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JP2003114380A - Objective lens for optical head and optical head using the same - Google Patents

Objective lens for optical head and optical head using the same

Info

Publication number
JP2003114380A
JP2003114380A JP2001306987A JP2001306987A JP2003114380A JP 2003114380 A JP2003114380 A JP 2003114380A JP 2001306987 A JP2001306987 A JP 2001306987A JP 2001306987 A JP2001306987 A JP 2001306987A JP 2003114380 A JP2003114380 A JP 2003114380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
lens
optical
optical head
aberration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001306987A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Maruyama
晃一 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Pentax Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pentax Corp filed Critical Pentax Corp
Priority to JP2001306987A priority Critical patent/JP2003114380A/en
Publication of JP2003114380A publication Critical patent/JP2003114380A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Lenses (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 NA0.70以上の用途に用いられる対物レ
ンズであり、単レンズでありながら、偏心コマ収差を良
好に補正することが可能な光ヘッド用対物レンズを提供
することを課題とする。 【解決手段】 対物レンズ20は、入射光束を収束させ
ることにより光ディスク10の透明な保護層11を介し
て記録面12上にスポットを形成するNA0.70以上
の単レンズである。対物レンズ20は、第1面、第2面
の両面が非球面の単レンズであり、第1面21と第2面
22とに面間に偏心がない場合には軸上で互いにキャン
セルし合う5次の球面収差を付加し、光軸に対して垂直
な方向へのレンズ面の偏心により発生する3次の偏心コ
マ収差による波面収差の劣化を、5次の偏心コマ収差で
補償するよう設定されている。
(57) [Object] To provide an objective lens for an optical head, which is an objective lens used for applications of NA of 0.70 or more and is capable of satisfactorily correcting eccentric coma aberration while being a single lens. As an issue. An objective lens (20) is a single lens having a NA of 0.70 or more that forms a spot on a recording surface (12) via a transparent protective layer (11) of an optical disc (10) by converging an incident light beam. The objective lens 20 is a single lens in which both the first surface and the second surface are aspherical, and cancels each other on the axis when the first surface 21 and the second surface 22 have no eccentricity between the surfaces. A fifth-order eccentric coma is set to compensate for the deterioration of the wavefront aberration due to the third-order eccentric coma caused by the eccentricity of the lens surface in the direction perpendicular to the optical axis by adding a fifth-order spherical aberration. Have been.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光ディスク等の
光記録媒体に対して情報を記録し、再生する光ヘッドに
用いられる対物レンズに関し、特に、情報記録密度の大
きな光記録媒体に適用されるNA(開口数)が0.7以上
の対物レンズに関する。また、この発明は、このような
対物レンズを用いた光ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an objective lens used in an optical head for recording and reproducing information on an optical recording medium such as an optical disk, and particularly applied to an optical recording medium having a high information recording density. It relates to an objective lens having an NA (numerical aperture) of 0.7 or more. The present invention also relates to an optical head using such an objective lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の対物レンズのNAは、対象とな
る光記憶媒体の記録密度に応じて設定される。光ディス
クとしてCD(コンパクトディスク)を用いる光ヘッドの
対物レンズのNAは0.45程度、これより記録密度の
大きいDVD(デジタルバーサタイルディスク)を用いる
光ヘッドの対物レンズのNAは0.60程度である。
2. Description of the Related Art The NA of an objective lens of this type is set according to the recording density of a target optical storage medium. The NA of the objective lens of an optical head using a CD (compact disc) as an optical disc is about 0.45, and the NA of the objective lens of an optical head using a DVD (digital versatile disc) having a higher recording density is about 0.60. .

【0003】CDやDVD用の対物レンズには、一般に
両面非球面単レンズが用いられる。対物レンズは、入射
光束を回折限界のスポットとして収束させるため、球面
収差を十分に補正する必要がある。また、組立誤差のマ
ージンを確保するため、軸外コマ収差も補正されている
必要がある。このため、従来の両面非球面単レンズであ
る対物レンズは、所定の設計基準状態(一般的には対物
レンズに平行光が入射する状態)で球面収差が補正さ
れ、かつ、正弦条件を満足するように設計されている。
A double-sided aspherical single lens is generally used as an objective lens for CDs and DVDs. Since the objective lens converges the incident light flux as a diffraction-limited spot, it is necessary to sufficiently correct spherical aberration. In addition, off-axis coma aberration also needs to be corrected in order to secure a margin of assembly error. Therefore, the objective lens, which is a conventional double-sided aspherical single lens, has spherical aberration corrected in a predetermined design reference state (generally, a state in which parallel light is incident on the objective lens) and satisfies the sine condition. Is designed to be.

【0004】一方、光ヘッド用の対物レンズは一般に金
型を用いて成形されているが、製造上、型の移動時のク
リアランスを確保するため、形成される対物レンズの第
1面(光源側)と第2面(光ディスク側)との間に0.001mm
〜0.004mmの偏心(光軸に垂直な方向への面の相対的なず
れ)が発生する。従来のCD用、DVD用の対物レンズ
では、NAが低いために高次収差の発生が少なく、焦点
距離、作動距離(レンズ最終面とディスク保護層の表面
との間隔)等の自由度が大きいため、上記の偏心による
コマ収差を面形状のバランスにより補正することが可能
である。
On the other hand, an objective lens for an optical head is generally molded by using a mold. However, in manufacturing, the first surface of the objective lens (on the light source side) is formed in order to secure a clearance when the mold moves. ) And the second surface (optical disk side) between 0.001mm
An eccentricity of ~ 0.004 mm (relative displacement of the surface in the direction perpendicular to the optical axis) occurs. In conventional objective lenses for CDs and DVDs, the NA is low, so high-order aberrations are less likely to occur, and the degree of freedom such as the focal length and working distance (the distance between the final lens surface and the surface of the disc protective layer) is large. Therefore, it is possible to correct the coma aberration due to the eccentricity by the balance of the surface shape.

