WO2005027109A1 - 対物レンズ、光ピックアップ及び光情報処理装置 - Google Patents

対物レンズ、光ピックアップ及び光情報処理装置 Download PDF

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WO2005027109A1
WO2005027109A1 PCT/JP2004/011934 JP2004011934W WO2005027109A1 WO 2005027109 A1 WO2005027109 A1 WO 2005027109A1 JP 2004011934 W JP2004011934 W JP 2004011934W WO 2005027109 A1 WO2005027109 A1 WO 2005027109A1
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objective lens
recording medium
light
optical recording
optical
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PCT/JP2004/011934
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Hideaki Hirai
Hiroyuki Inoue
Original Assignee
Ricoh Company, Ltd.
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    • G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an objective lens, an optical pickup, and an optical information processing device.
  • Optical recording media such as a CD with a recording capacity of 0.65 GB and a DVD with a recording capacity of 4.7 GB are becoming widespread as means for storing video information, audio information, or data on a computer.
  • Optical recording media such as a CD with a recording capacity of 0.65 GB and a DVD with a recording capacity of 4.7 GB are becoming widespread as means for storing video information, audio information, or data on a computer.
  • Means for increasing the recording density of such an optical recording medium include increasing the numerical aperture (NA) of an objective lens in an optical pickup for writing or retrieving information on the optical recording medium, or By shortening the wavelength of the light source, it is effective to reduce the diameter of the beam spot converged by the objective lens and formed on the optical recording medium.
  • NA numerical aperture
  • the “CD optical recording medium” while the numerical aperture of the objective lens is 0.45 to 0.50 and the wavelength of the light source is approximately 785 nm, the “CD optical recording medium” In the “DVD-based optical recording medium”, which has a higher recording density than the “medium”, the numerical aperture of the objective lens is 0.60-0.65, and the wavelength of the light source is approximately 660 nm. As described above, it is desired that the optical recording medium further increase the recording density and increase the capacity. To this end, the numerical aperture of the objective lens is set to be larger than 0.65 or the light source It is desired to make the wavelength of 660nm shorter than 660nm.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-107617
  • the simplest method is to mount a conventional optical pickup and an optical pickup of an optical pickup for a new standard. There is a way to do that. However, it is difficult to achieve size reduction and cost reduction by this method. Disclosure of the Invention Problems to be Solved by the Invention
  • a blue-based (large-capacity) optical recording medium using a light source in a blue wavelength band and an optical pickup compatible with existing DVDs or CDs are required.
  • each light source having a different wavelength from each of the blue light source 100, the DVD light source 101, and the CD light source 102, and the light emitted from each of these light sources 100, 101, 102 are transmitted to a predetermined optical recording medium. It can be said that a configuration having a single objective lens 104 for converging and irradiating 103 is desirable.
  • Patent Document 1 discloses the amount of aberration that occurs when an objective lens 110 designed at a light source wavelength of 405 ⁇ m as shown in FIG. 27 is used in a wavelength range of 400 to 800 nm (FIG. 28).
  • 111 is an optical recording medium.
  • the wavefront aberration generally needs to be about 0.07 rms or less.
  • the wavelength is about 0.20 ⁇ rms near the wavelength of 660 nm and 785 nm used in DVD and CD systems.
  • FIG. 29 shows the relationship between the object distance at a wavelength of 660 nm and the wavefront aberration for the objective lens 110 of FIG. A position with an object distance of 142 mm that minimizes the wavefront aberration may be selected.
  • Another problem is that if the numerical aperture of the objective lens is made larger or the wavelength of the light source is made shorter, the coma caused by the tilt of the optical recording medium becomes larger. When coma aberration occurs, the spot formed on the information recording surface of the optical recording medium deteriorates, so that a normal recording / reproducing operation cannot be performed. Coma caused by tilt of an optical recording medium is generally given by the following equation.
  • W ((n 2 -l) / (2n)) X (d X NA X ⁇ / ⁇ )
  • ⁇ is the refractive index of the transparent substrate of the optical recording medium
  • d is the thickness of the transparent substrate
  • NA is the numerical aperture of the objective lens
  • ⁇ is the wavelength of the light source
  • ⁇ is the amount of tilt of the optical recording medium. From this equation, it can be seen that the shorter the wavelength and the higher the wavelength, the greater the aberration.
  • an optical pickup or a carriage unit for moving the optical pickup is tilted so that the optical axis of the optical pickup is optically recorded.
  • the optical recording medium is maintained substantially perpendicular to the medium, and the tilt of the optical recording medium is substantially optically corrected.
  • the tilt correction operation is poor because the tilt target is large and heavy. There is a problem that it is difficult to tilt the optical pickup or the carriage at high speed. Further, since a mechanism for tilting the optical pickup or the carriage is required, there is a problem that the optical pickup or the carriage becomes heavy and high-speed access becomes difficult.
  • a lens tilt actuator is provided, and a large-capacity light is provided.
  • the optical system of the conventional medium it is assumed that the optical system of the conventional medium is used, or even a finite system is used.
  • the tilt correction mechanism is not used in the CD generation and can tolerate coma, but the DVD generation is generally installed.
  • FIGS. 30 (a) and 30 (b) show how coma aberration occurs when the objective lens 110 shown in FIG. 27 is tilted, and how coma aberration occurs when the optical recording medium 111 is tilted. In the cases shown in FIGS. 30A and 30B, coma aberration can be canceled by making the optical recording medium 111 and the objective lens 110 parallel. This is shown in Figure 30 (c).
  • FIGS. 31 (a) and 31 (b) show how coma aberration occurs when the medium is tilted. From FIG. 31 (b), it can be seen that coma does not occur even if the objective lens 110 is tilted. In such a case, there is a problem that the coma caused by the inclination of the optical recording medium 111 in FIG. 31B cannot be corrected even if the objective lens 110 is shaken. This is shown in Figure 31 (b).
  • the present invention when coma aberration correction is performed on a plurality of optical recording media having different wavelengths or substrate thicknesses while driving the lens tilt, favorable spot characteristics can be obtained for any of the optical recording media.
  • the task is to be able to obtain
  • the present invention uses an objective lens that satisfies a general sine condition when performing coma aberration correction by disc tilt while driving a lens tilt for a plurality of optical recording media having different wavelengths or substrate thicknesses.
  • an object is to obtain good spot characteristics for any optical recording medium.
  • the invention according to claim 1 is an objective lens for converging and irradiating light from a light source having a wavelength ⁇ ⁇ , 22 ( ⁇ 1 ⁇ 2) onto an optical recording medium through first and second substrates, respectively.
  • the invention according to claim 4 is a method for transmitting light from a light source having a wavelength ⁇ , ⁇ 2, ⁇ 3 ( ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3) onto an optical recording medium through the first, second, and third substrates, respectively.
  • an optical information processing apparatus that performs recording and reproduction in three generations of blue ZDVDZCD, two generations of blue ZDVD, or two generations of blue / CD is mainly applied.
  • a wavefront aberration of 0.07 rms or less (referred to as Marshall criterion) at each wavelength.
  • the actual amount of tilt of the optical recording medium that can occur varies depending on the type of optical recording medium. Around 0.5 deg for blue optical recording media, about 0.6 deg for DVD optical recording media, and 0 deg for CD optical recording media. It is necessary to expect about 9deg.
  • r2 is the radius of curvature of the second surface of the objective lens
  • rl is the radius of curvature of the first surface of the objective lens
  • “Lens 1” in FIG. 1 is a so-called conventional lens shown in FIG. 27 in which the sine condition has been corrected.
  • Coma aberrations generated when the blue optical recording medium, DVD optical recording medium, and CD optical recording medium are tilted by 1deg are about 0.22 ⁇ rms, 0.14 ⁇ rms, and 0.09 ⁇ rms, respectively.
  • CDx (x l, 2, 3); each least-square error value of the third-order coma aberration component generated per unit angle when the substrate of the optical recording medium is tilted (unit: ⁇ rms)
  • the invention according to claim 2 is the object lens according to claim 1, wherein the conditions (1) and (2) are such that the light from the light source having the wavelength ⁇ 1 is an incident light flux of an infinite system. For light from the light source of the wavelength ⁇ 2, it is specified for a finite incident light beam.
  • the invention according to claim 3 is the objective lens according to claim 1 or 2, wherein the condition (1) is satisfied.
  • (2) is defined for an incident light beam in the blue wavelength band as the wavelength 1 and in the red wavelength band as the wavelength ⁇ 2.
  • the invention according to claim 5 is the object lens according to claim 4, wherein the conditions (3), (4), and (5) are satisfied with respect to light from the light sources having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the conditions (3), (4), and (5) are satisfied with respect to light from the light sources having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 are defined for an incident light beam of an infinite system, and are specified for an incident light beam of a finite system for light from the light source having the wavelength ⁇ 3.
  • the invention according to claim 6 is the object lens according to claim 4, wherein the conditions (3), (4), and (5) are infinite for light from the light source having the wavelength; It is defined for the incident light flux of the system, and for the light from the light sources of the wavelengths ⁇ 2 and ⁇ 3, it is defined for the incident light flux of the finite system. [0030] Therefore, the invention described in claim 5 or 6 can be compatible with wavelengths ⁇ , 2, and 3.
  • the invention according to claim 7 is the objective lens according to any one of claims 4 to 6, wherein the conditions (3), (4), and (5) are as follows:
  • the wavelength ⁇ 2 is defined for the incident light beam in the red wavelength band and the wavelength ⁇ 3 is defined in the infrared wavelength band.
  • the objective lens of these inventions is used with a finite incident light beam for long wavelength light.
  • the objective lens of these inventions When used as an infinite objective lens in the blue wavelength band under the operating conditions of DVD and CD under the conditions of substrate thickness, differences in substrate thickness (0.6 mm, 0.6 mm, 1.2 mm) and differences in wavelength ( 405 nm, 660 nm, 785 nm).
  • substrate thickness 0.6 mm, 0.6 mm, 1.2 mm
  • wavelength 405 nm, 660 nm, 785 nm.
  • correction can be made by making the luminous flux incident on the objective lens divergent light. That is, when recording, reproducing, or erasing a DVD or CD, use it as a finite objective lens.
  • the invention according to claim 8 is the objective lens according to claim 1 or 4, wherein at least one surface is formed as a single lens having an aspherical surface by glass molding or resin molding.
  • the invention according to claim 9 is the object lens according to claim 8, wherein rl is a radius of curvature of the objective lens on the light source side, and r2 is a radius of curvature of the objective lens on the optical recording medium side. r2 + rl) / (r2-rl) ⁇ 0.7.
  • the invention according to claim 10 is the objective lens according to claim 1 or 4, which is a two-unit bonded objective lens.
  • the invention according to claim 11 is the objective lens according to claim 8, wherein at least one surface has a diffraction surface or a phase step surface.
  • At least one surface has a diffraction surface or a phase step surface.
  • the optical axis of the objective lens is inclined with respect to the incident light beam.
  • an optical pickup according to a fourteenth aspect of the present invention provides a plurality of light sources that emit light of wavelengths ⁇ ⁇ , 12, and 3, and convergent irradiation of light from these light sources onto an optical recording medium. And when the light source that satisfies at least two of the conditions (1), (2) and (3) is turned on, the optical axis of the objective lens with respect to the incident light beam. To make it tilt.
  • the invention according to claim 15 is the optical pickup according to claim 13 or 14, wherein the objective lens tilts the objective lens in at least one of a radial direction and a rotation direction of the optical recording medium. It is mounted on the drive unit.
  • An invention according to claim 16 is the optical pickup according to claim 14, wherein a relative angle between the optical recording medium and the objective lens, a relative angle between the optical recording medium and a predetermined reference surface of the optical pickup, An angle detecting means for detecting at least two or more of a relative angle between a lens and the predetermined reference surface of the optical pickup is provided.
  • a correction means for giving a predetermined gain or offset to the relative angle signal detected by the angle detection means in accordance with a lighting light source Is provided.
  • a coma aberration amount detecting means for detecting a coma amount generated according to a relative angle between the objective lens and the optical recording medium is provided.
  • the optical pickup according to the nineteenth aspect of the present invention is the optical pickup according to the first aspect, wherein a plurality of light sources that emit light of wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 and light from these light sources is convergently irradiated onto an optical recording medium.
  • a lens an optical system for forming an infinite incident light beam with respect to the objective lens for each of the two wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2, and the objective lens, (2)
  • the objective lens is tilted in at least one of the radial direction and the rotation direction of the optical recording medium so that the optical axis of the objective lens is tilted with respect to the incident light beam.
  • a lens driving device When the light source that satisfies both of the conditions (2) is turned on, the objective lens is tilted in at least one of the radial direction and the rotation direction of the optical recording medium so that the optical axis of the objective lens is tilted with respect to the incident light beam.
  • the objective lens has substantially the same numerical aperture on the optical recording medium side at the two wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • a common aperture element for making the diameters of the light beams of the two wavelengths ⁇ ⁇ and ⁇ 2 incident on the objective lens substantially equal to each other. On the optical path between the light source and the objective lens.
  • the objective lens and the two wavelength light beams for the optical recording medium having substantially the same substrate thickness form an infinite-system incident light beam with respect to the objective lens, respectively, and the above-described light beam with respect to the remaining wavelength light.
  • an optical system that forms a finite system incident light beam with respect to the objective lens and a light source that satisfies at least two of the conditions (1), (2), and (3) are turned on, the optical axis of the objective lens is changed to the incident light beam.
  • the optical pickup according to the twenty-third aspect of the present invention is the optical pickup according to the twenty-third aspect, wherein a plurality of light sources emitting light of wavelengths ⁇ 1, 12, and ⁇ 3, and light from these light sources is convergently irradiated onto an optical recording medium.
  • the objective lens described above and two wavelength lights having substantially the same numerical aperture on the optical recording medium side each form an infinite incident light beam with respect to the objective lens described above, and the other wavelength lights do not.
  • the optical system that forms a finite system incident light beam with respect to the objective lens and a light source that satisfies at least two of the conditions (1), (2), and (3) are turned on, the optical axis of the objective lens is changed to the incident light beam.
  • a lens driving device for tilting the objective lens in at least one of a radial direction and a rotation direction of the optical recording medium so as to tilt the optical axis of the objective lens with respect to an incident light beam so as to tilt the objective lens with respect to the incident light beam.
  • the invention according to claim 24 is the optical pickup according to claim 23, wherein the two light beams having substantially the same numerical aperture on the optical recording medium side have substantially equal diameters of light beams incident on the objective lens. Is provided on the optical path between the light source and the objective lens.
  • the invention according to claim 25 is the optical pickup according to any one of claims 19, 22 and 23, wherein the objective lens satisfies the sine condition when the light having the shortest wavelength; It is optimally designed to help you.
  • the invention according to claim 26 is the optical pickup according to claim 20, wherein the wavelength ⁇ 1 is approximately equal to the wavelength ⁇ 1.
  • the invention according to claim 27 is the optical pickup according to claim 22 or 23, wherein the wavelength ⁇ 1 is approximately 405 nm, the wavelength ⁇ 2 is approximately 660 nm, and the wavelength ⁇ 3 is approximately 785 nm.
  • the substrate thickness is approximately 0.6 mm, the third substrate thickness is 1.2 mm, the numerical aperture on the optical recording medium side of the objective lens at the two wavelengths ⁇ and ⁇ 2 is 0.6-0.7, and the remaining wavelengths; In 13, the numerical aperture of the objective lens on the optical recording medium side is 0.45-0.55.
  • the objective lens When the light source that satisfies the above condition is turned on, the objective lens is held at a predetermined position. When the light source that is not satisfied is turned on, the objective lens is used with the optical axis inclined with respect to the incident light beam.
  • the least-squares error value (unit: ⁇ rms) of the third-order coma aberration component generated per unit angle is
  • phase correction unit is provided between the light source and the objective lens.
  • the coma due to the tilt of the optical recording medium cannot be corrected even if the lens is tilted. Therefore, when the light source satisfies the condition, the lens tilt of the objective lens is held, or A liquid crystal or the like may be used in combination as another coma aberration correcting means.
  • the invention according to claim 31 is the optical pickup according to claim 13, 14, 19, 22, 23, or 28, wherein the light having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2
  • the substrate thickness of the optical recording medium to be used is substantially the same.
  • the invention according to claim 32 is the optical pickup according to any one of claims 13, 14, 19, 22, 23, 28, and 30, wherein the light having the wavelengths ⁇ 1 and ⁇ 2 is The substrate thickness of the optical recording medium used for the light is approximately the same, and the substrate thickness of the optical recording medium used for the light of the wavelength ⁇ 3 is the optical recording medium used for the ⁇ 1 and ⁇ 2. About twice the substrate thickness of
  • An optical information processing apparatus is an optical pickup provided with the objective lens according to claim 1 or 4, or the optical information processing apparatus according to claims 13, 14, 19, 22, 23, 28, 30. Information is recorded, reproduced, or erased on the optical recording medium using an optical pickup described in any one of the above.
  • a good spot can be obtained for any of the optical recording media. Properties can be obtained.
  • a plurality of optical recording media having different wavelengths or different substrate thicknesses can be used. Then, when performing coma aberration correction by disc tilt while driving the lens tilt, it is possible to obtain good spot characteristics for any optical recording medium using an objective lens satisfying a general sine condition. it can.
  • FIG. 1 is a characteristic diagram showing coma aberration generated at a lens tilt of 1 deg of an objective lens as a feature of the present invention.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a first embodiment of an objective lens.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, tilt correction, and lens tilt amount with respect to a blue optical recording medium in the present embodiment.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, tilt correction, and lens tilt amount for a DVD-based optical recording medium according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram of tilt correction and lens tilt amount.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a second embodiment of the objective lens.
  • FIG. 7 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, tilt correction, and lens tilt amount for a blue optical recording medium according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, tilt correction, and lens tilt amount for a DVD-based optical recording medium according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a characteristic diagram of tilt correction and lens tilt amount.
  • FIG. 11 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, tilt correction, and lens tilt amount with respect to a blue optical recording medium in the present embodiment.
  • FIG. 12 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, tilt correction, and lens tilt amount for a DVD-based optical recording medium according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, and tilt correction for a CD-based optical recording medium in the present embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic overall configuration diagram showing a first embodiment of an optical pickup.
  • FIG. 15 is a configuration diagram showing details of the fixed optical system.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing a configuration example of the actuator section.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing a configuration example of a tilt detection optical system.
