(57)【要約】【課題】少なくとも２種類の光ディスクの互換を共通の対物レンズで行うことを可能としつつ、さらに、保護基板の厚い光ディスクに対応可能なワーキングディスタンスの確保を可能とする対物レンズ並びに当該対物レンズを搭載した光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供する【解決手段】対物レンズＯＬは、フランジ部ＦＬの光軸方向端面が、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも（−Δ≦０）だけ引っ込んでいる。従って、ワーキングディスタンスを、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点まで広く確保できることとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長λ１の第１光束を射出する第１光源と、第２波長λ２（λ２＞λ１）の第２光束を射出する第２光源とを有し、前記第１光束を用いて厚さがｔ１の保護基板を有する第１光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行い、前記第２光束を用いて厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を有する第２光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられる対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉であって、前記第１光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、像側開口数（ＮＡ１）は０．８以上、０．９５以下であり、２つの光学面と、光学面の周囲に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記２つの光学面の頂点よりも光軸方向内方に位置しており、以下の条件式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
２≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８      （１）
０．９≦ｄｍａｘ／ｆ≦１．５      （２）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、前記対物レンズの軸上厚を表し、ｄｍｉｎ（ｍｍ）は、前記対物レンズにおいて光軸方向に最も薄い部分における厚さを表し、ｆ（ｍｍ）は、前記第１光束における前記対物レンズの焦点距離を表す。
【請求項２】
前記第２光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、光ディスク側の光学面の頂点と、前記第２光ディスクの光束入射面までの距離ＷＤ２（ｍｍ）、および、前記ｔ２（ｍｍ）が次式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
０．１０≦ＷＤ２／ｆ≦０.３０      （３）
０．５ｍｍ ≦ｔ２≦ ０．７ｍｍ      （４）
【請求項３】
前記光ピックアップ装置は、第３波長λ３（λ３＞λ２）の第３光束を射出する第３光源を有し、前記対物レンズは、前記第３光束を用いて厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板を有する第３光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記第３光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、前記光ディスク側の光学面の頂点と、前記第３光ディスクの光束入射面までの距離ＷＤ３（ｍｍ）、および、前記ｔ３（ｍｍ）が次式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の対物レンズ。
０．１０≦ＷＤ３／ｆ≦０.２５      （５）
１．０ｍｍ ≦ｔ３≦１．３ｍｍ      （６）
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の対物レンズを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光ピックアップ装置を有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる種類の光ディスクに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生（記録／再生）を行える光ピックアップ装置、対物レンズ及び光情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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等、波長３９０〜４２０ｎｍのレーザ光源が実用化されている。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、対物光学素子の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。
【０００３】
上述のようなＮＡ０．８５の対物レンズを使用する光ディスクの例として、ＢＤ（ブルーレイディスク）が挙げられる。光ディスクの傾き（スキュー）に起因して発生するコマ収差が増大するため、ＢＤでは、ＤＶＤ における場合よりも保護基板を薄く設計し（ＤＶＤの０．６ｍｍに対して、０．１ｍｍ）、スキューによるコマ収差量を低減している。
【０００４】
ところで、ＢＤ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（光情報記録再生装置）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、ＢＤ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、ＢＤ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、ＢＤ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、ＢＤとＤＶＤやＣＤ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。
【０００５】
ＢＤとＤＶＤやＣＤ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方法として、ＢＤ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方法が考えられるが、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。
【０００６】
従って、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、ＢＤ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。そして、光ディスクに対向して配置される対物レンズ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。尚、記録／再生波長が互いに異なる複数種類の光ディスクに対して共通な対物レンズを得るためには、球面収差の波長依存性を有する回折構造を対物レンズに形成する必要がある。
