JP2001143301A - 光ピックアップ装置および光ピックアップ装置用対物レンズ - Google Patents
光ピックアップ装置および光ピックアップ装置用対物レンズInfo
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- JP2001143301A JP2001143301A JP32672899A JP32672899A JP2001143301A JP 2001143301 A JP2001143301 A JP 2001143301A JP 32672899 A JP32672899 A JP 32672899A JP 32672899 A JP32672899 A JP 32672899A JP 2001143301 A JP2001143301 A JP 2001143301A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 樹脂材料からなる光情報記録媒体の記録再生
用対物レンズにおいて、使用環境の温度変化に対しても
十分な性能を確保できる対物レンズ及びそれを用いた光
ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 光ピックアップ装置用対物レンズにおい
て、ベース面（回折パターンの包絡面）で、環境温度変
化による軸上球面収差変化量を補正したとともに、少な
くとも１面に設けた回折面で、球面収差を補正すること
によって、樹脂製レンズの欠点である温度変動に伴う屈
折率変化に起因する軸上球面収差の変化を抑えることが
できる。
用対物レンズにおいて、使用環境の温度変化に対しても
十分な性能を確保できる対物レンズ及びそれを用いた光
ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 光ピックアップ装置用対物レンズにおい
て、ベース面（回折パターンの包絡面）で、環境温度変
化による軸上球面収差変化量を補正したとともに、少な
くとも１面に設けた回折面で、球面収差を補正すること
によって、樹脂製レンズの欠点である温度変動に伴う屈
折率変化に起因する軸上球面収差の変化を抑えることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ピックアップ装置及
び樹脂製の対物レンズに関し、特に温度特性及び収差を
改善した対物レンズ及びこれを用いた、光情報記録媒体
の記録及び又は再生用として好適に用いられる光ピック
アップ装置に関する。
び樹脂製の対物レンズに関し、特に温度特性及び収差を
改善した対物レンズ及びこれを用いた、光情報記録媒体
の記録及び又は再生用として好適に用いられる光ピック
アップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＤ再生装置において要求される
精度を有する光情報記録媒体の記録再生用光学系（尚、
本明細書中で云う記録再生用光学系あるいは記録再生装
置とは記録用光学系、再生用光学系、記録と再生との両
用の光学系あるいはそれらを用いた装置を含む）として
は、無限共役型の光学系が特開昭５７−７６５１２号公
報に開示され、有限共役型の光学系が特開昭６１ー５６
３１４号公報等に開示されている。また、樹脂製対物レ
ンズを用いた場合の温度変化による収差の発生を減じる
ため、カップリングレンズを用いたものが特開平６ー２
５８５７３号公報に開示されている。しかるに、近年に
おいては低コスト化などの要求から、記録再生用光学
系、特にその対物レンズに関しては、樹脂（プラスチッ
ク）材料を用いて形成されたレンズが広く使用されてい
る。
精度を有する光情報記録媒体の記録再生用光学系（尚、
本明細書中で云う記録再生用光学系あるいは記録再生装
置とは記録用光学系、再生用光学系、記録と再生との両
用の光学系あるいはそれらを用いた装置を含む）として
は、無限共役型の光学系が特開昭５７−７６５１２号公
報に開示され、有限共役型の光学系が特開昭６１ー５６
３１４号公報等に開示されている。また、樹脂製対物レ
ンズを用いた場合の温度変化による収差の発生を減じる
ため、カップリングレンズを用いたものが特開平６ー２
５８５７３号公報に開示されている。しかるに、近年に
おいては低コスト化などの要求から、記録再生用光学
系、特にその対物レンズに関しては、樹脂（プラスチッ
ク）材料を用いて形成されたレンズが広く使用されてい
る。
【０００３】しかし、樹脂材料から形成された対物レン
ズにおいては、温度変化に伴う屈折率の変化によって発
生する収差が、ガラス材料から形成されたレンズより大
きくなるという問題がある。一般的には、この屈折率の
変化は樹脂材料とガラス材料とで一桁以上異なってい
る。ここで、基準設計温度と実際の使用環境との温度差
を△Ｔとしたとき、この温度差△Ｔによって変化する収
差は主に３次球面収差である。波面収差の３次球面収差
成分をｒｍｓ値で表したものをＳＡとし、ここでは球面
収差が正の場合（オーバー）をＳＡ＞０、負（アンダ
ー）の場合をＳＡ＜０と符号を定義する。温度変化ΔＴ
によって変化する３次球面収差ΔＳＡ（λｒｍｓ）は、
対物レンズの光情報記録媒体側（像側）開口数ＮＡ、焦
点距離ｆ、結像倍率ｍ、比例係数ｋ、光の波長λを用い
て、 ΔＳＡ／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ （１） と表すことができる。尚、樹脂材料から形成されたレン
ズが正の屈折力を有する場合、温度が上昇すると３次の
球面収差がよりオーバーになる。すなわち、上式（１）
において、係数ｋは正の値となる。また、樹脂材料から
形成された単レンズを対物レンズとした場合、係数ｋは
より大きな正の値となる。
ズにおいては、温度変化に伴う屈折率の変化によって発
生する収差が、ガラス材料から形成されたレンズより大
きくなるという問題がある。一般的には、この屈折率の
変化は樹脂材料とガラス材料とで一桁以上異なってい
る。ここで、基準設計温度と実際の使用環境との温度差
を△Ｔとしたとき、この温度差△Ｔによって変化する収
差は主に３次球面収差である。波面収差の３次球面収差
成分をｒｍｓ値で表したものをＳＡとし、ここでは球面
収差が正の場合（オーバー）をＳＡ＞０、負（アンダ
ー）の場合をＳＡ＜０と符号を定義する。温度変化ΔＴ
によって変化する３次球面収差ΔＳＡ（λｒｍｓ）は、
対物レンズの光情報記録媒体側（像側）開口数ＮＡ、焦
点距離ｆ、結像倍率ｍ、比例係数ｋ、光の波長λを用い
て、 ΔＳＡ／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ （１） と表すことができる。尚、樹脂材料から形成されたレン
ズが正の屈折力を有する場合、温度が上昇すると３次の
球面収差がよりオーバーになる。すなわち、上式（１）
において、係数ｋは正の値となる。また、樹脂材料から
形成された単レンズを対物レンズとした場合、係数ｋは
より大きな正の値となる。
【０００４】現在広く用いられているコンパクトディス
ク用の対物レンズでは、ＮＡが０．４５程度であるた
め、使用環境の温度変化に伴って発生する収差は問題と
なるほどの水準には至らないといえる。しかし、光情報
記録媒体の高密度化が推進されつつある現在、記録再生
装置の光学系を構成する対物レンズも、それに対応する
ことが要求されている。
ク用の対物レンズでは、ＮＡが０．４５程度であるた
め、使用環境の温度変化に伴って発生する収差は問題と
なるほどの水準には至らないといえる。しかし、光情報
記録媒体の高密度化が推進されつつある現在、記録再生
装置の光学系を構成する対物レンズも、それに対応する
ことが要求されている。
【０００５】具体的には、光情報記録媒体としてＣＤ
（記憶容量：６４０ＭＢ）と同程度の大きさで記録密度
を高めたＤＶＤ（記憶容量：４．７ＧＢ）が開発され、
急速に普及が進んでいる。ＤＶＤを再生するためには、
光源の波長が６３５ｎｍから６６０ｎｍの範囲内にある
所定の波長のレーザ光を使用することが一般的である。
また、一般的にはレーザ光源からの発散光束は、コリメ
ートレンズで平行光束にされてからＤＶＤ側のＮＡが
０．６又はそれ以上の対物レンズに入射され、ＤＶＤの
透明基板を介して情報記録面に集光される。
（記憶容量：６４０ＭＢ）と同程度の大きさで記録密度
を高めたＤＶＤ（記憶容量：４．７ＧＢ）が開発され、
急速に普及が進んでいる。ＤＶＤを再生するためには、
光源の波長が６３５ｎｍから６６０ｎｍの範囲内にある
所定の波長のレーザ光を使用することが一般的である。
また、一般的にはレーザ光源からの発散光束は、コリメ
ートレンズで平行光束にされてからＤＶＤ側のＮＡが
０．６又はそれ以上の対物レンズに入射され、ＤＶＤの
透明基板を介して情報記録面に集光される。
【０００６】特に最近、さらなる高ＮＡの対物レンズや
さらなる短波長光源を利用し、１０ないし３０ＧＢの記
憶容量をもつＣＤやＤＶＤと同様の光情報記録媒体の開
発が盛んである。短波長光源として有望視されているも
のとして、発振波長４００ｎｍ程度のＧａＮ青色半導体
レーザやＳＨＧ青色レーザがある。すなわち、記録再生
装置における光学系は、高ＮＡが要求されると共に、波
長がより短いレーザ光に対応させる必要が生じている。
さらなる短波長光源を利用し、１０ないし３０ＧＢの記
憶容量をもつＣＤやＤＶＤと同様の光情報記録媒体の開
発が盛んである。短波長光源として有望視されているも
のとして、発振波長４００ｎｍ程度のＧａＮ青色半導体
レーザやＳＨＧ青色レーザがある。すなわち、記録再生
装置における光学系は、高ＮＡが要求されると共に、波
長がより短いレーザ光に対応させる必要が生じている。
【０００７】これを波面収差より考察するに、上記式
（１）において、例えばＮＡが０．４５から０．６へと
増大し、レーザ光の波長λが６６０ｎｍから４００ｎｍ
へと短くなったとき、波面収差Ｗｒｍｓは、（０．６／
０．４５）4÷４００／６６０＝５．１７倍に増大す
る。
（１）において、例えばＮＡが０．４５から０．６へと
増大し、レーザ光の波長λが６６０ｎｍから４００ｎｍ
へと短くなったとき、波面収差Ｗｒｍｓは、（０．６／
０．４５）4÷４００／６６０＝５．１７倍に増大す
る。
【０００８】ここで、式（１）に基づき波面収差を小さ
く抑えるために、焦点距離ｆを小さくすることが考えら
れるが、現実には、フォーカシング作動距離を確保する
必要があるためにｆを現在以上に小さくすることは困難
である。また、ｍ＜０の有限共役型光学系や、ｍ＝０の
無限共役型光学系では、高ＮＡの場合、温度変化に伴っ
て発生する収差がより深刻な問題となってきている。カ
ップリングレンズを用いた光学系で０＜ｍ＜１とし、温
度特性を改善することも考えられるが、この場合、フォ
ーカシングに必要な作動距離を確保するためには、光学
系の物像間距離を長くするか、または高ＮＡのカップリ
ングレンズが必要となリ、光学系更には装置が大型化し
てしまうという問題がある。
く抑えるために、焦点距離ｆを小さくすることが考えら
れるが、現実には、フォーカシング作動距離を確保する
必要があるためにｆを現在以上に小さくすることは困難
である。また、ｍ＜０の有限共役型光学系や、ｍ＝０の
無限共役型光学系では、高ＮＡの場合、温度変化に伴っ
て発生する収差がより深刻な問題となってきている。カ
ップリングレンズを用いた光学系で０＜ｍ＜１とし、温
度特性を改善することも考えられるが、この場合、フォ
ーカシングに必要な作動距離を確保するためには、光学
系の物像間距離を長くするか、または高ＮＡのカップリ
ングレンズが必要となリ、光学系更には装置が大型化し
てしまうという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の樹
脂材料で形成された対物レンズを用いたレンズ系では温
度変化によリ生じる樹脂材料の屈折率変化△ｎを原因と
する、対物レンズの像側の開口数ＮＡの４乗に比例した
収差の発生によって、高ＮＡの光学系を実現させること
は困難であった。
脂材料で形成された対物レンズを用いたレンズ系では温
度変化によリ生じる樹脂材料の屈折率変化△ｎを原因と
する、対物レンズの像側の開口数ＮＡの４乗に比例した
収差の発生によって、高ＮＡの光学系を実現させること
は困難であった。
【００１０】従って、レーザ光源の短波長化と対物レン
ズの高ＮＡ化により、高密度の情報記録を達成しようと
する光情報記録再生装置の光学系においては、樹脂製の
対物レンズを用いる代わりに、温度変化に対する屈折率
変化は小さいが、よりコストの高いガラスモールドレン
ズやガラスの組み合わせレンズを用いることを余儀なく
されている。
ズの高ＮＡ化により、高密度の情報記録を達成しようと
する光情報記録再生装置の光学系においては、樹脂製の
対物レンズを用いる代わりに、温度変化に対する屈折率
変化は小さいが、よりコストの高いガラスモールドレン
ズやガラスの組み合わせレンズを用いることを余儀なく
されている。
【００１１】本発明は、光情報記録媒体の記録再生装置
（光ピックアップ装置）用対物レンズにおいて、その装
置の光源が使用環境の温度変化によって発振波長が変化
しないＳＨＧレーザのような場合、あるいは発振波長が
変化する半導体レーザのような場合においても、使用環
境の温度変化に対して十分な性能が確保できる樹脂材料
からなる対物レンズ、又は樹脂材料からなる少なくとも
１枚のレンズを含む対物レンズ、及びそのような対物レ
ンズを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的
とする。
（光ピックアップ装置）用対物レンズにおいて、その装
置の光源が使用環境の温度変化によって発振波長が変化
しないＳＨＧレーザのような場合、あるいは発振波長が
変化する半導体レーザのような場合においても、使用環
境の温度変化に対して十分な性能が確保できる樹脂材料
からなる対物レンズ、又は樹脂材料からなる少なくとも
１枚のレンズを含む対物レンズ、及びそのような対物レ
ンズを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の光ピックアップ装置は、波長λ
（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から出射さ
れた光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して前記光
情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レ
ンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光するた
めの光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パワーを
有するプラスチックレンズを含み、前記対物レンズの少
なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記対物レン
ズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ＮＡ≧０．５８ を満たすとともに、前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎ
ｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対
物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２とし、環
境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化
量を△ＳＡ１としたとき、 （ΔＳＡ２／Δλ１）＊（ΔＳＡ１／ΔＴ）＜０λｒｍｓ2／（℃・ｎｍ） を満たすことを特徴とする。 （２）
に、請求項１に記載の光ピックアップ装置は、波長λ
（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から出射さ
れた光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して前記光
情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レ
ンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光するた
めの光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パワーを
有するプラスチックレンズを含み、前記対物レンズの少
なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記対物レン
ズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ＮＡ≧０．５８ を満たすとともに、前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎ
ｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対
物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２とし、環
境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化
量を△ＳＡ１としたとき、 （ΔＳＡ２／Δλ１）＊（ΔＳＡ１／ΔＴ）＜０λｒｍｓ2／（℃・ｎｍ） を満たすことを特徴とする。 （２）
【００１３】光情報記録媒体の記録再生に多く使われて
いる回折パターンのない非球面樹脂製対物単レンズのよ
うな球面収差の補正された樹脂製正レンズの温度変化に
対する３次の球面収差量の変化を∂ＳＡ／∂Ｔとする
