JPWO2005088625A1 - 対物光学素子及び光ピックアップ装置 - Google Patents

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Abstract

本発明に係る対物光学素子は、異なる3つの波長の光束を入射する光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置に使用され、光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記対物光学素子に、各光源から出射された光束がほぼ無限平行光束で入射する。前記対物光学素子は2枚以上の光学素子から構成され、第1の位相差付与構造が形成された第1の面と、第2の位相差付与構造が形成された第2の面を有し、前記第1の位相差付与構造と前記第2の位相差付与構造は、前記異なる3つの波長の光束がそれぞれに入射された際に、3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有する。

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に、光源波長の異なる3つの光源から出射される光束を用いて、3つ以上の異なる光情報記録媒体に対して、それぞれ情報の記録及び/又は再生が可能な光ピックアップ装置に関する。
近年、光ピックアップ装置において、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディスクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、例えば、青紫色半導体レーザや、第2高調波発生を利用して赤外半導体レーザの波長変換を行う青紫色SHGレーザ等の波長405nmのレーザ光源が実用化されつつある。
これら青紫色レーザ光源を使用すると、DVD(デジタルバーサタイルディスク)と同じ開口数(NA)の対物レンズを使用する場合で、直径12cmの光ディスクに対して、15〜20GBの情報の記録が可能となり、対物レンズのNAを0.85にまで高めた場合には、直径12cmの光ディスクに対して、23〜25GBの情報の記録が可能となる。以下、本明細書では、青紫色レーザ光源を使用する光ディスク及び光磁気ディスクを総称して「高密度光ディスク」という。
ところで、このような高密度光ディスクに対して適切に情報の記録/再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤ/レコーダの製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したDVDやCD(コンパクトディスク)が販売されている現実をふまえると、高密度光ディスクに対して情報の記録/再生ができるだけでは足らず、例えばユーザが所有しているDVDやCDに対しても同様に適切に情報の記録/再生ができるようにすることが、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤ/レコーダとしての商品価値を高めることに通じるのである。このような背景から、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤ/レコーダに搭載される光ピックアップ装置は、高密度光ディスク、DVD及びCDの3種類の光ディスクの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生できる性能を有することが望まれる。
高密度光ディスクとDVD、更にはCDとの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録/再生できるようにする手法として、高密度光ディスク用の光学系とDVDやCD用の光学系とを情報を記録/再生する光ディスクの記録密度に応じて選択的に切り替えるものが考えられるが、複数の光学系が必要となるので、小型化に不利であり、またコストが増大する。
そこで、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、互換性を有する光ピックアップ装置においても、高密度光ディスク用の光学系とDVDやCD用の光学系とを共通化して、光ピックアップ装置を構成する光学部品点数を極力減らすのが好ましいといえる。又、光ディスクに対向して配置される対物光学系を共通化することが光ピックアップ装置の構成の簡素化、低コスト化に最も有利となる。
しかるに、光ピックアップ装置において共通の対物光学素子を用いて互換を実現しようとする場合、それぞれの光ディスクに用いられる光源波長や保護基板厚が異なるため、光ディスクの情報記録面上に良好に収差補正のなされた集光スポットを形成するためには何らかの工夫が必要となる。
一つの収差補正の態様としては、対物光学素子への光の入射角を変えることが考えられる。かかる収差補正の態様によれば、対物光学素子に入射する光束の発散度合いを変えることで、使用する光ディスクに応じた収差補正を行えるようになっている(特許文献1参照)。
特開2001−60336号公報。
しかるに、対物光学素子を共通の光路上に配置した場合、全ての波長の光束に対して無限平行光束を入射させて記録・再生する設計とすると、軸外入射光の性能を向上させることになるので好ましいが、特許文献1に記載の技術では、CDの情報記録及び/又は再生時には発散光束を入射させており、軸外特性が悪くなる恐れがある。すなわち、対物光学素子への入射光束の発散度合いが大きくなるほど、トラッキング時にレンズシフトした際のコマ収差が大きく発生する恐れがある。
本発明は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、異なる3つの波長を持つ光束を入射させた場合でも、良好な球面収差補正を行える対物光学素子および光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
本発明に係る対物光学素子は、異なる3つの波長を入射する光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有し、情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置に使用される対物光学素子であって、前記対物光学素子は、光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、各光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、前記対物光学素子は2枚以上の光学素子から構成され、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第1の位相差付与構造が形成された第1の面と、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第2の位相差付与構造が形成された第2の面を有し、前記第1の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束、前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有し、前記第2の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有する。
