(57)【要約】【課題】  本発明は、対物レンズ本体と位相制御素子との間隔や相互の光軸の傾きに関わらず、両者のアライメント精度を簡易に向上させることができ、結果として、互換タイプの対物レンズの結像特性を簡易に向上させることができるレンズユニットを提供すること。【解決手段】  対物レンズユニット５０を構成する対物レンズ本体１の光軸に対して回折レンズ２を微小角だけ傾斜させた状態としているので、回折レンズ２からの戻り光が干渉計のＣＣＤセンサ等に入射することを防止できる。つまり、ＣＣＤセンサで撮影される干渉パターンに戻り光に起因するノイズが入りにくくなるので、対物レンズユニット５０の波面計測を高精度化することができる。【選択図】  図１
2006139874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光情報記録媒体側に配置され固有の主光軸を有する対物レンズ本体と、
光源側に配置されるとともに、対向表面を有し、当該対向表面の一方に設けられた第１位相構造ついての第１副光軸と、当該対向表面の他方に設けられた第２位相構造についての第２副光軸とを、互いに平行に所定間隔だけ離間させている位相制御素子と、
前記第１及び第２副光軸が前記主光軸に対して所定角だけ傾斜するように、前記対物レンズ本体に対して前記位相制御素子を固定する支持部材と
を備えるレンズユニット。
【請求項２】
前記第１及び第２副光軸が前記主光軸に対して傾斜する方向は、当該第１及び第２副光軸を含む平面に平行であることを特徴とする請求項１記載のレンズユニット。
【請求項３】
前記支持部材は、前記第１副光軸が通過する前記第１位相構造の中心点と、前記第２副光軸が通過する前記第２位相構造の中心点とを、前記主光軸を通って延びる中心延長光路上にアライメントした状態に保持する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レンズユニット。
【請求項４】
前記位相制御素子の前記２つの中心点の少なくとも一方と、前記主光軸が通過する前記対物レンズ本体の対向するレンズ表面上の２つの中心点の少なくとも一方とに、位置決めマークが形成されていることを特徴とする請求項３記載のレンズユニット。
【請求項５】
前記対物レンズ本体は、前記位相制御素子側の前記中心点に前記位置決めマークを有することを特徴とする請求項４記載のレンズユニット。
【請求項６】
前記位相制御素子は、３つの異なる波長の使用光に対する互換性を前記対物レンズ本体に与え、前記異なる波長の使用光のうち、前記位相制御素子により位相が付加される２つの波長のうち少なくとも一方の波長を使用する際に、レンズユニット全系の光情報記録媒体側の開口数が０．６以上の状態となっ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レンズユニット。
【請求項７】
前記位相制御素子は、３つの波長の使用光に対する互換性を前記対物レンズ本体に与え、前記異なる波長の使用光のうち、前記位相制御素子により位相が付加される２つの波長のうち少なくとも一方の波長を使用する際に、前記第１及び第２副光軸の少なくとも一方が前記主光軸に対して３μｍだけ平行にシフトした場合に、波長をλとして５ｍλＲＭＳ以上のコマ収差を生じさせ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レンズユニット。
【請求項８】
前記位相制御素子は、前記第１及び第２位相構造として、回折構造及び光路差付与構造のうち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記位相制御素子は、３つの異なる波長の使用光に対する互換性を前記対物レンズ本体に与えるとともに、前記３つの異なる波長の使用光のうち最も波長が短い第１波長の使用光に対して位相差を付加せず、前記３つの異なる波長の使用光のうち前記第１波長よりも長い第２及び第３波長の使用光に対して位相差を付加することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項記載のレンズユニット。
【請求項１０】
前記対物レンズ本体は、前記第１波長の使用光に対して球面収差補正が最適化されていることを特徴とする請求項９記載のレンズユニット。
【請求項１１】
前記第１及び第２副光軸が前記主光軸に対して傾斜する方向を特定するための方位マークを有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項記載のレンズユニット。
【請求項１２】
光情報記録媒体側に配置され固有の主光軸を有する対物レンズ本体と、
光源側に配置されるとともに、対向表面を有し、当該対向表面の一方に第１位相構造を有し、当該対向表面の他方に第２位相構造を有する位相制御素子と、
前記対向表面が前記主光軸に対して傾斜するとともに、前記第１位相構造の中心点と前記第２位相構造の中心点とが前記主光軸を通って延びる中心延長光路上にアライメントされるように、前記対物レンズ本体に対して前記位相制御素子を固定する支持部材と
を備えるレンズユニット。
【請求項１３】
光情報記録媒体の記録面上にスポットを形成するための請求項１から請求項１２のいずれか一項記載のレンズユニットを備え、
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、光ピックアップ用の光ヘッドに組み込まれる対物レンズ等として好適なレンズユニットに関し、さらに、かかるレンズユニットを備えた光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ＣＤ（コンパクト・ディスク）、ＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）等の光情報記録媒体に対して情報の再生・記録を行うための各種光ピックアップ装置が開発・製造され、一般に普及している。なお、再生・記録或いは再生／記録とは、再生及び／又は記録を意味する。かかる光ピックアップ装置に組み込まれる光ヘッド装置として、ＣＤ及びＤＶＤの双方を安定して記録・再生すべく、対物レンズ本体を位相制御素子とともにホルダに固定して一体化したものが存在する。この際、対物レンズ本体及び位相制御素子に中心軸合わせ用の位置決めマークをそれぞれ設けて偏心を防止し、波面収差の低減を達成している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−６２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のような偏心防止法は、対物レンズ本体及び位相制御素子の両者が極めて近接して配置されることが前提となっており、両者が離れるほどアライメント精度が下がってしまう。また、上記偏心防止法は、対物レンズ本体の光軸と位相制御素子の光軸とを平行に保つことが基本的な前提であり、両者が傾いた場合、アライメント精度が低下し或いは収差が発生する可能性がある。
【０００４】
また、最近では、上記のような対物レンズ本体と位相制御素子とが、直接若しくは間接的な接合によって一体化されたレンズユニットとして、光ヘッド装置に組み込まれる場合も見られる。このようなレンズユニットについて結像特性を計測する場合、例えば干渉計等を用いた計測が行われるが、この種の計測に際して位相制御素子からの戻り光によって干渉縞が乱れ或いはそのコントラストが低下し、計測精度が低下する場合がある。
【０００５】
