JP2003123303A - 光ピックアップ装置の光学系 - Google Patents

光ピックアップ装置の光学系

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JP2003123303A JP2001313866A JP2001313866A JP2003123303A JP 2003123303 A JP2003123303 A JP 2003123303A JP 2001313866 A JP2001313866 A JP 2001313866A JP 2001313866 A JP2001313866 A JP 2001313866A JP 2003123303 A JP2003123303 A JP 2003123303A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 対物レンズを含む光学素子のＤＶＤとＣＤの
両方に用いられる領域において、レンズ面の一部を光軸
方向にシフトさせる手段を用いて、ＤＶＤ，ＣＤ共に、
ＲＭＳ波面収差と光線収差とを満足すること。 【解決手段】 ＤＶＤ及びＣＤの光ピックアップ装置の
光学系において、ＤＶＤとＣＤの両方に対して情報の記
録及び／又は再生に用いられる領域を通過する光線に対
して、ＤＶＤ上で球面収差がアンダー、ＣＤ上でオーバ
ーになる屈折機能を有すると共に、光軸を中心とした複
数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯同士が、所定波長λ
ｓ（λ１＜λｓ＜λ２）の略整数倍の光路差を生じるよ
うに、互いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸か
ら周辺に向かうに従い、光線の光路長が次第に長くなる
ように形成されている光路差付与機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置に使用される対物レンズ、光ピックアップ装置に関
し、特に、異なる種類の光情報記録媒体に対して情報の
記録及び／又は再生を行うことができる光ピックアップ
装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＶＤとＣＤなど異なる種類の光情報記
録媒体に対して情報を記録し、又再生することができる
光ピックアップ装置が開発され、様々な用途で用いられ
ている。このような光ピックアップ装置においては、両
方の記憶媒体（以後、光ディスクともいう）に対して好
適な情報の再生・記録が可能であることが求められる。
【０００３】ここで、光ピックアップ装置の光源として
は、半導体レーザが用いられているが、ＤＶＤに対して
情報の記録又は再生に用いるための最適な波長は６３５
ｎｍ又は６５０ｎｍ前後であり、ＣＤに対して情報の記
録又は再生に用いるための最適な波長は７８０ｎｍ前後
であることから、通常ＤＶＤ用の光源とＣＤ用の光源と
２つ備えることが行われている。
【０００４】また、ＣＤ−Ｒを含むＣＤ系の光情報記録
媒体（以後、光ディスクともいう）の記録及び／又は再
生のために、ＮＡ（開口数）が０．４５ないし０．５５
の対物レンズ、及び、保護基板厚が１．２ｍｍの光ディ
スクが使用される。一方、ＤＶＤ系の光ディスクの記録
及び／又は再生には、ＮＡが０．６ないし０．６５の対
物レンズ、及び、保護基板厚が０．６ｍｍの光ディスク
が使用される。
【０００５】そのため、たとえばどちらか一方の波長や
保護基板厚に特化したレンズを作成した場合、他方の保
護基板厚に対して球面収差が発生してしまうという問題
がある。
【０００６】このような問題を解決し、好適な情報の記
録・再生を可能とするために、様々な方法が提案されて
おり、そのうちの１つとして位相補正方式がある。
【０００７】これは輪帯位相補正対物レンズ方式と、対
物レンズとは別に、基板上に複数の同心円状の輪帯面を
形成した素子を配置する位相制御素子方式とに大別され
る。
【０００８】輪帯位相補正対物レンズ方式は、例えば特
開平１１−２７５９号や特開平１１−１６１９０号にそ
の実施例が記載されている。
【０００９】特開平１１−２７５９号に記載されている
のは、上述の通り基本的な対物レンズの面形状をＤＶＤ
の記録再生において最適となるように設定し、ＣＤの記
録再生のために位相補正方式による補正を行う場合であ
る。つまりＤＶＤ系で波面収差が最小となるように設計
された対物レンズの表面に輪帯状に段差を形成し、ＤＶ
Ｄ系での波面収差増大を抑制しつつＣＤ系での波面収差
を減少させるものである。
【００１０】この技術ではＤＶＤ波長に対して位相制御
素子は位相分布をほとんど変化させないため、ＲＭＳ波
面収差はＤＶＤ系に最適設計された対物レンズの値を維
持し、ＣＤ系のＲＭＳ波面収差を低減するように作用す
るため、記録再生性能が波面収差に敏感なＤＶＤ系に対
して有効である。
【００１１】またこれとは逆に基本的な対物レンズの光
学性能を、ＣＤの記録再生において最適となるように設
定し、ＤＶＤの記録再生のために位相補正方式による補
正を行う場合が特開平１０−３３４５０４号に記載され
ている。
【００１２】これらは何れも、ＤＶＤの記録再生、ＣＤ
の記録再生共に、そのＲＭＳ（RootMean Square）波面
収差は改善されている。
【００１３】輪帯位相補正対物レンズの場合、例えば特
開平１１−１６１９０号には、ＣＤとＤＶＤとの中間の
基板厚の光ディスクを想定して、このような光ディスク
の記録再生に最適となるように基本的な対物レンズの面
形状を設定し、さらに位相補正方式によりＤＶＤとＣＤ
の両方のＲＭＳ（Root Mean Square）波面収差補正を行
う場合について記載されている。
【００１４】また特開２００１−５１１９２号では、各
輪帯の段差量と面形状とを変えることで、ＲＭＳ（Root
Mean Square）波面収差を小さくし、光線の集光位置を
一点にする技術が開示されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記に挙げた各技術は
いずれも対物レンズの面形状はＤＶＤ，ＣＤ，又はその
中間厚の光ディスクを介して集光させた場合に光線収差
が最適になるように設計され、その他の使用する光ディ
スクに対応するための補正技術として、レンズ面の一部
を光軸方向にスライドさせて位相差を生ぜしめたり、あ
るいは位相差板を光路中に置いて位相補正を行うもので
ある。
【００１６】ピックアップレンズには、光ディスクから
の情報を確実に記録再生するために、ＲＭＳ波面収差
と、光ディスクのピット位置に光を集光させるため、Ｓ
字特性及びフォーカスオフセットが良好であることが必
要となる。Ｓ字特性及びフォーカスオフセットはピック
アップレンズの光線収差に起因する特性である。
【００１７】このような性能が必要である中で、上記の
各技術ではいずれもレンズ面の一部を光軸方向にシフト
することで、ＤＶＤ，ＣＤ共にＲＭＳ波面収差を低減す
ることを可能にしている。一方、光線収差はＤＶＤ，Ｃ
Ｄを同時に補正することができない。
【００１８】そこで本願発明は、対物レンズを含む光学
素子のＤＶＤとＣＤの両方に用いられる領域において、
レンズ面の一部を光軸方向にシフトするという同手段を
用いながら、ＤＶＤ，ＣＤ共に、ＲＭＳ波面収差と光線
収差を満足する技術を見出して実現されたものである。
【００１９】とくに対物レンズを含む光学素子の光学機
能面のうち、ＣＤとＤＶＤの両方に用いられる領域に着
目し、この領域について球面収差を安定にし、かつマク
ロな波面を補正すれば、ＤＶＤ、ＣＤのそれぞれに対し
て好適な光学性能を達成できることを見いだして実現さ
れたものである。
【００２０】本願発明は、波長毎に異なる光路差を選択
的に与え、それぞれの波長の光線を好適な球面収差状態
にして、ＤＶＤとＣＤの互換を達成する技術を提供する
ことを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】（１）波長λ１の第１光
源からの光束を、厚さｔ１の保護基板を介して第１光情
報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情
報の記録及び／又は再生が可能であると共に、波長λ２
（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ
１＜ｔ２）の保護基板を介して第２光情報記録媒体の情
報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／
又は再生が可能な光ピックアップ装置の光学系におい
て、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体
の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる
領域を通過する光線に対して、前記第１光情報記録媒体
上で球面収差がアンダーになり、前記第２光情報記録媒
体上で球面収差がオーバーになる屈折機能を有すると共
に、光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う
輪帯同士が、所定波長λｓ（λ１＜λｓ＜λ２）の略整
数倍の光路差を生じるように、互いに光軸方向に変位し
て形成され、かつ光軸から周辺に向かうに従い、光線の
光路長が次第に長くなるように形成されている光路差付
与機能を有することを特徴とする光ピックアップ装置の
光学系。 （２）波長λ１の第１光源からの光束を、厚さｔ１の保
護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光
させることによって、情報の記録及び／又は再生が可能
であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から
の光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を介して
第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによ
って、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックアッ
プ装置の光学系において、前記第１光情報記録媒体と前
記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び／
又は再生に用いられる領域を通過する光線に対して、前
記第１光情報記録媒体上で球面収差がオーバー又は最適
になる屈折機能を有すると共に、光軸を中心とした複数
の輪帯に分割され、隣り合う輪帯同士が、所定波長λｓ
（λ１＝λｓ）の略整数倍の光路差を生じるように、互
いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸から周辺に
向かうに従い、光線の光路長が次第に長くなるように形
成されている光路差付与機能を有することを特徴とする
光ピックアップ装置の光学系。 （３）波長λ１の第１光源からの光束を、厚さｔ１の保
護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光
させることによって、情報の記録及び／又は再生が可能
であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から
の光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を介して
第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによ
