JPWO2008114593A1 - Optical pickup device and objective optical element - Google Patents

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勇一 新
大田 耕平
耕平 大田
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Abstract

複雑な機構を用いることなく、低コストで、同一の光束を用いるBDとHDの一つの対物光学素子での互換を可能とする光ピックアップ装置及び対物光学素子を提供するため、波長λ1(380nm<λ1<450nm)の第1光束を出射する第1光源と、第1光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有する光ピックアップ装置において、対物光学素子は、少なくとも、光軸を含む第1領域と、第1領域の周囲の第2領域とに分割され、第1領域を通過した前記第1光束は第1光ディスク及び第2光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、第2領域を通過した第1光束は第1光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、集光光学系は、対物光学素子の前記第1領域に相当する領域に補正面を有し、補正面は、段差によって光軸を中心とする同心円状の複数の領域に分割されている。In order to provide an optical pickup device and an objective optical element that can be compatible with one objective optical element of BD and HD that use the same light beam at low cost without using a complicated mechanism, a wavelength λ1 (380 nm <380 nm < In an optical pickup apparatus having a condensing optical system having a first light source that emits a first light flux of λ1 <450 nm and an objective optical element for condensing the first light flux on an information recording surface of an optical disc. The element is divided into at least a first region including the optical axis and a second region around the first region, and the first light flux that has passed through the first region is recorded on the first optical disc and the second optical disc. Alternatively, the first light beam that has been used for reproduction and passed through the second area is used for recording and / or reproduction of the first optical disk, and the condensing optical system has a correction surface in an area corresponding to the first area of the objective optical element. The correction surface is divided into a plurality of concentric regions centered on the optical axis by steps.

Description

本発明は、同一の波長の光束を用いて異なる種類の光ディスクに対して互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置及び対物光学素子に関する。   The present invention relates to an optical pickup device and an objective optical element capable of recording and / or reproducing information interchangeably for different types of optical disks using light beams having the same wavelength.

近年、波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び/又は再生(以下、「記録及び/又は再生」を「記録/再生」と記載する)を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、NA0.85、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBlu−ray Disc(以下、BDという)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4、7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1層あたり約25GBの情報の記録が可能であり、又、NA0.65、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるHD DVD(以下、HDという)では、直径12cmの光ディスクに対して、1層あたり約15GBの情報の記録が可能である。   In recent years, research and development of high-density optical disc systems that can record and / or reproduce information (hereinafter, “recording and / or reproduction” is referred to as “recording / reproduction”) using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm. Development is progressing rapidly. As an example, in an optical disc for recording / reproducing information with specifications of NA 0.85 and light source wavelength 405 nm, so-called Blu-ray Disc (hereinafter referred to as BD), DVD (NA 0.6, light source wavelength 650 nm, storage capacity 4, 7 GB) Can record information of about 25 GB per layer on an optical disk having a diameter of 12 cm, which is the same size as the above, and an optical disk for recording / reproducing information with specifications of NA 0.65 and light source wavelength 405 nm, so-called HD With a DVD (hereinafter referred to as HD), information of about 15 GB per layer can be recorded on an optical disk having a diameter of 12 cm.

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

特に、BDとHDについては、使用する光束の波長が同一であるにも関わらずそれぞれの保護基板の厚さが異なるため、波長差を利用して保護基板の厚さの差に基づいて発生する球面収差を補正することが困難である。従って、他の光ディスクとの互換に比べて、一つの対物光学素子を用いてBDとHDの互換性を持たせることはより困難であった。   In particular, BD and HD are generated based on the difference in the thickness of the protective substrate using the wavelength difference because the thickness of each protective substrate is different even though the wavelength of the light beam used is the same. It is difficult to correct spherical aberration. Therefore, it is more difficult to provide compatibility between BD and HD using a single objective optical element, as compared with compatibility with other optical disks.

そのような中、特許文献1には、液晶を用いて、BDとHDの記録/再生時に異なる収差を与え、一つの対物光学素子での互換を可能としている対物光学素子及び光ピックアップ装置が記載されている。   Under such circumstances, Patent Document 1 describes an objective optical element and an optical pickup device that use liquid crystal to give different aberrations during recording / reproduction of BD and HD, and enable compatibility with one objective optical element. Has been.

また、特許文献2には、回折効果を用いて同一波長の光束を振り分けることで、一つの対物光学素子でBDとHDの互換を可能としているピックアップ装置が記載されている。
特開2007−26540号公報 特開2006−147069号公報
Patent Document 2 describes a pickup device that enables compatibility between BD and HD with a single objective optical element by sorting light beams having the same wavelength using a diffraction effect.
JP 2007-26540 A JP 2006-147069 A

然るに、上記の特許文献1に記載された光ピックアップ装置は、液晶を必要とするため、電力の供給、電気的制御などが必要となり、機構が複雑化し、コストが高くなってしまうという問題があった。   However, since the optical pickup device described in Patent Document 1 requires a liquid crystal, power supply and electrical control are necessary, which complicates the mechanism and increases the cost. It was.

また、上記の特許文献2に記載された光ピックアップ装置のように、回折効果を用いてBDとHDの互換を実現する場合、例えば光源から回折構造を通過して一方の光ディスクへ向かう光の利用効率(ここでいう利用効率は、対物光学素子の光源側の光学面に入射した光量に対して、光ディスク上のスポットに寄与する光量の比率)が40%(理論上50%を超えない)であるとすると、光ディスクから同じ回折構造を通過して光検出器に向かう光の利用効率(ここでいう利用効率は、対物光学素子の光ディスク側の光学面に入射した光量に対して、光検出器上のスポットに寄与する光量の比率)は40%になるから、トータルの利用効率で(ここでいう利用効率は、対物光学素子の光源側の光学面に入射した光量に対して、光検出器上のスポットに寄与する光量の比率)16%の光しか利用できず、光源の発光強度を大幅に高める必要があり実用化は困難であるといえる。   In addition, as in the optical pickup device described in Patent Document 2 above, when realizing the compatibility between BD and HD using a diffraction effect, for example, use of light passing from a light source to one optical disk through a diffraction structure Efficiency (utilization efficiency here is the ratio of the amount of light that contributes to the spot on the optical disk to the amount of light incident on the optical surface on the light source side of the objective optical element) is 40% (theoretically does not exceed 50%). If there is, the utilization efficiency of light traveling from the optical disk through the same diffractive structure toward the photodetector (the utilization efficiency here refers to the amount of light incident on the optical surface of the objective optical element on the optical disk side) The ratio of the amount of light that contributes to the upper spot) is 40%, so the total use efficiency (here, the use efficiency is the photodetector with respect to the amount of light incident on the optical surface on the light source side of the objective optical element). Upper Tsu ratio bets contributing amount) 16% of the light only can be utilized to increase the emission intensity of the light source greatly need practical can be said to be difficult.

本発明は、上述の問題を考慮したものであり、複雑な機構を用いることなく、低コストで、同一の光束を用いるBDとHDを、一つの対物光学素子での互換を可能とし、しかも、光利用効率の高い光ピックアップ装置及び対物光学素子を提供することを目的とする。   The present invention takes the above-mentioned problems into consideration, enables BD and HD using the same light beam to be compatible with one objective optical element at low cost without using a complicated mechanism, and An object of the present invention is to provide an optical pickup device and an objective optical element with high light utilization efficiency.

請求の範囲第1項に記載の光ピックアップ装置は、波長λ1(380nm<λ1<450nm)の第1光束を出射する第1光源と、前記第1光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、前記第1光束を厚さt1の保護層を有する第1光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行い、前記第1光束を厚さt2(t1<t2)の保護層を有する第2光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、前記対物光学素子は、少なくとも、前記光軸を含む第1領域と、前記第1領域の周囲の第2領域とに分割され、前記第1領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスク及び前記第2光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、前記第2領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、前記集光光学系は、前記対物光学素子の前記第1領域に相当する領域に補正面を有し、前記補正面は、段差によって光軸を中心とする同心円状の複数の領域に分割されていることを特徴とする。   An optical pickup device according to claim 1 condenses a first light source that emits a first light beam having a wavelength λ1 (380 nm <λ1 <450 nm) and an information recording surface of an optical disc. For recording and / or reproducing information by condensing the first light flux on an information recording surface of a first optical disc having a protective layer having a thickness t1. In the optical pickup apparatus for performing information recording and / or reproduction by condensing the first light flux on an information recording surface of a second optical disc having a protective layer having a thickness t2 (t1 <t2). The optical element is divided into at least a first region including the optical axis and a second region around the first region, and the first light flux that has passed through the first region is the first optical disc and the Second light The first light beam used for recording and / or reproducing a disc and passing through the second area is used for recording and / or reproducing the first optical disc, and the condensing optical system is connected to the objective optical element. A correction surface is provided in a region corresponding to the first region, and the correction surface is divided into a plurality of concentric regions centered on the optical axis by a step.

請求の範囲第2項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項に記載の発明において、前記補正面の前記複数の領域には、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び/又は再生ができるように集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上では集光しない第1光ディスク専用領域と、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上では集光せず、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上で情報の記録及び/又は再生ができるように集光する第2光ディスク専用領域とが含まれることを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the first light beam that has passed through the plurality of regions of the correction surface is information on the first optical disc. The first optical disc is focused so that information can be recorded and / or reproduced on the recording surface, and the first luminous flux that has passed therethrough is not condensed on the information recording surface of the second optical disc, and the first optical disc that has passed therethrough. A first light beam is not condensed on the information recording surface of the first optical disk, and the first light beam that has passed through is condensed so that information can be recorded and / or reproduced on the information recording surface of the second optical disk. 2 optical disc dedicated area.

請求の範囲第3項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第2項に記載の発明において、前記第1光ディスクがBDであり、前記第2光ディスクがHDであることを特徴とする。   The optical pickup device described in claim 3 is characterized in that, in the invention described in claim 2, the first optical disc is a BD and the second optical disc is an HD.

請求の範囲第4項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第3項にいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記複数の領域には、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上にも集光する領域が含まれることを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the first light flux that has passed through the plurality of regions of the correction surface is provided. Includes a region in which the first light beam is condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the first light flux that has passed therethrough is also condensed on the information recording surface of the second optical disc.

請求の範囲第5項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子は、単玉のレンズからなり、前記対物光学素子が前記補正面を有することを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the objective optical element is a single lens, and the objective optical element Has the correction surface.

請求の範囲第6項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子の光学面に設けられた全ての段差の光軸方向の符号込みの長さの和Δ(符号は、前記各段差の光軸に近い側の領域が遠い側の領域よりも光路が短くなる場合を正とする)が以下の式、
0.1mm≦Δ≦1.0mm
を満たすことを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 6 is the optical axis of all steps provided on the optical surface of the objective optical element according to any one of claims 1 to 5. The sum Δ of the lengths of the direction codes (the sign is positive when the optical path is shorter in the area closer to the optical axis of each step than the area farther away) is:
0.1mm ≦ Δ ≦ 1.0mm
It is characterized by satisfying.

請求の範囲第7項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子は、第1光学素子と第2光学素子を有し、前記第1光学素子が前記補正面を有することを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 7 is the optical pickup device according to any one of claims 1 to 4, wherein the objective optical element includes a first optical element and a second optical element. The first optical element has the correction surface.

請求の範囲第8項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第7項に記載の発明において、前記第1光学素子は平板状の素子であり、前記第2光学素子は非球面レンズであることを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 8 is the optical pickup apparatus according to claim 7, wherein the first optical element is a flat element and the second optical element is an aspheric lens. It is characterized by that.

請求の範囲第9項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のa倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする。但し、aは、0以外の正の整数である。   The optical pickup device according to claim 9 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the step amount of the step of the correction surface is set to the first light flux. Thus, the step amount gives an optical path difference a times the wavelength λ1. However, a is a positive integer other than 0.

請求の範囲第10項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のb倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする。但し、bは、0又は正の整数+xであり、xは、0.4以上、0.6以下である。   The optical pickup device according to claim 10 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the step amount of the step on the correction surface is relative to the first light flux. Thus, the step difference amount gives an optical path difference of b times the wavelength λ1. However, b is 0 or a positive integer + x, and x is 0.4 or more and 0.6 or less.

請求の範囲第11項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のc倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする。但し、cは、0又は正の整数+yであり、yは、0より大きく、0.4未満か、0.6より大きく、1未満である。   The optical pickup device according to claim 11 is the invention according to any one of claims 1 to 8, wherein the step amount of the step on the correction surface is relative to the first light flux. And a step difference amount that gives an optical path difference of c times the wavelength λ1. However, c is 0 or a positive integer + y, and y is greater than 0, less than 0.4, greater than 0.6, and less than 1.

請求の範囲第12項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第11項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、3以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 12 is the invention according to any one of claims 1 to 11, wherein the objective optical element is configured to match the first region and the second region. And having an annular zone of 3 or more and 10 or less.

請求の範囲第13項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第12項に記載の発明において、前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、5以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする。   The optical pickup device according to claim 13 is the optical pickup device according to claim 12, wherein the objective optical element includes the first region and the second region in a range of 5 or more and 10 or less. It is characterized by having an annular zone.

請求の範囲第14項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項〜第13項のいずれかに記載の発明において、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスと、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスとが異なることを特徴とする。   An optical pickup device according to a fourteenth aspect of the present invention is the optical pickup device according to any one of the first to thirteenth aspects of the invention, wherein the objective optical element is recorded and / or reproduced at the time of the first optical disc. The working distance is different from the working distance of the objective optical element during recording and / or reproduction of the second optical disc.

請求の範囲第15項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第14項に記載の発明において、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD1と、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD2とが、以下の条件式、
−0.36mm ≦ WD1−WD2 ≦ 0.17mm
を満たすことを特徴とする。
The optical pickup device according to claim 15 is the optical pickup apparatus according to claim 14, in which the working distance WD1 of the objective optical element during recording and / or reproduction of the first optical disc, 2 Working distance WD2 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the optical disc is the following conditional expression:
-0.36mm ≤ WD1-WD2 ≤ 0.17mm
It is characterized by satisfying.

請求の範囲第16項に記載の対物光学素子は、波長λ1(380nm<λ1<450nm)の第1光束を出射する第1光源と、前記第1光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、前記第1光束を厚さt1の保護層を有する第1光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行い、前記第1光束を厚さt2(t1<t2)の保護層を有する第2光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置に用いられる対物光学素子において、前記対物光学素子は、少なくとも、前記光軸を含む第1領域と、前記第1領域の周囲の第2領域とに分割され、前記第1領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスク及び前記第2光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、前記第2領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、前記対物光学素子は、前記対物光学素子の前記第1領域に相当する領域に補正面を有し、前記補正面は、段差によって光軸を中心とする同心円状の複数の領域に分割されていることを特徴とする。   The objective optical element according to claim 16 condenses a first light source that emits a first light beam having a wavelength of λ1 (380 nm <λ1 <450 nm) and an information recording surface of an optical disc. For recording and / or reproducing information by condensing the first light flux on an information recording surface of a first optical disc having a protective layer having a thickness t1. And an objective used in an optical pickup device for recording and / or reproducing information by focusing the first light beam on an information recording surface of a second optical disc having a protective layer having a thickness t2 (t1 <t2). In the optical element, the objective optical element is divided into at least a first region including the optical axis and a second region around the first region, and the first light flux that has passed through the first region is: The first optical device Used for recording and / or reproduction of a disk and the second optical disk, and the first light flux that has passed through the second region is used for recording and / or reproduction of the first optical disk, A correction surface is provided in a region corresponding to the first region of the objective optical element, and the correction surface is divided into a plurality of concentric regions centered on the optical axis by steps.

請求の範囲第17項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項に記載の発明において、前記補正面の前記複数の領域には、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び/又は再生ができるように集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上では集光しない第1光ディスク専用領域と、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上では集光せず、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上で情報の記録及び/又は再生ができるように集光する第2光ディスク専用領域とが含まれることを特徴とする。   The objective optical element according to claim 17 is the information according to claim 16, wherein the first light flux that has passed through the plurality of regions of the correction surface is information on the first optical disc. The first optical disc is focused so that information can be recorded and / or reproduced on the recording surface, and the first luminous flux that has passed therethrough is not condensed on the information recording surface of the second optical disc, and the first optical disc that has passed therethrough. A first light beam is not condensed on the information recording surface of the first optical disk, and the first light beam that has passed through is condensed so that information can be recorded and / or reproduced on the information recording surface of the second optical disk. 2 optical disc dedicated area.

請求の範囲第18項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第17項に記載の発明において、前記第1光ディスクがBDであり、前記第2光ディスクがHDであることを特徴とする。   The objective optical element described in claim 18 is characterized in that, in the invention described in claim 17, the first optical disc is a BD and the second optical disc is an HD.

請求の範囲第19項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第18項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記複数の領域には、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上にも集光する領域が含まれることを特徴とする。   The objective optical element according to claim 19 is the invention according to any one of claims 16 to 18, wherein the first light flux that has passed through the plurality of regions of the correction surface is provided. Includes a region in which the first light beam is condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the first light flux that has passed therethrough is also condensed on the information recording surface of the second optical disc.

請求の範囲第20項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第19項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子は、単玉のレンズからなり、前記対物光学素子が前記補正面を有することを特徴とする。   The objective optical element according to claim 20 is the invention according to any one of claims 16 to 19, wherein the objective optical element comprises a single lens, and the objective optical element Has the correction surface.

請求の範囲第21項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第20項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子の光学面に設けられた全ての段差の光軸方向の符号込みの長さの和Δ(符号は、前記各段差の光軸に近い側の領域が遠い側の領域よりも光路が短くなる場合を正とする)が以下の式、
0.1mm≦Δ≦1.0mm
を満たすことを特徴とする。
The objective optical element according to claim 21 is the optical axis of all steps provided on the optical surface of the objective optical element according to any one of claims 16 to 20. The sum Δ of the lengths of the direction codes (the sign is positive when the optical path is shorter in the area closer to the optical axis of each step than the area farther away) is:
0.1mm ≦ Δ ≦ 1.0mm
It is characterized by satisfying.

