(57)【要約】【課題】  偏光ビームスプリッタ等を省略した簡易な光学系からなる光ピックアップ装置を提供すること。【解決手段】  集光スポットの形成に際して球面収差の発生を抑えるためには、レーザ光の波長が長く、保護基板が厚いものほどカップリングレンズ５の屈折率を小さくしてコリメート機能を下げればよい。これにより、対物レンズ１にはより発散するレーザ光の光束が入射し、結果球面収差はアンダー状態に働く。この結果、収差が相殺される。逆に、レーザ光の波長が短く、保護基板が薄いものに対しては、カップリングレンズ５の屈折率を大きくなるようにすれば良い。つまり、短波長であるレーザ光Ｌ１に対しては屈折率が大きい材料を、長波長であるレーザ光Ｌ２に対しては屈折率の小さい材料をカップリングレンズ５として選択することになる。【選択図】  図２
2005302236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板厚に設定された第１光情報記録媒体の情報記録面に照射すべき第１波長の光束を射出する第１光源と、
前記第１光源に近接して配置されるとともに、第２基板厚に設定された第２光情報記録媒体の情報記録面に照射すべき第２波長の光束を射出する第２光源と、
前記第１光源から前記第１光情報記録媒体の保護層の表面までの距離と、前記第２光源から前記第２光情報記録媒体の保護層の表面までの距離とがほぼ同じである集光光学系とを備え、
前記集光光学系は、少なくとも１つの光学部品を含み、当該少なくとも１つの光学部品が有する屈折率特性により、前記集光光学系及び前記第１及び第２光情報記録媒体によって生じる前記第１及び第２波長の光束の結像特性を相対的に調整していることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの光学部品は、前記集光光学系及び前記第１及び第２光情報記録媒体によって発生する収差を、第１及び第２波長の光束に関して相対的に調整していることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記第１基板厚は、前記第２基板厚よりも小さく、前記第１波長は、前記第２波長よりも短いことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの光学部品は、前記第１及び第２光情報記録媒体のいずれかの情報記録面上に光スポットを形成するため対物レンズに対して平行光束を供給するためのコリメータレンズであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記コリメータレンズは、前記第１波長よりも前記第２波長に対して焦点距離が長くなることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記コリメータレンズは、単一の光学素子からなり、当該光学素子のアッベ数が０．８から１．７の範囲となっていることを特徴とする請求項５記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの光学部品は、前記第１及び第２光情報記録媒体のいずれかの情報記録面上に光スポットを形成するため、前記第１及び第２光情報記録媒体に対向して配置される対物レンズであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記対物レンズは、前記第１波長よりも前記第２波長に対して焦点距離が長くなることを特徴とする請求項７記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記対物レンズは、単一の光学素子からなり、当該光学素子のアッベ数が−２．０から−０．８の範囲となっていることを特徴とする請求項８記載の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、光情報記録媒体の記録及び／又は再生用の光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ＣＤ、ＤＶＤ等の複数の光情報記録媒体に対して情報の再生・記録を行うことができる各種光ピックアップ装置が開発・製造され、一般に普及している。かかる光ピックアップ装置として、例えば波長の異なる一対の光源からの光束を偏光ビームスプリッタで合成することによって同一光路に導いて略同一位置に集光するものが存在する（特許文献１参照）。この光ピックアップ装置では、アッベ数の異なる密着した一対のガラスレンズからなる対物レンズによって、異なる波長に対して略同一の光学特性を実現している。
