JP2004164817A - 光ピックアップ装置に用いる対物光学素子、光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３つのフォーマットに対して互換を達成可能であると共に、要求される性能・スペックを満たしかつコンパクトな対物光学素子、あるいは光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源ＬＤ１から出射される光束を用い、保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を用い、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の光束を用いる。対物光学素子ＯＢＬに対して無限平行光の光束を入射させるとともに、共通光路に配置される回折光学素子ＤＰを備え、前記第１光情報記録媒体に対してｍ（ｍは自然数）次の回折光による集光スポットが形成され、前記第２光情報記録媒体に対してｎ（ｎはｎ≠ｍである自然数）次の回折光による集光スポットが形成されるように構成される光ピックアップ装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置、及び光ピックアップ装置に用いる対物光学素子に関するものであり、より詳しくは、複数の光情報記録媒体（光ディスク）の規格に対応できる光ピックアップ装置、及び光ピックアップ装置に用いる対物光学素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から現在にかけて、ＣＤ（コンパクト・ディスク）、ＤＶＤ（ディジタル・ビデオ・ディスク、あるいはディジタル・バーサタイル・ディスク）などの光情報記録媒体（光ディスク、あるいはメディアともいう）に対して情報の再生・記録を行うための光ピックアップ装置（光ヘッド、光ヘッド装置などともいわれる）が開発・製造され、一般に普及している。
【０００３】
また最近では、より高密度の情報記録を可能とした光情報記録媒体の規格についても研究開発が行われている。
そしてこのような光ピックアップ装置は、光源（主にレーザーダイオードが用いられる）から出射された光束を、ビーム整形プリズム、コリメータ、ビームスプリッタ、対物光学素子等の光学素子からなる光学系を介して光ディスクの情報記録面に集光させてスポットを形成し、記録面上の情報記録孔（ピットともいう）からの反射光を、再度光学系を介して今度はセンサー上に集光させ、電気信号に変換することにより情報を再生する。この際、情報記録孔の形状によって反射光の光束も変化するため、これを利用して、「０」「１」の情報を区別する。なお、光ディスクの情報記録面の上には保護基板（プラスティック製の保護層。カバーガラスともいう）が設けられている。
【０００４】
またＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の記録型メディアに情報の記録を行う場合、記録面上にレーザー光束によるスポットを形成し、記録面上の記録材に熱化学変化を生ぜしめる。これによってたとえばＣＤ−Ｒの場合は熱拡散性色素が不可逆変化することにより、情報記録孔と同様の形状が形成される。ＣＤ−ＲＷの場合は相変化型材料を用いているため、熱化学変化によって結晶状態と非晶質状態との間で可逆変化するので、情報の書き換えが可能である。
【０００５】
そしてＣＤ規格の光ディスクから情報を再生するための光ピックアップ装置は、対物レンズのＮＡが０．４５前後であり、用いられる光源の波長は７８５ｎｍ前後である。また記録用としては、０．５０程度のものが用いられることが多い。なお、ＣＤ規格の光ディスクの保護基板厚さは１．２ｍｍである。
【０００６】
さて光情報記録媒体としてＣＤが広く普及しているが、ここ数年、ＤＶＤが普及している。これはＣＤに比べて保護基板厚を薄くし、さらに情報記録孔を小さくすることにより、情報記録量を多くしたもので、ＣＤが約６００〜７００ＭＢ（メガバイト）程度であるのに対し、約４．７ＧＢ（ギガバイト）という大容量の記録容量を有し、映画等の動画像を記録した頒布媒体として用いられることが多い。
【０００７】
またＤＶＤ規格の光ディスクから情報を再生するための光ピックアップ装置は、原理的にはＣＤ用のそれと同じであるが、前述のように情報記録孔が小さくなっていること等から、対物レンズのＮＡが０．６０前後であり、用いられる光源の波長は６５５ｎｍ前後のものが用いられている。また記録用としては、０．６５程度のものが用いられることが多い。なお、ＤＶＤ規格の光ディスクの保護基板厚さは０．６ｍｍである。
【０００８】
またＤＶＤ規格の光ディスクについても記録型のものが既に実用化されており、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ／Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ／Ｒなどの各規格がある。これらに関する技術的原理もまた、ＣＤ規格の場合と同じである。
【０００９】
そして上述の通り、さらに高密度・高容量の光ディスクが提案されつつある。
これは主に光源として波長が４０５ｎｍ前後の、いわゆる青紫光のレーザー光源を用いるものである。
【００１０】
このような「高密度な光ディスク」については、使用される波長が決まったとしても、保護基板厚、記憶容量、ＮＡ等は一律には決まらない。
記録密度を大幅に向上させる方向を選択すると、光ディスクの保護基板厚を薄くし、それにともなってＮＡを大きくすることになる。逆に保護基板厚・ＮＡについて、ＤＶＤなどの従来の光ディスクの規格と同じにすることもできる。この際は物理的な記録密度は大幅には増大しないが、光学系として要求される性能が比較的緩やかになる。
【００１１】
具体的には、保護基板の厚さについて、０．１ｍｍと、さらに薄くしたものや、ＤＶＤと同じ０．６ｍｍにしたものなどが提案されている。
このような「高密度な光ディスク」の複数の規格は、原理的にはＣＤ、ＤＶＤと同じであるが、保護基板厚の厚さが異なると、情報記録孔の大きさも異なることになり、たとえ同じ波長の光源を用いたとしても単純に同じ光ピックアップ装置を用いて情報の再生・記録を行うことはできない。
【００１２】
そこで、対物光学素子も含めた単一の光ピックアップ装置によって「高密度な光ディスク」と、在来の複数規格に対して情報の再生・記録が可能な「互換」を達成しようとすると、いくつかの問題点を解決しなければならない。
（１）それぞれの光ディスクに対して、好適なＮＡが異なるため、各々のＮＡをメディアに応じて選択的に用いるための「絞り」機能が必要になる。
（２）保護基板厚が異なる光ディスク間では、その差によって球面収差が発生するため、これを解消する必要がある。特にＤＶＤでは０．６ｍｍ、ＣＤでは１．２ｍｍであるため、非常に顕著な球面収差が発生する。また「高密度な光ディスク」の保護基板厚を０．１ｍｍにした場合、さらに球面収差を補正する必要がある。
【００１３】
これらの課題については、波長選択性のあるダイクロイックフィルターを用いる方法や、対物光学素子に回折構造あるいは光路差付与構造を設けることによって波長選択性を与える方法が提案され、実現されている。また対物光学素子を特殊な輪帯構造に分割する方法も提案されている。
【００１４】
また次のような課題もある。
（３）保護基板厚・ＮＡが同じ（ほぼ同じ場合を含む）で、使用波長が異なる光ディスクの規格の間で「互換」を達成しようとする場合（例えば６５５ｎｍと４０５ｎｍとを使用する場合）、保護基板厚の差による球面収差は生じないが、波長差による球面収差（＝色収差分の球面収差）の発生は避けられず、これを解消する必要がある。
（４）対物光学素子に入射させる光束について、波長が異なっていても、すべてコリメートされた無限平行光である場合、倍率の差に基づく球面収差は発生しないが、有限光（発散光・収束光）である場合、倍率差が生じ、これに基づく球面収差が発生してしまう。
（５）ＣＤ、ＤＶＤ、「高密度な光ディスク」の３つのフォーマットに対して、単一の光ピックアップ装置によって「互換」を達成しようとすると、２つのフォーマット間の「互換」を行う場合よりも複雑な球面収差補正を行わなければならない。つまりＣＤとＤＶＤとの間の補正を行うだけでよかったのが、「ＣＤとＤＶＤとの間」「ＣＤと『高密度な光ディスク』との間」「ＤＶＤと『高密度な光ディスク』との間」の補正を行う必要が生じる。
【００１５】
特許文献１には、本願発明でいうところの、「高密度な光ディスク」とＤＶＤとの互換光ピックアップ装置であって、回折構造を有する光学素子を光路中に有し、「高密度な光ディスク」に対して２次回折・ＤＶＤに対して１次回折、あるいは「高密度な光ディスク」に対して３次回折・ＤＶＤに対して２次回折という異なった次数の回折光による集光スポットを形成するようにしている。
【００１６】
しかし本願発明のような、３種類のフォーマットに対応する技術については開示・示唆がない。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−９３１７９号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述の通り、従来、異なる光ディスク間の「互換」については、波長選択性のあるダイクロイックフィルタを用いる方法や、対物光学素子に回折構造を設けることによって波長選択性を与える方法が提案され、実現されてきた。
【００１９】
しかし様々な光学的機能を、対物光学素子に持たせることは、部品点数を減らし、低コスト化、小型化するために好適であるが、光学的性能を達成できなくなるおそれもある。
【００２０】
そして今回解決しようとしているような、３つのフォーマットに対して互換を行う場合は、補正する対象が多くなるため、上記のような方法を単純に採用するだけでは解決できない。
【００２１】
さらに対物光学素子に入射する光束の倍率によっても、球面収差が発生することがあり、それを解消する必要もある。
また光ピックアップ装置自体も小型化、軽量化、特に薄型化が要望されているため、要素部品、特に光学素子について、非常に厳しい性能が要求されている。
