JP2002062409A - カップリングレンズ、光ピックアップ装置用の光学系及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】非点隔差を有する光源からの光を用いて、情報
の記録／再生を適切に行うことができる光ピックアップ
装置に用いると好適なカップリングレンズ、光ピックア
ップ装置用の光学系、及びそれらを用いた光ピックアッ
プ装置を提供する。 【解決手段】カップリングレンズ６は、所定の非点収差
を有するので、光ピックアップ装置において非点隔差を
有する光源１１を用いた場合、光源１１と対物レンズ３
との間に挿入することで、その非点隔差をうち消し、対
物レンズ３に入射する光に非点収差が含まれないように
できるため、対物レンズ３の構成を簡素化でき、より適
切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非点隔差を有する
光源からの光を用いて情報の記録及び／又は再生を行え
る光ピックアップ装置に用いると好適なカップリングレ
ンズ、光ピックアップ装置用の光学系、及びそれらを用
いた光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクすなわち光情報記録媒
体であるＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタ
ルビデオディスク）の開発が進んでおり、その情報記録
／再生装置用の光源として、小型軽量、高効率等の優れ
た特徴を有し、高速的に直接変調が可能な半導体レーザ
（例えばパルセーションレーザ）が用いられるようにな
っている。このような半導体レーザは、上記のような特
徴を有する一方で、活性領域の縦横の比率が異なるため
に、ビーム発散角（半値全角）が、一般に接合面に対し
て垂直方向と水平方向で異なり、また、これら両方向で
ビームウエスト位置が異なるために非点隔差を生じ、情
報記録・再生用のスポット光を記録面上に形成する上
で、光束が十分に絞れないなどの不具合がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような不具合に対
し、情報記録／再生光を集光する対物レンズに非点収差
を与えて、半導体レーザの非点隔差による光学系の非点
収差をうち消すようにすることも考えられる。対物レン
ズに非点収差を与えることは、対物レンズの厚みを回転
方向に不等にすることで達成できる。しかるに、近年、
異なる光ディスク（例えばＣＤ、ＤＶＤ）のいずれに対
しても、情報の記録又は再生を行うことができる光ピッ
クアップ装置も開発されており、かかる光ピックアップ
装置においては、異なる光源に対して単一の対物レンズ
を用いて情報記録／再生光を集光できるよう、その対物
レンズの光学面の一部に回折輪帯を形成することが行わ
れている。従って、対物レンズの一部に輪帯を形成した
状態で、対物レンズの厚みを回転方向に不等にすること
は、理論上は可能であるとしても実際的に不可能であ
る。よって、たとえ非点隔差を有する光源を用いたとし
ても、対物レンズ以外でかかる非点隔差による非点収差
をうち消すことが望まれている。

【０００４】かかる従来技術の問題に鑑み、本発明は、
非点隔差を有する光源からの光を用いて、情報の記録／
再生を適切に行うことができる光ピックアップ装置に用
いると好適なカップリングレンズ、光ピックアップ装置
用の光学系、及びそれら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。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のカップ
リングレンズは、光学面を有する中央部とフランジ部と
を有し、前記フランジ部は実質的に光軸回りに回転対称
であり、前記中央部は、光軸を通り光軸に平行な第１の
平面で切ったときの前記中央部の断面積と、前記第１の
平面と垂直であり前記光軸に平行で、かつ前記光軸を通
る第２の平面で切ったときの前記中央部の断面積とが、
前記第１の平面が所定の方向に延在する場合を除き、異
なることを特徴とする。

【０００６】請求項１に記載のカップリングレンズは、
かかる構成を有するので、所定の非点収差を有し、例え
ば光ピックアップ装置において非点隔差を有する光源を
用いた場合、光源と対物レンズとの間に挿入すること
で、その非点隔差による非点収差をうち消し、対物レン
ズに入射する光に非点収差が含まれないようにできるた
め、対物レンズの構成を簡素化でき、より適切な情報の
記録及び／又は再生を行うことができる。尚、本文にお
いて、非点隔差、非点収差とあるが、ここでは非点隔差
は任意の配置において、光束を集光させたときの光軸上
での集光位置の差を定義し、開口数（ＮＡ）によらない
パラメータを表す。非点収差については波面収差で定義
し、開口数によるパラメータを表す。また、中央部と
は、フランジ部でない部分をいい、フランジ部とは、前
記カップリングレンズを支持するための周辺部をいう。
中央部の断面積とは、前記第１又は第２の平面で前記中
央部を切断したときに、その切断面の面積をいう。前記
第１の平面が所定の方向に延在する場合には、前記第１
の平面により切断された前記中央部の断面積と、前記第
２の平面により切断された前記中央部の断面積とは略等
しくなる。

【０００７】カップリングレンズのフランジ部を実質的
に回転非対称に構成することで、それにより生ずる歪み
を利用して、カップリングレンズに非点収差を与えるこ
とも考えられるが、成型時における素材の流れの不均一
などの問題から、その歪みに基づく非点収差はバラツキ
が大きく、歩留まりが悪い。また、温度や湿度などの環
境変化に応じて、非点収差もばらつきやすいという問題
もある。これに対し、本発明のごとく、前記中央部の面
形状を調整することで、非点収差を持たせるようにして
いるので、そのバラツキは小さく抑えることができるの
である。ここで、「実質的に回転対称」とは、リング状
のフランジ部において、その円周の一部を切り欠いたり
突起を設けたりしたとしても、全体的に見てフランジ部
が回転対称であるような場合（例えば切欠や突起の体積
が所定のパーセント以下であるような場合）を言う。

【０００８】請求項２に記載のカップリングレンズは、
前記第１の平面で切ったときの前記中央部の断面積と、
前記第２の平面で切ったときの前記中央部との断面積の
差が最大となるときの前記第１の平面と、前記第１の平
面で切ったときの前記中央部の断面積と、前記第２の平
面で切ったときの前記中央部との断面積の差が最小とな
るときの前記第１の平面とのなす角が略４５度であるこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載のカップリングレンズは、
光学面を有する中央部とフランジ部とを有し、前記フラ
ンジ部は実質的に光軸回りに回転対称であり、前記中央
部は、光軸に直交し光軸を始点とする第１の方向と、光
軸及び前記第１の方向に直交し光軸を始点とする第２の
方向とに沿って測定したときに、前記第１の方向で前記
光軸からの距離がｘ１である地点での肉厚をｙ１、前記
第２の方向で前記光軸からの距離がｘ１である地点での
肉厚をｚ１、前記第１の方向で前記光軸からの距離がｘ
２である地点での肉厚をｙ２、前記第２の方向で前記光
軸からの距離がｘ２である地点での肉厚をｚ２としたと
きに、前記第１の平面が所定の方向に延在する場合を除
き、以下の条件を満足することを特徴とする。 ｘ２＞ｘ１ （１） │ｙ１−ｚ１│＞０ （２） │ｙ２−ｚ２│＞０ （３） │ｙ１−ｚ１│＜│ｙ２−ｚ２│ （４）

【００１０】図８（ａ）は、本発明のカップリングレン
ズを光軸方向に見た図であり、図８（ｂ）は、図８
（ａ）のカップリングレンズを光軸に平行な１−１’方
向に延在する第１の平面で切断したときの断面図であ
り、図８（ｃ）は、図８（ａ）のカップリングレンズ
を、光軸に平行でありかつ前記第１の平面に直交する２
−２’方向に延在する第２の平面で切断したときの断面
図である。

【００１１】図８から明らかなように、第１の平面で切
断した断面形状（図８（ｂ））と、第２の平面で切断し
た断面形状（図８（ｃ））とは、互いに異なっており、
その肉厚は上記（１）〜（４）式を満たしている。

【００１２】請求項４に記載のカップリングレンズは、
前記第１の方向と反対になる光軸を始点とする方向を第
１’の方向、前記第２の方向と反対になる光軸を始点と
する方向を第２’の方向としたときに、前記第１’の方
向で前記光軸からの距離がｘ１である地点での肉厚を
ｙ’１、前記第２’の方向で前記光軸からの距離がｘ２
である地点での肉厚をｚ’１、前記第１の方向で前記光
軸からの距離がｘ２である地点での肉厚をｙ’２、前記
第２の方向で前記光軸からの距離がｘ２である地点での
肉厚をｚ’２としたときに、以下の条件を実質的に満た
すことを特徴とする。 ｙ１＝ｙ’１ （５） ｚ１＝ｚ’１ （６） ｙ２＝ｙ’２ （７） ｚ２＝ｚ’２ （８）

【００１３】図８から明らかなように、第１の平面で切
断した断面形状（図８（ｂ））と、第２の平面で切断し
た断面形状（図８（ｃ））とは、それぞれ光軸Ｘを中心
として線対称となっており、従ってその肉厚は上記
（５）〜（８）式を満たしている。

【００１４】請求項５に記載のカップリングレンズは、
前記第１の方向、前記第２の方向、前記第１’の方向、
前記第２’の方向における光軸からの肉厚の変化は単調
減少であることを特徴とする。

