JP2002197717A - 光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備えた記録再生装置、光学素子、情報の記録再生方法、光学系、レンズ、光ディスク用回折光学系、再生装置及び光ピックアップ装置用対物レンズ - Google Patents
光ピックアップ装置、この光ピックアップ装置を備えた記録再生装置、光学素子、情報の記録再生方法、光学系、レンズ、光ディスク用回折光学系、再生装置及び光ピックアップ装置用対物レンズInfo
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Abstract
クアップ装置、この光ピックアップ装置を備えた記録再
生装置、光学素子、情報の記録再生方法、光学系、レン
ズ、光ディスク用回折光学系、再生装置及び光ピックア
ップ装置用対物レンズを得る。 【解決手段】 対物レンズ1の屈折面上に回折輪帯レン
ズを設けた光学面を含み、互いに異なる3つの波長の光
源11、12、13の各々に対して、回折面と屈折面と
の作用を相殺させて球面収差を補正する。また、3つの
波長の光源11、12、13からの光について回折光と
して1次回折光を用いることにより、光量の損失を少な
くすることができる。また、対物レンズは少なくとも1
つの面に回折パターンを有し、異なる波長の光源からの
光束を情報記録面に集光させるとき、複数の記録媒体の
再生において、共に前記回折パターンからの1次回折光
を用いる。記録媒体の条件により、利用する回折光は共
に+1次回折光あるいは共に−1次回折光となる。
Description
置、この光ピックアップ装置を備えた記録再生装置、光
学素子、情報の記録再生方法、光学系、レンズ、光ディ
スク用回折光学系、再生装置及び光ピックアップ装置用
対物レンズ、光ピックアップ装置を備えた音声および/
または画像の記録および/または再生装置、及び光ピッ
クアップ装置に使用される対物レンズに関する。
い、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(光ディスクとも
いう)であるDVDが製品化されている。DVD用記録
再生装置では、650nmの半導体レーザを使用したと
きの対物レンズの光デイスク側の開口数NAを0.6〜
0.65としている。DVDはトラックピッチ0.74
μm、最短ビット長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、DVDにおいて
は、光ディスクが光軸に対して傾いたときに生じるコマ
収差を小さく抑えるために、透明基板厚は0.6mmと
CDの透明基板厚の半分になっている。
波長や透明基板厚さが異なるなど種々の規格の光ディス
ク、例えばCD−R,RW(追記型コンパクトディス
ク)、VD(ビデオディスク)、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。さらに半導体レーザの短波長化が進み、発振
波長400nm程度の短波長青色レーザが実用化されよ
うとしている。波長が短くなることでたとえDVDと同
じ開口数を用いても光情報記録媒体の更なる大容量化が
可能となる。
であるCDと同程度の大きさで、記録再生が可能なCD
−Rや、記録密度を高めたDVDなど、記録面の透明基
板の厚みや記録再生用レーザ光の波長の異なる複数の光
情報記録媒体の開発が進み、これらの光情報記録媒体に
対して、同一の光ピックアップでの記録再生を可能とす
ることが求められている。このため、使用波長に応じた
複数のレーザ光源を備えながら、同一の対物レンズで記
録面へ必要な開口数でレーザ光を収束する光ピックアッ
プが、各種提案されている(例えば特開平8−5536
3号公報、同平10−92010号公報など)。
報には、635nmを透過光(0次回折光)、785n
mは−1次回折光を利用したホログラム光学素子を用い
た光学系および635nmを+1次回折光、785nm
は透過光(0次回折光)を利用したホログラム光学素子
を用いた光学系が開示されている。また、特開平10−
283668号公報には、650nmではホログラム型
リングレンズを100%透過し、780nmでは、ホロ
グラム型リングレンズで1次回折される光学系が開示さ
れている。
らびにホログラム型リングレンズにおいて、一方の波長
で0次光の回折効率をほぼ100%とした場合に、どう
しても、他方の波長での、+1次回折光もしくは−1次
回折光の回折効率には限界があり、所望の高い回折効率
は得られず、光量のロスが生じ、光量の利用効率が悪く
なってしまうという問題があった。光量のロスが生じる
場合、特に情報の記録時においては、より高パワーのレ
ーザーが必要になってしまう。
型リングレンズにおいて、一方の波長で0次光の回折効
率をほぼ100%とし、他方の波長で、できるだけ0次
光を透過させず、+1次回折光もしくは−1次回折光の
回折効率を大きくする場合、ホログラムの深さが3.8
〜5.18μmと深くなってしまっていた。このため、
特に対物レンズに、ホログラム光学素子もしくはホログ
ラム型リングレンズの機能を一体化させた場合、金型の
加工、成形が非常に困難であるという問題も有してい
た。
心円状に分割された複数の輪帯からなり、各輪帯は、波
長の異なる複数の光源、及び/または、記録面の厚みの
異なる透明基板に対してほぼ回折限界に収差補正され、
構成が簡素化された光ピックアップを構成できる対物レ
ンズを提案した(特願平9−286954号)。この対
物レンズは、使用波長及び/または透明基板の厚みに応
じて自動的に必要な開口を得られるという機能を有して
いる。しかし、レーザ光源と光検出器が一体となったレ
ーザ/検出器集積ユニットを使用した場合、光検出器に
入射するフレア光により、正確な検出が出来ない場合が
生じるという問題があった。これは特に、ホログラムを
利用して光束を偏向し光検出器に導く方式のレーザ/検
出器集積ユニットにおいて顕著である。また、DVD系
の記録可能なディスク(DVD−RAM、DVD−R、
DVD−RW、DVD+RW等)や、CD系の記録可能
なディスク(CD−R、CD−RW等)に高速記録する
場合、専用レンズを使った光学系と比べて、一部の光が
フレアとなるため光量の利用効率が悪く、レーザ光源の
パワーを大きくする必要があった。
2つの波長の光をそれぞれ用いる、異なる種類の光情報
記録媒体の記録及び/または再生を、1つの光ピックア
ップ装置で可能とする、光ピックアップ装置、記録再生
装置、光学素子、記録再生方法を提供することである。
波長の光を用い、異なる種類の光情報記録媒体に適用す
る場合であっても、大きな球面収差や色収差を発生させ
ることなくそれぞれの異なる光情報記録媒体に対して、
情報の記録および/または再生を、1つのピックアップ
装置で可能とすることを目的とする。しかも、簡単な構
成である光ピックアップ装置を提供することも目的とす
る。特に、厚さの異なる透明基板を有する異なる種類の
光情報記録媒体を用いる場合には、球面収差の問題がさ
らに深刻になるが、そのような場合であっても、大きな
球面収差や色収差を発生させることなくそれぞれの異な
る光情報記録媒体に対して、情報を記録および/または
再生を、1つの光ピックアップ装置で行えるようにする
ことも目的とする。
集積ユニットを用いたピックアップ装置においても、検
出に悪影響を与えてしまうようなフレア光が光検出器上
に照射されることなく、光検出器による光の検出が良好
に行え、検出におけるS字特性も良好とすることを目的
とする。さらに、光量のロスが少なく、光量の利用効率
に優れた光ピックアップ装置、記録再生装置、光学素
子、記録再生方法を提供することも本発明の目的であ
る。
DおよびCDの両方に対して、大きな球面収差や色収差
を発生させることなく一つの対物レンズを使用して情報
を記録および/または再生するための互換性のある光学
系が種々提案されている。しかしながら、実用化されて
いるものは、光源からの発散光束をカップリングレンズ
でその発散度を弱めるかもしくは平行光束とするかある
いは弱い収束光束とし、対物レンズと光情報記録媒体の
透明基板とを介して情報記録面に光束を収束させる構成
になっており、カップリングレンズと対物レンズの2つ
のレンズを必要としている。そのため、光ピックアップ
装置を小型薄型化するのが困難で、しかもコストが高く
なるという問題がある。
な光ディスクが普及してきており、これらの光ディスク
に対しても互換性があって、しかも構成が簡単な光学系
およびこれを備えた光ピックアップ装置が必要とされて
いる。かかる光学系、レンズ、光ディスク用回折光学
系、再生装置及び光ピックアップ装置用対物レンズを提
供することも本発明の目的である。
に、請求項1の光ピックアップ装置は、光情報記録媒体
から情報を再生し、または、光情報記録媒体に情報を記
録するための光ピックアップ装置において、第1の波長
を有する第1の光束を射出する第1の光源と、前記第1
の波長と異なる第2の波長を有する第2の光束を射出す
る第2の光源と、光軸と回折部と光検出器とを有する集
光光学系とを具備し、前記第1の光束が前記回折部を通
過することにより、前記第1の光束のn次回折光量が前
記第1の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大き
い少なくとも1つの次数の回折光が発生され、前記第2
の光束が前記回折部を通過することにより、前記第2の
光束のn次回折光量が前記第2の光束の他のいずれの次
数の回折光量よりも大きい少なくとも1つの次数の回折
光が発生されることを特徴とする。ここで、nは0以外
の整数である。
録媒体から情報を再生し、または、光情報記録媒体に情
報を記録するための光ピックアップ装置において使用さ
れる光学素子であって、光軸と、回折部とを具備し、第
1の光束が前記回折部を通過することにより、前記第1
の光束のn次回折光量が前記第1の光束の他のいずれの
次数の回折光量よりも大きい少なくとも1つの次数の回
折光が発生され、前記第1の光束との波長差が80nm
〜400nmである第2の光束が前記回折部を通過する
ことにより、前記第2の光束のn次回折光量が前記第2
の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大きい少な
くとも1つの次数の回折光が発生されることを特徴とす
る。ここで、nは0以外の整数である。
は、光ピックアップ装置により、少なくとも2種類の光
情報記録媒体に対して情報の再生または記録をする記録
再生方法であって、前記光ピックアップ装置は、第1の
光源と、第2の光源と、光軸と回折部とを有する集光光
学系とを備え、前記第1の光源から第1の光束をまたは
前記第2の光源から前記第1の光束の波長と異なる第2
の光束を射出するステップと、前記第1の光束または前
記第2の光束を前記回折部を通過させて前記第1の光束
の少なくとも1つの次数の回折光または前記第2の光束
の少なくとも1つの次数の回折光を発生させるステップ
(ここで、前記第1の光束の少なくとも1つの次数の回
折光の内のn次回折光量が前記第1の光束の他のいずれ
の次数の回折光量よりも大きいとしたときに、前記第2
の光束の少なくとも1つの次数の回折光の内のn次回折
光量が前記第2の光束の他のいずれの次数の回折光量よ
りも大きい)と、前記集光光学系により、前記第1の光
束の前記n次回折光を第1の光情報記録媒体の第1の情
報記録面にまたは前記第2の光束の前記n次回折光を第
2の光情報記録媒体の第2の情報記録面に、前記光ピッ
クアップ装置が前記第1の光情報記録媒体または前記第
2の光情報記録媒体に情報を記録しまたはそこから情報
を再生するために、集光するステップと、前記光検出器
により、前記集光された前記n次回折光の前記第1の情
報記録面からの第1の反射光または前記集光された前記
n次回折光の前記第2の情報記録面からの第2の反射光
を検出するステップと、を含むことを特徴とする。ここ
で、nは0以外の整数である。
て情報の再生または記録が可能である光ピックアップ装
置は、第1の波長を有する第1の光束を射出する第1の
光源と、前記第1の波長と異なる第2の波長を有する第
2の光束を射出する第2の光源と、光軸と回折部とを有
する集光光学系と、光検出器とを有する。
することにより、前記第1の光束のn次回折光量が前記
第1の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大きい
少なくとも1つの次数の回折光が発生され、前記第2の
光束が前記回折部を通過することにより、前記第2の光
束のn次回折光量が前記第2の光束の他のいずれの次数
の回折光量よりも大きい少なくとも1つの次数の回折光
が発生される。ここで、nは0以外の整数である。
な態様を可能とする回折部を有する光学素子である。ま
た、本発明の光情報記録媒体から情報を再生し、また
は、光情報記録媒体に情報を記録するための装置は、上
記の光ピックアップ装置を有するものである。
回折光量よりも大きいとは、所定の波長の光に対して、
n次の回折光の回折効率が、n次以外の他の次数のそれ
ぞれの回折光の回折効率よりも高いということである。
また、n次のnは符号まで含むものであり、本発明の回
折部を通過した第1の光束において、+1次の回折光
を、他の次数の回折光に比して多く発生させた場合は、
回折部を通過した第2の光束においても、+1次の回折
光を、他の次数の回折光に比して多く発生させる事を意
図し、回折部を通過した第2の光束において、−1次の
回折光を、他の次数の回折光に比して多く発生させる事
まで含むものではない。
いに異なる少なくとも2つの波長の光を用いる、異なる
種類の光情報記録媒体の記録及び/または再生を、1つ
のピックアップ装置で可能とするものである。すなわ
ち、本発明の光ピックアップ装置は、第1の光情報記録
媒体及び第2の光情報記録媒体という異なる情報記録媒
体の記録/再生に用いられるものである。本発明の光ピ
ックアップ装置の第1の光源の第1の光束は、第1の光
情報記録媒体から情報を再生するために、または、第1
の光情報記録媒体に情報を記録するために使用され、第
2の光源の第2の光束は、第2の光情報記録媒体から情
報を再生するために、または、第2の光情報記録媒体に
情報を記録するために使用する。また、通常、光情報記
録媒体は、情報記録面上に、透明基板を有するものであ
る。
と、集光光学系は、回折部に達した第1の光束により回
折部で発生した第1の光束のn次回折光を第1の光情報
記録媒体に記録された情報を再生するためにまたは第1
の情報記録媒体に情報を記録するために、第1の透明基
板を介して第1の光情報記録媒体の第1の情報記録面に
集光することができ、集光光学系は、回折部に達した第
2の光束により回折部で発生した第2の光束のn次回折
光を第2の光情報記録媒体に記録された情報を再生する
ためにまたは第2の情報記録媒体に情報を記録するため
に、第2の透明基板を介して第2の光情報記録媒体の第
2の情報記録面に集光することができ、光検出器は、第
1の情報記録面または第2の情報記録面から反射した光
束を受光することができるということになる。
系は、回折部を通過した第1の光束におけるn次回折光
を第1の光情報記録媒体の第1の情報記録面に、対物レ
ンズの像側の、第1の光束における所定開口数内では
0.07λrms以下の状態で、即ち、実使用上開口内
の光束が最良像点において回折限界性能もしくはそれ以
下となる状態で集光することができ、そして集光光学系
は、回折部を通過した第2の光束におけるn次回折光を
第2の光情報記録媒体の第2の情報記録面に、対物レン
ズの像側の、第2の光束における所定開口数内では0.
07λrms以下の状態で、即ち、実使用上開口内の光
束が最良像点において回折限界性能もしくはそれ以下と
なる状態で集光することができる。
おいて、温度変化や電流変化に基づく±10nm以下程
度の波長シフトが起きる場合であっても、それぞれの情
報記録面上において、対物レンズの像側の所定開口数内
では0.07λrms以下の状態で、n次回折光が集光
されることが好ましい。特に、第1の光束 もしくは、
第2の光束が600nm以下の波長(例えば、350n
m〜480nm等)の光束であり、±10nm以下程度
の波長シフトが発生する場合であっても、対物レンズの
像側の所定開口数内では0.07λrms以下の状態
で、n次回折光が集光されることが、特に好ましい。
−1次回折光であると、±1次より高次の回折光を用い
る場合と比較して光量の損失が少なくなり好ましい。
折光の回折効率をA%とし、他のある次数(好ましくは
n以外の次数のうちで、回折効率が最も大きい次数)の
回折光の回折効率をB%としたとき、A−B≧10であ
ることが好ましく、回折部における第2の光束のn次回
折光の回折効率をA’%とし、他のある次数の回折光の
回折効率をB’%としたとき、A’−B’≧10である
ことが好ましい。さらにA−B≧30、A’−B’≧3
0であることがより好ましく、A−B≧50、A’−
B’≧50、であることがより好ましく、A−B≧7
0、A’−B’≧70であることがさらに好ましい。
記録媒体の情報の記録に用いる場合は、回折部における
n次回折光の回折効率が、第1の光束の波長と第2の光
束の波長との間の波長において最大となるようにするこ
とが好ましい。
のみを、光情報記録媒体の情報の記録に用い、他方の光
束は再生のみに用いる場合は、回折部におけるn次回折
光の回折効率が、第1の光束の波長と第2の光束の波長
との間の波長において最小となるようにすることが好ま
しい。より好ましくは、回折部におけるn次回折光の回
折効率が、第1の光束の波長か、第2の光束の波長か
の、情報の記録に用いる方において、最大となるように
することである。
は、特に限定されないが、集光光学系に設けられる、屈
折面を持つレンズや、平板状素子などが挙げられる。
持つレンズを用いる場合、光学素子の具体例としては、
対物レンズやコリメーターレンズやカップリングレンズ
などが挙げられる。これらのレンズの屈折面上等に回折
部を設けることができる。また、回折部を設けることの
みを目的とした平板状やレンズ状の光学素子を、集光光
学系に加えてもよい。
ける場合、対物レンズの外径(フランジを有する場合は
フランジも含む外径)が、絞り径よりも、0.4mm〜
2mm大きいことが好ましい。
けてもよいし、像側(光情報記録媒体側)に設けてもよ
いし、両面に設けるようにしてもよい。また、回折部は
凸面に設けてもよいし、凹面に設けてもよい。
の削減につながり、しかも光ピックアップ装置の製造時
の組立誤差も減少できるるため、より好ましい。その場
合、対物レンズは、1枚玉であることが好ましいが、2
枚玉であってもよい。プラスチックレンズが好ましい
が、ガラスレンズであってもよい。また、ガラスレンズ
表面に回折部が形成された樹脂層を設けてもよい。ま
た、回折部が設けられている対物レンズは、外周に、光
軸に対し垂直方向に延びた面を持つフランジ部を有する
ことが好ましい。これにより、ピックアップ装置への精
度の高い取り付けが容易に行え、しかも環境温度が変化
しても安定した性能を得られる。また、対物レンズの屈
折面が非球面であって、その非球面に回折部が設けられ
ていることが好ましい。もちろん、回折部は対物レンズ
の片面に設けてもよいし、両面に設けてもよい。
は、アッベ数νdが50以上、100以下の材料ででき
ていることが好ましい。また、プラスチックであって
も、ガラスであってもよい。なお、プラスチックレンズ
である場合、その材料の屈折率が1.4〜1.75であ
ることが好ましく、1.48〜1.6であることがさら
に好ましく、1.5〜1.56であることがさらに好ま
しい。
スチックレンズ)に設けられている場合、温度変化に対
して安定した光ピックアップ装置及び光学素子を得るた
めに、以下の条件式を満たすことが好ましい。 -0.0002/℃<Δn/ΔT<-0.00005/℃ ΔT:温度変化 Δn:前記レンズの屈折率の変化量
い。 0.05nm/℃<Δλ1/ΔT<0.5nm/℃ Δλ1(nm):温度変化ΔTがあったときの、第1の光源の
波長の変化量
が、光利用効率の観点から、位相型の回折部であること
が好ましい。また、回折部の回折パターンは、光軸に対
して回転対称であることが好ましい。また、回折部は、
光軸の方向から見て、複数の輪帯を有し、この複数の輪
帯が光軸または光軸近傍の点を中心としたほぼ同心円上
に形成されていることが好ましい。円が好ましいが、楕
円であってもよい。特に段差を有するブレーズド型の輪
帯回折面が好ましい。また、階段状に形成された輪帯回
折面であってもよい。また、光軸から離れるに従って、
レンズ厚が厚くなる方向へ離散的にシフトする輪帯とし
て階段状に形成された輪帯回折面であってもよい。な
お、回折部は輪帯状であることが好ましいが、1次元回
折格子であってもよい。
輪帯のピッチは、位相差関数もしくは光路差関数を使っ
て定義される。この場合、複数の輪帯の各位置を示す冪
級数で表される位相差関数が、2乗項以外の少なくとも
1つの項に、0以外の係数を有することが好ましい。こ
の構成により、異なる波長の光に起因する色収差の球面
収差を補正することが可能となる。
冪級数で表される位相差関数が、2乗項に、0以外の係
数を有すると、近軸色収差を補正でき好ましい。しか
し、回折輪帯のピッチを過小としないことを重視する場
合、回折部の複数の輪帯の各位置を示す冪級数で表され
る位相差関数が、2乗項を含まないようにしてもよい。
2以上、45以下であることが好ましい。より好ましく
は、40以下である。さらに好ましくは、15以下であ
る。なお、ステップ数を数えるには、輪帯の段差の数を
数えればよい。
の深さが、2μm以下であることが好ましい。この構成
にすることにより、光学素子の製造がしやすくなり、し
かもn次回折光を容易に1次または−1次回折光にする
ことができる。
ける場合、光軸から離れるにつれて、段差の深さが深く
なる方が好ましい。
発明では光線を、より光軸の方に偏向させる場合を正の
作用と呼び、光軸から離れる方向に偏向するとき負の作
用と呼ぶ。
高さに反比例してピッチを設けてもよい。また、ピッチ
の設けられ方が、光軸からの高さに反比例していない、
つまり、光路差関数が高次の項を有するピッチを設けて
もよい。
チを設ける場合、つまり、光軸からの高さに反比例して
ピッチが設けられていない場合、光路差関数において、
変曲点を有してもよいが、変曲点を有さないことが好ま
しい。
折部の全面において正であってもよいし、回折部の全面
において負であってもよい。また、回折部で付加される
回折作用の正負の符号が、光軸と垂直に光軸から離れる
方向において少なくとも1回切り替わるようにしてもよ
い。例えば、図47(c)に示されるような、光軸と垂直
に光軸から離れる方向において負から正に変化するタイ
プが挙げられる。異なる言い方をすると、回折部の複数
の輪帯が、ブレーズ化されており、光軸に近い側の回折
輪帯では、その段差部が光軸 から離れた側に位置し、
光軸から離れた側の回折輪帯では、その段差部が光軸に
近い側に位置する、とも言える。また、図47(d)に示
されるような、光軸と垂直に光軸から離れる方向におい
て正から負に変化するタイプなどでもよい。これについ
ても異なる言い方をするなら、回折部の複数の輪帯が、
ブレーズ化されており、光軸に近い側の前記回折輪帯で
は、その段差部が光軸に近い側に位置し、光軸から離れ
た側の前記回折輪帯では、その段差部が光軸から離れた
側に位置するとも言える。
おいて、光軸と垂直方向の輪帯の段差と輪帯の段差の間
の距離pをいい、段差の深さとは、光軸方向の段差の長
さdをいう。
収束度合いや発散度合いは強くなり、ピッチが大きくな
ると、その部分の収束度合いや発散度合いは弱くなる。
光束が通過する面の全面に回折部を設けてもよい。異な
る言い方では、対物レンズの像側の最大開口数以下の光
束が全て、回折部を通過するようにしてもよい、ともい
える。また、単純に光学素子の光学面の1面全面に回折
部を設けてもよく、光学素子の光学面の1面の70%以
上(好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以
上)を回折部としてもよい。
にのみ回折部を設け、他の部分を屈折面、もしくは透過
面としてもよい。異なる言い方では、対物レンズの像側
の最大開口数に対応する光束のうち、光軸と垂直方向の
領域の一部の領域の光束が、回折部を通過し、他の一部
の領域の光束が回折部を通過せず、屈折面や透過面を通
過するようにする、とも言える。光束が通過する面の一
部にのみ回折部を設ける場合、回折部を光軸を含む光軸
近辺のみに設けてもよいし、光軸近辺に回折部を設け
ず、回折部を環状に設けてもよい。例えば、光学素子の
光学面の1面の10%以上、90%未満を回折部として
もよい。または、10%以上、50%未満を回折部とし
てもよい。
にのみ回折部を設ける場合、NA1>NA2の場合は、
NA1>NAH1,NAH1≧NA2,NA2≧NAL
1≧0であることが好ましい。また、NA2>NA1の
場合は、NA2>NAH2,NAH2≧NA1,NA1
≧NAL2≧0であることが好ましい。なお、NA1,
NA2は、それぞれ第1の光束及び第2の光束を用いる
際の、対物レンズの像側の所定開口数である。NAH
1,NAH2は、回折部の最も外側を通過した第1の光
束及び第2の光束の対物レンズの像側の開口数である。
NAL1,NAL2は、回折部の最も内側を通過した第
1の光束及び第2の光束の対物レンズの像側の開口数で
ある。
にのみ回折部を設ける場合、NA1>NA2のとき、第
1の光束のうち、NA1以下で回折部を通過した光束
と、回折部以外の屈折面を通過した光の集光位置がほぼ
等しいことが好ましい。NA2>NA1の場合は、第2
の光束のうち、NA2以下で回折部を通過した光束と、
回折部以外の屈折面を通過した光の集光位置がほぼ等し
いことが好ましい。
第2の回折パターンを有し、第2の回折パターンが、第
1の回折パターンよりも光軸から離れているという態様
であってもよい。また、回折部と回折部のない屈折面と
を同一面上に組み合わせてもよい。
回折部の第1の回折パターンを通過した第1の光束にお
いて、n次の回折光が、他の次数の回折光に比して多く
発生し、第1の情報記録面 上に集光可能であり、回折
部の第1の回折パターンを通過した第2の光束において
も、n次の回折光が、他の次数の回折光に比して多く発
生し、第2の情報記録面 上に集光可能であり、回折部
の第2の回折パターンを通過した第1の光束において、
n次の回折光が、他の次数の回折光に比して多く発生
し、第1の情報記録面 上に集光可能であり、回折部の
前記第2の回折パターンを通過した第2の光束において
は、透過光である0次光が、他の次数の回折光に比して
多く発生するようにしてもよい。この場合のn次として
は、1次が好ましい。
回折パターンを通過した第1の光束において、n次の回
折光が、他の次数の回折光に比して多く発生し、第1の
情報記録面上に集光可能であり、回折部の前記第1の回
折パターンを通過した第2の光束においても、n次の回
折光が、他の次数の回折光に比して多く発生し、第2の
情報記録面上に集光可能であり、回折部の第2の回折パ
ターンを通過した第1の光束において、n次の回折光
が、他の次数の回折光に比して多く発生し、第1の情報
記録面 上に集光可能であり、回折部の第2の回折パタ
ーンを通過した第2の光束においては、n次ではない負
の次数の回折光が、他の次数の回折光に比して多く発生
する。この場合のn次としては、1次が好ましく、負の
次数としては−1次が好ましい。
情報記録媒体において使用する光ピックアップ装置もし
くは光学素子の場合、回折部の輪帯のピッチは以下の条
件式を満たすことが特に好ましい。 0.4≦|(Ph/Pf)−2|≦25
f)−2|≦6であり、さらに好ましくは、1.2≦|
(Ph/Pf)−2|≦である。
回折部の輪帯のピッチがPfであり、最大開口数の1/
2に対応する回折部の輪帯のピッチがPhである。な
お、最大開口数とは、その光ピックアップ装置におい
て、情報の読取/記録が行われる幾つかの種類の光情報
記録媒体の所定開口数のうち、最も最大のものを最大開
口数と見なす。なお、所定開口数とは、その光ピックア
ップ装置において、所定の波長の光束によって、光情報
記録媒体の情報の読取/記録を可能とする開口数をいう
が、ある光情報記録媒体の規格で定められた開口数であ
ってもよい。また、対物レンズの像側の最大開口数に対
応する回折部の輪帯のピッチとは、最大開口数の際に、
回折部において、通過する光束の最も外周部に位置する
輪帯のピッチを意味する。また、最大開口数の1/2に
対応する回折部の輪帯のピッチとは、最大開口数の1/
2の開口数の際に、回折部において、通過する光束の最
も外周部に位置する輪帯のピッチを意味する。
束については、実使用上の開口までを無収差とし、その
外側の部分については収差をフレアにするような光ピッ
クアップ装置としてもよい。
ができる。第1の光束を用いる際の、対物レンズの像側
の所定開口数内である第1の光束は、第1の光情報記録
媒体の第1の情報記録面上に、0.07λrms以下の
状態で集光され、第1の光束を用いる際の、対物レンズ
の像側の所定開口数より外側を通過した第1の光束は、
第1の情報記録面 上では、0.07λrmsより大き
い状態となり、第2の光束を用いる際の、対物レンズの
像側の所定開口数内を通過した第2の光束も、前記所定
開口数より外側を通過した第2の光束も、第2の光情報
記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms以
下の状態で集光される。この場合NA1<NA2であっ
て、第1の光情報記録媒体の記録・再生を行う際に、N
A1とNA2の間の光束はフレアにするということであ
る。
レンズの像側の所定開口数内である第2の光束は、第2
の光情報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λ
rms以下の状態で集光され、第2の光束を用いる際
の、対物レンズの像側の所定開口数より外側を通過した
第2の光束は、第2の情報記録面上では、0.07λr
msより大きい状態となり、第1の光束を用いる際の、
対物レンズの像側の所定開口数内を通過した第1の光束
も、所定開口数より外側を通過した第1の光束も、第1
の光情報記録媒体の第1の情報記録面上に、0.07λ
rms以下の状態で集光される。この場合、NA1>N
A2であって、第2の光情報記録媒体の記録・再生を行
う際に、NA2とNA1の間の光束はフレアにするとい
うことである。
任意に設定できる。例えば、光学素子の全面に回折部を
設けつつ、回折部の設計によって、所定開口数以上にお
いてフレアを発生させるようにしてもよいし、光学素子
の面の一部に回折部を設け、他は屈折面とし、屈折面や
回折部によってフレアを発生させるようにしてもよい。
第1の光束を用いる際の対物レンズの像側の所定開口数
よりも外側の第1の光束を遮蔽もしくは回折し、第2の
光束は透過する開口制限手段も、第2の光束を用いる際
の対物レンズの像側の所定開口数よりも外側の第2の光
束を遮蔽もしくは回折し、第1の光束は透過する開口制
限手段も有さないことが好ましい。つまり、ダイクロイ
ックフィルタやホログラムフィルタを設けずに、通常の
絞りのみを設けることが好ましい。回折部を上記機能を
満たすように設計しさえすれば、通常の絞りだけ設けれ
ばよいため、機構が簡単になり好ましい。
を用いて、フレアを発生させるようにしてもよい。な
お、ホログラムフィルタなどのフィルタを設ける場合、
別体のフィルタを集光光学系に設けてもよいし、対物レ
ンズ上にフィルタを設けてもよい。
集光させた際の、最小スポットを作る位置に対して、ア
ンダーにフレアを設けるようにしてもよいし、オーバー
にフレアを設けるようにしてもよい。好ましくは、オー
バーに設ける方がよい。
合、球面収差図において、連続的にフレアを発生させる
ようにしてもよいし、不連続にフレアを発生させるよう
にしてもよい。
ない光ピックアップ装置の態様が挙げられる。以下のよ
うなものが挙げられる。
ができる。第1の光束を用いる際の、対物レンズの像側
の所定開口数内である第1の光束は、第1の光情報記録
媒体の第1の情報記録面上に、0.07λrms以下の
状態で集光され、第1の光束を用いる際の、対物レンズ
の像側の所定開口数より外側を通過した第1の光束は、
第1の情報記録面 上では、0.07λrms以下の状
態で集光されるか、もしくは、遮蔽されて、第1の情報
記録面上まで達することがなく、第2の光束を用いる際
の、対物レンズの像側の所定開口数内を通過した第2の
光束も、所定開口数より外側を通過した第2の光束も、
第2の光情報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.0
7λrms以下の状態で集光される。この場合、NA1
<NA2であって、第1の光情報記録媒体の記録・再生
を行う際に、NA1とNA2の間の光束も集光するか、
もしくは遮蔽するということである。
レンズの像側の所定開口数内である第2の光束は、第2
の光情報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λ
rms以下の状態で集光され、第2の光束を用いる際
の、対物レンズの像側の所定開口数より外側を通過した
第2の光束は、第2の情報記録面 上では、0.07λ
rms以下の状態で集光されるか、もしくは、遮蔽され
て、第2の情報記録面上まで達することがなく、第1の
光束を用いる際の、対物レンズの像側の所定開口数内を
通過した第1の光束も、前記所定開口数より外側を通過
した第1の光束も、第1の光情報記録媒体の第1の情報
記録面上に、0.07λrms以下の状態で集光され
る。この場合、NA1>NA2であって、第2の光情報
記録媒体の記録・再生を行う際に、NA2とNA1の間
の光束も集光するか、もしくは遮蔽するということであ
る。
任意に設定できる。
の間、もしくはNA2とNA1の間の光束を遮蔽する態
様においては、第1の光束を用いる際の対物レンズの像
側の所定開口数よりも外側の第1の光束を遮蔽もしくは
回折し、第2の光束は透過する開口制限手段か、もしく
は、第2の光束を用いる際の対物レンズの像側の所定開
口数よりも外側の第2の光束を遮蔽もしくは回折し、第
1の光束は透過する開口制限手段を設けることが好まし
い。または、それぞれの光束において所定開口数となる
ような開口制限手段を設けることが好ましい。
一方の光束において、所定開口数以上において、開口制
限手段であるダイクロイックフィルタやホログラムフィ
ルタなどの輪帯フィルタによって、光束を遮蔽すること
が好ましい。なお、ダイクロイックフィルタやホログラ
ムフィルタなどのフィルタを設ける場合、別体のフィル
タを集光光学系に設けてもよいし、対物レンズ上にフィ
ルタを設けてもよい。
であっても、ダイクロイックフィルタやホログラムフィ
ルタを設けることなく、通常の絞りのみを設け、最大開
口数内の全ての光束を情報記録面上に集光させるように
してもよい。別の言い方をすれば、対物レンズの像側の
最大開口数内において、第1の光束及び第2の光束共
に、情報記録面上で、0.07λrms以下の状態で集
光されるようにしてもよい。
ような態様で、フレアを発生させないことが好ましい。
情報記録媒体という異なる情報記録媒体とは、各々の記
録/再生に使用される光の波長が異なる情報記録媒体で
あることを意味する。透明基板の厚さや、屈折率が同じ
であっても、異なっていてもよい。また、所定開口数の
値が同じであっても、異なっていてもよい。もちろん、
情報の記録密度が同じであっても、異なっていてもよ
い。異なる情報記録媒体各々の記録/再生に使用される
光の波長の差異によって発生する近軸色収差や球面収差
が、本発明の回折部によって、補正される。なお、球面
収差も近軸色収差も補正することが最も好ましく、球面
収差のみを補正し、近軸色収差を補正しない態様が次に
好ましいが、近軸色収差のみを補正し、球面収差を補正
しない態様であってもよい。
明基板の厚さが異なり、透明基板の厚さに基づいて、球
面収差が発生する場合であっても、その球面収差が本発
明の回折部によって、補正される。なお、第1の光情報
記録媒体及び第2の光情報記録媒体において、透明基板
の厚さが各々異なる場合は、発生する球面収差がより大
きくなるため、本発明の効果がより顕著となり好まし
い。
波長との差が80nm以上、400nm以下であること
が好ましい。さらに好ましくは、100nm以上、20
0nm以下である。さらに好ましくは、120nm以
上、200nm以下である。また、第1の光源と、第2
の光源としては、例えば、760〜820nm,630
〜670nm,350nm〜480nm等の波長の光を
照射する光源の中から2種類をいずれかを好ましく組み
合わせて用いることができる。もちろん、3光源や4光
源であってもよい。第3の光束を射出する第3光源や第
4の光束を射出する第4光源を有する場合、回折部を通
過した第3の光束や第4の光束においても、n次の回折
光が、他の次数の回折光に比して多く発生するようにす
ることが好ましい。
束の波長よりも波長が長い場合、第2の光束と第1の光
束とにおける軸上色収差が、以下の条件式を満たすこと
が好ましい。 −λ2/{2×(NA2)2}≦Z≦λ2/{2×(N
A2)2} λ2:第2の光束の波長 NA2:第2の光束 に対する、前記対物レンズの像側の
所定開口数
媒体を用い、t2>t1であって、λ2>λ1である場
合に、以下の条件式を満たすことが好ましい。 0.2×10−6/℃<ΔWSA3・λ1/{f・(NA1)4・ΔT}<2.