【特許文献１】特開２００４−２９０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記のように波長の異なる一対の光源からの光束を偏光ビームスプリッタで合成する場合、光軸を合わせる必要があり光源の位置調整の工数がかかる。また、密着した一対のガラスレンズからなる対物レンズを製造することは容易でない。さらに、複数の光情報記録媒体の基板厚が異なる場合等においては、両光源光に関する結像特性をそれぞれの波長に対して最適化することが必要となる。
【０００４】
なお、波長の異なる一対の光源を近接して配置し、同一の光学系を利用して近接した位置に情報の記録・再生用の集光スポットを形成する光ピックアップ装置も存在する。このような光ピックアップ装置では、回折構造のような波長選択素子を例えば対物レンズに設けて両波長における結像特性を一致させたり、対物レンズをある程度以上移動させることによって、異なる波長の集光スポットを複数の光情報記録媒体の記録面上にそれぞれ形成する。しかしながら、前者のように回折構造を対物レンズに設けることによって波長差を補償する場合、回折構造の存在によって光量低下が生じ、対物レンズの製造が比較的容易でなくなる。また、対物レンズの移動によって波長差を補償する場合、波長差の程度にもよるが特性補償用のアクチュエータ等の装置が別個必要になり、光学系や駆動機構が複雑になる。
【０００５】
そこで、本発明は、波長の異なる一対の光源からの光束を合成するための偏光ビームスプリッタ等を省略した簡易な光学系からなる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、波長の切替えを実現する回折構造による光量損失を回避し、波長の切替えを行うためのアクチュエータ等の装置が不要な光ピックアップ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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る光ピックアップ装置は、（ａ）第１基板厚に設定された第１光情報記録媒体の情報記録面に照射すべき第１波長の光束を射出する第１光源と、（ｂ）第１光源に近接して配置されるとともに、第２基板厚に設定された第２光情報記録媒体の情報記録面に照射すべき第２波長の光束を射出する第２光源と、（ｃ）第１光源から第１光情報記録媒体の保護層の表面までの距離と、第２光源から第２光情報記録媒体の保護層の表面までの距離とがほぼ同じである集光光学系とを備える。ここで、集光光学系は、少なくとも１つの光学部品を含み、当該少なくとも１つの光学部品が有する屈折率特性により、集光光学系及び第１及び第２光情報記録媒体によって生じる第１及び第２波長の光束の結像特性を相対的に調整している。
【０００８】
なお、光源が近接して配置されるとは、発光点の間隔が一般には０．２ｍｍ以下であることを意味する。
【０００９】
上記光ピックアップ装置では、集光光学系を構成する少なくとも１つの光学部品が有する屈折率特性により、集光光学系及び第１及び第２光情報記録媒体によって生じる第１及び第２波長の光束の結像特性を相対的に調整しているので、第１光情報記録媒体に対する情報の記録・再生に際しての結像特性と、第２光情報記録媒体に対する情報の記録・再生に際しての結像特性とを、それぞれ目的とする状態に個別に設定することができる。よって、第１及び第２光情報記録媒体の双方に対してそれぞれの規格に適合した情報の記録・再生が可能になり、複数の規格に対応した高精度で安定した読み取りが可能になる。
【００１０】
本発明の具体的な態様では、上記光ピックアップ装置において、少なくとも１つの光学部品が、集光光学系及び第１及び第２光情報記録媒体によって発生する収差を、第１及び第２波長の光束に関して相対的に調整している。この場合、対物レンズ、コリメータレンズ等の光学部品に第１及び第２波長で異なる屈折率を与えて、第１及び第２波長に対する収差発生量を調整することができるので、第１及び第２光情報記録媒体の双方に対して低収差で高精度の記録・再生が可能になる。
【００１１】
本発明の別の具体的な態様では、第１基板厚が、第２基板厚よりも小さく、第１波長が、第２波長よりも短い。
