JP2009217882A

JP2009217882A - Luminous flux dividing element, objective lens optical system, and optical pickup optical system

Info

Publication number: JP2009217882A
Application number: JP2008059472A
Authority: JP
Inventors: Mitsusuke Miyauchi; 充祐宮内; Yoshikazu Mitsui; 良和三井; Tomonori Kanai; 友範金井
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2008-03-10
Filing date: 2008-03-10
Publication date: 2009-09-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminous flux dividing element capable of performing recording and playback to/from optical recording media having thicknesses different from each other by using luminous flux having the same wavelength and suppressing the generation of laser noise, and to provide an objective lens optical system and an optical pickup optical system. <P>SOLUTION: In the luminous flux dividing element 5 used together with an objective lens 6 in the optical pickup optical system 100 and an objective lens optical system 10 condensing the luminous flux having wavelengths λ on information recording surfaces of a plurality of kinds of optical disks 200 having transparent substrates having thicknesses different from each other, the incident surface of the luminous flux dividing element 5 is divided into a plurality of regions for each kind of the optical disks 200 and each of the plurality of regions has a surface shape other than a vertical flat plane and capable of condensing the transmitted luminous flux on the corresponding optical disk 200 via the objective lens 6. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数種類の異なる厚みを有する光記録媒体に対して情報を記録または再生可能な光束分割素子、対物レンズ光学系、及び、光ピックアップ光学系に関する。 The present invention relates to a light beam splitting element, an objective lens optical system, and an optical pickup optical system capable of recording or reproducing information on a plurality of types of optical recording media having different thicknesses.

従来より、ＣＤ（Compact Disc：ＣＤ−ＲなどのＣＤを含む）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの種類が異なる光ディスクをともに再生することができるようにした互換型光ディスク装置が提案されている。ＣＤやＤＶＤなど（以下、これらをまとめて光ディスクという）は、いずれも透明な基板が用いられ、この透明基板の一方の面に情報記録面が設けられている。そして、光ディスクは、透明基板を２枚、それらの情報記録面を向かい合わせにして貼り合わせた構成をなすか、あるいは、かかる透明基板を透明な保護基板と、透明基板の情報記録面が保護基板と向かい合うようにして貼り合わせた構成をなしている。 Conventionally, compatible optical disc apparatuses have been proposed that can play back together optical discs of different types such as CD (compact disc: including CD such as CD-R) and DVD (digital versatile disc). A CD or DVD (hereinafter collectively referred to as an optical disk) uses a transparent substrate, and an information recording surface is provided on one surface of the transparent substrate. The optical disk has a structure in which two transparent substrates are bonded together with their information recording surfaces facing each other, or such a transparent substrate is a transparent protective substrate, and the information recording surface of the transparent substrate is a protective substrate. It is configured to be pasted so as to face each other.

かかる構成の光ディスクに記憶された情報信号を再生する場合には、光ディスク装置により光源からのレーザビームを光ディスクの情報記録面に透明基板を介して集光させる必要がある。レーザビームは、ＣＤにおいては波長が７８０ｎｍ近傍でＮＡが０．４５〜０．５３で用いられ、ＤＶＤにおいては波長が６５０ｎｍ近傍でＮＡが０．６０〜０．６７で用いられている。また、ＣＤにおいて用いられる透明基板の厚さは１．２ｍｍであるのに対して、ＤＶＤにおいて用いられる透明基板の厚さは０．６ｍｍであり、光ディスクの種類（レーザビームの波長の違い）に応じて情報記録面が設けられている透明基板の厚さは異なっている。種類が異なる光ディスクを再生する互換型光ディスク装置では、光ディスクの種類に応じて透明基板の厚さが異なっても、レーザビームを情報記録面に集光させる必要がある。 When reproducing the information signal stored in the optical disk having such a configuration, it is necessary to focus the laser beam from the light source on the information recording surface of the optical disk via a transparent substrate by the optical disk device. The laser beam has a wavelength of about 780 nm and a NA of 0.45 to 0.53 in CD, and the DVD has a wavelength of about 650 nm and a NA of 0.60 to 0.67. In addition, the thickness of the transparent substrate used in the CD is 1.2 mm, whereas the thickness of the transparent substrate used in the DVD is 0.6 mm, which depends on the type of optical disc (difference in laser beam wavelength). Accordingly, the thickness of the transparent substrate provided with the information recording surface is different. In a compatible optical disk device that reproduces optical disks of different types, it is necessary to focus the laser beam on the information recording surface even if the thickness of the transparent substrate varies depending on the type of optical disk.

このような互換型光ディスク装置としては、ピックアップに光ディスクの種類毎に対物レンズを設け、使用する光ディスクの種類に応じて対物レンズを交換したり、光ディスクの種類毎にピックアップを設け、使用する光ディスクの種類に応じてピックアップを交換したりすることが考えられる。しかしながら、コストの面や装置の小型化を実現するためには、対物レンズとして、光ディスクのいずれの種類にも同じレンズを用いることができるようにすることが望ましい。 As such a compatible optical disc device, an objective lens is provided for each type of optical disc in the pickup, and the objective lens is exchanged according to the type of the optical disc to be used, or a pickup is provided for each type of optical disc. It is conceivable to change the pickup depending on the type. However, in order to realize cost reduction and downsizing of the apparatus, it is desirable that the same lens can be used for any kind of optical disk as the objective lens.

かかる対物レンズの一代表例として、特許文献１に記載のものがある。この文献に記載された対物レンズは、半径方向に３以上の輪帯状レンズ面に区分され、１つおきの輪帯状レンズ面と他の１つおきの輪帯状レンズ面とは屈折力を異にしている。そして、同一波長のレーザビームに対し、１つおきの輪帯状レンズ面が、例えば、薄い透明基板（０．６ｍｍ）の光ディスク（ＤＶＤ）の情報記録面にレーザビームを集光させ、他の１つおきの輪帯状レンズ面が、例えば、厚い透明基板（１．２ｍｍ）の光ディスク（ＣＤ）の情報記録面にレーザビームを集光させる。 As a representative example of such an objective lens, there is one described in Patent Document 1. The objective lens described in this document is divided into three or more annular lens surfaces in the radial direction, and every other annular lens surface and the other annular lens surfaces have different refractive powers. ing. Then, with respect to the laser beam of the same wavelength, every other annular lens surface condenses the laser beam on the information recording surface of an optical disk (DVD) on a thin transparent substrate (0.6 mm), for example. Every other annular lens surface focuses the laser beam on the information recording surface of an optical disk (CD) with a thick transparent substrate (1.2 mm), for example.

また、他の代表例として、特許文献２に記載のものがある。この文献には、薄い透明基板のＤＶＤに対しては、短波長（６３５ｎｍまたは６５０ｎｍ）のレーザビームを使用し、厚い透明基板のＣＤに対しては、長波長（７８０ｎｍ）のレーザビームを使用する光ディスク装置が開示されている。この光ディスク装置は、これらレーザビームに共通に使用される対物レンズを有している。そして、この対物レンズは、正のパワーを有する屈折レンズの一方の面に輪帯状の微細な段差が密に設けられてなる回折レンズ構造が形成されたものである。かかる回折レンズ構造は、薄い透明基板のＤＶＤに対して短波長のレーザビームの回折光を、厚い透明基板のＣＤに対して長波長のレーザビームの回折光を情報記録面に集光するように設計されている。そして、いずれの回折光も同一次数の回折光を情報記録面に集光するように設計されている。なお、ＤＶＤに対して短波長のレーザビームを用いるのは、ＣＤに比べてＤＶＤの記録密度は高く、このために、ビームスポットを小さく絞る必要があるためである。よく知られているように、光スポットの大きさは、波長に比例し、開口数ＮＡに反比例する。 Another representative example is described in Patent Document 2. This document uses a short wavelength (635 nm or 650 nm) laser beam for a thin transparent substrate DVD and a long wavelength (780 nm) laser beam for a thick transparent substrate CD. An optical disc apparatus is disclosed. This optical disc apparatus has an objective lens commonly used for these laser beams. In this objective lens, a diffractive lens structure is formed in which minute steps of an annular zone are densely provided on one surface of a refractive lens having a positive power. Such a diffractive lens structure condenses the diffracted light of the short wavelength laser beam on the DVD of the thin transparent substrate and the diffracted light of the long wavelength laser beam on the information recording surface of the CD of the thick transparent substrate. Designed. Each diffracted light is designed to collect the same order of diffracted light on the information recording surface. The reason for using a laser beam with a short wavelength for DVD is that the recording density of DVD is higher than that of CD, and it is therefore necessary to narrow down the beam spot. As is well known, the size of the light spot is proportional to the wavelength and inversely proportional to the numerical aperture NA.

