JP2002048971A - 対物レンズ及び光学装置 - Google Patents
対物レンズ及び光学装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＣＤ、ＤＶＤともに良好に再生できる対物レン
ズを提供する。 【解決手段】第１の光ディスクの再生時には第１の波長
が用いられ、第２の光ディスクの記録又は再生時には第
２の波長が用いられ、対物レンズの片面には、光軸４を
中心とする輪状の段差部２２等を備える位相シフタが設
けられ、この位相シフタは第１の波長の光及び第２の波
長に対して位相差を生じさせる機能を有する。
ズを提供する。 【解決手段】第１の光ディスクの再生時には第１の波長
が用いられ、第２の光ディスクの記録又は再生時には第
２の波長が用いられ、対物レンズの片面には、光軸４を
中心とする輪状の段差部２２等を備える位相シフタが設
けられ、この位相シフタは第１の波長の光及び第２の波
長に対して位相差を生じさせる機能を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
ディスク）及びＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の
光ディスクの記録又は再生に適し、回折限界性能を有す
る対物レンズ及び光学装置に関する。なお、ＣＤとは記
録可能なＣＤ−Ｒ（コンパクトディスクレコーダブル）
も含むものとする。
ディスク）及びＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の
光ディスクの記録又は再生に適し、回折限界性能を有す
る対物レンズ及び光学装置に関する。なお、ＣＤとは記
録可能なＣＤ−Ｒ（コンパクトディスクレコーダブル）
も含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】従来より、０．６ｍｍの厚さの透明基板
を有するＤＶＤと１．２ｍｍの厚さの透明基板を有する
ＣＤとの両方を再生する対物レンズが提案されている
（特開平１０−２５５３０５、特開平１１−１６１９
０、特開平１１−２７５９）。
を有するＤＶＤと１．２ｍｍの厚さの透明基板を有する
ＣＤとの両方を再生する対物レンズが提案されている
（特開平１０−２５５３０５、特開平１１−１６１９
０、特開平１１−２７５９）。
【０００３】これらの従来例において、非球面を有する
対物レンズの片面には、光軸を中心とする輪帯状に凹部
又は凸部からなる位相シフタが設けられている。対物レ
ンズの基本的形状はＤＶＤを良好に再生できるように最
適化されており、ＣＤを再生するときには、位相シフタ
で位相を補正することにより収差をできるだけ小さく補
正している。その結果、ＤＶＤ、ＣＤともに、軸上の収
差、特に軸上球面収差については、良好に補正できてい
る。
対物レンズの片面には、光軸を中心とする輪帯状に凹部
又は凸部からなる位相シフタが設けられている。対物レ
ンズの基本的形状はＤＶＤを良好に再生できるように最
適化されており、ＣＤを再生するときには、位相シフタ
で位相を補正することにより収差をできるだけ小さく補
正している。その結果、ＤＶＤ、ＣＤともに、軸上の収
差、特に軸上球面収差については、良好に補正できてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来例
では、ＣＤの再生時の軸外コマ収差については、良好に
補正できず、軸外のコマ収差が大きいので、光源、対物
レンズ等が光軸から傾いたとき又は軸ずれが生じたとき
の光学性能の劣化が大きく、光学装置を組み立てる際、
対物レンズ等の位置決めに高精度を要求され、生産性が
悪い問題があった。
では、ＣＤの再生時の軸外コマ収差については、良好に
補正できず、軸外のコマ収差が大きいので、光源、対物
レンズ等が光軸から傾いたとき又は軸ずれが生じたとき
の光学性能の劣化が大きく、光学装置を組み立てる際、
対物レンズ等の位置決めに高精度を要求され、生産性が
悪い問題があった。
【０００５】また、対物レンズの位置決めに高精度を要
求されるのでレンズや光源を移動させるための機構（移
動機構）の摩耗等によって、対物レンズの光軸からの傾
き又は軸ずれが生じ、光学性能が経年変化的に劣化する
問題があった。また、軸外コマ収差が大きいので、実際
に光学装置を作動させる際、対物レンズのオートフォー
カス駆動による対物レンズの位置決め、特に軸ずれに対
し許容範囲が狭くなり、そのため、光学性能が劣化する
問題があった。
求されるのでレンズや光源を移動させるための機構（移
動機構）の摩耗等によって、対物レンズの光軸からの傾
き又は軸ずれが生じ、光学性能が経年変化的に劣化する
問題があった。また、軸外コマ収差が大きいので、実際
に光学装置を作動させる際、対物レンズのオートフォー
カス駆動による対物レンズの位置決め、特に軸ずれに対
し許容範囲が狭くなり、そのため、光学性能が劣化する
問題があった。
【０００６】本発明は、上記欠点を解消するためになさ
れたものであり、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ等の複数種の光
ディスクを記録又は再生するときに、軸上の収差、軸外
の収差の両者とも、良好に補正できる対物レンズ及び光
学装置の提供を目的とする。
れたものであり、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ等の複数種の光
ディスクを記録又は再生するときに、軸上の収差、軸外
の収差の両者とも、良好に補正できる対物レンズ及び光
学装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の光ディ
スクの記録又は再生時に、第１の波長の光を第１の光デ
ィスクの情報記録面に集光させて第１の光ディスクの情
報記録面からの反射光を受光素子に受光させ、第２の光
ディスクの記録又は再生時に、第１の波長と異なる第２
の波長の光を第２の光ディスクの情報記録面に集光させ
て第２の光ディスクの情報記録面からの反射光を受光素
子に受光させる光学系に用いる、両面に非球面を有する
対物レンズにおいて、対物レンズの片面又は両面には、
光軸を中心とする輪状の段差部Ｗを備える位相シフタが
設けられ、この位相シフタは第１の波長の光及び第２の
波長の光に対して位相差を生じさせる機能を有すること
を特徴とする対物レンズを提供する。
スクの記録又は再生時に、第１の波長の光を第１の光デ
ィスクの情報記録面に集光させて第１の光ディスクの情
報記録面からの反射光を受光素子に受光させ、第２の光
ディスクの記録又は再生時に、第１の波長と異なる第２
の波長の光を第２の光ディスクの情報記録面に集光させ
て第２の光ディスクの情報記録面からの反射光を受光素
子に受光させる光学系に用いる、両面に非球面を有する
対物レンズにおいて、対物レンズの片面又は両面には、
光軸を中心とする輪状の段差部Ｗを備える位相シフタが
設けられ、この位相シフタは第１の波長の光及び第２の
波長の光に対して位相差を生じさせる機能を有すること
を特徴とする対物レンズを提供する。
【０００８】また、第１の光ディスクの記録又は再生時
に、第１の波長の光を対物レンズを介して第１の光ディ
スクの情報記録面に集光させて第１の光ディスクの情報
記録面からの反射光を受光素子に受光させ、第２の光デ
ィスクの記録又は再生時に、第１の波長と異なる第２の
波長の光を該対物レンズを介して第２の光ディスクの情
報記録面に集光させて第２の光ディスクの情報記録面か
らの反射光を受光素子に受光させる光学装置において、
上記対物レンズとして上記対物レンズを用いることを特
徴とする光学装置を提供する。
に、第１の波長の光を対物レンズを介して第１の光ディ
スクの情報記録面に集光させて第１の光ディスクの情報
記録面からの反射光を受光素子に受光させ、第２の光デ
ィスクの記録又は再生時に、第１の波長と異なる第２の
波長の光を該対物レンズを介して第２の光ディスクの情
報記録面に集光させて第２の光ディスクの情報記録面か
らの反射光を受光素子に受光させる光学装置において、
上記対物レンズとして上記対物レンズを用いることを特
徴とする光学装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の対物レンズの一
実施例の光軸４を通る断面図である。段差部が設けられ
ていない面が第１面（光源側の面）である。図２は光デ
ィスク側から見る場合の、図１の対物レンズの正面図で
ある。
実施例の光軸４を通る断面図である。段差部が設けられ
ていない面が第１面（光源側の面）である。図２は光デ
ィスク側から見る場合の、図１の対物レンズの正面図で
ある。
【００１０】本発明の対物レンズは、２つの光ディスク
のそれぞれの記録又は再生時に、それぞれの光ディスク
に対して異なる波長の光源からの光をそれぞれの光ディ
スクの情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面か
らの反射光を受光素子に受光させる光学系に用いる。集
光精度を向上させるため、本発明の対物レンズは両面に
非球面を有する。第１の光ディスクの記録又は再生時に
は第１の波長が用いられ、第２の光ディスクの記録又は
再生時には第２の波長が用いられる。
のそれぞれの記録又は再生時に、それぞれの光ディスク
に対して異なる波長の光源からの光をそれぞれの光ディ
スクの情報記録面に集光させ、それぞれの情報記録面か
らの反射光を受光素子に受光させる光学系に用いる。集
光精度を向上させるため、本発明の対物レンズは両面に
非球面を有する。第１の光ディスクの記録又は再生時に
は第１の波長が用いられ、第２の光ディスクの記録又は
再生時には第２の波長が用いられる。
