JP4504875B2 - 光ピックアップ用対物レンズおよび光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

この発明は、記録密度や保護層の厚みが異なる複数種類の光ディスクに対するデータの記録または再生を行う光ピックアップ装置および該装置に用いられる対物レンズに関する。

光ディスクには、記録密度や保護層の厚みが異なる複数の規格が存在する。例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）よりもＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）の記録密度は高く、保護層が薄い。そこで、規格が異なる光ディスクの切り替え時には、保護層の厚みによって変化してしまう球面収差を補正しつつ、情報の記録または再生に使用する光の開口数（ＮＡ）を変化させて記録密度の違いに対応したビームスポットが得られるようにする必要がある。

例えば、ＤＶＤの記録または再生には、ＣＤ専用の光学系より高ＮＡの光学系を用いてビームスポットを絞る必要がある。スポット径は波長が短いほど小さくなるため、ＤＶＤを利用する光学系では、ＣＤ専用の光学系で用いられていた約７８０ｎｍより短い約６６０ｎｍの発振波長のレーザー光源を用いる。そのため近年、光情報記録再生装置には、波長の異なるレーザー光を発振可能な光源部を有する光ピックアップ装置が使用されている。なお、本文において、光情報記録再生装置と記した場合には、情報の記録専用装置、情報の再生専用装置、情報の記録および再生兼用装置、の全てを含むものとする。

ＣＤとＤＶＤの各光ディスクに対して、それぞれ良好な状態で各光ディスクの記録面位置にレーザー光を収束させる手段の一つとして、例えば、以下の特許文献１に開示されるような対物レンズを光ピックアップ装置に搭載する技術が挙げられる。

特開平９−１４５９９４号公報

特許文献１は、少なくとも一方の面に三つ以上の領域を持つ対物レンズを開示する。該対物レンズにおいて、最も外側の領域は、ディスク厚の薄い光ディスク（ＤＶＤ）使用時に用いられる光が該光ディスクの記録面上で良好なスポットを形成するような形状を備える。また、最も外側の領域と最も内側の領域との中間に位置する領域は、ディスク厚の厚い光ディスク（ＣＤ）使用時に用いられる光が該光ディスクの記録面上で良好なスポット径を形成するような形状を備える。上記のように構成することにより、特許文献１に記載の対物レンズは、記録密度の異なる二種類の光ディスクに対する互換性を有する。また特許文献１に記載の対物レンズは、ディスク厚の異なる二種類の光ディスクのいずれを使用する場合にも平行光束が入射するように構成されている。これにより、トラッキングのために対物レンズを光軸方向と直交する方向（光ディスクの円周方向）に移動（トラッキングシフト）させた時にコマ収差や非点収差といった軸外収差が発生しない。

ところで近年、情報記録のさらなる高容量化を実現すべく、より一層記録密度の高い新規格の光ディスクが実用化されつつある。該光ディスクとしては、例えばＨＤ ＤＶＤ等がある。このような光ディスクは、ＤＶＤの保護層厚と同等もしくはそれ以下の保護層厚を有する。また、該光ディスクに対する情報の記録または再生時には、その記録密度の高さからＤＶＤに対する情報の記録または再生時に用いられる波長よりもさらに短波長な光束（例えば４０５ｎｍあたりのいわゆる青色レーザー光）を使用することが要求される。

ＨＤ ＤＶＤ等の新規格の光ディスクの実用化に伴い、既存の光ディスクおよび新規格の光ディスクに対する情報の記録または再生に互換性を持つ新たな光情報記録再生装置の早期実現が望まれている。該装置の早期実現には、上記のどの光ディスクを使用した場合でも、入射光束を各光ディスクの記録面上に良好に収束させる対物レンズが必要となる。しかし、上述したように、特許文献１に例示されるような従来の対物レンズは、あくまで規格の異なる二種類の光ディスク、特にＣＤとＤＶＤに互換性を持つように設計されている。つまり、従来の対物レンズは、新規格の光ディスクを使用することは全く想定されていない。そのため、従来の対物レンズに青色レーザー光を入射させると、新規格の光ディスクの記録面上において球面収差を始めとする諸収差が発生してしまい、該新規格の光ディスクに対する情報の記録または再生に適したスポットを形成することができなかった。

以上より、既存の光ディスクおよび新規格の光ディスクに対する情報の記録または再生に互換性を持つように、光ピックアップ装置、より具体的には該装置に搭載される光ピックアップ用対物レンズのさらなる改善が望まれていた。

そこで本発明は上記の事情に鑑み、既存の光ディスクおよび新規格の光ディスクのいずれに対する情報の記録または再生時にも各ディスクの記録面上において球面収差を抑えて良好なスポットを形成し、しかも各光ディスク使用時にトラッキングシフトした場合の性能の劣化を良好に抑えることができる光ピックアップ用対物レンズおよび該対物レンズを搭載する光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の光ピックアップ用対物レンズは、少なくとも二種類の保護層厚を持つ複数の光ディスクに対して第一から第三の波長をもつ三種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置に搭載され、上記の第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第一の光ディスクの保護層厚ｔ１、第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第二の光ディスクの保護層厚ｔ２、第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第三の光ディスクの保護層厚ｔ３、は、ｔ１≦ｔ２＜ｔ３の関係にあり、
第一の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数ＮＡ１、第二の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数ＮＡ２、第三の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数ＮＡ３、は、ＮＡ１≧ＮＡ２＞ＮＡ３の関係にあり、
第一から第三の波長の光束はいずれも略平行光として対物レンズに入射し、
該対物レンズは、少なくとも一面に、第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数を確保するための第一領域と、該第一領域の外側に位置する第二領域を有し、
第一領域は、光軸近傍の内側領域と、該内側領域の外側に位置し第三の波長の光を第三の光ディスクの記録面上に略無収差に収束させる外側領域と、から構成され、
第一領域の有効半径をｈ１、内側領域の有効半径をｈ１ａとした場合、以下の条件（１）、
0.75＜h1a／h1＜0.87・・・（１）
を満たすことを特徴とする。

