光ピックアップ、対物レンズ、球面収差補正素子及び光学的情報記録再生装置
【課題】３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面において、合焦点状態での光スポットの品質を良好に保つことが可能な光ピックアップを提供する。
【解決手段】ＢＤ対物レンズの基準カバー層厚さを、２面の情報記録面を持つ情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さより薄く設定する。また、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、２面の情報記録面を持つ情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＡ、３面以上の情報記録面を持つ情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＢ、ＢＤ対物レンズの基準カバー層厚さをＴと表記したとき、前記基準カバー層厚さＴをＢ＜Ｔ＜Ａの関係式で規定する。さらに、Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２の関係式で規定する。
【解決手段】ＢＤ対物レンズの基準カバー層厚さを、２面の情報記録面を持つ情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さより薄く設定する。また、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、２面の情報記録面を持つ情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＡ、３面以上の情報記録面を持つ情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＢ、ＢＤ対物レンズの基準カバー層厚さをＴと表記したとき、前記基準カバー層厚さＴをＢ＜Ｔ＜Ａの関係式で規定する。さらに、Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２の関係式で規定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学的情報記録媒体に情報信号を記録または再生する機能を持つ光ピックアップに係わる。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤに続く大容量光ディスクとして、現在青紫色レーザを使い単層で２３〜２７ＧＢ、２層で約５０ＧＢの容量を持つＢＤ（Blu-ray Disc）とその記録再生装置が商品化されている。このＢＤ２層ディスクでは２つの情報記録面に約２５μｍのカバー層厚さの差があり、使用する対物レンズの開口数（ＮＡ）が約０.８５とＤＶＤに比べて高い。そのため、記録再生装置にはそれぞれの情報記録面に対して光ビームの焦点を合わせるための球面収差補正手段を設けることが必須となっている。
【０００３】
この球面収差補正手段の例は特許文献１に開示され、「光源と対物レンズの間にコリメートレンズユニットを備え、カバー層の厚さが基準値からずれ球面収差が発生した時はコリメートレンズを前後に動かし、生じた球面収差を打ち消す。」と記載されている。
【０００４】
一方、３面以上、例えば４面の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの技術開発が進められている（非特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０３０８７号公報
【非特許文献１】OPTRONICS(2007)NO.6、ｐ126〜ｐ127
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、３面、４面といった情報記録面を持つＢＤ多層ディスクでは当然、現在の２面の情報記録面を持つＢＤ２層ディスクに比べて、光入射側の表面から見て最も近い情報記録面と最も遠い情報記録面のカバー層厚さの差が大きくなる。そのため、上記特許文献１記載のようにコリメートレンズを前後に動かすという手段のみではＢＤ多層ディスクの各情報記録面において、球面収差補正が不十分であることが予想され、合焦点状態における光スポットの品質を良好に保つことが難しいという懸念がある。
本発明は以上の点を鑑み、３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面において合焦点状態での光スポットの品質を良好に保つことが可能な光ピックアップ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】
【０００７】
上記記載の目的は、その一例として本発明の特許請求の範囲に記載の構成、手段により実現可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面において合焦点状態での光スポットの品質を良好に保つことができ、良好な記録再生が可能な光ピックアップを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の光ピックアップの実施例について以下、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１(ａ)は、点線で示す３面の情報記録面１０１、１０２、１０３を持つ情報記録媒体１０４（ＢＤ多層ディスク）とＢＤ用光ピックアップを示し、図１(ｂ)は情報記録媒体１０４を拡大して示した図である。
【００１１】
始めに図１(ａ)を用いて本実施例のＢＤ用光ピックアップについて説明する。ＢＤレーザ光源１０５から波長４０５ｎｍ帯の直線偏光の発散ビーム光が出射され、偏光ビームスプリッタ１０６、光ビーム多分割素子１０７、ＢＤ補助レンズ１０８を経てＢＤコリメートレンズ１０９により略平行な光ビームに変換される。上記ＢＤコリメートレンズ１０９は、例えばステッピングモータ、圧電素子を用いた（図示しない）球面収差補正機構により矢印１１０に示す光軸１１１方向に移動する。また、上記（図示しない）球面収差補正機構には上記ＢＤコリメートレンズ１０９の初期位置等の位置を検出する（図示しない）位置検出センサが設けられている。
【００１２】
上記光ビーム多分割素子１０７は（図示しない）偏光性格子と１／４波長板を貼合わせて一体化した素子であり、上記（図示しない）偏光性格子は所定方向の直線偏光の光ビームを回折させ、上記所定方向と直交する方向の直線偏光の光ビームを透過させる機能を持つ。すなわち、上記ビーム多分割素子１０７は、紙面の左方から右方へ通過する光ビームを透過させ、紙面の右方から左方へ通過する光ビームを回折させる。上記偏光ビームスプリッタ１０６から出射した光ビームは、上記光ビーム多分割素子１０７の上記（図示しない）偏光性格子を回折せずに透過し、上記（図示しない）１／４波長板によって円偏光に変換される。上記ＢＤコリメートレンズ１０９から出射した光ビームはＢＤ立上げミラー１１２により垂直に光路を曲げられた後にＢＤ対物レンズ１１３で集光され、情報記録媒体１０４の３面の情報記録面１０１、１０２、１０３のうち目的とする情報記録面に照射される。１１４は上記ＢＤ対物レンズ１１３に入射する光ビームを所望の径に制限するために設けられた円形アパーチャを示している。なお、上記ＢＤ対物レンズ１１３はガラスあるいは樹脂で形成された単レンズからなる。
【００１３】
上記情報記録面で反射した光ビームは、上記ＢＤ対物レンズ１１３、上記ＢＤ立上げミラー１１２、上記ＢＤコリメートレンズ１０９、上記ＢＤ補助レンズ１０８を経て上記光ビーム多分割素子１０７に入射する。この入射光ビームは上記（図示しない）１／４波長板により円偏光から往路（ＢＤレーザ光源１０５からＢＤ対物レンズ１１３に至る光路）と直交する方向の直線偏光に変換され、上記偏光性格子により複数の光ビームに分割される。これらの複数の光ビームは、上記偏光ビームスプリッタ１０６を経てＢＤ光検出器１１５の受光部１１６に到達する。本実施例ではサーボ信号の検出方式として、フォーカス誤差信号（以下、ＦＥＳと呼ぶ）にナイフエッジ法、トラッキング誤差信号（以下、ＴＥＳと呼ぶ）にプッシュプル（以下、ＰＰと呼ぶ）方式を使用し、上記情報記録媒体１０４に照射された集光スポットの位置を制御する。なお、上記ナイフエッジ法や上記ＰＰ方式は公知技術であるのでここでは説明を省略する。
【００１４】
ＢＤ光学系では上記情報記録面での集光スポットを小さくするため、ＤＶＤに比べて高い開口数０．８５のＢＤ対物レンズ１１３を使用する。ところが、上記情報記録面でのカバー層厚さ誤差、あるいは各情報記録面間のカバー層厚さの差により発生する球面収差は、対物レンズの開口数の４乗に比例して増加するためＢＤ光学系では上記球面収差の補正手段が必須となる。本実施例では小型化の観点から、を上記ＢＤ補助レンズ１０８と上記ＢＤコリメートレンズ１０９の２枚のレンズからコリメートレンズ系を構成し、上記（図示しない）球面収差補正機構によりＢＤコリメートレンズ１０９を光軸方向に移動させることによって、上記ＢＤ対物レンズ１１３に入射する光ビームを平行光から弱発散または弱収束光に変換し、発生した球面収差を打消すように補正を行う。
【００１５】
なお、光ピックアップの実装可能スペースによっては、上記コリメートレンズ系を１枚のコリメートレンズとする、またはコリメートレンズの後に凹レンズと凸レンズからなり入射平行光を拡大し平行光を出射するビームエキスパンダを設け、上記球面収差の補正手段としても良い。その他、液晶層と回折レンズからなる液晶レンズを上記球面収差の補正手段としても良い。
【００１６】
また、ＢＤレーザ光源１０５と偏光ビームスプリッタ１０６の間に（図示しない）３スポット形成用の回折格子を設け、光ビーム多分割素子１０７を１／４波長板に変更し、偏光ビームスプリッタ１０６とＢＤ光検出器１１５の間に（図示しない）シリンドリカルレンズを設けＢＤ用光ピックアップを構成しても良い。この場合、サーボ信号の検出方式として、フォーカス誤差信号に非点収差法、トラッキング誤差信号に差動プッシュプル（ＤＰＰ）方式を使用し、上記情報記録媒体１０４に照射された集光スポットの位置を制御する。
【００１７】
次に、図１(ｂ)を用いて情報記録媒体１０４（ＢＤ多層ディスク）について説明する。情報記録媒体１０４は、ＢＤ対物レンズ１１３で集光された光ビームの光入射側から見て、表面１１７からそれぞれ順に点線で示す１０１（Ｌ２層）、１０２（Ｌ１層）、１０３（Ｌ０層）の３面の情報記録面を持つ。破線で示す１１８は上記１０１（Ｌ２層）と１０３（Ｌ０層）の中間面を示す。本図では、表面１１７から１０１（Ｌ２層）までの距離をｃ、１０２（Ｌ１層）までの距離をｄ、１０３（Ｌ０層）までの距離をｅ、中間面１１８までの距離をＢと表記する。本実施例では、例えばｃ＝６０μｍ、ｄ＝７５μｍ、ｅ＝１００μｍとし、Ｂ＝（６０＋１００）／２＝８０μｍとした。
【００１８】
図２を用いてＢＤ対物レンズ１１３についてさらに説明する。図２(ａ)は、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光２０１が入射して集光され、情報記録媒体１０４で焦点２０２を結ぶ状態を示している。焦点２０２は光入射側の表面１１７から見て破線２０３までの距離Ｔに位置しており、この位置では光スポットの波面収差が最小またはスポット径が最小となる。以後、上記距離Ｔを対物レンズの基準カバー層厚さと呼ぶことにする。上記破線２０３が対物レンズの基準カバー層の位置を示す。
【００１９】
図２(ｂ)は、図２(ａ)の状態における光線図を示している。本実施例ではＢＤ対物レンズ１１３について、波長を４０５ｎｍ、開口数（ＮＡ）を０.８５、有効光束径φＤを約２.４ｍｍとし、ある基準カバー層厚さＴを設定した時に、第１面２０４と第２面２０５の曲率半径、円錐定数、（偶数次の）非球面定数について最適化計算を行い、ＢＤ対物レンズ１１３の形状を決定している。なお、その他のパラメータである屈折率、軸上中心厚は同じとしている。
【００２０】
図３には、図１と比較するため、点線で示す２面の情報記録面３０３、３０４を持つ情報記録媒体３０１（ＢＤ２層ディスク）を示した。情報記録媒体３０１は、ＢＤ対物レンズ１１３で集光された光ビームの光入射側から見て、表面３０２からそれぞれ順に点線で示す３０３（Ｌ１層）、３０４（Ｌ０層）の２つの情報記録面を持つ。破線で示す３０５は上記３０３（Ｌ１層）と３０４（Ｌ０層）の中間面を示す。本図では、表面３０２から３０３（Ｌ１層）までの距離をａ、３０４（Ｌ０層）までの距離をｂ、中間面３０５までの距離をＡと表記する。ＢＤ２層ディスクの場合、規格により上記ａ、ｂのノミナル値はそれぞれ、ａ＝７５μｍ、ｂ＝１００μｍと定められており、
Ａ＝（７５＋１００）／２＝８７.５μｍとなる。
【００２１】
図４は、上記図２を用いて説明したＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを変え、それぞれの基準カバー層厚さで形状の最適化計算を行ったＢＤ対物レンズ１１３を用い、各情報記録面１０３（Ｌ０層）、１０２（Ｌ１層）、１０１（Ｌ２層）での集光スポットの波面収差を計算した例を示している。
【００２２】
図４(ａ) は、ＢＤ補助レンズ１０８、ＢＤコリメートレンズ１０９、基準カバー層２０３の系における光線図を示す。ＢＤコリメートレンズ１０９は基準位置にあり、出射面４０１から平行光４０２が出射しＢＤ対物レンズ１１３に入射する状態を示している。