【０００７】
ここで、それぞれ回折構造である２つの基礎構造を重畳してなる構造を有し、３種類の光ディスクに対して共通に使用可能な対物レンズ、及びこの対物レンズを搭載した光ピックアップ装置は公知である。
【０００８】
ところで、このような対物レンズは、特許文献１に示すように金型から成形された後、外観検査等が行われて、梱包されて光ピックアップ装置メーカーに納入される。しかるに、外観検査を行う場合、支持台等に対物レンズを載置する必要があるが、特許文献１の対物レンズでは、フランジ部の外周を一方の光学面よりも０．０１〜０．０２mm程度光軸方向外方に突出させており、これによりフランジ部の外周を支持台の平坦な表面に載置した際に、光学面が支持台の表面に接することがないようにし、光学面の傷付きを抑制して製品品質を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１３０７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、ＢＤと、少なくともＣＤとの互換光ピックアップ装置においては、ＣＤ使用時のワーキングディスタンスを十分確保することが困難になるという問題がある。特に、スリムタイプと呼ばれる比較的薄形の光ピックアップ装置では、ＣＤのワーキングディスタンスが小さくなりがちである。又、光ピックアップ装置メーカーによっては、光ディスクと対物レンズとの干渉を回避するために、バンパーと呼ばれる部材を対物レンズに取り付けているが、そのために、より一層ＣＤ使用時のワーキングディスタンスを確保することが重要となってくる。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決することを目的としたものであり、少なくとも２種類の光ディスクの互換を共通の対物レンズで行うことを可能としつつ、さらに、保護基板の厚い光ディスクに対応可能なワーキングディスタンスの確保を可能とする対物レンズ並びに当該対物レンズを搭載した光ピックアップ装置及び光情報記録再生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】
【００１２】
請求項１に記載の対物レンズは、第１波長λ１の第１光束を射出する第１光源と、第２波長λ２（λ２＞λ１）の第２光束を射出する第２光源とを有し、前記第１光束を用いて厚さがｔ１の保護基板を有する第１光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行い、前記第２光束を用いて厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板を有する第２光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられる対物レンズであって、
前記対物レンズは、単玉であって、前記第１光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、像側開口数（ＮＡ１）は０．８以上、０．９５以下であり、２つの光学面と、光学面の周囲に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記２つの光学面の頂点よりも光軸方向内方に位置しており、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
２≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８      （１）
０．９≦ｄｍａｘ／ｆ≦１．５      （２）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、前記対物レンズの軸上厚を表し、ｄｍｉｎ（ｍｍ）は、前記対物レンズにおいて光軸方向に最も薄い部分における厚さを表し、ｆ（ｍｍ）は、前記第１光束における前記対物レンズの焦点距離を表す。
【００１３】
本発明によれば、前記対物レンズは、単玉であって、２つの光学面と、光学面の周囲に形成されたフランジ部とを有し、前記フランジ部は、前記２つの光学面の頂点よりも光軸方向内方に位置しているので、例えば保護基板の厚い光ディスク使用時にもワーキングディスタンスを可能できる。特に、０．８以上、０．９５以下の高ＮＡで、ＢＤ使用時のワーキングディスタンス自体、大きく確保できず、ＣＤやＤＶＤのワーキングディスタンスはますます確保できないので、本発明が有効である。より具体的には、図１（ａ）に示す比較例の対物レンズＯＬ’の場合、フランジ部ＦＬの光軸方向端面が、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも（＋Δ）だけ突出している。従って、突出量（＋Δ）分、ワーキングディスタンスが減少することとなる。これに対し、図１（ｂ）に示す本発明の一例にかかる対物レンズＯＬは、フランジ部ＦＬの光軸方向端面が、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも（−Δ）だけ引っ込んでいる。従って、ワーキングディスタンスを、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点まで広く確保できることとなる。成形された対物レンズＯＬの外観検査等を行う場合、点線で示すように中央がへこんだ支持台ＳＢを用いればよい。尚、フランジ部ＦＬの光軸方向端面は、光ディスク側の光学面Ｓ２の頂点よりも引っ込んでいる必要はなく、面一（Δ＝０）でも良い。以上のような効果は、特に（１）、（２）式を満たす対物レンズにおいて有効がある。
【００１４】
ＢＤのような短波長、０．８以上、０．９５以下の高ＮＡの光ディスクに対応させる場合、対物レンズにおいて、非点収差が発生しやすくなり、偏心コマ収差も発生しやすくなるという課題が生じるが、条件式（２）を満たす場合に、非点収差や偏心コマ収差の発生を抑制することが可能となる。また、３種類の光ディスクに対応可能な対物レンズにおいて、条件式（２）を満たすことにより、このようなＢＤに対応可能な軸上厚の厚さの確保に加えて、保護基板の厚いＣＤに対応可能なワーキングディスタンスの確保を両立させることが可能となる。そして、条件式（１）を満たすことで、条件式（２）を満たしつつ、対物レンズのフランジが薄くなりすぎることを防止でき、安定して製造することが可能となると共に、壊れにくい対物レンズを提供することが可能となることを本発明者は見出した。また、光学面中の有効径の比率を上記請求項の範囲とすることにより、対物レンズのフランジが薄くなることを防止しつつ、製造誤差の少ない安定した有効径内の光学面を得ることができると共に、光ピックアップ装置に取り付ける際に光軸直交方向における取り付け誤差の許容量を増加させ、光ピックアップ装置への取り付け容易性を増加させることが出来るものである。
【００１５】
請求項２に記載の対物レンズは、請求項１に記載の発明であって、前記第２光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、光ディスク側の光学面の頂点と、前記第２光ディスクの光束入射面までの距離ＷＤ２（ｍｍ）、および、前記ｔ２（ｍｍ）が次式を満たすことを特徴とする。
