(57)【要約】  光走査デバイスは、第一及び第二の放射ビームで第一及び第二の情報層を走査するために使用される。そのデバイスは、放射源及び対物レンズ組み立て品（３１）を含む。レンズ組み立て品は、第一の直径（ｄ１）を有する第一の断面を備えた第一の対物レンズ（６１）及び第二のより小さい直径（ｄ２）を有する第二の断面を備えた第二の対物レンズ（６２）を含む二重レンズ系（６１、６２）を含む。第一及び第二のレンズは、第一の放射ビームを第一の開口数を有する第一の集束した放射ビームに変換するために配置される。対物レンズ組み立て品は、第二の放射ビームを第二のより小さい開口数を有する第二の集束した放射ビームに変換するための第三の対物レンズ（６３）をさらに含む。第二及び第三の対物レンズは、一つの本体（６４）に一体化して形成される。
2005512253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の放射ビームで第一の光記録担体の第一の情報層を、及び第二の放射ビームで第二の光記録担体の第二の情報層を、走査するための光走査デバイスであって、
当該デバイスは、前記第一及び第二の放射ビームを供給するための放射源、及び対物レンズ組み立て品を含み、
前記対物レンズ組み立て品は、
第一の直径を有する第一の断面を備えた第一の対物レンズ及び第二のより小さい直径を有する第二の断面を備えた第二の対物レンズを含む二重レンズ系を含み、
前記第一及び第二の対物レンズは、前記第一の放射ビームを、第一の開口数を有する第一の集束した放射ビームへ変換して、前記第一の情報層の位置において第一の走査スポットを形成するために配置され、並びに
前記対物レンズ組み立て品は、
前記第二の放射ビームを、第二のより小さい開口数を有する第二の集束した放射ビームへ変換して、前記第二の情報層の位置において第二の走査スポットを形成するための第三の対物レンズを含み、
前記第二及び第三の対物レンズは、一つの本体に一体化して形成されることを特徴とする光走査デバイス。
【請求項２】
前記第二及び第三の対物レンズの各々は、走査される情報層の位置に面する出口面を有し、
前記第二の対物レンズの前記出口面は、前記第三の対物レンズの前記出口面と同じ平面にある請求項１記載の光走査デバイス。
【請求項３】
前記第二及び第三の対物レンズの各々は、走査される情報層の位置に面する出口面を有し、
前記第二の対物レンズの前記出口面は、前記第三の対物レンズの前記出口面と異なる同じ平面にある請求項１記載の光走査デバイス。
【請求項４】
フォーカス誤差信号及び／又はラジアルトラッキング誤差信号を提供するために配置される検出系、サーボシステム、並びに前記第一及び第二の情報層の及び／又は走査される前記第一及び第二の情報層のトラックのそれぞれの位置に関して前記第一及び第二の走査スポットの位置を制御するための前記フォーカス誤差信号及び／又は前記ラジアルトラッキング誤差信号に応答性のアクチュエータをさらに含む請求項１記載の光走査デバイス。
【請求項５】
前記第一及び第二の情報層から引き出される情報の誤差補正のための情報処理ユニットをさらに含む請求項１記載の光走査デバイス。
【請求項６】
第一の放射ビームを、第一の開口数を有する第一の収束する放射ビームへ、及び第二の放射ビームを、第二のより小さい開口数を有する第二の収束する放射ビームへ変換するための対物レンズ組み立て品であって、
当該対物レンズ組み立て品は、
第一の直径を有する第一の断面を備えた第一の対物レンズ及び第二のより小さい直径を有する第二の断面を備えた第二の対物レンズを含む二重レンズ系を含み、
前記第一及び第二の対物レンズは、前記第一の放射ビームを前記第一の収束する放射ビームへ変換するために配置され、並びに
当該対物レンズ組み立て品は、
前記第二の放射ビームを前記第二の収束する放射ビームへ変換するための第三の対物レンズを含み、
前記第二及び第三の対物レンズは、一つの本体に一体化して形成されることを特徴とする対物レンズ組み立て品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、第一の放射ビームで第一の光記録担体の第一の情報層を、及び第二の放射ビームで第二の光記録担体の第二の情報層を走査するための光走査デバイスに関し、そのデバイスは、前記第一及び第二の放射ビームを供給するための放射源、並びに対物レンズ組み立て品を含み、
対物レンズ組み立て品は、（１）第一の直径を有する断面を備えた第一の対物レンズ及び第二のより小さい直径を有する断面を備えた第二の対物レンズを含む二重レンズ系を含み、
前記第一及び第二の対物レンズは、前記第一の情報層の位置に第一の走査スポットを形成するために、前記第一の放射ビームを第一の開口数を有する第一の集束した放射ビームへ変換するために配置され、並びに
対物レンズ組み立て品は、（２）前記第二の情報層の位置に第二の走査スポットを形成するために、前記第二の放射ビームを第二のより小さい開口数を有する第二の集束した放射ビームへ変換するための第三の対物レンズを含む。
