(57)【要約】【課題】  情報の記録／再生を行う波長とは異なる波長のサーボ光を所望の焦点位置に結像し、かつ、色球面収差をマレシャルの評価基準以下とすることができる、ホログラフィック光情報の記録／再生用の対物レンズを提供すること。【解決手段】  第１レンズ群ＬＧ１が分散の異なるレンズＬ１１，Ｌ１２を貼り合わせたものであり、第１波長光ＬＴ１と第２波長光ＬＴ２とを、情報記録層ＲＥＬとトラッキング情報面ＴＩＬとに平行光束若しくは微細スポットして入射させることができ、かつ、第１波長光ＬＴ１と第２波長光ＬＴ２との波長の相違に起因して変化する球面収差を十分小さくすることができる。【選択図】  図１
2006251494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホログラフィを利用した光情報記録媒体のための記録及び／又は再生用の対物レンズであって、
光源側から順に、前記光源側に凹面を向けたメニスカス形状であり、分散の異なる材質を貼り合わせた第１レンズ群と、像側に凹面を向けたメニスカス形状であり、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備えることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に配置され、正の屈折力を有する第３レンズ群をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群を構成する２つのレンズのｄ線における屈折率をｎ１，ｎ２とし、アッベ数をν１，ν２としたとき、次式
2006251494.tif 000009
を満たすことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記第１レンズ群の屈折力をＰ１とし、対物レンズの屈折力をＰｔとした場合に次式
−５．５６＜Ｐ１／Ｐｔ＜１０    …    （２）
を満たすことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項５】
前記第１レンズ群の光源側の光学面の曲率半径をｒ１、対物レンズの焦点距離をｆｔとした場合に次式
−１．３＜ｒ１／ｆｔ＜−０．６４    …    （３）
を満たすことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項６】
前記第１レンズ群がガラス製であり、少なくとも光源側の光学面が球面研磨されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項７】
対物レンズを構成する全てのレンズ群がガラス製であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項８】
光情報記録媒体の記録層にホログラム像を形成しつつ、当該光情報記録媒体のガイド層にスポット像を形成可能である請求項１から請求項７のいずれか一項記載の対物レンズを備え、
光情報記録媒体の情報を読み取り、若しくは光情報記録媒体に情報を書き込むことができる光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラフィを利用した光情報記録／再生装置に搭載される対物レンズ及びこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ホログラフィを利用して光情報記録媒体に対し情報の記録／再生を行う、ホログラム記録／再生用の光ピックアップ装置が開発されている。この光ピックアップ装置に搭載される対物レンズとして、１群１枚構成で低収差を達成したものが存在する（特許文献１参照）。
【０００３】
また、情報の記録／再生に用いる波長とは異なる波長をサーボ用の非点収差法に活用する光ピックアップ装置において、対物レンズと光情報記録媒体との間隔を最適にする技術も報告されている（特許文献２参照）。このような光ピックアップ装置では、対物レンズと光情報記録媒体との間隔すなわち作動距離を変えることなく、情報の記録／再生とサーボとを並行して実現することができる。
【特許文献１】特開２００４−１７７８３９号公報
【非特許文献１】特開２００１−２５６６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の文献は、異なる波長で使用する場合を想定して対物レンズと光情報記録媒体との間隔を最適化することについては触れておらず、まして、色収差の補正を考慮したものとなっていない。
