(57)【要約】【課題】複雑な機構に頼ることなく且つ低コストで、一つの対物光学素子に同一波長の光束を入射させながら、異なる種類の光ディスクの互換使用を可能とし、しかも光利用効率の高い光ピックアップ装置用の対物光学素子及び光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】ＢＤ用の屈折面とＨＤ用の屈折面とを分割して設けた対物光学素子において、予め像側開口数が小さくなるように設計し、これを用いて、ＢＤの情報記録面又はＨＤの情報記録面に集光スポットを形成する。具体的には、（１）、（２）式を満たすようにすることで、形式上、像側開口数を小さくし、いわゆる超解像現象が発生した場合でも、適正な径の集光スポットが形成できるようにしている。  ｆBD≧（ＥＰＤBD／２ＮＡBD）        （１）  ｆHD＞（ＥＰＤHD／２ＮＡHD）        （２）【選択図】図１
2009087492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１（３８０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、
前記光束を厚さｔ１の保護層を有する第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、前記光束を厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護層を有する第２光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用の対物光学素子において、
前記対物光学素子の光学面には、円状又は輪帯状の第１領域と第２領域とが光軸直交方向に並んで配置されており、最も光軸から遠い領域は前記第１領域であり、
前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
以下の（１）、（２）式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用の対物光学素子。
ｆ1≧（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１）
ｆ2＞（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）        （２）
但し、
ｆ1：前記対物光学素子の前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束についての焦点距離
ＥＰＤ1：前記第１光ディスク使用時における前記対物光学素子の有効径
ＮＡ1：前記第１光ディスクの規格での必要開口数
ｆ2：前記対物光学素子の前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束についての焦点距離
ＥＰＤ2：前記第２光ディスク使用時における前記対物光学素子の有効径
ＮＡ2：前記第２光ディスクの規格での必要開口数
【請求項２】
以下の（１’）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
ｆ1＝（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１’）
【請求項３】
以下の（１”）式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
ｆ1＞（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１”）
【請求項４】
ＮＡ1＝０．８５、ＮＡ2＝０．６５であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
【請求項５】
前記第１領域と前記第２の領域の合計数は３以上１０以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
【請求項６】
前記第１領域は、複数設けられており、その内の一つが光軸を含む円状の領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
【請求項７】
前記第２領域は、複数設けられており、その内の一つが光軸を含む円状の領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
【請求項８】
以下の（１Ａ）式を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
０．８０＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ａ）
【請求項９】
以下の（２Ａ）式を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
０．７０＜（ＥＰＤ2／２・ｆ2・ＮＡ2）＜１        （２Ａ）
【請求項１０】
前記第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．３８μｍ以上０．４３μｍ以下であり、前記第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．５０μｍ以上０．５５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の対物光学素子を用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】
波長λ１（３８０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、
前記光束を厚さｔ１の保護層を有する第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、前記光束を厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護層を有する第２光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用の対物光学素子において、
前記対物光学素子の光学面には、円状又は輪帯状の第１領域と第２領域とが光軸直交方向に並んで配置されており、最も光軸から遠い領域は前記第１領域であり、
前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
前記第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．３８μｍ以上０．４３μｍ以下であり、
