JPH09306014A - 光情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学系、および対物レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＶＤの記録および又は再生を可能とし、ま
た、一つの光ピックアップ装置で異なるディスク基板厚
を有する光情報記録媒体の記録及び／又は再生、および
ＣＤ−Ｒの再生を可能にする記録及び／又は再生用光学
系を提供する。 【解決手段】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上に
レーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポットと
して集光するように、前記レーザ光源からの発散光を収
束光に変換するカップリングレンズと、該収束光を情報
記録面上に集光する対物レンズとにより構成され、前記
光源の波長をλ、前記対物レンズの前記情報記録面側の
開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ である光情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学
系。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光などの光
ビームを光情報記録媒体（以下光ディスクとも言う）に
照射することにより、光情報を記録及び／又は再生する
光ディスクの集光光学系、特に高密度の光ディスクの記
録及び／又は再生用集光光学系、およびそのような集光
光学系に用いられる対物レンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に係わる従来の技術を説明する。

【０００３】近年、短波長赤色半導体レーザ実用化に伴
い、従来のＣＤ（コンパクトディスク）と同程度の光デ
ィスクサイズで、より大容量化させた高密度光情報記録
媒体であるＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の開発が
進んできている。このＤＶＤ方式光ディスク（以下単に
ＤＶＤと言う）では、６３５ｎｍもしくは６５０ｎｍの
短波長半導体レーザを使用したときピックアップ対物レ
ンズの光ディスク側の開口数ＮＡを０．６としている。
またディスク基板厚みを従来のＣＤの半分の０．６ｍｍ
としている。さらに、トラックピッチ０．７４μｍ、最
短ピット長０．４μｍとＣＤのトラックピッチ１．６μ
ｍ、最短ピット長０．８３μｍの半分以下に高密度化さ
れている。

【０００４】図１は、ＤＶＤの再生用集光光学系の一例
である。

【０００５】図１において、レーザ光源１から出射した
光束はホログラムビームスプリッタ２を通過してコリメ
ータレンズ３に入射し、平行光束となり絞り５で所定の
光束に制限されて対物レンズ６へ入射する。この対物レ
ンズ６は平行光束が入射したときに或る所定の厚みの基
板（ディスク基板、ここではｔ＝０．６ｍｍ、）７を通
して無収差の光スポットを情報記録面８上へ結像させ
る。

【０００６】この情報記録面８で情報ピットにより変調
されて反射した光束は、対物レンズ６、コリメータレン
ズ３を介してホログラムビームスプリッタ２に戻り、こ
こでレーザ光源１からの光路から分離され、光検出器９
へ入射する。この光検出器９は多分割されたＰＩＮフォ
トダイオードであり、各素子より、入射した光束の強度
に比例した電流を出力し、この電流を図には示さない検
出回路系に送りここで情報信号、フォーカスエラー信
号、トラックエラー信号を生成する。このフォーカスエ
ラー信号、トラックエラー信号に基づき磁気回路とコイ
ル等で構成される２次元アクチュエータ（図示せず）で
対物レンズ６をフォーカシング方向、トラッキング方向
に制御し、常に情報トラック上に光スポット位置を合わ
せる。

【０００７】ところで、ＤＶＤで用いられる６３５ｎｍ
もしくは６５０ｎｍの短波長赤色半導体レーザは、ＣＤ
の再生に使用される波長λ＝７８０ｎｍの半導体レーザ
と比較して製造が難しい。

【０００８】また、半導体レーザは、波長λが短くなる
ほど、寿命、パワー、非点収差等の点で困難さを増す。

【０００９】さらに使用される光学素子も、光学面形状
誤差の波面収差への影響は波長λに反比例するので、半
導体レーザの波長としては出来るかぎり長い波長である
ことが望ましい。

【００１０】一方、ＤＶＤを再生できる光ディスク装置
で、従来からの低密度光情報記録媒体であるＣＤや、近
年普及してきたＣＤ−Ｒ方式光ディスク（以下ＣＤ−Ｒ
と言う）も再生できることが、ソフト資産の活用のため
望まれている。

【００１１】このようなＤＶＤを再生できる光ディスク
装置に使用される光ピックアップ装置では、対物レンズ
６で集光される光スポットを小さくする為大ＮＡ（例え
ばＮＡ０．６）であるので、このような集光光束中に置
かれる基板７の厚みが所定の厚み（０．６ｍｍ）からず
れると大きな球面収差を発生させる。

【００１２】図２は、基板厚みと波面収差との関係を示
す図である。

【００１３】図２でこれを説明するとＮＡ０．６、レー
ザ光源から出射されるレーザ光の波長６３５ｎｍ、基板
厚み０．６ｍｍ、基板屈折率１．５８の条件で最適化さ
れた対物レンズで、基板の厚みを変えた場合、０．０１
ｍｍずれるごとに０．０１λｒｍｓ程収差が増大する。
基板厚みが±０．０７ｍｍずれると０．０７λｒｍｓの
収差となり、読み取りが正常に行える目安となるマレシ
ャルの限界値に達してしまう。

【００１４】図３は、ＤＶＤ及びＣＤの両方を再生する
光学系の一例を示す構成図である。図１の光学系と相違
している点は、０．６ｍｍ厚の基板を有するＤＶＤにか
えて１．２ｍｍ厚の基板を有するＣＤを再生しようとす
る場合、アクチュエータ部で１．２ｍｍ厚の基板を通し
て無収差の光スポットが得られる設計された対物レンズ
６１と絞り５１に切り替えて再生するようにしている点
にある。

【００１５】ところで、ＣＤは情報記録面にアルミニウ
ム薄膜被覆が施されているので、６３５ｎｍの波長の光
に対する反射率は高いが、ＣＤ−Ｒは図４に示すように
６３５ｎｍの波長の光に対する反射率が低い。図４は、
ＣＤ−Ｒディスクの反射率、波長の依存性を示す特性図
である。また、ＣＤ−Ｒディスクのピットの深さは７８
０ｎｍの波長の光での読み取りを行う際に最適となる深
さとなっているので、７８０ｎｍの波長に近い波長を有
する光で読み取りを行うほうが良好な信号が得られる。