【０００５】
また、後者の文献は、異なる波長の焦点位置を光情報記録媒体中の所望の深さ位置にそれぞれ設定する手法について開示しておらず、また、色収差の低減についての開示も無い。つまり、異なる波長で作動距離を一致させる方法において、情報の記録／再生とサーボとに対応する異なる波長の一対の焦点を目標通りの深さ位置に設定することが極めて肝心であるにもかかわらず、このような手法についての具体的開示が無い。また、異なる波長で作動距離を一致させる方法の実現には、各波長ごとに波面収差をマレシャルの評価基準以下にする必要があるが、このような波面収差を低減する手法についての開示も無い。
【０００６】
そこで、本発明は、情報の記録／再生を行う波長とは異なる波長のサーボ光を所望の焦点位置に結像し、かつ、波面収差をマレシャルの評価基準以下とすることができる、ホログラフィック光情報の記録／再生用の対物レンズを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上記のような対物レンズを組み込んだ光ピックアップ装置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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る対物レンズは、ホログラフィを利用した光情報記録媒体のための記録及び／又は再生用の対物レンズであって、光源側から順に、光源側に凹面を向けたメニスカス形状であり、分散の異なる材質を貼り合わせた第１レンズ群と、像側に凹面を向けたメニスカス形状であり、正の屈折力を有する第２レンズ群とを備える。
【０００９】
上記対物レンズによれば、第１レンズ群が分散の異なる材質を貼り合わせたものであり、異なる波長に対する光束を所望の位置に合焦することができ、かつ、波長が異なることに起因して変化する球面収差をマレシャルの評価基準に比べ小さくすることができる。また、第１レンズ群が光源側に凹面を向けたメニスカス形状であるので、対物レンズ全体のペッツバール和を小さくすることができ、像面湾曲を小さくすることができる。さらに、第２レンズ群が像側に凹面を向けたメニスカスレンズであるので、対物レンズから射出される光束の収束角度を小さくすることができ、作動距離を長くすることができる。
【００１０】
また、本発明の具体的な側面又は態様では、上記対物レンズにおいて、第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置され、正の屈折力を有する第３レンズ群をさらに備える。この場合、第２レンズ群と第３レンズ群とで正の屈折力を分担することができ、より収差低減を図ることができる。
【００１１】
本発明の別の具体的側面では、第１レンズ群を構成する２つのレンズのｄ線における屈折率をｎ１，ｎ２とし、アッベ数をν１，ν２としたとき、次式
2006251494.tif 000003
を満たす。この場合、第１レンズ群を構成する２つのレンズのｄ線における屈折率ｎ１，ｎ２、アッベ数ν１，ν２を式（１）の下限以上にすることで、２つのレンズの分散の差を利用し、異なる波長を所望の位置に合焦することができ、式（１）の上限以下にすることで、比較的容易に入手できる硝材の組み合わせを使用することが可能となる。
【００１２】
本発明の別の具体的側面では、第１レンズ群の屈折力をＰ１とし、対物レンズの屈折力をＰｔとした場合に次式
−５．５６＜Ｐ１／Ｐｔ＜１０    …    （２）
を満たす。本発明のような対物レンズにおいて、第１レンズ群の屈折力が負であると、光束の径を大きくすることができるので、作動距離が長く取れる傾向にあるが、負の屈折力が大きくなると、第２レンズ群等の正の屈折力も大きくせざるを得ず、第２レンズ群等を構成する各レンズの製造誤差感度、組み立て誤差感度が大きくなってしまう。このような状況から、パワーＰ１、Ｐｔの関係を式（２）の下限より大きくすることで、レンズ面偏芯感度、レンズ組立誤差感度を小さくすることができる。また、第１レンズ群の屈折力が正であると、作動距離が短くなってしまう傾向にあるが、パワーＰ１，Ｐｔの関係を式（２）の上限未満にすることで、十分長い作動距離を確保することが可能である。
【００１３】
本発明の別の具体的側面では、第１レンズ群の光源側の光学面の曲率半径をｒ１、対物レンズの焦点距離をｆｔとした場合に次式
−１．３＜ｒ１／ｆｔ＜−０．６４    …    （３）
