JPH09120027A

JPH09120027A - 多重焦点レンズ、光ヘッド装置及び光学情報記録再生装置

Info

Publication number: JPH09120027A
Application number: JP8189208A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康弘田中; Michihiro Yamagata; 道弘山形; Yoshiaki Kaneuma; 慶明金馬; Sadao Mizuno; 定夫水野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-08-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 1997-05-06
Anticipated expiration: 2016-07-18
Also published as: JP2922851B2

Abstract

(57)【要約】【課題】異なる基板厚さのディスクを記録、再生する
際に、成形条件などによって生じる対物レンズのコマ収
差の影響を、複数のどの基板厚さのディスクを用いても
受けず、情報の書き込み時や読み取り時における信号の
劣化の無い良好な読み書きを可能とする。【解決手段】回折次数の異なる光線、例えば０次回折
光及び１次回折光が、それぞれ厚さの異なる２種類の基
板に対して集光するよう収差補正された回折格子４を非
球面対物レンズ２の第１面に形成する。また、対物レン
ズ２の軸上コマ収差を補正するために、対物レンズ２全
体を傾け、その傾斜角が厚さの異なる複数の基板に対し
てそれぞれその光軸を傾ける角度が略同一であるように
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルビデオデ
ィスク、デジタルオーディオディスク、コンピュータ用
の光メモリディスクなどの光ヘッドに用いられる対物レ
ンズに関し、特に厚さの異なる複数種類の基板に対して
収差を補正した多重焦点対物レンズ、それを用いた光ヘ
ッド装置及び光学情報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ディスク用の光ヘッド装置に
おいて、情報媒体面上に回折限界の点像を集光し、情報
を記録し又は再生するための対物レンズとして、非球面
を用いた単レンズが多く使用されている。以下、従来の
対物レンズについて、図面を参照しつつ説明する。従来
の対物レンズとディスク（記録媒体）の関係を図１６に
示す。図１６（ａ）において、非球面対物レンズ１５は
ディスク１６に対して、回折限界内の性能を確保してい
るものとする。ここで、ディスク厚さの異なるディスク
１８に対して同一の対物レンズ１５で光を集光しようと
すると、ディスク厚さの差によって、回折限界以内の性
能を得ることができない。そこで、図１６（ｂ）に示す
ように、基板厚さの異なるディスク１８に対しては、異
なる対物レンズ１７を使用する必要がある。すなわち、
基板厚さの異なる複数種類のディスクを同じ光ヘッドで
記録し、再生する場合、基板厚さの種類に応じて、複数
の対物レンズを用意しなければならなかった。

【０００３】これに対して、ホログラムにより１つの対
物レンズで２つの焦点を形成する方法が提案されてい
る。（例えば、KOMMA et al.: OPTICAL REVIEW Vol.1,
No.1(1994) 27-29 参照）。ホログラムを用いた２焦点
対物レンズの構成を図１７に示す。ディスク１６に対し
ては、図１７（ａ）に示すように、ホログラム１９の０
次回折光２１が対物レンズ２０を透過したとき、回折限
界内のスポットを集光するように対物レンズが設計され
ている。一方、基板厚さのことなるディスク１８に対し
ては、図１７（ｂ）に示すように、ホログラム１９の１
次回折光２２が対物レンズ２０を透過したとき、回折限
界内のスポットを集光するようにホログラム１９が設計
されている。ホログラムの０次回折光と１次回折光の光
量比が１対１になるように、ホログラムの回折効率を設
計することで、２つの焦点を形成し、それぞれの焦点が
基板厚さの異なるディスクに対して収差補正された状態
とすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、対物レンズが
ディセンターや傾きなどの製造誤差を伴う場合、軸上に
おいてもコマ収差を有することがある。図１８（ａ）は
ホログラム１９の０次回折光２１が、ディスク１６に集
光した時、コマ収差が出ている様子を示したものであ
る。この場合、ディスクに垂直な光軸に対して、対物レ
ンズ２０とホログラム１９を同時に傾けると、図１８
（ｂ）に示すように、ある角度において、コマ収差が補
正される。次に、異なる基板厚さのディスク１８を使用
すると、ホログラム１９の１次回折光２２が集光される
が、コマ収差が補正される条件が、ディスク１６のとき
と異なるため、図１８（ｂ）では補正されていたコマ収
差が、図１８（ｃ）では補正されず、異なったコマ収差
が発生するという問題を有していた。

