JPH11190818A - Objective lens, optical head, and recording and / or reproducing apparatus - Google Patents
Objective lens, optical head, and recording and / or reproducing apparatusInfo
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- JPH11190818A JPH11190818A JP9358209A JP35820997A JPH11190818A JP H11190818 A JPH11190818 A JP H11190818A JP 9358209 A JP9358209 A JP 9358209A JP 35820997 A JP35820997 A JP 35820997A JP H11190818 A JPH11190818 A JP H11190818A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 開口数NAが大きく、しかも波面収差の発生
を抑えることが可能な対物レンズを提供するとともに、
そのような対物レンズを用いた光学ヘッド並びに記録及
び/又は再生装置を提供する。そして、情報記録媒体の
更なる高記録密度化及び大容量化を可能とする。
【解決手段】 情報記録媒体に対して記録及び/又は再
生を行う際に使用される光学ヘッド用の対物レンズを、
少なくとも2枚以上のレンズから構成する。そして、開
口数NAを0.7以上とし、入射瞳径を直径1mm以
上、5mm以下とし、記録及び/又は再生時におけるレ
ンズ先端と情報記録媒体との間隔(すなわち作動距離W
D)を3.5μm以上、50μm以下とする。
(57) [Problem] To provide an objective lens having a large numerical aperture NA and capable of suppressing the occurrence of wavefront aberration.
An optical head and a recording and / or reproducing apparatus using such an objective lens are provided. Further, it is possible to further increase the recording density and the capacity of the information recording medium. SOLUTION: An objective lens for an optical head used when performing recording and / or reproduction on an information recording medium,
It is composed of at least two or more lenses. The numerical aperture NA is set to 0.7 or more, the diameter of the entrance pupil is set to 1 mm or more and 5 mm or less, and the distance between the tip of the lens and the information recording medium during recording and / or reproduction (that is, the working distance W
D) is set to be 3.5 μm or more and 50 μm or less.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等のよ
うな情報記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際
に使用される光学ヘッド用の対物レンズに関する。ま
た、本発明は、そのような対物レンズを用いた光学ヘッ
ド並びに記録及び/又は再生装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an objective lens for an optical head used when recording and / or reproducing information on or from an information recording medium such as an optical disk. Further, the present invention relates to an optical head using such an objective lens and a recording and / or reproducing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】再生専用光ディスク、相変化型光ディス
ク、光磁気ディスク又は光カード等の如き情報記録媒体
は、映像情報、音声情報又はコンピュータ用プログラム
等のデータを保存するために、広く使用されている。そ
して、これらの情報記録媒体に対する高記録密度化及び
大容量化の要求は、近年ますます強くなっている。2. Description of the Related Art Information recording media such as read-only optical disks, phase-change optical disks, magneto-optical disks, and optical cards are widely used to store data such as video information, audio information, and computer programs. I have. In recent years, demands for higher recording density and higher capacity of these information recording media have been increasing.
【0003】このような情報記録媒体の記録密度を上げ
るには、光学ヘッドに搭載される対物レンズの開口数N
Aを大きくして、対物レンズによって集光される光のス
ポット径を小径化することが有効である。そこで、例え
ば、デジタル光ディスクとして比較的に初期に実用化さ
れたCD(商標)では、対物レンズの開口数NAが0.
45とされているのに対して、CDよりも高記録密度化
がなされたデジタル光ディスクであるDVD(商標)で
は、対物レンズの開口数NAが0.6とされている。In order to increase the recording density of such an information recording medium, the numerical aperture N of an objective lens mounted on an optical head must be increased.
It is effective to increase A to reduce the spot diameter of light condensed by the objective lens. Therefore, for example, in the case of CD (trademark), which was put into practical use relatively early as a digital optical disk, the numerical aperture NA of the objective lens is equal to 0.1.
In contrast to 45, the numerical aperture NA of the objective lens is set to 0.6 in DVD (trademark), which is a digital optical disk having a higher recording density than CD.
【0004】そして、情報記録媒体は上述したように更
なる高記録密度化及び大容量化が望まれており、そのた
めには、開口数NAを0.6よりも更に大きくすること
が望まれている。As described above, it is desired that the information recording medium has a higher recording density and a larger capacity. To this end, it is desired that the numerical aperture NA is further increased from 0.6. I have.
【0005】しかしながら、開口数NAをより大きくす
ることは容易ではない。例えば、従来の光学ヘッドに搭
載されている対物レンズには、通常、2枚の非球面金型
を用いてガラス又はプラスティックモールドによってプ
レス成型された非球面単玉レンズが使用されているが、
このような非球面単玉レンズを十分な精度で作製できる
のは開口数NAが0.7程度までである。[0005] However, it is not easy to increase the numerical aperture NA. For example, for an objective lens mounted on a conventional optical head, an aspherical single lens that is usually press-molded with glass or plastic mold using two aspherical molds is used,
Such an aspherical single lens can be manufactured with sufficient accuracy only when the numerical aperture NA is about 0.7.
【0006】なぜなら、通常、非球面金型はダイヤモン
ドバイトによって加工されるが、開口数NAを大きくす
るためにレンズ面の曲率をきつくすると、このダイヤモ
ンドバイトによる金型加工を精度良く行うことが出来な
くなってしまうからである。そのため、現在の非球面加
工技術では、非球面単玉レンズで得られる開口数NAの
最大値は0.7程度までであり、それ以上の開口数NA
を有する非球面単玉レンズを精度良く作製することは非
常に困難である。換言すれば、開口数NAを0.7以上
とした非球面単玉レンズは、製造誤差に対して公差が殆
どないため、実用的でない。Usually, an aspheric mold is processed by a diamond tool. However, if the curvature of the lens surface is made tight to increase the numerical aperture NA, the mold processing by the diamond tool can be performed accurately. Because it will be gone. Therefore, in the current aspherical surface processing technology, the maximum value of the numerical aperture NA obtained by the aspherical single lens is up to about 0.7, and the numerical aperture NA larger than that is about 0.7.
It is very difficult to accurately produce an aspherical single lens having the following. In other words, an aspherical single lens with a numerical aperture NA of 0.7 or more is not practical because there is almost no tolerance for manufacturing errors.
【0007】このような問題に対処するために、2枚以
上のレンズを組み合わせることにより、レンズ全体とし
ての開口数NAを0.7以上とした対物レンズが考案さ
れている。2枚以上のレンズを組み合わせた場合には、
レンズ全体としての開口数NAを大きくしたとしても、
各レンズ面の曲率を低く抑えることが可能となるので、
現在の非球面加工技術でも、開口数NAが0.7以上の
ものを比較的に容易に作製することが可能である。In order to cope with such a problem, an objective lens having a numerical aperture NA of 0.7 or more as a whole lens by combining two or more lenses has been devised. When two or more lenses are combined,
Even if the numerical aperture NA of the entire lens is increased,
Since the curvature of each lens surface can be kept low,
Even with the current aspherical surface processing technology, it is possible to relatively easily manufacture a device having a numerical aperture NA of 0.7 or more.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2枚以
上のレンズを組み合わせて対物レンズを構成する場合に
は、それらのレンズを精度良く組み合わせることが難し
いという問題が新たに生じる。However, when an objective lens is constructed by combining two or more lenses, it is difficult to combine those lenses with high accuracy.
【0009】例えば、図25に示すように、情報記録媒
体100の記録面100aに光を集光するための対物レ
ンズ101を、2枚のレンズ102,103で構成する
とする。するとこのとき、図26に示すように、いわゆ
る間隔誤差が生じて、各レンズ102,103の間隔d
が所定値からずれてしまう場合がある。また、図27に
示すように、いわゆる面間ティルトが生じて、一方のレ
ンズ102の中心軸に対して、他方のレンズ103の中
心軸103aが傾いてしまう場合がある。また、図28
に示すように、いわゆる偏心誤差が生じて、一方のレン
ズ102の中心軸に対して、他方のレンズ103の中心
軸103aがずれてしまう場合がある。なお、図26乃
至図28では、図25に示すように理想的に2枚のレン
ズ102,103が組み合わされたときの光路を鎖線で
示している。For example, as shown in FIG. 25, it is assumed that an objective lens 101 for condensing light on a recording surface 100a of an information recording medium 100 is composed of two lenses 102 and 103. Then, at this time, as shown in FIG. 26, a so-called spacing error occurs, and the spacing d between the lenses 102 and 103 is increased.
May deviate from a predetermined value. In addition, as shown in FIG. 27, a so-called inter-plane tilt may occur, and the center axis 103a of the other lens 103 may be inclined with respect to the center axis of the other lens 102. FIG. 28
As shown in (1), a so-called eccentric error may occur, and the center axis 103a of the other lens 103 may be shifted from the center axis of the other lens 102. 26 to 28, the optical path when the two lenses 102 and 103 are ideally combined is indicated by a chain line as shown in FIG.
【0010】そして、図26乃至図28に示したような
製造誤差は波面収差の原因となり、この波面収差が大き
いと、せっかく開口数NAを大きくしても、情報記録媒
体の高記録密度化及び大容量化を実現することはできな
い。そこで、2枚以上のレンズを組み合わせた対物レン
ズにおいて、量産可能レベルの製造公差を確保しつつ、
レンズ組み合わせ時の製造誤差に起因して生じる波面収
差の発生を十分に抑えることができるようにすることが
要求されている。Manufacturing errors such as those shown in FIGS. 26 to 28 cause wavefront aberration. If the wavefront aberration is large, even if the numerical aperture NA is increased, it is possible to increase the recording density of the information recording medium. Large capacity cannot be realized. Therefore, in an objective lens that combines two or more lenses, while maintaining a manufacturing tolerance at a level that enables mass production,
It is required that the generation of the wavefront aberration caused by the manufacturing error at the time of lens combination can be sufficiently suppressed.
【0011】本発明は、以上のような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、十分な製造公差を確保しつ
つ、開口数NAが大きく、しかも波面収差の発生を抑え
ることが可能な対物レンズを提供するとともに、そのよ
うな対物レンズを用いた光学ヘッド並びに記録及び/又
は再生装置を提供し、情報記録媒体の更なる高記録密度
化及び大容量化を可能とすることを目的としている。The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has a large numerical aperture NA and can suppress the occurrence of wavefront aberration while ensuring a sufficient manufacturing tolerance. An object of the present invention is to provide an objective lens, an optical head and a recording and / or reproducing apparatus using such an objective lens, and to further increase the recording density and capacity of an information recording medium. I have.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明に係る対物レンズ
は、情報記録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際
に使用される光学ヘッド用の対物レンズである。そし
て、少なくとも2枚以上のレンズから構成され、開口数
NAが0.7以上、入射瞳径が直径1mm以上であり、
記録及び/又は再生時にレンズ先端と情報記録媒体との
間隔が3.5μm以上、50μm以下とされることを特
徴としている。An objective lens according to the present invention is an objective lens for an optical head used when recording and / or reproducing information on / from an information recording medium. And at least two or more lenses, having a numerical aperture NA of 0.7 or more, an entrance pupil diameter of 1 mm or more,
The distance between the tip of the lens and the information recording medium during recording and / or reproduction is set to be 3.5 μm or more and 50 μm or less.
