JP2000268392A - 光情報記録媒体の記録／再生用光ピックアップ装置、対物レンズおよび記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長の異なる２つの光源を持つ記録および／
または再生装置において、２つの光源からの光束を、透
明基板の厚さが異なる光ディスクに対して、１つの集光
光学系で透明基板を介して情報記録面に集光させる光ピ
ックアップ装置において、光源の波長シフトの影響を受
けないものを得ようとする。 【解決手段】 集光レンズの１つの光学面を複数の輪帯
に分割し、透明基板の厚さが異なる光ディスクに対し、
異なる輪帯の光束を集光させると共に、少なくとも１つ
の光学面上に回折輪帯レンズを設け、波長の相違によっ
て屈折面において生じる色収差と回折輪帯レンズによっ
て生じる色収差とを相殺させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出射した
光束を集光光学系で情報記録面に集光させ、光情報記録
媒体上に情報を記録又は情報記録面上の情報を再生する
光情報記録媒体の記録および／または再生方法、光ピッ
クアップ装置、これらに用いられる集光光学系、対物レ
ンズ、及び光情報記録媒体の記録および／または再生装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、短波長赤色半導体レーザの実用化
に伴い、従来の光情報記録媒体（光ディスクともいう）
であるＣＤ（コンパクトディスク）と同程度の大きさで
大容量化させた高密度の光情報記録媒体であるＤＶＤ
（デジタルビデオディスク、あるいは、デジタルバーサ
タイトディスクともいう）の開発が進んできている．こ
のＤＶＤでは、６３５ｎｍの短波長半導体レーザを使用
したときの対物レンズの光ディスク側の開口数ＮＡを
０．６としている。なお、ＤＶＤは、トラックピッチ
０．７４μｍ、最短ピット長０．４μｍであり、ＣＤの
トラックピッチ１．６μｍ、最短ピット長０．８３μｍ
に対して半分以下に高密度化されている．また、上述し
たＣＤ、ＤＶＤの他に、種々の規格の光ディスク、例え
は、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパクトディスク）、ＣＤ−Ｒ
Ｗ、ＬＤ（レーザーディスク）、ＭＤ（ミニディス
ク）、ＭＯ（光磁気ディスク）なども商品化されて普及
している。表１に種々の光ディスクの透明基板の厚さ
と、必要開口数を示す。

【０００３】

【表１】

【０００４】なお、ＣＤ−Ｒについては光源波長λ＝７
８０（ｎｍ）である必要があるが、他の光ディスクにお
いては、表１に記載した光源波長以外の波長の光源を使
用することができ、この場合、使用する光源波長λに応
じて必要開口数ＮＡが変わる。例えば、ＣＤの場合は必
要開口数ＮＡ＝λ（μｍ）／１．７３、ＤＶＤの場合は
必要開口数ＮＡ＝λ（μｍ）／１．０６で近似される。

【０００５】なお、本明細書でいう開口数（例えば、以
下ＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡＬ、ＮＡＨ、ＮＡ３、ＮＡ４な
どと表記される）は、透明基板側から見た集光光学系の
開口数のことである。

【０００６】このように、市場にはサイズ、基板厚、記
録密度、使用波長などが種々異なる様々な光ディスクが
在在する時代となっており、様々な光ディスクに対応で
きる光ピックアップ装置が提案されている。その１つと
して、異なる光ディスクそれぞれに対応した集光光学系
を備え、再生する光ディスクにより集光光学系を切り替
える光ピックアップ装置が提案されている。しかしなが
ら、この光ピックアップ装置では、集光光学系が複数必
要となリコスト高を招くばかりでなく、集光光学系を切
り替えるための駆動機構が必要となり装置が複雑化し、
その切り替え精度も要求され、好ましくない。

【０００７】そこで、１つの集光光学系を用いて、複数
の光ディスクを再生する光ピックアップ装置が種々提案
されている。その１つとして、特開平７−３０２４３７
号公報には、対物レンズの屈折面をリング状の複数領域
に分割し、各々の分割面が厚さの異なる光ディスクのう
ち１つにビームを結像させることにより再生する光ピッ
クアップ装置が記載されている。他に、特開平７−５７
２７１号公報には、透明基板の厚さｔ１の第１光ディス
クのときには、集光されるビームの有する波面収差が
０．０７λ以下となるように設計した対物レンズを用
い、透明基板の厚さｔ２の第２光ディスクのときには少
しデフォーカスした状態で集光スポットを形成する光ピ
ックアップ装置が記載されている。

【０００８】しかしながら、特開平７−３０２４３７号
公報に記載された光ピックアップ装置においては、１つ
の対物レンズで同時に２つの焦点に入射光量を分割する
ため、レーザ出力を大きくする必要があり、コスト高を
招く。また、特開平７−５７２７１号公報に記載された
光ピックアップ装置では、第２光ディスク再生時にはサ
イドローブによるジッターの増加が起こる。特に、第１
の光ディスクで波面収差が０．０７λ以下とした対物レ
ンズで、第２の光ディスクをむりやり再生しているため
に、第２の光ディスクの再生可能な開口数には限界があ
る。

【０００９】そこで、さらに前記問題点を改良するべく
提案された方式として、特開平８−５５３６３号公報、
特開平９−１７０２３号公報、特開平９−１９４９７５
号公報、特開平１０−６９６７５号公報、特開平１１−
９６５８５号公報などが挙げられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光情報
記録媒体に情報の記録を行う際には、また新たな別の問
題が発生する。一般に、光情報記録媒体の記録時と再生
時とでは、記録時の方が大きなレーザーパワーを必要と
し、このパワーの違いにより光源波長が変化（波長シフ
トまたは波長ドリフトともいう）し、この波長変化に基
づく色収差が発生してしまう。光学系の色収差が補正さ
れていない場合は、この波長シフトにより、集光位置が
変化し、焦点がずれ、情報の記録及び／または再生に誤
りを生じる可能性がある。

【００１１】波長変化による問題を解決するために、色
収差補正機能を有する光学系が種々提案されている。し
かしながら、それらは、複数の光情報記録媒体の再生お
よび／または記録を、１つの集光光学系で行えるもので
はない。つまり、従来の技術では、１つの集光光学系
（光源は１または複数）によって、サイズ、基板厚、記
録密度、使用波長などが種々異なる様々な光ディスクの
記録および／または再生に対応でき、しかも、記録時の
パワーの変化に伴う波長シフトによって生じる色収差の
問題をも解決し、良好に記録および／または再生が行え
るような対物レンズ、光ピックアップ装置、光情報記録
媒体記録および／または再生装置は得られなかった。

【００１２】本発明は、前記のような問題を解決するこ
とを目的としたものであり、１つの集光光学系（光源は
１または複数）によって、サイズ、基板厚、記録密度、
使用波長などが種々異なる様々な光ディスクの記録およ
び／または再生に対応でき、しかも、記録時のパワーの
変化に伴う波長シフトによって生じる色収差の問題をも
解決し、良好に記録および／または再生が行えるような
対物レンズ、光ピックアップ装置、光情報記録媒体記録
および／または再生装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の光情報記録媒体
の記録および／または再生装置は、光源、対物レンズを
含みその光学系中に屈折面と輪帯回折部を有する集光光
学系、および光検出器からなる光ピックアップ装置を有
し、さらに電源やスピンドルモータなどの部材で構成さ
れる。

【００１４】前記光ピックアップ装置は、夫れ夫れ異な
る厚さの透明基板をもつ異なる種類の光情報記録媒体の
１つから情報を再生するための、あるいは前記の光情報
記録媒体の異なった種類の１つに情報を記録するための
ものであって、光源と、輪帯回折部と、第１分割面、第
２分割面、第３分割面を含み、前記第３分割面は前記第
１分割面よりも光軸から離れた位置にあり、前記第２分
割面は前記第１分割面と前記第３分割面の間の位置にあ
る屈折面とを有する集光光学系と、光検出器とを有し、
前記第１分割面と前記第３分割面は、第１光情報記録媒
体の情報の記録または再生のために、厚さがｔ１の透明
基板を持つ第１光情報記録媒体の記録面上に光束を集光
可能とし、前記第１分割面と前記第２分割面は、第２光
情報記録媒体の情報の記録または再生のために、厚さが
ｔ１より厚いｔ２の透明基板を持つ第２光情報記録媒体
の記録面上に光束を集光可能とし、前記光検出器は第１
光情報記録媒体の記録面あるいは第２光情報記録媒体の
記録面から反射された光束を受光可能としたことを特徴
とする。

【００１５】前記の構成のうち、第１分割面、第２分割
面、第３分割面を含むとは、その光学系を構成する少な
くとも１つの光学面に、３つの分割面を設けた場合に限
られるものではなく、５分割、７分割など、より多くの
分割面が設けられる場合を含むものである。このとき、
第１分割面と第２ｎ＋１分割面（ただしｎは自然数）は
情報を記録および／または再生するように厚さがｔ１の
透明基板を有する第１光情報記録媒体の情報記録面に集
光することが出来、前記第１分割面と第２ｎ分割面は情
報を記録および／または再生するように厚さがｔ１より
も厚いｔ２の透明基板を有する第２光情報記録媒体の情
報記録面に集光することが出来るように構成される。

【００１６】前記光ピックアップ装置は、前記光源から
出射される光束の波長変化によって前記屈折面において
生じる焦点ずれ量をＡとし、前記集光光学系に入射する
光束の波長変化によって前記輪帯回折部において生じる
焦点ずれ量をＢとしたとき、 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ よりのぞましくは、 ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ の条件を満たすことを特徴とする。

【００１７】前記光源から出射される光束の波長変化
は、前記光源に供給される電流の量の変化に基づいて変
化するものであり、その光束の波長変化は、±２０ｎｍ
以下であることが望ましい。また、前記光ピックアップ
装置が、前記光源（第１の光源）と、前記光源（第１の
光源）よりも波長が長い光束を出射する第２の光源とを
有するときは、前記光源（第１の光源）から出射される
光束について前記条件を満足する。前記条件を満たすこ
とにより、波長変動に対する色消しが行われ、情報の記
録および／または再生の劣化を防止することが可能とな
る。

【００１８】前記集光光学系は対物レンズおよびその他
の光学部材を有し、該対物レンズが前記第１、第２、第
３分割面を含む前記屈折面および前記輪帯回折部を有す
るようにすることができる。このとき、前記屈折面と異
なる前記対物レンズの面に、前記輪帯回折部が設けられ
てもよく、この前記屈折面と異なる面は、そのほぼ全面
に前記輪帯回折部が設けられることができる。また、前
記第１、第２、第３分割面を含む前記屈折面に前記輪帯
回折部が設けられてもよく、この前記屈折面の前記第１
分割面にも、前記第２分割面にも、前記第３分割面に
も、前記輪帯回折部が設けられることができる。あるい
は、前記対物レンズとは別の光学部材に前記輪帯回折部
が設けられていてもよい。

【００１９】本発明の光ピックアップ装置用対物レンズ
は、夫れ夫れ異なる厚さの透明基板をもつ異なる種類の
光情報記録媒体の１つから情報を再生するための、ある
いは前記の光情報記録媒体の異なった種類の１つに情報
を記録するための光ピックアップ装置用の非球面を有す
る対物レンズであって、輪帯回折部と、第１分割面、第
２分割面、第３分割面を含む屈折面とを有し、前記第３
分割面は前記第１分割面よりも光軸から離れた位置にあ
り、前記第２分割面は前記第１分割面と前記第３分割面
の間の位置にあり、前記第１分割面を透過した第１光束
と前記第３分割面を透過した第３光束を、透明基板の厚
さがｔ１の第１光情報記録媒体の情報の記録または再生
のために、第１光情報記録媒体の記録面にｔ１の透明基
板を介して集光可能とし、前記第１分割面を透過した第
１光束と前記第２分割面を透過した第２光束を、透明基
板の厚さがｔ１より大きいｔ２の透明基板を有する第２
光情報記録媒体の情報の記録または再生のために、第２
光情報記録媒体の記録面にｔ２の透明基板を介して集光
可能とした対物レンズである。

【００２０】前記対物レンズは、前記複数の分割面を含
む屈折面とは別の面に、前記輪帯回折部が設けられてお
り、前記輪帯回折部は、前記屈折面とは別の面のほぼ全
面に設けられてよい。また、前記輪帯回折部は、前記屈
折面に設けられてもよく、前記屈折面上の前記第１分割
面にも、前記第２分割面にも、前記第３分割面にも設け
られる。