請求の範囲第22項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第19項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子は、第1光学素子と第2光学素子を有し、前記第1光学素子が前記補正面を有することを特徴とする。   The objective optical element according to claim 22 is the invention according to any one of claims 16 to 19, wherein the objective optical element has a first optical element and a second optical element. The first optical element has the correction surface.

請求の範囲第23項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第22項に記載の発明において、前記第1光学素子は平板状の光学素子であって、前記第2光学素子は非球面レンズであることを特徴とする。   The objective optical element according to claim 23 is the objective optical element according to claim 22, wherein the first optical element is a flat optical element, and the second optical element is an aspheric lens. It is characterized by being.

請求の範囲第24項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第23項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のa倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする。但し、aは、0以外の正の整数である。   The objective optical element according to Claim 24 is the invention according to any one of Claims 16 to 23, in which the step amount of the step on the correction surface is set with respect to the first light flux. Thus, the step amount gives an optical path difference a times the wavelength λ1. However, a is a positive integer other than 0.

請求の範囲第25項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第23項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のb倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする。但し、bは、0又は正の整数+xであり、xは、0.4以上、0.6以下である。   The objective optical element according to claim 25 is the invention according to any one of claims 16 to 23, in which the step amount of the step of the correction surface is set to the first light flux. Thus, the step difference amount gives an optical path difference of b times the wavelength λ1. However, b is 0 or a positive integer + x, and x is 0.4 or more and 0.6 or less.

請求の範囲第26項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第23項のいずれかに記載の発明において、前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のc倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする。但し、cは、0又は正の整数+yであり、yは、0より大きく、0.4未満か、0.6より大きく、1未満である。   The objective optical element according to Claim 26 is the invention according to any one of Claims 16 to 23, wherein the step amount of the step on the correction surface is relative to the first light flux. And a step difference amount that gives an optical path difference of c times the wavelength λ1. However, c is 0 or a positive integer + y, and y is greater than 0, less than 0.4, greater than 0.6, and less than 1.

請求の範囲第27項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第26項のいずれかに記載の発明において、前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、3以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする。   The objective optical element according to claim 27 is the invention according to any one of claims 16 to 26, wherein the objective optical element combines the first region and the second region. And having an annular zone of 3 or more and 10 or less.

請求の範囲第28項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第27項に記載の発明において、前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、5以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする。   The objective optical element according to claim 28 is the objective optical element according to claim 27, wherein the objective optical element is 5 or more and 10 or less in total of the first region and the second region. It is characterized by having an annular zone.

請求の範囲第29項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第16項〜第28項のいずれかに記載の発明において、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスと、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスとが異なることを特徴とする。   The objective optical element according to claim 29 is the invention according to any one of claims 16 to 28, wherein the objective optical element is recorded and / or reproduced on the first optical disc. The working distance is different from the working distance of the objective optical element during recording and / or reproduction of the second optical disc.

請求の範囲第30項に記載の対物光学素子は、請求の範囲第29項に記載の発明において、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD1と、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD2とが、以下の条件式、
−0.36mm ≦ WD1−WD2 ≦ 0.17mm
を満たすことを特徴とする。
The objective optical element according to claim 30 is the objective optical element according to claim 29, wherein a working distance WD1 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the first optical disc, 2 Working distance WD2 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the optical disc is the following conditional expression:
-0.36mm ≤ WD1-WD2 ≤ 0.17mm
It is characterized by satisfying.

本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第1光ディスク及び第2光ディスクに対して情報の記録/再生行うものである。光ピックアップ装置は、少なくとも一つの第一光源を有する。さらに、光ピックアップ装置は、第1光束を第1光ディスクの情報記録面上に集光させ、第1光束を第2光ディスクの情報記録面上に集光させるための集光光学系を有する。また、光ピックアップ装置は、第1光ディスク又は第2光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有する。   The optical pickup apparatus of the present invention records / reproduces information with respect to at least the first optical disc and the second optical disc. The optical pickup device has at least one first light source. Furthermore, the optical pickup device has a condensing optical system for condensing the first light flux on the information recording surface of the first optical disc and condensing the first light flux on the information recording surface of the second optical disc. The optical pickup device also includes a light receiving element that receives a reflected light beam from the information recording surface of the first optical disc or the second optical disc.

光ピックアップ装置が、第1光ディスク及び第2光ディスクに加えて、第3光ディスク及び/又は第4光ディスクの記録/再生を行う装置である場合は、第1光源の他に、第2光源及び/又は第3光源を有してもよい。光ピックアップ装置が、第1光ディスク及び第2光ディスクに加えて、第3光ディスク及び/又は第4光ディスクの記録/再生を行う装置である場合は、集光光学系は、第2光源からの第2光束を第3光ディスクの情報記録面上に集光させ、第3光源からの第3光束を第4光ディスクの情報記録面上に集光させる。また、光ピックアップ装置が、第1光ディスク及び第2光ディスクに加えて、第3光ディスク及び/又は第4光ディスクの記録/再生を行う装置である場合は、第3光ディスク又は第4光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有してもよい。   When the optical pickup device is a device for recording / reproducing the third optical disc and / or the fourth optical disc in addition to the first optical disc and the second optical disc, in addition to the first light source, the second light source and / or You may have a 3rd light source. When the optical pickup device is a device that records / reproduces the third optical disc and / or the fourth optical disc in addition to the first optical disc and the second optical disc, the condensing optical system receives the second light from the second light source. The light beam is condensed on the information recording surface of the third optical disk, and the third light beam from the third light source is condensed on the information recording surface of the fourth optical disk. Further, when the optical pickup device is a device for recording / reproducing the third optical disc and / or the fourth optical disc in addition to the first optical disc and the second optical disc, the information recording surface of the third optical disc or the fourth optical disc A light receiving element that receives the reflected light beam from the light source.

第1光ディスクは、厚さがt1の保護基板と情報記録面とを有する。第2光ディスクは厚さがt2(t1<t2)の保護基板と情報記録面とを有する。第1光ディスクと第2光ディスクは、記録/再生に用いられる光束の波長が同じである。第1光ディスクがBDであり、第2光ディスクがHDであることが好ましいが、これに限られるものではない。第3光ディスクや第4光ディスクを用いる場合、第3光ディスクは、厚さがt3(t2≦t3)の保護基板と情報記録面とを有する。第4光ディスクは、厚さがt4(t3<t4)の保護基板と情報記録面とを有する。第3光ディスクがDVDであり、第4光ディスクがCDであることが好ましいが、これに限られるものではない。なお、第1光ディスク、第2光ディスク、第3光ディスク又は第4光ディスクは、複数の情報記録面を有する複数層の光ディスクでもよい。   The first optical disc has a protective substrate having a thickness t1 and an information recording surface. The second optical disc has a protective substrate having a thickness t2 (t1 <t2) and an information recording surface. The first optical disc and the second optical disc have the same wavelength of light flux used for recording / reproduction. The first optical disk is preferably a BD and the second optical disk is preferably an HD, but the present invention is not limited to this. When the third optical disk or the fourth optical disk is used, the third optical disk has a protective substrate having a thickness t3 (t2 ≦ t3) and an information recording surface. The fourth optical disc has a protective substrate having a thickness t4 (t3 <t4) and an information recording surface. The third optical disk is preferably a DVD and the fourth optical disk is preferably a CD, but is not limited thereto. The first optical disc, the second optical disc, the third optical disc, or the fourth optical disc may be a multi-layer optical disc having a plurality of information recording surfaces.

BDは、NA0.85の対物光学素子により情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが0.1mm程度である。また、HDは、NA0.65乃至0.67の対物光学素子により情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが0.6mm程度である。更に、DVDとは、NA0.60〜0.67程度の対物光学素子により情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが0.6mm程度であるDVD系列光ディスクの総称であり、DVD−ROM、DVD−Video、DVD−Audio、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等を含む。また、本明細書においては、CDとは、NA0.45〜0.51程度の対物光学素子により情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが1.2mm程度であるCD系列光ディスクの総称であり、CD−ROM、CD−Audio、CD−Video、CD−R、CD−RW等を含む。尚、記録密度については、BDの記録密度が最も高く、次いでHD、DVD、CDの順に低くなる。   In the BD, information is recorded / reproduced by an objective optical element having an NA of 0.85, and the thickness of the protective substrate is about 0.1 mm. In the HD, information is recorded / reproduced by an objective optical element having an NA of 0.65 to 0.67, and the thickness of the protective substrate is about 0.6 mm. Furthermore, DVD is a general term for DVD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective optical element having an NA of about 0.60 to 0.67 and the thickness of the protective substrate is about 0.6 mm. ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW, and the like are included. Further, in this specification, a CD is a CD series optical disc in which information is recorded / reproduced by an objective optical element having an NA of about 0.45 to 0.51 and the protective substrate has a thickness of about 1.2 mm. It is a generic name and includes CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW, and the like. As for the recording density, the recording density of BD is the highest, followed by HD, DVD, and CD in that order.

なお、保護基板の厚さt1、t2、t3、t4に関しては、以下の条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たすことが好ましいが、これに限られない。   In addition, regarding the thicknesses t1, t2, t3, and t4 of the protective substrate, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (1), (2), (3), and (4), but is not limited thereto.

0.0750mm≦t1≦0.1125mm (1)
0.5mm≦t2≦0.7mm (2)
0.5mm≦t3≦0.7mm (3)
0.9mm≦t4≦1.3mm (4)
本明細書において、第1光源、第2光源又は第3光源などの光源は好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることができる。
0.0750 mm ≦ t1 ≦ 0.1125 mm (1)
0.5mm ≦ t2 ≦ 0.7mm (2)
0.5mm ≦ t3 ≦ 0.7mm (3)
0.9mm ≦ t4 ≦ 1.3mm (4)
In the present specification, the light source such as the first light source, the second light source or the third light source is preferably a laser light source. As the laser light source, a semiconductor laser, a silicon laser, or the like can be preferably used.

また、第1光ディスクとしてBDを用い、第2光ディスクとしてHDを用いる場合、第1光源から射出される第1光束の波長λ1は、380nm以上、450nm以下であることが好ましい。また、第3光ディスクとしてDVDを用い、第4光ディスクとしてCDを用いる場合、第2光源から射出される第2光束の波長λ2は好ましくは630nm以上、670nm以下であって、第3光源から射出される第3光束の波長λ3は好ましくは、760nm以上、820nm以下である。   When BD is used as the first optical disc and HD is used as the second optical disc, the wavelength λ1 of the first light beam emitted from the first light source is preferably 380 nm or more and 450 nm or less. When a DVD is used as the third optical disk and a CD is used as the fourth optical disk, the wavelength λ2 of the second light beam emitted from the second light source is preferably 630 nm or more and 670 nm or less, and is emitted from the third light source. The wavelength λ3 of the third light flux is preferably 760 nm or more and 820 nm or less.

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

集光光学系は、対物光学素子を有する。対物光学素子は、第1光束を第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録/再生ができるように集光し、第1光束を第2光ディスクの情報記録面上に情報の記録/再生ができるように集光する。集光光学系は、対物光学素子のみを有していても良いが、対物光学素子の他にコリメーターレンズ等のカップリングレンズやビームエキスパンダーを有していてもよい。カップリングレンズとは、対物光学素子と光源の間に配置され、光束の発散角を変える単レンズ又はレンズ群のことをいう。ビームエキスパンダーとは、対物光学素子と光源の間に配置され、光束の発散角は変えず、光束の径を変えるレンズ群のことをいう。また、コリメーターレンズは、カップリングレンズの一種であって、コリメーターレンズに入射した光束を平行光に変えるレンズをいう。更に集光光学系は、光源から射出された光束を、情報の記録再生に用いられるメイン光束と、トラッキング等に用いられる二つのサブ光束とに分割する回折光学素子などの光学素子を有していてもよい。また、集光光学系は、第1光ディスク、第2光ディスク用の対物光学素子の他に、第3光ディスク用の対物光学素子や、第4光ディスク用の対物光学素子を有していてもよい。また、第1光ディスク、第2光ディスク用の対物光学素子が、第3光ディスク及び/又は第4光ディスク用の対物光学素子を兼ねるようにしてもよい。   The condensing optical system has an objective optical element. The objective optical element focuses the first light flux on the information recording surface of the first optical disc so that information can be recorded / reproduced, and the first light flux is recorded / reproduced on the information recording surface of the second optical disc. Concentrate as much as possible. The condensing optical system may include only the objective optical element, but may include a coupling lens such as a collimator lens and a beam expander in addition to the objective optical element. The coupling lens is a single lens or a lens group that is disposed between the objective optical element and the light source and changes the divergence angle of the light beam. The beam expander is a lens group that is disposed between the objective optical element and the light source and changes the diameter of the light beam without changing the divergence angle of the light beam. The collimator lens is a kind of coupling lens, and is a lens that changes a light beam incident on the collimator lens into parallel light. Further, the condensing optical system has an optical element such as a diffractive optical element that divides the light beam emitted from the light source into a main light beam used for recording and reproducing information and two sub light beams used for tracking and the like. May be. The condensing optical system may include an objective optical element for the third optical disk and an objective optical element for the fourth optical disk in addition to the objective optical elements for the first optical disk and the second optical disk. The objective optical element for the first optical disk and the second optical disk may also serve as the objective optical element for the third optical disk and / or the fourth optical disk.

本明細書において、対物光学素子とは、光ピックアップ装置において光ディスクが装填された状態で光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。好ましくは、対物光学素子とは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系であって、更に、アクチュエータにより少なくとも光軸方向に一体的に変位可能とされた光学系を指す。対物光学素子は、二つ以上の複数のレンズ及び光学素子から構成されていてもよいし、単玉のレンズのみでもよい。また、対物光学素子は、ガラスレンズであってもプラスチックレンズであっても、又は、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂などで光路差付与構造などを設けたハイブリッドレンズであってもよい。対物光学素子が複数のレンズを有する場合は、ガラスレンズとプラスチックレンズを混合して用いてもよい。対物光学素子が複数のレンズを有する場合、平板光学素子と非球面レンズの組み合わせであってもよい。また、対物光学素子は、光路差付与構造を有していてもよい。また、対物光学素子は屈折面が非球面であることが好ましい。   In this specification, the objective optical element is disposed at a position facing the optical disk in a state where the optical disk is loaded in the optical pickup device, and has a function of condensing the light beam emitted from the light source on the information recording surface of the optical disk. An optical system having Preferably, the objective optical element is an optical system that is disposed at a position facing the optical disc in the optical pickup device and has a function of condensing a light beam emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc, An optical system that can be integrally displaced at least in the optical axis direction by an actuator. The objective optical element may be composed of two or more lenses and optical elements, or may be only a single lens. The objective optical element may be a glass lens, a plastic lens, or a hybrid lens in which an optical path difference providing structure or the like is provided on a glass lens with a photocurable resin or the like. When the objective optical element has a plurality of lenses, a glass lens and a plastic lens may be mixed and used. When the objective optical element has a plurality of lenses, a combination of a flat optical element and an aspherical lens may be used. The objective optical element may have an optical path difference providing structure. The objective optical element preferably has an aspheric refractive surface.

また、対物光学素子をプラスチックレンズとする場合は、環状オレフィン系の樹脂材料を使用するのが好ましく、環状オレフィン系の中でも、波長405nmに対する温度25℃での屈折率が1.54乃至1.60の範囲内であって、−5℃から70℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長405nmに対する屈折率変化率dN/dT(℃−1)が−20×10−5乃至−5×10−5(より好ましくは、−10×10−5乃至−8×10−5)の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物光学素子をプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。When the objective optical element is a plastic lens, it is preferable to use a cyclic olefin-based resin material. Among the cyclic olefin-based materials, the refractive index at a temperature of 25 ° C. with respect to a wavelength of 405 nm is 1.54 to 1.60. The refractive index change rate dN / dT (° C. −1 ) for a wavelength of 405 nm accompanying a temperature change within a temperature range of −5 ° C. to 70 ° C. is −20 × 10 −5 to −5 × 10 It is more preferable to use a resin material within a range of −5 (more preferably −10 × 10 −5 to −8 × 10 −5 ). When the objective optical element is a plastic lens, the coupling lens is preferably a plastic lens.

第1光ディスクに対して情報を再生及び/又は記録するために必要と規格で定められた開口数をNA1とし、第2光ディスクに対して情報を再生及び/又は記録するために必要と規格で定められた開口数をNA2(NA1>NA2)とし、第3光ディスクに対して情報を再生及び/又は記録するために必要と規格で定められた開口数をNA3(NA2≧NA3)とし、第4光ディスクに対して情報を再生及び/又は記録するために必要と規格で定められた開口数をNA4(NA3>NA4)とする。NA1は、0.8以上、0.9以下であることが好ましい。NA2及びNA3は、0.55以上、0.7以下であることが好ましい。また、NA4は、0.4以上、0.55以下であることが好ましい。   The numerical aperture defined in the standard required for reproducing and / or recording information on the first optical disk is NA1, and the standard defined by the standard necessary for reproducing and / or recording information on the second optical disk. NA4 (NA1> NA2) is set as the numerical aperture, and NA3 (NA2 ≧ NA3) is set as the numerical aperture determined by the standard necessary for reproducing and / or recording information on the third optical disc. The numerical aperture determined by the standard as necessary for reproducing and / or recording information is NA4 (NA3> NA4). NA1 is preferably 0.8 or more and 0.9 or less. NA2 and NA3 are preferably 0.55 or more and 0.7 or less. NA4 is preferably 0.4 or more and 0.55 or less.