【0005】これに対して近時、記録密度をDVDより
高めた光ディスクが提案されており、このような光ディ
スクに対応するためには対物レンズのNAは0.70以
上必要となる。しかしながら、レンズ径を大きくせずに
NAを高めるために焦点距離を短くし、かつ、所定の作
動距離を確保しようとすると、面形状に対する設計の自
由度が少なくなり、偏心コマ収差を補正することができ
なくなる。NA0.70以上の対物レンズでは、0.004m
mの面の偏心により発生する収差は許容範囲を大きく上
回り、対物レンズとして使用することができなくなる。
On the other hand, recently, an optical disc having a higher recording density than that of a DVD has been proposed, and in order to cope with such an optical disc, the NA of the objective lens needs to be 0.70 or more. However, if the focal length is shortened in order to increase the NA without increasing the lens diameter and a predetermined working distance is secured, the degree of freedom in designing the surface shape is reduced, and decentering coma aberration is corrected. Can not be. 0.004m for objectives with NA 0.70 or higher
The aberration generated by the decentering of the surface of m greatly exceeds the allowable range and cannot be used as an objective lens.

【0006】そこで、特開平11−190818号公報
には、2枚構成とすることにより、偏心コマ収差、球面
収差を低く抑えつつ高NAを確保した対物レンズが開示
されている。
Therefore, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-190818 discloses an objective lens having a high NA while suppressing decentering coma aberration and spherical aberration by forming a double lens.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、対物レ
ンズを2枚構成とすると、重量、容積が単レンズの場合
より大きくなるため、従来の単レンズ用に設計されたフ
ァインアクチュエータ(対物レンズを光軸方向へ駆動し
てフォーカシングするための機構)を流用することがで
きない。また、2枚のレンズを軸合わせして枠に固定し
なければならないので、組立工程数、部品点数が多くな
る。さらに、上記の公報に記載された対物レンズの作動
距離(レンズ最終面とディスク保護層の表面との間隔)は
3.5〜50μmとなり、同じ焦点距離を有する単体の
対物レンズと比較して極めて小さくなるといった問題が
ある。
However, if two objective lenses are used, the weight and volume are larger than in the case of a single lens. Therefore, a fine actuator designed for a conventional single lens (the objective lens is an optical axis) is used. Mechanism for driving in the direction for focusing) cannot be used. In addition, since two lenses must be axially aligned and fixed to the frame, the number of assembling steps and the number of parts are increased. Further, the working distance (distance between the final lens surface and the surface of the disc protective layer) of the objective lens described in the above publication is 3.5 to 50 μm, which is extremely higher than that of a single objective lens having the same focal length. There is a problem of becoming smaller.

【0008】この発明は、上述した従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、NA0.70以上の用途に
用いられる対物レンズであり、単レンズでありながら、
偏心コマ収差を良好に補正することが可能な光ヘッド用
対物レンズを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is an objective lens used for NA 0.70 or more, and is a single lens,
An object of the present invention is to provide an objective lens for an optical head, which can satisfactorily correct decentering coma.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる光ヘッ
ド用対物レンズは、上記の目的を達成させるため、入射
光束を収束させることにより光記録媒体の透明な保護層
を介して記録面上にスポットを形成する構成において、
NA0.70以上の両面非球面の単レンズであって、入
射側となる第1面と光記録媒体側となる第2面の両面
に、面間に偏心がない場合には軸上で互いにキャンセル
し合う高次の球面収差を付加し、光軸に対して垂直な方
向へのレンズ面の偏心により発生する低次の偏心コマ収
差による波面収差の劣化を、高次の偏心コマ収差で補償
するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, an objective lens for an optical head according to the present invention converges an incident light beam to form a recording layer on a recording surface via a transparent protective layer of an optical recording medium. In the formation of spots,
A double-sided aspherical single lens with an NA of 0.70 or more, which cancels each other axially when there is no eccentricity between the first surface on the incident side and the second surface on the optical recording medium side. By compensating for higher-order spherical aberrations, the deterioration of the wavefront aberration due to the lower-order decentering coma aberration caused by the decentering of the lens surface in the direction perpendicular to the optical axis is compensated by the higher-order decentering coma aberration. It is characterized by doing so.

【0010】この発明の対物レンズのような両面非球面
単レンズの設計の自由度は、第1面の近軸曲率半径r
1、第2面の近軸曲率半径r2、厚さd、屈折率n、第1
面の非球面形状ASP1、第2面の非球面形状ASP2の6つ
である。
The degree of freedom in designing a double-sided aspherical single lens such as the objective lens of the present invention is determined by the paraxial radius of curvature r of the first surface.
1, paraxial radius of curvature r2 of second surface, thickness d, refractive index n, first
There are six aspherical surface shapes ASP1 and a second surface aspherical shape ASP2.

【0011】このうち、仕様により求められる焦点距離
fを実現するために1つの自由度が使われる。例えば、
ここでは第2面の近軸曲率半径r2が焦点距離を決める
ためにある値に設定されるものとする。また、屈折率n
は材料の種類により決まるため、自由に変更できず、厚
さdはレンズの周辺部の厚さと作動距離とを確保できる
条件の中で変更可能な幅が小さい。したがって、変更が
容易な自由度は、両面の非球面形状APS1,APS2と、第1
面の近軸曲率半径r1の3つとなる。
Of these, one degree of freedom is used to realize the focal length f required by the specifications. For example,
Here, it is assumed that the paraxial radius of curvature r2 of the second surface is set to a certain value for determining the focal length. Also, the refractive index n
Since it is determined by the type of material, it cannot be freely changed, and the thickness d can be changed within a range in which the thickness of the peripheral portion of the lens and the working distance can be secured. Therefore, the degree of freedom that can be easily changed is aspherical shapes APS1 and APS2 on both sides, and
There are three paraxial curvature radii r1 of the surface.

【0012】これらの3つの自由度では、球面収差、コ
マ収差、偏心コマ収差を全て0にすることはできない。
すなわち、非球面形状のいずれか一方で高次まで含む球
面収差を補正でき、もう一方の非球面形状で高次を含む
コマ収差の補正ができる。しかし、残る第1面の近軸曲
率半径r1の設定では、第1面と第2面のパワー配分の
自由度で偏心コマ収差の発生量を変化させることはでき
るが、3次の偏心コマ収差と高次の偏心コマ収差とを同
時に小さくすることができない。
With these three degrees of freedom, spherical aberration, coma, and decentering coma cannot all be made zero.
That is, it is possible to correct spherical aberration including a high order in one of the aspherical shapes and correct coma aberration including a high order in the other aspherical shape. However, if the paraxial radius of curvature r1 of the remaining first surface is set, the amount of eccentric coma aberration generated can be changed by the degree of freedom in power distribution between the first surface and the second surface, but the third-order eccentric coma aberration can be changed. And high-order decentering coma cannot be reduced at the same time.