さらに、最近では、より高密度化したＢＤ（Blu-ray）或いはＨＤ（HD DVD）系の光ピックアップ装置が開発されており、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤ、或いはＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤに対応した３波長互換タイプの対物レンズに対するニーズがある。この種の対物レンズでは、一般的に、ＢＤ、或いはＨＤに対して収差補正された対物レンズ本体に、位相制御素子によりＣＤ及びＤＶＤに対する互換性を与える構成を有するため、位相制御素子の対物レンズ本体に対する位置や傾き、特に、位相制御素子に形成させる位相構造の対物レンズ本体に対するシフト偏心が長波長側のＣＤやＤＶＤ系の結像特性に重大な影響を与えることになるので、位相制御素子のアライメントに数ミクロンの精度が要求される。
【０００６】
そこで、本発明は、対物レンズ本体と位相制御素子との間隔や相互の光軸の傾きに関わらず、両者のアライメント精度を簡易に向上させることができ、結果として、互換タイプの対物レンズの結像特性を簡易に向上させることができるレンズユニットを提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、対物レンズ本体と位相制御素子とを一体化したレンズユニットにおいて、位相制御素子からの戻り光の発生を防止して、結像特性の計測を簡易に高精度化することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、上述のようなレンズユニットを組み込んだ高精度の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】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１のレンズユニットは、（ａ）光情報記録媒体側に配置され固有の主光軸を有する対物レンズ本体と、（ｂ）光源側に配置されるとともに、対向表面を有し、当該対向表面の一方に設けられた第１位相構造ついての第１副光軸と、当該対向表面の他方に設けられた第２位相構造についての第２副光軸とを、互いに平行に所定間隔だけ離間させている位相制御素子と、（ｃ）第１及び第２副光軸が主光軸に対して所定角だけ傾斜するように、対物レンズ本体に対して位相制御素子を固定する支持部材とを備える。
【００１０】
上記レンズユニットでは、支持部材が第１及び第２副光軸が主光軸に対して所定角だけ傾斜するように対物レンズ本体に対して位相制御素子を固定するので、位相制御素子が対物レンズ本体に対して傾斜した状態となり、位相制御素子からの戻り光が干渉計の画像センサ等に入射することを防止できる。よって、レンズユニットについて結像特性を計測する際の戻り光の影響を低減して、結像特性の計測を簡易に高精度化することができる。
【００１１】
ここで、位相制御素子において第１及び第２副光軸を互いに平行に所定間隔だけ離間させているので、第１位相構造の位置に対して第２位相構造の光軸垂直方向に関する位置を相対的に調整することができる。このことは、第１及び第２位相構造のそれぞれについて、結像特性への影響を独立して制御できることを意味する。この結果、例えば以下のように結像特性を改善したレンズユニットを得ることができる。すなわち、第１及び第２副光軸すなわち位相制御素子を主光軸に対して傾斜させても、位相制御素子において第１及び第２副光軸を傾斜量に対応した適当な方向に適当な間隔だけ離間させることにより、位相制御素子の傾斜に起因して発生する第１及び第２位相構造の相対的位置ずれから生じ得る収差発生等の影響を相殺することが可能になる。具体的には、位相制御素子の傾斜角度に関わらず、対物レンズ本体の主光軸に対して第１及び第２位相構造をともにアライメントすることが可能になり、レンズユニットの結像特性を向上させることが可能になる。
【００１２】
また、本発明の具体的観点又は態様では、第１及び第２副光軸が主光軸に対して傾斜する方向は、当該第１及び第２副光軸を含む平面に平行である。この場合、第１及び第２位相構造間の構造的な位置ずれ方向と、位相制御素子の傾斜方向とを一致させることができるので、位相制御素子自体でその傾斜に起因するコマ収差等の発生を防止することができ、レンズユニットの結像特性を向上させることできる。
【００１３】
また、本発明の別の具体的態様では、支持部材が、第１副光軸が通過する第１位相構造の中心点と、第２副光軸が通過する第２位相構造の中心点とを、主光軸を通って延びる中心延長光路上にアライメントした状態に保持する。この場合、位相制御素子の傾斜量に応じて、レンズユニットとしてのコマ収差を正確に低減することができる。よって、対物レンズ本体と位相制御素子との距離や相互の相対的傾斜に拘わらず、レンズユニットの光学性能を簡易に向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の別の具体的態様では、位相制御素子の２つの中心点の少なくとも一方と、主光軸が通過する対物レンズ本体の対向するレンズ表面上の２つの中心点の少なくとも一方とに、位置決めマークが形成されている。この場合、位相制御素子と対物レンズ本体との双方に設けた位置決めマークを利用した簡易なアライメントが可能になる。
【００１５】
また、本発明の別の具体的態様では、対物レンズ本体が、位相制御素子側の中心点に位置決めマークを有する。この場合、位相制御素子側から対物レンズ本体を観察しやすくなる。
【００１６】
また、本発明の別の具体的態様では、位相制御素子が、３つの異なる波長の使用光に対する互換性を対物レンズ本体に与え、異なる波長の使用光のうち、位相制御素子により位相が付加される２つの波長のうち少なくとも一方の波長を使用する際に、レンズユニット全系の光情報記録媒体側の開口数が０．６以上の状態となっている。この場合、高ＮＡのレンズユニットによって高密度の記録が可能となるが、レンズユニットの結像特性の計測を高精度化し、位相制御素子のアライメントを例えばサブミクロン以下に高精度化する必要がある。本レンズユニットによれば、上述のように結像特性の計測を高精度化すること、コマ収差の発生を抑えること等が可能になるので、要求される仕様を満たしたレンズユニットを効率的に製造することができる。
【００１７】
また、本発明の別の具体的態様では、位相制御素子が、３つの異なる波長の使用光に対する互換性を対物レンズ本体に与え、異なる波長の使用光のうち、位相制御素子により位相が付加される２つの波長のうち少なくとも一方の波長を使用する際に、第１及び第２副光軸の少なくとも一方が主光軸に対して３μｍだけ平行にシフトした場合に、波長をλとして５ｍλＲＭＳ以上のコマ収差を生じさせる。ただし、ＲＭＳは、「Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｍ  Ｓｑｕａｒｅ」を表す。この場合も、レンズユニットの結像特性の計測を高精度化し、位相制御素子のアライメントを例えばサブミクロン以下に高精度化する必要があるが、上述のように結像特性の計測を高精度化すること、コマ収差の発生を抑えること等が可能になるので、要求される仕様を満たしたレンズユニットを効率的に製造することができる。なお、位相制御素子の副光軸等が３μmシフトすることによって生じるコマ収差については、実用的な意味で好ましい範囲として、５〜５０ｍλＲＭＳ程度となる。
【００１８】
また、本発明の別の具体的態様では、位相制御素子が、第１及び第２位相構造として、回折構造及び光路差付与構造のうち少なくとも１つを有する。
【００１９】
