JPH1196581A - Objective lens and optical pickup - Google Patents

Objective lens and optical pickup

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JPH1196581A
JPH1196581A JP9253877A JP25387797A JPH1196581A JP H1196581 A JPH1196581 A JP H1196581A JP 9253877 A JP9253877 A JP 9253877A JP 25387797 A JP25387797 A JP 25387797A JP H1196581 A JPH1196581 A JP H1196581A
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JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
light
substrate thickness
recording medium
optical
Prior art date
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Application number
JP9253877A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Akiyama
洋 秋山
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an objective lens that the changeover of openings due to thicknesses of substrates of optical record mediums (optical disks) is unnecessary. SOLUTION: This lens is the objective lens of an optical pickup which converges luminous fluxes from light sources on recording surfaces of optical record mediums 7, 8 whose thicknesses of substrates are different and it is provided with a diaphragm 6a controlling diameters of luminous fluxes to be made incident on the objective lens or to be emitted from the lens 6 and diameters of luminous fluxes controlled by the diaphragm plane are the same regardless of kinds (for example, thicknesses of substrates are 0.6 mm and 1.2 mm) of the optical recording mediums 7, 8. Thus, since it is not needed to change diaphragm diameters of the objective lens 6 by the difference of the thicknesses of the substrates of the optical record mediums, the objective lens that the changeover of openings due to the thicknesses of the substrates is not necessary is realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズ及びそ
の対物レンズを用いた光ピックアップに関する。
The present invention relates to an objective lens and an optical pickup using the objective lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザー等の光源からの光束を対
物レンズにより光記録媒体の記録面に透明基板を介して
集光し、情報の記録または再生または消去を行う光ディ
スクドライブの光ピックアップが従来から広く知られて
いる。図12に従来の一般的な光ピックアップの構成を
示す。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical pickup of an optical disk drive for recording, reproducing, or erasing information by condensing a light beam from a light source such as a semiconductor laser on a recording surface of an optical recording medium by an objective lens through a transparent substrate has been conventionally used. Widely known. FIG. 12 shows a configuration of a conventional general optical pickup.

【0003】図12において、半導体レーザー(LD)
101から出射した直線偏光の光は、コリメートレンズ
(CL)102で略平行光とされ、偏光ビームスプリッ
タ(PBS)103を通過しλ/4板104を通過して
円偏光とされ、偏向プリズム(DP)105で光路を4
5度偏向され、対物レンズ(OL)106に入射し、光
記録媒体である光ディスク107の記録面上に透明基板
を介して微小な光スポットとして集光される。そしてこ
の光スポットにより情報の再生、記録あるいは消去が行
われる。
In FIG. 12, a semiconductor laser (LD)
The linearly polarized light emitted from the light 101 is converted into substantially parallel light by a collimating lens (CL) 102, passes through a polarizing beam splitter (PBS) 103, passes through a λ / 4 plate 104, becomes circularly polarized, and is deflected by a polarizing prism (CL). 4) Optical path at 105)
The light is deflected by 5 degrees, enters the objective lens (OL) 106, and is condensed as a minute light spot on a recording surface of an optical disk 107 as an optical recording medium via a transparent substrate. The reproduction, recording, or erasing of information is performed by the light spot.

【0004】光ディスク107の記録面から反射した光
は往路とは反対回りの円偏向となり、対物レンズ106
により再び略平行光とされ、偏向プリズム105で偏向
され、λ/4板104を通過して往路と直交した直線偏
光とされ、偏光ビームスプリッタ103で反射され、集
光レンズ108で収束光とされ、光検出器である受光素
子109で受光される。そして、受光素子109の出力
から、情報信号、サーボ信号(トラックサーボ信号、フ
ォーカスサーボ信号)が検出される。
The light reflected from the recording surface of the optical disk 107 becomes circularly polarized in the opposite direction to the outward path, and the objective lens 106
Again, the light is converted into substantially parallel light, deflected by the deflecting prism 105, passed through the λ / 4 plate 104, converted into linearly polarized light orthogonal to the outward path, reflected by the polarization beam splitter 103, and converged by the condenser lens 108. The light is received by a light receiving element 109 serving as a photodetector. Then, an information signal and a servo signal (track servo signal, focus servo signal) are detected from the output of the light receiving element 109.

【0005】近年、光ディスクでは、大容量化への要望
が強く、それに伴い光源の短波長化、対物レンズの高N
A化が進められている。一般に、光ディスクの記録面に
集光される光スポットのスポット径は光源波長λに比例
し、対物レンズの開口数NAに反比例する。このスポッ
ト形状は、光ディスクが傾くことにより発生するコマ収
差により劣化し、そのコマ収差は、対物レンズの開口数
NAの3乗に比例し、光ディスクの基板厚に比例する。
したがって、従来の光記録媒体である標準記録密度のC
Dの基板厚1.2mmに対して、高記録密度で大容量タ
イプであるDVDの基板厚は0.6mmであり、1/2
の厚さとなっている。
[0005] In recent years, there has been a strong demand for large capacity optical discs, and accordingly, shorter wavelength light sources and higher N
The transition to A is in progress. In general, the spot diameter of a light spot focused on the recording surface of an optical disk is proportional to the wavelength λ of the light source and inversely proportional to the numerical aperture NA of the objective lens. This spot shape is deteriorated by coma aberration generated by tilting the optical disk, and the coma aberration is proportional to the cube of the numerical aperture NA of the objective lens and is proportional to the substrate thickness of the optical disk.
Therefore, the standard recording density of the conventional optical recording medium, C
The substrate thickness of the DVD of high recording density and large capacity is 0.6 mm, while the substrate thickness of D is 1.2 mm.
The thickness has become.

【0006】また、従来の光ディスクの中には、波長依
存性の強い光ディスクもあり(例えば、光ディスクの反
射率、記録パワーに強い波長依存性があるなど)、高密
度記録用の短波長の光源では、従来の光ディスクの再生
あるいは記録ができないという問題がある。このため、
DVDのような大容量タイプの光ディスクと従来のCD
のような標準タイプの光ディスクの互換性を実現するに
は、短波長とそれとは異なる波長の2種類の光源をもつ
必要があり(具体的事例として、DVD用光源波長:6
50nmとCD−R用光源波長:785nm等)、例え
ば特開平8−55363号公報には、基板厚または対応
波長の異なる光ディスクに記録・再生することを目的と
して、異なる波長の2種類の光源を備えた光ヘッドが開
示されている。
[0006] Some conventional optical discs have a strong wavelength dependency (for example, the reflectivity and recording power of the optical disc have a strong wavelength dependency), and a short wavelength light source for high density recording. Then, there is a problem that the conventional optical disc cannot be reproduced or recorded. For this reason,
Large-capacity optical disks such as DVDs and conventional CDs
In order to realize compatibility of standard type optical discs such as the above, it is necessary to have two kinds of light sources of a short wavelength and a different wavelength (specifically, a light source wavelength for DVD: 6
For example, JP-A-8-55363 discloses two types of light sources having different wavelengths for the purpose of recording / reproducing on / from optical discs having different substrate thicknesses or corresponding wavelengths. An optical head with the same is disclosed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、高密
度記録で大容量化を実現するDVD用の光ピックアップ
では、光ディスクの基板厚の違いから球面収差の影響で
従来のCD系のディスクを良好に再生できないという問
題がある。そこで、特開平8−55363号公報に開示
されているような様々な2基板厚対応技術が提案されて
いる。
As described above, in an optical pickup for a DVD which realizes a large capacity with high-density recording, a conventional CD-based disc is affected by spherical aberration due to a difference in substrate thickness of the optical disc. There is a problem that reproduction cannot be performed well. Therefore, various technologies corresponding to two substrate thicknesses as disclosed in JP-A-8-55363 have been proposed.

