JP2011210314A

JP2011210314A - Objective lens for optical pickup device, optical pickup device, and optical information recording and reproducing device

Info

Publication number: JP2011210314A
Application number: JP2010077458A
Authority: JP
Inventors: Toru Kimura; 徹木村
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an objective lens common to at least to two kinds of optical disks compatible with each other, and ensures a working distance adapted to an optical disk having a thick protective substrate, and to provide an optical pickup device with the objective lens mounted thereon and an optical information recording and reproducing device.SOLUTION: In the objective lens OL, an end surface in the optical axis direction of a flange portion FL is recessed by (-Δ≤0) than an apex of an optical surface S2 closer to the optical disk. Therefore, a wide working distance is secured up to the apex of optical surface S2 closer to the optical disk.

Description

本発明は、異なる種類の光ディスクに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生（記録／再生）を行える光ピックアップ装置、対物レンズ及び光情報記録再生装置に関する。 The present invention relates to an optical pickup apparatus, an objective lens, and an optical information recording / reproducing apparatus capable of recording and / or reproducing (recording / reproducing) information interchangeably with different types of optical disks.

近年、光ピックアップ装置において、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディスクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、例えば、青紫色半導体レーザ等、波長３９０〜４２０ｎｍのレーザ光源が実用化されている。これら青紫色レーザ光源を使用すると、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）と同じ開口数（ＮＡ）の対物レンズを使用する場合で、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能となり、対物光学素子のＮＡを０．８５にまで高めた場合には、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、２３〜２５ＧＢの情報の記録が可能となる。 In recent years, in an optical pickup device, a laser light source used as a light source for reproducing information recorded on an optical disc and recording information on the optical disc has been shortened. For example, a wavelength 390 such as a blue-violet semiconductor laser is used. A laser light source of ˜420 nm has been put into practical use. When these blue-violet laser light sources are used, when an objective lens having the same numerical aperture (NA) as that of a DVD (digital versatile disk) is used, it is possible to record information of 15 to 20 GB on an optical disk having a diameter of 12 cm. When the NA of the objective optical element is increased to 0.85, 23 to 25 GB of information can be recorded on an optical disk having a diameter of 12 cm.

上述のようなＮＡ０．８５の対物レンズを使用する光ディスクの例として、ＢＤ（ブルーレイディスク）が挙げられる。光ディスクの傾き（スキュー）に起因して発生するコマ収差が増大するため、ＢＤでは、ＤＶＤにおける場合よりも保護基板を薄く設計し（ＤＶＤの０．６ｍｍに対して、０．１ｍｍ）、スキューによるコマ収差量を低減している。 As an example of an optical disk using the above-described objective lens with NA of 0.85, there is a BD (Blu-ray disk). Since the coma generated due to the tilt (skew) of the optical disk increases, the BD has a thinner protective substrate than the DVD (0.1 mm compared to 0.6 mm for the DVD) and is caused by the skew. The amount of coma is reduced.

ところで、ＢＤに対して適切に情報の記録／再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤ／レコーダ（光情報記録再生装置）の製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したＤＶＤやＣＤ（コンパクトディスク）が販売されている現実をふまえると、ＢＤに対して情報の記録／再生ができるだけでは足らず、例えばユーザが所有しているＤＶＤやＣＤに対しても同様に適切に情報の記録／再生ができるようにすることが、ＢＤ用の光ディスクプレーヤ／レコーダとしての商品価値を高めることに通じるのである。このような背景から、ＢＤ用の光ディスクプレーヤ／レコーダに搭載される光ピックアップ装置は、ＢＤとＤＶＤやＣＤの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できる性能を有することが望まれる。 By the way, the value of an optical disc player / recorder (optical information recording / reproducing device) as a product cannot be said to be sufficient simply by being able to record / reproduce information appropriately for a BD. In light of the reality that DVDs and CDs (compact discs) on which a wide variety of information is recorded are currently being sold, it is not possible to record / reproduce information with respect to BDs. For example, DVDs owned by users, Similarly, it is possible to appropriately record / reproduce information on a CD, which leads to an increase in the commercial value of an optical disc player / recorder for BD. From such a background, an optical pickup device mounted on an optical disc player / recorder for BD has a performance capable of appropriately recording / reproducing information while maintaining compatibility with both BD and DVD or CD. It is desirable.

ＢＤとＤＶＤやＣＤの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できるようにする方法として、ＢＤ用の光学系とＤＶＤやＣＤ用の光学系とを情報を記録／再生する光ディスクの記録密度に応じて選択的に切り替える方法が考えられるが、複数の光学系が必要となるので、小型化に不利であり、またコストが増大する。 As a method for recording / reproducing information appropriately while maintaining compatibility with both BD and DVD and CD, information is recorded / recorded between an optical system for BD and an optical system for DVD and CD. Although a method of selectively switching according to the recording density of the optical disc to be reproduced is conceivable, it requires a plurality of optical systems, which is disadvantageous for miniaturization and increases the cost.

従って、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、互換性を有する光ピックアップ装置においても、ＢＤ用の光学系とＤＶＤやＣＤ用の光学系とを共通化して、光ピックアップ装置を構成する光学部品点数を極力減らすのが好ましい。そして、光ディスクに対向して配置される対物レンズを共通化することが光ピックアップ装置の構成の簡素化、低コスト化に最も有利となる。尚、記録／再生波長が互いに異なる複数種類の光ディスクに対して共通な対物レンズを得るためには、球面収差の波長依存性を有する回折構造を対物レンズに形成する必要がある。 Therefore, in order to simplify the configuration of the optical pickup device and reduce the cost, even in an optical pickup device having compatibility, the optical system for BD and the optical system for DVD or CD can be shared. It is preferable to reduce the number of optical components constituting the pickup device as much as possible. And, it is most advantageous to simplify the configuration of the optical pickup device and to reduce the cost to make the objective lens arranged facing the optical disc in common. In order to obtain a common objective lens for a plurality of types of optical disks having different recording / reproducing wavelengths, it is necessary to form a diffractive structure having a wavelength dependency of spherical aberration in the objective lens.

ここで、それぞれ回折構造である２つの基礎構造を重畳してなる構造を有し、３種類の光ディスクに対して共通に使用可能な対物レンズ、及びこの対物レンズを搭載した光ピックアップ装置は公知である。 Here, an objective lens that has a structure in which two basic structures, each of which is a diffractive structure, are overlapped and can be used in common for three types of optical discs, and an optical pickup device equipped with this objective lens are known. is there.

ところで、このような対物レンズは、特許文献１に示すように金型から成形された後、外観検査等が行われて、梱包されて光ピックアップ装置メーカーに納入される。しかるに、外観検査を行う場合、支持台等に対物レンズを載置する必要があるが、特許文献１の対物レンズでは、フランジ部の外周を一方の光学面よりも０．０１〜０．０２mm程度光軸方向外方に突出させており、これによりフランジ部の外周を支持台の平坦な表面に載置した際に、光学面が支持台の表面に接することがないようにし、光学面の傷付きを抑制して製品品質を確保するようにしている。 By the way, such an objective lens is molded from a mold as shown in Patent Document 1, and then an appearance inspection or the like is performed and packed and delivered to an optical pickup device manufacturer. However, when performing an appearance inspection, it is necessary to place an objective lens on a support base or the like. However, in the objective lens of Patent Document 1, the outer periphery of the flange portion is about 0.01 to 0.02 mm from one optical surface. It protrudes outward in the optical axis direction, so that when the outer periphery of the flange portion is placed on the flat surface of the support base, the optical surface does not touch the surface of the support base, and the optical surface is damaged. The product quality is ensured by suppressing sticking.

特開２００４−１３０７０３号公報JP 2004-130703 A

ところが、ＢＤと、少なくともＣＤとの互換光ピックアップ装置においては、ＣＤ使用時のワーキングディスタンスを十分確保することが困難になるという問題がある。特に、スリムタイプと呼ばれる比較的薄形の光ピックアップ装置では、ＣＤのワーキングディスタンスが小さくなりがちである。又、光ピックアップ装置メーカーによっては、光ディスクと対物レンズとの干渉を回避するために、バンパーと呼ばれる部材を対物レンズに取り付けているが、そのために、より一層ＣＤ使用時のワーキングディスタンスを確保することが重要となってくる。 However, an optical pickup device compatible with BD and at least a CD has a problem that it is difficult to ensure a sufficient working distance when using the CD. In particular, in a relatively thin optical pickup device called a slim type, the working distance of a CD tends to be small. Some optical pickup device manufacturers attach a member called a bumper to the objective lens in order to avoid interference between the optical disk and the objective lens. To that end, it is necessary to further secure a working distance when using a CD. Becomes important.

本発明は、上述の課題を解決することを目的としたものであり、少なくとも２種類の光ディスクの互換を共通の対物レンズで行うことを可能としつつ、さらに、保護基板の厚い光ディスクに対応可能なワーキングディスタンスの確保を可能とする対物レンズ並びに当該対物レンズを搭載した光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and at least two types of optical disks can be interchanged with a common objective lens, and further, can be applied to an optical disk with a thick protective substrate. It is an object of the present invention to provide an objective lens capable of ensuring a working distance, an optical pickup device equipped with the objective lens, and an optical information recording / reproducing apparatus.

請求項１に記載の対物レンズは、第１波長λ１の第１光束を射出する第１光源と、第２波長λ２（λ２＞λ１）の第２光束を射出する第２光源とを有し、前記第１光束を用いて厚さがｔ１の保護基板を有する第１光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行い、前記第２光束を用いて厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を有する第２光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられる対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉であって、前記第１光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、像側開口数（ＮＡ１）は０．８以上、０．９５以下であり、２つの光学面と、光学面の周囲に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記２つの光学面の頂点よりも光軸方向内方に位置しており、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
２≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８（１）
０．９≦ｄｍａｘ／ｆ≦１．５（２）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、前記対物レンズの軸上厚を表し、ｄｍｉｎ（ｍｍ）は、前記対物レンズにおいて光軸方向に最も薄い部分における厚さを表し、ｆ（ｍｍ）は、前記第１光束における前記対物レンズの焦点距離を表す。 The objective lens according to claim 1 includes a first light source that emits a first light flux having a first wavelength λ1 and a second light source that emits a second light flux having a second wavelength λ2 (λ2> λ1). Recording and / or reproducing information of a first optical disc having a protective substrate with a thickness of t1 using the first light beam, and a protective substrate with a thickness of t2 (t1 <t2) using the second light beam. An objective lens used in an optical pickup device for recording and / or reproducing information of a second optical disc having:
The objective lens is a single lens, and an image-side numerical aperture (NA1) when recording and / or reproducing information with respect to the first optical disc is 0.8 or more and 0.95 or less, Two optical surfaces and a flange portion formed around the optical surface, and the flange portion is located inward in the optical axis direction from the apex of the two optical surfaces, and the following conditional expression: It is characterized by satisfying.
2 ≦ dmax / dmin ≦ 8 (1)
0.9 ≦ dmax / f ≦ 1.5 (2)
Where dmax (mm) represents the axial thickness of the objective lens, dmin (mm) represents the thickness of the objective lens at the thinnest portion in the optical axis direction, and f (mm) represents the first thickness. It represents the focal length of the objective lens in the luminous flux.

