(57)【要約】【課題】  規格が異なる複数種類の光ディスクに対して互換性を有するとともに、簡易な構成でありながらも、少なくとも記録密度が高い光ディスク使用時に発生する軸上色収差を効果的に補正することができる光情報記録再生装置用対物光学系を提供すること。【解決手段】  光情報記録再生装置用対物光学系は、複数種類の光ディスクに対して互換性がある光情報記録再生装置における対物光学系であって、互いに異なる材料からなる負のパワーを持つ第一のレンズと正のパワーを持つ第二のレンズを接合して構成され、軸上色収差補正作用を有する軸上色収差補正素子と、第一の波長の光束に対して略３波長分の光路長差を付与する所定の位相シフト構造を有する位相シフト面を少なくとも一面と、対物レンズと、を有し、軸上色収差補正素子は、二種類の光束に共通の光路中であって、対物レンズよりも光源側に配設されており、該位相シフト構造との関係において上記軸上色収差補正素子が所定の条件を満たす構成にした。【選択図】      図１
2008234814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録密度が高い順に少なくとも第一と第二の光ディスクに対して、短波長側から順に少なくとも第一の波長と第二の波長の二種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置における対物光学系であって、
互いに異なる材料からなる、負のパワーを持つ第一のレンズと正のパワーを持つ第二のレンズを接合して構成され、軸上色収差補正作用を有する色収差補正素子と、
同心状の複数の屈折面に分割され、入射光束に対して所定の光路長差を付与する段差が互いに隣り合う屈折面の間に形成される位相シフト構造を有する位相シフト面を少なくとも一面と、
対物レンズと、を有し、
前記色収差補正素子および位相シフト面は、前記二種類の光束に共通の光路中にあり、
前記色収差補正素子は、前記対物レンズよりも光源側に配設されており、
前記位相シフト構造は、前記第一の波長の光束に対して略３波長分の光路長差を付与する第一の段差を有し、
前記位相シフト構造の有効半径内での輪帯数をＮ、前記第一の波長での前記第一のレンズの屈折率をｎＢ１、前記第一の波長での前記第二のレンズの屈折率をｎＢ２、前記第二の波長での前記第一のレンズの屈折率をｎＲ１、前記第二の波長での前記第二のレンズの屈折率をｎＲ２、前記色収差補正素子の接合面の曲率半径をＲ、前記第一の波長での前記対物光学系の合成焦点距離をｆ１、前記第一の波長での前記対物レンズの屈折率をｎＢ３、前記第二の波長での前記対物レンズの屈折率をｎＲ３、とすると、以下の数１に示す条件（１）、
【数１】
2008234814.tif 000059
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項２】
請求項１に記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
以下の数２に示す条件（２）、
【数２】
2008234814.tif 000060
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
さらに以下の数３に示す条件（３）、
【数３】
2008234814.tif 000061
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
前記位相シフト面は、前記対物レンズの少なくとも一方の面に配設されていることを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
前記位相シフト面は、前記対物レンズとは別個独立した光学素子に配設されていることを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項６】
記録密度が高い順に少なくとも第一と第二の光ディスクに対して、短波長側から順に少なくとも第一の波長と第二の波長の二種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置における対物光学系であって、
互いに異なる材料からなる負のパワーを持つ第一のレンズと正のパワーを持つ第二のレンズを接合して構成され、軸上色収差補正作用を有する色収差補正素子と、
回折構造を有する回折面を少なくとも一面と、
対物レンズと、を有し、
前記色収差補正素子および前記回折面は、前記二種類の光束に共通の光路中にあり、
前記色収差補正素子は、前記対物レンズよりも光源側に配設されており、
前記回折構造は、以下の数４、
【数４】
2008234814.tif 000062
ただし、ｈは、光軸からの高さ、
Ｐi２、Ｐi４、Ｐi６、…は、それぞれ第ｉの光路差関数（ｉは自然数）における二次、四次、六次、…の係数、
ｍは、前記入射光束の回折効率が最大となる回折次数、
λは、前記入射光束の使用波長、を表す、
により表される少なくとも第一の光路差関数によって規定され、
前記回折構造は、前記第一の波長の光束に対して回折効率が最大になる回折次数が三次であり、
前記第一の波長での前記第一のレンズの屈折率をｎＢ１、前記第一の波長での前記第二のレンズの屈折率をｎＢ２、前記第二の波長での前記第一のレンズの屈折率をｎＲ１、前記第二の波長での前記第二のレンズの屈折率をｎＲ２、前記色収差補正素子の接合面の曲率半径をＲ、前記第一の波長での前記対物光学系の合成焦点距離をｆ１、前記第一の波長での前記対物レンズの屈折率をｎＢ３、前記第二の波長での前記対物レンズの屈折率をｎＲ３、とすると、以下の数５に示す条件（４）、
【数５】
2008234814.tif 000063
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項７】
請求項６に記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
以下の数６に示す条件（５）、
【数６】
2008234814.tif 000064
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
さらに以下の数７に示す条件（６）、
【数７】
2008234814.tif 000065
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
前記回折面は、前記対物レンズの少なくとも一方の面に配設されていることを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項１０】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
前記回折面は、前記対物レンズとは別個独立した光学素子に配設されていることを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系において、
前記第一のレンズは平凹レンズであり、
前記第二のレンズは平凸レンズであり、
前記色収差補正素子は、前記第一、第二の各レンズの曲面が前記接合面となるように構成されていることを特徴とする光情報記録再生装置用対物光学系。
【請求項１２】
記録密度の異なる第一から第三の光ディスクに対して第一から第三の波長を持つ三種類の光束のうちいずれかを使うことにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、
前記第一の波長をλ１（ｎｍ）、前記第二の波長をλ２（ｎｍ）、前記第三の波長をλ３（ｎｍ）とすると、
λ１＜λ２＜λ３
であり、
前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
であり、
前記第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、前記第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、前記第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
であり、
前記三種類の光束を照射する三つの光源と、
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系と、を有し、
前記第一の波長での、前記対物光学系の合成結像倍率をＭ１、前記第二の波長での、前記対物光学系の合成焦点距離および合成結像倍率をそれぞれｆ２、Ｍ２、前記第三の波長での、前記対物光学系の合成焦点距離および合成結像倍率をそれぞれｆ３、Ｍ３とすると、以下の条件（７）〜条件（９）、
−０．０２＜ｆ１×Ｍ１＜０．０２…（７）
−０．０２＜ｆ２×Ｍ２＜０．０２…（８）
−０．１９＜ｆ３×Ｍ３＜−０．０５…（９）
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１３】
記録密度の異なる第一から第三の光ディスクに対して第一から第三の波長を持つ三種類の光束のうちいずれかを使うことにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、
前記第一の波長をλ１（ｎｍ）、前記第二の波長をλ２（ｎｍ）、前記第三の波長をλ３（ｎｍ）とすると、
λ１＜λ２＜λ３
であり、
前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
であり、
前記第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、前記第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、前記第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
であり、
前記三種類の光束を照射する三つの光源と、
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系と、を有し、
前記位相シフト構造は、前記第一の段差と、前記第一の段差とは異なる光路長差を付与する少なくとも第二の段差を有し、