【０００２】
また、本発明は、第一の放射ビームを第一の開口数を有する第一の集束した放射ビームへ、及び第二の放射ビームを第二のより小さい開口数を有する第二の集束した放射ビームへ変換するための対物レンズ組み立て品に関し、
その組み立て品は、（１）第一の直径を有する断面を備えた第一の対物レンズ及び第二のより小さい直径を有する断面を備えた第二の対物レンズを含む二重レンズ系を含み、
前記第一及び第二の対物レンズは、前記第一の放射ビームを第一の開口数を有する第一の集束した放射ビームへ変換するために配置され、並びに
その組み立て品は、（２）前記第二の放射ビームを第二のより小さい開口数を有する第二の集束した放射ビームへ変換するための第三の対物レンズを含む。
【０００３】
“情報層を走査すること”は、情報層から情報を読み取る（“読み取りモード”）、情報層に情報を書き込む（“書き込みモード”）、及び／又は情報層から情報を消去する（“消去モード”）ために、放射ビームによって走査することに言及する。“情報密度”は、情報層の単位面積あたりに記憶された情報の量に言及する。それは、とりわけ、走査される情報層上に走査デバイスによって形成された走査スポットの大きさによって決定される。情報密度を、走査スポットの大きさを減少させることによって、増加させてもよい。スポットの大きさが、とりわけ、スポットを形成する放射ビームの波長λ及び開口数ＮＡに依存するので、ＮＡを増加させることによって、及び／又はλの減少させることによって、走査スポットの大きさを減少させることができる。
【０００４】
従来の光走査デバイスと共通して遭遇させる問題は、透明層の厚さにおける差により、異なる形式、例えばいわゆるＤＶＤ形式及びいわゆるＤＶＲ形式、を有する光記録担体との互換性である。以下において、“第一のモード”は、第一の開口数ＮＡ１を有する第一の集束した放射ビームで第一の情報層を走査するための光走査デバイスの動作モードに言及する。開口数ＮＡ１は、第一の情報密度を有する第一のタイプ（例えばいわゆるＤＶＲ形式）の光記録担体を走査することに適切である。“第二のモード”は、第一の開口数ＮＡ１よりも小さい第二の開口数ＮＡ２を有する第二の集束した放射ビームで第二の情報層を走査するための光走査デバイスの動作モードに言及する。開口数ＮＡ２は、第二の情報密度を有する第二の異なるタイプ（例えばいわゆるＤＶＤ形式）の光記録担体を走査することに適切である。
【０００５】
言い換えれば、第一のモードは、高い情報密度を有する記録担体を走査するための光走査デバイスの動作のモードであり、第二のモードは、低い情報密度を有する記録担体を走査するための光走査デバイスの動作のモードである。“作動距離”、すなわち、対物レンズと走査される情報層の位置との間の距離は、同じ対物レンズを第一及び第二のモードの両方における走査に使用すると共に同じ共役距離、すなわち物体とレンズとの間の距離で動作するとき、記録担体の透明層の厚さが増加するとき、作動距離が減少するので、異なる形式を有する記録担体を走査するとき、重大なパラメータである。
【０００６】
言い換えれば、前記互換性の問題は、相対的に小さい作動距離が第一のモードで利用可能である場合に、第一のモード（例えばＤＶＲ形式のディスク）及び第二のモード（例えばＤＶＤ形式のディスク）の両方において走査に適切な対物レンズ組み立て品を設計することである。互換性の問題に対する一つの解決手段は、一方が第一のモードにおける走査に、他方が第二のモードに使用される、対物レンズの二つの別々の組みを備えた対物レンズ組み立て品を提供することである。対物レンズ組み立て品の設計は、空間、費用、製造すること及び操作することの容易さのような付属する関心事のみならず、最高の重要性のものになる。
【０００７】
日本国特許出願第２００１−０６７７００号は、対物レンズの二つの別々の組みを有する対物レンズ組み立て品を含む、開始の段落に記載したような光走査デバイスを記載している。本記載の図１は、第一の放射ビームＲＢ１で第一の情報層ＩＬ１を（第一のモード）、第二の放射ビームＲＢ２で第二の情報層ＩＬ２を（第二のモード）、走査するための既知の対物レンズ組み立て品１を示す。既知の対物レンズ組み立て品１は、大きい直径を備えた第一の対物レンズ２、より小さい直径を備えた第二の対物レンズ３、及びより大きい直径を備えた第三の対物レンズ４を含む。レンズ２、３及び４は、レンズ２及び３が、光学軸ＡＡ’に沿って整列されるように、並びに、レンズ４が、異なる光学軸ＢＢ’に沿って整列されるように、支持素子５上に取り付けられる。レンズ２及び３は、放射ビームＲＢ１を情報層ＩＬ１上で第一の走査スポットＳＳ１へ変換し、レンズ４は、放射ビームＲＢ２を情報層ＩＬ２上で第二の走査スポットＳＳ２へ変換する。
【０００８】