と、以下の式で表せる。 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝ （∂ＳＡ／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） ＋（∂ＳＡ／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） ＝（∂ＳＡ／∂ｎ）｛（∂ｎ／∂Ｔ）＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）｝ （３） ここで、樹脂材料は、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０、（∂ｎ／∂
λ）＜０である。ガラス材料は、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０、
（∂ｎ／∂λ）＜０である。半導体レーザは、（∂λ／
∂Ｔ）＞０、ＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等
は（∂λ／∂Ｔ）＝０である。
いる回折パターンのない非球面樹脂製対物単レンズのよ
うな球面収差の補正された樹脂製正レンズの温度変化に
対する３次の球面収差量の変化を∂ＳＡ／∂Ｔとする
と、以下の式で表せる。 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝ （∂ＳＡ／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） ＋（∂ＳＡ／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） ＝（∂ＳＡ／∂ｎ）｛（∂ｎ／∂Ｔ）＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）｝ （３） ここで、樹脂材料は、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０、（∂ｎ／∂
λ）＜０である。ガラス材料は、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０、
（∂ｎ／∂λ）＜０である。半導体レーザは、（∂λ／
∂Ｔ）＞０、ＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等
は（∂λ／∂Ｔ）＝０である。
【００１４】尚、ここでガラス材料の（∂ｎ／∂Ｔ）を
０、ＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等の（∂λ
／∂Ｔ）を０としたが、実際これらの値は厳密に０では
ない。しかしながら、本発明の利用分野においては実用
上０と考えられ、またそれにより説明を単純化できるの
で、以下これらの値を０として説明を進める。
０、ＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等の（∂λ
／∂Ｔ）を０としたが、実際これらの値は厳密に０では
ない。しかしながら、本発明の利用分野においては実用
上０と考えられ、またそれにより説明を単純化できるの
で、以下これらの値を０として説明を進める。
【００１５】さて、光源かＳＨＧレーザ、固体レーザ、
ガスレーザ等であり（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合、 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡ／ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） （４） となる。
ガスレーザ等であり（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合、 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡ／ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） （４） となる。
【００１６】このレンズがガラス製であれば、（∂ｎ／
∂Ｔ）＝０であるから、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０となる。一
方、レンズが樹脂製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０であ
り、この種のレンズは∂ＳＡ／∂Ｔ＞０であることか
ら、 （∂ＳＡ／∂ｎ）＜０である。また、光源が半導
体レーザの場合は、（∂λ／∂Ｔ）＞０である。
∂Ｔ）＝０であるから、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０となる。一
方、レンズが樹脂製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０であ
り、この種のレンズは∂ＳＡ／∂Ｔ＞０であることか
ら、 （∂ＳＡ／∂ｎ）＜０である。また、光源が半導
体レーザの場合は、（∂λ／∂Ｔ）＞０である。
【００１７】このときレンズがガラス製である場合にお
いても ∂ＳＡ／∂Ｔ ＝（∂ＳＡ／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （５） であり、（∂ｎ／∂λ）＜０、（∂ＳＡ／∂ｎ）＜０で
あるから∂ＳＡ／∂Ｔ＞０となる。
いても ∂ＳＡ／∂Ｔ ＝（∂ＳＡ／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （５） であり、（∂ｎ／∂λ）＜０、（∂ＳＡ／∂ｎ）＜０で
あるから∂ＳＡ／∂Ｔ＞０となる。
【００１８】また、ガラス材料、樹脂材料を問わず、入
射する光がより短被長になると、（∂ｎ／∂λ）の絶対
値が大きくなる。したがって短波長の半導体レーザを利
用する場合、たとえガラス材料であっても球面収差の温
度変化に留意する必要がある。
射する光がより短被長になると、（∂ｎ／∂λ）の絶対
値が大きくなる。したがって短波長の半導体レーザを利
用する場合、たとえガラス材料であっても球面収差の温
度変化に留意する必要がある。
【００１９】一方、回折パターンを有する非球面樹脂製
単レンズについて、温度変化に対する３次の球面収差量
の変化量を∂ＳＡ／∂Ｔについて定式化すると以下のよ
うになる。この場合、屈折レンズ部分の特性と回折パタ
ーン面の特性の双方を取り入れる必要がある。屈折レン
ズ部分が寄与する球面収差量の変化量∂ＳＡに添え字
Ｒ、回折パターン面が寄与する球面収差量の変化量∂Ｓ
Ａに漆え字Ｄを付けて示すと、以下のように表せる。 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） ＋（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） ＋（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （６） ここで、光源がＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ
等であり、（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合には、 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） （７） が成立する。
単レンズについて、温度変化に対する３次の球面収差量
の変化量を∂ＳＡ／∂Ｔについて定式化すると以下のよ
うになる。この場合、屈折レンズ部分の特性と回折パタ
ーン面の特性の双方を取り入れる必要がある。屈折レン
ズ部分が寄与する球面収差量の変化量∂ＳＡに添え字
Ｒ、回折パターン面が寄与する球面収差量の変化量∂Ｓ
Ａに漆え字Ｄを付けて示すと、以下のように表せる。 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） ＋（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） ＋（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （６） ここで、光源がＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ
等であり、（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合には、 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ） （７） が成立する。
【００２０】ここで、もちろんガラス製レンズの場合に
は、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０であり、（∂ＳＡR／∂ｎ）の
値によらず、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０となる。一方、レンズが
樹脂製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０であるが、（∂Ｓ
ＡR／∂ｎ）＝０であれば、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とでき
る。
は、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０であり、（∂ＳＡR／∂ｎ）の
値によらず、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０となる。一方、レンズが
樹脂製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０であるが、（∂Ｓ
ＡR／∂ｎ）＝０であれば、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とでき
る。
【００２１】そこで、本発明においては、屈折レンズ部
分に関して（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０とすべく、非球面樹
脂製単レンズに回折パターンを導入している。但し、こ
の場合屈折レンズ部分だけでは球面収差が残留してしま
うが、回折パターンを最適化して全体で球面収差を補正
するようにすることで、光情報記録媒体の記録再生に適
した対物レンズを設計することができる。
分に関して（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０とすべく、非球面樹
脂製単レンズに回折パターンを導入している。但し、こ
の場合屈折レンズ部分だけでは球面収差が残留してしま
うが、回折パターンを最適化して全体で球面収差を補正
するようにすることで、光情報記録媒体の記録再生に適
した対物レンズを設計することができる。
【００２２】一方、光源が半導体レーザの場合は（∂λ
／∂Ｔ）＞０であり、上記の（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０の
特性を持つ対物レンズの場合、上式（６）より ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （８） となるが、一般に（∂ＳＡD／∂λ）≠０であり、３次
の球面収差量が温度により変化してしまうことがわか
る。
／∂Ｔ）＞０であり、上記の（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０の
特性を持つ対物レンズの場合、上式（６）より ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （８） となるが、一般に（∂ＳＡD／∂λ）≠０であり、３次
の球面収差量が温度により変化してしまうことがわか
る。
【００２３】更に、上式（６）は、以下の式のように変
形できる。 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・｛（∂ｎ／∂Ｔ） ＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）｝ ＋（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （９）
形できる。 ∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・｛（∂ｎ／∂Ｔ） ＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）｝ ＋（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ） （９）
【００２４】ここで、樹脂製レンズの場合、（∂ＳＡ／
∂Ｔ）＜０であり、また光源が半導体レーザであるか
ら、（∂λ／∂Ｔ）＞０となるので、 （∂ｎ／∂Ｔ）＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）＜０ （１０） である。
∂Ｔ）＜０であり、また光源が半導体レーザであるか
ら、（∂λ／∂Ｔ）＞０となるので、 （∂ｎ／∂Ｔ）＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）＜０ （１０） である。
【００２５】前提として、（∂ＳＡR／∂ｎ）＜０とす
ると、（１０）より（９）の第１項は正の値となる。∂
ＳＡ／∂Ｔ＝０とするためには、第２項が負の値をとる
必要があるが、（∂λ／∂Ｔ）＞０なので、（∂ＳＡD
／∂λ）＜０が条件となる。
ると、（１０）より（９）の第１項は正の値となる。∂
ＳＡ／∂Ｔ＝０とするためには、第２項が負の値をとる
必要があるが、（∂λ／∂Ｔ）＞０なので、（∂ＳＡD
／∂λ）＜０が条件となる。
【００２６】このような特性の回折パターンを持つ非球
面樹脂製単レンズにおいては、（∂λ／∂Ｔ）＝０の場
合、上式（７）において（∂ＳＡR／∂ｎ）＜０でかつ
（∂ｎ／∂Ｔ）＜０なので∂ＳＡ／∂Ｔ＞０となる。
面樹脂製単レンズにおいては、（∂λ／∂Ｔ）＝０の場
合、上式（７）において（∂ＳＡR／∂ｎ）＜０でかつ
（∂ｎ／∂Ｔ）＜０なので∂ＳＡ／∂Ｔ＞０となる。
【００２７】また、温度が一定で、波長のみが変化する
場合の球面収差∂ＳＡ／∂λは、 ∂ＳＡ／∂λ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）＋（∂ＳＡD／∂λ） （１１） で表せるが、第１項は正、第２項は負であるが、良く知
られているように、回折パターンを持つ非球面単レンズ
の色収差は、主に回折パターンからの寄与が大きいこと
から、上式（１１）の第２項により∂ＳＡ／∂λの符号
がきまり、∂ＳＡ／∂λ＜０となるのが一般的である。
場合の球面収差∂ＳＡ／∂λは、 ∂ＳＡ／∂λ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂λ）＋（∂ＳＡD／∂λ） （１１） で表せるが、第１項は正、第２項は負であるが、良く知
られているように、回折パターンを持つ非球面単レンズ
の色収差は、主に回折パターンからの寄与が大きいこと
から、上式（１１）の第２項により∂ＳＡ／∂λの符号
がきまり、∂ＳＡ／∂λ＜０となるのが一般的である。
【００２８】すなわち、回折パターンを導入した樹脂製
単レンズでは、∂ＳＡ／∂Ｔ＞０でかつ∂ＳＡ／∂λ＜
０とすることで、光源が半導体レーザの場合においても
∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
単レンズでは、∂ＳＡ／∂Ｔ＞０でかつ∂ＳＡ／∂λ＜
０とすることで、光源が半導体レーザの場合においても
∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
【００２９】逆に（∂ＳＡR／∂ｎ）＞０とすると、計
算は省略するが∂ＳＡ／∂Ｔ＜０でかつ∂ＳＡ／∂λ＞
０とすることで、光源が半導体レーザの場合においても
∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
算は省略するが∂ＳＡ／∂Ｔ＜０でかつ∂ＳＡ／∂λ＞
０とすることで、光源が半導体レーザの場合においても
∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
【００３０】すなわち∂ＳＡ／∂Ｔと∂ＳＡ／∂λの符
号が逆であればよい。このとき、 （∂ＳＡ／∂Ｔ）・（∂ＳＡ／∂λ）＜０ （１２） となる関係が成立する。ここで、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＞０
とした場合の方が、回折パターンのない非球面樹脂製単
レンズの特性に近いため、回折パターンの負担が少なく
より好ましい。請求項１によれば、使用環境の温度変化
に対しても十分な性能を確保できる対物レンズが提供さ
れることとなる。
号が逆であればよい。このとき、 （∂ＳＡ／∂Ｔ）・（∂ＳＡ／∂λ）＜０ （１２） となる関係が成立する。ここで、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＞０
とした場合の方が、回折パターンのない非球面樹脂製単
レンズの特性に近いため、回折パターンの負担が少なく
より好ましい。請求項１によれば、使用環境の温度変化
に対しても十分な性能を確保できる対物レンズが提供さ
れることとなる。
【００３１】ＤＶＤと同程度以下の記録密度である光情
報記録媒体に対して、情報の記録及び／又は再生を行う
光ピックアップ装置においては、対物レンズは、非球面
や回折面を利用することにより、単レンズとすることが
できる。しかしながら、より高密度の光情報記録媒体に
対して情報の記録及び／又は再生を行うのためには、よ
り開口数の大きな対物レンズ必要となるが、このような
対物レンズは正レンズを２牧以上含んでいることが多
い。２枚玉においてはより自由度が大きく、これらの正
レンズの少なくとも一方もしくは双方を樹脂レンズとし