【００１５】請求項６に記載のカップリングレンズは、
非点収差を有することを特徴とする。

【００１６】請求項７に記載のカップリングレンズは、
前記カップリングレンズと、少なくとも光学面に凸部及
び／又は凹部を備えた対物レンズとから光学系を構成し
た場合、前記カップリングレンズ以外の光学系を通過し
た光束における非点収差量を減少させるように、前記カ
ップリングレンズに非点収差を持たせたことを特徴とす
る。尚、凸部及び／又は凹部とは、回折輪帯のようなも
のをいうが、それに限られない。

【００１７】請求項８に記載のカップリングレンズは、
前記非点収差による収差成分は、前記第１の方向におけ
る光軸を中心とした対称成分と、前記第２の方向におけ
る光軸を中心とした対称成分とで異なることを特徴とす
る。

【００１８】請求項９に記載のカップリングレンズは、
前記光学系は、非点隔差を有する光源からの光を集光す
るために用いられることを特徴とする。非点隔差を有す
る光源とは、例えばパルセーションレーザのような半導
体レーザをいうがそれに限られない。

【００１９】請求項１０に記載のカップリングレンズ
は、前記カップリングレンズを使用する光学系と同じ倍
率配置で、実際に使用する光源と該カップリングレンズ
に対して反対側から、非点収差のない光束を入射させ、
ほぼ光源位置で集光させたとき、そのときの非点隔差量
は前記光源の非点隔差量とほぼ等しく、全体の光学系に
おいて、光源の非点隔差による光学系の非点収差を減少
させることを特徴とする。

【００２０】請求項１１に記載のカップリングレンズ
は、前記光源の非点隔差は、５〜５０μｍであることを
特徴とする。

【００２１】請求項１２に記載のカップリングレンズ
は、前記フランジ部には、実質的な回転対称を維持でき
る程度のカット部及び／又は突起部が形成されており、
前記カット部の容積及び／又は突起部の体積は、前記カ
ップリングレンズの体積の３％（回転非対称率という）
以下であることを特徴とする。

【００２２】回転非対称率が３％を越えるとカップリン
グレンズ加工時、軸非対称収差発生する要因となりまた
ばらつきの要因となる可能性がある。このため回転非対
称率を３％以下とし、レンズの光学面を非対称となるよ
う加工した方が狙い通り、安定してレンズを量産するこ
とができる。また回転非対称率を１．５％以下とすれ
ば、より望ましい。

【００２３】請求項１３に記載のカップリングレンズ
は、前記カップリングレンズを直線偏光の状態で波面収
差測定する時、前記カップリングレンズが任意の回転位
置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳＩＮ（２
θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）と
し、さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中心
として光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転
させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展
開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にか
かるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ
（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９
０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：λ＝λｓ） （９） を満足することを特徴とする。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
表し、λｓは光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生
装置における光源の波長を表し、測定装置における光源
の波長λｍを表し、また、前記波面収差を測定する装置
残留収差による影響はほぼ０もしくは、ほぼ０になるよ
うに補正されている。

【００２４】請求項１４に記載のカップリングレンズ
は、前記カップリングレンズを直線偏光の状態で波面収
差測定する時、前記カップリングレンズが固定で任意の
直線偏光Ｅベクトル方向の回転位置での波面収差分布測
定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、算出結果がρ
²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数を
Ａ４（０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎ
ｉｋｅ係数をＡ６（０）とし、さらに該Ｅベクトル方向
を上記任意の位置からほぼ９０度回転させた時の波面収
差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、算出
結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋ
ｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にかか
るＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：λ＝λｓ）（１０） を満足することを特徴とする。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
表し、λｓは、光情報記録媒体記録ないし／あるいは再
生装置における光源の波長を表し、測定装置における光
源の波長λｍを表す。

【００２５】特に、カップリングレンズを複屈折が大き
い樹脂により形成した場合、または該カップリングレン
ズを複屈折が大きくなるような形状にした場合、偏光依
存性の大きい非点収差が発生する。半導体レーザ等の非
点隔差による非点収差を相殺する場合、複屈折の影響で
発生する非点収差を用いても、波面収差では相殺され
る。

【００２６】しかしながら、波面収差が小さくてもＤＶ
Ｄのように高密度な光情報記録媒体からの再生、あるい
はＣＤ−Ｒのような光情報記録媒体からの再生／記録を
実施する場合、複屈折の影響で光情報記録媒体記録面上
に集光するスポットパターンの乱れに影響を及ぼす恐れ
がある。

【００２７】まして、光束の特定偏光成分を検出して再
生を行なうＭＤやＭＯなどの光磁気情報記録媒体は、情
報再生／記録光学系に複屈折が存在すると、情報を正確
に再生することができなくなる恐れが高い。そのため、
光情報記録媒体からの再生ないし／あるいは記録光学系
全体としては複屈折が小さい方が望ましい。よって、力
ップリングレンズは、複屈折を小さく光学面で非点収差
を発生させることが望ましい。

【００２８】複屈折の測定法として、偏光子、検光子を
用い検光子を回転させ各偏光方向で強度分布をみるセナ
ルモン法で検出する方法があるが、その結果がどのよう
に光情報記録媒体の記録媒体上のスポット形状に影響を
及ぼすか解析するには非常に煩雑となる。複屈折測定の
代用特性の測定として、波面収差の偏光依存性測定をお
こない、３次の非点収差の大きさ、方向の変化から推測
する方法があげられる。

【００２９】（実験法）直線偏光に対するカップリング
レンズ（コリメートレンズ）の波面収差の偏光依存性測
定法を以下に示す。波面収差の測定法は、例えば図１に
示すトワイマングリーン干渉計を用いて実施される。図
１において、光源１から出た光束は、ビームエキスパン
ダー２を通り、ビームスプリッター３により反射されて
下方に向かい、発散角変換レンズ４を介して絞り５によ
り絞られた状態で、カップリングレンズである測定対象
物６に入射する。この際測定対象物６に入る前の状態
で、光束はほぼ直線偏光となるようにする。

【００３０】カップリングレンズ６によって収斂された
光束は、後述する場合には必要となる補正板７を通過
し、参照凹面ミラーＣＭで反射され、以上の経路を逆に
辿って、ビームスプリッター３を通過し、撮影レンズ８
を介してＣＣＤカメラ９の受光面に結像され、光電変換
が行われる。ＣＣＤカメラ９からの電気信号は、画像処
理装置１０により処理されて、対応する画像がモニター
１１に表示されるようになっている。

【００３１】ここで、波面収差の偏光依存性を測定する
には図１の干渉計において光源側１から測定対象物６を
みた時に、図２に示すように、直線偏光のＥｖｅｃｔｏ
ｒ方向に対するカップリングレンズ６の回転基準位置
（ａ）から、カップリングレンズ６をφＬ回転させ
（ｂ）、そのつど波面収差を測定することにより偏光依
存性を測定する。

【００３２】また、その他に波面収差の偏光依存性を測
定方法として、干渉計内に回転可能な１／２波長板が存
在する場合、図２に示すように、回転基準位置（ａ）に
対してカップリングレンズ６は固定で、例えば１／２波
長板を回転させることにより直線偏光のＥｖｅｃｔｏｒ
方向にφＥ回転させ（ｃ）、そのつど波面収差を測定す
ることにより偏光依存性を測定することも可能である。

【００３３】このとき、カップリングレンズ回転角φＬ
あるいはＥｖｅｃｔｏｒ方向φＥは、４５度ピッチとし
て測定することが多いが、φＬあるいはφＥを０度と９
０度を測定して、後述の方法で波面収差偏光依存性を推
定することも可能である。

【００３４】また、レンズの回転基準位置（ａ）は、レ
ンズに任意にマジック（登録商標）等でマーキングして
も良いし金型成形品の場合、金型に任意の彫り込みを入
れその位置を基準とすることも可能である。さらに、測
定対象物６が射出成形品の場合は、ゲート位置を基準と
することも多い。

【００３５】波面収差の測定には、実際の光情報記録媒
体の情報記録・再生光学系に使用される光源と同一の波
長が使用される。しかしながら、干渉計の光源波長が、
実際の光情報記録媒体の情報記録／再生光学系に使用さ
れる光源波長と一致しない場合には、干渉計の参照凹面
ミラーＣＭと測定対象物６の間に補正板７をいれたり、
測定対象物６の結像倍率をずらしたりして光源波長を修
正したと同様の効果を持たせて測定することも可能であ
る。また、光学設計のシミュレーションによって測定結
果を換算することも可能である。

【００３６】尚、光情報記録媒体の情報記録／再生光学
系に使用される光源の波長λｓと、波面収差測定時の波
長λｍが異なる場合、光情報記録媒体の情報記録／再生
光学系に使用時に対応する波面収差Ｗは、波面収差測定
結果Ｗｍを光情報記録媒体の情報記録／再生光学系に使
用される光源の波長に以下のように換算する必要があ
る。 Ｗ＝Ｗｍ・λｍ／λｓ （１１）

【００３７】この波面収差測定の後、波面収差分布のＺ
ｅｒｎｉｋｅ展開を実施して、各Ｚｅｒｎｉｋｅ係数か
ら各次数の球面収差、コマ収差、非点収差、その他に分
解すれば、各収差における波面収差の偏光依存性を算出
することができる。