【００１１】上記したとおり、本発明の対物レンズは両
面に非球面を有するが、これだけでは、収差を充分に補
正できないため、対物レンズの片面又は両面には、光軸
を中心とする輪状の段差部を備える位相シフタが設けら
れる。
面に非球面を有するが、これだけでは、収差を充分に補
正できないため、対物レンズの片面又は両面には、光軸
を中心とする輪状の段差部を備える位相シフタが設けら
れる。
【００１２】図１に示す対物レンズでは、光軸を中心と
する輪状の段差部２１、２２、２３、２４、２５、２
６、２７、２８、２９、２１０が対物レンズの第２面
（光ディスク側の面）に設けられている。第２面に設け
られている段差部のうち段差部２２、２３、２４、２
５、２６、２７、２８、２９、２１０が第１の波長及び
第２の波長に対して位相シフトする機能を有しており、
段差部Ｗである。すなわち、第１の波長に対して位相シ
フトする機能を有し、かつ、第２の波長に対して位相シ
フトする機能を有する段差部を段差部Ｗと称する。
する輪状の段差部２１、２２、２３、２４、２５、２
６、２７、２８、２９、２１０が対物レンズの第２面
（光ディスク側の面）に設けられている。第２面に設け
られている段差部のうち段差部２２、２３、２４、２
５、２６、２７、２８、２９、２１０が第１の波長及び
第２の波長に対して位相シフトする機能を有しており、
段差部Ｗである。すなわち、第１の波長に対して位相シ
フトする機能を有し、かつ、第２の波長に対して位相シ
フトする機能を有する段差部を段差部Ｗと称する。
【００１３】なお、必要に応じて、第１の波長に対して
のみ位相シフトする機能を有する段差部Ｘを対物レンズ
の片面又は両面に設けてもよいし、第２の波長に対して
のみ位相シフトする機能を有する段差部Ｙを対物レンズ
の片面又は両面に設けてもよい。
のみ位相シフトする機能を有する段差部Ｘを対物レンズ
の片面又は両面に設けてもよいし、第２の波長に対して
のみ位相シフトする機能を有する段差部Ｙを対物レンズ
の片面又は両面に設けてもよい。
【００１４】すなわち、対物レンズの片面又は両面に設
けられる複数の段差部のすべてが段差部Ｗである必要は
なく、対物レンズの片面又は両面に設けられる複数の段
差部の一部の段差部が段差部Ｗであれば使用できる。す
なわち、複数の段差部のうち少なくとも１つが段差部Ｘ
であってもよく、複数の段差部のうち少なくとも１つが
段差部Ｙであってもよい。なお、段差部の数は図１に限
定されず、任意に変更できる。
けられる複数の段差部のすべてが段差部Ｗである必要は
なく、対物レンズの片面又は両面に設けられる複数の段
差部の一部の段差部が段差部Ｗであれば使用できる。す
なわち、複数の段差部のうち少なくとも１つが段差部Ｘ
であってもよく、複数の段差部のうち少なくとも１つが
段差部Ｙであってもよい。なお、段差部の数は図１に限
定されず、任意に変更できる。
【００１５】第１の波長の光の位相シフトにより第１の
光ディスクの記録又は再生時の収差、特に軸上の球面収
差が向上する。第２の波長の光の位相シフトにより第２
の光ディスクの記録又は再生時の収差、特に軸上の球面
収差が向上する。
光ディスクの記録又は再生時の収差、特に軸上の球面収
差が向上する。第２の波長の光の位相シフトにより第２
の光ディスクの記録又は再生時の収差、特に軸上の球面
収差が向上する。
【００１６】図１に示す対物レンズでは、その片面に光
軸を中心とする輪状の段差部を備える位相シフタが設け
られており、対物レンズの加工のしやすさの点からすれ
ば、対物レンズの片面に段差部を備える位相シフタを設
けることが好ましい。しかし、これに限定されず、対物
レンズの両面に段差部を備える位相シフタが設けられて
いてもよい。
軸を中心とする輪状の段差部を備える位相シフタが設け
られており、対物レンズの加工のしやすさの点からすれ
ば、対物レンズの片面に段差部を備える位相シフタを設
けることが好ましい。しかし、これに限定されず、対物
レンズの両面に段差部を備える位相シフタが設けられて
いてもよい。
【００１７】図１において、φ21、φ22、φ23、φ24、
φ25、φ26、φ27、φ28、φ29、φ 210は、それぞれ段
差部２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２
８、２９、２１０の内側の径（直径）、φ211は第２面
の有効径（直径）、φ11は第１面の有効径（直径）であ
る。
φ25、φ26、φ27、φ28、φ29、φ 210は、それぞれ段
差部２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２
８、２９、２１０の内側の径（直径）、φ211は第２面
の有効径（直径）、φ11は第１面の有効径（直径）であ
る。
【００１８】段差部Ｗ、段差部Ｘ又は段差部Ｙは、対物
レンズの面に設けられる凸部又は凹部によるものであっ
てもよい。段差部は光軸を通る断面図における角度が直
角であるものに限定されず、なだらかな傾斜のものでも
よい。以下の説明において、特に記載のない場合、距
離、間隔、長さ、厚さ等寸法の単位はｍｍとする。
レンズの面に設けられる凸部又は凹部によるものであっ
てもよい。段差部は光軸を通る断面図における角度が直
角であるものに限定されず、なだらかな傾斜のものでも
よい。以下の説明において、特に記載のない場合、距
離、間隔、長さ、厚さ等寸法の単位はｍｍとする。
【００１９】段差部が第１の波長λ1及び第２の波長λ2
に対して位相シフトする機能を有するようにするには、
第１の波長の光を位相シフトさせるために、第１の波長
λ1の光について生ずる位相差が距離に換算した場合に
（ｉ−０．１）λ2〜（ｉ＋０．１）λ2になるように、
位相シフタの段差部の寸法及び形状が決定されているこ
とが好ましく、かつ、第２の波長の光を位相シフトさせ
るために、第２の波長λ2の光について生ずる位相差が
距離に換算した場合に（ｊ−０．１）λ1〜（ｊ＋０．
１）λ1になるように、位相シフタの段差部の寸法及び
形状が決定されていることが好ましい。ただし、ｊは自
然数、ｉは自然数である。また、３６０度の自然数倍の
位相差は位相差でないものとみなす。なお、位相差を波
長の倍数で表す場合には、位相を距離に換算してあるも
のとする。
に対して位相シフトする機能を有するようにするには、
第１の波長の光を位相シフトさせるために、第１の波長
λ1の光について生ずる位相差が距離に換算した場合に
（ｉ−０．１）λ2〜（ｉ＋０．１）λ2になるように、
位相シフタの段差部の寸法及び形状が決定されているこ
とが好ましく、かつ、第２の波長の光を位相シフトさせ
るために、第２の波長λ2の光について生ずる位相差が
距離に換算した場合に（ｊ−０．１）λ1〜（ｊ＋０．
１）λ1になるように、位相シフタの段差部の寸法及び
形状が決定されていることが好ましい。ただし、ｊは自
然数、ｉは自然数である。また、３６０度の自然数倍の
位相差は位相差でないものとみなす。なお、位相差を波
長の倍数で表す場合には、位相を距離に換算してあるも
のとする。
【００２０】このようにするには、位相シフタの各輪状
の段差部が有する落差γと、λ1、λ2と、第１の波長に
おける対物レンズ３の素材の屈折率ｎ1、第２の波長に
おける対物レンズ３の素材の屈折率ｎ2とが以下の式１
を満たすことが好ましく、以下の式２を満たすことがよ
り好ましい。
の段差部が有する落差γと、λ1、λ2と、第１の波長に
おける対物レンズ３の素材の屈折率ｎ1、第２の波長に
おける対物レンズ３の素材の屈折率ｎ2とが以下の式１
を満たすことが好ましく、以下の式２を満たすことがよ
り好ましい。
【００２１】
【数１】
【００２２】ここで、段差部の輪と別の段差部の輪との
間、又は有効径付近に輪帯状の非球面が設けられている
場合に、これらの非球面を輪帯状非球面と称すると、落
差とは、輪帯状非球面を後述する式４に従って光軸４に
向かって延長し、その延長線と光軸４との交点と、輪帯
状非球面が設けられている対物レンズの面の頂点との間
隔をいい、例えば、図３におけるγ21（段差部２１の落
差）、γ22（段差部２２の落差）が該当する。この間隔
は光軸４に沿っている。
間、又は有効径付近に輪帯状の非球面が設けられている
場合に、これらの非球面を輪帯状非球面と称すると、落
差とは、輪帯状非球面を後述する式４に従って光軸４に
向かって延長し、その延長線と光軸４との交点と、輪帯
状非球面が設けられている対物レンズの面の頂点との間
隔をいい、例えば、図３におけるγ21（段差部２１の落
差）、γ22（段差部２２の落差）が該当する。この間隔
は光軸４に沿っている。
【００２３】第１の光ディスクを記録又は再生する場合
の対物レンズの開口数ＮＡ1と、第２の光ディスクを記
録又は再生する場合の対物レンズの開口数ＮＡ2との間
にＮＡ1＞ＮＡ2 が成り立つとき、段差部のうちの内側
の径（直径）が最小のもの（図１における２１）の落差
（例えば、図３におけるγ21）は、以下の式３を満たす
ことが好ましい。
の対物レンズの開口数ＮＡ1と、第２の光ディスクを記
録又は再生する場合の対物レンズの開口数ＮＡ2との間
にＮＡ1＞ＮＡ2 が成り立つとき、段差部のうちの内側
の径（直径）が最小のもの（図１における２１）の落差
（例えば、図３におけるγ21）は、以下の式３を満たす
ことが好ましい。
【００２４】
【数２】
【００２５】この段差部は、第２の波長の光に対して位
相差を生じさせる（第２の波長の光の位相シフト）機能
を有する段差部であって、段差部Ｙである。第２の波長
に対して、範囲の小さいＮＡ2の範囲内で収差補正をし
なければならず、この段差部の落差が式３を満たさない
場合には、第２の光ディスクの記録又は再生が良好にで
きないおそれがある。
相差を生じさせる（第２の波長の光の位相シフト）機能
を有する段差部であって、段差部Ｙである。第２の波長
