JPH09311271A

JPH09311271A - 対物レンズ及び光学ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH09311271A
Application number: JP8125160A
Authority: JP
Inventors: 洋菅沼
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】単玉で開口数（ＮＡ）が０．７以上であり、
かつ、色消しがなされ、情報記録密度の高い光ディスク
用の光学ピックアップ装置に用いて好適な対物レンズを
提供する。【解決手段】両面非球面レンズ１の両面上に回折型レ
ンズ４，５をそれぞれ一体的に形成し、屈折型回折型一
体の対物レンズとし、開口数（ＮＡ）を０．７以上と
し、屈折型レンズと回折型レンズとで色消しを行う。半
導体レーザ１９よりの光束を光ディスク２３上に集光さ
せることにより、高密度の情報記録再生が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、種々の光学装置に
おいて使用される対物レンズ及びこの対物レンズを用い
て構成された光学ピックアップ装置に関する技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学記録媒体である光ディスク
は、動画、音声、コンピューター用データなどの情報信
号（データ）保存のために用いられている。また、この
光ディスクは、良好な量産性と低コスト性のため、広く
普及している。この光ディスクに対しては、記録される
情報信号の高密度化、大容量化の要望が強く、近年にお
いてもこの要望はますます強くなっている。光ディスク
において記録される情報信号の記録密度を上げるには、
この情報信号の読み出しに用いる光束の短波長化と、該
光束を光ディスク上に集光させる対物レンズとして高い
開口数（ＮＡ）のレンズを使うことの２つが有効であ
る。

【０００３】動画情報をデジタル信号化して記録するい
わゆる「デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」の再
生においては、ＮＡ０．６の対物レンズを備えた光学ピ
ックアップ装置が用いられる。この対物レンズは、金型
を用いた射出成型手段を用いて、透明な合成樹脂材料、
または、ガラスモールディングにより形成される。ま
た、この「デジタル・ビデオ・ディスク」においては、
光ディスクの傾きによるコマ収差の影響を低減させるた
めに、透明材料よりなるディスク基板の厚さが、０．６
ｍｍとなされている。この「デジタル・ビデオ・ディス
ク」におけるディスク基板の厚さは、デジタル信号化さ
れた音声情報が記録されているいわゆる「コンパクトデ
ィスク（ＣＤ）」や光磁気ディスクのディスク基板の厚
さ（１．２ｍｍ）の半分となされている。

【０００４】しかし、上記「デジタル・ビデオ・ディス
ク」において用いられる対物レンズ以上に高いＮＡ（す
なわち、０．６以上）を有する単玉非球面レンズを作る
ことは、金型の加工及び成形時の偏心制御が困難となる
という理由により、殆ど不可能であるといわれている。
すなわち、上記対物レンズを成型するための金型の加工
にあたっては、切削刃（ダイヤモンドバイト）の先端の
大きさから、レンズ面の傾きが４５度を越える（光軸に
対して４５°未満となる）と、非球面金型の加工は困難
である。また、レンズ面の曲率がきつくなると、「サ
グ」（レンズの頂点から最外周までの項軸方向に沿った
深さ）が大きくなり、金型の切削加工が困難になる。こ
のような事情から、これまで、開口数０．７以上のレン
ズを、単レンズとして作製したという報告はない。

【０００５】また、光ディスクを再生するにあたっての
ノイズ要因の一つに、レーザーの出力変動に伴うモード
ホップの問題がある。レーザーの波長が変動すると、焦
点位置が移動し、焦点外れ（フォーカスエラー）を生じ
る。特に光磁気ディスクにおいては、読み出しと書き込
みの切り替えを頻繁に行うため、モードホップが起こり
やすい。これに対して、回折型一体化レンズを用いて色
収差を補正する試みが、例えば、米国特許５３４９４７
１号の「ハイブリッド・リフラクティブ・ディフラクテ
ィブ・アクロマティック・レンズ・フォー・オプティカ
ル・データ・ストレージ・システム」（"HYBRID REFRAC
TIVE/DIFFRACTIVE ACHROMATIC LENS FOROPTICAL DATA S
TORAGE SYSTEM" G.Micael Morris et al. U.S.Patent N
umber 5,349,471）や、第４１回春期応用物理学会予稿
集２９ａ−Ｌ−１１（１９９４）にある「光磁気ディス
ク用回折色収差補正対物レンズ」（丸山晃一、岩城真、
若宮俊一郎、小川良太）、あるいは、第５６回秋期応用
物理学会予稿集２９ａ−ＺＡ−１１（１９９５）にある
「回折型レンズ一体型ガラス成型色消し対物レンズ」
（山形道広、田中康弘、白藤芳則、清水義之、春原正
明）において報告され提案されている。これらの提案
は、色収差の補正を目的としており、回折型レンズを片
面に有する単玉レンズに関し、開口数が０．５５程度の
レンズに関するものである。

【０００６】回折型レンズ一体型色収差補正レンズ自体
は１９８８年の「ハイブリッド・リフラクティブ・デ
ィフラクティブ・レンゼス・アンド・アクロマー
ツ」（"Hybrid diffractive-refractive lenses and ac
hromats" Thomas Stone and Nicholas George, Appl.Op
t. 27, 2960 (1988) ）等において、従来より提案され
ている。しかしながら、これらの回折型レンズの加工、
作製は困難であり、最近までは、実用に供することが可
能なレンズを作製することができなかった。ところが、
最近では、位相型回折型レンズは、通常の非球面レンズ
と同様に、金型上にダイヤモンドターニングで作製でき
ることとなり、プラスチックモールドもしくはガラスモ
ールドの非球面レンズと一体化して作製することができ
るようになった。これによって、従来の非球面レンズと
略々同等のコストで、位相型回折型レンズが一体化され
たレンズを作製することが可能になった。

【０００７】回折型光学素子を屈折型光学素子と組み合
わせることで、小型軽量であることを維持しつつ色収差
を補正する原理は、以下の通りである。まず、一般に、
色消条件は、次のように導かれる。焦点距離ｆ₁，ｆ₂の
２枚の薄肉レンズを間隔ｄで配置すれば、合成レンズの
焦点距離ｆは、

【０００８】

【数２】

【０００９】で与えられる。この両辺の全微分を取り、
ｄ＝０とすれば、

【００１０】

【数３】

【００１１】を得る。薄肉レンズの第１面及び第２面の
曲率半径をｒ₁、ｒ₂、硝材の屈折率をｎとすれば、

【００１２】

【数４】

【００１３】となり、これをｎについて微分して次式を
得る。

【００１４】

【数５】

【００１５】ここで、アッベ（Abbe）数Ｖは、次式で定
義される。一般によく用いられるのは、可視光に対する
ｄ線を中心とするものである。以下では、添字Ｄ、Ｆ、
Ｃを有するｎは、それぞれｄ線（５８９．６ｎｍ）、ｆ
線（４８６．１ｎｍ）、ｃ線（６５６．３ｎｍ）のスペ
クトル線に対する屈折率である。これらの値は、光源の
波長範囲に対して適宜置き換えればよい。

【００１６】

【数６】

【００１７】よって、

【００１８】

【数７】

【００１９】この〔数式７〕と上記〔数式３〕とより、

【００２０】

【数８】

【００２１】が得られ、上記〔数式２〕と上記〔数式
８〕とより、

【００２２】

【数９】

【００２３】が得られる。この〔数式９〕が、組みレン
ズの色消し条件である。

【００２４】そして、回折型レンズのアッベ数は、以下
のように求められる。理想的な回折型レンズの位相伝達
関数ｔ（ｘ，ｙ）は、設計波長λ₀、設計焦点距離ｆ₀に
対して、

【００２５】

【数１０】

【００２６】である。この回折型レンズに波長λ（＝ｃ
（光速）／ν（振動数））の単色光平面波ｅｘｐ〔＋ｉ
２πνｔ〕が入射したとき、透過波面は、

【００２７】

【数１１】

【００２８】で示される。ここで、ｆは波長の関数であ
り、

【００２９】

【数１２】

【００３０】である。特に、

【００３１】

【数１３】

【００３２】であり、通常のレンズのパワーΦ（λ）
は、

【００３３】

【数１４】

【００３４】である。これと同様に、波長λ_zにおける
回折型レンズの実効屈折率ｎ_z ^effを定めることができ
る。すなわち、

【００３５】

【数１５】

【００３６】である。ここで、Ｃ₀は設計で決まる定数
である。上記〔数式１３〕及び上記〔数式１５〕より、

【００３７】

【数１６】

【００３８】が得られ、この〔数式１６〕と上記〔数式
６〕とより、回折型レンズのアッベ数Ｖ_HOEは、

【００３９】

【数１７】

【００４０】と求められる。この〔数式１７〕と屈折型
レンズのアッベ数を上記〔数式９〕へ代入すれば、色消
しに必要な回折型レンズと屈折型レンズとの焦点距離の
比が求められる。ガラスのアッベ数は常に正であり、２
５乃至７０程度の間に分布している。したがって、通常
の色消しレンズ（凸レンズ）においては、クラウンガラ
スの凸レンズとフリントガラスの凹レンズを用いて色収
差補正を行う（ｆ₁＞０，ｆ₂＜０）。しかし、回折型レ
ンズ及び屈折型レンズを用いた色収差補正においては、
Ｖ_HOE＜０なので、屈折型凸レンズと回折型凸レンズと
を組み合わせて、色収差補正ができる。このため、それ
ぞれのレンズのパワーが弱くても済む、すなわち、曲率
を緩くしたまま色収差補正ができ、金型作製の加工が容
易になるという利点がある。また、可視光に対して−
３．４５２という回折型レンズのアッベ数は、絶対値と
してみても、通常のガラスとはオーダーが違うほどの違
いがある。すなわち、回折型レンズの分散は、屈折型レ
ンズに比べて、はるかに大きいものであることが分か
る。