って、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックアッ
プ装置の光学系において、前記第１光情報記録媒体と前
記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び／
又は再生に用いられる領域を通過する光線に対して、前
記第１光情報記録媒体上で球面収差がアンダーになり、
前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオーバー又は最
適になる屈折機能を有すると共に、光軸を中心とした複
数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯同士が、所定波長λ
ｓ（λｓ＝λ２）の略整数倍の光路差を生じるように、
互いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸から周辺
に向かうに従い、光線の光路長が次第に長くなるように
形成されている光路差付与機能を有することを特徴とす
る光ピックアップ装置の光学系。 （４）前記光路差付与機能によって、前記第１光情報記
録媒体上の球面収差と、前記第２光情報記録媒体上の球
面収差とが、ともに最適になることを特徴とする１乃至
３の光ピックアップ装置の光学系。 （５）前記屈折機能によって、前記第１光情報記録媒体
と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及
び／又は再生に用いられる領域において、最も光軸から
離れた位置を通過する前記第１光源からの光線は、近軸
光線が光軸と交わる位置から０．０１３ｍｍ以内の領域
で光軸と交わることを特徴とする１記載の光ピックアッ
プ装置の光学系。 （６）前記屈折機能によって、前記第１光情報記録媒体
と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及
び／又は再生に用いられる領域において、最も光軸から
離れた位置を通過する前記第１光源からの光線は、近軸
光線が光軸と交わる位置から０．０２０ｍｍ以内の領域
で光軸と交わることを特徴とする２記載の光ピックアッ
プ装置の光学系。 （７）前記屈折機能によって、前記第１光情報記録媒体
と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及
び／又は再生に用いられる領域において、最も光軸から
離れた位置を通過する前記第１光源からの光線は、近軸
光線が光軸と交わる位置から０．０３０ｍｍ以内の領域
で光軸と交わることを特徴とする３記載の光ピックアッ
プ装置の光学系。 （８）前記光学系は、前記屈折機能を有する光学素子
と、これとは別に設けられた、前記光路差付与機能を有
する光学素子とから構成されていることを特徴とする１
乃至７記載の光ピックアップ装置の光学系。 （９）前記光学系は、前記屈折機能と、前記光路差付与
機能とを一体に備えた光学素子を含むことを特徴とする
１乃至７記載の光ピックアップ装置の光学系。 （１０）前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録
媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いら
れる領域のうち、前記光路差付与機能を有する光学素子
に形成された前記輪帯は、輪帯数が３〜７であることを
特徴とする１乃至９記載の光ピックアップ装置の光学
系。 （１１）前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録
媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いら
れる領域の前記光路差付与機能は、回折構造によって構
成されていることを特徴とする１乃至１０記載の光ピッ
クアップ装置の光学系。 （１２）前記屈折機能によって球面収差がアンダーとな
る前記第１光源からの光束及び前記屈折機能によって球
面収差がオーバーとなる前記第２光源からの光束は、前
記回折構造によって無収差となることを特徴とする１１
記載の光ピックアップ装置の光学系。 （１３）前記屈折機能によって球面収差がオーバーとな
る前記第２光源からの光束は、前記回折構造によって無
収差となることを特徴とする１１記載の光ピックアップ
装置の光学系。 （１４）前記屈折機能によって球面収差がアンダーとな
る前記第１光源からの光束は、前記回折構造によって無
収差となることを特徴とする１１記載の光ピックアップ
装置の光学系。 （１５）前記回折構造は、光軸からの垂直距離がｈであ
る輪帯を通過する光線に対して、
【００２２】
【数５】
【００２３】m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少
なくとも1つは Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加す
るように形成されていることを特徴とする１１乃至１４
記載の光ピックアップ装置の光学系。 （１６）前記回折構造の輪帯数は、７〜１００であるこ
とを特徴とする１１乃至１５記載の光ピックアップ装置
の光学系。 （１７）前記回折構造の輪帯数は、１１〜３０であるこ
とを特徴とする１１乃至１６記載の光ピックアップ装置
の光学系。 （１８）前記光ピックアップ装置の光学系に含まれる光
学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒体と
前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び
／又は再生に用いられる領域の周辺に位置する、前記第
１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生に
用いられる領域は、屈折面からなることを特徴とする１
乃至１７記載の光ピックアップ装置の光学系。 （１９）前記光ピックアップ装置の光学系に含まれる光
学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒体と
前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び
／又は再生に用いられる領域の周辺に位置する、前記第
１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生に
用いられる領域は、前記第１光情報記録媒体上で球面収
差がオーバー又は最適になる第２屈折機能を有すると共
に、光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う
輪帯同士が、前記波長λ１の略整数倍の光路差を生じる
ように、互いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸
から周辺に向かうに従い、光線の光路長が次第に長くな
るように形成されている第２光路差付与機能を有するこ
とを特徴とする１乃至１８記載の光ピックアップ装置の
光学系。 （２０）前記第２光路差付与機能は、回折構造によって
構成されていることを特徴とする１９記載の光ピックア
ップ装置の光学系。 （２１）前記第２屈折機能によって球面収差がオーバー
となる前記第２光源からの光束は、前記第２光路差付与
機能を構成する回折構造によってオーバーのままである
ことを特徴とする２０記載の光ピックアップ装置の光学
系。 （２２）前記第２光路差付与機能を構成する回折構造
は、光軸からの垂直距離がｈである輪帯を通過する光線
に対して、
【００２４】
【数６】
【００２５】m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少
なくとも1つは Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加す
るように形成されていることを特徴とする２０乃至２１
記載の光ピックアップ装置の光学系。 （２３）前記第２光路差付与機能を構成する前記回折構
造の輪帯数は、７〜１００であることを特徴とする２０
乃至２２記載の光ピックアップ装置の光学系。 （２４）前記第２光路差付与機能を構成する前記回折構
造の輪帯数は、１１〜３０であることを特徴とする２０
乃至２３記載の光ピックアップ装置の光学系。 （２５）波長λ１の第１光源からの光束を、厚さｔ１の
保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集
光させることによって、情報の記録及び／又は再生が可
能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源か
らの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を介し
て第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることに
よって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックア
ップ装置の光学系において、前記光学系の光学機能面の
うち、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒
体の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられ
る領域は、仮想的な母非球面屈折面による屈折機能と、
光軸を中心とした複数の輪帯に分割し、隣り合う輪帯同
士を所定波長λｓ（λ１＜λｓ＜λ２）の略整数倍の光
路差を生じるように、互いに光軸方向に変位させて形成
された光路差付与構造とを有し、前記仮想的な母非球面
屈折面は、前記第１光情報記録媒体上で球面収差がアン
ダーとなり、前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオ
ーバーとなるように形成されていることを特徴とする光
ピックアップ装置の光学系。 （２６）波長λ１の第１光源からの光束を、厚さｔ１の
保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集
光させることによって、情報の記録及び／又は再生が可
能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源か
らの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を介し
て第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることに
よって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックア
ップ装置の光学系において、前記光ピックアップ装置に
用いる光学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記
録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の
記録及び／又は再生に用いられる領域は、仮想的な母非
球面屈折面による屈折機能と、光軸を中心とした複数の
輪帯に分割し、隣り合う輪帯同士を所定波長λｓ（λｓ
＝λ１）の略整数倍の光路差を生じるように、互いに光
軸方向に変位させて形成された光路差付与構造とを有
し、前記仮想的な母非球面屈折面は、前記第１光情報記
録媒体上で球面収差がオーバーまたは最適となるように
形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置の
