JP2008123564A - 対物レンズ光学系、光ピックアップ光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】
2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が同一であり、2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が異なっている、3つ以上の光記録媒体へ集光させる対物レンズ光学系の光利用効率の向上、不要光の低減を行い、高性能な対物レンズ光学系を提供すること。
【解決手段】
本発明は、波長λ1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に、波長λ1の光束を厚さt2の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に、並びに波長λ3の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面にそれぞれ屈折作用により集光させる対物レンズ光学系である。ここで、同一波長の互換技術に対物レンズ光学系の領域分けを用い、異なる波長の互換技術に光ビームの波長λの違いによって発生する色収差等を相殺するような収差を発生させる技術を用いた。
【選択図】図1
2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が同一であり、2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が異なっている、3つ以上の光記録媒体へ集光させる対物レンズ光学系の光利用効率の向上、不要光の低減を行い、高性能な対物レンズ光学系を提供すること。
【解決手段】
本発明は、波長λ1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に、波長λ1の光束を厚さt2の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に、並びに波長λ3の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面にそれぞれ屈折作用により集光させる対物レンズ光学系である。ここで、同一波長の互換技術に対物レンズ光学系の領域分けを用い、異なる波長の互換技術に光ビームの波長λの違いによって発生する色収差等を相殺するような収差を発生させる技術を用いた。
【選択図】図1
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及び光ピックアップ光学系に関する。
従来より、異なる光記録媒体へ集光させる対物レンズ光学系が開発されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に開示された技術は、波長の違いによって発生する色収差及び透明基板によりの厚みによる発生する波面収差を利用することにより、2つの異なる光記録媒体へ集光させる技術(以下互換技術と呼ぶ)である。しかしながら、同一波長に光を用いて、厚みの異なる光記録媒体に対して集光させる場合には、この互換技術を適用することは困難であった。
また、同一波長での互換技術として、特許文献2に開示されている技術がある。本技術においては、光束の偏光方向を選択的に切り換える偏光面切換素子が必要であり、部品点数の増加、対物レンズ光学系の大型化、対物レンズ光学系の重量増加の課題があった。
また、他の同一波長での互換技術として、特許文献3において紹介されているように、対物レンズ光学系を領域分けすることにより、異なる光記録媒体へ集光させる技術がある。しかし、各光記録媒体に集光する対物レンズ光学系の各領域は、各光記録媒体のそれぞれにしか集光させることができないため、3つ以上の光記録媒体へ集光させるようにすると、光利用効率の低下によるレーザーパワーの増加や不要光の処理などの課題があった。
各光記録媒体に集光する対物レンズ光学系の各領域が各光記録媒体のそれぞれにしか集光させることができないという問題点を解決する技術が、特許文献4に開示されている。この技術では、2つの媒体共に集光させる領域を設けている。しかし、この領域の互換技術に回折構造を用いており、回折効率による光の利用効率の低下があり、依然として、光利用効率の低下によるレーザーパワーの増加や不要光の処理などの課題があった。
特開2001−195769号公報
特開2006−12391号公報
特開平10−143905号公報
特開2000−28917号公報
従来技術にかかる対物レンズ光学系を用いた場合には、上述したように、光利用効率の低下によるレーザパワーの増加や不要光の処理という課題が発生していた。
本発明は、少なくとも2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が同一であり、少なくとも2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が異なっている、少なくとも3つ以上の光記録媒体へ集光させる対物レンズ光学系の光利用効率の向上、不要光の低減を行い、高性能な対物レンズ光学系を提供することを目的とする。