なお、第１基板厚で球面収差が補正された対物レンズにおいて第１基板厚よりも厚い基板厚にした場合、オーバー状態の球面収差が発生する。また、第１基板厚で平行光にて球面収差が補正された対物レンズにおいて対物レンズに入射する光束を発散光にした場合、アンダー状態の球面収差が発生する。また、第１基板厚で球面収差が補正された対物レンズにおいて対物レンズの屈折率が上昇した場合、アンダー状態の球面収差が発生する。このような場合、上述の光学部品に対し第１及び第２波長で意図的に異なる屈折率を与えるならば、第１及び第２波長における球面収差の発生量を補償することができ、例えば第１及び第２波長に対する球面収差の発生量をともに最小限に抑えることができる。
【００１２】
なお、以上の説明において、球面収差が「アンダー状態」や「オーバー状態」であるとは、図１に示すように、近軸像点位置を原点とする球面収差において、近軸像点よりも手前側（集光光学系側）で光軸と交わる場合を「アンダー状態」、近軸像点よりも遠い位置で光軸と交わる場合を「オーバー状態」とする。
【００１３】
また、本発明のさらに別の具体的な態様では、少なくとも１つの光学部品が、第１及び第２光情報記録媒体のいずれかの情報記録面上に光スポットを形成するため対物レンズに対して平行光束を供給するためのコリメータレンズである。この場合、調整用の光学部品が対物レンズへの入射光束を調節するためのコリメータレンズである。
【００１４】
また、本発明のさらに別の具体的な態様では、コリメータレンズが、第１波長よりも第２波長に対して焦点距離が長くなる。この場合、第２波長の光束が対物レンズに相対的に発散する状態で入射することになるので、対物レンズを経て第２光情報記録媒体で集光される第２波長の球面収差が相対的にアンダーに作用して、球面収差が相殺される。
【００１５】
また、本発明のさらに別の具体的な態様では、コリメータレンズが、単一の光学素子からなり、当該光学素子のアッベ数が０．８から１．７の範囲となっている。この場合、コリメータレンズによる収差補正が適正化される。
【００１６】
また、本発明のさらに別の具体的な態様では、少なくとも１つの光学部品が、第１及び第２光情報記録媒体のいずれかの情報記録面上に光スポットを形成するため、第１及び第２光情報記録媒体に対向して配置される対物レンズである。この場合、調整用の光学部品が集光スポットを形成するための対物レンズである。
【００１７】
また、本発明のさらに別の具体的な態様では、対物レンズが、第１波長よりも第２波長に対して焦点距離が短くなる。この場合、第２波長の光束が対物レンズによって相対的に近くに収束されるので、第２光情報記録媒体で集光される第２波長の球面収差が相対的にアンダーに作用して、球面収差が相殺される。
【００１８】
また、本発明のさらに別の具体的な態様では、対物レンズが、単一の光学素子からなり、当該光学素子のアッベ数が−２．０から−０．８の範囲となっている。この場合、対物レンズによる収差補正が適正化される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図２は、本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の構造を説明する図である。この光ピックアップ装置は、１群１枚構成の対物レンズ１と、光源としてレーザ光を射出するレーザ光射出装置２と、レーザ光射出装置２から射出されるレーザ光の発散角を変換する１群１枚構成のカップリングレンズ５と、情報の再生又は記録の際に光ピックアップ装置を含む光情報再生装置にセットされる一対の光ディスク６、７からの反射光をセンサとして受光する光検出器８とを備える。ここで、レーザ光射出装置２は、特定波長のレーザ光Ｌ１（図中実線）の発生源である第１半導体レーザ３と、第１半導体レーザ３に近接して設置されており、レーザ光Ｌ１とは波長が異なるレーザ光Ｌ２（図中破線）の発生源である第２半導体レーザ４とを備える。なお、一対の光ディスク６、７のうち一方の第１光ディスク６は、レーザ光Ｌ１に対する光情報記録媒体であり、他方の第２光ディスク７は、レーザ光Ｌ２に対する光情報記録媒体である。
【００２０】
図２の光ピックアップ装置は、更に、各光ディスク６、７からの反射光を光検出器８に向けて射出する偏光ビームスプリッタ９と、対物レンズ１とカップリングレンズ５との間に配置される１／４波長板１０と、対物レンズ１の手前に配置される絞り１１と、シリンドリカルレンズ及び凹レンズからなる非点収差光学系１２と、フォーカス及びトラッキング用の２軸アクチュエータ１３とを備える。
【００２１】
