(57)【要約】      （修正有）【課題】波長の異なる光源を用いて異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生ができ、さらにスポット光の十分な光量を確保できる光ピックアップ装置及びそれに用いる対物レンズを提供する。【解決手段】周辺領域Ｒ２を通過した波長λ２の光束の中で、（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う。周辺領域Ｒ２を通過した波長λ２の光束における特定の回折光の位相が、集光スポットを形成するための光束の位相と合致するようになると、光の干渉が生じ、この光の干渉を利用して、集光スポットを形成するための光束の光量を増大する。【選択図】      図１
2004227726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置の対物レンズであって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相の２／３以上が、２ｋｎπ（ｋは整数）±０．５πの範囲に含まれるようになっていることを特徴とする光ピックアップ装置の対物レンズ。
【請求項２】
前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置の対物レンズ。
【請求項３】
波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置の対物レンズであって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相が不連続であることを特徴とする光ピックアップ装置の対物レンズ。
【請求項４】
前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置の対物レンズ。
【請求項５】
波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相の２／３以上が、２ｋｎπ（ｋは整数）±０．５πの範囲に含まれるようになっていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相が不連続であることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置及びそれに用いる対物レンズに関し、特に、波長の異なる複数の光源を用いて、異なる光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及びそれに用いる対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＤＶＤとＣＤなど異なる種類の光情報記録媒体に対して情報を記録し、又再生することができる光ピックアップ装置が開発され、様々な用途で用いられている。このような光ピックアップ装置においては、ＤＶＤとＣＤとでは保護層厚さが異なるし、又異なる波長の光源からの光束を用いて情報の記録又は再生を行うので、本来的には、それらに対して最適化された別個の集光光学系を、ＤＶＤ使用時とＣＤ使用時とで使い分けるのが好ましいといえる。
【０００３】
しかしながら、光ピックアップ装置に複数の集光光学系を設けると、切り替え機構なども必要となるため構成が複雑化し、コストも増大する。そこで、近年においては、光学面に回折構造を設けた単一の対物レンズを用いることで、構成の簡素化及び低コスト化を図りつつ、ＤＶＤとＣＤの双方に対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置が開発されることとなった（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−７６３６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＤＶＤとＣＤの双方に対して特に情報の記録を行える光ピックアップ装置においては、適切な情報の記録を確保するために、情報記録面に集光させるスポットの光量を増大させることが求められている。ところが、上述した特許文献１に記載された光ピックアップ装置の対物レンズのように、回折構造を設けＤＶＤとＣＤの双方に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようにした場合、光源からの光束がその回折構造を通過する際に光量が低下するという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、波長の異なる光源を用いて異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生ができ、さらにスポット光の十分な光量を確保できる光ピックアップ装置及びそれに用いる対物レンズを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の光ピックアップ装置の対物レンズは、波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置の対物レンズであって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相の２／３以上が、２ｋｎπ（ｋは整数）±０．５πの範囲に含まれるようになっていることを特徴とする。
【０００７】