て、光源の発振波長が温度に依存しない場合には（∂Ｓ
ＡR／∂ｎ）＝０とし、いずれかの面を回析パターン化
することで、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＝０とすることができ
る。
報記録媒体に対して、情報の記録及び／又は再生を行う
光ピックアップ装置においては、対物レンズは、非球面
や回折面を利用することにより、単レンズとすることが
できる。しかしながら、より高密度の光情報記録媒体に
対して情報の記録及び／又は再生を行うのためには、よ
り開口数の大きな対物レンズ必要となるが、このような
対物レンズは正レンズを２牧以上含んでいることが多
い。２枚玉においてはより自由度が大きく、これらの正
レンズの少なくとも一方もしくは双方を樹脂レンズとし
て、光源の発振波長が温度に依存しない場合には（∂Ｓ
ＡR／∂ｎ）＝０とし、いずれかの面を回析パターン化
することで、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＝０とすることができ
る。
【００３２】また光源の発振波長が温度に依存する場合
においても、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＝０とすることが可能で
ある。
においても、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＝０とすることが可能で
ある。
【００３３】請求項２に記載の光ピックアップ装置は、
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ２が、 △ＳＡ２／△λ１＜０λｒｍｓ／ｎｍ （１３） を満たすとともに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ
１が、 △ＳＡ１／△Ｔ＞０λｒｍｓ／℃ （１４） を満たすことを特徴とする。ここで、（ΔＳＡ１／Δ
Ｔ）＞０λｒｍｓ／℃とすれば、回折パターンのない非
球面樹脂製単レンズの特性に近くなるため、回折パター
ンの負担が少なくなってより好ましい。請求項２によれ
ば、波長λの変動及び使用環境の温度変化に対しても十
分な性能を確保できる対物レンズが提供されることとな
る。
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ２が、 △ＳＡ２／△λ１＜０λｒｍｓ／ｎｍ （１３） を満たすとともに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ
１が、 △ＳＡ１／△Ｔ＞０λｒｍｓ／℃ （１４） を満たすことを特徴とする。ここで、（ΔＳＡ１／Δ
Ｔ）＞０λｒｍｓ／℃とすれば、回折パターンのない非
球面樹脂製単レンズの特性に近くなるため、回折パター
ンの負担が少なくなってより好ましい。請求項２によれ
ば、波長λの変動及び使用環境の温度変化に対しても十
分な性能を確保できる対物レンズが提供されることとな
る。
【００３４】請求項３に記載の光ピックアップ装置は、
環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記光源の波長変化量を△λ２（ｎｍ）
としたとき、 ０ｎｍ／℃＜△λ２／△Ｔ≦０．５ｎｍ／℃ （１５） を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量
をより小さく抑えることができ、安価な半導体レーザの
使用が可能となる。
環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記光源の波長変化量を△λ２（ｎｍ）
としたとき、 ０ｎｍ／℃＜△λ２／△Ｔ≦０．５ｎｍ／℃ （１５） を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量
をより小さく抑えることができ、安価な半導体レーザの
使用が可能となる。
【００３５】請求項４に記載の光ピックアップ装置は、
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１が、 ｜△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃ （１６） を満たすことを特徴とする。このように｜△ＳＡ１／△
Ｔ│が、０．００１λｒｍｓ以下を満たすことにより、
環境温度の変動に対して球面収差変化量をより小さく抑
えることができる。
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１が、 ｜△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃ （１６） を満たすことを特徴とする。このように｜△ＳＡ１／△
Ｔ│が、０．００１λｒｍｓ以下を満たすことにより、
環境温度の変動に対して球面収差変化量をより小さく抑
えることができる。
【００３６】請求項５に記載の光ピックアップ装置は、
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から
出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して
前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光
するための光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対物レン
ズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ＮＡ≧０．５８ （１７） を満たすとともに、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲
内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３
次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、 │△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃ （１８） を満たすことを特徴とする。
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から
出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して
前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光
するための光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対物レン
ズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ＮＡ≧０．５８ （１７） を満たすとともに、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲
内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３
次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、 │△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃ （１８） を満たすことを特徴とする。
【００３７】請求項５に記載の光ピックアップ装置によ
れば、上記（１）式より ΔＳＡ１／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ ≦０．００１λｒｍｓ／℃ （１９） を満たすので、０．５８以上の高い開口数を有する対物
レンズを用いて、より短波長の光（例えば青色レーザ
光）を用いても光情報記録媒体での情報の記録再生を行
うことができ、それにより次世代の高密度光情報記録媒
体に対応させることが可能な、安価で軽量なプラスチッ
クレンズを含む光ピックアップ装置が実現できる。
れば、上記（１）式より ΔＳＡ１／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ ≦０．００１λｒｍｓ／℃ （１９） を満たすので、０．５８以上の高い開口数を有する対物
レンズを用いて、より短波長の光（例えば青色レーザ
光）を用いても光情報記録媒体での情報の記録再生を行
うことができ、それにより次世代の高密度光情報記録媒
体に対応させることが可能な、安価で軽量なプラスチッ
クレンズを含む光ピックアップ装置が実現できる。
【００３８】請求項６に記載の光ピックアップ装置は、
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から
出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して
前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光
するための光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対物レン
ズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ０．５８＞ＮＡ≧０．４８ （２０） を満たすとともに、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲
内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３
次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、 │△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．０００４０λｒｍｓ／℃ （２１） を満たすことを特徴とする。
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から
出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して
前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光
するための光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対物レン
ズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ０．５８＞ＮＡ≧０．４８ （２０） を満たすとともに、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲
内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３
次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、 │△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．０００４０λｒｍｓ／℃ （２１） を満たすことを特徴とする。
【００３９】請求項６に記載の光ピックアップ装置によ
れば、上記（１）式より ΔＳＡ１／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ ≦０．０００４０λｒｍｓ／℃ （２２） を満たすので、０．４８以上０．５８以下の開口数を有
する対物レンズを用いているような、例えば従来の光ピ
ックアップ装置においても、使用温度範囲の拡大だけで
なく、より短波長の光（例えば青色レーザ光）を用いて
光情報記録媒体での情報の記録再生を行うことができ、
それにより次世代の高密度光情報記録媒体に対応させる
ことが可能な、安価で軽量なプラスチックレンズを含む
光ピックアップ装置が実現できる。
れば、上記（１）式より ΔＳＡ１／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ ≦０．０００４０λｒｍｓ／℃ （２２） を満たすので、０．４８以上０．５８以下の開口数を有
する対物レンズを用いているような、例えば従来の光ピ
ックアップ装置においても、使用温度範囲の拡大だけで
なく、より短波長の光（例えば青色レーザ光）を用いて
光情報記録媒体での情報の記録再生を行うことができ、
それにより次世代の高密度光情報記録媒体に対応させる
ことが可能な、安価で軽量なプラスチックレンズを含む
光ピックアップ装置が実現できる。
【００４０】請求項７に記載の光ピックアップ装置は、
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から
出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して
前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光
するための光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対物レン
ズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記光
源の波長λ（ｎｍ）は、 λ≦６８０ｎｍ （２３） を満たすと共に、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内
での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次
軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、 ｜△ＳＡ１／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ （２４） を満たすことを特徴とする。
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、前記光源から
出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して
前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための
対物レンズと、前記光情報記録媒体からの反射光を受光
するための光検出器とを有し、前記対物レンズは屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対物レン
ズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、前記光
源の波長λ（ｎｍ）は、 λ≦６８０ｎｍ （２３） を満たすと共に、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内
での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次
軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、 ｜△ＳＡ１／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ （２４） を満たすことを特徴とする。
【００４１】請求項７に記載の光ピックアップ装置によ
れば、上記（１）式より ΔＳＡ１／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ ≦０．００１λｒｍｓ／℃ （２５） を満たすので、波長が６８０ｎｍ以下と、既存の光ピッ
クアップ装置のレーザ光と同等又はそれより短波長の光
（例えば青色レーザ光）を用いても光情報記録媒体での
情報の記録再生を行うことができ、それにより次世代の
高密度光情報記録媒体に対応させることが可能な、安価
で軽量なプラスチックレンズを含む光ピックアップ装置
が実現できる。
れば、上記（１）式より ΔＳＡ１／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ ≦０．００１λｒｍｓ／℃ （２５） を満たすので、波長が６８０ｎｍ以下と、既存の光ピッ
クアップ装置のレーザ光と同等又はそれより短波長の光
（例えば青色レーザ光）を用いても光情報記録媒体での
情報の記録再生を行うことができ、それにより次世代の
高密度光情報記録媒体に対応させることが可能な、安価
で軽量なプラスチックレンズを含む光ピックアップ装置
が実現できる。
【００４２】請求項８に記載の光ピックアップ装置は、
前記光源の波長λ（ｎｍ）は、より短波長である λ≦５００ｎｍ （２６） を満たすことを特徴とする。
前記光源の波長λ（ｎｍ）は、より短波長である λ≦５００ｎｍ （２６） を満たすことを特徴とする。
【００４３】請求項９に記載の光ピックアップ装置は、
前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情報記
録媒体側の開口数ＮＡとは、 ０．０００１５／ｎｍ≦（ＮＡ）4／λ≦４０／ｎｍ （２７） を満たすので、既存の光情報記録媒体の光ピックアップ
装置の温度特性を改善するだけでなく、近紫外光を使っ
た開口数の大きい超高密度な光情報記録媒体に対応させ
ることが可能な、安価で軽量な光ピックアップ装置が実
現できる。
前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情報記
録媒体側の開口数ＮＡとは、 ０．０００１５／ｎｍ≦（ＮＡ）4／λ≦４０／ｎｍ （２７） を満たすので、既存の光情報記録媒体の光ピックアップ
装置の温度特性を改善するだけでなく、近紫外光を使っ
た開口数の大きい超高密度な光情報記録媒体に対応させ
ることが可能な、安価で軽量な光ピックアップ装置が実
現できる。