に対して、範囲の小さいＮＡ2の範囲内で収差補正をし
なければならず、この段差部の落差が式３を満たさない
場合には、第２の光ディスクの記録又は再生が良好にで
きないおそれがある。
【００２６】段差部Ｗの輪の本数ＮWと、段差部Ｘの輪
の本数ＮXと、段差部Ｙの輪の本数Ｎ Yとの間に、ＮW＋
ＮX＋ＮYが８〜１３本となる関係があることが好まし
い。ただし、ＮWは自然数、ＮXは０（ゼロ）又は自然
数、ＮYは０（ゼロ）又は自然数である。
の本数ＮXと、段差部Ｙの輪の本数Ｎ Yとの間に、ＮW＋
ＮX＋ＮYが８〜１３本となる関係があることが好まし
い。ただし、ＮWは自然数、ＮXは０（ゼロ）又は自然
数、ＮYは０（ゼロ）又は自然数である。
【００２７】８本未満であると軸上球面収差を良好に補
正することができないおそれがある。さらに、対物レン
ズの第１面及び第２面の有効径が、通常、５．０ｍｍ以
下であることを鑑みると、それぞれ１３本超であると製
造することが困難となるおそれがある。より好ましく
は、ＮW＋ＮX＋ＮYが９〜１３本である。
正することができないおそれがある。さらに、対物レン
ズの第１面及び第２面の有効径が、通常、５．０ｍｍ以
下であることを鑑みると、それぞれ１３本超であると製
造することが困難となるおそれがある。より好ましく
は、ＮW＋ＮX＋ＮYが９〜１３本である。
【００２８】図４は本発明の光学装置の一実施例を示す
構成図である。図４において、１は第１の光源、２は反
射機能を有する光学媒体、３は対物レンズ、５は補助レ
ンズ、６は第１の光ディスク、６ａは第１の光ディスク
６の透明基板（以下、第１の透明基板という）、６ｂは
第１の光ディスク６の情報記録面（以下、第１の情報記
録面という）、７は第２の光ディスク、７ａは第２の光
ディスク７の透明基板（以下、第２の透明基板とい
う）、７ｂは第２の光ディスク７の情報記録面（以下、
第２の情報記録面という）、９は絞り、１０は受光素
子、Ｓ1は光源１から補助レンズ５の光源側の面（第１
面）までの光軸上の距離、Ｓ2は補助レンズ５の光ディ
スク側の面（第２面）から対物レンズ３の第１面までの
光軸上の距離である。
構成図である。図４において、１は第１の光源、２は反
射機能を有する光学媒体、３は対物レンズ、５は補助レ
ンズ、６は第１の光ディスク、６ａは第１の光ディスク
６の透明基板（以下、第１の透明基板という）、６ｂは
第１の光ディスク６の情報記録面（以下、第１の情報記
録面という）、７は第２の光ディスク、７ａは第２の光
ディスク７の透明基板（以下、第２の透明基板とい
う）、７ｂは第２の光ディスク７の情報記録面（以下、
第２の情報記録面という）、９は絞り、１０は受光素
子、Ｓ1は光源１から補助レンズ５の光源側の面（第１
面）までの光軸上の距離、Ｓ2は補助レンズ５の光ディ
スク側の面（第２面）から対物レンズ３の第１面までの
光軸上の距離である。
【００２９】図４に示す光学装置では、第１の波長を用
いて第１の光ディスクの記録又は再生する場合の対物レ
ンズ３の開口数ＮＡ1と、第２の波長を用いて第２の光
ディスクの記録又は再生する場合の対物レンズ３の開口
数ＮＡ2とが、ＮＡ1＞ ＮＡ2を満たす。また、図５は、
図４とは別の実施例を示す構成図である。図５に示す光
学装置では、光源１から光を対物レンズ３のみにより光
ディスクの情報記録面に集光している。
いて第１の光ディスクの記録又は再生する場合の対物レ
ンズ３の開口数ＮＡ1と、第２の波長を用いて第２の光
ディスクの記録又は再生する場合の対物レンズ３の開口
数ＮＡ2とが、ＮＡ1＞ ＮＡ2を満たす。また、図５は、
図４とは別の実施例を示す構成図である。図５に示す光
学装置では、光源１から光を対物レンズ３のみにより光
ディスクの情報記録面に集光している。
【００３０】図４において、光源１からの第１の波長の
光は、順に光学媒体２、補助レンズ５、対物レンズ３を
介して第１の情報記録面６ｂに導かれ収束する。図５で
は補助レンズ５が設けられていないので、第１の波長の
光は、順に光学媒体２、対物レンズ３を介して第１の情
報記録面６ｂに導かれ収束する。
光は、順に光学媒体２、補助レンズ５、対物レンズ３を
介して第１の情報記録面６ｂに導かれ収束する。図５で
は補助レンズ５が設けられていないので、第１の波長の
光は、順に光学媒体２、対物レンズ３を介して第１の情
報記録面６ｂに導かれ収束する。
【００３１】図４において、光源１からの第２の波長の
光は、順に光学媒体２、補助レンズ５、対物レンズ３を
介して第２の情報記録面７ｂに導かれ収束する。図５で
は補助レンズ５が設けられていないので、第１の波長の
光は、順に光学媒体２、対物レンズ３を介して第２の情
報記録面７ｂに導かれ収束する。
光は、順に光学媒体２、補助レンズ５、対物レンズ３を
介して第２の情報記録面７ｂに導かれ収束する。図５で
は補助レンズ５が設けられていないので、第１の波長の
光は、順に光学媒体２、対物レンズ３を介して第２の情
報記録面７ｂに導かれ収束する。
【００３２】第１の情報記録面６ｂによって反射される
第１の波長の光と、第２の情報記録面７ｂによって反射
される第２の波長の光とは、ともに来た光路を戻り光学
媒体２により反射されて受光素子１０に受光される。
第１の波長の光と、第２の情報記録面７ｂによって反射
される第２の波長の光とは、ともに来た光路を戻り光学
媒体２により反射されて受光素子１０に受光される。
【００３３】図４、５の光学装置の光学系は全体で有限
系の光学系を構成している。図４の対物レンズ３は補助
レンズがコリメータレンズである場合には無限系のレン
ズであり、図５の対物レンズ３は有限系のレンズであ
る。光ディスクからみて有限の距離範囲に位置する光源
の光を光ディスクの情報記録面に収束させるためであ
る。対物レンズ３は有限系レンズが使用できる場合であ
っても、有限系対物レンズは無限系として設計され有限
系としても使用できる対物レンズを含むものとする。
系の光学系を構成している。図４の対物レンズ３は補助
レンズがコリメータレンズである場合には無限系のレン
ズであり、図５の対物レンズ３は有限系のレンズであ
る。光ディスクからみて有限の距離範囲に位置する光源
の光を光ディスクの情報記録面に収束させるためであ
る。対物レンズ３は有限系レンズが使用できる場合であ
っても、有限系対物レンズは無限系として設計され有限
系としても使用できる対物レンズを含むものとする。
【００３４】また、第１の情報記録面６ｂと第２の情報
記録面７ｂにはデジタル信号を表すマークが記録されて
いる。このマークにより表される１ピットの寸法が数μ
ｍ以下の場合には精確な記録又は再生を行うために、本
発明の光学装置の光学系は回折限界性能を有する。
記録面７ｂにはデジタル信号を表すマークが記録されて
いる。このマークにより表される１ピットの寸法が数μ
ｍ以下の場合には精確な記録又は再生を行うために、本
発明の光学装置の光学系は回折限界性能を有する。
【００３５】光源１は、例えばレーザ光源等が挙げら
れ、第１の光ディスク６がＤＶＤ、第２の光ディスク７
がＣＤと仮定すれば、レーザ光源としては例えばＣＤ用
に波長７８５ｎｍのレーザ光源、ＤＶＤ用に波長６５５
ｎｍのレーザ光源等が挙げられる。なお、光源の波長に
ついては、上述した６５５ｎｍ、７８５ｎｍに限定され
ない。
れ、第１の光ディスク６がＤＶＤ、第２の光ディスク７
がＣＤと仮定すれば、レーザ光源としては例えばＣＤ用
に波長７８５ｎｍのレーザ光源、ＤＶＤ用に波長６５５
ｎｍのレーザ光源等が挙げられる。なお、光源の波長に
ついては、上述した６５５ｎｍ、７８５ｎｍに限定され
ない。
【００３６】図４に示す光学装置では、第１の透明基板
６ａの厚さｔ1に対して、第１の波長の光が第１の情報
記録面６ｂに良好に収束するように補助レンズ５と対物
レンズ３との組合せが最適化されており、かつ、第２の
透明基板７ａの厚さｔ2に対して、第２の波長の光が第
２の情報記録面７ｂに良好に収束するように補助レンズ
５と対物レンズ３との組合せが最適化されている。
６ａの厚さｔ1に対して、第１の波長の光が第１の情報
記録面６ｂに良好に収束するように補助レンズ５と対物
レンズ３との組合せが最適化されており、かつ、第２の
透明基板７ａの厚さｔ2に対して、第２の波長の光が第
２の情報記録面７ｂに良好に収束するように補助レンズ
５と対物レンズ３との組合せが最適化されている。
【００３７】換言すると、図４における補助レンズ５と
対物レンズ３との組合せは、第１の波長、物像間距離及
び第１の透明基板６ａの厚さｔ1に対して適正に収差が
補正されており、第１の波長の光を使用して第１の光デ
ィスク６の記録又は再生を行う光学系の収差特性は軸
外、軸上ともに最適化されている。
対物レンズ３との組合せは、第１の波長、物像間距離及
び第１の透明基板６ａの厚さｔ1に対して適正に収差が
補正されており、第１の波長の光を使用して第１の光デ
ィスク６の記録又は再生を行う光学系の収差特性は軸
外、軸上ともに最適化されている。
【００３８】さらに、図４における補助レンズ５と対物
レンズ３との組合せは、第２の波長、物像間距離及び第
２の透明基板７ａの厚さｔ2に対して適正に収差が補正
されており、第２の波長の光を使用して第２の光ディス
ク７の記録又は再生を行う光学系の収差特性は軸外、軸
上ともに最適化されている。補助レンズ５は、対物レン
ズ３と組合せて用いたときに収差が最適になるよう設定
されている。
レンズ３との組合せは、第２の波長、物像間距離及び第
２の透明基板７ａの厚さｔ2に対して適正に収差が補正
されており、第２の波長の光を使用して第２の光ディス
ク７の記録又は再生を行う光学系の収差特性は軸外、軸
上ともに最適化されている。補助レンズ５は、対物レン
ズ３と組合せて用いたときに収差が最適になるよう設定
されている。
【００３９】図５に示す光学装置では、第１の透明基板