2×10−6/℃ NA1:第1の光束を用いて、光情報記録媒体の再生もしく
は記録する場合に、必要な像側の対物レンズの開口数 λ1:第1の光束の波長 f: 第1の光束に対する対物レンズの焦点距離 ΔT:環境温度変化 ΔWSA3(λ1rms): 第1の光束を用いて、光情報記録媒体
の再生もしくは記録する場合に、光情報記録面に集光さ
れた光束の波面収差の3次球面収差成分の変化量
発散光や収束光等の非平行光束である第1の光束を対物
レンズに入射させ、第2の光束を用いる場合において、
発散光や収束光等の非平行光束である第2の光束を対物
レンズに入射させるようにしてもよい。
て、平行光束である第1の光束を対物レンズに入射さ
せ、第2の光束を用いる場合において、発散光や収束光
等の非平行光束である第2の光束を対物レンズに入射さ
せてもよい。または、第1の光束を用いる場合におい
て、発散光や収束光等の非平行光束である第1の光束を
対物レンズに入射させ、第2の光束を用いる場合におい
て、平行光束である第2の光束を対物レンズに入射させ
るようにしてもよい。
光束、もしくは両方の光束において、非平行光束を用い
る場合、第1の光束を用いる場合の対物レンズに対する
倍率m1と、第2の光束を用いる場合の対物レンズに対
する倍率m2との差の絶対値が、0〜1/15であるこ
とが好ましい。より好ましくは、0〜1/18である。
λ2>λ1,t2>t1の場合、m1の方が大きいこと
が好ましい。特に、第2の光束をCDに用い、第1の光
束をDVDに用いる場合に、上記範囲が好ましい。な
お、第1の光源の波長がλ1であり、第2の光源の波長
がλ2であり、第1の透明基板の厚さがt1であり、第
2の透明基板の厚さがt2である。
も、第2の光束を用いる場合においても、平行光束を対
物レンズに入射させるようにしてもよい。この場合、回
折部が、図47(b)(c)の様な形態であってもよい
が、図47(a)(d)の形態の方が好ましい。
入射する光束の発散度を補正する発散度変更手段(以
下、「発散度補正手段」ともいう。)を設け、第1の光
束と第2の光束において、対物レンズに入射する光束の
発散度を変化させるようにしてもよい。
は、対物レンズがガラスレンズであることが好ましい。
の情報記録媒体のどちらかのみに対して再生・記録を行
え、他方に対しては再生のみを行う場合は、光ピックア
ップ装置において、第1の光束に対する光ピックアップ
装置全体の結像倍率と、第2の光束に対する光ピックア
ップ装置の全体の結像倍率が、異なることが好ましい。
この場合、第1の光束に対する対物レンズの結像倍率
と、第2の光束に対する対物レンズの結像倍率とは、同
じであっても、異なっていてもよい。
第1の情報記録媒体のみに対して再生・記録を行え、第
2の情報記録媒体に対しては再生のみを行う場合は、第
1の光束に対する光ピックアップ装置全体の結像倍率
が、第2の光束に対する光ピックアップ装置の全体の結
像倍率に比して小さいことが好ましい。さらに、上記を
満たし、0.61<NA1<0.66である場合、集光
光学系において、第1の光源と、コリメータレンズの間
に、倍率を変化させるカップリングレンズを設けること
や、集光光学系において、第1の光束用コリメータレン
ズと第2の光束用コリメータレンズを別に設けることが
好ましい。なお、第1の光束に対する対物レンズの結像
倍率と、第2の光束に対する対物レンズの結像倍率と
が、共に0であることが好ましい。なお、第1の光源の
波長がλ1であり、第2の光源の波長がλ2であり、第
1の透明基板の厚さがt1であり、第2の透明基板の厚
さがt2であり、第1の光情報記録媒体の記録または再
生に必要な対物レンズの像側の所定開口数がNA1であ
る。
第2の情報記録媒体のみに対して再生・記録を行え、第
1の情報記録媒体に対しては再生のみを行う場合は、第
1の光束に対する光ピックアップ装置全体の結像倍率
が、第2の光束に対する光ピックアップ装置の全体の結
像倍率に比して大きいことが好ましい。なお、第1の光
束に対する対物レンズの結像倍率と、第2の光束に対す
る対物レンズの結像倍率とが、共に0であることが好ま
しい。
記録媒体の両方に対して、再生・記録を行える場合、も
しくは、両方に対して、再生のみを行う場合は、光ピッ
クアップ装置において、第1の光束に対する光ピックア
ップ装置全体の結像倍率と、第2の光束に対する光ピッ
クアップ装置の全体の結像倍率が、ほぼ等しいことが好
ましい。この場合、第1の光束に対する対物レンズの結
像倍率と、第2の光束に対する対物レンズの結像倍率と
は、同じであっても、異なっていてもよい。
束とに対して、共通としてもよい。もしくは、第2の光
検出器を設け、光検出器を第1の光束用とし、第2の光
検出器を第2の光束用としてもよい。
2の光源とがユニット化されていてもよい。または、光
検出器と、第1の光源及び第2の光源とがユニット化さ
れていてもよい。または、光検出器と、第2の光検出器
と、第1の光源及び第2の光束とが全て一体にユニット
化されていてもよい。さらには、第1の光源及び第2の
光源のみがユニット化されていてもよい。
化されていて、同一面上にならべて設けられている場合
は、NA1>NA2である場合は、第1の光源を対物レ
ンズの光軸上に設けることが好ましく、NA1<NA2
である場合は、第2の光源を対物レンズの光軸上に設け
ることが好ましい。なお、第1の光情報記録媒体の記録
または再生に必要な対物レンズの像側の所定開口数がN
A1であり、第2の光情報記録媒体の記録または再生に
必要な対物レンズの像側の所定開口数がNA2である。
を行う際の、ワーキングディスタンスをWD1とし、第
2の光情報記録媒体の記録・再生を行う際の、ワーキン
グディスタンスをWD2とした際に、|WD1−WD2
|≦0.29mmとなることが好ましい。この場合、第
1の光情報記録媒体の記録・再生を行う際の倍率と、第
2の光情報記録媒体の記録・再生を行う際の倍率が等し
いことがより好ましい。また、その倍率が0であること
がさらに好ましい。また、t1<t2,λ1<λ2の場
合、WD1≧WD2であることが好ましい。これらのワ
ーキングディスタンスに関する条件は、第1の光情報記
録媒体がDVD、第2の光情報記録媒体がCDである場
合に、特に好ましい。なお、上記ワーキングディスタン
スを満たす場合は、回折部が、図47(a)(d)の様
な形態であってもよいが、図47(b)(c)の形態の
方が好ましい。
光学素子は、光情報記録媒体の情報記録面上に、光束を
集光して、情報の記録・再生を行えるように、スポット
を形成するものである。特に、NA1>NA2,λ1<
λ2である場合であって、しかも、第2の光束につい
て、NA2よりも外側の光束を、第2の光情報記録媒体
の第2の情報記録面上においてフレアとする(結像面上
での波面収差を0.07λ2rmsより大とする)場合
に、そのスポットが以下の条件を満たすことが好まし
い。 0.66×λ2/NA2≦w≦1.15×λ2/NA2 w>0.83×λ2/NA1 λ1:第1の光束の波長 λ2:第2の光束の波長 NA1:第1の光束に対する所定開口数 NA2:第2の光束に対する所定開口数 w:第2の光束の結像面での13.5%強度のビーム径
径は、ビーム径が一番絞られている方向でのビーム径を
上記ビーム径(w)とすることが好ましい。
とである。 0.74×λ2/NA2≦w≦0.98×λ2/NA2
強い記録・再生に用いられるスポットが存在し、その周
りに連続して、検出に悪影響を及ぼさない程度に光強度
が弱いフレアが存在している形状であってもよいし、中
心に光強度の強い記録・再生に用いられるスポットが存
在し、その周りにドーナツ状に、フレアが存在している
形状であってもよい。
とが好ましい。具体的には、オーバーシュートが、0〜
20%であることが好ましい。
の波長をλ2とし、第1の透明基板の厚さをt1とし、
第2の透明基板の厚さをt2とし、波長がλ1の光によ
る第1の光情報記録媒体の記録または再生に必要な対物
レンズの像側の所定開口数をNA1、波長がλ2の光に
よる第2の光情報記録媒体の記録または再生に必要な対
物レンズの像側の所定開口数をNA2とした場合、好ま
しい1例として、以下の条件式が挙げられる。この場
合、n次回折光は1次回折光であることが好ましい。も
ちろん、好ましい態様は下記の条件式に限られるもので
はない。 λ1<λ2 t1<t2 NA1>NA2(好ましくはNA1>NA2>0.5×
NA1)
物レンズが回折部を有し、第2光情報記録媒体の記録・
再生を行うために、集光光学系が、回折部を通過した第
2光束におけるn次回折光を、第2光情報記録媒体の第
2情報記録面上に集光する場合に、図112に示すよう
に、球面収差が少なくとも1箇所の不連続部を有するよ
うにしてもよい。
て、球面収差が不連続部を有することが好ましい。例え
ば、開口数(NA)が0.45において、球面収差が不
連続部を有する場合や、開口数(NA)が0.5におい
て、球面収差が不連続部を有する場合が挙げられる。
集光光学系は、回折部を通過した第1光束における、開
口数がNA1以下のn次回折光を、第1光情報記録媒体
の第1情報記録面上に、最良像点における波面収差が
0.07λrmsとなるように集光し、集光光学系は、
回折部を通過した第2光束における、不連続部となる開
口数以下のn次回折光を、第2光情報記録媒体の第2情
報記録面上に、最良像点における波面収差が0.07λ
rmsとなるように集光することが好ましい。
の対物レンズが回折部を有し、第2光情報記録媒体の記
録・再生を行うために、集光光学系が、回折部を通過し
た第2光束におけるn次回折光を、第2光情報記録媒体
の第2情報記録面上に集光する場合に、図27に示すよ
うに、球面収差が連続していて、不連続部を有さないよ
うにしてもよい。
ない場合、NA1では、球面収差が20μm以上であっ
て、NA2では球面収差が10μm以下であることが好
ましい。より好ましくは、NA1では、球面収差が50
μm以上であって、NA2では球面収差が2μm以下で
ある
録媒体としてDVDの一種を用い、第2の光情報記録媒
体としてCDの一種を用いる場合の、具体的な好ましい
1例を挙げるなら以下のような態様が挙げられるが、こ
れに限られるものではない。 0.55mm<t1<0.65mm 1.1mm<t2<1.3mm 630nm<λ1<670nm 760nm<λ2<820nm 0.55<NA1<0.68 0.40<NA2<0.55
折の場合、NA2以下に相当する回折部は19輪帯以下
か、21輪帯以上であることが好ましい。また、回折部
は全体で、35輪帯以上か、33輪帯以下であることが
好ましい。
が以下の態様を満たすことが好ましい。
λ1=650nm,t1=0.6mm,NA1=0.6
であって、前記対物レンズに、強度分布が一様な平行光
である第1の光束を入射し、第1の透明基板を介して、
第1の情報記録面上に集光した場合に、ベストフォーカ
スにおけるスポット径が0.88〜0.91μmである
ことが好ましい。
mm,NA1=0.65であって、前記対物レンズに、
強度分布が一様な平行光である第1の光束を入射し、第
1の透明基板を介して、第1の情報記録面上に集光した
場合に、ベストフォーカスにおけるスポット径が0.8
1〜0.84μmであることが好ましい。
つ、回折部が対物レンズに設けられている場合、開口数
(NA)が0.4における、回折部のピッチが10〜7
0μmであることが好ましい。さらに好ましくは、20
〜50μmである。
い1例を挙げるなら以下のような態様が挙げられるが、
これに限られるものではない。特に、第2の光情報記録
媒体としてのCDについて、記録も行う場合は、NA2
を0.5とすることが好ましい。さらに、第1の光情報
記録媒体としてのDVDについて、記録も行う場合は、
NA1を0.65とすることが好ましい。 t1=0.6mm t2=1.2mm λ1=650nm λ2=780nm NA1=0.6 NA2=0.45
以下の態様の場合、n次回折光は−1次光であることが
好ましい。 λ1<λ2 t1>t2
る、光情報記録媒体から情報を再生しまたは光情報記録
媒体に情報を記録する光情報記録媒体記録または再生装
置の具体例としては、DVD/CD再生装置や、DVD/CD/CD-R
記録再生装置や、DVD-RAM/DVD/CD-R/CD記録再生装置
や、DVD/CD/CD-RW記録再生装置や、DVD/LD再生装置、DV
D/ブルーレーザ(350〜480nm等、特に400n
m程度)を使用する光情報記録媒体記録再生装置、CD/
ブルーレーザを使用する光情報記録媒体記録再生装置、
などを挙げることができるが、これに限られるものでは
ない。また、これらの光情報記録媒体記録または再生装
置は、光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。
の波長と第2の光源の波長のうち少なくとも一方の波長
の微小な変化に対する、マージナル光線の球面収差の変
化量を△SA、軸上色収差の変化量を△CAとすると
き、以下の条件式を満たすことが好ましい。 −1<△SA/△CA <−0.2
光学素子を含んでおり、情報記録媒体に対する情報の記
録および再生の少なくともいずれか一方に用いられる光
学系において、前記光学素子の少なくとも1つの光学素
子は、互いに異なる少なくとも2つの波長の光に対して
同じ次数の回折光を選択的に発生する回折面を有してい
る。
を有していることにより、互いに異なる少なくとも2つ
の波長の光に対して球面収差を補正することができると
ともに、軸上色収差も補正可能とすることができる。つ
まり、対物レンズ等多くの光学素子を共通に使用する簡
単な構成で球面収差および軸上色収差の補正が可能にな
って、光学系の小型軽量化および低コスト化を図ること
ができる。また、光学素子が互いに異なる少なくとも2
つの波長の光に対して同じ次数の回折光を選択的に発生
する回折面を有しているために、光量の損失を少なくす
ることができ、必要開口数の異なる場合に対しても例え
ば共通の対物レンズを用いて十分な光量を得ることがで
きる。
光学素子を含んでおり、情報記録媒体に対する情報の記
録および再生の少なくともいずれか一方に用いられる光
学系において、互いに異なる少なくとも2つの波長のそ
れぞれの光に対してそれぞれ特定次数の回折光を選択的
に発生する回折面が、前記光学素子の少なくとも1つの
光学素子の少なくとも一方の光学面のほぼ全面に形成さ
れている。
が形成されていることにより、請求項1と同様に、互い
に異なる少なくとも2つの波長の光に対して球面収差お
よび軸上色収差を補正することができる。また、光学素
子の少なくとも一方の光学面のほぼ全面に回折面が形成
されていることにより、より効率的に補正が可能とな
る。
定義する通りである。まず、本発明における光学素子と
は、情報記録媒体上への情報の記録及び/又は情報記録
媒体上の情報を再生するための光学系に適用可能な全て
の光学素子の個々を指し、一般には、カップリングレン
ズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、1/4波長
板、また、2つ以上の光源からの光を合成するためのビ
ームスプリッタ等が挙げられるが、これらに限ったもの
ではない。また、本発明の回折部のみを設け、他の役割
は一切持たない光学素子であってもよい。
CDとDVDとを記録又は再生可能とするような上記光
学素子の1以上の集合であって、情報記録媒体上への情
報の記録及び/又は情報記録媒体上の情報を再生可能と
するための光学系全体のみならず、その光学系の一部を
意味するものであってもよく、上記のような光学素子を
少なくとも1つ含むものである。
ば、CD, CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各種C
D、DVD, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW等の各種D
VD、或いはMD,LD,MO等のディスク状の情報記
録媒体が挙げられる。一般に、情報記録媒体の情報記録
面上には透明基板が存在する。もちろん、これらに限ら
れるものではなく、現在市販されていないような、ブル
ーレーザを用いるような光情報記録媒体も含まれる。
報の記録および再生とは、上記のような情報記録媒体の
情報記録面上に情報を記録すること、情報記録面上に記
録された情報を再生することをいう。本発明のピックア
ップ装置・光学系は、記録だけ或いは再生だけを行うた
めに用いられるものであってもよいし、記録および再生
の両方を行うために用いられるものであってもよい。ま
た、或る情報記録媒体に対しては記録を行い、別の情報
記録媒体に対しては再生を行うために用いられるもので
あってもよいし、或る情報記録媒体に対しては記録また
は再生を行い、別の情報記録媒体に対しては記録及び再
生を行うために用いられるものであってもよい。なお、
ここでいう再生とは、単に情報を読み取ることを含むも
のである。
記録および再生の少なくともいずれか一方に用いられる
ピックアップ装置・光学系とは、それに適用可能である
ことは勿論のこと、実際に適用されるかもしくはそのよ
うな用途に用いることを意図したピックアップ装置・光
学系をも含むものである。
2つの波長の光とは、例えば、CD用に使用される78
0nmの波長の光と、DVD用に使用される635nm
或いは650nmの波長の光との異なる2つの波長の光
であってもよいし、高密度記録された大容量の情報記録
媒体の記録及び/又は再生のための例えば400nmの
波長の光をさらに含んだ、異なる3つの波長の光であっ
てもよい。勿論、4以上の異なる波長の光であってもよ
い。また、実際に異なる3以上の波長の光が使用される
光学系或いはそれを意図した光学系であっても、その内
の少なくとも異なる2つの波長の光を意味することは勿
論である。もちろん、400nmと780nmの組み合
わせや、400nmと650nmの組み合わせであって
もよい。
に例示したような情報記録媒体の種類や記録密度の相違
などに応じて使用される、互いに十分な波長差を有する
複数の波長の光を意味しており、1つの波長の光を出力
する1つの光源の温度変化や出力変化に起因して生じる
±10nm程度以内の一時的なシフトによって異なる波
長の光を指すものではない。また、異なる波長の光が使
用される要因としては、上記した情報記録媒体の種類や
記録密度の相違のほかに、例えば、情報記録媒体の透明
基板の厚さの相違や記録と再生との相違等が挙げられ
る。
ばレンズの表面に、レリーフを設けて、回折によって光
束を集光あるいは発散させる作用を持たせる面のことを
いい、同一光学面に回折を生じる領域と生じない領域が
ある場合は、回折を生じる領域をいう。レリーフの形状
としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中心とす
る同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む平面でそ
の断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知られてい
るが、そのような形状を含むものである。
2次光・・・と無数の次数の回折光が生じるが、例えば
上記のような子午断面が鋸歯状となるレリーフを持つ回
折面の場合は、特定の次数の回折効率を他の次数の回折
効率よりも高くしたり、場合によっては、特定の1つの
次数(例えば+1次光)の回折効率をほぼ100%とす
るように、このレリーフの形状を設定することができ
る。本発明において、特定次数の回折光を選択的に発生
するとは、所定の波長の光に対して特定次数の回折光の
回折効率がその特定次数以外の他の次数のそれぞれの回
折光の回折効率よりも高いことをいい、互いに異なる少
なくとも2つの波長のそれぞれの光に対して、それぞれ
選択的に発生する特定次数の回折光のその特定次数が同
じ次数であることを同じ次数の回折光を選択的に発生す
るという。ここで、回折光の次数が同じであるとは、回
折光の次数が符号を含めて同じであることをいう。
ぞれの次数の回折光の光量の割合を回折面の形状(レリ
ーフの形状)に基づき、また照射する光の波長を所定の
波長に設定したシュミレーションによる計算で求める。
所定の波長には、一例として780nm,650nmの
波長が挙げられる。
の光学面のほぼ全面に形成されているとは、光学面上で
光束が通る範囲のほぼ全てに回折構造(レリーフ)が設
けられることを意味し、光学面の一部、例えば周辺部の
みに回折構造を設けたような光学素子ではないことを意
味する。このとき、光源からの光束が情報記録媒体側に
通過する範囲は、光学系または光ピックアップ装置に用
いられる開口絞りによって定められる。回折面を設けた
光学素子単体として見れば、回折面が形成される範囲は
光学面のほぼ全面にわたっているが、光束が通らない周
辺部もある程度の余裕を持って光学面を形成しておくの
が一般的なので、この部分も光学面として使用可能な領
域として光学面に含めて考えるとき、光学素子単体とし
て光学面中の回折面の面積比率は少なくとも半分以上で
あることが好ましく、ほぼ100%であることがより好
ましい。
に異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光に対して
それぞれ選択的に発生する回折光の特定次数が同じ次数
であることを特徴とするものである。
も2つの波長のそれぞれの光に対して同じ次数の回折光
の回折効率を最大とするので、回折面が異なる次数の回
折光の回折効率を最大とする場合と比較して光量の損失
が少ない。
次数の回折光が1次回折光であることを特徴とするもの
である。1次回折光はプラス1次回折光であってもよい
し、マイナス1次回折光であってもよい。
が1次回折光であることにより、同じ次数の回折光が1
次よりも高次の回折光である場合と比較して光量の損失
が少ない。
折面を有する光学素子の少なくとも1つの光学素子が屈
折パワーを有するレンズであることを特徴とするもので
ある。請求項141の光学系は、屈折パワーを有するレ
ンズの表面に、さらに回折のための微細構造(レリー
フ)を形成したものであってよい。このとき、回折のた
めの微細構造の包絡面がレンズの屈折面形状となる。例
えば、非球面単玉対物レンズの少なくとも一方の面に、
いわゆるブレーズ型の回折面が設けられたものであっ
て、子午断面が鋸歯状となる輪帯をが全面に設けられた
レンズであってよい。
学素子が屈折パワーを有するレンズであることにより、
球面収差および色収差をともに補正可能とでき、部品点
数の削減が可能になる。
ズの屈折面形状が非球面であることを特徴とするもので
ある。
ズが、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の最大波
長と最小波長との間の波長である或る1つの波長の光に
対する回折光の回折効率を、前記最大波長および前記最
小波長の光に対する回折光の回折効率よりも大きくする
ことを特徴とするものである。
ズが、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の最大波
長または最小波長の光に対する回折光の回折効率を、前
記互いに異なる少なくとも2つの波長の最大波長と最小
波長との間の波長である光に対する回折光の回折効率よ
りも大きくすることを特徴とするものである。
ズの前記回折面で付加される回折作用(以下、「回折パ
ワー」ともいう。)の正負の符号が、光軸と垂直に光軸
から離れる方向において少なくとも1回切り替わること
を特徴とするものである。
面で付加される回折パワーの正負の符号が、光軸と垂直
に光軸から離れる方向において少なくとも1回切り替わ
ることによって、球面収差の波長変動を抑制することが
できる。
ズの前記回折面で付加される回折パワーが、光軸と垂直
に光軸から離れる方向において負から正に1回切り替わ
ることを特徴とするものである。
面で付加される回折パワーが光軸と垂直に光軸から離れ
る方向において負から正に1回切り替わることによっ
て、例えば、CD系及びDVD系とも対物レンズに平行
光束が入射する場合に、情報記録媒体の透明基板の厚さ
の違いによる球面収差への影響を回折面の輪帯ピッチを
過小にすることなく、効率よく補正することができる。
作用とを有する光学面を備えた光学素子、言い換えれば
屈折作用を有する光学面上に回折面が設けられたが如き
光学素子の場合、回折面の作用により、ベースとなる屈
折面の屈折作用に対して、光束を収束あるいは発散させ
る作用が付加される。このとき近軸領域に限らず実際の
有限の高さの光線に対して、収束させる作用が付加され
る時、本発明においては回折面の所定の位置が正の回折
パワーを有するとし、発散させる作用が付加される時、
負の回折パワーを有するとしている。
面が光軸方向から見て複数の輪帯からなり、この複数の
輪帯が光軸または光軸近傍の点を中心としたほぼ同心円
状に形成されていることを特徴とするものである。すな
わち、請求項147の回折面は、例えば特開平6−24
2373号公報に記載されているように、光軸から離れ
るにしたがってレンズ厚が厚くなる方向へ離散的にシフ
トする輪帯として階段状に形成されたものである。
の輪帯の各位置を示す冪級数で表される位相差関数が、
2乗項以外の少なくとも1つの項に零以外の係数を有す
ることを特徴とするものである。
の球面収差を制御することができる。ここで、制御する
ことができるとは、2波長間で、球面収差の差を極めて
小さくすることもできるし、光学的仕様に必要な差を設
けることも可能であるということを意味する。
の輪帯の各位置を示す冪級数で表される位相差関数が、
2乗項に零以外の係数を有することを特徴とするもので
ある。
差の補正を有効に行うことができる。
の輪帯の各位置を示す冪級数で表される位相差関数が、
2乗項を含まないことを特徴とするものである。
項を含まないことによって、回折面の近軸パワーが0と
なり、4次以上の項だけを用いるので、回折輪帯のピッ
チが過小とならずに球面収差を制御することができる。
上の光学素子の中に対物レンズを含んでおり、前記互い
に異なる少なくとも2つの波長の光(波長λ)のそれぞ
れに対して、結像面上での波面収差が、前記対物レンズ
の像側の所定開口数内では0.07λrms以下である
ことを特徴とするものである。
ンズの像側の所定開口数内ではマレシャルの許容値であ
る0.07λrms以下であるので、球面収差が十分小
さい優れた光学特性を得ることができる。
に異なる少なくとも2つの波長のうちの1つの波長λ1
が±10nmの範囲内で変動しても、結像面上での波面
収差が、前記対物レンズの像側の所定開口数内では0.
07λ1rms以下であることを特徴とするものであ
る。
nmの範囲内で変動しても、球面収差が十分小さい優れ
た光学特性を得ることができる。
に異なる少なくとも2つの波長のうち、波長λ2の光
と、前記対物レンズの像側の所定開口数が前記波長λ2
の光に関する所定開口数よりも大きい別波長の光とに対
して、前記別波長の光に関する所定開口数内では前記波
長λ2の光の結像面上での波面収差が0.07λ2rm
sより大であることを特徴とするものである。
面収差が別波長の光に関する所定開口数(波長λ2の光
に関する所定開口数よりも大きい)内では0.07λ2
rms以上と大きいために、波長λ2の光について適切
なスポット径を得ることができる。つまり、実使用上の
開口数までをほとんど無収差とし、その外側の部分につ
いては収差をフレアとすることで、所望の効果を得るこ
とができる。
長の光に関する所定開口数内では前記波長λ2の光の結
像面上での波面収差が0.10λ2rms以上であるこ
とを特徴とするものである。
面収差が別波長の光に関する所定開口数(波長λ2の光
に関する所定開口数よりも大きい)内では0.10λ2
rms以上と大きいために、波長λ2の光についてより
適切なスポット径を得ることができる。
長の光に対する所定開口数をNA1とし、前記波長λ2
の光に対する所定開口数をNA2としたとき、NA1>
NA2>0.5×NA1を満足することを特徴とするも
のである。
レンズには、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の
うち、少なくとも1つの波長の光に対して平行光束が入
射され、別の1つの波長の光に対して非平行光束が入射
されることを特徴とするものである。
に異なる少なくとも2つの波長のうち、少なくとも1つ
の波長の光に対して平行光束が入射され、別の少なくと
も1つの波長の光に対して非平行光束が入射されること
により、少なくとも2つの波長のそれぞれの光の波長1
0nm程度の変化に対し、球面収差変動を極めて小さく
抑えることが可能となる。
レンズには、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の
うち、少なくとも2つの波長の光に対して平行光束が入
射されることを特徴とするものである。
レンズには、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の
うち、少なくとも2つの波長の光に対して非平行光束が
入射されることを特徴とするものである。
に異なる少なくとも2つの波長のうち何れか2つの波長
に対して長い方の波長をλ3とし、前記波長λ3の光に
対する前記対物レンズの像側の所定開口数をNAとした
とき、前記波長λ3と短い方の波長間の軸上色収差が−
λ3/(2NA2)以上且つ+λ3/(2NA2)以下
であることを特徴とするものである。
ときにピントがほとんど変化しないので、フォーカスサ
ーボを不要にしたり、フォーカスサーボによる移動範囲
を狭くすることが可能となる。
に異なる少なくとも2つの波長の光が、透明基板の厚さ
が異なる情報記録媒体に対してそれぞれ用いられること
を特徴とするものである。
に異なる少なくとも2つの波長が、互いに異なる3つの
波長であることを特徴とするものであることを特徴とす
るものである。
に異なる3つの波長の光をそれぞれλ1,λ2,λ3
(λ1<λ2<λ3)とし、且つ、これら異なる3つの
波長の光のそれぞれに関する前記対物レンズの像側の所
定開口数をそれぞれNA1,NA2,NA3とすると
き、0.60≦NA1、0.60≦NA2、0.40≦
NA3≦0.50を満足することを特徴とするものであ
る。
開口数のうち最も小さな所定開口数より外側において前
記対物レンズに入射する光の少なくとも一部を遮蔽する
ことが可能なフィルターが設けられていることを特徴と
するものである。
は、前記回折面を有する光学素子が対物レンズであるこ
とを特徴とするものである。
レンズが1枚のレンズからなることを特徴とするもので
ある。
レンズの両面に前記回折面が設けられていることを特徴
とするものである。
レンズの材料のアッベ数νdが50よりも大きいことを
特徴とするものである。
源に対して軸上色収差を補正した場合に、2次スペクト
ルを小さくすることができる。
レンズがプラスチック製であることを特徴とするもので
ある。請求項169によると、安価で軽量な光学系を得
ることができる。また、請求項170の光学系は、前記
対物レンズがガラス製であることを特徴とするものであ
る。請求項169および170によると、温度変化に極
めて強い光学系を得ることができる。
レンズは、前記回折面が形成された樹脂層をガラスレン
ズ表面に有するものであることを特徴とする。請求項1
71によれば、ガラスレンズに回折構造を形成し易い樹
脂層を設けるので、温度変化に極めて強くかつコスト的
に有利な光学系を得ることができる。
に異なる少なくとも2つの波長どうしの波長差が80n
m以上であることを特徴とするものである。
に異なる少なくとも2つの波長どうしの波長差が400
nm以下であることを特徴とする。
に異なる少なくとも2つの波長どうしの波長差が100
nm以上200nm以下であることを特徴とする。
に異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光に対し
て、それぞれ前記選択的に発生する特定次数の回折光の
回折効率が、該特定次数以外の次数のそれぞれの回折光
の回折効率よりも10%以上高い効率であることを特徴
とする。
に異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光に対し
て、それぞれ前記選択的に発生する特定次数の回折光の
回折効率が、該特定次数以外の次数のそれぞれの回折光
の回折効率よりも30%以上高い効率であることを特徴
とする。
に異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光に対し
て、それぞれ前記選択的に発生する特定次数の回折光の
回折効率が50%以上であることを特徴とする。
に異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光に対し
て、それぞれ前記選択的に発生する特定次数の回折光の
回折効率が70%以上であることを特徴とする。
面があることによって、前記互いに異なる少なくとも2
つの波長の前記選択的に発生された特定次数の回折光が
焦点を結ぶに際して、前記回折面がない場合に比較して
球面収差が改善されることを特徴とする。
に異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光(波長
λ)に対して、それぞれ選択的に発生する特定次数の回
折光の結像面上での波面収差が0.07λrms以下で
あることを特徴とする。
を有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
は、互いに異なる波長の光を出力する少なくとも2つの
光源と、前記光源からの光を情報記録媒体上に集光す
る、1以上の光学素子を含む光学系と、前記情報記録媒
体からの透過光或いは反射光を検出する光検出器とを備
えた光ピックアップ装置において、前記光学素子の少な
くとも1つの光学素子は、前記少なくとも2つの光源か
ら出力される異なる2つの波長の光に対して同じ次数の
回折光を選択的に発生する回折面を有している。
は、互いに異なる波長の光を出力する少なくとも2つの
光源と、前記光源からの光を情報記録媒体上に集光す
る、1以上の光学素子を含む光学系と、前記情報記録媒
体からの透過光或いは反射光を検出する光検出器とを備
えた光ピックアップ装置において、前記少なくとも2つ
の光源から出力される異なる2つの波長のそれぞれの光
に対してそれぞれ特定次数の回折光を選択的に発生する
回折面が、前記光学素子の少なくとも1つの光学素子の
少なくとも一方の光学面のほぼ全面に形成されている。
は、請求項46または47に記載の回折面を有する光学
素子の少なくとも1つの光学素子が屈折パワーを有する
レンズであることを特徴とする。
は、前記レンズが、前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長の最大波長と最小波長との間の
波長である或る1つの波長の光に対する回折光の回折効
率を、前記最大波長および前記最小波長の光に対する回
折光の回折効率よりも大きくすることを特徴とする。
は、前記レンズが、前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長の最大波長または最小波長の光
に対する回折光の回折効率を、前記互いに異なる少なく
とも2つの波長の最大波長と最小波長との間の波長であ
る光に対する回折光の回折効率よりも大きくすることを
特徴とする。
は、前記レンズは外周にフランジ部を有することを特徴
とする。また、請求項188の光ピックアップ装置は、
前記フランジ部は前記レンズの光軸に対し略垂直方向に
延びた面を有することを特徴とする。このフランジ部に
よりレンズを光ピックアップ装置に容易に取り付けるこ
とができ、このフランジ部に光軸に対し略垂直な方向に
延びた面を設ける場合には、更に精度の高い取付が容易
にできる。
は、前記1以上の光学素子の中に対物レンズを含んでお
り、前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2
つの波長の光(波長λ)のそれぞれに対して、結像面上
での波面収差が、前記対物レンズの像側の所定開口数内
では0.07λrms以下であることを特徴とする。
は、前記1以上の光学素子の中に対物レンズを含んでお
り、前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2
つの波長の光(波長λ)のそれぞれに対して、結像面上
での波面収差が、前記対物レンズの像側の最大開口数内
では0.07λrms以下であることを特徴とする。
は、前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2
つの波長のうちの1つの波長λ1が±10nmの範囲内
で変動しても、結像面上での波面収差が、前記対物レン
ズの像側の所定開口数内では0.07λ1rms以下で
あることを特徴とする。
は、前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2
つの波長のうち、波長λ2の光と、前記対物レンズの像
側の所定開口数が前記波長λ2の光に関する所定開口数
よりも大きい別波長の光とに対して、前記別波長の光に
関する所定開口数内では前記波長λ2の光の結像面上で
の波面収差が0.07λ2rmsより大であることを特
徴とする。
は、前記別波長の光に関する所定開口数内では前記波長
λ2の光の結像面上での波面収差が0.10λ2rms
以上であることを特徴とする。
は、前記別波長の光に対する所定開口数をNA1とし、
前記波長λ2の光に対する所定開口数をNA2としたと
き、NA1>NA2>0.5×NA1を満足することを
特徴とする。
は、前記対物レンズには、前記少なくとも2つの光源か
ら出力される異なる2つの波長のうち、少なくとも1つ
の波長の光に対して平行光束が入射され、別の少なくと
も1つの波長の光に対して非平行光束が入射されること
を特徴とする。
は、前記対物レンズには、前記少なくとも2つの光源か
ら出力される異なる2つの波長の光に対して平行光束が
入射されることを特徴とする。
は、前記対物レンズには、前記少なくとも2つの光源か
ら出力される異なる2つの波長の光に対して非平行光束
が入射されることを特徴とする。
は、前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2
つの波長に対して長い方の波長をλ3とし、前記波長λ
3の光に対する前記対物レンズの像側の所定開口数をN
Aとしたとき、前記波長λ3 と短い方の波長間の軸上色
収差が−λ3/(2NA2)以上且つ+λ3/(2NA
2)以下であることを特徴とする。
は、前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2
つの波長の光が、透明基板の厚さが異なる情報記録媒体
に対してそれぞれ用いられることを特徴とする。
は、前記回折面が光軸方向から見て複数の輪帯からな
り、この複数の輪帯が光軸または光軸近傍の点を中心と
したほぼ同心円状に形成されており、前記対物レンズの
像側の最大開口数内に対応する前記輪帯のピッチPf
と、前記最大開口数内の1/2の開口数に対応する前記
輪帯のピッチPhとの間に次の関係が成立することを特
徴とする。 0.4≦|(Ph/Pf)−2|≦25
限以上であると、高次の球面収差を補正する回折の作用
が弱まることがなく、従って、透明基板の厚さが異なる
ことによって生じる2波長間の球面収差の差を回折の作
用で補正できる。また、上限以下であると、回折輪帯の
ピッチが過小となる箇所が生じ難くなり、回折効率の高
いレンズを製造することが可能となる。また、上記関係
式は、 0.8≦|(Ph/Pf)−2|≦6.0 が好ましく、 1.2≦|(Ph/Pf)−2|≦2.0 が更に好ましい。
は、前記少なくとも2つの光源が、3つの光源であるこ
とを特徴とする。
は、前記3つの光源から出力される異なる3つの波長の
光をそれぞれλ1,λ2,λ3(λ1<λ2<λ3)と
し、且つ、これら異なる3つの波長の光のそれぞれに関
する前記対物レンズの像側の所定開口数をそれぞれNA
1,NA2,NA3とするとき、 0.60≦NA1、 0.60≦NA2、 0.40≦
NA3≦0.50 を満足することを特徴とする。
は、前記所定開口数のうち最も小さな所定開口数より外
側において前記対物レンズに入射する光の少なくとも一
部を遮蔽することが可能なフィルターが設けられている
ことを特徴とする。
は、前記異なる2つの波長の光のそれぞれに対して前記
所定開口数となるような開口制限手段を有することを特
徴とする。
は、前記異なる2つの波長の光の一方に対して前記所定
開口数となるような開口制限がないことを特徴とする。
例えば、具体的には最大開口数は開口制限を有し、それ
より小さい所定開口数に対しては開口制限を設けないよ
うにする。これにより波長選択性を有するフィルタ等の
開口制限手段を不要とすることができ、より安価で小型
化が可能となる。
は、前記1以上の光学素子の中に対物レンズを含んでお
り、前記対物レンズは、前記互いに異なる波長の光を前
記情報記録媒体上にそれぞれ集光する際に共通に使用さ
れることを特徴とする。
は、前記少なくとも2つの光源と前記対物レンズとが一
体化されたユニットが、前記情報記録媒体の主面に対し
て少なくとも平行に駆動されることを特徴とする。
は、前記ユニットが前記情報記録媒体の主面に対して垂
直に駆動されることを特徴とする。
ップ装置を搭載しており、音声および画像の少なくとも
いずれか一方を記録または再生することが可能であるこ
とを特徴とする記録再生装置である。
媒体に対する情報の記録および再生の少なくともいずれ
か一方に用いられ、屈折パワーを有するとともに少なく
とも一方の光学面に回折面を有するレンズにおいて、前
記回折面で付加される回折パワーの正負の符号が、光軸
と垂直に光軸から離れる方向において少なくとも1回切
り替わる。
求項74のレンズにおいて、前記回折面はブレーズ化さ
れた複数の回折輪帯を有し、光軸に近い側の回折輪帯で
はその段差部が光軸から離れた側に位置し、光軸から離
れた側の回折輪帯ではその段差部が光軸に近い側に位置
することを特徴とするものであり、また、請求項212
のレンズは、前記回折面はブレーズ化された複数の回折
輪帯を有し、光軸に近い側の回折輪帯ではその段差部が
光軸に近い側に位置し、光軸から離れた側の回折輪帯で
はその段差部が光軸から離れた側に位置することを特徴
とする。
する情報の記録および/または再生のための光学系内に
適用可能な光学素子であって、互いに異なる少なくとも
2つの波長の光が使用される前記情報記録媒体に対する
情報の記録および/または再生のための光学系内に用い
た際、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の光に対
して、同じ次数の回折光を選択的に発生する回折面を有
していることを特徴とする光学素子である。
する情報の記録および/または再生のための光学系内の
対物レンズとして適用可能なレンズであって、互いに異
なる少なくとも2つの波長の光が使用される前記情報記
録媒体に対する情報の記録および/または再生のための
光学系内の対物レンズとして用いた際、前記互いに異な
る少なくとも2つの波長の光に対して、同じ次数の回折
光の回折効率をを選択的に発生する回折面を有している
ことを特徴とするレンズである。
する情報の記録および/または再生のための光学系内に
適用可能な光学素子であって、互いに異なる少なくとも
2つの波長の光が使用される前記情報記録媒体に対する
情報の記録および/または再生のための光学系内に用い
た際、前記互いに異なる少なくとも2つの波長の光に対
してそれぞれ特定次数の回折光を選択的に発生する回折
面が、少なくとも一方の光学面のほぼ全面に形成されて
いることを特徴とする光学素子である。
する情報の記録および/または再生のための光学系内の
対物レンズとして適用可能なレンズにおいて、互いに異
なる少なくとも2つの波長の光が使用される前記情報記
録媒体に対する情報の記録および/または再生のための
光学系内の対物レンズとして用いた際、前記互いに異な
る少なくとも2つの波長の光に対してそれぞれ特定次数
の回折光を選択的に発生する回折面が、少なくとも一方
の光学面のほぼ全面に形成されていることを特徴とする
レンズである。
学系は、波長の異なる2つの光源を有し、同一の光学系
によって記録再生を行う記録再生用光学系において、該
光学系は屈折面上に回折輪帯レンズを設けた光学面を含
み、波長の相違によって屈折面において生じる収差と回
折輪帯レンズによって生じる収差とを相殺させ、該相殺
に用いられる回折光は、2つの光源波長に対して同次数
の回折光であることを特徴とする。
上に回折輪帯レンズを設けた光学面を含み、異なる2波
長の光源の各々に対して、ある1つの同次数の回折光と
屈折面とによる球面収差を相殺させることにより、回折
限界とほぼ同等の、無収差に補正したことを特徴とす
る。該同次数の回折光は、1次回折光であることが好ま
しい。
明のように同次数の回折光を対応させる方法は、異なる
次数の回折光を対応させる場合に比べて、総合的に光量
の損失が少ないという利点を有する。例えば、780n
mと635nmとの2つの波長を用いる場合、両波長光
に1次回折光を用いる方が、何れかの波長に1次回折光
を用い他方の波長に0次回折光を用いるより、総合的に
光量の損失が少ない。また、両波長光に同次数の回折光
を用いる場合、高次の回折光を用いるよりも、1次回折
光を用いた方が光量の損失が少ない。
学系は、上記相殺する収差は球面収差および/または色
収差であることを特徴とする。
学系は、上記同次数の回折光は、1次回折光であること
を特徴とする。
学系は、異なる2波長の光源は、それぞれ透明基板厚み
が異なる光ディスクに対応するものであることを特徴と
する。
学系は、波長の異なる2波長の光源中、短い波長の光源
波長は700nm以下であることを特徴とする。
学系は、波長の異なる2波長の光源中、長い波長の光源
波長は600nm以上であることを特徴とする。
学系は、回折輪帯レンズは、輪帯の位置を表す位相関数
が、冪級数の2乗以外の項の係数を含むことを特徴とす
る。
学系は、光学屈折面が非球面であることを特徴とする。
学系は、波長の異なる2波長の光源に対して、そのほぼ
中間の波長で回折光の回折効率が最大であることを特徴
とする。
学系は、波長の異なる2波長の光源に対して、その一方
の光源波長で回折光の回折効率が最大であることを特徴
とする。
学系は、光学面上の回折輪帯レンズは球面収差をアンダ
ーに補正し、該光学面の非球面は球面収差をオーバーに
補正することを特徴とする。
学系では、例えばCD系(例えば、波長780nm、基
板厚さ1.2mm)とDVD系(例えば、波長650n
m、基板厚さ0.6mm)とをともに平行光入射で使用
する対物レンズを用いる場合、CD系では基板が厚いた
めに球面収差がDVD系よりオーバーになるが、この球
面収差を回折レンズの波長差で補正するため、回折レン
ズの球面収差をアンダーにする。なお、このとき、CD
系の長波長では回折レンズの球面収差が大きくアンダー
になり、基板の厚さの差による影響を補正する。非球面
では基板の厚さの差の影響を補正するのではなく、CD
系、DVD系ともに概ね同程度に球面収差をオーバーに
する。以上のことは、回折の高次項を用いた場合に球面
収差の波動変動を大きく制御できることを利用したもの
である。
学系は、波長の異なる2波長の光源において、その波長
差が80nm以上である。
学系は、光ディスクの対物レンズ光学系において、光学
面上に回折輪帯レンズを設けることにより、異なる2波
長の光源の各々に対して、ある1つの同次数の回折光の
軸上色収差を補正したことを特徴とする。
学系は、上記異なる2波長の光源の波長差が80nm以
上であり、以下の条件を満たす単玉対物レンズを有する
ことを特徴とする。 νd > 50 ただし、νd:対物レンズの硝材のアッベ数
学系は、異なる2波長に対するレンズ性能のうち、何れ
か一方は実使用上の開口までを無収差とし、その外側の
部分については収差をフレアとしたことを特徴とする。
学系は、上記異なる2波長に対するレンズ性能のうち、
全開口で無収差である方の波長に対する開口数をNA1
とし、もう一方の波長の実使用上の開口数をNA2とし
たとき、以下の条件を満足することを特徴とする。 NA1>NA2>0.5×NA1
学系は、上記異なる2波長に対する光ディスク厚が異な
ることを特徴とする。
は、波長の異なる少なくとも2つ以上の光源を有し、そ
れぞれの光源からの発散光束を同一の対物レンズによっ
て光情報記録媒体の情報記録面上に透明基板を介して情
報を記録および/または情報記録面上の情報の再生を行
う記録再生用光学系において、上記対物レンズは屈折面
上に輪帯状の回折面を設けた光字面を含み、少なくとも
1つの光源に対しては、上記対物レンズおよび透明基板
を透過した光束が、最良像点において回折限界性能であ
ることを特徴とする。
差を測定し、その光束全体の波面収差の自乗平均根(r
ms値)がマレシャルの許容値である波長の0.07倍
以下であることを意味する。また、実使用上の開口と
は、それぞれの光情報記録媒体の規格で規定されている
開口数を意味し、それぞれの光情報記録媒体に対して情
報の記録または再生をするために必要なスポット径を得
ることができる回折限界性能の対物レンズの開口数に相
当する。
を光情報記録媒体に対して規定するので、ピックアップ
装置の光学系を通る実際の光束の光情報記録媒体側の開
口数が、実使用上の開口数より大きくてもよい。
用上の開口数のうちの最大のものを意味することが好ま
しい。すなわち、複数の光情報記録媒体に対して互換的
に用いるピックアップ装置の場合、複数の実使用上の開
口数が定義されるが、このうち最大のものを最大開口数
とすることが好ましい。また、所定の開口数および必要
開口数とは、実使用上の開口数と同じ意味である。
記録または再生する場合において、規格で規定される光
源とは異なった波長の光源を実際の光ピックアップ装置
で使用する場合は、規定の波長と規定の開口数との比
と、実使用波長と実使用開口数の比が一定となるように
実使用開口数を設定する。例として、CDについて、規
格では780nmの波長の光源を使用したとき開口数は
0.45であるが、650nmの波長の光源を使用した
ときは、開口数は0.38となる。
は、波長の異なる少なくとも2つ以上の光源を有し、そ
れぞれの光源からの発散光束を同一の対物レンズによっ
て光情報記録媒体の情報記録面上に透明基板を介して情
報を記録および/または情報記録面上の情報の再生を行
う記録再生用光学系において、上記対物レンズは屈折面
上に輪帯状の回折面を設けた光学面を含み、少なくとも
1つの光源に対しては、上記対物レンズおよび透明基板
を透過した光束が、最良像点において回折限界性能であ
り、少なくとも1つの光源に対しては、上記対物レンズ
および透明基板を透通した光束のうち、実使用上の開口
までの光束はその最良像点において回折限界性能であ
り、その外側の部分はフレアとなるように上記輪帯状の
回折面を設けたことを特徴とする。
は、上記装置において少なくとも波長の異なる3つの光
源を有することを特徴とする。
は、上記装置において、少なくとも2つ以上の輪帯状の
回折面を設けた光学面を含むことを特徴とする。
は、上記装置において、上記対物レンズに入射する光束
のうち、実使用上の開口から外側の光束の一部を遮蔽す
る輪帯状のフィルターを含むことを特徴とする。
は、上記装置において、光源と上記対物レンズを含むユ
ニットが、少なくとも光情報記録媒体に平行に駆動され
ることを特徴とする。
は、上記装置において、光源と上記対物レンズを含むユ
ニットが、さらに光情報記録媒体に垂直に駆動されるこ
とを特徴とする。
