WO2011013339A1 - 光ピックアップレンズ - Google Patents

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WO2011013339A1
WO2011013339A1 PCT/JP2010/004720 JP2010004720W WO2011013339A1 WO 2011013339 A1 WO2011013339 A1 WO 2011013339A1 JP 2010004720 W JP2010004720 W JP 2010004720W WO 2011013339 A1 WO2011013339 A1 WO 2011013339A1
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WO
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lens
zone
annular
annular zone
optical pickup
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/004720
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English (en)
French (fr)
Inventor
伊藤充
上田直史
牧野由多可
杉靖幸
Original Assignee
日立マクセル株式会社
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • G11B7/1367Stepped phase plates
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/02Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B7/1374Objective lenses

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup lens used in an optical system that performs recording or reproduction on an optical disc.
  • optical disc apparatus In recent years, the recording capacity of optical discs continues to increase, and the recording density on optical discs also continues to increase. Reading of information recorded on the optical disc is performed by the optical disc apparatus. Laser light emitted from the laser light source of the optical disk device passes through a transparent member such as a wave plate or a collimator disposed in the optical path, and finally enters the optical pickup lens. The optical pickup lens condenses the incident laser beam on the optical disc and forms a light spot on the optical disc. Thereby, the information recorded on the optical disc is read. Usually, laser light emitted from a laser light source is converted into substantially parallel light by a collimator lens or the like, and the substantially parallel light enters an optical pickup lens. The numerical aperture NA of an optical pickup lens used for such a large-capacity optical disk is often 0.84 or more. In many cases, the wavelength of the laser beam used for the large-capacity optical disk is 405 nm.
  • Glass is often used as a glass material for optical pickup lenses for Blu-ray Disc (BD) having a numerical aperture NA exceeding 0.85 in order to cope with various problems.
  • BD Blu-ray Disc
  • glass is more excellent in light resistance than a resin material such as plastic. If the plastic continues to be exposed to light before it absorbs light and releases this absorbed energy, the plastic will decompose and lead to material degradation. Further, once the material deterioration occurs, the broken resin breaks the surrounding resin, so that the speed of the material deterioration is accelerated.
  • a short wavelength laser beam having high energy is incident on the optical pickup lens for BD. Therefore, as the glass material of the optical pickup lens for BD, glass that is more excellent in light resistance than plastic is often used.
  • the power at the condensing position of the laser beam for BD is less than 0.40 mW.
  • resin materials having light resistance to this level of laser light Even at the present stage, a resin having light resistance to a high-power laser beam such as a recording laser is being developed, and it is expected to be realized.
  • resin materials such as plastics are more excellent in moldability and productivity than glass materials. Therefore, when attempting to design an optical pickup lens for BD having a NA exceeding 0.85 using a resin material such as plastic, the following problems were confirmed.
  • the amount of change in the refractive index of glass is small, when glass is used as a glass material, it is possible to manufacture a lens with little aberration deterioration based on wavelength fluctuations and temperature changes. For example, even if a lens is formed by using glass so that the lens surfaces on the laser light source side and the disk surface side are each a single aspherical surface, it is assumed due to manufacturing variations and usage environments of the BD laser light source. There is little aberration deterioration due to wavelength fluctuations and temperature changes assumed in the usage environment.
  • FIG. 53 shows an optical pickup lens (hereinafter referred to as a diffractive lens) having a diffractive structure on the lens surface.
  • a diffractive lens an optical pickup lens having a diffractive structure on the lens surface.
  • at least one lens surface of the diffractive lens is concentrically divided into a plurality of annular zones from the lens center coinciding with the optical axis AX toward the outer edge portion.
  • TH1 shown in FIG. 53 indicates the center thickness of the lens.
  • SF1 shown in the figure indicates a surface obtained by virtually extending the aspheric surface of the outermost ring zone.
  • each annular zone area is defined as a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer).
  • the aspheric surface of each annular zone is shaped such that the lens surface on which the diffractive structure is formed is convex.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness increases from the lens center toward the lens outer edge.
  • the lens center thickness in the n ring zone is larger than the lens center thickness in the n-1 ring zone between the n-1 ring zone and the n ring zone (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N).
  • the step is formed so as to be thick.
  • protrusions are formed between adjacent annular zones.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes that the protruding portion has a flat shape in order to improve the moldability of such a diffractive lens.
  • FIG. 54 shows an optical pickup lens (hereinafter referred to as a non-diffractive annular lens) in which an annular structure different from the diffractive structure is formed on the lens surface.
  • a protrusion is formed between adjacent annular zones. Even in the non-diffractive annular zone lens, there may be a problem in molding due to the protrusion.
  • each annular zone is defined as the first annular zone, the second annular zone, ..., the Nth annular zone (N is a positive integer) ).
  • the aspheric surface of each annular zone has a shape such that the lens surface LS1 on which the annular zone structure is formed is convex.
  • a step is formed between adjacent annular zones in the direction in which the lens center thickness decreases from the lens center to the lens outer edge.
  • a step is formed between adjacent annular zones in the direction in which the lens center thickness increases from the lens center toward the lens outer edge.
  • SF2 shown in FIG. 54 shows a surface obtained by virtually extending the aspherical surface of the (m + 1) -th zone.
  • DL2 shown in the figure indicates an intersection between the surface SF2 and the optical axis AX and a distance (interval) along the optical axis AX between the intersection CP1.
  • SF3 shown in the figure shows a surface obtained by virtually extending the aspherical surface of the m-th annular zone.
  • DL3 shown in the figure indicates the distance (interval) along the optical axis AX between the intersection of the surface SF3 and the optical axis AX and the intersection CP1.
  • SF4 shown in the figure shows a surface obtained by virtually extending the aspherical surface of the (m-1) -th zone.
  • DL4 shown in the figure indicates an intersection between the surface SF4 and the optical axis AX and a distance (interval) along the optical axis AX between the intersection CP1.
  • the intersection point CP1 indicates the lens center on the laser light source side.
  • TH1 indicates the lens center thickness.
  • the intersection between the virtual extended surface of the aspherical surface and the optical axis AX is defined as C n ( n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N).
  • a direction parallel to the optical axis AX and toward the optical disk side is a positive direction.
  • the non-diffractive annular lens shown in FIG. 54 includes an m-th annular zone that satisfies the following expressions (8) and (9).
  • m is an integer satisfying 1 ⁇ m ⁇ N.
  • the axial step amount between the adjacent annular zones from the lens center toward the lens outer edge portion in the range from the first annular zone to the m-th annular zone, the axial step amount between the adjacent annular zones from the lens center toward the lens outer edge portion.
  • a plurality of steps are formed so that D n increases.
  • a plurality of steps are formed so that the axial step amount D n decreases between adjacent annular zones from the lens center toward the lens outer edge. . That is, in the range from the first annular zone to the m-th annular zone from the lens center toward the lens outer edge, a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness decreases.
  • the m-th ring zone is referred to as a valley ring zone.
  • the non-diffractive annular zone lens is formed from a resin material using a mold
  • the resin material is likely to be insufficiently filled in a portion corresponding to the valley zone of the mold.
  • the portion of the mold corresponding to the lens center side from the valley ring zone and the portion corresponding to the lens outer edge side from the valley ring zone, the degree of biting of the resin to the mold and the direction of transfer failure Is different.
  • transfer defects in the valley zone that becomes a joint between the different transfer properties become a problem. If a transfer failure occurs in the entire annular zone of the valley ring zone, spherical aberration occurs based on the transfer failure.
  • the order of the spherical aberration varies depending on the position of the valley zone where the transfer defect occurs. Further, when a transfer failure occurs in a part of the annular zone of the valley ring zone, coma and astigmatism occur based on the transfer failure. Further, the order of the coma aberration and astigmatism varies depending on the position of the valley zone where the transfer failure occurs. Therefore, in molding a non-diffractive annular lens having a valley zone, it is important to improve the transfer accuracy in the valley zone.
  • the molten resin is filled into the mold and hardened. Then, the resin contracts as the mold cools from the time when the resin is filled in the mold.
  • the degree of shrinkage of this resin is greater than the degree of shrinkage of the mold. Therefore, when the resin shrinks, the resin in the stepped portion between adjacent ring zones in the lens center side portion from the valley ring zone shrinks in a direction that is easily detached from the mold, but the portion on the lens outer edge side from the valley ring zone The resin in the stepped portion between adjacent ring zones contracts in the direction to bite into the mold. Therefore, it becomes difficult for the resin after molding to come off the mold.
  • the shape of the valley zone is distorted due to the difference in the difficulty of detachment from the resin mold between the lens center side of the valley zone and the portion on the outer edge side of the valley zone lens. It ’s broken. In other words, the aberration is deteriorated due to the difference in difficulty of the resin from coming off from the mold between the lens center side of the valley zone and the portion on the outer edge side of the valley zone lens.
  • the resin at the step between adjacent annular zones in the center of the lens from the valley ring zone shrinks in a direction that is easy to come off from the mold, so it may come off the mold early in the molding process. In some cases, the transferability at the center side of the lens from the trough is degraded. Therefore, a method of delaying the time for removing the resin from the mold or applying pressure to the resin is taken. However, on the other hand, the resin in the step portion between the adjacent annular zones on the lens outer edge side from the valley annular zone contracts in the direction to bite into the mold, so the time for removing the resin from the mold is delayed, or the resin If pressure is applied, the resin on the outer edge side of the lens from the trough will further bite the mold.
  • the present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an optical pickup lens that can be molded more accurately.
  • the optical pickup lens according to the first aspect of the present invention is an optical pickup lens having a numerical aperture NA of 0.84 or more for condensing laser light on an optical disk.
  • the optical pickup lens includes an annular structure in which at least one lens surface is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Further, in the annular zone structure, each annular zone is divided into a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • the aspherical surface of the nth annular zone (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N) is virtually extended toward the lens center, the aspherical surface and the optical axis passing through the lens center
  • the intersection point is C n (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N)
  • the distance between the intersection point C 1 and the intersection point C n is the axial step amount D n
  • the direction parallel to the optical axis toward the optical disc side When the positive direction is adopted, at least one m-th ring zone (m is an integer satisfying 1 ⁇ m ⁇ N) satisfying the following expressions (1) and (2) is provided.
  • the annular zone structure includes at least one n-1 annular zone that satisfies D n-1 > D n and a junction region provided between the n-th annular zone.
  • the surface shape of the bonding region is such that the positions of substantially all points on the surface of the bonding region in the optical axis direction are in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 zone The shape is closer to the optical disc side than the position at.