対物光学素子は、少なくとも光軸を含む第1領域と、第1領域の周囲の第2領域とに分けられる。この第1領域と第2領域とは、対物光学素子の光学面上の第1領域と第2領域において、明確な構造の差異を設けてもよい。一方、対物光学素子に構成上明確な領域を設けずに、便宜上の領域としてもよい。   The objective optical element is divided into a first region including at least the optical axis and a second region around the first region. The first region and the second region may have a clear structural difference between the first region and the second region on the optical surface of the objective optical element. On the other hand, the objective optical element may be a convenient area without providing a clear area in terms of configuration.

対物光学素子の第1領域を通過した第1光束は、第1光ディスク及び第2光ディスクの記録/再生に用いられ、第2領域を通過した第1光束は、第1光ディスクの記録/再生に用いられ、第2光ディスクの記録/再生には用いられない。即ち、第1領域は、第1光ディスクと第2光ディスクの両方に用いられる所謂、共用領域であり、第2領域は、第1光ディスクのみに用いられる所謂、専用領域である、とも言える。第1領域は、NA2以下の領域である事が好ましく、第2領域は、NA2より大きく、NA1以下の領域であることが好ましい。例えば、第1光ディスクがBDであり、第2光ディスクがHDである場合、第1領域は、像側開口数(NA)が0.65以下の領域である事が好ましく、第2領域は、像側開口数が0.65より大きく、0.85以下の領域であることが好ましい。   The first light beam that has passed through the first area of the objective optical element is used for recording / reproduction of the first optical disk and the second optical disk, and the first light beam that has passed through the second area is used for recording / reproduction of the first optical disk. However, it is not used for recording / reproduction of the second optical disc. That is, it can be said that the first area is a so-called shared area used for both the first optical disk and the second optical disk, and the second area is a so-called dedicated area used only for the first optical disk. The first area is preferably an area of NA2 or less, and the second area is preferably an area larger than NA2 and NA1 or less. For example, when the first optical disk is a BD and the second optical disk is an HD, the first area is preferably an area having an image-side numerical aperture (NA) of 0.65 or less, and the second area is an image. It is preferable that the side numerical aperture is greater than 0.65 and 0.85 or less.

対物光学素子は、第3光ディスク及び/又は第4光ディスクの使用を可能とする互換用の光路差付与構造を有していてもよい。また、対物光学素子は、温度変化時や波長変化時に収差変化を補正するための光路差付与構造を有していてもよい。なお、本明細書でいう光路差付与構造とは、入射光束に対して光路差を付加する構造の総称である。光路差付与構造には、位相差を付与する位相差付与構造も含まれる。また、位相差付与構造には回折構造が含まれる。光路差付与構造は、段差を有し、好ましくは段差を複数有する。この段差により入射光束に光路差及び/又は位相差が付加される。光路差付与構造により付加される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非整数倍であっても良い。段差は、光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。光路差付与構造は、好ましくは回折構造である。   The objective optical element may have a compatible optical path difference providing structure that enables use of the third optical disk and / or the fourth optical disk. Further, the objective optical element may have an optical path difference providing structure for correcting the aberration change at the time of temperature change or wavelength change. In addition, the optical path difference providing structure in this specification is a general term for structures that add an optical path difference to an incident light beam. The optical path difference providing structure also includes a phase difference providing structure for providing a phase difference. The phase difference providing structure includes a diffractive structure. The optical path difference providing structure has a step, preferably a plurality of steps. This step adds an optical path difference and / or phase difference to the incident light flux. The optical path difference added by the optical path difference providing structure may be an integer multiple of the wavelength of the incident light beam or a non-integer multiple of the wavelength of the incident light beam. The steps may be arranged with a periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis, or may be arranged with a non-periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis. The optical path difference providing structure is preferably a diffractive structure.

光ピックアップ装置の集光光学系は、対物光学素子の第1領域に相当する領域に補正面を有している。補正面は、段差によって光軸を中心とする同心円状の複数の領域に分割されている。尚、補正面の外側にあたる領域、即ち、対物光学素子の第2領域に相当する領域は、単なる屈折面としてもよい。   The condensing optical system of the optical pickup device has a correction surface in a region corresponding to the first region of the objective optical element. The correction surface is divided into a plurality of concentric regions centered on the optical axis by steps. Note that a region corresponding to the outside of the correction surface, that is, a region corresponding to the second region of the objective optical element may be a simple refracting surface.

補正面の例は、大きく二つの例に分けられる。   Examples of the correction surface are roughly divided into two examples.

補正面の第1の例は、補正面の複数の領域に、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域が含まれる場合である。第1光ディスク専用領域は、通過した第1光束が第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録/再生ができるように集光する一方で、通過した第1光束が第2光ディスクの情報記録面上では集光しない領域である。第2光ディスク専用領域は、その逆に、通過した第1光束が第1光ディスクの情報記録面上では集光せず、通過した第1光束が第2光ディスクの情報記録面上で情報の記録/再生ができるように集光する領域である。第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域は交互に設けられていることが好ましいが、これに限られない。光軸を含む最も中心の領域は、第1光ディスク専用領域であっても、第2光ディスク専用領域であってもよい。   The first example of the correction surface is a case where a plurality of areas on the correction surface include a first optical disk dedicated area and a second optical disk dedicated area. The first optical disk dedicated area condenses the passed first light beam so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the first optical disk, while the passed first light beam passes the information recording surface of the second optical disk. The region above does not collect light. In the second optical disc dedicated area, conversely, the passed first light beam is not condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light beam is recorded / recorded on the information recording surface of the second optical disc. It is an area where light is collected so that it can be reproduced. Although it is preferable that the first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area are provided alternately, the present invention is not limited to this. The most central area including the optical axis may be the first optical disk dedicated area or the second optical disk dedicated area.

第1光ディスク専用領域を通過した第1光束は、第1光ディスクの情報記録面上では、収差が非常に小さくなり、第2光ディスクの情報記録面上では、情報の記録/再生ができないほどに収差が大きい。逆に、第2光ディスク専用領域を通過した第1光束は、第1光ディスクの情報記録面上では、情報の記録/再生ができないほどに収差が大きくなり、第2光ディスクの情報記録面上では、収差が非常に小さくなる。尚、第2領域は、第1光ディスク専用領域であるともいえる。   The first light flux that has passed through the first optical disc dedicated area has a very small aberration on the information recording surface of the first optical disc, and the aberration is such that information cannot be recorded / reproduced on the information recording surface of the second optical disc. Is big. On the other hand, the first light flux that has passed through the second optical disc dedicated area has a large aberration on the information recording surface of the first optical disc so that information cannot be recorded / reproduced. On the information recording surface of the second optical disc, Aberration is very small. It can be said that the second area is a dedicated area for the first optical disc.

この第1の例においては、補正面の第1光ディスク専用領域及び第2光ディスク専用領域は、共に屈折面であることが好ましく、この場合、屈折作用を利用して、第1光ディスク専用領域を通過した光束を第1光ディスクの情報記録面上に集光させ、第2光ディスク専用領域を通過した光束を第2光ディスクの情報記録面上に集光させるということを成し遂げている。このような構成とすることで、光ディスクの情報記録面上での反射光が補正面を通過する際に、光量のロスを低減する事ができるため好ましい。この場合、受光素子として比較的低感度の受光素子を用いることが可能となるので、光ピックアップ装置のコストを削減することが可能となる。   In the first example, it is preferable that the first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area on the correction surface are both refractive surfaces, and in this case, the refraction action is used to pass through the first optical disk dedicated area. The light flux that has been collected is condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the light flux that has passed through the second optical disc dedicated area is condensed on the information recording surface of the second optical disc. Such a configuration is preferable because a loss of light amount can be reduced when reflected light on the information recording surface of the optical disc passes through the correction surface. In this case, a light receiving element having a relatively low sensitivity can be used as the light receiving element, so that the cost of the optical pickup device can be reduced.

なお、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域の一方は、第1光束を透過し(第1光束に対してパワーを有さない)、他方は、通過した第1光束に対して、光ディスクの情報記録面上で情報の記録/再生が可能に集光するように収差を補正する(第1光束に対してパワーを有する)構成としてもよい。特に、対物光学素子が補正面を有する第1光学素子と非球面レンズである第2光学素子とを有し、非球面レンズのみで、第1光ディスク又は第2光ディスクのいずれかに対して、保護基板を介して情報記録面上に第1光束を集光できるような光学性能を、非球面レンズが有している場合に、上述の構成とする事が好ましい。例えば、非球面レンズが、非球面レンズのみでBDに対して第1光束を情報記録面に集光できるような設計となっている場合、補正面の第1光ディスク(BD)専用領域は、第1光束を透過し、第2光ディスク(HD)専用領域は、第1光束に対して、HDの情報記録面上で集光するように収差を補正するような構造を有していることが好ましい。   One of the first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area transmits the first light beam (has no power with respect to the first light beam), and the other is the optical disk with respect to the passed first light beam. Aberrations may be corrected (having power with respect to the first light flux) so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface. In particular, the objective optical element includes a first optical element having a correction surface and a second optical element that is an aspheric lens, and only the aspheric lens protects the first optical disk or the second optical disk. In the case where the aspherical lens has an optical performance capable of condensing the first light beam on the information recording surface via the substrate, it is preferable to adopt the above-described configuration. For example, when the aspherical lens is designed so that only the aspherical lens can focus the first light beam on the information recording surface with respect to the BD, the first optical disk (BD) dedicated area on the correction surface is It is preferable that the second optical disc (HD) dedicated area has a structure that corrects aberration so that the first light flux is condensed on the information recording surface of the HD. .

それとは異なり、第1光ディスク専用領域は、通過した第1光束に対して、第1光ディスクの情報記録面上で情報の記録/再生が可能に集光するように収差を補正し、第2光ディスク専用領域は、通過した第2光ディスクの情報記録面上で情報の記録/再生が可能に集光するように収差を補正する構成としてもよい。特に、対物光学素子が補正面を有する第1光学素子と非球面レンズである第2光学素子とを有し、非球面レンズのみでは、第1光ディスク又は第2光ディスクのいずれに対しても、保護基板を介して情報記録面上に第1光束を集光できない場合は、上述の構成とする事が好ましい。例えば、非球面レンズが、非球面レンズのみでBDに対してもHDに対しても第1光束を集光できない設計となっている場合、補正面の第1光ディスク(BD)専用領域は、第1光束に対して、BDの情報記録面上で集光するように収差を補正し、第2光ディスク(HD)専用領域は、第1光束に対して、HDの情報記録面上で集光するように収差を補正するような構造を有していることが好ましい。   On the other hand, the first optical disc dedicated area corrects the aberration so that the first light flux that has passed through is focused on the information recording surface of the first optical disc so that information can be recorded / reproduced. The dedicated area may be configured to correct the aberration so that the information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the second optical disc that has passed. In particular, the objective optical element has a first optical element having a correction surface and a second optical element that is an aspheric lens, and the aspheric lens alone protects both the first optical disk and the second optical disk. In the case where the first light beam cannot be condensed on the information recording surface via the substrate, the above-described configuration is preferable. For example, when the aspherical lens is designed so that only the aspherical lens is used and the first light beam cannot be focused on both BD and HD, the first optical disk (BD) dedicated area on the correction surface is the first area. The aberration is corrected so that one light beam is condensed on the BD information recording surface, and the second optical disc (HD) dedicated region is condensed on the HD information recording surface with respect to the first light beam. It is preferable to have a structure that corrects aberrations.

次に、補正面の第2の例を述べる。この例では、補正面の複数の領域が、通過した第1光束を第1光ディスクの情報記録面上に集光し、且つ、通過した第1光束を第2光ディスクの情報記録面上にも集光する領域を含む場合である。補正面の一部の領域が、前述した第1の補正面の例であり、残りの領域が、この第2の例で示す領域であってもよいし、補正面の複数の領域の全ての領域が、前述の第1の例で示した領域であってもよい。   Next, a second example of the correction surface will be described. In this example, the plurality of regions of the correction surface condense the first light beam that has passed through the information recording surface of the first optical disc, and the first light beam that has passed through also be collected on the information recording surface of the second optical disc. This is a case including a light emitting region. The partial region of the correction surface may be an example of the first correction surface described above, and the remaining region may be the region shown in the second example, or all of the plurality of regions of the correction surface may be included. The region may be the region shown in the first example.

この第2の例においては、その領域を通過した第1光束は、第1光ディスクの情報記録面上で、収差がある程度は残留するが、記録/再生が可能な程度に集光され、同様に、第2光ディスクの情報記録面上においても、収差がある程度は残留するが、記録/再生が可能な程度に集光される。   In this second example, the first light flux that has passed through the area remains focused on the information recording surface of the first optical disc to some extent, but is condensed to such an extent that it can be recorded / reproduced. Even on the information recording surface of the second optical disc, although aberration remains to some extent, the light is condensed to such an extent that recording / reproduction is possible.

なお、上述の場合において、補正面の複数の領域に、第1光ディスク優先領域と第2光ディスク優先領域が含まれるようにしてもよい。第1光ディスク優先領域は、通過した第1光束が第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録/再生ができるように集光し、且つ、通過した第1光束が第2光ディスクの情報記録面上でも情報の記録/再生ができる様に集光するが、第1光ディスクの情報記録面上でより収差が小さくなるようにする収差補正する領域である。一方、第2光ディスク優先領域は、通過した第1光束が第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録/再生ができるように集光し、且つ、通過した第1光束が第2光ディスクの情報記録面上でも情報の記録/再生ができる様に集光するが、第2光ディスクの情報記録面上でより収差が小さくなるようにする収差補正する領域である。第1光ディスク優先領域と第2光ディスク優先領域は交互に設けられていることが好ましいが、これに限られない。光軸を含む最も中心の領域は、第1光ディスク優先領域であっても、第2光ディスク優先領域であってもよい。第1光ディスク優先領域も第2光ディスク優先領域も屈折面であることが好ましい。   In the above case, the first optical disk priority area and the second optical disk priority area may be included in the plurality of areas on the correction surface. The first optical disc priority area concentrates the passed first light flux so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light flux is the information recording surface of the second optical disc. This is a region where aberration is corrected so that information can be recorded / reproduced on the top, but aberration is reduced on the information recording surface of the first optical disc. On the other hand, in the second optical disc priority area, the passed first light flux is condensed so that information can be recorded / reproduced on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light flux is information on the second optical disc. This is a region where aberration is corrected so that information can be recorded / reproduced on the recording surface, but aberration is reduced on the information recording surface of the second optical disc. The first optical disc priority area and the second optical disc priority area are preferably provided alternately, but the present invention is not limited to this. The most central area including the optical axis may be the first optical disk priority area or the second optical disk priority area. It is preferable that both the first optical disk priority area and the second optical disk priority area are refractive surfaces.

次に、補正面の構成について以下に記載する。   Next, the configuration of the correction surface will be described below.

対物光学素子が、単玉のレンズからなる場合、対物光学素子が補正面を有していてもよい。この場合、単玉対物レンズの非球面の第1領域に、段差を設け、それによって複数の領域に分割し、第2領域は屈折面のままとしてもよい。尚、第1領域中の第1光ディスク専用領域と第2領域とは、同じ非球面形状とし、第2光ディスク専用領域はそれと異なる形状の非球面形状とする事が好ましい。   When the objective optical element is composed of a single lens, the objective optical element may have a correction surface. In this case, a step may be provided in the first area of the aspheric surface of the single lens objective lens, thereby dividing it into a plurality of areas, and the second area may be left as a refractive surface. The first optical disk dedicated area and the second area in the first area are preferably the same aspherical shape, and the second optical disk dedicated area is preferably an aspherical shape different from that.

また、対物光学素子の製造を容易にするという観点から、第1領域と第2領域とを合わせた輪帯数が、3以上、10以下であることが好ましい。ここでいう輪帯数とは、第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域、第1光ディスク優先領域、第2光ディスク優先領域及び第1光ディスク第2光ディスク兼用領域をそれぞれ一つの輪帯として数えた場合の輪帯数であり、回折構造の一つの輪帯はここでいう輪帯数の一つとして数えられない。輪帯数を3とする場合、例えば、図9に示すような、光軸を含む最も中央の領域を第1光ディスク専用領域BA1とし、その周りを第2光ディスク専用領域HA、更にその周りの最外周の領域(第2領域)を第1光ディスク専用領域BA2とする例などが考えられる。尚、本発明者は、鋭意研究の結果、スポットのサイドロープを小さくし、しかも、対物光学素子の製造を容易にするという観点からは、第1領域と第2領域とを合わせた輪帯数を5以上、10以下とすることが好ましいことを見出した。更に好ましくは、輪帯数を6以上、10以下とすることである。尚、後述するような、対物光学素子が、光源側の第1光学素子と光ディスク側の第2光学素子とを有する場合にも、上記の好ましい輪帯数の範囲を適用可能である。   Further, from the viewpoint of facilitating the production of the objective optical element, it is preferable that the number of annular zones including the first region and the second region is 3 or more and 10 or less. Here, the number of annular zones means that the first optical disk dedicated area, the second optical disk dedicated area, the first optical disk priority area, the second optical disk priority area, and the first optical disk second optical disk combined area are counted as one annular band. In this case, one ring zone of the diffractive structure is not counted as one of the ring zones here. When the number of ring zones is 3, as shown in FIG. 9, for example, the center area including the optical axis is the first optical disk dedicated area BA1, the surrounding area is the second optical disk dedicated area HA, and the surrounding area is An example in which the outer peripheral area (second area) is the first optical disk dedicated area BA2 can be considered. As a result of earnest research, the present inventor has made the number of annular zones combining the first region and the second region from the viewpoint of reducing the side rope of the spot and facilitating the manufacture of the objective optical element. Has been found to be preferably 5 or more and 10 or less. More preferably, the number of ring zones is 6 or more and 10 or less. In addition, also when the objective optical element as mentioned later has the 1st optical element by the side of a light source, and the 2nd optical element by the side of an optical disk, the said range of preferable ring zones is applicable.