【0008】特にDVD用の光ピックアップでCD−R
の記録または再生を行う場合は、上述のように2つの光
源が必要となる。このとき、対物レンズへの入射光を適
当な発散光にすることにより、球面収差が補正され、2
基板厚対応が達成される。この場合、設計によっては対
物レンズの有効径いっぱいに光束を入射しても良好な光
スポットが形成できるレンズもあるが、対物レンズの光
ディスク側の開口数NAがCDに対しては大きくなりす
ぎ(例えばNA=0.57程度)、光ディスクのチルト
に対して弱くなるという不具合がある。したがって、対
物レンズの開口の切り替えが必要となる。従来、この開
口の切り替えは、波長選択性のある回折格子や位相膜な
どを用いて対応しているが、回折格子は光利用効率が悪
く、また、位相膜は図13の例に示すように位相差が発
生し(位相膜通過後の波面に段差が生じる)、光束を回
折限界に集光できないと言う問題がある。
[0008] In particular, an optical pickup for DVD is used for CD-R.
In the case of performing recording or reproduction of, two light sources are required as described above. At this time, the spherical aberration is corrected by changing the incident light to the objective lens to an appropriate divergent light,
Correspondence to substrate thickness is achieved. In this case, depending on the design, there is a lens that can form a good light spot even when a light beam is incident on the entire effective diameter of the objective lens. However, the numerical aperture NA of the objective lens on the optical disk side is too large for a CD ( (For example, about NA = 0.57), there is a problem that the optical disk becomes weak against the tilt of the optical disk. Therefore, it is necessary to switch the aperture of the objective lens. Conventionally, this switching of the aperture has been performed by using a wavelength-selective diffraction grating or phase film, but the diffraction grating has poor light use efficiency, and the phase film has a structure as shown in the example of FIG. There is a problem that a phase difference occurs (a step occurs on the wavefront after passing through the phase film), and the light beam cannot be focused to the diffraction limit.

【0009】本発明は上記事情に鑑みなされたものであ
り、光ディスクの基板厚による開口切り替えが不要な対
物レンズを実現すること、及びその対物レンズを用い
て、安価で簡易な構成の2基板厚、2波長対応の光ピッ
クアップを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an objective lens which does not need to switch the aperture depending on the substrate thickness of an optical disc. It is another object of the present invention to provide an optical pickup supporting two wavelengths.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の対物レンズは、光源からの光束を異
なる基板厚の光記録媒体の記録面に透明基板側から集光
し、情報の記録または再生または消去を行う光ピックア
ップの対物レンズであり、対物レンズに入射あるいは対
物レンズから出射する光束径を制限する絞りを備え、そ
の絞り面により制限された光束径が前記光記録媒体の種
類(基板厚)によらず同一であることを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, an objective lens according to the first aspect of the present invention focuses a light beam from a light source on a recording surface of an optical recording medium having a different substrate thickness from a transparent substrate side, thereby obtaining information. An objective lens of an optical pickup that performs recording, reproduction, or erasing of the optical recording medium. The objective lens includes a diaphragm that restricts the diameter of a light beam incident on the object lens or emitted from the object lens. It is characterized by being the same regardless of the type (substrate thickness).

【0011】そして請求項2記載の対物レンズは、請求
項1の構成に加えて、第1の基板厚を有する光記録媒体
には開口数NA1で良好に集光し、第2の基板厚を有す
る光記録媒体には開口数NA2で良好に集光し、各々の
基板厚の光記録媒体に対し、対物レンズの光源側の第1
面における最外光束の位置が等しいことを特徴としてい
る。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the optical recording medium having the first substrate thickness condenses well with a numerical aperture NA1, and the second substrate thickness is reduced. The optical recording medium has a good numerical aperture NA2, and the first light source side of the objective lens with respect to the optical recording medium of each substrate thickness.
It is characterized in that the positions of the outermost light beams on the surfaces are equal.

【0012】さらに請求項3記載の対物レンズは、請求
項1または2の構成に加えて、焦点距離f1で、第1の
基板厚を有する光記録媒体には物体距離無限遠の光束
(平行光)に対し開口数NA1で良好に集光し、第2の
基板厚を有する光記録媒体には有限物体距離にある光源
から出射し開口半径f1×NA1の絞り面を通過した光束
(発散光)に対し開口数NA2で良好に集光することを
特徴としている。
Further, in the objective lens according to the third aspect, in addition to the configuration according to the first or second aspect, the optical recording medium having the first substrate thickness with the focal length f1 has a luminous flux (parallel light beam) at the object distance infinity. ), A light beam (divergent light) emitted from a light source at a finite object distance and passed through a stop surface having an aperture radius of f1 × NA1 on an optical recording medium having a second substrate thickness. In this case, the light is condensed favorably at a numerical aperture NA2.

【0013】また請求項4記載の対物レンズは、請求項
1の構成に加えて、第1の基板厚を有する光記録媒体に
は開口数NA1で良好に集光し、第2の基板厚を有する
光記録媒体には開口数NA2で良好に集光し、各々の基
板厚の光記録媒体に対し、対物レンズの光記録媒体に最
も近い面における最外光束の位置が等しいことを特徴と
している。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an optical recording medium having a first substrate thickness converges light well with a numerical aperture NA1, and the second substrate thickness is reduced. The optical recording medium has a good numerical aperture NA2, and the position of the outermost light beam on the surface of the objective lens closest to the optical recording medium is equal to the optical recording medium of each substrate thickness. .

【0014】請求項5記載の対物レンズは、請求項2ま
たは3または4記載の対物レンズにおいて、開口数NA
1は、 0.55≦NA1≦0.65 であり、開口数NA2は、 NA2≦0.55 であることを特徴としている。
The objective lens according to claim 5 is the objective lens according to claim 2 or 3 or 4, wherein the numerical aperture NA is
1 satisfies 0.55 ≦ NA1 ≦ 0.65, and the numerical aperture NA2 satisfies NA2 ≦ 0.55.

【0015】請求項6記載の対物レンズは、請求項1か
ら5のいずれかに記載の対物レンズにおいて、光束を制
限する絞りは、円形開口部を有するアパーチャであるこ
とを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the objective lens according to any one of the first to fifth aspects, the diaphragm for restricting a light beam is an aperture having a circular opening.

【0016】また請求項7記載の対物レンズは、請求項
1から5のいずれかに記載の対物レンズにおいて、光束
を制限する絞りは、光を透過させないコーティング膜を
対物レンズに施して形成されていることを特徴としてい
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the objective lens according to any one of the first to fifth aspects, the stop for limiting a light flux is formed by applying a coating film that does not transmit light to the objective lens. It is characterized by having.

【0017】さらに請求項8記載の対物レンズは、請求
項1から7のいずれかに記載の対物レンズにおいて、光
源側の第1面が凸面で、両面が非球面であることを特徴
としている。
An eighth aspect of the objective lens according to the first aspect is characterized in that the first surface on the light source side is convex and both surfaces are aspherical.