本発明によれば、前記対物レンズは、単玉であって、２つの光学面と、光学面の周囲に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記２つの光学面の頂点よりも光軸方向内方に位置しているので、例えば保護基板の厚い光ディスク使用時にもワーキングディスタンスを可能できる。特に、０．８以上、０．９５以下の高ＮＡで、ＢＤ使用時のワーキングディスタンス自体、大きく確保できず、ＣＤやＤＶＤのワーキングディスタンスはますます確保できないので、本発明が有効である。より具体的には、図１（ａ）に示す比較例の対物レンズＯＬ’の場合、フランジ部ＦＬの光軸方向端面が、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも（＋Δ）だけ突出している。従って、突出量（＋Δ）分、ワーキングディスタンスが減少することとなる。これに対し、図１（ｂ）に示す本発明の一例にかかる対物レンズＯＬは、フランジ部ＦＬの光軸方向端面が、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも（−Δ）だけ引っ込んでいる。従って、ワーキングディスタンスを、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点まで広く確保できることとなる。成形された対物レンズＯＬの外観検査等を行う場合、点線で示すように中央がへこんだ支持台ＳＢを用いればよい。尚、フランジ部ＦＬの光軸方向端面は、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも引っ込んでいる必要はなく、面一（Δ＝０）でも良い。以上のような効果は、特に（１）、（２）式を満たす対物レンズにおいて有効がある。 According to the present invention, the objective lens is a single lens, and includes two optical surfaces and a flange portion formed around the optical surface, and the flange portion is a vertex of the two optical surfaces. The working distance can be achieved even when an optical disk having a thick protective substrate is used, for example. In particular, the present invention is effective because the working distance itself at the time of using a BD cannot be ensured greatly with a high NA of 0.8 or more and 0.95 or less, and the working distance of CDs and DVDs cannot be secured more and more. More specifically, in the case of the objective lens OL ′ of the comparative example shown in FIG. 1A, the end surface in the optical axis direction of the flange portion FL protrudes by (+ Δ) from the vertex of the optical surface S2 on the optical disc side. . Accordingly, the working distance is reduced by the protrusion amount (+ Δ). On the other hand, in the objective lens OL according to an example of the present invention shown in FIG. 1B, the end surface in the optical axis direction of the flange portion FL is retracted by (−Δ) from the apex of the optical surface S2 on the optical disc side. . Therefore, the working distance can be secured widely up to the top of the optical surface S2 on the optical disc side. When performing an appearance inspection or the like of the molded objective lens OL, a support base SB having a recessed center as shown by a dotted line may be used. Note that the end surface in the optical axis direction of the flange portion FL does not have to be recessed from the apex of the optical surface S2 on the optical disc side, and may be flush (Δ = 0). The above effects are particularly effective in an objective lens that satisfies the expressions (1) and (2).

ＢＤのような短波長、０．８以上、０．９５以下の高ＮＡの光ディスクに対応させる場合、対物レンズにおいて、非点収差が発生しやすくなり、偏心コマ収差も発生しやすくなるという課題が生じるが、条件式（２）を満たす場合に、非点収差や偏心コマ収差の発生を抑制することが可能となる。また、３種類の光ディスクに対応可能な対物レンズにおいて、条件式（２）を満たすことにより、このようなＢＤに対応可能な軸上厚の厚さの確保に加えて、保護基板の厚いＣＤに対応可能なワーキングディスタンスの確保を両立させることが可能となる。そして、条件式（１）を満たすことで、条件式（２）を満たしつつ、対物レンズのフランジが薄くなりすぎることを防止でき、安定して製造することが可能となると共に、壊れにくい対物レンズを提供することが可能となることを本発明者は見出した。また、光学面中の有効径の比率を上記請求項の範囲とすることにより、対物レンズのフランジが薄くなることを防止しつつ、製造誤差の少ない安定した有効径内の光学面を得ることができると共に、光ピックアップ装置に取り付ける際に光軸直交方向における取り付け誤差の許容量を増加させ、光ピックアップ装置への取り付け容易性を増加させることが出来るものである。 When dealing with an optical disk having a short wavelength, such as BD, and a high NA of 0.8 or more and 0.95 or less, there is a problem that astigmatism is likely to occur in the objective lens, and decentration coma is also likely to occur. However, when the conditional expression (2) is satisfied, it is possible to suppress the occurrence of astigmatism and decentration coma. In addition, in the objective lens that can handle three types of optical discs, by satisfying conditional expression (2), in addition to securing an on-axis thickness that can handle such BD, a thick CD with a protective substrate can be used. It is possible to achieve a compatible working distance. By satisfying the conditional expression (1), it is possible to prevent the flange of the objective lens from becoming too thin while satisfying the conditional expression (2), and it is possible to stably manufacture the objective lens that is not easily broken. The present inventors have found that it is possible to provide Further, by making the ratio of the effective diameter in the optical surface within the range of the above claims, it is possible to obtain an optical surface with a stable effective diameter with few manufacturing errors while preventing the flange of the objective lens from becoming thin. In addition, it is possible to increase the allowable amount of attachment error in the direction orthogonal to the optical axis when attaching to the optical pickup device, and to increase the ease of attachment to the optical pickup device.

請求項２に記載の対物レンズは、請求項１に記載の発明であって、前記第２光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、光ディスク側の光学面の頂点と、前記第２光ディスクの光束入射面までの距離ＷＤ２（ｍｍ）、および、前記ｔ２（ｍｍ）が次式を満たすことを特徴とする。
０．１０≦ＷＤ２／ｆ≦０.３０（３）
０．５ｍｍ ≦ｔ２≦ ０．７ｍｍ（４） An objective lens according to a second aspect is the invention according to the first aspect, wherein the top of the optical surface on the optical disc side when the information is recorded and / or reproduced on the second optical disc, The distance WD2 (mm) to the light beam incident surface of the second optical disc and the t2 (mm) satisfy the following expression.
0.10 ≦ WD2 / f ≦ 0.30 (3)
0.5mm ≤t2≤0.7mm (4)

一般的に、ＤＶＤのワーキングディスタンスは、ＢＤに比べ小さいので、本発明が特に有効である。 In general, the working distance of a DVD is smaller than that of a BD, so that the present invention is particularly effective.

請求項３に記載の対物レンズは、請求項１又は２に記載の発明であって、前記光ピックアップ装置は、第３波長λ３（λ３＞λ２）の第３光束を射出する第３光源を有し、前記対物レンズは、前記第３光束を用いて厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板を有する第３光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられることを特徴とする。これにより、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ互換を実現できる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the objective lens according to the first or second aspect, wherein the optical pickup device has a third light source that emits a third light beam having a third wavelength λ3 (λ3> λ2). The objective lens is used in an optical pickup device that records and / or reproduces information on a third optical disc having a protective substrate having a thickness of t3 (t2 <t3) using the third light flux. And Thereby, BD, DVD, CD compatibility is realizable.

請求項４に記載の対物レンズは、請求項３に記載の発明であって、前記第３光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、前記光ディスク側の光学面の頂点と、前記第３光ディスクの光束入射面までの距離ＷＤ３（ｍｍ）、および、前記ｔ３（ｍｍ）が次式を満たすことを特徴とする。
０．１０≦ＷＤ３／ｆ≦０.２５（５）
１．０ｍｍ ≦ｔ３≦１．３ｍｍ（６） The objective lens according to claim 4 is the invention according to claim 3, wherein when recording and / or reproducing information with respect to the third optical disc, the top of the optical surface on the optical disc side; The distance WD3 (mm) to the light beam incident surface of the third optical disk and the t3 (mm) satisfy the following expressions.
0.10 ≦ WD3 / f ≦ 0.25 (5)
1.0mm ≦ t3 ≦ 1.3mm (6)

一般的に、ＣＤのワーキングディスタンスは、ＢＤに比べ小さいので、本発明が特に有効である。 In general, the working distance of a CD is smaller than that of a BD, so that the present invention is particularly effective.

請求項５に記載の光ピックアップ装置は請求項１から４の何れかに記載の対物レンズを有することを特徴とする。 An optical pickup device according to a fifth aspect includes the objective lens according to any one of the first to fourth aspects.

請求項６に記載の光情報記録再生装置は、請求項５に記載の光ピックアップ装置を有することを特徴とする。 An optical information recording / reproducing apparatus according to a sixth aspect includes the optical pickup apparatus according to the fifth aspect.

本発明に係る光ピックアップ装置は、第１光源、第２光源を有するが、更に第３光源を有していても良い。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、第１光束を第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、第２光束を第２光ディスクの情報記録面上に集光させる集光光学系を有するが、第３光源を有する場合、かかる集光光学系は、第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光させても良い。また、本発明の光ピックアップ装置は、第１光ディスク、第２光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有するが、第３光源を有する場合、かかる受光素子が第３光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光しても良い。 The optical pickup device according to the present invention includes the first light source and the second light source, but may further include a third light source. Furthermore, the optical pickup device of the present invention has a condensing optical system for condensing the first light beam on the information recording surface of the first optical disk and condensing the second light beam on the information recording surface of the second optical disk. When the third light source is provided, the condensing optical system may condense the third light flux on the information recording surface of the third optical disc. The optical pickup device of the present invention has a light receiving element that receives a reflected light beam from the information recording surfaces of the first optical disk and the second optical disk. When the optical pickup apparatus has a third light source, the light receiving element is the information on the third optical disk. A reflected light beam from the recording surface may be received.

