(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズとを有する光ピックアップ装置に用いられ、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される色収差補正用光学素子であって、
前記色収差補正用光学素子は、単レンズであって、
巨視的にみると平面の複数の輪帯段差からなる回折構造が形成された前記光源側の光学面と、その反対側の面であって凹面の屈折面に形成された前記対物レンズ側の光学面と、を有し、
次式で表されるｍが０、±１以外の整数となるような光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を有する前記輪帯段差が少なくとも１つ有効径内に形成されていることを特徴とする色収差補正用光学素子。
ｍ＝ＩＮＴ（Ｙ）
Ｙ＝Δ×（ｎ−１）／（λ0×１０-6）
ただし、
ＩＮＴ（Ｙ）：Ｙを四捨五入して得られる整数
ｎ：前記光源が発生する光の波長λ0（ｎｍ）における前記色収差補正用光学素子の屈折率
λ0：前記光源が発生する光の波長（ｎｍ）
【請求項２】
前記色収差補正用光学素子は、次式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の色収差補正用光学素子。
０．５×１０-2＜ＰD＜１５．０×１０-2
ただし、
ＰD：前記色収差補正用光学素子に形成された回折構造により、前記色収差補正用光学素子を透過する波面に付加される光路差Φbiを光軸からの高さｈi（ｍｍ）の関数として、
Φbi＝ｎｉ・(ｂ2i・ｈｉ2＋ｂ4i・ｈｉ4＋ｂ6i・ｈｉ6＋・・・)
により定義される光路差関数で表したとき（ここで，ｎｉは回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、ｂ2i、ｂ4i、ｂ6i・・・は、それぞれ２次、４次、６次、・・・の光路差関数係数である）、
ＰD＝Σ(−２・ｂ2i・ｎｉ)
により定義される回折レンズとしての回折パワー（ｍｍ-1）
【請求項３】
前記色収差補正用光学素子は、次式を満たすことを特徴とする請求項２に記載の色収差補正用光学素子。
１．０×１０-2＜ＰD＜１０．０×１０-2
【請求項４】
前記色収差補正用光学素子は、前記光源が発生する光の波長λ0における前記色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーＰ0が略零であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の色収差補正用光学素子。
【請求項５】
前記色収差補正用光学素子は次式を満たすことを特徴とする請求項４に記載の色収差補正用光学素子。
ＰD＞０
ＰR＜０
−０．９＜ＰD／ＰR＜−１．１
ただし、
ＰR：前記色収差補正用光学素子の屈折レンズとしての屈折パワー（ｍｍ-1）
【請求項６】
入射する光束の波長が長波長側に変化した際に、出射する光束の球面収差が補正不足、あるいは、補正過剰となる方向に変化するような球面収差特性を有し、次式を満たすような回折構造を有する面を少なくとも１つ有していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の色収差補正用光学素子。
０．２≦｜（Ｐhf／Ｐhm）−２｜≦６．０
ただし、
Ｐhf：最大有効径ｈｍの半分の位置ｈｆにおける前記回折構造の光軸に垂直な方向の輪帯間隔
Ｐhm：最大有効径ｈｍにおける前記回折構造の光軸に垂直な方向の輪帯間隔
【請求項７】
回折効率が最大となる波長が５５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の色収差補正用光学素子。
【請求項８】
前記色収差補正用光学素子はプラスチックレンズであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の色収差補正用光学素子。
【請求項９】
５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置された色収差補正用光学素子とを有し、光情報記録媒体の情報記録面から情報を再生する、および／または、情報記録面に情報を記録するための光学系であって、
前記色収差補正用光学素子として請求項１乃至８のいずれか１項に記載の色収差補正用光学素子を有することを特徴とする光学系。
【請求項１０】
５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置された色収差補正用光学素子と、を有する集光光学系を備え、光情報記録媒体の情報記録面から情報を再生する、および／または、情報記録面に情報を記録するための光ピックアップ装置であって、
前記集光光学系は前記色収差補正用光学素子として請求項１乃至８のいずれか１項に記載の色収差補正用光学素子を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記光源と前記対物レンズとの間の光路中にコリメートレンズを備え、前記色収差補正用光学素子は、前記コリメートレンズと前記対物レンズとの間の光路中に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の光ピックアップ装置を搭載したことを特徴とする音声および／または画像の記録装置、および／または、音声および／または画像の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回折構造を有する色収差補正用光学素子、この色収差補正用光学素子を備える光学系、光ピックアップ装置及び記録・再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発振波長λが４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザ光源と、開口数（ＮＡ）が０．８５程度まで高められた対物レンズとを用いた新しい高密度記録光ピックアップシステムの研究・開発が進んでいる。ＤＶＤ（ＮＡ＝０．６、λ＝６５０ｎｍ、記憶容量４．７ＧＢ）と同程度の大きさで、一例として、ＮＡ＝０．８５、λ＝４００ｎｍの光ディスクでは２５ＧＢの情報の記録が可能である。
【０００３】
ところが、このような高ＮＡの対物レンズや４００ｎｍ程度の短波長光源を使用する場合には対物レンズで発生する軸上色収差が問題となる。半導体レーザから出射されるレーザ光は一般に単一波長（シングルモード）であり、軸上色収差はないと思われているが、実際には温度変化や出力変化等により中心波長が瞬時的に数ｎｍとぶ、モードホッピングを起こす場合がある。モードホッピングは対物レンズのフォーカシングが追従できないような瞬時的に起こる波長変動なので、対物レンズの色収差が補正されていないと、デフォーカス成分が付加され波面収差が劣化する。モードホッピング時の波面収差劣化は、高ＮＡの対物レンズや短波長光源を用いる場合に、以下に示すように、特に大きくなる。波長変動Δλに対しては対物レンズによって球面収差は変動せず、バックフォーカスｆｂがΔｆｂだけ変動するとし、バックフォーカスの変動に対して対物レンズを光軸方向にフォーカシングすれば波面収差の平均自乗根値Ｗｒｍｓは０であるが、フォーカシングが行われないとＷｒｍｓは以下の（１’）式のようになる。