光学系。 （２７）波長λ１の第１光源からの光束を、厚さｔ１の
保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集
光させることによって、情報の記録及び／又は再生が可
能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源か
らの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を介し
て第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることに
よって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックア
ップ装置の光学系において、前記光ピックアップ装置に
用いる光学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記
録媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用い
られる領域は、仮想的な母非球面屈折面による屈折機能
と、光軸を中心とした複数の輪帯に分割し、隣り合う輪
帯同士を所定波長λｓ（λｓ＝λ２）の略整数倍の光路
差を生じるように、互いに光軸方向に変位させて形成さ
れた光路差付与構造とを有し、前記仮想的な母非球面屈
折面は、前記第１光情報記録媒体上で球面収差がアンダ
ーとなり、前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオー
バーまたは最適となるよう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の光学系。 （２８）前記光路差付与構造によって、前記第１光情報
記録媒体上の球面収差と、前記第２光情報記録媒体上の
球面収差とが、ともに最適になることを特徴とする２５
乃至２７の光ピックアップ装置の光学系。 （２９）前記仮想的な母非球面屈折面によって、前記第
１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対
して情報の記録及び／又は再生に用いられる屈折面領域
において、最も光軸から離れた位置を通過する前記第１
光源からの光線は、近軸光線が光軸と交わる位置から
０．０１３ｍｍ以内の領域で光軸と交わることを特徴と
する２５記載の光ピックアップ装置の光学系。 （３０）前記仮想的な母非球面屈折面によって、前記第
１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対
して情報の記録及び／又は再生に用いられる屈折面領域
において、最も光軸から離れた位置を通過する前記第１
光源からの光線は、近軸光線が光軸と交わる位置から
０．０２０ｍｍ以内の領域で光軸と交わることを特徴と
する２６記載の光ピックアップ装置の光学系。 （３１）前記仮想的な母非球面屈折面によって、前記第
１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対
して情報の記録及び／又は再生に用いられる屈折面領域
において、最も光軸から離れた位置を通過する前記第１
光源からの光線は、近軸光線が光軸と交わる位置から
０．０３０ｍｍ以内の領域で光軸と交わることを特徴と
する２７記載の光ピックアップ装置の光学系。 （３２）前記光ピックアップ装置は、前記仮想的な母非
球面屈折面と光学的に等価な屈折機能を有する光学素子
と、これとは別に設けられた、前記光路差付与構造を有
する光学素子とから構成されていることを特徴とする２
５乃至３１記載の光ピックアップ装置の光学系。 （３３）前記光ピックアップ装置は、前記仮想的な母非
球面屈折面と光学的に等価な屈折機能と、前記光路差付
与構造とを一体に備えた光学素子を含むことを特徴とす
る２５乃至３２記載の光ピックアップ装置の光学系。 （３４）前記光路差付与構造は、前記輪帯数が３〜７で
あることを特徴とする２５乃至３３記載の光ピックアッ
プ装置の光学系。 （３５）前記光路差付与構造は、回折構造によって構成
されていることを特徴とする２５乃至３４記載の光ピッ
クアップ装置の光学系。 （３６）前記仮想的な母非球面屈折面と光学的に等価な
屈折機能によって球面収差がアンダーとなる前記第１光
源からの光束及び前記屈折機能によって球面収差がオー
バーとなる前記第２光源からの光束は、前記回折構造に
よって無収差となることを特徴とする３５記載の光ピッ
クアップ装置の光学系。 （３７）前記仮想的な母非球面屈折面と光学的に等価な
屈折機能によって球面収差がアンダーとなる前記第１光
源からの光束は、前記回折構造によって無収差となるこ
とを特徴とする３５記載の光ピックアップ装置の光学
系。 （３８）前記仮想的な母非球面屈折面と光学的に等価な
屈折機能によって球面収差がオーバーとなる前記第２光
源からの光束は、前記回折構造によって無収差となるこ
とを特徴とする３５記載の光ピックアップ装置の光学
系。 （３９）前記回折構造は、光軸からの垂直距離がｈであ
る輪帯を通過する光線に対して、
【００２６】
【数７】
【００２７】m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少
なくとも1つは Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加す
るように形成されていることを特徴とする３５乃至３８
記載の光ピックアップ装置の光学系。 （４０）前記回折構造の輪帯数は、７〜１００であるこ
とを特徴とする３５乃至３９記載の光ピックアップ装置
の光学系。 （４１）前記回折構造の輪帯数は、１１〜３０であるこ
とを特徴とする３５乃至４０記載の光ピックアップ装置
の光学系。 （４２）前記光ピックアップ装置に含まれる光学素子の
光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒体と前記第２
光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再
生に用いられる領域の周辺に位置する、前記第１光情報
記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生に用いられ
る領域は、屈折面からなることを特徴とする２５乃至４
１記載の光ピックアップ装置の光学系。 （４３）前記光ピックアップ装置に含まれる光学素子の
光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒体と前記第２
光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再
生に用いられる領域の周辺に位置する、前記第１光情報
記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生に用いられ
る領域は、前記第１光情報記録媒体上で球面収差がオー
バー又は最適になる第２屈折機能を有すると共に、光軸
を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯同士
が、前記波長λ１の略整数倍の光路差を生じるように、
互いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸から周辺
に向かうに従い、光線の光路長が次第に長くなるように
形成されている第２光路差付与構造を有することを特徴
とする２５乃至４２記載の光ピックアップ装置の光学
系。 （４４）前記第２光路差付与構造は、回折構造によって
構成されていることを特徴とする４３記載の光ピックア
ップ装置の光学系。 （４５）前記第２屈折機能によって球面収差がオーバー
となる前記第２光源からの光束は、前記第２光路差付与
機能を構成する回折構造によってオーバーのままである
ことを特徴とする４４記載の光ピックアップ装置の光学
系。 （４６）前記第２光路差付与構造を構成する回折構造
は、光軸からの垂直距離がｈである輪帯を通過する光線
に対して、
【００２８】
【数８】
【００２９】m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少
なくとも1つは Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加す
るように形成されていることを特徴とする４４乃至４５
記載の光ピックアップ装置の光学系。 （４７）前記回折構造の輪帯数は、７〜１００であるこ
とを特徴とする４４乃至４６記載の光ピックアップ装置
の光学系。 （４８）前記回折構造の輪帯数は、１１〜３０であるこ
とを特徴とする４４乃至４７記載の光ピックアップ装置
の光学系。 （４９）波長λ１の第１光源からの光束を、厚さｔ１の
保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集
光させることによって、情報の記録及び／又は再生が可
能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源か
らの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を介し
て第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることに
よって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックア
ップ装置において、前記光ピックアップ装置に含まれる
対物レンズの光学機能面は光軸を中心とした複数の輪帯
に分割され、隣り合う輪帯同士が、所定波長λｓの整数
倍の光路差を生じるよう、光軸方向に変位して形成さ
れ、当該輪帯が、７以上１００以下設けられていること
を特徴とする光ピックアップ装置の光学系。 （５０）前記所定波長λｓは、λ１＜λｓ＜λ２の関係
を満たすことを特徴とする４９記載の光ピックアップ装
置の光学系。 （５１）前記輪帯が、１１以上３０以下設けられている
ことを特徴とする４９乃至５０記載の光ピックアップ装
置の光学素子の光学系。 （５２）前記光学素子が、対物用光学素子であることを
特徴とする１乃至５１記載の光ピックアップ装置の光学
素子の光学系。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明の内容
を詳細に説明するが、本発明の実施形態はこれらに限定
されるものではない。 （第１の実施の形態）最初に、第１の本発明の光学的作
用の概要について図１、２乃至図４を用いて説明する。
【００３１】これは請求項１または請求項２５の発明に
関するものである。
【００３２】図１中、１は屈折面である母非球面を有す
るレンズ、２は光路差付与機能を有する位相差板であ
り、両方が組み合わされることにより、ＤＶＤ／ＣＤの
両方に対して情報の記録及び／又は再生が可能な光ピッ
クアップ光学系の対物用光学系を構成している。図示し
ない光源は、ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生
を行う光源は６５５ｎｍ（λ１）、ＣＤに対して情報の
記録及び／又は再生を行う光源は７８５ｎｍ（λ２）の
ものを使用している。
【００３３】レンズ１の光学機能面のうち、光軸を中心
としたＮＡ（開口数）０．４５の領域は、ＤＶＤ／ＣＤ
の両方に対して情報の記録及び／又は再生を行うのに用
いられる共用領域Ａであり、その周辺に位置するＮＡ
（開口数）０．４５〜０．６の領域は、ＤＶＤのみに対
して情報の記録及び／又は再生を行うのに用いられる専
用領域Ｂとなっている。
【００３４】この例におけるレンズ１は、λ１、λ２の