前記第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．５０μｍ以上０．５５μｍ以下であることを特徴とする光ピックアップ装置用の対物光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一の波長の光束を用いて異なる種類の光ディスクに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置用の対物光学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程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４．７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２３〜２７ＧＢの情報の記録が可能であり、又、ＮＡ０．６５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＨＤ ＤＶＤ（以下、ＨＤという）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能である。このような光ディスクを、本明細書では高密度光ディスクと呼ぶ。
【０００３】
ところで、一方の高密度光ディスクに対して適切に情報の記録／再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤ／レコーダ（光情報記録再生装置）の製品としての価値は十分なものとはいえない。両方の高密度光ディスクに記録したソフトが既に市場で販売されている実情を考慮すると、いずれの高密度光ディスクに対しても同様に適切に情報の記録／再生ができるようにすることが、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤ／レコーダとしての商品価値を高めることに通じるのである。 
【０００４】
ところが、高密度光ディスクであるＢＤとＨＤについては、使用する光束の波長が同一であるにも関わらずそれぞれの保護基板の厚さが異なるため、波長差を利用して保護基板の厚さの差に基づいて発生する球面収差を補正することが困難である。従って、他の光ディスクとの互換に比べて、一つの対物光学素子を用いてＢＤとＨＤの互換性を持たせることはより困難であった。 
【０００５】
これに対し、特許文献１には、液晶を用いて、ＢＤとＨＤの記録／再生時に異なる収差を与え、一つの対物光学素子での互換を可能としている対物光学素子及び光ピックアップ装置が記載されている。また、特許文献２には、回折効果を用いて同一波長の光束を振り分けることで、一つの対物光学素子でＢＤとＨＤの互換使用を可能としているピックアップ装置が記載されている。 
【特許文献１】特開２００７−２６５４０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４７０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
然るに、上記の特許文献１に記載された光ピックアップ装置は、液晶を必要とするため、電力の供給、電気的制御などが必要となり、機構が複雑化し、コストが高くなってしまうという問題があった。 
【０００７】
また、上記の特許文献２に記載された光ピックアップ装置のように、回折効果を用いてＢＤとＨＤの互換使用を実現する場合、例えば光源から回折構造を通過して一方の光ディスクへ向かう光の利用効率（ここでいう利用効率は、対物光学素子の光源側の光学面に入射した光量に対して、光ディスク上のスポットに寄与する光量の比率）が４０％（回折構造を利用した回折振り分けの場合、理論上５０％を超えない）であるとすると、光ディスクから同じ回折構造を通過して光検出器に向かう光の利用効率（ここでいう利用効率は、対物光学素子の光ディスク側の光学面に入射した光量に対して、光検出器上のスポットに寄与する光量の比率）は４０％になるから、トータルの利用効率で（ここでいう利用効率は、対物光学素子の光源側の光学面に入射した光量に対して、光検出器上のスポットに寄与する光量の比率）４０％の二乗で１６％の光しか利用できず、光源の発光強度を大幅に高める必要があり実用化は困難であるといえる。
【０００８】
これに対し、対物光学素子の光学面に、ＢＤ用の光学面領域とＨＤ用の光学面領域とを分割して設け、ＢＤとＨＤの互換使用を実現しようとする試みがある。かかる試みによれば、液晶素子等を用いないので、構造化簡素化されて省エネが図れると共に、回折構造を用いて互換していないので、光の利用効率を高めることができるというメリットがある。
【０００９】
ところが、本発明者らの検討によれば、ＢＤ用の光学面領域とＨＤ用の光学面領域とを分割して設けた対物光学素子を設計したところ、光利用効率を高める事はできたのだが、光ディスクに対する対物光学素子のチルト誤差の許容範囲が狭くなり、エラー信号を発生する恐れが高まってしまうことがわかった。更に、本発明者がその理由について検討を行った結果、その理由が、集光スポットが絞られすぎることによるものであることが判明した。
【００１０】
本発明は、上述の問題を考慮したものであり、複雑な機構に頼ることなく且つ低コストで、一つの対物光学素子に同一波長の光束を入射させながら、異なる種類の光ディスクの互換使用を可能とし、しかも光利用効率の高い光ピックアップ装置用の対物光学素子及び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】
【００１１】
請求項１に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、波長λ１（３８０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、
前記光束を厚さｔ１の保護層を有する第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、前記光束を厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護層を有する第２光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用の対物光学素子において、
前記対物光学素子の光学面には、円状又は輪帯状の第１領域と第２領域とが光軸直交方向に並んで配置されており、最も光軸から遠い領域は前記第１領域であり、
前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
以下の（１）、（２）式を満たすことを特徴とする。
ｆ1≧（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１）
ｆ2＞（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）        （２）
但し、
ｆ1：前記対物光学素子の前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束についての焦点距離