【０００４】
Ｗｒｍｓ＝０．１４５・｛（ＮＡ）２／λ｝／｜Δｆｂ｜        （１’）
【０００５】
たとえば、ＤＶＤ（ＮＡ＝０．６、λ＝６５０ｎｍ）とＮＡ＝０．８５、λ＝４００ｎｍの光ディスクとを比較すると、Δｆｂが同じでも、後者のほうが３．２６倍だけ波面収差が劣化する。すなわち、波面収差の許容値が同じだとすると、｜Δｆｂ｜の許容値が１／３．２６と小さくなり、対物レンズと透過して光ディスクの記録面上に集光された波面の軸上色収差を小さくする必要がある。
【０００６】
色収差を補正した接合ダブレット型光ディスク用対物レンズとしては、特開昭６１−３１１０号公報、特開昭６２−２８６００９号公報に記載のものが知られているが、正の屈折力の低分散材料からなるレンズと、負の屈折力の高分散材料からなるレンズとを組み合わせたレンズは軽量であることが必須の光ディスク用対物レンズには不向きである。なぜなら材料の分散には限界があるので、短波長に対して色収差を補正しようとすると、個々のレンズの屈折力が大きくなるが、正レンズの縁厚を確保するために正レンズが厚肉となる結果、対物レンズ自体が重くなるからである。
【０００７】
また、特開平１１−１７４３１８号公報には、光ディスク側の開口数が０．８５であって、軸上色収差を補正するために光学面にホログラムを設けた２枚構成の対物レンズが記載されている。ところが、ホログラムを同心円状の微細な段差をもつ輪帯構造とする場合、光学面の曲率が小さくなりがちな高ＮＡの対物レンズでは、輪帯構造の影の影響が大となり光の透過率が低下するので、高い光利用効率が要求される情報の書き込み系としての高密度記録光ピックアップシステムには不向きである。
【０００８】
また、対物レンズの軸上色収差を補正するための色収差補正用光学素子としては、特開平６−８２７２５号公報に記載の色収差補正用光学素子が知られているが、光軸に対して垂直な平面を、光軸に対して同心円状の輪帯として階段状に形成した色収差補正用光学素子を平行光束中に配置すると、回折構造での反射光が入射光と同じ方向に戻り、光ピックアップの検出系においてゴースト信号が発生するので、光ピックアップシステム用の色収差補正用光学素子としては不向きである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような事情に鑑みて、例えば高密度記録光ピックアップシステムなどにおいて単色性が悪い光源あるいは波長が急激に変動する光源が用いられた場合であっても、比較的簡単な構成で軸上色収差を補正できる色収差補正用光学素子を提供することを目的とする。また、当該色収差補正用光学素子を用いることにより、光情報記録媒体の開口数が大きいために球面収差の補正、正弦条件の補正および小型化、薄型化、軽量化、低コスト化の目的で軸上色収差が残留したままの対物レンズと共に使用可能となるため低コストで製造可能な光ピックアップ用光学系、これを備えた光ピックアップ装置、および、これを備えた記録再生装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、位相不整合部分による光量損失の影響を小さくすることができ、光ピックアップの検出系におけるゴースト信号の発生を防げ、平行光束中に配置するのを容易とする色収差補正用光学素子及び、これを供えた光学系、光ピックアップ装置、記録再生装置を提供することも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による色収差補正用光学素子は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズとを有する光ピックアップ装置に用いられ、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置される色収差補正用光学素子であって、
前記色収差補正用光学素子は、単レンズであって、巨視的にみると平面の複数の輪帯段差からなる回折構造が形成された前記光源側の光学面と、その反対側の面であって凹面の屈折面に形成された前記対物レンズ側の光学面と、を有し、次式で表されるｍが０、±１以外の整数となるような光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を有する前記輪帯段差が少なくとも１つ有効径内に形成されていることを特徴とする。
ｍ＝ＩＮＴ（Ｙ）
Ｙ＝Δ×（ｎ−１）／（λ0×１０-6）
ただし、
ＩＮＴ（Ｙ）：Ｙを四捨五入して得られる整数
ｎ：前記光源が発生する光の波長λ0（ｎｍ）における前記色収差補正用光学素子の屈折率
λ0：前記光源が発生する光の波長（ｎｍ）
上述の式は、入射光束が、色収差補正用光学素子の光学面上に形成した回折構造により回折される際に、±２次以上の回折次数を有する高次回折光の回折光量が、他のいずれの回折次数の回折光の回折光量よりも大きくなるように、回折輪帯の光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を決定することを意味する。
回折輪帯構造を１次回折光が最大の回折光量を有するように決定した場合、対物レンズの入射瞳径に対応する位置での回折輪帯構造の間隔は６．９μｍであるので、射出成形用のモールドをＳＰＤＴによる切削加工で加工する際の、ダイヤモンドバイトの先端形状の転写によって生じる輪帯段差の位相不整合部分による光量損失の影響が大きくなる可能性がある。また、回折輪帯構造の間隔が小さいと、成形時に正確に輪帯形状が転写されにくいので、これによっても位相不整合部分による光量損失の影響が大きくなる。
本発明の色収差補正用光学素子のように、±ｍ（ただし、ｍは０，±１以外の整数）次以上の回折次数を有する高次回折光の回折光量が、他のいずれの回折次数の回折光の回折光量よりも大きくなるように、回折輪帯の光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を決定すると、回折輪帯構造の間隔をｍ倍とすることができるので、位相不整合部分による光量損失の影響を小さくすることができる。