【００２３】
ＢＤ補助レンズ１０８は固定されており、ＢＤコリメートレンズ１０９が光軸に沿った矢印１１０の＋方向、すなわちＢＤ対物レンズ１１３に近づく方向に移動すると上記出射面４０１から収束光が出射される。一方、ＢＤコリメートレンズ１０９が矢印１１０の−方向、すなわちＢＤ対物レンズ１１３から離れる方向に移動すると上記出射面４０１から発散光が出射される。本実施例では、ＢＤ補助レンズ１０８とＢＤコリメートレンズ１０９の合成焦点距離を約１７ｍｍ、ＢＤコリメートレンズ１０９の焦点距離を約１０ｍｍとした。
【００２４】
図４(ｂ) は、上記ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にあって球面収差補正を行わない状態で各情報記録面１０３（Ｌ０層）、１０２（Ｌ１層）、１０１（Ｌ２層）
における光スポットの波面収差を計算した例を示している。ここでは、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを９２.５μｍ、８７.５μｍ、８３.７５μｍ、８０μｍ、７５μｍに設定した。情報記録面のカバー層厚さが上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さと一致する場合、波面収差はほぼ０で最小となる。しかし、上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さからずれた場合、急激に波面収差（球面収差）が増加し、Ｌ０層（カバー層厚さ１００μｍ）、Ｌ１層（カバー層厚さ７５μｍ）、Ｌ２層（カバー層厚さ６０μｍ）の間で約０.２５〜０.３λrmsという大きな球面収差（大部分が３次の成分）が発生する。
【００２５】
図４(ｃ) は、上記ＢＤコリメートレンズ１０９を基準位置から矢印１１０の方向に移動させ、上記図４(ｂ)で発生した球面収差を補正した後、光スポットに残留する波面収差を計算した例を示す。Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層間で光スポットの波面収差は約０．０１７λrms以下と大幅に改善されている（残留球面収差は５次以上の高次成分）。上記ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが、８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の各情報記録面で平均的に残留波面収差が抑制（２点鎖線４０３で示すように最大で０.０１３λrms）されている。特に、Ｔ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍのとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層のいずれの各情報記録面においても残留波面収差が、最も平均的に良く抑制（２点鎖線４０４で示すように最大で０.０１λrms未満）されていることがわかる。
【００２６】
上記８７.５μｍは、図３で説明したＡに相当し、上記８０μｍは、図１(ｂ)で説明したＢに相当する。これまでの説明からＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の間において、条件Ｂ＜Ｔ＜Ａのとき平均的に球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２のとき最も平均的に良く球面収差を抑制できるという効果が得られる。
【００２７】
図５は、図４(ｃ) で示した球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示している。図４(ｃ)と同様に、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層で、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき平均的に光スポットが絞られ、さらにＴ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍのとき、最も平均的に良く光スポットが絞られるという効果が得られる。
【００２８】
図６は、図４(ｃ) で示した球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量を計算した例を示している。ここで、移動量０とは、ＢＤコリメートレンズ１０９が図４(ａ) で説明した基準位置にある状態、すなわちＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から平行光が出射する状態を指す。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の各情報記録面で必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量は異なるが、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤコリメートレンズ１０９が光軸方向に１ｍｍ移動すると、約４０μｍのカバー層厚さ誤差によって発生する球面収差を補正できる換算になる。（図示しない）球面収差補正機構の大型化を防ぐためには、ＢＤコリメートレンズ１０９の移動量の＋方向と−方向で極端に差が出ないようにすることが必要である。その点で、図４を用いて説明したＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件、すなわち、８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍ、Ｔ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍは望ましい条件と言える。
【００２９】
図７は、図７(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離を１０ｍｍに設定し、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。
【００３０】
図７(ｂ)は、ＢＤコリメートレンズ１０９を矢印１１０の方向に移動させ、図４、図６を用いて説明した球面収差補正を行った状態で、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の各情報記録面でのＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度を計算した例を示している。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴは図４と同じ設定である。本図では、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００３１】
Ｌ０層、Ｌ１層では、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいても若干の差が見られるものの、対物レンズ出射強度はほぼ等しい。一方、Ｌ２層では、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって対物レンズ出射強度に差が生じている。これは、図６で示したように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが薄くなるに従って球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量が大きくなり、ＢＤ対物レンズ１１３に入射する収束光の状態に差が出る（光利用効率が良い方向になる）ためである。しかしながら、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層において、基準カバー層厚さＴが８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの条件では対物レンズ出射強度は１（２点鎖線７０１）〜１．０７（２点鎖線７０２）の範囲に、特に、Ｔ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍでは１（２点鎖線７０１）〜１．０５（２点鎖線７０３）の範囲に収まっており、実用的には支障の出ないレベルと言える。
【００３２】
Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層において対物レンズ出射強度の変化が極端に大きいと、情報記録面ごとにＢＤレーザ光源１０５からの出射強度を変化させるといった制御が必要となり、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑化することになる。しかし、本実施例の場合、各情報記録面で対物レンズ出射強度の変化が小さいので、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑にならず簡素化されるという効果が得られる。
【００３３】
図８は、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴをＴ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍに固定し、図８(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離Lを変化させ、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。図８（ｂ）はその結果を示している。本図では、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記距離Lに関係なくＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００３４】
曲線８０１（Ｌ０層）、曲線８０２（Ｌ１層）、曲線８０３（Ｌ２層）の３本の曲線のうち２本の曲線が交差する矢印８０４の範囲、すなわち、５ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍでは情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層間での対物レンズ出射強度の差が約５％以内と小さく安定している。さらに、最も対物レンズ出射強度が安定するのは実線８０５に示したＬ＝約７ｍｍのときである。なお、ＢＤ対物レンズ１１３の焦点距離をｆ0と表記したとき、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印８０４の範囲は、約３．６≦（Ｌ／ｆ0）≦約７と表され、最も対物レンズ出射強度が安定する実線８０５については、Ｌ／ｆ0≒５と表すことができる。また、ＢＤコリメートレンズ１０９の焦点距離をｆｃと表記すると、ｆｃ＝１０ｍｍであるから、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印８０４の範囲は、０．５≦（Ｌ／ｆｃ）≦１と表され、最も対物レンズ出射強度が安定する実線８０５については、Ｌ／ｆｃ≒０.７と表すことができる。このように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層のいずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【００３５】
以上説明した本実施例において、下記の記号を用い、得られる効果についてまとめると以下のようになる。
Ａ：ＢＤ２層ディスクで、光入射側の表面から見てＬ１層とＬ０層の中間面までの距離
Ｂ：ＢＤ多層ディスク（３層）で、光入射側の表面から見てＬ２層とＬ０層の中間面までの距離
Ｌ：ＢＤコリメートレンズが基準位置にある場合に、出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離
ｆ0：ＢＤ対物レンズの焦点距離、ｆｃ：ＢＤコリメートレンズの焦点距離
３面の情報記録面を持つ情報記録媒体（ＢＤ多層ディスク）に対し、球面収差補正の観点から、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件をＢ＜Ｔ＜Ａと規定することにより、十分に球面収差を補正し平均的に各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２と規定することにより、さらに良く球面収差を補正し最も平均的に良く各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制できるという効果が得られる。また、球面収差補正後の光スポットの観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で平均的に良く光スポットを絞り込むことができるという効果が得られる。さらに、対物レンズ出射強度の観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で安定した対物レンズ出射強度とすることができるという効果が得られる。また、球面収差補正素子に関して、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、いずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００３６】