  • FIG. 18 is a schematic circuit diagram showing a circuit configuration example for calculating a tilt signal.
  • FIG. 19 is a front view showing a configuration example of a light receiving element for a 4-axis actuator.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing a relationship between an optical recording medium and an interference area.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram relating to an interference region.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram showing how an interference area changes with radial tilt.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram showing how an interference area changes with a tangential tilt.
  • FIG. 24 is a front view showing a pattern configuration example of a light receiving element.
  • FIG. 25 is a schematic perspective view showing an embodiment of the optical information processing device.
  • FIG. 26 is a block diagram of a blue / DVDZCD compatible optical pickup generally assumed.
  • FIG. 27 is a configuration diagram showing a conventional example of an objective lens.
  • FIG. 28 is a graph showing a conventional light source wavelength-wavefront aberration characteristic.
  • FIG. 29 is a characteristic diagram of a conventional disc tilt, lens tilt, and nose correction for a blue optical recording medium.
  • FIG. 30 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, and tilt correction for a conventional DVD-based optical recording medium.
  • FIG. 31 is a characteristic diagram of a conventional disc tilt, lens tilt, and nose correction for a CD-based optical recording medium.
  • FIG. 32 is a configuration diagram showing a second embodiment of the optical pickup.
  • FIG. 33 is a front view showing a configuration example of the hologram unit.
  • FIG. 34 is a characteristic diagram of disc tilt, lens tilt, and tilt correction of a DVD infinite system.
  • FIG. 35 is a configuration diagram showing a third embodiment of the optical pickup.
  • a blue optical recording medium having a wavelength of ⁇ l; 405 nm, a substrate thickness of 0.6 mm, a numerical aperture NA of 0.65, a working wavelength of 2; 660 nm, a substrate thickness of 0.6 mm, DVD-type optical recording media with a numerical aperture of NA: 0.65 and three types of optical recording media: CD-based optical recording media with a working wavelength of 3; 785 nm, substrate thickness: 1.2 mm, and a numerical aperture of NA: 0.50
  • the present invention relates to an objective lens used for an optical pickup for performing recording, reproduction, or erasing. First, FIG.
  • the objective lens 2A has a numerical aperture NA of 0.65, a focal length f of 3.05 mm, a refractive index of d-line nd; l.50, Abbe woman v d; ffl Review
  • the aspherical surface of the lens surface has coordinates in the optical axis direction; X, coordinates in the orthogonal direction to the optical axis; Y, paraxial radius of curvature; K, higher order coefficients; A, ⁇ , C, D, ⁇ , F,..., using the following well-known aspheric formula:
  • the shape is specified by giving R, K, A, B, C, D, ....
  • Table 1 (a) shows specific data.
  • the symbols in the table are as follows.
  • “OBJ” means the object point (semiconductor laser as a light source), while the objective lens 2A is “infinite”, and the radius of curvature; RDY and thickness; “INFINITY” of THI means that the light source is Meaning at infinity.
  • “ST ⁇ ” is the entrance pupil plane, the radius of curvature is “INFINITY”, and the thickness is “0” by design.
  • the unit of the quantity having the length dimension is "mm”.
  • S2 means "the side of the light source” of the objective lens 2A
  • S3 means "the side of the optical recording medium”.
  • the thickness of the objective lens 2A is 1.85 mm, and the thickness described in “Right to the radius of curvature” in the column of S3; 1.694869 mm indicates “working distance”.
  • S4 is the light source side surface of the light irradiation side substrate of the optical recording medium 1
  • IMG is the surface that matches the recording surface. The distance between these surfaces S4 and IMG, that is, the light irradiation side substrate thickness is 0.6. mm, n; l.62.
  • EPD entrance pupil diameter
  • WL width
  • W width
  • the minimum two of the third-order coma components generated per angle Error value (unit: rms)
  • a case where the present invention is applied to a DVD-based optical recording medium lb having a working wavelength of 660 nm will be described with reference to FIG. 2B and Table 1B.
  • the shape of the objective lens 2A is the same as in the case of FIG. 2 (a) and Table 1 (a) except for the power refractive index and the working distance.
  • a DVD-based optical recording medium lb is used with finite system incidence, and a single aperture on the first surface “ST ⁇ ” from the object point “ ⁇ BJ” (semiconductor laser as a light source).
  • the distance to the part is 410mm. This is a value selected so that the wavefront aberration is minimized.
  • a case where the present invention is applied to a CD-based optical recording medium lc having a wavelength of 785 nm will be described with reference to FIG. 2 (c) and Table 1 (c).
  • the shape of the objective lens 2A is the same as that of FIG. 2 (a) and Table 1 (a), but the refractive index, working distance, and thickness of the light irradiation side substrate are different.
  • a CD-based optical recording medium lc is used with a finite system incidence, and the object point “ ⁇ BJ” (semiconductor laser as a light source) to a single opening on the first surface “STO”
  • the distance is 75. Omm. This is a value selected so that the wavefront aberration is minimized as in the case of the DVD system.
  • FIGS. 3 (a) and (b), FIGS. 4 (a) and (b), and FIGS. 5 (a) and (b) show a blue optical recording medium using the objective lens of the present embodiment (Example 1).
  • This section shows the aberration characteristics due to the tilt of the optical recording medium and the aberration characteristics due to the lens nose that occur when the DVD-based optical recording medium and the CD-based optical recording medium are used at a predetermined wavelength.
  • FIGS. 3 (c), 4 (c) and 5 (c) show aberration characteristics when the coma due to the tilt of the optical recording medium is corrected by the lens tilt. It can be seen that the correction was good at all wavelengths.
  • FIGS. 3 (d), 4 (d), and 5 (d) show lens drive amounts required for the objective lens to correct the tilt of the optical recording medium.
  • the objective lens should be tilted by 0.8deg in the opposite direction.
  • the DVD optical recording medium is tilted by 1deg
  • the objective lens should be tilted by 0.6deg in the opposite direction.
  • the objective lens may be tilted by 0.6 degrees in the opposite direction.
  • a blue optical recording medium la having a wavelength ⁇ l of 405 nm, a substrate thickness of 0.6 mm, a numerical aperture NA of 0.70, a wavelength of 2 660 nm, a substrate thickness of 0.6 mm, DVD-type optical recording medium 1b with numerical aperture NA; 0.65, and 3 kinds of optical recording with CD-type optical recording medium lc with operating wavelength 3; 785nm, substrate thickness: 1.2mm, numerical aperture NA: 0.50
  • the present invention relates to an objective lens 2B used for an optical pickup for recording, reproducing, or erasing a medium.
  • the objective lens 2B of the present embodiment uses a focal length f of 3.05 mm, a refractive index of d-line nd of 1.55, and Abbe vd; Reply
  • the ⁇ M objective lens 2B is used in the infinite system for the blue optical recording medium la as in the case of the first embodiment, and is used for the DVD optical recording medium lb and the CD optical recording medium.
  • lc is a lens used in a limited system.
  • Fig. 6 (a) and Table 2 (a) show the configuration used for the blue optical recording medium la
  • Figs. 6 (b) and 2 (b) show the configuration used for the DVD optical recording medium lb
  • Figure 6 (c) and Table 2 (c) show the configuration used for the CD-based optical recording medium lc.
  • the aspherical shape of the objective lens 2B and the items described in Table 2 are the same as those in the first embodiment.
  • the least squares error value (unit: rms) of the third-order coma aberration component generated per unit angle when tilted, CLx (x l, 2, 3);
  • the least-square error value (unit: rms) of the third-order coma aberration component generated per unit angle when the objective lens is tilted
  • FIGS. 7 (a) and (b), FIGS. 8 (a) and (b), and FIGS. 9 (a) and (b) show a blue optical recording medium using the objective lens of the present embodiment (Example 2).
  • This figure shows the aberration characteristics due to lens tilt and the aberration characteristics due to tilt of the optical recording medium that occur when DVD optical recording media and CD optical recording media are used at a predetermined wavelength.
  • FIGS. 7 (c), 8 (c) and 9 (c) are aberration characteristic diagrams when the coma due to the tilt of the optical recording medium is corrected by the lens tilt. Correction was successfully performed for all wavelengths.
  • FIGS. 7 (d), 8 (d), and 9 (d) show the lens drive amount required for the objective lens for correcting the tilt of the optical recording medium.
  • a blue optical recording medium la having a wavelength of 1; 405 nm, a substrate thickness of 0.6 mm, a numerical aperture NA of 0.65, a wavelength of 2; 660 nm, a substrate thickness of 0.6 mm, an aperture of 0.6 mm, DVD-type optical recording medium 1b with a numerical aperture of 0.65, and wavelength of 3; 785nm, substrate thickness; 1.2mm, CD-type optical recording medium with a numerical aperture of NA: 0.50
  • the present invention relates to an objective lens 2C used for an optical pickup that performs recording, reproduction, or erasing.
  • the objective lens 2C of the present embodiment is different from the objective lenses of the first and second embodiments (Examples 1 and 2) in that a single-lens objective lens and a two-unit bonded type lens are used.
  • the point is to use an objective lens.
  • chromatic aberration can be reduced by bonding a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power to each other. Chromatic aberration is corrected over the band.
  • the focal length is f; 2.5 mm, and HOYA glass materials LAC8 and EFD8 are bonded to the light source side and optical recording medium side, respectively.
  • the objective lens 2C of the present embodiment is used in an infinite system for the blue optical recording medium la, as in the first embodiment, and is used for the DVD optical recording medium lb and the CD optical recording medium.
  • medium lc is the lens used in the finite system.
  • Fig. 10 (a) and Table 3 (a) show the configuration used for the blue optical recording medium la
  • Fig. 10 (b) and Table 3 (b) show the configuration used for the DVD optical recording medium 1b
  • Fig. 10 (c) and Table 3 (c) show the configuration used for the CD-based optical recording medium lc.
  • the aspherical shape of the objective lens 2C and the items described in Table 3 are the same as those in the first embodiment.
  • the least squares error value (unit: rms) of the third-order coma aberration component generated per unit angle when tilted, CLx (x l, 2, 3);
  • the least-square error value (unit: rms) of the third-order coma aberration component generated per unit angle when the objective lens is tilted
  • EPD Injection diameter (mm) 2.76
  • FIGS. 11 (a), (b), 012 (a), (b), and l3 (a), (b) show a blue optical recording medium and a DVD using the objective lens of the present embodiment (Example 3). It shows the aberration characteristics due to lens tilt and the aberration characteristics due to tilt of the optical recording medium, which occur when a system optical recording medium and CD system optical recording medium are used with a predetermined wavelength.
  • FIGS. 11 (c), 12 (c) and 13 (c) show aberration characteristics when the coma due to the tilt of the optical recording medium is corrected by the lens tilt. It can be seen that blue and DVD were corrected well. On the other hand, there is almost no correction effect for CDs.
  • FIGS. 11D and 12D show the amount of lens drive required for the objective lens to correct the tilt of the optical recording medium.
  • a method may be employed in which the lens is fixed at a predetermined position without tilting.
  • phase correcting means may be used in combination for coma (I CLx / CDx I 1 1) which cannot be corrected by lens tilt.
  • phase correcting means a means for performing phase correction such as liquid crystal is provided so that it cannot be corrected by lens tilt. What is necessary is just to give by a liquid crystal.
  • a double-sided aspherical single-lens objective lens is used in the first and second embodiments.
  • a bonded double-sided aspherical objective lens is used in the third embodiment.
  • an aspherical surface may be an objective lens used for only one surface.
  • a diffraction surface or a phase step surface may be provided on the surface of the objective lens. This increases the degree of freedom, making it easier to ensure performance. It is also possible to select a shape such that these diffraction surfaces and phase steps act only on a specific wavelength, for example, a wavelength of 660 nm. Also, the order of the diffraction plane can be arbitrarily selected.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical pickup capable of recording, reproducing, and erasing data on an optical recording medium.
  • the light from the fixed optical system 3 is condensed on the optical recording medium 1 by the objective lens 2, and the reflected light from the optical recording medium 1 is transmitted from a detection system (not shown) arranged in the fixed optical system 3.
  • the recording and reproduction of information are performed based on the signal of.
  • an actuator section 4 as a lens driving device for tilting the objective lens 2 and a tilt detection section 5 for detecting the tilt of the optical recording medium 1 are provided.
  • the actuator section 4 is tilted in accordance with the detected tilt amount, and is controlled so that the optical axis of the objective lens 2 is always at a predetermined angle with respect to the surface of the optical recording medium 1.
  • FIG. 15 is a schematic block diagram illustrating a configuration example of the fixed optical system 3 according to the present embodiment.
  • An optical pickup capable of recording, reproducing, or erasing each of the CD-based optical recording media lc with a light irradiation side substrate thickness of 1.2 mm.
  • the optical pickup 11 of the present embodiment includes a semiconductor laser (light source) 12, a collimator lens 15, a polarizing beam splitter 16, dichroic prisms 17, 18, a deflection prism 19, a 1Z4 wavelength plate 20, , Aperture 21, aperture switching means 22, objective lens 2 (lenses as described in the first to third embodiments relating to the above-described objective lens), detection lens 23, light beam splitting means 24, light receiving A blue optical system 26 composed of an element 25 through which light in the blue wavelength band passes, a hologram unit 27, a coupling lens 28, a dichroic prism 17, 18, a deflecting prism 19, a 1Z4 wavelength plate 20, an aperture 21, Aperture switching means 22, objective lens 2A force DVD-based red optical system through which light in the red wavelength band is composed 29 And a hologram unit 30, a coupling lens 31, a dichroic prism 18, a deflection prism 19, a quarter-wave plate 20, an aperture 21, an aperture switching means 22, and an infrared wavelength band light composed of an
  • the hologram unit 27 is formed by integrating the chip of the semiconductor laser (light source) 13, the hologram 33, and the light receiving element 34.
  • the hologram unit 30 is formed by integrating a chip of a semiconductor laser (light source) 14, a hologram 35, and a light receiving element 36.
  • the optical recording media la, lb, and lc are optical recording media that use different wavelengths
  • the optical recording medium la is a blue-based optical recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm, and an optical recording medium.
  • lb is a DVD optical recording medium with a substrate thickness of 0.6 mm
  • optical recording medium lc is a CD optical recording medium with a substrate thickness of 1.2 mm.
  • a rotating mechanism not shown
  • the opening 21 can be restricted on a bobbin holding the objective lens 2 on an actuator unit 4 that moves the objective lens 2 in the focus direction and the track direction. No need to use parts.
  • the light reflected by the optical recording medium la becomes circularly polarized light in the opposite direction to the outward path, becomes substantially parallel light again, passes through the quarter-wave plate 20, becomes linearly polarized light orthogonal to the outward path, and is deflected.
  • Prism 19 The light passes through the dichroic prisms 18 and 17, is reflected by the polarization beam splitter 16, is converged by the detection lens 23, is deflected by the light beam splitting means 24 into a plurality of optical paths, and reaches the light receiving element 25. From the light receiving element 25, an information signal and a servo signal are detected.
  • the light reflected by the optical recording medium 1A is deflected by the deflecting prism 19, passes through the dichroic prism 18, is reflected by the dichroic prism 17, is converged by the coupling lens 28, and is converged by the hologram 33.
  • the light is diffracted in the direction of the light receiving element 34 in the same can as the laser 13 and received by the light receiving element 34. From the light receiving element 34, an information signal and a servo signal are detected.
  • the infrared wavelength is transmitted and the infrared wavelength is
  • the light in the region is reflected in the direction of the deflecting prism 19 by the dichroic prism 18 that reflects the light, the optical path is deflected by 90 degrees by the deflecting prism 19, passes through the wave plate 20, is converted into elliptically polarized light or circularly polarized light, and passes through the opening 21.
  • the aperture is switched to NA 0.50 by the aperture switching means 22, and the light is incident on the objective lens 2A and focused on the optical recording medium lc as minute spots. The reproduction, recording, or erasing of information is performed by the spot.
  • the light reflected by the optical recording medium lc is deflected by the deflecting prism 19, reflected by the dichroic prism 18, converged by the coupling lens 31, and condensed by the hologram 35.
  • the light is diffracted in the direction of the light receiving element 36 in the same can as the one 14 and is received by the light receiving element 36. From the light receiving element 36, an information signal and a servo signal are detected.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing a configuration example of the actuator section 4.
  • An objective lens 2 and an objective lens holder 41 that holds the objective lens 2 are provided.
  • a base 42 for supporting the objective lens holder 41 and elastic support mechanisms 43 and 44 interposed between the base 42 and the objective lens holder 41 are provided.
  • the elastic supporting mechanisms 43 and 44 support the objective lens holder 41 in four directions, namely, the focusing direction, the tracking direction, the radial tilt direction, and the tangential tilt direction.
  • the focus direction refers to the Z-axis direction (the optical axis direction of the objective lens 2) in FIG. 16
  • the tracking direction refers to the X-axis direction (the radial direction of the optical recording medium 1) in FIG.
  • the radial tilt direction refers to the tilt direction around the Y axis in FIG. 16 (the direction of the chinole with respect to the radial direction of the optical recording medium 1)
  • the tangential tilt direction refers to the tilt direction around the X axis in FIG. Tilt direction with respect to the rotation direction of the recording medium 1).
  • a driving unit not shown in FIG. 16 is provided, and this driving unit includes, for example, a permanent magnet provided on the objective lens holder 41 and a driving coil fixed relatively to the base unit 42. It is composed of a so-called voice coil motor.
  • the driving means drives the objective lens holder 41 in the four directions according to the input current to the driving coil.
  • focus servo and tracking servo for following a predetermined laser light spot on a recording track on the information recording surface of the optical recording medium 1 are performed, and laser light is input.
  • the tilt servo is performed such that the direction (ie, the optical axis of the objective lens 2) suppresses coma on the information recording surface of the optical recording medium 1.
  • FIG. 17 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a tilt detection optical system as the tilt detection unit 5.
  • the essential parts of the tilt detection optical system are a semiconductor laser 51, a collimator lens 52, a half mirror 53, a quarter-wave plate 20, a polarizing beam splitter 54, a first light receiving element 55, and a second light receiving element. It consists of element 56. Divergence of linearly polarized light emitted from semiconductor laser 51 The light is deflected by 90 degrees in the optical path by the half mirror 53 and is converted into substantially parallel light by the collimator lens 52.
