JP2003303440A - 光ピックアップ装置、光ピックアップ装置の対物レンズ、光ピックアップ装置を搭載した情報再生及び／又は記録処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少ない光源で３種類の光ディスクに対応可能な
光ピックアップ光学系を提案すること。 【解決手段】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、第２の
保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情報記録
媒体に情報の再生及び／または記録を行い、第３の保護
基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記録媒体
に情報の再生及び／または記録を行う光ピックアップ装
置であり、波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前
記第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／または
記録を行うとともに、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光
源からの光束を用いて、前記第２光情報記録媒体及び前
記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／または
記録を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。

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、及
び、情報再生及び／又は記録処理装置に関し、特に、異
なる３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、光ピックアップ装置、及び、情報再生及び／
又は記録処理装置に関する。

【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。
光ディスクの情報記録量はＣＤで約７００ＭＢ弱程度、
ＤＶＤで約４．７ＧＢ程度で実用化されている。さらに
最近では、波長が４０５ｎｍ前後の青紫色のレーザ光が
開発され、これを光源として用いた高密度な光情報記録
媒体（以下、本明細書ではＨＤ−ＤＶＤ、または高密度
ＤＶＤともいう）も提案されつつあり、このＨＤ−ＤＶ
Ｄでは、情報記録量は２２．５ＧＢ程度になるものと予
想されている。

【０００３】ＣＤ、ＤＶＤ、また提案されているＨＤ−
ＤＶＤの光ディスクはすべて同じ大きさのディスクであ
るが、同じ光ディスクの大きさで情報記録量を向上させ
るために、ピット等と呼ばれる情報記録孔の形状を小さ
くしていく工夫がされている。そして光ピックアップ装
置としては、このピットにマッチした集光スポットを形
成する必要がある。集光スポットの大きさは、光ピック
アップ装置の対物レンズの開口数（ＮＡ）と、焦点距離
とによって定められる。そのため、光ピックアップ装置
と光ディスクとの距離、また対物レンズの開口数は、そ
れぞれの光ディスクの規格によって異なっている。また
光ディスクの情報記録層を保護する保護層の厚さも規格
毎に異なっている。

【０００４】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。そしてＨＤ−ＤＶＤの記録及び／又は再生の
ために、ＮＡ（開口数）が０．８０以上の対物レンズ、
及び、保護基板厚が０（ゼロ、すなわち保護層無し）〜
０．６ｍｍの光ディスクが使用される方向である。ま
た、同一の光ディスク規格であっても、情報の再生と情
報の記録とで、開口数の条件を変えることもある。

【０００５】現在の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おり、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６３５ｎ
ｍ〜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、最近では単一の光学系の中にＤＶＤ用の光
源とＣＤ用の光源の２つを備えることが行われている。

【０００６】このような３種類の光ディスクに関する規
格・方式が混在する状況下、光ディスク情報記録再生装
置には、どのような規格の光ディスクに対しても対応可
能な互換性が要求される。

【０００７】もっとも簡単な互換の方法としては、光デ
ィスク情報記録再生装置にそれぞれの規格に対応した光
学系を用意すれば良い事であるが、単純に３規格ぶんの
ピックアップ光学系を備えるとコストが高くなり、また
装置も大型化してしまうという問題がある。そのため、
現在実現されているような、ＣＤ／ＤＶＤの互換光学系
と、ＨＤ−ＤＶＤ専用の光学系の２つを備えることが考
えられるが、それでも複数のピックアップ光学系を備え
る事に変わりは無く、コスト増、装置の大型化は根本的
な解決はできない。

【０００８】そこで３種類の規格に対応可能なピックア
ップ光学系の実現が望まれるが、光源波長の差に基づく
光学的補正機能の差や、各規格ごとに要求される光学的
補正機能の差によって、３波長分の光源に対応するため
の補正光学系が多くなり、光学系全体の構成が複雑化し
てしまうという問題がある。また、３波長分の光源を備
える事による、高コスト化の問題もある。

【０００９】そして最近では、ゲーム機が普及してお
り、これに用いるソフトウェアはＣＤやＤＶＤ媒体で流
通している。そこでこれらのソフトウェアを記録した光
ディスクを不法に複製した海賊版とでもいうべき不正な
ソフトウェアが流通している。そのため、このような不
法コピーを抑止したいという要求がある。不正にコピー
されたＣＤやＤＶＤは、ソフトウェア的な工夫で読み出
し不可能にすることも可能であるが、それを回避する方
法もまた実現可能であることが多く、現実にはいわゆる
「いたちごっこ」になっており、「真正な光ディスク」
と「不正な光ディスク」とを明確に区別する有効な手立
ては提案されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、光
源の数を減らしつつ、かつ３規格の光ディスクに対応可
能な光ピックアップ装置及びその対物レンズを実現する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】光ディスクの情報記録及
び／又は再生に用いるための情報記録孔はピットなどと
呼ばれているが、この孔が小さければ小さいほど、記録
密度を向上させることができる。このピットの形状を正
確に読み取る事により、光ディスクに記録された情報の
再生ができるが、小さい孔を読み取るためには、より短
波長の光源を用いて、大口径（高ＮＡ）の対物レンズを
用いる事が好ましいことが知られている。

【００１２】またＣＤ／ＤＶＤの互換ピックアップ光学
系においては、光源波長を単一のものにしておき、ピッ
クアップ光学系の光路中に配置する光学素子（カップリ
ングレンズ、コリメーター、ビームエキスパンダー、対
物レンズ、液晶素子、ダイクロイックフィルタ、液晶素
子、その他光路中に配置されて光学的な作用を有する素
子を総称して光学素子という）に付与する光学機能を工
夫することにより、２つの光ディスクの規格の互換を達
成する技術が知られている。

【００１３】そこで本発明者らは、検討の結果、光学素
子に付与する性能を工夫しても、もっともピットの小さ
いＨＤ−ＤＶＤの情報記録及び／又は再生に用いる光源
波長（４０５ｎｍ前後）の代用として、波長６３５ｎｍ
〜６５０ｎｍ前後の光源や、波長７８０ｎｍ前後の光源
を用いる事が困難であることを見出したが、これとは逆
に、４０５ｎｍ前後の光源波長は、他の２つの光源波長
の機能を代用できることを見出した。

【００１４】そしてかつ、波長６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ
前後の光源と、波長７８０ｎｍ前後の光源とは、光学素
子を工夫する事により、互いに代用できる関係であるこ
とも見出した。

