(57)【要約】【目的】所定の非球面と所定の回折光学面を設けた光記録媒体用対物レンズにより、ＣＤとＤＶＤのように使用光波長、開口数等の規格が異なる光記録媒体のいずれにも良好な収束作用を有するようにし、かつ設計の自由度が高くコンパクトかつ低廉なものとする。【構成】対物レンズ８の光源側の面１６は不連続な非球面とされ、かつ１つの所定位相差関数で表される回折光学面が、非球面の段差部分でその位相差が２πの整数倍となるように形成されている。対物レンズ８により波長６５０ｎｍ程度のレーザ光は良好に収差補正されてＤＶＤ９ａの記録領域１０ａ上に収束せしめられ（図１Ａ）、波長７８０ｎｍ程度のレーザ光は良好に収差補正されてＣＤ９ｂの記録領域１０ｂ上に収束せしめられる（図１Ｂ）。後者の光はＣＤ用の必要開口数より外側の領域をも通過するが、この光は記録領域１０ｂ上に記録・再生可能なビームスポットとして収束されることはない。【選択図】          図１
2004301881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
択一的な情報の記録または再生がなされる、第１開口数および第１波長に対応する第１光記録媒体、ならびに該第１開口数より小なる第２開口数および第２波長に対応する第２光記録媒体に対して、使用光を各々所望の位置に収束させる光記録媒体用対物レンズにおいて、
少なくとも一方の面に、前記第２開口数の境界領域において不連続となる非球面式で表される非球面が形成されるとともに、少なくとも一方の面に、１つの所定位相差関数で表される回折光学面が形成され、
前記対物レンズの屈折力と前記回折光学面の光回折作用とにより、前記第１波長の光に対して、前記第１開口数より内側の領域を通過する光束を前記第１光記録媒体の所定位置に収束させ、かつ、前記第２波長の光に対して、前記第２開口数より内側の領域を通過する光束を前記第２光記録媒体の所定位置に収束させ、前記第２開口数より外側の領域を通過する光束を前記第２光記録媒体の前記所定位置に非収束とさせるように構成されてなることを特徴とする光記録媒体用対物レンズ。
【請求項２】
前記回折光学面と前記非球面とが、少なくとも一方の同一面に形成され、この同一面上で該非球面が不連続となる位置において、前記回折光学面の前記１つの所定位相差関数により規定される位相差が、２πの整数倍となることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体用対物レンズ。
【請求項３】
前記第２光記録媒体は前記第１光記録媒体に比し基板の厚みが大であり、前記第１波長をλ１、前記第２波長をλ２とした場合に、λ１＜λ２なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２記載の光記録媒体用対物レンズ。
【請求項４】
プラスチックレンズからなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の光記録媒体用対物レンズ。
【請求項５】
前記非球面が不連続となる位置の開口数が、０．４５〜０．５２の間の値とされていることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載の光記録媒体用対物レンズ。
【請求項６】
請求項１〜５のうちのいずれか１項記載の光記録媒体用対物レンズを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、情報の記録または再生がなされる際に、使用光学系の開口数および使用光の波長が互いに異なる２つの光記録媒体に対して、各使用光を対応する光記録媒体上に効率良く収束させることができる光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、種々の光記録媒体が開発されており、複数種の光記録媒体を共用して記録・再生し得る光ピックアップ装置が知られている。例えば、ＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク。−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等を含む。）