  • the surface on the light source side of the subsequent quarter-wave plate 105 is coated with a predetermined coating, and a part of the light from the half mirror 53 is reflected, and the remaining components are transmitted.
  • the light transmitted through the 1/4 wavelength plate 20 is converted into circularly polarized light by passing through the 1Z4 wavelength plate 20, and is reflected by the optical recording medium 1.
  • the reflected light from the optical recording medium 1 becomes circularly polarized light in the opposite direction to the outward path, passes through the quarter-wave plate 20 again, and becomes linearly polarized light orthogonal to the outward path.
  • the light reflected on the surface of the 1Z4 wavelength plate 20 and the light passing through the 1Z4 wavelength plate 20 and reflected on the optical recording medium 1 are incident on the collimator lens 52 as reflected light with the polarization directions orthogonal to each other. Then, each reflected light passes through substantially the same optical path, passes through a half mirror 53, and enters a polarization beam splitter 54.
  • the optical path of the reflected light from the surface of the quarter-wave plate 20 and the reflected light from the optical recording medium 1 are separated by the polarizing beam splitter 54.
  • the reflected light from the optical recording medium 1 is reflected by the polarizing beam splitter 54 and is transmitted to the first light receiving element 55, and the reflected light from the quarter wave plate 20 is transmitted through the polarizing beam splitter 54 and transmitted to the second light receiving element 56. Leads to.
  • a tilt signal a method of dividing a light receiving element and a method of calculating an output signal will be described.
  • the first light receiving element 55 (similarly to the second light receiving element 56) uses a four-division light receiving element divided into light receiving parts 55c-55f as shown in FIG.
  • a two-segment light receiving element having only the light receiving portions 55a and 55b (in the second light receiving element 56, a two-segment light receiving element having only the light receiving portions 56a and 56b) Shall be used.
  • the light receiving element 55 that detects reflected light from the optical recording medium 1 includes a pair of light receiving sections 55a and 55b.
  • the pair of light receiving sections 55a and 55b are arranged along the radial direction of the optical recording medium 1. Therefore, when the optical recording medium 1 is tilted, the level of the detection signal from one of the pair of light receiving sections 55a and 55b becomes higher than the other in accordance with the direction.
  • the pair of light receiving sections 55a and 55b are connected to preamplifiers 61 and 62, respectively.
  • the preamplifiers 61 and 62 are connected to a difference circuit 63 that outputs a difference between output signals from the preamplifiers 61 and 62 as a difference output signal.
  • Difference circuit 63 By calculating the force difference output signal, the amount of inclination of the optical recording medium 1 is obtained.
  • the reflectivity of the optical recording medium 1 fluctuates, or the light intensity of the light beam emitted from the light source 301 fluctuates with time, as a result, the characteristics of the detection signals from the preamplifiers 311 and 312 change. Is corrected by a subsequent circuit. That is, the signals from the preamplifiers 61 and 62 are added by the adding circuit 64, and the added output is input to the dividing circuit 65.
  • the division circuit 65 the difference output from the difference circuit 63 is standardized on the basis of the added output, the fluctuation component included in the difference output is removed, and the tilt signal of the optical recording medium 1 is output from the division circuit 65. Generated.
  • the second light receiving element 56 includes a pair of light receiving portions 56a and 56b.
  • the pair of light receivers B56a and 56b are connected to preamplifiers 66 and 67, respectively, and are laid out.
  • the preamplifiers 66 and 67 are similarly connected to a difference circuit 68 that outputs a difference between output signals from the preamplifiers 66 and 67 as a difference output signal.
  • the tilt amount of the actuator unit 4 that is, the objective lens 2
  • the light intensity of the light beam emitted from the light source 51 fluctuates with time, and the characteristics of the detection signals from the preamplifiers 66 and 67 are changed. This change in the characteristics is corrected by a subsequent circuit. That is, the signals from the preamplifiers 66 and 67 are similarly added by the adding circuit 69, and the added output is input to the dividing circuit 70.
  • the difference output from the difference circuit 68 is standardized on the basis of the addition output, and the fluctuation component included in the difference output is removed.
  • the tilt signal of the objective lens 2 is output from the division circuit 70. Is output.
  • the division circuits 65 and 70 that output a tilt signal corresponding to the amount of tilt of the optical recording medium 1 and the objective lens 2 are connected to a difference circuit 72, and the difference between the tilt signals is generated from the difference circuit 72. I do.
  • the difference output from the difference circuit 72 corresponds to the relative tilt amount of the objective lens 2 with respect to the optical recording medium 1.
  • a switch 71 is provided at a stage preceding the differential circuit 72, and selects an objective lens tilt signal and a relative tilt signal according to a control procedure as described later. To perform tilt control.
  • control may be performed based on a map stored in advance. For example, when a signal indicating that the relative angle between the optical recording medium 1 and the predetermined reference plane of the optical pickup 11 is tilted by 0.6 deg in FIG. 3A is first detected, the object lens 2 and the optical pickup 11 are successively detected. Feedback may be performed so that the relative angle with respect to the predetermined reference plane is 0.6 deg.
  • a predetermined gain (not shown) may be added (correction means). Further, the gain may be switched according to the light source (correction means). For example, as described above, since the correction lens tilt amount differs depending on the type of the optical recording medium 1, a gain is added to one of the above (2) and (3) so that a signal of the same level is always output. Moore.
  • the lens tilt actuator 4 is designed to correct the inclination error of the light beam incident on the objective lens 2 generated during the assembly adjustment of the optical pickup 11 and the coma aberration caused by the manufacturing error of the objective lens 2.
  • the tilt is adjusted during assembly. This tilt adjustment is desirably performed for a lighting light source in which the coma aberration is largely degraded due to lens tilt.
  • the assembly adjustment is not performed for the other wavelengths, but according to the present embodiment, the inclination error of the light beam incident on the objective lens 2 and the Confirm the optimal position of the objective lens to correct coma due to the manufacturing error of Fig. 3 (d), 4 (d), 05 (d), 07 (d), and 8 ( By offsetting the relations of (d), FIGS. 9 (d), 011 (d), and FIG. 12 (d), it is possible to correct the coma aberration corresponding to the assembly manufacturing error by adjusting the lens tilt.
  • the former may be corrected by the tilt signal offset without performing the former tilt adjustment.
  • a force S using a tilt angle between the objective lens 2 and the optical recording medium 1 and a driving signal between the objective lens 2 and the optical recording medium 1 are used as drive signals for the actuator section 4.
  • a method of correcting coma caused by relative tilt may be used.
  • the optical recording medium 1 has a plan groove 81 as shown in FIG.
  • the reflected light from the guide groove 81 includes the 0th-order light, which is directly reflected light, and the diffracted ⁇ 1st-order diffracted light, and these lights interfere with each other.
  • FIG. 21 is a diagram of the 0th-order light (straight-forward light) and ⁇ 1st-order diffracted light received on the light receiving surface of the light receiving element 56 as viewed from above the light receiving surface of the light receiving element 56.
  • the 0th-order light (straight-forward light) and the 1st-order diffracted light have overlapping portions, and this overlapping portion is called an interference region 82.
  • FIG. 22 shows a change in the interference area 82 when the optical recording medium 1 is inclined in the radial direction (radial direction).
  • the amount of light is biased on the left and right in FIG. This is because coma aberration occurs in spots projected on the optical recording medium 1 due to the inclination of the optical recording medium 1.
  • This deviation occurs in the opposite direction between the one interference area 82 and the other interference area 82.
  • FIG. 23 shows a change in the interference area 82 when the optical recording medium 1 is tilted in the rotation direction (tangential direction).
  • a plurality of divided light receiving elements 83 that can detect a change in the pattern of the interference area 82 are used.
  • FIG. 32 is a schematic block diagram showing a configuration example of the optical pickup 200 of the present embodiment corresponding to FIG.
  • the optical pickup 200 of the present embodiment includes a semiconductor laser 201 in the blue wavelength band, a collimating lens 202, a polarizing beam splitter 203, a dichroic prism 204, a deflecting prism 205, a 1Z4 wavelength plate 206, an aperture 207, an objective lens 208, An infinite blue optical system through which light in the blue wavelength band composed of the lens 210, the light beam splitting means 211, and the light receiving element 212 passes, a hologram unit 221, a collimating lens 222, a phase correction element 223, and a dichroic prism 204.
  • An infinite DVD optical system through which light in the red wavelength band passes which includes a deflecting prism 205, a 1,4-wavelength plate 206, an aperture 207, and an objective lens 208. That is, the dichroic prism 204, the deflecting prism 205, the quarter-wave plate 206, the aperture 207, and the objective lens 208 are in the common optical path of the two optical systems.
  • the hologram unit 221 has a laser chip 221a in the DVD wavelength band and a light receiving element 221b integrated with a hologram 221d having a hologram 221c for detection (see FIG. 33).
  • the objective lens 208 has a wavelength ⁇ 1 of 405 nm, a numerical aperture NA of 0.65, and a light irradiation side substrate thickness of 0.6 mm. It is optimally designed to satisfy the requirements. Also, since the numerical aperture NA of the blue system and the DVD system is equal to 0.65, the diameter of the luminous flux incident on the objective lens 208 should be approximately equal so that the aperture (aperture element) 207 is shared and the objective lens 208 is shared. Place it just before.
  • the optical recording media 209a and 209b are optical recording media having different working wavelengths.
  • the optical recording medium 209a is a blue optical recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm.
  • the optical recording medium 209b is a substrate thickness. Is a 0.6 mm DVD-based optical recording medium.
  • a rotating mechanism not shown
  • an objective lens tilt actuator (lens driving device) 224 capable of inclining the objective lens 208 in a radial direction or a tangential direction of the optical disk is provided.
  • a blue optical recording medium 209a having a wavelength ⁇ l of 405 nm, a numerical aperture NA of 0.65, and a light-irradiation side substrate thickness of 0.6 mm.
  • An example of the operation in this case will be described.
  • the divergent light of linearly polarized light is converted into substantially parallel light by the collimating lens 202, passes through the polarizing beam splitter 203 and the dichroic prism 204, is deflected by 90 degrees in the optical path by the deflecting prism 205, and passes through the quarter-wave plate 206.
  • the light is converted into circularly polarized light, passes through the aperture 207, enters the objective lens 208, and is focused as a minute spot on the optical recording medium 209a.
  • the information is reproduced, recorded or erased by this spot.
  • the light reflected from the optical recording medium 209a becomes circularly polarized light in the opposite direction to the outward path, becomes almost parallel light again, passes through the quarter-wave plate 206, becomes linearly polarized light orthogonal to the outward path, and becomes a polarization beam splitter.
  • the light is reflected by the light 203, is converged by the condenser lens 210, is deflected by the light beam splitting means 211 into a plurality of light paths, and reaches the light receiving element 212. From the light receiving element 212, an information signal and a servo signal are detected.
  • the hologram unit 221 is used for the DVD system, and the 660 nm light emitted from the laser chip 221a of the hologram unit 221 passes through the hologram 221d, and is converted into substantially parallel light by the collimating lens 222.
  • spherical aberration is added by the phase correction element 223 so as to correct chromatic aberration that occurs when the objective lens 108 optimized for blue is used in the red wavelength region.
  • the light in the region is reflected in the direction of the deflection prism 205 by the dichroic prism 204 that reflects the light, the optical path is deflected by 90 degrees by the deflection prism 205, passes through the quarter-wave plate 206, becomes circularly polarized light, and passes through the aperture 207. Then, the light enters the objective lens 208 and is focused as a minute spot on the optical recording medium 209b. The information is reproduced, recorded or erased by the spot.
  • the light reflected from the optical recording medium 209b is deflected by the deflecting prism 205, reflected by the dichroic prism 204, and converged by the collimating lens 222, and is received by the hologram 221d in the same can as the laser chip 221a.
  • the light is diffracted in the direction and is received by the light receiving element 221b.
  • An aberration signal, an information signal, and a servo signal are detected from the light receiving element 221b.
  • the configuration itself of the objective lens tilt actuator 224 is the same as the configuration of the actuator section 4 shown in FIG.
  • the numerical aperture NA of the DVD or the disc substrate thickness, or the numerical aperture NA and the substrate thickness Need to be substantially the same as blue, which is the design wavelength. If the numerical apertures NA or the substrate thicknesses of the two differ greatly, aberration degradation during use of the DVD infinite system increases, making it difficult or impossible to correct the phase with the phase correction element 223 described above. Also, by making the substrate thickness the same, the manufacturing infrastructure for blue and DVD optical disk substrates can be shared, so that the manufacturing cost of a new blue optical disk can be reduced.
  • the numerical aperture NA if the numerical aperture NA in blue is smaller than that of a DVD, the focused spot on the optical disk cannot be made sufficiently small, and it is difficult to achieve the intended purpose of increasing the capacity. Become. Also, when the numerical aperture NA is set to be larger than that of a DVD, in addition to the above-mentioned problem that the aberration degradation when using the infinite DVD system increases, the occurrence of coma due to the disc tilt increases and the disc tilt margin decreases. This is because it becomes extremely difficult to perform correction within the margin even with the tilt correction means according to the present embodiment.
  • This embodiment has a configuration in which an optical system for CD is added to the second embodiment to provide a three-wavelength optical pickup 300, and an optical system for CD is added to the second embodiment. Is different. That is, in this embodiment, a blue light having a wavelength of l; 405 nm, a numerical aperture NA of 0.65, and a light irradiation side substrate thickness of 0.6 mm is used. Recording medium and working wavelength 2; 660 nm, numerical aperture NA; 0.65, light-irradiation side substrate thickness; 0.6 mm DVD system optical recording medium and working wavelength 3; 785 nm, numerical aperture NA; 0.50, light irradiation side Substrate thickness: 1. Related to an optical pickup that records, reproduces, or erases three types of optical recording media, including a 2 mm CD optical recording media.
  • FIG. 35 is a schematic block diagram showing a configuration example of the optical pickup 300 of the present embodiment, similarly to FIG.
  • the optical pickup 230 of the present embodiment first, a semiconductor laser 201 having a wavelength of I l; 405 nm, a collimating lens 202, a polarizing beam splitter 203, dichroic prisms 204 and 301, a deflecting prism 205, a wavelength plate 206, an aperture switch
  • An infinite blue optical system through which light having a wavelength of 405 nm passes is provided with an element 207, an objective lens 208, a detection lens 210, a light beam splitting means 211, and a light receiving element 212.
  • the hologram unit 221, collimating lens 222, phase correction element 223, dichroic prisms 204 and 301, deflection prism 205, wavelength plate 206, aperture switching element 207, and objective lens 208 allow light with a wavelength of 660 nm to pass.
  • An infinite DVD optical system is constructed.
  • the hologram unit 302 the coupling lens 303, the dichroic prism 301, the deflecting prism 205, the wave plate 206, the aperture switching element 207, and the objective lens 208 are provided, and a finite system CD optic through which light of 785 nm wavelength passes.
  • the system is configured.
  • the dichroic prisms 204 and 301, the prism 205, the wavelength plate 206, the aperture switching element 207, and the objective lens 208 shown in FIG. 35 are common components used in two or three optical systems.
  • the objective lens 208 of the present embodiment has a wavelength ⁇ 1 of 405 nm, a numerical aperture NA of 0.65, a light irradiation side substrate thickness of 0.6 mm, and a blue optical recording medium 209 a. It is optimally designed to satisfy the sine condition by infinite system incidence.
  • the numerical aperture NA for blue and DVD is equal to 0.65, the diameter of the luminous flux incident on the objective lens 208 can be set to be approximately equal. Place it just before
  • the optical recording medium 209a is a blue optical recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm
  • the optical recording medium 209b is a DVD optical recording medium having a substrate thickness of 0.6 mm
  • the optical recording medium 209c is a substrate thickness. This is a 1.2 mm CD optical recording medium.
  • only one of the optical recording media 209a, 209b or 209c is set in a rotating mechanism (not shown) and rotated at high speed.
  • an objective lens tilt actuator 224 capable of tilting the objective lens 208 in the radial direction or the tangential direction of the optical disk 209 is provided.
  • a hologram unit is generally used for picking up a CD system as well as a DVD system, in which a light receiving / emitting element is installed in one can and a light beam is separated using a hologram. Similarly to the hologram unit 221 shown in FIG.
  • a hologram unit 302 in which the semiconductor laser 302a, the hologram 302d, and the light receiving element 302c are integrated is configured.
  • the 780 nm light emitted from the semiconductor laser 302 a of the hologram unit 302 passes through the hologram 302 d and is converted into a predetermined divergent beam by the coupling lens 303.
  • the light in the wavelength range is reflected in the direction of the prism 205 by the dichroic prism 301 that reflects the light, the optical path is deflected by 90 degrees by the deflecting prism 205, passes through the wavelength plate 206, and is converted into elliptically polarized light or circularly polarized light.
  • the numerical aperture is limited to NA; 0.50, the light enters the objective lens 208, and is focused as a minute spot on the optical recording medium 209c. The reproduction, recording, or erasing of information is performed by the spot.
  • the light reflected from the optical recording medium 209c is deflected by the prism 205, reflected by the dichroic prism 301, is converged by the coupling lens 303, is folded in the direction of the light receiving element 302c, and is folded in the direction of the light receiving element 302c.
  • an aberration signal, an information signal, and a servo signal are detected.
  • the configuration of the objective lens tilt actuator 221 for correcting coma aberration and the tilt correction operation are the same as those in the second embodiment, and a description thereof will be omitted. I do.
  • the numerical aperture NA or the DVD of the DVD is used. It is necessary to make both the disk substrate thickness or the numerical aperture NA and the substrate thickness approximately the same as the design wavelength, blue. If the numerical aperture NA or the substrate thickness of both differ greatly, DVD Aberration degradation when using an infinite system becomes large, and it becomes difficult or impossible to perform correction by the phase correction element 223 described above. In addition, by making the substrate thickness the same, the manufacturing infrastructure for blue and DVD optical disc substrates can be shared, and it is possible to reduce the manufacturing cost of new blue optical discs.
  • the numerical aperture NA if the numerical aperture NA in blue is smaller than that of DVD, the focused spot on the optical disc cannot be made sufficiently small, and the desired purpose of increasing the capacity and achieving the desired performance will be achieved. It becomes difficult.