本発明に係る対物光学素子は、例えば、HD、DVD及びCDに対して情報の再生及び/又は記録を行う場合、共通の光路に配置された対物光学素子に対してほぼ無限平行光の光束が入射されるようになっているので、その軸外特性を向上させることができ、製造時の許容度が広がる。又、本発明に係る対物光学素子では、2つの面に設けた位相差付与構造を用いて、異なる3つの波長を持つ光束に対して位相差を与えることで球面収差或いは波面収差の補正を行うため、単一の位相差付与構造を用いる場合と比較すると、位相差付与構造の負担が軽減され、輪帯ピッチなどが小さくなりすぎず製造の許容範囲が広がる。
図1は本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。 図2は対物光学素子OBJの概略断面図である。 図3は対物光学素子OBJの概略断面図である。 図4は対物光学素子OBJの概略断面図である。
以下、本発明の好ましい構成を説明する。
項1に記載の対物光学素子は、波長λ1の第1光源と、波長λ2(0.5×λ1≦λ2≦0.7×λ1)の第2光源と、波長λ3(1.8×λ1≦λ3≦2.2×λ1)の第3光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有し、保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第1光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、保護基板厚t2(0.9×t1≦t2≦1.1×t1)の第2光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第2光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、保護基板厚t3(1.9×t1≦t3≦2.1×t1)の第3光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第3光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置に使用される対物光学素子であって、
前記対物光学素子は、前記第1光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第1光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第2光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、且つ、前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第3光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、前記対物光学素子は2枚以上の光学素子から構成され、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第1の位相差付与構造が形成された第1の面と、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第2の位相差付与構造が形成された第2の面を有し、前記第1の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有し、前記第2の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有する。
本構成によれば、前記第1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体又は前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う場合、共通の光路に配置された前記対物光学素子に対して、前記第1光源、前記第2光源又は前記第3光源からほぼ無限平行光の光束が入射されるようになっているので、その軸外特性を向上させることができ、製造時の許容度が広がる。又、本発明では、2面に設けた位相差付与構造を用いて、前記波長λ1,λ2、λ3のうち、少なくとも2つの光束に対して位相差を与えることで球面収差或いは波面収差の補正を行うため、前記第1光情報記録媒体、前記第2光情報記録媒体及び前記第3光情報記録媒体のいずれに対しても、その情報記録面上に、情報の再生及び/又は記録可能な集光スポットを形成できる。
項2に記載の対物光学素子は、項1に記載の構成において、前記第1の位相差付与構造及び前記第2の位相差付与構造は、ブレーズ型回折構造であることが好ましい。
図2は、本発明の対物光学素子OBJを示す概略断面図であるが、光学面形状は誇張して描かれている。対物光学素子OBJは、同じプラスチック素材から形成された光学素子L1と光学素子L2とからなる。なお、図示は省略するが、それぞれの光学機能部(第1光束が通過する収差補正素子L1と集光素子L2の領域)の周囲には、光学機能部と一体に成形されたフランジ部(連結部ともいう)を有し、かかるフランジ部の一部同士を接合(例えば接着)することで一体化されており、すなわち両者の間隔は変化しない。光学素子L1、L2とを一体化する場合には、別部材の鏡枠を介して両者を一体化してもよい。
光学素子L1の半導体レーザ光源側の光学面S1(入射面)には、図2に示すように、断面が鋸歯状の第1ブレーズ型回折構造BD1が形成されている。一方、光学素子L2の半導体レーザ光源側の光学面S1(入射面)にも、図2に示すように、断面が鋸歯状の第2ブレーズ型回折構造BD2が形成されている。第1ブレーズ型回折構造BD1と、第2ブレーズ型回折構造BD2は、通過する波長λ1,λ2及びλ3の光束に回折作用を与えて収差補正を行い、かかる回折光の全ては、前記第1光情報記録媒体、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/又は記録を行うために用いられる。
本明細書において、「ブレーズ型回折構造」とは、光軸を含む断面形状で見たときに、鋸歯状である回折構造をいい、「回折構造」は、入射された光束に対して、0次以外の所定次数を主な光束とする回折光束を出射する構造をいう。尚、鋸歯状であるかどうかの判別においては、歯の根元を結んだ包絡面に対してその歯の形状を見ることによって判別され得ることは当業者に良く知られた事項である。
また、本明細書において、「ほぼ無限平行光」とは、その無限平行光が入射される光学系の倍率mが、−1/500≦m≦1/500を満たす場合を指すものとする。
項3に記載の対物光学素子は、項2に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1(図2参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
5×λ1/(n1−1)≦d1<6×λ1/(n1−1) (1)
本構成によれば、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ1の回折光のうち5次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ2の回折光のうち3次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ3の回折光のうち2次又は3次回折光が最も高い回折効率を有する。この効率の高い回折光を用いて、情報の記録及び/又は再生を行うことで、光源から出射された光束を効率的に利用でき、結果として省電力を図れる光ピックアップ装置を提供できる。