図９(ａ)は、点線で示す４面の情報記録面９０１、９０２、９０３、９０４を持つ情報記録媒体９０５（ＢＤ多層ディスク）とＢＤ用光ピックアップを示し、図９(ｂ)は情報記録媒体９０５を拡大して示した図である。ＢＤ用光ピックアップについては実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
図９(ｂ)を用いて情報記録媒体９０５（ＢＤ多層ディスク）について説明する。情報記録媒体９０５は、ＢＤ対物レンズ１１３で集光された光ビームの光入射側から見て、表面９０６からそれぞれ順に点線で示す９０１（Ｌ３層）、９０２（Ｌ２層）、９０３（Ｌ１層）、９０４（Ｌ０層）の４面の情報記録面を持つ。破線で示す９０７は上記９０１（Ｌ３層）と９０３（Ｌ０層）の中間面を示す。本図では、表面９０６から９０１（Ｌ３層）までの距離をｆ、９０２（Ｌ２層）までの距離をｇ、９０３（Ｌ１層）までの距離をｈ、９０４（Ｌ０層）までの距離をｉ、中間面９０７までの距離をＢと表記する。本実施例では、例えばｆ＝５４μｍ、ｇ＝６９μｍ、ｈ＝８７μｍ、ｉ＝１００μｍとし、Ｂ＝（５４＋１００）／２＝７７μｍとした。
【００３８】
図１０は、実施例１の図２を用いて説明したようにＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを変え、それぞれの基準カバー層厚さで形状の最適化計算を行ったＢＤ対物レンズ１１３を用い、各情報記録面９０４（Ｌ０層）、９０３（Ｌ１層）、９０２（Ｌ２層）、９０１（Ｌ３層）での集光スポットの波面収差を計算した例を示している。
【００３９】
ＢＤ補助レンズ１０８、ＢＤコリメートレンズ１０９、基準カバー層２０３の系については実施例１の図４(ａ)と同じであるためここでは説明を省略する。
【００４０】
ここでは、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを９２.５μｍ、８７.５μｍ、８２.２５μｍ、７７μｍ、７２μｍに設定した。図１０(ａ) に示すように、情報記録面のカバー層厚さが上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さと一致する場合、波面収差はほぼ０で最小となる。しかし、上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さからずれた場合、急激に波面収差（球面収差）が増加し、Ｌ０層（カバー層厚さ１００μｍ）、Ｌ１層（カバー層厚さ８７μｍ）、Ｌ２層（カバー層厚さ６９μｍ）、Ｌ３層（カバー層厚さ５４μｍ）の間で約０.２５〜約０.４λrmsという大きな球面収差（大部分が３次の成分）が発生する。
【００４１】
図１０(ｂ) は、上記ＢＤコリメートレンズ１０９を基準位置から実施例１の図４(ａ) で示した矢印１１０の方向に移動させ、上記図１０(ａ)で発生した球面収差を補正した後、光スポットに残留する波面収差を計算した例を示す。Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ２層間で光スポットの波面収差は約０．０２３λrms以下と大幅に改善されている（残留球面収差は５次以上の高次成分）。上記ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが、７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層の各情報記録面で平均的に残留波面収差が抑制（２点鎖線１００１で示すように最大で０.０１５λrms）されている。特に、Ｔ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.２５μｍのとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層のいずれの各情報記録面においても残留波面収差が最も平均的に良く抑制（２点鎖線１００２で示すように最大で０.０１１λrms）されていることがわかる。
【００４２】
上記８７.５μｍは、実施例１の図３で説明したＡに相当し、上記７７μｍは、本実施例の図９(ｂ)で説明したＢに相当する。これまでの説明からＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層間において、条件Ｂ＜Ｔ＜Ａのとき平均的に球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２のとき最も平均的に良く球面収差を抑制できるという効果が得られる。
図１１は、図１０(ｂ) で示した球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示している。図１０(ｂ)と同様に、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層で、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき平均的に光スポットが絞られ、さらにＴ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.２５μｍのとき、最も平均的に良く光スポットが絞られるという効果が得られる。
【００４３】
図１２は、図１０(ｂ) で示した球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量を計算した例を示している。ここで、移動量０とは、ＢＤコリメートレンズ１０９が実施例１の図４(ａ) で説明した基準位置にある状態、すなわちＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から平行光が出射する状態を指す。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層の各情報記録面で必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量は異なるが、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤコリメートレンズ１０９が光軸方向に１ｍｍ移動すると、約４０μｍのカバー層厚さ誤差によって発生する球面収差を補正できる換算になる。（図示しない）球面収差補正機構の大型化を防ぐためには、ＢＤコリメートレンズ１０９の移動量の＋方向と−方向で極端に差が出ないようにすることが必要である。その点で、図１０を用いて説明したＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件、すなわち、７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍ、Ｔ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.７５μｍは望ましい条件と言える
図１３は、実施例１の図７(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離を１０ｍｍに設定し、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。
【００４４】
ＢＤコリメートレンズ１０９を矢印１１０の方向に移動させ、図１０、図１１を用いて説明した球面収差補正を行った状態で、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層の各情報記録面でのＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度を計算した。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴは図１０と同じ設定である。本図では、実施例１と同様に、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００４５】
Ｌ０層、Ｌ１層では、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいても若干の差が見られるものの、対物レンズ出射強度はほぼ等しい。一方、Ｌ２層、Ｌ３層では、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって対物レンズ出射強度に差が生じている。これは、図１２で示したように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが薄くなるに従って球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量が大きくなり、ＢＤ対物レンズ１１３に入射する収束光の状態に差が出る（光利用効率が良い方向になる）ためである。しかしながら、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層において、基準カバー層厚さＴが７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの条件では、対物レンズ出射強度は１（２点鎖線１３０１）〜約１．０８５（２点鎖線１３０２）の範囲に、特に、Ｔ＝（７７＋８７．５）／２＝８２．２５μｍでは、１（２点鎖線１３０１）〜約１．０６（２点鎖線１３０３）の範囲に収まっており、実用的には支障の出ないレベルと言える。
【００４６】
Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層において対物レンズ出射強度の変化が極端に大きいと、情報記録面ごとにＢＤレーザ光源１０５からの出射強度を変化させるといった制御が必要となり、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑化することになる。しかし、本実施例の場合、各情報記録面で対物レンズ出射強度の変化が小さいので、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑にならず簡素化されるという効果が得られる。
【００４７】
図１４は、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴをＴ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.２５μｍに固定し、実施例１の図８(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離Lを変化させ、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している本図では、実施例１と同様に、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記距離Lに関係なくＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００４８】
曲線１４０１（Ｌ０層）、曲線１４０２（Ｌ１層）、曲線１４０３（Ｌ２層）、曲線１４０４（Ｌ３層）の４本の曲線のうち２本の曲線が交差する矢印１４０５の範囲、すなわち、４ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍでは情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層間での対物レンズ出射強度の差が約７％以内と小さく安定している。さらに、最も対物レンズ出射強度が安定するのは実線１４０６に示したＬ＝約６.３ｍｍのときである。なお、ＢＤ対物レンズ１１３の焦点距離をｆ0と表記したとき、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印１４０５の範囲は、約２.８≦（Ｌ／ｆ0）≦約７と表され、最も対物レンズ出射強度が安定するのは実線１４０６は、Ｌ／ｆ0≒４.５と表すことができる。また、ＢＤコリメートレンズ１０９の焦点距離をｆｃと表記すると、ｆｃ＝１０ｍｍであるから、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印１４０５の範囲は、０.４≦（Ｌ／ｆｃ）≦１と表され、最も対物レンズ出射強度が安定する実線１４０６は、Ｌ／ｆｃ≒０.６３と表すことができる。このように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層のいずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【００４９】
以上説明した本実施例において、下記の記号を用い、得られる効果についてまとめると以下のようになる。
Ａ：ＢＤ２層ディスクで、光入射側の表面から見てＬ１層とＬ０層の中間面までの距離
Ｂ：ＢＤ多層ディスク（４層）で、光入射側の表面から見てＬ３層とＬ０層の中間面までの距離
Ｌ：ＢＤコリメートレンズが基準位置にある場合に、出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離
ｆ0：ＢＤ対物レンズの焦点距離、ｆｃ：ＢＤコリメートレンズの焦点距離