【００４１】

【発明が解決しようとする課題】開口数０．７以上の高
開口数のレンズも、色消しレンズも、複数のレンズを組
み合わせれば実現できる。しかし、これを１枚のレンズ
として、同時に実現することはこれまでできなかった。
また、最近では、これらの課題に対して、非球面レンズ
（後玉）と半球状のレンズ（前玉）との２枚のレンズを
用い、該半球状のレンズを光ディスクに略々密着させ
て、顕微鏡において使用される液浸レンズと同様の原理
で、該半球状のレンズの屈折率分（約１．５倍）だけ開
口数（ＮＡ）が上がるようにした固体液浸型レンズが提
案されている。しかし、この固体液浸型レンズでも、光
源として半導体レーザを用いた場合にモードホップによ
り生じる色収差が問題となる。また、この固体液浸型レ
ンズでは、後玉のパワーを上げた方が、公差的にも、設
計上有利である。

【００４２】従来より用いられているいわゆる「コンパ
クト・ディスク（ＣＤ）」の如き光ディスクのディスク
基板の厚さは、前述したように、１．２ｍｍである。し
かし、今後は、さらに薄いディスク基板を有する高密度
フォーマットの光ディスクが用いられるようになる可能
性が高い。これは、ディスク基板が薄いほど、ディスク
スキューによって生じるコマ収差などのノイズ要因を小
さくすることができるからである。記録される情報信号
の高密度化のため、より短波長の光源とより高い開口数
の対物レンズとが使われるようになれば、このようなデ
ィスク基板の厚さの影響はますます著しくなる。ここ
で、光ディスクより情報信号を読み取る光学ピックアッ
プ装置においては、従来のフォーマットの光ディスクと
将来のフォーマットの光ディスクとの互換性を確保する
ことが、重要な課題となる。ディスク基板の厚みが違え
ば、その厚みによって生じる球面収差が変わってくるの
で、このままでは、互換性が確保できない。

【００４３】この課題について、第５６回応用物理学会
予講集（No 3.p956-957、SPIE VOL.2338 Optical Data
Storage(1994) p282-288）において、対物レンズの中心
部にホログラムを形成し、０次光と１次光で、それぞれ
別のフォーマットのディスクを読むという報告がされて
いる（ISOM'95 Post-deadline Paper Technical Digest
P-38-39）。また、本件出願人は、±１次光を用いて上
記提案と同様の効果を実現する「二重焦点レンズを用い
た光ディスク装置」を提案している。

【００４４】また、光ディスクの信号記録層を多層構造
化することは、情報記録量を飛躍的に増大させる有力な
手段である。しかし、各信号記録層に対応するディスク
基板の厚みの違いによって生じる球面収差の量の違いを
どう補正するか、という課題がある。これらに対して、
いくつかの提案がなされているが、これらの提案は、複
数の光学ピックアップ装置を必要としたり可動部が必要
となることにより、装置構成の複雑化が招来されるもの
であったり、または、必要な開口数が確保できないとい
った課題を残しているものであった。

【００４５】本発明は、上述の実情に鑑みて提案される
ものであって、開口数が０．７以上で、かつ、色収差が
補正された対物レンズを、回折型レンズ一体型の両非球
面単玉レンズとして実現するという課題を解決しようと
するものである。

【００４６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る対物レンズは、第１面及び第２面の両
面が非球面である単玉レンズであって、該両面上にそれ
ぞれ位相型回折型レンズを有し、中心波長をλ₂として
最短波長λ₁乃至最長波長λ₃において使用する場合にお
いてこのレンズを形成している硝材の各波長λ₁、λ₂、
λ₃での屈折率をそれぞれｎ₁、ｎ₂、ｎ₃、この領域での
該硝材のアッベ数ＶをＶ＝（ｎ₂−１）／（ｎ₁−
ｎ₃）、位相型回折型レンズのアッベ数Ｖ_HOEをＶ_HOE＝
λ₂／（λ₁−λ₃）とすれば、（１＋（Ｖ_HOE／Ｖ））・（ｎ₂−１）＞０．５７２が成立しており、色収差が補正されているとともに、開
口数が０．７以上となされているものである。

【００４７】また、本発明は、上記対物レンズにおい
て、上記位相型回折型レンズにより、短波長に対して焦
点距離が短くなるように色収差が過剰補正されているこ
ととしたものである。

【００４８】さらに、本発明は、上記対物レンズにおい
て、上記位相型回折型レンズが非球面位相項をもち、こ
の位相型回折型レンズの最小ピッチ部分の位置がレンズ
の中心と周縁との間の位置となされていることとしたも
のである。

【００４９】そして、本発明は、上記対物レンズにおい
て、上記位相型回折型レンズを構成する各溝の深さが、
波長に対して１０以下の整数倍の光路差が生じる深さと
なされていることとしたものである。

【００５０】また、本発明は、上記対物レンズにおい
て、上記第１面、または、上記第２面上に形成された位
相型回折型レンズによって生じる複数の回折光のそれぞ
れが、互いに異なる仕様の光学記録媒体に対する記録再
生に用いられることとしたものである。

【００５１】さらに、本発明は、上記対物レンズであっ
て、半球状のレンズと組み合わせられて固体液浸型対物
レンズを構成していることとしたものである。

【００５２】そして、本発明に係る光学ピックアップ装
置は、光源と、この光源より発せられる光束を光学記録
媒体の信号記録面上に集光させる対物レンズと、該光学
記録媒体による該光束の反射光束を検出する光検出手段
とを備え、上記対物レンズは、第１面及び第２面の両面
が非球面である単玉レンズであって、該両面上にそれぞ
れ位相型回折型レンズを有し、中心波長をλ₂として最
短波長λ₁乃至最長波長λ₃において使用する場合におい
て、このレンズを形成している硝材の該各波長λ₁、
λ₂、λ₃での屈折率をそれぞれｎ₁、ｎ₂、ｎ₃、この領
域での該硝材のアッベ数ＶをＶ＝（ｎ₂−１）／（ｎ₁−
ｎ₃）、上記位相型回折型レンズのアッベ数Ｖ_HOEをＶ
_HOE＝λ₂／（λ₁−λ₃）とすれば、（１＋（Ｖ_HOE／Ｖ））・（ｎ₂−１）＞０．５７２が成立しており、色収差が補正されているとともに、開
口数が０．７以上となされていることとしたものであ
る。

【００５３】また、本発明は、上記光学ピックアップ装
置において、上記対物レンズの光軸と光学記録媒体の信
号記録面が垂直でないことにより生ずるコマ収差を補正
するスキューサーボ機構を有していることとしたもので
ある。

【００５４】さらに、本発明は、上記光学ピックアップ
装置であって、上記光学記録媒体として、この光学記録
媒体を構成する透明材料よりなる基板の厚さが０．６ｍ
ｍ以下であるものを用い、この基板を透して信号記録面
に対して光束を集光させることとしたものである。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る対物レンズ及
び光学ピックアップ装置の具体的な実施の形態につい
て、次の順序により説明する。

【００５６】〔１〕本発明の概要〔２〕色収差の補正について〔３〕回折型レンズを構成する溝のピッチについて〔４〕光学ピックアップ装置の構成について〔５〕固体液浸型レンズへの適用について〔６〕異なる仕様の光ディスクへの記録再生について

【００５７】〔１〕本発明の概要本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を
重ねた結果、図３に示すように、高屈折率高分散の硝材
からなる両面非球面の単玉レンズ１の両面２，３に位相
型回折型レンズ４，５を加えることにより、０．７以上
の高開口数をもつ対物レンズを実現できるとの知見を有
するに至った。また、回折型レンズを構成する溝のピッ
チ（加工ピッチ）を広げるために両面の回折型レンズに
パワーを均等に配置すること、回折型レンズの非球面項
を活用して該溝の最小ピッチを広げることが可能である
という知見を有するに至った。さらに、このような対物
レンズを用いれば、必要であれば０．６ｍｍ以下の厚さ
のディスク基板を有する光ディスクに対して情報信号の
読み出し書き込みを行う光学ピックアップ装置を構成す
ることが可能であり、また、スキューサーボ機構を併用
すればさらに高密度の情報記録を行う光ディスクに対し
て情報信号の読み出し書き込みを行う光学ピックアップ
装置を構成することができる。さらに、この対物レンズ
と半球状のレンズとを組み合わせれば、高開口数の固体
液浸型レンズを実現することができる。