異なる波長の光源からの光束を用いて、複数の光情報記録媒体（例えばＤＶＤとＣＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、一般的には、対物レンズの光学機能面を中央領域と周辺領域とに分け、中央領域を通過した光束は、ＤＶＤとＣＤの双方の情報の記録及び／又は再生を行うために使用し、周辺領域を通過した光束は、その周辺領域に設けた回折構造の波長選択性により、ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合には集光スポットの形成に寄与させ、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合にはフレア光として集光スポットを実質的に形成しないようにして、ＤＶＤとＣＤの双方に対して情報の記録及び／又は再生を適切に行えるようにしている。
【０００８】
ここで、本発明者らは、回折構造が本来的に抱える光量低下の問題を、情報の記録及び／又は再生のために何ら利用させることがないフレア光を用いて解消できないかを考えた。ところが、周辺領域を通過した光束の一部を、フレア光でなく、ＣＤに対する情報の記録及び／又は再生用のスポット光にすることは、最適なバランスで設計されている対物レンズの仕様を変更することとなるので好ましくない。そこで、本発明者らは、従来技術とは全く異なる観点から、回折構造の仕様を調整することで、フレア光はそのままに、中央領域を通過した光束の光量をより増大できる本発明を見出したのである。以下、本発明の原理を図面を参照して説明する。
【０００９】
本発明の原理を示す図１において、対物レンズＯＢＪの光学機能面における中央領域Ｒ１を通過した波長λ２の光束は、最良像点Ｐで結像しており、すなわちここにスポット光を集光させている。一方、対物レンズＯＢＪの光学機能面における周辺領域Ｒ２には回折構造が形成されており、ここを通過した波長λ２の光束は、最良像点Ｐ以外の位置で結像しており、すなわち最良像点Ｐではフレア光となっている。
【００１０】
しかるに、周辺領域Ｒ２を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光（特定の回折光という）は、一般的に比較的光量が高い。従って、その少なくとも一つの回折光の位相（２／３以上であると効果が高い）が、２ｋｎπ（ｋは整数）±０．５πの範囲に含まれるようになっていると、実線で示す集光スポットを形成するための光束の位相と合致するようになる（点線）。周辺領域Ｒ２を通過した波長λ２の光束における特定の回折光の位相が、集光スポットを形成するための光束の位相と合致するようになると、光の干渉が生じるので、この光の干渉を利用することで、集光スポットを形成するための光束の光量を増大することができるのである。かかる場合、周辺領域Ｒ２を通過した波長λ２の光束は従来と同様にフレア光として存在するため、前記第１の光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に影響を与えることなく、前記第２の光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生時のスポット光量を増大でき、エラーの発生を抑制することもできる。
【００１１】
請求項２に記載の光ピックアップ装置の対物レンズは、前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていると、前記第１の光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に影響を与えることなく、前記第２の光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生時のスポット光量を増大できる。
【００１２】
請求項３に記載の光ピックアップ装置の対物レンズは、波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置の対物レンズであって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相が不連続であることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明に関連して説明したように、周辺領域Ｒ２を通過した波長λ２の光束における特定の回折光の位相が、集光スポットを形成するための光束の位相と合致するようになると、光の干渉が生じるが、そのためには、その特定の回折光の位相が不連続である必要がある。すなわち本発明は、請求項１に記載の発明と相補する関係にある。
【００１４】
請求項４に記載の光ピックアップ装置の対物レンズは、前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明と同様である。
【００１５】
請求項５に記載の光ピックアップ装置は、波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相の２／３以上が、２ｋｎπ（ｋは整数）±０．５πの範囲に含まれるようになっていることを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明と同様である。
【００１６】
請求項６に記載の光ピックアップ装置は、前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明と同様である。
【００１７】
請求項７に記載の光ピックアップ装置は、波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっており、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（ｔ１≦ｔ２）の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズの光学機能面は、光軸を含み、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させると共に、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第２光源からの光束を通過させる中央領域と、前記中央領域よりも辺縁側に位置し、主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記第１光源からの光束を通過させる周辺領域とを有し、
