JP2008117473A - Objective lens optical system, luminous flux dividing element, and optical pickup optical system - Google Patents

Objective lens optical system, luminous flux dividing element, and optical pickup optical system Download PDF

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Mitsusuke Miyauchi
充祐 宮内
Koichiro Wakabayashi
康一郎 若林
Yoshikazu Mitsui
良和 三井
Tomonori Kanai
友範 金井
Yasuyuki Sugi
靖幸 杉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an objective lens optical system, a luminous flux dividing element, and an optical pickup system which can perform recording and reproducing on a disk in which luminous flux of the same wavelength is used and thickness is different while securing working distance. <P>SOLUTION: An objective lens optical system 100 has a luminous flux dividing element 1 and an objective lens 2, converges luminous flux of wavelength λ on an information recording plane of a first optical recording medium having a transparent substrate of thickness t1, and converges luminous flux of wavelength λ having a transparent substrate of thickness t2 (t1<t2) on an information recording plane of a second optical recording medium 202. One plane of the luminous flux dividing element 1 is divided into a plurality of regions. In the plurality of regions, luminous flux transmitted respectively are converged on either information recording plane respectively out of the first and the second optical recording media. The region of the second optical recording medium has negative power. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数種類の異なる厚みを有する光記録媒体に対して情報を記録または再生可能な対物レンズ光学系、光束分割素子及び光ピックアップ光学系に関する。   The present invention relates to an objective lens optical system, a beam splitting element, and an optical pickup optical system capable of recording or reproducing information with respect to optical recording media having a plurality of different thicknesses.

従来より、CD(Compact Disc:CD−RなどのCDを含む)やDVD(Digital Versatile Disc)などの種類が異なる光ディスクをともに再生することができるようにした互換型光ディスク装置が提案されている。CDやDVDなど(以下、これらをまとめて光ディスクという)は、いずれも透明な基板が用いられ、この透明基板の一方の面に情報記録面が設けられている。そして、光ディスクは、透明基板を2枚、それらの情報記録面を向かい合わせにして貼り合わせた構成をなすか、あるいは、かかる透明基板を透明な保護基板と、透明基板の情報記録面が保護基板と向かい合うようにして貼り合わせた構成をなしている。   Conventionally, compatible optical disc apparatuses have been proposed that can play back together optical discs of different types such as CD (compact disc: including CD such as CD-R) and DVD (digital versatile disc). A CD or DVD (hereinafter collectively referred to as an optical disk) uses a transparent substrate, and an information recording surface is provided on one surface of the transparent substrate. The optical disk has a structure in which two transparent substrates are bonded together with their information recording surfaces facing each other, or such a transparent substrate is a transparent protective substrate, and the information recording surface of the transparent substrate is a protective substrate. It is configured to be pasted so as to face each other.

かかる構成の光ディスクに記憶された情報信号を再生する場合には、光ディスク装置により光源からのレーザビームを光ディスクの情報記録面に透明基板を介して集光させる必要がある。レーザビームは、CDにおいては波長が780nm近傍でNAが0.45〜0.53で用いられ、DVDにおいては波長が650nm近傍でNAが0.60〜0.67で用いられている。また、CDにおいて用いられる透明基板の厚さは1.2mmであるのに対して、DVDにおいて用いられる透明基板の厚さは0.6mmであり、光ディスクの種類(レーザビームの波長の違い)に応じて情報記録面が設けられている透明基板の厚さは異なっている。種類が異なる光ディスクを再生する互換型光ディスク装置では、光ディスクの種類に応じて透明基板の厚さが異なっても、レーザビームを情報記録面に集光させる必要がある。   When reproducing the information signal stored in the optical disk having such a configuration, it is necessary to focus the laser beam from the light source on the information recording surface of the optical disk via a transparent substrate by the optical disk device. The laser beam has a wavelength of about 780 nm and a NA of 0.45 to 0.53 in CD, and the DVD has a wavelength of about 650 nm and a NA of 0.60 to 0.67. In addition, the thickness of the transparent substrate used in the CD is 1.2 mm, whereas the thickness of the transparent substrate used in the DVD is 0.6 mm, which depends on the type of optical disc (difference in laser beam wavelength). Accordingly, the thickness of the transparent substrate provided with the information recording surface is different. In a compatible optical disk device that reproduces optical disks of different types, it is necessary to focus the laser beam on the information recording surface even if the thickness of the transparent substrate varies depending on the type of optical disk.

このような互換型光ディスク装置としては、ピックアップに光ディスクの種類毎に対物レンズを設け、使用する光ディスクの種類に応じて対物レンズを交換したり、光ディスクの種類毎にピックアップを設け、使用する光ディスクの種類に応じてピックアップを交換したりすることが考えられる。しかしながら、コストの面や装置の小型化を実現するためには、対物レンズとして、光ディスクのいずれの種類にも同じレンズを用いることができるようにすることが望ましい。   As such a compatible optical disc device, an objective lens is provided for each type of optical disc in the pickup, and the objective lens is exchanged according to the type of the optical disc to be used, or a pickup is provided for each type of optical disc. It is conceivable to change the pickup depending on the type. However, in order to realize cost reduction and downsizing of the apparatus, it is desirable that the same lens can be used for any kind of optical disk as the objective lens.

かかる対物レンズの一代表例として、特許文献1に記載のものがある。この文献に記載された対物レンズは、半径方向に3以上の輪帯状レンズ面に区分され、1つおきの輪帯状レンズ面と他の1つおきの輪帯状レンズ面とは屈折力を異にしている。そして、同一波長のレーザビームに対し、1つおきの輪帯状レンズ面が、例えば、薄い透明基板(0.6mm)の光ディスク(DVD)の情報記録面にレーザビームを集光させ、他の1つおきの輪帯状レンズ面が、例えば、厚い透明基板(1.2mm)の光ディスク(CD)の情報記録面にレーザビームを集光させる。   As a representative example of such an objective lens, there is one described in Patent Document 1. The objective lens described in this document is divided into three or more annular lens surfaces in the radial direction, and every other annular lens surface and the other annular lens surfaces have different refractive powers. ing. Then, with respect to the laser beam of the same wavelength, every other annular lens surface condenses the laser beam on the information recording surface of an optical disk (DVD) on a thin transparent substrate (0.6 mm), for example. Every other annular lens surface focuses the laser beam on the information recording surface of an optical disk (CD) with a thick transparent substrate (1.2 mm), for example.

また、他の代表例として、特許文献2に記載のものがある。この文献には、薄い透明基板のDVDに対しては、短波長(635nmまたは650nm)のレーザビームを使用し、厚い透明基板のCDに対しては、長波長(780nm)のレーザビームを使用する光ディスク装置が開示されている。この光ディスク装置は、これらレーザビームに共通に使用される対物レンズを有している。そして、この対物レンズは、正のパワーを有する屈折レンズの一方の面に輪帯状の微細な段差が密に設けられてなる回折レンズ構造が形成されたものである。かかる回折レンズ構造は、薄い透明基板のDVDに対して短波長のレーザビームの回折光を、厚い透明基板のCDに対して長波長のレーザビームの回折光を情報記録面に集光するように設計されている。そして、いずれの回折光も同一次数の回折光を情報記録面に集光するように設計されている。なお、DVDに対して短波長のレーザビームを用いるのは、CDに比べてDVDの記録密度は高く、このために、ビームスポットを小さく絞る必要があるためである。よく知られているように、光スポットの大きさは、波長に比例し、開口数NAに反比例する。   Another representative example is described in Patent Document 2. This document uses a short wavelength (635 nm or 650 nm) laser beam for a thin transparent substrate DVD and a long wavelength (780 nm) laser beam for a thick transparent substrate CD. An optical disc apparatus is disclosed. This optical disc apparatus has an objective lens commonly used for these laser beams. In this objective lens, a diffractive lens structure is formed in which minute steps of an annular zone are densely provided on one surface of a refractive lens having a positive power. Such a diffractive lens structure condenses the diffracted light of the short wavelength laser beam on the DVD of the thin transparent substrate and the diffracted light of the long wavelength laser beam on the information recording surface of the CD of the thick transparent substrate. Designed. Each diffracted light is designed to collect the same order of diffracted light on the information recording surface. The reason for using a laser beam with a short wavelength for DVD is that the recording density of DVD is higher than that of CD, and it is therefore necessary to narrow down the beam spot. As is well known, the size of the light spot is proportional to the wavelength and inversely proportional to the numerical aperture NA.

また、他の代表例として、特許文献3に記載のものがある。この文献には、薄い0.6mm厚の透明基板に対しては、短波長680nmのレーザビームを使用し、厚い1.2mm厚の透明基板のCDに対しては、長波長(780nm)のレーザビームを使用する光ディスク装置の対物レンズが開示されている。この対物レンズにおいてはレンズ面をリング状の複数の領域に分割し、それぞれの領域がいずれかの波長と基板厚の光ディスクに集光する。
特開平9−145995号公報 特開2000−81566号公報 特開平7−302437号公報
Another representative example is described in Patent Document 3. In this document, a short wavelength 680 nm laser beam is used for a thin 0.6 mm transparent substrate, and a long wavelength (780 nm) laser is used for a thick 1.2 mm transparent substrate CD. An objective lens of an optical disc apparatus using a beam is disclosed. In this objective lens, the lens surface is divided into a plurality of ring-shaped areas, and each area is focused on an optical disk having any wavelength and substrate thickness.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-145995 JP 2000-81666 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-302437

近年提案されている新しい光ディスク装置の一つとして、記録密度の向上のために波長405nm程度の青色レーザを用いるブルーレイ(Blu−ray)とHDDVD互換の光ディスク装置が提案されている。ブルーレイは波長405〜408nmの光束に対するNAは0.85で透明基板の厚みは2層光ディスクと1層光ディスクの両方を考慮すると0.075〜0.1mmである。またHDDVDでは波長405〜408nmの光束に対するNAは0.65で透明基板の厚みは0.6mmである。したがって、同一波長のレーザービームによって記録再生される2種類の厚みの異なる光ディスクを互換する装置が今後必要とされている。   As one of the new optical disk apparatuses proposed in recent years, an optical disk apparatus compatible with Blu-ray and HDDVD using a blue laser having a wavelength of about 405 nm for improving the recording density has been proposed. Blu-ray has an NA of 0.85 for a light beam with a wavelength of 405 to 408 nm, and the thickness of the transparent substrate is 0.075 to 0.1 mm considering both a double-layer optical disk and a single-layer optical disk. In HDDVD, the NA for a light beam having a wavelength of 405 to 408 nm is 0.65, and the thickness of the transparent substrate is 0.6 mm. Accordingly, there is a need in the future for an apparatus that is compatible with two types of optical disks having different thicknesses that are recorded and reproduced by a laser beam having the same wavelength.