  • the numerical aperture NA is set to be larger than that of a DVD, the above-mentioned problem that the deterioration of aberrations when using the infinite DVD system is large increases, and the occurrence of coma due to the disc tilt increases, thereby increasing the disc tilt margin. This is because it is extremely difficult to correct within the margin even with the tilt correcting means according to the present embodiment.
  • the diameter of the incident light beam to the objective lens 208 has a difference due to the difference in the refractive index depending on the wavelength.
  • a single aperture element 207 can be used in common, and an increase in the number of parts can be suppressed.
  • the optical information processing device 91 of the present embodiment has a configuration as shown in FIG. 15 (FIG. 32 or FIG. 35) for a plurality of types of optical recording media la, lb, or lc having different application wavelengths and numerical apertures NA.
  • This is a device that uses the optical pickup 11 (200 or 300) to record, reproduce, or erase information with compatibility.
  • the optical recording medium l (la, lb or 1c) has a disk shape and is stored in the protective case 93.
  • optical recording medium l (la, lb or 1c) is inserted and set together with the protective case 93 from the entrance 94 into the optical information processing device 91 in the direction indicated by the arrow, and rotated by the spindle motor 95.
  • the information is recorded, reproduced, or erased by the optical pickup 11.
  • Optical recording medium 1 (la, lb or lc) need not be in protective case 93 and may be bare.
  • the third generation of blue / DVD / CD (or blue) that does not require an aberration correction element is used.

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Abstract

　本発明は、対物レンズ、光ピックアップ及び光情報処理装置に関し、青色系、ＤＶＤ系、ＣＤ系の媒体が１ｄｅｇ傾いたときに発生するコマ収差は各々０．２２λｒｍｓ、０．１４λｒｍｓ、０．０９λｒｍｓ程度であるが、｜ＣＬｘ／ＣＤｘ｜≧１（ただし、ＣＤｘ（ｘ＝１，２，３）；媒体の基板が傾いたときに単位角度当りに発生する３次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位；λrms）、ＣＬｘ（ｘ＝１，２，３）；媒体に集光照射させている場合に対物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する３次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位；λrms））を満足する対物レンズにより、媒体のチルトによるコマ収差をレンズチルトによって補正することを特徴とする。

Description

明 細 書
対物レンズ、光ピックアップ及び光情報処理装置
技術分野
[0001] 本発明は、対物レンズ、光ピックアップ及び光情報処理装置に関する。
背景技術
[0002] 映像情報、音声情報又はコンピュータ上のデータを保存する手段として、記録容量 0. 65GBの CD、記録容量 4. 7GBの DVDなどの光記録媒体が普及しつつある。そ して、近年、さらなる記録密度の向上及び大容量化の要求が強くなつている。
[0003] このような光記録媒体の記録密度を上げる手段としては、光記録媒体に情報の書き 込み又は呼び出しを行う光ピックアップにおいて、対物レンズの開口数 (NA)を大き くすること、或いは、光源の波長を短くすることにより、対物レンズによって集光されて 光記録媒体上に形成されるビームスポットの小径化が有効である。
[0004] そこで、例えば、「CD系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が 0. 45-0. 50、 光源の波長が略 785nmとされているのに対して、「CD系光記録媒体」よりも高記録 密度化がなされた「DVD系光記録媒体」では、対物レンズの開口数が 0. 60-0. 6 5、光源の波長が略 660nmとされている。そして、光記録媒体は、上述したように、さ らなる記録密度の向上及び大容量化が望まれており、そのためには、対物レンズの 開口数を 0. 65よりもさらに大きく、或いは、光源の波長を 660nmよりもさらに短くする ことが望まれている。
[0005] ところで、このような高 NAィ匕或いは短波長化による新規格が近年提案される一方、 コンシューマーの手元には、従来の光記録媒体である CD, DVDが存在する。これら の光記録媒体と新規格の光記録媒体をともに同一の光情報処理装置で取り扱えるこ とが望ましい。
[0006] 例えば特開 2002-107617号公報（以下、特許文献 1という）に記載されているよう に、最も簡単な方法としては、従来の光ピックアップと、新規格用光ピックアップの光 ピックアップを搭載する方法がある。しかし、この方法では、小型化、低コスト化を達 成することは難しい。 発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0007] そこで、小型化、低コスト化を達成する上では、青色波長帯域の光源を用いた青色 系（大容量)光記録媒体と、既存の DVD或いは CDとの互換が可能な光ピックアップ として、図 26に示すように、青色用光源 100、 DVD用光源 101、 CD用光源 102の 各々波長の異なる各光源と、これらの各光源 100, 101, 102からの出射光を所定の 光記録媒体 103に収束照射させるための単一の対物レンズ 104を備えた構成が望 ましいといえる。
[0008] ところで、このように 1つの対物レンズ 104で、青色系、 DVD或いは CDの異なる規 格の光記録媒体 103に集光させるためには、以下のように光記録媒体 103の使用波 長/基板厚みの違いに伴う課題が存在する。即ち、特許文献 1には光源波長 405η mで設計した図 27に示すような対物レンズ 110を波長 400 800nmの範囲で使用 した場合に発生する収差量が示されている（図 28)。 111は光記録媒体である。後述 する通り、波面収差は一般に 0.07 rms以下程度である必要がある力 図 28によれ ば、 DVD系、 CD系で使用される波長 660nm、 785nm付近では 0.20 λ rms以上と なってしまっている。
[0009] ちなみに、図 29には、図 27の対物レンズ 110について、波長 660nmでの物体距 離と波面収差の関係を示されている。波面収差が最小となる物体距離 142mmの位 置を選択すればよい。
[0010] また、他の問題として、対物レンズの開口数をより大きぐ或いは光源の波長をより 短くすると、光記録媒体のチルト (傾き）によって発生するコマ収差が大きくなる問題 力 Sある。コマ収差が発生すると、光記録媒体の情報記録面上に形成されるスポットが 劣化するため、正常な記録再生動作が行えなくなる。光記録媒体のチルトによって発 生するコマ収差は、一般的に以下の式で与えられる。
[0011] W = ( (n2-l) / (2n ) ) X (d X NA X θ / λ )
31
ここで、 ηは光記録媒体の透明基板の屈折率、 dは透明基板の厚み、 NAは対物レ ンズの開口数、 λは光源の波長、 Θは光記録媒体のチルト量を意味する。この式か ら、短波長、高 ΝΑほど収差が大きくなることが判る。 [0012] 従来は、このような光記録媒体の傾きによって生じる光ビームの収差を補正するた めに、光ピックアップ又は光ピックアップを移動させるキャリッジ部が傾けられて光ピッ クアップの光軸が光記録媒体に略直角に維持され、実質的に光記録媒体のチルトが 光学的に補正されている。光ピックアップ叉は光ピックアップを移動させるキャリッジ 部が傾けられて光記録媒体の傾きが光学的補正される場合には、その傾ける対象が 大きぐかつ、重いために傾き補正動作の応答性が悪ぐ高速で光ピックアップ或い はキャリッジを傾けることが難しい問題がある。また、光ピックアップ或いはキャリッジを 傾ける機構が必要とされるため、光ピックアップ或いはキャリッジが重くなり、高速ァク セスが難しくなる問題もある。
[0013] そこで、これらの弊害を除去するために対物レンズだけを傾けるチルト補正方法が 提案されている。具体的には、図 16及びその説明として後述するようなチルト補正方 法である。
[0014] 以上のように、大容量化のために短波長化或いは高 NAィ匕を図るとコマ収差が発 生する問題を解決するためにレンズチルトァクチユエータを具備し、大容量光記録媒 体と従来の光記録媒体を互換するために従来媒体の光学系につレ、ては有限系で使 用する構成が想定される。なお、チルト補正機構は、 CD世代では使用しないでコマ 収差を許容できてレ、たが、 DVD世代は一般に搭載されてレ、る。
[0015] また、一般に、光記録媒体用の対物レンズの設計では、正弦条件を補正して軸外 ではコマ収差を発生させない。このように設計された対物レンズは、光記録媒体が入 射光線に対して傾いたときと、対物レンズ自体が入射光線に対して傾いたときに、ほ ぼ同等のコマ収差が発生する。図 30 (a) (b)は、図 27に示した対物レンズ 110が傾 レ、たときに発生するコマ収差、光記録媒体 111が傾いたときに発生するコマ収差の 様子を示す。図 30 (a) (b)のような場合、光記録媒体 111と対物レンズ 110を平行と することによりコマ収差をキャンセルすることが可能である。その様子を図 30 (c)に示 す。
[0016] し力、し、このような対物レンズ 110を DVD系で、上述の如く有限系にして使用した 場合、コマ収差をキャンセルできない。青色で正弦条件を補正するように設計した対 物レンズを有限系で使用した場合の対物レンズが傾レ、たときのコマ収差と、光記録 媒体が傾いたときに発生するコマ収差の様子を図 31 (a) (b)に示す。図 31(b)から 対物レンズ 110が傾いてもコマ収差が発生しなくなることが判る。このような場合、図 3 1 (b)の光記録媒体 111の傾きによって発生するコマ収差に対して、対物レンズ 110 をいくら振っても補正できなくなる問題がある。その様子を図 31 (b)に示す。
[0017] 本発明は、使用波長或いは基板厚みの異なる複数の光記録媒体に対して、レンズ チルト駆動させながらコマ収差補正を行う場合に、何れの光記録媒体に対しても良 好なスポット特性が得られるようにすることを課題としてレ、る。
[0018] 本発明は、使用波長或いは基板厚みの異なる複数の光記録媒体に対して、レンズ チルト駆動させながらディスクチルトによるコマ収差補正を行う場合に、一般的な正弦 条件を満たす対物レンズを用いながら何れの光記録媒体に対しても良好なスポット 特性が得られるようにすることを課題としてレ、る。
課題を解決するための手段
[0019] 請求項 1記載の発明は、波長 λΐ, え 2(λ1<ぇ2)の光源からの光を、各々第 1, 第 2の基板を通して光記録媒体上に収束照射する対物レンズであって、 CDx (x= 1 , 2) ;前記第 1,第 2の基板が傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差 成分の各最小二乗誤差値 (単位； ^rms), CLx(x=l, 2)；前記光記録媒体に集光 照射させている場合に当該対物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次 のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； rms)、としたとき、条件；
I CL1/CD1 I≥1 (1)
I CL2/CD2 I≥1 (2)
を満足する。
[0020] また、請求項 4記載の発明は、波長 λΐ, λ2, λ3(λ1< λ2< λ3)の光源からの 光を、各々第 1,第 2,第 3の基板を通して光記録媒体上に収束照射する対物レンズ であって、 CDx(x=l, 2， 3)；前記第 1，第 2,第 3の基板が傾いたときに単位角度 当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； rms)、 CLx(x = 1, 2, 3) ;前記光記録媒体に集光照射させている場合に当該対物レンズが傾いたと きに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 (単位； λ rms )、としたとき、条件; I CL1/CD1 I ≥1 (3)
I CL2/CD2 I ≥1 (4)
I CL3/CD3 I ≥1 (5)
を満足する。
[0021] 本発明では、青色 ZDVDZCDの 3世代、或いは青色 ZDVDの 2世代、或いは青 色/ CDの 2世代において記録 ·再生行う光情報処理装置を主たる適用範囲としてい るが、光記録媒体がチルトしても良好なスポット特性が得られるためには各波長にお いて波面収差； 0. 07 rms以下（マーシャルのクライテリオンと呼ばれる）を実現する 必要がある。実際に起こり得る光記録媒体のチルト量は光記録媒体の種類によって も異なる力 青色系光記録媒体で 0. 5deg程度、 DVD系光記録媒体で 0. 6deg程 度、 CD系光記録媒体で 0. 9deg程度見込んでおく必要がある。
[0022] ここに、図 1は、レンズ材料；屈折率 nd= l . 50とアッベ数 V d= 60におレ、て、 「基 板厚； 0.6mm、開口数 NA; 0.65、使用波長 405nmの青色光学系」、 「基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0.65、使用波長 660nmの DVD光学系」、 「基板厚； 1.2mm、 開口数 NA; 0.50、使用波長 785nmの CD光学系」で使用される対物レンズであつ て、
q= (r2 + rl) / (r2-rl)
ここで、 r2は対物レンズの第 2面曲率半径
rlは対物レンズの第 1面曲率半径
が異なる対物レンズのレンズチルト ldegで発生するコマ収差を青色（BLUE)、 DVD 、 CD各々についてプロットしたものである。
[0023] 図 1中の「レンズ 1」が正弦条件を補正された図 27に示した所謂従来レンズである。
この「レンズ 1」ではレンズチルトが ldegあってもコマ収差が発生していなレ、（殆ど 0) こと力 S半 IJる。この場合、光記録媒体のコマ収差を打ち消せないことは上述の通りであ る。一方、「レンズ 2」では、青色でのコマ収差が発生していなレ、（殆ど 0)であり、 DVD 系光記録媒体チルトによるコマ収差は取れるものの青色系光記録媒体チルトによる コマ収差が取れなくなってしまう。これに対し、「レンズ 3」や「レンズ 4」では 3波長の何 れにおいてもコマ収差が発生しており、光記録媒体のチルトによって発生するコマ収 差をレンズチルトによるコマ収差で打ち消すことが可能となる。なお、「レンズ 3」は第 1 の実施の形態（実施例 1)で、「レンズ 4」は第 2の実施の形態（実施例 2)で具体的な 構成について説明する。
[0024] 青色系光記録媒体、 DVD系光記録媒体、 CD系光記録媒体が ldeg傾いたときに 発生するコマ収差は各々 0. 22 λ rms, 0. 14 λ rms, 0. 09 λ rms程度であるが、 I CLx/CDx I≥ 1
ただし、 CDx (x= l , 2, 3) ;光記録媒体の基板が傾いたときに単位角度当りに発 生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； ^ rms)
CLx (x= l, 2， 3) ;光記録媒体に集光照射させている場合に対物レンズが傾いた ときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 (単位； λ rms)を満足する対物レンズであれば、光記録媒体のチルトによるコマ収差をレンズチ ノレトによって補正することが可能である。これらの請求項 1、 4記載の発明の対物レン ズ（レンズ 3, 4)は何れも上記の条件式を満足しており、チルト補正が可能である。
[0025] 請求項 2記載の発明は、請求項 1記載の対物レンズにおいて、前記条件（1) (2)は 、前記波長 λ 1の光源からの光に対しては無限系の入射光束に対して規定され、前 記波長 λ 2の光源からの光に対しては有限系の入射光束に対して規定されている。
[0026] 従って、波長 λ 1 , λ 2に対して互換性を持つことができる。
[0027] 請求項 3記載の発明は、請求項 1又は 2記載の対物レンズにおいて、前記条件（1)
(2)は、前記波長え 1として青色波長帯域、前記波長 λ 2として赤色波長帯域の入射 光束に対して規定されてレ、る。
[0028] 同様に、請求項 5記載の発明は、請求項 4記載の対物レンズにおいて、前記条件（ 3) (4) (5)は、前記波長 λ 1， λ 2の光源からの光に対しては無限系の入射光束に 対して規定され、前記波長 λ 3の光源からの光に対しては有限系の入射光束に対し て規定されている。
[0029] 同じぐ請求項 6記載の発明は、請求項 4記載の対物レンズにおいて、前記条件（3 ) (4) (5)は、前記波長; 1 1の光源からの光に対しては無限系の入射光束に対して規 定され、前記波長 λ 2, λ 3の光源からの光に対しては有限系の入射光束に対して 規定されている。 [0030] 従って、これらの請求項 5又は 6記載の発明は、波長 λ ΐ , 2, え 3に対して互換 性を持つことができる。
[0031] 同様に、請求項 7記載の発明は、請求項 4ないし 6の何れか一記載の対物レンズに おいて、前記条件（3) (4) (5)は、前記波長; 1 1として青色波長帯域、前記波長 λ 2 として赤色波長帯域、前記波長 λ 3として赤外波長帯域の入射光束に対して規定さ れている。
[0032] 即ち、これらの発明の対物レンズは、長波長の光に対しては有限系の入射光束で 使用される。青色波長帯域で無限系の対物レンズとして、 DVD、 CDの使用波長'基 板厚条件で使用した場合、基板厚の違い（0. 6mm、 0. 6mm、 1. 2mm)、波長の 違レヽ（405nm、 660nm、 785nm)に伴う球面収差が発生する。この球面収差を抑制 するためには、 DVD或いは CDへの記録、再生又は消去を行うときには、対物レンズ への入射光束を発散光とすることにより補正可能である。即ち、 DVD或いは CDへの 記録、再生又は消去を行うときは有限系の対物レンズとして使用する。
[0033] 請求項 8記載の発明は、請求項 1又は 4記載の対物レンズにおいて、少なくとも 1面 が非球面の単レンズとして、ガラス成形又は樹脂成形により作製されている。
[0034] 請求項 9記載の発明は、請求項 8記載の対物レンズにおいて、 rl；対物レンズの光 源側の曲率半径、 r2 ;対物レンズの光記録媒体側の曲率半径としたとき、条件 (r2 + rl) / (r2-rl)≥0. 7を満足する。