上記光ピックアップ装置内において、対物レンズ１と、カップリングレンズ５と、偏光ビームスプリッタ９と、１／４波長板１０と、絞り１１と、非点収差光学系１２と、アクチュエータ１３とは、各レーザ光Ｌ１、Ｌ２を適宜収束させて集光スポットを形成したり、集光スポットからの戻り光を光検出器８に導くための集光光学系として働いている。
【００２２】
図２において、各半導体レーザ３、４は説明を明確化するために分離して描かれているが、光検出器８における反射光の受光・検出に際して障害が生じない範囲であれば、例えば、１つのチップ中に２つの半導体レーザを近接して分離形成する構成をとることも可能である。この場合、各半導体レーザ３、４における各発光部の光軸に垂直な方向の位置の差がわずかなものとなる。また、各半導体レーザ３、４における各発光部の光軸方向の位置を簡易に一致させることができる。
【００２３】
図２の光ピックアップ装置において、短波長側がレーザ光Ｌ１で、長波長側がレーザ光Ｌ２であるものとする。また、一方のレーザ光Ｌ１が入射する第１光ディスク６は、その保護基板６１が、他方のレーザ光Ｌ２が入射する第２光ディスク７の保護基板７１より薄いものとする。レーザ光Ｌ１、Ｌ２により、各光ディスク６、７に高密度で記録された情報の再生、或いは各光ディスク６、７に対して高密度で情報の記録が可能であるが、レーザ光Ｌ１による第１光ディスク６に対する記録再生情報の方がより高密度となっている。
【００２４】
具体的に説明すると、例えば、通常のディスクレコーダの規格に適合する数値として、レーザ光Ｌ１の波長がＤＶＤ（Digital Versatile Disc）に対応する６５５ｎｍであり、レーザ光Ｌ２の波長がＣＤ（Compact Disc）に対応する７８５ｎｍであるものとする。つまり、レーザ光Ｌ１によって情報の再生及び／又は記録を行うための第１光ディスク６は、ＤＶＤの規格に適合するものとなっており、レーザ光Ｌ２によって情報の再生及び／又は記録を行うための第２光ディスク７はＣＤの規格に適合するものとなっている。よって、第１光ディスク６の保護基板６１の厚さは、０．６００ｍｍであるのに対し、第２光ディスク７の保護基板７１はそれより厚く、１．２００ｍｍである。このように保護基板６１、７１の厚さに差が存在する場合、球面収差等の発生にも差が生じる。より具体的に説明すると、まず、一般に、光ピックアップ装置において、用いられるレーザ光の波長が長いほど光ディスクの基板厚も増加する。つまり、既述のように、短波長のレーザ光Ｌ１が薄い第１光ディスク６に入射し、長波長のレーザ光Ｌ２が厚い第２光ディスク７に入射する。長波長のレーザ光Ｌ２の場合、例えば、球面収差がオーバー状態になる。したがって、本実施形態の光ピックアップ装置のように、同一機構内において、異なる波長のレーザ光Ｌ１、Ｌ２を用いて基板厚の異なる光ディスク６、７に対して情報の記録や再生を行う場合には、波長及び基板厚によって現れ方が異なる収差をそれぞれ適切に抑える必要がある。当該収差の抑え方について、詳細は後述する。
【００２５】
図２において、対物レンズ１は、実線及び破線によって二重に描かれている。レーザ光Ｌ１を用いるときは、対物レンズ１は、例えば実線部に位置し、レーザ光Ｌ２を用いるときは、例えば破線部の位置にシフトする。これにより、レーザ光射出装置２より射出されるレーザ光に応じてカップリングレンズ５との距離を最適化することができ、同一位置に択一的に配置される各光ディスク６、７に対して集光スポットを形成することができる。この際、第１半導体レーザ３から第１光ディスク６の保護層である保護基板６１の表面までの距離と、第２半導体レーザ４から第２光ディスク７の保護層である保護基板７１の表面までの距離とがほぼ同じとなっている。これにより、同一の光学系によって各光ディスク６、７からの情報の読取や記録が可能になる。
【００２６】
