(57)【要約】相対的に低い複屈折を有する本体部分（１４）及び相対的に高い複屈折を有する波面収差を発生させる部分（１６）を含む少なくとも二つの部分を有する光学素子（１２）を含み、本体部分は、取り付け面を有し、その取り付け面上には、波面収差を発生させる部分が形成される、光走査デバイス。波面収差を発生させる部分（１６）は、本体部分に面する第一の面及び本体部分のない方に面する第二の面を有し、第一及び第二の面は、光軸に平行に測定される、波面収差を発生させる部分の厚さが、光軸に垂直な方向に沿って変化するように、異なる形状のものである。光軸における波面収差を発生させる部分の厚さは、前記光軸における本体部分の厚さの半分未満である。
2006505090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録担体を走査する光走査デバイスであって、
当該デバイスは、該走査される光記録担体へ第一及び第二の放射ビームを収束させる光学系を含み、
該光学系は、光軸に沿って配置されると共に、相対的に低い複屈折を有する本体部分及び相対的に高い複屈折を有する波面収差を発生させる部分を含む、少なくとも二つの部分を有する光学素子を含み、
該本体部分は、該波面収差を発生させる部分が形成される取り付け面を有し、
該波面収差を発生させる部分は、該取り付け面に面する第一の面及び該取り付け面のない方に面する第二の面を有し、
該第一及び第二の面は、該光軸に平行に測定される、該波面収差を発生させる部分の厚さが、該光軸に垂直な方向に沿って変化するように、異なる形状のものであり、
該光軸における該波面収差を発生させる部分の厚さが、該光軸における該本体部分の厚さの半分未満である、光走査デバイス。
【請求項２】
前記光軸に沿った前記波面収差を発生させる部分の厚さは、前記光軸に沿った前記本体部分の厚さの五分の一未満である、請求項１に記載の光走査デバイス。
【請求項３】
前記波面収差を発生させる部分は、それぞれ、前記第一及び第二のビームにおける波面収差の差を発生させるように配置され、
該差は、それぞれ前記第一及び第二のビームによって照明されるとき、前記本体部分によって発生させられるものよりも大きい、請求項１又は２に記載の光走査デバイス。
【請求項４】
前記本体部分は、レンズ本体である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項５】
前記取り付け面は、曲面である、請求項４に記載の光走査デバイス。
【請求項６】
前記取り付け面は、実質的に球面である、請求項５に記載の光走査デバイス。
【請求項７】
前記本体部分は、平面−球面の形態を有する、請求項６に記載の光走査デバイス。
【請求項８】
前記第二の面は、非平面である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項９】
前記第二の面は、実質的に非球面である、請求項８に記載の光走査デバイス。
【請求項１０】
前記第二の面は、前記光軸に垂直な方向に関して非周期的である階段の位相構造を含む、請求項８又は９に記載の光走査デバイス。
【請求項１１】
前記波面収差を発生させる部分の厚さの変化は、前記波面収差を発生させる部分の一つの部分の厚さが、前記波面収差を発生させる部分の別の部分の厚さの少なくとも半分であるようなものである、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項１２】
前記第一及び第二のビームの少なくとも一つにわたって取得される、前記波面収差を発生させる部分の平均の厚さは、５００μｍ未満である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項１３】
前記第一及び第二のビームの少なくとも一つにわたって取得される、前記波面収差を発生させる部分の平均の厚さは、１００μｍ未満である、請求項１２に記載の光走査デバイス。
【請求項１４】
前記本体部分は、実質的に非複屈折性である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項１５】
前記本体部分は、ガラス材料で作られる、請求項１４に記載の光走査デバイス。
【請求項１６】
前記波面収差を発生させる部分は、硬化性の液晶材料で作られる、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項１７】
前記光学系は、前記第一の放射ビームを使用して走査するとき、及び、前記第二の放射ビームを使用して走査するときの両方で、無限共役の配置で動作するように配置される、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光走査デバイス。