回折輪帯構造を平面上に形成すると、回折構造での反射光は入射光と異なる方向に進むので、光ピックアップの検出系におけるゴースト信号の発生を防ぐことができる。また、屈折パワーと回折パワーとを合成して得られる回折構造が形成された光学面のトータルの近軸パワーは、屈折パワーが０であるので、以下に示す（６）式で与えられる。そこで、回折構造が形成された光学面とは反対側の光学面をその近軸パワーの絶対値が（６）式と同じになるような負屈折力を有する屈折面とすることで、色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーを略０又は０とすることができるので、平行光束中に配置するのが容易となる。
さらに、回折輪帯構造を平面上に形成すると、回折輪帯構造の間隔が数μｍとなる高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子を、微細な回折構造を形状誤差なく形成できる電子ビーム描画により作製することが可能となる。電子ビーム描画による微細な回折構造の作製法に関しては、「OPTICS  DESIGN  光設計研究グループ機関誌  No.20  2000.2.25p.26-p.31」に記載されている。
ここで、「巨視的にみると平面」とは、輪帯段差が平面の光学面上に形成されていることをいい、後述する図２(ａ)において、各輪帯段差の頂点を結んだ線Ｌ１（包絡線）が直線となることと同義である。
【００１２】
参考例である第１の色収差補正用光学素子は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズとの間の光路中に配置される色収差補正用光学素子であって、少なくとも１つの面上に複数の輪帯段差からなる回折構造を有し、次式（１）を満たすことを特徴とする。
Ｐ1＜Ｐ0＜Ｐ2 （１）
ただし、Ｐ0：前記光源が発生する光の波長λ0における前記色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワー（ｍｍ-1）
Ｐ1：前記波長λ0より１０ｎｍ短い波長λ1における前記色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワー（ｍｍ-1）
Ｐ2：前記波長λ0より１０ｎｍ長い波長λ2における前記色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワー（ｍｍ-1）
【００１３】
上述の（１）式は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源であって、単色性が悪い光源、あるいは波長が急激に変動する光源を使用した光ピックアップ装置において、この光源と、軸上色収差が残留した対物レンズとの間に配置される色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーに関して、対物レンズの軸上色収差を補正するための条件である。（１）式の意味するところは、色収差補正用光学素子自身では、軸上色収差を光源が発生する光の波長λ０より１０ｎｍ長い波長λ２において近軸パワーが大きくなるように軸上色収差を補正過剰とし、波長λ２において対物レンズで発生する補正不足の軸上色収差を相殺補正することで、色収差補正用光学素子と対物レンズとを含む光ピックアップ光学系全系の軸上色収差を補正するものである。本発明による色収差補正用光学素子と組み合わせることで、軸上色収差を厳しく補正していない対物レンズであっても、対物レンズの残存軸上色収差が問題となる、単色性の悪い短波長光源を使用する光ピックアップ装置用の対物レンズとして使用することが可能となる。なお、色収差補正用光学素子の近軸パワーとは、屈折レンズとしての屈折パワーと、回折構造のみの回折パワーとを合成した、色収差補正用光学素子全系のパワーである。なお、色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーとは、屈折レンズとしての屈折パワーと回折レンズとしての回折パワーとを合成して得られる近軸パワーを指す。
【００１４】
また、参考例である第２の色収差補正用光学素子は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズとの間の光路中に配置される色収差補正用光学素子であって、前記色収差補正用光学素子は、少なくとも１つの面上に複数の輪帯段差からなる回折構造を有し、次式（２）、（２'）で表されるｍが０、±１以外の整数となるような光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を有する前記輪帯段差が少なくとも１つ有効径内に形成されている特徴とする。
【００１５】
ｍ＝ＩＮＴ（Ｙ） （２）
Ｙ＝Δ×（ｎ−１）／（λ0×１０-6） （２’）
ただし、ＩＮＴ（Ｙ）：Ｙを四捨五入して得られる整数
ｎ：前記光源が発生する光の波長λ0（ｎｍ）における前記色収差補正用光学素子の屈折率
λ0：前記光源が発生する光の波長（ｎｍ）
【００１６】
上述の（２）式は、入射光束が、色収差補正用光学素子の光学面上に形成した回折構造により回折される際に、±２次以上の回折次数を有する高次回折光の回折光量が、他のいずれの回折次数の回折光の回折光量よりも大きくなるように、回折輪帯の光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を決定することを意味する。
【００１７】
また、参考例である第３の色収差補正用光学素子は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズとの間の光路中に配置される色収差補正用光学素子であって、少なくとも２つの面上に複数の輪帯段差からなる回折構造を有することを特徴とする。
【００１８】
一般的な光学材料では、短波長になるほど微少な波長変化に対する屈折率の変化が大きくなるので、波長λが５５０ｎｍ以下の短波長光源を使用する場合、微少な波長変化が起きた際に対物レンズでは軸上色収差が大きく発生する。そのため、対物レンズの軸上色収差を補正するために必要な色収差補正用光学素子の回折レンズとしての回折パワーは大きくなる。対物レンズの近軸パワーをφＯＢＪ、色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーをφＳＡとすると、波長の変化によって、対物レンズと色収差補正用光学素子との合成系のバックフォーカスが変化しないためには、以下の（３）式が成り立てばよい。
【００１９】
ｄφＳＡ／ｄλ＝−ｄφＯＢＪ／ｄλ                            （３）
【００２０】
一方、対物レンズの波長変化に対する近軸パワーの変化はバックフォーカスの変化との関係では、次の（４）式により表され、また、色収差補正用光学素子を回折レンズとした場合のトータルの近軸パワー（即ち、回折レンズとしての回折パワー）は、波長に比例するので、次の（５）式により表される。
【００２１】
ｄφＯＢＪ／ｄλ＝−（ｄｆＢ／ｄλ）・φＯＢＪ２    （４）