とＣＤ（コンパクトディスク。−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等を含む。）を１つの光ピックアップ装置を用いて記録・再生する装置が知られている。このような２つの光記録媒体においては、ＤＶＤについては、記録密度の向上を図るため、例えば６５０ｎｍ程度の可視光を使用することとなっているのに対し、ＣＤについては、可視光領域の光に対して感度を有さない記録媒体も存在するため、７８０ｎｍ程度の近赤外光を使用する必要がある。したがって、これら両者に対して共用し得る光ピックアップ装置では、２つの異なる波長の光を照射光として用いる、いわゆる２波長ビーム方式によることとなる。
【０００３】
上述したＤＶＤとＣＤのように、２つの光記録媒体におけるディスク厚、さらには開口数が互いに異なる場合には、このような光ピックアップ装置において、再生または記録を行うための各波長の光に対し互いに異なる収束作用とする必要がある。例えば、ＤＶＤの規格ではディスク厚を０．６ｍｍ、開口数を０．６とし、ＣＤの規格ではディスク厚を１．２ｍｍ、開口数を０．４５〜０．５２とするように、略規格統一されている。
【０００４】
従来技術としては、光ピックアップ装置のコンパクト化および低廉化を図るべく、対物レンズの一方の面が、光軸を中心とした輪帯状の回折格子を設けた非球面とされたものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。このような回折光学面の作用により、ディスク厚、すなわち保護層の厚さの違いに起因する球面収差の変化を相殺し、単一の対物レンズにより２種の光記録媒体に対して良好なビームスポットを形成させようとするものである。
【０００５】
また、特許文献２および特許文献３には、非球面上に形成されたこの回折光学面を、非球面の所定位置において位相差が不連続となるように規定し、小さい開口数が必要となる光記録媒体に対しても、液晶シャッタや波長選択性のあるフィルタ等からなる開口絞りを介在させたり、複数の絞りを機械的に切り替える開口制限手法を用いることなく、良好なビームスポットを形成させようとする技術が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−８１５６６号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３５６７６号公報
【特許文献３】
特開２００２−１０９７７５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている対物レンズは、必要な開口数が小さい場合の使用状態においても、その外側の領域を通過する光束まで所定開口数の内側の領域と同様の回折格子により収差補正されるので、結局、光束が絞られすぎてビームスポットが小さくなりすぎ、悪影響が生じる。
【０００８】
また、上記特許文献２および特許文献３に開示されている対物レンズは、回折光学面を所定位置において不連続となるように構成し、この位置より内側の領域とこの位置より外側の領域とで異なる位相差関数を用いている。そのため、この位置で各々の位相差関数により規定される位相差が２πの整数倍となるように設定されていないと、透過光束の波面収差が増大する。しかし、特定の位置で異なる２つの位相差関数により規定される位相差をともに２πの整数倍とすることは、設計上の制約の増加となり問題がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、設計が容易でコンパクトかつ低廉でありながら、規格の異なる２つの光記録媒体に各々対応した開口数および収束作用とすることができる、光記録媒体用対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光記録媒体用対物レンズは、択一的な情報の記録または再生がなされる、第１開口数および第１波長に対応する第１光記録媒体、ならびに該第１開口数より小なる第２開口数および第２波長に対応する第２光記録媒体に対して、使用光を各々所望の位置に収束させる光記録媒体用対物レンズにおいて、
