JP2002296504A

JP2002296504A - 反射屈折対物レンズ

Info

Publication number: JP2002296504A
Application number: JP2001376657A
Authority: JP
Inventors: Manami Kuiseko; 真奈美杭迫; Hiroshi Hatano; 洋波多野
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ファーフィールド用のワーキングディスタン
スが確保された状態で開口数が大きく収差性能の良好な
反射屈折対物レンズを提供する。【解決手段】ワーキングディスタンスが使用波長の２
倍以上あり、光源側から光路順に、発散作用のある屈折
面から成る第１面(S1)と、反射面から成る第２面(S2)
と、第１面(S1)の近傍にあり集光作用のある反射面から
成る第３面(S3)と、第２面(S2)の近傍にあり透過面から
成る第４面(S4)と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は反射屈折対物レンズ
に関するものであり、例えば光情報の記録装置，再生装
置，記録再生装置等に搭載される光ピックアップ用の反
射屈折対物レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクが高密度化されていく最近の
状況においては、光ピックアップに使用される対物レン
ズの高開口数化が必要不可欠なものとなっている。しか
し、開口数(NA:numerical aperture)が0.8以上になって
くると、１枚のレンズの屈折力のみで対物レンズを構成
することは不可能である。有効径位置での面の法線と光
軸とのなす角度が45°以上になるため、加工が困難にな
るとともに誤差感度が大きくなってしまうからである。
しかし、対物レンズをレンズ１枚で構成すると、レンズ
２枚以上で構成する場合と比べて、部品点数が少なくな
り組み立てコストも安価になる。したがって、１枚構成
の対物レンズが切望されている。

【０００３】対物レンズをカタディオプトリック系(cat
a-dioptric system)で構成すれば、１枚のレンズで４面
分の働きをさせることが可能である。そのような対物レ
ンズは、ニアフィールド用として特開平１２−９９９９
０号公報，特開平１２−１１３４８４号公報等で提案さ
れており、光源側から光路順に、光源側に凹の屈折面か
ら成る第１面と、反射平面から成る第２面と、像側に凹
の反射面から成る第３面と、透過平面から成る第４面
と、を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平１２−９９９９
０号公報，特開平１２−１１３４８４号公報等で提案さ
れているように第２面及び第４面を平面で構成すると、
ニアフィールド用の対物レンズを実現することは可能で
ある。しかし、長いワーキングディスタンスを必要とす
る光ディスク(ＣＤ：compact disc，ＤＶＤ：digital v
ideo disc，ＭＯ：magneto-optic disc等)に使用するフ
ァーフィールド用の対物レンズを実現することは不可能
である。これは射出平面(つまり第４面)での光線の屈折
により発生する収差を十分に補正することが困難だから
である。顕微鏡用の対物レンズでも知られているよう
に、開口数が大きくなるとワーキングディスタンスを確
保した状態で収差を小さくすることが大変困難になって
くる。光ピックアップ用の対物レンズでもこれと同様で
あり、ワーキングディスタンスをゼロとみなすことがで
きるニアフィールド用に限って、開口数：NA=0.8程度の
対物レンズが実現可能となる。

【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ファーフィールド用のワー
キングディスタンスが確保された状態で開口数が大きく
収差性能の良好な反射屈折対物レンズを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の反射屈折対物レンズは、ワーキングデ
ィスタンスが使用波長の２倍以上ある光ピックアップ用
の反射屈折対物レンズであって、光源側から光路順に、
発散作用のある屈折面から成る第１面と、反射面から成
る第２面と、前記第１面の近傍にあり集光作用のある反
射面から成る第３面と、前記第２面の近傍にあり透過面
から成る第４面と、を有することを特徴とする。

【０００７】第２の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第１の発明の構成において、前記第４面が集光作用のあ
る屈折面から成ることを特徴とする。

【０００８】第３の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第１又は第２の発明の構成において、前記第２面と前記
第４面とが同一面で構成されていることを特徴とする。

【０００９】第４の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第１〜第３のいずれか一つの発明の構成において、前記
第４面が以下の条件式(1)を満足することを特徴とす
る。 -800＜R4／FL＜-10 …(1) ただし、 R4：第４面の曲率半径、 FL：反射屈折対物レンズの焦点距離、である。

【００１０】第５の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第４の発明の構成において、更に以下の条件式(1b)を満
足することを特徴とする。 -17＜R4／FL＜-10 …(1b)

【００１１】第６の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第４の発明の構成において、更に以下の条件式(1c)を満
足することを特徴とする。 -800＜R4／FL＜-25 …(1c)