前記第一から第三の波長の光束は、いずれも略平行光束の状態で前記色収差補正素子に入射することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光情報記録再生装置において、
前記第二の段差は、前記第一の波長の光束に対して略偶数波長分の光路長差を付与することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１５】
記録密度の異なる第一から第三の光ディスクに対して第一から第三の波長を持つ三種類の光束のうちいずれかを使うことにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、
前記第一の波長をλ１（ｎｍ）、前記第二の波長をλ２（ｎｍ）、前記第三の波長をλ３（ｎｍ）とすると、
λ１＜λ２＜λ３
であり、
前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
であり、
前記第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、前記第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、前記第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
であり、
前記三種類の光束を照射する三つの光源と、
請求項６から請求項１０のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系と、を有し、
前記回折構造は、前記第一の光路差関数と、さらに前記第一の波長の光束に対して回折効率が最大になる回折次数が三次ではない第二の光路差関数との、少なくとも二種類の光路差関数で規定され、
前記第一から第三の波長の光束は、いずれも略平行光束の状態で前記色収差補正素子に入射することを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光情報記録再生装置において、
前記第二の光路差関数は、前記第一の波長の光束に対して回折効率が最大になる回折次数が略偶数次であることを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１７】
請求項１２から請求項１６のいずれかに記載の光情報記録再生装置において、
前記色収差補正素子が以下の数８に示す条件（１０）、
【数８】
2008234814.tif 000066
を満たす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】
この発明は、例えば、記録密度や保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置および該装置に搭載される対物光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクには、従来、ＣＤやＤＶＤといった記録密度や保護層の厚みが異なる複数の規格が存在する。特に近年、情報記録のさらなる高容量化を実現すべく、ＤＶＤよりも一層記録密度の高い新規格の光ディスクが実用化されつつある。該新規格の光ディスクとしては、例えばＨＤ  ＤＶＤやＢＤ(Blu-ray Disc)等がある。このような新規格の光ディスクは、ＤＶＤの保護層厚と同等もしくはそれ以下の保護層厚を有する。このように規格の異なる複数の光ディスクを使用するユーザの利便性に鑑み、近年、光情報記録再生装置、より厳密には装置内に設けられる対物光学系は、上記の三種類の光ディスクに対して互換性を持つことが要求される。
【０００３】
なお、本文において、光情報記録再生装置と記した場合には、情報の記録専用装置、情報の再生専用装置、情報の記録および再生兼用装置、の全てを含むものとする。また、互換性を持つとは、使用する光ディスクを切り替えたとしても部品を交換したりすることなく情報の記録または再生が保証されることをいう。
【０００４】
一般に、装置が規格の異なる三種類の光ディスクに対して互換性を持つためには、まず、規格が異なる光ディスクの差し替え時に、保護層の厚みによって変化する球面収差を補正しつつ、情報の記録または再生に使用する光の開口数（ＮＡ）を変化させて記録密度の違いに対応した大きさのビームスポットを得る必要がある。一般にスポット径は波長が短いほど小さくできる。そこで使用する光ディスクの記録密度に応じて、複数の波長のレーザー光が使い分けられることが提案されている。例えば、ＤＶＤ使用時には、ＣＤ使用時に用いられる約７９０ｎｍより短い約６６０ｎｍの波長のレーザー光が用いられる。また、該新規格の光ディスク使用時には、その記録密度の高さからＤＶＤに対する情報の記録または再生時に用いられる波長よりもさらに短波長の光（例えば４０８ｎｍあたりのいわゆる青色レーザー光）が用いられる。
【０００５】
上記のような新規格の光ディスクを使用する場合、既存の光ディスクよりも記録密度が高いため、レーザー光を記録面においてより小径なスポットが形成されるように収束させる必要がある。そのためには、諸収差を良好に補正する必要がある。
【０００６】
補正が必要とされる収差の一つとしては、例えば軸上色収差が挙げられる。軸上色収差は、光源から照射されるレーザー光の波長が微小に変動することによって発生する。軸上色収差を補正しようとする構成は、以下の特許文献１〜特許文献３に例示される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３３７２６９号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３５７５号公報
【特許文献３】特開２００６−６５９０２号公報
【０００８】
特許文献１は、いわゆる青色レーザー光を用いて新規格の光ディスクに対する情報の記録または再生を行う装置を開示している。特許文献１に記載の装置は、対物レンズの前段に正と負の二枚のレンズを接合してなる光学素子を配設することにより、軸上色収差を補正している。
【０００９】
しかし、上記特許文献１に記載の装置は、あくまで新規格の光ディスクのみに対して情報の記録または再生ができるように構成されている。そのため、新規格の光ディスク以外の光ディスクに対して軸上色収差が適切に補正されない場合もある。
【００１０】
特許文献２も、特許文献１と同様に、いわゆる青色レーザー光を用いて新規格の光ディスクに対する情報の記録または再生を行う装置を開示している。該装置は、集光光学系を構成するレンズのいずれかの面に回折構造を設けることにより、軸上色収差を補正している。
【００１１】
しかし、一般に回折構造は、情報の記録または再生に使用する光の波長および回折次数によって一義的に決まってしまう。ここで、特許文献２に記載の装置は、特許文献１と同様に、あくまで新規格の光ディスクのみに対して情報の記録または再生ができるように構成されている。そのため、開示される回折構造は、いわゆる青色レーザー光を使用した場合に生じる軸上色収差を良好に補正するように設定される。従って、特許文献２に記載の構成に基づいて複数種類の光ディスクに対して互換性を有する装置を構築しようとしても、いわゆる青色レーザー光以外の波長の光を使用した場合に、該回折構造によって軸上色収差の量を適切にコントロールすることができない。
【００１２】
特許文献３は、新規格の光ディスク、ＤＶＤおよびＣＤの３種類の光ディスクに対して互換性を有する装置を開示している。該装置では、各光ディスクに対する情報の記録または再生に使用される各レーザー光の共通の光路中に一つ、新規格の光ディスクに対する情報の記録または再生に使用されるレーザー光の光路中に一つ、色収差補正素子が配置されている。つまり、新規格の光ディスク使用時は、二種類の光学素子によって色収差を補正し、ＤＶＤまたはＣＤ使用時は、一種類の光学素子によって色収差を補正している。
【００１３】
しかし、特許文献３の構成では、色収差補正用の光学素子を複数個配設しなければならない。この部品点数の増加は、低コスト化や光学系全体の簡略化を妨げる要因となるため好ましくない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記の事情に鑑み、規格が異なる複数種類の光ディスクに対して互換性を有するとともに、簡易な構成でありながらも、少なくとも記録密度が高い光ディスク使用時に発生する軸上色収差を効果的に補正することができる光情報記録再生装置用対物光学系および該対物光学系が好適に搭載される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】
【００１５】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の光情報記録再生装置用対物光学系は、記録密度が高い順に第一と第二の光ディスクに対して、短波長側から順に第一の波長と第二の波長の二種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う、光情報記録再生装置における対物光学系であって、互いに異なる材料からなる負のパワーを持つ第一のレンズと正のパワーを持つ第二のレンズを接合して構成され、軸上色収差補正作用を有する色収差補正素子と、同心状の複数の屈折面に分割され、入射光束に対して所定の光路長差を付与する段差が互いに隣り合う屈折面の間に形成される位相シフト構造を有する位相シフト面を少なくとも一面と、対物レンズと、を有し、色収差補正素子および位相シフト面は、二種類の光束に共通の光路中にあり、色収差補正素子は対物レンズよりも光源側に配設されており、該位相シフト構造は、第一の波長の光束に対して略３波長分の光路長差を付与する第一の段差を有し、位相シフト構造の有効半径内での輪帯数をＮ、第一の波長での第一のレンズの屈折率をｎＢ１、第一の波長での第二のレンズの屈折率をｎＢ２、第二の波長での第一のレンズの屈折率をｎＲ１、第二の波長での第二のレンズの屈折率をｎＲ２、色収差補正素子の接合面の曲率半径をＲ、第一の波長での対物光学系の合成焦点距離をｆ１、第一の波長での対物レンズの屈折率をｎＢ３、第二の波長での対物レンズの屈折率をｎＲ３、とすると、以下の数１に示す条件（１）、