  • a step is formed in the direction from the lens center toward the lens outer edge in a direction in which the axial step amount D n decreases in the range closer to the lens center than the m-th ring zone.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n increases from the lens center toward the lens outer edge. That is, when D n > 0, a step is formed in the direction in which the lens center thickness is reduced between adjacent annular zones in the range closer to the lens center than the m-th annular zone from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness increases.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner.
  • the lens zone structure is formed such that the lens center thickness in the m-th zone is the thinnest, and when D n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • the ring zone structure includes a junction region between at least one n-1 zone and the nth zone that satisfy D n-1 > D n .
  • the surface shape of the joining region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the joining region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. The shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, a problem in forming an optical pickup lens due to the formation of the protrusions between adjacent annular zones is less likely to occur. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the optical pickup lens according to the second aspect of the present invention is an optical pickup lens having a numerical aperture NA for condensing laser light on an optical disc and having a numerical aperture NA of 0.84 or more.
  • the optical pickup lens includes an annular structure in which at least one lens surface is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Further, in the annular zone structure, each annular zone is divided into a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • the aspherical surface of the nth annular zone (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N) is virtually extended toward the lens center, the aspherical surface and the optical axis passing through the lens center
  • the intersection point is C n (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N)
  • the distance between the intersection point C 1 and the intersection point C n is the axial step amount D n
  • the direction parallel to the optical axis toward the optical disc side When the positive direction is adopted, at least one m-th ring zone (m is an integer satisfying 1 ⁇ m ⁇ N) satisfying the following expressions (1) and (2) is provided.
  • the annular zone structure includes joint regions provided between all the n-1 annular zones and the nth annular zone that satisfy D n-1 > D n .
  • the surface shape of the joining region is such that the positions of substantially all points on the surface of the joining region in the optical axis direction are in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 ring zone. The shape is closer to the optical disc side than the position at.
  • a step is formed in the direction from the lens center toward the lens outer edge in a direction in which the axial step amount D n decreases in the range closer to the lens center than the m-th ring zone.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n increases from the lens center toward the lens outer edge. That is, when D n > 0, a step is formed in the direction in which the lens center thickness is reduced between adjacent annular zones in the range closer to the lens center than the m-th annular zone from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness increases.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner.
  • the lens zone structure is formed such that the lens center thickness in the m-th zone is the thinnest, and when D n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • a projection that is convex toward the laser light source side is formed between the n-1 zone and the nth zone that satisfies D n-1 > D n , and the projection of the lens The moldability becomes worse.
  • a junction region is provided between all the n ⁇ 1 annular zones and the nth annular zone that satisfy D n ⁇ 1 > D n .
  • the surface shape of the joining region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the joining region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. The shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, there is no problem in forming the optical pickup lens due to the formation of the protrusions between the adjacent annular zones. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the optical pickup lens according to the third aspect of the present invention is an optical pickup lens having a numerical aperture NA of 0.84 or more for condensing laser light on an optical disk.
  • the optical pickup lens includes an annular structure in which at least one lens surface is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Further, in the annular zone structure, each annular zone is divided into a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • the aspherical surface of the nth annular zone (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N) is virtually extended toward the lens center, the aspherical surface and the optical axis passing through the lens center
  • the intersection point is C n (n is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N)
  • the distance between the intersection point C 1 and the intersection point C n is the axial step amount D n
  • the direction parallel to the optical axis toward the optical disc side When the positive direction is adopted, at least one m-th ring zone (m is an integer satisfying 1 ⁇ m ⁇ N) satisfying the following expressions (1) and (2) is provided.
  • the position in the lens radial direction of the boundary on the lens center side of the n-th annular zone that satisfies D n ⁇ 1 > D n is such that the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens is 40 °.
  • a joining region is provided between the n-1 annular zone adjacent to the nth annular zone and the nth annular zone.
  • the surface shape of the bonding region is such that the positions of substantially all points on the surface of the bonding region in the optical axis direction are in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 zone The shape is closer to the optical disc side than the position at.
  • a step is formed in the direction from the lens center toward the lens outer edge in a direction in which the axial step amount D n decreases in the range closer to the lens center than the m-th ring zone.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n increases from the lens center toward the lens outer edge. That is, when D n > 0, a step is formed in the direction in which the lens center thickness is reduced between adjacent annular zones in the range closer to the lens center than the m-th annular zone from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness increases.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner.
  • the lens zone structure is formed such that the lens center thickness in the m-th zone is the thinnest, and when D n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • a projection that is convex toward the laser light source side is formed between the n-1 zone and the nth zone that satisfies D n-1 > D n , and the projection of the lens
  • the moldability becomes worse.
  • the degree of deterioration of moldability due to the protrusions is greater in the outer edge portion than in the center portion of the lens. And it turned out that the deterioration of the moldability by the said protrusion part arises in the range in which the tangent angle of the lens surface of an optical pick-up lens becomes 40 degrees or more especially.
  • the position in the lens radial direction of the boundary on the lens center side of the n-th annular zone that satisfies D n ⁇ 1 > D n is the lens surface of the optical pickup lens.
  • a junction region is provided between the n-1 annular zone adjacent to the nth annular zone and the nth annular zone.
  • the surface shape of the joining region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the joining region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone.
  • the shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, there is no problem in forming the optical pickup lens due to the formation of the protrusions between the adjacent annular zones. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the on-axis step amount D n has been described.
  • the on-axis step amount D n can be set to a completely different value in a lens having a zonal structure.
  • the same effect as the present invention can be obtained. This is because different sag amounts on the axis can be obtained to obtain the same sag amount as the sag amount at the position of the radius away from the optical axis. This is apparent from the aspherical surface that defines the surface shape described later.
  • the optical pickup lens according to the first aspect of the present invention is an optical pickup lens having a numerical aperture NA of 0.84 or more for condensing laser light on an optical disk.
  • the optical pickup lens includes an annular structure in which at least one lens surface is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Further, in the annular zone structure, each annular zone is divided into a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • the annular zone structure includes at least one n-1 annular zone that satisfies E n-1 > E n and a junction region provided between the n-th annular zone.
  • the surface shape of the joining region is such that the positions of substantially all points on the surface of the joining region in the optical axis direction are in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 ring zone.
  • the shape is closer to the optical disc side than the position at.
  • E n>0 the range of the lens center side than the m zones, from the lens center to the lens outer edge, a step is formed in the direction in which the optical path difference E n increases, the m wheel the range of the lens outer edge side band, from the lens center to the lens outer edge, a step in the direction of the optical path difference E n decreases is formed.
  • a step is formed in the direction in which the optical path difference E n decreases, than the m zonal the range of the lens outer edge, toward the lens center to the lens outer edge, a step in the direction of the optical path difference E n increases is formed. That is, when E n > 0, a step is formed in the direction in which the lens center thickness becomes thinner between adjacent annular zones in the range closer to the lens center than the m-th annular zone from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent annular zones.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th annular zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent annular zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner.
  • annular zone structure when E n > 0, the annular zone structure is formed so that the lens center thickness in the m-th zone is the smallest, and when E n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • the ring zone structure includes a junction region between at least one n-1 zone and the nth zone that satisfy E n-1 > E n .
  • the surface shape of the junction region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the junction region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1th annular zone. The shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, a problem in forming an optical pickup lens due to the formation of the protrusions between adjacent annular zones is less likely to occur. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the optical pickup lens according to the second aspect of the present invention is an optical pickup lens having a numerical aperture NA for condensing laser light on an optical disc and having a numerical aperture NA of 0.84 or more.
  • the optical pickup lens includes an annular structure in which at least one lens surface is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Further, in the annular zone structure, each annular zone is divided into a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • the surface shape of the joining region is such that the positions of substantially all points on the surface of the joining region in the optical axis direction are in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 ring zone.
  • the shape is closer to the optical disc side than the position at.
  • E n>0 the range of the lens center side than the m zones, from the lens center to the lens outer edge, a step is formed in the direction in which the optical path difference E n increases, the m wheel the range of the lens outer edge side band, from the lens center to the lens outer edge, a step in the direction of the optical path difference E n decreases is formed.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness increases.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th annular zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent annular zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner. That is, when E n > 0, the annular zone structure is formed so that the lens center thickness in the m-th annular zone is the thinnest. When E n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th annular zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • a projection that protrudes toward the laser light source side is formed between the n-1 zone and the n-th zone that satisfy E n-1 > E n .
  • the moldability becomes worse.
  • a junction region is provided between all the n ⁇ 1 annular zones and the nth annular zone satisfying E n ⁇ 1 > E n .
  • the surface shape of the junction region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the junction region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1th annular zone.
  • the shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, there is no problem in forming the optical pickup lens due to the formation of the protrusions between the adjacent annular zones. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the optical pickup lens according to the third aspect of the present invention is an optical pickup lens having a numerical aperture NA of 0.84 or more for condensing laser light on an optical disk.
  • the optical pickup lens includes an annular structure in which at least one lens surface is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Further, in the annular zone structure, each annular zone is divided into a first annular zone, a second annular zone, ..., an Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • a joining region is provided between the n-1 annular zone adjacent to the nth annular zone and the nth annular zone.
  • the surface shape of the joining region is such that the positions of substantially all points on the surface of the joining region in the optical axis direction are in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 ring zone. The shape is closer to the optical disc side than the position at.
  • E n>0 the range of the lens center side than the m zones, from the lens center to the lens outer edge, a step is formed in the direction in which the optical path difference E n increases, the m wheel the range of the lens outer edge side band, from the lens center to the lens outer edge, a step in the direction of the optical path difference E n decreases is formed.
  • a step is formed in the direction in which the optical path difference E n decreases, than the m zonal the range of the lens outer edge, toward the lens center to the lens outer edge, a step in the direction of the optical path difference E n increases is formed. That is, when E n > 0, a step is formed in the direction in which the lens center thickness becomes thinner between adjacent annular zones in the range closer to the lens center than the m-th annular zone from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent annular zones.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th annular zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent annular zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner.
  • annular zone structure when E n > 0, the annular zone structure is formed so that the lens center thickness in the m-th zone is the smallest, and when E n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • a projection that protrudes toward the laser light source side is formed between the n-1 zone and the n-th zone that satisfy E n-1 > E n .
  • the moldability becomes worse.
  • the degree of deterioration of moldability due to the protrusions is greater in the outer edge portion than in the center portion of the lens. And it turned out that the deterioration of the moldability by the said protrusion part arises especially in the range from which the tangent angle of the lens surface of an optical pick-up lens becomes 40 degrees or more.
  • the position in the lens radial direction of the boundary on the lens center side of the n-th annular zone that satisfies D n ⁇ 1 > D n is the lens surface of the optical pickup lens.
  • a junction region is provided between the n-1 annular zone adjacent to the nth annular zone and the nth annular zone.
  • the surface shape of the junction region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the junction region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1th annular zone.