また、本発明の別の具体的態様では、位相制御素子が、３つの異なる波長の使用光に対する互換性を対物レンズ本体に与えるとともに、３つの異なる波長の使用光のうち最も波長が短い第１波長の使用光に対して位相差を付加せず、３つの異なる波長の使用光のうち第１波長よりも長い第２及び第３波長の使用光に対して位相差を付加する。この場合、レンズユニットを３波長に対応した集光特性を有するものとでき、レンズユニットの光学性能を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の別の具体的態様では、対物レンズ本体が第１波長の使用光に対して球面収差補正が最適化されている。ここで、「球面収差補正が最適化されている」とは、第１波長の使用光を用いて再生又は記録される光情報記媒体の情報記録面上での波面収差が０．０７λＲＭＳ以下となっていることをいう。ここでλは、第１波長の波長値である。
【００２１】
また、本発明の別の具体的態様では、第１及び第２副光軸が主光軸に対して傾斜する方向を特定するための方位マークを有する。この場合、方位マークは、対物レンズ本体、位相制御素子、及び支持部材のいずれかに直接形成され、或いはこれらの付属物として取り付けられる。
【００２２】
また、本発明に係る第２のレンズユニットは、（ａ）光情報記録媒体側に配置され固有の主光軸を有する対物レンズ本体と、（ｂ）光源側に配置されるとともに、対向表面を有し、当該対向表面の一方に第１位相構造を有し、当該対向表面の他方に第２位相構造を有する位相制御素子と、（ｃ）対向表面が主光軸に対して傾斜するとともに、第１位相構造の中心点と第２位相構造の中心点とが主光軸を通って延びる中心延長光路上にアライメントされるように、対物レンズ本体に対して位相制御素子を固定する支持部材とを備える。
【００２３】
上記レンズユニットでは、支持部材が対向表面が主光軸に対して傾斜するように対物レンズ本体に対して位相制御素子を固定するので、位相制御素子からの戻り光が干渉計の画像センサ等に入射することを防止できる。よって、レンズユニットについて結像特性を計測する際の戻り光の影響を低減して、結像特性の計測を簡易に高精度化することができる。また、上記レンズユニットでは、第１位相構造の中心点と第２位相構造の中心点とが主光軸を通って延びる中心延長光路上にアライメントされるので、位相制御素子の傾斜量に関わらず、レンズユニットとしてのコマ収差を正確に低減することができる。よって、対物レンズ本体と位相制御素子との距離や相互間の相対的傾斜に拘わらず、レンズユニットの光学性能を簡易に向上させることができる。
【００２４】
また、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面上にスポットを形成するための上述のレンズユニットを備え、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。
【００２５】
上記光ピックアップ装置では、レンズユニットの光学性能を組立工程の複雑化を伴うことなく簡易に向上させ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。特に、レンズユニットの光学特性を計測する際に、レンズユニットからの戻り光を低減することができるので、光学特性の計測を簡易に高精度化することができ、より高性能なレンズユニットによって高精度で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る対物レンズユニット５０の側断面図である。この対物レンズユニット５０の場合、規格（記録密度等）が互いに異なる３種類の光ディスク（例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤ）に対して互換性を有し、これらの光ディスクに情報を記録／再生することが可能に構成されている。また、この対物レンズユニット５０は、不図示の光源からのレーザ光（使用光）を集光して不図示の光ディスク上に集光スポットを形成する対物レンズ本体１と、回折光を形成するための位相制御素子である回折レンズ２と、対物レンズ本体１と回折レンズ２とを一体化して固定するための支持部材である筒形状の鏡枠３とを有する。ここで、対物レンズ本体１は、例えばガラス等の材料から形成されており、回折レンズ２と鏡枠３は、例えばプラスチック若しくはプラスチックに数十パーセントのガラス微粒子を加えた材料から成形されている。
【００２７】
対物レンズ本体１は、回折レンズ２側の第１面１ａが大きく突起し光ディスク側（図面右側）の第２面１ｂが比較的平坦に形成された非球面の両凸レンズであり、回折レンズ２を通過した３つの異なる波長に対応した回折光又は非回折光を各光ディスクの所定箇所にそれぞれ集光する。なお、対物レンズ本体１は、主光軸として、第１面１ａ及び第２面１ｂによって規定される固有の光軸ＯＡ０を有している。
【００２８】
回折レンズ２は、対物レンズ本体１に対して裏側の第１面２ａと、対物レンズ本体１に対して表側の第２面２ｂとにそれぞれ位相構造を有することにより、特定波長の使用光に対して所望の程度に収束若しくは発散する回折光を形成することができる。
【００２９】
具体的に説明すると、回折レンズ２の第１面２ａは、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有しているが、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光や、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有していない。一方、第２面２ｂは、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有しているが、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光や、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有していない。なお、対物レンズ本体１は、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光を対象として設計されている。
【００３０】
この対物レンズユニット５０に、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光が光源側（図面左側）から入射した場合、レーザ光は、回折レンズ２の第１面２ａで回折効果によって所定のパワーで適宜集光又は発散され、対物レンズ本体１を経て図面右側のＤＶＤ用情報記録面（不図示）に集光される。また、この対物レンズユニット５０に、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光が光源側から入射した場合、レーザ光は、回折レンズ２の第２面２ｂで回折効果によって所定のパワーで適宜集光又は発散され、対物レンズ本体１を経て図面右側のＣＤ用情報記録面（不図示）に集光される。なお、この対物レンズユニット５０に、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光が光源側から入射した場合、レーザ光は、回折レンズ２で回折作用を受けることなくそのまま通過し、対物レンズ本体１を経て図面右側のＢＤ用情報記録面（不図示）に集光される。つまり、本実施形態の場合、対物レンズ本体１と回折レンズ２との組み合せによって、ＣＤ用、ＤＶＤ用、及びＢＤ用の各レーザ光について所望の精度で互換可能な結像が可能となり、各レーザ光を各光ディスクの情報読取光又は情報記録光として用いることができる。