また、他の代表例として、特許文献３に記載のものがある。この文献には、薄い０．６ｍｍ厚の透明基板に対しては、短波長６８０ｎｍのレーザビームを使用し、厚い１．２ｍｍ厚の透明基板のＣＤに対しては、長波長（７８０ｎｍ）のレーザビームを使用する光ディスク装置の対物レンズが開示されている。この対物レンズにおいてはレンズ面をリング状の複数の領域に分割し、それぞれの領域がいずれかの波長と基板厚の光ディスクに集光する。
特開平９−１４５９９５号公報特開２０００−８１５６６号公報特開平７−３０２４３７号公報 Another representative example is described in Patent Document 3. In this document, a short wavelength 680 nm laser beam is used for a thin 0.6 mm transparent substrate, and a long wavelength (780 nm) laser is used for a thick 1.2 mm transparent substrate CD. An objective lens of an optical disc apparatus using a beam is disclosed. In this objective lens, the lens surface is divided into a plurality of ring-shaped areas, and each area is focused on an optical disk having any wavelength and substrate thickness.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-145995 JP 2000-81666 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-302437

近年提案されている新しい光ディスク装置の一つとして、記録密度の向上のために波長４０５ｎｍ程度の青色レーザを用いるブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙＤｉｓｃ；以下、ＢＤと称する。）とＨＤＤＶＤ（以下、ＨＤと称する。）互換の光ディスク装置が提案されている。ＢＤは波長４０５〜４０８ｎｍの光束に対するＮＡは０．８５で透明基板の厚みは２層光ディスクと１層光ディスクの両方を考慮すると０．０７５〜０．１ｍｍである。またＨＤでは波長４０５〜４０８ｎｍの光束に対するＮＡは０．６５で透明基板の厚みは０．６ｍｍである。したがって、同一波長のレーザビームによって記録再生される２種類の厚みの異なる光ディスクを互換する装置が今後必要とされている。 As one of the new optical disk apparatuses proposed in recent years, a Blu-ray Disc (hereinafter referred to as BD) and HDDVD (hereinafter referred to as HD) using a blue laser having a wavelength of about 405 nm for improving recording density. A compatible optical disk device has been proposed. The BD has an NA of 0.85 for a light beam having a wavelength of 405 to 408 nm, and the thickness of the transparent substrate is 0.075 to 0.1 mm in consideration of both the two-layer optical disk and the single-layer optical disk. In HD, the NA for a light beam having a wavelength of 405 to 408 nm is 0.65, and the thickness of the transparent substrate is 0.6 mm. Therefore, there is a need in the future for an apparatus compatible with two types of optical disks having different thicknesses that are recorded and reproduced by a laser beam of the same wavelength.

しかしながら、上記特許文献１では、ＤＶＤ、ＣＤについての記述はあるが、ＢＤやＨＤなどについての記述は無い。使用レーザの波長が短いと同一の光線収差(mm)に対する波面収差量は波長に反比例して増加し、またＮＡが大きいと、例えば３次球面収差がＮＡの４乗に比例して増加するため、収差補正は難易度が増す。 However, in the above-mentioned Patent Document 1, there are descriptions about DVD and CD, but there is no description about BD and HD. If the wavelength of the laser used is short, the amount of wavefront aberration for the same ray aberration (mm) increases in inverse proportion to the wavelength, and if the NA is large, for example, third-order spherical aberration increases in proportion to the fourth power of NA. Aberration correction becomes more difficult.

このように波長やＮＡがＤＶＤやＣＤとは異なるＢＤやＨＤについて、すなわち上記特許文献１で述べられていたＤＶＤやＣＤに比べて短波長でしかも大きいＮＡが必要とされるＢＤやＨＤについて同一の対物レンズまたは対物レンズ光学系または光ピックアップ光学系で集光して所望の光スポット形状を得るのは、特許文献１に記載された技術をもって実現するのは困難である。 As described above, the BD or HD having a wavelength or NA different from that of the DVD or CD, that is, the BD or HD that requires a shorter wavelength and a larger NA than the DVD or CD described in Patent Document 1 is the same. It is difficult to achieve the desired light spot shape by focusing with the objective lens, the objective lens optical system or the optical pickup optical system, using the technique described in Patent Document 1.

また、上記特許文献２では、回折レンズ構造による回折光を利用しているため、異なる波長の光束でないと異なる厚みの透明基板に対応できず、同一またはほぼ同一波長で異なる厚みの透明基板の場合には特許文献２の技術は使えない。特許文献３においては、同一波長の光束によって記録再生される２種類の厚みの異なる光ディスクを互換するための技術は開示されていない。 Further, in Patent Document 2, since diffracted light by the diffractive lens structure is used, it is not possible to deal with transparent substrates having different thicknesses unless the light beams have different wavelengths, and transparent substrates having the same or almost the same wavelength and different thicknesses. The technique of Patent Document 2 cannot be used. Patent Document 3 does not disclose a technique for making two types of optical disks having different thicknesses recorded and reproduced by a light beam having the same wavelength compatible.

本願の出願人は、このような従来例の問題を解消する対物レンズ光学系を、先願（特願２００６−１３４３１１）において提案した。この先願では、ＢＤ専用の光学系に、ＢＤ専用領域とＨＤ専用領域とにリング状に区分けした収差補正用素子を用いる。そして、ＨＤ専用領域の面形状が、ＨＤに対して良好に光束を集光する非球面に形成されている。これにより、ＢＤとＨＤとの互換を可能にしている。 The applicant of the present application has proposed an objective lens optical system that solves such problems of the conventional example in a prior application (Japanese Patent Application No. 2006-13411). In this prior application, an aberration correction element that is divided into a ring-shaped area for a BD-dedicated area and an HD-dedicated area is used in a BD-dedicated optical system. The surface shape of the HD dedicated area is formed as an aspherical surface that condenses the light beam well with respect to the HD. This enables compatibility between BD and HD.

しかしながら、この先願では、収差補正用素子のＢＤ専用領域の面形状が平面となっている。そのため、入射光が平行光束の場合、収差補正用素子のＢＤ専用領域の平面部での反射により、レーザ光源への戻り光量が増加する。そして、当該戻り光がレーザ共振器内で干渉し、レーザ出力に変動を引き起こす。そのため、レーザ雑音が増大してしまい、良好な記録再生を行えない可能性がある。 However, in this prior application, the surface shape of the BD-dedicated region of the aberration correction element is a flat surface. For this reason, when the incident light is a parallel light flux, the amount of light returning to the laser light source increases due to reflection at the plane portion of the BD dedicated region of the aberration correction element. Then, the return light interferes in the laser resonator and causes fluctuations in the laser output. As a result, laser noise increases, and there is a possibility that good recording and reproduction cannot be performed.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体に対して記録再生を行うことができ、かつ、レーザ雑音の発生を抑制することができる光束分割素子、対物レンズ光学系、光ピックアップ光学系を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and can perform recording / reproduction with respect to optical recording media having different thicknesses using a light beam having the same wavelength, and can reduce laser noise. It is an object of the present invention to provide a light beam splitting element, an objective lens optical system, and an optical pickup optical system that can suppress generation.

本発明にかかる光束分割素子は、波長λの光束を厚さの異なる透明基板を有する複数種類の光記録媒体の情報記録面上に集光させる光学系において、対物レンズとともに用いられる光束分割素子であって、前記光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、前記光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、前記各領域は、前記光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状であって、且つ、透過する光束を、前記対物レンズを介して、対応する前記光記録媒体に集光可能な面形状を有するものである。 A light beam splitting element according to the present invention is a light beam splitting element used together with an objective lens in an optical system for condensing a light beam having a wavelength λ on information recording surfaces of a plurality of types of optical recording media having transparent substrates having different thicknesses. And at least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of the optical recording medium, and each region is perpendicular to the optical axis of the optical system. It has a surface shape other than a flat surface, and has a surface shape capable of condensing a transmitted light beam onto the corresponding optical recording medium via the objective lens.

本発明においては、光束分割素子の各領域は、光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状、即ち、法線が光軸の非平行な平面、球面、非球面の何れかであるので、レーザ光源への戻り光量が低減する。これにより、レーザ光源への戻り光によるレーザ雑音の発生を防ぐことができる。
また、光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、複数の領域は、透過する光束を対応する光記録媒体に集光可能な面形状を有するので、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体に対して記録再生を行うことができる。 In the present invention, each region of the beam splitting element has a surface shape other than a plane perpendicular to the optical axis of the optical system, that is, a plane whose normal is non-parallel to the optical axis, a spherical surface, or an aspherical surface. As a result, the amount of light returning to the laser light source is reduced. Thereby, generation | occurrence | production of the laser noise by the return light to a laser light source can be prevented.
In addition, at least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of optical recording medium, and the plurality of regions can collect the transmitted light beam onto the corresponding optical recording medium. Since it has a surface shape, recording / reproduction can be performed on optical recording media having different thicknesses using light beams having the same wavelength.

また、前記対物レンズの入射側に設けられることが好ましい。入射光束の光束径の方が大きいため、各領域を広くすることができ、光束分割素子の製造を容易にすることができる。
さらに、前記対物レンズは、ＮＡの最も大きい光記録媒体の情報記録面に対して収差が補正されていることが好ましい。これにより、光束分割素子に付与する面のパワーを小さくできる。そのため、光束分割素子と対物レンズとの間の偏心による収差の発生を抑制することができる。
さらに、前記波長λの光束は、青色レーザから出射されることが好ましい。 Moreover, it is preferable to be provided on the incident side of the objective lens. Since the light beam diameter of the incident light beam is larger, each region can be widened, and the manufacture of the light beam splitting element can be facilitated.
Further, it is preferable that the objective lens has an aberration corrected with respect to the information recording surface of the optical recording medium having the largest NA. Thereby, the power of the surface provided to the light beam splitting element can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of aberration due to the eccentricity between the light beam splitting element and the objective lens.
Furthermore, it is preferable that the light flux having the wavelength λ is emitted from a blue laser.

本発明にかかる対物レンズ光学系は、光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さの異なる透明基板を有する複数種類の光記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズ光学系であって、前記光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、前記光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、前記各領域は、前記対物レンズ光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状であって、且つ、透過する光束を、前記対物レンズを介して、対応する前記光記録媒体に集光可能な面形状を有するものである。
これにより、レーザ雑音の発生を防ぐことができるとともに、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体に対して記録再生を行うことができる。 An objective lens optical system according to the present invention includes a light beam splitter and an objective lens, and focuses a light beam having a wavelength λ on information recording surfaces of a plurality of types of optical recording media having transparent substrates having different thicknesses. An optical system, wherein at least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of the optical recording medium, and each region is an optical axis of the objective lens optical system. The surface shape is other than the plane perpendicular to the surface, and the surface shape is such that the transmitted light beam can be condensed on the corresponding optical recording medium via the objective lens.
Thus, generation of laser noise can be prevented, and recording / reproduction can be performed on optical recording media having different thicknesses using light beams having the same wavelength.