【００２１】前記対物レンズにおいて、光源から出射さ
れる光束の波長変化によって前記屈折面において生じる
焦点ずれ量をＡとし、前記光源から出射される光束の波
長変化によって前記輪帯回折部において生じる焦点ずれ
量をＢとしたとき、 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ より望ましくは、 ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ の条件を満たすことを特徴とする。

【００２２】本発明の光情報記録媒体の再生および／ま
たは記録装置は、夫れ夫れ異なる厚さの透明基板をもつ
異なる種類の光情報記録媒体の１つから情報を再生する
ための、あるいは前記の光情報記録媒体の異なった種類
の１つ上に情報を記録するための再生および／または記
録装置であって、光源と、輪帯回折部と、第１分割面、
第２分割面、第３分割面を含む屈折面を有する集光光学
系と、光検出器とを有するからなる光ピックアップ装置
を含み、該光ピックアップ装置は、前記第３分割面は前
記第１分割面よりも光軸から離れた位置にあり、前記第
２分割面は前記第１分割面と前記第３分割面の間の位置
にあり、前記第１分割面と前記第３分割面は、第１光情
報記録媒体の情報の記録または再生のために、厚さがｔ
１の透明基板を持つ第１光情報記録媒体の記録面上に光
束を集光可能とし、前記第１分割面と前記第２分割面
は、第２光情報記録媒体の情報の記録または再生のため
に、厚さがｔ１より厚いｔ２の透明基板を持つ第２光情
報記録媒体の記録面上に光束を集光可能とし、前記光検
出器は第１光情報記録媒体の記録面あるいは第２光情報
記録媒体の記録面から反射された光束を受光可能とした
ことを特徴とする。

【００２３】前記光情報記録媒体の再生および／または
記録装置は、前記光源から出射される光束の波長変化に
よって前記屈折面において生じる焦点ずれ量をＡとし、
前記光源から出射される光束の波長変化によって前記輪
帯回折部において生じる焦点ずれ量をＢとしたとき、 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ より好ましくは、前記焦点ずれ量ＡおよびＢが ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ の条件を満たすことを特徴とする。

【００２４】前記光情報記録媒体の再生および／または
記録装置に含まれる前記集光光学系は、対物レンズを有
し、該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む
前記屈折面および前記輪帯回折部を有し、前記屈折面と
異なる前記対物レンズの面に、前記輪帯回折部が設けら
れている。または、前記輪帯回折部は前記屈折面に設け
られていてもよい。

【００２５】あるいは、前記対物レンズが前記第１、第
２、第３分割面を含む前記屈折面を有し、前記輪帯回折
部は前記対物レンズとは別の光学部材に設けられていて
もよい。

【００２６】

【発明の実施の態様】本発明の光ピックアップの概略構
成図である図１に基づいて説明する。本発明の実施形態
においては、光ピックアップ装置は第１光ディスクの再
生用に第１光源である第１半導体レーザ１１１（波長λ
１＝６１０ｎｍ〜６７０ｎｍ）と、第２光ディスクの再
生用に第２光源である第２半導体レーザ１１２（波長λ
１＝７４０ｎｍ〜８７０ｎｍ）とを有している。また、
合成手段１９は、第１半導体レーザ１１１から出射され
た光束と第２半導体レーザ１１２から出射された光束と
を合成することが可能な手段であって、両光束を１つの
集光光学系を介して光ディスク２０に集光させるため
に、同一光路とする手段である。

【００２７】まず、透明基板の厚さがｔ１である第１光
ディスク（例えばＤＶＤ）を再生する場合、第１半導体
レーザ１１１からビームを出射し、出射された光束は、
光束の発散角変換手段であるレンズ９００によって発散
角度が変換され、合成手段（ダイクロイックプリズム）
１９、偏光ビームスプリッタ１２、コリメータレンズ１
３、１／４波長板１４を透過して円偏光の平行光束とな
る。なお、このダイクロイックプリズム１９は、第１半
導体レーザ１１１から出射される光の光軸と後述する第
２半導体レーザ１１２から出射される光の光軸とをほぼ
一致させる合成手段である。図の光学系においては、第
２半導体レーザ１１２から出射される波長λ２の光は反
射し、第１半導体レーザ１１１から出射される光λ１は
透過している。

【００２８】この光束は、絞り１７によって絞られ、対
物レンズ１６により第１光ディスク２０の透明基板２１
を介して記録面２２上に集光される。絞り１７は光束を
第１光ディスクの記録および／または再生に必要な対物
レンズ１６の光ディスク側の開口数に制限する。つま
り、情報記録面２２上に、情報の記録または再生が可能
な程度のビームスポットが形成される。そして、情報記
録面２２で情報ピットにより変調されて反射した光束
は、再び対物レンズ１６、１／４波長板１４、コリメー
タレンズ１３を透過して偏光ビームスプリッタ１２に入
射し、ここで反射してシリンドリカルレンズ１８により
非点収差が与えられ光検出器３０上へ入射し、光検出器
３０から出力される信号を用いて第１光ディスク２０に
記録された情報の読み取り（再生）信号が得られる。な
お、この偏光ビームスプリッタ１２は、光ディスクから
の反射光を受光手段に導くために光束を分離する分離手
段であって、対物レンズとダイクロイックプリズムとの
間に配設されている。

【００２９】また、光検出器３０上でのスポットの形状
変化による光量分布変化を検出して、合焦検出やトラッ
ク検出を行う。この検出に基づいて２次元アクチュエー
タ１５が半導体レーザ１１１からの光を第１光ディスク
２０の情報記録面２２上に結像するように対物レンズ１
６を移動させるとともに、半導体レーザ１１１からの光
を所定のトラックに結像するように対物レンズ１６を移
動させる。なお、合焦検出、トラック検出は、ナイフエ
ッジ法、ＳＳＤ法、プッシュブル法、３ビーム法など、
種々の公知の方法によって行うことが出来る。

【００３０】一方、透明基板の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ
２）である第２光ディスク（例えばＣＤ）を再生する場
合、第２半導体レーザ１１２からビームを出射し、出射
された光束は合成手段１９により光路を変更され、その
後、偏光ビームスプリッタ１２、コリメータレンズ１
３、１／４波長板１４、絞り１７、対物レンズ１６を介
して第２光ディスク２０上に集光される。そして、情報
記録面２２で情報ピットにより変調されて反射した光束
は、再び対物レンズ１６、１／４波長板１４、コリメー
タレンズ１３、偏光ビームスプリッタ１２、シリンドリ
カルレンズ１８を介して光検出器３０に入射し、光検出
器３０から出力される信号を用いて第２光ディスク２０
に記録された情報の読み取り（再生）信号が得られる。
また、光検出器３０上でのスポットの形状変化による光
量分布変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行
う。この検出に基づいて２次元アクチュエータ１５が半
導体レーザ１１２からの光を第２光ディスク２０の情報
記録面２２上にデフォーカス状態で結像するように対物
レンズ１６を移動させるとともに、半導体レーザ１１２
からの光を所定のトラックに結像するように対物レンズ
１６を移動させる。第１光ディスク、第２光ディスクに
情報を記録する際もほぼ同様の動作をする。

【００３１】このような光ピックアップ装置１０におい
て、透明基板の厚さがｔ１の第１光ディスク、例えばＤ
ＶＤ（ｔ１＝０．６ｍｍ、透明基板の屈折率＝１．５
８）を再生する際には、ビームスポットが最小錯乱円を
形成する（ベストフォーカス）ように対物レンズ１６
を、２次元アクチュエータ１５により駆動する。この対
物レンズ１６を用いて、透明基板の厚さがｔ１と異なる
ｔ２（ｔ２＞ｔ１）で記録密度が第１光ディスクよりも
低い第２光ディスク、例えばＣＤ（ｔ２＝１．２ｍｍ、
透明基板の屈折率＝１．５８）を再生する際には、透明
基坂の厚さが異なる（好ましくは大きくなる）ことで球
面収差が発生し、ビームスポットが最小錯乱円となる位
置（近軸焦点位置より後方の位置）ではスポットサイズ
が大きく、第２光ディスクのピット（情報）を読む（再
生する）ことはできない。しかしながら、この最小錯乱
円となる位置より対物レンズ１６に近い前側位置（前ピ
ン）では、スポット全体の大きさは最小錯乱円よりも大
きいが、中央部に光量が集中した核と核の周囲に不要光
であるフレアとが形成される。この核を第２光ディスク
のピット（情報）を再生する（読む）ために利用し、第
２光ディスク再生時には、対物レンズ１６をデフォーカ
ス（前ピン）状態になるように２次元アクチュエータ１
５を駆動する。

【００３２】この光ピックアップ装置では、情報記録時
の集光光量をより上げるために、第１半導体レーザ１１
１から出射される光と第２半導体レザ１１２から出射さ
れる光とが、ダイクロイックプリズム１９から出射する
ときの光の発散度がほぼ同じになるように、発散角変換
手段として正の屈折力を有するレンズ９００を配設して
いる。このような光ピックアップ装置は、一つの集光光
学系と一つの受光手段とで構成され、その構成が簡単で
あるという特徴を有しており、ＤＶＤの記録および／ま
たは再生のための光ピックアップ装置にＣＤの再生を行
う機能を付加する場合に有利に利用できる。

【００３３】図２に光ピックアップ装置の構成の他の例
を示す。図１の光ピックアップ装置と同じ機能を有する
部材は同じ符号で示し、その説明は省略する。異なる点
は、第１半導体レーザ１１１および第２半導体レーザ１
１２からの光束は、両光束の光軸を一致させるための合
成手段であるダイクロイックプリズム１２と、それぞれ
の半導体レーザ１１１、１１２との間にそれぞれ偏光ビ
ームスプリッタ４３、４４を配置し、その反射光光路中
にそれぞれの波長に適した受光手段５３、５４を配設し
た点である。なお、各偏光ビームスプリッタ４３、４４
と光検出器５５、５８との間には、非点収差発生のため
のシリンドリカルレンズ５６、５７が配置される。この
ような構成は、特に、ＤＶＤおよびＣＤに共に記録およ
び／または再生を行う光ピックアップに適した構成であ
り、本発明の色消し対物レンズが有利に利用できるが、
図１、図２に示したものだけでなく、公知の光ピックア
ップ装置に広く利用することが出来る。

【００３４】本発明の光ピックアップ装置は、光源と、
イメージセンサと、光軸と、第１分割面、第２分割面、
第３分割面を含む屈折面と、輪帯回折部とを有する集光
光学系を有するものである。そして、第３分割面は第１
分割面よりも光軸から離れており、第１分割面と第３分
割面の間に第２分割面があるものである。さらに、第１
分割面と第３分割面は、情報を記録／再生するように、
厚さがｔ１の透明基板を有する第１の光情報記録媒体の
情報記録面に集光することができ、第１分割面と第２分
割面は、情報を記録／再生するように、厚さがｔ１より
も厚いｔ２の透明基板を有する第２の光情報記録媒体の
情報記録面に集光することができるものである。

【００３５】また、本発明の光ピックアップ装置は、光
源から出射される光束の波長変化によって屈折面におい
て生じる焦点ずれ量をＡとし、光源から出射される光束
の波長変化によって輪帯回折部において生じる焦点ずれ
量をＢとした場合、以下の条件式（Ａ）を満たすことが
好ましい。 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ （１） なお、Ａ，Ｂの値は、光源側にずれる場合をマイナス、
逆にずれる場合をプラスとする。前記条件式を満たすこ
とにより、波長シフトに基づく色収差をより良好に補正
することができ、情報の記録及び／または再生をより良
好に行うことができる。

【００３６】別の言い方をすれば、波長シフトに基づく
波長の相違によって屈折面において生じる色収差と、輪
帯回折部において生じる色収差とを相殺させるようにす
ることが好ましい。さらに別の言い方をすれば、光源の
波長λ１における焦点の位置と、光源の波長シフトによ
って生じる波長λ１±α（αは２０ｎｍ以下が好まし
く、１５ｎｍ以下がより好ましく、５ｎｍ以下がさらに
好ましい。）における焦点の位置とがほぼ同一（最も好
ましくは、同一）となるようにすることが好ましい。

【００３７】また、さらに好ましくは、以下の条件式
（Ｂ）を満たすことである。 ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ （２） なお、光源から出射される光束の波長シフトは、光源に
供給される電流の量の変化に基づいて変化するものであ
る場合、波長シフトが非常に高速で行われてしまうた
め、ピックアップの駆動系による調整が不可能である。
したがって、このような場合には本願発明の効果が特に
顕著にあらわれる。なお、光情報記録媒体の記録時に
は、大きなレーザパワーを必要とし、供給される電流の
量も異なるため、この電流の量の違いに基づくパワーの
違いによって、波長シフトが起きることを付言してお
く。また、光源から出射される光束の波長変化（波長シ
フト）は、±２０ｎｍ以下であることが好ましく、より
好ましくは±１５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは±
５ｎｍ以下であることである。