【請求項１８】
光記録担体を走査する光走査デバイスに用いる光学素子であって、
当該デバイスは、該走査される光記録担体へ第一及び第二の放射ビームを収束させる光学系を含み、
該光学素子は、光軸に沿って配置される少なくとも二つの部分を有し、
該素子は、相対的に低い複屈折を有する本体部分及び相対的に高い複屈折を有する波面収差を発生させる部分を含み、
該本体部分は、該波面収差を発生させる部分が形成される取り付け面を有し、
該波面収差を発生させる部分は、該取り付け面に面する第一の面及び該取り付け面のない方に面する第二の面を有し、
該第一及び第二の面は、該光軸に平行に測定される、該波面収差を発生させる部分の厚さが、該光軸に垂直な方向に沿って変化するように、異なる形状のものであり、
該光軸における該波面収差を発生させる部分の厚さが、該光軸に沿った該本体部分の厚さの半分未満である、光学素子。
【請求項１９】
前記光軸に沿った前記波面収差を発生させる部分の厚さは、前記光軸に沿った前記本体部分の厚さの五分の一未満である、請求項１８に記載の光学素子。
【請求項２０】
前記本体部分は、レンズ本体である、請求項１８又は１９に記載の光学素子。
【請求項２１】
前記第二の面は、非平面である、請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項２２】
前記第二の面は、実質的に非球面である、請求項２１に記載の光学素子。
【請求項２３】
前記波面収差を発生させる部分の平均の厚さは、それの幅にわたって、１００μｍ未満である、請求項１８乃至２２のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項２４】
前記本体部分は、実質的に非複屈折性である、請求項１８乃至２３のいずれか一項に記載の光学素子。
【請求項２５】
前記本体部分は、ガラス材料で作られる、請求項２４に記載の光学素子。
【請求項２６】
前記波面収差を発生させる部分は、硬化性の液晶材料で作られる、請求項１８乃至２５のいずれか一項に記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの情報層を含む、光ディスクのような、光記録担体を走査するための光走査デバイスに関する。また、本発明は、このような走査デバイスに用いる光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査デバイスに用いる光ピックアップユニットは、知られている。光ピックアップユニットを、光ディスクのトラックにわたって容易に走査するための可動の支持体上に備え付けてもよい。製造費を減少させるために、及び、他の構成部品用の付加的な空間を走査デバイスに備え付けることを可能にするために、好ましくは、光ピックアップユニットの大きさ及び複雑さを、実施可能な程度に減少させる。
【０００３】
現代の光ピックアップユニットは、一般に、コンパクト・ディスク（ＣＤ）形式及びディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）形式のような、光ディスクの少なくとも二つの形式と互換性のあるものである。無限共役の配置でＣＤ及びＤＶＤのディスクの両方の走査を可能にする光学系を有する光ピックアップユニットを提供することが可能である一方で、しかしながら、その配置は、異なる形式のディスクの一つを走査するとき、相対的に大量の球面収差を生じさせる傾向がある。これは、二つの形式における情報層の深さの差により、起きる。
【０００４】
球面収差の補償を提供するために使用される一つの既知の配置は、レンズ上に形成された回折構造を備えた非球面の対物レンズの使用を伴う。この配置の欠点は、回折構造によって引き起こされる放射強度の損失である。
【０００５】
別の既知の配置は、ＣＤ形式のディスクを走査する（ＣＤモード）ために有限共役の配置を使用するような光学系を配置することを伴う。これは、対物レンズを含む系において光学素子に入射する、ＣＤを走査するビームが、コリメートされてないビームである一方で、その対物レンズが、ＤＶＤモードではコリメートされたビームと共に動作するように設計されることを意味する。この配置の欠点は、対物レンズの視野の使用、対物レンズの偏心、及びディスクの厚さの変化についての公差が、光走査デバイスを確実に製造することを、顕著に、より困難なものにするほど、小さくなることである。
【０００６】