【0013】また、本発明に係る光学ヘッドは、情報記
録媒体に対して記録及び/又は再生を行う際に使用され
る光学ヘッドであり、少なくとも2枚以上のレンズから
構成された、開口数NAが0.7以上、入射瞳径が直径
1mm以上の対物レンズを有している。そして、記録及
び/又は再生時に対物レンズの先端と情報記録媒体との
間隔が、3.5μm以上、50μm以下とされることを
特徴としている。An optical head according to the present invention is an optical head used for recording and / or reproducing information on and from an information recording medium, and has a numerical aperture of at least two lenses. Has an objective lens having an entrance pupil diameter of 0.7 mm or more and a diameter of 1 mm or more. Then, the distance between the tip of the objective lens and the information recording medium during recording and / or reproduction is set to be 3.5 μm or more and 50 μm or less.
【0014】また、本発明に係る記録及び/又は再生装
置は、情報記録媒体に対して光学ヘッドを用いて記録及
び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置である。そ
して、この記録及び/又は再生装置の光学ヘッドは、少
なくとも2枚以上のレンズから構成された対物レンズを
有しており、この対物レンズは、開口数NAが0.7以
上、入射瞳径が直径1mm以上とされている。そして、
この記録及び/又は再生装置は、記録及び/又は再生時
に対物レンズの先端と情報記録媒体との間隔が、3.5
μm以上、50μm以下とされることを特徴としてい
る。A recording and / or reproducing apparatus according to the present invention is a recording and / or reproducing apparatus for performing recording and / or reproduction on an information recording medium using an optical head. The optical head of the recording and / or reproducing apparatus has an objective lens composed of at least two or more lenses. The objective lens has a numerical aperture NA of 0.7 or more and an entrance pupil diameter of 0.7 or more. The diameter is 1 mm or more. And
In this recording and / or reproducing apparatus, the distance between the tip of the objective lens and the information recording medium during recording and / or reproduction is 3.5
It is characterized in that it is not less than μm and not more than 50 μm.
【0015】本発明に係る対物レンズ、光学ヘッド並び
に記録及び/又は再生装置においては、対物レンズが少
なくとも2枚以上のレンズから構成されているので、開
口数NAを0.7以上としても、レンズ面の曲率をきつ
くする必要が無く、製造が容易である。しかも、本発明
では、対物レンズの入射瞳径の直径が1mm以上であ
り、且つ、記録及び/又は再生時におけるレンズ先端と
情報記録媒体との間隔(以下、作動距離WDと称す
る。)が50μm以下とされているので、対物レンズの
製造公差を十分に確保することができる。In the objective lens, the optical head, and the recording and / or reproducing apparatus according to the present invention, since the objective lens is composed of at least two or more lenses, even if the numerical aperture NA is 0.7 or more, the lens is There is no need to make the curvature of the surface tight, and the production is easy. Moreover, in the present invention, the diameter of the entrance pupil of the objective lens is 1 mm or more, and the distance between the tip of the lens and the information recording medium during recording and / or reproduction (hereinafter, referred to as a working distance WD) is 50 μm. Because of the following, the manufacturing tolerance of the objective lens can be sufficiently ensured.
【0016】すなわち、一般にレンズの製造公差は、入
射瞳径を小さくすればするほど、入射瞳径にほぼ比例し
て小さくなる傾向にあるが、本発明では、対物レンズの
入射瞳径を直径1mm以上としているので、対物レンズ
の製造公差を大きく取ることができる。That is, the manufacturing tolerance of the lens generally tends to decrease in proportion to the diameter of the entrance pupil as the diameter of the entrance pupil decreases, but in the present invention, the diameter of the entrance pupil of the objective lens is reduced to 1 mm in diameter. As described above, the manufacturing tolerance of the objective lens can be made large.
【0017】また、作動距離WDが大きい対物レンズ
は、通常、大きな高次球面収差が発生するので、軸上付
近の球面収差を補正すると、最大輪帯収差が許容できな
い大きさの球面収差となる。そして、この高次球面収差
を高次の非球面で補正しようとすると、高次の非球面係
数の絶対値が大きくなり、図26乃至図28に示したよ
うな間隔誤差、面間ティルト及び偏心誤差等に対する製
造公差が極めて小さくなる。換言すれば、作動距離WD
が大きい対物レンズは、高次球面収差を補正するために
高次の非球面係数の絶対値を大きくする必要があるの
で、製造公差を極めて小さく抑える必要があり、製造が
非常に困難である。In addition, an objective lens having a large working distance WD generally generates a large high-order spherical aberration. Therefore, if spherical aberration near the axis is corrected, the maximum annular aberration becomes an unacceptable spherical aberration. . If the higher-order spherical aberration is corrected by a higher-order aspherical surface, the absolute value of the higher-order aspherical coefficient increases, resulting in an interval error, an inter-surface tilt, and an eccentricity as shown in FIGS. Manufacturing tolerances for errors and the like become extremely small. In other words, the working distance WD
Since the absolute value of the higher-order aspherical coefficient needs to be increased in order to correct the higher-order spherical aberration, the manufacturing tolerance of the objective lens having a larger value needs to be extremely small, and the manufacturing is very difficult.
【0018】そして、従来の光学ヘッド用対物レンズに
おいて、作動距離WDは通常は1mm以上であり、比較
的に作動距離WDが小さく設定されたものであっても
0.5mm程度であった。これに対して、本発明では、
対物レンズの作動距離WDを非常に小さくして、50μ
m以下となるようにしている。したがって、本発明で
は、高次球面収差の発生量が少なく、高次の非球面係数
をあまり大きくする必要がない。したがって、本発明に
よれば、対物レンズの製造公差を大きく取ることができ
る。In the conventional objective lens for an optical head, the working distance WD is usually 1 mm or more, and is about 0.5 mm even if the working distance WD is set relatively small. In contrast, in the present invention,
The working distance WD of the objective lens is very small,
m or less. Therefore, in the present invention, the generation amount of high-order spherical aberration is small, and it is not necessary to increase the high-order aspherical coefficient too much. Therefore, according to the present invention, the manufacturing tolerance of the objective lens can be made large.
【0019】なお、製造公差を大きく取るためには作動
距離WDを小さくすることが有効であるが、作動距離W
Dを小さくし過ぎると、レンズ先端と情報記録媒体とが
衝突しやすくなるという問題が生じる。しかしながら、
本発明では、対物レンズの作動距離WDを3.5μm以
上としているので、このような問題も回避される。It is effective to reduce the working distance WD in order to obtain a large manufacturing tolerance.
If D is too small, there is a problem that the tip of the lens and the information recording medium tend to collide. However,
In the present invention, such a problem is avoided because the working distance WD of the objective lens is set to 3.5 μm or more.
【0020】なお、本発明に係る対物レンズ、光学ヘッ
ド並びに記録及び/又は再生装置において、対物レンズ
の入射瞳径は直径5mm以下であることが好ましい。製
造公差を大きく取るためには、対物レンズの入射瞳径を
大きくすることが有効であるが、入射瞳径を大きくし過
ぎると光学系が大型化してしまう。しかしながら、対物
レンズの入射瞳径が直径5mm以下であれば、実用上十
分な程度に光学系を小型化することができる。すなわ
ち、入射瞳径を5mm以下とすることにより、対物レン
ズ並びにその対物レンズを搭載した光学ヘッドの小型化
を図ることができ、更にはその光学ヘッドを搭載した記
録及び/又は再生装置の小型化を図ることができる。In the objective lens, the optical head and the recording and / or reproducing apparatus according to the present invention, the diameter of the entrance pupil of the objective lens is preferably 5 mm or less. To increase the manufacturing tolerance, it is effective to increase the diameter of the entrance pupil of the objective lens. However, if the diameter of the entrance pupil is too large, the optical system becomes large. However, if the entrance pupil diameter of the objective lens is 5 mm or less, the optical system can be downsized to a practically sufficient degree. That is, by reducing the diameter of the entrance pupil to 5 mm or less, it is possible to reduce the size of the objective lens and the optical head equipped with the objective lens, and further reduce the size of the recording and / or reproducing apparatus equipped with the optical head. Can be achieved.
【0021】また、本発明に係る対物レンズ、光学ヘッ
ド並びに記録及び/又は再生装置において、対物レンズ
を構成する2枚以上のレンズは、それらのレンズ面のう
ちの少なくとも一面が非球面とされていることが好まし
い。少なくとも一つのレンズ面を非球面とすることによ
り、球面収差をはじめとする波面収差の発生をより抑え
ることが可能となる。In the objective lens, the optical head, and the recording and / or reproducing apparatus according to the present invention, at least one of the two or more lenses constituting the objective lens has an aspherical surface. Is preferred. By making at least one lens surface aspherical, it is possible to further suppress the occurrence of wavefront aberration including spherical aberration.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0023】<対物レンズ>本発明に係る対物レンズの
一例を図1に示す。この対物レンズ1は、再生専用光デ
ィスク、相変化型光ディスク、光磁気ディスク又は光カ
ード等の如き情報記録媒体2に対して記録及び/又は再
生を行う際に使用される光学ヘッド用の対物レンズであ
る。<Objective Lens> FIG. 1 shows an example of the objective lens according to the present invention. The objective lens 1 is an objective lens for an optical head used when performing recording and / or reproduction on an information recording medium 2 such as a read-only optical disk, a phase-change optical disk, a magneto-optical disk, or an optical card. is there.
【0024】この対物レンズ1は、物点が無限遠方に位
置することとなるいわゆる無限系のレンズであり、図示
しない光源の側に配されるレンズ3(以下、物体側レン
ズ3と称する。)と、情報記録媒体2の側に配されるレ
ンズ4(以下、像側レンズ4と称する。)とから構成さ
れる。The objective lens 1 is a so-called infinite lens in which an object point is located at infinity, and is a lens 3 (hereinafter, referred to as an object-side lens 3) disposed on a light source side (not shown). And a lens 4 (hereinafter, referred to as an image-side lens 4) disposed on the information recording medium 2 side.
【0025】なお、図1の例では、対物レンズ1を2枚
のレンズ3,4で構成しているが、本発明に係る対物レ
ンズは、3枚以上のレンズから構成されていてもよい。
また、ここでは、無限系の例を挙げるが、本発明は、有
限系の場合にも適用できる。ただし、有限系の場合は、
開口数NAが大きいほど取り扱いが困難になるため、実
用上は無限系のほうが好ましい。Although the objective lens 1 is composed of two lenses 3 and 4 in the example of FIG. 1, the objective lens according to the present invention may be composed of three or more lenses.
Here, an example of an infinite system will be described, but the present invention can also be applied to a finite system. However, in the case of a finite system,
Since the larger the numerical aperture NA, the more difficult it is to handle, an infinite system is practically preferable.