６ａの厚さｔ1に対して、第１の波長の光が第１の情報
記録面６ｂに良好に収束するように対物レンズ３が最適
化されており、かつ、第２の透明基板７ａの厚さｔ2に
対して、第２の波長の光が第２の情報記録面７ｂに良好
に収束するように対物レンズ３が最適化されている。
６ａの厚さｔ1に対して、第１の波長の光が第１の情報
記録面６ｂに良好に収束するように対物レンズ３が最適
化されており、かつ、第２の透明基板７ａの厚さｔ2に
対して、第２の波長の光が第２の情報記録面７ｂに良好
に収束するように対物レンズ３が最適化されている。
【００４０】換言すると、図５における対物レンズ３
は、第１の波長、物像間距離及び第１の透明基板６ａの
厚さｔ1に対して適正に収差が補正されており、第１の
波長の光を使用して第１の光ディスク６の記録又は再生
を行う光学系の収差特性は軸外、軸上ともに最適化され
ている。
は、第１の波長、物像間距離及び第１の透明基板６ａの
厚さｔ1に対して適正に収差が補正されており、第１の
波長の光を使用して第１の光ディスク６の記録又は再生
を行う光学系の収差特性は軸外、軸上ともに最適化され
ている。
【００４１】さらに、図５における対物レンズ３は、第
２の波長、物像間距離及び第２の透明基板７ａの厚さｔ
2に対して適正に収差が補正されており、第２の波長の
光を使用して第２の光ディスク７の記録又は再生を行う
光学系の収差特性は軸外、軸上ともに最適化されてい
る。
２の波長、物像間距離及び第２の透明基板７ａの厚さｔ
2に対して適正に収差が補正されており、第２の波長の
光を使用して第２の光ディスク７の記録又は再生を行う
光学系の収差特性は軸外、軸上ともに最適化されてい
る。
【００４２】このようにして、透明基板厚の異なる第１
の光ディスク６と第２の光ディスク７との記録又は再生
を良好にする。なお、上記収差特性には透明基板の厚さ
のみならず、透明基板の屈折率もわずかながら影響す
る。
の光ディスク６と第２の光ディスク７との記録又は再生
を良好にする。なお、上記収差特性には透明基板の厚さ
のみならず、透明基板の屈折率もわずかながら影響す
る。
【００４３】図４に示す光学装置に図１に示されるよう
な対物レンズを用いる場合には、補助レンズ５と、対物
レンズ３の一方の片面の頂点を含む面の非球面と、対物
レンズ３の他方の片面の頂点を含む面の非球面との組合
せが、第１の光ディスク６の情報記録面のデータを記録
又は再生する場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８
λ1〜０．２５λ1となるように設定されており、かつ、
第２の光ディスク７の情報記録面のデータを記録又は再
生する場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ2〜
０．２５λ2となるように設定されていることが好まし
い。
な対物レンズを用いる場合には、補助レンズ５と、対物
レンズ３の一方の片面の頂点を含む面の非球面と、対物
レンズ３の他方の片面の頂点を含む面の非球面との組合
せが、第１の光ディスク６の情報記録面のデータを記録
又は再生する場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８
λ1〜０．２５λ1となるように設定されており、かつ、
第２の光ディスク７の情報記録面のデータを記録又は再
生する場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ2〜
０．２５λ2となるように設定されていることが好まし
い。
【００４４】軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ1以
上、かつ、０．０８λ2以上であると、軸外コマ収差が
補正できないおそれがなく、０．２５λ1以下、かつ、
０．２５λ2以下であると、段差部の数が少なくとも収
差補正ができ段差部の数が増加しすぎることがなく、対
物レンズ３の製作が容易となる。
上、かつ、０．０８λ2以上であると、軸外コマ収差が
補正できないおそれがなく、０．２５λ1以下、かつ、
０．２５λ2以下であると、段差部の数が少なくとも収
差補正ができ段差部の数が増加しすぎることがなく、対
物レンズ３の製作が容易となる。
【００４５】図４に示す光学装置に図１に示されるよう
な対物レンズを用いる場合には、対物レンズ３の片面に
設けられている各輪帯状非球面（例えば図１における輪
帯状非球面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、
２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ、２１０ａ、２１１
ａ）から選ばれる少なくとも１つと、対物レンズ３の各
輪帯状非球面が設けられている反対側の頂点を含む面の
非球面と、補助レンズ５との組合せで構成する光学系
が、第１の波長の光によって第１の光ディスク６の情報
記録面６ｂのデータを記録又は再生する場合に、像高
０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差がＲＭＳ値で０．０
３λ1以下となるように設定されており、かつ、第２の
波長の光によって第２の光ディスク７の情報記録面７ｂ
のデータを記録又は再生する場合に、像高０．０５ｍｍ
における軸外コマ収差がＲＭＳ値で０．０３λ2 以下と
なるように設定されていることが好ましい。
な対物レンズを用いる場合には、対物レンズ３の片面に
設けられている各輪帯状非球面（例えば図１における輪
帯状非球面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、
２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ、２１０ａ、２１１
ａ）から選ばれる少なくとも１つと、対物レンズ３の各
輪帯状非球面が設けられている反対側の頂点を含む面の
非球面と、補助レンズ５との組合せで構成する光学系
が、第１の波長の光によって第１の光ディスク６の情報
記録面６ｂのデータを記録又は再生する場合に、像高
０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差がＲＭＳ値で０．０
３λ1以下となるように設定されており、かつ、第２の
波長の光によって第２の光ディスク７の情報記録面７ｂ
のデータを記録又は再生する場合に、像高０．０５ｍｍ
における軸外コマ収差がＲＭＳ値で０．０３λ2 以下と
なるように設定されていることが好ましい。
【００４６】像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差が
０．０３λ以下の場合には０．０３λ超の場合と比較し
て、光源、補助レンズ、対物レンズ又は光ディスクの、
光軸からの傾き又は軸ずれに対する許容範囲が０．１％
以上拡大する。像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差
のより好ましい範囲は０．０１λ以下であり、この場合
には０．０１λ超の場合と比較してこの許容範囲が０．
５％以上拡大する。
０．０３λ以下の場合には０．０３λ超の場合と比較し
て、光源、補助レンズ、対物レンズ又は光ディスクの、
光軸からの傾き又は軸ずれに対する許容範囲が０．１％
以上拡大する。像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差
のより好ましい範囲は０．０１λ以下であり、この場合
には０．０１λ超の場合と比較してこの許容範囲が０．
５％以上拡大する。
【００４７】図５に示す光学装置に図１に示されるよう
な対物レンズを用いる場合には、対物レンズ３の一方の
片面の頂点を含む面の非球面と、対物レンズ３の他方の
片面の頂点を含む面の非球面との組合せが、第１の光デ
ィスク６の情報記録面のデータを記録又は再生する場合
に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ1〜０．２５λ1
となるように設定されており、かつ、第２の光ディスク
７の情報記録面のデータを記録又は再生する場合に軸上
球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ2〜０．２５λ2となる
ように設定されていることが好ましい。
な対物レンズを用いる場合には、対物レンズ３の一方の
片面の頂点を含む面の非球面と、対物レンズ３の他方の
片面の頂点を含む面の非球面との組合せが、第１の光デ
ィスク６の情報記録面のデータを記録又は再生する場合
に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ1〜０．２５λ1
となるように設定されており、かつ、第２の光ディスク
７の情報記録面のデータを記録又は再生する場合に軸上
球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ2〜０．２５λ2となる
ように設定されていることが好ましい。
【００４８】軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ1以
上、かつ、０．０８λ2以上であると、軸外コマ収差が
補正できないおそれがなく、０．２５λ1以下、かつ、
０．２５λ2以下であると、段差部の数が少なくとも収
差補正ができ段差部の数が増加しすぎることがなく、対
物レンズ３の製作が容易となる。
上、かつ、０．０８λ2以上であると、軸外コマ収差が
補正できないおそれがなく、０．２５λ1以下、かつ、
０．２５λ2以下であると、段差部の数が少なくとも収
差補正ができ段差部の数が増加しすぎることがなく、対