第１光ディスクは、厚さがｔ１の保護基板と情報記録面とを有する。第２光ディスクは厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板と情報記録面とを有する。第３光源を有する場合、第３光ディスクは、厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板と情報記録面とを有する。第１光ディスクがＢＤであり、第２光ディスクがＤＶＤであり、第３光ディスクがＣＤであることが好ましいが、２互換の場合には、第２光ディスクはＣＤとしても良いし、これに限られるものではない。なお、第１光ディスク、第２光ディスク又は第３光ディスクは、複数の情報記録面を有する複数層の光ディスクでもよい。 The first optical disc has a protective substrate having a thickness t1 and an information recording surface. The second optical disc has a protective substrate having a thickness t2 (t1 <t2) and an information recording surface. In the case of having the third light source, the third optical disc has a protective substrate having a thickness of t3 (t2 <t3) and an information recording surface. It is preferable that the first optical disc is a BD, the second optical disc is a DVD, and the third optical disc is a CD. However, in the case of two compatibility, the second optical disc may be a CD, and is limited to this. is not. The first optical disc, the second optical disc, or the third optical disc may be a multi-layer optical disc having a plurality of information recording surfaces.

本明細書において、ＢＤとは、波長３９０〜４１５ｎｍ程度の光束、ＮＡ０．８〜０．９程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．０５〜０．１２５ｍｍ程度であるＢＤ系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録層のみ有するＢＤや、２層又はそれ以上の情報記録層を有するＢＤ等を含むものである。更に、本明細書においては、ＤＶＤとは、ＮＡ０．６０〜０．６７程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ− Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を含む。また、本明細書においては、ＣＤとは、ＮＡ０．４５〜０．５１程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが１．２ｍｍ程度であるＣＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等を含む。尚、記録密度については、ＢＤの記録密度が最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。 In this specification, BD means that information is recorded / reproduced by a light beam having a wavelength of about 390 to 415 nm and an objective lens having an NA of about 0.8 to 0.9, and the thickness of the protective substrate is 0.05 to 0.00 mm. It is a generic term for a BD series optical disc of about 125 mm, and includes a BD having only a single information recording layer, a BD having two or more information recording layers, and the like. Furthermore, in this specification, DVD is a general term for DVD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective lens having an NA of about 0.60 to 0.67 and the thickness of the protective substrate is about 0.6 mm. Including DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW, and the like. In this specification, CD is a general term for CD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective lens having an NA of about 0.45 to 0.51 and the thickness of the protective substrate is about 1.2 mm. Including CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW, and the like. As for the recording density, the recording density of BD is the highest, followed by the order of DVD and CD.

なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（７）、（８）、（９）を満たすことが好ましいが、これに限られない。尚、ここで言う、保護基板の厚さとは、光ディスク表面に設けられた保護基板の厚さのことである。即ち、光ディスク表面から、表面に最も近い情報記録面までの保護基板の厚さのことをいう。 In addition, regarding the thicknesses t1, t2, and t3 of the protective substrate, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (7), (8), and (9), but is not limited thereto. The thickness of the protective substrate referred to here is the thickness of the protective substrate provided on the surface of the optical disk. That is, the thickness of the protective substrate from the optical disc surface to the information recording surface closest to the surface.

０．０５０ｍｍ ≦ ｔ１ ≦ ０．１２５ｍｍ（７）
０．５ｍｍ ≦ ｔ２ ≦ ０．７ｍｍｏｒ１．０ｍｍ ≦ ｔ２ ≦ １．３ｍｍ（８）
１．０ｍｍ ≦ ｔ３ ≦ １．３ｍｍ（９） 0.050 mm ≤ t1 ≤ 0.125 mm (7)
0.5mm ≦ t2 ≦ 0.7mm or 1.0mm ≦ t2 ≦ 1.3mm (8)
1.0mm ≤ t3 ≤ 1.3mm (9)

本明細書において、第１光源、第２光源は、好ましくはレーザ光源であり、第３光源を設ける場合も同様であると好ましい。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第１光源から出射される第１光束の第１波長λ１は、第２光源から出射される第２光束の第２波長λ２より短く、第３光源を設ける場合、第２波長λ２は、第３光源から出射される第３光束の第３波長λ３より短いと好ましい。 In the present specification, the first light source and the second light source are preferably laser light sources, and it is preferable that the same applies when a third light source is provided. As the laser light source, a semiconductor laser, a silicon laser, or the like can be preferably used. The first wavelength λ1 of the first light beam emitted from the first light source is shorter than the second wavelength λ2 of the second light beam emitted from the second light source, and when the third light source is provided, the second wavelength λ2 is the third wavelength λ2. It is preferable that the third light flux emitted from the light source is shorter than the third wavelength λ3.

また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクとして、それぞれ、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤが用いられる場合、第１光源の第１波長λ１は好ましくは、３５０ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍ以上、４１５ｎｍ以下であって、第２光源の第２波長λ２は好ましくは５７０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以下、より好ましくは、６３０ｎｍ以上、６７０ｎｍ以下であって、第３光源の第３波長λ３は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。尚、第２光ディスクをＣＤとする場合、第２光源の第２波長λ２は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。 When BD, DVD, and CD are used as the first optical disc, the second optical disc, and the third optical disc, respectively, the first wavelength λ1 of the first light source is preferably 350 nm or more and 440 nm or less, more preferably 390 nm. The second wavelength λ2 of the second light source is preferably 570 nm or more and 680 nm or less, more preferably 630 nm or more and 670 nm or less, and the third wavelength λ3 of the third light source is preferably 415 nm or less. 750 nm or more and 880 nm or less, more preferably 760 nm or more and 820 nm or less. When the second optical disk is a CD, the second wavelength λ2 of the second light source is preferably 750 nm or more and 880 nm or less, more preferably 760 nm or more and 820 nm or less.

また、第１光源、第２光源、第３光源のうち少なくとも２つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第１光源と第２光源とが１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。 Further, at least two of the first light source, the second light source, and the third light source may be unitized. The unitization means that the first light source and the second light source are fixedly housed in one package, for example. In addition to the light source, a light receiving element to be described later may be packaged.

受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上のスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。 As the light receiving element, a photodetector such as a photodiode is preferably used. Light reflected on the information recording surface of the optical disc enters the light receiving element, and a read signal of information recorded on each optical disc is obtained using the output signal. Furthermore, it detects the change in the light amount due to the spot shape change and position change on the light receiving element, performs focus detection and track detection, and based on this detection, the objective lens can be moved for focusing and tracking I can do it. The light receiving element may comprise a plurality of photodetectors. The light receiving element may have a main photodetector and a sub photodetector. For example, two sub photodetectors are provided on both sides of a photodetector that receives main light used for recording and reproducing information, and the sub light for tracking adjustment is received by the two sub photodetectors. It is good also as a simple light receiving element. The light receiving element may have a plurality of light receiving elements corresponding to the respective light sources.

集光光学系は、対物レンズを有する。集光光学系は、対物レンズの他にコリメータ等のカップリングレンズを有していることが好ましい。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変える単レンズ又はレンズ群のことをいう。コリメータは、カップリングレンズの一種で、コリメータに入射した光を平行光にして出射するレンズである。本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉のレンズであることが好ましい。また、対物レンズは、ガラスレンズであってもプラスチックレンズであっても、又は、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、又は熱硬化性樹脂などで光路差付与構造を設けたハイブリッドレンズであってもよい。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。 The condensing optical system has an objective lens. The condensing optical system preferably has a coupling lens such as a collimator in addition to the objective lens. The coupling lens is a single lens or a lens group that is disposed between the objective lens and the light source and changes the divergence angle of the light beam. The collimator is a type of coupling lens, and is a lens that emits light incident on the collimator as parallel light. In this specification, the objective lens refers to an optical system that is disposed at a position facing the optical disk in the optical pickup device and has a function of condensing the light beam emitted from the light source onto the information recording surface of the optical disk. The objective lens is preferably a single lens. The objective lens may be a glass lens or a plastic lens, or an optical path difference providing structure is provided on the glass lens with a photo-curing resin, a UV-curing resin, or a thermosetting resin. A hybrid lens may also be used. The objective lens preferably has a refractive surface that is aspheric. In the objective lens, the base surface on which the optical path difference providing structure is provided is preferably an aspherical surface.

また、対物レンズをガラスレンズとする場合は、ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下、更に好ましくは４００℃以下であるガラス材料を使用することが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下であるガラス材料を使用することにより、比較的低温での成形が可能となるので、金型の寿命を延ばすことが出来る。このようなガラス転移点Ｔｇが低いガラス材料としては、例えば（株）住田光学ガラス製のＫ−ＰＧ３２５や、Ｋ−ＰＧ３７５（共に製品名）がある。 Moreover, when using an objective lens as a glass lens, it is preferable to use the glass material whose glass transition point Tg is 500 degrees C or less, More preferably, it is 400 degrees C or less. By using a glass material having a glass transition point Tg of 500 ° C. or lower, molding at a relatively low temperature is possible, so that the life of the mold can be extended. Examples of such a glass material having a low glass transition point Tg include K-PG325 manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd. and K-PG375 (both are product names).

ところで、ガラスレンズは一般的に樹脂レンズよりも比重が大きいため、対物レンズをガラスレンズとすると、重量が大きくなり対物レンズを駆動するアクチュエータに負担がかかる。そのため、対物レンズをガラスレンズとする場合には、比重が小さいガラス材料を使用するのが好ましい。具体的には、比重が４．０以下であるのが好ましく、更に好ましくは比重が３．０以下であるものである。 By the way, since the specific gravity of a glass lens is generally larger than that of a resin lens, if the objective lens is a glass lens, the weight increases and a load is imposed on the actuator that drives the objective lens. Therefore, when the objective lens is a glass lens, it is preferable to use a glass material having a small specific gravity. Specifically, the specific gravity is preferably 4.0 or less, more preferably the specific gravity is 3.0 or less.

加えて、ガラスレンズを成形して製作する際に重要となる物性値の一つが線膨張係数αである。仮にＴｇが４００℃以下の材料を選んだとしても、プラスチック材料と比較して室温との温度差は依然大きい。線膨張係数αが大きい硝材を用いてレンズ成形を行った場合、降温時に割れが発生しやすくなる。硝材の線膨張係数αは、２００（１０Ｅ−７／Ｋ）以下にあることが好ましく、更に好ましくは１２０以下であることが好ましい。 In addition, one of the important physical properties when molding a glass lens is the linear expansion coefficient α. Even if a material having a Tg of 400 ° C. or lower is selected, the temperature difference from room temperature is still larger than that of a plastic material. When lens molding is performed using a glass material having a large linear expansion coefficient α, cracks are likely to occur when the temperature is lowered. The linear expansion coefficient α of the glass material is preferably 200 (10E-7 / K) or less, and more preferably 120 or less.