【０００５】本発明は、以上のような従来例の問題点を
解決するためになされたものであり、厚さの異なる複数
種類のディスク（記録媒体又は基板）に対して、コマ収
差を補正する条件がほぼ同じになるよう設計された多重
焦点レンズ、それを用いた光ヘッド装置及び光学情報記
録再生装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の多重焦点レンズは、回折次数の異なる光線
が、それぞれ厚さの異なる複数の基板に対して集光する
よう収差補正された回折手段を含み、、かつ、レンズの
軸上コマ収差を補正するためにレンズ全体を傾ける際、
その傾斜角が前記厚さの異なる複数の基板に対してそれ
ぞれ略同一である。

【０００７】また、本発明の別の多重焦点レンズは、回
折手段を含み、前記回折手段の０次回折光を第１の基板
の情報記録面上に集光し、前記回折手段の１次回折光を
前記第１の基板と厚さの異なる第２の基板の情報記録面
上に集光し、前記（数１）の条件を満足する。

【０００８】また、本発明のさらに別の多重焦点レンズ
は、回折手段を含み、前記回折手段の０次回折光を第１
の基板の情報記録面上に集光し、前記回折手段の１次回
折光を前記第１の基板と厚さの異なる第２の基板の情報
記録面上に集光し、残存コマ収差ＺＣが前記（数２）の
条件を満足する。

【０００９】上記各構成において、前記回折手段を対物
レンズのいずれかの一面に形成することが好ましい。ま
た、前記対物レンズは、少なくとも一面が非球面の単レ
ンズであることが好ましい。

【００１０】または、前記回折手段を平面基板上に形成
することが好ましい。また、前記回折手段は位相格子で
あることが好ましい。さらに、前記回折手段は、同心円
状の位相格子であることが好ましい。

【００１１】上記各構成において、前記厚さの異なる複
数の基板は２種類であり、前記２種類の基板に対してそ
れぞれ前記回折手段の０次回折光と１次回折光を用いて
集光することが好ましい。

【００１２】また、前記２種の基板のうち厚さの厚い方
の基板を０次回折光で集光することが好ましい。また
は、前記２種の基板のうち厚さの薄い方の基板を０次回
折光で集光することが好ましい。

【００１３】上記各構成において、前記対物レンズは少
なくとも１面が非球面の単レンズであり、前記対物レン
ズが軸上において有するコマ収差は、前記レンズの第１
面と第２面が相対的に０．０５度傾いたときに発生する
コマ収差であることが好ましい。

【００１４】また、前記（数３）を満足することが好ま
しい。

【００１５】上記いずれかの構成において、前記対物レ
ンズの少なくとも一面に回折手段を一体化し、ガラス成
形及び樹脂成形から選択されたいずれかの方法により作
成することが好ましい。

【００１６】また、前記平面基板をガラス成形及び樹脂
成形から選択されたいずれかの方法により作成すること
が好ましい。

【００１７】一方、本発明の光ヘッド装置は、光源と、
前記光源から出射された光線を情報媒体面上に集光する
集光手段と、前記情報媒体で変調された光束を分離する
ための光束分離手段と、前記情報媒体で変調された光を
受光する受光手段を具備し、前記集光手段は上記各構成
のいずれかに記載されたものである。

【００１８】また、本発明の光学情報記録再生装置は、
上記光ヘッド装置を用いて、厚さの異なる複数種類の記
録媒体に情報を記録し、再生する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以上のように、本発明の多重焦点
レンズは、回折次数の異なる光線が、それぞれ厚さの異
なる複数の基板に対して集光するよう収差補正された回
折手段を含み、かつ、レンズの軸上コマ収差を補正する
ためにレンズ全体を傾ける際、その傾斜角が前記厚さの
異なる複数の基板に対してそれぞれ略同一である。すな
わち、光ヘッド装置の組立てにおいて、レンズの軸上コ
マ収差を補正するためにレンズ全体を傾けることが行わ
れるが、基板厚さの異なる複数の情報記録媒体（光ディ
スク）に対して、それぞれレンズの傾斜角を略同一にす
ることにより、一つの対物レンズで複数の情報記録媒体
に対して良好な集光スポットを得ることができ、安定し
た性能で情報を記録し、または情報を再生することがで
きる。

