(57)【要約】【課題】ＡＯＤとＤＶＤとＣＤとの互換性を有し、光量確保と収差補正を両立した発散角変換素子及び光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】波長λ２の光束と波長λ３の光束が共に通過する発散角変換素子の前記波長λ２と前記波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２とｍ３とが互いに異なり、第２光源の発光点から第２光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ２（ｍｍ）と、第３光源の発光点から第３光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ３（ｍｍ）とが、Ｔ２＋０．６＝Ｔ３を満たす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光源から出射される波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ１ｍｍの第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第２光源から出射される波長λ２（６００ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ２ｍｍ（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第３光源から出射される波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ３ｍｍ（ｔ２≦ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置に使用する発散角変換素子において、
前記波長λ２の光束及び前記波長λ３の光束が共に通過する前記発散角変換素子の前記波長λ２及び前記波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２及びｍ３が互いに異なり、
前記第２光源の発光点から前記第２光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ２（ｍｍ）と、前記第３光源の発光点から前記第３光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ３（ｍｍ）とが、
Ｔ２＋０．６＝Ｔ３
を満たすことを特徴とする発散角変換素子。
【請求項２】
ｔ１＝ｔ２であることを特徴とする請求項１に記載の発散角変換素子。
【請求項３】
−１／５０≦ｍ２≦１／５０
１／１０≦ｍ３≦１／４
を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の発散角変換素子。
【請求項４】
前記発散角変換素子の少なくとも一つの光学面に第１回折構造が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の発散角変換素子。
【請求項５】
前記第１回折構造が鋸歯状の回折輪帯からなることを特徴とする請求項４に記載の発散角変換素子。
【請求項６】
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光により前記第２光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光により前記第３光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行うことを特徴とする請求項５に記載の発散角変換素子。
【請求項７】
前記第１回折構造が、その内部に所定数の不連続な段差が形成された複数の輪帯が連続的に光軸を中心として配された重畳型回折構造であることを特徴とする請求項４に記載の発散角変換素子。
【請求項８】
前記光ピックアップ装置使用時において、前記波長λ２の光束により前記第２光情報記録媒体の情報記録面上に形成される第２集光スポットの色収差が情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする請求項４に記載の発散角変換素子。
【請求項９】
前記第２集光スポットの色収差の絶対値を０．２μｍ／ｎｍ以下に抑えることで、前記色収差が情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする請求項８に記載の発散角変換素子。
【請求項１０】
前記発散角変換素子の光学面のうち前記第１回折構造が設けられていない光学面に第２回折構造が設けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の発散角変換素子。
【請求項１１】
前記発散角変換素子は、入射光束の波長が長波長側にシフトした場合にその発散角を大きくして出射することを特徴とする請求項１０に記載の発散角変換素子。
【請求項１２】
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束のｎ22（ｎ22は自然数）次回折光を用いて前記第２光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束のｎ23（ｎ23は自然数）次回折光を用いて前記第３光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記ｎ22と前記ｎ23との組合せ（ｎ22，ｎ23）が、
（ｎ22，ｎ23）＝（２，１）、（０，１）又は（１，０）
を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の発散角変換素子。
【請求項１３】
前記波長λ２の入射光束を平行光として出射することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発散角変換素子。
【請求項１４】
プラスチック製であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発散角変換素子。
【請求項１５】
第１光源から出射される波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ１ｍｍの第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第２光源から出射される波長λ２（６００ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ２ｍｍ（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第３光源から出射される波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ３ｍｍ（ｔ２≦ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置において、
前記波長λ１の光束のみが通過するコリメートレンズと、前記波長λ２及びλ３の光束のみが通過する発散角変換素子と、前記波長λ１、λ２及びλ３の光束が通過する対物光学素子とを備え、