【００２２】
特に薄型化することにより、作動距離（対物光学素子と光ディスクとの距離のこと。ワーキングディスタンスともいう）が短くなる。倍率をあげて、ワーキングディスタンスを大きくしても、像高特性を悪化させるので好ましくない。またワーキングディスタンスの差が大きくなると、アクチュエーターへの負担が大きくなり、消費電力も増大してしまう。
【００２３】
そこで本願発明は、３つのフォーマットに対して互換を達成可能であると共に、要求される性能・スペックを満たしかつコンパクトな対物光学素子、あるいは光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
（１）保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行なう光ピックアップ装置であって、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記光ピックアップ装置に含まれる対物光学素子に対して無限平行光の光束を入射させるとともに、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する回折光学素子を備え、前記第１光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｍ（ｍは自然数）次の回折光による集光スポットが形成され、前記第２光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｎ（ｎはｎ≠ｍである自然数）次の回折光による集光スポットが形成されるように構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
（２）前記回折光学素子は、前記対物光学素子であることを特徴とする（１）に記載の光ピックアップ装置。
（３）前記回折光学素子は、コリメータであることを特徴とする（１）に記載の光ピックアップ装置。
（４）前記回折光学素子は、前記対物光学素子及びコリメータとは別に設けられた光学素子であることを特徴とする（１）に記載の光ピックアップ装置。
（５）保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置される第１互換光学素子と、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源のうちのある１つの光源のみの光路か、又はある２つの光源の共通光路に配置される第２互換光学素子とを備え、前記第１互換光学素子は、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの、少なくとも１つの光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する第１互換機能を有し、前記第２互換光学素子は、前記第１互換光学素子と組み合わされる事により、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの、他の光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する第２互換機能を有し、かつ、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する回折光学素子を備え、前記第１光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｍ（ｍは自然数）次の回折光による集光スポットが形成され、前記第２光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｎ（ｎはｎ≠ｍである自然数）次の回折光による集光スポットが形成されるように構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
（６）前記第１互換光学素子は対物光学素子であることを特徴とする（５）に記載の光ピックアップ装置。
（７）前記第２互換光学素子はダイクロイックフィルタであることを特徴とする（５）に記載の光ピックアップ装置。
（８）前記第２互換光学素子は液晶素子であることを特徴とする（５）乃至（６）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（９）前記第２互換光学素子は回折光学素子であることを特徴とする（５）乃至（６）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１０）光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のすべてに対して、等しい倍率の光束を対物光学素子に入射させるとともに、前記第１互換機能及び前記第２互換機能は、波長差に基づく球面収差及び光情報記録体間の保護基板厚差に基づく球面収差を補正することを特徴とする（５）乃至（９）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１１）光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、異なる倍率の光束を前記対物光学素子に入射させるとともに、
前記第１互換機能及び前記第２互換機能は、波長差に基づく球面収差、光情報記録媒体間の保護基板厚差に基づく球面収差及び前記対物光学素子に入射する光束の倍率差に基づく球面収差を補正することを特徴とする（５）乃至（９）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１２）ｍ＝２であることを特徴とする（１）乃至（１１）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１３）ｎ＝１であることを特徴とする（１）乃至（１２）のいずれか１つに記載の光ピックアップ。
（１４）前記第３光情報記録媒体に対して、前記回折光学素子によって生じるｎ次の回折光による集光スポットが形成されることを特徴とする（１）乃至（１３）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１５）温度補償及び／又は色収差補償を行うための光学的補正構造を有することを特徴とする（１）乃至（１４）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１６）保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１＝ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源の共通光路に配置される回折光学素子及び、該回折光学素子よりも光源側に配置され、波長毎に光学的作用を切り替え可能な互換光学素子を備え、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記互換光学素子に対して無限平行光の光束を入射させ、前記回折光学素子は、少なくとも前記第１光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録を行うのに十分な集光スポットを形成するとともに、前記λ２の光束または前記λ３の光束に対して、前記λ１の光束とは異なった次数の回折光を発生させ、前記互換光学素子は、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、前記λ１の光束に対する光学的作用とは異なった光学的作用を生じるとともに、前記回折光学素子の光学的作用と組み合わされる事により、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録を行うのに十分な集光スポットを形成することを特徴とする光ピックアップ装置。
（１７）保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１＝ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源の共通光路に配置される回折光学素子及び、該回折光学素子よりも光源側に配置され、波長毎に光学的作用を切り替え可能な互換光学素子を備え、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記互換光学素子に対して無限平行光の光束を入射させ、前記回折光学素子は、前記第１光情報記録媒体と、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの一方の、２つの光情報記録媒体に対して、各々異なった次数の回折光によって情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成し、前記互換光学素子は、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、前記λ１の光束に対する光学的作用とは異なった光学的作用を生じるとともに、前記回折光学素子の光学的作用と組み合わされる事により、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの、他方の光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成することを特徴とする光ピックアップ装置。
（１８）前記回折光学素子は、対物光学素子であることを特徴とする（１６）乃至（１７）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（１９）前記対物光学素子は単玉であることを特徴とする（１８）に記載の光ピックアップ装置。
（２０）前記対物光学素子は複数玉であることを特徴とする（１８）に記載の光ピックアップ装置。