の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする音声
および/または画像の記録、および/または、音声およ
び/または画像の再生装置である。
の異なる少なくとも2つ以上の光源を有し、それぞれの
光源からの発散光束を同一の対物レンズによって光情報
記録媒体の情報記録面上に透明基板を介して情報を記録
および/または情報記録面上の情報の再生を行う記録再
生用光学系用に用いられる対物レンズであって、上記対
物レンズは屈折面上に輪帯状の回折面を設けた光字面を
含み、少なくとも1つの光源に対しては、上記対物レン
ズおよび透明基板を透過した光束が、最良像点において
回折限界性能であることを特徴とする。
の異なる少なくとも2つ以上の光源を有し、それぞれの
光源からの発散光束を同一の対物レンズによって光情報
記録媒体の情報記録面上に透明基板を介して情報を記録
および/または情報記録面上の情報の再生を行う記録再
生用光学系用に用いられる対物レンズであって、上記対
物レンズは屈折面上に輪帯状の回折面を設けた光学面を
含み、少なくとも1つの光源に対しては、上記対物レン
ズおよび透明基板を透過した光束が、最良像点において
回折限界性能であり、少なくとも1つの光源に対して
は、上記対物レンズおよび透明基板を透通した光束のう
ち、実使用上の開口までの光束はその最良像点において
回折限界性能であり、その外側の部分はフレアとなるよ
うに上記輪帯状の回折面を設けたことを特徴とする。
は、光源から出射した光束を、対物レンズを含む集光光
学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に
集光させ、互いに波長の異なった第1光情報記録媒体を
記録/再生する波長λ1の第1光源、第2光情報記録媒
体を記録/再生する波長λ2の第2光源、第3光情報記
録媒体を記録/再生する波長λ3の第3光源とを有し、
光情報記録媒体の記録/再生を行う光ピックアップ装置
において、前記対物レンズの少なくとも片面に、各光情
報記録媒体に対してある同一次数の回折光により回折限
界とほぼ同程度あるいはそれ以下に球面収差を補正した
回折面を形成したことを特徴とする。
は、光源から出射した光束を、対物レンズを含む集光光
学系で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に
集光させ、互いに波長の異なった第1光情報記録媒体を
記録/再生する波長λ1の第1光源、第2光情報記録媒
体を記録/再生する波長λ2の第2光源、第3光情報記
録媒体を記録/再生する波長λ3の第3光源とを有し、
光情報記録媒体の記録/再生を行う光ピックアップ装置
において、前記対物レンズの少なくとも片面に、各光情
報記録媒体に対してある同一次数の回折光を使用し、少
なくとも一つの光情報記録媒体に対して、実使用上の開
口までを回折限界とほぼ同程度あるいはそれ以下とし、
その開口の外側の部分については収差をフレアとしたこ
とを特徴とする。
を行う請求項245の光ピックアップ装置において、上
記回折面を形成した対物レンズは、各光情報記録媒体に
対してある同一次数の回折光を使用し、少なくとも一つ
の光情報記録媒体に対して、実使用上の開口までを回折
限界とほぼ同程度あるいはそれ以下とし、その開口の外
側の部分については収差をフレアとした。
記回折面は対物レンズの両面に形成し、回折光は1次回
折光であることが好ましい。上記回折面は、対物レンズ
の光軸を中心とした輪帯状に形成され、輪帯の位置を表
す位相関数が、冪級数の2乗以外の項の係数を含むこと
を特徴とするが、冪級数の2乗の項の係数を含み、ある
いは含まないことができる。また、上記回折面は、上記
第1光源、第2光源、第3光源各々に対し、その両端若
しくは中間域の波長において、回折光の回折効率が最大
であることが好ましい。また、上記対物レンズは、少な
くとも一面が非球面であり、回折面で球面収差をアンダ
ーに補正し、非球面で球面収差をオーバーに補正するこ
とによって上記の性能を持たせることができる。
は、前記回折面は、前記対物レンズの両面に形成したこ
とを特徴とする。
は、前記同一次数の回折光は、1次回折光であることを
特徴とする。
は、前記回折面は、対物レンズの光軸を中心とした輪帯
状に形成され、輪帯の位置を表す位相関数が、冪級数の
2乗以外の項の係数を含むことを特徴とする。
は、前記回折面は、対物レンズの光軸を中心とした輪帯
状に形成され、輪帯の位置を表す位相関数が、冪級数の
2乗の項の係数を含むことを特徴とする。
は、前記回折面は、対物レンズの光軸を中心とした輪帯
状に形成され、輪帯の位置を表す位相関数が、冪級数の
2乗の項の係数を含まないことを特徴とする。
は、前記第1光源、第2光源、第3光源各々に対し、そ
の両端若しくは中間域の波長において、回折光の回折効
率が最大であることを特徴とする。
は、前記対物レンズの少なくとも一つが非球面であり、
回折面で球面収差をアンダーに補正し、非球面で球面収
差をオーバーに補正したことを特徴とする。
1光源、第2光源、第3光源を有する請求項244〜2
52のいずれかに記載の光ピックアップ装置を搭載した
ことを特徴とする音声および/または画像の記録、およ
び/または、音声および/または画像の再生装置であ
る。
から出射した光束を集光光学系で光情報記録媒体の透明
基板を介して情報記録面に集光させ、互いに波長の異な
った第1光情報記録媒体を記録/再生する波長λ1の第
1光源、第2光情報記録媒体を記録/再生する波長λ2
の第2光源、第3光情報記録媒体を記録/再生する波長
λ3の第3光源とを有し、光情報記録媒体の記録/再生
を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズおい
て、前記対物レンズの少なくとも片面に、各光情報記録
媒体に対してある同一次数の回折光により回折限界とほ
ぼ同程度あるいはそれ以下に球面収差を補正した回折面
を形成したことを特徴とする。
から出射した光束を集光光学系で光情報記録媒体の透明
基板を介して情報記録面に集光させ、互いに波長の異な
った第1光情報記録媒体を記録/再生する波長λ1の第
1光源、第2光情報記録媒体を記録/再生する波長λ2
の第2光源、第3光情報記録媒体を記録/再生する波長
λ3の第3光源とを有し、光情報記録媒体の記録/再生
を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズおい
て、対物レンズの少なくとも片面に、各光情報記録媒体
に対してある同一次数の回折光を使用し、少なくとも一
つの光情報記録媒体に対して、実使用上の開口までを回
折限界とほぼ同程度あるいはそれ以下に球面収差を補正
し、その外側の部分については収差をフレアとしたこと
を特徴とする。
は、光源から出射した光束を集光光学系で光情報記録媒
体の透明基板を介して情報記録面に集光させ、互いに波
長の異なった第1光情報記録媒体を記録/再生する波長
λ1の第1光源、第2光情報記録媒体を記録/再生する
波長λ2の第2光源、第3光情報記録媒体を記録/再生
する波長λ3の第3光源とを有し、光情報記録媒体の記
録/再生を行う光ピックアップ装置において、集光光学
系の少なくとも一面に、各光情報記録媒体に対してある
同一次数の回折光により回折限界とほぼ同程度あるいは
それ以下に球面収差を補正した回折面を形成したことを
特徴とする。
は、光源から出射した光束を集光光学系で光情報記録媒
体の透明基板を介して情報記録面に集光させ、互いに波
長の異なった第1光情報記録媒体を記録/再生する波長
λ1の第1光源、第2光情報記録媒体を記録/再生する
波長λ2の第2光源、第3光情報記録媒体を記録/再生
する波長λ3の第3光源とを有し、光情報記録媒体の記
録/再生を行う光ピックアップ装置に使用される光ピッ
クアップ装置において、集光光学系の少なくとも一面
に、各光情報記録媒体に対してある同一次数の回折光を
使用し、少なくとも一つの光情報記録媒体に対して、実
使用上の開口までを回折限界とほぼ同程度あるいはそれ
以下とし、その外側の部分については収差をフレアとし
た回折面を設けたことを特徴とする。
は、波長λ1の第1の光源と、波長λ2(λ2≠λ1)
の第2の光源と、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、それぞれの光源からの光束を光情報記録媒体の情
報記録面に透明基板を介して集光させる対物レンズと、
前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の光情
報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、
前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1光情報記録媒体を記録および/または再生
し、前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折
パターンからのn次回折光(但し、n=m)を少なくと
も利用することにより、透明基板の厚さがt2(ただ
し、t2≠t1)の第2光情報記録媒体を記録および/
または再生する。
は、前記第1および第2の光源の波長λ1、λ2がλ1
<λ2であり、前記透明基板の厚さt1、t2がt1<
t2の関係で使用される光ピックアップ装置であって、
前記m次およびn次回折光は共に+1次回折光であるこ
とを特徴とする。
は、前記第1および第2の光源の波長λ1、λ2がλ1
<λ2であり、前記透明基板の厚さt1、t2がt1>
t2の関係で使用される光ピックアップ装置であって、
前記m次およびn次回折光は共に−1次回折光であるこ
とを特徴とする。
は、請求項258の装置において、透明基板の厚さがt
1の第1光情報記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をNA1、透明基板の厚
さがt2(ただし、t2>t1)の第2光情報記録媒体
を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をNA2(ただし、NA
2<NA1)としたとき、前記対物レンズの少なくとも
1つの面に設けられた回折パターンは光軸に対して回転
対称であり、前記第1の光源からの光束の前記対物レン
ズの回折パターンの最も光軸から離れた円周からの+1
次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH1の光
束に変換され、前記第1の光源からの光束の前記対物レ
ンズの回折パターンの最も光軸側の円周からの+1次回
折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAL1の光束に
変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする。
は、請求項258の装置において、透明基板の厚さがt
1の第1光情報記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をNA1、透明基板の厚
さがt2(ただし、t2>t1)の第2光情報記録媒体
を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をNA2(ただし、NA
2>NA1)としたとき、前記対物レンズの少なくとも
1つの面に設けられた回折パターンは光軸に対して回転
対称であり、前記第1の光源からの光束の前記対物レン
ズの回折パターンの最も光軸から離れた円周からの+1
次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH1の光
束に変換され、前記第1の光源からの光束の前記対物レ
ンズの回折パターンの最も光軸側の円周からの+1次回
折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAL1の光束に
変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする。
は、請求項258の装置において、透明基板の厚さがt
1の第1光情報記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をNA1、透明基板の厚
さがt2(ただし、t2<t1)の第2光情報記録媒体
を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をNA2(ただし、NA
2<NA1)としたとき、前記対物レンズの少なくとも
1つの面に設けられた回折パターンは光軸に対して回転
対称であり、前記第1の光源からの光束の前記対物レン
ズの回折パターンの最も光軸から離れた円周からの−1
次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH1の光
束に変換され、前記第1の光源からの光束の前記対物レ
ンズの回折パターンの最も光軸側の円周からの−1次回
折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAL1の光束に
変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする。
は、請求項258の装置において、透明基板の厚さがt
1の第1光情報記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録
および/または再生するために必要な前記対物レンズの
光情報記録媒体側の必要開口数をA1、透明基板の厚さ
がt2(ただし、t2<t1)の第2光情報記録媒体を
波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2の光源で記録お
よび/または再生するために必要な前記対物レンズの光
情報記録媒体側の必要開口数をNA2(ただし、NA2
>NA1)としたとき、前記対物レンズの少なくとも1
つの面に設けられた回折パターンは光軸に対して回転対
称であり、前記第1の光源からの光束の前記対物レンズ
の回折パターンの最も光軸から離れた円周からの−1次
回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH1の光束
に変換され、前記第1の光源からの光束の前記対物レン
ズの回折パターンの最も光軸側の円周からの−1次回折
光は、光情報記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変
換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする。
は、請求項261の装置において、前記第1の光源から
の光束のうち、前記対物レンズを通ったときの開口数が
NA1以下で回折パターンを通らない光束の集光位置
と、回折パターンを通った光束の集光位置がほぼ等しい
ことを特徴とする。
は、請求項262の装置において、前記第2の光源から
の光束のうち、前記対物レンズを通ったときの開口数が
NA2以下で回折パターンを通らない光束の集光位置
と、回折パターンを通った光束の集光位置がほぼ等しい
ことを特徴とする。
は、請求項263の装置において、前記第1の光源から
の光束のうち、前記対物レンズを通ったときの開口数が
NA1以下で回折パターンを通らない光束の集光位置
と、回折パターンを通った光束の集光位置がほぼ等しい
ことを特徴とする。
は、請求項264の装置において、前記第2の光源から
の光束のうち、前記対物レンズを通ったときの開口数が
NA2以下で回折パターンを通らない光束の集光位置
と、回折パターンを通った光束の集光位置がほぼ等しい
ことを特徴とする。
は、請求項265の装置において、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から
離れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の
開口数がNAH2の光束に変換され、前記第2の光源か
らの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側
の円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口
数がNAL2の光束に変換され、前記第1の光源からの
光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA1
以下の光束を利用し第1光情報記録媒体の記録および/
または再生が可能となるようなスポットを光情報記録媒
体の情報記録面上に集光させ、前記第2の光源からの光
束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNAH2
以下の光束を利用し第2光情報記録媒体の記録および/
または再生が可能となるようなスポットを光情報記録媒
体の情報記録面上に集光させるように、対物レンズを通
った光束の球面収差を設定したことを特徴とする。
は、請求項266の装置において、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から
離れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の
開口数がNAH2の光束に変換され、前記第2の光源か
らの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側
の円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口
数がNAL2の光束に変換され、前記第1の光源からの
光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNAH
1以下の光束を利用し第1光情報記録媒体の記録および
/または再生が可能となるようなスポットを光情報記録
媒体の情報記録面上に集光させ、前記第2の光源からの
光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA2
以下の光束を利用し第2光情報記録媒体の記録および/
または再生が可能となるようなスポットを光情報記録媒
体の情報記録面上に集光させるように、対物レンズを通
った光束の球面収差を設定したことを特徴とする。
は、請求項267の装置において、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から
離れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の
開口数がNAH2の光束に変換され、前記第2の光源か
らの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側
の円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の開口
数がNAL2の光束に変換され、前記第1の光源からの
光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA1
以下の光束を利用し第1光情報記録媒体の記録および/
または再生が可能となるようなスポットを光情報記録媒
体の情報記録面上に集光させ、前記第2の光源からの光
束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNAH2
以下の光束を利用し第2光情報記録媒体の記録および/
または再生が可能となるようなスポットを光情報記録媒
体の情報記録面上に集光させるように、対物レンズを通
った光束の球面収差を設定したことを特徴とする。
は、請求項268の装置において、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から
離れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の
開口数がNAH2の光束に変換され、前記第2の光源か
らの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側
の円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の開口
数がNAL2の光束に変換され、前記第1の光源からの
光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNAH
1以下の光束を利用し第1光情報記録媒体の記録および
/または再生が可能となるようなスポットを光情報記録
媒体の情報記録面上に集光させ、前記第2の光源からの
光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA2
以下の光束を利用し第2光情報記録媒体の記録および/
または再生が可能となるようなスポットを光情報記録媒
体の情報記録面上に集光させるように、対物レンズを通
った光束の球面収差を設定したことを特徴とする。
は、請求項269の装置において、前記第1の光源から
の光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA
1以下の光束が、第1光情報記録媒体の透明基板を介し
た最良像点における波面収差が0.07λrms以下で
あり、前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを
通ったときの開口数がNAH2以下の光束が第2光情報
記録媒体の透明基板を介した最良像点における波面収差
が0.07λrms以下であることを特徴とする。
は、請求項270の装置において、前記第1の光源から
の光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA
H1以下の光束が、第1光情報記録媒体の透明基板を介
した最良像点における波面収差が0.07λrms以下
であり、前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズ
を通ったときの開口数がNA2以下の光束が第2光情報
記録媒体の透明基板を介した最良像点における波面収差
が0.07λrms以下であることを特徴とする。
は、請求項271の装置において、前記第1の光源から
の光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA
1以下の光束が、第1光情報記録媒体の透明基板を介し
た最良像点における波面収差が0.07λrms以下で
あり、前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを
通ったときの開口数がNAH2以下の光束が第2光情報
記録媒体の透明基板を介した最良像点における波面収差
が0.07λrms以下であることを特徴とする。
は、請求項272の装置において、前記第1の光源から
の光束のうち、対物レンズを通ったときの開口数がNA
H1以下の光束が、第1光情報記録媒体の透明基板を介
した最良像点における波面収差が0.07λrms以下
であり、前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズ
を通ったときの開口数がNA2以下の光束が第2光情報
記録媒体の透明基板を介した最良像点における波面収差
が0.07λrms以下であることを特徴とする。
は、請求項258〜276の何れか1項の装置におい
て、第1の光源と対物レンズの間および第2の光源と対
物レンズの間に少なくとも一つのコリメータを含み、第
1の光源から対物レンズに入射する光束および第2の光
源から対物レンズに入射する光束が、それぞれ平行光で
あることを特徴とする。
は、請求項277の装置において、第1の光源からの光
束に関しての対物レンズの近軸焦点位置と第2の光源か
らの光束に関しての対物レンズの近軸焦点位置がほぼ一
致することを特徴とする。
は、請求項265,269または273の装置におい
て、前記回折パターンの外側に、第2の回折パターンが
配設され、前記第1光源からの光束に対しての第2の回
折パターンの+1次回折光は前記集光位置に集光され、
前記第2光源からの光束は第2回折パターンでは回折さ
れないように第2の回折パターンを設定したことを特徴
とする。
は、請求項266,270または274の装置におい
て、前記回折パターンの外側に、第2の回折パターンが
配設され、前記第1光源からの光束は、第2の回折パタ
ーンでは主に+1次回折光となり、前記第2光源からの
光束は第2回折パターンを透過し、前記集光位置に集光
されるように、前記第2の回折パターンを設定したこと
を特徴とする。
は、請求項267,271または275の装置におい
て、前記回折パターンの外側に、第2の回折パターンが
配設され、前記第1光源からの光束に対しての第2の回
折パターンの−1次回折光は前記集光位置に集光され、
前記第2光源からの光束は第2回折パターンでは回折さ
れないように第2の回折パターンを設定したことを特徴
とする。
は、請求項268,272または276の装置におい
て、前記回折パターンの外側に、第2の回折パターンが
配設され、前記第1光源からの光束は第2の回折パター
ンでは主に−1次回折光となり、前記第2光源からの光
束は第2回折パターンを透過し、前記集光位置に集光さ
れるように、前記第2の回折パターンを設定したことを
特徴とする。
は、請求項265,269または273の装置におい
て、前記回折パターンの外側に第2の回折パターンが配
設され、前記第1光源からの光束に対しての第2の回折
パターンの透過光は前記集光位置に集光され、前記第2
光源からの光束は第2の回折パターンでは主に−1次回
折光となるように第2の回折パターンを設定したことを
特徴とする。
は、請求項266,270または274の装置におい
て、前記回折パターンの外側に、第2の回折パターンが
配設され、前記第1光源からの光束は第2の回折パター
ンを透過し、前記第2光源からの光束は第2回折パター
ンで−1次光となり、前記集光位置に集光されるよう
に、前記第2の回折パターンを設定したことを特徴とす
る。
は、請求項267,271または275の装置におい
て、前記回折パターンの外側に第2の回折パターンが配
設され、前記第1光源からの光束に対しての第2の回折
パターンの透過光は前記集光位置に集光され、前記第2
光源からの光束は第2の回折パターンでは主に+1次回
折光となるように第2の回折パターンを設定したことを
特徴とする。
は、請求項268,272または276の装置におい
て、前記回折パターンの外側に、第2の回折パターンが
配設され、前記第1光源からの光束は第2の回折パター
ンを透過し、前記第2光源からの光束は第2回折パター
ンで+1次光となり、前記集光位置に集光されるよう
に、前記第2の回折パターンを設定したことを特徴とす
る。
は、請求項265,267,269,271,273ま
たは275の装置において、前記第1の光源からの出射
光束と、前記第2の光源からの出射光束とを合波するこ
との出来る光合波手段とを含み、前記合波手段と光情報
記録媒体との間に、第1光源からの光束は透過し、第2
光源からの光束のうち、前記回折パターンの光軸とは反
対側の領域を通過する光束を透過させない開口制限手段
を有することを特徴とする。
は、請求項266,268,270,274または27
6の装置において、前記第1の光源からの出射光束と、
前記第2の光源からの出射光束とを合波することの出来
る光合波手段とを含み、前記合波手段と光情報記録媒体
との間に、第2光源からの光束は透過し、第1光源から
の光束のうち、前記回折パターンの光軸とは反対側の領
域を通過する光束を透過させない開口制限手段を有する
ことを特徴とする。
は、請求項287の装置において、前記開口制限手段
は、第1光源からの光束は透過し、第2光源の光束のう
ち、前記回折パターンの光軸とは反対側の領域を通過す
る光束を反射または吸収する輪帯フィルタであることを
特徴とする。
は、請求項288の装置において、第2光源からの光束
は透過し、第1光源の光束のうち、前記回折パターンの
光軸とは反対側の領域を通過する光束を反射または吸収
する輪帯フィルタであることを特徴とする。
は、請求項287の装置において、前記開口制限手段
は、第1光源からの光束は透過し、第2光源の光束のう
ち、前記回折パターンの光軸とは反対側の領域を通過す
る光束を回折させる輪帯フィルタであることを特徴とす
る。
は、請求項288の装置において、前記開口制限手段
は、第2光源からの光束は透過し、第1光源の光束のう
ち、前記回折パターンの光軸とは反対側の領域を通過す
る光束を回折させる輪帯フィルタであることを特徴とす
る。
は、請求項258〜292の何れか1項の装置におい
て、光検出器は、第1の光源と第2の光源に対して共通
であることを特徴とする。
は、請求項258〜292の何れか1項の装置におい
て、光検出器は、第1の光源用の第1の光検出器と第2
の光源用の第2の光検出器とを各別に備え、それぞれ空
間的に離れた位置にあることを特徴とする。
は、請求項294の装置において、少なくとも、第1の
光源と第1の光検出器もしくは第2の光源と第2の光検
出器の一対がユニット化されていることを特徴とする。
は、請求項293の装置において、前記第1の光源、第
2の光源および共通の光検出器(単一の光検出器)と
は、ユニット化されていることを特徴とする。
は、請求項294の装置は、光検出器は、第1の光源用
の第1の光検出器と第2の光源用の第2の光検出器とが
別であり、第1の光源と第2の光源と第1の光検出器と
第2の光検出器は、ユニット化されていることを特徴と
する。
は、請求項258〜297の何れか1項の装置におい
て、さらに光ディスクからの透過光を検出する光検出器
を設けたことを特徴とする。
は、波長λ1の第1の光源と、波長λ2(ただし、λ1
≠λ2)の第2の光源と、前記第1の光源からの出射光
束と、前記第2の光源からの出射光束とを合波すること
の出来る合波手段と、少なくとも一つの面に回折パター
ンを有する回折光学素子と、それぞれの光源からの光束
を光情報記録媒体の情報記録面に透明基板を介して集光
させる対物レンズと、前記第1の光源および第2の光源
からの出射光束の光情報記録媒体からの反射光を受光す
る光検出器とを備え、前記第1の光源からの光束の前記
対物レンズの回折パターンからのm次回折光(但し、m
は0を除く1つの整数)を少なくとも利用することによ
り、透明基板の厚さがt1の第1光情報記録媒体を記録
および/または再生し、前記第2の光源からの光束の前
記対物レンズの回折パターンからのn次回折光(ただ
し、n=m)を少なくとも利用することにより、透明基
板の厚さがt2(ただし、t2≠t1)の第2光情報記
録媒体を記録および/または再生することを特徴とす
る。
は、請求項299の装置において、前記第1および第2
の光源の波長λ1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明
基板の厚さt1、t2がt1<t2の関係で使用される
光ピックアップ装置であって、前記m次およびn次回折
光は共に+1次回折光であることを特徴とする。
は、請求項299の装置において、前記第1および第2
の光源の波長λ1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明
基板の厚さt1、t2がt1>t2の関係で使用される
光ピックアップ装置であって、前記m次およびn次回折
光は共に−1次回折光であることを特徴とする。
は、請求項299,300または301の装置におい
て、前記回折光学素子と対物レンズは一体に駆動される
ことを特徴とする。
は、請求項258〜302の装置において、第1の回折
パターンの光軸方向の深さは、2μm以下であることを
特徴とする。
用対物レンズは、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、波長λ1の光束が入射した際には、少なくとも前
記回折パターンからのm次回折光(ただし、mは0を除
く1つの整数)が第1の集光位置に集光され、波長λ2
(ただし、λ2≠λ1)の光束が入射した際には、少な
くとも前記回折パターンからのn次回折光(ただし、n
=m)が前記第1の集光位置と異なる第2の集光位置に
集光されることを特徴とする。
用対物レンズは、前記波長λ1、λ2がλ1<λ2であ
り、前記第1の集光位置が透明基板の厚さt1の第1光
情報記録媒体に対する集光位置であり、前記第2の集光
位置が透明基板の厚さt2の第2光情報記録媒体に対す
る集光位置であり、前記透明基板の厚さt1、t2がt
1<t2の関係であるとき、前記m次およびn次回折光
は共に+1次回折光であることを特徴とする。
用対物レンズは、前記波長λ1、λ2がλ1<λ2であ
り、前記第1の集光位置が透明基板の厚さt1の第1光
情報記録媒体に対する集光位置であり、前記第2の集光
位置が透明基板の厚さt2の第2光情報記録媒体に対す
る集光位置であり、前記透明基板の厚さt1、t2がt
1>t2の関係であるとき、前記m次およびn次回折光
は共に−1次回折光であることを特徴とする。
用対物レンズは、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、波長λ1の光束が入射した際には、少なくとも前
記回折パターンからのm次回折光(ただし、mは0を除
く1つの整数)が透明基板の厚さt1の第1光情報記録
媒体を記録および/または再生することに利用される集
光位置を有し、波長λ2(ただし、λ2≠λ1)の光束
が入射した際には、少なくとも前記回折パターンからの
n次回折光(ただし、n=m)が透明基板の厚さt2
(ただし、t2≠t1)の第2光情報記録媒体を記録お
よび/または再生することに利用される集光位置を有す
ることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項307の対物レンズにおいて、
前記波長λ1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明基板
の厚さt1、t2がt1<t2の関係であるとき、前記
m次およびn次回折光は共に+1次回折光であることを
特徴とする。
置用対物レンズは、請求項307の対物レンズにおい
て、前記波長λ1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明
基板の厚さt1、t2がt1>t2の関係であるとき、
前記m次およびn次回折光は共に−1次回折光であるこ
とを特徴とする。
用対物レンズは、請求項308の対物レンズにおいて、
透明基板の厚さがt1の第1光情報記録媒体を波長λ1
の第1の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A1、透明基板の厚さがt2(ただし、t2>t1)の
第2光情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)
の第2の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A2(ただし、NA2<NA1)としたとき、前記対物
レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折パターン
は光軸に対して回転対称であり、前記第1の光源からの
光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から離
れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開
口数がNAH1の光束に変換され、前記第1の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側の
円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数
がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする。
用対物レンズは、請求項308の対物レンズにおいて、
透明基板の厚さがt1の第1光情報記録媒体を波長λ1
の第1の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A1、透明基板の厚さがt2(ただし、t2>t1)の
第2光情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)
の第2の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A2(ただし、NA2>NA1)としたとき、前記対物
レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折パターン
は光軸に対して回転対称であり、前記第1の光源からの
光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から離
れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開
口数がNAH1の光束に変換され、前記第1の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側の
円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数
がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする。
用対物レンズは、請求項309の対物レンズにおいて、
透明基板の厚さがt1の第1光情報記録媒体を波長λ1
の第1の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A1、透明基板の厚さがt2(ただし、t2<t1)の
第2光情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)
の第2の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A2(ただし、NA2<NA1)としたとき、前記対物
レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折パターン
は光軸に対して回転対称であり、前記第1の光源からの
光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から離
れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の開
口数がNAH1の光束に変換され、前記第1の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側の
円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数
がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする。
用対物レンズは、請求項309の対物レンズにおいて、
透明基板の厚さがt1の第1光情報記録媒体を波長λ1
の第1の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A1、透明基板の厚さがt2(ただし、t2<t1)の
第2光情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)
の第2の光源で記録および/または再生するために必要
な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をN
A2(ただし、NA2>NA1)としたとき、前記対物
レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折パターン
は光軸に対して回転対称であり、前記第1の光源からの
光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から離
れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の開
口数がNAH1の光束に変換され、前記第1の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側の
円周からの−1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数
がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする。
用対物レンズは、請求項304〜313の何れか1項の
対物レンズにおいて、光学面が回折パターン部と屈折部
とを含み、回折部と屈折部の境界が5μm以上の段差を
含むことを特徴とする。
用対物レンズは、請求項304〜313の何れか1項の
対物レンズにおいて、最も光軸側の回折部の回折パター
ンの平均深さが2μm以下であることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項315の対物レンズにおいて、
最も光軸側の回折部の回折パターンの平均深さが2μm
以下であり、最も光軸とは離れた側の回折部の回折パタ
ーンの平均深さは2μm以上であることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項304〜316の何れか1項の
対物レンズにおいて、光学面の回折パターンは、光軸部
分を含むことを特徴とする。
用対物レンズは、請求項304〜316の何れか1項の
対物レンズにおいて、光学面の光軸部分は回折パターン
を設けず、屈折面であることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項304,305,307,30
8または310の対物レンズにおいて、光源波長650
nmで0.6mmの厚さの透明基板を介して情報記録面
に所定の結像倍率で結像させたとき、少なくとも開口数
0.6まで回折限界性能を有し、光源波長780nmで
1.2mmの透明基板を介して、所定の結像倍率で結像
させたとき、少なくとも開口数0.45まで回折限界性
能を有することを特徴とする。
用対物レンズは、請求項319の対物レンズにおいて、
回折パターンのステップ数は、15以下であることを特
徴とする。
用対物レンズは、請求項304〜320の何れか1項の
対物レンズにおいて、回折パターンを設ける光学面は、
凸面であることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項321の対物レンズにおいて、
上記回折パターンを設けた光学面の屈折部が非球面であ
ることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項322の対物レンズにおいて、
上記回折パターンは、少なくとも1つの非球面屈折部を
含むことを特徴とする。
用対物レンズは、請求項304〜323の何れか1項の
対物レンズにおいて、前記対物レンズが単レンズからな
ることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項324の対物レンズにおいて、
前記単レンズの一方の光学面のみに前記回折パターンが
設けられていることを特徴とする。
用対物レンズは、請求項324の対物レンズにおいて、
前記単レンズの一方の光学面に前記回折パターンが設け
られ、他方の光学面は非球面であることを特徴とする。
無収差の平行光束が入射し、第1の光情報記録媒体の透
明基板(厚さt1)を通して無収差で収束するように設
計された専用対物レンズを使って、この対物レンズに第
2の光源から無収差の平行光が入射し、第2の光情報記
録媒体の透明基板(厚さt2 ただし、t2>t1)を
通った場合について検討する。
き、波長λ1のときのバックフォーカスをfB1、波長
λ2(ただし、λ2>λ1)のときのバックフォーカス
をfB2とする。
場合、ΔfB>0である。
体の透明基板を介して収束したときの近軸焦点位置を基
準とした球面収差は、以下の要因によって0とはならな
い。 波長がλ1からλ2に変わったことによる対物レンズ
の屈折率の波長依存性に起因する球面収差。 第1の光情報記録媒体の透明基板厚t1と第2の光情
報記録媒体の透明基板厚t2の差により発生する球面収
差。 第1の光情報記録媒体の透明基板屈折率nd1(λ
1)と第2の光情報記録媒体の透明基板屈折率nd2
(λ2)の差異に起因する球面収差。
合、の要因による球面収差はオーバーとなる。の要
因による球面収差もオーバーとなる。また、nd2<n
d1であり、の要因による球面収差もオーバーとな
る。
面収差は、の要因によるものがほとんどで、がそれ
に次いでいる。についてはほとんど無視できる。
媒体をDVD、第1の光源の波長λ1が650nm、第
2の光情報記録媒体をCD、第2の光源の波長λ2が7
80nmとした場合に相当し、DVD(厚さt1=0.
6mm)とCD(t2=1.2mm)とでは、透明基板
の材質は同じであるが厚さが異なる。
ンの+1次回折光について見れば、図113(a)に示
すように、+1次光は、波長が長くなると回折角が大き
くなり、より光軸側に回折され、光はよりアンダー側に
曲げられることになる。すなわち、+1次回折光は、波
長がλ1の第1の光源からの無収差の平行光束が入射し
た場合と比較して、波長がλ2の第2の光源からの無収
差の平行光束が入射した場合、近軸の色収差、球面収差
をアンダーにする作用を有する。この作用を利用し、波
長λ2で第2の光情報記録媒体の透明基板を介したとき
の球面収差と、波長λ1で第1の光情報記録媒体の透明
基板を介したときの球面収差との差を、回転対称の回折
パターンを導入し、その+1次回折光を利用して少なく
することができる。
2光情報記録媒体の透明基板厚さt2よりも大であると
きは、前記の要因による球面収差はアンダーとなり、
同図(b)のように、生じる近軸の色収差、球面収差が
オーバーになる作用を持つ−1次回折光を利用すること
によって収差を少なくすることができる。
場合、波長がλ1のときの対物レンズ素材の屈折率をn
(λ1)、波長がλ2のときの対物レンズ素材の屈折率
をn(λ2)としたとき、回折パターンの深さはλ1/
{n(λ1)−1}ないしλ2/{n(λ2)−1}と
なり、屈折率の比較的小さいプラスチック素材を使った
としても、2μm以下であるので、上述の従来のホログ
ラム光学素子やホログラム型リングレンズより、回折パ
ターンを一体化した対物レンズの製造が容易である。
は、波長λ1の第1の光源と、波長λ2(λ1≠λ2)
の第2の光源と、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、それぞれの光源からの光束を光情報記録媒体の情
報記録面に透明基板を介して集光させる対物レンズと、
前記第1の光源及び第2の光源からの出射光束の光情報
記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、前
記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パター
ンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整数)
を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さがt
1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生
の少なくともいずれか一方を行い、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンからのn次光
(但し、n=m)を少なくとも利用することにより、透
明基板の厚さがt2(t2≠t1)の第2の光情報記録
媒体に対する情報の記録及び再生の少なくともいずれか
一方を行う光ピックアップ装置であって、前記対物レン
ズはプラスチック材料からなり、前記プラスチック材料
は温度変化ΔT(℃)があったときの屈折率の変化量を
Δnとしたときに、 −0.0002/℃<Δn/ΔT<−0.00005/
℃ の関係を満たし、前記第1の光源は、温度変化ΔT
(℃)があったときの発振波長の変化量をΔλ1(n
m)としたときに、 0.05nm/℃<Δλ1/ΔT<0.5nm/℃ の関係を満たすことを特徴とする。
物レンズにおける屈折率の温度変化による光ピックアッ
プ装置の特性変動と光源における波長の温度変化による
光ピックアップ装置の特性変動とが打ち消しあう方向に
作用し、補償効果を得ることができ、温度変動に対して
極めて強い光ピックアップ装置を得ることができる。
は、波長λ1の第1の光源と、波長λ2(λ1≠λ2)
の第2の光源と、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、それぞれの光源からの光束を光情報記録媒体の情
報記録面に透明基板を介して集光させる対物レンズと、
前記第1の光源及び第2の光源からの出射光束の光情報
記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、前
記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パター
ンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整数)
を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さがt
1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生
の少なくともいずれか一方を行い、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンからのn次光
(但し、n=m)を少なくとも利用することにより、透
明基板の厚さがt2(t2≠t1)の第2の光情報記録
媒体に対する情報の記録及び再生の少なくともいずれか
一方を行う光ピックアップ装置であって、前記波長λ
1,λ2及び前記透明基板の厚さt1,t2は、 λ2>λ1 t2>t1 の関係にあり、前記第1の光情報記録媒体を前記第1の
光源で記録及び/または再生するために必要な前記対物
レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA1とし、
前記波長λ1(mm)のときの前記対物レンズの焦点距
離をf1(mm)とし、環境温度変化がΔT(℃)あっ
たときに、第1の情報記録媒体の情報記録面に集光され
る光束の波面収差の3次球面収差成分の変化量をΔWS
A3(λ1rms)としたときに、 0.2×10−6/℃<ΔWSA3・λ1/{f・(N
A1)4・ΔT}<2.2×10−6/℃ の関係を満たすことを特徴とする。
いて上限以下であると、環境温度が変化しても光ピック
アップ装置としての特性を維持することが容易であり、
また下限以上であると、波長だけ変化した場合でも光ピ
ックアップ装置としての特性を維持することが容易であ
る。
は、請求項327または328において、前記第1の光
源と前記対物レンズの間および前記第2の光源と前記対
物レンズの間に少なくとも一つのコリメータを含み、前
記第1の光源から前記対物レンズに入射する光束および
前記第2の光源から前記対物レンズに入射する光束が、
それぞれ略平行光であることを特徴とする。
は、請求項327,328または329において、前記
t1が0.55mmから0.65mm、前記t2が1.