【００５８】屈折型レンズの各面の曲率及びこの屈折型
レンズをなす硝材を変えなくとも、この屈折型レンズの
表面に回折型レンズを形成することにより、レンズのパ
ワーを上げることができ、開口数（ＮＡ）を上げること
ができる。

【００５９】モールディング加工により非球面のレンズ
面上にさらに非球面係数を含む回折型レンズを一体成型
することには、大きなメリットがある。一見、非球面上
に非球面を乗せても、非球面であることに変わりはない
ようにも思われるが、これには大きな効果がある。すな
わち、図２１に示すように、通常の屈折型レンズにおい
ては、面の曲率（＝１／Ｒ）を変えれば、同じ光線に対
しても、入射角θとサグｚ（レンズの頂点から入射位置
までの光軸に平行に測った深さ）が変化する。しかし、
この面上に回折型レンズ４を形成すれば、回折型レンズ
４は厚みが０なので、その位置における格子周期を変え
れば、この面からの出射角θ′だけが変化する。つま
り、屈折型レンズとしてのベース曲率と回折型レンズと
しての格子周期によって、出射角θ′とサグｚとを独立
に自由に変えることができる。したがって、設計の自由
度が拡大する。

【００６０】また、レンズにおいてコマ収差を取り除く
には、正弦条件を満たさなければならない。アフォーカ
ル系の場合の正弦条件は、図２０に示すように、次式で
与えられる。

【００６１】（ｈ／ｆ）＝sinＵここで、ｆ：焦点距離、ｈ：入射高、Ｕ：出射角であ
る。

【００６２】正弦条件を厚肉系で完全に満たすには、図
２２に示すように、第２面に回折型レンズ５を配置する
ことが必要である。すなわち、焦点距離ｆのレンズに入
射高ｈで入射する光の光路を考えたとき、この光が正弦
条件を満たすとすれば、出射角Ｕは、正弦条件より、Ｕ
＝sin^-1（ｈ／ｆ）で与えられる。したがって、レンズ
の出射点はＣでなければならない。したがって、入射位
置Ａが決まれば、正弦条件を満たす光路ＡＣＦ（Ｆは、
焦点）は一意に決まってしまう。しかし、屈折型かレン
ズでは、全ての光線がこの条件を満たす光路を通ること
ができるわけではなく、このずれがコマ収差となる。し
かし、このレンズ１の第２面に回折型レンズ５があれ
ば、前述したように、光線の方向だけを自由に変えられ
るので、正弦条件を完全に満たすことができる。

【００６３】また、本発明に係る屈折型回折型一体型の
対物レンズにおいては、回折型レンズによって得られた
設計の自由度により、球面収差及びコマ収差を高次まで
に亘って補正することができる。一般に、偏心によって
生じるコマ収差などは、より低次の球面収差やコマ収差
の関数である。これらの低次収差が抑えられれば、当然
に、偏心によって発生するコマ収差も少なくなる。もし
くは、その発生量のバランスを最適化することで、互い
に打ち消し合うような設計が可能になる。したがって、
屈折型回折型一体型レンズにおいては、偏心に対するト
レランスを広げることができる。

【００６４】〔２〕色収差の補正についてここで、問題になるのが回折型レンズの大きな色収差で
ある。屈折型レンズと回折型レンズとを一体化（ハイブ
リッド化）しても、回折型レンズのパワーと屈折型レン
ズのパワーの比が色消し条件を略々満たすものとなって
いなければ、大きな色収差が生じてしまう。上記各レン
ズのパワーの比は、先に述べたように、屈折型レンズを
なす硝材の分散で決まる。この硝材の分散が大きければ
大きいほど、回折型レンズのパワーの屈折型レンズのパ
ワーに対する比を上げなければいけない。つまり、回折
型レンズに強いパワーを与えることができる。上記各レ
ンズのパワーの比を色消し条件を略々満たすものとすれ
ば、屈折型の凸レンズに対して回折型の凸レンズを組み
合わせることにより、色収差は補正できる。したがっ
て、上記硝材が高分散の材料であるほど、色収差を補正
しつつ、回折型レンズによってパワーを上げることがで
きることになる。ただし、色消し条件を多少オーバーし
ても、色収差が実用上問題ない範囲であれば、回折型レ
ンズのパワーを上げて過剰補正し、さらに開口数（Ｎ
Ａ）を上げても構わない。この場合においては、焦点距
離は、短波長であるほど短くなることになる。

【００６５】また、高分散の硝材は、一般に高屈折率で
ある。レンズの開口数（ＮＡ）は、薄肉近似において、
以下のように与えられる。

【００６６】

【数１８】

【００６７】この〔数式１８〕において、ａ、ｆ、ｎ、
Ｒ₁、Ｒ₂は、以下のものを示している。

【００６８】ａ；レンズの瞳半径ｆ；レンズの焦点距離ｎ；屈折率Ｒ₁；第１面の曲率半径Ｒ₂；第２面の曲率半径すなわち、屈折型レンズをなす硝材の屈折率が高いほ
ど、曲率を変えなくとも、開口数（ＮＡ）を上げること
ができる。この点からも、屈折型レンズに回折型レンズ
を一体的に形成する場合においては、高屈折率高分散の
硝材を用いることが望ましい。また、回折型レンズの回
折効率は、入射角が大きくなると低下する。そのため、
ベースとなる曲面の曲率はできるだけ小さい方が効率が
良くなる。この観点からも、上記〔数式１８〕中の曲率
半径Ｒ₁，Ｒ₂はできるだけ大きいことが望ましい。

【００６９】では、硝材を変えることによりどれだけ開
口数（ＮＡ）を上げられるか、ということが問題にな
る。ここで、レンズの両面の曲率半径Ｒ₁，Ｒ₂とレンズ
径ａが同じ２つのレンズＬ₁（屈折率ｎ₁、アッベ数
Ｖ₁），Ｌ₂（屈折率ｎ₂、アッベ数Ｖ₂）を考える。する
と、これら２つのレンズの開口数ＮＡ₁，ＮＡ₂は、

【００７０】

【数１９】

【００７１】となる。ここで、一方のレンズＬ₂に回折
型レンズを加えて、色収差補正を行う。このとき、この
回折型レンズの焦点距離ｆ_HOEは、

【００７２】

【数２０】

【００７３】となる。したがって、屈折型レンズと回折
型レンズとの一体型レンズの全体のパワーは、

【００７４】

【数２１】

【００７５】である。よって、レンズ全体の開口数ＮＡ
_achromatは、

【００７６】

【数２２】

【００７７】となる。この開口数ＮＡ_achromatと、他方
のレンズＬ₁のＮＡ₁との比Ｑは、

【００７８】

【数２３】

【００７９】である。開口数（ＮＡ）が０．７以上の屈
折型回折型一体型のレンズを、開口数（ＮＡ）が０．６
以下の従来のレンズの加工に用いられたのと同様の金型
加工技術で作製するには、Ｑ≧１．１７（＝０．７／
０．６）（比Ｑが１．１７以上）となる屈折率とアッベ
数を持つ硝材を用いればよい。

【００８０】なお、ここで基準とする上記レンズＬ₁と
しては、図１に示すように、例えば、いわゆるビデオデ
ィスク用の対物レンズや、「デジタル・ビデオ・ディス
ク（ＤＶＤ）」用の対物レンズを考えれば十分である。
これらのレンズは、以下の〔表１〕に示すように、それ
ぞれ市販されているレンズや試作されているレンズのう
ちでは最も開口数（ＮＡ）が高く、しかも、どちらも実
際に製造の実績があるものである。したがって、これら
のレンズが有する曲率は、現在の加工技術で十分作成可
能な曲率の目安と考えることができる。

【００８１】

【表１】

【００８２】上記ビデオディスク用の対物レンズと同様
の曲率を有する屈折型レンズに回折型レンズを一体的に
形成して開口数（ＮＡ）を上げた場合においては、

【００８３】

【数２４】

【００８４】が成立すれば、開口数（ＮＡ）が０．７以
上で色消しがなされた屈折型回折型一体型のレンズが作
成可能な硝材であることがわかる。また、「デジタル・
ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」用の対物レンズと同様の
曲率を有する屈折型レンズに回折型レンズを一体的に形
成して開口数（ＮＡ）を上げた場合においては、