前記波長λ２の光束及び前記波長λ３の光束が共に通過する前記発散角変換素子の前記波長λ２及び前記波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２及びｍ３が互いに異なり、
前記第２光源の発光点から前記第２光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ２（ｍｍ）と、前記第３光源の発光点から前記第３光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ３（ｍｍ）とが、
Ｔ２＋０．６＝Ｔ３
を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】
ｔ１＝ｔ２であることを特徴とする請求項１５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
−１／５０≦ｍ２≦１／５０
１／１０≦ｍ３≦１／４
を満たすことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１８】
前記発散角変換素子の少なくとも一つの光学面に第１回折構造が設けられていることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１９】
前記第１回折構造が鋸歯状の回折輪帯からなることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光により前記第２光情報記録媒体上に対する情報の再生及び／又は記録を行い、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光により前記第３光情報記録媒体上に対する情報の再生及び／又は記録を行うことを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２１】
前記第１回折構造が、その内部に所定数の不連続な段差が形成された複数の輪帯が連続的に光軸を中心として配された重畳型回折構造であることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２２】
前記光ピックアップ装置使用時において、前記波長λ１の光束により前記第１光情報記録媒体の情報記録面上に形成される第１集光スポットの色収差及び前記波長λ２の光束により前記第２光情報記録媒体の情報記録面上に形成される第２集光スポットの色収差が共に情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２３】
前記第１集光スポットの色収差の絶対値を０．１５μｍ／ｎｍ以下に抑え、前記第２集光スポットの色収差の絶対値を０．２μｍ／ｎｍ以下に抑えることで、前記色収差が情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする請求項２２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２４】
前記発散角変換素子の光学面のうち前記第１回折構造が設けられていない光学面に第２回折構造が設けられていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２５】
前記発散角変換素子は、入射光束の波長が長波長側にシフトした場合にその発散角を大きくして出射することを特徴とする請求項２４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２６】
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束のｎ22（ｎ22は自然数）次回折光を用いて前記第２光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束のｎ23（ｎ23は自然数）次回折光を用いて前記第３光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記ｎ22と前記ｎ23との組合せ（ｎ22，ｎ23）が、
（ｎ22，ｎ23）＝（２，１）、（０，１）又は（１，０）
を満たすことを特徴とする請求項２５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２７】
（ｎ22，ｎ23）＝（０，１）を満たし、
前記対物光学素子自体が有する色収差の絶対値が、前記第１光源から出射される光束に対して０．１０μｍ／ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
前記コリメートレンズの少なくとも一つの光学面に回折構造が設けられていることを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２９】
前記コリメートレンズは入射光束の波長が長波長側にシフトした場合には発散光を出射することを特徴とする請求項２８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３０】
前記対物光学素子自体が有する色収差の値が、前記第１光源から出射される光束に対して−０．５μｍ／ｎｍ〜−０．６μｍ／ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項２９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３１】
前記対物光学素子の光学面のうち少なくとも一つの光学面に回折構造が設けられていることを特徴とする請求項１５〜３０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３２】
前記波長λ３の光束が前記対物光学素子から回折作用を受けることにより生じる回折光の回折効率のうち最大の回折効率Ｅ３が、
３０％≦Ｅ３≦６０％
を満たすことを特徴とする請求項３１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３３】
前記波長λ１の光束は前記対物光学素子に平行光として入射することを特徴とする請求項１５〜３２のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３４】
前記第２光源と前記第３光源はパッケージ化された光源ユニットであることを特徴とする請求項１５〜３３のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３５】
前記対物光学素子がプラスチック製であることを特徴とする請求項１５〜３４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３６】
前記第１光源と前記コリメートレンズとの間にビームシェイパーを備えることを特徴とする請求項１５〜３５のいずれか一項に光ピックアップ装置。
【請求項３７】
前記発散角変換素子は、前記波長λ２の入射光束を平行光として出射することを特徴とする請求項１５〜３６のいずれか一項に光ピックアップ装置。