【００３１】
なお、対物レンズ本体１と回折レンズ２には、それぞれの光軸ＯＡ０，ＯＡ１が通過する中心位置を互いに位置決めするための基準となる位置決めマークとして、円形の突起状のマーカＭ１，Ｍ２がそれぞれ形成されている。
【００３２】
図２（ａ）〜（ｆ）は、回折レンズ２の第１面２ａに形成される位相構造としてのマルチレベル型回折構造の具体例を説明する断面図である。このマルチレベル型回折構造は、光軸ＯＡ１を含む断面形状が階段状とされたパターンを同心円状に配列し、所定のレベル面数（図２（ａ）〜（ｆ）では５レベル面）の個数毎に、そのレベル面数に対応した段数（図２（ａ）〜（ｆ）では４段）分の高さだけ段をシフトさせた構造を有し、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光が入射した場合には回折光を発生させ、波長４０５ｎｍ，７８０ｎｍのレーザ光が入射した場合には回折効果を生じることなくそのまま透過させる特性を有する。かかるマルチレベル型回折構造については、ＩＳＯＭ'０３（ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ  ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ  ＯＮ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＭＥＭＯＲＹ  ２００３）のテクニカルダイジェスト２３０頁〜２３１頁に記載されているので、ここでは詳細な説明は割愛する。以上において、図２（ａ）、（ｂ）は、各パターンの傾斜が光軸ＯＡ１を基準として同じ方向になっているマルチレベル型回折構造の例を示し、図２（ｃ）、（ｄ）は、外周に位相反転部を設けたマルチレベル型回折構造の例を示し、図２（ｅ）、（ｆ）は、各パターンの傾斜が位相反転部から外側で逆になっているマルチレベル型回折構造の例を示す。
【００３３】
なお、位相構造として、図２（ｇ）、（ｈ）、及び図３（ａ）〜（ｄ）に示すような、光軸ＯＡ１を含む断面形状が鋸歯形状である鋸歯状回折構造や、図３（ｅ）、（ｆ）に示すような、全ての段差が光軸ＯＡ１を基準として同じ方向になっている階段状回折構造や、図３（ｇ）、（ｈ）に示すような、段差の向きが途中から入れ替わる光路差付与構造を、回折レンズ２の第１面２ａに形成してもよい。図２（ｇ）、（ｈ）は、各鋸歯の傾斜が光軸ＯＡ１を基準として同じ方向になっている鋸歯状回折構造の例を示し、図３（ａ）、（ｂ）は、外周に位相反転部を設けた鋸歯状回折構造の例を示し、図３（ｃ）、（ｄ）は、各鋸歯の傾斜が位相反転部から外側で逆になっている鋸歯状回折構造の例を示す。
【００３４】
以上は、回折レンズ２の第１面２ａに形成される位相構造の説明であったが、回折レンズ２の第２面２ｂにも同様の位相構造が形成されている。ただし、第１面２ａに形成される位相構造と、第２面２ｂに形成される位相構造とは、パターンや寸法が異なったものとなっており、ＣＤ用のレーザ光やＤＶＤ用のレーザ光に対する回折作用が異なったものとなる。つまり、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光が入射した場合には回折光を発生させ、波長４０５ｎｍ，６５５ｎｍのレーザ光が入射した場合には回折効果を生じることなくそのまま透過させる特性を有する。また、回折レンズ２の第１面２ａに形成される位相構造と、第２面２ｂに形成される位相構造とは、互いに位置ずれした状態となっている。図４は、回折レンズ２を構成する各面２ａ，２ｂの位置ずれを説明する図である。第１面２ａ全体に対して垂直な光軸ＯＡ１は、回折レンズ２の第１面２ａに形成された位相構造の中心点を通過する第１副光軸であり、この位相構造の中心点には、マーカＭ２が形成されている。また、回折レンズ２の第２面ｂ全体に対して垂直な光軸ＯＡ２は、回折レンズ２の第２面２ｂに形成された位相構造の中心点を通過する第２副光軸である。本実施形態の場合、これらの光軸ＯＡ１，ＯＡ２が互いに平行で、所定間隔だけ離間している。この結果、後述するように、ＡＢ方向に関して回折レンズ２を傾斜させることにり、第１面２ａと第２面２ｂとが光軸ＯＡ０に垂直な方向に相対的位置ずれを起こしても、結果的にこのような相対的位置ずれを相殺してコマ収差の発生を抑えることができる。
【００３５】
以上説明した回折レンズ２の製造方法について簡単に説明すると、回折レンズ２は、例えばモールド成形によって製造されるが、第１面２ａと第２面２ｂに対応する一対の成形型の型面に形成すべき段差構造等の位相構造を予め位置ずれしたものとすることができる。また、第１面２ａと第２面２ｂに対応する一対の成形型を、光軸ＯＡ１，ＯＡ２の相対的位置ずれ量に対応させて相対的に位置ずれさせた状態でキャビティを形成することにより、図４等に示すような回折レンズ２を得ることができる。さらに、回折レンズ２の母材として透明の円板を準備し、その両面にＵＶ硬化樹脂を適量塗布後に型押しすることで、第１面２ａと第２面２ｂとを得ることができる。この場合、第１面２ａと第２面２ｂに対応する一対の押型を、光軸ＯＡ１，ＯＡ２の相対的位置ずれ量に対応させて相対的に位置ずれさせた状態で回折レンズ２の母材に押し付け、この状態でＵＶ光を照射してＵＶ硬化樹脂を硬化させる。一対の押型を除去するならば、図４等に示す回折レンズ２を得ることができる。
【００３６】
図１に戻って、鏡枠３は、円筒状で両端に段差状の第１及び第２嵌合部４，５と、環状の第１及び第２基準面６，７と、環状の絞り１０と、環状の第３基準面１１と、第３嵌合部１２とを備える。第１及び第２嵌合部４，５は、それぞれ段差を有する円筒内面であり、対物レンズ本体１及び回折レンズ２のフランジ部１ｆ，２ｆを、それぞれ光軸ＯＡ０の垂直方向に関して固定する。第１及び第２基準面６，７は、それぞれ第１及び第２嵌合部４，５に連接して形成されており、対物レンズ本体１及び回折レンズ２の取り付けに際して、フランジ部１ｆ，２ｆを光軸ＯＡ０方向に関してアライメントするための基準となる。これらのち第２嵌合部５には、光軸垂直方向に関して遊び８を設けている。この遊び８は、回折レンズ２のアライメント時に対物レンズ本体１に対して中心位置を合わせる微調整を可能にするものである。第１及び第２嵌合部４，５の端部には、面取状の接着剤溜り部９が形成されている。この接着剤溜り部９と、対物レンズ本体１及び回折レンズ２のフランジ部１ｆ，２ｆ外周とが協働することによりＶ溝が形成されており、両レンズ１，２の接着後或いは接着中に、接着剤が周囲にはみ出すことを防止する。第１嵌合部４と第２嵌合部５との間であって鏡枠３内壁に配置された絞り１０は、対物レンズユニット５０の使用時における不要光のカットや光量の調整を行う。第３基準面１１は、光ピックアップ装置の部品であるホルダ等への取り付けに際し、光軸ＯＡ０方向や傾斜に関する取り付けの基準となり、第３嵌合部１２は、光軸垂直方向に関する基準となる。
【００３７】
