(57)【要約】【課題】光ディスクの互換再生を実現するための回折構造を作製する際に発生する作成上の誤差への対処法を示すこと。【解決手段】光ディスクの互換再生を実現するための回折構造である階段断面形状は、Mを自然数として、一周期が（M-1)段Mレベルの階段状断面形状の回折構造であり、各レベルの平坦幅を高さの低い方から高い方へ順にW1、W2、・・・W(N-1)、WNとしたときに、W1とWNをW2〜W(N-1)よりも狭くすることを特徴とし、本構成によって、加工上の誤差に対しても回折効率の低下を抑え、高い回折効率を得ることができる。【選択図】図８
2014211923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回折構造と屈折面を備えた複合レンズであって、
前記回折構造は、Mを自然数として、一周期が（M-1)段Mレベルの階段状断面形状の回折構造であり、各レベルの平坦幅を高さの低い方から高い方へ順にW1、W2、・・・W(N-1)、WNとしたときに、W1とWNをW2〜W(N-1)よりも狭くすることを特徴とする複合レンズ。
【請求項２】
請求項１記載の複合レンズであって、
前記回折構造の段差をｄ１として
前記段差は
波長λ１の青色光に対しては１波長より長い光路差を付加し、
波長λ２の赤色光に対しては１波長未満の光路差を付加し、
前記回折構造が前記青色光に与える波面変換作用に比べて、
前記回折構造が前記赤色光及び前記赤外光に与える波面変換作用が逆の作用であることを特徴とする複合レンズ。
【請求項３】
請求項２記載の複合レンズであって、
前記回折構造は、前記レンズの光軸の周りに同心円状の回折領域を少なくとも２つ有し、
前記回折領域の内、最も外側ではない領域に階段状断面形状を有する格子を備え、
前記階段状断面形状の段差ｄ１は、波長λ１の青色光に対して約１．２５波長の光路差を与え、
前記回折構造の一周期は、前記ホログラムの外周
側から光軸側に向かって前記段差ｄ１の０倍、１倍、２倍、３倍という順番
の高さの３段４レベル階段からなることを特徴とする複合レンズ。
【請求項４】
請求項２記載の複合レンズであって、
前記屈折面に、前記回折構造が一体形成されることを特徴とする複合レンズ。
【請求項５】
請求項２記載の複合レンズであって、
前記波長λ１の青色光が厚さｔ３の基材を通して集光される開口数をＮＡｂ、
前記波長λ２の赤色光が厚さｔ２の基材を通して集光される開口数をＮＡｒ  とした場合、ＮＡｂ  ＞  ＮＡｒ、かつ、  ｔ３＜ｔ２であることを特徴とする複合レンズ。
【請求項６】
波長λ１の青色光を出射する第１の光源と、波長λ２の赤色光を出射する第２光源と、波長λ３の赤外光を出射する第３光源と、前記第１と第２と第３の光源から出射される光ビームを受けてそれぞれ基材厚ｔ３とｔ２とｔ１の基材を通して光ディスクの記録面上へ微小スポットに集光する請求項１〜５記載のいずれかの複合レンズと、前記光ディスクの記録面上で反射した光ビームを受けてその光量に応じて電気信号を出力する光検出部を形成した光検出器とを具備し、
ｔ３＜ｔ２＜ｔ１であることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項７】
請求項１記載の複合レンズであって、
前記回折構造は、光学的な段差を具備し、
前記段差は
波長λ１の青色光に対しては１波長より長い光路差を付加し、
波長λ２の赤色光に対しては１波長未満の光路差を付加し、
波長λ３の赤外光に対しては１波長未満の光路差を付加し、
前記回折構造が前記青色光に与える波面変換作用に比べて、
前記回折構造が前記赤色光及び前記赤外光に与える波面変換作用が逆の作用であることを特徴とする複合レンズ。
【請求項８】
請求項１記載の複合レンズであって、
前記回折構造の前記階段状断面形状の１段差はｄ１であって、波長λ１の青色光と波長λ２の赤色光と波長λ３の赤外光に対して、
前記回折素子の素子材の屈折率が、略ｎｃであって、
前記自然数Ｍに加えて、Ｊ、Ｋ、Ｌを自然数として、
（Ｊｘλ１）と（Ｋｘλ２）と（Ｌｘλ３）が略等しく、
Ｊ＞Ｍ＞Ｋ＞Ｌ、であって、
前記第１の格子の１周期を構成する階段レベル数はＭレベルであり、
段差ｄ１は、波長λ１の青色光に対して、λ１ｘ（Ｊ／Ｍ）の光路差を付加する高さとしたことを特徴とする複合レンズ。
【請求項９】
請求項１記載の複合レンズであって、
前記回折構造の前記階段状断面形状の１段差はｄ１であって、波長λ１の青色光と波長λ２の赤色光と波長λ３の赤外光に対して、
前記回折素子の素子材の屈折率が、略ｎｃであって、
前記自然数Ｍに加えて、Ｊ、Ｋ、Ｌを自然数として、
（Ｊｘλ１）と（Ｋｘλ２）と（Ｌｘλ３）が略等しく、
Ｊ＞Ｍ＞Ｋ＞Ｌ、であって、
前記第１の格子の１周期を構成する階段レベル数はＭレベルであり、
段差ｄ１は、（Ｊｘλ１）と、（Ｋｘλ２）と（Ｌｘλ３）を１／（Ｍｘ（ｎｃ−１））倍した値の中から最小値と最大値を選び、その範囲内の値としたことを特徴とする複合レンズ。
【請求項１０】
請求項１記載の複合レンズであって、
前記回折構造の前記階段状断面形状の１段差はｄ１であって、波長λ１の青色光と波長λ２の赤色光と波長λ３の赤外光に対して、
前記回折素子の素子材の屈折率が、それぞれｎｂ、ｎｒ、ｎｉであって、
前記自然数Ｍに加えて、Ｊ、Ｋ、Ｌを自然数として、
（Ｊｘλ１）／（ｎｂ−１）と（Ｋｘλ２）／（ｎｒ−１）と（Ｌｘλ３）／（ｎi−１）が略等しく、
Ｊ＞Ｍ＞Ｋ＞Ｌ、であって、
前記第１の格子の１周期を構成する階段レベル数はＭレベルであり、
段差ｄ１は、（Ｊｘλ１）／（ｎｂ−１）と、（Ｋｘλ２）／（ｎｒ−１）と（Ｌｘλ３）／（ｎi−１）を（１／Ｍ）倍した値の中から最小値と最大値を選び、その範囲内の値としたことを特徴とする複合レンズ。
【請求項１１】
請求項７〜１０記載のいずれかの複合レンズであって、
前記複合レンズは複数の領域を具備し、
前記複数の領域は、第１領域と、前記第１領域に比して前記光学レンズの光軸から離れた第２領域と、前記第３領域に比して前記光学レンズの光軸からさらに離れた第３領域とを含み、前記第１領域に前記階段状断面形状の前記回折構造を形成し、第１の厚さｔ１の透明部を有する第１の情報媒体の情報記録面上と、
前記第１の厚さの透明部より薄い第２の厚さｔ２の透明部を有する第２の情報媒体の情報記録面上と、