【００１５】これにより、本発明者らは、１つの波長の
み、または２つの波長を用いて３つの光ディスクの規格
の互換を達成する技術を確立した。たとえば、音楽（楽
曲）、文書データ、アプリケーションプログラムを記録
／再生するのに多く用いられるＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ、Ｃ
Ｄ−ＤＡ）を重視するのであれば、ＣＤの記録／再生に
ついては、ＣＤ専用の光源波長である波長７８０ｎｍ前
後の光源を用いるのが好ましい。そしてＤＶＤの記録／
再生については、回折素子などを光路中に配置すること
により、４０５ｎｍの光源か、７８０ｎｍの光源を代用
として用いれば良い。つまり、 ＨＤ−ＤＶＤ ４０５ｎｍ ＤＶＤ ４０５ｎｍ または ７８０ｎｍ ＣＤ ７８０ｎｍ という関係で光源波長を採用すれば良い。

【００１６】ところでこれらとは別に、映画・動画など
の動画像などの大容量データが記録される、容量の大き
いＤＶＤの情報記録／再生を重視するのであれば、ＤＶ
Ｄ専用の光源波長である波長６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ前
後の光源を用いるのが好ましい。たとえば、 ＨＤ−ＤＶＤ ４０５ｎｍ ＤＶＤ ６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ ＣＤ ４０５ｎｍ または ６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ という関係で光源波長を採用すれば良い。

【００１７】すなわち、用途に応じて、主にＨＤ−ＤＶ
Ｄに用いる４０５ｎｍ以外の１波長を選択する事によ
り、２波長の光源を用いながら３規格の互換を達成する
ことができる。

【００１８】またもっとも低コストな光ピックアップ光
学系として、単一の光源で光学系を構成するためには、
もっとも短い波長の光源を用いる方法がある。この場合
は、 ＨＤ−ＤＶＤ ４０５ｎｍ ＤＶＤ ４０５ｎｍ ＣＤ ４０５ｎｍ という関係で光源波長を採用する。

【００１９】そしてさらに、光源波長の特性に応じて、
ある系について、２つの波長を使い分けることにより、
光源不調時の対策や、情報の再生と記録との場合を使い
分けることもできる。たとえば、単に２つの光源を３つ
の規格に対応させるのではなく、ある系について、再生
時はλ１、記録時はλ２というようにすることにより、
それぞれの信頼性を向上させることができる。たとえ
ば、 ＨＤ−ＤＶＤ ４０５ｎｍ ＤＶＤ ６３５ｎｍ〜６５０ｎｍ ＣＤ 書き込み時４０５ｎｍ／読み込み時６３５ｎｍ〜
６５０ｎｍという関係で光源波長を採用することによ
り、記録時の信頼性を向上させることができる。

【００２０】また、たとえば上記の場合、４０５ｎｍの
光源が故障して光源として使用できなくなったとして
も、ＤＶＤの記録再生に加え、ＣＤの再生のみは可能で
あり、光ピックアップ装置自体の機能が大幅に低下する
事態を避ける事ができる。

【００２１】そして、記録型光ディスクの記録層の材料
は、主に熱拡散性色素、相変化型材料を用いているた
め、反射率を考慮する事により、意図的に記録型の光デ
ィスクからの情報の読み出しを性能的に不可能にさせる
ことができる。つまり、たとえばＣＤ規格の光ディスク
に関する情報の再生について、正規に製造された光ディ
スクの読み出しは可能であっても、複製された光ディス
クの読み出しを不可能とすることが可能になる。

【００２２】（１）第１の保護基板厚ｔ１を有する第１
光情報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、
第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、第３
の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記
録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピックア
ップ装置であり、波長λ１の第１光源からの光束を用い
て、前記第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／
または記録を行うとともに、波長λ２（λ１＜λ２）の
第２光源からの光束を用いて、前記第２光情報記録媒体
及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／
または記録を行うことを特徴とする光ピックアップ装
置。 （２）第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報記録媒
体に情報の再生及び／または記録を行い、第２の保護基
板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情報記録媒体に
情報の再生及び／または記録を行い、第３の保護基板厚
ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記録媒体に情報
の再生及び／または記録を行う光ピックアップ装置であ
り、波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１
光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情
報の再生及び／または記録を行うとともに、波長λ２
（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用いて、前記第
２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／または記録
を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。 （３）第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報記録媒
体に情報の再生及び／または記録を行い、第２の保護基
板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情報記録媒体に
情報の再生及び／または記録を行い、第３の保護基板厚
ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記録媒体に情報
の再生及び／または記録を行う光ピックアップ装置であ
り、波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１
光情報記録媒体及び前記第２光情報記録媒体に対して情
報の再生及び／または記録を行うとともに、波長λ２
（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用いて、前記第
３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／または記録
を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。 （４）第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報記録媒
体に情報の再生及び／または記録を行い、第２の保護基
板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情報記録媒体に
情報の再生及び／または記録を行い、第３の保護基板厚
ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記録媒体に情報
の再生及び／または記録を行う光ピックアップ装置であ
り、波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１
光情報記録媒体及び前記第２光情報記録媒体に対して情
報の再生及び／または記録を行い、波長λ２（λ１＜λ
２）の第２光源からの光束を用いて、前記第２光情報記
録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生
及び／または記録を行うことを特徴とする光ピックアッ
プ装置。 （５）第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報記録媒
体に情報の再生及び／または記録を行い、第２の保護基
板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情報記録媒体に
情報の再生及び／または記録を行い、第３の保護基板厚
ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記録媒体に情報
の再生及び／または記録を行う光ピックアップ装置であ
り、波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１
光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情
報の再生及び／または記録を行い、波長λ２（λ１＜λ
２）の第２光源からの光束を用いて、前記第２光情報記
録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生
及び／または記録を行うことを特徴とする光ピックアッ
プ装置。 （６）第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報記録媒
体に情報の再生及び／または記録を行い、第２の保護基
板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情報記録媒体に
情報の再生及び／または記録を行い、第３の保護基板厚
ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情報記録媒体に情報
の再生及び／または記録を行う光ピックアップ装置であ
り、波長λ１の単一の光源からの光束を用いて、前記第
１光情報記録媒体乃至前記第３光情報記録媒体に対して
情報の再生及び／または記録を行うことを特徴とする光
ピックアップ装置。 （７）前記光ピックアップ装置の光路中に開口形状を切
り替え可能な開口制限機能を有する光学素子が配置され
ることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載
の光ピックアップ装置。 （８）前記開口制限機能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（７）記載の光ピックアップ装
置。 （９）前記開口制限機能を有する光学素子が他の光学素
子とは独立して配置されることを特徴とする（７）記載
の光ピックアップ装置。 （１０）前記開口制限機能を有する光学素子は、液晶で
構成されていることを特徴とする（９）記載の光ピック
アップ装置。 （１１）前記開口制限機能を有する光学素子は、情報の
記録及び／又は再生をする対象の光情報記録媒体ごと
に、開口形状を変化させ、開口数を切り替えることを特
徴とする（９）又は（１０）記載の光ピックアップ装
置。 （１２）前記波長λ１は４０５ｎｍであることを特徴と
する（１）乃至（１１）のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。 （１３）前記波長λ２は６５０ｎｍであることを特徴と
する（１）乃至（１２）のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。 （１４）前記波長λ２は７８０ｎｍであることを特徴と
する（１）乃至（１３）のいずれかに記載の光ピックア
ップ装置。 （１５）前記保護基板厚ｔ１は０．１ｍｍであることを
特徴とする（１）乃至（１４）のいずれかに記載の光ピ
ックアップ装置。 （１６）前記保護基板厚ｔ２は０．６ｍｍであることを
特徴とする（１）乃至（１５）のいずれかに記載の光ピ
ックアップ装置。 （１７）前記保護基板厚ｔ３は１．２ｍｍであることを
特徴とする（１）乃至（１６）のいずれかに記載の光ピ
ックアップ装置。 （１８）（１）乃至（１７）のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置の対物レンズ。 （１９）（１）乃至（１８）のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置を搭載し、光情報記録媒体に記録された情
報を再生した信号を、接続されたＣＰＵに送信するイン
ターフェイスを有することを特徴とする光ピックアップ
装置を搭載した情報再生及び／又は記録処理装置。 （２０）（１）乃至（１９）のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置を搭載し、光情報記録媒体に記録された音
声付動画を再生する処理機能を有することを特徴とする
光ピックアップ装置を搭載した情報再生及び／又は記録
処理装置。 （２１）（１）乃至（２０）のいずれかに記載の光ピッ
クアップ装置を搭載し、光情報記録媒体に記録されたソ
フトウェアを実行する処理機能を有することを特徴とす
る光ピックアップ装置を搭載した情報再生及び／又は記
録処理装置。