また、前記光束分割素子は、前記対物レンズの入射側に設けられることが好ましい。
さらに、前記対物レンズは、ＮＡの最も大きい光記録媒体の情報記録面に対して収差が補正されていることが好ましい。
さらに、前記波長λの光束は、青色レーザから出射されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the light beam splitting element is provided on the incident side of the objective lens.
Further, it is preferable that the objective lens has an aberration corrected with respect to the information recording surface of the optical recording medium having the largest NA.
Furthermore, it is preferable that the light flux having the wavelength λ is emitted from a blue laser.

本発明にかかる光ピックアップ光学系は、光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さの異なる透明基板を有する複数種類の光記録媒体の情報記録面上に集光させる光ピックアップ光学系であって、前記光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、前記光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、前記各領域は、前記光ピックアップ光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状であって、且つ、透過する光束を、前記対物レンズを介して、対応する前記光記録媒体に集光可能な面形状を有するものである。
これにより、レーザ雑音の発生を防ぐことができるとともに、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体に対して記録再生を行うことができる。 An optical pickup optical system according to the present invention includes a light beam splitting element and an objective lens, and collects a light beam having a wavelength λ on information recording surfaces of a plurality of types of optical recording media having transparent substrates having different thicknesses. An optical system, wherein at least one of an incident surface and an output surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of the optical recording medium, and each region is an optical axis of the optical pickup optical system. The surface shape is other than the plane perpendicular to the surface, and the surface shape is such that the transmitted light beam can be condensed on the corresponding optical recording medium via the objective lens.
Thus, generation of laser noise can be prevented, and recording / reproduction can be performed on optical recording media having different thicknesses using light beams having the same wavelength.

本発明により、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光記録媒体に対して記録再生を行うことができ、かつ、レーザ雑音の発生を抑制することができる。 According to the present invention, recording and reproduction can be performed on optical recording media having different thicknesses using light beams having the same wavelength, and generation of laser noise can be suppressed.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップ光学系１００の一例を示したものである。光ピックアップ光学系１００は、レーザ光源１、ビームスプリッタ２、コリメータレンズ３、１／４波長板４、対物レンズ光学系１０、検出レンズ７、光検出器８等を備えている。対物レンズ光学系１０は、光束分割素子５、対物レンズ６等を備えている。
なお、本実施の形態では、光ディスク（光記録媒体）２００として、ＨＤ−ＤＶＤ（以下、ＨＤと称する。）、ブルーレイディスク（以下、ＢＤと称する）を例示して説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments.
FIG. 1 shows an example of an optical pickup optical system 100 according to an embodiment of the present invention. The optical pickup optical system 100 includes a laser light source 1, a beam splitter 2, a collimator lens 3, a quarter wavelength plate 4, an objective lens optical system 10, a detection lens 7, a photodetector 8, and the like. The objective lens optical system 10 includes a light beam splitting element 5, an objective lens 6, and the like.
In the present embodiment, as an optical disc (optical recording medium) 200, an HD-DVD (hereinafter referred to as HD) and a Blu-ray disc (hereinafter referred to as BD) will be described as an example.

レーザ光源１は、ＨＤ及びＢＤ用に用いられる青色レーザーダイオード等を備える青色レーザである。 The laser light source 1 is a blue laser including a blue laser diode used for HD and BD.

レーザ光源１から出射されたレーザ光の光路上にビームスプリッタ２が設けられている。 A beam splitter 2 is provided on the optical path of the laser light emitted from the laser light source 1.

ビームスプリッタ２より出射したレーザ光の光路上にコリメータレンズ３が設けられている。コリメータレンズ３は、レーザ光源１から出射されたレーザ光を発散光から略平行光に変換する。 A collimator lens 3 is provided on the optical path of the laser light emitted from the beam splitter 2. The collimator lens 3 converts the laser light emitted from the laser light source 1 from divergent light into substantially parallel light.

コリメータレンズ３を透過したレーザ光の光路上に１／４波長板４が設けられている。さらに、１／４波長板４を透過したレーザ光の光路上に、光束分割素子５、及び、光束分割素子５の透過光が入射する対物レンズ６が設けられている。そして、円偏向の平行光束が光束分割素子５に入射するようになっている。 A quarter-wave plate 4 is provided on the optical path of the laser light that has passed through the collimator lens 3. Further, a light beam splitting element 5 and an objective lens 6 on which the light transmitted through the light beam splitting element 5 is incident are provided on the optical path of the laser light transmitted through the quarter wavelength plate 4. A circularly polarized parallel light beam enters the light beam splitting element 5.

光束分割素子５は、対物レンズ６のレーザ光源１側に配置される平板状の素子である。また、光束分割素子５は、入射面、出射面の一方、或いは、両方が、複数の領域５１（後述）に分割されている。また、光束分割素子５は、ガラス素材から形成されてもよいし、プラスティック素材から形成されてもよい。しかし、成形がより容易なプラスティック素材から形成されるのが好ましい。 The beam splitting element 5 is a flat element arranged on the laser light source 1 side of the objective lens 6. Further, the light beam splitting element 5 is divided into a plurality of regions 51 (described later) on one or both of the entrance surface and the exit surface. The light beam splitting element 5 may be formed of a glass material or a plastic material. However, it is preferably formed from a plastic material that is easier to mold.

ＢＤとＨＤでは、使用されるレーザ光源１の波長は同じである。しかし、ＢＤとＨＤでは、透明基板の厚さが異なるため、ディスクの基板厚みが異なる。一方の光ディスク２００に対して最適化された対物レンズ６を他方の光ディスク２００の記録再生に用いる場合、基板厚みの違いによる球面収差が発生する。そのため、良好な光スポットを形成することができない。基板厚みの違いにより発生する球面収差量は、対物レンズ６の像側開口数（以下、ＮＡと称する。）の４乗に比例する。そして、ＢＤ及びＨＤのＮＡは、それぞれ、０．８５、０．６５であり、ＤＶＤ（ＮＡ＝０．６０）に比べて大きい。そのため、ＢＤ及びＨＤの基板厚みの違いにより発生する球面収差量は、ＤＶＤなどの他の光ディスク２００に比べて大きい。そこで、本実施の形態にかかる光ピックアップ光学系１００では、基板厚みの差による球面収差の発生を抑制するため、光束分割素子５を設けている。 In BD and HD, the wavelength of the laser light source 1 used is the same. However, since the thickness of the transparent substrate is different between BD and HD, the substrate thickness of the disc is different. When the objective lens 6 optimized for one optical disc 200 is used for recording / reproduction of the other optical disc 200, spherical aberration occurs due to the difference in substrate thickness. Therefore, a good light spot cannot be formed. The amount of spherical aberration caused by the difference in substrate thickness is proportional to the fourth power of the image side numerical aperture (hereinafter referred to as NA) of the objective lens 6. The NAs of BD and HD are 0.85 and 0.65, respectively, which are larger than those of DVD (NA = 0.60). For this reason, the amount of spherical aberration generated due to the difference in substrate thickness between BD and HD is larger than that of other optical disks 200 such as DVD. Therefore, in the optical pickup optical system 100 according to the present embodiment, the light beam splitting element 5 is provided in order to suppress the occurrence of spherical aberration due to the difference in substrate thickness.

対物レンズ６は、入射された光を光ディスク２００の情報記録面に回折限界近くまで集光させる機能を有する。対物レンズ６は、さらに、光ディスク２００の情報記録面で反射されたレーザ光を検出レンズ７及び光検出器８に導く機能も有する。
対物レンズ６は、両面非球面レンズであり、ＢＤ又はＨＤのディスク厚、或いは、ＢＤとＨＤとの中間のディスク厚を有する光ディスク２００に良好に集光するように設計される。また、対物レンズ６は、ガラス素材、プラスティック素材の何れによっても形成されてよい。しかし、対物レンズ６は、温度による屈折率変化、形状変化がより小さいガラス素材により形成されることが好ましい。 The objective lens 6 has a function of collecting incident light on the information recording surface of the optical disc 200 to near the diffraction limit. The objective lens 6 further has a function of guiding the laser beam reflected by the information recording surface of the optical disc 200 to the detection lens 7 and the photodetector 8.
The objective lens 6 is a double-sided aspheric lens, and is designed so as to concentrate light well on an optical disc 200 having a BD or HD disc thickness or a disc thickness intermediate between BD and HD. Further, the objective lens 6 may be formed of either a glass material or a plastic material. However, the objective lens 6 is preferably formed of a glass material that has a smaller refractive index change and shape change due to temperature.

フォーカスサーボ時、及びトラッキングサーボ時には、対物レンズ６と光束分割素子５とが一体となって図示されないアクチュエータにより動作される。 At the time of focus servo and tracking servo, the objective lens 6 and the light beam splitting element 5 are integrally operated by an actuator (not shown).

次に、レーザ光源１から出射されたレーザ光が光ディスク２００の情報記録面で反射され光検出器８に検出されるまでの挙動について説明する。レーザ光源１から出射されたレーザ光はビームスプリッタ２を透過してコリメータレンズ３に入射する。 Next, the behavior until the laser beam emitted from the laser light source 1 is reflected by the information recording surface of the optical disc 200 and detected by the photodetector 8 will be described. Laser light emitted from the laser light source 1 passes through the beam splitter 2 and enters the collimator lens 3.

コリメータレンズ３は、レーザ光源１から出射されたレーザ光を発散光から略平行光に変換する。 The collimator lens 3 converts the laser light emitted from the laser light source 1 from divergent light into substantially parallel light.