【００４４】請求項１０に記載の光ピックアップ装置
は、前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情
報記録媒体側の開口数ＮＡとは、 １０ｎｍ≦λ／ＮＡ≦１１００ｎｍ （２８） を満たすので、既存の光情報記録媒体の光ピックアップ
装置の温度特性を改善するだけでなく、近紫外光を使っ
た開口数の大きい超高密度な光情報記録媒体に対応させ
ることが可能な、安価で軽量な光ピックアップ装置が実
現できる。
は、前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情
報記録媒体側の開口数ＮＡとは、 １０ｎｍ≦λ／ＮＡ≦１１００ｎｍ （２８） を満たすので、既存の光情報記録媒体の光ピックアップ
装置の温度特性を改善するだけでなく、近紫外光を使っ
た開口数の大きい超高密度な光情報記録媒体に対応させ
ることが可能な、安価で軽量な光ピックアップ装置が実
現できる。
【００４５】請求項１１に記載の光ピックアップ装置
は、前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での
波長変化△λ（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸
上球面収差変化量を△ＳＡ２としたとき、 │△ＳＡ２／△λ｜≦０．１０λｒｍｓ／ｎｍ （２９） を満たすので、光源の波長変動等の影響が許容できる光
ピックアップ装置を構成することができる。
は、前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での
波長変化△λ（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸
上球面収差変化量を△ＳＡ２としたとき、 │△ＳＡ２／△λ｜≦０．１０λｒｍｓ／ｎｍ （２９） を満たすので、光源の波長変動等の影響が許容できる光
ピックアップ装置を構成することができる。
【００４６】請求項１２に記載の光ピックアップ装置
は、前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での
波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの焦点
位置変化量を△ｆ（μｍ）としたとき、 ｜△ｆ／△λ１│≦２００ （２９） を満たすので、、光源の波長変動等の影響が許容できる
光ピックアップ装置を構成することができる。
は、前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での
波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの焦点
位置変化量を△ｆ（μｍ）としたとき、 ｜△ｆ／△λ１│≦２００ （２９） を満たすので、、光源の波長変動等の影響が許容できる
光ピックアップ装置を構成することができる。
【００４７】請求項１３に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの少なくとも１つの面は非球面であ
るので、対物レンズだけで球面収差を小さくすることが
でき、それによりトラッキング特性の良好な光ピックア
ップ装置を構成することができる。
は、前記対物レンズの少なくとも１つの面は非球面であ
るので、対物レンズだけで球面収差を小さくすることが
でき、それによりトラッキング特性の良好な光ピックア
ップ装置を構成することができる。
【００４８】請求項１４に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの少なくとも２つの面は非球面であ
るので、対物レンズだけで球面収差を小さくすることが
でき、対物レンズへの入射光が平行光でなくとも良好な
特性が得られる光ピックアップ装置を構成することがで
きる。
は、前記対物レンズの少なくとも２つの面は非球面であ
るので、対物レンズだけで球面収差を小さくすることが
でき、対物レンズへの入射光が平行光でなくとも良好な
特性が得られる光ピックアップ装置を構成することがで
きる。
【００４９】請求項１５に記載の光ピックアップ装置
は、前記回折パターンは光軸を略中心とする同心円状の
複数輪帯の形状を有し、前記複数輪帯の各輪帯の位置を
表す光路差関数が、少なくともべき級数の６次項を含む
ので、開口数が大きくても、環境温度の変動に対して球
面収差変化量をより小さく抑えることができる。
は、前記回折パターンは光軸を略中心とする同心円状の
複数輪帯の形状を有し、前記複数輪帯の各輪帯の位置を
表す光路差関数が、少なくともべき級数の６次項を含む
ので、開口数が大きくても、環境温度の変動に対して球
面収差変化量をより小さく抑えることができる。
【００５０】請求項１６に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズは、前記プラスチックレンズの単レ
ンズからなるので、構成を簡素化し低コスト化を図れ
る。
は、前記対物レンズは、前記プラスチックレンズの単レ
ンズからなるので、構成を簡素化し低コスト化を図れ
る。
【００５１】請求項１７に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの前記光源の波長λ（ｎｍ）におけ
るパワーをφ、屈折パワーをφＲとしたとき、 ０．３≦φＲ／φ≦１．５ （３０） を満たすので、光源の波長変動による焦点位置の変動が
小さい光ピックアップ装置を構成することができる。
は、前記対物レンズの前記光源の波長λ（ｎｍ）におけ
るパワーをφ、屈折パワーをφＲとしたとき、 ０．３≦φＲ／φ≦１．５ （３０） を満たすので、光源の波長変動による焦点位置の変動が
小さい光ピックアップ装置を構成することができる。
【００５２】請求項１８に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの光情報記録媒体側とは反対側のべ
ース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、前記対物レンズ
の屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたと
き、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ （３１） を満たすので、非球面量を小さくできるため、その製造
を容易とすることができる。
は、前記対物レンズの光情報記録媒体側とは反対側のべ
ース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、前記対物レンズ
の屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたと
き、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ （３１） を満たすので、非球面量を小さくできるため、その製造
を容易とすることができる。
【００５３】請求項１９に記載の光ピックアップ装置
は、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化
△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折率変化量を△
ｎとしたとき、 −０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃ （３２） を満たすので、透過率が良好な樹脂を使用できる。
は、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化
△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折率変化量を△
ｎとしたとき、 −０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃ （３２） を満たすので、透過率が良好な樹脂を使用できる。
【００５４】請求項２０に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズは、非晶質ポリオレフィン系樹脂、
ノルボルネン系樹脂及びフルオレン系樹脂のいずれかの
樹脂からなることを特徴とする。
は、前記対物レンズは、非晶質ポリオレフィン系樹脂、
ノルボルネン系樹脂及びフルオレン系樹脂のいずれかの
樹脂からなることを特徴とする。
【００５５】すなわち、対物レンズのプラスチック材料
としては、三菱レイヨン製「アクリペットＶＨ」、三菱
レイヨン製「アクリペットＷＦ−１００」、日立化成工
業製「アプトレッツＯＺ−１０００」、クラレ製「バラ
ペットＭＩ−９１」、等のアクリル系、日本ゼオン製
「ＺＥＯＮＥＸ」、三井石油化学工業製「ＡＰＥＬ」等
の非晶質ポリオレフィン系、日本合成ゴム製「ＡＲＴＯ
Ｎ」等のノルボルネン系、鐘紡製「Ｏ−ＰＥＴ」等のフ
ルオレン系などの種々の樹脂材料を用いることができる
が、射出成形時の金型への転写性が良好で、所期の光学
性能を容易に得ることができ、最小肉厚を小さくするこ
とが可能であることから、日本ゼオン製「ＺＥＯＮＥ
Ｘ」、三井石油化学工業製「ＡＰＥＬ」等の非晶質ポリ
オレフィン系、日本合成ゴム製「ＡＲＴＯＮ」等のノル
ボルネン系、鐘紡製「Ｏ−ＰＥＴ」等のフルオレン系の
樹脂が好ましいのである。この内、成形時間の短縮がで
きる更なるコストの低減が可能で、高屈折率が望めるフ
ルオレン系樹脂が特に好ましい。
としては、三菱レイヨン製「アクリペットＶＨ」、三菱
レイヨン製「アクリペットＷＦ−１００」、日立化成工
業製「アプトレッツＯＺ−１０００」、クラレ製「バラ
ペットＭＩ−９１」、等のアクリル系、日本ゼオン製
「ＺＥＯＮＥＸ」、三井石油化学工業製「ＡＰＥＬ」等
の非晶質ポリオレフィン系、日本合成ゴム製「ＡＲＴＯ
Ｎ」等のノルボルネン系、鐘紡製「Ｏ−ＰＥＴ」等のフ
ルオレン系などの種々の樹脂材料を用いることができる
が、射出成形時の金型への転写性が良好で、所期の光学
性能を容易に得ることができ、最小肉厚を小さくするこ
とが可能であることから、日本ゼオン製「ＺＥＯＮＥ
Ｘ」、三井石油化学工業製「ＡＰＥＬ」等の非晶質ポリ
オレフィン系、日本合成ゴム製「ＡＲＴＯＮ」等のノル
ボルネン系、鐘紡製「Ｏ−ＰＥＴ」等のフルオレン系の
樹脂が好ましいのである。この内、成形時間の短縮がで
きる更なるコストの低減が可能で、高屈折率が望めるフ
ルオレン系樹脂が特に好ましい。
【００５６】請求項２１に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの光学機能部の外周にフランジ部を
有することを特徴とする。かかるフランジ部を設けるこ
とによって、光学機能部の光学性能を確保することがで
きる。また、このフランジ部に光軸とに対して略直交す
る面を設けることにより、光ピックアップ装置への取り
付け精度の向上や、取り付けの容易化を図ることが可能
となる。
は、前記対物レンズの光学機能部の外周にフランジ部を
有することを特徴とする。かかるフランジ部を設けるこ
とによって、光学機能部の光学性能を確保することがで
きる。また、このフランジ部に光軸とに対して略直交す
る面を設けることにより、光ピックアップ装置への取り
付け精度の向上や、取り付けの容易化を図ることが可能
となる。
【００５７】請求項２２に記載の光ピックアップ装置
は、前記フランジ部の一部に切り欠き部を有することを
特徴とする。この切り欠き部の光軸と略平行な方向の切
削面を光軸方向から見たとき、直線状、円弧状等の種々
の形状とすることができるが、この切り欠き部によって
成形時のゲート部の位置を認識可能とすることができ
る。従って、切り欠き不の位置は、ゲート部に対応する
位置であることが望ましい。
は、前記フランジ部の一部に切り欠き部を有することを
特徴とする。この切り欠き部の光軸と略平行な方向の切
削面を光軸方向から見たとき、直線状、円弧状等の種々
の形状とすることができるが、この切り欠き部によって
成形時のゲート部の位置を認識可能とすることができ
る。従って、切り欠き不の位置は、ゲート部に対応する
位置であることが望ましい。
【００５８】請求項２３に記載の光ピックアップ装置用
対物レンズは、対物レンズが、屈折パワーを有し少なく
とも一つの面に回折パターンを有するプラスチックの単
レンズからなり、光情報記録媒体が配置される側とは反
対側のベース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、屈折率
をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたときに、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ （３３） を満たすので、非球面量を小さくできるため、その製造
を容易とすることができる。
対物レンズは、対物レンズが、屈折パワーを有し少なく
とも一つの面に回折パターンを有するプラスチックの単
レンズからなり、光情報記録媒体が配置される側とは反
対側のベース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、屈折率
をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたときに、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ （３３） を満たすので、非球面量を小さくできるため、その製造
を容易とすることができる。
【００５９】請求項２４に記載の対物レンズは、前記回
折パターンは光軸を略中心とする同心円状の複数輪帯の
形状を有し、前記複数輪帯の各輪帯の位置を表す光路差
関数が、少なくともべき級数の６次項を含むので、開口
数が大きくても、環境温度の変動に対して球面収差変化
量をより小さく抑えることができる。
折パターンは光軸を略中心とする同心円状の複数輪帯の
形状を有し、前記複数輪帯の各輪帯の位置を表す光路差
関数が、少なくともべき級数の６次項を含むので、開口
数が大きくても、環境温度の変動に対して球面収差変化
量をより小さく抑えることができる。
【００６０】請求項２５に記載の対物レンズは、少なく
とも１つの面は非球面であるので、対物レンズだけで球
面収差を小さくすることができ、それによりトラッキン
グ特性の良好な光ピックアップ装置を構成することがで
きる。
とも１つの面は非球面であるので、対物レンズだけで球
面収差を小さくすることができ、それによりトラッキン
グ特性の良好な光ピックアップ装置を構成することがで
きる。
【００６１】請求項２６に記載の対物レンズは、両面が
非球面であるので、対物レンズだけで球面収差を小さく
することができ、対物レンズへの入射光が平行光でなく
とも良好な特性が得られる光ピックアップ装置を構成す
ることができる。
非球面であるので、対物レンズだけで球面収差を小さく
することができ、対物レンズへの入射光が平行光でなく
とも良好な特性が得られる光ピックアップ装置を構成す
ることができる。
【００６２】請求項２７に記載の対物レンズは、屈折パ
ワーを有する少なくとも１つのプラスチックレンズを含
み、少なくとも１面を非球面としたことによって、環境
温度変化による軸上球面収差変化量を補正したととも
に、少なくとも１面に回折パターンを設けたことによっ
て、球面収差を補正したので、環境温度の変動に対して
球面収差変化量をより小さく抑えることができる。
ワーを有する少なくとも１つのプラスチックレンズを含
み、少なくとも１面を非球面としたことによって、環境
温度変化による軸上球面収差変化量を補正したととも
に、少なくとも１面に回折パターンを設けたことによっ
て、球面収差を補正したので、環境温度の変動に対して
球面収差変化量をより小さく抑えることができる。
【００６３】請求項２７に記載の光ピックアップ装置用
対物レンズにおいて、ベース面（回折パターンの包絡
面）で、環境温度変化による軸上球面収差変化量を補正
したとともに、少なくとも１面に設けた回折パターン
で、球面収差を補正することによって、樹脂製レンズの
欠点である温度変動に伴う屈折率変化に起因する軸上球
面収差の変化を抑えることができる。かかる対物レンズ
は、屈折パワーを有するレンズの表面に、さらに回折パ
ターンである回折のための微細構造（レリーフ）を形成
したものであってよい。このとき、回折のための微細構
造の包絡面がレンズの屈折面形状となる。例えば、非球
面単玉対物レンズの少なくとも一方の面に、いわゆるブ
レーズ型の回折パターンが設けられたものであって、子
午断面が鋸歯状となる輪帯がその少なくとも一方の面の
全面に設けられ、その一方の面の包絡面が非球面、もう
一方の面が非球面あるいはそれら両方の面が非球面であ
るレンズであってよい。
対物レンズにおいて、ベース面（回折パターンの包絡
面）で、環境温度変化による軸上球面収差変化量を補正
したとともに、少なくとも１面に設けた回折パターン
で、球面収差を補正することによって、樹脂製レンズの
欠点である温度変動に伴う屈折率変化に起因する軸上球
面収差の変化を抑えることができる。かかる対物レンズ
は、屈折パワーを有するレンズの表面に、さらに回折パ
ターンである回折のための微細構造（レリーフ）を形成
したものであってよい。このとき、回折のための微細構
造の包絡面がレンズの屈折面形状となる。例えば、非球
面単玉対物レンズの少なくとも一方の面に、いわゆるブ
レーズ型の回折パターンが設けられたものであって、子
午断面が鋸歯状となる輪帯がその少なくとも一方の面の
全面に設けられ、その一方の面の包絡面が非球面、もう
一方の面が非球面あるいはそれら両方の面が非球面であ
るレンズであってよい。
【００６４】すなわち、本明細書中で用いる回折パター
ン（又は回折面）とは、光学素子の表面、例えばレンズ
の表面に、レリーフを設けて、回折によって光束を集光
あるいは発散させる作用を持たせた形態（又は面）のこ