特許文献１は、異なる深さで配置された情報層を有するディスクを走査するための、曲面のレンズ効果を示す面で接合された二つの部分で作られた二焦点結晶の光学部品のレンズを記述している。それらの部分の少なくとも一つは、ディスクの被覆層によって発生させられる、異なる量の球面収差を補償するために、複屈折性である。しかしながら、このような付加的な構成部品を使用することが、製造費に加わり、さらに、相当量の非点収差が、単数又は複数の複屈折性の部分によって発生させられる。
【特許文献１】米国特許第５，８７６，３１５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様によれば、光記録担体を走査するための光走査デバイスが、提供され、そのデバイスは、走査される光記録担体上へ第一及び第二の放射ビームを収束させるための光学系を含み、その光学系は、光軸に沿って配置されると共に、相対的に低い複屈折を有する本体部分及び相対的に高い複屈折を有する波面収差を発生させる部分を含む、少なくとも二つの部分を有する光学素子を含み、その本体部分は、取り付け面を有し、その取り付け面上には、波面収差を発生させる部分が、形成され、その波面収差を発生させる部分は、前記の取り付け面に面する第一の面及び前記の取り付け面のない方に面する第二の面を有し、前記第一及び第二の面は、前記の光軸に平行に測定される、波面収差を発生させる部分の厚さが、光軸に垂直な方向に沿って変化するように、異なる形状のものであり、ここで、前記の光軸における波面収差を発生させる部分の厚さが、前記の光軸における本体部分の厚さの半分未満である。
【０００８】
本発明の手段によって、光学素子に使用される複屈折性の材料の量を減少させる一方で、異なる情報層を走査するとき、異なる所望の波面収差を、光学素子の異なる動作モードで発生させてもよい。相対的に小さい厚さを有するように配置される、波面収差を発生させる部分の複屈折と比較して、レンズの本体部分は、相対的に低い複屈折を有する。従って、非点収差のような、複屈折によって引き起こされる、望まれない効果を、減少させることができる。
【０００９】
本体部分は、相対的に低い複屈折を有する。好ましくは、本体部分が作られる材料は、正常放射についての屈折率ｎｏと異常放射についての屈折率ｎｅとの間の差Δｎ（ＬＯＷ）の大きさが、０．０３未満、より好ましくは、０．０１未満であるように、選択される。
【００１０】
波面収差を発生させる部分は、相対的に高い複屈折を有する。好ましくは、波面収差を発生させる部分が作られる材料は、正常放射についての屈折率ｎｏと異常放射についての屈折率ｎｅとの間の差Δｎ（ＨＩＧＨ）の大きさが、０．０３を超える、より好ましくは、０．０５を超えるように、選択される。
【００１１】
好ましくは、本体部分は、非複屈折性の材料で作られる。より好ましくは、本体部分は、ガラス材料で作られる。ガラス材料は、一般に、例えば温度及び湿度における、環境の変化に関して安定である。さらに、ガラス材料は、屈折率及び分散の選択における相対的に幅広い変化を提供し、より大きい設計の自由度を許容する。
【００１２】
波面収差を発生させる部分は、好ましくは、それぞれ二つの異なる放射ビームで走査するとき、本体部分によって発生させられる波面収差の量の差よりも大きい、波面収差の量の差を発生させるように、配置される。本発明を、例えば、球面収差を補償するために、使用してもよい。第一の深さにおける情報層を走査するとき、第一の量の球面収差を、波面収差を発生させる部分によって、発生させることができ、第二の深さにおける情報層を走査するとき、第二の量の球面収差を、波面収差を発生させる部分によって、発生させることができる。それに対して、レンズ本体の形態にあり、且つ対物レンズとして配置される、本体部分と共に、レンズの主要な集束のパワーを、レンズ本体によって提供することができる。
【００１３】
好ましくは、レンズ本体の曲面は、実質的に、球面である。このような球面は、特にガラスレンズの本体においては、製造することが相対的に安価である。平面−球面レンズの本体は、製造することが特に安価である。
【００１４】
本発明の一つの実施形態において、二つの異なる無限共役の光路の配置を有する光走査デバイスが、提供される。二つの情報層の一方は、第一の情報層の深さで、所定の偏光を有する放射ビームによって、第一のモードで走査され、他方の情報層は、第二の異なる情報層の深さで、異なる偏光を有する別の放射ビームによって、第二のモードで走査される。このように、異なる量の球面収差を、二つの層の間における情報層の深さの差により、発生させる一方で、レンズは、それに応じて、各々のモードで、異なる波面の変更を導入することによって、各々の場合において、このような球面収差を補償する。それによって、視野及び厚さの変化について良好な程度の公差を有する系を、生産することができる。