両方に対して球面収差が生じるような屈折面（非球面）
が形成されている。具体的には、図２（a）に示すよう
に、レンズ１単独に対して光線を通過させた場合、共用
領域Ａを通過したλ１の光束は、球面収差がアンダーに
なり、λ２の光束は、球面収差がオーバーになるような
屈折面が形成されている。
【００３５】２の位相差板は、光軸を中心とした複数の
同心円状の輪帯に分割されていて、光軸から離れるに従
って、厚みが増すように形成されている。それらの輪帯
間の段差は、ある輪帯を通過する光束と、その隣の輪帯
を通過する光束とが、所定波長の略整数倍の光路差を生
じるが、波面ずれが生じない長さに設定されている。こ
こで所定波長は、λ１とλ２との中間の波長に設定して
ある。
【００３６】このため、この位相差板に波長λ１の波面
が入射すると、同位相の波面を結んだ包落線を新たな波
面とする光線は収束光となり、他方、この位相差板に波
長λ２の波面が入射すると、同位相の波面を結んだ包落
線を新たな波面とする光線は発散光になるようにするこ
とができる。
【００３７】よって、レンズ１と位相差板２とを組み合
わせて一つの光学系としてみた場合、図４（a）に示す
ように、レンズ１の共用領域Ａを通過した光束について
みると、波長λ１の光束は当初非球面によって球面収差
がアンダーであったところ、位相差板２の作用によって
球面収差がオーバーとなる作用をうけ、無収差状態に近
づけられ、最適な球面収差状態となる。
【００３８】そして波長λ２の光束は当初非球面によっ
て球面収差がオーバーであったところ、位相差板２の作
用によって球面収差がアンダーとなる作用をうけ、無収
差状態に近づけられ、最適な球面収差状態となり、いず
れの波長の光束も好適な球面収差を得ることが出来る。
一方、屈折機能と光路差付与機能を対物レンズに一体化
した場合のレンズ形状を示したのが図１０である。図２
（b）はこの対物レンズの屈折機能による波長λ１とλ
２の光束の球面収差であり、図４（b）は対物レンズを
通過した光束の最終的な波長λ１とλ２の光束の球面収
差を表している。そして所定波長がλ１とλ２の中間の
波長である場合に、波長λ１、λ２で共に無収差となる
ための屈折面形状は特定される。共用領域の境界を通過
する波長λ１の光線が、近軸光線が光軸と交わる位置か
ら０．０１３ｍｍ以内の領域で交わるように設計される
のが望ましい。これらの光学的作用を請求項１の文言に
あてはめると、レンズ１が「屈折機能」を有しており、
位相差板２が「光路差付与機能」を有している。
【００３９】屈折機能と光路差付与機能を対物レンズに
一体化した場合、屈折機能を有する母非球面の面形状
を、単に光路長分、光軸方向にシフトさせてしまうこと
により、単体の光学素子として両方の光学的作用を兼ね
備えるものが得られる場合があるが、開口数が大きくな
ると、光路長を厳密に考慮する必要があるため、単に光
軸方向に面を移動させただけでは意味をなさない場合が
ある。このような場合、屈折面の形状をも変化させて、
当初の屈折機能と光路差付与機能とを両立させる。
【００４０】そして光路差付与機能、あるいは光路差付
与構造を有する共用領域Ａの輪帯数は、３〜７であるこ
とが好ましい。
【００４１】輪帯数がこれより少ないと、位相差板を通
過した波面は同位相の波面を結ぶ包落線で近似すること
ができないため、特に光線収差性能が未達になる恐れが
ある。逆に輪帯数が増えると、光軸から離れるに従い輪
帯の幅が小さくなり成形が困難となる。
【００４２】この光学機能はいわゆる回折構造であって
も良い。回折構造の場合は上記性能を満足しながら、付
与される光路差が全領域でなだらかに変化するよう輪帯
の各面形状を変化させているため、スポットの集光効率
が高い。
【００４３】具体的には回折構造の場合、レンズ入射面
において光軸からの垂直距離がｈである入射光線に対し
て、
【００４４】
【数９】
【００４５】m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少
なくとも1つは Ci≠0で表される光路長を付加するよう
に形成されていることにより、無収差とすることができ
る。
【００４６】またこのような回折構造を形成する場合の
輪帯数は、７〜１００、好ましくは１１〜３０である。
【００４７】回折構造による回折作用を十分に得るため
には、輪帯数が少なくては不十分であり、逆に多すぎる
と精度が低下して光学的性能を達成できなくなる。専用
領域Ｂにおいても、共用領域Ａと同様効果をもつレンズ
１の屈折面が形成され、共用領域Ａと同様効果をもつ位
相差板２とが設けられている場合、波長λ１、λ２で共
に無収差となる。この場合には波長λ２の光線が入射し
ないように、波長λ１の光はそのまま透過し波長λ２の
光を遮断するような波長選択性素子を位相差板より光源
側に設けたり、あるいは位相差板に一体化して、ＤＶＤ
とＣＤのＮＡの違いを満足することができる。また波長
選択性素子を用いず、ＤＶＤとＣＤのＮＡの違いを満足
することもできる。専用領域Ｂのレンズ１の屈折面は、
図３（a）のように、波長λ１では球面収差が無収差、
波長λ２では球面収差がオーバーであるように形成され
ていても良い。専用領域Ｂの位相差板は上記所定波長が
λ１であれば、位相差板によって波長λ１の光束は収束
する作用も発散する作用も受けず、無収差のまま集光す
る。波長λ２の光束は、位相差板の光路差付与機能によ
って収束する又は発散する作用を受けるが依然として収
差が残留しているために、専用領域を通過した光束は焦
点位置に集光しない。この様子を示したのが図５（a）
であり、ＣＤ，ＣＤ'は最終的なＣＤの球面収差の変化
を示している。レンズと位相差板が一体化している場合
には、一体化する前の仮想的な母非球面の屈折面は、図
３（b）のように、波長λ１では球面収差がオーバー、
波長λ２では球面収差がオーバーであるように形成され
ているのが良い。光路差付与機能で最終的に、波長λ１
では球面収差が最適、波長λ２では球面収差がオーバー
となる。この様子を示したのが図５（b）であり、Ｃ
Ｄ，ＣＤ'は最終的なＣＤの球面収差の変化を示してい
る。光路差付与機能は回折構造とすることも可能であ
る。
【００４８】具体的には回折構造の場合、レンズ入射面
において光軸からの垂直距離がｈである入射光線に対し
て、
【００４９】
【数１０】
【００５０】m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少
なくとも1つは Ci≠0で表される光路長を付加するよう
に形成されている。 回折構造による回折作用を十分に
得るためには、輪帯数が少なくては不十分であり、逆に
多すぎると精度が低下して光学的性能を達成できなくな
る。このような回折構造を形成する場合の輪帯数は、７
〜１００、好ましくは１１〜３０である。
【００５１】さらにまた専用領域Ｂは、屈折面だけから
構成していてもよい。そうすると、光学素子の製造が容
易になる。
【００５２】なお、この第一の発明を、単一のレンズで
実現したレンズの設計データを図１１〜１８に示す。専
用領域は屈折面となっている。
【００５３】図１１に示すのは、各輪帯の内周・外周半
径と光軸方向の変位量である。図１２に示すのは、レン
ズデータであり、図１３に示す式は非球面形状式であ
る。また図１４に示すのは非球面データである。
【００５４】そして、このレンズによる球面収差の改善
効果を図１５〜１８に示す。
【００５５】図１５及び１６に示すのは、レンズ１に相
当する「屈折機能」あるいは「仮想的な母非球面屈折
面」の、ＤＶＤ／ＣＤ共用領域の球面収差である。これ
は図２（a）に仮想的に示したものと同様であり、ＣＤ
に関する縦球面収差はオーバーになり、ＤＶＤに関する
縦球面収差はアンダーになっている。
【００５６】これに対して、位相差板２に相当する「光
路差付与機能」あるいは「光路差付与構造」を経た光束
の、ＤＶＤ／ＣＤ共用領域の球面収差は、図１７及び１
８に示すようになる。
【００５７】図から明らかなとおり、ＣＤに関する縦球
面収差はアンダーになり、ＤＶＤに関する縦球面収差は
オーバーとなり、両方ともほぼ収差が最適となり、改善
されている。 （第２の実施の形態）次に、第２の本発明の光学的作用
の概要について図１、図６乃至図７を用いて説明する。
【００５８】これは請求項２または請求項２６の発明に
関するものである。説明のために、別体と一体に分けて
記す。
【００５９】別体の場合を説明する。
【００６０】レンズ１、位相差板２、及び図示しない光
源の基本的構成に関しては第１の発明と同じであるため
説明を省略するが、本例ではレンズ１、位相差板２の光
学的作用が一部異なっている。
【００６１】第２の発明におけるレンズ１は、図６
（a）に示すように、共用領域Ａを通過したλ１の光束
は、球面収差が無収差になるように形成されている。こ
の場合、当然ながら、波長λ１＜λ２、保護基板厚ｔ１
＜ｔ２の違いから、λ２の光束は球面収差がオーバーと
なる。
【００６２】そして第２の発明でも、位相差板２の段差
量は、所定波長の略整数倍の光路差を生じ、かつ波面ず
れが生じない長さに設定されているが、ここで所定波長
は、λ１に設定してある。
【００６３】この位相差板を通過した光束のうちλ１の
波長の光束は、収束する作用も発散する作用も受けない
ため、屈折面はλ１の波長の光束が入射した場合に球面
収差が最適であれば位相差板と対物レンズを通過した光
束も球面収差が最適となる。λ２の波長の光束に対して
は、位相差板による発散作用と位相差板の厚さの効果よ
り、無収差となる。この様子を図示したのが図７（a）
である。次に位相差板と対物レンズが一体化されている
場合について、説明する。
【００６４】仮想的な母非球面は、図６（b）に示すよ
うに、波長λ１の光束は球面収差がオーバーであるよう
に形成する。そのとき当然ながら波長λ２の光束は球面
収差がオーバーとなっている。波長λ１の光束は光路差
付与機能により収束する作用も発散する作用も受けない
が、光路差付与機能が加わると、光軸から同じ高さで対
物レンズに入射する光線は位相差板の厚みが加わった分
だけ物質中の距離は長くなり、アンダー側で光軸と交わ
って結果として無収差となる。一方、波長λ２の光束は
波長λ２の光束は当初非球面によって球面収差がオーバ
ーであったところ、位相差板の厚みの効果と光路差付与
機能が加わり、球面収差は無収差となる。いずれの波長
の光束も好適な球面収差を得ることが出来る。この様子
を図示したのが図７（b）である。
【００６５】一体の場合も別体の場合も、所定波長がλ
１波長である場合に波長λ１、λ２で共に無収差となる
ための屈折面形状は特定される。共用領域の境界を通過
する波長λ１の光線が、近軸光線が光軸と交わる位置か
ら０．０２０ｍｍ以内の領域で交わるように設計される
のが望ましい。またこの発明の場合も第一の発明と同
様、光路差付与機能あるいは光路差付与構造が回折構造
によって形成されていても良い。そのときには屈折機能
によって球面収差がオーバーとなる前記第２光源からの
光束は、この回折構造によって無収差となるように構成
されている。
【００６６】専用領域Ｂは第１の発明と全く同様であ
る。 （第３の実施の形態）さらに、第３の本発明の光学的作
用の概要について図１〜８乃至図９を用いて説明する。
【００６７】これは請求項３または請求項２７の発明に
関するものである。
【００６８】レンズ１、位相差板２、及び図示しない光
源の基本的構成に関しては第１の発明、第２の発明と同
じであるため説明を省略するが、本例ではレンズ１、位
相差板２の光学的作用が一部異なっている。説明のため
に、別体と一体に分けて記す。
【００６９】別体の場合を説明する。端的に説明すれば
第２の発明の場合と逆であり、第３の発明におけるレン
ズ１は、図８（a）に示すように、共用領域Ａを通過し