次に、第2光ディスクの記録及び/又は再生を行う際に、第1光ディスク専用領域を通過した光束が、デフォーカスエリアにかぶらないようにするために、第1光ディスク専用領域を通過した光束が、第2光ディスクの情報記録面上でフレアになるような対物光学素子であることが好ましい。尚、具体的に「フレアにする」とは、第1光ディスクの記録及び/又は再生を行う際に、第2光ディスク用領域を通過した光束が、第1光ディスクの情報記録面上で集光されず、十分広がっていること、又は、第2光ディスクの記録及び/又は再生を行う際に、第1光ディスク用領域を通過した光束が、第2光ディスクの情報記録面上で集光されず、十分広がっていることを示す。また、第1光ディスクがBDであって、第2光ディスクがHDである場合に、良好なフレアを発生させるためには、第1光ディスク(BD)における対物光学素子のワーキングディスタンス(WD1)と、第2光ディスク(HD)における対物光学素子のワーキングディスタンス(WD2)との差の値(WD1−WD2)を、−0.36(mm)以上、0.17(mm)以下とすることが好ましい。より好ましくは、−0.10(mm)以上、0.15(mm)以下とすることである。   Next, when performing recording and / or reproduction of the second optical disk, in order to prevent the light beam that has passed through the first optical disk dedicated area from being covered with the defocus area, the light beam that has passed through the first optical disk dedicated area is It is preferable that the objective optical element has a flare on the information recording surface of the second optical disc. Specifically, “to make flare” means that the light flux that has passed through the second optical disk area is condensed on the information recording surface of the first optical disk when recording and / or reproducing the first optical disk. The light beam that has passed through the area for the first optical disk is not condensed on the information recording surface of the second optical disk when the second optical disk is recorded and / or reproduced. Indicates that it is spreading. In order to generate a good flare when the first optical disc is a BD and the second optical disc is an HD, the working distance (WD1) of the objective optical element in the first optical disc (BD) 2 It is preferable that the difference value (WD1−WD2) from the working distance (WD2) of the objective optical element in the optical disc (HD) is −0.36 (mm) or more and 0.17 (mm) or less. More preferably, it is -0.10 (mm) or more and 0.15 (mm) or less.

また、BD専用レンズやHD専用レンズと同様のスポット径を得るためには、以下の条件を満たすことが好ましい。尚、以下の条件は、対物光学素子が単玉レンズである場合に限らず、対物光学素子が、光源側の第1光学素子と光ディスク側の第2光学素子とを有する場合にも、以下の条件を適用可能である。   Further, in order to obtain the same spot diameter as that of the BD exclusive lens or the HD exclusive lens, it is preferable that the following conditions are satisfied. The following conditions are not limited to the case where the objective optical element is a single lens, but also when the objective optical element includes the first optical element on the light source side and the second optical element on the optical disk side, Conditions are applicable.

先ず、光軸を含む最も中心に近い領域が第2光ディスク専用領域である場合は、第1光ディスク専用領域の最大像側開口数が、NA1よりも小さい事が好ましい。また、第1光ディスク専用領域の最大有効径を、2・f1・NA1より小さくすることが好ましい。尚、f1とは、第1光束における対物光学素子の第1光ディスク専用領域の焦点距離であり、NA1は、第1光ディスクの記録及び/又は再生に必要と規格で定められている像側開口数を示す。例えば、第1光ディスクがBDであって、第2光ディスクがHDである場合、第1光ディスク専用領域の最大像側開口数が、0.85よりも小さい事が好ましい。また、第1光ディスク専用領域の最大有効径を、2・f1・0.85より小さくすることが好ましい。   First, when the area closest to the center including the optical axis is the second optical disk dedicated area, the maximum image-side numerical aperture of the first optical disk dedicated area is preferably smaller than NA1. In addition, it is preferable that the maximum effective diameter of the first optical disk dedicated area is smaller than 2 · f1 · NA1. Note that f1 is a focal length of the first optical disc dedicated area of the objective optical element in the first light flux, and NA1 is an image-side numerical aperture determined by the standard as necessary for recording and / or reproduction of the first optical disc. Indicates. For example, when the first optical disk is a BD and the second optical disk is an HD, the maximum image-side numerical aperture of the first optical disk dedicated area is preferably smaller than 0.85. In addition, it is preferable that the maximum effective diameter of the first optical disk dedicated area is smaller than 2 · f1 · 0.85.

次に、光軸を含む最も中心に近い領域が第1光ディスク専用領域である場合は、第2光ディスク専用領域の最大像側開口数が、NA2よりも小さい事が好ましい。また、第2光ディスク専用領域の最大有効径を、2・f2・NA2より小さくすることが好ましい。尚、f2とは、第1光束における対物光学素子の第2光ディスク専用領域の焦点距離であり、NA2は、第2光ディスクの記録及び/又は再生に必要と規格で定められている像側開口数を示す。例えば、第1光ディスクがBDであって、第2光ディスクがHDである場合、第2光ディスク専用領域の最大像側開口数が、0.65よりも小さい事が好ましい。また、第2光ディスク専用領域の最大有効径を、2・f2・0.65より小さくすることが好ましい。   Next, when the area closest to the center including the optical axis is the first optical disk dedicated area, the maximum image-side numerical aperture of the second optical disk dedicated area is preferably smaller than NA2. Further, it is preferable that the maximum effective diameter of the second optical disc dedicated area is smaller than 2 · f2 · NA2. Note that f2 is the focal length of the objective optical element dedicated to the second optical disk in the first light flux, and NA2 is the image-side numerical aperture defined by the standard required for recording and / or reproduction of the second optical disk. Indicates. For example, when the first optical disk is a BD and the second optical disk is an HD, the maximum image-side numerical aperture of the second optical disk dedicated area is preferably smaller than 0.65. In addition, it is preferable that the maximum effective diameter of the second optical disk dedicated area is smaller than 2 · f2 · 0.65.

次に、単玉レンズである対物光学素子の軸外特性を良好にするための構成として、1)第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域との非球面形状を変えるか、または、2)例えば、図10に示すように、第2光ディスク専用領域に光路差付与構造を設ける、等の構成が考えられる。尚、ここでいう軸外特性を良好にするとは、光束が0.5°の斜入射で対物光学素子に入射したときに、波面収差が0.1RMS以下となることをいう。   Next, as a configuration for improving the off-axis characteristics of the objective optical element that is a single lens, 1) change the aspherical shape between the first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area, or 2) For example, as shown in FIG. 10, a configuration in which an optical path difference providing structure is provided in the second optical disc dedicated area is conceivable. Here, to improve the off-axis characteristics means that the wavefront aberration becomes 0.1 RMS or less when the light beam enters the objective optical element at an oblique incidence of 0.5 °.

1)の第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域との非球面形状を異ならせる構成の場合、第1光ディスクの記録及び/又は再生時における対物光学素子のワーキングディスタンス(WD1)と、第2光ディスクの記録及び/又は再生時における対物光学素子のワーキングディスタンス(WD2)との差の絶対値(|WD1−WD2|)を0.1(mm)以上とするように設計する事が好ましい。更に、WD1>WD2を満たすことが好ましい。   In the case of the configuration in which the aspherical shapes of the first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area are different in 1), the working distance (WD1) of the objective optical element during recording and / or reproduction of the first optical disk, It is preferable to design the absolute value (| WD1-WD2 |) of the difference from the working distance (WD2) of the objective optical element during recording and / or reproduction of the optical disc to be 0.1 (mm) or more. Furthermore, it is preferable to satisfy WD1> WD2.

一方で、光学面において大きな段差を生じさせないようにするためには、2)のように第2光ディスク専用領域に光路差付与構造を設けることにより、軸外特性を良好にする事が好ましい。他の設計条件に応じて、上述の1)の方法とするか、2)の方法とするかを使い分ければよい。   On the other hand, in order not to cause a large step on the optical surface, it is preferable to provide an off-axis characteristic by providing an optical path difference providing structure in the second optical disc dedicated area as in 2). Depending on other design conditions, the above method 1) or 2) may be used properly.

尚、単玉の対物光学素子の光ディスク側の光学面において、第1光ディスクの記録及び/又は再生に用いられる光束が通過する領域と、第2光ディスクの記録及び/又は再生に用いられる光束が通過する領域とが、重ならないような対物光学素子であると、光量のロスを減らすことができるため好ましい。この観点を重視する場合は、対物光学素子の輪帯数が少ない方が好ましい。例えば、3輪帯の対物光学素子であることが好ましい。   Incidentally, on the optical surface of the single objective optical element on the optical disc side, a region through which a light beam used for recording and / or reproduction of the first optical disc passes and a light beam used for recording and / or reproduction of the second optical disc pass. It is preferable to use an objective optical element that does not overlap with the area to be processed because loss of light quantity can be reduced. When this viewpoint is emphasized, it is preferable that the number of annular zones of the objective optical element is small. For example, a three-band objective optical element is preferable.

また、単玉の対物光学素子を薄型化すると言う観点からは、対物光学素子の光学面表面に段差を設け、その段差はその段差を境とする光軸に近い側の領域が遠い側の領域よりも光路が短くなる段差であることが望ましい。例えば、図13に示す例は、図9に示す対物光学素子に対し、中央の領域である第1光ディスク専用領域において対物光学素子を薄型化する段差をさらに設けた例である。尚、このような段差を設けた場合でも球面収差と、正弦条件が必要な程度に補正されていることが望ましい。   Further, from the viewpoint of reducing the thickness of a single objective optical element, a step is provided on the surface of the optical surface of the objective optical element, and the step is a region on the far side of the region closer to the optical axis with the step as a boundary. It is desirable that the level difference be shorter than the optical path. For example, the example shown in FIG. 13 is an example in which a step for thinning the objective optical element is further provided in the area dedicated to the first optical disc, which is the central area, with respect to the objective optical element shown in FIG. Even when such a step is provided, it is desirable that the spherical aberration and the sine condition are corrected to a necessary level.

図13に示す例に限らず、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域との間の段差が、薄型化に寄与する段差であっても良い。また対物光学素子がプラスチックからなる場合は、プラスチックの温度変化で生じる球面収差変化を、温度変化に伴うレーザ発振波長の変化によって補うような回折作用を生じる段差であっても良い。また対物光学素子がガラスからなる場合は、温度変化の影響が小さいので、温度特性を劣化させることなく深い段差を得ることが容易である。   The step between the first optical disc dedicated area and the second optical disc dedicated area is not limited to the example shown in FIG. When the objective optical element is made of plastic, it may be a step that produces a diffractive action that compensates for the spherical aberration change caused by the temperature change of the plastic by the change of the laser oscillation wavelength accompanying the temperature change. When the objective optical element is made of glass, the influence of temperature change is small, so that it is easy to obtain a deep step without degrading temperature characteristics.

対物光学素子の光学面に設けられたすべての段差の、光軸方向の符号込みの長さの和Δ(符号は、各段差の光軸に近い側の領域が遠い側の領域よりも光路が短くなる場合を正とする)は以下の条件式(6)、
0.1mm ≦ Δ ≦ 1.0mm (6)
を満たすことが望ましい。
下限以上であると薄型化の効果が大きく、上限以下であると、薄型化しながら正弦条件を必要な程度に補正することが出来る。尚、「符号込みの長さの和」とは、正の長さの値と、負の長さの値が共に存在していた場合、それらをそのまま足すことをいう。例えば、正の長さの値が+1であって、負の長さの値が−0.5であった場合は、(+1)+(−0.5)=+0.5、即ち、+0.5が「符号込みの長さの和」である。
The sum Δ of the lengths of coding in the optical axis direction of all the steps provided on the optical surface of the objective optical element (sign is a region where the optical path of each step is closer to the optical axis than the region on the far side The case of shortening is positive) is the following conditional expression (6),
0.1 mm ≦ Δ ≦ 1.0 mm (6)
It is desirable to satisfy.
If it is above the lower limit, the effect of thinning is great, and if it is below the upper limit, the sine condition can be corrected to the required level while reducing the thickness. Note that “the sum of the coding lengths” means that when both a positive length value and a negative length value exist, they are added as they are. For example, if the positive length value is +1 and the negative length value is −0.5, (+1) + (− 0.5) = + 0.5, ie, +0. 5 is “the sum of the lengths of encoding”.

尚、図9に示すように、単玉の対物光学素子に、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域を設ける場合、各領域の境界で大きな段差(例えば、光軸方向に50μm以上の段差)を生じる可能性がある。この様な大きな段差は、対物光学素子を金型を用いて成形する場合、金型から光学素子を抜く際の支障となる可能性があり、対物光学素子の製造がより困難なものとなる。そこで、各領域の境界で大きな段差(例えば、光軸方向に50μm以上の段差)を生じる場合には、金型から抜きやすくするために、その段差部分に光軸に対して傾いている傾斜面(テーパ)を設けることが好ましい。例えば、図9に示すような、中間の領域が光軸方向に凹んでいる形状の場合には、図14に示すように、段差面が光軸の方を向いている面SS1のみを傾斜面とし、段差面が光軸とは逆の方向を向いている面SS2は傾斜面としないことが、光学性能に与える影響を最低限にし、テーパを設ける事による光量のロスを低減でき、金型から抜きやすくできるため、好ましい。   As shown in FIG. 9, when a single objective optical element is provided with a first optical disc dedicated region and a second optical disc dedicated region, a large step (for example, a step of 50 μm or more in the optical axis direction) at the boundary of each region. ) May occur. Such a large step, when the objective optical element is molded using a mold, may become a hindrance when the optical element is removed from the mold, making the objective optical element more difficult to manufacture. Therefore, when a large step (for example, a step of 50 μm or more in the optical axis direction) occurs at the boundary of each region, the inclined surface is inclined with respect to the optical axis at the step portion so that it can be easily removed from the mold. (Taper) is preferably provided. For example, as shown in FIG. 9, in the case where the middle region is recessed in the optical axis direction, as shown in FIG. 14, only the surface SS1 with the step surface facing the optical axis is inclined. The surface SS2 in which the step surface faces in the direction opposite to the optical axis is not inclined, so that the influence on the optical performance can be minimized, and the loss of light amount due to the taper can be reduced. It is preferable because it can be easily removed from.

更に、補正面や第2領域の構造に、第3光ディスクや第4光ディスクとの互換を目的とした光路差付与構造(好ましくは回折構造)や、温度変化時や波長変化時に発生する収差の変化を補正する事を目的とした光路差付与構造(好ましくは回折構造)を、重ね合わせてもよい。好ましい例の一つは、対物光学素子の第1領域に補正面を設け、第2領域のみに、温度変化時や波長変化時に発生する収差の変化を補正する事を目的とした光路差付与構造を設ける構成である。尚、上述では、光路差付与構造を、光源側の光学面に設ける例について記載しているが、上述の目的のための光路差付与構造を、光ディスク側の光学面に設けるようにしてもよい。   Further, the correction surface and the structure of the second region include an optical path difference providing structure (preferably a diffractive structure) for the purpose of compatibility with the third optical disk and the fourth optical disk, and a change in aberration that occurs when the temperature changes or the wavelength changes. An optical path difference providing structure (preferably a diffractive structure) intended to correct the above may be superimposed. One preferable example is that an optical path difference providing structure is provided in which a correction surface is provided in the first region of the objective optical element, and only the second region is corrected for a change in aberration caused by a temperature change or a wavelength change. Is provided. In the above description, the example in which the optical path difference providing structure is provided on the optical surface on the light source side is described. However, the optical path difference providing structure for the above-described purpose may be provided on the optical surface on the optical disc side. .

対物光学素子が、光源側の第1光学素子と光ディスク側の第2光学素子とを有する場合、第1光学素子が補正面を有していてもよい。この場合、第1光学素子は平板状である事が好ましく、第2光学素子は非球面を有するレンズであることが好ましいが、これに限られず、第1光学素子が非球面を有していてもよい。好ましい例としては、例えば、平板状の第1光学素子の第1領域に相当する領域に、段差を設け、それによって複数の領域に分割し、第1光学素子の第2領域に相当する領域は、平面とした構成である。更に、補正面の構造に、第3光ディスクや第4光ディスクとの互換を目的とした光路差付与構造や、温度変化時や波長変化時に発生する収差の変化を補正する事を目的とした光路差付与構造を、重ね合わせてもよい。好ましい例の一つは、第1光学素子の第1領域に補正面を設け、第1光学素子及び/又は第2光学素子の第2領域のみに、温度変化時や波長変化時に発生する収差の変化を補正する事を目的とした光路差付与構造を設ける構成である。   When the objective optical element includes the first optical element on the light source side and the second optical element on the optical disk side, the first optical element may have a correction surface. In this case, the first optical element is preferably a flat plate, and the second optical element is preferably a lens having an aspheric surface. However, the present invention is not limited to this, and the first optical element has an aspheric surface. Also good. As a preferable example, for example, a step is provided in a region corresponding to the first region of the flat plate-like first optical element, thereby dividing the region into a plurality of regions, and a region corresponding to the second region of the first optical element is The configuration is a plane. Furthermore, an optical path difference providing structure for the purpose of compatibility with the third optical disk and the fourth optical disk is used for the structure of the correction surface, and an optical path difference for correcting aberration changes that occur when temperature changes or wavelength changes. The providing structure may be overlapped. One preferred example is that a correction surface is provided in the first region of the first optical element, and aberrations that occur when the temperature changes or the wavelength changes only in the second region of the first optical element and / or the second optical element. In this configuration, an optical path difference providing structure for the purpose of correcting the change is provided.

平板状の第1光学素子が補正面を有する場合、第1光学素子の光源側の面が補正面を有していてもよいが、好ましくは、第1光学素子の光ディスク側(第2光学素子側とも言える)の面が補正面を有していることである。この構成によって、光ディスクに入射する光束と光ディスクから反射する光束とが、全く同一に重ならなかった場合であっても、光束が軸外となることを避けやすくなるため好ましい。また、第1光学素子の両方の面に補正面を設けてもよい。   When the flat plate-like first optical element has a correction surface, the surface on the light source side of the first optical element may have a correction surface. Preferably, the optical disk side of the first optical element (second optical element) The surface (which can also be said to be a side) has a correction surface. This configuration is preferable because the light beam incident on the optical disk and the light beam reflected from the optical disk can be easily prevented from being off-axis even if they are not exactly the same. Further, correction surfaces may be provided on both surfaces of the first optical element.