４面の情報記録面を持つ情報記録媒体（ＢＤ多層ディスク）に対し、球面収差補正の観点から、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件をＢ＜Ｔ＜Ａと規定することにより、十分に球面収差を補正し平均的に各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２と規定することにより、さらに良く球面収差を補正し最も平均的に良く各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制できるという効果が得られる。また、球面収差補正後の光スポットの観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で平均的に良く光スポットを絞り込むことができるという効果が得られる。さらに、対物レンズ出射強度の観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で安定した対物レンズ出射強度とすることができるという効果が得られる。また、球面収差補正素子に関して、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、いずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【００５０】
以上から、本発明を適用することにより、３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面で、合焦点状態における光スポットの品質を良好に保つことができ、良好な記録、再生が可能な光ピックアップ、および記録再生装置を実現することができるという効果が得られる。また、２面の情報記録面を持つＢＤ２層ディスクに本発明を適用したとしても、各情報記録面で合焦点状態における光スポットの品質が大きく劣化することはないので現在存在するＢＤ２層ディスクに対しても互換性があるという利点がある。
【実施例３】
【００５１】
実施例１、実施例２ではＢＤ用光ピックアップについて説明してきたが、本発明はＢＤ用に限定されることはなく、例えばＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズを用いたＤＶＤ／ＣＤ光学系を加えることによりＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ対応の光ピックアップを実現することが可能である。また、実施例１、実施例２ではＢＤ専用の単レンズとして対物レンズを説明してきたが、これに限定されることはなく、例えばＢＤ専用の単レンズの直下に、入射波面の位相をＤＶＤ／ＣＤの場合に変化させることで球面収差を補償する機能を持つ位相補償板を一体に設けて、１個の対物レンズによりＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤに対応した光ピックアップを実現することも可能である。その他、対物レンズを樹脂で形成し、入射面に回折溝を設けることによってＢＤ／ＤＶＤ対応の対物レンズとし、ＢＤ／ＤＶＤに対応した光ピックアップを実現することも可能である。
【実施例４】
【００５２】
これまでは３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクに対応した光ピックアップの実施例について説明してきたが、本実施例では上記光ピックアップを搭載した光学的情報記録再生装置の実施例について、図１５を用いて説明する。
【００５３】
図１５は情報の記録および再生を行う情報記録再生装置１５０１の概略ブロック図を示している。１５０２は本発明の光ピックアップを示しており、この光ピックアップ１５０２から検出された信号は信号処理回路内のサーボ信号生成回路１５０３および情報信号再生回路１５０４に送られる。
【００５４】
サーボ信号生成回路１５０３では、光ピックアップ１５０２より検出された信号から光ディスク１５０５に適したフォーカス制御信号、トラッキング制御信号、球面収差検出信号が生成され、これらをもとに対物レンズ駆動制御回路１５０６を経て光ピックアップ１５０２内の（図示しない）対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズ１５０７の位置制御を行う。また、上記サーボ信号生成回路１５０３では上記光ピックアップ１５０２より球面収差検出信号が生成され、この信号をもとに球面収差補正駆動回路１５０８を経て光ピックアップ１５０２内の（図示しない）球面収差補正光学系の補正レンズを駆動する。また、情報信号再生回路１５０４では光ピックアップ１５０２から検出された信号から光ディスク媒体１５０５に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子１５０９へ出力される。なお、サーボ信号生成回路１５０３および、情報信号再生回路１５０４で得られた信号の一部はシステム制御回路１５１０に送られる。
【００５５】
システム制御回路１５１０からはレーザ駆動用信号が送られ、レーザ光源点灯回路１５１１を駆動させて（図示しない）フロントモニタを用いて発光量の制御を行い、光ピックアップ１５０２を介して、光ディスク媒体１５０５に信号を記録する。なお、このシステム制御回路１５１０にはアクセス制御回路１５１２とスピンドルモータ駆動回路１５１３が接続されており、それぞれ、光ピックアップ１５０２のアクセス方向位置制御や光ディスク１５０５のスピンドルモータ１５１４の回転制御が行われる。なお、上記情報記録再生装置１５０１をユーザが制御する場合、ユーザがユーザ入力装置１５１７からユーザ入力処理回路１５１５に指示することによって制御を行う。その際、情報記録再生装置の処理状態等の表示は表示処理回路１５１６によって行われ、表示装置１５１８に処理状態が表示される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１において、３面の情報記録面を持つ情報記録媒体とＢＤ用光ピックアップを示す図。
【図２】実施例１において、ＢＤ対物レンズについて説明する図。
【図３】実施例１において、２面の情報記録面を持つ情報記録媒体を示す図。
【図４】実施例１において、各情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層での集光スポットの波面収差を計算した例を示すグラフ。
【図５】実施例１において、球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示す図。
【図６】実施例１において、球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズの移動量を計算した例を示す図。
【図７】実施例１において、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図８】実施例１において、ＢＤコリメートレンズ出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離を変化させ、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図９】実施例２において、４面の情報記録面を持つ情報記録媒体とＢＤ用光ピックアップを示す図。
【図１０】実施例２において、各情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層での集光スポットの波面収差を計算した例を示すグラフ。
【図１１】実施例２において、球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示す図。
【図１２】実施例２において、球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズの移動量を計算した例を示すグラフ。
【図１３】実施例２において、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図１４】実施例２において、ＢＤコリメートレンズ出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離を変化させ、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図１５】実施例４において、情報の記録および再生を行う情報記録再生装置の概略ブロックを示す図。
【符号の説明】
【００５７】
１０４ ３面の情報記録面（Ｌ0層、Ｌ１層、Ｌ２層）を持つ情報記録媒体
１０５ ＢＤレーザ光源
１０９ ＢＤコリメートレンズ
１１３ ＢＤ対物レンズ
１１８ Ｌ２層とＬ０層の中間面
２０３ 対物レンズの基準カバー層の位置
３０１ ２面の情報記録面（Ｌ0層、Ｌ１層）を持つ情報記録媒体
３０５ Ｌ１層とＬ０層の中間面
９０５ ４面の情報記録面（Ｌ0層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層）を持つ情報記録媒体
９０７ Ｌ３層とＬ０層の中間面
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学的情報記録媒体に情報信号を記録または再生する機能を持つ光ピックアップに係わる。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤに続く大容量光ディスクとして、現在青紫色レーザを使い単層で２３〜２７ＧＢ、２層で約５０ＧＢの容量を持つＢＤ（Blu-ray Disc）とその記録再生装置が商品化されている。このＢＤ２層ディスクでは２つの情報記録面に約２５μｍのカバー層厚さの差があり、使用する対物レンズの開口数（ＮＡ）が約０.８５とＤＶＤに比べて高い。そのため、記録再生装置にはそれぞれの情報記録面に対して光ビームの焦点を合わせるための球面収差補正手段を設けることが必須となっている。
【０００３】
この球面収差補正手段の例は特許文献１に開示され、「光源と対物レンズの間にコリメートレンズユニットを備え、カバー層の厚さが基準値からずれ球面収差が発生した時はコリメートレンズを前後に動かし、生じた球面収差を打ち消す。」と記載されている。
【０００４】
一方、３面以上、例えば４面の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの技術開発が進められている（非特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０３０８７号公報
【非特許文献１】OPTRONICS(2007)NO.6、ｐ126〜ｐ127
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、３面、４面といった情報記録面を持つＢＤ多層ディスクでは当然、現在の２面の情報記録面を持つＢＤ２層ディスクに比べて、光入射側の表面から見て最も近い情報記録面と最も遠い情報記録面のカバー層厚さの差が大きくなる。そのため、上記特許文献１記載のようにコリメートレンズを前後に動かすという手段のみではＢＤ多層ディスクの各情報記録面において、球面収差補正が不十分であることが予想され、合焦点状態における光スポットの品質を良好に保つことが難しいという懸念がある。
本発明は以上の点を鑑み、３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面において合焦点状態での光スポットの品質を良好に保つことが可能な光ピックアップ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】
【０００７】
上記記載の目的は、その一例として本発明の特許請求の範囲に記載の構成、手段により実現可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面において合焦点状態での光スポットの品質を良好に保つことができ、良好な記録再生が可能な光ピックアップを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の光ピックアップの実施例について以下、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１(ａ)は、点線で示す３面の情報記録面１０１、１０２、１０３を持つ情報記録媒体１０４（ＢＤ多層ディスク）とＢＤ用光ピックアップを示し、図１(ｂ)は情報記録媒体１０４を拡大して示した図である。
【００１１】
始めに図１(ａ)を用いて本実施例のＢＤ用光ピックアップについて説明する。ＢＤレーザ光源１０５から波長４０５ｎｍ帯の直線偏光の発散ビーム光が出射され、偏光ビームスプリッタ１０６、光ビーム多分割素子１０７、ＢＤ補助レンズ１０８を経てＢＤコリメートレンズ１０９により略平行な光ビームに変換される。上記ＢＤコリメートレンズ１０９は、例えばステッピングモータ、圧電素子を用いた（図示しない）球面収差補正機構により矢印１１０に示す光軸１１１方向に移動する。また、上記（図示しない）球面収差補正機構には上記ＢＤコリメートレンズ１０９の初期位置等の位置を検出する（図示しない）位置検出センサが設けられている。
【００１２】