なお、鏡枠３において、回折レンズ２を光軸ＯＡ０方向にアライメントする第２基準面７は、対物レンズ本体１を光軸ＯＡ０方向にアライメントする第１基準面６に対して、ＡＢ方向に関して僅かに傾いている。この結果、回折レンズ２の第１面２ａと第２面２ｂとは、対物レンズ本体１に対してＡＢ方向に僅かに傾斜する。このような傾斜は、対物レンズユニット５０の結像特性を計測するに際して、回折レンズ２からの戻り光によって干渉像が乱れ或いはそのコントラストが低下することを簡易に防止するため必要である。つまり、回折レンズ２を僅かに傾斜させることによって、第１面２ａや第２面２ｂからの戻り光（回折パターン自体やその周辺の平坦領域からの反射光）が干渉計の画像センサ等に入射することを防止でき、計測画像に戻り光に起因するノイズが入りにくくなるので、対物レンズユニット５０についての結像特性の計測を高精度化することができる。なお、図１では誇張して表現しているが、回折レンズ２の傾きは通常もっと小さく、例えば３゜程度以下とする。以上のように回折レンズ２が傾斜すると、これに伴って第１面２ａや第２面２ｂが光軸ＯＡ０に対して傾斜するとともに光軸ＯＡ０に垂直な方向にシフトする。このような傾斜やシフトは、マルチレベル型回折構造等の回折パターンにより回折作用を受けないＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光に関する集光特性に特に影響を与えないが、このような回折パターンにより回折作用を受けるＣＤ用の波長７８０ｎｍ或いはＤＶＤ用の波長６５５ｎｍの各レーザ光に関する集光特性に影響を与え、集光に際して収差が生じる可能性がある。このため、本実施形態の対物レンズユニット５０では、図４でも説明したように、回折レンズ２の第１面２ａの中心点を通る光軸ＯＡ１と、第２面２ｂの中心点を通る光軸ＯＡ２とを平行に位置ずれさせている。このように、両面２ａ，２ｂを意図的に位置ずれさせるとともに、対物レンズ本体１に対する回折レンズ２の調芯に工夫を施すことによって、回折レンズ２が対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０対して傾斜している場合にも、一定以上の結像精度が達成されるようにしている。
【００３８】
鏡枠３には、第２基準面７が第１基準面６に対して傾斜しているＡＢ方向を示す方位マークである切欠３ｄを形成している。また、回折レンズ２にも、この回折レンズ２を傾斜させるべきＡＢ方向を示すための方位マークである切欠２ｄを形成している。これらの切欠２ｄ，３ｄを利用することにより、回折レンズ２の傾斜方向を意図する方向に設定することができ、回折レンズ２の光学特性に対する傾斜の影響を適正に制御することができる。
【００３９】
なお、回折レンズ２の傾斜方向を表示するものは、切欠２ｄ，３ｄに限らず立体的形状、着色等を含む各種マークとすることができる。また、回折レンズ２や鏡枠３に、切欠２ｄ，３ｄに代えてシート状のマークを貼り付けることもできる。
【００４０】
以下、本実施形態における対物レンズユニット５０の製造工程について述べる。まず、鏡枠３に、対物レンズ本体１を取り付ける。第１基準面６に対物レンズ本体１のフランジ面を当接させ、接着剤溜り部９に接着剤を注入する。これにより、対物レンズ本体１が所定位置に固定される。この際、接着剤溜り部９に余剰の接着剤がとどまるので、接着中又は接着後に、接着剤が周囲にはみ出すことを防止できる。
【００４１】
次に、鏡枠３に取り付けられた対物レンズ本体１に対向する他端側に回折レンズ２を取り付ける。切欠２ｄ，３ｄの方位を一致させた状態で、第２基準面７に回折レンズ２のフランジ面を当接させ、対物レンズ本体１との位置決めを行う。この際、第２嵌合部５は、内径が回折レンズ２の外形よりもわずかに大きく設計されており、その差が遊び８となっている。これにより、回折レンズ２は、光軸垂直方向に関して可動であり、対向している対物レンズ本体１を観察しながら光軸垂直方向に関して相対的な位置決めを行うことができる。
【００４２】
回折レンズ２の位置決めを行った後、接着剤溜り部９に接着剤を注入する。これにより、回折レンズ２がアライメントされた状態で固定される。この際、接着剤溜り部９に余剰の接着剤がとどまるので、接着中又は接着後に、接着剤が周囲にはみ出すことを防止できる。また、絞り１０は、接着剤が鏡枠３内部に入った際のたれ防止として働く。
【００４３】
以上により、対物レンズユニット５０が製造される。上述のように、対物レンズユニット５０は、対物レンズ本体１と、回折レンズ２に加え、鏡枠３をさらに用いた３部品構成である。これにより、対物レンズ本体１と回折レンズ２との光軸垂直方向に関する相対的な位置決めを予め高精度で行うことができる。
【００４４】
なお、本説明において、取り付けの順序に関して、対物レンズ本体１を先、回折レンズ２を後とした。これは、位置決めの際に屈折力の小さい回折レンズ２の側からの方が観察しやすいという設計の便宜上のためである。ただし、例えば対物レンズ本体１を背後にして位置決めを行う場合は、取り付けの順序を変えても構わない。取り付けの順序を変える場合、第１嵌合部４側に遊びを設ける。また、この他の固定手段として、例えば、レーザ溶着によっても、両レンズ１、２を鏡枠３に対して固定可能である。また、回折レンズ２側だけでなく、回折レンズ２及び対物レンズ本体１の双方に遊びがあってもよい。
【００４５】
図５及び図６は、対物レンズ本体１に対する回折レンズ２のアライメント前後の状態を概念的に説明する拡大図である。図５に示すように、アライメント前の状態では、回折レンズ２がＡＢ方向に強制的に傾斜させられており、回折レンズ２の第１面２ａに固有の光軸ＯＡ１は、第２面２ｂと光軸ＯＡ１との交点である回転中心ＲＣを支点として、対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０に対して角θだけ傾斜しているものとする。この場合において、回折レンズ２が傾斜していても対物レンズユニット５０の結像特性を劣化させないためには、図６に示すように、例えば光源側から対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０に平行に入射するレーザ光ＬＬが、回折レンズ２の第１面２ａの中心に相当するマーカＭ２を通過し、第２面２ｂの中心点Ｃ２を通過し、さらに、対物レンズ本体１の中心に相当するマーカＭ１を通過し、光軸ＯＡ０に沿って進行するようにアライメントを行うことが望ましい。このように、マーカＭ１，Ｍ２を利用して光軸ＯＡ０方向に関して対物レンズ本体１の中心点と回折レンズ２の各面２ａ，２ｂの中心点とを一致させることにより、回折レンズ２の傾斜角θの値に関わらず、少なくとも対物レンズユニット５０として発生するコマ収差を低減することができる。
【００４６】
図５に示すように、アライメント前の状態では、両マーカＭ１，Ｍ２の位置は、主光軸ＯＡ０の垂直方向に関して距離Ｘだけシフトしている。この距離Ｘは、回折レンズ２の厚みｄと、傾斜角θと、回折レンズ２の屈折率をｎとから次式
Ｘ＝ｄ・（ｓｉｎθ−ｓｉｎ（θ／ｎ））    …    （１）
で与えられる。アライメント前では、このシフト量Ｘに起因してＤＶＤ用の波長６５５ｎｍに関するコマ収差が発生するため、アライメントにより対物レンズ本体１のマーカＭ１を、後述するように回折レンズ２のマーカＭ２に対して光軸垂直方向に距離Ｘだけシフトさせることにより、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍに関するコマ収差の発生を実質的に抑える。このようなアライメントは、比較的簡単に達成することができ、具体的には、鏡枠３に取り付けられた対物レンズ本体１を光軸ＯＡ０上で図面左側から観察しつつ、対物レンズ本体１の手前側に回折レンズ２を配置し、両マーカＭ１，Ｍ２が一致するように回折レンズ２を鏡枠３の第２嵌合部５内で移動させる。これにより、図６に示すような状態が達成され、対物レンズ本体１と回折レンズ２とアライメントが完了する。なお、対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０方向は、各種計測装置によって比較的簡単に決定することができるので、このようにして決定した光軸ＯＡ０方向から対物レンズ本体１と回折レンズ２とを顕微鏡等によって観察する。観察に際しては、両マーカＭ１，Ｍ２が画面中で一致するようにアライメントを行えばよい。