しかしながら、上記特許文献1では、DVD、CDについての記述はあるが、ブルーレイやHDDVDなどについての記述は無い。使用レーザーの波長が短いと同一の光線収差(mm)に対する波面収差量は波長に反比例して増加し、またNAが大きいと、例えば3次球面収差がNAの4乗に比例して増加するため、収差補正は難易度が増す。   However, in the above-mentioned Patent Document 1, there is a description about DVD and CD, but there is no description about Blu-ray and HDDVD. If the wavelength of the laser used is short, the amount of wavefront aberration for the same ray aberration (mm) increases in inverse proportion to the wavelength, and if the NA is large, for example, the third-order spherical aberration increases in proportion to the fourth power of NA. Aberration correction becomes more difficult.

このように波長やNAがDVDやCDとは異なるブルーレイやHDDVDについて、すなわち上記特許文献1で述べられていたDVDやCDに比べて短波長でしかも大きいNAが必要とされるブルーレイやHDDVDについて同一の対物レンズまたは対物レンズ光学系または光ピックアップ光学系で集光して所望の光スポット形状を得るのは、特許文献1に記載された技術をもって実現するのは困難である。   As described above, the same is true for Blu-ray and HDDVD whose wavelength and NA are different from those of DVD and CD, that is, Blu-ray and HDDVD that require a shorter wavelength and a larger NA than DVD and CD described in Patent Document 1 above. It is difficult to achieve the desired light spot shape by focusing with the objective lens, the objective lens optical system or the optical pickup optical system, using the technique described in Patent Document 1.

また、上記特許文献2では、回折レンズ構造による回折光を利用しているため、異なる波長の光束でないと異なる厚みの透明基板に対応できず、同一またはほぼ同一波長で異なる厚みの透明基板の場合には特許文献2の技術は使えない。特許文献3においては、同一波長の光束によって記録再生される2種類の厚みの異なる光ディスクを互換するための技術は開示されていない。   Further, in Patent Document 2, since diffracted light by the diffractive lens structure is used, it is not possible to deal with transparent substrates having different thicknesses unless the light beams have different wavelengths, and transparent substrates having the same or almost the same wavelength and different thicknesses. The technique of Patent Document 2 cannot be used. Patent Document 3 does not disclose a technique for making two types of optical disks having different thicknesses recorded and reproduced by a light beam having the same wavelength compatible.

本願の出願人は、このような従来例の問題を解消する対物レンズ光学系を、先願(特願2006−134311)において提案した。しかしながら、この先願では、位相板はパワーを有しないため、ブルーレイ用領域と、HDDVD用領域の焦点距離は等しい。このとき、ブルーレイに対してHDDVDは、透明基板厚が大きいため、必然的にHDDVDの方がワーキングディスタンスが短くなるため、HDDVDを記録再生する際に、光ヘッドとディスクが接触するという問題があった。   The applicant of the present application has proposed an objective lens optical system that solves such problems of the conventional example in a prior application (Japanese Patent Application No. 2006-13411). However, in this prior application, since the phase plate does not have power, the focal lengths of the Blu-ray area and the HDDVD area are equal. At this time, since HDDVD has a larger transparent substrate thickness than Blu-ray, the working distance of HDDVD is inevitably shorter. Therefore, there is a problem that the optical head contacts the disk when recording / reproducing HDDVD. It was.

本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、ワーキングディスタンスを確保しつつ、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体につき記録再生を行うことが可能な対物レンズ光学系、光束分割素子及び光ピックアップ光学系を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and an objective lens optical capable of recording / reproducing optical recording media having different thicknesses using light beams having the same wavelength while ensuring a working distance. An object of the present invention is to provide a system, a beam splitting element, and an optical pickup optical system.

本発明にかかる対物レンズ光学系は、光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さt1の透明基板を有する第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させ、且つ、波長λの光束を厚さt2(t1<t2)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズ光学系であって、少なくとも前記光束分割素子の一面は、透過する光束を前記対物レンズを介して第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第1の光記録媒体用領域と、透過する光束を前記対物レンズを介して第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第2の光記録媒体用領域に分割され、前記第2の光記録媒体用領域は、負のパワーを有するものである。   An objective lens optical system according to the present invention includes a light beam splitting element and an objective lens, focuses a light beam having a wavelength λ on an information recording surface of a first optical recording medium having a transparent substrate having a thickness t1, and , An objective lens optical system for condensing a light beam having a wavelength λ on an information recording surface of a second optical recording medium having a transparent substrate having a thickness t2 (t1 <t2), and at least one surface of the light beam splitting element is A first optical recording medium region for condensing the transmitted light beam on the information recording surface of the first optical recording medium via the objective lens; and the second light beam transmitted through the objective lens. The optical recording medium is divided into second optical recording medium areas for focusing on the information recording surface, and the second optical recording medium area has negative power.

ここで、前記第2の光記録媒体用領域は、凹レンズ面となるような曲率半径を有していることが好ましい。また、前記第1の光記録媒体用領域は、前記第2の光記録媒体用領域よりも小さい負のパワーを有するようにしてもよい。また、前記第2の光記録媒体用領域は、回折構造を有するようにしてもよい。   Here, it is preferable that the second optical recording medium region has a radius of curvature that forms a concave lens surface. Further, the first optical recording medium area may have a negative power smaller than that of the second optical recording medium area. The second optical recording medium region may have a diffractive structure.

前記第1の光記録媒体用領域は平面であることが好ましい。さらに、複数の第1の光記録媒体用領域のうち、いずれか1つの領域は、他の領域と光軸方向に異なる高さに形成され、当該高さの差は、mλ(mは整数)であるようにしてもよい。   The first optical recording medium region is preferably a flat surface. Furthermore, any one of the plurality of first optical recording medium regions is formed at a height different from the other regions in the optical axis direction, and the difference in height is mλ (m is an integer). You may make it be.

また、前記光束分割素子において、複数の領域に分割された面と反対側の面は、平面であることが好ましい。   Further, in the light beam splitting element, it is preferable that the surface opposite to the surface divided into the plurality of regions is a flat surface.

好適な実施の形態において、前記光束分割素子の一面に形成された複数の領域は、光軸を中心として同心円状に分割されている。また、前記波長λの光源は青色レーザであり、かつ0.075mm<t1<0.125mm、0.575mm<t2<0.625mmである。さらに、第1の光記録媒体に対する焦点距離よりも前記第2の光記録媒体に対する焦点距離の方が長い。特に、前記複数の領域は5以上から構成されていることが好ましい。   In a preferred embodiment, the plurality of regions formed on one surface of the light beam splitting element are split concentrically around the optical axis. The light source having the wavelength λ is a blue laser, and 0.075 mm <t1 <0.125 mm and 0.575 mm <t2 <0.625 mm. Furthermore, the focal length with respect to the second optical recording medium is longer than the focal length with respect to the first optical recording medium. In particular, it is preferable that the plurality of regions are composed of 5 or more.

また、前記対物レンズのレンズ面は前記第1の光記録媒体に対して収差補正がなされるよう設計されていることが望ましい。ここで、収差補正がなされているとは、RMS波面収差で0.070λrms以下、さらに望ましくは光ピックアップ全体での収差が0.070λrms以下となるように0.040λrms以下となることをいう。さらに、前記第1の光記録媒体に対応するNAの方が、前記第2の光記録媒体に対応するNAよりも大きいことが望ましい。   Further, it is desirable that the lens surface of the objective lens is designed so that aberration correction is performed on the first optical recording medium. Here, “aberration correction” means that the RMS wavefront aberration is 0.070 λrms or less, and more preferably 0.040 λrms or less so that the aberration of the entire optical pickup is 0.070 λrms or less. Furthermore, it is desirable that the NA corresponding to the first optical recording medium is larger than the NA corresponding to the second optical recording medium.

また、前記対物レンズと、前記第2の光記録媒体間のワーキングディスタンスが、0.3mm以上であることが望ましい。   Further, it is desirable that a working distance between the objective lens and the second optical recording medium is 0.3 mm or more.