０．１０≦ＷＤ２／ｆ≦０.３０      （３）
０．５ｍｍ ≦ｔ２≦ ０．７ｍｍ      （４）
【００１６】
一般的に、ＤＶＤのワーキングディスタンスは、ＢＤに比べ小さいので、本発明が特に有効である。
【００１７】
請求項３に記載の対物レンズは、請求項１又は２に記載の発明であって、前記光ピックアップ装置は、第３波長λ３（λ３＞λ２）の第３光束を射出する第３光源を有し、前記対物レンズは、前記第３光束を用いて厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板を有する第３光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において用いられることを特徴とする。これにより、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ互換を実現できる。
【００１８】
請求項４に記載の対物レンズは、請求項３に記載の発明であって、前記第３光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行う際の、前記光ディスク側の光学面の頂点と、前記第３光ディスクの光束入射面までの距離ＷＤ３（ｍｍ）、および、前記ｔ３（ｍｍ）が次式を満たすことを特徴とする。
０．１０≦ＷＤ３／ｆ≦０.２５      （５）
１．０ｍｍ ≦ｔ３≦１．３ｍｍ      （６）
【００１９】
一般的に、ＣＤのワーキングディスタンスは、ＢＤに比べ小さいので、本発明が特に有効である。
【００２０】
請求項５に記載の光ピックアップ装置は請求項１から４の何れかに記載の対物レンズを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の光情報記録再生装置は、請求項５に記載の光ピックアップ装置を有することを特徴とする。  
【００２２】
本発明に係る光ピックアップ装置は、第１光源、第２光源を有するが、更に第３光源を有していても良い。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、第１光束を第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、第２光束を第２光ディスクの情報記録面上に集光させる集光光学系を有するが、第３光源を有する場合、かかる集光光学系は、第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光させても良い。また、本発明の光ピックアップ装置は、第１光ディスク、第２光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有するが、第３光源を有する場合、かかる受光素子が第３光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光しても良い。
【００２３】
第１光ディスクは、厚さがｔ１の保護基板と情報記録面とを有する。第２光ディスクは厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板と情報記録面とを有する。第３光源を有する場合、第３光ディスクは、厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板と情報記録面とを有する。第１光ディスクがＢＤであり、第２光ディスクがＤＶＤであり、第３光ディスクがＣＤであることが好ましいが、２互換の場合には、第２光ディスクはＣＤとしても良いし、これに限られるものではない。なお、第１光ディスク、第２光ディスク又は第３光ディスクは、複数の情報記録面を有する複数層の光ディスクでもよい。
【００２４】
本明細書において、ＢＤとは、波長３９０〜４１５ｎｍ程度の光束、ＮＡ０．８〜０．９程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．０５〜０．１２５ｍｍ程度であるＢＤ系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録層のみ有するＢＤや、２層又はそれ以上の情報記録層を有するＢＤ等を含むものである。更に、本明細書においては、ＤＶＤとは、ＮＡ０．６０〜０．６７程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ− Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を含む。また、本明細書においては、ＣＤとは、ＮＡ０．４５〜０．５１程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが１．２ｍｍ 程度であるＣＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等を含む。尚、記録密度については、ＢＤの記録密度が最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。
【００２５】
なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（７）、（８）、（９）を満たすことが好ましいが、これに限られない。尚、ここで言う、保護基板の厚さとは、光ディスク表面に設けられた保護基板の厚さのことである。即ち、光ディスク表面から、表面に最も近い情報記録面までの保護基板の厚さのことをいう。
【００２６】
０．０５０ｍｍ  ≦  ｔ１  ≦  ０．１２５ｍｍ      （７）
０．５ｍｍ ≦ ｔ２ ≦ ０．７ｍｍ  ｏｒ  １．０ｍｍ ≦ ｔ２ ≦ １．３ｍｍ      （８）
１．０ｍｍ ≦ ｔ３ ≦ １．３ｍｍ       （９）
【００２７】
本明細書において、第１光源、第２光源は、好ましくはレーザ光源であり、第３光源を設ける場合も同様であると好ましい。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第１光源から出射される第１光束の第１波長λ１は、第２光源から出射される第２光束の第２波長λ２より短く、第３光源を設ける場合、第２波長λ２は、第３光源から出射される第３光束の第３波長λ３より短いと好ましい。
【００２８】
また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクとして、それぞれ、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤが用いられる場合、第１光源の第１波長λ１は好ましくは、３５０ｎｍ 以上、４４０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍ以上、４１ ５ｎｍ以下であって、第２光源の第２波長λ２は好ましくは５７０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以下、より好ましくは、６３０ｎｍ以上、６７０ｎｍ以下であって、第３光源の第３波長λ３は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。尚、第２光ディスクをＣＤとする場合、第２光源の第２波長λ２は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。