ここで、第一の光ディスクとは、上述した新規格の光ディスク、より詳しくはＤＶＤよりも高容量の情報記録が可能で、情報の記録または再生には青色レーザー光を用いる光ディスクが該当する。また、第二の光ディスクとは例えばＤＶＤが該当する。第三の光ディスクとは、例えばＣＤやＣＤ−Ｒが該当する。

このように構成することにより、既存の光ディスク（第二の光ディスク、第三の光ディスク）に対する情報の記録または再生時のみならず、新たな規格の光ディスク（第一の光ディスク）に対する情報の記録または再生時においても、球面収差だけでなくトラッキングシフト時における軸外収差を良好に抑えることができる。従って、本発明によれば、記録密度が異なる三種類の光ディスクの各記録面上に、情報の記録または再生に好適なスポットを形成することができる。

特に、請求項１に記載の光ピックアップ用対物レンズは、上記のように、第一領域における内側領域と外側領域の境界を条件（１）を満たすような位置に設計する。これにより、第三の波長の光束を第三の光ディスクの記録面上に良好に収束させることができる。条件（１）に示す値が上限以上になると、第三の波長の光束の収束に寄与する外側領域が小さくなってしまう。そのため、第三の光ディスク使用時に情報の記録または再生に適したスポット径にまで光を十分に小さくすることができない。また条件（１）に示す値が下限以下になると、上記外側領域が必要以上に大きくなる。つまり、特に第一の波長の光に対して球面収差を発生させる領域が大きくなる。よって、第一の光ディスク使用時における光量の損失が大きくなり好ましくない。

請求項２に記載の光ピックアップ用対物レンズによれば、内側領域は、該内側領域を透過した前記第二の波長の光束が前記第二の光ディスクの記録面上で略無収差で収束するように構成されることが望ましい。

対物レンズに略平行光束を入射させた場合、内側領域を屈折面として形成すると、該内側領域では、第一の波長の光束から第三の波長の光束のいずれか一つしか球面収差を良好に補正することができず、残りの二種類の光束については、多少の球面収差が発生してしまう。そこで請求項２に記載の発明によれば、内側領域を、いずれの光束に対してもバランスよく球面収差の発生を抑えることができるような形状に構成する。具体的には、内側領域は、第一から第三までの波長における略中間波長である第二の波長の光束が透過した際に第二の光ディスクの記録面上に良好に結像するような形状に構成される。これにより、第二の波長の光束が内側領域を透過することにより発生する球面収差を良好に補正すると同時に、第一および第三の波長の光束が内側領域を透過することにより各光ディスクの記録面上で発生する球面収差も小さく抑えることができる。

請求項３に記載の光ピックアップ用対物レンズによれば、上記の外側領域は、第二の波長の光束および第三の波長の光束をそれぞれ対応する光ディスクの記録面上に収束させるような回折構造を有することが望ましい。該回折構造を外側領域に設けることにより、該外側領域は、第三の光ディスク使用時のみならず第二の光ディスク使用時にも、光束の収束に寄与することができる。従って、第二の光ディスク使用時における光量の損失が抑えられ、より精度の高い情報の記録または再生が実現される。なお、外側領域において回折効率が最大になる回折次数は、第二の波長および第三の波長の光束ともに一次であることが望ましい。

また、請求項４に記載の光ピックアップ用対物レンズによれば、第二領域は、第一の波長の光束および第二の波長の光束をそれぞれ対応する光ディスクの記録面上に収束させ、かつ第三の波長の光束の収束には寄与しないような回折構造を有することが望ましい。具体的には、第二領域の回折効率が最大になる回折次数を、第一の波長の光束が三次、第二の波長の光束が二次となるように上記回折構造を構成する。これにより第二領域を透過する第三の波長の光束を拡散することができる。

さらに各光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数に対応する光束径（以下、有効光束径という）が第一および第二の波長の光束において異なる場合、第二領域の外側に有効光束径の大きい波長の光束のみを効率よく収束させる第三領域をさらに設けることが望ましい。

具体的には、第一の光束が入射する場合の対物レンズの入射面での有効光束径が、第二の光束が入射する場合の対物レンズの入射面での有効光束径より大きい場合、つまり、以下の条件（２）が成立する場合、上記回折構造には、第二領域の外側に、第一の波長の光束のみを効率よく収束させる第三領域を設けることが望ましい。
f1×NA1＞f2×NA2・・・（２）
但し、ｆ１は、第一の光ディスク使用時における焦点距離を、
ｆ２は、第二の光ディスク使用時における焦点距離を、それぞれ表す。

該第三領域において、第一の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数は、第二領域において第一の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数とは異なるように設定される（請求項５）。このような第三領域を設けることにより、該第三領域を透過する第二および第三の波長の光束を拡散することができる。

また、第二の光束が入射する場合の対物レンズの入射面での有効光束径が、第一の光束が入射する場合の対物レンズの入射面での有効光束径より大きい場合、つまり、以下の条件（３）が成立する場合、上記回折構造には、第二領域の外側に、第二の波長の光束のみを効率よく収束させる第三領域を設けることが望ましい。
f1×NA1＜f2×NA2・・・（３）

該第三領域において、第二の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数は、第二領域において第二の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数とは異なるように設定される（請求項６）。このような第三領域を設けることにより、該第三領域を透過する第一および第三の波長の光束を有効に拡散することができる。

また、第一の波長をλ１、第三の波長をλ３、第一の波長λ１に対する対物レンズの屈折率をｎ１、第三の波長λ３に対する対物レンズの屈折率をｎ３、とすると、以下の条件（４）、
λ1/(n1-1)：λ3/(n3-1)≒1：2・・・（４）
を満たすような三種類の光束を照射する光源を備える光ピックアップ装置に搭載される（請求項７）。このような光ピックアップ装置は、少なくとも二種類の保護層厚を持つ複数の光ディスクのいずれに対しても、情報の記録または再生を行うことができる。