  • the shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, there is no problem in forming the optical pickup lens due to the formation of the protrusions between the adjacent annular zones. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the surface shape of the joining region is preferably a planar shape that is inclined at an angle ⁇ (°) in a direction from the laser light source side to the optical disk side from a surface perpendicular to the optical axis. Furthermore, it is preferable to satisfy the following expression (3). 0 ⁇ ⁇ ⁇ 15 (3) Thereby, the inclination angle of the (n ⁇ 1) -th zone can be made close to the inclination angle of the joining region. In addition, the shrinkage direction in the (n ⁇ 1) -th zone during molding and the shrinkage direction in the joining region can be matched as much as possible. Therefore, it becomes possible to more easily find molding conditions for accurately obtaining the dimensions of the optical pickup lens. Note that the inclination angles of the plurality of bonding regions provided in one optical pickup lens may be different depending on the positions in the lens radial direction where the bonding regions are provided.
  • the radius of the boundary of the mth annular zone on the lens center side is Rb
  • the radius of the boundary of the mth annular zone on the lens outer edge side is Re
  • the numerical aperture NA is 0.85.
  • the effective radius of the optical pickup lens is Rs
  • the mold part corresponding to the m-th zone is sufficiently filled with resin. can do. Thereby, deterioration of the aberration performance of the lens can be prevented.
  • the axial step difference D n of the nth annular zone and the axial step difference of the n ⁇ 1th annular zone The value obtained by adding the absolute value
  • the bonding region is not an optical function surface. For this reason, when the above-described joining region is provided between adjacent annular zones, the light amount of the light spot is reduced accordingly.
  • the laser light incident on the lens is not absorbed by the lens and is not reflected on the lens surface, an annular structure is formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens, and the lens surface on the optical disk side is continuous. If it has a typical shape, the light amount ratio (%) of the light spot can be expressed by the following equation (10).
  • Light intensity ratio (%) (1 ⁇ ((area of lens surface within effective radius) ⁇ (area other than optical functional surface)) / (area of lens surface within effective deformation)) ⁇ 100 (10)
  • (area other than the optical function surface) in the expression (10) is substantially equal to the sum of the areas of all the bonding regions. Therefore, the light quantity of the light spot can be improved by reducing the number of joining regions provided in the optical pickup lens as much as possible.
  • the portion where the junction region is provided is between the n-1 and n-th annular zones that satisfy D n-1 > D n . Therefore, it is possible to improve the light amount of the light spot by making the cumulative value of the step amount between the annular zones without the joint region larger than the cumulative value of the step amount between the annular zones with the joint region. Conceivable. Therefore, in the present invention, by satisfying the expression (6), ⁇ , which is a cumulative value of the step amount between the annular zones where the joint region is not provided, is represented by ⁇ , which is a cumulative value of the step amount between the annular zones where the joint region is provided. Thus, the light quantity of the light spot can be improved.
  • the effective radius Rs when the numerical aperture NA is 0.85 is substantially equal to the opening radius of the actuator on which the optical pickup lens is mounted.
  • the actuator to which the optical pickup lens is attached is made of plastic, the opening radius of the actuator varies from product to product.
  • the effective radius Rs when the numerical aperture NA of the optical pickup lens is 0.85 is substantially equal to the aperture radius of the actuator, the aperture radius of the actuator reflects the aperture radius of the actuator.
  • the zone width can be defined.
  • the optical pickup lens preferably focuses laser light having a wavelength in the range of 395 nm to 415 nm on the optical disc. Thereby, it is possible to provide an optical pickup lens that forms a light spot favorably with respect to the BD.
  • the operating wavelength of BD is 405 nm, but considering the manufacturing variation of the laser light source, the operating wavelength range of the optical pickup lens of the present invention is set to a wavelength of 395 nm or more and 415 nm or less.
  • the optical pickup lens is preferably molded from a resin material or a material obtained by dispersing an inorganic material or a material mainly composed of an inorganic material in the resin material.
  • the optical pickup lens is preferably molded from a glass material.
  • the optical pickup lens is preferably mounted on a BD pickup.
  • the present invention can provide an optical pickup lens that can be molded more accurately.
  • 3 is a table showing lens data of the optical pickup lens according to Example 1; 3 is a table showing lens data of the optical pickup lens according to Example 1; 3 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 1; 3 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 1; 3 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 1; 6 is a table showing an aspheric coefficient of a lens surface on the optical disc side of the optical pickup lens according to Example 1; 6 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 2.
  • 6 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 2.
  • 7 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 2.
  • 7 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 2.
  • 7 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 2.
  • Example 7 is a table showing an aspheric coefficient of a lens surface on the optical disc side of the optical pickup lens according to Example 2; 10 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 3.
  • 10 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 3.
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 3.
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 3.
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 3.
  • 10 is a table showing aspherical coefficients of lens surfaces on the optical disc side of the optical pickup lens according to Example 3;
  • 10 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 4;
  • 10 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 4;
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 4;
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 4;
  • 10 is a table showing aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 5.
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 5.
  • 10 is a table showing aspherical coefficients of the lens surface on the optical disc side of the optical pickup lens according to Example 5; 10 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 6; 10 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Example 6; 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 6; 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 6; 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 6; 14 is a table showing an aspheric coefficient of a lens surface on the optical disc side of an optical pickup lens according to Example 6; 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Example 8.
  • 6 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Comparative Example 1.
  • 6 is a table showing lens data of an optical pickup lens according to Comparative Example 1.
  • 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Comparative Example 1; 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Comparative Example 1; 10 is a table showing an aspherical coefficient, an axial step amount, and an annular position of a lens surface on the laser light source side of an optical pickup lens according to Comparative Example 1; 10 is a table showing aspheric coefficients of lens surfaces on the optical disc side of the optical pickup lens according to Comparative Example 1; 4 is a table showing transferability after molding, residual aberration component (m ⁇ rms), (Re ⁇ Rs) / Rs ⁇ 100 (%), and light amount ratio (%) in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1.
  • the optical pickup lens according to the present embodiment focuses laser light having a wavelength in the range of 395 nm to 415 nm on an information recording surface of a BD (Blu-ray Disc).
  • the numerical aperture NA of the optical pickup lens according to the present embodiment is 0.84 or more.
  • the optical pickup lens according to the present embodiment includes an annular structure in which at least one lens surface (optical function surface) is divided into a plurality of concentric annular regions by steps. Yes. In other words, at least one surface of the optical pickup lens according to the present invention is concentrically divided into a plurality of annular zones, and a step is formed between adjacent annular zones.
  • each annular region is defined as a first annular zone, a second annular zone,..., An Nth annular zone (N is a positive integer) from the lens center toward the lens outer edge.
  • N is a positive integer
  • the intersection of the aspherical virtual extension surface and the optical axis AX is defined as C n (N is an integer satisfying 1 ⁇ n ⁇ N). The distance between the intersection C 1 and the intersection C n and on-axis step difference D n.
  • the optical pickup lens includes at least one m-th annular zone (m is an integer satisfying 1 ⁇ m ⁇ N) that satisfies the following expressions (1) and (2).
  • At least one m-th zone that satisfies D m + 1 is provided.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n increases from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n decreases from the lens center toward the lens outer edge.
  • D n ⁇ 0 a step is formed in the direction from the lens center toward the lens outer edge in a direction in which the axial step amount D n decreases in the range closer to the lens center than the m-th ring zone.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n increases from the lens center toward the lens outer edge. That is, when D n > 0, a step is formed in the direction from the lens center toward the lens outer edge in the direction in which the lens center thickness decreases between adjacent annular zones in the range closer to the lens center than the m-th annular zone. Yes. In the range on the lens outer edge side from the m-th annular zone, a step is formed in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent annular zones.
  • a step is formed in the direction from the center of the lens toward the outer edge of the lens in the direction closer to the center of the lens than the m-th zone in the direction in which the lens center thickness increases between adjacent zones.
  • a step is formed between adjacent annular zones in a direction in which the lens center thickness becomes thinner. That is, when D n > 0, the lens zone structure is formed such that the lens center thickness in the m-th zone is the thinnest, and when D n ⁇ 0, the lens center thickness in the m-th zone is the thickest.
  • An annular structure is formed so as to be.
  • the annular structure includes a junction region provided between at least one n ⁇ 1 annular zone and the nth annular zone that satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the position of this joining region in the optical axis direction is located closer to the optical disc than the position of the (n-1) -th zone in the optical axis direction.
  • a projection that protrudes toward the laser light source is formed between the n-1 zone and the n-th zone that satisfies D n-1 > D n , and the moldability of the lens due to the projection. Becomes worse.
  • the annular structure includes a junction region between at least one n ⁇ 1 annular zone and the nth annular zone satisfying D n ⁇ 1 > D n. Yes.
  • the surface shape of the junction region is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the junction region are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1th annular zone.
  • the shape is also on the optical disc side.
  • the surface shape of the joining region is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone. Therefore, a problem in forming an optical pickup lens due to the formation of the protrusions between adjacent annular zones is less likely to occur. Therefore, it is possible to provide an optical pickup lens that is easier to mold.
  • the optical pickup lens 1 has a pair of a lens surface 101 and a lens surface 102 that face each other.
  • the lens surface 101 is a lens surface on the laser light source side.
  • An annular structure is formed on the lens surface 101.
  • the lens surface 102 is a lens surface on the optical disc side.
  • An annular structure is not formed on the lens surface 102.
  • the surface shape of the lens surface 102 is a single aspherical shape.
  • D n > 0.
  • the ring zone structure provided on the lens surface 101 includes one mth zone 103 that satisfies D m ⁇ 1 ⁇ D m and D m > D m + 1 .
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n increases from the lens center toward the lens outer edge.
  • a step is formed in the direction in which the axial step amount D n decreases from the lens center toward the lens outer edge. That is, in the range from the center of the lens toward the outer edge of the lens, in the range closer to the center of the lens than the m-th annular zone 103, a step is formed in the direction in which the lens center thickness decreases between adjacent annular zones.
  • a step is formed between adjacent ring zones in a direction in which the lens center thickness increases. That is, the annular structure is formed so that the lens center thickness in the m-th annular zone 103 is the thinnest.
  • the ring zone structure includes a junction region 104 provided between the n-1 zone and the n-th zone that satisfies D n-1 > D n .
  • the junction region 104 may be provided between at least one n ⁇ 1 annular zone and the nth annular zone that satisfy D n ⁇ 1 > D n .
  • the surface shape of the junction region 104 is such that the positions in the optical axis direction of substantially all points on the surface of the junction region 104 are more than the positions in the optical axis direction of the boundary on the lens outer edge side of the n-1 zone. The shape is on the optical disc side.