[0035] 請求項 10記載の発明は、請求項 1又は 4記載の対物レンズにおいて、 1群 2枚の貼 り合せ型対物レンズである。
[0036] 請求項 11記載の発明は、請求項 8記載の対物レンズにおいて、少なくとも 1面に、 回折面又は位相段差面を有する。
[0037] 請求項 12記載の発明は、請求項 10記載の対物レンズにおいて、少なくとも 1面に 、回折面又は位相段差面を有する。
[0038] 請求項 13記載の発明の光ピックアップは、波長 λ 1， λ 2の光を発する複数の光源 と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 1記載の対物レン ズと、を備え、条件（1) (2)の両方を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの 光軸を入射光束に対して傾けるようにした。 [0039] 同様に、請求項 14記載の発明の光ピックアップは、波長 λ ΐ , 1 2, え 3の光を発す る複数の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 4記 載の対物レンズと、を備え、条件（1) (2) (3)のうちの 2以上を満足する光源の点灯時 には、前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾けるようにした。
[0040] 請求項 15記載の発明は、請求項 13又は 14記載の光ピックアップにおいて、前記 対物レンズは、前記光記録媒体の半径方向、回転方向の少なくとも一方向に当該対 物レンズを傾動させるレンズ駆動装置に搭載されている。
[0041] 請求項 16記載の発明は、請求項 14記載の光ピックアップにおいて、前記光記録 媒体と前記対物レンズとの相対角度、前記光記録媒体と光ピックアップ所定基準面と の相対角度、前記対物レンズと前記光ピックアップ所定基準面との相対角度のうち、 少なくとも 2以上を検出する角度検出手段を備える。
[0042] 請求項 17記載の発明は、請求項 16記載の光ピックアップにおいて、点灯光源に 応じて、前記角度検出手段により検出された相対角度信号に各々所定のゲイン或い はオフセットを与える補正手段を備える。
[0043] 請求項 18記載の発明は、請求項 14記載の光ピックアップにおいて、前記対物レン ズと前記光記録媒体との相対角度に応じて発生するコマ収差量を検知するコマ収差 量検知手段を備える。
[0044] 請求項 19記載の発明の光ピックアップは、波長 λ 1 , λ 2の光を発する複数の光源 と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 1記載の対物レン ズと、前記 2つの波長 λ 1 , λ 2の何れの光に対しても各々前記対物レンズに対して 無限系の入射光束を形成する光学系と、前記対物レンズを搭載し、条件（1) (2)の 両方を満足する前記光源の点灯時には、前記対物レンズの光軸を入射光束に対し て傾けるよう前記光記録媒体の半径方向、回転方向の少なくとも一方向に当該対物 レンズを傾動させるレンズ駆動装置と、を備える。
[0045] 請求項 20記載の発明は、請求項 19記載の光ピックアップにおいて、前記対物レン ズは、前記 2つの波長 λ 1 , λ 2における光記録媒体側の開口数が略等しい。
[0046] 請求項 21記載の発明は、請求項 20記載の光ピックアップにおいて、前記 2つの波 長 λ ΐ , λ 2の光の前記対物レンズへの入射光束径を略等しくする共通の開口素子 を前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に備える。
[0047] 請求項 22記載の発明の光ピックアップは、波長 λ 1， 2, え 3の光を発する複数 の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 4記載の対 物レンズと、基板厚が略等しい 2つの前記光記録媒体用の波長光に対しては各々前 記対物レンズに対して無限系の入射光束を形成し残りの波長光に対しては前記対 物レンズに対して有限系入射光束を形成する光学系と、条件（1) (2) (3)のうちの 2 以上を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾 けるよう前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾けるよう前記光記録媒体の半 径方向、回転方向の少なくとも一方向に当該対物レンズを傾動させるレンズ駆動装 置と、を備える。
[0048] 請求項 23記載の発明の光ピックアップは、波長 λ 1， 1 2, λ 3の光を発する複数 の光源と、これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 4記載の対 物レンズと、前記光記録媒体側の開口数が略等しい 2つの波長光に対しては各々前 記対物レンズに対して無限系の入射光束を形成し残りの波長光に対しては前記対 物レンズに対して有限系入射光束を形成する光学系と、条件（1) (2) (3)のうちの 2 以上を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾 けるよう前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾けるよう前記光記録媒体の半 径方向、回転方向の少なくとも一方向に当該対物レンズを傾動させるレンズ駆動装 置と、を備える。
[0049] 請求項 24記載の発明は、請求項 23記載の光ピックアップにおいて、前記光記録 媒体側の開口数が略等しい 2つの波長光の前記対物レンズへの入射光束径を略等 しくする共通の開口素子を前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に備える。
[0050] 請求項 25記載の発明は、請求項 19， 22又は 23の何れか一記載の光ピックアップ において、前記対物レンズは、最も短波長; 1 1の光で無限系入射時に正弦条件を満 たすように最適設計されてレ、る。
[0051] 請求項 26記載の発明は、請求項 20記載の光ピックアップにおいて、波長 λ 1は略
405nm、波長; I 2は略 660nmであり、第 1 ,第 2の基板厚は略 0. 6mmであり、 2つ の波長; 1 1， λ 2における前記対物レンズの光記録媒体側の開口数が 0. 6-0. 7で ある。
[0052] 請求項 27記載の発明は、請求項 22又は 23記載の光ピックアップにおいて、波長 λ 1ίま略 405nm、波長 λ 2ίま略 660nm、波長 λ 3ίま 785nmであり、第 1,第 2の基 板厚は略 0.6mm、第 3の基板厚は 1.2mmであり、 2つの波長 λΐ, λ 2における前 記対物レンズの光記録媒体側の開口数が 0.6-0.7であり、残りの波長; 13におけ る前記対物レンズの光記録媒体側の開口数が 0.45-0.55である。
[0053] 請求項 28記載の発明は、複数の光源からの光を、各々基板を通して光記録媒体 上に収束照射する対物レンズを備える光ピックアップにおいて、 CLx(x=l, 2, ·■·, n);所定の光記録媒体の基板に集光照射させている場合に前記対物レンズが傾い たときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； rms)としたとき、前記 CLxが最も大きくなる点灯光源において前記対物レンズが傾 き調整される。
[0054] 請求項 29記載の発明は、複数の光源からの光を、各々基板を通して光記録媒体 上に収束照射する対物レンズを備える光ピックアップにおいて、 CDx(x=l, 2, ···, nの何れか一）；前記光記録媒体基板が傾いたときに単位角度当りに発生する 3次の コマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； ^rms), CLx(x=l, 2,…， nの何れか 一）；前記光記録媒体に集光照射させている場合に当該対物レンズが傾いたときに 単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 (単位； λ rms)、 としたとき、条件；
I CLx/CDx I《 1 (6)
を満足する光源点灯時には、前記対物レンズを所定位置にホールドし、満足しない 光源点灯時には前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾けて使用するようにし た。
[0055] 同様に、請求項 30記載の発明は、複数の光源からの光を、各々基板を通して光記 録媒体上に収束照射する対物レンズを備える光ピックアップにおいて、 CDx(x=l, 2,…， nの何れか一）；前記光記録媒体基板が傾いたときに単位角度当りに発生す る 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； ^rms), CLx(x=l, 2，…， nの 何れか一）；前記光記録媒体に集光照射させている場合に当該対物レンズが傾いた ときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 (単位； λ rms)、としたとき、条件；
| CLx/CDx | 《 1 (7)
を満足する光源点灯時には、前記光源と前記対物レンズとの間に位相補正手段を 備える。
[0056] 従って、請求項 29又は 30記載の発明のように、
I CLx/CDx I < 1
を満足するような場合は、レンズチルトさせても光記録媒体のチルトによるコマ収差を 補正できなレ、ため、当該条件を満足する光源点灯時には対物レンズのレンズチルト をホールドさせておき、或いは、他のコマ収差補正手段として液晶などを併用しても よい。
[0057] 請求項 31記載の発明は、請求項 13， 14， 19, 22, 23, 28なレ、し 30の何れ力、一 記載の光ピックアップにおいて、前記波長 λ 1, λ 2の光に対して使用される前記光 記録媒体の基板厚は略同一である。
[0058] 請求項 32記載の発明は、請求項 13, 14, 19, 22, 23, 28なレ、し 30の何れ力一 記載の光ピックアップにおいて、前記波長 λ 1, λ 2の光に対して使用される前記光 記録媒体の基板厚は略同一、前記波長 λ 3の光に対して使用される前記光記録媒 体の基板厚は前記 λ 1 , λ 2で使用される前記光記録媒体の基板厚の略 2倍である
[0059] 請求項 33記載の発明の光情報処理装置は、請求項 1又は 4記載の対物レンズを 備える光ピックアップ又 ίま請求項 13, 14, 19, 22, 23, 28なレ、し 30の何れ力一記 載の光ピックアップを用いて、前記光記録媒体に対して情報の記録、再生又は消去 を行う。
発明の効果
[0060] 本発明によれば、使用波長或いは基板厚みの異なる複数の光記録媒体に対して、 レンズチルト駆動させながらコマ収差補正を行う場合に、何れの光記録媒体に対して も良好なスポット特性を得ることができる。
[0061] また、本発明によれば、使用波長或いは基板厚みの異なる複数の光記録媒体に対 して、レンズチルト駆動させながらディスクチルトによるコマ収差補正を行う場合に、一 般的な正弦条件を満たす対物レンズを用いながら何れの光記録媒体に対しても良 好なスポット特性を得ることができる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明の特徴として対物レンズのレンズチルト 1 degで発生するコマ収差を示す 特性図である。
[図 2]対物レンズの第 1の実施の形態を示す説明図である。
園 3]本実施の形態における青色系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチル ト、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 4]本実施の形態における DVD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチル ト、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 5]本実施の形態における CD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチルト
、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
[図 6]対物レンズの第 2の実施の形態を示す説明図である。
園 7]本実施の形態における青色系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチル ト、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 8]本実施の形態における DVD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチル ト、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 9]本実施の形態における CD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチルト
、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 10]対物レンズの第 3の実施の形態を示す説明図である。
園 11]本実施の形態における青色系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチ ルト、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 12]本実施の形態における DVD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチ ルト、チルト補正及びレンズチルト量の特性図である。
園 13]本実施の形態における CD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチル ト及びチルト補正の特性図である。
園 14]光ピックアップの第 1の実施の形態を示す概略的な全体構成図である。 [図 15]その固定光学系の詳細を示す構成図である。
[図 16]そのァクチユエータ部の構成例を示す概略斜視図である。
[図 17]チルト検出光学系の構成例を示す概略図である。
[図 18]チルト信号算出用の回路構成例を示す概略回路図である。
[図 19]4軸ァクチユエータ用の受光素子の構成例を示す正面図である。
[図 20]光記録媒体と干渉領域との関係を示す説明図である。
[図 21]干渉領域に関する説明図である。
[図 22]ラジアルチルトに伴う干渉領域の変化の様子を示す説明図である。
[図 23]タンジェンシャルチルトに伴う干渉領域の変化の様子を示す説明図である。
[図 24]受光素子のパターン構成例を示す正面図である。
[図 25]光情報処理装置の実施の形態を示す概略斜視図である。
[図 26]—般に想定される青色系/ DVDZCD互換光ピックアップのブロック構成図 である。
[図 27]対物レンズの従来例を示す構成図である。
[図 28]従来の光源波長 -波面収差特性図である。
[図 29]従来における青色系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチルト及びチ ノレト補正の特性図である。
[図 30]従来における DVD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチルト及び チルト補正の特性図である。
[図 31]従来における CD系光記録媒体に対するディスクチルト、レンズチルト及びチ ノレト補正の特性図である。
[図 32]光ピックアップの第 2の実施の形態を示す構成図である。
[図 33]そのホログラムユニットの構成例を示す正面図である。
[図 34]DVD無限系のディスクチルト、レンズチルト及びチルト補正の特性図である。
[図 35]光ピックアップの第 3の実施の形態を示す構成図である。
符号の説明
1 光記録媒体
2 対物レンズ 2A, 2B 単レンズ
2C 1群 2枚の貼り合せ型対物レンズ
4 レンズ駆動装置
5 チルト検出手段
11 光ピックアップ
12-14 光源
200 光ピックアップ
201 光源
207 開口素子
208 対物レンズ
209 光記録媒体
221a 光源
224 レンズ駆動装置
300 光ピックアップ
302a 光源
発明を実施するための最良の形態
[0064] 以下、本発明の対物レンズ、当該対物レンズを用いた光ピックアップ、並びに当該 光ピックアップを備える光情報処理装置の実施の形態を示す。なお、以下の説明は 青色系/ DVDZCDの 3世代互換の場合にっレ、て説明する力 青色系 ZDVD或 いは青色系/ CDのような 3世代のうちの 2世代を選択してもよい。
[0065] [対物レンズの実施の形態]
<対物レンズの第 1の実施の形態 >
本実施の形態を図 2ないし図 6に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波長 λ l ; 405nm、基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0. 65の青色系光記録媒体と、使用波 長え 2 ; 660nm、基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0. 65の DVD系光記録媒体と、使 用波長 3 ; 785nm、基板厚； 1. 2mm、開口数 NA; 0. 50の CD系光記録媒体の 3 種類の光記録媒体について記録、再生又は消去を行う光ピックアップに用いられる 対物レンズに関する。 [0066] まず、図 2 (a)、表 1(a)を用いて、使用波長 λ1;405ηιηの青色系光記録媒体 la に対して使用した場合の対物レンズ 2Aの光学的性能を示す。本実施の形態の対物 レンズ 2Aは、開口数 NA;0.65、焦点距離 f ;3.05mm, d線の屈折率 nd;l.50、 アッベ娄女 v d; 60の石肖禾重（500000.600000)を fflレヽてレヽる。
[0067] また、本実施の形態の対物レンズ 2Aは、そのレンズ面の非球面形状は、光軸方向 の座標; X、光軸直交方向の座標; Y、近軸曲率半径; R、円錐定数; K、高次の係数 ； A, Β, C, D, Ε, F,…を用いて、以下の周知の非球面式;
X = (Y2/R) /[1+^{1-(1+K) Y/R2 } + AY4 + BY6
+ CY8 + DY10 + EY12 + FY14 + GY16 + HY18+JY20 + ·■·
で表し、 R， K， A, B, C, D,…を与えて形状を特定する。
[0068] 表 1 (a)に、具体的データを示す。表中の記号は、以下の通りである。 「OBJ」は物 点（光源としての半導体レーザ）を意味するが、対物レンズ 2Aは「無限系」であり、曲 率半径； RDY及び厚さ； THIの「INFINITY (無限大）」は光源が無限遠にあることを 意味する。また、「ST〇」は入射瞳面であり、その曲率半径は「INFINITY」で、厚さ は設計上「0」としている。ここで、特に断らない限り、長さの次元をもつ量の単位は「 mm」でめ 。
[0069] 「S2」は対物レンズ 2Aの「光源側面」、「S3」は「光記録媒体側面」を意味する。対 物レンズ 2Aの肉厚は 1.85mmであり、 S3の欄の「曲率半径の右側」に記載された 厚さ； 1.694869mmは「ワーキングディスタンス」を示す。 「S4」は光記録媒体 1の光 照射側基板の光源側面、「IMG」は同記録面に合致した面であり、これらの面 S4， I MGの間隔、即ち、光照射側基板厚は 0.6mm、 n;l.62である。
[0070] 「EPD;入射瞳径」は入射光束径（3.965mm)を表し、「WL;波長」は使用波長 (4 05nm)を表す。なお、非球面係数の表示において、例えば「D;_.222984—04」と あるのは、「D=_.222984X10— 4」を意味する。
[0071] また、本実施の形態の対物レンズ 2Aは、 CDx(x=l, 2, 3)；第 1,第 2,第 3の基 板が傾レ、たときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 (単位； rais)、 CLx(x=l， 2, 3)；光記録媒体に集光照射させている場合に当該 対物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二 乗誤差値（単位； rms)、としたとき、条件；
| CL1/CD1 | ≥1
I CL2/CD2 I ≥1
I CL3/CD3 I ≥1
を満足している。