【００１２】第７の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第１〜第６のいずれか一つの発明の構成において、前記
第１面及び第４面が以下の条件式(2)を満足することを
特徴とする。 0.01＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.1 …(2) ただし、 R1：第１面の曲率半径、 R4：第４面の曲率半径、 ν1＝(N1-1)／(N1m-N1p) N1：使用波長での第１面の後の光学材料の屈折率、 N1p：使用波長+10nmでの第１面の後の光学材料の屈折
率、 N1m：使用波長-10nmでの第１面の後の光学材料の屈折
率、である。

【００１３】第８の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第７の発明の構成において、更に以下の条件式(2b)を満
足することを特徴とする。 0.03＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.1 …(2b)

【００１４】第９の発明の反射屈折対物レンズは、上記
第１〜第８のいずれか一つの発明の構成において、前記
第１面が以下の式(AS)で定義される面形状の非球面から
成り、その１次の非球面係数A1がゼロよりも小さいこと
を特徴とする。 x＝(C・y²)／[1+{1-(1+K)・C²・y²}^1/2]＋Σ(Ai・yⁱ) …(AS) ただし、 x：高さyの位置での基準面からの光軸方向の変位量、 y：光軸に対して垂直方向の高さ、 C：面頂点での曲率、 K：円錐定数、 Ai：ｉ次の非球面係数、 Σ：ｉについての和、である。

【００１５】第１０の発明の反射屈折対物レンズは、上
記第９の発明の構成において、前記第１面が以下の条件
式(3)を満足することを特徴とする。 -0.1＜A1＜0 …(3) ただし、 A1：１次の非球面係数、である。

【００１６】第１１の発明の反射屈折対物レンズは、上
記第１０の発明の構成において、更に以下の条件式(3a)
を満足することを特徴とする。 -0.05＜A1＜-0.001 …(3a)

【００１７】第１２の発明の反射屈折対物レンズは、上
記第２又は第３の発明の構成において、前記第４面が球
面であることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した反射屈折
対物レンズを、図面を参照しつつ説明する。図１，図
３，図５，図７，図９，図１１，図１３，図１５，図１
７，図１９，図２１，図２３，図２５，図２７，図２
９，図３１は、第１〜第１６の実施の形態にそれぞれ対
応する反射屈折対物レンズの光学構成図である。光学構
成図中、Si(i=1,2,...)が付された面は光源側から光路
順に数えてi番目の面であり、Siに*印が付された面は非
球面である。これらの反射屈折対物レンズは、光源から
の光束を光ディスク等の光学記録媒体上に集光すること
で情報の読み書きを行う光ピックアップ用の対物レンズ
であって、ワーキングディスタンスが使用波長の２倍以
上あるファーフィールド用の光学構成になっている(し
たがってワーキングディスタンスは空気中にある。)。
また、いずれの対物レンズもレンズ１枚で構成されてお
り、光源側には第１面(S1)と第３面(S3)が位置してお
り、像側には第２面(S2)と第４面(S4)が位置している。
なお、各対物レンズの像側に位置する平行平面板はディ
スク基板(つまり光学記録面に対するカバーガラス)に相
当するものである。

【００１９】いずれの対物レンズも、光源側から光路順
に、発散作用のある屈折面から成る第１面(S1)と、反射
面から成る第２面(S2)と、第１面(S1)の近傍にあり集光
作用のある反射面から成る第３面(S3)と、第２面(S2)の
近傍にあり透過面から成る第４面(S4)と、を有してお
り、入射光束がレンズ内部で２回反射したのちファーフ
ィールドで結像するように、第２面(S2)と第３面(S3)に
は反射コーティングが施されている。したがって光源か
らの光束は、凹面から成る第１面(S1)での屈折により発
散し、第２面(S2)で反射し、第３面(S3)での反射により
集光し、第４面(S4)で屈折した後、ディスク基板(S5,S
6)を透過して光学記録面上で結像することになる。実際
にはディスク基板の射出面(S6)が結像点に位置すること
になるので、「第４面(S4)から結像点までの距離」から
ディスク基板の厚さを引いた値がワーキングディスタン
スとなる。

【００２０】前述したように、開口数(NA)が大きくなる
と、レンズ１枚の屈折力のみで対物レンズを構成するこ
とは不可能になる。レンズ有効径に比べて面の曲率があ
まりにも強くなってしまい、その結果、加工が困難にな
るとともに誤差感度が大きくなってしまうからである。
各実施の形態に係る対物レンズは、レンズ内部での反射
により集光を行うカタディオプトリック系で構成されて
いるため、面の曲率は緩くなっている。したがって、加
工が容易で誤差感度の小さな１枚構成の対物レンズが実
現可能となる。