たλ１の光束は、球面収差がアンダーになり、λ２の光
束は、球面収差が無収差になるような屈折面が形成され
ている。
【００７０】そして第３の発明でも、位相差板２の段差
量は、所定波長の略整数倍の光路差を生じ、かつ波面ず
れが生じない長さに設定されているが、ここで所定波長
はλ２に設定してある。位相差板を通過したλ２の波長
の光束は、収束する作用も発散する作用も受けないた
め、位相差板と対物レンズを通過した光束も球面収差が
最適となる。一方λ１の波長の光束は位相差板による発
散作用と位相差板の厚さの効果より、無収差となる。こ
の様子を図示したのが図９（a）である。次に位相差板
と対物レンズが一体化されている場合について、説明す
る。仮想的な母非球面は、図８（b）に示すように、波
長λ１の光束は球面収差がアンダーであるように形成す
る。そして波長λ２の光束は球面収差がオーバーとなっ
ている。波長λ２の光束は光路差付与機能により収束す
る作用も発散する作用も受けないが、光路差付与機能が
加わると、光軸から同じ高さで対物レンズに入射する光
線は位相差板の厚みが加わった分だけ物質中の距離は長
くなり、アンダー側で光軸と交わって結果として無収差
となる。一方、波長λ１の光束は当初非球面によって球
面収差がアンダーであったところ、位相差板の厚みの効
果と光路差付与機能が加わり、球面収差は無収差とな
る。いずれの波長の光束も好適な球面収差を得ることが
出来る。この様子を図示したのが図９（b）である。所
定波長がλ２波長である場合に、波長λ１、λ２で共に
無収差となるための屈折面形状は特定される。共用領域
の境界を通過する波長λ１の光線が、近軸光線が光軸と
交わる位置から０．０３０ｍｍ以内の領域で交わるよう
に設計されるのが望ましい。
【００７１】またこの発明の場合、光路差付与機能ある
いは光路差付与構造が回折構造によって形成されている
場合、屈折機能によって球面収差がアンダーとなる前記
第１光源からの光束は、この回折構造によって無収差と
なるように構成されている。専用領域Ｂは第１の発明と
全く同様である。
【００７２】次に、請求項４９の発明について説明す
る。
【００７３】位相差板２は第１〜３の発明と同様、光軸
を中心とした複数の輪帯に分割され、また、隣り合う輪
帯同士が、所定波長λｓの整数倍の光路差を生じるよう
光軸方向に変位して形成されている。
【００７４】レンズ１の屈折面が光軸を中心とした輪帯
領域で大きく異なっている場合、各々の屈折面に対応し
た位相差板における領域では、光軸方向から離れるに従
って光線の光路長が長くなるように形成されているた
め、第１の発明のごとく球面収差、波面収差共に補正さ
れている。しかしながら全領域で見ると、必ずしも光軸
方向から離れるに従って光線の光路長が長いとは限らな
い。
【００７５】位相差板の輪帯数は第１〜３の発明と同様
に少なくても多くても弊害があり、７以上１００以下が
望ましい。
【００７６】
【発明の効果】以上、請求項１または２５の発明によれ
ば、母非球面（屈折面）による共有領域の球面収差が、
λ１についてはアンダー、λ２についてはオーバーであ
ったものが、所定波長λｓ（λ１＜λｓ＜λ２）の略整
数倍の光路差を生じる光路差付与機能（光路差付与構
造）によってそれぞれ無収差状態となり、共有領域では
良好な波面を得ることが出来る。
【００７７】請求項２または２６の発明によれば、母非
球面（屈折面）による共有領域の球面収差が、λ１につ
いてはオーバー又は最適、λ２についてはオーバーであ
ったものが、所定波長λｓ（λ１＝λｓ）の略整数倍の
光路差を生じる光路差付与機能（光路差付与構造）によ
って無収差状態となり、共有領域では良好な波面を得る
ことが出来る。
【００７８】請求項３または２７の発明によれば、母非
球面（屈折面）による共有領域の球面収差が、λ１につ
いてはアンダー、λ２についてはオーバー又は最適であ
ったものが、所定波長λｓ（λｓ＝λ２）の略整数倍の
光路差を生じる光路差付与機能（光路差付与構造）によ
って無収差状態となり、共有領域では良好な波面を得る
ことが出来る。
【００７９】請求項４および請求項２８の発明によれ
ば、屈折作用を受けた後、光路差付与作用を受けた光束
がそれぞれ最適な収差状態になるため、共有領域で良好
な波面を得ることが出来る。
【００８０】請求項５および請求項２９の発明によれ
ば、共用領域の境界を通過する波長λ１の光線が、屈折
機能によって近軸光線が光軸と交わる位置から０．０１
３ｍｍ以内の領域で交わるため、光路差付与機能が加わ
ると波長λ１、λ２で共に無収差となる。
【００８１】請求項６および請求項３０の発明によれ
ば、共用領域の境界を通過する波長λ１の光線が、屈折
機能によって近軸光線が光軸と交わる位置から０．０２
０ｍｍ以内の領域で交わるため、光路差付与機能が加わ
ると波長λ１、λ２で共に無収差となる。
【００８２】請求項７および請求項３１の発明によれ
ば、共用領域の境界を通過する波長λ１の光線が、屈折
機能によって近軸光線が光軸と交わる位置から０．０３
０ｍｍ以内の領域で交わるため、光路差付与機能が加わ
ると波長λ１、λ２で共に無収差となる。
【００８３】請求項８および請求項３２の発明によれ
ば、母非球面（屈折面）と光路差付与機能（光路差付与
構造）とが別体に形成されているので、各々複雑な形状
を形成しやすいという利点がある。
【００８４】請求項９および請求項３３の発明によれ
ば、母非球面（屈折面）と光路差付与機能（光路差付与
構造）とが一体に形成されているので、位置合わせのた
めの精度出しなどの手間が掛からず、単一の素子で取り
扱いやすい光ピックアップ装置の光学素子を得ることが
出来る。
【００８５】請求項１０および請求項３４の発明によれ
ば、光路差付与構造（光路差付与機能）を有する輪帯数
が３〜７であるので、成形が容易で収差性能を達成する
ことができる。
【００８６】請求項１１および請求項３５の発明によれ
ば、光路差付与機能（光路差付与構造）が回折構造によ
って与えられるので、回折光効果を得ることができ、ス
ポットの集光効率が高くなる。
【００８７】請求項１２および請求項３６の発明、請求
項１３および請求項３７の発明、請求項１４および請求
項３８の発明によれば、回折構造により無収差になるの
で、ＤＶＤ、ＣＤのいずれに対しても収差がなく、スポ
ットの集光効率が高い光学素子を提供できる。
【００８８】請求項１５および請求項３９の発明によれ
ば、ＤＶＤ／ＣＤ共通領域を通過する光が集光スポット
に寄与する効率は高くなる。
【００８９】請求項１６および請求項４０の発明、請求
項１７および請求項４１の発明によれば、回折効果を得
るのに適度な輪帯数であり、かつ多すぎる輪帯数でもな
いため、成形が容易に行える。
【００９０】請求項１８および請求項４２の発明によれ
ば、周辺領域が屈折面から構成されているため、形成が
容易である。
【００９１】請求項１９および請求項４３の発明によれ
ば、周辺領域（ＤＶＤのみに用いられる専用領域）をＤ
ＶＤ用の波長では最適な球面収差になり、ＣＤ用の波長
では球面収差がオーバーになるような屈折面にしてあ
り、かつ周辺領域には共用領域とは別の光路差付与機能
（光路差付与構造）を設けているので、ＣＤ用の波長は
無収差状態になるような作用をうける。
【００９２】請求項２０および請求項４４の発明によれ
ば、周辺領域の光路差付与機能は回折構造であるので、
ＤＶＤ専用領域を通過する光が集光スポットに寄与する
効率は高くなる。
【００９３】請求項２１および請求項４５の発明によれ
ば、回折構造により無収差になるので、ＣＤ用の波長に
対しても収差がなく、スポットの集光効率が高い光学素
子を提供できる。
【００９４】請求項２２および請求項４６の発明によれ
ば、ＤＶＤ／ＣＤ共通領域を通過する光が集光スポット
に寄与する効率は高くなる。
【００９５】請求項２３および請求項４７の発明、請求
項２４および請求項４８の発明によれば、回折効果を得
るのに適度な輪帯数であり、かつ多すぎる輪帯数でもな
いため、成形が容易に行える。
【００９６】請求項４９の発明によれば、各々の屈折面
に対応した位相差板における領域では、光軸方向から離
れるに従って光線の光路長が長くなるように形成されて
いるため、球面収差、波面収差共に補正される。
【００９７】請求項５０の発明によれば、所定波長λｓ
がλ１＜λｓ＜λ２の関係を満たすので、好適に収差の
補正が行われる。
【００９８】請求項５１の発明によれば、輪帯数が適度
な輪帯数であり、かつ多すぎる輪帯数でもないため、成
形が容易に行える。
【００９９】請求項５２の発明によれば、無収差でスポ
ット効率の良い光ピックアップ装置の光学素子を得るこ
とが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる光学系の、母非球面（屈折面）
に相当する光学素子と、光路差付与構造（光路差付与機
能）に相当する位相差板との位置関係を模式的に示した
ものである。
【図２】本発明に関わる第１の発明のＤＶＤ／ＣＤ共用
領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素子に
設けられている場合の、母非球面（屈折面）の縦球面収
差を模式的に示したものである。本発明に関わる第１の
発明のＤＶＤ／ＣＤ共用領域において、屈折機能と光路
差付与機能が一体素子に設けられている場合の、ＤＶＤ
／ＣＤ共用領域における母非球面（屈折面）の縦球面収
差を模式的に示したものである。
【図３】本発明に関わる第１〜３の発明に共通のＤＶＤ
専用領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素
子に設けられている場合の、母非球面（屈折面）の縦球
面収差を模式的に示したものである。本発明に関わる第
１〜３の発明に共通のＤＶＤ専用領域において、屈折機
能と光路差付与機能が一体素子に設けられている場合
の、母非球面（屈折面）の縦球面収差を模式的に示した
ものである。
【図４】本発明に関わる第１の発明のＤＶＤ／ＣＤ共用
領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素子に
設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付与機
能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられる作
用を模式的に示したものである。本発明に関わる第１の
発明のＤＶＤ／ＣＤ共用領域において、ＤＶＤ／ＣＤ共
用領域に対して屈折機能と光路差付与機能が一体素子に
設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付与機
能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられる作
用を模式的に示したものである。
【図５】本発明に関わる第１〜３の発明に共通のＤＶＤ
専用領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素
子に設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付
与機能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられ
る作用を模式的に示したものである。本発明に関わる第
１〜３の発明に共通のＤＶＤ専用領域において、屈折機
能と光路差付与機能が一体素子に設けられている場合
に、光路差付与構造（光路差付与機能）によって縦球面
収差が無収差状態に近づけられる作用を模式的に示した
ものである。
【図６】本発明に関わる第２の発明のＤＶＤ／ＣＤ共用
領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素子に