本発明にかかる光束分割素子は、波長λの光束を厚さt1の透明基板を有する第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させ、且つ、波長λの光束を厚さt2(t1<t2)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズの入射側に設けられる光束分割素子であって、少なくとも一面は、透過する光束を前記対物レンズを介して第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第1の光記録媒体用領域と、透過する光束を前記対物レンズを介して第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第2の光記録媒体用領域に分割され、前記第2の光記録媒体用の領域は、負のパワーを有するものである。   The light beam splitting element according to the present invention condenses the light beam having the wavelength λ on the information recording surface of the first optical recording medium having the transparent substrate having the thickness t1, and the light beam having the wavelength λ has the thickness t2 (t1 <T2) A light beam splitting element provided on the incident side of the objective lens for focusing on the information recording surface of the second optical recording medium having the transparent substrate, wherein at least one surface transmits the transmitted light beam to the objective lens. A first optical recording medium region for condensing the first optical recording medium on the information recording surface of the first optical recording medium, and the transmitted light beam on the information recording surface of the second optical recording medium via the objective lens. Are divided into second optical recording medium areas for focusing, and the second optical recording medium areas have negative power.

ここで、前記第2の光記録媒体用領域は、凹レンズ面となるような曲率半径を有していることが好ましい。また、前記第1の光記録媒体用領域は、前記第2の光記録媒体用領域よりも小さい負のパワーを有するようにしてもよい。また、前記第2の光記録媒体用領域は、回折構造を有するようにしてもよい。   Here, it is preferable that the second optical recording medium region has a radius of curvature that forms a concave lens surface. Further, the first optical recording medium area may have a negative power smaller than that of the second optical recording medium area. The second optical recording medium region may have a diffractive structure.

前記第1の光記録媒体用領域は平面であることが好ましい。さらに、複数の第1の光記録媒体用領域のうち、いずれか1つの領域は、他の領域と光軸方向に異なる高さに形成され、当該高さの差は、mλ(mは整数)であるようにしてもよい。   The first optical recording medium region is preferably a flat surface. Furthermore, any one of the plurality of first optical recording medium regions is formed at a height different from the other regions in the optical axis direction, and the difference in height is mλ (m is an integer). You may make it be.

また、前記光束分割素子において、複数の領域に分割された面と反対側の面は、平面であることが好ましい。   Further, in the light beam splitting element, it is preferable that the surface opposite to the surface divided into the plurality of regions is a flat surface.

好適な実施の形態において、前記光束分割素子の一面に形成された複数の領域は、光軸を中心として同心円状に分割されている。   In a preferred embodiment, the plurality of regions formed on one surface of the light beam splitting element are split concentrically around the optical axis.

また、前記波長λの光源は青色レーザであり、かつ0.075mm<t1<0.125mm、0.575mm<t2<0.625mmである。さらに、第1の光記録媒体に対する焦点距離よりも前記第2の光記録媒体に対する焦点距離の方が長い。特に、前記複数の領域は5以上から構成されていることが好ましい。   The light source having the wavelength λ is a blue laser, and 0.075 mm <t1 <0.125 mm and 0.575 mm <t2 <0.625 mm. Furthermore, the focal length with respect to the second optical recording medium is longer than the focal length with respect to the first optical recording medium. In particular, it is preferable that the plurality of regions are composed of 5 or more.

本発明にかかる光ピックアップ光学系は、光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さt1の透明基板を有する第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させ、且つ、波長λの光束を厚さt2(t1<t2)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させる光ピックアップ光学系であって、少なくとも前記光束分割素子の一面は、透過する光束を前記対物レンズを介して第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第1の光記録媒体用領域と、透過する光束を前記対物レンズを介して第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第2の光記録媒体用領域に分割され、前記第2の光記録媒体用領域は、負のパワーを有する。   An optical pickup optical system according to the present invention includes a light beam splitting element and an objective lens, focuses a light beam having a wavelength λ on an information recording surface of a first optical recording medium having a transparent substrate having a thickness t1, and , An optical pickup optical system that collects a light beam having a wavelength λ on an information recording surface of a second optical recording medium having a transparent substrate having a thickness t2 (t1 <t2), and at least one surface of the light beam splitting element is A first optical recording medium region for condensing the transmitted light beam on the information recording surface of the first optical recording medium via the objective lens; and the second light beam transmitted through the objective lens. Are divided into second optical recording medium areas for focusing on the information recording surface of the optical recording medium, and the second optical recording medium area has a negative power.

本発明によれば、ワーキングディスタンスを確保しつつ、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体につき記録再生を行うことが可能な対物レンズ光学系、光束分割素子及び光ピックアップ光学系を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an objective lens optical system, a light beam splitting element, and an optical pickup optical system capable of recording and reproducing optical recording media having different thicknesses using a light beam having the same wavelength while ensuring a working distance. Can be provided.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

図13に、本実施の形態にかかる対物レンズ光学系のブルーレイ、HDDVDそれぞれの仕様を示す。図13に示されるように、ブルーレイとHDDVDは、波長は同じであるが、基板厚が異なるため、一方の光ディスクに対して最適化された対物レンズを他方の光ディスクに対して使用した場合には、基板厚さの違いによる球面収差が発生し、良好な記録再生を実現できない。本実施の形態にかかる対物レンズ光学系では、このような球面収差の発生を抑制するために、光束分割素子を設けることとした。   FIG. 13 shows the specifications of the Blu-ray and HDDVD of the objective lens optical system according to this embodiment. As shown in FIG. 13, Blu-ray and HDDVD have the same wavelength, but different substrate thicknesses. Therefore, when an objective lens optimized for one optical disk is used for the other optical disk, Spherical aberration due to the difference in substrate thickness occurs, and good recording / reproduction cannot be realized. In the objective lens optical system according to the present embodiment, a light beam splitting element is provided in order to suppress the occurrence of such spherical aberration.

図1を用いて、本実施の形態にかかる対物レンズ光学系の構成について説明する。本実施の形態にかかる対物レンズ光学系100は、光束分割素子1と対物レンズ2が鏡筒3内に紫外線硬化性の接着剤等により固定されて構成されている。ここで、鏡筒3は、例えば、プラスチックにより構成される。   The configuration of the objective lens optical system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The objective lens optical system 100 according to the present embodiment is configured by fixing the light beam splitting element 1 and the objective lens 2 in the lens barrel 3 with an ultraviolet curable adhesive or the like. Here, the lens barrel 3 is made of plastic, for example.

光束分割素子1の入射面は、光軸を中心とした同心円状の複数の領域に分割されている。かかる複数の領域は5以上であることが好ましい。なお、ここでいう領域は、面形状が異なっていたり、隣り合う領域間に段差が設けられていたりと形状的に区別される。   The incident surface of the light beam splitting element 1 is divided into a plurality of concentric regions around the optical axis. The plurality of regions are preferably 5 or more. In addition, the area | region here is distinguished in shape from the surface shape differing or the level | step difference being provided between adjacent area | regions.

各領域をブルーレイ、HDDVDのいずれかに対して収差補正を行う面形状としたため、それぞれのディスクに対応したレンズを複数個設けることなく、ブルーレイ、HDDVDの互換を実現することができる。これにより、光ピックアップに光路の切り替えを行う機構を設ける必要がなくなり、光ピックアップの小型化、低コスト化が可能となる。   Since each area has a surface shape that corrects aberrations for either Blu-ray or HDDVD, compatibility of Blu-ray and HDDVD can be realized without providing a plurality of lenses corresponding to each disk. As a result, it is not necessary to provide a mechanism for switching the optical path in the optical pickup, and the optical pickup can be reduced in size and cost.

より具体的には、図1に示されるように、光束分割素子1では、ブルーレイ用領域11及びHDDVD用領域12の2種類の同心円状の領域に分割されており、ブルーレイ用領域11、HDDVD用領域12が光軸から外側に向かって交互に配置されている。当該光束分割素子1の最外周の領域は、必然的にNAの大きいブルーレイ用領域11である。本実施の形態にかかる光束分割素子1のブルーレイ用領域11は平面であり、HDDVD用領域12は全体として凹レンズ面となるような曲率半径を有する。ここで、ブルーレイ用領域11は、平面でなくとも凸レンズ面であってもよい。さらには、ブルーレイ用領域11は、HDDVD用領域12の負のパワーよりも小さければ、負のパワーを有する凹レンズ面であってもよい。光束分割素子1の出射面は、平面である。   More specifically, as shown in FIG. 1, the light beam splitting element 1 is divided into two types of concentric areas, a Blu-ray area 11 and an HDDVD area 12, and the Blu-ray area 11 and HDDVD area are divided. The regions 12 are alternately arranged outward from the optical axis. The outermost peripheral region of the light beam splitting element 1 is necessarily the Blu-ray region 11 having a large NA. The Blu-ray region 11 of the light beam splitting element 1 according to the present embodiment is a flat surface, and the HDDVD region 12 has a radius of curvature that forms a concave lens surface as a whole. Here, the Blu-ray area 11 may not be a flat surface but a convex lens surface. Furthermore, the Blu-ray area 11 may be a concave lens surface having a negative power as long as it is smaller than the negative power of the HDDVD area 12. The exit surface of the beam splitter 1 is a flat surface.