1mmから1.3mmであり、前記λ1が630nmか
ら670nmであり、前記λ2が760nmから820
nmであることを特徴とする。
は、波長λ1の第1の光源と、波長λ2(λ2≠λ1)
の第2の光源と、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、それぞれの光源からの光束を光情報記録媒体の情
報記録面に透明基板を介して集光される対物レンズと、
前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の光情
報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、
前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び
再生の少なくともいずれか一方を行い、前記第2の光源
からの光束の前記対物レンズの回折パターンからのn次
回折光(但し、n=m)を少なくとも利用することによ
り、透明基板の厚さがt2(但し、t2≠t1)の第2
の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生の少なく
ともいずれか一方を行う光ピックアップ装置であって、
前記第1及び第2の光源の少なくとも一方の光源から前
記対物レンズへ入射する光束の発散度を補正する補正手
段を有することを特徴とする。
する光束の発散度を補正することにより、対物レンズを
含む光学系全体の3次の球面収差を設計値通りに修正す
ることができる。
は、請求項331において前記第1の光源と前記対物レ
ンズの間および前記第2の光源と前記対物レンズの間に
少なくとも一つのコリメータを含み、また、請求項33
3の光ピックアップ装置は、前記補正手段による発散度
の補正は、前記第1及び/または第2の光源と前記少な
くとも1つのコリメータとの距離を変えることにより行
われることを特徴とする前記補正手段による発散度の補
正は、前記第1及び/または第2の光源と前記少なくと
も1つのコリメータとの距離を変えることにより行われ
ることを特徴とする。前記光源と前記コリメータとの距
離を変えることにより前記少なくとも一つの光源から前
記対物レンズへ入射する光速の発散度を補正することが
できる。
は、波長λ1の第1の光源と、波長λ2(λ1≠λ2)
の第2の光源と、少なくとも1つの面に回折パターンを
有し、それぞれの光源からの光束を光情報記録媒体の情
報記録面に透明基板を介して集光させる対物レンズと、
前記第1の光源及び第2の光源からの出射光束の光情報
記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、前
記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パター
ンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整数)
を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さがt
1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生
の少なくともいずれか一方を行い、前記第2の光源から
の光束の前記対物レンズの回折パターンからのn次光
(但し、n=m)を少なくとも利用することにより、透
明基板の厚さがt2(t2≠t1)の第2の光情報記録
媒体に対する情報の記録及び再生の少なくともいずれか
一方を行う光ピックアップ装置であって、前記第1の光
源及び第2の光源から出力される異なる2つの波長
(λ)の光のそれぞれに対して、結像面上での波面収差
が、前記対物レンズの像側の最大開口数内では0.07
λrms以下であることを特徴とする。
報記録媒体の記録および/または再生において各情報記
録面及び光検出器上でフレアがなく、光ピックアップ装
置の特性が良好なものとなる。
は、請求項258〜292,334のいずれか1項に、
前記第1の光源と前記第2の光源とがユニット化され、
前記光検出器は、前記第1の光源及び前記第2の光源に
対し共通であることを特徴とする。
7〜335に係わる好適な実施の形態について、図面を
参照しつつ説明する。
本的には両面非球面の単玉レンズであり、一方の非球面
上には回折輪帯(輪帯状の回折面)を設けてある。一般
に非球面屈折面では、ある主波長光に対して球面収差を
補正した場合、主波長光より短い波長光に対しては球面
収差がアンダー(補正不足)となる。これとは逆に、回
折面を有するレンズである回折レンズでは、ある主波長
光で球面収差を補正した場合、主波長光より短い波長で
球面収差をオーバー(補正過剰)とすることが可能であ
る。従って、屈折による非球面レンズの非球面係数と、
回折レンズの位相差関数の係数を適当に選んで、屈折パ
ワーと回折パワーとを組み合わせることにより、異なる
2波長光の両方で、球面収差を良好に補正することが可
能である。
の実施例で詳述する位相差関数若しくは光路差関数を使
って定義される。具体的には、位相差関数ΦBは単位を
ラジアンとして以下の〔数1〕で表され、光路差関数Φ
bは単位をmmとして〔数2〕で表わされる。
ピッチを表わす意味では同等である。即ち、主波長λ
(単位mm)に対し、位相差関数の係数Bに、λ/2π
を掛ければ光路差関数の係数bに換算でき、また逆に光
路差関数の係数bに、2π/λを掛ければ位相差関数の
係数Bに換算できる。
いる回折レンズについて述べることにすると、光路差関
数なら、関数値が主波長λの整数倍を超える毎に輪帯が
刻まれ、位相差関数なら、関数値が2πの整数倍を超え
る毎に輪帯が刻まれることになる。
の物体側面に回折輪帯を刻んだレンズを想定し、主波長
を0.5μ=0.0005mm、光路差関数の2次係数
(2乗項)を−0.05(位相差関数の2次係数に換算
すると−628.3)、他の次数の係数を全て零とする
と、第1輪帯の半径はh=0.1mmであり、第2輪帯
の半径はh=0.141mmということになる。また、
この回折レンズの焦点距離fについては、光路差関数の
2次係数b2=−0.05に対して、f=−1/(2・
b2)=10mmとなることが知られている。
数若しくは光路差関数の2次係数を零でない値とするこ
とにより、光軸に近い、いわゆる近軸領域での色収差を
補正することができる。また、位相差関数若しくは光路
差関数の2次以外の係数、例えば、4次係数、6次係
数、8次係数、10次係数等を零でない値とすることに
より、2波長間での球面収差を制御することができる。
尚、ここで、制御するということは、2波長間で、球面
収差の差を極めて小さくすることもできるし、光学的仕
様に必要な差を設けることも可能であるということを意
味する。
2光源からのコリメート光(平行光)を同時に対物レン
ズに入射させ、光ディスク上に結像させるときは、ま
ず、位相差関数若しくは光路差関数の2次係数を使って
近軸の軸上色収差を補正するとともに、位相差関数若し
くは光路差関数の4次以降の係数を使って球面収差の2
波長間での差を許容内になるよう小さくするのがよい。
らの光を一つの対物レンズを使い、一方の波長の光に対
しては、t1の厚み(透明基板の厚み)のディスクに対
して収差が補正されるようにし、もう一方の波長の光に
対しては、t2の厚みのディスクに対して収差が補正さ
れるようにする仕様の場合について考えてみる。この場
合、主に位相差関数若しくは光路差関数の4次以降の係
数を使うことにより、球面収差の2波長間での差を設
け、それぞれの厚みに対しては、それぞれの波長で球面
収差が補正されるようにすることができる。また、いず
れの場合にも屈折面は球面であるよりも非球面であるほ
うが、2波長間での収差補正をし易い。
てはそれぞれ屈折力が異なり、集光点が異なるので、そ
れぞれの集光点をそれぞれ基板厚の異なる光ディスクに
対応させることができる。この場合、短い方の光源波長
は700nm以下であり、長い方の光源波長は600n
m以上であり、その波長差が80nm以上であることが
好ましい。また、その波長差が400nm以下であるこ
とがより好ましく、更に好ましくは、その波長差が10
0nm以上200nm以下である、そして、回折面は、
異なる2波長光に対し、ほぼその中間の波長で回折効率
が最大であることが望ましいが、どちらか一方の波長で
最大の回折効率を有するものであってもよい。
ることにより、光学面上に回折輪帯レンズを設け、異な
る2波長の光源の各々に対して、ある1つの同次数の回
折光により軸上色収差を補正することができる。すなわ
ち、異なる2波長の光源の光に対する軸上色収差を±λ
/(2NA2)の範囲に補正することができる。ただ
し、λは2波長のうち長いほうの波長、NAは長いほう
の波長に対応する像側開口数とする。
80nm以上であり、対物レンズの硝材のアッベ数をν
dとしたとき、 νd > 50 ・・・(1) を満足することが望ましい。上記条件(1)は、異なる
2波長の光源に対して軸上色収差を補正した場合に、2
次スペクトルを小さくするための条件である。
が設けられている場合に、単玉レンズ全体を、回折レリ
ーフを外したベースとなる屈折レンズと回折面との合成
と考えてこの合成レンズの色収差について検討する。あ
る波長λx と波長λy (λx<λy )とでの色消し条件
は次式となる。
点距離 νR 、νD :それぞれ屈折レンズ、回折面のアッベ数
で、次式で定まる。 νR =(n0−1)/(nx −ny ) νD =λ0/(λx −λy )
基準波長
fは次式となる。 δf=f(θR −θD )/(νR −νD ) ・・・(2) ただし、θR 、θD :それぞれ屈折レンズ、回折面の部
分分散比で次式で定まる。
=780nm、λz =650nmとし、ベースとなる屈
折レンズの硝材をホーヤ社BSC7(νd=64.2)
としてみると、νR=134.5, νD=−4.38,
θR=0.128, θD=0.103となり、δf=
0.18×10−3fとなる。
ーヤ社E−FD1(νd=29.5)に変えてみると、
νR=70.5, θR=0.136 となり、 δf=
0.44×10−3fとなる。
(νR −νD )は|νD|が|νR|より十分小さいた
め、屈折レンズの硝材を変えることによる色収差δfの
変化にとっては、屈折レンズのアッベ数νRの変化が支
配的である。一方、θR とθDとは波長によってのみ定
まり、右辺分子(θR −θD )は、その変化の寄与が右
辺分母(νR −νD )に比べて小さい。
ては、2次スペクトルδfを小さく抑えるには、屈折レ
ンズの材料としてアッベ数νRの大きい材料を選ぶこと
が有効であることがわかる。条件式(1)は光源の波長
変化などに対応できるよう、2次スペクトルを抑えるの
に有効な限界を示す。
の屈折レンズを貼合わせて色消しを行う場合は、それぞ
れの材料について、θR =a+b・νR +△θR
(a,bは定数)と表したとき、△θR は小さく、異常
分散性が無いならば2次スペクトルδfは2つの屈折レ
ンズのアッベ数νR にはよらない。したがって、式
(1)は回折光学系に特有の条件であることがわかる。
るためには、対物レンズをプラスチック材料で構成する
ことが望ましい。条件式(1)を満たすプラスチック材
料としては、アクリル系、ポリオレフィン系が用いられ
るが、耐湿性、耐熱性などから、ポリオレフィン系が好
ましい。
ンズおよびこれを備えた光ピックアップ装置の構成を具
体的に説明する。
装置の概略構成図を示す。光ピックアップ装置により情
報記録および/または再生する光情報記録媒体である光
ディスク20は、透明基板の厚さt1の第1光ディスク
(例えばDVD)及び第2光ディスク(例えば青色レー
ザ使用次世代高密度光ディスク)と、t1とは異なる透
明基板の厚さt2を有する第3光ディスク(例えばC
D)の3種であるとして説明する。ここでは、透明基板
の厚さt1=0.6mm、t2=1.2mmである。
第1光源である第1半導体レーザ11(波長λ1=61
0nm〜670nm)と、第2光源である青色レーザ1
2(波長λ2=400nm〜440nm)と、第3光源
である第2半導体レーザ13(波長λ3=740nm〜
870nm)とを有しているとともに、光学系の一部と
して対物レンズ1を有している。第1光源、第2光源及
び第3光源は、情報を記録および/または再生する光デ
ィスクに応じて選択使用される。
るいは第2半導体レーザ13から出射された発散光束
は、ビームスプリッタ19および絞り3を介し、光ディ
スク20の透明基板21を透過して、対物レンズ1によ
ってそれぞれの情報記録面22上に集光され、スポット
を形成する。
上の情報ピットによって変調された反射光となり、ビー
ムスプリッタ18、トーリックレンズ29を介して共通
の光検出器30に入射し、その出力信号を用いて、光デ
ィスク20に記録された情報の読み取り信号、合焦検出
信号やトラック検出信号が得られる。
この例においては固定の開口数(NA0.65)を有す
る絞りであり、余分な機構を必要とせず、低コスト化を
実現できるものである。なお、第3光ディスクの記録お
よび/または再生時には不要光(NA0.45以上)を
除去できるように、絞り3の開口数を可変としてもよ
い。
の一部の光束を遮蔽するように輪帯状のフィルターを一
体に形成することで、実使用開口の外側のフレア光を安
価な構成で容易に除去することも可能である。
を用いる場合には、集光性能を維持するため、光源と集
光光学系との関係を一定に保つ必要があり、合焦やトラ
ッキングのための移動は、光源11、12、13と対物
レンズ1とを1つのユニットとして行うことが望まし
い。
ンズおよびこれを含む光ピックアップ装置の構成を具体
的に説明する。
装置の概略構成図を示す。図49の光ピックアップ装置
はレーザー、光検出器およびホログラムをユニット化し
たレーザ/検出器集積ユニット40を用いた例であり、
図48と同じ構成要素は同じ符号で示す。この光ピック
アップ装置においては、第1半導体レーザ11、青色レ
ーザ12、第1の光検出手段31、第2の光検出手段3
2、ホログラムビームスプリッタ23がレーザ/検出器
集積ユニット40としてユニット化されている。
体レーザ11から出射された光束は、ホログラムビーム
スプリッタ23を透過し、絞り3によって絞られ、対物
レンズ1により第1光ディスク20の透明基板21を介
して情報記録面22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1、絞り3を介してホログラムビームスプ
リッタ23のディスク側の面で回折され、第1半導体レ
ーザ11に対応した第1の光検出器31上へ入射する。
そして、第1の光検出器31の出力信号を用いて、第1
光ディスク20に記録された情報の読み取り信号、合焦
検出信号やトラック検出信号が得られる。
ザ12から出射された光束は、ホログラムビームスプリ
ッタ23のレーザ側の面で回折され、上記の第1半導体
レーザ11からの光束と同じ光路を取る。すなわち、こ
のホログラムビームスプリッタ23の半導体レーザ側の
面は、光合成手段としての機能を果たす。さらに絞り
3、対物レンズ1を介して第2光ディスク20の透明基
板21を介して情報記録面22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1、絞り3を介して、ホログラ
ムビームスプリッタ23のディスク側の面で回折されて
青色レーザ12対応した第2の光検出器32上へ入射す
る。そして、第2の光検出器32の出力信号を用いて、
第2光ディスク20に記録された情報の読み取り信号、
合焦検出信号やトラック検出信号が得られる。
第2半導体レーザ13、第3の光検出手段33、および
ホログラムビームスプリッタ24がユニット化されたレ
ーザ/検出器集積ユニット41が使用される。第2半導
体レーザ13から出射された光束は、ホログラムビーム
スプリッタ24を透過し、出射光の合成手段であるビー
ムスプリッタ19で反射し、絞り3によって絞られ、対
物レンズ1により光ディスク20の透明基板21を介し
て情報記録面22に集光される。そして、情報記録面2
2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1、絞り3、ビームスプリッタ19を介して
ホログラムビームスプリッタ24で回折されて第3の光
検出器33上へ入射する。そして、第3の光検出機33
の出力信号を用いて、第3光ディスク20に記録された
情報の読み取り信号、合焦検出信号やトラック検出信号
が得られる。
ップ装置においては、対物レンズ1の非球面屈折面に光
軸4と同心の輪帯状回折面が構成されている。一般に非
球面屈折面だけで対物レンズを構成すると、ある波長λ
aに対して球面収差を補正した場合、λaよりも短い波
長λbに対しては球面収差がアンダーとなる。一方回折
面を使用すると、ある波長λaに対して球面収差を補正
した場合、λaよりも短い波長λbに対しては球面収差
がオーバーとなる。従って、屈折面による非球面光学設
計と、回折面の位相差関数の係数を適当に選んで、屈折
パワーと回折パワーとを組み合わせることにより、異な
る波長間での球面収差を補正することが可能となる。ま
た、非球面屈折面では、波長が異なると屈折力も変化し
集光位置も異なる。よって、非球面屈折面を適当に設計
することで、異なる波長に対しても各透明基板21の情
報記録面22に集光させることができる。
レンズ1では、非球面屈折面と輪帯状回折面の位相差関
数とを適当に設計することで、第1半導体レーザ11、
青色レーザ12あるいは第2半導体レーザ13から出射
した各光束に対して、光ディスク20の透明基板21厚
さの違いにより発生する球面収差を補正している。さら
に、輪帯状回折面において、輪帯の位置を表す位相差関
数が、冪級数の4乗以降の項の係数を用いると球面収差
の色収差を補正することが可能となる。なお、第3光デ
ィスク(CD)については実使用上の開口はNA0.4
5であり、第3光ディスクではNA0.45以内で球面
収差を補正し、NA0.45より外側の領域の球面収差
をフレアとしている。これらの補正により各光ディスク
20に対して、情報記録面22上の集光スポットの収差
が回折限界(0.07λrms)とほぼ同程度あるいは
それ以下になっている。
の光ピックアップ装置は、例えばCD、CD−R、CD
−RW、CD−Video、CD−ROM、DVD、D
VD−ROM、DVD−RAM、DVD−R、DVD−
RW、MD等の、任意の異なる2つまたはそれ以上の複
数の光情報記録媒体に対して、コンパチブルなプレー
ヤ、またはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだA
V機器、パソコン、その他の情報端末等、の音声および
/または画像の記録、および/または、音声および/ま
たは画像の再生装置に搭載することができる。
ンズおよびこれを含む光ピックアップ装置の構成を具体
的に説明する。
置10の概略構成図である。図67においては、第2お
よび第3の実施の形態と共通の部材については同じ符号
を用いることがある。図67において光ピックアップ装
置10は、光情報記録媒体である複数の光ディスク20
を記録/再生するものである。以下、この複数の光ディ
スク20は、透明基板の厚さt1の第1光ディスク(D
VD)および第2光ディスク(青色レーザ使用次世代高
密度光ディスク)と、t1とは異なる透明基板の厚さt
2を有する第3光ディスク(CD)として説明する。こ
こでは、透明基板の厚さt1=0.6mm、t2=1.
2mmである。
1光源である第1半導体レーザ11(波長λ1=610
nm〜670nm)と第2光源である青色レーザ12
(波長λ2=400nm〜440nm)及び第3光源で
ある第2半導体レーザ13(波長λ3=740nm〜8
70nm)とを有している。これら第1光源、第2光源
及び第3光源は、記録/再生する光ディスクに応じて排
他的に使用される。
青色レーザ12あるいは第2半導体レーザ13から出射
された光束を、光ディスク20の透明基板21を介し
て、それぞれの情報記録面22上に集光させ、スポット
を形成する手段である。本実施の形態では、集光光学系
5として、光源から出射された光束を平行光(略平行で
よい)に変換するコリメータレンズ2と、コリメータレ
ンズ2によって平行光とされた光束を集光させる対物レ
ンズ1とを有している。
輪帯状回折面が構成されている。一般に非球面屈折面だ
けで集光光学系5を構成すると、ある波長λaに対して
球面収差を補正した場合、λaよりも短い波長λbに対
しては球面収差がアンダーとなる。一方、回折面を使用
すると、ある波長λaに対して球面収差を補正した場
合、λaよりも短い波長λbに対しては球面収差がオー
バーとなる。従って、屈折面による非球面光学設計と、
回折面の位相関数の係数を適当に選んで、屈折パワーと
回折パワーとを組み合わせることにより、異なる波長間
での球面収差を補正することが可能となる。また非球面
屈折面では、波長が異なると屈折力も変化し集光位置も
異なる。よって、非球面屈折面を適当に設計すること
で、異なる波長に対しても各透明基板の情報記録面22
に集光させることができる。
ザ11、青色レーザ12あるいは第2半導体レーザ13
から出射した各光束に対して1次回折光を利用して収差
補正を行っている。同次数の回折光を対応させると、異
なる次数の回折光を対応させる場合に比べて光量損出が
少なく、さらに、高次の回折光を対応させるよりも、1
次回折光を用いると光量損出が少ない。したがって、本
実施の形態の対物レンズ1は、DVD−RAMなどの高
密度な情報を記録する光ディスクに情報を記録する光ピ
ックアップ装置において有効となる。また、回折面は、
異なる3つの波長光に対し、その中間の波長で回折効率
が最大であることが望ましいが、両端の波長で最大の回
折効率を有するものであってもよい。
差関数とを適当に設計することで、第1半導体レーザ1
1、青色レーザ12あるいは第2半導体レーザ13から
出射した各光束に対して、光ディスク20の透明基板2
1厚さの違いにより発生する球面収差を補正している。
さらに、対物レンズ1に形成された輪帯の位置を表す位
相差関数において、冪級数の4乗以降の項の係数を用い
ると球面収差の色収差を補正することが可能となる。な
お、第3光ディスク(CD)については実使用上の開口
はNA0.45であり、NA0.45以内で球面収差を
補正し、NA0.45より外側の領域の球面収差をフレ
アとしている。NA0.45以内の領域を通過する光束
が情報記録面で光スポットを形成し、NA0.45の外
側を通るフレア光は、悪影響を与えないように情報記録
面で光スポットから間隔を隔てたところを通る。これら
の補正により各光ディスク20に対して、情報記録面2
2上の集光スポットの収差が回折限界(0.07λrm
s)とほぼ同程度あるいはそれ以下になっている。
り3は固定の開口数(NA0.65)を有しており、余
分な機構を必要とせず、低コスト化を実現できるもので
ある。なお、第3光ディスクの記録/再生時には不要光
(NA0.45以上)を除去できるように、絞り3の開
口数を可変としてもよい。また、ビームスプリッタ6、
7は、各レーザ光の光軸を合わせるためのものである。
光検出器(図示せず)は、周知のように、各光源ごとに
それぞれ設けても良く、1つの光検出器で3つの光源1
1、12、13に対応する反射光を受光するようにして
も良い。
ンズについて説明する。
折面において、輪帯の位置を表す位相差関数が冪級数の
2乗の項の係数を用いる点のみにおいて、上述した第4
の実施の形態の対物レンズと異なっており、これによっ
て軸上色収差をも補正することが可能となっている。ま
た、本実施の形態の対物レンズによると、第4の実施の
形態と同様に各光ディスク20に対して、情報記録面2
2上の集光スポットの収差が回折限界(0.07λrm
s)とほぼ同程度あるいはそれ以下となっている。
クアップ装置について説明する。
第1光ディスク(例えばDVD)と第2光ディスク(例
えば、青色レーザ使用次世代高密度光ディスク)に対し
ては、光源から射出された光束をカップリングレンズに
よって平行光とし、第3光ディスク(例えばCD)に対
しては、光源から射出された光束をカップリングレンズ
によって発散光とし、それぞれ対物レンズによって集光
させる。第1および第2光ディスクの透明基板21の厚
さは0.6mmであり、第3光ディスクの透明基板21
の厚さは1.2mmである。
光ディスクとの両方の球面収差を回折面の効果により回
折限界以内に補正し、また、第3光ディスクに対しては
第1および第2光ディスクよりディスク厚が大きいこと
によって生じる球面収差を主として対物レンズに発散光
束が入射することによって生じる球面収差によって打ち
消し、第3光ディスクの記録/再生に必要な所定の開口
数NA、例えばNA0.5或いはNA0.45以下にお
ける球面収差を回折限界以内に補正するようにしてい
る。
λ3)の各波長に対応する光情報記録媒体に対して、記
録/再生を行うのに必要な所定の開口数をNA1、NA
2、NA3とするとき、それぞれの波長に対して、NA
1の範囲で波面収差のRMSを0.07λ1以下、NA
2の範囲で0.07λ2以下、NA3の範囲で0.07
λ2以下に補正することができる。
開口数NAよりも大きい開口数NAの光束によってビー
ムスポット径が小さくなり過ぎることは好ましくない。
そのため、第4の実施の形態と同様に必要な開口数より
も大きな開口数では球面収差をフレアとすることが好ま
しい。
る第4〜第6の実施の形態の光ピックアップ装置は、例
えばCD、CD−R、CD−RW、CD−Video、
CD−ROM、DVD、DVD−ROM、DVD−RA
M、DVD−R、DVD−RW、MD等の、任意の異な
る2つ以上の複数の光情報記録媒体に対して、コンパチ
ブルなプレーヤ、またはドライブ等、あるいはそれらを
組み込んだAV機器、パソコン、その他の情報端末等、
の音声および/または画像の記録、および/または、音
声および/または画像の再生装置に搭載することができ
る。
について説明する。 〈実施例1〜8〉
の形態に係る対物レンズの具体例であり、次の〔数3〕
で表される非球面形状を屈折面に有している。
(光軸からの高さ:光の進行方向を正とする)、R0は
近軸曲率半径、κは円錐係数、Aは非球面係数、2iは
非球面のべき数である。また、実施例1〜3、6〜8で
は回折面が単位をラジアンとした位相差関数ΦBとして
〔数1〕で表され、同様に実施例4,5では回折面が単
位をmmとした光路差関数Φbとして〔数2〕で表わさ
れる。
光学レンズ(回折面を有する対物レンズ)の光路図を示
す。また、図2に、実施例1の回折光学レンズについて
のλ=635nmに対する開口数0.60までの球面収
差図を示す。また、図3および図4に、実施例1の回折
光学レンズについての波長λ=780nmに対する開口
数0.45および0.60までの球面収差図をそれぞれ
示す。なお、図1の回折光学レンズは、レンズ全面にブ
レーズド型の同心円状の輪帯回折部を有しているが、図
面において回折部のレリーフ形状は省略されている。ま
た、以降の多くの図面においても、回折部のレリーフ形
状は省略されている。
に示すように、波長λ=635nmに対してはNA0.
60までの全開口がほぼ無収差である。また、図3に示
すように、波長λ=780nmに対しては、実使用範囲
であるNA0.45までがほぼ無収差である。その外側
のNA0.45〜0.60の部分については、図4に示
すように球面収差は大きくアンダーとされ、フレアとな
っている。これによって、波長λ=780nmについ
て、適正なスポット径を得ることが可能となっている。
についてのλ=635nmおよび波長λ=780nmに
対する波面収差図をそれぞれ示す。これらの図から分か
るように、実施例1の回折光学レンズによると、いずれ
の波長に対しても、光軸上ではほぼ無収差となり、像高
0.03mmにおいても、実用上無収差に近いレベルと
なっている。
〔表1〕中、Rは曲率半径、dは面間隔、nは主波長で
の屈折率、νはアッベ数を示す。
折光を他の次数の回折光に比して多く発生させ、λ2の
光束においても、+1次回折光を他の次数の回折光に比
して多く発生させる。λ1に対する+1次回折光の回折
効率を100%とすれば、λ2に対する回折効率は84
%となる。また、λ2に対する+1次回折光の回折効率
を100%とすれば、λ1に対する回折効率は89%と
なる。
る。図7および図8に、実施例2の対物レンズである回
折光学レンズのλ=405nmおよび635nmに対す
る光路図をそれぞれ示す。また、図9および図10に、
実施例2の回折光学レンズについてのλ=405nmお
よび635nmに対する開口数0.60までの球面収差
図をそれぞれ示す。また、図11および図12に、実施
例2の回折光学レンズについての波長λ=405nmお
よび635nmに対する波面収差図をそれぞれ示す。
対物レンズである回折光学レンズのλ=405nmおよ
び635nmに対する光路図をそれぞれ示す。また、図
15および図16に、実施例3の回折光学レンズについ
てのλ=405nmおよび635nmに対する開口数
0.60までの球面収差図をそれぞれ示す。また、図1
7および図18に、実施例3の回折光学レンズについて
の波長λ=405nmおよび635nmに対する波面収
差図をそれぞれ示す。
nmおよび波長λ=635nmに対し、基板厚は共に
0.6mm、NAは0.60であり、波面収差は光軸上
はほぼ無収差、像高0.03mmにおいても、実用上無
収差に近いレベルとなっている。
す。
折光を他の次数の回折光に比して多く発生させ、λ2の
光束においても、+1次回折光を他の次数の回折光に比
して多く発生させる。
折光を他の次数の回折光に比して多く発生させ、λ2の
光束においても、+1次回折光を他の次数の回折光に比
して多く発生させる。
例5について説明する。図19に、実施例4の対物レン
ズである回折光学レンズの光路図をそれぞれ示す。ま
た、図20に、実施例4の回折光学レンズについてのλ
=635nm、650nmおよび780nmに対する開
口数0.50までの球面収差図をそれぞれ示す。また、
図21に、実施例5の対物レンズである回折光学レンズ
の光路図をそれぞれ示す。また、図22に、実施例5の
回折光学レンズについてのλ=635nm、650nm
および780nmに対する開口数0.50までの球面収
差図をそれぞれ示す。
施例4、5の回折光学レンズによると、波長λ=635
nm、波長λ=780nmに対しては、ほぼ完全に色に
よるずれは補正され、波長λ=650nmに対しても、
実用上全く問題はない程度に補正されている。
す。
折光を他の次数の回折光に比して多く発生させ、λ2の
光束においても、+1次回折光を他の次数の回折光に比
して多く発生させる。
折光を他の次数の回折光に比して多く発生させ、λ2の
光束においても、+1次回折光を他の次数の回折光に比
して多く発生させる。
23、図30および図37に、実施例6〜8の対物レン
ズである回折光学レンズのλ=650nmに対する光路
図をそれぞれ示す。また、図24、図31および図38
に、実施例6〜8の回折光学レンズのλ=780nm
(NA=0.5)に対する光路図をそれぞれ示す。ま
た、図25、図32および図39に、実施例6〜8の回
折光学レンズについてのλ=650±10nmに対する
開口数0.60までの球面収差図をそれぞれ示す。ま
た、図26、図33および図40に、実施例6〜8の回
折光学レンズについてのλ=780±10nmに対する
開口数0.50までの球面収差図をそれぞれ示す。ま
た、図27、図34および図41に、実施例6〜8の回
折光学レンズについてのλ=780nmに対する開口数
0.60までの球面収差図をそれぞれ示す。
施例6〜8の回折光学レンズについてのλ=650nm
に対する波面収差rms図をそれぞれ示す。また、図2
9、図36および図43に、実施例6〜8の回折光学レ
ンズについてのλ=780nmに対する波面収差rms
図をそれぞれ示す。また、図44、図45および図46
に、実施例6〜8の回折光学レンズについての回折輪帯
数と光軸からの高さとの関係を示すグラフをそれぞれ示
す。ここで、回折輪帯数は、位相差関数を2πで割った
値として定義される。
とおり、波長λ=650nmに対してはNA0.60ま
での全開口がほぼ無収差となっている。また、波長λ=
780nmに対しては、実使用範囲であるNA0.50
までがほぼ無収差となっているが、その外側のNA0.