また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合は、環状オレフィン系の樹脂材料等の脂環式炭化水素系重合体材料を使用するのが好ましい。また、当該樹脂材料は、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃ での屈折率が１．５４乃至１．６０の範囲内であって、−５℃から７０℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長４０５ｎｍに対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴ（℃ ^-1）が−２０×１０^-5乃至−５×１０^-5（より好ましくは、−１０×１０^-5乃至−８×１０^-5）の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。 When the objective lens is a plastic lens, it is preferable to use an alicyclic hydrocarbon polymer material such as a cyclic olefin resin material. Further, the resin material has a refractive index within a range of 1.54 to 1.60 at a temperature of 25 ° C. with respect to a wavelength of 405 nm, and a wavelength of 405 nm associated with a temperature change within a temperature range of −5 ° C. to 70 ° C. The refractive index change rate dN / dT (° C. ⁻¹ ) is −20 × 10 ^{−5 to} −5 × 10 ⁻⁵ (more preferably −10 × 10 ^{−5 to} −8 × 10 ⁻⁵ ). It is more preferable to use a certain resin material. When the objective lens is a plastic lens, the coupling lens is preferably a plastic lens.

プラスチックとしては、シクロオレフィン樹脂が好適に用いられ、具体的には、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸや、三井化学社製のＡＰＥＬ、ＴＯＰＡＳＡＤＶＡＮＣＥＤＰＯＬＹＭＥＲＳ社製のＴＯＰＡＳ、ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮなどが好ましい例として挙げられる。 As the plastic, cycloolefin resin is preferably used. Specifically, ZEONEX manufactured by ZEON Corporation, APEL manufactured by Mitsui Chemicals, TOPAS manufactured by TOPAS ADVANCED POLYMERS, ARTON manufactured by JSR, etc. are preferable examples. Can be mentioned.

また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、５０以上であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the Abbe number of the material which comprises an objective lens is 50 or more.

次に、対物レンズについて、光学設計の観点から以下に説明する。ここではＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ３互換用対物レンズを例にとるが、これに限られることはない。 Next, the objective lens will be described below from the viewpoint of optical design. Here, a BD / DVD / CD3 compatible objective lens is taken as an example, but the objective lens is not limited to this.

対物レンズの少なくとも一つの光学面が、中央領域と、中央領域の周りの中間領域と、中間領域の周りの周辺領域とを少なくとも有する。中央領域は、対物レンズの光軸を含む領域であることが好ましいが、光軸を含む微小な領域を未使用領域や特殊な用途の領域とし、その周りを中心領域としてもよい。中央領域、中間領域、及び周辺領域は同一の光学面上に設けられていることが好ましい。図２に示されるように、中央領域ＣＮ、中間領域ＭＤ、周辺領域ＯＴは、同一の光学面上に、光軸を中心とする同心円状に設けられていることが好ましい。また、対物レンズの中央領域には第１光路差付与構造が設けられ、中間領域には第２光路差付与構造が設けられている。周辺領域は屈折面であってもよいし、周辺領域に第３光路差付与構造が設けられていてもよい。中央領域、中間領域、周辺領域はそれぞれ隣接していることが好ましいが、間に僅かに隙間があっても良い。 At least one optical surface of the objective lens has at least a central region, an intermediate region around the central region, and a peripheral region around the intermediate region. The central region is preferably a region including the optical axis of the objective lens, but a minute region including the optical axis may be an unused region or a special purpose region, and the periphery thereof may be the central region. The central region, the intermediate region, and the peripheral region are preferably provided on the same optical surface. As shown in FIG. 2, the central region CN, the intermediate region MD, and the peripheral region OT are preferably provided concentrically around the optical axis on the same optical surface. A first optical path difference providing structure is provided in the central area of the objective lens, and a second optical path difference providing structure is provided in the intermediate area. The peripheral region may be a refractive surface, or a third optical path difference providing structure may be provided in the peripheral region. The central region, the intermediate region, and the peripheral region are preferably adjacent to each other, but there may be a slight gap between them.

対物レンズの中央領域は、第１光ディスク、第２光ディスク及び第３光ディスクの記録／再生に用いられる第１、第２、第３光ディスク共用領域と言える。即ち、対物レンズは、中央領域を通過する第１光束を、第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光し、中央領域を通過する第２光束を、第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生ができるように集光し、中央領域を通過する第３光束を、第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。また、中央領域に設けられた第１光路差付与構造は、第１光路差付与構造を通過する第１光束及び第２光束に対して、第１光ディスクの保護基板の厚さｔ１と第２光ディスクの保護基板の厚さｔ２の違いにより発生する球面収差／第１光束と第２光束の波長の違いにより発生する球面収差を補正することが好ましい。さらに、第１光路差付与構造は、第１光路差付与構造を通過した第１光束及び第３光束に対して、第１光ディスクの保護基板の厚さｔ１と第３光ディスクの保護基板の厚さｔ３との違いにより発生する球面収差／第１光束と第３光束の波長の違いにより発生する球面収差を補正することが好ましい。 It can be said that the central area of the objective lens is a shared area of the first, second, and third optical disks used for recording / reproduction of the first optical disk, the second optical disk, and the third optical disk. That is, the objective lens condenses the first light flux that passes through the central area so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the first optical disc, and the second light flux that passes through the central area becomes the second light flux. Focusing on the information recording surface of the optical disc so that information can be recorded and / or reproduced, and allowing the third light flux passing through the central area to be recorded / reproduced on the information recording surface of the third optical disc Condensate. In addition, the first optical path difference providing structure provided in the central region has the thickness t1 of the protective substrate of the first optical disc and the second optical disc with respect to the first and second light fluxes passing through the first optical path difference providing structure. It is preferable to correct spherical aberration generated due to the difference in the thickness t2 of the protective substrate / spherical aberration generated due to the difference between the wavelengths of the first light flux and the second light flux. Further, the first optical path difference providing structure has a thickness t1 of the protective substrate of the first optical disc and a thickness of the protective substrate of the third optical disc with respect to the first light beam and the third light beam that have passed through the first optical path difference providing structure. It is preferable to correct spherical aberration generated due to the difference between t3 and spherical aberration generated due to the difference between the wavelengths of the first and third light beams.

対物レンズの中間領域は、第１光ディスク、第２光ディスクの記録／再生に用いられ、第３光ディスクの記録／再生に用いられない第１、第２光ディスク共用領域と言える。即ち、対物レンズは、中間領域を通過する第１光束を、第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光し、中間領域を通過する第２光束を、第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。その一方で、中間領域を通過する第３光束を、第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光しない。対物レンズの中間領域を通過する第３光束は、第３光ディスクの情報記録面上でフレアを形成することが好ましい。図３に示すように、対物レンズを通過した第３光束が第３光ディスクの情報記録面上で形成するスポットにおいて、光軸側（又はスポット中心部）から外側へ向かう順番で、光量密度が高いスポット中心部ＳＣＮ、光量密度がスポット中心部より低いスポット中間部ＳＭＤ、光量密度がスポット中間部よりも高くスポット中心部よりも低いスポット周辺部ＳＯＴを有することが好ましい。スポット中心部が、光ディスクの情報の記録／再生に用いられ、スポット中間部及びスポット周辺部は、光ディスクの情報の記録／再生には用いられない。上記において、このスポット周辺部をフレアと言っている。但し、スポット中心部の周りにスポット中間部が存在せずスポット周辺部があるタイプ、即ち、集光スポットの周りに薄く光が大きなスポットを形成する場合も、そのスポット周辺部をフレアと呼んでもよい。つまり、対物レンズの中間領域を通過した第３光束は、第３光ディスクの情報記録面上でスポット周辺部を形成することが好ましいとも言える。 The intermediate area of the objective lens is used for recording / reproduction of the first optical disk and the second optical disk, and can be said to be the first and second optical disk shared areas not used for recording / reproduction of the third optical disk. That is, the objective lens condenses the first light flux that passes through the intermediate area so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the first optical disc, and the second light flux that passes through the intermediate area becomes the second light flux. The light is condensed on the information recording surface of the optical disc so that information can be recorded / reproduced. On the other hand, the third light flux passing through the intermediate region is not condensed so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the third optical disk. The third light flux passing through the intermediate region of the objective lens preferably forms a flare on the information recording surface of the third optical disc. As shown in FIG. 3, in the spot formed on the information recording surface of the third optical disc by the third light beam that has passed through the objective lens, the light amount density is high in the order from the optical axis side (or the center of the spot) to the outside. It is preferable to have a spot central portion SCN, a spot intermediate portion SMD having a light intensity density lower than that of the spot central portion, and a spot peripheral portion SOT having a light intensity density higher than that of the spot intermediate portion and lower than that of the spot central portion. The center portion of the spot is used for recording / reproducing information on the optical disc, and the middle portion of the spot and the peripheral portion of the spot are not used for recording / reproducing information on the optical disc. In the above, this spot peripheral part is called flare. However, there is no spot middle part around the center part of the spot and there is a spot peripheral part, that is, even when a light spot is formed thinly around the condensing spot, the spot peripheral part may be called a flare. Good. That is, it can be said that the third light flux that has passed through the intermediate region of the objective lens preferably forms a spot peripheral portion on the information recording surface of the third optical disc.

対物レンズの周辺領域は、第１光ディスクの記録／再生に用いられ、第２光ディスク及び第３光ディスクの記録／再生に用いられない第１光ディスク専用領域と言える。即ち、対物レンズは、周辺領域を通過する第１光束を、第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。その一方で、周辺領域を通過する第２光束を、第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光せず、周辺領域を通過する第３光束を、第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光しない。対物レンズの周辺領域を通過する第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上でフレアを形成することが好ましい。つまり、対物レンズの周辺領域を通過した第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上でスポット周辺部を形成することが好ましい。 The peripheral area of the objective lens is used for recording / reproduction of the first optical disk, and can be said to be an area dedicated to the first optical disk that is not used for recording / reproduction of the second optical disk and the third optical disk. That is, the objective lens condenses the first light flux passing through the peripheral region so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the first optical disc. On the other hand, the second light flux that passes through the peripheral area is not condensed so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the second optical disc, and the third light flux that passes through the peripheral area does not converge. The light is not condensed so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface. The second light flux and the third light flux that pass through the peripheral area of the objective lens preferably form a flare on the information recording surfaces of the second optical disc and the third optical disc. That is, it is preferable that the second light flux and the third light flux that have passed through the peripheral area of the objective lens form a spot peripheral portion on the information recording surfaces of the second optical disc and the third optical disc.