とをいい、一つの光学面に回折を生じる領域と生じない
領域がある場合は、回折を生じる領域をいう。レリーフ
の形状としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中
心とする略同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む
平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知
られているが、そのような形状を含むものである。
ン（又は回折面）とは、光学素子の表面、例えばレンズ
の表面に、レリーフを設けて、回折によって光束を集光
あるいは発散させる作用を持たせた形態（又は面）のこ
とをいい、一つの光学面に回折を生じる領域と生じない
領域がある場合は、回折を生じる領域をいう。レリーフ
の形状としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中
心とする略同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む
平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知
られているが、そのような形状を含むものである。
【００６５】請求項２８に記載の対物レンズは、前記プ
ラスチックレンズの単レンズからなるので構成を簡素化
し低コスト化を図れる。
ラスチックレンズの単レンズからなるので構成を簡素化
し低コスト化を図れる。
【００６６】請求項２９に記載の対物レンズは、屈折パ
ワーを有するプラスチックレンズを含み、少なくとも１
つの面に回折パターンを有する対物レンズに、測定光源
から波長λ（ｎｍ）の光束を入射させ、環境温度２０℃
ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する
前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量△ＳＡＸを測
定したときに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡＸ
は、 ｜△ＳＡＸ／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ （３４） を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量
をより小さく抑えることができる。
ワーを有するプラスチックレンズを含み、少なくとも１
つの面に回折パターンを有する対物レンズに、測定光源
から波長λ（ｎｍ）の光束を入射させ、環境温度２０℃
ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する
前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量△ＳＡＸを測
定したときに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡＸ
は、 ｜△ＳＡＸ／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ （３４） を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量
をより小さく抑えることができる。
【００６７】請求項３０に記載の対物レンズは、前記測
定を、フィゾー型干渉計又はトワイマングリーン干渉計
により行うと、広く使われている干渉計で評価ができ
る。
定を、フィゾー型干渉計又はトワイマングリーン干渉計
により行うと、広く使われている干渉計で評価ができ
る。
【００６８】請求項３１に記載の対物レンズは、前記測
定光源の波長λ（ｎｍ）が、６８０ｎｍ以下であるの
で、より高密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及
び／又は再生が可能な光ピックアップ装置に好適であ
る。
定光源の波長λ（ｎｍ）が、６８０ｎｍ以下であるの
で、より高密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及
び／又は再生が可能な光ピックアップ装置に好適であ
る。
【００６９】請求項３２に記載の対物レンズは、前記測
定光源の波長λ（ｎｍ）が、６３３ｎｍであるので、よ
り高密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又
は再生が可能な光ピックアップ装置に好適である。
定光源の波長λ（ｎｍ）が、６３３ｎｍであるので、よ
り高密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又
は再生が可能な光ピックアップ装置に好適である。
【００７０】請求項３３に記載の対物レンズは、前記測
定光源の波長λ（ｎｍ）が、５００ｎｍ以下であるの
で、より高密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及
び／又は再生が可能な光ピックアップ装置に好適であ
る。
定光源の波長λ（ｎｍ）が、５００ｎｍ以下であるの
で、より高密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及
び／又は再生が可能な光ピックアップ装置に好適であ
る。
【００７１】請求項３４に記載の対物レンズは、光束を
射出する側の開口数が０．５８以上であるので、より高
密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再
生が可能な光ピックアップ装置に好適である。
射出する側の開口数が０．５８以上であるので、より高
密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再
生が可能な光ピックアップ装置に好適である。
【００７２】請求項３５に記載の対物レンズは、光束を
射出する側の開口数が０．６２以上であるので、より高
密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再
生が可能な光ピックアップ装置に好適である。
射出する側の開口数が０．６２以上であるので、より高
密度な光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再
生が可能な光ピックアップ装置に好適である。
【００７３】請求項３６に記載の対物レンズは、前記測
定によって得られる波面収差の３次軸上球面収差成分の
絶対値が、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内で０．
０７λｒｍｓ以下であるので、対物レンズの球面収差が
小さいため、トラッキング特性の良好な光ピックアップ
装置を構成することができる。
定によって得られる波面収差の３次軸上球面収差成分の
絶対値が、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内で０．
０７λｒｍｓ以下であるので、対物レンズの球面収差が
小さいため、トラッキング特性の良好な光ピックアップ
装置を構成することができる。
【００７４】請求項３７に記載の対物レンズは、光源か
らの光を用いて、透明基板を備えた光情報記録媒体に対
して情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装
置に用いる光ピックアップ装置用対物レンズであって、
屈折パワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対
物レンズに対して、前記光ピックアップ装置の光源から
の光束と略同一の波長を有する測定光を照射可能な測定
光源と、前記光情報記録媒体の透明基板と略同一の屈折
率及び厚さを有する測定媒体とを、前記光ピックアップ
装置の光源及び透明基板に対する位置関係と等価に設定
し、前記対物レンズに、前記測定光源から波長λ（ｎ
ｍ）の測定光を入射させ、前記対物レンズの温度を２０
℃ないし３０℃の範囲内で変化させたときにおける、温
度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球
面収差変化量△ＳＡＸを測定したときに、前記３次軸上
球面収差変化量△ＳＡＸは、 ｜△ＳＡＸ／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ （３５） を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量
をより小さく抑えることができる。
らの光を用いて、透明基板を備えた光情報記録媒体に対
して情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装
置に用いる光ピックアップ装置用対物レンズであって、
屈折パワーを有するプラスチックレンズを含み、前記対
物レンズに対して、前記光ピックアップ装置の光源から
の光束と略同一の波長を有する測定光を照射可能な測定
光源と、前記光情報記録媒体の透明基板と略同一の屈折
率及び厚さを有する測定媒体とを、前記光ピックアップ
装置の光源及び透明基板に対する位置関係と等価に設定
し、前記対物レンズに、前記測定光源から波長λ（ｎ
ｍ）の測定光を入射させ、前記対物レンズの温度を２０
℃ないし３０℃の範囲内で変化させたときにおける、温
度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球
面収差変化量△ＳＡＸを測定したときに、前記３次軸上
球面収差変化量△ＳＡＸは、 ｜△ＳＡＸ／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ （３５） を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量
をより小さく抑えることができる。
【００７５】光ピックアップ装置においては、フォーカ
ス制御を行うため、再生信号の悪化に寄与するような、
温度変化に起因して変化する光学特性は、主に３次の球
面収差である。そこで球面収差の定義や評価法について
以下に記載する。球面収差については、縦収差で表す場
合と波面収差で表す場合とがある。光情報記録媒体の記
録再生用光ピックアップ装置やこれに使われる対物レン
ズの光学系設計には、原則的に縦収差を評価手段とする
が、実際の対物レンズや光ピックアップ装置の球面収差
を評価する場合は、波面収差を評価手段とすることが一
般的である。この場合、波面収差評価には干渉計を使用
し、得られた干渉縞から２次元の波面収差分布を求めＺ
ｅｒｎｉｋｅの多項式により関数フィッテイングを行
う。波面収差の３次球面収差成分のｒｍｓ値ＳＡ３は、
Ｚ40（ρ、θ）＝６ρ4− ρ2＋１係数Ａ40より以下の
式で表せる。 ＳＡ３＝│Ａ40│／√５ （３６） となる。
ス制御を行うため、再生信号の悪化に寄与するような、
温度変化に起因して変化する光学特性は、主に３次の球
面収差である。そこで球面収差の定義や評価法について
以下に記載する。球面収差については、縦収差で表す場
合と波面収差で表す場合とがある。光情報記録媒体の記
録再生用光ピックアップ装置やこれに使われる対物レン
ズの光学系設計には、原則的に縦収差を評価手段とする
が、実際の対物レンズや光ピックアップ装置の球面収差
を評価する場合は、波面収差を評価手段とすることが一
般的である。この場合、波面収差評価には干渉計を使用
し、得られた干渉縞から２次元の波面収差分布を求めＺ
ｅｒｎｉｋｅの多項式により関数フィッテイングを行
う。波面収差の３次球面収差成分のｒｍｓ値ＳＡ３は、
Ｚ40（ρ、θ）＝６ρ4− ρ2＋１係数Ａ40より以下の
式で表せる。 ＳＡ３＝│Ａ40│／√５ （３６） となる。
【００７６】ところで、球面収差には符号があるが、上
記定義では球面収差が正の場合（オーバー）と負（アン
ダー）の場合との区別がつかなくなってしまう。そこ
で、ここでは球面収差のｒｍｓ値にＡ40の正、負に従っ
て符号をつけた量を波面収差のｒｍｓ成分とする。それ
は以下の式で表せる。 ＳＡ３＝（Ａ40／│Ａ40│）／√５ （３７） 尚、Ａ40は波面が参照球面より送れる場合、すなわち球
面収差がオーバーの場合に正の値をとる。
記定義では球面収差が正の場合（オーバー）と負（アン
ダー）の場合との区別がつかなくなってしまう。そこ
で、ここでは球面収差のｒｍｓ値にＡ40の正、負に従っ
て符号をつけた量を波面収差のｒｍｓ成分とする。それ
は以下の式で表せる。 ＳＡ３＝（Ａ40／│Ａ40│）／√５ （３７） 尚、Ａ40は波面が参照球面より送れる場合、すなわち球
面収差がオーバーの場合に正の値をとる。
【００７７】また、対物レンズの波面収差はフィゾー型
の干渉計やトワイマングリーン型の干渉計で測定可能で
ある。さらに光ピックアップ装置の波面収差はラジアル
シアのマッハツエンダー型の干渉計が使用される。さら
に光ピックアップ装置の波面収差や光ピックアップ装置
の対物レンズの波面収差を測定し、Ｚｅｒｎｉｋｅの多
項式を使用して干渉縞の解析を行い、３次球面収差成分
のｒｍｓ値を求める機能を有する干渉計は既に市販され
ている。
の干渉計やトワイマングリーン型の干渉計で測定可能で
ある。さらに光ピックアップ装置の波面収差はラジアル
シアのマッハツエンダー型の干渉計が使用される。さら
に光ピックアップ装置の波面収差や光ピックアップ装置
の対物レンズの波面収差を測定し、Ｚｅｒｎｉｋｅの多
項式を使用して干渉縞の解析を行い、３次球面収差成分
のｒｍｓ値を求める機能を有する干渉計は既に市販され
ている。
【００７８】また、対物レンズの波面収差の温度特定を
評価する手段は、たとえば光ディスク用対物レンズの温
度特定測定機の開発（ＫＯＮＩＣＡ ＴＥＣＨＮＩＣＡ
ＬＲＥＰＯＲＴ Ｖｏｌ．１０ ｐ７９〜ｐ８２，１９
９７）で紹介されているトワイマングリーン干渉計にお
いて、対物レンズ部分を加熱する方法が知られている。
評価する手段は、たとえば光ディスク用対物レンズの温
度特定測定機の開発（ＫＯＮＩＣＡ ＴＥＣＨＮＩＣＡ
ＬＲＥＰＯＲＴ Ｖｏｌ．１０ ｐ７９〜ｐ８２，１９
９７）で紹介されているトワイマングリーン干渉計にお
いて、対物レンズ部分を加熱する方法が知られている。
【００７９】フィゾー干渉計やトワイマングリーン干渉
計には光源が内蔵されており、かかる光源は、通常は波
長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザであるが、他の波長を
発振させるレーザを代わりに用いることもできる。
計には光源が内蔵されており、かかる光源は、通常は波
長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザであるが、他の波長を
発振させるレーザを代わりに用いることもできる。
【００８０】光ピックアップ装置の波面収差の温度特性
を評価するには、同様にラジアルシアのマッハツェンダ
ー型の干渉計を使用し、光ピックアップ装置の部分を加
熱すればよい。
を評価するには、同様にラジアルシアのマッハツェンダ
ー型の干渉計を使用し、光ピックアップ装置の部分を加
熱すればよい。
【００８１】本発明によれば、プラスチックレンズを含
んだ対物レンズに回折パターンを設けることで、対物レ
ンズ単独で波面収差の温度変化特性が極めて良好に改善
することができる。尚、コリメータを環境温度で動かし
たり、コリメータを回折コリメータとしたり、コリメー
タをＰＬ正レンズとガラス負レンズとする等公知の手段
との組み合わせや、対物レンズへの入射光を収束光する
などの波面収差の温度変化特性を改善する方策等と組み
合わせることで、回折パターンの輪帯数をむやみに増加
させることなく、光ピックアップ装置の温度特性を改善
することができる。また、光ピックアップ装置の波面収
差の温度特性は必ずしも完全ゼロである必要はなく、光
ピックアップ装置の開口数、光源の波長、光情報記録媒
体の記録密度には依存する許容量以下であればよい。従
って実際は、対物レンズ単独での波面収差の温度変化は
必ずしもゼロでなくても良い。
んだ対物レンズに回折パターンを設けることで、対物レ
ンズ単独で波面収差の温度変化特性が極めて良好に改善
することができる。尚、コリメータを環境温度で動かし
たり、コリメータを回折コリメータとしたり、コリメー
タをＰＬ正レンズとガラス負レンズとする等公知の手段
との組み合わせや、対物レンズへの入射光を収束光する
などの波面収差の温度変化特性を改善する方策等と組み
合わせることで、回折パターンの輪帯数をむやみに増加
させることなく、光ピックアップ装置の温度特性を改善
することができる。また、光ピックアップ装置の波面収
差の温度特性は必ずしも完全ゼロである必要はなく、光
ピックアップ装置の開口数、光源の波長、光情報記録媒
体の記録密度には依存する許容量以下であればよい。従
って実際は、対物レンズ単独での波面収差の温度変化は
必ずしもゼロでなくても良い。
【００８２】本明細書中において、対物レンズとは、狭
義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した
状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと
対向すべく配置される集光作用を有する１枚のレンズを
指し、広義にはそのレンズと共に、アクチュエータによ
って少なくともその光軸方向に作動可能なレンズ群を指
すものとする。ここで、かかるレンズ群には、少なくと
も１枚以上のレンズを指すものであり、単玉レンズのみ
からなるものも含む。従って、本明細書中において、対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、対物レ
ンズの最も光情報記録媒体側に位置するレンズ面の開口
数ＮＡを指すものである。また、この開口数ＮＡは、光
ピックアップ装置に設けられた絞りやフィルタ等の絞り
