JP2002236253A - 対物レンズ、集光光学系、光ピックアップ装置及び記録・再生装置 - Google Patents

対物レンズ、集光光学系、光ピックアップ装置及び記録・再生装置

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JP2002236253A JP2001306747A JP2001306747A JP2002236253A JP 2002236253 A JP2002236253 A JP 2002236253A JP 2001306747 A JP2001306747 A JP 2001306747A JP 2001306747 A JP2001306747 A JP 2001306747A JP 2002236253 A JP2002236253 A JP 2002236253A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高開口数及び短波長に対応可能で軽量で安価
であり、軸上色収差が良好に補正された光情報記録媒体
の記録または再生用の対物レンズを提供する。レーザ光
源の発振波長変化、温度・湿度変化、光情報記録媒体の
透明基板の厚みの誤差等に起因して光ピックアップ装置
の各光学面で発生する球面収差の変動を簡易な構成で効
果的に補正できる集光光学系及び光ピックアップ装置を
提供する。透明基板厚みの異なる複数の光情報記録媒体
に対して情報の記録または再生のための対物レンズ、集
光光学系及び光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 この対物レンズは、光情報記録媒体の記
録および／または再生用で少なくとも１面に輪帯状の回
折構造を有し、少なくとも１面が非球面であって、プラ
スチック材料から形成された単玉レンズであり、次式の
いずれかを満たす。ＮＡ≧０．７、 λ≦５００ｎｍ、 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦４０．０、 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
０．７０

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズ、集光
光学系、光ピックアップ装置及び記録・再生装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、短波長赤色半導体レーザの実用化
に伴い、従来の光ディスク（光情報記録媒体ともいう）
である、ＣＤ（コンパクトディスク）と同程度の大きさ
で大容量化させた高密度の光ディスクであるＤＶＤ（デ
ジタルバーサタイルディスク）が開発・製品化されてい
るが、近い将来には、より高密度な次世代の光ディスク
が登場することが予想される。このような次世代の光デ
ィスクを媒休とした光情報記録再生装置の集光光学系で
は、記録信号の高密度化を図るため、或いは高密度記録
信号を再生するため、対物レンズを介して情報記録面上
に集光するスポッ卜の径を小さくすることが要求され
る。そのためには、光源であるレーザの短波長化や対物
レンズの高開口数化が必要となる。短波長レーザ光源と
してその実用化が期待されているのは、発振波長４００
ｎｍ程度の青紫色半導休レーザである。
【０００３】ところで、レーザ光源の短波長化や対物レ
ンズの高開口数化が図られてくると、ＣＤやＤＶＤのご
とき従来の光ディスクに対して情報の記録または再生を
行うような、比較的長波長のレーザ光源と低開口数の対
物レンズとの組み合わせからなる光ピックアップ装置で
はほとんど無視できた問題でも、より顕在化されること
が予想される。
【０００４】その１つがレーザ光源の微少な発振波長の
変動により対物レンズで生じる軸上色収差の問題であ
る。一般の光学レンズ材料の微少な波長変動による屈折
率変化は、短波長を取り扱うほど大きくなる。そのた
め、微少な波長変動により生じる焦点のデフォーカス量
は大きくなる。ところが、対物レンズの焦点深度は、ｋ
・λ／ＮＡ２（ｋは比例定数、λは波長、ＮＡは対物レ
ンズの像側開口数）で表されることからわかるように、
使用波長が短いほど焦点深度が小さくなり僅かなデフォ
ーカス量も許されない。従って、青紫色半導体レーザの
ような短波長の光源及び高開口数の対物レンズを用いた
集光光学系では、半導体レーザのモードホップ現象や出
力変化による波長変動や、高周波重畳による波面収差の
劣化を防ぐために、軸上色収差の補正が重要となる。
【０００５】更に、レーザ光源の短波長化と対物レンズ
の高開口数化において顕在化する別の問題は、温度・湿
度変化による集光光学系の球面収差の変動である。すな
わち、光ピックアップ装置において一般的に使用されて
いるプラスチックレンズは、温度や湿度変化をうけて変
形しやすく、また、屈折率が大きく変化する。従来の光
ピックアップ装置に用いられる集光光学系ではそれほど
問題にならなかった屈折率変化による球面収差の変動
も、レーザ光源の短波長化と対物レンズの高開口数化に
おいては無視できない量となる。
【０００６】更に、レーザ光源の短波長化と対物レンズ
の高開口数化において顕在化する別の問題は、光ディス
クの保護層（透明基板ともいう）の厚み誤差に起因する
集光光学系の球面収差の変動である。保護層の厚み誤差
により生じる球面収差は、対物レンズの開口数の４乗に
比例して発生することが知られている。従って、対物レ
ンズの開口数が大きくなるにつれて保護層の厚み誤差の
影響が大きくなり、安定した情報の記録または再生が出
来なくなる恐れがある。
【０００７】また、次世代の光ディスクにおいては、光
ディスクが光軸に対して傾いたときに生じるコマ収差を
小さく抑えるために、従来の光ディスクよりも更に薄い
保護層を使うことが提案されている。従って、次世代の
光ディスクと保護層の厚さの異なるＣＤやＤＶＤのごと
き従来の光ディスクに対して、同一の光ピックアップで
の記録または再生を可能とすることが要求されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高開口数及
び短波長に対応可能で軽量で安価であり、軸上色収差が
良好に補正された光情報記録媒体の記録または再生用の
対物レンズを提供することを目的とする。
【０００９】また、レーザ光源の発振波長変化、温度・
湿度変化、光情報記録媒体の透明基板の厚みの誤差等に
起因して光ピックアップ装置の各光学面で発生する球面
収差の変動を簡易な構成で効果的に補正できる集光光学
系及び光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】また、レーザ光源のモードホップ現象や高
周波重畳に起因して対物レンズで発生する軸上色収差を
効果的に補正できる集光光学系及び光ピックアップ装置
を提供することを目的とする。
【００１１】また、透明基板の厚さの異なる複数の光情
報記録媒体に対して情報の記録または再生用の対物レン
ズを提供することを目的とする。
【００１２】更に、短波長レーザ光源と高開口数の対物
レンズを備え、透明基板の厚さの異なる複数の光情報記
録媒体に対して情報の記録または再生を行える集光光学
系及び光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。
【００１３】
【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に記載の対物レンズは、光情報記録媒体の
記録および／または再生用の対物レンズであって、前記
対物レンズは、光学プラスチック材料から形成され、少
なくとも１つの面が非球面となされた単玉レンズであっ
て、少なくとも１つの面上に輪帯状の回折構造が形成さ
れ、次式を満たすことを特徴とする。
【００１４】ＮＡ≧０．７ （１） ただし、ＮＡ：光情報記録媒体に記録および／または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数
【００１５】請求項２に記載の対物レンズは請求項１に
おいて両面が非球面となされたことを特徴とする。
【００１６】請求項３に記載の対物レンズは請求項１ま
たは２において次式を満たすことを特徴とする。
【００１７】 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０ （２） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・・・
・の光路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
【００１８】請求項４に記載の対物レンズは請求項１〜
３のいずれか１項において前記回折構造において、第ｉ
面上に形成された回折構造で発生する回折光のうち最大
の回折光量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成
された回折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された
回折構造の輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物
レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ
（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
【００１９】 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦０．７０ （３）
【００２０】請求項５に記載の対物レンズは、光情報記
録媒体の記録および／または再生用の対物レンズであっ
て、前記対物レンズは、光学プラスチック材料から形成
され、少なくとも１つの面が非球面となされた単玉レン
ズであって、少なくとも１つの面上に輪帯状の回折構造
が形成され、次式を満たすことを特徴とする。
【００２１】 λ≦５００ｎｍ （４） ただし、λ：光情報記録媒体に記録および／または再生
を行うのに使用する波長
【００２２】請求項６に記載の対物レンズは請求項５に
おいて両面が非球面となされたことを特徴とする。
【００２３】請求項７に記載の対物レンズは請求項５ま
たは６において次式を満たすことを特徴とする。
【００２４】 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０ （５） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・・・
・の光路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
【００２５】また、請求項８に記載の対物レンズは請求
項５〜７のいずれか１項において前記回折構造において
第ｉ面の回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光
量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面の輪帯数をＭｉ、
輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全系
の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）と
したとき、次式を満たすことを特徴とする。
【００２６】 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦０．７０ （６）
【００２７】請求項９に記載の対物レンズは、光情報記
録媒体の記録および／または再生用の対物レンズであっ
て、前記対物レンズは、光学プラスチック材料から形成
され、少なくとも１つの面が非球面となされた単玉レン
ズであって、少なくとも１つの面上に輪帯状の回折構造
が形成され、次式を満たすことを特徴とする。
【００２８】 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦４０．０ （７） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・・・
・の光路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
【００２９】請求項１０に記載の対物レンズは請求項９
において両面が非球面となされたことを特徴とする。
【００３０】請求項１１に記載の対物レンズは請求項９
または１０において前記回折構造において、第ｉ面上に
形成された回折構造で発生する回折光のうち最大の回折
光量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成された
回折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構
造の輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ
全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍ
ｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
【００３１】 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍ・Ｐｉ２））≦０．７０ （８）
【００３２】請求項１２に記載の対物レンズは請求項１
〜１１のいずれか１項において前記回折構造において、
第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回折光のうち
最大の回折光量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に
形成された回折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成さ
れた回折構造の輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、
対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長
をλ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とす
る。
【００３３】０．７≦ＮＡ≦０．８５のとき、
【００３４】０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍ・Ｐｉ
２））≦０．７０ を満たし、
【００３５】０．８５＜ＮＡのとき、
【００３６】０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍ・Ｐｉ
２））≦２．５０ を満たす。
【００３７】請求項１３に記載の対物レンズは、光情報
記録媒体の記録および／または再生用の対物レンズであ
って、前記対物レンズは、光学プラスチック材料から形
成され、少なくとも１つの面が非球面となされた単玉レ
ンズであって、少なくとも１つの面上に輪帯状の回折構
造が形成され、前記回折構造において、第ｉ面上に形成
された回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量
をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成された回折
構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構造の
輪帯問隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全系
の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）と
したとき、次式を満たすことを特徴とする。
【００３８】 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦０．７０ （９）
【００３９】請求項１４に記載の対物レンズは請求項１
３において次式を満たすことを特徴とする。
【００４０】 ０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦０．６５ （１０）
【００４１】請求項１５に記載の対物レンズは請求項１
４において次式を満たすことを特徴とする。
【００４２】 ０．２０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦０．６０ （１１）
【００４３】請求項１６に記載の対物レンズは請求項１
３〜１５のいずれか１項において両面が非球面であるこ
とを特徴とする。
【００４４】請求項１７に記載の対物レンズは、光情報
記録媒体の記録および／または再生用の対物レンズであ
って、前記対物レンズは、光学プラスチック材料から形
成され、少なくとも１つの面が非球面となされた単玉レ
ンズであって、両面上に輪帯状の回折構造が形成され、
前記回折構造において第ｉ面上に形成された回折構造で
発生する回折光のうち最大の回折光量をもつ回折光の次
数をｎｉ、第ｉ面上に形成された回折構造の輪帯数をＭ
ｉ、第ｉ面上に形成された回折構造の輪帯問隔の最小値
をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆ
（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）としたとき、次式
を満たすことを特徴とする。
【００４５】 ０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦３．００ （１１’）
【００４６】請求項１８に記載の対物レンズは請求項１
７において次式を満たすことを特徴とする。
【００４７】 ０．２０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦２．５０ （１２’）
【００４８】請求項１９に記載の対物レンズは請求項１
７または１８において次式を満たすことを特徴とする。
【００４９】 ２．０≦ｆＤ／ｆ≦３０．０ （１３’） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、Φｂｉ＝ｎｉ・
（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ６ｉ・ｈｉ６＋
・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
【００５０】請求項２０に記載の対物レンズは請求項１
７〜１９のいずれか１項において両面が非球面となされ
たことを特徴とする。
【００５１】請求項２１に記載の対物レンズは請求項１
〜２０のいずれか１項において両面が非球面となされ、
次式を満たすことを特徴とする。
【００５２】 ０．３５＜(Ｘ１−Ｘ２)・(Ｎ−１)／(ＮＡ・ｆ)＜０．５５ （１４’） ただし、Ｘ１：光軸に垂直で光源側の面の頂点に接する
平面と、有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が入
射する光源側の面上の位置）における光源側の面との光
軸方向の差（ｍｍ）で、上記接平面を基準として光情報
記録媒体の方向に測る場合を正、光源の方向に測る場合
を負とする。 Ｘ２：光軸に垂直で光情報記録媒体側の面の頂点に接す
る平面と、有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が
入射する光情報記録媒体側の面上の位置）における光情
報記録媒体側の面との光軸方向の差（ｍｍ）で、上記接
平面を基準として光情報記録媒体の方向に測る場合を
正、光源の方向に測る場合を負とする。 Ｎ：前記対物レンズの使用波長における屈折率 ｆ：前記対物レンズの全系の焦点距離（ｍｍ）
【００５３】請求項２２に記載の対物レンズは請求項２
１において次式を満たすことを特徴とする。
【００５４】 ０．３９＜(Ｘ１−Ｘ２)・(Ｎ−１)／(ＮＡ・ｆ)＜０．５２ （１５’）
【００５５】請求項２３に記載の対物レンズは光情報記
録媒体の記録および／または再生用の対物レンズであっ
て、前記対物レンズは、両面が非球面となされた単玉レ
ンズであって、少なくとも１つの面上に輪帯状の回折構
造が形成され、次式を満たすことを特徴とする。
【００５６】 ０．７５＜ＮＡ＜０．９５ （１６’） ０．３９＜(Ｘ１−Ｘ２)・(Ｎ−１)／(ＮＡ・ｆ)＜０．５２ （１７’） Ｘ１：光軸に垂直で光源側の面の頂点に接する平面と、
有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が入射する光
源側の面上の位置）における光源側の面との光軸方向の
差（ｍｍ）で、上記接平面を基準として光情報記録媒体
の方向に測る場合を正、光源の方向に測る場合を負とす
る。 Ｘ２：光軸に垂直で光情報記録媒体側の面の頂点に接す
る平面と、有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が
入射する光情報記録媒体側の面上の位置）における光情
報記録媒体側の面との光軸方向の差（ｍｍ）で、上記接
平面を基準として光情報記録媒体の方向に測る場合を
正、光源の方向に測る場合を負とする。 Ｎ：前記対物レンズの使用波長における屈折率 ｆ：前記対物レンズの全系の焦点距離（ｍｍ）
【００５７】請求項２４に記載の対物レンズは請求項２
３において次式を満たすことを特徴とする。
【００５８】 ２．０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０ （１８’） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
【００５９】請求項２５に記載の対物レンズは請求項２
３または２４において前記回折構造において，第ｉ面上
に形成された回折構造で発生する回折光のうち最大の回
折光量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成され
た回折構の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構
の輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全
系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）
としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
【００６０】 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦３．００ （１９’）
【００６１】請求項２６に記載の対物レンズは請求項２
３〜２５のいずれか１項において両面上に輪帯状の回折
構造が形成されたことを特徴とする。
【００６２】請求項２７に記載の対物レンズは請求項１
〜２５のいずれか１項において前記対物レンズの色収差
が次式を満たすことを特徴とする。
【００６３】 │△ｆＢ・ＮＡ２│≦０．２５μｍ （１２） ただし、△ｆＢ：前記光源の波長が＋１ｎｍ変化したと
きの、対物レンズの焦点位置の変化（μｍ）
【００６４】請求項２８に記載の対物レンズは請求項１
〜２７のいずれか１項において次式を満たすことを特徴
とする。
【００６５】 −２００≦ｂ４ｉ・ｈｉｍａｘ ４／（λ・ｆ・ＮＡ４）≦−５ （１３） ただし、 ｂ４ｉ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造により透
過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・）により定義される光路差関数で
表す場合に（ここで、ｎｉは、前記第ｉ面上に形成され
た回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量を有
する回折光の回折次数、ｈｉは光軸からの高さ（ｍ
ｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ６ｉ、・・・はそれぞれ２
次、４次、６次、・・・・・・の光路差関数係数（回折
面係数ともいう）である）、の４次の光路差関数係数 ｈｉｍａｘ：第ｉ面の有効径の最大高さ（ｍｍ）
【００６６】請求項２９に記載の対物レンズは請求項１
〜２８のいずれか１項において次式を満たすことを特徴
とする。
【００６７】 ０．４≦│（Ｐｈ／Ｐｆ）−２│≦２５．０ （１４） ただし、Ｐｆ：光情報記録媒体に記録および／または再
生を行うのに必要な所定の像側開口数における回折輪帯
問隔（ｍｍ） Ｐｈ：光情報記録媒体に記録および／または再生を行う
のに必要な所定の像側開口数の１／２の開口数における
回折輪帯間隔（ｍｍ）
【００６８】請求項３０に記載の対物レンズは請求項１
〜２９のいずれか１項において前記光源の波長が＋１０
ｎｍ変化したときのマージナル光線の球面収差の変化量
を△ＳＡ（μｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴
とする。
【００６９】 │△ＳＡ│≦１．５ （１５）
【００７０】請求項３１に記載の対物レンズは請求項１
〜３０のいずれか１項において回折レンズとしての回折
作用と屈折レンズとしての屈折作用とをあわせた場合、
光源の波長が長波長側にシフトした際に、バックフォー
カスが短くなる方向に変化するような軸上色収差特性を
有し、次式を満たすことを特徴とする。
【００７１】 −１＜ΔＣＡ／ΔＳＡ＜０ （２０’） ただし， ΔＣＡ：波長の変化に対する軸上色収差の変化量（ｍ
ｍ） ΔＳＡ：波長の変化に対するマージナル光線の球面収差
の変化量（ｍｍ）
【００７２】請求項３２に記載の対物レンズは請求項１
〜３１のいずれか１項において次式を満たすことを特徴
とする。
【００７３】 ｔ≦０．６ｍｍ （１６）
【００７４】 λ≦５００ｎｍ （１７） ただし、 ｔ：光情報記録媒体の情報記録面を保護する透明基板の
厚さ λ：光源の波長
【００７５】請求項３３に記載の対物レンズは請求項１
〜３２のいずれか１項において前記回折構造で発生する
ｎ次回折光量が他のいずれの次数の回折光量よりも大き
く、前記対物レンズは、前記光情報記録媒体に対する情
報の記録および／または再生するために回折構造で発生
したｎ次回折光を光情報記録媒体の情報記録面に集光す
ることができることを特徴とする。ここで、ｎは０、±
１以外の整数である。
【００７６】請求項３４に記載の対物レンズは請求項１
〜３３のいずれか１項において前記回折構造のうち、少
なくとも１つの面上に形成された回折構造は、ｎを０、
±１以外の整数としたとき、該回折構造で発生する回折
光のうち、ｎ次回折光の回折光量が他のいずれの次数の
回折光の回折光量よりも大きくなるように各回折輪帯の
光軸方向の段差量が決定されていることを特徴とする。
【００７７】請求項３５に記載の対物レンズは請求項１
〜３４のいずれか１項において飽和吸水率が０．５％以
下である材料から形成されていることを特徴とする。
【００７８】請求項３６に記載の対物レンズは請求項１
〜３５のいずれか１項において使用波長領域で厚さが３
ｍｍにおける内部透過率が８５％以上である材料から形
成されていることを特徴とする。
【００７９】請求項３７に記載の対物レンズは請求項１
〜３６のいずれか１項において前記対物レンズの球面収
差のうち、３次の球面収差成分をＳＡ１、５次、７次及
び９次の球面収差成分の和をＳＡ２としたとき，次式を
満たすことを特徴とする。
【００８０】 ｜ＳＡ１／ＳＡ２｜＞１．０ （１８） ただし、 ＳＡ１：収差関数をツェルニケ（Zernike）の多項式に
展開したときの３次の球面収差成分 ＳＡ２：収差関数をツェルニケ（Zernike）の多項式に
展開したときの５次の球面収差成分と７次の球面収差成
分と９次の球面収差成分との２乗和の平方根
【００８１】請求項３８に記載の集光光学系は、光源
と、前記光源から出射された発散光の発散角を変えるカ