第１光路差付与構造は、対物レンズの中央領域の面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第１光路差付与構造が、中央領域の全面に設けられていることである。第２光路差付与構造は、対物レンズの中間領域の面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第２光路差付与構造が、中間領域の全面に設けられていることである。周辺領域が第３光路差付与構造を有する場合、第３光路差付与構造は、対物レンズの周辺領域の面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第３光路差付与構造が、周辺領域の全面に設けられていることである。 The first optical path difference providing structure is preferably provided in a region of 70% or more of the area of the central region of the objective lens, and more preferably 90% or more. More preferably, the first optical path difference providing structure is provided on the entire surface of the central region. The second optical path difference providing structure is preferably provided in a region of 70% or more of the area of the intermediate region of the objective lens, and more preferably 90% or more. More preferably, the second optical path difference providing structure is provided on the entire surface of the intermediate region. When the peripheral region has the third optical path difference providing structure, the third optical path difference providing structure is preferably provided in a region of 70% or more of the area of the peripheral region of the objective lens, and more preferably 90% or more. More preferably, the third optical path difference providing structure is provided on the entire surface of the peripheral region.

＜光路差付与構造＞
なお、本明細書でいう光路差付与構造とは、入射光束に対して光路差を付加する構造の総称である。光路差付与構造には、位相差を付与する位相差付与構造も含まれる。また、位相差付与構造には回折構造が含まれる。本発明の光路差付与構造は回折構造であることが好ましい。光路差付与構造は、段差を有し、好ましくは段差を複数有する。この段差により入射光束に光路差及び／又は位相差が付加される。光路差付与構造により付加される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非整数倍であっても良い。段差は、光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、光路差付与構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、光路差付与構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ光路差を付与させる光路差付与構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。 <Optical path difference providing structure>
In addition, the optical path difference providing structure in this specification is a general term for structures that add an optical path difference to an incident light beam. The optical path difference providing structure also includes a phase difference providing structure for providing a phase difference. The phase difference providing structure includes a diffractive structure. The optical path difference providing structure of the present invention is preferably a diffractive structure. The optical path difference providing structure has a step, preferably a plurality of steps. This step adds an optical path difference and / or phase difference to the incident light flux. The optical path difference added by the optical path difference providing structure may be an integer multiple of the wavelength of the incident light beam or a non-integer multiple of the wavelength of the incident light beam. The steps may be arranged with a periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis, or may be arranged with a non-periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis. When the objective lens provided with the optical path difference providing structure is a single aspherical lens, the incident angle of the light flux to the objective lens differs depending on the height from the optical axis. Each will be slightly different. For example, when the objective lens is a single-lens aspherical convex lens, even if it is an optical path difference providing structure that provides the same optical path difference, generally the distance from the optical axis tends to increase.

また、本明細書でいう回折構造とは、段差を有し、回折によって光束を収束あるいは発散させる作用を持たせる構造の総称である。例えば、単位形状が光軸を中心として複数並ぶことによって構成されており、それぞれの単位形状に光束が入射し、透過した光の波面が、隣り合う輪帯毎にズレを起こし、その結果、新たな波面を形成することによって光を収束あるいは発散させるような構造を含むものである。回折構造は、好ましくは段差を複数有し、段差は光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、回折構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、回折構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ回折次数の回折光を発生させる回折構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。 In addition, the diffractive structure referred to in this specification is a general term for structures that have a step and have an action of converging or diverging a light beam by diffraction. For example, a plurality of unit shapes are arranged around the optical axis, and a light beam is incident on each unit shape, and the wavefront of the transmitted light is shifted between adjacent annular zones, resulting in new It includes a structure that converges or diverges light by forming a simple wavefront. The diffractive structure preferably has a plurality of steps, and the steps may be arranged with a periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis, or may be arranged with a non-periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis. In addition, when the objective lens provided with the diffractive structure is a single aspherical lens, the incident angle of the light beam to the objective lens differs depending on the height from the optical axis, so the step amount of the diffractive structure is slightly different for each annular zone. It will be. For example, when the objective lens is a single aspherical convex lens, even if it is a diffractive structure that generates diffracted light of the same diffraction order, generally, the distance from the optical axis tends to increase.

ところで、光路差付与構造は、光軸を中心とする同心円状の複数の輪帯を有することが好ましい。また、光路差付与構造は、一般に、様々な断面形状（光軸を含む面での断面形状）をとり得、光軸を含む断面形状がブレーズ型構造と階段型構造とに大別される。 By the way, it is preferable that the optical path difference providing structure has a plurality of concentric annular zones centered on the optical axis. In addition, the optical path difference providing structure can generally have various cross-sectional shapes (cross-sectional shapes on the plane including the optical axis), and the cross-sectional shapes including the optical axis are roughly classified into a blazed structure and a staircase structure.

ブレーズ型構造とは、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、光路差付与構造を有する光学素子の光軸を含む断面形状が、鋸歯状の形状ということである。尚、図４の例においては、上方が光源側、下方が光ディスク側であって、母非球面としての平面に光路差付与構造が形成されているものとする。ブレーズ型構造において、１つのブレーズ単位の光軸垂直方向の長さをピッチＰという。（図４（ａ）、（ｂ）参照）また、ブレーズの光軸に平行方向の段差の長さを段差量Ｂという。（図４（ａ）参照） As shown in FIGS. 4A and 4B, the blazed structure means that the cross-sectional shape including the optical axis of an optical element having an optical path difference providing structure is a sawtooth shape. In the example of FIG. 4, it is assumed that the upper side is the light source side and the lower side is the optical disk side, and the optical path difference providing structure is formed on a plane as a mother aspherical surface. In the blazed structure, the length in the direction perpendicular to the optical axis of one blaze unit is called a pitch P. (See FIGS. 4A and 4B.) The length of the step in the direction parallel to the optical axis of the blaze is referred to as a step amount B. (See Fig. 4 (a))

また、階段型構造とは、図４（ｃ）、（ｄ）に示されるように、光路差付与構造を有する光学素子の光軸を含む断面形状が、小階段状のもの（階段単位と称する）を複数有するということである。尚、本明細書中、「Ｖレベル」とは、階段型構造の１つの階段単位において光軸垂直方向に対応する（向いた）輪帯状の面（以下、テラス面と称することもある）が、段差によって区分けされＶ個の輪帯面毎に分割されていることをいい、特に３レベル以上の階段型構造は、小さい段差と大きい段差を有することになる。 In addition, as shown in FIGS. 4C and 4D, the staircase structure has a small staircase shape in cross section including the optical axis of an optical element having an optical path difference providing structure (referred to as a staircase unit). ). In the present specification, “V level” means a ring-shaped surface (hereinafter also referred to as a terrace surface) corresponding to (or facing) the vertical direction of the optical axis in one step unit of the step structure. In other words, it is divided by V steps and divided into V ring zones. Particularly, a three-level or higher staircase structure has a small step and a large step.

例えば、図４（ｃ）に示す光路差付与構造を、５レベルの階段型構造といい、図４（ｄ）に示す光路差付与構造を、２レベルの階段型構造(バイナリ構造ともいう)という。２レベルの階段型構造について、以下に説明する。光軸を中心とした同心円状の複数の輪帯を含み、対物レンズの光軸を含む複数の輪帯の断面の形状は、光軸に平行に延在する複数の段差面Ｐａ、Ｐｂと、隣接する段差面Ｐａ、Ｐｂの光源側端同士を連結する光源側テラス面Ｐｃと、隣接する段差面Ｐａ、Ｐｂの光ディスク側端同士を連結する光ディスク側テラス面Ｐｄとから形成され、光源側テラス面Ｐｃと光ディスク側テラス面Ｐｄとは、光軸に交差する方向に沿って交互に配置される。 For example, the optical path difference providing structure illustrated in FIG. 4C is referred to as a five-level step structure, and the optical path difference providing structure illustrated in FIG. 4D is referred to as a two-level step structure (also referred to as a binary structure). . A two-level staircase structure is described below. A plurality of annular zones including a plurality of concentric annular zones around the optical axis, and a plurality of annular zones including the optical axis of the objective lens have a plurality of stepped surfaces Pa and Pb extending in parallel to the optical axis, The light source side terrace surface Pc for connecting the light source side ends of the adjacent step surfaces Pa and Pb and the optical disk side terrace surface Pd for connecting the optical disk side ends of the adjacent step surfaces Pa and Pb are formed. The surface Pc and the optical disc side terrace surface Pd are alternately arranged along the direction intersecting the optical axis.

また、階段型構造において、１つの階段単位の光軸垂直方向の長さをピッチＰという。（図４（ｃ）、（ｄ）参照）また、階段の光軸に平行方向の段差の長さを段差量Ｂ１，Ｂ２という。３レベル以上の階段型構造の場合、大段差量Ｂ１と小段差量Ｂ２とが存在することになる。（図４（ｃ）参照） In the staircase structure, the length in the direction perpendicular to the optical axis of one step unit is referred to as a pitch P. (See FIGS. 4C and 4D) The length of the step in the direction parallel to the optical axis of the staircase is referred to as step amounts B1 and B2. In the case of a three-level or higher staircase structure, a large step amount B1 and a small step amount B2 exist. (See Fig. 4 (c))

尚、光路差付与構造は、ある単位形状が周期的に繰り返されている構造であることが好ましい。ここでいう「単位形状が周期的に繰り返されている」とは、同一の形状が同一の周期で繰り返されている形状は当然含む。さらに、周期の１単位となる単位形状が、規則性を持って、周期が徐々に長くなったり、徐々に短くなったりする形状も、「単位形状が周期的に繰り返されている」ものに含まれているとする。 The optical path difference providing structure is preferably a structure in which a certain unit shape is periodically repeated. As used herein, “unit shape is periodically repeated” naturally includes shapes in which the same shape is repeated in the same cycle. In addition, the unit shape that is one unit of the cycle has regularity, and the shape in which the cycle gradually increases or decreases gradually is also included in the “unit shape is periodically repeated”. Suppose that

光路差付与構造が、ブレーズ型構造を有する場合、単位形状である鋸歯状の形状が繰り返された形状となる。図４（ａ）に示されるように、同一の鋸歯状形状が繰り返されてもよいし、図４（ｂ）に示されるように、光軸から離れる方向に進むに従って、徐々に鋸歯状形状のピッチが長くなっていく形状、又は、ピッチが短くなっていく形状であってもよい。加えて、ある領域においては、ブレーズ型構造の段差が光軸（中心）側とは逆を向いている形状とし、他の領域においては、ブレーズ型構造の段差が光軸（中心）側を向いている形状とし、その間に、ブレーズ型構造の段差の向きを切り替えるために必要な遷移領域が設けられている形状としてもよい。なお、このようにブレーズ型構造の段差の向きを途中で切り替える構造にする場合、輪帯ピッチを広げることが可能となり、光路差付与構造の製造誤差による透過率低下を抑制できる。 When the optical path difference providing structure has a blazed structure, the sawtooth shape as a unit shape is repeated. As shown in FIG. 4 (a), the same sawtooth shape may be repeated, and as shown in FIG. 4 (b), the shape of the sawtooth shape gradually increases as it moves away from the optical axis. A shape in which the pitch becomes longer or a shape in which the pitch becomes shorter may be used. In addition, in some areas, the blazed structure has a step opposite to the optical axis (center) side, and in other areas, the blazed structure has a step toward the optical axis (center). It is good also as a shape in which the transition area | region required in order to switch the direction of the level | step difference of a blaze | braze type | mold structure is provided in the meantime. In addition, when it is set as the structure which switches the direction of the level | step difference of a blaze | braze type | mold in this way, it becomes possible to widen an annular zone pitch and it can suppress the transmittance | permeability fall by the manufacturing error of an optical path difference providing structure.