【0013】そこで、この発明の対物レンズは、高次の
偏心コマ収差と低次の偏心コマ収差とをバランスさせる
ことにより、レンズ面に偏心が生じた際の波面収差の劣
化を防ぐように設計されている。両レンズ面に付加され
た高次の球面収差は、面間に偏心がない場合には互いに
キャンセルされるため、波面収差に影響を与えない。レ
ンズ面が偏心すると、両レンズ面のずれにより高次の球
面収差がキャンセルされず、高次の偏心コマ収差を発生
させる。そして、球面収差を付加したことにより偏心時
に発生する高次の偏心コマ収差と、偏心により本来的に
生じる低次の偏心コマ収差とを打ち消し合わせることに
より、偏心による波面収差の劣化を小さく抑えることが
できる。
Therefore, the objective lens of the present invention is designed to prevent the deterioration of the wavefront aberration when decentering occurs on the lens surface by balancing the high-order decentering coma aberration and the low-order decentering coma aberration. Has been done. The high-order spherical aberrations added to both lens surfaces cancel each other out when there is no decentering between the surfaces, and therefore do not affect the wavefront aberration. When the lens surfaces are decentered, high-order spherical aberration is not canceled due to the displacement of both lens surfaces, and high-order decentered coma aberration is generated. Then, by adding spherical aberration, high-order eccentric coma aberration generated at the time of eccentricity and low-order eccentric coma aberration originally generated by eccentricity are canceled out, so that deterioration of wavefront aberration due to eccentricity can be suppressed to a small level. You can

【0014】なお、対物レンズの第1面、第2面には面
間の偏心がない場合には軸上でキャンセルし合う5次の
球面収差を付加し、これにより、レンズ面の偏心により
発生する3次の偏心コマ収差による波面収差の劣化を、
上記の球面収差の導入により発生する5次の偏心コマ収
差による波面収差によって打ち消すことが望ましい。
If there is no decentering between the first and second surfaces of the objective lens, fifth-order spherical aberrations canceling each other on the axis are added, which causes decentering of the lens surface. The deterioration of the wavefront aberration due to the third-order decentering coma aberration
It is desirable to cancel by the wavefront aberration due to the fifth-order decentering coma aberration generated by the introduction of the spherical aberration.

【0015】以下、このような設計について具体的に説
明する。単レンズである対物レンズの第1面と第2面と
が光軸に対して垂直にΔhだけ偏心した際に発生する収
差は、その表面の形状に依存する。ここでは、簡単のた
め光軸を通り、レンズ面の偏心の方向と一致する平面内
の収差について考える。
Hereinafter, such a design will be specifically described. The aberration generated when the first surface and the second surface of the objective lens, which is a single lens, are decentered by Δh perpendicularly to the optical axis depends on the shape of the surface. Here, for the sake of simplicity, consider an aberration in a plane which passes through the optical axis and coincides with the direction of decentering of the lens surface.

【0016】回転対称な非球面である第1面の形状を、
光軸からの距離hの点の光軸方向のサグ量で定義する関
数をg(h)とすると、g(h)をhで微分したg'(h)が
面の傾きになる。面の偏心前後の位置の光軸方向のズレ
量は偏心量Δhに対してg'(h)Δhとなり、高さhの
点に入射する光線の光路長はこのズレ量g'(h)Δhの
分だけ変化する。
The shape of the first surface which is a rotationally symmetric aspherical surface is
Letting g (h) be a function defined by the amount of sag in the optical axis direction at a point at a distance h from the optical axis, g ′ (h) obtained by differentiating g (h) by h is the surface inclination. The amount of deviation in the optical axis direction before and after the eccentricity of the surface is g ′ (h) Δh with respect to the amount of eccentricity Δh, and the optical path length of the ray incident on the point of height h is this deviation amount g ′ (h) Δh. Changes by the amount of.

【0017】一般に、屈折率n、厚さt(面に垂直な方
向に向かった厚さ)の平行平面板に入射角度θで入射す
る光線が受ける光路長付加は t(−cosθ+√(n2−sin2θ)) で与えられる。光ヘッド用対物レンズの場合は、一般に
第1面に入射する光線はほぼ光軸に対して平行であるた
め、第1面に対する入射角度をθとすると、tanθ=g'
(h)の関係がある。
In general, the addition of the optical path length received by a ray incident on a plane parallel plate having a refractive index n and a thickness t (thickness in the direction perpendicular to the surface) at an incident angle θ is t (−cos θ + √ (n 2 −sin 2 θ)). In the case of an objective lens for an optical head, in general, a light ray incident on the first surface is substantially parallel to the optical axis, so that if the incident angle on the first surface is θ, then tan θ = g ′
There is a relationship of (h).

【0018】これらをまとめると、対物レンズの第1面
に光軸からの距離hで入射する光線に対するレンズ面の
偏心による波面収差の付加は、以下の式(A)で表され
る。 Δhg'(h)(−1+√(n2+(n2−1)((g'(h))2)))/(1+(g'(h))2) …(A) ただし、上の式(A)には、波面収差の近軸の1次成分が
含まれるが、これは波面の偏心収差ではないので差し引
く必要がある。差し引き分は、g(h)の二階微分した関
数の光軸上の値(近軸曲率)をcとしてh(n−1)cと
なる。このため、レンズ面の偏心により発生する実際の
波面収差は、以下の式(B)の通りとなる。 Δhg'(h)(−1+√(n2+(n2−1)((g'(h))2)))/(1+(g'(h))2)− h(n−1)c) …(B)
In summary, the addition of the wavefront aberration due to the decentering of the lens surface with respect to the ray incident on the first surface of the objective lens at the distance h from the optical axis is expressed by the following expression (A). Δhg '(h) (-1 + √ (n 2 + (n 2 -1) ((g' (h)) 2 ))) / (1+ (g '(h)) 2 ) ... (A) Equation (A) includes a paraxial first-order component of the wavefront aberration, but this is not decentering aberration of the wavefront, so it must be subtracted. The deduction is h (n-1) c, where c is the value on the optical axis (paraxial curvature) of the function obtained by performing the second-order differentiation of g (h). Therefore, the actual wavefront aberration caused by the eccentricity of the lens surface is given by the following expression (B). Δhg ′ (h) (− 1 + √ (n 2 + (n 2 −1) ((g ′ (h)) 2 ))) / (1+ (g ′ (h)) 2 ) − h (n−1) c)… (B)

