JP3531024B2 - 光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系及び対物レンズ - Google Patents
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系及び対物レンズInfo
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- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光情報記録媒体の記
録及び／又は再生用光学系及び対物レンズに係わり、更
に詳しくは、光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光
源からの光束を透明基板を介して光スポットとして集光
させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該情報
記録面上の情報を再生するための光情報記録媒体の記録
及び／又は再生用光学系及び対物レンズに関する。
録及び／又は再生用光学系及び対物レンズに係わり、更
に詳しくは、光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光
源からの光束を透明基板を介して光スポットとして集光
させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該情報
記録面上の情報を再生するための光情報記録媒体の記録
及び／又は再生用光学系及び対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光情報記録媒体であるＣＤ
（コンパクトディスク）の情報を記録及び／又は再生す
るための光ピックアップ装置の各種光学系が知られてお
り、また近年、従来のＣＤと同程度の光ディスクサイズ
でより大容量化させたＤＶＤ（デジタルビデオディス
ク）の開発が進んできている。更に詳しく説明すると、
短波長赤色半導体レーザの実用化に伴い、このＤＶＤで
は、大容量化のため使用する半導体レーザとして短波長
赤色半導体レーザを用い光ピックアップの対物レンズの
開口数ＮＡを０．６、透明基板厚みを従来のＣＤの半分
の０．６ｍｍとし、又、トラックピッチ０．７４μｍ、
最短ピット長０．４μｍとＣＤのトラックピッチ１．６
μｍ、最短ピット長０．８３μｍの半分以下に高密度化
されている。
（コンパクトディスク）の情報を記録及び／又は再生す
るための光ピックアップ装置の各種光学系が知られてお
り、また近年、従来のＣＤと同程度の光ディスクサイズ
でより大容量化させたＤＶＤ（デジタルビデオディス
ク）の開発が進んできている。更に詳しく説明すると、
短波長赤色半導体レーザの実用化に伴い、このＤＶＤで
は、大容量化のため使用する半導体レーザとして短波長
赤色半導体レーザを用い光ピックアップの対物レンズの
開口数ＮＡを０．６、透明基板厚みを従来のＣＤの半分
の０．６ｍｍとし、又、トラックピッチ０．７４μｍ、
最短ピット長０．４μｍとＣＤのトラックピッチ１．６
μｍ、最短ピット長０．８３μｍの半分以下に高密度化
されている。
【０００３】ＤＶＤ用の光学系でＣＤを記録及び／又は
再生に使用しようとすると波面収差が大きくなり記録及
び／又は再生が可能な光スポット形状を得ることができ
ない。このことを、更に詳しく図を参照して説明する。
図１４は透明基板厚みと波面収差の関係を示す図であ
る。開口数ＮＡ０．６で、レーザ光源から出射されるレ
ーザ光の波長６３５ｎｍ、透明基板の厚み０．６ｍｍ、
透明基板の屈折率１．５８の条件で最適化された対物レ
ンズにおいて、透明基板厚みを変えた場合、０．０１ｍ
ｍずれるごとに波面収差は０．０１λｒｍｓ程収差が増
大する。また、透明基板厚みが±０．０７ｍｍずれると
波面収差は０．０７λｒｍｓの収差となり、記録及び／
又は再生が正常に行える目安となるマレシャルの限界値
に達してしまうことになる。以上のように、ＤＶＤの透
明基板厚み（０．６ｍｍ）にて最適設計された光学系で
透明基板の厚みをＣＤの透明基板厚み（１．２ｍｍ）に
切り変えると非常に大きな球面収差が発生するため併用
して記録及び／再生することが困難になる。
再生に使用しようとすると波面収差が大きくなり記録及
び／又は再生が可能な光スポット形状を得ることができ
ない。このことを、更に詳しく図を参照して説明する。
図１４は透明基板厚みと波面収差の関係を示す図であ
る。開口数ＮＡ０．６で、レーザ光源から出射されるレ
ーザ光の波長６３５ｎｍ、透明基板の厚み０．６ｍｍ、
透明基板の屈折率１．５８の条件で最適化された対物レ
ンズにおいて、透明基板厚みを変えた場合、０．０１ｍ
ｍずれるごとに波面収差は０．０１λｒｍｓ程収差が増
大する。また、透明基板厚みが±０．０７ｍｍずれると
波面収差は０．０７λｒｍｓの収差となり、記録及び／
又は再生が正常に行える目安となるマレシャルの限界値
に達してしまうことになる。以上のように、ＤＶＤの透
明基板厚み（０．６ｍｍ）にて最適設計された光学系で
透明基板の厚みをＣＤの透明基板厚み（１．２ｍｍ）に
切り変えると非常に大きな球面収差が発生するため併用
して記録及び／再生することが困難になる。
【０００４】そこで、これら２つの光情報記録媒体の情
報を記録及び／又は再生するための光ピックアップ装置
として、図１５に示す光学系を用いたものが知られてい
る。この光ピックアップ装置の光学系は光学系の一部の
光学素子を切替えてＣＤ、ＤＶＤを使用できるようにし
たものである。更に詳しく図を参照して説明する。図１
５は従来例の光情報記録媒体（ＣＤ、ＤＶＤ）の記録及
び／又は再生用光学系の断面図である。図で、ＤＶＤの
記録又は再生を行う場合、レーザ光源１１から出射した
光束はホログラムビームスプリッタ６２を通過してコリ
メータレンズ２１に入射し平行光束となり、絞り５１で
所定の光束に制限されて対物レンズ４５１を通り光情報
記録媒体７１の透明基板８１を通して無収差の光スポッ
トを情報記録面９１上へ結像させる。この情報記録面９
１で情報ピットにより変調されて反射した光束は、対物
レンズ４５１、コリメータレンズ２１を介してホログラ
ムビームスプリッタ６２に戻り、ここでレーザ光源１１
からの光路から分離され、光検出器６１へ入射する。こ
の光検出器６１は多分割されたＰＩＮフォトダイオード
であり、各素子より、入射した光束の強度に比例した電
流を出力し、この電流を図示しない検出回路系に送り、
ここで情報信号、フォーカスエラー信号、トラックエラ
ー信号を生成する。このフォーカスエラー信号、トラッ
クエラー信号に基づき磁気回路とコイル等で構成される
２次元アクチュエータ（図示せず）で対物レンズ４５１
をフォーカシング方向、トラッキング方向に制御し、常
に情報トラック上に光スポット位置を合わせる。ＣＤの
記録又は再生を行う場合は、絞り５２と対物レンズ４５
２に切換える。レーザ光源１１から出射した光束はコリ
メータレンズ２１に入射し平行光束となり、絞り５２で
所定の光束に制限されて対物レンズ４５２を通り、光情
報記録媒体７２の透明基板８２を通して無収差の光スポ
ットを情報記録面９２上へ結像させるようになってい
る。
報を記録及び／又は再生するための光ピックアップ装置
として、図１５に示す光学系を用いたものが知られてい
る。この光ピックアップ装置の光学系は光学系の一部の
光学素子を切替えてＣＤ、ＤＶＤを使用できるようにし
たものである。更に詳しく図を参照して説明する。図１
５は従来例の光情報記録媒体（ＣＤ、ＤＶＤ）の記録及
び／又は再生用光学系の断面図である。図で、ＤＶＤの
記録又は再生を行う場合、レーザ光源１１から出射した
光束はホログラムビームスプリッタ６２を通過してコリ
メータレンズ２１に入射し平行光束となり、絞り５１で
所定の光束に制限されて対物レンズ４５１を通り光情報
記録媒体７１の透明基板８１を通して無収差の光スポッ
トを情報記録面９１上へ結像させる。この情報記録面９
１で情報ピットにより変調されて反射した光束は、対物
レンズ４５１、コリメータレンズ２１を介してホログラ
ムビームスプリッタ６２に戻り、ここでレーザ光源１１
からの光路から分離され、光検出器６１へ入射する。こ
の光検出器６１は多分割されたＰＩＮフォトダイオード
であり、各素子より、入射した光束の強度に比例した電
流を出力し、この電流を図示しない検出回路系に送り、
ここで情報信号、フォーカスエラー信号、トラックエラ
ー信号を生成する。このフォーカスエラー信号、トラッ
クエラー信号に基づき磁気回路とコイル等で構成される
２次元アクチュエータ（図示せず）で対物レンズ４５１
をフォーカシング方向、トラッキング方向に制御し、常
に情報トラック上に光スポット位置を合わせる。ＣＤの
記録又は再生を行う場合は、絞り５２と対物レンズ４５
２に切換える。レーザ光源１１から出射した光束はコリ
メータレンズ２１に入射し平行光束となり、絞り５２で
所定の光束に制限されて対物レンズ４５２を通り、光情
報記録媒体７２の透明基板８２を通して無収差の光スポ
ットを情報記録面９２上へ結像させるようになってい
る。
【０００５】しかしながら、前記光ピックアップ装置に
おいては光学系の一部を切替える必要があるため、操作
が複雑で、構造が複雑となり、また装置が大型化すると
いう課題がある。
おいては光学系の一部を切替える必要があるため、操作
が複雑で、構造が複雑となり、また装置が大型化すると
いう課題がある。
【０００６】そこで、この光ピックアップ装置の光学系
で１つの対物レンズで、ＤＶＤ，ＣＤの記録及び／又は
再生を可能とする提案がされている。
で１つの対物レンズで、ＤＶＤ，ＣＤの記録及び／又は
再生を可能とする提案がされている。
【０００７】特開平７−９８４３１号公報に記載の方法
によれば、情報ピックアップ装置上にホログラムを設
け、これを透過する０次光と１次光の各々をＤＶＤとＣ
Ｄに振る分けることで、それぞれの光情報記録媒体に関
して回折限界性能を有するスポットを得ることができ
る。
によれば、情報ピックアップ装置上にホログラムを設
け、これを透過する０次光と１次光の各々をＤＶＤとＣ
Ｄに振る分けることで、それぞれの光情報記録媒体に関
して回折限界性能を有するスポットを得ることができ
る。
【０００８】また、特開平７−３０２４３７号公報に記
載の方法によれば、対物レンズの屈折面をリング形状の
複数の領域に分割することで、ＤＶＤとＣＤ双方に対し
て対物レンズが光軸方向のほぼ同じ位置にありながら、
どちらの光情報記録媒体に関しても回折限界性能を有す
るスポットを得ることができる。
載の方法によれば、対物レンズの屈折面をリング形状の
複数の領域に分割することで、ＤＶＤとＣＤ双方に対し
て対物レンズが光軸方向のほぼ同じ位置にありながら、
どちらの光情報記録媒体に関しても回折限界性能を有す
るスポットを得ることができる。
【０００９】しかし、特開平７−９８４３１号公報、特
開平７−３０２４３７号公報に記載の方法で、レーザ光
源からの光束をＤＶＤ用とＣＤ用に分割する方法では、
常に光情報記録媒体の情報記録面に向けて複数の光束が
出射されるため、一方の光束による光スポットでの情報
読み出しを行うときは他方の光束は読み出しには寄与し
ない不要光となり、ノイズ増大の要因となる。又レーザ
光の強度を分割して用いることになるため、光量低下に
よるＳ／Ｎ比低下や、光量を増大させる場合には消費電
力の増大とレーザ寿命が短くなってしまうといった問題
がある。
開平７−３０２４３７号公報に記載の方法で、レーザ光
源からの光束をＤＶＤ用とＣＤ用に分割する方法では、
常に光情報記録媒体の情報記録面に向けて複数の光束が
出射されるため、一方の光束による光スポットでの情報
読み出しを行うときは他方の光束は読み出しには寄与し