【００３８】もし複屈折が小さければ、カップリングレ
ンズと直線偏光のＥｖｅｃｔｏｒ方向の相対的変化によ
る非点収差量の変化は小さくなる。以下に定式的に説明
する。

【００３９】回転角φＬあるいはφＥが基準となるφＬ
（あるいはφＥ）＝０時のカップリングレンズの３次非
点収差ベクトルをＴ（０）とする。非点収差は、大きさ
と方向を持つ収差のためベクトル量で表され、方向は１
８０度周期の収差で表される。

【００４０】また、この非点収差Ｔ（０）は、カップリ
ングレンズの面の非点収差性で発生する非点収差ベクト
ルＳ（０）（以降“面ＡＳ”と呼ぷこととする）と素材
の複屈折に起因する偏光依存性の非点収差Ｂ（０）（以
降“複屈折ＡＳ”と呼ぶこととする）から構成される。

【００４１】従って、これらの関係は、以下の式で表さ
れる Ｓ（０）＋Ｂ（０）＝Ｔ（０） （１２）

【００４２】また、カップリングレンズ（Ｅｖｅｃｔｏ
ｒ方向）をφＬ（φＥ）回転させた時の３次非点収差ベ
クトルをＴ（φ）とすると、以下のようになる。 Ｓ（φ）＋Ｂ（φ）＝Ｔ（φ） （１３）

【００４３】ここで、Ｓ（φ）、Ｂ（φ）はそれそれレ
ンズ（Ｅｖｅｃｔｏｒ方向）をφＬ（φＥ）回転させた
時の面ＡＳ、複屈折ＡＳのベクトルである。

【００４４】カップリングレンズを回転させて波面収差
の偏光依存性を測定する場合は、Ｅベクトル方向を動か
さないため、Ｂ（０）＝Ｂ（φ）で表すことができ、こ
の値をＢ（０）＝Ｂ（φ）で表すことができ、この値Ｂ
（０）＝Ｂ（φ）をＢとする。

【００４５】よって、 Ｓ（０）＋Ｂ＝Ｔ（０） （１４） Ｓ（φ）＋Ｂ＝Ｔ（φ） （１５） 以上の連立方程式で表すことができる。

【００４６】一般に、Ｚｅｒｎｉｋｅ展開による３次非
点収差の波面収差分布の式は、 Ｗ（３次ＡＳ）＝Ａ４ρ²・Ｃ０Ｓ（２θ）＋Ａ６ρ²・ＳＩＮ（２θ） （１６） からなり、Ａ４は３次非点収差０度成分のＺｅｒｎｉｋ
ｅ係数、Ａ６は３次非点収差４５度成分のＺｅｒｎｉｋ
ｅ係数を表す。またρは光学系の円形射出瞳半径をρ＝
１に正規化した時の半径方向の座標、θは射出瞳円の中
心を回転中心とした時の回転角度方向の座標を表す。
（Ｍａｘ Ｂｏｒｎ＆Ｅｍｉｌ Ｗｏｌｆ著Ｐｅｒｇａ
ｍｏｎ Ｐｒｅｓｓ社“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｐｔｉ
ｃｓ”ｐ．４６４〜Ｐ．４７３参照）ちなみにこの時の
非点収差波面収差ｒｍｓ値（ＡＳｒｍｓ）は、 非点収差０度成分 Ａ４（ｒｍｓ）＝Ａ４／√（６） （１７） 非点収差４５度成分 Ａ６（ｒｍｓ）＝Ａ６／√（６） （１８） となり、 ＡＳ（ｒｍｓ）＝√（Ａ４²（ｒｍｓ）＋Ａ６²（ｒｍｓ）） （１９） で表すことができ、非点収差の方向ψは以下の（２
０）、（２１）式から算出すれば良い。 Ａ４＝［√（Ａ４²＋Ａ６²）］・ＣＯＳ（ψ） （２０） Ａ６＝［√（Ａ４²＋Ａ６²）］・ＳＩＮ（ψ） （２１）

【００４７】以上から、上記非点収差Ｓ（０）の波面収
差分布をＷＳ（０：ρ、θ）で表すと（１６）式より、 ＷＳ（０：ρ、θ）＝ Ｓ４ρ²・Ｃ０Ｓ（２θ）＋Ｓ６ρ²・ＳＩＮ（２θ） （２２） で表される。ここでＳ４、Ｓ６は、カップリングレンズ
回転角φＬ＝０の面ＡＳ成分Ｓ（０）の波面収差分布で
ある。

【００４８】また、カップリングレンズをφＬ回転させ
た時の３次面ＡＳに対応する波面収差分布ＷＳ（φＬ：
ρ、θ）は、（１４）（１５）式においては、レンズを
回転させる時、面ＡＳＳはそのままレンズの回転につい
ていくため大きさが一定でレンズの回転に対応して非点
収差方向が変化すため、 ｗＳ（φＬ：ρ、θ）＝ＷＳ（０：ρ、θ＋φＬ） （２３） となる。

【００４９】すなわち、 ＷＳ（φＬ：ρ、θ）＝ＷＳ（０：ρ、θ＋φＬ） ＝Ｓ４ρ²・Ｃ０Ｓ［２（θ＋φＬ）］ ＋Ｓ６ρ²・ＳＩＮ［２（θ＋φＬ）］ （２４） で表すことができる。

【００５０】一番簡単な例で回転基準に対して９０度回
転させた時を考える。φＬ＝９０を（２４）式に代入す
ると、 ＣＯＳ［２（θ＋φＬ）］＝ＣＯＳ（２θ＋１８０）＝−ＣＯＳ（２θ） ＳＩＮ［２（θ＋φＬ）］＝ＳＩＮ（２θ＋１８０）＝−ＳＩＮ（２θ） となり、よって ＷＳ（９０：ρ、θ）＝−ＷＳ（０：ρ、θ） となり、（１４）（１５）式において、 Ｓ（０）＝−Ｓ（φ＝９０）＝Ｓ （２５） が成り立ち、（１４）（１５）式は、以下の連立方程式
に置きかえられる。 Ｓ＋Ｂ＝Ｔ（０） （２６） −Ｓ＋Ｂ＝Ｔ＝（φ＝９０） （２７） （２６）（２７）式の連立方程式は簡単に計算すること
ができ、回転基準位置での面ＡＳＳと、複屈折ＡＳＢは
以下のように算出できる。 Ｓ＝［Ｔ（０）−Ｔ（φ＝９０）］／２ （２８） Ｓ＝［Ｔ（０）＋Ｔ（φ＝９０）］／２ （２９）

【００５１】力ップリングレンズを直線偏光の状態で波
面収差測定する時、カップリングレンズが任意の回転位
置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳＩＮ（２
θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）と
し、さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中心
として光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転
させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展
開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にか
かるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ
（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９
０）とした時、具体的にレンズを回転させる場合の（２
８）（２９）式において、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の大きさ
単位でベクトルＴ（０）、Ｔ（φ＝９０）を表すと、 Ｔ（０）＝（Ａ４（０）、Ａ６（０）） （３０） Ｔ（φ＝９０）＝（Ａ４（９０）、Ａ６（９０）） （３１） で表すことができる。これから（２８）（２９）式より
複屈折Ｂは、以下の（３２）〜（３４）式の形で表すこ
とができる。 Ｂ＝（Ｂ４、Ｂ６） （３２） Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ （３３） Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ （３４）

【００５２】この時、複屈折ＡＳＢの大きさＢは、 Ｂ＝｜Ｂ｜＝√（Ｂ４²＋Ｂ６²） （３５） となる。

【００５３】複屈折ＡＳの大きさＢは０．０２０λ以上
であるとその複屈折が光情報記録あるいは／ないし光学
系の記録面上のスポットに悪影響が表れるため、０．０
２０λより小さいことが望ましい。ここでλは、光情報
記録あるいは／ないし光学系で用いられるカップリング
レンズに入射する光の波長を表す。カップリングレンズ
は、固定でＥｖｅｃｔｏｒ方向を回転させて波面収差の
偏光依存性を測定する場合は、（１３）式において、Ｓ
（０）＝Ｓ（φ）で表すことができ、この値Ｓ（０）＝
Ｓ（φ）をＳとして、 Ｓ＋Ｂ（０）＝Ｔ（０） （３６） Ｓ＋Ｂ（φ）＝Ｔ（φ） （３７） （３６）（３７）式の連立方程式で表すことができる。

【００５４】またＥｖｅｃｔｏｒ方向φＥに９０度回転
させた時、（３８）（３９）式で表すことができる。 Ｓ＋Ｂ＝Ｔ（０） （３８） Ｓ−Ｂ＝Ｔ（φ＝９０） （３９） （３８）（３９）式の連立方程式は簡単に計算すること
ができ、回転基準位置での面ＡＳＳと、複屈折ＡＳＢは
以下のように算出できる。 Ｓ＝［Ｔ（０）＋Ｔ（φ＝９０）］／２ （４０） Ｓ＝［Ｔ（０）−Ｔ（φ＝９０）］／２ （４１）