【請求項３８】
前記発散角変換素子がプラスチック製であることを特徴とする請求項１５〜３７のいずれか一項に光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発散角変換素子及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、波長４００ｎｍ程度の青色レーザー光を用いることにより光情報記録媒体（光ディスク）の記録密度を高め、記憶容量を大きくしたいわゆる高密度光ディスクの研究・開発が進められている。
高密度光ディスクの規格としては、例えば、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）を０．８５程度、保護基板厚を約０．１ｍｍとするものや、ＮＡ及び保護基板厚を従来のＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）と同程度の約０．６５及び約０．６ｍｍに抑えたものが知られている。以下の説明においては、ＮＡを０．６５程度、保護基板厚を０．６ｍｍ程度とする高密度光ディスクを「ＡＯＤ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｃ）」と表記する。
【０００３】
そして、このような高密度光ディスクと、ＤＶＤやＣＤ（コンパクトディスク）等の従来より広く用いられている光ディスクとの互換性を有する光ピックアップ装置に関する技術が種々提案されている。
なお、ＡＯＤ／ＤＶＤ／ＣＤに用いられる光束の波長λ１／λ２／λ３はそれぞれ約４００ｎｍ／約６５０ｎｍ／約７８０ｎｍであり、保護基板厚ｔ１／ｔ２／ｔ３はそれぞれ約０．６ｍｍ／約０．６ｍｍ／約１．２ｍｍである。
このような複数種類の光ディスク間での互換を達成するには、各光ディスクに用いる光束の光量を確保しつつ、波長や保護基板厚の差に起因して発生する収差を補正する必要があり、光ピックアップ装置を構成する光学素子の光学面に回折構造を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に開示された発明は、ＤＶＤ／ＣＤ互換用の光ピックアップ装置であり、対物レンズの直前に配置したホログラムコリメータレンズを配置することで、１次回折光を用いてＤＶＤの再生等を行い、非回折光を用いてＣＤの再生等を行うものである。
【特許文献１】特開平８−２４９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１に開示された発明では、非回折光を用いてＣＤの再生等を行うので、回折光を利用した場合と比較して十分な収差補正機能を有しているとは言えなかった。
【０００５】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、ＡＯＤとＤＶＤとＣＤとの互換性を有し、光量確保と収差補正を両立した発散角変換素子及び光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１光源から出射される波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ１ｍｍの第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第２光源から出射される波長λ２（６００ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ２ｍｍ（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第３光源から出射される波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ３ｍｍ（ｔ２≦ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置に使用する発散角変換素子において、
前記波長λ２の光束及び前記波長λ３の光束が共に通過する前記発散角変換素子の前記波長λ２及び前記波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２及びｍ３が互いに異なり、
前記第２光源の発光点から前記第２光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ２（ｍｍ）と、前記第３光源の発光点から前記第３光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ３（ｍｍ）とが、
Ｔ２＋０．６＝Ｔ３
を満たすことを特徴とする。
【０００７】
本明細書中において、「色収差」とは、光の波長が＋１ｎｍ変化した場合に、光情報記録媒体上の集光スポットの光軸方向に関する波面収差最小位置の変動量を、対物光学素子から遠ざかる方向を正として表したものをいう。
また、「〜素子自体の色収差」とは、当該素子単体で評価した場合であって、光の波長が＋１ｎｍ変化した場合に、その集光スポットの光軸方向に関する波面収差最小位置の変動量を、対物光学素子から遠ざかる方向を正として表したものをいう。
また、「像面側の開口数」とは、光情報記録媒体の情報記録面上に形成される集光スポットのスポット径から換算される開口数（ビーム径換算ＮＡ）をいう。
また、プラスチックやガラス等の一般的な光学材料からなる光学素子を使用する場合でも、光学材料の分散により当該光学素子の光学系倍率は波長の変化に応じて変化することになるが、本発明において「発散角変換素子の波長λ２及び波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２及びｍ３が互いに異なる」とは、発散角変換素子に、例えば回折構造等の波長依存性（波長選択性）を有する構造を設けることにより、上述したような分散に起因した光学系倍率の変化と比較してより大きな光学系倍率の変化（差異）を生じさせることをいう。
請求項１に記載の発明によれば、第２光束と第３光束の共通光路中に波長選択性を有する発散角変換素子Ｌ２を配置することで、ＤＶＤとＣＤとで光源から対物レンズまでの光学系を共通化することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発散角変換素子において、ｔ１＝ｔ２であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発散角変換素子において、−１／５０≦ｍ２≦１／５０、１／１０≦ｍ３≦１／４を満たすことを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発散角変換素子において、前記発散角変換素子の少なくとも一つの光学面に第１回折構造が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発散角変換素子において、前記第１回折構造が鋸歯状の回折輪帯からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発散角変換素子において、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光により前記第２光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光により前記第３光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の発散角変換素子において、前記第１回折構造が、その内部に所定数の不連続な段差が形成された複数の輪帯が連続的に光軸を中心として配された重畳型回折構造であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項４に記載の発散角変換素子において、前記光ピックアップ装置使用時において、前記波長λ２の光束により前記第２光情報記録媒体の情報記録面上に形成される第２集光スポットの色収差が情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発散角変換素子において、前記第２集光スポットの色収差の絶対値を０．