【0026】そして、この対物レンズ1は、2枚のレン
ズ3,4の全体として、その開口数NAが0.7以上と
されている。この対物レンズ1では、開口数NAが非常
に大きいので、非常に小さなスポット径が得られる。し
たがって、この対物レンズ1を用いることにより、情報
記録媒体2の高記録密度化及び大容量化を図ることがで
きる。しかも、この対物レンズ1では、複数のレンズ
3,4を組み合わせて構成しているので、開口数NAを
0.7以上としても、各レンズ面s1,s2,s3,s
4の曲率をあまりきつくする必要が無く、容易に作製す
ることができる。なお、小スポット化という観点だけか
ら見ると、開口数NAはより大きいほうが好ましいが、
製造容易性や各種光学条件等を考慮すると、実際には
0.95程度以下とすることが好ましい。The objective lens 1 has a numerical aperture NA of 0.7 or more as a whole of the two lenses 3 and 4. In the objective lens 1, since the numerical aperture NA is very large, a very small spot diameter can be obtained. Therefore, by using the objective lens 1, it is possible to increase the recording density and the capacity of the information recording medium 2. In addition, since the objective lens 1 is configured by combining a plurality of lenses 3 and 4, even if the numerical aperture NA is 0.7 or more, each lens surface s1, s2, s3, s
It is not necessary to make the curvature of 4 so tight, and it can be easily manufactured. From the standpoint of miniaturization, it is preferable that the numerical aperture NA is larger.
In consideration of manufacturability, various optical conditions, and the like, it is actually preferable to set the thickness to about 0.95 or less.
【0027】以上のような対物レンズ1において、この
対物レンズ1を構成するレンズ3,4のレンズ面s1,
s2,s3,s4、すなわち、物体側レンズ3の光源側
のレンズ面s1、物体側レンズ3の像側レンズ4に対向
する側のレンズ面s2、像側レンズ4の物体側レンズ3
に対向する側のレンズ面s3、並びに像側レンズ4の情
報記録媒体2の側のレンズ面s4は、それらのうちの少
なくとも一つが非球面とされていることが好ましい。レ
ンズ面s1,s2,s3,s4のうちの少なくとも一つ
を非球面とすることにより、球面収差をはじめとする波
面収差の発生を抑えることが可能となる。In the objective lens 1 as described above, the lens surfaces s1,
s2, s3, s4, that is, the lens surface s1 of the object side lens 3 on the light source side, the lens surface s2 of the object side lens 3 facing the image side lens 4, and the object side lens 3 of the image side lens 4
It is preferable that at least one of the lens surface s3 on the side facing the optical recording medium 2 and the lens surface s4 on the information recording medium 2 side of the image-side lens 4 be aspherical. By making at least one of the lens surfaces s1, s2, s3, and s4 aspherical, it is possible to suppress the occurrence of wavefront aberration including spherical aberration.
【0028】ただし、像側レンズ4の情報記録媒体2の
側のレンズ面s4は、平面又は平面に極めて近い緩やか
な曲面であることが好ましい。この対物レンズ1では、
開口数NAを大きく設定しているため、このレンズ面s
4を透過して情報記録媒体2に入射する光線の入射角は
非常に大きくなる。そのため、このレンズ面s4が情報
記録媒体2の側に対して大きく凸とされた形状では、情
報記録媒体2に入射する光が全反射するようになってし
まったり、あるいは反射率が非常に大きくなってしまっ
たりして、フィル・コンディションが大幅に悪化してし
まう。また、逆に情報記録媒体2の側に対して凹の形状
では、レンズ外周部において作動距離WDが殆ど得られ
なくなってしまう。したがって、この対物レンズ1にお
いて、像側レンズ4の情報記録媒体2の側のレンズ面s
4の面形状は、平面又は平面に極めて近い緩やかな曲面
であることが好ましい。なお、作動距離WDとは、上述
したように、記録及び/又は再生時における対物レンズ
1の先端と情報記録媒体2との間隔のことである。However, it is preferable that the lens surface s4 of the image side lens 4 on the side of the information recording medium 2 is a flat surface or a gentle curved surface very close to the flat surface. In this objective lens 1,
Since the numerical aperture NA is set large, this lens surface s
4, the incident angle of the light beam incident on the information recording medium 2 becomes very large. Therefore, in the case where the lens surface s4 is greatly convex with respect to the information recording medium 2, the light incident on the information recording medium 2 is totally reflected, or the reflectance is extremely large. And the fill condition gets worse. Conversely, if the shape is concave with respect to the information recording medium 2, the working distance WD can hardly be obtained in the outer peripheral portion of the lens. Therefore, in this objective lens 1, the lens surface s of the image-side lens 4 on the side of the information recording medium 2
The surface shape of 4 is preferably a flat surface or a gentle curved surface very close to the flat surface. As described above, the working distance WD refers to the distance between the tip of the objective lens 1 and the information recording medium 2 during recording and / or reproduction.
【0029】そして、この対物レンズ1を用いて情報記
録媒体2に対して記録及び/又は再生を行う際は、光源
からの光線が、開口絞り5を経て、物体側レンズ3に入
射される。物体側レンズ3に入射した光は、物体側レン
ズ3によって集光された後、更に像側レンズ4によって
集光されて、情報記録媒体2の記録面2aに焦点を結
ぶ。なお、情報記録媒体2の記録面2aに入射した光
は、当該記録面2aによって反射されて戻り光となって
再び対物レンズ1に入射する。そして、この戻り光は、
対物レンズ1を通過した後、後述するように光検出器に
よって検出されることとなる。When recording and / or reproduction is performed on the information recording medium 2 using the objective lens 1, a light beam from a light source is incident on the object side lens 3 through the aperture stop 5. The light incident on the object side lens 3 is condensed by the object side lens 3 and further condensed by the image side lens 4 to focus on the recording surface 2 a of the information recording medium 2. The light incident on the recording surface 2a of the information recording medium 2 is reflected by the recording surface 2a to be returned light, and is incident on the objective lens 1 again. And this return light is
After passing through the objective lens 1, it is detected by a photodetector as described later.
【0030】ところで、このように複数のレンズ3,4
で対物レンズ1を構成した場合には、図26乃至図28
に示したように、間隔誤差、面間ティルト及び偏心誤差
等の製造誤差が生じ、これらの製造誤差によって収差が
生じる。そして、これらの製造誤差による収差のうち、
特に製造精度上問題となるのは、偏心誤差によるコマ収
差である。具体的には、現在のレンズ製造技術で量産可
能なレベルとするには、偏心誤差(すなわち各レンズ面
の中心軸のずれ量)として10μm程度の製造公差を確
保することが必要である。換言すれば、複数のレンズ
3,4で構成されてなる対物レンズ1では、10μm程
度の偏心誤差があっても、収差の発生量が十分に抑えら
れるようになっていることが要求される。By the way, as described above, the plurality of lenses 3, 4
When the objective lens 1 is configured as shown in FIGS.
As shown in (1), manufacturing errors such as an interval error, an inter-surface tilt, and an eccentricity error occur, and these manufacturing errors cause aberration. And among the aberrations due to these manufacturing errors,
In particular, a problem in terms of manufacturing accuracy is coma due to decentering errors. Specifically, in order to achieve a level that can be mass-produced by the current lens manufacturing technology, it is necessary to secure a manufacturing tolerance of about 10 μm as an eccentricity error (that is, a shift amount of the center axis of each lens surface). In other words, the objective lens 1 composed of the plurality of lenses 3 and 4 is required to sufficiently suppress the generation of aberration even if there is an eccentricity error of about 10 μm.
【0031】ここで、図1に示したように2枚のレンズ
3,4で構成された対物レンズ1に10μmの偏心誤差
があったときに発生する波面収差について、作動距離W
D及び入射瞳径との関係を図2に示す。なお、図2で
は、開口数NAを0.85とし、10μmの偏心誤差が
あったときの波面収差の発生量と作動距離WDとの関係
について、入射瞳の直径(以下、単に入射瞳径と称す
る。)が1.0mmの場合と、入射瞳径が2.0mmの
場合と、入射瞳径が3.0mmの場合とを図示してい
る。ここで、良好な結像の限界であるマレシャルのクラ
イテリオンは0.07λrms(λは光の波長)であり、
光学ヘッドに使用される対物レンズ1は、波面収差を
0.07λrms以下に抑えることが必要である。Here, regarding the wavefront aberration generated when the objective lens 1 composed of the two lenses 3 and 4 has an eccentric error of 10 μm as shown in FIG.
FIG. 2 shows the relationship between D and the entrance pupil diameter. In FIG. 2, the relationship between the amount of generation of wavefront aberration and the working distance WD when the numerical aperture NA is 0.85 and there is an eccentric error of 10 μm is shown in FIG. Is 1.0 mm, the entrance pupil diameter is 2.0 mm, and the entrance pupil diameter is 3.0 mm. Here, the critical criterion of Marechal, which is the limit of good imaging, is 0.07λrms (λ is the wavelength of light),
The objective lens 1 used in the optical head needs to suppress the wavefront aberration to 0.07λrms or less.
【0032】図2に示すように、偏心誤差により生じる
収差は、入射瞳径が小さいほど大きくなり、作動距離W
Dが大きいほど大きくなる。そして、図2から分かるよ
うに、波面収差の発生量をマレシャルのクライテリオン
以下に抑えるには、入射瞳径を1.0mm以上とし、作
動距離WDを50μm以下とすればよい。そこで、本発
明を適用した対物レンズ1においては、入射瞳径を1m
m以上とし、作動距離WDを50μm以下とする。As shown in FIG. 2, the aberration caused by the eccentric error increases as the entrance pupil diameter decreases, and the working distance W
It becomes larger as D is larger. As can be seen from FIG. 2, in order to suppress the generation amount of the wavefront aberration to be equal to or less than Marechal's criterion, the diameter of the entrance pupil may be set to 1.0 mm or more and the working distance WD may be set to 50 μm or less. Therefore, in the objective lens 1 to which the present invention is applied, the entrance pupil diameter is 1 m.
m and the working distance WD is set to 50 μm or less.
【0033】なお、ここでの入射瞳径は、物体側レンズ
3に入射する光束の直径に相当するものであり、換言す
れば、対物レンズ1の前段に配される開口絞り5の直径
に相当する。そして、図2から分かるように、偏心誤差
が生じたときに生じる収差は、入射瞳径が小さいほど、
入射瞳径にほぼ比例して大きくなる。すなわち、レンズ
の製造公差は、入射瞳径を小さくすればするほど、入射
瞳径にほぼ比例して小さくなる傾向にある。The diameter of the entrance pupil here corresponds to the diameter of the light beam incident on the object-side lens 3, in other words, the diameter of the aperture stop 5 disposed in front of the objective lens 1. I do. As can be seen from FIG. 2, the aberration that occurs when an eccentricity error occurs decreases as the entrance pupil diameter decreases.
It increases almost in proportion to the entrance pupil diameter. That is, the lens manufacturing tolerance tends to decrease in proportion to the entrance pupil diameter as the entrance pupil diameter decreases.