以上のように、本発明によれば、少なくとも一面を所定の構造に形成することにより、各光ディスクの記録面上で発生する収差を良好に抑えている。また本発明によれば、どの光ディスクを使用する場合にも平行光束が用いられる。これにより、既存の光ディスクおよび新規格の光ディスクのいずれを使用した場合であっても、球面収差のみならずトラッキング時に発生する軸外収差を良好に抑えることができる。すなわち、記録密度の異なる三種類の光ディスクの記録面上において良好なスポットを形成可能な光ピックアップ用対物レンズおよび該対物レンズを搭載する光ピックアップ装置が提供される。

以下、この発明に係る光ピックアップ用対物レンズ１０および対物レンズ１０を搭載する光ピックアップ装置１００の実施形態を説明する。光ピックアップ装置１００は、保護層の厚みや記録密度が異なる第一から第三の光ディスクＤ１〜Ｄ３に対して互換性を有する光情報記録または再生装置に搭載される。

図１は、実施形態の対物レンズ１０を有する光ピックアップ装置１００の概略構成を表す模式図である。光ピックアップ装置１００は、第一のレーザー光を照射する光源１Ａ、第二のレーザー光を照射する光源１Ｂ、第三のレーザー光を照射する光源１Ｃ、回折格子２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、コリメートレンズ３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、ビームスプリッタ４１、４２、を有する。なお、光ピックアップ装置１００では、上記の各光ディスク使用時に必要とされるＮＡが各々異なることに対応する必要がある。そのため、光ピックアップ装置１００では、図示しないが、第三のレーザー光の光束径を規定する開口制限素子が配設されていてもよい。

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、本実施形態の光ピックアップ装置１００を各光ディスク使用時における光路ごとに分けて示した図である。すなわち、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、順に、第一の光ディスクＤ１、第二の光ディスクＤ２、第三の光ディスクＤ３に対する情報の記録または再生時における構成図である。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）において、光ピックアップ装置１００の基準軸は、図中一点鎖線で表示されている。図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示す状態では、対物レンズの光軸は光学系の基準軸と一致しているが、トラッキング動作などにより対物レンズの光軸が光学系の基準軸から外れる状態もある。

なお本実施形態では、記録密度が最も高い光ディスク（例えばＨＤ ＤＶＤ等の新規格の光ディスク）を第一の光ディスクＤ１、第一の光ディスクＤ１に比べて相対的に記録密度が低い（例えばＤＶＤやＤＶＤ−Ｒ等）を第二の光ディスクＤ２、記録密度が最も低い光ディスク（例えばＣＤやＣＤ−Ｒ等）を第三の光ディスクＤ３と記す。どの光ディスクも情報の記録または再生時は、図示しないターンテーブル上に載置され回転駆動される。また、各光ディスクＤ１〜Ｄ３の保護層厚をそれぞれｔ１〜ｔ３とすると、各保護層厚には、以下のような関係がある。
ｔ１≦ｔ２＜ｔ３

また、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のそれぞれに対して情報の記録または再生を行う場合、記録密度の違いに対応したビームスポットが得られるように、必要とされるＮＡの値を変化させる必要がある。ここで、各光ディスクＤ１〜Ｄ３に対する情報の記録または再生時に必要とされる最適な設計開口数を、それぞれＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡ３とすると、各ＮＡには以下のような関係がある。
ＮＡ１≧ＮＡ２＞ＮＡ３
つまり、最も記録密度の高い第一の光ディスクＤ１に対する情報の記録または再生時には、より小径なスポットの形成が要求されるため、必要なＮＡが高くなる。

上記のように記録密度が異なる各光ディスクＤ１〜Ｄ３を使用する場合、各記録密度に対応したビームスポットの径が得られるように、それぞれ異なる波長のレーザー光が用いられる。具体的には、第一の光ディスクＤ１に対して情報の記録または再生を行う際には、第一の光ディスクＤ１の記録面上において最も小径のビームスポットを形成するために、最も短波長（第一の波長）であるレーザー光（以下、第一のレーザー光という）を光源１Ａから照射する。また、第三の光ディスクＤ３に対して情報の記録または再生を行う際には、第三の光ディスクＤ３の記録面上において最も大径のビームスポットを形成するために、最も長波長（第三の波長）であるレーザー光（以下、第三のレーザー光という）を光源１Ｃから照射する。そして第二の光ディスクＤ２に対して情報の記録または再生を行う際には、第二の光ディスクＤ２の記録面上において比較的小径のスポットを形成するために、第一のレーザー光よりは長波長であってかつ第三のレーザー光よりは短波長（第二の波長）であるレーザー光（以下、第二のレーザー光という）を光源１Ｂから照射する。

図１に示すように、各光源１Ａ〜１Ｃから照射された第一〜第三の各レーザー光は、各コリメートレンズ３Ａ〜３Ｃを介して平行光束に変換される。コリメートレンズから射出される各レーザー光は、ビームスプリッタ４１、４２を介して共通の光路に導かれ、対物レンズ１０に入射する。対物レンズ１０を透過した各光束は、情報の記録または再生の対象となる各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面近傍に収束する。なお、情報の記録または再生に用いられる光ディスクは、図示しないターンテーブル上に載置されている。

対物レンズ１０は、光源側から順に第一面１０ａと第二面１０ｂを有する。対物レンズ１０は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すように両面１０ａ、１０ｂとも非球面である両凸のプラスチック製単レンズである。上述した通り、各光ディスクＤ１〜Ｄ３は、保護層の厚さが異なり、各光ディスク使用時に用いるレーザー光の波長も異なるので、対物レンズ１０の屈折率も異なる。このため、情報の記録または再生に使用される光ディスクによって球面収差が変化する。そこで、本実施形態においては、対物レンズ１０の少なくとも一方の面を面形状の異なる複数の領域に分割している。これにより、対物レンズ１０を透過した各レーザー光は、対応する光ディスクの記録面上において、球面収差が抑えられ、情報の記録再生に好適なスポットを形成する。