本発明にかかる対物レンズ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域は、該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差を相殺するような収差を発生する非球面形状が設定されたことを特徴とするものである。
本発明にかかる他の対物レンズ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、前記共用領域は、非球面形状が設定され、該光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とするものである。
ここで、前記透明基板の厚さが|t3−t1|>|t3−t2|であることが好ましい。また、前記共用領域は前記第3の光記録媒体のNA領域内の外側部分に配置されていることが望ましい。ここで、NA領域は対応する径の中央から内側を内側領域とし、外側を外側領域と称する。外側領域においてはレンズ面に対する入射角が大きいので収差がとりにくくなるが、このような外側領域に共用領域を配置することに高性能化が図ることが可能となる。
また、前記共用領域は、光軸から半径方向に複数の区間に区分されていることが望ましい。前記第1の光記録媒体及び前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域をさらに設けるとよい。
好適な実施の形態において、波長λ1は略405nm、波長λ3は略655nm、基板厚さt1は略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略0.6mmである。
本発明にかかる対物レンズ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射することを特徴とするものである。
ここで、前記共用領域は、非球面形状が設定され、該光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることが好ましい。
また、前記透明基板の厚さが|t3−t1|>|t3−t2|であることが好ましい。さらに、前記共用領域は前記第3の光記録媒体のNA領域内の外側部分に配置されていることが望ましい。また、前記共用領域は、光軸から半径方向に複数の区間に区分されているとよい。
好適な実施の形態においては、波長λ1が略405nm、波長λ3が略790nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略1.2mmである。また、前記第1の光記録媒体及び前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域をさらに設けることが望ましい。
本発明にかかる他の対物レンズ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差を相殺し合う非球面形状が設定されたことを特徴とするものである。
本発明にかかる他の対物レンズ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、前記共用領域は、非球面形状が設定され、該第2の光記録媒体と第4の光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とするものである。
ここで、前記透明基板の厚さが|t3−t1|>|t3−t2| あるいは/かつ |t4−t1|>|t4−t2|であることが望ましい。
また、前記共用領域は前記第3の光記録媒体のNA領域と前記第4の光記録媒体のNA領域のいずれか小さい方のNA領域内の外側部分に配置されていることを特徴とする請求項17記載の対物レンズ光学系。
ここで、前記共用領域は、光軸から半径方向に複数の区間に区分されていることが好ましい。また、好適な実施の形態では、波長λ1が略405nm、波長λ3が略790nm、波長λ4が略655nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略1.2mm、基板厚さt4が略0.6mmである。
また、前記共用領域は段差形状により複数の区間に分割されていることが望ましく、さらに、前記対物レンズ光学系が、レンズ1枚で構成されていることが望ましい。
本発明にかかる光ピックアップ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域は、該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差を相殺するような収差を発生する非球面形状が設定されたことを特徴とするものである。
本発明にかかる他の光ピックアップ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、前記共用領域は、非球面形状が設定され、該光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とするものである。
本発明にかかる他の光ピックアップ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射することを特徴とするものである。
本発明にかかる他の光ピックアップ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差を相殺し合う非球面形状が設定されたことを特徴とするものである。