【００１６】従って、最も性能上良好な状態でＤＶＤ及
びＣＤ−Ｒディスクの両方を再生するには、１台の光デ
ィスク装置内にＤＶＤ及びＣＤ−Ｒディスクそれぞれに
最適な２個の光ピックアップ装置を取り付ける必要があ
る。しかし、２個の光ピックアップ装置を取り付けると
光ディスク装置をコンパクトに構成しずらくなるため、
例えば特開平８−５５３６３号公報において、６３５ｎ
ｍの波長の半導体レーザと７８０ｎｍの波長の半導体レ
ーザの２つの光源を用いる方法が提案されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ＤＶＤ
で用いられる６３５ｎｍもしくは６５０ｎｍの短波長赤
色半導体レーザは、ＣＤの再生に使用される波長λ＝７
８０ｎｍの半導体レーザと比較して製造が難しく、波長
λが短くなるほど、寿命、パワー、非点収差等の点で困
難さを増し、使用される光学素子も、光学面形状誤差の
波面収差への影響は波長λに反比例するので、できる限
り長い波長の半導体レーザを用いてＤＶＤも読み取るこ
とができるようにすることが望まれる。

【００１８】また、１台の光ディスク装置でＤＶＤとＣ
Ｄ−Ｒを再生可能とする装置とするために、２個の光ピ
ックアップ装置を用いたり、波長の異なる２個の光源を
用いる方法では光ピックアップ装置及び光ディスク装置
をコンパクトで低コストとすることは困難である。

【００１９】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものである。即ち、できる限り長い波長の半導体レ
ーザを用いてＤＶＤも読み取ることができる光情報記録
媒体の記録及び／又は再生用集光光学系を提供すること
が第１の目的であり、一つの光源、一つの光ピックアッ
プ装置でＤＶＤとＣＤ−Ｒの記録及び／又は再生を可能
とし、構造が簡単でコンパクトな光情報記録媒体の記録
及び／又は再生用集光光学系を提供することを目的とし
たものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成を採ることによって達成される。

【００２１】１．第１の発明の構成（請求項１）：高密
度光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光源からの光
束を透明基板を介して光スポットとして集光するよう
に、前記レーザ光源からの発散光を収束光に変換するカ
ップリングレンズと、該収束光を情報記録面上に集光す
る対物レンズとにより構成され、前記光源の波長をλ、
前記対物レンズの前記情報記録面側の開口数をＮＡ１と
したとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であることを特徴とする光情報記録媒体の記録及び／又
は再生用集光光学系。

【００２２】２．第２の発明の構成（請求項６）：高密
度光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光源からの光
束を透明基板を介して光スポットとして集光させ、前記
情報記録面上に情報を記録及び／又は該情報記録面上の
情報を再生するための光情報記録媒体の記録及び／又は
再生用集光光学系であって、前記光源の波長をλ、前記
集光光学系の前記情報記録面側の開口数をＮＡ１とした
とき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みを
ｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の
低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低
密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする
光スポットを得る為の前記集光光学系の光情報記録媒体
側の必要開口数をＮＡ２としたとき、厚みｔ１の透明基
板を介したときの波面収差が０．０５λｒｍｓ以下であ
り、ＮＡ２の光束より（１／２）ＮＡ２の光束の方が補
正過剰（オーバー）であることを特徴とする光情報記録
媒体の記録及び／又は再生用集光光学系（但し、ｔ１＜
ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２）。

【００２３】３．第３の発明の構成（請求項７の発
明）：高密度光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光
源からの光束を透明基板を介して光スポットとして集光
させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該情報
記録面上の情報を再生するための光情報記録媒体の記録
及び／又は再生用集光光学系であって、前記光源の波長
をλ、前記集光光学系の前記情報記録面側の開口数をＮ
Ａ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１ ≦ＮＡ１≦ ０．６５ であり、前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みを
ｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の
低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低
密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする
光スポットを得る為の前記集光光学系の光情報記録媒体
側の必要開口数をＮＡ２としたとき、厚みｔ１の透明基
板を介したときの波面収差が０．０５λｒｍｓ以下であ
り、干渉計により厚みｔ１の透明基板を介して集光状態
にある光スポットの干渉縞をほぼ直線状となるように立
てて観察したとき、開口数ＮＡ３付近においてＶ字状に
屈曲する部分を有する干渉縞となる波面収差を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の記録及
び／又は再生用集光光学系（但し、ｔ１＜ｔ２、（１／
２）・ＮＡ２＜ＮＡ３＜ＮＡ１）。

【００２４】４．第４の発明の構成（請求項８）：高密
度光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光源からの光
束をカップリングレンズと対物レンズにより透明基板を
介して光スポットとして集光させ、前記情報記録面上に
情報を記録及び／又は該情報記録面上の情報を再生する
ための光情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学
系であって、前記光源の波長をλ、前記対物レンズの前
記情報記録面側の開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みを
ｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の
低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低
密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする
光スポットを得る為の前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をＮＡ２としたとき、前記対物レンズの
光情報記録媒体側の開口数をＮＡ１、前記対物レンズ単
体の倍率ｍ１で前記高密度光情報記録媒体の記録及び／
又は再生を行い、前記対物レンズの光情報記録媒体側の
開口数をＮＡ２、前記対物レンズ単体の倍率ｍ２（ただ
し、ｍ１＞ｍ２）で前記高密度光情報記録媒体の記録及
び／又は再生を行うことを特徴とする光情報記録媒体の
記録及び／又は再生用集光光学系。

【００２５】５．第５の発明の構成（請求項９）：高密
度光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光源からの光
束をカップリングレンズと対物レンズにより透明基板を
介して光スポットとして集光させ、前記情報記録面上に
情報を記録及び／又は該情報記録面上の情報を再生する
ための光情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学
系であって、前記光源の波長をλ、前記対物レンズの前
記情報記録面側の開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みを
ｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の
低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低
密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする
光スポットを得る為の前記対物レンズの光情報記録媒体
側の必要開口数をＮＡ２としたとき、前記集光光学系の
光情報記録媒体側の開口数をＮＡ１、前記カップリング
レンズの光軸上の位置を第１位置として前記高密度光情
報記録媒体の記録及び／又は再生を行い、前記対物レン
ズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ２、前記カップリ
ングレンズの光軸上の位置を前記第１位置よりも前記対
物レンズよりも離れた第２位置として前記高密度光情報
記録媒体の記録及び／又は再生を行うことを特徴とする
光情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学系。