機能を有する部品又は部材によって、光源からの光束が
制限された結果として定義される開口数ＮＡである。
義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した
状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと
対向すべく配置される集光作用を有する１枚のレンズを
指し、広義にはそのレンズと共に、アクチュエータによ
って少なくともその光軸方向に作動可能なレンズ群を指
すものとする。ここで、かかるレンズ群には、少なくと
も１枚以上のレンズを指すものであり、単玉レンズのみ
からなるものも含む。従って、本明細書中において、対
物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、対物レ
ンズの最も光情報記録媒体側に位置するレンズ面の開口
数ＮＡを指すものである。また、この開口数ＮＡは、光
ピックアップ装置に設けられた絞りやフィルタ等の絞り
機能を有する部品又は部材によって、光源からの光束が
制限された結果として定義される開口数ＮＡである。
【００８３】本明細書中において、光情報記録媒体とし
ては、例えば、CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各
種ＣＤ、DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW,DVD-Video
等の各種ＤＶＤ、或いはＭＤ等のディスク状の現在の光
情報記録媒体のみならず、次世代の記録媒体なども含ま
れる。多くの光情報記録媒体の情報記録面上には透明基
板が存在する。しかしながら、透明基板の厚さが殆どゼ
ロに近いもの、あるいは透明基板が全くないものも存在
もしくは提案されている。説明の都合上、本明細書中
「透明基板を介して」と記載することがあるが、かかる
透明基板は厚さがゼロである、すなわち透明基板が全く
ない場合も含むものである。
ては、例えば、CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各
種ＣＤ、DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW,DVD-Video
等の各種ＤＶＤ、或いはＭＤ等のディスク状の現在の光
情報記録媒体のみならず、次世代の記録媒体なども含ま
れる。多くの光情報記録媒体の情報記録面上には透明基
板が存在する。しかしながら、透明基板の厚さが殆どゼ
ロに近いもの、あるいは透明基板が全くないものも存在
もしくは提案されている。説明の都合上、本明細書中
「透明基板を介して」と記載することがあるが、かかる
透明基板は厚さがゼロである、すなわち透明基板が全く
ない場合も含むものである。
【００８４】本明細書中において、情報の記録および再
生とは、上記のような情報記録媒体の情報記録面上に情
報を記録すること、情報記録面上に記録された情報を再
生することをいう。本発明の光ピックアップ装置は、記
録だけ或いは再生だけを行うために用いられるものであ
ってもよいし、記録および再生の両方を行うために用い
られるものであってもよい。また、或る情報記録媒体に
対しては記録を行い、別の情報記録媒体に対しては再生
を行うために用いられるものであってもよいし、或る情
報記録媒体に対しては記録または再生を行い、別の情報
記録媒体に対しては記録及び再生を行うために用いられ
るものであってもよい。なお、ここでいう再生とは、単
に情報を読み取ることを含むものである。
生とは、上記のような情報記録媒体の情報記録面上に情
報を記録すること、情報記録面上に記録された情報を再
生することをいう。本発明の光ピックアップ装置は、記
録だけ或いは再生だけを行うために用いられるものであ
ってもよいし、記録および再生の両方を行うために用い
られるものであってもよい。また、或る情報記録媒体に
対しては記録を行い、別の情報記録媒体に対しては再生
を行うために用いられるものであってもよいし、或る情
報記録媒体に対しては記録または再生を行い、別の情報
記録媒体に対しては記録及び再生を行うために用いられ
るものであってもよい。なお、ここでいう再生とは、単
に情報を読み取ることを含むものである。
【００８５】本発明の光ピックアップ装置は、各種のプ
レーヤまたはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだ
ＡＶ機器、パソコン、その他の情報端末等の音声および
／または画像の記録および／または再生装置に搭載する
ことができる。
レーヤまたはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだ
ＡＶ機器、パソコン、その他の情報端末等の音声および
／または画像の記録および／または再生装置に搭載する
ことができる。
【００８６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照しつつ説明する。
について、図面を参照しつつ説明する。
【００８７】一般に、回折輪帯（各輪帯の位置）のピッ
チは、後述の実施例で詳述する位相差関数若しくは光路
差関数を使って定義される。具体的には、位相差関数Φ
ｂは単位をラジアンとして以下の〔数１〕で表され、光
路差関数ΦＢは単位をｍｍとして〔数２〕で表わされ
る。
チは、後述の実施例で詳述する位相差関数若しくは光路
差関数を使って定義される。具体的には、位相差関数Φ
ｂは単位をラジアンとして以下の〔数１〕で表され、光
路差関数ΦＢは単位をｍｍとして〔数２〕で表わされ
る。
【数１】
【数２】
【００８８】これら２つの表現方法は、単位が異なる
が、回折輪帯のピッチを表わす意味では同等である。即
ち、主波長λ（単位ｍｍ）に対し、位相差関数の係数ｂ
に、λ／２πを掛ければ光路差関数の係数Ｂに換算で
き、また逆に光路差関数の係数Ｂに、２π／λを掛けれ
ば位相差関数の係数ｂに換算できる。
が、回折輪帯のピッチを表わす意味では同等である。即
ち、主波長λ（単位ｍｍ）に対し、位相差関数の係数ｂ
に、λ／２πを掛ければ光路差関数の係数Ｂに換算で
き、また逆に光路差関数の係数Ｂに、２π／λを掛けれ
ば位相差関数の係数ｂに換算できる。
【００８９】今、説明を簡単にする為、１次回折光を用
いる回折レンズについて述べることにすると、光路差関
数なら、関数値が主波長λの整数倍を超える毎に輪帯が
刻まれ、位相差関数なら、関数値が２πの整数倍を超え
る毎に輪帯が刻まれることになる。
いる回折レンズについて述べることにすると、光路差関
数なら、関数値が主波長λの整数倍を超える毎に輪帯が
刻まれ、位相差関数なら、関数値が２πの整数倍を超え
る毎に輪帯が刻まれることになる。
【００９０】例えば、屈折パワーのない円筒状の両平面
の物体側面に回折輪帯を刻んだレンズを想定し、主波長
を０．５μ＝０．０００５ｍｍ、光路差関数の２次係数
（２乗項）を−０．０５（位相差関数の２次係数に換算
すると−６２８．３）、他の次数の係数を全て零とする
と、第１輪帯の半径はｈ＝０．１ｍｍであり、第２輪帯
の半径はｈ＝０．１４１ｍｍということになる。また、
この回折レンズの焦点距離ｆについては、光路差関数の
２次係数Ｂ２＝−０．０５に対して、ｆ＝−１／（２・
Ｂ２）＝１０ｍｍとなることが知られている。
の物体側面に回折輪帯を刻んだレンズを想定し、主波長
を０．５μ＝０．０００５ｍｍ、光路差関数の２次係数
（２乗項）を−０．０５（位相差関数の２次係数に換算
すると−６２８．３）、他の次数の係数を全て零とする
と、第１輪帯の半径はｈ＝０．１ｍｍであり、第２輪帯
の半径はｈ＝０．１４１ｍｍということになる。また、
この回折レンズの焦点距離ｆについては、光路差関数の
２次係数Ｂ２＝−０．０５に対して、ｆ＝−１／（２・
Ｂ２）＝１０ｍｍとなることが知られている。
【００９１】今、上記の定義を基にした場合、位相差関
数若しくは光路差関数の２次係数を零でない値とするこ
とにより、レンズにパワーを持たせることができる。ま
た、位相差関数若しくは光路差関数の２次以外の係数、
例えば、４次係数、６次係数、８次係数、１０次係数等
を零でない値とすることにより、球面収差を制御するこ
とができる。尚、ここで、制御するということは、屈折
パワーを有する部分が持つ球面収差を、逆の球面収差を
発生させて補正したり、全体の球面収差を所望な値にす
ることを意味する。
数若しくは光路差関数の２次係数を零でない値とするこ
とにより、レンズにパワーを持たせることができる。ま
た、位相差関数若しくは光路差関数の２次以外の係数、
例えば、４次係数、６次係数、８次係数、１０次係数等
を零でない値とすることにより、球面収差を制御するこ
とができる。尚、ここで、制御するということは、屈折
パワーを有する部分が持つ球面収差を、逆の球面収差を
発生させて補正したり、全体の球面収差を所望な値にす
ることを意味する。
【００９２】
【実施例】以下、対物レンズの具体的な実施例について
説明する。
説明する。
【００９３】実施例１〜５の光ピックアップ用対物レン
ズは、次の〔数３〕で表される非球面形状を光学面の両
面に有している。
ズは、次の〔数３〕で表される非球面形状を光学面の両
面に有している。
【００９４】
【数３】
【００９５】ただし、Ｚは光軸方向の軸、ｈは光軸と垂
直方向の軸（光軸からの高さ：光の進行方向を正とす
る）、Ｒ0は近軸曲率半径、κは円錐係数、Ａは非球面
係数、Ｐは非球面のべき数である。
直方向の軸（光軸からの高さ：光の進行方向を正とす
る）、Ｒ0は近軸曲率半径、κは円錐係数、Ａは非球面
係数、Ｐは非球面のべき数である。
【００９６】表１には、各実施例の屈折パワー比率φＲ
／φ、ｒ１、屈折率ｎ、焦点距離ｆ、輪帯数最小ピッ
チ、および下記の式（３８）での値を示している。但
し、ｆＲは屈折の焦点距離である。 ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝ （３８）
／φ、ｒ１、屈折率ｎ、焦点距離ｆ、輪帯数最小ピッ
チ、および下記の式（３８）での値を示している。但
し、ｆＲは屈折の焦点距離である。 ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝ （３８）
【００９７】
【表１】
【００９８】（実施例１）実施例１は、基準波長λ＝４
００ｎｍ、焦点距離ｆ＝２、１４ｍｍ、開口数０．７
０、材料にオレフィン系樹脂を用いたものである。表２
にレンズデータ、図２に断面図、図３に基準波長、基準
温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示
す。一方、表３に温度変化（±３０℃）、波長変化（λ
±１０ｎｍ）に対する球面収差の値を示す。なお、温度
変化、波長変化による球面収差の変化は３次球面収差の
成分が主体なのでここでは３次球面収差のみ示す。表中
には、比較例として同じ焦点距離、同じ開口数、同じ材
料で設計した屈折系のみの単レンズを示す。本実施例で
は、比較例のレンズでは発生している温度変化による球
面収差変化が十分に補正されている。尚、表２及び他の
表に示すレンズデータにおいて、１０のべき乗数（例え
ば３×１０-2）を、Ｅを用いて（例えば３Ｅ−２）と表
現している。
００ｎｍ、焦点距離ｆ＝２、１４ｍｍ、開口数０．７
０、材料にオレフィン系樹脂を用いたものである。表２
にレンズデータ、図２に断面図、図３に基準波長、基準
温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示
す。一方、表３に温度変化（±３０℃）、波長変化（λ
±１０ｎｍ）に対する球面収差の値を示す。なお、温度
変化、波長変化による球面収差の変化は３次球面収差の
成分が主体なのでここでは３次球面収差のみ示す。表中
には、比較例として同じ焦点距離、同じ開口数、同じ材
料で設計した屈折系のみの単レンズを示す。本実施例で
は、比較例のレンズでは発生している温度変化による球
面収差変化が十分に補正されている。尚、表２及び他の
表に示すレンズデータにおいて、１０のべき乗数（例え
ば３×１０-2）を、Ｅを用いて（例えば３Ｅ−２）と表
現している。
【表２】
【表３】
【００９９】実施例２〜９の仕様は、屈折のパワー比率
が、φＲ／φ＝０．５〜１．１で、基準波長λ＝６５０
ｎｍ、焦点距離ｆ＝２．１４ｍｍ、開口数０．６５、材
料にＰＣ（ポリカーボネート）樹脂を用いたものであ
る。
が、φＲ／φ＝０．５〜１．１で、基準波長λ＝６５０
ｎｍ、焦点距離ｆ＝２．１４ｍｍ、開口数０．６５、材
料にＰＣ（ポリカーボネート）樹脂を用いたものであ
る。
【０１００】また、表４に温度変化（基準温度±３０
℃）、波長変化（基準波長±１０ｎｍ）に対する球面収
差の値を示す。なお、温度変化、波長変化による球面収
差の変化は３次球面収差の成分が主体なのでここでは３
次球面収差のみ示す。表中には、比較例として同じ焦点
距離、同じ開口数、同じ材料で設計した屈折系のみの単
レンズを示す。表中のｆｂは基準温度における基準波長
と基準温度における基準波長が±１０ｎｍ変化した時と
の焦点位置の変化量を表している。
℃）、波長変化（基準波長±１０ｎｍ）に対する球面収
差の値を示す。なお、温度変化、波長変化による球面収
差の変化は３次球面収差の成分が主体なのでここでは３
次球面収差のみ示す。表中には、比較例として同じ焦点
距離、同じ開口数、同じ材料で設計した屈折系のみの単
レンズを示す。表中のｆｂは基準温度における基準波長
と基準温度における基準波長が±１０ｎｍ変化した時と
の焦点位置の変化量を表している。
【表４】
【０１０１】（実施例２）前記の仕様で屈折パワー比が
φＲ／φ＝０．５の実施例である。表５にレンズデー
タ、図４に断面図、図５に基準波長、基準温度（２５
℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
φＲ／φ＝０．５の実施例である。表５にレンズデー
タ、図４に断面図、図５に基準波長、基準温度（２５
℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
【表５】
【０１０２】（実施例３）前記の仕様で、屈折パワー比
がφＲ／φ＝０．６の実施例である。表６にレンズデー
タ、図６に断面図、図７に基準波長、基準温度（２５
℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
がφＲ／φ＝０．６の実施例である。表６にレンズデー
タ、図６に断面図、図７に基準波長、基準温度（２５
℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
【表６】
【０１０３】（実施例４）前記の仕様で、屈折パワー比
がφＲ／φ＝０．７８の実施例である。表７にレンズデ
ータ、図８に断面図、図９に基準波長、基準温度（２５
℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
がφＲ／φ＝０．７８の実施例である。表７にレンズデ
ータ、図８に断面図、図９に基準波長、基準温度（２５
℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
【表７】
【０１０４】（実施例５）前記の仕様で、屈折パワー比
がφＲ／φ＝０．９の実施例である。表８にレンズデー
タ、図１０に断面図、図１１に基準波長、基準温度（２
５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
がφＲ／φ＝０．９の実施例である。表８にレンズデー
タ、図１０に断面図、図１１に基準波長、基準温度（２
５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
【表８】
【０１０５】（実施例６）前記の仕様で、屈折パワー比
がφＲ／φ＝０．９５の実施例である。表９にレンズデ
ータ、図１２に断面図、図１３に基準波長、基準温度
（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表
４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生してい
る温度変化による球面収差変化が十分に補正されている
ことがわかる。
がφＲ／φ＝０．９５の実施例である。表９にレンズデ
ータ、図１２に断面図、図１３に基準波長、基準温度
（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表
４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生してい
る温度変化による球面収差変化が十分に補正されている
ことがわかる。
【表９】
【０１０６】（実施例７）前記の仕様で屈折パワ一比が
φＲ／φ＝１．０の実施例である。表１０にレンズデー
タ、図１４に断面図、図１５に基準波長、基準温度（２
５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
φＲ／φ＝１．０の実施例である。表１０にレンズデー
タ、図１４に断面図、図１５に基準波長、基準温度（２
５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４よ
り、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温
度変化による球面収差変化が十分に補正されていること
がわかる。
【表１０】
【０１０７】（実施例８）前記の仕様で屈折パワー比が
φＲ／φ＝１．１の実施例である。表１１にレンズデー
タ、図１６に断面図、図１７に基準波長、基準温度（２
５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表１２
より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している
温度変化による球面収差変化が十分に補正されているこ
とがわかる。