【0019】波面収差の単位をλとする場合は波長で割
ればよい。レンズ面の偏心1mmにより発生する波面収
差の感度Swとすると、Swは、以下の式(C)の通りと
なる。 Sw=g'(h)(−1+√(n2+(n2−1)((g'(h))2)))/(1+(g'(h))2) −h(n−1)c) …(C) 微分値g'(h)を簡単のためXとすると、上の式(C)は
以下の式(D)の通りとなり、偏心Δhにより発生する波
面収差ΔOPDは式(E)の通りとなる。 Sw=X/(1+X2)×(-1+√(n2+(n2−1)X2))−h(n−1)c…(D) ΔOPD=Sw(h) ×Δh …(E) 式(E)は、例えば、レンズ面に1μmの偏心が生じた場
合、光軸からのある高さhにおけるSwの値が1であれ
ば、その高さhで入射した光束に対して1μmの波面収
差が発生することを意味している。
When the unit of wavefront aberration is λ, it may be divided by the wavelength. Assuming that the sensitivity Sw of the wavefront aberration generated by the eccentricity of the lens surface is 1 mm, Sw is given by the following expression (C). Sw = g '(h) ( - 1 + √ (n 2 + (n 2 -1) ((g' (h)) 2))) / (1+ (g '(h)) 2) -h (n- 1) c) (C) When the differential value g ′ (h) is set to X for simplicity, the above equation (C) is given by the following equation (D), and the wavefront aberration ΔOPD generated by the eccentricity Δh is given by It will be as shown in (E). Sw = X / (1 + X 2 ) × (−1 + √ (n 2 + (n 2 −1) X 2 )) − h (n−1) c ... (D) ΔOPD = Sw (h) × Δh. E) Formula (E) is, for example, when decentering of 1 μm occurs on the lens surface, if the value of Sw at a certain height h from the optical axis is 1, the light flux incident at that height h This means that a wavefront aberration of 1 μm occurs.

【0020】この発明の光ヘッド用対物レンズは、上記
の感度Swが第1面の最大有効光束半径hmaxとして0
<h≦hmaxの範囲内で正の極大値を持つと共に、0<h
≦hma xの全範囲で下記の条件(1)を満たすことを特徴と
する。 −0.10 < Sw < 0.10 …(1)
The objective lens for an optical head according to the present invention is as described above.
Sw is the maximum effective luminous flux radius h of the first surfacemaxAs 0
<H ≦ hmaxHas a positive maximum in the range of 0, and 0 <h
≤hma xThe following condition (1) is satisfied in the entire range of
To do. -0.10 <Sw <0.10 (1)

【0021】球面収差を補正すると共に正弦条件を満た
す従来の設計方法で高NAのレンズを設計すると、感度S
wは中心から周辺に向けて3次関数的に大きくなる。こ
れに比較すると、この発明のように感度Swが正の極大
値を持つ場合には、0<h≦hmaxの範囲の中間領域では
曲率がきつくなり、それより周辺では曲率が緩くなる。
When a high NA lens is designed by a conventional design method that corrects spherical aberration and satisfies the sine condition, the sensitivity S
w increases as a cubic function from the center toward the periphery. In comparison with this, when the sensitivity Sw has a positive maximum value as in the present invention, the curvature becomes tight in the intermediate region in the range of 0 <h ≦ h max , and becomes gentler in the peripheral region.

【0022】条件(1)の上限を越えると、偏心コマ収差
の感度が大きくなり、製造時の偏心に対する許容誤差範
囲が小さくなるため、製造の歩留まりが悪くなる。ま
た、条件(1)の下限を下回ると、高次の軸外コマ収差が
大きくなり、イメージサークルが狭められ、トラッキン
グの際に対物レンズのみを移動させる方式では、十分な
トラッキングの移動幅を確保することが困難になる。
When the value exceeds the upper limit of the condition (1), the sensitivity of decentering coma aberration increases, and the allowable error range for decentering at the time of manufacturing decreases, so that the manufacturing yield decreases. When the value goes below the lower limit of the condition (1), high-order off-axis coma aberration becomes large, the image circle becomes narrow, and a method of moving only the objective lens at the time of tracking ensures a sufficient tracking movement range. Difficult to do.

【0023】さらに、以下の条件(2)を満たすことが望
ましい。 −0.01 < Sw < 0.05 …(2) 条件(2)の上限を満たす場合には、偏心に対する波面収
差発生の感度が低くなるため、製造時の偏心に対する許
容誤差範囲が大きくなり、製造が容易になる。また、下
限を満たすことにより、軸外コマ収差をさらに小さく
し、イメージサークルを広くすることができる。
Further, it is desirable to satisfy the following condition (2). -0.01 <Sw <0.05 (2) When the upper limit of the condition (2) is satisfied, the sensitivity of the wavefront aberration generation to the eccentricity decreases, so that the allowable error range for the eccentricity at the time of manufacturing becomes large and the manufacturing becomes easy. Become. By satisfying the lower limit, it is possible to further reduce the off-axis coma aberration and widen the image circle.

【0024】一方、この発明にかかる光ヘッドは、レー
ザー光を発する光源部と、光源部からのレーザー光を光
記録媒体の透明な保護層を介して記録面上にスポットを
形成する上記の対物レンズとを備えることを特徴とす
る。
On the other hand, the optical head according to the present invention comprises a light source section for emitting a laser beam and the above objective for forming a spot on the recording surface of the laser beam from the light source section through the transparent protective layer of the optical recording medium. And a lens.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる光ヘッド
用対物レンズ、およびこれを備える光ヘッドの実施形態
を説明する。最初に、図1に基づいて実施形態の光ヘッ
ドの構成について説明する。実施形態の光ヘッドは、D
VD等よりも高密度の光ディスクに対して用いられるも
のであり、対物レンズのNAは0.70以上、使用する
レーザー光は波長405nmの青色光である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an objective lens for an optical head according to the present invention and an optical head including the objective lens will be described below. First, the configuration of the optical head of the embodiment will be described with reference to FIG. The optical head of the embodiment is D
It is used for an optical disc having a higher density than VD, the NA of the objective lens is 0.70 or more, and the laser light used is blue light having a wavelength of 405 nm.