（２１）前記互換光学素子は、前記λ１の光束に対して、光学的作用を生じないことを特徴とする（１６）乃至（２０）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（２２）前記互換光学素子は液晶素子であることを特徴とする（１６）乃至（２０）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（２３）前記液晶素子に対して、入射する光束の波長によって通電状態を異ならしめ、光学的作用を切り替えることを特徴とする（２２）に記載の光ピックアップ装置。
（２４）前記互換光学素子は可動型のビームエキスパンダーであることを特徴とする（１６）乃至（２０）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（２５）前記ビームエキスパンダーに対して、入射する光束の波長によって光軸方向に移動させ、光学的作用を切り替えることを特徴とする（２４）に記載の光ピックアップ装置。
（２６）前記回折光学素子と前記互換光学素子とが一体化して保持され、一の駆動手段によって駆動されることを特徴とする（１６）乃至（２５）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（２７）前記回折面はマルチレベル構造であることを特徴とする（１６）乃至（２６）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（２８）前記回折光学素子は、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録を行うのに不十分な集光スポットを形成することを特徴とする（１６）、および（１８）乃至（２７）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（２９）前記回折光学素子によって、前記λ１の光束に対してｋ（ｋは自然数）次の回折光が生じ、前記λ２の光束に対してｍ（ｍはｍ≠ｋである自然数）次の回折光が生じ、前記λ１の光束に対してｎ（ｎはｎ≠ｋである自然数）次の回折光が生じることを特徴とする（１６）に記載の光ピックアップ装置。
（３０）ｍ≠ｎであることを特徴とする（１８）に記載の光ピックアップ装置。
（３１）ｍ＝ｎであることを特徴とする（１８）に記載の光ピックアップ装置。
（３２）ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（３３）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝１であることを特徴とする（３１）に記載の光ピックアップ装置。
（３４）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（３５）ｋ＝２、ｍ＝２、ｎ＝１であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（３６）ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２であることを特徴とする（３１）に記載の光ピックアップ装置。
（３７）ｋ＝４、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（３８）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（３９）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３であることを特徴とする（３１）に記載の光ピックアップ装置。
（４０）ｋ＝６、ｍ＝４、ｎ＝３であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（４１）ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４であることを特徴とする（３１）に記載の光ピックアップ装置。
（４２）ｋ＝８、ｍ＝５、ｎ＝４であることを特徴とする（３０）に記載の光ピックアップ装置。
（４３）前記回折光学素子は、前記第１光情報記録媒体と、前記第２光情報記録媒体に対して、各々異なった次数の回折光によって情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する回折面を有することを特徴とする（１７）に記載の光ピックアップ装置。
（４４）回折面は、回折光学素子の光学機能面の全面に設けられてなり、前記波長λ１と前記波長λ２との波長差に基づく球面収差を補正する回折面であることを特徴とする（４３）に記載の光ピックアップ装置。
（４５）前記互換光学素子は、基板厚ｔ１と基板厚ｔ３との基板厚差によって発生する球面収差および、前記波長λ１と前記波長λ３との波長差に基づく球面収差を補正する（４３）乃至（４４）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（４６）前記回折光学素子によって、前記λ１の光束に対してｋ（ｋは自然数）次の回折光が生じ、前記λ２の光束に対してｍ（ｍはｍ≠ｋである自然数）次の回折光が生じ、前記λ１の光束に対してｎ（ｎはｎ≠ｋである自然数）次の回折光が生じることを特徴とする（４３）乃至（４５）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（４７）ｍ≠ｎであることを特徴とする（４６）に記載の光ピックアップ装置。
（４８）ｍ＝ｎであることを特徴とする（４６）に記載の光ピックアップ装置。
（４９）ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（５０）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝１であることを特徴とする（４８）に記載の光ピックアップ装置。
（５１）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（５２）ｋ＝２、ｍ＝２、ｎ＝１であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（５３）ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２であることを特徴とする（４８）に記載の光ピックアップ装置。
（５４）ｋ＝４、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（５５）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（５６）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３であることを特徴とする（４８）に記載の光ピックアップ装置。
（５７）ｋ＝６、ｍ＝４、ｎ＝３であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（５８）ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４であることを特徴とする（４８）に記載の光ピックアップ装置。
（５９）ｋ＝８、ｍ＝５、ｎ＝４であることを特徴とする（４７）に記載の光ピックアップ装置。
（６０）回折光学素子は、前記第１光情報記録媒体と、前記第３光情報記録媒体に対して、各々異なった次数の回折光によって情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する回折面を有することを特徴とする（１７）に記載の光ピックアップ装置。
（６１）回折面は、回折光学素子の光学機能面の所定の領域に設けられてなり、基板厚ｔ１と基板厚ｔ３との基板厚差によって発生する球面収差および、前記波長λ１と前記波長λ３との波長差に基づく球面収差を補正する回折面である（６０）に記載の光ピックアップ装置。
（６２）前記互換光学素子は、前記波長λ１と前記波長λ２との波長差に基づく球面収差を補正する（６０）乃至（６１）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（６３）前記回折光学素子によって、前記λ１の光束に対してｋ（ｋは自然数）次の回折光が生じ、前記λ２の光束に対してｍ（ｍはｍ≠ｋである自然数）次の回折光が生じ、前記λ１の光束に対してｎ（ｎはｎ≠ｋである自然数）次の回折光が生じることを特徴とする（６０）乃至（６２）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
（６４）ｍ≠ｎであることを特徴とする（６３）に記載の光ピックアップ装置。
（６５）ｍ＝ｎであることを特徴とする（６３）に記載の光ピックアップ装置。
（６６）ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２であることを特徴とする（６４）に記載の光ピックアップ装置。
（６７）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０であることを特徴とする（６４）に記載の光ピックアップ装置。
（６８）ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２であることを特徴とする（６５）に記載の光ピックアップ装置。
（６９）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする（６４）に記載の光ピックアップ装置。
（７０）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３であることを特徴とする（６５）に記載の光ピックアップ装置。
（７１）ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４であることを特徴とする（６５）に記載の光ピックアップ装置。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の内容を詳細に説明するが、本発明の実施形態はこれらに限定されるものではない。
（第１の実施の形態）
図１を用いて、請求項１の発明について説明する。