ップリングレンズと、このカップリングレンズを介した
光束を光情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に
集光させる対物レンズと、を含む光情報記録媒体の記録
および／または再生用の集光光学系であって、前記集光
光学系は少なくとも１面に輪帯状の回折構造を有し、前
記カップリングレンズは光軸方向に沿って変移すること
で前記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の変動を
補正することを特徴とする。
【００８２】請求項３９に記載の集光光学系は請求項３
８において前記回折構造は前記対物レンズで発生する色
収差を補正することを特徴とする。
【００８３】請求項４０に記載の集光光学系は請求項３
８または３９において前記カップリングレンズは前記対
物レンズで発生する色収差を補正する機能を有すること
を特徴とする。
【００８４】請求項４１に記載の集光光学系は請求項４
０において前記カップリングレンズは相対的にアッベ数
の大きい正レンズと、相対的にアッべ数の小さい負レン
ズとを接合した１群２枚構成であることを特徴とする。
【００８５】請求項４２に記載の集光光学系は請求項４
０において前記カップリングレンズは少なくとも１面に
輪帯状の回折構造を有する単玉レンズであることを特徴
とする。
【００８６】請求項４３に記載の集光光学系は請求項３
８〜４２のいずれか１項において前記カップリングレン
ズと前記対物レンズとの合成系の色収差が次式を満たす
ことを特徴とする。
【００８７】 │△ｆＢ・ＮＡ２│≦０．２５μｍ （１９） ただし、△ｆＢ：前記光源の波長が＋１ｎｍ変化したと
きの合成系の焦点位置の変化（μｍ）
【００８８】請求項４４に記載の集光光学系は請求項３
８〜４３のいずれか１項において次式を満たすことを特
徴とする。
【００８９】 ＮＡ≧０．６５ （２０）
【００９０】 ｔ≦０．６ｍｍ （２１）
【００９１】 λ≦５００ｎｍ （２２） ただし、ＮＡ：光情報記録媒体に記録および／または再
生を行うのに必要な所定の対物レンズの像側開口数 ｔ：光情報記録媒体の透明基板の厚さ λ：光源の波長
【００９２】請求項４５に記載の集光光学系は請求項３
８〜４４のいずれか１項において前記回折構造で発生す
るｎ次回折光量が他のいずれの次数の回折光量よりも大
きく、前記集光光学系は、前記光情報記録媒体に対する
情報の記録および／または再生するために回折構造で発
生したｎ次回折光を光情報記録媒体の情報記録面に集光
することができることを特徴とする。ここで、ｎは０、
±１以外の整数である。
【００９３】請求項４６に記載の集光光学系は請求項３
８〜４５のいずれか１項において前記対物レンズは請求
項１〜３７のいずれか１項に記載の対物レンズであるこ
とを特徴とする。
【００９４】請求項４７に記載の集光光学系は請求項３
８〜４６のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、光軸方向に沿って変移することで、前記光源の発
振波長の微少な変動に起因して集光光学系の各光学面で
生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする。
【００９５】請求項４８に記載の集光光学系は請求項３
８〜４６のいずれか１項において前記対物レンズは少な
くとも１枚のプラスチック材料から形成されたレンズを
含み、前記カップリングレンズは、光軸方向に沿って変
移することで温湿度変化に起因して集光光学系の各光学
面で生じる球面収差の変動を補正することを特徴とす
る。
【００９６】請求項４９に記載の集光光学系は請求項３
８〜４６のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、光軸方向に沿って変移することで前記光情報記録
媒体の透明基板の厚さの微少な変動に起因して集光光学
系の各光学面で生じる球面収差の変動を補正することを
特徴とする。
【００９７】請求項５０に記載の集光光学系は請求項３
８〜４９のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、光軸方向に沿って変移することで、前記光源の発
振波長の微少な変動、温湿度変化、及び前記光情報記録
媒体の透明基板の厚さの微少な変動のうち少なくとも２
つ以上の組み合わせに起因して集光光学系の各光学面で
生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする。
【００９８】請求項５１に記載の集光光学系は請求項３
８〜５０のいずれか１項において前記集光光学系の球面
収差がオーバー側に変動するときは、前記カップリング
レンズは、球面収差が変動する前に比して、前記対物レ
ンズとの間隔を増加させるように光軸方向に沿って変移
し、前記集光光学系の球面収差がアンダー側に変動する
ときは、前記カップリングレンズは、球面収差が変動す
る前に比して、前記対物レンズとの問隔を減少させるよ
うに光軸方向に沿って変移することで集光光学系の各光
学面で生じる球面収差の変動を補正することを特徴とす
る。
【００９９】請求項５２に記載の集光光学系は請求項３
８〜５１のいずれか１項において前記光情報記録媒体
は、同一の光束入射面側に透明基板と情報記録層とが交
互に複数積層された構造を有し、前記対物レンズを光軸
方向に沿って変移することで、上記複数の記録層ヘの情
報の記録および／または再生のためにフォーカシングさ
せ、かつ前記カップリングレンズを光軸方向へ変移させ
ることで、前記光束入射面から各情報記録層までの透明
基板の厚さの違いによって生じる球面収差の変動を補正
することを特徴とする。
【０１００】請求項５３に記載の光ピックアップ装置
は、光源と、前記光源から出射された発散光の発散角を
変えるカップリングレンズと、このカップリングレンズ
を介した光束を光情報記録媒体の透明基板を介して情報
記録面に集光させる対物レンズと、を含む集光光学系を
備え、前記記録面からの反射光を検出することで前記光
情報記録媒体に対する情報の記録および／または再生を
行う光ピックアップ装置であって、前記光ピックアップ
装置は、前記記録面からの反射光を検出するための受光
手段と、前記記録面に光束を集光させるために前記対物
レンズを駆動させる第１の駆動装置と、を有し、前記カ
ップリングレンズは光軸方向に沿って変移することで前
記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の変動を補正
し、前記記録面からの反射光を検出することで前記記録
面上に集光された光束の集光状態を検出し前記カップリ
ングレンズを駆動させる第２の駆動装置を更に有し、前
記集光光学系が請求項３８〜５２のいずれか１項に記載
の集光光学系であることを特徴とする。
【０１０１】請求項５４に記載の、音声および／または
画像の記録装置、および／または、音声および／または
画像の再生装置は、請求項５３に記載の光ピックアップ
装置を搭載したことを特徴とする。
【０１０２】請求項５５に記載の対物レンズは、波長の
異なる光源と、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情報記録面上に集光させる対
物レンズとを含み、複数の種類の光情報記録媒体に対し
て情報の記録および／または再生が可能な記録再生用の
光ピックアップ装置に使用される対物レンズであって、
前記対物レンズは、少なくとも１面に輪帯状の回折面を
有し、少なくとも１面が非球面の単玉レンズであり、前
記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２つの光
情報記録媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ１≦ｔ
２）とし、前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報記録
媒体に対して情報の記録または再生を行う際の波長をλ
１とし、前記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録媒
体に対して情報の記録または再生を行う際の波長をλ２
（λ１＜λ２）とし、波長λ１の光束により、透明基板
の厚さｔ１の光情報記録媒体に記録または再生を行うの
に必要な所定の像側開口数をＮＡ１とし、波長λ２の光
束により、透明基板の厚さｔ２の光情報記録媒体に記録
または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をＮＡ２
（ＮＡ１≧ＮＡ２）としたとき、前記対物レンズは、波
長λ１と透明基板の厚さｔ１と像側開口数ＮＡ１との組
み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ
以下になるように集光でき、かつ波長λ２と透明基板の
厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との組み合わせに対して、
その波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下になるように集
光でき、次式を満たすことを特徴とする。
【０１０３】 ＮＡ１≧０．７ （２３） ただし、ＮＡ１：前記波長のうち短波長側の波長により
透明基板の厚さの小さいほうの光情報記録媒体に記録お
よび／または再生を行うのに必要な所定の像側開口数
【０１０４】請求項５６に記載の対物レンズは請求項５
５において両面が非球面であることを特徴とする。
【０１０５】請求項５７に記載の対物レンズは請求項５
５または５６において次式を満たすことを特徴とする。
【０１０６】 ０．５≦（ｆ／νｄ）・ｆＤ≦１０．０ （２４） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系のλ１における焦点距離（ｍｍ） νｄ：対物レンズの材料のｄ線のアッベ数
【０１０７】請求項５８に記載の対物レンズは請求項５
７において次式を満たすことを特徴とする。
【０１０８】 νｄ≧５５．０ （２５）
【０１０９】請求項５９に記載の対物レンズは請求項５
７または５８において前記対物レンズの色収差が次式を
満たすことを特徴とする。
【０１１０】 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２｜≦０．２５μｍ （ｉ＝１および２） （２６ ） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
ｍ変化したときの、対物レンズの焦点位置の変化（μ
ｍ）
【０１１１】請求項６０に記載の対物レンズは請求項５
５または５６において次式を満たすことを特徴とする。
【０１１２】 −２５．０≦ｂ２ｉ／λ１≦０．０ （２７ ） ただし、λ１：前記波長のうち、短波長側の波長（ｍ
ｍ） ｂ２ｉ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造により透
過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合の２次の光路差
関数係数（ここで、ｎｉは、前記第ｉ面上に形成された
回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量を有す
る回折光の回折次数、ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、
ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４
次、６次、・・・の光路差関数係数（回折面係数ともい
う）である）。
【０１１３】請求項６１に記載の対物レンズは、波長の
異なる光源と、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情報記緑面上に集光させる対
物レンズと、を含み、複数の種類の光情報記録媒体に対
して情報の記録および／または再生が可能な記録再生用
の光ピックアップ装置に使用される対物レンズであっ
て、前記対物レンズは、少なくとも１面に輪帯状の回折
面を有し、少なくとも１面が非球面の単玉レンズであ
り、前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２
つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ
１≦ｔ２）とし、前記透明基板の厚さｔ１を有する光情
報記録媒体に対して情報の記録または再生を行う際の波
長をλ１とし、前記透明基板の厚さｔ２を有する光情報
記録媒体に対して情報の記録または再生を行う際の波長
をλ２（λ１＜λ２）とし、波長λ１の光束により、透
明基板の厚さｔ１の光情報記録媒体に記録または再生を
行うのに必要な所定の像側開口数をＮＡ１とし、波長λ
２の光束により、透明基板の厚さｔ２の光情報記録媒体
に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口数を
ＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）としたとき、前記対物レンズ
は、波長λ１と透明基板の厚さｔ１と像側開口数ＮＡ１
との組み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ１
ｒｍｓ以下になるように集光でき、かつ波長λ２と透明
基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との組み合わせに対
して、その波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下になるよ
うに集光でき、次式を満たすことを特徴とする。
【０１１４】 λ１≦５００ｎｍ （２８） ただし、λ１：前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報
記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う
際の波長
【０１１５】請求項６２に記載の対物レンズは請求項６
１において両面が非球面であることを特徴とする。
【０１１６】請求項６３に記載の対物レンズは請求項６
１または６２において次式を満たすことを特徴とする。
【０１１７】 ０．５≦（ｆ／νｄ）・ｆＤ≦１０．０ （２９） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系のλ１における焦点距離（ｍｍ） νｄ：対物レンズの材料のｄ線のアッべ数
【０１１８】請求項６４に記載の対物レンズは請求項６
３において次式を満たすことを特徴とする。
【０１１９】 νｄ≧５５．０ （３０）
【０１２０】請求項６５に記載の対物レンズは請求項６
３または６４において前記対物レンズの色収差が次式を
満たすことを特徴とする。
【０１２１】 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２│≦０．２５μｍ （ｉ＝１および２） （３１ ） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
ｍ変化したときの、対物レンズの焦点位置の変化（μ
ｍ）
【０１２２】請求項６６に記載の対物レンズは請求項６
１または６２において次式を満たすことを特徴とする。
【０１２３】 −２５．０≦ｂ２ｉ／λ１≦０．０ （３２ ） ただし、λ１：前記波長のうち、短波長側の波長（ｍ
ｍ） ｂ２ｉ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造により透
過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合の２次の光路差
関数係数（ここで、ｎｉは、前記第ｉ面上に形成された
回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量を有す
る回折光の回折次数、ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、
ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４
次、６次、・・・の光路差関数係数（回折面係数ともい
う）である）。
【０１２４】請求項６７に記載の対物レンズは、波長の
異なる光源と、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情報記録面上に集光させる対
物レンズと、を含み、複数の種類の光情報記録媒体に対
して情報の記録および／または再生が可能な記録再生用
の光ピックアップ装置に使用される対物レンズであっ
て、前記対物レンズは、少なくとも１面に輪帯状の回折
面を有し、少なくとも１面が非球面の単玉レンズであ
り、前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２
つの情報記緑媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ１
≦ｔ２）とし、前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報
記録媒体に対して情報の記録または再生を行う際の波長
をλ１とし、前記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記
録媒体に対して情報の記録または再生を行う際の波長を
λ２（λ１＜λ２）とし、波長λ１の光束により、透明
基板の厚さｔ１の光情報記録媒体に記録または再生を行
うのに必要な所定の像側開口数をＮＡ１とし、波長λ２
の光束により、透明基板の厚さｔ２の光情報記録媒体に
記録または再生を行うのに必要な所定の像側開口数をＮ
Ａ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）としたとき、前記対物レンズ
は、波長λ１と透明基板の厚さｔ１と像側開口数ＮＡ１
との組み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ１
ｒｍｓ以下になるように集光でき、かつ波長λ２と透明
基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との組み合わせに対
して、その波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下になるよ
うに集光でき、次式を満たすことを特徴とする。
【０１２５】 ０．５≦（ｆ／νｄ）・ｆＤ≦１０．０ （３３） ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
わせた対物レンズ全系のλ１における焦点距離（ｍｍ） νｄ：対物レンズの材料のｄ線のアッべ数
【０１２６】請求項６８に記載の対物レンズは請求項６
７において次式を満たすことを特徴とする。
【０１２７】 νｄ≧５５．０ （３４）
【０１２８】請求項６９に記載の対物レンズは請求項６
７または６８において前記対物レンズの色収差が次式を
満たすことを特徴とする。
【０１２９】 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２│≦０．２５μｍ （ｉ＝１および２） （３５ ） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
ｍ変化したときの、対物レンズの焦点位置の変化（μ
ｍ）
【０１３０】請求項７０に記載の対物レンズは請求項５
５〜６９のいずれか１項において前記波長λ２の光束を
前記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録媒体に対し
て前記ＮＡ１内で波面収差が０．０７λ２以上の状態で
集光させることを特徴とする。
【０１３１】請求項７１に記載の対物レンズは請求項５
５〜７０のいずれか１項において次式を満たすことを特
徴とする。
【０１３２】 ０．４≦│（Ｐｈ／Ｐｆ）−２│≦１０．０ （３６） ただし、Ｐｆ：透明基板の厚さｔ１の光情報記録媒体に
記録および／または再生を行うのに必要な像側開口数Ｎ
Ａ１における回折輪帯間隔（ｍｍ） Ｐｈ：ＮＡ１の１／２の開口数における回折輪帯間隔
（ｍｍ）
【０１３３】請求項７２に記載の対物レンズは請求項５
５〜７１のいずれか１項においてプラスチック材料から
形成されることを特徴とする。
【０１３４】請求項７３に記載の対物レンズは請求項５
５〜７１のいずれか１項において次式を満たすことを特
徴とする。
【０１３５】 ｔ１≦０．６ｍｍ （３７）
【０１３６】 ｔ２≧０．６ｍｍ （３８）
【０１３７】 λ１≦５００ｎｍ （３９）
【０１３８】 ６００ｎｍ≦λ２≦８００ｎｍ （４０）
【０１３９】 ＮＡ１≧０．７ （４１）
【０１４０】 ＮＡ２≦０．６５ （４２）
【０１４１】請求項７４に記載の対物レンズは請求項５
５〜７３のいずれか１項において飽和吸水率が０．５％
以下である材料から形成されていることを特徴とする。
【０１４２】請求項７５に記載の対物レンズは請求項５
５〜７４のいずれか１項において使用波長領域で厚さが
３ｍｍにおける内部透過率が８５％以上である材料から
形成されていることを特徴とする。
【０１４３】請求項７６に記載の対物レンズは請求項５
５〜７５のいずれか１項において前記対物レンズの球面
収差のうち、３次の球面収差成分をＳＡ１、５次、７次
及び９次の球面収差成分の和をＳＡ２としたとき，次式
を満たすことを特徴とする。
【０１４４】 ｜ＳＡ１／ＳＡ２｜＞１．０ （６３） ただし、ＳＡ１：収差関数をツェルニケ（Zernike）の
多項式に展開したときの３次の球面収差成分 ＳＡ２：収差関数をツェルニケ（Zernike）の多項式に
展開したときの５次の球面収差成分と７次の球面収差成
分と９次の球面収差成分との２乗和の平方根
【０１４５】請求項７７に記載の集光光学系は、波長の
異なる光源と、前記光源から出射された発散光の発散角
を変えるカップリングレンズと、このカップリングレン
ズを介した波長の異なる光源からの光束を光情報記録媒
体の透明基板を介して情報記録面に集光させる対物レン
ズと、を含み、複数の種類の光情報記録媒体に対して情
報の記録および／または再生が可能な情報記録再生用の
集光光学系であって、前記集光光学系は少なくとも１面
に輪帯状の回折構造を有し、前記互いに異なる波長のう
ち、任意の２つの波長をλ１、λ２（λ１＜λ２）と
し、前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２
つの光情報記録媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ
１≦ｔ２）とし、波長λ１の光束により、透明基板の厚
さｔ１の光情報記録媒体に記録または再生を行うのに必
要な所定の像側開口数をＮＡ１とし、波長λ２の光束に
より、透明基板の厚さｔ２の光情報記録媒体に記録また
は再生を行うのに必要な所定の像側開口数をＮＡ２（Ｎ
Ａ１≧ＮＡ２）としたとき、前記集光光学系は、波長λ
１と透明基板の厚さｔ１と像側開口数ＮＡ１との組み合
わせに対して、その波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ以下
になるように集光でき、かつ波長λ２と透明基板の厚さ
ｔ２と像側開口数ＮＡ２との組み合わせに対して、その
波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下になるように集光で
き、前記カップリングレンズは光軸方向に沿って変移す
ることで前記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の
変動を補正することを特徴とする。
【０１４６】請求項７８に記載の集光光学系は請求項７
７において前記波長λ２の光束を前記透明基板の厚さｔ
２を有する光情報記録媒体に対して前記ＮＡ１内で波面
収差が０．０７λ２以上の状態で集光させることを特徴
とする。
【０１４７】請求項７９に記載の集光光学系は請求項７
７または７８において前記回折構造は対物レンズで発生
する色収差を補正することを特徴とする。
【０１４８】請求項８０に記載の集光光学系は請求項７
７〜７９のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは対物レンズで発生する色収差を補正する機能を有す
ることを特徴とする。
【０１４９】請求項８１に記載の集光光学系は請求項８
０において前記カップリングレンズは相対的にアッべ数
の大きい正レンズと、相対的にアッベ数の小さい負レン
ズとを接合した１群２枚構成であることを特徴とする。
【０１５０】請求項８２に記載の集光光学系は請求項８
０において前記カップリングレンズは少なくとも１面に
輪帯状の回折構造を有する単玉レンズであることを特徴
とする。
【０１５１】請求項８３に記載の集光光学系は請求項７
７〜８２のいずれか１項において前記カップリングレン
ズと前記対物レンズとの合成系の色収差が次式を満たす
ことを特徴とする。
【０１５２】 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２│≦０．２５μｍ （ｉ＝１および２） （４４ ） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
ｍ変化したときの、合成系の焦点位置の変化（μｍ）
【０１５３】請求項８４に記載の集光光学系は請求項７
７〜８３のいずれか１項において次式を満たすことを特
徴とする。
【０１５４】 ｔ１≦０．６ｍｍ （４５）
【０１５５】 ｔ２≧０．６ｍｍ （４６）
【０１５６】 λ１≦５００ｎｍ （４７）
【０１５７】 ６００ｎｍ≦λ２≦８００ｎｍ （４８）
【０１５８】 ＮＡ１≧０．６５ （４９）
【０１５９】 ＮＡ２≦０．６５ （５０）
【０１６０】請求項８５に記載の集光光学系は請求項７
７〜８４のいずれか１項において前記対物レンズは請求
項５５〜７６のいずれか１項に記載の対物レンズである
ことを特徴とする。
【０１６１】請求項８６に記載の集光光学系は請求項７
７〜８５のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、前記透明基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒
体に対してそれぞれの透明基板の厚さに応じて前記対物
レンズに入射する光束の発散度を変えることを特徴とす
る。
【０１６２】請求項８７に記載の集光光学系は請求項７
７〜８６のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、光軸方向に沿って変移することで、前記光源の発
振波長の微少な変動に起因して集光光学系の各光学面で
生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする。
【０１６３】請求項８８に記載の集光光学系は請求項７
７〜８６のいずれか１項において前記対物レンズは少な
くとも１枚のプラスチック材料から形成されたレンズを
含み、前記カップリングレンズは、光軸方向に沿って変
移することで、温湿度変化に起因して集光光学系の各光
学面で生じる球面収差の変動を補正することを特徴とす
る。
【０１６４】請求項８９に記載の集光光学系は請求項７
７〜８６のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、光軸方向に沿って変移することで、前記光情報記
録媒体の透明基板の厚さの微少な変動に起因して集光光
学系の各光学面で生じる球面収差の変動を補正すること
を特徴とする。
【０１６５】請求項９０に記載の集光光学系は請求項７
７〜８９のいずれか１項において前記カップリングレン
ズは、光軸方向に沿って変移することで、前記光源の発
振波長の微少な変動、温湿度変化、及び前記光情報記録
媒体の透明基板の厚さの微少な変動のうち少なくとも２
つ以上の組み合わせに起因して集光光学系の各光学面で