【００３８】また、光ピックアップ装置が、光源を１つ
しか有していない場合も、光源を２つ以上有している場
合も、本発明は適用可能である。また、第１の光源と、
第１の光源よりも波長が長い光束を出射する第２の光源
を有している場合、第１の光源から出射される光束につ
いてのみ色収差を補正する（前記条件式（Ａ）を満た
す）ようにすることが好ましいが、両方の光源それぞれ
の波長シフトに対して色収差を補正するようにしてもよ
い。また、光源の波長は第１の光源が、６１０ｎｍ〜６
７０ｎｍ、もしくは３８０ｎｍ〜４５０ｎｍであること
が好ましく、第２の光源が、７４０ｎｍ〜８７０ｎｍで
あることが好ましい。

【００３９】また、本発明の輪帯回折部は、対物レンズ
に設けてもよいし、対物レンズ以外の他の光学部材に設
けてもよい。対物レンズに設ける場合、屈折面（第１分
割面、第２分割面、第３分割面とされていてもよい。）
を有する対物レンズに設けることが好ましい。その具体
例の幾つかを図３、４を用いて以下に示す。図３に示す
のは、対物レンズの分割面を有する屈折面と対向する面
に、輪帯回折部を設けた例の断面図を模式的に示す。こ
の場合、分割面を有する屈折面と対向する面のほぼ全面
に輪帯回折部が設けられていることが好ましい。ほぼ全
面とは、「少なくとも、対物レンズの分割面を有する屈
折面と対向する面において、絞りで絞られた光束が通過
する部分の全て」をいう。または、分割面を有する屈折
面に対向する面の面積の８０％以上（より好ましくは９
０％以上）を「ほぼ全面」というようにしてもよい。ま
た、図４に示すのは、対物レンズの分割面を有する屈折
面に、輪帯回折部を設けた例の断面図を模式的に示す。
なお、屈折面の第１分割面にも、第２分割面にも、第３
分割面にも、輪帯回折部が設けられていることが好まし
い。

【００４０】また、図１の対物レンズ１６における１
６’のように、対物レンズ周りに凸部を設けることが好
ましい。この構成により、たとえ、対物レンズがプラス
チック製であっても、温度変化による焦点のずれなどの
収差の変化を滅らすことができる。

【００４１】また、輪帯回折部は、前述したように、対
物レンズ以外の光学部材に設けてもよい。例えば、コリ
メータレンズや輪帯回折部を設けることのみを目的とし
た他の光学部材などが挙げられる。また、図１や図２
の、対物レンズ１６と光ディスク２０の間の光路に輪帯
回折部を有する光学部材を設けても、光源１１１または
ｌ１２と合成手段１９の間の光路に輪帯回折部を有する
光学部材を設けても、合成手段１９と対物レンズ１６の
間の光路に輪帯回折部を有する光学部材を設けても、集
光光学系が輪帯回折部を有するということができる。

【００４２】次に、上述したような透明基板の厚さが異
なる第１光ディスクと第２光ディスクを１つの集光光学
系で再生するために、光ピックアップ装置１０の集光光
学系の１つである対物レンズ１６に本発明を適用した実
施の形態を説明する。図５は、対物レンズ１６を模式的
に示した断面図５（ａ）及び光源側から見た正面図５
（ｂ）である。なお、一点鎖線は光軸を示している。な
お、本実施の形態では、第１光ディスクの透明基板の厚
さｔ１は、第２光ディスクの透明基板の厚さｔ２より薄
く、第１光ディスクの方が第２光ディスクよりも高密度
で情報が記録されている。

【００４３】本実施の形態において、対物レンズ１６
は、光源側の屈折面Ｓ１及び光ディスク２０側の屈折面
Ｓ２は共に非球面形状を呈した正の屈折力を有した凸レ
ンズである。また、対物レンズ１６の光源側の屈折面Ｓ
１は、光軸と同心状に複数（本実施の形態では３つ）の
第１分割面Ｓｄ１〜第３分割面Ｓｄ３から構成してい
る。分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ３の境界は段差を設けて、それ
ぞれの分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ３を形成している。また、光
ディスク側の屈折面Ｓ２が全面に輪帯回折部を有してい
る。この対物レンズ１６において、光軸を含む第１分割
面Ｓｄ１を透過する光束（第１光束）は第１光ディスク
に記録された情報の再生及び第２光ディスクに記録され
た情報の再生に利用し、第１分割面Ｓｄ１より外側の第
２分割面Ｓｄ２を通過する光束（第２光束）は主に第２
光ディスクに記録された情報の再生に利用し、第２分割
面Ｓｄ２より外側の第３分割面Ｓｄ３を通過する光束
（第３光束）は主に第１光ディスクに記録された情報の
再生に利用するような形状となっている。

【００４４】ここで、「主に」という文言の意味は、第
２分割面Ｓｄ２を通過する光束の場合、第３分割面Ｓｄ
３を通過する光束を遮光しない状態においてビームスポ
ットの中心強度が最大となる位置での核部分のエネルギ
ーに対して、第３分割面Ｓｄ３を通過する光束を遮光し
た状態においてビ−ムスポットの中心強度が最大となる
位置での核部分のエネルギー比率（「遮光状態核エネル
ギー」／「遮光しない核エネルギー」）が、６０％〜１
００％の範囲に入ることを指している。また、第３分割
面Ｓｄ３を通過する光束の場合も同様に、第２分割面Ｓ
ｄ２を遮光しない状態に対する遮光した状態の核部分の
エネルギー比率（「遮光状態核エネルギー」／「遮光し
ない核エネルギー」）が、６０％〜１００％の範図に入
ることを指している。なお、このエネルギー比率を簡便
に測定するには、各々の場合において、ビームスポット
の中心強度が最大となる位置でのピーク強度Ｉｐと、ビ
ーム径Ｄｐ（中心強度に対して強度がｅ^-2となる位置で
定める）を測定し、核部分のビームの形状はほぼ一定で
あることから、Ｉｐ×Ｄｐを求め、これを比較すればよ
い。

【００４５】このように、光源から出射される光束を、
集光光学系の光軸近傍の第１光束を第１光ディスクの再
生及び第２光ディスクの再生に利用し、第１光束より外
側の第２光束を主に第２光ディスクの再生に利用し、第
２光束より外側の第３光束を主に第１光ディスクの再生
に利用することにより、光源からの光を光量損失をおさ
えつつ、１つの集光光学系で複数（本実施の形態では２
つ）の光ディスクの再生が可能となる。しかも、この場
合第２光ディスクの再生時には第３光束の大部分は不要
光であるが、この不要光が第２光ディスクの再生には利
用されないので、絞リ１７を第１光ディスクの再生に必
要な開口数にしておくだけで、紋リ１７の開口数を変え
る手段を何ら必要とせずに再生することができる。

【００４６】さらに詳述すると、本実施の形態における
対物レンズ１６は、第１光ディスクを再生する際には
（図５（ａ）参照）第１分割面Ｓｄ１及び第３分割面Ｓ
ｄ３を通過する第１光束及び第３光束（斜線で示される
光束）は、ほぼ同一の第１結像位置に結像し、その波面
収差（第２分割面Ｓｄ２を通過する第２光束を除いた波
面収差）は、０．０７λ１ｒｍｓ以下、好ましくは０．
０５λ１ｒｍｓ以下である。ここでλ１は第１の光源の
波長である。

【００４７】また、このとき、第２分割面Ｓｄ２を通過
する第２光束（破線で示される光束）は、第１結像位置
とは異なった第２結像位置に結像する。この第２結像位
置は、第１結像位置を０（零）としてそれより対物レン
ズ１６側を負、その反対側を正とすると、第１結像位置
から−４０μｍ以上、−４μｍ以下、好ましくは−２７
μｍ以上−４μｍ以下の距離にする（第２結像位置を第
１結像位置より対物レンズに近づける）。これにより、
主に第１光束及び第３光束で第１光ディスクの再生が行
われる。なお、この下限（−４０μｍ）を越えると、球
面収差の補正のし過ぎとなり、第１光ディスクの再生時
のスポット形状が悪くなり、また、上限（−４μｍ）を
越えると、第２光ディスクの再生時のスポット径・サイ
ドローブが大きくなる。なお、本実施の形態では、ｔ１
＜ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２であるので、第２結像位置を第
１結像位置から−４０μｍ〜−４μｍ、好ましくは−２
７μｍ〜−４μｍとしたが、ｔ１＞ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ
２の場合は、第２結像位置を第１結像位置から４μｍ〜
４０μｍ、好ましくは４μｍ〜２７μｍにする。すなわ
ち、第１結像位置と第２結像位置との距離の絶対値は４
μｍ〜４０μｍ、好ましくは４μｍ以上２７μｍ以下の
範囲内になるようにする。

【００４８】また、上述の対物レンズ１６を所定の厚さ
（ｔ２＝１．２ｍｍ）の透明基板を有する第２光ディス
クの再生に使用する際には、図６に示すように、対物レ
ンズ１６に入射する所定の光束（平行光束）の場合、第
１光束（右肩上がりの斜線で示す）のうち光軸近傍を通
過する光線が光軸と交わる位置と、光軸と直交する方向
で第１分割面Ｓｄ１の端部（第２分割面Ｓｄ２側）を通
過する光線が光軸と交わる位置との間に、第２光束（左
肩下がりの斜線で示す）の光線が光軸と交わる（結像す
る）ようになる。よって、第１光束及び第２光束は、第
２光ディスクの情報記録面近傍に集光され、第２光ディ
スクの再生が行われる。このとき、第３光束（途中まで
破線で示される）はフレアとなるが、第１光束及び第２
光束で形成される核により第２光ディスクの再生が可能
となる。

【００４９】換言すると、本発明は、開口数の小さい光
軸近傍を通過する第１光束を、再生できる全ての光ディ
スクの再生に利用し、また、第１分割面より外側を通過
する光束を再生する各光ディスクに対応するように分
け、分けられた各光束を各光ディスク（本実施の形態で
は第１、第２光ディスク）の再生に利用する。このと
き、光ディスクの情報を再生するために必要な開口数が
大きい方の光ディスク（本実施の形態では第１光ディス
ク）の再生に利用する光束は、分けられた光束のうち第
１光束より離れた光束（本実施の形態では第３光束）と
する。

【００５０】このような集光光学系（本実施の形態おい
ては対物レンズ１６）を用いると、透明基板の厚さが異
なる複数の光ディスクを１つの集光光学系で再生するこ
とが可能となり、また、任意に面を設定できることによ
り、第２光ディスクの再生に必要な開口数ＮＡ２を大き
くすることができる。また、光軸近傍の光束（第１光
束）を複数の光ディスクの再生に利用することで、光源
からの光束の光量損失が少なくなる。しかも、第２光デ
ィスク再生時には、ビームスポットのサイドローブを減
少させ、ビーム強度の強い核を形成し、正確な情報が得
られる。さらに、絞リ１７の開口数を変更する特別な手
段を必要とせずに複数の光ディスクを１つの集光光学系
で再生することができる。

【００５１】また、本実施の形態では、光軸と直交する
方向で第２分割面Ｓｄ２中央位置（図５（ａ）参照）で
みたとき、開口数ＮＡＬから開口数ＮＡＨまでの面であ
る第２分割面Ｓｄ２の法線と光軸とのなす角度が、光軸
から開口数ＮＡＬまでの面である第１分割面Ｓｄ１及び
開口数ＮＡＨから開口数ＮＡ１までの面である第３分割
面Ｓｄ３から内挿される面（後述する数１の非球面の式
を用いて最小自乗法でフィッティングを行った非球面）
の法線と光軸とのなす角度より大きくする。これにより
第１光ディスク及び第２光ディスクの双方を良好に再生
することが可能となる。なお、本実施の形態では、ｔ２
＞ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２であるので、第２分割面Ｓｄ２
の法線と光軸とのなす角度が、第１、３分割面Ｓｄ１、
Ｓｄ３から内挿される面の法線と光軸とのなす角度より
大としたが、ｔ２＜ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２の場合は、小
とすればよい。