日本国特許出願第２００１−０６７７００号に記載されたデバイスの不都合は、対物レンズ組み立て品が、少なくとも四つの構成部品（三つのレンズ２、３及び４並びに支持素子５）を含むことであり、それによって組み立て品を相対的に大きくしており、このことは、構成部品による空間の占有の最小化が、光走査デバイスの製造業者にとって一定の関心事である場合に、特に光走査デバイスにおける組み立て品の位置選定に関して不利益である。
【０００９】
日本国特許出願第２００１−０６７７００号に記載されたデバイスの別の不都合は、対物レンズ組み立て品が、組み立てられる四つの構成部品を含むことであり、それによって、特に構成部品の、それらのそれぞれの光学軸に関する整列の点で、組み立て品を製造することを相対的に困難にする。取り付けは、対物レンズと情報層との間における傾斜の存在が、走査スポットにおけるコマの発生に帰着するので、小さいレンズ４（典型的には数ミリメートル）の小さい直径のために、特に重大である。このようなコマ収差は、それが、情報層の走査に否定的に影響を及ぼすので、一般的に望まれない。
【００１０】
さらに、日本国特許出願第２００１−０６７７００号に記載されたデバイスは、典型的には、（１）第一及び第二の情報層のそれぞれの位置、（２）及び／又は、走査される前記第一及び第二の情報層のトラックの位置に関して、第一及び第二の走査スポットの位置を制御するためのアクチェータに取り付けられる対物レンズ組み立て品を要求する。レンズ２、３及び４を、組み立ての間にそれぞれの光学軸に沿って調節しなければならない。二つの別々の対物レンズの組みを組み立てるための二つの様式がある。第一の様式は、アクチュエータの外側で、第二の様式は、アクチェータの内側で起こる。しかしながら、第一の様式は、第一、第二、及び第三の対物レンズを支持するための追加の素子の使用を要求し、それによって、対物レンズ組み立て品を相対的により高価及び、空間的に有効ではない容積の大きいものにする。第二の様式は、一度対物レンズをアクチュエータにおいて組み立てると共にその中に固定する（例えば接着する）と、試験の理由のための対物レンズ組み立て品の除去が、なお、費用に有効ではないアクチュエータの除去に帰着するという不都合を有する。
【００１１】
本発明の目的は、製造の費用を減少させると同時に、第一のモード及び第二のモードの両方における動作に適切である、開始の段落に記載したような光走査デバイスを提供することである。
【００１２】
この目的は、開始の段落で記載したような光走査デバイスで達成され、ここで本発明によれば、第二及び第三の対物レンズは、一つの本体において一体化して形成される。
【００１３】
このようなデバイスの利点は、それが、第一の光記録担体、例えばいわゆるＤＶＲ形式のディスクの第一の情報層及び第二の光記録担体、例えばいわゆるＤＶＤ形式のディスクの第二の情報層を走査することが、対物レンズ組み立て品を形成するために、二つの部品（第一の対物レンズ及び本体）のみを組み立てる必要があるだけなので費用効率が高いと共に組み立てることが容易である同時に、両立できることである。
【００１４】
このようなデバイスの別の利点は、一度第一の対物レンズを本体に組み立てると、そのレンズの光学軸を、アクチュエータに対物レンズ組み立て品を取り付ける前に、第二の対物レンズの光学軸と実質的に整列させることができることである。このように、製造業者は、対物レンズ組み立て品が、要求される仕様を満たすかどうかを確認することができ、必要な場合には、アクチュエータに組み立て品を取り付ける前に、組み立て品を棄却する。このように、対物レンズ組み立て品を、アクチュエータの外部で試験することができる。結果として、対物レンズ組み立て品の棄却は、アクチュエータの棄却を要求せず、既知の対物レンズ組み立て品よりも費用効率が高い。
【００１５】
このようなデバイスの別の利点は、特にコマの補正に関して、より大きい製造の公差を許容することである。二重レンズ系の光学軸を、組み立てる間に本体において第一の対物レンズを位置決めすることによって、第三の対物レンズに関して調節することができる。第三の対物レンズを、コマを発生させるために、記録担体の法線方向に関して方位付けるとすれば、二重レンズ系の光学軸を、その法線方向に関して傾けるために、組み立てる間に位置決めすることができる。このように、二重レンズ系もまたコマを発生させる。そして、二重レンズ系によって発生したコマの量を、第三のレンズによって発生したコマの量に等しくすることができる。引き続き、対物レンズ組み立て品をアクチュエータに取り付け、アクチュエータを、二重レンズ系及び第三のレンズによって発生したコマの量が、光記録担体の傾きによって発生したコマの量を補償することができるように、法線方向に関して方位付けることができる。二重レンズ系及び第三のレンズが、同じ量のコマを発生させるとき、このコマを補償するための要求されるディスクの傾きは、両方の系に関して同じものである。よって、対物レンズ組み立て品及び光記録担体の組み合わせによって、所望の量の（好ましくは最小の）コマを発生させる。
【００１６】