２μｍ／ｎｍ以下に抑えることで、前記色収差が情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発散角変換素子において、
前記発散角変換素子の光学面のうち前記第１回折構造が設けられていない光学面に第２回折構造が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発散角変換素子において、前記発散角変換素子は、入射光束の波長が長波長側にシフトした場合にその発散角を大きくして出射することを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発散角変換素子において、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束のｎ22（ｎ22は自然数）次回折光を用いて前記第２光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束のｎ23（ｎ23は自然数）次回折光を用いて前記第３光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記ｎ22と前記ｎ23との組合せ（ｎ22，ｎ23）が、
（ｎ22，ｎ23）＝（２，１）、（０，１）又は（１，０）
を満たすことを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の発散角変換素子において、前記波長λ２の入射光束を平行光として出射することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の発散角変換素子において、プラスチック製であることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、第１光源から出射される波長λ１（３８０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ１ｍｍの第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第２光源から出射される波長λ２（６００ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ２ｍｍ（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行い、第３光源から出射される波長λ３（７５０ｎｍ≦λ３≦８００ｎｍ）の光束を用いて保護基板厚ｔ３ｍｍ（ｔ２≦ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置において、
前記波長λ１の光束のみが通過するコリメートレンズと、前記波長λ２及びλ３の光束のみが通過する発散角変換素子と、前記波長λ１、λ２及びλ３の光束が通過する対物光学素子とを備え、
前記波長λ２の光束及び前記波長λ３の光束が共に通過する前記発散角変換素子の前記波長λ２及び前記波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２及びｍ３が互いに異なり、
前記第２光源の発光点から前記第２光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ２（ｍｍ）と、前記第３光源の発光点から前記第３光情報記録媒体の情報記録面までの光軸上の距離Ｔ３（ｍｍ）とが、
Ｔ２＋０．６＝Ｔ３
を満たすことを特徴とする。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の光ピックアップ装置において、ｔ１＝ｔ２であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は１６に記載の光ピックアップ装置において、−１／５０≦ｍ２≦１／５０、１／１０≦ｍ３≦１／４を満たすことを特徴とする。
【００２４】
請求項１８に記載の発明は、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、
前記発散角変換素子の少なくとも一つの光学面に第１回折構造が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の光ピックアップ装置において、
前記第１回折構造が鋸歯状の回折輪帯からなることを特徴とする。
【００２６】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の光ピックアップ装置において、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光により前記第２光情報記録媒体上に対する情報の再生及び／又は記録を行い、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光により前記第３光情報記録媒体上に対する情報の再生及び／又は記録を行うことを特徴とする。
【００２７】
請求項２１に記載の発明は、請求項１８に記載の光ピックアップ装置において、前記第１回折構造が、その内部に所定数の不連続な段差が形成された複数の輪帯が連続的に光軸を中心として配された重畳型回折構造であることを特徴とする。
【００２８】
請求項２２に記載の発明は、請求項１８に記載の光ピックアップ装置において、前記光ピックアップ装置使用時において、前記波長λ１の光束により前記第１光情報記録媒体の情報記録面上に形成される第１集光スポットの色収差及び前記波長λ２の光束により前記第２光情報記録媒体の情報記録面上に形成される第２集光スポットの色収差が共に情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする。
【００２９】
請求項２３に記載の発明は、請求項２２に記載の光ピックアップ装置において、前記第１集光スポットの色収差の絶対値を０．１５μｍ／ｎｍ以下に抑え、前記第２集光スポットの色収差の絶対値を０．２μｍ／ｎｍ以下に抑えることで、前記色収差が情報の再生及び／又は記録に必要な範囲内に抑えられていることを特徴とする。