【００５２】またさらに、本実施の形態では、光軸と直
交する方向で第２分割面Ｓｄ２のほぼ中央位置（図５
（ａ）参照）でみたとき、第２分割面Ｓｄ２の法線と光
軸とのなす角度と、第１分割面Ｓｄｌ及び第３分割面Ｓ
ｄ３から内挿される面（後述する数１の非球面の式を用
いて最小自乗法でフィッティングを行った非球面）の法
線と光軸とのなす角度との差が、０．０２°以上１°以
下の範囲となるように、第１分割面Ｓｄ１〜第３分割面
Ｓｄ３を設定することが好ましい。この下限を越すと第
２光ディスクの再生時のスポット形状が悪化し、サイド
ローブ・スポット径が大きくなり、上限を超すと球面収
差の補正し過ぎとなり第１光ディスク再生時のスポット
形状が悪化する。

【００５３】また、別の観点から本実施の形態を捕らえ
ると、少なくとも一方の面を光軸と同心状に複数に分割
された複数の分割面（本実施の形態では３つの分割面）
を有する対物レンズ１６において、第２分割面Ｓｄ２よ
り光軸側の第１分割面Ｓｄ１を透過した光と、第２分割
面Ｓｄ２より光軸側とは反対側の第３分割面Ｓｄ３を透
過した光とが、所定の厚さ（第１光ディスク）の透明基
板を介して、ほぼ同じ位相となるようにしたとき、第１
分割面Ｓｄ１を透過し透明基板を介した光と、光軸に直
交する方向において第２分割面Ｓｄ２のほぼ中央位置
（図２（ａ）参照）より光軸側の第２分割面Ｓｄ２を透
過し透明基板を介した光と、の位相差を（△１Ｌ）π
（ｒａｄ）とし、第３分割面Ｓｄ３を透過し透明基板を
介した光と、前記中央位置より光軸側とは反対側の第２
分割面Ｓｄ２を透過し透明基板を介した光と、の位相差
を（△１Ｈ）π（ｒａｄ）とすると、（△１Ｈ）＞（△
１Ｌ）を満足する。

【００５４】なお、この場合、位相差の符号は、光の進
行方向（光ディスクヘ向かう方向）を正とし、第１分割
面Ｓｄ１あるいは第３分割面Ｓｄ３を透過し透明基板を
介した光に対する第２分割面Ｓｄ２を透過し透明基板を
介した光の位相差を比較する。なお、本実施の形態では
ｔ１＜ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２であるので、（△１Ｈ）＞
（△１Ｌ）としたが、ｔ１＞ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２の場
合は、（△１Ｈ）＜（△１Ｌ）とする。したがって、
（△１Ｈ）≠（△１Ｌ）とする。

【００５５】これを別な観点からいえば、第１分割面Ｓ
ｄ１と第２分割面Ｓｄ２との境界における第１分割面Ｓ
ｄ１からの段差量より、第３分割面Ｓｄ３と第２分割面
Ｓｄ２との境界における第３分割面Ｓｄ３からの段差量
の方が、大きい（段差量の符号は、分割面を境にして屈
折率が小から大に変化する方向を正とする。なお、以下
段差量の符号の場合は同様にする）。この場合も上述と
同様に、ｔ１＞ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２の場合は、前記の
関係は逆、すなわち、第２分割面Ｓｄ２の第１分割面Ｓ
ｄ１からの段差量より、第２分割面Ｓｄ２の第３分割面
Ｓｄ３からの段差量の方が、小さくなる。さらに、光軸
から所定の位置において、第１分割面Ｓｄ１と第３分割
面Ｓｄ３とから内挿される面の位置と、第２分割面Ｓｄ
２の位置との差が、第２分割面Ｓｄ２のほぼ中央位置を
中心として非対称になっていることが好ましい。さら
に、この場合、光軸から離れるに従いその差が大きくな
ることが好ましい。

【００５６】なお、本実施の形態では、分割面Ｓｄ１〜
Ｓｄ３を対物レンズ１６の光源側の屈折面Ｓ１に設けた
が、光ディスク２０側の屈折面に設けてもよく、また、
他の集光光学系の光学素子（例えば、コリメータレンズ
１３など）の１つにこのような機能を持たせてもよく、
さらに、新たにこのような機能を有する光学素子を光路
上に設けてもよい。また、各分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ３の機
能を異なる光学素子に分解して設けてもよい。

【００５７】また、本実施の形態では、コリメータレン
ズ１３を用いた、いわゆる無限系の対物レンズ１６を用
いたが、コリメータレンズ１３がなく光源からの発散光
が直接又は発散光の発散度合いを減じるレンズを介した
発散光が、入射するような対物レンズや、光源からの光
束を収れん光に変更するカップリングレンズを用い、そ
の収れん光が入射するような対物レンズに適用してもよ
い。

【００５８】また、本実施の形態では、第１分割面Ｓｄ
１〜第３分割面Ｓｄ３の境界に段差を設けたが、少なく
とも一方の境界を段差を設けずに連読的に分割面を形成
してもよい。また、分割面と分割面との境界は、境界を
屈曲させることなく、例えば所定の曲率半径Ｒの面で接
続させてもよい。このＲは意図的に設けたものであって
も良く、また、意図的に設けたものでなくても良い（こ
の意図的に設けたものではない例として、対物レンズ１
６をプラスチックなどで形成する場合に、金型を加工す
る上で形成される境界のＲがある。）。

【００５９】また、本実施の形態では、屈折面Ｓ１を３
つの分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ３で構成したが、これに限られ
ず、少なくとも３つ以上の分割面で構成すればよい。こ
の場合、光軸近傍には第１光ディスク及び第２光ディス
クの再生に利用する第１分割面を設け、この第１分割面
より外側（光軸から離れる方向）の分割面は、主に第２
光ディスクの再生に利用する分割面と主に第１光ディス
クの再生に利用する分割面とを交互に設けることが好ま
しい。また、この場合、０．６０（ＮＡ２）＜ＮＡ３＜
１．３（ＮＡ２）、０．０１＜ＮＡ４−ＮＡ３＜０．１
２の条件を満足する対物レンズ１６の光ディスク側の開
口数ＮＡ３と開口数ＮＡ４の間に、主に第２光ディスク
の再生に利用する分割面を設けることが好ましい。これ
により、第１光ディスクに集光させる光スポットの強度
を落とすことなく、第２光ディスクとしてより大きな必
要開口数の光ディスクを再生することができる。さら
に、ＮＡ３の上限はＮＡ３＜１．１（ＮＡ２）であるこ
とが実用上好ましく、またＮＡ３の下限は０．８０（Ｎ
Ａ２）＜ＮＡ３が好ましく、さらに０．８５（ＮＡ２）
＜ＮＡ３であることが実用上好ましい。また、ＮＡ４−
ＮＡ３の上限は、ＮＡ４−ＮＡ３＜０．１であることが
好ましい。

【００６０】また、本実施の形態では、光源側から対物
レンズ１６を見たときに、第２分割面Ｓｄ２を光軸と同
心円状の環形状で設けたが、これに限られず、途切れた
環状で設けてもよい。また、第２分割面Ｓｄ２をホログ
ラムやフレネルで構成してもよい。なお、第２分割面Ｓ
ｄ２をホログラムで構成した場合、０次光と１次光とに
分けた光束の一方を第１光ディスクの再生に利用し、他
方を第２光ディスクの再生に利用する。このとき、第２
光ディスクの再生に利用する光束の光量の方が、第１光
ディスクの再生に利用する光束の光量より大きいことが
好ましい。

【００６１】また、本実施の形態において、第１光ディ
スクを再生する際（すなわち、厚さｔ１の透明基板を介
したとき）第１分割面Ｓｄ１および第３分割面Ｓｄ３を
通過する光束による最良波面収差が０．０７λ１ｒｍ
ｓ、好ましくは０．０５λ１ｒｍｓ（ただし、λ１（ｎ
ｍ）は第１光ディスクを再生する際に使用する光源の波
長）を満たすだけでなく、さらに、第２光ディスクを再
生する際（すなわち、厚さｔ２の透明基板を介したと
き）第１分割面Ｓｄ１を通過する光束による最良波面収
差が回折限界である０．０７λ２ｒｍｓ、好ましくは
０．０５λ２ｒｍｓ（ただし、λ２（ｎｍ）は第２光デ
ィスクを再生する際に使用する光源の波長）を満たすこ
とにより、第２光ディスクの再生信号を良好にすること
ができる。

【００６２】次に、別の観点から対物レンズ１６の球面
収差図を模式的に示した図である図７に基づいて説明す
る。図７において、（ａ）は第１光ディスクを再生、す
なわち、厚さｔ１の透明基板を介したときの球面収差図
であり、（ｂ）は第２光ディスクを再生、すなわち、厚
さｔ２（本実施の形態ではｔ２＞ｔ１）の透明基板を介
したときの球面収差図である。ここで、第１光ディスク
の情報を再生するために必要な集光光学系の光ディスク
側の必要開口数をＮＡ１、第２光ディスクの情報を再生
するために必要な集光光学系の光ディスク側の必要開口
数をＮＡ２（ただし、ＮＡ２＞ＮＡ１）、対物レンズ１
６の分割面Ｓｄ１とＳｄ２との境界を通過する光束の光
ディスク側の開口数をＮＡＬ、対物レンズ１６の分割面
Ｓｄ１とＳｄ２との境界を通過する光束の光ディスク側
の開口数をＮＡＬとする。

【００６３】対物レンズ１６は、まず、透明基板の厚さ
がｔ１の第１光ディスクに集光させた光束の最良波面収
差が０．０７λ１ｒｍｓ、好ましくは０．０５λ１ｒｍ
ｓ以下となるように第１屈折面Ｓ１の第１非球面と第２
屈折面Ｓ２（共通屈折面）を設計する。この設計により
得られたレンズの球面収差図が図７（ｃ）である。そし
て、この第１非球面を有するレンズを介して透明基板の
厚さがｔ２（ｔ２≠ｔｌ）の第２光ディスクに集光させ
た時の球面収差（図７（ｅ）この場合、ｔ２＞ｔ１）の
発生量よりも、少ない球面収差となるように第２屈折面
Ｓ２（共通屈折面）はそのままで第１屈折面の第２非球
面を設計する。このとき、第２非球面の近軸曲率半径と
第１非球面の近軸曲率半径とは同じにすることが、デフ
ォーカス状態で再生を行う第２光ディスクの再生を良好
に行うために好ましい。この設計により得られたレンズ
の第２光ディスクに集光させた時の球面収差図が図７
（ｆ）であり、また、このレンズで第１光ディスクに集
光させたときのレンズの収差図が図７（ｄ）である。そ
して、この第１非球面の第２光ディスクの必要開口数Ｎ
Ａ２近傍で、第２非球面を合成する。ここで、第２非球
面を合成する必要開口数ＮＡ２近傍とは、０．６０（Ｎ
Ａ２）＜ＮＡ３＜１．３（ＮＡ２）の条件（この下限
０．６０（ＮＡ２）は実用上、０．８０（ＮＡ２）が好
ましく、さらに０．８５（ＮＡ２）であることが好まし
い。また、この上限１．３（ＮＡ２）は実用上１．１
（ＮＡ２）であることが好ましい）を満足するととも
に、０．０１＜ＮＡ４−ＮＡ３＜０．１２（好ましく
は、０．１）の条件を満足する対物レンズ１６の光ディ
スク側の開口数ＮＡ３と開口数ＮＡ４の間であることが
好ましい。この合成した第２非球面（第２分割面）で光
軸に近い側を開口数ＮＡＬとし、遠い側をＮＡＨ（すな
わち、ＮＡＬ＜ＮＡＨ）とする。

【００６４】したがって、この対物レンズ１６の屈折面
Ｓ１における面形状としては、光軸を含む第１分割面Ｓ
ｄ１と第１分割面Ｓｄ１より外側の第３分割面Ｓｄ３と
は同じ非球面形状（第１非球面）となり、その第１分割
面Ｓｄ１と第３分割面Ｓｄ３との間（第２光ディスクの
再生に必要な開口数ＮＡ２近傍、すなわち、ＮＡＬ〜Ｎ
ＡＨ）の第２分割面Ｓｄ２は、第１分割面Ｓｄ１及び第
３分割面Ｓｄ３とは異なる非球面形状（第２非球面）と
なる。得られたレンズが本実施の形態の対物レンズ１６
となり、この対物レンズ１６を用いて第１光ディスクに
集光させたときの球面収差図は図７（ａ）となり、第２
光ディスクに集光させたときの球面収差図は図７（ｂ）
となる。

【００６５】なお、第１非球面と第２非球面を合成する
場合、第２分割面Ｓｄ２を光軸方向にずらして合成し
て、位相差を利用することにより、第１光ディスク再生
時の集光光量のアップを図ることができる。