【００２９】
また、第１光源、第２光源、第３光源のうち少なくとも２つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第１光源と第２光源とが１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。
【００３０】
受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上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、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。
【００３１】
集光光学系は、対物レンズを有する。集光光学系は、対物レンズの他にコリメータ等のカップリングレンズを有していることが好ましい。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変える単レンズ又はレンズ群のことをいう。コリメータは、カップリングレンズの一種で、コリメータに入射した光を平行光にして出射するレンズである。本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉のレンズであることが好ましい。また、対物レンズは、ガラスレンズであってもプラスチックレンズであっても、又は、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、又は熱硬化性樹脂などで光路差付与構造を設けたハイブリッドレンズであってもよい。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。
【００３２】
また、対物レンズをガラスレンズとする場合は、ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下、更に好ましくは４００℃以下であるガラス材料を使用することが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下であるガラス材料を使用することにより、比較的低温での成形が可能となるので、金型の寿命を延ばすことが出来る。このようなガラス転移点Ｔｇが低いガラス材料としては、例えば（株）住田光学ガラス製のＫ−ＰＧ３２５や、Ｋ−ＰＧ３７５（共に製品名） がある。
【００３３】
ところで、ガラスレンズは一般的に樹脂レンズよりも比重が大きいため、対物レンズをガラスレンズとすると、重量が大きくなり対物レンズを駆動するアクチュエータに負担がかかる。そのため、対物レンズをガラスレンズとする場合には、比重が小さいガラス材料を使用するのが好ましい。具体的には、比重が４．０以下であるのが好ましく、更に好ましくは比重が３．０以下であるものである。
【００３４】
加えて、ガラスレンズを成形して製作する際に重要となる物性値の一つが線膨張係数αである。仮にＴｇが４００℃以下の材料を選んだとしても、プラスチック材料と比較して室温との温度差は依然大きい。線膨張係数αが大きい硝材を用いてレンズ成形を行った場合、降温時に割れが発生しやすくなる。硝材の線膨張係数αは、２００（１０Ｅ−７／Ｋ）以下にあることが好ましく、更に好ましくは１２０以下であることが好ましい。
【００３５】
また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合は、環状オレフィン系の樹脂材料等の脂環式炭化水素系重合体材料を使用するのが好ましい。また、当該樹脂材料は、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃ での屈折率が１．５４乃至１．６０の範囲内であって、−５℃から７０℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長４０５ｎｍに対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴ（℃ -1） が−２０×１０-5乃至−５×１０-5（より好ましくは、−１０×１０-5乃至−８×１０-5）の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。
【００３６】
プラスチックとしては、シクロオレフィン樹脂が好適に用いられ、具体的には、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸや、三井化学社製のＡＰＥＬ、ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製のＴＯＰＡＳ、ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮなどが好ましい例として挙げられる。
【００３７】
また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、５０以上であることが好ましい。
【００３８】
次に、対物レンズについて、光学設計の観点から以下に説明する。ここではＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ３互換用対物レンズを例にとるが、これに限られることはない。
【００３９】
対物レンズの少なくとも一つの光学面が、中央領域と、中央領域の周りの中間領域と、中間領域の周りの周辺領域とを少なくとも有する。中央領域は、対物レンズの光軸を含む領域であることが好ましいが、光軸を含む微小な領域を未使用領域や特殊な用途の領域とし、その周りを中心領域としてもよい。中央領域、中間領域、及び周辺領域は同一の光学面上に設けられていることが好ましい。図２に示されるように、中央領域ＣＮ、中間領域ＭＤ、周辺領域ＯＴは、同一の光学面上に、光軸を中心とする同心円状に設けられていることが好ましい。また、対物レンズの中央領域には第１光路差付与構造が設けられ、中間領域には第２光路差付与構造が設けられている。周辺領域は屈折面であってもよいし、周辺領域に第３光路差付与構造が設けられていてもよい。中央領域、中間領域、周辺領域はそれぞれ隣接していることが好ましいが、間に僅かに隙間があっても良い。
【００４０】
対物レンズの中央領域は、第１光ディスク、第２光ディスク及び第３光ディスクの記録／再生に用いられる第１、第２、第３光ディスク共用領域と言える。即ち、対物レンズは、中央領域を通過する第１光束を、第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光し、中央領域を通過する第２光束を、第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生ができるように集光し、中央領域を通過する第３光束を、第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。また、中央領域に設けられた第１光路差付与構造は、第１光路差付与構造を通過する第１光束及び第２光束に対して、第１光ディスクの保護基板の厚さｔ１と第２光ディスクの保護基板の厚さｔ２の違いにより発生する球面収差／第１光束と第２光束の波長の違いにより発生する球面収差を補正することが好ましい。さらに、第１光路差付与構造は、第１光路差付与構造を通過した第１光束及び第３光束に対して、第１光ディスクの保護基板の厚さｔ１と第３光ディスクの保護基板の厚さｔ３との違いにより発生する球面収差／第１光束と第３光束の波長の違いにより発生する球面収差を補正することが好ましい。