[0072] 次に、使用波長 660nmの DVD系光記録媒体 lbに適用する場合について、図 2 ( b)及び表 1 (b)を用いて説明する。対物レンズ 2Aの形状は、図 2 (a)、表 1 (a)の場合 と同じである力 屈折率、ワーキングディスタンスは異なる。また、 DVD系光記録媒体 lbに対しては有限系入射で使用するものであり、物点「〇BJ」（光源としての半導体レ 一ザ）から第 1面「ST〇」の単一の開口部までの距離 410mmにしている。これは、波 面収差が最小となるように選択された値である。
[0073] また、使用波長 785nmの CD系光記録媒体 lcに適用する場合について、図 2 (c) 及び表 1 (c)を用いて説明する。対物レンズ 2Aの形状は、図 2 (a)、表 1 (a)の場合と 同じであるが、屈折率、ワーキングディスタンス、光照射側基板の厚みは異なる。また 、 CD系光記録媒体 lcに対しては有限系入射で使用するものであり、物点「〇BJ」（光 源としての半導体レーザ）から第 1面「STO」の単一の開口部までの距離 75. Omm にしている。 DVD系の場合と同様に波面収差が最小となるように選択された値であ る。
[0074] [表 1]
(a) 波長 405nmでのレンズデータ
Figure imgf000019_0002
(b) 波長 660nmでのレンズデータ
Figure imgf000019_0003
(c) 波長 785nmでのレンズデータ
Figure imgf000019_0001
図 3 (a) (b)、図 4 (a) (b)、図 5 (a) (b)は、本実施の形態 (実施例 1)の対物レンズを 用いて、青色系光記録媒体、 DVD系光記録媒体、 CD系光記録媒体について所定 の波長を用いて使用したときに発生する光記録媒体チルトによる収差特性、レンズチ ノレトによる収差特性を示す。また、図 3 (c)、図 4 (c)、図 5 (c)は光記録媒体のチルト に伴うコマ収差をレンズチルトで補正したときの収差特性図を示してレ、る。何れの波 長においても良好に補正できていることが判る。
[0075] 図 3 (d)、図 4 (d)、図 5 (d)は、光記録媒体チルトを補正するために対物レンズに必 要なレンズ駆動量を示している。例えば、青色光記録媒体が ldeg傾いたときは、対 物レンズを反対方向に 0. 8deg傾ければよレ、。 DVD系光記録媒体が ldeg傾いたと きは、対物レンズを反対方向に 0. 6deg傾ければよレ、。また CD系光記録媒体が lde g傾いたときは、対物レンズを反対方向に 0. 6deg傾ければよい。
[0076] <対物レンズの第 2の実施の形態 >
本実施の形態を図 6ないし図 9に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波長 λ l ; 405nm、基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0. 70の青色系光記録媒体 laと、使 用波長 2 ; 660nm、基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0. 65の DVD系光記録媒体 1 bと、使用波長 3 ; 785nm、基板厚； 1. 2mm、開口数 NA; 0. 50の CD系光記録 媒体 lcの 3種類の光記録媒体について記録、再生又は消去を行う光ピックアップに 用いられる対物レンズ 2Bに関する。
[0077] 本実施の形態の対物レンズ 2Bは、焦点距離 f ; 3. 05mm, d線の屈折率 nd ; 1. 55 、アッベ v d ; 60の石肖禾重（550000. 600000)を用レヽてレヽる。また、 ^ ^ M の対物レンズ 2Bは、第 1の実施の形態の場合と同じぐ青色系光記録媒体 l aに対し ては無限系で使用し、 DVD系光記録媒体 lb、 CD系光記録媒体 lcについては有 限系で使用されるレンズである。
[0078] 青色系光記録媒体 laでの使用構成を図 6 (a)、表 2 (a)に、 DVD系光記録媒体 lb での使用構成を図 6 (b)、表 2 (b)に、 CD系光記録媒体 lcでの使用構成を図 6 (c)、 表 2 (c)に示す。対物レンズ 2Bの非球面形状、表 2の記載項目は第 1の実施の形態 の場合と同様である。
[0079] また、本実施の形態の対物レンズ 2Bも、 CDx (x= l , 2, 3)；第 1 ,第 2,第 3の基板 が傾レ、たときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 ( 単位； rms)、 CLx (x= l， 2, 3)；光記録媒体に集光照射させている場合に当該対 物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗 誤差値 (単位； rms)、としたとき、条件；
| CL1/CD1 | ≥1
I CL2/CD2 I ≥1
I CL3/CD3 I ≥1
を満足している。
[表 2]
(a) 波長 405nmでのレンズデータ
Figure imgf000022_0001
(b) 波長 660nmでのレンズデータ
Figure imgf000022_0002
Cc) 波長 785nmでのレンズデータ
面 RDY (曲率半径〉 THI (厚さ） 确材 (屈折率）
OBJ ΙΝΠΝΙΤΎ 123.0
STO INFINITY 0.0
1.7675 1.85 500000.600000(1.494)
K -0.646335
S2 A :0.413393E-0Z B :0.541612E-O3 C :0.568646E-04 D :0.550310E- 05
-25.32997 1.557836
S3 K 29.405990
A :0.114217E-01 B :-.279145E-02 C :0.390806EH33 D :-.238423E- 04
S4 ΙΝΠΝΙΤΥ 1.2 PC(1.573)
E G INFINITY 0.0
EPD:入射 ¾g(mm) 3.29
WL:¾fi(nm) 785 図 7 (a) (b)、図 8 (a) (b)、図 9 (a) (b)は、本実施の形態 (実施例 2)の対物レンズを 用いて、青色系光記録媒体、 DVD系光記録媒体、 CD系光記録媒体について所定 の波長を用いて使用したときに発生するレンズチルトによる収差特性、光記録媒体の チルトによる収差特性を示している。また、図 7 (c)、図 8 (c)、図 9 (c)は光記録媒体 のチルトに伴うコマ収差をレンズチルトで補正したときの収差特性図である。何れの 波長についても良好に補正できている。図 7 (d)、図 8 (d)、図 9 (d)は、光記録媒体 チルトを補正するための対物レンズに必要なレンズ駆動量を示している。
[0081] <対物レンズの第 3の実施の形態 >
本実施の形態を図 10及び図 13に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波長 l ; 405nm、基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0. 65の青色系光記録媒体 laと、使 用波長 2 ; 660nm、基板厚； 0. 6mm、開口数 NA; 0. 65の DVD系光記録媒体 1 bと、使用波長 3 ; 785nm、基板厚； 1. 2mm、開口数 NA; 0. 50の CD系光記録 媒体 lcの 3種類の光記録媒体について記録、再生又は消去を行う光ピックアップに 用いられる対物レンズ 2Cに関する。
[0082] 本実施の形態の対物レンズ 2Cが、第 1, 2の実施の形態（実施例 1 , 2)の対物レン ズと異なる点は、単玉対物レンズでなぐ 1群 2枚貼り合わせ型対物レンズを使用して レ、る点である。一般に、正の屈折力を持つレンズと負の屈折力を持つレンズを貼り合 わせることにより、色収差を軽減できることが知られている力 S、本実施の形態では、青 色波長帯域力 赤色波長帯域にかけて色収差を補正している。焦点距離を f ; 2. 5m m、 HOYA社製硝材である LAC8と EFD8を各々光源側、光記録媒体側に接合さ せてなる。また、本実施の形態の対物レンズ 2Cは、第 1の実施の形態の場合と同じく 、青色系光記録媒体 laに対しては無限系で使用し、 DVD系光記録媒体 lb、 CD系 光記録媒体 lcについては有限系で使用されるレンズである。
[0083] 青色系光記録媒体 laでの使用構成を図 10 (a)、表 3 (a)に、 DVD系光記録媒体 1 bでの使用構成を図 10 (b)、表 3 (b)に、 CD系光記録媒体 lcでの使用構成を図 10 ( c)、表 3 (c)に示す。対物レンズ 2Cの非球面形状、表 3の記載項目は第 1の実施の 形態の場合と同様である。
[0084] また、本実施の形態の対物レンズ 2Cも、 CDx (x= l, 2, 3)；第 1，第 2，第 3の基板 が傾レ、たときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 ( 単位； rms)、 CLx (x= l， 2, 3)；光記録媒体に集光照射させている場合に当該対 物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗 誤差値 (単位； rms)、としたとき、条件；
I CL1/CD1 I ≥1
I CL2/CD2 I ≥1
I CL3/CD3 I ≥1
を満足している。
[表 3]
(a) 波長 405nmでのレンズデータ
Figure imgf000025_0001
(b) 波長 660nmでのレンズデータ
Figure imgf000025_0002
(c) 波長 785nmでのレンズデータ
面 RDY (曲率半径） 丁 HI (厚さ） 销材 (屈折率）
OBJ ΙΝΠΝΙΤΥ 41.8
STO INFINITY 0.0
1.89755 1.50 L C8_HOYA(1.704)
K ： -0.631030
S2
A :0.446405E-02 Β :0.535004Ε~03 C :0.973753Ε-04 D :0.735799Ε- 05
S3 -30 0.50 EFD8.HOYA(1.675)
-53.32552 1.651193
S4 Κ ： -7019.412829
Α . .175339Ε-01 Β .-.356736Ε-02 C .0.746709Ε-04 D .0.535324Ε- 04
S5 INFINITY 1.2 PC(1.573)
IMG INFINITY 0.O
EPD:入射瞻径 (mm) 2.76
WL:波長 (nm) 785 図 11 (a) (b)、 012 (a) (b)、 l3 (a) (b)は、本実施の形態（実施例 3)の対物レン ズを用いて、青色系光記録媒体、 DVD系光記録媒体、 CD系光記録媒体について 所定の波長を用いて使用したときに発生するレンズチルトによる収差特性、光記録媒 体のチルトによる収差特性を示している。また、図 11 (c)、図 12 (c)、図 13 (c)は光記 録媒体のチルトに伴うコマ収差をレンズチルトで補正したときの収差特性図を示して いる。青色、 DVDについては良好に補正できていることが判る。一方、 CD系につい ては補正効果が殆どない。し力 ながら、前述したように CD世代は低 NA、長波長の ため光記録媒体のチルトによって発生するコマ収差量そのものが小さいため、青色 や DVDのような補正効果が得られなくても良いといえる。図 11 (d)、図 12 (d)は、光 記録媒体チルトを補正するための対物レンズに必要なレンズ駆動量を示している。 一方、 CDではレンズチルトさせても光記録媒体チルトによるコマ収差は補正できな レ、ため、あえて傾動させずに所定位置に固定するような方法をとつてもよい。
[0086] <他のコマ収差補正手段の併用 >
なお、図 13 (c)のようにレンズチルトでは補正できないコマ収差（ I CLx/CDx I « 1)に対しては他のコマ収差補正手段 (位相補正手段）を併用してもよい。例えば、 液晶などの位相補正を行う手段を具備して、レンズチルトでは補正できなレ、光源点 灯時には、レンズチルトはホールドし、光記録媒体チルトによって発生するコマ収差と 逆極性のコマ収差を液晶によって与えればよい。
[0087] <対物レンズについての補足 >
なお、第 1， 2の実施の形態（実施例 1， 2)では両面非球面の単玉対物レンズにつ いて、第 3の実施の形態（実施例 3)では貼り合せの両面非球面対物レンズについて 説明したが、非球面は 1面だけに使用した対物レンズであってもよレ、。また、対物レン ズの表面に、回折面或いは位相段差面を設けてもよい。これにより、 自由度が増すた め、性能確保がさらに容易となる。これらの回折面、位相段差は特定の波長、例えば 波長 660nmのみに作用するような形状を選択することも可能である。また、回折面の 次数も任意に選択できる。
[0088] [光ピックアップの実施の形態]
<光ピックアップの第 1の実施の形態 > 本実施の形態を、図 14ないし図 24に基づいて説明する。
[0089] <全体構成 >
図 14は、光記録媒体に対して記録又は再生、消去可能な光ピックアップの構成例 を示す概略図である。固定光学系 3からの光を対物レンズ 2により光記録媒体 1上に 集光させ、その光記録媒体 1からの反射光を固定光学系 3内に配置されている検出 系（図示せず)からの信号に基づいて情報の記録、再生が行われる。また、固定光学 系 3とは別に、対物レンズ 2を傾動させるレンズ駆動装置としてのァクチユエータ部 4と 、光記録媒体 1のチルトを検出するチルト検出部 5が設置されており、チルト検出部 5 により検出されたチルト量に応じて、ァクチユエータ部 4はチルトされて、対物レンズ 2 の光軸が常に光記録媒体 1の面に対して所定角度となるように制御される。
[0090] 以下に、固定光学系 3、ァクチユエータ部 4、チルト検出部 5の各々の構成、動作に ついて説明する。
[0091] <固定光学系構成 >
図 15は本実施の形態における固定光学系 3の構成例を示す概略ブロック図である 。本実施の形態の光ピックアップ 11は、青色波長帯域の使用波長え l =405nmの 光源 12、赤色波長帯域の使用波長え 2 = 660nmの光源 13、及び、赤外波長帯域 の使用波長え 3 = 785nmの光源 14を備え、 NAO. 65、光照射側基板厚 0. 6mm の青色系光記録媒体 laと、 NA0. 65、光照射側基板厚 0. 6mmの DVD系光記録 媒体 lbと、 NA0. 50、光照射側基板厚 1. 2mmの CD系光記録媒体 lcとの各々に 対して、記録、再生又は消去が可能な光ピックアップである。
[0092] 本実施の形態の光ピックアップ 11は、青色波長帯域の半導体レーザ (光源） 12、コ リメータレンズ 15、偏光ビームスプリッタ 16、ダイクロイツクプリズム 17, 18、偏向プリ ズム 19、 1Z4波長板 20、開口部 21、開口切換手段 22、対物レンズ 2 (前述の対物 レンズに関する第 1一第 3の実施の形態で示したようなレンズを用いればよい）、検出 レンズ 23、光束分割手段 24、受光素子 25より構成される青色波長帯域の光が通過 する青色光学系 26と、ホログラムユニット 27、カップリングレンズ 28、ダイクロイツクプ リズム 17， 18、偏向プリズム 19、 1Z4波長板 20、開口部 21、開口切換手段 22、対 物レンズ 2A力 構成される赤色波長帯域の光が通過する DVD系の赤色光学系 29 と、ホログラムユニット 30、カップリングレンズ 31、ダイクロイツクプリズム 18、偏向プリ ズム 19、 1/4波長板 20、開口部 21、開口切換手段 22、対物レンズ 2Aから構成さ れる赤外波長帯域の光が通過する CD系の赤外光学系 32から構成されている。即ち 、ダイクロイツクプリズム 17, 18、偏向プリズム 19、 1Z4波長板 20、開口部 21、開口 切換手段 22、対物レンズ 2Aは 2乃至 3つの光学系の共通部品である。
[0093] また、ホログラムユニット 27は、半導体レーザ（光源） 13のチップ、ホログラム 33及 び受光素子 34を一体化して構成されたものである。同様に、ホログラムユニット 30は 、半導体レーザ（光源） 14のチップ、ホログラム 35及び受光素子 36を一体化して構 成されたものである。
[0094] また、光記録媒体 la， lb, lcは前述したように各々使用波長が異なる光記録媒体 で、光記録媒体 laは基板厚さが 0. 6mmの青色系光記録媒体、光記録媒体 lbは基 板厚さが 0. 6mmの DVD系光記録媒体、光記録媒体 lcは基板厚さが 1. 2mmの C D系光記録媒体である。記録、再生又は消去時には何れかの光記録媒体 la, lb又 は lcのみが図示しない回転機構にセットされて高速回転される。
[0095] また、開口部 21は、対物レンズ 2をフォーカス方向、トラック方向に可動させるァクチ ユエータ部 4上の当該対物レンズ 2を保持するボビン上で規制することが可能であり、 具体的な光学部品を用いる必要はなレ、。
[0096] このような構成において、各波長帯域毎の光学系動作例について説明する。まず、 青色波長帯域の使用波長え l =405nmの光源 12、 NA0. 65、光照射側基板厚 0. 6mmの青色系光記録媒体 laに記録、再生又は消去を行う場合について説明する。 波長 405nmの半導体レーザ 12から出射した直線偏光の発散光は、コリメータレンズ 15で略平行光とされ、偏光ビームスプリッタ 16、ダイクロイツクプリズム 17， 18を透過 し、偏向プリズム 19で光路を 90度偏向され、 1/4波長板 20を通過し円偏光とされ、 開口部 21を透過し、開口切換手段 22において NA0.65に制限され、対物レンズ 2A に入射し、光記録媒体 la上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報 の再生、記録又は消去が行われる。
[0097] 光記録媒体 laで反射した光は、往路とは反対回りの円偏光となり、再び略平行光と され、 1/4波長板 20を通過して往路と直交した直線偏光になり、偏向プリズム 19、 ダイクロイツクプリズム 18, 17を通過し偏光ビームスプリッタ 16で反射されて、検出レ ンズ 23で収束光とされ、光束分割手段 24により複数の光路に偏向分割され受光素 子 25に至る。受光素子 25からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
[0098] 次に、赤色波長帯域の使用波長 660nmの光源 13、 NAO. 65、光照射側基板厚 0 . 6mmの DVD系光記録媒体 lbに記録、再生又は消去を行う場合について説明す る。ホログラムユニット 27の半導体レーザ 13のチップから出射された 660nmの光は、 ホログラム 33を透過し、カップリングレンズ 28で所定の発散光とされ、青色波長帯域 の光は透過し赤色波長帯域の光は反射させるダイクロイツクプリズム 17によって偏向 プリズム 19の方向に反射され、ダイクロイツクプリズム 18通過後、偏向プリズム 19によ つて光路が 90度偏向され、 1Z4波長板 20を通過し円偏光とされ、開口部 21におい て NA0. 65に制限され、対物レンズ 2Aに入射し、光記録媒体 1A上に微小スポット として集光される。このスポットにより、情報の再生、記録又は消去が行われる。
[0099] 光記録媒体 1Aで反射した光は、偏向プリズム 19で偏向され、ダイクロイツクプリズ ム 18通過後、ダイクロイツクプリズム 17で反射され、カップリングレンズ 28で収束光と され、ホログラム 33により半導体レーザ 13と同一キャン内にある受光素子 34方向に 回折されて受光素子 34に受光される。受光素子 34からは、情報信号、サーボ信号 が検出される。
[0100] さらに、赤外波長帯域の使用波長 785nmの光源 14、 NA0. 50、光照射側基板厚 1. 2mmの CD系光記録媒体 lcに記録、再生又は消去を行う場合について説明す る。ホログラムユニット 30の半導体レーザ 14から出射された 785nmの光は、ホロダラ ム 35を透過し、カップリングレンズ 31で所定の発散状ビームに変換され、青色と赤色 波長域の光は透過し赤外波長域の光は反射させるダイクロイツクプリズム 18によって 偏向プリズム 19の方向に反射され、偏向プリズム 19によって光路が 90度偏向され、 波長板 20を通過し楕円偏光或いは円偏光とされ、開口部 21を通過し、開口切換手 段 22で NA0. 50に制限され、対物レンズ 2Aに入射し、光記録媒体 lc上に微小スポ ットとして集光される。このスポットにより、情報の再生、記録或いは消去が行われる。
[0101] 光記録媒体 lcで反射した光は、偏向プリズム 19で偏向され、ダイクロイツクプリズム 18で反射され、カップリングレンズ 31で収束光とされ、ホログラム 35により半導体レ 一ザ 14と同一キャン内にある受光素子 36方向に回折されて受光素子 36に受光され る。受光素子 36からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
[0102] くチルト補正 _4軸ァクチユエ一タ>