物レンズ３の製作が容易となる。
【００４９】図５に示す光学装置に図１に示されるよう
な対物レンズを用いる場合には、対物レンズ３の片面に
設けられている各輪帯状非球面（例えば図１における輪
帯状非球面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、
２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ、２１０ａ、２１１
ａ）から選ばれる少なくとも１つと、対物レンズ３の各
輪帯状非球面が設けられている反対側の頂点を含む面の
非球面との組合せで構成する光学系が、第１の波長の光
によって第１の光ディスク６の情報記録面６ｂのデータ
を記録又は再生する場合に、像高０．０５ｍｍにおける
軸外コマ収差がＲＭＳ値で０．０３λ1以下となるよう
に設定されており、かつ、第２の波長の光によって第２
の光ディスク７の情報記録面７ｂのデータを記録又は再
生する場合に、像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差
がＲＭＳ値で０．０３λ2 以下となるように設定されて
いることが好ましい。
な対物レンズを用いる場合には、対物レンズ３の片面に
設けられている各輪帯状非球面（例えば図１における輪
帯状非球面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、
２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ、２１０ａ、２１１
ａ）から選ばれる少なくとも１つと、対物レンズ３の各
輪帯状非球面が設けられている反対側の頂点を含む面の
非球面との組合せで構成する光学系が、第１の波長の光
によって第１の光ディスク６の情報記録面６ｂのデータ
を記録又は再生する場合に、像高０．０５ｍｍにおける
軸外コマ収差がＲＭＳ値で０．０３λ1以下となるよう
に設定されており、かつ、第２の波長の光によって第２
の光ディスク７の情報記録面７ｂのデータを記録又は再
生する場合に、像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差
がＲＭＳ値で０．０３λ2 以下となるように設定されて
いることが好ましい。
【００５０】像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差が
０．０３λ以下の場合には０．０３λ超の場合と比較し
て、光源、対物レンズ又は光ディスクの、光軸からの傾
き又は軸ずれに対する許容範囲が０．１％以上拡大す
る。像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差のより好ま
しい範囲は０．０１λ以下であり、この場合には０．０
１λ超の場合と比較してこの許容範囲が０．５％以上拡
大する。
０．０３λ以下の場合には０．０３λ超の場合と比較し
て、光源、対物レンズ又は光ディスクの、光軸からの傾
き又は軸ずれに対する許容範囲が０．１％以上拡大す
る。像高０．０５ｍｍにおける軸外コマ収差のより好ま
しい範囲は０．０１λ以下であり、この場合には０．０
１λ超の場合と比較してこの許容範囲が０．５％以上拡
大する。
【００５１】図４に示す光学装置における第１の波長の
光と第１の透明基板６ａとの組合せに対応する、補助レ
ンズ５と対物レンズ３との組合せの横倍率をβ1 、図５
に示す光学装置における第１の波長の光と第１の透明基
板６ａとの組合せに対応する、対物レンズ３との組合せ
の横倍率もβ1と称し、図４に示す光学装置における第
２の波長の光と第２の透明基板７ａとの組合せに対応す
る、補助レンズ５と対物レンズ３との組合せの横倍率を
β2 、図５に示す光学装置における第２の波長の光と第
２の透明基板７ａとの組合せに対応する、対物レンズ３
との組合せの横倍率もβ2と称すると、下記（Ａ）と下
記（Ｂ）との両方の条件を満足することが好ましい。 （Ａ）０．０５≦｜β1 ｜≦０．３、 （Ｂ）０．０５≦｜β2 ｜≦０．３。
光と第１の透明基板６ａとの組合せに対応する、補助レ
ンズ５と対物レンズ３との組合せの横倍率をβ1 、図５
に示す光学装置における第１の波長の光と第１の透明基
板６ａとの組合せに対応する、対物レンズ３との組合せ
の横倍率もβ1と称し、図４に示す光学装置における第
２の波長の光と第２の透明基板７ａとの組合せに対応す
る、補助レンズ５と対物レンズ３との組合せの横倍率を
β2 、図５に示す光学装置における第２の波長の光と第
２の透明基板７ａとの組合せに対応する、対物レンズ３
との組合せの横倍率もβ2と称すると、下記（Ａ）と下
記（Ｂ）との両方の条件を満足することが好ましい。 （Ａ）０．０５≦｜β1 ｜≦０．３、 （Ｂ）０．０５≦｜β2 ｜≦０．３。
【００５２】０．０５≦｜β1｜、かつ、０．０５≦｜
β2 ｜を満足しない場合には、物像間距離が長くなりす
ぎ、光学装置の小型化が困難となり好ましくない。ま
た、｜β1 ｜≦０．３、かつ、｜β2 ｜≦０．３を満足
しない場合には、収差補正が困難となり好ましくない。
β2 ｜を満足しない場合には、物像間距離が長くなりす
ぎ、光学装置の小型化が困難となり好ましくない。ま
た、｜β1 ｜≦０．３、かつ、｜β2 ｜≦０．３を満足
しない場合には、収差補正が困難となり好ましくない。
【００５３】また、図４に示す光学装置において、光源
１から補助レンズ５の光源１側の面までの光軸上の距離
であるＳ1について、８ｍｍ≦Ｓ1≦２５ｍｍであること
が好ましい。Ｓ1が８ｍｍ未満であると収差補正が困難
となるおそれがあり、Ｓ1が２５ｍｍ超であると光学装
置の小型化が困難となるおそれがある。
１から補助レンズ５の光源１側の面までの光軸上の距離
であるＳ1について、８ｍｍ≦Ｓ1≦２５ｍｍであること
が好ましい。Ｓ1が８ｍｍ未満であると収差補正が困難
となるおそれがあり、Ｓ1が２５ｍｍ超であると光学装
置の小型化が困難となるおそれがある。
【００５４】また、光学媒体２の例として、例えば、ビ
ームスプリッタ、ハーフミラー、プリズム等が挙げられ
る。光学媒体２は必要に応じて設けられ、図４、５に示
す光学装置において、光学媒体２を設けずに、光源１か
らの光が直接対物レンズ３に照射されるようにしてもよ
い。また、光ディスクの情報記録面のデータを受光素子
に読み込む手段は図４、５に示す手段に限定されない。
ームスプリッタ、ハーフミラー、プリズム等が挙げられ
る。光学媒体２は必要に応じて設けられ、図４、５に示
す光学装置において、光学媒体２を設けずに、光源１か
らの光が直接対物レンズ３に照射されるようにしてもよ
い。また、光ディスクの情報記録面のデータを受光素子
に読み込む手段は図４、５に示す手段に限定されない。
【００５５】絞り９は開口数（ＮＡ）を変化させる機能
を有する。絞り９を設ける理由は、記録又は再生の際、
第１の光ディスク６に使用される開口数と第２の光ディ
スク７に使用される開口数とが異なる場合、絞り９によ
り開口数を調整するためである。第１の光ディスク６に
使用される開口数と第２の光ディスク７に使用される開
口数とが同じである場合には絞り９は通常不要である。
絞り９には、機械的絞り、光学的絞りがあり、特に限定
されない。
を有する。絞り９を設ける理由は、記録又は再生の際、
第１の光ディスク６に使用される開口数と第２の光ディ
スク７に使用される開口数とが異なる場合、絞り９によ
り開口数を調整するためである。第１の光ディスク６に
使用される開口数と第２の光ディスク７に使用される開
口数とが同じである場合には絞り９は通常不要である。
絞り９には、機械的絞り、光学的絞りがあり、特に限定
されない。
【００５６】第１の光ディスクに用いる対物レンズの開
口数ＮＡ1と、第２の光ディスクに用いる対物レンズの
開口数ＮＡ2との間に、ＮＡ1＞ＮＡ2 が成り立つとき、
対物レンズの片面又は両面の光軸を中心とする輪帯状領
域には、第２の波長の光の透過を妨げて開口数ＮＡ2に
絞り込むための段差部を設け、絞り９の代わりとしても
よい。
口数ＮＡ1と、第２の光ディスクに用いる対物レンズの
開口数ＮＡ2との間に、ＮＡ1＞ＮＡ2 が成り立つとき、
対物レンズの片面又は両面の光軸を中心とする輪帯状領
域には、第２の波長の光の透過を妨げて開口数ＮＡ2に
絞り込むための段差部を設け、絞り９の代わりとしても
よい。
【００５７】図４では、補助レンズ５を１個のレンズに
よって構成しているが、これに限定されず、補助レンズ
５をそれぞれ複数個のレンズ群によって構成してもよ
い。以上２種類の光ディスクの記録又は再生について述
べたが、これに限定されず、３種類以上の異なる透明基
板の厚さの光ディスクを記録又は再生の対象としてもよ
い。また、本発明における光ディスクは、ＤＶＤ、ＣＤ
に限定されず、他の種類の光ディスクであってもよい。
よって構成しているが、これに限定されず、補助レンズ
５をそれぞれ複数個のレンズ群によって構成してもよ
い。以上２種類の光ディスクの記録又は再生について述
べたが、これに限定されず、３種類以上の異なる透明基
板の厚さの光ディスクを記録又は再生の対象としてもよ
い。また、本発明における光ディスクは、ＤＶＤ、ＣＤ
に限定されず、他の種類の光ディスクであってもよい。
【００５８】図４、５に示す光学装置では、１つの光源
１から、第１の波長の光及び第２の波長の光を発光させ
ている。しかし、これに限定されず、第１の波長の光と
第２の波長の光の光源を別々に分けてもよい。
１から、第１の波長の光及び第２の波長の光を発光させ
ている。しかし、これに限定されず、第１の波長の光と
第２の波長の光の光源を別々に分けてもよい。
【００５９】補助レンズ５及び対物レンズ３には材料と
して合成樹脂を通常使用する。しかし、合成樹脂に限定