【００２６】６．第６の発明の構成（請求項１０）：高
密度光情報記録媒体の情報記録面上にレーザ光源からの
光束を透明基板を介して光スポットとして集光させる光
情報記録媒体の記録及び／又は再生用対物レンズであっ
て、前記光源の波長をλ、使用時における前記情報記録
面側の開口数をＮＡ１、横倍率をｍとしたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、０．０３≦ｍの範囲の収束光入射で前記透明基
板を介したときの波面収差が最小となり、かつマレシャ
ル限界内となることを特徴とする光情報記録媒体の記録
及び／又は再生用対物レンズ。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明における光情報記録媒体の
記録及び／又は再生用集光光学系の実施の形態につい
て、図５〜図１３を使用して説明する。

【００２８】図５は、本発明の光情報記録媒体の記録及
び／又は再生用集光光学系の一例についての基本的な構
成を示す光路図である。

【００２９】図５において、１３は正の単レンズよりな
るカップリングレンズ、１６は対物レンズ、１７は光デ
ィスクの透明基板、１８は光ディスクの記録面である。
光源（図示せず）より出射した発散光束は対物レンズ１
６に近接して配置したカップリングレンズ１３で収束光
に変換された後、対物レンズ１６に入射し、透明基板１
７を介して記録面１８上に集光される。

【００３０】ここで、この例において対物レンズ１６に
収束光を入射する理由、対物レンズ１６とカップリング
レンズ１３で構成される光学系の望ましい条件について
説明する。

【００３１】ＤＶＤのように高密度光情報記録媒体の情
報を再生するためには、記録面に集光される光スポット
の大きさをＣＤのような低密度光情報記録媒体よりも小
さい光スポットとする必要がある。そのため、ＤＶＤに
おいては、小さい光スポットを得るため、通常短波長赤
色半導体レーザを用い対物レンズの光ディスク側の開口
数を０．６０としている。このようなＤＶＤを６７０ｎ
ｍ〜７００ｎｍの波長の半導体レーザを用いて再生する
ためには、光ディスク側の開口数を０．６１〜０．６５
程度の大口径の対物レンズとする必要がある。

【００３２】横倍率ｍ、像側（光ディスク側）の開口数
ＮＡの有限共役型対物レンズについての無限光入射に換
算した開口数をＮＡ∞（以後換算ＮＡと称す）とする
と、 ＮＡ∞＝（１−ｍ）・ＮＡ ・・・・ で表すことができる。この換算ＮＡが大きくなると、レ
ンズ設計、性能維持の困難さ、温度特性等の環境変化の
影響が大きくなる。従って、使用時の像側のＮＡが記録
及び／又は再生する情報記録媒体により決定されてしま
う場合においては、ｍを正に、すなわち収束光入射にす
ることにより、換算ＮＡを小さくすることができ、これ
により対物レンズが分担する屈折力を低減することがで
きる。

【００３３】また、対物レンズ自体をその横倍率ｍが ０．０３≦ｍ ・・・・（１） の範囲の収束光入射で光情報記録媒体の透明基板を介し
たときの波面収差が最小となり、かつマレシャル限界内
とすることで、カップリングレンズの光軸と対物レンズ
の光軸が偏心した場合の収差の劣化が少なくなり、光情
報記録媒体の記録再生用集光光学系として望ましい構成
となる。

【００３４】対物レンズを少なくとも光軸方向に可動と
することで、可動部分の軽量化が可能となり、また、少
ない移動量で光情報記録媒体の記録面にフォーカシング
することが出来る。

【００３５】また、さらにＮＡが大きくなると、ディス
クのぶれ等による物像間距離変化、温度変化等による球
面収差の発生は大きくなるが、これに対応するために、
対物レンズだけではなく、光源やカップリングレンズも
対物レンズと同様に各独立にまたは対物レンズと一体と
して、移動させることによりフォーカシングさせること
も可能である。

【００３６】対物レンズ単体の横倍率ｍはさらに、 ０．０３≦ｍ≦０．２３ ・・・・（１′） （１−ｍ）・ＮＡ≦０．６３ ・・・・（２） の条件を満足することが望ましい。

【００３７】条件式（１′）上限を越えると、カップリ
ングレンズの光軸と垂直な方向の大きさ（径）が大きく
なり、下限を越えると高ＮＡとした場合の誤差、特に対
物レンズの屈折率誤差による球面収差が大きくなる。

【００３８】条件式（２）の上限を越えると対物レンズ
の厚さが厚くなり、したがって必要な作動距離を確保す
るためには、光学系全体を大きくする必要が出て来る。

【００３９】また、対物レンズを樹脂製とした場合に
は、横倍率ｍはさらに、 ０．０３≦ｍ≦０．１２５ ・・・・（１″） を満足することが望ましい。

【００４０】条件式（１″）の上限を越えると、光情報
記録媒体のぶれ等による物像間距離の変化等が生じたと
き、対物レンズを光軸方向に動かしてフォーカシングす
る場合の球面収差の発生量が大きくなる。下限を越える
と高ＮＡとした場合の誤差、特に対物レンズの屈折率誤
差に基づく球面収差の発生量が大きくなる。

【００４１】特に樹脂素材は温度変化による屈折率の変
化が大きい。従って樹脂素材の場合、温度変化をΔＴ、
温度変化による屈折率変化をΔｎとし、 Δｎ／ΔＴ＝α ・・・・ と表すと、αは０℃から６０℃近傍まで、同一素材であ
ればほぼ一定で負の値である。

【００４２】また、屈折率変化Δｎに対する波面収差
（球面収差）変化ΔＷＴは換算ＮＡの４乗に比例し、ま
た焦点距離ｆ、Δｎに比例する。すなわち、 ΔＷＴ＝β・（ＮＡ∞）⁴・ｆ・Δｎ ・・・・ となる。ここでβは比例係数である。

【００４３】式に式、式を代入すると、 ΔＷＴ＝β・｛ＮＡ・（１−ｍ）｝⁴・ｆ・α・ΔＴ ・・・・ 式から、ｍを正にすることにより、温度変化の影響は
ｍの４乗に対応して小さくなることがわかる。

【００４４】したがって、上記条件式（１″）を満足す
ると共に条件式（２）を満足することによって、コンパ
クトな光情報記録媒体の記録再生用集光光学系を、軽量
でかつ低コストな樹脂製の対物レンズによって実現でき
る。

【００４５】カップリングレンズ１３は１枚ないしそれ
以上の球面レンズ系とすることで、カップリングレンズ
を従来のコリメータと同様の製作法で製作することがで
きる。