このようなデバイスの別の利点は、それが、（数ミリメートルの典型的な大きさを備えた）第二の小さい対物レンズを第三の大きい対物レンズと一体化するので、小さいレンズの取り扱いを要求しないことである。
【００１７】
このようなデバイスの別の利点は、対物レンズ組み立て品を、日本国特許出願第２００１−０６７７００号から知られたレンズ組み立て品よりも小さい大きさで作ることができることである。
【００１８】
日本国特許出願第０９−１１５１７０号が、一つの一体化して成形された素子によって形成された対物レンズ組み立て品を含む光走査デバイスを開示することに注意しておいた。本記載の図２は、既知の対物組み立て品を示す。図２において、対物レンズ組み立て品１０は、ＤＶＤ形式のディスク１３の情報層１２を走査することに適切な第一の対物レンズ１１及びＣＤ形式のディスク１６の情報層１５を走査することに適切な第二の対物レンズ１４を含む。レンズ１１及び１４は、一つの単一の素子に一体化して成形される。しかしながら、日本国特許出願第０９−１１５１７０号から知られたレンズ組み立て品は、ＤＶＲ形式のディスクのような、より高い情報密度を有する光記録担体と両立しない。
【００１９】
本発明の別の目的は、大きさにおいて相対的に小さく取り扱うことが容易である、開始の段落に記載したような対物レンズ組み立て品を提供することである。
【００２０】
この目的は、第一の放射ビームを、第一の開口数を有する第一の収束する放射ビームへ、及び第二の放射ビームを、第二のより小さい開口数を有する第二の収束する放射ビームへ変換するための対物レンズ組み立て品で達成され、対物レンズ組み立て品は、（１）第一の直径を有する断面を備えた第一の対物レンズ及び第二のより小さい直径を有する断面を備えた第二の対物レンズを含む二重レンズ系を含み、第一及び第二の対物レンズは、第一の放射ビームを第一の収束する放射ビームへ変換するために配置され、対物レンズ組み立て品は、（２）第二の放射ビームを第二の収束する放射ビームへ変換するための第三の対物レンズを含み、ここで、本発明によれば、第二及び第三の対物レンズは、一つの本体において一体化して形成される。
【００２１】
本発明の目的、利点、及び特徴は、添付する図面で図説するような以下の本発明のより詳細な説明から明らかであると思われる。
【００２２】
図３は、第一の放射ビーム２３で第一の光記録担体２２の第一の情報層２１を走査するために適切である、本発明による光走査デバイス２０を示す。図３Ｂは、第二の放射ビーム２６で第二の光記録担体２５の第二の情報層２４を走査するために適切である、同じ光走査デバイス２０を示す。図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、以下に記載したような、第一のモード及び第二のモードに対応する。
【００２３】
以下において、第一のモードは、第一の開口数ＮＡ１を有する放射ビームで情報層２１を走査するための光走査デバイス２０の動作モードに言及する。開口数ＮＡ１は、第一の情報密度を有する第一のタイプ、例えばいわゆるＤＶＲ形式の光記録担体を走査することに適切である。第二のモードは、開口数ＮＡ１よりも小さい第二の開口数ＮＡ２を有する放射ビーム２４で情報層２４を走査するための光走査デバイス２０の動作モードに言及する。開口数ＮＡ２は、第一の情報密度よりも小さい第二の情報密度を有する第二のタイプ、例えばいわゆるＤＶＤ形式の光記録担体を走査することに適切である。言い換えれば、第一のモードは、高い情報密度を有する記録担体を走査するモードに対応し、第二のモードは、低い情報密度を有する記録担体を走査するモードに対応する。
【００２４】
例えば、光記録担体２２が、いわゆるＤＶＲ形式のものである場合には、開口数ＮＡ１は、おおよそ、読み取りモード及び書き込みモードの両方に対して０．８５に等しい。例えば、光記録担体２５が、ＤＶＤ形式のものである場合には、開口数ＮＡ２は、おおよそ、読み取りモードに対して０．６０及び書き込みモードに対して０．６５に等しい。
【００２５】
図３Ａを参照して、記録担体２２は、透明層２７を含み、その一方の側には、情報層２１が提供される。透明層２７から遠くに面する情報層２１の側面を、保護層によって環境の影響から保護してもよい。透明層２７は、情報層２１に機械的支持を提供することによって、記録担体２２に対する基板として作用する。代わりに、機械的支持を、情報層２１の他方の側における層によって、例えば保護層によって、又は情報層２１に接続される追加の情報層及び透明層によって、提供すると同時に、透明層２７は、情報層２１を保護する唯一の機能を有してもよい。情報層２１は、トラックを含有する記録担体２２の表面である。トラックは、集束した放射ビームによって追跡される経路であり、その経路上には、情報を表す光学的に読み取り可能なマークが配置される。マークは、例えば、ピット又は反射係数若しくは周囲と異なる磁化の方向を有するエリアの形態であってもよい。実例としてのみ、光記録担体２２がＤＶＲ形式のディスクである場合には、透明層２７の厚さは、おおよそ０．１ｍｍに等しい。
【００２６】