【数１】
2008234814.tif 000003
を満たすことを特徴とする。
【００１６】
請求項１に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、規格が異なる少なくとも二種類の光ディスクに対する互換性を有することができ、かつそれぞれの光ディスクに対する情報の記録または再生時に発生する相対的な軸上色収差を補正することができる。
【００１７】
請求項２に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、以下の数２に示す条件（２）、
【数２】
2008234814.tif 000004
を満たすことが望ましい。
【００１８】
さらに、請求項３に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、以下の数３に示す条件（３）、
【数３】
2008234814.tif 000005
を満たすことが望ましい。
【００１９】
請求項４に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、位相シフト面を、対物レンズの少なくとも一方の面に配設してもよい。
【００２０】
また、請求項５に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、位相シフト面を、対物レンズとは別個独立した光学素子に配設してもよい。
【００２１】
請求項６に記載の光情報記録再生装置用対物光学系は、記録密度が高い順に第一と第二の光ディスクに対して、短波長側から順に第一の波長と第二の波長の二種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置における対物光学系であって、互いに異なる材料からなる負のパワーを持つ第一のレンズと正のパワーを持つ第二のレンズを接合して構成され、軸上色収差補正作用を有する色収差補正素子と、回折構造を有する回折面を少なくとも一面と、対物レンズと、を有し、色収差補正素子および回折面は二種類の光束に共通の光路中にあり、色収差補正素子は対物レンズよりも光源側に配設されており、回折構造は、以下の数４、
【数４】
2008234814.tif 000006
ただし、ｈは、光軸からの高さ、
Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６、…は、それぞれ第ｉの光路差関数（ｉは自然数）における二次、四次、六次、…の係数、
ｍは、入射光束の回折効率が最大となる回折次数、
λは、入射光束の使用波長、を表す、
により表される少なくとも第一の光路差関数によって規定され、該回折構造は、第一の波長の光束に対して回折効率が最大となる回折次数が三次であり、第一の波長での第一のレンズの屈折率をｎＢ１、第一の波長での第二のレンズの屈折率をｎＢ２、第二の波長での第一のレンズの屈折率をｎＲ１、第二の波長での第二のレンズの屈折率をｎＲ２、色収差補正素子の接合面の曲率半径をＲ、第一の波長での対物光学系の合成焦点距離をｆ１、第一の波長での対物レンズの屈折率をｎＢ３、第二の波長での対物レンズの屈折率をｎＲ３、とすると、以下の数５に示す条件（４）、
【数５】
2008234814.tif 000007
を満たすことを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、規格が異なる二種類の光ディスクに対する互換性を有することができ、かつそれぞれの光ディスクに対する情報の記録または再生時に発生する相対的な軸上色収差を補正することができる。
【００２３】
請求項７に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、以下の数６に示す条件（５）、
【数６】
2008234814.tif 000008
を満たすことが望ましい。
【００２４】
さらに、請求項８に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、以下の数７に示す条件（６）、
【数７】
2008234814.tif 000009
を満たすことが望ましい。
【００２５】
請求項９に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、回折面を、対物レンズの少なくとも一方の面に配設してもよい。
【００２６】
また、請求項１０に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、回折面を、対物レンズとは別個独立した光学素子に配設してもよい。
【００２７】
請求項１１に記載の光情報記録再生装置用対物光学系によれば、第一のレンズは平凹レンズであり、第二のレンズは平凸レンズであり、色収差補正素子は、第一のレンズと第二のレンズの各曲面が接合面となるように構成されている。
【００２８】
また、別の観点から、請求項１２に記載の光情報記録再生装置は、記録密度の異なる第一から第三の光ディスクに対して第一から第三の波長を持つ三種類の光束のうちいずれかを使うことにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、第一の波長をλ１（ｎｍ）、第二の波長をλ２（ｎｍ）、第三の波長をλ３（ｎｍ）とすると、
λ１＜λ２＜λ３
であり、第一の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ１、第二の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ２、第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
であり、第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
であり、三種類の光束を照射する三つの光源と、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系と、を有し、第一の波長での、対物光学系の合成結像倍率をＭ１、第二の波長での、対物光学系の合成焦点距離および合成結像倍率をそれぞれｆ２、Ｍ２、第三の波長での、対物光学系の合成焦点距離および合成結像倍率をそれぞれｆ３、Ｍ３とすると、以下の条件（７）〜条件（９）、
−０．０２＜ｆ１×Ｍ１＜０．０２…（７）
−０．０２＜ｆ２×Ｍ２＜０．０２…（８）
−０．１９＜ｆ３×Ｍ３＜−０．０５…（９）
を満たすことを特徴とする。
【００２９】
請求項１２に記載の光情報記録再生装置によれば、規格が異なる三種類の光ディスクのうち、比較的記録密度が高い第一と第二の光ディスクそれぞれに対する情報の記録または再生時には、略平行光束を対物光学系に入射させることにより、軸上色収差および球面収差を補正することができる。また、記録密度が最も低い第三の光ディスクに対する情報の記録または再生時には、発散光を対物光学系に入射させることにより、軸上色収差および球面収差を補正することができる。
【００３０】
また、別の観点から、請求項１３に記載の光情報記録再生装置は、記録密度の異なる第一から第三の光ディスクに対して第一から第三の波長を持つ三種類の光束のうちいずれかを使うことにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、第一の波長をλ１（ｎｍ）、第二の波長をλ２（ｎｍ）、第三の波長をλ３（ｎｍ）とすると、
λ１＜λ２＜λ３
であり、第一の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ１、第二の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
であり、第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
であり、三種類の光束を照射する三つの光源と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系と、を有し、位相シフト構造は、第一の段差とは異なる光路長差を付与する少なくとも第二の段差を有し、第一から第三の波長の光束は、いずれも略平行光束の状態で色収差補正素子に入射することを特徴とする。
【００３１】
請求項１４に記載の光情報記録再生装置によれば、第二の段差は、第一の波長の光束に対して略偶数波長分の光路長差を付与することが好ましい。
【００３２】
請求項１３や請求項１４に記載の光情報記録再生装置によれば、略平行光束を対物光学系に入射させ、かつ第一の波長の光束に対して略３波長分の光路長差を付与する第一の段差と、付与される光路長差が第一の段差とは異なる第二の段差と、の少なくとも二種類の段差を有する位相シフト構造を採用した。これにより、規格が異なる三種類の光ディスクいずれを使用した場合であっても、軸上色収差および球面収差の双方を良好に補正することができる。
【００３３】
また、別の観点から、請求項１５に記載の光情報記録再生装置は、記録密度の異なる第一から第三の光ディスクに対して第一から第三の波長を持つ三種類の光束のうちいずれかを使うことにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光情報記録再生装置であって、第一の波長をλ１（ｎｍ）、第二の波長をλ２（ｎｍ）、第三の波長をλ３（ｎｍ）とすると、
λ１＜λ２＜λ３
であり、第一の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ１、第二の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
であり、第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる前記第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
であり、三種類の光束を照射する三つの光源と、請求項６から請求項１０のいずれかに記載の光情報記録再生装置用対物光学系と、を有し、回折構造は、第一の光路差関数と、さらに第一の波長の光束に対して回折効率が最大になる回折次数が三次ではない第二の光路差関数との、少なくとも二種類の光路差関数で規定され、第一から第三の波長の光束は、いずれも略平行光束の状態で色収差補正素子に入射することを特徴とする。