50〜0.60の部分については球面収差が大きく、フ
レアとなっている。これによって、波長λ=780nm
について、適正なスポット径を得ることが可能となって
いる。
す。〔表6〕〜〔表8〕、更に〔表15〕〜〔表18〕
中、STOは絞り、IMAは像面を表しており、絞りを
含めた形で表現している。また、OBJは、物点(光
源)を表しており、以下の各表においても同じである。
光束においても、λ2の光束においても、光軸からの高
さが有効径のおよそ半分以下の中心部では、−1次回折
光を他の次数の回折光に比して多く発生させ、光軸から
の高さが有効径のおよそ半分以上の周辺部では、+1次
回折光を他の次数の回折光に比して多く発生させる。た
だし、本実施例において、輪帯ピッチを整数倍して、±
1次回折光ではなく、高次の同次回折光を発生させるよ
うにしてもよい。
るように、第2の光情報記録媒体では、NA1=0.6
のとき、球面収差は+29μmであり、NA2=0.5
のとき、球面収差は+1μmである。また、本実施例に
おいて、開口数(NA)0.4における回折部のピッチ
は14μmである。
光束においても、λ2の光束においても、全面的に、+
1次回折光を他の次数の回折光に比して多く発生させ
る。ただし、本実施例において、輪帯ピッチを整数倍し
て、+1次回折光ではなく、高次の同次回折光を発生さ
せるようにしてもよい。
光束においても、λ2の光束においても、ごく周辺部の
み−1次回折光を他の次数の回折光に比して多く発生さ
せ、他は+1次回折光を他の次数の回折光に比して多く
発生させる。ただし、本実施例において、輪帯ピッチを
整数倍して、±1次回折光ではなく、高次の同次回折光
を発生させるようにしてもよい。
るように、第2の光情報記録媒体では、NA1=0.6
のとき、球面収差は+68μmであり、NA2=0.5
のとき、球面収差は+9μmである。
0.4におけるピッチは61μmである。
導体レーザの波長の変動要因について考察する。半導体
レーザの波長の個体ばらつきは、±2から3nm程度、
多モード発振の幅が±2nm程度、書き込み時のモード
ホップが2nm程度と考えられる。これらの要因による
半導体レーザの波長変動に伴う、レンズの球面収差の変
動を考慮した場合について説明する。
ィスクの透明基板の厚みがそれぞれで異なる場合、実施
例6に関するデータから理解されるように、異なる2波
長の光源からの無限光(平行光束)に対して無収差に補
正したレンズでは、1つの光源での波長10nm程度の
変化に対し、球面収差変動が比較的大きい。実施例6で
は、650nmの波長においては波面収差が0.001
λrmsであるが、640nmおよび660nmの波長
においては、波面収差が0.035λrms程度に劣化
する。もちろん、レーザの波長がよく管理された光学系
に対しては、実施例6も十分実用に供することができ
る。これに対し、実施例7のレンズのように、どちらか
一方の光源からの無限光に対してほぼ無収差で、もう一
方の波長の光源からの有限光(非平行光束)に対してほ
ぼ無収差に補正したレンズでは、1つの光源の波長10
nm程度の変化に対し、球面収差変動を極めて小さく抑
えることが可能となる。
学レンズを有する光学系)の性能の温度変化について考
察する。まず、半導体レーザの波長は、温度が30℃上
昇すると6nm程度伸びる傾向がある。これに対し、回
折光学系がプラスチックレンズで構成されている場合、
30℃温度が上昇すると、屈折率が0.003ないし
0.004程度減少する傾向がある。実施例6のよう
な、2つの波長のどちらの無限光に対しても無収差に補
正したレンズでは、半導体レーザの波長の温度変化によ
る要因とプラスチックレンズの屈折率の温度変化による
要因とが補償効果を起こし、温度変化に極めて強い光学
系を作り出すことができる。また、実施例6において、
素材がガラスである場合も、温度変化に対し許容幅のあ
る光学系にすることは可能である。また、実施例7にお
いても、実施例6には及ばないものの、30℃の温度変
化で、波面収差の劣化は0.035λrms程度であ
り、実用上充分な温度補償ができている。
明する。波長の異なる2つの光源により、透明基板の厚
さが異なる2種類の光情報記録媒体の記録及び/または
再生する場合において、回折パターンを有する対物レン
ズを用いることにより、それぞれの光ディスクの情報記
録面に必要とされる開口数ないしそれ以上の開口数にお
いても波面収差のrms値がそれぞれの波長の0.07
以下とすることができるので、専用の対物レンズと同等
の結像特性を得ることができる。低価格でコンパクトな
光ピックアップ装置とするために、光源には半導体レー
ザが用いられ、対物レンズにはプラスチックレンズが用
いられることが多い。
のがあるが、屈折率の温度変化や線膨張係数がガラスに
比べて大きい。特に、屈折率の温度変化がレンズの諸特
性に影響を及ぼす。25℃近傍の屈折率の温度変化とし
ては、光ピックアップの光学素子として用いられるプラ
スチック材料では、−0.0002/℃ないし−0.0
0005/℃である。さらに、低複屈折材料は−0.0
001/℃のものが多い。また、レンズ用の熱硬化性プ
ラスチックはさらに温度変化に対して屈折率の変化が大
きく、上記範囲を外れるものもある。
作されるものについては、発振波長に温度依存性があ
り、25℃近傍の発振波長の温度変化は、0.05nm
/℃ないし0.5nm/℃である。
記録媒体に情報を記録するための光束の波面収差が温度
により変化しrms値が波長の0.07以上となると光
ピックアップ装置としての特性を維持することが困難で
あり、特に、より高密度の光情報媒体において波面収差
の温度変化について留意する必要がある。プラスチック
レンズの温度変化による波面収差の変化では焦点ズレと
球面収差の変化の双方が起こっているが、前者は光ピッ
クアップ装置において焦点制御を行うので、後者が重要
である。ここで、プラスチック材料は温度変化ΔT
(℃)があったときの屈折率の変化量をΔnとしたとき
に、 −0.0002/℃<Δn/ΔT<−0.00005/
℃ の関係を満たし、半導体レーザは、温度変化ΔTがあっ
たときの発振波長の変化量をΔλ1としたときに、 0.05nm/℃<Δλ1/ΔT<0.5nm/℃ の関係を満たすと、プラスチックレンズの屈折率の温度
変化による波面収差の変動と、半導体レーザ光源の波長
の温度変化とによる波面収差の変動とが打ち消しあう方
向に作用し、補償効果を得ることができる。
きに、波面収差の3次の球面収差成分の変化量を△WS
A3(λrms)とすると、これは対物レンズを通過す
る光束の対物レンズの光情報媒体側の開口数(NA)の
4乗に比例し、プラスチックレンズの焦点距離f(m
m)に比例し、波面収差を波長単位で評価しているので
光源の波長λ(mm)に反比例する。したがって、次式
が成立する。 △WSA3=k・(NA)4・f・△T/λ (a1) ここで、kは対物レンズの種類に依存する量である。ち
なみに、プラスチック製の両面非球面対物レンズで、焦
点距離3.36mm、光情報媒体側の開口数が0.6で
入射光束が平行光の場合に最適化されているものが、MO
C/GRIN'97 Techical Digest C5 p40-p43、"The Tempera
ture characteristics of a new optical system with
quasi-finite conjugate plastic objective for high
density optical disk use"に記載されているが、この
文献の中のグラフから、30℃の温度変化でWSA3が
0.045λrmsだけ変化しており、DVD用途であ
ることから、波長は、λ=650nmと考えられる。以
上のデータを式(a1)に代入すると、k=2.2×1
0−6が得られる。また、温度変化による波長変化の影
響に関しては記載がないが、発振波長の温度変化が小さ
い場合、回折を使用しない対物レンズについては、温度
による屈折率変化の影響のほうが大きい。
光ピックアッブ装置に関しては、kが上記値以下である
ことが必要となる。透明基板の厚さが異なる2種類の光
情報記録媒体の記録及び/または再生する場合に、回折
パターンを有する対物レンズにおいて、温度変化による
波長変化の影響も無視することはできなくなる。特にk
に関し、焦点距離、プラスチック材料の屈折率の温度変
化、透明基板の厚さの差、二つの光源の発振波長の差等
によりkの値は異なるが、実施例6においては、半導体
レーザの波長の温度変化による要因とプラスチックレン
ズの屈折率の温度変化による要因とが補償効果を起こ
し、対物レンズがプラスチックレンズであっても温度変
化による波面収差の変化は少なくシミュレーションによ
ると、 k=2.2×10−6/℃、k=0.4×10−6/℃ となる。
取ることができる。したがって、式(a1)より、
と、温度変化により光ピックアップ装置としての特牲を
維持することが困難となり易く、また、下限を越える
と、温度変化に対しての変動は少ないが、波長たけが変
化した場合において光ピックアップ装置としての特性を
維持することが困難となり易い。
較して、一方の波長、即ち、780nmの波長の性能を
許容範囲内でやや悪くすることにより、もう一方の波
長、即ち、650nmの波長近傍±10nmでの球面収
差変動を小さくすることができる。実施例6において
は、波長640nm若しくは660nmでの波面収差は
0.035λrms程度であるが、実施例8において
は、波長640nm若しくは660nmでの波面収差は
0.020λrms程度に向上させることができる。こ
の二つの要因はトレードオフの関係があるが、バランス
を保つことが重要であり、0.07λrmsを超える
と、レンズ性能が悪化し、光ディスク用光学系として用
いることは困難となってくる。
する、マージナル光線の球面収差の変化量と軸上色収差
の変化量との関係について説明する。実施例6のように
透明基板の厚さが薄い方の情報記録媒体には短い方の波
長の光束を使用し、透明基板の厚さが厚い方の情報記録
媒体には長い方の波長の光束を使用する一つの光ピック
アップ装置で、それら光束に使用される対物レンズで
は、回折面の作用によって、或る波長に対して波長が長
くなった場合に球面収差をアンダー側に変位させること
で、透明基板厚の差によって生じる球面収差を補正する
ことができる。
の光源の使用波長の微小な変化に対する、マージナル光
線の球面収差の変化量と軸上色収差の変化量とを、それ
ぞれ△SA、△CAとすれば、 −1<△SA/△CA<−0.2 を満たすことが望ましい。この式は使用波長が変化した
時の、マージナル光線の球面収差の変化量と軸上色収差
の変化量との比を示し、この条件式の下限を上回ること
で、回折輪帯の間隔を大きくでき、回折効率の高い回折
面が製造し易く、条件式の上限を下回ることで、回折面
が負で大きな屈折力を持つことを抑制でき、また軸上色
収差の波長変化が過大にならず、モードポップ等の波長
変化に対して焦点位置の変動を抑えることができる。な
お、波長の微小な変化とは、10nm以下程度の変化を
意味する。実施例6では図25に見るように、波長65
0nmにおいて△SA/△CAの値は−0.7である。
について説明する。図47に、回折パワーとレンズ形状
との関係を模式的に示す。図47(a)は回折パワーが
すべての部分で正のレンズ形状を示す図であり、図47
(b)は回折パワーがすべての部分で負のレンズ形状を
示す図である。実施例6のレンズは、図47(c)に示
すように、回折パワーが光軸付近では負のパワーであ
り、途中で正のパワーに切り替わるように設計されてい
る。これにより、回折輪帯のピッチが細かくなりすぎな
いようにすることができる。また、実施例8のように、
レンズの周辺部付近で回折パワーが、正のパワーから負
のパワーに切り替わるように設計することにより、2波
長間で、良好な収差を得ることもできる。図47(d)
のように、例えば、回折パワーが光軸付近では正のパワ
ーであり、途中で負のパワーに切り替わるようにでき
る。
れた複数の回折輪帯を有し、光軸に近い側の回折輪帯で
はその段差部が光軸から離れた側に位置し、光軸から離
れた側の回折輪帯ではその段差部が光軸に近い側に位置
している。また、図47(d)では、回折面はブレーズ
化された複数の回折輪帯を有し、光軸に近い側の回折輪
帯ではその段差部が光軸に近い側に位置し、光軸から離
れた側の回折輪帯ではその段差部が光軸から離れた側に
位置している。
〔数3〕で表される非球面形状を屈折面に有しており、
実施例9は2光源対応の有限共役型、実施例10は、第
2の実施の形態に係る対物レンズの具体例であり、3光
源対応の有限共役型である。また、実施例9、10では
回折面が単位をラジアンとした位相差関数ΦBとして上
述の〔数1〕で表される。
ンズのλ=650nmおよびλ=780nmにおける光
路図を示す。また、図52に、実施例9の対物レンズに
ついてのλ=650nmに対する開口数0.60までの
球面収差図を示す。また、図53および図54に、実施
例9の対物レンズについての波長λ=780nmに対す
る開口数0.45および0.60までの球面収差図をそ
れぞれ示す。また、図55、図56に、実施例9の対物
レンズについてのλ=650nmおよび波長λ=780
nmに対する波面収差図をそれぞれ示す。
ズのλ=650nm、λ=400nmおよびλ=780
nmにおける光路図を示す。また、図60、図61に、
実施例10の対物レンズについてのλ=650nmおよ
びλ=400nmに対する開口数0.65までの球面収
差図を示す。また、図62および図63に、実施例10
の対物レンズについての波長λ=780nmに対する開
口数0.45および0.65までの球面収差図をそれぞ
れ示す。また、図64〜図66に、実施例10の対物レ
ンズについてのλ=650nm、λ=400nmおよび
波長λ=780nmに対する波面収差図をそれぞれ示
す。
れの実施例でも、780nm波長光に対しては、実使用
上のNA0.45を超える光束では大きな球面収差を生
じ、フレアとして情報の記録および/または再生には寄
与しない。
す。〔表9〕、〔表10〕中、rはレンズの曲率半径、
dは面間隔、nは各波長での屈折率、νはアッベ数を示
す。また、参考として、d線(λ=587.6nm)で
の屈折率と、νd(アッベ数)を記す。また、面No.の
数字は、絞りを含めて表示しており、また、本実施例で
は、便宜上、光ディスクの透明基板に相当する部分の前
後2か所に空気間隔を分けて表現している。
例は、第3の実施の形態にも同様に適用できる。
た〔数3〕で表される非球面形状を屈折面に有してお
り、また、実施例11〜13では回折面が単位をラジア
ンとした位相差関数ΦBとして上述の〔数1〕で表さ
れ。実施例14では回折面が単位をmmとした光路差関
数Φbとして上述の〔数2〕で表わされる。
を得るに当たって、第1光ディスク(DVD)用の光源
波長を650nm、第2光ディスク(青色レーザ使用次
世代高密度光ディスク)用の光源波長を400nmと
し、第1および第2光ディスクの透明基板厚さt1は共
にt1=0.6mmである。また、t1とは異なる透明
基板の厚さt2=1.2mmを有する第3光ディスク
(CD)用の光源波長は780nmとした。また、光源
波長400nm、650nm、780nmに対応する開
口数NAとして、0.65、0.65、0.5をそれぞ
れ想定している。
対物レンズの具体例であり、対物レンズには平行光が入
射するように構成されている。この実施例では、回折面
の位相差関数の係数に2乗項が含まれず(B2=0)、
2乗項以外の項の係数だけを使用している。
ズのλ=650nm、λ=400nmおよびλ=780
nmにおける光路図を示す。また、図71および図72
に、実施例11の対物レンズについてのλ=650nm
およびλ=400nmに対する開口数0.65までの球
面収差図を示す。また、図73および図74に、実施例
11の対物レンズについての波長λ=780nmに対す
る開口数0.45および0.65までの球面収差図をそ
れぞれ示す。また、図75〜図77に、実施例11の対
物レンズについてのλ=650nm、λ=400nmお
よびλ=780nmに対する波面収差図をそれぞれ示
す。
〔表11〕中、rはレンズの曲率半径、dは面間隔、n
は各波長での屈折率を示す。また、面No.の数字は、絞
りを含めて表示している。
のような対物レンズと3つの光源とを有する光ピックア
ップ装置において、非球面係数及び位相差関数の係数を
適当に設計することで、透明基板厚さの違いにより発生
する球面収差及び波長の違いにより発生する球面収差の
色収差を各ディスクともに補正することが可能である。
また、図74から明らかなように、第3光ディスクでは
実使用上の開口数NA0.45の外側をフレアとしてい
る。
離からの発散光が入射するように構成されている。この
実施例では、回折面の位相差関数の係数に2乗項が含ま
れず(B2=0)、2乗項以外の項の係数だけを使用し
ている。
ズのλ=650nm、λ=400nmおよびλ=780
nmにおける光路図を示す。また、図81および図82
に、実施例12の対物レンズについてのλ=650nm
およびλ=400nmに対する開口数0.65までの球
面収差図を示す。また、図83および図84に、実施例
12の対物レンズについての波長λ=780nmに対す
る開口数0.45および0.65までの球面収差図をそ
れぞれ示す。また、図85〜図87に、実施例12の対
物レンズについてのλ=650nm、λ=400nmお
よびλ=780nmに対する波面収差図をそれぞれ示
す。
源とを有する光ピックアップ装置において、透明基板厚
さの違いにより発生する球面収差及び波長の違いにより
発生する球面収差の色収差について各ディスクともに補
正することが可能である。また、図84から明らかなよ
うに、第3光ディスクでは実使用上の開口数NA0.4
5の外側をフレアとしている。
実施の形態に係わる対物レンズの他の具体例であり、無
限距離からの平行光が入射するように構成されている。
この実施例では、回折面の位相差関数の係数として2乗
項および2乗項以外の項が使用されている。
ズのλ=650nm、λ=400nmおよびλ=780
nmにおける光路図を示す。また、図91および図92
に、実施例13の対物レンズについてのλ=650nm
およびλ=400nmに対する開口数0.60までの球
面収差図を示す。また、図93および図94に、実施例
13の対物レンズについての波長λ=780nmに対す
る開口数0.45および0.60までの球面収差図をそ
れぞれ示す。また、図95〜図97に、実施例13の対
物レンズについてのλ=650nm、λ=400nmお
よびλ=780nmに対する波面収差図をそれぞれ示
す。
として2乗項および2乗項以外の項が使用されているた
めに、透明基板厚さの違いにより発生する球面収差及び
波長の違いにより発生する球面収差の色収差と軸上色収
差について各ディスクともに補正することが可能となっ
ている。また、図94から明らかなように、第3光ディ
スクでは実使用上の開口数NA0.45の外側をフレア
としている。
形態に係わる対物レンズの具体例であり、無限距離から
波長400nmと650nmの平行光が入射し、有限距
離から波長780nmの発散光が入射するように構成さ
れている。この実施例では、回折面の光路差関数の係数
として2乗項および2乗項以外の項が使用されている。
400nmにおける光路図を示す。また、図99および
図101に、実施例14の対物レンズについてのλ=4
00nm±10nm、λ=650nm±10nmおよび
λ=780nm±10nmに対する開口数0.65まで
の球面収差図を示す。
のではない。回折を対物レンズの両面に形成したが、光
ピックアップ装置の光学系内の光学素子のある一面に設
けてもよい。また輪帯状回折面をレンズ面全体に形成し
たが、部分的に回折面を形成しても良い。さらに、青色
レーザ使用次世代高密度光ディスクとして、光源波長4
00nm、透明基板の厚さ0.6mmと仮定して光学設
計を進めたが、これ以外の仕様である光ディスクに関し
ても本発明は適用が可能である。
説明する。
びこれを含む光ピックアップ装置の概略構成である。図
117のように、第1の半導体レーザ111と第2の半
導体レーザ112が光源としてユニット化されている。
コリメータ13と対物レンズ16との間にビームスプリ
ッタ120が配置され、コリメータ13でほぼ平行にさ
れた光がビームスプリッタ120を通過し対物レンズ1
6へ向かう。また、情報記録面22から反射した光束が
光路変更手段としてのビームスプリッタ120で光検出
器30に向かうように光路を変える。対物レンズ16は
その外周にフランジ部16aを有し、このフランジ部1
6aにより対物レンズ16を光ピックアップ装置に容易
に取り付けることができる。また、フランジ部16aは
対物レンズ16の光軸に対し略垂直方向に延びた面を有
するから、更に精度の高い取付が容易にできる。
導体レーザ111から出射された光束は、コリメータ1
3を透過し平行光束となる。さらにビームスプリッタ1
20を経て絞り17によって絞られ、対物レンズ16に
より第1の光ディスク20の透明基板21を介して情報
記録面22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、絞り17を介して、ビームスプリッタ120
で反射され、シリンドリカルレンズ180により非点収
差が与えられ、凹レンズ50を経て、光検出器30上ヘ
入射し、光検出器30から出力される信号を用いて、第
1の光ディスク20に記録された情報の読み取り信号が
得られる。
変化、位置変化による光量変化を検出して、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150が第1の半導体レーザ111からの光束
を第1の光ディスク20の情報記録面22上に結像する
ように対物レンズ16を移動させるとともに、第1の半
導体レ―ザ111からの光束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2の半導体レーザ112から出射された光束は、コリ
メータ13を透過し平行光束となる。さらにビームスプ
リッタ120を経て絞り17によって絞られ、対物レン
ズ16により第2の光ディスク20の透明基板21を介
して情報記録面22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、絞り17を介して、ビームスプリッ
タ120で反射され、シリンドリカルレンズ180によ
り非点収差が与えられ、凹レンズ50を経て、光検出器
30上ヘ入射し、光検出器30から出力される信号を用
いて、第2の光ディスク20に記録された情報の読み取
り信号が得られる。また、光検出器30上でのスポット
の形状変化、位置変化による光量変化を検出して、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か第1の半導体レーザ112からの
光束を第2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16を移動させるとともに、第2の
半導体レーサ112からの光束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。
光ディスク、第2の光ディスクの記録及び/または再生
に必要な開口数のうち大きい方の開口数(最大開口数)
まで、それぞれの半導体レーザからの入射光に対して、
それぞれの波長(λ)に対して0.07λrms以下で
あるように設計されている。このため、それぞれの光束
の結像面上の波面収差は、0.07λrms以下となっ
ている。従って、結像面上及び検出器30上でどちらの
光ディスクの記録及び/または再生時にフレアがなく、
合焦誤差検出やトラック誤差検出の特性が良好となる。
長650nm)、第2の光ディスクをCD(光源波長7
80nm)とするケースや、第1の光ディスクを次世代
高密度光ディスク(光源波長400nm)、第2の光デ
ィスクをDVD(光源波長650nm)のケースが想定
されるが、特に、それぞれの光ディスクの必要開口数に
大きな差がある場合には、上記のような場合には、必要
なスポット径に比較してスポットが小さすぎる場合もあ
る。このときは本明細書の他の箇所で説明している開口
制限手段を導入し、所望のスポット径とすればよい。
ズの具体例として、球面収差補正レンズの実施例15、
16,17,18を説明する。各実施例で波面収差が、
最大開口数に対し0.07λrms以下に補正されてい
る。なお、以下において像側とは光情報記録媒体側の意
味である。
る回折光学レンズ(回折面を有する対物レンズ)の光路
図を示す。また、図119に、実施例15の回折光学レ
ンズについての波長(λ)=640,650,660n
mに対する開口数0.60までの球面収差図を示す。ま
た、図120は光情報記録媒体の透明基板が図118よ
り厚い場合の実施例15の回折光学レンズの光路図を示
す。図121に、図120の場合の回折光学レンズにつ
いての波長λ=770,780,790nmに対する開
口数0.60までの球面収差図をそれぞれ示す。
119に示すように、波長λ=650nmに対してはN
A0.60までの全開口がほぼ無収差である。また、図
120、図121に示すように、透明基板が厚い場合
で、波長λ=780nmに対しては、NA0.60まで
がほぼ無収差である。なお、λ=780nmのときの所
定開口数は0.45である。
1,6,8と比べて、光情報記録媒体の透明基板が厚く
波長が780nmの場合の球面収差を透明基板がこれよ
りも薄く波長が650nmの場合と同じ開口数(NA
0.60)まで補正できる。
る回折光学レンズ(回折面を有する対物レンズ)の光路
図を示す。また、図123に、実施例16の回折光学レ
ンズについての波長(λ)=640,650,660n
mに対する開口数0.60までの球面収差図を示す。ま
た、図124は光情報記録媒体の透明基板が図122よ
り厚い場合の実施例16の回折光学レンズの光路図を示
す。図125に、図124の場合の回折光学レンズにつ
いての波長λ=770,780,790nmに対する開
口数0.60までの球面収差図をそれぞれ示す。
123に示すように、波長λ=650nmに対してはN
A0.60までの全開口がほぼ無収差である。また、図
124、図125に示すように、透明基板が厚い場合
で、波長λ=780nmに対しては、NA0.60まで
がほぼ無収差である。なお、λ=780nmのときの所
定開口数は0.45である。
1,6,8と比べて、光情報記録媒体の透明基板が厚く
波長が780nmの場合の球面収差を透明基板がこれよ
りも薄く波長が650nmの場合と同じ開口数(NA
0.60)まで補正できる。なお、実施例15,16で
は、透明基板の厚さの差による球面収差をNA0.6ま
で補正するために、回折による球面収差の補正作用が強
いことが必要であるが、このため輪帯ピッチが狭くなる
が、回折の近軸パワーを負にしてピッチの減少を緩和し
ている。
る回折光学レンズ(回折面を有する対物レンズ)の光路
図を示す。また、図127に、実施例17の回折光学レ
ンズについての波長(λ)=640,650,660n
mに対する開口数0.60までの球面収差図を示す。ま
た、図128は光情報記録媒体の透明基板が図126よ
り厚い場合の実施例17の回折光学レンズの光路図を示
す。図129に、図128の場合の回折光学レンズにつ
いての波長λ=770,780,790nmに対する開
口数0.60までの球面収差図をそれぞれ示す。
127に示すように、波長λ=650nmに対してはN
A0.60までの全開口がほぼ無収差である。また、図
128、図129に示すように、透明基板が厚い場合
で、波長λ=780nmに対しては、NA0.60まで
がほぼ無収差である。なお、λ=780nmのときの所
定開口数は0.45である。また、実施例15〜17は
軸上色収差が異なり、また、輪帯ピッチも変わってい
る。
1,6,8と比べて、光情報記録媒体の透明基板が厚く
波長が780nmの場合の球面収差を透明基板がこれよ
りも薄く波長が650nmの場合と同じ開口数(NA
0.60)まで補正できる。
る回折光学レンズ(回折面を有する対物レンズ)の光路
図を示す。また、図131に、実施例18の回折光学レ
ンズについての波長(λ)=390,400,410n
mに対する開口数0.70までの球面収差図を示す。ま
た、図132は光情報記録媒体の透明基板が図130よ
り厚い場合の実施例18の回折光学レンズの光路図を示
す。図133に、図132の場合の回折光学レンズにつ
いての波長λ=640,650,660nmに対する開
口数0.70までの球面収差図をそれぞれ示す。
131に示すように、波長λ=400nmに対してはN
A0.70までの全開口がほぼ無収差である。また、図
132、図133に示すように、透明基板が厚い場合
で、波長λ=650nmに対しては、NA0.70まで
がほぼ無収差である。
1,6,8と比べて、光情報記録媒体の透明基板が厚く
波長が650nmの場合の球面収差を透明基板がこれよ
りも薄く波長が400nmの場合と同じ開口数(NA
0.70)まで補正できる。
各回折光学レンズの複数の輪帯のピッチについて説明す
る。複数の輪帯は光軸を中心としたほぼ同心円状に形成
されており、レンズの像側の最大開口数に対応する輪帯
のピッチPf(mm)、最大開口数の1/2の開口数に
対応する輪帯のピッチPh(mm)、及び((Ph/P
f)−2)の各値を表19に示す。
式(b1)が成立すると、即ち、この式の下限以上であ
ると、高次の球面収差を補正する回折の作用が弱まるこ
とがなく、従って、透明基板の厚さが異なることによっ
て生じる2波長間の球面収差の差を回折の作用で補正で
き、また、上限以下であると、回折輪帯のピッチが過小
となる箇所が生じ難くなり、回折効率の高いレンズを製
造することが可能となることが判明した。
ましく、式(b3)が更に好ましい。
説明する。
記録再生に必要な対物レンズの光情報記録媒体側の必要
開口数NA1は0.6程度であり、波長780nmの光
源を使ってのCDの再生に必要な対物レンズの光情報記
録媒体側の必要開口数NA2は0.45程度(記録のと
きは0.5程度)である。したがって、上述の収差補正
のための回折パターンは、開口数NA1までは必須では
ない。
収差量も少ないので、回折パターンは必須ではない。
し、残りの部分を屈折面とすることで、金型加工時のツ
ールの損傷、成形時の離型性の向上、CD側で必要以上
に集光スポットが絞られることに起因するディスクの厚
みに誤差があるときや、ディスクが傾いたときの性能劣
化を防ぐことができる。
は光軸に対して回転対称であり、前記第1の光源からの
光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸から離
れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体の開口
数がNAH1の光束に変換され、前記第1の光源からの
光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光軸側の円
周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数が
NAL1の光束に変換されるとき、下記の条件を満足す
れば良い。 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2
光源の波長λ1が650nm、第2の光情報記録媒体が
CDで第2の光源の波長λ2か780nmの場合、 NAH1は0.43から0.55 NAL1は0.10から0.40 であることが好ましい。
レンズの光学設計は、第1の光源から対物レンズに入射
する光束の+1次回折光がほぼ無収差の集光スポットと
なるように行われる。一方、回折パターンのない部分に
ついての対物レンズの光学設計は、第1の光源から対物
レンズに入射する光束がほぼ無収差の集光スポットとな
るように行われる。
る。さらに、それぞれの光束の位相も揃っていることが
重要である。なお、位相に関しては、kを小さな整数と
したとき、2kπずれていても、設計波長での集光特性
は殆ど変わらないが、|k|の絶対値が大きくなると、
波長変動に弱くなってしまう。|k|は1〜10である
ことが好ましい。
対物レンズの回折パターンの最も光軸から離れた円周か
らの+1次回折光は光情報記録媒体側の開口数がNAH
2の光束に変換され、同時に回折パターンの最も光軸側
の円周からの+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口
数がNAL2の光束に変換され、
るようなスポットを、第2の光源からの光束のうち、対
物レンズを通ったときの開口数がNAH2以下の光束を
利用して光情報記録媒体の情報記録面上に形成するよう
に、回折パターンを有する部分からの光束と、回折パタ
ーンのない部分からの光束との集光位置と位相差が最適
となるように、対物レンズを通った光束の球面収差の設
定がなされている。
ち、対物レンズを通ったときの開口数がNA1以下の光
束が第1光情報記録媒体の透明基板を介した最良像点に
おける波面収差が0.07λrms以下であり、かつ、
前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH2以下の光束が第2光情報記録媒
体の透明基板を介した最良像点における波面収差が0.
07λrms以下であることが望ましい。
ち、対物レンズを通ったときの開口数がNA1以下の光
束が、第1光情報記録媒体の透明基板を介した最良像点
における波面収差の球面収差成分は0.05λrms以
下であることが望ましい。
光源と対物レンズの間に少なくとも一つのコリメータを
含み、第1の光源から対物レンズに入射する光束および
第2の光源から対物レンズに入射する光束が、それぞれ
平行光であるような光ピックアップ装置とすることで、
ピックアップの調整が容易となる。
からの光束に対してコリメータを共通にすることで、光
ピックアップ装置のコストダウンを図ることができる。
ケージである場合、コリメータに対してそれぞれの光源
の位置を対物レンズに入射する光束がそれぞれ平行光と
なるように設定すれば良い。
ッケージである場合、それぞれの光源の位置の光軸方向
の差を適切に設定して、対物レンズへの入射光がそれぞ
れ平行光となるようにしても良いし、その調整ができな
い場合、コリメータの色収差が最適化されたものを用い
て対物レンズへの入射光がそれぞれ平行光になるように
しても良い。
束光束であっても発散光束であっても良く、特に第1の
光源から対物レンズに入射する光束よりも第2の光源か
ら対物レンズに入射する光束をより発散度の強いものと
することによって、発散度の差によるアンダーの球面収
差が発生し、回折パターンで補正する球面収差量を減ら
すことができる。
同じであり、近軸色収差を補正しない場合とした場合
(ΔfB=0)に、第2光源からの光束について、第2
光情報記録媒体(CD)の透明基板を通過した光束の球
面収差を表す模式図である。
に寄与する光束の収束位置は、回折パターンによって補
正されていない場合、B点にあるが、回折パターンによ
って補正され、ΔfBをほぼ0にされてA点に収束す
る。しかし、NAH2より外側では回折パターンによっ
て補正されず、その収差は屈折面のみによる収差曲線S
を示すことになる。
AH2における球面収差の跳びは、近軸色収差の補正量
ΔfBだけ大きくなり、NAH2からNA1までのフレ
ア成分が収束する位置は、NAH2以下の第2光情報記
録媒体の再生に寄与する光束の収束位置と大きく離れる
ため、光検出器上においてフレア成分の影響が小さくな
る。
ことで、λ1近傍とλ2近傍においても、近軸色収差は
小さくなり、光情報記録媒体への情報記録時に、レーザ
のパワー変動で発振波長が変化しても、焦点ずれが起き
にくくなり、高速記録が可能となる。
レア成分の収束位置とNAH2以下の光束の収束位置と
を離れたものとするためには、前記の回折パターンの外
側に、第2の回折パターンを配設し、第1光源からの光
束に対しては第2の回折パターンの+1次回折光が前記
の収束位置に集光され、第2光源からの光束は第2の回
折パターンでは回折されずに透過するように第2の回折
パターンを設計することによって、図115に示す収差
補正状況にすることができる。
束の収差補正状況を示し、NAH1以上においても以下
においても、比較的大きく設定された屈折面による収差
は、+1次回折光の補正効果により、無収差で収束位置
に集光されている。しかし、同図(b)のように、第2
光源からの光束は、NAH2より外側の回折パターン部
分を通過する光束では、回折作用を受けない0次光とな
るので、その収差補正状況は回折パターンによる補正を
受けない収差がそのまま表れるため、NAH2における
球面収差の跳びが大きくなり、フレア成分の収束位置と
情報の再生に寄与する光束の収束位置が大きく離れるた
め、光検出器上においてフレア成分の影響が小さくな
る。
の光源からの光束は回折されず、第2の光源からの光束
は、主に−1次回折光となるように第2の回折パターン
を設計しても良い。これにより、図113で見るよう
に、NAH2からNA1までの光束の、回折による球面
収差をよりオーバーにすることによって、第2の光源に
ついて、対物レンズを通ったときの開口数がNAH2以
下の光束の第2光情報記録媒体の透明基板を通ったとき
の球面収差は良好に補正され、一方、NAH2より外側
の光束のオーバーの球面収差を大きくすることが出来
る。その結果、図116(b)に見るように、NAH2
における球面収差の跳びが大きくなり、フレア成分の収
束位置と情報の再生に寄与する光束の収束位置が大きく
離れるため、光検出器上においてフレア成分の影響が小
さくなる。
に第1光源からの光束は透過し、第2光源の光束のう
ち、前記第1の回折パターンの光軸とは反対側の領域を
通過する光束を透過させない開口制限手段を設け、光検
出器上へ到達するフレア成分を減ずることで、その影響
を小さくすることができる。
射光束と、第2光源からの出射光束とを光合波手段によ
り合波した後の光路中に、第1光源からの光束は透過
し、第2光源の光束のうち、前記第1の回折パターンの
光軸とは反対側の領域を通過する光束を反射または吸収
する輪帯フィルターを配設すれば良い。
を利用したダイクロイックフィルターを利用することが
できる。勿論、対物レンズのいずれかの面に、上述のフ
ィルター効果を持たせることもできる。
の光束は透過し、第2光源の光束のうち、前記回折パタ
ーンの光軸とは反対側の領域を通過する光束を回折させ
る輪帯フィルターであっても良い。
の形態にかかるる第1〜第7の光ピックアップ装置を具
体的に説明する。
は、第1の光ディスクの再生用の第1光源である半導体
レーザ111と、第2の光ディスク再生用の半導体レー
ザ112とを有している。
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、両半導体レーザ111、112からの出射光の
合成手段であるビームスプリッタ190を透過し、偏光
ビームスプリッタ120、コリメータ130、1/4波
長版14を透過して円偏光の平行光束となる。この光束
は絞り170によって絞られ、対物レンズ160により
第1の光ディスク200の透明基板210を介して情報
記録面220に集光される。
り変調されて反射した光束は、再び対物レンズ160、
絞り170、1/4波長板140、コリメータ130を
透過して、偏光ビームスプリッタ120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300上へ入射し、その出力信号を
用いて、第1の光ディスク200に記録された情報の読
み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、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150が第1の半導体レーザ111からの光
束を第1の光ディスク200の記録面220上に結像す
るように対物レンズ160を移動させると共に、半導体
レーザ111からの光束を所定のトラックに結像するよ
うに対物レンズ160を移動させる。
導体レーザ112からビームを出射し、出射された光束
は、光合成手段であるビームスプリッタ190で反射さ
れ、上記第1半導体111からの光束と同様、偏光ビー
ムスプリッタ120、コリメータ130、1/4波長板
140、絞り170、対物レンズ160を介して第2の
光ディスク200の透明基板210を介して情報記録面
220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170、1/4波長板140、コリメータ13
0、偏光ビームスプリッタ120、シリンドリカルレン
ズ180を介して、光検出器300上へ入射し、その出
力信号を用いて、第2の光ディスク200に記録された
情報の読み取り信号が得られる。
検出器300上でのスポットの形状変化、位置変化によ
る光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行
い、2次元アクチュエータ150により、合焦、トラッ
キングのために対物レンズ160を移動させる。
記録再生用の光学系に適した構成であるが、再生の場合
について説明する。なお、以下の実施例において、図1
02の光ピックアップ装置と同一部材は同一符号で示
す。
導体レーザ111からビームを出射し、出射された光束
は、偏光ビームスプリッタ121で反射され、コリメー
タ131、1/4波長板141を透過して円偏光の平行
光となる。さらに、光合成手段であるビームスプリッタ
190を透過し、絞り170によって絞られ、対物レン
ズ160により第1の光ディスク200の透明基板21
0を介して情報記録面220に集光される。
り変調されて反射した光束は、再び対物レンズ160、
絞り170を介して、さらにビームスプリッタ190、
1/4波長板141、コリメータ131を透過して、偏
光ビームスプリッタ121に入射し、ここを透過して非
点収差が与えられ、光検出器301上へ入射し、その出
力信号を用いて、第1の光ディスク200に情報記録さ
れた情報の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、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150が第1の半導体レーザ111からの光
束を第2の光ディスク200の記録面220上に結像す
るように対物レンズ160を移動させると共に、半導体
レーザ111からの光束を所定のトラックに結像するよ
うに対物レンズ160を移動させる。
導体レーザ112からビームを出射し、出射された光束
は、偏光ビームスプリッタ122で反射され、コリメー
タ132、1/4波長板142を透過して円偏光の平行
光となる。さらに、光合成手段であるビームスプリッタ
190で反射され、絞り170、対物レンズ160によ
り第2の光ディスク200の透明基板210を介して情
報記録面220に集光される。
り変調されて反射した光束は、再び対物レンズ160、
絞り170を介してビームスプリッタ190で反射さ
れ、1/4波長板142、コリメータ132を透過し
て、偏光ビームスプリッタ122に入射し、ここを透過
して非点収差が与えられ、光検出器302上へ入射し、
その出力信号を用いて、第2の光ディスク200に情報
記録された情報の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、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150が第2の半導体レーザ112からの光
束を第1の光ディスク200の記録面220上に結像す
るように対物レンズ160を移動させると共に、半導体
レーザ112からの光束を所定のトラックに結像するよ
うに対物レンズ160を移動させることは同様である。
記録再生用の光学系に適した構成であるが、再生の場合
について説明する。
導体レーザ111からビームを出射し、発散光束の発散
度を小さくするカップリングリングレンズ60、光合成
手段であるビームスプリッタ190、ビームスプリッタ
120を透過し、さらにコリメータ130、1/4波長
板140を透過して円偏光の平行光となる。さらに、絞
り170によって絞られ、対物レンズ160により第1
の光ディスク200の透明基板210を介して情報記録
面220に集光される。
り変調されて反射した光束は、再び対物レンズ160、
絞り170を介して、1/4波長板140、コリメータ
130を透過して、ビームスプリッタ120に入射し、
ここで反射され、シリンドリカルレンズ180で非点収
差が与えられ、凹レンズ50を介して光検出器301上
へ入射し、その出力信号を用いて、第1の光ディスク2
00に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、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150が第1の半導体レーザ111からの光
束を第1光ディスク200の記録面220上に結像する
ように対物レンズ160を移動させると共に、半導体レ
ーザ111からの光束を所定のトラックに結像するよう
に対物レンズ160を移動させる。
導体レーザ112は、レーザ/検出器集積ユニット40
0に光検出器302およびホログラム230とユニット
化されている。「ユニット」あるいは「ユニット化」と
は、ユニット化されている部材や手段が一体となって光
ピックアップ装置に組込ができるようになっていること
を意味し、装置の組立て時には1部品として組付けるこ
とができる上タイトされている。
束は、ホログラム230を透過し、光合成手段であるビ
ームスプリッタ190で反射され、ビームスプリッタ1
20、コリメータ130、1/4波長板140を透過し
平行光束となる。さらに絞り170、対物レンズ160
を介して第2の光ディスク200の透明基板210を介
して情報記録面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介し、1/4波長板140、コリメー
タ130、ビームスプリッタ120を透過し、ビームス
プリッタ190で反射され、ホログラム230で回折さ
れて光検出器302上へ入射し、その出力信号を用い
て、第2光ディスク200に記録された情報の読み取り
信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。
いては、第1の光ディスクを再生する場合、第1半導体
レーザ111は、レーザ/検出器集積ユニット410に
光検出器301およびホログラム231とユニット化さ
れ、第1半導体レーザ111から出射された光束は、ホ
ログラム231を透過し、光合成手段であるビームスプ
リッタ190、コリメータ130を透過し平行光束とな
る。さらに絞り170によって絞られ、対物レンズ16
0により第1の光ディスク200の透明基板210を介
して情報記録面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130、ビームス
プリッタ190を透過し、ホログラム231で回折され
て光検出器301上へ入射し、その出力信号を用いて、
第1光ディスク200に記録された情報の読み取り信号
が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。
導体レーザ112は、レーザ/検出器集積ユニット42
に光検出器302およびホログラム232とユニット化
され、第2半導体レーザ112から出射された光束は、
ホログラム232を透過し、光合成手段であるビームス
プリッタ190で反射され、コリメータ130を透過し
て平行光束となる。さらに絞り170、対物レンズ16
0を介して第2の光ディスク200の透明基板210を
介して情報記録面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130を透過し、
ビームスプリッタ190で反射され、ホログラム232
で回折されて光検出器302上へ入射し、その出力信号
を用いて、第2光ディスク200に記録された情報の読
み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150により、合焦、トラッキングのために
対物レンズ160を移動させる。
いては、第1半導体レーザ111、第2半導体レーザ1
12、光検出手段30、ホログラム230がレーザ/検
出器集積ユニット430としてユニット化されている。
導体レーザ111から出射された光束は、ホログラム2
30、コリメータ130を透過し平行光束となる。さら
に絞り170によって絞られ、対物レンズ160により
第1の光ディスク200の透明基板210を介して情報
記録面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130を透過し、
ホログラム230で回折されて光検出器300上へ入射
し、その出力信号を用いて、第1光ディスク200に記
録された情報の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。
導体レーザ112から出射された光束は、ホログラム2
30、コリメータ130を透過してほぼ平行光束とな
る。さらに絞り170、対物レンズ160を介して第2
の光ディスク200の透明基板210を介して情報記録
面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130を透過し、
ホログラム230で回折されて光検出器300上へ入射
し、その出力信号を用いて、第2の光ディスク200に
記録された情報の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150により、合焦、トラッキングのために
対物レンズ160を移動させる。
いては、第1半導体レーザ111、第2半導体レーザ1
12、第1の光検出手段301、第2の光検出手段30
2、ホログラム230がレーザ/検出器集積ユニット4
30としてユニット化されている。
導体レーザ111から出射された光束は、ホログラム2
30のディスク側の面、コリメータ130を透過し平行
光束となる。さらに絞り170によって絞られ、対物レ
ンズ160により第1の光ディスク200の透明基板2
10を介して情報記録面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130を透過し、
ホログラム230のディスク側の面で回折され、第1の
光源に対応した光検出器301上へ入射し、その出力信
号を用いて、第1の光ディスク200に記録された情報
の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。
導体レーザ112から出射された光束は、ホログラム2
30の半導体レーザ側の面で回折され、、コリメータ1
30を透過してほぼ平行光束となる。このホログラムの
半導体レーザ側の面は、光合成手段としての機能を果た
す。さらに絞り170、対物レンズ160を介して第2