【００２１】またファーフィールド用の対物レンズで
は、空気中にワーキングディスタンスがあるため、対物
レンズの最終面(つまり光学材料と空気との境界面)が平
面で構成されていると収差が発生してしまう。このた
め、開口数(NA)が大きい場合には必要性能を達成するこ
とが困難になる。第１〜第４，第６，第７，第９〜第１
６の実施の形態では、対物レンズの最終面である第４面
(S4)がディスク基板側(すなわち像側)に凸形状の面で構
成されている。つまり、第４面(S4)が集光作用のある屈
折面から成っている。したがって、凸形状の第４面(S4)
での収差補正により良好な収差性能を達成することがで
きるため、開口数(NA)を大きくすることが可能となる。
第５，第８の実施の形態では第１面(S1)と第３面(S3)が
非球面で構成されているため、第４面(S4)を平面にして
も、開口数(NA)が大きいことに伴う収差を十分補正する
ことができる。

【００２２】また対物レンズの製造を簡単にするには、
各実施の形態のように第２面(S2)と第４面(S4)とが同一
面で構成されることが望ましい。光ピックアップ用の対
物レンズには外径が小さいことが望まれているが、小さ
い面において中央部分と周辺部分とを異なる面で構成し
ようとすると、加工が大変困難になる。第２面(S2)と第
４面(S4)とを同一面で構成すれば、製造を容易にするこ
とが可能になる。

【００２３】また、第４面(S4)は球面であることが望ま
しい。第４面(S4)は結像面に近いため、光束が通る有効
径は非常に小さい。このため、第４面(S4)を非球面にし
た場合、製造後に精度がきちんと出ているか否かを直接
確認するのは非常に難しい。また、開口数(NA)が0.8程
度の明るい対物レンズの場合には、第４面(S4)のみに非
球面を設けて収差補正を行うことは不可能なので、他の
面にも少なくとも１面の非球面を必要とする。この場
合、第４面(S4)の面精度を直接確認できないと、実際に
製造したレンズの収差が何によって発生しているかを特
定することは難しい。第４面(S4)を球面とすることによ
って面精度の確認を容易にすれば、製造上大変有利にな
る。

【００２４】各実施の形態のようなファーフィールド用
の反射屈折対物レンズにおいて、更に良好な収差性能が
得られるようにするには、第４面(S4)が以下の条件式
(1)を満足することが望ましく、なかでも以下の条件式
(1a)を満足することが更に望ましい。 -800＜R4／FL＜-10 …(1) -400＜R4／FL＜-10 …(1a) ただし、 R4：第４面(S4)の曲率半径、 FL：反射屈折対物レンズの焦点距離、である。

【００２５】条件式(1),(1a)は、第４面(S4)での収差補
正を行う上で望ましい曲率範囲を規定している。第４面
(S4)の曲率を条件式(1)の下限を超えて緩くすると、３
次の球面収差が著しくアンダーに倒れてしまうため、非
球面を用いても開口数：NA=0.8程度の対物レンズとして
使用可能な性能が得られなくなる。第４面(S4)の曲率を
条件式(1)の上限を超えて強くすると、３次の球面収差
が著しくオーバーに倒れてしまうため、非球面を用いて
も開口数：NA=0.8程度の対物レンズとして使用可能な性
能が得られなくなる。また、このとき入射側の第３面(S
3)に戻ってきた光束の幅が最初に第１面(S1)に入射する
光束の幅に近づいてしまい、使用可能な光量が著しく少
なくなってしまう。

【００２６】各実施の形態のようなファーフィールド用
の反射屈折対物レンズにおいて、更に良好な収差性能と
製造上の利点が得られるようにするには、第４面(S4)が
以下の条件式(1b)又は(1c)を満足することが更に望まし
い。 -17＜R4／FL＜-10 …(1b) -800＜R4／FL＜-25 …(1c)

【００２７】条件式(1b)と条件式(1c)とは、それぞれ別
の解のカタディオプトリック対物レンズにおいて、第４
面(S4)での収差補正を行う上で望ましい曲率範囲を規定
している。一方の条件式(1b)は、軸外の性能を最も効率
良く補正するために、R4／FLを-17よりも大きくするこ
とが望ましいことを示している。高NAの対物レンズで
は、球面収差等の軸上性能を確保するのは比較的簡単で
あるが、トラッキング性能に関係する軸外のコマ収差も
共に補正するには、集光に寄与するパワーを収差が発生
しにくいように各面に配分しなければならない。第４面
(S4)の曲率についてR4／FLを-17よりも大きくすれば、
適正なパワー配分とすることができる。第４面(S4)の曲
率が条件式(1b)の上限を超えて強くなると、前述したよ
うに３次の球面収差が著しくオーバーに倒れてしまうた
め、非球面を用いても開口数：NA=0.8程度の対物レンズ
として使用可能な性能が得られない。