【００６６】上述したように、本実施の形態において得
られた対物レンズ１６は、開口数ＮＡ２の近傍の少なく
とも２つの開口位置（ＮＡＬとＮＡＨ）で、透明基板の
厚さが異なる複数の光ディスクを１つの集光光学系で再
生できるように、球面収差が不連続に変化するように構
成している。このように球面収差が不連続に変化するよ
うにしたので、各々の開口数の範囲（本実施の形態で
は、光軸〜ＮＡＬの第１分割面、ＮＡＬからＮＡＨの第
２分割面、ＮＡＨ〜ＮＡ１の第３分割面）を通過する光
束（本実施の形態では第１光束〜第３光束）を任意に構
成することができ、第１光束を再生する複数の光ディス
ク全ての再生に利用し、第２光束及び第３光束をそれぞ
れ複数の光ディスクのうち所定の光ディスクの再生に利
用することが可能となり、１つの集光光学系（本実施の
形態では対物レンズ１６）で複数の光ディスクを再生で
き、低コストかつ複雑化しないで実現でき、さらに、高
ＮＡの光ディスクにも対応できる。しかも、紋り１７
は、高ＮＡであるＮＡ１に対応するように設けるだけで
よく、光ディスク再生に必要な開口数が（ＮＡ１あるい
はＮＡ２に）変化したとしても、絞り１７を変化させる
手段を何ら設ける必要もない。なお、本発明でいう「球
面収差が不連続に変化する」とは、球面収差図で見たと
きに急激な球面収差の変化が見られることをいう。

【００６７】さらに、球面収差の不連続に変化する方向
は、小さい開口数から大きい開口数へと見たときに、開
口数ＮＡＬでは球面収差が負の方向に、開口数ＮＡＨで
は球面収差が正の方向になっている。これにより、薄い
透明基板の厚さｔｌの光ディスクの再生が良好になると
ともに、これより厚い透明基板の厚さｔ２の光ディスク
の再生を良好に行うことができる。なお、本実施の形態
ではｔ２＞ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２であるために、上述し
たように球面収差は、開口数ＮＡＬでは負の方向に、開
口数ＮＡＨでは正の方向に不連続に変化するが、ｔ２＜
ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２の場合は、開口数ＮＡＬでは正の
方向に、開口数ＮＡＨでは負の方向に球面収差が不連続
に変化することになる。

【００６８】さらに、透明基板の厚さｔ２の第２光ディ
スクを再生する際には、開口数ＮＡＬから開口数ＮＡＨ
までの間の球面収差（第２分割面Ｓｄ２を通過する光束
による球面収差）が正となるようにすることにより、光
ピックアップ装置１０のＳ字特性が向上する。なお、本
実施の形態ではｔ２＞ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２であるため
に、開口数ＮＡＬから開口数ＮＡＨまでの間の球面収差
が正となるようにしたが、ｔ２＜ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２
の場合は、負とするとよい。

【００６９】さらに、厚さｔ１の透明基板を介した際
（図７（ａ）参照）に、開口数がＮＡ１のなかで、ＮＡ
Ｌ〜ＮＡＨの間を通過する光束を除いた、すなわち、光
軸〜ＮＡＬおよびＮＡＨ〜ＮＡ１を通過する光束による
波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ、好ましくは０．０５λ
１ｒｍｓ以下（ただし、λ１は光源の波長）とすること
により、透明基板の厚さがｔ１の第１光ディスクの再生
が良好になる。

【００７０】また、ｔ１＝０．６ｍｍ、ｔ２＝１．２ｍ
ｍ、６１０ｎｍ＜λ１＜６７０ｎｍ、７４０ｎｍ＜λ２
＜８７０ｎｍ、０．４０＜ＮＡ２＜０．５１としたと
き、０．６０（ＮＡ２）＜ＮＡＬ＜１．３（ＮＡ２）の
条件（この下限０．６０（ＮＡ２）は実用上、０．８０
（ＮＡ２）が好ましく、さらに０．８５（ＮＡ２）であ
ることが好ましい。上限は１．１（ＮＡ２）を満たすこ
とが好ましい。）を満たすことが好ましい。この下限を
越すとサイドローブが大きくなり情報の正確な再生がで
きず、上限を越すと波長λ２とＮＡ２において想定され
る回折限界スポット径以上に絞られすぎる。なお、ここ
でいうＮＡＬは第２光源１１２を用いたときの第２分割
面Ｓｄ２上でのＮＡＬを指す。

【００７１】また、０．０１＜ＮＡＨ−ＮＡＬ＜０．１
２（この上限０．１２は、実用上、０．１であることが
更に好ましい）の条件を満たすことが好ましい。この下
限を越すと第２光ディスクの再生時のスポット形状が悪
化し、サイドローブ・スポット径が大きくなり、上限を
越すと第１光ディスクの再生時のスポット形状が乱れ、
光量低下を引き起こす。なお、ここでいうＮＡＬおよぴ
ＮＡＨは、第２光源１１２を用いたときの第２分割面Ｓ
ｄ２上でのＮＡＬおよびＮＡＨを指す。

【００７２】また、第２光ディスクの再生時（ｔ２の厚
さの透明基板を介した際）に、開口数ＮＡＬから開口数
ＮＡＨの間の球面収差が、−２（λ２）／（ＮＡ２）²
以上、（５（λ２））／（ＮＡ２）²以下の条件を満た
すことが好ましい。さらに、この条件は、再生の場合は
３（λ２）／（ＮＡ２）²以下が好ましく、あるいは、
記録をも考慮すると（勿論、再生もできる）０（零）よ
り大きいことが好ましい。この下限を超すと球面収差の
補正し過ぎとなり第１光ディスク再生時のスポット形状
が悪化し、上限を越すと第２光ディスクの再生時のスポ
ット形状が悪化し、サイドローブ・スポット径が大きく
なる。特に、この条件は、０〜２（λ２）／（ＮＡ２）
²の範囲を満足することが更に好ましく、この場合、フ
ォーカスエラー信号が良好に得られる。

【００７３】また、別な観点から言うと、０．６０（Ｎ
Ａ２）＜ＮＡ３＜１．３（ＮＡ２）の条件（この下限
０．６０（ＮＡ２）は実用上０．８０（ＮＡ２）が好ま
しく、さらに０．８５（ＮＡ２）であることが好まし
い。上限は１．１であることが好ましい。）を満足する
と共に、０．０１＜ＮＡ４−ＮＡ３＜０．１２（好まし
くは、０．１）の条件を満足する対物レンズ１６の光デ
ィスク側の開口数ＮＡ３と開口数ＮＡ４の間に、前述し
たＮＡＬとＮＡＨとを設ける（すなわち、主に第２光デ
ィスクの再生に利用する分割面を設ける）ことである。
これにより、第１光ディスクに集光させる光スポットの
強度を落とすことなく、第２光ディスクとしてより大き
な必要開口数の光ディスクを再生することができる。

【００７４】また／さらに、実施の形態の対物レンズ１
６は、開口数がＮＡ２近傍の少なくとも２つの開口位置
（ＮＡＬおよびＮＡＨ）に対応する対物レンズ１６の屈
折面Ｓ１の円周位置で、該屈折面の法線と光軸とがなす
角度が０．０５度以上０．５０度未満に変化することが
好ましい。この下限を越すと第２光ディスクの再生時の
スポッ形状が悪化し、サイドローブ・スポット径が大き
くなり、上限を越すと球面収差の補正し過ぎとなり第１
光ディスク再生時のスポット形状が悪化する。

【００７５】特に、ｔ２＞ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２で、光
軸から円周方向へとみたとき、開口数ＮＡＬでは、屈折
面の法線と光軸との交点が、光源側の屈折面に近づく方
向に不連続に変化し、開口数ＮＡＨでは、屈折面の法線
と光軸との交点が、光源側の屈折面から遠のく方向に不
連続に変化している。これにより、薄い透明基板の厚さ
ｔ１の光ディスクの再生が良好になるとともに、これよ
り厚い透明基板の厚さｔ２の光ディスクの再生を良好に
行うことができる。

【００７６】また、本実施の形態の対物レンズ１６の波
面収差は図８の如くである。図８は縦軸に波面収差
（λ）横軸に開口数をとった波面収差曲線であり、
（ａ）は第１光ディスクの透明基板（厚さｔ１）を介し
たときを、（ｂ）は第２光ディスクの透明基板（厚さｔ
２）を介したときの波面収差曲線を実線で表している。
なお、この波面収差曲線は、それぞれの透明基板を介し
たときに最良の波面収差となる状態で干渉計などを用い
て波面収差を測定して得る。

【００７７】図から分かるように、本実施の形態の対物
レンズ１６は、波面収差曲線でみると、開口数ＮＡ２近
傍の２カ所（具体的には、ＮＡＬとＮＡＨ）で波面収差
が不連続となっている。また、不連続となっている部分
に発生する最大の波面収差の不連続量は、長さの単位
（ｍｍ）で表すと、０．０５（ＮＡ２）²（ｍｍ）以
下、位相差の単位（ｒａｄ）で表すと、２π（０．０５
（ＮＡ２）²）／λ（ｒａｄ）以下（ただし、この場合
λは使用波長で単位はｍｍ）とすることが望ましい。こ
れ以上では、波長変動による波面収差の変動が大きくな
り、半導体レーザの波長のバラツキを吸収できなくな
る。さらに、この不連続の部分（ＮＡＬとＮＡＨとの
間）の波面収差の傾きは、不連続となっている部分の両
側の曲線の端部（ＮＡＬに最も近い端部とＮＡＨに最も
近い端部）を結ぶ曲線（図８（ａ）の破線）の傾きとは
異なる傾きとなっている。

【００７８】なお、分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ３を対物レンズ
１６の屈折面Ｓ１に設けること、無限系の対物レンズを
用いること、分割面に段差を設けること、分割面の数、
第２分割面の面形状など、本実施の形態に記載した内容
に限られるものではない。また、本実施の形態では、第
１光源１１１と第２光源１１２とを合成手段１９により
合成するようにしたが、これに限られず、図１に示した
光ピックアップ装置において光源を第１光源１１１と第
２光源１１２とに切り替わるようにしてもよい。

【００７９】なお、この実施の形態における対物レンズ
１６においては、本出願人が誤って上述した第１（又は
２）の実施の形態に示す光ピックアップ装置に用いたと
ころ、第１光ディスクとしてＤＶＤの再生は勿論のこ
と、驚くべきことに、同じ波長の光源で第２光ディスク
としてＣＤの再生もできた。すなわち、本実施の形態の
対物レンズ１６は、波長λ１の光源を用いて透明基板の
厚さがｔ１の第１光情報記録媒体及び透明基板の厚さが
ｔ２（ただし、ｔ２≠ｔ１）の第２光情報記録媒体の情
報記録面上に集光させることができるとともに、波長λ
２（ただし、λ２≠λ１）の光源を用いた場合であって
も第２光情報記録媒体の情報記録面上に集光することが
できるものである。このことにより、波長の異なる２つ
の光源を使用しＤＶＤとＣＤ−Ｒの再生をする光ピック
アップ装置（ＤＶＤ用に波長６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの
光源とＣＤ−Ｒ用に必須な波長７８０ｎｍの光源に対
応）に用いる対物レンズと、１つの光源でＤＶＤやＣＤ
の再生をする光ピックアップ装置（波長６１０ｎｍ〜６
７０ｎｍの光源に対応）に用いる対物レンズとを共通化
することができ、大量生産に伴う低コスト化を実現する
ことができる。なお、このように共通化できるのは、光
源の波長がλ２からλ１に変えたとしても、第１、２の
実施の形態に記載したＮＡＬやＮＡＨの条件を満足する
ことが必要である。

【００８０】なお、本実施の形態においては、第１光源
１１１と第２光源１１２とをほぼ同じ倍率で使用してい
るので、１つの光検出器３０とすることができ、構成を
簡単することができるが、各々の光源１１１、１１２に
対応させて２つの光検出器を設けてもよく、さらに倍率
を異ならせてもよい。

【００８１】次に、対物レンズ１６の他の実施の形態に
ついて、その形態を模式的に示した図９に基づいて説明
する。図９（ａ）は対物レンズ１６の断面図であり、
（ｂ）は光源側から見た正面図である。本実施の形態
は、上述した実施の形態に記載した光ピックアップ装置
に用いられる対物レンズ１６の変形例であり、上述した
実施の形態に記載した対物レンズ１６の光源側の面を３
分割の屈折面としたものであるのに対し、本実施の形態
の対物レンズ１６は光源側の面を５分割の屈折面とした
ものである。なお、本実施の形態は５分割にしたもので
あり、他は上述した実施の形態と同様であるので、説明
を省略することもある。