コリメータレンズ３を透過したレーザ光は１／４波長板４を透過して、光束分割素子５に入射される。ここで、本実施の形態においては、光束分割素子５は、ＢＤとＨＤの基板厚みの違いによって発生する球面収差を低減するようにレーザ光の位相を補正する。そして、補正後のレーザ光は対物レンズ６に入射される。対物レンズ６は、入射されたレーザ光を光ディスク２００の情報記録面に回折限界まで集光させる。 The laser light that has passed through the collimator lens 3 passes through the quarter-wave plate 4 and enters the light beam splitting element 5. Here, in the present embodiment, the light beam splitter 5 corrects the phase of the laser beam so as to reduce the spherical aberration caused by the difference in substrate thickness between the BD and the HD. The corrected laser light is incident on the objective lens 6. The objective lens 6 focuses the incident laser beam on the information recording surface of the optical disc 200 to the diffraction limit.

光ディスク２００の情報記録面で反射されたレーザ光は、対物レンズ６、１／４波長板４、コリメータレンズ３、ビームスプリッタ２、検出レンズ７を介して光検出器８に入射し、検出される。光検出器８は、当該レーザ光を検出し、光電変換することによって、フォーカスサーボ信号、トラックサーボ信号、再生信号などを生成する。 The laser beam reflected by the information recording surface of the optical disc 200 enters the photodetector 8 through the objective lens 6, the quarter wavelength plate 4, the collimator lens 3, the beam splitter 2, and the detection lens 7 and is detected. . The photodetector 8 detects the laser beam and performs photoelectric conversion to generate a focus servo signal, a track servo signal, a reproduction signal, and the like.

次に、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップ光学系１００の対物レンズ光学系１０において用いられる光束分割素子５及び対物レンズ６について詳細に説明する。図２は、本実施の形態にかかる対物レンズ光学系１０を示す図である。図２（ａ）は、光束分割素子５の入射面側の正面図、図２（ｂ）は、対物レンズ光学系１０の断面図を示している。 Next, the light beam splitting element 5 and the objective lens 6 used in the objective lens optical system 10 of the optical pickup optical system 100 according to the embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing the objective lens optical system 10 according to the present embodiment. 2A is a front view on the incident surface side of the light beam splitting element 5, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the objective lens optical system 10.

図２（ｂ）に示すように、光束分割素子５と対物レンズ６とは、鏡筒９内に固定されて構成されている。また、光束分割素子５は、入射面、出射面の一方、或いは、両方が、対物レンズ光学系１０の光軸を中心とした同心円状の複数の領域５１に分割されている。
ここで、各領域５１は、面形状が異なっていたり、隣り合う領域５１間に段差が設けていたりすることにより、形状的に区別されている。各領域５１は、透過する光束をＢＤ及びＨＤの少なくとも一方の光ディスク２００の情報記録面上に収束する。換言すれば、各領域５１は、ＢＤ及びＨＤの少なくとも一方に対して収差を補正する形状を有している。
特に、本実施の形態においては、各領域５１の面形状は、対物レンズ光学系１０の光軸に対して垂直な平面以外の面形状、即ち、法線が光軸の非平行な平面、球面、非球面の何れかを有している。即ち、各領域５１の面形状は、光軸に対して垂直な平面を有さない。そして、各領域５１の面形状は、透過する光束を、ＢＤ及びＨＤの少なくとも一方に対して集光可能な面形状を有している。即ち、各領域５１の面形状は、ＢＤ及びＨＤの少なくとも一方に対して収差を補正する面形状を有している。 As shown in FIG. 2B, the light beam splitting element 5 and the objective lens 6 are configured to be fixed in a lens barrel 9. In addition, one or both of the incident surface and the exit surface of the light beam splitting element 5 are divided into a plurality of concentric regions 51 centered on the optical axis of the objective lens optical system 10.
Here, each region 51 is distinguished in shape by a different surface shape or a step between adjacent regions 51. Each region 51 converges the transmitted light beam on the information recording surface of at least one of the BD and HD optical disks 200. In other words, each region 51 has a shape for correcting aberration with respect to at least one of BD and HD.
In particular, in the present embodiment, the surface shape of each region 51 is a surface shape other than a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens optical system 10, that is, a plane whose normal is non-parallel to the optical axis, or a spherical surface. Or any one of aspherical surfaces. That is, the surface shape of each region 51 does not have a plane perpendicular to the optical axis. And the surface shape of each area | region 51 has a surface shape which can condense the light beam which permeate | transmits with respect to at least one of BD and HD. That is, the surface shape of each region 51 has a surface shape that corrects aberration for at least one of BD and HD.

具体的には、光束分割素子５の各領域５１の面形状が非球面である場合、当該領域５１の面形状は、以下に示す数式（１）により規定される。

・・・・・・・・・・（１）
ここで、Ｚｊ（ｈ）は、光軸からの高さｈとなる非球面上の座標点と、当該非球面を光軸まで延長した場合における光軸上での接平面との距離（サグ量）、Ｃは、当該非球面の光軸上における曲率（１／（曲率半径））、Ｋは、コーニック係数、Ａ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０、Ａ_１２、Ａ_１４、Ａ_１６は、４次から１６次までの非球面係数である。
また、対物レンズ６は、両面非球面レンズである。対物レンズ６の非球面形状は、数式（１）により規定される。 Specifically, when the surface shape of each region 51 of the light beam splitting element 5 is an aspherical surface, the surface shape of the region 51 is defined by the following mathematical formula (1).

(1)
Here, Zj (h) is a distance (sag amount) between a coordinate point on the aspheric surface having a height h from the optical axis and a tangential plane on the optical axis when the aspheric surface is extended to the optical axis. ), C is a curvature (1 / (curvature radius)) on the optical axis of the aspheric surface, K is a conic coefficient, A ₄ , A ₆ , A ₈ , A ₁₀ , A ₁₂ , A ₁₄ , A ₁₆ are Aspherical coefficients from the fourth order to the 16th order.
The objective lens 6 is a double-sided aspheric lens. The aspherical shape of the objective lens 6 is defined by Equation (1).

次に、ＢＤとＨＤとの切り替えにおける開口の切り替えについて説明する。ＢＤのＮＡ（０．８５）とＨＤのＮＡ（０．６５）とはそれぞれ異なるため、対物レンズ光学系１０の有効径が異なる。本実施の形態では、光束分割素子５に設けた領域５１を透過した光束がそれぞれＢＤ、ＨＤに集光する。そして、外周側の一方の光ディスク２００に光束を集光させる領域５１を透過した光束は、他方の光ディスク２００に対して、基板厚さの違いによる大きな球面収差を有している。そのため、外周側の一方の光ディスク２００に集光する領域５１を透過した光束は、他方の光ディスク２００上では、フレア光となり、光スポットへの形成に対してほとんど寄与がない。従って、ＨＤの有効径を境に、内側の領域５１をＨＤ専用領域５２、外側の領域をＢＤ専用領域５３とすると、ＢＤ専用領域５３を透過した光束は、ＨＤ上における光スポットの形成に寄与しない。そのため、ＨＤ用の絞りが不要となる。そして、本実施の形態では、ＢＤ用の絞り（図示省略）のみを設けた。これにより、光ピックアップ光学系１００における部品点数を削減することができ、小型化、低コスト化を図ることができる。 Next, switching of openings in switching between BD and HD will be described. Since the BD NA (0.85) and the HD NA (0.65) are different from each other, the effective diameter of the objective lens optical system 10 is different. In the present embodiment, the light beams transmitted through the region 51 provided in the light beam splitting element 5 are condensed on BD and HD, respectively. Then, the light beam transmitted through the region 51 for condensing the light beam on one optical disk 200 on the outer peripheral side has a large spherical aberration with respect to the other optical disk 200 due to the difference in substrate thickness. Therefore, the light beam that has passed through the region 51 that is condensed on one optical disc 200 on the outer peripheral side becomes flare light on the other optical disc 200, and has little contribution to the formation of a light spot. Therefore, if the inner area 51 is the HD dedicated area 52 and the outer area is the BD dedicated area 53 with the effective diameter of the HD as a boundary, the light beam transmitted through the BD dedicated area 53 contributes to the formation of a light spot on the HD. do not do. This eliminates the need for an aperture for HD. In this embodiment, only the BD diaphragm (not shown) is provided. Thereby, the number of parts in the optical pickup optical system 100 can be reduced, and downsizing and cost reduction can be achieved.