【００２０】また、本発明の別の多重焦点レンズは、回
折手段を含み、前記回折手段の０次回折光を第１の基板
の情報記録面上に集光し、前記回折手段の１次回折光を
前記第１の基板と厚さの異なる第２の基板の情報記録面
上に集光し、前記（数１）の条件を満足する。すなわ
ち、上記情報記録媒体を２種類に限定したものである。
（数１）の左辺は第１の基板に対するレンズの傾斜角を
表し、右辺は第２の基板に対するレンズの傾斜角を表
す。

【００２１】また、本発明のさらに別の多重焦点レンズ
は、回折手段を含み、前記回折手段の０次回折光を第１
の基板の情報記録面上に集光し、前記回折手段の１次回
折光を前記第１の基板と厚さの異なる第２の基板の情報
記録面上に集光し、残存コマ収差ＺＣが前記（数２）の
条件を満足する。すなわち、ある程度レンズの残存コマ
収差が許容できる場合について条件を設定したものであ
る。また、前記（数３）は色収差を補正した場合の条件
を示す。

【００２２】以下、本発明の多重焦点対物レンズについ
て、図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本発
明の多重焦点対物レンズの実施例１から４に対応する構
成を示す光路図である。図１において、入射光線１は対
物レンズ２に入射する。対物レンズ２は両面非球面の単
レンズであり、入射側の面２ａに位相格子４が形成され
ている。入射光線１はディスク３の情報媒体面３ａに集
光される。ここで、ディスク３の厚さが１．２ｍｍの場
合と０．６ｍｍの場合で、位相格子４の１次回折光と０
次回折光を使い分ける。

【００２３】図２は、本発明の多重焦点対物レンズの実
施例５に対応する構成を示す光路図である。図２におい
て、入射光線１は位相格子を形成した平面基板５を透過
した後、両面非球面の対物レンズ６に入射し、ディスク
３の情報媒体面に集光される。図１に示す場合と同様
に、ディスク３の厚さが１．２ｍｍの場合と０．６ｍｍ
の場合で、平面基板５上の位相格子の１次回折光と０次
回折光を使い分ける。

【００２４】次に、本発明の多重焦点対物レンズの具体
的な数値例を示す。なお、以下の各実施例において共通
な仕様として、設計の中心波長を６６０ｎｍ、第１のデ
ィスクの厚さを０．６ｍｍ、第２のディスクの厚さを
１．２ｍｍ、ディスクの屈折率を１．５７８１５、第１
のディスクに対する開口数（ＮＡ）を０．６０、第２の
ディスクに対する開口数（ＮＡ）を０．４３とした。ま
た、以下の各実施例において、（表１）に示す符号を共
通とする。また、非球面形状は、以下の（数４）で与え
られる。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【数４】

【００２７】また、位相格子は超高屈折率法により表現
した（William C.Sweatt : Describing holographic op
tical elements as lenses : Journal of Optical Soci
etyof America, Vol.67, No.6, June 1977 参照）。位
相格子を表す非球面形状は通常の非球面形状と同じ（数
４）で表し、各符号を（表２）のように定義する。ま
た、レンズの各性能を表すパラメータを（表３）のよう
に定義する。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】なお、あおり角度の差ＤＡ及び残存コマ収
差ＺＣは以下の（数５）で定義される。

【００３１】

【数５】

【００３２】また、実施例４及び６においては、以下の
（表４）に示す値についても記載した。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【実施例１】実施例１の具体的数値を（表５）に示す。
実施例１では、両面非球面対物レンズの入射面側（第１
面側）に位相格子を設けている。第１のディスクに対し
て位相格子の０次回折光を、第２のディスクに対して１
次回折光をそれぞれ使用する構成である。位相格子を表
すパラメータを以下の（表６）に示す。また、レンズの
性能を表すパラメータを以下の（表７）に示す。表７か
らわかるように、第１のディスクでコマ収差を完全に補
正するまでレンズをあおり調整した状態で、第２のディ
スクを透過したときに発生するコマ収差、すなわち残存
コマ収差ＺＣは、わずか３．３５ｍλと非常に小さな値
となっている。実施例１の第１のディスクに対する収差
図を図３に示し、第２のディスクに対する収差図を図４
に示す。なお、図３から図１２の各収差図において
（ａ）の収差図の点線は球面収差、実線は正弦条件を示
す。また（ｂ）の収差図の点線はタンジェンシャル方向
の非点収差、実線はサジタル方向の非点収差を示す。