設けられている場合の、母非球面（屈折面）の縦球面収
差を模式的に示したものである。発明に関わる第２の発
明のＤＶＤ／ＣＤ共用領域において、屈折機能と光路差
付与機能が一体素子に設けられている場合の、母非球面
（屈折面）の縦球面収差を模式的に示したものである。
【図７】本発明に関わる第２の発明のＤＶＤ／ＣＤ共用
領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素子に
設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付与機
能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられる作
用を模式的に示したものである。本発明に関わる第２の
発明のＤＶＤ／ＣＤ共用領域において、ＤＶＤ／ＣＤ共
用領域に対して屈折機能と光路差付与機能が一体素子に
設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付与機
能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられる作
用を模式的に示したものである。
【図８】本発明に関わる第３の発明のＤＶＤ／ＣＤ共用
領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素子に
設けられている場合の、母非球面（屈折面）の縦球面収
差を模式的に示したものである。本発明に関わる第３の
発明のＤＶＤ／ＣＤ共用領域において、屈折機能と光路
差付与機能が一体素子に設けられている場合の、母非球
面（屈折面）の縦球面収差を模式的に示したものであ
る。
【図９】本発明に関わる第３の発明のＤＶＤ／ＣＤ共用
領域において、屈折機能と光路差付与機能が別体素子に
設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付与機
能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられる作
用を模式的に示したものである。本発明に関わる第３の
発明のＤＶＤ／ＣＤ共用領域において、ＤＶＤ／ＣＤ共
用領域に対して屈折機能と光路差付与機能が一体素子に
設けられている場合に、光路差付与構造（光路差付与機
能）によって縦球面収差が無収差状態に近づけられる作
用を模式的に示したものである。
【図１０】本発明に関わる光学系について、屈折機能と
光路差付与機能が一体化して設けられている対物レンズ
の形状の一例である。
【図１１】本発明に関わる第１の発明の実施例。屈折機
能と光路差付与機能が一体化した場合の対物レンズにお
ける、各輪帯の内周・外周半径と光軸方向の変位量であ
る。
【図１２】本発明に関わる第１の発明の実施例。屈折機
能と光路差付与機能が一体化した場合の対物レンズにお
けるレンズデータである。
【図１３】本発明に関わる第１の発明の実施例。屈折機
能と光路差付与機能が一体化した場合の対物レンズ形状
を示す非球面係数形状式である。
【図１４】本発明に関わる第１の発明の実施例。屈折機
能と光路差付与機能が一体化した場合の対物レンズ形状
を示す非球面データである。
【図１５】本発明に関わる第１の発明の実施例。ＤＶＤ
／ＣＤ共用領域におけるＣＤ波長の光束が母非球面（屈
折面）を通過した際の縦球面収差図である。
【図１６】本発明に関わる第１の発明の実施例。ＤＶＤ
／ＣＤ共用領域共用領域におけるＤＶＤ波長の光束が母
非球面（屈折面）を通過した際の縦球面収差図である。
【図１７】本発明に関わる第１の発明の実施例。ＣＤ開
口内領域におけるＣＤ波長の光束が光路差付与構造（光
路差付与機能）によって無収差状態に近づけられた状態
を示したものである。
【図１８】本発明に関わる第１の発明の実施例。ＤＶＤ
開口内領域におけるにおけるＤＶＤ波長の光束が光路差
付与構造（光路差付与機能）によって無収差状態に近づ
けられた状態を示したものである。
【符号の説明】
１ レンズ ２ 位相差板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 PA01 PA17 PB01 QA02 QA07 QA14 QA34 RA05 RA13 RA42 RA46 5D119 AA41 AA43 BA01 BB01 BB04 EC01 EC14 EC45 EC47 FA08 JA22 5D789 AA41 AA43 BA01 BB01 BB04 EC01 EC14 EC45 EC47 FA08 JA22

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚さ
    ｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録
    面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再
    生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２
    光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板
    を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させる
    ことによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピ
    ックアップ装置の光学系において、 前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両
    方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる領域
    を通過する光線に対して、 前記第１光情報記録媒体上で球面収差がアンダーにな
    り、前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオーバーに
    なる屈折機能を有すると共に、 光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯
    同士が、所定波長λｓ（λ１＜λｓ＜λ２）の略整数倍
    の光路差を生じるように、互いに光軸方向に変位して形
    成され、 かつ光軸から周辺に向かうに従い、光線の光路長が次第
    に長くなるように形成されている光路差付与機能を有す
    ることを特徴とする光ピックアップ装置の光学系。
  2. 【請求項２】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚さ
    ｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録
    面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再
    生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２
    光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板
    を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させる
    ことによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピ
    ックアップ装置の光学系において、 前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両
    方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる領域
    を通過する光線に対して、 前記第１光情報記録媒体上で球面収差がオーバー又は最
    適になる屈折機能を有すると共に、 光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯
    同士が、所定波長λｓ（λ１＝λｓ）の略整数倍の光路
    差を生じるように、互いに光軸方向に変位して形成さ
    れ、かつ光軸から周辺に向かうに従い、光線の光路長が
    次第に長くなるように形成されている光路差付与機能を
    有することを特徴とする光ピックアップ装置の光学系。
  3. 【請求項３】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚さ
    ｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記録
    面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再
    生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第２
    光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板
    を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させる
    ことによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光ピ
    ックアップ装置の光学系において、 前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両
    方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる領域
    を通過する光線に対して、 前記第１光情報記録媒体上で球面収差がアンダーにな
    り、前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオーバー又
    は最適になる屈折機能を有すると共に、 光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯
    同士が、所定波長λｓ（λｓ＝λ２）の略整数倍の光路
    差を生じるように、互いに光軸方向に変位して形成さ
    れ、かつ光軸から周辺に向かうに従い、光線の光路長が
    次第に長くなるように形成されている光路差付与機能を
    有することを特徴とする光ピックアップ装置の光学系。
  4. 【請求項４】 前記光路差付与機能によって、前記第１
    光情報記録媒体上の球面収差と、前記第２光情報記録媒
    体上の球面収差とが、ともに最適になることを特徴とす
    る請求項１乃至３の光ピックアップ装置の光学系。
  5. 【請求項５】 前記屈折機能によって、前記第１光情報
    記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報
    の記録及び／又は再生に用いられる領域において、最も
    光軸から離れた位置を通過する前記第１光源からの光線
    は、近軸光線が光軸と交わる位置から０．０１３ｍｍ以
    内の領域で光軸と交わることを特徴とする請求項１記載
    の光ピックアップ装置の光学系。
  6. 【請求項６】 前記屈折機能によって、前記第１光情報
    記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報
    の記録及び／又は再生に用いられる領域において、最も
    光軸から離れた位置を通過する前記第１光源からの光線