【００２８】他方の条件式(1c)は、最も製造しやすい形
状で球面収差を解像限界まで補正するために、R4／FLを
-25よりも小さくすることが望ましいことを示してい
る。成形レンズは片面が平面に近い方が製造しやすい
が、高NAの対物レンズではワーキングディスタンスが短
くなるため、平面よりもわずかに凸面の方がトラッキン
グ等を行って傾いた場合には都合が良い。また、固形の
母材を用いる場合に中心を出しやすいという利点もあ
る。第４面(S4)の曲率が条件式(1c)の下限を超えて緩く
なると、前述したように３次の球面収差が著しくアンダ
ーに倒れてしまうため、非球面を用いても開口数：NA=
0.8程度の対物レンズとして使用可能な性能が得られな
い。

【００２９】各実施の形態のようなファーフィールド用
の反射屈折対物レンズは、２つの屈折面を使用する点
で、従来のニアフィールド用のものとは大きく異なって
いる。２つの屈折面とは、発散作用のある第１面(S1)と
収束作用のある第４面(S4)である。第１面(S1)と第４面
(S4)とは互いに逆の色収差を発生させるため、±10μｍ
程度の色収差を補正することが可能である。通常の屈折
面のみを用いた２枚の系では±10nmの使用波長の変化に
対して、レンズ結像点は6〜8μｍ程度ずれてしまうが、
以下の条件式(2)を満足すればこのカタディオプトリッ
ク系では1μｍ以下に抑えることも可能である。したが
って、第１面(S1)及び第４面(S4)が以下の条件式(2)を
満足することが望ましく、なかでも以下の条件式(2a)を
満足することが更に望ましい。

【００３０】 0.01＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.1 …(2) 0.015＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.06 …(2a) ただし、 R1：第１面(S1)の曲率半径、 R4：第４面(S4)の曲率半径、 ν1＝(N1-1)／(N1m-N1p) N1：使用波長での第１面(S1)の後の光学材料の屈折率、 N1p：使用波長+10nmでの第１面(S1)の後の光学材料の屈
折率、 N1m：使用波長-10nmでの第１面(S1)の後の光学材料の屈
折率、である。

【００３１】条件式(2),(2a)は、互いに逆の色収差を発
生させる２つの面(S1,S4)を色収差補正に利用するため
に、小さな波長範囲での分散の大きさを規定している。
条件式(2)の上限を超えると、軸上色収差が補正不足に
なるか、あるいは球面収差がアンダーに倒れてしまう。
逆に条件式(2)の下限を超えると、軸上色収差が補正過
剰になるか、あるいは球面収差がオーバーに倒れてしま
う。

【００３２】また、軸上色収差を考える必要のあるカタ
ディオプトリック対物レンズの場合、第１面(S1)及び第
４面(S4)が以下の条件式(2b)を満足することが更に望ま
しい。 0.03＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.1 …(2b)

【００３３】条件式(2b)は、屈折率の低いプラスチック
材料あるいは収差補正に有利な高屈折率ガラス材料を使
う場合、(R4／R1)^1/2／ν1を0.03よりも大きくすること
が望ましいことを示している。第１面(S1)と第４面(S4)
の曲率半径の比を適正にすることにより、ある程度の軸
上色収差を補正することはできるが、光学材料の持って
いる分散は決まっているため、可能な補正には限界があ
る。一般に、低屈折率材料は低分散であり、高屈折率材
料は高分散である。したがって、条件式(2b)の下限を超
えると、低屈折率材料は補正過剰になりやすく、高屈折
率材料は補正不足になりやすい。また、レーザの波長ホ
ッピングの大きい使用条件では問題となる場合も出てき
てしまう。

【００３４】また各実施の形態のようなカタディオプト
リック系では、第１面(S1)を透過した光束の中央部分が
第２面(S2)で反射されずに第４面(S4)を透過したり、第
２面(S2)で反射した光束の中央部分が第３面(S3)で反射
されずに第１面(S1)を透過したりすることになる。その
結果、利用可能な有効光束は中央部分が抜けたドーナツ
形状となる。一般に開口数(NA)が大きくなるほど、有効
に利用できる光束の割合は小さくなってしまう。光束を
効率良く利用するには、光束の中抜けの面積をなるべく
減らすような構成が必要である。そのために第５〜第８
の実施の形態では、第１面(S1)が以下の式(AS)で定義さ
れる面形状の非球面から成り、その１次の非球面係数(A
1)がゼロよりも小さくなっている。光束が最初に入射す
る第１面(S1)を、１次の非球面係数(A1)を使った非球面
(すなわち円錐が変形した形状の円錐非球面)にすれば、
光軸(AX)付近の光線が急速に外側へ広がるため、中抜け
面積は同じでも実質的に利用される光束の効率は上がる
ことになる。

【００３５】 x＝(C・y²)／[1+{1-(1+K)・C²・y²}^1/2]＋Σ(Ai・yⁱ) …(AS) ただし、 x：高さyの位置での基準面からの光軸(AX)方向の変位
量、 y：光軸(AX)に対して垂直方向の高さ、 C：面頂点での曲率、 K：円錐定数、 Ai：ｉ次の非球面係数、 Σ：ｉについての和、である。