【００８２】本実施の形態において、対物レンズ１６
は、光源側の屈折面Ｓｌ及び光ディスク２０側の屈折面
Ｓ２は共に非球面形状を呈した正の屈折力を有した凸レ
ンズである。また、対物レンズ１６の光源側の屈折面Ｓ
１は、光軸と同心状に５つの第１分割面Ｓｄ１〜第５分
割面Ｓｄ５、すなわち、光軸を含む（光軸近傍の）第１
分割面（Ｓｄ１）より光軸から離れる方向に順に第２分
割面Ｓｄ２・・・第２ｎ＋１（ただし、ｎは自然数であ
り、本実施の形態ではｎ＝２である）分割面Ｓｄｓ２ｎ
＋１面で）から構成している。分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ５の
境界は段差を設けてそれぞれの分割面Ｓｄ１〜Ｓｄ５を
形成している。この対物レンズ１６において、光軸を含
む第１分割面Ｓｄ１を通過する光束（第１光束）は第１
光ディスクに記録された情報の再生及び第２光ディスク
に記録された情報の再生に利用し、第２ｎ分割面Ｓｄ２
ｎ（本実施の形態では、第２分割面Ｓｄ２と第４分割面
Ｓｄ４）を通過する光束は主に第２光ディスクに記録さ
れた情報の再生に利用し、第２ｎ＋１分割面Ｓｄ２ｎ＋
１（本実施の形態では、第３分割面Ｓｄ３と第５分割面
Ｓｄ５）を通過する光束は主に第１光ディスクに記録さ
れた情報の再生に利用するような形状となっている。

【００８３】このように、本実施の形態では分割面の数
を増やすことにより、第２ｎ分割面を高ＮＡ側に配置す
ることができるため、高ＮＡが必要な第１の光ディスク
の再生のみならず、第２の光ディスクとして、上述した
第１〜第３の実施の形態と比べて更に高ＮＡの光ディス
クの再生を行うことができる。しかも、第２ｎ分割面を
高ＮＡ側に配置したことに伴う第１光ディスク再生時の
光量低下を第２ｎ−１分割面（ただし、第１分割面は関
係ない）で補うことができ、第１光ディスクのみならず
第２光ディスクも良好に再生することができる。

【００８４】具体的に、この対物レンズ１６は、先ず、
透明基板の厚さがｔ１の第１光ディスクに集光させた光
束の最良波面収差が０．０５λ１ｒｍｓ以下となるよう
に第１屈折面Ｓ１の第１非球面と第２屈折面Ｓ２（共通
屈折面）を設計する。そして、この第１非球面を有する
レンズを介して透明基板の厚さがｔ２（ｔ２≠ｔ１）の
第２光ディスクに集光させた時の球面収差の発生量より
も、少ない球面収差となるように第２屈折面Ｓ２（共通
屈折面）はそのままで第１屈折面の第２非球面を設計す
る。このとき、第２非球面の近軸曲率半径と第１非球面
の近軸曲率半径とは同じにすることが、デフォーカス状
態で再生を行う第２光ディスクの再生を良好に行うため
に好ましい。この第１非球面の第２光ディスクの必要開
口数ＮＡ２近傍の２カ所であるＮＡＬ〜ＮＡＨに、第２
非球面を合成する。このようにして得られたレンズが本
実施の形態の対物レンズ１６となる。

【００８５】なお、合成する場合、第２分割面Ｓｄ２と
第４分割面Ｓｄ４とを光軸方向にずらして合成して、位
相差を利用することにより、第１光ディスク再生時の集
光光量のアップを図ることができる。また、第２分割面
Ｓｄ２と第４分割面Ｓｄ４とを同じ第２非球面とした
が、これらが互いに異なる非球面を用いてもよく、ま
た、光軸方向にずらす量も各々変えてもよい。

【００８６】ここで、第２非球面を合成するＮＡ２近傍
とは、０．６０（ＮＡ２）＜ＮＡ３＜１．３（ＮＡ２）
の条件（この下限０．６０（ＮＡ２）は実用上、０．８
０（ＮＡ２）が好ましく、さらに０．８５（ＮＡ２）で
あることが好ましく、また、この上限１．３（ＮＡ２）
は実用上１．１（ＮＡ２）であることが好ましい。ま
た、この上限１．３（ＮＡ２）は、第２光ディスク情報
記録媒体を記録又は再生する際の光源の波長が７４０ｎ
ｍ〜８７０ｎｍである場合、１．１（ＮＡ２）とする）
を満たすとともに、０．０１＜ＮＡ４−ＮＡ３＜０．１
２（この上限０．１２は、実用上、０．１であることが
更に好ましい）の条件を満たす、対物レンズ１６の光デ
ィスク側の開口数ＮＡ３とＮＡ４との間であることが好
ましい。

【００８７】このような本実施の形態の場合、第１の実
施の形態と同様に、第１の光ディスクである透明基板の
厚さｔ１が０．６ｍｍのＤＶＤを再生する際には、第１
分割面Ｓｄ１及び第３分割面Ｓｄ３、第５分割面Ｓｄ５
を通過する光束は、ほぼ同一の第１結像位置に結像し、
その波面収差（第２分割面Ｓｄ２及び第４分割面Ｓｄ４
を通過する光束を除いた波面収差）は、０．０５λ１ｒ
ｍｓ以下となっている。ここで、λ１は第１の光源の波
長である。

【００８８】このとき、第２分割面Ｓｄ２及び第４分割
面Ｓｄ４を通過する光束は、第１結像位置とは異なった
第２結像位置に結像する。この第２結像位置は、第１結
像位置を０（零）としてそれより対物レンズ１６側を
負、その反対側を正とすると、第１結像位置から−４０
μｍ以上−４μｍ以下、好ましくは−２７μｍ以上−４
μｍ以下の距離にする。なお、本実施の形態では、ｔ１
＜ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２であるので、第２結像位置を第
１結像位置から−４０μｍ〜−４μｍ、好ましくは−２
７μｍから−４μｍとしたが、ｔ１＞ｔ２、ＮＡ１＞Ｎ
Ａ２の場合は、第２結像位置を第１結像位置から４μｍ
〜４０μｍ、好ましくは４μｍから２７μｍにする。す
なわち、第１結像位置と第２結像位置との距離の絶対値
は４μｍ以上４０μｍ以下、好ましくは４μｍ以上２７
μｍ以下の範囲になるようにする。

【００８９】また、この対物レンズ１６を球面収差の観
点から見ると、開口数ＮＡ２の近傍の４つの開口位置
で、透明基板の厚さが異なる複数の光ディスクを１つの
集光光学糸で再生できるように、球面収差が不連続に変
化するように構成している。このように球面収差が不連
続に変化（変化の方向は、上述した実施の形態と同じで
ある）しており、また、波面収差の観点から見ると、開
口数ＮＡ２近傍の４カ所で波面収差が不連続となり、こ
の不連続の各々の部分の波面収差の傾きは、不連続とな
っている部分の両側の曲線の端部を結ぶ曲線の傾きは、
異なる傾きとなっている。

【００９０】このような本実施の形態の対物レンズ１６
では、第２光ディスクの再生時（ｔ２の厚さの透明基板
を介した際）に、開口数ＮＡＬから開口数ＮＡＨの間の
球面収差が、−２λ／（ＮＡ２）²以上、５λ／（ＮＡ
２）²以下の条件を満たすことが好ましい（ただし、こ
のときのλは、第２光ディスクの再生時に使用する光源
の波長である）。さらに、この条件は、再生の場合は３
λ／（ＮＡ２）²以下が好ましく、あるいは、記録をも
考慮すると（勿詮、再生もできる）０（零）より大きい
ことが好ましい。

【００９１】一方、本実施の形態では、光軸と直交する
方向で第２ｎ分割面（第２分割面Ｓｄ２あるいは第４分
割面）中央位置でみたとき、第２ｎ分割面の法線と光軸
とのなす角度が、第（２ｎ−１）分割面（第１分割面Ｓ
ｄ１あるいは第３分割面Ｓｄ３）及び第（２ｎ＋１）分
割面（第３分割面Ｓｄ３あるいは第５分割面Ｓｄ５）か
ら内挿される面の法線と光軸とのなす角度より大きくす
る。これにより第１光ディスク及び第２光ディスクの双
方を良好に再生することが可能となる。なお、本実施の
形態では、ｔ２＞ｔ１、ＮＡ１＞ＮＡ２であるので、第
２ｎ分割面の法線と光軸とのなす角度が、第（２ｎ−
１）分割面及び第（２ｎ＋１）分割面から内挿される面
の法線と光軸とのなす角度より大としたが、ｔ２＜ｔ
１、ＮＡ１＞ＮＡ２の場合は、小とすればよい。

【００９２】また／さらにまた、光軸と直交する方向で
第２分割面Ｓｄ２又は第４分割面Ｓｄ４である第２ｎ分
割面（ただし、ｎは自然数）のほぼ中央位置でみたと
き、第２ｎ分割面の法線と光軸とのなす角度と、第（２
ｎー１）分割面及び第（２ｎ＋１）分割面から内挿され
る面（数１の非球面の式を用いて最小自乗法でフィッテ
ィングを行った非球面）の法線と光軸とのなす角度との
差が、０．０２°以上１°以下の範囲となるように、第
１分割面Ｓｄ１〜第（２ｎ＋１）分割面を設定すること
が好ましい。

【００９３】また、上述した各実施の形態と同様に、別
の観点から本実施の形態を捕らえると、少なくとも一方
の面を光軸と同心状に複数に分割された複数の分割面
（本実施の形態では５つの分割面）を有する対物レンズ
１６において、第２ｎ分割面（ただし、ｎは１以上の整
数）より光軸側の第（２ｎ−１）分割面を透過した光
と、第２ｎ分割面より光軸側とは反対側の第（２ｎ＋
１）分割面を透過した光とが、所定の厚さ（第１光ディ
スク）の透明基板を介して、ほぼ同じ位相となるように
したとき、第（２ｎ−１）分割面（例えば、第１分割面
Ｓｄ１又は第３分割面Ｓｄ３）を透過し透明基板を介し
た光と、第２ｎ分割面（例えば、第２分割面Ｓｄ２又は
第４分割面Ｓｄ４）のほぼ中央位置より光軸側の第２ｎ
分割面（例えば、第２分割面Ｓｄ２又は第４分割面Ｓｄ
４）を透過し透明基板を介した光と、の位相差を（△ｎ
Ｌ）π（例えば、（△１Ｌ）π又は（△２Ｌ）π）（ｒ
ａｄ）とし、第（２ｎ＋１）分割面（例えば、第３分割
面Ｓｄ３又は第５分割面Ｓｄ５）を透過し透明基板を介
した光と、前記中央位置より光軸側とは反対側の第２ｎ
分割面（例えば、第２分割面Ｓｄ２又は第４分割面Ｓｄ
４）を透過し透明基板を介した光と、の位相差を（△ｎ
Ｈ）π（例えば、（△１Ｈ）π又は（△２Ｈ）π）（ｒ
ａｄ）とすると、（△ｎＨ）＞（△ｎＬ）を満足する。
この場合も上述と同様に、ｔ１＞ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２
の場合は、（△ｎＨ）＜（△ｎＬ）とする。したがっ
て、（△ｎＨ）≠（△ｎＬ）とする。

【００９４】これを別な観点から言えば、第２ｎ分割面
（例えば、第２分割面Ｓｄ２又は第４分割面Ｓｄ４）の
第（２ｎ−１）分割面（例えば、第１分割面Ｓｄ１又は
第３分割面Ｓｄ３）からの段差量より、第２ｎ分割面
（例えば、第２分割面Ｓｄ２又は第４分割面差Ｓｄ４）
の第（２ｎ＋１）分割面（例えば、第３分割面Ｓｄ３又
は第５分割面Ｓｄ５）からの段差量の方が、大きい。こ
の場合も上述と同様に、ｔ１＞ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２の
場合は、第２ｎ分割面の第（２ｎ−１）分割面からの段
差量より、第２ｎ分割面の第（２ｎ＋１）分割面からの
段差量の方が、小さくなる。さらに、光軸から所定の位
置において、第（２ｎ−１）分割面と第（２ｎ＋１）分
割面と（例えば、第１分割面Ｓｄ１と第３分割面Ｓｄ３
と又は第３分割面Ｓｄ３と第５分割面Ｓｄ５）から内挿
される面の位置と、第２ｎ分割面（例えば、第２分割面
Ｓｄ２又は第４分割面Ｓｄ４）の位置との差が、第２分
割面（例えば、第２分割面Ｓｄ２又は第４分割面Ｓｄ
４）のほぼ中央位置を中心として非対称になっているこ
とが好ましい。さらに、この場合、光軸から離れるに従
いその差が大きくなることが好ましい。