【0018】請求項9記載の光ピックアップは、光源か
らの光束を対物レンズにより異なる基板厚の光記録媒体
の記録面に透明基板側から集光し、情報の記録または再
生または消去を行う光ディスクドライブの光ピックアッ
プであり、前記対物レンズに、請求項1から8のいずれ
かに記載の対物レンズを用いたことを特徴としている。
An optical pickup according to a ninth aspect of the present invention is an optical disk drive for recording, reproducing or erasing information by condensing a light beam from a light source onto a recording surface of an optical recording medium having a different substrate thickness by an objective lens from a transparent substrate side. Wherein the objective lens according to any one of claims 1 to 8 is used as the objective lens.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
の実施例に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

【0020】(実施例1)図1は本発明の一実施例を示
す対物レンズの構成説明図であり、(a)はDVD等の
基板厚が薄い光ディスク7に光束を集光している状態、
(b)はCD等の基板厚が厚い光ディスク8に光束を集
光している状態を示している。図1(a)に示すよう
に、本発明の対物レンズ6は絞り(アパーチャ)6aを
備えており、レンズとして一般のDVD用対物レンズを
用いた場合、光ディスク7の基板厚0.6mmに対して
収差が最低になるように面形状が最適化されている。例
えば、物体距離が無限遠の平行光に対して最適化され
た、焦点距離f1=3mm、開口数NA1=0.6の対物
レンズとなっている。このDVD用対物レンズを用いた
場合、平行光をCDのような基板厚が1.2mmの光デ
ィスク8に集光すると、球面収差の影響により良好な光
スポットは得られない。しかし、図1(b)に示すよう
に、光源を適当な有限距離に置いて絞り6aを介して発
散光を対物レンズ6に入射することにより、基板厚差に
よる球面収差は補正できる。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an explanatory view showing the structure of an objective lens according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) shows a state where a light beam is focused on an optical disk 7 such as a DVD having a thin substrate. ,
(B) shows a state in which a light beam is focused on an optical disk 8 such as a CD having a large substrate thickness. As shown in FIG. 1A, the objective lens 6 of the present invention has an aperture (aperture) 6a. When a general DVD objective lens is used as a lens, the thickness of the substrate of the optical disk 7 is 0.6 mm. The surface shape is optimized so that aberration is minimized. For example, the objective lens has a focal length f1 = 3 mm and a numerical aperture NA1 = 0.6, which is optimized for parallel light having an object distance of infinity. When this DVD objective lens is used, if a parallel light is focused on an optical disk 8 such as a CD having a substrate thickness of 1.2 mm, a favorable light spot cannot be obtained due to the influence of spherical aberration. However, as shown in FIG. 1B, the spherical aberration due to the difference in the substrate thickness can be corrected by diverging the light to the objective lens 6 through the stop 6a with the light source placed at an appropriate finite distance.

【0021】このとき、基板厚が1.2mmの光ディス
ク8に例えばNA=0.5で集光させると、ほとんどの
場合、入射光束の有効半径(絞りの半径)はf1×NA1
より小さい。つまり、対物レンズ6の有効径いっぱいに
光束を入れると、所望のNAより大きなNAで集光され
ることになり、たいていの場合、NA=0.57程度に
なる。基板厚が1.2mmの光ディスク8に対して、N
A=0.57は大きな値であり、チルトに対する光スポ
ットの劣化が大きく適当でない。したがって、絞り6a
によって適当な大きさに開口を制限する必要がある。
At this time, when the light is condensed on the optical disk 8 having a substrate thickness of 1.2 mm at, for example, NA = 0.5, the effective radius of the incident light beam (radius of the stop) is f1 × NA1 in most cases.
Less than. In other words, if the light beam enters the entire effective diameter of the objective lens 6, the light is condensed at an NA larger than the desired NA. In most cases, the NA is about 0.57. For an optical disk 8 having a substrate thickness of 1.2 mm, N
A = 0.57 is a large value, and the deterioration of the light spot due to the tilt is large and is not appropriate. Therefore, the aperture 6a
It is necessary to limit the opening to an appropriate size.

【0022】一方、対物レンズ6の有効径いっぱいに発
散光束が入射したとき、つまり、絞り6aの半径がf1
×NA1のとき、光ディスク側の開口数が所望の開口
数、例えば0.55以下ならば、基板厚が1.2mmの
光ディスク8のチルトに対しても許容範囲と考えられ、
開口制限は必要とならない。このことから、基板厚が厚
い光ディスク8に対する開口数NA2はNA2≦0.55
とするとよい。また、このときの絞り6aと対物レンズ
6の距離はできるだけ近い方がよく、接していても問題
はない。
On the other hand, when the divergent light beam enters the entire effective diameter of the objective lens 6, that is, when the radius of the diaphragm 6a is f1
At the time of × NA1, if the numerical aperture on the optical disk side is a desired numerical aperture, for example, 0.55 or less, it is considered that the tilt of the optical disk 8 having the substrate thickness of 1.2 mm is within the allowable range,
No aperture restriction is required. From this, the numerical aperture NA2 for the optical disk 8 having a large substrate thickness is NA2 ≦ 0.55
It is good to The distance between the aperture 6a and the objective lens 6 at this time is preferably as short as possible, and there is no problem even if they are in contact with each other.

【0023】ここで、対物レンズ6の具体的な形状例と
基板厚が異なる2種類の光ディスク7,8に対する集光
状態を図2(a),(b)に示す。図2に示す対物レン
ズ6は、光源側の第1面が凸面で、両面が下記の式(1)
に示す非球面式で表される非球面レンズであり、非球面
式(1)の各面係数は下記の表1に示す通りである。ま
た、対物レンズ6は、光源波長:λ=650nm、基板
厚t=0.6mmに対して焦点距離f=3.0mmで開
口数NA=0.6である。対物レンズ6を構成する硝子
材の屈折率は、波長λ=650nmの光に対してn650
=1.586、波長λ=785nmの光に対してn785
=1.582である。また、中心肉厚は1.744mm
である。
FIGS. 2A and 2B show a specific example of the shape of the objective lens 6 and the light condensing state on two types of optical discs 7 and 8 having different substrate thicknesses. In the objective lens 6 shown in FIG. 2, the first surface on the light source side is a convex surface, and both surfaces are expressed by the following formula (1).
Is an aspherical lens represented by the following aspherical formula. Each surface coefficient of the aspherical formula (1) is as shown in Table 1 below. The objective lens 6 has a light source wavelength: λ = 650 nm, a substrate thickness t = 0.6 mm, a focal length f = 3.0 mm, and a numerical aperture NA = 0.6. The refractive index of the glass material forming the objective lens 6 is n 650 for light having a wavelength λ = 650 nm.
= 1.586, n 785 for light of wavelength λ = 785 nm
= 1.582. The center thickness is 1.744 mm
It is.

【0024】[0024]

【数1】 (Equation 1)

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】次にレンズの半径方向にy軸を取った場合
の最外側光線の各面での位置を以下の表2に示す。表2
において、surface No. のOBJ は物体面、IMG は像面、
STOPは絞り面を示す。ANG は各面からの最外側光線の出
射角を示す。尚、実際の系では記録面と像面は同一面で
ある(図ではそうなっている)。
Next, the positions of the outermost rays on each surface when the y-axis is taken in the radial direction of the lens are shown in Table 2 below. Table 2
OBJ of the surface No. is the object plane, IMG is the image plane,
STOP indicates a stop surface. ANG indicates the outgoing angle of the outermost ray from each surface. In an actual system, the recording surface and the image surface are the same surface (this is the case in the figure).

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】本実施例の対物レンズにおいては、絞りの
半径は1.8mm(NA1×f1)で基板厚0.6mmの
ときも1.2mmのときも同一である(表2中の*印
部)が、t=1.2mm,λ=785nmのときの最外
側光線の集光する角度は32度で、これは、NA=0.
53に相当する。このとき、t=0.6mm,λ=65
0nmの波面は0.011(λ)、t=1.2mm,λ
=785nmの波面は0.021(λ)で、回折限界の
光スポットを得るには充分な波面である。
In the objective lens of the present embodiment, the radius of the stop is 1.8 mm (NA1 × f1), which is the same both when the substrate thickness is 0.6 mm and when the substrate thickness is 1.2 mm (* mark in Table 2). ), When t = 1.2 mm and λ = 785 nm, the angle of collection of the outermost ray is 32 degrees, which is NA = 0.
Equivalent to 53. At this time, t = 0.6 mm, λ = 65
The wavefront of 0 nm is 0.011 (λ), t = 1.2 mm, λ
The wavefront at = 785 nm is 0.021 (λ), which is sufficient for obtaining a diffraction-limited light spot.