の光ディスク200の透明基板210を介して情報記録
面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介して、コリメータ130を透過し、
ホログラム230のディスク側の面で回折されて第2の
光源対応した光検出器302上へ入射し、その出力信号
を用いて、第2の光ディスク200に記録された情報の
読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、この検出に基づいて2次元アク
チュエータ150により、合焦、トラッキングのために
対物レンズ160を移動させる。
記録再生用の光学系に適した構成であるが、再生の場合
について説明する。
導体レーザ111からビームを出射し、発散光束の発散
度を小さくするカップリングリングレンズ60、光合成
手段であるビームスプリッタ190、ビームスプリッタ
120を透過し、さらにコリメータ130、1/4波長
板140を透過して円偏光の平行光となる。さらに、絞
り170によって絞られ、対物レンズ160により第1
の光ディスク200の透明基板210を介して情報記録
面220に集光される。
り変調されて反射した光束は、再び対物レンズ160、
絞り170を介して、1/4波長板140、コリメータ
130を透過して、ビームスプリッタ120に入射し、
ここで反射され、シリンドリカルレンズ180で非点収
差が与えられ、凹レンズ50を介して光検出器301上
へ入射し、その出力信号を用いて、第1の光ディスク2
00に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、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150が第1の半導体レーザ111からの光
束を第1光ディスク200の記録面220上に結像する
ように対物レンズ160を移動させると共に、半導体レ
ーザ111からの光束を所定のトラックに結像するよう
に対物レンズ160を移動させる。
導体レーザ112は、レーザ/検出器集積ユニット40
0に光検出器302およびホログラム230とユニット
化されている。
束は、ホログラム230を透過し、光合成手段であるビ
ームスプリッタ190で反射され、ビームスプリッタ1
20、コリメータ130、1/4波長板140を透過し
平行光束となる。さらに絞り170、対物レンズ160
を介して第2の光ディスク200の透明基板210を介
して情報記録面220に集光される。
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ16
0、絞り170を介し、1/4波長板140、コリメー
タ130、ビームスプリッタ120を透過し、ビームス
プリッタ190で反射され、ホログラム230で回折さ
れて光検出器302上へ入射し、その出力信号を用い
て、第2光ディスク200に記録された情報の読み取り
信号が得られる。
状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出
やトラック検出を行い、2次元アクチュエータ150に
より、合焦、トラッキングのために対物レンズ160を
移動させる。
ほぼ同じで、波長λ1の第1の光源で記録再生するため
に必要な前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口
数NAも第1の光ディスクと同程度の第3のSuper
RENS方式のディスクを記録再生する場合について
説明する。
現在精力的に検討が進められているもので、その構成の
1例を図109に示す。その記録再生は近接場光学に基
づき、再生信号としては反射光を利用する方式と透過光
を利用する方式があり、本実施例の構成は透過光を利用
して再生信号を得る方式を示す。
クを記録再生する場合には、第1半導体レーザ111か
らビームを出射し、発散光束の発散度を小さくするカッ
プリングレンズ60、光合成手段であるビームスプリッ
タ190、ビームスプリッタ120を透過し、さらにコ
リメータ130、1/4波長板140を透過し平行光束
となる。さらに絞り170によって絞られ、対物レンズ
160により第1の光ディスク200の透明基板21
0、第1の保護膜240を介して非線形光学膜250に
集光される。非線形光学膜250には、微小な開口が形
成され、第2の保護膜260を介して情報記録層上の情
報記録面220にエネルギーが伝達される。そして、情
報記録面220で情報ピットにより変調されて透過した
光は、第3の保護膜270を透過し、対物レンズとは反
対側の集光レンズ90で集められ、光検出器305に到
達し、その出力信号により、第3の光ディスク200に
情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
光束は、再び対物レンズ160、絞り170を介して、
1/4波長板140、コリメータ130を透過して、ビ
ームスプリッタ120に入射し、ここで反射され、シリ
ンドリカルレンズ180で非点収差が与えられ、凹レン
ズ50を介して光検出器301上へに入射する。光検出
器301上でのスポットの形状変化、位置変化による光
量変化を検出して、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150が第1の
半導体レーザ111からの光束を第1の光ディスク20
0の非線形光学膜250上に結像する用に対物レンズ1
60を移動させると共に、半導体レーザ111からの光
束を所定のトラックに結像するように対物レンズ160
を移動させる。
して、第1の光源から無収差の平行光束が入射し、DV
Dの透明基板を通して無収差のスポットを形成するよう
に設計された専用対物レンズを使って、対物レンズに第
2の光源から無収差の平行光が入射し、CDの透明基板
を通ってスポットを形成した場合、 対物レンズの屈折率の波長依存性 光情報記録媒体の透明基板厚みの差 透明基板屈折率の波長依存性 により球面収差が発生するが、によるものがほとんど
であることは既に述べた。
録再生に必要な開口数NA2において、ほぼ|t2−t
1|および(NA2)4に比例する。図110は、対物
レンズに波長λ1=650nmの平行光束が入射したと
きにDVDの透明基板を通して無収差となるように設計
された専用レンズについて、透明基板がCDの厚さで、
波長λ2=780nmの光源を使用したときの、対物レ
ンズから出射する光束の開口数を0.45としたときの
結像倍率M2と波面収差との関係を示したものである。
結像倍率M2が0の場合は、DVDと同様、対物レンズ
に平行光束が入射する。
13λrmsの球面収差が発生し、回折限界性能のマレ
シャルの限界0.07λrmsより大きい。従って、何
らかの手段によりDVD、CD双方とも波面収差がマレ
シャルの限界以下となるように球面収差を設定する必要
が生じる。
して行くと、対物レンズで負の球面収差が発生し、M≒
−0.06のとき極小値となり、マレシャル限界内の値
になる。このように、結像倍率によって、補正しなけれ
ばならない球面収差量は異なり、図示の例においては、
M≒−0.06のときはあえて他の手段によって球面収
差を補正する必要はない。また、CD−Rの情報記録に
必要なNAが0.5のときは、さらに補正する球面収差
は大きくなる。
て、好ましいコリメート調整手段について説明する。説
明を簡単にするために、コリメータと対物レンズからな
る集光光学系を使用した光ピックアップ装置について考
察する。コリメータと光源の距離は、コリメータの光軸
上の焦点位置に光源を配置することで所望の平行光がコ
リメータより出射する。コリメータのバックフォーカ
ス、半導体レーザの取り付け位置と発光点との間隔、コ
リメータや半導体レーザをマウントする光ピックアップ
装置のハウジングの製造バラツキが小さく押さえられて
いるため、半導体レーザとコリメータの間隔を調整しな
くても、実用上間題ない精度の平行光が得られる。
り、透明基板の厚さが異なる2種類の光情報記録媒体の
記録及び/または再生する場合において、回折パターン
を有する対物レンズを用い、さらにそれぞれの光源に対
して0でない同じ次数の回折光を利用する場合におい
て、レーザの発振波長の変動により球面収差の変動が既
存の両面非球面対物レンズと比較して大きい。特に、実
施例6のような対物レンズでは、650nmの波長にお
いては波面収差が0.001λmsであるが波長が±1
0nm変化すると0.035λrms程度に劣化する。
このとき発生するのは球面収差である。半導体レーザに
は発振波長の個体差があり、光ピックアップ装置に個体
差の大きい半導体レーザを適用すると、回折パターンを
有する対物レンズの球面収差の規格が厳しくなるといっ
た問題が生じる。
ズでは、入射光束が平行光から発散光になると負の3次
球面収差が増加し、平行光束から収束光になると正の3
次球面収差が増加するのであるが、対物レンズヘの入射
光束の発散度を変えることで、3次の球面収差をコント
ロールすることができる。実施例6のような対物レンズ
においては、半導体レーザの発振波長の個体差で発生す
る球面収差の主成分は3次の球面収差であることから、
対物レンズヘの入射光束の発散度を変えることにより、
集光光学系全体の3次の球面収差を設計値通りにするこ
とができる。
リングレンズがあれば、これを光軸方向に動かすこと
で、対物レンズの3次の球面収差をコントロールするこ
とができる。また、コリメータ等のカップリングレンズ
がある場合は、半導体レーザを光軸方向に動かすことで
同様に目的が達成される。もちろん、コリメータ等のカ
ップリングレンズがある場合も、半導体レーザを光軸方
向に動かしてもよい。
ズの具体例として、球面収差補正レンズの実施例19を
図111及び表20,表21に示す。
i、di’は面間隔、ni、ni’は主波長での屈折率
を示す。また、面形状式を次の〔数4〕に示す。
の進行方向を正とし、rは近軸曲率半径、κは円錐形
数、Ajは非球面係数、Pj(Pi≧3)は非球面べき
数である。
す通りである。単位はmmとして表している。
m)のときの値
(t2=1.2mm)のときの値
を図112に示す。図111において、第2面S2の光
軸を含む部分S2dは回折パターンを有し、その外側の
部分S2rは非球面屈折面である。図112(a)は波
長635nm、第1光情報記録媒体(t1=0.6m
m)での球面収差図で十分に収差補正されている。同図
(b)は波長780nm、第2光情報記録媒体(t2=
1.2mm)での球面収差図であり、第1分割面S2d
を通る光束は回折の効果により球面収差が補正されてお
り、第2分割面S2rを通る光束はフレア光となり絞り
と同様の効果になっている。
とし、NAL2=0の対物レンズである。このレンズの
回折パターン部分は、光軸を中心とした輪帯上のパター
ンとなり、そのステップ数は13程度となる。また、回
折パターン部の最も光軸から離れた円周部分と屈折面と
の境界は、約21μmの段差を持っている。
は、回折パターンのステップ数は9程度で、上記段差量
は13μm程度である。段差量、回折パターンのステッ
プ数は、ほぼNAH2の4乗に比例する。
補正する球面収差に比例して回折パターンのステップ数
が増加してしまう。
ーンの光軸方向の深さは2μm以下でも良好な効果を得
ることができるが、やはり回折パターンのステップ数が
多いと、金型加工、成形が難しくなるので、できるだけ
ステップ数が少ないことが望ましい。
倍率よりやや小さくし、補正すべき球面収差量をあらか
じめ小さくする。好ましくは、mCD(CDの記録・再生時の
倍率)-mDVD(DVDの記録・再生時の倍率)が、-1/15〜0で
あることが好ましい、深度の深い開口数の小さい部分
には回折パターンを設けない、等によって達成できる。
像倍率を−0.03とすれば補正すべき球面収差は半分
になるので、CD−R対応のため、NAH2を0.5と
しても、ステップ数は7程度で、段差量も11μm程度
となる。
回折パターン部S2dから屈折面部S2rへ滑らかに移
行するものであっても良い。
とも0の場合においては、例えばNAL2=0.36と
すれば、開口数がNAL2以下の光束の波面収差の残留
球面収差成分WSA(NAL2)は約0.053λrm
sである。これに最適な回折パターンを付けることで、
DVDの波面収差をほぼ0にに保ちながらNAH2まで
の波面収差のRMS値を小さくすることができる。
残留球面収差成分WSA(NAH2)は、以下の式で近
似できる。
2)2×WSA(NAL2) よって、NAH2=0.45のとき、上記値は0.03
4λrms、NAH2=0.5のとき0.027λrm
sとなり、マレシャルの限界値より十分小さい。
面収差が発生しているため、NAL2からNAH2まで
の球面収差を0とするのではなく、NAL2以下の光束
のベストフォーカスにほぼ一致するようにすれば良い。
このベストフォーカス位置は近軸焦点よりオーバーな位
置であるため、回折パターンで補正する球面収差量は小
さくてすむ。また、NAL2以下の光束に対しては、回
折パターンは不要である。この二つの効果で、NAH2
=0.5のとき、回折パターンのステップ数は約6、N
AH2=0.45のときは回折パターンのステップ数は
4ですむ。
より小さくすることで、回折パターンをさらに少なくで
き、最低2ステップあれば、DVDとCDの互換再生が
可能となる。
度光情報記録媒体が提案されている。この記録再生には
青色半導体レーザを使用し、2枚玉の対物レンズを用
い、NA1として0.85が必要とされている。一方に
おいて、CD−RWは透明基板厚が1.2mmで波長7
80なのの光源を用い、NA2は0.55とされてい
る。この互換光学系では、DVD、CD−R(NAH2
=0.5)の場合と比較して、NA2が大きく、t1−
t2も大きいため、球面収差の補正量も2.7倍大き
い。そのため、回折パターンのステップ数も35程度に
なる。
折パターンのステップ数が増加する。またNA1まで近
軸色収差を含めて補正するとなると、数百のステップ数
になる。このような場合、回折パターンを複数の光学面
に施すことも可能である。
2までのある部分を屈折面としても良い。
する球面収差の符号が逆になるので、−1次光を利用す
ることになる。
ズのCDの結像倍率がDVDの結像倍率よりかなり小さ
くなり、アンダーの球面収差が残る場合も、同様に−1
次光を利用することになる。
について、記録または波長の異なる2つのレーザを使っ
て単一の対物レンズで実施する例について示した。既に
説明したとおり、第1の光源の波長をλ1とし、第2の
光源の波長をλ2(λ2>λ1)とした場合、t1<t
2である場合は+1次回折光を利用し、t1>t2であ
る場合は−1次回折光を利用した第1の回折パターンを
導入するのであるが、DVD(第1の光源を利用)とC
D(第2の光源を利用)の場合は前者である。
ザ等、近年様々な波長の光源が実用化され、今後とも多
くの新しい光情報記録媒体が登場すると思われる。この
場合、光情報記録媒体の記録密度から必要となるスポッ
トサイズが決まるが、記録または記録再生に必要なNA
は、使用する光源の波長によって変化する。このため、
光情報記録媒体の透明基板の厚さ、必要NAが2つの光
情報記録媒体にたいして、以下の4つに分類される。 (1) t1<t2, NA1>NA2 (2) t1<t2, NA1<NA2 (3) t1>t2, NA1>NA2 (4) t1>t2, NA1<NA2
スについて使用する第1の回折パターンのそれぞれの光
源に対する回折次数、第1の回折パターンの範囲(NA
H1,NAL1,NAH2,NAL2)、回折パターン
部と透過部が同一位置に集光する必要のある光源の種類
とNA範囲、各光源に対しての球面収差を設定するNA
の範囲、各光源に対して波面収差が0.07λrms以
下である必要性があるNAの範囲、第2の回折パターン
のそれぞれの光源に対する回折次数と第1の回折パター
ンと同一位置に集光させる必要性、開口制限を導入する
場合の、どちらの光源からの光束を制限するかの条件等
について詳述したが、(2)(3)(4)の場合につい
ては、(1)の詳述から容易に遂行しえるので、詳細な
説明は省略した。
を刻んだ金型により、プラスチック材料やガラス材料を
一体成形することも可能であり、ガラスないしプラスチ
ックの母材に紫外線硬化樹脂等により、本発明の回折パ
ターンを含む光学面を形成しても良い。さらに、コーテ
ィングや、直接加工により製作しても良い。
は、対物レンズとは別の光学素子に設け、該光学素子を
対物レンズの光源側ないしは光情報記録媒体側に配設し
ても良い。勿論、コリメータや光合成手段の第一の光源
からの光束と第2の光源からの光束とが共に通過する光
学面に配設しても良い。しかし、トラッキング等で対物
レンズが動く際に、回折パターンの光軸と対物レンズの
光軸とが相対的に移動するため、トラッキングの量が制
限される。
軸に対して同心円状としたが、これに制限されるもので
はない。
物レンズは、いずれも単レンズからなる例を挙げたが、
対物レンズが複数のレンズから構成されたものでもよ
く、その少なくとも1つの面に本発明の回折面を有する
場合も本発明に含まれるものである。
的に発生するとは、所定の波長の光に対して、特定次数
の回折光の回折効率がその特定次数以外の他の次数のそ
れぞれの回折光の回折効率よりも高いことをいうことは
上述のとおりであるが、互いに異なる2つの波長のそれ
ぞれの光に対して、その特定次数の回折光の回折効率が
他の次数のそれぞれの回折光の回折効率よりも10%以
上高い効率であることが好ましく、30%以上高い効率
であることが更に好ましく、また、その特定次数の回折
光の回折効率が50%以上であることが好ましく、更に
好ましくは70%以上であることが、光量損失が少な
く、実用上も好ましい。
態およびレンズの具体的な実施例にも示されたように、
その回折面があることによって、互いに異なる少なくと
も2つの波長の選択的に発生された特定次数の回折光が
それぞれ焦点を結ぶに際して、その回折面が無い場合す
なわちその回折面のレリーフを包絡した面をシュミレー
ション等により想定した場合に比較して球面収差が改善
されることが望ましい。
る少なくとも2つの波長のそれぞれの光(波長λ)に対
して、それぞれ選択的に発生する特定次数の回折光は、
その結像面上での波面収差が0.07λrms以下であ
ることが、実用上で有効な所望のスポットを得るうえで
好ましい。なお、上述した実施の態様は本発明の技術的
思想及び範囲から逸脱しないで当業者により変更が可能
である。
を有する少なくとも1つの光学素子を用いた簡単な構成
で互いに異なる少なくとも2つの波長の光に対して球面
収差および軸上色収差の補正が可能になる光学系、光ピ
ックアップ装置、記録再生装置、レンズ、光学素子、光
ディスク用回折光学系、音声および/または画像の記録
および/または再生装置、および対物レンズを得ること
ができる。また、少なくとも光学系の小型軽量化および
低コスト化を図ることができる。また、光学素子が互い
に異なる少なくとも2つの波長の光に対して同じ次数の
回折光の回折効率を最大とする回折面を有する場合に
は、回折面が異なる次数の回折光の回折効率を最大とす
る場合と比較して光量の損失を少なくすることができ
る。
の発明に関し、屈折面上に回折レンズを設けることによ
り、波長の異なる2つの光源を持つ記録再生用光学系に
用い、それぞれの光源波長に対して光量の損失が少な
く、ほぼ回折限界まで収差の補正された回折光学系を得
ることができる。
の発明に関し、上記のように、互いに波長の異なる3光
源に対して、1つの対物レンズによって、異なる光ディ
スクに情報を記録および/または情報の再生を可能とす
るだけでなく、コリメーター等のカップリングレンズを
使用していないため、光ピックアップ装置を薄型化する
ことができ、しかもコストが高いといった問題を解消す
ることができる。
の発明に関し、異なる波長の3光源を有する光ピックア
ップ装置において、非球面係数及び位相差関数の係数を
適当に設計することで、透明基板厚さの違いにより発生
する球面収差及び波長の違いにより発生する球面収差の
色収差、さらには軸上色収差を補正した光ピックアップ
装置及び対物レンズを提供することができる。
の発明に関し、対物レンズに複数の分割面を設けて、第
1分割面に回折面を配設することによって、厚さの異な
る透明基板を有する光情報記録媒体に対し、単一の集光
光学系によって、波長の異なる光束によって記録再生す
るのできる光情報記録媒体の記録再生用球面収差補正対
物レンズ及び光ピックアップ装置を提供できる。
は、同心円状に分割された複数の輪帯からなり、各輪帯
は、波長の異なる複数の光源、及び/または、記録面の
厚みの異なる透明基板に対してほぼ回折限界に収差補正
され、光検出器に入射するフレア光を減じ、製作の容易
なものにできる。
ある。
λ=635nmに対する球面収差図である。
λ=780nmに対するNA0.45までの球面収差図
である。
λ=780nmに対するNA0.60までの球面収差図
である。
λ=635nmに対する波面収差図である。
λ=780nmに対する波面収差図である。
λ=405nmに対する光路図である。
λ=635nmに対する光路図である。
λ=405nmに対する球面収差図である。
長λ=635nmに対する球面収差図である。
長λ=405nmに対する波面収差図である。
長λ=635nmに対する波面収差図である。
長λ=405nmに対する光路図である。
長λ=635nmに対する光路図である。
長λ=405nmに対する球面収差図である。
長λ=635nmに対する球面収差図である。
長λ=405nmに対する波面収差図である。
長λ=635nmに対する波面収差図である。
路図である。
長λ=635nm、650nm、、780nmに対する
球面収差図である。
路図である。
長λ=635nm、650nm、、780nmに対する
球面収差図である。
長λ=650nmに対する光路図である。
長λ=780nm(NA=0.5)に対する光路図であ
る。
長λ=650±10nmに対する開口数0.60までの
球面収差図である。
長λ=780±10nmに対する開口数0.50までの
球面収差図である。
長λ=780nmに対する開口数0.60までの球面収
差図である。
長λ=650nmに対する波面収差rms図である。
長λ=780nmに対する波面収差rms図である。
長λ=650nmに対する光路図である。
長λ=780nm(NA=0.5)に対する光路図であ
る。
長λ=650±10nmに対する開口数0.60までの
球面収差図である。
長λ=780±10nmに対する開口数0.50までの
球面収差図である。
長λ=780nmに対する開口数0.60までの球面収
差図である。
長λ=650nmに対する波面収差rms図である。
長λ=780nmに対する波面収差rms図である。
長λ=650nmに対する光路図である。
長λ=780nm(NA=0.5)に対する光路図であ
る。
長λ=650±10nmに対する開口数0.60までの
球面収差図である。
長λ=780±10nmに対する開口数0.50までの
球面収差図である。
長λ=780nmに対する開口数0.60までの球面収
差図である。
長λ=650nmに対する波面収差rms図である。
長λ=780nmに対する波面収差rms図である。
の回折輪帯数と光軸からの高さとの関係を示すグラフで
ある。
の回折輪帯数と光軸からの高さとの関係を示すグラフで
ある。
の回折輪帯数と光軸からの高さとの関係を示すグラフで
ある。
いて、回折レンズパワーとレンズ形状との関係を模式的
に示す図である。
アップ装置の構成を示す光路図である。
アップ装置の構成を示す光路図である。
50nmに対する光路図である。
80nmに対する光路図である。
長λ=650nmに対する球面収差図である。
長λ=780nmに対するNA0.45までの球面収差
図である。
長λ=780nmに対するNA0.60までの球面収差
図である。
長λ=650nmに対する波面収差図である。
長λ=780nmに対する波面収差図である。
波長λ=650nmに対する光路図である。
波長λ=400nmに対する光路図である。
波長λ=780nmに対する光路図である。
波長λ=650nmに対する球面収差図である。
波長λ=400nmに対する球面収差図である。
波長λ=780nmに対するNA0.45までの球面収
差図である。
波長λ=780nmに対するNA0.65までの球面収
差図である。
波長λ=650nmに対する波面収差図である。
波長λ=400nmに対する波面収差図である。
波長λ=780nmに対する波面収差図である。
アップ装置の構成を示す図である。
波長λ=650nmに対する光路図である。
波長λ=400nmに対する光路図である。
波長λ=780nmに対する光路図である。
波長λ=650nmに対する球面収差図である。
波長λ=400nmに対する球面収差図である。
波長λ=780nmに対する開口数0.45までの球面
収差図である。
波長λ=780nmに対する開口数0.65までの球面
収差図である。
波長λ=650nmに対する波面収差図である。
波長λ=400nmに対する波面収差図である。
波長λ=780nmに対する波面収差図である。
波長λ=650nmに対する光路図である。
波長λ=400nmに対する光路図である。
波長λ=780nmに対する光路図である。
波長λ=650nmに対する球面収差図である。
波長λ=400nmに対する球面収差図である。
波長λ=780nmに対する開口数0.45までの球面
収差図である。
波長λ=780nmに対する開口数0.65までの球面
収差図である。
波長λ=650nmに対する波面収差図である。
波長λ=400nmに対する波面収差図である。
波長λ=780nmに対する波面収差図である。
波長λ=650nmに対する光路図である。
波長λ=400nmに対する光路図である。
波長λ=780nmに対する光路図である。
波長λ=650nmに対する球面収差図である。
波長λ=400nmに対する球面収差図である。
波長λ=780nmに対する開口数0.45までの球面
収差図である。
波長λ=780nmに対する開口数0.65までの球面
収差図である。
波長λ=650nmに対する波面収差図である。
波長λ=400nmに対する波面収差図である。
波長λ=780nmに対する波面収差図である。
波長λ=400nmに対する光路図である。
波長λ=400nm±10nmに対する球面収差図を示
す。
の波長λ=650nm±10nmに対する球面収差図を
示す。
の波長λ=780nm±10nmに対する球面収差図を
示す。
クアップ装置の第1の構成を示す光路図である。
クアップ装置の第2の構成を示す光路図である。
クアップ装置の第3の構成を示す光路図である。
クアップ装置の第4の構成を示す光路図である。
クアップ装置の第5の構成を示す光路図である。
クアップ装置の第6の構成を示す光路図である。
クアップ装置の第7の構成を示す光路図である。
構成を示す模式図である。
15の対物レンズの、結像倍率m2と波面収差との関係
を示すグラフである。
15の断面図である。
ンズの球面収差への色収差の影響を示す模式図である。
ンズの球面収差への+1次回折の影響を示す模式図であ
る。
ンズの球面収差への−1次回折の影響を示す模式図であ
る。
クアップ装置の構成を示す光路図である。
15の対物レンズである回折光学レンズ(回折面を有す
る対物レンズ)の光路図である。
(λ)=640,650,660nmに対する開口数
0.60までの球面収差図である。
基板が図118より厚い場合の回折光学レンズの光路図
である。
λ=770,780,790nmに対する開口数0.6
0までの球面収差図である。
16の対物レンズである回折光学レンズ(回折面を有す
る対物レンズ)の光路図である。
(λ)=640,650,660nmに対する開口数
0.60までの球面収差図である。
基板が図122より厚い場合の回折光学レンズの光路図
である。
λ=770,780,790nmに対する開口数0.6
0までの球面収差図である。
17の対物レンズである回折光学レンズ(回折面を有す
る対物レンズ)の光路図である。
(λ)=640,650,660nmに対する開口数
0.60までの球面収差図である。
基板が図126より厚い場合の回折光学レンズの光路図
である。
λ=770,780,790nmに対する開口数0.6
0までの球面収差図である。
18の対物レンズである回折光学レンズ(回折面を有す
る対物レンズ)の光路図である。
(λ)=390,400,410nmに対する開口数
0.70までの球面収差図である。
基板が図130より厚い場合の回折光学レンズの光路図
である。
λ=640,650,660nmに対する開口数0.7
0までの球面収差図である。
の深さを説明するための図である。
ユニット 50 凹レンズ 60 カップリングリングレンズ 90 集光レンズ
Claims (339)
- 【請求項1】 光情報記録媒体から情報を再生し、また
は、光情報記録媒体に情報を記録するための光ピックア
ップ装置において、 第1の波長を有する第1の光束を射出する第1の光源
と、 前記第1の波長と異なる第2の波長を有する第2の光束
を射出する第2の光源と、 光軸と回折部と光検出器とを有する集光光学系と、を具
備し、 前記第1の光束が前記回折部を通過することにより、前
記第1の光束のn次回折光量が前記第1の光束の他のい
ずれの次数の回折光量よりも大きい少なくとも1つの次
数の回折光が発生され、前記第2の光束が前記回折部を
通過することにより、前記第2の光束のn次回折光量が
前記第2の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大
きい少なくとも1つの次数の回折光が発生されることを
特徴とする光ピックアップ装置。ここで、nは0以外の
整数である。 - 【請求項2】 少なくとも2種類の光情報記録媒体に対
して情報の再生または記録が可能であり、 前記第1の光源の前記第1の光束は、第1の光情報記録
媒体から情報を再生するために、または、第1の光情報
記録媒体に情報を記録するために使用され、 前記第2の光源の前記第2の光束は、第2の光情報記録
媒体から情報を再生するために、または、第2の光情報
記録媒体に情報を記録するために使用されることを特徴
とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項3】 前記集光光学系は、前記第1の光情報記
録媒体に記録された情報を再生するためにまたは前記第
1の情報記録媒体に情報を記録するために前記回折部に
達した前記第1の光束により前記回折部で発生した前記
第1の光束の前記n次回折光を、第1の透明基板を介し
て前記第1の光情報記録媒体の第1の情報記録面に集光
することができ、 前記集光光学系は、前記第2の光情報記録媒体に記録さ
れた情報を再生するためにまたは前記第2の情報記録媒
体に情報を記録するために前記回折部に達した前記第2
の光束により前記回折部で発生した前記第2の光束の前
記n次回折光を、第2の透明基板を介して前記第2の光
情報記録媒体の第2の情報記録面に集光することがで
き、 前記光検出器は、前記第1の情報記録面または前記第2
の情報記録面から反射した光束を受光することができる
ことを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項4】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記集光光学系は、前記回折部を通過した前記第1の光
束における前記n次回折光を前記第1の光情報記録媒体
の第1の情報記録面上に、前記対物レンズの像側の、前
記第1の光束における所定開口数内では0.07λrm
s以下の状態で集光でき、 前記集光光学系は、前記回折部を通過した前記第2の光
束における前記n次回折光を前記第2の光情報記録媒体
の第2の情報記録面上に、前記対物レンズの像側の、前
記第2の光束における所定開口数内では0.07λrm
s以下の状態で集光できることを特徴とする請求項2ま
たは3に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項5】 前記第1の光情報記録媒体は厚さt1の
第1の透明基板を有し、前記第2の光情報記録媒体は前
記厚さt1と異なる厚さt2の第2の透明基板を有する
ことを特徴とする請求項2に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項6】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記集光光学系は、前記回折部を通過した前記第1の光
束における前記n次回折光を前記第1の光情報記録媒体
の第1の情報記録面上に、前記対物レンズの像側の、前
記第1の光束における所定開口数内では0.07λrm
s以下の状態で集光でき、 前記集光光学系は、前記回折部を通過した前記第2の光
束における前記n次回折光を前記第2の光情報記録媒体
の第2の情報記録面上に、前記対物レンズの像側の、前
記第2の光束における所定開口数内では0.07λrm
s以下の状態で集光できることを特徴とする請求項5に
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項7】 以下の条件式を満たすことを特徴とする
請求項5に記載の光ピックアップ装置。 λ1<λ2 t1<t2 ここで、λ1:前記第1の光源の波長 λ2:前記第2の光源の波長 t1:前記第1の透明基板の厚さ t2:前記第2の透明基板の厚さ - 【請求項8】 前記集光光学系は対物レンズを有し、以
下の条件式を満たすことを特徴とする請求項7に記載の
光ピックアップ装置。 NA1>NA2 ここで、NA1:波長がλ1の光による前記第1の光情
報記録媒体の記録または再生に必要な前記対物レンズの
像側の所定開口数 NA2:波長がλ2の光による前記第2の光情報記録媒
体の記録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所
定開口数 - 【請求項9】 前記n次回折光は、+1次回折光である
ことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項10】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項8に記載の光ピックアップ装置。 0.55mm<t1<0.65mm 1.1mm<t2<1.3mm 630nm<λ1<670nm 760nm<λ2<820nm 0.55<NA1<0.68 0.40<NA2<0.55 - 【請求項11】 前記集光光学系は対物レンズを備え、
前記対物レンズは前記回折部を有し、 λ1=650nm t1=0.6mm NA1=0.6であって、 前記対物レンズに、強度分布が一様な平行光である前記
第1の光束を入射させ、前記第1の透明基板を介して前
記第1の情報記録面上に集光した場合に、ベストフォー
カスにおけるスポット径が0.88〜0.91μmであ
ることを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項12】 前記集光光学系は対物レンズを備え、
前記対物レンズは前記回折部を有し、 λ1=650nm t1=0.6mm NA1=0.65であって、 前記対物レンズに、強度分布が一様な平行光である前記
第1の光束を入射させ、前記第1の透明基板を介して前
記第1の情報記録面上に集光した場合に、ベストフォー
カスにおけるスポット径が0.81〜0.84μmであ
ることを特徴とする請求項10に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項13】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項10に記載の光ピックアップ装置。 t1=0.6mm t2=1.2mm λ1=650nm λ2=780nm NA1=0.6 NA2=0.45 - 【請求項14】 前記集光光学系は対物レンズを備え、
前記対物レンズは前記回折部を有し、 前記集光光学系が前記第2の光束の前記n次回折光を前
記第2の光情報記録媒体の前記第2の情報記録面上に集
光する場合に、球面収差が少なくとも1箇所の不連続部
を有す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。 - 【請求項15】 前記球面収差は、前記NA2近傍にお
いて不連続部を有することを特徴とする請求項14に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項16】 前記球面収差は、開口数(NA)が
0.45において不連続部を有することを特徴とする請
求項14に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項17】 前記球面収差は、開口数(NA)が
0.5において不連続部を有することを特徴とする請求
項14に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項18】 前記集光光学系は、開口数が前記NA
1以下の前記第1の光束の前記n次回折光を前記第1の
光情報記録媒体の前記第1の情報記録面上に、最良像点
における波面収差が0.07λrmsとなるように集光
し、 前記集光光学系は、前記不連続部となる開口数以下の前
記第2の光束の前記n次回折光を前記第2の光情報記録
媒体の前記第2の情報記録面上に、最良像点における波
面収差が0.07λrmsとなるように集光することを
特徴とする請求項14に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項19】 前記集光光学系は対物レンズを有し、
前記対物レンズが前記回折部を有し、 前記第2の光情報記録媒体に対する記録または再生を行
うために、前記集光光学系が、前記回折部を通過した前
記第2の光束における前記n次回折光を、前記第2の光
情報記録媒体の前記第2の情報記録面上に集光する場合
に、球面収差は連続し、不連続部を有さないことを特徴
とする請求項8に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項20】 前記NA1では球面収差が20μm以
上であって、前記NA2では球面収差が10μm以下で
あることを特徴とする請求項19に記載の光ピックアッ
プ装置。 - 【請求項21】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項5に記載の光ピックアップ装置。 λ1<λ2 t1>t2 ここで、λ1:前記第1の光源の波長 λ2:前記第2の光源の波長 t1:前記第1の透明基板の厚さ t2:前記第2の透明基板の厚さ - 【請求項22】 前記n次回折光は、−1次回折光であ
ることを特徴とする請求項21に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項23】 前記回折部における前記第1の光束の
前記n次回折光の回折効率をA%とし、他のある次数の
回折光の回折効率をB%としたとき、A−B≧10であ
り、 前記回折部における前記第2の光束の前記n次回折光の
回折効率をA’%とし、他のある次数の回折光の回折効
率をB’%としたとき、A’−B’≧10であることを
特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項24】 前記回折部における前記第1の光束の
前記n次回折光の回折効率をA%とし、他のある次数の
回折光の回折効率をB%としたとき、A−B≧50であ
り、 前記回折部における前記第2の光束の前記n次回折光の
回折効率をA’%とし、他のある次数の回折光の回折効
率をB’%としたとき、A’−B’≧50であることを
特徴とする請求項1〜22のいずれか1項に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項25】 前記第1の光束の波長と前記第2の光
束の波長との差が80nm以上、400nm以下である
ことを特徴とする請求項1〜24のいずれか1項に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項26】 前記回折部は、前記光軸の方向から見
て、複数の輪帯を有し、前記複数の輪帯が前記光軸また
は前記光軸近傍の点を中心としたほぼ同心円上に形成さ
れていることを特徴とする請求項1〜25のいずれか1
項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項27】 前記回折部の前記複数の輪帯の各位置
を示す冪級数で表される位相差関数が、2乗項以外の少
なくとも1つの項に、0以外の係数を有することを特徴
とする請求項26に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項28】 前記回折部の前記複数の輪帯の各位置
を示す冪級数で表される位相差関数が、2乗項に、0以
外の係数を有することを特徴とする請求項26に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項29】 前記回折部の前記複数の輪帯の各位置
を示す冪級数で表される位相差関数が、2乗項を含まな
いことを特徴とする請求項26に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項30】 前記回折部で付加される回折作用の正
負の符号が、前記光軸と垂直に前記光軸から離れる方向
において少なくとも1回切り替わることを特徴とする請
求項26に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項31】 前記回折部の前記複数の輪帯は、ブレ
ーズ化されており、前記光軸に近い側の輪帯では、その
段差部が前記光軸から離れた側に位置し、前記光軸から
離れた側の輪帯では、その段差部が前記光軸に近い側に
位置することを特徴とする請求項30に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項32】 前記回折部の前記複数の輪帯は、ブレ
ーズ化されており、前記光軸に近い側の輪帯では、その
段差部が前記光軸に近い側に位置し、前記光軸から離れ
た側の輪帯では、その段差部が前記光軸から離れた側に
位置することを特徴とする請求項30に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項33】 前記集光光学系は対物レンズを有し、
前記対物レンズの像側の最大開口数に対応する前記回折
部の前記輪帯のピッチPfと、前記最大開口数の1/2
に対応する前記回折部の前記輪帯のピッチPhとが、以
下の条件式を満たすことを特徴とする請求項26に記載
の光ピックアップ装置。 0.4≦|(Ph/Pf)−2|≦25 - 【請求項34】 前記回折部は、第1の回折パターン
と、第2の回折パターンとを有し、 前記第2の回折パターンが、前記第1の回折パターンよ
りも前記光軸から離れていることを特徴とする請求項2
6に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項35】 前記回折部の前記第1の回折パターン
を通過した前記第1の光束において、前記n次回折光
が、他の次数の回折光に比して多く発生し、前記回折部
の前記第1の回折パターンを通過した前記第2の光束に
おいても、前記n次回折光が他の次数の回折光に比して
多く発生し、 前記回折部の前記第2の回折パターンを通過した前記第
1の光束において、前記n次回折光が、他の次数の回折
光に比して多く発生し、前記回折部の前記第2の回折パ
ターンを通過した前記第2の光束においては、0次光が
他の次数の回折光に比して多く発生することを特徴とす
る請求項34に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項36】 前記回折部の前記第1の回折パターン
を通過した前記第1の光束において、前記n次回折光
が、他の次数の回折光に比して多く発生し、前記回折光
の前記第1の回折パターンを通過した前記第2の光束に
おいても、前記n次回折光が、他の次数の回折光に比し
て多く発生し、 前記回折部の前記第2の回折パターンを通過した前記第
1の光束において、0次の回折光が、他の次数の回折光
に比して多く発生し、前記回折部の前記第2の回折パタ
ーンを通過した前記第2の光束においては、前記n次で
はない負の次数の回折光が、他の次数の回折光に比して
多く発生することを特徴とする請求項34に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項37】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記対物レンズの像側の最大開口数以下の光束が全て前
記回折部を通ることを特徴とする請求項26に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項38】 前記集光光学系は対物レンズを有し、
前記対物レンズの像側の最大開口数以下の光束のうち、
一部の光束が前記回折部を通過し、他の一部の光束が前
記回折部を通過しないことを特徴とする請求項26に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項39】 前記回折部の前記複数の輪帯の段差数
が、2以上、45以下であることを特徴とする請求項2
6に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項40】 前記回折部の前記複数の輪帯の段差数
が、2以上、15以下であることを特徴とする請求項3
9に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項41】 前記回折部の前記複数の輪帯の段差部
の前記光軸方向の深さが2μm以下であることを特徴と
する請求項26に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項42】 前記集光光学系は対物レンズを有し、
前記回折部は前記対物レンズに設けられており、 開口数(NA)が0.4における前記回折部のピッチが
10〜70μmであることを特徴とする請求項26に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項43】 前記集光光学系は屈折面を有するレン
ズを有し、前記回折部が前記レンズに設けられているこ
とを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項44】 前記回折部が設けられている前記レン
ズが対物レンズであることを特徴とする請求項43に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項45】 前記回折面が設けられている前記対物
レンズが、外周にフランジ部を有することを特徴とする
請求項44に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項46】 前記回折部が設けられている前記対物
レンズの前記屈折面は、非球面であることを特徴とする
請求項44に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項47】 前記回折部が設けられている前記レン
ズはアッベ数νdが50よりも大きい材料でできている
ことを特徴とする請求項43〜46のいずれか1項に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項48】 前記回折部が設けられている前記レン
ズは、プラスチックレンズであることを特徴とする請求
項43〜47のいずれか1項に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項49】 前記回折部が設けられている前記レン
ズは、ガラスレンズであることを特徴とする請求項43
〜47のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項50】 前記n次回折光が+1次回折光もしく
は−1次回折光であることを特徴とする請求項1、43
〜49のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項51】 前記回折部における前記n次回折光の
回折効率が、前記第1の光束の波長と前記第2の光束の
波長との間の波長において最大であることを特徴とする
請求項1〜50のいずれか1項に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項52】 前記回折部における前記n次回折光の
回折効率が、前記第1の光束の波長または前記第2の光
束の波長において最大であることを特徴とする請求項1
〜50のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項53】 前記集光光学系は対物レンズを有して
おり、 前記第2の光束の波長の方が、前記第1の光束の波長よ
りも波長が長く、 前記第2の光束と前記第1の光束とにおける軸上色収差
が、以下の条件式を満たす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。 −λ2/{2×(NA2)2}≦Z≦λ2/{2×(N
A2)2} ここで、λ2: 前記第2の光束の波長 NA2: 前記第2の光束に対する、前記対物レンズの像
側の所定開口数 - 【請求項54】 第3の光束を射出する第3の光源を更
に具備し、前記第3の光束の波長は前記第1の光束及び
第2の光束の波長と異なることを特徴とする請求項1〜
53のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項55】 前記回折部を通過した前記第3の光束
においても、前記n次回折光が他の次数の回折光に比し
て多く発生することを特徴とする請求項54に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項56】 前記集光光学系は、 対物レンズと、 前記第1の光束を用いる際の前記対物レンズの像側の所
定開口数よりも外側の前記第1の光束を遮蔽もしくは回
折し、前記第2の光束は透過する開口制限手段、また
は、前記第2の光束を用いる際の前記対物レンズの像側
の所定開口数よりも外側の前記第2の光束を遮蔽もしく
は回折し、前記第1の光束は透過する開口制限手段と、
を有す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。 - 【請求項57】 前記集光光学系は、対物レンズを有
し、 前記第1の光束を用いる際の前記対物レンズの像側の所
定開口数よりも外側の前記第1の光束を遮蔽もしくは回
折し、前記第2の光束は透過する開口制限手段も、前記
第2の光束を用いる際の前記対物レンズの像側の所定開
口数よりも外側の前記第2の光束を遮蔽もしくは回折
し、前記第1の光束は透過する開口制限手段も有さない