【００２３】

【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。

【００２４】（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を用いて説明する。
これは請求項１の発明に関わるものである。図１に示す
のはＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３種類の光ディスク
に対応可能な光ピックアップ装置の外観図である。

【００２５】図１中、符号１は対物レンズ、２１がＨＤ
−ＤＶＤ用の波長４０５ｎｍの光源、２２がＤＶＤ、Ｃ
Ｄ用の波長６５０ｎｍの光源である。３１、３２はコリ
メートレンズ、４０、４１、４２はビームスプリッタ
ー、５１は波長４０５ｎｍの光源に対する受光センサ、
５２は波長６５０ｎｍの光源に対する受光センサであ
る。

【００２６】６１、６２はともに、受光センサに光ディ
スクからの反射光を集光させるためのセンサーレンズ
で、この図の例ではシリンドリカルレンズと凹レンズと
の組合せで構成されている。ただしこれはそれらが一体
になったものでもよく、さらにビームスプリッター４
１、４２にそれらの機能を持たせることもできるため、
省略することもできる。特に小型・薄型のピックアップ
を設計する場合等は、センサーレンズは専用の光学素子
として設けない方が良い。

【００２７】７は液晶素子によって構成される光学素子
（開口制限素子）であって、通電する事により電気的に
開口部分の形状（開口径、ＮＡともいう）を切り替え
る、開口制限機能を有する。これによって通過する光束
の開口条件を切り替えることができる。この例では２つ
の光ディスクの規格に対応することができるように、通
電状態と非通電状態とで２種類の開口形状を形成できる
ように液晶パターンが構成されているが、同一の光ディ
スク規格であっても、情報再生時と情報記録時とで開口
を切り替える事を考慮して、３種類以上の開口形状を電
気的に切り替え可能にすることもできる。

【００２８】ここでは図示していないが、コリメートレ
ンズ３２に回折構造を有しており、前述の開口制限素子
７との組合せによって、６５０ｎｍの光源によってＤＶ
Ｄ、ＣＤの両方に対応できるように構成されている。こ
のような回折構造は、もちろん対物レンズ１に設けても
構わない。また補正用の光学手段として、回折構造の代
わりに、所定波長の略整数倍の光路差を波面に付与する
光路差付与構造を用いてもよい。

【００２９】また必要に応じて、波長４０５ｎｍの光源
用に、専用の色補正素子、温度補正素子を設けることが
好ましい。これらの補正素子についても、回折構造や光
路差付与構造を適宜採用することができる。そしてこの
機能をコリメートレンズ３１から対物レンズ１に至る光
路中の光学素子に付与することができる。

【００３０】光ディスクからの情報の再生及び／又は記
録を行う際、ＨＤ−ＤＶＤに対しては、光源２１を用い
る。出射された光線は、ビームスプリッター４１、コリ
メートレンズ３１を通過したのち、ビームスプリッター
４０によって対物レンズ１へと入射し、光ディスクへと
集光する。そして光ディスクの情報記録面にて反射した
後、同じ経路を逆にたどり、今度はビームスプリッター
４１によってセンサーレンズ６１へと向かい、受光素子
５１へ入射する。

【００３１】情報の記録を行う場合は、光ディスクの情
報記録面に集光した際に、光源の熱エネルギーによって
記録媒体の記録層に変化を生ぜしめることにより、記録
面の反射率を変化させる。なお記録層は、熱拡散性色
素、相変化型材料などによって構成されることが多い。
そして書き込みが完了した部位に光源光束を集光させ、
情報を読み取り、書き込みの確認を行う。

【００３２】ＤＶＤ、ＣＤに対して情報の再生及び／又
は記録を行う場合、光源２２を用いる。ＤＶＤに対して
は、開口制限素子７による開口制限は行わない。そして
ＨＤ−ＤＶＤの場合と同様に、光源２２から出射された
光線は、ビームスプリッター４２、コリメートレンズ３
２、開口制限素子７（開口制限をしていない）、ビーム
スプリッター４０を通過して対物レンズ１へと入射し、
光ディスクへ集光する。そしてＤＶＤ光ディスクの情報
記録面にて反射した後、同じ経路を逆にたどり、今度は
ビームスプリッター４２によってセンサーレンズ６２へ
と向かい、受光素子５２へ入射する。

【００３３】ＣＤに対しても光源２２を用いるが、この
際は液晶によって構成された開口制限素子７による開口
制限を行う。このため波長が短い光源でも、開口数（Ｎ
Ａ）が小さいために、ＣＤの情報再生及び／または記録
に用いるために最適な集光スポット径を形成できる。

【００３４】この場合、光源２２から出射された光線
は、ビームスプリッター４２、コリメートレンズ３２、
開口制限素子７（開口制限をしている）、ビームスプリ
ッター４０を通過して対物レンズ１へと入射し、光ディ
スクへ集光する。そしてＣＤ光ディスクの情報記録面に
て反射した後、同じ経路を逆にたどり、今度はビームス
プリッター４２によってセンサーレンズ６２へと向か
い、受光素子５２へ入射する。