【００８５】

【数２５】

【００８６】が設立すれば、開口数（ＮＡ）が０．７以
上で色消しがなされた屈折型回折型一体型のレンズが作
成可能な硝材であることがわかる。ただし、ここで、回
折型レンズのアッベ数は、波長の関数である。前述した
ように、一般によく用いられるのは、可視光に対するｄ
線を中心とする５８９．６ｎｍ、４８６．１ｎｍ、６５
６．３ｎｍのスペクトル線に対する屈折率を用いたＶ_d
である。半導体レーザー（ＬＤ）を光源として使用され
るレンズにおいては、アッベ数は、この半導体レーザの
発する光束の波長範囲に対して適宜置き換えればよい。
同様のことは、他の屈折率やアッベ数についてもいえ
る。しかし、硝材選択の目安としては、簡便な目安のほ
うが便利である。また、現在、半導体レーザーの発光波
長の短波長化が、赤から緑や青にかけて、可視域におい
て進められている。これらを考慮すると、通常用いられ
るアッベ数を用いて考えても十分な目安が得られる。し
たがって、上記ビデオディスク用の対物レンズの場合に
基づき、

【００８７】

【数２６】

【００８８】を満たす硝材を用いればよいことがわか
る。これを、実際のガラスモールドにおいてよく使われ
る硝材について調べれば、例えば「ＨＯＹＡ」社製の硝
材においては、ＢＳＣ７，ＦＣＤ１は、非球面ガラスモ
ールドレンズの硝材としてよく使われる低分散低屈折率
の硝材だが、上記〔数式２６〕の条件を満たさない。Ｂ
ａＣＤ５，ＢａＣＤ１６は、ともに、対物レンズ用の硝
材としてよく使われるが、これらは上記〔数式２６〕の
条件を満たすものの、「デジタル・ビデオ・ディスク
（ＤＶＤ）」用の対物レンズの曲率を基準とすれば、作
成可能な条件を満たさない。したがって、これらの硝材
は、屈折型回折型一体型のレンズの作成は可能ではある
かもしれないが、決して好ましい材料ではないことが分
かる。一方、ＬａＦ２０，ＬａＦ８１，ＮｂＦＤ８１，
ＦＤＳ３，ＦＤ１３，ＬａＣ１３などの、高屈折率高分
散の硝材は、これらの条件をよく満たす。これらの材料
は、生産性に優れたものが多く、大量生産に最適だが、
色収差が多いことから、光通信用などの用途に限られて
使われてきた。したがって、屈折型回折型一体型の色消
しによって、これらの硝材が光ディスクや光磁気ディス
ク用の対物レンズに使えるようになれば、生産性が上が
り、量産コストの面からも大きな効果が期待できる。な
お、プラスチック光学材料のほとんどはこれらの条件を
満たさない。

【００８９】〔３〕回折型レンズを構成する溝のピッチ
についてでは、このような硝材を用いることによりレンズの開口
数（ＮＡ）をどれだけ上げることができるか、というこ
とを考えるうえで問題になるのは、回折型レンズを構成
する溝のピッチである。回折型レンズレンズのパワーを
上げようとすれば、同じレンズ径においては、上記溝の
ピッチはどんどん狭くなり、加工が困難となる。

【００９０】回折型レンズのパワーは、レンズ全体とし
ての開口数と硝材を決定すれば、前述の色消し条件から
決定される。したがって、同じ開口数のレンズであって
も、硝材が異なれば、回折型レンズのピッチは異なる。
そこで、屈折型の非球面レンズの作製と回折型レンズの
加工とのどちらもが可能となるように、最適な硝材を決
定しなければならない。

【００９１】上記溝のピッチに関しては、以下のような
議論が有効である。まず、図２に示すように、回折型レ
ンズが屈折型レンズの第１面のみに形成される場合を考
える。回折型レンズの非球面項を無視して、図１０乃至
図１２及び図１４に示すように、濃度型フレネルゾーン
プレート（すなわち、フレネルの輪帯６，７を１つ置き
に塗りつぶして、同位相の光のみが透過し、回折光が一
点に集光するような機能を持った回折型光学素子）と考
えれば、以下のような見積もりが可能である。本発明に
おいて主に考えているのは、図１７に示すように、ブレ
ーズド形状の位相型回折型レンズであるが、この位相型
回折型レンズは、上記濃度型フレネルゾーンプレート
を、図１３、図１５及び図１６に示すように、位相型フ
レネルゾーンプレートを経て、拡張したものであって、
該濃度型フレネルゾーンプレートと同様の原理に基づく
ものであり、このように置き換えて考えても一般性を失
わない。なお、上記位相型フレネルゾーンプレートは、
フレネルの輪帯８，９を１つ置きに厚みの異なる領域と
して、透過した光の位相が該フレネルの輪帯８，９ごと
に異なるようにして、回折光が一点に集光するような機
能を持った回折型光学素子である。ここで、特に、図１
０に示すように、中心の円盤に始まる奇数番目の輪帯７
を透明にしたものを正の（濃度型）ゾーンプレートとい
い、図１１に示すように、偶数番目の輪帯７を透明にし
たものを負の（濃度型）ゾーンプレートという。これら
正及び負の（濃度型）ゾーンプレートは、それぞれ、無
収差の凸レンズ及び凹レンズとして機能する。この濃度
型フレネルゾーンプレートのｎ番目の透明輪帯７の外側
の半径ｓ_n（ｎ＝１，２，３，．．．）は次式で与えら
れる。

【００９２】

【数２７】

【００９３】（この〔数式２７〕において、上の式が正
のゾーンプレートについてのものであり、下の式が負の
ゾーンプレートについてのものである。）また、それぞれの輪帯の幅は、

【００９４】

【数２８】

【００９５】である。（この〔数式２８〕において、上
の式が正のゾーンプレートについてのものであり、下の
式が負のゾーンプレートについてのものである。）本発
明で考えているのは、図１７に示すように、位相型回折
型凸レンズであり、この位相型回折型凸レンズは、正の
（濃度型）ゾーンプレートにおける透過輪帯７と遮光輪
帯６とを１本ずつを合わせた位相１周期にあたる領域
で、ブレーズド（傾斜状溝）形状の段差により透過光に
位相差を与えるものと考えることができる。したがっ
て、外周側のブレーズのピッチが細かい領域では、位相
型回折型レンズを構成するブレーズのピッチｄｓは、

【００９６】

【数２９】

【００９７】と考えられる。色消しレンズを構成する屈
折型レンズと回折型レンズとのうち回折型レンズのみの
開口数（ＮＡ）は、通常よく使われる硝材について、全
レンズの開口数（ＮＡ）の５％乃至１５％である。従っ
て、開口数（ＮＡ）０．７を達成しようとすれば、この
０．７のうちの０．０３５乃至０．１０５が、回折型レ
ンズのみの開口数（ＮＡ）ということになる。レンズの
有効径を直径５ｍｍとすれば、焦点距離は、約２５ｍｍ
乃至７０ｍｍということになる。有効径直径５ｍｍにお
ける最外周部は、波長６３５ｎｍに対して、

【００９８】

【数３０】

【００９９】であることから、７１本目乃至１９７本目
の輪帯に略々相当する。このとき最外周部分のブレーズ
のピッチは、最小最大それぞれ、

【０１００】

【数３１】

【０１０１】である。最短のピッチでも、波長の１０倍
程度なので、スカラー理論が成立する範囲である。ブレ
ーズのピッチが上記最短のピッチより短くなると、偏光
方向によって回折効率が変化するため、スキューノイズ
が方向依存性を持ったり、光磁気ディスクについて記録
再生を行う場合においてノイズが生じ易くなるなど、問
題が多い。そこで、上記ブレーズのピッチは、最低でも
５μｍ、実用的には、１０μｍ以上であることが望まし
い。このことから、本発明に係る対物レンズにおいて
は、何らかの手段で、上記ブレーズのピッチを緩和する
（広げる）手段を併用することが望ましい。上記ブレー
ズのピッチを緩和する（広げる）ことにより、偏光に対
する影響を抑圧することができ、光磁気ディスクに対す
る記録再生においても十分にこの対物レンズが応用可能
であることがわかる。また、現在の加工技術の点から見
れば、このピッチは、曲面上に加工する格子のピッチと
してはかなり狭いものである。そこで、このピッチを緩
和することができれば、製造上も大きな利点となる。

【０１０２】この回折型レンズの作製条件を緩和するに
は、図３に示すように、屈折型レンズ１の両面２，３に
回折型レンズ４，５を配して、パワーを分散させること
が有効である。理想的には、これら両面の回折型レンズ
４，５の焦点距離を、ともに、図２に示すように第１面
だけに回折型レンズを形成する場合における回折型レン
ズ４の２倍にした場合が、上記ブレーズのピッチを最大
にする解である。このとき、レンズの径を一定とすれ
ば、上記〔数式２７〕より、輪帯の本数は、第１面のみ
に回折型レンズを形成した場合に比して、約半分にな
る。このことと上記〔数式２９〕とより、上記ブレーズ
の最短ピッチは、第１面のみに回折型レンズを形成した
場合に比して、約２倍になることとなる。しかし、実際
の設計においては、収差補正の観点から、いわゆるベン
ディングが必要になるので、両面の回折型レンズの焦点
距離の比が０．５乃至２．０の範囲であれば、十分に、
両面に回折型レンズのパワーを分割した効果が得られ
る。この場合、この対物レンズは、回折型レンズを両面
に持つことになり、回折型レンズの回折効率が問題とな
るかに見えるが、現在、回折型レンズにおいては、設計
波長では充分に高い（９０％以上の）回折効率が得られ
るといわれているので問題はない。また、近年、光源と
なる半導体レーザーの出力が向上しており、さらに、偏
光ビームスプリッターを用いた偏光光学系を採用するな
どの手法により、光出力の効率については十分に補償す
ることができる。