複数のブルーレイ用領域11のうち、いずれかの領域は、他の領域と光軸方向に異なる高さに形成するようにしてもよい。即ち、複数のブルーレイ用領域11は相互に板厚が異なるようにしてもよい。例えば、凹レンズ面とされたHDDVD領域12では外側に近づくほど光線方向の高さが高くなるため、ブルーレイ用領域11も同様に外側に近づくほど光線方向の高さを高くし、HDDVD領域12との段差が少なくなるようにする。但し、高さの差(板厚の差)は、位相ずれが生じないようにmλ(mは整数)とする必要がある。このような構成とすることにより、ブルーレイ用領域11とHDDVD用領域との光線方向の高さの差、即ち段差量を少なくすることができるため、金型製造が容易であり、成型性も良くなる。ここで、ブルーレイ用領域11について板厚をmλ分だけ変えたとしても、環境温度の変化によって入射光束の波長変動や光束分割素子1の屈折率の変動が生じると、mλ分だけ変えた部分に収差が発生しうる。かかる収差発生を抑制するという観点からすれば、ブルーレイ用領域11における光束分割素子1の厚さを変えずに、光線方向に平行移動することによって、当該段差量を少なくすることも可能である。   Any one of the plurality of Blu-ray regions 11 may be formed at a different height from the other regions in the optical axis direction. That is, the plurality of Blu-ray areas 11 may have different plate thicknesses. For example, in the HDDVD area 12 having a concave lens surface, the height in the light beam direction increases as it approaches the outside, so that the Blu-ray area 11 also increases in height in the light beam direction as it approaches the outside. Try to reduce the level difference. However, the height difference (plate thickness difference) needs to be mλ (m is an integer) so as not to cause a phase shift. By adopting such a configuration, the difference in height in the light beam direction between the Blu-ray area 11 and the HDDVD area, that is, the level difference can be reduced, so that the mold can be easily manufactured and the moldability is good. Become. Here, even if the plate thickness of the Blu-ray region 11 is changed by mλ, if the wavelength variation of the incident light flux or the refractive index fluctuation of the light beam splitting element 1 occurs due to the change of the environmental temperature, the portion changed by mλ is changed. Aberrations can occur. From the viewpoint of suppressing the occurrence of such aberration, it is also possible to reduce the amount of the step by performing parallel movement in the light beam direction without changing the thickness of the light beam splitting element 1 in the Blu-ray region 11.

なお、ここでは、ブルーレイ用領域11とHDDVD用領域12とを交互に配置したが、交互でなくてもよい。前述したように領域は形状的に区別されるものであり、例えば各領域内に色収差を補正するような構成を設けることも可能である。また、ブルーレイ用領域11とHDDVD用領域12を同心円状ではなく、光軸を中心として放射状に分割するようにしてもよい。また、光束分割素子1の一方の面(入射面又は出射面)を平面とすることにより、光束分割素子1の入射面と出射面の偏心を考慮する必要がなくなるため、製造の観点からすると有利となる。また、光束分割素子1の一面は、集光位置を大きくずらしているため、ブルーレイ用領域11とHDDVD用領域12の専用領域のみで構成することが好ましいが、光軸近傍にブルーレイとHDDVDの共通領域を設けることを妨げるものではない。   Although the Blu-ray area 11 and the HDDVD area 12 are alternately arranged here, they may not be alternately. As described above, the regions are distinguished in shape. For example, it is possible to provide a configuration for correcting chromatic aberration in each region. Further, the Blu-ray area 11 and the HDDVD area 12 may not be concentric but may be divided radially around the optical axis. In addition, since one surface (incident surface or exit surface) of the light beam splitting element 1 is a flat surface, it is not necessary to consider the eccentricity of the light incident surface and the light exit surface of the light beam splitting element 1, which is advantageous from the viewpoint of manufacturing. It becomes. In addition, since one surface of the light beam splitting element 1 is largely shifted in the light condensing position, it is preferable that the surface of the light beam splitting element 1 is composed only of the exclusive area of the Blu-ray area 11 and the HDDVD area 12. It does not prevent the area from being provided.

光束分割素子1は、ガラスやプラスチックによって構成することが可能であるが、各領域の成型性の観点からすると、プラスチックであることが好ましい。   The light beam splitting element 1 can be made of glass or plastic, but is preferably plastic from the viewpoint of moldability in each region.

対物レンズ2は、基板厚の薄いディスクであるブルーレイディスクに対して収差補正がなされている。即ち、この対物レンズ2は、ブルーレイディスク専用レンズである。ブルーレイディスク専用レンズは、NAが大きいため、収差補正が困難な外側領域に専用ブルーレイ用の専用領域を設けることができる点において、HDDVD専用レンズを用いる場合に比べて有利である。   The objective lens 2 is subjected to aberration correction for a Blu-ray disc that is a disc having a thin substrate thickness. In other words, the objective lens 2 is a Blu-ray disc dedicated lens. Since the lens for exclusive use of Blu-ray Disc has a large NA, it is advantageous compared to the case of using a lens for exclusive use of HDDVD in that a dedicated region for exclusive use of Blu-ray can be provided in an outer region where it is difficult to correct aberrations.

対物レンズ2は、例えば、ガラスやプラスチックによって構成することが可能であるが、温度変化時の屈折率変化が小さく、発生する収差量が少ないという利点を有するガラスの方がより好ましい。当該対物レンズ2としては、さらに好ましくはレーザ波長変化時の屈折率変化が小さく、発生する収差量が小さいアッベ数νd>40以上のガラスがよい。   The objective lens 2 can be made of, for example, glass or plastic, but glass having an advantage that a change in refractive index when temperature changes is small and an amount of generated aberration is small is more preferable. The objective lens 2 is preferably made of a glass having an Abbe number νd> 40 or more, in which the change in refractive index when the laser wavelength changes is small and the amount of generated aberration is small.

図1に示す対物レンズ光学系100に対して入射した光束の挙動について説明する。図示しない光源から出射された光束(レーザ光)は、ビームスプリッタやコリメータレンズを経て対物レンズ光学系100に入射する。この対物レンズ光学系100に入射する光は略平行光である。   The behavior of the light beam incident on the objective lens optical system 100 shown in FIG. 1 will be described. A light beam (laser light) emitted from a light source (not shown) enters the objective lens optical system 100 via a beam splitter and a collimator lens. The light incident on the objective lens optical system 100 is substantially parallel light.

ブルーレイディスク201を所定位置に配置し、これを再生記録する場合に、光源からの光束はブルーレイ用領域11及びHDDVD用領域12の双方に入射する。ブルーレイ用領域11に入射した光束は、当該ブルーレイ用領域11は平面であるため屈折せずに対物レンズ2に入射する。対物レンズ2は、上述のように、ブルーレイディスク201に対して収差補正されているため、この対物レンズ2に入射した光束は、ブルーレイディスク201の情報記録面に集光する。   When the Blu-ray disc 201 is placed at a predetermined position and reproduced and recorded, the light flux from the light source enters both the Blu-ray area 11 and the HDDVD area 12. The light beam incident on the Blu-ray area 11 is incident on the objective lens 2 without being refracted because the Blu-ray area 11 is flat. As described above, since the aberration of the objective lens 2 is corrected with respect to the Blu-ray disc 201, the light beam incident on the objective lens 2 is condensed on the information recording surface of the Blu-ray disc 201.

他方で、ブルーレイディスク201を再生記録する場合に、HDDVD用領域12に入射した光束は、当該HDDVD用領域12が凹レンズ面であるため発散光に変換された後に、対物レンズ2に入射する。対物レンズ2に入射した光束は、発散光であるため大きな球面収差を発生し、ブルーレイディスク201の情報記録面には集光しない。したがって、光源から出射され、対物レンズ光学系100に入射した光束のうち、ブルーレイ用領域11を通過した光のみがブルーレイディスク201の情報記録面に集光することになる。   On the other hand, when the Blu-ray disc 201 is reproduced and recorded, the light beam incident on the HDDVD area 12 is converted into divergent light because the HDDVD area 12 is a concave lens surface, and then enters the objective lens 2. Since the light beam incident on the objective lens 2 is divergent light, it generates a large spherical aberration and is not condensed on the information recording surface of the Blu-ray disc 201. Therefore, only the light that has been emitted from the light source and incident on the objective lens optical system 100 and that has passed through the Blu-ray area 11 is condensed on the information recording surface of the Blu-ray disc 201.

次に、HDDVDディスク202を所定位置に配置し、これを再生記録する場合に、光源からの光束はブルーレイ用領域11及びHDDVD用領域12の双方に入射する。HDDVD用領域12に入射した光束は、当該HDDVD用領域12が凹レンズ面であるため発散光に変換された後に、対物レンズ2に入射する。対物レンズ2に入射した光束は、発散光であるため焦点距離が長くなるため、ワーキングディスタンスを長くした状態のままで、基板厚さが厚いHDDVDディスク202の情報記録面に集光させることが可能となる。   Next, when the HDDVD disc 202 is placed at a predetermined position and reproduced and recorded, the light flux from the light source enters both the Blu-ray area 11 and the HDDVD area 12. The light beam incident on the HDDVD region 12 is incident on the objective lens 2 after being converted into divergent light because the HDDVD region 12 is a concave lens surface. Since the light beam incident on the objective lens 2 is divergent light and has a long focal distance, it can be condensed on the information recording surface of the HDDVD disc 202 with a thick substrate while maintaining a long working distance. It becomes.

他方で、HDDVDディスク202を再生記録する場合に、ブルーレイ用領域11に入射した光束は、当該ブルーレイ用領域11は平面であるため屈折せずに対物レンズ2に入射する。対物レンズ2は、上述のように、ブルーレイディスク201に対して収差補正され、厚さの異なるHDDVDディスク202に対して収差補正されていないため、この対物レンズ2に入射した光束は、HDDVDディスク202の情報記録面には集光しない。したがって、光源から出射され、対物レンズ光学系100に入射した光束のうち、HDDVD用領域12を通過した光のみがHDDVDディスク202の情報記録面に集光することになる。   On the other hand, when the HDDVD disc 202 is reproduced and recorded, the light beam incident on the Blu-ray area 11 enters the objective lens 2 without being refracted because the Blu-ray area 11 is flat. As described above, since the objective lens 2 is aberration-corrected with respect to the Blu-ray disc 201 and is not corrected with respect to the HDDVD disc 202 having a different thickness, the light beam incident on the objective lens 2 is reflected on the HDDVD disc 202. The light is not condensed on the information recording surface. Therefore, only light that has passed through the HDDVD region 12 out of the light flux emitted from the light source and incident on the objective lens optical system 100 is condensed on the information recording surface of the HDDVD disc 202.