【００９５】なお、本実施の形態において、対物レンズ
１６の光源側の屈折面Ｓ１を５分割したが、これに限ら
れず、他の集光光学系の光学素子（例えは、コリメータ
レンズなど）に設けてもよく、あるいは、別途光学素子
を設けてもよい。

【００９６】また、本実施の形態では、第１分割面Ｓｄ
１〜第５分割面Ｓｄ５の境界に段差を設けたが、少なく
とも一つの境界を段差を設けずに連続的に分割面を形成
してもよい。また、分割面と分割面との境界は、屈曲さ
せることなく、例えば所定のＲで以て接続させてもよ
い。このＲは意図的に設けたものであってもよく、ま
た、意図的に設けたものでなくてもよい（この意図的に
設けたものではない例として、対物レンズ１６をプラス
チック等で形成する場合に、金型を加工する上で形成さ
れる境界のＲがある）。

【００９７】また、本実施の形態では、光源側から対物
レンズ１６を見たときに、第２分割面Ｓｄ２及び第４分
割面Ｓｄ４を光軸と同心円状の環形状で設けたが、これ
に限られず、途切れた環状で設けてもよい。また、第２
分割面Ｓｄ２又は／及び第４分割面Ｓｄ４をホログラム
やフレネルで構成してもよい。なお、第２分割面Ｓｄ２
をホログラムで構成した場合、０次光と１次光とに分け
た光束の一方を第１光ディスクの再生に利用し、他方を
第２光ディスクの再生に利用する。このとき、第２光デ
ィスクの再生に利用する光束の光量の方が、第１光ディ
スクの再生に利用する光束の光量より大きいことが好ま
しい。

【００９８】また、本実施の形態において、第１光ディ
スクを再生する際（すなわち、厚さｔ１の透明基板を介
したとき）第１分割面Ｓｄ１および第３分割面Ｓｄ３を
通過する光束による最良波面収差が０．０７λ１ｒｍ
ｓ、好ましくは０．０５λ１ｒｍｓ（ただし、λ１（ｎ
ｍ）は第１光ディスクを再生する際に使用する光源の波
長）を満たすだけでなく、第２光ディスクを再生する際
（すなわち、厚さｔ２の透明基板を介したとき）第１分
割面Ｓｄ１を通過する光束による最良波面収差が回折限
界である０．０７λ２ｒｍｓ、好ましくは０．０５λ２
ｒｍｓ（ただし、λ２（ｎｍ）は第２光ディスクを再生
する際に使用する光源の波長）を満たすことにより、第
２光ディスクの再生信号を良好にすることができる。

【００９９】以上、詳述した実施の形態において、第１
分割面を光軸を含む面としたが、光軸上のごく狭い領域
の面は集光にはさほど影響を及ぼさないため、そのよう
な集光には影響を与えない光軸上のごく狭い領域の面が
平坦となっていたり、突起や凹みとなっていてもよい。
要は、ＮＡ２近傍に第２光ディスクの再生に利用する分
割面を設ければよく、それより光軸側（すなわち光軸近
傍）を第１分割面とすればよい。

【０１００】また、以上の説明においては、光ディスク
に記録された情報の再生のみについて説明したが、集光
光学系（対物レンズ）によって集光する光スポットが重
要である点で光ディスクヘ情報を記録する場合について
も同様であり、以上の実施の形態は有効に記録にも使え
ることは言うまでもない。

【０１０１】さらに、上述した実施の形態においては、
フォーカスエラー信号のＳ字持性が良好になるという効
果も奏する。

【０１０２】次に、光ディスクの情報記録面上に形成さ
れるスポットの光強度をできるだけ強くするために、光
束の位相をシフトすることに関して、図１０を用いて説
明する。以下の説明は、上述した分割面を３つ有するレ
ンズの実施形態にも、分割面を５つ有するレンズの実施
形態にも適用可能である。

【０１０３】図１０（ａ）は、第１光源（波長はλ１）
を用いて、第１光ディスクの読取又は、記録を行う場合
であって、横軸に、前述した対物レンズの第１非球面の
第２分割面を非球面形状式にしたがって光軸まで延長し
たときの光軸との交点と、第２屈折面（第１非球面に向
い合う面。非球面であっても球面であってもよい。本実
施例では輪帯回折部が設けられている。）との光軸上の
距離ｄｉ’をとり、縦軸にビームスポットのピーク強度
比をとったグラフである。また、図１０（ｂ）は、第２
光源（波長はλ２）を用いて、第２光ディスクの読取又
は、記録を行う場合であって、横軸に、前述した対物レ
ンズの第２分割面を非球面形状式にしたがって光軸まで
延長したときの光軸との交点と、第２屈折面との光軸上
の距離ｄｉ’をとり、縦軸にビームスポットのピーク強
度比をとったグラフである。

【０１０４】第１光ディスクの第１情報記録面上へ収束
した第１光束、すなわち第１情報記録面上のスポットの
ピーク強度比が、０．９以上となることが好ましい。そ
の０．９以上となるｄｉ’の範囲が、図１０（ａ）にお
いて矢印で示されている。また、第２光ディスクの第２
情報記録面上へ収束した第２光束、すなわち第２情報記
録面上のスポットのピーク強度比が、０．８以上となる
ことが好ましい。０．８以上となるｄｉ’の範囲が、図
１０（ｂ）において矢印で示されている。図１０（ａ）
のグラフにおいて、ピーク強度比が０．９以上となるｄ
ｉ’の範囲と、図１０（ｂ）のグラフにおいて、ピーク
強度比が０．８以上となるｄｉ’の範囲とが重なったｄ
ｉ’の範囲、すなわち、図１０（ａ）（ｂ）の両方にお
いて矢印の重なる範囲の値にｄｉ’を定めることによ
り、第１の光ディスクであっても第２の光ディスクであ
っても、情報記録面上に光強度の強いスポットを形成す
ることが可能になるので好ましい。また、光スポットの
径のサイズ（最大の中心強度に対して強度がｅ^-2となる
位置で定める。）を縮めることも可能となる。

【０１０５】また、光ディスクの情報記録面上に形成さ
れるスポットの光強度をできるだけ強くするためには、
以下の式（１）ないし（６）を満たすようにしてもよ
い。 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ１−δ （１） ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数） （２） ０≦δ＜０．３４λ１ （３） Ｗ３−Ｗ４＝ｍλ２−δ （４） ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数） （５） ０≦δ＜０．３４λ２ （６） 上式中、Ｗ１は、第１光束を用いている際の、波面収差
の段差の境界部の開口数ＮＡが大きい方の波面収差量。
Ｗ２は、第１光束を用いている際の、波面収差の段差の
境界部の開口数ＮＡが小さい方の波面収差量。λ１は第
１光束の波長。Ｗ３は、第２光束を用いている際の、波
面収差の段差の境界部の開口数ＮＡが大きい方の波面収
差量。Ｗ４は、第２光束を用いている際の、波面収差の
段差の境界部の開口数ＮＡが小さい方の波面収差量。λ
２は第２光束の波長である。

【０１０６】なお、式（３）、（６）に変えて、以下の
式（３）’、（６）’を満たすことがより好ましい。 ０≦δ＜０．２５λ１ （３）’ ０≦δ＜０．２５λ２ （６）’ また、式（３）、（６）に変えて、以下の式（３）”、
（６）”を満たすようにしてもよい。 ０＜δ＜０．３４λ１ （３）” ０＜δ＜０．３４λ２ （６）”

【０１０７】なお、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４は、第１分
割面と第２分割面の境界において生じる波面収差の段差
の境界部における値であることが好ましいが、第２分割
面と第３分割面の境界において生じる波面収差の段差の
境界部における値であってもよい。Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、
Ｗ４が、第１分割面と第２分割面の境界において生じる
波面収差の段差の境界部における値である場合を、波面
収差図を用いて示したのが図８（ａ）（ｂ）である。な
お、第１分割面と第２分割面の境界において生じる波面
収差の段差の境界部における値をＷ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ
４とした場合と、第２分割面と第３分割面の境界におい
て生じる波面収差の段差の境界部における値をＷ１、Ｗ
２、Ｗ３、Ｗ４とした場合の両方において、前記式
（１）〜（６）を満たすことがより一層好ましい。

【０１０８】また、対物レンズはプラスチックレンズで
あることが好ましいが、ガラスレンズであってもよい。
また、対物レンズ以外の光学素子を位相シフト手段とし
て設け、上述の条件を達成するようにしてもよい。ま
た、上述したピックアップを内蔵した光ディスクの記録
および／または再生装置としては、ＤＶＤ／ＣＤプレー
ヤー、ＤＶＤ／ＣＤ／ＣＤ−Ｒプレーヤー、ＤＶＤ／Ｃ
Ｄ／ＣＤ−ＲＷプレーヤー、ＤＶＤ／ＬＤプレー、ＤＶ
Ｄ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＣＤ／ＣＤ−Ｒプレーヤーなどを
挙げることができる。もちろん、これらに限られるもの
ではない。また、これらの光ディスクの記録および／ま
たは再生装置は、ピックアップ装置の他に、電源や、ス
ピンドルモーターなどを有するものである。

【０１０９】以下、本発明の色収差補正レンズの実施例
を別表に示す。表中、ｒｉは屈折面の曲率半径、ｄｉ、
ｄｉ’は面間隔、ｎｉ、ｎｉ’は主波長での屈折率を示
す。また、非球面形状は

【数１】 ただし、Ｚは光軸方向の軸、ｈは光軸と垂直方向の軸、
光の進行方向を正とし、ｒは近軸曲率半径、κは円錐形
数、Ａｉは非球面係数、Ｐｉは非球面のべき数（ただ
し、Ｐｊ≧３）である。なお、本発明には、上式以外の
他の非球面の式を用いてもよい。非球面形状から非球面
の式を求める際には、上式を用い、Ｐｉを３≦Ｐｉ≦１
０の自然数とし、κ＝０として求める。また、回折面
は、光路差関数として次式で、単位はｍｍとして表して
いる。

【数２】 による。

【０１１０】 非球面データ 第２面 第１、３分割面 ０≦Ｈ≦１．３２１（第１分割面） １．５３２≦Ｈ （第３分割面） （非球面係数） κ ＝−５．９９０９×１０^-1 Ａ１＝−１．０８６６×１０^-3 Ｐ１＝ ３．０ Ａ２＝ ３．８７５３×１０^-3 Ｐ２＝ ４．０ Ａ３＝−７．９２９４×１０^-3 Ｐ３＝ ５．０ Ａ４＝ １．１５１９×１０^-2 Ｐ４＝ ６．０ Ａ５＝−８．７３４５×１０^-3 Ｐ５＝ ７．０ Ａ６＝ ２．８６３９×１０^-3 Ｐ６＝ ８．０ Ａ７＝−２．４７９０×１０^-7 Ｐ７＝ ９．０ Ａ８＝−１．６９１０×１０^-4 Ｐ８＝１０．０ Ａ９＝ ８．２０００×１０^-8 Ｐ９＝１２．０ 第２分割面 １．３２１≦Ｈ≦１．５３２（第２分割面） （非球面係数） κ ＝−６．０８１５×１０^-1 Ａ１＝−６．７０２４×１０^-4 Ｐ１＝ ３．０ Ａ２＝ ４．７５７８×１０^-3 Ｐ２＝ ４．０ Ａ３＝−１．０１４８×１０^-2 Ｐ３＝ ５．０ Ａ４＝ １．３０４８×１０^-2 Ｐ４＝ ６．０ Ａ５＝−８．７２００×１０^-3 Ｐ５＝ ７．０ Ａ６＝ ２．６１９５×１０^-3 Ｐ６＝ ８．０ Ａ７＝−３．４３９７×１０^-6 Ｐ７＝ ９．０ Ａ８＝−１．３５９７×１０^-4 Ｐ８＝１０．０ Ａ９＝−１．７５５７×１０^-6 Ｐ９＝１２．０ 第３面 非球面係数 κ ＝ １．９２８１×１０ Ａ１＝ １．４６８４×１０^-2 Ｐ１＝ ４．０ Ａ２＝−１．６７２３×１０^-3 Ｐ２＝ ６．０ Ａ３＝−６．２４２１×１０^-4 Ｐ３＝ ８．０ Ａ４＝ １．６７８３×１０^-4 Ｐ４＝１０．０ 回折面 Ｂ２＝−８．９２３８×１０^-4 Ｂ６＝ ５．８３８２×１０^-4 Ｂ８＝−７．４４９２×１０^-5