【００１５】
また、本発明は、走査デバイスに用いる及びここより上に記載した特徴を示す光学素子に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のさらなる特徴及び利点は、本発明の好適な実施形態の次の記載から明らかにあると思われる。今、本発明の実施形態を、次の図面を参照して、単に一例として記載することにする。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、ＣＤ（コンパクト・ディスク）及びＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）のような読み取り専用の光ディスク並びにＣＤ−Ｒ（コンパクト・ディスク−レコーダブル）、ＣＤ−ＲＷ（コンパクト・ディスク−リライタブル）及びＤＶＤ＋ＲＷ（ディジタル・バーサタイル・ディスク＋リライタブル）のような記録可能な光ディスクを含む、異なる形式の光記録媒体を、光ディスク再生及び／又は記録デバイスに備え付けられた光ピックアップユニット（ＯＰＵ）によって、書き込み及び／又は読み取りしてもよい。ＯＰＵの光学構成部品は、成形されたアルミニウム又はこのようなもので形成される硬質のハウジングに保持される。ＯＰＵが、ディスクの走査の間に、ディスクの径方向に移動するように、ＯＰＵを、可動な支持体に配置してもよい。走査される各々のディスクを、再生及び／又は記録デバイスにおいて電動化された回転する軸受け上に備え付けられた、ＯＰＵに隣接した平面の走査領域に位置させるが、その軸受けによってディスクは、再生及び／又は書き込みの間に、ＯＰＵに対して回される。
【００１８】
そのデバイスによって走査される、異なる形式のディスクの各々は、少なくとも一つの情報層を含む。情報を、実質的に平行なトラック、同心円のトラック、又は螺旋のトラックに配置される光学的に検出可能なマークの形態で、光ディスクの単数又は複数の情報層に記憶してもよい。マークは、任意の光学的に読み取り可能な形態、例えば、ピット又は周囲と異なる反射係数を備えた領域の形態であってもよい。記録可能なディスクの場合には、単数又は複数の情報層が、光学的に記録可能な材料、例えば、ＣＤ−Ｒ形式に使用されるような放射に高感度な色素、又は、データの読み出しに要求されるものと比較して、ディスクに再書き込みするために相対的に高い出力を要求する、ＤＶＤ＋ＲＷ形式に使用されるような相変化材料で形成される。
【００１９】
ＯＰＵは、二つの異なる波長、この実施形態においては（ここでは“第一の波長”と呼ばれる）おおよそ７８０ｎｍの波長及び（ここでは“第二の波長”と呼ばれる）おおよそ６５０ｎｍの波長の放射でディスクを走査するための二つの光学的な岐路を含む。しかしながら、本発明の異なる実施形態による光走査デバイスが、他の波長で及び二つより多い波長で動作してもよいことは、認識されるはずである。
【００２０】
今、図１及び２を参照する。光ディスクを走査する領域に平行な平面の層に配置される、第一の光学的な岐路は、この実施形態においては、第一のビーム４を生成させるための、所定の波長、この実施形態においては、第一の波長で動作する偏光した放射源、例えば、半導体レーザーを含むレーザー検出器回折格子ユニット（ＬＤＧＵ）２、光ディスクから反射された第一のビームにおけるデータ信号並びにフォーカス誤差信号及びラジアルトラッキング誤差信号を検出するためのフォトダイオード検出器アレイ、並びに、フォーカス及びラジアルトラッキング誤差信号の発生用にビームを分割するためのホログラフィック回折格子を含む。ＬＤＧＵ２は、発散する放射ビーム４を放出する。第一の岐路は、ＬＤＧＵと一緒に第一の直線の光路の部分に沿って配置された、発散のビームを、コリメートされたビームに変換するためのコリメータレンズ６、及び二色性のビームスプリッター８をさらに含む。このビームスプリッターは、第一の形式の光ディスク４０、この実施形態においてはＣＤタイプの形式のディスクに向かって、ディスク４０の軸方向に沿って、方向付けられるように、第一のビームを９０°だけ折り曲げる。第一の光ディスク４０は、第一の波長における読み出し及び／又は書き込み用に設計されたものである。
【００２１】