【００４１】
対物レンズの中間領域は、第１光ディスク、第２光ディスクの記録／再生に用いられ、第３光ディスクの記録／再生に用いられない第１、第２光ディスク共用領域と言える。即ち、対物レンズは、中間領域を通過する第１光束を、第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光し、中間領域を通過する第２光束を、第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。その一方で、中間領域を通過する第３光束を、第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光しない。対物レンズの中間領域を通過する第３光束は、第３光ディスクの情報記録面上でフレアを形成することが好ましい。図３に示すように、対物レンズを通過した第３光束が第３光ディスクの情報記録面上で形成するスポットにおいて、光軸側（又はスポット中心部）から外側へ向かう順番で、光量密度が高いスポット中心部ＳＣＮ、光量密度がスポット中心部より低いスポット中間部ＳＭＤ、光量密度がスポット中間部よりも高くスポット中心部よりも低いスポット周辺部ＳＯＴを有することが好ましい。スポット中心部が、光ディスクの情報の記録／再生に用いられ、スポット中間部及びスポット周辺部は、光ディスクの情報の記録／再生には用いられない。上記において、このスポット周辺部をフレアと言っている。但し、スポット中心部の周りにスポット中間部が存在せずスポット周辺部があるタイプ、即ち、集光スポットの周りに薄く光が大きなスポットを形成する場合も、そのスポット周辺部をフレアと呼んでもよい。つまり、対物レンズの中間領域を通過した第３光束は、第３光ディスクの情報記録面上でスポット周辺部を形成することが好ましいとも言える。
【００４２】
対物レンズの周辺領域は、第１光ディスクの記録／再生に用いられ、第２光ディスク及び第３光ディスクの記録／再生に用いられない第１光ディスク専用領域と言える。即ち、対物レンズは、周辺領域を通過する第１光束を、第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。その一方で、周辺領域を通過する第２光束を、第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光せず、周辺領域を通過する第３光束を、第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光しない。対物レンズの周辺領域を通過する第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上でフレアを形成することが好ましい。つまり、対物レンズの周辺領域を通過した第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上でスポット周辺部を形成することが好ましい。
【００４３】
第１光路差付与構造は、対物レンズの中央領域の面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第１光路差付与構造が、中央領域の全面に設けられていることである。第２光路差付与構造は、対物レンズの中間領域の面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第２光路差付与構造が、中間領域の全面に設けられていることである。周辺領域が第３光路差付与構造を有する場合、第３光路差付与構造は、対物レンズの周辺領域の面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第３光路差付与構造が、周辺領域の全面に設けられていることである。
【００４４】
＜光路差付与構造＞
なお、本明細書でいう光路差付与構造とは、入射光束に対して光路差を付加する構造の総称である。光路差付与構造には、位相差を付与する位相差付与構造も含まれる。また、位相差付与構造には回折構造が含まれる。本発明の光路差付与構造は回折構造であることが好ましい。光路差付与構造は、段差を有し、好ましくは段差を複数有する。この段差により入射光束に光路差及び／又は位相差が付加される。光路差付与構造により付加される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非整数倍であっても良い。段差は、光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、光路差付与構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、光路差付与構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ光路差を付与させる光路差付与構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。
【００４５】
また、本明細書でいう回折構造とは、段差を有し、回折によって光束を収束あるいは発散させる作用を持たせる構造の総称である。例えば、単位形状が光軸を中心として複数並ぶことによって構成されており、それぞれの単位形状に光束が入射し、透過した光の波面が、隣り合う輪帯毎にズレを起こし、その結果、新たな波面を形成することによって光を収束あるいは発散させるような構造を含むものである。回折構造は、好ましくは段差を複数有し、段差は光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、回折構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、回折構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ回折次数の回折光を発生させる回折構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。
【００４６】
ところで、光路差付与構造は、光軸を中心とする同心円状の複数の輪帯を有することが好ましい。また、光路差付与構造は、一般に、様々な断面形状（光軸を含む面での断面形状）をとり得、光軸を含む断面形状がブレーズ型構造と階段型構造とに大別される。
【００４７】
ブレーズ型構造とは、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、光路差付与構造を有する光学素子の光軸を含む断面形状が、鋸歯状の形状ということである。尚、図４の例においては、上方が光源側、下方が光ディスク側であって、母非球面としての平面に光路差付与構造が形成されているものとする。ブレーズ型構造において、１つのブレーズ単位の光軸垂直方向の長さをピッチＰという。（図４（ａ）、（ｂ）参照）また、ブレーズの光軸に平行方向の段差の長さを段差量Ｂという。（図４（ａ）参照）
【００４８】
また、階段型構造とは、図４（ｃ）、（ｄ）に示されるように、光路差付与構造を有する光学素子の光軸を含む断面形状が、小階段状のもの（階段単位と称する）を複数有するということである。尚、本明細書中、「Ｖレベル」とは、階段型構造の１つの階段単位において光軸垂直方向に対応する（向いた）輪帯状の面（以下、テラス面と称することもある）が、段差によって区分けされＶ個の輪帯面毎に分割されていることをいい、特に３レベル以上の階段型構造は、小さい段差と大きい段差を有することになる。