【0029】(実施例2)図3は本発明の別の実施例を
示す対物レンズの構成説明図であり、(a)はDVD等
の基板厚が薄い光ディスク7(t=0.6mm)に光束
を集光している状態と絞りの形状を示しており、(b)
はCD等の基板厚が厚い光ディスク8(t=1.2m
m)に光束を集光している状態を示している。図3に示
すように、対物レンズ6の光源側の第1面には、レンズ
光軸cから半径r1=f1×NA1以上の領域に反射膜ま
たは光吸収膜などのレンズ内に光を透過させない膜6b
がコーティングされ、開口半径r1=f1×NA1の絞り
を形成しており、実施例1の絞りと同様の効果が得られ
るようになっている。
(Embodiment 2) FIG. 3 is an explanatory view of the structure of an objective lens showing another embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) shows an optical disk 7 (t = 0.6 mm) such as a DVD having a thin substrate. (B) shows a state in which the light beam is condensed and the shape of the stop.
Is an optical disk 8 having a thick substrate such as a CD (t = 1.2 m
m) shows a state where the light beam is condensed. As shown in FIG. 3, on the first surface of the objective lens 6 on the light source side, light is not transmitted through a lens such as a reflection film or a light absorption film in a region having a radius r1 = f1 × NA1 or more from the lens optical axis c. Membrane 6b
To form a stop having an aperture radius of r1 = f1 × NA1, so that the same effect as the stop of the first embodiment can be obtained.

【0030】ここで、本実施例の対物レンズ6の具体的
な形状例と基板厚が異なる2種類の光ディスク7,8に
対する集光状態を図4(a),(b)に示す。図4に示
す対物レンズ6は、光源側の第1面が凸面で、両面が前
記の式(1)に示す非球面式で表される非球面レンズであ
り、非球面式(1)の各面係数は下記の表3に示す通りで
ある。また、対物レンズ6は、光源波長:λ=650n
m、基板厚t=0.6mmに対して焦点距離f=3.0
mmで開口数NA=0.6である。対物レンズ6を構成
する硝子材の屈折率は、波長λ=650nmの光に対し
てn650=1.586、波長λ=785nmの光に対し
てn785=1.582である。また、中心肉厚は2.3
50mmである。尚、図4に示す対物レンズの第1面に
は、図3に示したコーティング膜6bからなる開口半径
r1=f1×NA1の絞りが形成されている。
FIGS. 4 (a) and 4 (b) show a specific example of the shape of the objective lens 6 of this embodiment and the state of light focusing on two types of optical disks 7, 8 having different substrate thicknesses. The objective lens 6 shown in FIG. 4 is an aspheric lens in which the first surface on the light source side is a convex surface and both surfaces are represented by the aspheric expression shown in the above formula (1). The surface coefficients are as shown in Table 3 below. The objective lens 6 has a light source wavelength of λ = 650 n.
m, focal length f = 3.0 for substrate thickness t = 0.6 mm
mm and the numerical aperture NA = 0.6. The refractive index of the glass material forming the objective lens 6 is n 650 = 1.586 for light having a wavelength of λ = 650 nm, and n 785 = 1.582 for light having a wavelength of λ = 785 nm. The center thickness is 2.3.
50 mm. A stop having an opening radius r1 = f1 × NA1 made of the coating film 6b shown in FIG. 3 is formed on the first surface of the objective lens shown in FIG.

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】次にレンズの半径方向にy軸を取った場合
の最外側光線の各面での位置を以下の表4に示す。表4
において、surface No. のOBJ は物体面、IMG は像面、
STOPは絞り面を示す。ANG は各面からの最外側光線の出
射角を示す。尚、実際の系では記録面と像面は同一面で
ある(図ではそうなっている)。
Next, Table 4 below shows the position of the outermost ray on each surface when the y axis is taken in the radial direction of the lens. Table 4
OBJ of the surface No. is the object plane, IMG is the image plane,
STOP indicates a stop surface. ANG indicates the outgoing angle of the outermost ray from each surface. In an actual system, the recording surface and the image surface are the same surface (this is the case in the figure).

【0033】[0033]

【表4】 [Table 4]

【0034】本実施例の対物レンズにおいては、絞りの
半径は1.8mm(NA1×f1)で基板厚0.6mmの
ときも1.2mmのときも同一であり(表4中の*印
部)、絞りをレンズ第1面上に置いた場合である。この
絞りは、図3に示したように、レンズ表面にコーティン
グした反射膜(または吸収膜)などの遮光膜等で置き換
えられる。t=1.2mm,λ=785nmのときの最
外側光線の集光する角度は31.5度で、これは、NA
=0.52に相当する。このとき、t=0.6mm,λ
=650nmの波面は0.014(λ)、t=1.2m
m,λ=785nmの波面は0.020(λ)で、回折
限界の光スポットを得るには充分な波面である。
In the objective lens of the present embodiment, the radius of the stop is 1.8 mm (NA1 × f1), which is the same both when the substrate thickness is 0.6 mm and when the substrate thickness is 1.2 mm (* mark in Table 4). ), Where the stop is placed on the first surface of the lens. As shown in FIG. 3, the aperture is replaced with a light-shielding film such as a reflection film (or an absorption film) coated on the lens surface. When t = 1.2 mm and λ = 785 nm, the converging angle of the outermost ray is 31.5 degrees.
= 0.52. At this time, t = 0.6 mm, λ
= 650 nm wavefront is 0.014 (λ), t = 1.2 m
The wavefront at m, λ = 785 nm is 0.020 (λ), which is sufficient for obtaining a diffraction-limited light spot.

【0035】(実施例3)図5は本発明の別の実施例を
示す対物レンズの構成説明図であり、(a)はDVD等
の基板厚が薄い光ディスク7(t=0.6mm)に光束
を集光している状態と絞りの形状を示しており、(b)
はCD等の基板厚が厚い光ディスク8(t=1.2m
m)に光束を集光している状態を示している。図5に示
すように、対物レンズ6の最もディスク側の面(第2
面)に、レンズ光軸から半径r2以上の領域に反射膜ま
たは光吸収膜などのレンズ内に光を透過させない膜6c
がコーティングされ、開口半径r2の絞りを形成してい
る。このとき、対物レンズ6は最もディスク側の面(第
2面)において、それぞれ基板厚の異なる光ディスク
7,8に対して半径r2内の光束が所望のNA(DVD
の場合NA=0.6、CD−Rの場合NA=0.5)で
集光するように設計されている。
(Embodiment 3) FIG. 5 is an explanatory view of the structure of an objective lens showing another embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) shows an optical disk 7 (t = 0.6 mm) such as a DVD having a thin substrate. (B) shows a state in which the light beam is condensed and the shape of the stop.
Is an optical disk 8 having a thick substrate such as a CD (t = 1.2 m
m) shows a state where the light beam is condensed. As shown in FIG. 5, the most disk-side surface of the objective lens 6 (second surface)
A film 6c that does not transmit light into the lens, such as a reflection film or a light absorption film, in a region having a radius of r2 or more from the lens optical axis.
Is coated to form an aperture having an opening radius r2. At this time, the objective lens 6 is arranged such that a light beam within a radius r2 of a desired NA (DVD) is applied to the optical disks 7 and 8 having different substrate thicknesses on the surface (second surface) closest to the disk.
Is set to NA = 0.6, and to CD-R, NA = 0.5).