同様に、図３Ｂを参照して、第二のタイプの記録担体２５は、透明層２８を含み、その一方の側には、情報層２４が提供される。透明層２８は、第一のタイプの光記録担体２２の透明層２７よりも大きい厚さを有する。実例としてのみ、光記録担体４５がＤＶＤ形式のディスクである場合には、透明層４６の厚さは、おおよそ０．６ｍｍに等しい。
【００２７】
図３Ａ及び３Ｂに示すように、光走査デバイス２０は、放射源３０及び光学軸３２を有する対物レンズ組み立て品３１を含む。そのデバイス２０は、ビームスプリッター３３、コリメータレンズ３４、検出系３５、サーボシステム３６、フォーカスアクチュエータ３７、ラジアルアクチュエータ３８、及び誤差補正のための情報処理ユニット３９をさらに含む。
【００２８】
放射源３０は、第一の担体２２の情報層２１を走査するための放射ビーム２３及び第二の担体２５の情報層２４を走査するための放射ビーム２６を供給するために配置される。好ましくは、放射源３０は、少なくとも、第一の選択された波長λ１における放射ビーム２３を放出する第一の半導体レーザー及び第二の選択された波長λ２における放射ビーム２６を放出する第二の半導体レーザーを含む。実例としてのみ、第一の担体２２が、ＤＶＲ形式のディスクである場合には、波長λ１は、好ましくは、４０５ｎｍに等しく、第二の担体２５が、ＤＶＤ形式のディスクである場合には、波長λ２は、好ましくは、６６０ｎｍに等しい。
【００２９】
ビームスプリッター３３は、コリメータレンズ３４へ向かって放射ビーム２３及び２６を反射させるために配置される。好ましくは、ビームスプリッター２８は、光学軸３２に関して傾けられる平行平面板によって形成される。
【００３０】
コリメータレンズ３４は、放射ビーム２３及び２６を、それぞれ、第一のコリメートされた放射ビーム４０及び第二のコリメートされた放射ビーム５５へ変換するために配置される。
【００３１】
対物レンズ組み立て品３１は、第一の情報層２１の位置に第一の走査スポット４２を形成するために、放射ビーム４０を、第一の開口数ＮＡ１を有する第一の集束した放射ビーム４１へ、及び、第二の情報層２４の位置に第二の走査スポット４４を形成するために、放射ビーム５５を、第二の開口数ＮＡ２を有する第二の集束した放射ビーム４３へ、変換する。対物レンズ組み立て品３２を、以下でさらに詳細に記載する。
【００３２】
光走査デバイス２０が、第一のモードで動作するときには、前方の集束した放射ビーム４１は、情報層２１上に反射し、それによって、前方の集束した放射ビーム４１の光路上に戻る後方の発散する放射ビーム４６を形成する。対物レンズ組み立て品３１は、後方の放射ビーム４６を、コリメータレンズ３４を進む第一のコリメートされた後方の放射ビーム４７へ変換する。
【００３３】
ビームスプリッター３３は、検出系３５に向かって後方の放射ビーム４７の少なくとも一部を透過させることによって、後方の放射ビーム４７から前方の放射ビーム２３を分離する。
【００３４】
同様に、光走査デバイス２０が、第二のモードで動作するときには、前方の集束した放射ビーム４３は、情報層２４上に反射し、それによって、前方の集束した放射ビーム４３の光路上に戻る後方の発散する反射されたビーム５０を形成する。対物レンズ組み立て品３１は、後方の放射ビーム５０を、後方のコリメートされた放射ビーム５１へ変換する。最後に、ビームスプリッター３３は、検出系３５へ向かって後方の放射ビーム５１の少なくとも一部を透過させることによって、後方の放射ビーム５１から前方の放射ビーム２６を分離する。
【００３５】
検出系３５は、後方の放射ビーム４７、５１を獲得すると共にそれを一つ以上の電気信号に転換するために配置される。信号の一つは、情報信号Ｉｄａｔａであり、その値は、情報層２１、２４から走査された情報を表す。情報信号Ｉｄａｔａを、情報層２１、２４から引き出された情報の誤差補正のための情報処理ユニット３９によって処理してもよい。検出系３５からの他の信号は、フォーカス誤差信号Ｉｆｏｃｕｓ及びラジアルトラッキング誤差信号Ｉｒａｄｉａｌである。信号Ｉｆｏｃｕｓは、走査スポット４２、４４と情報層２１、２４との間における光学軸３３に沿った高さにおける軸上の差を表す。それは、（以下に記載したような）情報層における焦点において走査スポットを維持するために使用される。信号Ｉｆｏｃｕｓは、とりわけ、Ｇ．Ｂｏｕｗｈｕｉｓ，Ｊ．Ｂｒａａｔ，Ａ．Ｈｕｉｊｓｅｒ  ｅｔ  ａｌ，“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，”ｐｐ．７５−８０（Ａｄａｍ  Ｈｉｌｇｅｒ  １９８５）（ＩＳＢＮ  ０−８５２７４−７８５−３）の本から知られている、共通して使用される“非点収差法”によって形成される。信号Ｉｒａｄｉａｌは、走査スポット４２、４４とこの走査スポットによって追跡されるこの情報層におけるトラックの中心との間での情報層２１、２４の平面における距離を表す。それは、以下に記載したような情報層２１、２４におけるトラック上で走査スポット４２、４４を維持するために使用される。信号Ｉｒａｄｉａｌは、とりわけ、Ｇ．Ｂｏｕｗｈｕｉｓ  ｅｔ  ａｌ．による前記の本のｐｐ．７０−７３から知られている共通に使用される“ラジアルプッシュプル法”によって形成される。