【００４６】しかし、カップリングレンズは、光源から
射出される発散光を収束光にする機能を持つものである
ので、従来のコリメータと比較して屈折力が大きくな
り、また、光源の光量を多く取り込もうとすると、光源
側のＮＡを大きく取ることとなる。したがって、球面系
だけでは、使用するレンズ枚数が多くなってしまう。こ
のため非球面を少なくとも１面導入して、球面収差を補
正することが望ましい。

【００４７】対物レンズが樹脂製の場合、屈折率の温度
変化に対する屈折率変化による球面収差の変化は、対物
レンズに収束光を入射することで軽減できるが、カップ
リングレンズを構成する正の屈折力を有する少なくとも
１枚のレンズを樹脂製とすることにより、さらに温度変
化に対する屈折率変化による光学系全体の球面収差変化
を補正することができる。

【００４８】これは、温度がΔＴ上昇したとき（０＜Δ
Ｔ）カップリングレンズの屈折率変化Δｎｃは負となる
（Δｎｃ＜０）。このためカップリングレンズの屈折力
は小さくなり、カップリングレンズから出射される光束
は温度上昇前に比べて収束度が小さくなる。このため対
物レンズ自体の横倍率ｍは減る方向に変化（Δｍ＜０）
する。

【００４９】対物レンズの波面収差が最小となる倍率ｍ
に対してΔｍが負の方向に変化すると球面収差はアンダ
ーに動く。また、対物レンズ自身の屈折率変化Δｎは、
温度が上昇すると屈折率は低下するためΔｎ＜０とな
り、このとき球面収差はオーバーに動く。

【００５０】このため、カップリングレンズの屈折率変
化に伴う対物レンズの横倍率変化による球面収差への影
響と、対物レンズ自身の屈折率変化による影響が相殺さ
れるので、カップリングレンズを正の屈折力を持つ樹脂
製のレンズとすることにより、温度変化による影響をさ
らに小さくすることができる。

【００５１】また、その補正効果は、従来のコリメータ
と樹脂製の単玉対物レンズの構成において、コリメータ
レンズの少なくとも１枚を正の屈折力を持つ樹脂製とす
る場合と比較して補正効果は大きい。これは、光源側の
ＮＡが上記コリメータと同じでも、カップリングレンズ
は負の倍率を持っているため、カップリングレンズの換
算ＮＡが大きくなり、対物レンズ自身の倍率変化Δｍの
絶対値が大きくなるためである。

【００５２】またこの場合、カップリングレンズは光源
側のＮＡを大きくとっており、しかも負の倍率を持つの
で、非球面を用いることが望ましいことは上記のとおり
である。

【００５３】また、カップリングレンズを樹脂製の単玉
非球面レンズとすることで、安価でかつ必要な性能を得
ることができる。カップリングレンズの結像倍率から、
少なくとも対物レンズ側の面が非球面であることが望ま
しい。

【００５４】さらに、カップリングレンズの横倍率ｍｃ
がさらに小さくなると、球面収差を良好に補正するには
両面を非球面とする必要が生じる。これは公知の有限共
役型対物レンズの設計・生産技術を応用することができ
る。

【００５５】対物単レンズに対して収束光を入射させ、
条件式（１）を満足することで、対物単レンズのレンズ
厚を厚くしないでＮＡを大きくすることができ、また屈
折率変化等の影響も小さくなる。これは上記式に示さ
れるように、０＜ｍ（収束光入射）とすることにより換
算ＮＡが小さくなるためである。

【００５６】対物単レンズは、少なくとも収束光入射側
を非球面化することで、正弦条件を保ちながら球面収差
を補正し、波面収差をマレシャル限界内とすることがで
きる。

【００５７】また、対物レンズ自体をその横倍率ｍの条
件式（１）の範囲の収束光入射で波面収差をマレシャル
限界内とすることで、対物レンズが独立に性能を維持で
きるため、光源からの発散光を収束光とする手段との組
合せが容易となり、また、偏心を含む配置の誤差感度も
小さくできる。

【００５８】上記対物単レンズは、虚光源に対して収差
補正し、その波面収差をマレシャル限界内とすること
で、光源からの発散光を収束光とする手段との組合せが
容易になり、応用範囲の広いレンズとなる。虚光源は仮
想的なものであるが、実用的には、その入射光束が、回
折限界スポットで一点に集光することと同等である。

【００５９】以上のように、対物レンズ１６に収束光を
入射するように構成することで、光ディスク側の開口数
を０．６１〜０．６５程度の大口径の対物レンズをガラ
ス材料だけでなく樹脂材料によっても得ることができる
ようになり、６７０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の半導体レ
ーザを用いて、ＤＶＤのような高密度光情報記録媒体へ
の情報の記録や再生が可能となる。

【００６０】次に、ＤＶＤのような高密度光情報記録媒
体とＣＤ，ＣＤ−Ｒのような低密度光情報記録媒体の両
方の光情報記録媒体の記録および／又は再生が可能な光
情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学系につい
て説明する本発明は、透明基板の厚みが０．６ｍｍの高
密度光ディスク（ＤＶＤ）と従来の透明基板の厚みが
１．２ｍｍの光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−Ｒ）等の光情報
記録媒体の記録及び／又は再生を１つの光学系のままで
行う目的で発明されたものである。従来のＣＤの場合
は、レーザ光源の波長は０．７８μｍ、対物レンズの光
情報記録媒体側の必要開口数は０．４５程度であった。
また、ＤＶＤ用途としては高密度化のため波長は短く、
前記必要開口数は大きくなっている。具体的には、波長
は０．６３５μｍ〜０．６５μｍ、必要開口数は０．６
程度である。前述の通り、本発明は単一光学系でＤＶ
Ｄ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒに対応させるものであるため、レー
ザ光源の波長はＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒとも同一の６７
０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の半導体レーザを用いる。

【００６１】このように６７０ｎｍ〜７００ｎｍの波長
の半導体レーザを用いば、図４からも理解できるように
ＣＤ−Ｒにおいても情報を再生するのに十分な反射光を
得ることができる。

【００６２】次に、図６を用いて、ＤＶＤのような高密
度光情報記録媒体とＣＤ，ＣＤ−Ｒのような低密度光情
報記録媒体の両方の光情報記録媒体の記録および／又は
再生が可能な光情報記録媒体の記録および／又は再生用
集光光学系の第１の実施の形態例を説明する。