【００２６】
本実施例では、使用波長が４０５ｎｍのいわゆる青紫色レーザー光源を用いた「高密度な光ディスク」をターゲットとしており、第１光情報記録媒体として保護基板厚ｔ１が０．６ｍｍの「高密度な光ディスク」、第２光情報記録媒体として保護基板厚ｔ２が０．６ｍｍのＤＶＤ、第３光情報記録媒体として保護基板厚ｔ３が１．２ｍｍのＣＤを想定している。
【００２７】
図１は、本願発明に関わる光ピックアップ装置を示す模式図である。
レーザーダイオードＬＤ１は、第１光源であり、波長λ１が４０５ｎｍの青紫色レーザーが用いられるが、波長が３９０ｎｍ〜４２０ｎｍである範囲のものを適宜採用することができる。ＬＤ２は、第２光源であり、波長λ２が６５５ｎｍの赤色レーザーが用いられるが、波長が６３０ｎｍ〜６８０ｎｍである範囲のものを適宜採用することができる。ＬＤ３は、第３光源であり、波長λ３が７８０ｎｍの赤外レーザーが用いられるが、波長が７５０ｎｍ〜８００ｎｍである範囲のものを適宜採用することができる。
【００２８】
ビームスプリッタＢＳ１はＬＤ１から入射する光源を対物光学素子であるＯＢＬの方向へ透過させるが、光ディスク（第１光情報記録媒体）からの反射光（戻り光）について、センサーレンズ群ＳＬ１を経て受光センサーＳ１に集光させる機能を有する。ＢＳ２も機能は同様である。
【００２９】
ＢＳ３はＬＤ１からの光束と、ＬＤ２からの光束とを同一の光路に載せるために配置される。またＢＳ４は、ＬＤ３からの光束と、ＢＳ３からの光束とを同一の光路に載せるために配置される。
【００３０】
ＬＤ１から投光された光束は、ＢＳ１を経て、コリメータＣＬ１に入射し、これによって無限平行光にコリメートされたのち、ＢＳ３、ＢＳ４を経て対物光学素子である対物レンズＯＢＬに入射する。そして第１光情報記録媒体の保護基板を介して情報記録面上に集光スポットを形成する。情報記録面上で反射したのち、同じ経路をたどって、コリメータＣＬ１を通過してから、ＢＳ１によってセンサーレンズＳＬ１を経てセンサーＳ１に集光する。このセンサーによって光電変換され、電気的な信号となる。
【００３１】
ＬＤ２から投光された光束も、同様に光ディスク（第２光情報記録媒体）に集光スポットを形成し、反射して最終的にセンサーＳ２に集光する。
ちなみにＬＤ３から投光された光束についても同様であるが、この例ではビームスプリッタの代わりに回折板ＤＰを設ける事により、センサーＳ３へ戻り光が集光するようになっている。ＣＤからの情報の再生を行う場合は、ＤＶＤや「高密度な光ディスク」に比べて受光する光量が少なくても良いので、このような構成を採用することができる。
【００３２】
なお対物光学素子ＯＢＬは、この図では単一のレンズであるが、必要に応じて複数の光学素子から構成されるようにしてもよい。また材質はプラスティック樹脂でもよいし、ガラスでも良い。
【００３３】
またＬＤ１から投光された光束、ＬＤ２から投光された光束が光ディスクＤ１、Ｄ２の保護基板を介して情報記録面に集光する状態が、ＯＢＬの光軸左側に描かれており、ＬＤ３から投光された光束が光ディスクＤ３の保護基板を介して情報記録面に集光する状態が、ＯＢＬの光軸右側に描かれている。このように、再生／記録する光ディスクによって、基本的な位置が図示しないアクチュエーターによって切り替わり、その基準位置からピント合わせ（フォーカシング）を行う。
【００３４】
そして各々の光情報記録媒体の保護基板厚、さらにピットの大きさにより、対物光学素子ＯＢＬに要求される開口数も異なる。ここでは、ＣＤ用の開口数は０．４５、ＤＶＤおよび「高密度な光ディスク」の開口数は０．６５としている。ただし、ＣＤについては０．４３〜０．５０、ＤＶＤについては０．５８〜０．６８の範囲で適宜選択可能である。
【００３５】
なおＩＲは不要光をカットするための絞りである。
さて本実施例では、「第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する回折光学素子」の役割を、対物光学素子ＯＢＬに持たせている。そのため、対物光学素子に鋸歯状の回折構造を設けている。
【００３６】
そしてこの鋸歯のピッチ（回折パワー）や深さ（ブレイズド化波長）を設定することにより、「高密度な光ディスク」に対しては、第１光源からの光束が２次回折光による集光スポットとして形成され、ＤＶＤに対しては、第２光源からの光束が１次回折光による集光スポットとして形成されるようになっている。
【００３７】
このように、回折次数が異なる光を利用することにより、各々の場合における回折効率を高くすることができ、光量を確保することができる。
まだＣＤに対しては、第３光源からの光束を、ＤＶＤと同じ次数の回折光にすることが好ましいが、これは適宜他の次数になるようにしても良い。この例では、ＤＶＤと同じ１次の回折光として集光スポットを形成するようにしている。
【００３８】
この例では、回折光学素子として、回折構造を対物光学素子に設けた例を説明したが、請求項３や４のように、このような異次回折光を生じる回折構造をコリメータに設けても良いし、また別の光学素子を光路中に設けることも可能である。
【００３９】
また上記した開口の切り替えについても、回折光学素子を始めとして、公知の技術を適用することができる。
なお上記の実施例では、情報の再生について説明してきたが、情報の記録においても基本的な構成・光学的作用は変わらず、光情報記録媒体の記録面に集光スポットを形成することにより、記録層に熱化学変化を生ぜしめて、記録を行う。
【００４０】
また、温度補償及び／又は色収差補償を行うための光学的補正構造を有する光学素子を、必要に応じて光路中に設ける事ができるのはいうまでもない。そしてこれらの光学的補正構造は回折構造や位相差付与構造によって実現できるし、対物光学素子、コリメータ及びその他の素子に設けることが出来る。
（第２の実施の形態）
同じく図１を用いて、請求項５の発明について説明する。
【００４１】
各光学素子に関して、第１の実施の形態と同じ機能については説明を省略する。
この実施例では、第１互換光学素子の役割を、対物光学素子ＯＢＬに持たせている。そして第２互換光学素子の役割をコリメータＣＬ３に持たせている。
【００４２】
つまり、第１互換光学素子である対物光学素子ＯＢＬは、全ての光源が通過する光路に配置されており、第２互換光学素子であるコリメータＣＬ３は、第３光源のみが通過する光路に配置される。
【００４３】
さて第１互換光学素子である対物光学素子ＯＢＬは、回折構造を有していて、それによって「高密度な光ディスク」およびＤＶＤ間の互換（第１互換機能）を達成する。
【００４４】
具体的には、第１光源と第２光源との間の波長差に基づく球面収差を補正する。また、回折構造で無くとも、位相差付与構造を用いても、同様の光学的作用を得る事が出来る。
【００４５】
なお、光情報記録媒体について、保護基板の厚さが異なると、その差にもとづく球面収差が発生するが、ここでは「高密度な光ディスク」とＤＶＤとは共に同じ０．６ｍｍの保護基板を用いているので、そのような基板厚差に基づく球面収差は生じない。
【００４６】
第２互換光学素子であるコリメータＣＬ３にも回折構造が設けられている。これは先の対物光学素子ＯＢＬの回折構造と組み合わされることにより、「高密度な光ディスク」およびＣＤ間の互換、さらにＤＶＤおよびＣＤ間の互換（第２互換機能）を達成する。
【００４７】
具体的には、「高密度な光ディスク」およびＣＤ間の互換についてみると、使用波長も保護基板の厚さも異なる事から、第１光源と第３光源との間の波長差に基づく球面収差と、保護基板厚差（０．１ｍｍと１．２ｍｍ）に基づく球面収差の両方を補正する。
【００４８】
ＤＶＤおよびＣＤ間の互換についても同様で、第２光源と第３光源との間の波長差に基づく球面収差と、保護基板厚差（０．６ｍｍと１．２ｍｍ）に基づく球面収差の両方を補正する。
【００４９】
これにより、各光情報記録媒体に対して、好適な集光スポットを形成することができる。
また先の実施の形態と同様に、異なった回折次数の回折光による集光スポットが形成されるようにしているので、「高密度な光ディスク」、ＤＶＤについて、光量を確保し、確実な情報の記録及び／又は再生が可能になる。
【００５０】
この実施例では、第２互換光学素子として、コリメータＣＬ３に回折光学素子を設けた例（請求項９）を示したが、他にも、たとえば波長選択性のあるダイクロイックフィルタや、電気的に光学的作用を切り替えることが出来る液晶素子を用いても、同様の光学的作用を得ることが出来る（請求項７、８）。特に液晶素子は、屈折率を変化させることができるという作用があるため、動的な制御が可能である。
【００５１】
また他にも、第１互換機能、第２互換機能については、位相差付与構造を設ける事によっても達成できる。
（第３の実施の形態）
この実施例は請求項１１の発明に対応するもので、図１の構成から所定のコリメータのかわりにカップリングレンズを設けた光ピックアップ装置である。具体的には、コリメータＣＬ１〜ＣＬ３のかわりにカップリングレンズＣｏ１〜３を設ける。
【００５２】
光源からの入射光を平行光にコリメートするコリメータを設けないため、有限発散光が対物光学素子に入射する。カップリングレンズはコリメータほどのパワーを有しないので、小型であり、このような構成にすることにより、ピックアップ装置を小型にすることができる。
【００５３】
このように、無限平行光でなく、有限発散光を用いることにより、対物光学素子ＯＢＬに入射する光束の倍率が変わるので、これによって波長差に基づく球面収差及び基板厚差に基づく球面収差を補正することができることが知られているが、それでも十分な補正が出来ない場合がある。
【００５４】
また有限光を用いることにより、温度特性が劣化するという問題もあるし、入射光束の倍率の差に基づく球面収差が発生するため、これを解消する必要がある。
【００５５】
そこでこの実施例では、対物光学素子ＯＢＬに、波長毎にそれぞれ異なる倍率の光束を入射させるが、第１互換光学素子、第２互換光学素子によって、波長差に基づく球面収差、保護基板厚差に基づく球面収差及び光束の倍率差に基づく球面収差を補正するようにしている。