本発明にかかる他の光ピックアップ光学系は、波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、前記共用領域は、非球面形状が設定され、該第2の光記録媒体と第4の光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とするものである。
本発明によれば、少なくとも2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が同一であり、少なくとも2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が異なっている、少なくとも3つ以上の光記録媒体へ集光させる対物レンズ光学系の光利用効率の向上、不要光の低減を行い、高性能な対物レンズ光学系を提供することができる。
本発明は、第一に、同一波長の互換技術に対物レンズ光学系の領域分けを用い(以下互換技術Aと呼ぶ)、異なる波長の互換技術に、任意の光線高さに対する情報記録面上の集光点の収差を許容範囲内となるよう位相を変化させる構造(以下互換技術Bと呼ぶ)を用いた。
互換技術Bは、波長λ1のレーザービームで基板厚さt1の光記録媒体2に記録再生する際に生じる波面収差と、波長λ3のレーザービームで基板厚さt3の情報記録媒体に記録再生する際に生じる波面収差とを補償するように位相を変化させる構造によって実現される。かかる互換技術Bにおいて考慮すべき収差には、基板厚の差によって生じる波面収差(収差A)、レーザビームの波長の差に基づく対物レンズ及び光記録媒体の基板の屈折率差によって生じる色収差(収差B)、波長の差を利用して対物レンズの面を高次非球面とすることによって発生させる色収差(収差C)がある。
当該互換技術Bには、収差Aを収差Bと収差Cによりキャンセルさせることによって互換を可能とする技術(B1)と、収差Bを収差Cによりキャンセルさせることによって互換を可能とする技術(B2)とがある。前者B1の互換技術は、例えば、波長の違いによって発生する色収差と透明基板の厚みの違いにより発生する波面収差とが相殺し合うように位相を変化させる高次非球面構造を形成することによって実現されものであり、例えば、特開2003−270528号公報に開示されている。後者B2は、HDDVDとDVDのように、基板厚が同じだが、波長が異なる場合に、波長の違いによる発生する色収差(収差B)を高次非球面構造で発生させる色収差(収差C)で相殺しあうように実現されるものである。
このように、互換技術A及び互換技術Bの双方を用いる構成とすることにより、同一波長での互換が可能となり、異なる波長の互換における光利用効率の向上、不要光の低減が可能となり、高性能な対物レンズ光学系を提供することができる。
第二に、光束λ1に対応する透明基板の厚みt1、光束λ1に対応する透明基板の厚みt2、光束λ3に対応する透明基板の厚みt3の関係を、|t3−t1|>|t3−t2|とした場合、t3に対応するNA領域において、t1に対応する光記録媒体へ集光させず(互換技術A)、t2、t3に対応する光記録媒体へ集光する(互換技術B)構成とした。このような構成とすることにより、t3に対応する光記録媒体へ集光させにくいNA近傍において、厚みの差による波面収差の差がt1に対応する光記録媒体の場合よりも小さいt2に対応する光記録媒体との互換を行うことができ、高性能な対物レンズ光学系を提供することができる。
第三に、t3に対応するNA領域の内側にt1、t3に対応する光記録媒体へ集光する領域を設ける構成とした。このような構成とすることにより、t1の使用領域が増加するため、光利用効率の向上、不要光の低減が可能となり、高性能な対物レンズ光学系を提供することができる。
第四に、前記位相を変化させる構造にレンズ面上の段差形状を用いる構成とした。このような構成とすることにより、位相を変化させる新たな素子を追加することなく互換技術を提供できるため、対物レンズ光学系の小型化、軽量化が可能となる。
第五に、前記対物レンズ光学系をレンズ1枚の構成とした。このような構成とすることにより、互換を行う素子を追加すること無く互換技術を提供できるため、対物レンズ光学系の小型化、軽量化が可能となる。
ここで、4方式互換を実現するためには3つの自由度が必要となる。この自由度は以下の3つの方策により確保できる。
A:領域(光束)の分割
B:高次非球面
C:入射角
また、3方式互換を実現するためには上記3つの自由度のうち2つあれば実現できる。例えば、HDDVD・BD・DVDの三方式互換の場合、いろいろな組み合わせが考えられるが最も現実的なのはAとBの組み合わせである。HDDVD・BD・CDの三方式互換の場合もいろいろな組み合わせが考えられるが最も現実的なのはAとCの組み合わせである。
A:領域(光束)の分割
B:高次非球面
C:入射角
また、3方式互換を実現するためには上記3つの自由度のうち2つあれば実現できる。例えば、HDDVD・BD・DVDの三方式互換の場合、いろいろな組み合わせが考えられるが最も現実的なのはAとBの組み合わせである。HDDVD・BD・CDの三方式互換の場合もいろいろな組み合わせが考えられるが最も現実的なのはAとCの組み合わせである。
発明の実施の形態1.