【0034】そして、本発明を適用した対物レンズ1で
は、入射瞳径を1mm以上としている。したがって、1
0μm程度までならば偏心誤差が生じたとしても、収差
の発生量はマレシャルのクライテリオン以下に抑えられ
る。すなわち、本発明を適用した対物レンズ1では、入
射瞳径を1mm以上としているので、十分な製造公差を
確保することができる。The objective lens 1 to which the present invention is applied has an entrance pupil diameter of 1 mm or more. Therefore, 1
If it is up to about 0 μm, even if an eccentricity error occurs, the generation amount of the aberration can be suppressed below Marechal's criterion. That is, in the objective lens 1 to which the present invention is applied, since the entrance pupil diameter is 1 mm or more, a sufficient manufacturing tolerance can be ensured.
【0035】また、ここでの作動距離WDは、記録及び
/又は再生時におけるレンズ先端と情報記録媒体2との
間隔のことである。そして、図2から分かるように、偏
心誤差が生じたときに生じる収差は、作動距離WDが大
きいほど、作動距離WDにほぼ比例して大きくなる。す
なわち、レンズの製造公差は、作動距離WDを大きくす
ればするほど、作動距離WDにほぼ比例して小さくなる
傾向にある。The working distance WD here is the distance between the tip of the lens and the information recording medium 2 during recording and / or reproduction. As can be seen from FIG. 2, the aberration that occurs when an eccentricity error occurs increases in proportion to the working distance WD as the working distance WD increases. That is, as the working distance WD increases, the manufacturing tolerance of the lens tends to decrease substantially in proportion to the working distance WD.
【0036】そして、本発明を適用した対物レンズ1で
は、作動距離WDを50μm以下としている。したがっ
て、10μm程度までならば偏心誤差が生じたとして
も、収差の発生量はマレシャルのクライテリオン以下に
抑えられる。すなわち、本発明を適用した対物レンズ1
では、作動距離WDを50μm以下としているので、十
分な製造公差を確保することができる。In the objective lens 1 to which the present invention is applied, the working distance WD is set to 50 μm or less. Therefore, up to about 10 μm, even if an eccentricity error occurs, the amount of aberration can be suppressed to less than Marechal's criterion. That is, the objective lens 1 to which the present invention is applied
Since the working distance WD is set to 50 μm or less, a sufficient manufacturing tolerance can be secured.
【0037】ところで、レンズの製造公差の観点だけか
ら見れば、入射瞳径はより大きいほうが好ましいが、入
射瞳径を大きくし過ぎると、光学系が大型化してしまう
という問題が生じる。すなわち、光学ヘッド用として用
いられる対物レンズ1は、当該対物レンズ1、並びにこ
の対物レンズ1を搭載した光学ヘッドや、当該光学ヘッ
ドを搭載した記録及び/又は再生装置の小型化を図れる
ように、入射瞳径が小さいほうが好ましい。From the viewpoint of lens manufacturing tolerance alone, it is preferable that the entrance pupil diameter is larger. However, if the entrance pupil diameter is too large, there arises a problem that the optical system becomes large. That is, the objective lens 1 used for the optical head can be downsized so that the objective lens 1 and the optical head equipped with the objective lens 1 and the recording and / or reproducing apparatus equipped with the optical head can be miniaturized. A smaller entrance pupil diameter is preferred.
【0038】また、通常、対物レンズ1は、フォーカス
サーボ及びトラッキングサーボを行うために、2軸アク
チュエータに取り付けられるが、対物レンズ1の重量が
重くなりすぎると、2軸アクチュエータを駆動して行わ
れるこれらのサーボを高精度に行うことができなくなっ
てしまう。したがって、サーボを高精度に行えるように
するために、対物レンズ1を小型化して、その重量を2
00mg程度以下に抑えることが望まれる。Usually, the objective lens 1 is mounted on a biaxial actuator for performing focus servo and tracking servo. However, if the weight of the objective lens 1 becomes too heavy, the objective lens 1 is driven by driving the biaxial actuator. These servos cannot be performed with high accuracy. Therefore, in order to perform the servo with high accuracy, the objective lens 1 is downsized and its weight is reduced by two.
It is desired to suppress the amount to about 00 mg or less.
【0039】以上のような点を考慮すると、対物レンズ
1の入射瞳径は、5mm程度以下であることが望まし
い。対物レンズ1の入射瞳径が5mm以下であれば、レ
ンズの製造公差を十分に確保しつつ、実用上十分な程度
に光学系を小型化することができ、且つ、実用上十分な
程度の高精度なサーボを行うことが可能となる。In consideration of the above points, it is desirable that the entrance pupil diameter of the objective lens 1 is about 5 mm or less. If the entrance pupil diameter of the objective lens 1 is 5 mm or less, the optical system can be miniaturized to a practically sufficient level while a sufficient manufacturing tolerance of the lens is secured, and the height is sufficiently high for a practical level. Accurate servo can be performed.
【0040】また、上述したように、レンズの製造公差
の観点だけから見れば、作動距離WDは小さいほうが好
ましいが、作動距離WDを小さくし過ぎると、レンズ先
端と情報記録媒体2とが衝突しやすくなるという問題が
生じる。レンズ先端と情報記録媒体2とが衝突して、レ
ンズ先端や情報記録媒体2に傷や汚れが生じると、フォ
ーカスサーボがはずれてしまったり、信号読み取りエラ
ーが生じたりする。そのため、このような衝突が容易に
は生じない程度に、作動距離WDを十分に確保すること
が望ましい。As described above, the working distance WD is preferably small from the viewpoint of the lens manufacturing tolerance only. However, if the working distance WD is too small, the tip of the lens and the information recording medium 2 may collide. There is a problem that it becomes easier. If the tip of the lens collides with the information recording medium 2 and the tip of the lens or the information recording medium 2 is scratched or stained, the focus servo may be disengaged or a signal reading error may occur. Therefore, it is desirable to secure a sufficient working distance WD to such an extent that such a collision does not easily occur.
【0041】このような衝突は主に、図3に示すように
記録及び/又は再生時に情報記録媒体2が傾いてしまっ
た場合に生じる。そして、このような傾きθの最大公差
は、CDやDVD等の規格では±0.4°程度とされて
いる。そして、このような傾きθの公差を小さくするこ
とは、製造設備の大幅な改造を必要とするため非常に難
しい。したがって、たとえ情報記録媒体2の高記録密度
化や大容量化を図ったとしても、この傾きθの公差につ
いては、従来のCDやDVDと同等の公差を確保してお
くことが望まれる。Such a collision mainly occurs when the information recording medium 2 is tilted during recording and / or reproduction as shown in FIG. The maximum tolerance of such a gradient θ is set to about ± 0.4 ° in the standards of CD, DVD and the like. It is very difficult to reduce such a tolerance of the inclination θ because a large remodeling of the manufacturing equipment is required. Therefore, even if the recording density and capacity of the information recording medium 2 are increased, it is desired that the tolerance of the inclination θ be as high as that of a conventional CD or DVD.
【0042】ところで、本発明を適用した対物レンズ1
において、この対物レンズ1の入射瞳径は、上述したよ
うに1mm〜5mm程度とすることが好ましい。そし
て、入射瞳径を1mm〜5mm程度とした場合、像側レ
ンズ4は、その直径を1mm程度とすることが現実的で
ある。また、本発明を適用した対物レンズ1において、
像側レンズ4の情報記録媒体2の側のレンズ面s4の面
形状は、上述したように平面又は平面に極めて近い緩や
かな曲面とすることが好ましい。Incidentally, the objective lens 1 to which the present invention is applied
In this case, it is preferable that the entrance pupil diameter of the objective lens 1 be about 1 mm to 5 mm as described above. When the diameter of the entrance pupil is about 1 mm to 5 mm, it is practical that the diameter of the image-side lens 4 is about 1 mm. In the objective lens 1 to which the present invention is applied,
As described above, the surface shape of the lens surface s4 of the image side lens 4 on the side of the information recording medium 2 is preferably a flat surface or a gentle curved surface very close to the flat surface.
【0043】そこで、像側レンズ4の直径t1が1mm
であり、且つ、像側レンズ4の情報記録媒体2の側のレ
ンズ面s4の面形状がほぼ平面であると仮定する。そし
て、このときに0.4°の傾きが生じても、レンズ先端
と情報記録媒体2とが衝突しないようにするためには、
作動距離WDが下記式(1)を満たすようにすればよ
い。Therefore, the diameter t1 of the image side lens 4 is 1 mm
And the surface shape of the lens surface s4 of the image side lens 4 on the side of the information recording medium 2 is assumed to be substantially flat. In order to prevent the tip of the lens from colliding with the information recording medium 2 even if a tilt of 0.4 ° occurs at this time,
The working distance WD may satisfy the following expression (1).
【0044】 WD>(1000/2)×tan0.4°≒3.5μm ・・・(1) 上記式(1)から分かるように、作動距離WDを3.5
μm以上とすることにより、十分な公差を確保しつつ、
レンズ先端と情報記録媒体2との衝突を回避することが
できる。そこで、本発明を適用した対物レンズ1では、
作動距離WDを3.5μm以上とする。これにより、レ
ンズ先端と情報記録媒体2の衝突の原因となる傾きθに
ついて、デジタル光ディスクとして実績があるCDやD
VD等と同程度の公差が確保される。換言すれば、本発
明に係る対物レンズ1では、CDやDVD等で許容され
ていた程度の範囲であるならば、たとえ傾きθが生じた
としても、レンズ先端と情報記録媒体2とが衝突するよ
うなことはない。WD> (1000/2) × tan 0.4 ° ≒ 3.5 μm (1) As can be seen from the above equation (1), the working distance WD is 3.5.
μm or more, while ensuring sufficient tolerance,
Collision between the tip of the lens and the information recording medium 2 can be avoided. Therefore, in the objective lens 1 to which the present invention is applied,
The working distance WD is set to 3.5 μm or more. As a result, the tilt θ causing the collision between the tip of the lens and the information recording medium 2 can be determined by using a CD or D
The same tolerance as VD is secured. In other words, in the objective lens 1 according to the present invention, the tip of the lens collides with the information recording medium 2 even if the inclination θ occurs, within the range allowed for a CD, a DVD, or the like. There is no such thing.
【0045】ところで、図4に示すように、情報記録媒
体2の表面に塵埃6が付着していると、この塵埃6がレ
ンズ先端に衝突してしまう恐れがある。このような衝突
も、フォーカスサーボはずれや信号読み取りエラーの発
生要因となる。したがって、本発明に係る対物レンズ1
を用いる場合には、例えば、情報記録媒体2をカートリ
ッジ内に収納して、未使用状態では情報記録媒体2が外
部に露呈しないようにするなど、できる限りの塵埃対策
を施したほうが好ましい。By the way, as shown in FIG. 4, if dust 6 adheres to the surface of the information recording medium 2, the dust 6 may collide with the tip of the lens. Such a collision also causes a deviation of the focus servo and a signal reading error. Therefore, the objective lens 1 according to the present invention
When using the information recording medium, it is preferable to take measures against dust as much as possible, for example, by storing the information recording medium 2 in a cartridge so that the information recording medium 2 is not exposed to the outside when not in use.
