JPWO2012063850A1 - 光ピックアップ装置用の対物レンズ、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記対物レンズの光学面は、中央領域と、前記中央領域の周りの中間領域と、前記中間領域の周りの周辺領域とを少なくとも有し、
前記中央領域は第1光路差付与構造を有し、
前記対物レンズは、前記中央領域を通過する前記第1光束を、前記BD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、前記中央領域を通過する前記第2光束を、前記DVD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、前記中央領域を通過する前記第3光束を、前記CD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、
前記対物レンズは、前記中間領域を通過する前記第1光束を、前記BD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、前記中間領域を通過する前記第2光束を、前記DVD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、前記中間領域を通過する前記第3光束を、前記CD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せず、
前記対物レンズは、前記周辺領域を通過する前記第1光束を、前記BD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、前記周辺領域を通過する前記第2光束を、前記DVD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せず、前記周辺領域を通過する前記第3光束を、前記CD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せず、
前記第1光路差付与構造は、少なくとも第1基礎構造と第2基礎構造とを重ね合わせた構造であり、
前記第1基礎構造は、前記第1基礎構造を通過した第1光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第1基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第1基礎構造を通過した第3光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第2基礎構造は、前記第2基礎構造を通過した第1光束の2次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2基礎構造を通過した第3光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
以下の式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
0.3(μm/nm)≦ΔWD/Δλ≦0.6(μm/nm) (1)
ここで、Δλ(nm)は前記第1波長の変化量、ΔWD(μm)は前記第1波長の変化Δλに起因して発生する対物レンズの色収差を表す。
少なくとも前記中央領域の光軸付近に設けられる前記第2基礎構造は、その段差が光軸の方向を向いていることを特徴とする。
前記第3基礎構造は、前記第3基礎構造を通過した第1光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第3基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第4基礎構造は、前記第4基礎構造を通過した第1光束の2次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第4基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくすることを特徴とする。
中央領域との境界付近に設けられる前記第4基礎構造は、その段差が光軸の方向を向いていることを特徴とする。
160(mm)≦N・f≦210(mm) (2)
ここで、前記中央領域の総輪帯数をN、前記対物レンズの前記第1光束における焦点距離をf(mm)とする。
少なくとも前記第1光束と前記第2光束が通過するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを光軸方向に移動させるアクチュエータ―を有し、
前記第1光束が通過するときは、前記アクチュエータ―によって前記カップリングレンズが光軸方向に変位可能とされており、
前記第2光束が通過するときには、前記カップリングレンズは、光軸方向の位置を固定されていることを特徴とする。
0.050mm ≦ t1 ≦ 0.125mm (3)
0.5mm ≦ t2 ≦ 0.7mm (4)
1.0mm ≦ t3 ≦ 1.3mm (5)
1.5・λ1 < λ2 < 1.7・λ1 (6)
1.8・λ1 < λ3 < 2.0・λ1 (7)
フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも1種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し添加することで、例えば、405nmといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止することが可能となる。
可塑剤は共重合体のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。
0.6・(λ1/(n−1))<d11<1.5・(λ1/(n−1)) (8)
0.6・(λ1/(n−1))<d12<1.5・(2λ1/(n−1)) (9)
0.39μm<d12<2.31μm (11)
0.6・(λ1/(n−1))<d11<1.5・(λ1/(n−1)) (8)
0.6・(λ1/(n−1))<d12<1.5・(λ1/(n−1)) (9)
0.39μm<d12<1.15μm (11)´
0.9・(λ1/(n−1))<d11<1.5・(λ1/(n−1)) (8)´
0.9・(λ1/(n−1))<d12<1.5・(λ1/(n−1)) (9)´
0.59μm<d12<1.15μm (11)´´
0.3(μm/nm)≦ΔWD/Δλ≦0.6(μm/nm) (1)
0.05≦L/f13≦0.35 (12)
但し、f13[mm]は、第1光路差付与構造を通過し、第1ベストフォーカスを形成する第3光束の焦点距離を指し、L[mm]は、第1ベストフォーカスと第2ベストフォーカスの間の距離を指す。
0.10≦L/f13≦0.25 (12)´
160(mm)≦N・f≦210(mm) (2)
0.8≦d/f≦1.5 (14)