ｄφＳＡ／ｄλ＝φＳＡ／λ        （５）
【００２２】
（４）、（５）式を（３）式に代入すると、回折レンズとして構成される色収差補正用光学素子の回折パワーφＳＡは以下の（６）式により得られる。
【００２３】
φＳＡ＝（ｄｆＢ／ｄλ）・λ・φＯＢＪ２            （６）
【００２４】
例えば、焦点距離３．３３ｍｍ、使用波長６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６、入射瞳径φ４ｍｍ、νｄ＝５５である一般的なＤＶＤ用の対物レンズでは、ｄｆＢ／ｄλ＝０．１５μｍ／ｎｍであるので、色収差補正用光学素子の回折パワーφＳＡは以下の（７）式で示すように設定される。
【００２５】
φＳＡ＝０．１５×１０−３・６５０・(１／３)２＝１／９２．３(ｍｍ−１)＝１．１×１０−２（ｍｍ−１）                                      （７）
【００２６】
また、焦点距離２．３５ｍｍ、使用波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５、入射瞳径φ４ｍｍ、νｄ＝５５である高密度記録光ピックアップ用対物のレンズでは、ｄｆＢ／ｄλ＝０．４０μｍ／ｎｍであるので、色収差補正用光学素子の回折パワーφＳＡは以下の（８）式で示すように設定される。
【００２７】
φＳＡ＝０．４０×１０−３・４０５・(１／２．３５)２＝１／３４．１(ｍｍ−１)＝２．９×１０−２（ｍｍ−１）                          （８）
【００２８】
すなわち、高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子にはＤＶＤ用の色収差補正用光学素子と比して、約２．７倍の回折パワーが必要となる。実際には、ＮＡが大なる高密度記録光ピックアップ用の対物レンズの焦点深度は小さいので、軸上色収差をより厳しく補正しなければならず、高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子に必要な回折パワーは（８）式よりも大きくなる。
【００２９】
ところで、回折パワーφＳＡの色収差補正用光学素子によって透過波面に付加される光路差Φは光軸からの高さｈの関数として以下の（９）式により表される。
【００３０】
Φ＝（φＳＡ／２）・ｈ２                （９）
【００３１】
また、色収差補正用光学素子に形成される回折輪帯構造の隣り合う輪帯の光軸に垂直な方向に測った間隔Λは、輪帯構造の最適化波長をλ０、最大の回折光量を有する回折光の回折次数をｍとした場合、以下の（１０）式により表される。
【００３２】
Λ＝ｍ・λ０／（ｄΦ／ｄｈ）                          （１０）
【００３３】
（１０）式を（９）式に代入すると、回折輪帯構造の間隔Λは以下の（１１）式により決定される。
【００３４】
Λ＝ｍ・λ０／（φＳＡ・ｈ）                          （１１）
【００３５】
したがって、上述のＤＶＤ用の色収差補正用光学素子では、光軸からの高さ２ｍｍにおける回折輪帯構造の間隔Λ６５０は、輪帯構造の最適化波長を６５０ｎｍとすると、以下の（１２）式のようになる。
Λ６５０＝ｍ・６５０×１０−３／(１／９２．３・２)＝３０・ｍ(μｍ)      （１２）
【００３６】
一方、上述の高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子では、光軸からの高さ２ｍｍにおける回折輪帯構造の間隔Λ４０５は、輪帯構造の最適化波長を４０５ｎｍとすると、以下の（１３）式のようになる。
【００３７】
Λ４０５＝ｍ・４０５×１０−３／(１／３４．１・２)＝６．９・ｍ(μｍ)  （１３）
【００３８】
（１３）式において、回折輪帯構造を１次回折光が最大の回折光量を有するように決定した場合、対物レンズの入射瞳径に対応する位置での回折輪帯構造の間隔は６．９μｍであるので、射出成形用のモールドをＳＰＤＴによる切削加工で加工する際の、ダイヤモンドバイトの先端形状の転写によって生じる輪帯段差の位相不整合部分による光量損失の影響が大きくなる可能性がある。また、回折輪帯構造の間隔が小さいと、成形時に正確に輪帯形状が転写されにくいので、これによっても位相不整合部分による光量損失の影響が大きくなる。
【００３９】
以上より、本発明による色収差補正用光学素子のように、±ｍ（ただし、ｍは０，±１以外の整数）次以上の回折次数を有する高次回折光の回折光量が、他のいずれの回折次数の回折光の回折光量よりも大きくなるように、回折輪帯の光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を決定すると、上述の（１３）式により、回折輪帯構造の間隔をｍ倍とすることができるので、位相不整合部分による光量損失の影響を小さくすることができる。
【００４０】
さらに、参考例の第３の色収差補正用光学素子のように、ｎ（ただし、ｎは２以上の整数）面以上の光学面上に回折輪帯構造を形成し、色収差補正用光学素子に必要な回折パワーφSAをｎ個の光学面に均等に分配すると、１面あたりの回折パワーは１／ｎ倍となり、上述の（１１）式により、回折輪帯構造の間隔をｎ倍とすることができるので、位相不整合部分による光量損失の影響を小さくすることができる。ここでは説明を簡単にするために、色収差補正用光学素子に必要な回折パワーをｎ個の光学面に均等に分配することを説明したが、均等な分配でなくても良いことはもちろんである。
【００４１】
例えば、２つの光学面上に回折輪帯構造を形成し、さらに、２次の回折次数を有する高次回折光の回折光量が、他のいずれの回折次数の回折光の回折光量よりも大きくなるように、回折輪帯の光軸方向の段差量Δ（ｍｍ）を決定した場合、（１１）、（１３）式により、上述の対物レンズの入射瞳径に対応する位置での回折輪帯構造の間隔を２７．６μｍとすることができる。
【００４２】
また、参考例である第４の色収差補正用光学素子は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズと、の間の光路中に配置される色収差補正用光学素子であって、前記色収差補正用光学素子は、単レンズであって、巨視的にみると平面の複数の輪帯段差からなる回折構造が形成された一方の光学面と、その反対側の面であって凹面の屈折面に形成された他方の光学面と、を有することを特徴とする。
【００４３】
回折輪帯構造を平面上に形成すると、回折構造での反射光は入射光と異なる方向に進むので、光ピックアップの検出系におけるゴースト信号の発生を防ぐことができる。また、屈折パワーと回折パワーとを合成して得られる回折構造が形成された光学面のトータルの近軸パワーは、屈折パワーが０であるので、上述の（６）式で与えられる。そこで、回折構造が形成された光学面とは反対側の光学面をその近軸パワーの絶対値が（６）式と同じになるような負屈折力を有する屈折面とすることで、色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーを０とすることができるので、平行光束中に配置するのが容易となる。