生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする。
【０１６６】請求項９１に記載の集光光学系は請求項７
７〜９０のいずれか１項において前記集光光学系の球面
収差がオーバー側に変動するときは、前記カップリング
レンズは、球面収差が変動する前に比して、前記対物レ
ンズとの間隔を増加させるように光軸方向に沿って変移
し、前記集光光学系の球面収差がアンダー側に変動する
ときは、前記カップリングレンズは、球面収差が変動す
る前に比して、前記対物レンズとの間隔を減少させるよ
うに光軸方向に沿って変移することで集光光学系の各光
学面で生じる球面収差の変動を補正することを特徴とす
る。
【０１６７】請求項９２に記載の光ピックアップ装置
は、波長の異なる光源と、前記光源から出射された発散
光の発散角を変えるカップリングレンズと、このカップ
リングレンズを介した光束を光情報記録媒体の透明基板
を介して情報記録面に集光させる対物レンズと、を含む
集光光学系を備え、前記記撮面からの反射光を検出する
ことで前記複数の種類の光情報記録媒体に対する情報の
記録および／または再生が可能な光ピックアップ装置で
あって、前記光ピックアップ装置は、前記記録面からの
反射光を検出するための受光手段と、前記記録面に光束
を集光させるために前記対物レンズを駆動させる第１の
駆動装置と、を有し、前記カップリングレンズは光軸方
向に沿って変移することで前記集光光学系の各光学面で
生じる球面収差の変動を補正し、前記記録面からの反射
光を検出することで前記記録面上に集光された光束の集
光状態を検出し前記カップリングレンズを駆動させる第
２の駆動装置を更に有し、前記集光光学系が請求項７７
〜９１のいずれか１項に記載の集光光学系であることを
特徴とする。
【０１６８】請求項９３に記載の、音声および／または
画像の記録装置、および／または、音声および／または
画像の再生装置は、請求項９２に記載の光ピックアップ
装置を搭載したことを特徴とする。
【０１６９】なお、本発明において、回折構造が形成さ
れた面（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、入射光束を回折させる作
用を持たせる面のことをいい、同一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、光軸を中心として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
歯状、あるいは階段状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。
【０１７０】また、本発明において、情報の記録および
再生とは、上記のような光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。本発明の集光光学系は、記録だ
けある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、ある光情報記録媒体に
対しては記録を行い、別の光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、ある
光情報記録媒体に対しては記録または再生を行い、別の
光情報記録媒体に対しては記録およ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。
【０１７１】また、本発明において、対物レンズの第１
面とは、対物レンズの光源側の光学面のことを指し、対
物レンズの第２面とは、対物レンズの光情報記録媒体側
の光学面のことを指す。
【０１７２】
【作用】請求項１の対物レンズによれば、開口数が大き
くそれでいてプラスチック材料からなり軽量で大量生産
可能で安価になり、光情報記録媒体の記録・再生用単玉
対物レンズを得ることができるとともに、非球面とする
ことにより球面収差を補正でき、回折構造により色収差
を補正できる。対物レンズはプラスチック材料からなる
ので、回折構造を容易に設けることができ、また軽量で
あるので、光ピックアップ装置でフォーカシング機構へ
の負担を軽減することが出来る。プラスチック材料とし
ては、アッべ数が大きく、波長５００ｎｍ以下での透過
率が大きく、複屈折が小さく、吸水率が小さいことが好
ましいので、ポリオレフィン系樹脂が望ましい。特にポ
リオレフィン系のノルボルネン系樹脂が望ましい。さら
に、開口数を０．７以上とすることで情報記録面上に集
光するスポットを小さくできるので、ＣＤ（開口数０．
４５）やＤＶＤ（開口数０．６０）のごとき従来の光情
報記録媒体に比べより高密度に情報の記録および／また
は高密度記録された情報の読み取りが可能となる。
【０１７３】この対物レンズは、請求項２にあるように
両面に非球面を有することが好ましく、両面を非球面と
することでより精緻に収差の補正が可能となる。
【０１７４】請求項３の条件式（２）を満たすような焦
点距離を有する輪帯状の回折構造を対物レンズに設ける
ことで、軸上色収差を補正できる。この回折構造は、レ
ーザ光源の波長が長波長側に微少変動した際に、バック
フォーカスが短くなる方向に変化するような波長特性を
有するので、屈折レンズとしての屈折パワーと、回折レ
ンズとしての回折パワーを上式を満たすように適切に選
ぶことで、５００ｎｍ以下の短波長を発振波長にもつ光
源を用いた場合に問題となる、対物レンズで発生する軸
上色収差を補正することが可能である。ｆＤ／ｆの値が
上式の下限以上で対物レンズの軸上色収差が補正過剰に
なりすぎず、上限以下で対物レンズの軸上色収差が補正
不足になり過ぎない。
【０１７５】請求項４の条件式（３）を満足するように
回折構造を形成すると、色収差の補正を適切にすること
ができる。条件式（３）の上限を超えないようにすると
色収差が過剰に補正され過ぎることがなく、下限を超え
ないようにすると補正不足とならない。
【０１７６】請求項５の対物レンズによれば、プラスチ
ック材料からなり軽量で大量生産可能で安価になり、短
波長の光で光情報記録媒体の記録・再生が可能な単玉対
物レンズを得ることができるとともに、非球面とするこ
とにより球面収差を補正でき、回折構造により色収差を
補正できる。対物レンズはプラスチック材料からなるの
で、回折構造を容易に設けることができ、また軽量であ
るので、光ピックアップ装置でフォーカシング機構への
負担を軽減することが出来る。プラスチック材料として
は、アッべ数が大きく、波長５００ｎｍ以下での透過率
が大きく、複屈折が小さく、吸水率が小さいことが好ま
しいので、ポリオレフィン系樹脂が望ましい。特にポリ
オレフィン系のノルボルネン系樹脂が望ましい。さら
に、使用波長を５００ｎｍ以下とすることで情報記録面
上に集光するスポットを小さくできるので、ＣＤ（７８
０ｎｍ）やＤＶＤ（６５０ｎｍ）のごとき従来の光情報
記録媒体に比べより高密度に情報の記録および／または
高密度記録された情報の読み取りが可能となる。
【０１７７】この対物レンズは、請求項６にあるように
両面に非球面を有することが好ましく、両面を非球面と
することでより精緻に収差の補正が可能となる。
【０１７８】請求項７の条件式（５）を満たすような焦
点距離を有する輪帯状の回折構造を対物レンズに設ける
ことで、軸上色収差を補正できる。この回折構造は、レ
ーザ光源の波長が長波長側に微少変動した際に、バック
フォーカスが短くなる方向に変化するような波長特性を
有するので、屈折レンズとしての屈折パワーと、回折レ
ンズとしての回折パワーを上式を満たすように適切に選
ぶことで、５００ｎｍ以下の短波長を発振波長にもつ光
源を用いた場合に問題となる、対物レンズで発生する軸
上色収差を補正することが可能である。ｆＤ／ｆの値が
上式の下限以上で対物レンズの軸上色収差が補正過剰に
なりすぎず、上限以下で対物レンズの軸上色収差が補正
不足になり過ぎない。
【０１７９】請求項８の条件式（６）を満足するように
回折構造を形成すると、色収差の補正を適切にすること
ができる。条件式（６）の上限を超えないようにすると
色収差が過剰に補正され過ぎることがなく、下限を超え
ないようにすると補正不足とならない。
【０１８０】請求項９の対物レンズによれば、プラスチ
ック材料からなり軽量で大量生産可能で安価になり、光
情報記録媒体の記録・再生が可能な単玉対物レンズを得
ることができるとともに、非球面とすることにより球面
収差を補正でき、回折構造により色収差を補正できる。
対物レンズはプラスチック材料からなるので、回折構造
を容易に設けることができ、また軽量であるので、光ピ
ックアップ装置でフォーカシング機構への負担を軽減す
ることが出来る。プラスチック材料としては、アッべ数
が大きく、波長５００ｎｍ以下での透過率が大きく、複
屈折が小さく、吸水率が小さいことが好ましいので、ポ
リオレフィン系樹脂が望ましい。特にポリオレフィン系
のノルボルネン系樹脂が望ましい。更に、条件式（７）
を満たすような焦点距離を有する輪帯状の回折構造を対
物レンズに設けることで、軸上色収差を良好に補正でき
る。この回折構造は、レーザ光源の波長が長波長側に微
少変動した際に、バックフォーカスが短くなる方向に変
化するような波長特性を有するので、屈折レンズとして
の屈折パワーと、回折レンズとしての回折パワーを上式
を満たすように適切に選ぶことで、５００ｎｍ以下の短
波長を発振波長にもつ光源を用いた場合に問題となる、
対物レンズで発生する軸上色収差を補正することが可能
である。ｆＤ／ｆの値が上式の下限以上で対物レンズの
軸上色収差が補正過剰になりすぎず、上限以下で対物レ
ンズの軸上色収差が補正不足になり過ぎない。
【０１８１】この対物レンズは、請求項１０にあるよう
に両面に非球面を有することが好ましく、両面を非球面
とすることでより精緻に収差の補正が可能となる。
【０１８２】請求項１１の条件式（８）を満足するよう
に回折構造を形成すると、色収差の補正を適切にするこ
とができる。条件式（８）の上限を超えないようにする
と色収差が過剰に補正され過ぎることがなく、下限を超
えないようにすると補正不足とならない。
【０１８３】請求項１３の対物レンズによれば、プラス
チック材料からなり軽量で大量生産可能で安価になり、
光情報記録媒体の記録・再生が可能な単玉対物レンズを
得ることができるとともに、非球面とすることにより球
面収差を補正でき、回折構造により色収差を補正でき
る。対物レンズはプラスチック材料からなるので、回折
構造を容易に設けることができ、また軽量であるので、
光ピックアップ装置でフォーカシング機構への負担を軽
減することが出来る。プラスチック材料としては、アッ
べ数が大きく、波長５００ｎｍ以下での透過率が大き
く、複屈折が小さく、吸水率が小さいことが好ましいの
で、ポリオレフィン系樹脂が望ましい。特にポリオレフ
ィン系のノルボルネン系樹脂が望ましい。更に、条件式
（９）を満足するように回折構造を形成すると、色収差
の補正を適切にすることができる。条件式（９）の上限
を超えないようにすると色収差が過剰に補正され過ぎる
ことがなく、下限を超えないようにすると補正不足とな
らない。
【０１８４】条件式（９）は、請求項１４のように条件
式（１０）を満たすことが好ましく、また請求項１５の
ように条件式（１１）を満たすことが更に好ましい。
【０１８５】この対物レンズは、請求項１６にあるよう
に両面に非球面を有することが好ましく、両面を非球面
とすることでより精緻に収差の補正が可能となる。
【０１８６】波長４００ｎｍ程度の光を発生する光源を
使用する光ピックアップ装置用の対物レンズに、輪帯状
の回折構造を形成し、軸上色収差を補正する場合、回折
構造には大きな回折パワーが必要である。なぜなら、一
般的な光学材料では、短波長になるほど微少な波長変化
に対する屈折率の変化は大きくなるからである。そのた
め、単玉の対物レンズにおいて、１つの面上のみに回折
構造を形成した場合、回折輪帯の光軸方向の最小間隔が
小さくなりすぎてしまい、回折構造の製造時の形状誤差
による回折効率の低下の影響が顕著になる。そこで、請
求項１７のように、両面上に回折構造を形成し、回折パ
ワーを２つの面に分配することで、各面上に形成された
回折輪帯の間隔を大きくすることができるので、製造し
やすく、それでいて回折効率の良い対物レンズとするこ
とができる。
【０１８７】このとき、０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／
（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦３．００を満たすように各面の回
折構造の形状を決定することで、良好に軸上色収差が補
正された両面回折レンズとすることができる。上式の下
限以上で軸上色収差が補正不足になりすぎず、上限以下
で軸上色収差が補正過剰になりすぎない。
【０１８８】上述の作用を達成するには、請求項１８の
ように、 ０．２０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
２．５０ を満たすのがより好ましい。
【０１８９】また、請求項１９のように、正のパワーを
有する回折構造はアッベ数に負の値を有するので、回折
構造の回折レンズとしての焦点距離ｆＤと、対物レンズ
全系の焦点距離ｆを、２．０≦ｆＤ／ｆ≦３０．０を満
たすように選択することで、波長４００ｎｍ程度の光を
発生する単色性の悪い光源を用いた場合に問題となる軸
上色収差を良好に補正できる。ｆＤ／ｆの値が上式の下
限以上で対物レンズ全系の軸上色収差が補正不足になり
すぎず、上限以下で対物レンズ全系の軸上色収差が補正
過剰になり過ぎない。上述の作用を達成するには、２．
０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０、を満たすことがより好まし
い。
【０１９０】また、請求項２１における、０．３５＜
（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）＜０．５５
の式は、像側開口数が０．７０以上であって両面が非球
面となされた単玉の対物レンズであって、少なくとも１
つの面上に回折構造が形成された対物レンズ（以下、両
面非球面−回折対物レンズと呼ぶ）において、正弦条件
が良好に満足され、かつ各面間の光軸ずれによる高次の
コマ収差が良好に補正された対物レンズとするための、
各面のサグ量（Ｘ１及びＸ２）に関する条件である。像
側開口数が０．７０以上の両面非球面−回折対物レンズ
では、（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）の値
が上記の範囲内にあれば、光束が入射した場合に発生す
る高次コマ収差が大きくなりすぎず、各面間の光軸ずれ
による高次のコマ収差が大きくなりすぎない。また、光
源から射出される光の波長が微少量変化した場合の球面
収差の変化量が大きくなりすぎない。さらに、下限以上
でマージナル光線の球面収差が補正過剰になり過ぎず、
上限以下でマージナル光線の球面収差が補正不足になり
過ぎない。上述の作用を達成するには、 ０．３９＜（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）
＜０．５２ を満たすのがより好ましい。
【０１９１】また、請求項２３における、０．３９＜
（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）＜０．５２
の式は、像側開口数が０．７５〜０．９５の範囲にある
両面非球面−回折対物レンズにおいて、正弦条件が良好
に満足され、かつ各面間の光軸ずれによる高次のコマ収
差が良好に補正された対物レンズとするための、各面の
サグ量（Ｘ１及びＸ２）に関する条件である。像側開口
数が０．７５より大きい両面非球面−回折対物レンズで
は、（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）の値が
上記の範囲内にあれば、光束が入射した場合に発生する
高次コマ収差が大きくなりすぎず、各面間の光軸ずれに
よる高次のコマ収差が大きくなりすぎない。また、光源
から射出される光の波長が微少量変化した場合の球面収
差の変化量が大きくなりすぎない。さらに、下限以上で
マージナル光線の球面収差が補正過剰になり過ぎず、上
限以下でマージナル光線の球面収差が補正不足になり過
ぎない。
【０１９２】請求項２７は対物レンズの軸上色収差の発
生量に関し、対物レンズの軸上色収差が条件式（１２）
を満足していれば、使用波長を５００ｎｍ以下の短波長
とし、高開口数化した場合でも、光源のモードホップ現
象による瞬時的な発振波長の変動が起きたときの焦点位
置の変化を小さく抑えることが出来る。
【０１９３】請求項２８は光源の波長が変化したときの
球面収差の補正に関し、光ピックアップ装置において光
源として用いられる半導体レーザは個体間で±１０ｎｍ
ほどの微少な発振波長のばらつきがある。そのため基準
波長から波長が変化したときに対物レンズで発生する球
面収差が大きく変化してしまうと、発振波長が基準波長
からずれた半導休レーザは使用できなくなるが、この問
題は、対物レンズに設けた回折構造が条件式（１３）を
満足すれば解決できる。この条件式（１３）を満たして
いれば、波長変化による球面収差の変化を回折の作用に
より良好に打ち消すことができ、下限以上で基準波長か
ら波長が変化したときの球面収差が補正過剰になりすぎ
ず、上限以下で基準波長から波長が変化したときの球面
収差が補正不足になり過ぎないので、使用波長を５００
ｎｍ以下の短波長とし、高開口数化した場合でも、発振
波長が基準波長から微少にずれた半導体レーザを使用す
ることが可能となる。
【０１９４】請求項２９は回折構造の輪帯間隔すなわち
光軸に垂直な方向の輪帯間の問隔に関し、光路差関数が
２次の光路差関数係数（回折面係数ともいう）しか有し
ないならば、（Ｐｈ／Ｐｆ）−２＝０となるが、本発明
では基準波長からの微少な波長変化によって生じる球面
収差の変化を回折の作用により良好に補正するために、
光路差関数の高次の光路差関数係数を用いることが好ま
しいが、このとき、（Ｐｈ／Ｐｎ−２）が０からある程
度離れた値をとることが好ましく、この条件を満たして
いれば、波長変化による球面収差の変化を回折の作用に
より良好に打ち消すことができる。下限以上で基準波長
から波長が変化したときの球面収差が補正過剰になりす
ぎず、上限以下で基準波長から波長が変化したときの球
面収差が補正不足になり過ぎない。
【０１９５】請求項３０は光源の波長が変化したときの
球面収差の発生量に関し、正の屈折パワーを有する屈折
レンズでは波長が基準波長から長波長側に変化した場
合、補正過剰の球面収差が発生するが、波長が基準波長
から長波長側に変化したときに対物レンズの球面収差が
補正不足の方向に変化するような球面収差特性を有する
回折構造を設けることで、屈折レンズで発生する補正過
剰の球面収差を良好に補正することができる。このと
き、波長が＋１０ｎｍ変化した際のマ―ジナル光線の球
面収差の変化量（│△ＳＡ│）が条件式１５を満たすこ
とが好ましい．この条件を満たしていれば、波長が基準
波長から＋１０ｎｍ変化したときの球面収差が補正過剰
あるいは補正不足になり過ぎない。ここで、マージナル
光線の球面収差の変化量△ＳＡは、基準波長λ０におけ
る球面収差カーブをその下端がλ０＋１０ｎｍにおける
球面収差カーブの下端に重なる位置まで平行移動させた
際の球面収差カーブの上端と、λ０＋１０ｎｍにおける
球面収差カーブの上端との幅により表される。
【０１９６】また、一般的な光学材料では、短波長にな
るほど微少な波長変化に対する屈折率の変化は大きくな
るため、波長４００ｎｍ程度の光を発生する光源を使用
する光ピックアップ装置用の対物レンズに、輪帯状の回
折構造を形成し、軸上色収差を補正する場合、回折構造
には大きな回折パワーが必要であり、隣り合う回折輪帯
の間隔が小さくなりがちである。回折輪帯の間隔が小さ
いと、製造誤差による回折効率低下への影響が大きくな
るので、実用上好ましくない。そこで、請求項３１にあ
るように、回折レンズとしての回折作用と屈折レンズと
しての屈折作用とを合わせた場合に、光源の波長が長波
長側に変動した際のバックフォーカスが、波長が変動す
る前のバックフォーカスに比して短くなる方向に変化す
るような軸上色収差特性を有し、 −１＜ΔＣＡ／ΔＳＡ＜０ 上式を満たすようにすると、波長４００ｎｍ程度の光を
発生する光源を使用する光ピックアップ装置用の対物レ
ンズであっても、回折輪帯の間隔が大きく確保され、そ
れでいて光源がモードホッピングした場合の波面収差の
デフォーカス成分が小さい対物レンズとすることができ
る。
【０１９７】上式は、回折作用により、対物レンズの軸
上色収差を補正過剰として基準波長の球面収差カーブと
長・短波長側の球面収差カーブ（色の球面収差ともい
う）を交差させることを意味する。これにより、光源の
波長が変動した際のベストフォーカス位置の移動が小さ
く抑えられるので、光源がモードホッピングした場合の
波面収差のデフォーカス成分を小さくすることができ
る。
【０１９８】また、上記のように色収差を補正すると、
軸上色収差と色の球面収差をともに補正することで光源
がモードホッピングした場合の波面収差のデフォーカス
成分を小さくする場合よりも、回折輪帯の間隔を大きく
することができるので、輪帯形状の製造誤差による回折
効率の低化の防止を達成できる。
【０１９９】請求項３３は光情報記録媒体に対する情報
の記録・再生を、回折構造で発生する２次以上の高次回
折光を使用して行う対物レンズに関し、ｎ次の回折光を
使用する場合、±１次の回折光を使用する場合に比べ回
折構造の輪帯間隔を約ｎ倍、輪帯数を約１／ｎ倍とする
ことが出来るので、回折構造を付加するための金型を製
造しやすく、その加工時間を短縮することができ、加工
・製造誤差による回折効率の低下を防ぐことが出来る。
【０２００】請求項３４にあるように、対物レンズに形
成された回折構造のうち、少なくとも１つの面上に形成
された回折構造の輪帯構造の光軸方向の段差量を、ｎを
０、±１以外の整数として、ｎ次の高次回折光が最大の
回折光量を有するように決定すると（以下、このように
輪帯構造が決定された回折構造が形成された面を、高次
回折面と呼ぶ）、±１次回折光を利用する場合に比し
て、回折輪帯間隔の最小値を緩和できるので、輪帯構造
の形状誤差による回折効率低下の影響を小さくできる。
このとき、対物レンズに形成された回折面のうちすべて
の回折面を高次回折面としてもよいし、±１次回折光を
利用する場合の回折輪帯間隔の最小値が特に小さくなる
回折面のみを高次回折面としてもよい。また、回折光量
が最大となる回折次数の値が回折面毎に異なるようにし
てもよい。
【０２０１】請求項３５のように材料を選ぶと、対物レ
ンズが空気中の水分を吸収する過程においてレンズ内に
吸水率の差によって屈折率分布が生じにくく、それによ
る収差を小さくすることができる。特にＮＡが大きい
と、収差の発生は大きくなる傾向があるが、上記のよう
にすると十分小さくすることができる。
【０２０２】請求項３６のように使用波長範囲で材料の
３ｍｍ厚に対する内部透過率が８５％以上のものを材料
とすると、使用波長を５００ｎｍ以下の短波長としても
記録光の強度が十分得られ、また読み出し時に対物レン
ズを往復で通過してもセンサヘ入射する光量が十分得る
ことができ、読み出し信号のＳ／Ｎ比を良くすることが
できる。また、使用波長が５００ｎｍ以下、特に４００
ｎｍ程度になると吸収によるレンズ材料の劣化が無視で
きなくなるが、上記条件を満たした材料を用いた対物レ
ンズとすれば劣化の影響は僅かとなり、半永久的に使用
が可能となる。
【０２０３】請求項３７は、対物レンズの中心厚さが設
計値に対して誤差を持った際、対物レンズで発生する球
面収差の３次成分と５次以上の高次成分とのバランスに
関し、高ＮＡの対物レンズでは、中心厚さの僅かな誤差
に対しても、発生する球面収差の量は大きくなりがちで
あるので、許容される中心厚さ誤差は数μｍと非常に小
さい。しかし、モールドレンズの場合、安定して数μｍ
以下の中心厚さ誤差を得ることは難しい。一方、本発明
による集光光学系ではカップリングレンズを光軸方向に
沿って動かして対物レンズに入射する光束の発散角を変
えることにより、集光光学系で発生する球面収差のうち
３次の球面収差成分を補正することができる．したがっ
て、対物レンズの球面収差が条件式（１８）を満たして
いれば、たとえ対物レンズの中心厚さが設計値に対して
微少な誤差をもっていてもカップリングレンズを光軸方
向に沿って適切な量だけ動かせば３次の球面収差成分を
除去することができるので、集光光学系全系の残存球面
収差量を小さく抑えることが出来る。
【０２０４】請求項３８は、より高密度な次世代の光情
報記録媒体の記録および／または再生用の光ピックアッ
プ装置に用いられる集光光学系の好ましい構成に関す
る。従来の技術で述べたように対物レンズの高開口数化
および光源の短波長化が図られてくると、光源の微少な
発振波長の変動および温・湿度変化および光情報記録媒
体の透明基板厚さの微少な変化に起因する球面収差の変
化量は無視できないほど大きくなるので、適切な情報の
記録および／または再生ができなくなってしまうが、こ
の問題は前記カップリングレンズを光軸に沿って可動と
することで解決される。すなわち、集光光学系の球面収
差がオーバー或いはアンダー側に変動した場合、カップ
リングレンズを光軸方向に適切な量だけ変移させること
で、対物レンズに入射する光束の発散角を変える。これ
により対物レンズを透過する波面に対し、集光光学系全
休で発生する球面収差と逆の極性の球面収差を発生させ
ることが出来る。その結果、焦点を結んだときの波面は
球面収差がキャンセルされた状態になり、集光光学系全
休として、良好に球面収差を補正することが出来る。さ
らに、対物レンズの高開口数化および光源の短波長化が
図られてくると、対物レンズで発生する軸上色収差の補
正が重要となる。この間題は、光源の波長が長波長側に
変化した際、対物レンズのバックフォーカスが短くなる
ような波長特性を有する回折構造を集光光学系のいずれ
かの面に設けることで解決される。この回折構造は対物
レンズに設けても良いしカップリングレンズに設けても
良い。また、対物レンズとカップリングレンズの両方に
設けることで回折レンズのパワーを分担できるので、回
折構造の輪帯間隔が大きくなり回折効率が高い回折レン
ズが製造しやすくなる。さらに、この回折構造は集光光
学系中の対物レンズとカップリングレンズ以外の光学素
子に設けても良い。また、これらの回折構造は対物レン
ズで発生する軸上色収差に加え、集光光学系中の対物レ
ンズ以外の光学要素で発生する軸上色収差も補正するこ
とが好ましい。
【０２０５】請求項４１はカップリングレンズの構成に
関し、相対的にアッべ数の大きい正レンズと相対的にア
ッべ数の小さい負レンズとを接合した１群２枚構成とす
ることにより、簡易な構成で対物レンズで発生する軸上
色収差を補正することが出来る。
【０２０６】請求項４２によれば、単玉という簡易な構
成で対物レンズで発生する軸上色収差を良好に補正する
ことができる。
【０２０７】請求項４３は、カップリングレンズと対物
レンズの合成系の軸上色収差に関し、合成系の軸上色収
差が、条件式（１９）を満たしていれば、レーザ光源の
モードホップ現象による発振波長変動や高周波重畳に対
する波面収差の劣化を小さく抑えることが出来る。
【０２０８】請求項４５は光情報記録媒体に対する情報
の記録・再生を、回折構造で発生する２次以上の高次回
折光を使用して行う集光光学系に関し、ｎ次の回折光を
使用する場合、±１次の回折光を使用する場合に比べ回
折構造の輪帯間隔を約ｎ倍、輪帯数を約１／ｎ倍とする
ことが出来るので、回折構造を付加するための金型を製
造しやすく、その加工時間を短縮することができ、加工
・製造誤差による回折効率の低下を防ぐことが出来る。
【０２０９】請求項４７は、光源の半導体レーザの発振
波長が変動した場合に、光ピックアップ装置の集光光学
系で生じた球面収差の補正に関し、発振波長が基準波長
から変動した場合、集光光学系ではオーバー或いはアン
ダーな球面収差が発生するが、カップリングレンズを光
