【手続補正書】
【提出日】平成16年9月28日(2004.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λの光束を出す光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体に結像させるための光学系と、前記光情報記録媒体への結像を行なう際のフォーカシング機構と、前記光情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器と、を有する光ピックアップ装置に用いられる光学系において、
前記光学系は、対物レンズと、前記光源からの光束の広がり角を変換するプラスチックカップリングレンズと、から構成され、前記光源からの光束が前記光情報記録媒体に結像する際に前記対物レンズと前記カップリングレンズとを通過し、前記光情報記録媒体からの反射光を光検出器で検知する際にその反射光が前記カップリングレンズを通過せずに前記対物レンズを通過する構成であり、
前記カップリングレンズの少なくとも一面に輪帯状の回折構造が形成され、
前記カップリングレンズは全体として正の屈折力を有することを特徴とする光ピックアップ装置用光学系。
【請求項２】
前記回折構造は光源からの光束が長波長側にシフトした時にアンダーの球面収差を発生させることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項３】
前記回折構造は正のパワーを持つことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項４】
前記光ピックアップ装置の温度変化時においても、前記カップリングレンズ単体での結像倍率がほぼ一定であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項５】
前記光ピックアップ装置の３０℃温度上昇時に、前記対物レンズを前記フォーカシング機構で最良結像位置が光情報記録媒体記録面と一致するように移動するときの駆動量δＬが対物レンズの焦点距離をｆとした場合に、
０．０００１ ＜ ｜δＬ／ｆ｜ ＜  ０．００２
であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項６】
前記カップリングレンズに形成される輪帯状の回折構造は、利用回折次数をｎで表すと、有効径内の回折ピッチの最小値ｐｍｉｎが、
１０λ＜ｐｍｉｎ／ｎ＜６０λ
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項７】
前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ、結像倍率をｍ、前記対物レンズの焦点距離をｆとして、次の式をそれぞれ満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
２．０＜ｆ＜５．０
０．４５≦ＮＡ≦０．６５
−１／３ ＜ ｍ≦０
６００ｎｍ＜λ＜８００ｎｍ
【請求項８】
前記カップリングレンズは、一方の面に前記輪帯状の回折構造が設けられ、もう一方の面に前記光源からの光束を複数の光束に分割する格子状の回折構造が形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項９】
前記カップリングレンズは、前記格子状の回折構造が形成される面が略平面であることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項１０】
前記対物レンズがプラスチックで形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置用光学系。
【請求項１１】
波長λの光束を出す光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体に結像させるための光学系と、前記光情報記録媒体への結像を行なう際のフォーカシング機構と、前記光情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器と、を有する光ピックアップ装置の前記光学系を対物レンズとともに構成するプラスチックカップリングレンズであって、
前記カップリングレンズは、前記光源からの光束の広がり角を変換する正の屈折力を有するとともに、前記光情報記録媒体からの反射光を前記光検出器で検知する際には光路外にあり、
前記カップリングレンズの少なくとも一面に輪帯状の回折構造が形成されることを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項１２】
前記回折構造は光源からの光束が長波長側にシフトした時にアンダーの球面収差を発生させることを特徴とする請求項１１に記載のカップリングレンズ。
【請求項１３】
前記回折構造は正のパワーを持つことを特徴とする請求項１１に記載のカップリングレンズ。
【請求項１４】
前記光ピックアップ装置の温度変化時においても、前記カップリングレンズ単体での結像倍率がほぼ一定であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載のカップリングレンズ。
【請求項１５】
前記光ピックアップ装置の３０℃温度上昇時に、前記対物レンズを前記フォーカシング機構で最良結像位置が光情報記録媒体記録面と一致するように移動するときの駆動量δＬが対物レンズの焦点距離をｆとした場合に、
０．０００１ ＜ ｜δＬ／ｆ｜ ＜  ０．００２
であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載のカップリングレンズ。
【請求項１６】
前記カップリングレンズに形成される輪帯状の回折構造は、利用回折次数をｎで表すと、有効径内の回折ピッチの最小値ｐｍｉｎが、
１０λ＜ｐｍｉｎ／ｎ＜６０λ