ない不要光となり、ノイズ増大の要因となる。又レーザ
光の強度を分割して用いることになるため、光量低下に
よるＳ／Ｎ比低下や、光量を増大させる場合には消費電
力の増大とレーザ寿命が短くなってしまうといった問題
がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の光ピックアップ
装置の光学系として光学系の切替なしで透明基板が薄く
高密度の第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）、及び透明基
板が厚く低密度の第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の記録
及び／再生を使用できるようにした技術の課題として、
第１の光情報記録媒体及び第２の光情報記録媒体の記録
及び／再生が可能な光スポットをそれぞれの情報記録面
上でより精度の高い光スポットを得る技術が望まれてい
る。
装置の光学系として光学系の切替なしで透明基板が薄く
高密度の第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）、及び透明基
板が厚く低密度の第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の記録
及び／再生を使用できるようにした技術の課題として、
第１の光情報記録媒体及び第２の光情報記録媒体の記録
及び／再生が可能な光スポットをそれぞれの情報記録面
上でより精度の高い光スポットを得る技術が望まれてい
る。
【００１１】本発明の目的は上記の課題に鑑みなされた
もので、一つの光ピックアップ装置の光学系で異なる透
明基板厚を有する光情報記録媒体の記録及び／又は再生
を可能とし、より精度良く、構造が簡単でコンパクトな
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系を提供す
ることにある。
もので、一つの光ピックアップ装置の光学系で異なる透
明基板厚を有する光情報記録媒体の記録及び／又は再生
を可能とし、より精度良く、構造が簡単でコンパクトな
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系を提供す
ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は光情報記録媒体
の情報記録面上にレーザ光源からの光束を透明基板を介
して光スポットとして集光させ、前記情報記録面上に情
報を記録及び／又は該情報記録面上の情報を再生するた
めの光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系にお
いて、該光学系は厚みｄの前記透明基板を介したとき、
波面収差が連続的でなく段差を有しており、該段差の境
界部における開口数が大きい側の波面収差量をＷ１、開
口数が小さい側の波面収差量をＷ２、波長をλとする
と、 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ・・・・・・・・・・（１） ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数）・・・（２） ０＜δ＜０．３４λ・・・・・・・・・・（３） を満足する光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学
系とすることで目的が達成できる。
の情報記録面上にレーザ光源からの光束を透明基板を介
して光スポットとして集光させ、前記情報記録面上に情
報を記録及び／又は該情報記録面上の情報を再生するた
めの光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系にお
いて、該光学系は厚みｄの前記透明基板を介したとき、
波面収差が連続的でなく段差を有しており、該段差の境
界部における開口数が大きい側の波面収差量をＷ１、開
口数が小さい側の波面収差量をＷ２、波長をλとする
と、 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ・・・・・・・・・・（１） ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数）・・・（２） ０＜δ＜０．３４λ・・・・・・・・・・（３） を満足する光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学
系とすることで目的が達成できる。
【００１３】上記の（１）、（２）、（３）式の範囲に
することで、透明基板が薄く高密度の光情報記録媒体及
び透明基板が厚く低密度の光情報記録媒体の記録及び／
又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録
面上で得ることができる。
することで、透明基板が薄く高密度の光情報記録媒体及
び透明基板が厚く低密度の光情報記録媒体の記録及び／
又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録
面上で得ることができる。
【００１４】光源、具体的には半導体レーザの波長には
個体差によるバラツキ、温度変化による波長変動があ
る。このような波長変動は５％程度発生するため（２）
式の範囲を越えてｍの値が大きくなると、波長変動の影
響が大きくなり過ぎ良好な光スポットが得られなくなり
目的が達成できなくなる。
個体差によるバラツキ、温度変化による波長変動があ
る。このような波長変動は５％程度発生するため（２）
式の範囲を越えてｍの値が大きくなると、波長変動の影
響が大きくなり過ぎ良好な光スポットが得られなくなり
目的が達成できなくなる。
【００１５】更に、（３）式の範囲を０＜δ＜０．２５
λとすることでより良好な光スポットが両情報記録面上
で得られることとなる。
λとすることでより良好な光スポットが両情報記録面上
で得られることとなる。
【００１６】また、対物レンズの光情報記録媒体側の開
口数ＮＡ1としたとき、上記段差は０．３３ＮＡ1から
０．８４ＮＡ1の間にあることがのぞましいが、更に両
情報記録面上で光スポットを良好なものとするために
は、０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間に設けることが
望ましい。
口数ＮＡ1としたとき、上記段差は０．３３ＮＡ1から
０．８４ＮＡ1の間にあることがのぞましいが、更に両
情報記録面上で光スポットを良好なものとするために
は、０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間に設けることが
望ましい。
【００１７】また、本発明は光情報記録媒体の情報記録
面上にレーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポ
ットとして集光させ、前記情報記録面上に情報を記録及
び／又は該情報記録面上の情報を再生するための光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用対物レンズにおいて、
該対物レンズは厚みｄの前記透明基板を介したとき、波
面収差が連続的でなく段差を有しており、該段差の境界
部における開口数が大きい側の波面収差量をＷ１、開口
数が小さい側の波面収差量をＷ２、波長をλとすると、 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ・・・・・・・・・・（１′） ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数）・・・（２′） ０＜δ＜０．３４λ・・・・・・・・・・（３′） を満足することを特徴とする光情報記録媒体の記録及び
／又は再生用対物レンズとすることで目的が達成でき
る。
面上にレーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポ
ットとして集光させ、前記情報記録面上に情報を記録及
び／又は該情報記録面上の情報を再生するための光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用対物レンズにおいて、
該対物レンズは厚みｄの前記透明基板を介したとき、波
面収差が連続的でなく段差を有しており、該段差の境界
部における開口数が大きい側の波面収差量をＷ１、開口
数が小さい側の波面収差量をＷ２、波長をλとすると、 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ・・・・・・・・・・（１′） ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数）・・・（２′） ０＜δ＜０．３４λ・・・・・・・・・・（３′） を満足することを特徴とする光情報記録媒体の記録及び
／又は再生用対物レンズとすることで目的が達成でき
る。
【００１８】上記の（１′）、（２′）、（３′）式の
範囲にすることで、透明基板が薄く高密度の光情報記録
媒体及び透明基板が厚く低密度の光情報記録媒体の記録
及び／又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情
報記録面上で得ることができる。
範囲にすることで、透明基板が薄く高密度の光情報記録
媒体及び透明基板が厚く低密度の光情報記録媒体の記録
及び／又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情
報記録面上で得ることができる。
【００１９】光源、具体的には半導体レーザの波長には
個体差によるバラツキ、温度変化による波長変動があ
る。このような波長変動は５％程度発生するため
（２′）式の範囲を越えてｍの値が大きくなると、波長
変動の影響が大きくなり過ぎ良好な光スポットが得られ
なくなり目的が達成できなくなる。
個体差によるバラツキ、温度変化による波長変動があ
る。このような波長変動は５％程度発生するため
（２′）式の範囲を越えてｍの値が大きくなると、波長
変動の影響が大きくなり過ぎ良好な光スポットが得られ
なくなり目的が達成できなくなる。
【００２０】更に（３′）式の範囲を０＜δ＜０．２５
λとすることでより良好な光スポットが両情報記録面上
で得られることとなる。
λとすることでより良好な光スポットが両情報記録面上
で得られることとなる。
【００２１】また、対物レンズの光情報記録媒体側の開
口数ＮＡ1としたとき、上記段差は０．３３ＮＡ1から
０．８４ＮＡ1の間にあることがのぞましいが、更に両
情報記録面上で光スポットを良好なものとするために
は、０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間に設けることが
望ましい。
口数ＮＡ1としたとき、上記段差は０．３３ＮＡ1から
０．８４ＮＡ1の間にあることがのぞましいが、更に両
情報記録面上で光スポットを良好なものとするために
は、０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間に設けることが
望ましい。
【００２２】なお、以降に記載の上記（１）式、（２）
式、（３）式は、それぞれ（１）式又は（１′）式、
（２）式又は（２′）式、（３）式又は（３′）式を意
味するものとする。
式、（３）式は、それぞれ（１）式又は（１′）式、
（２）式又は（２′）式、（３）式又は（３′）式を意
味するものとする。
【００２３】なお、ここでいう記録及び／又は再生用光
学系とは、記録用光学系、再生用光学系及び記録と再生
との両用の光学系を含む。