前記第２の厚さの透明部より薄い第３の厚さｔ３の透明部を有する第３の情報媒体の情報記録面上と、
に光を収束させ、
前記第１領域と前記第２領域と前記第３領域を通過した前記青色光を前記第３の情報媒体の情報記録面上に、前記第３の厚さｔ３の透明部を介して収束させ、
前記第１領域と前記第２領域を通過した前記赤色光を前記第２の情報媒体の情報記録面上に、前記第２の厚さｔ２の透明部を介して収束させ、
前記第１領域を通過した前記赤外光を前記第１の情報媒体の情報記録面上に、前記第１の厚さｔ１の透明部を介して収束させることを特徴とする複合レンズ。
【請求項１２】
請求項７〜１１記載のいずれかの複合レンズであって、
前記回折構造を、前記屈折面上に形成したことを特徴とする複合レンズ。
【請求項１３】
波長λ１の青色光を出射する第１の光源と、波長λ２の赤色光を出射する第２光源と、波長λ３の赤外光を出射する第３光源と、前記第１と第２と第３の光源から出射される光ビームを受けてそれぞれ基材厚ｔ３とｔ２とｔ１の基材を通して光ディスクの記録面上へ微小スポットに集光する請求項７〜１２記載のいずれかの複合レンズと、前記光ディスクの記録面上で反射した光ビームを受けてその光量に応じて電気信号を出力する光検出部を形成した光検出器とを具備し、ｔ３＜ｔ２＜ｔ１であることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の光ヘッド装置と、
光ディスクを回転するモーターと、前記光ヘッド装置から得られる信号を受ける電器回路を具備する光ディスク装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の光ディスク装置と、
情報を入力するための入力装置あるいは入力端子と、
前記入力装置から入力された情報や前記光ディスク装置から再生された情報を表示あるいは出力するための出力装置あるいは出力端子を備えた光情報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば光ディスクなどの光情報媒体上に記憶される情報の記録・再生あるいは消去を行う光ヘッド装置及び光ディスク装置および、これらを応用した光情報装置あるいはシステムに関するもの、そしてまた、前記光ヘッド装置に用いるレンズ（特に対物レンズ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの第１世代といえるコンパクトディスク（ＣＤ）は赤外光（波長λ３は780nm〜820nm）、とＮＡ０．４５の対物レンズを使用し、ディスクの基材厚は１．２ｍｍである。第２世代のＤＶＤは赤色光（波長λ２は630nm〜680nm）、とＮＡ０．6の対物レンズを使用し、ディスクの基材厚は0.6ｍｍである。そしてさらに、第３世代の光ディスクは青色光（波長λ１は390nm〜415nm）、とＮＡ０．８５の対物レンズを使用し、ディスクの基材厚は0.1ｍｍである。
【０００３】
なお、本明細書中では、基板厚み（あるいは基材厚）とは光ディスク（または情報媒体）の光ビームが入射する面から情報記録面までの厚みを指す。
【０００４】
高密度光ディスクの基板の厚みは薄くされている。経済性、装置の占有スペースの観点から、上記基材厚や記録密度の異なる光ディスクを記録再生できる光情報装置が望まれる。そのためには異なる基板の厚みの光ディスク上に回折限界まで光ビームを集光することのできる集光光学系を備えた光ヘッド装置が必要である。
【０００５】
また、基材の厚いディスクを記録再生する場合には、ディスク表面より奥の方にある記録面上に光ビームを集光する必要があるので、焦点距離をより長くすることが望ましい。
【０００６】
基材厚０．６ｍｍで対応波長λ２（赤色光）の光ディスクと、基材厚０．１ｍｍで対応波長λ１（青色光）の光ディスクの互換再生や、互換記録を目的とする構成が開示されている。
【０００７】
第１の従来例としては、屈折型の対物レンズと回折素子を組み合わせる構成が開示されている。特開２００４−０７１１３４号公報（特許文献１）は、ＮＡの大きな対物レンズを用いて高密度光ディスクの記録あるいは再生を行う光ヘッド装置において、ＤＶＤなどの従来型光ディスクの記録あるいは再生も行うために格子断面形状は階段状断面形状であって、前記階段状断面形状の１段差は単位段差の整数倍であって、その単位段差を、波長λ１の第一光ビームに対して約１．２５波長の光路差を与える段差とする構成も開示されている。図２３は、特許文献1に示された格子断面の基本形である。波長λ１は３９０ｎｍ〜４１５ｎｍであって、図２３（ａ）のように格子の一周期は前記回折素子の外周側から光軸側に向かって前記段差ｄ１の０倍、１倍、２倍、３倍という順番の高さの階段状である。青色に対しては図２３（ｂ）のように格子形状と同じ方向に位相が変化して凸レンズ作用を発揮し、赤色に対しては図２３（ｃ）のように格子形状と逆の同じ方向に位相が変化して凹レンズ作用を発揮する。このため、青色に対しては屈折レンズの色収差補正効果がある。かつ、赤色では凹レンズ作用により、ワーキングディスタンス（対物レンズ表面と光ディスクの表面の間隔）を大きくできるという効果を得ている。
【０００８】
第２の従来例としては、赤外光源と対物レンズの間にリレーレンズを入れることによって、赤外光（波長λ３は780nm〜820nm）とＮＡ０．４５の対物レンズを使用し基材厚が１．２ｍｍの第１世代光ディスクの互換も実現する構成が、特許文献２に開示されている。
【０００９】
第３の従来例としては、第1の従来例を発展させ、赤外光（波長λ３は780nm〜820nm）の回折効率も向上させることにより、基材厚が１．２ｍｍの第１世代光ディスクの互換をより簡素に実現する構成が、特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−０７１１３４号公報
【特許文献２】特開２００４−２８１０３４号公報