【００３０】
請求項２４に記載の発明は、請求項２２又は２３に記載の光ピックアップ装置において、前記発散角変換素子の光学面のうち前記第１回折構造が設けられていない光学面に第２回折構造が設けられていることを特徴とする。
【００３１】
請求項２５に記載の発明は、請求項２４に記載の光ピックアップ装置において、前記発散角変換素子は、入射光束の波長が長波長側にシフトした場合にその発散角を大きくして出射することを特徴とする。
【００３２】
請求項２６に記載の発明は、請求項２５に記載の光ピックアップ装置において、前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ２の光束のｎ22（ｎ22は自然数）次回折光を用いて前記第２光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束の１次回折光が、前記第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束のｎ23（ｎ23は自然数）次回折光を用いて前記第３光情報記録媒体に対する情報の再生及び／又は記録を行い、
前記ｎ22と前記ｎ23との組合せ（ｎ22，ｎ23）が、
（ｎ22，ｎ23）＝（２，１）、（０，１）又は（１，０）
を満たすことを特徴とする。
【００３３】
請求項２７に記載の発明は、請求項２６に記載の光ピックアップ装置において、（ｎ22，ｎ23）＝（０，１）を満たし、
前記対物光学素子自体が有する色収差の絶対値が、前記第１光源から出射される光束に対して０．１０μｍ／ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００３４】
請求項２８に記載の発明は、請求項２２又は２３に記載の光ピックアップ装置において、前記コリメートレンズの少なくとも一つの光学面に回折構造が設けられていることを特徴とする。
【００３５】
請求項２９に記載の発明は、請求項２８に記載の光ピックアップ装置において、前記コリメートレンズは入射光束の波長が長波長側にシフトした場合には発散光を出射することを特徴とする。
【００３６】
請求項３０に記載の発明は、請求項２９に記載の光ピックアップ装置において、前記対物光学素子自体が有する色収差の値が、前記第１光源から出射される光束に対して−０．５μｍ／ｎｍ〜−０．６μｍ／ｎｍの範囲内であることを特徴とする。
【００３７】
請求項３１に記載の発明は、請求項１５〜３０のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記対物光学素子の光学面のうち少なくとも一つの光学面に回折構造が設けられていることを特徴とする。
【００３８】
請求項３２に記載の発明は、請求項３１に記載の光ピックアップ装置において、前記波長λ３の光束が前記対物光学素子から回折作用を受けることにより生じる回折光の回折効率のうち最大の回折効率Ｅ３が、
３０％≦Ｅ３≦６０％
を満たすことを特徴とする。
【００３９】
請求項３３に記載の発明は、請求項１５〜３２のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記波長λ１の光束は前記対物光学素子に平行光として入射することを特徴とする。
【００４０】
請求項３４に記載の発明は、請求項１５〜３３のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記第２光源と前記第３光源はパッケージ化された光源ユニットであることを特徴とする。
【００４１】
請求項３５に記載の発明は、請求項１５〜３４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記対物光学素子がプラスチック製であることを特徴とする。
【００４２】
請求項３６に記載の発明は、請求項１５〜３５のいずれか一項に光ピックアップ装置において、前記第１光源と前記コリメートレンズとの間にビームシェイパーを備えることを特徴とする。
【００４３】
請求項３７に記載の発明は、請求項１５〜３６のいずれか一項に光ピックアップ装置において、前記発散角変換素子は、前記波長λ２の入射光束を平行光として出射することを特徴とする。
【００４４】
請求項３８に記載の発明は、請求項１５〜３７のいずれか一項に光ピックアップ装置において、前記発散角変換素子がプラスチック製であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４５】
本発明によれば、ＡＯＤとＤＶＤとＣＤとの互換性を有し、光量確保と収差補正を両立した発散角変換素子及び光ピックアップ装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
図１は、ＡＯＤ（第１光情報記録媒体）とＤＶＤ（第２光情報記録媒体）とＣＤ（第３光情報記録媒体）との何れに対しても適切に情報の記録／再生を行える第１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。ＡＯＤの光学的仕様は、波長λ１＝４０７ｎｍ、保護層ＰＬ１の厚さｔ１＝０．６ｍｍ、開口数ＮＡ１＝０．６５であり、ＤＶＤの光学的仕様は、波長λ２＝６５５ｎｍ、保護層ＰＬ２の厚さｔ２＝０．６ｍｍ、開口数ＮＡ２＝０．６５であり、ＣＤの光学的仕様は、波長λ３＝７８５ｎｍ、保護層ＰＬ３の厚さｔ３＝１．２ｍｍ、開口数ＮＡ３＝０．５１である。但し、波長、保護層の厚さ、及び開口数の組合せはこれに限られない。
【００４７】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、ＡＯＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され４０７ｎｍのレーザ光束（第１光束）を射出する青紫色半導体レーザＬＤ１（第１光源）、第１光束用の光検出器ＰＤ１、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され６５５ｎｍのレーザ光束（第２光束）を射出する赤色半導体レーザＬＤ２（第２光源）とＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され７８５ｎｍのレーザ光束（第３光束）を射出する赤外半導体レーザＬＤ３（第３光源）とが一体化された光源ユニットＬＵ２３、第２光束及び第３光束共通の光検出器ＰＤ２３、第１光束のみが通過するコリメートレンズＬ１（第１補正素子）、第２光束及び第３光束が通過すると共に光学面上に第１回折構造が形成された発散角変換素子Ｌ２、各レーザ光束を情報記録面ＲＬ１、ＲＬ２，ＲＬ３上に集光させる機能を有する対物レンズ（対物光学素子）ＯＢＪ、第１のビームスプリッタＢＳ１、第２のビームスプリッタＢＳ２、第３のビームスプリッタＢＳ３、絞りＳＴＯ、センサーレンズＳＥＮ１及びＳＥＮ２等から構成されている。
なお、詳しい説明は後述するが、第１補正素子Ｌ１及び対物レンズＯＢＪにも回折構造が設けられている。
【００４８】