【0036】ここで、本実施例の対物レンズ6の具体的
な形状例と基板厚が異なる2種類の光ディスク7,8に
対する集光状態を図6(a),(b)に示す。図6に示
す対物レンズ6は、光源側の第1面が凸面で、両面が前
記の式(1)に示す非球面式で表される非球面レンズであ
り、非球面式(1)の各面係数は下記の表5に示す通りで
ある。また、対物レンズ6は、光源波長:λ=650n
m、基板厚t=0.6mmに対して焦点距離f=3.0
mmで開口数NA=0.6である。対物レンズ6を構成
する硝子材の屈折率は、波長λ=650nmの光に対し
てn650=1.586、波長λ=785nmの光に対し
てn785=1.582である。また、中心肉厚は2.4
78mmである。尚、図6に示す対物レンズの最もディ
スク側の面(第2面)には、図5に示したコーティング
膜6cからなる開口半径r2の絞りが形成されている。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show a specific example of the shape of the objective lens 6 of the present embodiment and the state of light focusing on two types of optical disks 7, 8 having different substrate thicknesses. The objective lens 6 shown in FIG. 6 is an aspheric lens in which the first surface on the light source side is a convex surface and both surfaces are represented by the aspheric surface expression shown in the above formula (1). The surface coefficients are as shown in Table 5 below. The objective lens 6 has a light source wavelength of λ = 650 n.
m, focal length f = 3.0 for substrate thickness t = 0.6 mm
mm and the numerical aperture NA = 0.6. The refractive index of the glass material forming the objective lens 6 is n 650 = 1.586 for light having a wavelength of λ = 650 nm, and n 785 = 1.582 for light having a wavelength of λ = 785 nm. The center thickness is 2.4.
78 mm. A stop having an opening radius r2 made of the coating film 6c shown in FIG. 5 is formed on the surface (second surface) closest to the disk of the objective lens shown in FIG.

【0037】[0037]

【表5】 [Table 5]

【0038】次にレンズの半径方向にy軸を取った場合
の最外側光線の各面での位置を以下の表6示す。表6に
おいて、surface No. のOBJ は物体面、IMG は像面、ST
OPは絞り面を示す。ANG は各面からの最外側光線の出射
角を示す。尚、実際の系では記録面と像面は同一面であ
る(図ではそうなっている)。
Next, Table 6 below shows the positions of the outermost rays on each surface when the y-axis is taken in the radial direction of the lens. In Table 6, OBJ of the surface No. is the object plane, IMG is the image plane, ST
OP indicates a stop surface. ANG indicates the outgoing angle of the outermost ray from each surface. In an actual system, the recording surface and the image surface are the same surface (this is the case in the figure).

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】本実施例の対物レンズにおいては、絞りの
半径は1.43mmで基板厚0.6mmのときも1.2
mmのときも同一であり(表6中の*印部)、絞りをレ
ンズ第2面上に置いた場合である。この絞りは、図5に
示したように、レンズ表面にコーティングした反射膜
(または吸収膜)などの遮光膜等で置き換えられる。t
=1.2mm,λ=785nmのときの最外側光線の集
光する角度は33.3度で、これは、NA=0.55に
相当する。このとき、t=0.6mm,λ=650nm
の波面は0.004(λ)、t=1.2mm,λ=78
5nmの波面は0.004(λ)で、回折限界の光スポ
ットを得るには充分な波面である。
In the objective lens according to the present embodiment, the radius of the stop is 1.43 mm and the radius is 1.2 even when the substrate thickness is 0.6 mm.
mm is the same (marked with * in Table 6), and this is the case where the stop is placed on the second surface of the lens. As shown in FIG. 5, the aperture is replaced with a light-shielding film such as a reflection film (or an absorption film) coated on the lens surface. t
= 1.2 mm, λ = 785 nm, the angle of collection of the outermost ray is 33.3 degrees, which corresponds to NA = 0.55. At this time, t = 0.6 mm, λ = 650 nm
Is 0.004 (λ), t = 1.2 mm, λ = 78
The wavefront of 5 nm is 0.004 (λ), which is sufficient for obtaining a diffraction-limited light spot.

【0041】(実施例4)図7は本発明の別の実施例を示
す光ピックアップの概略構成図である。図7において、
符号11,12は第1、第2の半導体レーザー(LD)
であり、2つのLDの波長は異なり、例えば、LD11
が650nm、LD12が785nmである。第1の半
導体レーザー11から出射した光は、第1のホログラム
(HOE)21を通過し、第1のカップリングレンズ
(CL)31により略平行光とされ、ビームスプリッタ
ー(BS)4を透過し、偏向プリズム(DP)5で偏向
され、対物レンズ(OL)6に入射し、第1の光記録媒
体7(例えば基板厚0.6mmのDVD用の光ディス
ク)の記録面上に基板を通して集光され微小な光スポッ
トを形成する。また、第2の半導体レーザー12から出
射した光は、第2のホログラム(HOE)22を通過
し、第2のカップリングレンズ(CL)32により発散
光としてカップリングされ、ビームスプリッター(B
S)4で偏向され、さらに偏向プリズム(DP)5で偏
向され、対物レンズ(OL)6に入射し、第2の光記録
媒体8(例えば基板厚1.2mmのCD用の光ディス
ク)の記録面上に基板を通して集光され微小な光スポッ
トを形成する。
(Embodiment 4) FIG. 7 is a schematic structural view of an optical pickup showing another embodiment of the present invention. In FIG.
Reference numerals 11 and 12 denote first and second semiconductor lasers (LD).
And the wavelengths of the two LDs are different, for example, LD11
Is 650 nm and LD12 is 785 nm. Light emitted from the first semiconductor laser 11 passes through a first hologram (HOE) 21, is converted into substantially parallel light by a first coupling lens (CL) 31, and passes through a beam splitter (BS) 4. The light is deflected by a deflecting prism (DP) 5, enters an objective lens (OL) 6, and is condensed through a substrate on a recording surface of a first optical recording medium 7 (for example, an optical disk for DVD having a substrate thickness of 0.6 mm). To form a minute light spot. The light emitted from the second semiconductor laser 12 passes through a second hologram (HOE) 22, is coupled as divergent light by a second coupling lens (CL) 32, and is split into a beam splitter (B).
S) The light is deflected by 4 and further deflected by a deflecting prism (DP) 5 to be incident on an objective lens (OL) 6 for recording on a second optical recording medium 8 (for example, a CD optical disk having a substrate thickness of 1.2 mm). The light is condensed through the substrate on the surface to form a minute light spot.

【0042】このとき、第2のカップリングレンズ32
からの発散光が第1、第2の光記録媒体7,8の基板厚
差による球面収差を補正するように、第2のカップリン
グレンズ32は設計されている。また、対物レンズ6は
実施例1に示したように、平行光に対しては、基板厚が
薄い方の光記録媒体7に最適化されており、基板厚の厚
い方の光記録媒体8に対しては、発散光に対して収差が
補正され、対物レンズ6の有効径いっぱいに光束が入射
したとき、光ディスク側のNA2 が所望の値になるよう
に設計されている。すなわち、対物レンズ6としては、
実施例1から3のいずれかに記載の対物レンズが用いら
れる。また、ビームスプリッター(BS)4は、波長に
より分離する方式のものでも、偏光により分離する方式
のものでもよい。
At this time, the second coupling lens 32
The second coupling lens 32 is designed such that the divergent light from the lens corrects spherical aberration due to the difference in substrate thickness between the first and second optical recording media 7 and 8. Further, as shown in the first embodiment, the objective lens 6 is optimized for an optical recording medium 7 having a smaller substrate thickness for parallel light, and is adapted to an optical recording medium 8 having a larger substrate thickness. On the other hand, it is designed such that the aberration is corrected for the divergent light, and the NA2 on the optical disk side becomes a desired value when the light beam enters the entire effective diameter of the objective lens 6. That is, as the objective lens 6,
The objective lens described in any one of Embodiments 1 to 3 is used. The beam splitter (BS) 4 may be of a type that separates by wavelength or a type that separates by polarization.