  • the surface shape of the bonding region 104 is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n ⁇ 1) th zone.
  • the surface shape of the bonding region 104 is a planar shape perpendicular to the optical axis.
  • the on-axis step amount D n has been described.
  • the on-axis step amount D n can be set to a completely different value in a lens having a zonal structure.
  • the same effect as the present invention can be obtained. This is because different sag amounts on the axis can be obtained to obtain the same sag amount as the sag amount at the position of the radius away from the optical axis. This is apparent from the aspherical surface that defines the surface shape described later.
  • the optical pickup lens 2 shown in FIG. 2 has substantially the same structure as the optical pickup lens 1 shown in FIG. Specifically, an annular structure is formed on the lens surface 201 on the laser light source side.
  • the surface shape of the lens surface 202 on the optical disc side is a single aspherical shape.
  • D n > 0.
  • the ring zone structure includes one m- th ring zone 203 that satisfies D m ⁇ 1 ⁇ D m and D m > D m + 1 . That is, the annular structure is formed so that the lens center thickness in the m-th annular zone 203 is the thinnest.
  • the annular structure includes a junction region 204 provided between the n ⁇ 1 annular zone and the nth annular zone that satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the junction region 204 may be provided between at least one n ⁇ 1 annular zone and the nth annular zone that satisfy D n ⁇ 1 > D n .
  • the surface shape of the joining region 204 is a shape that does not protrude toward the laser light source side from the boundary on the lens outer edge side of the (n-1) -th zone.
  • FIG. 3 shows an enlarged view of a portion satisfying D n ⁇ 1 > D n (a portion surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2) in the optical pickup lens 2.
  • the bonding region 204 has an angle ⁇ (°) in a direction from the laser light source side to the optical disk side with respect to the plane PL1 perpendicular to the optical axis AX. Tilted.
  • An angle ⁇ formed by the bonding region 204 with respect to the surface PL1 satisfies the following expression (3).
  • the inclination angle of the (n-1) -th zone can be made close to the inclination angle of the joining region 204.
  • the shrinkage direction in the (n ⁇ 1) -th zone during molding and the shrinkage direction in the joining region 204 can be matched as much as possible. Therefore, it becomes possible to easily find molding conditions for accurately obtaining the dimensions of the optical pickup lens 2.
  • the inclination angles of the plurality of bonding regions 204 provided in one optical pickup lens 2 may be different depending on the positions in the lens radial direction where the bonding regions 204 are provided. (For example, ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3 shown in FIG. 3).
  • a plurality of m-th ring zones that satisfy the expressions (1) and (2) may be provided.
  • Another example of the optical pickup lens according to the embodiment of the present invention is shown in FIG.
  • the annular structure includes m- th annular zones 303 and 304 that satisfy D m ⁇ 1 ⁇ D m and D m > D m + 1 .
  • the optical pickup lens 3 includes two regions that satisfy D n ⁇ 1 > D n .
  • a region between the m-th ring zone 303 and the m-th ring zone 304 satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the annular zone structure is such that the position in the lens radial direction of the lens center side boundary of the nth annular zone satisfying D n ⁇ 1 > D n is the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens 3.
  • the angle is within a range of 40 ° or more, a junction region provided between the n ⁇ 1 zone and the n-1 zone adjacent to the nth zone is provided.
  • the degree of deterioration of the moldability due to the protrusion formed between the n-1 zone and the nth zone that satisfies D n-1 > D n is greater in the lens outer edge portion than in the center portion of the lens. This is because it is bigger. In particular, it has been found that, in the range where the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens is 40 ° or more, the moldability is deteriorated by the protrusion.
  • the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens 3 is within a range of 40 ° or more, and is closer to the lens outer edge side than the mth annular zone 304 which is a region satisfying D n ⁇ 1 > D n .
  • a junction region 305 is provided between the n ⁇ 1th zone and the nth zone of the region.
  • each bonding region 305 has an angle ⁇ in the direction from the laser light source side to the optical disk side with respect to the plane PL1 perpendicular to the optical axis. It is tilted by (°).
  • the inclination ⁇ of the bonding region 305 with respect to the surface PL1 satisfies the following expression (3). 0 ⁇ ⁇ ⁇ 15 (3)
  • the annular structure formed in the optical pickup lens 4 shown in FIG. 5 includes m- th annular zones 403 and 404 that satisfy D m ⁇ 1 ⁇ D m and D m > D m + 1 .
  • the annular structure formed in the optical pickup lens 4 includes an m- th annular zone 405 that satisfies D m ⁇ 1 > D m and D m ⁇ D m + 1 .
  • the optical pickup lens 4 includes two regions that satisfy D n > 0 and D n ⁇ 1 > D n .
  • a region between the m-th zone 403 and the m-th zone 405 satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the region on the lens outer edge side from the m-th ring zone 404 satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the position in the lens radial direction of the lens center side boundary of the n-th annular zone that satisfies D n ⁇ 1 > D n is a tangent to the lens surface of the optical pickup lens 4.
  • a joining region is provided between the n ⁇ 1th zone and the nth zone adjacent to the nth zone.
  • the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens 4 is within a range of 40 ° or more, and is closer to the lens outer edge side than the m-th ring zone 404 that is a region satisfying D n ⁇ 1 > D n .
  • a junction region 406 is provided between the (n ⁇ 1) -th zone and the n-th zone.
  • each joining region 406 is in a direction from the laser light source side to the optical disc side with respect to the plane PL1 perpendicular to the optical axis, as in the case described with reference to FIG. It is tilted by an angle ⁇ (°).
  • the inclination ⁇ of the bonding region 406 with respect to the surface PL1 satisfies the following expression (3). 0 ⁇ ⁇ ⁇ 15 (3)
  • FIG. 6 shows another example of the optical pickup lens according to the embodiment of the present invention.
  • D n ⁇ 0.
  • the annular structure formed in the optical pickup lens 5 includes an m- th annular zone 503 that satisfies D m ⁇ 1 > D m and D m ⁇ D m + 1 .
  • the optical pickup lens 5 has one region that satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • a region from the lens center to the m-th annular zone 503 satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the position in the lens radial direction of the lens center side boundary of the m-th annular zone 503 is in a range where the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens 5 is less than 40 °. Therefore, a junction region is not provided between the n-1 ring zone and the nth ring zone that satisfy D n-1 > D n .
  • FIG. 7 shows another example of the optical pickup lens according to the embodiment of the present invention.
  • D n ⁇ 0.
  • the ring zone structure includes m- th ring zones 603 and 604 that satisfy D m ⁇ 1 > D m and D m ⁇ D m + 1 .
  • the optical pickup lens 6 includes two regions that satisfy D n ⁇ 1 > D n .
  • a region from the lens center to the m-th annular zone 603 satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • a region between the m-th zone 603 and the m-th zone 604 satisfies D n ⁇ 1 > D n .
  • the position in the lens radial direction of the lens center side boundary of the m-th zone 603 and 604 is within the range where the tangential angle of the lens surface of the optical pickup lens 6 is less than 40 °.
  • D n ⁇ 1 > D n is not provided with a junction region between the n ⁇ 1 zone and the nth zone.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 have axial differences in the n-th zone for all the n-1 zones and the n-th zone that satisfy D n-1 ⁇ D n.
  • of the difference between the amount D n and the on-axis step amount D n ⁇ 1 of the ( n ⁇ 1) -th zone is ⁇ , and D n ⁇ 1 >
  • is ⁇ , it is preferable that the following expression (6) is satisfied.
  • the bonding region is not an optical function surface. For this reason, when the above-described joining region is provided between adjacent annular zones, the light amount of the light spot is reduced accordingly.
  • the laser light incident on the lens is not absorbed by the lens and is not reflected on the lens surface, an annular structure is formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens, and the lens surface on the optical disk side is continuous. If it has a typical shape, the light amount ratio (%) of the light spot can be expressed by the following equation (12).
  • Light intensity ratio (%) (1 ⁇ ((area of lens surface within effective radius) ⁇ (area other than optical functional surface)) / (area of lens surface within effective deformation)) ⁇ 100 (12)
  • (area other than the optical function surface) in the expression (12) is substantially equal to the sum of the areas of all the junction regions. Therefore, the light quantity of the light spot can be improved by reducing the number of bonding regions provided in the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5 and 6 as much as possible.
  • the portion where the junction region is provided is between the n-1 and n-th ring zones that satisfy D n-1 > D n . Therefore, it is possible to improve the light amount of the light spot by making the cumulative value of the step amount between the annular zones without the joint region larger than the cumulative value of the step amount between the annular zones with the joint region. Conceivable. Therefore, in the present invention, by satisfying the expression (6), ⁇ , which is a cumulative value of the step amount between the annular zones where the joint region is not provided, is represented by ⁇ , which is a cumulative value of the step amount between the annular zones where the joint region is provided. Thus, the light quantity of the light spot can be improved.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 satisfy the following expression (7). ⁇ > ⁇ (7) Thereby, the light quantity of a light spot can be improved more reliably.
  • the effective radius Rs when the numerical aperture NA is 0.85 is substantially equal to the aperture radius of the actuator on which the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 are mounted.
  • the actuator to which the optical pickup lens is attached is made of plastic, the opening radius of the actuator varies from product to product.
  • the effective radius Rs when the numerical aperture NA of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 is 0.85 is substantially equal to the aperture radius of the actuator. Reflecting the radius, the zone width of the m-th zone can be defined.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 preferably focus laser light having a wavelength in the range of 395 nm to 415 nm on the optical disc.
  • the operating wavelength of BD is 405 nm, but considering the manufacturing variation of the laser light source, the operating wavelength range of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 of the present invention is set to a wavelength of 395 nm to 415 nm .
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 according to the present invention are preferably mounted on a BD pickup.
  • the molds of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 were produced by cutting or grinding.
  • a mold is formed in a shape close to the shape of the optical pickup lens 1, 2, 3, 4, 5, 6, and then, after nickel plating or the like, the mold is completed by cutting or grinding. Also good.
  • surface treatment may be applied to the mold for improving resistance.
  • the glass material of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 can be used a transparent resin material such as polyolefin resin, polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, ABS resin, glass, or the like.
  • a transparent resin material such as polyolefin resin, polycarbonate resin, acrylic resin, epoxy resin, ABS resin, glass, or the like.
  • a laser beam having a wavelength of 405 nm is usually used for recording / reproducing BD
  • transparent resin materials include cycloolefin polymers and cyclic olefin polymers.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 can be manufactured by injection molding these transparent resin materials.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 may be molded by a 2P (Photo-Polymer) method.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 may be cured by irradiating ultraviolet rays after pouring a resin that cures at a specific wavelength, for example, an ultraviolet curable resin into a mold. .