【００３５】情報の記録を行う際もＨＤ−ＤＶＤの場合
と同様、書き込みを行ってから、書き込みが完了した部
位に光源光束を集光させ、情報を読み取り、書き込みの
確認を行う。

【００３６】このように、光源２２に、ＤＶＤ規格に適
した光源を採用する事により、ＤＶＤ系の書き込み（情
報の記録）について、信頼性を向上させることができる
という利点がある。またオフィス用途など、過去の資産
や、ソフトウェアを活用する際に、広く普及しているＣ
Ｄ−ＲＯＭも従来通り使用する事が出来る。

【００３７】また、このような光ピックアップ装置は、
真正に製造されたＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの光ディ
スクから情報の読み取り（再生）が可能であるのは勿論
だが、反射率の点から、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの複
製されたＣＤ規格の光ディスクを再生することはできな
い。そこで、たとえば「ソフトウェア・コンテンツがＣ
Ｄ媒体で供給されるゲーム機、プレーヤー」について
は、不正に複製された光ディスクを再生不可能にする、
という性能を実現出来る。

【００３８】（実施例１）次に、第１の実施の形態で示
した光ピックアップ装置の実施例について説明する。な
お、本実施例においては対物レンズ１に回折構造を設け
ている。

【００３９】表１に実施例１のレンズデータを示す。な
お、表１において例えば「２．２×Ｅ−２」は「２．２
×１０-2」を意味する。また、添字１〜３（例えば、ｆ
１、ｄ２等）は、ＨＤ−ＤＶＤ用として光源２１から出
射される波長λ１＝４０５ｎｍの光線に関するものに
１、ＤＶＤ用として光源２２から出射される波長λ２＝
６５５ｎｍの光線に関するものに２、ＣＤ用として光源
２２から出射される波長λ３＝６５５ｎｍの光線に関す
るものに３を付している。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１に示すように、実施例１の対物レンズ
１は、焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれ、２．０５
ｍｍ、２．１１ｍｍ、２．１１ｍｍとなっている。ま
た、開口数（ＮＡ１）は０．８５となっており、開口制
限素子７を駆動させることにより、開口数（ＮＡ２）を
０．６５、開口数（ＮＡ３）を０．３７に切替え可能と
なっている。また、表１中のｒは曲率半径、ｄは光軸方
向に連続する２つの面の間の距離、ｎは屈折率を示して
いる。

【００４２】図４に示すように、対物レンズ１は両面非
球面の単レンズであり、一方（光源側）の光学機能面
は、光軸を中心とする複数（本実施例においては４つ）
の光学機能領域（第１の光学機能領域〜第４の光学機能
領域）に区分されている。そして、第２の光学機能領域
と第４の光学機能領域に同心円状の輪帯からなる回折構
造（輪帯状の回折面）が形成されている。表１中の面番
号１−１〜１−４は対物レンズ１の第１の光学機能領域
〜第４の光学機能領域に対応しており、面番号２は対物
レンズ１の光情報記録媒体側の表面、面番号３は光情報
記録媒体の保護基板表面、面番号４は光情報記録媒体の
記録層に対応している。対物レンズ１の非球面形状（面
番号１−１〜１−４及び面番号２）は、次式（数１）中
に、表１に示す係数を代入した数式で規定される。

【００４３】

【数１】 ここで、Ｚは光軸方向の軸（光の進行方向を正とす
る）、ｈは光軸と垂直方向の軸（光軸からの高さ）、ｒ
は近軸曲率半径、κは円錐係数、Ａは非球面係数であ
る。

【００４４】また、第２の光学機能領域と第４の光学機
能領域に形成されている回折輪帯のピッチは、一般に、
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２）で表され、光路差関数ΦBは単位をｍｍとし
て（数３）で表わされる。

【００４５】

【数２】

【数３】 これら２つの表現方法は、単位が異なるが、回折輪帯の
ピッチを表わす意味では同等である。すなわち、ブレー
ズ化波長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。

【００４６】図５は、波長λ１＝４０５ｎｍ、ＨＤ−Ｄ
ＶＤの保護基板の厚さｔ１＝０．１ｍｍ、ＮＡ１＝０．
８５における対物レンズ１の縦球面収差図、図６は、波
長λ２＝６５５ｎｍ、ＤＶＤの保護基板の厚さｔ２＝
０．６ｍｍ、ＮＡ２＝０．６５における対物レンズ１の
縦球面収差図、図７は、波長λ２＝６５５ｎｍ、ＣＤの
保護基板の厚さｔ３＝１．２ｍｍ、ＮＡ３＝０．３７に
おける対物レンズ１の縦球面収差図である。なお、有効
光束径とは第０面と第１面の境界における光束の径を指
す。縦球面収差図は有効光束径φ＝３．５ｍｍの状態
（ＮＡ＝０．８５に相当する）を１としたときの瞳座標
を縦軸とし、球面収差量を横軸としている。図５から分
かるように、基準波長λ１では球面収差が十分補正され
ている。また、図６から分かるように、基準波長λ２
で、ＮＡ＝０．６５〜０．３７の範囲内及びＮＡ＝０．
２８以下では球面収差が補正されている。また、ＮＡ＝
０．６５以上では、対物レンズ１の第４の光学機能領域
（回折構造）により、不必要な光束はフレア化するよう
になっている。また、図７から分かるように、基準波長
λ２で、ＮＡ＝０．３７以下では球面収差が補正されて
いる。また、ＮＡ＝０．３７以上では、対物レンズ１の
第４の光学機能領域（回折構造）と第３の光学機能領域
（屈折面）とにより、不必要な光束はフレア化するよう
になっている。なお、本実施例においては、液晶素子に
よって構成される開口制限素子を用いて、各光情報基板
に対応したＮＡに切替えていたが、これに限らず、例え
ば、対物レンズ１やコリメートレンズ３１、３２やビー
ムスプリッター４０、４１、４２等の、光ピックアップ
装置の光路中に配置される光学素子に、開口形状を切り
替え可能な開口制限機能を持たせるものとしても良い。
そして、所定の光源から、例えば対物レンズ１に入射し
て透過する光線のうち、開口数が所定値を超える部分の
光線の収差を大きくしてフレア光とし、開口数が所定値
以下の部分の光線のみにより光情報記録媒体の情報記録
面にビームスポットが形成されるように、対物レンズ１
の屈折面及び回折構造を設計することで、所定の光情報
記録媒体の記録および再生時に良好な結像性能を有する
情報再生及び／又は記録処理装置を得られる。情報再生
及び／又は記録処理装置としては、光情報記録媒体に記
録された音声付き動画を再生する周知の処理機能を有す
るものや、光情報記録媒体に記録されたソフトウェアを
実行する周知の処理機能を有するものが挙げられる。