また、カップリングレンズ５は、レーザ光射出装置２より射出された各レーザ光Ｌ１、Ｌ２の光束をコリメート化するコリメータレンズとしての役割を果たす。本発明は、対物レンズ１やカップリングレンズ５等に適当な屈折率特性を持たせることによって課題である波長ごとに異なる収差を抑えるものであるが、本実施形態においては特にカップリングレンズ５に主眼を置いている。集光スポットの形成に際して球面収差の発生を抑えるためには、レーザ光の波長が長く、保護基板が厚いものほどカップリングレンズ５の屈折率を小さくしてコリメート機能を下げればよい。これにより、対物レンズ１にはより発散するレーザ光の光束が入射し、結果球面収差がアンダー状態に働く。つまり、カップリングレンズ５の屈折率を長波長側で大きくすることにより、基板厚に起因する収差を相殺する機能を持たせることができる。逆に、レーザ光の波長が短く、保護基板が薄いものに対しては、カップリングレンズ５の屈折率を大きくなるようにすれば良い。つまり、短波長であるレーザ光Ｌ１に対しては屈折率が大きい材料を、長波長であるレーザ光Ｌ２に対しては屈折率の小さい材料をカップリングレンズ５として選択することになる。カップリングレンズ５のレンズ材の決定に際し、アッベ数の範囲を例えば０．８〜１．７と定めることにより、上述のような球面収差の抑制を効果的に達成できる。図３は、本実施形態における光ピックアップ装置において、レンズ材料を適宜変更したカップリングレンズ５のアッベ数を横軸にとり、波面収差の残留量を縦軸にとったグラフである。図３からも明らかなように、アッベ数を上述のような範囲にとれば、カップリングレンズ５は、波長６５５ｎｍであるレーザ光Ｌ１、及び、波長７８５ｎｍであるレーザ光Ｌ２に対し、それぞれ適切な屈折力を有し、集光スポットにおける球面収差が十分に抑えられることが分かる。
【００２７】
以下、図２に示す光ピックアップ装置の動作について説明する。まず、第１光ディスク６から情報を再生する場合、レーザ光射出装置２内に設置されている半導体レーザのうち、第１半導体レーザ３のみからレーザ光Ｌ１を出射する。第１半導体レーザ３から出射された光束は、偏光ビームスプリッタ９、カップリングレンズ５、及び１／４波長板１０を透過して円偏光の平行光束となる。この光束は絞り１１によって絞られ、対物レンズ１により第１光ディスク６の保護基板６１を介して情報記録面６２に集光スポットが形成される。
【００２８】
情報記録面６２で情報ビットにより変調されて反射された光束は、再び対物レンズ１、絞り１１、１／４波長板１０、及びカップリングレンズ５を透過して、偏光ビームスプリッタ９に入射する。偏光ビームスプリッタ９に入射した光束は、ここで反射されて非点収差光学系１２を通過する際に非点収差が与えられ、光検出器８上ヘ入射する。この光検出器８の出力信号を用いることにより、第１光ディスク６に記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００２９】
この際、光検出器８上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦（フォーカス）検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて制御部１４に組み込んだ２軸アクチュエータ１３が第１半導体レーザ３からの光束を第１光ディスク６の情報記録面６２上に結像するように対物レンズ１を光軸方向に移動させるとともに、第１半導体レーザ３からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ１を光軸に垂直な方向に移動させる。
【００３０】
次に、第２光ディスク７から情報を再生する場合についてであるが、これは、レーザ光射出装置２内に設置されている半導体レーザのうち、第２半導体レーザ４のみからレーザ光Ｌ２を出射することによって、第１光ディスク６から情報を再生する場合と同様に実行され、第２光ディスク７の保護基板７１を介して情報記録面７２に集光され、情報記録面７２からの反射光が光検出器８上に入射する。以下の光ピックアップ装置の動作についても、第１光ディスク６の場合と同様である。但し、本動作において、対物レンズ１の基準位置は、予め図２における破線部の位置にシフトしている。
【００３１】
以上は、各光ディスク６、７から情報を再生する場合についての説明であったが、各光ディスク６、７に情報を記録する場合も、図２に示す光学系については同様の動作が行われる。ただし、各半導体レーザ３、４から射出させるレーザ光Ｌ１、Ｌ２の強度は、記録用に所定のしきい値以上に設定する。また、書き込みに際してのトラッキング、フォーカシング、書込情報の確認等のシーケンスは、光ピックアップ装置の用途や仕様に合わせて適宜変更することができる。
【００３２】
以上説明した本実施形態に係る光ピックアップ装置により、第１光ディスク６及び第２光ディスク７の双方に対し、情報の再生、及び／又は録音に際して良好な性質を得ることが可能となる。
〔第１実施例〕