を満たす。本発明のような対物レンズにおいて、第１レンズ群の光源側において光学面の曲率半径ｒ１の絶対値が小さいと、その面で光束が発散され、作動距離を大きく保ちつつ、開口数を大きくすることが可能であるが、曲率半径ｒ１の絶対値を小さくしすぎると、第１レンズ群の製造等に際しての偏芯や誤差に関する感度が大きくなってしまう問題がある。このため、比ｒ１／ｆｔを式（３）の範囲内にすることによって、偏芯や誤差の感度が十分小さく、作動距離を大きく保ちつつ、開口数を大きくすることが可能である。
【００１４】
本発明の別の具体的側面では、第１レンズ群がガラス製であり、少なくとも光源側の光学面が球面研磨されている。一般に、ガラスモールド法や射出成形法などにより製造される非球面レンズは、光学面を研磨して製造される球面研磨ガラスに比べて、金型成形時における設計値からの局所的な誤差に起因して、その光学面に極僅かな歪（面粗さ）が生じている。以上のことから、第１レンズ群がガラス製であり、少なくとも光源側の光学面が球面研磨されていると、高精度で光記録／再生が可能になる。
【００１５】
本発明の別の具体的側面では、対物レンズを構成する全てのレンズ群がガラス製である。この場合、全てのレンズ群をガラス製にすることで光源に４００ｎｍ付近の比較的短波長を使用することも可能になる。
【００１６】
本発明に係る光ピックアップ装置は、光情報記録媒体の記録層にホログラム像を形成しつつ、当該光情報記録媒体のガイド層にスポット像を形成可能である上述の対物レンズを備え、光情報記録媒体の情報を読み取り、若しくは光情報記録媒体に情報を書き込むことができる。
【００１７】
上記光ピックアップ装置では、ホログラム像とスポット像とをそれぞれ記録層とガイド層とに少ない色収差で結像することができるので、高精度で光情報の記録及び／又は再生が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る対物レンズの構造を例示するものであり、図１（ａ）は、記録／再生の場合における光束を示し、図１（ｂ）は、トラッキング及びフォーカシングの場合における光束を示す。
【００１９】
本実施形態の対物レンズ１０は、ホログラフィを利用した光情報記録媒体のための記録及び／又は再生用の対物レンズであって、光源側から順に第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２とを備え、両レンズ群ＬＧ１，ＬＧ２間に第３レンズ群ＬＧ３をさらに備える。なお、対物レンズ１０の光源側すなわち第１レンズ群ＬＧ１の直前には、絞りＳＴが設けられており、この位置には、空間光変調器の像が適当なリレーレンズによって形成され、或いは空間光変調器が直接配置される。
【００２０】
第１レンズ群ＬＧ１は、光源側に凹面を向けたメニスカス形状であり、第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２とを張り合わせた構造を有する。ここで、第１レンズＬ１１は、両凹レンズで負の屈折力を有し、第２レンズＬ１２は、両凸レンズで正の屈折力を有する。また、第１レンズＬ１１と第２レンズＬ１２とは、互いに分散の異なるガラス等で形成されており、色補正を可能にしている。
【００２１】
第２レンズ群ＬＧ２は、像側すなわち光情報記録媒体である光ディスクＯＤ側に凹面を向けたメニスカス形状を有し、正の屈折力を有する。なお、この第２レンズ群ＬＧ２は、例えばガラス製で、単一の両側非球面レンズからなる。
【００２２】
第３レンズ群ＬＧ３は、光源側及び像側がともに凸面となっている両凸レンズであり、正の屈折力を有する。なお、この第３レンズ群ＬＧ３は、例えばガラス製で、単一の両側非球面レンズからなる。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、記録／再生用の第１波長光ＬＴ１を用いる場合、絞りＳＴの各点から射出した第１波長光ＬＴ１は、第１レンズ群ＬＧ１から発散するように射出し、第３レンズ群ＬＧ３と第２レンズ群ＬＧ２と経て、平行光束とされ、平行光束のまま光ディスクＯＤの情報記録層ＲＥＬに入射する。この際、絞りＳＴの位置に配置される空間光変調器を構成する各セルで回折される光束の回折角は、セルの大きさに依存し、例えば２°とされる。なお、第１波長光ＬＴ１全体として見れば、第１レンズ群ＬＧ１で光束径が増加し、第２レンズ群ＬＧ２で光束径が減少する収束光とされるとともに、第３レンズ群ＬＧ３でさらに光束径が減少する収束光とされる。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、トラッキング及びフォーカシング用の第２波長光ＬＴ２を用いる場合、絞りＳＴの位置から射出した第２波長光ＬＴ２は、第１レンズ群ＬＧ１で光束径が増加し、第２レンズ群ＬＧ２で光束径が減少する収束光とされるとともに、第３レンズ群ＬＧ３でさらに光束径が減少する収束光とされる。第３レンズ群ＬＧ３を通過した第２波長光ＬＴ２は、光ディスクＯＤのガイド層であるトラッキング情報面ＴＩＬに合焦し、このトラッキング情報面ＴＩＬに微細スポットを形成する。