光ピックアップ装置ＰＵ１において、ＡＯＤに対して情報の記録／再生を行う場合には、図１において実線でその光線経路を描いたように、まず、青紫色半導体レーザＬＤ１を発光させる。青紫色半導体レーザＬＤ１から射出された発散光束は、第１のビームスプリッタＢＳ１を通過し、第１補正素子Ｌ１を透過することにより平行光束に変換された後、第２のビームスプリッタＢＳ２を通過して、対物光学素子ＯＢＪに至る。
そして、対物光学素子ＯＢＪの回折構造から回折作用を受けることにより生じる第１光束の所定次数の回折光を、ＡＯＤの保護層ＰＬ１を介して情報記録面ＲＬ１上に集光させることでスポット（第１集光スポット）を形成する。この第１集光スポットは、色収差が情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑えられており、具体的には、第１集光スポットの色収差の絶対値を０．１５μｍ／ｎｍ以下に抑えている。
【００４９】
そして、対物光学素子ＯＢＪは、その周辺に配置された２軸アクチュエータＡＣ（図示せず）によってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面ＲＬ１で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子ＯＢＪ、第２のビームスプリッタＢＳ２、第１補正素子Ｌ１を通過し、第１のビームスプリッタＢＳ１で分岐され、センサーレンズＳＥＮ１により非点収差が与えられて、光検出器ＰＤ１の受光面上に収束する。そして、光検出器ＰＤ１の出力信号を用いてＡＯＤに記録された情報を読み取ることができる。
また、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合には、図１において一点鎖線でその光線経路を描いたように、まず、赤色半導体レーザＬＤ２を発光させる。赤色半導体レーザＬＤ２から射出された発散光束は、第３のビームスプリッタＢＳ３を通過し、発散角変換素子Ｌ２を透過する際に平行光束に変換されると共に、第１回折構造により回折作用を受け、その１次回折光が第２のビームスプリッタＢＳ２で反射して、対物光学素子ＯＢＪに至る。
そして、対物光学素子ＯＢＪの回折構造から回折作用を受けることにより生じる第２光束の所定次数の回折光を、ＤＶＤの保護層ＰＬ２を介して情報記録面ＲＬ２上に集光させることでスポット（第２集光スポット）を形成する。この第２集光スポットは、色収差が情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑えられており、具体的には、第２集光スポットの色収差の絶対値を０．２μｍ／ｎｍ以下に抑えている。
【００５０】
そして、対物光学素子ＯＢＪは、その周辺に配置された２軸アクチュエータＡＣによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面ＲＬ２で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子ＯＢＪ、第２のビームスプリッタＢＳ２、発散角変換素子Ｌ２を通過し、第３のビームスプリッタＢＳ３で分岐され、光検出器ＰＤ２３の受光面上に収束する。そして、光検出器ＰＤ２３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。
【００５１】
また、ＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合には、図１において点線でその光線経路を描いたように、まず、赤外半導体レーザＬＤ３を発光させる。赤外半導体レーザＬＤ３から射出された発散光束は、第３のビームスプリッタＢＳ３を通過し、発散角変換素子Ｌ２を透過する際に平行光束に変換されると共に、第１回折構造により回折作用を受け、その１次回折光が第２のビームスプリッタＢＳ２で反射して、対物光学素子ＯＢＪに至る。
そして、対物光学素子ＯＢＪの回折構造から回折作用を受けることにより生じる第３光束のｎ３（ｎ３は自然数）次回折光を、ＣＤの保護層ＰＬ３を介して情報記録面ＲＬ３上に集光させることでスポット（第３集光スポット）を形成する。この第３集光スポットは、色収差が情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑えられている。
【００５２】
そして、対物光学素子ＯＢＪは、その周辺に配置された２軸アクチュエータＡＣによってフォーカシングやトラッキングを行う。情報記録面ＲＬ３で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物光学素子ＯＢＪ、第２のビームスプリッタＢＳ２、発散角変換素子Ｌ２を通過し、第３のビームスプリッタＢＳ３で分岐され、光検出器ＰＤ２３の受光面上に収束する。そして、光検出器ＰＤ２３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。
【００５３】
対物光学素子ＯＢＪは、第１〜第３光束を光ディスクの情報記録面ＲＬ１〜ＲＬ３上に集光させる機能を有する両面非球面の単玉のプラスチックレンズである。なお、複数の光学素子を組み合わせて対物光学素子を構成してもよい。
対物光学素子ＯＢＪの入射面には、図２に示すようなブレーズ型回折構造ＤＯＥが形成されている。ブレーズ型回折構造ＤＯＥは、第１光源から出射される光束に対して対物光学素子ＯＢＪ自体が有する色収差を補正するために設けられており、具体的には、色収差の絶対値が０．１５μｍ／ｎｍ以下となるように設計されている。
【００５４】
第１補正素子Ｌ１は、第１光源ＬＤ１から発散光として出射された第１光束を平行光として出射するコリメート機能を有すると共に、その出射面に図２に示したものと同様のブレーズ型回折構造ＤＯＥが形成されている。このブレーズ型回折構造ＤＯＥは、第１光源から出射される光束に対して第１補正素子Ｌ１自体が有する色収差を補正するために設けられており、具体的には、色収差の絶対値が２．１μｍ／ｎｍ以下となるように設計されている。
【００５５】
発散角変換素子Ｌ２は、第１回折構造として、その入射面に図２に示したものと同様のブレーズ型回折構造ＤＯＥが形成されている。そして、発散角変換素子Ｌ２は、第１回折構造が有する波長選択性を利用することで、第２光源ＬＤ２から発散光として出射された第２光束を平行光として出射するコリメート機能と、第３光源ＬＤ３から発散光として出射された第３光束の発散角を、より小さい発散角に変更して出射する機能を有しており、発散角変換素子Ｌ２の波長λ２と波長λ３の光束に対する光学系倍率ｍ２とｍ３とを互いに異なる値とすることができる。
また、第２光源ＬＤ２の発光点からＤＶＤの情報記録面ＲＬ２までの光軸上の距離Ｔ２（ｍｍ）と、第３光源ＬＤ３の発光点からＣＤの情報記録面ＲＬ３までの光軸上の距離Ｔ３（ｍｍ）とは、Ｔ２＋０．６＝Ｔ３を満たす。これは、ＣＤの保護層ＰＬ３の厚さｔ３（＝１．２ｍｍ）がＤＶＤの保護層ＰＬ２の厚さｔ２（＝０．６ｍｍ）よりも０．６ｍｍだけ厚いことに起因するものである。
なお、ｍ２及びｍ３を、−１／５０≦ｍ２≦１／５０、１／１０≦ｍ３≦１／４を満たす範囲内とすることが好ましい。
【００５６】