上記光ビーム多分割素子１０７は（図示しない）偏光性格子と１／４波長板を貼合わせて一体化した素子であり、上記（図示しない）偏光性格子は所定方向の直線偏光の光ビームを回折させ、上記所定方向と直交する方向の直線偏光の光ビームを透過させる機能を持つ。すなわち、上記ビーム多分割素子１０７は、紙面の左方から右方へ通過する光ビームを透過させ、紙面の右方から左方へ通過する光ビームを回折させる。上記偏光ビームスプリッタ１０６から出射した光ビームは、上記光ビーム多分割素子１０７の上記（図示しない）偏光性格子を回折せずに透過し、上記（図示しない）１／４波長板によって円偏光に変換される。上記ＢＤコリメートレンズ１０９から出射した光ビームはＢＤ立上げミラー１１２により垂直に光路を曲げられた後にＢＤ対物レンズ１１３で集光され、情報記録媒体１０４の３面の情報記録面１０１、１０２、１０３のうち目的とする情報記録面に照射される。１１４は上記ＢＤ対物レンズ１１３に入射する光ビームを所望の径に制限するために設けられた円形アパーチャを示している。なお、上記ＢＤ対物レンズ１１３はガラスあるいは樹脂で形成された単レンズからなる。
【００１３】
上記情報記録面で反射した光ビームは、上記ＢＤ対物レンズ１１３、上記ＢＤ立上げミラー１１２、上記ＢＤコリメートレンズ１０９、上記ＢＤ補助レンズ１０８を経て上記光ビーム多分割素子１０７に入射する。この入射光ビームは上記（図示しない）１／４波長板により円偏光から往路（ＢＤレーザ光源１０５からＢＤ対物レンズ１１３に至る光路）と直交する方向の直線偏光に変換され、上記偏光性格子により複数の光ビームに分割される。これらの複数の光ビームは、上記偏光ビームスプリッタ１０６を経てＢＤ光検出器１１５の受光部１１６に到達する。本実施例ではサーボ信号の検出方式として、フォーカス誤差信号（以下、ＦＥＳと呼ぶ）にナイフエッジ法、トラッキング誤差信号（以下、ＴＥＳと呼ぶ）にプッシュプル（以下、ＰＰと呼ぶ）方式を使用し、上記情報記録媒体１０４に照射された集光スポットの位置を制御する。なお、上記ナイフエッジ法や上記ＰＰ方式は公知技術であるのでここでは説明を省略する。
【００１４】
ＢＤ光学系では上記情報記録面での集光スポットを小さくするため、ＤＶＤに比べて高い開口数０．８５のＢＤ対物レンズ１１３を使用する。ところが、上記情報記録面でのカバー層厚さ誤差、あるいは各情報記録面間のカバー層厚さの差により発生する球面収差は、対物レンズの開口数の４乗に比例して増加するためＢＤ光学系では上記球面収差の補正手段が必須となる。本実施例では小型化の観点から、を上記ＢＤ補助レンズ１０８と上記ＢＤコリメートレンズ１０９の２枚のレンズからコリメートレンズ系を構成し、上記（図示しない）球面収差補正機構によりＢＤコリメートレンズ１０９を光軸方向に移動させることによって、上記ＢＤ対物レンズ１１３に入射する光ビームを平行光から弱発散または弱収束光に変換し、発生した球面収差を打消すように補正を行う。
【００１５】
なお、光ピックアップの実装可能スペースによっては、上記コリメートレンズ系を１枚のコリメートレンズとする、またはコリメートレンズの後に凹レンズと凸レンズからなり入射平行光を拡大し平行光を出射するビームエキスパンダを設け、上記球面収差の補正手段としても良い。その他、液晶層と回折レンズからなる液晶レンズを上記球面収差の補正手段としても良い。
【００１６】
また、ＢＤレーザ光源１０５と偏光ビームスプリッタ１０６の間に（図示しない）３スポット形成用の回折格子を設け、光ビーム多分割素子１０７を１／４波長板に変更し、偏光ビームスプリッタ１０６とＢＤ光検出器１１５の間に（図示しない）シリンドリカルレンズを設けＢＤ用光ピックアップを構成しても良い。この場合、サーボ信号の検出方式として、フォーカス誤差信号に非点収差法、トラッキング誤差信号に差動プッシュプル（ＤＰＰ）方式を使用し、上記情報記録媒体１０４に照射された集光スポットの位置を制御する。
【００１７】
次に、図１(ｂ)を用いて情報記録媒体１０４（ＢＤ多層ディスク）について説明する。情報記録媒体１０４は、ＢＤ対物レンズ１１３で集光された光ビームの光入射側から見て、表面１１７からそれぞれ順に点線で示す１０１（Ｌ２層）、１０２（Ｌ１層）、１０３（Ｌ０層）の３面の情報記録面を持つ。破線で示す１１８は上記１０１（Ｌ２層）と１０３（Ｌ０層）の中間面を示す。本図では、表面１１７から１０１（Ｌ２層）までの距離をｃ、１０２（Ｌ１層）までの距離をｄ、１０３（Ｌ０層）までの距離をｅ、中間面１１８までの距離をＢと表記する。本実施例では、例えばｃ＝６０μｍ、ｄ＝７５μｍ、ｅ＝１００μｍとし、Ｂ＝（６０＋１００）／２＝８０μｍとした。
【００１８】
図２を用いてＢＤ対物レンズ１１３についてさらに説明する。図２(ａ)は、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光２０１が入射して集光され、情報記録媒体１０４で焦点２０２を結ぶ状態を示している。焦点２０２は光入射側の表面１１７から見て破線２０３までの距離Ｔに位置しており、この位置では光スポットの波面収差が最小またはスポット径が最小となる。以後、上記距離Ｔを対物レンズの基準カバー層厚さと呼ぶことにする。上記破線２０３が対物レンズの基準カバー層の位置を示す。
【００１９】
図２(ｂ)は、図２(ａ)の状態における光線図を示している。本実施例ではＢＤ対物レンズ１１３について、波長を４０５ｎｍ、開口数（ＮＡ）を０.８５、有効光束径φＤを約２.４ｍｍとし、ある基準カバー層厚さＴを設定した時に、第１面２０４と第２面２０５の曲率半径、円錐定数、（偶数次の）非球面定数について最適化計算を行い、ＢＤ対物レンズ１１３の形状を決定している。なお、その他のパラメータである屈折率、軸上中心厚は同じとしている。
【００２０】
図３には、図１と比較するため、点線で示す２面の情報記録面３０３、３０４を持つ情報記録媒体３０１（ＢＤ２層ディスク）を示した。情報記録媒体３０１は、ＢＤ対物レンズ１１３で集光された光ビームの光入射側から見て、表面３０２からそれぞれ順に点線で示す３０３（Ｌ１層）、３０４（Ｌ０層）の２つの情報記録面を持つ。破線で示す３０５は上記３０３（Ｌ１層）と３０４（Ｌ０層）の中間面を示す。本図では、表面３０２から３０３（Ｌ１層）までの距離をａ、３０４（Ｌ０層）までの距離をｂ、中間面３０５までの距離をＡと表記する。ＢＤ２層ディスクの場合、規格により上記ａ、ｂのノミナル値はそれぞれ、ａ＝７５μｍ、ｂ＝１００μｍと定められており、
Ａ＝（７５＋１００）／２＝８７.５μｍとなる。
【００２１】
図４は、上記図２を用いて説明したＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを変え、それぞれの基準カバー層厚さで形状の最適化計算を行ったＢＤ対物レンズ１１３を用い、各情報記録面１０３（Ｌ０層）、１０２（Ｌ１層）、１０１（Ｌ２層）での集光スポットの波面収差を計算した例を示している。
【００２２】
図４(ａ) は、ＢＤ補助レンズ１０８、ＢＤコリメートレンズ１０９、基準カバー層２０３の系における光線図を示す。ＢＤコリメートレンズ１０９は基準位置にあり、出射面４０１から平行光４０２が出射しＢＤ対物レンズ１１３に入射する状態を示している。
【００２３】
ＢＤ補助レンズ１０８は固定されており、ＢＤコリメートレンズ１０９が光軸に沿った矢印１１０の＋方向、すなわちＢＤ対物レンズ１１３に近づく方向に移動すると上記出射面４０１から収束光が出射される。一方、ＢＤコリメートレンズ１０９が矢印１１０の−方向、すなわちＢＤ対物レンズ１１３から離れる方向に移動すると上記出射面４０１から発散光が出射される。本実施例では、ＢＤ補助レンズ１０８とＢＤコリメートレンズ１０９の合成焦点距離を約１７ｍｍ、ＢＤコリメートレンズ１０９の焦点距離を約１０ｍｍとした。
【００２４】
図４(ｂ) は、上記ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にあって球面収差補正を行わない状態で各情報記録面１０３（Ｌ０層）、１０２（Ｌ１層）、１０１（Ｌ２層）
における光スポットの波面収差を計算した例を示している。ここでは、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを９２.５μｍ、８７.５μｍ、８３.７５μｍ、８０μｍ、７５μｍに設定した。情報記録面のカバー層厚さが上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さと一致する場合、波面収差はほぼ０で最小となる。しかし、上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さからずれた場合、急激に波面収差（球面収差）が増加し、Ｌ０層（カバー層厚さ１００μｍ）、Ｌ１層（カバー層厚さ７５μｍ）、Ｌ２層（カバー層厚さ６０μｍ）の間で約０.２５〜０.３λrmsという大きな球面収差（大部分が３次の成分）が発生する。
【００２５】
図４(ｃ) は、上記ＢＤコリメートレンズ１０９を基準位置から矢印１１０の方向に移動させ、上記図４(ｂ)で発生した球面収差を補正した後、光スポットに残留する波面収差を計算した例を示す。Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層間で光スポットの波面収差は約０．０１７λrms以下と大幅に改善されている（残留球面収差は５次以上の高次成分）。上記ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが、８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の各情報記録面で平均的に残留波面収差が抑制（２点鎖線４０３で示すように最大で０.０１３λrms）されている。特に、Ｔ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍのとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層のいずれの各情報記録面においても残留波面収差が、最も平均的に良く抑制（２点鎖線４０４で示すように最大で０.０１λrms未満）されていることがわかる。
【００２６】
上記８７.５μｍは、図３で説明したＡに相当し、上記８０μｍは、図１(ｂ)で説明したＢに相当する。これまでの説明からＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の間において、条件Ｂ＜Ｔ＜Ａのとき平均的に球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２のとき最も平均的に良く球面収差を抑制できるという効果が得られる。
【００２７】
図５は、図４(ｃ) で示した球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示している。図４(ｃ)と同様に、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層で、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき平均的に光スポットが絞られ、さらにＴ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍのとき、最も平均的に良く光スポットが絞られるという効果が得られる。
【００２８】
図６は、図４(ｃ) で示した球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量を計算した例を示している。ここで、移動量０とは、ＢＤコリメートレンズ１０９が図４(ａ) で説明した基準位置にある状態、すなわちＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から平行光が出射する状態を指す。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の各情報記録面で必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量は異なるが、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤコリメートレンズ１０９が光軸方向に１ｍｍ移動すると、約４０μｍのカバー層厚さ誤差によって発生する球面収差を補正できる換算になる。（図示しない）球面収差補正機構の大型化を防ぐためには、ＢＤコリメートレンズ１０９の移動量の＋方向と−方向で極端に差が出ないようにすることが必要である。その点で、図４を用いて説明したＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件、すなわち、８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍ、Ｔ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍは望ましい条件と言える。
【００２９】
図７は、図７(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離を１０ｍｍに設定し、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。
【００３０】
図７(ｂ)は、ＢＤコリメートレンズ１０９を矢印１１０の方向に移動させ、図４、図６を用いて説明した球面収差補正を行った状態で、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層の各情報記録面でのＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度を計算した例を示している。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴは図４と同じ設定である。本図では、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００３１】