    は、近軸光線が光軸と交わる位置から０．０２０ｍｍ以
    内の領域で光軸と交わることを特徴とする請求項２記載
    の光ピックアップ装置の光学系。
  7. 【請求項７】 前記屈折機能によって、前記第１光情報
    記録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報
    の記録及び／又は再生に用いられる領域において、最も
    光軸から離れた位置を通過する前記第１光源からの光線
    は、近軸光線が光軸と交わる位置から０．０３０ｍｍ以
    内の領域で光軸と交わることを特徴とする請求項３記載
    の光ピックアップ装置の光学系。
  8. 【請求項８】 前記光学系は、前記屈折機能を有する光
    学素子と、これとは別に設けられた、前記光路差付与機
    能を有する光学素子とから構成されていることを特徴と
    する請求項１乃至７記載の光ピックアップ装置の光学
    系。
  9. 【請求項９】 前記光学系は、前記屈折機能と、前記光
    路差付与機能とを一体に備えた光学素子を含むことを特
    徴とする請求項１乃至７記載の光ピックアップ装置の光
    学系。
  10. 【請求項１０】 前記第１光情報記録媒体と前記第２光
    情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再生
    に用いられる領域のうち、前記光路差付与機能を有する
    光学素子に形成された前記輪帯は、輪帯数が３〜７であ
    ることを特徴とする請求項１乃至９記載の光ピックアッ
    プ装置の光学系。
  11. 【請求項１１】 前記第１光情報記録媒体と前記第２光
    情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再生
    に用いられる領域の前記光路差付与機能は、回折構造に
    よって構成されていることを特徴とする請求項１乃至１
    ０記載の光ピックアップ装置の光学系。
  12. 【請求項１２】 前記屈折機能によって球面収差がアン
    ダーとなる前記第１光源からの光束及び前記屈折機能に
    よって球面収差がオーバーとなる前記第２光源からの光
    束は、前記回折構造によって無収差となることを特徴と
    する請求項１１記載の光ピックアップ装置の光学系。
  13. 【請求項１３】 前記屈折機能によって球面収差がオー
    バーとなる前記第２光源からの光束は、前記回折構造に
    よって無収差となることを特徴とする請求項１１記載の
    光ピックアップ装置の光学系。
  14. 【請求項１４】 前記屈折機能によって球面収差がアン
    ダーとなる前記第１光源からの光束は、前記回折構造に
    よって無収差となることを特徴とする請求項１１記載の
    光ピックアップ装置の光学系。
  15. 【請求項１５】 前記回折構造は、光軸からの垂直距離
    がｈである輪帯を通過する光線に対して、 【数１】 m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少なくとも1つ
    は Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加するように形成
    されていることを特徴とする請求項１１乃至１４記載の
    光ピックアップ装置の光学系。
  16. 【請求項１６】 前記回折構造の輪帯数は、７〜１００
    であることを特徴とする請求項１１乃至１５記載の光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  17. 【請求項１７】 前記回折構造の輪帯数は、１１〜３０
    であることを特徴とする請求項１１乃至１６記載の光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  18. 【請求項１８】 前記光ピックアップ装置の光学系に含
    まれる光学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記
    録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の
    記録及び／又は再生に用いられる領域の周辺に位置す
    る、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／
    又は再生に用いられる領域は、 屈折面からなることを特徴とする請求項１乃至１７記載
    の光ピックアップ装置の光学系。
  19. 【請求項１９】 前記光ピックアップ装置の光学系に含
    まれる光学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記
    録媒体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の
    記録及び／又は再生に用いられる領域の周辺に位置す
    る、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／
    又は再生に用いられる領域は、 前記第１光情報記録媒体上で球面収差がオーバー又は最
    適になる第２屈折機能を有すると共に、 光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯
    同士が、前記波長λ１の略整数倍の光路差を生じるよう
    に、互いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸から
    周辺に向かうに従い、光線の光路長が次第に長くなるよ
    うに形成されている第２光路差付与機能を有することを
    特徴とする請求項１乃至１８記載の光ピックアップ装置
    の光学系。
  20. 【請求項２０】 前記第２光路差付与機能は、回折構造
    によって構成されていることを特徴とする請求項１９記
    載の光ピックアップ装置の光学系。
  21. 【請求項２１】 前記第２屈折機能によって球面収差が
    オーバーとなる前記第２光源からの光束は、前記第２光
    路差付与機能を構成する回折構造によってオーバーのま
    まであることを特徴とする請求項２０記載の光ピックア
    ップ装置の光学系。
  22. 【請求項２２】 前記第２光路差付与機能を構成する回
    折構造は、光軸からの垂直距離がｈである輪帯を通過す
    る光線に対して、 【数２】 m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少なくとも1つ
    は Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加するように形成
    されていることを特徴とする請求項２０乃至２１記載の
    光ピックアップ装置の光学系。
  23. 【請求項２３】 前記第２光路差付与機能を構成する前
    記回折構造の輪帯数は、７〜１００であることを特徴と
    する請求項２０乃至２２記載の光ピックアップ装置の光
    学系。
  24. 【請求項２４】 前記第２光路差付与機能を構成する前
    記回折構造の輪帯数は、１１〜３０であることを特徴と
    する請求項２０乃至２３記載の光ピックアップ装置の光
    学系。
  25. 【請求項２５】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚
    さｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記
    録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は
    再生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第
    ２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基
    板を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させ
    ることによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光
    ピックアップ装置の光学系において、 前記光学系の光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒
    体と前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録
    及び／又は再生に用いられる領域は、仮想的な母非球面
    屈折面による屈折機能と、光軸を中心とした複数の輪帯
    に分割し、隣り合う輪帯同士を所定波長λｓ（λ１＜λ
    ｓ＜λ２）の略整数倍の光路差を生じるように、互いに
    光軸方向に変位させて形成された光路差付与構造とを有
    し、 前記仮想的な母非球面屈折面は、前記第１光情報記録媒
    体上で球面収差がアンダーとなり、 前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオーバーとなる
    ように形成されていることを特徴とする光ピックアップ
    装置の光学系。
  26. 【請求項２６】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚
    さｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記
    録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は
    再生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第
    ２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基
    板を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させ
    ることによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光
    ピックアップ装置の光学系において、 前記光ピックアップ装置に用いる光学素子の光学機能面
    のうち、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録
    媒体の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いら
    れる領域は、仮想的な母非球面屈折面による屈折機能
    と、光軸を中心とした複数の輪帯に分割し、隣り合う輪
    帯同士を所定波長λｓ（λｓ＝λ１）の略整数倍の光路
    差を生じるように、互いに光軸方向に変位させて形成さ
    れた光路差付与構造とを有し、 前記仮想的な母非球面屈折面は、前記第１光情報記録媒
    体上で球面収差がオーバーまたは最適となるように形成
    されていることを特徴とする光ピックアップ装置の光学
    系。
  27. 【請求項２７】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚
    さｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記