【００３６】上述したように１次の非球面係数(A1)を使
うことにより第１面(S1)を円錐非球面にすれば、対物レ
ンズに入射する光束を10％程度有効に利用することが可
能である。このとき第１面(S1)は以下の条件式(3)を満
足することが望ましく、なかでも以下の条件式(3a)を満
足することが更に望ましい。 -0.1＜A1＜0 …(3) -0.05＜A1＜-0.001 …(3a) ただし、 A1：１次の非球面係数、である。

【００３７】条件式(3)の下限を超えて１次の非球面係
数(A1)の絶対値をあまりにも大きくすると、光軸(AX)付
近の球面収差の倒れが開口数(NA)の大きい部分にも影響
してしまうため、非球面を用いても収差補正できなくな
る。また第２面(S2)が凹面(像側に凹形状)になってしま
うため、収差を補正するにはワーキングディスタンスが
必要以上に長い解にならざるを得なくなる。第２面(S2)
が第４面(S4)と同一面で構成されている場合には、その
同一面が反射と透過の両方に用いられている関係上、有
効な光束が細くなってしまい、第１面(S1)を円錐非球面
にした効果がなくなってしまう。条件式(3)の上限を超
えると、第１面(S1)が単純な球面になってしまうため、
光束を有効利用する効果はなくなる。第１面(S1)に円錐
非球面を使った場合でも、対物レンズの射出面である第
４面(S4)が平面形状の場合(例えば第５，第８の実施の
形態)が考えられる。その場合でも、第１面(S1)を２次
以上の非球面係数(A2〜)を用いた設計にすることで、前
述したように第４面(S4)で発生する収差を第１面(S1)で
補正することができる。

【００３８】なお、前述した第１〜第４面(S1〜S4)のう
ちの少なくとも１面を別部材に設けることにより、２以
上の光学要素から成るカタディオプトリック系で対物レ
ンズを構成してもよい。ただし、実際にはサイズ，コス
ト，軸合わせ等の関係から、単一の光学素子で対物レン
ズを構成することが望ましい。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施した反射屈折対物レンズ
を、コンストラクションデータ等を挙げて更に具体的に
説明する。以下に挙げる実施例１〜１６は、前述した第
１〜第１６の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１
〜第１６の実施の形態を表す光学構成図(図１，図３，
図５，図７，図９，図１１，図１３，図１５，図１７，
図１９，図２１，図２３，図２５，図２７，図２９，図
３１)は、対応する実施例１〜１６のレンズ形状や光路
をそれぞれ示している。

【００４０】各実施例のコンストラクションデータにお
いて、Si(i=1,2,...)は光源側から光路順に数えてi番目
の面、Ri(i=1,2,...)は面Siの曲率半径(mm)、Di(i=0,1,
2,...)は光源側から光路順に数えてi番目の軸上面間隔
(mm)を示しており(D4+D6：ワーキングディスタンス)、N
i(i=1,2,...)は使用波長λでの面Siの後の光学材料(各
実施例ではガラス)の屈折率を示している。また、実施
例９〜１１，１５，１６については、νi(i=1,2,...)，
Nip(i=1,2,...)，Nim(i=1,2,...)を併せて示す。ただ
し、νiは式：νi＝(Ni-1)／(Nim-Nip)で表され、Nip：
使用波長(λ)+10nmでの面Siの後の光学材料の屈折率、N
im：使用波長(λ)-10nmでの面Siの後の光学材料の屈折
率である。*印が付された面Siは非球面で構成された面
であることを示し、非球面の面形状を表わす前記式(AS)
で定義されるものとする。使用波長λ(nm)，開口数NA，
焦点距離FL(mm)及び各非球面の非球面データを他のデー
タと併せて示し、表１に各実施例の条件式対応値を示
す。

【００４１】また、図２，図４，図６，図８，図１０，
図１２，図１４，図１６，図１８，図２０，図２２，図
２４，図２６，図２８，図３０，図３２に、実施例１〜
１６の球面収差(横軸の単位:mm，E-n=×10^-n；縦軸の1.
00はNAに相当する。)をそれぞれ示す。また、実施例９
〜１１，１５，１６についてはλ±10nmでの球面収差も
併せて示す。なお、輪帯光束しか使わないので、収差図
の下1/3〜1/2の斜線部分は集光スポットに関係ない。

【００４２】実施例１〜４，１２〜１４は、第４面(S4)
を凸面にすることにより収差を補正して、高開口数の対
物レンズを実現したものである。実施例５〜８は、第１
面(S1)を円錐非球面にすることにより、光束の利用効率
を向上させたものである。実施例９〜１１，１５，１６
は、第１面(S1)及び第４面(S4)の曲率半径(R1,R4)と使
用波長(λ)近傍のガラスの分散との比を条件式(2),(2a)
等の範囲内として、軸上色収差を小さくしたものであ
る。