【００６３】図６は、対物レンズ１６から出射する光束
が透明基板を介して記録面に集光した状態を説明する図
で、２７は厚み０．６ｍｍの透明基板、２７８は厚み
０．６ｍｍの透明基板を有する光ディスクの記録面、２
８は厚み１．２ｍｍの透明基板、２８８は厚み１．２ｍ
ｍの透明基板を有する光ディスクの記録面を示し、図６
（ａ）は、レンズ１６から出射される光束が、厚み０．
６ｍｍの透明基板２７を有する光ディスクの記録面２７
８に集光した状態を、図６（ｂ）は、対物レンズ１６を
図示しないフォーカス制御用のアクチュエータを使用し
て、厚み０．６ｍｍの透明基板２７を有する光ディスク
を読み取る位置よりも少し光ディスク側に移動させて、
対物レンズ１６から出射される光束が、厚み１．２ｍｍ
の透明基板２８を有する光情報記録媒体の記録面２８８
に集光した状態を示している。

【００６４】次に第１の実施の形態例の具体例（以下、
実施例１という）を、従来例との対比して説明する。

【００６５】従来例及び実施例１において、以下の表中
に示すｓは光学系の面番号、ｒは各光学面の曲率半径、
ｄは各光学面間の厚み又は間隔、ｎは各光学系媒質の屈
折率を表す。

【００６６】光学系の面番号はカップリングレンズ１３
のレーザ光源側の面を１，対物レンズ１６側の面を２、
対物レンズ１６のカップリングレンズ１３側に面を３，
透明基板２７（２８）側の面を４、透明基板２７（２
８）の対物レンズ１６側の面を５，記録面２７８（２８
８）側の面を６としている。

【００６７】従来例及び各実施例において、レンズ面及
び光学面に非球面を用いている場合においては、その非
球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光
の進行方向を正とし、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐係
数、Ａｊ非球面係数、Ｐｊを非球面のべき数としたと
き、

【００６８】

【数１】

【００６９】で表す。

【００７０】また、従来例においては、コリメータレン
ズのデータは記載していないがコリメータレンズの設計
を最適にすることにより対物レンズへは略無収差の平行
光を入射させることができる。

【００７１】更に、従来例について記載した数値データ
は、基板厚みｔ１＝０．６ｍｍに対するものである。な
お、実施例１について記載した数値データは、基板厚み
ｔ１＝０．６ｍｍに対するときの各光学画間の厚みまた
は間隔をｄ１、基板厚みｔ２＝１．２ｍｍに対するとき
の各光学画間の厚み又は間隔をｄ２で記載している。
又、従来例の第２の光情報記録媒体の透明基板の厚みも
実施例１同様にｔ２＝１．２０ｍｍである。

【００７２】次に、表１、表２により従来例を示す。

【００７３】（従来例） 焦点距離ｆ＝３．４０（ｍｍ） 光情報記録媒体側開口数ＮＡ１＝０．６０，ＮＡ２＝
０．３７ 倍率ｍ＝０ 光源波長λ＝６３５（ｎｍ） 表１は従来例のレンズデータである。

【００７４】

【表１】

【００７５】表２は、第ｓ面の円錐係数、非球面係数、
非球面のべき数を示す。

【００７６】

【表２】

【００７７】次に、表３、表４により実施例１を示す。
なお、図６は本発明に係わる実施例１のカップリングレ
ンズ、対物レンズ及び基板の光学系断面図で、（ａ）は
基板厚みｔ１、（ｂ）は基板厚みｔ２の場合の光学系断
面図である。

【００７８】（実施例１） カップリングレンズの焦点距離ｆ_C＝１６．０ 光学系全体の倍率ｍ_T＝−１／７ 対物レンズの焦点距離ｆ_O＝３．４１ 対物レンズの倍率ｍ_O＝＋１／１２ 光情報記録媒体側開口数ＮＡ１＝０．６３，ＮＡ２＝
０．３９ 光源波長λ＝６８０（ｎｍ） 表３は実施例１のレンズデータである。

【００７９】

【表３】

【００８０】表４は、実施例１の第ｓ面の円錐係数、非
球面係数、非球面のべき数を示す。

【００８１】

【表４】

【００８２】図７、図８の各図（ａ）に、従来例及び実
施例１において基板厚みｔ１＝０．６ｍｍのときの球面
収差図を示す。又、図７、図８の各図（ｂ）に従来例及
び実施例１において基板厚みｔ２＝１．２ｍｍのときの
球面収差図を示す。

【００８３】基板厚みｔ１のときの球面収差図におい
て、従来例（図７）では完全に補正しているのに対し、
本実施例１においては（１／２）ＮＡ２付近の高さでは
補正過剰（オーバー）、ＮＡ２付近の高さでは、ほぼ完
全に補正していることがわかる。球面収差カーブでは
（１／２）ＮＡ２よりＮＡ２の高さにかけて補正不足
（アンダー）の方向となっている。

【００８４】この実施例１の光学系について、干渉計を
用いて基板厚みｔ１の透明基板を介して集光状態にある
光スポットの干渉縞を観察したとき、直線状に観察され
る干渉縞が、図８（ｃ）のように（１／２）・ＮＡ２よ
りも大きくＮＡ１よりも小さい開口数ＮＡ３（この例に
おいては、ＮＡ３＝０．２７）付近でＶ字状に屈曲する
部分を有する干渉縞となる。即ち、実施例１の光学系は
このような干渉縞で観察される波面収差を有している。

【００８５】なお、ＮＡ３は、 （１／２・ＮＡ２＜ＭＡ３＜（１／２）・（ＮＡ１＋Ｎ
Ａ２） となるように構成するのが望ましい。

【００８６】また、実施例１では干渉縞は、図８（ｃ）
の例はＶ字状に屈曲する部分の先端が丸くなった（曲率
をもった）干渉縞となっているが、球面収差が（１／
２）ＮＡ２付近の高さではＮＡ２よりも補正過剰（オー
バー）として、干渉縞のＶ字状に屈曲する部分に対応す
る部分が先が尖ったＶ字状となって観察される波面収差
を有するような光学系、あるいはＺ字状に曲がって観察
される波面収差を有するような光学系としてもよい。