【００３６】
サーボシステム３６は、信号Ｉｆｏｃｕｓ及びＩｒａｄｉａｌに応じて、それぞれ、フォーカスアクチュエータ３７及びラジアルアクチュエータ３８を制御するためのアクチュエータ制御信号Ｉｃｏｎｔｒｏｌを提供するために配置される。フォーカスアクチュエータ３７は、光学軸３２に沿って対物レンズ組み立て品３１の位置を制御し、それによって、走査スポット４２及び４４の現実の位置を、それらがそれぞれ情報層２１及び２４の平面と実質的に一致するように、制御する。ラジアルアクチュエータ３８は、光学軸３２に対して垂直な方向に対物レンズ組み立て品３１の位置を制御し、それによって、走査スポット４２及び４４のラジアルの位置を、それらがそれぞれ情報層２１、２４において追跡されるトラックの中心線と実質的に一致するように、制御する。
【００３７】
対物レンズ組み立て品３１は、当技術において既知の様式で、例えば、日本国特許出願第２００１−０６７７００号に記載されているような回転するアクチュエータを使用することによって、又は、日本国特許出願第０９−１１５１７０号に記載されているような二つのプリズム若しくは二色性ミラーを使用することによって、アクチュエータに取り付けられる。
【００３８】
今、対物レンズ組み立て品３１をさらに詳細に記載する。図４は、図３の対物レンズ組み立て品３１の一つの実施形態を示す。対物レンズ組み立て品３１Ａは、（１）第一の対物レンズ６１及び第二の対物レンズ６２を含む二重レンズ系並びに（２）第三の対物レンズ６３を含む。
【００３９】
二重レンズ系の構造は、ＤＶＲ形式のディスク及びＤＶＤ形式のディスクを走査するための国際公開第００／３８１８２号パンフレットから知られている。既知の構造は、光学軸を有し、各々二重レンズ系の光学軸と整列された光学軸を有する二つの対物レンズを含む。二つのレンズは、透明層の厚さに差を有するＤＶＲ形式のディスクからＤＶＤ形式のディスクへ切り替えるときに生じる球面収差を補償するように調節することができる距離だけ、二重レンズ系の光学軸に沿って分離される。国際公開第００／３８１８２号パンフレットにおける二重レンズ系が、ＤＶＲ形式のディスクの情報層からＤＶＤ形式のディスクの情報層へ走査スポットを変化させるときに、二重レンズ系におけるレンズ間の距離が、調節される必要があり、追加のアクチュエータを要求するという不都合を有することに注意する。この追加のアクチュエータは、その系をむしろ複雑なものに、従って、製造することを困難にする。
【００４０】
レンズ６１及び６２の各々は、二重レンズ系の基準軸、基準軸ＡＡ’と整列された光学軸を有する。
【００４１】
レンズ６１は、入力面６１Ａ及び出口面６１Ｂを有する。それは、第一の直径ｄ１を有する円形の断面Ｓ１をさらに有する。レンズ６２Ａは、入力面６２Ａ及び出口面６２Ｂを有する。それは、直径ｄ１よりも小さい第二の直径ｄ２を有する円形の断面Ｓ２をさらに有する。同様に、レンズ６３は、第三の直径ｄ３を有する円形の断面Ｓ３を有する。本記載において、レンズの“直径”は、レンズの光学的に有効な直径、すなわち、その中で入射ビームが、レンズの設計書に記された特性に従ってレンズによって変換される直径に対応する。実例としてのみ、記録担体２２が、ＤＶＲ形式のディスクであるとすれば、直径ｄ１は、３ｍｍ程度のものであり、直径ｄ２は、１．４ｍｍ程度のものである。記録担体２５が、ＤＶＤ形式のディスクであるとすれば、直径ｄ３は、３．６ｍｍ程度のものである。
【００４２】
本発明によれば、対物レンズ６２及び６３は、一つの本体に一体化して形成される。例えば、本体６４を、レンズの製造の分野において共通して使用される、射出成形の工程を使用することによって、形成してもよい。実例として、本体６４及びレンズ６２及び６３は、同じプラスチック材料で作られ、レンズ６１は、図４に示すように、それの上部に非球面の重合体の層を備えたガラスで作られる。図４に示す対物レンズ６１は、この例で、平面−非球面の組成である。対物レンズ６１は、２．８１９ｍｍの光学軸における厚さ及び３．０ｍｍの入射瞳の直径を有する。対物の本体は、４０５ｎｍの波長で屈折率１．４９８９を備えたＦＫ５のＳｃｈｏｔｔのガラスで作られる。コリメータレンズに向かって方向付けられる、レンズ本体の凸面は、半径２．０７ｍｍを有する。対物レンズ６２に面する対物レンズ６１の面は、平坦である。の非球面の形状は、ガラス本体の上部におけるアクリルの薄い層で実現される。ラッカーは、屈折率１．５９８７を有する。光学軸における薄い層の厚さは、０．０１９ｍｍである。その面の回転対称な形状を、式
ｚ（ｒ）＝Ｂ２ｒ２＋Ｂ４ｒ４＋Ｂ６ｒ６＋……