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 may be molded by pouring a resin material such as epoxy into the mold, mixing and curing.
  • the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 may be molded by pouring and mixing a resin that cures at a specific temperature into a mold.
  • optical glass may be used, or polishing or molding may be used.
  • the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are defined as follows.
  • the lens surfaces 101, 201, 301, which are parallel to the optical axis and on the laser light source side are defined as a positive direction.
  • the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are represented by non-expressions expressed by equations (11) and (12). It has a spherical shape.
  • Z 1 (h 1 ) is the lens surface 101, 201, 301 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 at the height h 1 from the optical axis.
  • the sag amounts 401, 501, and 601 are represented.
  • Z 1 (h 1 ) is represented by G q and Z 1q (h 1 ).
  • G q is the axial step amount (mm) of the q-th zone.
  • An annular structure is formed on the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6. And each ring zone is independent.
  • Each annular zone is shifted by an axial step amount G q in the optical axis direction from the central annular zone (first annular zone) including the lens centers of the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601. .
  • This on-axis step difference G q (mm) is the intersection of the aspheric surface and the optical axis and the lens center when the aspheric surface of each annular zone is virtually extended to the optical axis (lens center). This is the distance between the central annular zone (first annular zone) and the intersection of the optical axis. That is, the axial step amount G q corresponds to the above-described axial step amount D n .
  • the direction parallel to the optical axis and from the lens surface 101, 201, 301, 401, 501, 601 on the laser light source side to the lens surface 102, 202, 302, 402, 502, 602 on the optical disk side is defined.
  • the sign of the axial step amount G q is determined as the positive direction. That is, when the aspheric surface of each annular zone is virtually extended to the optical axis (lens center), the intersection of the aspherical surface and the optical axis has the lens center (first annular zone) and the light. When on the optical disc side from the intersection with the axis, the sign of the on-axis step amount Gq is positive.
  • Z 1q (h 1 ) is the surface of the q-th zone when it is assumed that the q-th zone is formed from the lens center of the R1 surface, that is, the start position of the first zone. Represents the amount of sag.
  • h 1q is height from the optical axis of the q zones (ray height)
  • k 1q is a conical coefficient of the surface of the q zones, A 1 4, A 1 6 , A 1 8, A 1 10, A 1 12, A 1 14, A 1 16,...
  • R 1 is the radius of curvature of the surface of the q-th zone. It is.
  • Z 1 (h 1 ) which is the sum of Z 1q (h 1 ) represented by the expression (12) and the axial step amount G q , is the optical pickup lens 1 at a height of h 1 from the optical axis.
  • 2, 3, 4, 5, 6 represents the sag amount of the lens surface 101, 201, 301, 401, 501, 601 on the laser light source side. That is, the surface shapes of the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are expressed by Expressions (11) and (12). It is the surface shape.
  • the lens surfaces 102, 202, 302, 402, 502, and 602 on the optical disk side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 have a single aspherical shape represented by the expression (13). ing.
  • Z 2 (h 2 ) is the optical surface side lens surface 102, 202, 302, 402 of the optical pickup lens 1, 2, 3, 4, 5, 6 at the height h 2 from the optical axis.
  • h 2 is the height from the optical axis (light beam height)
  • k 2 is the lens surface 102 of the optical pickup lens 1, 2, 3, 4, 5, 6 on the optical disc side
  • 202, 302, 402, 502, 602 conical coefficients A 2 4, A 2 6, A 2 8, A 2 10, A 2 12, A 2 14, A 2 16,.
  • the aspherical coefficients R 2 of the lens surfaces 102, 202, 302, 402, 502, and 602 on the optical disk side of 2, 3, 4, 5, and 6 are radius of curvature.
  • the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, 601 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 or the lens surfaces 102, 202, 302, 402, 502 on the optical disk side, 602 is not limited to the above-described surface shape.
  • a structure may be formed on the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601 on the laser light source side or on the lens surfaces 102, 202, 302, 402, 502, and 602 on the optical disk side.
  • the surface shapes of the lens surfaces 101, 201, 301, 401, 501, and 601 on the laser light source side of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are not limited to the above-described surface shapes.
  • an annular zone having a certain width and depth on the lens surface 101, 201, 301, 401, 501, 601 on the laser light source side or on the lens surface 102, 202, 302, 402, 502, 602 on the optical disc side May be formed concentrically or spirally.
  • the step formed between the annular zones may be formed so that the sag amount increases as it goes from the optical axis of the optical pickup lens 1, 2, 3, 4, 5, 6 toward the outer peripheral side.
  • the sag amount may be formed so as to decrease from the optical axis of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 toward the outer peripheral side.
  • a film 602 for controlling the transmittance of incident light such as an antireflection film or a reflection film, may be formed.
  • the film thickness and material of these films are selected so that the desired transmittance performance of the optical pickup lenses 1, 2, 3, 4, 5, 6 can be achieved.
  • these films may have a single-layer structure including a single thin film, or may have a multiple-layer structure in which a plurality of thin films are stacked. When these films are composed of a plurality of thin films, thin films of different materials may be alternately stacked.
  • Examples 1 to 8 according to the present invention will be described together with Comparative Example 1.
  • the scope of the present invention is not limited by the examples.
  • wavefront aberration is measured, but any method such as Fizeau method, Mach-Cender method, and Shack-Hartmann method may be used for measuring wavefront aberration.
  • Example 1 The optical data of the optical pickup lens according to Example 1 is shown in the tables of FIGS.
  • the aspherical coefficients of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 1 are shown in the tables of FIGS.
  • the table of FIG. 13 shows the aspheric coefficients of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the first example.
  • the number of annular zones formed on the laser light source side lens surface of the optical pickup lens according to Example 1 is 7 annular zones, and the fourth annular zone and the fifth annular zone are formed. Junction regions are provided between the annular zones, between the fifth annular zone and the sixth annular zone, and between the sixth annular zone and the seventh annular zone.
  • the surface of the junction region between the fourth annular zone and the fifth annular zone has an intersection between a plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and a boundary on the lens outer edge side of the fourth annular zone, and the plane and the fifth annular zone.
  • This is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • the intersection point between the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the fourth annular zone is obtained by calculating the sag amount of the boundary on the lens outer edge side of the fourth annular zone.
  • the intersection point between the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the fifth annular zone on the lens center side is obtained by calculating the sag amount at the boundary of the fifth annular zone on the lens center side.
  • the surface of the junction region between the fifth annular zone and the sixth annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the fifth annular zone, It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection with the boundary on the lens center side of the six-wheel zone with the shortest distance about the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the sixth and seventh annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the sixth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the seventh zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • Example 2 Optical data of the optical pickup lens according to Example 2 are shown in the tables of FIGS.
  • the aspherical coefficients of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 2 are shown in the tables of FIGS.
  • the table of FIG. 19 shows the aspheric coefficients of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the second example.
  • the number of annular zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 2 is 7 annular zones, and the fourth annular zone and the fifth annular zone are formed. Junction regions are provided between the annular zones, between the fifth annular zone and the sixth annular zone, and between the sixth annular zone and the seventh annular zone.
  • the surface of the junction area of the 4th annular zone and the 5th annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary on the lens outer edge side of the 4th annular zone, the plane and the fifth zone. This surface is obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance about the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the fifth annular zone and the sixth annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the fifth annular zone, It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection with the boundary on the lens center side of the six-wheel zone with the shortest distance about the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the sixth and seventh annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the sixth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the seventh zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • Example 3 Optical data of the optical pickup lens according to Example 3 are shown in the tables of FIGS.
  • the aspherical coefficients of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 3 are shown in the tables of FIGS.
  • the table of FIG. 25 shows the aspheric coefficients of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the third example.
  • the number of annular zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 3 is nine, and the fifth and sixth annular zones are formed. Junction regions are provided between the annular zones, the sixth and seventh annular zones, the seventh and eighth annular zones, and the eighth and ninth annular zones. ing.
  • the surface of the junction region between the fifth annular zone and the sixth annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary of the fifth annular zone on the lens outer edge side. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the sixth annular zone and the seventh annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the sixth annular zone, It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection with the boundary on the lens center side of the seven-wheel zone at the shortest distance about the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the seventh and eighth annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the seventh annular zone, and the plane and the eighth zone.
  • the surface of the junction region between the eighth and ninth annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the eighth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the ninth zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • Example 4 Optical data of the optical pickup lens according to Example 4 is shown in the tables of FIGS.
  • the aspherical coefficients of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 4 are shown in the tables of FIGS.
  • the table of FIG. 30 shows the aspheric coefficients of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to Example 4.
  • the number of annular zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 4 is five annular zones. Junction regions are provided between the annular zones and between the fourth and fifth annular zones.
  • the surface of the junction region between the third annular zone and the fourth annular zone has an intersection between a plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary of the third annular zone on the lens outer edge side, the plane and the fourth zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the fourth annular zone and the fifth annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary of the fourth annular zone on the lens outer edge side, It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection with the boundary on the lens center side of the five-wheel zone at the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • Example 5 Optical data of the optical pickup lens according to Example 5 is shown in the tables of FIGS. Tables of FIGS. 33 to 35 show aspherical coefficients of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to the fifth example. In addition, the table of FIG. 36 shows the aspheric coefficients of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the fifth example. As shown in the tables of FIGS. 33 to 35, the number of annular zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 5 is seven annular zones, and the first annular zone and the second annular zone are formed. Between the annular zones, between the second annular zone and the third annular zone, between the fourth annular zone and the fifth annular zone, between the fifth annular zone and the sixth annular zone, and the sixth annular zone. And the seventh zone are joined regions.
  • region of a 1st annular zone and a 2nd annular zone is the intersection of the plane parallel to an optical axis and passing a lens center, and the boundary of the lens outer edge side of a 1st annular zone, the said plane, and 2nd It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the second annular zone and the third annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the second annular zone, It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the three zones with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region of the fourth and fifth annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the fourth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the fifth zone.
  • the surface of the junction region between the fifth and sixth annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary of the fifth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the sixth zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the sixth and seventh annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the sixth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the seventh zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • Example 6 Optical data of the optical pickup lens according to Example 6 is shown in the tables of FIGS.
  • the aspherical coefficients of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 6 are shown in the tables of FIGS.
  • the table of FIG. 42 shows the aspheric coefficients of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the sixth example.
  • the number of annular zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 6 is seven annular zones, and the fourth annular zone and the fifth annular zone are formed. Junction regions are provided between the annular zones, between the fifth annular zone and the sixth annular zone, and between the sixth annular zone and the seventh annular zone.