【００５６】
第１互換素子は、第２の実施の形態と同じく、対物光学素子に回折光学素子を設けたものであり、第２互換光学素子は、カップリングレンズＣｏ３に回折光学素子を設けたものである。
【００５７】
これによって、第１光源乃至第３光源からの光束は、全て有限発散光で対物光学素子ＯＢＬに入射するが、球面収差を全て補正され、好適な集光スポットを形成する。
【００５８】
ここではすべての光源について、無限発散光で対物光学素子ＯＢＬに入射するようにしてあるが、どれか一つの光源をそのようにしてもよく、また別の光源については無限平行光が入射するようにしてもよい。
（第４の実施の形態）
図２を用いて、請求項１の発明の、別の実施の形態について説明する。同じ符号を付しているものは、基本的には第１の実施の形態と同じ機能を有するが、異なるものについて説明する。なお光学的な作用についても殆ど同じである。
【００５９】
この例では、光源を２つのユニットによって構成している。具体的には、図２のＬＤ２'は、第２の光源（ＤＶＤ用の光源）、第３の光源（ＣＤ用の光源）について、同一のパッケージに収めた、いわゆる２レーザー１パッケージの光源ユニットを用いている。
【００６０】
このパッケージのうち、第２の光源を光軸上に位置するように調整するので、第３の光源については光軸上からやや離れた処に位置するため、像高が生じてしまうが、この特性を改善するための技術も既に知られており、それらの技術を必要に応じて適用できる。ここでは補正板ＤＰを用いることによりその補正を行っている。補正板ＤＰにはグレーティングが形成されており、それによって光軸からのズレを補正すると共に、センサーＳ２への集光にも寄与する。
【００６１】
なおＬＤ２'から実線で描かれているのがＤＶＤ用の光源光束であり、点線で描かれているのがＣＤ用の光源光束である。
ＢＳ２はＬＤ１からの光束と、ＬＤ２'からの光束とを同一の光路に載せるために配置される。またＢＳ３は、ＬＤ２'からの光束をセンサーレンズＳＬ２に入射させるために配置される。
【００６２】
ＬＤ１から投光された光束は、ＢＳ１を経て、コリメータＣＬ１に入射し、これによって無限平行光にコリメートされたのち、ＢＳ２を経て対物光学素子である対物レンズＯＢＬに入射する。そして第１光情報記録媒体の保護基板を介して情報記録面上に集光スポットを形成する。情報記録面上で反射したのち、同じ経路をたどって、コリメータＣＬ１を通過してから、ＢＳ１によってセンサーレンズＳＬ１を経てセンサーＳ１に集光する。このセンサーによって光電変換され、電気的な信号となる。
【００６３】
ＬＤ２'から投光された光束も、同様に光ディスク（第２光情報記録媒体または第３光情報記録媒体）に集光スポットを形成し、反射して最終的にセンサーＳ２に集光する。
【００６４】
さて本実施例では、「第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する回折光学素子」の役割を、対物光学素子ＯＢＬに持たせている。そのため、対物光学素子に鋸歯状の回折構造を設けている。
【００６５】
そしてこの鋸歯のピッチ（回折パワー）や深さ（ブレイズド化波長）を設定することにより、「高密度な光ディスク」に対しては、第１光源からの光束が２次回折光による集光スポットとして形成され、ＤＶＤに対しては、第２光源からの光束が１次回折光による集光スポットとして形成されるようになっている。
【００６６】
このように、回折次数が異なる光を利用することにより、各々の場合における回折効率を高くすることができ、光量を確保することができる。
まだＣＤに対しては、第３光源からの光束を、ＤＶＤと同じ次数の回折光にすることが好ましいが、これは適宜他の次数になるようにしても良い。この例では、ＤＶＤと同じ１次の回折光として集光スポットを形成するようにしている。
【００６７】
この例では、回折光学素子として、回折構造を対物光学素子に設けた例を説明したが、請求項３や４のように、このような異次回折光を生じる回折構造をコリメータＣＬ１に設けても良いし、また別の光学素子を光路中に設けることも可能である。
【００６８】
また上記した開口の切り替えについても、回折光学素子を始めとして、公知の技術を適用することができる。
なお上記の実施例では、情報の再生について説明してきたが、情報の記録においても基本的な構成・光学的作用は変わらず、光情報記録媒体の記録面に集光スポットを形成することにより、記録層に熱化学変化を生ぜしめて、記録を行う。
【００６９】
また、温度補償及び／又は色収差補償を行うための光学的補正構造を有する光学素子を、必要に応じて光路中に設ける事ができるのはいうまでもない。そしてこれらの光学的補正構造は回折構造や位相差付与構造によって実現できるし、対物光学素子、コリメータ及びその他の素子に設けることが出来る。
（第５の実施の形態）
同じく図２を用いて、請求項５の発明の、別の実施の形態について説明する。
【００７０】
各光学素子に関して、第４の実施の形態と同じ機能については説明を省略する。
この実施例では、第１互換光学素子の役割を、対物光学素子ＯＢＬに持たせている。そして第２互換光学素子の役割をコリメータＣＬ２に持たせている。
【００７１】
つまり、第１互換光学素子である対物光学素子ＯＢＬは、全ての光源が通過する光路に配置されており、第２互換光学素子であるコリメータＣＬ２は、第２光源と第３光源とが通過する光路に配置される。
【００７２】
さて第１互換光学素子である対物光学素子ＯＢＬは、回折構造を有していて、それによって「高密度な光ディスク」に必要な集光スポットの形成に寄与する。
具体的には、第１光源と第２光源との間の波長差に基づく球面収差、第１光源と第３光源との間の波長差に基づく球面収差を補正する。さらに、「高密度な光ディスク」とＣＤとの保護基板厚差に基づく球面収差を補正する。
【００７３】
また、回折構造で無くとも、位相差付与構造を用いても、同様の光学的作用を得る事が出来る。
なお、光情報記録媒体について、保護基板の厚さが異なると、その差にもとづく球面収差が発生するが、ここでは「高密度な光ディスク」とＤＶＤとは共に同じ０．６ｍｍの保護基板を用いているので、基板厚差に基づく球面収差は生じない。
【００７４】
第２互換光学素子であるコリメータＣＬ２にも回折構造が設けられている。これは先の対物光学素子ＯＢＬの回折構造と組み合わされることにより、ＤＶＤおよびＣＤ間の互換（第２互換機能）を達成する。
【００７５】
ＤＶＤおよびＣＤ間の互換についてみると、使用波長も保護基板の厚さも異なる事から、第２光源と第３光源との間の波長差に基づく球面収差と、保護基板厚差（０．６ｍｍと１．２ｍｍ）に基づく球面収差の両方を補正する。
【００７６】
これにより、各光情報記録媒体に対して、好適な集光スポットを形成することができる。
また先の実施の形態と同様に、異なった回折次数の回折光による集光スポットが形成されるようにしているので、「高密度な光ディスク」、ＤＶＤについて、光量を確保し、確実な情報の記録及び／又は再生が可能になる。
【００７７】
この実施例では、第２互換光学素子として、コリメータＣＬ２に回折光学素子を設けた例（請求項９）を示したが、他にも、たとえば波長選択性のあるダイクロイックフィルタや、電気的に光学的作用を切り替えることが出来る液晶素子を用いても、同様の光学的作用を得ることが出来る（請求項７、８）。特に液晶素子は、屈折率を変化させることができるという作用があるため、動的な制御が可能である。
【００７８】
また他にも、第１互換機能、第２互換機能については、位相差付与構造を設ける事によっても達成できる。
（第６の実施の形態）
この実施例は請求項１１の発明に対応する別の実施例で、図２の構成から所定のコリメータのかわりにカップリングレンズを設けた光ピックアップ装置である。具体的には、コリメータＣＬ１、ＣＬ２のかわりにカップリングレンズＣｏ１、２を設ける。
【００７９】
光源からの入射光を平行光にコリメートするコリメータを設けないため、有限発散光が対物光学素子に入射する。カップリングレンズはコリメータほどのパワーを有しないので、小型であり、このような構成にすることにより、ピックアップ装置を小型にすることができる。
【００８０】
このように、無限平行光でなく、有限発散光を用いることにより、対物光学素子ＯＢＬに入射する光束の倍率が変わるので、これによって波長差に基づく球面収差及び基板厚差に基づく球面収差を補正することができることが知られているが、それでも十分な補正が出来ない場合がある。
【００８１】
また有限光を用いることにより、温度特性が劣化するという問題もあるし、入射光束の倍率の差に基づく球面収差が発生するため、これを解消する必要がある。
【００８２】
そこでこの実施例では、対物光学素子ＯＢＬに、波長毎にそれぞれ異なる倍率の光束を入射させるが、第１互換光学素子、第２互換光学素子によって、波長差に基づく球面収差、保護基板厚差に基づく球面収差及び光束の倍率差に基づく球面収差を補正するようにしている。
【００８３】
第１互換素子は、第５の実施の形態と同じく、対物光学素子に回折光学素子を設けたものであり、第２互換光学素子は、カップリングレンズＣｏ２に回折光学素子を設けたものである。
【００８４】
これによって、第１光源乃至第３光源からの光束は、全て有限発散光で対物光学素子ＯＢＬに入射するが、球面収差を全て補正され、好適な集光スポットを形成する。
【００８５】
ここではすべての光源について、無限発散光で対物光学素子ＯＢＬに入射するようにしてあるが、どれか一つの光源をそのようにしてもよく、また別の光源については無限平行光が入射するようにしてもよい。
（第６の実施の形態）
次に図３を用いて、請求項１６または１７の発明について説明する。
【００８６】
各光学素子に関して、第１〜第５の実施の形態と同じ機能については説明を省略する。
対物光学素子である単玉プラスチックレンズＯＢＬは、レンズホルダＬＨによって液晶素子ＬＣＤと一体化されている。ＡＣはアクチュエータであり、レンズホルダＬＨを保持して、フォーカシングなどのために、光軸方向に移動させることが可能である。
【００８７】
なお単玉プラスチックレンズＯＢＬの光学機能面には回折構造が設けられており、請求項でいうところの回折光学素子に相当する。