光路差付与構造が、階段型構造を有する場合、図４（ｃ）で示されるような５レベルの階段単位が、繰り返されるような形状等があり得る。さらに、光軸から離れる方向に進むに従って、徐々に階段単位のピッチが長くなっていく形状や、徐々に階段単位のピッチが短くなっていく形状であってもよい。 In the case where the optical path difference providing structure has a staircase structure, there may be a shape or the like in which a 5-level stair unit as shown in FIG. 4C is repeated. Furthermore, it may be a shape in which the pitch of the staircase unit gradually increases as it moves away from the optical axis, or a shape in which the pitch of the staircase unit gradually decreases.

また、第１光路差付与構造及び第２光路差付与構造は、それぞれ対物レンズの異なる光学面に設けてもよいが、同一の光学面に設けることが好ましい。更に、第３光路差付与構造を設ける場合も、第１光路差付与構造及び第２光路差付与構造と同じ光学面に設けることが好ましい。同一の光学面に設けることにより、製造時の偏芯誤差を少なくすることが可能となるため好ましい。また、第１光路差付与構造、第２光路差付与構造及び第３光路差付与構造は、対物レンズの光ディスク側の面よりも、対物レンズの光源側の面に設けられることが好ましい。別の言い方では、第１光路差付与構造、第２光路差付与構造及び第３光路差付与構造は、対物レンズの曲率半径の絶対値が小さい方の第１光学面に設けることが好ましい。 The first optical path difference providing structure and the second optical path difference providing structure may be provided on different optical surfaces of the objective lens, respectively, but are preferably provided on the same optical surface. Furthermore, also when providing a 3rd optical path difference providing structure, it is preferable to provide in the same optical surface as a 1st optical path difference providing structure and a 2nd optical path difference providing structure. Providing them on the same optical surface is preferable because it makes it possible to reduce eccentricity errors during manufacturing. In addition, the first optical path difference providing structure, the second optical path difference providing structure, and the third optical path difference providing structure are preferably provided on the light source side surface of the objective lens rather than the surface of the objective lens on the optical disk side. In other words, the first optical path difference providing structure, the second optical path difference providing structure, and the third optical path difference providing structure are preferably provided on the first optical surface having the smaller absolute value of the radius of curvature of the objective lens.

＜開口数＞
次に、対物レンズの開口数について説明する。 <Numerical aperture>
Next, the numerical aperture of the objective lens will be described.

第１光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、第２光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）とし、第３光ディスクを使用する場合、第３光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ３（ＮＡ２＞ＮＡ３）とする。ＮＡ１は、０．７５以上、０．９以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。ＮＡ２は、０．５５以上、０．７以下であることが好ましい。特にＮＡ２は０．６０又は０．６５であることが好ましい。また、ＮＡ３は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましい。特にＮＡ３は０．４５又は０．５３であることが好ましい。尚、第２光ディスクをＣＤとする場合、ＮＡ２は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましく、特にＮＡ２は０．４５又は０．５３であることが好ましい。 The numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the first optical disc is NA1, and the numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the second optical disc. Is NA2 (NA1> NA2), and when the third optical disk is used, the image side numerical aperture of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the third optical disk is NA3 (NA2> NA3). NA1 is preferably 0.75 or more and 0.9 or less, and more preferably 0.8 or more and 0.9 or less. In particular, NA1 is preferably 0.85. NA2 is preferably 0.55 or more and 0.7 or less. In particular, NA2 is preferably 0.60 or 0.65. NA3 is preferably 0.4 or more and 0.55 or less. In particular, NA3 is preferably 0.45 or 0.53. When the second optical disc is a CD, NA2 is preferably 0.4 or more and 0.55 or less, and NA2 is particularly preferably 0.45 or 0.53.

３互換の場合、対物レンズの中央領域と中間領域の境界は、第３光束の使用時において、０．９・ＮＡ３以上、１．２・ＮＡ３以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ３以上、１．１５・ＮＡ３以下）の範囲に相当する部分に形成されていることが好ましい。より好ましくは、対物レンズの中央領域と中間領域の境界が、ＮＡ３に相当する部分に形成されていることである。また、対物レンズの中間領域と周辺領域の境界は、第２光束の使用時において、０．９・ＮＡ２以上、１．２・ＮＡ２以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ２以上、１．１５・ＮＡ２以下）の範囲に相当する部分に形成されていることが好ましい。より好ましくは、対物レンズの中間領域と周辺領域の境界が、ＮＡ２に相当する部分に形成されていることである。 In the case of 3 compatibility, the boundary between the central region and the intermediate region of the objective lens is 0.9 · NA 3 or more, 1.2 · NA 3 or less (more preferably 0.95 · NA 3 or more, It is preferably formed in a portion corresponding to the range of 1.15 · NA3 or less. More preferably, the boundary between the central region and the intermediate region of the objective lens is formed in a portion corresponding to NA3. Further, the boundary between the intermediate region and the peripheral region of the objective lens is 0.9 · NA 2 or more and 1.2 · NA 2 or less (more preferably 0.95 · NA 2 or more, 1.15) when the second light flux is used. -It is preferably formed in a portion corresponding to the range of NA2 or less. More preferably, the boundary between the intermediate region and the peripheral region of the objective lens is formed in a portion corresponding to NA2.

対物レンズを通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光する場合に、球面収差が少なくとも１箇所の不連続部を有することが好ましい。その場合、不連続部は、第３光束の使用時において、０．９・ＮＡ３以上、１．２・ＮＡ３以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ３以上、１．１５・ＮＡ３以下）の範囲に存在することが好ましい。 When the third light flux that has passed through the objective lens is condensed on the information recording surface of the third optical disc, it is preferable that the spherical aberration has at least one discontinuous portion. In that case, the discontinuous portion has a range of 0.9 · NA 3 or more and 1.2 · NA 3 or less (more preferably 0.95 · NA 3 or more and 1.15 · NA 3 or less) when the third light flux is used. It is preferable that it exists in.

＜レンズ外観＞
次に、対物レンズの全体的な形状について説明する。 <Lens appearance>
Next, the overall shape of the objective lens will be described.

対物レンズは、互いに対向する第１光学面と第２光学面を有する。第１光学面が光源側の光学面であり、第２光学面が光ディスク側の光学面となる。第１光学面の曲率半径は、第２光学面の曲率半径より小さいことが好ましい。 The objective lens has a first optical surface and a second optical surface that face each other. The first optical surface is an optical surface on the light source side, and the second optical surface is an optical surface on the optical disc side. The radius of curvature of the first optical surface is preferably smaller than the radius of curvature of the second optical surface.

光学面の直径を、本明細書において全径という。例えば、図５において第１光学面Ｓ１の全径はΦＡ１であり、第２光学面Ｓ２の全径はΦＡ２である。 The diameter of the optical surface is referred to as the total diameter in this specification. For example, in FIG. 5, the total diameter of the first optical surface S1 is ΦA1, and the total diameter of the second optical surface S2 is ΦA2.

また、光学面において光束が通過する部分の直径を有効径という。例えば、図５において第１光学面Ｓ１の有効径（周辺領域の径である）はΦＥ１であり、第２光学面Ｓ２の有効径（第１光学面における周辺領域の外径に相当する領域の第２光学面での径）はΦＥ２である。 Further, the diameter of the portion through which the light beam passes on the optical surface is called the effective diameter. For example, in FIG. 5, the effective diameter of the first optical surface S1 (the diameter of the peripheral region) is ΦE1, and the effective diameter of the second optical surface S2 (the region corresponding to the outer diameter of the peripheral region of the first optical surface). The diameter at the second optical surface is ΦE2.

ここで、第１光学面の全径に対する有効径の比率が、９０％以上、１００％以下である。（好ましくは、９５％以上、１００％未満、更に好ましくは、９６％以上、９９％以下）また、第２光学面の全径に対する有効径の比率が、７５％以上、１００％以下である。（好ましくは、８０％以上、１００％未満、更に好ましくは、９１％以上、９５％以下）この様な範囲とすることによって、ボビンに対物レンズを取り付けた際に光軸直交方向に僅かに偏心した場合であっても、有効径内に光束が入射できるため好ましい。 Here, the ratio of the effective diameter to the total diameter of the first optical surface is 90% or more and 100% or less. (Preferably 95% or more and less than 100%, more preferably 96% or more and 99% or less) The ratio of the effective diameter to the total diameter of the second optical surface is 75% or more and 100% or less. (Preferably 80% or more and less than 100%, more preferably 91% or more and 95% or less) By setting such a range, when the objective lens is attached to the bobbin, it is slightly decentered in the direction perpendicular to the optical axis. Even in this case, it is preferable because the light beam can be incident within the effective diameter.

また、対物レンズは、以下の条件式(２)を満たす。
０．９≦ｄｍａｘ／ｆ≦１．５（２）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、図５に示すように対物レンズの軸上厚を表し、ｆ（ｍｍ）は、第１光束における対物レンズの焦点距離を表す。 The objective lens satisfies the following conditional expression (2).
0.9 ≦ dmax / f ≦ 1.5 (2)
However, dmax (mm) represents the axial thickness of the objective lens as shown in FIG. 5, and f (mm) represents the focal length of the objective lens in the first light flux.