【特許文献３】国際公開第２００９／０１６８４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成では、実際に回折構造を作製する際に発生する作成上の誤差への対処法が十分に示されておらず、より高い回折効率を得るための工夫の余地が残されているという課題を有していた。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、実際の作製工程を踏まえて互換レンズにおいてより高い回折効率を得る指針を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の複合レンズは、回折構造と屈折面を備えた複合レンズであって、前記回折構造は、Mを自然数として、一周期が（M-1)段Mレベルの階段状断面形状の回折構造であり、各レベルの平坦幅を高さの低い方から高い方へ順にW1、W2、・・・W(N-1)、WNとしたときに、W1とWNをW2〜W(N-1)よりも狭くすることを特徴とし、本構成によって、加工上の誤差に対しても回折効率の低下を抑え、高い回折効率を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の互換レンズにおいてより高い回折効率を得ることができる。また、光ヘッド装置においては光源出力を抑えて消費電力を低減できる、あるいは、高い信号雑音（Ｓ／Ｎ）比の高品質の信号を得ることができる。また、光ディスク装置、光情報装置においては安定した信号再生、省エネルギーを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１における複合レンズの概略断面図
【図２】本発明の実施の形態１における複合レンズの概略平面図
【図３】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図４】本発明の実施の形態１における複合レンズの要部を拡大した概略断面図
【図５】本発明の実施の形態１における複合レンズの要部を拡大した概略断面図
【図６】本発明の実施の形態１における複合レンズの要部を拡大した概略断面図
【図７】本発明の実施の形態１における複合レンズの要部を拡大した概略断面図
【図８】本発明の実施の形態１における複合レンズの要部を拡大した概略断面図
【図９】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図１０】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図１１】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図１２】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図１３】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図１４】本発明の実施の形態１における回折構造の一例を示す要部概略断面図
【図１５】本発明の実施の形態１における複合レンズの概略平面図
【図１６】本発明の実施の形態２における光ヘッド装置の説明図
【図１７】本発明の実施の形態２における光ヘッド装置の要部の説明図
【図１８】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の説明図
【図１９】本発明の実施の形態４における光情報装置の説明図
【図２０】本発明の実施の形態５における光情報装置の説明図
【図２１】本発明の実施の形態６における光情報装置の説明図
【図２２】本発明の実施の形態７における光情報装置の説明図
【図２３】従来の回折構造の一例を示す要部概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における対物レンズの線図的断面図である。
【００１８】
図１において、１４２は対物レンズ断面を模式的に示す。図面において上側に回折構造を作製している。対物レンズ１４２は光軸を中心とした同心円状に内周側と外周側の2領域に分割している。図２は図１を上側から見た図である。内外周境界１３３Aや有効範囲１３３Dは仮想的な設計上の境界線である。領域１４２１は、青色光を約０．１mmの基材を通して収束する領域である。特許文献１から３にも開示されているように、鋸歯状回折構造や、それを階段形状で近似した回折構造を作成し、青色光が入射したときに約０．１mmの基材を通して収束するよう設計する。また、領域１４２１は、赤色光は収束させないので約０．１mmの基材を有する第三の記録媒体専用領域である。
【００１９】
次に、領域１４２２は、青色光を約０．１mmの基材を通して領域１４２１を通った青色光と同じ位置に収束する。また、領域１４２２は、赤色光を約０．６mmの基材を通して収束する。すなわち、領域１４２２は第三の記録媒体と、約０．６mmの基材を有する第二の記録媒体共用の領域である。
【００２０】
図３に、領域１４２２に作製する回折構造の基本概念を示す。（ａ）は、基材上に形成した格子の物質的な形状を示している。（ｂ）は、青色光に対する位相変調量を示している。（ｃ）は、赤色光に対する位相変調量を示している。（ａ）において縦方向は基材の光軸方向の厚さ、あるいは高さを示している。nbは、青色光ビームに対する素子材料の屈折率である。素子材料を、例えば、ＢＫ７とすると、nb＝1.5302、ポリオレフィン系の樹脂ではｎｂ＝１．５２２程度のものがある。
【００２１】
１段差ｄ１は、青色光ビームに対して光路長差が約１．２５波長、すなわち位相差が約２π＋π／２になる量にする。例えば、単位段差ｄ１は基材が石英であればｄ１＝λ1／（nb-1）ｘ１．２５＝０．９６μmとなる。また、同様に樹脂であれば、ｄ１＝０．９７μmとなる。なお、小文字のｘを本願ではかけ算の記号として用いる。
【００２２】
図３（ａ）は単位段差ｄ１によって生じる光路差が、青色波長λ１の１．２５倍であることを示している。単位段差ｄ１によって生じる光路差は、段差／（ｎｂ−１）であるので、１．２５というのは段差／（ｎｂ−１）をλ１によって割り算した値である。（ｂ）、（ｃ）では単に、光路差／波長という形によって表記したが、整数部分を差し引いたことを除けば同様の意味を表している。
【００２３】
段差をｄ１にする、言い換えると、格子の高さ（レベル）をｄ１の整数倍にすると、この形状による青色光に対する位相変調量は一段あたり２π＋π／２となり、言い換えると、各段差の与える位相変調量は２π＋π／２の整数倍となる。これは実質的に、図３（ｂ）に示すように位相変調量が一段あたりπ／２であることを意味する。
【００２４】