【0026】実施形態の光ヘッドは、図1に示されるよ
うに、レーザー光を発する半導体レーザー1と、この半
導体レーザーから発する発散光をほぼ平行光にするコリ
メートレンズ2と、レーザー光を光ディスク10の透明
な保護層11を介して記録面12上に収束させる対物レ
ンズ20と、光ディスク10からの戻り光を分離するビ
ームスプリッター3と、分離された戻り光を集光させる
コンデンサレンズ4と、集光された戻り光を受光して各
種の信号を出力する受光素子5とを備えている。半導体
レーザー1とコリメートレンズ2とは、レーザー光を発
する光源部を構成している。
As shown in FIG. 1, the optical head of the embodiment has a semiconductor laser 1 for emitting a laser beam, a collimating lens 2 for making a divergent light emitted from the semiconductor laser a substantially parallel beam, and an optical disk 10 for the laser beam. Objective lens 20 that converges on the recording surface 12 via the transparent protective layer 11, a beam splitter 3 that separates the return light from the optical disk 10, a condenser lens 4 that collects the separated return light, and a condenser lens 4. It is provided with a light receiving element 5 that receives the returned light that has been emitted and outputs various signals. The semiconductor laser 1 and the collimator lens 2 form a light source unit that emits laser light.

【0027】対物レンズ20は、トラッキング、フォー
カシングのために対物レンズアクチュエータ6に搭載さ
れている。この対物レンズ20は、NA0.70以上
で、入射側となる第1面21、光ディスク10側となる
第2面22の両面が非球面の単レンズであり、第1面2
1と第2面22の両面に、面間に偏心がない場合には軸
上で互いにキャンセルし合う高次の球面収差を付加し、
光軸に対して垂直な方向へのレンズ面の偏心により発生
する低次の偏心コマ収差による波面収差の劣化を、高次
の偏心コマ収差で補正するように設定されている。上記
のように設定すれば、第1面21と第2面22とが光軸
に対して垂直な方向に偏心した場合にも、波面収差の劣
化を防ぐことができる。
The objective lens 20 is mounted on the objective lens actuator 6 for tracking and focusing. The objective lens 20 is a single lens having an NA of 0.70 or more, and a first surface 21 on the incident side and a second surface 22 on the optical disk 10 side, both of which are aspherical surfaces.
If there is no eccentricity between the surfaces, a high-order spherical aberration that cancels each other on the axis is added to both the first and second surfaces 22,
The deterioration of the wavefront aberration due to the low-order decentering coma aberration caused by the decentering of the lens surface in the direction perpendicular to the optical axis is set to be corrected by the high-order decentering coma aberration. With the above setting, even if the first surface 21 and the second surface 22 are decentered in the direction perpendicular to the optical axis, the deterioration of the wavefront aberration can be prevented.

【0028】上記のような偏心コマ収差の補正状態を得
るため、実施形態の対物レンズ20は、偏心した際に発
生する波面収差の感度Swが、第1面の最大有効光束半
径h maxとして0<h≦hmaxの範囲内で極大値を持つと
共に、0<h≦hmaxの全範囲で下記の条件(1)、 −0.10 < Sw < 0.10 …(1) を満たし、さらに、上記の条件(2)をも満たすよう設計
されている。 −0.01 < Sw < 0.05 …(2) 感度Swは、 Sw=X/(1+X2)×(−1+√(n2+(n2−1)X2))−h(n−
1)c と定義される。ここで、Xは、第1面21の光軸からの
距離hでの光軸方向のサグ量を関数g(h)を距離hで微
分した関数、cはXをhで微分した関数の光軸上での
値、nは対物レンズの屈折率である。
The correction state of the decentering coma aberration as described above is obtained.
Therefore, the objective lens 20 of the embodiment emits light when decentered.
The sensitivity Sw of the resulting wavefront aberration is the maximum effective luminous flux half of the first surface.
Diameter h maxAs 0 <h ≤ hmaxIf we have a maximum in the range of
Both 0 <h ≦ hmaxThe following conditions (1) in the entire range of -0.10 <Sw <0.10 (1) Is designed so that it also satisfies the above condition (2)
Has been done. -0.01 <Sw <0.05 (2) The sensitivity Sw is Sw = X / (1 + X2) × (−1 + √ (n2+ (N2-1) X2)) − H (n−
1) c Is defined as Here, X is from the optical axis of the first surface 21.
The sag amount in the optical axis direction at the distance h is calculated by the function g (h) at the distance h.
The divided function, c is the function of X differentiated by h on the optical axis
The value n is the refractive index of the objective lens.

【0029】次に、上述した実施形態に基づく具体的な
実施例を3例提示する。いずれも保護層の厚さが0.1
mmの光ディスク10に適用される光ヘッド用の対物レ
ンズである。
Next, three concrete examples based on the above-described embodiment will be presented. In both cases, the thickness of the protective layer is 0.1.
This is an objective lens for an optical head that is applied to an optical disc 10 of mm.

【0030】[0030]

【実施例1】図2は、実施例1にかかる対物レンズ20
と光ディスク10の保護層11とを示すレンズ図であ
る。実施例1の対物レンズの具体的な数値構成は表1に
示される。表中、fは焦点距離、NAは開口数、rは面
の曲率半径(単位:mm)、dは面間の光軸上の距離(単
位:mm)、nは使用波長405nmにおける屈折率で
ある。面番号1、2がそれぞれ対物レンズ20の第1面
21、第2面22、面番号3,4が光ディスク10の保
護層11の両面を示している。
Example 1 FIG. 2 is an objective lens 20 according to Example 1.
FIG. 3 is a lens diagram showing a protective layer 11 of the optical disc 10. Table 1 shows specific numerical configurations of the objective lens of Example 1. In the table, f is the focal length, NA is the numerical aperture, r is the radius of curvature of the surface (unit: mm), d is the distance between the surfaces on the optical axis (unit: mm), and n is the refractive index at the working wavelength of 405 nm. is there. Surface numbers 1 and 2 indicate the first surface 21 and the second surface 22 of the objective lens 20, respectively, and surface numbers 3 and 4 indicate both surfaces of the protective layer 11 of the optical disk 10.