【0046】しかしながら、情報記録媒体2をカートリ
ッジ内に収納するなどして防塵対策を施したとしても、
通常、直径1〜2μm程度以下の塵埃の進入までも防ぐ
ことは、非常に困難である。したがって、本発明を適用
した対物レンズ1において、作動距離WDは、上述した
ように傾きθについての公差を確保するために3.5μ
m以上とするだけでなく、更に塵埃6の存在をも考慮し
て、5μm以上とすることが好ましい。However, even if the information recording medium 2 is dust-proofed by being housed in a cartridge, etc.
Usually, it is very difficult to prevent even dust having a diameter of about 1 to 2 μm or less from entering. Therefore, in the objective lens 1 to which the present invention is applied, the working distance WD is 3.5 μm in order to secure the tolerance for the inclination θ as described above.
It is preferable that the thickness is not less than 5 μm in consideration of the presence of the dust 6 as well as the length of not less than m.
【0047】<光学ヘッド>つぎに、本発明を適用した
光学ヘッドの一例を図5に示す。この光学ヘッド10
は、相変化型光ディスク11に対して記録再生を行う際
に使用される光学ヘッドであり、上述した対物レンズ1
を備えている。<Optical Head> FIG. 5 shows an example of an optical head to which the present invention is applied. This optical head 10
Is an optical head used when recording / reproducing on / from the phase-change optical disk 11;
It has.
【0048】なお、ここでは、相変化型光ディスク11
に対して記録再生を行う光学ヘッド10を例に挙げる
が、本発明は、対物レンズを備えた光学ヘッドに対して
広く適用可能であり、記録及び/又は再生の対象となる
情報記録媒体は、再生専用光ディスク、光磁気ディスク
又は光カード等であってもよい。Here, the phase change type optical disk 11
The present invention is widely applicable to an optical head having an objective lens, and an information recording medium to be recorded and / or reproduced includes: It may be a read-only optical disk, a magneto-optical disk, an optical card, or the like.
【0049】この光学ヘッド10によって記録再生がな
される相変化型光ディスク11は、例えば厚さt2が
1.2mm又は0.6mmの基板12の上に、相変化に
よって情報信号を記録する層が形成されるとともに、こ
の記録層上に、例えば厚さt3が0.1mmの保護層1
3が形成されてなる。そして、この相変化型光ディスク
11は、基板12の側からではなく、基板12よりも遥
かに膜厚が薄い保護層13の側から光を入射させて、記
録再生を行うようになっている。The phase-change type optical disk 11 on which recording and reproduction are performed by the optical head 10 has, for example, a layer on which an information signal is recorded by a phase change on a substrate 12 having a thickness t2 of 1.2 mm or 0.6 mm. And a protective layer 1 having a thickness t3 of, for example, 0.1 mm on the recording layer.
3 is formed. The phase-change type optical disk 11 performs recording and reproduction by allowing light not to enter from the side of the substrate 12 but to enter from the side of the protective layer 13 which is much thinner than the substrate 12.
【0050】このように、膜厚が薄い保護層13の側か
ら光を入射するようにすることで、収差の発生を抑制す
ることができ、従来のCDやDVD以上の高記録密度化
及び大容量化を図ることができる。ただし、当然の事な
がら本発明に係る光学ヘッドは、基板側から光を入射さ
せて記録及び/又は再生を行うような情報記録媒体にも
適用可能である。As described above, by causing light to enter from the side of the protective layer 13 having a small film thickness, the occurrence of aberration can be suppressed. The capacity can be increased. However, needless to say, the optical head according to the present invention is also applicable to an information recording medium in which recording and / or reproduction is performed by irradiating light from the substrate side.
【0051】上記相変化型光ディスク11に対して記録
再生を行う際に使用される光学ヘッド10は、図示しな
い光源、回折格子及びコリメータレンズを備えている。
ここで、光源は、例えば、波長λが635nmの直線偏
光レーザ光を出射する半導体レーザからなる。この光源
は、相変化型光ディスク11から情報信号を再生する際
は、一定の出力のレーザ光を出射し、相変化型光ディス
ク11に情報信号を記録する際は、記録する信号に応じ
て、出射するレーザ光の強度を変調する。The optical head 10 used for recording / reproducing on / from the phase-change optical disk 11 includes a light source, a diffraction grating, and a collimator lens (not shown).
Here, the light source is, for example, a semiconductor laser that emits linearly polarized laser light having a wavelength λ of 635 nm. This light source emits a laser beam having a constant output when reproducing an information signal from the phase-change optical disc 11, and emits a laser beam according to a signal to be recorded when recording an information signal on the phase-change optical disc 11. Modulate the intensity of the laser light to be emitted.
【0052】なお、本発明において、光源から出射され
るレーザ光の波長λは、特に限定されるものではない。
例えば、635nmよりも短波長のレーザ光を出射する
半導体レーザが実用化された場合には、より短波長のも
のを用いたほうが、更なる高記録密度化及び大容量化を
図る上で好適である。In the present invention, the wavelength λ of the laser light emitted from the light source is not particularly limited.
For example, when a semiconductor laser that emits laser light having a wavelength shorter than 635 nm is put to practical use, using a laser with a shorter wavelength is preferable for further increasing the recording density and increasing the capacity. is there.
【0053】そして、光源から出射されたレーザ光は、
回折格子によって回折されて、0次光及び±1次光に分
割され、これらの0次光及び±1次光(以下、これらを
まとめて「入射レーザ光」と称する。)は、コリメータ
レンズによって平行光とされる。The laser light emitted from the light source is
The light is diffracted by the diffraction grating and divided into zero-order light and ± first-order light, and the zero-order light and ± first-order light (hereinafter collectively referred to as “incident laser light”) are collimated by a collimator lens. It is considered as parallel light.
【0054】また、この光学ヘッド10は、図5に示す
ように、偏光ビームスプリッタ14と、1/4波長板1
5と、2軸アクチュエータ16に搭載された上記対物レ
ンズ1と、フォーカシングレンズ17と、マルチレンズ
18と、光検出器19とを備えている。そして、上述し
たようにコリメータレンズによって平行光とされた入射
レーザ光は、偏光ビームスプリッタ14、1/4波長板
15及び対物レンズ1を介して、相変化型光ディスク1
1の記録面11aに入射する。このとき、入射レーザ光
は、1/4波長板15を透過する際に円偏光状態となさ
れ、この円偏光光束が、対物レンズ1によって相変化型
光ディスク11の記録面11aに集光される。As shown in FIG. 5, the optical head 10 includes a polarizing beam splitter 14 and a 波長 wavelength plate 1.
5, the objective lens 1 mounted on a biaxial actuator 16, a focusing lens 17, a multi-lens 18, and a photodetector 19. Then, the incident laser light collimated by the collimator lens as described above passes through the polarization beam splitter 14, the quarter-wave plate 15, and the objective lens 1, and then enters the phase-change optical disc 1
No. 1 is incident on the recording surface 11a. At this time, when the incident laser light is transmitted through the quarter-wave plate 15, the incident laser light is converted into a circularly polarized state.
【0055】相変化型光ディスク11の記録面11aに
入射した入射光は、記録面11aで反射されて戻り光と
なる。この戻り光は、元の光路を辿って対物レンズ1を
透過した後、1/4波長板15に入射する。そして、こ
の戻り光は、1/4波長板15を透過することにより、
往きの偏光方向に対して90度回転された直線偏光とな
り、その後、往きの偏光方向に対して90度回転された
直線偏光とされた戻り光は、偏光ビームスプリッタ14
によって反射される。The incident light that has entered the recording surface 11a of the phase-change optical disk 11 is reflected by the recording surface 11a and becomes return light. The return light follows the original optical path, passes through the objective lens 1, and then enters the quarter-wave plate 15. Then, this return light is transmitted through the 板 wavelength plate 15 so that
Return light that has been converted into linearly polarized light that has been rotated by 90 degrees with respect to the outgoing polarization direction, and then has been converted into linearly polarized light that has been rotated by 90 degrees with respect to the outgoing polarization direction, is a polarization beam splitter 14.
Is reflected by
【0056】偏光ビームスプリッタ14によって反射さ
れた戻り光は、フォーカシングレンズ17及びマルチレ
ンズ18を経て、光検出器19によって検出される。こ
こで、マルチレンズ18は、入射面が円筒面となされ、
出射面が凹面となされたレンズである。このマルチレン
ズ18は、入射光束に対して、いわゆる非点収差法によ
るフォーカスサーボ信号の検出を可能とするための非点
収差を与えるものである。The return light reflected by the polarizing beam splitter 14 passes through a focusing lens 17 and a multi-lens 18 and is detected by a photodetector 19. Here, the multi-lens 18 has a cylindrical incident surface,
The lens has a concave exit surface. The multi-lens 18 imparts astigmatism to the incident light beam so that a focus servo signal can be detected by a so-called astigmatism method.
【0057】また、光検出器19は、6つのフォトダイ
オードを備えており、各フォトダイオードに入射した戻
り光の光強度に応じた電気信号をそれぞれ出力するとと
もに、それらの電気信号に対して所定の演算処理を施し
て、フォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号
等を生成し出力する。The photodetector 19 has six photodiodes, outputs electric signals corresponding to the light intensities of the return light incident on the respective photodiodes, and outputs a predetermined signal to the electric signals. To generate and output a focus servo signal, a tracking servo signal, and the like.
【0058】具体的には、光検出器19は、マルチレン
ズ18によって非点収差が与えられた戻り光を検出し
て、いわゆる非点収差法によってフォーカスサーボ信号
を生成し出力する。そして、この光学ヘッド10は、こ
のフォーカスサーボ信号に基づいて2軸アクチュエータ
16を駆動することで、フォーカスサーボを行う。More specifically, the photodetector 19 detects return light to which astigmatism has been given by the multi-lens 18, and generates and outputs a focus servo signal by a so-called astigmatism method. The optical head 10 performs focus servo by driving the biaxial actuator 16 based on the focus servo signal.
【0059】また、光検出器19は、回折格子によって
回折されてなる0次光及び±1次光について、それらの
戻り光をそれぞれ検出して、いわゆる3ビーム法によっ
てトラッキングサーボ信号を生成し出力する。そして、
この光学ヘッド10は、このトラッキングサーボ信号に
基づいて2軸アクチュエータ16を駆動することで、ト
ラッキングサーボを行う。The photodetector 19 detects return lights of the zero-order light and ± first-order lights diffracted by the diffraction grating, respectively, and generates and outputs a tracking servo signal by a so-called three-beam method. I do. And
The optical head 10 performs tracking servo by driving the biaxial actuator 16 based on the tracking servo signal.
【0060】更に、光検出器19は、相変化型光ディス
ク11から情報信号を再生する際に、各フォトダイオー
ドに入射した戻り光の光強度に応じた電気信号に対して
所定の演算処理を施して、相変化型光ディスク11から
の再生信号を生成し出力する。Further, when the information signal is reproduced from the phase-change optical disk 11, the photodetector 19 performs a predetermined arithmetic processing on the electric signal corresponding to the light intensity of the return light incident on each photodiode. Thus, a reproduction signal from the phase change optical disk 11 is generated and output.