以上に説明した本実施の形態にかかる光ピックアップ光学系１００、対物レンズ光学系１０、及び、光束分割素子５によれば、光束分割素子５の複数の領域５１の面形状は、光ピックアップ光学系１００及び対物レンズ光学系１０の光軸に対して垂直な平面以外の面形状、即ち、法線が光軸の非平行な平面、球面、非球面の何れかであるので、レーザ光源１への戻り光量が低減する。これにより、レーザ雑音の発生を防ぐことができる。
具体的には、光束分割素子が光軸に垂直な平面を有すると、図３に示すように、光束分割素子のおける反射光がレーザ光源へと戻ってしまう。一方、光束分割素子５が光軸に垂直である平面を有しない場合、図４に示すように、光束分割素子５における反射光は入射光と平行ではなくなる。そのため、光束分割素子５における反射光がレーザ光源１に戻ることを防ぐことができ、戻り光量を低減することができる。
また、光束分割素子５の入射面と出射面の少なくとも一方は、光ディスク２００の種類毎に、複数の領域５１に分割され、複数の領域５１の面形状は、透過する光束を対応する光ディスク２００に集光可能な面形状を有するので、同一波長の光束を用いて厚さの異なる光ディスク２００に対して記録再生を行うことができる。 According to the optical pickup optical system 100, the objective lens optical system 10, and the light beam splitting element 5 according to the present embodiment described above, the surface shape of the plurality of regions 51 of the light beam splitting element 5 is the same as that of the optical pickup optical system. 100 and the surface shape other than the plane perpendicular to the optical axis of the objective lens optical system 10, that is, the normal line is any one of a plane parallel to the optical axis, a spherical surface, and an aspherical surface. The amount of return light is reduced. Thereby, generation | occurrence | production of a laser noise can be prevented.
Specifically, when the light beam splitting element has a plane perpendicular to the optical axis, reflected light from the light beam splitting element returns to the laser light source as shown in FIG. On the other hand, when the light beam splitting element 5 does not have a plane perpendicular to the optical axis, the reflected light from the light beam splitting element 5 is not parallel to the incident light, as shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the reflected light from the light beam splitting element 5 from returning to the laser light source 1 and to reduce the amount of return light.
Further, at least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element 5 is divided into a plurality of regions 51 for each type of the optical disc 200, and the surface shape of the plurality of regions 51 is such that the transmitted light flux is applied to the corresponding optical disc 200. Since it has a condensable surface shape, it is possible to perform recording / reproduction with respect to the optical disc 200 having different thicknesses using a light beam having the same wavelength.

[実施例１]
次に、本発明の実施例１について説明する。図５の表に、実施例１にかかる対物レンズ光学系１０の設計結果を示す。また、図６の表に、実施例１にかかる光ピックアップ光学系１００のレンズデータを示す。また、図７の表に、実施例１にかかる対物レンズ６の面形状データを示す。また、図８の表に、実施例１にかかる光束分割素子５の入射面の面形状データを示す。また、図９に、光束分割素子５における領域分割位置を示す。 [Example 1]
Next, Example 1 of the present invention will be described. The table in FIG. 5 shows the design results of the objective lens optical system 10 according to the first example. The table of FIG. 6 shows lens data of the optical pickup optical system 100 according to the first example. In addition, the table of FIG. 7 shows surface shape data of the objective lens 6 according to the first example. Further, the table of FIG. 8 shows surface shape data of the incident surface of the light beam splitting element 5 according to the first example. FIG. 9 shows the region dividing position in the light beam dividing element 5.

図５に示すように、実施例１にかかる対物レンズ光学系１０の結像倍率は０．００であり、対物レンズ光学系１０に平行光の光束が入射する。また、入射光束径は、ＢＤ、ＨＤともに、３．０２０であり、ＢＤ用の絞りのみを用いている。
また、光源波長（設計波長）を４０５ｎｍ、ＢＤのＮＡを０．８５、ＨＤのＮＡを０．６５として設計した。 As shown in FIG. 5, the imaging magnification of the objective lens optical system 10 according to the first example is 0.00, and a parallel light beam enters the objective lens optical system 10. The incident light beam diameter is 3.020 for both BD and HD, and only the stop for BD is used.
The light source wavelength (design wavelength) was set to 405 nm, the BD NA was set to 0.85, and the HD NA was set to 0.65.

また、実施例１にかかる対物レンズ光学系１０の焦点距離を、ＢＤ、ＨＤともに、１．７７７ｍｍとした。換言すれば、ＢＤに対する対物レンズ光学系１０の焦点距離と、ＨＤに対する対物レンズ光学系１０の焦点距離とは、略同じである。そのため、光束分割素子５におけるＢＤ専用領域５３とＨＤ専用領域５２とのパワー差が小さくなる。これにより、ＢＤ専用領域５３とＨＤ専用領域５２との間とのサグ量の差が生じにくくなる。よって、ＢＤ専用領域５３とＨＤ専用領域５２との間に生じる段差量が小さくなる。そのため、光束分割素子５の金型加工、成形がより容易となる。 In addition, the focal length of the objective lens optical system 10 according to the example 1 is 1.777 mm for both BD and HD. In other words, the focal length of the objective lens optical system 10 for BD and the focal length of the objective lens optical system 10 for HD are substantially the same. Therefore, the power difference between the BD dedicated area 53 and the HD dedicated area 52 in the light beam splitter 5 is reduced. As a result, a difference in sag amount between the BD dedicated area 53 and the HD dedicated area 52 is less likely to occur. Therefore, the level difference generated between the BD dedicated area 53 and the HD dedicated area 52 is reduced. Therefore, it becomes easier to mold and mold the beam splitting element 5.

なお、ＢＤ専用領域５３とＨＤ専用領域５２とが異なるパワーを有する場合には、ＢＤとＨＤとで、対物レンズ光学系１０の焦点距離が異なっていてもよい。この場合、一方の光ディスク２００に集光する領域５１を透過した光束は、他方の光ディスク２００に対して、基板厚さの違いによる大きな球面収差にデフォーカスの効果が付加された収差を有している。そのため、一方の光ディスク２００に集光する領域５１を透過した光束は、他方の光ディスク２００上では、より広いフレア光となり、光スポットへの形成に対する影響をさらに低減することができる。従って、ＢＤ専用領域５３とＨＤ専用領域５２との間のパワー差を大きくするとともに、ＢＤとＨＤとの焦点距離差を大きくすることにより、一方の光ディスク２００に集光する領域５１を透過した光束による他方の光ディスク２００上の光スポット形成への影響をより低減することができる。 When the BD dedicated area 53 and the HD dedicated area 52 have different powers, the focal length of the objective lens optical system 10 may be different between BD and HD. In this case, the light beam that has passed through the region 51 focused on one optical disc 200 has an aberration obtained by adding a defocusing effect to the large spherical aberration due to the difference in substrate thickness with respect to the other optical disc 200. Yes. Therefore, the light beam that has passed through the region 51 that is condensed on one optical disk 200 becomes wider flare light on the other optical disk 200, and the influence on the formation of the light spot can be further reduced. Therefore, by increasing the power difference between the BD dedicated area 53 and the HD dedicated area 52 and increasing the focal length difference between the BD and HD, the light beam transmitted through the area 51 condensed on one optical disc 200 is transmitted. This can further reduce the influence on the formation of the light spot on the other optical disc 200.

また、ＢＤの基板厚さを０．１０ｍｍ、ＨＤの基板厚さを０．６ｍｍとして設計を行った。なお、情報記録層を２層有するディスクの場合は、２層の中間程度に対応する基板厚さを設定して設計すればよい。例えば、情報記録層を２層有するＢＤの場合は、基板厚さを０．１０ｍｍと０．０７５ｍｍとの中間程度の０．０８７５ｍｍとして設計すればよい。 In addition, the BD substrate thickness was set to 0.10 mm, and the HD substrate thickness was set to 0.6 mm. In the case of a disc having two information recording layers, the substrate thickness corresponding to the middle of the two layers may be set. For example, in the case of a BD having two information recording layers, the substrate thickness may be designed as 0.0875 mm, which is about the middle between 0.10 mm and 0.075 mm.

また、図６の表において、面番号１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０は、それぞれ、物体面、絞り面、光束分割素子５の入射面（光束分割素子面１）、光束分割素子５の出射面（光束分割素子面２）、光束分割素子５と対物レンズ６との間（Ａｉｒ）、対物レンズ６の入射面（対物レンズＲ１面）、対物レンズ６の出射面（対物レンズＲ２面）、対物レンズ６と光ディスク２００との間（Ａｉｒ）、光ディスク２００の基板面、情報記録面である。そして、図６では、各面における面形状、曲率半径、面間距離、屈折率を示している。
実施例１にかかる光ピックアップ光学系１００では、対物レンズ６はＢＤ専用の対物レンズである。また、図６に示すように、対物レンズ６の屈折率としては、ガラスの屈折率を使用した。光束分割素子５の屈折率としてはプラスティックの屈折率を使用した。即ち、対物レンズ６はガラス素材より形成され、光束分割素子５はプラスティック素材より形成されている。なお、対物レンズ６をプラスティック素材により形成しても良い。しかし、プラスティックの場合、温度変化による屈折率変化量が大きいため、温度変化時に発生する球面収差が大きくなってしまう。球面収差量はＮＡの４乗、焦点距離、プラスティック素材の温度変化による屈折率変化量に比例する。そのため、ＮＡを低くする、焦点距離を短くすることにより、球面収差を小さくすることができ、対物レンズ６をプラスティック素材により形成することが可能となる。また、光ピックアップ光学系１００において、コリメータレンズ３の稼動調整による球面収差補正や液晶素子を用いた球面収差補正を行うことが可能である。 In the table of FIG. 6, surface numbers 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, and 10 are the object plane, the diaphragm surface, and the incident surface of the light beam splitting element 5 (light beam splitting element), respectively. Surface 1), the exit surface of the light beam splitting element 5 (light beam splitting device surface 2), the space between the light beam splitting device 5 and the objective lens 6 (Air), the incident surface of the objective lens 6 (surface of the objective lens R1), and the objective lens 6 Are an exit surface (objective lens R2 surface), between the objective lens 6 and the optical disc 200 (Air), a substrate surface of the optical disc 200, and an information recording surface. FIG. 6 shows the surface shape, curvature radius, inter-surface distance, and refractive index of each surface.
In the optical pickup optical system 100 according to the first embodiment, the objective lens 6 is a BD-dedicated objective lens. Further, as shown in FIG. 6, the refractive index of the objective lens 6 is the refractive index of glass. As the refractive index of the beam splitter 5, a plastic refractive index was used. That is, the objective lens 6 is made of a glass material, and the light beam splitting element 5 is made of a plastic material. Note that the objective lens 6 may be formed of a plastic material. However, in the case of plastic, since the amount of change in refractive index due to temperature change is large, the spherical aberration that occurs when the temperature changes becomes large. The amount of spherical aberration is proportional to the fourth power of NA, the focal length, and the amount of change in refractive index due to the temperature change of the plastic material. Therefore, the spherical aberration can be reduced by reducing the NA and the focal length, and the objective lens 6 can be formed of a plastic material. In the optical pickup optical system 100, it is possible to perform spherical aberration correction by adjusting the operation of the collimator lens 3 and spherical aberration correction using a liquid crystal element.