学系とは、記録用光学系、再生用光学系及び記録と再生
との両用の光学系を含む。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２５】（実施形態１−１）最初に、請求項１から
４、５、１１、１２から１５、１６、１９、２０に係わ
る光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施
形態について図を参照して説明する。図１は実施形態の
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図で
ある。更に詳しくは図１（ａ）は第１の光情報記録媒体
（ＤＶＤ）の透明基板を介したときの光学系、図１
（ｂ）は第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介
したときの光学系である。図１（ａ）で、対物レンズ４
１の光源側の面では光学系の波面収差が連続でなく段差
を発生させるため、図のように光軸から光軸と直交する
方向で高い方の光束は面４１１を通り、低い方の光束は
面４１２を通るようになっている。なお、詳しくは後述
する実施例の図９で説明する。
４、５、１１、１２から１５、１６、１９、２０に係わ
る光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施
形態について図を参照して説明する。図１は実施形態の
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図で
ある。更に詳しくは図１（ａ）は第１の光情報記録媒体
（ＤＶＤ）の透明基板を介したときの光学系、図１
（ｂ）は第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介
したときの光学系である。図１（ａ）で、対物レンズ４
１の光源側の面では光学系の波面収差が連続でなく段差
を発生させるため、図のように光軸から光軸と直交する
方向で高い方の光束は面４１１を通り、低い方の光束は
面４１２を通るようになっている。なお、詳しくは後述
する実施例の図９で説明する。
【００２６】レーザ光源１１からの発散光はコリメータ
レンズ２１を通り、平行光になり絞り５１を通り、更に
無限共役型の対物レンズ４１を通り光情報記録媒体７１
の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集光するよ
うになっている。また、図１（ｂ）についても同様に、
レーザ光源１１からの発散光はコリメータレンズ２１を
通り平行光になり、絞り５１を通り、更に無限共役型の
対物レンズ４１を通り、光情報記録媒体７２の透明基板
８２を通って情報記録面９２上に集光するようになって
いる。
レンズ２１を通り、平行光になり絞り５１を通り、更に
無限共役型の対物レンズ４１を通り光情報記録媒体７１
の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集光するよ
うになっている。また、図１（ｂ）についても同様に、
レーザ光源１１からの発散光はコリメータレンズ２１を
通り平行光になり、絞り５１を通り、更に無限共役型の
対物レンズ４１を通り、光情報記録媒体７２の透明基板
８２を通って情報記録面９２上に集光するようになって
いる。
【００２７】次に、光学系の波面収差が連続でなく段差
を発生させる方法として、図１に示す対物レンズによる
場合について説明する。図２は実施形態の光学系の対物
レンズの模擬的断面図である。この図２の例において
は、レンズ面に段差を設けることで波面収差に段差を発
生するようにしている。
を発生させる方法として、図１に示す対物レンズによる
場合について説明する。図２は実施形態の光学系の対物
レンズの模擬的断面図である。この図２の例において
は、レンズ面に段差を設けることで波面収差に段差を発
生するようにしている。
【００２８】図２（ａ）の対物レンズ４１Ａの光源側の
面は、面４１２Ａと、面４１２Ａと段差を介して接続さ
れた面４１１Ａとを有し、光軸から光軸と直交する方向
で高い方の光束は面４１１Ａを、低い方の光束は面４１
２Ａを通るようになっている。また、図２（ｂ）は段差
を薄膜コーティングにより形成した例で、対物レンズ４
１Ｂの光源側の面は、薄膜コーティングにより形成され
た面４１２Ｂと、面４１２Ｂと段差を介して接続された
面４１１Ｂを有し、光軸から光軸と直交する方向で高い
方の光束は面４１１Ｂを、低い方の光束は面４１２Ｂを
通るようになっている。また、図２（ｃ）の対物レンズ
４１Ｃの透明基板側の面は、面４１２Ｃと、面４１２Ｃ
と段差を介して接続された面４１１Ｃを有し、光軸から
光軸と直交する方向で高い方の光束は面４１１Ｃを、低
い方の光束は、面４１２Ｃを通るようになっている。図
２（ｄ）は段差を薄膜コーティングにより形成した例
で、対物レンズ４１Ｄの透明基板側の面は、薄膜コーテ
ィングにより形成された面４１２Ｄと、面４１２Ｄと段
差を介して接続された面４１１Ｄを有し、光軸から光軸
と直交する方向で高い方の光束は面４１１Ｄを、低い方
の光束は面４１２Ｄを通るようになっている。以上によ
り、レンズの中央部と周辺部で光束の光路長が変わるこ
とになり、光学系の波面収差が連続でなく段差を発生さ
せることができ、且つ、その段差量を前記の（１）、
（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基板が薄く
高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低密度の光
情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な良好光スポ
ットをそれぞれの情報記録面上で得ることができる。
面は、面４１２Ａと、面４１２Ａと段差を介して接続さ
れた面４１１Ａとを有し、光軸から光軸と直交する方向
で高い方の光束は面４１１Ａを、低い方の光束は面４１
２Ａを通るようになっている。また、図２（ｂ）は段差
を薄膜コーティングにより形成した例で、対物レンズ４
１Ｂの光源側の面は、薄膜コーティングにより形成され
た面４１２Ｂと、面４１２Ｂと段差を介して接続された
面４１１Ｂを有し、光軸から光軸と直交する方向で高い
方の光束は面４１１Ｂを、低い方の光束は面４１２Ｂを
通るようになっている。また、図２（ｃ）の対物レンズ
４１Ｃの透明基板側の面は、面４１２Ｃと、面４１２Ｃ
と段差を介して接続された面４１１Ｃを有し、光軸から
光軸と直交する方向で高い方の光束は面４１１Ｃを、低
い方の光束は、面４１２Ｃを通るようになっている。図
２（ｄ）は段差を薄膜コーティングにより形成した例
で、対物レンズ４１Ｄの透明基板側の面は、薄膜コーテ
ィングにより形成された面４１２Ｄと、面４１２Ｄと段
差を介して接続された面４１１Ｄを有し、光軸から光軸
と直交する方向で高い方の光束は面４１１Ｄを、低い方
の光束は面４１２Ｄを通るようになっている。以上によ
り、レンズの中央部と周辺部で光束の光路長が変わるこ
とになり、光学系の波面収差が連続でなく段差を発生さ
せることができ、且つ、その段差量を前記の（１）、
（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基板が薄く
高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低密度の光
情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な良好光スポ
ットをそれぞれの情報記録面上で得ることができる。
【００２９】（実施形態１−２）請求項１から４、６、
１１、１２から１５、１９、２０に係わる光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態について図
を参照して説明すると、図３は実施形態の光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。更に詳
しくは図３（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）の
透明基板を介したときの光学系、図３（ｂ）は第２の光
情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの光学系
である。この光学系は実施形態（１−１）の光学系に収
差補正用光学素子を追加した構成となっている。対物レ
ンズ４１の光源側の面では図のように光軸から光軸と直
交する方向で高い方の光束は面４１１を通り、低い方の
光束は面４１２を通るようになっている。なお、詳しく
は実施例の図９で説明する。図３（ａ）で、レーザ光源
１１からの発散光は収差補正用光学素子３１、絞り５１
を通り無限共役型の対物レンズ４１を通り、更に光情報
記録媒体７１の透明基板８１を通って情報記録面９１上
に集光する。図３（ｂ）についても同様に、レーザ光源
１１からの発散光は収差補正用光学素子３１、絞り５１
を通り、無限共役型の対物レンズ４１を通り光情報記録
媒体７２の透明基板８２を通って情報記録面９２上に集
光する。
１１、１２から１５、１９、２０に係わる光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態について図
を参照して説明すると、図３は実施形態の光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。更に詳
しくは図３（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）の
透明基板を介したときの光学系、図３（ｂ）は第２の光
情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの光学系
である。この光学系は実施形態（１−１）の光学系に収
差補正用光学素子を追加した構成となっている。対物レ
ンズ４１の光源側の面では図のように光軸から光軸と直
交する方向で高い方の光束は面４１１を通り、低い方の
光束は面４１２を通るようになっている。なお、詳しく
は実施例の図９で説明する。図３（ａ）で、レーザ光源
１１からの発散光は収差補正用光学素子３１、絞り５１
を通り無限共役型の対物レンズ４１を通り、更に光情報
記録媒体７１の透明基板８１を通って情報記録面９１上
に集光する。図３（ｂ）についても同様に、レーザ光源
１１からの発散光は収差補正用光学素子３１、絞り５１
を通り、無限共役型の対物レンズ４１を通り光情報記録
媒体７２の透明基板８２を通って情報記録面９２上に集
光する。
【００３０】次に、光学系の波面収差が連続でなく段差
を発生させる方法として、収差補正用光学素子による場
合について説明する。図４は実施形態の光学系の収差補
正用光学素子の模擬的断面図である。図４（ａ）の収差
補正用光学素子３１Ａの対物レンズ側の面は、面３１２
Ａと、面３１２Ａと段差を介して接続された面３１１Ａ
を有し、光軸から光軸と直交する方向で高い方の光束は
面３１１Ａを、低い方の光束は面３１２Ａを通るように
なっている。図４（ｂ）では段差を薄膜コーティングに
より形成した例で、収差補正用光学素子３１Ｂの対物レ
ンズ側の面は、薄膜コーティングにより形成された面３
１２Ｂと、面３１２Ｂと段差を介して接続された面３１
１Ｂを有し、光軸から光軸と直交する方向で高い方の光
束は面３１１Ｂを、低い方の光束は面３１２Ｂを通るよ
うになっている。以上により、光学系の波面収差が連続
でなく段差を発生させ、且つ、その段差量を前記の
（１）、（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基