【００２５】
図１の対物レンズ１０によれば、第１レンズ群ＬＧ１が分散の異なるレンズＬ１１，Ｌ１２を貼り合わせたものであり、第１波長光ＬＴ１と第２波長光ＬＴ２とを、情報記録層ＲＥＬとトラッキング情報面ＴＩＬとにそれぞれ平行光束若しくは微細スポットして入射させることができ、かつ、第１波長光ＬＴ１と第２波長光ＬＴ２との波長の相違に起因して変化する球面収差を十分小さくすることができる。しかも、本実施形態の対物レンズ１０では、第１レンズ群ＬＧ１が光源側に凹面を向けたメニスカス形状であるので、対物レンズ１０全体としてのペッツバール和を小さくすることができ、像面湾曲を小さくすることができる。これにより、情報記録層ＲＥＬに高精度のホログラム像を形成することができ、かつ、情報記録層ＲＥＬから高精度で回折光を読み出すことができる。さらに、本実施形態の対物レンズ１０では、第２レンズ群ＬＧ２が光ディスクＯＤ側に凹面を向けたメニスカスレンズであるので、対物レンズ１０から最終的に射出される第１波長光ＬＴ１や第２波長光ＬＴ２の収束角度を小さくすることができ、光ディスクＯＤまでの距離に対応する作動距離を比較的長くすることができる。なお、第１レンズ群ＬＧ１を貼り合わせレンズとすることにより、色収差の効率的補正が可能になる。
【００２６】
また、本実施形態の対物レンズ１０では、第１レンズ群ＬＧ１を構成する２つのレンズＬ１，Ｌ２のｄ線における屈折率をｎ１，ｎ２とし、アッベ数をν１，ν２としたとき、以下の条件
2006251494.tif 000004
が満たされている。屈折率ｎ１，ｎ２や、アッベ数ν１，ν２を上記式（１）の下限を満たすように設定することで、２つのレンズＬ１，Ｌ２の分散の差を利用し、異なる波長を所望の位置に合焦することができる。また、屈折率ｎ１，ｎ２や、アッベ数ν１，ν２を式（１）の上限を満たすように設定することで、比較的容易に入手できる硝材の組み合わせを使用することが可能となる。
【００２７】
また、本本実施形態の対物レンズ１０では、第１レンズ群ＬＧ１の屈折力をＰ１とし、対物レンズ１０全体としての屈折力をＰｔとした場合に以下の条件
−５．５６＜Ｐ１／Ｐｔ＜１０    …    （２）
が満たされる。第１レンズ群ＬＧ１の屈折力を負にすることによって第１及び第２波長光ＬＴ１，ＬＴ２の光束径を大きくすることができ、作動距離を長く取ることができる。一方、負の屈折力をあまり大きくすると、後段の第３レンズ群ＬＧ３や第２レンズ群ＬＧ２について正の屈折力を大きくせざるを得なくなり、第２及び第３レンズ群ＬＧ２，ＬＧ３の製造誤差感度、組み立て誤差感度が大きくなって製造コストが増大し、或いは精度維持が困難となる。このような状況から、屈折力比Ｐ１／Ｐｔを式（２）の下限より大きくすることで、偏芯や誤差感度を小さくすることができ、製造、組み立て等に際しての許容誤差を大きくとることができる。また、第１レンズ群ＬＧ１の屈折力が正であると、光ディスクＯＤまでの距離に対応する作動距離が短くなってしまう傾向にあるが、屈折力比Ｐ１／Ｐｔを式（２）の上限未満にすることで、十分長い作動距離を確保することが可能である。
【００２８】
また、本本実施形態の対物レンズ１０では、第１レンズ群ＬＧ１の光源側における光学面の曲率半径をｒ１、対物レンズの焦点距離をｆｔとした場合に以下の条件
−１．３＜ｒ１／ｆｔ＜−０．６４    …    （３）
が満たされる。第１レンズ群ＬＧ１を構成する第１レンズＬ１１の光源側における曲率半径ｒ１の絶対値が小さいと、その面で光束が発散され、光ディスクＯＤまでの距離に対応する作動距離を大きく保ちつつ、対物レンズ１０の開口数を大きくすることが可能であるが、上記曲率半径ｒ１の絶対値を小さくしすぎると、第１レンズ群ＬＧ１の偏芯や誤差に対する感度が大きくなってしまう問題がある。このため、比率ｒ１／ｆｔを式（３）の範囲内にすることによって、偏芯や誤差の感度を十分小さくすることができ、作動距離を大きく保ちつつ、開口数を一定以上に大きくすることができる。