軸方向に適切な量だけ変移させることで、対物レンズに
入射する光束の発散角を変える。これにより、集光光学
系で生じた球面収差の変動をキャンセルすることが出来
る。
【０２１０】請求項４８は、温度或いは湿度が変化した
場合に、光ピックアップ装置の集光光学系で生じた球面
収差の補正に関し、温湿度変化に起因して集光光学系で
オーバー或いはアンダーな球面収差が発生した場合、カ
ップリングレンズを光軸方向に適切な量だけ変移させる
ことで、対物レンズに入射する光束の発散角を変える。
これにより、集光光学系で生じた球面収差の変動をキャ
ンセルすることが出来る。
【０２１１】請求項４９は、光情報記録媒体の保護層
（透明基板）の厚み誤差に起因して、集光光学系で発生
する球面収差の補正に関し、保護層が厚くなる方向に誤
差を持つ場合、集光光学系ではオーバーな球面収差が、
薄くなる方向に誤差を持つ場合、アンダーな球面収差が
発生する。このとき、カップリングレンズを光軸方向に
適切な量だけ変移させることで、対物レンズに入射する
光束の発散角を変える。これにより、集光光学系で生じ
た球面収差の変動をキャンセルすることが出来る。
【０２１２】請求項５０は、レーザの発振波長の微少な
変動、温湿度変化、及び光情報記録媒体の保護層の厚み
の微少な変動のうち少なくとも２つ以上の組み合わせに
起因して、集光光学系で発生した球面収差の補正に関
し、この場合もカップリングレンズを光軸方向に適切な
量だけ変移させることで、対物レンズに入射する光束の
発散角を変える。これにより、集光光学系で生じた球面
収差の変動をキャンセルすることが出来る。
【０２１３】請求項５１によれば、対物レンズとの間隔
を増加させるようにカップリングレンズを光軸方向に沿
って変移させれば、対物レンズには変移させる前に比べ
て発散光が入射するので、対物レンズではアンダーな球
面収差を発生させることが出来る。従って、上述の原因
に起因して、集光光学系でオーバーな球面収差が発生し
た場合、適切な量だけカップリングレンズを変移させ対
物レンズとの間隔を増加させれば、発生したオーバーな
球面収差をちょうどキャンセルすることが出来る。逆
に、対物レンズとの間隔を減少させるようにカップリン
グレンズを光軸方向に沿って変移させれば、対物レンズ
には変移させる前に比べて収束光が入射するので、対物
レンズではオーバーな球面収差を発生させることが出来
る。従って、上述の原因に起因して、集光光学系でアン
ダーな球面収差が発生した場合、適切な量だけカップリ
ングレンズを変移させ対物レンズとの間隔を減少させれ
ば、発生したアンダーな球面収差をちょうどキャンセル
することが出来る。
【０２１４】請求項５２によれば、光情報記録媒体が保
護層などの透明基板を挟んで２つあるいはそれ以上の記
録層を有する場合でも、各記録面における透明基板の厚
さの違いによって生ずる球面収差の変動を補正するの
で、各記録面への集光スポットの集光状態を常に良好に
保つことができ、情報記録媒体の片側の面に２倍あるい
はそれ以上の容量の情報を記録および／または再生可能
な集光光学系を得ることができる。
【０２１５】請求項５３は、対物レンズで発生する軸上
色収差の変動及びカップリングレンズ及び対物レンズを
含む集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変動を
良好に補正可能な光ピックアップ装置に関し、カップリ
ングレンズを光軸に沿って変移させることで、集光光学
系の各光学面で発生する球面収差の変動を補正すること
ができる。すなわち、集光光学系の球面収差がオーバー
或いはアンダー側に変動した場合、カップリングレンズ
を光軸方向に適切な量だけ変移させることで、対物レン
ズに入射する光束の発散角を変える。これにより対物レ
ンズを透過する波面に対し、集光光学系全体で発生する
球面収差と逆の極性の球面収差を発生させることが出来
る。その結果、焦点を縮んだときの波面は球面収差がキ
ャンセルされた状態になり、集光光学系全体として、良
好に球面収差を補正することが出来る。また、集光光学
系中に設けた回折構造の作用により集光光学系で発生す
る軸上色収差を補正することで、モードホップなどカッ
プリングレンズの球面収差補正機能が追従できない瞬時
的な波長変動が起きた場合でもスポット径が大きくなり
すぎることがないので、安定した情報の記録および／ま
たは再生を行うことができる。第２の駆動装置はカップ
リングレンズを光軸方向に沿って変移させるが、実際の
光ピックアップ装置では、再生信号のＲＦ振幅などをモ
ニターしながら集光光学系で発生した球面収差が最適に
補正されるようにカップリングレンズを変移させる。こ
の第２の駆動装置としては、ボイスコイル型アクチュエ
ーターやピエゾアクチュエーターなどを用いることが出
来る。
【０２１６】請求項５４によれば、音声、画像の記録装
置・再生装置が上述の光ピックアップ装置を搭載したこ
とにより、良好な記録・再生を行うことができる。
【０２１７】請求項５５によれば、透明基板の厚さが異
なる複数の光情報記録媒体に対して異なる波長で情報の
記録または再生を行うことのできる光ピックアップ装置
に適した高開口数の対物レンズを得ることができる。具
体的には、それぞれの光情報記録媒体に対して記録およ
び／または再生を行う際の波長の差による回折作用の差
を利用して、透明基板の厚さの違いにより発生する球面
収差を補正する。その際、波長λ１の光束を透明基板の
厚さｔ１を有する光情報記録媒体に対して像側開口数Ｎ
Ａ１内で波面収差が０．０７λ１の状態でその情報記録
面に集光でき、かつ波長λ２の光束を透明基板の厚さｔ
２を有する光情報記録媒体に対して像側開口数ＮＡ２内
で波面収差が０．０７λ２の状態でその情報記録面に集
光できるように球面収差を補正すればよく、さらにＮＡ
１を０．７以上に高めることで情報記録面上に集光する
スポットを小さくできるので、より高密度な光情報記録
媒体と従来の比較的低密度な光情報記録媒体の両方に対
して安定した情報の記録および／または再生を行うこと
ができる。
【０２１８】請求項５６によれば、両面を非球面とする
ことでより精緻に収差の補正が可能となる。
【０２１９】上記回折面の作用により、異なる２波長の
領域の各々に対して、ある１つの同次数の回折光により
軸上色収差を補正する場合、バランスよく補正すること
が必要である。すなわち、６００ｎｍ〜８００ｎｍの比
較的長波長の領域に対し、５００ｎｍ以下の短波長領域
では、軸上色収差は対物レンズで大きく発生する。従っ
て、５００ｎｍ以下の短波長領域で軸上色収差をほぼ完
全に補正した場合、６００ｎｍ〜８００ｎｍの長波長の
領域では、軸上色収差は補正過剰になりすぎてしまう。
逆に、６００ｎｍ〜８００ｎｍの長波長の領域で軸上色
収差をほぼ完全に補正した場合、５００ｎｍ以下の短波
長領域では軸上色収差は補正不足になりすぎてしまう。
このとき、請求項５７のように、条件式（２４）を満た
すように、屈折レンズの屈折パワー及び対物レンズのア
ッべ数に対して、回折面の回折パワーを設定すると、短
波長領域と長波長領域の各々に対して軸上色収差を良好
に補正することが出来る。条件式（２４）の下限以上で
長波長領域で軸上色収差が補正過剰になりすぎず、上限
以下で短波長領域で軸上色収差が補正不足になり過ぎな
い。
【０２２０】請求項５８は対物レンズの材料のアッべ数
の好ましい条件に関し、条件式（２５）を満足すると、
屈折作用により生じる軸上色収差を小さく抑えられるの
で、上記回折構造で異なる２波長の領域の各々に対して
軸上色収差を補正した場合に、２次スペクトルを小さく
抑えることができる。
【０２２１】請求項５９によれば、対物レンズの色収差
が条件式（２６）を満たすと、レーザ光源のモードホッ
プ現象による発振波長変動や高周波重畳に対する波面収
差の劣化を小さく抑えることが出来る。
【０２２２】本発明による透明基板の厚さの異なる複数
の光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再
生が可能な対物レンズでは、少なくとも１つの面に設け
た回折構造の作用により透明基板の厚さの違いにより発
生する球面収差を補正する。このとき、請求項６０の条
件式（２７）を満たすように対物レンズの回折構造の２
次の光路差関数係数を選び、対物レンズの軸上色収差を
回折構造により補正しない、あるいは長波長領域におい
て対物レンズで発生する軸上色収差が補正過剰になり過
ぎない程度に短波長領域における軸上色収差を補正する
とよい。これにより、回折構造が軸上色収差補正の役割
を大きくもつことがないので、回折構造の負担を軽減で
き、輪帯間隔が大きく輪帯数が少ない回折効率の高い回
折レンズを製造しやすい。
【０２２３】請求項６１によれば、透明基板の厚さが異
なる複数の光情報記録媒体に対して一方が５００ｎｍ以
下の短波長（λ１）の異なる波長で情報の記録または再
生を行うことのできる光ピックアップ装置に適した対物
レンズを得ることができる。具体的には、それぞれの光
情報記録媒体に対して記録および／または再生を行う際
の波長の差による回折作用の差を利用して、透明基板の
厚さの違いにより発生する球面収差を補正する。その
際、波長λ１の光束を透明基板の厚さｔ１を有する光情
報記録媒体に対して像側開口数ＮＡ１内で波面収差が
０．０７λ１の状態でその情報記録面に集光でき、かつ
波長λ２の光束を透明基板の厚さｔ２を有する光情報記
録媒体に対して像側開口数ＮＡ２内で波面収差が０．０
７λ２の状態でその情報記録面に集光できるように球面
収差を補正すればよく、さらにλ１を５００ｎｍ以下に
することで情報記録面上に集光するスポットを小さくで
きるので、より高密度な光情報記録媒体と従来の比較的
低密度な光情報記録媒体の両方に対して安定した情報の
記録および／または再生を行うことができる。
【０２２４】請求項６２によれば、両面を非球面とする
ことでより精緻に収差の補正が可能となる。
【０２２５】請求項６３のように、条件式（２９）を満
たすように、屈折レンズの屈折パワー及び対物レンズの
アッべ数に対して、回折面の回折パワーを設定すると、
短波長領域と長波長領域の各々に対して軸上色収差を良
好に補正することが出来る。条件式（２９）の下限以上
で長波長領域で軸上色収差が補正過剰になりすぎず、上
限以下で短波長領域で軸上色収差が補正不足になり過ぎ
ない。
【０２２６】請求項６４によれば、条件式（３０）を満
足すると、屈折作用により生じる軸上色収差を小さく抑
えられるので、上記回折構造で異なる２波長の領域の各
々に対して軸上色収差を補正した場合に、２次スペクト
ルを小さく抑えることができる。
【０２２７】請求項６５によれば、対物レンズの色収差
が条件式（３１）を満たすと、レーザ光源のモードホッ
プ現象による発振波長変動や高周波重畳に対する波面収
差の劣化を小さく抑えることが出来る。
【０２２８】本発明による透明基板の厚さの異なる複数
の光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再
生が可能な対物レンズでは、少なくとも１つの面に設け
た回折構造の作用により透明基板の厚さの違いにより発
生する球面収差を補正する。このとき、請求項６６の条
件式（３２）を満たすように対物レンズの回折構造の２
次の光路差関数係数を選び、対物レンズの軸上色収差を
回折構造により補正しない、あるいは長波長領域におい
て対物レンズで発生する軸上色収差が補正過剰になり過
ぎない程度に短波長領域における軸上色収差を補正する
とよい。これにより、回折構造が軸上色収差補正の役割
を大きくもつことがないので、回折構造の負担を軽減で
き、輪帯間隔が大きく輪帯数が少ない回折効率の高い回
折レンズを製造しやすい。
【０２２９】請求項６７によれば、光ピックアップ装置
で発生するコマ収差を小さく抑えるために、透明基板厚
を０．２ｍｍ以下と小さくすることが有効であるが、透
明基板厚さの異なる複数の光情報記録媒体に対して、そ
の情報記録面にそれぞれ良好なスポットを形成するよう
な波長特性をもつ回折面を対物レンズに設けることによ
り、透明基板厚さの大きな従来の光情報記録媒体も同一
の光ピックアップ装置で記録・再生することが可能とな
る。また、上記回折面の作用により、異なる２波長の領
域の各々に対して、ある１つの同次数の回折光により軸
上色収差を補正する場合、バランスよく補正することが
必要である。すなわち、６００ｎｍ〜８００ｎｍの比較
的長波長の領域に対し、５００ｎｍ以下の短波長領域で
は、軸上色収差は対物レンズで大きく発生する。従っ
て、５００ｎｍ以下の短波長領域で軸上色収差をほぼ完
全に補正した場合、６００ｎｍ〜８００ｎｍの長波長の
領域では、軸上色収差は補正過剰になりすぎてしまう。
逆に、６００ｎｍ〜８００ｎｍの長波長の領域で軸上色
収差をほぼ完全に補正した場合、５００ｎｍ以下の短波
長領域では軸上色収差は補正不足になりすぎてしまう。
このとき、条件式（３３）を満たすように、屈折レンズ
の屈折パワー及び対物レンズのアッべ数に対して、回折
面の回折パワーを設定すると、短波長領域と長波長領域
の各々に対して軸上色収差を良好に補正することが出来
る。条件式（３３）の下限以上で長波長領域で軸上色収
差が補正過剰になりすぎず、上限以下で短波長領域で軸
上色収差が補正不足になり過ぎない。
【０２３０】請求項６８によれば、条件式（３４）を満
足すると、屈折作用により生じる軸上色収差を小さく抑
えられるので、上記回折構造で異なる２波長の領域の各
々に対して軸上色収差を補正した場合に、２次スペクト
ルを小さく抑えることができる。
【０２３１】請求項６９によれば、対物レンズの色収差
が条件式（３５）を満たすと、レーザ光源のモードホッ
プ現象による発振波長変動や高周波重畳に対する波面収
差の劣化を小さく抑えることが出来る。
【０２３２】請求項７０にあるように、波長λ１と透明
基板の厚さｔ１と像側開口数ＮＡ１の組み合わせに対し
て球面収差が良好に補正されている対物レンズにおい
て、波長λ２と透明基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２
の組み合わせに対して必要な開口数ＮＡ２の範囲までの
球面収差を前記回折構造の作用によって補正し、開口数
ＮＡ２からＮＡ１までの範囲は球面収差をフレア成分と
して大きく発生させておくことが好ましい。波長λ２の
光束を、波長λ１と開口数ＮＡ１で決まる絞り全てを通
過するように入射させた際、スポットの結像に寄与しな
い開口数ＮＡ２以上の光束は情報記録面上でスポット径
が小さくなりすぎないので、光ピックアップ装置の受光
手段での不要信号の検出を防ぐことができ、さらにそれ
ぞれの波長と開口数の組み合わせに対応した絞りを切り
替えるための手段を設ける必要がなくなるので簡易な光
ピックアップ装置の実現に寄与できる。また、波長λ２
の光束を、前記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録
媒体に対して前記ＮＡ１内で波面収差が０．２０λ２以
上の状態で集光させることがより好ましい。
【０２３３】請求項７１の条件式（３６）は回折構造の
輪帯間隔すなわち光軸に垂直な方向の輪帯間の間隔に関
する。光路差関数が２次の光路差関数係数（回折面係数
ともいう）しか有しないならば、（Ｐｈ／Ｐｆ）−２＝
０となるが、本発明では透明基板厚さの違いによって生
じる球面収差の差を回折の作用により良好に補正するた
めに、光路差関数の高次の光路差関数係数を用いること
が好ましい。このとき、（Ｐｈ／Ｐｆ）−２が０からあ
る程度離れた値をとることが好ましく、条件式（３６）
の下限以上で高次の球面収差を補正する回折の作用が強
くなるので、透明基板厚さの違いによって生じる２波長
間の球面収差の差を良好に補正することができる。上限
以下で回折構造の輪帯間隔が小きくなりすぎず、回折効
率の高い回折レンズを製造しやすい。
【０２３４】請求項７２のように、対物レンズの材料を
プラスチックとすることで、安価に大量生産することが
出来る。また、回折構造を容易に設けることが出来る。
さらに、軽量であるので、フォーカシング機構への負担
を軽減することが出来る。プラスチック材料としては、
アッべ数が大きく、波長５００ｎｍ以下での透過率が大
きく、複屈折が小さく、吸水率が小さいことが好ましい
ので、ポリオレフィン系樹脂が望ましい。特にポリオレ
フィン系のノルボルネン系樹脂が望ましい。
【０２３５】請求項７４のように材料を選ぶと、対物レ
ンズが空気中の水分を吸収する過程においてレンズ内に
吸水率の差によって屈折率分布が生じにくく、それによ
る収差を小さくすることができる。特にＮＡが大きい
と、収差の発生は大きくなる傾向があるが、上記のよう
にすると十分小さくすることができる。
【０２３６】請求項７５のように使用波長範囲で材料の
３ｍｍ厚に対する内部透過率が８５％以上のものを材料
とすると、使用波長を５００ｎｍ以下の短波長としても
記録光の強度が十分得られ、また読み出し時に対物レン
ズを往復で通過してもセンサヘ入射する光量が十分得る
ことができ、読み出し信号のＳ／Ｎ比を良くすることが
できる。また、使用波長が５００ｎｍ以下、特に４００
ｎｍ程度になると吸収によるレンズ材料の劣化が無視で
きなくなるが、上記条件を満たした材料を用いた対物レ
ンズとすれば劣化の影響は僅かとなり、半永久的に使用
が可能となる。
【０２３７】請求項７６は、対物レンズの中心厚さが設
計値に対して誤差を持った際、対物レンズで発生する球
面収差の３次成分と５次以上の高次成分とのバランスに
関し、高ＮＡの対物レンズでは、中心厚さの僅かな誤差
に対しても、発生する球面収差の量は大きくなりがちで
あるので、許容される中心厚さ誤差は数μｍと非常に小
さい。しかし、モールドレンズの場合、安定して数μｍ
以下の中心厚さ誤差を得ることは難しい。一方、本発明
による集光光学系ではカップリングレンズを光軸方向に
沿って動かして対物レンズに入射する光束の発散角を変
えることにより、集光光学系で発生する球面収差のうち
３次の球面収差成分を補正することができる．したがっ
て、対物レンズの球面収差が条件式（４３）を満たして
いれば、たとえ対物レンズの中心厚さが設計値に対して
微少な誤差をもっていてもカップリングレンズを光軸方
向に沿って適切な量だけ動かせば３次の球面収差成分を
除去することができるので、集光光学系全系の残存球面
収差量を小さく抑えることが出来る。。
【０２３８】請求項７７は、透明基板の厚さが異なる任
意の光情報記録媒体に対して異なる波長で情報の記録ま
たは再生を行うことのできる集光光学系であって、対物
レンズで発生する軸上色収差の変動及びカップリングレ
ンズ及び対物レンズを含む集光光学系の各光学面で発生
する球面収差の変動を良好に補正可能な集光光学系に関
し、カップリングレンズを光軸に沿って可動とすること
で、集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変動を
補正することが可能である。すなわち、集光光学系の球
面収差がオーバー或いはアンダー側に変動した場合、カ
ップリングレンズを光軸方向に適切な量だけ変移させる
ことで、対物レンズに入射する光束の発散角を変える。
これにより対物レンズを透過する波面に対し、集光光学
系全体で発生する球面収差と逆の極性の球面収差を発生
させることが出来る。その結果、焦点を縮んだときの波
面は球面収差がキャンセルされた状態になり、集光光学
系全体として良好に球面収差を補正することが出来る。
さらに、それぞれの光情報記録媒体に対して記録および
／または再生を行う際の波長の差による回折作用の差を
利用して、透明基板の厚さの違いにより発生する球面収
差を補正する。その際、波長λ１の光束を透明基板の厚
さｔ１を有する光情報記録媒体に対して像側開口数ＮＡ
１内で波面収差が０．０７λ１の状態でその情報記録面
に集光でき、かつ波長λ２の光束を透明基板の厚さｔ２
を有する光情報記録媒体に対して像側開口数ＮＡ２内で
波面収差が０．０７λ２の状態でその情報記録面に集光
できるように球面収差を補正すれば、より高密度な光情
報記録媒体と従来の比較的低密度な光情報記録媒体の両
方に対して安定した情報の記録および／または再生を行
うことができる。この回折構造は対物レンズに設けても
良いし、カップリングレンズに設けても良い。また、集
光光学系中の対物レンズとカップリングレンズ以外の光
学素子に設けても良いし、集光光学系中のいくつかの光
学面に設けても良い。また、波長λ２の光束を対物レン
ズに対し発散光入射とすると、例えば透明基板厚さｔ２
＝０．６ｍｍの情報記録媒体を記録再生する際のワーキ
ングディスタンスを大きく確保できる。
【０２３９】請求項７８にあるように、波長λ１と透明
基板の厚さｔ１と像側開口数ＮＡ１の組み合わせに対し
て球面収差が良好に補正されている集光光学系におい
て、波長λ２と透明基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２
の組み合わせに対して必要な開口数ＮＡ２の範囲までの
球面収差を前記回折構造の作用によって補正し、開口数
ＮＡ２からＮＡ１までの範囲は球面収差をフレア成分と
して大きく発生させておくことが好ましい。波長λ２の
光束を、波長λ１と開口数ＮＡ１で決まる絞り全てを通
過するように入射させた際、スポットの結像に寄与しな
い開口数ＮＡ２以上の光束は情報記録面上でスポット径
が小さくなりすぎないので、光ピックアップ装置の受光
手段での不要信号の検出を防ぐことができ、さらにそれ
ぞれの波長と開口数の組み合わせに対応した絞りを切り
替えるための手段を設ける必要がなくなるので簡易な光
ピックアップ装置の実現に寄与できる。また、波長λ２
の光束を、前記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録
媒体に対して前記ＮＡ１内で波面収差が０．２０λ２以
上の状態で集光させることがより好ましい。
【０２４０】請求項７９によれば、集光光学系の回折構
造により対物レンズで発生する色収差を補正できる。こ
の回折構造は対物レンズで発生する軸上色収差に加え、
集光光学系中の対物レンズ以外の光学要素で発生する軸
上色収差も補正することが好ましい。さらに、この色収
差の補正は、請求項８０のように、カップリングレンズ
により行うことができる。このカップリングレンズは、
請求項８１のように、相対的にアッべ数の大きい正レン
ズと相対的にアッべ数の小さい負レンズを接合した１群
２枚構成であることにより簡易な構成で対物レンズで発
生する軸上色収差を補正することができ、また、請求項
８２のように、カップリングレンズが回折構造を有する
ことにより、特にプラスチック非球面レンズに回折構造
を付加することで、単玉という簡易な構成で色収差を補
正できる。このカップリングレンズの色収差補正機能は
対物レンズで発生する軸上色収差に加え、集光光学系中
の対物レンズ以外の光学要素で発生する軸上色収差も補
正することが好ましい。
【０２４１】請求項８３は、カップリングレンズと対物
レンズとの合成系の、長波長領域と短波長領域の各々に
対する軸上色収差に関し、条件式（４４）をを満たして
いれば、レーザ光源のモードホップ現象による発振波長
変動や高周波重畳に対する波面収差の劣化を小さく抑え
ることが出来る。
【０２４２】請求項８６によれば、透明基板厚さが異な
る２種類の光情報記録媒体による記録または再生時に集
光光学系全体として良好に球面収差を補正することが出
来る。
【０２４３】請求項８７によれば、光源の半導体レーザ
の発振波長が基準波長から変動した場合、集光光学系で
はオーバー或いはアンダーな球面収差が発生するが、カ
ップリングレンズを光軸方向に適切な量だけ変移させる
ことで対物レンズに入射する光束の発散角を変えること
により、集光光学系で生じた球面収差の変動をキャンセ
ルすることが出来る。
【０２４４】請求項８８によれば、温度或いは湿度が変
化し、この温湿度変化に起因して集光光学系でオーバー
或いはアンダーな球面収差が発生した場合、カップリン
グレンズを光軸方向に適切な量だけ変移させることで対
物レンズに入射する光束の発散角を変えることにより、
集光光学系で生じた球面収差の変動をキャンセルするこ
とが出来る。
【０２４５】請求項８９は、光情報記録媒体の保護層
（透明基板）の厚み誤差に起因して、集光光学系で発生
する球面収差の補正に関し、保護層が厚くなる方向に誤
差を持つ場合、集光光学系ではオーバーな球面収差が、
薄くなる方向に誤差を持つ場合、アンダーな球面収差が
発生する。このとき、カップリングレンズを光軸方向に
適切な量だけ変移させることで対物レンズに入射する光
束の発散角を変えることにより、集光光学系で生じた球
面収差の変動をキャンセルすることが出来る。
【０２４６】請求項９０は、レーザ光源の発振波長の微
少な変動、温湿度変化、及び光情報記録媒体の保護層の
厚みの微少な変動のうち少なくとも２つ以上の組み合わ
せに起因して、集光光学系で発生した球面収差の補正に
関し、この場合も、カップリングレンズを光軸方向に適
切な量だけ変移させることで対物レンズに入射する光束
の発散角を変えることにより、集光光学系で生じた球面
収差の変動をキャンセルすることが出来る。
【０２４７】請求項９１のように、対物レンズとの間隔
を増加させるようにカップリングレンズを光軸方向に沿
って変移させれば、対物レンズには変移させる前に比べ
て発散光が入射するので、対物レンズではアンダーな球
面収差を発生させることが出来る。従って、上述の原因
に起因して、集光光学系でオーバーな球面収差が発生し
た場合、適切な量だけカップリングレンズを変移させ対
物レンズとの間隔を増加させれば、発生したオーバーな
球面収差をちょうどキャンセルすることが出来る。逆
に、対物レンズとの間隔を減少させるようにカップリン
グレンズを光軸方向に沿って変移させれば、対物レンズ
には変移させる前に比べて収束光が入射するので、対物
レンズではオーバーな球面収差を発生させることが出来
る。従って、上述の原因に起因して、集光光学系でアン
ダーな球面収差が発生した場合、適切な量だけカップリ
ングレンズを変移させ対物レンズとの間隔を減少させれ
ば、発生したアンダーな球面収差をちょうどキャンセル
することが出来る。
【０２４８】請求項９２は、対物レンズで発生する軸上
色収差の変動及びカップリングレンズ及び対物レンズを
含む集光光学系の各光学面で発生する球面収差の変動を
良好に補正可能な光ピックアップ装置に関し、カップリ
ングレンズを第２の駆動装置により光軸に沿って変移さ
せることで、集光光学系の各光学面で発生する球面収差
の変動を補正することができる。すなわち、集光光学系
の球面収差がオーバー或いはアンダー側に変動した場
合、カップリングレンズを光軸方向に適切な量だけ変移
させることで、対物レンズに入射する光束の発散角を変
える。これにより対物レンズを透過する波面に対し、集
光光学系全体で発生する球面収差と逆の極性の球面収差
を発生させることが出来る。その結果、焦点を縮んだと
きの波面は球面収差がキャンセルされた状態になり、集
光光学系全体として、良好に球面収差を補正することが
出来る。また、集光光学系中に設けた回折構造により、
透明基板の厚さの異なる複数の光情報記録媒体に対して
記録および／または再生を行う際の波長の差による回折
作用の差を利用して、透明基板の厚さの違いにより発生
する球面収差を補正する。さらに、集光光学系中に設け
た回折構造および／またはカップリングレンズの色収差
補正機能により集光光学系で発生する軸上色収差を良好
に補正する。これにより、透明基板の厚さの異なる複数
種類の光情報記録媒体を異なる波長で同一の光ピックア
ップ装置で良好に記録・再生することが可能となる。第
２の駆動装置はカップリングレンズを光軸方向に沿って
変移させるが、実際の光ピックアッブ装置では、再生信
号のＲＦ振幅などをモニターしながら、集光光学系で発
生した球面収差が最適に補正されるようにカップリング
レンズを変移させる。この第２の駆動装置としては、ボ
イスコイル型アクチュエーターやピエゾアクチュエータ
ーなどを用いることが出来る。
【０２４９】請求項９３によれば、音声、画像の記録装
置・再生装置が上述の光ピックアップ装置を搭載したこ
とにより、透明基板の厚さが異なる任意の光情報記録媒
体に対して異なる波長で音声、画像の記録または再生を
良好に行うことができる。