少なくとも一方の面に、前記第２開口数の境界領域において不連続となる非球面式で表される非球面が形成されるとともに、少なくとも一方の面に、１つの所定位相差関数で表される回折光学面が形成され、
前記対物レンズの屈折力と前記回折光学面の光回折作用とにより、前記第１波長の光に対して、前記第１開口数より内側の領域を通過する光束を前記第１光記録媒体の所定位置に収束させ、かつ、前記第２波長の光に対して、前記第２開口数より内側の領域を通過する光束を前記第２光記録媒体の所定位置に収束させ、前記第２開口数より外側の領域を通過する光束を前記第２光記録媒体の前記所定位置に非収束とさせるように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記回折光学面と前記非球面とが、少なくとも一方の同一面に形成され、この同一面上で該非球面が不連続となる位置において、前記回折光学面の前記１つの所定位相差関数により規定される位相差が、２πの整数倍となるよう構成されてなることが好ましい。
【００１２】
また、前記第２光記録媒体は前記第１光記録媒体に比し基板の厚みが大であり、前記第１波長をλ１、前記第２波長をλ２とした場合に、λ１＜λ２なる条件式を満足することが好ましい。
【００１３】
また、本発明の光記録媒体用対物レンズは、プラスチックレンズからなることが好ましい。
【００１４】
また、前記非球面が不連続となる位置の開口数が、０．４５〜０．５２の間の値とされていることが好ましい。
【００１５】
本発明の光ピックアップ装置は、上記光記録媒体用対物レンズを備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
なお、上記「不連続となる非球面」および「非球面が不連続となる」とは、所定位置において、この位置より内側の領域の非球面とこの位置より外側の領域の非球面との、光軸と平行となる方向の深さが異なるように形成されていることを表すものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１（Ａ）および図１（Ｂ）は本発明に係る光記録媒体用対物レンズの形状およびその作用を模式的に示す図であり、図２は、本発明に係る光記録媒体用対物レンズを用いた光ピックアップ装置を示す図である。
【００１８】
この光ピックアップ装置では、図２に示すとおり、ＬＤ電源１からの電力供給により半導体レーザ３、４から出力されたレーザ光１１がハーフミラー６により反射され、コリメータレンズ７により略平行光とされ、本発明に係る光記録媒体用対物レンズ８により収束光とされて光ディスク９の記録領域１０上に照射される。なお、半導体レーザ３は、ＤＶＤ系用（以下、これを代表してＤＶＤとして説明する）の、波長６５０ｎｍ（λ１）程度の可視域のレーザ光を出力する光源であり、半導体レーザ４は、ＣＤ−Ｒ等のＣＤ系用（以下、これを代表してＣＤとして説明する）の、波長７８０ｎｍ（λ２）程度の近赤外域のレーザ光を出力する光源であり、プリズム５を介していずれかの半導体レーザ３、４から出力されたレーザ光１１がハーフミラー６に照射されるようになっている。また、ＬＤ電源１と半導体レーザ３、４との間には切替スイッチ２が配されており、この切替スイッチ２の操作によりいずれかの半導体レーザ３、４に電力が供給されるようになっている。さらに、対物レンズ８の光源側には、絞り１２が配設されている。
【００１９】
本実施形態の光ピックアップ装置では、ＣＤとＤＶＤのいずれの光ディスク９についても信号の記録・再生が可能となるように構成されている。光ディスク９の記録領域１０には信号情報を担持したピットがトラック状に配列されるようになっており、この記録領域１０からの上記レーザ光１１の反射光は信号情報を担持した状態で対物レンズ８およびコリメータレンズ７を介してハーフミラー６に入射し、このハーフミラー６を透過して４分割のフォトダイオード１３に入射する。このフォトダイオード１３では、分割された４つのダイオード位置の各受光量が電気信号の形態で得られるから、この受光量に基づき図示されない演算手段において所定の演算がなされ、データ信号、およびフォーカスとトラッキングの各エラー信号を得られることになる。
【００２０】