【００５５】カップリングレンズを直線偏光の状態で波
面収差測定する時、カップリングレンズが任意の回転位
置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳＩＮ（２
θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）と
し、さらに該レンズを光学面の中心を中心として光軸の
周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転させた時の波
面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、
算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎ
ｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ（２θ）の項
にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）とした時、
具体的にレンズを回転させる場合の（２８）（２９）式
において、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の大きさ単位でべクトル
Ｔ（０）、Ｔ（φ＝９０）を表すと Ｔ（０）＝（Ａ４（０）、Ａ６（０）） （４２） Ｔ（φ＝９０）＝（Ａ４（９０）、Ａ６（９０）） （４３） で表すことができる。これから（４０）（４１）式より
複屈折Ｂは（３６）〜（３８）式の形で表すことができ
る。 Ｂ＝（Ｂ４、Ｂ６） （４４） Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ （４５） Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ （４６）

【００５６】この時、複屈折ＡＳＢの大きさＢは、 Ｂ＝│Ｂ│＝√（Ｂ４²＋Ｂ６²） （４７） となる。

【００５７】複屈折ＡＳの大きさＢは、０．０２０λ以
上であると、その複屈折が光情報記録あるいは／ないし
光学系の記録面上のスポットに悪影響が表れるため０．
０２０λより小さいことが望ましい。ここでλｓは光情
報記録あるいは／ないし光学系で用いられる力ップリン
グレンズに入射する光の波長を表す。

【００５８】以上のように、レンズもしくは直線偏光の
Ｅｖｅｃｔｏｒ方向を回転させることにより、レンズの
面によって発生する非点収差（べクトル）と偏光依存の
（複屈折によって発生する）非点収差に分離することが
でき、複屈折の影響を小さくするためには複屈折ＡＳの
大きさＢを小さくすれば良い。

【００５９】（測定例）ここでは、同一使用で２種類の
コリメートレンズＸ、Ｙについての測定例を示す。いず
れも焦点距離ｆ＝２２．８８ｍｍ、光情報記録媒体再生
装置（ＤＶＤ）用のコリメートレンズ（カップリングレ
ンズ）である。該光源波長はλｓ＝６５０ｎｍである。
コリメートレンズＸ：素材として三井化学製、商品名ア
ペルを用いて射出成形を実施して製作されたレンズコリ
メートレンズＹ：素材として目本ゼオン製、商品名ゼオ
ネクスＥ４８Ｒを用いて射出成形を実施して製作された
レンズ

【００６０】上記各々のコリメートレンズを、λｍ＝６
３２．８ｎｍの光源を持ち直線偏光である図１の干渉計
を用いて測定した結果を以下に示す。この時、Ｅベクト
ル方向とレンズゲート反ゲート方向が平行な状態の時を
基準回転位置φＬ＝０度とし、そこで波面収差を測定、
続けてコリメートレンズを測定機の光源側からみて時計
周りコリメートレンズの光学面をほぼ中心を回転中心と
し、光軸のまわりにφＬ＝９０度回転させた時の波面収
差を測定した。その結果を表１に示す。

【表１】

【００６１】上記表１において、波面収差測定機で表示
される３次非点収差成分の波面収差ｒｍｓ値ＡＳ（ｒｍ
ｓ）と非点収差角度（ψ）で表されている。（１７）〜
（２１）式から、ＡＳ（ｒｍｓ）は、 ＡＳ（ｒｍｓ）＝√（Ａ４²＋Ａ６²）√（６） （４８） となり、（１６）式のＺｅｒｎｉｋｅ係数Ａ４、Ａ６
は、 Ａ４＝ＡＳ（ｒｍｓ），√（６）・ＣＯＳ（ψ） （４９） Ａ６＝ＡＳ（ｒｍｓ）√（６）・ＳＩＮ（ψ） （５０） で表すことができる。

【００６２】上記表１において、φＬ＝０度において３
次非点収差のＺｅｒｎｉｋｅ係数Ａ４（０）を（４９）
式のＡ４に、係数Ａ６（０）を（５０）式のＡ６にあて
はめ、その時のＡＳ（ｍｓ）、ψの値を代入し、φＬ＝
０の時のＡ４（０）、Ａ６（０）を算出する。

【００６３】また、φＬの時も同様に（４９）（５０）
式から、φＬ＝０の時のＡ４（９０）、Ａ６（９０）を
算出する。これらＡ４（０）、Ａ６（０）、Ａ４（９
０）、Ａ６（９０）を用いて（４４）〜（４７）式か
ら、波面収差測定機での複屈折ＡＳの大きさを算出する
と以下の様になる。

【００６４】１）コリメートレンズＸ Ｂ＝０．００８１λ（λ＝λｍ＝６３２．８ｎｍ） よって Ｂ・λｍ／λ＝０．００７８λ＜０．０２０λ （λ＝
λｓ＝６５０ｎｍ） を満足する。実際この場合素材の複屈折も小さく、十分
光情報媒体への記録にも対応することができる。 ２）コリメートレンズＹ Ｂ＝０．０２７４λ（λ＝λｍ＝６３２．８ｎｍ） よって Ｂ・λｍ／λ＝０．０２７λ （λ＝λｓ＝６５０ｍ
ｎ） となり０．０２０未満を満足しない。実際にこのレンズ
は、複屈折が大きく、光情報媒体への記録や高密度な光
情報記録媒体からの再生に悪影響を及ぼす可能性が大き
い。

【００６５】請求項１５に記載の光ピックアップ装置
は、請求項１乃至９のいずれかに記載のカップリングレ
ンズを有することを特徴とする。

【００６６】請求項１６に記載の光ピックアップ装置用
の光学系は、少なくとも光学面に凸部及び／又は凹部を
備えた対物レンズと、カップリングレンズとを含む光学
系において、前記カップリングレンズ以外の光学系を通
過した光束における非点収差量を減少させるように、前
記カップリングレンズに非点収差を持たせたことを特徴
とする。

【００６７】請求項１６に記載の光学系は、カップリン
グレンズが非点収差を有しているので、例えば光ピック
アップ装置において非点隔差を有する光源を用いた場
合、光源と対物レンズとの間に挿入することで、その非
点隔差による非点収差をうち消し、対物レンズに入射す
る光に非点収差が含まれないようにできるため、対物レ
ンズの構成を簡素化でき、より適切な情報の記録及び／
又は再生を行うことができる。なお、光源に代え、ある
いは光源に加えて非点収差を生じさせる素子がある場合
にも、カップリングレンズの非点収差でそれをうち消す
ことで、光学系を通過した光に非点収差が含まれないよ
うにできるため、より適切な情報の記録又は再生が可能
となる。

【００６８】請求項１７に記載の光ピックアップ装置の
光学系は、前記対物レンズの光学面の凸部及び／又は凹
部は、回折輪帯であることを特徴とする。

【００６９】請求項１８に記載の光ピックアップ装置の
光学系は、前記光学系は、非点隔差を有する光源からの
光を集光するために用いられることを特徴とする。

【００７０】請求項１９に記載の光ピックアップ装置の
光学系は、前記カップリングレンズを使用する光学系と
同じ倍率配置で、実際に使用する光源と該カップリング
レンズに対して反対側から、非点収差のない光束を入射
させ、ほぼ光源位置で集光させたとき、そのときの非点
隔差量は前記光源の非点隔差量とほぼ等しく、全体の光
学系において、光源の非点隔差による光学系の非点収差
を減少させることを特徴とする。

【００７１】請求項２０に記載の光ピックアップ装置の
光学系は、前記光源の非点隔差は、５〜５０μｍである
ことを特徴とする。

【００７２】請求項２１に記載の光ピックアップ装置の
光学系は、前記カップリングレンズを直線偏光の状態で
波面収差測定する時、前記カップリングレンズが任意の
回転位置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ
展開を実施し、算出結果がρ ²・ＣＯＳ（２θ）の項に
かかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳＩＮ
（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）
とし、さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中
心として光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回
転させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ
展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項に
かかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩ
Ｎ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９
０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：λ＝λｓ） （９） を満足することを特徴とする。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
表し、λｓは光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生
装置における光源の波長を表し、測定装置における光源
の波長λｍを表し、また、前記波面収差を測定する装置
残留収差による影響はほぼ０もしくは、ほぼ０になるよ
うに補正されている。

【００７３】請求項２２に記載の光ピックアップ装置の
光学系は、前記カップリングレンズを直線偏光の状態で
波面収差測定する時、前記カップリングレンズが固定で
任意の直線偏光Ｅベクトル方向の回転位置での波面収差
分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、算出結
果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ
係数をＡ４（０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にかかるＺ
ｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）とし、さらに該Ｅベクト
ル方向を上記任意の位置からほぼ９０度回転させた時の
波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施
し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅ
ｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の
項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）とした
時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：λ＝λｓ）（１０） を満足することを特徴とする。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
表し、λｓは、光情報記録媒体記録ないし／あるいは再
生装置における光源の波長を表し、測定装置における光
源の波長λｍを表す。