【0061】以上のような光学ヘッド10では、対物レ
ンズ1が2枚のレンズ3,4から構成されているので、
開口数NAを0.7以上としても、レンズ面の曲率をき
つくする必要が無く、製造が容易である。しかも、対物
レンズ1の入射瞳径が1mm以上であり、且つ、作動距
離WDが50μm以下とされているので、対物レンズ1
の製造公差を十分に確保することができる。更に、対物
レンズ1の作動距離WDを3.5μm以上としているの
で、±0.4°程度までならば、相変化型光ディスク1
1に傾きが生じたとしても、対物レンズ1の先端と相変
化型光ディスク11とが衝突するようなことなく記録再
生を行うことができる。In the optical head 10 described above, since the objective lens 1 is composed of two lenses 3 and 4,
Even when the numerical aperture NA is 0.7 or more, it is not necessary to make the curvature of the lens surface tight, and the manufacturing is easy. Moreover, since the entrance pupil diameter of the objective lens 1 is 1 mm or more and the working distance WD is 50 μm or less, the objective lens 1
Manufacturing tolerance can be sufficiently ensured. Further, since the working distance WD of the objective lens 1 is set to 3.5 μm or more, the phase change optical disc 1
Even if the tilt of 1 occurs, recording / reproduction can be performed without collision of the tip of the objective lens 1 with the phase change optical disc 11.
【0062】<記録及び/又は再生装置>つぎに、本発
明を適用した記録再生装置の一例を図6に示す。この記
録再生装置30は、上述した相変化型光ディスク11に
対して記録再生を行う記録再生装置であり、上述した光
学ヘッド10を備えている。<Recording and / or Reproducing Apparatus> FIG. 6 shows an example of a recording and reproducing apparatus to which the present invention is applied. This recording / reproducing apparatus 30 is a recording / reproducing apparatus for recording / reproducing on / from the above-mentioned phase-change optical disk 11, and includes the above-mentioned optical head 10.
【0063】なお、ここでは、相変化型光ディスク11
に対して記録再生を行う記録再生装置30を例に挙げる
が、本発明は、対物レンズを備えた光学ヘッドを搭載し
た記録及び/又は再生装置に対して広く適用可能であ
り、記録及び/又は再生の対象となる情報記録媒体は、
再生専用光ディスク、光磁気ディスク又は光カード等で
あってもよい。In this case, the phase change type optical disk 11
The present invention is widely applicable to a recording and / or reproducing apparatus equipped with an optical head having an objective lens, and performs recording and / or reproducing. The information recording medium to be played back is
It may be a read-only optical disk, a magneto-optical disk, an optical card, or the like.
【0064】この記録再生装置30は、相変化型光ディ
スク11を回転駆動させるスピンドルモータ31と、情
報信号の記録再生を行う際に使用される上記光学ヘッド
10と、光学ヘッド10を動かすための送りモータ32
と、所定の変復調処理を行う変復調回路33と、光学ヘ
ッド10のサーボ制御等を行うサーボ制御回路34と、
システム全体の制御を行うシステムコントローラ35と
を備えている。The recording / reproducing apparatus 30 includes a spindle motor 31 for rotatingly driving the phase-change optical disk 11, the optical head 10 used for recording / reproducing information signals, and a feeder for moving the optical head 10. Motor 32
A modulation / demodulation circuit 33 for performing predetermined modulation / demodulation processing, a servo control circuit 34 for performing servo control and the like of the optical head 10,
A system controller 35 for controlling the entire system.
【0065】スピンドルモータ31は、サーボ制御回路
34により駆動制御され、所定の回転数で回転駆動され
る。すなわち、記録再生の対象となる相変化型光ディス
ク11は、スピンドルモータ31にチャッキングされ、
サーボ制御回路34により駆動制御されるスピンドルモ
ータ31によって、所定の回転数で回転駆動される。The spindle motor 31 is driven and controlled by a servo control circuit 34, and is driven to rotate at a predetermined rotation speed. That is, the phase-change optical disc 11 to be recorded / reproduced is chucked by the spindle motor 31,
The spindle motor 31 driven and controlled by the servo control circuit 34 is driven to rotate at a predetermined rotation speed.
【0066】光学ヘッド10は、情報信号の記録再生を
行う際、上述したように、回転駆動される相変化型光デ
ィスク11に対してレーザ光を照射し、その戻り光を検
出する。この光学ヘッド10は、変復調回路33に接続
されている。そして、情報信号の記録を行う際、外部回
路36から入力され変復調回路33によって所定の変調
処理が施された信号が光学ヘッド10に供給され、光学
ヘッド10は、変復調回路33から供給される信号に基
づいて、相変化型光ディスク11に対して、光強度変調
が施されたレーザ光を照射する。また、情報信号の再生
を行う際、光学ヘッド10は、回転駆動される相変化型
光ディスク11に対して、一定出力のレーザ光を照射
し、その戻り光から再生信号を生成し、当該再生信号を
変復調回路33に供給する。When recording and reproducing an information signal, the optical head 10 irradiates the laser beam to the phase-change optical disk 11 which is driven to rotate as described above, and detects the return light. This optical head 10 is connected to a modulation / demodulation circuit 33. When recording an information signal, a signal input from the external circuit 36 and subjected to predetermined modulation processing by the modulation / demodulation circuit 33 is supplied to the optical head 10, and the optical head 10 receives the signal supplied from the modulation / demodulation circuit 33. Is applied to the phase-change type optical disk 11 based on the laser light subjected to the light intensity modulation. When reproducing the information signal, the optical head 10 irradiates the laser light of a constant output to the phase-change optical disk 11 that is driven to rotate, generates a reproduction signal from the return light, and generates the reproduction signal. Is supplied to the modulation / demodulation circuit 33.
【0067】また、この光学ヘッド10は、サーボ制御
回路34にも接続されている。そして、情報信号の記録
再生時に、回転駆動される相変化型光ディスク11によ
って反射されて戻ってきた戻り光から、上述したよう
に、フォーカスサーボ信号及びトラッキングサーボ信号
を生成し、それらのサーボ信号をサーボ制御回路34に
供給する。The optical head 10 is also connected to a servo control circuit 34. Then, at the time of recording / reproduction of the information signal, the focus servo signal and the tracking servo signal are generated from the return light reflected and returned by the phase-change optical disk 11 which is driven to rotate as described above, and these servo signals are generated. It is supplied to the servo control circuit 34.
【0068】変復調回路33は、システムコントローラ
35及び外部回路36に接続されている。そして、この
変復調回路33は、情報信号を相変化型光ディスク11
に記録する際は、システムコントローラ35による制御
のもとで、相変化型光ディスク11に記録する信号を外
部回路36から受け取り、当該信号に対して所定の変調
処理を施す。そして、変復調回路33によって変調され
た信号は、光学ヘッド10に供給される。また、この変
復調回路33は、情報信号を相変化型光ディスク11か
ら再生する際は、システムコントローラ35による制御
のもとで、相変化型光ディスク11から再生された再生
信号を光学ヘッド10から受け取り、当該再生信号に対
して所定の復調処理を施す。そして、変復調回路33に
よって復調された信号は、変復調回路33から外部回路
36へ出力される。The modulation / demodulation circuit 33 is connected to a system controller 35 and an external circuit 36. The modulation / demodulation circuit 33 transmits the information signal to the phase-change optical disk 11.
When recording on the optical disc, a signal to be recorded on the phase-change optical disc 11 is received from the external circuit 36 under the control of the system controller 35, and the signal is subjected to a predetermined modulation process. Then, the signal modulated by the modulation / demodulation circuit 33 is supplied to the optical head 10. When the information signal is reproduced from the phase-change optical disk 11, the modulation / demodulation circuit 33 receives the reproduction signal reproduced from the phase-change optical disk 11 from the optical head 10 under the control of the system controller 35, The reproduction signal is subjected to a predetermined demodulation process. The signal demodulated by the modulation / demodulation circuit 33 is output from the modulation / demodulation circuit 33 to the external circuit 36.
【0069】送りモータ32は、情報信号の記録再生を
行う際、光学ヘッド10を相変化型光ディスク11の径
方向の所定の位置に送るためのものであり、サーボ制御
回路34からの制御信号に基づいて駆動される。すなわ
ち、この送りモータ32は、サーボ制御回路34に接続
されており、サーボ制御回路34により制御される。The feed motor 32 is for sending the optical head 10 to a predetermined position in the radial direction of the phase-change optical disk 11 when recording and reproducing the information signal. It is driven based on. That is, the feed motor 32 is connected to the servo control circuit 34 and is controlled by the servo control circuit 34.
【0070】サーボ制御回路34は、システムコントロ
ーラ35による制御のもとで、光学ヘッド10が相変化
型光ディスク11に対向する所定の位置に送られるよう
に、送りモータ32を制御する。また、サーボ制御回路
34は、スピンドルモータ31にも接続されており、シ
ステムコントローラ35による制御のもとで、スピンド
ルモータ31の動作を制御する。すなわち、サーボ制御
回路34は、情報信号の記録再生時に、相変化型光ディ
スク11が所定の回転数で回転駆動されるように、スピ
ンドルモータ31を制御する。また、サーボ制御回路3
4は、光学ヘッド10にも接続されており、情報信号の
記録再生時に、光学ヘッド10からサーボ信号を受け取
り、当該サーボ信号に基づいて、光学ヘッド10に搭載
された2軸アクチュエータ16によるフォーカスサーボ
及びトラッキングサーボの制御を行う。Under the control of the system controller 35, the servo control circuit 34 controls the feed motor 32 so that the optical head 10 is sent to a predetermined position facing the phase-change optical disk 11. The servo control circuit 34 is also connected to the spindle motor 31, and controls the operation of the spindle motor 31 under the control of the system controller 35. That is, the servo control circuit 34 controls the spindle motor 31 so that the phase change optical disk 11 is driven to rotate at a predetermined rotation speed when recording and reproducing the information signal. Also, the servo control circuit 3
Numeral 4 is also connected to the optical head 10, receives a servo signal from the optical head 10 when recording and reproducing an information signal, and performs focus servo by a two-axis actuator 16 mounted on the optical head 10 based on the servo signal. And controls the tracking servo.
【0071】以上のような記録再生装置30では、光学
ヘッド10に搭載されている対物レンズ1が2枚のレン
ズ3,4から構成されているので、開口数NAを0.7
以上としても、レンズ面の曲率をきつくする必要が無
く、製造が容易である。しかも、対物レンズ1の入射瞳
径が1mm以上であり、且つ、作動距離WDが50μm
以下とされているので、対物レンズ1の製造公差を十分
に確保することができる。更に、対物レンズ1の作動距
離WDを3.5μm以上としているので、±0.4°程
度までならば、相変化型光ディスク11に傾きが生じた
としても、対物レンズ1の先端と相変化型光ディスク1
1とが衝突するようなことなく記録再生を行うことがで
きる。In the recording / reproducing apparatus 30 described above, since the objective lens 1 mounted on the optical head 10 is composed of two lenses 3 and 4, the numerical aperture NA is set to 0.7.