【００４９】
例えば、図４（ｃ）に示す光路差付与構造を、５レベルの階段型構造といい、図４（ｄ）に示す光路差付与構造を、２レベルの階段型構造(バイナリ構造ともいう)という。２レベルの階段型構造について、以下に説明する。光軸を中心とした同心円状の複数の輪帯を含み、対物レンズの光軸を含む複数の輪帯の断面の形状は、光軸に平行に延在する複数の段差面Ｐａ、Ｐｂと、隣接する段差面Ｐａ、Ｐｂの光源側端同士を連結する光源側テラス面Ｐｃと、隣接する段差面Ｐａ、Ｐｂの光ディスク側端同士を連結する光ディスク側テラス面Ｐｄとから形成され、光源側テラス面Ｐｃと光ディスク側テラス面Ｐｄとは、光軸に交差する方向に沿って交互に配置される。
【００５０】
また、階段型構造において、１つの階段単位の光軸垂直方向の長さをピッチＰという。（図４（ｃ）、（ｄ）参照）また、階段の光軸に平行方向の段差の長さを段差量Ｂ１，Ｂ２という。３レベル以上の階段型構造の場合、大段差量Ｂ１と小段差量Ｂ２とが存在することになる。（図４（ｃ）参照）
【００５１】
尚、光路差付与構造は、ある単位形状が周期的に繰り返されている構造であることが好ましい。 ここでいう「単位形状が周期的に繰り返されている」とは、同一の形状が同一の周期で繰り返されている形状は当然含む。さらに、周期の１単位となる単位形状が、規則性を持って、周期が徐々に長くなったり、徐々に短くなったりする形状も、「単位形状が周期的に繰り返されている」ものに含まれているとする。
【００５２】
光路差付与構造が、ブレーズ型構造を有する場合、単位形状である鋸歯状の形状が繰り返された形状となる。図４（ａ）に示されるように、同一の鋸歯状形状が繰り返されてもよいし、図４（ｂ）に示されるように、光軸から離れる方向に進むに従って、徐々に鋸歯状形状のピッチが長くなっていく形状、又は、ピッチが短くなっていく形状であってもよい。加えて、ある領域においては、ブレーズ型構造の段差が光軸（中心）側とは逆を向いている形状とし、他の領域においては、ブレーズ型構造の段差が光軸（中心）側を向いている形状とし、その間に、ブレーズ型構造の段差の向きを切り替えるために必要な遷移領域が設けられている形状としてもよい。なお、このようにブレーズ型構造の段差の向きを途中で切り替える構造にする場合、輪帯ピッチを広げることが可能となり、光路差付与構造の製造誤差による透過率低下を抑制できる。
【００５３】
光路差付与構造が、階段型構造を有する場合、図４（ｃ）で示されるような５レベルの階段単位が、繰り返されるような形状等があり得る。さらに、光軸から離れる方向に進むに従って、徐々に階段単位のピッチが長くなっていく形状や、徐々に階段単位のピッチが短くなっていく形状であってもよい。
【００５４】
また、第１光路差付与構造及び第２光路差付与構造は、それぞれ対物レンズの異なる光学面に設けてもよいが、同一の光学面に設けることが好ましい。更に、第３光路差付与構造を設ける場合も、第１光路差付与構造及び第２光路差付与構造と同じ光学面に設けることが好ましい。同一の光学面に設けることにより、製造時の偏芯誤差を少なくすることが可能となるため好ましい。また、第１光路差付与構造、第２光路差付与構造及び第３光路差付与構造は、対物レンズの光ディスク側の面よりも、対物レンズの光源側の面に設けられることが好ましい。別の言い方では、第１光路差付与構造、第２光路差付与構造及び第３光路差付与構造は、対物レンズの曲率半径の絶対値が小さい方の第１光学面に設けることが好ましい。
【００５５】
＜開口数＞
次に、対物レンズの開口数について説明する。
【００５６】
第１光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、第２光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）とし、第３光ディスクを使用する場合、第３光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ３（ＮＡ２＞ＮＡ３）とする。ＮＡ１は、０．７５以上、０．９以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。ＮＡ２は、０．５５以上、０．７以下であることが好ましい。特にＮＡ２は０．６０又は０．６５であることが好ましい。また、ＮＡ３は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましい。特にＮＡ３は０．４５又は０．５３であることが好ましい。尚、第２光ディスクをＣＤとする場合、ＮＡ２は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましく、特にＮＡ２は０．４５又は０．５３であることが好ましい。
【００５７】
３互換の場合、対物レンズの中央領域と中間領域の境界は、第３光束の使用時において、０．９・ＮＡ３以上、１．２・ＮＡ３以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ３以上、１．１５・ＮＡ３以下）の範囲に相当する部分に形成されていることが好ましい。より好ましくは、対物レンズの中央領域と中間領域の境界が、ＮＡ３に相当する部分に形成されていることである。また、対物レンズの中間領域と周辺領域の境界は、第２光束の使用時において、０．９・ＮＡ２以上、１．２・ＮＡ２以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ２以上、１．１５・ＮＡ２以下）の範囲に相当する部分に形成されていることが好ましい。より好ましくは、対物レンズの中間領域と周辺領域の境界が、ＮＡ２に相当する部分に形成されていることである。
【００５８】
対物レンズを通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光する場合に、球面収差が少なくとも１箇所の不連続部を有することが好ましい。その場合、不連続部は、第３光束の使用時において、０．９・ＮＡ３以上、１．２・ＮＡ３以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ３以上、１．１５・ＮＡ３以下）の範囲に存在することが好ましい。
【００５９】
＜レンズ外観＞
次に、対物レンズの全体的な形状について説明する。
【００６０】
対物レンズは、互いに対向する第１光学面と第２光学面を有する。第１光学面が光源側の光学面であり、第２光学面が光ディスク側の光学面となる。第１光学面の曲率半径は、第２光学面の曲率半径より小さいことが好ましい。
【００６１】
光学面の直径を、本明細書において全径という。例えば、図５において第１光学面Ｓ１の全径はΦＡ１であり、第２光学面Ｓ２の全径はΦＡ２である。
【００６２】
また、光学面において光束が通過する部分の直径を有効径という。例えば、図５において第１光学面Ｓ１の有効径（周辺領域の径である）はΦＥ１であり、第２光学面Ｓ２の有効径（第１光学面における周辺領域の外径に相当する領域の第２光学面での径）はΦＥ２である。
【００６３】