本実施例は、第１実施形態に基づいた、特にカップリングレンズ５について屈折率特性を持たせたものに関する。この場合、対物レンズ１の屈折率はレーザ光の波長によらず略一定であるものを選択する。カップリングレンズ５の屈折率特性が最適となるように、図３を基準として、例えば波面収差の残留量が最小となるアッベ数を選択する。具体的には、カップリングレンズ５のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率ｎｄ＝１．８３０３とし、アッベ数νｄ＝１．０７８とした。表１はこのようにして決定した集光光学系のレンズデータを示す。尚、表１において、「第ｉ面」は光源側からのレンズ面の面番号を、「ｒｉ」は対応するレンズ面の曲率半径を、「ｄｉ」は対応するレンズ面から次のレンズ面までの光軸上の間隔を、「ｎｉ」は対応するレンズ面から次のレンズ面までの屈折率をそれぞれ示している。
【表１】
2005302236.tif 000003
以上の表１において、第４面から第６面は非球面となっている。各面の円錐定数κ，非球面係数Ａｍは、以下の表２で与えられる。尚、第５面は、対物レンズ１表面であり、中心部と周辺部とでは異なる特性を持つ。特に、周辺部は、輪帯状の回折面であり、これを第５´面とする。
【表２】
2005302236.tif 000004
以上の表２において、非球面は、
ｘ  ：光軸からの高さがｈの非球面上の点の非球面頂点の接平面からの距離
ｈ  ：光軸からの高さ
ｒ  ：非球面頂点の曲率半径
κ  ：円錐定数
Ａ２ｔ：第２ｔ次（ｔは２以上の自然数）の非球面係数
として次式
【数１】
2005302236.tif 000005
で与えられる。
【００３３】
さらに、第５´面に関しては、輪帯状の回折面であり、これを記述するための光路差関数Φは、
ｐ  ：回折面で発生する回折光のうち最大の回折量を有する回折光の次数であり、この場合１
Ｃ２ｊ：第２ｊ次（ｊは１以上の自然数）の光路差関数の係数
ｈ  ：光軸に垂直な高さ
として次式
【数２】
2005302236.tif 000006
で与えられる。
【００３４】
図４（ａ）及び（ｂ）は、本実施例の光ピックアップ装置におけるＤＶＤ側（即ちレーザ光Ｌ１）及びＣＤ側（即ちレーザ光Ｌ２）のそれぞれの開口数に対する球面収差量を示したものである。図４（ａ）から明らかなように、ＤＶＤ側は第５´面による回折結像を含むので広い範囲にわたって収差量が抑えられており、結像に際して十分な開口数が得られる。一方、図４（ｂ）に示すように、ＣＤ側は、保護基板７１が厚く、もともと必要とされる開口数がＤＶＤ側に比べ小さくて良いので、ある一定以上の範囲に関しては結像される必要がない。これに対応して、図４（ｂ）に示すように、本実施例において、回折による結像をＣＤ側に関しては行っていない。いずれの場合も必要な範囲に関して十分に収差量が抑えられていることが分かる。
〔第２実施形態〕
第１実施形態においては、特にカップリングレンズ５に関して屈折率特性を持たせることによって当該課題の解決を図ったが、本実施形態においては、対物レンズ１に関して屈折率特性を持たせることにより当該課題の解決を図る。つまり、保護基板６１、７１の厚さの差等によって生じる球面収差等を、対物レンズ１に屈折率差を持たせることによって抑える。より具体的には、長波長のレーザ光Ｌ２を用いる場合、光ディスク７の基板厚が大きくなるので、例えば球面収差がオーバー状態になるので、対物レンズ１の屈折率をより大きくすることによって、球面収差がアンダー状態に働くようにする。逆に、レーザ光Ｌ１を用いる場合、光ディスク７の基板厚が小さくなるので、対物レンズ１の屈折率は、より小さくする必要がある。
【００３５】
対物レンズ１のレンズ材の決定に際し、アッベ数の範囲を−２．０〜−０．８と定めることにより、上述のような球面収差の抑制を効果的に達成できる。図５は、対物レンズ１のアッベ数を横軸にとり、波面収差の残留量を縦軸にとったグラフである。図５から、アッベ数を上述のような範囲にとれば、対物レンズ１は、波長６５５ｎｍであるレーザ光Ｌ１と、波長７８５ｎｍであるレーザ光Ｌ２とに対し、それぞれ適切な屈折力を有し、集光スポットにおける球面収差が十分に抑えられることが分かる。なお、本実施形態における光ピックアップ装置の機構やディスクレコーダの規格といったものは第１実施形態のものと同様であるから割愛する。
〔第２実施例〕