Ｌ０層、Ｌ１層では、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいても若干の差が見られるものの、対物レンズ出射強度はほぼ等しい。一方、Ｌ２層では、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって対物レンズ出射強度に差が生じている。これは、図６で示したように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが薄くなるに従って球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量が大きくなり、ＢＤ対物レンズ１１３に入射する収束光の状態に差が出る（光利用効率が良い方向になる）ためである。しかしながら、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層において、基準カバー層厚さＴが８０μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの条件では対物レンズ出射強度は１（２点鎖線７０１）〜１．０７（２点鎖線７０２）の範囲に、特に、Ｔ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍでは１（２点鎖線７０１）〜１．０５（２点鎖線７０３）の範囲に収まっており、実用的には支障の出ないレベルと言える。
【００３２】
Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層において対物レンズ出射強度の変化が極端に大きいと、情報記録面ごとにＢＤレーザ光源１０５からの出射強度を変化させるといった制御が必要となり、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑化することになる。しかし、本実施例の場合、各情報記録面で対物レンズ出射強度の変化が小さいので、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑にならず簡素化されるという効果が得られる。
【００３３】
図８は、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴをＴ＝（８０＋８７．５）／２＝８３.７５μｍに固定し、図８(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離Lを変化させ、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。図８（ｂ）はその結果を示している。本図では、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記距離Lに関係なくＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００３４】
曲線８０１（Ｌ０層）、曲線８０２（Ｌ１層）、曲線８０３（Ｌ２層）の３本の曲線のうち２本の曲線が交差する矢印８０４の範囲、すなわち、５ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍでは情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層間での対物レンズ出射強度の差が約５％以内と小さく安定している。さらに、最も対物レンズ出射強度が安定するのは実線８０５に示したＬ＝約７ｍｍのときである。なお、ＢＤ対物レンズ１１３の焦点距離をｆ0と表記したとき、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印８０４の範囲は、約３．６≦（Ｌ／ｆ0）≦約７と表され、最も対物レンズ出射強度が安定する実線８０５については、Ｌ／ｆ0≒５と表すことができる。また、ＢＤコリメートレンズ１０９の焦点距離をｆｃと表記すると、ｆｃ＝１０ｍｍであるから、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印８０４の範囲は、０．５≦（Ｌ／ｆｃ）≦１と表され、最も対物レンズ出射強度が安定する実線８０５については、Ｌ／ｆｃ≒０.７と表すことができる。このように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層のいずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【００３５】
以上説明した本実施例において、下記の記号を用い、得られる効果についてまとめると以下のようになる。
Ａ：ＢＤ２層ディスクで、光入射側の表面から見てＬ１層とＬ０層の中間面までの距離
Ｂ：ＢＤ多層ディスク（３層）で、光入射側の表面から見てＬ２層とＬ０層の中間面までの距離
Ｌ：ＢＤコリメートレンズが基準位置にある場合に、出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離
ｆ0：ＢＤ対物レンズの焦点距離、ｆｃ：ＢＤコリメートレンズの焦点距離
３面の情報記録面を持つ情報記録媒体（ＢＤ多層ディスク）に対し、球面収差補正の観点から、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件をＢ＜Ｔ＜Ａと規定することにより、十分に球面収差を補正し平均的に各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２と規定することにより、さらに良く球面収差を補正し最も平均的に良く各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制できるという効果が得られる。また、球面収差補正後の光スポットの観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で平均的に良く光スポットを絞り込むことができるという効果が得られる。さらに、対物レンズ出射強度の観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で安定した対物レンズ出射強度とすることができるという効果が得られる。また、球面収差補正素子に関して、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、いずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００３６】
図９(ａ)は、点線で示す４面の情報記録面９０１、９０２、９０３、９０４を持つ情報記録媒体９０５（ＢＤ多層ディスク）とＢＤ用光ピックアップを示し、図９(ｂ)は情報記録媒体９０５を拡大して示した図である。ＢＤ用光ピックアップについては実施例１と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００３７】
図９(ｂ)を用いて情報記録媒体９０５（ＢＤ多層ディスク）について説明する。情報記録媒体９０５は、ＢＤ対物レンズ１１３で集光された光ビームの光入射側から見て、表面９０６からそれぞれ順に点線で示す９０１（Ｌ３層）、９０２（Ｌ２層）、９０３（Ｌ１層）、９０４（Ｌ０層）の４面の情報記録面を持つ。破線で示す９０７は上記９０１（Ｌ３層）と９０３（Ｌ０層）の中間面を示す。本図では、表面９０６から９０１（Ｌ３層）までの距離をｆ、９０２（Ｌ２層）までの距離をｇ、９０３（Ｌ１層）までの距離をｈ、９０４（Ｌ０層）までの距離をｉ、中間面９０７までの距離をＢと表記する。本実施例では、例えばｆ＝５４μｍ、ｇ＝６９μｍ、ｈ＝８７μｍ、ｉ＝１００μｍとし、Ｂ＝（５４＋１００）／２＝７７μｍとした。
【００３８】
図１０は、実施例１の図２を用いて説明したようにＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを変え、それぞれの基準カバー層厚さで形状の最適化計算を行ったＢＤ対物レンズ１１３を用い、各情報記録面９０４（Ｌ０層）、９０３（Ｌ１層）、９０２（Ｌ２層）、９０１（Ｌ３層）での集光スポットの波面収差を計算した例を示している。
【００３９】
ＢＤ補助レンズ１０８、ＢＤコリメートレンズ１０９、基準カバー層２０３の系については実施例１の図４(ａ)と同じであるためここでは説明を省略する。
【００４０】
ここでは、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴを９２.５μｍ、８７.５μｍ、８２.２５μｍ、７７μｍ、７２μｍに設定した。図１０(ａ) に示すように、情報記録面のカバー層厚さが上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さと一致する場合、波面収差はほぼ０で最小となる。しかし、上記ＢＤ対物レンズ１１３の各基準カバー層厚さからずれた場合、急激に波面収差（球面収差）が増加し、Ｌ０層（カバー層厚さ１００μｍ）、Ｌ１層（カバー層厚さ８７μｍ）、Ｌ２層（カバー層厚さ６９μｍ）、Ｌ３層（カバー層厚さ５４μｍ）の間で約０.２５〜約０.４λrmsという大きな球面収差（大部分が３次の成分）が発生する。
【００４１】
図１０(ｂ) は、上記ＢＤコリメートレンズ１０９を基準位置から実施例１の図４(ａ) で示した矢印１１０の方向に移動させ、上記図１０(ａ)で発生した球面収差を補正した後、光スポットに残留する波面収差を計算した例を示す。Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ２層間で光スポットの波面収差は約０．０２３λrms以下と大幅に改善されている（残留球面収差は５次以上の高次成分）。上記ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが、７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層の各情報記録面で平均的に残留波面収差が抑制（２点鎖線１００１で示すように最大で０.０１５λrms）されている。特に、Ｔ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.２５μｍのとき、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層のいずれの各情報記録面においても残留波面収差が最も平均的に良く抑制（２点鎖線１００２で示すように最大で０.０１１λrms）されていることがわかる。
【００４２】
上記８７.５μｍは、実施例１の図３で説明したＡに相当し、上記７７μｍは、本実施例の図９(ｂ)で説明したＢに相当する。これまでの説明からＬ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層間において、条件Ｂ＜Ｔ＜Ａのとき平均的に球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２のとき最も平均的に良く球面収差を抑制できるという効果が得られる。
図１１は、図１０(ｂ) で示した球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示している。図１０(ｂ)と同様に、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層で、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの範囲にあるとき平均的に光スポットが絞られ、さらにＴ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.２５μｍのとき、最も平均的に良く光スポットが絞られるという効果が得られる。
【００４３】
図１２は、図１０(ｂ) で示した球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量を計算した例を示している。ここで、移動量０とは、ＢＤコリメートレンズ１０９が実施例１の図４(ａ) で説明した基準位置にある状態、すなわちＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から平行光が出射する状態を指す。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層の各情報記録面で必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量は異なるが、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤコリメートレンズ１０９が光軸方向に１ｍｍ移動すると、約４０μｍのカバー層厚さ誤差によって発生する球面収差を補正できる換算になる。（図示しない）球面収差補正機構の大型化を防ぐためには、ＢＤコリメートレンズ１０９の移動量の＋方向と−方向で極端に差が出ないようにすることが必要である。その点で、図１０を用いて説明したＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件、すなわち、７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍ、Ｔ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.７５μｍは望ましい条件と言える