ここで、第１光学面の全径に対する有効径の比率が、９０％以上、１００％以下である。（好ましくは、９５％以上、１００％未満、更に好ましくは、９６％以上、９９％以下）また、第２光学面の全径に対する有効径の比率が、７５％以上、１００％以下である。（好ましくは、８０％以上、１００％未満、更に好ましくは、９１％以上、９５％以下）この様な範囲とすることによって、ボビンに対物レンズを取り付けた際に光軸直交方向に僅かに偏心した場合であっても、有効径内に光束が入射できるため好ましい。
【００６４】
また、対物レンズは、以下の条件式(２)を満たす。
０．９≦ｄｍａｘ／ｆ≦１．５      （２）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、図５に示すように対物レンズの軸上厚を表し、ｆ（ｍｍ）は、第１光束における対物レンズの焦点距離を表す。
【００６５】
ＢＤのような短波長、高ＮＡの光ディスクに対応させる場合、対物レンズにおいて、非点収差が発生しやすくなり、偏心コマ収差も発生しやすくなるという課題が生じるが、条件式（２）を満たすことにより非点収差や偏心コマ収差の発生を抑制することが可能となる。
【００６６】
また、条件式（２）を満たすことにより、対物レンズの軸上厚が厚めの厚肉対物レンズになるため、ＣＤの記録／再生時におけるワーキングディスタンスが短くなりがちになるにも拘わらず、本発明の第１光路差付与構造を対物レンズに設けることにより、ＣＤの記録／再生におけるワーキングディスタンスも十分に確保できるため、その効果がより顕著なものとなる。
【００６７】
また、第３光ディスクを用いる際の対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤ）は、０．１５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。好ましくは、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下である。次に、第２光ディスクを用いる際の対物光学素子のＷＤは、０．２ｍｍ以上、１．３ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、第１光ディスクを用いる際の対物光学素子のＷＤは、０．２５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
対物レンズは、以下の条件式(１)を満たす。
２≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８      （１）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、例えば図５に示すように、対物レンズの軸上厚を表し、ｄｍｉｎ（ｍｍ）は、例えば図５に示すように、対物レンズにおいて光軸方向に最も薄い部分における厚さを表す。
【００６９】
図５に示す例では、対物レンズは第１光学面Ｓ１、第２光学面Ｓ２を有し、その周辺に、対物レンズを光ピックアップ装置のボビンに取り付けるためのフランジＦＬを有し、フランジ部に光軸方向に最も薄い部分ｄｍｉｎが存在している。
【００７０】
好ましくは、以下の条件式（１´）を満たすことである。
３≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８      （１´）
【００７１】
＜倍率＞
第１光束、第２光束及び第３光束は、平行光として対物レンズに入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物レンズに入射してもよい。トラッキング時においても、コマ収差が発生することを防止するためには、第１光束、第２光束、及び第３光束を全て平行光又は略平行光として対物レンズに入射させることが好ましい。第１光束が平行光又は略平行光になる場合、第１光束が対物レンズに入射する時の対物レンズの結像倍率ｍ１が、下記の式（１０）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ１＜０．０１          （１０）
【００７２】
また、第２光束を平行光又は略平行光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（１１）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ２＜０．０１          （１１）
【００７３】
一方で、第２光束を発散光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（１１）´を満たすことが好ましい。
【００７４】
−０．０２５＜ｍ２≦−０．０１          （１１）´
【００７５】
また、第３光束を平行光束又は略平行光束として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（１２）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ３＜０．０１          （１２）
【００７６】
一方で、第３光束を発散光として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（１２）´を満たすことが好ましい。
−０．０２５＜ｍ３≦−０．０１          （１２）´
【００７７】
本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。
【００７８】
ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。
【００７９】
上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。
【００８０】
前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００８１】
本発明によれば、少なくとも２種類の光ディスクの互換を共通の対物レンズで行うことを可能としつつ、さらに、保護基板の厚い光ディスクに対応可能なワーキングディスタンスの確保を可能とする対物レンズ並びに当該対物レンズを搭載した光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】（ａ）は比較例の対物レンズの断面図であり、（ｂ）は本発明の対物レンズの断面図である。
【図２】本発明の一例にかかる単玉の対物レンズＯＬを光軸方向に見た図である。
【図３】対物レンズを通過した第３光束が第３光ディスクの情報記録面上で形成するスポットの状態を示す図である。
【図４】光路差付与構造の例を示す軸線方向断面図である。
【図５】対物レンズの一例の光軸を含む断面の外観図である。
【図６】異なる光ディスクであるＢＤとＤＶＤとＣＤに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００８３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図６は、異なる光ディスクであるＢＤとＤＶＤとＣＤに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。ここでは、第１光ディスクをＢＤとし、第２光ディスクをＤＶＤとし、第３光ディスクをＣＤとする。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。