【0031】第1面21、第2面22は、共に光軸回り
の回転対称な非球面である。非球面の形状は、光軸から
の距離がhとなる非球面上の座標点の非球面の光軸上で
の接平面からの距離(サグ量)をg(h)、非球面の光軸上
での曲率(1/r)をC、円錐係数をK、4次、6次、8
次、10次、12次の非球面係数をA4,A6,A8,A10,A12
して、以下の式で表される。これらの係数は表2に示さ
れる。g(h)=Ch2/(1+√(1-(1+K)C2h2))+A4h4+A6h6+A8h8
+A10h10+A12h12
Both the first surface 21 and the second surface 22 are rotationally symmetric aspherical surfaces around the optical axis. The shape of the aspherical surface is g (h), which is the distance (sag amount) from the tangent plane on the optical axis of the aspherical surface of the aspherical point whose distance from the optical axis is h to the optical axis of the aspherical surface. C is the curvature (1 / r) above, K is the conic coefficient, 4th, 6th, 8
The following tenth and twelfth aspherical coefficients are represented by the following equations, where A 4 , A 6 , A 8 , A 10 and A 12 are used. These coefficients are shown in Table 2. g (h) = Ch 2 / (1 + √ (1- (1 + K) C 2 h 2 )) + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8
+ A 10 h 10 + A 12 h 12

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】[0033]

【表2】 [Table 2]

【0034】図3は、実施例1の対物レンズ20の基準
状態(対物レンズの第1面と第2面との間に偏心がない
状態)での球面収差SA、および正弦条件違反量(以下、
図中では単に正弦条件と示す)SCを示す。グラフの横
軸は収差の発生量を示し(単位:mm)、縦軸は開口数N
Aを示す。
FIG. 3 shows the spherical aberration SA in the reference state of the objective lens 20 of Example 1 (the state in which there is no eccentricity between the first surface and the second surface of the objective lens), and the sine condition violation amount (hereinafter ,
In the figure, SC is shown simply as the sine condition. The horizontal axis of the graph shows the amount of aberration (unit: mm), and the vertical axis shows the numerical aperture N.
A is shown.

【0035】また、図4は、実施例1の対物レンズの波
面収差を示し、(A)は基準状態、(B)は第1面21と
第2面22とが相対的に0.001mm偏心した場合を示して
いる。波面収差のグラフでは、縦軸は収差の発生量(単
位:波長)、横軸は光軸からの距離を示す。なお、0.001
mm偏心した場合の波面収差は、rms値で0.016λで
あり、光記録用の対物レンズとして十分使用できる程度
に抑えられている。
FIG. 4 shows the wavefront aberration of the objective lens of Example 1, where (A) is the reference state and (B) the first surface 21 and the second surface 22 are relatively decentered by 0.001 mm. The case is shown. In the graph of wavefront aberration, the vertical axis represents the amount of aberration generation (unit: wavelength), and the horizontal axis represents the distance from the optical axis. 0.001
The wavefront aberration when decentered by mm is 0.016λ in rms value, which is suppressed to a level that can be sufficiently used as an objective lens for optical recording.

【0036】[0036]

【実施例2】図5は、実施例1にかかる対物レンズ20
と光ディスク10の保護層11とを示すレンズ図であ
る。実施例2の対物レンズの基本的な数値構成を表3
に、非球面に関する係数を表4に示す。
Second Embodiment FIG. 5 is an objective lens 20 according to the first embodiment.
FIG. 3 is a lens diagram showing a protective layer 11 of the optical disc 10. Table 3 shows the basic numerical configuration of the objective lens of Example 2.
Table 4 shows the coefficients relating to the aspherical surface.

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】[0038]

【表4】 [Table 4]

【0039】図6は、実施例2の対物レンズ20の基準
状態での球面収差SA、および正弦条件違反量SCを示
す。また、図7は、実施例2の対物レンズ20の波面収
差を示し、(A)は基準状態、(B)は第1面21と第2
面22とが相対的に0.001mm偏心した場合を示してい
る。0.001mm偏心した場合の波面収差は、rms値で0.0
26λであり、光記録用の対物レンズとして十分使用で
きる程度に抑えられている。
FIG. 6 shows the spherical aberration SA and the sine condition violation amount SC in the reference state of the objective lens 20 of the second embodiment. 7A and 7B show the wavefront aberration of the objective lens 20 of Example 2, where FIG. 7A is the reference state, and FIG. 7B is the first surface 21 and the second surface.
The case where the surface 22 is relatively eccentric by 0.001 mm is shown. The wavefront aberration when decentered by 0.001 mm is 0.0 in rms value.
It is 26λ, which is suppressed to such an extent that it can be sufficiently used as an objective lens for optical recording.

【0040】[0040]

【実施例3】図8は、実施例3にかかる対物レンズ20
と光ディスク10の保護層11とを示すレンズ図であ
る。実施例3の対物レンズの基本的な数値構成を表5
に、非球面に関する係数を表6に示す。
Third Embodiment FIG. 8 is an objective lens 20 according to a third embodiment.
FIG. 3 is a lens diagram showing a protective layer 11 of the optical disc 10. Table 5 shows the basic numerical configuration of the objective lens of Example 3.
Table 6 shows the coefficients relating to the aspherical surface.

【0041】[0041]

【表5】 [Table 5]

【0042】[0042]

【表6】 [Table 6]

【0043】図9は、実施例3の対物レンズ20の基準
状態での球面収差SA、および正弦条件違反量SCを示
す。また、図10は、実施例3の対物レンズ20の波面
収差を示し、(A)は基準状態、(B)は第1面21と第
2面22とが相対的に0.001mm偏心した場合を示してい
る。0.001mm偏心した場合の波面収差は、rms値で0.0
23λであり、光記録用の対物レンズとして十分使用で
きる程度に抑えられている。
FIG. 9 shows the spherical aberration SA and the sine condition violation amount SC in the reference state of the objective lens 20 of Example 3. 10A and 10B show the wavefront aberration of the objective lens 20 of Example 3, where FIG. 10A shows the reference state and FIG. 10B shows the case where the first surface 21 and the second surface 22 are relatively decentered by 0.001 mm. Shows. The wavefront aberration when decentered by 0.001 mm is 0.0 in rms value.
It is 23λ, which is suppressed to such an extent that it can be sufficiently used as an objective lens for optical recording.

【0044】次に、前述の条件(1)、(2)に示されてい
るレンズ面の偏心により発生する波面収差の感度Swが
各実施例で各距離hについてどのような値を持つかを以
下の表7により説明する。なお、表の瞳座標は、対物レ
ンズ瞳の最外周の光軸からの距離をhmax、光線が通る
実際の光軸からの距離をhとしたときに、h/hmax
より求められる比率であり、表7は、各瞳座標を通る光
線に対する感度を示している。
Next, what value the sensitivity Sw of the wavefront aberration generated by the eccentricity of the lens surface shown in the above conditions (1) and (2) has for each distance h in each embodiment will be described. This will be explained with reference to Table 7 below. The pupil coordinates in the table are ratios obtained by h / h max , where h max is the distance from the outermost optical axis of the objective lens pupil and h is the distance from the actual optical axis through which the light ray passes. Yes, Table 7 shows the sensitivity to light rays passing through each pupil coordinate.