【００４７】
以上のようにして対物レンズ本体１のマーカＭ１を回折レンズ２のマーカＭ２に対して光軸垂直方向に位置合わせして図６の状態とした場合、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍに関するコマ収差の発生だけでなく、ＣＤ用の波長７８０ｎｍに関するコマ収差の発生を実質的に抑えることができる。具体的に説明すると、図４で説明したような回折レンズ２の光軸ＯＡ１，ＯＡ２の位置ずらしにより、第１面２ａの中心点であるマーカＭ２と、第２面２ｂの中心点Ｃ２とが光学的にアライメントされる。つまり、対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０を通って延びる中心延長光路上に、回折レンズ２の第１面２ａの中心点であるマーカＭ２のみならず、回折レンズ２の第２面２ｂの中心点Ｃ２を配置することができる。このようなアライメントを達成するため、回折レンズ２の第１面２ａと第２面２ｂとは、ＡＢ方向に関して予め位置ずれを有している。このような位置ずれ量は、回折レンズ２の傾きの影響を相殺するものであり、上述した式（１）で与えられるシフト量Ｘと一致している。つまり、回折レンズ２の傾きによって生じる光軸ＯＡ０方向の光学的位置ずれは、シフト量Ｘと一致しており、このようなシフト量Ｘを相殺するように回折レンズ２の各面２ａ，２ｂの中心点をＡＢ方向に逆シフトさせた構造とすることにより、対物レンズ本体１に対して、第１及び第２面２ａ，２ｂすなわち回折レンズ２の光軸垂直方向のアライメントを達成することができる。これにより、対物レンズユニット５０の結像特性をコマ収差等の少ない高精度のものとすることができる。
【００４８】
図７は、図１に示す対物レンズユニット５０の光学特性（具体的には波面収差等）を計測するための干渉計装置を示す。この干渉計装置は、トワイマン・グリーン型の干渉計からなり、光学系として、光源装置６２と、コリメータレンズ６３と、ビームスプリッタ６４と、被検対象用ステージ６５と、参照平面ミラー６６と、撮像レンズ６７と、ＣＣＤセンサ６８とを備える。また、この干渉計装置は、駆動制御系として、レーザドライバ７１，７２，７３と、ステージ駆動装置７４と、ミラー走査回路７５と、画像処理装置７６と、これらの動作を統括的に制御するコンピュータ７７とを備える。
【００４９】
光源装置６２は、３つの半導体レーザ６２ａ，６２ｂ，６２ｃと、２つのビームスプリッタ６２ｅ，６２ｆとを備える。これら半導体レーザ６２ａ，６２ｂ，６２ｃから出射させる検査光の波長は、例えば７８０ｎｍ、６５５ｎｍ、及び４０５ｎｍとすることができ、この場合、それぞれＣＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光、及びＢＤ用レーザ光に対する対物レンズユニット５０の波面収差等を計測することができる。
【００５０】
ビームスプリッタ６２ｅは、バンドパスフィルタを内蔵し、第１の半導体レーザ６２ａからの検査光を透過させ、第２の半導体レーザ７２ｂからの検査光を反射させることによって、両半導体レーザ６２ａ，６２ｂからの波長の異なる検査光を同一光路に導く。また、ビームスプリッタ６２ｆは、バンドパスフィルタを内蔵し、ビームスプリッタ６２ｅを経た検査光を透過させ、第３の半導体レーザ６２ｃからの検査光を反射させることによって、全半導体レーザ６２ａ，６２ｂ，６２ｃからの波長の異なる検査光を同一光路に導く。
【００５１】
コリメータレンズ６３は、光源装置６２から射出された各検査光を平行光束とする。なお、この場合、各半導体レーザ６２ａ，６２ｂ，６２ｃからの検査光の波長差が大きいので、コリメータレンズ６３として色消しレンズを用いるか、コリメータレンズ６３を波長毎に対応するものに交換する。
【００５２】
ビームスプリッタ６４は、平行平板状の透明プレートであり、ビーム分割面６４ａに例えば半透鏡膜を形成している。ビームスプリッタ６４は、これに入射した検査光の一部をビーム分割面６４ａで反射して参照光とし、残りの検査光を透過させて被検光とする。
【００５３】
被検対象用ステージ６５は、不図示の手動機構またはステージ駆動装置７４によって駆動可能になっており、被検対象である対物レンズユニット５０を３次元的に移動させて適所に保持する。なお、被検対象が図示のように対物レンズユニット５０でありその結像特性を計測する場合、対物レンズユニット５０の後方に参照凹面ミラー８１を配置して対物レンズユニット５０を経た被検光を反射し、再び対物レンズユニット５０を経てほぼ平行光束にしてビームスプリッタ６４に戻し、参照光と干渉させる。また、対物レンズユニット５０は、所定の平行平面基板を介して集光するように設計されたものであるから、参照凹面ミラー８１と対物レンズユニット５０との間にカバープレート８２を配置する。
【００５４】
参照平面ミラー６６は、圧電素子９１を介して保持装置９２に固定されている。圧電素子９１は、位相送り機構として、ミラー走査回路７５からの制御電圧に応じて伸縮し、参照ミラーを光軸ＯＡＩの方向に波長オーダで精密に往復移動させることができる。
【００５５】
撮像レンズ６７は、ビームスプリッタ６４を経て合成された、対物レンズユニット５０からの被検光と参照平面ミラー６６からの参照光とを合成光として集光する。
【００５６】
また、ＣＣＤセンサ６８には、撮像レンズ６７によって一旦集光された合成光が干渉縞として投影される。この干渉縞のパターンは、電気信号として画像処理装置７６に出力される。この電気信号は、ＣＣＤセンサ６８に投影された干渉パターンに対応する画像信号としてコンピュータ７７に出力される。
【００５７】
コンピュータ７７は、ミラー走査回路７５を制御して、参照平面ミラー６６を光軸方向に移動させることによって、ＣＣＤセンサ６８に投影される干渉縞の移動を制御することができ、干渉縞の位置制御が行える。また、コンピュータ７７は、ＣＣＤセンサ６８で検出した干渉縞の移動を解析して対物レンズユニット５０からの被検光の波面収差を計測することができる。
【００５８】
以下、図７に示す干渉計測装置の動作について説明する。まず、被検対象用ステージ６５上に被検対象である対物レンズユニット５０をセットする。次に、例えば第１のレーザドライバ７１を動作させて、第１の半導体レーザ６２ａから、ＣＤ用レーザ光を検査光として出射させる。次に、コンピュータ７７からミラー走査回路７５に制御信号を出力して圧電素子９１を変化させる。これにより、参照平面ミラー６６を位相送りする走査が可能になり、ＣＤ用波長に関して高精度な波面計測が可能になる。次に、第２のレーザドライバ７２を動作させて、第２の半導体レーザ６２ｂから、ＤＶＤ用レーザ光を検査光として出射させる。以下同様にして、参照平面ミラー６６を位相送りする走査によって対物レンズユニット５０によるＤＶＤ用波長に関する波面変化を計測する。次に、第３のレーザドライバ７３を動作させて、第３の半導体レーザ６２ｃから、ＢＤ用レーザ光を検査光として出射させる。以下同様にして、参照平面ミラー６６を位相送りする走査によって対物レンズユニット５０によるＢＤ用波長に関する波面変化を計測する。
【００５９】