【００３４】
請求項１６に記載の光情報記録再生装置によれば、第二の光路差関数は、第一の波長の光束に対して回折効率が最大になる回折次数が略偶数次であることが好ましい。
【００３５】
請求項１５や請求項１６に記載の光情報記録再生装置によれば、略平行光束を対物光学系に入射させ、かつ第一の波長の光束に対する回折効率が最大となる回折次数が３次である第一の光路差関数と、該回折次数が第一の段差とは異なる第二の光路差関数と、の少なくとも二種類の光路差関数により規定される回折構造を採用した。これにより、規格が異なる三種類の光ディスクいずれを使用した場合であっても、軸上色収差および球面収差の双方を良好に補正することができる。
【００３６】
さらに、請求項１７に記載の光情報記録再生装置によれば、上記色収差補正素子が以下の数８に示す条件（１０）、
【数８】
2008234814.tif 000010
を満たすことが好ましい。
【発明の効果】
【００３７】
以上のように、本発明に係る光情報記録再生装置用対物光学系によれば、該対物光学系を構成する各光学部材に関して、所定の条件を満たすように構成することにより、二種類の光ディスクをそれぞれ使用した時に発生する軸上色収差を良好に補正することができる。
【００３８】
また、本発明に係る光情報記録再生装置は、上記のような対物光学系を使用し、かつ該対物光学系に含まれる位相シフト構造、あるいは回折構造や情報の記録または再生の対象となる光ディスクに応じて光源から照射される光束の発散度をコントロールしている。これにより、規格が異なる三種類の光ディスクのいずれを使用した場合であっても、軸上色収差や球面収差を良好に補正し、高精度な情報の記録または再生を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る光情報記録再生装置用対物光学系について実施形態を説明する。本実施形態の対物光学系は、保護層厚、記録密度等といった規格がそれぞれ異なる三種類の光ディスクについて互換性を有する光情報記録再生装置に搭載される。
【００４０】
以下では説明の便宜上、上記三種類の光ディスクのうち、記録密度が最も高い光ディスク（例えばＨＤ  ＤＶＤ等の新規格の光ディスク）を第一の光ディスクＤ１、第一の光ディスクＤ１に比べて相対的に記録密度が低い光ディスク（例えばＤＶＤやＤＶＤ−Ｒ等）を第二の光ディスクＤ２、記録密度が最も低い光ディスク（例えばＣＤやＣＤ−Ｒ等）を第三の光ディスクＤ３、と記す。
【００４１】
各光ディスクＤ１〜Ｄ３の保護層厚をそれぞれｔ１〜ｔ３とすると、各保護層厚には、以下のような関係がある。
【００４２】
ｔ１≒０．６ｍｍ
ｔ２≒０．６ｍｍ
ｔ３≒１．２ｍｍ
【００４３】
また、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のそれぞれに対して情報の記録または再生を行う場合、記録密度の違いに対応した大きさのビームスポットが得られるように、必要とされるＮＡの値を変化させる必要がある。ここで、各光ディスクＤ１〜Ｄ３に対する情報の記録または再生時に必要とされる最適な設計開口数を、それぞれＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡ３とすると、各実施形態において、ＮＡ１〜ＮＡ３には以下のような関係がある。
ＮＡ１＞ＮＡ３かつＮＡ２＞ＮＡ３
【００４４】
つまり、記録密度の高い第一の光ディスクＤ１および第二の光ディスクＤ２に対する情報の記録または再生時には、より小径なスポットの形成が要求されるため、必要なＮＡが高くなる。これに対し、最も記録密度の低い第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時には、必要とされるＮＡは比較的小さい。なお、どの光ディスクも、情報の記録または再生時には、図示しないターンテーブル上に載置された状態で回転する。
【００４５】
上記のように記録密度が異なる各光ディスクＤ１〜Ｄ３を使用する場合、各記録密度に対応した大きさのビームスポットが得られるように、それぞれ異なる波長のレーザー光が用いられる。以下、各記録密度に対応したスポット径を得るために好適な波長を設計波長という。具体的には、第一の光ディスクＤ１に対して情報の記録または再生を行う際には、最も小径のビームスポットを第一の光ディスクＤ１の記録面上において形成する。そのため第一の光ディスクＤ１使用時には、最も短波長（第一の波長）であるレーザー光（以下、第一のレーザー光という）が光源から照射される。また、第三の光ディスクＤ３に対して情報の記録または再生を行う際には、最も大きな径のビームスポットを第三の光ディスクＤ３の記録面上において形成する。そのため第三の光ディスクＤ３使用時には、最も長波長（第三の波長）であるレーザー光（以下、第三のレーザー光という）が光源から照射される。そして第二の光ディスクＤ２に対して情報の記録または再生を行う際には、第二の光ディスクＤ２の記録面上において比較的小径のスポットを形成する。そのため第二の光ディスクＤ２使用時には、第一のレーザー光よりは長波長であってかつ第三のレーザー光よりは短波長（第二の波長）であるレーザー光（以下、第二のレーザー光という）が光源から照射される。
【００４６】
図１は、第一実施形態の対物光学系３０を有する光情報記録再生装置１００の概略構成を表す模式図である。光情報記録再生装置１００は、第一のレーザー光を照射する光源１Ａ、第二のレーザー光を照射する光源１Ｂ、第三のレーザー光を照射する光源１Ｃ、回折格子２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、カップリングレンズ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、ビームスプリッタ４１、４２、ハーフミラー５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、受光部６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、対物光学系３０を有する。
【００４７】
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における対物光学系３０および各光ディスクを含む光路を、使用する光ディスクごとに分けて示した図である。図２（Ａ）は第一の光ディスクＤ１使用時の光路を、図２（Ｂ）は第二の光ディスクｄ２使用時の光路を、図２（Ｃ）は第三の光ディスク使用時の光路を、それぞれ表す。図２（Ａ）〜（Ｃ）において、光情報記録再生装置１００の基準軸ＡＸは、図中一点鎖線で表示されている。図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す状態では、対物光学系３０の光軸は基準軸ＡＸと一致しているが、トラッキング動作などにより対物光学系３０、または対物レンズ１０の光軸が基準軸ＡＸから外れる状態もある。
【００４８】
図１、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、対物光学系３０は、光路上、各光源側から順に色収差補正素子２０、対物レンズ１０を有する。
【００４９】
なお、光情報記録再生装置１００では、上記の通り、各光ディスク使用時に必要とされるＮＡが各々異なることに対応する必要がある。そのため、光情報記録再生装置１００では、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような、第三のレーザー光の光束径を規定する開口制限素子が配設されていてもよい。
【００５０】
図３（Ａ）は、一例として開口制限素子６０を配設した状態の対物光学系３０近傍を拡大して示す図である。図３に示すように、配設可能な開口制限素子６０は、光源側から順に第一面６１と第二面６２を有する。図３（Ｂ）は、開口制限素子６０を第一面６２側から見た概略図である。図３（Ｂ）に示すように、開口制限素子６０の第一面６１は、同心円状に区分けされた二つの光透過領域６３ａ、６３ｂを有する。第一の光透過領域６３ａは、第一から第三までの全てのレーザー光を透過する性質を持つ。また、第二の光透過領域６３ｂは、第一と第二のレーザー光のみ透過し、第三のレーザー光を遮蔽する性質を持つ。なお、本実施形態では、開口制限素子６０を第二面６２側から臨んでも図３（Ｂ）と同様の状態が観察される。このような開口制限素子６０を色収差補正素子２０と対物レンズ１０の間に配設することにより、第三のレーザー光を所定の径に規定する（絞る）ことができる。つまり、必要とするスポットを第三の光ディスクＤ３上に形成することができる。
【００５１】
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各光ディスクＤ１〜Ｄ３は、それぞれ保護層５１、記録面５２を有する。なお、実際の光ディスクＤ１〜Ｄ３において、記録面５２は、保護層５１と図示しない基板層あるいはレーベル層によって挟持されている。
【００５２】
図１、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各光源１Ａ〜１Ｃから照射された第一〜第三の各レーザー光束は、各回折格子２Ａ〜２Ｃ、各カップリングレンズ３Ａ〜３Ｃ、ビームスプリッタ４１、４２を介して共通の光路に導かれ、対物光学系３０に入射する。対物光学系３０を透過した各光束は、情報の記録または再生の対象となる各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面５２近傍に収束する。記録面５２で反射した各レーザー光は、入射時と同一の光路を戻り、ハーフミラー５Ａ〜５Ｃを透過し、受光部６Ａ〜６Ｃにより検出される。
【００５３】