一方赤色光ビームに対する素子材料の屈折率をnrとすると、素子材料がＢＫ７の場合は、nr＝１．５１４２、ポリオレフィン系の樹脂ではｎｒ＝１．５０５程度のものがある。段差ｄ１によって赤色光ビームに発生する光路長差は、基材が石英の場合も樹脂の場合もｄ１ｘ（nr-1）／λ２≒０．７５。すなわち、波長の約３／４倍となり、位相変調量は一段あたり約−π／２となる。
【００２５】
図３（ａ）のように、格子の１段差をｄ１の整数倍にし、階段状の断面形状にすると、青色光ビームに対しては、１段差を重ねていくと、図１（ｂ）のように位相変調量が一段あたり実質的にはπ／２ずつ変化する。すなわち光路長差はλ1の＋１／４ずつ変化する。４段形成することにより位相が２π変化し、一周期ｐ２から発生する＋１次回折光の回折効率が約８０％と、計算（スカラー計算）され、回折次数の中で、最も強くなる。
【００２６】
赤色光ビームに対しては、１段差ｄ１を重ねていくと、図３（ｃ）のように位相変調量が一段あたり−π／２ずつ変化する。すなわち光路長差はλ2の−１／４ずつ変化する。４段形成することにより位相が２π変化し、一周期ｐ２から発生する−１次回折光の回折効率が約８０％と、計算（スカラー計算）され、回折次数の中で、最も強くなる。なお、回折次数が負であるのは、回折次数が正の場合とは逆方向に光が曲がることを意味している。
【００２７】
このような回折格子構成により、赤色光に対して青色光の回折次数が正負逆である。従って、波長間の収差補正効果や、焦点位置の移動効果を発揮させるために必要な回折素子の最小ピッチを広くでき、製作を容易にまた、計算通りの回折光量を得やすくできるという効果がある。また、青色光ビームに対して回折素子を凸レンズ作用に設計すれば、回折作用は、色分散が屈折作用とは逆方向であるので、屈折型の凸レンズである対物レンズ１４と組み合わせたときに数nm以内の波長変化に対する色収差とりわけ焦点距離の波長依存性を相殺し低減できるという効果がある。その上、赤色光に対しては凹レンズ作用を発揮するので作動距離を長くできるという効果がある。
【００２８】
なお、図３では、階段幅の比が１：１：１：１としている。周囲の格子ピッチが一定の時はそのまま物理長の比になるが、周囲の格子ピッチが急激に変化しているときはその変化に合わせて、変化させることが望ましい。階段幅は、格子ピッチに対する割合であるので、格子ピッチと同様の幅変化が必要である。入射光と回折光の位相差が１／４になる毎に階段一段を形成する場合に、４レベルの階段の幅の比が１：１：１：１になり、格子ピッチに占める割合が等しいと言える。このような格子ピッチに占める割合を本願では簡単に階段の幅、あるいは階段幅と呼ぶ。１ピッチの中の階段幅を等しくし、位相変調量が一段あたり実質的には同じ量ずつ変化する構成にすることにより、所望の波長の所望の次数の回折効率をより高くすることができる。また、後から述べる実施の形態でもこの点は同じである。
【００２９】
このような回折格子構造を図１や図２の領域１４２２に形成する。図１のように対物レンズの曲面上に形成すると、その曲面を基準として図３（ａ）のような階段形状を形成することになり、模式的には図１の領域１４２２のようになる。このような形状を成形によって作製するための金型の作製方法について図４以下の図面を用いて説明する。可視光を回折させる回折格子は、周期が数ミクロンから数十ミクロン、凹凸の深さがサブミクロンから数ミクロン程度の微細な物である。このような構造を持つ金型を形成するためにはダイヤモンドのような特に固い材質で作られた切削バイトを用いることが望ましい。しかし、例えダイヤモンドバイトを用いても無限に細い針のような切削バイトでは金型を加工する際に折れてしまう懸念がある。そこで、先端をできる限り細く、根本側を太くして切削バイトを図４の１４３の様な断面形状とすることが考えられる。先に説明したように、階段形状の回折構造では１段の段差において青色光の１波長以上の光路差が不連続に起こる時に波長の整数倍の光路長差、位相にして２πの整数倍はないことと同じに見えることを利用している。従って、段差は可能な限り設計通りの形状を実現することが望ましい。この観点から、段々と高さが変わる段差の形状実現を重視すると図４に示すように、段差１４３１に、切削バイト１４３１の光軸に略平行な面を当てるように加工していくことが望ましい。光軸１４３３を中心として金型を回転し、同心円状の格子溝を加工する。
【００３０】
このとき、切削バイトの図面右側は光軸１４３３に対して傾斜しているので、階段形状の最も高いレベルと、最も低いレベルの間に挟まれた段差部１４３２を光軸１４３３に平行にすることはできない。この様子を図５に示す。切削バイトの先端が金型の最も凹んだ部分に達する前に、金型の最も突出した部分に切削バイトの傾斜部が当たるので、光軸１４３３方向の位置をこのままにして、これ以上図面の右側に切削バイトを移動すると、金型を削りすぎることになる。金型の最も突出した部分に切削バイトの傾斜部が当たる位置で切削を止めると、できあがった金型は図６のように、点線部分が削られることなく残る。光学素子を成形したときにはこの部分が小さくなり、光学素子（対物レンズ）表面に形成した階段形状の最も高い部分のみ平坦部幅が狭くなる。
【００３１】
ここで、１周期を構成する階段幅を相等しく設計し、位相変調量が一段あたり実質的には同じ量ずつ変化する構成にすることにより、所望の波長の所望の次数の回折効率をより高くするという観点から考えて、我々は図７のようにあえて金型の最も突出した部分も若干削ることを考案した。その結果図８に示すように、最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW4が、いずれも、他の平坦部幅W2，W3より狭くなる。図６のように一周期の階段形状の中で特定の平坦部幅のみが狭くなる場合より対称性が良く、所望の波長の所望の次数の回折効率がより高くなる。本構成はすべての階段幅を同じ幅にする設計において作製方法の都合上平坦部幅が狭くなる場合に、より高い回折効率を得るための工夫であり、特開平５−２３２３２１（特許第３３９６８９０号）に開示されているように、階段形状の設計段階から一周期を構成する階段幅を互いに異なるようにして回折効率を変える手法とは全く異なる工夫である。
【００３２】