【００４７】（第２の実施の形態）つぎに、第１の本発
明について、別の実施形態について先と同じ図１を用い
て説明する。これは同様に請求項１の発明に関わるもの
である。第1の実施の形態とは、光源２２から出射され
る光線の基準波長が７８０ｎｍである点や対物レンズ１
の形状や開口数ＮＡ等が異なる。

【００４８】このように構成する事により、主にＣＤ−
ＲやＣＤ−ＲＷなど、ＣＤの書き込み（情報の記録）に
ついて、信頼性を向上させることができるという利点が
ある。同時にそれらのＣＤ規格の書き込み媒体からの情
報の再生も問題なく行えるという利点がある。また不正
にコピーされたＤＶＤ規格の光ディスクについて、再生
を不可能にできるという利点がある。

【００４９】（実施例２）次に、第２の実施の形態の光
ピックアップ装置の実施例について説明する。なお、本
実施例においても対物レンズ１に回折構造を設けてい
る。

【００５０】表２に実施例２のレンズデータを示す。な
お、表２中の添字１〜３（例えば、ｆ１、ｄ２等）は、
ＨＤ−ＤＶＤ用として光源２１から出射される波長４０
５ｎｍの光線に関するものに１、ＤＶＤ用として光源２
２から出射される波長７８５ｎｍの光線に関するものに
２、ＣＤ用として光源２２から出射される波長７８５ｎ
ｍの光線に関するものに３を付している。

【００５１】

【表２】 表２に示すように、実施例２の対物レンズ１は、焦点距
離ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれ、２．０５ｍｍ、２．１
２ｍｍ、２．１２ｍｍとなっている。また、開口数（Ｎ
Ａ１）は０．８５となっており、開口制限素子７を駆動
させることにより、開口数（ＮＡ２）を０．７２、開口
数（ＮＡ３）を０．５０に切替え可能となっている。

【００５２】図８に示すように、対物レンズ１は両面非
球面の単レンズであり、一方（光源側）の光学機能面
は、光軸を中心とする複数（本実施例においては３つ）
の光学機能領域（第１の光学機能領域〜第３の光学機能
領域）に区分されている。そして、第２の光学機能領域
に同心円状の輪帯からなる回折構造（輪帯状の回折面）
が形成されている。表２中の面番号１−１〜１−３は対
物レンズ１の第１の光学機能領域〜第３の光学機能領域
に対応しており、面番号２は対物レンズ１の光情報記録
媒体側の表面、面番号３は光情報記録媒体の保護基板表
面、面番号４は光情報記録媒体の記録層に対応してい
る。対物レンズ１の非球面形状（面番号１−１〜１−３
及び面番号２）は、上記（数１）中に、表２に示す係数
を代入した数式で規定される。

【００５３】また、第２の光学機能領域に形成されてい
る回折輪帯のピッチは、実施例１と同様に、上記数２、
数３中に表２に示す係数を代入した数式で規定される。

【００５４】図９は、基準波長λ１＝４０５ｎｍ、ＨＤ
−ＤＶＤの保護基板の厚さｔ１＝０．１ｍｍ、ＮＡ１＝
０．８５における対物レンズ１の縦球面収差図、図１０
は、基準波長λ２＝７８５ｎｍ、ＤＶＤの保護基板の厚
さｔ２＝０．６ｍｍ、ＮＡ２＝０．７２における対物レ
ンズ１の縦球面収差図、図１１は、基準波長λ２＝７８
５ｎｍ、ＣＤの保護基板の厚さｔ３＝１．２ｍｍ、ＮＡ
３＝０．５０における対物レンズ１の縦球面収差図であ
る。図９から分かるように、基準波長λ１では球面収差
が十分補正されている。また、図１０から分かるよう
に、基準波長λ２で、ＮＡ＝０．７２〜０．５５の範囲
内及びＮＡ＝０．３９以下では球面収差が補正されてい
る。また、図１１から分かるように、基準波長λ２で、
ＮＡ＝０．５５以下では球面収差が補正されている。ま
た、ＮＡ＝０．３７以上では、対物レンズ１の第３の光
学機能領域（屈折面）により、不必要な光束はフレア化
するようになっている。

【００５５】（第３の実施の形態）第２の本発明の光学
的作用の概要について、同様に図１を用いて説明する。
これは請求項２の発明に関わるものである。図１に示す
のはＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３種類の光ディスク
に対応可能な光ピックアップ装置の外観図である。光学
的作用も、基本的に第1の実施の形態、第２の実施の形
態と変わらない。

【００５６】この実施の形態では、光源は４０５ｎｍの
ものと、６５０ｎｍのものの、２種類を備えており、４
０５ｎｍの光源によってＨＤ−ＤＶＤ、ＣＤの両方に対
して情報の再生及び／又は記録を行い、６５０ｎｍの光
源によってＤＶＤに対して情報の再生及び／又は記録を
行うようになっている。この実施の形態では、光源２１
は波長６５０ｎｍであり、光源２２は波長４０５ｎｍで
ある。そして光源２２を用いてＨＤ−ＤＶＤ及びＣＤに
対する情報再生及び／又は記録を行うために、これまで
の実施の形態と同様、光路中に設けた液晶からなる開口
制限素子７を用いて電気的に開口の切り替えを行う。こ
のように構成する事により、不正にコピーされたＣＤ規
格の光ディスクについて、再生を不可能にできるという
利点がある。

【００５７】（第４の実施の形態）第３の本発明の光学
的作用の概要について同様に図１を用いて説明する。こ
れは請求項３の発明に関わるものである。図１に示すの
はＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３種類の光ディスクに
対応可能な光ピックアップ装置の外観図である。光学的
作用も、基本的に第1の実施の形態、第２の実施の形
態、第３の実施の形態と変わらない。

【００５８】この実施の形態では、光源は４０５ｎｍの
ものと、７８０ｎｍのものの、２種類を備えており、４
０５ｎｍの光源によってＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤの両方に
対して情報の再生及び／又は記録を行い、７８０ｎｍの
光源によってＣＤに対して情報の再生及び／又は記録を
行うようになっている。この実施の形態では、光源２１
は波長７８０ｎｍであり、光源２２は波長４０５ｎｍで
ある。そして光源２２を用いてＨＤ−ＤＶＤ及びＤＶＤ
に対する情報再生及び／又は記録を行うために、これま
での実施の形態と同様、光路中に設けた液晶からなる開
口制限素子７を用いて電気的に開口の切り替えを行う。
このように構成する事により、不正にコピーされたＤＶ
Ｄ規格の光ディスクについて、再生を不可能にできると
いう利点がある。