板が薄く高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低
密度の光情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な良
好光スポットをそれぞれの情報記録面上で得ることがで
きる。
を発生させる方法として、収差補正用光学素子による場
合について説明する。図４は実施形態の光学系の収差補
正用光学素子の模擬的断面図である。図４（ａ）の収差
補正用光学素子３１Ａの対物レンズ側の面は、面３１２
Ａと、面３１２Ａと段差を介して接続された面３１１Ａ
を有し、光軸から光軸と直交する方向で高い方の光束は
面３１１Ａを、低い方の光束は面３１２Ａを通るように
なっている。図４（ｂ）では段差を薄膜コーティングに
より形成した例で、収差補正用光学素子３１Ｂの対物レ
ンズ側の面は、薄膜コーティングにより形成された面３
１２Ｂと、面３１２Ｂと段差を介して接続された面３１
１Ｂを有し、光軸から光軸と直交する方向で高い方の光
束は面３１１Ｂを、低い方の光束は面３１２Ｂを通るよ
うになっている。以上により、光学系の波面収差が連続
でなく段差を発生させ、且つ、その段差量を前記の
（１）、（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基
板が薄く高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低
密度の光情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な良
好光スポットをそれぞれの情報記録面上で得ることがで
きる。
【００３１】（実施形態２−１）請求項１から４、７、
１１、１２から１５、１７、１９、２０に係わる光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態につ
いて図を参照して説明すると、図５は実施形態の光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。
更に詳しくは図５（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）の透明基板を介したときの光学系、図５（ｂ）は第
２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの
光学系である。対物レンズ４２の光源側の面では図のよ
うに光軸から光軸と直交する方向で高い方の光束は面４
２１を、低い方の光束は面４２２を通るようになってい
る。なお、詳しくは実施例の図９で説明する。図５
（ａ）で、レーザ光源１１からの発散光はカップリング
レンズ２２を通り収束光になり、絞り５１を通り、更に
収束光有限型の対物レンズ４２を通り光情報記録媒体７
１の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集光する
ようになっている。図５（ｂ）についても同様に、レー
ザ光源１１からの発散光はカップリングレンズ２２を通
り収束光になり絞り５１を通り、更に収束光有限型の対
物レンズ４２を通り光情報記録媒体７２の透明基板８２
を通って情報記録面９２上に集光するようになってい
る。以上により、光学系の波面収差が連続でなく段差を
発生させ、且つ、その段差量を前記の（１）、（２）、
（３）式の範囲にすることで、透明基板が薄く高密度の
光情報記録媒体及び透明基板が厚く低密度の光情報記録
媒体の記録及び／又は再生が可能な良好光スポットをそ
れぞれの情報記録面上で得ることができる。
１１、１２から１５、１７、１９、２０に係わる光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態につ
いて図を参照して説明すると、図５は実施形態の光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。
更に詳しくは図５（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）の透明基板を介したときの光学系、図５（ｂ）は第
２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの
光学系である。対物レンズ４２の光源側の面では図のよ
うに光軸から光軸と直交する方向で高い方の光束は面４
２１を、低い方の光束は面４２２を通るようになってい
る。なお、詳しくは実施例の図９で説明する。図５
（ａ）で、レーザ光源１１からの発散光はカップリング
レンズ２２を通り収束光になり、絞り５１を通り、更に
収束光有限型の対物レンズ４２を通り光情報記録媒体７
１の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集光する
ようになっている。図５（ｂ）についても同様に、レー
ザ光源１１からの発散光はカップリングレンズ２２を通
り収束光になり絞り５１を通り、更に収束光有限型の対
物レンズ４２を通り光情報記録媒体７２の透明基板８２
を通って情報記録面９２上に集光するようになってい
る。以上により、光学系の波面収差が連続でなく段差を
発生させ、且つ、その段差量を前記の（１）、（２）、
（３）式の範囲にすることで、透明基板が薄く高密度の
光情報記録媒体及び透明基板が厚く低密度の光情報記録
媒体の記録及び／又は再生が可能な良好光スポットをそ
れぞれの情報記録面上で得ることができる。
【００３２】（実施形態２−２）請求項１から４、８、
１１、１２から１５、１９、２０に係わる光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態について図
を参照して説明すると、図６は実施形態の光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。更に詳
しくは図６（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）の
透明基板を介したときの光学系、図６（ｂ）は第２の光
情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの光学系
である。この光学系は実施形態（２−１）の光学系に収
差補正用光学素子を追加した構成となっている。対物レ
ンズ４２の光源側の面では図のように光軸から光軸と直
交する方向で高い方の光束は面４２１を、低い方の光束
は面４２２を通るようになっている。なお、詳しくは実
施例の図９で説明する。図６（ａ）で、レーザ光源１１
からの発散光はカップリングレンズ２２を通って収束光
になり、収差補正用光学素子３２、絞り５１を通り収束
光有限型の対物レンズ４２を通り、光情報記録媒体７１
の透明基板８１を経て情報記録面９１上に集光する。図
６（ｂ）についても同様に、レーザ光源１１からの発散
光はカップリングレンズ２２を通り収束光になり、収差
補正用光学素子３２、絞り５１を通り、収束光有限型の
対物レンズ４２を通って光情報記録媒体７２の透明基板
８２を経て情報記録面９２上に集光する。以上により、
光学系の波面収差が連続でなく段差を発生させ、且つ、
その段差量を前記の（１）、（２）、（３）式の範囲に
することで、透明基板が薄く高密度の光情報記録媒体及
び透明基板が厚く低密度の光情報記録媒体の記録及び／
又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録
面上で得ることができる。
１１、１２から１５、１９、２０に係わる光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態について図
を参照して説明すると、図６は実施形態の光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。更に詳
しくは図６（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）の
透明基板を介したときの光学系、図６（ｂ）は第２の光
情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの光学系
である。この光学系は実施形態（２−１）の光学系に収
差補正用光学素子を追加した構成となっている。対物レ
ンズ４２の光源側の面では図のように光軸から光軸と直
交する方向で高い方の光束は面４２１を、低い方の光束
は面４２２を通るようになっている。なお、詳しくは実
施例の図９で説明する。図６（ａ）で、レーザ光源１１
からの発散光はカップリングレンズ２２を通って収束光
になり、収差補正用光学素子３２、絞り５１を通り収束
光有限型の対物レンズ４２を通り、光情報記録媒体７１
の透明基板８１を経て情報記録面９１上に集光する。図
６（ｂ）についても同様に、レーザ光源１１からの発散
光はカップリングレンズ２２を通り収束光になり、収差
補正用光学素子３２、絞り５１を通り、収束光有限型の
対物レンズ４２を通って光情報記録媒体７２の透明基板
８２を経て情報記録面９２上に集光する。以上により、
光学系の波面収差が連続でなく段差を発生させ、且つ、
その段差量を前記の（１）、（２）、（３）式の範囲に
することで、透明基板が薄く高密度の光情報記録媒体及
び透明基板が厚く低密度の光情報記録媒体の記録及び／
又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録
面上で得ることができる。
【００３３】（実施形態３−１）請求項１から４、９、
１１、１２から１５、１８、１９、２０に係わる光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態につ
いて図を参照して説明すると、図７は実施形態の光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。
更に詳しくは図７（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）の透明基板を介したときの光学系、図７（ｂ）は第
２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの
光学系である。対物レンズ４３の光源側の面では図のよ
うに光軸から光軸と直交する方向で高い方の光束は面４
３１を、低い方の光束は面４３２を通るようになってい
る。なお、詳しくは実施例の図９で説明する。図７
（ａ）で、レーザ光源１１からの発散光は絞り５１を通
り、更に有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録
媒体７１の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集
光するようになっている。図７（ｂ）についても同様
に、レーザ光源１１からの発散光は絞り５１を通り、更
に有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録媒体７
２の透明基板８２を通って情報記録面９２上に集光する
ようになっている。以上により、光学系の波面収差が連
続でなく段差を発生させ、しかも、その段差量を前記の
（１）、（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基
板が薄く高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低
密度の光情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な良
好光スポットをそれぞれの情報記録面上で得ることがで
きる。