またここではプラスチック製の単玉レンズであるが、２枚以上の複数玉を組み合わせたものでも良いし、ガラス製のレンズであっても良い。
【００８８】
液晶素子ＬＣＤには、光軸対称なパターンが設けられており、電気的な通電状態を変化させることにより、入射する光束に対する光学的作用を切り替える事ができるようになっている。これは請求項でいうところの互換光学素子に相当する。
【００８９】
この液晶素子に、各コリメータによって無限平行光とされた光束が入射するように構成されている。
無限平行光を利用する光学系には、様々な利点があるが、反面、集光スポット形成に影響する低次の収差が生じるという欠点がある。そのため、対物光学素子のみで３種類の光情報記録媒体に対応することは難しい。
【００９０】
そこで請求項１６の発明では、回折面をそなえた対物光学素子は、第１光情報記録媒体である「高密度な光ディスク」に対して、対物光学素子単独で使用可能であるかわりに、他の情報記録媒体に対しては不十分な性能（情報の再生および／または記録のために十分な集光スポットの形成ができない性能）であるように回折構造や非球面を設計する。
【００９１】
そしてこれとは別の互換光学素子（液晶素子）を用意し、これと対物光学素子とを組み合わせる事により、対物光学素子において不十分であった点を補い、第２光情報記録媒体（ＤＶＤ）及び第３光情報記録媒体（ＣＤ）に対して情報の再生および／または記録のために十分な集光スポットの形成ができるようにする。
【００９２】
なお、対物光学素子は、第２光情報記録媒体（ＤＶＤ）に用いる波長λ２（６５５ｎｍ）の光束、第３光情報記録媒体（ＣＤ）に用いる波長λ３（７８０ｎｍ）の光束に対しては、不十分な性能とはいえ、出来る限り回折光率が高く、液晶素子による補正の負荷を低減するためにも、波長λ１（４０５ｎｍ）の光束とは別の次数の回折光を利用する。
【００９３】
また請求項１７の発明では、回折面をそなえた対物光学素子の設計を工夫し、第１光情報記録媒体（高密度な光ディスク）の他、第２光情報記録媒体（ＤＶＤ）又は第３光情報記録媒体（ＣＤ）のいずれか一方の、２種類の光情報記録媒体に対して、対物光学素子単独で使用可能であるように、回折構造や非球面を設計する。そして、残りの１種類の光情報記録媒体に対して、対物光学素子の光学的作用に別の互換光学素子（液晶素子）の光学的作用を重畳することにより、情報の再生および／または記録のために十分な集光スポットの形成ができるようにする。
【００９４】
以上の通り、液晶素子である互換光学素子は、波長λ１の光束に対しては光学的作用を生じず、必要に応じて波長λ２の光束および／または波長λ３の光束に対して光学的作用を生じる。
【００９５】
なお、レンズホルダＬＨによって一体に保持された対物光学素子と液晶素子とをまとめて、対物光学素子としてみなすことも可能であり、本実施の形態は請求項１の発明の応用例であるともいえる。
【００９６】
ここで述べてきた回折構造としては、鋸歯状のものの他、所定段数の階段形状を周期的に繰り返した形状である、いわゆるマルチレベル構造のものを採用することもできる。
【００９７】
また回折構造によって発生する回折光の次数については、必要に応じて様々な組合せを用いることが可能である。
請求項１６の発明の場合は、以下のような次数の組合せを選択することが好ましい。なおｋは波長λ１の光束に対して生じる回折光の次数、ｍは波長λ２の光束に対して生じる回折光の次数、ｎは波長λ３の光束に対して生じる回折光の次数である。
【００９８】
イ）ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２
ロ）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝１
ハ）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０
ニ）ｋ＝２、ｍ＝２、ｎ＝１
ホ）ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２
ヘ）ｋ＝４、ｍ＝３、ｎ＝２
ト）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２
チ）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３
リ）ｋ＝６、ｍ＝４、ｎ＝３
ヌ）ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４
ル）ｋ＝８、ｍ＝５、ｎ＝４
請求項１７の発明の場合であって、対物光学素子で第１光情報記録媒体と第２光情報記録媒体との互換を行ない、液晶素子を組み合わせて第３光情報記録媒体との互換を図る場合も、上記と同じ次数の組合せが好ましい。
【００９９】
また、請求項１７の発明の場合であって、対物光学素子で第１光情報記録媒体と第２光情報記録媒体との互換を行ない、液晶素子を組み合わせて第３光情報記録媒体との互換を図る場合は、λ１とλ３の波長がほぼ２倍の関係となっていることから、ｋ：ｎが２：１となっている場合は、ほぼ同じ回折作用を生じてしまうため、採用できない。したがって上記の（イ）から（ル）の組合せのうち、ｋ：ｎが２：１となっている場合を除外した、次の組合せを採用することが好ましい。
【０１００】
イ）ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２
ハ）ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０
ホ）ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２
ト）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２
チ）ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３
ヌ）ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４
（第７の実施の形態）
次に図４を用いて、請求項１６または１７の発明の別の実施の形態について説明する。
【０１０１】
これは液晶素子ＬＣＤのかわりに、光軸方向に移動可能なビームエキスパンダーＢＥを備えたものである。
このビームエキスパンダーは独自のアクチュエータを備えており、光軸方向に移動することが可能になっている。これによって球面収差補正を行なう。
【０１０２】
実際に使用する場合は、使用する光源光束に応じて、光軸方向に進退させることにより球面収差補正を行ない、対応する光情報記録媒体に対して良好な集光スポットを形成する。
【０１０３】
回折光学素子である対物レンズとその作用については、第６の実施の形態と同じであり、少なくとも第1光情報記録媒体に対しては単独で良好な集光スポットを形成することができる。第２光情報記録媒体、第３光情報記録媒体に対しては十分な集光スポット形成性能を有しないか、あるいは片方についてのみ、集光スポットの形成が可能である。
【０１０４】
またそのために、波長毎に異なった次数の回折光が生じるようにされている。
互換光学素子であるビームエキスパンダーは、上述の通り光軸方向に進退可能であるので、これによって球面収差の補正が可能である。そこで、対物光学素子で不十分な点を補い、第２光情報記録媒体および／または第３光情報記録媒体に対して良好な集光スポット形成が可能になる。
【０１０５】
なお、光学要素の大型化につながるが、ビームエキスパンダーと対物光学素子とを一体化させる構成もありうる。この場合は、第３光情報記録媒体に対する収差補正の観点からは好ましい。
【０１０６】
【発明の効果】
以上、本発明に関わる光ピックアップ装置によれば、３つのフォーマットの光ディスクに対して互換の光ピックアップ装置を実現することができる。またコンパクトな構成であり、光量も確保されるので、性能上も好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる光ピックアップ装置の図である。
【図２】本発明に関わる、別の態様の光ピックアップ装置の図である。
【図３】本発明に関わる、別の態様の光ピックアップ装置の図である。
【図４】本発明に関わる、別の態様の光ピックアップ装置の図である。
【符号の説明】
ＬＤ１ 第１光源
ＬＤ２ 第２光源
ＬＤ３ 第３光源
ＬＤ２' 第２光源（２波長１パッケージ）
Ｓ１ センサー
Ｓ２ センサー
Ｓ３ センサー
Ｓ２' センサー
ＳＬ１ センサーレンズ
ＳＬ２ センサーレンズ
ＳＬ３ センサーレンズ
ＤＰ 回折板
ＢＳ１ ビームスプリッタ
ＢＳ２ ビームスプリッタ
ＢＳ３ ビームスプリッタ
ＢＳ４ ビームスプリッタ
ＣＬ１ コリメータ
ＣＬ２ コリメータ
ＣＬ３ コリメータ
ＩＲ 絞り
ＯＢＬ 対物光学素子
Ｄ１ 光ディスク（「高密度な光ディスク」）
Ｄ２ 光ディスク（ＤＶＤ）
Ｄ３ 光ディスク（ＣＤ）
ＡＣ アクチュエータ
ＬＨ レンズホルダ
ＬＣＤ 液晶素子
ＢＥ ビームエキスパンダー

Claims (71)

1. 保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
   前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記光ピックアップ装置に含まれる対物光学素子に対して無限平行光の光束を入射させるとともに、
   前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する回折光学素子を備え、
   前記第１光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｍ（ｍは自然数）次の回折光による集光スポットが形成され、前記第２光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｎ（ｎはｎ≠ｍである自然数）次の回折光による集光スポットが形成されるように構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記回折光学素子は、前記対物光学素子である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。