なお、ハーフミラー６は光ディスク９からの戻り光の光路に対して４５°傾いた状態で挿入されているのでシリンドリカルレンズと同等の作用をなし、このハーフミラー６を透過した光ビームは非点収差を有することとなり、４分割のフォトダイオード１３上におけるこの戻り光のビームスポットの形状に応じてフォーカスのエラー量が決定されることとなる。なお、上記コリメータレンズ７は状況に応じて省略することも可能であり、さらに半導体レーザ３、４とハーフミラー６との間にグレーティングを挿入して３ビームによりトラッキングエラーを検出することも可能である。
【００２１】
ところで、上記光ディスク９は、ＣＤおよびＤＶＤのいずれについても、ＰＣ（ポリカーボネート）からなる保護層を有しており、この保護層を含む上記ＣＤは幾何学的厚みが１．２ｍｍに規格統一されており、また、上記ＤＶＤは幾何学的厚みが０．６ｍｍのものに略規格統一されている。図１（Ａ）は光ディスクがＤＶＤ９ａとされている場合の収束状態を模式的に示す図であり、図１（Ｂ）は光ディスクがＣＤ９ｂとされている場合の収束状態を模式的に示す図である。このように２つの光記録媒体におけるディスク厚が互いに異なる場合には、保護層の厚さの違いにより発生する球面収差の量が異なってくる。これらいずれの光ディスク９についても確実にフォーカシングをなすためには、記録・再生を行うための各波長の光に対しいずれについても球面収差量を最適化する必要があり、互いに異なる収束作用を有する構成が必要となる。
【００２２】
そのため、この光記録媒体用対物レンズ８は、少なくとも一方の面に、ＣＤ９ｂに対応する開口数の境界領域において不連続となる非球面式で表される非球面が形成されるとともに、少なくとも一方の面に、１つの所定位相差関数で表される回折光学面が形成されている。そして、対物レンズ８の屈折力と回折光学面の光回折作用とにより、ＤＶＤ用の波長の光に対して、ＤＶＤ用として必要な開口数より内側の領域を通過する光束をＤＶＤ９ａの記録領域１０ａに収束させ（図１（Ａ）参照）、かつ、ＣＤ用の波長の光に対して、ＣＤ用として必要な開口数より内側の領域を通過する光束をＣＤ９ｂの記録領域１０ｂに収束させ、ＣＤ用として必要な開口数より外側の領域を通過する光束をＣＤ９ｂの記録領域１０ｂに収束させないようにする（非収束）（図１（Ｂ）参照）ものである。
【００２３】
この非球面の形状は、下記に示す非球面式により表される。
【００２４】
【数１】
2004301881.tif 000003
【００２５】
この非球面は、ＣＤ用として必要な開口数の境界領域において不連続となる。ここで「非球面が不連続となる」とは、所定位置において、この位置より内側の領域の非球面とこの位置より外側の領域の非球面との、光軸と平行となる方向の深さが異なるように形成されていることを表している。以下、この非球面が不連続となっている部分を「段差」と称することにする。図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す対物レンズ８の光源側の面（以下、第１面と称する）１６には、この段差を有する非球面が形成されている。なお、図１（Ａ）および図１（Ｂ）においては分かり易さのために、実際の段差よりも誇張して示している。
【００２６】
また、回折光学面の位相差形状は、下記に示す位相差関数により表され、この回折光学面により、波長をλ、回折光学面位相差関数をφとして、回折光にλ×φ／（２π）の光路差が付加される。
【００２７】
【数２】
2004301881.tif 000004
【００２８】
なお、本実施形態に係る対物レンズ８の回折光学面は、光軸近傍からＤＶＤ用として必要な開口数までの範囲に亘り、１組の各係数により規定される１つの所定位相差関数がその位相差形状を規定するものである。１つの位相差関数により連続的に位相差を規定することでレンズ設計の制約を減らすことができる。設計の際に制約条件が増えることは、目標収差に合わせて収差を抑え得る解が少なくなることを意味し、好ましくない。