補正面が、平板状の第1光学素子に設けられている場合、補正面の複数の領域が、平板部分の領域と、非球面形状の領域を有していることが好ましいが、これに限られない。平板状の第1光学素子に設けられた補正面の複数の領域が、何れも非球面を有していてもよい。   When the correction surface is provided on the flat plate-like first optical element, it is preferable that the plurality of regions of the correction surface have a flat plate portion region and an aspherical region. I can't. Any of the plurality of regions of the correction surface provided in the flat plate-like first optical element may have an aspherical surface.

平板状の第1光学素子の補正面が、平板部分の領域と、非球面形状の領域を有している場合、平板部分の領域が、第1光ディスク専用領域又は第2光ディスク専用領域の一方であり、非球面形状の領域が、他方であることが好ましい。   When the correction surface of the flat plate-shaped first optical element has a flat plate portion region and an aspheric surface region, the flat plate portion region is one of the first optical disk dedicated region and the second optical disk dedicated region. It is preferable that the aspherical region is the other.

補正面が平板状の第1光学素子に設けられている場合の好ましい1例を図1を用いて説明する。図1に示すように、この例では、対物光学素子OEが、平板状の第1光学素子L1と、非球面レンズである第2光学素子L2と、第1光学素子L1と第2光学素子L2を保持・固定する枠体HEとを有する。第2光学素子L2は、それのみで第1光束をBDの情報記録面上に集光できるように設計されている。第1光学素子L1の第1面S1の第1領域A1であるNA0.65以下の領域には、補正面CSが設けられている。第1光学素子L1の第1面S1の第2領域A2であるNA0.65より大きく、NA0.85以下の領域は、平面となっている。   A preferred example in the case where the correction surface is provided on the flat plate-like first optical element will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, in this example, the objective optical element OE includes a flat plate-like first optical element L1, a second optical element L2 that is an aspheric lens, a first optical element L1, and a second optical element L2. And a frame HE that holds and fixes the frame. The second optical element L2 is designed so as to be able to focus the first light beam on the information recording surface of the BD by itself. A correction surface CS is provided in a region of NA 0.65 or less that is the first region A1 of the first surface S1 of the first optical element L1. A region larger than NA 0.65 that is the second region A2 of the first surface S1 of the first optical element L1 and NA 0.85 or less is a flat surface.

補正面CSは、平面上の領域BAと、非球面を有する領域HAとを有する複数の領域に、段差によって分けられている。平面上の領域BAと非球面を有する領域HAとは交互に設けられている。平面上の領域BAは、第1光ディスク(BD)専用領域であり、非球面を有する領域HAは、第2光ディスク(HD)専用領域である。第2光学素子がBDに最適化された設計であるため、第1光学素子を透過した第1光束、即ち、平面上の領域であるBD専用領域BAを通過した第1光束は、第2光学素子によって、BDの情報記録面上に集光される。一方、第1光束は第2光学素子のみでは、HDの情報記録面に集光されないため、第1光学素子のHD専用領域HAを第1光束が通過することによって、非球面形状によって収差を付与される。これにより、第1光学素子と第2光学素子とが共同して収差を与える事により、HD専用領域を通過した第1光束は、HDの情報記録面上に集光される。なお、非球面形状を有するHD専用領域は、光軸近くでは段差が光軸とは逆側を向いており、光軸から離れた領域では段差が光軸の方を向いた構造となっている。また、その間の遷移領域では、段差を有さない非球面が設けられている。   The correction surface CS is divided into a plurality of regions having a region BA on a plane and a region HA having an aspherical surface by steps. The area BA on the plane and the area HA having the aspherical surface are alternately provided. The area BA on the plane is an area dedicated to the first optical disk (BD), and the area HA having an aspheric surface is an area dedicated to the second optical disk (HD). Since the second optical element is designed to be optimized for BD, the first light beam that has passed through the first optical element, that is, the first light beam that has passed through the BD dedicated area BA, which is an area on the plane, It is condensed on the information recording surface of the BD by the element. On the other hand, since the first light beam is not condensed on the HD information recording surface only by the second optical element, the first light beam passes through the HD dedicated area HA of the first optical element, thereby giving an aberration due to the aspherical shape. Is done. Thus, the first optical element and the second optical element jointly give aberration, whereby the first light flux that has passed through the HD dedicated area is condensed on the information recording surface of the HD. The HD dedicated area having an aspherical shape has a structure in which the step is directed to the opposite side of the optical axis near the optical axis, and the step is directed toward the optical axis in the area away from the optical axis. . In addition, an aspherical surface having no step is provided in the transition region therebetween.

即ち、BDの記録/再生を行う際は、第1光学素子L1の第1領域A1のBD専用領域BAと第2領域A2を通過した光束が、第2光学素子によって、BDの情報記録面上に集光され、第1光学素子L1の第1領域A1のHD専用領域HAを通過した光束はBDの情報記録面上に集光されない。一方、HDの記録/再生を行う際は、第1光学素子L1の第1領域A1のHD専用領域HAを通過した第1光束が、第2光学素子によって、HDの情報記録面上に集光され、第1光学素子の第1領域A1のBD専用領域BA及び第2領域を通過した第1光束は、HDの情報記録面上に集光されない。   That is, when BD recording / reproduction is performed, the light beam that has passed through the BD dedicated area BA and the second area A2 of the first area A1 of the first optical element L1 is reflected on the BD information recording surface by the second optical element. The light flux that has been condensed and passed through the HD dedicated area HA of the first area A1 of the first optical element L1 is not condensed on the information recording surface of the BD. On the other hand, when recording / reproducing HD, the first light beam that has passed through the HD dedicated area HA of the first area A1 of the first optical element L1 is condensed on the information recording surface of the HD by the second optical element. Thus, the first light flux that has passed through the BD dedicated area BA and the second area of the first area A1 of the first optical element is not condensed on the HD information recording surface.

次に、段差の段差量について説明する。段差量の例としては、大きく3通りに分けられる。   Next, the step amount of the step will be described. Examples of the level difference are roughly divided into three types.

第1の例は、補正面の段差の段差量が、第1光束に対して波長λ1のa倍の光路差を与える段差量である場合である。尚、aは、0以外の任意の正の整数である。この場合、段差量d1は、以下の式(7)で表すことができる。
d1=a・λ1/(n−1) (7)
但し、nは、波長λ1の光束における補正面を有する光学素子の屈折率である。
The first example is a case where the step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference of a times the wavelength λ1 to the first light flux. Note that a is an arbitrary positive integer other than 0. In this case, the step amount d1 can be expressed by the following equation (7).
d1 = a · λ1 / (n−1) (7)
Here, n is the refractive index of the optical element having a correction surface for the light flux with wavelength λ1.

例えば、対物光学素子が、BDに最適化された単玉レンズである場合、第1光束をBDの情報記録面に集光した場合、図3(a)に示すように収差は殆ど発生しない。次に、第2光学素子のみを用いて第1光束をHDの情報記録面に集光した場合、図3(b)に示すように大きな収差が発生してしまう。尚、図3に示した収差図は、第1領域のみの収差図である。   For example, when the objective optical element is a single lens optimized for BD, when the first light beam is condensed on the information recording surface of the BD, almost no aberration occurs as shown in FIG. Next, when the first light beam is condensed on the HD information recording surface using only the second optical element, a large aberration occurs as shown in FIG. The aberration diagram shown in FIG. 3 is an aberration diagram of only the first region.

そこで、対物光学素子として、図1に示したような補正面を有する平板状の第1光学素子とBDに最適化されたレンズである第2光学素子とを有する対物光学素子を用い、段差量が(7)式を満たすようにすると、第1領域における収差は図4に示すような結果となる。図4(a)は、BDにおける収差を示し、図4(b)は、HDにおける収差を示している。尚、この場合、a=1としている。   Therefore, as the objective optical element, an objective optical element having a flat plate-like first optical element having a correction surface as shown in FIG. 1 and a second optical element which is a lens optimized for BD is used, and the amount of the step is set. 4 satisfies the expression (7), the aberration in the first region is as shown in FIG. FIG. 4A shows the aberration in BD, and FIG. 4B shows the aberration in HD. In this case, a = 1.

なお、段差量は、補正面の全ての段差で等しくする必要はない。例えば、補正面の光軸に近い領域での段差を大きくし、補正面の光軸から遠い領域での段差を小さくしてもよい。又は、その逆であってもよい。例えば、段差量が(7)式を満たすようにしながら、補正面の光軸に近い領域での段差についてはa=2とし、補正面の光軸から遠い領域での段差については、a=1とした場合、第1領域における収差は図7に示すような結果となる。図7(a)は、BDにおける収差を示し、図7(b)は、HDにおける収差を示している。   Note that the step amount need not be equal for all steps on the correction surface. For example, the step in the region near the optical axis of the correction surface may be increased, and the step in the region far from the optical axis of the correction surface may be decreased. Or the reverse may be sufficient. For example, while the amount of the step satisfies the expression (7), a = 2 is set for the step in the region near the optical axis of the correction surface, and a = 1 is set for the step in the region far from the optical axis of the correction surface. In this case, the aberration in the first region is as shown in FIG. FIG. 7A shows the aberration in BD, and FIG. 7B shows the aberration in HD.

第2の例は、補正面の段差の段差量が、第1光束に対して波長λ1のb倍の光路差を与える段差量である場合である。尚、bは、0又は任意の正の整数とxの和である。xは、0.4以上、0.6以下の任意の値である。この場合、段差量d2は、以下の式(8)で表すことができる。
d2=b・λ1/(n−1) (8)
対物光学素子として、図1に示したような補正面を有する平板状の第1光学素子とBDに最適化されたレンズである第2光学素子とを有する対物光学素子を用い、段差量が(8)式を満たすようにすると、第1領域における収差は図5に示すような結果となる。図5(a)は、BDにおける収差を示し、図5(b)は、HDにおける収差を示している。尚、この場合、b=1+0.5としている。
The second example is a case where the step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference b times the wavelength λ1 to the first light flux. Note that b is 0 or the sum of any positive integer and x. x is an arbitrary value between 0.4 and 0.6. In this case, the step amount d2 can be expressed by the following equation (8).
d2 = b · λ1 / (n−1) (8)
As the objective optical element, an objective optical element having a flat plate-like first optical element having a correction surface as shown in FIG. 1 and a second optical element which is a lens optimized for BD is used. When the expression (8) is satisfied, the aberration in the first region is as shown in FIG. FIG. 5A shows the aberration in BD, and FIG. 5B shows the aberration in HD. In this case, b = 1 + 0.5.

第3の例は、補正面の段差の段差量が、第1光束に対して波長λ1のc倍の光路差を与える段差量である場合である。尚、cは、0又は任意の正の整数とyの和である。yは、0より大きく、0.4未満か、0.6より大きく、1未満の任意の値である。この場合、段差量d3は、以下の式(9)で表すことができる。
d3=c・λ1/(n−1) (9)
対物光学素子として、図1に示したような補正面を有する平板状の第1光学素子とBDに最適化されたレンズである第2光学素子とを有する対物光学素子を用い、段差量が(9)式を満たすようにすると、第1領域における収差は図6に示すような結果となる。図6(a)は、BDにおける収差を示し、図6(b)は、HDにおける収差を示している。尚、この場合、c=1+0.8としている。
A third example is a case where the step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference c times the wavelength λ1 to the first light flux. Note that c is 0 or the sum of any positive integer and y. y is an arbitrary value greater than 0 and less than 0.4 or greater than 0.6 and less than 1. In this case, the step amount d3 can be expressed by the following equation (9).
d3 = c · λ1 / (n−1) (9)
As the objective optical element, an objective optical element having a flat plate-like first optical element having a correction surface as shown in FIG. 1 and a second optical element which is a lens optimized for BD is used. When the expression (9) is satisfied, the aberration in the first region is as shown in FIG. FIG. 6A shows the aberration in BD, and FIG. 6B shows the aberration in HD. In this case, c = 1 + 0.8.

また、補正面が、第1光ディスク(BD)専用領域と、第2光ディスク(HD)専用領域を有するタイプでなく、補正面の複数の領域が、何れの領域も、通過した第1光束が第1光ディスクの情報記録面上に(いくらかの収差は残留するが)記録/再生ができる様に集光し、通過した第1光束が第2光ディスクの情報記録面上にも(いくらかの収差は残留するが)記録/再生ができる様に集光するような構成である場合、第1領域における収差は図8に示すような結果となる。図8(a)は、BDにおける収差を示し、図8(b)は、HDにおける収差を示している。この場合、BDにおいてもHDにおいてもほぼ同量の収差が発生しているため、第1光ディスク優先領域や第2光ディスク優先領域はこの例においては存在していない。第1光ディスク第2光ディスク兼用領域と言える。   In addition, the correction surface is not of a type having a first optical disk (BD) dedicated area and a second optical disk (HD) dedicated area. 1. Condensed light on the information recording surface of one optical disc (although some aberrations remain) so that it can be recorded / reproduced, and the first light flux that has passed through also on the information recording surface of the second optical disc (some aberrations remain) However, when the light is collected so as to be recorded / reproduced, the aberration in the first region is as shown in FIG. FIG. 8A shows the aberration in BD, and FIG. 8B shows the aberration in HD. In this case, since the same amount of aberration occurs in both BD and HD, the first optical disk priority area and the second optical disk priority area do not exist in this example. It can be said that the first optical disc is the second optical disc combined area.

なお、第1光ディスクと第2光ディスクだけでなく、他の光ディスクに対する互換も一つの対物光学素子で行う場合、以下のような態様が考えられる。   Note that the following modes can be considered when compatibility with other optical discs as well as the first optical disc and the second optical disc is performed with one objective optical element.

第一の例としては、例えば、第3光源から射出される波長λ3の第3光束を当該対物光学素子により第4光ディスクの情報記録面上に集光させる場合であって、波長λ3が波長λ1の略整数倍である場合、回折構造によって第4光ディスクとの互換を可能にしようとすると、1)λ1の第1光束とλ3の第3光束とで、回折角を異ならせることが困難となり、また、2)第1光束と第3光束の回折角を異ならせることができる特殊な回折構造を用いた場合は、光利用効率が低下する、という問題がある。そこで、第2領域中に、第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域に加えて、第4光ディスク専用領域を設けるようにしてもよい。例えば、図11に示すように、光軸を含む内側の領域から順に、第4光ディスク専用領域CD、第1光ディスク専用領域BD、第2光ディスク専用領域HD、更にその外側に、第2領域である第1光ディスク専用領域BDを設ける例などが考えられる。尚、波長λ3が波長λ1の略整数倍であるとは、以下の条件式(10)を満たすことをいう。
(m−0.2)・λ1≦λ3≦(m+0.2)・λ1 (10)
尚、mは2以上の任意の正の整数を表す。
As a first example, for example, a third light beam having a wavelength λ3 emitted from a third light source is condensed on the information recording surface of the fourth optical disk by the objective optical element, and the wavelength λ3 is a wavelength λ1. If it is an approximate integer multiple of 1 and an attempt is made to enable compatibility with the fourth optical disk by the diffraction structure, 1) it becomes difficult to make the diffraction angles different between the first light flux of λ1 and the third light flux of λ3, 2) When a special diffraction structure that can make the diffraction angles of the first light flux and the third light flux different is used, there is a problem that the light use efficiency is lowered. Therefore, a fourth optical disk dedicated area may be provided in the second area in addition to the first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area. For example, as shown in FIG. 11, in order from the inner area including the optical axis, the fourth optical disk dedicated area CD, the first optical disk dedicated area BD, the second optical disk dedicated area HD, and the second area outside thereof. An example in which the first optical disk dedicated area BD is provided can be considered. Note that the fact that the wavelength λ3 is a substantially integer multiple of the wavelength λ1 means that the following conditional expression (10) is satisfied.
(M−0.2) · λ1 ≦ λ3 ≦ (m + 0.2) · λ1 (10)
Note that m represents an arbitrary positive integer of 2 or more.

また、上述のような第4光ディスク専用領域を設ける場合にCD専用レンズと同じスポット径を得るためには、第4光ディスク専用領域の最大像側開口数を、第4光ディスクの記録及び/又は再生に用いられる規格とされている開口数よりも小さくすることが好ましい。従って、第4光ディスク専用領域の最大有効径が、2・f4・NA4より小さくなる事が好ましい。なお、f4は、第3光束における対物光学素子の第4光ディスク専用領域の焦点距離、NA4は、第4光ディスクの記録及び/又は再生に必要と規格で定められている像側開口数を示す。例えば、第4光ディスクがCDである場合、第4光ディスク専用領域の最大像側開口数が0.45より小さい事が好ましい。より好ましくは、0.43以下である。また、第4光ディスクがCDである場合、第4光ディスク専用領域の最大有効径が、2・fCD・0.45より小さい事が好ましく、より好ましくは、2・fCD・0.43以下である。なお、fCDは、CD用の光束における対物光学素子のCD専用領域の焦点距離を表す。   In order to obtain the same spot diameter as that of the CD-dedicated lens when providing the fourth optical disc-dedicated area as described above, the maximum image-side numerical aperture of the fourth optical disc-dedicated area is set to the recording and / or reproduction of the fourth optical disc. It is preferable to make it smaller than the numerical aperture that is the standard used for. Accordingly, it is preferable that the maximum effective diameter of the fourth optical disk dedicated area is smaller than 2 · f4 · NA4. Note that f4 represents the focal length of the fourth optical disk dedicated area of the objective optical element in the third light flux, and NA4 represents the image-side numerical aperture defined by the standard required for recording and / or reproduction of the fourth optical disk. For example, when the fourth optical disk is a CD, it is preferable that the maximum image-side numerical aperture of the fourth optical disk dedicated area is smaller than 0.45. More preferably, it is 0.43 or less. When the fourth optical disk is a CD, the maximum effective diameter of the fourth optical disk dedicated area is preferably smaller than 2 · fCD · 0.45, and more preferably 2 · fCD · 0.43 or less. Note that fCD represents the focal length of the CD-dedicated region of the objective optical element in the CD light flux.