図 16は、ァクチユエータ部 4の構成例を示す概略斜視図である。対物レンズ 2と、こ の対物レンズ 2を保持する対物レンズ保持体 41とを備えている。また、対物レンズ保 持体 41を支持するベース部 42と、このベース部 42と対物レンズ保持体 41との間に 介在される弾性支持機構 43， 44とを備えている。弾性支持機構 43, 44は、対物レン ズ保持体 41をフォーカス方向、トラッキング方向、ラジアルチルト方向、タンジェンシ ャルチルト方向の計 4方向に動けるよう、ベース部 42に対して弹性的に支持してレ、る 。ここで、フォーカス方向とは図 16の Z軸方向（対物レンズ 2の光軸方向）をレ、い、トラ ッキング方向とは図 16の X軸方向（光記録媒体 1の半径方向）をいう。また、ラジアル チルト方向とは図 16の Y軸回りのチルト方向（光記録媒体 1の半径方向に対するチ ノレトの方向）をいい、タンジェンシャルチルト方向とは図 16の X軸回りのチルト方向（ 光記録媒体 1の回転方向に対するチルトの方向）をいう。また、図 16には図示しない 駆動手段を備えており、この駆動手段は、例えば対物レンズ保持体 41に設けられた 永久磁石と、ベース部 42に対して相対的に固定された駆動コイルとからなるいわゆる ボイスコイルモータによって構成されている。そして、この駆動手段は、駆動コイルへ の入力電流に応じて、対物レンズ保持体 41を上記 4方向に駆動するようになってい る。駆動手段の駆動コイルへの入力電流を制御して、光記録媒体 1の情報記録面に おける記録トラック上に所定のレーザ光スポットを追従させるフォーカスサーボ及びト ラッキングサーボを行うと共に、レーザ光の入射方向（即ち、対物レンズ 2の光軸）が 光記録媒体 1の情報記録面にコマ収差を抑制する方向にチルトサーボを行うように 構成されている。
[0103] <チルト検出光学系 >
図 17は、チルト検出部 5としてのチルト検出光学系の構成例を示す概略図である。 チルト検出光学系（チルト検出部 5)の要部は、半導体レーザ 51、コリメータレンズ 52 、ハーフミラー 53、 1/4波長板 20、偏光ビームスプリッタ 54、第 1の受光素子 55、第 2の受光素子 56より構成されている。半導体レーザ 51から出射した直線偏光の発散 光は、ハーフミラー 53で光路を 90度偏向されコリメータレンズ 52で略平行光とされる 。続く 1/4波長板 105の光源側の面には、所定のコートがされており、ハーフミラー 5 3からの光の一部は反射され、残りの成分は透過させる。 1/4波長板 20を透過した 光は、 1Z4波長板 20を通過することにより円偏光とされ、光記録媒体 1で反射される 。光記録媒体 1からの反射光は、往路とは反対回りの円偏光となり、 1/4波長板 20 を再度通過して往路と直交した直線偏光になる。即ち、 1Z4波長板 20表面で反射 した光と、 1Z4波長板 20を通過して光記録媒体 1で反射した光は、偏光方向が直交 した状態で、コリメータレンズ 52に反射光として入射する。そして、各反射光はほぼ同 一光路を迪り、ハーフミラー 53を通過し偏光ビームスプリッタ 54に入射する。ここで、 1/4波長板 20表面からの反射光と光記録媒体 1からの反射光は偏光ビームスプリツ タ 54により光路が分離される。光記録媒体 1からの反射光は偏光ビームスプリッタ 54 で反射され第 1の受光素子 55に、 1/4波長板 20からの反射光は偏光ビームスプリ ッタ 54を透過し第 2の受光素子 56に至る。
[0104] ここで、チルト信号:受光素子分割方法と出力信号の演算方法について説明する。
即ち、図 17及び図 18を参照し、第 1、第 2の受光素子 55、 56からの出力値について の演算手段の詳細な構成を説明するが、ここでは簡単のために一方向、例えばラジ アル方向の場合に限定して説明するものとする。具体的には、本来、第 1の受光素子 55 (第 2の受光素子 56も同様）は図 19に示すような受光部 55c— 55fに分割された 4 分割受光素子を用いるのであるが、ここでは一方向に限定して話を進めるため、受光 部 55a, 55bのみを有する 2分割受光素子（第 2の受光素子 56にあっては、受光部 5 6a, 56bのみを有する 2分割受光素子）を用レ、るものとする。
[0105] まず、光記録媒体 1のチルト量を検出するために、光記録媒体 1からの反射光を検 出する受光素子 55は一対の受光部 55a, 55bからなる。一対の受光部 55a、 55bは 、光記録媒体 1の半径方向に沿って配置されている。従って、光記録媒体 1がチルト すると、その方向に応じて一対の受光部 55a、 55bの一方からの検出信号のレベル がその他方に比べて大きくなる。一対の受光部 55a、 55bは、各々、プリアンプ 61， 6 2に接続されている。このプリアンプ 61、 62は、これらのプリアンプ 61、 62からの出力 信号の差を差出力信号として出力する差分回路 63に接続されている。差分回路 63 力 の差出力信号を演算することにより光記録媒体 1の傾き量が求められる。光記録 媒体 1の反射率が変動し、或いは、光源 301から発光される光線の光強度が時間とと もに変動し、その結果、プリアンプ 311、 312からの検出信号の特性が変化すると、こ の特性の変化は、後段の回路で補正される。即ち、プリアンプ 61、 62からの信号が 加算回路 64で加算され、加算出力が割算回路 65に入力される。割算回路 65では、 加算出力を基準として差分回路 63からの差出力が規格化され、差出力に含まれる 変動成分が除去されてこの割算回路 65からは、光記録媒体 1のチルト信号が発生さ れる。
[0106] 対物レンズ 2及び 1/4波長板 20を搭載したァクチユエータ部 4のチルト量を検出 するために、ァクチユエータ部 4に設置されている 1Z4波長板 20から反射された光 線を検出する第 2の受光素子 56は一対の受光部 56a， 56bからなる。対物レンズ 2が 傾けられると、その傾く方向に応じてこの一対の受光部 56a, 56bの一方から発生さ れる検出信号のレベルが他方から発生される信号レベルに比して大きくなる。この一 対の受光咅 B56a, 56bは、各々プリアンプ 66、 67に接続されてレヽる。このプリアンプ 6 6、 67は、同様にこれらのプリアンプ 66、 67からの出力信号の差を差出力信号として 出力する差分回路 68に接続されている。差分回路 68からの差出力信号を演算する ことによりァクチユエータ部 4、即ち対物レンズ 2のチルト量が求められる。光源 51から 発光される光線の光強度が時間とともに変動されてプリアンプ 66、 67からの検出信 号の特性が変化されるが、この特性の変化は、後段の回路で補正される。即ち、プリ アンプ 66、 67からの信号が同様に加算回路 69で加算され、加算出力が割算回路 7 0に入力される。割算回路 70では、加算出力を基準として差分回路 68からの差出力 が規格化され、差出力に含まれる変動成分が除去されてこの割算回路 70からは、対 物レンズ 2のチルト信号が出力される。
[0107] 光記録媒体 1及び対物レンズ 2のチルト量に相当するチルト信号を出力する割算回 路 65、 70は、差分回路 72に接続され、そのチルト信号の差がこの差分回路 72から 発生する。この差分回路 72からの差出力は、光記録媒体 1に対する対物レンズ 2の 相対チルト量に相当している。差分回路 72の前段にはスィッチ 71が設置されており 、後述するように制御手順に応じて対物レンズチルト信号と相対チルト信号を選択し てチルト制御を行う。
[0108] なお、図 3 (d)、図 4 (d)、図 5 (d)、図 7 (d)、図 8 (d)、図 9 (d)、図 11 (d)、図 12 (d) に示したように光記録媒体 1のチルトを補正するための対物レンズ 2に必要なチルト 量は光記録媒体 1の種類によって、極性'傾きが異なるが、本実施の形態では、
(1) 光記録媒体 1と対物レンズ 2との相対角度、
(2) 光記録媒体 1と光ピックアップ 11の所定基準面との相対角度
(3) 対物レンズ 2と光ピックアップ 11の所定基準面との相対角度
を検出している（角度検出手段）ため、予め記憶されているマップに基づき制御して やればよい。例えば、図 3 (a)において光記録媒体 1と光ピックアップ 11の所定基準 面との相対角度が 0. 6deg傾いているという信号をまず検出した場合、引き続き、対 物レンズ 2と光ピックアップ 11の所定基準面との相対角度を 0. 6degになるようにフィ ードバックしてやればよい。
[0109] また、演算時に、所定のゲイン（図示せず）を加えてもよい（補正手段)。さらに点灯 光源に応じてゲインを切換えてもよい (補正手段）。例えば、上述の通り、光記録媒体 1の種類に応じて補正レンズチルト量が異なるため、常に同等レベルの信号が出力さ れるように上述の（2) (3)の何れかにゲインを加えてもょレ、。
[0110] また、光ピックアップ 11の組付調整時に発生する対物レンズ 2への入射光束の傾き 誤差や、対物レンズ 2の製造誤差に伴うコマ収差を補正するように、レンズチルトァク チユエータ 4はその組付時に傾き調整される。この傾き調整は、レンズチルトによるコ マ収差劣化が大きい点灯光源に対して行うのが望ましい。一方、他の波長について は組付調整されなレ、が、本実施の形態によれば、予め光ピックアップ組付工程の段 階で、対物レンズ 2への入射光束の傾き誤差や、対物レンズ 2の製造誤差に伴うコマ 収差を補正するための対物レンズ最適位置を確認しておき、その位置に図 3 (d)、図 4 (d) , 05 (d) , 07 (d) ,図 8 (d)、図 9 (d)、 011 (d) ,図 12 (d)の関係をオフセット させることで、組付製造誤差分のコマ収差もレンズチルトにより合わせて補正すること が可能となる。むろん、前者の傾き調整を行わずに、前者もチルト信号のオフセットに より補正する方法をとつてもよい。
[0111] <チルト検出の他の構成 > なお、本実施の形態の光ピックアップ 11においては、ァクチユエータ部 4の駆動信 号として、対物レンズ 2、光記録媒体 1とのチルト角度を用いた力 S、対物レンズ 2と光 記録媒体 1との相対チルトによって発生するコマ収差を補正する方法であってもよい
[0112] コマ収差検出の方法について説明する。光記録媒体 1には、図 20に示すような案 内溝 81が形成されている。この案内溝 81からの反射光には、直接の反射光である 0 次光と、回折された ± 1次回折光とが含まれ、これらの光が干渉し合っている。図 21 は、受光素子 56の受光面で受光される 0次光（直進光）と ± 1次回折光とを、受光素 子 56の受光面の上から見た図である。 0次光（直進光）と 1次回折光とは、重なる部 分があり、この重なる部分を干渉領域 82と呼ぶ。
[0113] この干渉領域 82が、光記録媒体 1のチルトに伴いどのように変化するかを、図 22及 び図 23を用いて説明する。図 22は、光記録媒体 1が半径方向（ラジアル方向）に傾 いていたときの干渉領域 82の変化を示している。チルトに伴い図 22の左右で光量に 偏りが生じる。これは、光記録媒体 1の傾きにより、光記録媒体 1上に投影されるスポ ットにコマ収差が発生するためである。この偏りは、一方の干渉領域 82と、他方の干 渉領域 82とで、逆方向に生じる。図 22では、チルトが大きくなるほど図 22中右側の 領域が強くなり、左側の領域が徐々に弱くなつていくのがわかる。同様に、図 23は光 記録媒体 1が回転方向（タンジェンシャル方向）に傾いたときの干渉領域 82の変化を 示している。
[0114] よって、このような光量分布の変化を検知してやればよレ、。例えば、図 24に示すよう に、干渉領域 82のパターン変化が検出できるような複数分割の受光素子 83を用い れは'よレ、。
[0115] <光ピックアップの第 2の実施の形態 >
本実施の形態を図 32ないし図 34に基づいて説明する。本実施の形態は、使用波 長 l ; 405nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側基板厚； 0. 6mmの青色系光記録媒 体と使用波長 2 ; 660nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側基板厚； 0. 6mmの DVD 系光記録媒体との 2種類の光記録媒体について、記録、再生又は消去を行う光ピッ クアップに関する。 [0116] 図 32は、図 15に対応する本実施の形態の光ピックアップ 200の構成例を示す概 略ブロック図である。本実施の形態の光ピックアップ 200は、青色波長帯域の半導体 レーザ 201、コリメートレンズ 202、偏光ビームスプリッタ 203、ダイクロイツクプリズム 2 04、偏向プリズム 205、 1Z4波長板 206、開口 207、対物レンズ 208、検出レンズ 2 10、光束分割手段 211、受光素子 212より構成される青色波長帯域の光が通過する 無限系の青色光学系と、ホログラムユニット 221、コリメートレンズ 222、位相補正素 子 223、ダイクロイツクプリズム 204、偏向プリズム 205、 1,4波長板 206、開口 207 、対物レンズ 208から構成される赤色波長帯域の光が通過する無限系の DVD系光 学系とから構成されている。即ち、ダイクロイツクプリズム 204、偏向プリズム 205、 1/ 4波長板 206、開口 207、対物レンズ 208は 2つの光学系の共通光路中にある。また 、ホログラムユニット 221は、 DVD波長帯域のレーザチップ 221aと受光素子 221bと を検出用ホログラム 221cを有するホログラム 221dと一体に構成したものである（図 3 3参照）。
[0117] ここで、対物レンズ 208は、使用波長 λ 1 ; 405nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側 基板厚； 0.6mmの青色系光記録媒体 209aに対し、無限系入射により正弦条件を満 たすように最適設計されている。また、青色系と DVD系の開口数 NAが 0. 65と等し いため、対物レンズ 208への入射光束径は略等しくすればよぐ開口（開口素子） 20 7を共用して対物レンズ 208の直前に配置してレ、る。
[0118] また、光記録媒体 209a， 209bは各々使用波長が異なる光記録媒体で、光記録媒 体 209aは基板厚さが 0. 6mmの青色系光記録媒体、光記録媒体 209bは基板厚さ が 0. 6mmの DVD系光記録媒体である。記録又は再生時には何れか一方の光記 録媒体 209a又は 209bのみが図示しない回転機構にセットされて高速回転される。
[0119] また、ディスクチルト補正手段として、対物レンズ 208を光ディスクの半径方向ない しは接線方向に傾けることが可能な対物レンズチルトァクチユエータ（レンズ駆動装 置） 224を備えている。
[0120] このような構成において、使用波長 λ l ; 405nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側基 板厚； 0. 6mmの青色系光記録媒体 209aを対象として記録、再生又は消去する場 合についてその動作例を説明する。波長 405nmの半導体レーザ 201から出射した 直線偏光の発散光は、コリメートレンズ 202で略平行光とされ、偏光ビームスプリッタ 203、ダイクロイツクプリズム 204を透過し、偏向プリズム 205で光路を 90度偏向され 、 1/4波長板 206を通過し円偏光とされ、開口 207を通り、対物レンズ 208に入射し 、光記録媒体 209a上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報の再 生、記録又は消去が行われる。光記録媒体 209aから反射した光は、往路とは反対 回りの円偏光となり、再び略平行光とされ、 1/4波長板 206を通過して往路と直交し た直線偏光になり、偏光ビームスプリッタ 203で反射され、集光レンズ 210で収束光 とされ、光束分割手段 211により複数の光路に偏向分割され受光素子 212に至る。 受光素子 212からは、情報信号、サーボ信号が検出される。
[0121] 次に、使用波長; I 2 ; 660nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側基板厚； 0. 6mmの D VD系光記録媒体 209bを対象として記録、再生又は消去する場合についてその動 作例を説明する。近年、 DVDの光ピックアップには受発光素子を 1つのキャン (パッ ケージ)の中に設置し、ホログラムを用いて光束の分離を行うホログラムユニットがー 般的に用いられるようになつてきた。本実施の形態でも DVD系にはホログラムュニッ ト 221を利用するもので、このホログラムユニット 221のレーザチップ 221aから出射さ れた 660nmの光は、ホログラム 221dを透過し、コリメートレンズ 222で略平行光とさ れ、青色で最適化された対物レンズ 108を赤色波長域で利用した場合に発生する色 収差を補正するよう位相補正素子 223によって球面収差が付加され、青色波長域の 光は透過し赤色波長域の光は反射させるダイクロイツクプリズム 204によって偏向プリ ズム 205の方向に反射され、偏向プリズム 205によって光路が 90度偏向され、 1/4 波長板 206を通過し円偏光とされ、開口 207を通り、対物レンズ 208に入射し、光記 録媒体 209b上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、情報の再生、記 録又は消去が行われる。光記録媒体 209bから反射した光は、偏向プリズム 205で偏 向され、ダイクロイツクプリズム 204で反射され、コリメートレンズ 222で収束光とされ、 ホログラム 221dによりレーザチップ 221aと同一キャン内にある受光素子 221b方向 に回折されて受光素子 221bに受光される。受光素子 221bからは、収差信号、情報 信号、サーボ信号が検出される。
[0122] ここに、コマ収差補正のための対物レンズチルトァクチユエータ 224について説明 する。この対物レンズチルトァクチユエータ 224の構成自体は図 16に示したァクチュ エータ部 4の構成と同じであるので、図示及び説明を省略する。
[0123] そこで、青色系に対しては、このような対物レンズチルトァクチユエータ 224を用い て対物レンズ 208を傾けることで、ディスクチルトで発生するコマ収差をキャンセルす ること力 Sできる。また、 DVD系については無限系の光学系とすることで、図 34 (b)に 示すように対物レンズ 208の傾きによりコマ収差を発生させることができる。よって、青 色の時と同様に、図 34 (a)の光ディスク 209bの傾きによって発生するコマ収差に対 して、光ディスク 209bと対物レンズ 208を平行とすることによりコマ収差をキャンセル すること力 S可能となる。その様子を図 34 (c)に示す。
[0124] ここに、無限系の青色波長で最適化された対物レンズ 208を無限系の DVD赤色 波長で使用した場合には、 DVDの開口数 NAないしはディスク基板厚、又は開口数 NAと基板厚との両方を設計波長である青色と略同一にすることが必要である。双方 の開口数 NAないしは基板厚が大きく異なると、 DVD無限系使用時の収差劣化が大 きくなり、前述の位相補正素子 223での補正が困難若しくは不可能となる。また、基 板厚を同一にすることで、青色、 DVDの光ディスク基板の製造インフラを共通化でき るため、新規青色用光ディスクの製造コストを安く抑えることが可能である。開口数 N Aについても、青色での開口数 NAを DVDに対して小さくした場合、光ディスク上の 集光スポットを十分小さくすることができず、大容量化という所期の目的を果たすこと が困難となる。また、開口数 NAを DVDよりも大きくした場合、前述の DVD無限系使 用時の収差劣化が大きくなるという問題に加えて、ディスクチルトによるコマ収差の発 生が増大してディスクチルトマージンが減少してしまい、本実施の形態によるチルト補 正手段をもってしてもマージン内に補正することが非常に困難となってしまうからであ る。
[0125] <光ピックアップの第 3の実施の形態 >
本実施の形態を図 35に基づいて説明する。本実施の形態は、第 2の実施の形態 に対して CD用光学系を追加し、 3波長光ピックアップ 300とした構成であり、第 2の実 施の形態とは CD用光学系が追加されている点で異なる。即ち、本実施の形態は、 使用波長 l ; 405nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側基板厚； 0.6mmの青色系光 記録媒体と使用波長 2 ; 660nm、開口数 NA; 0. 65、光照射側基板厚； 0. 6mm の DVD系光記録媒体と使用波長 3 ; 785nm、開口数 NA; 0. 50、光照射側基板 厚； 1. 2mmの CD系光記録媒体との 3種類の光記録媒体について、記録、再生又 は消去を行う光ピックアップに関する。