項4に記載の対物光学素子は、項2に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1(図2参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
10×λ1/(n1−1)≦d1<11×λ1/(n1−1) (2)
本構成によれば、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ1の回折光のうち10次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ2の回折光のうち6次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ3の回折光のうち5次回折光が最も高い回折効率を有する。この効率の高い回折光を用いて、情報の記録及び/又は再生を行うことで、光源から出射された光束を効率的に利用でき、結果として省電力を図れる光ピックアップ装置を提供できる。
項5に記載の対物光学素子は、項2に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1(図2参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
3×λ1/(n1−1)≦d1<4×λ1/(n1−1) (3)
本構成によれば、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ1の回折光のうち3次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ2の回折光のうち2次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ3の回折光のうち1次又は2次回折光が最も高い回折効率を有する。この効率の高い回折光を用いて、情報の記録及び/又は再生を行うことで、光源から出射された光束を効率的に利用でき、結果として省電力を図れる光ピックアップ装置を提供できる。
項6に記載の対物光学素子は、項1に記載の構成において、前記第1の位相差付与構造は、ブレーズ型回折構造であり、前記第2の位相差付与構造は、透過型位相差付与構造であり、前記第1の位相差付与構造よりも前記第2の位相差付与構造の方が、光情報記録媒体側に配置されることが好ましい。
図3は、本発明の対物光学素子OBJを示す概略断面図であるが、光学面形状は誇張して描かれている。対物光学素子OBJは、同じプラスチック素材から形成された光学素子L1と光学素子L2とからなる。なお、図示は省略するが、それぞれの光学機能部(第1光束が通過する収差補正素子L1と集光素子L2の領域)の周囲には、光学機能部と一体に成形されたフランジ部(連結部ともいう)を有し、かかるフランジ部の一部同士を接合(例えば接着)することで一体化されており、すなわち両者の間隔は変化しない。光学素子L1、L2とを一体化する場合には、別部材の鏡枠を介して両者を一体化してもよい。
光学素子L1の半導体レーザ光源側の光学面S1(入射面)には、図3に示すように、断面が鋸歯状のブレーズ型回折構造BD1が形成されている。一方、光学素子L2の半導体レーザ光源側の光学面S1(入射面)には、図3に示すように、光軸に対し同心円状に複数の輪帯を有する構造RD2が形成されている。ブレーズ型回折構造BD1は、通過する波長λ1,λ2及びλ3の光束に回折作用を与えて収差補正を行い、かかる回折光の全ては、前記第1光情報記録媒体、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/又は記録を行うために用いられる。又、複数の輪帯を有する構造RD2は、通過する波長λ1,λ2及びλ3の光束を、位相差を与えて透過させ、かかる透過光の全ては、前記第1光情報記録媒体、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/又は記録を行うために用いられる。尚、光学素子L2にブレーズ型回折構造を設け、光学素子L1に複数の輪帯を有する構造を設けても良い。
本明細書中において、「透過型位相差付与構造」とは、入射された光束に対して、位相差を付与した光束を出射する構造のうち、回折光束ではない透過光束(言い換えれば、回折光束を生じることなく、屈折作用により透過した光束)を主に出射する構造をいう。
項7に記載の対物光学素子は、項6に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1(図3参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
5×λ1/(n1−1)≦d1<6×λ1/(n1−1) (4)
本構成によれば、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ1の回折光のうち5次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ2の回折光のうち3次回折光が最も高い回折効率を有し、段差d1のブレーズ型回折構造において生じる波長λ3の回折光のうち2次又は3次回折光が最も高い回折効率を有する。この効率の高い回折光を用いて、情報の記録及び/又は再生を行うことで、光源から出射された光束を効率的に利用でき、結果として省電力を図れる光ピックアップ装置を提供できる。
項8に記載の対物光学素子は、項6又は7に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d2(図3参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
1×λ1/(n1−1)≦d2<2×λ1/(n1−1) (5)
本構成によれば、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ1の光束には位相差が付与されず、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ2の光束には、ほぼ0.4×2π又は−0.4×2πの位相差が付与され、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ3の光束には、ほぼ0.5×2πの位相差が付与される。この位相差を用いて、光情報記録媒体の保護基板厚の差に起因して生じる球面収差を補正することができる。
項9に記載の対物光学素子は、項6又は7に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d2(図3参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
3×λ1/(n1−1)≦d2<4×λ1/(n1−1) (6)
本構成によれば、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ1の光束には位相差が付与されず、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ2の光束には、ほぼ0.2×2π又は−0.2×2πの位相差が付与され、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ3の光束には、ほぼ0.5×2πの位相差が付与される。この位相差を用いて、光情報記録媒体の保護基板厚の差に起因して生じる球面収差を補正することができる。