ビームスプリッター８と第一の光ディスク４０との間の光路の部分には、その部分は、デバイスの二つの放射ビームによって共有されるが、光軸から所定の径方向の距離の外側の領域で第一の波長における放射を反射させる効果をもたらす、二色性の開口１０及び二重ビームの対物レンズ１２が、存在する。以下にさらに詳細に記載する、二重ビームの対物レンズ１２は、この実施形態においては平面−球面であるレンズ本体１４、及び、この実施形態においては球面−非球面である薄い複屈折性の層１６を有する。対物レンズ１２は、各々の場合において球面収差の補償のために異なって形作られた波面を備えた、コリメートされた第一のビームを、第一の波長で適切に作用するディスクにおける情報層上のスポットに、及び、コリメートされた第二のビームを、第二の波長で適切に作用するディスクにおける情報層上のスポットに、正しく集束させるために、配置される。
【００２２】
第一のビームは、開口１０によって絞られ、対物レンズ１２によって、第一のディスク４０上のスポットに集束させられる。反射されたビームは、同じ経路に沿って逆戻りに、データ、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号が検出されるＬＤＧＵ２へ透過させられる。対物レンズ１２は、光ディスク４０上でスポットの集束した状態を維持するための、フォーカス誤差信号から導出されるサーボ信号によって、駆動される。
【００２３】
今、図１及び３を参照する。第二の光学的な岐路は、この実施形態においては、光ディスクを走査する領域に平行な単一の平面の層に配置される。この岐路は、第二のビーム１９を生成させるための、第一のビームのものと異なる所定の波長、この実施形態においては、第二の波長で動作する、偏光した放射源１８、例えば、半導体レーザーを含む。第一及び第二のビームは、実質的に直交して偏光したものである。第二の光学的な岐路は、源１８と一緒に第二の直線の光路の部分に沿って配置される、放出されたビームの楕円率を補正するためのビーム成形器２０、並びに、第二のビームを主ビーム及び二つのトラッキングビームに分割するための回折格子２２を含む。第二の光学的な岐路は、反射された第二のビームを、検出器アレイ３４に向かって反射させるためのビームスプリッター２４、第二のビームを実質的にコリメートするためのコリメータレンズ２６、及び折り曲げミラー２８をさらに含む。このミラーは、第二の形式の光ディスク５０、この実施形態においては、ＤＶＤタイプの形式のディスクに向かって、このディスクの軸方向に沿って、第二のビームを９０°だけ反射させる。第二の光ディスク５０は、第二の波長で動作するように設計されたディスクである。
【００２４】
第二のビームは、二色性ミラー８によって実質的に十分に透過させられ、開口１０によって透過させられ、第二の光ディスク５０における情報層上のスポットに集束させられる。反射されたビームは、ビームスプリッター２４へ逆戻りに同じ経路を経て進み、第三の直線の光路の部分に沿って、検出器レンズ３２に向かって反射させられる。このレンズは、反射されたビームを、検出器の基体３４上に配置されたフォトダイオードの検出器アレイ上に集束させるが、そのアレイで、データ、トラキング誤差信号、及びフォーカス誤差信号が、検出される。対物レンズ１２は、光ディスク１２及び検出器アレイ上でスポットの集束した状態を維持するための、フォーカス誤差信号から導出されるサーボ信号によって制御される、機械的なアクチュエータによって駆動される。
【００２５】
示した配置においては、第一及び第二の岐路の両方が、無限共役モードで動作すると共に、第一及び第二のビームは、対物レンズ１２に入射のとき、及び、対物レンズ１２を通じた反射の後で、コリメートされた状態にある。
【００２６】
今、図４及び５を参照する。第一のディスク４０は、相対的に厚い被覆層４４の後部に位置させられると共に反対側の面において保護層４６によって保護される情報層４２を有する。第一のディスクの被覆層４４は、１．２ｍｍの厚さ及び第一の波長についてｎ＝１．５７３の屈折率を有する。第二のディスク５０は、相対的に薄い被覆層５４の後部に位置させられると共に反対側の面において保護層５６によって保護される情報層５２を有する。第二のディスクの被覆層５４は、０．６ｍｍの厚さ及び第二の波長についてｎ＝１．５８０の屈折率を有する。作動距離（対物レンズ１２の後方の面とディスクとの間の距離）は、図４においては、０．９８４ｍｍであり、図５においては、１．３０８ｍｍである。
【００２７】
今、図４及び５に示す実施形態における対物レンズ１２を、さらに詳細に記載することにする。対物レンズ１２は、第一のディスク４０を走査する間に、０．４５の開口数及び２．６ｍｍの入射瞳の直径を有し、第一のビームと共に動作する。対物レンズ１２は、第二のディスク５０の走査の間に、０．６の開口数及び３．３ｍｍの入射瞳の直径を有し、第二のビームと共に動作する。第二のビームの偏光の方向が、複屈折性の層１６の異常の屈折率が選択されるように、配置される一方で、第一のビームの偏光の方向は、複屈折性の層１６の正常の屈折率が選択されるように、配置される。レンズ本体１４の凸の前側の面は、２．３２ｍｍの曲率半径を備えた球面である。使用の時に記録担体に面する、対物レンズの後側の面は、平面である。レンズ本体１４は、好ましくは５００μｍを超える、より好ましくは１ｍｍを超える、及びこの実施形態においては、１．８７３ｍｍである、光軸に沿った厚さを有する。レンズ本体１４の厚さは、レンズ本体１４の曲率半径未満である。