【００８４】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物レンズＯＬ、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＯＬ、偏光ビームスプリッタＢＳ、ダイクロイックプリズムＤＰ，ＢＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ１＝４０５ｎｍのレーザ光束（第１光束）を射出する第１半導体レーザＬＤ１（第１光源）と、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ２＝６６０ｎｍのレーザ光束（第２光束）を射出する第２半導体レーザＬＤ２（第２光源）及びＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ３＝７８５ｎｍのレーザ光束（第３光束）を射出する第３半導体レーザＬＤ３を一体化したレーザユニットＬＤＰ、センサレンズＳＥＮ、光検出器としての受光素子ＰＤ等を有する。本実施の形態にかかる単玉の対物レンズＯＬは、図５に示すごとき形状を有するので、ＣＤ使用時のワーキングディスタンスを確保できる。
【００８５】
青紫色半導体レーザＬＤ１から射出された第１光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、実線で示すように、ダイクロイックプリズムＤＰを通過し、偏光ビームスプリッタＢＳを通過した後、コリメートレンズＣＯＬを通過して平行光となり、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、不図示の絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＬに入射する。ここで、対物レンズＯＬの中央領域と中間領域と周辺領域により集光された光束は、厚さ０．１ｍｍの保護基板ＰＬ１を介して、ＢＤの情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。
【００８６】
情報記録面ＲＬ１上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＬ、不図示の絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＯＬにより収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮを介して受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、２軸アクチュエータＡＣ１により対物レンズＯＬをフォーカシングやトラッキングさせることで、ＢＤに記録された情報を読み取ることができる。ここで、第１光束に波長変動が生じた場合や、複数の情報記録層を有するＢＤの記録／再生を行う場合、波長変動や異なる情報記録層に起因して発生する球面収差を、倍率変更手段としてのコリメートレンズＣＯＬを光軸方向に変化させて、対物光学素子ＯＬに入射する光束の発散角又は収束角を変更することで補正できるようになっている。
【００８７】
レーザユニットＬＤＰの半導体レーザＬＤ２から射出された第２光束（λ２＝６６０ｎｍ）の発散光束は、点線で示すように、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＢＳ、コリメートレンズＣＯＬを通過し、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズＯＬに入射する。ここで、対物レンズＯＬの中央領域と中間領域により集光された（周辺領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）光束は、厚さ０．６ｍｍの保護基板ＰＬ２を介して、ＤＶＤの情報記録面ＲＬ２に形成されるスポットとなり、スポット中心部を形成する。
【００８８】
情報記録面ＲＬ２上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＬを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＯＬにより収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮを介して受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤ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。
【００８９】
レーザユニットＬＤＰの半導体レーザＬＤ３から射出された第３光束（λ３＝７８５ｎｍ）の発散光束は、一点鎖線で示すように、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＢＳ、コリメートレンズＣＯＬを通過し、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズＯＬに入射する。ここで、対物レンズＯＬの中央領域により集光された（中間領域及び周辺領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）光束は、厚さ１．２ｍｍの保護基板ＰＬ３を介して、ＣＤの情報記録面ＲＬ３上に形成されるスポットとなる。
【００９０】
情報記録面ＲＬ３上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＬを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＯＬにより収斂光束とされ、偏光ビームスプリッタＢＳで反射され、センサレンズＳＥＮを介して受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤ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。
【００９１】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。例えば、半導体レーザＬＤ２を省略して、ＢＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置とすることも可能である。
【符号の説明】
【００９２】
ＡＣ１ ２軸アクチュエータ
ＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＣＮ 中央領域
ＣＯＬ コリメートレンズ
ＤＰ ダイクロイックプリズム
ＬＤ１ 第１半導体レーザ又は青紫色半導体レーザ
ＬＤ２ 第２半導体レーザ
ＬＤ３ 第３半導体レーザ
ＬＤＰ レーザユニット
ＭＤ 中間領域
ＯＬ 対物レンズ
ＯＴ 周辺領域
ＰＤ 受光素子
ＰＬ１ 保護基板
ＰＬ２ 保護基板
ＰＬ３ 保護基板
ＰＵ１ 光ピックアップ装置
ＱＷＰ λ／４波長板
ＲＬ１ 情報記録面
ＲＬ２ 情報記録面
ＲＬ３ 情報記録面
ＳＥＮ センサレンズ
【図１】
2011210314.tif 000003
【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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