１１、１２から１５、１８、１９、２０に係わる光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態につ
いて図を参照して説明すると、図７は実施形態の光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。
更に詳しくは図７（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）の透明基板を介したときの光学系、図７（ｂ）は第
２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの
光学系である。対物レンズ４３の光源側の面では図のよ
うに光軸から光軸と直交する方向で高い方の光束は面４
３１を、低い方の光束は面４３２を通るようになってい
る。なお、詳しくは実施例の図９で説明する。図７
（ａ）で、レーザ光源１１からの発散光は絞り５１を通
り、更に有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録
媒体７１の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集
光するようになっている。図７（ｂ）についても同様
に、レーザ光源１１からの発散光は絞り５１を通り、更
に有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録媒体７
２の透明基板８２を通って情報記録面９２上に集光する
ようになっている。以上により、光学系の波面収差が連
続でなく段差を発生させ、しかも、その段差量を前記の
（１）、（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基
板が薄く高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低
密度の光情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な良
好光スポットをそれぞれの情報記録面上で得ることがで
きる。
【００３４】（実施形態３−２）請求項１から４、１
０、１１、１２から１５、１９、２０に係わる光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態につい
て図を参照して説明すると、図８は実施形態の光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。更
に詳しくは図８（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）の透明基板を介したときの光学系、図８（ｂ）は第
２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの
光学系である。この光学系は実施形態（３−１）の光学
系に収差補正用光学素子を追加した構成となっている。
対物レンズ４３の光源側の面では図のように光軸から光
軸と直交する方向で高い方の光束は面４３１を、低い方
の光束は面４３２を通るようになっている。なお、詳し
くは実施例の図９で説明する。図８（ａ）で、レーザ光
源１１からの発散光は収差補正用光学素子３２、絞り５
１を通り有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録
媒体７１の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集
光する。図８（ｂ）についても同様に、レーザ光源１１
からの発散光は収差補正用光学素子３２、絞り５１を通
り有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録媒体７
２の透明基板８２を通って情報記録面９２上に集光す
る。以上により、光学系の波面収差が連続でなく段差を
発生させ、しかも、その段差量を前記の（１）、
（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基板が薄く
高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低密度の光
情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な光スポット
をそれぞれの情報記録面上で得ることができる。
０、１１、１２から１５、１９、２０に係わる光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用光学系の実施形態につい
て図を参照して説明すると、図８は実施形態の光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用光学系断面図である。更
に詳しくは図８（ａ）は第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）の透明基板を介したときの光学系、図８（ｂ）は第
２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板を介したときの
光学系である。この光学系は実施形態（３−１）の光学
系に収差補正用光学素子を追加した構成となっている。
対物レンズ４３の光源側の面では図のように光軸から光
軸と直交する方向で高い方の光束は面４３１を、低い方
の光束は面４３２を通るようになっている。なお、詳し
くは実施例の図９で説明する。図８（ａ）で、レーザ光
源１１からの発散光は収差補正用光学素子３２、絞り５
１を通り有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録
媒体７１の透明基板８１を通って情報記録面９１上に集
光する。図８（ｂ）についても同様に、レーザ光源１１
からの発散光は収差補正用光学素子３２、絞り５１を通
り有限共役型の対物レンズ４３を通り光情報記録媒体７
２の透明基板８２を通って情報記録面９２上に集光す
る。以上により、光学系の波面収差が連続でなく段差を
発生させ、しかも、その段差量を前記の（１）、
（２）、（３）式の範囲にすることで、透明基板が薄く
高密度の光情報記録媒体及び透明基板が厚く低密度の光
情報記録媒体の記録及び／又は再生が可能な光スポット
をそれぞれの情報記録面上で得ることができる。
【００３５】
【実施例】ここで、本発明の実施例の光学系の代表例と
して、レーザ光源からの発散光をほぼ平行光に変換する
コリメータレンズを通過した平行光を情報記録面上に集
光する無限共役型の対物レンズで構成される光情報記録
媒体の記録及び／又は再生用光学系について、図面を参
照して比較例との対比において説明する。
して、レーザ光源からの発散光をほぼ平行光に変換する
コリメータレンズを通過した平行光を情報記録面上に集
光する無限共役型の対物レンズで構成される光情報記録
媒体の記録及び／又は再生用光学系について、図面を参
照して比較例との対比において説明する。
【００３６】最初に、使用する符号について説明する
と、 焦点距離；ｆ 対物レンズの横倍率；Ｍ 光源波長；λ 光情報記録媒体側開口数；ＮＡ1 光学系の面番号；ｓ 各光学面の曲率半径；ｒ 各光学面間の厚み又は間隔；ｄ，ｄ′ 各光学部品の屈折率；ｎ である。
と、 焦点距離；ｆ 対物レンズの横倍率；Ｍ 光源波長；λ 光情報記録媒体側開口数；ＮＡ1 光学系の面番号；ｓ 各光学面の曲率半径；ｒ 各光学面間の厚み又は間隔；ｄ，ｄ′ 各光学部品の屈折率；ｎ である。
【００３７】また、レンズ面及び光学面に非球面を用い
ている場合の非球面形状の式を「数１」に示す。
ている場合の非球面形状の式を「数１」に示す。
【００３８】
【数１】
【００３９】但し、Ｘは光軸方向の軸、Ｈは光軸と垂直
方向の軸、光の進行方向を正とする。また、ｒは近軸曲
率半径、Ｋは円錐係数、Ａｊは非球面係数は、Ｐｊは非
球面のべき数をそれぞれ示す。
方向の軸、光の進行方向を正とする。また、ｒは近軸曲
率半径、Ｋは円錐係数、Ａｊは非球面係数は、Ｐｊは非
球面のべき数をそれぞれ示す。
【００４０】（光学系）図９は実施例の光情報記録媒体
の記録及び／又は再生用光学系断面図と要部拡大図であ
る。更に詳しくは、図９（ａ）は第１の光情報記録媒体
（ＤＶＤ）の記録及び／又は再生の光学系断面図で、図
９（ｂ）は第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の記録及び／
又は再生の光学系断面図で、更に図９（ｃ）は波面収差
での段差境界部に対応する対物レンズの面形状拡大図で
ある。図で、第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）の場合、
レーザ光源からの発散光は平行光に変換する図示しない
コリメータレンズを通り、更に絞りＳ１を経て、平行光
を集光する無限共役型の対物レンズ４１を通る。対物レ
ンズ４１Ａの光源側の面は面Ｓ２と、面Ｓ２との段差を
介して接続された面Ｓ２′とを有し光軸から光軸と直交
する方向で高い方の光束は面Ｓ２′を、低い方の光束は
面Ｓ２を通るようになっている。対物レンズ４１を通っ
た光は第１の光情報記録媒体７１の透明基板８１を通り
情報記録面９１に集光する。同様にして、第２の光情報
記録媒体（ＣＤ）の場合、対物レンズ４１を通った光は
第２の光情報記録媒体７２の透明基板８２を通り情報記
録面９２に集光するようになっている。
の記録及び／又は再生用光学系断面図と要部拡大図であ
る。更に詳しくは、図９（ａ）は第１の光情報記録媒体
（ＤＶＤ）の記録及び／又は再生の光学系断面図で、図
９（ｂ）は第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の記録及び／
又は再生の光学系断面図で、更に図９（ｃ）は波面収差
での段差境界部に対応する対物レンズの面形状拡大図で
ある。図で、第１の光情報記録媒体（ＤＶＤ）の場合、
レーザ光源からの発散光は平行光に変換する図示しない
コリメータレンズを通り、更に絞りＳ１を経て、平行光
を集光する無限共役型の対物レンズ４１を通る。対物レ
ンズ４１Ａの光源側の面は面Ｓ２と、面Ｓ２との段差を
介して接続された面Ｓ２′とを有し光軸から光軸と直交
する方向で高い方の光束は面Ｓ２′を、低い方の光束は
面Ｓ２を通るようになっている。対物レンズ４１を通っ
た光は第１の光情報記録媒体７１の透明基板８１を通り
情報記録面９１に集光する。同様にして、第２の光情報
記録媒体（ＣＤ）の場合、対物レンズ４１を通った光は
第２の光情報記録媒体７２の透明基板８２を通り情報記
録面９２に集光するようになっている。
【００４１】また、比較例の光情報記録媒体の記録及び
／又は再生用光学系断面は前述の実施例の対物レンズ４
１の光源側の面が全て面Ｓ２で構成されている。
／又は再生用光学系断面は前述の実施例の対物レンズ４
１の光源側の面が全て面Ｓ２で構成されている。
【００４２】（比較例と実施例の数値データ）実施例の
数値データを「表１」、「表２」に、比較例の光学諸値
を「表３」、「表４」にそれぞれ示す。
数値データを「表１」、「表２」に、比較例の光学諸値
を「表３」、「表４」にそれぞれ示す。
【００４３】第１の光情報記録媒体の透明基板の厚みｄ
１＝０．６ｍｍ、第２の光情報記録媒体の透明基板の厚
みｄ２＝１．２ｍｍの例である。比較例及び実施例とも
焦点距離ｆ＝３．４０（ｍｍ）、光情報記録媒体側開口
数ＮＡ1＝０．６０、対物レンズの横倍率Ｍ＝０、光源
波長λ＝６３５（ｎｍ）である。
１＝０．６ｍｍ、第２の光情報記録媒体の透明基板の厚
みｄ２＝１．２ｍｍの例である。比較例及び実施例とも
焦点距離ｆ＝３．４０（ｍｍ）、光情報記録媒体側開口
数ＮＡ1＝０．６０、対物レンズの横倍率Ｍ＝０、光源