【００２９】
図２は、図１の対物レンズ１０を組み込んだ光ピックアップ装置の構造を説明する図である。この光ピックアップ装置１００は、ホログラム記録再生タイプの装置であり、光情報記録媒体である光ディスクＯＤに対向する集光用の対物レンズ１０と、記録再生用の第１光源である第１レーザ光源３１と、サーボ用の第２光源である第２レーザ光源３２と、光ディスクＯＤからの情報光ＩＬを受光する第１光検出器４１と、光ディスクＯＤからのサーボ光ＳＬを受光する第２光検出器４２とを備える。
【００３０】
また、光ピックアップ装置１００は、第１レーザ光源３１からの情報光ＩＬを平行光束にするコリメータレンズ５１と、情報光ＩＬに適当な２次元光分布を与える空間光変調器５３と、情報の記録と再生用とを切り換える可動ミラー５５と、フオーカス及びトラッキング用の２軸アクチュエータ５７とを備える。ここで、第１レーザ光源３１とコリメータレンズ５１との間には、参照光ＲＬを反射によって分岐するハーフミラー６１が配置されており、このハーフミラー６１の反射光路上には、参照光ＲＬを反射して対物レンズ１０の側方から光ディスクＯＤに導く一対のミラー６５，６７が配置されている。
【００３１】
さらに、光ピックアップ装置１００は、サーボ光ＳＬを情報光ＩＬの光路から分岐するダイクロイックミラー７１と、サーボ光ＳＬの光路折り曲げ用のミラー７３と、平行光束を形成するためのコリメータレンズ７５と、サーボ光ＳＬを第２レーザ光源３２側の光路と第２光検出器４２側の光路とに分岐等するハーフミラー７７と、第２光検出器４２側の光路上に配置されて非点収差を形成するシリンドリカルレンズ７９とを備える。
【００３２】
さらに、光ピックアップ装置１００は、図示を省略しているが、第１及び第２レーザ光源３１，３２を適宜動作させる光源駆動回路、第１及び第２光検出器４１，４２を適宜動作させるセンサ駆動回路、２軸アクチュエータ５７を動作させる変位駆動回路等を有している。
【００３３】
図２の光ピックアップ装置１００において、対物レンズ１０は、第１〜第３レンズ群ＬＧ１〜ＬＧ３を有しており、これら第１〜第３レンズ群ＬＧ１〜ＬＧ３は、ホルダ１２によって一体化して固定されており、２軸アクチュエータ５７に駆動されて光軸方向とこれに垂直なトラッキング方向とに微小変位する。この対物レンズ１０は、両レーザ光源３１，３２からの各光束を光ディスクＯＤの異なる深さに個別に集光するための集光光学系となっている。
【００３４】
第１レーザ光源３１は、記録再生光として第１波長λ１の光束（具体的には、例えば青色の物体光ＯＬや参照光ＲＬ）を発生させるものであり、光ディスクＯＤの表面側に形成された情報記録層ＲＥＬに記録されたホログラムイメージ情報の再生、及び／又は当該情報記録層ＲＥＬに対してホログラムイメージ情報の記録を可能にする。第１レーザ光源３１には、例えば、ＹＡＧレーザの第二高調波や青紫色半導体レーザに外部共振器を用い周波数安定化したものを用いることができる。なお、ホログラムイメージ情報の記録や再生に際しての対物レンズ１０内における光路については、図１（ａ）に示す第１波長光ＬＴ１を参照。
【００３５】
第２レーザ光源３２は、第２波長λ２の光束（具体的には、例えば赤色のサーボ光ＳＬ）を発生させるものであり、光ディスクＯＤの奥側に形成されたトラッキング情報面ＴＩＬに記録されたサーボ用ピットの位置情報の検出を可能にし、さらに、フォーカスサーボやトラキングサーボを可能にする。第２レーザ光源３２には、例えば、赤色半導体レーザ等を用いことができる。なお、フォーカスサーボやトラキングサーボに際しての対物レンズ１０内における光路については、図１（ｂ）に示す第２波長光ＬＴ２を参照。
【００３６】
第１光検出器４１は、光ディスクＯＤの情報記録層ＲＥＬから戻って来た情報光ＩＬを検出するためのイメージセンサであり、読み出し光である情報光ＩＬの２次元的な明暗分布を２次元イメージ情報として検出し出力する。この第１光検出器４１には、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ等を用いることができる。
【００３７】
第２光検出器４２は、光ディスクＯＤのトラッキング情報面ＴＩＬで反射されたサーボ光ＳＬを検出するための４分割センサ等であり、サーボ光ＳＬに基づいてフォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を検出し出力する。
【００３８】