項10に記載の対物光学素子は、項1に記載の構成において、前記第1の位相差付与構造及び前記第2の位相差付与構造は、透過型位相差付与構造であることが好ましい。
図4は、本発明の対物光学素子OBJを示す概略断面図であるが、光学面形状は誇張して描かれている。対物光学素子OBJは、同じプラスチック素材から形成された光学素子L1と光学素子L2とからなる。なお、図示は省略するが、それぞれの光学機能部(第1光束が通過する収差補正素子L1と集光素子L2の領域)の周囲には、光学機能部と一体に成形されたフランジ部(連結部ともいう)を有し、かかるフランジ部の一部同士を接合(例えば接着)することで一体化されており、すなわち両者の間隔は変化しない。光学素子L1、L2とを一体化する場合には、別部材の鏡枠を介して両者を一体化してもよい。
光学素子L1の半導体レーザ光源側の光学面S1(入射面)には、図4に示すように、光軸に対し同心円状に複数の輪帯を有する構造RD1が形成されている。一方、光学素子L2の半導体レーザ光源側の光学面S1(入射面)には、図4に示すように、光軸に対し同心円状に複数の輪帯を有する構造RD2が形成されている。複数の輪帯を有する構造RD1、RD2は、通過する波長λ1,λ2及びλ3の光束を、位相差を与えて透過させ、かかる透過光の全ては、前記第1光情報記録媒体、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/又は記録を行うために用いられる。
項11に記載の対物光学素子は、項10に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の波長λ1の光束における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯の光軸に平行な段差d2(図4参照)は、以下の式を満たすことが好ましい。
1×λ1/(n1−1)≦d2<2×λ1/(n1−1) (8)
本構成によれば、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ1の光束には位相差が付与されず、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ2の光束には、ほぼ0.4×2π又は−0.4×2πの位相差が付与され、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ3の光束には、ほぼ0.5×2πの位相差が付与される。この位相差を用いて、光情報記録媒体の保護基板厚の差に起因して生じる球面収差を補正することができる。
項12に記載の対物光学素子は、項10に記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の波長λ1の光束における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことが好ましい。
3×λ1/(n1−1)≦d2<4×λ1/(n1−1) (9)
本構成によれば、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ1の光束には位相差が付与されず、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ2の光束には、ほぼ0.2×2π又は−0.2×2πの位相差が付与され、段差d2を有する前記透過型位相差付与構造を通過した波長λ3の光束には、ほぼ0.5×2πの位相差が付与される。この位相差を用いて、光情報記録媒体の保護基板厚の差に起因して生じる球面収差を補正することができる。
なお、前記対物光学素子において前記波長λ1の光束に対する前記対物光学素子の焦点距離fは、0.8mm≦f≦4mmであることが好ましい。
また、前記対物光学素子において、前記波長λ3の光束が前記第3光情報記録媒体の情報記録面上に形成する集光スポットの波面収差φは、0≦φ≦0.06λrmsであることが好ましい。
項13に記載の対物光学素子は、項1〜12のいずれかに記載の構成において、前記2枚以上の光学素子のうち少なくとも1つの光学素子の材料はプラスチックであることが好ましい。
項14に記載の対物光学素子は、項1〜13のいずれかに記載の構成において、前記2枚以上の光学素子の材料は全て同じであることが好ましい。
項15に記載の対物光学素子は、項1〜14のいずれかに記載の構成において、前記光ピックアップ装置の使用時において、前記2枚以上の光学素子の相対的間隔は変化しないように用いられることが好ましい。
項16に記載の対物光学素子は、項1〜15のいずれかに記載の構成において、前記2枚以上の光学素子は連結部を介して接着されて一体化されていることが好ましい。
項17に記載の対物光学素子は、項1〜16のいずれかに記載の構成において、前記第1の位相差付与構造又は前記第2の位相差付与構造によって、前記波長λ1の光束が入射された際に生じる色収差が補正されることが好ましい。
なお、前記対物光学素子において、前記第1光情報記録媒体は光軸方向に隔置された2つの情報記録面を有し、情報記録面の間隔ΔLは、0.015mm≦ΔL≦0.030mmであることが好ましい。
また、前記対物光学素子において、前記波長λ2の光束を出射する第2光源と前記波長λ3の光束を出射する第3光源とは1つのパッケージに収容されていることが好ましい。
また、前記対物光学素子において、各波長の光束を出射する光源は、全て1つのパッケージに配置されていることが好ましい。
項18に記載の対物光学素子は、項1〜17のいずれかに記載の構成において、前記波長λ3の光束を用いて前記第3光情報媒体に対して、情報の再生及び/又は記録を行う際に必要な開口数より外側に入射される前記波長λ3の光束を集光しないことが好ましい。
項19に記載の光ピックアップ装置は、波長λ1の第1光源と、波長λ2(0.5×λ1≦λ2≦0.7×λ1)の第2光源と、波長λ3(1.8×λ1≦λ3≦2.2×λ1)の第3光源と、項1〜18のいずれかに記載の対物光学素子を含む集光光学系と、を有し、前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源のうち少なくとも2つの光源が単一のパッケージ内に収容された単一の光源ユニットを構成しており、保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第1光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行ない、保護基板厚t2(0.9×t1≦t2≦1.1×t1)の第2光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第2光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行ない、保護基板厚t3(1.9×t1≦t3≦2.1×t1)の第3光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第3光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行う。本構成の作用効果は、項1に記載の形態と同様である。
項20に記載の光ピックアップ装置は、項19に記載の構成において、前記第1光情報記録媒体は光軸方向に隔置された2つの情報記録面を有し、それら2つの情報記録面の間隔ΔLは、0.015mm≦ΔL≦0.030mmであることが好ましい。
項21に記載の光ピックアップ装置は、項19〜20のいずれかに記載の構成において、前記波長λ2の光束を出射する第2光源と前記波長λ3の光束を出射する第3光源とは単一のパッケージ内に収容されて単一の光源ユニットを構成していることが好ましい。