によって記載することができ、ｚは、ミリメートルでの光学軸の方向における面の位置、ｒは、ミリメートルでの光学軸への距離、Ｂｋは、ｒのｋ乗の係数である。Ｂ２からＢ１６までの係数の値は、それぞれ、０．２６４４７０９４、０．００８８４６０３９２、０．０００１４９０２２７３、０．００１４３０５４１５、−０．００１５４４０５４２、０．０００８２６８０４１７、−０．０００２３３１９１９９、０．０００００２５９１１７４１である。対物レンズ６２は、ＣＯＣ（Ｔｏｐａｓ）で作られ、平面−非球面のものである。ＣＯＣの屈折率は、１．５４９９である。対物レンズ６２は、０．９ｍｍの光学軸における厚さを有し、対物レンズ６２のビームの入口の直径は、１．３５２ｍｍである。ディスクに面する対物レンズ６２の面は、平坦である。対物レンズ６１に面する面の回転対称な形状を、式
ｚ（ｒ）＝Ｂ２ｒ２＋Ｂ４ｒ４＋Ｂ６ｒ６＋……
によって記載することができ、ｚは、ミリメートルでの光学軸の方向における面の位置、ｒは、ミリメートルでの光学軸への距離、Ｂｋは、ｒのｋ乗の係数である。Ｂ２からＢ１６までの係数の値は、それぞれ、０．６０３６９７４１、０．２２４４７３０１、０．０２９０６１７０１、０．３３５０７０２９、−１．１３７３５３１、３．５１３３８０５、−５．６４４３８６８、３．１４８１２０１である。作動距離は、よって、対物レンズ６２及びディスクの間の距離は、０．１５ｍｍである。ディスクは、屈折率１．６２２３を有するポリカーボネートで作られる０．１ｍｍの厚さの被覆層を有する。
【００４３】
また、対物レンズ６３は、ＣＯＣで作られ、両非球面である。波長６６０ｎｍでのＣＯＣの屈折率は、１．５３０９である。対物レンズ６３は、２．１９４ｍｍの光学軸における厚さを有し、対物レンズ６３のビームの入口の直径は、３．３ｍｍである。対物レンズ６３の面の回転対称な形状を、式
ｚ（ｒ）＝Ｂ２ｒ２＋Ｂ４ｒ４＋Ｂ６ｒ６＋……
によって記載することができ、ｚは、ミリメートルでの光学軸の方向における面の位置、ｒは、ミリメートルでの光学軸への距離、Ｂｋは、ｒのｋ乗の係数である。コリメータレンズに面する面に対するＢ２からＢ１６までの係数の値は、それぞれ、０．３０６８８１７４、０．０１２５３７０３９、７．４６１１２３１１  １０−５、０．０００３４４８３９７５、６．５７５３８３１  １０−５、−０．０００１０４６５５０６、２．３６２７３４４  １０−５、−１．２３９６３６３  １０−６である。ディスクに面する面に対しては、Ｂ２からＢ１６までのこれらの係数は、それぞれ、−０．１１１４２２８、０．０２８５２６１９、−０．００４６６６８１８６、−０．００３６７５２４２８、０．００６３６１９５８１、−０．００７５０３４９２、０．００４６６４１０６９、−０．００１０７５７２０４によって与えられる。作動距離は、０．９９０ｍｍである。ディスクは、波長６６０ｎｍで屈折率１．５７９６を有するポリカーボネートで作られた０．６ｍｍの厚さの被覆層を有する。
【００４４】
一度レンズ６１を本体６４において取り付けると、レンズ６１及び６２によって形成された二重レンズ系は、第一の放射ビーム４０を、情報層２１の位置に走査スポット４２を形成するために、第一の開口数ＮＡ１を有する第一の集束した放射ビーム４１へ変換する。レンズ６３は、第二の情報層２４の位置に第二の走査スポット４４を形成するために、第二の放射ビーム５５を、第二のより小さい開口数ＮＡ２を有する第二の集束した放射ビーム４３へ変換する。レンズ６３は、入力面６３Ａ及び出口面６３Ｂを有する。それは、光学軸ＢＢ’をさらに有する。
【００４５】
対物レンズ組み立て品３１の利点は、上述したものに加えて、（１）本体及び対物レンズの組みの一体化が、対物レンズ組み立て品をより小さくすると共に（２）一体化された本体が、第一、第二、及び第三の対物レンズを支持するための追加の素子を要求しないので、光学軸ＡＡ’及びＢＢ’の間における間隔を、既知の対物レンズ組み立て品における間隔に関して、減少させることである。これは、二つの別々の対物レンズの組みを追加の本体に取り付ける必要がある、既知の対物レンズ組み立て品と比較して、有利である。
【００４６】
今、図４の対物レンズ組み立て品の組み立てを記載する。
【００４７】
図５は、第一のレンズ６１が、光学軸ＣＣ’を有すると共に第二のレンズ６２が、二重レンズ系の基準軸、基準軸ＡＡ’である光学軸を有する、図４の分解された対物レンズ組み立て品３１を示す。
【００４８】
第一に、本体６４のレンズ６３によって発生したコマ収差は、既知の技術によって測定される。
【００４９】
第二に、レンズ６１は、光学軸ＣＣ’、ＡＡ’及びＢＢ’を、所定の仕様にかなうために、整列するように、本体６４において取り付けられる。それに対し、レンズ６１及び６２によって形成された二重レンズ系によって発生したコマの量を測定する。このように、レンズ６１は、二重レンズ系が、レンズ６３によって発生した量と同じ量のコマを発生させるように、位置決めされる。
【００５０】