図１３は、実施例１の図７(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離を１０ｍｍに設定し、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している。
【００４４】
ＢＤコリメートレンズ１０９を矢印１１０の方向に移動させ、図１０、図１１を用いて説明した球面収差補正を行った状態で、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層の各情報記録面でのＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度を計算した。ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴは図１０と同じ設定である。本図では、実施例１と同様に、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいてもＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００４５】
Ｌ０層、Ｌ１層では、いずれのＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さにおいても若干の差が見られるものの、対物レンズ出射強度はほぼ等しい。一方、Ｌ２層、Ｌ３層では、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さによって対物レンズ出射強度に差が生じている。これは、図１２で示したように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴが薄くなるに従って球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズ１０９の移動量が大きくなり、ＢＤ対物レンズ１１３に入射する収束光の状態に差が出る（光利用効率が良い方向になる）ためである。しかしながら、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層において、基準カバー層厚さＴが７７μｍ＜Ｔ＜８７.５μｍの条件では、対物レンズ出射強度は１（２点鎖線１３０１）〜約１．０８５（２点鎖線１３０２）の範囲に、特に、Ｔ＝（７７＋８７．５）／２＝８２．２５μｍでは、１（２点鎖線１３０１）〜約１．０６（２点鎖線１３０３）の範囲に収まっており、実用的には支障の出ないレベルと言える。
【００４６】
Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層において対物レンズ出射強度の変化が極端に大きいと、情報記録面ごとにＢＤレーザ光源１０５からの出射強度を変化させるといった制御が必要となり、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑化することになる。しかし、本実施例の場合、各情報記録面で対物レンズ出射強度の変化が小さいので、ＢＤレーザ光源１０５の制御が複雑にならず簡素化されるという効果が得られる。
【００４７】
図１４は、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴをＴ＝（７７＋８７．５）／２＝８２.２５μｍに固定し、実施例１の図８(ａ)に示すように、ＢＤコリメートレンズ１０９が基準位置にある場合に、出射面４０１からＢＤ対物レンズ１１３のアパーチャ１１４までの距離Lを変化させ、ＢＤレーザ光源１０５から出射される光ビームの強度を一定にしてＢＤ対物レンズ１１３から出射する光ビームの強度を計算した例を示している本図では、実施例１と同様に、ＢＤコリメートレンズ１０９の出射面４０１から出射した平行光４０２がＢＤ対物レンズ１１３に入射した状態において、ＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度で規格化した値をグラフ縦軸の対物レンズ出射強度[規格化値]とした。なお、当然のことながら、ＢＤ対物レンズ１１３に平行光が入射する状態では、上記距離Lに関係なくＢＤ対物レンズ１１３からの出射強度は等しい。
【００４８】
曲線１４０１（Ｌ０層）、曲線１４０２（Ｌ１層）、曲線１４０３（Ｌ２層）、曲線１４０４（Ｌ３層）の４本の曲線のうち２本の曲線が交差する矢印１４０５の範囲、すなわち、４ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍでは情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層間での対物レンズ出射強度の差が約７％以内と小さく安定している。さらに、最も対物レンズ出射強度が安定するのは実線１４０６に示したＬ＝約６.３ｍｍのときである。なお、ＢＤ対物レンズ１１３の焦点距離をｆ0と表記したとき、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印１４０５の範囲は、約２.８≦（Ｌ／ｆ0）≦約７と表され、最も対物レンズ出射強度が安定するのは実線１４０６は、Ｌ／ｆ0≒４.５と表すことができる。また、ＢＤコリメートレンズ１０９の焦点距離をｆｃと表記すると、ｆｃ＝１０ｍｍであるから、対物レンズ出射強度の差が安定する矢印１４０５の範囲は、０.４≦（Ｌ／ｆｃ）≦１と表され、最も対物レンズ出射強度が安定する実線１４０６は、Ｌ／ｆｃ≒０.６３と表すことができる。このように、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層のいずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【００４９】
以上説明した本実施例において、下記の記号を用い、得られる効果についてまとめると以下のようになる。
Ａ：ＢＤ２層ディスクで、光入射側の表面から見てＬ１層とＬ０層の中間面までの距離
Ｂ：ＢＤ多層ディスク（４層）で、光入射側の表面から見てＬ３層とＬ０層の中間面までの距離
Ｌ：ＢＤコリメートレンズが基準位置にある場合に、出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離
ｆ0：ＢＤ対物レンズの焦点距離、ｆｃ：ＢＤコリメートレンズの焦点距離
４面の情報記録面を持つ情報記録媒体（ＢＤ多層ディスク）に対し、球面収差補正の観点から、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件をＢ＜Ｔ＜Ａと規定することにより、十分に球面収差を補正し平均的に各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制でき、さらに条件Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２と規定することにより、さらに良く球面収差を補正し最も平均的に良く各情報記録面での光スポットの球面収差を抑制できるという効果が得られる。また、球面収差補正後の光スポットの観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で平均的に良く光スポットを絞り込むことができるという効果が得られる。さらに、対物レンズ出射強度の観点においても、上記球面収差補正と同様の条件を規定することにより、各情報記録面で安定した対物レンズ出射強度とすることができるという効果が得られる。また、球面収差補正素子に関して、ＢＤ対物レンズ１１３の基準カバー層厚さＴの条件と、球面収差補正素子の条件Ｌ／ｆ0、Ｌ／ｆｃを組合せて規定することにより、いずれの情報記録面においても対物レンズ出射強度を安定にすることができるという効果が得られる。
【００５０】
以上から、本発明を適用することにより、３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクの各情報記録面で、合焦点状態における光スポットの品質を良好に保つことができ、良好な記録、再生が可能な光ピックアップ、および記録再生装置を実現することができるという効果が得られる。また、２面の情報記録面を持つＢＤ２層ディスクに本発明を適用したとしても、各情報記録面で合焦点状態における光スポットの品質が大きく劣化することはないので現在存在するＢＤ２層ディスクに対しても互換性があるという利点がある。
【実施例３】
【００５１】
実施例１、実施例２ではＢＤ用光ピックアップについて説明してきたが、本発明はＢＤ用に限定されることはなく、例えばＤＶＤ／ＣＤ互換対物レンズを用いたＤＶＤ／ＣＤ光学系を加えることによりＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ対応の光ピックアップを実現することが可能である。また、実施例１、実施例２ではＢＤ専用の単レンズとして対物レンズを説明してきたが、これに限定されることはなく、例えばＢＤ専用の単レンズの直下に、入射波面の位相をＤＶＤ／ＣＤの場合に変化させることで球面収差を補償する機能を持つ位相補償板を一体に設けて、１個の対物レンズによりＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤに対応した光ピックアップを実現することも可能である。その他、対物レンズを樹脂で形成し、入射面に回折溝を設けることによってＢＤ／ＤＶＤ対応の対物レンズとし、ＢＤ／ＤＶＤに対応した光ピックアップを実現することも可能である。
【実施例４】
【００５２】
これまでは３面以上の情報記録面を持つＢＤ多層ディスクに対応した光ピックアップの実施例について説明してきたが、本実施例では上記光ピックアップを搭載した光学的情報記録再生装置の実施例について、図１５を用いて説明する。
【００５３】
図１５は情報の記録および再生を行う情報記録再生装置１５０１の概略ブロック図を示している。１５０２は本発明の光ピックアップを示しており、この光ピックアップ１５０２から検出された信号は信号処理回路内のサーボ信号生成回路１５０３および情報信号再生回路１５０４に送られる。
【００５４】
サーボ信号生成回路１５０３では、光ピックアップ１５０２より検出された信号から光ディスク１５０５に適したフォーカス制御信号、トラッキング制御信号、球面収差検出信号が生成され、これらをもとに対物レンズ駆動制御回路１５０６を経て光ピックアップ１５０２内の（図示しない）対物レンズアクチュエータを駆動し、対物レンズ１５０７の位置制御を行う。また、上記サーボ信号生成回路１５０３では上記光ピックアップ１５０２より球面収差検出信号が生成され、この信号をもとに球面収差補正駆動回路１５０８を経て光ピックアップ１５０２内の（図示しない）球面収差補正光学系の補正レンズを駆動する。また、情報信号再生回路１５０４では光ピックアップ１５０２から検出された信号から光ディスク媒体１５０５に記録された情報信号が再生され、その情報信号は情報信号出力端子１５０９へ出力される。なお、サーボ信号生成回路１５０３および、情報信号再生回路１５０４で得られた信号の一部はシステム制御回路１５１０に送られる。
【００５５】
システム制御回路１５１０からはレーザ駆動用信号が送られ、レーザ光源点灯回路１５１１を駆動させて（図示しない）フロントモニタを用いて発光量の制御を行い、光ピックアップ１５０２を介して、光ディスク媒体１５０５に信号を記録する。なお、このシステム制御回路１５１０にはアクセス制御回路１５１２とスピンドルモータ駆動回路１５１３が接続されており、それぞれ、光ピックアップ１５０２のアクセス方向位置制御や光ディスク１５０５のスピンドルモータ１５１４の回転制御が行われる。なお、上記情報記録再生装置１５０１をユーザが制御する場合、ユーザがユーザ入力装置１５１７からユーザ入力処理回路１５１５に指示することによって制御を行う。その際、情報記録再生装置の処理状態等の表示は表示処理回路１５１６によって行われ、表示装置１５１８に処理状態が表示される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１において、３面の情報記録面を持つ情報記録媒体とＢＤ用光ピックアップを示す図。
【図２】実施例１において、ＢＤ対物レンズについて説明する図。
【図３】実施例１において、２面の情報記録面を持つ情報記録媒体を示す図。
【図４】実施例１において、各情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層での集光スポットの波面収差を計算した例を示すグラフ。
【図５】実施例１において、球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示す図。
【図６】実施例１において、球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズの移動量を計算した例を示す図。
【図７】実施例１において、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図８】実施例１において、ＢＤコリメートレンズ出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離を変化させ、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図９】実施例２において、４面の情報記録面を持つ情報記録媒体とＢＤ用光ピックアップを示す図。