光情報記録再生装置１００のように、各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時には異なる波長のレーザー光を用いる場合、対物レンズ１０の屈折率の変化や、各光ディスクＤ１〜Ｄ３の保護層２１の厚さの違いに起因して、球面収差が変化する。各光ディスクＤ１〜Ｄ３に対する互換性を光情報記録再生装置１００に持たせるためには、いずれの光ディスクを使用した場合に発生する球面収差も良好に補正する必要がある。また、各光源から照射されるレーザー光は常に設計波長のままではなく、温度変化等の外的要因によって微小に変動することがある。波長の変動は軸上色収差を発生させる。軸上色収差が発生すると、モードホップなど波長変化が生じた際に各光ディスクの記録面上において情報の記録または再生に好適な径のスポットが形成されない。そのため光情報記録再生装置１００では、球面収差と同様に軸上色収差も良好に補正する必要がある。
【００５４】
ただし、少ない枚数のレンズで構成される光情報記録再生装置用の対物光学系においては、第一の光ディスクＤ１使用時に発生する軸上色収差を略０に抑えようとすると、第二の光ディスクＤ２使用時に発生する軸上色収差が補正過剰になってしまう。また、同種の対物光学系においては、第二の光ディスクＤ２使用時に発生する軸上色収差を略０に抑えようとすると、第一の光ディスクＤ１使用時に発生する軸上色収差に対する補正が不足してしまう。そこで、複数の光ディスクに対して互換性を有しつつ、各光ディスク使用時に発生する軸上色収差を良好に補正すべく、本実施形態では、対物光学系３０を以下のように構成している。
【００５５】
対物レンズ１０は、光源側から順に第一面１１と第二面１２を有する。対物レンズ１０は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように各面１１、１２とも非球面である両凸の単レンズである。非球面の形状は光軸からの高さがｈとなる非球面上の座標点の該非球面の光軸上での接平面からの距離（サグ量）をＸ（ｈ）、非球面の光軸上での曲率（１／ｒ）をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次、１２次…の非球面係数をＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２、として、以下の数９の式で表される。
【数９】
2008234814.tif 000011
【００５６】
対物レンズ１０の少なくとも一方の面（本実施形態では第一面１１）には、基準軸ＡＸを中心とした同心状に複数に分割された屈折面と各屈折面の境界に形成される複数の微小な段差からなる位相シフト構造を設けられている。
【００５７】
また、上記位相シフト構造は、以下の光路差関数φｉ（ｈ）により表すことができる。光路差関数φｉ（ｈ）は、対物レンズ１０の回折レンズとしての機能を光軸からの高さｈにおける光路長付加量の形で表現したもので、該位相シフト構造、換言すれば回折構造における段差を設ける位置と高さを規定するものである。光路差関数φｉ（ｈ）は、数４に示す式によって表される。
【００５８】
【数４】
2008234814.tif 000012
【００５９】
数４に示す第ｉの光路差関数φｉ（ｈ）において、Ｐｉ２、Ｐｉ４、Ｐｉ６、…はそれぞれ二次、四次、六次、…の係数である。ｍｉは使用するレーザー光の回折効率が最大となる回折次数を、λは使用する（入射する）レーザー光の設計波長を、それぞれ表す。
【００６０】
本実施形態の対物レンズ１０に設けられる位相シフト構造は、第一のレーザー光（より正確には第一の波長の光）に対して略３波長分の光路長差を付与するように構成される。すなわち本実施形態では、上記数４において、λは第一の波長に、ｍ1は３に設定される。このように設定することにより、対物レンズ１０に第一のレーザー光や第二のレーザー光を平行光束として入射させた場合に球面収差の発生を効果的に抑制することができる。
【００６１】
色収差補正素子２０は、主として第一の光ディスクＤ１と第二の光ディスクＤ２使用時における軸上色収差の量を適切にコントロールするために配設される色収差補正用の光学素子である。色収差補正素子２０は、互いに材料が異なる正のレンズと負のレンズを接合して構成される。本実施形態の色収差補正素子２０は、光源側から順に平凹レンズ２０ａと平凸レンズ２０ｂを互いの曲面を接合して構成される。図２（Ａ）〜（Ｃ）では、各レンズ２０ａ、２０ｂの接合面に符号２１を付している。
【００６２】
ここで、色収差補正素子２０は、第一の光ディスクＤ１と第二の光ディスクＤ２使用時における軸上色収差の量を適切にコントロールする作用を有するために、以下の条件（１）、（４）さらには条件（２）、（５）を満たすように構成される。
【００６３】
【数１】
2008234814.tif 000013
【数２】
2008234814.tif 000014
【数５】
2008234814.tif 000015
【数６】
2008234814.tif 000016
ただし、Ｎは、有効半径内での輪帯数を、
ｎＢ１は、第一の設計波長での平凹レンズ２０ａの屈折率を、
ｎＢ２は、第一の設計波長での平凸レンズ２０ｂの屈折率を、
ｎＲ１は、第二の設計波長での平凹レンズの屈折率を、
ｎＲ２は、第二の設計波長での平凸レンズの屈折率を、
ｎＢ３は、第一の設計波長での対物レンズの屈折率を、
ｎＲ３は、第二の設計波長での対物レンズの屈折率を、
Ｒは、色収差補正素子２０の接合面２１の曲率半径を、
ｆ１は、第一の設計波長での対物光学系３０の合成焦点距離を、それぞれ表す。
【００６４】
各条件（１）、（２）、（４）、（５）は、対物レンズ１０第一面１１の近軸パワー成分に関連して、色収差補正素子２０を構成する各レンズ２０ａ、２０ｂの材料選択および接合面２１の曲率半径を規定する条件である。条件（１）、（４）さらには条件（２）、（５）を満たすことにより、第一の光ディスクＤ１、第二の光ディスクＤ２のいずれを使用した場合に発生する軸上色収差も良好に補正することが可能になる。
【００６５】
条件（１）、（４）の値が下限以下になると、特に第一の光ディスクＤ１使用時に発生する軸上色収差の補正が不足してしまうため好ましくない。また、条件（１）、（４）の値が上限以上になると、特に第二の光ディスクＤ２使用時に発生する軸上色収差の補正が過剰になってしまうため好ましくない。
【００６６】
なお、一般に、使用する光ディスクの記録密度が高ければ高いほど、収差に対する許容範囲が狭くなることが知られる。そこで、第一の光ディスクＤ１使用時に発生する軸上色収差をより一層低減するために、対物光学系３０は、以下の条件（３）、（６）を満たすように構成される。
【００６７】
【数３】
2008234814.tif 000017
【数７】
2008234814.tif 000018
【００６８】
条件（３）、（６）の値が下限以下になると、第一の光ディスクＤ１使用時に発生する軸上色収差の補正が不足してしまい好ましくない。また、条件（３）、（６）の値が上限以上になると、第一の光ディスクＤ１使用時に発生する軸上色収差が過剰になってしまうため好ましくない。
【００６９】
また、平凹レンズ２０ａと平凸レンズ２０ｂは、以下の条件（１０）を満たすように材料選択される。
【００７０】
【数８】
2008234814.tif 000019
【００７１】
条件（１０）は、第一の設計波長に対する各レンズ２０ａ、２０ｂの屈折率差と第二の設計波長に対する各レンズ２０ａ、２０ｂの屈折率差の比に関する条件である。該比を適切に設定することで対物レンズ１０の結像倍率の絶対値を小さく抑えることができる。条件（１０）の値が下限以下になると、第一の光ディスクＤ１使用時における対物レンズ１０の結像倍率の絶対値が大きくなってしまうため好ましくない。また、条件（１０）の値が上限以上になると、第二の光ディスクＤ２使用時における対物レンズ１０の結像倍率の絶対値が大きくなってしまうため好ましくない。
【００７２】
以上のように対物光学系３０を使用することにより、比較的記録密度が高い二種類の光ディスクＤ１、Ｄ２について軸上色収差を良好に補正しつつ互換を達成している。本実施形態の光情報記録再生装置１００は、このような対物光学系３０を使用し、かつ使用する光ディスクに応じて発散度の異なるレーザー光を入射させることにより、規格の異なる三種類の光ディスクＤ１〜Ｄ３に関する互換を達成している。以下、この点について詳述する。
【００７３】
通常、対物光学系３０は、光情報記録再生装置１００の基準軸ＡＸ上に配設される。しかし、情報の記録または再生の過程で実行されるトラッキングシフトによって、対物光学系３０または、対物レンズ１０の位置が基準軸ＡＸ上から外れることもある。この場合に、対物光学系３０または対物レンズ１０に平行光束が入射していれば収差の発生はないが、発散光や収束光などの非平行光が入射している場合にはコマ収差や非点収差といった軸外の収差が発生してしまう。上記の通り、一般に、情報の記録または再生に高ＮＡが要求される光ディスクほど、収差に対する許容範囲が狭い。従って、情報の記録または再生に高ＮＡが要求される光ディスク使用時は、対物光学系３０がトラッキングシフト等した場合であっても、軸外光による諸収差の発生を抑えるために、対物光学系３０には略平行光束を入射させることが望まれる。
【００７４】
例えば、上記の各条件を満たすように設計された対物光学系３０を備える光情報記録再生装置１００は、以下の条件（７）および条件（８）を満たすように設計される。
−０．０２＜ｆ１×Ｍ１＜０．０２・・・（７）
−０．０２＜ｆ２×Ｍ２＜０．０２・・・（８）
ただし、Ｍ１は、第一の設計波長での対物光学系３０の合成結像倍率を、
ｆ２、Ｍ２は、それぞれ第二の設計波長での対物光学系３０の合成焦点距離と合成結像倍率を、表す。
【００７５】
光情報記録再装置１００内において、条件（７）および条件（８）を満たすように対物光学系３０を設計することにより、第一の光ディスクＤ１や第二の光ディスクＤ２に対する情報の記録または再生時に使用される光は略平行光束となる。よって、上述したような対物光学系３０の性能を効果的に発揮しつつ、より詳しくは軸上色収差や球面収差を良好に補正しつつ、トラッキングシフト時におけるコマ収差や非点収差の発生量を無視できる程度まで良好に小さくすることができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、光源１Ａと光源１Ｂを、各光源１Ａ、１Ｂから照射されたレーザー光が各カップリングレンズ３Ａ、３Ｂによって平行光束に変換されるような位置に配設する。これにより、対物光学系３０の合成結像倍率Ｍ１やＭ２を０にしている。すなわち本実施形態の各カップリングレンズ３Ａ、３Ｂは、第一のレーザー光および第二のレーザー光に対して、コリメートレンズとして機能する。