ＥＰＤ1：前記第１光ディスク使用時における前記対物光学素子の有効径
ＮＡ1：前記第１光ディスクの規格での必要開口数
ｆ2：前記対物光学素子の前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束についての焦点距離
ＥＰＤ2：前記第２光ディスク使用時における前記対物光学素子の有効径
ＮＡ2：前記第２光ディスクの規格での必要開口数
【００１２】
光ピックアップ装置用の対物光学素子における焦点距離をｆ、有効径をＥＰＤ、ある光ディスクに対する必要開口数をＮＡとすると、
ｆ＝（ＥＰＤ／２ＮＡ）        （０）
を満たすように対物光学素子を設計することが、一般的な技術常識とされている。本発明者らは、かかる技術常識に則り、ＢＤ用の光学面領域とＨＤ用の光学面領域とを分割して設けた対物光学素子について、以下の式（１０）、（２０）を満たすように設計を行った。その結果、回折効果を用いる場合に比べて光利用効率を高める事はできたのだが、光ディスクに対する対物光学素子のチルト誤差の許容範囲が狭くなり、エラー信号を発生する恐れが高まってしまうことがわかった。更に、本発明者が検討を行ったところ、その理由が、集光スポットが絞られすぎることによるものであることが判明した。エラー信号の原因が絞られすぎた集光スポットにあることを本発明者が発見した事が、以下の本発明につながった。
ｆBD＝（ＥＰＤBD／２ＮＡBD）        （１０）
ｆHD＝（ＥＰＤHD／２ＮＡHD）        （２０）
【００１３】
本発明者らは、ＢＤ用の領域を通過する光束はＨＤには用いられず、ＨＤ用の領域を通過する光束はＢＤに用いられないことから、いわゆる超解像現象が発生し、実際上の対物光学素子の像側開口数が大きくなるために集光スポットが絞られすぎるということに思い至った。いわゆる超解像現象が発生した場合には、（１０）、（２０）式の関係を満たすようにしても、設計通りの光学特性を得られなくなるからである。そこで、本発明者らは、ＢＤ用の光学面領域とＨＤ用の光学面領域とを分割して設けた対物光学素子において、予め像側開口数が小さくなるように設計し、これを用いて、ＢＤの情報記録面又はＨＤの情報記録面に集光スポットを形成しようと試みた。即ち、形式上、像側開口数を小さくし、いわゆる超解像現象が発生した場合でも、適正な径の集光スポットが形成でき、光ディスクに対する対物光学素子のチルト誤差の許容範囲を保て、エラー信号が発生しないようにしたのである。
【００１４】
ここで、どのようにして、形式上、像側開口数を小さくするかという問題が残る。像側開口数を変更するためには、有効径か焦点距離の少なくとも一方を変更する必要がある。しかるに、有効径を変更すると、光ピックアップ装置の光源とコリメートレンズとの関係までも全体的に変更しなくてはならず、大がかりな変更となってしまい、ピックアップメーカーにとって好ましい変更ではない。又、対物光学素子の有効径を変更することは、光ピックアップ装置における対物光学素子の周辺スペースの問題から容易ではない。これに対し、焦点距離は対物光学素子の設計変更だけで比較的容易に変えることができ、ピックアップメーカーも対応が比較的容易である。そこで、本発明者らは、焦点距離を変更し、（１），（２）式を満たすことによって、像側開口数を小さくすることが好ましい事をも見出したのである。
【００１５】
しかも、（１）、（２）式を満たすことによって、ワーキングディスタンスが大きくなるというメリットも得られる。このメリットは、透明基板の厚さが厚いＨＤ使用時に特に有利となる。
【００１６】
この様に、本発明は、ＢＤとＨＤの互換を一つの光学系で可能とする対物光学素子において、Ａ）高い光利用効率を得、Ｂ）光ディスクに対する対物光学素子のチルト誤差の許容範囲を保て、エラー信号の発生をなくし、Ｃ）対物光学素子の有効径を維持する事により、ピックアップメーカーの設計許容度を増やし、しかも、Ｄ）ワーキングディスタンスを伸ばすことができる、という４つの効果を一度に得る事を可能とするものである。
【００１７】
請求項２に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１に記載の発明において、以下の（１’）式を満たすことを特徴とするので、前記第１の光ディスクの情報記録面上により明瞭なスポット光を形成でき、前記第２の光ディスクの情報記録面上に適正な径のスポット光を形成できる。
ｆ1＝（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１’）
【００１８】
請求項３に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１に記載の発明において、以下の（１”）式を満たすことを特徴とするので、前記第１の光ディスク及び前記第２の光ディスクの情報記録面上に適正な径のスポット光を形成できるとともに、第１の光ディスクにおけるワーキングディスタンスをより長くする事が可能となる。
ｆ1＞（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１”）
【００１９】
請求項４に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、ＮＡ1＝０．８５、ＮＡ2＝０．６５であることを特徴とする。これはすなわち、第１光ディスクがＢＤであって、第２光ディスクがＨＤである場合である。
【００２０】
請求項５に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記第１領域と前記第２の領域の合計数は３以上１０以下であることを特徴とする。この範囲を満たすことにより、サイドロープを抑え、且つ、製造が容易である対物光学素子を得ることが可能となる。より好ましくは、前記第１領域と前記第２の領域の合計数は４以上７以下である。
【００２１】
請求項６に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第１領域は、複数設けられており、その内の一つが光軸を含む円状の領域であることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第２領域が複数設けられており、その内の一つが光軸を含む円状の領域であることを特徴とする。
【００２３】
請求項８に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、以下の（１Ａ）式を満たすことを特徴とする。（１Ａ）式を満たすことにより、第１光ディスクと第２光ディスクの片方だけがスポットが絞られすぎるということがなく、両方においてより良好なスポットを得ることが可能となるため好ましい。
０．８０＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ａ）