【0043】光記録媒体7(8)を反射した光は、もと
の経路をたどり、それぞれのホログラム21,22に入
射して回折され、情報信号、サーボ信号(フォーカスサ
ーボ信号、トラックサーボ信号)検出用の光検出器91
(92)に入射する。
The light reflected by the optical recording medium 7 (8) follows the original path, enters each of the holograms 21 and 22 and is diffracted, and the information signal and the servo signal (focus servo signal, track servo signal) Photodetector 91 for detection
(92).

【0044】図8に示すように、それぞれのホログラム
21(22)は3つの領域A,B,Cからなり、この3
つの領域A,B,Cにより3方向に光が回折され、図9
に示す4分割光検出器91(92)に入射する。ここ
で、ホログラム21(22)の領域Aで回折した光は、
光検出器91(92)上の領域EとFの中央に入射し、
ナイフエッジ法によりフォーカスサーボ信号(=E−
F)を検出される。また、ホログラム21(22)の領
域B,Cで回折した光は、それぞれ光検出器91(9
2)上のG,Hの領域に入射し、トラックサーボ信号
(=G−H)を検出される。また、情報信号は、E,
F,G,Hの総和出力(一部でもよい)から検出され
る。
As shown in FIG. 8, each hologram 21 (22) is composed of three areas A, B and C.
The light is diffracted in three directions by the three regions A, B, and C, and FIG.
And enters the four-divided photodetector 91 (92). Here, the light diffracted in the area A of the hologram 21 (22) is
The light enters the center of the regions E and F on the photodetector 91 (92),
Focus servo signal (= E-
F) is detected. The lights diffracted in the regions B and C of the hologram 21 (22) are respectively detected by the photodetectors 91 (9).
2) The light enters the upper G and H regions, and a track servo signal (= GH) is detected. The information signal is E,
It is detected from the sum total output of F, G, and H (may be a part).

【0045】図7の光ピックアップにおいては、ホログ
ラム(HOE)21,22を偏光性ホログラム(偏光性
回折格子)で構成することもできる。偏光性回折格子と
は格子溝に入射する光の偏光状態により透過あるいは回
折を生じる光学素子である。この偏光性回折格子は、例
えば文献1”小野雄三「偏光性ホログラム光学素子」O
plus E 1991年3月、PP.86〜90”に開示されているよ
うな、材料にLiNbO3 を用いた偏光性ホログラムで
も、文献2”前田英雄、他「光磁気ヘッド用高密度デュ
アルグレーティング」光学 第20巻第8号(1991年8
月)”に開示されているような、狭ピッチ(波長λの1
/2程度)、深溝の回折格子でもよい。
In the optical pickup shown in FIG. 7, the holograms (HOEs) 21 and 22 may be constituted by polarizing holograms (polarizing diffraction gratings). A polarizing diffraction grating is an optical element that causes transmission or diffraction depending on the polarization state of light incident on a grating groove. This polarizing diffraction grating is described, for example, in Document 1 “Yuzo Ono“ Polarizing hologram optical element ”O
plus E A polarizing hologram using LiNbO 3 as a material as disclosed in PP.86-90 ”, March 1991, is also disclosed in Reference 2“ Hideo Maeda, et al. “High-density dual grating for magneto-optical head”. Optics Vol.20 No.8 (August 1991
Moon) ”, a narrow pitch (1 of wavelength λ)
/ 2), or a deep groove diffraction grating.

【0046】このとき、光源であるLD11,LD12
と光記録媒体の間にλ/4板が必要となる。特に、前述
したようにLD11とLD12の波長が異なる場合は、
2つの波長に対してλ/4板となるように設計されたも
のを用いることがよい。λ/4板は、水晶などの複屈折
材料によるものでも、蒸着膜等で構成したものでもよ
い。また、カップリングレンズ31,32は共通化する
ことも可能である。この場合、ビームスプリッター4と
対物レンズ6の間にカップリングレンズが設置される構
成となる。
At this time, the light sources LD11 and LD12
Λ / 4 plate is required between the optical recording medium. In particular, when the wavelengths of LD11 and LD12 are different as described above,
It is preferable to use one designed to be a λ / 4 plate for two wavelengths. The λ / 4 plate may be made of a birefringent material such as quartz, or may be made of a deposited film or the like. Further, the coupling lenses 31 and 32 can be shared. In this case, a coupling lens is provided between the beam splitter 4 and the objective lens 6.

【0047】(実施例5)図10は本発明の別の実施例を
示す対物レンズの構成説明図である。本実施例の対物レ
ンズ6は、基板厚の薄い第1の光ディスク7に対してN
A1 で集光する最外側の光線と、基板厚の厚い第2の光
ディスク8に対してNA2で集光する最外側の光線と
が、レンズ第2面を通過する位置が等しくなるように設
計されており、図3,4に示した対物レンズと同様に、
レンズ6の第1面には絞りとなる膜6bがコーティング
されている。
(Embodiment 5) FIG. 10 is a structural explanatory view of an objective lens showing another embodiment of the present invention. The objective lens 6 according to the present embodiment is arranged such that the first optical disc 7 having a small substrate thickness is N
The outermost light beam condensed by A1 and the outermost light beam condensed by NA2 on the second optical disk 8 having a large substrate thickness are designed so that the positions passing through the second surface of the lens are equal. And like the objective lens shown in FIGS.
The first surface of the lens 6 is coated with a film 6b serving as an aperture.

【0048】(実施例6)図11は本発明の別の実施例を
示す対物レンズの構成説明図である。本実施例の対物レ
ンズ6では、光源側に絞り(アパーチャ)6aが配設さ
れ、さらにレンズ6の第2面には、図5,6に示した対
物レンズと同様に、絞りとなる膜6cがコーティングさ
れている。図11の実施例では、図を見やすくするため
基板厚が厚い光ディスク8のときのみ示している。
(Embodiment 6) FIG. 11 is an explanatory view of the structure of an objective lens showing another embodiment of the present invention. In the objective lens 6 of the present embodiment, a stop (aperture) 6a is provided on the light source side, and a film 6c serving as a stop is provided on the second surface of the lens 6, similarly to the objective lens shown in FIGS. Is coated. In the embodiment shown in FIG. 11, only the optical disk 8 having a large substrate thickness is shown for the sake of clarity.

【0049】図11において、最初の絞り6aを通過し
た光束は対物レンズ6で集光されるが、NAが大きく収
差が大きく発生する外周光は第2面以降にある絞り(膜
6c)により遮光され、NA2で絞り込まれる光束のみ
光ディスク8に向かう。このとき、薄い基板厚の光ディ
スクのときは、絞り6aを通過した光束は、対物レンズ
6で集光され、膜6cの光軸側の端部(点P)を通る光
線が丁度NA1で集光するように設計されている。請求
項4は、上記のように集光光束の最外光線が対物レンズ
の第2面(ディスク側)のある同じ点(図11の点P)
を通過し、薄い基板厚の光ディスクのときはNA1で集
光し、厚い基板厚の光ディスクのときはNA2で集光す
る対物レンズと絞りの構成である(図5,6の対物レン
ズに相当する)。
In FIG. 11, the light beam passing through the first stop 6a is condensed by the objective lens 6, but the peripheral light having a large NA and causing large aberration is shielded by the stop (film 6c) located on the second and subsequent surfaces. Then, only the light beam narrowed down by NA2 is directed to the optical disk 8. At this time, in the case of an optical disk having a small substrate thickness, the light beam passing through the stop 6a is condensed by the objective lens 6, and the light beam passing through the optical axis side end (point P) of the film 6c is condensed exactly at NA1. Designed to be. The fourth point is the same point (point P in FIG. 11) where the outermost ray of the condensed light beam is on the second surface (disk side) of the objective lens as described above.
And an objective lens and a stop that converge at NA1 for an optical disk with a thin substrate thickness and converge at NA2 for an optical disk with a large substrate thickness (corresponding to the objective lens in FIGS. 5 and 6). ).