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。 - 【請求項58】 前記集光光学系が屈折面を有するレン
ズを有し、 前記回折部が前記レンズに設けられており、 以下の条件式を満たす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。 −0.0002/℃<Δn/ΔT<−0.00005℃ 0.05nm/℃<Δλ1/ΔT<0.5nm/℃ ここで、ΔT(℃):温度変化 Δn:前記レンズの屈折率の変化量 Δλ1(nm):温度変化ΔTがあったときの第1の光
源の波長の変化量 - 【請求項59】 前記集光光学系は対物レンズを有し、
以下の条件式を満たす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。 0.2×10−6/℃<ΔWSA3・λ1/{f・(NA1)4・Δ
T}<2.2×10−6/℃ ここで、NA1: 前記第1の光束を用いて、前記光情報
記録媒体に対して再生または記録する場合に、必要な像
側の前記対物レンズの開口数 λ1:前記第1の光束の波長 f:前記第1の光束における前記対物レンズの焦点距離 ΔT:環境温度変化。 ΔWSA3(λ1rms):前記第1の光束を用いて、前記光情報
記録媒体に対して再生または記録する場合に、情報記録
面に集光された光束の波面収差の3次球面収差成分の変
化量 - 【請求項60】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第1の光束は、第1の光情報記
録媒体の第1の情報記録面上に0.07λrms以下の
状態で集光され、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第1の光束は、前記
第1の光情報記録媒体上では0.07λrmsより大き
い状態となり、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第2の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第2の光束も、第2の光情
報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光されるか、または、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第2の光束は、第2の光情報記
録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms以下
の状態で集光され、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第2の光束は、前記
第2の光情報記録媒体上では、0.07λrmsより大
きい状態となり、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第1の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第1の光束も、第1の光情
報記録媒体の第1の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光され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。 - 【請求項61】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第1の光束は、第1の光情報記
録媒体の第1の情報記録面上に0.07λrms以下の
状態で集光され、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第1の光束は、前記
第1の光情報記録媒体上では0.07λrms以下の状
態で集光されるか、もしくは遮蔽されて前記第1の情報
記録面上まで達することがなく、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第2の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第2の光束も、第2の光情
報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光されるか、 または、前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズ
の像側の所定開口数内である前記第2の光束は、第2の
光情報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λr
ms以下の状態で集光され、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第2の光束は、前記
第2の光情報記録媒体上では、0.07λrms以下の
状態で集光されるか、もしくは遮蔽されて前記第2の情
報記録面上まで達することがなく、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第1の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第1の光束も、第1の光情
報記録媒体の第1の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光され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。 - 【請求項62】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記第1の光束を用いる場合において、非平行光束であ
る前記第1の光束を前記対物レンズに入射させ、 前記第2の光束を用いる場合において、非平行光束であ
る前記第2の光束を前記対物レンズに入射させることを
特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項63】 前記非平行光束は発散光であることを
特徴とする請求項62に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項64】 前記非平行光束は収束光であることを
特徴とする請求項62に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項65】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記第1の光束を用いる場合において、平行光束である
前記第1の光束を前記対物レンズに入射させ、 前記第2の光束を用いる場合において、非平行光束であ
る前記第2の光束を前記対物レンズに入射させるか、ま
たは、 前記第1の光束を用いる場合において、非平行光束であ
る前記第1の光束を前記対物レンズに入射させ、 前記第2の光束を用いる場合において、平行光束である
前記第2の光束を前記対物レンズに入射させることを特
徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項66】 前記非平行光束は発散光であることを
特徴とする請求項65に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項67】 前記非平行光束は収束光であることを
特徴とする請求項65に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項68】 前記集光光学系は対物レンズを有し、 前記第1の光束を用いる場合において、平行光束である
前記第1の光束を前記対物レンズに入射させ、 前記第2の光束を用いる場合において、平行光束である
前記第2の光束を前記対物レンズに入射させることを特
徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項69】 前記集光光学系は、対物レンズと、 前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更する発散
度変更手段と、を有す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。 - 【請求項70】 前記光検出器は、前記第1の光束と前
記第2の光束とに対して共通であることを特徴とする請
求項1〜69のいずれか1項に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項71】 第2の光検出器を更に具備し、 前記光検出器は前記第1の光束用であり、前記第2の光
検出器は前記第2の光束用であることを特徴とする請求
項1〜69のいずれか1項に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項72】 前記光検出器と、前記第1の光源また
は前記第2の光源と、がユニット化されていることを特
徴とする請求項1〜71のいずれか1項に記載の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項73】 前記光検出器と、前記第1の光源及び
前記第2の光源と、がユニット化されていることを特徴
とする請求項1〜71のいずれか1項に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項74】 第2の光検出器を更に具備し、 前記光検出器は前記第1の光束用であり、前記第2の光
検出器は前記第2の光束用であって、 前記光検出器と、前記第2の光検出器と、前記第1の光
源及び前記第2の光源と、がユニット化されていること
を特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項75】 前記第1の光源と前記第2の光源と、
がユニット化されてい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。 - 【請求項76】 オーバーシュートが0〜20%である
ことを特徴とする請求項1〜75のいずれか1項に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項77】 光情報記録媒体から情報を再生し、ま
たは、光情報記録媒体に情報を記録するための光ピック
アップ装置において使用される光学素子であって、 光軸と、回折部と、を具備し、 第1の光束が前記回折部を通過することにより、前記第
1の光束のn次回折光量が前記第1の光束の他のいずれ
の次数の回折光量よりも大きい少なくとも1つの次数の
回折光が発生され、前記第1の光束との波長差が80n
m〜400nmである第2の光束が前記回折部を通過す
ることにより、前記第2の光束のn次回折光量が前記第
2の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大きい少
なくとも1つの次数の回折光が発生されることを特徴と
する光学素子。ここで、nは0以外の整数である。 - 【請求項78】 前記光ピックアップ装置が、前記第1
の光束を射出する第1の光源と、前記第2の光束を射出
する第2の光源と、光検出器と、を有することを特徴と
する請求項77に記載の光学素子。 - 【請求項79】 前記光ピックアップ装置は少なくとも
2種類の光情報記録媒体に対して情報の再生または記録
が可能であり、 前記第1の光源の前記第1の光束は、第1の光情報記録
媒体から情報を再生するために、または、第1の光情報
記録媒体に情報を記録するために使用され、 前記第2の光源の前記第2の光束は、第2の光情報記録
媒体から情報を再生するために、または、第2の光情報
記録媒体に情報を記録するために使用されることを特徴
とする請求項77に記載の光学素子。 - 【請求項80】 前記光ピックアップ装置は集光光学系
を備え、 前記集光光学系は、第1の光情報記録媒体に記録された
情報を再生するためにまたは前記第1の情報記録媒体に
情報を記録するために、前記光学素子の前記回折部に達
した前記第1の光束により前記回折部で発生した前記第
1の光束の前記n次回折光を、第1の透明基板を介して
前記第1の光情報記録媒体の第1の情報記録面に集光す
ることができ、 前記集光光学系は、第2の光情報記録媒体に記録された
情報を再生するためにまたは前記第2の情報記録媒体に
情報を記録するために、前記光学素子の前記回折部に達
した前記第2の光束により前記回折部で発生した前記第
2の光束の前記n次回折光を、第2の透明基板を介して
前記第2の光情報記録媒体の第2の情報記録面に集光す
ることができることを特徴とする請求項79に記載の光
学素子。 - 【請求項81】 前記光ピックアップ装置は対物レンズ
を有し、 前記集光光学系は、前記第1の光束における前記n次回
折光を前記第1の光情報記録媒体の第1の情報記録面上
に、前記対物レンズの像側の、前記第1の光束における
所定開口数内では0.07λrms以下の状態で集光で
き、 前記集光光学系は、前記第2の光束における前記n次回
折光を前記第2の光情報記録媒体の第2の情報記録面上
に、前記対物レンズの像側の、前記第2の光束における
所定開口数内では0.07λrms以下の状態で集光で
きることを特徴とする請求項80に記載の光学素子。 - 【請求項82】 前記第1の光情報記録媒体は厚さt1
の第1の透明基板を有し、前記第2の光情報記録媒体は
厚さt1と異なる厚さt2の第2の透明基板を有するこ
とを特徴とする請求項79に記載の光学素子。 - 【請求項83】 前記光ピックアップ装置は対物レンズ
を含む集光光学系を有し、 前記集光光学系は、前記回折部を通過した前記第1の光
束における前記n次回折光を前記第1の光情報記録媒体
の第1の情報記録面上に、前記対物レンズの像側の、前
記第1の光束における所定開口数内では0.07λrm
s以下の状態で集光でき、 前記集光光学系は、前記第2の光束における前記n次回
折光を前記第2の光情報記録媒体の第2の情報記録面上
に、前記対物レンズの像側の、前記第2の光束における
所定開口数内では0.07λrms以下の状態で集光で
きることを特徴とする請求項82に記載の光学素子。 - 【請求項84】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項82に記載の光学素子。 λ1<λ2 t1<t2 ここで、λ1:前記第1の光源の波長 λ2:前記第2の光源の波長 t1:前記第1の透明基板の厚さ t2:前記第2の透明基板の厚さ - 【請求項85】 前記光ピックアップ装置は対物レンズ
を有し、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項
84に記載の光学素子。 NA1>NA2 ここで、NA1:波長がλ1の光による前記第1の光情
報記録媒体の記録または再生に必要な前記対物レンズの
像側の所定開口数 NA2:波長がλ2の光による前記第2の光情報記録媒
体の記録または再生に必要な前記対物レンズの像側の所
定開口数 - 【請求項86】 前記n次回折光は、+1次回折光であ
ることを特徴とする請求項77〜85のいずれか1項に
記載の光学素子。 - 【請求項87】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項85に記載の光学素子。 0.55mm<t1<0.65mm 1.1mm<t2<1.3mm 630nm<λ1<670nm 760nm<λ2<820nm 0.55<NA1<0.68 0.40<NA2<0.55 - 【請求項88】 前記光学素子は前記対物レンズであ
り、 λ1=650nm t1=0.6mm NA1=0.6であって、 前記対物レンズに、強度分布が一様な平行光である前記
第1の光束を入射させ、前記第1の透明基板を介して前
記第1の情報記録面上に集光した場合に、ベストフォー
カスにおけるスポット径が0.88〜0.91μmであ
ることを特徴とする請求項87に記載の光学素子。 - 【請求項89】 前記光学素子は前記対物レンズであ
り、 λ1=650nm t1=0.6mm NA1=0.65であって、 前記対物レンズに、強度分布が一様な平行光である前記
第1の光束を入射させ、前記第1の透明基板を介して前
記第1の情報記録面上に集光した場合に、ベストフォー
カスにおけるスポット径が0.81〜0.84μmであ
ることを特徴とする請求項87に記載の光学素子。 - 【請求項90】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項87に記載の光学素子。 t1=0.6mm t2=1.2mm λ1=650nm λ2=780nm NA1=0.6 NA2=0.45 - 【請求項91】 前記光学素子は前記対物レンズであっ
て、 前記第2の光束の前記n次回折光を前記第2の光情報記
録媒体の前記第2の情報記録面上に集光する場合に、球
面収差が少なくとも1箇所の不連続部を有することを特
徴とする請求項85に記載の光学素子。 - 【請求項92】 前記球面収差は、前記NA2近傍にお
いて不連続部を有することを特徴とする請求項91に記
載の光学素子。 - 【請求項93】 前記球面収差は、開口数(NA)が
0.45において不連続部を有することを特徴とする請
求項91に記載の光学素子。 - 【請求項94】 前記球面収差は、開口数(NA)が
0.5において不連続部を有することを特徴とする請求
項91に記載の光学素子。 - 【請求項95】 前記対物レンズは、開口数が前記NA
1以下の前記第1光束の前記n次回折光を前記第1の光
情報記録媒体の前記第1の情報記録面上に、最良像点に
おける波面収差が0.07λrmsとなるように集光
し、 前記対物レンズは、前記不連続部となる開口数以下の前
記第2光束の前記n次回折光を前記第2の光情報記録媒
体の前記第2の情報記録面上に、最良像点における波面
収差が0.07λrmsとなるように集光することを特
徴とする請求項91に記載の光学素子。 - 【請求項96】 前記光学素子は前記対物レンズであ
り、 前記第2の光情報記録媒体に対する記録または再生を行
うために、前記ピックアップ装置の前記対物レンズを含
む集光光学系が前記回折部を通過した前記第2の光束に
おける前記n次回折光を、前記第2の光情報記録媒体の
前記第2の情報記録面上に集光する場合に、球面収差は
連続し、不連続部を有さないことを特徴とする請求項8
5に記載の光学素子。 - 【請求項97】 前記NA1では球面収差が20μm以
上であって、前記NA2では球面収差が10μm以下で
あることを特徴とする請求項96に記載の光学素子。 - 【請求項98】 以下の条件式を満たすことを特徴とす
る請求項82に記載の光学素子。 λ1<λ2 t1>t2 ここで、λ1:前記第1の光源の波長 λ2:前記第2の光源の波長 t1:前記第1の透明基板の厚さ t2:前記第2の透明基板の厚さ - 【請求項99】 前記n次回折光は、−1次回折光であ
ることを特徴とする請求項98に記載の光学素子。 - 【請求項100】 前記回折部における前記第1の光束
の前記n次回折光の回折効率をA%とし、他のある次数
の回折光の回折効率をB%としたとき、A−B≧10で
あり、 前記回折部における前記第2の光束の前記n次回折光の
回折効率をA’%とし、他のある次数の回折光の回折効
率をB’%としたとき、A’−B’≧10であることを
特徴とする請求項77〜99のいずれか1項に記載の光
学素子。 - 【請求項101】 前記回折部における前記第1の光束
の前記n次回折光の回折効率をA%とし、他のある次数
の回折光の回折効率をB%としたとき、A−B≧50で
あり、 前記回折部における前記第2の光束の前記n次回折光の
回折効率をA’%とし、他のある次数の回折光の回折効
率をB’%としたとき、A’−B’≧50であることを
特徴とする請求項77〜99のいずれか1項に記載の光
学素子。 - 【請求項102】 前記回折部は、前記光軸の方向から
見て、複数の輪帯を有し、前記複数の輪帯が前記光軸ま
たは前記光軸近傍の点を中心としたほぼ同心円上に形成
されていることを特徴とする請求項77〜101のいず
れか1項に記載の光学素子。 - 【請求項103】 前記回折部の前記複数の輪帯の各位
置を示す冪級数で表される位相差関数が、2乗項以外の
少なくとも1つの項に、0以外の係数を有することを特
徴とする請求項102に記載の光学素子。 - 【請求項104】 前記回折部の前記複数の輪帯の各位
置を示す冪級数で表される位相差関数が、2乗項に、0
以外の係数を有することを特徴とする請求項102に記
載の光学素子。 - 【請求項105】 前記回折部の前記複数の輪帯の各位
置を示す冪級数で表される位相差関数が、2乗項を含ま
ないことを特徴とする請求項102に記載の光学素子。 - 【請求項106】 前記回折部で付加される回折作用の
正負の符号が、前記光軸と垂直に前記光軸から離れる方
向において少なくとも1回切り替わることを特徴とする
請求項102に記載の光学素子。 - 【請求項107】 前記回折部の前記複数の輪帯は、ブ
レーズ化されており、前記光軸に近い側の輪帯では、そ
の段差部が前記光軸から離れた側に位置し、前記光軸か
ら離れた側の輪帯では、その段差部が前記光軸に近い側
に位置することを特徴とする請求項106に記載の光学
素子。 - 【請求項108】 前記回折部の前記複数の輪帯は、ブ
レーズ化されており、前記光軸に近い側の輪帯では、そ
の段差部が前記光軸に近い側に位置し、前記光軸から離
れた側の輪帯では、その段差部が前記光軸から離れた側
に位置することを特徴とする請求項106に記載の光学
素子。 - 【請求項109】 前記光ピックアップ装置は対物レン
ズを有し、前記対物レンズの像側の最大開口数に対応す
る前記回折部の前記輪帯のピッチPfと、前記最大開口
数の1/2に対応する前記回折部の前記輪帯のピッチP
hとが、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項
102に記載の光学素子。 0.4≦|(Ph/Pf)−2|≦25 - 【請求項110】 前記回折部は、第1の回折パターン
と、第2の回折パターンとを有し、 前記第2の回折パターンが、前記第1の回折パターンよ
りも前記光軸から離れていることを特徴とする請求項1
02に記載の光学素子。 - 【請求項111】 前記回折部の前記第1の回折パター
ンを通過した前記第1の光束において、前記n次回折光
が、他の次数の回折光に比して多く発生し、前記回折部
の前記第1の回折パターンを通過した前記第2の光束に
おいても、前記n次回折光が他の次数の回折光に比して
多く発生し、 前記回折部の前記第2の回折パターンを通過した前記第
1の光束において、前記n次回折光が、他の次数の回折
光に比して多く発生し、前記回折部の前記第2の回折パ
ターンを通過した前記第2の光束においては、0次光が
他の次数の回折光に比して多く発生することを特徴とす
る請求項110に記載の光学素子。 - 【請求項112】 前記回折部の前記第1の回折パター
ンを通過した前記第1の光束において、前記n次回折光
が、他の次数の回折光に比して多く発生し、前記回折光
の前記第1の回折パターンを通過した前記第2の光束に
おいても、前記n次回折光が、他の次数の回折光に比し
て多く発生し、 前記回折部の前記第2の回折パターンを通過した前記第
1の光束において、前記0次の回折光が、他の次数の回
折光に比して多く発生し、前記回折部の前記第2の回折
パターンを通過した前記第2の光束においては、前記n
次ではない負の次数の回折光が、他の次数の回折光に比
して多く発生することを特徴とする請求項110に記載
の光学素子。 - 【請求項113】 前記光学素子の光束が入射する面ま
たは光束を出射する面の実質的に全面に前記回折部が設
けられていることを特徴とする請求項102に記載の光
学素子。 - 【請求項114】 前記光学素子の光束が入射する面ま
たは光束を出射する面の面積の10%以上、90%未満
が前記回折部であることを特徴とする請求項102に記
載の光学素子。 - 【請求項115】 前記回折部の前記複数の輪帯の段差
数が、2以上、45以下であることを特徴とする請求項
102に記載の光学素子。 - 【請求項116】 前記回折部の前記複数の輪帯の段差
数が、2以上、15以下であることを特徴とする請求項
115に記載の光学素子。 - 【請求項117】 前記回折部の前記複数の輪帯の段差
部の前記光軸方向の深さが2μm以下であることを特徴
とする請求項102に記載の光学素子。 - 【請求項118】 前記光学素子は前記光ピックアップ
装置の対物レンズであり、 開口数(NA)が0.4における前記回折部のピッチが
10〜70μmであることを特徴とする請求項102に
記載の光学素子。 - 【請求項119】 前記光学素子が屈折面を有するレン
ズであることを特徴とする請求項77に記載の光学素
子。 - 【請求項120】 前記光学素子が前記光ピックアップ
装置の対物レンズであることを特徴とする請求項119
に記載の光学素子。 - 【請求項121】 前記光学素子が前記光ピックアップ
装置のコリメータレンズであることを特徴とする請求項
119に記載の光学素子。 - 【請求項122】 前記光学素子が前記光ピックアップ
装置の対物レンズでもコリメータレンズでもないことを
特徴とする請求項77に記載の光学素子。 - 【請求項123】 前記対物レンズは、外周にフランジ
部を有することを特徴とする請求項120に記載の光学
素子。 - 【請求項124】 前記対物レンズの前記屈折面は、非
球面であることを特徴とする請求項120に記載の光学
素子。 - 【請求項125】 前記レンズはアッベ数νdが50よ
りも大きい材料でできていることを特徴とする請求項1
19に記載の光学素子。 - 【請求項126】 前記レンズは、プラスチックレンズ
であることを特徴とする請求項119〜125のいずれ
か1項に記載の光学素子。 - 【請求項127】 前記レンズは、ガラスレンズである
ことを特徴とする請求項119〜125のいずれか1項
に記載の光学素子。 - 【請求項128】 前記n次回折光が+1次回折光もし
くは−1次回折光であることを特徴とする請求項77,
102〜127のいずれか1項に記載の光学素子。 - 【請求項129】 前記回折部における前記n次回折光
の回折効率が、前記第1の光束の波長と前記第2の光束
の波長との間の波長において最大であることを特徴とす
る請求項77〜128のいずれか1項に記載の光学素
子。 - 【請求項130】 前記回折部における前記n次回折光
の回折効率が、前記第1の光束の波長または前記第2の
光束の波長において最大であることを特徴とする請求項
77〜128のいずれか1項に記載の光学素子。 - 【請求項131】 前記光学素子が、以下の条件式を満
たすことを特徴とする請求項77〜130のいずれか1
項に記載の光学素子。 −0.0002/℃<Δn/ΔT<−0.00005℃ ここで、ΔT(℃):温度変化 Δn:前記光学素子の屈折率の変化量 - 【請求項132】 前記光ピックアップ装置は対物レン
ズを有し、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第1の光束は、第1の光情報記
録媒体の第1の情報記録面上に0.07λrms以下の
状態で集光され、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第1の光束は、前記
第1の光情報記録媒体上では0.07λrmsより大き
い状態となり、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第2の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第2の光束も、第2の光情
報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光されるか、または、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第2の光束は、第2の光情報記
録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms以下
の状態で集光され、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第2の光束は、前記
第2の光情報記録媒体上では、0.07λrmsより大
きい状態となり、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第1の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第1の光束も、第1の光情
報記録媒体の第1の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光されることを特徴とする請求項77に
記載の光学素子。 - 【請求項133】 前記光ピックアップ装置は対物レン
ズを有し、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第1の光束は、第1の光情報記
録媒体の第1の情報記録面上に0.07λrms以下の
状態で集光され、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第1の光束は、前記
第1の光情報記録媒体上では0.07λrms以下の状
態で集光されるか、もしくは遮蔽されて前記第1の情報
記録面上まで達することがなく、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第2の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第2の光束も、第2の光情
報記録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光されるか、または、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内である前記第2の光束は、第2の光情報記
録媒体の第2の情報記録面上に、0.07λrms以下
の状態で集光され、 前記第2の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数より外側を通過した前記第2の光束は、前記
第2の光情報記録媒体上では、0.07λrms以下の
状態で集光されるか、もしくは遮蔽されて前記第2の情
報記録面上まで達することがなく、 前記第1の光束を用いる際の、前記対物レンズの像側の
所定開口数内を通過した前記第1の光束も、前記所定開
口数より外側を通過した前記第1の光束も、第1の光情
報記録媒体の第1の情報記録面上に、0.07λrms
以下の状態で集光されることを特徴とする請求項77に
記載の光学素子。 - 【請求項134】 オーバーシュートが0〜20%であ
ることを特徴とする請求項77〜133のいずれか1項
に記載の光学素子。 - 【請求項135】 光情報記録媒体から情報を再生し、
または、光情報記録媒体に情報を記録するための装置で
あって、 光ピックアップ装置を備え、 前記光ピックアップ装置は、 第1の波長を有する第1の光束を射出する第1の光源
と、 前記第1の波長と異なる第2の波長を有する第2の光束
を射出する第2の光源と、 光軸と回折部と光検出器とを有する集光光学系と、を備
え、 前記第1の光束が前記回折部を通過することにより、前
記第1の光束のn次回折光量が前記第1の光束の他のい
ずれの次数の回折光量よりも大きい少なくとも1つの次
数の回折光が発生され、前記第2の光束が前記回折部を
通過することにより、前記第2の光束のn次回折光量が
前記第2の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大
きい少なくとも1つの次数の回折光が発生されることを
特徴とする記録再生装置。ここで、nは0以外の整数で
ある。 - 【請求項136】 光ピックアップ装置により、少なく
とも2種類の光情報記録媒体に対して情報の再生または
記録をする記録再生方法であって、 前記光ピックアップ装置は、第1の光源と、第2の光源
と、光軸と回折部とを有する集光光学系と、を備え、 前記第1の光源から第1の光束をまたは前記第2の光源
から前記第1の光束の波長と異なる第2の光束を射出す
るステップと、 前記第1の光束または前記第2の光束を前記回折部を通
過させて前記第1の光束の少なくとも1つの次数の回折
光または前記第2の光束の少なくとも1つの次数の回折
光を発生させるステップ(ここで、前記第1の光束の少
なくとも1つの次数の回折光の内のn次回折光量が前記
第1の光束の他のいずれの次数の回折光量よりも大きい
としたときに、前記第2の光束の少なくとも1つの次数
の回折光の内のn次回折光量が前記第2の光束の他のい
ずれの次数の回折光量よりも大きい)と、 前記集光光学系により、前記第1の光束の前記n次回折
光を第1の光情報記録媒体の第1の情報記録面にまたは
前記第2の光束の前記n次回折光を第2の光情報記録媒
体の第2の情報記録面に、前記光ピックアップ装置が前
記第1の光情報記録媒体または前記第2の光情報記録媒
体に情報を記録しまたはそこから情報を再生するため
に、集光するステップと、 前記光検出器により、前記集光された前記n次回折光の
前記第1の情報記録面からの第1の反射光または前記集
光された前記n次回折光の前記第2の情報記録面からの
第2の反射光を検出するステップと、を含むことを特徴
とする情報の記録再生方法。ここで、nは0以外の整数
である。 - 【請求項137】 1以上の光学素子を含んでおり、情
報記録媒体に対する情報の記録および再生の少なくとも
いずれか一方に用いられる光学系において、 前記光学素子の少なくとも1つの光学素子は、互いに異
なる少なくとも2つの波長の光に対して同じ次数の回折
光を選択的に発生する回折面を有していることを特徴と
する光学系。 - 【請求項138】 1以上の光学素子を含んでおり、情
報記録媒体に対する情報の記録および再生の少なくとも
いずれか一方に用いられる光学系において、 互いに異なる少なくとも2つの波長のそれぞれの光に対
してそれぞれ特定次数の回折光を選択的に発生する回折
面が、前記光学素子の少なくとも1つの光学素子の少な
くとも一方の光学面のほぼ全面に形成されていることを
特徴とする光学系。 - 【請求項139】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のそれぞれの光に対してそれぞれ選択的に発生する
回折光の特定次数が同じ次数であることを特徴とする請
求項138に記載の光学系。 - 【請求項140】 前記同じ次数の回折光が1次回折光
であることを特徴とする請求項137または139に記
載の光学系。 - 【請求項141】 請求項137乃至140の何れか1
項に記載の回折面を有する光学素子の少なくとも1つの
光学素子が屈折パワーを有するレンズであることを特徴
とする光学系。 - 【請求項142】 前記レンズの屈折面形状が非球面で
あることを特徴とする請求項141に記載の光学系。 - 【請求項143】 前記レンズが、前記互いに異なる少
なくとも2つの波長の最大波長と最小波長との間の波長
である或る1つの波長の光に対する回折光の回折効率
を、前記最大波長および前記最小波長の光に対する回折
光の回折効率よりも大きくすることを特徴とする請求項
141または142に記載の光学系。 - 【請求項144】 前記レンズが、前記互いに異なる少
なくとも2つの波長の最大波長または最小波長の光に対
する回折光の回折効率を、前記互いに異なる少なくとも
2つの波長の最大波長と最小波長との間の波長である光
に対する回折光の回折効率よりも大きくすることを特徴
とする請求項141または142に記載の光学系。 - 【請求項145】 前記レンズの前記回折面で付加され
る回折パワーの正負の符号が、光軸と垂直に光軸から離
れる方向において少なくとも1回切り替わることを特徴
とする請求項141乃至144の何れか1項に記載の光
学系。 - 【請求項146】 前記レンズの前記回折面で付加され
る回折パワーが、光軸と垂直に光軸から離れる方向にお
いて負から正に1回切り替わることを特徴とする請求項
145に記載の光学系。 - 【請求項147】 前記回折面が光軸方向から見て複数
の輪帯からなり、この複数の輪帯が光軸または光軸近傍
の点を中心としたほぼ同心円状に形成されていることを
特徴とする請求項137乃至146の何れか1項に記載
の光学系。 - 【請求項148】 前記複数の輪帯の各位置を示す冪級
数で表される位相差関数が、2乗項以外の少なくとも1
つの項に零以外の係数を有することを特徴とする請求項
147に記載の光学系。 - 【請求項149】 前記複数の輪帯の各位置を示す冪級
数で表される位相差関数が、2乗項に零以外の係数を有
することを特徴とする請求項147または148に記載
の光学系。 - 【請求項150】 前記複数の輪帯の各位置を示す冪級
数で表される位相差関数が、2乗項を含まないことを特
徴とする請求項147または148に記載の光学系。 - 【請求項151】 前記1以上の光学素子の中に対物レ
ンズを含んでおり、前記互いに異なる少なくとも2つの
波長の光(波長λ)のそれぞれに対して、結像面上での
波面収差が、前記対物レンズの像側の所定開口数内では
0.07λrms以下であることを特徴とする請求項1
37乃至150の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項152】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のうちの1つの波長λ1が±10nmの範囲内で変
動しても、結像面上での波面収差が、前記対物レンズの
像側の所定開口数内では0.07λ1rms以下である
ことを特徴とする請求項151に記載の光学系。 - 【請求項153】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のうち、波長λ2の光と、前記対物レンズの像側の
所定開口数が前記波長λ2の光に関する所定開口数より
も大きい別波長の光とに対して、前記別波長の光に関す
る所定開口数内では前記波長λ2の光の結像面上での波
面収差が0.07λ2rmsより大であることを特徴と
する請求項151に記載の光学系。 - 【請求項154】 前記別波長の光に関する所定開口数
内では前記波長λ2 の光の結像面上での波面収差が0.
10λ2rms以上であることを特徴とする請求項15
3に記載の光学系。 - 【請求項155】 前記別波長の光に対する所定開口数
をNA1とし、前記波長λ2の光に対する所定開口数を
NA2としたとき、NA1>NA2>0.5×NA1を
満足することを特徴とする請求項153または154に
記載の光学系。 - 【請求項156】 前記対物レンズには、前記互いに異
なる少なくとも2つの波長のうち、少なくとも1つの波
長の光に対して平行光束が入射され、別の少なくとも1
つの波長の光に対して非平行光束が入射されることを特
徴とする請求項151乃至155の何れか1項に記載の
光学系。 - 【請求項157】 前記対物レンズには、前記互いに異
なる少なくとも2つの波長のうち、少なくとも2つの波
長の光に対して平行光束が入射されることを特徴とする
請求項151乃至155の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項158】 前記対物レンズには、前記互いに異
なる少なくとも2つの波長のうち、少なくとも2つの波
長の光に対して非平行光束が入射されることを特徴とす
る請求項151乃至155の何れか1項に記載の光学
系。 - 【請求項159】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のうち何れか2つの波長に対して長い方の波長をλ
3とし、前記波長λ3の光に対する前記対物レンズの像
側の所定開口数をNAとしたとき、前記波長λ3と短い
方の波長間の軸上色収差が−λ3/(2NA2)以上且
つ+λ3/(2NA2)以下であることを特徴とする請
求項151乃至158の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項160】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長の光が、透明基板の厚さが異なる情報記録媒体に対
してそれぞれ用いられることを特徴とする請求項151
乃至159の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項161】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長が、互いに異なる3つの波長であることを特徴とす
る請求項151乃至160の何れか1項に記載の光学
系。 - 【請求項162】 前記互いに異なる3つの波長の光を
それぞれλ1,λ2,λ3(λ1<λ2<λ3)とし、
且つ、これら異なる3つの波長の光のそれぞれに関する
前記対物レンズの像側の所定開口数をそれぞれNA1,
NA2,NA3とするとき、 0.60≦NA1、 0.60≦NA2、 0.40≦
NA3≦0.50 を満足することを特徴とする請求項161に記載の光学
系。 - 【請求項163】 前記所定開口数のうち最も小さな所
定開口数より外側において前記対物レンズに入射する光
の少なくとも一部を遮蔽することが可能なフィルターが
設けられていることを特徴とする請求項151乃至16
2の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項164】 前記回折面を有する光学素子が対物
レンズであることを特徴とする請求項137乃至150
の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項165】 前記回折面を有する光学素子が前記
対物レンズであることを特徴とする請求項151乃至1
63の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項166】 前記対物レンズが1枚のレンズから
なることを特徴とする請求項164または165に記載
の光学系。 - 【請求項167】 前記対物レンズの両面に前記回折面
が設けられていることを特徴とする請求項166に記載
の光学系。 - 【請求項168】 前記対物レンズの材料のアッベ数ν
dが50よりも大きいことを特徴とする請求項164乃
至167の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項169】 前記対物レンズがプラスチック製で
あることを特徴とする請求項164乃至168の何れか
1項に記載の光学系。 - 【請求項170】 前記対物レンズがガラス製であるこ
とを特徴とする請求項164乃至168の何れか1項に
記載の光学系。 - 【請求項171】 前記対物レンズは、前記回折面が形
成された樹脂層をガラスレンズ表面に有するものである
ことを特徴とする請求項164〜168のいずれか1項
に記載の光学系。 - 【請求項172】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長どうしの波長差が80nm以上であることを特徴と
する請求項137乃至171の何れか1項に記載の光学
系。 - 【請求項173】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長どうしの波長差が400nm以下であることを特徴
とする請求項172記載の光学系。 - 【請求項174】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長どうしの波長差が100nm以上200nm以下で
あることを特徴とする請求項173記載の光学系。 - 【請求項175】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のそれぞれの光に対して、それぞれ前記選択的に発
生する特定次数の回折光の回折効率が、該特定次数以外
の次数のそれぞれの回折光の回折効率よりも10%以上
高い効率であることを特徴とする請求項137乃至17
4の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項176】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のそれぞれの光に対して、それぞれ前記選択的に発
生する特定次数の回折光の回折効率が、該特定次数以外
の次数のそれぞれの回折光の回折効率よりも30%以上
高い効率であることを特徴とする請求項175記載の光
学系。 - 【請求項177】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のそれぞれの光に対して、それぞれ前記選択的に発
生する特定次数の回折光の回折効率が50%以上である
ことを特徴とする請求項137乃至176の何れか1項
に記載の光学系。 - 【請求項178】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のそれぞれの光に対して、それぞれ前記選択的に発
生する特定次数の回折光の回折効率が70%以上である
ことを特徴とする請求項177記載の光学系。 - 【請求項179】 前記回折面があることによって、前
記互いに異なる少なくとも2つの波長の前記選択的に発
生された特定次数の回折光が焦点を結ぶに際して、前記
回折面がない場合に比較して球面収差が改善されること
を特徴とする請求項137乃至178の何れか1項に記
載の光学系。 - 【請求項180】 前記互いに異なる少なくとも2つの
波長のそれぞれの光(波長λ)に対して、それぞれ選択
的に発生する特定次数の回折光の結像面上での波面収差
が0.07λrms以下であることを特徴とする請求項
137乃至179の何れか1項に記載の光学系。 - 【請求項181】 請求項137乃至180の何れか1
項に記載の光学系を有することを特徴とする光ピックア
ップ装置。 - 【請求項182】 互いに異なる波長の光を出力する少
なくとも2つの光源と、前記光源からの光を情報記録媒
体上に集光する、1以上の光学素子を含む光学系と、前
記情報記録媒体からの透過光或いは反射光を検出する光
検出器とを備えた光ピックアップ装置において、 前記光学素子の少なくとも1つの光学素子は、前記少な
くとも2つの光源から出力される異なる2つの波長の光
に対して同じ次数の回折光を選択的に発生する回折面を
有していることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項183】 互いに異なる波長の光を出力する少
なくとも2つの光源と、前記光源からの光を情報記録媒
体上に集光する、1以上の光学素子を含む光学系と、前
記情報記録媒体からの透過光或いは反射光を検出する光
検出器とを備えた光ピックアップ装置において、 前記少なくとも2つの光源から出力される異なる2つの
波長のそれぞれの光に対してそれぞれ特定次数の回折光
を選択的に発生する回折面が、前記光学素子の少なくと
も1つの光学素子の少なくとも一方の光学面のほぼ全面
に形成されていることを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項184】 請求項182または183に記載の
回折面を有する光学素子の少なくとも1つの光学素子が
屈折パワーを有するレンズであることを特徴とする光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項185】 前記レンズが、前記少なくとも2つ
の光源から出力される異なる2つの波長の最大波長と最
小波長との間の波長である或る1つの波長の光に対する
回折光の回折効率を、前記最大波長および前記最小波長
の光に対する回折光の回折効率よりも大きくすることを
特徴とする請求項184に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項186】 前記レンズが、前記少なくとも2つ
の光源から出力される異なる2つの波長の最大波長また
は最小波長の光に対する回折光の回折効率を、前記互い
に異なる少なくとも2つの波長の最大波長と最小波長と
の間の波長である光に対する回折光の回折効率よりも大
きくすることを特徴とする請求項184に記載の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項187】 前記レンズは、外周にフランジ部を
有することを特徴とする請求項184に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項188】 前記フランジ部は、前記レンズの光
軸に対し略垂直方向に延びた面を有することを特徴とす
る請求項187に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項189】 前記1以上の光学素子の中に対物レ
ンズを含んでおり、前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長の光(波長λ)のそれぞれに対
して、結像面上での波面収差が、前記対物レンズの像側
の所定開口数内では0.07λrms以下であることを
特徴とする請求項182乃至188の何れか1項に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項190】 前記1以上の光学素子の中に対物レ
ンズを含んでおり、前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長の光(波長λ)のそれぞれに対
して、結像面上での波面収差が、前記対物レンズの像側
の最大開口数内では0.07λrms以下であることを
特徴とする請求項182乃至188の何れか1項に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項191】 前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長のうちの1つの波長λ1が±1
0nmの範囲内で変動しても、結像面上での波面収差
が、前記対物レンズの像側の所定開口数内では0.07
λ1rms以下であることを特徴とする請求項189ま
たは190に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項192】 前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長のうち、波長λ2の光と、前記
対物レンズの像側の所定開口数が前記波長λ2の光に関
する所定開口数よりも大きい別波長の光とに対して、前
記別波長の光に関する所定開口数内では前記波長λ2の
光の結像面上での波面収差が0.07λ2rmsより大
であることを特徴とする請求項189に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項193】 前記別波長の光に関する所定開口数
内では前記波長λ2 の光の結像面上での波面収差が0.