より好ましくは、以下の（１Ｂ）式を満たす。多くの場合、ＢＤの方がＨＤに比して多くの光量を求められるが、以下の（１Ｂ）式を満たす場合、ＢＤの光量を、ＨＤの光量よりも多くできるため、好ましい。特にＢＤで記録を行う場合に好ましい。
０．９０＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ｂ）
更に好ましくは、以下の（１Ｃ）式を満たす。以下の（１Ｃ）式を満たす場合、（１Ｂ）式よりも更にＢＤの光量を、ＨＤの光量よりも多くできるため、好ましい。特にＢＤで記録を行う場合に好ましい。
０．９５＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ｃ）
【００２４】
請求項９に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、以下の（２Ａ）式を満たすことを特徴とする。（２Ａ）式を満たすことにより、第１光ディスクと第２光ディスクの片方だけがスポットが絞られすぎるということがなく、両方においてより良好なスポットを得ることが可能となるため好ましい。
０．７０＜（ＥＰＤ2／２・ｆ2・ＮＡ2）＜１        （２Ａ）
【００２５】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．３８μｍ以上０．４３μｍ以下であり、前記第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．５０μｍ以上０．５５μｍ以下であることを特徴とする。従来技術に従い、（１０）、（２０）式を満足するように設計した対物光学素子を用いて集光スポットを形成すると、超解像現象が生じることによって、例えばＢＤにおいてはスポットの径が０．３８μｍ未満となり、ＨＤにおいてはスポットの径が０．５０μｍ未満となるため、実際にスポット径を測定することで、本発明の対物光学素子とは明確に区別できる。スポット径の定義については明細書中で後述する。
【００２６】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の対物光学素子を用いたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置用の対物光学素子は、
波長λ１（３８０ｎｍ＜λ１＜４５０ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物光学素子を有する集光光学系を有し、
前記光束を厚さｔ１の保護層を有する第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、前記光束を厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護層を有する第２光ディスクの情報記録面上に集光させることによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用の対物光学素子において、
前記対物光学素子の光学面には、円状又は輪帯状の第１領域と第２領域とが光軸直交方向に並んで配置されており、最も光軸から遠い領域は前記第１領域であり、
前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第１領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられ、前記第２領域を通過した前記波長λ１の光束は、前記第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられず、
前記第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．３８μｍ以上０．４３μｍ以下であり、
前記第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポットの径は０．５０μｍ以上０．５５μｍ以下であることを特徴とする。
【００２８】
第１光ディスクがＢＤであり、第２光ディスクがＨＤであることが好ましい。ＢＤは、ＮＡ０．８５の対物光学素子により情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．１ｍｍ程度である。また、ＨＤは、ＮＡ０．６５乃至０．６７の対物光学素子により情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．６ｍｍ程度である。
【００２９】
なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２に関しては、以下の条件式、（３）、（４）を満たすことが好ましいが、これに限られない。
【００３０】
０．０７５０ｍｍ≦ｔ１≦０．１１２５ｍｍ        （３）
０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ                    （４）
【００３１】
光ピックアップ装置は、少なくとも一つの光源と、集光光学系と、受光素子とを有する。
【００３２】
本明細書において、光源は好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。
【００３３】
また、第１光ディスクとしてＢＤを用い、第２光ディスクとしてＨＤを用いる場合、光源から射出される光束の波長λ１は、３８０ｎｍより大きく、４５０ｎｍより小さいことが好ましい。より好ましくは、λ１は、３９０ｎｍ以上、４１５ｎｍ以下である。尚、光源を２つ有し、それぞれの波長が３８０ｎｍより大きく、４５０ｎｍより小さい場合であって、２つの光源の波長差が２０ｎｍ以下である場合は、いずれも本明細書でいう光源であり、本発明の範囲内であるとみなせるものとする。また、波長λ１の光束を出射する光源の他に、ＤＶＤやＣＤなど他の光ディスク用の光源を有していてもよい。
【００３４】
受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上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、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物光学素子を移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、複数の光源を有する場合、受光素子は各光源に対応した複数の受光部を有していてもよい。
【００３５】