3. 前記回折光学素子は、コリメータである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。
4. 前記回折光学素子は、前記対物光学素子及びコリメータとは別に設けられた光学素子である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。
5. 保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１≦ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
   前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置される第１互換光学素子と、
   前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源のうちのある１つの光源のみの光路か、又はある２つの光源の共通光路に配置される第２互換光学素子とを備え、
   前記第１互換光学素子は、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの、少なくとも１つの光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する第１互換機能を有し、
   前記第２互換光学素子は、前記第１互換光学素子と組み合わされる事により、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの、他の光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する第２互換機能を有し、
   かつ、前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第3光源の共通光路に配置され、回折構造を有する回折光学素子を備え、
   前記第１光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｍ（ｍは自然数）次の回折光による集光スポットが形成され、前記第２光情報記録媒体に対して前記回折光学素子によって生じるｎ（ｎはｎ≠ｍである自然数）次の回折光による集光スポットが形成されるように構成されることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 前記第１互換光学素子は対物光学素子であることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
7. 前記第２互換光学素子はダイクロイックフィルタであることを特徴とする請求項５乃至６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
8. 前記第２互換光学素子は液晶素子であることを特徴とする請求項５乃至６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
9. 前記第２互換光学素子は回折光学素子であることを特徴とする請求項５乃至６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
10. 光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のすべてに対して、等しい倍率の光束を対物光学素子に入射させるとともに、
    前記第１互換機能及び前記第２互換機能は、波長差に基づく球面収差及び光情報記録媒体間の保護基板厚差に基づく球面収差を補正することを特徴とする請求項５乃至９いずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
11. 光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、異なる倍率の光束を前記対物光学素子に入射させるとともに、
    前記第１互換機能及び前記第２互換機能は、波長差に基づく球面収差、光情報記録媒体間の保護基板厚差に基づく球面収差及び前記対物光学素子に入射する光束の倍率差に基づく球面収差を補正することを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
12. ｍ＝２であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
13. ｎ＝１であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
14. 前記第３光情報記録媒体に対して、前記回折光学素子によって生じるｎ次の回折光による集光スポットが形成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
15. 温度補償及び／又は色収差補償を行うための光学的補正構造を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
16. 保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１＝ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
    前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源の共通光路に配置される回折光学素子及び、該回折光学素子よりも光源側に配置され、波長毎に光学的作用を切り替え可能な互換光学素子を備え、
    前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記互換光学素子に対して無限平行光の光束を入射させ、
    前記回折光学素子は、少なくとも前記第１光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録を行うのに十分な集光スポットを形成するとともに、前記λ２の光束または前記λ３の光束に対して、前記λ１の光束とは異なった次数の回折光を発生させ、
    前記互換光学素子は、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、前記λ１の光束に対する光学的作用とは異なった光学的作用を生じるとともに、前記回折光学素子の光学的作用と組み合わされる事により、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録を行うのに十分な集光スポットを形成することを特徴とする光ピックアップ装置。
17. 保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の第１光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ２（ｔ１＝ｔ２）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行ない、保護基板厚ｔ３（ｔ２＜ｔ３）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源から出射される光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置であって、
    前記光ピックアップ装置は、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源の共通光路に配置される回折光学素子及び、該回折光学素子よりも光源側に配置され、波長毎に光学的作用を切り替え可能な互換光学素子を備え、
    前記第１光情報記録媒体、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記互換光学素子に対して無限平行光の光束を入射させ、
    前記回折光学素子は、前記第１光情報記録媒体と、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの一方の、２つの光情報記録媒体に対して、各々異なった次数の回折光によって情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成し、
    前記互換光学素子は、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、前記λ１の光束に対する光学的作用とは異なった光学的作用を生じるとともに、前記回折光学素子の光学的作用と組み合わされる事により、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体のうちの、他方の光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成することを特徴とする光ピックアップ装置。
18. 前記回折光学素子は、対物光学素子であることを特徴とする請求項１６乃至１７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
19. 前記対物光学素子は単玉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。
20. 前記対物光学素子は複数玉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。
21. 前記互換光学素子は、前記λ１の光束に対して、光学的作用を生じないことを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
22. 前記互換光学素子は液晶素子であることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