10λ2rms以上であることを特徴とする請求項19
2に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項194】 前記別波長の光に対する所定開口数
をNA1とし、前記波長λ2の光に対する所定開口数を
NA2としたとき、NA1>NA2>0.5×NA1を
満足することを特徴とする請求項192または193に
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項195】 前記対物レンズには、前記少なくと
も2つの光源から出力される異なる2つの波長のうち、
少なくとも1つの波長の光に対して平行光束が入射さ
れ、別の少なくとも1つの波長の光に対して非平行光束
が入射されることを特徴とする請求項189乃至194
の何れか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項196】 前記対物レンズには、前記少なくと
も2つの光源から出力される異なる2つの波長の光に対
して平行光束が入射されることを特徴とする請求項18
9乃至194の何れか1項に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項197】 前記対物レンズには、前記少なくと
も2つの光源から出力される異なる2つの波長の光に対
して非平行光束が入射されることを特徴とする請求項1
89乃至194の何れか1項に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項198】 前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長に対して長い方の波長をλ3と
し、前記波長λ3の光に対する前記対物レンズの像側の
所定開口数をNAとしたとき、前記波長λ3と短い方の
波長間の軸上色収差が−λ3/(2NA2)以上且つ+
λ3/(2NA2)以下であることを特徴とする請求項
189乃至197の何れか1項に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項199】 前記少なくとも2つの光源から出力
される異なる2つの波長の光が、透明基板の厚さが異な
る情報記録媒体に対してそれぞれ用いられることを特徴
とする請求項189乃至194の何れか1項に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項200】 前記回折面が光軸方向から見て複数
の輪帯からなり、この複数の輪帯が光軸または光軸近傍
の点を中心としたほぼ同心円状に形成されており、 前記対物レンズの像側の最大開口数内に対応する前記輪
帯のピッチPfと、前記最大開口数内の1/2の開口数
に対応する前記輪帯のピッチPhとの間に次の関係が成
立することを特徴とする請求項199に記載の光ピック
アップ装置。 0.4≦|(Ph/Pf)−2|≦25 - 【請求項201】 前記少なくとも2つの光源が、3つ
の光源であることを特徴とする請求項189乃至200
の何れか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項202】 前記3つの光源から出力される異な
る3つの波長の光をそれぞれλ1,λ2,λ3(λ1<
λ2<λ3)とし、且つ、これら異なる3つの波長の光
のそれぞれに関する前記対物レンズの像側の所定開口数
をそれぞれNA1,NA2,NA3とするとき、 0.60≦NA1、 0.60≦NA2、 0.40≦
NA3≦0.50 を満足することを特徴とする請求項201に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項203】 前記所定開口数のうち最も小さな所
定開口数より外側において前記対物レンズに入射する光
の少なくとも一部を遮蔽することが可能なフィルターが
設けられていることを特徴とする請求項189乃至20
2の何れか1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項204】 前記異なる2つの波長の光のそれぞ
れに対して前記所定開口数となるような開口制限手段を
有することを特徴とする請求項189乃至202の何れ
か1項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項205】 前記異なる2つの波長の光の一方に
対して前記所定開口数となるような開口制限がないこと
を特徴とする請求項189乃至202の何れか1項に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項206】 前記1以上の光学素子の中に対物レ
ンズを含んでおり、前記対物レンズは、前記互いに異な
る波長の光を前記情報記録媒体上にそれぞれ集光する際
に共通に使用されることを特徴とする請求項182また
は183に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項207】 前記少なくとも2つの光源と前記対
物レンズとが一体化されたユニットが、前記情報記録媒
体の主面に対して少なくとも平行に駆動されることを特
徴とする請求項206に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項208】 前記ユニットが前記情報記録媒体の
主面に対して垂直に駆動されることを特徴とする請求項
207に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項209】 請求項181乃至208の何れか1
項に記載の光ピックアップ装置を搭載しており、音声お
よび画像の少なくともいずれか一方を記録または再生す
ることが可能であることを特徴とする記録再生装置。 - 【請求項210】 情報記録媒体に対する情報の記録お
よび再生の少なくともいずれか一方に用いられ、屈折パ
ワーを有するとともに少なくとも一方の光学面に回折面
を有するレンズにおいて、 前記回折面で付加される回折パワーの正負の符号が、光
軸と垂直に光軸から離れる方向において少なくとも1回
切り替わることを特徴とするレンズ。 - 【請求項211】 前記回折面はブレーズ化された複数
の回折輪帯を有し、光軸に近い側の回折輪帯ではその段
差部が光軸から離れた側に位置し、光軸から離れた側の
回折輪帯ではその段差部が光軸に近い側に位置すること
を特徴とする請求項210に記載のレンズ。 - 【請求項212】 前記回折面はブレーズ化された複数
の回折輪帯を有し、光軸に近い側の回折輪帯ではその段
差部が光軸に近い側に位置し、光軸から離れた側の回折
輪帯ではその段差部が光軸から離れた側に位置すること
を特徴とする請求項210に記載のレンズ。 - 【請求項213】 情報記録媒体に対する情報の記録お
よび/または再生のための光学系内に適用可能な光学素
子であって、 互いに異なる少なくとも2つの波長の光が使用される前
記情報記録媒体に対する情報の記録および/または再生
のための光学系内に用いた際、前記互いに異なる少なく
とも2つの波長の光に対して、同じ次数の回折光を選択
的に発生する回折面を有していることを特徴とする光学
素子。 - 【請求項214】 情報記録媒体に対する情報の記録お
よび/または再生のための光学系内の対物レンズとして
適用可能なレンズであって、 互いに異なる少なくとも2つの波長の光が使用される前
記情報記録媒体に対する情報の記録および/または再生
のための光学系内の対物レンズとして用いた際、前記互
いに異なる少なくとも2つの波長の光に対して、同じ次
数の回折光を選択的に発生する回折面を有していること
を特徴とするレンズ。 - 【請求項215】 情報記録媒体に対する情報の記録お
よび/または再生のための光学系内に適用可能な光学素
子であって、 互いに異なる少なくとも2つの波長の光が使用される前
記情報記録媒体に対する情報の記録および/または再生
のための光学系内に用いた際、前記互いに異なる少なく
とも2つの波長の光に対してそれぞれ特定次数の回折光
を選択的に発生する回折面が、少なくとも一方の光学面
のほぼ全面に形成されていることを特徴とする光学素
子。 - 【請求項216】 情報記録媒体に対する情報の記録お
よび/または再生のための光学系内の対物レンズとして
適用可能なレンズにおいて、 互いに異なる少なくとも2つの波長の光が使用される前
記情報記録媒体に対する情報の記録および/または再生
のための光学系内の対物レンズとして用いた際、前記互
いに異なる少なくとも2つの波長の光に対してそれぞれ
特定次数の回折光を選択的に発生する回折面が、少なく
とも一方の光学面のほぼ全面に形成されていることを特
徴とするレンズ。 - 【請求項217】 波長の異なる2つの光源を有し、同
一の光学系によって記録再生を行う記録再生用光学系に
おいて、 該光学系は屈折面上に回折輪帯レンズを設けた光学面を
含み、波長の相違によって屈折面において生じる収差と
回折輪帯レンズによって生じる収差とを相殺させ、 該相殺に用いられる回折光は、2つの光源波長に対して
同次数の回折光であることを特徴とする光ディスク用回
折光学系。 - 【請求項218】 上記相殺する収差は球面収差および
/または色収差であることを特徴とする請求項217に
記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項219】 上記同次数の回折光は、1次回折光
であることを特徴とする請求項217または218に記
載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項220】 異なる2波長の光源は、それぞれ透
明基板厚みが異なる光ディスクに対応するものであるこ
とを特徴とする請求項217,218または219に記
載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項221】 波長の異なる2波長の光源中、短い
波長の光源波長は700nm以下であることを特徴とす
る請求項217,218,219または220に記載の
光ディスク用回折光学系。 - 【請求項222】 波長の異なる2波長の光源中、長い
波長の光源波長は600nm以上であることを特徴とす
る請求項217,218,219,220または221
に記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項223】 回折輪帯レンズは、輪帯の位置を表
す位相関数が、冪級数の2乗以外の項の係数を含むこと
を特徴とする請求項217〜222の何れか1項に記載
の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項224】 光学屈折面が非球面であることを特
徴とする請求項217〜223の何れか1項に記載の光
ディスク用回折光学系。 - 【請求項225】 波長の異なる2波長の光源に対し
て、そのほぼ中間の波長で回折光の回折効率が最大であ
ることを特徴とする請求項217〜224の何れか1項
に記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項226】 波長の異なる2波長の光源に対し
て、その一方の光源波長で回折光の回折効率が最大であ
ることを特徴とする請求項217〜225の何れか1項
に記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項227】 光学面上の回折輪帯レンズは球面収
差をアンダーに補正し、該光学面の非球面は球面収差を
オーバーに補正することを特徴とする請求項217〜2
26の何れか1項に記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項228】 波長の異なる2波長の光源におい
て、その波長差が80nm以上である請求項217〜2
27の何れか1項に記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項229】 光ディスクの対物レンズ光学系にお
いて、光学面上に回折輪帯レンズを設けることにより、
異なる2波長の光源の各々に対して、ある1つの同次数
の回折光の軸上色収差を補正したことを特徴とする光デ
ィスク用回折光学系。 - 【請求項230】 上記異なる2波長の光源の波長差が
80nm以上であり、以下の条件を満たす単玉対物レン
ズを有することを特徴とする請求項93に記載の光ディ
スク用回折光学系。 νd > 50 ただし νd:対物レンズの硝材のアッベ数 - 【請求項231】 異なる2波長に対するレンズ性能の
うち、何れか一方は実使用上の開口までを無収差とし、
その外側の部分については収差をフレアとしたことを特
徴とする光ディスク用回折光学系。 - 【請求項232】 上記異なる2波長に対するレンズ性
能のうち、全開口で無収差である方の波長に対する開口
数をNA1とし、もう一方の波長の実使用上の開口数を
NA2としたとき、以下の条件を満足することを特徴と
する請求項230に記載の光ディスク用回折光学系。 NA1>NA2>0.5×NA1 - 【請求項233】 上記異なる2波長に対する光ディス
ク厚が異なることを特徴とする請求項231または23
2に記載の光ディスク用回折光学系。 - 【請求項234】 波長の異なる少なくとも2つ以上の
光源を有し、それぞれの光源からの発散光束を同一の対
物レンズによって光情報記録媒体の情報記録面上に透明
基板を介して情報を記録および/または情報記録面上の
情報の再生を行う記録再生用光学系において、 上記対物レンズは屈折面上に輪帯状の回折面を設けた光
字面を含み、少なくとも1つの光源に対しては、上記対
物レンズおよび透明基板を透過した光束が、最良像点に
おいて回折限界性能であることを特徴とする光ピックア
ップ装置。 - 【請求項235】 波長の異なる少なくとも2つ以上の
光源を有し、それぞれの光源からの発散光束を同一の対
物レンズによって光情報記録媒体の情報記録面上に透明
基板を介して情報を記録および/または情報記録面上の
情報の再生を行う記録再生用光学系において、 上記対物レンズは屈折面上に輪帯状の回折面を設けた光
学面を含み、少なくとも1つの光源に対しては、上記対
物レンズおよび透明基板を透過した光束が、最良像点に
おいて回折限界性能であり、 少なくとも1つの光源に対しては、上記対物レンズおよ
び透明基板を透通した光束のうち、実使用上の開口まで
の光束はその最良像点において回折限界性能であり、そ
の外側の部分はフレアとなるように上記輪帯状の回折面
を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項236】 請求項235において、少なくとも
波長の異なる3つの光源を有することを特徴とする光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項237】 請求項236において、少なくとも
2つ以上の輪帯状の回折面を設けた光学面を含むことを
特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項238】 請求項235,236または237
において、上記対物レンズに入射する光束のうち、実使
用上の開口から外側の光束の一部を遮蔽する輪帯状のフ
ィルターを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項239】 請求項235,236,237また
は238において、光源と上記対物レンズを含むユニッ
トが、少なくとも光情報記録媒体に平行に駆動されるこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項240】 請求項239において、光源と上記
対物レンズを含むユニットが、さらに光情報記録媒体に
垂直に駆動されることを特徴とする光ピックアップ装
置。 - 【請求項241】 請求項224〜240のいずれか1
項に記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴と
する音声および/または画像の記録、および/または、
音声および/または画像の再生装置。 - 【請求項242】 波長の異なる少なくとも2つ以上の
光源を有し、それぞれの光源からの発散光束を同一の対
物レンズによって光情報記録媒体の情報記録面上に透明
基板を介して情報を記録および/または情報記録面上の
情報の再生を行う記録再生用光学系用に用いられる対物
レンズであって、 上記対物レンズは屈折面上に輪帯状の回折面を設けた光
字面を含み、少なくとも1つの光源に対しては、上記対
物レンズおよび透明基板を透過した光束が、最良像点に
おいて回折限界性能であることを特徴とする対物レン
ズ。 - 【請求項243】 波長の異なる少なくとも2つ以上の
光源を有し、それぞれの光源からの発散光束を同一の対
物レンズによって光情報記録媒体の情報記録面上に透明
基板を介して情報を記録および/または情報記録面上の
情報の再生を行う記録再生用光学系用に用いられる対物
レンズであって、 上記対物レンズは屈折面上に輪帯状の回折面を設けた光
学面を含み、少なくとも1つの光源に対しては、上記対
物レンズおよび透明基板を透過した光束が、最良像点に
おいて回折限界性能であり、 少なくとも1つの光源に対しては、上記対物レンズおよ
び透明基板を透通した光束のうち、実使用上の開口まで
の光束はその最良像点において回折限界性能であり、そ
の外側の部分はフレアとなるように上記輪帯状の回折面
を設けたことを特徴とする対物レンズ。 - 【請求項244】 光源から出射した光束を、対物レン
ズを含む集光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介し
て情報記録面に集光させ、互いに波長の異なった第1光
情報記録媒体を記録/再生する波長λ1の第1光源、第
2光情報記録媒体を記録/再生する波長λ2の第2光
源、第3光情報記録媒体を記録/再生する波長λ3の第
3光源とを有し、光情報記録媒体の記録/再生を行う光
ピックアップ装置において、 前記対物レンズの少なくとも片面に、各光情報記録媒体
に対してある同一次数の回折光により回折限界とほぼ同
程度あるいはそれ以下に球面収差を補正した回折面を形
成したことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項245】 光源から出射した光束を、対物レン
ズを含む集光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介し
て情報記録面に集光させ、互いに波長の異なった第1光
情報記録媒体を記録/再生する波長λ1の第1光源、第
2光情報記録媒体を記録/再生する波長λ2の第2光
源、第3光情報記録媒体を記録/再生する波長λ3の第
3光源とを有し、光情報記録媒体の記録/再生を行う光
ピックアップ装置において、 前記対物レンズの少なくとも片面に、各光情報記録媒体
に対してある同一次数の回折光を使用し、少なくとも一
つの光情報記録媒体に対して、実使用上の開口までを回
折限界とほぼ同程度あるいはそれ以下とし、その開口の
外側の部分については収差をフレアとしたことを特徴と
する光ピックアップ装置。 - 【請求項246】 前記回折面は、前記対物レンズの両
面に形成したことを特徴とする請求項244または24
5に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項247】 前記同一次数の回折光は、1次回折
光であることを特徴とする請求項244,245または
246に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項248】 前記回折面は、対物レンズの光軸を
中心とした輪帯状に形成され、輪帯の位置を表す位相関
数が、冪級数の2乗以外の項の係数を含むことを特徴と
する請求項244,245,246または247に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項249】 前記回折面は、対物レンズの光軸を
中心とした輪帯状に形成され、輪帯の位置を表す位相関
数が、冪級数の2乗の項の係数を含むことを特徴とする
請求項244,245,246または247に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項250】 前記回折面は、対物レンズの光軸を
中心とした輪帯状に形成され、輪帯の位置を表す位相関
数が、冪級数の2乗の項の係数を含まないことを特徴と
する請求項244,245,246または247に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項251】 前記第1光源、第2光源、第3光源
各々に対し、その両端若しくは中間域の波長において、
回折光の回折効率が最大であることを特徴とする請求項
244〜250のいずれか1項に記載に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項252】 前記対物レンズの少なくとも一つが
非球面であり、回折面で球面収差をアンダーに補正し、
非球面で球面収差をオーバーに補正したことを特徴とす
る請求項244〜251のいずれか1項に記載に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項253】 前記第1光源、第2光源、第3光源
を有する請求項244〜252のいずれか1項に記載の
光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする音声お
よび/または画像の記録、および/または、音声および
/または画像の再生装置。 - 【請求項254】 光源から出射した光束を集光光学系
で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に集光
させ、互いに波長の異なった第1光情報記録媒体を記録
/再生する波長λ1の第1光源、第2光情報記録媒体を
記録/再生する波長λ2の第2光源、第3光情報記録媒
体を記録/再生する波長λ3の第3光源とを有し、光情
報記録媒体の記録/再生を行う光ピックアップ装置に使
用される対物レンズおいて、 前記対物レンズの少なくとも片面に、各光情報記録媒体
に対してある同一次数の回折光により回折限界とほぼ同
程度あるいはそれ以下に球面収差を補正した回折面を形
成したことを特徴とする対物レンズ。 - 【請求項255】 光源から出射した光束を集光光学系
で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に集光
させ、互いに波長の異なった第1光情報記録媒体を記録
/再生する波長λ1の第1光源、第2光情報記録媒体を
記録/再生する波長λ2の第2光源、第3光情報記録媒
体を記録/再生する波長λ3の第3光源とを有し、光情
報記録媒体の記録/再生を行う光ピックアップ装置に使
用される対物レンズおいて、 対物レンズの少なくとも片面に、各光情報記録媒体に対
してある同一次数の回折光を使用し、少なくとも一つの
光情報記録媒体に対して、実使用上の開口までを回折限
界とほぼ同程度あるいはそれ以下に球面収差を補正し、
その外側の部分については収差をフレアとしたことを特
徴とする対物レンズ。 - 【請求項256】 光源から出射した光束を集光光学系
で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に集光
させ、互いに波長の異なった第1光情報記録媒体を記録
/再生する波長λ1の第1光源、第2光情報記録媒体を
記録/再生する波長λ2の第2光源、第3光情報記録媒
体を記録/再生する波長λ3の第3光源とを有し、光情
報記録媒体の記録/再生を行う光ピックアップ装置にお
いて、 集光光学系の少なくとも一面に、各光情報記録媒体に対
してある同一次数の回折光により回折限界とほぼ同程度
あるいはそれ以下に球面収差を補正した回折面を形成し
たことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項257】 光源から出射した光束を集光光学系
で光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に集光
させ、互いに波長の異なった第1光情報記録媒体を記録
/再生する波長λ1の第1光源、第2光情報記録媒体を
記録/再生する波長λ2の第2光源、第3光情報記録媒
体を記録/再生する波長λ3の第3光源とを有し、光情
報記録媒体の記録/再生を行う光ピックアップ装置に使
用される光ピックアップ装置において、 集光光学系の少なくとも一面に、各光情報記録媒体に対
してある同一次数の回折光を使用し、少なくとも一つの
光情報記録媒体に対して、実使用上の開口までを回折限
界とほぼ同程度あるいはそれ以下とし、その外側の部分
については収差をフレアとした回折面を設けたことを特
徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項258】 波長λ1の第1の光源と、 波長λ2(λ2≠λ1)の第2の光源と、 少なくとも1つの面に回折パターンを有し、それぞれの
光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に透明基
板を介して集光させる対物レンズと、 前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の光情
報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1光情報記録媒体を記録および/または再生
し、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのn次回折光(但し、n=m)を少なくとも利
用することにより、透明基板の厚さがt2(ただし、t
2≠t1)の第2光情報記録媒体を記録および/または
再生する光ピックアップ装置。 - 【請求項259】 前記第1および第2の光源の波長λ
1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明基板の厚さt
1、t2がt1<t2の関係で使用される光ピックアッ
プ装置であって、前記m次およびn次回折光は共に+1
次回折光であることを特徴とする請求項258に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項260】 前記第1および第2の光源の波長λ
1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明基板の厚さt
1、t2がt1>t2の関係で使用される光ピックアッ
プ装置であって、前記m次およびn次回折光は共に−1
次回折光であることを特徴とする請求項258に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項261】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2>t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2<NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの+1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする請求項258に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項262】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2>t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2>NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの+1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする請求項258に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項263】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2<t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2<NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの−1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする請求項258に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項264】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2<t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2>NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの−1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする請求項258に記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項265】 前記第1の光源からの光束のうち、
前記対物レンズを通ったときの開口数がNA1以下で回
折パターンを通らない光束の集光位置と、回折パターン
を通った光束の集光位置がほぼ等しいことを特徴とする
請求項261に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項266】 前記第2の光源からの光束のうち、
前記対物レンズを通ったときの開口数がNA2以下で回
折パターンを通らない光束の集光位置と、回折パターン
を通った光束の集光位置がほぼ等しいことを特徴とする
請求項262に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項267】 前記第1の光源からの光束のうち、
前記対物レンズを通ったときの開口数がNA1以下で回
折パターンを通らない光束の集光位置と、回折パターン
を通った光束の集光位置がほぼ等しいことを特徴とする
請求項263に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項268】 前記第2の光源からの光束のうち、
前記対物レンズを通ったときの開口数がNA2以下で回
折パターンを通らない光束の集光位置と、回折パターン
を通った光束の集光位置がほぼ等しいことを特徴とする
請求項264に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項269】 前記第2の光源からの光束の前記対
物レンズの回折パターンの最も光軸から離れた円周から
の+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH
2の光束に変換され、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの+1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL2の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNA1以下の光束を利用し第1光情報記
録媒体の記録および/または再生が可能となるようなス
ポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH2以下の光束を利用し第2光情報
記録媒体の記録および/または再生が可能となるような
スポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させる
ように、対物レンズを通った光束の球面収差を設定した
ことを特徴とする請求項265に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項270】 前記第2の光源からの光束の前記対
物レンズの回折パターンの最も光軸から離れた円周から
の+1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH
2の光束に変換され、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの+1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL2の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH1以下の光束を利用し第1光情報
記録媒体の記録および/または再生が可能となるような
スポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNA2以下の光束を利用し第2光情報記
録媒体の記録および/または再生が可能となるようなス
ポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるよ
うに、対物レンズを通った光束の球面収差を設定したこ
とを特徴とする請求項266に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項271】 前記第2の光源からの光束の前記対
物レンズの回折パターンの最も光軸から離れた円周から
の−1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH
2の光束に変換され、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの−1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL2の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNA1以下の光束を利用し第1光情報記
録媒体の記録および/または再生が可能となるようなス
ポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH2以下の光束を利用し第2光情報
記録媒体の記録および/または再生が可能となるような
スポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させる
ように、対物レンズを通った光束の球面収差を設定した
ことを特徴とする請求項267に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項272】 前記第2の光源からの光束の前記対
物レンズの回折パターンの最も光軸から離れた円周から
の−1次回折光は、光情報記録媒体側の開口数がNAH
2の光束に変換され、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの−1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL2の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH1以下の光束を利用し第1光情報
記録媒体の記録および/または再生が可能となるような
スポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNA2以下の光束を利用し第2光情報記
録媒体の記録および/または再生が可能となるようなス
ポットを光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるよ
うに、対物レンズを通った光束の球面収差を設定したこ
とを特徴とする請求項268に記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項273】 前記第1の光源からの光束のうち、
対物レンズを通ったときの開口数がNA1以下の光束
が、第1光情報記録媒体の透明基板を介した最良像点に
おける波面収差が0.07λrms以下であり、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH2以下の光束が第2光情報記録媒
体の透明基板を介した最良像点における波面収差が0.
07λrms以下であることを特徴とする請求項に26
9記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項274】 前記第1の光源からの光束のうち、
対物レンズを通ったときの開口数がNAH1以下の光束
が、第1光情報記録媒体の透明基板を介した最良像点に
おける波面収差が0.07λrms以下であり、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNA2以下の光束が第2光情報記録媒体
の透明基板を介した最良像点における波面収差が0.0
7λrms以下であることを特徴とする請求項270に
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項275】 前記第1の光源からの光束のうち、
対物レンズを通ったときの開口数がNA1以下の光束
が、第1光情報記録媒体の透明基板を介した最良像点に
おける波面収差が0.07λrms以下であり、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNAH2以下の光束が第2光情報記録媒
体の透明基板を介した最良像点における波面収差が0.
07λrms以下であることを特徴とする請求項271
に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項276】 前記第1の光源からの光束のうち、
対物レンズを通ったときの開口数がNAH1以下の光束
が、第1光情報記録媒体の透明基板を介した最良像点に
おける波面収差が0.07λrms以下であり、 前記第2の光源からの光束のうち、対物レンズを通った
ときの開口数がNA2以下の光束が第2光情報記録媒体
の透明基板を介した最良像点における波面収差が0.0
7λrms以下であることを特徴とする請求項272に
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項277】 第1の光源と対物レンズの間および
第2の光源と対物レンズの間に少なくとも一つのコリメ
ータを含み、第1の光源から対物レンズに入射する光束
および第2の光源から対物レンズに入射する光束が、そ
れぞれ平行光であることを特徴とする請求項258〜2
76の何れか1項に記載された光ピックアップ装置。 - 【請求項278】 第1の光源からの光束に関しての対
物レンズの近軸焦点位置と第2の光源からの光束に関し
ての対物レンズの近軸焦点位置がほぼ一致することを特
徴とする請求項277に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項279】 前記回折パターンの外側に、第2の
回折パターンが配設され、前記第1光源からの光束に対
しての第2の回折パターンの+1次回折光は前記集光位
置に集光され、 前記第2光源からの光束は第2回折パターンでは回折さ
れないように第2の回折パターンを設定したことを特徴
とする請求項265,269または273に記載された
光ピックアップ装置。 - 【請求項280】 前記回折パターンの外側に、第2の
回折パターンが配設され、前記第1光源からの光束は、
第2の回折パターンでは主に+1次回折光となり、 前記第2光源からの光束は第2回折パターンを透過し、
前記集光位置に集光されるように、前記第2の回折パタ
ーンを設定したことを特徴とする請求項266,270
または274に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項281】 前記回折パターンの外側に、第2の
回折パターンが配設され、前記第1光源からの光束に対
しての第2の回折パターンの−1次回折光は前記集光位
置に集光され、 前記第2光源からの光束は第2回折パターンでは回折さ
れないように第2の回折パターンを設定したことを特徴
とする請求項267,271または275に記載された
光ピックアップ装置。 - 【請求項282】 前記回折パターンの外側に、第2の
回折パターンが配設され、前記第1光源からの光束は第
2の回折パターンでは主に−1次回折光となり、 前記第2光源からの光束は第2回折パターンを透過し、
前記集光位置に集光されるように、前記第2の回折パタ
ーンを設定したことを特徴とする請求項268,272
または276に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項283】 前記回折パターンの外側に第2の回
折パターンが配設され、前記第1光源からの光束に対し
ての第2の回折パターンの透過光は前記集光位置に集光
され、 前記第2光源からの光束は第2の回折パターンでは主に
−1次回折光となるように第2の回折パターンを設定し
たことを特徴とする請求項265,269または273
に記載された光ピックアップ装置。 - 【請求項284】 前記回折パターンの外側に、第2の
回折パターンが配設され、前記第1光源からの光束は第
2の回折パターンを透過し、 前記第2光源からの光束は第2回折パターンで−1次光
となり、前記集光位置に集光されるように、前記第2の
回折パターンを設定したことを特徴とする請求項26
6,270または274に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項285】 前記回折パターンの外側に第2の回
折パターンが配設され、前記第1光源からの光束に対し
ての第2の回折パターンの透過光は前記集光位置に集光
され、 前記第2光源からの光束は第2の回折パターンでは主に
+1次回折光となるように第2の回折パターンを設定し
たことを特徴とする請求項258,262または275
に記載された光ピックアップ装置。 - 【請求項286】 前記回折パターンの外側に、第2の
回折パターンが配設され、前記第1光源からの光束は第
2の回折パターンを透過し、 前記第2光源からの光束は第2回折パターンで+1次光
となり、前記集光位置に集光されるように、前記第2の
回折パターンを設定したことを特徴とする請求項26
8,272または276に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項287】 前記第1の光源からの出射光束と、
前記第2の光源からの出射光束とを合波することの出来
る光合波手段とを含み、 前記合波手段と光情報記録媒体との間に、第1光源から
の光束は透過し、第2光源からの光束のうち、前記回折
パターンの光軸とは反対側の領域を通過する光束を透過
させない開口制限手段を有することを特徴とする請求項
265,267,269,271,273または275
に記載された光ピックアップ装置。 - 【請求項288】 前記第1の光源からの出射光束と、
前記第2の光源からの出射光束とを合波することの出来
る光合波手段とを含み、 前記合波手段と光情報記録媒体との間に、第2光源から
の光束は透過し、第1光源からの光束のうち、前記回折
パターンの光軸とは反対側の領域を通過する光束を透過
させない開口制限手段を有することを特徴とする請求項
266,268,270,274または276に記載さ
れた光ピックアップ装置。 - 【請求項289】 前記開口制限手段は、 第1光源からの光束は透過し、第2光源の光束のうち、
前記回折パターンの光軸とは反対側の領域を通過する光
束を反射または吸収する輪帯フィルタであることを特徴
とする請求項287に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項290】 第2光源からの光束は透過し、第1
光源の光束のうち、前記回折パターンの光軸とは反対側
の領域を通過する光束を反射または吸収する輪帯フィル
タであることを特徴とする請求項288に記載の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項291】 前記開口制限手段は、 第1光源からの光束は透過し、第2光源の光束のうち、
前記回折パターンの光軸とは反対側の領域を通過する光
束を回折させる輪帯フィルタであることを特徴とする請
求項287に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項292】 前記開口制限手段は、 第2光源からの光束は透過し、第1光源の光束のうち、
前記回折パターンの光軸とは反対側の領域を通過する光
束を回折させる輪帯フィルタであることを特徴とする請
求項288に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項293】 光検出器は、第1の光源と第2の光
源に対して共通であることを特徴とする請求項258〜
292の何れか1項に記載された光ピックアップ装置。 - 【請求項294】 光検出器は、第1の光源用の第1の
光検出器と第2の光源用の第2の光検出器とを各別に備
え、それぞれ空間的に離れた位置にあることを特徴とす
る請求項258〜292の何れか1項に記載された光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項295】 少なくとも、第1の光源と第1の光
検出器もしくは第2の光源と第2の光検出器の一対がユ
ニット化されていることを特徴とする請求項294に記
載の光ピックアップ装置。 - 【請求項296】 前記第1の光源、第2の光源および
共通の光検出器(単一の光検出器)とは、ユニット化さ
れていることを特徴とする請求項293に記載の光ピッ
クアップ装置。 - 【請求項297】 光検出器は、第1の光源用の第1の
光検出器と第2の光源用の第2の光検出器とが別であ
り、第1の光源と第2の光源と第1の光検出器と第2の
光検出器は、ユニット化されていることを特徴とする請
求項294に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項298】 さらに光ディスクからの透過光を検
出する光検出器を設けたことを特徴とする請求項258
〜297の何れか1項に記載された光ピックアップ装
置。 - 【請求項299】 波長λ1の第1の光源と、 波長λ2(ただし、λ1≠λ2)の第2の光源と、 前記第1の光源からの出射光束と、前記第2の光源から
の出射光束とを合波することの出来る合波手段と、 少なくとも一つの面に回折パターンを有する回折光学素
子と、それぞれの光源からの光束を光情報記録媒体の情
報記録面に透明基板を介して集光させる対物レンズと、 前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の光情
報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1光情報記録媒体を記録および/または再生
し、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのn次回折光(ただし、n=m)を少なくとも
利用することにより、透明基板の厚さがt2(ただし、
t2≠t1)の第2光情報記録媒体を記録および/また
は再生することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項300】 前記第1および第2の光源の波長λ
1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明基板の厚さt
1、t2がt1<t2の関係で使用される光ピックアッ
プ装置であって、前記m次およびn次回折光は共に+1
次回折光であることを特徴とする請求項299に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項301】 前記第1および第2の光源の波長λ
1、λ2がλ1<λ2であり、前記透明基板の厚さt
1、t2がt1>t2の関係で使用される光ピックアッ
プ装置であって、前記m次およびn次回折光は共に−1
次回折光であることを特徴とする請求項299記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項302】 前記回折光学素子と対物レンズは一
体に駆動されることを特徴とする請求項299,300
または301に記載された光ピックアップ装置。 - 【請求項303】 第1の回折パターンの光軸方向の深
さは、2μm以下であることを特徴とする請求項258
〜302の何れか1項に記載された光ピックアップ装
置。 - 【請求項304】 少なくとも1つの面に回折パターン
を有し、 波長λ1の光束が入射した際には、少なくとも前記回折
パターンからのm次回折光(ただし、mは0を除く1つ
の整数)が第1の集光位置に集光され、 波長λ2(ただし、λ2≠λ1)の光束が入射した際に
は、少なくとも前記回折パターンからのn次回折光(た
だし、n=m)が前記第1の集光位置と異なる第2の集
光位置に集光されることを特徴とする光ピックアップ装
置用対物レンズ。 - 【請求項305】 前記波長λ1、λ2がλ1<λ2で
あり、前記第1の集光位置が透明基板の厚さt1の第1
光情報記録媒体に対する集光位置であり、前記第2の集
光位置が透明基板の厚さt2の第2光情報記録媒体に対
する集光位置であり、前記透明基板の厚さt1、t2が
t1<t2の関係であるとき、前記m次およびn次回折
光は共に+1次回折光であることを特徴とする請求項3
04に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項306】 前記波長λ1、λ2がλ1<λ2で
あり、前記第1の集光位置が透明基板の厚さt1の第1
光情報記録媒体に対する集光位置であり、前記第2の集
光位置が透明基板の厚さt2の第2光情報記録媒体に対
する集光位置であり、前記透明基板の厚さt1、t2が
t1>t2の関係であるとき、前記m次およびn次回折
光は共に−1次回折光であることを特徴とする請求項3
04に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項307】 少なくとも1つの面に回折パターン
を有し、 波長λ1の光束が入射した際には、少なくとも前記回折
パターンからのm次回折光(ただし、mは0を除く1つ
の整数)が透明基板の厚さt1の第1光情報記録媒体を
記録および/または再生することに利用される集光位置
を有し、 波長λ2(ただし、λ2≠λ1)の光束が入射した際に
は、少なくとも前記回折パターンからのn次回折光(た
だし、n=m)が透明基板の厚さt2(ただし、t2≠
t1)の第2光情報記録媒体を記録および/または再生
することに利用される集光位置を有することを特徴とす
る光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項308】 前記波長λ1、λ2がλ1<λ2で
あり、前記透明基板の厚さt1、t2がt1<t2の関
係であるとき、前記m次およびn次回折光は共に+1次
回折光であることを特徴とする請求項307に記載の光
ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項309】 前記波長λ1、λ2がλ1<λ2で
あり、前記透明基板の厚さt1、t2がt1>t2の関
係であるとき、前記m次およびn次回折光は共に−1次
回折光であることを特徴とする請求項307に記載の光
ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項310】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2>t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2<NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの+1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする請求項308に記載
の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項311】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2>t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2>NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの+1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの+1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする請求項299に記載
の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項312】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2<t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2<NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの−1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA1 0 ≦ NAL1 ≦ NA2 の条件を満足することを特徴とする請求項309に記載
の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項313】 透明基板の厚さがt1の第1光情報
記録媒体を波長λ1の第1の光源で記録および/または
再生するために必要な前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をNA1、 透明基板の厚さがt2(ただし、t2<t1)の第2光
情報記録媒体を波長λ2(ただし、λ2>λ1)の第2
の光源で記録および/または再生するために必要な前記
対物レンズの光情報記録媒体側の必要開口数をNA2
(ただし、NA2>NA1)としたとき、 前記対物レンズの少なくとも1つの面に設けられた回折
パターンは光軸に対して回転対称であり、前記第1の光
源からの光束の前記対物レンズの回折パターンの最も光
軸から離れた円周からの−1次回折光は、光情報記録媒
体側の開口数がNAH1の光束に変換され、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンの最も光軸側の円周からの−1次回折光は、光情報
記録媒体側の開口数がNAL1の光束に変換され、 NAH1 < NA2 0 ≦ NAL1 ≦ NA1 の条件を満足することを特徴とする請求項309に記載
の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項314】 光学面が回折パターン部と屈折部と
を含み、回折部と屈折部の境界が5μm以上の段差を含
むことを特徴とする請求項304〜313の何れか1項
に記載された光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項315】 最も光軸側の回折部の回折パターン
の平均深さが2μm以下であることを特徴とする請求項
304〜313の何れか1項に記載された光ピックアッ
プ装置用対物レンズ。 - 【請求項316】 最も光軸側の回折部の回折パターン
の平均深さが2μm以下であり、最も光軸とは離れた側
の回折部の回折パターンの平均深さは2μm以上である
ことを特徴とする請求項315に記載の光ピックアップ
装置用対物レンズ。 - 【請求項317】 光学面の回折パターンは、光軸部分
を含むことを特徴とする請求項304〜316の何れか
1項に記載された光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項318】 光学面の光軸部分は回折パターンを
設けず、屈折面であることを特徴とする請求項304〜
316の何れか1項に記載された光ピックアップ装置用
対物レンズ。 - 【請求項319】 光源波長650nmで0.6mmの
厚さの透明基板を介して情報記録面に所定の結像倍率で
結像させたとき、少なくとも開口数0.6まで回折限界
性能を有し、光源波長780nmで1.2mmの透明基
板を介して、所定の結像倍率で結像させたとき、少なく
とも開口数0.45まで回折限界性能を有することを特
徴とする請求項304,305,307,308または
310に記載された光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項320】 回折パターンのステップ数は、15
以下であることを特徴とする請求項319に記載の光ピ
ックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項321】 回折パターンを設ける光学面は、凸
面であることを特徴とする請求項304〜320の何れ
か1項に記載された光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項322】 上記回折パターンを設けた光学面の
屈折部が非球面であることを特徴とする請求項321に
記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項323】 上記回折パターンは、少なくとも1
つの非球面屈折部を含むことを特徴とする請求項322
に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項324】 前記対物レンズが単レンズからなる
ことを特徴とする請求項304〜323の何れか1項に
記載された光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項325】 前記単レンズの一方の光学面のみに
前記回折パターンが設けられていることを特徴とする請
求項324に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項326】 前記単レンズの一方の光学面に前記
回折パターンが設けられ、他方の光学面は非球面である
ことを特徴とする請求項324に記載の光ピックアップ
装置用対物レンズ。 - 【請求項327】 波長λ1の第1の光源と、 波長λ2(λ1≠λ2)の第2の光源と、 少なくとも1つの面に回折パターンを有し、それぞれの
光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に透明基
板を介して集光させる対物レンズと、 前記第1の光源及び第2の光源からの出射光束の光情報
記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び
再生の少なくともいずれか一方を行い、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのn次光(但し、n=m)を少なくとも利用す
ることにより、透明基板の厚さがt2(t2≠t1)の
第2の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生の少
なくともいずれか一方を行う光ピックアップ装置であっ
て、 前記対物レンズはプラスチック材料からなり、 前記プラスチック材料は温度変化ΔT(℃)があったと
きの屈折率の変化量をΔnとしたときに、 −0.0002/℃<Δn/ΔT<−0.00005/
℃ の関係を満たし、 前記第1の光源は、温度変化ΔT(℃)があったときの
発振波長の変化量をΔλ1(nm)としたときに、 0.05nm/℃<Δλ1/ΔT<0.5nm/℃ の関係を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項328】 波長λ1の第1の光源と、 波長λ2(λ1≠λ2)の第2の光源と、 少なくとも1つの面に回折パターンを有し、それぞれの
光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に透明基
板を介して集光させる対物レンズと、 前記第1の光源及び第2の光源からの出射光束の光情報
記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び
再生の少なくともいずれか一方を行い、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのn次光(但し、n=m)を少なくとも利用す
ることにより、透明基板の厚さがt2(t2≠t1)の
第2の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生の少
なくともいずれか一方を行う光ピックアップ装置であっ
て、 前記波長λ1,λ2及び前記透明基板の厚さt1,t2
は、 λ2>λ1 t2>t1 の関係にあり、 前記第1の光情報記録媒体を前記第1の光源で記録及び
/または再生するために必要な前記対物レンズの光情報
記録媒体側の必要開口数をNA1とし、前記波長λ1
(mm)のときの前記対物レンズの焦点距離をf1(m
m)とし、環境温度変化がΔT(℃)あったときに、第
1の情報記録媒体の情報記録面に集光される光束の波面
収差の3次球面収差成分の変化量をΔWSA3(λ1r
ms)としたときに、 0.2×10−6/℃<ΔWSA3・λ1/{f・(N
A1)4・ΔT}<2.2×10−6/℃ の関係を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項329】 前記第1の光源と前記対物レンズの
間および前記第2の光源と前記対物レンズの間に少なく
とも一つのコリメータを含み、前記第1の光源から前記
対物レンズに入射する光束および前記第2の光源から前
記対物レンズに入射する光束が、それぞれ略平行光であ
ることを特徴とする請求項327または328に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項330】 前記t1が0.55mmから0.6
5mm、前記t2が1.1mmから1.3mmであり、
前記λ1が630nmから670nmであり、前記λ2
が760nmから820nmであることを特徴とする請
求項327,328または329に記載の光ピックアッ
プ装置。 - 【請求項331】 波長λ1の第1の光源と、 波長λ2(λ2≠λ1)の第2の光源と、 少なくとも1つの面に回折パターンを有し、それぞれの
光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に透明基
板を介して集光される対物レンズと、 前記第1の光源および第2の光源からの出射光束の光情
報記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び
再生の少なくともいずれか一方を行い、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのn次回折光(但し、n=m)を少なくとも利
用することにより、透明基板の厚さがt2(但し、t2
≠t1)の第2の光情報記録媒体に対する情報の記録及
び再生の少なくともいずれか一方を行う光ピックアップ
装置であって、 前記第1及び第2の光源の少なくとも一方の光源から前
記対物レンズへ入射する光束の発散度を補正する補正手
段を有することを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項332】 前記第1の光源と前記対物レンズの
間および前記第2の光源と前記対物レンズの間に少なく
とも一つのコリメータを含む請求項331に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項333】 前記補正手段による発散度の補正
は、前記第1及び/または第2の光源と前記少なくとも
1つのコリメータとの距離を変えることにより行われる
ことを特徴とする請求項332に記載の光ピックアップ
装置。 - 【請求項334】 波長λ1の第1の光源と、 波長λ2(λ1≠λ2)の第2の光源と、 少なくとも1つの面に回折パターンを有し、それぞれの
光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に透明基
板を介して集光させる対物レンズと、 前記第1の光源及び第2の光源からの出射光束の光情報
記録媒体からの反射光を受光する光検出器とを備え、 前記第1の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのm次回折光(但し、mは0を除く1つの整
数)を少なくとも利用することにより、透明基板の厚さ
がt1の第1の光情報記録媒体に対する情報の記録及び
再生の少なくともいずれか一方を行い、 前記第2の光源からの光束の前記対物レンズの回折パタ
ーンからのn次光(但し、n=m)を少なくとも利用す
ることにより、透明基板の厚さがt2(t2≠t1)の
第2の光情報記録媒体に対する情報の記録及び再生の少
なくともいずれか一方を行う光ピックアップ装置であっ
て、 前記第1の光源及び第2の光源から出力される異なる2
つの波長(λ)の光のそれぞれに対して、結像面上での
波面収差が、前記対物レンズの像側の最大開口数内では
0.07λrms以下であることを特徴とする光ピック
アップ装置。 - 【請求項335】 前記第1の光源と前記第2の光源と
がユニット化され、前記光検出器は、前記第1の光源及
び前記第2の光源に対し共通であることを特徴とする請
求項258〜292,334のいずれか1項に記載の光
ピックアップ装置。 - 【請求項336】 前記集光光学系は対物レンズを有
し、 前記対物レンズは、前記第1の光源の波長と前記第2の
光源の波長のうち少なくとも一方の波長の微小な変化に
対する、マージナル光線の球面収差の変化量を△SA、
軸上色収差の変化量を△CAとするとき、 以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項5または
7に記載の光ピックアップ装置。 −1<△SA/△CA<−0.2 - 【請求項337】 前記集光光学系は対物レンズを有
し、 前記対物レンズは、前記第1の光源の波長と前記第2の
光源の波長のうち少なくとも一方の波長の微小な変化に
対する、マージナル光線の球面収差の変化量を△SA、
軸上色収差の変化量を△CAとするとき、以下の条件式
を満たすことを特徴とする請求項82または84に記載
の光学素子。 −1<△SA/△CA<−0.2 - 【請求項338】 前記対物レンズは、前記第1の光源
の波長と前記第2の光源の波長のうち少なくとも一方の
波長の微小な変化に対する、マージナル光線の球面収差
の変化量を△SA、軸上色収差の変化量を△CAとする
とき、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項
6,8または10に記載の光ピックアップ装置。 −1<△SA/△CA <−0.2 - 【請求項339】 前記対物レンズは、前記第1の光源
の波長と前記第2の光源の波長のうち少なくとも一方の
波長の微小な変化に対する、マージナル光線の球面収差
の変化量を△SA、軸上色収差の変化量を△CAとする
とき、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項8
3,85または87に記載の光学素子。 −1<△SA/△CA<−0.2
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