【００４３】

【００４４】[第３面(S3)の非球面データ]K=-2.265239,
A4= 0.655498×10^-3,A6=-0.196636×10^-3,A8= 0.273219
×10^-4,A10=-0.116592×10^-4

【００４５】

【００４６】[第３面(S3)の非球面データ]K=-2.732602,
A4= 0.594706×10^-3,A6=-0.186086×10^-3,A8= 0.160651
×10^-4,A10=-0.106729×10^-4

【００４７】

【００４８】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.798334,
A4= 0.106159×10^-2,A6=-0.746171×10^-4,A8=-0.226069
×10^-4,A10=-0.946578×10^-6

【００４９】

【００５０】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.707560,
A4= 0.110920×10^-2,A6= 0.205017×10^-5,A8=-0.511151
×10^-4,A10= 0.366513×10^-5

【００５１】

【００５２】[第１面(S1)の非球面データ]K= 2.1820,A1
=-2.0000×10^-2,A2=-7.3015×10^-3,A4=-2.6761×10^-1,A
6= 7.2461×10^-1,A8=-9.5531×10^-1 [第３面(S3)の非球面データ]K=-1.842686,A4= 0.103164
×10^-2,A6= 0.184812×10^-3,A8=-0.588665×10^-4,A10=
0.360474×10^-5

【００５３】

【００５４】[第１面(S1)の非球面データ]K= 2.9634×1
0^-1,A1=-2.0000×10^-2,A2= 4.1676×10^-3,A4=-3.5226×
10^-1,A6= 8.5231×10^-1,A8=-1.0924 [第３面(S3)の非球面データ]K=-1.735553,A4= 0.102041
×10^-2,A6= 0.563429×10^-4,A8=-0.344185×10^-4,A10=
0.177030×10^-5

【００５５】

【００５６】[第１面(S1)の非球面データ]K=-8.1310×1
0^-1,A1=-2.0000×10^-2,A2= 3.0155×10^-2,A4=-4.8222×
10^-1,A6= 1.0872,A8=-1.3571 [第３面(S3)の非球面データ]K=-1.732289,A4= 0.677469
×10^-3,A6=-0.199277×10^-3,A8= 0.179379×10^-4,A10=-
0.216106×10^-5

【００５７】

【００５８】[第１面(S1)の非球面データ]K=-5.4746×1
0^-1,A1=-2.5000×10^-2,A2= 3.8312×10^-2,A4=-5.3844×
10^-1,A6= 1.2748,A8=-1.5399 [第３面(S3)の非球面データ]K=-1.312881,A4= 0.101126
×10^-2,A6=-0.107297×10^-3,A8= 0.282406×10^-5,A10=-
0.343300×10^-6

【００５９】《実施例９》 λ(nm)＝400，NA＝0.85000，FL(mm)＝0.7998 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [Ni(Nip,Nim)] [νi] D0= ∞ S1 R1= -1.00545 D1= 2.300000 N1= 1.506453 ν1=175.365 (N1p,N1m)=( 1.505069, 1.507957) S2 R2=-101.43719 D2=-2.609010 N2=-1.506453 ν2=175.365 (N2p,N2m)=(-1.505069,-1.507957) S3* R3= 4.52131 D3= 2.609010 N3= 1.506453 ν3=175.365 (N3p,N3m)=( 1.505069, 1.507957) S4 R4=-101.43719 D4= 0.100000 S5 R5= ∞ D5= 0.100000 N5= 1.530777 ν5=202.355 (N5p,N5m)=( 1.529517, 1.532141) S6 R6= ∞ D6= 0.145281

【００６０】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.212053,
A4= 0.122168×10^-2,A6=-0.204387×10^-4,A8=-0.294432
×10^-6,A10=-0.126705×10^-5

【００６１】《実施例１０》 λ(nm)＝400，NA＝0.85000，FL(mm)＝0.7998 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [Ni(Nip,Nim)] [νi] D0= ∞ S1 R1= -1.09844 D1= 2.300000 N1= 1.800283 ν1=147.273 (N1p,N1m)=( 1.797684, 1.803118) S2 R2= -11.49589 D2=-2.609010 N2=-1.800283 ν2=147.273 (N2p,N2m)=(-1.797684,-1.803118) S3* R3= 5.62386 D3= 2.609010 N3= 1.800283 ν3=147.273 (N3p,N3m)=( 1.797684, 1.803118) S4 R4= -11.49589 D4= 0.100000 S5 R5= ∞ D5= 0.100000 N5= 1.530777 ν5=202.355 (N5p,N5m)=( 1.529517, 1.532141) S6 R6= ∞ D6= 0.100000