【００３５】

【表５】

【００３６】

【表６】

【００３７】

【表７】

【００３８】

【実施例２】実施例２の具体的数値を（表８）に示す。
実施例２では、両面非球面対物レンズの入射面側（第１
面側）に位相格子を設けている。第１のディスクに対し
て位相格子の０次回折光を、第２のディスクに対して１
次回折光を使用する構成である。位相格子を表すパラメ
ータを（表９）に示す。また、レンズの性能を表すパラ
メータを（表１０）に示す。表１０からわかるように、
第１のディスクでコマ収差を完全に補正するまでレンズ
をあおり調整した状態で、第２のディスクを透過したと
きに発生するコマ収差、すなわち残存コマ収差ＺＣは、
わずか２．８２ｍλと非常に小さな値となっている。実
施例２では、第１のディスクにおける軸外のコマ収差
と、第２のディスクにおける軸外のコマ収差のバランス
をとることにより、いずれのディスク厚さの基板におい
ても対物レンズの軸外性能が極端に悪化しないような考
慮がなされている。なお、実施例２の第１のディスクに
対する収差図を図５に示し、第２のディスクに対する収
差図を図６に示す。

【００３９】

【表８】

【００４０】

【表９】

【００４１】

【表１０】

【００４２】

【実施例３】実施例３の具体的数値を（表１１）に示
す。実施例３では、両面非球面対物レンズの入射面側
（第１面側）に位相格子を設けている。第１のディスク
に対して位相格子の０次回折光を、第２のディスクに対
して１次回折光を使用する構成である。位相格子を表す
パラメータを（表１２）に示す。また、レンズの性能を
表すパラメータを（表１３）に示す。表１３からわかる
ように、第１のディスクでコマ収差を完全に補正するま
でレンズをあおり調整した状態で、第２のディスクを透
過したときに発生するコマ収差、すなわち残存コマ収差
ＺＣは、わずか１４．５ｍλと非常に小さな値となって
いる。実施例３では、第１のディスクにおける焦点位置
と、第２のディスクにおける焦点位置の差を０．４７ｍ
ｍとすることにより、０次回折光、１次回折光以外の回
折光、例えば、２次回折光や−１次回折光などの迷光の
影響を受けにくい構成となっている。なお、実施例３の
第１のディスクに対する収差図を図７に示し、第２のデ
ィスクに対する収差図を図８に示す。

【００４３】

【表１１】

【００４４】

【表１２】

【００４５】

【表１３】

【００４６】

【実施例４】実施例４の具体的数値を（表１４）に示
す。実施例４では、両面非球面対物レンズの入射面側
（第１面側）に位相格子を設けている。第１のディスク
に対して位相格子の１次回折光を、第２のディスクに対
して０次回折光を使用する構成である。位相格子を表す
パラメータを（表１５）に示す。また、レンズの性能を
表すパラメータを（表１６）に示す。表１６からわかる
ように、第１のディスクでコマ収差を完全に補正するま
でレンズをあおり調整した状態で、第２のディスクを透
過したときに発生するコマ収差、すなわち残存コマ収差
ＺＣは、わずか５．０８ｍλと非常に小さな値となって
いる。

【００４７】実施例４では回折素子に正のパワーを与え
ている。従って、屈折素子との組み合わせにより、レン
ズの色収差を補正することができる。書き換え可能な光
ディスクにおいては、再生時と書き込み時の半導体レー
ザの出力が大きく異なり、そのため波長変動が生じる。
実施例４のように、回折光を使用する第１のディスクに
対して、使用波長近傍で色収差を０にすることにより、
半導体レーザの波長変動に対して焦点ずれの無いレンズ
を実現することができる。なお、実施例４の第１のディ
スクに対する収差図を図９に示し、第２のディスクに対
する収差図を図１０に示す。