図６に示すように、光束分割素子５の入射面は複数の領域５１に分割されており、光束分割素子５の出射面は分割されていない球面となっている。なお、光束分割素子５の入射面を分割されていない単一形状として、光束分割素子５の出射面を複数の領域５１に分割された形状としてもよい。また、光束分割素子５の入射面及び出射面ともに複数の領域５１に分割された形状としてもよい。光束分割素子５の入射面及び出射面の両方を複数の領域５１に分割した場合、ＢＤ及びＨＤともに収差補正に使用できる面が増えるため、収差補正の観点からは好ましい。 As shown in FIG. 6, the incident surface of the light beam splitting element 5 is divided into a plurality of regions 51, and the exit surface of the light beam splitting device 5 is an undivided spherical surface. The incident surface of the light beam splitting element 5 may be a single shape that is not divided, and the output surface of the light beam splitting device 5 may be a shape that is divided into a plurality of regions 51. Further, both the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element 5 may be divided into a plurality of regions 51. When both the incident surface and the exit surface of the light beam splitting element 5 are divided into a plurality of regions 51, since both BD and HD can be used for aberration correction, it is preferable from the viewpoint of aberration correction.

また、光束分割素子５のＢＤ専用領域（Ｂｌｕ−ｒａｙ領域）５３の面形状は球面であり、ＨＤ専用領域（ＨＤＤＶＤ領域）５２の面形状は非球面となっている。対物レンズ６がＢＤ専用の対物レンズであるため、当該対物レンズ６を透過する光束はＨＤに良好に収束できず、ＢＤとＨＤとの基板厚みの違いによる球面収差が発生する。そのため、ＨＤ専用領域５２は、当該球面収差を低減する非球面形状となっている。一方、ＢＤ専用領域５３は、ＨＤ専用領域５２と同様な収差補正機能は必要ない。そのため、ＢＤ専用領域５３は、球面形状となっている。なお、ＢＤ専用領域５３を他の収差を補正するための非球面形状としてもよい。また、対物レンズ６としてＨＤ専用の対物レンズを使用する場合は、ＨＤ専用領域５２を球面形状としてもよい。 Further, the surface shape of the BD dedicated region (Blu-ray region) 53 of the light beam splitting element 5 is a spherical surface, and the surface shape of the HD dedicated region (HDDVD region) 52 is an aspherical surface. Since the objective lens 6 is an objective lens dedicated to BD, the light beam transmitted through the objective lens 6 cannot be converged well on HD, and spherical aberration occurs due to the difference in substrate thickness between BD and HD. Therefore, the HD dedicated area 52 has an aspheric shape that reduces the spherical aberration. On the other hand, the BD dedicated area 53 does not need the same aberration correction function as the HD dedicated area 52. Therefore, the BD exclusive area 53 has a spherical shape. Note that the BD-dedicated region 53 may have an aspherical shape for correcting other aberrations. When an objective lens dedicated for HD is used as the objective lens 6, the HD dedicated area 52 may be spherical.

また、実施例１では、対物レンズ６としてＢＤ専用の対物レンズを使用しているので、ＢＤ専用領域５３を平面形状とすることも可能である。しかし、ＢＤ専用領域５３を光軸に垂直な平面形状とすると、レーザ光源１への戻り光量が多くなってしまう。そのため、ＢＤ専用領域５３は、光軸に対して垂直でない平面、球面、非球面の何れかの形状であることが好ましい。しかし、ＢＤとＨＤとの互換において補正すべき収差量が大きく、光ピックアップ光学系１００の組立調整精度の点から、ＢＤ専用領域５３は、球面形状又は非球面形状であることが好ましい。 In the first embodiment, since an objective lens dedicated to BD is used as the objective lens 6, the BD dedicated area 53 can be formed in a planar shape. However, if the BD-dedicated region 53 has a planar shape perpendicular to the optical axis, the amount of light returning to the laser light source 1 increases. Therefore, it is preferable that the BD dedicated region 53 has any shape of a plane, a spherical surface, or an aspherical surface that is not perpendicular to the optical axis. However, the amount of aberration to be corrected is large in the compatibility between BD and HD, and from the viewpoint of assembly adjustment accuracy of the optical pickup optical system 100, the BD dedicated region 53 is preferably spherical or aspherical.

実施例１にかかる対物レンズ６の入射面（面Ｒ１）及び反射面（面Ｒ２）は、数式（１）と、図６及び図７に示すデータに基づいて規定される。また、光束分割素子５のＨＤ専用領域５２の面形状は、数式（１）と、図８に示すデータに基づいて規定される。また、図９において、領域分割位置は、光軸からの距離により表されている。光束分割素子５の入射面は、図９に示すように、５つの領域５１に分割されている。
なお、光束分割素子５の各領域５１の面形状は２種類に限られるものではない。例えば、各領域５１毎に、非球面係数、曲率などを変えることにより、各領域５１毎に異なる面形状を設定しても良い。また、光束分割素子５の入射面に設けられる領域数は５つに限られるものではない。各領域５１の面形状及び領域数を変化させることにより、光スポットの強度分布などを制御することが可能となる。 The incident surface (surface R1) and the reflective surface (surface R2) of the objective lens 6 according to the example 1 are defined based on the formula (1) and the data shown in FIGS. Further, the surface shape of the HD dedicated area 52 of the light beam splitting element 5 is defined based on the formula (1) and the data shown in FIG. In FIG. 9, the region division position is represented by a distance from the optical axis. The incident surface of the light beam splitting element 5 is divided into five regions 51 as shown in FIG.
In addition, the surface shape of each area | region 51 of the light beam splitting element 5 is not restricted to two types. For example, a different surface shape may be set for each region 51 by changing the aspheric coefficient, curvature, etc. for each region 51. Further, the number of regions provided on the incident surface of the light beam splitting element 5 is not limited to five. By changing the surface shape and the number of regions of each region 51, the intensity distribution of the light spot can be controlled.

図１０のグラフに、実施例１における光スポットの強度分布を示す。図１０（ａ）は、ＢＤ上における光スポットの強度分布を示す。図１０（ｂ）は、ＨＤ上における光スポットの強度分布を示す。図１０（ａ）より、ＢＤにおける光スポットの１／ｅ^２スポット径は０．３７３μｍであり、ＢＤにおけるサイドローブは１．９％であった。また、図１０（ｂ）より、ＨＤにおける光スポットの１／ｅ^２スポット径は０．５２５μｍであり、ＨＤにおけるサイドローブは１．３％であった。従って、ＢＤ、ＨＤともに使用上問題のない光スポットが得られた。よって、実施例１にかかる光ピックアップ光学系１００によりＢＤとＨＤとの互換が可能である。 The intensity distribution of the light spot in Example 1 is shown in the graph of FIG. FIG. 10A shows the intensity distribution of the light spot on the BD. FIG. 10B shows the intensity distribution of the light spot on the HD. From FIG. 10A, the 1 / e ² spot diameter of the light spot on the BD was 0.373 μm, and the side lobe on the BD was 1.9%. Further, from FIG. 10B, the 1 / e ² spot diameter of the light spot in HD was 0.525 μm, and the side lobe in HD was 1.3%. Therefore, a light spot with no problem in use was obtained for both BD and HD. Therefore, the optical pickup optical system 100 according to the first embodiment can be compatible with BD and HD.

[比較例１]
次に、比較例１について説明する。比較例１にかかる光ピックアップ光学系では、光束分割素子の構成のみが実施例１にかかる光ピックアップ光学系１００と異なる。そのため、同一の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
図１１の表に、比較例１にかかる対物レンズ光学系の設計結果を示す。また、図１２の表に、比較例１にかかる光ピックアップ光学系のレンズデータを示す。また、図１３の表に、対物レンズ６の面形状データを示す。また、図８の表に、比較例１にかかる光束分割素子の入射面の面形状データを示す。また、図９に、光束分割素子における領域分割位置を示す。 [Comparative Example 1]
Next, Comparative Example 1 will be described. The optical pickup optical system according to Comparative Example 1 differs from the optical pickup optical system 100 according to Example 1 only in the configuration of the light beam splitting element. For this reason, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The table of FIG. 11 shows the design result of the objective lens optical system according to Comparative Example 1. The table of FIG. 12 shows lens data of the optical pickup optical system according to Comparative Example 1. The table of FIG. 13 shows surface shape data of the objective lens 6. In addition, the table of FIG. 8 shows surface shape data of the incident surface of the light beam splitting element according to Comparative Example 1. FIG. 9 shows the region dividing position in the light beam dividing element.

図１１に示すように、比較例１にかかる対物レンズ光学系の結像倍率は０．００であり、実施例１と同様に、比較例１にかかる対物レンズ光学系に平行光の光束が入射する。また、入射光束径は、ＢＤ、ＨＤともに、３．０００であり、ＢＤ用の絞りのみを用いている。
また、光源波長（設計波長）を４０５ｎｍ、ＢＤのＮＡを０．８５、ＨＤのＮＡを０．６５として設計した。 As shown in FIG. 11, the imaging magnification of the objective lens optical system according to Comparative Example 1 is 0.00, and similarly to Example 1, a parallel light beam is incident on the objective lens optical system according to Comparative Example 1. To do. The incident light beam diameter is 3.000 for both BD and HD, and only the stop for BD is used.
The light source wavelength (design wavelength) was set to 405 nm, the BD NA was set to 0.85, and the HD NA was set to 0.65.