但し、dは、対物レンズの光軸上の厚さ(mm)を表し、fは、第1光束における対物レンズの焦点距離を表す。
−0.01<m1<0.01 (15)
−0.01<m2<0.01 (16)
−0.025<m2≦−0.01 (16)´
−0.01<m3<0.01 (17)
−0.025<m3≦−0.01 (17)´
0.3(μm/nm)≦ΔWD/Δλ≦0.6(μm/nm) (1)
ここで、Δλ(nm)は光源波長の変化量、ΔWD(μm)は光源波長の変化Δλに起因して発生する対物レンズの軸上色収差を表す。
以下、上述した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。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)を用いて表す場合がある。また、対物レンズの光学面は、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。
Φ(h)=Σ(C2ih2i×λ×m/λB)
ここで、λ:使用波長、m:回折次数、λB:製造波長、h:光軸から光軸垂直方向の距離である。
また、ピッチP(h)=λB/(Σ(2i×C2i×h2i-1))とする。
実施例1の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表1にレンズデータを示す。実施例1の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例1の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例2の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表2にレンズデータを示す。実施例2の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例3の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表3にレンズデータを示す。実施例3の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例4の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表4にレンズデータを示す。実施例4の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例5の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表5にレンズデータを示す。実施例5の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例6の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表6にレンズデータを示す。実施例6の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例7の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表7にレンズデータを示す。実施例7の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例8の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表8にレンズデータを示す。実施例8の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例9の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表9にレンズデータを示す。実施例9の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例10の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表10にレンズデータを示す。実施例10の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例11の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表11にレンズデータを示す。実施例11の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
実施例12の対物レンズはプラスチック単玉レンズである。表12にレンズデータを示す。実施例12の第1光路差付与構造の概念図を図8(a)に示す(図8(a)は実施例1の実際の形状とは異なり、あくまでも概念図である)。実施例2の第1光路差付与構造は、中央領域の全領域において、(2/1/1)のブレーズ型の回折構造である第2基礎構造BS2に、(1/1/1)のブレーズ型の回折構造である第1基礎構造BS1が重ねあわされた光路差付与構造となっている。また、第2基礎構造BS2の段差は光軸OAの方向を向いており、第1基礎構造BS1の段差は光軸OAとは逆の方向を向いている。
BS 偏光ビームスプリッタ
CN 中央領域
COL コリメートレンズ
DP ダイクロイックプリズム
LD1 第1半導体レーザ又は青紫色半導体レーザ
LD2 第2半導体レーザ
LD3 第3半導体レーザ
LDP レーザユニット
MD 中間領域
OL 対物レンズ
OT 周辺領域
PD 受光素子
PL1 保護基板
PL2 保護基板
PL3 保護基板
PU1 光ピックアップ装置
QWP λ/4波長板
RL1 情報記録面
RL2 情報記録面
RL3 情報記録面
SEN センサレンズ
Claims (13)
- 第1波長λ1(390nm≦λ1≦415nm)の第1光束を射出する第1光源と、第2波長λ2(630nm≦λ2≦670nm)の第2光束を射出する第2光源と、第3波長λ3(760nm≦λ3≦820nm)の第3光束を射出する第3光源とを有し、前記第1光束を用いて厚さがt1の保護基板を有するBDの情報の記録及び/又は再生を行い、前記第2光束を用いて厚さがt2(t1<t2)の保護基板を有するDVDの情報の記録及び/又は再生を行い、前記第3光束を用いて厚さがt3(t2<t3)の保護基板を有するCDの情報の記録及び/又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられる対物レンズであって、
前記対物レンズの光学面は、中央領域と、前記中央領域の周りの中間領域と、前記中間領域の周りの周辺領域とを少なくとも有し、
前記中央領域は第1光路差付与構造を有し、