図３は、対物レンズ１０の光軸ＡＸを含む面での断面形状の面１０ａ近傍の拡大図である。図３に示すように、対物レンズ１０の面１０ａは、光軸ＡＸ側から順に第一領域１、第二領域２、第三領域３が形成される。

第一領域１は、第一から第三の各レーザー光を対応する光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上に収束させる領域であるとともに、第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要とされる最適な開口数ＮＡ３を確保するための領域でもある。詳しくは、第一領域１は、光軸ＡＸ側から順に内側領域１１および外側領域１２からなる。

内側領域１１は、連続面である。また、内側領域１１は、第二のレーザー光が該領域１１を透過した場合に、第二の光ディスクＤ２の記録面上において良好に収束するように構成される。このように、第一から第三のレーザー光のうち概ね中間波長である第二のレーザー光に対して最適な面形状を施すことにより、内側領域１１を透過した第一、第三の各レーザー光は、いずれも、収差の発生を極力抑えた状態で各光ディスクの記録面上で収束する。

外側領域１２は、該領域１２を透過した第三のレーザー光が第三の光ディスクＤ３の記録面上において球面収差を発生することなく良好に収束するような面形状を持つ。このように構成することにより、第三のレーザー光を第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に好適な状態にまで良好に収束させつつ、他のレーザー光、特に第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を小さく抑えるために、内側領域１１と外側領域１２の境界は、以下の条件（１）を満たすような位置に設定される。
0.75＜h1a／h1＜0.87・・・（１）
但し、ｈ１は、第一領域１の有効半径を、
ｈ１ａは、内側領域１１の有効半径を、それぞれ表す。

第二領域２は、第一のレーザー光および第二のレーザー光に対しては回折効率がほとんど落ちることがないような回折構造を有する。具体的には、該回折構造は、回折効率が最大になる回折次数を、第一のレーザー光に関しては三次、第二のレーザー光に関しては二次となるように設計される。このように設計された第二領域２を透過した第三のレーザー光は、第一領域１を透過した第三のレーザー光と波面の位相が揃わない。つまり、第二領域２は、第一のレーザー光および第二のレーザー光を対応する各光ディスクＤ１、Ｄ２の記録面上に良好に収束させるとともに、第三のレーザー光の収束には寄与しない。

図４（Ａ）〜（Ｃ）は、対物レンズ１０を用いた場合に、各レーザー光によって光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で発生する球面収差を表す収差図である。図４（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図４（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図４（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、内側領域１１は、第二の光ディスクＤ２使用時に最も収差の発生が抑えられるように構成されている。そのため、第一の光ディスクＤ１および第三の光ディスクＤ３のいずれを使用した場合にも、球面収差の発生が情報の記録または再生に支障がない程度まで十分に小さく抑えられている。また、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、外側領域１２は、第三の光ディスクＤ３のみを良好に収束させている。

なお、上記とは別の態様として、外側領域１２に回折構造を形成してもよい。該回折構造は、第三のレーザー光のみならず、第二のレーザー光も、該回折構造透過後、第二の光ディスクＤ２の記録面上で収束するように構成される。このとき、外側領域１２における第二および第三のレーザー光について回折効率が最大となる回折次数は一次に設計される。該構成により、図４（Ｂ）において、外側領域１２で発生していた球面収差を抑えることが可能になる。

さらに第三領域３は、対物レンズ１０の第一面１０ａにおける第一のレーザー光の入射光束径と、第二のレーザー光の入射光束径が異なる場合に設けられる。

まず、第一の光ディスクＤ１使用時の焦点距離をｆ１、第二の光ディスクＤ２使用時の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件（２）、
f1×NA1＞f2×NA2・・・（２）
が成立する場合、第三領域３は、該領域３を透過した第一のレーザー光が第一の光ディスクＤ１の記録面上において略無収差で良好に収束するような回折構造を有する。条件（２）が成立する場合に形成される第三領域３は、第二領域２とは異なり、第二のレーザー光の収束には寄与しない。換言すれば、第三領域３は、第二のレーザー光に対する開口制限機能を有する。そのため、該回折構造は、第一のレーザー光について回折効率が最大となる回折次数が、第二領域２における第一のレーザー光について回折効率が最大となる回折次数（本実施形態では三次）とは異なるように設計される。該設計時には、第三領域３は、第一のレーザー光に対する回折効率が最大となるようにブレーズ化される。

また、以下の条件（３）、
f1×NA1＜f2×NA2・・・（３）
が成立する場合、第三領域３は、該領域３を透過した第二のレーザー光が第二の光ディスクＤ２の記録面上において略無収差で良好に収束するような回折構造を有する。条件（３）が成立する場合に形成される第三領域３は、第二領域２とは異なり、第一のレーザー光の収束には寄与しない。換言すれば、第三領域３は、第一のレーザー光に対する開口制限機能を有する。そのため、該回折構造は、第二のレーザー光について回折効率が最大となる回折次数が、第二領域２における第二のレーザー光について回折効率が最大となる回折次数（本実施形態では二次）とは異なるように設計される。該設計時には、第三の領域３３は、第二のレーザー光に対する回折効率が最大となるようにブレーズ化される。

第一面１０ａにおける各領域１〜３の面形状を上記のように設計された対物レンズ１０を用いることにより、上述した各光ディスクＤ１〜Ｄ３に対する情報の記録または再生時に好適なビームスポットが得られる。