さらに、第2領域内の、第4光ディスク専用領域、第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域の少なくとも一つに、光路差付与構造を設けることにより、第3光ディスク(例えば、DVD)の記録及び/又は再生を可能にするようにしてもよい。例えば、図12に示すように、光軸を含む内側の領域から順に、第4光ディスク専用領域CD、第1光ディスク専用領域BD、第2光ディスク専用領域HD、更にその外側に、第2領域である第1光ディスク専用領域BDとし、第4光ディスク専用領域CD、内側の第1光ディスク専用領域BD及び第2光ディスク専用領域HDに、第3光ディスクの記録及び/又は再生を可能とする光路差付与構造DVDを設ける例などが考えられる。   Furthermore, by providing an optical path difference providing structure in at least one of the fourth optical disk dedicated area, the first optical disk dedicated area, and the second optical disk dedicated area in the second area, the recording of the third optical disk (for example, DVD) is performed. And / or playback may be enabled. For example, as shown in FIG. 12, the fourth optical disk dedicated area CD, the first optical disk dedicated area BD, the second optical disk dedicated area HD, and the second area on the outer side in order from the inner area including the optical axis. Optical path difference providing structure DVD that enables recording and / or reproduction of the third optical disk in the fourth optical disk dedicated area CD, the inner first optical disk dedicated area BD, and the second optical disk dedicated area HD as the first optical disk dedicated area BD An example of providing the can be considered.

また、本発明の対物光学素子を、第1光ディスク、第2光ディスクを含む複数種類の光ディスクの記録層を一枚の光ディスクに積層させたハイブリッド光ディスクに適用する場合、第1光ディスクにおける対物光学素子のワーキングディスタンス(WD)と、第2光ディスクにおける対物光学素子のワーキングディスタンス(WD)とが異なることが好ましい。第1光ディスクがBDであって、第2光ディスクがHDである場合、即ち、BDとHDとを積層させたハイブリッド光ディスクを用いる場合、更に好ましくは、これらのワーキングディスタンスの差の値を(WD1−WD2)、50μm以上、250μm以下とする事が好ましい。更に好ましくは、100μm以上、250μm以下とする事である。尚、複数種類の光ディスクの記録層を一枚の光ディスクに積層させた例としては、特開2007−42254に開示されているBD/HD/DVDの各記録層を片面に積層したハイブリッドディスクなどが挙げられる。また、対物光学素子の軸外特性を良好にするという点においても、WD1とWD2とが異なることが好ましい。When the objective optical element of the present invention is applied to a hybrid optical disk in which recording layers of a plurality of types of optical disks including the first optical disk and the second optical disk are laminated on one optical disk, the objective optical element of the first optical disk a working distance (WD 1), the working distance (WD 2) of the objective optical element in the second optical disk are different, it is preferable. When the first optical disc is BD and the second optical disc is HD, that is, when a hybrid optical disc in which BD and HD are laminated is used, it is more preferable to set the value of the difference between these working distances to (WD1− WD2), preferably 50 μm or more and 250 μm or less. More preferably, it is 100 μm or more and 250 μm or less. An example in which recording layers of a plurality of types of optical disks are stacked on a single optical disk is a hybrid disk in which recording layers of BD / HD / DVDs are stacked on one side as disclosed in JP-A-2007-42254. Can be mentioned. Also, WD1 and WD2 are preferably different from the viewpoint of improving the off-axis characteristics of the objective optical element.

尚、図22に示すように、第1光ディスク及び第2光ディスク用の本発明の単玉の対物光学素子OL1と、他の光ディスク(例えば、第3光ディスク及び/又は第4光ディスク)用の対物光学素子OL2とを一体的に形成したレンズユニットを用いてもよい。尚、一体的に形成したレンズユニットとは、図22に示すように、第1の対物光学素子OL1及び第2の対物光学素子OL2とが融合している場合(例えば、第1の対物光学素子及び第2の対物光学素子とを有するレンズユニットを射出成形による一体成形により得る場合)だけでなく、図23又は図24に示すような、第1の対物光学素子と第2の対物光学素子とを別々に成形し、後で嵌合させたり、接着したり係合することなどによって一体化した光学素子であっても良い。   As shown in FIG. 22, the single objective optical element OL1 of the present invention for the first optical disc and the second optical disc and the objective optical for another optical disc (for example, the third optical disc and / or the fourth optical disc). A lens unit in which the element OL2 is integrally formed may be used. As shown in FIG. 22, the integrally formed lens unit is a case where the first objective optical element OL1 and the second objective optical element OL2 are fused (for example, the first objective optical element). And a second objective optical element as shown in FIG. 23 or FIG. 24, as well as a lens unit having a second objective optical element by integral molding by injection molding). The optical elements may be integrated by molding separately, and then fitting, adhering or engaging with each other.

図23は、第1の対物光学素子と第2の対物光学素子とを係合して一体的に形成しているレンズユニットの一例を示している。プラスチック製の第2の対物光学素子OL2が、その矩形板状のフランジ部FL2に段差部STを有する開口HOLを形成しており、開口HOL内の段差部STに、フランジ部FL1を保持されるようにして、本発明のガラス製又はプラスチック製の第1の対物光学素子OL1が光軸方向から組み付けられ、接着等により一体化されて、第1の対物光学素子OL1と第2の対物光学素子OL2が並列になったレンズユニットOEが形成される。   FIG. 23 shows an example of a lens unit in which the first objective optical element and the second objective optical element are engaged and integrally formed. The second objective optical element OL2 made of plastic forms an opening HOL having a stepped portion ST in the rectangular plate-shaped flange portion FL2, and the flange portion FL1 is held by the stepped portion ST in the opening HOL. In this way, the first objective optical element OL1 made of glass or plastic of the present invention is assembled from the optical axis direction and integrated by adhesion or the like, and the first objective optical element OL1 and the second objective optical element are integrated. A lens unit OE in which OL2 is arranged in parallel is formed.

図24は、第1の対物光学素子と第2の対物光学素子とを係合して一体的に形成しているレンズユニットの別の例を示している。プラスチック製の第2の対物光学素子OL2が、その矩形板状のフランジ部FL2に段差部STを有する切欠CTを形成しており、切欠CT2内の段差部ST2に、フランジ部FL1を保持されるようにして、本発明のガラス製又はプラスチック製の第1の対物光学素子OL1が光軸直交方向から組み付けられ、接着等により一体化されて、第1の対物光学素子OL1と第2の対物光学素子OL2が並列になったレンズユニットOEが形成される。   FIG. 24 shows another example of a lens unit in which a first objective optical element and a second objective optical element are engaged and integrally formed. The second objective optical element OL2 made of plastic forms a cutout CT having a stepped portion ST in the rectangular plate-like flange portion FL2, and the flanged portion FL1 is held by the stepped portion ST2 in the cutout CT2. In this way, the first objective optical element OL1 made of glass or plastic of the present invention is assembled from the direction orthogonal to the optical axis and integrated by adhesion or the like, and the first objective optical element OL1 and the second objective optical are integrated. A lens unit OE in which the elements OL2 are arranged in parallel is formed.

尚、図25に示すように、開口HOL又は切欠CT2内に段差を形成することなく、第1の対物光学素子OL1のフランジ部FL1は、フランジ部FL2の上面で支持されても良い。或いは、図示していないが、ガラス製又はプラスチック製の第1の対物光学素子OL1と、プラスチック製の第2の対物光学素子OL2とを、別部材である保持部材に組み付けることで一体化しても良い。何れの場合も、保持部材が開口を有し、そこに対物レンズ部を嵌め込むように配置する事が好ましい。   As shown in FIG. 25, the flange portion FL1 of the first objective optical element OL1 may be supported on the upper surface of the flange portion FL2 without forming a step in the opening HOL or the notch CT2. Alternatively, although not shown, the first objective optical element OL1 made of glass or plastic and the second objective optical element OL2 made of plastic may be integrated by assembling to a holding member which is a separate member. good. In any case, it is preferable that the holding member has an opening, and the objective lens unit is fitted therein.

第1光束は、平行光として対物光学素子に入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物光学素子に入射してもよい。好ましくは、第1光束の、対物光学素子への入射光束の倍率m1が、下記の式(11)、
−0.02<m1<0.02 (11)
を満たすことである。
The first light beam may be incident on the objective optical element as parallel light, or may be incident on the objective optical element as divergent light or convergent light. Preferably, the magnification m1 of the first light beam incident on the objective optical element is expressed by the following formula (11),
−0.02 <m1 <0.02 (11)
Is to satisfy.

一方で、第1光束を発散光として対物光学素子に入射させる場合、第1光束の対物光学素子への入射光束の倍率m1が、下記の式(12)、
−0.10<m1<0.00 (12)
を満たすことが好ましい。
On the other hand, when the first light flux is incident on the objective optical element as diverging light, the magnification m1 of the first light flux incident on the objective optical element is expressed by the following equation (12):
-0.10 <m1 <0.00 (12)
It is preferable to satisfy.

尚、第1光ディスクの記録及び/又は再生時と、第2光ディスク記録及び/又は再生時の両方において正弦条件を両立させるためには、以下の条件式(13)を満たすことが好ましい。
m11<m12 (13)
尚、m11は、第1光ディスクの記録及び/又は再生時の、第1光束の対物光学素子への入射光束の倍率を示し、m12は、第2光ディスクの記録及び/又は再生時の、第1光束の対物光学素子への入射光束の倍率を示す。
In order to make the sine condition compatible in both recording and / or reproduction of the first optical disk and recording and / or reproduction of the second optical disk, it is preferable to satisfy the following conditional expression (13).
m11 <m12 (13)
M11 represents the magnification of the first light beam incident on the objective optical element during recording and / or reproduction of the first optical disk, and m12 represents the first magnification during recording and / or reproduction of the second optical disk. The magnification of the incident light beam to the objective optical element is shown.

例えば、第1光ディスクの記録及び/又は再生時には、第1光束を対物光学素子に無限平行光として入射させ、第2光ディスクの記録及び/又は再生時には、第1光束を対物光学素子に有限収束光として入射させる態様が、好ましい一例として挙げられる。   For example, when recording and / or reproducing the first optical disk, the first light beam is incident on the objective optical element as infinite parallel light, and when recording and / or reproducing the second optical disk, the first light beam is finitely focused on the objective optical element. As an example, a preferred embodiment is a mode in which the light is incident.

尚、第2光ディスクの記録及び/又は再生時において、光束が0.5°の斜入射で対物光学素子に入射したときに、波面収差が25mλrms以上である場合は、発散光や収束光で対物光学素子に入射する場合、影が出来やすくなってしまい、集光スポットの性能に悪影響が出やすくなるため、m11=m12=0を満たす事が好ましい。   When the light beam is incident on the objective optical element at an oblique incidence of 0.5 ° during recording and / or reproduction of the second optical disc, if the wavefront aberration is 25 mλ rms or more, the divergent light or convergent light is used as the objective. When entering the optical element, it becomes easy to make a shadow, and it is easy to adversely affect the performance of the focused spot. Therefore, it is preferable to satisfy m11 = m12 = 0.

光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。   The optical information recording / reproducing apparatus has an optical disc drive apparatus having the optical pickup device described above.

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

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

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

本発明によれば、簡単且つ低コストの構成で、BD及びHDに対して、複雑な機構を用いることなく、低コストで、同一の光束を用いるBDとHDの一つの対物光学素子での互換を可能とし、しかも、光利用効率の高い光ピックアップ装置及び対物光学素子を提供することが可能になる。   According to the present invention, with a simple and low-cost configuration, without using a complicated mechanism for BD and HD, it is compatible with one objective optical element of BD and HD that uses the same light beam at low cost. In addition, it is possible to provide an optical pickup device and an objective optical element with high light utilization efficiency.

本発明に係る対物光学素子OEの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element OE which concerns on this invention. 本発明に係る光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus which concerns on this invention. BDに最適化した対物光学素子を用いた場合の収差図(a)〜(b)である。FIG. 5A is an aberration diagram when an objective optical element optimized for BD is used. 本発明に係る対物光学素子の一例を用いた場合の収差図(a)〜(b)である。It is an aberration diagram (a)-(b) at the time of using an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の他の例を用いた場合の収差図(a)〜(b)である。FIG. 6 is aberration diagrams (a) to (b) when another example of the objective optical element according to the present invention is used. 本発明に係る対物光学素子の他の例を用いた場合の収差図(a)〜(b)である。FIG. 6 is aberration diagrams (a) to (b) when another example of the objective optical element according to the present invention is used. 本発明に係る対物光学素子の他の例を用いた場合の収差図(a)〜(b)である。FIG. 6 is aberration diagrams (a) to (b) when another example of the objective optical element according to the present invention is used. 本発明に係る対物光学素子の他の例を用いた場合の収差図(a)〜(b)である。FIG. 6 is aberration diagrams (a) to (b) when another example of the objective optical element according to the present invention is used. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例を光軸方向から見た際の概略図である。It is the schematic at the time of seeing an example of the objective optical element which concerns on this invention from an optical axis direction. 本発明に係る対物光学素子の一例を光軸方向から見た際の概略図である。It is the schematic at the time of seeing an example of the objective optical element which concerns on this invention from an optical axis direction. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図の一部である。It is a part of sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. サイドローブの値と、領域分割数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the value of a side lobe and the number of area divisions. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係る対物光学素子の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the objective optical element which concerns on this invention. 本発明に係るレンズユニットの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the lens unit which concerns on this invention. 本発明に係るレンズユニットの一例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an example of the lens unit which concerns on this invention. 本発明に係るレンズユニットの一例の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of an example of the lens unit which concerns on this invention. 本発明に係るレンズユニットの一例の断面図の一部である。It is a part of sectional drawing of an example of the lens unit which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

A1 第1領域
A2 第2領域
L1 第1光学素子
L2 第2光学素子
BA BD専用領域
HA HD専用領域
OA 光軸
CS 補正面
HE 枠体
OE 対物光学素子
S1 第1光学面
S2 第2光学面
PU1 光ピックアップ装置
LD 青紫色半導体レーザ
AC 二軸アクチュエータ
PBS 偏光プリズム
CL コリメートレンズ
PL1 保護基板
PL2 保護基板
RL1 情報記録面
RL2 情報記録面
QWP λ/4波長板
A1 1st area A2 2nd area L1 1st optical element L2 2nd optical element BA BD exclusive area HA HD exclusive area OA Optical axis CS Correction surface HE Frame body OE Objective optical element S1 1st optical surface S2 2nd optical surface PU1 Optical pickup device LD Blue-violet semiconductor laser AC Biaxial actuator PBS Polarizing prism CL Collimating lens PL1 Protection substrate PL2 Protection substrate RL1 Information recording surface RL2 Information recording surface QWP λ / 4 wavelength plate

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

光ピックアップ装置PU1は、対物光学素子OE、λ/4波長板QWP、コリメートレンズCL、偏光プリズムPBS、405nmのレーザ光束(第1光束)を射出する半導体レーザLD(第1光源)と、センサ用レンズSL、BDの情報記録面RL1及びHDの情報記録面RL2からの反射光束を受光する受光素子PDとを有する。尚、本図面では対物光学素子OEとして、第1光学素子と第2光学素子とを有する例が示されているが、この対物光学素子に代えて、図9に示すような単玉の対物光学素子を使用してもよい。   The optical pickup device PU1 includes an objective optical element OE, a λ / 4 wavelength plate QWP, a collimator lens CL, a polarizing prism PBS, a semiconductor laser LD (first light source) that emits a 405 nm laser beam (first beam), and a sensor. And a light receiving element PD that receives a reflected light beam from the information recording surface RL1 of the lenses SL and BD and the information recording surface RL2 of the HD. In this drawing, an example having the first optical element and the second optical element is shown as the objective optical element OE, but instead of this objective optical element, a single objective optical as shown in FIG. An element may be used.

対物光学素子OEは、前述した図1に示される補正素子である平板状の第1光学素子L1と非球面レンズの第2光学素子L2とを有する光学素子である。   The objective optical element OE is an optical element having the flat plate-like first optical element L1 which is the correction element shown in FIG. 1 and the second optical element L2 of the aspherical lens.

BDの記録/再生を行う場合について説明する。まず、青紫色半導体レーザLDから射出された第1光束(λ1=405nm)の発散光束は、偏光プリズムPBSを透過し、コリメートレンズCLにより平行光束とされた後、1/4波長板QWPにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物光学素子OEによって厚さ0.0875mmの保護基板PL1を介して、BDの情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。   A case of recording / reproducing BD will be described. First, the divergent light beam of the first light beam (λ1 = 405 nm) emitted from the blue-violet semiconductor laser LD is transmitted through the polarizing prism PBS, converted into a parallel light beam by the collimator lens CL, and then linearly generated by the quarter-wave plate QWP. Polarized light is converted into circularly polarized light, its beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and a spot formed on the information recording surface RL1 of the BD via the protective substrate PL1 having a thickness of 0.0875 mm by the objective optical element OE. Become.