【０１０３】なお、回折格子における回折効率は、格子
の方向と偏光方向との角度に依存する。また、光ディス
クへの入射角やレンズへの入射角が大きい場合には、偏
光方向によって、反射率が異なる。このため、回折型レ
ンズに直線偏光の光束を入射させた場合、瞳上の強度分
布が不均一になり、スポットが非対称になる虞れがあ
る。このような瞳上の強度分布の不均一さは、光磁気デ
ィスクに対する情報信号の記録再生を行う場合などに
は、記録再生特性に影響を及ぼす。このような影響を避
けるためには、回折型レンズに入射される半導体レーザ
等の光源からの直線偏光光束を予め円偏光にしておけば
よい。直線偏光光束を円偏光にするには、この光束を、
四分の一波長板の如き位相子を透過させればよい。

【０１０４】さらに、本発明に係る対物レンズにおいて
は、回折型レンズのパワーを一定にして色消し条件を保
ったまま、上記ブレーズの最小ピッチを広げる手法がい
くつか考えられる。すなわち、上記ブレーズのピッチ緩
和の手法としては、第一に、回折型レンズの非球面係数
を活用することが考えられる。図５に示すように、レン
ズの最外周での回折型レンズによる位相差の傾きが緩く
なるように、逆の符号の高次の非球面係数を加えてやれ
ば、この非球面係数は１次の色収差には関係ないので、
図４に示すように、回折型レンズの非球面係数を活用し
ない場合に比して、上記ブレーズのピッチを緩めること
ができる。この場合、回折型レンズが高次の非球面位相
項をもち、上記ブレーズの最小ピッチ位置は、レンズ内
部、すなわち、レンズの最外周とレンズの中心との間に
位置することになる。このような非球面係数は、同じ面
の屈折型レンズの非球面係数でやりくりすればよい。た
だし、この場合には、高次で色収差が発生するので、こ
れを十分許容できる範囲にとどめることが必要である。

【０１０５】そして、第二には、図６乃至図９に示すよ
うに、位相型回折型レンズの各溝の深さを波長の整数倍
の光路差が生じるような深さにしてやることで、上記ブ
レーズのピッチを広げることができることが知られてい
る（１９６１年、ジャーナル・オブ・オプティカル・ソ
サエティ・オブ・アメリカ「ザ・フェイズ・フレネル・
レンズ」（K.Miyamoto,"The Phase Fresnel Lens", Jou
rnal of the OpticalSociety of America, vol.51, No.
1, Jan.1961, p.17））。ただし、この場合には、上記
各溝の深さを深くしていくと、ついには、屈折型のフレ
ネルレンズに戻ってしまう。また、上記各溝の深さを深
くすると、波長変動に対しての回折効率の変化の感度が
高くなる。また、作製上における上記各溝の深さの製造
誤差も大きくなる。このような点から、上記各溝の深さ
は、波長の１０倍程度以下に抑えることが、実用上望ま
しい（なお、図６は、位相型回折型レンズの各溝の深さ
が波長の１倍の光路差が生じるような深さとなっている
場合を示す。同様に、図７は、位相型回折型レンズの各
溝の深さが波長の２倍の光路差が生じるような深さとな
っている場合を、図８は、位相型回折型レンズの各溝の
深さが波長の３倍の光路差が生じるような深さとなって
いる場合を、図９は、位相型回折型レンズの各溝の深さ
が波長の４倍の光路差が生じるような深さとなっている
場合を、それぞれ示す）。

【０１０６】〔４〕光学ピックアップ装置の構成につい
て上述のような対物レンズを用いれば、情報信号が高密度
に記録される光ディスクに対して記録再生を行う光学ピ
ックアップ装置を実現できる。ここで、問題になるの
が、光ディスクの傾きにより生じるコマ収差である。光
ディスク再生時のディスクスキューによって発生するコ
マ収差は、短波長化、高ＮＡ化によって増加し、大きな
ノイズ要因となる。光ディスクにおける記録情報信号の
高密度化に際して、近年、コマ収差は、光学系の大きな
課題として注目されている。３次、５次のコマ収差は、
ディスクスキューに比例する。ディスクスキューθ（ra
d）が生じたときの３次、５次コマ収差係数（Ｗ₃₁、Ｗ
₅₁）は、

【０１０７】

【数３２】

【０１０８】で与えられる。この〔数式３２〕におい
て、ｔ、Ｎ、ＮＡは、以下のものを示している。

【０１０９】ｔ；ディスク基板の厚みＮ；ディスク基板の屈折率ＮＡ；対物レンズ開口数光ディスクの傾きによって生じるコマ収差に対しては、
２つの解決策が考えられる。１つめの解決策は、アクテ
ィブなスキュー補正である（１９９４年の「ファスト・
ディスク・スキュー・サーボ・フォー・オプティカル・
ディスク・ピックアップ」（"Fast Disk Skew Servo fo
r Optical Disk Pickup" N.Eguchi et al., Techinical
Digest of SOM'94 (1994) P.83）や、１９９５年、第
４２回春期応用物理学会予稿集２９ａ−Ｔ−３、４「コ
リメート光学系によるチルト補正」糸長誠、長谷川祐
一、吉田隆行、松崎邦久、羽地泰雄）。このようなスキ
ュー補正は、ディスク基板の厚みが、「デジタル・ビデ
オ・ディスク（ＤＶＤ）」と同じか、それ以上の厚みで
ある場合は特に有効である。

【０１１０】ここでいうスキュー補正の原理は、例えば
以下のようなものである。すなわち、図２３に示すよう
に、コマ収差を持つ光学系中に、２枚の補償用光学素子
（スキュープレート（凸）１２及びスキュープレート
（凹）１３）を配置し、それらを互いに逆方向に移動さ
せて正負が逆のコマ収差を発生させて収差補正するもの
である。上記光学系は、半導体レーザ１９が発した光束
をコリメータレンズ１８により平行光束とし、この平行
光束をビームスプリッタ１５により反射させ、四分の一
波長板１４及び上記２枚の補償用光学素子１３，１２を
経て、対物レンズ（ハイブリッドレンズ）１に入射させ
る光学系である。この対物レンズ１は、入射された光束
を光ディスク２３の信号記録層上に集光させる。この光
ディスク２３は、中心部分をスピンドルモータ２２の駆
動軸２４によって支持され、該スピンドルモータ２２に
よって回転操作される。上記光束は、上記光ディスク２
３の信号記録層により反射され、上記対物レンズ１、上
記各補償用光学素子１２，１３及び上記四分の一波長板
１４を経て、上記ビームスプリッタ１５に戻る。ここ
で、上記光ディスク２３の信号記録層により反射された
光束は、上記ビームスプリッタ１５を透過して、検出系
レンズ１６を介して、ディテクタ（光検出器）１７によ
り受光される。上記各スキュープレート１２，１３は、
上記光ディスク２３の上記対物レンズ１の光軸に対する
スキューを検出するスキューセンサ２０による検出結果
に基づき、サーボ回路２１を介して、上記光学系の光軸
に直交する方向に移動操作される。上記スキューセンサ
２０は、例えば、上記光ディスク２３に対して光束を照
射する発光ダイオードの如き発光素子と該光束の反射光
を検出する光検出器とを有して構成され、図２３中矢印
Ｔで示すように、該光ディスク２３のラジアル方向の傾
き量を検出するものである。

【０１１１】ここでいうコマ収差とは、５次までを含め
たものであり、その方位を問わない。上記２枚のスキュ
ープレート（補償用光学素子）１２，１３は、それぞ
れ、±αＲ⁴（Ｒは、正規化瞳半径、αは、４次非球面
係数）で与えられる凸と凹の非球面を有する素子、もし
くは、それと同等の波面変換の機能を有する素子であ
る。例えば、この非球面形状は、量子化された階段形状
で近似することができる。また、屈折率分布型レンズと
球面研磨とを組み合わせて作ることもできる。これらス
キュープレート１２，１３に対する最適の移動操作は、
発生するコマ収差の方位に対して、２枚のスキュープレ
ート１２，１３を互いに逆方向に、上記光ディスク２３
のスキュー角に比例して移動させることで与えられる。
このような補正用光学素子を光学ピックアップ装置の光
路中に配置すれば、上記光ディスク２３の回転ぶれや反
りによって生じるコマ収差を高帯域までに亘って追従的
に補正することができる。すなわち、上記サーボ回路２
１は、上記スキューセンサ２０により得られる検出結果
に基づき、発生するコマ収差量を算出し、この算出結果
に応じて、図示しない移動駆動機構により、上記各スキ
ュープレート１２，１３を最適な方向へ最適な距離だけ
移動させる。