【０２５０】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態及
び実施例のレンズについて説明する。本実施の形態のレ
ンズにおける非球面は光軸方向をＸ軸、光軸に垂直な方
向の高さをｈ、屈折面の曲率半径をｒとするとき次式の
数１で表す。但し、Ｋを円すい係数、Ａ２ｉを非球面係
数とする。
【０２５１】
【数１】
【０２５２】また、本実施の形態のレンズにおける回折
面は光路差関数Φｂとして次式の数２により表すことが
できる。ここで、ｈは光軸に垂直な高さであり、ｂ２ｊ
は光路差関数の係数であり、ｎは回折面で発生する回折
光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数であ
る。
【０２５３】
【数２】
【０２５４】
【実施例】実施例１〜９の一覧表を表１，表２に示す。
表１は短波長、高開口数で高密度記録の可能な光情報記
録媒体用集光光学系（対物レンズとカップリングレンズ
を含む）の実施例１，２，７，８を示し、表２はかかる
高密度記録の可能な光情報記録媒体と比較的低密度記録
の光情報記録媒体とに対し互換性のある集光光学系（対
物レンズとカップリングレンズを含む）の実施例３，
４，５，６，９を示し、表１及び表２には上述の各条件
式に関する値を示す。
【０２５５】
【表１】
【０２５６】
【表２】
【０２５７】また、各実施例１〜９のレンズデータを表
３〜表１１にそれぞれ示す。
【０２５８】また、表３、４、９、１０のレンズデータ
において、ＮＡＯＢＪは対物レンズの像側開口数、ｆ
ＯＢＪは波長λにおける対物レンズの焦点距離（ｍ
ｍ）、ｆＯ ＢＪ＋ＣＯＬは波長λにおける対物レンズと
カップリングレンズとの合成系の焦点距離（ｍｍ）、λ
は光源の波長を表す。
【０２５９】また、表３、４、９、１０のレンズデータ
において、回折面係数の基準波長（ブレーズド化波長）
は、光源の波長λに一致する。
【０２６０】また、表３、４、９、１０のレンズデータ
において、回折面係数は１次回折光が他のいずれの次数
の回折光よりも大きい回折光量を有するように決定した
が、２次以上の高次の回折光が他のいずれの次数の回折
光よりも大きい回折光量を有するようにしてもよい。
【０２６１】また、表５、６、７、８、１１のレンズデ
ータにおいて、ＮＡ１ＯＢＪは、透明基板厚さの小さい
高密度な光情報記録媒体に対し、波長λ１の光を用いて
情報を記録及び再生を行うのに必要な対物レンズの像側
開口数、ｆ１ＯＢＪは波長λ１における対物レンズの焦
点距離（ｍｍ）、ｆ１ＯＢＪ＋ＣＯＬは波長λ１におけ
る対物レンズとカップリングレンズとの合成系の焦点距
離（ｍｍ）を表す。さらに、ＮＡ２ＯＢＪは、透明基板
厚さの大きい従来の光情報記録媒体に対し、波長λ２の
光を用いて情報を記録及び再生を行うのに必要な対物レ
ンズの像側開口数、ｆ２ＯＢＪは波長λ２における対物
レンズの焦点距離（ｍｍ）、ｆ２ＯＢＪ ＋ＣＯＬは波長
λ２における対物レンズとカップリングレンズとの合成
系の焦点距離（ｍｍ）を表す。
【０２６２】また、表５、６、７、８、１１のレンズデ
ータにおいて、回折面係数の基準波長（ブレーズド化波
長）は、波長λ１に一致するので、波長λ１の光の回折
光量が最大となるが、波長λ２を回折面係数の基準波長
とし、波長λ２の光の回折光量が最大となるようにして
もよく、あるいは波長λ１の光の回折光量と波長λ２の
回折光量とのバランスがとれる波長を回折面係数の基準
波長としてもよい。いずれの場合でも、若干の設計変更
で本発明の対物レンズや集光光学系を構成することがで
きる。
【０２６３】また、表５、６、７、８、１１のレンズデ
ータにおいて、回折面係数は１次回折光が他のいずれの
次数の回折光よりも大きい回折光量を有するように決定
したが、２次以上の高次の回折光が他のいずれの次数の
回折光よりも大きい回折光量を有するようにしてもよ
い。
【０２６４】
【表３】
【０２６５】
【表４】
【０２６６】
【表５】
【０２６７】
【表６】
【０２６８】
【表７】
【０２６９】
【表８】
【０２７０】
【表９】
【０２７１】
【表１０】
【０２７２】
【表１１】
【０２７３】（実施例１）
【０２７４】実施例１では、対物レンズの光源側の面に
回折構造を設けることにより対物レンズで発生する軸上
色収差及び色の球面収差を良好に補正している。実施例
１では、対物レンズの軸上色収差をほぼ完全に補正して
いるが、対物レンズの軸上色収差を補正過剰にすること
で、カップリングレンズで発生する軸上色収差を対物レ
ンズレンズでちょうどキャンセルすることも可能であ
る。また、対物レンズ及びカップリングレンズにプラス
チック材料を用いることで、集光光学系全休の軽量化、
フォーカシング機構或いはカップリングレンズ変移装置
（駆動装置）の負担の軽減を図っている。図１に実施例
１の集光光学系の光路図を示し、図２に球面収差図を示
す。
【０２７５】また、後掲の表１２に様々な原因に起因し
て集光光学系で発生した球面収差の変動をカップリング
レンズを光軸に沿って動かすことで補正した結果を示
す。この表１２からわかるように、実施例１の集光光学
系では、レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚
さ誤差に起因して発生した球面収差を良好に補正するこ
とが出来る。さらに、対物レンズの中心厚さ誤差により
発生した球面収差変動も良好に補正することが出来る。
【０２７６】（実施例２）
【０２７７】実施例２では、カップリングレンズの光源
側の面及び対物レンズの光源側の面に回折構造を設ける
ことにより対物レンズで発生するを補正している。カッ
プリングレンズの一方の面のみに回折構造を設けること
でカップリングレンズの面偏芯時の波面収差劣化を防い
でいる。また、対物レンズ及びカップリングレンズにプ
ラスチック材料を用いることで、集光光学系全体の軽量
化、フォーカシング機構或いはカップリングレンズ変移
装置の負担の軽減を図っている。図１に実施例１の集光
光学系の光路図を示し、図２に球面収差図を示す。
【０２７８】また、表１３に様々な原因に起因して集光
光学系で発生した球面収差の変動を、カップリングレン
ズを光軸に沿って動かすことで補正した結果を示す。こ
の表１３からわかるように、実施例２の集光光学系で
は、レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚さ誤
差に起因して発生した球面収差を良好に補正することが
出来る。さらに、対物レンズの中心厚さ誤差により発生
した球面収差変動も良好に補正することが出来る。
【０２７９】（実施例３）
【０２８０】実施例３は、透明基板厚さ０．１ｍｍと、
０．６ｍｍの２種類の光情報記録媒体の記録再生が可能
な集光光学系である。対物レンズの光源側の面に回折構
造を設けることにより、透明基板厚さの変化により発生
する球面収差を補正している。図５に透明基板厚さ０．
１ｍｍの場合の光路図を示し、図６に透明基板厚さ０．
６ｍｍの場合の光路図を示す。また、図７の球面収差図
からわかるように、この集光光学系では、波長λ１＝４
０５ｎｍ、透明基板厚さｔ１＝０．１ｍｍに対してはＮ
Ａ０．８５までの全開口がほぼ無収差である。それに対
し、図８の球面収差図に示すように、波長λ２＝６５５
ｎｍ、透明基板厚さｔ２＝０．６ｍｍに対してはＮＡ
０．６５までがほぼ無収差になるように補正されてい
る。その際、ＮＡ０．６５以上の光束はフレア成分とす
ることで、情報記録面上でスポット径が絞られすぎず、
光ピックアップ装置の受光素子での不要信号の検出を防
いでいる。また、波長λ２の光束を対物レンズに対し発
散光入射とすることで、透明基板厚きｔ２＝０．６ｍｍ
の光情報記録媒体を記録再生する際のワーキングディス
タンスを大きく確保している。
【０２８１】更に、対物レンズの屈折パワー及びアッべ
数に対して、回折構造の回折パワーを適切に設定するこ
とにより、λ１とλ２の各々の領域に対して対物レンズ
で発生する軸上色収差を補正している。また、対物レン
ズ及びカップリングレンズにプラスチック材料を用いる
ことで、集光光学系全体の軽量化、フオー力シング機構
或いはカップリングレンズ変移装置の負担の軽減を図っ
ている。
【０２８２】表１４に様々な原因に起因して集光光学系
で発生した球面収差の変動を、カップリングレンズを光
軸に沿って動かすことで、補正した結果を示す。この表
１４からわかるように、実施例３の集光光学系では、レ
ーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚さ誤差に起
因して発生した球面収差を良好に補正することが出来
る。
【０２８３】なお、表１４の上段の表が、透明基板厚さ
の小さい高密度な光情報記録媒体に対し、情報の記録又
は再生を行う場合の球面収差の変動の補正結果を示し、
表１４の下段の表が、透明基板厚さの大きい従来の光情
報記録媒体に対し、情報の記録又は再生を行う場合の球
面収差の変動の補正結果を示す。後述の表１５，１６，
１７，１９においても同様である。
【０２８４】また、２種類の光情報記録媒体の透明基板
厚さに対応してカップリングレンズを光軸方向に変移さ
せることで、対物レンズに入射する光束の発散度を変え
ている。実施例３では、光束を規制する絞りを対物レン
ズの光源側の面の頂点より光情報記録媒体側に置いてい
る。発散光束が入射する場合に、対物レンズの最も光源
側の面の光線通過高さを小さく抑えることができるの
で、対物レンズの小径化、あるいは収差補正上好まし
い。
【０２８５】
【表１２】
【０２８６】
【表１３】
【０２８７】
【表１４】
【０２８８】（実施例４）
【０２８９】実施例４は、透明基板厚さ０．１ｍｍと、
０．６ｍｍの２種類の光情報記録媒体の記録再生が可能
な集光光学系である。対物レンズにアッべ数の大きい材
料を用いることで、回折構造の作用により、λ１とλ２
の各々の領域に対して対物レンズで発生する軸上色収差
を補正した際の２次スペクトルを小さく抑えている。
【０２９０】更に、対物レンズの屈折パワー及びアッべ
数に対して、回折構造の回折パワーを適切に設定するこ
とにより、λ１とλ２の各々の領域に対して対物レンズ
で発生する軸上色収差を補正している。
【０２９１】図９に透明基板厚さ０．１ｍｍの場合の光
路図を示し、図１０に透明基板厚さ０．６ｍｍの場合の
光路図を示す。また、図１１の球面収差図からわかるよ
うに、この集光光学系では、波長λ１＝４０５ｎｍ、透
明基板厚さｔ１＝０．１ｍｍに対してはＮＡ０．８５ま
での全開口がほぼ無収差である。それに対し、図１２の
球面収差図に示すように、波長λ２＝６５５ｎｍ、透明
基板厚さｔ２＝０．６ｍｍに対してはＮＡ０．６５まで
がほぼ無収差になるように補正されている。
【０２９２】また、後掲の表１５に様々な原因に起因し
て集光光学系で発生した球面収差の変動をカップリング
レンズを光軸に沿って動かすことで補正した結果を示
す。この表１５からわかるように、実施例４の集光光学
系では、レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚
さ誤差に起因して発生した球面収差を良好に補正するこ
とが出来る。さらに、対物レンズの中心厚さ誤差により
発生した球面収差変動も良好に補正することが出来る。
【０２９３】また、２種類の光情報記録媒体の透明基板
厚さに対応してカップリングレンズを光軸方向に変移さ
せることで、対物レンズに入射する光束の発散度を変え
ている。また、カップリングレンズにプラスチック材料
を用いることで、集光光学系全体の軽量化、カップリン
グレンズ変移装置の負担の軽減を図っている。
【０２９４】（実施例５）
【０２９５】実施例５は、透明基板厚さ０．１ｍｍと、
０．６ｍｍの２種類の光情報記録媒体の記録再生が可能
な集光光学系である。対物レンズの光源側の面に回折構
造を設けることにより、透明基板厚さの変化により発生
する球面収差及び色の球面収差を補正している。
【０２９６】図１３に透明基板厚さ０．１ｍｍの場合の
光路図を示し、図１４に透明基板厚さ０．６ｍｍの場合
の光路図を示す。また、図１５の球面収差図からわかる
ように、この集光光学系では、波長λ１＝４０５ｎｍ、
透明基板厚さｔ１＝０．１ｍｍに対してはＮＡ０．８５
までの全開口がほぼ無収差である。それに対し、図１６
の球面収差図に示すように、波長λ２＝６５５ｎｍ、透
明基板厚さｔ２＝０．６ｍｍに対してはＮＡ０．６５ま
でがほぼ無収差になるように補正されている。
【０２９７】さらに、カップリングレンズの光情報記録
媒体側の面に回折構造を設けることで、λ１とλ２の各
々の領域に対して対物レンズで発生する軸上色収差を良
好に補正している。本実施例のカップリングレンズは一
方の面のみに回折構造を有するので、カップリングレン
ズの面偏芯時の波面収差の劣化が小さく抑えられてい
る。
【０２９８】また、表１６に様々な原因に起因してこの
集光光学系で発生した球面収差の変動を、カップリング
レンズを光軸に沿って動かすことで、補正した結果を示
す。この表からわかるように、本実施例の集光光学系で
は、レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚さ誤
差に起因して発生した球面収差を良好に補正することが
出来る。
【０２９９】また、２種類の光情報記録媒体の透明基板
厚さに対応してカップリングレンズを光軸方向に変移さ
せることで、対物レンズに入射する光束の発散度を変え
ている。また、対物レンズ及びカップリングレンズにプ
ラスチック材料を用いることで、集光光学系全体の軽量
化、フォーカシング機構或いはカップリングレンズ変移
装置の負担の軽減を図っている。
【０３００】（実施例６）
【０３０１】実施例６は、透明基板厚さ０．１ｍｍと、
０．６ｍｍの２種類の光情報記録媒体の記録再生が可能
な集光光学系である。対物レンズの光源側の面に回折構
造を設けることにより、透明基板厚さの変化により発生
する球面収差及び色の球面収差を補正している。
【０３０２】図１７に透明基板厚さ０．１ｍｍの場合の
光路図を示し、図１８に透明基板厚さ０．６ｍｍの場合
の光路図を示す。また、図１９の球面収差図からわかる
ように、この集光光学系では、波長λ１＝４０５ｎｍ、
透明基板厚さｔ１＝０．１ｍｍに対してはＮＡ０．８５
までの全開口がほぼ無収差である。それに対し、図２０
の球面収差図に示すように、波長λ２＝６５５ｎｍ、透
明基板厚さｔ２＝０．６ｍｍに対してはＮＡ０．６５ま
でがほぼ無収差になるように補正されている。
【０３０３】さらに、カップリングレンズを１群２枚構
成のダブレットレンズとすることで、λ１とλ２の各々
の領域に対して対物レンズで発生する軸上色収差を良好
に補正している。
【０３０４】また、表１７に様々な原因に起因してこの
集光光学系で発生した球面収差の変動を、カップリング
レンズを光軸に沿って動かすことで、補正した結果を示
す。この表からわかるように、本実施例の集光光学系で
は、レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚さ誤
差に起因して発生した球面収差を良好に補正することが
出来る。
【０３０５】また、２種類の光情報記録媒体の透明基板
厚さに対応してカップリングレンズを光軸方向に変移さ
せることで、対物レンズに入射する光束の発散度を変え
ている。また、対物レンズにプラスチック材料を用いる
ことで、集光光学系全体の軽量化、フォーカシング機構
の負担の軽減を図っている。
【０３０６】
【表１５】
【０３０７】
【表１６】
【０３０８】
【表１７】
【０３０９】（実施例７）
【０３１０】実施例７は、一方の光束入射面側に透明基
板を挟んで２層の記録層を有する光情報記録媒体を記録
再生するのに適した集光光学系である。第１の記録層の
透明基板厚さは０．１ｍｍ、第２の記録層の透明基板厚
さは０．２ｍｍである。この透明基板厚さの違いにより
発生する球面収差（その成分は主に３次の球面収差）
を、カップリングレンズを光軸方向に変移させることで
補正している。
【０３１１】また、対物レンズの光源側の面に回折構造
を設けることにより対物レンズで発生する軸上色収差及
び色の球面収差を良好に補正しており、さらに、対物レ
ンズ及びカップリングレンズにプラスチック材料を用い
ることで、集光光学系全体の軽量化、フォーカシング機
構或いはカップリングレンズ変移装置の負担の軽減を図
っている。図２１に透明基板厚さ０．１ｍｍの場合の光
路図を示し、図２２に透明基板厚さ０．２ｍｍの場合の
光路図を示す。また、図２３に図２１の場合の球面収差
図を示し、図２４に図２２の場合の球面収差図を示す。
【０３１２】（実施例８）
【０３１３】実施例８では、対物レンズの光源側の面に
回折構造を設けることにより対物レンズで発生する軸上
色収差及び色の球面収差を良好に補正している。実施例
では、対物レンズの軸上色収差を補正過剰にすること
で、カップリングレンズで発生する軸上色収差を対物レ
ンズでキャンセルしている。
【０３１４】また、対物レンズ及びカップリングレンズ
にプラスチック材料を用いることで、集光光学系全体の
軽量化、フォーカシング機構或いはカップリングレンズ
変移装置の負担の軽減を図っている。図２５に実施例８
の集光光学系の光路図を示し、図２６に球面収差図を示
す。
【０３１５】また、後掲の表１８に様々な原因に起因し
て集光光学系で発生した球面収差の変動をカップリング
レンズを光軸に沿って動かすことで補正した結果を示
す。この表１８からわかるように、実施例８の集光光学
系では、レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚
さ誤差に起因して発生した球面収差を良好に補正するこ
とが出来る。さらに、実施例８の対物レンズは、中心厚
さの微少な誤差により発生する球面収差の成分が主に３
次球面収差となるように設計されているので、対物レン
ズの中心厚さ誤差により発生する球面収差をコリメータ
を動かすことで良好に補正することが出来る。
【０３１６】（実施例９）
【０３１７】実施例９は、透明基板厚さ０．１ｍｍと、
０．６ｍｍの２種類の光情報記録媒体の記録再生が可能
な集光光学系である。対物レンズの光源側の面に回折構
造を設けることにより、透明基板厚さの変化により発生
する球面収差を補正している。図１７に透明基板厚さ
０．１ｍｍの場合の光路図を示し、図１８に透明基板厚
さ０．６ｍｍの場合の光路図を示す。また、図１９の球
面収差図からわかるように、この集光光学系では、波長
λ１＝４０５ｎｍ、透明基板厚さｔ１＝０．１ｍｍに対
してはＮＡ０．８５までの全開口がほぼ無収差である。
それに対し、図２０の球面収差図に示すように、波長λ
２＝６５５ｎｍ、透明基板厚さｔ２＝０．６ｍｍに対し
てはＮＡ０．６５までがほぼ無収差になるように補正さ
れている。
【０３１８】図２７に透明基板厚さ０．１ｍｍの場合の
光路図を示し、図２８に透明基板厚さ０．６ｍｍの場合
の光路図を示す。また、図２９の球面収差図からわかる
ように、この集光光学系では、波長λ１＝４０５ｎｍ、
透明基板厚さｔ１＝０．１ｍｍに対してはＮＡ０．８５
までの全開口がほぼ無収差である。それに対し、図３０
の球面収差図に示すように、波長λ２＝６５５ｎｍ、透
明基板厚さｔ２＝０．６ｍｍに対してはＮＡ０．６５ま
でがほぼ無収差になるように補正されている。
【０３１９】また、カップリングレンズの光源側の面に
回折構造を設けることで、λ１とλ２の各々の領域に対
して対物レンズで発生する軸上色収差をバランス良く補
正している。本実施例のカップリングレンズは一方の面
のみに回折構造を有するので、カップリングレンズの面
偏芯時の波面収差の劣化が小さく抑えられている。
【０３２０】また、表１９に様々な原因に起因して集光
光学系で発生した球面収差の変動をカップリングレンズ
を光軸に沿って動かすことで補正した結果を示す。この
表１９からわかるように、実施例９の集光光学系では、
レーザ光源の波長変動、温度変化、透明基板厚さ誤差に
起因して発生した球面収差を良好に補正することが出来
る。
【０３２１】また、２種類の光情報記録媒体の透明基板
厚さに対応してカップリングレンズを光軸方向に変移さ
せることで、対物レンズに入射する光束の発散度を変え
ている。さらに、本実施例の対物レンズは、中心厚さの
微少な誤差により発生する球面収差の成分が主に３次球
面収差となるように設計されているので、対物レンズの
中心厚さ誤差により発生する球面収差をコリメータを動
かすことで良好に補正することが出来る。また、対物レ
ンズ及びカップリングレンズにプラスチック材料を用い
ることで、集光光学系全休の軽量化、フォーカシング機
構或いはカップリングレンズ変移装置の負担の軽減を図
っている。
【０３２２】
【表１８】
【０３２３】
【表１９】
【０３２４】次に、実施例１０〜２０について説明する
が、その一覧表を表２０に示す。なお、以下の実施例１
０〜２０の説明文、および実施例１０〜２０のレンズデ
ータ表において、ＮＡＯＢＪは対物レンズの像側開口
数、ｆＯＢＪは対物レンズの設計基準波長における焦点
距離、λは設計基準波長を表す。
【０３２５】また、実施例１０〜２０のレンズデータに
おいて、回折面係数の基準波長（ブレーズド化波長）
は、光源の波長λに一致する。
【０３２６】また、実施例１０〜２０のレンズデータに
おいて、回折面係数は１次回折光が他のいずれの次数の
回折光よりも大きい回折光量を有するように決定した
が、２次以上の高次の回折光が他のいずれの次数の回折
光よりも大きい回折光量を有するようにしてもよい。
【０３２７】
【表２０】
【０３２８】（実施例１０）
【０３２９】実施例１０の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．７５、ｆＯＢＪ＝２．６６７ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２１に示し、光路図を図３５に示し、球面収差及び非
点収差を図３６に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１０の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項
を使用することで、波長が微少量変化したときの、球面
収差の変化を小さく抑えた。青紫色半導体レーザのモー
ドホップによる、対物レンズのフォーカシングが追従で
きないほどの瞬時的な波長変化量を＋１ｎｍと仮定した
場合、実施例１０の対物レンズの、モードホップ時の波
面収差のデフォーカス成分は、０．００１λｒｍｓ以下
である。
【０３３０】
【表２１】
【０３３１】（実施例１１）
【０３３２】実施例１１の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８０、ｆＯＢＪ＝１．８７５ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２２に示し、光路図を図３７に示し、球面収差及び非
点収差を図３８に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１１の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項
を使用することで、波長が微少量変化したときの、球面
収差の変化を小さく抑えた。実施例１１の対物レンズ
の、モードホップ時の波面収差のデフォーカス成分は、
０．００１λｒｍｓである。
【０３３３】
【表２２】
【０３３４】（実施例１２）
【０３３５】実施例１２の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８５、ｆＯＢＪ＝１．７６５ｍｍ、λ＝６５５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２３に示し、光路図を図３９に示し、球面収差及び非
点収差を図４０に示す。レンズ材料は、６５５ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１２の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項
を使用することで、波長が微少量変化したときの、球面
収差の変化を小さく抑えた。赤色半導体レーザのモード
ホップによる、対物レンズのフォーカシングが追従でき
ないほどの瞬時的な波長変化量を＋３ｎｍと仮定した場
合、実施例１２の対物レンズの、モードホップ時の波面
収差のデフォーカス成分は、０．００１λｒｍｓであ
る。
【０３３６】
【表２３】
【０３３７】（実施例１３）
【０３３８】実施例１３の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８５、ｆＯＢＪ＝１．７６５ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２４に示し、光路図を図４１に示し、球面収差及び非
点収差を図４２に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１３の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項
を使用することで、波長が微少量変化したときの、球面
収差の変化を小さく抑えた。実施例１３の対物レンズ
の、モードホップ時の波面収差のデフォーカス成分は、
０．０１１λｒｍｓである。
【０３３９】
【表２４】
【０３４０】（実施例１４）
【０３４１】実施例１４の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８５、ｆＯＢＪ＝１．７６５ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２５に示し、光路図を図４３に示し、球面収差及び非
点収差を図４４に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１３の
対物レンズでは、軸上色収差の補正に必要な回折パワー
を分散し、隣り合う回折輪帯の光軸に垂直な方向の間隔
を緩和するために、光源側の非球面上および光情報記録
媒体側の非球面上に正のパワーを有する回折構造を形成
した。また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の
高次項を使用することで、波長が微少量変化したとき
の、球面収差の変化を小さく抑えた。実施例１４の対物
レンズの、モードホップ時の波面収差のデフォーカス成
分は、０．０１１λｒｍｓである。
【０３４２】
【表２５】
【０３４３】（実施例１５）
【０３４４】実施例１５の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８５、ｆＯＢＪ＝１．７６５ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２６に示し、光路図を図４５に示し、球面収差及び非
点収差を図４６に示す。レンズ材料は、ＭＬａＣ１３０
（ＨＯＹＡ社製）を用いた。実施例１５の対物レンズで
は、光源側の非球面上に正のパワーを有する回折構造を
形成することで、軸上色収差を補正した。また、回折構
造を表す、光路差関数の４次以上の高次項を使用するこ
とで、波長が微少量変化したときの、球面収差の変化を
小さく抑えた。実施例１５の対物レンズの、モードホッ
プ時の波面収差のデフォーカス成分は、０．００６λｒ
ｍｓである。
【０３４５】
【表２６】
【０３４６】（実施例１６）
【０３４７】実施例１６の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８５、ｆＯＢＪ＝１．７６５ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２７に示し、光路図を図４７に示し、球面収差及び非
点収差を図４８に示す。レンズ材料は、ＭＮＢＦ８２
（ＨＯＹＡ社製）を用いた。実施例１６の対物レンズで
は、軸上色収差の補正に必要な回折パワーを分散し、隣
り合う回折輪帯の光軸に垂直な方向の間隔を緩和するた
めに、光源側の非球面上および光情報記録媒体側の非球
面上に正のパワーを有する回折構造を形成した。また、