波長λ＝６３５（ｎｍ）である。
【００４４】
【表１】
【００４５】なお、「表１」でＳ２は光軸から光軸と直
交する方向に０．６ＮＡ1の高さまでのデータ、面Ｓ
２′は０．６ＮＡ1からＮＡ1までのデータ、面Ｓ２′の
ｄ′＝２．５９９８とは面Ｓ２′の形状を非球面形状式
に従って光軸まで延長したときの光軸との交点と、面Ｓ
３と光軸との交点との光軸上の間隔を表している。
交する方向に０．６ＮＡ1の高さまでのデータ、面Ｓ
２′は０．６ＮＡ1からＮＡ1までのデータ、面Ｓ２′の
ｄ′＝２．５９９８とは面Ｓ２′の形状を非球面形状式
に従って光軸まで延長したときの光軸との交点と、面Ｓ
３と光軸との交点との光軸上の間隔を表している。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】なお、コリメータレンズのデータは記載し
ていないがコリメータレンズの設計を最適にすることに
より対物レンズへは略無収差の平行光を入射させること
ができる。
ていないがコリメータレンズの設計を最適にすることに
より対物レンズへは略無収差の平行光を入射させること
ができる。
【００５０】（波面収差）
次に、比較例及び実施例の波面収差を図を参照して説明
すると、図１０はＤＶＤ用光情報記録媒体の透明基板を
介したときの実施例と比較例の波面収差図で、図１１は
ＣＤ用光情報記録媒体の透明基板を介したときの実施例
と比較例の波面収差図である。図で、横軸は開口数（Ｎ
Ａ）、縦軸は波面収差（λ）で、実線が実施例で、点線
が比較例である。実施例では図１０、１１に示すように
透明基板を介したとき、波面収差が連続的でなく段差を
有しており、段差の境界部における開口数が大きい側の
波面収差量をＷ１、開口数が小さい側の波面収差量をＷ
２とすると、実施例では第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）のときＷ１＝−０．０９λ、Ｗ２＝＋０．０５λ、
Ｍ＝０、δ＝０．１４λで前述の（１）、（２）、
（３）式を満足するものとなっている。
すると、図１０はＤＶＤ用光情報記録媒体の透明基板を
介したときの実施例と比較例の波面収差図で、図１１は
ＣＤ用光情報記録媒体の透明基板を介したときの実施例
と比較例の波面収差図である。図で、横軸は開口数（Ｎ
Ａ）、縦軸は波面収差（λ）で、実線が実施例で、点線
が比較例である。実施例では図１０、１１に示すように
透明基板を介したとき、波面収差が連続的でなく段差を
有しており、段差の境界部における開口数が大きい側の
波面収差量をＷ１、開口数が小さい側の波面収差量をＷ
２とすると、実施例では第１の光情報記録媒体（ＤＶ
Ｄ）のときＷ１＝−０．０９λ、Ｗ２＝＋０．０５λ、
Ｍ＝０、δ＝０．１４λで前述の（１）、（２）、
（３）式を満足するものとなっている。
【００５１】（光スポット形状）次に、比較例及び実施
例の光スポット形状を図を参照して説明すると、図１２
はＤＶＤ用光情報記録面上の実施例と比較例の光スポッ
ト形状図で、図１３はＣＤ用光情報記録面上の実施例と
比較例の光スポット形状図である。図で、横軸は光スポ
ット形状の幅方向の長さ、縦軸は相対光強度で、実線が
実施例で点線が比較例である。図１２、１３で相対光強
度は比較例のピーク値強度を１としたときの値である。
図１２に示すように、比較例では、透明基板厚み（ｄ１
＝０．６ｍｍ）を介して球面収差を完全補正しているた
め良好な光スポットが得られるが、本発明の実施例は波
面収差を過剰補正した光学系であっても比較例と同等の
良好な光スポットが得られる。また、図１３に示すよう
に、第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板（ｄ２＝
１．２ｍｍ）を介したときの実施例の光スポット形状の
ピーク値、光スポット中心からの広がり等は実用上全く
問題のない良好な光スポットが得られる。
例の光スポット形状を図を参照して説明すると、図１２
はＤＶＤ用光情報記録面上の実施例と比較例の光スポッ
ト形状図で、図１３はＣＤ用光情報記録面上の実施例と
比較例の光スポット形状図である。図で、横軸は光スポ
ット形状の幅方向の長さ、縦軸は相対光強度で、実線が
実施例で点線が比較例である。図１２、１３で相対光強
度は比較例のピーク値強度を１としたときの値である。
図１２に示すように、比較例では、透明基板厚み（ｄ１
＝０．６ｍｍ）を介して球面収差を完全補正しているた
め良好な光スポットが得られるが、本発明の実施例は波
面収差を過剰補正した光学系であっても比較例と同等の
良好な光スポットが得られる。また、図１３に示すよう
に、第２の光情報記録媒体（ＣＤ）の透明基板（ｄ２＝
１．２ｍｍ）を介したときの実施例の光スポット形状の
ピーク値、光スポット中心からの広がり等は実用上全く
問題のない良好な光スポットが得られる。
【００５２】なお、実施例ではレーザ光源からの発散光
を平行光に変換するコリメータレンズを通り平行光を集
光する無限共役型の対物レンズを用いた光学系について
説明したが、前記光学系の構成に加えて、光路中に収差
補正用光学素子を配置しても良く、同様に、透明基板が
薄く高密度の第１の光情報記録媒体及び透明基板が厚く
低密度の第２の光情報記録媒体の記録及び／又は再生が
可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録面上で得る
ことができる。
を平行光に変換するコリメータレンズを通り平行光を集
光する無限共役型の対物レンズを用いた光学系について
説明したが、前記光学系の構成に加えて、光路中に収差
補正用光学素子を配置しても良く、同様に、透明基板が
薄く高密度の第１の光情報記録媒体及び透明基板が厚く
低密度の第２の光情報記録媒体の記録及び／又は再生が
可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録面上で得る
ことができる。
【００５３】また、レーザ光源からの発散光を収束光に
変換するカップリングレンズと該収束光を情報記録面上
に集光する収束光有限型の対物レンズで構成、又はその
光学系の構成に加えて、光路中に収差補正用光学素子を
配置した構成の光学系についても、前述のように１つの
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる
透明基板が薄く高密度の第１の光情報記録媒体及び透明
基板が厚く低密度の第２の光情報記録媒体の記録及び／
又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録
面上で得ることができる。
変換するカップリングレンズと該収束光を情報記録面上
に集光する収束光有限型の対物レンズで構成、又はその
光学系の構成に加えて、光路中に収差補正用光学素子を
配置した構成の光学系についても、前述のように１つの
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる
透明基板が薄く高密度の第１の光情報記録媒体及び透明
基板が厚く低密度の第２の光情報記録媒体の記録及び／
又は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録
面上で得ることができる。
【００５４】また、レーザ光源からの発散光を情報記録
面上に集光する有限共役型の対物レンズで構成、又はそ
の光学系の構成に加えて光路中に収差補正用光学素子を
配置した構成光学系についても、前述のように１つの光
情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透
明基板が薄く高密度の第１の光情報記録媒体及び透明基
板が厚く低密度の第２の光情報記録媒体の記録及び／又
は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録面
上で得ることができる。
面上に集光する有限共役型の対物レンズで構成、又はそ
の光学系の構成に加えて光路中に収差補正用光学素子を
配置した構成光学系についても、前述のように１つの光
情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透
明基板が薄く高密度の第１の光情報記録媒体及び透明基
板が厚く低密度の第２の光情報記録媒体の記録及び／又
は再生が可能な良好光スポットをそれぞれの情報記録面
上で得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように構成したので下記のような
効果を奏する。
効果を奏する。
【００５６】請求項１によれば、光学系が透明基板を介
したとき、波面収差が連続的でなく段差を有しており、
該段差の境界部における開口数が大きい側の波面収差量
をＷ１、開口数が小さい側の波面収差量をＷ２、波長を
λとしたとき、Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ、｜ｍ｜≦１０
（ｍは０を含む整数）、０＜δ＜０．３４λを満足する
ようにしたので、１つの光情報記録媒体の記録及び／又
は再生用光学系で異なる透明基板厚みを有する光情報記
録媒体を可能とし、構造が簡易でコンパクトな光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用光学系を提供できること
となった。
したとき、波面収差が連続的でなく段差を有しており、
該段差の境界部における開口数が大きい側の波面収差量
をＷ１、開口数が小さい側の波面収差量をＷ２、波長を
λとしたとき、Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ、｜ｍ｜≦１０
（ｍは０を含む整数）、０＜δ＜０．３４λを満足する
ようにしたので、１つの光情報記録媒体の記録及び／又
は再生用光学系で異なる透明基板厚みを有する光情報記
録媒体を可能とし、構造が簡易でコンパクトな光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用光学系を提供できること
となった。
【００５７】請求項２によれば、請求項１に記載の光情
報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、更
に、前記δが０＜δ＜０．２５λを満足するようにした
ので、より良好な光スポットとなった。
報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、更
に、前記δが０＜δ＜０．２５λを満足するようにした
ので、より良好な光スポットとなった。
【００５８】請求項３によれば、請求項１又は２に記載
の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系におい
て、前記段差境界部の開口数をＮＡ、前記対物レンズの
光情報記録媒体側の開口数をＮＡ1としたとき、前記開
口数ＮＡが０．３３ＮＡ1から０．８４ＮＡ1の間にある
ようにしたので、より良好な光スポットとなった。
の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系におい
て、前記段差境界部の開口数をＮＡ、前記対物レンズの
光情報記録媒体側の開口数をＮＡ1としたとき、前記開
口数ＮＡが０．３３ＮＡ1から０．８４ＮＡ1の間にある
ようにしたので、より良好な光スポットとなった。
【００５９】請求項４によれば、請求項１又は２に記載
の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系におい
て、更に、段差境界部の開口数をＮＡ、対物レンズの光
情報記録媒体側の開口数をＮＡ1としたとき、開口数Ｎ