されず、ガラスを用いてもよい。また、本発明の光学装
置は、対物レンズのオートフォーカス駆動を備えてもよ
い。
して合成樹脂を通常使用する。しかし、合成樹脂に限定
されず、ガラスを用いてもよい。また、本発明の光学装
置は、対物レンズのオートフォーカス駆動を備えてもよ
い。
【００６０】
【実施例】第１の光ディスク６としてＤＶＤ（ｔ1＝
０．６０ｍｍ）を用い、第２の光ディスク７としてＣＤ
（ｔ2＝１．２０ｍｍ）を用いることとし、ＣＤ、ＤＶ
Ｄの記録又は再生を前提とした図４に示す光学装置を製
作した。
０．６０ｍｍ）を用い、第２の光ディスク７としてＣＤ
（ｔ2＝１．２０ｍｍ）を用いることとし、ＣＤ、ＤＶ
Ｄの記録又は再生を前提とした図４に示す光学装置を製
作した。
【００６１】ＤＶＤの再生又は記録には波長６５５ｎｍ
のレーザ光源、ＣＤの再生又は記録には波長７８５ｎｍ
のレーザ光源を使用した。光学媒体２は厚さ３．００ｍ
ｍ、材料がＢＫ７であるビームスプリッタを用いた。Ｄ
ＶＤの透明基板は波長６５５ｎｍで屈折率１．５８０を
有するものとして、ＣＤの透明基板は波長７８５ｎｍで
屈折率１．５７３を有するものとして、設計した。
のレーザ光源、ＣＤの再生又は記録には波長７８５ｎｍ
のレーザ光源を使用した。光学媒体２は厚さ３．００ｍ
ｍ、材料がＢＫ７であるビームスプリッタを用いた。Ｄ
ＶＤの透明基板は波長６５５ｎｍで屈折率１．５８０を
有するものとして、ＣＤの透明基板は波長７８５ｎｍで
屈折率１．５７３を有するものとして、設計した。
【００６２】対物レンズ３の有する非球面の形状は、各
輪帯状非球面を含め、下記式４によって決定した。式４
において、ｉは２，４，６，８，１０であり、ｊは１，
２であり、ｈは光軸からの高さであり、ｚj は第ｊ面非
球面の頂点の接平面からその非球面上の高さｈの点まで
の距離であり、ｒj 、ｋj 、ａi,j は第ｊ面の各係数で
ある。
輪帯状非球面を含め、下記式４によって決定した。式４
において、ｉは２，４，６，８，１０であり、ｊは１，
２であり、ｈは光軸からの高さであり、ｚj は第ｊ面非
球面の頂点の接平面からその非球面上の高さｈの点まで
の距離であり、ｒj 、ｋj 、ａi,j は第ｊ面の各係数で
ある。
【００６３】
【数３】
【００６４】「例１（比較例）」対物レンズ３の形状は
図６に示すような形状とした。ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに
軸上の球面収差を補正するようには設計せず、軸外コマ
収差が良好に補正されるように設計を行った。
図６に示すような形状とした。ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに
軸上の球面収差を補正するようには設計せず、軸外コマ
収差が良好に補正されるように設計を行った。
【００６５】例１の光学装置及び対物レンズの仕様、諸
数値を表１上段に示す。表１上段において、ｆ1は波長
６５５ｎｍにおける対物レンズ３の焦点距離、ｆ2は波
長７８５ｎｍにおける対物レンズ３の焦点距離、ｄ1は
対物レンズ３の中心厚、ｎ1は波長６５５ｎｍにおける
対物レンズ３の屈折率、ｎ2は波長７８５ｎｍにおける
対物レンズ３の屈折率である。
数値を表１上段に示す。表１上段において、ｆ1は波長
６５５ｎｍにおける対物レンズ３の焦点距離、ｆ2は波
長７８５ｎｍにおける対物レンズ３の焦点距離、ｄ1は
対物レンズ３の中心厚、ｎ1は波長６５５ｎｍにおける
対物レンズ３の屈折率、ｎ2は波長７８５ｎｍにおける
対物レンズ３の屈折率である。
【００６６】例１における対物レンズの第１面の非球面
の各係数を表１中段に示し、例１における対物レンズの
第２面の非球面の各係数を表１下段に示す。以下の表に
おいて、Ｅ−１は１０-1を意味する。
の各係数を表１中段に示し、例１における対物レンズの
第２面の非球面の各係数を表１下段に示す。以下の表に
おいて、Ｅ−１は１０-1を意味する。
【００６７】
【表１】
【００６８】補助レンズはコリメータレンズとし、補助
レンズの有する非球面の形状は式４によって決定した。
補助レンズの非球面の各係数を表２上段に示す。表２上
段において、ｆC 1は波長６５５ｎｍにおける焦点距離、
ｆC 2は波長７８５ｎｍにおける焦点距離、ｄCは中心
厚、ｎC 1は波長６５５ｎｍにおける屈折率、ｎC 2は波長
７８５ｎｍにおける屈折率である。なお、例２〜４にお
いても表２上段に示す補助レンズを用いた。
レンズの有する非球面の形状は式４によって決定した。
補助レンズの非球面の各係数を表２上段に示す。表２上
段において、ｆC 1は波長６５５ｎｍにおける焦点距離、
ｆC 2は波長７８５ｎｍにおける焦点距離、ｄCは中心
厚、ｎC 1は波長６５５ｎｍにおける屈折率、ｎC 2は波長
７８５ｎｍにおける屈折率である。なお、例２〜４にお
いても表２上段に示す補助レンズを用いた。
【００６９】表２上段の補助レンズと、表１の対物レン
ズとからなる光学系の仕様は表２下段のとおりである。
表２下段において、Ｐ1は波長６５５ｎｍにおける、対
物レンズの第２面と第１の光ディスク６の対物レンズ側
の面との距離（作動距離）、Ｐ2は波長７８５ｎｍにお
ける、対物レンズの第２面と第２の光ディスク７の対物
レンズ側の面との距離（作動距離）である。
ズとからなる光学系の仕様は表２下段のとおりである。
表２下段において、Ｐ1は波長６５５ｎｍにおける、対
物レンズの第２面と第１の光ディスク６の対物レンズ側
の面との距離（作動距離）、Ｐ2は波長７８５ｎｍにお
ける、対物レンズの第２面と第２の光ディスク７の対物
レンズ側の面との距離（作動距離）である。
【００７０】
【表２】 図７にＣＤ用光学系の軸外波面収差特性を示す。図７に
おいて実線はすべての種類の収差を含む波面収差を示
す。また、破線は軸外波面収差のうちの軸外コマ収差の
みを示す。また図８にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特
性を示す。実線、破線の意味は図７と同様である。な
お、以下の収差特性図においても実線、破線の意味は図
７と同様とする。各例についての収差特性図及び後述す
る表の収差の値はすべて計算値である。
おいて実線はすべての種類の収差を含む波面収差を示
す。また、破線は軸外波面収差のうちの軸外コマ収差の
みを示す。また図８にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特
性を示す。実線、破線の意味は図７と同様である。な
お、以下の収差特性図においても実線、破線の意味は図
７と同様とする。各例についての収差特性図及び後述す
る表の収差の値はすべて計算値である。
【００７１】プラスチックを射出成形して例１の対物レ
ンズと補助レンズとを作製し例１の光学装置を製作し
て、当光学装置でＤＶＤとＣＤとを記録又は再生したと
ころ、両方とも忠実に記録再生できなかった。
ンズと補助レンズとを作製し例１の光学装置を製作し
て、当光学装置でＤＶＤとＣＤとを記録又は再生したと
ころ、両方とも忠実に記録再生できなかった。
【００７２】「例２（比較例）」対物レンズの形状は図
９に示すレンズのような形状とし、基本的な仕様である
表１上段の仕様については例１と同様とした。ＤＶＤ用
の軸上の球面収差を補正するために、対物レンズの第２
面に位相シフタを設けた。対物レンズの第１面の形状は
例１の対物レンズの第１面と同様とした。以下、対物レ
ンズの第２面の非球面について図９の符号を用いて説明
する。
９に示すレンズのような形状とし、基本的な仕様である
表１上段の仕様については例１と同様とした。ＤＶＤ用
の軸上の球面収差を補正するために、対物レンズの第２
面に位相シフタを設けた。対物レンズの第１面の形状は
例１の対物レンズの第１面と同様とした。以下、対物レ
ンズの第２面の非球面について図９の符号を用いて説明
する。
【００７３】対物レンズの第２面の頂点を含む面の非球
面３１ａは例１の対物レンズの第２面の頂点を含む面の
非球面と同様とした。図９の対物レンズの第１面と非球
面３１ａとで、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の軸
外コマ収差を良好に補正している。
面３１ａは例１の対物レンズの第２面の頂点を含む面の
非球面と同様とした。図９の対物レンズの第１面と非球
面３１ａとで、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の軸
外コマ収差を良好に補正している。
【００７４】図９の対物レンズの第１面と輪帯状非球面
３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａとで、ＤＶＤ及びＣＤ
の記録又は再生の際の軸外コマ収差を良好に補正してい
る。輪帯状非球面３２ａと輪帯状非球面３４ａとは落差
が同一で、非球面の各係数も同一である。
３２ａ、３３ａ、３４ａ、３５ａとで、ＤＶＤ及びＣＤ
の記録又は再生の際の軸外コマ収差を良好に補正してい
る。輪帯状非球面３２ａと輪帯状非球面３４ａとは落差
が同一で、非球面の各係数も同一である。
【００７５】輪帯状非球面３２ａ、３４ａの非球面の各
係数表３左上段に示し、輪帯状非球面３３ａ、３５ａの
非球面の各係数表３右上段に示す。各落差については表
３中段に示す。また、φ31、φ32、φ33、φ34、φ35に
ついては表３下段に示す。表４上段に示された落差
γ31、落差γ32、落差γ33、落差γ34は、式１におい
て、それぞれ、ｊを０（ゼロ）として計算しているた
め、ＣＤ用の波長７８５ｎｍのレーザ光については位相
シフトされず、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に
ついてのみ位相シフトされる。したがって、ＤＶＤにつ