【０１１２】もう一つの解決策は、ディスク基板を薄く
することである。すなわち、ディスク基板において生ず
るコマ収差は、ディスク基板を薄くすれば、スキューに
よる発生量は少なくなる。これらの解決策を組み合わせ
ることにより、高い開口数（ＮＡ）の対物レンズを用い
た光学ピックアップ装置を構成することができる。

【０１１３】〔５〕固体液浸型レンズへの適用について上述したように、開口数が０．７以上である高開口数の
レンズも、色消しレンズも、複数のレンズを組み合わせ
れば実現できる。しかし、これらを１枚のレンズとし
て、同時に実現することは、これまでできなかった。最
近では、この課題に対して、半球状のレンズ（前玉）の
平面部を光ディスクに略々密着させ、この半球状のレン
ズの後方に非球面レンズ（後玉）を配置することによ
り、顕微鏡の液浸レンズと同様の原理によって、該半球
状のレンズの屈折率分だけ（すなわち、約１．５倍に）
開口数（ＮＡ）を上げるようにした固体液浸型レンズが
提案されている。しかし、この固体液浸型レンズにおい
ても、光源となる半導体レーザにおけるモードホップ時
の色収差が問題になる。また、後玉の開口数（ＮＡ）を
大きくし、前玉の屈折率を下げた方が公差的に有利であ
る。したがって、本発明に係る屈折型回折型一体型の対
物レンズを後玉として用いることにより、高開口数の固
体液浸型レンズを構成することができる。

【０１１４】〔６〕異なる仕様の光ディスクへの記録再
生について本発明に係る屈折型回折型一体型の対物レンズの片面に
よって生じる複数の回折光を用いて、異なる仕様の光デ
ィスクに対する記録再生を行うことができる。すなわ
ち、異なる厚みのディスク基板を有する仕様の異なる光
ディスクでは、各ディスク基板の厚みに対する球面収差
の補正がそれぞれ必要である。また、異なる開口数の対
物レンズに適合された仕様の異なる光ディスクでは、そ
の開口数に応じて対物レンズの有効径を制限することが
それぞれ必要である。このような、ディスク基板の差異
に応じた球面収差の補正、及び、対物レンズの開口数を
各仕様の光ディスクに適合させることを、本発明に係る
対物レンズにおいては、回折型レンズの第１面によって
生じる０次光と１次光、あるいは、±１次光などを使い
分けることによって行うことができる。

【０１１５】

【実施例】以下、本発明に係る対物レンズの具体的な実
施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。な
お、以下の説明においては、レンズの形状については、
光学設計用ソフトウエア“CODEV”に沿って定義してい
る。また、非球面形状は、ｘ、ｈ、ｃ、ｋ、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄをそれぞれ以下のように定義したとき、ｘ：光軸からの高さがｈの非球面上の点の非球面頂点の
接平面からの距離ｈ：光軸からの高さｃ：非球面頂点の曲率（＝１／Ｒ）ｋ：円錐定数Ａ：第４次の非球面係数Ｂ：第６次の非球面係数Ｃ：第８次の非球面係数Ｄ：第１０次の非球面係数としたとき、

【０１１６】

【数３３】

【０１１７】で表される。また、回折型レンズは、振幅
型と位相型とに分けられるが、本発明において考えてい
るのは、主に位相型、特に効率の点から、図１８に示す
ように、ブレーズド形状のものである。これは、一般の
ホログラムと同様に、製造時の２つの点光源を無限遠に
あるとしたときの各面上での非球面的位相のずれの係数
として、基板上の極座標多項式を使用して指定する。こ
こで、多項式の係数は、回折基準波長での光路差（ＯＰ
Ｄ）をｍｍ単位で与える。すなわち、回折型レンズ面上
で光軸からの高さＲの点における回折による光路差が次
式のように定義される。すなわち、

【０１１８】

【数３４】

【０１１９】である。実際の形状は、回折を生じさせる
ために、図１９に示すように、断続的に変化させる。す
なわち、屈折率ｎの媒質中の光路と空気中の光路の間に
生じる光路差はｔ（ｎ−１）で与えられるので、回折型
レンズの各輪帯の段差ｄは回折基準波長をλｎｍとする
とき、次式のｄ，もしくはその整数倍である。

【０１２０】

【数３５】

【０１２１】つまり、光路差ＯＰＤを波長λで割った余
りを光路差として生じる深さを表面形状に与える。

【０１２２】〔実施例１〕ＢａＣＤ１６（「ＨＯＹＡ」
社製）を用いた設計例通称ＳＫに分類される硝材を用いて、本発明に係る対物
レンズを設計することができる。一例として、ＢａＣＤ
１６（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表
２〕及び〔表３〕に示す。また、レンズの形状を図２４
に示し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：６
１５ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差（AS
TIGMATIC FIELD CURVES）を図２５に示し、横収差図を
図２６に示す。なお、上記図２５及び以下の説明におい
て、球面収差のグラフは、色収差の状態も示している
（各波長（６１５ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）につ
いてのグラフの差異による）。

【０１２３】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１２４】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１２５】開口数は、０．７である。

【０１２６】

【表２】

【０１２７】

【表３】

【０１２８】〔実施例２〕ＢａＣＤ５（「ＨＯＹＡ」社
製）を使った設計例通称ＳＫに分類される硝材を用いて、本発明に係るレン
ズを設計することができる。一例として、ＢａＣＤ５
（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表４〕
及び〔表５〕に示す。また、レンズの形状を図２７に示
し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：６１５
ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGM
ATIC FIELD CURVES）を図２８に示し、横収差図を図２
９に示す。

【０１２９】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１３０】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１３１】開口数は、０．７である。

【０１３２】

【表４】

【０１３３】

【表５】

【０１３４】〔実施例３〕ＬａＣ１３（「ＨＯＹＡ」社
製）を使った設計例通称ＬａＫに分類される硝材を用いて、本発明に係るレ
ンズを設計することができる。一例として、ＬａＣ１３
（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表６〕
及び〔表７〕に示す。また、レンズの形状を図３０に示
し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：６１５
ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGM
ATIC FIELD CURVES）を図３１に示し、横収差図を図３
２に示す。回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１３５】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１３６】開口数は、０．７である。

【０１３７】

【表６】

【０１３８】

【表７】

【０１３９】〔実施例４〕ＦＤ１３（「ＨＯＹＡ」社
製）を使った設計例通称ＳＦに分類される硝材を用いて、本発明に係るレン
ズを設計することができる。一例として、ＦＤ１３
（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表８〕
及び〔表９〕に示す。また、レンズの形状を図３３に示
し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：６１５
ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGM
ATIC FIELD CURVES）を図３４に示し、横収差図を図３
５に示す。

【０１４０】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１４１】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１４２】開口数は、０．７である。

【０１４３】

【表８】

【０１４４】

【表９】

【０１４５】〔実施例５〕ＦＤＳ３（「ＨＯＹＡ」社
製）を使った設計例通称ＳＦＳに分類される硝材を用いて、本発明に係るレ
ンズを設計することができる。一例としてＦＤＳ３
（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表１
０〕及び〔表１１〕に示す。また、レンズの形状を図３
６に示し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：
６１５ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差
（ASTIGMATIC FIELD CURVES）を図３７に示し、横収差
図を図３８に示す。回折基準波長は、６３５ｎｍであ
る。設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５５ｎｍ）
である。開口数は、０．７である。

【０１４６】

【表１０】

【０１４７】

【表１１】

【０１４８】〔実施例６〕ＬａＦ２０（「ＳＣＨＯＴ
Ｔ」社製）を使った設計例通称ＬａＦに分類される硝材を用いて、本発明に係るレ
ンズを設計することができる。一例として、ＬａＦ２０
（「ＳＣＨＯＴＴ」社製）を用いた設計例を以下の〔表
１２〕及び〔表１３〕に示す。また、レンズの形状を図
３９に示し、球面収差（ＬＯＮＧＩＴＵＤＩＮＡＬＳ
ＰＨＥＲＩＣＡＬＡＢＥＲ：６１５ｎｍ、６３５ｎ
ｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGMATIC FIELD CUR
VES）を図４０に示し、横収差図を図４１に示す。

【０１４９】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１５０】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１５１】開口数は、０．７である。