【００７７】
上記のように、収差に対する許容範囲が狭い各光ディスクＤ１、Ｄ２使用時の諸収差を有効に抑えるような位相シフト構造を対物レンズ１０に設けた場合、第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時に平行光束を用いると球面収差が残存してしまう。そこで、第三の光ディスクＤ３使用時に発生する球面収差は、図２（Ｃ）に示すように対物光学系３０に入射する光束を発散光にすることにより補正する。具体的には、第三の設計波長での対物光学系３０の合成焦点距離をｆ３、合成結像倍率をＭ３とすると、光情報記録再生装置１００内において、対物光学系３０は、以下の条件（９）を満たすように設計される。
−０．１９＜ｆ３×Ｍ３＜−０．０５・・・（９）
【００７８】
条件（９）の値が上限以上になると、光ディスクＤ３使用時において、オーバーな球面収差が残存してしまい好ましくない。また、条件（９）の値が下限以下になると、光ディスクＤ３使用時において、アンダーな球面収差が発生してしまい好ましくない。条件（９）を満たすように対物光学系３０を設計することにより、第三の光ディスクＤ３使用時において、球面収差の発生を良好に抑えることができる。
【００７９】
なお、本発明に係る光情報記録再生装置は、必ずしも条件（９）を満たすように構成しなくても、上記と同様の効果を奏することができる。例えば、光源１Ｃを、自身から照射されたレーザー光がカップリングレンズ３Ｃによって平行光束に変換されるような位置に配設することにより、対物レンズ１０の結像倍率を略０にする変形例が挙げられる。すなわち該変形例では、他のカップリングレンズ３Ａ、３Ｂと同様に、カップリングレンズ３Ｃも、第三のレーザー光に対するコリメートレンズとしての機能を持つように配置、構成する。
【００８０】
上記変形例の構成を採用する場合、第一から第三の各レーザー光で波長が異なることによる対物レンズ１０の屈折率変化、および各光ディスクＤ１〜Ｄ３の保護層厚の差による球面収差を入射光束の発散度を調整する以外の手法で良好に補正する必要がある。そこで、本変形例では、対物光学系３０内に配設される位相シフト構造を、屈折率変化や球面収差をそれぞれコントロールして略０に抑えるように設計している。具体的には、本変形例の位相シフト構造は、入射光束に対して付与する光路長差が異なる少なくとも二種類の段差を有する。このような位相シフト構造は、第一から第三の各レーザー光束における回折効率が最大となる回折次数の比率が互いに異なる少なくとも二種類の光路差関数により規定される。
【００８１】
詳しくは、上記少なくとも二種類の段差のうち、少なくとも一種類の段差は、第一のレーザー光に対して、略３波長分の光路長差を付与する。つまり、該一種類の段差を規定する光路差関数におけるｍ１は、３である。このように、少なくとも二種類の段差のうち、少なくとも一種類の段差が、第一のレーザー光に対して略奇数倍の波長分に相当する光路長差を付与するように構成されている場合、特に第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時の光利用効率が低下してしまう。そこで、他の段差は、特に第三の光ディスクＤ３使用時における光利用効率を高くするように設計される。詳しくは、当該他の段差は、第一のレーザー光に対して、略偶数倍の波長分に相当する光路長差を付与するように構成される。これにより、いずれの光ディスクＤ１〜Ｄ３に対する情報の記録または再生においても、高い光利用効率を確保することができる。
【００８２】
以上説明した本実施形態の対物光学系３０および該光学系３０を備える光情報記録再生装置１００の具体的な実施例を４例、および従前の構成を比較例として以下に示す。
【００８３】
なお、各実施例に関して、第三の光ディスクＤ３使用時は、情報の記録または再生に好適な開口数を得るために図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような開口制限素子６０を用いて光束径を規定している。そのため、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第三の光ディスクＤ３使用時は、第一、第二の光ディスクＤ１、Ｄ２使用時に比べて有効光束径が小さくなる。
【００８４】
また、各実施例および比較例において使用される光ディスクは、保護層厚ｔ１＝０．６ｍｍの最も記録密度の高い第一の光ディスクＤ１、保護層厚ｔ２＝０．６ｍｍであり第一の光ディスクＤ１よりは記録密度の低い第二の光ディスクＤ２、保護層厚ｔ３＝１．２ｍｍの最も記録密度の低い第三の光ディスクＤ３を想定する。
【実施例１】
【００８５】
実施例１の光情報記録再生装置１００は、図１および図２（Ａ）〜（Ｃ）に示される。実施例２、３の光情報記録再生装置１００も同様である。実施例１の光情報記録再生装置１００に搭載される対物光学系３０の具体的な仕様は、表１に示されている。
【００８６】
【表１】
2008234814.tif 000020
【００８７】
表１中、倍率Ｍの値が示すように、実施例１では、光ディスクＤ１〜Ｄ２使用時には、レーザー光は平行光束として、光ディスクＤ３使用時には、レーザー光は発散光束として、対物光学系３０に入射する。表１に示す対物光学系３０を備える光情報記録再生装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、表２〜表４に示される。
【００８８】
【表２】
2008234814.tif 000021
【表３】
2008234814.tif 000022
【表４】
2008234814.tif 000023
【００８９】
表２〜表４中の備考に示すように、面番号０が各光源１Ａ〜１Ｃ、面番号１、２が各回折格子２Ａ〜２Ｃ、面番号３、４が各カップリングレンズ３Ａ〜３Ｃ、表２〜表３の面番号５、６がビームスプリッタ４１、表２〜３の面番号７、８および表４の面番号５，６がビームスプリッタ４２、表２〜３の面番号９〜１１および表４の面番号７〜９が色収差補正素子２０、表２〜３の面番号１２、１３および表４の面番号１０、１１が対物レンズ１０、表２〜３の面番号１４、１５および表４の面番号１２、１３が媒体である各光ディスクＤ１〜Ｄ３の保護層５１および記録面５２を示している。表２〜表４中、ｒはレンズ各面の曲率半径（単位：ｍｍ）、ｄは情報の記録または再生時におけるレンズ厚またはレンズ間隔（単位：ｍｍ）、ｎ（Ｘｎｍ）は波長Ｘｎｍでの屈折率である。後述する実施例２および実施例３における各表においても同様である。
【００９０】
また、各カップリングレンズ３Ａ〜３Ｃの第二面、および対物レンズ１０の両面１１、１２は非球面である。第一の光ディスクＤ１、第二の光ディスクＤ２、第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時における各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、順に表５〜７に示される。なお各表における表記Ｅは、１０を基数、Ｅの右の数字を指数とする累乗を表している。
【００９１】
【表５】
2008234814.tif 000024
【表６】
2008234814.tif 000025
【表７】
2008234814.tif 000026
【００９２】
実施例１の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造を規定するための光路差関数における係数Ｐ２…は表８に示される。また、各レーザー光の回折効率が最大になる回折次数ｍは表９に示される。表９に示すように、回折次数ｍは使用するレーザー光によって異なる値が設定されている。
【００９３】
【表８】
2008234814.tif 000027
【表９】
2008234814.tif 000028
【００９４】
各表より、条件（４）、（５）の値は、０．６３１となる。また、条件（６）の値は、０．６３１となる。よって、実施例１の対物光学系３０は、条件（４）〜（６）をすべて満たす。
【００９５】
実施例１の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造は具体的には表１０に示される。表１０は、実施例１の対物レンズ１０の第一面１１に形成される各輪帯の範囲を示した表である。各輪帯の番号は光軸側から順に振られており、各輪帯の範囲は、光軸からの高さｈｍｉｎ〜ｈｍａｘで表されている。以下に説明する実施例で提示する同種の表に関しても同様とする。
【００９６】
【表１０】
2008234814.tif 000029
【００９７】
表１０に示すように、実施例１の対物レンズ１０の第一面１１の有効半径内の輪帯数Ｎは１７個である。従って、条件（１）、（２）の値は、０．８３０となる。また、条件（３）の値は、０．９７８となる。よって、実施例１の対物光学系３０は、条件（１）〜（３）をすべて満たす。
【００９８】
さらに、実施例１の光情報記録再生装置１００は、表１から分かるように、ｆ１×Ｍ１が０．０００、ｆ２×Ｍ２が０．０００、ｆ３×Ｍ３が−０．０７７であり、条件（７）から条件（９）も満たす。
【００９９】
図４（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の光情報記録再生装置１００において、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。図４（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図４（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図４（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。各収差図において、実線が設計波長での球面収差を、破線が設計波長から＋１０ｎｍ変化した波長での球面収差を、それぞれ表す。なお、各図（Ａ）〜（Ｃ）で示す球面収差図および線種の定義は、次に説明する比較例、および後述する各実施例で提示する球面収差図に関しても同様とする。