Even with the above, it is not necessary to make the curvature of the lens surface tight, and the manufacture is easy. In addition, the entrance pupil diameter of the objective lens 1 is 1 mm or more, and the working distance WD is 50 μm.
As described below, the manufacturing tolerance of the objective lens 1 can be sufficiently ensured. Further, since the working distance WD of the objective lens 1 is set to be 3.5 μm or more, if the working distance WD is up to about ± 0.4 °, the tip of the objective lens 1 and the phase change Optical disk 1
1 can be recorded and reproduced without colliding.
【0072】[0072]
【実施例】以下、本発明に係る対物レンズの具体的な実
施例を挙げる。なお、以下に挙げる対物レンズは、図1
に示した対物レンズ1と同様に、物体側レンズ3と像側
レンズ4とから構成される対物レンズである。そこで、
以下の説明では、上記対物レンズ1と同様な符号を用い
ることとする。EXAMPLES Specific examples of the objective lens according to the present invention will be described below. The objective lenses listed below are shown in FIG.
Is an objective lens composed of an object-side lens 3 and an image-side lens 4 like the objective lens 1 shown in FIG. Therefore,
In the following description, the same reference numerals as those of the objective lens 1 are used.
【0073】<実施例1>本実施例の対物レンズの構成
を図7に示すとともに、この対物レンズの設計値を表1
に示す。<Embodiment 1> FIG. 7 shows the configuration of the objective lens of this embodiment, and Table 1 shows the design values of this objective lens.
Shown in
【0074】[0074]
【表1】 [Table 1]
【0075】なお、表1並びに後掲する表2乃至表5で
は、無限遠方に位置することとなる物点をOBJとし、
開口絞り5をSTOとし、物体側レンズ3の光源側のレ
ンズ面をs1とし、物体側レンズ3の像側レンズ4に対
向する側のレンズ面をs2とし、像側レンズ4の物体側
レンズ3に対向する側のレンズ面をs3とし、像側レン
ズ4の情報記録媒体2の側のレンズ面をs4とし、情報
記録媒体2の表面をs5とし、情報記録媒体2の記録面
をs6とし、結像面をIMGとして示している。In Table 1 and Tables 2 to 5 described later, an object point located at infinity is OBJ,
The aperture stop 5 is STO, the lens surface of the object side lens 3 on the light source side is s1, the lens surface of the object side lens 3 on the side facing the image side lens 4 is s2, and the object side lens 3 of the image side lens 4 is S3, the lens surface of the image side lens 4 on the side of the information recording medium 2 is s4, the surface of the information recording medium 2 is s5, the recording surface of the information recording medium 2 is s6, The imaging plane is shown as IMG.
【0076】この対物レンズの球面収差を図8(a)
に、非点収差を図8(b)に、歪曲収差を図8(c)
に、画角0.5°での横収差を図9(a)に、軸上での
横収差を図9(b)に示す。FIG. 8A shows the spherical aberration of the objective lens.
FIG. 8B shows astigmatism, and FIG. 8C shows distortion.
FIG. 9A shows the lateral aberration at an angle of view of 0.5 °, and FIG. 9B shows the on-axis lateral aberration.
【0077】表1に示すように、この対物レンズでは、
レンズ面s4と情報記録媒体2の表面s5との間隔が
0.05mmとなっている。すなわち、この対物レンズ
は、作動距離WDが50μmとなっている。そして、こ
の対物レンズは、図8及び図9から分かるように、収差
の少ない良好なレンズとなっている。しかも、この対物
レンズは、表1に示すように、高次の非球面係数の絶対
値が比較的に小さくなっており、製造が容易である。As shown in Table 1, in this objective lens,
The distance between the lens surface s4 and the surface s5 of the information recording medium 2 is 0.05 mm. That is, this objective lens has a working distance WD of 50 μm. As can be seen from FIGS. 8 and 9, this objective lens is a good lens with little aberration. Moreover, as shown in Table 1, the objective lens has a relatively small absolute value of a higher-order aspherical coefficient, and is easy to manufacture.
【0078】<実施例2>本実施例の対物レンズの構成
を図10に示すとともに、この対物レンズの設計値を表
2に示す。<Embodiment 2> FIG. 10 shows the configuration of the objective lens of this embodiment, and Table 2 shows the design values of this objective lens.
【0079】[0079]
【表2】 [Table 2]
【0080】この対物レンズの球面収差を図11(a)
に、非点収差を図11(b)に、歪曲収差を図11
(c)に、画角0.5°での横収差を図12(a)に、
軸上での横収差を図12(b)に示す。FIG. 11A shows the spherical aberration of this objective lens.
FIG. 11B shows astigmatism, and FIG.
FIG. 12A shows lateral aberrations at an angle of view of 0.5 ° in FIG.
FIG. 12B shows the lateral aberration on the axis.
【0081】表2に示すように、この対物レンズでは、
レンズ面s4と情報記録媒体2の表面s5との間隔が
0.03mmとなっている。すなわち、この対物レンズ
は、作動距離WDが30μmとなっている。そして、こ
の対物レンズは、図11及び図12から分かるように、
収差の少ない良好なレンズとなっている。しかも、この
対物レンズは、表2に示すように、高次の非球面係数の
絶対値が比較的に小さくなっており、製造が容易であ
る。As shown in Table 2, in this objective lens,
The distance between the lens surface s4 and the surface s5 of the information recording medium 2 is 0.03 mm. That is, the working distance WD of this objective lens is 30 μm. And, as can be seen from FIGS. 11 and 12, this objective lens
It is a good lens with little aberration. Moreover, as shown in Table 2, the objective lens has a relatively small absolute value of a higher-order aspherical coefficient, and is easy to manufacture.
【0082】<実施例3>本実施例の対物レンズの構成
を図13に示すとともに、この対物レンズの設計値を表
3に示す。<Embodiment 3> FIG. 13 shows the configuration of the objective lens of this embodiment, and Table 3 shows the design values of the objective lens.
【0083】[0083]
【表3】 [Table 3]
【0084】この対物レンズの球面収差を図14(a)
に、非点収差を図14(b)に、歪曲収差を図14
(c)に、画角0.5°での横収差を図15(a)に、
軸上での横収差を図15(b)に示す。FIG. 14A shows the spherical aberration of the objective lens.
FIG. 14B shows astigmatism, and FIG.
FIG. 15C shows the lateral aberration at an angle of view of 0.5 ° in FIG.
FIG. 15B shows the on-axis lateral aberration.
【0085】表3に示すように、この対物レンズでは、
レンズ面s4と情報記録媒体2の表面s5との間隔が
0.01mmとなっている。すなわち、この対物レンズ
は、作動距離WDが10μmとなっている。そして、こ
の対物レンズは、図14及び図15から分かるように、
収差の少ない良好なレンズとなっている。しかも、この
対物レンズは、表3に示すように、高次の非球面係数の
絶対値が比較的に小さくなっており、製造が容易であ
る。As shown in Table 3, in this objective lens,
The distance between the lens surface s4 and the surface s5 of the information recording medium 2 is 0.01 mm. That is, this objective lens has a working distance WD of 10 μm. And as can be seen from FIGS. 14 and 15,
It is a good lens with little aberration. Moreover, as shown in Table 3, this objective lens has a relatively small absolute value of a higher order aspherical coefficient, and is easy to manufacture.
【0086】<実施例4>本実施例の対物レンズの構成
を図16に示すとともに、この対物レンズの設計値を表
4に示す。<Embodiment 4> FIG. 16 shows the structure of the objective lens of this embodiment, and Table 4 shows the design values of the objective lens.
【0087】[0087]
【表4】 [Table 4]
【0088】この対物レンズの球面収差を図17(a)
に、非点収差を図17(b)に、歪曲収差を図17
(c)に、画角0.5°での横収差を図18(a)に、
軸上での横収差を図18(b)に示す。FIG. 17A shows the spherical aberration of this objective lens.
FIG. 17B shows astigmatism, and FIG.
FIG. 18C shows the lateral aberration at an angle of view of 0.5 ° in FIG.
FIG. 18B shows the lateral aberration on the axis.
【0089】表4に示すように、この対物レンズでは、
レンズ面s4と情報記録媒体2の表面s5との間隔が
0.04mmとなっている。すなわち、この対物レンズ
は、作動距離WDが40μmとなっている。そして、こ
の対物レンズは、図17及び図18から分かるように、
収差の少ない良好なレンズとなっている。しかも、この
対物レンズは、表4に示すように、高次の非球面係数の
絶対値が比較的に小さくなっており、製造が容易であ
る。As shown in Table 4, in this objective lens,
The distance between the lens surface s4 and the surface s5 of the information recording medium 2 is 0.04 mm. That is, this objective lens has a working distance WD of 40 μm. And as can be seen from FIGS. 17 and 18, this objective lens
It is a good lens with little aberration. Moreover, as shown in Table 4, the objective lens has a relatively small absolute value of a higher-order aspherical coefficient, and is easy to manufacture.
【0090】<実施例5>本実施例の対物レンズの構成
を図19に示すとともに、この対物レンズの設計値を表
5に示す。<Embodiment 5> FIG. 19 shows the structure of an objective lens of this embodiment, and Table 5 shows design values of the objective lens.
【0091】[0091]
【表5】 [Table 5]
【0092】この対物レンズの球面収差を図20(a)
に、非点収差を図20(b)に、歪曲収差を図20
(c)に、画角0.5°での横収差を図21(a)に、
軸上での横収差を図21(b)に示す。The spherical aberration of this objective lens is shown in FIG.
FIG. 20B shows astigmatism, and FIG.
FIG. 21C shows lateral aberrations at an angle of view of 0.5 ° in FIG.
FIG. 21B shows the on-axis lateral aberration.
【0093】表5に示すように、この対物レンズでは、
レンズ面s4と情報記録媒体2の表面s5との間隔が
0.03mmとなっている。すなわち、この対物レンズ
は、作動距離WDが30μmとなっている。そして、こ
の対物レンズは、図20及び図21から分かるように、
収差の少ない良好なレンズとなっている。しかも、この
対物レンズは、表5に示すように、高次の非球面係数の
絶対値が比較的に小さくなっており、製造が容易であ
る。As shown in Table 5, in this objective lens,
The distance between the lens surface s4 and the surface s5 of the information recording medium 2 is 0.03 mm. That is, the working distance WD of this objective lens is 30 μm. And as can be seen from FIGS. 20 and 21,
It is a good lens with little aberration. Moreover, as shown in Table 5, the objective lens has a relatively small absolute value of a higher order aspherical coefficient, and is easy to manufacture.
【0094】<実施例6>本実施例の対物レンズの構成
を図22に示すとともに、この対物レンズの設計値を表
6に示す。<Embodiment 6> FIG. 22 shows the structure of an objective lens of this embodiment, and Table 6 shows design values of the objective lens.
【0095】[0095]
【表6】 [Table 6]
【0096】この対物レンズの球面収差を図23(a)
に、非点収差を図23(b)に、歪曲収差を図23
(c)に、画角0.5°での横収差を図24(a)に、
軸上での横収差を図24(b)に示す。FIG. 23 (a) shows the spherical aberration of this objective lens.