図３に示した階段形状の考え方を発展させ、赤外光（波長λ３は780nm〜820nm）の回折効率も向上させることにより、第三、第二の記録媒体に加え、基材厚が１．２ｍｍの第１世代光ディスク（第一の記録媒体）の互換も、光ヘッドのより簡素な光学系構成で実現できる回折格子構造にも同じ工夫を適用できる。格子の断面形状が階段状断面形状であって、前記階段状断面形状の１段差はｄ１であって、波長λ１の青色光と波長λ２の赤色光と波長λ３の赤外光に対して、前記回折素子の素子材の屈折率が、それぞれｎｂ、ｎｒ、ｎｉであって、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍを自然数として、（Ｊｘλ１）／（ｎｂ−１）と（Ｋｘλ２）／（ｎｒ−１）と（Ｌｘλ３）／（ｎi−１）が略等しく、Ｊ＞Ｍ＞Ｋ＞Ｌ、であって、前記第１の格子の１周期を構成する階段レベル数はＭレベルであり、段差ｄ１は、（Ｊｘλ１）／（ｎｂ−１）と、（Ｋｘλ２）／（ｎｒ−１）と（Ｌｘλ３）／（ｎi−１）を（１／Ｍ）倍した値の中から最小値と最大値を選び、その範囲内の値とする回折格子構造である。ｎｂ、ｎｒ、ｎｉが略等しいと見なせる場合にはそれらの平均値をｎｃとして、（Ｊｘλ１）と（Ｋｘλ２）と（Ｌｘλ３）が略等しく、段差ｄ１は、（Ｊｘλ１）／（ｎｃ−１）と、（Ｋｘλ２）／（ｎｃ−１）と（Ｌｘλ３）／（ｎｃ−１）を（１／Ｍ）倍した値の中から最小値と最大値を選び、その範囲内の値とする回折格子構造である。段差ｄ１は波長λ1に対しては（Ｊｘλ１）／Ｍの光路長差を生み出し、波長λ２に対しては（Ｋｘλ２）／Ｍの光路差（または光路長差ともいう）を生み出し、波長λ３に対しては（Ｌｘλ３）／Ｍの光路長差を生み出す段差である。
【００３３】
図９は、（Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）＝（１０，６，５，８）に基づく１周期の基本形状を示す。Ｊ／Ｍ≒１．２５なので、１段差は青色波長の約１．２５倍の光路差に相当し、７段８レベルである。青色の＋２次回折光、赤色の−１次回折光、赤外光の−２次回折光の回折効率がそれぞれの波長において他の次数より大きくなる。青色光と赤色光の回折効率を同じ程度に高くできる。光学素子（対物レンズ）表面に形成した時に、階段形状の最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW８を、いずれも、他の平坦部幅W2，W3・・・Ｗ７より狭くする。
【００３４】
図１０は、（Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）＝（１０，６，５，７）に基づく１周期の基本形状を示す。Ｊ／Ｍ≒１．４３なので、１段差は青色波長の約１．４３倍の光路差に相当し、６段７レベルである。青色の＋３次回折光、赤色の−１次回折光、赤外光の−２次回折光の回折効率それぞれの波長において他の次数より大きくなる。特に、赤外光の回折効率を高くできることが本構成の長所である。光学素子（対物レンズ）表面に形成した時に、階段形状の最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW７を、いずれも、他の平坦部幅W2，W3・・・Ｗ６より狭くする。
【００３５】
図１１は、（Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）＝（１０，６，５，９）に基づく１周期の基本形状を示す。Ｊ／Ｍ≒１．１１なので、１段差は青色波長の約１．１１倍の光路差に相当し、８段９レベルである。青色の＋１次回折光、赤色の−３次回折光、赤外光の−４次回折光の回折効率それぞれの波長において他の次数より大きくなる。特に、青色光の回折効率を高くできることが本構成の長所である。光学素子（対物レンズ）表面に形成した時に、階段形状の最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW９を、いずれも、他の平坦部幅W2，W3・・・Ｗ８より狭くする。
【００３６】
図１２は、（Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）＝（８，５，４，７）に基づく１周期の基本形状を示す。Ｊ／Ｍ≒１．１４なので、１段差は青色波長の約１．１４倍の光路差に相当し、６段７レベルである。青色の＋１次回折光、赤色の−２次回折光、赤外光の−３次回折光の回折効率それぞれの波長において他の次数より大きくなる。特に、青色光の回折効率を高くできることが本構成の長所である。光学素子（対物レンズ）表面に形成した時に、階段形状の最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW７を、いずれも、他の平坦部幅W2，W3・・・Ｗ６より狭くする。
【００３７】
図１３は、（Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）＝（８，５，４，６）に基づく１周期の基本形状を示す。Ｊ／Ｍ≒１．３３なので、１段差は青色波長の約１．３３倍の光路差に相当し、５段６レベルである。青色の＋２次回折光、赤色の−１次回折光、赤外光の−２次回折光の回折効率それぞれの波長において他の次数より大きくなる。特に、青色光の回折効率を高くできることが本構成の長所である。光学素子（対物レンズ）表面に形成した時に、階段形状の最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW６を、いずれも、他の平坦部幅W2，W3・・・Ｗ５より狭くする。
【００３８】
この、５段６レベルの形状において波動解析を行い、回折効率を計算した。一周期が約２０μｍの時、青色の＋２次回折光の回折効率は図６の形では約４８．４％であるのに対して本願の図８に示した形では５０．９％であり、より高かった。また、赤色の−１次回折光の回折効率は図６の形では約５９．３％であるのに対して本願の図８に示した形では６２．８％であり、より高かった。さらに、赤外光の−２次回折光の回折効率は図６の形では約４０．５％であるのに対して本願の図８に示した形では４１．８％であり、やはり、より高かった。このように本願の効果は数値解析でも裏付けられた。
【００３９】