【００８７】基板厚みｔ２のときの球面収差図におい
て、従来例（図７）では基板厚みｔ１に対し完全補正し
ているため、基板厚みが厚くなることによって発生する
オーバーの球面収差の影響により、非常に大きな球面収
差が発生している。本実施例においては、基板厚みｔ１
に対し（１／２）ＮＡ２の高さの光束をＮＡ２の高さの
光束より過剰に補正しておくことにより、ＮＡ２の高さ
の光束は（１／２）ＮＡ２の高さの光束よりアンダーと
なっており、基板厚みが厚くなることによって発生する
オーバーの球面収差を減少させることができる。

【００８８】また、基板厚みｔ２＝１．２ｍｍの光ディ
スクでＣＤ方式の場合、λ／ＮＡ＝１．７３（但し、λ
は光源波長（μｍ）、ＮＡは光情報記録媒体側開口数）
で充分な記録及び／又は再生性能が得られる。λ＝０．
７８μｍの場合、ＮＡ＝０．４５であり、λ＝０．６８
μｍの場合、ＮＡ＝０．３９程度となる。

【００８９】従って、基板厚みｔ２時の記録及び／又は
再生時にはＮＡ２（λ＝０．６８μｍのときはＮＡ＝
０．３９程度）の絞りを光路中に挿入することで、ＮＡ
１とＮＡ２間に発生する大きな球面収差を除去でき、良
好な性能が得られることになる。しかしながら、前記Ｎ
Ａ２相当の絞りを用いずに全開口ＮＡ１の光束を通した
場合でも、ＮＡ２以上の光束は大きな球面収差を持つこ
とによりフレア光となるため、対物レンズを光軸上で移
動し最適なフォーカス位置（ベストデフォーカス位置）
を選ぶことにより良好な結像スポットを得ることが可能
となる。

【００９０】図９，１０に従来例及び本発明に係る実施
例１において、基板厚みｔ１を介した際のベストデフォ
ーカス（それぞれ０μｍ）時のスポット形状を示す。従
来例においては、基板厚みｔ１を介して球面収差を完全
補正しているため良好な結像スポットが得られるが、本
発明において（１／２）ＮＡ２付近の高さの球面収差を
過剰補正した光学系であっても従来例と同等の良好な結
像スポットが得られる。

【００９１】図１１に本発明に係る実施例１において、
基板厚みｔ２を介した際のデフォーカス量約９μｍ時の
スポット形状を示す。いずれにおいても、デフォーカス
量を約９μｍ程度に設定することにより、ＮＡの大きな
領域の光束は情報記録面よりも更に後方に集光すること
によりフレア光となり、結像スポットへの影響を軽減で
きる。更に、本発明の通り、基板厚みｔ１を介した際の
（１／２）ＮＡ２付近の高さの光束の球面収差を過剰補
正とし、（１／２）ＮＡ２よりＮＡ２の高さにかけて球
面収差カーブを補正不足（アンダー）方向とすることに
より、基板厚みｔ２を介した際はＮＡ２以下の領域にお
ける球面収差がオーバーになることを軽減できるためＣ
ＤやＣＤ−Ｒを再生するのに十分な結像スポットとなっ
ている。

【００９２】次に、ＤＶＤのような高密度光情報記録媒
体とＣＤ，ＣＤ−Ｒのような低密度光情報記録媒体の両
方の光情報記録媒体の記録および／又は再生が可能な光
情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学系の第２
の実施の形態例を図１２、図１３を用いて説明する。

【００９３】なお、図１２において第１の実施の形態例
と同じ作用を有する部材には同じ番号を付してある。

【００９４】第２の実施の形態例は、厚みの異なる透明
基板を有するＤＶＤとＣＤ，ＣＤ−Ｒを一つの光学系で
再生できるように、基板の厚さの違いにより発生する球
面収差を、対物レンズの単体の倍率の変化で発生する球
面収差によりキャンセルするようにしたもので、具体的
には、図１２に示すように、カップリングレンズ１３を
ＣＤ，ＣＤ−Ｒ再生時にＤＶＤ再生時よりもレーザ光源
（図示せず）側に移動させることにより、基板の厚さの
違いにより発生する球面収差を打ち消すようにしてい
る。

【００９５】この原理について以下に説明する。

【００９６】基板の厚さの変化Δｔに対する球面収差の
変化量ΔＳＡｔは、対物レンズの光ディスク側のＮＡが
同一の場合には比例関係にあり以下のように表すことが
できる。

【００９７】 ΔＳＡｔ＝Δｔ・（ｎｔ²−１）／ｎｔ³・α ・・・（ａ） ここで、αは比例定数、ｎｔは透明基板の屈折率であ
る。

【００９８】対物レンズの横倍率変化Δｍによる球面収
差の変化量ΔＳＡｍはほぼ比例関係にあると考えること
ができ、以下のように表すことができる。

【００９９】 ΔＳＡｍ＝Ｆ・Δｍ・β ・・・（ｂ） ここでβは比例定数、Ｆは対物レンズの焦点距離であ
る。

【０１００】このため、全体として球面収差を補正する
ためには、 ΔＳＡｔ＋ΔＳＡｍ＝０ ・・・（ｃ） となるようにすれば良い。

【０１０１】すなわち、 Δｔ・（ｎｔ²−１）／（ｎｔ³・Ｆ・Δｍ）＝−β／α（一定）・・・（ｄ） とすれば良い。

【０１０２】ａ式において、ｎｔが一定の値で、Δｔが
正（＞０）の場合の球面収差はオーバー方向に動くの
で、ΔＳＡｔ＞０である。またｎｔ＞１であるので、比
例定数αは正となる。

【０１０３】また、ｂ式において、横倍率変化Δｍにお
いて横倍率変化が正（＞０）であれば（反射系ではない
実像系の場合、横倍率に絶対値が小さくなれば）、球面
収差はオーバーに動くので、ΔＳＡｍ＞０である。また
Ｆ＞０であるので、比例定数βは正もなる。

【０１０４】この結果、Δｔ（＝ｔ２−ｔ１）が正（＞
０）であれば、ｄ式より、Δｍは負（＜０）とすること
になる。

【０１０５】従って、透明基板ｔ₁における球面収差が
一番良好に補正される横倍率をｍ１、透明基板ｔ２（ｔ
１＜ｔ２，Δｔ＝ｔ２−ｔ１）における球面収差が一番
良好に補正される横倍率をｍ２とすると、 Δｍ＝ｍ２−ｍ１ ・・・（ｅ） で表すことができ、透明基板ｔ１の光ディスク（ＤＶ
Ｄ）を再生する状態から、透明基板ｔ２の光ディスク
（ＣＤ，ＣＤ−Ｒ）を再生する状態にするためには、ｍ
１＞ｍ２となるように、カップリングレンズを移動させ
る、即ち、カップリングレンズを光源側に移動させれば
良いことがわかる。