本実施形態の対物レンズ光学系は、図7により特定される4種類の光記録媒体に対して集光させることが可能な構成を有している。具体的には、光記録媒体1はBD(Blu-ray Disc)、光記録媒体2はHDDVD(High Definition Digital Versatile Disc)、光記録媒体3はCD(Compact Disc:CD−RなどのCDを含む)、光記録媒体4はDVD(Digital Versatile Disc)である。図に示されるように、光記録媒体1と光記録媒体2とは、集光させる光束の波長は同じである。また、光記録媒体1、2に対して、光記録媒体3及び光記録媒体4は、集光させる光束の波長は異なり、光記録媒体3と光記録媒体4も集光させる光束の波長が異なる。さらに、光記録媒体2と光記録媒体4とはその透明基板の厚さは同じであるが、光記録媒体1及び光記録媒体4とは異なる。光記録媒体1と光記録媒体4の透明基板の厚さは異なる。
本実施形態の対物レンズ光学系は、図7により特定される4種類の光記録媒体に対して集光させることが可能な構成を有している。具体的には、光記録媒体1はBD(Blu-ray Disc)、光記録媒体2はHDDVD(High Definition Digital Versatile Disc)、光記録媒体3はCD(Compact Disc:CD−RなどのCDを含む)、光記録媒体4はDVD(Digital Versatile Disc)である。図に示されるように、光記録媒体1と光記録媒体2とは、集光させる光束の波長は同じである。また、光記録媒体1、2に対して、光記録媒体3及び光記録媒体4は、集光させる光束の波長は異なり、光記録媒体3と光記録媒体4も集光させる光束の波長が異なる。さらに、光記録媒体2と光記録媒体4とはその透明基板の厚さは同じであるが、光記録媒体1及び光記録媒体4とは異なる。光記録媒体1と光記録媒体4の透明基板の厚さは異なる。
本実施形態1にかかる対物レンズ光学系は、1枚レンズにより構成されている。この対物レンズについて、各光記録媒体への入射光束の有効径及び使用したレンズ材料の屈折率を図8に示す。
また、図9に各光記録媒体へ集光させる光線高さの領域を示す。ここで、この領域No.を以下「媒体領域番号」と呼ぶ。例えば、媒体領域番号1は0〜0.232mm、媒体領域番号2は0.232〜0.725mmの光線高さにより規定される領域である。また、光線高さは、絞り面上の光軸に垂直な方向の光軸からの距離である。
本実施の形態1では、図9に示されるように、媒体領域番号で定められる領域では、図9に示される各光記録媒体に対して集光させることが可能である。具体的には、媒体領域番号1で定められる領域では、光記録媒体1,2,3,4のすべてに対して集光させることが可能な共用領域である。また、媒体領域番号3及び5で定められる各領域では、光記録媒体2に対してのみ集光させることができる、光記録媒体2の専用領域である。媒体領域番号2及び4で定められる各領域では、光記録媒体1,3,4に対して集光させることができ、媒体領域番号6で定められる領域は、光記録媒体1,4に対して集光させることができる共用領域である。媒体領域番号7で定められる領域は、光記録媒体1に対して集光させることができる専用領域である。
このように、本実施の形態1では、波長が同じで基板厚が異なる光記録媒体1と2とは、媒体領域番号1により定められる領域を除き、基本的に領域を分け、上記互換技術Aにより、光記録媒体1及び光記録媒体2間の互換を可能としている。そして、光記録媒体1、3及び4については、上記互換技術Bにより、これらの間の互換を可能としている。
また、図9で示されるように、媒体領域番号1〜4の領域が光記録媒体3のNAに、媒体領域番号1〜5の領域が光記録媒体2のNAに、媒体領域番号1〜6の領域が光記録媒体4のNAに、媒体領域番号1〜7の領域が光記録媒体1のNAにそれぞれ相当する。
本実施形態1にかかる対物レンズ光学系のレンズデータ及びその面形状データを図10及び図11に示す。ここで、図11において示される面形状データは、次の式(1)で表されるものである。対物レンズ面1は、6次までの非球面係数を用いて媒体領域分けと面領域分けを行い、各面領域は段差形状を形成した。対物レンズ面2は、16次までの非球面係数を用いた。
zは、非球面ザグ量であり、光軸からの高さがr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を示す。kは、コーニックコンスタント(係数)を示す。cは、非球面の光軸上での曲率(1/曲率半径)を示す。rは、光軸からの光線高さである。α1,2,・・は、非球面係数を示す。Zshiftは、各面領域を光軸まで形成した場合の光軸交点のズレ量を示す。
続いて、図1を用いて、本実施の形態1にかかる対物レンズ光学系の概略構成について説明する。
図において、100は対物レンズ、200は光記録媒体(透明基板)、201は情報記録面、300は光束をそれぞれ示す。対物レンズ100は、各光記録媒体1〜4に対して共通して用いられる。図1(a)〜(d)において光束300は各光記録媒体200の情報記録面201に集光する光束のみ示す。
図1(a)及び(b)から明らかなように、対物レンズ100の入射面においては、光記録媒体1に集光させる領域と、光記録媒体2に集光させる領域とが一部の領域(この例では中央領域)を除き、重なることがないように、設計されている。これは、光記録媒体1と光記録媒体2とが、使用される光束の波長が同一である一方で透明基板厚さが異なることから、波長の差を利用した互換技術Bを用いることができないため、領域を分ける互換技術Aを用いたものである。