【００４８】

【表１４】

【００４９】

【表１５】

【００５０】

【表１６】

【００５１】

【実施例５】実施例５の具体的数値を（表１７）に示
す。実施例５では、図２に示すように、対物レンズとは
別体の平面基板状の第２面側に位相格子を設けている。
第１のディスクに対して位相格子の０次回折光を、第２
のディスクに対して１次回折光を使用する構成である。
位相格子を表すパラメータを（表１８）に示す。平面基
板の厚さと屈折率については、平行光線が入射するた
め、設計上全く影響がないので、ここでは省略した。位
相格子を表すパラメータを（表１９）に示す。表１９か
らわかるように、第１のディスクでコマ収差を完全に補
正するまでレンズをあおり調整した状態で第２のディス
クを透過したときに発生するコマ収差、すなわち残存コ
マ収差は、わずか５．６９ｍλと非常に小さな値となっ
ている。なお、実施例５の第１のディスクに対する収差
図を図１１に示し、第２のディスクに対する収差図を図
１２に示す。

【００５２】

【表１７】

【００５３】

【表１８】

【００５４】

【表１９】

【００５５】

【実施例６】実施例６の具体的数値を（表２０）に示
す。実施例６では、両面非球面対物レンズの入射面側
（第１面側）に位相格子を設けている。第１のディスク
に対して位相格子の１次回折光を、第２のディスクに対
して０次回折光を使用する構成である。位相格子を表す
パラメータを（表２１）に示す。また、レンズの性能を
表すパラメータを（表２２）に示す。表２２からわかる
ように、第１のディスクでコマ収差を完全に補正するま
でレンズをあおり調整した状態で、第２のディスクを透
過したときに発生するコマ収差、すなわち残存コマ収差
ＺＣは、わずか７．８ｍλと非常に小さな値となってい
る。

【００５６】実施例６では回折素子に正のパワーを与え
ている。従って、屈折素子との組み合わせにより、レン
ズの色収差を補正することができる。書き換え可能な光
ディスクにおいては、再生時と書き込み時の半導体レー
ザの出力が大きく異なり、そのため波長変動が生じる。
実施例６のように、回折光を使用する第１のディスクに
対して、使用波長近傍で色収差を０にすることにより、
半導体レーザの波長変動に対して焦点ずれの無いレンズ
を実現することができる。また実施例６においては、レ
ンズの第１面と第２面がディセンターした時の性能劣化
をなるべく抑えて設計してある。従って、製造公差が緩
いものとなり作り易いレンズとなる。なお、実施例６の
第１のディスクに対する収差図を図１３に示し、第２の
ディスクに対する収差図を図１４に示す。

【００５７】

【表２０】

【００５８】

【表２１】

【００５９】

【表２２】

【００６０】なお、上記各実施例に示した対物レンズ
は、ガラス成形又は樹脂成形により成形することが好ま
しい。すなわち、型に回折格子を加工しておくことによ
り、同一の形状及び性能を有するレンズを大量に、且つ
安価に量産することが可能となる。また、実施例５に示
した平面基板の回折格子も、同様にガラス成形又は樹脂
成形により成形することが好ましい。

【００６１】次に、上記本発明の多重焦点対物レンズを
用いた光ヘッド装置及び光学情報記録再生装置の構成図
を図１５に示す。図１５において、半導体レーザ７から
出射された光は、ハーフミラー８により反射され、折り
曲げミラー９により光路の向きを変えられ、対物レンズ
１０によりディスク１１の情報媒体面１２上に集光され
る。ここで、対物レンズ１０は図１又は図２に示す構成
を有し、ディスク１１に対しては位相格子の０次回折光
又は１次回折光のいずれか一方を使って集光させる。情
報媒体面１２に形成された凹凸により集光スポットは回
折を受ける。情報媒体面１２で反射され、回折されたレ
ーザ光は、ハーフミラー８を透過し、検出レンズ１３に
よりてフォトディテクター１４上に集光される。フォト
ディテクター１４の電気信号により、情報媒体面１２で
変調された光量変化を検出し、データを読み取る。

【００６２】対物レンズ１０は、加工時に生じた製造誤
差によりコマ収差を有する場合がある。その場合、対物
レンズ１０の光軸をディスク１１の光軸に対して傾ける
ことによりコマ収差を補正する。次に、ディスク１１を
厚さの異なるディスクに変えると、位相格子の０次回折
光又は１次回折光のうちの前記ディスク１１に集光させ
た回折光とは異なる次数の回折光を、その異なる厚さの
ディスクに対して集光する。ここで、対物レンズ１０は
実施例１〜５に示した性能を有しているため、基板厚さ
が変化してもコマ収差が殆ど発生しない。従って、異な
る基板厚さに対して異なるあおり調整が不要となり、常
に最適なスポットの集光状態で信号を記録再生すること
ができる。また、このような異なる基板厚さの光ディス
ク媒体を、本発明の多焦点対物レンズ又は光ヘッド装置
を用いて記録再生することにより、良好な状態で記録再
生が可能な光記録再生装置を得ることができる。