集光光学系は、対物光学素子を有する。対物光学素子は、光束を第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光し、光束を第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録／再生ができるように集光する。集光光学系は、対物光学素子のみを有していても良いが、対物光学素子の他にコリメートレンズ等のカップリングレンズやビームエキスパンダーを有していてもよい。カップリングレンズとは、対物光学素子と光源の間に配置され、光束の発散角を変える単レンズ又はレンズ群のことをいう。ビームエキスパンダーとは、対物光学素子と光源の間に配置され、光束の発散角は変えず、光束の径を変えるレンズ群のことをいう。また、コリメートレンズは、カップリングレンズの一種であって、コリメートレンズに入射した光束を平行光に変えるレンズをいう。更に集光光学系は、光源から射出された光束を、情報の記録再生に用いられるメイン光束と、トラッキング等に用いられる二つのサブ光束とに分割する回折光学素子などの光学素子を有していてもよい。また、集光光学系は、第１光ディスク、第２光ディスク用の対物光学素子の他に、他の光ディスク用の対物光学素子を有していてもよい。
【００３６】
本明細書において、対物光学素子とは、光ピックアップ装置において光ディスクが装填された状態で光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。好ましくは、対物光学素子とは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系であって、更に、アクチュエータにより少なくとも光軸方向に一体的に変位可能とされた光学系を指す。対物光学素子は、二つ以上の複数のレンズ及び光学素子から構成されていてもよいし、単玉のレンズのみでもよい。また、対物光学素子は、ガラスレンズであってもプラスチックレンズであっても、又は、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂などで光路差付与構造などを設けたハイブリッドレンズであってもよい。対物光学素子が複数のレンズを有する場合は、ガラスレンズとプラスチックレンズを混合して用いてもよい。対物光学素子が複数のレンズを有する場合、光路差付与構造を有する平板光学素子と非球面レンズの組み合わせであってもよい。また、対物光学素子は、光路差付与構造を有していてもよい。また、対物光学素子は屈折面が非球面であることが好ましい。
【００３７】
また、対物光学素子をプラスチックレンズとする場合は、環状オレフィン系の樹脂材料を使用するのが好ましく、環状オレフィン系の中でも、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃での屈折率が１．５４乃至１．６０の範囲内であって、−５℃から７０℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長４０５ｎｍに対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴ（℃-1）が−２０×１０-5乃至−５×１０-5（より好ましくは、−１０×１０-5乃至−８×１０-5）の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物光学素子をプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。
【００３８】
対物光学素子の光学面には、円状又は輪帯状の第１領域と第２領域とが光軸直交方向に並んで配置されている。光軸を含む最も中心の領域が円状の領域となり、その周辺の領域は光軸を中心とする同心円の輪帯状の領域となる。この第１領域と第２領域とは、対物光学素子の光学面上の第１領域と第２領域において、明確な構造の差異を設けてもよい。一方、対物光学素子に構成上明確な領域を設けずに、便宜上の領域としてもよい。第１領域と第２領域とは光軸直交方向に交互に並んで配置されている事が好ましいが、第１領域と第２領域の間に他の領域を含んだり、第１領域の中に他の領域を含むような構造であってもよい。
【００３９】
対物光学素子の第１領域を通過した波長λ１の光束は、第１光ディスクの記録／再生に用いられ、第１領域を通過した波長λ１の光束は、第２光ディスクの記録及び／又は再生に用いられない。また、第２領域を通過した波長λ１の光束は、第２光ディスクの記録／再生に用いられ、第２領域を通過した波長λ１の光束は、第１光ディスクの記録及び／又は再生に用いられない。なお、最も光軸から遠い領域は第１領域となる。最も中心の領域（光軸を含む領域）は、第１領域である場合もあれば、第２領域である場合もある。
【００４０】
対物光学素子は、高密度光ディスクと異なる第３光ディスク及び／又は第４光ディスクの使用を可能とする互換用の領域や光路差付与構造を有していてもよい。互換用の光路差付与構造は、第１領域又は第２領域に設けてもよいし、第１領域及び第２領域とは異なる他の領域を設け、そこに設けてもよい。また、対物光学素子は、温度変化時や波長変化時に収差変化を補正するための光路差付与構造を有していてもよい。また、対物光学素子の第１領域又は第２領域は、隣接する領域との段差の段差量を減らすための光路差付与構造を有していてもよい。なお、本明細書でいう光路差付与構造とは、入射光束に対して光路差を付加する構造の総称である。光路差付与構造には、位相差を付与する位相差付与構造も含まれる。また、位相差付与構造には回折構造が含まれる。光路差付与構造は、段差を有し、好ましくは段差を複数有する。この段差により入射光束に光路差及び／又は位相差が付加される。光路差付与構造により付加される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非整数倍であっても良い。段差は、光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。
【００４１】
また、対物光学素子は、以下の（１）、（２）式を満たす。
ｆ1≧（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）        （１）
ｆ2＞（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）        （２）
尚、ｆ1は、対物光学素子の第１領域を通過した波長λ１の光束についての焦点距離を表す。また、ＥＰＤ1は、第１光ディスク使用時における対物光学素子の有効径を表す。ＮＡ1は、第１光ディスクの規格での必要開口数を表す。（第１光ディスクがＢＤの場合、この値は０．８５となる。）ｆ2は、対物光学素子の第２領域を通過した波長λ１の光束についての焦点距離を表す。ＥＰＤ2は、第２光ディスク使用時における対物光学素子の有効径を表す。ＮＡ2は、第２光ディスクの規格での必要開口数を表す。（第２光ディスクがＨＤの場合、この値は０．６５となる。）
【００４２】
なお、本明細書でいう有効径とは、以下の事をいう。ＥＰＤ1は、光源側の光学面に入射する光束の外縁直径、又は、光軸から最も離れている第１領域の最外周部と光軸との距離の２倍であり、ＥＰＤ2は、光軸から最も離れている第２領域の最外周部と光軸との距離の２倍である。
【００４３】