前記周辺領域には、光軸を中心とした同心円状の回折構造が設けられ、
前記周辺領域を通過した波長λ２の光束の中で、
（ａ）最も回折効率の高いｎ（ｎは整数）次の回折光、
（ｂ）（ｎ＋１）又は（ｎ−１）次の回折光、及び
（ｃ）前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うために、前記周辺領域を通過して前記第１光情報記録媒体の情報記録面に集光する波長λ１の回折光と同じ次数であるｍ（ｍは整数）次の回折光のうち、少なくとも一つの回折光の位相が不連続であることを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項３に記載の発明と同様である。
【００１８】
請求項８に記載の光ピックアップ装置は、前記周辺領域に設けられた回折構造は、０．９・λ１〜１．１・λ１の波長の整数倍の位相差を付与するようになっていることを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明と同様である。
【００１９】
ここで、「主として前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う」における、「主として」の意義ついて説明する。前記第１光情報記録媒体使用時に周辺領域を通過する光束は、光情報記録媒体面上で対物レンズの合焦デフォーカス時に結像させている。ここで、前記第２光情報記録媒体使用時で周辺領域を通過する光束は、前記第２光情報記録媒体面上では前記対物レンズの合焦デフォーカス時にはスポット光から離れた場所でフレア光となる。ここで、「主として」という用語を使用しているのは、次の理由による。光ピックアップ装置に通常設けられている信号検出用のセンサに着目すると、センサの開口サイズによっては、このフレア光がセンサ開口内に入射する場合も生じる。この場合はフレア光も含めた上で前記対物レンズのデフォーカス制御を実用上行うことになり、広義な意味では第２光情報記録媒体使用時でも、この周辺領域を通過する光束の影響を実使用上受けることがあるためである。
【００２０】
本明細書中で用いる「回折構造」とは、光学素子例えば対物レンズの表面に、レリーフを設けて、回折によって光束を集光あるいは発散させる作用を持たせた部分のことをいう。レリーフの形状としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中心とする略同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知られているが、そのような形状を含むものであり、そのような形状を特に「回折輪帯」という。
【００２１】
本明細書中において、対物レンズとは、狭義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと対向すべく配置される集光作用を有するレンズを指し、広義にはそのレンズと共に、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能なレンズを指すものとする。
【００２２】
本明細書中において、第２の光情報記録媒体（第２の光ディスクともいう）とは、例えば、ＣＤ−Ｒ，  ＣＤ−ＲＷ，  ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ，  ＣＤ−ＲＯＭ等の各種ＣＤ系の光ディスクをいい、第１の光情報記録媒体（第１の光ディスクともいう）とは、再生専用に用いるＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏの他、再生／記録を兼ねるＤＶＤ−ＲＡＭ，  ＤＶＤ−Ｒ，  ＤＶＤ−ＲＷ等の各種ＤＶＤ系の光ディスクを含むものである。更に、本明細書中で保護層の厚さｔといった時は、ｔ＝０を含むものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明にかかる実施の形態について説明する。図２は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。本実施の形態の光ピックアップ装置は、保護層の厚さｔ１の第１光情報記録媒体１０（例えばＤＶＤ）と、厚さｔ１とは異なる保護層の厚さｔ２を有する第２光情報記録媒体１０’（例えばＣＤ）とに対して情報を記録及び／又は再生することができる。ここでは、保護層の厚さがそれぞれｔ１＝０．６ｍｍ、ｔ２＝１．２ｍｍである。
【００２４】
光ピックアップ装置は、第１の光源としての第１半導体レーザ１（波長λ１＝６１０ｎｍ〜６７０ｎｍであり、例えば６５５ｎｍ）と、第２の光源としての半導体レーザ２（波長λ２＝７４０ｎｍ〜８７０ｎｍであり、例えば７８５ｎｍ）とを有している。これら第１半導体レーザ１、第２半導体レーザ２は、情報再生／記録すべき光情報記録媒体１０，１０’に応じて選択的に使用される。また、合成手段３は、第１半導体レーザ１から出射された光束と、第２半導体レーザ２から出射された光束とを合成することが可能な手段である。
【００２５】
まず、保護層の厚さがｔ１である第１光情報記録媒体（ＤＶＤ）１０に対して情報の記憶及び／又は再生を行う場合、第１半導体レーザ１から光束を出射し、出射された光束は、合成手段３、偏光光束スプリッタ４、コリメータ５、１／４波長板６を透過して円偏光の平行光束となる。この光束は絞り７によって絞られ、対物レンズ８により第１光情報記録媒体（ＤＶＤ）１０の保護層１０ｂを介して情報記録面１０ａ上に集光される。情報記録面１０ａの情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズ８、１／４波長板６、コリメータ５を透過して偏光光束スプリッタ４に入射し、ここで反射されシリンドリカルレンズ１１により非点収差が与えられ受光素子である光検出器１２に入射し、光検出器１２から出力される信号を用いて第１光情報記録媒体（ＤＶＤ）１０に記録された情報の読みとり信号が得られる。