【００２９】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す対物レンズ８では、第１面１６に、レンズ基材と一体的に成形された断面形状が鋸歯形状の同心円格子からなる回折光学面が形成されている。なお、図１（Ａ）および図１（Ｂ）においては分かり易さのために、実際の回折光学面の鋸歯形状よりも誇張して示している。なお、回折光学面の具体的な格子ピッチは位相差関数により決定される。また、回折光学面の具体的な鋸歯形状のステップの高さは、各波長のレーザ光に対する各次数の回折光の割合を考慮して設定する。また、回折光学面の最外径は、入射する２つの波長のレーザ光１１の開口数とビーム径を勘案して適宜設定し得る。
【００３０】
このようにして、図１（Ａ）に示されるように光ディスク９としてＤＶＤ９ａが所定位置（ターンテーブル上）に配されてその記録・再生が行われる場合には、半導体レーザ３からの波長６５０ｎｍ程度のレーザ光１１が、コリメータレンズ７により略平行光とされた状態で対物レンズ８に入射され、良好に収差補正されてＤＶＤ９ａの記録領域１０ａ上に収束せしめられることになる。
【００３１】
他方、図１（Ｂ）に示されるように光ディスク９としてＣＤ９ｂが所定位置（ターンテーブル上）に配されてその記録・再生が行われる場合には、半導体レーザ４からの波長７８０ｎｍ程度のレーザ光１１が、コリメータレンズ７により略平行光とされた状態で対物レンズ８に入射され、良好に収差補正されてＣＤ９ｂの記録領域１０ｂ上に収束せしめられることになる。半導体レーザ４からのレーザ光１１はＣＤ用として必要な開口数より外側の領域をも通過するが、この光束は図示のとおり上記開口数より内側の領域を通過した光とは異なる位置に収束され、ＣＤ９ｂの記録領域１０ｂ上に記録・再生可能なビームスポットとして収束されることはない。
【００３２】
光ディスク９の規格の相違による収差の発生量の相違は主としてディスク厚によるところが大きい。しかしそれ以外の要因、例えば入射光の波長の相違等によるものについても、本発明に係る対物レンズ８による収差補正作用が有効である。
【００３３】
この対物レンズ８において、回折光学面と非球面とが、少なくとも一方の同一面に形成され、この同一面上で非球面が不連続となる位置において、回折光学面の位相差が、２πの整数倍となることが好ましい。図３（Ａ）は、段差部分で回折光学面の位相差が２πの整数倍となっている状態を模式的に示すものである。また、図３（Ｂ）は、段差部分で回折光学面の位相差が２πの整数倍となっていない状態を模式的に示すものである。図３（Ａ）、図３（Ｂ）において太い実線がレンズ形状を示し、その段差は光軸と平行となる方向Ｘ´での深さが異なるように形成されている。なお、説明の簡略のため母面は球面とされている。
【００３４】
非球面を不連続とすることにより、上述のように波長に応じて異なる位置に収束させ得るようなレンズ形状を設計する場合の設計自由度が高くなる。また、この段差部分で波面収差の乱れを防ぐためには、位相差関数による位相差を段差部分で２πの整数倍とすることが好ましく、１つの位相差関数により連続的に位相差関数を規定することでレンズ設計の制約を減らすことができる。このように本発明は、段差部分で位相差関数を連続にして非球面を不連続にするという構成により、１枚構成のコンパクトかつ低廉な対物レンズとして、従来と同程度の性能を有する対物レンズをより高い自由度で設計を可能にするものである。
【００３５】
また、この対物レンズ８はプラスチックレンズとすることで軽量、安価なものとすることができる。
また、小さい方の開口数に対応する光ディスクがＣＤである場合には、非球面が不連続となる位置の開口数は０．４５〜０．５２の間の値とされていることが好ましい。
【００３６】
なお、ここで説明した光記録媒体用対物レンズ８には第１面１６に所定の非球面と回折光学面が形成されている。設計上の選択肢としては、非球面および回折光学面を、例えば、いずれも光記録媒体側の面に形成したり、光源側と光記録媒体側の面のいずれか一方に回折光学面、他方に非球面を形成したりすることも可能である。このような態様は、非球面および回折光学面の形状設計を適切に行い得るならば、理論的には本実施形態と同じ効果を得ることも可能である。
【００３７】
しかしながら、上述のように光軸と略平行な光が入射する光源側の面に所定の非球面および回折光学面を形成する方が、回折効率やビームスポットの集光度等を考慮した場合に有利である。