[0126] 図 35は、図 32と同様に本実施の形態の光ピックアップ 300の構成例を示す概略ブ ロック図である。本実施の形態の光ピックアップ 230では、まず、波長; I l ;405nmの 半導体レーザ 201、コリメートレンズ 202、偏光ビームスプリッタ 203、ダイクロイツクプ リズム 204， 301、偏向プリズム 205、波長板 206、開口切換素子 207、対物レンズ 2 08、検出レンズ 210、光束分割手段 211、受光素子 212を備えて波長 405nmの光 が通過する無限系の青色光学系が構成されている。また、ホログラムユニット 221、コ リメ一トレンズ 222、位相補正素子 223、ダイクロイツクプリズム 204, 301、偏向プリズ ム 205、波長板 206、開口切換素子 207、対物レンズ 208を備えて波長 660nmの光 が通過する無限系の DVD光学系が構成されている。
[0127] さらに、ホログラムユニット 302、カップリングレンズ 303、ダイクロイツクプリズム 301 、偏向プリズム 205、波長板 206、開口切換素子 207、対物レンズ 208を備えて波長 785nmの光が通過する有限系の CD光学系が構成されている。
[0128] 即ち、図 35に示すダイクロイツクプリズム 204, 301、プリズム 205、波長板 206、開 口切換素子 207、対物レンズ 208は、 2ないし 3つの光学系に用いられる共通部品で ある。
[0129] ここで、本実施の形態の対物レンズ 208は、使用波長 λ 1 ; 405nm、開口数 NA; 0 . 65、光照射側基板厚； 0. 6mmの青色系光記録媒体 209aに対し、無限系入射に より正弦条件を満たすように最適設計されている。また、青色用と DVD用の開口数 N Aが 0. 65と等しいため、対物レンズ 208への入射光束径は略等しくすればよぐ開 口切換素子（開口素子） 207を共用して対物レンズ 208の直前に配置してレ、る。
[0130] また、光記録媒体 209aは基板厚さが 0.6mmの青色系光記録媒体、光記録媒体 2 09bは基板厚さが 0.6mmの DVD系光記録媒体で、光記録媒体 209cは基板厚さが 1.2mmの CD系光記録媒体である。記録又は再生時には何れかの光記録媒体 209 a, 209b又は 209cのみが図示しない回転機構にセットされて高速回転される。また、 ディスクチルト補正手段として、対物レンズ 208を光ディスク 209の半径方向又は接 線方向に傾けることが可能な対物レンズチルトァクチユエータ 224を備えている。
[0131] このような構成において、青色用光学系動作、 DVD用光学系動作は、第 2の実施 の形態の場合と同様であるので、説明を省略し、使用波長 λ 3； 780nm、開口数 NA ; 0. 50、光照射側基板厚； 1. 2mmの CD系光記録媒体 209cを記録、再生又は消 去する CD用光学系動作についてのみ説明する。なお、 DVD系と同様に CD系のピ ックアップも受発光素子を 1つのキャンの中に設置し、ホログラムを用いて光束の分離 を行うホログラムユニットが一般的に用いられる。図 32に示したホログラムユニット 22 1と同様に、半導体レーザ 302a、ホログラム 302d及び受光素子 302cを一体化した ホログラムユニット 302が構成される。このホログラムユニット 302の半導体レーザ 302 aから出射された 780nmの光は、ホログラム 302dを透過し、カップリングレンズ 303 で所定の発散状ビームに変換され、青色と赤色波長域の光は透過し赤外波長域の 光は反射させるダイクロイツクプリズム 301によってプリズム 205の方向に反射され、 偏向プリズム 205によって光路が 90度偏向され、波長板 206を通過し楕円偏光或い は円偏光とされ、開口切換素子 207で開口数 NA; 0. 50に制限され、対物レンズ 20 8に入射し、光記録媒体 209c上に微小スポットとして集光される。このスポットにより、 情報の再生、記録或いは消去が行われる。
[0132] 光記録媒体 209cから反射した光は、プリズム 205で偏向され、ダイクロイツクプリズ ム 301で反射され、カップリングレンズ 303で収束光とされ、受光素子 302c方向に回 折されて受光素子 302cに受光される。受光素子 302cからは、収差信号、情報信号 、サーボ信号が検出される。
[0133] 本実施の形態の場合も、コマ収差補正のための対物レンズチルトァクチユエータ 22 1の構成、チルト補正動作は第 2の実施の形態の場合と同様であるため、説明を省略 する。
[0134] ここに、本実施の形態では、最短波長の無限系の青色波長で最適化された対物レ ンズ 208を無限系の DVD赤色波長で使用した場合には、 DVDの開口数 NAないし はディスク基板厚又は開口数 NAと基板厚との両方を設計波長である青色と略同一 にすることが必要である。双方の開口数 NAないしは基板厚が大きく異なると、 DVD 無限系使用時の収差劣化が大きくなり、前述の位相補正素子 223での補正が困難 若しくは不可能となる。また、基板厚を同一にすることで、青色、 DVDの光ディスク基 板の製造インフラを共通化できるため、新規青色用光ディスクの製造コストを安く抑え ること力 S可能である。開口数 NAについても、青色での開口数 NAを DVDに対して小 さくした場合、光ディスク上の集光スポットを十分小さくすることができず、大容量化と レ、う所期の目的を果たすことが困難となる。また、開口数 NAを逆に DVDよりも大きく した場合、前述の DVD無限系使用時の収差劣化が大きくなるという問題にカ卩えて、 ディスクチルトによるコマ収差の発生が増大してディスクチルトマージンが減少してし まい、本実施の形態によるチルト補正手段をもってしてもマージン内に補正すること が非常に困難となってしまうからである。
[0135] また、開口数 NAを等しくした場合、対物レンズ 208への入射光束径は波長による 屈折率差による差があるが、この差はわずかであるため、入射光束径は略等しくすれ ばよぐ単一の開口素子 207を共用することが可能であり、部品点数増を抑えられる 。また、開口数 NAと基板厚が異なる CD系では、ディスクチルトによるコマ収差の発 生が少なぐ十分なチルトマージンがあるため、対物レンズ 208の傾斜によるチルト補 正の可否は考慮する必要が無い。そのため、無限系の青色波長で最適化された対 物レンズ 208を CD系で使用する場合には、 CD光学系を最も収差が良好になる倍 率の有限系とすればよい。
[0136] [光情報処理装置の実施の形態]
本実施の形態の光情報処理装置の構成例を図 25の概略斜視図を参照して説明 する。本実施の形態の光情報処理装置 91は、適用波長、開口数 NAの異なる複数 種類の光記録媒体 la, lb又は lcに対して、図 15 (図 32或いは図 35)に示したような 構成の光ピックアップ 11 (200或いは 300)を用いて情報の記録、再生又は消去を互 換性を持って行う装置である。本実施の形態において、光記録媒体 l (la， lb又は 1 c)はディスク状であって、保護ケース 93内に格納されている。光記録媒体 l (la， lb 又は 1 c)は保護ケース 93ごと、揷入口 94から当該光情報処理装置 91内に対して矢 印「入」方向へ揷入セットされ、スピンドルモータ 95により回転され、光ピックアップ 11 により情報の記録や再生、或いは消去が行われる。なお、光記録媒体 1 (la, lb又は lc)は保護ケース 93に入れられている必要はなく裸の状態であってもよい。
[0137] 対物レンズ 2や光ピックアップ 11として、前述の実施の形態で説明したものを用いる ことにより、収差補正素子を必要とすることなぐ青色系 /DVD/CDの 3世代（或い は、青色系 ZDVDの 2世代）において、球面収差が十分に抑制された対物レンズ及 び光ピックアップを備える光情報処理装置 91が提供される。
[0138] 本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなぐ特許請求 の範囲から逸脱することなぐ種々の変形や変更が可能である。

Claims

請求の範囲
波長 λΐ, λ 2 (λΐく； I 2)の光源からの光を、各々第 1,第 2の基板を通して光記 録媒体上に収束照射する対物レンズであって、
CDx(x=l, 2);前記第1，第 2の基板が傾いたときに単位角度当りに発生する 3次 のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； λ rms)、
CLx(x=l, 2)；前記光記録媒体に集光照射させている場合に当該対物レンズが 傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 (単
1I； λ rms)、
としたとき、条件；
| CL1/CD1 | ≥1 (1)
I CL2/CD2 I≥1 (2)
を満足することを特徴とする対物レンズ。
[2] 前記条件（1) (2)は、前記波長 λ 1の光源からの光に対しては無限系の入射光束 に対して規定され、前記波長え 2の光源からの光に対しては有限系の入射光束に対 して規定されていることを特徴とする請求項 1記載の対物レンズ。
[3] 前記条件（1) (2)は、前記波長 λ 1として青色波長帯域、前記波長 λ 2として赤色 波長帯域の入射光束に対して規定されていることを特徴とする請求項 1又は 2記載の 対物レンズ。
[4] 波長 λΐ, 12, λ 3 (λΐく； 12く； 13)の光源からの光を、各々第 1,第 2，第 3の 基板を通して光記録媒体上に収束照射する対物レンズであって、
CDx(x=l, 2， 3);前記第1，第 2,第 3の基板が傾いたときに単位角度当りに発 生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； ^rms),
CLx(x=l, 2， 3);前記光記録媒体に集光照射させている場合に当該対物レンズ が傾レ、たときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値 ( 単位； rms 、
としたとき、条件；
I CL1/CD1 I≥1 (3)
I CL2/CD2 I≥1 (4) I CL3/CD3 I ≥1 (5)
を満足することを特徴とする対物レンズ。
[5] 前記条件（3) (4) (5)は、前記波長 λ 1 , λ 2の光源からの光に対しては無限系の 入射光束に対して規定され、前記波長 λ 3の光源からの光に対しては有限系の入射 光束に対して規定されていることを特徴とする請求項 4記載の対物レンズ。
[6] 前記条件（3) (4) (5)は、前記波長 λ 1の光源力 の光に対しては無限系の入射光 束に対して規定され、前記波長; 1 2， λ 3の光源からの光に対しては有限系の入射 光束に対して規定されていることを特徴とする請求項 4記載の対物レンズ。
[7] 前記条件（3) (4) (5)は、前記波長 λ 1として青色波長帯域、前記波長 λ 2として赤 色波長帯域、前記波長 λ 3として赤外波長帯域の入射光束に対して規定されている ことを特徴とする請求項 4ないし 6の何れか一記載の対物レンズ。
[8] 少なくとも 1面が非球面の単レンズとして、ガラス成形又は樹脂成形により作製され ていることを特徴とする請求項 1又は 4記載の対物レンズ。
[9] rl；対物レンズの光源側の曲率半径
r2；対物レンズの光記録媒体側の曲率半径
としたとき、条件
(r2 +rl) / (r2-rl)≥0. 7
を満足することを特徴とする請求項 8記載の対物レンズ。
[10] 1群 2枚の貼り合せ型対物レンズであることを特徴とする請求項 1又は 4記載の対物 レンズ。
[11] 少なくとも 1面に、回折面又は位相段差面を有することを特徴とする請求項 8記載の 対物レンズ。
[12] 少なくとも 1面に、回折面又は位相段差面を有することを特徴とする請求項 10記載 の対物レンズ。
[13] 波長 λ ΐ , λ 2の光を発する複数の光源と、
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 1記載の対物レンズ と、
を備え、 条件（1) (2)の両方を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの光軸を入射 光束に対して傾けるようにした、ことを特徴とする光ピックアップ。
[14] 波長 λ ΐ , 1 2, え 3の光を発する複数の光源と、
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 4記載の対物レンズ と、
を備え、
条件（1) (2) (3)のうちの 2以上を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの 光軸を入射光束に対して傾けるようにした、ことを特徴とする光ピックアップ。
[15] 前記対物レンズは、前記光記録媒体の半径方向、回転方向の少なくとも一方向に 当該対物レンズを傾動させるレンズ駆動装置に搭載されている、ことを特徴とする請 求項 13又は 14記載の光ピックアップ。
[16] 前記光記録媒体と前記対物レンズとの相対角度、前記光記録媒体と光ピックアップ 所定基準面との相対角度、前記対物レンズと前記光ピックアップ所定基準面との相 対角度のうち、少なくとも 2以上を検出する角度検出手段を備える、ことを特徴とする 請求項 14記載の光ピックアップ。
[17] 点灯光源に応じて、前記角度検出手段により検出された相対角度信号に各々所定 のゲイン或いはオフセットを与える補正手段を備えることを特徴とする請求項 16記載 の光ピックアップ。
[18] 前記対物レンズと前記光記録媒体との相対角度に応じて発生するコマ収差量を検 知するコマ収差量検知手段を備えることを特徴とする請求項 14記載の光ピックアップ
[19] 波長 λ ΐ , λ 2の光を発する複数の光源と、
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 1記載の対物レンズ と、
前記 2つの波長 λ 1， λ 2の何れの光に対しても各々前記対物レンズに対して無限 系の入射光束を形成する光学系と、
前記対物レンズを搭載し、条件（1) (2)の両方を満足する前記光源の点灯時には、 前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾けるよう前記光記録媒体の半径方向、 回転方向の少なくとも一方向に当該対物レンズを傾動させるレンズ駆動装置と、 を備えることを特徴とする光ピックアップ。
[20] 前記対物レンズは、前記 2つの波長 λ 1 , λ 2における光記録媒体側の開口数が略 等しい、ことを特徴とする請求項 19記載の光ピックアップ。
[21] 前記 2つの波長 λ 1， λ 2の光の前記対物レンズへの入射光束径を略等しくする共 通の開口素子を前記光源と前記対物レンズとの間の光路上に備えることを特徴とす る請求項 20記載の光ピックアップ。
[22] 波長 λ ΐ , 1 2, λ 3の光を発する複数の光源と、
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 4記載の対物レンズ と、
基板厚が略等しい 2つの前記光記録媒体用の波長光に対しては各々前記対物レ ンズに対して無限系の入射光束を形成し残りの波長光に対しては前記対物レンズに 対して有限系入射光束を形成する光学系と、
条件（1) (2) (3)のうちの 2以上を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの 光軸を入射光束に対して傾けるよう前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾け るよう前記光記録媒体の半径方向、回転方向の少なくとも一方向に当該対物レンズ を傾動させるレンズ駆動装置と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ。
[23] 波長 λ ΐ , 1 2, え 3の光を発する複数の光源と、
これらの光源からの光を光記録媒体上に収束照射する請求項 4記載の対物レンズ と、
前記光記録媒体側の開口数が略等しい 2つの波長光に対しては各々前記対物レ ンズに対して無限系の入射光束を形成し残りの波長光に対しては前記対物レンズに 対して有限系入射光束を形成する光学系と、
条件（1) (2) (3)のうちの 2以上を満足する光源の点灯時には、前記対物レンズの 光軸を入射光束に対して傾けるよう前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾け るよう前記光記録媒体の半径方向、回転方向の少なくとも一方向に当該対物レンズ を傾動させるレンズ駆動装置と、 を備えることを特徴とする光ピックアップ。
[24] 前記光記録媒体側の開口数が略等しい 2つの波長光の前記対物レンズへの入射 光束径を略等しくする共通の開口素子を前記光源と前記対物レンズとの間の光路上 に備えることを特徴とする請求項 23記載の光ピックアップ。
[25] 前記対物レンズは、最も短波長 λ 1の光で無限系入射時に正弦条件を満たすよう に最適設計されている、ことを特徴とする請求項 19, 22又は 23の何れか一記載の 光ピックアップ。
[26] 波長 λ 1は略 405nm、波長 λ 2は略 660nmであり、第 1，第 2の基板厚は略 0. 6m mであり、 2つの波長 λ 1， λ 2における前記対物レンズの光記録媒体側の開口数が
0. 6-0. 7であることを特徴とする請求項 20記載の光ピックアップ。
[27] 波長 λ 1は略 405nm、波長 λ 2は略 660nm、波長 λ 3は 785nmであり、第 1 ,第 2 の基板厚は略 0. 6mm、第 3の基板厚は 1. 2mmであり、 2つの波長 λ ΐ , λ 2におけ る前記対物レンズの光記録媒体側の開口数が 0. 6— 0. 7であり、残りの波長 λ 3に おける前記対物レンズの光記録媒体側の開口数が 0. 45-0. 55であることを特徴と する請求項 22又は 23記載の光ピックアップ。
[28] 複数の光源からの光を、各々基板を通して光記録媒体上に収束照射する対物レン ズを備える光ピックアップにぉレ、て、
CLx (x = l , 2， · · ·， n) ;所定の光記録媒体の基板に集光照射させている場合に前 記対物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小 二乗誤差値（単位； λ rms)としたとき、
前記 CLxが最も大きくなる点灯光源において前記対物レンズが傾き調整される、こ とを特 ί敫とする光ピックアップ。
[29] 複数の光源からの光を、各々基板を通して光記録媒体上に収束照射する対物レン ズを備える光ピックアップにぉレ、て、
CDx (x= l , 2，…， nの何れか一）；前記光記録媒体基板が傾いたときに単位角度 当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； rais)、
CLx (x = l , 2，…， nの何れか一）；前記光記録媒体に集光照射させている場合に 当該対物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最 小二乗誤差値（単位； λ rms)、
としたとき、条件；
I CLx/CDx I《 1 (6)
を満足する光源点灯時には、前記対物レンズを所定位置にホールドし、満足しない 光源点灯時には前記対物レンズの光軸を入射光束に対して傾けて使用するようにし たことを特徴とする光ピックアップ。
[30] 複数の光源からの光を、各々基板を通して光記録媒体上に収束照射する対物レン ズを備える光ピックアップにぉレ、て、
CDx(x=l, 2，…， nの何れか一）；前記光記録媒体基板が傾いたときに単位角度 当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最小二乗誤差値（単位； rais)、
CLx(x=l, 2，…， nの何れか一）；前記光記録媒体に集光照射させている場合に 当該対物レンズが傾いたときに単位角度当りに発生する 3次のコマ収差成分の各最 小二乗誤差値（単位； λ rms)、
としたとき、条件；
I CLx/CDx I《 1 (7)
を満足する光源点灯時には、前記光源と前記対物レンズとの間に位相補正手段を 備えることを特徴とする光ピックアップ。
[31] 前記波長 λ 1, λ 2の光に対して使用される前記光記録媒体の基板厚は略同一で あることを特 ί数とする請求項 13, 14, 19, 22, 23, 28なレヽし 30の何れ力一記載の光 ピックアップ。
[32] 前記波長 λ 1, λ 2の光に対して使用される前記光記録媒体の基板厚は略同一、 前記波長 λ 3の光に対して使用される前記光記録媒体の基板厚は前記 λ 1, λ 2で 使用される前記光記録媒体の基板厚の略 2倍であることを特徴とする請求項 13， 14 , 19, 22, 23, 28なレヽし 30の何れ力一記載の光ピックアップ。
[33] 請求項 1又は 4記載の対物レンズを備える光ピックアップ又は請求項 13, 14， 19， 22, 23, 28ないし 30の何れか一記載の光ピックアップを用いて、前記光記録媒体 に対して情報の記録、再生又は消去を行うことを特徴とする光情報処理装置。
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