本実施例は、第２実施形態に基づいた、特に対物レンズ１について所定の屈折率特性を持たせたものに関する。この場合、カップリングレンズ５の屈折率はレーザ光の波長によらず略一定であるものとする。対物レンズ１の屈折特性が最適となるように、図５を基準として、例えば波面収差の残留量が最小となるアッベ数を選択する。具体的には、対物レンズ１のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率＝１．４３７２とし、アッベ数νｄ＝−１．１９４とした。表3はこのようにして決定した集光光学系のレンズデータを示す。尚、表３において、「第ｉ面」は光源側からのレンズ面の面番号を、「ｒｉ」は対応するレンズ面の曲率半径を、「ｄｉ」は対応するレンズ面から次のレンズ面までの光軸上の間隔を、「ｎｉ」は対応するレンズ面から次のレンズ面までの屈折率をそれぞれ示している。
【表３】
2005302236.tif 000007
以上の表３において、第１実施例と同様に第４面から第６面は非球面となっている。各面の円錐定数κ，非球面係数Ａｍは、以下の表４で与えられ、非球面は上述の数１で与えられる。尚、第５面は、対物レンズ１表面であり、中心部と周辺部とでは異なる特性を持つ。特に、周辺部は、輪帯状の回折面であり、これを第５´面とする。第１実施例同様、光路差関数は数２で与えられる。
【表４】
2005302236.tif 000008
図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施例の光ピックアップ装置におけるＤＶＤ側（即ちレーザ光Ｌ１）及びＣＤ側（即ちレーザ光Ｌ２）のそれぞれの開口数に対する球面収差量を示したものである。図６（ａ）から明らかなように、ＤＶＤ側は第５´面による回折結像を含むので広い範囲にわたって収差量が抑えられており、結像に十分な開口数が得られる。一方、図６（ｂ）に示すように、ＣＤ側は、保護基板７１が厚く、もともと必要とされる開口数がＤＶＤ側に比べ小さくて良いので、ある一定以上の範囲に関しては結像される必要がない。これに対応して、図６（ｂ）に示すように、本実施例において、回折による結像をＣＤ側に関しては行っていない。いずれの場合も必要な範囲に関して十分に収差量が抑えられていることが分かる。
【００３６】
なお、第１実施形態及び本実施形態においては、対物レンズ１及びカップリングレンズ５のうちいずれか一方について屈折率特性を持たせたが、双方ともに屈折率特性を持たせることによっても、上述ど同様の調整により結像の最適化を行うことが可能である。また、上記実施形態以外の波長を持つレーザ光についても、対物レンズ１やカップリングレンズ５のアッベ数等を対応波長において適宜設定することによって対応可能であり、光情報記録媒体についても、ＤＶＤ及びＣＤ以外のものに対して応用可能である。
【００３７】
また、光学素子である対物レンズ１及びカップリングレンズ５は、ともに１群１枚構成としたが、複数枚からなるレンズ群であってもよく、レンズ群の中に当該屈折率特性を持つ光学部品が少なくとも1つ存在することによって上記実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】球面収差のアンダーとオーバーとを説明する図である。
【図２】本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の構造を説明する図である。
【図３】第１実施形態におけるカップリングレンズのアッベ数と残留収差の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、第１実施例におけるＤＶＤ側の球面収差と瞳座標（開口数）との関係を示すグラフである。（ｂ）は、第１実施例におけるＣＤ側の球面収差と瞳座標（開口数）との関係を示すグラフである。
【図５】第２実施形態における対物レンズのアッベ数と残留収差の関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、第２実施例におけるＤＶＤ側の球面収差と瞳座標（開口数）との関係を示すグラフである。（ｂ）は、第２実施例におけるＣＤ側の球面収差と瞳座標（開口数）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３９】
１…対物レンズ、  ３、４…半導体レーザ、  ５…カップリングレンズ、  ６、７…光ディスク、  ８…光検出器、Ｌ１、Ｌ２…レーザ光
【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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