また、図1(a),(c),(d)から明らかなように、対物レンズ100の入射面においては、光記録媒体1に集光させる領域、光記録媒体3に集光させる領域及び光記録媒体4に集光させる領域が基本的に一致している。但し、光記録媒体1、光記録媒体3、光記録媒体4では、図7及び図8に示されるようにそれぞれNAが異なりレンズ有効径が異なることから、これらの領域は外周付近で重複していない。
図2は、本実施の形態1にかかる対物レンズ光学系の波面収差図を示す。図2(a),(b),(c),(d)はそれぞれ光記録媒体1,2,3,4についての波面収差を示す。図2の波面収差図において波面収差を示す実線は、図9において各光記録媒体に関して集光可能な領域のみに対して付している。
図13は、図9において各光記録媒体に関して集光可能な領域におけるRMS(Root Mean Square)波面収差値を示す。図の軸上特性に示されるように、本実施の形態1にかかる対物レンズ光学系におけるRMS波面収差は、全ての光記録媒体について、0.05λ以下であり、マレシャル限界を達成することができた。また、レンズシフト特性も有限系のCDで0.6380と0.07λ以下とすることができた。
図2及び図10に示すように、同一波長を用いる光記録媒体1,2に対しては、それぞれ独立した媒体領域を設けることにより、2つの光記録媒体へ集光させることができる対物レンズ光学系を提供することができる。
また、図2、図11及び図12に示すように、異なる波長を用いる光記録媒体の互換を実現している媒体領域番号2,4,6の領域では、任意の光線高さに対する情報記録面上の集光点の収差を許容範囲内となるよう位相を変化させる構造を用い、屈折作用により集光させている互換技術Bを用い、さらに、光記録媒体3については、互換技術Bに加え、物体面の距離を用いることによる球面収差の補正を行う屈折作用により集光させているため、回折構造による互換技術のように回折効率による光利用効率の低下を招くことなく、異なる情報記録面上へ集光させることができる対物レンズ光学系を提供することができる。
また、図10、図11及び図12に示すように、位相を変化させる構造をレンズ表面の段差形状により実現したため、位相を変化させる新たな構造を必要とせず、小型で軽量な対物レンズ光学系を提供することができる。
以上説明してきたように、同一波長を用いる光記録媒体の互換技術に領域分けを用い、異なる波長を用いる光記録媒体の互換技術に同一領域で位相を変化させる構造を用いた屈折作用による互換技術を用いたので、高性能な対物レンズ光学系を提供することができる。
発明の実施の形態2.
本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系は、実施の形態1と同様の基本的構成を有し、図7に記載された4種類の光記録媒体に集光する構成を有し、図8に示す各光記録媒体への入射光束の有効径及び屈折率を有するレンズ材料を用いた。以下、実施の形態1と同様の内容については、その説明を省略する。
本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系は、実施の形態1と同様の基本的構成を有し、図7に記載された4種類の光記録媒体に集光する構成を有し、図8に示す各光記録媒体への入射光束の有効径及び屈折率を有するレンズ材料を用いた。以下、実施の形態1と同様の内容については、その説明を省略する。
図14に本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系における各光記録媒体へ集光させる光線高さの領域を示す。また、本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系のレンズデータ及びその面形状データを図15及び図16に示す。図3に本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系についての波面収差図を示し、図18に本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系についてのRMS波面収差値を示す。図の軸上特性に示されるように、本実施の形態2にかかる対物レンズ光学系におけるRMS波面収差は、全ての光記録媒体について、0.05λ以下であり、マレシャル限界を達成することができた。また、レンズシフト特性も0.05λ以下とすることができた。
上述の実施の形態1では、図9に示すように、光記録媒体3のNA部分に相当する媒体領域番号4により定められる領域では、光記録媒体3と光記録媒体1の互換を行っていた。これに対して、本実施の形態2では、図14に示すように、光記録媒体3のNA部分の媒体領域番号4及び6にかかる領域において、光記録媒体3と光記録媒体2の互換を行うようにした。このような構成にすることにより、図15に示すように有限系である光記録媒体3に対する物体距離を延長することができ、図18に示すように、光記録媒体3に対するRMS波面収差値(特に、レンズシフト特性)を改善することができる。これは、光記録媒体2の透明基板厚み(0.6mm)と光記録媒体3の透明基板厚み(1.2mm)の差によって発生する波面収差が、光記録媒体1の透明基板厚み(0.1mm)と光記録媒体3の透明基板厚み(1.2mm)の差で発生する波面収差よりも小さいため、収差を改善しにくいNA近傍で基板厚みの差によって発生する波面収差の小さい組み合わせにより互換を得ることにより、性能の向上が図れたものである。本実施形態では、レンズシフトの性能向上を行ったが、本互換技術を用いて他の性能の向上を図っても良い。
また、本実施形態においても、実施形態1同様の効果も同時に得られることは明白である。
実施の形態1及び2に具現化されている互換技術Bについて、実施の形態3、4を用いてその原理を詳細に説明する。
発明の実施の形態3.