【００５９】（第５の実施の形態）第４の本発明の光学
的作用の概要について図２を用いて説明する。これは請
求項４の発明に関わるものである。図２に示すのはＨＤ
−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３種類の光ディスクに対応可
能な光ピックアップ装置の模式図である。

【００６０】この実施の形態では、光源は４０５ｎｍの
ものと、７８０ｎｍのものの２種類を備えており、４０
５ｎｍの光源によってＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤの両方に対
して情報の再生及び／又は記録を行い、７８０ｎｍの光
源によってＤＶＤ、ＣＤの両方に対して情報の再生及び
／又は記録を行うようになっている。つまり必要あるい
は状況に応じて、両方の光源を使い分けるようになって
いる。

【００６１】図中１は対物レンズ、２１がＨＤ−ＤＶ
Ｄ、ＤＶＤ用の波長４０５ｎｍの光源、２２がＤＶＤ、
ＣＤ用の波長７８０ｎｍの光源である。３１、３２はコ
リメートレンズ、４０、４１、４２はビームスプリッタ
ー、５１は波長４０５ｎｍの光源に対する受光センサ、
５２は波長７８０ｎｍの光源に対する受光センサであ
る。

【００６２】６１、６２はともに、受光センサに光ディ
スクからの反射光を集光させるためのセンサーレンズ
で、この図の例ではシリンドリカルレンズと凹レンズと
の組合せで構成されている。ただしこれはそれらが一体
になったものでもよく、さらにビームスプリッター４
１、４２にそれらの機能を持たせることもできるため、
省略することもできる。特に小型・薄型のピックアップ
を設計する場合等は、センサーレンズは専用の光学素子
として設けない方が良い。

【００６３】７１、７２はともに液晶素子によって構成
される開口制限素子であって、通電する事により電気的
に開口部分の形状を切り替える事ができる。これによっ
て通過する光束の開口条件を切り替えることができる。
この例では１つの光源がそれぞれ２つの光ディスクの規
格に対応することができるように、通電状態と非通電状
態とで２種類の開口形状を形成できるように液晶パター
ンが構成されている。

【００６４】ここでは図示していないが、コリメートレ
ンズ３２に回折構造を有しており、前述の開口制限素子
７との組合せによって、７８０ｎｍの光源によってＤＶ
Ｄ、ＣＤの両方に対応できるように構成されている。こ
のような回折構造は、もちろん対物レンズ１に設けても
構わない。また補正用の光学手段として、回折構造の代
わりに、所定波長の略整数倍の光路差を波面に付与する
光路差付与構造を用いてもよい。

【００６５】また必要に応じて、波長４０５ｎｍの光源
用に、専用の色補正素子、温度補正素子を設けることが
好ましい。これらの補正素子についても、回折構造や光
路差付与構造を適宜採用することができる。そしてこの
機能をコリメートレンズ３１から対物レンズ１に至る光
路中の光学素子に付与することができる。

【００６６】なお開口制限素子を１つのみにすることも
できる。この場合は、開口制限素子が少なくとも３種類
の開口形状を構成できるようにしておき、ビームスプリ
ッター４０と対物レンズ１との間に配置する。

【００６７】光ディスクからの情報の再生及び／又は記
録を行う場合、ＨＤ−ＤＶＤに対しては、光源２１から
出射された光線は、ビームスプリッター４１、コリメー
トレンズ３１を通過したのち、開口制限素子７１（開口
制限をしていない）、ビームスプリッター４０によって
対物レンズ１へと入射し、光ディスクへと集光する。そ
して光ディスクの情報記録面にて反射した後、同じ経路
を逆にたどり、今度はビームスプリッター４１によって
センサーレンズ６１へと向かい、受光素子５１へ入射す
る。

【００６８】情報の記録を行う場合は、書き込み及び書
き込みの確認の作用は上述の実施例と同じである。ＤＶ
Ｄに対しては、光源２１、光源２２の両方を用いること
ができる。光源２１を用いる場合には開口制限素子７１
による開口制限を行ない、光源２２を用いる場合には開
口制限素子７２による開口制限を行わない。

【００６９】ＤＶＤに対して光源２１を用いる場合から
説明する。この場合は開口制限素子７１によって開口を
制限し、開口径を絞る。出射された光線は、ビームスプ
リッター４１、コリメートレンズ３１を通過したのち、
開口制限素子７１（開口制限をしている）、ビームスプ
リッター４０によって対物レンズ１へと入射し、光ディ
スクへと集光する。そして光ディスクの情報記録面にて
反射した後、同じ経路を逆にたどり、今度はビームスプ
リッター４１によってセンサーレンズ６１へと向かい、
受光素子５１へ入射する。

【００７０】次にＤＶＤに対して光源２２を用いる場合
を説明する。この場合は開口制限素子７２による開口制
限を行わない。出射された光線は、ビームスプリッター
４２、コリメートレンズ３２を通過したのち、開口制限
素子７２（開口制限をしていない）、ビームスプリッタ
ー４０によって対物レンズ１へと入射し、光ディスクへ
と集光する。そして光ディスクの情報記録面にて反射し
た後、同じ経路を逆にたどり、今度はビームスプリッタ
ー４２によってセンサーレンズ６２へと向かい、受光素
子５２へ入射する。

【００７１】情報の記録を行う場合は、書き込み及び書
き込みの確認の作用は上述の実施例と同じである。最後
にＣＤに対して情報の再生及び／又は記録を行う場合を
説明する。この場合は開口制限素子７２による開口制限
を行う。光源２２から出射された光線は、ビームスプリ
ッター４２、コリメートレンズ３２を通過したのち、開
口制限素子７２（開口制限をしている）、ビームスプリ
ッター４０によって対物レンズ１へと入射し、光ディス
クへと集光する。そして光ディスクの情報記録面にて反
射した後、同じ経路を逆にたどり、今度はビームスプリ
ッター４２によってセンサーレンズ６２へと向かい、受
光素子５２へ入射する。

【００７２】情報の記録を行う場合は、書き込み及び書
き込みの確認の作用は上述の実施例と同じである。つま
り、光ディスクからの情報の再生及び／又は記録を行う
場合、光源及び開口制限素子の作動をまとめると、次の
ようになる。

【００７３】 このように光学系を構成することにより、ＤＶＤについ
て適している６５０ｎｍの光源を用いなくとも、２種類
の光源で対応できるため、光ディスク媒体やロット毎の
固体差等によって、波長４０５ｎｍで情報の再生が出来
なくても、波長７８０ｎｍによって対応することができ
るため、ＤＶＤの光ディスクに関する情報再生の確実性
を高めることが出来る。また仮に片方の光源が故障して
も、３つの規格のうちの１つのみが使用できなくなるだ
けで、ピックアップ全ての機能が不全になるという問題
を避ける事が出来る。