項22に記載の光ピックアップ装置は、項19〜21のいずれかに記載の構成において、前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源は、単一のパッケージ内に配置された単一の光源ユニットを構成していることが好ましい。
また、本発明に係る別の光ピックアップ装置は、 波長λ1の第1光源と、波長λ2(0.5×λ1≦λ2≦0.7×λ1)の第2光源と、波長λ3(1.8×λ1≦λ3≦2.2×λ1)の第3光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有し、保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第1光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、保護基板厚t2(0.9×t1≦t2≦1.1×t1)の第2光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第2光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、保護基板厚t3(1.9×t1≦t3≦2.1×t1)の第3光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第3光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
前記対物光学素子は、前記第1光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第1光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第2光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、且つ、前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第3光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、
前記対物光学素子は2枚以上の光学素子から構成され、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第1の位相差付与構造が形成された第1の面と、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第2の位相差付与構造が形成された第2の面を有し、前記第1の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有し、前記第2の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有する。本構成の作用効果は、項1に記載の形態と同様である。
前記光ピックアップ装置において、前記第1の位相差付与構造及び前記第2の位相差付与構造は、ブレーズ型回折構造であることが好ましい。
前記光ピックアップ装置の前記ブレーズ型回折構造において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことが好ましい。
5×λ1/(n1−1)≦d1<6×λ1/(n1−1) (1)
前記光ピックアップ装置の前記ブレーズ型回折構造において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことが好ましい。
10×λ1/(n1−1)≦d1<11×λ1/(n1−1) (2)
前記光ピックアップ装置の前記ブレーズ型回折構造において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことが好ましい。
3×λ1/(n1−1)≦d1<4×λ1/(n1−1) (3)
前記光ピックアップ装置において、前記第1の位相差付与構造は、ブレーズ型回折構造であり、前記第2の位相差付与構造は、透過型位相差付与構造であり、前記第1の位相差付与構造よりも前記第2の位相差付与構造の方が、光情報記録媒体側に配置されることが好ましい。
前記光ピックアップ装置の前記ブレーズ型回折構造において、前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことが好ましい。
5×λ1/(n1−1)≦d1<6×λ1/(n1−1) (4)
前記光ピックアップ装置において、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことが好ましい。
1×λ1/(n1−1)≦d2<2×λ1/(n1−1) (5)
前記光ピックアップ装置において、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことが好ましい。
3×λ1/(n1−1)≦d2<4×λ1/(n1−1) (6)
前記光ピックアップ装置は、前記第1の位相差付与構造及び前記第2の位相差付与構造は、透過型位相差付与構造であることが好ましい。
前記光ピックアップ装置は、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の波長λ1の光束における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことが好ましい。
1×λ1/(n1−1)≦d2<2×λ1/(n1−1) (8)
前記光ピックアップ装置は、前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の波長λ1の光束における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことが好ましい。
3×λ1/(n1−1)≦d2<4×λ1/(n1−1) (9)
前記光ピックアップ装置において、前記波長λ1の光束に対する前記対物光学素子の焦点距離fは、0.8mm≦f≦4mmであることが好ましい。
前記光ピックアップ装置において、前記波長λ3の光束が前記第3光情報記録媒体の情報記録面上に形成する集光スポットの波面収差φは、0≦φ≦0.06λrmsであることが好ましい。
前記光ピックアップ装置は、前記2枚以上の光学素子のうち少なくとも1つの光学素子の材料はプラスチックであることが好ましい。
前記光ピックアップ装置は、前記2枚以上の光学素子の材料は全て同じであることが好ましい。
前記光ピックアップ装置の使用時において、前記光学素子の相対的間隔は変化しないことが好ましい。
前記光ピックアップ装置は、前記2枚以上の光学素子は連結部を介して接着されて一体化されていることが好ましい。
前記光ピックアップ装置は、前記第1の位相差付与構造又は前記第2の位相差付与構造によって、前記波長λ1の光束が入射された際に生じる色収差が補正されることが好ましい。
前記光ピックアップ装置において、前記第1光情報記録媒体は光軸方向に隔置された2つの情報記録面を有し、それら2つの情報記録面の間隔ΔLは、0.015mm≦ΔL≦0.030mmであることが好ましい。
前記光ピックアップ装置において、前記波長λ2の光束を出射する第2光源と前記波長λ3の光束を出射する第3光源とは単一のパッケージ内に収容されて単一の光源ユニットを構成していることが好ましい。