【００７４】請求項２３に記載の光ピックアップ装置
は、請求項１１乃至１７のいずれかに記載の光学系を有
することを特徴とする。

【００７５】請求項２４に記載の光ピックアップ装置
は、非点隔差を有する光源と、対物レンズと、前記光源
と前記対物レンズとの間に配置されたカップリングレン
ズとを有する光ピックアップ装置であって、前記カップ
リングレンズを使用する光学系と同じ倍率配置で、実際
に使用する光源と該カップリングレンズに対して反対側
から、非点収差のない光束を入射させ、ほぼ光源位置で
集光させたとき、そのときの非点隔差量は前記光源の非
点隔差量とほぼ等しく、全体の光学系において、光源の
非点隔差による光学系の非点収差を減少させることを特
徴とする。

【００７６】請求項２４に記載の光ピックアップ装置
は、前記カップリングレンズが、前記光源の非点隔差に
ほぼ等しい非点収差を有しているので、例えば光ピック
アップ装置において、かかる光源と対物レンズとの間に
挿入することで、その非点隔差による非点収差をうち消
し、対物レンズに入射する光に非点収差が含まれないよ
うにできるため、対物レンズの構成を簡素化でき、より
適切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。

【００７７】請求項２５に記載の光ピックアップ装置
は、前記光源の非点隔差は、５〜５０μｍであることを
特徴とする。

【００７８】請求項２６に記載の光ピックアップ装置
は、前記対物レンズの光学面には回折輪帯が形成されて
いることを特徴とする。

【００７９】請求項２７に記載の光ピックアップ装置
は、前記カップリングレンズを直線偏光の状態で波面収
差測定する時、前記カップリングレンズが任意の回転位
置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳＩＮ（２
θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）と
し、さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中心
として光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転
させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展
開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にか
かるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ
（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９
０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：λ＝λＳ） （９） を満足することを特徴とする。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
表し、λｓは光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生
装置における光源の波長を表し、測定装置における光源
の波長λｍを表し、また、前記波面収差を測定する装置
残留収差による影響はほぼ０もしくは、ほぼ０になるよ
うに補正されている。

【００８０】請求項２８に記載の光ピックアップ装置
は、前記カップリングレンズを直線偏光の状態で波面収
差測定する時、前記カップリングレンズが固定で任意の
直線偏光Ｅベクトル方向の回転位置での波面収差分布測
定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、算出結果がρ
²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数を
Ａ４（０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎ
ｉｋｅ係数をＡ６（０）とし、さらに該Ｅベクトル方向
を上記任意の位置からほぼ９０度回転させた時の波面収
差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、算出
結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋ
ｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にかか
るＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：λ＝λｓ）（１０） を満足することを特徴とする。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
表し、λｓは、光情報記録媒体記録ないし／あるいは再
生装置における光源の波長を表し、測定装置における光
源の波長λｍを表す。

【００８１】本明細書中において、光情報記録媒体すな
わち光ディスクとは、例えば、CD-R, CD-RW, CD-Video,
CD-ROM等の各種ＣＤ系の光ディスク、DVD-ROM, DVD-RA
M, DVD-R, DVD-RW,DVD-Video等の各種ＤＶＤ系の光ディ
スクを意味するものである。

【００８２】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。

【００８３】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。

【００８４】

【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。図３は、本実施
の形態にかかるカップリングレンズ６（コリメートレン
ズ）を示す図であり、図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）
は、図３（ａ）のカップリングレンズ６をIII-III線で
切断して矢印方向に見た図である。

【００８５】カップリングレンズ６は、光学面Ｓ１、Ｓ
２を含む中央部６ａと、その周囲のフランジ部６ｂとか
ら構成されている。フランジ部６ｂの光学面Ｓ１側に
は、円弧状のゲートカット部６ｃと、小凸状の４つの型
識別マーク６ｄが形成されている。フランジ部６ｂは実
質的に回転対称であり、中央部６ａは、光軸に直交する
第１の方向Ｘ（４５度の方向を除く）と、光軸及び前記
第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙとに沿って測定し
たときに、光軸から離れるにつれ異なった肉厚を有す
る。

【００８６】中央部６ａは、図３（ａ）方向に見て軸対
称であるが、ゲートカット部６ｃと型識別マーク６ｄと
は非対称に形成されている。すなわち、ゲートカット部
６ｃは軸対称の形状からの凹みの非軸対称成分、型識別
マーク６ｄはカップリングレンズ６上では突起の非軸対
称成分となっている。

【００８７】このカップリングレンズ６は、射出成形品
で成形時は、最大でも半径Ｒ０．１の半球状の型識別マ
ーク６ｄを４個有する金型を用いて射出成形され、さら
に後工程で外径から中心に向かって最大深さ０．３５で
Ｒ０．７５の円弧状（以降このカット方式をＵカットと
呼ぶ）に切削することによってゲートカット部６ｃを形
成してある。

【００８８】この図のゲートカット部６ｃによる凹み、
及び型識別マ−ク６ｄが存在しない、軸対称な時の体積
をＶｔとし、ゲートカット部６ｃの容積をＶｇ、型識別
マーク６ｄ合計の体積をＶｃとすると、 Ｖｔ＝５２．３４ｍｍ² Ｖｇ＝−０．６３８ｍｍ² Ｖｃ＝０．０１７ｍｍ² となり、ゲートカット部６ｃと型識別マーク６ｄとを設
けたことによる体積変化は、 （｜Ｖｇ｜＋｜Ｖｃ｜）／Ｖｔ＝１．２５％ となる。

【００８９】図４は、本実施の形態にかかるカップリン
グレンズ６’（コリメートレンズ）を示す図であり、図
４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のカップ
リングレンズ６’をIV-IV線で切断して矢印方向に見た
図である。

【００９０】カップリングレンズ６’は、より外径を小
さくしたものであって、ノートパソコン用ＤＶＤ記録／
再生用途を目的としたＳＬＩＭ対応のカップリングレン
ズであり、光学面Ｓ１、Ｓ２を含む中央部６ａ’と、そ
の周囲のフランジ部６ｂ’とから構成されている。フラ
ンジ部６ｂ’の光学面Ｓ１側には、円弧状のゲートカッ
ト部６ｃ’と、小凸状の型識別マーク６ｄ’が形成され
ている。フランジ部６ｂ’は実質的に回転対称であり、
中央部６ａ’は、光軸に直交する第１の方向Ｘ（４５度
の方向を除く）と、光軸及び前記第１の方向Ｘに直交す
る第２の方向Ｙとに沿って測定したときに、光軸から離
れるにつれ異なった肉厚を有する。

【００９１】中央部６ａ’は、図４（ａ）方向に見て軸
対称であるが、ゲートカット部６ｃ’と型識別マーク６
ｄ’とは非対称に形成されている。すなわち、ゲートカ
ット部６ｃ’と型識別マーク６ｄ’が非対称成分となっ
ており、ゲートカット部６ｄ’は軸対称の形状からの凹
みの非軸対称成分、型識別マーク６ｄ’はレンズ上では
突起の非軸対称成分となっている。

【００９２】このカップリングレンズ６’は、射出成形
品で成形時は１個の最大でも半径Ｒ０．１の半球状の型
認識マーク６ｄ’を金型を用いて射出成形され、さらに
後工程で外径から中心に向かって最大深さ０．３５でＲ
０．７５のＵカットという形でゲートカットしてある。

【００９３】この図のゲートカット部６ｃ’による凹み
及び型識別マーク６ｄ’が存在しない、軸対称な時の体
積をＶｔとし、ゲート力ット部６ｃ’の容積をＶｇ、型
識別マーク６ｄ’合計の体積をＶｃとすると、 Ｖｔ＝２３．８７ｍｍ² Ｖｇ＝−０．４９６ｍｍ² Ｖｃ＝０．００４２ｍｍ² となり、 （｜Ｖｇ｜＋｜Ｖｃ｜）／Ｖｔ＝２．１０％ となる。

【００９４】（実施例）以下に、上述した実施例のカッ
プリングレンズを用いた光ピックアップ装置を説明す
る。図５はＤＶＤ再生用光学系の実施例で、光源として
非点隔差δＬを有する半導体レーザ１１と、光源からの
発散光をほぼ平行光に変換するカップリングレンズ６
と、上記平行光を光情報記録媒体５の記録面に集光する
無限共役型対物レンズ３から構成されている。

【００９５】表２に、かかる光ピックアップ装置の光学
系のレンズデータを示す。

【表２】 尚、半導体レーザ１１の波長はλｓ＝６５０．０ｎｍで
あり、本実施例で用いる記号は以下の通りである。 ｒｉ：光源から第ｉ番目のレンズ面の頂点曲率半径 ｄｉ：光源から第ｉ番目のレンズ画間隔 ｎｉ：光源から第ｉ番目のレンズ材料の屈折率 ｆｃ：コリメートレンズの焦点距離 ｆｏ：対物レンズの焦点距離 Ｕ ：光学系の物像間距離 Ｔ ：光学系の第一面からみた時の光源までの距離 ｍｔ：光学系の縦倍率 ＮＡｏ：光学系の光情報記録媒体記録面における開口数