いては忠実に記録再生できるが、ＣＤについては忠実に
記録再生できない。
係数表３左上段に示し、輪帯状非球面３３ａ、３５ａの
非球面の各係数表３右上段に示す。各落差については表
３中段に示す。また、φ31、φ32、φ33、φ34、φ35に
ついては表３下段に示す。表４上段に示された落差
γ31、落差γ32、落差γ33、落差γ34は、式１におい
て、それぞれ、ｊを０（ゼロ）として計算しているた
め、ＣＤ用の波長７８５ｎｍのレーザ光については位相
シフトされず、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に
ついてのみ位相シフトされる。したがって、ＤＶＤにつ
いては忠実に記録再生できるが、ＣＤについては忠実に
記録再生できない。
【００７６】
【表３】 図１０にＣＤ用光学系の軸外波面収差特性を示す。また
図１１にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特性を示す。プ
ラスチックを射出成形して、例２の形状の対物レンズ３
と補助レンズ５とを作製し、例２の光学装置を製作し
た。ＤＶＤ、ＣＤについてこの光学装置により記録又は
再生を行ったところ、ＤＶＤについては忠実に記録再生
できたが、ＣＤについては忠実に記録再生できなかっ
た。
図１１にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特性を示す。プ
ラスチックを射出成形して、例２の形状の対物レンズ３
と補助レンズ５とを作製し、例２の光学装置を製作し
た。ＤＶＤ、ＣＤについてこの光学装置により記録又は
再生を行ったところ、ＤＶＤについては忠実に記録再生
できたが、ＣＤについては忠実に記録再生できなかっ
た。
【００７７】「例３（比較例）」対物レンズの形状は図
１２に示すレンズのような形状とし、基本的な仕様であ
る表１上段の仕様については例１と同様とした。ＣＤ用
の軸上の球面収差を補正するために、図１２に示すとお
り対物レンズの第２面に位相シフタを設けた。対物レン
ズの第１面は例１の対物レンズの第１面と同様とした。
以下、対物レンズの第２面の非球面について図１２の符
号を用いて説明する。
１２に示すレンズのような形状とし、基本的な仕様であ
る表１上段の仕様については例１と同様とした。ＣＤ用
の軸上の球面収差を補正するために、図１２に示すとお
り対物レンズの第２面に位相シフタを設けた。対物レン
ズの第１面は例１の対物レンズの第１面と同様とした。
以下、対物レンズの第２面の非球面について図１２の符
号を用いて説明する。
【００７８】対物レンズの第２面の頂点を含む面の非球
面４１ａは例１の対物レンズの第２面の頂点を含む面の
非球面と同様とした。本例の対物レンズの第１面の非球
面と非球面４１ａとの組合せは、例１の対物レンズと同
様、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸上の球面収差を補正する
ようには設計せず、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸外コマ収
差が良好に補正されるように設定した。
面４１ａは例１の対物レンズの第２面の頂点を含む面の
非球面と同様とした。本例の対物レンズの第１面の非球
面と非球面４１ａとの組合せは、例１の対物レンズと同
様、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸上の球面収差を補正する
ようには設計せず、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸外コマ収
差が良好に補正されるように設定した。
【００７９】輪帯非球面４２ａ、４３ａ、４４ａ、４５
ａ、４６ａの非球面形状は、それぞれ落差を考慮して第
１面の非球面との組合せが、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸
外コマ収差が良好に補正されるように設定した。輪帯非
球面４７ａの非球面形状は、第１面の非球面との組合せ
が、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸外コマ収差が良好に補正
されるように設定した。
ａ、４６ａの非球面形状は、それぞれ落差を考慮して第
１面の非球面との組合せが、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸
外コマ収差が良好に補正されるように設定した。輪帯非
球面４７ａの非球面形状は、第１面の非球面との組合せ
が、ＣＤ用、ＤＶＤ用ともに軸外コマ収差が良好に補正
されるように設定した。
【００８０】段差４１と段差４５とは落差が同じであ
り、段差４２と段差４４とは落差が同じである。非球面
４１ａと輪帯非球面４７ａとは非球面の各係数が同じで
ある（例１参照）。輪帯非球面４２ａと輪帯非球面４６
ａとは非球面の各係数を同じにした。輪帯非球面４３ａ
と輪帯非球面４５ａとは非球面の各係数が同じである。
り、段差４２と段差４４とは落差が同じである。非球面
４１ａと輪帯非球面４７ａとは非球面の各係数が同じで
ある（例１参照）。輪帯非球面４２ａと輪帯非球面４６
ａとは非球面の各係数を同じにした。輪帯非球面４３ａ
と輪帯非球面４５ａとは非球面の各係数が同じである。
【００８１】輪帯非球面４２ａと輪帯非球面４６ａの非
球面の各係数を表４左上段に示し、輪帯非球面４３ａと
輪帯非球面４５ａの非球面の各係数を表４右上段に示
し、輪帯非球面４４ａの非球面の各係数を表４左下段に
示す。さらに、各輪状の段差部の落差γについては表５
上段に示す。また、φ41、φ42、φ43、φ44、φ45、φ
46、φ47については表５下段に示す。
球面の各係数を表４左上段に示し、輪帯非球面４３ａと
輪帯非球面４５ａの非球面の各係数を表４右上段に示
し、輪帯非球面４４ａの非球面の各係数を表４左下段に
示す。さらに、各輪状の段差部の落差γについては表５
上段に示す。また、φ41、φ42、φ43、φ44、φ45、φ
46、φ47については表５下段に示す。
【００８２】表５上段に示された落差γ41、落差γ42、
落差γ43、落差γ44、落差γ45、落差γ46は、式１にお
いて、それぞれｉを０（ゼロ）として計算しているた
め、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光については位
相シフトされず、ＣＤ用の波長７８５ｎｍのレーザ光に
ついてのみ位相シフトされる。したがって、ＣＤについ
ては忠実に記録再生できるが、ＤＶＤについては忠実に
記録再生できない。
落差γ43、落差γ44、落差γ45、落差γ46は、式１にお
いて、それぞれｉを０（ゼロ）として計算しているた
め、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光については位
相シフトされず、ＣＤ用の波長７８５ｎｍのレーザ光に
ついてのみ位相シフトされる。したがって、ＣＤについ
ては忠実に記録再生できるが、ＤＶＤについては忠実に
記録再生できない。
【００８３】
【表４】
【００８４】
【表５】
【００８５】図１３にＣＤ用光学系の軸外波面収差特性
を示す。また図１４にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特
性を示す。プラスチックを射出成形して、例３の形状の
対物レンズと補助レンズとを作製し、例３の光学装置を
製作した。ＤＶＤ、ＣＤについてこの光学装置により記
録又は再生を行ったところ、ＣＤについては忠実に記録
再生できたが、ＤＶＤについては忠実に記録再生できな
かった。
を示す。また図１４にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特
性を示す。プラスチックを射出成形して、例３の形状の
対物レンズと補助レンズとを作製し、例３の光学装置を
製作した。ＤＶＤ、ＣＤについてこの光学装置により記
録又は再生を行ったところ、ＣＤについては忠実に記録
再生できたが、ＤＶＤについては忠実に記録再生できな
かった。
【００８６】「例４（実施例）」対物レンズの形状は図
１に示すレンズのような形状とし、基本的な仕様である
表１上段の仕様については例１と同様とした。対物レン
ズの第１面は例１における対物レンズの第１面と同様と
した。さらに、各輪状の段差部の落差γ及び輪帯非球面
２１０ａの落差については表６上段に示し、各輪状の段
差部の径（直径）については表６左下段に示す。
１に示すレンズのような形状とし、基本的な仕様である
表１上段の仕様については例１と同様とした。対物レン
ズの第１面は例１における対物レンズの第１面と同様と
した。さらに、各輪状の段差部の落差γ及び輪帯非球面
２１０ａの落差については表６上段に示し、各輪状の段
差部の径（直径）については表６左下段に示す。
【００８７】例４の段差と、例２、３との段差の位置の
関係を表６右下段に示す。すなわち、例４の段差の径
と、例２、３との段差の径とが同じものを示しており、
表６下段により例４の段差が、例２の段差と例３との段
差とを合成したものであることを示している。
関係を表６右下段に示す。すなわち、例４の段差の径
と、例２、３との段差の径とが同じものを示しており、
表６下段により例４の段差が、例２の段差と例３との段
差とを合成したものであることを示している。
【００８８】
【表６】
【００８９】輪帯状非球面２１ａ、２２ａ、２３ａ、２
４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ、２１
０ａ、２１１ａの非球面の形状について、表７に示す。