前記光ピックアップ装置において、前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源は、単一のパッケージ内に配置された単一の光源ユニットを構成していることが好ましい。
前記光ピックアップ装置は、前記波長λ3の光束を用いて前記第3光情報媒体に対して、情報の再生及び/又は記録を行う際に必要な開口数より外側に入射される前記波長λ3の光束はフレア化されることが好ましい。
本明細書において、「フレア成分(フレア光)」とは、所定の情報記録面上での記録又は再生に必要なスポット形成に寄与しないような作用が及ぼされた所定開口数以上の光束のことであり、例えばCDの記録又は再生の場合にあっては当該CDの記録又は再生に必要な開口数が0〜0.43もしくは0.45よりも高開口数に対応する入射光束に対して、波面収差が0.07λrms(この場合、λはCD使用波長)以上の収差を生じさせている光束を指す。「フレア化」とは入射光束をこのような収差を生じさせる光束として情報記録面に対して照射させる様な特性とする事をいう。
本明細書中において、対物光学素子とは、狭義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと対向すべく配置される集光作用を有する光学素子を指し、広義にはその光学素子と共に、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能な光学素子を指すものとする。
本明細書中において、第1光情報記録媒体とは、NA0.65乃至0.67の対物光学素子により情報の記録/再生を行い、保護層の厚さが0.6mm程度である規格の光ディスク(例えば、HD DVD)を指すものとする。第2光情報記録媒体とは、再生専用に用いるDVD−ROM,DVD−Videoの他、再生/記録を兼ねるDVD−RAM,DVD−R,DVD−RW等の各種DVD系の光ディスクを含むものである。又、第3光情報記録媒体とは、CD−R,CD−RW等のCD系の光ディスクをいう。尚、本明細書中、保護基板(保護層ともいう)の厚さというときは、厚さ0mmも含めるものとする。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図1は、高密度光ディスクHD(第1光ディスク)とDVD(第2光ディスク)とCD(第3光ディスク)との何れに対しても適切に情報の記録/再生を行える第1の光ピックアップ装置PUの構成を概略的に示す図である。
光ピックアップ装置PUは、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され408nmのレーザ光束(第1光束)を射出する青紫色半導体レーザLD1(第1光源)、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され658nmのレーザ光束(第2光束)を射出する赤色半導体レーザ(第2光源)と、CDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光され785nmのレーザ光束(第3光束)を射出する赤外半導体レーザ(第3光源)とを1つのパッケージに収容したレーザユニット2L1P(但し、第2光源と第3光源とをそれぞれ別のパッケージに収容しても良い)、高密度光ディスクHDの情報記録面RL1からの反射光束を受光する第1光検出器PD1、DVDの情報記録面RL2及びCDの情報記録面RL3からの反射光束を受光する第2光検出器PD2、収差補正素子L1(第1光学素子)とこの収差補正素子L1を透過したレーザ光束を情報記録面RL1、RL2、RL3上に集光させる機能を有する両面非球面の集光素子L2(第2光学素子)とから構成された対物光学素子OBJ(図2〜4のいずれかに示すもの)、2軸アクチュエータAC1、高密度光ディスクHDの開口数NA1に対応した絞りSTO、光学素子E1,E2からなるビームエキスパンダEXP、第1〜第4偏光ビームスプリッタBS1〜BS4、第1〜第3コリメートレンズCOL1〜COL3、第1センサーレンズSEN1、第2センサーレンズSEN2等から概略構成されている。
光ピックアップ装置PUにおいて、高密度光ディスクHDに対して情報の記録/再生を行う場合には、図1において実線でその光線経路を描いたように、青紫色半導体レーザLD1を発光させる。青紫色半導体レーザLD1から射出された発散光束は、第1コリメートレンズCOL1により平行光束に変換された後、第1の偏光ビームスプリッタBS1を透過し、ビームエキスパンダEXPで色収差を補正された後(ビームエキスパンダEXPの代わりに第1コリメートレンズCOL1で色収差補正しても良い)、第2の偏光ビームスプリッタBS2を透過した後、絞りSTOにより光束径が規制され、対物光学素子OBJによって第1保護層PL1を介して情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。なお、対物光学素子OBJが波長λ1の光束に対して与える作用については後述する。対物光学素子OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。
情報記録面RL1で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子OBJ、第2の偏光ビームスプリッタBS2、ビームエキスパンダEXPを通過した後、第1の偏光ビームスプリッタBS1により反射され、センサーレンズSEN1により非点収差を与えられ、第3コリメートレンズCOL3により収斂光束に変換され、第1光検出器PD1の受光面上に収束する。そして、第1光検出器PD1の出力信号を用いて高密度光ディスクHDに記録された情報を読み取ることができる。
また、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合には、まずレーザユニット2L1Pの第2光源を発光させる。レーザユニット2L1Pから射出された発散光束は、図1において点線でその光線経路を描いたように、第3偏光ビームスプリッタ、第4偏光ビームスプリッタを通過し、第2コリメートレンズCOL2により平行光束とされた後、第2偏光ビームスプリッタBS2で反射し、対物光学素子OBJによって第2保護層PL2を介して情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。なお、対物光学素子OBJが波長λ2の光束に対して与える作用については後述する。対物光学素子OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面RL2で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子OBJを通過し、第2偏光ビームスプリッタBS2で反射され、第2コリメートレンズCOL2により収斂光束に変換され、第4偏光ビームスプリッタBS4で反射され、第2センサーレンズSEN2によって非点収差を与えられ、第2光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、第2光検出器PD2の出力信号を用いてDVDに記録された情報を読み取ることができる。