【００９６】非球面形状は面の頂点を原点とし、頂点曲
率をＣ、円錐係数をπ、非球面係数をＡｉ、および非球
面のベき数をＰ１（≧４）としたときに、以下の数式で
表される。

【数１】

【００９７】勿論、ＤＶＤ／ＣＤの再生ないし／あるい
は記録用光学系においては、上記対物レンズ３の１面に
凹部ないし／あるいは凸部を設けることによって、回折
効果あるいは輪帯による切り分け効果によりＤＶＤ／Ｃ
Ｄの互換を達成できる。本実施例では、ｆｃ＝２０ｍ
ｍ、ｆｏ＝３．４ｍｍ、よってｍｔ＝−１／５．８９Ｔ
＝−１８．９８９、Ｕ＝３０．４９１、ＮＡｏ＝０．６
としている。

【００９８】また半導体レーザ１１は、非点隔差量をδ
Ｌ＝１５μｍとし、その非点隔差方向は図１においてｙ
−ｚ方向に生じており光学系からみてｚ方向が遠くか
ら、ｙ方向が近くから発光しているものとする。

【００９９】もしカップリングレンズ１１および対物レ
ンズ３に非点収差がない場合、この光学系において、下
記の式が得られ、 Ａ２２＝［ＳＩＮ^-1（ＮＡｏ）］²／２・ｍｔ²・δＬ／２ （５１） ＡＳ（λｒｍｓ）＝Ａ２２／√６ （５２） ここで、Ａ２２は非点収差のＺｅｒｎ１ｋｅ係数、ＡＳ
（λｒｍｓ）は非点収差成分の波面収差ｒｍｓ値であ
る。

【０１００】よって、ＡＳ（λｒｍｓ）＝０．０２８１
λ（λ＝６５０ｎｍ）となる。従って、光情報媒体記録
面付近でｚ方向がｙ方向より光源側で集光するような非
点収差が発生し、このままではこの非点収差によって光
情報記録媒体記録あるいは／ないし再生に不具合を生じ
る。

【０１０１】この問題を解決するためには、対物レンズ
５、カップリングレンズ６のいずれかあるいは両方で非
点収差を発生させ、半導体レーザ１１の非点隔差によっ
て発生する記録面上での非点収差を打ち消すことが考え
られる。

【０１０２】しかしながら、対物レンズ３は、特にＤＶ
Ｄに対して情報を記録／再生するために用いる高ＮＡレ
ンズの場合、面の光軸に対する法線角（以降“見込角”
と呼ぶ）が大きい所まで保証しなければならず、加工も
困難となる。

【０１０３】また、対物レンズの光学面に、ＤＶＤ、Ｃ
Ｄ透明基板の厚さの差に対応するため、また色消しに対
応する為に輪帯や回折などの凹、凸が形成されている場
合、さらに加工が困難となる。

【０１０４】そこで、対物レンズ３ではなく、カップリ
ングレンズ６によって非点収差を発生させて光源の非点
隔差による非点収差を打ち消す方法が望ましいと考えら
れる。

【０１０５】図５の光学系におけるカップリングレンズ
６について、第２面側（対物レンズ側）から平行光を第
１面側（光源側）に向けて入射した時の集光点周辺での
非点隔差をδｃとする。δｃの非点収差量を持ったカッ
プリングレンズ６を、第２面側（対物レンズ側）から平
行光を第１面側（光源側）に向けて入射した時の集光点
周辺でｚ方向の方がｙ方向より先に（カップリングレン
ズ６側に）集光するような方向に、図５の光学系に置い
たとき、δｃが７．５μｍ、１５μｍ、２２．５μｍの
時の光学系の残留非点収差を算出すると、以下の表３の
ようになる。

【表３】

【０１０６】この時の計算法は、△＝δＬ−δｃと（５
１）、（５２）式から算出している。実際、光学系全体
における非点収差は、波面収差ｒｍｓ値の非点収差成分
絶対値が０．０１５λ以上となると再生／記録に悪影響
を及ぼす為、図５の実施例においてカップリングレンズ
６の非点隔差量δｃは、この場合７．５〜２２．５μｍ
の範囲が望ましい。

【０１０７】ここで、表３に示す実施例１−１〜実施例
１−３によるカップリングレンズの光学面形状について
説明する。一般に波面収差における３次の非点収差成分
の分布をＺｅｒｎｉｋｅ係数で表すと、以下のようにな
る。 Ｗ（３次ＡＳ）＝Ａ４ρ²・ＣＯＳ（２θ） ＋Ａ６ρ²・ＳＩＮ（２θ） （５３） （ρ²）・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ
係数をＡ４、（ρ²）・ＳＩＮ（２θ）の項にかかるＺ
ｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６とする。ここで、ρは射出瞳上
での波面収差を表す極座標系において、瞳最外半径を１
に正規化した半径方向（ｒａｄｉａｌ方向）の座標を表
し、θは波面収差を表す極座標系において回転方向（ｔ
ａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を表す。

【０１０８】また、波面収差の非点収差成分のｒｍｓ値
をＡＳ（ｒｍｓ）、非点収差の方向をψとすると、 ＡＳ（ｒｍｓ）＝√（Ａ４²＋Ａ６²）√（６） （５４） となり、（５４）式のＺｅｒｎｉｋｅ係数Ａ４、Ａ６
は、 Ａ４＝ＡＳ（ｒｍｓ）√（６）・ＣＯＳ（２・ψ） （５５） Ａ６＝ＡＳ（ｒｍｓ）√（６）・ＳＩＮ（２・ψ） （５６） となる。

【０１０９】この時（５１）式におけるＡ２２は、以下
のように表せる。 Ａ２２＝√（Ａ４²＋Ａ６²） （５７）

【０１１０】ここで、非点収差成分の方向が図５におい
てｙ方向とし、その時の非点収差の方向をψ＝０とする
とＡ６項は０となり、（５３）式は Ｗ（３次ＡＳ）＝Ａ４・ρ²・Ｃ０Ｓ（２θ） （５８） で表すことができる。このときＡ２２＝Ａ４となる。

【０１１１】このｙ軸、ｚ軸上の分布をみると、ｙ軸上
はθ＝０あるいは１８０度と、ｚ軸方向はθ＝９０ある
いは２７０度となり、ρは０〜１の範囲において波面収
差の非点収差成分においてもっとも位相が進んでいる部
分はｙ方向（θ＝０あるいは１８０度方向）と、それと
直交するもっとも位相が遅れている部分は、ｚ方向（θ
＝０あるいは２７０度方向）となり、それらの位相差△
Ｗは △Ｗ（ρ）＝Ｗ（ρ、θ＝０あるいは１８０） −Ｗ（ρ、θ＝９０あるいは２７０） ＝２・Ａ４・ρ²＝２・Ａ２２・ρ² （５９） の２次関数の形となり、その最外径（ρ＝１）における
位相差が一番大きくなる。そのときの差△Ｗ（ρ＝１）
は、△Ｗ（ρ＝１）＝２・Ａ２２となる（図６参照）。

【０１１２】カップリングレンズ光学面の少なくとも１
面に、△Ｗの非点収差成分を発生させるためには、設計
値に対して非点収差を出したい方向と、それと直交する
方向との形状差を、光軸方向から設計値に対して非点収
差を出した方向は肉厚が厚くする方向に、かつそれと直
交する方向は肉厚が薄くなるように２次関数的に変化さ
せ（下式参照）、 △（θ＝０）＝Ａ２２／（ｎｃ−１）・（ρ²） ：ｙ方向 △（θ＝９０）＝−Ａ２２／（ｎｃ−１）・（ρ²） ：ｚ方向 ｎｃ：コリメータの屈折率 その光軸から最外径において肉厚差の最大と最小の差を
２・Ａ２２／（ｎｃ−１）となるように加工すれば良
い。

【０１１３】実施例１−２の場合で、カップリングレン
ズの光源側の光学面から非点収差を発生させる場合、カ
ップリングレンズにおける対物レンズＮＡ０．６（絞り
径φ４．０８）に対応する光源側面有効径は、φ３．８
９７６で、光軸中心からの有効半径ＥＲは１．９４８８
となる。

【０１１４】この実施例は、図５におけるｚ方向がｙ方
向より先に集光するようにするため、ｚ方向の波面を先
に進ませる必要がある。このため方向としてはｙ方向を
（８式）におけるθ＝０方向に持っていく必要がある。

【０１１５】実施例１−２において、カップリングレン
ズの非点収差量はδｃ＝１５μｍに対応して、カップリ
ングレンズの波面収差は（５２）式より、Ａ２２＝４．
４７６×１０^-5ｍｍとなり、θ＝０方向の場合、有効半
径ＥＲ上で設計値に対して△＝Ａ２２／（ｎｃ−１）＝
８．４４５×１０^-5ｍｍ肉厚が厚くなる方向（＋とす
る）にする。