回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項を使用
することで、波長が微少量変化したときの、球面収差の
変化を小さく抑えた。実施例１６の対物レンズの、モー
ドホップ時の波面収差のデフォーカス成分は、０．００
３λｒｍｓである。
【０３４８】
【表２７】
【０３４９】（実施例１７）
【０３５０】実施例１７の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８８、ｆＯＢＪ＝２．２７３ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２８に示し、光路図を図４９に示し、球面収差及び非
点収差を図５０に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１７の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項
を使用することで、波長が微少量変化したときの、球面
収差の変化を小さく抑えた。実施例１７の対物レンズ
の、モードホップ時の波面収差のデフォーカス成分は、
０．０５１λｒｍｓである。
【０３５１】
【表２８】
【０３５２】（実施例１８）
【０３５３】実施例１８の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．９０、ｆＯＢＪ＝１．６６７ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表２９に示し、光路図を図５１に示し、球面収差及び非
点収差を図５２に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１８の
対物レンズでは、軸上色収差の補正に必要な回折パワー
を分散し、隣り合う回折輪帯の光軸に垂直な方向の間隔
を緩和するために、光源側の非球面上および光情報記録
媒体側の非球面上に正のパワーを有する回折構造を形成
した。また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の
高次項を使用することで、波長が微少量変化したとき
の、球面収差の変化を小さく抑えた。実施例１８の対物
レンズの、モードホップ時の波面収差のデフォーカス成
分は、０．０２０λｒｍｓである。
【０３５４】
【表２９】
【０３５５】（実施例１９）
【０３５６】実施例１９の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．９０、ｆＯＢＪ＝２．２２２ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表３０に示し、光路図を図５３に示し、球面収差及び非
点収差を図５４に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例１９の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
また、回折構造を表す、光路差関数の４次以上の高次項
を使用することで、波長が微少量変化したときの、球面
収差の変化を小さく抑えた。実施例１９の対物レンズ
の、モードホップ時の波面収差のデフォーカス成分は、
０．０３５λｒｍｓである。
【０３５７】
【表３０】
【０３５８】（実施例２０）
【０３５９】実施例２０の対物レンズは、ＮＡＯＢＪ＝
０．８５、ｆＯＢＪ＝１．７６５ｍｍ、λ＝４０５ｎｍ
の両面非球面の対物レンズである。そのレンズデータを
表３１に示し、光路図を図５５に示し、球面収差及び非
点収差を図５６に示す。レンズ材料は、４００ｎｍ近傍
の内部透過率が９０％以上であり、飽和吸水率が０．１
％以下であるプラスチック材料を用いた。実施例２０の
対物レンズでは、光源側の非球面上に正のパワーを有す
る回折構造を形成することで、軸上色収差を補正した。
このとき、図５６の球面収差図にあるように、対物レン
ズの軸上色収差を補正過剰として設計基準波長（４０５
ｎｍ）の球面収差カーブと長波長側（４１５ｎｍ）の球
面収差カーブと短波長側（３９５ｎｍ）の球面収差カー
ブを交差させることで、光源の波長が変化した場合のベ
ストフォーカス位置の移動を小さく抑えた。なお、軸上
色収差の変化量ΔＣＡは、光源の波長が長波長側に＋１
０ｎｍ変化した場合、図５６の球面収差図において、４
０５ｎｍおよび４１５ｎｍの球面収差カーブの下端の移
動幅で示され、移動方向は光源の波長の長波長側への変
化により、バックフォーカスが短くなる方向となる。マ
ージナル光線の球面収差の変化量ΔＳＡは，４０５ｎｍ
の球面収差カーブをその下端が４１５ｎｍの球面収差カ
ーブの下端に重なる位置まで平行移動させた際の球面収
差カーブの上端と４１５ｎｍの球面収差カーブの上端と
の幅により示される。また、実施例２０の対物レンズで
は、波長が変化した場合の球面収差を補正しないことに
より、隣り合う回折輪帯の光軸に垂直な方向の間隔を緩
和した結果、波長が変化した場合の球面収差を補正した
実施例１３の対物レンズに比して、有効径内における回
折輪帯の最小間隔を１．７倍とすることができた。実施
例２０の対物レンズの、モードホップ時の波面収差のデ
フォーカス成分は、０．００１λｒｍｓ以下である。
【０３６０】
【表３１】
【０３６１】以上の実施例１０〜２０の各対物レンズに
おいて、回折面係数（光路差関数係数）は、回折構造で
発生する回折光のうち、１次回折光が最大の回折光量を
持つように決定した。
【０３６２】なお、上述の表または図では、１０のべき
乗の表現にＥ（またはｅ）を用いて、例えば、Ｅ−０２
（＝１０−２）のように表す場合がある。
【０３６３】次に、本発明による実施の形態としての第
１〜第４の光ピックアップ装置を図３１、図３２、図３
３及び図３４によりそれぞれ説明する。
【０３６４】図３１に示すように、 第１の光ピックア
ップ装置は、透明基板が薄い第１の光ディスクの再生用
の第１光源である半導体レーザ１１１と、透明基板が厚
い第２の光ディスク再生用の第２光源である半導体レー
ザ１１２とを有している。第１の光ディスクとしては、
例えば、０．１ｍｍの透明基板を有する高密度な次世代
の光ディスクを用いることができ、第２の光ディスクと
しては、従来の光ディスク、すなわち、０．６ｍｍの透
明基板を有するＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡ
Ｍ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の各種
ＤＶＤ、あるいは、１．２ｍｍの透明基板を有するＣ
Ｄ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−
ＲＯＭ等の各種ＣＤを用いることができる。
【０３６５】また、第１の光源としては、４００ｎｍ程
度の波長の光を発生するＧａＮ系青紫色半導体レーザや
青紫色ＳＨＧレーザ等を用いることができ、第２の光源
としては、６５０ｎｍ程度の波長の光を発生する赤色半
導体レーザや７８０ｎｍ程度の波長の光を発生する赤外
半導体レーザを用いることができる。
【０３６６】図３１の第１の光ピックアップ装置は、所
定の像側開口数内で回折限界内となるように、両半導体
レーザ１１１、１１２からの光束を、第１の光ディスク
と第２の光ディスクのそれぞれの情報記録面上に集光さ
せることができる対物レンズ１６０を有する。対物レン
ズ１６０の少なくとも１つの面上には、輪帯状の回折構
造が形成されており、第１の光源からの光束を、第１の
光ディスクを再生する際に必要な像側開口数ＮＡ１内
で、透明基板を介して第１の光ディスクの情報記録面上
に集光させることができ、第２の光源からの光束を、第
２の光ディスクを再生する際に必要な像側開口数ＮＡ２
内で、透明基板を介して第２の光ディスクの情報記録面
上に集光させることができる。第１の光ディスクを再生
する際に必要な像側開口数ＮＡ１として例えば０．８５
程度、第２の光ディスクを再生する際に必要な像側開口
数ＮＡ２として、ＤＶＤの場合には０．６０程度、ＣＤ
の場合には０．４５程度とすることかできる。
【０３６７】まず、第１の光ディスクを再生する場合、
第１半導体レーザ１１１からビームを出射し、出射され
た光束は、両半導体レーザ１１１、１１２からの出射光
の合成手段であるビームスプリッタ１９０を透過し、ビ
ームスプリッタ１２０、コリメータ１３０、１／４波長
板１４を透過して円偏光の平行光束となる。この光束は
絞り１７によって絞られ、対物レンズ１６０により図の
実線のように第１の光ディスク２００の透明基板２１０
を介して情報記録面２２０に集光される。このとき、対
物レンズ１６０は、像側開口数ＮＡ１内で回折限界内と
なるように、第１半導体レーザ１１１からの光束を集光
させるので、高密度な次世代の光ディスクである第１の
光ディスクを再生することができる。
【０３６８】そして、情報記録面２２０で情報ビットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１６
０、絞り１７、１／４波長板１４、コリメータ１３０を
透過して、ビームスプリッタ１２０に入射し、ここで反
射してシリンドリカルレンズ１８０により非点収差が与
えられ、光検出器３００上ヘ入射し、その出力信号を用
いて、第１の光ディスク２００に記録された情報の読み
取り信号が得られる。また、光検出器３００上でのスポ
ットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、
合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて２
次元アクチュエータ１５０が第１の半導体レーザ１１１
からの光束を第１の光ディスク２００の記録面２２０上
に結像するように対物レンズ１６０を移動させると共
に、半導体レーザ１１１からの光束を所定のトラックに
結像するように対物レンズ１６０を移動させる。
【０３６９】第２の光ディスクを再生する場合、第２半
導体レーザ１１２からビームを出射し、出射された光束
は、光合成手段であるビームスプリッタ１９０で反射さ
れ、上記第１半導体１１１からの光束と同様、ビームス
プリッタ１２０、コリメータ１３０、１／４波長板１
４、絞り１７、対物レンズ１６０を介して更に第２の光
ディスク２００の透明基板２１０を介して図３１の破線
のように情報記録面２２０に集光される。このとき、対
物レンズ１６０は、像側開口数ＮＡ２内で回折限界内と
なるように、第２半導体レーザ１１２からの光束を集光
させるので、従来の光ディスクである第２の光ディスク
を再生することができる。また、半導体レーザ１１２か
らの光束を第２の光ディスクの情報記録面２２０上に集
光させる際に、対物レンズ１６０の少なくとも１つの面
上に形成された回折構造の作用により、像側開口数ＮＡ
２からＮＡ１の領域を通過する光束をフレア成分とする
ので、半導体レーザ１１２からの光束を、ＮＡ１で決定
される絞り１７をすべて通過させても、像側開口数ＮＡ
２からＮＡ１の領域を通過する光束は情報記録面２２０
上にスポットを結ばない。これにより、ＮＡ１とＮＡ２
との開口切り替え手段を設ける必要がないのでコスト上
有利である。
【０３７０】そして、情報記録面２２０で情報ピットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１６
０、絞り１７、１／４波長板１４、コリメータ１３０、
ビームスプリッタ１２０、シリンドリカルレンズ１８０
を介して、光検出器３００上へ入射し、その出力信号を
用いて、第２の光ディスク２００に記録された情報の読
み取り信号が得られる。
【０３７１】また、第１の光ディスクの場合と同様、光
検出器３００上でのスポットの形状変化、位置変化によ
る光量変化を検出して、フォーカス検出やトラック検出
を行い、２次元アクチュエータ１５０により、フォーカ
シング、トラッキングのために対物レンズ１６０を移動
させる。
【０３７２】図３１の第１の光ピックアップ装置では、
温度あるいは湿度変化によりレンズ材料の屈折率あるい
はレンズ形状が変化した場合、透明基板２１０の厚さに
誤差がある場合、半導体レーザ１１１及び１１２の製造
誤差によりその発振波長に誤差がある場合、集光光学系
を構成するレンズに厚さの誤差がある場合に発生する球
面収差をコリメータ１３０を光軸方向に沿って１次元ア
クチュエータ１５１により移動させることで補正してい
る。更に、光軸方向に沿って可動なコリメータ１３は図
の破線のように光ディスクの透明基板の厚さに応じて対
物レンズ１６０に入射する光束の発散度を変えている。
【０３７３】図３１の第１の光ピックアップ装置では、
コリメータ１３０を相対的にアッベ数の大きい正レンズ
と相対的にアッベ数の小さい負レンズとを接合したダブ
レットレンズとすることで、対物レンズ１６０で発生す
る軸上色収差を補正している。このとき、正レンズと負
レンズのアッベ数の差とパワーを適切に選択すること
で、半導体レーザ１１１及び１１２のそれぞれの波長領
域での軸上色収差補正のバランスをとっている。
【０３７４】図３２に示すように、第２の光ピックアッ
プ装置においては、第１半導体レーザ１１１は、レーザ
／検出器集積ユニット４１０に光検出器３０１およびホ
ログラム２３１とユニット化されている。第２半導体レ
ーザ１１２は、レーザ／検出器集積ユニット４２０に光
検出器３０２およびホログラム２３２とユニット化され
ている。
【０３７５】第１の光ディスクを再生する場合、第１半
導体レーザ１１１から出射された光束は、ホログラム２
３１を透過し、光合成手段であるビームスプリッタ１９
０、コリメータ１３０を透過し平行光束となり、更に絞
り１７によって絞られ、対物レンズ１６０により図の実
線のように第１の光ディスク２００の透明基板２１０を
介して情報記録面２２０に集光される。
【０３７６】そして、情報記録面２２０で情報ピットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１６
０、絞り１７を介して、コリメータ１３０、ビームスプ
リッタ１９０を透過し、ホログラム２３１で回折されて
光検出器３０１上ヘ入射し、その出力信号を用いて第１
の光ディスク２００に記録された情報の読み取り信号が
得られる。また、光検出器３０１上でのスポットの形状
変化、位置変化による光量変化を検出して、フォーカス
検出やトラック検出を行い、２次元アクチュエータ１５
０により、フォーカシング、トラッキングのために対物
レンズ１６０を移動させる。
【０３７７】第２の光ディスクを再生する場合、半導体
レーザ１１２から出射された光束は、ホログラム２３２
を透過し、光合成手段であるビームスプリッタ１９０で
反射され、コリメータ１３０を透過して、更に絞り１
７、対物レンズ１６０を介して更に第２の光ディスク２
００の透明基板２１０を介して図３２の破線のように情
報記録面２２０に集光される。
【０３７８】そして、情報記録面２２０で情報ピットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１６
０、絞り１７を介して、コリメータ１３０を透過し、ビ
ームスプリッタ１９０で反射され、ホログラム２３２で
回折されて光検出器３０２上へ入射し、その出力信号を
用いて第２の光ディスク２００に記録された情報の読み
取り信号が得られる。
【０３７９】また、光検出器３０２上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、フォーカ
ス検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて２次
元アクチュエータ１５０により、フォーカシング、トラ
ッキングのために対物レンズ１６０を移動させる。
【０３８０】図３２の第２の光ピックアップ装置では、
集光光学系の各光学面で発生する球面収差をコリメータ
１３０を光軸方向に沿って１次元アクチュエータ１５１
により移動させることで補正している。更に、光軸方向
に沿って可動なコリメータ１３０は図の破線のように光
ディスクの透明基板の厚さに応じて対物レンズ１６０に
入射する光束の発散度を変えている。
【０３８１】図３２の第２の光ピックアップ装置では、
コリメータ１３０の少なくとも１つの面上に輪帯状の回
折構造が形成されており、対物レンズ１６０で発生する
軸上色収差を補正している。このとき、回折構造のパワ
ーと屈折レンズとしての屈折パワーとを適切に選択する
ことで、半導体レーザ１１１及び１１２のそれぞれの波
長領域での軸上色収差補正のバランスをとっている。
【０３８２】図３３に示す第３の光ピックアップ装置に
おいては、第２の半導体レーザ１１２から出射された発
散光束は、コリメータ１３０を介さずに対物レンズ１６
０に入射する。これにより、上述の第１及び第２の光ピ
ックアップ装置のように、光ディスクの透明基板の厚さ
に応じて対物レンズ１６０に入射する光束の発散度を変
える必要がなくなるので、コリメータ１３０に必要な光
軸方向の移動量が小さくてすみ、光ピックアップ装置の
小型化に有利である。
【０３８３】図３３に示すように、第３の光ピックアッ
プ装置においては、第１半導体レーザ１１１は、レーザ
／検出器集積ユニット４１０に光検出器３０１およびホ
ログラム２３１とユニット化されている。第２半導体レ
ーザ１１２は、レーザ／検出器集積ユニット４２０に光
検出器３０２およびホログラム２３２とユニット化され
ている。
【０３８４】第１の光ディスクを再生する場合、第１半
導体レーザ１１１から出射された光束は、ホログラム２
３１を透過し、コリメータ１３０を透過し平行光束とな
り、光合成手段であるビームスプリッタ１９０、を透過
した後、更に絞り１７によって絞られ、対物レンズ１６
０により図の実線のように第１の光ディスク２００の透
明基板２１０を介して情報記録面２２０に集光される。
【０３８５】そして、情報記録面２２０で情報ピットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１６
０、絞り１７を介して、ビームスプリッタ１９０、コリ
メータ１３０を透過し、ホログラム２３１で回折されて
光検出器３０１上ヘ入射し、その出力信号を用いて第１
の光ディスク２００に記録された情報の読み取り信号が
得られる。また、光検出器３０１上でのスポットの形状
変化、位置変化による光量変化を検出して、フォーカス
検出やトラック検出を行い、２次元アクチュエータ１５
０により、フォーカシング、トラッキングのために対物
レンズ１６０を移動させる。
【０３８６】第２の光ディスクを再生する場合、半導体
レーザ１１２から出射された光束は、ホログラム２３２
を透過し、光合成手段であるビームスプリッタ１９０で
反射され、更に絞り１７、対物レンズ１６０を介して更
に第２の光ディスク２００の透明基板２１０を介して図
３２の破線のように情報記録面２２０に集光される。
【０３８７】そして、情報記録面２２０で情報ピットに
より変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１６
０、絞り１７を介して、ビームスプリッタ１９０で反射
され、ホログラム２３２で回折されて光検出器３０２上
へ入射し、その出力信号を用いて第２の光ディスク２０
０に記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０３８８】また、光検出器３０２上でのスポットの形
状変化、位置変化による光量変化を検出して、フォーカ
ス検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて２次
元アクチュエータ１５０により、フォーカシング、トラ
ッキングのために対物レンズ１６０を移動させる。
【０３８９】図３３の第３の光ピックアップ装置では、
集光光学系の各光学面で発生する球面収差をコリメータ
１３０を光軸方向に沿って１次元アクチュエータ１５１
により移動させることで補正している。
【０３９０】また、図３３の第３の光ピックアップ装置
では、コリメータ１３０の少なくとも１つの面上に輪帯
状の回折構造が形成されており、対物レンズ１６０で発
生する軸上色収差を補正している。
【０３９１】図３４に示す第４の光ピックアップ装置
は、次世代の高密度記録用光の記録及び／または再生に
適した光ピックアップ装置である。図３４に示す第４の
光ピックアップ装置においては、光源としての半導体レ
ーザ１１１と、コリメータ１３０と、対物レンズ１６０
とを有している。
【０３９２】図３４に示す第４の光ピックアップ装置に
おいては、コリメータ１３０を１軸アクチュエータ１５
２によって光軸方向に変移可能とすることで、集光光学
系で発生する球面収差の変動を補正できるようにした。
半導体レーザ１１１は波長４００ｎｍ程度の光束を射出
するＧａＮ系青紫色半導体レーザである。また、波長４
００ｎｍ程度の光束を射出する光源としては上記のＧａ
Ｎ系半導体青紫色レーザのほかに、ＳＨＧ青紫色レーザ
であってもよい。
【０３９３】また、対物レンズ１６０の少なくとも一方
の光学面上には、光軸に対して略同心円状の回折パター
ンが設けられている。なお、略同心円状の回折パターン
は、対物レンズ１６０の両面に設けられてもよいし、コ
リメータ１３０の少なくとも１つの光学面上に設けられ
てもよい。対物レンズ１６０の回折パターンは光軸に対
して略同心円状としたが、これ以外の回折パターンが設
けられていてもよい。
【０３９４】半導体レーザ１１１から出射された発散光
束は、ビームスプリッタ１２０を透過し、コリメータ１
３０によって平行光束に変換された後、１／４波長板１
４を経て円偏光となり、対物レンズ１６０によって高密
度記録用光ディスクの透明基板２１０を介して情報記録
面２２０上に形成されるスポットとなる。対物レンズ１
６０は、その周辺に配置されたアクチュエータ１５０に
よってフォーカス制御およびトラッキング制御される。
情報記録面２２０で情報ピットにより変調された反射光
束は、再び対物レンズ１６０、１／４波長板１４、コリ
メータ１３０を透過した後、ビームスプリッタ１２０に
よって反射され、シリンドリカルレンズ１８０を経るこ
とによって非点収差が与えられ、光検出器３００に収束
する。そして、光検出器３００の出力信号を用いて情報
記録面２２０に記録された情報を読み取ることができ
る。
【０３９５】本実施の形態において、温度あるいは湿度
変化によりレンズ材料の屈折率あるいはレンズ形状が変
化した場合、透明基板２２０の厚さに誤差がある場合、
半導体レーザ１１１の製造誤差によりその発振波長に誤
差がある場合、集光光学系を構成するレンズに厚さの誤
差がある場合には、情報記録面２２０上に集光された波
面には球面収差（以下、球面収差Ａと呼ぶ）が発生す
る。球面収差Ａが検出されると、１軸アクチュエータ１
５１によってコリメータ１３０を光軸方向に所定量変移
させて、対物レンズ１６０に入射する光束の発散度を変
化（すなわち、対物レンズ１６０の物点位置を変化）さ
せ、球面収差（以下、球面収差Ｂと呼ぶ）を発生させ
る。このとき、球面収差Ｂの符号が球面収差Ａとは逆で
あって、かつその絶対値が略一致するようにコリメータ
１３０を変移させるので、情報記録面２２０上に集光さ
れる波面は球面収差Ａと球面収差Ｂとが相殺補正された
状態となる。
【０３９６】本実施の形態において、対物レンズ１６０
には上述したような略同心円状の回折パターンが光学面
上に設けられていることにより、半導体レーザ１１１か
ら出射された光束は、対物レンズ１６０を経ることによ
ってほとんど軸上色収差なく光ディスクの情報記録面２
２０上に集光される。
【０３９７】
【発明の効果】請求項１〜３７によれば、高開口数及び
短波長に対応可能で軽量で安価であり、軸上色収差が良
好に補正された光情報記録媒体の記録または再生用の対
物レンズを提供できる。
【０３９８】請求項３８〜５４によれば、レーザ光源の
発振波長変化、温度・湿度変化、光情報記録媒体の透明
基板の厚みの誤差等に起因して光ピックアップ装置の各
光学面で発生する球面収差の変動を簡易な構成で効果的
に補正できる集光光学系、光ピックアップ装置及び記録
装置・再生装置を提供できる。また、レーザ光源のモー
ドホップ現象や高周波重畳に起因して対物レンズで発生
する軸上色収差を効果的に補正できる。
【０３９９】請求項５５〜７６によれば、透明基板の厚
さの異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録ま
たは再生用の対物レンズを提供できる。
【０４００】請求項７７〜９３によれば、短波長レーザ
光源と高開口数の対物レンズを備え、透明基板の厚さの
異なる複数の光情報記録媒体に対して情報の記録または
再生を行える集光光学系、光ピックアップ装置及び記録
装置・再生装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１に関する光路図である。
【図２】実施例１に関する球面収差図である。
【図３】実施例２に関する光路図である。
【図４】実施例２に関する球面収差図である。
【図５】実施例３に関する光路図（透明基板厚さ０．１
ｍｍ）である。
【図６】実施例３に関する光路図（透明基板厚さ０．６
ｍｍ）である。
【図７】実施例３に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．１ｍｍ）である。
【図８】実施例３に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．６ｍｍ）である。
【図９】実施例４に関する光路図（透明基板厚さ０．１
ｍｍ）である。
【図１０】実施例４に関する光路図（透明基板厚さ０．
６ｍｍ）である。
【図１１】実施例４に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．１ｍｍ）である。
【図１２】実施例４に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．６ｍｍ）である。
【図１３】実施例５に関する光路図（透明基板厚さ０．
１ｍｍ）である。
【図１４】実施例５に関する光路図（透明基板厚さ０．
６ｍｍ）である。
【図１５】実施例５に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．１ｍｍ）である。
【図１６】実施例５に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．６ｍｍ）である。
【図１７】実施例６に関する光路図（透明基板厚さ０．
１ｍｍ）である。
【図１８】実施例６に関する光路図（透明基板厚さ０．
６ｍｍ）である。
【図１９】実施例６に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．１ｍｍ）である。
【図２０】実施例６に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．６ｍｍ）である。
【図２１】実施例７に関する光路図（透明基板厚さ０．
１ｍｍ）である。
【図２２】実施例７に関する光路図（透明基板厚さ０．
２ｍｍ）である。
【図２３】実施例７に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．１ｍｍ）である。
【図２４】実施例７に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．２ｍｍ）である。
【図２５】実施例８に関する光路図である。
【図２６】実施例８に関する球面収差図である。
【図２７】実施例９に関する光路図（透明基板厚さ０．
１ｍｍ）である。
【図２８】実施例９に関する光路図（透明基板厚さ０．
６ｍｍ）である。
【図２９】実施例９に関する球面収差図（透明基板厚さ
０．１ｍｍ）である。
【図３０】実施例１０に関する球面収差図（透明基板厚
さ０．６ｍｍ）である。
【図３１】本実施の形態による第１の光ピックアップ装
置の概略図である。
【図３２】本実施の形態による第２の光ピックアップ装
置の概略図である。
【図３３】本実施の形態による第３の光ピックアップ装
置の概略図である。
【図３４】本実施の形態による第４の光ピックアップ装