図１４は、（Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ）＝（６，４，３，５）に基づく１周期の基本形状を示す。Ｊ／Ｍ≒１．２なので、１段差は青色波長の約１．２倍の光路差に相当し、４段５レベルである。青色の＋１次回折光、赤色の−１次回折光、赤外光の−２次回折光の回折効率それぞれの波長において他の次数より大きくなる。特に、レベル数が小さいため波長が設計波長からずれた場合の回折効率変化が特に小さいことが本構成の長所である。光学素子（対物レンズ）表面に形成した時に、階段形状の最も高いレベルと最も低いレベルの平坦部幅であるW1とW５を、いずれも、他の平坦部幅W2、W3、Ｗ４より狭くする。
【００４０】
このようにMを自然数として、一周期が（M-1)段Mレベルの階段状断面形状の回折構造において、各レベルの平坦幅を高さの低い方から高い方へ順にW1、W2、・・・W(N-1)、WNとしたときに、W1とWNをW2〜W(N-1)よりも狭くすることにより、加工上の誤差に対しても回折効率の低下を抑え、高い回折効率を得られることが本願の特徴である。
【００４１】
図１５は第三、第二の記録媒体に加え、基材厚が１．２ｍｍの第１世代光ディスク（第一の記録媒体）の互換も、光ヘッドのより簡素な光学系構成で実現できる回折格子構造を形成した光学素子（対物レンズ）１４１の、回折格子形成側から見た図である。境界１３１Aや１３１Ｅ、および有効範囲１３１Dは仮想的な設計上の境界線である。
【００４２】
領域１３１Ｆは、青色光を約０．１mmの基材を通して収束する領域である。特許文献１から３にも開示されているように、鋸歯状回折構造や、それを階段形状で近似した回折構造を作成し、青色光が入射したときに約０．１mmの基材を通して収束するよう設計する。また、領域１３１Ｆは赤色光は収束させないので約０．１mmの基材を有する第三の記録媒体専用領域であり、図２における領域１４２１と同じ領域である。次に、領域１３１Ｂは、青色光を約０．１mmの基材を通して領域１３１Ｆを通った青色光と同じ位置に収束する。また、領域１３１Ｂは、赤色光を約０．６mmの基材を通して収束する。すなわち、領域１３１Ｂは第三の記録媒体と、約０．６mmの基材を有する第二の記録媒体共用の領域であり、図２における領域１４２２と同じ領域である。さらに、領域１３１Ｃは、青色光を約０．１mmの基材を通して領域１３１Ｆ、１３１Ｂを通った青色光と同じ位置に収束する。また、領域１３１Ｃは、赤色光を約０．６mmの基材を通して領域１３１Ｂを通った赤色光と同じ位置に収束する。また、領域１３１Ｃは、赤外光を約１．２mmの基材を通して収束する。すなわち、領域１３１Ｂは第三の記録媒体と、第二の記録媒体と、第一の記録媒体共用の領域である。
【００４３】
なお、上記において回折構造はすべて対物レンズ１４１の表面上に形成する場合について説明してきたが、対物レンズとは別の光学素子上に回折構造を形成した回折素子を別途作製して、屈折型のレンズと組み合わせて用いることも可能である。
【００４４】
（実施の形態２）
図１６は、本発明の実施の形態２の光ヘッド装置の線図的説明図である。図１６において、１は波長λ１（３９０ｎｍ〜４１５ｎｍ：標準的には４０８ｎｍぐらい）の青色光を出射するレーザー光源、２０は波長λ２（６３０ｎｍ〜６８０ｎｍ：標準的には６６０ｎｍ〜６６０ｎｍを使われることが多い）の赤色光と波長λ３（７７０ｎｍ〜８１０ｎｍ：標準的には７８０ｎｍ）の赤外光を出射するレーザー光源、８はコリメートレンズ（第１の凸レンズ）。１２は光軸を折り曲げる立ち上げミラー、１４１は図１５を用いて説明した対物レンズ。９は基材厚みｔ１が約0.1mm（製造誤差を含め０．１１ｍｍ以下の基材厚を約０．１ｍｍと呼ぶ）あるいはより薄い基材厚みで、波長λ１の光ビームによって記録・再生をされる第３世代の光ディスク（第三の記録媒体）である。１０は基材厚みｔ２が約0.６ｍｍ（製造誤差を含め０．５ｍｍ〜０．７ｍｍの基材厚を約０．６ｍｍと呼ぶ）で、波長λ２の光ビームによって記録・再生をされるＤＶＤ等第２世代の光ディスク（第二の記録媒体）である。１１は基材厚みｔ３が約１．２ｍｍ（製造誤差を含め０．８ｍｍ〜１．５ｍｍの基材厚を約１．２ｍｍと呼ぶ）で、波長λ２の光ビームによって記録・再生をされるＣＤ等第１世代の光ディスク（第一の記録媒体）である。光ディスク９、１０は、光の入射面から記録面までの基材のみを図示している。実際には、機械的強度を補強し、また、外形をＣＤと同じ１．2mmにするため、保護板と張り合わせを行う。光ディスク１０は、厚み０．６ｍｍの保護材と張り合わせる。光ディスク９は厚み１．１ｍｍの保護材と張り合わせる。光ディスク１１も薄い保護材をつけてある。本発明の図面では、簡単のため、保護材は省略する。
【００４５】
なお、波長λ２と波長λ３の２波長を出射する２波長レーザー光源２０を用いる構成を示したが、波長毎にそれぞれ別個の光源を用いてダイクロイックミラーを用いて光路を合わせるなどの構成も可能である。また、第一の記録媒体を扱う必要がない用途では波長λ2のみを出射するレーザー光源を用いればよい。その場合、対物レンズ１４１に代えて図１と図２に示した対物レンズ１４２を用いることが望ましい。
【００４６】
レーザー光源１、２０は、好ましくは半導体レーザー光源とすることにより光ヘッド装置、及びこれを用いた光情報装置を小型、軽量、低消費電力にすることができる。
【００４７】
最も記録密度の高い光ディスク９の記録再生を行う際には、レーザー光源１から出射した波長λ１の青色光ビーム６１がビームスプリッター４によって反射され、コリメートレンズ８によって略平行光にされ、１／４波長板５によって円偏光になる。１／４波長板５は波長λ１、波長λ２の両方に対して、１／４波長板として作用するように設計する。さらに立ち上げミラー１２によって光軸を折り曲げられ、光学素子１３１と対物レンズ１４１によって光ディスク９の厚さ約０．１ｍｍの基材を通して情報記録面９１に集光される。ここで、図面の都合上、立ち上げミラー１２は光ビームを図面の上方に曲げるように記述したが実際には図面から手前（あるいは奥）へ図面に対して垂直な方向へ光ビーム光軸を折り曲げる構成とする。また、１／４波長板５は対物レンズ１４１と立ち上げミラー１２の間に配置してもかまわない。対物レンズ１４１は駆動装置１５によって光軸方向や光ディスクの半径方向に移動される。
【００４８】