【０１１６】この時、この方向での設計値のずれを関数
△Ｆｙで表すと光軸から有効径方向の変移を表すと、以
下のようになる。 △Ｆｙ＝△／（ＥＲ）²ｙ² ＝Ｐｙ・ｙ² Ｐｙ＝Ａ２２／［（ＥＲ）²・（ｎｃ−１）］ Ｐｙは、図１におけるｙ方向の２次関数の係数で、この
場合Ｐｙ＝２．２２４×１０^-5となる。

【０１１７】また、ｚ方向は設計値より肉厚が薄くなる
方向（一方向とする）に変移し△Ｆｚで表すと、 △Ｆｚ＝−Ｐｚ．ｚ² Ｐｚ＝−Ｐｙ＝−Ａ２２／［（ＥＲ）²・（ｎｃ−
１）］ となる。Ｐｚは、図５におけるｙ方向の２次関数の係数
で、この場合Ｐｙ＝−２．２２４×１０^-5となる。

【０１１８】光情報記録媒体再生ないし／あるいは記録
光学系においては、対物レンズを絞りと一体で少なくと
も１方向にシフトさせる機構を設けることがある。その
ためカップリングレンズの半径は、絞り径に対応するＥ
Ｒだけではなく、これにさらにシフト分ＴＲを加える必
要がある。この時はただ上記のＰｙ、Ｐｚの係数をその
まま用いて、ｙ、ｚをＥＲ＋ＴＲまで延長すれば良い。

【０１１９】本実施例においては、２面あるコリメータ
のうち１面にだけに、非点収差が発生する目的で肉厚差
を出しているが、２面両面に肉厚差を持たせることも可
能である。

【０１２０】この手法によれば、各面ｓ１、ｓ２の有効
半径をＥＲ１、ＥＲ２（光学系全体での開口数に対応す
る光線の高さ）とする。そのとき１つの面（たとえばｓ
１とする）で発生する非点収差ＡＳ１（ベクトル）を想
定し、もう一方の面（例えばｓ２とする）は非点収差へ
の影響を０とする。この時のＥＲ１での肉厚差を算出す
る。また逆にｓ２の面で発生する非点収差ＡＳ２（ベク
トル）を想定し、ｓ２面は非点収差への影響を０とす
る。この時のＥＲ２での肉厚差を算出する。このコリメ
ータで発生する非点収差は、ｓ１面で発生する非点収差
ＡＳ１と、ｓ１面で発生する非点収差ＡＳ２とのベクト
ル和で表すことができる。

【０１２１】図７は、図５の光学系を用いて構成した光
ピックアップ装置の概略構成図である。図７において、
第１の光情報記録媒体（光ディスク、例えばＣＤ）に対
して記録および／または再生を行う第１光源１１と、第
２の光情報記録媒体（光ディスク、例えばＤＶＤ）に対
して記録および／または再生を行う第１光源１１とは波
長の異なる第２光源１２とを備え、それぞれの光源から
射出される発散光束の発散角を所望の発散角に変換する
カップリングレンズ６，６と、上記光束をほぼ一つの方
向に進むように合成する光合成手段であるビームスプリ
ッタ６２と、ビームスプリッタ６２からの光束を光情報
記録媒体の情報記録面５に集光する対物レンズ３と、光
情報記録媒体からの反射光を受光する受光手段としての
光検出器４１、４２とを備えている。図中、８は絞り、
９はシリンドリカルレンズ、７１，７２は１／４波長
板、１５は光源１１からの発散光束の発散度を小さくす
るためのカップリングレンズ、１６は凹レンズ、１７は
反射光束を分離するためのホログラムである。またこの
光学系のなかで光源１１と光源１２の非点隔差が異なる
場合、特にコリメータであるカップリングレンズ６が同
一レンズ（共通）の場合、発散角を変換する１５のカッ
プリングレンズに本発明を適用すると特に有用である。

【０１２２】

【発明の効果】本発明によると、非点隔差を有する光源
からの光を用いて、情報の記録／再生を適切に行うこと
ができる光ピックアップ装置に用いると好適なカップリ
ングレンズ、光ピックアップ装置用の光学系、及びそれ
らを用いた光ピックアップ装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】トワイマングリーン干渉計の概略構成図であ
る。

【図２】測定対象物であるカップリングレンズを光軸方
向に見た図である。

【図３】カップリングレンズの実施例を示す図である。

【図４】カップリングレンズの実施例を示す図である。

【図５】カップリングレンズの実施例を用いた光学系を
示す図である。

【図６】カップリングレンズの実施例における波面収差
量を示す図である。

【図７】図５の光学系を用いて構成した光ピックアップ
装置の概略構成図である。

【図８】図８（ａ）は、本発明のカップリングレンズを
光軸方向に見た図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の
カップリングレンズを光軸に平行な１−１’方向に延在
する第１の平面で切断したときの断面図であり、図８
（ｃ）は、図８（ａ）のカップリングレンズを、光軸に
平行でありかつ前記第１の平面に直交する２−２’方向
に延在する第２の平面で切断したときの断面図である。

【符号の説明】

３ 対物レンズ ５ 光情報記録媒体 ６ カップリングレンズ ８ 絞り ９ シリンドリカルレンズ １１ 第１光源 １２ 第２光源 １５ カップリングレンズ １６ 凹レンズ １７ ホログラム ４１，４２ 光検出器 ６２ ビームスプリッタ ７１，７２ １／４波長板