また、CDに対して情報の記録/再生を行う場合には、レーザユニット2L1Pの第3光源を発光させる。レーザユニット2L1Pから射出された発散光束は、図示していないが、第3偏光ビームスプリッタ、第4偏光ビームスプリッタを通過し、第2コリメートレンズCOL2により平行光束とされた後、第2偏光ビームスプリッタBS2で反射し、対物光学素子OBJによって第3保護層PL3を介して情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。なお、対物光学素子OBJが波長λ3の光束に対して与える作用については後述する。対物光学素子OBJは、その周辺に配置された2軸アクチュエータAC1によってフォーカシングやトラッキングを行い、波面収差φが0≦φ≦0.06λrmsの範囲に収まるようにする。情報記録面RL3で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子OBJを通過し、第2偏光ビームスプリッタBS2で反射され、第2コリメートレンズCOL2により収斂光束に変換され、第4偏光ビームスプリッタBS4で反射され、第2センサーレンズSEN2によって非点収差を与えられ、第2光検出器PD2の受光面上に収束する。そして、第2光検出器PD2の出力信号を用いてCDに記録された情報を読み取ることができる。
なお、本実施の形態では、対物光学素子OBJを光学素子L1と光学素子L2とからなる2群構成とした。これにより、回折パワーや屈折パワーを2つの光学素子に分担させることができ、設計の自由度が向上するという利点があるが、これに限らず、対物光学素子OBJを単玉のレンズで構成し、このレンズの入射面と出射面に上記位相差付与構造を設けても良い。
また、上記の位相差付与構造により開口制限を行うことも可能であるが、対物光学素子OBJを構成する光学素子にダイクロイックフィルタや液晶位相制御素子を取り付けることで、対物光学素子に開口制限機能を持たせることにしても良い。なお、図示は省略するが、上記実施の形態に示した光ピックアップ装置PU、光ディスクを回転自在に保持する回転駆動装置、これら各種装置の駆動を制御する制御装置を搭載することで、光ディスクに対する光情報の記録及び光ディスクに記録された情報の再生のうち少なくとも一方の実行が可能な光情報記録再生装置を得ることが出来る。
(実施例1)
次に、実施例について説明する。実施例1は、図2に示す対物光学素子OBJに対応するものであり、即ち光学素子L1の光源側の光学面及び光学素子L2の光源側の光学面にブレーズ型回折構造が設けられている例である。表1−1、1−2にそのレンズデータを示す。表1−1、1−2中のriは曲率半径、diは第i面から第i+1面までの光軸方向の位置、niは各面の屈折率を表している。これ以降(表のレンズデータ含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10−3)を、E(例えば、2.5×E―3)を用いて表すものとする。尚、本実施例において、ブレーズ型回折構造のブレーズ化波長をλB=407nmとすると、光軸に最も近い段差d1は、S2面で7.3μm、S4面で3.8μmである。
尚、集光素子の入射面(第4面)及び出射面(第5面)は、それぞれ数1式に表1−1、1−2に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
ここで、X(h)は光軸方向の軸(光の進行方向を正とする)、κは円錐係数、Aは非球面係数、hは光軸からの高さである。
また、第1回折構造により各波長の光束に対して与えられる光路長は数2式の光路差関数に、表1−1、1−2に示す係数を代入した数式で規定される。
2iは光路差関数の係数である。
(実施例2)
実施例2も、図2に示す対物光学素子OBJに対応するものであり、即ち光学素子L1の光源側の光学面及び光学素子L2の光源側の光学面にブレーズ型回折構造が設けられている例である。表2にそのレンズデータを示す。非球面形状及び回折構造の形状は、数1,2に従う。尚、本実施例において、ブレーズ型回折構造のブレーズ化波長をλB=407nmとすると、光軸に最も近い段差d1は、S2面で2.2μm、S4面で3.8μmである。
(実施例3)
実施例3は、図3に示す対物光学素子OBJに対応するものであり、即ち光学素子L1の光源側の光学面にブレーズ型回折構造が設けられている例であり、光学素子L2の光源側の光学面に透過型位相差付与構造が設けられている例である。表4−1〜4−4、5−1〜5−5にそのレンズデータを示す。
非球面形状及び光路差付与形状は、数1、2式に従うが、輪帯状の構造において、1番目の輪帯の光軸方向の突出量xは、数3式で求まり、2番目から140番目の輪帯における光軸方向の突出量xは、数4式で求まる(但し、光源側への突出をマイナスで示す)。但し、hは光軸からの高さである。尚、本実施例において、ブレーズ型回折構造のブレーズ化波長をλB=407nmとすると、光軸に最も近い段差d1は7.3μm、透過型屈折構造の段差d2は7.3μmである。
iは輪帯番号
尚、HD DVDが、光軸方向に隔置された2つの情報記録面を有する、いわゆる2層構造の場合、情報記録面の間隔ΔLは、0.015mm≦ΔL≦0.030mmであるが、ビームエキスパンダEXPの素子E1、E2の間隔を変えることで、いずれの情報記録面にも情報の記録及び/又は再生を行うことが可能となる。
本発明によれば、異なる3つの波長である光束を入射させた場合でも、良好な球面収差補正を行える対物光学素子を提供することができる。

Claims (22)

  1. 波長λ1の第1光源と、波長λ2(0.5×λ1≦λ2≦0.7×λ1)の第2光源と、波長λ3(1.8×λ1≦λ3≦2.2×λ1)の第3光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有し、保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第1光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、保護基板厚t2(0.9×t1≦t2≦1.1×t1)の第2光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第2光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行い、保護基板厚t3(1.9×t1≦t3≦2.1×t1)の第3光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第3光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置に使用される対物光学素子であって、
    前記対物光学素子は、前記第1光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第1光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、前記第2光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第2光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、且つ、前記第3光情報記録媒体に対して情報の再生及び/又は記録を行う際には、前記第3光源から出射された光束がほぼ無限平行光の光束で入射するように用いられ、
    前記対物光学素子は2枚以上の光学素子から構成され、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第1の位相差付与構造が形成された第1の面と、光軸方向から見たときに光軸を中心とした複数の輪帯面を備える第2の位相差付与構造が形成された第2の面を有し、
    前記第1の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有し、