４ａ、２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ、２９ａ、２１
０ａ、２１１ａの非球面の形状について、表７に示す。
【００９０】
【表７】
【００９１】図１５にＣＤ用光学系の軸外波面収差特性
を示す。また図１６にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特
性を示す。プラスチックを射出成形して、例４の形状の
対物レンズと補助レンズとを作製し、例４の光学装置を
製作した。ＣＤ、ＤＶＤについてこの光学装置により記
録又は再生を行ったところ、ともに忠実に記録再生でき
た。
を示す。また図１６にＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特
性を示す。プラスチックを射出成形して、例４の形状の
対物レンズと補助レンズとを作製し、例４の光学装置を
製作した。ＣＤ、ＤＶＤについてこの光学装置により記
録又は再生を行ったところ、ともに忠実に記録再生でき
た。
【００９２】
【発明の効果】本発明の対物レンズは、その片面又は両
面に第１の波長の光及び第２の波長の光に対して位相差
を生じさせる機能を有する位相シフタが設けられている
ため、第１の光ディスク、第２の光ディスクの記録又は
再生に際し、軸上の収差、軸外の収差ともに良好に補正
できる。
面に第１の波長の光及び第２の波長の光に対して位相差
を生じさせる機能を有する位相シフタが設けられている
ため、第１の光ディスク、第２の光ディスクの記録又は
再生に際し、軸上の収差、軸外の収差ともに良好に補正
できる。
【００９３】したがって、本発明の対物レンズは、経年
変化によって光源や対物レンズが光軸から傾き又は軸ず
れが生じた場合であっても、軸上の収差、軸外の収差と
もに良好であり、高精度化が容易であって、光学性能が
経年変化的に劣化する可能性が少ない。
変化によって光源や対物レンズが光軸から傾き又は軸ず
れが生じた場合であっても、軸上の収差、軸外の収差と
もに良好であり、高精度化が容易であって、光学性能が
経年変化的に劣化する可能性が少ない。
【図１】本発明の対物レンズの一実施例を示す断面図。
【図２】光ディスク側から見る場合の、図１の対物レン
ズの正面図。
ズの正面図。
【図３】図１の対物レンズの第２面の光軸付近の拡大断
面図。
面図。
【図４】本発明の光学装置の一実施例を示す構成図。
【図５】図４とは別の光学装置の実施例の構成図。
【図６】例１の対物レンズを示す断面図。
【図７】例１のＣＤ用光学系の軸外波面収差特性図。
【図８】例１のＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特性図。
【図９】例２の対物レンズを示す断面図。
【図１０】例２のＣＤ用光学系の軸外波面収差特性図。
【図１１】例２のＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特性
図。
図。
【図１２】例３の対物レンズを示す断面図。
【図１３】例３のＣＤ用光学系の軸外波面収差特性図。
【図１４】例３のＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特性
図。
図。
【図１５】例４のＣＤ用光学系の軸外波面収差特性図。
【図１６】例４のＤＶＤ用光学系の軸外波面収差特性
図。
図。
１：第１の光源 ２：光学媒体 ３：対物レンズ ５：補助レンズ ６：第１の光ディスク ６ａ：第１の光ディスク６の透明基板 ６ｂ：第１の光ディスク６の情報記録面 ７：第２の光ディスク ７ａ：第２の光ディスク７の透明基板 ７ｂ：第２の光ディスク７の情報記録面 ９：絞り １０：受光素子 Ｓ1：光源１から補助レンズ５の第１面までの光軸上の
距離 Ｓ2：補助レンズ５の第２面から対物レンズ３までの光
軸上の距離 ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２
９、２１０：光軸を中心とする輪状の段差部 ２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２
７ａ、２８ａ、２９ａ、２１０ａ、２１１ａ：輪帯状非
球面 φ21、φ22、φ23、φ24、φ25、φ26、φ27、φ28、φ
29、φ210：それぞれ段差部２１、２２、２３、２４、
２５、２６、２７、２８、２９、２１０の内側の径（直
径） φ210：第２面の有効径（直径） φ11：第１面の有効径（直径）
距離 Ｓ2：補助レンズ５の第２面から対物レンズ３までの光
軸上の距離 ２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２
９、２１０：光軸を中心とする輪状の段差部 ２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ、２
７ａ、２８ａ、２９ａ、２１０ａ、２１１ａ：輪帯状非
球面 φ21、φ22、φ23、φ24、φ25、φ26、φ27、φ28、φ
29、φ210：それぞれ段差部２１、２２、２３、２４、
２５、２６、２７、２８、２９、２１０の内側の径（直
径） φ210：第２面の有効径（直径） φ11：第１面の有効径（直径）
Claims (10)
- 【請求項１】第１の光ディスクの記録又は再生時に、第
１の波長の光を第１の光ディスクの情報記録面に集光さ
せて第１の光ディスクの情報記録面からの反射光を受光
素子に受光させ、第２の光ディスクの記録又は再生時
に、第１の波長と異なる第２の波長の光を第２の光ディ
スクの情報記録面に集光させて第２の光ディスクの情報
記録面からの反射光を受光素子に受光させる光学系に用
いる、両面に非球面を有する対物レンズにおいて、 対物レンズの片面又は両面には、光軸を中心とする輪状
の段差部Ｗを備える位相シフタが設けられ、この位相シ
フタは第１の波長の光及び第２の波長の光に対して位相
差を生じさせる機能を有することを特徴とする対物レン
ズ。 - 【請求項２】対物レンズの片面又は両面には、第１の波
長の光のみに対して位相差を生じさせる機能を有する段
差部Ｘであって、かつ、光軸を中心とする輪状の段差部
Ｘが備えられている請求項１に記載の対物レンズ。 - 【請求項３】対物レンズの片面又は両面には、第２の波
長の光のみに対して位相差を生じさせる機能を有する段
差部Ｙであって、かつ、光軸を中心とする輪状の段差部
Ｙが備えられている請求項１又は２に記載の対物レン
ズ。 - 【請求項４】対物レンズの片面又は両面に、凸部又は凹
部が設けられることにより、段差部Ｗの一部又は全部が
構成されている請求項１〜３のいずれかに記載の対物レ
ンズ。 - 【請求項５】第１の波長λ1の光について生ずる位相差
が距離に換算した場合に（ｉ−０．１）λ2〜（ｉ＋
０．１）λ2になるように、かつ、第２の波長λ2の光に
ついて生ずる位相差が距離に換算した場合に（ｊ−０．
１）λ1〜（ｊ＋０．１）λ1になるように、位相シフタ
が備える上記段差部Ｗの寸法及び形状が決定されている
請求項１〜５のいずれかに記載の対物レンズ。ただし、
ｉは自然数、ｊは自然数である。 - 【請求項６】段差部Ｗの輪の本数ＮWと、段差部Ｘの輪
の本数ＮXと、段差部Ｙの輪の本数Ｎ Yとの間に、８≦Ｎ
W＋ＮX＋ＮY≦１３の関係がある請求項１〜５のいずれ
かに記載の対物レンズ。ただし、ＮWは自然数、ＮXは０
（ゼロ）又は自然数、ＮYは０（ゼロ）又は自然数であ
る。 - 【請求項７】対物レンズが、第１の波長λ1の光と第２
の波長の光λ2とがともに、補助レンズ、対物レンズを
介して光ディスクの情報記録面に集光される光学系に用
いられ、 補助レンズと、対物レンズの片面の頂点を含む面の非球
面と、対物レンズの残る片面の頂点を含む面の非球面と
の組合せが、 第１の光ディスクの情報記録面のデータを記録又は再生
する場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ1〜
０．２５λ1となるように設定されており、かつ、第２
の光ディスクの情報記録面のデータを記録又は再生する
場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ2〜０．２
５λ2となるように設定されている請求項１〜６のいず
れかに記載の対物レンズ。 - 【請求項８】補助レンズが、コリメータレンズである請
求項７に記載の対物レンズ。 - 【請求項９】第１の波長の光と第２の波長の光とがとも
に、対物レンズを介して光ディスクの情報記録面に集光
され、 対物レンズの一方の片面の頂点を含む面の非球面と、対
物レンズの他方の片面の頂点を含む面の非球面との組合
せが、 第１の光ディスクの情報記録面のデータを記録又は再生
する場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ1〜
０．２５λ1となるように設定されており、かつ、第２
の光ディスクの情報記録面のデータを記録又は再生する
場合に軸上球面収差がＲＭＳ値で０．０８λ2〜０．２
５λ2となるように設定されている請求項１〜６のいず
れかに記載の対物レンズ。 - 【請求項１０】第１の光ディスクの記録又は再生時に、
第１の波長の光を対物レンズを介して第１の光ディスク
の情報記録面に集光させて第１の光ディスクの情報記録
面からの反射光を受光素子に受光させ、第２の光ディス
クの記録又は再生時に、第１の波長と異なる第２の波長
の光を該対物レンズを介して第２の光ディスクの情報記
録面に集光させて第２の光ディスクの情報記録面からの
反射光を受光素子に受光させる光学装置において、 上記対物レンズとして請求項１〜９のいずれかに記載の
対物レンズを用いることを特徴とする光学装置。
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