23. 前記液晶素子に対して、入射する光束の波長によって通電状態を異ならしめ、光学的作用を切り替え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。
24. 前記互換光学素子は可動型のビームエキスパンダーであることを特徴とする請求項１６乃至２０のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
25. 前記ビームエキスパンダーに対して、入射する光束の波長によって光軸方向に移動させ、光学的作用を切り替え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。
26. 前記回折光学素子と前記互換光学素子とが一体化して保持され、一の駆動手段によって駆動されることを特徴とする請求項１６乃至２５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
27. 前記回折面はマルチレベル構造であることを特徴とする請求項１６乃至２６のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
28. 前記回折光学素子は、前記第２光情報記録媒体及び前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生及び／又は記録を行うのに不十分な集光スポットを形成することを特徴とする請求項１６、および１８乃至２７のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
29. 前記回折光学素子によって、前記λ１の光束に対してｋ（ｋは自然数）次の回折光が生じ、前記λ２の光束に対してｍ（ｍはｍ≠ｋである自然数）次の回折光が生じ、前記λ１の光束に対してｎ（ｎはｎ≠ｋである自然数）次の回折光が生じることを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ装置。
30. ｍ≠ｎ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。
31. ｍ＝ｎ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。
32. ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
33. ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝１である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。
34. ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
35. ｋ＝２、ｍ＝２、ｎ＝１であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
36. ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２である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。
37. ｋ＝４、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
38. ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
39. ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３である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。
40. ｋ＝６、ｍ＝４、ｎ＝３であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
41. ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４である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。
42. ｋ＝８、ｍ＝５、ｎ＝４であることを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ装置。
43. 前記回折光学素子は、前記第１光情報記録媒体と、前記第２光情報記録媒体に対して、各々異なった次数の回折光によって情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する回折面を有することを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ装置。
44. 回折面は、回折光学素子の光学機能面の全面に設けられてなり、前記波長λ１と前記波長λ２との波長差に基づく球面収差を補正する回折面であることを特徴とする請求項４３に記載の光ピックアップ装置。
45. 前記互換光学素子は、基板厚ｔ１と基板厚ｔ３との基板厚差によって発生する球面収差および、前記波長λ１と前記波長λ３との波長差に基づく球面収差を補正する請求項４３乃至４４のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
46. 前記回折光学素子によって、前記λ１の光束に対してｋ（ｋは自然数）次の回折光が生じ、前記λ２の光束に対してｍ（ｍはｍ≠ｋである自然数）次の回折光が生じ、前記λ１の光束に対してｎ（ｎはｎ≠ｋである自然数）次の回折光が生じることを特徴とする請求項４３乃至４５のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
47. ｍ≠ｎであることを特徴とする請求項４６に記載の光ピックアップ装置。
48. ｍ＝ｎであることを特徴とする請求項４６に記載の光ピックアップ装置。
49. ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
50. ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝１であることを特徴とする請求項４８に記載の光ピックアップ装置。
51. ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
52. ｋ＝２、ｍ＝２、ｎ＝１であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
53. ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２であることを特徴とする請求項４８に記載の光ピックアップ装置。
54. ｋ＝４、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
55. ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
56. ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３であることを特徴とする請求項４８に記載の光ピックアップ装置。
57. ｋ＝６、ｍ＝４、ｎ＝３であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
58. ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４であることを特徴とする請求項４８に記載の光ピックアップ装置。
59. ｋ＝８、ｍ＝５、ｎ＝４であることを特徴とする請求項４７に記載の光ピックアップ装置。
60. 回折光学素子は、前記第１光情報記録媒体と、前記第３光情報記録媒体に対して、各々異なった次数の回折光によって情報の再生及び／又は記録に必要な集光スポットを形成する回折面を有することを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ装置。
61. 回折面は、回折光学素子の光学機能面の所定の領域に設けられてなり、基板厚ｔ１と基板厚ｔ３との基板厚差によって発生する球面収差および、前記波長λ１と前記波長λ３との波長差に基づく球面収差を補正する回折面である請求項６０に記載の光ピックアップ装置。
62. 前記互換光学素子は、前記波長λ１と前記波長λ２との波長差に基づく球面収差を補正する請求項６０乃至６１のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
63. 前記回折光学素子によって、前記λ１の光束に対してｋ（ｋは自然数）次の回折光が生じ、前記λ２の光束に対してｍ（ｍはｍ≠ｋである自然数）次の回折光が生じ、前記λ１の光束に対してｎ（ｎはｎ≠ｋである自然数）次の回折光が生じることを特徴とする請求項６０乃至６２のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
64. ｍ≠ｎであることを特徴とする請求項６３に記載の光ピックアップ装置。
65. ｍ＝ｎであることを特徴とする請求項６３に記載の光ピックアップ装置。
66. ｋ＝１、ｍ＝０、ｎ＝２であることを特徴とする請求項６４に記載の光ピックアップ装置。
67. ｋ＝２、ｍ＝１、ｎ＝０であることを特徴とする請求項６４に記載の光ピックアップ装置。
68. ｋ＝３、ｍ＝２、ｎ＝２であることを特徴とする請求項６５に記載の光ピックアップ装置。
69. ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝２であることを特徴とする請求項６４に記載の光ピックアップ装置。
70. ｋ＝５、ｍ＝３、ｎ＝３であることを特徴とする請求項６５に記載の光ピックアップ装置。
71. ｋ＝７、ｍ＝４、ｎ＝４であることを特徴とする請求項６５に記載の光ピックアップ装置。

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