  • the surface of the junction area of the 4th annular zone and the 5th annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary on the lens outer edge side of the 4th annular zone, the plane and the fifth zone. This surface is obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance about the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the fifth annular zone and the sixth annular zone is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the center of the lens and the boundary on the lens outer edge side of the fifth annular zone, It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection with the boundary on the lens center side of the six-wheel zone with the shortest distance about the optical axis passing through the lens center.
  • the surface of the junction region between the sixth and seventh annular zones is the intersection of the plane parallel to the optical axis and passing through the lens center and the boundary of the sixth annular zone on the lens outer edge side, and the plane and the seventh zone. It is a surface obtained by rotating a straight line connecting the intersection of the annular zone with the boundary on the lens center side with the shortest distance around the optical axis passing through the lens center.
  • Example 7 Since the optical data of the optical pickup lens according to the seventh example is the same as that of the second example, the description is omitted. Further, the aspherical coefficient of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to Example 7 is different from that of Example 2 only for the sixth annular zone, and therefore only the aspherical coefficient relating to the sixth annular zone. Is shown in the table of FIG. Further, the aspherical coefficient of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the seventh embodiment is the same as that of the second embodiment, and thus will be omitted.
  • the definition of the number of ring zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to the seventh embodiment, the position of the bonding region, and the surface is the same as that in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted. To do.
  • Example 8 Since the optical data of the optical pickup lens according to Example 8 is the same as that of Example 2, the description thereof is omitted. Further, the aspherical coefficient of the lens surface (R1) on the laser light source side of the optical pickup lens according to the eighth example is different from that of the second example only in the fifth annular zone, and therefore only the aspherical coefficient relating to the fifth annular zone. Is shown in the table of FIG. Further, the aspherical coefficient of the lens surface (R2) on the optical disc side of the optical pickup lens according to the eighth embodiment is the same as that of the second embodiment, and is omitted.
  • the definition of the number of annular zones formed on the lens surface on the laser light source side of the optical pickup lens according to the eighth embodiment, the position of the bonding region, and the surface is the same as that in the second embodiment, and thus the description thereof is omitted. To do.
  • FIG. 55 shows the calculated optical path differences of Examples 1 to 8 and Comparative Example 1.
  • the calculation of the optical path difference of each annular zone was obtained by the following formula.
  • En (N ⁇ 1) ⁇ Dn / ⁇ (16)
  • En is the optical path difference of the nth annular zone
  • N is the refractive index of the optical pickup lens
  • Dn is the axial step amount of the nth annular zone
  • is the wavelength in the designed state.
  • the axial step amount Dn and the optical path difference En are in the relationship expressed by the equation (16).
  • the optical pickup lenses according to Example 1, Example 3, and Example 4 have the same type as the optical pickup lens 1 shown in FIG.
  • the optical pickup lens according to Example 2 has the same type as the optical pickup lens 2 shown in FIG.
  • Example 6 has the same type as the optical pickup lens 4 according to FIG.
  • the optical pickup lenses according to Examples 7 and 8 are obtained by modifying the optical pickup lens according to Example 2 to improve the light quantity of the light spot.
  • the optical pickup lens according to Example 5 will be described later.
  • the optical pickup lenses according to Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were manufactured by injection molding a transparent resin material mainly composed of a cycloolefin polymer.
  • the table shown in FIG. 51 shows transferability after molding of the optical pickup lenses according to Examples 1 to 8 and Comparative Example 1, residual aberration component, (Re ⁇ Rb) / Rs ⁇ 100 (%), light amount ratio (% ).
  • the transferability after molding means the degree to which the designed shape is correctly transferred from the mold.
  • the transferability after molding was observed using a stereomicroscope, a laser microscope for shape measurement, a three-dimensional shape measuring device, and the like.
  • the difference between the molded lens and the design was expressed as a sag shift ( ⁇ m).
  • the maximum deviation of the sag amount within the effective radius of the lens surface on the laser light source side was ⁇ R1sag, and the transferability after molding was expressed based on this ⁇ R1sag. That is, as the value of ⁇ R1sag is larger, the moldability after transfer is not good.
  • the transferability after molding is represented by double circle marks, black circle marks, white circle marks, triangle marks, and cross marks.
  • a double circle indicates a case where ⁇ R1sag is less than 0.2 ⁇ m.
  • a black circle indicates a case where ⁇ R1sag is 0.2 ⁇ m or more and less than 0.3 ⁇ m.
  • a white circle indicates a case where ⁇ R1sag is 0.3 ⁇ m or more and less than 0.5 ⁇ m.
  • a triangle mark indicates a case where ⁇ R1sag is 0.5 ⁇ m or more and less than 0.7 ⁇ m. The cross indicates the case where ⁇ R1sag is 0.7 ⁇ m or more.
  • the aberration was measured by the Fizeau method.
  • the measurement conditions for the aberration measurement were the conditions where the wavelength of the laser beam was 405 nm and the measurement temperature was 35 ° C.
  • aberration measurement was performed by using a measurement method that reduces as much as possible the third-order spherical aberration caused by the refractive index fluctuation due to the difference between the measurement temperature and the design temperature.
  • the aberration measurement is performed using a transparent substrate having a thickness that reduces the third-order spherical aberration as a transparent substrate provided on the side opposite to the laser light source of the optical pickup lens in the aberration measurement. went. Then, the aberration measurement result was decomposed into 36 terms from A0 to A35 of the Zernike polynomial, and the remaining component that could not be decomposed was defined as a residual aberration component (m ⁇ rms). It is considered that the larger the residual aberration component (m ⁇ rms), the larger the transfer defect.
  • m ⁇ rms residual aberration component
  • the magnitude of the residual aberration component is represented by a double circle mark, a black circle mark, a white circle mark, a triangle mark, and a cross mark.
  • a double circle indicates a case where the residual aberration component is less than 20 m ⁇ rms
  • a black circle indicates a case where the residual aberration component is 20 m ⁇ rms or more and less than 24 m ⁇ rms
  • a white circle indicates a case where the residual aberration component is 24 m ⁇ rms or more and less than 27 m ⁇ rms.
  • the triangle mark indicates the case where the residual aberration component is 27 m ⁇ rms or more and less than 30 m ⁇ rms
  • the cross mark indicates the case where the residual aberration component is 30 m ⁇ rms or more.
  • the optical pickup lens according to Example 1 has the same type as the optical pickup lens 1 shown in FIG. Specifically, in the annular structure provided on the laser light source side lens surface of the optical pickup lens according to the example 1, the axial step amount D n increases from the first annular zone to the fourth annular zone, The axial step amount D n decreases from the four-wheel zone to the seventh ring-zone. Further, the position in the lens radial direction of the boundary on the lens center side of the fourth annular zone is within a range where the tangent angle of the lens surface of the optical pickup lens is 40 ° or more. And a junction area is provided between each ring zone from the 4th ring zone to the 7th ring zone. Further, the surface shape of the bonding region is a planar shape perpendicular to the optical axis.
  • the optical pickup lens according to Example 2 has the same type as the optical pickup lens 2 shown in FIG. Specifically, in the annular structure provided on the laser light source side lens surface of the optical pickup lens according to Example 2, the axial step amount D n increases from the first annular zone to the fourth annular zone, The on-axis step amount D n decreases from the fourth ring zone to the seventh ring zone. Further, the position in the lens radial direction of the boundary on the lens center side of the fourth annular zone is within a range where the tangent angle of the lens surface of the optical pickup lens is 40 ° or more. And a junction area is provided between each ring zone from the 4th ring zone to the 7th ring zone.
  • the surface shape of the bonding region is a planar shape inclined at an angle ⁇ (°) from the surface perpendicular to the optical axis toward the optical disk side from the laser light source side. Furthermore, the surface shape of the joining region satisfies the following expression (3). 0 ⁇ ⁇ ⁇ 15 (3)
  • the axial step amount D n increases from the first annular zone to the fourth annular zone, and the fourth annular zone
  • the on-axis step amount D n is reduced to the seven-wheel zone.
  • no joint region is provided between the respective zones from the first zone to the seventh zone.
  • the optical pickup lens according to the first example and the optical pickup lens according to the second example have different surface shapes of the joining regions.
  • the optical pickup lens according to Comparative Example 1 is different from the optical pickup lens according to Example 1 or Example 2 in that the optical pickup lens according to Comparative Example 1 does not have a joint region.
  • the transferability after molding is good in the order of Example 2, Example 1, and Comparative Example 1. I understand. It can also be seen that the residual aberration component (m ⁇ rms) is reduced in the order of Example 2, Example 1, and Comparative Example 1.
  • (Re-Rb) / Rs ⁇ 100 (%) is less than 10% in Example 3, and 10% or more and 30% in Examples 1, 2, 5 to 8. In Example 4, it is 30% or more. It can be seen that when (Re-Rb) / Rs ⁇ 100 (%) is 10% or more than less than 10%, the formability after transfer is better and the residual aberration component (m ⁇ rms) is also reduced. It can also be seen that when (Re-Rb) / Rs ⁇ 100 (%) is 30% or more than less than 30%, the formability after transfer is further improved and the residual aberration component (m ⁇ rms) is further reduced.
  • An optical pickup lens according to Example 5 from the lens center to the lens outer edge, and on-axis step difference D n-1 of the (n-1) annular adjacent on-axis step difference D n of the n-th annular zone
  • This lens has at least one annulus that becomes negative after the difference between is positive. That is, the optical pickup lens according to Example 5, D n> D n-1 to the lens outer edge than the n zones satisfying D n> D having at least one lens first n zones satisfying n-1 It is.
  • the axial step amount D n decreases by about 7 ⁇ m from the first annular zone to the third annular zone.
  • on-axis step difference D n of the fourth annular zone is from the third on-axis step difference D n of annular increased by about 35 [mu] m, the on-axis step difference D n from the fourth annular zone to the seventh annular about 7 ⁇ m It is decreasing gradually.
  • a junction region is provided between the sixth and seventh annular zones. That is, in the optical pickup lens according to Example 5, the number of bonding regions is larger than those in other examples and Comparative Example 1.
  • the bonding region is formed so that (Re-Rb) / Rs ⁇ 100 (%) is 10% or more. Therefore, as shown in the table of FIG. 51, the optical pickup lens according to Example 5 has better moldability after transfer and the residual aberration component (m ⁇ rms) is reduced as compared with the optical pickup lens according to Comparative Example 1. I understand that
  • the optical pickup lens according to Example 6 differs from the optical pickup lens according to Example 5 only in that no joining region is provided in a range where the tangent angle of the lens surface of the optical pickup lens is less than 40 °. Different. As shown in the table of FIG. 51, Example 5 and Example 6 have no significant difference in formability after transfer and residual aberration component (m ⁇ rms). Therefore, it can be seen that even if the junction region is provided only within the range where the tangent angle of the lens surface of the optical pickup lens is 40 ° or more, the moldability after transfer and the residual aberration component (m ⁇ rms) are hardly affected.