【０１０６】次に、第２の実施の形態例の具体例（以
下、実施例２という）について説明する。

【０１０７】（実施例２） カップリングレンズの焦点距離ｆ_C＝１８．７０ 対物レンズの焦点距離ｆ_O＝３．６２ 光情報記録媒体側開口数ＮＡ１＝０．６３、ＮＡ２＝
０．３９ 光源波長λ＝６８０（ｎｍ） 光学系の面番号はカップリングレンズ１３のレーザ光源
側の面を１，対物レンズ１６側の面を２、対物レンズ１
６のカップリングレンズ１３側の面を３，透明基板２７
（２８）側の面を４、透明基板２７（２８）の対物レン
ズ１６側の面を５，記録面２７８（２８８）側の面を６
としている。また、各光学面の曲率半径をｒ、透明基板
の厚みｔ１＝０．６ｍｍのＤＶＤを再生するときのレン
ズ面間隔をｄ１、透明基板の厚みｔ２＝１．２ｍｍのＣ
Ｄ，ＣＤ−Ｒを再生するときのレンズ面間隔をｄ２、各
光学系媒質の屈折率をｎとしている。

【０１０８】表５は実施例２のレンズデータである。

【０１０９】

【表５】

【０１１０】表６は、実施例２の第ｓ面の円錐係数、非
球面係数、非球面のべき数を示す。

【０１１１】

【表６】

【０１１２】図１３の（ａ）に基板厚みｔ１＝０．６ｍ
ｍのときの球面収差図を（ｂ）に基板厚みｔ２＝１．２
ｍｍのときの球面収差図を示す。

【０１１３】いずれにおいても、良好に球面収差補正さ
れており、ＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒを良好に再生するこ
とができる。

【０１１４】なお、実施例２においては、カップリング
レンズ１３を移動させて、対物レンズ１６単体の倍率を
変えるようにしているが、対物レンズの光源側にホログ
ラムを配置して一次光と２次光を利用して対物レンズ単
体の倍率を変えるようにしたり、対物レンズの光源側に
補正レンズを着脱可能に設けて対物レンズ単体の倍率を
変えるようにしたり、カップリングレンズを固定位置に
おきレーザ光源を光軸方向に移動させる、あるいはカッ
プリングレンズおよびレーザ光源に異なる移動を与える
ことでも対物レンズ単体の倍率を変えることができる。

【０１１５】カップリングレンズやレーザ光源を移動さ
せる方法は、光量損失を少なくでき、かつ光学部品点数
を増やさずに済むという効果がある。

【０１１６】

【発明の効果】本発明により、比較的長波長の半導体レ
ーザ光源を用い、ＤＶＤの記録および又は再生が可能と
なり、また、一つの光ピックアップ装置で異なる基板厚
を有する光情報記録媒体の記録及び／又は再生およびＣ
Ｄ−Ｒの再生が可能となり、特に構造が簡単でコンパク
トな光情報記録媒体の記録及び／又は再生用光学系が提
供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の光情報記録媒体の光ピックアップ光学系
の一例を示す図。

【図２】ディスク基板厚みと波面収差との関係を示す
図。

【図３】ＤＶＤ及びＣＤの両方を再生する光学系の一例
を示す構成図。

【図４】ＣＤ−Ｒディスクの反射率、波長の依存性を示
す特性図。

【図５】本発明の光情報記録媒体の記録及び／又は再生
用集光光学系の一例についての基本的な構成を示す光路
図。

【図６】対物レンズから出射する光束が透明基板を介し
て記録面に集光した状態を説明する光路図。

【図７】従来例における基板厚みｔ１＝０．６ｍｍのと
きの球面収差図及び基板厚みｔ２＝１．２ｍｍのときの
球面収差図。

【図８】実施例１における基板厚みｔ１＝０．６ｍｍの
ときの球面収差図基板厚みｔ２＝１．２ｍｍのときの球
面収差図及び光スポットの干渉縞。

【図９】従来例において基板厚みｔ１を介した際のベス
トデフォーカス時のスポット形状を示す図。

【図１０】本発明に係る実施例１において基板厚みｔ１
を介した際のベストデフォーカス時のスポット形状を示
す図。

【図１１】本発明に係る実施例１において基板厚みｔ２
を介した際のデフォーカス量約９μｍ時のスポット形状
を示す図。

【図１２】本発明の光情報記録媒体の記録及び／又は再
生用集光光学系の第２の実施の形態例を示す光路図。

【図１３】上記集光光学系の第２の実施の形態の球面収
差図。

【符号の説明】

１ レーザ光源 ７ 基板（透明基板） １３ カップリングレンズ １６ 対物レンズ １７，２７，２８ 光ディスクの透明基板 １８，２７８，２８８ 光ディスクの記録面