ここで、対物レンズ2からディスク200の表面までの作動距離(ワーキングディスタンス)は、ブルーレイよりもHDDVDの方が、基板厚が厚い分だけ不利となる。特に、対物レンズ光学系を薄型ドライブに適用する場合、対物レンズ光学系の焦点距離が短くなるため、対物レンズ2とディスク200の衝突が発生する恐れがあるのでワーキングディスタンスの確保が重要となる。そこで、本実施の形態に係る対物レンズ光学系100では基板厚が厚いHDDVDディスク202の焦点距離を長くするようHDDVD用領域12を凹レンズ面となる曲率半径で構成し、HDDVDのワーキングディスタンスを確保することとした。   Here, the working distance (working distance) from the objective lens 2 to the surface of the disc 200 is more disadvantageous for HDDVD than for Blu-ray because the substrate is thicker. In particular, when the objective lens optical system is applied to a thin drive, since the focal length of the objective lens optical system is shortened, a collision between the objective lens 2 and the disk 200 may occur, so it is important to ensure a working distance. Therefore, in the objective lens optical system 100 according to the present embodiment, the HDDVD region 12 is configured with a radius of curvature that becomes a concave lens surface so as to increase the focal length of the HDDVD disc 202 having a large substrate thickness, thereby ensuring a working distance of HDDVD. It was decided.

なお、ここでの焦点距離の差が大きいほど、ブルーレイ用領域11、HDDVD用領域12からの光束の集光位置が離れるため、不要光の影響が軽減され、光スポットの形成に有利となる。   Note that the greater the difference in focal length here, the farther the condensing position of the light flux from the Blu-ray area 11 and the HDDVD area 12, the less the influence of unnecessary light, which is advantageous for the formation of a light spot.

ここで、ブルーレイディスク201及びHDDVDディスク202は高記録密度を実現するために、情報記録面が2面ある2層タイプのディスクも検討され、実用化されている。このような2層タイプのディスクにおける各層の間隔は25±5μmあるいは20±5μmである。   Here, in order to realize a high recording density, the Blu-ray disc 201 and the HDDVD disc 202 are also studied and put into practical use as a two-layer type disc having two information recording surfaces. The distance between the layers in such a two-layer type disc is 25 ± 5 μm or 20 ± 5 μm.

図2に示されるように、本実施の形態では、ブルーレイディスク201に1層目のレイヤ1と2層目のレイヤ2があるとする。このとき、ブルーレイディスク201のレイヤ1に記録再生を行う際に、ブルーレイ用領域11を透過した光束はレイヤ1に集光するが、HDDVD用領域12を透過した光束は、このレイヤ2に集光する可能性がある。ブルーレイディスク201のレイヤ2に誤って光束が集光すると、誤書込み、誤消去、あるいはフォーカスサーボのエラーを招く恐れがある。従って、本実施の形態では、ブルーレイディスク201のレイヤ1に記録再生を行う際に、HDDVD用領域12を透過した光束がレイヤ2に集光することがないようなレンズ面を当該HDDVD用領域12が有している。   As shown in FIG. 2, in the present embodiment, it is assumed that the Blu-ray disc 201 has a first layer 1 and a second layer 2. At this time, when recording / reproducing is performed on the layer 1 of the Blu-ray disc 201, the light beam transmitted through the Blu-ray area 11 is collected on the layer 1, but the light beam transmitted through the HDDVD area 12 is collected on the layer 2. there's a possibility that. If the light beam is mistakenly collected on the layer 2 of the Blu-ray disc 201, there is a risk of erroneous writing, erroneous erasing, or a focus servo error. Therefore, in the present embodiment, when recording / reproducing is performed on the layer 1 of the Blu-ray disc 201, a lens surface that does not collect the light beam transmitted through the HDDVD region 12 on the layer 2 is provided. Has.

また、ブルーレイディスク201のレイヤ2に記録再生を行う際に、HDDVD用領域12を透過した光束がレイヤ1に集光することがないようなレンズ面を当該HDDVD用領域12が有している。   Further, the HDDVD region 12 has a lens surface that prevents the light beam transmitted through the HDDVD region 12 from being condensed on the layer 1 when recording / reproducing is performed on the layer 2 of the Blu-ray disc 201.

同様に、図3に示されるように、HDDVDディスク202に1層目のレイヤ1と2層目のレイヤ2があるとする。このとき、HDDVDディスク202のレイヤ1に記録再生を行う際に、HDDVD用領域12を透過した光束はレイヤ1に集光するが、ブルーレイ用領域11を透過した光束は、このレイヤ2に集光する可能性がある。HDDVDディスク202のレイヤ2に誤って光束が集光すると、誤書込み、誤消去、あるいはフォーカスサーボのエラーを招く恐れがある。従って、本実施の形態では、HDDVDディスク202のレイヤ1に記録再生を行う際に、ブルーレイ用領域11を透過した光束がレイヤ2に集光することがないようなレンズ面を当該ブルーレイ用領域11が有している。   Similarly, assume that the HDDVD disc 202 has a first layer 1 and a second layer 2 as shown in FIG. At this time, when recording / reproduction is performed on layer 1 of the HDDVD disc 202, the light beam transmitted through the HDDVD region 12 is condensed on the layer 1, but the light beam transmitted through the Blu-ray region 11 is collected on the layer 2. there's a possibility that. If the light flux is mistakenly collected on layer 2 of the HDDVD disc 202, there is a risk of erroneous writing, erroneous erasure, or a focus servo error. Therefore, in the present embodiment, when recording / reproducing on the layer 1 of the HDDVD disc 202, a lens surface that does not collect the light beam transmitted through the Blu-ray area 11 on the layer 2 is provided. Has.

また、HDDVDディスク202のレイヤ2に記録再生を行う際に、ブルーレイ用領域11を透過した光束がレイヤ1に集光することがないようなレンズ面を当該ブルーレイ用領域11が有している。   Further, the Blu-ray area 11 has a lens surface that prevents the light beam transmitted through the Blu-ray area 11 from being condensed on the layer 1 when recording / reproducing is performed on the layer 2 of the HDDVD disc 202.

このように、本実施の形態にかかる光束分割素子1では、2層ディスクに対しても良好な記録再生を実現するように、光学設計されている。   As described above, the light beam splitting element 1 according to the present embodiment is optically designed so as to realize good recording / reproduction even for a two-layer disc.

図12に光束分割素子1の変形例を示す。図12(a)に示す例では、光束分割素子1の入射面にブルーレイ用領域11a及びHDDVD用領域12aを設けるとともに、出射面にもブルーレイ用領域11b及びHDDVD用領域12bを設けている。このとき、HDDVD用領域12bは、凹レンズ面となるような曲率半径を有し、ブルーレイ用領域11bは平面である。図12(a)に示す例のように、入射面と出射面の双方において、その一部の領域にレンズ面を設けるようにすると、一方の面のみに設ける場合に比べて画角特性が向上する。   FIG. 12 shows a modification of the light beam splitter 1. In the example shown in FIG. 12A, a Blu-ray area 11a and an HDDVD area 12a are provided on the incident surface of the light beam splitting element 1, and a Blu-ray area 11b and an HDDVD area 12b are also provided on the exit surface. At this time, the HDDVD area 12b has a radius of curvature that becomes a concave lens surface, and the Blu-ray area 11b is a flat surface. As in the example shown in FIG. 12A, when the lens surface is provided in a part of the area on both the entrance surface and the exit surface, the field angle characteristics are improved as compared with the case where the lens surface is provided only on one surface. To do.

図12(b)に示す例では入射面は平面であり、出射面のみにブルーレイ用領域11b及びHDDVD用領域12bが設けられている。このとき、ブルーレイ用領域11bは平面であり、HDDVD用領域12bは凹レンズ面となるような曲率半径を有する。   In the example shown in FIG. 12B, the incident surface is a flat surface, and the Blu-ray region 11b and the HDDVD region 12b are provided only on the output surface. At this time, the Blu-ray area 11b is a flat surface, and the HDDVD area 12b has a radius of curvature that becomes a concave lens surface.

図12に示す構成によっても、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体につき記録再生を行うことが可能となる。   Also with the configuration shown in FIG. 12, it is possible to perform recording / reproduction with respect to optical recording media having different thicknesses using light beams having the same wavelength.

なお、上述の例では、光束分割素子1の少なくとも1面の一部の領域に凹レンズ面となるような曲率半径を有するようにしたが、これに限らず、回折構造を形成することによって、負のパワーを発生させてもよい。   In the above example, at least a part of one surface of the light beam splitting element 1 has a radius of curvature that becomes a concave lens surface. The power may be generated.

また、上述の例では、光束分割素子1に対して平行光が入射することを前提として設計したが、これに限らず、発散光又は収束光が当該光束分割素子1に入射するようにし、出射光が対物レンズ2で集光するように、光束分割素子1及び対物レンズ2の面形状を設計するようにしてもよい。   In the above example, the design is based on the assumption that parallel light is incident on the light beam splitter 1. However, the present invention is not limited to this, and divergent light or convergent light is incident on the light beam splitter 1 so as to be output. The surface shapes of the light beam splitting element 1 and the objective lens 2 may be designed so that the incident light is condensed by the objective lens 2.