また、実施例１と同様に、比較例１においても、ＢＤに対する対物レンズ光学系の焦点距離と、ＨＤに対する対物レンズ光学系の焦点距離とは、略同じとなっている。 Similarly to Example 1, in Comparative Example 1, the focal length of the objective lens optical system for BD and the focal length of the objective lens optical system for HD are substantially the same.

また、実施例１と同様に、比較例１においても、ＢＤの基板厚さを０．１０ｍｍ、ＨＤの基板厚さを０．６ｍｍとして設計を行った。 Similarly to Example 1, in Comparative Example 1, the BD substrate thickness was designed to be 0.10 mm, and the HD substrate thickness was set to 0.6 mm.

また、図１２の表は、実施例１の図６の表に対応するものである。
比較例１にかかる光ピックアップ光学系では、実施例１と同様に、対物レンズ６として、ガラス素材より形成されたＢＤ専用の対物レンズを用いた。 The table in FIG. 12 corresponds to the table in FIG.
In the optical pickup optical system according to Comparative Example 1, as in Example 1, an objective lens dedicated to BD formed from a glass material was used as the objective lens 6.

また、図１２に示すように、比較例１にかかる光束分割素子の入射面は複数の領域に分割されており、光束分割素子の出射面は分割されていない平面（曲率半径が無限大の球面）となっている。 Further, as shown in FIG. 12, the incident surface of the light beam splitting element according to Comparative Example 1 is divided into a plurality of regions, and the exit surface of the light beam splitting element is not divided (a spherical surface with an infinite curvature radius). ).

また、比較例１にかかる光束分割素子のＢＤ専用領域（Ｂｌｕ−ｒａｙ領域）の面形状は平面（曲率半径が無限大の球面）であり、ＨＤ専用領域（ＨＤＤＶＤ領域）の面形状は非球面となっている。具体的には、比較例１にかかる光束分割素子のＨＤ専用領域は、ＢＤとＨＤとの基板厚みの違いによる球面収差を低減する非球面形状となっている。一方、ＢＤ専用領域は、ＨＤ専用領域と同様な収差補正機能は必要ない。そのため、比較例１にかかるＢＤ専用領域は、平面形状となっている。 Further, the surface shape of the BD dedicated region (Blu-ray region) of the light beam splitting element according to Comparative Example 1 is a plane (a spherical surface with an infinite curvature radius), and the surface shape of the HD dedicated region (HDDVD region) is an aspherical surface. It has become. Specifically, the HD-dedicated region of the light beam splitting element according to Comparative Example 1 has an aspheric shape that reduces spherical aberration due to the difference in substrate thickness between BD and HD. On the other hand, the BD dedicated area does not require the same aberration correction function as the HD dedicated area. Therefore, the BD exclusive area | region concerning the comparative example 1 becomes a planar shape.

対物レンズ６の入射面（面Ｒ１）及び反射面（面Ｒ２）は、数式（１）と、図１２及び図１３に示すデータに基づいて規定される。また、比較例１にかかる光束分割素子のＨＤ専門領域の面形状は、数式（１）と、図１４に示すデータに基づいて規定される。また、図１５において、領域分割位置は、光軸からの距離により表されている。そして、比較例１にかかる光束分割素子の入射面は、図１５に示すように、５つの領域に分割されている。 The incident surface (surface R1) and the reflective surface (surface R2) of the objective lens 6 are defined based on Equation (1) and the data shown in FIGS. Further, the surface shape of the HD specialized area of the light beam splitting element according to Comparative Example 1 is defined based on Formula (1) and data shown in FIG. In FIG. 15, the region division position is represented by the distance from the optical axis. And the incident surface of the light beam splitting element according to Comparative Example 1 is divided into five regions as shown in FIG.

図１６のグラフに、比較例１における光スポットの強度分布を示す。図１６（ａ）は、ＢＤ上における光スポットの強度分布を示す。図１６（ｂ）は、ＨＤ上における光スポットの強度分布を示す。図１６（ａ）より、ＢＤにおける光スポットの１／ｅ^２スポット径は０．３７３μｍであり、ＢＤにおけるサイドローブは２．０％であった。また、図１６（ｂ）より、ＨＤにおける光スポットの１／ｅ^２スポット径は０．５１１μｍであり、ＨＤにおけるサイドローブは１．０％であった。従って、ＢＤ、ＨＤともに使用上問題のない光スポットが得られた。 The graph of FIG. 16 shows the light spot intensity distribution in Comparative Example 1. FIG. 16A shows the intensity distribution of the light spot on the BD. FIG. 16B shows the intensity distribution of the light spot on the HD. From FIG. 16A, the 1 / e ² spot diameter of the light spot on the BD was 0.373 μm, and the side lobe on the BD was 2.0%. Further, from FIG. 16B, the 1 / e ² spot diameter of the light spot in HD was 0.511 μm, and the side lobe in HD was 1.0%. Therefore, a light spot with no problem in use was obtained for both BD and HD.

次に、実施例１にかかる光束分割素子５と、比較例１にかかる光束分割素子とで、レーザ光源１への戻り光量を比較する。光束分割素子５の入射面と反射面のそれぞれで比較を行った。図１７に、戻り光量の比較を行った光学系の構成を示す。図１７に示すように、戻り光量の比較を行った光学系では、通常の光ピックアップ光学系の構成要素である素子、例えば、回折格子やビームスプリッタ等は省略した。具体的には、戻り光量の比較を行った光学系は、レーザ光源１、コリメータレンズ３を備え、実施例１にかかる対物レンズ光学系１０、又は、比較例１にかかる対物レンズ光学系を搭載する。
図１８の表に、戻り光量の比較を行った光学系のレンズデータを示す。図１８の表において、面番号１、２、３、４、５、６、７、８は、それぞれ、レーザ発光点、レーザ発光点とレーザガラス窓との間（Ａｉｒ）、レーザガラス窓、レーザガラス窓とコリメータレンズ３の入射面（コリメータレンズＲ１面）との間（Ａｉｒ）、コリメータレンズ３の入射面、コリメータレンズ３の出射面（コリメータレンズＲ２面）、コリメータレンズ３と光束分割素子との間（Ａｉｒ）、光束分割素子の入射面（光束分割素子Ｒ１面）である。そして、図１８では、各面における面形状、曲率半径、面間距離、屈折率を示している。 Next, the amount of light returning to the laser light source 1 is compared between the light beam splitting element 5 according to the first embodiment and the light beam splitting element according to the first comparative example. A comparison was made between the incident surface and the reflecting surface of the beam splitter 5. FIG. 17 shows a configuration of an optical system in which the return light amount is compared. As shown in FIG. 17, in the optical system in which the return light amounts are compared, elements that are components of a normal optical pickup optical system, such as a diffraction grating and a beam splitter, are omitted. Specifically, the optical system that has compared the return light amount includes the laser light source 1 and the collimator lens 3, and includes the objective lens optical system 10 according to the first embodiment or the objective lens optical system according to the first comparative example. To do.
The table of FIG. 18 shows the lens data of the optical system for which the return light amount was compared. In the table of FIG. 18, the surface numbers 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, and 8 are the laser emission point, the interval between the laser emission point and the laser glass window (Air), the laser glass window, and the laser, respectively. Between the glass window and the incident surface (collimator lens R1 surface) of the collimator lens 3 (Air), the incident surface of the collimator lens 3, the exit surface of the collimator lens 3 (collimator lens R2 surface), the collimator lens 3 and the light beam splitting element Between (Air), the incident surface of the light beam splitting element (light beam splitting element R1 surface). FIG. 18 shows the surface shape, the radius of curvature, the inter-surface distance, and the refractive index of each surface.

図１８に示すように、戻り光量の比較を行った光学系のコリメータレンズ３の入射面は平面（曲率半径無限大の球面）であり、コリメータレンズ３の出射面は非球面である。図１９の表に、コリメータレンズ３の面形状データを示す。戻り光量の比較を行った光学系のコリメータレンズ３の出射面の面形状は、数式（１）と、図１９のデータによって規定される。 As shown in FIG. 18, the incident surface of the collimator lens 3 of the optical system for which the return light amount is compared is a flat surface (a spherical surface with an infinite curvature radius), and the output surface of the collimator lens 3 is an aspherical surface. The table of FIG. 19 shows surface shape data of the collimator lens 3. The surface shape of the exit surface of the collimator lens 3 of the optical system for which the return light amount is compared is defined by the equation (1) and the data of FIG.

本実施の形態では、戻り光量を、レーザチップの出射端面に入射する光量とする。また、レーザチップのサイズを０．２ｍｍとした。
曲率半径５０．００ｍｍにおいて、比較例１にかかる光束分割素子の入射面のＢＤ専用領域からの戻り光量を１００％とした場合、実施例１にかかる光束分割素子５の入射面のＢＤ専用領域５３からの戻り光量は３％となった。即ち、光束分割素子５のＢＤ専用領域５３の面形状を球面又は非球面とすることにより、戻り光量を低減することができる。 In the present embodiment, the return light amount is the light amount incident on the emission end face of the laser chip. The size of the laser chip was 0.2 mm.
At a curvature radius of 50.00 mm, when the amount of light returned from the BD dedicated region on the incident surface of the light beam splitting device according to Comparative Example 1 is 100%, the BD dedicated region 53 on the incident surface of the light beam splitting device 5 according to Example 1 is used. The amount of light returned from was 3%. That is, the amount of return light can be reduced by making the surface shape of the BD dedicated region 53 of the light beam splitting element 5 spherical or aspherical.