置の概略図である。
【図３５】実施例１０に関する光路図である。
【図３６】実施例１０に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図３７】実施例１１に関する光路図である。
【図３８】実施例１１に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図３９】実施例１２に関する光路図である。
【図４０】実施例１２に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図４１】実施例１３に関する光路図である。
【図４２】実施例１３に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図４３】実施例１４に関する光路図である。
【図４４】実施例１４に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図４５】実施例１５に関する光路図である。
【図４６】実施例１５に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図４７】実施例１６に関する光路図である。
【図４８】実施例１６に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図４９】実施例１７に関する光路図である。
【図５０】実施例１７に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図５１】実施例１８に関する光路図である。
【図５２】実施例１８に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図５３】実施例１９に関する光路図である。
【図５４】実施例１９に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【図５５】実施例２０に関する光路図である。
【図５６】実施例２０に関する球面収差図及び非点収差
図である。
【符号の説明】
１３，１３０ コリメータ １６０ 対物レンズ １５０ ２次元アクチュエータ １５１ １次元アクチュエータ １７ 絞り １１１ 第１の光源 １１２ 第２の光源 ２００ 第１，第２の光ディスク ３００ 光検出器 ３０１、３０２ 光検出器 ２１０ 透明基板 ２２０ 光ディスクの情報記録面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/135 Ｇ１１Ｂ 7/135 Ａ Ｚ Ｆターム(参考） 2G065 AB04 AB09 BB06 BB14 BB17 DA15 DA20 2H049 AA04 AA18 AA43 AA57 AA65 2H087 KA13 LA01 LA25 NA01 NA08 NA14 PA01 PA17 PA18 PB01 PB02 QA02 QA06 QA07 QA14 QA22 QA34 QA39 QA41 RA05 RA12 RA13 RA42 RA44 RA45 RA46 UA01 5D119 AA01 AA11 AA22 AA40 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 EB02 EC03 EC45 EC47 JA02 JA09 JA44 JA46 JB01 JB02 JB04

Claims (93)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光情報記録媒体の記録および／または再
    生用の対物レンズであって、前記対物レンズは、光学プ
    ラスチック材料から形成され、少なくとも１つの面が非
    球面となされた単玉レンズであって、少なくとも１つの
    面上に輪帯状の回折構造が形成され、次式を満たすこと
    を特徴とする対物レンズ。 ＮＡ≧０．７ ただし、ＮＡ：光情報記録媒体に記録および／または再
    生を行うのに必要な所定の像側開口数
  2. 【請求項２】 両面が非球面となされたことを特徴とす
    る請求項１に記載の対物レンズ。
  3. 【請求項３】 次式を満たすことを特徴とする請求項１
    または２に記載の対物レンズ。 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
  4. 【請求項４】 前記回折構造において、第ｉ面上に形成
    された回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量
    をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成された回折
    構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構造の
    輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全系
    の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）と
    したとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１〜３
    のいずれか１項に記載の対物レンズ。 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ０．７０
  5. 【請求項５】 光情報記録媒体の記録および／または再
    生用の対物レンズであって、前記対物レンズは、光学プ
    ラスチック材料から形成され、少なくとも１つの面が非
    球面となされた単玉レンズであって、少なくとも１つの
    面上に輪帯状の回折構造が形成され、次式を満たすこと
    を特徴とする対物レンズ。 λ≦５００ｎｍ ただし、λ：光情報記録媒体に記録および／または再生
    を行うのに使用する波長
  6. 【請求項６】 両面が非球面となされたことを特徴とす
    る請求項５に記載の対物レンズ。
  7. 【請求項７】 次式を満たすことを特徴とする請求項５
    または６に記載の対物レンズ。 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
  8. 【請求項８】 前記回折構造において第ｉ面の回折構造
    で発生する回折光のうち最大の回折光量をもつ回折光の
    次数をｎｉ、第ｉ面の輪帯数をＭｉ、輪帯間隔の最小値
    をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆ
    （ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）としたとき、次式
    を満たすことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項
    に記載の対物レンズ。 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ０．７０
  9. 【請求項９】 光情報記録媒体の記録および／または再
    生用の対物レンズであって、前記対物レンズは、光学プ
    ラスチック材料から形成され、少なくとも１つの面が非
    球面となされた単玉レンズであって、少なくとも１つの
    面上に輪帯状の回折構造が形成され、次式を満たすこと
    を特徴とする対物レンズ。 ５．０≦ｆＤ／ｆ≦４０．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
  10. 【請求項１０】 両面が非球面となされたことを特徴と
    する請求項９に記載の対物レンズ。
  11. 【請求項１１】 前記回折構造において、第ｉ面上に形
    成された回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光
    量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成された回
    折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構造
    の輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全
    系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）
    としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項９ま
    たは１０に記載の対物レンズ。 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍ・Ｐｉ２））≦０．
    ７０
  12. 【請求項１２】 前記回折構造において、第ｉ面上に形
    成された回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光
    量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成された回
    折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構造
    の輪帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全
    系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）
    としたとき、 ０．７≦ＮＡ≦０．８５のとき、 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍ・Ｐｉ２））≦０．
    ７０ を満たし、 ０．８５＜ＮＡのとき、 ０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍ・Ｐｉ２））≦２．
    ５０ 満たすことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項
    に記載の対物レンズ。
  13. 【請求項１３】 光情報記録媒体の記録および／または
    再生用の対物レンズであって、前記対物レンズは、光学
    プラスチック材料から形成され、少なくとも１つの面が
    非球面となされた単玉レンズであって、少なくとも１つ
    の面上に輪帯状の回折構造が形成され、前記回折構造に
    おいて、第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回折
    光のうち最大の回折光量をもつ回折光の次数をｎｉ、第
    ｉ面上に形成された回折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上
    に形成された回折構造の輪帯問隔の最小値をＰｉ（ｍ
    ｍ）とし、対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）と
    し、使用波長をλ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすこ
    とを特徴とする対物レンズ。 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ０．７０
  14. 【請求項１４】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １３に記載の対物レンズ。 ０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ０．６５
  15. 【請求項１５】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １４に記載の対物レンズ。 ０．２０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ０．６０
  16. 【請求項１６】 両面が非球面となされたことを特徴と
    する請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の対物レン
    ズ。
  17. 【請求項１７】 光情報記録媒体の記録および／または
    再生用の対物レンズであって、前記対物レンズは、光学
    プラスチック材料から形成され、少なくとも１つの面が
    非球面となされた単玉レンズであって、両面上に輪帯状
    の回折構造が形成され、前記回折構造において第ｉ面上
    に形成された回折構造で発生する回折光のうち最大の回
    折光量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成され
    た回折構造の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折
    構造の輪帯問隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レン
    ズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍ
    ｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする対物レ
    ンズ。 ０．１０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ３．００
  18. 【請求項１８】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １７に記載の対物レンズ。 ０．２０≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ２．５０
  19. 【請求項１９】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １７または１８に記載の対物レンズ。 ２．０≦ｆＤ／ｆ≦３０．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
  20. 【請求項２０】 両面が非球面となされたことを特徴と
    する請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の対物レン
    ズ。
  21. 【請求項２１】 両面が非球面となされ、次式を満たす
    ことを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載
    の対物レンズ。 ０．３５＜（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）
    ＜０．５５ ただし、Ｘ１：光軸に垂直で光源側の面の頂点に接する
    平面と、有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が入
    射する光源側の面上の位置）における光源側の面との光
    軸方向の差（ｍｍ）で、上記接平面を基準として光情報
    記録媒体の方向に測る場合を正、光源の方向に測る場合
    を負とする。 Ｘ２：光軸に垂直で光情報記録媒体側の面の頂点に接す
    る平面と、有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が
    入射する光情報記録媒体側の面上の位置）における光情
    報記録媒体側の面との光軸方向の差（ｍｍ）で、上記接
    平面を基準として光情報記録媒体の方向に測る場合を
    正、光源の方向に測る場合を負とする。 Ｎ：前記対物レンズの使用波長における屈折率 ｆ：前記対物レンズの全系の焦点距離（ｍｍ）
  22. 【請求項２２】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ２１に記載の対物レンズ。 ０．３９＜（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）
    ＜０．５２
  23. 【請求項２３】 光情報記録媒体の記録および／または
    再生用の対物レンズであって、前記対物レンズは、両面
    が非球面となされた単玉レンズであって、少なくとも１
    つの面上に輪帯状の回折構造が形成され、次式を満たす
    ことを特徴とする対物レンズ。 ０．７５＜ＮＡ＜０．９５ ０．３９＜（Ｘ１−Ｘ２）・（Ｎ−１）／（ＮＡ・ｆ）
    ＜０．５２ Ｘ１：光軸に垂直で光源側の面の頂点に接する平面と、
    有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が入射する光
    源側の面上の位置）における光源側の面との光軸方向の
    差（ｍｍ）で、上記接平面を基準として光情報記録媒体
    の方向に測る場合を正、光源の方向に測る場合を負とす
    る。 Ｘ２：光軸に垂直で光情報記録媒体側の面の頂点に接す
    る平面と、有効径最周辺（上記ＮＡのマージナル光線が
    入射する光情報記録媒体側の面上の位置）における光情
    報記録媒体側の面との光軸方向の差（ｍｍ）で、上記接
    平面を基準として光情報記録媒体の方向に測る場合を
    正、光源の方向に測る場合を負とする。 Ｎ：前記対物レンズの使用波長における屈折率 ｆ：前記対物レンズの全系の焦点距離（ｍｍ）
  24. 【請求項２４】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ２３に記載の対物レンズ。 ２．０≦ｆＤ／ｆ≦６５．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系の焦点距離（ｍｍ）
  25. 【請求項２５】 前記回折構造において，第ｉ面上に形
    成された回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光
    量をもつ回折光の次数をｎｉ、第ｉ面上に形成された回
    折構の輪帯数をＭｉ、第ｉ面上に形成された回折構の輪
    帯間隔の最小値をＰｉ（ｍｍ）とし、対物レンズ全系の
    焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、使用波長をλ（ｍｍ）とし
    たとき、次式を満たすことを特徴とする請求項２３また
    は２４に記載の対物レンズ。 ０．０３≦λ・ｆ・Σ（ｎｉ／（Ｍｉ・Ｐｉ２））≦
    ３．００
  26. 【請求項２６】 両面上に輪帯状の回折構造が形成され
    たことを特徴とする請求項２３〜２５のいずれか１項に
    記載の対物レンズ。
  27. 【請求項２７】 前記対物レンズの色収差が次式を満た
    すことを特徴とする請求項１〜２５のいずれか１項に記
    載の対物レンズ。 │△ｆＢ・ＮＡ２│≦０．２５μｍ ただし、△ｆＢ：前記光源の波長が＋１ｎｍ変化したと
    きの、前記対物レンズの焦点位置の変化（μｍ）
  28. 【請求項２８】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １〜２７のいずれか１項に記載の対物レンズ。 −２００≦ｂ４ｉ・ｈｉｍａｘ ４／（λ・ｆ・ＮＡ４）
    ≦−５ ただし、 ｂ４ｉ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造により透
    過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・・・
    ・の光路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、
    の４次の光路差関数係数 ｈｉｍａｘ：第ｉ面の有効径の最大高さ（ｍｍ）
  29. 【請求項２９】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １〜２８のいずれか１項に記載の対物レンズ。 ０．４≦│（Ｐｈ／Ｐｆ）−２│≦２５．０ ただし、Ｐｆ：光情報記録媒体に記録および／または再
    生を行うのに必要な所定の像側開口数における回折輪帯
    問隔（ｍｍ） Ｐｈ：光情報記録媒体に記録および／または再生を行う
    のに必要な所定の像側開口数の１／２の開口数における
    回折輪帯間隔（ｍｍ）
  30. 【請求項３０】 前記光源の波長が＋１０ｎｍ変化した
    ときのマージナル光線の球面収差の変化量を△ＳＡ（μ
    ｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項
    １〜２９のいずれか１項に記載の対物レンズ。 │△ＳＡ│≦１．５
  31. 【請求項３１】 回折レンズとしての回折作用と屈折レ
    ンズとしての屈折作用とをあわせた場合、光源の波長が
    長波長側にシフトした際に、バックフォーカスが短くな
    る方向に変化するような軸上色収差特性を有し、次式を
    満たすことを特徴とする請求項１〜３０のいずれか１項
    に記載の対物レンズ。 −１＜ΔＣＡ／ΔＳＡ＜０ ただし， ΔＣＡ：波長の変化に対する軸上色収差の変化量（ｍ
    ｍ） ΔＳＡ：波長の変化に対するマージナル光線の球面収差
    の変化量（ｍｍ）
  32. 【請求項３２】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    １〜３１のいずれか１項に記載の対物レンズ。 ｔ≦０．６ｍｍ λ≦５００ｎｍ ただし、 ｔ：光情報記録媒体の情報記録面を保護する透明基板の
    厚さ λ：光源の波長
  33. 【請求項３３】 前記回折構造で発生するｎ次回折光量
    が他のいずれの次数の回折光量よりも大きく、前記対物
    レンズは、前記光情報記録媒体に対する情報の記録およ
    び／または再生するために回折構造で発生したｎ次回折
    光を光情報記録媒体の情報記録面に集光することができ
    ることを特徴とする請求項１〜３２のいずれか１項に記
    載の対物レンズ。ここで、ｎは０、±１以外の整数であ
    る。
  34. 【請求項３４】 前記回折構造のうち、少なくとも１つ
    の面上に形成された回折構造は、ｎを０、±１以外の整
    数としたとき、該回折構造で発生する回折光のうち、ｎ
    次回折光の回折光量が他のいずれの次数の回折光の回折
    光量よりも大きくなるように各回折輪帯の光軸方向の段
    差量が決定されていることを特徴とする請求項１〜３３
    のいずれか１項に記載の対物レンズ。
  35. 【請求項３５】 飽和吸水率が０．５％以下である材料
    から形成されていることを特徴とする請求項１〜３４の
    いずれか１項に記載の対物レンズ。
  36. 【請求項３６】 使用波長領域で厚さが３ｍｍにおける
    内部透過率が８５％以上である材料から形成されている
    ことを特徴とする請求項１〜３５のいずれか１項に記載
    の対物レンズ。
  37. 【請求項３７】 前記対物レンズの球面収差のうち、３
    次の球面収差成分をＳＡ１、５次、７次及び９次の球面
    収差成分の和をＳＡ２としたとき，次式を満たすことを
    特徴とする請求項１〜３６のいずれか１項に記載の対物
    レンズ。 ｜ＳＡ１／ＳＡ２｜＞１．０ ただし、 ＳＡ１：収差関数をツェルニケ（Zernike）の多項式に
    展開したときの３次の球面収差成分 ＳＡ２：収差関数をツェルニケ（Zernike）の多項式に
    展開したときの５次の球面収差成分と７次の球面収差成
    分と９次の球面収差成分との２乗和の平方根
  38. 【請求項３８】 光源と、前記光源から出射された発散
    光の発散角を変えるカップリングレンズと、このカップ
    リングレンズを介した光束を光情報記録媒体の透明基板
    を介して情報記録面に集光させる対物レンズと、を含む
    光情報記録媒体の記録および／または再生用の集光光学
    系であって、 前記集光光学系は少なくとも１面に輪帯状の回折構造を
    有し、 前記カップリングレンズは光軸方向に沿って変移するこ
    とで前記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の変動
    を補正することを特徴とする集光光学系。
  39. 【請求項３９】 前記回折構造は前記対物レンズで発生
    する色収差を補正することを特徴とする請求項３８に記
    載の集光光学系。
  40. 【請求項４０】 前記カップリングレンズは前記対物レ
    ンズで発生する色収差を補正する機能を有することを特
    徴とする請求項３８または３９に記載の集光光学系。
  41. 【請求項４１】 前記カップリングレンズは相対的にア
    ッベ数の大きい正レンズと、相対的にアッべ数の小さい
    負レンズとを接合した１群２枚構成であることを特徴と
    する請求項４０に記載の集光光学系。
  42. 【請求項４２】 前記カップリングレンズは少なくとも
    １面に輪帯状の回折構造を有する単玉レンズであること
    を特徴とする請求項４０に記載の集光光学系。
  43. 【請求項４３】 前記カップリングレンズと前記対物レ
    ンズとの合成系の色収差が次式を満たすことを特徴とす
    る請求項３８〜４２のいずれか１項に記載の集光光学
    系。 │△ｆＢ・ＮＡ２│≦０．２５μｍ ただし、△ｆＢ：前記光源の波長が＋１ｎｍ変化したと
    きの合成系の焦点位置の変化（μｍ）
  44. 【請求項４４】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ３８〜４３のいずれか１項に記載の集光光学系。 ＮＡ≧０．６５ ｔ≦０．６ｍｍ λ≦５００ｎｍ ただし、ＮＡ：光情報記録媒体に記録および／または再
    生を行うのに必要な所定の対物レンズの像側開口数 ｔ：光情報記録媒体の透明基板の厚さ λ：光源の波長
  45. 【請求項４５】 前記回折構造で発生するｎ次回折光量
    が他のいずれの次数の回折光量よりも大きく、前記集光
    光学系は、前記光情報記録媒体に対する情報の記録およ
    び／または再生するために回折構造で発生したｎ次回折
    光を光情報記録媒体の情報記録面に集光することができ
    ることを特徴とする請求項３８〜４４のいずれか１項に
    記載の集光光学系。ここで、ｎは０、±１以外の整数で
    ある。
  46. 【請求項４６】 前記対物レンズは請求項１〜３７のい
    ずれか１項に記載の対物レンズであることを特徴とする
    請求項３８〜４５のいずれか１項に記載の集光光学系。
  47. 【請求項４７】 前記カップリングレンズは、光軸方向
    に沿って変移することで、前記光源の発振波長の微少な
    変動に起因して集光光学系の各光学面で生じる球面収差
    の変動を補正することを特徴とする請求項３８〜４６の
    いずれか１項に記載の集光光学系。
  48. 【請求項４８】 前記対物レンズは少なくとも１枚のプ
    ラスチック材料から形成されたレンズを含み、 前記カップリングレンズは、光軸方向に沿って変移する
    ことで温湿度変化に起因して集光光学系の各光学面で生
    じる球面収差の変動を補正することを特徴とする請求項
    ３８〜４６のいずれか１項に記載の集光光学系。
  49. 【請求項４９】 前記カップリングレンズは、光軸方向
    に沿って変移することで前記光情報記録媒体の透明基板
    の厚さの微少な変動に起因して集光光学系の各光学面で
    生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする請求
    項３８〜４６のいずれか１項に記載の集光光学系。
  50. 【請求項５０】 前記カップリングレンズは、光軸方向