φＲ／φ＝１．１の実施例である。表１１にレンズデー
タ、図１６に断面図、図１７に基準波長、基準温度（２
５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表１２
より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している
温度変化による球面収差変化が十分に補正されているこ
とがわかる。
【表１１】
【０１０８】さて、上述した実施例２〜８では、温度に
よって光の波長が変化しない光源（例えば、ＳＨＧレー
ザーなど）に特に適した対応の実施例である。次に示す
実施例では、比較的安価な半導体レーザーを光源にした
時の実施例である。一般に半導体レーザーは、使用環境
の温度が変化するとレーザー波長も変化する。本実施例
では、半導体レーザーの温度によるレーザー波長変化
が、０．２ｎｍ／℃とした。
よって光の波長が変化しない光源（例えば、ＳＨＧレー
ザーなど）に特に適した対応の実施例である。次に示す
実施例では、比較的安価な半導体レーザーを光源にした
時の実施例である。一般に半導体レーザーは、使用環境
の温度が変化するとレーザー波長も変化する。本実施例
では、半導体レーザーの温度によるレーザー波長変化
が、０．２ｎｍ／℃とした。
【０１０９】（実施例９）前記の仕様で、屈折パワー比
がφＲ／φ＝０．９５の実施例である。表１２にレンズ
データ、図１８に断面図、図１９に基準波長、基準温度
（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。実
施例と比較例との差を示す表１３より、比較例のレンズ
では波長の変化による球面収差、温度変化により発生し
ている球面収差により、収差が劣化しているが、本実施
例では球面収差が十分に補正されていることがわかる。
がφＲ／φ＝０．９５の実施例である。表１２にレンズ
データ、図１８に断面図、図１９に基準波長、基準温度
（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。実
施例と比較例との差を示す表１３より、比較例のレンズ
では波長の変化による球面収差、温度変化により発生し
ている球面収差により、収差が劣化しているが、本実施
例では球面収差が十分に補正されていることがわかる。
【表１２】
【表１３】
【０１１０】さて、以上の実施例より温度変化による球
面収差変化を補正するという効果は、屈折パワー比率に
依存しない。しかし、輪帯数、最小ピッチ、基準波長以
外での球面収差、波長シフト（半導体レーザーのモード
ホップ等）に影響のある焦点位置の差等は、屈折のパワ
ーに依存する。したがって、金型加工精度、光学系の仕
様等により屈折パワーを最適な比率にする必要がある。
面収差変化を補正するという効果は、屈折パワー比率に
依存しない。しかし、輪帯数、最小ピッチ、基準波長以
外での球面収差、波長シフト（半導体レーザーのモード
ホップ等）に影響のある焦点位置の差等は、屈折のパワ
ーに依存する。したがって、金型加工精度、光学系の仕
様等により屈折パワーを最適な比率にする必要がある。
【０１１１】尚、レーザ光の波長に対する素材の屈折率
の変化を表１４に示す。
の変化を表１４に示す。
【表１４】
【０１１２】図１は、上記の対物レンズの実施例１〜９
を適用した光ピックアップ装置の実施の形態の例を示す
概念図である。この実施の形態の例では、半導体レーザ
を用いているので、特に実施例１，９の対物レンズを適
用することが望ましい。光ピックアップ装置１におい
て、光源である半導体レーザ１１からの光束は、偏光ビ
ームスプリッタ１２で反射し、コリメータ１３および１
／４λ板１４を透過して円偏光の平行光束となり、絞り
３により所定開口数に絞られ、回折一体型対物レンズ１
５によって光情報記録媒体である高密度記録用光ディス
ク１６の透明基板１６’を介して情報記録面１６’’上
にスポットを形成する。半導体レーザ光の波長（基準波
長）は、６８０ｎｍ以下であること好ましく、５００ｎ
ｍ以下であると更に好ましい。ここでは、実施例１〜９
の対物レンズの仕様に合わせて、実施例１の対物レンズ
に対しては４００ｎｍ、実施例２〜９の対物レンズに対
しては、６５０ｎｍのレーザ光を用いた。
を適用した光ピックアップ装置の実施の形態の例を示す
概念図である。この実施の形態の例では、半導体レーザ
を用いているので、特に実施例１，９の対物レンズを適
用することが望ましい。光ピックアップ装置１におい
て、光源である半導体レーザ１１からの光束は、偏光ビ
ームスプリッタ１２で反射し、コリメータ１３および１
／４λ板１４を透過して円偏光の平行光束となり、絞り
３により所定開口数に絞られ、回折一体型対物レンズ１
５によって光情報記録媒体である高密度記録用光ディス
ク１６の透明基板１６’を介して情報記録面１６’’上
にスポットを形成する。半導体レーザ光の波長（基準波
長）は、６８０ｎｍ以下であること好ましく、５００ｎ
ｍ以下であると更に好ましい。ここでは、実施例１〜９
の対物レンズの仕様に合わせて、実施例１の対物レンズ
に対しては４００ｎｍ、実施例２〜９の対物レンズに対
しては、６５０ｎｍのレーザ光を用いた。
【０１１３】情報記録面１６’’で情報ビットにより変
調された反射光束は、再ぴ回折一体型対物レンズ１５、
絞り３、１／４λ板１４、コリメータ１３を介して収束
光となり、偏光ビ―ムスプリッタ１２を透過し、シリン
ドリカルレンズ１７と凹レンズ１８と経て、非点収差と
倍率変換がなされ、光検出器１８に収束する。尚、図中
の２は、フォーカス制御およびトラッキング制御のため
のアクチュエ―タである。尚、絞り３も実施例１〜９の
対物レンズの仕様に合わせて、ディスク１６側の開口数
が所定の値となるように適宜設定した。
調された反射光束は、再ぴ回折一体型対物レンズ１５、
絞り３、１／４λ板１４、コリメータ１３を介して収束
光となり、偏光ビ―ムスプリッタ１２を透過し、シリン
ドリカルレンズ１７と凹レンズ１８と経て、非点収差と
倍率変換がなされ、光検出器１８に収束する。尚、図中
の２は、フォーカス制御およびトラッキング制御のため
のアクチュエ―タである。尚、絞り３も実施例１〜９の
対物レンズの仕様に合わせて、ディスク１６側の開口数
が所定の値となるように適宜設定した。
【０１１４】対物レンズ１５は、レンズ面の外側にフラ
ンジ部１５ａを有し、かかるフランジ部１５ａには、射
出成形時のゲート位置に対応して切り欠き部（不図示）
が設けられている。
ンジ部１５ａを有し、かかるフランジ部１５ａには、射
出成形時のゲート位置に対応して切り欠き部（不図示）
が設けられている。
【０１１５】又、実施例１〜９のいずれの対物レンズを
用いた場合においても、対物レンズ１５の、半導体レー
ザ光の波長λ（ｎｍ）におけるパワーをφ、屈折パワー
をφＲとしたとき、 ０．３≦φＲ／φ≦１．５ （３９） を満たすようになっている。
用いた場合においても、対物レンズ１５の、半導体レー
ザ光の波長λ（ｎｍ）におけるパワーをφ、屈折パワー
をφＲとしたとき、 ０．３≦φＲ／φ≦１．５ （３９） を満たすようになっている。
【０１１６】更に、対物レンズ１５の光情報記録媒体側
とは反対側のべース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、
前記対物レンズの屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ
（ｍｍ）としたとき、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ （４０） を満たすようになっている。
とは反対側のべース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、
前記対物レンズの屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ
（ｍｍ）としたとき、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ （４０） を満たすようになっている。
【０１１７】又、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内
での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折
率変化量を△ｎとしたとき、 −０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃ （４１） を満たすようになっている。
での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折
率変化量を△ｎとしたとき、 −０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃ （４１） を満たすようになっている。
【０１１８】尚、本発明は以上の実施形態および実施例
に限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態
の例では、１つの光源のみを有する光ピックアップ装置
を示したが、互いに数１０ｎｍ以上異なる２以上の波長
の光（光源）を有する光ピックアップ装置等にも適用で
きるものである。また、このとき、少なくとも１つの波
長の光に対して（また、場合によっては、その光が使用
できる光情報記録媒体が少なくとも１つに対して）、本
発明の構成を満たすものは本発明に含まれるものであ
る。又、例えば、上記の実施の形態の例では、コリメー
タを用いて略平行光が対物レンズに入射される光ピック
アップ装置及びそれに適した対物レンズを示したが、コ
リメータを使用しない、あるいは光束の発散角を変更す
る他の手段を使用し、対物レンズに発散光又は収束光を
入射させる光ピックアップ装置にも本発明を適用できる
ことは勿論である。
に限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態
の例では、１つの光源のみを有する光ピックアップ装置
を示したが、互いに数１０ｎｍ以上異なる２以上の波長
の光（光源）を有する光ピックアップ装置等にも適用で
きるものである。また、このとき、少なくとも１つの波
長の光に対して（また、場合によっては、その光が使用
できる光情報記録媒体が少なくとも１つに対して）、本
発明の構成を満たすものは本発明に含まれるものであ
る。又、例えば、上記の実施の形態の例では、コリメー
タを用いて略平行光が対物レンズに入射される光ピック
アップ装置及びそれに適した対物レンズを示したが、コ
リメータを使用しない、あるいは光束の発散角を変更す
る他の手段を使用し、対物レンズに発散光又は収束光を
入射させる光ピックアップ装置にも本発明を適用できる
ことは勿論である。
【０１１９】また、上記の対物レンズの実施例では、プ
ラスチック単レンズからなる対物レンズを示したが、前
述の通り、その構成を限定していない限り、少なくとも
１枚のプラスチックレンズを含んでいれば、２枚以上の
レンズからなる場合を含むものである。
ラスチック単レンズからなる対物レンズを示したが、前
述の通り、その構成を限定していない限り、少なくとも
１枚のプラスチックレンズを含んでいれば、２枚以上の
レンズからなる場合を含むものである。
【０１２０】また、本出願人によって先に出願された特
願平１１−２８７７６５号に記載の光ピックアップ用光
学系の対物レンズ光学系、あるいは光ピックアップ装置
の対物レンズ光学系に、本発明に係る対物レンズを適用
することが可能である。その場合には、光源から出射さ
れた光束の発散角を変換するカップリング光学系（略平
行光束とするコリメート光学系を含む）の少なくとも１
つの面に設けた回折面（回折パターン）によって、本発
明に係る少なくとも１つの面に回折パターンを有する対
物レンズの軸上色収差を補正（小さく）したり、あるい
は本発明に係る少なくとも１つの面に回折パターンを有
する対物レンズを含む光学系全体の軸上色収差を補正
（小さく）すること等が可能となり、そのような軸上色
収差が補正された光ピックアップ装置を実現できるとい
った効果を奏することができる。
願平１１−２８７７６５号に記載の光ピックアップ用光
学系の対物レンズ光学系、あるいは光ピックアップ装置
の対物レンズ光学系に、本発明に係る対物レンズを適用
することが可能である。その場合には、光源から出射さ
れた光束の発散角を変換するカップリング光学系（略平
行光束とするコリメート光学系を含む）の少なくとも１
つの面に設けた回折面（回折パターン）によって、本発
明に係る少なくとも１つの面に回折パターンを有する対
物レンズの軸上色収差を補正（小さく）したり、あるい
は本発明に係る少なくとも１つの面に回折パターンを有
する対物レンズを含む光学系全体の軸上色収差を補正
（小さく）すること等が可能となり、そのような軸上色
収差が補正された光ピックアップ装置を実現できるとい
った効果を奏することができる。
【０１２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
使用環境温度により屈折率が変化する材料を用いた場合
においても比較的簡単な構威で温度変化による球面収差
の変化を補正する事かでき、さらに、光源が環境温度に
よって波長が変動するような光学系であっても、その波
長変動による球面収差の変化および、材料の屈折率変動
による球面収差の変化の両方を補正することができる。
よって、低コストで製造可能な光ピックアップ装置用対
物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、更には、
これを備えた記録再生装置を得ることができる。
使用環境温度により屈折率が変化する材料を用いた場合
においても比較的簡単な構威で温度変化による球面収差
の変化を補正する事かでき、さらに、光源が環境温度に
よって波長が変動するような光学系であっても、その波
長変動による球面収差の変化および、材料の屈折率変動
による球面収差の変化の両方を補正することができる。
よって、低コストで製造可能な光ピックアップ装置用対
物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、更には、
これを備えた記録再生装置を得ることができる。
【図１】本発明にかかる光ピックアップ装置の構成を示
す概念図である。
す概念図である。
【図２】実施例１の対物レンズにかかる断面図である。
【図３】実施例１の対物レンズにかかる、基準波長、基
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
【図４】実施例２の対物レンズにかかる断面図である。
【図５】実施例２の対物レンズにかかる、基準波長、基
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
【図６】実施例３の対物レンズにかかる断面図である。
【図７】実施例３の対物レンズにかかる、基準波長、基
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
【図８】実施例４の対物レンズにかかる断面図である。
【図９】実施例４の対物レンズにかかる、基準波長、基
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図であ
る。
【図１０】実施例５の対物レンズにかかる断面図であ
る。
る。
【図１１】実施例５の対物レンズにかかる、基準波長、
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
【図１２】実施例６の対物レンズにかかる断面図であ
る。
る。
【図１３】実施例６の対物レンズにかかる、基準波長、
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
【図１４】実施例７の対物レンズにかかる断面図であ
る。
る。
【図１５】実施例７の対物レンズにかかる、基準波長、
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
【図１６】実施例８の対物レンズにかかる断面図であ
る。
る。
【図１７】実施例８の対物レンズにかかる、基準波長、
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
【図１８】実施例９の対物レンズにかかる断面図であ
る。
る。
【図１９】実施例９の対物レンズにかかる、基準波長、
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図で
ある。
１．光ピックアップ ２．アクチュエータ ３．絞り １１．半導体レーザ １２．偏光ビームスプリッ夕 １３．コリメー夕 １４．１／４λ板 １５．回折一体型対物レンズ １６．光ディスク １７．シリンドリカルレンズ １８．凹レンズ １９．光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 NA08 PA01 PA17 PB01 QA02 QA07 QA14 QA34 RA05 RA12 RA13 RA42 RA46 UA01 5D119 AA09 AA21 BA01 DA01 DA05 EC01 JA44 JA47 JB02 9A001 KK16
Claims (37)
- 【請求項１】 波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源
と、 前記光源から出射された光束を、光情報記録媒体の透明
基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
させるための対物レンズと、 前記光情報記録媒体からの反射光を受光するための光検
出器とを有し、 前記対物レンズは屈折パワーを有するプラスチックレン
ズを含み、 前記対物レンズの少なくとも１つの面に回折パターンを