第三に、レンズ６１及び６２に間における距離は、二重レンズ系から発出する放射ビームが、固定した値の球面収差を有するように、調節される。例えば、固定した値は、光記録担体によって発生した球面収差の量を補償してもよい。対物レンズの光学特性は、面、例えば、例えばＢ．Ｈ．Ｗ．Ｈｅｎｄｒｉｋｓ  ａｎｄ  Ｐ．Ｇ．Ｊ．Ｍ．Ｎｕｙｅｎｓ，“Ｄｅｓｉｇｎｓ  ａｎｄ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｏｆ  ｆａｒ−ｆｉｅｌｄ  ｈｉｇｈ  ＮＡ  ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  ｌｅｎｓｅｓ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ，”４１３−４１４，ＳＰＩＥ３７４９（１９９９）の論文に示されるような非球面に湾曲した第一の対物レンズの又は第二の対物レンズの出口面、をより球面にするときに、改善されることに注意する。
【００５１】
第四に、レンズ６１は、本体６４へ固定される、例えば接着される。
【００５２】
対物レンズ組み立て品を事前に確認することができ、必要な場合には、組み立ての前に棄却することができるという利点を有する、アクチュエータにおける対物レンズ組み立て品３１の取り付けの前に測定をすることに注意する。これは、すでに組み立てられた（接着された）がアクチュエータにおいて取り付けられてない対物レンズ組み立て品の棄却が、アクチュエータの棄却を要求しないので、費用効率が高い。
【００５３】
添付した請求項に定義される本発明の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態に関連して多くの変形及び変更を用いてもよいことを認識することができる。
【００５４】
図６は、図４に示す対物レンズ組み立て品３１の代替の実施形態３１’を示す。図６に示すように、対物レンズ組み立て品３１’は、レンズ６２’の出口面６２Ｂ’及びレンズ６３’の出口面６３Ｂ’が、二つの異なる平面にあるように、配置される。第二の実施形態の利点は、それぞれ情報層２１及び２４と走査スポット４２及び４４の両方を焦点に保つために、対物レンズ組み立て品３１’の位置を、光学軸に沿って変化させることが必要でないように、出口面６２Ｂ’の位置を選ぶことができることである。
【００５５】
光走査デバイスの代替の実施形態において、上述のものと異なる波長及び開口数を有する放射ビームを使用してもよい。例えば、例えばＤＶＤ形式のディスク及びＣＤ形式のディスクの両方、又はＤＶＲ形式のディスク及びＣＤ形式のディスクの両方を走査することに適切であるために、光走査デバイスを形成してもよい。
【００５６】
光走査デバイスの代替の実施形態において、第三の対物レンズを、ＣＤ形式のディスク及びＤＶＤ形式のディスクの両方との両立性のために、さらに配置してもよい。例えば、このような両立性を、欧州特許出願第０．８６５．０３７号に記載されているような非周期的な位相構造又は
２０００  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ（Ｋ．Ｍａｒｕｙａｍａ  ａｎｄ  Ｒ．Ｏｇａｗａ，Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｏｆ  Ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ＤＶＤ／ＣＤ  ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  ｌｅｎｓ，ｐｐ．９３−９６，Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｊａｐａｎ（２０００）を参照のこと）の講演集録に記載されているような回折格子の構造を加えることによって、達成することができる。
【００５７】
光走査デバイスの別の実施形態において、光走査デバイスは、同時マルチトラック走査を行うことが可能なタイプのものであってもよい。これは、例えば米国特許第４，４４９，２１２号に記載されているような読み取りモードにおけるデータ転送率を改善することに帰着する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】既知の対物レンズ組み立て品を示す。
【図２】既知の対物レンズ組み立て品を示す。
【図３Ａ】図３Ｂと異なる動作モードにおける本発明による光走査デバイスを示す。
【図３Ｂ】図３Ａと異なる動作モードにおける本発明による光走査デバイスを示す。
【図４】一度組み立てられた図２の対物レンズ組み立て品の一つの実施形態を示す。
【図５】一度分解された図４の対物レンズ組み立て品を示す。
【図６】一度組み立てられた図４の対物レンズ組み立て品の代替の実施形態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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