本実施の形態3について説明する。本実施形態の対物レンズ光学系は、実施の形態1と同様の基本的構成を有し、図19〜図23に示す対物レンズ光学系を用い、4種類の光記録媒体に集光する構成を有する。本実施の形態3にかかる対物レンズ光学系の特性を図4、図24にRMS波面収差値を示す。以下、実施の形態1と同様の内容については、その説明を省略する。
本実施の形態3について説明する。本実施形態の対物レンズ光学系は、実施の形態1と同様の基本的構成を有し、図19〜図23に示す対物レンズ光学系を用い、4種類の光記録媒体に集光する構成を有する。本実施の形態3にかかる対物レンズ光学系の特性を図4、図24にRMS波面収差値を示す。以下、実施の形態1と同様の内容については、その説明を省略する。
本実施の形態3にかかる対物レンズ光学系においては、領域間の光路長差を次のように設定した。即ち、面領域番号2、4、6、12、14の領域に関しては、光記録媒体2に対して概ね「−0.06±0.06λ」すなわち−0.12λ2〜0λ2となるような光路長差とし、光記録媒体4に対して概ね「+0.06±0.06λ」すなわち0λ4〜0.12λ4となるような光路長差とした。また、面領域番号7、9、11の領域に関しては、光記録媒体2に対して概ね「−2.06±0.06λ」すなわち−2.12λ2〜−2λ2となるような光路長差とし、光記録媒体4に対して概ね「−0.94±0.06λ」すなわち−1λ4〜−0.88λ4となるような光路長差とした。このように光路長差を設定することにより、上述した互換技術Bによって、光記録媒体2と光記録媒体4の互換を実現した。
本実施の形態3にかかる対物レンズ光学系においては、実施の形態2と同様に、光記録媒体3のNA部分の媒体領域において、光記録媒体2と光記録媒体3の互換を行うようにした。さらに、実施形態1及び2においては、光記録媒体4のNA部分の媒体領域において光記録媒体1と光記録媒体4の互換を行っていたが、光記録媒体4のNA部分の媒体領域において、光記録媒体2と光記録媒体4の互換を行うようにした。このような構成にすることにより、図24に示されるように、本実施の形態1に比べレンズシフト特性を改善することができ、軸上特性及びレンズシフト特性を共に0.06λ以下に抑制することができ、高性能な対物レンズ光学系を提供することができた。
また、光記録媒体1、2と波長の異なる光記録媒体3、4どちらも基板厚みの差の小さい光記録媒体2と互換を取ったため、面領域数を低減する事が可能なため、面領域間に形成する段差を減らす事が可能となり、製造の容易化、段差に起因する光の散乱抑制による高性能化を図る事が可能となる。
発明の実施の形態4.