【００６２】[第３面(S3)の非球面データ]K=-2.675937,
A4= 0.959269×10^-3,A6=-0.143516×10^-3,A8=-0.498477
×10^-6,A10=-0.672961×10^-5

【００６３】《実施例１１》 λ(nm)＝400，NA＝0.85000，FL(mm)＝0.7998 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [Ni(Nip,Nim)] [νi] D0= ∞ S1 R1= -1.15386 D1= 2.300000 N1= 1.867703 ν1= 62.618 (N1p,N1m)=( 1.861162, 1.875019) S2 R2= -10.74129 D2=-2.609010 N2=-1.867703 ν2= 62.618 (N2p,N2m)=(-1.861162,-1.875019) S3* R3= 5.83860 D3= 2.609010 N3= 1.867703 ν3= 62.618 (N3p,N3m)=( 1.861162, 1.875019) S4 R4= -10.74129 D4= 0.100000 S5 R5= ∞ D5= 0.100000 N5= 1.530777 ν5=202.355 (N5p,N5m)=( 1.529517, 1.532141) S6 R6= ∞ D6= 0.100000

【００６４】[第３面(S3)の非球面データ]K=-2.955203,
A4= 0.798611×10^-3,A6=-0.170624×10^-3,A8= 0.278679
×10^-6,A10=-0.924217×10^-5

【００６５】

【００６６】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.707600,
A4= 0.597413×10^-3,A6=-0.367747×10^-4,A8=-0.437841
×10^-4,A10= 0.198915×10^-5

【００６７】

【００６８】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.707600,
A4= 0.26363426×10^-3,A6=-0.52016671×10^-4,A8=-0.34
975572×10 ^-4,A10=-0.1028651×10^-5

【００６９】

【００７０】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.707600,
A4= 0.13015451×10^-2,A6=-0.9296924×10^-4,A8=-0.184
47395×10^- ⁴,A10=-0.28445249×10^-5

【００７１】《実施例１５》 λ(nm)＝400.00，NA＝0.86164，FL(mm)＝0.7998 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [Ni(Nip,Nim)] [νi] D0= ∞ S1 R1= -1.87652 D1= 2.350000 N1= 1.800270 ν1=147.924 (N1p,N1m)=( 1.797680, 1.803090) S2 R2=-250.00000 D2=-2.609340 N2=-1.800270 ν2=147.924 (N2p,N2m)=(-1.797680,-1.803090) S3* R3= 4.66535 D3= 2.609340 N3= 1.800270 ν3=147.924 (N3p,N3m)=( 1.797680, 1.803090) S4 R4=-250.00000 D4= 0.100000 S5 R5= ∞ D5= 0.100000 N5= 1.530830 ν5=253.138 (N5p,N5m)=( 1.529550, 1.531647) S6 R6= ∞ D6= 0.099829

【００７２】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.707600,
A4= 0.125462×10^-2,A6=-0.836443×10^-4,A8=-0.110744
×10^-4,A10=-0.264005×10^-5

【００７３】《実施例１６》 λ(nm)＝400.00，NA＝0.81863，FL(mm)＝0.7998 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [Ni(Nip,Nim)] [νi] D0= ∞ S1 R1= -1.21760 D1= 2.350000 N1= 1.606090 ν1=187.644 (N1p,N1m)=( 1.604540, 1.607770) S2 R2= -50.00000 D2=-2.609340 N2=-1.606090 ν2=187.644 (N2p,N2m)=(-1.604540,-1.607770) S3* R3= 4.63535 D3= 2.609340 N3= 1.606090 ν3=187.644 (N3p,N3m)=( 1.604540, 1.607770) S4 R4= -50.00000 D4= 0.100000 S5 R5= ∞ D5= 0.100000 N5= 1.530830 ν5=253.138 (N5p,N5m)=( 1.529550, 1.531647) S6 R6= ∞ D6= 0.099994

【００７４】[第３面(S3)の非球面データ]K=-1.707600,
A4= 0.155838×10^-2,A6=-0.533758×10^-4,A8=-0.164592
×10^-5,A10=-0.213515×10^-5

【００７５】

【表１】

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ァーフィールド用のワーキングディスタンスが確保され
た状態で開口数が大きく収差性能の良好な反射屈折対物
レンズを実現することができる。そして、本発明に係る
反射屈折対物レンズを光ピックアップ装置(光情報の記
録装置，再生装置，記録再生装置等)に使用すれば、光
学記録媒体(光ディスク等)の高密度化に寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態(実施例１)の光学構成図。