情報記録面で反射した青色光ビ−ム６１は、もとの光路を逆にたどって（復路）、１／４波長板５によって初期とは直角方向の直線偏光になり、ビームスプリッター４をほぼ全透過し、ビームスプリッター１６を透過し、検出回折素子３１によって回折され、さらに検出レンズ３２によって焦点距離を伸ばされて、光検出器３３に入射する。光検出器３３の出力を演算することによって、焦点制御やトラッキング制御に用いるサーボ信号及び、情報信号を得る。上記のようにビームスプリッター４は、波長λ１の光ビームに関しては、１方向の直線偏光の多くを反射し、それと直角方向の直線偏光の多くを透過する偏光分離膜を具備する。かつ、後で述べるように、波長λ２の光ビームに関しては光源２０から出射する赤色光ビーム６２や赤外光を全透過する。このようにビームスプリッター４は偏光特性と共に波長選択性を持った光路分岐素子である。なおビームスプリッター４は偏光依存性をなくし、１／４波長板５を省略することも可能である。また、検出回折素子３１を省略する構成も可能である。
【００４９】
次に、光ディスク１０の記録あるいは再生を行う際には、光源２０から出射した略直線偏光で波長λ２の光ビームがビームスプリッター１６によって反射され、ビームスプリッター４を透過し、コリメートレンズ８によって略平行光にされ、さらに立ち上げミラー１２によって光軸を折り曲げられ、光学素子１３１と対物レンズ１４によって光ディスク１０の厚さ約０．６ｍｍの基材を通して情報記録面１０１に集光される。
【００５０】
情報記録面で反射した光ビ−ムはもとの光路を逆にたどって（復路）、ビームスプリッター４をほぼ全透過し、ビームスプリッター１６を透過し、光検出器３３に入射する。光検出器３３の出力を演算することによって、焦点制御やトラッキング制御に用いるサーボ信号及び、情報信号を得る。このように共通の光検出器３３から、光ディスク９と１０のサーボ信号を得るためには、青色レーザー１と光源２０の赤色光発光点を、対物レンズ１４側の共通の位置に対して光軸方向に関して、結像関係にあるように配置する。こうすることにより、検出器の数も配線数も減らすことができる。
【００５１】
ビームスプリッター膜１６は波長λ２に対して、１方向の直線偏光の多くを透過し、それと直角方向の直線偏光の多くを反射する偏光分離膜である。かつ、波長λ１の光ビームに関しては青色光ビーム６１を全透過する。このようにビームスプリッター１６も偏光特性と共に波長選択性を持った光路分岐素子である。なおビームスプリッター１６も偏光依存性をなくし、１／４波長板５を省略することも可能である。光源２０から赤外光を発光させて光ディスク１１の記録あるいは再生を行う際も、光源２０から赤色光を発光させて光ディスク１０の記録あるいは再生を行う際と同様である。
【００５２】
さらに、光ヘッド装置の全体構成としては、下記に付加的に有効な構成例を示す。ただし、本願の重要な点は、光ディスク９、１０、１１の互換再生・記録を実現するための対物レンズや回折構造にあり、それ以外に説明する構成は下記を含め、すでに説明した構成でも、ビームスプリッターや検出レンズ、検出回折素子は必須の物ではなく、好ましい構成としてそれぞれ効果を有するものの、それ以外の構成も適宜使用可能である。
【００５３】
図１６において、３ビーム格子（回折素子）３をさらに青色レーザー１からビームスプリッター４までの間に配置することにより光ディスク９のトラッキングエラー信号をよく知られたディファレンシャルプッシュプル（ＤＰＰ）法によって検出することも可能である。
【００５４】
また、リレーレンズ２をさらに青色レーザー１からビームスプリッター４までの間に配置することにより青色光ビーム６１のコリメートレンズ８の側の開口数を適正なものにすることが可能である。
【００５５】
３ビーム格子（回折素子）２２をさらに光源２０からビームスプリッター１６までの間に配置することにより光ディスク１０のトラッキングエラー信号をよく知られたディファレンシャルプッシュプル（ＤＰＰ）法によって検出することも可能である。
【００５６】
また、コリメートレンズ８を光軸方向（図１の左右方向）へ動かすことにより光ビームの平行度を図１７のように変化させることも有効である。基材の厚さ誤差や、光ディスク９が２層ディスクの場合に層間厚さに起因する基材厚さがあると球面収差が発生するが、このようにコリメートレンズ８を光軸方向に動かすことによってその球面収差を補正することができる。このように、コリメートレンズ８を動かすことによる球面収差の補正は、光ディスクに対する集光光のＮＡが０．８５の場合に数１００ｍλ程度可能であり、±３０μmの基材厚さを補正することもできる。また、赤色光ビームを用いて光ディスク１０の再生を行う場合に、コリメートレンズ８を図１６の左側、すなわち光源２０へ近い側に移動しておくことによって、対物レンズ１４１へ向かう赤色光ビームを図１７のように発散光にし、光ディスク１０に対する集光スポットをより対物レンズ１４１から離すと共に、基材厚さによる収差の一部を補正し、回折構造に求められる収差補正量を低減して回折ピッチを広くし、作成を容易にすることもできる。
【００５７】
さらに、ビームスプリッター４を、青色レーザー１から出射する直線偏光の光を一部（例えば１０％程度）透過するようにして、透過した光ビームをさらに集光レンズ６によって光検出器７へ導くと、光検出器７から得られる信号を用いて青色レーザー１の発光光量変化をモニターしたり、さらに、その光量変化をフィードバックして、青色レーザー１の発光光量を一定に保つ制御を行うこともできる。
【００５８】
さらに、ビームスプリッター４を、光源２０から出射する直線偏光の光を一部（例えば１０％程度）反射するようにして、反射した光ビームをさらに集光レンズ６によって光検出器７へ導くと、光検出器７から得られる信号を用いて光源２０の発光光量変化をモニターしたり、さらに、その光量変化をフィードバックして、光源２０の発光光量を一定に保つ制御を行うこともできる。
【００５９】
（実施の形態３）
さらに、本発明の光ヘッド装置１５５を用いた光ディスク装置の実施例を、図１８に示す。図１８において光ディスク９（あるいは１０、１１以下同じ）は、ターンテーブル１８２に乗せられ、モータ１６４によって回転される。先に示した光ヘッド装置１５５は、前記光ディスクの所望の情報の存在するトラックのところまで、光ヘッド装置の駆動装置１５１によって粗動される。
【００６０】