【0050】尚、図10、図11の対物レンズ6も、前
述の実施例1〜3と同様に、第1面を凸面とし、両面が
非球面の非球面レンズである。また、図10、図11の
対物レンズも図7に示した光ピックアップに用いること
ができる。
The objective lens 6 shown in FIGS. 10 and 11 is also an aspheric lens having a convex first surface and both aspheric surfaces, as in the first to third embodiments. 10 and 11 can also be used in the optical pickup shown in FIG.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1または2
または3に記載の発明によれば、光記録媒体(光ディス
ク)の基板厚の違いにより対物レンズの絞り径を変える
必要がないため、基板厚による開口切り替えが不要な対
物レンズを実現でき、従来の開口切り替えの素子、機構
が不要となり、簡易で低コストの光学系を構成すること
ができる。
As described above, claim 1 or claim 2
According to the invention described in (3), it is not necessary to change the aperture diameter of the objective lens due to a difference in the substrate thickness of the optical recording medium (optical disk). An element and a mechanism for switching the aperture are not required, and a simple and low-cost optical system can be configured.

【0052】請求項4に記載の発明によれば、光記録媒
体(光ディスク)の基板厚の違いにより対物レンズの絞
り径を変える必要がないため、基板厚による開口切り替
えが不要な対物レンズを実現でき、従来の開口切り替え
の素子、機構が不要となり、簡易で低コストの光学系を
構成することができる。また、レンズ入射側で光束を制
限していないので、基板厚が厚い光ディスクに対して収
差を補正しやすい内周光のみを使うことができるので
(図11)、レンズの設計がし易いという利点が有る。
According to the fourth aspect of the present invention, it is not necessary to change the aperture diameter of the objective lens due to the difference in the substrate thickness of the optical recording medium (optical disk). This eliminates the need for a conventional aperture switching element or mechanism, and can provide a simple and low-cost optical system. In addition, since the light flux is not restricted on the lens incident side, only the inner peripheral light that can easily correct aberration can be used for an optical disk having a large substrate thickness (FIG. 11), which is advantageous in that the lens can be easily designed. There is.

【0053】請求項5に記載の発明によれば、請求項2
または3または4の効果に加え、基板厚の厚い光ディス
クに対しても、基板厚が薄い光ディスクに対しても、コ
マ収差の影響が少なく、光ピックアップに用いた際に良
好な記録再生が可能となる。
According to the invention set forth in claim 5, claim 2 is provided.
In addition to the effects of 3 or 4, the effect of coma aberration is small even on an optical disk having a large substrate thickness or an optical disk having a small substrate thickness, and good recording and reproduction can be performed when used in an optical pickup. Become.

【0054】請求項6に記載の発明によれば、請求項1
から5のいずれかの効果に加え、絞りを簡易で安価なア
パーチャで構成できる。また、レンズ取り付け部にアパ
ーチャとしての開口を一体成形できるので、構成が簡易
にできる。
According to the invention set forth in claim 6, according to claim 1,
In addition to the effects of any one of the above, the aperture can be configured with a simple and inexpensive aperture. Further, since the opening as an aperture can be integrally formed in the lens mounting portion, the configuration can be simplified.

【0055】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
から5のいずれかの効果に加え、絞りに相当する機能部
分が、対物レンズに蒸着等によるコーティング膜で設け
られているので、独立の絞り(部品)を必要とせず、光
学系として簡易な構成が可能となる。
According to the invention of claim 7, according to claim 1,
In addition to the effects of any one of the above, the functional part equivalent to the aperture is provided on the objective lens with a coating film formed by vapor deposition or the like, so that an independent aperture (parts) is not required, and a simple configuration as an optical system. Becomes possible.

【0056】請求項8に記載の発明によれば、請求項1
から7のいずれかの効果に加え、光源側の第1面が凸面
で両面を非球面としたことにより、良好に球面収差を補
正することができる。
According to the invention described in claim 8, according to claim 1
In addition to the effects of any one of the above, the first surface on the light source side is convex and both surfaces are aspherical, so that spherical aberration can be favorably corrected.

【0057】請求項9に記載の発明によれば、請求項1
から8のいずれかに記載の対物レンズを用いたことによ
り、部品点数が少なくなり、安価で簡易な構成の2基板
厚、2波長対応の光ピックアップを提供することができ
る。
According to the ninth aspect of the present invention, the first aspect is provided.
By using the objective lens described in any one of the above, the number of components is reduced, and an inexpensive and simple optical pickup having a two-substrate thickness and two wavelengths can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す対物レンズの構成説明
図であり、(a)はDVD等の基板厚が薄い光ディスク
に光束を集光している状態、(b)はCD等の基板厚が
厚い光ディスクに光束を集光している状態を示す図であ
る。
FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams of a configuration of an objective lens according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a state in which a light beam is focused on an optical disk such as a DVD having a small substrate thickness, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a state where a light beam is condensed on an optical disk having a large substrate thickness.

【図2】図1に示す構成の対物レンズの具体的な形状例
と基板厚が異なる2種類の光ディスクに対する集光状態
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a specific example of the shape of an objective lens having the configuration shown in FIG. 1 and a light focusing state on two types of optical disks having different substrate thicknesses.

【図3】本発明の別の実施例を示す対物レンズの構成説
明図であり、(a)はDVD等の基板厚が薄い光ディス
クに光束を集光している状態と絞りの形状を示してお
り、(b)はCD等の基板厚が厚い光ディスクに光束を
集光している状態を示す図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a configuration of an objective lens showing another embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) shows a state in which a light beam is condensed on an optical disk such as a DVD having a thin substrate and the shape of an aperture. FIG. 4B is a diagram showing a state where a light beam is focused on an optical disk such as a CD having a thick substrate.

【図4】図3に示す構成の対物レンズの具体的な形状例
と基板厚が異なる2種類の光ディスクに対する集光状態
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the shape of the objective lens having the configuration shown in FIG. 3 and a light focusing state on two types of optical discs having different substrate thicknesses.

【図5】本発明の別の実施例を示す対物レンズの構成説
明図であり、(a)はDVD等の基板厚が薄い光ディス
クに光束を集光している状態と絞りの形状を示してお
り、(b)はCD等の基板厚が厚い光ディスクに光束を
集光している状態を示す図である。
5A and 5B are explanatory diagrams illustrating a configuration of an objective lens according to another embodiment of the present invention. FIG. 5A illustrates a state in which a light beam is condensed on an optical disk such as a DVD having a thin substrate and the shape of an aperture. FIG. 4B is a diagram showing a state where a light beam is focused on an optical disk such as a CD having a thick substrate.

【図6】図5に示す構成の対物レンズの具体的な形状例
と基板厚が異なる2種類の光ディスクに対する集光状態
を示す図である。
6 is a diagram showing a specific example of the shape of the objective lens having the configuration shown in FIG. 5 and a light focusing state on two types of optical discs having different substrate thicknesses.