なお、発散角変換素子Ｌ２の第１回折構造や対物光学素子ＯＢＪ及び第１補正素子Ｌ１に形成する回折構造としては、例えば図３に示すような、内部に階段構造が形成された複数の輪帯Ｒが、光軸を中心として配列された構造である重畳型回折構造ＨＯＥであってもよい。
【００５７】
一般的な重畳型回折構造ＨＯＥの構造及び設計手法について説明すると、各輪帯Ｒ内に形成された階段構造の１段あたりの深さｄ０は、ｄ０＝ｋ×λ１／（ｎ１−１）（μｍ）で算出される値に設定され、各輪帯Ｒの分割数Ｎは５に設定されている。但し、λ１は青紫色半導体レーザから射出されるレーザ光束の波長をミクロン単位で表したものであり（ここでは、λ１＝０．４０８μｍ）、ｎ１は収差補正素子Ｌ１の波長λ１に対する屈折率である（ここでは、ｎ１＝１．５２４２）。
この重畳型回折構造ＨＯＥに対して、波長λ１のレーザ光束が入射した場合、隣接する階段間ではｋ×λ１（μｍ）の光路差が発生し、波長λ１のレーザ光束は実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する。尚、以下の説明では、重畳型回折構造により実質的に位相差が与えられずにそのまま透過する光束を０次回折光という。
【００５８】
例えばｋ＝２の場合、この重畳型回折構造ＨＯＥに対して、赤色半導体レーザから射出される波長λ２（ここでは、λ２＝０．６５８μｍ）のレーザ光束が入射した場合、隣接する階段間ではｄ０×（ｎ２−１）−λ２＝０．１３μｍの光路差が生じることになり、５分割された輪帯Ｒ１つ分では、０．１３×５＝０．６５μｍと波長λ２の１波長分の光路差が生じるので、隣接する輪帯Ｒを透過した波面がそれぞれ１波長ずれて重なり合うことになる。即ち、この重畳型回折構造ＨＯＥにより波長λ２の光束は１次方向に回折される回折光となる。尚、ｎ２は収差補正素子Ｌ２の波長λ２に対する屈折率である（ここでは、ｎ２＝１．５０６４）。このときの波長λ２のレーザ光束の１次回折光の回折効率は、８７．５％となるが、ＤＶＤに対する情報の記録／再生には十分な光量である。
対物光学素子ＯＢＪに重畳型回折構造ＨＯＥを形成する場合には、重畳型回折構造ＨＯＥの作用により、ＡＯＤとＤＶＤとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正することができる。
【００５９】
また、このような構造とした重畳型回折構造ＨＯＥに対して、赤外半導体レーザから射出される波長λ３（ここでは、λ３＝０．７８５μｍ）のレーザ光束が入射した場合、λ３≒２×λ１であるので、隣接する階段間では１×λ３（μｍ）の光路差が発生し、波長λ３のレーザ光束も波長λ１のレーザ光束と同様に、実質的に位相差が与えられないので回折されずにそのまま透過する（０次回折光）。
対物光学素子ＯＢＪに重畳型回折構造ＨＯＥを形成する場合には、対物光学素子ＯＢＪでは、波長λ１と波長λ３とに対する倍率を異ならしめることで、ＡＯＤとＣＤとの保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正することができる。
なお、本実施の形態においては、第１補正素子Ｌ１には第１光束のみが通過するので、上述したような、重畳型回折構造ＨＯＥの波長選択性を利用する必要は無いが、例えば、第１補正素子Ｌ１を、第２のビームスプリッターＢＳ２と対物光学素子ＯＢＪの間に配置する場合には、第１補正素子Ｌ１には第１〜第３光束が通過することになるので、この場合には、第１補正素子Ｌ１に重畳型回折構造ＨＯＥを形成し、重畳型回折構造ＨＯＥの波長選択性を利用して、第１補正素子では第１光束に対してのみ回折作用を与え、第２光束及び第３光束には回折作用を与えない構成にすることができる。
また、以上の説明は、重畳型回折構造ＨＯＥに第１〜第３の光束が入射する場合を想定して、重畳型回折構造ＨＯＥに第１〜第３光束の３波長に対する波長選択性を持たせる場合の設計手法に関するものであり、この手法に基づいて、第２光束と第３光束の２波長に対する波長選択性を第１回折構造に持たせることが可能となる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態に示した発散角変換素子Ｌ２及び光ピックアップ装置ＰＵ１によれば、第２光束と第３光束の共通光路中に波長選択性を有する発散角変換素子Ｌ２を配置することで、ＤＶＤとＣＤとで光源から対物レンズまでの光学系を共通化することができる。
また、第２光源ＬＤ２と第３光源ＬＤ３とを一体化した光源ユニットＬＵ２３を用いて、発散角変換素子に第２光束と第３光束を入射させる構成とすることで、ＤＶＤとＣＤにおいて十分な光量と収差抑制機能を得られる。
なお、発散角変換素子Ｌ２の光学面のうち第１回折構造が設けられていない光学面に第２回折構造を設けても良い。
この場合、第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる波長λ２の光束の１次回折光が、第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる波長λ２の光束のｎ22（ｎ22は自然数）次回折光を用いてＤＶＤに対する情報の再生及び／又は記録を行い、第１回折構造から回折作用を受けることにより生じる波長λ３の光束の１次回折光が、第２回折構造から回折作用を受けることにより生じる前記波長λ３の光束のｎ23（ｎ23は自然数）次回折光を用いてＣＤに対する情報の再生及び／又は記録を行うものとし、ｎ22とｎ23との組合せ（ｎ22，ｎ23）＝（２，１）、（０，１）又は（１，０）を満たすことが好ましい。
また、（ｎ22，ｎ23）＝（０，１）を満たし、対物光学素子自体が有する色収差の絶対値が、第１光源から出射される光束に対して０．１０μｍ／ｎｍ以下とすることが好ましい。
また、第１補正素子の少なくとも一つの光学面に回折構造が設け、入射光束の波長が長波長側にシフトした場合には発散光を出射させることが好ましい。この場合、対物光学素子自体が有する色収差の値が、第１光源から出射される光束に対して−０．５μｍ／ｎｍ〜−０．６μｍ／ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【実施例１】
【００６１】
次に、上記実施の形態で示した光ピックアップ装置、第１補正素子及び発散角変換素子の第１の実施例について説明する。
表１、表２に各光学素子のレンズデータを示す。
【００６２】
【表１】
2005141800.tif 000003
【表２】
2005141800.tif 000004
【００６３】
表１に示すように、本実施例の対物レンズは、波長λ１＝４０７ｎｍのときの焦点距離ｆ１＝３．１ｍｍ、像側開口数ＮＡ１＝０．６５に設定されており、波長λ２＝６５５ｎｍのときの焦点距離ｆ２＝３．１９ｍｍ、像側開口数ＮＡ２＝０．６５に設定されており、波長λ３＝７８５ｎｍのときの焦点距離ｆ３＝３．１６ｍｍ、像側開口数ＮＡ３＝０．５１に設定されている。
また、本実施例においては、第１補正素子の出射面（第４面）、発散角変換素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、対物光学素子（対物レンズ）の入射面（第６面）にブレーズ型回折構造が形成されている。
【００６４】