【００６３】なお、上記各実施例では、光ディスク用対
物レンズに対して平行光を入射させる場合について説明
したが、半導体レーザの光を直接１つのレンズで集光し
たり、又はコリメートレンズで平行光にせずに発散光又
は集束光とする有限倍率のレンズであっても良い。ま
た、光ディスク用の対物レンズは両面非球面の単レンズ
である場合を示したが、片面非球面又は球面組レンズで
あってもよく、またそれらの複合素子であってもよい。

【００６４】また、実施例５では平面基板上に位相格子
を設けてたが、平面ではなく、球面又は非球面上に位相
格子を設けてもよい。さらに、ホログラムの位置は入射
面側又は射出面側のいずれでもよい。さらに、回折光の
次数は０次回折光と１次回折光以外であってもよく、−
１次回折光や２次回折光であってもよい。さらに、３種
類以上の異なる基板厚さを再生するために、３種類以上
の次数の回折光を用いてもよい。また、対物レンズに一
体成形する場合は、その前面又は後面に回折格子を形成
してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明の多重焦点対物レ
ンズは、回折次数の異なる光線がそれぞれ厚さの異なる
複数の基板に対して集光するよう収差補正された回折手
段を含み、かつ、対物レンズの軸上コマ収差を補正する
ために対物レンズ全体を傾ける際、傾斜角が複数の異な
る基板厚さに対して略同一であるように構成したので、
異なる基板厚さの光ディスクを再生しても、それぞれの
ディスクに対して良好な集光スポットを得ることができ
る。特に、製造誤差などにより、軸上においてコマ収差
が発生する場合、対物レンズ全体を傾けることにより補
正する場合、厚さが異なるディスクを用いても、常に補
正角度が一定であるため、ディスクごとに対物レンズの
傾斜角を調整し直す必要がなくなる。

【００６６】また、前記（数１）及び（数２）のいずれ
かの条件を満足することにより、対物レンズを非球面の
単レンズで構成し、さらに回折格子を位相格子として、
非球面の表面上に一体成形することができ、軽量でかつ
作動距離も長く、回折効率の良い対物レンズを実現する
ことができる。また、前記（数３）の条件を満足するこ
とにより、回折格子の色収差補正機能を用いることがで
き、波長変動に対して焦点位置の変化のない色収差補正
をした対物レンズを実現することが可能となる。さら
に、これらのレンズをガラス成形又は樹脂成形で製造す
ることにより、安価でかつ大量に同一性能の物を量産す
ることが可能となる。

【００６７】また、本発明の光ヘッド装置及び光学情報
記録再生装置によれば、異なる基板厚さに対してそれぞ
れコマ収差の補正量が略同一であるため、基板厚さごと
にあおり調整する必要がなく、安価な光ヘッド及び光学
情報記録再生装置が実現できるとともに、いずれの基板
に対してもコマ収差のない良好なスポットを集光できる
ため、良好な記録、再生、消去性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多重焦点対物レンズの一構成例を示す
光路図