  • the optical pickup lens according to Example 7 is different from the optical pickup lens according to Example 2 in that the sixth to seventh annular zones are one annular zone.
  • the junction region provided between the sixth annular zone and the seventh annular zone in the second example is eliminated.
  • the number of bonding regions is smaller than that in the second embodiment by the amount of the bonding regions.
  • the value of ⁇ which is the cumulative value of the level difference between the annular zones that do not provide the junction region, is the cumulative value of the level difference between the annular zones that provide the junction region. It is larger than the value of ⁇ .
  • Example 2 the value of ⁇ and the value of ⁇ are equal.
  • the optical pickup lens according to Example 8 is different from the optical pickup lens according to Example 2 in that the fifth to seventh annular zones are one annular zone. Thereby, in the optical pickup lens according to Example 8, the junction region provided between the fifth and sixth annular zones and the sixth and seventh annular zones in Example 2 is eliminated. Yes.
  • the number of bonding regions is smaller than that in the second example by the amount of the bonding regions.
  • the value of ⁇ which is the cumulative value of the level difference between the annular zones where the junction area is not provided, is the cumulative value of the level difference between the annular zones where the junction area is provided. It is larger than the value of ⁇ .
  • the light quantity ratio (%) will be described with reference to FIG. FIG. 52 shows a lens having an effective radius of W (mm) and an annular region (indicated by hatching in FIG. 52) that is not an optical functional surface on the lens surface within the effective radius.
  • the light amount ratio (%) is calculated as follows.
  • Example 7 and Example 8 have a higher light quantity ratio (%) than Example 2. Therefore, the light amount of the light spot is improved by making ⁇ , which is the cumulative value of the step amount between the annular zones where the joint region is not provided, larger than ⁇ , which is the cumulative value of the step amount between the annular zones where the joint region is provided. be able to.
  • FIG. 56 shows the same optical pickup lens (hereinafter simply referred to as a lens) as the optical pickup lens shown in FIG.
  • the lens 1 has a lens portion 50 that functions as a lens, and a flange portion 52 provided on the outer periphery of the lens portion 50.
  • the lens unit 50 has a pair of opposed lens surfaces LS1 and LS2.
  • the lens surface LS1 is divided into a plurality of annular zones concentrically around the optical axis AX.
  • the lens surface LS2 is configured as a single aspheric lens.
  • the flange surface fs of the flange portion 52 extends in parallel to the axis LX1.
  • the axis LX1 is orthogonal to the optical axis AX.
  • the lens surface LS1 is provided with ring zones LR1 to LR7 in accordance with the distance from the optical axis AX in the outer circumferential direction.
  • Each of the annular zones LR1 to LR7 is configured as an aspheric surface and functions as an aspheric lens.
  • the top view shape of the annular zone LR1 is a circular shape.
  • the shape of the annular zone LR2 when viewed from above is an annular shape.
  • the top-view shapes of the annular portions LR3 to LR7 are also annular.
  • a side surface 61a (61) is provided between the annular zone LR1 and the annular zone LR2.
  • a side surface 61b (61) is provided between the annular zone LR2 and the annular zone LR3.
  • a side surface 61c (61) is provided between the annular zone LR3 and the annular zone LR4. The side surface 61 extends substantially parallel to the optical axis AX.
  • annular zone part LR4 and the annular zone part LR5 an inclined surface 104a (104) corresponding to the joining region is provided.
  • annular zone LR5 and the annular zone LR6 an inclined surface 104b (104) corresponding to the joining region is provided.
  • annular zone LR6 and the annular zone LR7 an inclined surface 104c (104) corresponding to the joining region is provided.
  • the side surface 61 and the inclined surface 104 are inclined downward (from the light incident side to the light emitting side) when viewed in front from FIG.
  • the side surface 61 extends along the optical axis AX, while the inclined surface 104 extends along the axis LX1.
  • the side surface 61 can be grasped as a step surface of a step provided between adjacent ring zones.
  • the inclined surface 104 can be grasped as an intermediate surface provided between adjacent annular zones.
  • the inclined surface 104 can also be grasped as an intermediate connection surface that connects the substantially adjacent annular zones.
  • the inclined surface 104 forms a predetermined angle ⁇ (0 ⁇ ⁇ ⁇ 15) with respect to the axis LX1, as in the case described with reference to FIG. That is, the inclined surface 104 approaches the flange portion 52 side (light emission side) as it extends from the optical axis AX in the outer circumferential direction.
  • this embodiment includes the following inventions.
  • the optical pickup lens manufactured by resin molding on the lens surface on which the laser beam is incident, first to third annular portions that are concentrically divided around the optical axis are formed, A first surface extending along the optical axis is formed between the first and second annular zones adjacent to each other, and between the second and third annular zones adjacent to each other.
  • a second surface is formed that extends along an axis perpendicular to the optical axis and is close to the light emission side (flange portion side, optical disc side) as it extends in a direction away from the optical axis.
  • or 3rd ring zone part is good to be provided in the order spaced apart from an optical axis.
  • An angle ⁇ formed by the second inclined surface with respect to the axis is preferably in the range of 0 ° to 15 °.

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Abstract

 開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズ1の光ディスク側のレンズ面(101)の輪帯構造に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、 各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面をレンズ中心に向かって仮想的に延長した仮想延長面と光軸との交点をCとし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dと した場合、(1)式且つ(2)式を満たす第m輪帯(103)(mは、1<m<Nを満たす整数)と、Dn-1>Dを 満たすの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域(104)と、を備え、接合領域(104)の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が第n-1 輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となるように構成した。

Description

光ピックアップレンズ
 本発明は、光ディスクに対する記録または再生を行う光学系において用いられる光ピックアップレンズに関する。
 近年、光ディスクの記録容量は増大し続けており、光ディスク上の記録密度も増大し続けている。光ディスクに記録された情報の読出しは、光ディスク装置によって行われる。光ディスク装置のレーザ光源より出射されたレーザ光は、光路に配置された波長板やコリメータ等の透明部材を透過し、最終的に光ピックアップレンズに入射する。光ピックアップレンズは、入射したレーザ光を光ディスク上に集光し、光ディスク上に光スポットを形成する。これにより、光ディスクに記録された情報が読み取られる。通常、レーザ光源から出射されたレーザ光をコリメータレンズ等によって略平行光に変換し、当該略平行光が光ピックアップレンズに入射する。このような大容量の光ディスクに使用される光ピックアップレンズの開口数NAは、0.84以上となる場合が多い。また、当該大容量の光ディスクに使用されるレーザ光の波長は405nmである場合が多い。
 開口数NAが0.85を超えるようなBlu-ray Disc(BD)用の光ピックアップレンズの硝材としては、諸般の問題に対応するため、ガラスが使用される場合が多い。例えば、ガラスは、プラスチック等の樹脂材料よりも耐光性に優れる。プラスチックが光を吸収し、この吸収エネルギーを放出するよりも先に、さらに光に曝され続けると、プラスチックが分解され、材料劣化につながる。また、一旦、材料劣化が生じると、壊れた樹脂が回りの樹脂を壊すため、材料劣化のスピードは加速度的に速くなってしまう。そして、通常、BD用の光ピックアップレンズには、エネルギーの強い短波長のレーザ光が入射する。そのため、BD用の光ピックアップレンズの硝材としては、プラスチックよりも耐光性に優れるガラスが用いられることが多い。
 しかし、BD用のレーザ光の集光位置におけるパワーは、0.40mW弱である。そして、このレベルのレーザ光に対する耐光性を有する樹脂材料も存在する。現段階においても、記録用レーザのようなハイパワーのレーザ光に耐光性を有する樹脂も開発されつつあり、実現が想定される段階となっている。また、ガラス材料に比べて、プラスチックなどの樹脂材料の方が、成形性や生産性に優れる。そこで、プラスチックなどの樹脂材料を用いて、NAが0.85を超えるようなBD用の光ピックアップレンズの設計を試みると、以下の問題点が確認できた。
 まず、ガラスの屈折率の変化量は少ないため、硝材としてガラスを用いた場合、波長変動や温度変化に基づく収差劣化の少ないレンズを製造することができる。例えば、ガラスを使用して、レーザ光源側とブィスク面側のレンズ面をそれぞれ単一の非球面となるようにレンズを形成しても、BD用レーザ光源の製造ばらつきや使用環境で想定される波長の変動、使用環境で想定される温度変化に基づく収差劣化が少なくて済む。
 これに対して、プラスチック等の樹脂材料の屈折率の変化量はガラスに比べて大きいため、硝材として樹脂材料を用いた場合、波長変動や温度変化に基づく収差劣化が大きくなってしまう。すなわち、硝材として樹脂材料を用いて形成したレンズは、レーザ光源の製造ばらつきや使用環境で想定される波長変動、使用環境で想定される温度変化に十分に対応できるものとは言いがたい。したがって、波長変動や温度変化に十分対応できる樹脂材料からなる光ピックアップレンズを設計する必要があった。
 波長変動や温度変化に基づく収差劣化の問題を解決するため、光ピックアップレンズのレンズ面(光学機能面)に回折構造が設計されることがある。レンズ面に回折構造が形成された光ピックアップレンズ(以下、回折レンズと称する。)を図53に示す。図53に示すように、当該回折レンズの少なくとも一方のレンズ面は、光軸AXと一致するレンズ中心から外縁部に向かって、同心円状に、段差により複数の輪帯領域に分割されている。なお、図53に示すTH1は、レンズの中心厚を示す。同図に示すSF1は、最外周の輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すDL1は、交点CP1(面SF1と光軸AXとの間の交点)と交点CP2(レーザ光源側のレンズ面LS1と光軸AXとの間の交点)との間の光軸AXに沿う距離(間隔)を示す。なお、交点CP2は、レーザ光源側のレンズ中心と呼ばれることもある。
 レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とする。当該回折レンズにおいて、各輪帯の非球面は、当該回折構造が形成されるレンズ面が凸となるような形状となっている。通常、回折レンズでは、隣り合う輪帯間に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、レンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成される。具体的には、n-1輪帯とn輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)との間には、n-1輪帯におけるレンズ中心厚よりn輪帯におけるレンズ中心厚が厚くなるように、段差が形成されている。換言すると、回折レンズでは、隣り合う輪帯間には、突起部が形成されている。特許文献1には、このような回折レンズの成形性を向上するため、当該突起部分を平坦な形状とすることが記載されている。
 波長変動や温度変化に基づく収差劣化の問題を解決するため、特許文献1に示すような回折構造とは異なる輪帯構造が光ピックアップレンズのレンズ面に設計されることもある。レンズ面に回折構造とは異なる輪帯構造が形成された光ピックアップレンズ(以下、非回折輪帯レンズと称する。)を図54に示す。図54に示すように、当該非回折輪帯レンズにおいても、隣り合う輪帯間に突起部が形成される。非回折輪帯レンズにおいても、当該突起部による成形上の問題が生じる場合がある。
特開2004-101954号公報
 非回折輪帯レンズにおいて、当該突起部による成形上の問題を解決することは、特許文献1に記載の回折レンズに比べて非常に難しい。非回折輪帯レンズのレンズ中心(交点CP1)からレンズ外縁部に向かって、各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とする。図54に示すように、当該非回折輪帯レンズにおいて、各輪帯の非球面は、当該輪帯構造が形成されるレンズ面LS1が凸となるような形状となっている。当該非回折輪帯レンズでは、交点CP1(レンズ中心)から所定位置までの範囲では、隣り合う輪帯間に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、レンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。当該所定位置からレンズ外縁部までの範囲では、隣り合う輪帯間に、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、レンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成される。なお、図54に示すSF2は、第m+1輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すDL2は、面SF2と光軸AXとの交点と交点CP1間の光軸AXに沿う距離(間隔)を示す。同図に示すSF3は、第m輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すDL3は、面SF3と光軸AXとの交点と交点CP1間の光軸AXに沿う距離(間隔)を示す。同図に示すSF4は、第m-1輪帯の非球面を仮想的に延長した面を示す。同図に示すDL4は、面SF4と光軸AXとの交点と交点CP1間の光軸AXに沿う距離(間隔)を示す。交点CP1は、レーザ光源側のレンズ中心を示す。TH1は、レンズ中心厚を示す。