【図１０】実施例２において、各情報記録面Ｌ０層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層での集光スポットの波面収差を計算した例を示すグラフ。
【図１１】実施例２において、球面収差補正後の光スポットのスポットダイアグラムを計算した例を示す図。
【図１２】実施例２において、球面収差補正に必要なＢＤコリメートレンズの移動量を計算した例を示すグラフ。
【図１３】実施例２において、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図１４】実施例２において、ＢＤコリメートレンズ出射面からＢＤ対物レンズのアパーチャまでの距離を変化させ、ＢＤ対物レンズから出射する光ビームの強度を計算した例を示すグラフ。
【図１５】実施例４において、情報の記録および再生を行う情報記録再生装置の概略ブロックを示す図。
【符号の説明】
【００５７】
１０４ ３面の情報記録面（Ｌ0層、Ｌ１層、Ｌ２層）を持つ情報記録媒体
１０５ ＢＤレーザ光源
１０９ ＢＤコリメートレンズ
１１３ ＢＤ対物レンズ
１１８ Ｌ２層とＬ０層の中間面
２０３ 対物レンズの基準カバー層の位置
３０１ ２面の情報記録面（Ｌ0層、Ｌ１層）を持つ情報記録媒体
３０５ Ｌ１層とＬ０層の中間面
９０５ ４面の情報記録面（Ｌ0層、Ｌ１層、Ｌ２層、Ｌ３層）を持つ情報記録媒体
９０７ Ｌ３層とＬ０層の中間面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
球面収差補正素子と、
前記レーザ光源から出射した光ビームを、複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に対して集光可能な対物レンズを備え、
基準カバー層厚さを、平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さとしたときに、前記対物レンズは、前記基準カバー層厚さが２面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さより薄くなるように設定されている光ピックアップ。
【請求項２】
レーザ光源と、
球面収差補正素子と、
前記レーザ光源から出射した光ビームを複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に対して集光可能な対物レンズを備え、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、２面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＡと表記し、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、３面以上の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＢと表記し、
前記対物レンズの基準カバー層厚さを平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さＴと表記したとき、前記対物レンズの基準カバー層厚さＴが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
Ｂ＜Ｔ＜Ａ
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップおいて、前記対物レンズは、前記基準カバー層厚さＴが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２
【請求項４】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記対物レンズは、開口数が約０.８５のガラス製あるいは樹脂製の単レンズで形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記球面収差補正素子は、１枚または２枚のレンズからなるコリメートレンズ、あるいは凹レンズと凸レンズからなるビームエキスパンダ、あるいは液晶層と回折レンズからなる液晶レンズであることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記球面収差補正素子はコリメートレンズであり、前記対物レンズの焦点距離をｆ0、前記コリメートレンズの焦点距離をｆｃ、前記コリメートレンズの出射面から前記対物レンズのアパーチャまでの距離をLと表記したとき、前記Ｌ、前記ｆ0、前記ｆｃが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
２.５＜（Ｌ／ｆ0 ）＜７.５
０.４≦（Ｌ／ｆｃ）≦１
【請求項７】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記レーザ光源は、波長４０５ｎｍ帯の青紫色レーザ光を出射することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項８】
複数の情報記録面を持つ情報記録媒体を記録再生する光ピックアップに搭載される対物レンズであって、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、２面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＡと表記し、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、３面以上の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＢと表記し、
前記対物レンズの基準カバー層厚さを、平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さＴと表記したとき、前記基準カバー層厚さＴが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする対物レンズ。
Ｂ＜Ｔ＜Ａ
【請求項９】
複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に、対物レンズで集光した光ビームを用いて記録再生を行う光ピックアップに搭載される球面収差補正素子であって、
前記球面収差補正素子はコリメートレンズを有し、
前記対物レンズの焦点距離をｆ0、前記コリメートレンズの焦点距離をｆｃ、前記コリメートレンズの出射面から前記対物レンズのアパーチャまでの距離Lと表記したとき、
前記Ｌ、前記ｆ0、前記ｆｃが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする球面収差補正素子。
２.５＜（Ｌ／ｆ0 ）＜７.５
０.４≦（Ｌ／ｆｃ）≦１
【請求項１０】
請求項１または２に記載の光ピックアップと、少なくとも前記対物レンズとを搭載したアクチュエータを駆動、制御する回路を備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【請求項１】
レーザ光源と、
球面収差補正素子と、
前記レーザ光源から出射した光ビームを、複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に対して集光可能な対物レンズを備え、
基準カバー層厚さを、平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さとしたときに、前記対物レンズは、前記基準カバー層厚さが２面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さより薄くなるように設定されている光ピックアップ。
【請求項２】
レーザ光源と、
球面収差補正素子と、
前記レーザ光源から出射した光ビームを複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に対して集光可能な対物レンズを備え、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、２面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＡと表記し、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、３面以上の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＢと表記し、
前記対物レンズの基準カバー層厚さを平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さＴと表記したとき、前記対物レンズの基準カバー層厚さＴが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
Ｂ＜Ｔ＜Ａ
【請求項３】
請求項２に記載の光ピックアップおいて、前記対物レンズは、前記基準カバー層厚さＴが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
Ｔ＝（Ａ＋Ｂ）／２
【請求項４】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記対物レンズは、開口数が約０.８５のガラス製あるいは樹脂製の単レンズで形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記球面収差補正素子は、１枚または２枚のレンズからなるコリメートレンズ、あるいは凹レンズと凸レンズからなるビームエキスパンダ、あるいは液晶層と回折レンズからなる液晶レンズであることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項６】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記球面収差補正素子はコリメートレンズであり、前記対物レンズの焦点距離をｆ0、前記コリメートレンズの焦点距離をｆｃ、前記コリメートレンズの出射面から前記対物レンズのアパーチャまでの距離をLと表記したとき、前記Ｌ、前記ｆ0、前記ｆｃが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする光ピックアップ。
２.５＜（Ｌ／ｆ0 ）＜７.５
０.４≦（Ｌ／ｆｃ）≦１
【請求項７】
請求項１または２に記載の光ピックアップにおいて、前記レーザ光源は、波長４０５ｎｍ帯の青紫色レーザ光を出射することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項８】
複数の情報記録面を持つ情報記録媒体を記録再生する光ピックアップに搭載される対物レンズであって、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、２面の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＡと表記し、
前記情報記録媒体を光入射側の表面から見たときに、３面以上の情報記録面を持つ前記情報記録媒体の中間面でのカバー層厚さをＢと表記し、
前記対物レンズの基準カバー層厚さを、平行光ビームが前記対物レンズに入射する状態において、前記情報記録媒体を光入射側の表面から見た場合に、前記情報記録媒体に集光される光スポットの総合波面収差が最小あるいはスポット径が最小となるカバー層厚さＴと表記したとき、前記基準カバー層厚さＴが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする対物レンズ。
Ｂ＜Ｔ＜Ａ
【請求項９】
複数の情報記録面を持つ情報記録媒体の各情報記録面に、対物レンズで集光した光ビームを用いて記録再生を行う光ピックアップに搭載される球面収差補正素子であって、
前記球面収差補正素子はコリメートレンズを有し、
前記対物レンズの焦点距離をｆ0、前記コリメートレンズの焦点距離をｆｃ、前記コリメートレンズの出射面から前記対物レンズのアパーチャまでの距離Lと表記したとき、
前記Ｌ、前記ｆ0、前記ｆｃが以下に示す関係式で規定されていることを特徴とする球面収差補正素子。
２.５＜（Ｌ／ｆ0 ）＜７.５
０.４≦（Ｌ／ｆｃ）≦１
【請求項１０】
請求項１または２に記載の光ピックアップと、少なくとも前記対物レンズとを搭載したアクチュエータを駆動、制御する回路を備えたことを特徴とする光学的情報記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−７３２３８（Ｐ２０１０−７３２３８Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３７３２２（Ｐ２００８−２３７３２２）
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１７日（２００８．９．１７）
【出願人】（０００１５３５３５）株式会社日立メディアエレクトロニクス (452)
【Ｆターム（参考）】
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