【０１５２】

【表１２】

【０１５３】

【表１３】

【０１５４】〔実施例７〕ＬａＦ８１（「ＨＯＹＡ」社
製）を使った設計例通称ＬａＦに分類される硝材を用いて、本発明に係るレ
ンズを設計することができる。一例として、ＬａＦ８１
（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表１
４〕及び〔表１５〕に示す。また、レンズの形状を図４
２に示し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：
６１５ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収差
（ASTIGMATIC FIELD CURVES）を図４３に示し、横収差
図を図４４に示す。

【０１５５】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１５６】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１５７】開口数は、０．７である。

【０１５８】

【表１４】

【０１５９】

【表１５】

【０１６０】〔実施例８〕ＮｂＦＤ８２（「ＨＯＹＡ」
社製）を使った設計例通称ＮｂＳＦに分類される硝材を用いて、本発明に係る
レンズを設計することができる。一例として、ＮｂＦＤ
８２（「ＨＯＹＡ」社製）を用いた設計例を以下の〔表
１６〕及び〔表１７〕に示す。また、レンズの形状を図
４５に示し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABE
R：６１５ｎｍ、６３５ｎｍ、６５５ｎｍ）及び非点収
差（ASTIGMATIC FIELD CURVES）を図４６に示し、横収
差図を図４７に示す。

【０１６１】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１６２】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１６３】開口数は、０．７である。

【０１６４】

【表１６】

【０１６５】

【表１７】

【０１６６】〔実施例９〕開口数を０．９まで上げた設
計例ここまで、開口数が０．７程度の対物レンズの設計例を
示してきたが、この開口数を最大で０．９程度とする設
計が、本発明に係る対物レンズにおいて可能である。こ
の設計例を以下の〔表１８〕及び〔表１９〕に示す。ま
た、レンズの形状を図４８に示し、球面収差（LONGITUD
INAL SPHERICAL ABER：６１５ｎｍ、６３５ｎｍ、６５
５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGMATIC FIELD CURVES）を
図４９に示し、横収差図を図５０に示す。

【０１６７】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１６８】設計波長は、６３５ｎｍ（６１５乃至６５
５ｎｍ）である。

【０１６９】開口数は、０．９である。

【０１７０】

【表１８】

【０１７１】

【表１９】

【０１７２】〔実施例１０〕ＧａＮなどの青色半導体レ
ーザー用対物レンズの設計例近年、短波長半導体レーザーの開発が行われている。本
発明は、これらの短波長光源と組み合わせることによ
り、より一層の高密度記録が達成できる対物レンズを提
供することができる。最近では、ＧａＮを用いた４１０
ｎｍの半導体レーザーの室温発振が報告されている。こ
の半導体レーザーを光源に使った場合の設計例を以下の
〔表２０〕及び〔表２１〕に示す。また、レンズの形状
を図５１に示し、球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL A
BER：４００ｎｍ、４１０ｎｍ、４２０ｎｍ）及び非点
収差（ASTIGMATIC FIELD CURVES）を図５２に示し、横
収差図を図５３に示す。

【０１７３】回折基準波長は、４１０ｎｍである。

【０１７４】設計波長は、４１０ｎｍ（４３０乃至４１
０ｎｍ）である。

【０１７５】開口数は、０．７５である。

【０１７６】

【表２０】

【０１７７】

【表２１】

【０１７８】〔実施例１１〕ＺｎＳｅなどの緑色半導体
レーザー用対物レンズの設計例ＺｎＳｅを用いた発光波長５１５ｎｍの半導体レーザー
の室温発振が報告されている。この半導体レーザーを光
源に使った場合の設計例を以下の〔表２２〕及び〔表２
３〕に示す。また、レンズの形状を図５４に示し、球面
収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER：５０５ｎｍ、５
１５ｎｍ、５２５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGMATIC FIE
LD CURVES）を図５５に示し、横収差図を図５６に示
す。

【０１７９】回折基準波長は、５１５ｎｍである。

【０１８０】設計波長は、５１５ｎｍである。

【０１８１】開口数は、０．７５である。

【０１８２】

【表２２】

【０１８３】

【表２３】

【０１８４】〔実施例１２〕０次光と１次光とを用いた
高開口数二重焦点レンズの設計例本発明に係る対物レンズにおいては、回折型レンズのう
ち第１面によって生じる複数の回折光のそれぞれを、異
なる仕様の光ディスクに対する記録再生のために用いる
ことができる。例えば、回折型レンズの第１面によって
生じる０次光と１次光とを、以下に示すようなフォーマ
ットの光ディスクの記録再生に用いることができる。こ
の場合の設計例を以下の〔表２４〕、〔表２５〕及び
〔表２６〕に示す。また、レンズの形状を図５７（ポジ
ション１）及び図６１（ポジション２）に示し、この対
物レンズの伝達関数（モジュレーション・トランスファ
・ファンクション：ＭＴＦ）を図５８（ポジション１）
及び図６２（ポジション２）に示し、球面収差（LONGIT
UDINAL SPHERICAL ABER：６２５ｎｍ、６３５ｎｍ、６
４５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGMATIC FIELD CURVES）
を図５９（ポジション１）及び図６３（ポジション２）
に示し、横収差図を図６０（ポジション１）及び図６４
（ポジション２）に示す。

【０１８５】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１８６】設計波長は、６３５ｎｍ（６２５ｎｍ乃至
６４５ｎｍ）である。

【０１８７】開口数は、０．７５と０．４５である。

【０１８８】

【表２４】

【０１８９】

【表２５】

【０１９０】

【表２６】

【０１９１】〔実施例１３〕±１次光を用いた高ＮＡ二
重焦点レンズ設計例本発明に係る対物レンズにおいては、回折型レンズのう
ちの第１面によって生じる複数の回折光のそれぞれを、
異なる仕様の光ディスクの記録再生のために用いること
ができる。例えば、回折型レンズの第１面によって生じ
る±１次光を、以下に示すようなフォーマットの光ディ
スクの記録再生のために用いることができる。この場合
の設計例を以下の〔表２７〕、〔表２８〕及び〔表２
９〕に示す。また、レンズの形状を図６５（ポジション
１）及び図６８（ポジション２）に示し、球面収差（LO
NGITUDINAL SPHERICAL ABER：６２５ｎｍ、６３５ｎ
ｍ、６４５ｎｍ）及び非点収差（ASTIGMATIC FIELD CUR
VES）を図６６（ポジション１）及び図６９（ポジショ
ン２）に示し、横収差図を図６７（ポジション１）及び
図７０（ポジション２）に示す。

【０１９２】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０１９３】設計波長は、６３５ｎｍ（６２５ｎｍ乃至
６４５ｎｍ）である。

【０１９４】開口数は、０．７５と０．４５である。

【０１９５】

【表２７】

【０１９６】

【表２８】

【０１９７】

【表２９】

【０１９８】〔実施例１４〕本発明に係る屈折型回折
型一体型レンズを固体液浸型レンズの後玉として使う場
合の設計例半球状のレンズ（前玉）の平面部を光ディスクに略々密
着させ、この半球状のレンズの後方側に非球面レンズを
配置して、顕微鏡の液浸レンズと同様の原理により、該
半球状のレンズの屈折率分だけ（約１．５倍に）開口数
（ＮＡ）を上げる固体液浸型レンズが提案されている。
ここでも、光源となる半導体レーザにおけるモードホッ
プにより生じる色収差は問題である。また、後玉のパワ
ーが高い方が設計上、公差的に有利である。そこで、本
発明に係る屈折型回折型一体型レンズを上記非球面レン
ズ（後玉）として用いることが有効である。この場合の
設計例を以下の〔表３０〕及び〔表３１〕に示す。ま
た、レンズの形状を図７１に示し、球面収差（LONGITUD
INAL SPHERICAL ABER）及び非点収差（ASTIGMATIC FIEL
D CURVES）を図７２に示し、横収差図を図７３に示す。

【０１９９】回折基準波長は、６３５ｎｍである。

【０２００】設計波長は、６３５ｎｍである。

【０２０１】開口数は、１．０である。

【０２０２】

【表３０】

【０２０３】

【表３１】

【０２０４】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る対物レンズ
は、第１面及び第２面の両面が非球面である単玉レンズ
であって、該両面上にそれぞれ位相型回折型レンズを有
することにより、開口数が０．７以上であって、色収差
が補正された屈折型回折型一体型の対物レンズとなって
いる。

【０２０５】したがって、この対物レンズは、光ディス
クに対する情報信号の記録再生を行う光学ピックアップ
装置に適用されることにより、高解像力化と色収差補正
によるモードホップノイズの影響低減を図ることがで
き、高密度の情報記録を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】両面非球面の屈折型レンズの形状を示す縦断面
図である。