有し、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ＮＡ≧０．５８ を満たすとともに、 前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長
変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸上
球面収差変化量を△ＳＡ２とし、環境温度２０℃ないし
３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対
物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたと
き、 （ΔＳＡ２／Δλ１）＊（ΔＳＡ１／ΔＴ）＜０λｒｍ
ｓ2／（℃．ｎｍ） を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項２】 前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ２
は、 △ＳＡ２／△λ１＜０λｒｍｓ／ｎｍ を満たすとともに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ
１は、 △ＳＡ１／△Ｔ＞０λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項３】 環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内で
の温度変化△Ｔ（℃）に対する前記光源の波長変化量を
△λ２（ｎｍ）としたとき、 ０ｎｍ／℃＜△λ２／△Ｔ≦０．５ｎｍ／℃ を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項４】 前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１
は、 ｜△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項５】 波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源
と、 前記光源から出射された光束を、光情報記録媒体の透明
基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
させるための対物レンズと、 前記光情報記録媒体からの反射光を受光するための光検
出器とを有し、 前記対物レンズは屈折パワーを有するプラスチックレン
ズを含み、 前記対物レンズの少なくとも１つの面に回折パターンを
有し、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ＮＡ≧０．５８ を満たすとともに、 環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化
量を△ＳＡ１としたとき、 │△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項６】 波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源
と、 前記光源から出射された光束を、光情報記録媒体の透明
基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
させるための対物レンズと、 前記光情報記録媒体からの反射光を受光するための光検
出器とを有し、 前記対物レンズは屈折パワーを有するプラスチックレン
ズを含み、 前記対物レンズの少なくとも１つの面に回折パターンを
有し、 前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、 ０．５８＞ＮＡ≧０．４８ を満たすとともに、 環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化
量を△ＳＡ１としたとき、 │△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．０００４０λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項７】 波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源
と、 前記光源から出射された光束を、光情報記録媒体の透明
基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光
させるための対物レンズと、 前記光情報記録媒体からの反射光を受光するための光検
出器とを有し、 前記対物レンズは屈折パワーを有するプラスチックレン
ズを含み、 前記対物レンズの少なくとも１つの面に回折パターンを
有し、 前記光源の波長λ（ｎｍ）は、 λ≦６８０ｎｍ を満たすと共に、 環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ
（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化
量を△ＳＡ１としたとき、 ｜△ＳＡ１／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項８】 前記光源の波長λ（ｎｍ）は、 λ≦５００ｎｍ を満たすことを特徴とする請求項７に記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項９】 前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レ
ンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、 ０．０００１５／ｎｍ≦（ＮＡ）4／λ≦４０／ｎｍ を満たすことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項
に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１０】 前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物
レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、 １０ｎｍ≦λ／ＮＡ≦１１００ｎｍ を満たすことを特微とする請求項１〜９のいずれか１項
に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１１】 前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍ
の範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物
レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２としたと
き、 │△ＳＡ２／△λ１｜≦０．１０λｒｍｓ／ｎｍ を満たすことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１
項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１２】 前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍ
の範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物
レンズの焦点位置変化量を△ｆ（μｍ）としたとき、 ｜△ｆ／△λ１│≦２００ を満たすことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１
項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１３】 前記対物レンズの少なくとも１つの面
は非球面であることを特徴とする請求項１〜１２のいず
れか１項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１４】 前記対物レンズの少なくとも２つの面
は非球面であることを特徴とする請求項１〜１２のいず
れか１項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１５】 前記回折パターンは光軸を略中心とす
る同心円状の複数輪帯の形状を有し、前記複数輪帯の各
輪帯の位置を表す光路差関数が、少なくともべき級数の
６次項を含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれ
か１項に記載の光ピックアッア装置。 - 【請求項１６】 前記対物レンズは、前記プラスチック
レンズの単レンズからなることを特徴とする請求項１〜
１５のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項１７】 前記対物レンズの前記光源の波長λ
（ｎｍ）におけるパワーをφ、屈折パワーをφＲとした
とき、 ０．３≦φＲ／φ≦１．５ を満たすことを特徴とする請求項１６に記載の光ピック
アップ装置。 - 【請求項１８】 前記対物レンズの光情報記録媒体側と
は反対側のべース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、前
記対物レンズの屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍ
ｍ）としたとき、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ を満たすことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の
光ピックアップ装置。 - 【請求項１９】 環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内
での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折
率変化量を△ｎとしたとき、 −０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃ を満たすことを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか
１項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２０】 前記対物レンズは、非晶質ポリオレフ
ィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂及びフルオレン系樹脂
のいずれかの樹脂からなることを特徴とする請求項１６
〜１９のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２１】 前記対物レンズの光学機能部の外周に
フランジ部を有することを特徴とする請求項１〜２０の
いずれか１項に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項２２】 前記フランジ部の一部に切り欠き部を
有することを特徴とする請求項２１に記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項２３】 光ピックアップ装置用対物レンズにお
いて、屈折パワーを有し少なくとも一つの面に回折パタ
ーンを有するプラスチックの単レンズからなり、光情報
記録媒体が配置される側とは反対側のベース面の近軸曲
率半径をｒ１（ｍｍ）、屈折率をｎ、屈折の焦点距離を
ｆＲ（ｍｍ）としたときに、 １．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２ を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用対物レ
ンズ。 - 【請求項２４】 前記回折パターンは光軸を略中心とす
る同心円状の複数輪帯の形状を有し、前記複数輪帯の各
輪帯の位置を表す光路差関数が、少なくともべき級数の
６次項を含むことを特徴とする請求項２３に記載の光ピ
ックアッア装置用対物レンズ。 - 【請求項２５】 少なくとも１つの面は非球面であるこ
とを特徴とする請求項２３又は２４に記載の光ピックア
ップ装置用対物レンズ。 - 【請求項２６】 両面が非球面であることを特徴とする
請求項２３又は２４に記載の光ピックアップ装置用対物
レンズ。 - 【請求項２７】 屈折パワーを有する少なくとも１つの
プラスチックレンズを含み、少なくとも１面を非球面と
したことによって、環境温度変化による軸上球面収差変
化量を補正したとともに、少なくとも１面に回折パター
ンを設けたことによって、球面収差を補正したことを特
徴とする光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項２８】 前記対物レンズは、前記プラスチック
レンズの単レンズからなることを特徴とする請求項２７
に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項２９】 屈折パワーを有するプラスチックレン
ズを含み、少なくとも１つの面に回折パターンを有する
対物レンズに、測定光源から波長λ（ｎｍ）の光束を入
射させ、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度
変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面
収差変化量△ＳＡＸを測定したときに、前記３次軸上球
面収差変化量△ＳＡＸは、 ｜△ＳＡＸ／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用対物レ
ンズ。 - 【請求項３０】 前記測定は、フィゾー型干渉計又はト
ワイマングリーン干渉計により行うことを特徴とする請
求項２９又は３０に記載の光ピックアップ装置用対物レ
ンズ。 - 【請求項３１】 前記測定光源の波長λ（ｎｍ）は、６
８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２９又は３
０に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項３２】 前記測定光源の波長λ（ｎｍ）は、６
３３ｎｍであることを特徴とする請求項２９又は３０に
記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項３３】 前記測定光源の波長λ（ｎｍ）は、５
００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２９又は３
０に記載の光ピックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項３４】 前記対物レンズにおける、光束を射出
する側の開口数が０．５８以上であることを特徴とする
請求項２９乃至３３のいずれかに記載の光ピックアップ
装置用対物レンズ。 - 【請求項３５】 前記対物レンズにおける、光束を射出
する側の開口数が０．６２以上であることを特徴とする
請求項２９乃至３３のいずれかに記載の光ピックアップ
装置用対物レンズ。 - 【請求項３６】 前記測定によって得られる波面収差の
３次軸上球面収差成分の絶対値が、環境温度２０℃ない
し３０℃の範囲内で０．０７λｒｍｓ以下であることを
特徴とする請求項２９乃至３５のいずれかに記載の光ピ
ックアップ装置用対物レンズ。 - 【請求項３７】 光源からの光を用いて、透明基板を備
えた光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生
を行う光ピックアップ装置に用いる光ピックアップ装置
用対物レンズであって、屈折パワーを有するプラスチッ
クレンズを含み、 前記対物レンズに対して、前記光ピックアップ装置の光
源からの光束と略同一の波長を有する測定光を照射可能
な測定光源と、前記光情報記録媒体の透明基板と略同一
の屈折率及び厚さを有する測定媒体とを、前記光ピック
アップ装置の光源及び透明基板に対する位置関係と等価
に設定し、 前記対物レンズに、前記測定光源から波長λ（ｎｍ）の
測定光を入射させ、前記対物レンズの温度を２０℃ない
し３０℃の範囲内で変化させたときにおける、温度変化
△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差
変化量△ＳＡＸを測定したときに、前記３次軸上球面収
差変化量△ＳＡＸは、 ｜△ＳＡＸ／△Ｔ｜≦０．００１λｒｍｓ／℃ を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用対物レ
ンズ。
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP32672899A JP4453131B2 (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 光ピックアップ装置および対物レンズ |
| US09/712,122 US6366542B1 (en) | 1999-11-17 | 2000-11-15 | Optical pickup apparatus and objective lens |
| EP00310146A EP1102250A3 (en) | 1999-11-17 | 2000-11-15 | Optical pickup apparatus and objective lens |
| TW089124298A TW470866B (en) | 1999-11-17 | 2000-11-16 | Optical pickup apparatus and objective lens thereof |
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