以上説明した干渉計測装置により、対物レンズユニット５０のＣＤ用波長、ＤＶＤ用波長及びＢＤ用波長に関する波面収差すなわち光学特性を測定するすることができる。この際、対物レンズユニット５０を構成する対物レンズ本体１の光軸に対して回折レンズ２を微小角だけ傾斜させた状態としているので、回折レンズ２からの戻り光がビームスプリッタ６４や撮像レンズ６７を経てＣＣＤセンサ６８に入射することを防止できる。つまり、ＣＣＤセンサ６８で撮影される干渉パターンに戻り光に起因するノイズが入りにくくなるので、対物レンズユニット５０の波面計測を高精度化することができる。
【００６０】
なお、本実施形態のような対物レンズユニット５０では、回折レンズ２が光軸垂直方向に３μｍ移動した場合、すなわち回折レンズ２の光軸ＯＡ１，ＯＡ２が光軸ＯＡ０に対して３μｍだけ平行にシフトした場合、波長λを基準として５ｍλＲＭＳ程度或いはそれ以上のコマ収差を生じさせる。このようなコマ収差を極力抑えるためには、回折レンズ２のアライメントを数ミクロン以下に高精度化する必要があるだけでなく、回折レンズ２すなわち光軸ＯＡ１，ＯＡ２の傾斜角に起因して発生する第１面２ａ及び第２面２ｂのコマ収差をともに低減する必要がある。具体的には、５〜５０ｍλＲＭＳのコマ収差に抑えることが望ましい。本実施形態では、両面２ａ，２ｂの光軸ＯＡ１，ＯＡ２を独立のものとし、これらの間隔調整によって、結果的に第１面２ａ及び第２面２ｂのコマ収差をともに低減することができた。この結果、対物レンズユニット５０の結像特性において、コマ収差の発生を有効に抑えることでき、要求される仕様を満たした対物レンズユニット５０を効率的に製造することができる。
【００６１】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の対物レンズユニットについて説明する。第２実施形態の対物レンズユニットは、図１に示す第１実施形態の対物レンズユニット５０を変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と共通のものとなっている。
【００６２】
図８は、第２実施形態に係る対物レンズユニット１５０の側断面図である。この対物レンズユニット１５０の場合も、回折レンズ１０２に設けた一対の近接する光軸ＯＡ１，ＯＡ２は、対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０に対して０でない微小な傾きを有している。ただし、このような傾きは、鏡枠１０３の形状に起因して生じたものではなく、回折レンズ１０２自体のフランジ形状に起因して生じたものである。こうして、回折レンズ１０２の第１面１０２ａ及び第２面１０２ｂが傾斜すると、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光に関する集光に対して特に影響を与えないが、ＣＤ用の波長７８０ｎｍ及びＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に関する集光に対して影響を与え、集光に際して収差が生じる可能性がある。このような収差は、図６等に示す第１実施形等の場合と同様に、マーカＭ１，Ｍ２を利用した調芯によってキャンセルされ、回折レンズ１０２が対物レンズ本体１の光軸ＯＡ０に対して傾斜して戻り光の発生を防止できるにもかかわらず、一定以上の結像精度が達成される。
【００６３】
〔第３実施形態〕
図９は、図１に示す対物レンズユニット５０又は図８に示す対物レンズユニット１５０を組み込んだ光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【００６４】
この光ピックアップ装置において、各半導体レーザ２６１Ｂ，２６１Ｄ，２６１Ｃからのレーザ光は、対物レンズユニット５０，１５０を利用して光情報記録媒体である光ディスクＤＢ，ＤＤ，ＤＣに照射され、各光ディスクＤＢ，ＤＤ，ＤＣからの反射光は、共通の対物レンズユニット５０，１５０を介し、最終的に各光検出器２６７Ｂ，２６７Ｄ，２６７Ｃに導かれる。
【００６５】
ここで、第１半導体レーザ２６１Ｂは、第１光ディスクＤＢの情報再生用のレーザ光（例えばＢＤ用で波長４０５ｎｍ）を発生し、レーザ光は対物レンズユニット５０，１５０で集光され、ＮＡ０．８５相当のスポットが情報記録面上に形成される。第２半導体レーザ２６１Ｄは、第２光ディスクＤＤの情報再生用のレーザ光（例えばＤＶＤ用で波長６５５ｎｍ）を発生し、その後レーザ光は対物レンズユニット５０，１５０で集光され、ＮＡ０．６５相当のスポットが情報記録面上に形成される。第３半導体レーザ２６１Ｃは、第３光ディスクＤＣの情報再生用のレーザ光（例えばＣＤ用で波長７８０ｎｍ）を発生し、その後レーザ光は対物レンズユニット５０，１５０で集光され、ＮＡ０．５１相当のスポットが情報記録面上に形成される。また、第１光検出器２６７Ｂは、第１光ディスクＤＢに記録された情報を光信号（例えばＢＤ用で波長４０５ｎｍ）として検出し、第２光検出器２６７Ｄは、第２光ディスクＤＤに記録された情報を光信号（例えばＤＶＤ用で波長６５５ｎｍ）として検出し、第３光検出器２６７Ｃは、第３光ディスクＤＣに記録された情報を光信号（例えばＣＤ用で波長７８０ｎｍ）として検出する。
【００６６】
まず第１光ディスクＤＢを再生する場合、第１半導体レーザ２６１Ｂから例えば波長４０５ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ２６２Ｂにより平行光束となる。この光束は、偏光ビームスプリッタ２６３Ｂ，２６４Ｄ，２６４Ｃを透過した後、対物レンズユニット５０，１５０により第１光ディスクＤＢの情報記録面ＭＢに集光される。
【００６７】
情報記録面ＭＢで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット５０，１５０等を透過して、偏光ビームスプリッタ２６３Ｂに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ２６５Ｂにより非点収差が与えられ、第１光検出器２６７Ｂ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第１光ディスクＤＢに記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００６８】
また、第１光検出器２６７Ｂ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦（フォーカス）検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、対物レンズユニット５０，１５０を保持するホルダ２７１に組み込んだ２次元アクチュエータ２７２が、第１半導体レーザ２６１Ｂからの光束を第１光ディスクＤＢの情報記録面ＭＢ上に結像させるように対物レンズユニット５０，１５０を光軸方向に移動させるとともに、この第１半導体レーザ２６１Ｂからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズユニット５０，１５０を光軸に垂直な方向に移動させる。
【００６９】
次に、第２光ディスクＤＤを再生する場合、第２半導体レーザ２６１Ｄから例えば波長６５５ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ２６２Ｄにより平行光束となる。この光束は、偏光ビームスプリッタ２６３Ｄを透過し、偏光ビームスプリッタ２６４Ｄで反射され、その後偏光ビームスプリッタ２６４Ｃを透過した後、対物レンズユニット５０、１５０により第２光ディスクＤＤの情報記録面ＭＤに集光される。
【００７０】