また、ＮＡ1及びＮＡ2は、スポット径換算の開口数と捉えてもよい。この場合、ＮＡ1及びＮＡ2は、以下の式で表す事が可能となる。
ＮＡ1＝０．８２４×λ１／ＳＤ1
ＮＡ2＝０．８２４×λ１／ＳＤ2
但し、ＳＤ1は、第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポット径を表し、ＳＤ2は、第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポット径を表す。なお、スポット径の定義については後述する。
【００４４】
また、第１領域と第２の領域の合計数は３以上１０以下であることが好ましく、４以上７以下であることがより好ましい。第１の領域と第２の領域以外の領域を含む場合、それも含めての全ての領域の合計数が上記範囲を満たすことが好ましい。
【００４５】
また、以下の（１Ａ）式を満たすことが好ましい。
０．８０＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ａ）
より好ましくは、以下の（１Ｂ）式を満たす。
０．９０＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ｂ）
更に好ましくは、以下の（１Ｃ）式を満たす。
０．９５＜（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）≦１        （１Ｃ）
【００４６】
また、以下の（２Ａ）式を満たすことが好ましい。
０．７０＜（ＥＰＤ2／２・ｆ2・ＮＡ2）＜１        （２Ａ）
【００４７】
第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポット径は０．３８μｍ以上０．４３μｍ以下であることが好ましい。また、第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポット径は０．５０μｍ以上０．５５μｍ以下であることが好ましい。なお、ここでいうスポット径とは、実際に対物光学素子に波長λ１の光束を入射させて形成した集光スポットにおいて強度が中心強度の１／ｅ2となる位置でのスポットの直径をいう。また、第１光ディスクの情報記録面上に形成されるスポット径は、（２・ｆ1・  ０．８２４・λ１）／ＥＰＤ1よりも小さい事が好ましい。第２光ディスクの情報記録面上に形成されるスポット径は、（２・ｆ2・  ０．８２４・λ１）／ＥＰＤ2よりも小さい事が好ましい。
【００４８】
次に、第２光ディスクの記録及び／又は再生を行う際に、第１領域を通過した光束が、デフォーカスエリアにかぶらないようにするために、第１領域を通過した光束が、第２光ディスクの情報記録面上でフレアになるような対物光学素子であることが好ましい。尚、具体的に「フレアにする」とは、第２光ディスクの情報記録面上で第１領域を通過した光がドーナツ型領域に分布するか、第２領域を通過した光が形成するスポットを中心に薄く円状の領域に分布することをいう。また、第１光ディスクがＢＤであって、第２光ディスクがＨＤである場合に、第１光ディスク（ＢＤ）における対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤBD）は、０．５５以上、０．６４（ｍｍ）以下であることが好ましい。又、第２光ディスク（ＨＤ）における対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤHD）は、０．４０以上、０．４６（ｍｍ）以下であることが好ましい。また、第１光ディスクがＢＤであって、第２光ディスクがＨＤである場合に、良好なフレアを発生させるためには、第１光ディスク（ＢＤ）における対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤBD）と、第２光ディスク（ＨＤ）における対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤHD）との差の値を（ＷＤBD−ＷＤHD）、−０．３６（ｍｍ）以上、０．１７（ｍｍ）以下とすることが好ましい。より好ましくは、−０．１０（ｍｍ）以上、０．１５（ｍｍ）以下とすることである。
【００４９】
対物光学素子の軸外特性を良好にするための構成として、１）第１領域と第２領域との非球面形状を変えるか、または、２）第２領域に光路差付与構造を設ける、等の構成が考えられる。尚、ここでいう軸外特性を良好にするとは、光束が０．５°の斜入射で対物光学素子に入射したときに、波面収差が０．１ＲＭＳ以下となることをいう。
【００５０】
１）の第１領域と第２領域との非球面形状を異ならせる構成の場合、第１光ディスクの記録及び／又は再生時における対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤ１）と、第２光ディスクの記録及び／又は再生時における対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤ２）との差の絶対値（｜ＷＤ１−ＷＤ２|）を０．１（ｍｍ）以上とするように設計する事が好ましい。
【００５１】
一方で、光学面において大きな段差を生じさせないようにするためには、２）のように第２光ディスク専用領域に光路差付与構造を設けることにより、軸外特性を良好にする事が好ましい。他の設計条件に応じて、上述の１）の方法とするか、２）の方法とするかを使い分ければよい。
【００５２】
波長λ１の光束は、平行光として対物光学素子に入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物光学素子に入射してもよい。好ましくは、波長λ１の光束の、対物光学素子への入射光束の倍率ｍ１が、下記の式（５）を満たすことである。
【００５３】
−０．０１＜ｍ１＜０．０１          （５）
【００５４】
一方で、波長λ１の光束を発散光として対物光学素子に入射させる場合、波長λ１の光束の対物光学素子への入射光束の倍率ｍ１が、下記の式（６）を満たすことが好ましい。
【００５５】
−０．１０＜ｍ１＜０．００          （６）
【００５６】
尚、第１光ディスクの記録及び／又は再生時と、第２光ディスク記録及び／又は再生時の両方において正弦条件を両立させるためには、以下の条件式（７）を満たすことが好ましい。
ｍ１１＜ｍ１２          （７）
尚、ｍ１１は、第１光ディスクの記録及び／又は再生時の、波長λ１の光束の対物光学素子への入射光束の倍率を示し、ｍ１２は、第２光ディスクの記録及び／又は再生時の、波長λ１の光束の対物光学素子への入射光束の倍率を示す。
【００５７】
例えば、第１光ディスクの記録及び／又は再生時には、波長λ１の光束を対物光学素子に無限平行光として入射させ、第２光ディスクの記録及び／又は再生時には、波長λ１の光束を対物光学素子に有限収束光として入射させる態様が、好ましい一例として挙げられる。
【００５８】