【図２】片面に回折型レンズが一体的に形成された両面
非球面の屈折型レンズの形状を示す縦断面図である。

【図３】両面に回折型レンズが一体的に形成された両面
非球面の屈折型レンズである本発明に係る対物レンズの
形状を示す縦断面図である。

【図４】回折型レンズの球面係数による波面の位相を示
すグラフである。

【図５】回折型レンズの非球面係数によるピッチの緩和
を示すグラフである。

【図６】１次回折光を用いた回折型レンズの断面形状を
示す要部拡大縦断面図である。

【図７】２次回折光を用いた回折型レンズの断面形状を
示す要部拡大縦断面図である。

【図８】３次回折光を用いた回折型レンズの断面形状を
示す要部拡大縦断面図である。

【図９】４次回折光を用いた回折型レンズの断面形状を
示す要部拡大縦断面図である。

【図１０】正のゾーンプレートの構成を示す正面図であ
る。

【図１１】負のゾーンプレートの構成を示す正面図であ
る。

【図１２】濃度型ゾーンプレートの構成を示す正面図で
ある。

【図１３】位相型ゾーンプレートの構成を示す正面図で
ある。

【図１４】濃度型ゾーンプレートにおける結像状態を示
す側面図である。

【図１５】位相型ゾーンプレートにおける結像状態を示
す側面図である。

【図１６】位相型フレネルゾーンプレートの形状を示す
拡大縦断面図である。

【図１７】ブレーズド形状位相型回折型レンズの形状を
示す拡大縦断面図である。

【図１８】回折型レンズの形状（第１の形状）と透過波
面との関係を示すグラフである。

【図１９】回折型レンズの形状（第２の形状）と透過波
面との関係を示すグラフである。

【図２０】アフォーカル系の正弦条件を説明するための
レンズの側面図である。

【図２１】回折型レンズの作用を示すためのレンズの要
部拡大縦断面図である。

【図２２】回折型レンズの作用を示すためのレンズの縦
断面図である。

【図２３】本発明に係る対物レンズを用いて構成された
本発明に係る光学ピックアップ装置の構成を示す側面図
である。

【図２４】本発明に係る対物レンズの第１の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図２５】本発明に係る対物レンズの第１の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図２６】本発明に係る対物レンズの第１の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図２７】本発明に係る対物レンズの第２の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図２８】本発明に係る対物レンズの第２の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図２９】本発明に係る対物レンズの第２の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図３０】本発明に係る対物レンズの第３の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図３１】本発明に係る対物レンズの第３の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図３２】本発明に係る対物レンズの第３の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図３３】本発明に係る対物レンズの第４の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図３４】本発明に係る対物レンズの第４の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図３５】本発明に係る対物レンズの第４の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図３６】本発明に係る対物レンズの第５の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図３７】本発明に係る対物レンズの第５の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図３８】本発明に係る対物レンズの第５の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図３９】本発明に係る対物レンズの第６の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図４０】本発明に係る対物レンズの第６の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図４１】本発明に係る対物レンズの第６の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図４２】本発明に係る対物レンズの第７の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図４３】本発明に係る対物レンズの第７の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図４４】本発明に係る対物レンズの第７の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図４５】本発明に係る対物レンズの第８の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図４６】本発明に係る対物レンズの第８の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図４７】本発明に係る対物レンズの第８の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図４８】本発明に係る対物レンズの第９の実施例にお
ける形状を示す側面図である。

【図４９】本発明に係る対物レンズの第９の実施例にお
ける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図５０】本発明に係る対物レンズの第９の実施例にお
ける横収差を示すグラフである。

【図５１】本発明に係る対物レンズの第１０の実施例に
おける形状を示す側面図である。

【図５２】本発明に係る対物レンズの第１０の実施例に
おける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図５３】本発明に係る対物レンズの第１０の実施例に
おける横収差を示すグラフである。

【図５４】本発明に係る対物レンズの第１１の実施例に
おける形状を示す側面図である。

【図５５】本発明に係る対物レンズの第１１の実施例に
おける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図５６】本発明に係る対物レンズの第１１の実施例に
おける横収差を示すグラフである。

【図５７】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション１）における形状を示す側面図である。

【図５８】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション１）における伝達関数（モジュレーション
・トランスファ・ファンクション：ＭＴＦ）を示すグラ
フである。

【図５９】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション１）における球面収差及び非点収差を示す
グラフである。

【図６０】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション１）における横収差を示すグラフである。

【図６１】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション２）における形状を示す側面図である。

【図６２】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション２）における伝達関数（モジュレーション
・トランスファ・ファンクション：ＭＴＦ）を示すグラ
フである。

【図６３】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション２）における球面収差及び非点収差を示す
グラフである。

【図６４】本発明に係る対物レンズの第１２の実施例
（ポジション２）における横収差を示すグラフである。

【図６５】本発明に係る対物レンズの第１３の実施例
（ポジション１）における形状を示す側面図である。

【図６６】本発明に係る対物レンズの第１３の実施例
（ポジション１）における球面収差及び非点収差を示す
グラフである。

【図６７】本発明に係る対物レンズの第１３の実施例
（ポジション１）における横収差を示すグラフである。

【図６８】本発明に係る対物レンズの第１３の実施例
（ポジション２）における形状を示す側面図である。

【図６９】本発明に係る対物レンズの第１３の実施例
（ポジション２）における球面収差及び非点収差を示す
グラフである。

【図７０】本発明に係る対物レンズの第１３の実施例
（ポジション２）における横収差を示すグラフである。

【図７１】本発明に係る対物レンズの第１４の実施例に
おける形状を示す側面図である。

【図７２】本発明に係る対物レンズの第１４の実施例に
おける球面収差及び非点収差を示すグラフである。

【図７３】本発明に係る対物レンズの第１４の実施例に
おける横収差を示すグラフである。

【符号の説明】

１両面非球面レンズ、２第１面、３第２面、４，
５回折型レンズ、１２スキュープレート（凸）、１
３スキュープレート（凹）、１７ディテクタ、１９
半導体レーザ、２０スキューセンサ、２１サーボ
回路、２３光ディスク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１面及び第２面の両面が非球面である
単玉レンズであって、該両面上にそれぞれ位相型回折型
レンズを有し、中心波長をλ₂として最短波長λ₁乃至最長波長λ₃にお
いて使用する場合において、このレンズを形成している
硝材の該各波長λ₁、λ₂、λ₃での屈折率をそれぞれ
ｎ₁、ｎ₂、ｎ₃、この領域での該硝材のアッベ数ＶをＶ
＝（ｎ₂−１）／（ｎ₁−ｎ₃）、上記位相型回折型レン
ズのアッベ数Ｖ_HOEをＶ_HOE＝λ₂／（λ₁−λ₃）とすれ
ば、【数１】が成立しており、色収差が補正されているとともに、開
口数が０．７以上となされている対物レンズ。
【請求項２】位相型回折型レンズにより、短波長に対
して焦点距離が短くなるように色収差が過剰補正されて
いる請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】位相型回折型レンズが非球面位相項をも
ち、この位相型回折型レンズの最小ピッチ部分の位置
が、レンズの中心と周縁との間の位置となされている請
求項１記載の対物レンズ。
【請求項４】位相型回折型レンズを構成する各溝の深
さが、波長に対して１０以下の整数倍の光路差が生じる
深さとなされている請求項１記載の対物レンズ。
【請求項５】第１面、または、第２面上に形成された
位相型回折型レンズによって生じる複数の回折光のそれ
ぞれが、互いに異なる仕様の光学記録媒体に対する記録
再生に用いられることとなされた請求項１記載の対物レ
ンズ。
【請求項６】半球状のレンズと組み合わせられて、固
体液浸型対物レンズを構成している請求項１記載の対物
レンズ。
【請求項７】光源と、上記光源より発せられる光束を光学記録媒体の信号記録
面上に集光させる対物レンズと、上記光学記録媒体による上記光束の反射光束を検出する
光検出手段とを備え、上記対物レンズは、第１面及び第２面の両面が非球面で
ある単玉レンズであって、該両面上にそれぞれ位相型回
折型レンズを有し、中心波長をλ₂として最短波長λ₁乃
至最長波長λ₃において使用する場合において、このレ
ンズを形成している硝材の該各波長λ₁、λ₂、λ₃での
屈折率をそれぞれｎ₁、ｎ₂、ｎ₃、この領域での該硝材
のアッベ数ＶをＶ＝（ｎ₂−１）／（ｎ₁−ｎ₃）、上記
位相型回折型レンズのアッベ数Ｖ_HOEをＶ_HOE＝λ₂／
（λ₁−λ₃）とすれば、（１＋（Ｖ_HOE／Ｖ））・（ｎ₂−１）＞０．５７２が成立しており、色収差が補正されているとともに、開
口数が０．７以上となされている光学ピックアップ装
置。
【請求項８】対物レンズの光軸と光学記録媒体の信号
記録面が垂直でないことにより生ずるコマ収差を補正す
るスキューサーボ機構を有している請求項７記載の光学
ピックアップ装置。
【請求項９】光学記録媒体として、この光学記録媒体
を構成する透明材料よりなる基板の厚さが０．６ｍｍ以
下であるものを用い、この基板を透して信号記録面に対
して光束を集光させることとなされた請求項７記載の光
学ピックアップ装置。