【００７４】（第６の実施の形態）第４の本発明の光学
的作用の概要について図２を用いて説明する。これは請
求項４の発明に関わるもので、第５の実施の形態とは異
なる実施の形態である。この実施の形態は、光学系の構
成や光学系の動作は第５の実施の形態と同じであるが、
光源２２の光源波長が６５０ｎｍである点が異なる。

【００７５】すなわち、光ディスクからの情報の再生及
び／又は記録を行う場合、光源及び開口制限素子の作動
をまとめると、次のようになる。 つまり、このような光学系の場合も、２種類の光源で３
つの光ディスクの規格に対応可能である。

【００７６】そしてまた、光源２２に、ＤＶＤ規格に適
した光源を採用する事により、ＤＶＤ系の書き込み（情
報の記録）について、信頼性を向上させることができる
という利点がある。またオフィス用途など、過去の資産
や、ソフトウェアを活用する際に、広く普及しているＣ
Ｄ−ＲＯＭも従来通り使用する事が出来る。

【００７７】また、このような光ピックアップ装置は、
真正に製造されたＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの光ディ
スクから情報の読み取り（再生）が可能であるのは勿論
だが、反射率の点から、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの複
製されたＣＤ規格の光ディスクを再生することが難し
い。そこで、たとえば「ソフトウェア・コンテンツがＣ
Ｄ媒体で供給されるゲーム機、プレーヤー」について
は、不正に複製された光ディスクを再生不可能にする、
という性能を実現出来る。

【００７８】（第７の実施の形態）第５の本発明の光学
的作用の概要について同様に図２を用いて説明する。こ
れは請求項５の発明に関わるものである。この実施の形
態は、光学系の構成は第５の実施の形態と同じである
が、光学系の動作が異なる。

【００７９】この実施例では、光ディスクからの情報の
再生及び／又は記録を行う場合、光源及び開口制限素子
は以下のように動作する。 つまり、このような光学系の場合も、２種類の光源で３
つの光ディスクの規格に対応可能である。

【００８０】そしてこのような光学系の場合は、ＣＤの
読み取り性能を向上させることが出来るし、複製された
ＤＶＤ規格の光ディスクの読み取りを不可能にできる、
という効果もある。

【００８１】（第８の実施の形態）第５の本発明の光学
的作用の概要について同様に図２を用いて説明する。こ
れは請求項５の発明に関わるものであり、第７の実施の
形態とは異なるものである。この実施の形態は、光学系
の構成は第６の実施の形態と同じであるが、光学系の動
作が異なる。

【００８２】この実施例では、光ディスクからの情報の
再生及び／又は記録を行う場合、光源及び開口制限素子
は以下のように動作する。 つまり、このような光学系の場合も、２種類の光源で３
つの光ディスクの規格に対応可能である。

【００８３】そしてこの光学系の場合、特にＣＤに対し
て、光ディスク媒体やロット毎の固体差等によって、波
長４０５ｎｍで情報の再生が出来なくても、波長６５０
ｎｍによって対応することができるため、ＣＤの光ディ
スクに関する情報再生の確実性を高めることが出来る。
そして同時に、複製されたＤＶＤ規格の光ディスクの読
み取りを不可能にできる、という作用も得る事が出来
る。

【００８４】（第９の実施の形態）第６の本発明の光学
的作用の概要について図３を用いて説明する。これは請
求項６の発明に関するものである。この実施例は、単一
の光源を用いて、３種類の光ディスクの規格に対応する
ものである。そのため、開口制限素子は、少なくとも３
種類の開口形状を切り替えることが可能になっている。

【００８５】この光学系では、同一の光源で３つの規格
に対応するため、光学系全体を小型に設計できるという
利点があり、また部品点数が少ないので精度出しも容易
になるという利点がある。

【００８６】図３に示すのはＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ、Ｃ
Ｄの３種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装
置の外観図である。図中１は対物レンズ、２は波長４０
５ｎｍの光源、３はコリメートレンズ、４はビームスプ
リッター、５は受光センサ、６はセンサーレンズであ
る。これらの機能は先に説明した実施例と同じである。
７は液晶素子によって構成される開口制限素子であっ
て、上述の通り、３種類の光ディスクの規格に対応する
ため、少なくとも３種類の開口形状を電気的に切り替え
るようになっている。

【００８７】また単一の光源であり、特に短波長である
ことから、色収差の問題を解決するため、任意の光路中
の光学素子に、回折構造を設けることが望ましい。これ
と同じ目的で、回折構造の代わりに、所定波長の略整数
倍の光路差を波面に付与する光路差付与構造を用いても
よい。

【００８８】光ディスクからの情報の再生及び／又は記
録を行う場合、すべての規格の光ディスクに対して、光
源２から出射した光束が、対物レンズから光ディスクに
集光し、反射した結果、ビームスプリッター４を経て受
光センサ５に至るという光学的な動作は同じであるが、
開口制限素子７の作用のみ異なる。ＨＤ−ＤＶＤに対し
て情報の再生及び／又は記録を行う際は、開口制限を行
わない。ＤＶＤに対応する場合は、開口をやや小さくす
る。そしてＣＤに対応する場合は、開口をもっとも小さ
くする。以上により、単一の光源で３種類の規格に対応
することが出来る。

【００８９】またこの実施例では、広く普及しているＣ
Ｄ、ＤＶＤについては再生でき、近い将来実用化される
ＨＤ−ＤＶＤについては情報の再生及び／又は記録がで
きるので、互換性のある低コストな光ピックアップ装置
として有望である。

【００９０】以上の説明してきた各例では、全て光源と
して単一の波長のみの光を出射するものを示して来た
が、最近では単一の基盤の上に２種類の半導体レーザ発
振機を実装した、いわゆる２レーザーダイオード・イン
・１パッケージの光源が実用化されている。本発明を実
施するにあたり、もちろんこのような光源を用いて光学
系を構成することができるが、このような光源を用いる
場合には、等しい光路長でありながら、光ディスクの規
格毎に異なった倍率を設定しなければならない場合があ
る。そのような場合については可動型の光学素子を光路
中に配置する、あるいは波長選択性のあるフィルターを
光路中に設けることによって対応可能である。

【００９１】また、特に光ディスクの規格ごとに像高特
性を設定したい、といった要望や、すべての規格に対し
て像高特性を等しく最適にしたい、といった要望も考え
られる。このような要望に対しても、光路中に所定の光
学的機能を有する光学素子を配置することにより対応可
能である。それらの光学的機能は、回折構造や、光路差
付与機能（構造）などによって実現されることが好まし
い。

【００９２】さらにまた、同一の規格であっても、情報
の再生と情報の記録とで、開口の大きさを異ならしめる
場合がある。そのような目的の為に、開口制限素子に、
開口形状の種類を多くもたせることも可能である。