【０１１１】前記実施例の球面収差、色収差を図１２に
示す。図１２（ａ）は鎖線は６３５ｎｍ光に対する補正
状況、実線は６５０ｎｍ光に対する補正状況を示す。１
５ｎｍの波長シフトに対しても、殆ど色収差を生じてい
ない。同図１２（ｂ）は７８０ｎｍ光に対する球面収差
である。この場合、図１２（ａ）の場合に比して記録密
度は低いので、波長シフトの影響は少ない。

【０１１２】

【発明の効果】本発明の光ディスクの記録および／また
は再生用色収差補正対物レンズ、光ピックアップ装置、
光ディスクの記録／再生装置は、前記のように、厚さの
異なる透明基板を有する光ディスク、単一の集光光学系
によって、記録および／または再生を行うことを可能に
しただけでなく、高い結像性能を求められる光ディスク
に対し、光源の波長シフトが生じても問題のない結像性
能を得ることが出来た。なお、実施例としては無限対物
レンズを示したが、有限対物レンズにおいても同様の効
果が得られる。また、光ピックアップ装置としては、前
記の実施例に限られるものではなく、当業者によって、
本発明の技術思想の範囲内で、種々の設計変更が可能な
ことはいうまでもなく、また、公知の種々のタイプの光
ピックアップ装置に有利に使用できるものであることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ピックアップ装置の１実施態様の概
略構成図である。

【図２】本発明の光ピックアップ装置の他の実施態様の
概略構成図である。

【図３】本発明の対物レンズの１例を示す断面の模式図
である。

【図４】本発明の対物レンズの他の例を示す断面の模式
図である。

【図５】本発明の対物レンズの１例における記録媒体へ
の結像状態を示す断面における光路図および正面図であ
る。

【図６】本発明の対物レンズの１例における他の記録媒
体への結像状態を示す断面における光路図である。

【図７】本発明の対物レンズの１例における収差の補正
状況を説明するための球面収差図である。

【図８】本発明の対物レンズの１例における収差の補正
状況を説明するための波面収差図である。

【図９】本発明の対物レンズの他の例を示す断面図およ
び正面図である。

【図１０】本発明の対物レンズの１例における分割面に
よる位相シフトの説明図である。

【図１１】本発明の対物レンズの１例における分割面に
よる位相シフトを説明する波面収差図である。

【図１２】本発明の対物レンズの１例における球面収
差、色収差図である。

【符号の説明】

１０ 光ピックアップ １１１，１
１２ 半導体レーザ １２，４３，４４ 偏光ビームスプリッタ １３ コリ
メータレンズ １４ １／４波長板 １５ 二次
元アクチュエータ １６ 対物レンズ １７ 絞り １８，５６，５７ シリンドリカルレンズ １９ ダイ
クロイックプリズム ２０ 光ディスク ２１ 透明
基板 ２２ 情報記録面 ３０ 光検
出器 ５３，５４ 受光手段 ９００ カ
ップリングレンズ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 NA03 NA14 PA01 PA17 PB01 QA02 QA07 QA14 QA34 RA01 RA05 RA07 RA32 RA34 RA41 RA42 RA43 RA46 UA01 5D119 AA15 AA41 DA01 DA05 EA03 EC03 JA45 JA46 JB02 JB03

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 夫れ夫れ異なる厚さの透明基板をもつ異
   なる種類の光情報記録媒体の１つから情報を再生するた
   めの、あるいは前記の光情報記録媒体の異なった種類の
   １つに情報を記録するための光ピックアップ装置であっ
   て、該光ピックアップ装置は光源と、 輪帯回折部と、第１分割面、第２分割面、第３分割面を
   含み、前記第３分割面は前記第１分割面よりも光軸から
   離れた位置にあり、前記第２分割面は前記第１分割面と
   前記第３分割面の間の位置にある屈折面とを有する集光
   光学系と、 光検出器とを有し、 前記第１分割面と前記第３分割面は、第１光情報記録媒
   体の情報の記録または再生のために、厚さがｔ１の透明
   基板を持つ第１光情報記録媒体の記録面上に光束を集光
   可能とし、 前記第１分割面と前記第２分割面は、第２光情報記録媒
   体の情報の記録または再生のために、厚さがｔ１より厚
   いｔ２の透明基板を持つ第２光情報記録媒体の記録面上
   に光束を集光可能とし、 前記光検出器は第１光情報記録媒体の記録面あるいは第
   ２光情報記録媒体の記録面から反射された光束を受光可
   能としたことを特徴とする光ピックアップ装置
2. 【請求項２】 前記光源から出射される光束の波長変化
   によって前記屈折面において生じる焦点ずれ量をＡと
   し、 前記集光光学系に入射する光束の波長変化によって前記
   輪帯回折部において生じる焦点ずれ量をＢとしたとき、 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ の条件を満たすことを特徴とする請求項１の光ピックア
   ップ装置
3. 【請求項３】 前記焦点ずれ量ＡおよびＢが ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ の条件を満たすことを特徴とする請求項２の光ピックア
   ップ装置
4. 【請求項４】 前記光源から出射される光束の波長変化
   は、前記光源に供給される電流の量の変化に基づいて変
   化するものであることを特徴とする請求項２または請求
   項３の光ピックアップ装置
5. 【請求項５】 前記光ピックアップ装置は、前記光源
   （第１の光源）と、前記光源（第１の光源）よりも波長
   が長い光束を出射する第２の光源とを有し、前記光源
   （第１の光源）から出射される光束について前記条件を
   満たすことを特徴とする請求項２の光ピックアップ装置
6. 【請求項６】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む前記
   屈折面および前記輪帯回折部を有し、 前記屈折面と異なる前記対物レンズの面に、前記輪帯回
   折部が設けられていることを特徴とする請求項１ないし
   請求項５のいずれかの光ピックアップ装置
7. 【請求項７】 前記対物レンズの、前記屈折面と異なる
   面は、そのほぼ全面に前記輪帯回折部が設けられている
   ことを特徴とする請求項６の光ピックアップ装置
8. 【請求項８】 前記集光光学系は対物レンズおよびその
   他の光学部材を有し、 該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む前記
   屈折面および前記輪帯回折部を有し、 前記屈折面に前記輪帯回折部が設けられていることを特
   徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかの光ピック
   アップ装置
9. 【請求項９】 前記屈折面の前記第１分割面にも、前記
   第２分割面にも、前記第３分割面にも、前記輪帯回折部
   が設けられていることを特徴とする請求項８の光ピック
   アップ装置
10. 【請求項１０】 前記集光光学系は対物レンズおよびそ
    の他の光学部材を有し、 該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む前記
    屈折面を有し、 該対物レンズとは別の光学部材に前記輪帯回折部が設け
    られていることを特徴とする請求項１ないし請求項５の
    いずれかの光ピックアップ装置
11. 【請求項１１】 前記光源から出射される光束の波長変
    化は、±２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１
    ないし請求項４のいずれかの光ピックアップ装置
12. 【請求項１２】 夫れ夫れ異なる厚さの透明基板をもつ
    異なる種類の光情報記録媒体の１つから情報を再生する
    ための、あるいは前記の光情報記録媒体の異なった種類
    の１つに情報を記録するための光ピックアップ装置用の
    非球面を有する対物レンズであって、 輪帯回折部と、第１分割面、第２分割面、第３分割面を
    含む屈折面とを有し、前記第３分割面は前記第１分割面
    よりも光軸から離れた位置にあり、前記第２分割面は前
    記第１分割面と前記第３分割面の間の位置にあり、 前記第１分割面を透過した第１光束と前記第３分割面を
    透過した第３光束を、透明基板の厚さがｔ１の第１光情
    報記録媒体の情報の記録または再生のために、第１光情
    報記録媒体の記録面にｔ１の透明基板を介して集光可能
    とし、 前記第１分割面を透過した第１光束と前記第２分割面を
    透過した第２光束を、透明基板の厚さがｔ１より大きい
    ｔ２の透明基板を有する第２光情報記録媒体の情報の記
    録または再生のために、第２光情報記録媒体の記録面に
    ｔ２の透明基板を介して集光可能としたことを特徴とす
    る対物レンズ
13. 【請求項１３】 前記屈折面とは別の面に前記輪帯回折
    部が設けられていることを特徴とする請求項１２の対物
    レンズ
14. 【請求項１４】 前記輪帯回折部は、前記屈折面とは別
    の面のほぼ全面に設けられていることを特徴とする請求
    項１３の対物レンズ
15. 【請求項１５】 前記輪帯回折部は、前記屈折面に設け
    られていることを特徴とする請求項１２の対物レンズ
16. 【請求項１６】 前記輪帯回折部が、前記屈折面上の前
    記第１分割面にも、前記第２分割面にも、前記第３分割
    面にも設けられていることを特徴とする請求項１５の対
    物レンズ
17. 【請求項１７】 光源から出射される光束の波長変化に
    よって前記屈折面において生じる焦点ずれ量をＡとし、 前記光源から出射される光束の波長変化によって前記輪
    帯回折部において生じる焦点ずれ量をＢとしたとき、 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ の条件を満たすことを特徴とする請求項１２の対物レン
    ズ
18. 【請求項１８】 前記焦点ずれ量ＡおよびＢが、 ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ の条件を満たすことを特徴とする請求項１７の対物レン
    ズ
19. 【請求項１９】 夫れ夫れ異なる厚さの透明基板をもつ
    異なる種類の光情報記録媒体の１つから情報を再生する
    ための、あるいは前記の光情報記録媒体の異なった種類
    の１つ上に情報を記録するための光情報記録媒体の再生
    および／または記録装置であって、 光源と、 輪帯回折部と、第１分割面、第２分割面、第３分割面を
    含む屈折面を有する集光光学系と、 光検出器とを有するからなる光ピックアップ装置を含
    み、 該光ピックアップ装置は、前記第３分割面は前記第１分
    割面よりも光軸から離れた位置にあり、前記第２分割面
    は前記第１分割面と前記第３分割面の間の位置にあり、
    前記第１分割面と前記第３分割面は、第１光情報記録媒
    体の情報の記録または再生のために、厚さがｔ１の透明
    基板を持つ第１光情報記録媒体の記録面上に光束を集光
    可能とし、 前記第１分割面と前記第２分割面は、第２光情報記録媒
    体の情報の記録または再生のために、厚さがｔ１より厚
    いｔ２の透明基板を持つ第２光情報記録媒体の記録面上
    に光束を集光可能とし、 前記光検出器は第１光情報記録媒体の記録面あるいは第
    ２光情報記録媒体の記録面から反射された光束を受光可
    能としたことを特徴とする光情報記録媒体の再生および
    ／または記録装置
20. 【請求項２０】 前記光源から出射される光束の波長変
    化によって前記屈折面において生じる焦点ずれ量をＡと
    し、 前記光源から出射される光束の波長変化によって前記輪
    帯回折部において生じる焦点ずれ量をＢとしたとき、 ０≦｜Ａ＋Ｂ｜≦｜Ａ｜ の条件を満たすことを特徴とする請求項１９の光情報記
    録媒体の再生および／または記録装置
21. 【請求項２１】 前記焦点ずれ量ＡおよびＢが ｜Ａ＋Ｂ｜＝０ の条件を満たすことを特徴とする請求項２０の光情報記
    録媒体の再生および／または記録装置
22. 【請求項２２】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む前記
    屈折面および前記輪帯回折部を有し、 前記屈折面と異なる前記対物レンズの面に、前記輪帯回
    折部が設けられていることを特徴とする請求項１９ない
    し請求項２１のいずれかの光情報記録媒体の再生および
    ／または記録装置
23. 【請求項２３】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む前記
    屈折面および前記輪帯回折部を有し、 前記屈折面に、前記輪帯回折部が設けられていることを
    特徴とする請求項１９ないし請求項２１のいずれかの光
    情報記録媒体の再生および／または記録装置
24. 【請求項２４】 前記集光光学系は対物レンズおよびそ
    の他の光学部材を有し、 該対物レンズが前記第１、第２、第３分割面を含む前記
    屈折面を有し、 前記対物レンズとは別の光学部材に、前記輪帯回折部が
    設けられていることを特徴とする請求項１９ないし請求
    項２１のいずれかの光情報記録媒体の再生および／また
    は記録装置