実施例.
本実施例の対物レンズ光学系の設計結果を図14に、レンズデータを図15にそれぞれ示す。また、本実施例の対物レンズの面形状データを図16に、同光束分割素子の面形状データを図17に、同光束分割素子における領域の位置を図18に示す。図14に示されるように、ブルーレイの焦点距離はf=1.765mm 、HDDVDの焦点距離はf=1.840mmと、HDDVDの焦点距離の方がブルーレイのそれよりも長くなっている。本実施例ではHDDVD領域の曲率半径を凹レンズ面となるように設定し、焦点距離をブルーレイより長くなるようにした。その結果HDDVD領域を平面、凸レンズ面で構成した時よりもワーキングディスタンスをより確保できている。
Example.
FIG. 14 shows the design result of the objective lens optical system of this example, and FIG. 15 shows the lens data. Further, FIG. 16 shows the surface shape data of the objective lens of this embodiment, FIG. 17 shows the surface shape data of the light beam splitting element, and FIG. 18 shows the position of the region in the light beam splitting element. As shown in FIG. 14, the focal length of Blu-ray is f = 1.765 mm, the focal length of HDDVD is f = 1.840 mm, and the focal length of HDDVD is longer than that of Blu-ray. In this embodiment, the curvature radius of the HDDVD area is set to be a concave lens surface, and the focal length is made longer than Blu-ray. As a result, a working distance can be secured more than when the HDDVD area is formed of a flat surface and a convex lens surface.

図14に示されるように、ブルーレイ、 HDDVDでは、それぞれ像側開口数NAが0.85, 0.65と異なるためレンズの有効径が異なる。従来のDVD,CD等の互換では波長が異なるため、波長選択フィルタ等で利用した開口制限素子を使用し、波長に応じてこの有効径の切り替えを行うことが可能であった。   As shown in FIG. 14, in Blu-ray and HDDVD, the effective diameter of the lens is different because the image-side numerical aperture NA is different from 0.85 and 0.65, respectively. Since compatibility with conventional DVDs, CDs, and the like has different wavelengths, it has been possible to switch the effective diameter according to the wavelength by using an aperture limiting element used in a wavelength selection filter or the like.

しかし、本発明では同一波長での互換を対象としているため、波長選択フィルタ等は使用できない。そこで本実施例においては、HDDVDの有効径外のブルーレイ領域をHDDVDで使用時、球面収差を発生させるような形状とし、さらにブルーレイとHDDVDの焦点距離をずらしたことでのデフォーカス効果を利用し、大きな波面収差が発生させることで、開口制限の役割を持たせた構造とした。これにより光ピックアップ内に開口制限素子を別途設けることなく有効径の切り替えを実現している。   However, since the present invention is intended for compatibility at the same wavelength, a wavelength selection filter or the like cannot be used. Therefore, in this embodiment, when the Blu-ray area outside the effective diameter of HDDVD is used in HDDVD, it is shaped so as to generate spherical aberration, and the defocus effect by shifting the focal length of Blu-ray and HDDVD is used. The structure has a role of restricting the aperture by generating a large wavefront aberration. As a result, the effective diameter can be switched without separately providing an aperture limiting element in the optical pickup.

また、図16に示される面形状データは、下記の式で表している。

Figure 2008117473
・・・・・式(1) Further, the surface shape data shown in FIG. 16 is expressed by the following equation.
Figure 2008117473
・ ・ ・ ・ ・ Formula (1)

式(1)において、光軸からの高さがhとなる非球面上の座標点における非球面の光軸上での接平面からの距離(サグ量)をZj(h)、非球面の光軸上での曲率(1/曲率半径)をC、コーニック係数をK、4次から16次までの非球面係数をそれぞれA、A、A、A10、A12、A14、A16としている。図4、5に本実施例の対物レンズ光学系のブルーレイ、HDDVDそれぞれでの光スポット図を示す。1/eスポット径はブルーレイで0.360μm、HDDVDで0.465μm、サイドローブはブルーレイで2.43%、HDDVDで2.61%である。 In equation (1), the distance (sag amount) from the tangential plane on the optical axis of the aspheric surface at the coordinate point on the aspheric surface where the height from the optical axis is h is Zj (h), and the light of the aspheric surface The curvature (1 / curvature radius) on the axis is C, the conic coefficient is K, the aspherical coefficients from the 4th to the 16th order are A 4 , A 6 , A 8 , A 10 , A 12 , A 14 , A, respectively. 16 is set. FIGS. 4 and 5 show light spot diagrams on the Blu-ray and HDDVD of the objective lens optical system of the present embodiment. The 1 / e 2 spot diameter is 0.360 μm for Blu-ray, 0.465 μm for HDDVD, the side lobe is 2.43% for Blu-ray, and 2.61% for HDDVD.

ブルーレイ、HDDVDそれぞれでの1/eスポット径の理論値はブルーレイで0.39μm以下 、HDDVDで0.51μm以下であるから、本実施例の対物レンズ光学系は実使用上問題ない光スポットが得られているのが分かる。なお、本発明においては光束分割素子の各領域の面形状、領域数を変化させることで、1/eスポット径、サイドローブの制御が可能である。 The theoretical value of the 1 / e 2 spot diameter for Blu-ray and HDDVD is 0.39 μm or less for Blu-ray and 0.51 μm or less for HDDVD. Therefore, the objective lens optical system of this example has a light spot that is not problematic in practical use. You can see that it is obtained. In the present invention, the 1 / e 2 spot diameter and the side lobe can be controlled by changing the surface shape and the number of regions of each region of the beam splitter.

次に本実施例にかかる対物レンズ光学系の2層ディスクへの適応性を確認するため、光スポット強度のディスク厚依存性を図6〜図9に示す。これはある層に記録再生を行う際、記録再生を行っている層から、+15〜+35μm(図6,図8)、−15〜−35μm(図7,図9)の位置に、記録再生を行っている層での光強度を100%とした場合、どの程度の強度の光スポットが形成されているかを示した図である。この強度が大きければ、別の層に光束が集光されていることとなり、誤書込み、誤消去、フォーカスサーボのエラーを招く。本実施例の結果と比較するために、後述する比較例の結果も示す。ここで、図において、+15μm又は−15μmよりも外側の領域についてデータを示したのは、第1層と第2層の間の距離が25±5μmであるため、+15μm〜−15μmの領域では、他の層に対して影響を及ぼす光スポットが形成されないからである。図からわかる通り、本実施例の対物レンズ光学系を用いることで他層への集光が制御されていることがわかる。従って、本発明の対物レンズ光学系を用いることで2層ディスクに対しても良好な記録再生を実現できることが分かる。   Next, in order to confirm the adaptability of the objective lens optical system according to the present example to the two-layer disc, the dependence of the light spot intensity on the disc thickness is shown in FIGS. This is because when recording / reproduction is performed on a certain layer, recording / reproduction is performed at positions of +15 to +35 μm (FIGS. 6 and 8) and −15 to −35 μm (FIGS. 7 and 9) from the layer on which recording / reproduction is performed. It is the figure which showed what intensity | strength light spot is formed when the light intensity in the layer currently performed is made into 100%. If the intensity is high, the light beam is condensed on another layer, which causes erroneous writing, erroneous erasure, and focus servo error. In order to compare with the results of this example, the results of comparative examples described later are also shown. Here, in the figure, the data is shown for the region outside +15 μm or −15 μm because the distance between the first layer and the second layer is 25 ± 5 μm, so in the region of +15 μm to −15 μm, This is because a light spot that affects other layers is not formed. As can be seen from the figure, the light condensing to the other layer is controlled by using the objective lens optical system of the present embodiment. Therefore, it can be seen that good recording / reproduction can be realized even for a two-layer disc by using the objective lens optical system of the present invention.

また、図24(a)に本実施例にかかる対物レンズ光学系を用いてHDDVDのレイヤ1に対して記録再生を行う場合の光線図を示す。図に示されるように、HDDVD用領域12を透過し対物レンズ2を介して入射した光束は当該レイヤ1に集光している一方で、ブルーレイ用領域11を透過し対物レンズ2を介して入射した光束はレイヤ2とは大きくかけ離れた位置において集光していることが分かる。従って、本発明の対物レンズ光学系を用いることで2層ディスクに対しても良好な記録再生を実現できる。   FIG. 24A shows a ray diagram when recording / reproduction is performed on the layer 1 of the HDDVD using the objective lens optical system according to the present example. As shown in the figure, the light beam that has passed through the HDDVD region 12 and entered through the objective lens 2 is focused on the layer 1, while passing through the Blu-ray region 11 and entered through the objective lens 2. It can be seen that the luminous flux collected is concentrated at a position far away from the layer 2. Therefore, by using the objective lens optical system of the present invention, good recording / reproduction can be realized even for a two-layer disc.

なお、光束が所定位置において集光しているかどうかは、検出器での和信号から確認することも可能である。前記範囲のデフォーカス位置に光束が集光されている場合、集光位置で和信号の強度が増大する。従って、所定範囲における和信号強度が情報記録面における和信号強度の5分の1以下、望ましくは10分の1以下に抑えられている状態を、集光が抑制されていると判断できる。   Whether or not the light beam is condensed at a predetermined position can also be confirmed from the sum signal at the detector. When the light beam is condensed at the defocus position within the above range, the intensity of the sum signal increases at the condensing position. Therefore, it can be determined that light collection is suppressed when the sum signal intensity in the predetermined range is suppressed to one fifth or less, preferably one tenth or less of the sum signal intensity on the information recording surface.