【図２】実施例１の収差図。

【図３】第２の実施の形態(実施例２)の光学構成図。

【図４】実施例２の収差図。

【図５】第３の実施の形態(実施例３)の光学構成図。

【図６】実施例３の収差図。

【図７】第４の実施の形態(実施例４)の光学構成図。

【図８】実施例４の収差図。

【図９】第５の実施の形態(実施例５)の光学構成図。

【図１０】実施例５の収差図。

【図１１】第６の実施の形態(実施例６)の光学構成図。

【図１２】実施例６の収差図。

【図１３】第７の実施の形態(実施例７)の光学構成図。

【図１４】実施例７の収差図。

【図１５】第８の実施の形態(実施例８)の光学構成図。

【図１６】実施例８の収差図。

【図１７】第９の実施の形態(実施例９)の光学構成図。

【図１８】実施例９の収差図。

【図１９】第１０の実施の形態(実施例１０)の光学構成
図。

【図２０】実施例１０の収差図。

【図２１】第１１の実施の形態(実施例１１)の光学構成
図。

【図２２】実施例１１の収差図。

【図２３】第１２の実施の形態(実施例１２)の光学構成
図。

【図２４】実施例１２の収差図。

【図２５】第１３の実施の形態(実施例１３)の光学構成
図。

【図２６】実施例１３の収差図。

【図２７】第１４の実施の形態(実施例１４)の光学構成
図。

【図２８】実施例１４の収差図。

【図２９】第１５の実施の形態(実施例１５)の光学構成
図。

【図３０】実施例１５の収差図。

【図３１】第１６の実施の形態(実施例１６)の光学構成
図。

【図３２】実施例１６の収差図。

【符号の説明】

S1 …第１面 S2 …第２面 S3 …第３面 S4 …第４面

フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA13 LA01 TA01 5D119 AA11 AA22 AA31 AA32 BA01 EB02 JA44 JB01 JB02 JB03 JB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーキングディスタンスが使用波長の２
倍以上ある光ピックアップ用の反射屈折対物レンズであ
って、光源側から光路順に、発散作用のある屈折面から成る第
１面と、反射面から成る第２面と、前記第１面の近傍に
あり集光作用のある反射面から成る第３面と、前記第２
面の近傍にあり透過面から成る第４面と、を有すること
を特徴とする反射屈折対物レンズ。
【請求項２】前記第４面が集光作用のある屈折面から
成ることを特徴とする請求項１記載の反射屈折対物レン
ズ。
【請求項３】前記第２面と前記第４面とが同一面で構
成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の反
射屈折対物レンズ。
【請求項４】前記第４面が以下の条件式(1)を満足す
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載
の反射屈折対物レンズ； -800＜R4／FL＜-10 …(1) ただし、 R4：第４面の曲率半径、 FL：反射屈折対物レンズの焦点距離、である。
【請求項５】更に以下の条件式(1b)を満足することを
特徴とする請求項４記載の反射屈折対物レンズ。 -17＜R4／FL＜-10 …(1b)
【請求項６】更に以下の条件式(1c)を満足することを
特徴とする請求項４記載の反射屈折対物レンズ。 -800＜R4／FL＜-25 …(1c)
【請求項７】前記第１面及び第４面が以下の条件式
(2)を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か１項に記載の反射屈折対物レンズ； 0.01＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.1 …(2) ただし、 R1：第１面の曲率半径、 R4：第４面の曲率半径、 ν1＝(N1-1)／(N1m-N1p) N1：使用波長での第１面の後の光学材料の屈折率、 N1p：使用波長+10nmでの第１面の後の光学材料の屈折
率、 N1m：使用波長-10nmでの第１面の後の光学材料の屈折
率、である。
【請求項８】更に以下の条件式(2b)を満足することを
特徴とする請求項７記載の反射屈折対物レンズ。 0.03＜(R4／R1)^1/2／ν1＜0.1 …(2b)
【請求項９】前記第１面が以下の式(AS)で定義される
面形状の非球面から成り、その１次の非球面係数A1がゼ
ロよりも小さいことを特徴とする請求項１〜８のいずれ
か１項に記載の反射屈折対物レンズ； x＝(C・y²)／[1+{1-(1+K)・C²・y²}^1/2]＋Σ(Ai・yⁱ) …(AS) ただし、 x：高さyの位置での基準面からの光軸方向の変位量、 y：光軸に対して垂直方向の高さ、 C：面頂点での曲率、 K：円錐定数、 Ai：ｉ次の非球面係数、 Σ：ｉについての和、である。
【請求項１０】前記第１面が以下の条件式(3)を満足
することを特徴とする請求項９記載の反射屈折対物レン
ズ； -0.1＜A1＜0 …(3) ただし、 A1：１次の非球面係数、である。
【請求項１１】更に以下の条件式(3a)を満足すること
を特徴とする請求項１０記載の反射屈折対物レンズ。 -0.05＜A1＜-0.001 …(3a)
【請求項１２】前記第４面が球面であることを特徴と
する請求項２又は３記載の反射屈折対物レンズ。