本実施の形態では、光束分割素子５と対物レンズ６とから構成される対物レンズ光学系１０を例示して説明したが、図２０に示すように、光束分割素子５の入射面に形成される複数の領域５１を、対物レンズ６の入射面の出射面一方或いは両方に設けて、光束分割素子５を省略してもよい。その場合にも、各領域５１の面形状を、光軸に平行ではない平面、球面、非球面の何れかの形状とすればよい。 In the present embodiment, the objective lens optical system 10 including the light beam splitting element 5 and the objective lens 6 has been described as an example. However, as shown in FIG. 20, it is formed on the incident surface of the light beam splitting element 5. A plurality of regions 51 may be provided on one or both of the entrance surface and the exit surface of the objective lens 6, and the light beam splitting element 5 may be omitted. Even in this case, the surface shape of each region 51 may be any one of a plane, a spherical surface, and an aspherical surface that is not parallel to the optical axis.

本発明の実施の形態にかかる光ピックアップ光学系の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical pick-up optical system concerning embodiment of this invention. 本発明にかかる光束分割素子の入射面側の正面図（図２（ａ））、対物レンズ光学系の断面図（図２（ｂ））である。FIG. 2 is a front view (FIG. 2A) on the incident surface side of the light beam splitting element according to the present invention, and a sectional view of an objective lens optical system (FIG. 2B). 従来の光ピックアップ光学系における戻り光を説明する図である。It is a figure explaining the return light in the conventional optical pick-up optical system. 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップ光学系における戻り光の低減を説明する図である。It is a figure explaining reduction of the return light in the optical pick-up optical system concerning an embodiment of the invention. 実施例１にかかる対物レンズ光学系の設計結果を示す表である。3 is a table showing design results of the objective lens optical system according to Example 1; 実施例１にかかる光ピックアップ光学系のレンズデータを示す表である。3 is a table showing lens data of the optical pickup optical system according to Example 1; 実施例１にかかる対物レンズの面形状データを示す表である。3 is a table showing surface shape data of the objective lens according to Example 1; 実施例１にかかる光束分割素子の入射面の面形状データを示す表である。3 is a table showing surface shape data of an incident surface of a light beam splitting device according to Example 1; 実施例１にかかる光束分割素子における領域分割位置を示す表である。3 is a table showing region division positions in the light beam dividing element according to Example 1; 実施例１におけるＢＤ上の光スポットの強度分布を示すグラフ（図１０（ａ））、実施例１におけるＨＤ上の光スポットの強度分布を示すグラフ（図１０（ｂ））である。FIG. 10 is a graph showing the intensity distribution of the light spot on the BD in Example 1 (FIG. 10A), and a graph showing the intensity distribution of the light spot on the HD in Example 1 (FIG. 10B). 比較例１にかかる対物レンズ光学系の設計結果を示す表である。10 is a table showing design results of an objective lens optical system according to Comparative Example 1. 比較例１にかかる光ピックアップ光学系のレンズデータを示す表である。6 is a table showing lens data of an optical pickup optical system according to Comparative Example 1. 比較例１に用いた対物レンズの面形状データを示す表である。6 is a table showing surface shape data of an objective lens used in Comparative Example 1; 比較例１にかかる光束分割素子の入射面の面形状データを示す表である。10 is a table showing surface shape data of an incident surface of a light beam splitting device according to Comparative Example 1; 比較例１にかかる光束分割素子における領域分割位置を示す表である。10 is a table showing region division positions in a light beam dividing element according to Comparative Example 1; 比較例１におけるＢＤ上の光スポットの強度分布を示すグラフ（図１６（ａ））、比較例１におけるＨＤ上の光スポットの強度分布を示すグラフ（図１６（ｂ））である。17 is a graph showing the intensity distribution of the light spot on the BD in Comparative Example 1 (FIG. 16A), and a graph showing the intensity distribution of the light spot on the HD in Comparative Example 1 (FIG. 16B). 戻り光量の比較を行った光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical system which compared the return light quantity. 戻り光量の比較を行った光学系のレンズデータを示す表である。It is a table | surface which shows the lens data of the optical system which compared the return light quantity. 戻り光量の比較を行った光学系に用いたコリメータレンズの面形状データを示す表である。It is a table | surface which shows the surface shape data of the collimator lens used for the optical system which compared the return light quantity. 光束分割素子と同様に複数の領域を入射面に形成した対物レンズを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the objective lens which formed the several area | region in the entrance plane like the light beam splitting element.

符号の説明Explanation of symbols

１レーザ光源
５光束分割素子
５１領域
５２ＨＤ専用領域（領域）
５３ＢＤ専用領域（領域）
６対物レンズ
１０対物レンズ光学系
１００ピックアップ光学系
２００光ディスク（光記録媒体） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser light source 5 Light beam splitting element 51 Area 52 HD exclusive area (area)
53 BD exclusive area (area)
6 Objective Lens 10 Objective Lens Optical System 100 Pickup Optical System 200 Optical Disc (Optical Recording Medium)

Claims

波長λの光束を厚さの異なる透明基板を有する複数種類の光記録媒体の情報記録面上に集光させる光学系において、対物レンズとともに用いられる光束分割素子であって、
前記光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、前記光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、
前記各領域は、前記光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状であって、且つ、透過する光束を、前記対物レンズを介して、対応する前記光記録媒体に集光可能な面形状を有する光束分割素子。 A light beam splitting element used together with an objective lens in an optical system for condensing a light beam of wavelength λ on information recording surfaces of a plurality of types of optical recording media having transparent substrates having different thicknesses,
At least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of the optical recording medium,
Each region has a surface shape other than a plane perpendicular to the optical axis of the optical system, and can transmit a transmitted light beam to the corresponding optical recording medium via the objective lens. A light beam splitting element having a surface shape.

前記対物レンズの入射側に設けられる請求項１に記載の光束分割素子。 The light beam splitting element according to claim 1, which is provided on an incident side of the objective lens.

前記対物レンズは、ＮＡの最も大きい光記録媒体の情報記録面に対して収差が補正されている請求項１又は２に記載の光束分割素子。 The light beam splitting element according to claim 1, wherein the objective lens has an aberration corrected with respect to an information recording surface of an optical recording medium having the largest NA.

前記波長λの光束は、青色レーザから出射される請求項１乃至３の何れか一項に記載の光束分割素子。 The light beam splitting element according to claim 1, wherein the light beam having the wavelength λ is emitted from a blue laser.

光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さの異なる透明基板を有する複数種類の光記録媒体の情報記録面上に集光させる対物レンズ光学系であって、
前記光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、前記光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、
前記各領域は、前記対物レンズ光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状であって、且つ、透過する光束を、前記対物レンズを介して、対応する前記光記録媒体に集光可能な面形状を有する対物レンズ光学系。 An objective lens optical system that has a light beam splitting element and an objective lens, and focuses light beams of wavelength λ on information recording surfaces of a plurality of types of optical recording media having transparent substrates having different thicknesses,
At least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of the optical recording medium,
Each region has a surface shape other than a plane perpendicular to the optical axis of the objective lens optical system, and condenses the transmitted light beam on the corresponding optical recording medium via the objective lens. Objective lens optical system having a possible surface shape.

前記光束分割素子は、前記対物レンズの入射側に設けられる請求項５に記載の対物レンズ光学系。 The objective lens optical system according to claim 5, wherein the light beam splitting element is provided on an incident side of the objective lens.

前記対物レンズは、ＮＡの最も大きい光記録媒体の情報記録面に対して収差が補正されている請求項５又は６に記載の対物レンズ光学系。 The objective lens optical system according to claim 5, wherein the objective lens has an aberration corrected with respect to an information recording surface of an optical recording medium having the largest NA.

前記波長λの光束は、青色レーザから出射される請求項５乃至７の何れか一項に記載の対物レンズ光学系。 The objective lens optical system according to claim 5, wherein the light flux having the wavelength λ is emitted from a blue laser.

光束分割素子及び対物レンズを有し、波長λの光束を厚さの異なる透明基板を有する複数種類の光記録媒体の情報記録面上に集光させる光ピックアップ光学系であって、
前記光束分割素子の入射面と出射面の少なくとも一方は、前記光記録媒体の種類毎に、複数の領域に分割され、
前記各領域は、前記光ピックアップ光学系の光軸に対して垂直な平面以外の面形状であって、且つ、透過する光束を、前記対物レンズを介して、対応する前記光記録媒体に集光可能な面形状を有する光ピックアップ光学系。 An optical pickup optical system having a light beam splitting element and an objective lens, and condensing a light beam having a wavelength λ on information recording surfaces of a plurality of types of optical recording media having transparent substrates having different thicknesses,
At least one of the entrance surface and the exit surface of the light beam splitting element is divided into a plurality of regions for each type of the optical recording medium,
Each region has a surface shape other than a plane perpendicular to the optical axis of the optical pickup optical system, and condenses the transmitted light beam on the corresponding optical recording medium via the objective lens. An optical pickup optical system having a possible surface shape.

前記光束分割素子は、前記対物レンズの入射側に設けられる請求項９に記載の光ピックアップ光学系。 The optical pickup optical system according to claim 9, wherein the light beam splitting element is provided on an incident side of the objective lens.

前記対物レンズは、ＮＡの最も大きい光記録媒体の情報記録面に対して収差が補正されている請求項９又は１９に記載の光ピックアップ光学系。 The optical pickup optical system according to claim 9 or 19, wherein the objective lens has an aberration corrected with respect to an information recording surface of an optical recording medium having the largest NA.

前記波長λの光束は、青色レーザから出射される請求項９乃至１１の何れか一項に記載の光ピックアップ光学系。 The optical pickup optical system according to claim 9, wherein the light flux having the wavelength λ is emitted from a blue laser.