なお以上説明した光ピックアップ装置１００は、第一のレーザー光と第三のレーザー光の波長について、対物レンズ１０の屈折率を考慮しつつ比較した場合、回折レンズ構造による収差補正が困難な関係にあっても、各光ディスクの記録面に良好なスポットを形成し、情報の記録または再生を可能にしている。収差補正が困難な関係とは、具体的には、第一の波長をλ１、第三の波長をλ３、第一の波長λ１に対する対物レンズ１０の屈折率をｎ１、第三の波長λ３に対する対物レンズ１０の屈折率をｎ３、とすると、以下の条件（４）のような関係をいう。
λ1/(n1-1)：λ3/(n3-1)≒1：2・・・（４）

条件（４）のような関係がある場合、第一から第三のいずれのレーザー光であっても、本実施形態の対物レンズ１０に平行光束として入射させることにより、球面収差を補正して、記録面上で良好なビームスポットを形成することができる。つまり光ピックアップ対物レンズ１０や装置１００は、条件（４）のような関係を有する複数の光ディスクに対する情報の記録または再生に互換性を持つレンズもしくは装置である。

以上説明した実施形態に基づく具体的な実施例を３例提示する。各実施例の光ピックアップ装置１００の概略構成は図１や図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示される。各実施例は、保護層厚が０．６ｍｍの第一の光ディスクＤ１および第二の光ディスクＤ２と、保護層厚が１．２ｍｍの第三の光ディスクＤ３との互換性を有する光ピックアップ用対物レンズ１０を搭載する光ピックアップ装置１００に関するものである。

実施例１の光ピックアップ装置１００に搭載される対物レンズ１０の具体的な仕様は、表１に示されている。

表１中、設計波長とは、各光ディスクＤ１〜Ｄ３に対する情報の記録または再生に好適とされる各レーザー光の波長を意味する。表１中、倍率の値が示すように、実施例１の光ピックアップ装置では、第一から第三のいずれの光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時であっても、レーザー光は平行光束として対物レンズ１０に入射する。表１に示す対物レンズ１０を備える光ピックアップ装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、それぞれ表２〜表４に示される。但し、表２〜表４では、説明の便宜上、光源１Ａ〜１Ｃと対物レンズ１０の間に配設される部材に関する数値構成を省略している。以下に示す実施例２や実施例３の各表も同様である。

各表中、ｒはレンズ各面の曲率半径（単位：ｍｍ）、ｄは情報の記録または再生時におけるレンズ厚またはレンズ間隔（単位：ｍｍ）、ｎ（Ｘｎｍ）は波長Ｘｎｍでの屈折率である。また、面番号内に記した、第一内側領域は第一領域１の内側領域１１を示し、第一外側領域は第一領域１の外側領域１２を示す。また、面番号３は各光ディスクにおける保護層を表し、面番号４が各光ディスクにおける記録面を表す。以下に説明する実施例２および実施例３で示す各表においても同様である。

なお、表１によれば、ｆ１×ＮＡ１が１．９５、ｆ２×ＮＡ２が１．８６となる。つまり、実施例１の光ピックアップ装置１００は、条件（２）を満たす。従って実施例１の対物レンズ１０は、表２〜表４に示すように、第二段落２の外側にさらに第三段落３が形成されている。なお、第一面１０ａにおける各領域の範囲を光軸ＡＸからの高さｈで表すと、
第一内側領域１１…ｈ≦１．１５、
第一外側領域１２…１．１５＜ｈ≦１．４０、
第二領域２…１．４０＜ｈ≦１．８６、
第三領域３…１．８６＜ｈ≦１．９５、となる。

上記のように、実施例１の光ピックアップ装置１００の対物レンズ１０は、ｈ１ａ／ｈ１が０．８２であり、条件（１）を満たす。また、表１に示す設計波長および表２〜４に示す屈折率より、実施例１の光ピックアップ装置１００は、条件（４）が１：２であることがわかる。

対物レンズ１０の両面１０ａ、１０ｂは非球面である。非球面の形状は光軸からの高さがｈとなる非球面上の座標点の該非球面の光軸上での接平面からの距離（サグ量）をＸ（ｈ）、非球面の光軸上での曲率（１／ｒ）をＣ、円錐係数をＫ、４次、６次、８次、１０次、１２次…の非球面係数をＡ_４、Ａ_６、Ａ_８、Ａ_１０、Ａ_１２、…として、以下の式で表される。

両面１０ａ、１０ｂの各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、表５に示される。なお各表における表記Ｅは、１０を基数、Ｅの右の数字を指数とする累乗を表している。表５に示すように、第一面１０ａにおいて、内側領域１１、外側領域１２、第二領域２、第三領域３の非球面形状はそれぞれ異なる。

また実施例１の対物レンズ１０は、第一面１０ａに設けられる一部の領域に回折構造を設けることにより、各レーザー光がそれぞれ好適なＮＡをもって良好に収束するように構成される。詳しくは、該回折構造は、第一面１０ａにおいて、第二領域２と第三領域３に設けられる。また、外側領域１２は、第一のレーザー光の収束にのみ寄与する屈折面である。

対物レンズ１０の第二領域２、第三領域３に形成された回折構造は、以下の光路差関数φ（ｈ）により表される。

光路差関数φ（ｈ）は、回折レンズの機能を光軸からの高さｈでの光路長付加量の形で表現したものである。Ｐ_２、Ｐ_４、Ｐ_６、…はそれぞれ二次、四次、六次、…の係数である。該回折構造を規定する光路差関数係数Ｐ_２、…は、表６に示される。ｍは第二領域２と第三領域３のそれぞれにおいて各レーザー光の回折効率が最大となる回折次数を表す。上記の通り、回折次数ｍは、使用するレーザー光ごと、および回折構造が設けられる領域ごとに異なる値が設定されており、詳しくは表７に示される。表７に示すように、第二領域２は、第一のレーザー光および第二のレーザー光の収束に寄与するような回折構造になっている。これに対し、第三領域３は、第一のレーザー光の収束にのみ寄与する、つまり第二のレーザー光に対する開口制限機能を持つような回折構造になっている。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の光ピックアップ用装置１００において、第一〜第三の各レーザー光が対物レンズ１０を透過することにより発生する球面収差を表す収差図である。図５（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図５（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図５（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第三の光ディスク使用時の開口数を確保するための外側領域１２では、第三のレーザー光によって発生する球面収差を補正している。そして、より高い開口数を確保するための第二領域２や第三領域３では、第一および第二のレーザー光によって発生する球面収差を補正している。結果としてどの光ディスクに対する情報の記録または再生時にも球面収差が良好に抑えられ、記録面上には情報の記録または再生に好適なビームスポットが形成される。