【００３８】
また、光源側と光記録媒体側の面のいずれか一方に回折光学面、他方に不連続な非球面を形成する場合も、本実施形態に比べて加工の難易度が高くなり、コストも増加するので不利である。
【００３９】
なお、本発明の対物レンズとしては上述した実施形態のものに限られず種々の態様の変更が可能である。また、本発明の光ピックアップ装置としても、記録・再生対象となる光記録媒体としてはＤＶＤとＣＤとの組み合わせに限られるものではない。ＤＶＤとＣＤとの組み合わせにおいては、ＣＤはＤＶＤに比し基板の厚みが大であり、必要な開口数はＤＶＤが大であり、使用光の波長はＣＤが大となるが、使用波長域および開口数の仕様が互いに異なる２つの光記録媒体を共通の光ピックアップ装置で記録・再生する場合に適用できる。これら仕様が互いに異なる２つの光記録媒体によっては、ディスク厚が同じである場合にも本発明を応用することが可能であるし、いずれの光記録媒体に対応する使用波長が大であるか、また、いずれの光記録媒体に対応する開口数が大であるかは規格次第であり、対物レンズの回折光学面および非球面の構成はこれらに基づいて設定することができる。
【００４０】
また、本発明の対物レンズは、いずれか一方の面のみを所定の非球面とすることも可能である。また、非球面の段差は、対物レンズの所定開口数より外側の領域がこの開口数より内側の領域に対して、光軸と平行となる方向の深さが浅くなるような段差とされていてもよい。
【００４１】
また、この対物レンズの回折光学面の製造方法としてはレンズ基材としてガラスあるいはプラスチックを用い、そのレンズ基材上に、薄い樹脂層で上記段差や回折光学面を形成したり（複合非球面）、２酸化チタン（ＴｉＯ２）を蒸着したり、あるいは２酸化チタン（ＴｉＯ２）に替えて種々の材料、例えば金属、他の金属酸化物さらには非金属を蒸着して形成することも可能である。また、蒸着でなく、スパッタリング、メッキ、ロールコーティングなどで形成することも可能である。
【００４２】
さらに、この回折光学面の回折格子としては断面形状が階段状の同心円格子からなるように形成されていても良く、階段段数が２以上の種々の段数のものも採用可能であり、あるいは断面矩形状のものを採用可能である。
【００４３】
また、上記実施形態に係る光ピックアップ装置は互いに異なる波長の光を出力する各光源を設けているが、これに代えて２つの異なる波長の光を出力し得る１つの光源を設けるようにしても良い。
【００４４】
【実施例】
以下、上述した対物レンズを実施例により具体的に説明する。各対物レンズは、ＣＤおよびＤＶＤという規格の異なる２種の光ディスクに好適な光記録媒体用対物レンズである。この対物レンズは両面が非球面とされている。また、この対物レンズの第１面では非球面は不連続なものとされ、さらに回折光学面が形成されている。対物レンズに入射されるレーザ光は、いずれの波長の場合もこの対物レンズにより対応する光ディスクの記録領域に良好に収束される。
【００４５】
＜実施例１＞
下記表１の上段に、この実施例に係る対物レンズのレンズデータ（曲率半径（ｍｍ）、λ＝６５７ｎｍ、７９０ｎｍに対する面間隔（ｍｍ）、およびλ＝６５７ｎｍ、７９０ｎｍに対する屈折率）を示す。なお、この表１および後述する表３および５おいて、曲率半径、面間隔および屈折率に対応させた数字は光源側から順次増加するようになっている。また、表１の下段に、光記録媒体としてＤＶＤおよびＣＤをセットした各場合における使用波長について、この実施例に係る対物レンズの絞り径（ｍｍ）、焦点距離（ｍｍ）、開口数、および光源位置の各値を示す。また、下記表２に、この実施例に係る対物レンズの各非球面の非球面係数および回折光学面の位相差関数係数を示す。
【００４６】
【表１】
2004301881.tif 000005
【００４７】
【表２】
2004301881.tif 000006
【００４８】
また、図４は、この実施例に係る対物レンズで集光した光のビームプロファイルを示すものである。図４から明らかなように、この実施例に係る対物レンズによれば、必要な開口数に対応する良好なビームスポットを得ることができる。
【００４９】
＜実施例２＞