【００４４】
さらに、回折輪帯構造を平面上に形成すると、回折輪帯構造の間隔が上述の（１３）式で与えられるように数μｍとなる高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子を、微細な回折構造を形状誤差なく形成できる電子ビーム描画により作製することが可能となる。電子ビーム描画による微細な回折構造の作製法に関しては、「OPTICS DESIGN  光設計研究グループ機関誌  No.20 2000.2.25p.26-p.31」に記載されている。
ここで、「巨視的にみると平面」とは、輪帯段差が平面の光学面上に形成されていることをいい、後述する図２(ａ)において、各輪帯段差の頂点を結んだ線Ｌ１（包絡線）が直線となることと同義である。
【００４５】
また、本発明による色収差補正用光学素子では以下の（１４）式を満たすことが好ましい。
【００４６】
０．５×１０-2＜ＰD＜１５．０×１０-2 （１４）
ただし、
ＰD：前記色収差補正用光学素子に形成された回折構造により、前記色収差補正用光学素子を透過する波面に付加される光路差Φbiを光軸からの高さｈi（ｍｍ）の関数として、Φbi＝ｎｉ・(ｂ2i・ｈｉ2+ｂ4i・ｈｉ4+ｂ6i・ｈｉ6+・・・)により定義される光路差関数で表したとき（ここで，ｎｉは回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、ｂ2i、ｂ4i、ｂ6i・・・は、それぞれ２次、４次、６次、・・・の光路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、ＰD＝Σ(−２・ｂ2i・ｎｉ)により定義される回折レンズとしての回折パワー（ｍｍ-1）
【００４７】
上述したように、高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子には、例えば、焦点距離２．３５ｍｍ、使用波長４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５、入射瞳径φ４ｍｍ、νｄ＝５５である対物のレンズの軸上色収差を補正するために、φＳＡ＝２．９×１０−２（ｍｍ−１）程度の回折パワーが必要である。実際には、ＮＡが大なる高密度記録光ピックアップ用の対物レンズの焦点深度は小さいので、軸上色収差をより厳しく補正しなければならず、高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子に必要な回折パワーは上述の値より大きくなる。また、色収差補正用光学素子に必要な回折パワーは、対物レンズの焦点距離や、アッベ数の値によっても変化する。そこで、高密度記録光ピックアップ用の色収差補正用光学素子の回折パワーの好ましい範囲として、上述の（１４）式のような条件を定めた。
【００４８】
（１４）式の下限以上で、光情報記録媒体の情報記録面上に集光された波面の軸上色収差が補正不足になりすぎず、また、（１４）式の上限以下で、光情報記録媒体の情報記録面上に集光された波面の軸上色収差が補正過剰になりすぎない。以上の作用を達成するには、本発明による色収差補正用光学素子は以下の（１５）式を満たすのがより好ましい。
【００４９】
１．０×１０−２＜ＰＤ＜１０．０×１０−２          （１５）
【００５０】
また、本発明による色収差補正用光学素子は、前記光源が発生する光の波長λ0における前記色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーＰ0が略零であることが好ましく、平行光束中に配置することが容易となる。具体的には、以下の（１６）乃至（１８）式を満たすことである。
【００５１】
ＰＤ＞０                                   （１６）
ＰＲ＜０                                            （１７）
−０．９＜ＰＤ／ＰＲ＜−１．１                      （１８）
ただし、
ＰＲ：前記色収差補正用光学素子の屈折レンズとしての屈折パワー（ｍｍ−１）
【００５２】
また、本発明による色収差補正用光学素子は、入射する光束の波長が長波長側に変化した際に、出射する光束の球面収差が補正不足、あるいは、補正過剰となる方向に変化するような球面収差特性を有し、次式（１９）を満たすような回折構造を有する面を少なくとも１つ有していることが好ましい。
０．２≦｜（Ｐhf／Ｐhm）−２｜≦６．０ （１９）
ただし、
Ｐhf：最大有効径ｈｍの半分の位置ｈｆにおける前記回折構造の光軸に垂直な方向の輪帯間隔Ｐhm：最大有効径ｈｍにおける前記回折構造の光軸に垂直な方向の輪帯間隔
【００５３】
５５０ｎｍ以下、特に４００ｎｍ程度の短波長光源を用いた場合、上述したように、レンズ材料の微少な波長変化に対する屈折率変化が大きいので、微少な波長変化が起きた際に、対物レンズでは軸上色収差が発生するほかに、球面収差も変化する。例えば、単レンズ構成の対物レンズでは、波長が設計波長より１０ｎｍ長波長側に変化すると、補正過剰方向に球面収差が変化する。また、２群構成の対物レンズでは、レンズ群の近軸パワー配置によって、波長が設計波長より１０ｎｍ長波長側に変化した際の球面収差は、補正過剰方向に変化したり、補正不足方向に変化したりする。
【００５４】
上述の（１９）式は微少な波長変化が起きた際の、対物レンズの球面収差変化を色収差補正用光学素子の回折作用によって補正するための条件である。光路差関数が２次の光路差関数係数（回折面係数ともいう）しか有しないならば、
（Ｐｈｆ／Ｐｈｍ）−２＝０となるが、本発明による色収差補正用光学素子は、設計波長からの微少な波長変化によって対物レンズにおいて生じる球面収差の変化を、色収差補正用光学素子の回折構造の回折作用により良好に補正するために、光路差関数の高次の光路差関数係数を用いる。このとき、（Ｐｈｆ／Ｐｈｍ）−２が０からある程度離れた値をとることが好ましく、（１９）式を満たしていれば、上述の球面収差の変化を回折作用により良好に打ち消すことができる。
【００５５】
また、本発明による色収差補正用光学素子は、回折効率が最大となる波長が５５０ｎｍ以下であるのが好ましい。より好ましくは、対物レンズの設計波長と、回折効率が最大となる波長とが略一致していることである。
【００５６】