図６（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の光ピックアップ装置１００において、対物レンズ１０を透過した各レーザー光によって各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。図６（Ａ）が第一のレーザー光使用時、図６（Ｂ）が第二のレーザー光使用時、図６（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に形成されるスポットを表す。また、図７（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例１の対物レンズ１０と同様の構成を採りつつ、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のそれぞれを使用した時に最適なビームスポットが形成されるような面形状に構成された３枚の対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で形成されたビームスポットを比較例１として表すグラフである。図７（Ａ）が第一のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時、図７（Ｂ）が第二のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時、図７（Ｃ）が第三のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時に形成されるスポットを表す。なお、各グラフは、横軸がスポット径（単位：ｍｍ）を、縦軸がスポット中心の強度を１００とした時の相対強度を示す。また、表８は、実施例１と比較例１について、強度が１３．５％までのビーム径を表す。

図６（Ａ）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）、表８に示すように、実施例１の対物レンズ１０は、第一から第三のいずれの光ディスクに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差を良好に補正して、比較例１と略同一のサイズであってかつ略同一の強度を有するビームスポットを形成することができる。

実施例２の光ピックアップ装置１００に搭載される対物レンズ１０の具体的仕様は表９に示されている。表９に示す対物レンズ１０を備える光ピックアップ装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、それぞれ表１０〜表１２に示される。

表９によれば、ｆ１×ＮＡ１もｆ２×ＮＡ２も１．９５となる。つまり、実施例２の対物レンズ１０は、上記の条件（２）および（３）のいずれにも該当しない対物レンズである。そのため、実施例１とは異なり、第三領域３は設けられていない。なお、第一面１０ａにおける各領域の範囲を光軸ＡＸからの高さｈで表すと、
第一内側領域１１…ｈ≦１．２０、
第一外側領域１２…１．２０＜ｈ≦１．４６、
第二領域２…１．４６＜ｈ≦１．９５、となる。

上記のように、実施例２の光ピックアップ装置１００の対物レンズ１０は、ｈ１ａ／ｈ１が０．８２であり、条件（１）を満たす。また、表９に示す設計波長および表１０〜１２に示す屈折率より、実施例２の光ピックアップ装置１００は、条件（４）が１：２であることがわかる。

実施例２も実施例１と同様に、対物レンズ１０の両面１０ａ、１０ｂは非球面である。両面１０ａ、１０ｂの各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、表１３に示される。表１３に示すように、第一面１０ａにおいて、内側領域１１、外側領域１２、第二領域２の非球面形状はそれぞれ異なる。

また実施例２の対物レンズ１０は、第一面１０ａにおける外側領域１２と第二領域２に回折構造を設けることにより、各レーザー光がそれぞれ好適なＮＡをもって良好に収束するように構成される。なお、内側領域１１は、第一〜第三の各レーザー光の収束に寄与する屈折面である。上記の各回折構造を規定する光路差関数係数は表１４に、回折次数は表１５に示される。

表１５に示すように、実施例２の外側領域１２は、第二から第三のレーザー光の収束に寄与するような回折構造になっている。また実施例２の第二領域２は、第一のレーザー光および第二のレーザー光の収束に寄与するような回折構造になっている。なお、表１５では、実施例２の外側領域１２を透過した第一のレーザー光は一次が最大回折次数であると示している。これは、第一のレーザー光の有効径内に外側領域１２が含まれるため一次回折光が発生することを示しただけであり、第一のレーザー光の一次回折光が収束することを意味するものではない。

図８（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２の光ピックアップ用装置１００において、第一〜第三の各レーザー光が対物レンズ１０を透過することにより発生する球面収差を表す収差図である。図８（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図８（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図８（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第三の光ディスク使用時の開口数を確保するための外側領域１２では、第三のレーザー光によって発生する球面収差を補正している。そして、より高い開口数を確保するための第二領域２では、第一および第二のレーザー光によって発生する球面収差を補正している。結果としてどの光ディスクに対する情報の記録または再生時にも球面収差が良好に抑えられ、記録面上には情報の記録または再生に好適なビームスポットが形成される。

図９（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２の光ピックアップ装置１００において、対物レンズ１０を透過した各レーザー光によって各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。図９（Ａ）が第一のレーザー光使用時、図９（Ｂ）が第二のレーザー光使用時、図９（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に形成されるスポットを表す。また、図１０（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例２の対物レンズ１０と同様の構成を採りつつ、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のそれぞれを使用した時に最適なビームスポットが形成されるような面形状に構成された３枚の対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で形成されたビームスポットを比較例２として表すグラフである。図１０（Ａ）が第一のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時、図１０（Ｂ）が第二のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時、図１０（Ｃ）が第三のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時に形成されるスポットを表す。なお、各グラフは、横軸がスポット径（単位：ｍｍ）を、縦軸がスポット中心の強度を１００とした時の相対強度を示す。また、表１６は、実施例２と比較例２について、強度が１３．５％までのビーム径を表す。

図９（Ａ）〜（Ｃ）、図１０（Ａ）〜（Ｃ）、表１６に示すように、実施例２の対物レンズ１０は、第一から第三のいずれの光ディスクに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差を良好に補正して、比較例２と略同一のサイズであってかつ略同一の強度を有するビームスポットを形成することができる。