    録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は
    再生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第
    ２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基
    板を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させ
    ることによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光
    ピックアップ装置の光学系において、 前記光ピックアップ装置に用いる光学素子の光学機能面
    のうち、前記第１光情報記録媒体の両方に対して情報の
    記録及び／又は再生に用いられる領域は、仮想的な母非
    球面屈折面による屈折機能と、光軸を中心とした複数の
    輪帯に分割し、隣り合う輪帯同士を所定波長λｓ（λｓ
    ＝λ２）の略整数倍の光路差を生じるように、互いに光
    軸方向に変位させて形成された光路差付与構造とを有
    し、 前記仮想的な母非球面屈折面は、前記第１光情報記録媒
    体上で球面収差がアンダーとなり、 前記第２光情報記録媒体上で球面収差がオーバーまたは
    最適となるように形成されていることを特徴とする光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  28. 【請求項２８】 前記光路差付与構造によって、前記第
    １光情報記録媒体上の球面収差と、前記第２光情報記録
    媒体上の球面収差とが、ともに最適になることを特徴と
    する請求項２５乃至２７の光ピックアップ装置の光学
    系。
  29. 【請求項２９】 前記仮想的な母非球面屈折面によっ
    て、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体
    の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる
    屈折面領域において、最も光軸から離れた位置を通過す
    る前記第１光源からの光線は、近軸光線が光軸と交わる
    位置から０．０１３ｍｍ以内の領域で光軸と交わること
    を特徴とする請求項２５記載の光ピックアップ装置の光
    学系。
  30. 【請求項３０】 前記仮想的な母非球面屈折面によっ
    て、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体
    の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる
    屈折面領域において、最も光軸から離れた位置を通過す
    る前記第１光源からの光線は、近軸光線が光軸と交わる
    位置から０．０２０ｍｍ以内の領域で光軸と交わること
    を特徴とする請求項２６記載の光ピックアップ装置の光
    学系。
  31. 【請求項３１】 前記仮想的な母非球面屈折面によっ
    て、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体
    の両方に対して情報の記録及び／又は再生に用いられる
    屈折面領域において、最も光軸から離れた位置を通過す
    る前記第１光源からの光線は、近軸光線が光軸と交わる
    位置から０．０３０ｍｍ以内の領域で光軸と交わること
    を特徴とする請求項２７記載の光ピックアップ装置の光
    学系。
  32. 【請求項３２】 前記光ピックアップ装置は、前記仮想
    的な母非球面屈折面と光学的に等価な屈折機能を有する
    光学素子と、これとは別に設けられた、前記光路差付与
    構造を有する光学素子とから構成されていることを特徴
    とする請求項２５乃至３１記載の光ピックアップ装置の
    光学系。
  33. 【請求項３３】 前記光ピックアップ装置は、前記仮想
    的な母非球面屈折面と光学的に等価な屈折機能と、前記
    光路差付与構造とを一体に備えた光学素子を含むことを
    特徴とする請求項２５乃至３２記載の光ピックアップ装
    置の光学系。
  34. 【請求項３４】 前記光路差付与構造は、前記輪帯数が
    ３〜７であることを特徴とする請求項２５乃至３３記載
    の光ピックアップ装置の光学系。
  35. 【請求項３５】 前記光路差付与構造は、回折構造によ
    って構成されていることを特徴とする請求項２５乃至３
    ４記載の光ピックアップ装置の光学系。
  36. 【請求項３６】 前記仮想的な母非球面屈折面と光学的
    に等価な屈折機能によって球面収差がアンダーとなる前
    記第１光源からの光束及び前記屈折機能によって球面収
    差がオーバーとなる前記第２光源からの光束は、前記回
    折構造によって無収差となることを特徴とする請求項３
    ５記載の光ピックアップ装置の光学系。
  37. 【請求項３７】 前記仮想的な母非球面屈折面と光学的
    に等価な屈折機能によって球面収差がアンダーとなる前
    記第１光源からの光束は、前記回折構造によって無収差
    となることを特徴とする請求項３５記載の光ピックアッ
    プ装置の光学系。
  38. 【請求項３８】 前記仮想的な母非球面屈折面と光学的
    に等価な屈折機能によって球面収差がオーバーとなる前
    記第２光源からの光束は、前記回折構造によって無収差
    となることを特徴とする請求項３５記載の光ピックアッ
    プ装置の光学系。
  39. 【請求項３９】 前記回折構造は、光軸からの垂直距離
    がｈである輪帯を通過する光線に対して、 【数３】 m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少なくとも1つ
    は Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加するように形成
    されていることを特徴とする請求項３５乃至３８記載の
    光ピックアップ装置の光学系。
  40. 【請求項４０】 前記回折構造の輪帯数は、７〜１００
    であることを特徴とする請求項３５乃至３９記載の光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  41. 【請求項４１】 前記回折構造の輪帯数は、１１〜３０
    であることを特徴とする請求項３５乃至４０記載の光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  42. 【請求項４２】 前記光ピックアップ装置に含まれる光
    学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒体と
    前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び
    ／又は再生に用いられる領域の周辺に位置する、前記第
    １光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生に
    用いられる領域は、屈折面からなることを特徴とする請
    求項２５乃至４１記載の光ピックアップ装置の光学系。
  43. 【請求項４３】 前記光ピックアップ装置に含まれる光
    学素子の光学機能面のうち、前記第１光情報記録媒体と
    前記第２光情報記録媒体の両方に対して情報の記録及び
    ／又は再生に用いられる領域の周辺に位置する、前記第
    １光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生に
    用いられる領域は、 前記第１光情報記録媒体上で球面収差がオーバー又は最
    適になる第２屈折機能を有すると共に、 光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合う輪帯
    同士が、前記波長λ１の略整数倍の光路差を生じるよう
    に、互いに光軸方向に変位して形成され、かつ光軸から
    周辺に向かうに従い、光線の光路長が次第に長くなるよ
    うに形成されている第２光路差付与構造を有することを
    特徴とする請求項２５乃至４２記載の光ピックアップ装
    置の光学系。
  44. 【請求項４４】 前記第２光路差付与構造は、回折構造
    によって構成されていることを特徴とする請求項４３記
    載の光ピックアップ装置の光学系。
  45. 【請求項４５】 前記第２屈折機能によって球面収差が
    オーバーとなる前記第２光源からの光束は、前記第２光
    路差付与機能を構成する回折構造によってオーバーのま
    まであることを特徴とする請求項４４記載の光ピックア
    ップ装置の光学系。
  46. 【請求項４６】 前記第２光路差付与構造を構成する回
    折構造は、光軸からの垂直距離がｈである輪帯を通過す
    る光線に対して、 【数４】 m：回折次数、λ：使用波長 Ci：定数。少なくとも1つ
    は Ci≠0で表される光路長Φ(h)を付加するように形成
    されていることを特徴とする請求項４４乃至４５記載の
    光ピックアップ装置の光学系。
  47. 【請求項４７】 前記回折構造の輪帯数は、７〜１００
    であることを特徴とする請求項４４乃至４６記載の光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  48. 【請求項４８】 前記回折構造の輪帯数は、１１〜３０
    であることを特徴とする請求項４４乃至４７記載の光ピ
    ックアップ装置の光学系。
  49. 【請求項４９】 波長λ１の第１光源からの光束を、厚
    さｔ１の保護基板を介して第１光情報記録媒体の情報記
    録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は
    再生が可能であると共に、波長λ２（λ１＜λ２）の第
    ２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基
    板を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させ
    ることによって、情報の記録及び／又は再生が可能な光
    ピックアップ装置において、 前記光ピックアップ装置に含まれる対物レンズの光学機
    能面は光軸を中心とした複数の輪帯に分割され、隣り合
    う輪帯同士が、所定波長λｓの整数倍の光路差を生じる
    よう、光軸方向に変位して形成され、 当該輪帯が、７以上１００以下設けられていることを特
    徴とする光ピックアップ装置の光学系。
  50. 【請求項５０】 前記所定波長λｓは、λ１＜λｓ＜λ
    ２の関係を満たすことを特徴とする請求項４９記載の光
    ピックアップ装置の光学系。
  51. 【請求項５１】 前記輪帯が、１１以上３０以下設けら
    れていることを特徴とする請求項４９乃至５０記載の光
    ピックアップ装置の光学素子の光学系。
  52. 【請求項５２】 前記光学素子が、対物用光学素子であ
    ることを特徴とする請求項１乃至５１記載の光ピックア
    ップ装置の光学素子の光学系。
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