また、本発明による色収差補正用光学素子は、プラスチックレンズであることが好ましい。本発明の色収差補正用光学素子のように対物レンズとは別体の素子として、光ピックアップ光学系中に配置する場合には、対物レンズのように作動距離の確保や軽量化のため薄型化、小型化の要求が強くないので、プラスチック材料から形成された回折屈折一体型光学素子のレンズをモールドを使った射出成形法等によって容易に低コストで生産することができる。
【００５７】
なお、本明細書において、回折面とは、光学素子の表面、例えばレンズの表面に、レリーフを設けて、入射光束を回折させる作用を持たせる面のことをいい、同一光学面に回折を生じる領域と生じない領域がある場合は、回折を生じる領域をいう。また、回折構造または回折パターンとは、この回折を生じる領域のことをいう。レリーフの形状としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中心として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、各輪帯は鋸歯状、あるいは階段状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る。
【００５８】
また、本発明による光学系は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置された色収差補正用光学素子とを有する、光情報記録媒体の情報記録面から情報を再生する、および／または、情報記録面に情報を記録するための光学系であって、前記色収差補正用光学素子として上述の本発明による色収差補正用光学素子を有することを特徴とする。
【００５９】
また、本発明による光ピックアップ装置は、５５０ｎｍ以下の波長の光を発生する光源と、ｄ線のアッベ数が９５．０以下である材料から形成された対物レンズと、前記光源と前記対物レンズとの間の光路中に配置された色収差補正用光学素子と、を有する光学系を備えた、光情報記録媒体の情報記録面からの情報を再生する、および／または、情報記録面に情報を記録するための光ピックアップ装置であって、前記集光光学系は前記色収差補正用光学素子として本発明による色収差補正用光学素子を有することを特徴とする。
【００６０】
上述の光学系によれば、例えば高密度記録光ピックアップシステムなどにおいて単色性が悪い光源あるいは波長が急激に変動する光源が用いられた場合であっても、比較的簡単な構成で軸上色収差を補正でき、しかも低コストで製造可能な光ピックアップ用光学系及び光ピックアップ装置を実現できる。
【００６１】
なお、本明細書において、光情報記録媒体としては、例えば、CD、CD-R,CD-RW,CD-Video,CD-ROM等の各種CD、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW等の各種DVD、あるいはＭＤ等のディスク状の現在の光情報記録媒体のみならず、次世代の高密度記録媒体なども含まれる。
【００６２】
また、本明細書において、情報の記録および再生とは、上記のような光情報記録媒体の情報記録面上に情報を記録すること、情報記録面上に記録された情報を再生することをいう。本発明の集光光学系は、記録だけあるいは再生だけを行うために用いられるものであってもよいし、記録および再生の両方を行うために用いられるものであってもよい。また、ある光情報記録媒体に対しては記録を行い、別の光情報記録媒体に対しては再生を行うために用いられるものであってもよいし、ある光情報記録媒体に対しては記録または再生を行い、別の光情報記録媒体に対しては記録および再生を行うために用いられるものであってもよい。なお、ここでいう再生とは、単に情報を読み取ることを含むものである。
【００６３】
上述の本発明による光ピックアップ装置は、例えば、CD、CD-R,CD-RW,CD-Video,CD-ROM、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW、MD等の光情報記録媒体に対してコンパチブルなプレーヤーまたはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだＡＶ機器、パソコン、その他の情報端末等の音声および／または画像の記録装置および／または再生装置に搭載することができる。
【００６４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態に係る光ピックアップ用集光光学系を含む光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図であり、図２（ａ）は図１の色収差補正用光学素子の側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印方向Ａから見た平面図である。
【００６５】
図１の光ピックアップ装置１は、光源としての半導体レーザ２と、回折一体型の色収差補正用光学素子３と、対物レンズ４とを含む。半導体レーザ２は波長４００ｎｍ程度の光束を射出するＧａＮ系青紫色レーザである。なお、波長４００ｎｍ程度の光束を射出する光源としては上記のＧａＮ系青紫色レーザのほかに、ＳＨＧ青紫色レーザであってもよい。
【００６６】
また、図２（ａ），（ｂ）に示すように、色収差補正用光学素子３の半導体レーザ２側の面Ｓ１には、平面の光学面上に略同心円状の回折パターンｐが設けられている。この回折パターンｐの回折パワーは上述の（１４）式を満たすように決定され、この回折パターンｐの光軸に垂直な方向の間隔は上述の（１１）式によって決定されている。さらに、色収差補正用光学素子３の対物レンズ４側の面Ｓ２は負屈折力を有する凹面とされており、回折パターンの回折パワーと凹面の屈折パワーの絶対値を等しく設定することで色収差補正用光学素子３の全系のパワーを０としている。
【００６７】
なお、略同心円状の回折パターンは、色収差補正用光学素子３の対物レンズ４側の面に設けられてもよいし、光源側の面と対物レンズ４側の面の両方に設けられてもよい。また、色収差補正用光学素子３のトータルの近軸パワーを０としたが、このトータルの近軸パワーは正であってもよいし負であってもよい。また、色収差補正用光学素子３の回折パターンは光軸に対して略同心円状としたが、これ以外の回折パターンが設けられていてもよい。
また、図１の光ピックアップ装置１では、色収差補正用光学素子３を１枚のレンズから構成したが、本発明の範囲を逸脱しない限り、複数のレンズから構成されるようにしてもよい。また、図１の光ピックアップ装置１では、色収差補正用光学素子３を対物レンズ４とは別体の素子として配置したが、色収差補正用光学素子３と対物レンズ４とを鏡枠や接着剤等で一体化してもよい。この場合、色収差補正用光学素子３と対物レンズ４とが一体となって２軸アクチュエータ１０によってトラッキング制御されるので、良好なトラッキング特性が得られる。
【００６８】