【００２６】
更に、光検出器１２上でのスポットの形状変化による光量分布変化を検出して、合焦検出やトラック検出が行われる。この検出に基づいて２次元アクチュエータ９が第１半導体レーザ１からの光を第１光情報記録媒体（ＤＶＤ）１０の情報記録面１０ａ上に結像するように対物レンズ８を移動させるとともに、第１半導体レーザ１からの光を所定のトラックに結像するように対物レンズ８を移動させる。
【００２７】
一方、保護層の厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）である第２光情報記録媒体（ＣＤ）１０’に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第２半導体レーザ２から光束を出射し、出射された光束は合成手段３により光路を変更され、偏光光束スプリッタ４、コリメータ５、１／４波長板６、第１光情報記録媒体（ＤＶＤ）１０と共通の開口大きさの絞り７、対物レンズ８を介して第２光情報記録媒体（ＣＤ）１０’の保護層１０ｂ’を介して情報記録面１０ａ’上に集光される。情報記録面１０ａ’の情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズ８、１／４波長板６、コリメータ５、偏光光束スプリッタ４、シリンドリカルレンズ１１を介して光検出器１２に入射し、光検出器１２から出力される信号を用いて第２光情報記録媒体（ＣＤ）１０’に記録された情報の読みとり信号が得られる。
【００２８】
更に、光検出器１２上でのスポットの形状変化による光量分布変化を検出して、合焦検出やトラック検出が行われる。この検出に基づいて２次元アクチュエータ９が第２半導体レーザ２からの光を第２光情報記録媒体（ＣＤ）１０’の情報記録面１０ａ’上に結像するように対物レンズ８を移動させるとともに、第２半導体レーザ２からの光を所定のトラックに結像するように対物レンズ８を移動させる。
【００２９】
以下、上述の実施の形態に好適な実施例について説明する。
対物レンズの両面は［数１］で示される非球面である。ただし、Ｚは光軸方向の軸で、ｈは光軸からの高さ、ｒは近軸曲率半径、κは円錐係数、Ａ２ｉは非球面係数である。
【数１】
2004227726.tif 000003
【００３０】
更に、対物レンズの光源側非球面の表面には回折構造が形成されている。この回折構造は、ブレーズ化波長λＢに対する光路差関数Φにより単位をｍｍとして［数２］で表される。この２次係数が回折部分の近軸的なパワーが表される。また、２次以外の係数、例えば４次、６次係数等で球面収差を制御できる。ここで制御できるとは、屈折部分が有する球面収差を回折部分で逆特性の球面収差を持たせてトータルとして球面収差を補正したり、回折部分の波長依存性を利用して、入射波長によって球面収差を補正したりフレアを生じさせたりすることができる。この場合、温度変化時の球面収差も、屈折部分の球面収差の温度変化と回折部分の球面収差変化のトータルと考えることが出来る。
【数２】
2004227726.tif 000004
【００３１】
（実施例１）
以下に述べる実施例１は、上記実施の形態に適用可能な対物レンズに関するものである。表１に、実施例１の対物レンズにかかるレンズデータを示す。尚、これ以降（表のレンズデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０−３）を、Ｅ（例えば、２．５×Ｅ―３）を用いて表すものとする。
【表１】
2004227726.tif 000005
【００３２】
図３は、実施例１の対物レンズにおける周辺領域をλ２＝７８５ｎｍの回折光が通過したときに、２次回折光（ＤＶＤは３次回折光を用いる）の位相をプロットしたグラフであり、従来例を×で示し、本実施例を■でプロットしている。図３より明らかであるが、従来例は、２ｋｎπ（ｋは整数）±０．５πの範囲内には、約５０％の位相が含まれるようになっているが、本実施例の場合、２ｋｎπ±０．５πの範囲内にとどまるようにグラフが不連続となって（折り返されて）いる。このようにすることで、光の干渉を利用して、中央領域を通過するＣＤの情報記録及び／又は再生用のスポット光の光量を高めることができる。尚、このような不連続の位相は、例えば対物レンズの光学機能面に光軸方向の段差を設けることで達成できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、波長の異なる光源を用いて異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生ができ、さらにスポット光の十分な光量を確保できる光ピックアップ装置及びそれに用いる対物レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を示す図である。
【図２】本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図３】実施例の対物レンズを通過した光束の位相を示す図である。
【符号の説明】
１  第１半導体レーザ
２  第２半導体レーザ
３  合成手段
４  偏光ビームスプリッタ
５  コリメータ
６  １／４波長板
７  絞り
８  対物レンズ
１０  第１光情報記録媒体
１０’第２光情報記録媒体
１１  シリンドリカルレンズ
１２  光検出器
【図１】
2004227726.tif 000006
【図２】
2004227726.tif 000007
【図３】
2004227726.tif 000008