ＢＤのような短波長、高ＮＡの光ディスクに対応させる場合、対物レンズにおいて、非点収差が発生しやすくなり、偏心コマ収差も発生しやすくなるという課題が生じるが、条件式（２）を満たすことにより非点収差や偏心コマ収差の発生を抑制することが可能となる。 When an optical disk with a short wavelength and high NA such as BD is used, astigmatism is likely to occur in the objective lens, and decentration coma is likely to occur. However, Conditional Expression (2) is satisfied. As a result, it is possible to suppress the generation of astigmatism and decentration coma.

また、条件式（２）を満たすことにより、対物レンズの軸上厚が厚めの厚肉対物レンズになるため、ＣＤの記録／再生時におけるワーキングディスタンスが短くなりがちになるにも拘わらず、本発明の第１光路差付与構造を対物レンズに設けることにより、ＣＤの記録／再生におけるワーキングディスタンスも十分に確保できるため、その効果がより顕著なものとなる。 In addition, satisfying conditional expression (2) results in a thick objective lens with a thick on-axis objective lens, so that the working distance during CD recording / playback tends to be short. By providing the objective lens with the first optical path difference providing structure of the invention, a working distance in CD recording / reproduction can be sufficiently secured, so that the effect becomes more remarkable.

また、第３光ディスクを用いる際の対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤ）は、０．１５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。好ましくは、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下である。次に、第２光ディスクを用いる際の対物光学素子のＷＤは、０．２ｍｍ以上、１．３ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、第１光ディスクを用いる際の対物光学素子のＷＤは、０．２５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。 In addition, the working distance (WD) of the objective optical element when using the third optical disk is preferably 0.15 mm or more and 1.5 mm or less. Preferably, it is 0.3 mm or more and 0.9 mm or less. Next, the WD of the objective optical element when using the second optical disc is preferably 0.2 mm or more and 1.3 mm or less. Furthermore, the WD of the objective optical element when using the first optical disk is preferably 0.25 mm or more and 1.0 mm or less.

対物レンズは、以下の条件式(１)を満たす。
２≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８（１）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、例えば図５に示すように、対物レンズの軸上厚を表し、ｄｍｉｎ（ｍｍ）は、例えば図５に示すように、対物レンズにおいて光軸方向に最も薄い部分における厚さを表す。 The objective lens satisfies the following conditional expression (1).
2 ≦ dmax / dmin ≦ 8 (1)
However, dmax (mm) represents the axial thickness of the objective lens, for example, as shown in FIG. 5, and dmin (mm) is the thinnest part in the optical axis direction of the objective lens, for example, as shown in FIG. Represents thickness.

図５に示す例では、対物レンズは第１光学面Ｓ１、第２光学面Ｓ２を有し、その周辺に、対物レンズを光ピックアップ装置のボビンに取り付けるためのフランジＦＬを有し、フランジ部に光軸方向に最も薄い部分ｄｍｉｎが存在している。 In the example shown in FIG. 5, the objective lens has a first optical surface S1 and a second optical surface S2, and has a flange FL for attaching the objective lens to a bobbin of the optical pickup device around the objective lens. The thinnest part dmin exists in the optical axis direction.

好ましくは、以下の条件式（１´）を満たすことである。
３≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８（１´） Preferably, the following conditional expression (1 ′) is satisfied.
3 ≦ dmax / dmin ≦ 8 (1 ′)

＜倍率＞
第１光束、第２光束及び第３光束は、平行光として対物レンズに入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物レンズに入射してもよい。トラッキング時においても、コマ収差が発生することを防止するためには、第１光束、第２光束、及び第３光束を全て平行光又は略平行光として対物レンズに入射させることが好ましい。第１光束が平行光又は略平行光になる場合、第１光束が対物レンズに入射する時の対物レンズの結像倍率ｍ１が、下記の式（１０）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ１＜０．０１（１０） <Magnification>
The first light beam, the second light beam, and the third light beam may be incident on the objective lens as parallel light, or may be incident on the objective lens as divergent light or convergent light. Even during tracking, in order to prevent coma from occurring, it is preferable that all of the first light beam, the second light beam, and the third light beam be incident on the objective lens as parallel light or substantially parallel light. When the first light beam becomes parallel light or substantially parallel light, it is preferable that the imaging magnification m1 of the objective lens when the first light beam is incident on the objective lens satisfy the following formula (10).
−0.01 <m1 <0.01 (10)

また、第２光束を平行光又は略平行光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（１１）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ２＜０．０１（１１） Further, when the second light beam is incident on the objective lens as parallel light or substantially parallel light, the imaging magnification m2 of the objective lens when the second light beam is incident on the objective lens satisfies the following expression (11). Is preferred.
-0.01 <m2 <0.01 (11)

一方で、第２光束を発散光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（１１）´を満たすことが好ましい。 On the other hand, when the second light beam is incident on the objective lens as diverging light, the imaging magnification m2 of the objective lens when the second light beam is incident on the objective lens preferably satisfies the following expression (11) ′. .

−０．０２５＜ｍ２≦−０．０１（１１）´ −0.025 <m2 ≦ −0.01 (11) ′

また、第３光束を平行光束又は略平行光束として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（１２）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ３＜０．０１（１２） When the third light beam is incident on the objective lens as a parallel light beam or a substantially parallel light beam, the imaging magnification m3 of the objective lens when the third light beam is incident on the objective lens satisfies the following expression (12). Is preferred.
-0.01 <m3 <0.01 (12)

一方で、第３光束を発散光として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（１２）´を満たすことが好ましい。
−０．０２５＜ｍ３≦−０．０１（１２）´ On the other hand, when the third light beam is incident on the objective lens as diverging light, the imaging magnification m3 of the objective lens when the third light beam is incident on the objective lens preferably satisfies the following expression (12) ′. .
−0.025 <m3 ≦ −0.01 (12) ′

本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。 An optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention includes an optical disc drive apparatus having the optical pickup device described above.

ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。 Here, the optical disk drive apparatus provided in the optical information recording / reproducing apparatus will be described. The optical disk drive apparatus can hold an optical disk mounted from the optical information recording / reproducing apparatus main body containing the optical pickup apparatus or the like. There are a system in which only the tray is taken out, and a system in which the optical disc drive apparatus main body in which the optical pickup device is stored is taken out to the outside.

上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。 An optical information recording / reproducing apparatus using each of the above-described methods is generally equipped with the following components, but is not limited thereto. An optical pickup device housed in a housing or the like, a drive source of an optical pickup device such as a seek motor that moves the optical pickup device together with the housing toward the inner periphery or outer periphery of the optical disc, and the optical pickup device housing the inner periphery or outer periphery of the optical disc These include a transfer means of an optical pickup device having a guide rail or the like that guides toward the head, a spindle motor that rotates the optical disk, and the like.

前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。 In addition to these components, the former method is provided with a tray that can be held in a state in which an optical disk is mounted and a loading mechanism for sliding the tray, and the latter method has no tray and loading mechanism. It is preferable that each component is provided in a drawer corresponding to a chassis that can be pulled out to the outside.

本発明によれば、少なくとも２種類の光ディスクの互換を共通の対物レンズで行うことを可能としつつ、さらに、保護基板の厚い光ディスクに対応可能なワーキングディスタンスの確保を可能とする対物レンズ並びに当該対物レンズを搭載した光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, an objective lens that can ensure compatibility of at least two types of optical disks with a common objective lens, and can secure a working distance compatible with an optical disk with a thick protective substrate, and the objectives. It is possible to provide an optical pickup device and an optical information recording / reproducing device equipped with a lens.

（ａ）は比較例の対物レンズの断面図であり、（ｂ）は本発明の対物レンズの断面図である。(A) is sectional drawing of the objective lens of a comparative example, (b) is sectional drawing of the objective lens of this invention. 本発明の一例にかかる単玉の対物レンズＯＬを光軸方向に見た図である。It is the figure which looked at the single objective lens OL concerning an example of this invention in the optical axis direction. 対物レンズを通過した第３光束が第３光ディスクの情報記録面上で形成するスポットの状態を示す図である。It is a figure which shows the state of the spot which the 3rd light beam which passed the objective lens forms on the information recording surface of a 3rd optical disk. 光路差付与構造の例を示す軸線方向断面図である。It is an axial direction sectional view showing an example of an optical path difference grant structure. 対物レンズの一例の光軸を含む断面の外観図である。It is an external view of the cross section containing the optical axis of an example of an objective lens. 異なる光ディスクであるＢＤとＤＶＤとＣＤに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of optical pick-up apparatus PU1 of this Embodiment which can record and / or reproduce | regenerate information appropriately with respect to BD, DVD, and CD which are different optical disks.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図６は、異なる光ディスクであるＢＤとＤＶＤとＣＤに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。ここでは、第１光ディスクをＢＤとし、第２光ディスクをＤＶＤとし、第３光ディスクをＣＤとする。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram schematically showing the configuration of the optical pickup device PU1 of the present embodiment that can appropriately record and / or reproduce information on BD, DVD, and CD, which are different optical disks. Such an optical pickup device PU1 can be mounted on an optical information recording / reproducing device. Here, the first optical disc is a BD, the second optical disc is a DVD, and the third optical disc is a CD. The present invention is not limited to the present embodiment.

光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物レンズＯＬ、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＯＬ、偏光ビームスプリッタＢＳ、ダイクロイックプリズムＤＰ，ＢＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ１＝４０５ｎｍのレーザ光束（第１光束）を射出する第１半導体レーザＬＤ１（第１光源）と、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ２＝６６０ｎｍのレーザ光束（第２光束）を射出する第２半導体レーザＬＤ２（第２光源）及びＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ３＝７８５ｎｍのレーザ光束（第３光束）を射出する第３半導体レーザＬＤ３を一体化したレーザユニットＬＤＰ、センサレンズＳＥＮ、光検出器としての受光素子ＰＤ等を有する。本実施の形態にかかる単玉の対物レンズＯＬは、図５に示すごとき形状を有するので、ＣＤ使用時のワーキングディスタンスを確保できる。 The optical pickup device PU1 emits light when recording / reproducing information with respect to the objective lens OL, the λ / 4 wavelength plate QWP, the collimating lens COL, the polarization beam splitter BS, and the dichroic prisms DP and BD, and has a wavelength of λ1 = 405 nm. A first semiconductor laser LD1 (first light source) that emits a laser beam (first beam) and a laser beam (second beam) that is emitted when recording / reproducing information on a DVD and has a wavelength λ2 = 660 nm. The second semiconductor laser LD2 (second light source) that emits and the third semiconductor laser LD3 that emits a laser beam (third beam) having a wavelength λ3 = 785 nm emitted when information is recorded / reproduced with respect to the CD are integrated. A laser unit LDP, a sensor lens SEN, a light receiving element PD as a photodetector, and the like. Since the single objective lens OL according to the present embodiment has a shape as shown in FIG. 5, it is possible to ensure a working distance when using a CD.