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学面を有する中央部とフランジ部とを
   有し、前記フランジ部は実質的に光軸回りに回転対称で
   あり、前記中央部は、光軸を通り光軸に平行な第１の平
   面で切ったときの前記中央部の断面積と、前記第１の平
   面と垂直であり前記光軸に平行で、かつ前記光軸を通る
   第２の平面で切ったときの前記中央部の断面積とが、前
   記第１の平面が所定の方向に延在する場合を除き、異な
   ることを特徴とするカップリングレンズ。
2. 【請求項２】 前記第１の平面で切ったときの前記中央
   部の断面積と、前記第２の平面で切ったときの前記中央
   部との断面積の差が最大となるときの前記第１の平面
   と、前記第１の平面で切ったときの前記中央部の断面積
   と、前記第２の平面で切ったときの前記中央部との断面
   積の差が最小となるときの前記第１の平面とのなす角が
   略４５度であることを特徴とする請求項１に記載のカッ
   プリングレンズ。
3. 【請求項３】 光学面を有する中央部とフランジ部とを
   有し、前記フランジ部は実質的に光軸回りに回転対称で
   あり、前記中央部は、光軸に直交し光軸を始点とする第
   １の方向と、光軸及び前記第１の方向に直交し光軸を始
   点とする第２の方向とに沿って測定したときに、前記第
   １の方向で前記光軸からの距離がｘ１である地点での肉
   厚をｙ１、前記第２の方向で前記光軸からの距離がｘ１
   である地点での肉厚をｚ１、前記第１の方向で前記光軸
   からの距離がｘ２である地点での肉厚をｙ２、前記第２
   の方向で前記光軸からの距離がｘ２である地点での肉厚
   をｚ２としたときに、前記第１の平面が所定の方向に延
   在する場合を除き、以下の条件を満足することを特徴と
   するカップリングレンズ。 ｘ２＞ｘ１ │ｙ１−ｚ１│＞０ │ｙ２−ｚ２│＞０ │ｙ１−ｚ１│＜│ｙ２−ｚ２│
4. 【請求項４】 前記第１の方向と反対になる光軸を始点
   とする方向を第１’の方向、前記第２の方向と反対にな
   る光軸を始点とする方向を第２’の方向としたときに、
   前記第１’の方向で前記光軸からの距離がｘ１である地
   点での肉厚をｙ’１、前記第２’の方向で前記光軸から
   の距離がｘ２である地点での肉厚をｚ’１、前記第１の
   方向で前記光軸からの距離がｘ２である地点での肉厚を
   ｙ’２、前記第２の方向で前記光軸からの距離がｘ２で
   ある地点での肉厚をｚ’２としたときに、以下の条件を
   実質的に満たすことを特徴とする請求項３に記載のカッ
   プリングレンズ。 ｙ１＝ｙ’１ ｚ１＝ｚ’１ ｙ２＝ｙ’２ ｚ２＝ｚ’２
5. 【請求項５】 前記第１の方向、前記第２の方向、前記
   第１’の方向、前記第２’の方向における光軸からの肉
   厚の変化は単調減少であることを特徴とする請求項３又
   は４に記載のカップリングレンズ。
6. 【請求項６】 前記カップリングレンズは非点収差を有
   することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載
   のカップリングレンズ。
7. 【請求項７】 前記カップリングレンズと、少なくとも
   光学面に凸部及び／又は凹部を備えた対物レンズとから
   光学系を構成した場合、前記カップリングレンズ以外の
   光学系を通過した光束における非点収差量を減少させる
   ように、前記カップリングレンズに非点収差を持たせた
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のカ
   ップリングレンズ。
8. 【請求項８】 前記非点収差による収差成分は、前記第
   １の方向における光軸を中心とした対称成分と、前記第
   ２の方向における光軸を中心とした対称成分とで異なる
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載のカップリング
   レンズ。
9. 【請求項９】 前記光学系は、非点隔差を有する光源か
   らの光を集光するために用いられることを特徴とする請
   求項６乃至８のいずれかに記載のカップリングレンズ。
10. 【請求項１０】 前記カップリングレンズを使用する光
    学系と同じ倍率配置で、実際に使用する光源と該カップ
    リングレンズに対して反対側から、非点収差のない光束
    を入射させ、ほぼ光源位置で集光させたとき、そのとき
    の非点隔差量は前記光源の非点隔差量とほぼ等しく、全
    体の光学系において、光源の非点隔差による光学系の非
    点収差を減少させることを特徴とする請求項９に記載の
    カップリングレンズ。
11. 【請求項１１】 前記光源の非点隔差は、５〜５０μｍ
    であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のカッ
    プリングレンズ。
12. 【請求項１２】 前記フランジ部には、実質的な回転対
    称を維持できる程度のカット部及び／又は突起部が形成
    されており、前記カット部の容積及び／又は突起部の体
    積は、前記カップリングレンズの体積の３％以下である
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の
    カップリングレンズ。
13. 【請求項１３】 前記カップリングレンズを直線偏光の
    状態で波面収差測定する時、前記カップリングレンズが
    任意の回転位置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎ
    ｉｋｅ展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）
    の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・
    ＳＩＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６
    （０）とし、 さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中心とし
    て光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転させ
    た時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
    実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
    Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ（２
    θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）と
    した時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：
    λ＝λｓ） を満足することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれ
    かに記載のカップリングレンズ。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
    て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
    ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
    おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
    表し、 λｓは光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生装置に
    おける光源の波長を表し、測定装置における光源の波長
    λｍを表し、 また、前記波面収差を測定する装置残留収差による影響
    はほぼ０もしくは、ほぼ０になるように補正されてい
    る。
14. 【請求項１４】 前記カップリングレンズを直線偏光の
    状態で波面収差測定する時、前記カップリングレンズが
    固定で任意の直線偏光Ｅベクトル方向の回転位置での波
    面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、
    算出結果がρ ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎ
    ｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にか
    かるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）とし、 さらに該Ｅベクトル方向を上記任意の位置からほぼ９０
    度回転させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉ
    ｋｅ展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の
    項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・
    ＳIＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６
    （９０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：
    λ＝λｓ） を満足することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれ
    かに記載のカップリングレンズ。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
    て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
    ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
    おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
    表し、 λｓは、光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生装置
    における光源の波長を表し、測定装置における光源の波
    長λｍを表す。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のいずれかに記載の
    カップリングレンズを有することを特徴とする光ピック
    アップ装置。
16. 【請求項１６】 少なくとも光学面に凸部及び／又は凹
    部を備えた対物レンズと、カップリングレンズとを含む
    光学系において、 前記カップリングレンズ以外の光学系を通過した光束に
    おける非点収差量を減少させるように、前記カップリン
    グレンズに非点収差を持たせたことを特徴とする光ピッ
    クアップ装置用の光学系。
17. 【請求項１７】 前記対物レンズの光学面の凸部及び／
    又は凹部は、回折輪帯であることを特徴とする請求項１
    ６に記載の光ピックアップ装置用の光学系。
18. 【請求項１８】 前記光学系は、非点隔差を有する光源
    からの光を集光するために用いられることを特徴とする
    請求項１７に記載の光ピックアップ装置用の光学系。
19. 【請求項１９】 前記カップリングレンズを使用する光
    学系と同じ倍率配置で、実際に使用する光源と該カップ
    リングレンズに対して反対側から、非点収差のない光束
    を入射させ、ほぼ光源位置で集光させたとき、そのとき
    の非点隔差量は前記光源の非点隔差量とほぼ等しく、全
    体の光学系において、光源の非点隔差による光学系の非
    点収差を減少させることを特徴とする請求項１８に記載
    の光ピックアップ装置用の光学系。
20. 【請求項２０】 前記光源の非点隔差は、５〜５０μｍ
    であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の光
    ピックアップ装置用の光学系。
21. 【請求項２１】 前記カップリングレンズを直線偏光の
    状態で波面収差測定する時、前記カップリングレンズが
    任意の回転位置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎ
    ｉｋｅ展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）
    の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・
    ＳＩＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６
    （０）とし、 さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中心とし
    て光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転させ
    た時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
    実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
    Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ（２
    θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）と
    した時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：
    λ＝λｓ） を満足することを特徴とする請求項１６乃至２０のいず
    れかに記載の光ピックアップ装置用の光学系。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
    て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
    ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
    おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
    表し、 λｓは光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生装置に
    おける光源の波長を表し、測定装置における光源の波長
    λｍを表し、 また、前記波面収差を測定する装置残留収差による影響
    はほぼ０もしくは、ほぼ０になるように補正されてい
    る。
22. 【請求項２２】 前記カップリングレンズを直線偏光の
    状態で波面収差測定する時、前記カップリングレンズが
    固定で任意の直線偏光Ｅベクトル方向の回転位置での波
    面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、
    算出結果がρ ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎ
    ｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にか
    かるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）とし、 さらに該Ｅベクトル方向を上記任意の位置からほぼ９０
    度回転させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉ
    ｋｅ展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の
    項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・
    ＳIＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６
    （９０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：
    λ＝λｓ） を満足することを特徴とする請求項１６乃至２０のいず
    れかに記載の光ピックアップ装置用の光学系。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
    て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
    ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
    おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
    表し、 λｓは、光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生装置
    における光源の波長を表し、測定装置における光源の波
    長λｍを表す。
23. 【請求項２３】 請求項１６乃至２２のいずれかに記載
    の光学系を有することを特徴とする光ピックアップ装
    置。
24. 【請求項２４】 非点隔差を有する光源と、対物レンズ
    と、前記光源と前記対物レンズとの間に配置されたカッ
    プリングレンズとを有する光ピックアップ装置であっ
    て、 前記カップリングレンズを使用する光学系と同じ倍率配
    置で、実際に使用する光源と該カップリングレンズに対
    して反対側から、非点収差のない光束を入射させ、ほぼ
    光源位置で集光させたとき、そのときの非点隔差量は前
    記光源の非点隔差量とほぼ等しく、全体の光学系におい
    て、光源の非点隔差による光学系の非点収差を減少させ
    ることを特徴とする光ピックアップ装置。
25. 【請求項２５】 前記光源の非点隔差は、５〜５０μｍ
    であることを特徴とする請求項２４に記載の光ピックア
    ップ装置。
26. 【請求項２６】 前記対物レンズの光学面には回折輪帯
    が形成されていることを特徴とする請求項２４又は２５
    に記載の光ピックアップ装置。
27. 【請求項２７】 前記カップリングレンズを直線偏光の
    状態で波面収差測定する時、前記カップリングレンズが
    任意の回転位置での波面収差分布測定結果からＺｅｒｎ
    ｉｋｅ展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）
    の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・
    ＳＩＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６
    （０）とし、 さらに該カップリングレンズを光学面の中心を中心とし
    て光軸の周りに上記任意の位置からほぼ９０度回転させ
    た時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を
    実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかる
    Ｚｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・ＳＩＮ（２
    θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（９０）と
    した時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：
    λ＝λＳ） を満足することを特徴とする請求項２４乃至２６のいず
    れかに記載の光ピックアップ装置。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）＋Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）＋Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
    て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
    ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
    おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
    表し、 λｓは光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生装置に
    おける光源の波長を表し、測定装置における光源の波長
    λｍを表し、 また、前記波面収差を測定する装置残留収差による影響
    はほぼ０もしくは、ほぼ０になるように補正されてい
    る。
28. 【請求項２８】 前記カップリングレンズを直線偏光の
    状態で波面収差測定する時、前記カップリングレンズが
    固定で任意の直線偏光Ｅベクトル方向の回転位置での波
    面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉｋｅ展開を実施し、
    算出結果がρ ²・ＣＯＳ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎ
    ｉｋｅ係数をＡ４（０）、ρ²・ＳIＮ（２θ）の項にか
    かるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６（０）とし、 さらに該Ｅベクトル方向を上記任意の位置からほぼ９０
    度回転させた時の波面収差分布測定結果からＺｅｒｎｉ
    ｋｅ展開を実施し、算出結果がρ²・ＣＯＳ（２θ）の
    項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ４（９０）、ρ²・
    ＳIＮ（２θ）の項にかかるＺｅｒｎｉｋｅ係数をＡ６
    （９０）とした時、 √（Ｂ４²＋Ｂ６²）・λｍ／λｓ＜０．０２０（単位：
    λ＝λｓ） を満足することを特徴とする請求項２４乃至２６のいず
    れかに記載の光ピックアップ装置。 ここで、Ｂ４＝（Ａ４（０）−Ａ４（９０））／２ Ｂ６＝（Ａ６（０）−Ａ６（９０））／２ また、ρは射出瞳上での波面収差を表す極座標系におい
    て、瞳最外半径を１に正規化した半径方向（ｒａｄｉａ
    ｌ方向）の座標を表し、θは波面収差を表す極座標系に
    おいて回転方向（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）の座標を
    表し、 λｓは、光情報記録媒体記録ないし／あるいは再生装置
    における光源の波長を表し、測定装置における光源の波
    長λｍを表す。