実施例３の光ピックアップ装置１００は、該装置１００に搭載される対物レンズ１０の面形状が異なる点以外は、実施例２と同様である。従って、対物レンズ１０の具体的数値構成および、該対物レンズ１０を備える光ピックアップ装置１００の各光ディスクＤ１〜Ｄ３使用時における具体的数値構成は、上記表９〜表１２を参照し、ここでの説明は省略する。

実施例３の対物レンズ１０は、表９の構成を採るため、上記の条件（２）および（３）のいずれも該当しない。そのため、実施例１とは異なり、第三領域３は設けられていない。なお、第一面１０ａにおける各領域の範囲を光軸ＡＸからの高さｈで表すと、
第一内側領域１１…ｈ≦１．１１、
第一外側領域１２…１．１１＜ｈ≦１．４６、
第二領域２…１．４６＜ｈ≦１．９５、となる。

上記のように、実施例３の光ピックアップ装置１００の対物レンズ１０は、ｈ１ａ／ｈ１が０．７６であり、条件（１）を満たす。実施例３の光ピックアップ装置１００は、実施例２同様、条件（４）が１：２である。

実施例３も他の上記実施例１、２と同様に、対物レンズ１０の両面１０ａ、１０ｂは非球面である。両面１０ａ、１０ｂの各非球面の形状を規定する円錐係数と非球面係数は、表１７に示される。表１７に示すように、第一面１０ａにおいて、内側領域１１、外側領域１２、第二領域２の非球面形状はそれぞれ異なる。

実施例３の対物レンズ１０も実施例２と同様に、第一面１０ａにおける外側領域１２と第二領域２に回折構造を設けることにより、各レーザー光がそれぞれ好適なＮＡをもって良好に収束するように構成されている。なお、内側領域１１は、第一〜第三の各レーザー光の収束に寄与する屈折面である。上記の各回折構造を規定する光路差関数係数は表１８に、回折次数は表１９に示される。

表１９に示すように、実施例３の外側領域１２は、第二から第三のレーザー光の収束に寄与するような回折構造になっている。また実施例３の第二領域２は、第一のレーザー光および第二のレーザー光の収束に寄与するような回折構造になっている。なお、表１９では、実施例３の外側領域１２を透過した第一のレーザー光は一次が最大回折次数であると示している。これは、実施例２と同様、第一のレーザー光の有効径内に外側領域１２が含まれるため一次回折光が発生することを示しただけであり、第一のレーザー光の一次回折光が収束することを意味するものではない。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例３の光ピックアップ用装置１００において、第一〜第三の各レーザー光が対物レンズ１０を透過することにより発生する球面収差を表す収差図である。図１１（Ａ）が第一のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図１１（Ｂ）が第二のレーザー光使用時に発生する球面収差を、図１１（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に発生する球面収差を、それぞれ表す。図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第三の光ディスク使用時の開口数を確保するための外側領域１２では、第三のレーザー光によって発生する球面収差を補正している。そして、より高い開口数を確保するための第二領域２では、第一および第二のレーザー光によって発生する球面収差を補正している。結果としてどの光ディスクに対する情報の記録または再生時にも球面収差が良好に抑えられ、記録面上には情報の記録または再生に好適なビームスポットが形成される。

図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例３の光ピックアップ装置１００において、対物レンズ１０を透過した各レーザー光によって各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。図１２（Ａ）が第一のレーザー光使用時、図１２（Ｂ）が第二のレーザー光使用時、図１２（Ｃ）が第三のレーザー光使用時に形成されるスポットを表す。また、図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例３の対物レンズ１０と同様の構成を採りつつ、各光ディスクＤ１〜Ｄ３のそれぞれを使用した時に最適なビームスポットが形成されるような面形状に構成された３枚の対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクＤ１〜Ｄ３の記録面上で形成されたビームスポットを比較例２として表すグラフである。図１３（Ａ）が第一のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時、図１３（Ｂ）が第二のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時、図１３（Ｃ）が第三のレーザー光を良好に収束させる面形状の対物レンズ使用時に形成されるスポットを表す。なお、各グラフは、横軸がスポット径（単位：ｍｍ）を、縦軸がスポット中心の強度を１００とした時の相対強度を示す。また、表２０は、実施例３と比較例３について、強度が１３．５％までのビーム径を表す。

図１２（Ａ）〜（Ｃ）、図１３（Ａ）〜（Ｃ）、表２０に示すように、実施例３の対物レンズ１０は、第一から第三のいずれの光ディスクに対する情報の記録または再生時であっても、球面収差を良好に補正して、比較例３と略同一のサイズであってかつ略同一の強度を有するビームスポットを形成することができる。

以上が本発明の実施例である。なお、上記の各実施例はあくまでも本発明に係る対物レンズの一例である。つまり本発明に係る対物レンズは、各実施例の具体的数値構成に限定されるものではない。例えば回折構造を設ける面は、第一面１０ａではなく、第二面１０ｂであってもよい。また、第一面と第二面の両方に回折構造を設けても良い。

本発明の実施形態の対物レンズを有する光ピックアップ装置の概略構成を表す模式図である。 本発明の実施形態の光ピックアップ装置を各光ディスク使用時における光路ごとに分けて示す図である。 実施形態の対物レンズの光軸を含む面での断面形状の拡大図である。 実施形態の対物レンズを用いた場合に、各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で発生する球面収差を表す収差図である。 実施例１の光ピックアップ用装置の、第一〜第三の各レーザー光が対物レンズを透過することにより発生する球面収差を表す収差図である。 実施例１の光ピックアップ装置の、対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。 比較例１の３枚の対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。 実施例２の光ピックアップ用装置の、第一〜第三の各レーザー光が対物レンズを透過することにより発生する球面収差を表す収差図である。 実施例２の光ピックアップ装置の、対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。 比較例２の３枚の対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。 実施例３の光ピックアップ用装置の、第一〜第三の各レーザー光が対物レンズを透過することにより発生する球面収差を表す収差図である。 実施例３の光ピックアップ装置の、対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。 比較例３の３枚の対物レンズを透過した各レーザー光によって各光ディスクの記録面上で形成されたビームスポットを表すグラフである。