また、図１の対物レンズ４は、色収差補正用光学素子３からの光束を光ディスク５の情報記録面５’上に回折限界内で集光するレンズであって、１枚のレンズから構成されており、少なくとも１つの非球面を有している。また、対物レンズ４は光軸に対し垂直に延びた面を持つフランジ部４’を有し、このフランジ部４’により対物レンズ４を光ピックアップ装置１に精度よく取り付けることができる。対物レンズ４の光ディスク５側の開口数は０．６５以上であることが好ましく、０．７５以上であることがより好ましい。なお、対物レンズ４は１枚のレンズから構成されているとしたが、２枚以上のレンズから構成されていてもよい。
【００６９】
また、半導体レーザ２から出射された発散光束は、偏向ビームスプリッタ６を透過し、コリメートレンズ７および１／４波長板８を経て円偏向の平行光束となり、色収差補正用光学素子３、絞り９を透過した後、対物レンズ４によって高密度記録用光ディスク５の透明基板５’’を介して情報記録面５’上に形成されるスポットとなる。対物レンズ４は、その周辺に配置された２軸アクチュエータ１０によってフォーカス制御およびトラッキング制御される。
【００７０】
情報記録面５’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４、色収差補正用光学素子３、１／４波長板８、およびコリメートレンズ７を透過した後、収斂光束となり、偏向ビームスプリッタ６によって反射され、シリンドリカルレンズ１１を経ることによって非点収差が与えられ、光検出器１２に収束する。そして、光検出器１２の出力信号を用いて光ディスク５に記録された情報を読み取ることができる。
【００７１】
本実施の形態において、色収差補正用光学素子３は、上述したような略同心円状の回折パターンが光学面上に設けられていることにより、半導体レーザ２の発振波長に対して、対物レンズ４とは、逆符号で、かつその絶対値が略一致した軸上色収差を発生する。そのため、半導体レーザ２から出射された光束は、色収差補正用光学素子３および対物レンズ４を経ることによってほとんど軸上色収差なく光ディスク５の情報記録面５’上に集光することができる。
【００７２】
また、図１に示したような光ピックアップ装置１は、例えば、CD、CD-R,CD-RW,CD-Video,CD-ROM、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+RW、MD等の光情報記録媒体に対してコンパチブルなプレーヤーまたはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだＡＶ機器、パソコン、その他の情報端末等の音声および／または画像の記録装置および／または再生装置に搭載することができる。
【００７３】
【実施例】
図３、図４に本発明による色収差補正用光学素子により軸上色収差が補正される対物レンズの実施例を示す。図３は、本発明の色収差補正用光学素子により軸上色収差が補正される対物レンズ（焦点距離１．７６ｍｍ、像側開口数０．８５）の光路図である。この対物レンズは、ｄ線のアッベ数５６．５であるオレフィン系樹脂から形成されている。また、図４は、この対物レンズの波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差および軸上色収差を示すグラフであり、波長が１０ｎｍ長波長側に変化すると、焦点がオーバー側に約３μｍ変化することを示している。
【００７４】
次に、本発明による光ピックアップ光学系についての実施例１〜３について説明する。なお、本実施例における非球面は光軸方向をＸ軸、光軸に垂直な方向の高さをｈ、屈折面の曲率半径をｒとするとき次の数１で表す。但し、κを円すい係数、Ａ２ｉを非球面係数とする。
【００７５】
【数１】
0004789169.tif 000002
【００７６】
また、本実施例のレンズに設けた輪帯状の回折面は光路差関数Φｂとして次の数２により表すことができる。ここで、ｎは該回折面で発生する回折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数であり、ｈは光軸に垂直な高さであり、ｂ２ｊは光路差関数の係数である。
【００７７】
【数２】
0004789169.tif 000003
【００７８】
〈実施例１〉
【００７９】
表１に実施例１の光ピックアップ光学系に関するデータを示し、図５に実施例１の光ピックアップ光学系の光路図を示す。
【００８０】
【表１】
0004789169.tif 000004
【００８１】
実施例１では、色収差補正用光学素子をオレフィン系樹脂から形成し、光源側の面と対物レンズ側の両方の光学面を回折面とすることで対物レンズの軸上色収差を補正した。また、それぞれの光学面における屈折パワーを負として、その絶対値を回折パワーの絶対値と同じとし、それぞれの光学面のトータルの近軸パワーを０とすることで、色収差補正用光学素子の出射光束径が入射光束径に比して変化しないようにした。さらに、表１の光路差関数の係数を２次回折光が最大の回折光量を有するように決定した。
【００８２】
図６は実施例１の光ピックアップ光学系の波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差および軸上色収差を示すグラフであり、波長に関わらず、焦点がほとんど移動しないことを示している。
【００８３】
また、色収差補正用光学素子の回折パワーを、対物レンズとの合成系の軸上色収差が補正過剰となるように決定し、さらに、合成系の長波長側の球面収差と短波長側の球面収差をそれぞれ補正過剰、補正不足となるように残留させ、基準波長の球面収差のグラフと長波長側および短波長側の球面収差グラフを交差させることで、波長変化時の最良像点位置の移動を小さく抑えたので、＋１ｎｍのモードホッピングが発生したときの波面収差のデフォーカス成分を０．００２λｒｍｓ（計算値）と小さくすることができた。
【００８４】
また、上述のように合成系の色収差を補正する場合、合成系の軸上色収差をほぼ完全に補正し、さらに、長波長側の球面収差と短波長側の球面収差もほぼ完全に補正することで波長変化時の最良像点位置の移動を小さく抑える場合に比して、色収差補正用光学素子の回折輪帯構造の間隔を大きくできるので、作製時の回折輪帯構造の形状誤差による光量損失を小さくすることができる。
【００８５】
〈実施例２〉
【００８６】
表２に実施例２の光ピックアップ光学系に関するデータを示し、図７に実施例２の光ピックアップ光学系の光路図を示す。
【００８７】
【表２】
0004789169.tif 000005
【００８８】
実施例２では、色収差補正用光学素子をオレフィン系樹脂から形成し、光源側の光学面を巨視的にみると平面の回折面とすることで対物レンズの軸上色収差を補正した。また、対物レンズ側の光学面の屈折パワーを負とし、その絶対値を光源側の光学面の回折パワーの絶対値と同じにすることで色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーを０とした。さらに、表２の光路差関数の係数を２次回折光が最大の回折光量を有するように決定した。