Ａが０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間にあるようにし
たので、使用光源の波長変動の影響がより少なくなっ
た。
の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系におい
て、更に、段差境界部の開口数をＮＡ、対物レンズの光
情報記録媒体側の開口数をＮＡ1としたとき、開口数Ｎ
Ａが０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間にあるようにし
たので、使用光源の波長変動の影響がより少なくなっ
た。
【００６０】請求項５によれば、請求項１から４の何れ
か１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系において、光学系がレーザ光源からの発散光をほ
ぼ平行光に変換するコリメータレンズと、該平行光を情
報記録面上に集光する無限共役型の対物レンズで構成さ
れているので、前記タイプの光学系で１つの光情報記録
媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透明基板厚
みを有する光情報記録媒体を可能とし、構造が簡易でコ
ンパクトな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学
系を提供できることとなった。
か１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系において、光学系がレーザ光源からの発散光をほ
ぼ平行光に変換するコリメータレンズと、該平行光を情
報記録面上に集光する無限共役型の対物レンズで構成さ
れているので、前記タイプの光学系で１つの光情報記録
媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透明基板厚
みを有する光情報記録媒体を可能とし、構造が簡易でコ
ンパクトな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学
系を提供できることとなった。
【００６１】請求項６によれば、請求項５に記載の光情
報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、前
記光学系の構成に加えて、光路中に配置される収差補正
用光学素子で構成するようにしたので、収差補正の自由
度がより大きくなった。特に、波面収差に関する収差補
正の自由度がより大きくなった。
報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、前
記光学系の構成に加えて、光路中に配置される収差補正
用光学素子で構成するようにしたので、収差補正の自由
度がより大きくなった。特に、波面収差に関する収差補
正の自由度がより大きくなった。
【００６２】請求項７によれば、請求項１から４の何れ
か１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系において、光学系がレーザ光源からの発散光を収
束光に変換するカップリングレンズと該収束光を情報記
録面上に集光する収束光有限型の対物レンズで構成され
ているので、前記タイプの光学系で１つの光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透明基板厚み
を有する光情報記録媒体を可能とし、構造が簡易でコン
パクトな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系
を提供できることとなった。
か１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系において、光学系がレーザ光源からの発散光を収
束光に変換するカップリングレンズと該収束光を情報記
録面上に集光する収束光有限型の対物レンズで構成され
ているので、前記タイプの光学系で１つの光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透明基板厚み
を有する光情報記録媒体を可能とし、構造が簡易でコン
パクトな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系
を提供できることとなった。
【００６３】請求項８によれば、請求項７に記載の光情
報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、前
記光学系の構成に加えて、光路中に配置される収差補正
用光学素子で構成されるので、収差補正の自由度がより
大きくなった。特に、波面収差に関する収差補正の自由
度がより大きくなった。
報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、前
記光学系の構成に加えて、光路中に配置される収差補正
用光学素子で構成されるので、収差補正の自由度がより
大きくなった。特に、波面収差に関する収差補正の自由
度がより大きくなった。
【００６４】請求項９によれば、請求項１から４の何れ
か１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系において、前記光学系がレーザ光源からの発散光
を情報記録面上に集光する有限共役型の対物レンズで構
成されているので、前記タイプの光学系で１つの光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透明基
板厚みを有する光情報記録媒体を可能とし、構造が簡易
でコンパクトな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系を提供できることとなった。
か１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系において、前記光学系がレーザ光源からの発散光
を情報記録面上に集光する有限共役型の対物レンズで構
成されているので、前記タイプの光学系で１つの光情報
記録媒体の記録及び／又は再生用光学系で異なる透明基
板厚みを有する光情報記録媒体を可能とし、構造が簡易
でコンパクトな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用
光学系を提供できることとなった。
【００６５】請求項１０によれば、請求項９に記載の光
情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、
前記光学系の構成に加えて、光路中に配置される収差補
正用光学素子で構成されるので、収差補正の自由度がよ
り大きくなった。特に、波面収差に関する収差補正の自
由度がより大きくなった。
情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系において、
前記光学系の構成に加えて、光路中に配置される収差補
正用光学素子で構成されるので、収差補正の自由度がよ
り大きくなった。特に、波面収差に関する収差補正の自
由度がより大きくなった。
【００６６】
【００６７】請求項１１によれば、１つの光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用対物レンズで異なる透明基板
厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物レンズを
提供できることとなった。
体の記録及び／又は再生用対物レンズで異なる透明基板
厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物レンズを
提供できることとなった。
【００６８】請求項１２によれば、請求項１１に記載の
対物レンズにおいて、より良好な光スポットとなった。
対物レンズにおいて、より良好な光スポットとなった。
【００６９】請求項１３によれば、請求項１１又は１２
項に記載の対物レンズにおいて、より良好な光スポット
となった。
項に記載の対物レンズにおいて、より良好な光スポット
となった。
【００７０】請求項１４によれば、請求項１１又は１２
項に記載の対物レンズにおいて、特に、使用光源の波長
変動の影響がより少なくなった。
項に記載の対物レンズにおいて、特に、使用光源の波長
変動の影響がより少なくなった。
【００７１】請求項１５によれば、請求項１１から１４
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、請求項１５
に記載のタイプの光学系に使用する対物レンズで異なる
透明基板厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物
レンズを提供できることとなった。
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、請求項１５
に記載のタイプの光学系に使用する対物レンズで異なる
透明基板厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物
レンズを提供できることとなった。
【００７２】請求項１６によれば、請求項１１から１４
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、請求項１６
に記載のタイプの光学系に使用する対物レンズで異なる
透明基板厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物
レンズを提供できることとなった。
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、請求項１６
に記載のタイプの光学系に使用する対物レンズで異なる
透明基板厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物
レンズを提供できることとなった。
【００７３】請求項１７によれば、請求項１１から１４
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、請求項１７
に記載のタイプの光学系に使用する対物レンズで異なる
透明基板厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物
レンズを提供できることとなった。
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、請求項１７
に記載のタイプの光学系に使用する対物レンズで異なる
透明基板厚みを有する光情報記録媒体を可能とした対物
レンズを提供できることとなった。
【００７４】請求項１８によれば、請求項１１から１７
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、波面収差で
段差を容易に付けることができることなった。
の何れか１項に記載の対物レンズにおいて、波面収差で
段差を容易に付けることができることなった。
【００７５】
【図１】実施形態の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用光学系断面図である。
生用光学系断面図である。
【図２】実施形態の光学系の対物レンズの模擬的断面図
である。
である。
【図３】実施形態の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用光学系断面図である。
生用光学系断面図である。
【図４】実施形態の光学系の収差補正用光学素子の模擬
的断面図である。
的断面図である。