【0045】[0045]

【表7】 瞳座標 実施例1 実施例2 実施例3 1.00 -0.0017 0.0032 -0.0054 0.90 0.0248 0.0396 0.0210 0.80 0.0268 0.0420 0.0236 0.70 0.0209 0.0328 0.0186 0.60 0.0139 0.0219 0.0125 0.50 0.0082 0.0129 0.0075 0.40 0.0042 0.0066 0.0039 0.30 0.0018 0.0028 0.0016 0.20 0.0005 0.0008 0.0005 0.10 0.0001 0.0001 0.0001 0.00 0.0000 0.0000 0.0000[Table 7] Pupil coordinates Example 1 Example 2 Example 3 1.00 -0.0017 0.0032 -0.0054 0.90 0.0248 0.0396 0.0210 0.80 0.0268 0.0420 0.0236 0.70 0.0209 0.0328 0.0186 0.60 0.0139 0.0219 0.0125 0.50 0.0082 0.0129 0.0075 0.40 0.0042 0.0066 0.0039 0.30 0.0018 0.0028 0.0016 0.20 0.0005 0.0008 0.0005 0.10 0.0001 0.0001 0.0001 0.00 0.0000 0.0000 0.0000

【0046】表7に示すように、各実施例とも、全ての
距離について条件(1)、およびより厳しい条件(2)を満
たしており、対物レンズのレンズ面に相対的な偏心が生
じた場合にも、波面収差の発生量を低く抑えることがで
きる。また、図11は、表7の数値をグラフ化した図で
あり、このグラフから、各実施例とも感度Swの値が瞳
座標0.8の位置で正の極大値を有していることがわか
る。
As shown in Table 7, in each of the examples, the condition (1) and the stricter condition (2) are satisfied for all distances, and when relative eccentricity occurs on the lens surface of the objective lens. Also, the amount of wavefront aberration generated can be suppressed to a low level. FIG. 11 is a graph of the numerical values in Table 7. From this graph, it can be seen that the sensitivity Sw has a positive maximum value at the position of the pupil coordinate 0.8 in each of the examples. Recognize.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、レンズ面の偏心により生じる低次の偏心コマ収差
を、高次の偏心コマ収差と打ち消し合わせることによ
り、単レンズでありながら偏心による波面収差の発生を
小さく抑えることができる。このため、製造時の偏心に
対する許容誤差範囲を大きくすることができ、製造の歩
留まりを向上させることができる。また、従来の2枚構
成の対物レンズと比較するとレンズの重量、容積を削減
し、ファインアクチュエータの負担を軽減すると共に、
十分な作動距離を確保することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the low-order eccentric coma aberration caused by the eccentricity of the lens surface is canceled out by the high-order eccentric coma aberration, so that the single lens causes the eccentricity. Generation of wavefront aberration can be suppressed to a small level. Therefore, the allowable error range for the eccentricity at the time of manufacturing can be increased, and the manufacturing yield can be improved. In addition, the weight and volume of the lens are reduced, and the load on the fine actuator is reduced, as compared with the conventional two-element objective lens.
It becomes possible to secure a sufficient working distance.

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

【図1】 実施形態にかかる光ヘッドの構成を概念的に
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually showing the structure of an optical head according to an embodiment.

【図2】 実施例1にかかる対物レンズと光ディスクの
保護層とを示すレンズ図である。
FIG. 2 is a lens diagram showing an objective lens according to Example 1 and a protective layer of an optical disc.

【図3】 実施例1にかかる対物レンズの基準状態にお
ける球面収差、正弦条件を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing spherical aberration and sine conditions in the reference state of the objective lens according to the example 1.

【図4】 実施例1の対物レンズの波面収差を示すグラ
フであり、 (A)は基準状態、(B)はレンズ面に0.001mm
の偏心が生じた場合の収差を示す。
4A and 4B are graphs showing wavefront aberration of the objective lens of Example 1, where FIG. 4A is a reference state and FIG. 4B is 0.001 mm on the lens surface.
The aberrations when the eccentricity occurs are shown.

【図5】 実施例2にかかる対物レンズと光ディスクの
保護層とを示すレンズ図である。
FIG. 5 is a lens diagram showing an objective lens according to a second example and a protective layer of an optical disc.

【図6】 実施例2にかかる対物レンズの基準状態にお
ける球面収差、正弦条件を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing spherical aberration and sine conditions in the reference state of the objective lens according to the example 2;

【図7】 実施例2の対物レンズの波面収差を示すグラ
フであり、 (A)は基準状態、(B)はレンズ面に0.001mm
の偏心が生じた場合の収差を示す。
7A and 7B are graphs showing the wavefront aberration of the objective lens of Example 2, where FIG. 7A is a reference state and FIG. 7B is 0.001 mm on the lens surface.
The aberrations when the eccentricity occurs are shown.

【図8】 実施例3にかかる対物レンズと光ディスクの
保護層とを示すレンズ図である。
FIG. 8 is a lens diagram showing an objective lens according to a third example and a protective layer of an optical disc.

【図9】 実施例3にかかる対物レンズの基準状態にお
ける球面収差、正弦条件を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing spherical aberration and sine conditions in the reference state of the objective lens according to the example 3;

【図10】 実施例3の対物レンズの波面収差を示すグ
ラフであり、 (A)は基準状態、(B)はレンズ面に0.001
mmの偏心が生じた場合の収差を示す。
10A and 10B are graphs showing wavefront aberration of the objective lens of Example 3, where (A) is a reference state and (B) is 0.001 on the lens surface.
Aberrations when decentering of mm occurs.