前記対物レンズは、前記中央領域を通過する前記第1光束を、前記BD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、前記中央領域を通過する前記第2光束を、前記DVD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、前記中央領域を通過する前記第3光束を、前記CD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、
前記対物レンズは、前記中間領域を通過する前記第1光束を、前記BD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、前記中間領域を通過する前記第2光束を、前記DVD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、前記中間領域を通過する前記第3光束を、前記CD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せず、
前記対物レンズは、前記周辺領域を通過する前記第1光束を、前記BD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、前記周辺領域を通過する前記第2光束を、前記DVD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せず、前記周辺領域を通過する前記第3光束を、前記CD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せず、
前記第1光路差付与構造は、少なくとも第1基礎構造と第2基礎構造とを重ね合わせた構造であり、
前記第1基礎構造は、前記第1基礎構造を通過した第1光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第1基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第1基礎構造を通過した第3光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第2基礎構造は、前記第2基礎構造を通過した第1光束の2次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第2基礎構造を通過した第3光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
以下の式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
0.3(μm/nm)≦ΔWD/Δλ≦0.6(μm/nm) (1)
ここで、Δλ(nm)は前記第1波長の変化量、ΔWD(μm)は前記第1波長の変化Δλに起因して発生する対物レンズの色収差を表す。 - 前記第1基礎構造及び前記第2基礎構造はブレーズ形状であり、前記第2基礎構造における前記光軸に最も近い1つの輪帯上に、前記第1基礎構造の輪帯が2〜6個含まれることを特徴とする請求項1に記載の対物レンズ。
- 少なくとも前記中央領域の光軸付近に設けられる前記第1基礎構造は、その段差が光軸とは逆の方向を向いており、
少なくとも前記中央領域の光軸付近に設けられる前記第2基礎構造は、その段差が光軸の方向を向いていることを特徴とする請求項2に記載の対物レンズ。 - 前記中間領域は、少なくとも第3基礎構造と第4基礎構造とを重ね合わせた第2光路差付与構造を有し、
前記第3基礎構造は、前記第3基礎構造を通過した第1光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第3基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、
前記第4基礎構造は、前記第4基礎構造を通過した第1光束の2次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくし、前記第4基礎構造を通過した第2光束の1次の回折光量を他のいかなる次数の回折光量よりも大きくすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の対物レンズ。 - 前記第3基礎構造及び前記第4基礎構造はブレーズ形状であり、前記第4基礎構造における前記中央領域に最も近い1つの輪帯上に、前記第3基礎構造の輪帯が1〜3個含まれていることを特徴とする請求項4に記載の対物レンズ。
- 中央領域との境界付近に設けられる前記第3基礎構造は、その段差が光軸とは逆の方向を向いており、
中央領域との境界付近に設けられる前記第4基礎構造は、その段差が光軸の方向を向いていることを特徴とする請求項4又は5に記載の対物レンズ。 - 前記第4基礎構造における前記周辺領域に最も近い1つの輪帯に、前記第3基礎構造の輪帯が1〜5個含まれていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の対物レンズ。
- 前記中間領域は、前記第3基礎構造と前記第4基礎構造のみが設けられており、他の基礎構造が設けられていないことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載の対物レンズ。
- 前記第2基礎構造における前記中間領域に最も近い1つの輪帯に、前記第1基礎構造の輪帯が1〜5個含まれていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の対物レンズ。
- 以下の式を満たすことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の対物レンズ。
160(mm)≦N・f≦210(mm) (2)
ここで、前記中央領域の総輪帯数をN、前記対物レンズの前記第1光束における焦点距離をf(mm)とする。 - 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の対物レンズを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
- 少なくとも前記第1光束と前記第2光束が通過するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを光軸方向に移動させるアクチュエータ―を有し、
前記第1光束が通過するときは、前記アクチュエータ―によって前記カップリングレンズが光軸方向に変位可能とされており、
前記第2光束が通過するときには、前記カップリングレンズは、光軸方向の位置を固定されていることを特徴とする請求項11に記載の光ピックアップ装置。 - 請求項11又は12に記載の光ピックアップ装置を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
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