青紫色半導体レーザＬＤ１から射出された第１光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、実線で示すように、ダイクロイックプリズムＤＰを通過し、偏光ビームスプリッタＢＳを通過した後、コリメートレンズＣＯＬを通過して平行光となり、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、不図示の絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＬに入射する。ここで、対物レンズＯＬの中央領域と中間領域と周辺領域により集光された光束は、厚さ０．１ｍｍの保護基板ＰＬ１を介して、ＢＤの情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。 The divergent light beam of the first light beam (λ1 = 405 nm) emitted from the blue-violet semiconductor laser LD1 passes through the dichroic prism DP, passes through the polarization beam splitter BS, and then passes through the collimating lens COL as shown by the solid line. It becomes parallel light, is converted from linearly polarized light into circularly polarized light by the λ / 4 wavelength plate QWP, the light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and enters the objective lens OL. Here, the light beam condensed by the central region, the intermediate region, and the peripheral region of the objective lens OL becomes a spot formed on the information recording surface RL1 of the BD through the protective substrate PL1 having a thickness of 0.1 mm. .

情報記録面ＲＬ１上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＬ、不図示の絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＯＬにより収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮを介して受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、２軸アクチュエータＡＣ１により対物レンズＯＬをフォーカシングやトラッキングさせることで、ＢＤに記録された情報を読み取ることができる。ここで、第１光束に波長変動が生じた場合や、複数の情報記録層を有するＢＤの記録／再生を行う場合、波長変動や異なる情報記録層に起因して発生する球面収差を、倍率変更手段としてのコリメートレンズＣＯＬを光軸方向に変化させて、対物光学素子ＯＬに入射する光束の発散角又は収束角を変更することで補正できるようになっている。 The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 is again transmitted through the objective lens OL and a diaphragm (not shown), and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the λ / 4 wavelength plate QWP, and by the collimating lens COL. A converged light beam is reflected by the polarization beam splitter BS, and converges on the light receiving surface of the light receiving element PD via the sensor lens SEN. The information recorded on the BD can be read by using the output signal of the light receiving element PD to focus or track the objective lens OL by the biaxial actuator AC1. Here, when the wavelength fluctuation occurs in the first light flux or when recording / reproducing of a BD having a plurality of information recording layers, the spherical aberration generated due to the wavelength fluctuation or different information recording layers is changed in magnification. Correction can be made by changing the divergence angle or convergence angle of the light beam incident on the objective optical element OL by changing the collimating lens COL as means in the optical axis direction.

レーザユニットＬＤＰの半導体レーザＬＤ２から射出された第２光束（λ２＝６６０ｎｍ）の発散光束は、点線で示すように、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＢＳ、コリメートレンズＣＯＬを通過し、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズＯＬに入射する。ここで、対物レンズＯＬの中央領域と中間領域により集光された（周辺領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）光束は、厚さ０．６ｍｍの保護基板ＰＬ２を介して、ＤＶＤの情報記録面ＲＬ２に形成されるスポットとなり、スポット中心部を形成する。 The divergent light beam of the second light beam (λ2 = 660 nm) emitted from the semiconductor laser LD2 of the laser unit LDP is reflected by the dichroic prism DP and passes through the polarization beam splitter BS and the collimating lens COL, as indicated by the dotted line. The / 4 wavelength plate QWP converts the linearly polarized light into circularly polarized light and enters the objective lens OL. Here, the light beam condensed by the central region and the intermediate region of the objective lens OL (the light beam that has passed through the peripheral region is flared and forms a spot peripheral part) is passed through the protective substrate PL2 having a thickness of 0.6 mm. Thus, the spot is formed on the information recording surface RL2 of the DVD and forms the center of the spot.

情報記録面ＲＬ２上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＬを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＯＬにより収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮを介して受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いてＤＶＤに記録された情報を読み取ることができる。 The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 is transmitted again through the objective lens OL, converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the λ / 4 wave plate QWP, and converted into a convergent light beam by the collimator lens COL. The light is reflected by the polarization beam splitter BS and converges on the light receiving surface of the light receiving element PD via the sensor lens SEN. And the information recorded on DVD can be read using the output signal of light receiving element PD.

レーザユニットＬＤＰの半導体レーザＬＤ３から射出された第３光束（λ３＝７８５ｎｍ）の発散光束は、一点鎖線で示すように、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＢＳ、コリメートレンズＣＯＬを通過し、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズＯＬに入射する。ここで、対物レンズＯＬの中央領域により集光された（中間領域及び周辺領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）光束は、厚さ１．２ｍｍの保護基板ＰＬ３を介して、ＣＤの情報記録面ＲＬ３上に形成されるスポットとなる。 The divergent light beam of the third light beam (λ3 = 785 nm) emitted from the semiconductor laser LD3 of the laser unit LDP is reflected by the dichroic prism DP, as shown by the one-dot chain line, and passes through the polarization beam splitter BS and the collimating lens COL. The linearly polarized light is converted into circularly polarized light by the λ / 4 wave plate QWP, and is incident on the objective lens OL. Here, the light beam condensed by the central region of the objective lens OL (the light beam that has passed through the intermediate region and the peripheral region is flared to form a spot peripheral portion) is passed through the protective substrate PL3 having a thickness of 1.2 mm. Thus, the spot is formed on the information recording surface RL3 of the CD.

情報記録面ＲＬ３上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＬを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＯＬにより収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮを介して受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いてＣＤに記録された情報を読み取ることができる。 The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL3 is transmitted again through the objective lens OL, converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the λ / 4 wave plate QWP, and converted into a convergent light beam by the collimating lens COL. The light is reflected by the polarization beam splitter BS and converges on the light receiving surface of the light receiving element PD via the sensor lens SEN. And the information recorded on CD can be read using the output signal of light receiving element PD.

本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。例えば、半導体レーザＬＤ２を省略して、ＢＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置とすることも可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described in the specification, and other embodiments and modifications are apparent to those skilled in the art from the embodiments and ideas described in the present specification. It is. The description and examples are for illustrative purposes only, and the scope of the invention is indicated by the following claims. For example, the semiconductor laser LD2 can be omitted to provide a BD / CD compatible optical pickup device.

ＡＣ１２軸アクチュエータ
ＢＳ偏光ビームスプリッタ
ＣＮ中央領域
ＣＯＬコリメートレンズ
ＤＰダイクロイックプリズム
ＬＤ１第１半導体レーザ又は青紫色半導体レーザ
ＬＤ２第２半導体レーザ
ＬＤ３第３半導体レーザ
ＬＤＰレーザユニット
ＭＤ中間領域
ＯＬ対物レンズ
ＯＴ周辺領域
ＰＤ受光素子
ＰＬ１保護基板
ＰＬ２保護基板
ＰＬ３保護基板
ＰＵ１光ピックアップ装置
ＱＷＰ λ／４波長板
ＲＬ１情報記録面
ＲＬ２情報記録面
ＲＬ３情報記録面
ＳＥＮセンサレンズ AC1 Biaxial actuator BS Polarizing beam splitter CN Central region COL Collimating lens DP Dichroic prism LD1 First semiconductor laser or blue-violet semiconductor laser LD2 Second semiconductor laser LD3 Third semiconductor laser LDP Laser unit MD Intermediate region OL Objective lens OT Peripheral region PD Light receiving element PL1 Protective substrate PL2 Protective substrate PL3 Protective substrate PU1 Optical pickup device QWP λ / 4 wavelength plate RL1 Information recording surface RL2 Information recording surface RL3 Information recording surface SEN Sensor lens

Claims

A first light source that emits a first light flux having a first wavelength λ1; and a second light source that emits a second light flux having a second wavelength λ2 (λ2> λ1). Recording and / or reproducing information on the first optical disc having the protective substrate at t1, and recording and / or reproducing information on the second optical disc having the protective substrate having a thickness of t2 (t1 <t2) using the second light flux. Or an objective lens used in an optical pickup device for reproducing,
The objective lens is a single lens, and an image-side numerical aperture (NA1) when recording and / or reproducing information with respect to the first optical disc is 0.8 or more and 0.95 or less, Two optical surfaces and a flange portion formed around the optical surface, and the flange portion is located inward in the optical axis direction from the apex of the two optical surfaces, and the following conditional expression: Objective lens characterized by satisfying
2 ≦ dmax / dmin ≦ 8 (1)
0.9 ≦ dmax / f ≦ 1.5 (2)
Where dmax (mm) represents the axial thickness of the objective lens, dmin (mm) represents the thickness of the objective lens at the thinnest portion in the optical axis direction, and f (mm) represents the first thickness. It represents the focal length of the objective lens in the luminous flux.

The distance WD2 (mm) from the top of the optical surface on the optical disc side to the light beam entrance surface of the second optical disc when recording and / or reproducing information on the second optical disc, and the t2 (mm The objective lens according to claim 1, wherein:
0.10 ≦ WD2 / f ≦ 0.30 (3)
0.5mm ≤t2≤0.7mm (4)

The optical pickup device includes a third light source that emits a third light flux having a third wavelength λ3 (λ3> λ2), and the objective lens has a thickness t3 (t2 <t3) using the third light flux. 3. The objective lens according to claim 1, wherein the objective lens is used in an optical pickup device that records and / or reproduces information on a third optical disc having a protective substrate.

The distance WD3 (mm) from the top of the optical surface on the optical disc side to the light incident surface of the third optical disc when information is recorded and / or reproduced on the third optical disc, and the t3 ( The objective lens according to claim 3, wherein mm) satisfies the following formula.
0.10 ≦ WD3 / f ≦ 0.25 (5)
1.0mm ≦ t3 ≦ 1.3mm (6)

An optical pickup device comprising the objective lens according to claim 1.

An optical information recording / reproducing apparatus comprising the optical pickup apparatus according to claim 5.