【０１００】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、比較例の光情報記録再生装置１００において、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。比較例は、実施例１の対物光学系３０の代替として一枚の対物レンズのみを用いる以外は実施例１と略同一に構成された光情報記録再生装置１００を想定する。
【０１０１】
図４（Ａ）〜（Ｃ）および図５（Ａ）〜（Ｃ）を比較すると、実施例１の対物光学系３０を搭載した光情報記録再生装置１００は、比較例の構成に比べ、各光ディスクＤ１、Ｄ２のいずれに対する情報の記録または再生時に生じる軸上色収差も良好に補正されていることが分かる。同様に実施例１の光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のいずれに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差が良好に補正されていることがわかる。つまり、実施例１の光情報記録再生装置１００は、いずれの光ディスク使用時であっても、その記録面上において、情報の記録または再生に好適なスポットを形成することができる。
【実施例２】
【０１０２】
実施例２の光情報記録再生装置１００は、図１に示される。実施例２の光情報記録再生装置１００に搭載される対物光学系３０の具体的な仕様は、表１１に示されている。
【０１０３】
【表１１】
2008234814.tif 000030
【０１０４】
表１１中、倍率Ｍの値が示すように、実施例２では、光ディスクＤ１〜Ｄ２使用時には、レーザー光は平行光束として、光ディスクＤ３使用時には、レーザー光は発散光束として、対物光学系３０に入射する。表１１に示す対物光学系３０を備える光情報記録再生装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、表１２〜表１４に示される。
【０１０５】
【表１２】
2008234814.tif 000031
【表１３】
2008234814.tif 000032
【表１４】
2008234814.tif 000033
【０１０６】
また、各カップリングレンズ３Ａ〜３Ｃの第二面、および対物レンズ１０の両面１１、１２は非球面である。第一の光ディスクＤ１、第二の光ディスクＤ２、第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時における各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、順に表１５〜１７に示される。
【０１０７】
【表１５】
2008234814.tif 000034
【表１６】
2008234814.tif 000035
【表１７】
2008234814.tif 000036
【０１０８】
実施例２の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造を規定するための光路差関数における係数Ｐ２…は表１８に示される。また、各レーザー光の回折効率が最大になる回折次数ｍは表１９に示される。表１９に示すように、回折次数ｍは使用するレーザー光によって異なる値が設定されている。
【０１０９】
【表１８】
2008234814.tif 000037
【表１９】
2008234814.tif 000038
【０１１０】
各表より、条件（４）、（５）の値は、０．８３３となる。よって、実施例２の対物光学系３０は、条件（４）、（５）を満たす。
【０１１１】
実施例２の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造は具体的には表２０に示される。表２０は、実施例２の対物レンズ１０の第一面１１に形成される各輪帯の範囲を示した表である。
【０１１２】
【表２０】
2008234814.tif 000039
【０１１３】
表２０に示すように、実施例２の対物レンズ１０の第一面１１の有効半径内の輪帯数Ｎは２３個である。従って、条件（１）、（２）の値は、１．０１７となる。よって、実施例２の対物光学系３０は、条件（１）、（２）を満たす。
【０１１４】
さらに、実施例２の光情報記録再生装置１００は、表１１から分かるように、ｆ１×Ｍ１が０．０００、ｆ２×Ｍ２が０．０００、ｆ３×Ｍ３が−０．０６３であり、条件（７）から条件（９）も満たす。また、表１２ないし表１３から分かるように、（ｎＢ１−ｎＢ２）／（ｎＲ１−ｎＲ２）が−１．０６７であり、条件（１０）も満たす。
【０１１５】
図６（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２の光情報記録再生装置１００において、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。図６（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図６（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図６（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。各収差図において、実線が設計波長での球面収差を、破線が設計波長から＋１０ｎｍ変化した波長での球面収差を、それぞれ表す。
【０１１６】
図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、実施例２の対物光学系３０を搭載した光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１、Ｄ２のいずれに対する情報の記録または再生時に生じる軸上色収差も良好に補正されていることが分かる。同様に実施例２の光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のいずれに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差が良好に補正されていることがわかる。つまり、実施例２の光情報記録再生装置１００は、いずれの光ディスク使用時であっても、その記録面上において、情報の記録または再生に好適なスポットを形成することができる。
【実施例３】
【０１１７】
実施例３の光情報記録再生装置１００は、図１に示される。実施例３の光情報記録再生装置１００に搭載される対物光学系３０の具体的な仕様は、表２１に示されている。
【０１１８】
【表２１】
2008234814.tif 000040
【０１１９】
表２１中、倍率Ｍの値が示すように、実施例３では、光ディスクＤ１〜Ｄ２使用時には、レーザー光は平行光束として、光ディスクＤ３使用時には、レーザー光は発散光束として、対物光学系３０に入射する。表２１に示す対物光学系３０を備える光情報記録再生装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、表２２〜表２４に示される。
【０１２０】
【表２２】
2008234814.tif 000041
【表２３】
2008234814.tif 000042
【表２４】
2008234814.tif 000043
【０１２１】
また、各カップリングレンズ３Ａ〜３Ｃの第二面、および対物レンズ１０の両面１１、１２は非球面である。第一の光ディスクＤ１、第二の光ディスクＤ２、第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時における各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、順に表２５〜２７に示される。
【０１２２】
【表２５】
2008234814.tif 000044
【表２６】
2008234814.tif 000045
【表２７】
2008234814.tif 000046
【０１２３】
実施例３の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造を規定するための光路差関数における係数Ｐ２…は表２８に示される。また、各レーザー光の回折効率が最大になる回折次数ｍは表２９に示される。表２９に示すように、回折次数ｍは使用するレーザー光によって異なる値が設定されている。
【０１２４】
【表２８】
2008234814.tif 000047
【表２９】
2008234814.tif 000048
【０１２５】
各表より、条件（４）、（５）の値は、０．７９２となる。また、条件（６）の値は、０．８４０となる。よって、実施例３の対物光学系３０は、条件（４）〜（６）をすべて満たす。
【０１２６】
実施例３の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造は具体的には表３０に示される。表３０は、実施例３の対物レンズ１０の第一面１１に形成される各輪帯の範囲を示した表である。
【０１２７】
【表３０】
2008234814.tif 000049
【０１２８】
表３０に示すように、実施例３の対物レンズ１０の第一面１１の有効半径内の輪帯数Ｎは１３個である。従って、条件（１）、（２）の値は、０．８１０となる。また、条件（３）の値は、０．８６１となる。よって、実施例３の対物光学系３０は、条件（１）〜（３）をすべて満たす。
【０１２９】
さらに、実施例３の光情報記録再生装置１００は、表２１から分かるように、ｆ１×Ｍ１が０．０００、ｆ２×Ｍ２が０．０００、ｆ３×Ｍ３が−０．１７９であり、条件（７）から条件（９）も満たす。また、表２２ないし表２３から分かるように、（ｎＢ１−ｎＢ２）／（ｎＲ１−ｎＲ２）が−０．８５２であり、条件（１０）も満たす。
【０１３０】