【００２８】
レンズ本体１４は、この実施形態においては、第一の波長について屈折率ｎ＝１．７７６及び第二の波長について屈折率ｎ＝１．７７７を備えたＳＦＬ５６のＳｃｈｏｔｔ（登録商標）のガラスのような、非複屈折性の材料で作られる。
【００２９】
対物レンズ１２は、ここではレンズ本体１４の取り付け面と呼ばれる、ガラスの本体１４の前側の面に形成される及び取り付けられるＵＶ硬化性の液晶材料で作られる、複屈折性の層１６を含む。複屈折性の層１６の前側の面の要求される形状を、それの内側にこの形状の逆を有する型を使用する複製の技術によって得てもよい。型を、例えば、ダイヤモンド旋削を使用して、形作ってもよい。複屈折性の層１６の材料は、第一の波長についてｎｏ＝１．５００の正常の屈折率及び第二の波長についてｎｅ＝１．５７０の異常の屈折率を有する。光軸に平行に測定される、複屈折性の層１６の厚さは、光軸からの距離と共に変化し、光軸におけるその厚さは、５００μｍ未満、より好ましくは１００μｍ未満、さらにより好ましくは５０μｍ未満であり、この実施形態においては２４μｍである。どんな場合でも、光軸における複屈折性の層１６の厚さは、光軸におけるレンズ本体１４の厚さの半分未満、より好ましくは五分の一未満、さらにより好ましくは十分の一未満である。
【００３０】
複屈折性の層１６の厚さは、複屈折性の層１６の前側の面の非球面性により、変化する。複屈折性の層の厚さは、第一及び第二のビームの幅全体にわたって、わずかに５００μｍ、より好ましくはわずかに１００μｍ、さらにより好ましくは５０μｍ未満である。第一及び第二のビームの少なくとも一方にわたって取得される、複屈折性の層の平均の厚さは、複屈折性の層１６にわたって、わずかに５００μｍ、より好ましくはわずかに１００μｍ、さらにより好ましくは５０μｍ未満である。複屈折性の層１６の一つの部分における厚さが、その層の別の部分における厚さの少なくとも半分、より好ましくは少なくとも四分の一であるように、厚さの所望の変化を提供する一方で、複屈折性の層は、好ましくは、十分に薄いものであるように配置される。
【００３１】
本発明の使用によって、対物レンズ１２の動作の異常モードで生成させられる非点収差の量は、相対的に小さく保たれる。
【００３２】
複屈折性の層１６の前側の面の回転対称非球面の形状は、式
【００３３】
【数１】
2006505090.tif 000003
によって与えられ、ここで、ｚは、ミリメートルでの光軸の方向における面の位置であり、ｒは、ミリメートルでの光軸からの距離であり、Ｂｋは、ｒのｋ乗の係数である。この実施形態においては、係数Ｂ２からＢ１６までの値は、それぞれ、０．２４２４２６４、０．００４３２５５０６８、０．０００９１２５２０６、−０．００１４３４７５５４、０．００１０１５４６４２、−０．０００４２３０６９９３、９．１８６９０９３×１０−５及び−８．１５０２８２８×１０−６である。
【００３４】
このように、本発明によって配置されたレンズが、連続的に又は同時に使用してもよい二つの別個の動作モードを提供することは、認識されると思われる。第一の動作モードにおいては、レンズは、第一の放射ビームによって記録担体における情報層を走査するために使用される。第一の放射ビームは、それの偏光を含む、第一のモードを表す一つ以上の所定の特性を有する。第二の動作モードにおいては、レンズは、第二の放射ビームによって記録担体における情報層を走査するために使用される。第二の放射ビームは、異なる偏光を含む、第二のモードを表す一つ以上の所定の特性を有する。換言すれば、各々の動作モードを、そのモードについての第一の所定の値及び他のモードについての第二の異なる所定の値を有する少なくとも一つのパラメータによって、別のモードから、特徴付けてもよい。
【００３５】
本発明の上記の実施形態による光走査デバイスは、それぞれ、異なる動作モードで少なくとも二つの異なる形式の光記録担体を走査するために適切に配置される。あるいは、走査デバイスを、レンズの異なる動作モードで多層の光記録担体の異なる層を連続的に走査するために適切に配置してもよい。あるいはさらに、走査デバイスを、レンズの異なる動作モードで同時に、多層の光記録担体の異なる層を走査するために適切に配置してもよい。この場合には、異なる層を、単一の主ビームから生成される二つの異なるサブビームを使用して、走査してもよい。