光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。
【００５９】
ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体毎、外部に取り出される方式とがある。
【００６０】
上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。 ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。
【００６１】
前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００６２】
本発明によれば、複雑な機構に頼ることなく且つ低コストで、一つの対物光学素子に同一波長の光束を入射させながら、異なる種類の光ディスクの互換使用を可能とする光ピックアップ装置用の対物光学素子及び光ピックアップ装置を提供することが可能になる。しかも、本発明は、高い光利用効率を得、光ディスクに対する対物光学素子のチルト誤差の許容範囲を保て、エラー信号の発生をなくし、対物光学素子の有効径を維持する事により、ピックアップメーカーの設計許容度を増やし、しかも、ワーキングディスタンスを伸ばすことができる、光ピックアップ装置用の対物光学素子及び光ピックアップ装置を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、第１光ディスクであるＢＤと第２光ディスクであるＨＤに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる本実施の形態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。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。
【００６４】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物光学素子ＯＢＪ、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ、偏光プリズムＰＰＳ、４０５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する半導体レーザＬＤ、センサ用レンズＳＬ、ＢＤの情報記録面ＲＬ１及びＨＤの情報記録面ＲＬ２からの反射光束を受光する受光素子ＰＤを有する。尚、本実施の形態では、対物光学素子ＯＢＪは単玉であるが、２つ以上の光学素子を組み合わせて用いても良い。
【００６５】
対物光学素子ＯＢＪの屈折面からなる光源側の光学面には、光軸を含む円状のＢＤ用の第１領域ＡＲ１と、その周囲の輪帯状のＨＤ用の第２領域ＡＲ２と、更にその周囲の輪帯状のＢＤ用の第１領域ＡＲ３とが交互に形成されている。
【００６６】
ＢＤの記録／再生を行う場合について説明する。まず、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、実線で示すように、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬにより平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物光学素子ＯＢＪによって厚さ０．０８７５ｍｍの保護基板ＰＬ１を介して、ＢＤの情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。
【００６７】
このとき、対物光学素子ＯＢＪの第１領域ＡＲ１，ＡＲ３を通過した光束は、ＢＤの情報記録面上に集光されスポットを形成するが、第２領域ＡＲ２を通過した光束はフレア光となって、ＢＤの情報記録面上に集光スポットを形成しない。
【００６８】
情報記録面ＲＬ１上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、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬにより収斂光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、２軸アクチュエータＡＣにより対物光学素子ＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、ＢＤに記録された情報を読み取ることができる。
【００６９】
次に、ＨＤの記録／再生を行う場合について説明する。青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、一点鎖線で示すように、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬにより平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物光学素子ＯＢＪによって厚さ０．６ｍｍの保護基板ＰＬ２を介して、ＨＤの情報記録面ＲＬ２上に形成されるスポットとなる。
【００７０】
このとき、対物光学素子ＯＢＪの第２領域ＡＲ２を通過した光束は、ＨＤの情報記録面上に集光されスポットを形成するが、第１領域ＡＲ１，ＡＲ３を通過した光束はフレア光となって、ＨＤの情報記録面上に集光スポットを形成しない。（図１においてＨＤの記録／再生時には、光束は第１領域ＡＲ３に入射しない様に見えるが、実際は第１領域ＡＲ３にも入射している。）
【００７１】
情報記録面ＲＬ２上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、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬにより収斂光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、２軸アクチュエータＡＣにより対物光学素子ＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、ＨＤに記録された情報を読み取ることができる。
【００７２】
（実施例）
次に、上述の実施の形態に用いることができる実施例について説明する。実施例１〜４は、中心が第２領域であって、その周囲に、光軸直交方向に外側に向けて順番に、第１領域、第２領域、第１領域、第２領域及び第１領域の合計６つの領域を有する単玉レンズの対物光学素子である。また、以下の実施例において、第１光ディスクはＢＤ、第２光ディスクはＨＤである。また、表１〜４におけるＮＡは、スポット径換算の開口数を表しているが、ＢＤとＨＤの規格において必要開口数と規定されているＢＤ用のＮＡ０．８５及びＨＤ用のＮＡ０．６５と一致している。
【００７３】