以上において、情報の記録／再生に用いる第１レーザ光源３１、第１光検出器４１、コリメータレンズ５１、空間光変調器５３、対物レンズ１０等を第１光学系と呼ぶものとする。また、サーボに用いる第２レーザ光源３２、第２光検出器４２、コリメータレンズ７５、シリンドリカルレンズ７９、対物レンズ１０等を第２光学系と呼ぶものとする。
【００３９】
以下、図２に示す光ピックアップ装置１００の動作について説明する。情報の記録時において、情報記録再生用の第１レーザ光源３１から射出された光束は、コリメータレンズ５１で平行光束にされた後、ハーフミラー６１により物体光ＯＬと参照光ＲＬに分波される。物体光ＯＬは、空間光変調器５３により２次元ページデータに変換され、ミラー５５，７１を通過して対物レンズ１０に入射した後、ビーム径が絞られた平行光束となる。対物レンズ１０から平行光束として射出された物体光ＯＬは、ホログラム記録媒体である情報記録層ＲＥＬ中に入射し、対物レンズ１０の側方から入射した参照光ＲＬとの干渉によってここに干渉縞を記録する。
【００４０】
一方、情報の再生時において、アルミ蒸着型の可動ミラー５５が物体光ＯＬの光路上に配置される。第１レーザ光源３１から射出された光束は、コリメータレンズ５１で平行光束にされた後、ハーフミラー６１により物体光ＯＬと参照光ＲＬに分波される。しかしながら、情報の再生時には、可動ミラー５５が光路上に配置されるため、物体光ＯＬが情報記録層ＲＥＬに形成されたホログラムまで到達することはなく、参照光ＲＬのみが情報記録層ＲＥＬのホログラムに到達してここに記録されていた波面が再生される。情報記録層ＲＥＬで再生された情報光ＩＬは、情報記録層ＲＥＬの裏面に設けられた誘電体多層膜で反射され、対物レンズ１０に入射し、ダイクロイックミラー７１を透過し、可動ミラー５５で反射された後、第１光検出器４１に入射する。つまり、第１光検出器４１によって情報記録層ＲＥＬに記録された二次元ページデータが検出される。
【００４１】
以上のような情報の記録／再生時において、対物レンズ１０は、２軸アクチュエータ５７に保持され、フォーカシングとトラッキングとを行う。その際、第２レーザ光源３２から射出されたサーボ光ＳＬは、ハーフミラー７７で反射されコリメータレンズ７５で平行光束にされた後、ミラー７３を経てダイクロイックミラー７１で反射され、対物レンズ１０に入射する。対物レンズ１０で集光された光束は、情報記録層ＲＥＬとその裏面に設けられた誘電体多層膜とを透過し、サーボ用ピットの記録されているトラッキング情報面ＴＩＬに集光される。つまり、トラッキング及びフォーカシング用の波長λ２のサーボ光ＳＬは、対物レンズ１０が記録／再生用の波長λ１の物体光ＯＬを情報記録層ＲＥＬに平行光束として入射させている際に、情報記録層ＲＥＬの裏面の誘電体多層膜を通過して、トラッキング情報面ＴＩＬ上に合焦する。サーボ用ピットにより変調されて反射したサーボ光ＳＬは、再び対物レンズ１０、ダイクロイックミラー７１、ミラー７３、及びコリメータレンズ７５を経てハーフミラー７７に入射する。ハーフミラー７７を透過したサーボ光ＳＬは、シリンドリカルレンズ７９により非点収差が与えられ、第２光検出器４２上に入射する。この第２光検出器４２上でのスポットの形状変化や位置変化による光量変化を検出することにより、フォーカス検出やトラック検出を行うことができる。これらの検出結果に基づいて、光ヘッドに組み込んだ２軸アクチュエータ５７が、第２レーザ光源３２からのサーボ光ＳＬを光ディスクＯＤのトラッキング情報面ＴＩＬに結像するように対物レンズ１０を光軸方向に移動させるととともに、第２レーザ光源３２から射出されたサーボ光ＳＬをトラッキング情報面ＴＩＬ中の所定トラックに結像するように対物レンズ１０を光軸に垂直な方向に移動させる。これにより、第１レーザ光源３１によって照明された空間光変調器５３からの物体光ＯＬが対物レンズ１０を経て情報記録層ＲＥＬの所定領域に入射し、また、情報記録層ＲＥＬの所定領域からの情報光ＩＬが対物レンズ１０で集められ、第１光検出器４１上に入射する。
【００４２】
なお、情報の再生に際して、例えばトラッキング、フォーカシング、書込み情報の確認等を含む一連のシーケンスが実行されるが、このようなシーケンスは、光ピックアップ装置１００の用途や仕様にあわせて適宜変更することができる。
【実施例１】
【００４３】