【図２】本発明の多重焦点対物レンズの他の構成例を示
す光路図

【図３】本発明の多重焦点対物レンズの実施例１におけ
る第１のディスクに対する収差図

【図４】本発明の多重焦点対物レンズの実施例１におけ
る第２のディスクに対する収差図

【図５】本発明の多重焦点対物レンズの実施例２におけ
る第１のディスクに対する収差図

【図６】本発明の多重焦点対物レンズの実施例２におけ
る第２のディスクに対する収差図

【図７】本発明の多重焦点対物レンズの実施例３におけ
る第１のディスクに対する収差図

【図８】本発明の多重焦点対物レンズの実施例３におけ
る第２のディスクに対する収差図

【図９】本発明の多重焦点対物レンズの実施例４におけ
る第１のディスクに対する収差図

【図１０】本発明の多重焦点対物レンズの実施例４にお
ける第２のディスクに対する収差図

【図１１】本発明の多重焦点対物レンズの実施例５にお
ける第１のディスクに対する収差図

【図１２】本発明の多重焦点対物レンズの実施例５にお
ける第２のディスクに対する収差図

【図１３】本発明の多重焦点対物レンズの実施例６にお
ける第１のディスクに対する収差図

【図１４】本発明の多重焦点対物レンズの実施例６にお
ける第２のディスクに対する収差図

【図１５】本発明の光ヘッド装置及び光学情報記録再生
装置の一実施例の構成を示す斜視図

【図１６】従来の光ヘッド装置の光学系の構成を示す光
路図

【図１７】従来のホログラムを用い２焦点対物レンズの
構成を示す光路図

【図１８】従来のホログラムを用いた２焦点対物レンズ
における対物レンズのあおり調整を示しす光路図

【符号の説明】

１：入射光線２：対物レンズ３：ディスク４：位相格子

フロントページの続き (72)発明者水野定夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回折次数の異なる光線が、それぞれ厚さ
の異なる複数の基板に対して集光するよう収差補正され
た回折手段を含み、かつ、レンズの軸上コマ収差を補正
するためにレンズ全体を傾ける際、その傾斜角が前記厚
さの異なる複数の基板に対してそれぞれ略同一である多
重焦点対物レンズ。
【請求項２】回折手段を含み、前記回折手段の０次回
折光を第１の基板の情報記録面上に集光し、前記回折手
段の１次回折光を前記第１の基板と厚さの異なる第２の
基板の情報記録面上に集光し、（数１）の条件を満足す
る多重焦点レンズ。【数１】
【請求項３】回折手段を含み、前記回折手段の０次回
折光を第１の基板の情報記録面上に集光し、前記回折手
段の１次回折光を前記第１の基板と厚さの異なる第２の
基板の情報記録面上に集光し、残存コマ収差ＺＣが（数
２）の条件を満足する多重焦点レンズ。【数２】
【請求項４】前記回折手段を対物レンズのいずれかの
一面に形成した請求項１から３のいずれかに記載の多重
焦点レンズ。
【請求項５】前記対物レンズは、少なくとも１面が非
球面の単レンズである請求項４記載の多重焦点レンズ。
【請求項６】前記回折手段を平面基板上に形成した請
求項１から３のいずれかに記載の多重焦点レンズ。
【請求項７】前記回折手段は位相格子である請求項１
から６のいずれかに記載の多重焦点レンズ。
【請求項８】前記回折手段は、同心円状の位相格子で
ある請求項４又は５記載の多重焦点レンズ。
【請求項９】前記厚さの異なる複数の基板は２種類で
あり、前記２種類の基板に対してそれぞれ前記回折手段
の０次回折光と１次回折光を用いて集光する請求項１か
ら３のいずれかに記載の多重焦点レンズ。
【請求項１０】前記２種の基板のうち厚さの厚い方の
基板を０次回折光で集光する請求項９記載の多重焦点レ
ンズ。
【請求項１１】前記２種の基板のうち厚さの薄い方の
基板を０次回折光で集光する請求項９記載の多重焦点レ
ンズ。
【請求項１２】前記対物レンズは少なくとも１面が非
球面の単レンズであり、前記対物レンズが軸上において
有するコマ収差は、前記レンズの第１面と第２面が相対
的に０．０５度傾いたときに発生するコマ収差である請
求項１から３のいずれかに記載の多重焦点レンズ。
【請求項１３】（数３）を満足する請求項１から３の
いずれかに記載の多重焦点レンズ。【数３】
【請求項１４】前記対物レンズの少なくとも一面に回
折手段を一体化し、ガラス成形及び樹脂成形から選択さ
れたいずれかの方法により作成した請求項１から１３の
いずれかに記載の多重焦点対物レンズ。
【請求項１５】前記平面基板をガラス成形及び樹脂成
形から選択されたいずれかの方法により作成した請求項
６記載の多重焦点対物レンズ。
【請求項１６】光源と、前記光源から出射された光線
を情報媒体面上に集光する集光手段と、前記情報媒体で
変調された光束を分離するための光束分離手段と、前記
情報媒体で変調された光を受光する受光手段を具備し、
前記集光手段は請求項１から１５のいずれかに記載され
たものである光ヘッド装置。
【請求項１７】請求項１６の光ヘッド装置を用いて、
厚さの異なる複数種類の記録媒体に情報を記録し、再生
する光学情報記録再生装置。