【００３６】
上述した光走査デバイスについての別の代替の配置においては、対物レンズ１２を通り抜ける単一の放射ビームの偏光は、レンズが、その偏光が第一の状態にあるとき、第一の波面収差を、及び、その偏光が第二の状態にあるとき、第二の異なる波面収差を、発生させるように、第一の状態と第二の状態との間で切り替えられる。液晶セルを使用する偏光のこのような切り替えが、例えば、国際特許出願公開第０１／２４１７４号パンフレットから知られていることが、留意される。
【００３７】
ここで、用語“波面収差の発生”は、光学素子による放射ビームの波面の形状の、球面でない変更に当てはまる。それを、放射ビームが、光学素子を通過する前後で、光学素子の入射瞳にわたって積分された、最も近い近似の球面の波面からの波面の偏差の平方自乗平均（ＲＭＳ）の値を取得すること、及び、その差の大きさを取得することによって、定量化することができる。
【００３８】
複屈折性の層１６によって発生させられる波面収差は、波面収差の一次、二次などの一つ以上の成分を含む、回転対称又は非対称であってもよい。用語“回転対称な”は、光軸に関して２πの方位角にわたって回転対称である形状に当てはまる。例えば、上述した実施形態におけるように、球面収差を提供するために発生させられる波面収差は、回転対称な収差である。
【００３９】
上述した実施形態に関係して、複屈折性の層１６の前側の面が、回転対称である必要はない、例えば、レンズの異なる動作モードの間で変化する、球面収差以外の他のタイプの波面収差を生成させることが望まれることもあることに留意すること。さらに、複屈折性の層１６は、光軸に垂直な方向に関して非周期的である、すなわち、繰り返しでない、回転対称でない階段の位相構造を含んでもよい。このような構造を、動作の異常モードで生成される相対的に少量の非点収差を補正するために、複屈折性の層の前側の面上に形成してもよい。このような補正の構造は、２００２年９月２７日に出願された発明者等の先の欧州特許出願公開第０２０７８９９７０号明細書（発明者等の整理番号ＰＨＮＬ０２０９１５）に記載されており、その内容は、ここでは参照によって組み込まれる。
【００４０】
上記の実施形態において、対物レンズ系は、単一の対物レンズを含む。しかしながら、代替の実施形態において、複合の対物レンズ系を使用してもよい。
【００４１】
上記の実施形態において、複屈折性の層１６は、対物レンズ上に形成される。代替の実施形態においては、本発明による複屈折性の層を、その系における異なるレンズ、例えば、二重ビームのコリメータレンズ上に、同様の機能を提供するために、形成してもよい。さらに、上記の実施形態において、複屈折性の層１６が、レンズ本体１４の曲面の前側の面上に形成される一方で、代替の配置においては、異なるモードで、変化する量の波面収差を発生させるパワーを提供するために配置される非平面の外側の面を有する、複屈折性の層を、レンズ本体１４の平面の後側の面上に形成してもよい。さらに、本発明によって配置される複屈折性の層を、レンズでない、例えば平面板の、本体部分に形成してもよい。
【００４２】
上記の実施形態は、本発明の説明に役立つ実例として理解されるものである。本発明のさらなる実施形態が、予見される。一つの実施形態に関係して記載したどんな特徴もまた、他の実施形態に使用してもよいことは、理解されることである。さらに、上に記載してない均等物及び変更物もまた、添付する特許請求の範囲において定義される本発明の範囲から逸脱することなく、用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第一の実施形態による光走査デバイスの素子の透視図である。
【図２】図１に示す光走査デバイスの一つの枝路の概略的な側面図である。
【図３】図１に示す光走査デバイスの別の枝路の概略的な側面図である。
【図４】本発明の実施形態による対物レンズの断面の側面図及び第一の形式の光記録担体を走査するときの光線追跡のプロットである。
【図５】この対物レンズの断面の側面図及び第二の形式の光記録担体を走査するときの光線追跡のプロットである。
【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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【国際調査報告】
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