    前記第2の位相差付与構造は、前記波長λ1の光束,前記波長λ2の光束及び前記波長λ3の光束がそれぞれに入射された際に、前記3つの光束ともそれぞれ回折光束が出射される構造、又は前記3つの光束ともそれぞれ回折作用を受けない透過光束が出射される構造を有することを特徴とする対物光学素子。
  2. 前記第1の位相差付与構造及び前記第2の位相差付与構造は、ブレーズ型回折構造であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の対物光学素子。
  3. 前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第2項に記載の対物光学素子。
    5×λ1/(n1−1)≦d1<6×λ1/(n1−1) (1)
  4. 前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第2項に記載の対物光学素子。
    10×λ1/(n1−1)≦d1<11×λ1/(n1−1) (2)
  5. 前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第2項に記載の対物光学素子。
    3×λ1/(n1−1)≦d1<4×λ1/(n1−1) (3)
  6. 前記第1の位相差付与構造は、ブレーズ型回折構造であり、前記第2の位相差付与構造は、透過型位相差付与構造であり、前記第1の位相差付与構造よりも前記第2の位相差付与構造の方が、光情報記録媒体側に配置されることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の対物光学素子。
  7. 前記2枚以上の光学素子のうち前記ブレーズ型回折構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d1は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の対物光学素子。
    5×λ1/(n1−1)≦d1<6×λ1/(n1−1) (4)
  8. 前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6又は7項に記載の対物光学素子。
    1×λ1/(n1−1)≦d2<2×λ1/(n1−1) (5)
  9. 前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の前記波長λ1における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯面の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6又は7項に記載の対物光学素子。
    3×λ1/(n1−1)≦d2<4×λ1/(n1−1) (6)
  10. 前記第1の位相差付与構造及び前記第2の位相差付与構造は、透過型位相差付与構造であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の対物光学素子。
  11. 前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の波長λ1の光束における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第10項に記載の対物光学素子。
    1×λ1/(n1−1)≦d2<2×λ1/(n1−1) (8)
  12. 前記2枚以上の光学素子のうち前記透過型位相差付与構造が形成された光学素子の波長λ1の光束における屈折率をn1としたときに、前記各輪帯の光軸に平行な段差d2は、以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第10項に記載の対物光学素子。
    3×λ1/(n1−1)≦d2<4×λ1/(n1−1) (9)
  13. 前記2枚以上の光学素子のうち少なくとも1つの光学素子の材料はプラスチックであることを特徴とする請求の範囲第1〜12項のいずれかに記載の対物光学素子。
  14. 前記2枚以上の光学素子の材料は全て同じであることを特徴とする請求の範囲第1〜13項のいずれかに記載の対物光学素子。
  15. 前記光ピックアップ装置の使用時において、前記2枚以上の光学素子の相対的間隔は変化しないように用いられることを特徴とする請求の範囲第1〜14項のいずれかに記載の対物光学素子。
  16. 前記2枚以上の光学素子は、連結部を介して接着されて一体化されていることを特徴とする請求の範囲第1〜15項のいずれかに記載の対物光学素子。
  17. 前記第1の位相差付与構造又は前記第2の位相差付与構造によって、前記波長λ1の光束が入射された際に生じる色収差が補正されることを特徴とする請求の範囲第1〜16項のいずれかに記載の対物光学素子。
  18. 前記波長λ3の光束を用いて前記第3光情報媒体に対して、情報の再生及び/又は記録を行う際に必要な開口数より外側に入射される前記波長λ3の光束を集光しないことを特徴とする請求の範囲第1〜17項のいずれかに記載の対物光学素子。
  19. 波長λ1の第1光源と、波長λ2(0.5×λ1≦λ2≦0.7×λ1)の第2光源と、波長λ3(1.8×λ1≦λ3≦2.2×λ1)の第3光源と、請求の範囲第1〜18項のいずれかに記載の対物光学素子を含む集光光学系と、を有し、前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源のうち少なくとも2つの光源が単一のパッケージ内に収容された単一の光源ユニットを構成しており、保護基板厚t1の第1光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第1光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行ない、保護基板厚t2(0.9×t1≦t2≦1.1×t1)の第2光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第2光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行ない、保護基板厚t3(1.9×t1≦t3≦2.1×t1)の第3光情報記録媒体の情報記録面に対して、前記第3光源から出射される光束を用いて情報の再生及び/又は記録を行う光ピックアップ装置。
  20. 前記第1光情報記録媒体は光軸方向に隔置された2つの情報記録面を有し、それら2つの情報記録面の間隔ΔLは、0.015mm≦ΔL≦0.030mmであることを特徴とする請求の範囲第19項に記載の光ピックアップ装置。
  21. 前記波長λ2の光束を出射する第2光源と前記波長λ3の光束を出射する第3光源とは単一のパッケージ内に収容されて単一の光源ユニットを構成していることを特徴とする請求の範囲第19〜20項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
  22. 前記第1光源、前記第2光源、前記第3光源は、単一のパッケージ内に配置された単一の光源ユニットを構成していることを特徴とする請求の範囲第19〜21項のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
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