尚、以降の表中のｒｉは曲率半径、ｄｉは第ｉ面から第ｉ＋１面までの光軸方向の位置、ｎｉは各面の屈折率を表している。尚、これ以降（表のレンズデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０-3）を、Ｅ（例えば、２．５×Ｅ−３）を用いて表すものとする。また、対物光学素子の光学面は、それぞれ数１式に表に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
【００７４】
【数１】
2009087492.tif 000003
【００７５】
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、Ａiは非球面係数、ｈは光軸からの高さ、ｒは近軸曲率半径である。
【００７６】
（実施例１）
表１に実施例１のレンズデータを示す。図２は、実施例１の対物光学素子の断面図であり、（ａ）がＢＤ使用時の集光状態を示し、（ｂ）がＨＤ使用時の集光状態を示している。実施例１において、ｆ1＝１．７６５，ｆ2＝１．８６６、ＥＰＤ1＝３．０００ｍｍ、ＥＰＤ2＝１．８００ｍｍ、ＮＡ1＝０．８５，ＮＡ2＝０．６５，ＢＤにおけるスポット径＝０．３９０μｍ、ＨＤにおけるスポット径＝０．５１０μｍである。このとき、（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）＝１．７６５（＝ｆ1）、（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）＝１．３８５（＜ｆ2）となる。又、（ＥＰＤ1／２・ｆBD・ＮＡ1）＝１．０００、（ＥＰＤ2／２・ｆHD・ＮＡ2）＝０．７４２である。この実施例において、光学面の面積の割合は、ＢＤ用に９４％、ＨＤ用に６％となっている。従って、多くの光量がＢＤに振り分けられるため、本実施例はＢＤの記録を行う場合に有利な実施例である。
【００７７】
【表１】
2009087492.tif 000004
【００７８】
（実施例２）
表２に実施例２のレンズデータを示す。図３は、実施例２の対物光学素子の断面図であり、（ａ）がＢＤ使用時の集光状態を示し、（ｂ）がＨＤ使用時の集光状態を示している。実施例２において、ｆ1＝１．８１２，ｆ2＝１．９１１、ＥＰＤ1＝３．０００ｍｍ、ＥＰＤ2＝２．０８０ｍｍ、ＮＡ1＝０．８５，ＮＡ2＝０．６５，ＢＤにおけるスポット径＝０．３９３μｍ、ＨＤにおけるスポット径＝０．５１１μｍである。このとき、（ＥＰＤ1／２ＮＡ2）＝１．７６５（＜ｆ1）、（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）＝１．６００（＜ｆ2）となる。又、（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）＝０．９７４、（ＥＰＤ2／２・ｆ2・ＮＡ2）＝０．８３７である。この実施例において、光学面の面積の割合は、ＢＤ用に７７％、ＨＤ用に２３％となっている。従って、多くの光量がＢＤに振り分けられるため、本実施例はＢＤの記録を行う場合に有利な実施例である。
【００７９】
【表２】
2009087492.tif 000005
【００８０】
（実施例３）
表３に実施例３のレンズデータを示す。図４は、実施例３の対物光学素子の断面図であり、（ａ）がＢＤ使用時の集光状態を示し、（ｂ）がＨＤ使用時の集光状態を示している。実施例３において、ｆ1＝１．９４１，ｆ2＝２．０３１、ＥＰＤ1＝３．０００ｍｍ、ＥＰＤ2＝２．５３８ｍｍ、ＮＡ1＝０．８５，ＮＡ2＝０．６５，ＢＤにおけるスポット径＝０．３９１μｍ、ＨＤにおけるスポット径＝０．５１０μｍである。このとき、（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）＝１．７６５（＜ｆ1）、（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）＝１．９５２（＜ｆ2）となる。又、（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）＝０．９０９、（ＥＰＤ2／２・ｆ2・ＮＡ2）＝０．９６０である。この実施例において、光学面の面積の割合は、ＢＤ用に５３％、ＨＤ用に４７％となっている。従って、ＢＤとＨＤに略均等に光量が振り分けられるため、本実施例はＢＤとＨＤとで略同等の機能を適用する際に有利な実施例である。
【００８１】
【表３】
2009087492.tif 000006
【００８２】
（実施例４）
表４に実施例４のレンズデータを示す。図５は、実施例４の対物光学素子の断面図であり、（ａ）がＢＤ使用時の集光状態を示し、（ｂ）がＨＤ使用時の集光状態を示している。実施例４において、ｆ1＝２．０５９，ｆ2＝２．１４８、ＥＰＤ1＝３．０００ｍｍ、ＥＰＤ2＝２．７４０ｍｍ、ＮＡ1＝０．８５，ＮＡ2＝０．６５，ＢＤにおけるスポット径＝０．３９３μｍ、ＨＤにおけるスポット径＝０．５１６μｍである。このとき、（ＥＰＤ1／２ＮＡ1）＝１．７６５（＜ｆ1）、（ＥＰＤ2／２ＮＡ2）＝２．１０８（＜ｆ2）となる。又、（ＥＰＤ1／２・ｆ1・ＮＡ1）＝０．８５７、（ＥＰＤ2／２・ｆ2・ＮＡ2）＝０．９８１である。この実施例において、光学面の面積の割合は、ＢＤ用に２７％、ＨＤ用に７３％となっている。従って、多くの光量がＨＤに振り分けられるため、本実施例はＨＤの記録を行う場合に有利な実施例である。
【００８３】
【表４】
2009087492.tif 000007
【００８４】
各実施例の主要な値を表５にまとめて示す。
【００８５】
【表５】
2009087492.tif 000008
【００８６】
以上の実施例１〜４において、光ディスクに対して対物光学素子が少しチルトした場合であっても、エラー信号が発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】実施例１の対物光学素子の断面図である。
【図３】実施例２の対物光学素子の断面図である。
【図４】実施例３の対物光学素子の断面図である。
【図５】実施例４の対物光学素子の断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
ＡＲ１，ＡＲ３  第１領域
ＡＲ２          第２領域
ＯＢＪＥ        対物光学素子
ＰＵ１          光ピックアップ装置
ＬＤ            青紫色半導体レーザ
ＡＣ            二軸アクチュエータ
ＰＢＳ          偏光プリズム
ＣＬ            コリメートレンズ
ＰＬ１          保護基板
ＰＬ２          保護基板
ＲＬ１          情報記録面
ＲＬ２          情報記録面
ＱＷＰ          λ／４波長板
【図１】
2009087492.tif 000009
【図２】
2009087492.tif 000010
【図３】
2009087492.tif 000011
【図４】
2009087492.tif 000012
【図５】
2009087492.tif 000013