符号の説明

１０ 対物レンズ
Ｄ１〜Ｄ３ 光ディスク
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 光源
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ 回折素子
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ カップリングレンズ
４１、４２ ビームスプリッタ
１００ 光ピックアップ装置

Claims (6)

1. 少なくとも二種類の保護層厚を持つ複数の光ディスクに対して第一から第三の波長をもつ三種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置における対物レンズであって、
   前記第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、前記第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、前記第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
   ｔ１≦ｔ２＜ｔ３
   であり、
   前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数をＮＡ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
   ＮＡ１≧ＮＡ２＞ＮＡ３
   であり、
   第一から第三の波長の光束はいずれも略平行光として前記対物レンズに入射し、
   前記対物レンズは、少なくとも一面に、
   前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数を確保するための第一領域と、
   前記第一領域の外側に、前記第一の波長の光束および前記第二の波長の光束をそれぞれ前記第一の光ディスクおよび前記第二の光ディスクの記録面上に収束させ、かつ前記第三の波長の光束の収束には寄与しないような回折構造を持つ第二領域と、
   前記第二領域の外側に、前記第二の波長の光束のみを収束させる第三領域と、
   を有し、
   前記第一領域は、光軸近傍の内側領域と、該内側領域の外側に位置し前記第三の波長の光を前記第三の光ディスクの記録面上に略無収差に収束させる外側領域と、から構成され、
   前記第一領域の有効半径をｈ１、前記内側領域の有効半径をｈ１ａとした場合、以下の条件（１）、
   0.75＜h1a／h1＜0.87・・・（１）
   を満たし、
   前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生時における焦点距離をｆ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生時における焦点距離をｆ２とすると、以下の条件（２）、
   f1×NA1＞f2×NA2・・・（２）
   を満たし、
   前記第三領域において、前記第一の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数は、前記第二領域において前記第一の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数とは異なることを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。
2. 少なくとも二種類の保護層厚を持つ複数の光ディスクに対して第一から第三の波長をもつ三種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置における対物レンズであって、
   前記第一から第三の波長のうち最も短い第一の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第一の光ディスクの保護層厚をｔ１、前記第一の波長よりも長い第二の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第二の光ディスクの保護層厚をｔ２、前記第一から第三の波長のうち最も長い第三の波長の光束を用いて情報の記録または再生が行われる第三の光ディスクの保護層厚をｔ３、とすると、
   ｔ１≦ｔ２＜ｔ３
   であり、
   前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数をＮＡ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数をＮＡ２、前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生時に必要な開口数をＮＡ３、とすると、
   ＮＡ１≧ＮＡ２＞ＮＡ３
   であり、
   第一から第三の波長の光束はいずれも略平行光として前記対物レンズに入射し、
   前記対物レンズは、少なくとも一面に、
   前記第三の光ディスクに対する情報の記録または再生に必要な開口数を確保するための第一領域と、
   前記第一領域の外側に、前記第一の波長の光束および前記第二の波長の光束をそれぞれ前記第一の光ディスクおよび前記第二の光ディスクの記録面上に収束させ、かつ前記第三の波長の光束の収束には寄与しないような回折構造を持つ第二領域と、
   前記第二領域の外側に、前記第二の波長の光束のみを収束させる第三領域と、
   を有し、
   前記第一領域は、光軸近傍の内側領域と、該内側領域の外側に位置し前記第三の波長の光を前記第三の光ディスクの記録面上に略無収差に収束させる外側領域と、から構成され、
   前記第一領域の有効半径をｈ１、前記内側領域の有効半径をｈ１ａとした場合、以下の条件（１）、
   0.75＜h1a／h1＜0.87・・・（１）
   を満たし、
   前記第一の光ディスクに対する情報の記録または再生時における焦点距離をｆ１、前記第二の光ディスクに対する情報の記録または再生時における焦点距離をｆ２とすると、以下の条件（３）、
   f1×NA1＜f2×NA2・・・（３）
   を満たし、
   前記第三領域において、前記第二の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数は、前記第二領域において前記第二の波長の光束に対する回折効率が最大になる回折次数とは異なることを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。
3. 請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ用対物レンズにおいて、
   前記内側領域は、該内側領域を透過した前記第二の波長の光束が前記第二の光ディスクの記録面上で略無収差で収束するように構成されることを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ピックアップ用対物レンズにおいて、
   前記外側領域は、前記第二の波長の光束および前記第三の波長の光束をそれぞれ前記第二の光ディスクおよび前記第三の光ディスクの記録面上に収束させる回折構造を有し、
   前記外側領域において回折効率が最大になる回折次数は、前記第二の波長および前記第三の波長の光束ともに一次であることを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の光ピックアップ用対物レンズにおいて、
   前記第二領域の回折効率が最大になる回折次数は、前記第一の波長の光束が三次、前記第二の波長の光束が二次であることを特徴とする光ピックアップ用対物レンズ。
6. 少なくとも二種類の保護層厚を持つ複数の光ディスクに対して第一から第三の波長をもつ三種類の光束を使い分けることにより、各光ディスクに対する情報の記録または再生を行う光ピックアップ装置であって、
   請求項１から請求項５のいずれかに記載の光ピックアップ用対物レンズと、
   前記各光束を照射する光源と、
   を有し、
   前記第一の波長をλ１、前記第三の波長をλ３、前記第一の波長λ１に対する前記対物レンズの屈折率をｎ１、前記第三の波長λ３に対する前記対物レンズの屈折率をｎ３、とすると、以下の式（４）、
   λ1/(n1-1)：λ3/(n3-1)≒1：2・・・（４）
   を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。

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