以下、図１の対物レンズ１０の具体的実施例について説明する。実施例の対物レンズにおいて、ホログラム記録再生のための第１レーザ光源３１から射出される光束の波長λ１は、４０５ｎｍであるとし、トラッキングやフォーカシング用に第２レーザ光源３２から射出される光束の波長λ２は、６５０ｎｍであるとした。以下の表１に実施例の諸元を示す。表１において、ｒは近軸曲率半径、ｄは面間隔、ｎ（λ１）はλ１における屈折率、ｎ（λ２）はλ２における屈折率をそれぞれ示す。また、情報の記録／再生用の第１光学系（波長λ１）における物体高は、０．４５ｍｍであるとし、サーボ用の第２光学系（波長λ２）における絞り径φは、１．０ｍｍであるものとした。また、絞りＳＴの位置に結像される空間光変調器を構成する各セルで回折される光束の回折角は、２°であるものとした。
【表１】
2006251494.tif 000005
以上の表１において、第６面、第７面、第８面、及び第９面は非球面となっている。各面の円錐定数κ、非球面係数Ａ２ｉは、以下の表２で与えられる。
【表２】
2006251494.tif 000006
以上の表２において、非球面の形状は、
ｘ  ：光軸からの高さがｈの非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距離
ｈ  ：光軸からの高さ
ｃ  ：非球面頂点の曲率（＝１／ｒ）
κ  ：円錐定数
Ａ２ｉ：第２ｉ次（ｉは２以上の自然数）の非球面係数として、以下の式
2006251494.tif 000007
で与えられる。
【００４４】
図３は、本実施例の対物レンズ１０を用いた第１光学系について、ホログラム再生時の受光素子上での像面湾曲を示すグラフであり、図４は、ホログラム再生時の受光素子上での歪曲収差を示すグラフである。また、以下の表３は絞りＳＴの位置で１０分割した像高での波面収差を示す。なお、本実施例の対物レンズ１０を用いた第２光学系おいて、波面収差は、０．００３λｒｍｓである。
【表３】
2006251494.tif 000008
【００４５】
以上説明した本実施例の場合、上記式（１）の値は０．０１４であり、上記式（２）の値は、−０．０４５であり、上記式（３）の値は、−０．７５８である。つまり、本実施例の対物レンズ１０は、上述の条件式（１）、（２）、（３）をすべて満足しており、高精度で高密度のホログラフィを利用した光情報記録／再生が可能になる。
【００４６】
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、対物レンズ１０は、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２のみで構成することができ、この場合、第３レンズ群ＬＧ３を補うべく、第２レンズ群ＬＧ２の正の屈折力を大きくする。また、逆に第１レンズ群ＬＧ１と第３レンズ群ＬＧ３との間や、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３との間に適当な屈折力のレンズを追加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る対物レンズの断面図であり、それぞれ異なる波長で使用した状態を示している。
【図２】図１の対物レンズを組み込んだ光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図３】実施例の対物レンズを用いたホログラム再生時の光検出器上での像面湾曲を示すグラフである。
【図４】実施例の対物レンズを用いたホログラム再生時の光検出器上での歪曲収差を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
１０…対物レンズ、  ３１…第１レーザ光源、  ３２…第２レーザ光源、  ４１…第１光検出器、  ４２…第２光検出器、  ５３…空間光変調器、  ５５…可動ミラー、  ７１…ダイクロイックミラー、  ７９…シリンドリカルレンズ、  １００…光ピックアップ装置、  Ｌ１１…第１レンズ、  Ｌ１２…第２レンズ、  ＬＧ１…第１レンズ群、  ＬＧ２…第２レンズ群、  ＬＧ３…第３レンズ群、  ＬＴ１…第１波長光、  ＬＴ２…第２波長光、  ＳＴ…絞り、  ＯＤ…光ディスク、  ＲＥＬ…情報記録層、  ＩＬ…情報光、  ＯＬ…物体光、  ＲＬ…参照光、  ＳＬ…サーボ光、  ＴＩＬ…トラッキング情報面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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