また、図15における面番号7の面間距離が実施例におけるワーキングディスタンスを示し、ブルーレイに対しては0.623mm、HDDVDに対しては0.466mmであった。この値は、光ヘッドとディスクが接触するという問題を解決する上で望ましいワーキングディスタンスの条件である「0.3mm以上」を満足するものである。これに対して、後述する比較例では、図20に示されるように、ブルーレイに対しては0.4614mmだが、HDDVDは0.1453mmであり、当該条件を充足しなかった。   Further, the inter-surface distance of surface number 7 in FIG. 15 shows the working distance in the example, which was 0.623 mm for Blu-ray and 0.466 mm for HDDVD. This value satisfies “0.3 mm or more”, which is a desirable working distance condition for solving the problem of contact between the optical head and the disk. On the other hand, in the comparative example to be described later, as shown in FIG. 20, although it was 0.4614 mm for Blu-ray, it was 0.1453 mm for HDDVD, and the condition was not satisfied.

比較例.
本比較例の対物レンズ光学系の設計結果を図19に、レンズデータを図20にそれぞれ示す。また、本比較例の対物レンズの面形状データを図21に、同光束分割素子の面形状データを図22に、同光束分割素子における領域の位置を図23に示す。図19に示されるように、実施例とは異なり比較例では、ブルーレイ、HDDVDともに焦点距離は同じとなっている。
Comparative example.
FIG. 19 shows the design result of the objective lens optical system of this comparative example, and FIG. 20 shows the lens data. FIG. 21 shows the surface shape data of the objective lens of this comparative example, FIG. 22 shows the surface shape data of the light beam splitting element, and FIG. 23 shows the position of the region in the light beam splitting element. As shown in FIG. 19, unlike the example, the comparative example has the same focal length for both Blu-ray and HDDVD.

光束分割素子の面形状はブルーレイ、HDDVD領域で曲率半径は同じ、HDDVD領域の非球面係数のみ使用し、ブルーレイ、HDDVDの基板厚差で発生する球面収差の補正のみ考慮している。   The surface shape of the beam splitting element has the same radius of curvature in the Blu-ray and HDDVD regions, and only the aspheric coefficient of the HDDVD region is used, and only correction of spherical aberration caused by the substrate thickness difference between Blu-ray and HDDVD is considered.

図10,図11に比較例の対物レンズ光学系におけるブルーレイ、HDDVDでの光スポット図を示す。1/eスポット径はブルーレイで0.377μm、HDDVDで0.515μmである。また、サイドローブは、ブルーレイで1.88%、HDDVDで1.76%となり問題ない結果となっている。 FIGS. 10 and 11 show light spot diagrams in Blu-ray and HDDVD in the objective lens optical system of the comparative example. The 1 / e 2 spot diameter is 0.377 μm for Blu-ray and 0.515 μm for HDDVD. In addition, the side lobe is 1.88% for Blu-ray and 1.76% for HDDVD, which is a satisfactory result.

前述したとおり、光スポット強度のディスク厚依存性を図6〜図9に示す。ブルーレイにおいて−20μm付近に4%程度、HDDVDにおいては15μm付近で8%程度の強度の光スポットが形成されており、全体的にみても実施例と比較して強度の大きいスポットが形成されている。従って比較例の対物レンズ光学系の場合、2層ディスクでの誤書込み、誤消去、フォーカスサーボでのエラー等が発生しやすく、2層ディスクに対して良好な記録再生が行えない可能性がある。   As described above, the disc thickness dependence of the light spot intensity is shown in FIGS. A light spot having an intensity of about 4% is formed in the vicinity of -20 μm in Blu-ray, and an intensity of about 8% is formed in the vicinity of 15 μm in HDDVD. . Therefore, in the case of the objective lens optical system of the comparative example, erroneous writing and erroneous erasure with a double-layer disc, an error with a focus servo, etc. are likely to occur, and there is a possibility that good recording and reproduction cannot be performed with respect to the dual-layer disc. .

また、図24(b)に本比較例にかかる対物レンズ光学系を用いてHDDVDのレイヤ1に対して記録再生を行う場合の光線図を示す。図に示されるように、HDDVD用領域12を透過し対物レンズ2を介して入射した光束は当該レイヤ1に集光している一方で、ブルーレイ用領域11を透過し対物レンズ2を介して入射した光束もレイヤ2の近傍で集光していることが分かる。このため、比較例の対物レンズ光学系の場合、2層ディスクでの誤書込み、誤消去、フォーカスサーボでのエラー等が発生しやすく、2層ディスクに対して良好な記録再生が行えない可能性がある。   FIG. 24B shows a ray diagram when recording / reproduction is performed on layer 1 of the HDDVD using the objective lens optical system according to this comparative example. As shown in the figure, the light beam that has passed through the HDDVD region 12 and entered through the objective lens 2 is focused on the layer 1, while passing through the Blu-ray region 11 and entered through the objective lens 2. It can be seen that the collected light beam is also collected in the vicinity of layer 2. For this reason, in the case of the objective lens optical system of the comparative example, erroneous writing and erroneous erasure with a double-layer disc, an error with a focus servo, etc. are likely to occur, and there is a possibility that good recording and reproduction cannot be performed with respect to the dual-layer disc. There is.

本実施の形態にかかる対物レンズ光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the objective lens optical system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる対物レンズ光学系を用いて2層ディスクに対して記録再生を行った場合の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem at the time of recording / reproducing with respect to a double layer disc using the objective-lens optical system concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる対物レンズ光学系を用いて2層ディスクに対して記録再生を行った場合の問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem at the time of recording / reproducing with respect to a double layer disc using the objective-lens optical system concerning this Embodiment. 本実施例にかかる対物レンズ光学系に対してブルーレイディスク用の光束を照射した場合の光スポット図である。It is a light spot figure at the time of irradiating the light beam for Blu-ray discs with respect to the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズ光学系に対してHDDVD用の光束を照射した場合の光スポット図である。It is a light spot figure at the time of irradiating the light beam for HDDVD with respect to the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズ光学系に対してブルーレイディスク用の光束を照射した場合の光強度のディスク厚依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the disc thickness dependence of the light intensity at the time of irradiating the light beam for Blu-ray discs with respect to the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズ光学系に対してブルーレイディスク用の光束を照射した場合の光強度のディスク厚依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the disc thickness dependence of the light intensity at the time of irradiating the light beam for Blu-ray discs with respect to the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズ光学系に対してHDDVD用の光束を照射した場合の光強度のディスク厚依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the disc thickness dependence of the light intensity at the time of irradiating the light beam for HDDVD with respect to the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズ光学系に対してHDDVD用の光束を照射した場合の光強度のディスク厚依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the disc thickness dependence of the light intensity at the time of irradiating the light beam for HDDVD with respect to the objective-lens optical system concerning a present Example. 比較例にかかる対物レンズ光学系に対してブルーレイディスク用の光束を照射した場合の光強度のディスク厚依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the disc thickness dependence of the light intensity at the time of irradiating the light beam for Blu-ray discs with respect to the objective-lens optical system concerning a comparative example. 比較例にかかる対物レンズ光学系に対してHDDVD用の光束を照射した場合の光強度のディスク厚依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the disc thickness dependence of the light intensity at the time of irradiating the light beam for HDDVD with respect to the objective-lens optical system concerning a comparative example. 本実施の形態にかかる光束分割素子の一部拡大図である。It is a partial enlarged view of the light beam splitting element concerning this Embodiment. ブルーレイ及びHDDVD仕様の比較表である。It is a comparison table of Blu-ray and HDDVD specifications. 本実施例にかかる対物レンズ光学系の設計データを示す表である。It is a table | surface which shows the design data of the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズ光学系のレンズデータを示す表である。It is a table | surface which shows the lens data of the objective-lens optical system concerning a present Example. 本実施例にかかる対物レンズの面形状データを示す表である。It is a table | surface which shows the surface shape data of the objective lens concerning a present Example. 本実施例にかかる光束分割素子の面形状データを示す表である。It is a table | surface which shows the surface shape data of the light beam splitting element concerning a present Example. 本実施例にかかる光束分割素子における領域位置を示す表である。It is a table | surface which shows the area | region position in the light beam splitting element concerning a present Example. 本比較例にかかる対物レンズ光学系の設計データを示す表である。It is a table | surface which shows the design data of the objective-lens optical system concerning this comparative example. 本比較例にかかる対物レンズ光学系のレンズデータを示す表である。It is a table | surface which shows the lens data of the objective-lens optical system concerning this comparative example. 本比較例にかかる対物レンズの面形状データを示す表である。It is a table | surface which shows the surface shape data of the objective lens concerning this comparative example. 本比較例にかかる光束分割素子の面形状データを示す表である。It is a table | surface which shows the surface shape data of the light beam splitting element concerning this comparative example. 本比較例にかかる光束分割素子における領域位置を示す表である。It is a table | surface which shows the area | region position in the light beam splitting element concerning this comparative example. 本実施例と本比較例にかかる光束分割素子における光線図である。It is a light ray figure in the light beam splitting element concerning a present Example and this comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

1 光束分割素子
2 対物レンズ
3 鏡筒
11 ブルーレイ用領域
12 HDDVD用領域
100 対物レンズ光学系
200 ディスク
201 ブルーレイディスク
202 HDDVDディスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light beam splitting element 2 Objective lens 3 Lens barrel 11 Blu-ray area 12 HDDVD area 100 Objective lens optical system 200 Disc 201 Blu-ray disc 202 HDDVD disc

Claims (26)