【図11】 各実施例の対物レンズの偏心に対する感度
の変化を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing a change in sensitivity with respect to decentering of the objective lens of each example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザー 2 コリメートレンズ 3 ビームスプリッター 6 コリメートレンズアクチュエータ 7 対物レンズアクチュエータ 10 光ディスク 11 保護層 12 記録面 20 対物レンズ 21 第1面 22 第2面 1 Semiconductor laser 2 Collimating lens 3 beam splitter 6 Collimating lens actuator 7 Objective lens actuator 10 optical disc 11 Protective layer 12 Recording surface 20 Objective lens 21 First side 22 Second side

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA13 LA01 PA01 PA17 PB01 QA02 QA06 QA07 QA12 QA14 QA32 QA34 RA05 RA12 RA13 RA42 5D119 AA22 BA01 BB01 BB04 EC04 EC05 JA09 JA43 JB02 JB03 5D789 AA22 BA01 BB01 BB04 EC04 EC05 JA09 JA43 JB02 JB03   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2H087 KA13 LA01 PA01 PA17 PB01                       QA02 QA06 QA07 QA12 QA14                       QA32 QA34 RA05 RA12 RA13                       RA42                 5D119 AA22 BA01 BB01 BB04 EC04                       EC05 JA09 JA43 JB02 JB03                 5D789 AA22 BA01 BB01 BB04 EC04                       EC05 JA09 JA43 JB02 JB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光束を収束させることにより光記録
媒体の透明な保護層を介して記録面上にスポットを形成
する光ヘッド用対物レンズにおいて、 NA0.70以上の両面非球面の単レンズであって、入射側と
なる第1面と前記光記録媒体側となる第2面の両面に、
面間に偏心がない場合には軸上で互いにキャンセルし合
う高次の球面収差を付加し、光軸に対して垂直な方向へ
のレンズ面の偏心により発生する低次の偏心コマ収差に
よる波面収差の劣化を、高次の偏心コマ収差で補償する
ようにしたことを特徴とする光ヘッド用対物レンズ。
1. An objective lens for an optical head, which forms a spot on a recording surface through a transparent protective layer of an optical recording medium by converging an incident light beam, wherein a single lens having a double-sided aspherical surface of NA 0.70 or more is used. Then, on both sides of the first surface on the incident side and the second surface on the optical recording medium side,
If there is no eccentricity between the surfaces, a high-order spherical aberration that cancels each other on the axis is added, and a wavefront due to a low-order eccentric coma aberration generated by the eccentricity of the lens surface in the direction perpendicular to the optical axis. An objective lens for an optical head, characterized in that deterioration of aberration is compensated by high-order decentering coma aberration.
【請求項2】 前記レンズ面に付加される高次の球面収
差は、5次の球面収差であることを特徴とする請求項1
に記載の光ヘッド用対物レンズ。
2. The high-order spherical aberration added to the lens surface is a fifth-order spherical aberration.
The objective lens for an optical head as described in 1.
【請求項3】 前記第1面の光軸からの距離hでの光軸
方向のサグ量を表す関数g(h)を距離hで微分した関数
をXと表記し、Xをhで微分した関数の光軸上での値を
c、対物レンズの屈折率をnとして、 Sw=X/(1+X2)×(−1+√(n2+(n2−1)X2))−h(n−
1)c を定義したとき、前記Swは、前記第1面の最大有効光
束半径hmaxとして0<h≦hmaxの範囲内で正の極大値
を持つと共に、0<h≦hmaxの全範囲で下記の条件
(1)、 −0.10 < Sw < 0.10 …(1) を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の光
ヘッド用対物レンズ。
3. A function obtained by differentiating a function g (h) representing the sag amount in the optical axis direction at a distance h from the optical axis of the first surface by the distance h is expressed as X, and X is differentiated by h. Let c be the value of the function on the optical axis and n be the refractive index of the objective lens. Sw = X / (1 + X 2 ) × (−1 + √ (n 2 + (n 2 −1) X 2 )) − h ( n−
1) When c is defined, the Sw has a positive maximum value in the range of 0 <h ≦ h max as the maximum effective luminous flux radius h max of the first surface, and the total of 0 <h ≦ h max . The following conditions in the range
(1), -0.10 <Sw <0.10 ... (1) The objective lens for an optical head according to claim 1 or 2, characterized in that:
【請求項4】 前記Swが、さらに以下の条件(2)、 −0.01 < Sw < 0.05 …(2) を満たすことを特徴とする請求項3に記載の光ヘッド用
対物レンズ。
4. The objective lens for an optical head according to claim 3, wherein the Sw further satisfies the following condition (2): −0.01 <Sw <0.05 (2).
【請求項5】 入射光束を収束させることにより光記録
媒体の透明な保護層を介して記録面上にスポットを形成
する光ヘッド用対物レンズにおいて、 入射側となる第1面と前記光記録媒体側となる第2面の
両面が非球面であるNA0.70以上の単レンズであって、前
記第1面の光軸からの距離hでの光軸方向のサグ量を表
す関数g(h)を距離hで微分した関数をXと表記し、X
をhで微分した関数の光軸上での値をc、対物レンズの
屈折率をnとして、 Sw=X/(1+X2)×(−1+√(n2+(n2−1)X2))−h(n−
1)c を定義したとき、前記Swは、前記第1面の最大有効光
束半径hmaxとして0<h≦hmaxの範囲内で極大値を持
つと共に、0<h≦hmaxの全範囲で下記の条件(1)、 −0.10 < Sw < 0.10 …(1) を満たすことを特徴とする光ヘッド用対物レンズ。
5. In an objective lens for an optical head, which forms a spot on a recording surface through a transparent protective layer of an optical recording medium by converging an incident light beam, the first surface on the incident side and the optical recording medium. A single lens having an NA of 0.70 or more, in which both surfaces of the second surface which is the side are aspherical surfaces, and a function g (h) representing a sag amount in the optical axis direction at a distance h from the optical axis of the first surface. The function obtained by differentiating with respect to the distance h is expressed as X, and X
Let c be the value on the optical axis of the function obtained by differentiating with respect to h and n be the refractive index of the objective lens. Sw = X / (1 + X 2 ) × (−1 + √ (n 2 + (n 2 −1) X 2 )) − H (n−
1) When c is defined, Sw has a maximum value within the range of 0 <h ≦ h max as the maximum effective luminous flux radius h max of the first surface, and within the entire range of 0 <h ≦ h max. An objective lens for an optical head, which satisfies the following condition (1), -0.10 <Sw <0.10 (1).
【請求項6】 前記Swが、さらに以下の条件(2)、 −0.01 < Sw < 0.05 …(2) を満たすことを特徴とする請求項5に記載の光ヘッド用
対物レンズ。
6. The objective lens for an optical head according to claim 5, wherein the Sw further satisfies the following condition (2), −0.01 <Sw <0.05 (2).
【請求項7】 レーザー光を発する光源部と、該光源部
からのレーザー光を光記録媒体の透明な保護層を介して
記録面上にスポットを形成する請求項1〜6のいずれか
に記載の対物レンズとを備えることを特徴とする光ヘッ
ド。
7. The light source section which emits a laser beam, and the laser beam from the light source section forms a spot on a recording surface through a transparent protective layer of an optical recording medium. And an objective lens for the optical head.
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