であることを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載のカップリングレンズ。
【請求項１７】
前記対物レンズと前記カップリングレンズは、前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ、結像倍率をｍ、前記対物レンズの焦点距離をｆとして、
２．０＜ｆ＜５．０
０．４５≦ＮＡ≦０．６５
−１／３ ＜ ｍ≦０
を満足する光学系に使用されることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載のカップリングレンズ。
【請求項１８】
前記カップリングレンズは、一方の面に前記輪帯状の回折構造が設けられ、もう一方の面に前記光源からの光束を複数の光束に分割する格子状の回折構造が形成されることを特徴とする請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載のカップリングレンズ。
【請求項１９】
前記カップリングレンズは、前記格子状の回折構造が形成される面が略平面であることを特徴とする請求項１８に記載のカップリングレンズ。
【請求項２０】
波長λの光束を出す光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体に結像させるための光学系と、前記光情報記録媒体への結像を行なう際のフォーカシング機構と、前記光情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器と、を有する光情報記録・再生装置において、
前記光学系は、対物レンズと前記光源からの光束の広がり角を変換する正の屈折力を有するプラスチックカップリングレンズとから構成され、
前記光源からの光束が前記光情報記録媒体に結像する際に前記対物レンズと前記カップリングレンズとを通過し、前記光情報記録媒体からの反射光を光検出器で検知する際にその反射光が前記カップリングレンズを通過せずに前記対物レンズを通過する構成であり、
前記カップリングレンズの少なくとも一面に輪帯状の回折構造が形成されることを特徴とする光情報記録・再生装置。
【請求項２１】
前記回折構造は光源からの光束が長波長側にシフトした時にアンダーの球面収差を発生させることを特徴とする請求項２０に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２２】
前記回折構造は正のパワーを持つことを特徴とする請求項２０に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２３】
前記光情報記録・再生装置の温度変化時においても、前記カップリングレンズ単体での結像倍率がほぼ一定であることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか１項に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２４】
前記光情報記録・再生装置の３０℃温度上昇時に、前記対物レンズを前記フォーカシング機構で最良結像位置が光情報記録媒体記録面と一致するように移動するときの駆動量δＬが前記対物レンズの焦点距離をｆとした場合に、
０．０００１ ＜ ｜δＬ／ｆ｜ ＜  ０．００２
であることを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２５】
前記カップリングレンズに形成される輪帯状の回折構造は、利用回折次数をｎで表すと、有効径内の回折ピッチの最小値ｐｍｉｎが
１０λ＜ｐｍｉｎ／ｎ＜６０λ
であることを特徴とする請求項２０乃至２４のいずれか１項に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２６】
前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ、結像倍率をｍ、前記対物レンズの焦点距離をｆとして、次の式をそれぞれ満足することを特徴とする請求項２０乃至２５のいずれか１項に記載の光情報記録・再生装置。
２．０＜ｆ＜５．０
０．４５≦ＮＡ≦０．６５
−１／３ ＜ ｍ≦０
【請求項２７】
前記カップリングレンズは、一方の面に前記輪帯状の回折構造が設けられ、もう一方の面に前記光源からの光束を複数の光束に分割する格子状の回折構造が形成されることを特徴とする請求項２０乃至２６のいずれか１項に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２８】
前記カップリングレンズは、前記格子状の回折構造が形成される面が略平面であることを特徴とする請求項２７に記載の光情報記録・再生装置。
【請求項２９】
前記対物レンズは、プラスチックで形成されていることを特徴とする請求項２０乃至２８のいずれか１項に記載の光情報記録・再生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
即ち、本発明による光ピックアップ装置用光学系は、波長λの光束を出す光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体に結像させるための光学系と、前記光情報記録媒体への結像を行なう際のフォーカシング機構と、前記光情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器と、を有する光ピックアップ装置に用いられる光学系において、前記光学系は、対物レンズと、前記光源からの光束の広がり角を変換するプラスチックカップリングレンズと、から構成され、前記光源からの光束が前記光情報記録媒体に結像する際に前記対物レンズと前記カップリングレンズとを通過し、前記光情報記録媒体からの反射光を光検出器で検知する際にその反射光が前記カップリングレンズを通過せずに前記対物レンズを通過する構成であり、前記カップリングレンズの少なくとも一面に輪帯状の回折構造が形成され、前記カップリングレンズは全体として正の屈折力を有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この光ピックアップ装置用光学系によれば、行きの光学系で光源からの光が通過し帰りの光学系では反射光が通過しないようにプラスチックカップリングレンズを配置し、例えば、前記カップリングレンズの回折構造は長波長の光が入射した時にアンダーの球面収差を発生させることで、または、前記回折構造は正のパワーを持つことで、光が長波長側にシフトしたときにカップリングレンズに設けた回折構造でアンダーの球面収差を発生させるので、行きの光学系で温度変化時の色収差を補正することができ、対物レンズの光情報記録媒体に対する移動量を少なくすることができる。