前記光ヘッド装置１５５は、また、光ディスク９との位置関係に対応して、フォーカスエラー（焦点誤差）信号やトラッキングエラー信号を電気回路１５３へ送る。前記電気回路１５３はこの信号に対応して、前記光ヘッド装置１５５へ、対物レンズを微動させるための信号を送る。この信号によって、前記光ヘッド装置１５５は、前記光ディスクに対してフォーカス制御や、トラッキング制御を行い、前記光ヘッド装置１５５によって、情報の読みだし、または書き込み（記録）や消去を行う。
【００６１】
本実施例の光情報装置は、光ヘッド装置として、本発明で上述した光ヘッド装置を用いるので、単一の少ない部品点数によって構成された光ヘッド装置によって、小型、安価、計量の装置によって、記録密度の異なる複数の光ディスクに対応することができるという効果を有する。
【００６２】
（実施の形態４）
実施の形態３に記した光ディスク装置１６７を具備したコンピューターや、光ディスクプレーヤー、光ディスクレコーダー等は、異なる種類の光ディスクを安定に記録あるいは再生できるので、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。これら、同様に光を用いて、情報媒体との間に信号をやりとりするものである、従って総称して、光情報装置と呼ぶこともできる。これら光情報装置の具体例を以下に示す。
【００６３】
まず実施の形態３に記した光ディスク装置１６７を具備した、コンピューターの実施の形態を示す。図１９において、光ディスク装置１６７と、情報の入力を行うためのキーボードあるいはマウス、タッチパネルなどの入力装置３６５と、前記入力装置から入力された情報や、前記光ディスク装置１６７から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置３６４と、前記演算装置によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置１８１を備えたコンピュータ３００を構成する。
【００６４】
（実施の形態５）
実施の形態３に記した光ディスク装置を具備した、光ディスクプレーヤーの実施の形態を図２０を用いて示す。図２０において、光ディスク装置１６７と、前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像への変換装置（例えばデコーダー３６６）を有する光ディスクプレーヤー３２１を構成する。また、本構成はカーナビゲーションシステムとしても利用できる。また、液晶モニターなどの表示装置３２０を加えた形態も可能である。
【００６５】
（実施の形態６）
実施の形態３に記した光ディスク装置を具備した、光ディスクレコーダーの実施の形態を下記に示す。図２１を用いて実施の形態６を説明する。図２１において、光ディスク装置１６７と、画像情報を、前記光ディスク装置によって光ディスクへ記録する情報に変換する画像から情報への変換装置（例えばエンコーダー３６８）を有する光ディスクレコーダーを構成する。望ましくは、前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像に変換する情報から画像への変換装置（デコーダー３６６）も有することにより、既に記録した部分を再生することも可能となる。情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置３６１を備えてもよい。
【００６６】
（実施の形態７）
図２２を用いて実施の形態７を説明する。図２２において光ディスク装置１６７は実施の形態３に記した光ディスク装置である。また、入出力端子３６９は光ディスク装置１６７に記録する情報を取り込んだり、光ディスク装置１６７によって読み出した情報を外部に出力する有線または無線の入出力端子である。これによって、ネットワーク、すなわち、複数の機器、例えば、コンピューター、電話、テレビチュウナー、などと情報をやりとりし、これら複数の機器から共有の情報サーバー（光ディスクサーバー）３３０、として利用することが可能となる。異なる種類の光ディスクを安定に記録あるいは再生できるので、広い用途に使用できる効果を有するものとなる。情報を表示するブラウン管や液晶表示装置、プリンターなどの出力装置３６１を備えてもよい。
【００６７】
さらに、複数の光ディスクを光ディスク装置１６７に出し入れするチェンジャー３３４を具備することにより、多くの情報を記録・蓄積できる効果を得ることができる。
【００６８】
なお、上述の実施の形４〜７において図１９〜図２２には出力装置１８１、３６１や液晶モニター３２０を示したが、出力端子を備えて、出力装置３６１や液晶モニター３２０は持たず、別売りとする商品形態があり得ることはいうまでもない。また、図２０と図２１には入力装置は図示していないが、キーボードやタッチパネル、マウス、リモートコントロール装置など入力装置も具備した商品形態も可能である。逆に、上述の実施の形態４〜７において、入力装置は別売りとして、入力端子のみを持った形態も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明にかかるレンズは、複数の波長に対して高い効率の回折効率を有し、光ヘッド用の対物レンズ等として有用である。また光通信用のレンズ等の用途にも応用できる。
【符号の説明】
【００７０】
１，２０    レーザー光源
３，２２    ３ビーム格子
４，１６    ビームスプリッター
５    １／４波長板
６    集光レンズ
７    光検出器
８    コリメートレンズ
９，１０，１１    光ディスク
１４１，１４２    対物レンズ
１５    駆動手段
３２    検出レンズ
３３    光検出器
１５１    光ヘッド装置の駆動装置
１５３    電気回路
１５５    光ヘッド装置
１８１    出力装置
３６４    演算装置
３６５    入力装置
３６６    デコーダー
１６７    光ディスク装置
３６８    エンコーダー
３６９    入出力端子
３７７    光ディスクプレーヤー（またはカーナビゲーションシステム）
３００    コンピューター
３１０    光ディスクレコーダー
３３０    光ディスクサーバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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