FIG. 23B shows astigmatism, and FIG.
FIG. 24C shows the lateral aberration at an angle of view of 0.5 ° in FIG.
FIG. 24B shows the lateral aberration on the axis.
【0097】表6に示すように、この対物レンズでは、
レンズ面s4と情報記録媒体2の表面s5との間隔が
0.02mmとなっている。すなわち、この対物レンズ
は、作動距離WDが20μmとなっている。そして、こ
の対物レンズは、図23及び図24から分かるように、
収差の少ない良好なレンズとなっている。しかも、この
対物レンズは、表6に示すように、高次の非球面係数の
絶対値が比較的に小さくなっており、製造が容易であ
る。As shown in Table 6, in this objective lens,
The distance between the lens surface s4 and the surface s5 of the information recording medium 2 is 0.02 mm. That is, this objective lens has a working distance WD of 20 μm. And as can be seen from FIGS. 23 and 24, this objective lens
It is a good lens with little aberration. Moreover, as shown in Table 6, the objective lens has a relatively small absolute value of a higher-order aspherical coefficient, and is easy to manufacture.
【0098】[0098]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、十分な製造公差を確保しつつ、開口数NAが
大きく、しかも波面収差の発生を抑えることが可能な対
物レンズを提供することができ、更には、そのような対
物レンズを用いた光学ヘッド並びに記録及び/又は再生
装置を提供することができる。したがって、本発明によ
れば、情報記録媒体の更なる高記録密度化及び大容量化
を図ることが可能となる。As is apparent from the above description, according to the present invention, an objective lens having a large numerical aperture NA and capable of suppressing the occurrence of wavefront aberration while securing a sufficient manufacturing tolerance is provided. Further, it is possible to provide an optical head and a recording and / or reproducing apparatus using such an objective lens. Therefore, according to the present invention, it is possible to further increase the recording density and the capacity of the information recording medium.
【図1】本発明を適用した対物レンズの一例を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an objective lens to which the present invention is applied.
【図2】入射瞳径が1.0mm,2.0mm,3.0m
mのそれぞれの場合について、波面収差と作動距離WD
との関係を示す図である。FIG. 2 shows entrance pupil diameters of 1.0 mm, 2.0 mm, and 3.0 m.
m, and wavefront aberration and working distance WD
FIG.
【図3】情報記録媒体が傾くことにより、レンズ先端と
情報記録媒体とが衝突した状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the tip of the lens collides with the information recording medium when the information recording medium is tilted.
【図4】情報記録媒体の表面に塵埃が付着している状態
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state where dust adheres to the surface of the information recording medium.
【図5】本発明を適用した光学ヘッドの一例を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing an example of an optical head to which the present invention has been applied.
【図6】本発明を適用した記録再生装置の一例を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
【図7】実施例1の対物レンズを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an objective lens of Example 1.
【図8】実施例1の対物レンズの収差を示す図であり、
(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪曲収
差を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating aberrations of the objective lens of Example 1.
(A) is a figure which shows spherical aberration, (b) is an astigmatism, (c) is a figure which shows distortion.
【図9】実施例1の対物レンズの収差を示す図であり、
(a)は画角0.5度での横収差、(b)は軸上での横
収差を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating aberrations of the objective lens of Example 1.
(A) is a figure which shows the transverse aberration at the angle of view of 0.5 degree, (b) is a figure which shows the transverse aberration on an axis.
【図10】実施例2の対物レンズを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an objective lens according to a second embodiment.
【図11】実施例2の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪
曲収差を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the second embodiment, in which FIG. 11A illustrates spherical aberration, FIG. 11B illustrates astigmatism, and FIG. 11C illustrates distortion.
【図12】実施例2の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は画角0.5度での横収差、(b)は軸上で
の横収差を示す図である。12A and 12B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the second embodiment, in which FIG. 12A is a diagram illustrating lateral aberrations at an angle of view of 0.5 °, and FIG. 12B is a diagram illustrating on-axis transverse aberrations.
【図13】実施例3の対物レンズを示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an objective lens according to a third embodiment.
【図14】実施例3の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪
曲収差を示す図である。14A and 14B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the third embodiment, in which FIG. 14A illustrates spherical aberration, FIG. 14B illustrates astigmatism, and FIG. 14C illustrates distortion.
【図15】実施例3の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は画角0.5度での横収差、(b)は軸上で
の横収差を示す図である。15A and 15B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the third embodiment, in which FIG. 15A is a diagram illustrating lateral aberrations at an angle of view of 0.5 °, and FIG.
【図16】実施例4の対物レンズを示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an objective lens according to a fourth embodiment.
【図17】実施例4の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪
曲収差を示す図である。17A and 17B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens of Example 4, in which FIG. 17A illustrates spherical aberration, FIG. 17B illustrates astigmatism, and FIG. 17C illustrates distortion.
【図18】実施例4の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は画角0.5度での横収差、(b)は軸上で
の横収差を示す図である。18A and 18B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the fourth embodiment. FIG. 18A is a diagram illustrating lateral aberration at an angle of view of 0.5 °, and FIG.
【図19】実施例5の対物レンズを示す図である。FIG. 19 is a diagram showing an objective lens of Example 5;
【図20】実施例5の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪
曲収差を示す図である。20A and 20B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the fifth example, in which FIG. 20A illustrates spherical aberration, FIG. 20B illustrates astigmatism, and FIG. 20C illustrates distortion.
【図21】実施例5の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は画角0.5度での横収差、(b)は軸上で
の横収差を示す図である。FIGS. 21A and 21B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the fifth example, in which FIG. 21A is a diagram illustrating lateral aberrations at an angle of view of 0.5 °, and FIG.
【図22】実施例6の対物レンズを示す図である。FIG. 22 is a diagram showing an objective lens of Example 6;
【図23】実施例6の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は球面収差、(b)は非点収差、(c)は歪
曲収差を示す図である。23A and 23B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the sixth example, in which FIG. 23A illustrates spherical aberration, FIG. 23B illustrates astigmatism, and FIG. 23C illustrates distortion.
【図24】実施例6の対物レンズの収差を示す図であ
り、(a)は画角0.5度での横収差、(b)は軸上で
の横収差を示す図である。24A and 24B are diagrams illustrating aberrations of the objective lens according to the sixth embodiment. FIG. 24A is a diagram illustrating lateral aberrations at an angle of view of 0.5 °, and FIG.
【図25】2枚のレンズからなる対物レンズの一例を示
す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of an objective lens including two lenses.
【図26】図25に示した対物レンズに間隔誤差が生じ
た状態を示す図である。26 is a diagram showing a state in which an interval error has occurred in the objective lens shown in FIG.
【図27】図25に示した対物レンズに面間ティルトが
生じた状態を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a state in which an inter-surface tilt has occurred in the objective lens shown in FIG. 25;
【図28】図25に示した対物レンズに偏心誤差が生じ
た状態を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a state where an eccentric error has occurred in the objective lens shown in FIG. 25;
1 対物レンズ、 2 情報記録媒体、 3 物体側レ
ンズ、 4 像側レンズ、 5 開口絞り、 WD 作
動距離1 Objective lens, 2 Information recording medium, 3 Object side lens, 4 Image side lens, 5 Aperture stop, WD Working distance
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 俊夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 鈴木 彰 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大里 潔 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Watanabe 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Akira Suzuki 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Kiyoshi Osato 6-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation
Claims (9)
生を行う際に使用される光学ヘッド用の対物レンズであ
って、 少なくとも2枚以上のレンズから構成され、 開口数NAが0.7以上であり、 入射瞳径が直径1mm以上であり、 記録及び/又は再生時にレンズ先端と情報記録媒体との
間隔が3.5μm以上、50μm以下とされることを特
徴とする対物レンズ。1. An objective lens for an optical head used when recording and / or reproducing information on and from an information recording medium, comprising at least two lenses and having a numerical aperture NA of 0.7. An objective lens having an entrance pupil diameter of at least 1 mm and a distance between the tip of the lens and the information recording medium of 3.5 μm or more and 50 μm or less during recording and / or reproduction.
とを特徴とする請求項1記載の対物レンズ。2. The objective lens according to claim 1, wherein the diameter of the entrance pupil is 5 mm or less.
ズ面のうちの少なくとも一面が非球面とされていること
を特徴とする請求項1記載の対物レンズ。3. The objective lens according to claim 1, wherein at least one of the two or more lenses has an aspheric surface.
生を行う際に使用される光学ヘッドであって、 少なくとも2枚以上のレンズから構成され、開口数NA
が0.7以上、入射瞳径が直径1mm以上とされた対物
レンズを有し、 記録及び/又は再生時に上記対物レンズの先端と情報記
録媒体との間隔が、3.5μm以上、50μm以下とさ
れることを特徴とする光学ヘッド。4. An optical head used when performing recording and / or reproduction on an information recording medium, comprising at least two or more lenses, and having a numerical aperture NA.
Has an objective lens with an entrance pupil diameter of at least 1 mm and a distance of at least 3.5 μm and at most 50 μm during recording and / or reproduction. An optical head characterized in that:
とを特徴とする請求項4記載の光学ヘッド。5. The optical head according to claim 4, wherein said entrance pupil diameter is 5 mm or less.
ンズは、それらのレンズ面のうちの少なくとも一面が非
球面とされていることを特徴とする請求項4記載の光学
ヘッド。6. The optical head according to claim 4, wherein at least one of the two or more lenses constituting the objective lens has an aspherical surface.
て記録及び/又は再生を行う記録及び/又は再生装置で
あって、 上記光学ヘッドは、少なくとも2枚以上のレンズから構
成された対物レンズを有し、 上記対物レンズは、開口数NAが0.7以上、入射瞳径
が直径1mm以上であり、 記録及び/又は再生時に上記対物レンズの先端と情報記
録媒体との間隔が、3.5μm以上、50μm以下とさ
れることを特徴とする記録及び/又は再生装置。7. A recording and / or reproducing apparatus for performing recording and / or reproduction on an information recording medium using an optical head, wherein the optical head is constituted by at least two or more lenses. The objective lens has a numerical aperture NA of 0.7 or more and an entrance pupil diameter of 1 mm or more, and the distance between the tip of the objective lens and the information recording medium during recording and / or reproduction is 3. A recording and / or reproducing apparatus characterized in that the thickness is 5 μm or more and 50 μm or less.
とを特徴とする請求項7記載の記録及び/又は再生装
置。8. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 7, wherein the diameter of the entrance pupil is 5 mm or less.
ンズは、それらのレンズ面のうちの少なくとも一面が非
球面とされていることを特徴とする請求項7記載の記録
及び/又は再生装置。9. The recording and / or reproducing apparatus according to claim 7, wherein at least one of the two or more lenses constituting the objective lens has an aspherical surface. .
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|---|---|---|---|
| JP35820997A JP4010040B2 (en) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | Optical head and recording / reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP35820997A JP4010040B2 (en) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | Optical head and recording / reproducing apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-12-25 JP JP35820997A patent/JP4010040B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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