情報記録面ＭＤで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット５０，１５０等を透過して、偏光ビームスプリッタ２６４Ｄで反射され偏光ビームスプリッタ２６３Ｄに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ２６５Ｄにより非点収差が与えられ、第２光検出器２６７Ｄ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第２光ディスクＤＤに記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００７１】
また、第１光ディスクＤＢの場合と同様、第２光検出器２６７Ｄ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、対物レンズユニット５０，１５０を保持するホルダに組み込んだ２次元アクチュエータ２７２により、フォーカシング及びトラッキングのために対物レンズユニット５０，１５０を移動させる。
【００７２】
次に、第３光ディスクＤＣを再生する場合、第３半導体レーザ２６１Ｃから例えば波長７８０ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ２６２Ｃにより平行光束となり、偏光ビームスプリッタ２６３Ｃを透過し偏光ビームスプリッタ２６４Ｃで反射された後、対物レンズユニット５０，１５０により第３光ディスクＤＣの情報記録面ＭＣに集光される。
【００７３】
情報記録面ＭＣで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット５０，１５０等を透過して、偏光ビームスプリッタ２６４Ｃで反射されて偏光ビームスプリッタ２６３Ｃに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ２６５Ｃにより非点収差が与えられ、第３光検出器２６７Ｃ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第３光ディスクＤＣに記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００７４】
また、第１及び第２光ディスクＤＢ，ＤＤの場合と同様、第３光検出器２６７Ｃ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、対物レンズユニット５０，１５０を保持するホルダに組み込んだ２次元アクチュエータ２７２により、フォーカシング及びトラッキングのために対物レンズユニット５０，１５０を移動させる。
【００７５】
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く、様々な変形が可能である。例えば、第１及び第２実施形態では、回折レンズ２，１０２の第１面２ａ，１０２ａにのみアライメント用のマーカＭ２を設けているが、回折レンズ２，１０２の第２面２ｂ，１０２ｂにのみアライメント用のマーカＭ２を設けてもよい。この場合も、対物レンズ本体１に対する回折レンズ２，１０２の傾斜量が制御されていれば、第１面２ａ，１０２ａを第２面２ｂ，１０２ｂと同時に光学的にアライメントすることができる。なお、回折レンズ２，１０２の両面２ａ，２ｂ，１０２ａ，１０２ｂにアライメント用のマーカを設けることもできる。この場合、第１面２ａ，１０２ａと第２面２ｂ，１０２ｂとの光学的アライメントを視覚的に確認できる。
【００７６】
また、上記実施形態では、対物レンズ本体１の第１面１ａにマーカＭ１を設けているが、対物レンズ本体１の第２面１ｂにマーカＭ１を設けることもできる。
【００７７】
なお、アライメント用のマーカＭ１，Ｍ２の凹凸や輪郭等を含む形状については、実施形態に例示するものに限らず、計測機器等を介して視覚的に観察できるものであれば、利用しやすさも考慮して様々な形状を用いることができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、２つの光学素子からなる対物レンズユニット５０，１５０について説明したが、３つ以上の光学素子からなる対物レンズユニットの場合も、例えば隣接するいずれか２つの光学素子を上記実施形態と同様の位置決めマーカでアライメントすることができる。この場合も、回折レンズ２のような位相制御素子からの戻り光を防止でき、対物レンズユニットの組立が簡単になり、かつ、光学性能も向上する。
【００７９】
また、上記実施形態では、対物レンズ本体１と回折レンズ２，１０２と鏡枠３，１０３とを別体としているが、対物レンズ本体１と鏡枠３，１０３とを一体化して筒状のフランジ部を有する対物レンズ本体１とすることができ、或いは、回折レンズ２，１０２と鏡枠３，１０３とを一体化して筒状のフランジ部を有する回折レンズ２，１０２とすることができ、いずれの場合も、図５、図６等で説明したアライメントによってコマ収差を無くすることができる。
【００８０】
また、上記実施形態では、ＢＤを対象として含む互換用の対物レンズユニット５０，１５０について説明したが、例えばＢＤに代えてＨＤを対象として含む互換用の対物レンズユニット等にも本発明を適用できることは勿論である。具体的に説明すると、第１及び第２実施形態の対物レンズユニット５０，１５０については、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤに対して互換性を持たせたものであったが、例えばＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤに対して互換性を持たせたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】第１実施形態のレンズユニットの側方断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、回折レンズの片面に形成される位相構造の具体例を説明する断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）は、回折レンズの片面に形成される位相構造の具体例を説明する断面図である。
【図４】回折レンズを構成する両位相構造面の位置ずれを説明する図である。
【図５】図１の対物レンズユニットのアライメントを説明する拡大図である。
【図６】図１の対物レンズユニットのアライメントを説明する拡大図である。
【図７】図１の対物レンズユニットについて光学特性を計測するための装置を説明する図である。
【図８】第２実施形態のレンズユニットの側方断面図である。
【図９】第３実施形態の光ピックアップ装置を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１，１０１…対物レンズ本体、  ２，１０２…回折レンズ、  ２ａ…第１面、  ２ｂ…第２面、  ２ｄ，３ｄ…切欠、  ３…鏡枠、  ４，５…嵌合部、  ６，７…基準面、  ８…遊び、  ５０，１５０…対物レンズユニット、  ２６４Ｄ，２６４Ｃ…偏光ビームスプリッタ、  ２６７Ｂ，２６７Ｄ，２６７Ｃ…光検出器、  ２７１…ホルダ、  ＤＢ，ＤＤ，ＤＣ…光ディスク、  Ｍ１，Ｍ２…マーカ、ＭＢ，ＭＣ，ＭＤ…情報記録面、  ＯＡ０…光軸、  ＯＡ１，ＯＡ２…光軸
【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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