【図7】本発明の別の実施例を示す光ピックアップの概
略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an optical pickup showing another embodiment of the present invention.

【図8】図7に示す光ピックアップのホログラムの構成
例を示す平面図である。
8 is a plan view showing a configuration example of a hologram of the optical pickup shown in FIG.

【図9】図7に示す光ピックアップの光検出器の構成例
を示す平面図である。
9 is a plan view showing a configuration example of a photodetector of the optical pickup shown in FIG.

【図10】本発明の別の実施例を示す対物レンズの構成
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a configuration of an objective lens showing another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の別の実施例を示す対物レンズの構成
説明図である。
FIG. 11 is a structural explanatory view of an objective lens showing another embodiment of the present invention.

【図12】従来技術の一例を示す光ピックアップの概略
構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an optical pickup showing an example of a conventional technique.

【図13】従来の対物レンズの開口の切り替えに用いら
れる位相膜の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a phase film used for switching the aperture of a conventional objective lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4:ビームスプリッター(BS) 5:偏向プリズム(DP) 6:対物レンズ(OL) 6a:絞り(アパーチャ) 6b:コーティング膜(レンズの第1面に設けた絞り) 6c:コーティング膜(レンズの第2面に設けた絞り) 7:基板厚の薄い光ディスク(光記録媒体) 8:基板厚の厚い光ディスク(光記録媒体) 11,12:半導体レーザー(LD) 21,22:ホログラム(HOE) 31,32:カップリングレンズ(CL) 91,92:光検出器 4: Beam splitter (BS) 5: Deflection prism (DP) 6: Objective lens (OL) 6a: Aperture (aperture) 6b: Coating film (aperture provided on the first surface of the lens) 6c: Coating film (a lens 7: optical disk with thin substrate (optical recording medium) 8: optical disk with thick substrate (optical recording medium) 11, 12: semiconductor laser (LD) 21, 22: hologram (HOE) 31, 32: Coupling lens (CL) 91, 92: Photodetector

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源からの光束を異なる基板厚の光記録媒
体の記録面に透明基板側から集光し、情報の記録または
再生または消去を行う光ピックアップの対物レンズにお
いて、 対物レンズに入射あるいは対物レンズから出射する光束
径を制限する絞りを備え、その絞り面により制限された
光束径が前記光記録媒体の種類(基板厚)によらず同一
であることを特徴とする対物レンズ。
An objective lens of an optical pickup for recording, reproducing or erasing information by condensing a light beam from a light source on a recording surface of an optical recording medium having a different substrate thickness from a transparent substrate side. An objective lens comprising a stop for limiting the diameter of a light beam emitted from the objective lens, wherein the light beam diameter restricted by the stop surface is the same regardless of the type (substrate thickness) of the optical recording medium.
【請求項2】請求項1記載の対物レンズにおいて、第1
の基板厚を有する光記録媒体には開口数NA1で良好に
集光し、第2の基板厚を有する光記録媒体には開口数N
A2で良好に集光し、各々の基板厚の光記録媒体に対
し、対物レンズの光源側の第1面における最外光束の位
置が等しいことを特徴とする対物レンズ。
2. The objective lens according to claim 1, wherein:
An optical recording medium having a substrate thickness of is well focused at a numerical aperture NA1, and an optical recording medium having a second substrate thickness has a numerical aperture of N
An objective lens wherein the outermost light beam is converged satisfactorily at A2 and the position of the outermost light beam on the first surface on the light source side of the objective lens is equal to the optical recording medium of each substrate thickness.
【請求項3】請求項1または2記載の対物レンズにおい
て、焦点距離f1で、第1の基板厚を有する光記録媒体
には物体距離無限遠の光束(平行光)に対し開口数NA
1で良好に集光し、第2の基板厚を有する光記録媒体に
は有限物体距離にある光源から出射し開口半径f1×N
A1の絞り面を通過した光束(発散光)に対し開口数N
A2で良好に集光することを特徴とする対物レンズ。
3. An objective lens according to claim 1, wherein the optical recording medium having a first substrate thickness at a focal length f1 has a numerical aperture NA for a light beam (parallel light) at an infinite object distance.
In the optical recording medium having the second substrate thickness, the light is emitted from the light source at a finite object distance and the aperture radius is f1 × N.
The numerical aperture N for the light flux (divergent light) that has passed through the aperture surface of A1
An objective lens characterized in that it condenses well in A2.
【請求項4】請求項1記載の対物レンズにおいて、第1
の基板厚を有する光記録媒体には開口数NA1で良好に
集光し、第2の基板厚を有する光記録媒体には開口数N
A2で良好に集光し、各々の基板厚の光記録媒体に対
し、対物レンズの光記録媒体に最も近い面における最外
光束の位置が等しいことを特徴とする対物レンズ。
4. The objective lens according to claim 1, wherein
An optical recording medium having a substrate thickness of is well focused at a numerical aperture NA1, and an optical recording medium having a second substrate thickness has a numerical aperture of N
An objective lens, wherein the position of the outermost light beam on the surface of the objective lens closest to the optical recording medium is equal to that of the optical recording medium of each substrate thickness, which is well focused at A2.
【請求項5】請求項2または3または4記載の対物レン
ズにおいて、開口数NA1は、 0.55≦NA1≦0.65 であり、開口数NA2は、 NA2≦0.55 であることを特徴とする対物レンズ。
5. The objective lens according to claim 2, wherein the numerical aperture NA1 is 0.55 ≦ NA1 ≦ 0.65, and the numerical aperture NA2 is NA2 ≦ 0.55. Objective lens.
【請求項6】請求項1から5のいずれかに記載の対物レ
ンズにおいて、光束を制限する絞りは、円形開口部を有
するアパーチャであることを特徴とする対物レンズ。
6. The objective lens according to claim 1, wherein the aperture for restricting a light beam is an aperture having a circular opening.
【請求項7】請求項1から5のいずれかに記載の対物レ
ンズにおいて、光束を制限する絞りは、光を透過させな
いコーティング膜を対物レンズに施して形成されている
ことを特徴とする対物レンズ。
7. The objective lens according to claim 1, wherein the stop for restricting a light beam is formed by applying a coating film that does not transmit light to the objective lens. .
【請求項8】請求項1から7のいずれかに記載の対物レ
ンズにおいて、光源側の第1面が凸面で、両面が非球面
であることを特徴とする対物レンズ。
8. The objective lens according to claim 1, wherein the first surface on the light source side is convex and both surfaces are aspherical.
【請求項9】光源からの光束を対物レンズにより異なる
基板厚の光記録媒体の記録面に透明基板側から集光し、
情報の記録または再生または消去を行う光ディスクドラ
イブの光ピックアップにおいて、 前記対物レンズに、請求項1から8のいずれかに記載の
対物レンズを用いたことを特徴とする光ピックアップ。
9. A light beam from a light source is focused by an objective lens onto a recording surface of an optical recording medium having a different substrate thickness from a transparent substrate side,
An optical pickup for an optical disc drive for recording, reproducing or erasing information, wherein the objective lens according to any one of claims 1 to 8 is used as the objective lens.
JP9253877A 1997-09-18 1997-09-18 Objective lens and optical pickup Pending JPH1196581A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011034673A (en) * 2000-05-12 2011-02-17 Konica Minolta Holdings Inc Optical pickup device
JP2011108358A (en) * 2011-03-02 2011-06-02 Konica Minolta Holdings Inc Optical pickup device and recording device, and reproducing device
US8822882B2 (en) 2002-06-10 2014-09-02 New Wave Research Scribing sapphire substrates with a solid state UV laser with edge detection

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