下記表３の上段に、この実施例に係る対物レンズのレンズデータ（曲率半径（ｍｍ）、λ＝６５０ｎｍ、７８０ｎｍに対する面間隔（ｍｍ）、およびλ＝６５０ｎｍ、７８０ｎｍに対する屈折率）を示す。また、表３の下段に、光記録媒体としてＤＶＤおよびＣＤをセットした各場合における使用波長について、この実施例に係る対物レンズの絞り径（ｍｍ）、焦点距離（ｍｍ）、開口数、および光源位置の各値を示す。また、下記表４に、この実施例に係る対物レンズの各非球面の非球面係数および回折光学面の位相差関数係数を示す。
【００５０】
【表３】
2004301881.tif 000007
【００５１】
【表４】
2004301881.tif 000008
【００５２】
また、図５は、この実施例に係る対物レンズで集光した光のビームプロファイルを示すものである。図５から明らかなように、この実施例に係る対物レンズによれば、必要な開口数に対応する良好なビームスポットを得ることができる。
【００５３】
＜実施例３＞
下記表５の上段に、この実施例に係る対物レンズのレンズデータ（曲率半径（ｍｍ）、λ＝６５７ｎｍ、７８５ｎｍに対する面間隔（ｍｍ）、およびλ＝６５７ｎｍ、７８５ｎｍに対する屈折率）を示す。また、表５の下段に、光記録媒体としてＤＶＤおよびＣＤをセットした各場合における使用波長について、この実施例に係る対物レンズの絞り径（ｍｍ）、焦点距離（ｍｍ）、開口数、および光源位置の各値を示す。また、下記表６に、この実施例に係る対物レンズの各非球面の非球面係数および回折光学面の位相差関数係数を示す。
【００５４】
【表５】
2004301881.tif 000009
【００５５】
【表６】
2004301881.tif 000010
【００５６】
また、図６は、この実施例に係る対物レンズで集光した光のビームプロファイルを示すものである。図６から明らかなように、この実施例に係る対物レンズによれば、必要な開口数に対応する良好なビームスポットを得ることができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の光記録媒体用対物レンズでは、波長の異なる２種の使用光に対して、必要開口数より内側の領域を通過する光束を各々対応する光記録媒体の所定位置に良好に収束させ得る１枚構成の対物レンズとして、少なくとも一方の面に、所定領域において不連続となる非球面式で表される非球面が形成されるとともに、少なくとも一方の面に、１つの所定位相差関数で表される回折光学面が形成されることにより設計上の制約が少なく、コンパクトかつ低廉な光記録媒体用対物レンズを得ることができる。また、上記非球面が不連続となる位置において、回折光学面の位相差が２πの整数倍となるように構成することにより、波面収差の乱れを防ぐことができる。また、本発明の光ピックアップ装置は上記対物レンズを用いることにより同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光記録媒体用対物レンズを模式的に示す断面図（（Ａ）光ディスクがＤＶＤの場合、（Ｂ）光ディスクがＣＤの場合）
【図２】本発明に係る光記録媒体用対物レンズを用いた光ピックアップ装置を示す概略図
【図３】段差部分での回折光学面の位相差状態を説明する模式図
【図４】実施例１に係る対物レンズにより集光した場合のビームプロファイル
【図５】実施例２に係る対物レンズにより集光した場合のビームプロファイル
【図６】実施例３に係る対物レンズにより集光した場合のビームプロファイル
【符号の説明】
１      ＬＤ光源
２      切替スイッチ
３、４      半導体レーザ
５      プリズム
６      ハーフミラー
７      コリメータレンズ
８      対物レンズ
９      光ディスク
９ａ      ＤＶＤ
９ｂ      ＣＤ
１０、１０ａ、１０ｂ      記録領域
１１      レーザ光
１２      絞り
１３      フォトダイオード
１６      対物レンズの光源側の面
【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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