【００９３】そして、光路中の光学素子（コリメートレ
ンズ、対物レンズなど）に回折構造を設ける場合、対象
とする光ディスクの規格ごとに、回折次数を設定するこ
とが好ましい。

【００９４】また、複数の光ディスク規格に対応するた
めに、いわゆる回折構造を採用することができる。また
光学機能面を、同心円状の複数の領域に分割し、各領域
が光ディスクの規格に対応する構造を採用することもで
きる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、少
ない光源で、３種類の光ディスクに対応することが出来
る。特に、２光源を用いる場合は、ＣＤとＤＶＤのう
ち、重要視する規格について、それに適した光源を採用
する事により、情報の再生及び／又は記録について信頼
性を向上させることが出来る。また光源を単一にするこ
とにより、不正に複製された光ディスクを再生できなく
させる、という作用もある。また、ある規格の光ディス
クについて、最適の光源を採用しない場合、２種類の光
源がともにその規格に対応できるようにしておけば、信
頼性を高める事が出来る。そして単一の光源である場合
は、装置を小型に精度良く製造することができる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１〜４に関わる光ピックアップ光学系の
模式図である。

【図２】実施例５〜８に関わる光ピックアップ光学系の
模式図である。

【図３】実施例９に関わる光ピックアップ光学系の模式
図である。

【図４】実施例１の対物レンズの要部側面図である。

【図５】実施例１の保護基板厚０．１ｍｍにおける対物
レンズの縦球面収差図である。

【図６】実施例１の保護基板厚０．６ｍｍにおける対物
レンズの縦球面収差図である。

【図７】実施例１の保護基板厚１．２ｍｍにおける対物
レンズの縦球面収差図である。

【図８】実施例２の対物レンズの要部側面図である。

【図９】実施例２の保護基板厚０．１ｍｍにおける対物
レンズの縦球面収差図である。

【図１０】実施例２の保護基板厚０．６ｍｍにおける対
物レンズの縦球面収差図である。

【図１１】実施例２の保護基板厚１．２ｍｍにおける対
物レンズの縦球面収差図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２、２１、２２ 光源 ３、３１、３２ コリメータレンズ ４、４０、４１、４２ ビームスプリッター ５、５１、５２ 受光センサ ６、６１、６２ センサーレンズ ７、７１、７２ 開口制限素子

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
   記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第３の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピッ
   クアップ装置であり、 波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１光情
   報記録媒体に対して情報の再生及び／または記録を行う
   とともに、 波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用い
   て、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒
   体に対して情報の再生及び／または記録を行うことを特
   徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
   記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第３の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピッ
   クアップ装置であり、 波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１光情
   報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の
   再生及び／または記録を行うとともに、 波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用い
   て、前記第２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／
   または記録を行うことを特徴とする光ピックアップ装
   置。
3. 【請求項３】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
   記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第３の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピッ
   クアップ装置であり、 波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１光情
   報記録媒体及び前記第２光情報記録媒体に対して情報の
   再生及び／または記録を行うとともに、 波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用い
   て、前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／
   または記録を行うことを特徴とする光ピックアップ装
   置。
4. 【請求項４】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
   記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第３の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピッ
   クアップ装置であり、 波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１光情
   報記録媒体及び前記第２光情報記録媒体に対して情報の
   再生及び／または記録を行い、 波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用い
   て、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒
   体に対して情報の再生及び／または記録を行うことを特
   徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
   記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第３の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピッ
   クアップ装置であり、 波長λ１の第１光源からの光束を用いて、前記第１光情
   報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の
   再生及び／または記録を行い、 波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源からの光束を用い
   て、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒
   体に対して情報の再生及び／または記録を行うことを特
   徴とする光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】第１の保護基板厚ｔ１を有する第１光情報
   記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第２の保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）を有する第２光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行い、 第３の保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）を有する第３光情
   報記録媒体に情報の再生及び／または記録を行う光ピッ
   クアップ装置であり、 波長λ１の単一の光源からの光束を用いて、前記第１光
   情報記録媒体乃至前記第３光情報記録媒体に対して情報
   の再生及び／または記録を行うことを特徴とする光ピッ
   クアップ装置。
7. 【請求項７】前記光ピックアップ装置の光路中に開口形
   状を切り替え可能な開口制限機能を有する光学素子が配
   置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに
   記載の光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】前記開口制限機能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７記載の光ピック
   アップ装置。
9. 【請求項９】前記開口制限機能を有する光学素子が他の
   光学素子とは独立して配置されることを特徴とする請求
   項７記載の光ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】前記開口制限機能を有する光学素子は、
    液晶で構成されていることを特徴とする請求項９記載の
    光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】前記開口制限機能を有する光学素子は、
    情報の記録及び／又は再生をする対象の光情報記録媒体
    ごとに、開口形状を変化させ、開口数を切り替えること
    を特徴とする請求項９又は１０記載の光ピックアップ装
    置。
12. 【請求項１２】前記波長λ１は４０５ｎｍであることを
    特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の光ピッ
    クアップ装置。
13. 【請求項１３】前記波長λ２は６５０ｎｍであることを
    特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の光ピッ
    クアップ装置。
14. 【請求項１４】前記波長λ２は７８０ｎｍであることを
    特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の光ピッ
    クアップ装置。
15. 【請求項１５】前記保護基板厚ｔ１は０．１ｍｍである
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の
    光ピックアップ装置。
16. 【請求項１６】前記保護基板厚ｔ２は０．６ｍｍである
    ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の
    光ピックアップ装置。
17. 【請求項１７】前記保護基板厚ｔ３は１．２ｍｍである
    ことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の
    光ピックアップ装置。
18. 【請求項１８】請求項１乃至１７のいずれかに記載の光
    ピックアップ装置の対物レンズ。
19. 【請求項１９】請求項１乃至１８のいずれかに記載の光
    ピックアップ装置を搭載し、光情報記録媒体に記録され
    た情報を再生した信号を、接続されたＣＰＵに送信する
    インターフェイスを有することを特徴とする光ピックア
    ップ装置を搭載した情報再生及び／又は記録処理装置。
20. 【請求項２０】請求項１乃至１９のいずれかに記載の光
    ピックアップ装置を搭載し、光情報記録媒体に記録され
    た音声付動画を再生する処理機能を有することを特徴と
    する光ピックアップ装置を搭載した情報再生及び／又は
    記録処理装置。
21. 【請求項２１】請求項１乃至２０のいずれかに記載の光
    ピックアップ装置を搭載し、光情報記録媒体に記録され
    たソフトウェアを実行する処理機能を有することを特徴
    とする光ピックアップ装置を搭載した情報再生及び／又
    は記録処理装置。