【００８９】
図８は実施例２の光ピックアップ光学系の波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差および軸上色収差を示すグラフであり、波長に関わらず、焦点がほとんど移動しないことを示している。
【００９０】
〈実施例３〉
【００９１】
表３に実施例３の光ピックアップ光学系に関するデータを示し、図９に実施例３の光ピックアップ光学系の光路図を示す。
【００９２】
【表３】
0004789169.tif 000006
【００９３】
実施例３では、色収差補正用光学素子をオレフィン系樹脂から形成し、光源側の光学面を回折面とすることで対物レンズの軸上色収差を補正した。また、光源側の光学面の屈折パワーを負とし、かつ、その絶対値を回折パワーの絶対値と同じとし、さらに対物レンズ側の光学面を平面とすることで色収差補正用光学素子のトータルの近軸パワーを０とした。さらに、表３の光路差関数の係数を２次回折光が最大の光量を有するように決定した。また、光路差関数の係数の２次以上の項を使用し、波長が長波長側に変化したときに球面収差が補正不足方向に変化するような球面収差特性を有する回折面とすることで、波長が長波長側に変化したときに対物レンズで発生する球面収差の変化を相殺補正した。
【００９４】
図１０は実施例３の光ピックアップ光学系の波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差および軸上色収差を示すグラフであり、波長に関わらず、焦点および球面収差がほとんど変化しないことを示している。
【００９５】
なお、上述の表または図では、１０のべき乗の表現にＥ（またはｅ）を用いて、例えば、Ｅ−０２（＝１０-2）のように表す場合がある。
また、本発明における色収差補正用光学素子は以下のように定義される。即ち、５５０ｎｍ以下のある波長λの光を対物レンズに入射させた際の最良像点位置をｆＢ１とし、λよりも１０ｎｍ長い波長の光をこの対物レンズに入射させた際の最良像点位置をｆＢ２とし、「ある光学素子」を介した波長λの光をこの対物レンズに入射させた際の最良像点位置をｆＢ１'とし、この「ある光学素子」を介したλよりも１０ｎｍ長い波長の光をこの対物レンズに入射させた際の最良像点位置をｆＢ２'としたとき、｜ｆＢ２−ｆＢ１｜＞｜ｆＢ１'−ｆＢ２'｜が満たされる場合に、この「ある光学素子」を本発明による色収差補正用光学素子と定義する。
また、本明細書において、屈折パワーとは、曲率半径や軸上厚さや屈折率の近軸量によって決定されるパワーを指し、回折パワーとは、回折構造によって透過波面に付加される光路差を上記数２の光路差関数で表したときに、
ＰＤ＝Σ（−２・ｂ２i・ｎｉ）
で定義される回折構造のパワーを指す。そして、光学素子や光学面のトータルの近軸パワーとは、屈折パワーと回折パワーとを合成して得られたパワーを指す。すなわち、光学素子や光学面に回折構造が形成されていない場合は、光学素子や光学面のトータルの近軸パワーは、光学素子や光学面の屈折パワーに等しく、光学素子や光学面に回折構造が形成されているが、光学素子や光学面の屈折パワーがゼロである場合は、光学素子や光学面のトータルの近軸パワーは、光学素子や光学面の回折パワーに等しい。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば、光情報記録媒体側の開口数が大きいために球面収差の補正、正弦条件の補正および小型化、薄型化、軽量化、低コスト化の目的で軸上色収差が残留した対物レンズとともに使用された場合に軸上色収差を補正することができる色収差補正用光学素子を提供できる。
【００９７】
また、例えば高密度記録光ピックアップシステムなどにおいて単色性が悪い光源あるいは波長が急激に変動する光源が用いられた場合であっても、比較的簡単な構成で軸上色収差を補正でき、しかも低コストで製造可能な光ピックアップ用光学系、これを備えた光ピックアップ装置、および、これを備えた記録・再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による光ピックアップ装置を概略的に示す図である。
【図２】図２（ａ）は図１の色収差補正用光学素子の側面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印方向Ａから見た図１の色収差補正用光学素子の平面図である。
【図３】本発明による色収差補正用光学素子により軸上色収差が補正される対物レンズの実施例を示す図であり、この対物レンズの光路図である。
【図４】図３の対物レンズの波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差および軸上色収差を示すグラフである。
【図５】実施例１の光ピックアップ光学系に関する光路図である。
【図６】実施例１の光ピックアップ光学系の波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差及び軸上色収差を示すグラフである。
【図７】実施例２の光ピックアップ光学系に関する光路図である。
【図８】実施例２の光ピックアップ光学系の波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差及び軸上色収差を示すグラフである。
【図９】実施例３の光ピックアップ光学系に関する光路図である。
【図１０】実施例３の光ピックアップ光学系の波長４０５±１０ｎｍにおける球面収差及び軸上色収差を示すグラフである。
【符号の説明】
１            光ピックアップ装置
２            半導体レーザ（光源）
３            色収差補正用光学素子
４            対物レンズ
５            光ディスク（光情報記録媒体）
５’          情報記録面
Ｓ１          色収差補正用光学素子３の光源側の面
Ｓ２          色収差補正用光学素子３の対物レンズ４側の面
ｐ            回折パターン
【図１】
0004789169.tif 000007
【図２】
0004789169.tif 000008
【図３】
0004789169.tif 000009
【図４】
0004789169.tif 000010
【図５】
0004789169.tif 000011
【図６】
0004789169.tif 000012
【図７】
0004789169.tif 000013
【図８】
0004789169.tif 000014
【図９】
0004789169.tif 000015
【図１０】
0004789169.tif 000016