このため、行きの光学系での結像倍率が殆ど変化せず、対物レンズ出射側の開口数も変化しないので、光情報記録媒体面上で所望の良好なスポット径を得ることができる。また、帰りの光学系における本来の像点と光検出器位置とのズレ量を温度変化時にも抑制できる。これにより、光検出器における機械的な結像点と光学的な決像点の乖離が大きくならず、良好な結像状態で記録または再生を行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、本発明によるカップリングレンズは、波長λの光束を出す光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体に結像させるための光学系と、前記光情報記録媒体への結像を行なう際のフォーカシング機構と、前記光情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器と、を有する光ピックアップ装置の前記光学系を対物レンズとともに構成するプラスチックカップリングレンズであって、前記カップリングレンズは、前記光源からの光束の広がり角を変換する正の屈折力を有するとともに、前記光情報記録媒体からの反射光を前記光検出器で検知する際には光路外にあり、前記カップリングレンズの少なくとも一面に輪帯状の回折構造が形成されることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このカップリングレンズによれば、上述の光ピックアップ装置用光学系で、例えば、前記カップリングレンズの回折構造は長波長の光が入射した時にアンダーの球面収差を発生させることで、または、前記回折構造は正のパワーを持つことで、光が長波長側にシフトしたときにカップリングレンズに設けた回折構造でアンダーの球面収差を発生させるので、行きの光学系で温度変化時の色収差を補正することができ、対物レンズの光情報記録媒体に対する移動量を少なくすることができる。このため、行きの光学系での結像倍率が殆ど変化せず、対物レンズ出射側の開口数も変化しないので、光情報記録媒体面上で所望の良好なスポット径を得ることができる。また、帰りの光学系における本来の像点と光検出器位置とのズレ量を温度変化時にも抑制できる。これにより、光検出器における機械的な結像点と光学的な決像点の乖離が大きくならず、良好な結像状態で記録または再生を行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明による光情報記録・再生装置は、波長λの光束を出す光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体に結像させるための光学系と、前記光情報記録媒体への結像を行なう際のフォーカシング機構と、前記光情報記録媒体からの反射光を検知する光検出器と、を有する光情報記録・再生装置において、 前記光学系は、対物レンズと前記光源からの光束の広がり角を変換する正の屈折力を有するプラスチックカップリングレンズとから構成され、 前記光源からの光束が前記光情報記録媒体に結像する際に前記対物レンズと前記カップリングレンズとを通過し、前記光情報記録媒体からの反射光を光検出器で検知する際にその反射光が前記カップリングレンズを通過せずに前記対物レンズを通過する構成であり、 前記カップリングレンズの少なくとも一面に輪帯状の回折構造が形成されることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
この光情報記録・再生装置によれば、行きの光学系で光源からの光が通過し帰りの光学系では反射光が通過しないようにプラスチックカップリングレンズを配置し、例えば、前記カップリングレンズの回折構造は長波長の光が入射した時にアンダーの球面収差を発生させることで、または、前記回折構造は正のパワーを持つことで、光が長波長側にシフトしたときにカップリングレンズに設けた回折構造でアンダーの球面収差を発生させるので、行きの光学系で温度変化時の色収差を補正することができ、対物レンズの光情報記録媒体に対する移動量を少なくすることができる。このため、行きの光学系での結像倍率が殆ど変化せず、対物レンズ出射側の開口数も変化しないので、光情報記録媒体面上で所望の良好なスポット径を得ることができる。また、帰りの光学系における本来の像点と光検出器位置とのズレ量を温度変化時にも抑制できる。これにより、光検出器における機械的な結像点と光学的な決像点の乖離が大きくならず、良好な結像状態で記録または再生を行うことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また、カップリングレンズ材料であるプラスチックの屈折率の温度依存性が、δｎ／δＴ＝−０．０００１２（／℃）であり、また、光源波長の発振波長の温度依存性が、δλ／δＴ＝−０．２（ｎｍ／℃）であり、温度上昇時に、光源波長が長波長側にシフトし、カップリングレンズの屈折率が低下するが、カップリングレンズの回折面でアンダーの球面収差を発生させる。このため、対物レンズの駆動量δＬが式（１）の範囲内になり、温度変化しても、結像倍率に変化が少ない。