【図５】実施形態の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用光学系断面図である。
生用光学系断面図である。
【図６】実施形態の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用光学系断面図である。
生用光学系断面図である。
【図７】実施形態の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用光学系断面図である。
生用光学系断面図である。
【図８】実施形態の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用光学系断面図である。
生用光学系断面図である。
【図９】実施例の光情報記録媒体の記録及び／又は再生
用光学系断面図と要部拡大図である。
用光学系断面図と要部拡大図である。
【図１０】ＤＶＤ用光情報記録媒体の透明基板を介した
ときの実施例と比較例の波面収差図である。
ときの実施例と比較例の波面収差図である。
【図１１】ＣＤ用光情報記録媒体の透明基板を介したと
きの実施例と比較例の波面収差図である。
きの実施例と比較例の波面収差図である。
【図１２】ＤＶＤ用情報記録面上の実施例と比較例の光
スポット形状図である。
スポット形状図である。
【図１３】ＣＤ用情報記録面上の実施例と比較例の光ス
ポット形状図である。
ポット形状図である。
【図１４】透明基板厚みの変化と波面収差の関係を示す
図である。
図である。
【図１５】従来例の光情報記録媒体（ＣＤ，ＤＶＤ）の
記録及び／又は再生用光学系の断面図である。
記録及び／又は再生用光学系の断面図である。
１１ レーザ光源
２１ コリメータレンズ
２２ カップリングレンズ
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３２，３３ 収差補正用光学素
子 ４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４２，４３
対物レンズ ４５１，４５２ 対物レンズ ５１，５２ 絞り ６１ 光検出器 ６２ ホログラムビームスプリッタ ７１ 光情報記録媒体（第１の光情報記録媒体、ＤＶ
Ｄ） ７２ 光情報記録媒体（第２の光情報記録媒体、ＣＤ） ８１ 透明基板（第１の透明基板、ＤＶＤの透明基板） ８２ 透明基板（第２の透明基板、ＣＤの透明基板） ９１ 情報記録面（第１の情報記録面、ＤＶＤの情報記
録面） ９２ 情報記録面（第２の情報記録面、ＣＤの情報記録
面） Ｓ１ 絞り Ｓ２，Ｓ２′，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 面
子 ４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ，４２，４３
対物レンズ ４５１，４５２ 対物レンズ ５１，５２ 絞り ６１ 光検出器 ６２ ホログラムビームスプリッタ ７１ 光情報記録媒体（第１の光情報記録媒体、ＤＶ
Ｄ） ７２ 光情報記録媒体（第２の光情報記録媒体、ＣＤ） ８１ 透明基板（第１の透明基板、ＤＶＤの透明基板） ８２ 透明基板（第２の透明基板、ＣＤの透明基板） ９１ 情報記録面（第１の情報記録面、ＤＶＤの情報記
録面） ９２ 情報記録面（第２の情報記録面、ＣＤの情報記録
面） Ｓ１ 絞り Ｓ２，Ｓ２′，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５ 面
─────────────────────────────────────────────────────
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(56)参考文献 特開 平９−184975（ＪＰ，Ａ)
特開2003−50347（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−62496（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−215406（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−334690（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−302437（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−258573（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−219035（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
Claims (18)
- 【請求項１】 光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ
光源からの光束を透明基板を介して光スポットとして集
光させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該情
報記録面上の情報を再生するための光情報記録媒体の記
録及び／又は再生用光学系において、該光学系は厚みｄ
の前記透明基板を介したとき、波面収差が連続的でなく
段差を有しており、該段差の境界部における開口数が大
きい側の波面収差量をＷ１、開口数が小さい側の波面収
差量をＷ２、波長をλとすると、 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数） ０＜δ＜０．３４λ を満足することを特徴とする光情報記録媒体の記録及び
／又は再生用光学系。 - 【請求項２】 更に、前記δが０＜δ＜０．２５λを満
足することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒
体の記録及び／又は再生用光学系。 - 【請求項３】 前記光学系の対物レンズの光情報記録媒
体側の開口数をＮＡ１としたとき、段差境界部の開口数
ＮＡが０．３３ＮＡ１から０．８４ＮＡ１の間にあるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録媒体
の記録及び／又は再生用光学系。 - 【請求項４】 更に、前記対物レンズの光情報記録媒体
側の開口数をＮＡ1としたとき、段差境界部の開口数Ｎ
Ａが０．５ＮＡ1から０．６７ＮＡ1の間にあることを特
徴とする請求項１又は２に記載の光情報記録媒体の記録
及び／又は再生用光学系。 - 【請求項５】 前記光学系は、レーザ光源からの発散光
をほぼ平行光に変換するコリメータレンズと、該平行光
を情報記録面上に集光する無限共役型の対物レンズで構
成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか
１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光
学系。 - 【請求項６】 前記光学系の構成に加えて、光路中に配
置される収差補正用光学素子で構成されることを特徴と
する請求項５に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は
再生用光学系。 - 【請求項７】 前記光学系は、レーザ光源からの発散光
を収束光に変換するカップリングレンズと、該収束光を
情報記録面上に集光する収束光有限型の対物レンズで構
成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか
１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光
学系。 - 【請求項８】 前記光学系の構成に加えて、光路中に配
置される収差補正用光学素子で構成されることを特徴と
する請求項７に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は
再生用光学系。 - 【請求項９】 前記光学系は、レーザ光源からの発散光
を情報記録面上に集光する有限共役型の対物レンズで構
成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか
１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光
学系。 - 【請求項１０】 前記光学系の構成に加えて、光路中に
配置される収差補正用光学素子で構成されることを特徴
とする請求項９に記載の光情報記録媒体の記録及び／又
は再生用光学系。 - 【請求項１１】 光情報記録媒体の情報記録面上にレー
ザ光源からの光束を透明基板を介して光スポットとして
集光させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該
情報記録面上の情報を再生するための光情報記録媒体の
記録及び／又は再生用対物レンズにおいて、該対物レン
ズは厚みｄの前記透明基板を介したとき、波面収差が連
続的でなく段差を有しており、該段差の境界部における
開口数が大きい側の波面収差量をＷ１、開口数が小さい
側の波面収差量をＷ２、波長をλとすると、 Ｗ１−Ｗ２＝ｍλ−δ ｜ｍ｜≦１０（ｍは０を含む整数） ０＜δ＜０．３４λ を満足することを特徴とする光情報記録媒体の記録及び
／又は再生用対物レンズ。 - 【請求項１２】 更に、前記δが０＜δ＜０．２５λを
満足することを特徴とする請求項１１に記載の光情報記
録媒体の記録及び／又は再生用対物レンズ。 - 【請求項１３】 光情報記録媒体側の開口数をＮＡ1と
したとき、段差境界部の開口数ＮＡが０．３３ＮＡ1か
ら０．８４ＮＡ1の間にあることを特徴とする請求項１
１又は１２に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用対物レンズ。 - 【請求項１４】 光情報記録媒体側の開口数をＮＡ1と
したとき、段差境界部の開口数ＮＡが０．５ＮＡ1から
０．６７ＮＡ1の間にあることを特徴とする請求項１１
又は１２に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は再生
用対物レンズ。 - 【請求項１５】 前記対物レンズは、入射される平行光
を情報記録面上に集光することを特徴とする請求項１１
から１４の何れか１項に記載の光情報記録媒体の記録及
び／又は再生用対物レンズ。 - 【請求項１６】 前記対物レンズは、該収束光を情報記
録面上に集光することを特徴とする請求項１１から１４
の何れか１項に記載の光情報記録媒体の記録及び／又は
再生用対物レンズ。 - 【請求項１７】 前記対物レンズは、レーザ光源からの
発散光を情報記録面上に集光することを特徴とする請求
項１１から１４の何れか１項に記載の光情報記録媒体の
記録及び／又は再生用対物レンズ。 - 【請求項１８】 レンズ面の少なくとも１つの面は段差
を介して接続された２つの面により構成されていること
を特徴とする請求項１１から１７の何れか１項に記載の
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用対物レンズ。
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| JP18058696A JP3531024B2 (ja) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | 光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系及び対物レンズ |
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