光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さt1の透明基板を有する第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させ、且つ、波長λの光束を厚さt2(t1<t2)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズ光学系であって、
少なくとも前記光束分割素子の一面は、透過する光束を前記対物レンズを介して第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第1の光記録媒体用領域と、透過する光束を前記対物レンズを介して第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第2の光記録媒体用領域に分割され、
前記第2の光記録媒体用領域は、負のパワーを有する対物レンズ光学系。
A light beam splitting element and an objective lens are provided, a light beam having a wavelength λ is condensed on an information recording surface of a first optical recording medium having a transparent substrate having a thickness t1, and a light beam having a wavelength λ is formed with a thickness t2 ( An objective lens optical system for focusing on the information recording surface of the second optical recording medium having a transparent substrate with t1 <t2),
At least one surface of the light beam splitting element has a first optical recording medium region for condensing the transmitted light beam on the information recording surface of the first optical recording medium via the objective lens, and the transmitted light beam. Divided into second optical recording medium areas for focusing on the information recording surface of the second optical recording medium via the objective lens;
The second optical recording medium region is an objective lens optical system having negative power.
前記第2の光記録媒体用領域は、凹レンズ面となるような曲率半径を有していることを特徴とする請求項1記載の対物レンズ光学系。   The objective lens optical system according to claim 1, wherein the second optical recording medium region has a radius of curvature that forms a concave lens surface. 前記第1の光記録媒体用領域は、前記第2の光記録媒体用領域よりも小さい負のパワーを有することを特徴とする請求項1又は2記載の対物レンズ光学系。   3. The objective lens optical system according to claim 1, wherein the first optical recording medium area has a negative power smaller than that of the second optical recording medium area. 前記第2の光記録媒体用領域は、回折構造を有していることを特徴とする請求項1記載の対物レンズ光学系。   2. The objective lens optical system according to claim 1, wherein the second optical recording medium region has a diffractive structure. 前記第1の光記録媒体用領域は平面であることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の対物レンズ光学系。   The objective lens optical system according to claim 1, wherein the first optical recording medium region is a flat surface. 複数の第1の光記録媒体用領域のうち、いずれか1つの領域は、他の領域と光軸方向に異なる高さに形成され、当該高さの差は、mλ(mは整数)であることを特徴とする請求項5記載の対物レンズ光学系。   One of the plurality of first optical recording medium regions is formed at a height different from the other regions in the optical axis direction, and the difference in height is mλ (m is an integer). 6. The objective lens optical system according to claim 5, wherein: 前記光束分割素子において、複数の領域に分割された面と反対側の面は、平面であることを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載の対物レンズ光学系。   7. The objective lens optical system according to claim 1, wherein in the light beam splitting element, a surface opposite to the surface divided into a plurality of regions is a flat surface. 前記光束分割素子の一面に形成された複数の領域は、光軸を中心として同心円状に分割されていることを特徴とする請求項1〜7いずれかに記載の対物レンズ光学系。   The objective lens optical system according to claim 1, wherein the plurality of regions formed on one surface of the light beam splitting element are concentrically divided with the optical axis as a center. 前記波長λの光源は青色レーザであり、かつ0.075mm<t1<0.125mm、0.575mm<t2<0.625mmであることを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の対物レンズ光学系。   9. The objective lens according to claim 1, wherein the light source having the wavelength λ is a blue laser and satisfies 0.075 mm <t1 <0.125 mm and 0.575 mm <t2 <0.625 mm. Optical system. 前記第1の光記録媒体に対する焦点距離よりも前記第2の光記録媒体に対する焦点距離の方が長いことを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の対物レンズ光学系。   9. The objective lens optical system according to claim 1, wherein a focal length with respect to the second optical recording medium is longer than a focal length with respect to the first optical recording medium. 前記複数の領域は5以上から構成されていることを特徴とする請求項1〜10いずれかに記載の対物レンズ光学系。   The objective lens optical system according to any one of claims 1 to 10, wherein the plurality of regions includes five or more. 前記対物レンズのレンズ面は前記第1の光記録媒体に対して収差補正がなされるよう設計されていることを特徴とする請求項1〜11いずれか記載の対物レンズ光学系。   The objective lens optical system according to claim 1, wherein the lens surface of the objective lens is designed so that aberration correction is performed with respect to the first optical recording medium. 前記第1の光記録媒体に対応するNAの方が、前記第2の光記録媒体に対応するNAよりも大きいことを特徴とする請求項12記載の対物レンズ光学系。   13. The objective lens optical system according to claim 12, wherein an NA corresponding to the first optical recording medium is larger than an NA corresponding to the second optical recording medium. 前記対物レンズと、前記第2の光記録媒体間のワーキングディスタンスが、0.3mm以上であることを特徴とする請求項1〜13いずれかに記載の対物レンズ光学系。   The objective lens optical system according to claim 1, wherein a working distance between the objective lens and the second optical recording medium is 0.3 mm or more. 波長λの光束を厚さt1の透明基板を有する第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させ、且つ、波長λの光束を厚さt2(t1<t2)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズの入射側に設けられる光束分割素子であって、
少なくとも一面は、透過する光束を前記対物レンズを介して第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第1の光記録媒体用領域と、透過する光束を前記対物レンズを介して第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第2の光記録媒体用領域に分割され、
前記第2の光記録媒体用の領域は、負のパワーを有する光束分割素子。
The light beam having the wavelength λ is condensed on the information recording surface of the first optical recording medium having the transparent substrate having the thickness t1, and the light beam having the wavelength λ is the first having the transparent substrate having the thickness t2 (t1 <t2). A light beam splitting element provided on the incident side of the objective lens for focusing on the information recording surface of the optical recording medium,
At least one surface has a first optical recording medium region for condensing the transmitted light beam on the information recording surface of the first optical recording medium via the objective lens, and the transmitted light beam via the objective lens. Are divided into second optical recording medium areas for focusing on the information recording surface of the second optical recording medium,
The region for the second optical recording medium is a light beam splitting element having negative power.
前記第2の光記録媒体用領域は、凹レンズ面となるような曲率半径を有していることを特徴とする請求項15記載の光束分割素子。   16. The light beam splitting element according to claim 15, wherein the second optical recording medium region has a radius of curvature that forms a concave lens surface. 前記第1の光記録媒体用領域は、前記第2の光記録媒体用領域よりも小さい負のパワーを有することを特徴とする請求項15又は16記載の光束分割素子。   17. The light beam splitting element according to claim 15, wherein the first optical recording medium region has a negative power smaller than that of the second optical recording medium region. 前記第2の光記録媒体用領域は、回折構造を有していることを特徴とする請求項15記載の光束分割素子。   16. The light beam splitting element according to claim 15, wherein the second optical recording medium region has a diffractive structure. 前記第1の光記録媒体用の領域は平面であることを特徴とする請求項15〜18いずれかに記載の光束分割素子。   The light beam splitting element according to claim 15, wherein the area for the first optical recording medium is a plane. 複数の第1の光記録媒体用の領域のうち、いずれか1つの領域は、他の領域と光軸方向に異なる高さに形成され、当該高さの差は、mλ(mは整数)であることを特徴とする請求項19記載の光束分割素子。   One of the plurality of first optical recording medium regions is formed at a height different from the other regions in the optical axis direction, and the difference in height is mλ (m is an integer). 20. The light beam splitting element according to claim 19, wherein the light beam splitting element is provided. 複数の領域に分割された面と反対側の面は、平面であることを特徴とする請求項15〜20いずれかに記載の光束分割素子。   21. The light beam splitting element according to claim 15, wherein the surface opposite to the surface divided into the plurality of regions is a flat surface. 前記光束分割素子の一面に形成された複数の領域は、光軸を中心として同心円状に分割されていることを特徴とする請求項15〜21いずれかに記載の光束分割素子。   The light beam splitting element according to any one of claims 15 to 21, wherein the plurality of regions formed on one surface of the light beam splitting element are split concentrically around the optical axis. 前記波長λの光源は青色レーザであり、かつ0.075mm<t1<0.125mm、0.575mm<t2<0.625mmであることを特徴とする請求項15〜22いずれかに記載の光束分割素子。   23. The beam splitting according to claim 15, wherein the light source having the wavelength [lambda] is a blue laser, and 0.075 mm <t1 <0.125 mm and 0.575 mm <t2 <0.625 mm. element. 前記第1の光記録媒体に対する焦点距離よりも前記第2の光記録媒体に対する焦点距離の方が長いことを特徴とする請求項15〜23いずれかに記載の光束分割素子。   The light beam splitting element according to any one of claims 15 to 23, wherein a focal length with respect to the second optical recording medium is longer than a focal length with respect to the first optical recording medium. 前記複数の領域は5以上から構成されていることを特徴とする請求項15〜24いずれかに記載の光束分割素子。   25. The light beam splitting element according to claim 15, wherein the plurality of regions includes five or more. 光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さt1の透明基板を有する第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させ、且つ、波長λの光束を厚さt2(t1<t2)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させる光ピックアップ光学系であって、
少なくとも前記光束分割素子の一面は、透過する光束を前記対物レンズを介して第1の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第1の光記録媒体用領域と、透過する光束を前記対物レンズを介して第2の光記録媒体の情報記録面上に集光させるための第2の光記録媒体用領域に分割され、
前記第2の光記録媒体用領域は、負のパワーを有する光ピックアップ光学系。
A light beam splitting element and an objective lens are provided, a light beam having a wavelength λ is condensed on an information recording surface of a first optical recording medium having a transparent substrate having a thickness t1, and a light beam having a wavelength λ is formed with a thickness t2 ( An optical pickup optical system for condensing on an information recording surface of a second optical recording medium having a transparent substrate of t1 <t2),
At least one surface of the light beam splitting element has a first optical recording medium region for condensing the transmitted light beam on the information recording surface of the first optical recording medium via the objective lens, and the transmitted light beam. Divided into second optical recording medium areas for focusing on the information recording surface of the second optical recording medium via the objective lens;
The second optical recording medium area is an optical pickup optical system having negative power.
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