本実施の形態4にかかる対物レンズ光学系は、実施の形態1と同様の基本的構成を有し、図25〜図29に示す対物レンズ光学系を用い、4種類の光記録媒体に集光する構成とした。図5に本実施の形態4にかかる対物レンズ光学系の特性を示し、図30に同RMS波面収差値を示す。
本実施の形態4にかかる対物レンズ光学系は、実施の形態1と同様の基本的構成を有し、図25〜図29に示す対物レンズ光学系を用い、4種類の光記録媒体に集光する構成とした。図5に本実施の形態4にかかる対物レンズ光学系の特性を示し、図30に同RMS波面収差値を示す。
本実施の形態4にかかる対物レンズ光学系は、光記録媒体2と4の互換技術Bに関連する構成以外は、実施形態3と同様である。本実施の形態3にかかる対物レンズ光学系においては、領域間の光路長差を次のように設定した。即ち、面領域番号2、4の領域に関しては、光記録媒体2に対して概ね「0±0.12λ」すなわち−0.12λ2〜+0.12λ2となるような光路長差とし、光記録媒体4に対して概ね「0±0.06λ」すなわち−0.06λ4〜+0.06λ4となるような光路長差とした。また、面領域番号5、7、9、11の領域に関しては、光記録媒体2に対して概ね「−2.0±0.06λ」すなわち−2.06λ2〜−1.94λ2となるような光路長差とし、光記録媒体4に対して概ね「−1.0±0.06λ」すなわち−1.06λ4〜−0.94λ4となるような光路長差とした。また、面領域番号13の領域に関しては、光記録媒体2に対して概ね「−0±0.06λ」すなわち−0.06λ2〜+0.06λ2となるような光路長差とし、光記録媒体4に対して概ね「+0±0.06λ」すなわち−0.06λ4〜+0.06λ4となるような光路長差とした。このように光路長差を設定することにより、上述した互換技術Bによって、光記録媒体2と光記録媒体4の互換を実現した。
本実施の形態4にかかる対物レンズ光学系においては、このような構成とすることにより、図30記載のように、軸上特性で0.04λ以下、レンズシフト特性(0.2mmシフト時)で0.06λ以下を達成することができ、高性能な対物レンズ光学系を提供することができた。
その他の実施の形態.
実施の形態1〜4では、対物レンズ光学系を1枚のレンズによって実現していたが、図6に示すように、対物レンズ100と収差補正素子400の2つの部品を用いて実現してもよい。具体的には、図6(b)に示されるように、収差補正素子400の入射面又は出射面に互換技術Aと互換技術Bの双方を適用してもよい。また、図6(c)に示されるように、収差補正素子400上に互換技術Aを適用し、対物レンズ100に互換技術Bを適用してもよい。さらに、図6(d)に示されるように、収差補正素子400に互換技術Bを適用し、対物レンズ100に互換技術Aを適用するようにしてもよい。このような構成により対物レンズ光学系を実現しても、実施の形態1〜4と同様の効果が得られる。しかし、対物レンズ光学系の小型化、軽量化のためには、実施形態1〜4にかかる対物レンズ光学系のように、1枚のレンズで実現することが好ましい。
実施の形態1〜4では、対物レンズ光学系を1枚のレンズによって実現していたが、図6に示すように、対物レンズ100と収差補正素子400の2つの部品を用いて実現してもよい。具体的には、図6(b)に示されるように、収差補正素子400の入射面又は出射面に互換技術Aと互換技術Bの双方を適用してもよい。また、図6(c)に示されるように、収差補正素子400上に互換技術Aを適用し、対物レンズ100に互換技術Bを適用してもよい。さらに、図6(d)に示されるように、収差補正素子400に互換技術Bを適用し、対物レンズ100に互換技術Aを適用するようにしてもよい。このような構成により対物レンズ光学系を実現しても、実施の形態1〜4と同様の効果が得られる。しかし、対物レンズ光学系の小型化、軽量化のためには、実施形態1〜4にかかる対物レンズ光学系のように、1枚のレンズで実現することが好ましい。
上述の例では、4種類の光記録媒体の互換を可能とする対物レンズ光学系について説明したが、少なくとも2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が同一であり、少なくとも2つ以上の光記録媒体へ集光させる光束の波長が異なっている、少なくとも3つ以上の光記録媒体へ集光させる対物レンズ光学系に対して本発明は適用可能である。
100 対物レンズ
200 透明基板
201 情報記録面
300 光束
400 収差補正素子
200 透明基板
201 情報記録面
300 光束
400 収差補正素子
Claims (27)
- 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域は、該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差を相殺するような収差を発生する非球面形状が設定されたことを特徴とする対物レンズ光学系。 - 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
前記共用領域は、非球面形状が設定され、該光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とする対物レンズ光学系。 - 前記透明基板の厚さが|t3−t1|>|t3−t2|であることを特徴とする請求項1または2記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は前記第3の光記録媒体のNA領域内の外側部分に配置されていることを特徴とする請求項3記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は、光軸から半径方向に複数の区間に区分されていることを特徴とする請求項1または2記載の対物レンズ光学系。
- 前記第1の光記録媒体及び前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域をさらに設けたことを特徴とする請求項3に記載の対物レンズ光学系。
- 波長λ1が略405nm、波長λ3が略655nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略0.6mmであることを特徴とする請求項1ないし6記載の対物レンズ光学系。
- 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射することを特徴とする対物レンズ光学系。 - 前記共用領域は、非球面形状が設定され、該光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とする請求項8記載の対物レンズ光学系。