このとき、第1光学素子L1の第1領域A1のBD専用領域BAと第2領域A2を通過した光束が、第2光学素子によって、BDの情報記録面上に集光されスポットを形成し、第1光学素子L1の第1領域A1のHD専用領域HAを通過した光束はBDの情報記録面上に集光スポットを形成しない。なお、対物光学素子として図9に示すような単玉の対物光学素子を使用した場合は、第1領域のBD専用領域BA1と第2領域BA2を通過した光束が、BDの情報記録面上に集光されスポットを形成し、HD専用領域HAを通過した光束はBDの情報記録面上に集光スポットを形成しない。   At this time, the light beam that has passed through the BD dedicated area BA and the second area A2 of the first area A1 of the first optical element L1 is condensed on the information recording surface of the BD by the second optical element to form a spot, The light beam that has passed through the HD exclusive area HA of the first area A1 of the first optical element L1 does not form a condensed spot on the information recording surface of the BD. If a single objective optical element as shown in FIG. 9 is used as the objective optical element, the light beam that has passed through the first area BD dedicated area BA1 and the second area BA2 is projected onto the information recording surface of the BD. A light beam that is condensed to form a spot and passes through the HD dedicated area HA does not form a condensed spot on the information recording surface of the BD.

情報記録面RL1上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子OE、絞りを透過した後、1/4波長板QWPにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズCLにより収斂光束とされ、偏光プリズムPBSで反射した後、センサ用レンズSLによって、受光素子PDの受光面上に収束する。そして、受光素子PDの出力信号を用いて、2軸アクチュエータACにより対物光学素子OEをフォーカシングやトラッキングさせることで、BDに記録された情報を読み取ることができる。   The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 passes through the objective optical element OE and the aperture again, and then is converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the quarter wave plate QWP, and converged by the collimating lens CL. After being reflected by the polarizing prism PBS, the light is converged on the light receiving surface of the light receiving element PD by the sensor lens SL. Then, the information recorded on the BD can be read by using the output signal of the light receiving element PD to focus or track the objective optical element OE by the biaxial actuator AC.

次に、HDの記録/再生を行う場合について説明する。まず、青紫色半導体レーザLDから射出された第1光束(λ1=405nm)の発散光束は、偏光プリズムPBSを透過し、コリメートレンズCLにより平行光束とされた後、1/4波長板QWPにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物光学素子OEによって厚さ0.6mmの保護基板PL2を介して、HDの情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。   Next, a case where HD recording / reproduction is performed will be described. First, the divergent light beam of the first light beam (λ1 = 405 nm) emitted from the blue-violet semiconductor laser LD is transmitted through the polarizing prism PBS, converted into a parallel light beam by the collimator lens CL, and then linearly generated by the quarter-wave plate QWP. Polarized light is converted into circularly polarized light, its beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and a spot formed on the information recording surface RL2 of the HD via the protective substrate PL2 having a thickness of 0.6 mm by the objective optical element OE Become.

このとき、第1光学素子L1の第1領域A1のHD専用領域HAを通過した第1光束が、第2光学素子によって、HDの情報記録面上に集光されスポットを形成し、第1光学素子の第1領域A1のBD専用領域BA及び第2領域を通過した第1光束は、HDの情報記録面上に集光スポットを形成しない。なお、対物光学素子として図9に示すような単玉の対物光学素子を使用した場合は、HD専用領域HAを通過した光束が、HDの情報記録面上に集光されスポットを形成し、第1領域のBD専用領域BA1と第2領域BA2を通過した光束が、HDの情報記録面上に集光スポットを形成しない。   At this time, the first light beam that has passed through the HD dedicated area HA of the first area A1 of the first optical element L1 is condensed on the information recording surface of the HD by the second optical element to form a spot. The first light flux that has passed through the BD dedicated area BA and the second area of the first area A1 of the element does not form a condensed spot on the HD information recording surface. When a single objective optical element as shown in FIG. 9 is used as the objective optical element, the light beam that has passed through the HD dedicated area HA is condensed on the HD information recording surface to form a spot. A light beam that has passed through one area of the BD-dedicated area BA1 and the second area BA2 does not form a condensed spot on the HD information recording surface.

情報記録面RL2上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子OE、絞りを透過した後、1/4波長板QWPにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズCLにより収斂光束とされ、偏光プリズムPBSで反射した後、センサ用レンズSLによって、受光素子PDの受光面上に収束する。そして、受光素子PDの出力信号を用いて、2軸アクチュエータACにより対物光学素子OEをフォーカシングやトラッキングさせることで、HDに記録された情報を読み取ることができる。
(実施例)
次に、上述の実施の形態に用いることができる実施例について説明する。実施例1〜5は、単玉レンズの対物光学素子である。その中で、実施例1〜3はBDのワーキングディスタンスとHDのワーキングディスタンスをと等しくした例であり、実施例4はBDのワーキングディスタンスとHDのワーキングディスタンスとを異ならせた例である。実施例1〜4の中で、実施例1は4輪帯の実施例であり、実施例2は5輪帯の実施例、実施例3は6輪帯の実施例であり、実施例4は3輪帯の実施例である。また、実施例5、6は、光源側の第1の光学素子と光ディスク側の第2の光学素子とを有する例である。また、以下の実施例において、第1光ディスクはBD、第2光ディスクはHDである。
The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL2 is transmitted again through the objective optical element OE and the aperture, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the quarter wave plate QWP, and converged by the collimating lens CL. After being reflected by the polarizing prism PBS, the light is converged on the light receiving surface of the light receiving element PD by the sensor lens SL. Then, by using the output signal of the light receiving element PD, the objective optical element OE is focused or tracked by the biaxial actuator AC, whereby the information recorded on the HD can be read.
(Example)
Next, examples that can be used in the above-described embodiment will be described. Examples 1 to 5 are single-lens objective optical elements. Among them, Examples 1 to 3 are examples in which the working distance of BD is equal to the working distance of HD, and Example 4 is an example in which the working distance of BD is different from the working distance of HD. Among Examples 1 to 4, Example 1 is an example of a four-wheel zone, Example 2 is an example of a five-wheel zone, Example 3 is an example of a six-wheel zone, and Example 4 is It is an example of a three-ring zone. Examples 5 and 6 are examples having a first optical element on the light source side and a second optical element on the optical disk side. In the following embodiments, the first optical disc is BD and the second optical disc is HD.

尚、以降の表中のriは曲率半径、diは第i面から第i+1面までの光軸方向の位置、niは各面の屈折率を表している。尚、これ以降(表のレンズデータ含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10−3)を、E(例えば、2.5×E−3)を用いて表すものとする。また、対物光学素子の光学面は、それぞれ数1式に表に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。In the following tables, ri is the radius of curvature, di is the position in the optical axis direction from the i-th surface to the (i + 1) -th surface, and ni is the refractive index of each surface. In the following (including the lens data in the table), a power of 10 (for example, 2.5 × 10 −3 ) is expressed using E (for example, 2.5 × E−3). In addition, the optical surface of the objective optical element is formed as an aspherical surface that is symmetric about the optical axis and is defined by mathematical formulas obtained by substituting the coefficients shown in Table 1 into Formula 1.

ここで、X(h)は光軸方向の軸(光の進行方向を正とする)、κは円錐係数、Aiは非球面係数、hは光軸からの高さ、rは近軸曲率半径である。
(実施例1)
実施例1は、光軸を含む最も中心の領域が第2光ディスク専用領域であり、そこから光軸直交方向の外側に向かって、順に第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域、そして、第2領域である第1光ディスク専用領域が設けられている4輪帯の構造である。全ての領域が、非球面形状を有しており、2つの第1光ディスク専用領域は同じ非球面形状を有しており、2つの第2光ディスク専用領域も同じ非球面形状を有しており、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域とは非球面形状が異なる。レンズ形状並びに、BDとHDそれぞれに対する集光状態を図15に示す。図15(a)がBDに対する集光状態であり、図15(b)がHDに対する集光状態である。本例は、光軸方向の段差量も抑えられている。
Here, X (h) is an axis in the optical axis direction (the light traveling direction is positive), κ is a conical coefficient, Ai is an aspherical coefficient, h is a height from the optical axis, and r is a paraxial radius of curvature. It is.
Example 1
In the first embodiment, the center area including the optical axis is the second optical disk dedicated area, and from there toward the outside in the optical axis orthogonal direction, the first optical disk dedicated area, the second optical disk dedicated area, This is a four-band structure in which a first optical disc dedicated area, which is two areas, is provided. All the areas have an aspheric shape, the two dedicated areas for the first optical disc have the same aspheric shape, and the two dedicated areas for the second optical disc also have the same aspheric shape, The first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area have different aspherical shapes. FIG. 15 shows the lens shape and the light collection state for each of BD and HD. FIG. 15A shows a condensing state for BD, and FIG. 15B shows a condensing state for HD. In this example, the level difference in the optical axis direction is also suppressed.

表1〜表3に実施例1のレンズデータを示す。   Tables 1 to 3 show lens data of Example 1.

(実施例2)
実施例2は、光軸を含む最も中心の領域が第1光ディスク専用領域であり、そこから光軸直交方向の外側に向かって、順に第2光ディスク専用領域、第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域、そして、第2領域である第1光ディスク専用領域が設けられている5輪帯の構造である。全ての領域が、非球面形状を有しており、3つの第1光ディスク専用領域は同じ非球面形状を有しており、2つの第2光ディスク専用領域も同じ非球面形状を有しており、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域とは非球面形状が異なる。レンズ形状並びに、BDとHDそれぞれに対する集光状態を図16に示す。図16(a)がBDに対する集光状態であり、図16(b)がHDに対する集光状態である。本例も、光軸方向の段差量が抑えられている。
(Example 2)
In Example 2, the most central area including the optical axis is the first optical disk dedicated area, and from there toward the outside in the direction orthogonal to the optical axis, the second optical disk dedicated area, the first optical disk dedicated area, and the second optical disk in order. This is a five-band structure in which a dedicated area and a first optical disk dedicated area as a second area are provided. All the regions have an aspheric shape, the three first optical disc dedicated regions have the same aspheric shape, and the two second optical disc dedicated regions also have the same aspheric shape, The first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area have different aspherical shapes. FIG. 16 shows the lens shape and the light collection state for each of BD and HD. FIG. 16A shows a light collection state for BD, and FIG. 16B shows a light collection state for HD. Also in this example, the level difference in the optical axis direction is suppressed.

表4〜表6に実施例2のレンズデータを示す。   Tables 4 to 6 show lens data of Example 2.

(実施例3)
実施例3は、光軸を含む最も中心の領域が第2光ディスク専用領域であり、そこから光軸直交方向の外側に向かって、順に第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域、第1光ディスク専用領域、第2光ディスク専用領域、そして、第2領域である第1光ディスク専用領域が設けられている6輪帯の構造である。全ての領域が、非球面形状を有しており、3つの第1光ディスク専用領域は同じ非球面形状を有しており、3つの第2光ディスク専用領域も同じ非球面形状を有しており、第1光ディスク専用領域と第2光ディスク専用領域とは非球面形状が異なる。レンズ形状並びに、BDとHDそれぞれに対する集光状態を図17に示す。図17(a)がBDに対する集光状態であり、図17(b)がHDに対する集光状態である。本例も、光軸方向の段差量は抑えられている。
(Example 3)
In the third embodiment, the center area including the optical axis is the second optical disk dedicated area, and from there toward the outside in the direction orthogonal to the optical axis, the first optical disk dedicated area, the second optical disk dedicated area, and the first optical disk in order. This is a six-band structure in which a dedicated area, a second optical disk dedicated area, and a first optical disk dedicated area as the second area are provided. All the regions have an aspheric shape, the three first optical disc dedicated regions have the same aspheric shape, and the three second optical disc dedicated regions also have the same aspheric shape, The first optical disk dedicated area and the second optical disk dedicated area have different aspherical shapes. FIG. 17 shows the lens shape and the light collection state for each of BD and HD. FIG. 17A shows a condensing state for BD, and FIG. 17B shows a condensing state for HD. In this example as well, the level difference in the optical axis direction is suppressed.

表7〜表9に実施例3のレンズデータを示す。   Tables 7 to 9 show lens data of Example 3.

(実施例4)
実施例4は、光軸を含む最も中心の領域が第1光ディスク専用領域であり、そこから光軸直交方向の外側に向かって、順に第2光ディスク専用領域、第2領域である第1光ディスク専用領域が設けられている3輪帯の構造である。全ての領域が、非球面形状を有しており、2つの第1光ディスク専用領域は同じ非球面形状を有している。また、BDにおけるワーキングディスタンスとHDにおけるワーキングディスタンスとを異ならせている。レンズ形状並びに、BDとHDそれぞれに対する集光状態を図18に示す。図18(a)がBDに対する集光状態であり、図18(b)がHDに対する集光状態である。
Example 4
In the fourth embodiment, the most central area including the optical axis is the first optical disk dedicated area, and from there toward the outside in the direction orthogonal to the optical axis, the second optical disk dedicated area and the second area are sequentially dedicated to the first optical disk. It is a structure of a three-ring zone provided with a region. All the areas have an aspheric shape, and the two first optical disc dedicated areas have the same aspheric shape. In addition, the working distance in BD is different from the working distance in HD. FIG. 18 shows the lens shape and the light collection state for each of BD and HD. FIG. 18A shows a condensing state for BD, and FIG. 18B shows a condensing state for HD.

表10〜表12に実施例4のレンズデータを示す。   Tables 10 to 12 show lens data of Example 4.

BD使用時におけるワーキングディスタンスとHD使用時におけるワーキングディスタンスとが異なる実施例4において、HD使用時における光束の入射角0.5度でシミュレーションを行なったところ、波面収差の値が0.0908λrmsとなっている。従って、BD使用時におけるワーキングディスタンスとHD使用時におけるワーキングディスタンスが異なる方が、斜入射光束の波面収差の値が小さくなり、軸外特性が良好になることがわかる。 In Example 4 in which the working distance when using BD is different from the working distance when using HD, a simulation was performed at an incident angle of 0.5 degree of light flux when using HD, and the value of wavefront aberration was 0.0908 λrms. ing. Therefore, it can be seen that the wavefront aberration value of the obliquely incident light beam becomes smaller and the off-axis characteristics become better when the working distance when using BD is different from the working distance when using HD.

また、図19に、実施例1〜3における輪帯数とサイドローブの値との関係を表すグラフを示す。又、以下の表13に、輪帯数とサイドローブの値を載せる。図19及び表13からわかるように、輪帯数が多くなるほどサイドローブの値が少なくなっており、特に輪帯数が5か6の場合が好ましい。これ以上輪帯数を増やしても、サイドローブの値には影響が少ない一方で、輪帯数が増える分、製造が困難になるため、製造の容易さとサイドローブの良好さのバランスの観点からは、輪帯数が5又は6が好ましい事が分かる。   FIG. 19 is a graph showing the relationship between the number of zones and the side lobe values in Examples 1 to 3. Table 13 below lists the number of zones and side lobe values. As can be seen from FIG. 19 and Table 13, the value of the side lobe decreases as the number of ring zones increases, and the case where the number of ring zones is 5 or 6 is particularly preferable. Increasing the number of rings more than this has little effect on the side lobe value, but increases the number of rings, making manufacturing difficult, so from the viewpoint of balance between ease of manufacturing and good side lobe Shows that the number of ring zones is preferably 5 or 6.

また、実施例1〜4における焦点距離、スポット径、ストレール比、サイドローブなどのスペックデータをまとめたものを、表14に記載する。   Table 14 shows a summary of spec data such as focal length, spot diameter, Strehl ratio, and side lobe in Examples 1 to 4.

(実施例5)
実施例5は、補正素子である第1光学素子と非球面レンズである第2光学素子とからなっている。補正素子は、光軸を含む最も中心の領域が第2光ディスク専用領域(内側第2光ディスク領域)であり、そこから光軸直交方向の外側に向かって、順に第1光ディスク専用領域(内側第1光ディスク領域)、第2光ディスク専用領域(外側第2光ディスク領域)、及び、第2領域である第1光ディスク専用領域(外側第1光ディスク領域)を有している。第1光ディスク専用領域は、内側第1光ディスク領域及び外側第1光ディスク領域共に、全て非球面形状のアフォーカル設計となっており、第2光ディスク専用領域は、内側第2光ディスク領域及び外側第2光ディスク領域共に、全て非球面形状を有している。また、光源側の光学面には、内側第1光ディスク領域と外側第2光ディスク領域の間に傾斜面が設けられている。一方、光ディスク側の光学面には、内側第2光ディスク領域と内側第1光ディスク領域との間に傾斜面が設けられている。
(Example 5)
The fifth embodiment includes a first optical element that is a correction element and a second optical element that is an aspheric lens. In the correction element, the most central area including the optical axis is a second optical disk dedicated area (inner second optical disk area), and from there toward the outside in the direction orthogonal to the optical axis, the first optical disk dedicated area (inner first optical disk area). An optical disk area), a second optical disk dedicated area (outer second optical disk area), and a second optical disk dedicated area (outer first optical disk area). The first optical disk dedicated area has an aspherical afocal design for both the inner first optical disk area and the outer first optical disk area, and the second optical disk dedicated area has the inner second optical disk area and the outer second optical disk. Both regions have an aspheric shape. Further, the optical surface on the light source side is provided with an inclined surface between the inner first optical disc region and the outer second optical disc region. On the other hand, on the optical surface on the optical disc side, an inclined surface is provided between the inner second optical disc region and the inner first optical disc region.

表15〜表16に実施例5のレンズデータを示す。補正素子の光源側の光学面において、2−1面が内側第2光ディスク領域、2−2面が内側第1光ディスク領域、2−3面が傾斜面、2−4面が外側第2光ディスク領域、2−5面が外側第1光ディスク領域である。一方、補正素子の光ディスク側の光学面において、3−1面が内側第2光ディスク領域、3−2面が傾斜面、3−3面が内側第1光ディスク領域、3−4面が外側第2光ディスク領域、3−5面が外側第1光ディスク領域である。   Tables 15 to 16 show lens data of Example 5. On the optical surface on the light source side of the correction element, the 2-1 surface is the inner second optical disc region, the 2-2 surface is the inner first optical disc region, the 2-3 surface is the inclined surface, and the 4-2 surface is the outer second optical disc region. , 2-5 is the outer first optical disc area. On the other hand, on the optical surface of the correction element on the optical disc side, the 3-1 surface is the inner second optical disc region, the 2-2 surface is the inclined surface, the 3-3 surface is the inner first optical disc region, and the 3-4 surface is the outer second surface. The optical disc area, surface 3-5, is the outer first optical disc area.