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上に
   レーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポットと
   して集光するように、前記レーザ光源からの発散光を収
   束光に変換するカップリングレンズと、該収束光を情報
   記録面上に集光する対物レンズとにより構成され、 前記光源の波長をλ、前記対物レンズの前記情報記録面
   側の開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であることを特徴とする光情報記録媒体の記録及び／又
   は再生用集光光学系。
2. 【請求項２】 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の
   厚みをｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録
   密度の低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ
   ２、低密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能
   とする光スポットを得る為の前記対物レンズの光情報記
   録媒体側の必要開口数をＮＡ２としたとき、 厚みｔ１の透明基板を介したときの波面収差が０．０５
   λｒｍｓ以下であり、ＮＡ２の光束より（１／２）ＮＡ
   ２の光束の方が補正過剰（オーバー）であることを特徴
   とする請求項１記載の光情報記録媒体の記録及び／又は
   再生用集光光学系。但し、ｔ１＜ｔ２、ＮＡ１＞ＮＡ２
   である。
3. 【請求項３】 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の
   厚みをｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録
   密度の低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ
   ２、低密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能
   とする光スポットを得る為の前記対物レンズの光情報記
   録媒体側の必要開口数をＮＡ２としたとき、厚みｔ１の
   透明基板を介したときの波面収差が０．０５λｒｍｓ以
   下であり、 干渉計により厚みｔ１の透明基板を介して集光状態にあ
   る光スポットの干渉縞をほぼ直線状となるように立てて
   観察したとき、開口数ＮＡ３付近においてＶ字状に屈曲
   する部分を有する干渉縞となる波面収差を有することを
   特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の記録及び／
   又は再生用集光光学系。但し、ｔ１＜ｔ２、 （１／２）・ＮＡ２≦ＮＡ３＜ＮＡ１である。
4. 【請求項４】 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の
   厚みをｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録
   密度の低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ
   ２、低密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能
   とする光スポットを得る為の前記対物レンズの光情報記
   録媒体側の必要開口数をＮＡ２としたとき、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ１、
   前記対物レンズ単体の倍率ｍ１で前記高密度光情報記録
   媒体の記録及び／又は再生を行い、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ２、
   前記対物レンズ単体の倍率ｍ２（ただし、ｍ１＞ｍ２）
   で前記高密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を行
   うことを特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の記
   録及び／又は再生用集光光学系。
5. 【請求項５】 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の
   厚みをｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録
   密度の低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ
   ２、低密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能
   とする光スポットを得る為の前記対物レンズの光情報記
   録媒体側の必要開口数をＮＡ２としたとき、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ１、
   前記カップリングレンズの光軸上の位置を第１位置とし
   て前記高密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を行
   い、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ２、
   前記カップリングレンズの光軸上の位置を前記第１位置
   よりも前記対物レンズよりも離れた第２位置として前記
   高密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を行うこと
   を特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の記録及び
   ／又は再生用集光光学系。
6. 【請求項６】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上に
   レーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポットと
   して集光させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又
   は該情報記録面上の情報を再生するための光情報記録媒
   体の記録及び／又は再生用集光光学系であって、 前記光源の波長をλ、前記集光光学系の前記情報記録面
   側の開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ１、前
   記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の低い低密
   度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低密度光情
   報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする光スポッ
   トを得る為の前記集光光学系の光情報記録媒体側の必要
   開口数をＮＡ２としたとき、厚みｔ１の透明基板を介し
   たときの波面収差が０．０５λｒｍｓ以下であり、ＮＡ
   ２の光束より（１／２）ＮＡ２の光束の方が補正過剰
   （オーバー）であることを特徴とする光情報記録媒体の
   記録及び／又は再生用集光光学系。但し、ｔ１＜ｔ２、
   ＮＡ１＞ＮＡ２である。
7. 【請求項７】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上に
   レーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポットと
   して集光させ、前記情報記録面上に情報を記録及び／又
   は該情報記録面上の情報を再生するための光情報記録媒
   体の記録及び／又は再生用集光光学系であって、 前記光源の波長をλ、前記集光光学系の前記情報記録面
   側の開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１ ≦ＮＡ１≦ ０．６５ であり、前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みを
   ｔ１、前記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の
   低い低密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低
   密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする
   光スポットを得る為の前記集光光学系の光情報記録媒体
   側の必要開口数をＮＡ２としたとき、厚みｔ１の透明基
   板を介したときの波面収差が０．０５λｒｍｓ以下であ
   り、 干渉計により厚みｔ１の透明基板を介して集光状態にあ
   る光スポットの干渉縞をほぼ直線状となるように立てて
   観察したとき、開口数ＮＡ３付近においてＶ字状に屈曲
   する部分を有する干渉縞となる波面収差を有することを
   特徴とする請求項１記載の光情報記録媒体の記録及び／
   又は再生用集光光学系。但し、ｔ１＜ｔ２、（１／２）
   ・ＮＡ２＜ＮＡ３＜ＮＡ１である。
8. 【請求項８】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上に
   レーザ光源からの光束をカップリングレンズと対物レン
   ズにより透明基板を介して光スポットとして集光させ、
   前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該情報記録面
   上の情報を再生するための光情報記録媒体の記録及び／
   又は再生用集光光学系であって、前記光源の波長をλ、
   前記対物レンズの前記情報記録面側の開口数をＮＡ１と
   したとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ１、前
   記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の低い低密
   度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低密度光情
   報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする光スポッ
   トを得る為の前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要
   開口数をＮＡ２としたとき、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ１、
   前記対物レンズ単体の倍率ｍ１で前記高密度光情報記録
   媒体の記録及び／又は再生を行い、前記対物レンズの光
   情報記録媒体側の開口数をＮＡ２、前記対物レンズ単体
   の倍率ｍ２（ただし、ｍ１＞ｍ２）で前記高密度光情報
   記録媒体の記録及び／又は再生を行うことを特徴とする
   光情報記録媒体の記録及び／又は再生用集光光学系。
9. 【請求項９】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上に
   レーザ光源からの光束をカップリングレンズと対物レン
   ズにより透明基板を介して光スポットとして集光させ、
   前記情報記録面上に情報を記録及び／又は該情報記録面
   上の情報を再生するための光情報記録媒体の記録及び／
   又は再生用集光光学系であって、 前記光源の波長をλ、前記対物レンズの前記情報記録面
   側の開口数をＮＡ１としたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、 前記高密度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ１、前
   記高密度光情報記録媒体よりも情報記録密度の低い低密
   度光情報記録媒体の透明基板の厚みをｔ２、低密度光情
   報記録媒体の記録及び／又は再生を可能とする光スポッ
   トを得る為の前記対物レンズの光情報記録媒体側の必要
   開口数をＮＡ２としたとき、 前記集光光学系の光情報記録媒体側の開口数をＮＡ１、
   前記カップリングレンズの光軸上の位置を第１位置とし
   て前記高密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を行
   い、前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数をＮＡ
   ２、前記カップリングレンズの光軸上の位置を前記第１
   位置よりも前記対物レンズよりも離れた第２位置として
   前記高密度光情報記録媒体の記録及び／又は再生を行う
   ことを特徴とする光情報記録媒体の記録及び／又は再生
   用集光光学系。
10. 【請求項１０】 高密度光情報記録媒体の情報記録面上
    にレーザ光源からの光束を透明基板を介して光スポット
    として集光させる光情報記録媒体の記録及び／又は再生
    用対物レンズであって、 前記光源の波長をλ、使用時における前記情報記録面側
    の開口数をＮＡ１、横倍率をｍとしたとき、 ６７０ｎｍ≦λ≦７００ｎｍ ０．６１≦ＮＡ１≦０．６５ であり、 ０．０３≦ｍ の範囲の収束光入射で前記透明基板を介したときの波面
    収差が最小となり、かつマレシャル限界内となることを
    特徴とする光情報記録媒体の記録及び／又は再生用対物
    レンズ。