また、第１光束及び第２光束に対する倍率ｍ１、ｍ２はほぼ０であり、第１光束及び第２光束は対物レンズに平行光として入射し、第３光束に対する倍率ｍ３は負であり、第３光束は対物レンズに発散光として入射する構成となっている。
【００６５】
第１補正素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、発散角変換素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、対物光学素子（対物レンズ）の入射面（第６面）及び出射面（第七面）には、それぞれ次式（数１）に表１及び表２に示す係数を代入した数式で規定される、光軸Ｌの周りに軸対称な非球面に形成されている。
【００６６】
【数１】
2005141800.tif 000005
【００６７】
ここで、Ｘ（ｈ）は光軸方向の軸（光の進行方向を正とする）、κは円錐係数、Ａ2iは非球面係数である。
【００６８】
また、回折輪帯のピッチは数２の光路差関数に、表２に示す係数を代入した数式で規定される。
【００６９】
【数２】
2005141800.tif 000006
ここで、Ｂ2iは光路差関数の係数、λは使用波長、λＢは回折のブレーズ化波長（λＢ＝１ｍｍ）である。
【実施例２】
【００７０】
次に、上記実施の形態で示した光ピックアップ装置、第１補正素子及び発散角変換素子の第２の実施例について説明する。
本実施例は、上記第１の実施の形態のように、第１光束に対する対物光学素子自体の色収差と第１補正素子自体の色収差を共にほぼゼロとすることにより、光ピックアップ装置使用時における第１集光スポットの色収差を情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑え、また、第２光束に対する対物光学素子自体の正の色収差を、発散角変換素子自体の負の色収差により相殺することにより、光ピックアップ装置使用時における第２集光スポットの色収差を情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑えた光ピックアップ装置に関するものである。
表３、表４に各光学素子のレンズデータを示す。
【００７１】
【表３】
2005141800.tif 000007
【表４】
2005141800.tif 000008
【００７２】
表３に示すように、本実施例の対物レンズは、波長λ１＝４０７ｎｍのときの焦点距離ｆ１＝３．１ｍｍ、像側開口数ＮＡ１＝０．６５に設定されており、波長λ２＝６５５ｎｍのときの焦点距離ｆ２＝３．１６ｍｍ、像側開口数ＮＡ２＝０．６５に設定されており、波長λ３＝７８５ｎｍのときの焦点距離ｆ３＝３．０９ｍｍ、像側開口数ＮＡ３＝０．５１に設定されている。
また、本実施例においては、第１補正素子の出射面（第４面）、発散角変換素子の出射面（第４面）、対物光学素子（対物レンズ）の入射面（第６面）にブレーズ型回折構造が形成されている。
【００７３】
また、第１光束及び第２光束に対する倍率ｍ１、ｍ２はほぼ０であり、第１光束及び第２光束は対物レンズに平行光として入射し、第３光束に対する倍率ｍ３は負であり、第３光束は対物レンズに発散光として入射する構成となっている。
【００７４】
第１補正素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、発散角変換素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、対物光学素子（対物レンズ）の入射面（第６面）及び出射面（第七面）には、それぞれ上記数１に表３及び表４に示す係数を代入した数式で規定される、光軸Ｌの周りに軸対称な非球面に形成されている。
【００７５】
また、回折輪帯のピッチは上記数２の光路差関数に、表４に示す係数を代入した数式で規定される。
【実施例３】
【００７６】
次に、上記実施の形態で示した光ピックアップ装置、第１補正素子及び発散角変換素子の第３の実施例について説明する。
本実施例は、上記第２の実施の形態のように、第２光束に対する対物光学素子自体の色収差と発散角変換素子自体の色収差を共にほぼゼロとすることにより、光ピックアップ装置使用時における第２集光スポットの色収差を情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑え、また、第１光束に対する対物光学素子自体の負の色収差を、第１補正素子自体の正の色収差により相殺することにより、光ピックアップ装置使用時における第１集光スポットの色収差を情報の再生及び又は記録に必要な範囲内に抑えた光ピックアップ装置に関するものである。
表５、表６に各光学素子のレンズデータを示す。
【００７７】
【表５】
2005141800.tif 000009
【表６】
2005141800.tif 000010
【００７８】
表５に示すように、本実施例の対物レンズは、波長λ１＝４０７ｎｍのときの焦点距離ｆ１＝３．１ｍｍ、像側開口数ＮＡ１＝０．６５に設定されており、波長λ２＝６５５ｎｍのときの焦点距離ｆ２＝３．２１ｍｍ、像側開口数ＮＡ２＝０．６５に設定されており、波長λ３＝７８５ｎｍのときの焦点距離ｆ３＝３．２３ｍｍ、像側開口数ＮＡ３＝０．５１に設定されている。
また、本実施例においては、第１補正素子の出射面（第４面）、発散角変換素子の出射面（第４面）、対物光学素子（対物レンズ）の入射面（第６面）にブレーズ型回折構造が形成されている。
【００７９】
また、第１光束及び第２光束に対する倍率ｍ１、ｍ２はほぼ０であり、第１光束及び第２光束は対物レンズに平行光として入射し、第３光束に対する倍率ｍ３は負であり、第３光束は対物レンズに発散光として入射する構成となっている。
【００８０】
第１補正素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、発散角変換素子の入射面（第３面）及び出射面（第４面）、対物光学素子（対物レンズ）の入射面（第６面）及び出射面（第七面）には、それぞれ上記数１に表５及び表６に示す係数を代入した数式で規定される、光軸Ｌの周りに軸対称な非球面に形成されている。
【００８１】
また、回折輪帯のピッチは上記数２の光路差関数に、表６に示す係数を代入した数式で規定される。
【００８２】
表７は、実施例１〜３において、対物レンズと第１補正素子とを組合わせた場合の色収差（ＡＯＤと表記する）、対物レンズと発散角変換素子とを組合わせた場合の色収差（ＤＶＤと表記する）を示すものである。
【表７】
2005141800.tif 000011
表７より、各実施例において、ＡＯＤとＤＶＤに対して色収差が実用上支障が無い範囲に抑えられていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。
【図２】対物光学素子の構造を示す要部平面図である。
【図３】対物光学素子の構造を示す要部平面図である。
【符号の説明】
【００８４】
ＬＤ    光源
ＯＢＪ  対物レンズ
ＰＵ    光ピックアップ装置
ＲＬ    情報記録面
【図１】
2005141800.tif 000012
【図２】
2005141800.tif 000013
【図３】
2005141800.tif 000014