(実施例6)
実施例6は、補正素子である第1光学素子と非球面レンズである第2光学素子とからなっている。補正素子は、光軸を含む最も中心の領域が第2光ディスク専用領域(内側第2光ディスク領域)であり、そこから光軸直交方向の外側に向かって、順に第1光ディスク専用領域(内側第1光ディスク領域)、第2光ディスク専用領域(外側第2光ディスク領域)、及び、第2領域である第1光ディスク専用領域(外側第2光ディスク領域)を有している。第1光ディスク専用領域は、内側第1光ディスク領域及び外側第1光ディスク領域共に、全て非球面形状のアフォーカル設計となっており、第2光ディスク専用領域は、内側第2光ディスク領域及び外側第2光ディスク領域共に、全て非球面形状を有している。また、光源側の光学面には、内側第1光ディスク領域と外側第2光ディスク領域の間に傾斜面が設けられている。一方、光ディスク側の光学面には、内側第2光ディスク領域と内側第1光ディスク領域との間に傾斜面が設けられている。この対物光学素子の概略図を、図20、図21として示す。図20は、第1光ディスクとしてBDを使用している場合の集光状態を示す図であり、図21は、第2光ディスクとしてHDを使用している場合の集光状態を示す図である。
(Example 6)
The sixth embodiment includes a first optical element that is a correction element and a second optical element that is an aspheric lens. In the correction element, the most central area including the optical axis is a second optical disk dedicated area (inner second optical disk area), and from there toward the outside in the direction orthogonal to the optical axis, the first optical disk dedicated area (inner first optical disk area). An optical disk area), a second optical disk dedicated area (outer second optical disk area), and a second optical disk dedicated area (outer second optical disk area). The first optical disk dedicated area has an aspherical afocal design for both the inner first optical disk area and the outer first optical disk area, and the second optical disk dedicated area has the inner second optical disk area and the outer second optical disk. Both regions have an aspheric shape. Further, the optical surface on the light source side is provided with an inclined surface between the inner first optical disc region and the outer second optical disc region. On the other hand, on the optical surface on the optical disc side, an inclined surface is provided between the inner second optical disc region and the inner first optical disc region. Schematic diagrams of this objective optical element are shown in FIGS. FIG. 20 is a diagram showing a condensing state when BD is used as the first optical disc, and FIG. 21 is a diagram showing a condensing state when HD is used as the second optical disc.

表17〜表18に実施例6のレンズデータを示す。補正素子の光源側の光学面において、2−1面が内側第2光ディスク領域、2−2面が内側第1光ディスク領域、2−3面が傾斜面、2−4面が外側第2光ディスク領域、2−5面が外側第1光ディスク領域である。一方、補正素子の光ディスク側の光学面において、3−1面が内側第2光ディスク領域、3−2面が傾斜面、3−3面が内側第1光ディスク領域、3−4面が外側第2光ディスク領域、3−5面が外側第1光ディスク領域である。   Tables 17 to 18 show lens data of Example 6. On the optical surface on the light source side of the correction element, the 2-1 surface is the inner second optical disc region, the 2-2 surface is the inner first optical disc region, the 2-3 surface is the inclined surface, and the 4-2 surface is the outer second optical disc region. , 2-5 is the outer first optical disc area. On the other hand, on the optical surface of the correction element on the optical disc side, the 3-1 surface is the inner second optical disc region, the 2-2 surface is the inclined surface, the 3-3 surface is the inner first optical disc region, and the 3-4 surface is the outer second surface. The optical disc area, surface 3-5, is the outer first optical disc area.

また、表19に実施例5、実施例6の焦点距離などのデータをまとめて示す。 Table 19 summarizes data such as focal lengths of the fifth and sixth embodiments.

Claims (30)

波長λ1(380nm<λ1<450nm)の第1光束を出射する第1光源と、前記第1光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、
前記第1光束を厚さt1の保護層を有する第1光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行い、前記第1光束を厚さt2(t1<t2)の保護層を有する第2光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において、
前記対物光学素子は、少なくとも、前記光軸を含む第1領域と、前記第1領域の周囲の第2領域とに分割され、
前記第1領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスク及び前記第2光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、前記第2領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、
前記集光光学系は、前記対物光学素子の前記第1領域に相当する領域に補正面を有し、
前記補正面は、段差によって光軸を中心とする同心円状の複数の領域に分割されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
A condensing optical system having a first light source that emits a first light flux having a wavelength of λ1 (380 nm <λ1 <450 nm) and an objective optical element for condensing the first light flux on an information recording surface of an optical disc; ,
Information is recorded and / or reproduced by condensing the first light flux on an information recording surface of a first optical disc having a protective layer having a thickness t1, and the first light flux has a thickness t2 (t1 <t2). In an optical pickup device for recording and / or reproducing information by focusing on the information recording surface of a second optical disc having a protective layer of
The objective optical element is divided into at least a first region including the optical axis and a second region around the first region,
The first light flux that has passed through the first area is used for recording and / or reproduction of the first optical disk and the second optical disk, and the first light flux that has passed through the second area is Used for recording and / or playback,
The condensing optical system has a correction surface in a region corresponding to the first region of the objective optical element,
The optical pickup device, wherein the correction surface is divided into a plurality of concentric regions centered on the optical axis by a step.
前記補正面の前記複数の領域には、
通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び/又は再生ができるように集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上では集光しない第1光ディスク専用領域と、
通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上では集光せず、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上で情報の記録及び/又は再生ができるように集光する第2光ディスク専用領域とが含まれることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の光ピックアップ装置。
In the plurality of regions of the correction surface,
The passed first light beam is condensed so that information can be recorded and / or reproduced on the information recording surface of the first optical disk, and the passed first light beam is collected on the information recording surface of the second optical disk. A first optical disc dedicated area that does not light;
The passed first light beam is not condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light beam can record and / or reproduce information on the information recording surface of the second optical disc. 2. The optical pickup device according to claim 1, further comprising a second optical disc dedicated area for focusing.
前記第1光ディスクがBDであり、前記第2光ディスクがHDであって、
前記対物光学素子の光軸を含む最も中心に近い領域が前記第2光ディスク専用領域であることを特徴とする請求の範囲第2項に記載の光ピックアップ装置。
The first optical disc is a BD and the second optical disc is an HD;
3. The optical pickup device according to claim 2, wherein the area closest to the center including the optical axis of the objective optical element is the area dedicated to the second optical disk.
前記補正面の前記複数の領域には、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上にも集光する領域が含まれることを特徴とする請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   In the plurality of regions of the correction surface, the passed first light beam is condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light beam is also reflected on the information recording surface of the second optical disc. The optical pickup device according to any one of claims 1 to 3, wherein a condensing region is included. 前記対物光学素子は、単玉のレンズからなり、
前記対物光学素子が前記補正面を有することを特徴とする請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
The objective optical element is composed of a single lens,
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 4, wherein the objective optical element has the correction surface.
前記対物光学素子の光学面に設けられた全ての段差の光軸方向の符号込みの長さの和Δ(符号は、前記各段差の光軸に近い側の領域が遠い側の領域よりも光路が短くなる場合を正とする)が以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項〜第5項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
0.1mm≦Δ≦1.0mm
The sum Δ of the coding lengths of all the steps provided on the optical surface of the objective optical element in the optical axis direction (the sign is the optical path in the region closer to the optical axis of each step than the region on the far side) The optical pickup device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
0.1mm ≦ Δ ≦ 1.0mm
前記対物光学素子は、第1光学素子と第2光学素子を有し、
前記第1光学素子が前記補正面を有することを特徴とする請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
The objective optical element has a first optical element and a second optical element,
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first optical element has the correction surface.
前記第1光学素子は平板状の素子で有り、前記第2光学素子は非球面レンズであることを特徴とする請求の範囲第7項に記載の光ピックアップ装置。   8. The optical pickup device according to claim 7, wherein the first optical element is a flat element, and the second optical element is an aspherical lens. 前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のa倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
但し、aは、0以外の正の整数である。
The step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference of a times the wavelength λ1 to the first light flux. An optical pickup device according to claim 1.
However, a is a positive integer other than 0.
前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のb倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
但し、bは、0又は正の整数+xであり、xは、0.4以上、0.6以下である。
The step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference of b times the wavelength λ1 to the first light flux. An optical pickup device according to claim 1.
However, b is 0 or a positive integer + x, and x is 0.4 or more and 0.6 or less.
前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のc倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする請求の範囲第1項〜第8項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
但し、cは、0又は正の整数+yであり、yは、0より大きく、0.4未満か、0.6より大きく、1未満である。
The step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference c times the wavelength λ1 to the first light flux. An optical pickup device according to claim 1.
However, c is 0 or a positive integer + y, and y is greater than 0, less than 0.4, greater than 0.6, and less than 1.
前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、3以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする請求の範囲第1項〜第11項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   12. The objective optical element according to any one of claims 1 to 11, wherein the objective optical element has a ring zone of 3 or more and 10 or less in combination of the first region and the second region. Optical pickup device. 前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、5以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする請求の範囲第12項に記載の光ピックアップ装置。   The optical pickup device according to claim 12, wherein the objective optical element has a ring zone of 5 or more and 10 or less in total of the first region and the second region. 前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスと、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスとが異なることを特徴とする請求の範囲第1項〜第13項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。   The working distance of the objective optical element during recording and / or reproduction of the first optical disc is different from the working distance of the objective optical element during recording and / or reproduction of the second optical disc. The optical pickup device according to any one of ranges 1 to 13. 前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD1と、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD2とが、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第14項に記載の光ピックアップ装置。
−0.36mm ≦ WD1−WD2 ≦ 0.17mm
The working distance WD1 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the first optical disc and the working distance WD2 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the second optical disc satisfy the following conditional expressions: The optical pickup device according to claim 14, wherein the optical pickup device satisfies the condition.
-0.36mm ≤ WD1-WD2 ≤ 0.17mm
波長λ1(380nm<λ1<450nm)の第1光束を出射する第1光源と、前記第1光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、
前記第1光束を厚さt1の保護層を有する第1光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行い、前記第1光束を厚さt2(t1<t2)の保護層を有する第2光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置に用いられる対物光学素子において、
前記対物光学素子は、少なくとも、前記光軸を含む第1領域と、前記第1領域の周囲の第2領域とに分割され、
前記第1領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスク及び前記第2光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、前記第2領域を通過した前記第1光束は、前記第1光ディスクの記録及び/又は再生に用いられ、
前記対物光学素子は、前記対物光学素子の前記第1領域に相当する領域に補正面を有し、
前記補正面は、段差によって光軸を中心とする同心円状の複数の領域に分割されていることを特徴とする対物光学素子。
A condensing optical system having a first light source that emits a first light flux having a wavelength of λ1 (380 nm <λ1 <450 nm) and an objective optical element for condensing the first light flux on an information recording surface of an optical disc; ,
Information is recorded and / or reproduced by condensing the first light flux on an information recording surface of a first optical disc having a protective layer having a thickness t1, and the first light flux has a thickness t2 (t1 <t2). In an objective optical element used for an optical pickup device for recording and / or reproducing information by focusing on an information recording surface of a second optical disc having a protective layer of
The objective optical element is divided into at least a first region including the optical axis and a second region around the first region,
The first light flux that has passed through the first area is used for recording and / or reproduction of the first optical disk and the second optical disk, and the first light flux that has passed through the second area is Used for recording and / or playback,
The objective optical element has a correction surface in a region corresponding to the first region of the objective optical element,
The objective optical element, wherein the correction surface is divided into a plurality of concentric regions centered on the optical axis by a step.
前記補正面の前記複数の領域には、
通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び/又は再生ができるように集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上では集光しない第1光ディスク専用領域と、
通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上では集光せず、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上で情報の記録及び/又は再生ができるように集光する第2光ディスク専用領域とが含まれることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の対物光学素子。
In the plurality of regions of the correction surface,
The passed first light beam is condensed so that information can be recorded and / or reproduced on the information recording surface of the first optical disk, and the passed first light beam is collected on the information recording surface of the second optical disk. A first optical disc dedicated area that does not light;
The passed first light beam is not condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light beam can record and / or reproduce information on the information recording surface of the second optical disc. 17. The objective optical element according to claim 16, further comprising a second optical disc dedicated area for focusing.
前記第1光ディスクがBDであり、前記第2光ディスクがHDであって、
前記対物光学素子の光軸を含む最も中心に近い領域が前記第2光ディスク専用領域であることを特徴とする請求の範囲第17項に記載の対物光学素子。
The first optical disc is a BD and the second optical disc is an HD;
18. The objective optical element according to claim 17, wherein the area closest to the center including the optical axis of the objective optical element is the area dedicated to the second optical disc.
前記補正面の前記複数の領域には、通過した前記第1光束が前記第1光ディスクの情報記録面上に集光し、通過した前記第1光束が前記第2光ディスクの情報記録面上にも集光する領域が含まれることを特徴とする請求の範囲第16項〜第18項のいずれかに記載の対物光学素子。   In the plurality of regions of the correction surface, the passed first light beam is condensed on the information recording surface of the first optical disc, and the passed first light beam is also reflected on the information recording surface of the second optical disc. The objective optical element according to any one of claims 16 to 18, wherein a condensing region is included. 前記対物光学素子は、単玉のレンズからなり、
前記対物光学素子が前記補正面を有することを特徴とする請求の範囲第16項〜第19項のいずれかに記載の対物光学素子。
The objective optical element is composed of a single lens,
The objective optical element according to any one of claims 16 to 19, wherein the objective optical element has the correction surface.
前記対物光学素子の光学面に設けられた全ての段差の光軸方向の符号込みの長さの和Δ(符号は、前記各段差の光軸に近い側の領域が遠い側の領域よりも光路が短くなる場合を正とする)が以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第16項〜第20項のいずれかに記載の対物光学素子。
0.1mm≦Δ≦1.0mm
The sum Δ of the coding lengths of all the steps provided on the optical surface of the objective optical element in the optical axis direction (the sign is the optical path in the region closer to the optical axis of each step than the region on the far side) 21. The objective optical element according to any one of claims 16 to 20, characterized in that:
0.1mm ≦ Δ ≦ 1.0mm
前記対物光学素子は、第1光学素子と第2光学素子を有し、
前記第1光学素子が前記補正面を有することを特徴とする請求の範囲第16項〜19項のいずれかに記載の対物光学素子。
The objective optical element has a first optical element and a second optical element,
The objective optical element according to any one of claims 16 to 19, wherein the first optical element has the correction surface.
前記第1光学素子は平板状の素子であり、前記第2光学素子は非球面レンズであることを特徴とする請求の範囲第22項に記載の対物光学素子。   The objective optical element according to claim 22, wherein the first optical element is a flat element, and the second optical element is an aspheric lens. 前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のa倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする請求の範囲第16項〜第23項のいずれかに記載の対物光学素子。
但し、aは、0以外の正の整数である。
24. The step according to any one of claims 16 to 23, wherein the step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference a times the wavelength λ1 to the first light flux. An objective optical element according to any one of the above.
However, a is a positive integer other than 0.
前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のb倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする請求の範囲第16項〜第23項のいずれかに記載の対物光学素子。
但し、bは、0又は正の整数+xであり、xは、0.4以上、0.6以下である。
24. The step according to any one of claims 16 to 23, wherein the step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference of b times the wavelength λ1 to the first light flux. An objective optical element according to any one of the above.
However, b is 0 or a positive integer + x, and x is 0.4 or more and 0.6 or less.
前記補正面の前記段差の段差量は、前記第1光束に対して前記波長λ1のc倍の光路差を与える段差量であることを特徴とする請求の範囲第16項〜第23項のいずれかに記載の対物光学素子。
但し、cは、0又は正の整数+yであり、yは、0より大きく、0.4未満か、0.6より大きく、1未満である。
24. The step according to any one of claims 16 to 23, wherein the step amount of the step on the correction surface is a step amount that gives an optical path difference c times the wavelength λ1 to the first light flux. An objective optical element according to any one of the above.
However, c is 0 or a positive integer + y, and y is greater than 0, less than 0.4, greater than 0.6, and less than 1.
前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、3以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする請求の範囲第16項〜第26項のいずれかに記載の対物光学素子。   27. The objective optical element according to any one of claims 16 to 26, wherein the objective optical element has a ring zone of 3 or more and 10 or less in total of the first region and the second region. Objective optical element. 前記対物光学素子は、前記第1領域及び前記第2領域を合わせて、5以上、10以下の輪帯を有することを特徴とする請求の範囲第27項に記載の対物光学素子。   28. The objective optical element according to claim 27, wherein the objective optical element has a ring zone of 5 or more and 10 or less in total of the first region and the second region. 前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスと、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスとが異なることを特徴とする請求の範囲第16項〜第28項のいずれかに記載の対物光学素子。   The working distance of the objective optical element during recording and / or reproduction of the first optical disc is different from the working distance of the objective optical element during recording and / or reproduction of the second optical disc. The objective optical element according to any one of ranges 16 to 28. 前記第1光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD1と、前記第2光ディスクの記録及び/又は再生時における前記対物光学素子のワーキングディスタンスWD2とが、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第29項に記載の対物光学素子。
−0.36mm ≦ WD1−WD2 ≦ 0.17mm
The working distance WD1 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the first optical disc and the working distance WD2 of the objective optical element at the time of recording and / or reproduction of the second optical disc satisfy the following conditional expressions: 30. The objective optical element according to claim 29, wherein the objective optical element is satisfied.
-0.36mm ≤ WD1-WD2 ≤ 0.17mm
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