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例３の光情報記録再生装置１００において、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。図７（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図７（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図７（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。各収差図において、実線が設計波長での球面収差を、破線が設計波長から＋１０ｎｍ変化した波長での球面収差を、それぞれ表す。
【０１３１】
図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、実施例３の対物光学系３０を搭載した光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１、Ｄ２のいずれに対する情報の記録または再生時に生じる軸上色収差も良好に補正されていることが分かる。同様に実施例３の光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のいずれに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差が良好に補正されていることがわかる。つまり、実施例３の光情報記録再生装置１００は、いずれの光ディスク使用時であっても、その記録面上において、情報の記録または再生に好適なスポットを形成することができる。
【実施例４】
【０１３２】
実施例４の光情報記録再生装置１００は、図１および図８（Ａ）〜（Ｃ）に示される。なお図８（Ａ）〜（Ｃ）は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に対応する図である。実施例４の光情報記録再生装置１００に搭載される対物光学系３０の具体的な仕様は、表３１に示されている。
【０１３３】
【表３１】
2008234814.tif 000050
【０１３４】
表３１中、倍率Ｍの値が示すように、実施例４では、いずれの光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時にも平行光束を使用する。表３１に示す対物光学系３０を備える光情報記録再生装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、表３２〜表３４に示される。
【０１３５】
【表３２】
2008234814.tif 000051
【表３３】
2008234814.tif 000052
【表３４】
2008234814.tif 000053
【０１３６】
また、他の実施例と同様に、各カップリングレンズ３Ａ〜３Ｃの第二面、および対物レンズ１０の両面１１、１２は非球面である。第一の光ディスクＤ１、第二の光ディスクＤ２、第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時における各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、順に表３５〜３７に示される。
【０１３７】
【表３５】
2008234814.tif 000054
【表３６】
2008234814.tif 000055
【表３７】
2008234814.tif 000056
【０１３８】
既述の通り、実施例４では、いずれの光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時にも平行光束を利用する。従って、実施例４の対物レンズ１０の第一面１１に形成される位相シフト構造は二種類の光路差関数（第一の光路差関数、第二の光路差関数）によって規定される。第一の光路差関数と第二の光路差関数それぞれにおける係数Ｐｉ２…は表３８に示される。また、各光路差関数における各レーザー光の回折効率が最大になる回折次数ｍは表３９に示される。表３９に示すように、回折次数ｍｉは使用するレーザー光によって異なる値が設定されている。
【０１３９】
【表３８】
2008234814.tif 000057
【表３９】
2008234814.tif 000058
【０１４０】
各表より、条件（４）、（５）の値は、０．６７となる。また、条件（６）の値は、０．６７となる。よって、実施例４の対物光学系３０は、条件（４）〜（６）をすべて満たす。
【０１４１】
図９（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例４の光情報記録再生装置１００において、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。図９（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図９（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図９（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。各収差図において、実線が設計波長での球面収差を、破線が設計波長から＋１０ｎｍ変化した波長での球面収差を、それぞれ表す。
【０１４２】
図９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、実施例４の対物光学系３０を搭載した光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１、Ｄ２のいずれに対する情報の記録または再生時に生じる軸上色収差も良好に補正されていることが分かる。同様に実施例４の光情報記録再生装置１００は、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のいずれに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差が良好に補正されていることがわかる。つまり、実施例４の光情報記録再生装置１００は、いずれの光ディスク使用時であっても、その記録面上において、情報の記録または再生に好適なスポットを形成することができる。
【０１４３】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく以下に例示するように、様々な範囲で変形が可能である。
【０１４４】
例えば、上記実施形態では、対物レンズ１０の一方の面に位相シフト構造、換言すれば回折構造を配設している。本発明に係る対物光学系は、このような構成に限定されるものではなく、例えば、位相シフト構造を持つ光学素子を対物レンズ１０とは別個独立して配設することも可能である。この場合、該光学素子は、対物レンズ１０よりも光源側に配設される。
【０１４５】
また、上記実施形態では、第一から第三までの三種類の光ディスクに対して互換性を有する対物光学系および光情報記録再生装置を説明した。本発明は、必ずしも三種類の光ディスクに互換性を有する対物光学系および光情報記録再生装置に限定されるものではない。例えば、記録密度が高い二種類の光ディスクＤ１、Ｄ２にのみ互換性を有する対物光学系および光情報記録再生装置であっても好適に実施される。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】本発明の実施形態の光情報記録再生装置の概略構成を表す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の光情報記録再生装置を各光ディスク使用時における光路ごとに分けて示す図である。
【図３】図３（Ａ）は、配設した本発明の実施形態の対物光学系の近傍を拡大して示す図である。図３（Ｂ）は、実施形態の開口制限素子を第一面側から臨んだ概略図である。
【図４】実施例１の光情報記録再生装置の、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。
【図５】比較例の光情報記録再生装置の、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。
【図６】実施例２の光情報記録再生装置の、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。
【図７】実施例３の光情報記録再生装置の、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。
【図８】本発明の実施例４の光情報記録再生装置を各光ディスク使用時における光路ごとに分けて示す図である。
【図９】実施例４の光情報記録再生装置の、第一から第三の各レーザー光を使用した時に発生する球面収差を表す収差図である。
【符号の説明】
【０１４７】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  光源
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  回折格子
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ  カップリングレンズ
４１、４２  ビームスプリッタ
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ  ハーフミラー
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ  受光部
１０  対物レンズ
Ｄ１〜Ｄ３  光ディスク
１００  光情報記録再生装置
【図１】
2008234814.tif 000067
【図２】
2008234814.tif 000068
【図３】
2008234814.tif 000069
【図４】
2008234814.tif 000070
【図５】
2008234814.tif 000071
【図６】
2008234814.tif 000072
【図７】
2008234814.tif 000073
【図８】
2008234814.tif 000074
【図９】
2008234814.tif 000075