    に沿って変移することで、前記光源の発振波長の微少な
    変動、温湿度変化、及び前記光情報記録媒体の透明基板
    の厚さの微少な変動のうち少なくとも２つ以上の組み合
    わせに起因して集光光学系の各光学面で生じる球面収差
    の変動を補正することを特徴とする請求項３８〜４９の
    いずれか１項に記載の集光光学系。
  51. 【請求項５１】 前記集光光学系の球面収差がオーバー
    側に変動するときは、前記カップリングレンズは、球面
    収差が変動する前に比して、前記対物レンズとの間隔を
    増加させるように光軸方向に沿って変移し、前記集光光
    学系の球面収差がアンダー側に変動するときは、前記カ
    ップリングレンズは、球面収差が変動する前に比して、
    前記対物レンズとの問隔を減少させるように光軸方向に
    沿って変移することで集光光学系の各光学面で生じる球
    面収差の変動を補正することを特徴とする請求項３８〜
    ５０のいずれか１項に記載の集光光学系。
  52. 【請求項５２】 前記光情報記録媒体は、同一の光束入
    射面側に透明基板と情報記録層とが交互に複数積層され
    た構造を有し、前記対物レンズを光軸方向に沿って変移
    することで、上記複数の記録層ヘの情報の記録および／
    または再生のためにフォーカシングさせ、かつ前記カッ
    プリングレンズを光軸方向へ変移させることで、前記光
    束入射面から各情報記録層までの透明基板の厚さの違い
    によって生じる球面収差の変動を補正することを特徴と
    する請求項３８〜５１のいずれか１項に記載の集光光学
    系。
  53. 【請求項５３】 光源と、前記光源から出射された発散
    光の発散角を変えるカップリングレンズと、このカップ
    リングレンズを介した光束を光情報記録媒体の透明基板
    を介して情報記録面に集光させる対物レンズと、を含む
    集光光学系を備え、前記記録面からの反射光を検出する
    ことで前記光情報記録媒体に対する情報の記録および／
    または再生を行う光ピックアップ装置であって、 前記光ピックアップ装置は、 前記記録面からの反射光を検出するための受光手段と、 前記記録面に光束を集光させるために前記対物レンズを
    駆動させる第１の駆動装置と、を有し、 前記カップリングレンズは光軸方向に沿って変移するこ
    とで前記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の変動
    を補正し、 前記記録面からの反射光を検出することで前記記録面上
    に集光された光束の集光状態を検出し前記カップリング
    レンズを駆動させる第２の駆動装置を更に有し、 前記集光光学系が請求項３８〜５２のいずれか１項に記
    載の集光光学系であることを特徴とする光ピックアップ
    装置。
  54. 【請求項５４】 請求項５３に記載の光ピックアップ装
    置を搭載したことを特徴とする、音声および／または画
    像の記録装置、および／または、音声および／または画
    像の再生装置。
  55. 【請求項５５】 波長の異なる光源と、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情報
    記録面上に集光させる対物レンズとを含み、複数の種類
    の光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再
    生が可能な記録再生用の光ピックアップ装置に使用され
    る対物レンズであって、 前記対物レンズは、少なくとも１面に輪帯状の回折面を
    有し、少なくとも１面が非球面の単玉レンズであり、 前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２つの
    光情報記録媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ１≦
    ｔ２）とし、 前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報記録媒体に対し
    て情報の記録または再生を行う際の波長をλ１とし、前
    記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録媒体に対して
    情報の記録または再生を行う際の波長をλ２（λ１＜λ
    ２）とし、 波長λ１の光束により、透明基板の厚さｔ１の光情報記
    録媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開
    口数をＮＡ１とし、波長λ２の光束により、透明基板の
    厚さｔ２の光情報記録媒体に記録または再生を行うのに
    必要な所定の像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）と
    したとき、 前記対物レンズは、波長λ１と透明基板の厚さｔ１と像
    側開口数ＮＡ１との組み合わせに対して、その波面収差
    が０．０７λ１ｒｍｓ以下になるように集光でき、かつ
    波長λ２と透明基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との
    組み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ２ｒｍ
    ｓ以下になるように集光でき、 次式を満たすことを特徴とする対物レンズ。 ＮＡ１≧０．７ ただし、ＮＡ１：前記波長のうち短波長側の波長により
    透明基板の厚さの小さいほうの光情報記録媒体に記録お
    よび／または再生を行うのに必要な所定の像側開口数
  56. 【請求項５６】 両面が非球面であることを特徴とする
    請求項５５に記載の対物レンズ。
  57. 【請求項５７】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ５５または５６に記載の対物レンズ。 ０．５≦（ｆ／νｄ）・ｆＤ≦１０．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・
    ・の光路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系のλ１における焦点距離（ｍｍ） νｄ：対物レンズの材料のｄ線のアッベ数
  58. 【請求項５８】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ５７に記載の対物レンズ。 νｄ≧５５．０
  59. 【請求項５９】 前記対物レンズの色収差が次式を満た
    すことを特徴とする請求項５７または５８に記載の対物
    レンズ。 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２｜≦０．２５μｍ （ｉ＝１
    および２） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
    ｍ変化したときの、対物レンズの焦点位置の変化（μ
    ｍ）
  60. 【請求項６０】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ５５または５６に記載の対物レンズ。 −２５．０≦ｂ２ｉ／λ１≦０．０ ただし、λ１：前記波長のうち、短波長側の波長（ｍ
    ｍ）ｂ２ｉ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造によ
    り透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合の２次の光路差
    関数係数（ここで、ｎｉは、前記第ｉ面上に形成された
    回折構造で発生する回折光のうち最大の回折光量を有す
    る回折光の回折次数、ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、
    ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４
    次、６次、・・・の光路差関数係数（回折面係数ともい
    う）である）。
  61. 【請求項６１】 波長の異なる光源と、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情報
    記緑面上に集光させる対物レンズと、を含み、複数の種
    類の光情報記録媒体に対して情報の記録および／または
    再生が可能な記録再生用の光ピックアップ装置に使用さ
    れる対物レンズであって、 前記対物レンズは、少なくとも１面に輪帯状の回折面を
    有し、少なくとも１面が非球面の単玉レンズであり、 前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２つの
    光情報記録媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ１≦
    ｔ２）とし、 前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報記録媒体に対し
    て情報の記録または再生を行う際の波長をλ１とし、前
    記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録媒体に対して
    情報の記録または再生を行う際の波長をλ２（λ１＜λ
    ２）とし、 波長λ１の光束により、透明基板の厚さｔ１の光情報記
    録媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開
    口数をＮＡ１とし、波長λ２の光束により、透明基板の
    厚さｔ２の光情報記録媒体に記録または再生を行うのに
    必要な所定の像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）と
    したとき、 前記対物レンズは、波長λ１と透明基板の厚さｔ１と像
    側開口数ＮＡ１との組み合わせに対して、その波面収差
    が０．０７λ１ｒｍｓ以下になるように集光でき、かつ
    波長λ２と透明基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との
    組み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ２ｒｍ
    ｓ以下になるように集光でき、 次式を満たすことを特徴とする対物レンズ。 λ１≦５００ｎｍ ただし、λ１：前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報
    記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う
    際の波長
  62. 【請求項６２】 両面が非球面であることを特徴とする
    請求項６１に記載の対物レンズ。
  63. 【請求項６３】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ６１または６２に記載の対物レンズ。 ０．５≦（ｆ／νｄ）・ｆＤ≦１０．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系のλ１における焦点距離（ｍｍ） νｄ：対物レンズの材料のｄ線のアッべ数
  64. 【請求項６４】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ６３に記載の対物レンズ。 νｄ≧５５．０
  65. 【請求項６５】 前記対物レンズの色収差が次式を満た
    すことを特徴とする請求項６３または６４に記載の対物
    レンズ。 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２│≦０．２５μｍ （ｉ＝１
    および２） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
    ｍ変化したときの、対物レンズの焦点位置の変化（μ
    ｍ）
  66. 【請求項６６】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ６１または６２に記載の対物レンズ。 −２５．０≦ｂ２ｉ／λ１≦０．０ ただし、λ１：前記波長のうち、短波長側の波長（ｍ
    ｍ） ｂ２ｉ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造により透
    過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・）により定義される光路差関数で
    表す場合の２次の光路差関数係数（ここで、ｎｉは、前
    記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回折光のう
    ち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、ｈｉは光
    軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ６ｉ、・・
    ・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光路差関数係
    数（回折面係数ともいう）である）。
  67. 【請求項６７】 波長の異なる光源と、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情報
    記録面上に集光させる対物レンズと、を含み、複数の種
    類の光情報記録媒体に対して情報の記録および／または
    再生が可能な記録再生用の光ピックアップ装置に使用さ
    れる対物レンズであって、 前記対物レンズは、少なくとも１面に輪帯状の回折面を
    有し、少なくとも１面が非球面の単玉レンズであり、 前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２つの
    情報記緑媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ１≦ｔ
    ２）とし、 前記透明基板の厚さｔ１を有する光情報記録媒体に対し
    て情報の記録または再生を行う際の波長をλ１とし、前
    記透明基板の厚さｔ２を有する光情報記録媒体に対して
    情報の記録または再生を行う際の波長をλ２（λ１＜λ
    ２）とし、 波長λ１の光束により、透明基板の厚さｔ１の光情報記
    録媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開
    口数をＮＡ１とし、波長λ２の光束により、透明基板の
    厚さｔ２の光情報記録媒体に記録または再生を行うのに
    必要な所定の像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）と
    したとき、 前記対物レンズは、波長λ１と透明基板の厚さｔ１と像
    側開口数ＮＡ１との組み合わせに対して、その波面収差
    が０．０７λ１ｒｍｓ以下になるように集光でき、かつ
    波長λ２と透明基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との
    組み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ２ｒｍ
    ｓ以下になるように集光でき、 次式を満たすことを特徴とする対物レンズ。 ０．５≦（ｆ／νｄ）・ｆＤ≦１０．０ ただし、ｆＤ：第ｉ面上に形成された、前記回折構造に
    より透過波面に付加される光路差を、 Φｂｉ＝ｎｉ・（ｂ２ｉ・ｈｉ２＋ｂ４ｉ・ｈｉ４＋ｂ
    ６ｉ・ｈｉ６＋・・・） により定義される光路差関数で表す場合に（ここで、ｎ
    ｉは、前記第ｉ面上に形成された回折構造で発生する回
    折光のうち最大の回折光量を有する回折光の回折次数、
    ｈｉは光軸からの高さ（ｍｍ）、ｂ２ｉ、ｂ４ｉ、ｂ
    ６ｉ、・・・はそれぞれ２次、４次、６次、・・・の光
    路差関数係数（回折面係数ともいう）である）、 ｆＤ＝１／Σ（−２・ｎｉ・ｂ２ｉ）により定義される
    回折構造のみの焦点距離（ｍｍ） ｆ：屈折パワーと前記回折構造による回折パワーとを合
    わせた対物レンズ全系のλ１における焦点距離（ｍｍ） νｄ：対物レンズの材料のｄ線のアッべ数
  68. 【請求項６８】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ６７に記載の対物レンズ。 νｄ≧５５．０
  69. 【請求項６９】 前記対物レンズの色収差が次式を満た
    すことを特徴とする請求項６７または６８に記載の対物
    レンズ。 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２│≦０．２５μｍ （ｉ＝１
    および２） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
    ｍ変化したときの、対物レンズの焦点位置の変化（μ
    ｍ）
  70. 【請求項７０】 前記波長λ２の光束を前記透明基板の
    厚さｔ２を有する光情報記録媒体に対して前記ＮＡ１内
    で波面収差が０．０７λ２以上の状態で集光させること
    を特徴とする請求項５５〜６９のいずれか１項に記載の
    対物レンズ。
  71. 【請求項７１】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ５５〜７０のいずれか１項に記載の対物レンズ。 ０．４≦│（Ｐｈ／Ｐｆ）−２│≦１０．０ ただし、Ｐｆ：透明基板の厚さｔ１の光情報記録媒体に
    記録および／または再生を行うのに必要な像側開口数Ｎ
    Ａ１における回折輪帯間隔（ｍｍ） Ｐｈ：ＮＡ１の１／２の開口数における回折輪帯間隔
    （ｍｍ）
  72. 【請求項７２】 プラスチック材料から形成されること
    を特徴とする請求項５５〜７１のいずれか１項に記載の
    対物レンズ。
  73. 【請求項７３】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ５５〜７１のいずれか１項に記載の対物レンズ。 ｔ１≦０．６ｍｍ ｔ２≧０．６ｍｍ λ１≦５００ｎｍ ６００ｎｍ≦λ２≦８００ｎｍ ＮＡ１≧０．７ ＮＡ２≦０．６５
  74. 【請求項７４】 飽和吸水率が０．５％以下である材料
    から形成されていることを特徴とする請求項５５〜７３
    のいずれか１項に記載の対物レンズ。
  75. 【請求項７５】 使用波長領域で厚さが３ｍｍにおける
    内部透過率が８５％以上である材料から形成されている
    ことを特徴とする請求項５５〜７４のいずれか１項に記
    載の対物レンズ。
  76. 【請求項７６】 前記対物レンズの球面収差のうち、３
    次の球面収差成分をＳＡ１、５次、７次及び９次の球面
    収差成分の和をＳＡ２としたとき，次式を満たすことを
    特徴とする請求項５５〜７５のいずれか１項に記載の対
    物レンズ。 ｜ＳＡ１／ＳＡ２｜＞１．０ ただし、ＳＡ１：収差関数をツェルニケ（Zernike）の
    多項式に展開したときの３次の球面収差成分 ＳＡ２：収差関数をツェルニケ（Zernike）の多項式に
    展開したときの５次の球面収差成分と７次の球面収差成
    分と９次の球面収差成分との２乗和の平方根
  77. 【請求項７７】 波長の異なる光源と、前記光源から出
    射された発散光の発散角を変えるカップリングレンズ
    と、このカップリングレンズを介した波長の異なる光源
    からの光束を光情報記録媒体の透明基板を介して情報記
    録面に集光させる対物レンズと、を含み、複数の種類の
    光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生
    が可能な情報記録再生用の集光光学系であって、 前記集光光学系は少なくとも１面に輪帯状の回折構造を
    有し、 前記互いに異なる波長のうち、任意の２つの波長をλ
    １、λ２（λ１＜λ２）とし、 前記複数の種類の光情報記録媒体のうち、任意の２つの
    光情報記録媒体の透明基板の厚さをｔ１、ｔ２（ｔ１≦
    ｔ２）とし、 波長λ１の光束により、透明基板の厚さｔ１の光情報記
    録媒体に記録または再生を行うのに必要な所定の像側開
    口数をＮＡ１とし、波長λ２の光束により、透明基板の
    厚さｔ２の光情報記録媒体に記録または再生を行うのに
    必要な所定の像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）と
    したとき、 前記集光光学系は、波長λ１と透明基板の厚さｔ１と像
    側開口数ＮＡ１との組み合わせに対して、その波面収差
    が０．０７λ１ｒｍｓ以下になるように集光でき、かつ
    波長λ２と透明基板の厚さｔ２と像側開口数ＮＡ２との
    組み合わせに対して、その波面収差が０．０７λ２ｒｍ
    ｓ以下になるように集光でき、 前記カップリングレンズは光軸方向に沿って変移するこ
    とで前記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の変動
    を補正することを特徴とする集光光学系。
  78. 【請求項７８】 前記波長λ２の光束を前記透明基板の
    厚さｔ２を有する光情報記録媒体に対して前記ＮＡ１内
    で波面収差が０．０７λ２以上の状態で集光させること
    を特徴とする請求項７７に記載の集光光学系。
  79. 【請求項７９】 前記回折構造は対物レンズで発生する
    色収差を補正することを特徴とする請求項７７または７
    ８に記載の集光光学系。
  80. 【請求項８０】 前記カップリングレンズは対物レンズ
    で発生する色収差を補正する機能を有することを特徴と
    する請求項７７〜７９のいずれか１項に記載の集光光学
    系。
  81. 【請求項８１】 前記カップリングレンズは相対的にア
    ッべ数の大きい正レンズと、相対的にアッベ数の小さい
    負レンズとを接合した１群２枚構成であることを特徴と
    する請求項８０に記載の集光光学系。
  82. 【請求項８２】 前記カップリングレンズは少なくとも
    １面に輪帯状の回折構造を有する単玉レンズであること
    を特徴とする請求項８０に記載の集光光学系。
  83. 【請求項８３】 前記カップリングレンズと前記対物レ
    ンズとの合成系の色収差が次式を満たすことを特徴とす
    る請求項７７〜８２のいずれか１項に記載の集光光学
    系。 │△ｆＢｉ・（ＮＡｉ）２│≦０．２５μｍ （ｉ＝１
    および２） ただし、△ｆＢｉ：前記波長λｉの光源の波長が＋１ｎ
    ｍ変化したときの、合成系の焦点位置の変化（μｍ）
  84. 【請求項８４】 次式を満たすことを特徴とする請求項
    ７７〜８３のいずれか１項に記載の集光光学系。 ｔ１≦０．６ｍｍ ｔ２≧０．６ｍｍ λ１≦５００ｎｍ ６００ｎｍ≦λ２≦８００ｎｍ ＮＡ１≧０．６５ ＮＡ２≦０．６５
  85. 【請求項８５】 前記対物レンズは請求項５５〜７６の
    いずれか１項に記載の対物レンズであることを特徴とす
    る請求項７７〜８４のいずれか１項に記載の集光光学
    系。
  86. 【請求項８６】 前記カップリングレンズは、前記透明
    基板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体に対してそれ
    ぞれの透明基板の厚さに応じて前記対物レンズに入射す
    る光束の発散度を変えることを特徴とする請求項７７〜
    ８５のいずれか１項に記載の集光光学系。
  87. 【請求項８７】 前記カップリングレンズは、光軸方向
    に沿って変移することで、前記光源の発振波長の微少な
    変動に起因して集光光学系の各光学面で生じる球面収差
    の変動を補正することを特徴とする請求項７７〜８６の
    いずれか１項に記載の集光光学系。
  88. 【請求項８８】 前記対物レンズは少なくとも１枚のプ
    ラスチック材料から形成されたレンズを含み、 前記カップリングレンズは、光軸方向に沿って変移する
    ことで、温湿度変化に起因して集光光学系の各光学面で
    生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする請求
    項７７〜８６のいずれか１項に記載の集光光学系。
  89. 【請求項８９】 前記カップリングレンズは、光軸方向
    に沿って変移することで、前記光情報記録媒体の透明基
    板の厚さの微少な変動に起因して集光光学系の各光学面
    で生じる球面収差の変動を補正することを特徴とする請
    求項７７〜８６のいずれか１項に記載の集光光学系。
  90. 【請求項９０】 前記カップリングレンズは、光軸方向
    に沿って変移することで、前記光源の発振波長の微少な
    変動、温湿度変化、及び前記光情報記録媒体の透明基板
    の厚さの微少な変動のうち少なくとも２つ以上の組み合
    わせに起因して集光光学系の各光学面で生じる球面収差
    の変動を補正することを特徴とする請求項７７〜８９の
    いずれか１項に記載の集光光学系。
  91. 【請求項９１】 前記集光光学系の球面収差がオーバー
    側に変動するときは、前記カップリングレンズは、球面
    収差が変動する前に比して、前記対物レンズとの間隔を
    増加させるように光軸方向に沿って変移し、前記集光光
    学系の球面収差がアンダー側に変動するときは、前記カ
    ップリングレンズは、球面収差が変動する前に比して、
    前記対物レンズとの間隔を減少させるように光軸方向に
    沿って変移することで集光光学系の各光学面で生じる球
    面収差の変動を補正することを特徴とする請求項７７〜
    ９０のいずれか１項に記載の集光光学系。
  92. 【請求項９２】 波長の異なる光源と、前記光源から出
    射された発散光の発散角を変えるカップリングレンズ
    と、このカップリングレンズを介した光束を光情報記録
    媒体の透明基板を介して情報記録面に集光させる対物レ
    ンズと、を含む集光光学系を備え、前記記撮面からの反
    射光を検出することで前記複数の種類の光情報記録媒体
    に対する情報の記録および／または再生が可能な光ピッ
    クアップ装置であって、 前記光ピックアップ装置は、 前記記録面からの反射光を検出するための受光手段と、 前記記録面に光束を集光させるために前記対物レンズを
    駆動させる第１の駆動装置と、を有し、 前記カップリングレンズは光軸方向に沿って変移するこ
    とで前記集光光学系の各光学面で生じる球面収差の変動
    を補正し、 前記記録面からの反射光を検出することで前記記録面上
    に集光された光束の集光状態を検出し前記カップリング
    レンズを駆動させる第２の駆動装置を更に有し、 前記集光光学系が請求項７７〜９１のいずれか１項に記
    載の集光光学系であることを特徴とする光ピックアップ
    装置。
  93. 【請求項９３】 請求項９２に記載の光ピックアップ装
    置を搭載したことを特徴とする、音声および／または画
    像の記録装置、および／または、音声および／または画
    像の再生装置。
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