- 前記透明基板の厚さが|t3−t1|>|t3−t2|であることを特徴とする請求項8または9記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は前記第3の光記録媒体のNA領域内の外側部分に配置されていることを特徴とする請求項10記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は、光軸から半径方向に複数の区間に区分されていることを特徴とする請求項8記載の対物レンズ光学系。
- 波長λ1が略405nm、波長λ3が略790nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略1.2mmであることを特徴とする請求項8ないし12記載の対物レンズ光学系。
- 前記第1の光記録媒体及び前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域をさらに設けたことを特徴とする請求項10に記載の対物レンズ光学系。
- 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、
該光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差を相殺し合う非球面形状が設定されたことを特徴とする対物レンズ光学系。 - 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する対物レンズ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、
前記共用領域は、非球面形状が設定され、該第2の光記録媒体と第4の光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とする対物レンズ光学系。 - 前記透明基板の厚さが|t3−t1|>|t3−t2| あるいは/かつ|t4−t1|>|t4−t2|であることを特徴とする請求項15または16記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は前記第3の光記録媒体のNA領域と前記第4の光記録媒体のNA領域のいずれか小さい方のNA領域内の外側部分に配置されていることを特徴とする請求項17記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は、光軸から半径方向に複数の区間に区分されていることを特徴とする請求項15記載の対物レンズ光学系。
- 波長λ1が略405nm、波長λ3が略790nm、波長λ4が略655nm、基板厚さt1が略0.1mm、基板厚さt2が略0.6mm、基板厚さt3が略1.2mm、基板厚さt4が略0.6mmであることを特徴とする請求項15ないし19記載の対物レンズ光学系。
- 前記共用領域は段差形状により複数の区間に分割されていることを特徴とする請求項19に記載の対物レンズ光学系。
- 前記対物レンズ光学系が、レンズ1枚で構成されていることを特徴とする請求項15記載の対物レンズ光学系。
- 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域は、該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差を相殺するような収差を発生する非球面形状が設定されたことを特徴とする光ピックアップ光学系。 - 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
前記共用領域は、非球面形状が設定され、該光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λの違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とする光ピックアップ光学系。 - 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を、前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、かつ前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射することを特徴とする光ピックアップ光学系。 - 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、
該光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差を相殺し合う非球面形状が設定されたことを特徴とする光ピックアップ光学系。 - 波長λ1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に集光させ、波長λ1の光束を厚さt2(t2≠t1)の透明基板を有する第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、波長λ3(λ3≠λ1)の光束を厚さt3の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、並びに波長λ4(λ4≠λ1)の光束を厚さt4の透明基板を有する第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面に光スポットを形成する正のパワーを有する光ピックアップ光学系であって、
前記波長λ1の光束を、前記第2の光記録媒体の情報記録面には集光させずに、前記第1の光記録媒体の情報記録面に集光させる第1の光記録媒体用領域と、
前記波長λ1の光束を前記第1の光記録媒体の情報記録面には集光させずに前記第2の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ3の光束を前記第3の光記録媒体の情報記録面に集光させ、前記波長λ4の光束を前記第4の光記録媒体の情報記録面に集光させる共用領域とを備え、
当該共用領域に入射する前記波長λ3の光束と前記波長λ1の光束は、互いに異なる入射角で入射し、
前記共用領域は、非球面形状が設定され、該第2の光記録媒体と第4の光記録媒体の透明基板の厚みの違いによって発生する波面収差と該光ビームの波長λ4とλ1の違いによって発生する色収差と非球面形状で発生する収差が相殺されていることを特徴とする光ピックアップ光学系。
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