 n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面をレンズ中心に向かって仮想的に延長した場合、当該非球面の仮想延長面と光軸AXとの交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とする。交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量D(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とする。光軸AXに平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とする。この場合、図54に示す非回折輪帯レンズでは、次の(8)式且つ(9)式を満たす第m輪帯を備えている。ただし、mは、1<m<Nを満たす整数である。
  Dm-1<D  ・・・・・(8)
  D>Dm+1  ・・・・・(9)
 換言すれば、図54に示す非回折輪帯レンズでは、第1輪帯から第m輪帯までの範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、隣り合う輪帯間にて軸上段差量Dが増加するように複数の段差が形成されている。第m輪帯から第N輪帯までの範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、隣り合う輪帯間にて軸上段差量Dが減少するように複数の段差が形成されている。すなわち、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第1輪帯から第m輪帯までの範囲では、レンズ中心厚が薄くなる方向に段差が隣り合う輪帯間に形成されている。第m輪帯から第N輪帯までの範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。つまり、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されている。そこで、以下、当該第m輪帯を谷輪帯と称する。
 樹脂材料から金型を用いて当該非回折輪帯レンズを形成する場合、金型の当該谷輪帯に対応する部分への樹脂材料の充填が不十分になりやすい。また、金型の当該谷輪帯よりもレンズ中心側に対応する部分と、当該谷輪帯よりもレンズ外縁側に対応する部分とでは、樹脂の金型への食いつき度合いや、転写不良の向きが異なる。特に、この異なる転写性のつなぎ目となる谷輪帯での転写不良が問題となる。もし、谷輪帯の輪帯領域全体において転写不良が生じた場合、当該転写不良に基づいて球面収差が発生する。また、当該球面収差の次数は、転写不良が生じた谷輪帯の位置によって異なる。また、谷輪帯の輪帯領域の一部において転写不良が生じた場合、当該転写不良に基づいてコマ収差や非点収差が発生する。また、当該コマ収差や非点収差の次数は、転写不良が生じた谷輪帯の位置によって異なる。したがって、谷輪帯を有する非回折輪帯レンズの成形においては、谷輪帯における転写精度を向上することが重要である。
 樹脂材料から金型を用いてレンズを形成する場合、融解された樹脂が金型に充填されて固められる。そして、樹脂は、金型に充填された時点から金型が冷えるとともに収縮する。この樹脂が収縮する程度は、金型の収縮の程度よりも大きい。そのため、樹脂が収縮した場合、谷輪帯よりレンズ中心側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型から外れやすい方向に収縮するが、谷輪帯よりレンズ外縁側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型に食いつく方向に収縮する。そのため、成形後の樹脂が金型から外れにくくなる。そして、谷輪帯よりレンズ中心側の部分と、谷輪帯レンズ外縁側の部分とで、樹脂の金型からの外れにくさに差があることにより、谷輪帯の形状が歪んでしまったり、壊れてしまったりする。つまり、谷輪帯よりレンズ中心側の部分と、谷輪帯レンズ外縁側の部分とで、樹脂の金型からの外れにくさに差があることにより、収差を悪化させてしまう。
 また、谷輪帯よりレンズ中心側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型から外れやすい方向に収縮するため、成形過程の早い段階で金型から外れてしまう場合があり、谷輪帯よりレンズ中心側の部分における転写性が悪くなってしまう場合がある。そこで、金型から樹脂を外す時間を遅らせたり、樹脂に圧力をかけたりする手法がとられる。しかし、一方で、谷輪帯よりもレンズ外縁側の部分における隣り合う輪帯間の段差部分の樹脂は、金型に食いつく方向に収縮するため、金型から樹脂を外す時間を遅らせたり、樹脂に圧力をかけたりすると、谷輪帯よりもレンズ外縁側の部分の樹脂がさらに金型に食いつくこととなる。これにより、谷輪帯における転写性も悪くなってしまう。つまり、図54に示す非回折輪帯レンズでは、谷輪帯よりレンズ中心側の部分、谷輪帯、及び谷輪帯よりもレンズ外縁側の部分における転写性が悪くなってしまう。
 さらに、谷輪帯の輪帯幅が狭い場合、谷輪帯における転写性が一層悪化し、収差が悪化してしまう。そして、転写が良好ではないレンズをレーザ光が透過した場合、当該レーザ光は設計どおりの光路を通らず、不要光又は迷光として散乱してしまう。
 本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、より精度よく成形できる光ピックアップレンズを提供することを目的とする。
 本発明の第1の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
 また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備える。
  |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
  |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
 また、前記輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備える。そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。
 本発明の第1の態様においては、D>0の場合、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たし、又は、D<0の場合、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、D>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、D>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、D>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、D<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、従来、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第1の態様においては、当該輪帯構造において、Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じにくくなっている。したがって、成型がより容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 また、本発明の第2の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。 また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備える。
  |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
  |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
 また、前記輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
 そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。
 本発明の第2の態様においては、D>0の場合、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たし、又は、D<0の場合、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、D>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、D>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、D>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、D<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、従来、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第2の態様においては、当該輪帯構造において、Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 本発明の第3の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
 また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備える。
  |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
  |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
 また、前記輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす第n輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であるとき、前記第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と前記第n輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
 そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。
 本発明の第3の態様においては、D>0の場合、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たし、又は、D<0の場合、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、D>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、D>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、D>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、D<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、従来、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。しかし、当該突起部による成形性の悪化の程度は、レンズの中心部分よりも外縁部分の方が大きい。そして、特に、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が40°以上となる範囲において、当該突起部による成形性の悪化が生じることが分かった。本発明の第3の態様においては、当該輪帯構造において、Dn-1>Dを満たす第n輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が40°以上となる範囲内であるとき、当該第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と当該第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 以上のように軸上段差量Dについての記述をしたが、本発明と同じ、またはほとんど同じレンズ形状は、輪帯構造のレンズにおいては軸上段差量Dを全く別な値にしても本発明と同じ効果を得ることができる。それは光軸から離れた位置の半径の値でのサグ量として同じサグ量を得るのに違う軸上段差量であっても得ることができてしまうからである。それは後述する面形状を規定する非球面式からも明らかである。
 本発明の第1の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
 また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をE(λ)とした場合、以下の(8)式且つ(9)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備える。
  |Em-1|<|E|  ・・・・・(8)
  |E|>|Em+1|  ・・・・・(9)
 また、前記輪帯構造は、En-1>Eを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備える。
 そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。
 本発明の第1の態様においては、E>0の場合、Em-1<E且つE>Em+1を満たし、又は、E<0の場合、Em-1>E且つE<Em+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、E>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが増加する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが減少する方向に段差が形成されている。また、E<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、E>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、E<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、E>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、E<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、従来、En-1>Eを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第1の態様においては、当該輪帯構造において、En-1>Eを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じにくくなっている。したがって、成型がより容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 また、本発明の第2の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
 また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をE(λ)とした場合、以下の(14)式且つ(15)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備える。
  |Em-1|<|E|  ・・・・・(14)
  |E|>|Em+1|  ・・・・・(15)
 また、前記輪帯構造は、En-1>Eを満たす全ての第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備える。
 そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。
 本発明の第2の態様においては、E>0の場合、Em-1<E且つE>Em+1を満たし、又は、E<0の場合、Em-1>E且つE<Em+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、E>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが増加する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが減少する方向に段差が形成されている。また、E<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、E>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、E<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、E>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、E<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、従来、En-1>Eを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本発明の第2の態様においては、当該輪帯構造において、En-1>Eを満たす全ての第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 本発明の第3の態様にかかる光ピックアップレンズは、レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズである。また、前記光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備える。
 また、前記輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をE(λ)とした場合、以下の(14)式且つ(15)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備える。
  |Em-1|<|E|  ・・・・・(14)
  |E|>|Em+1|  ・・・・・(15)
 また、前記輪帯構造は、En-1>Eを満たす第n輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であるとき、前記第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と前記第n輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
 そして、前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である。
 本発明の第3の態様においては、E>0の場合、Em-1<E且つE>Em+1を満たし、又は、E<0の場合、Em-1>E且つE<Em+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、E>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが増加する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが減少する方向に段差が形成されている。また、E<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、光路差Eが増加する方向に段差が形成されている。すなわち、E>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、E<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、E>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、E<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、従来、En-1>Eを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。しかし、当該突起部による成形性の悪化の程度は、レンズの中心部分よりも外縁部分の方が大きい。そして、特に、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が40°以上となる範囲において、当該突起部による成形性の悪化が生じることが分かった。本発明の第3の態様においては、当該輪帯構造において、Dn-1>Dを満たす第n輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が40°以上となる範囲内であるとき、当該第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と当該第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じないようになっている。したがって、成型がさらに容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 また、前記接合領域の面形状は、前記光軸に垂直な面から、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に、角度θ(°)傾く平面形状であることが好ましい。
 さらに、以下の(3)式を満たすことが好ましい。
  0≦θ≦15  ・・・・・(3)
 これにより、第n-1輪帯の傾斜角度と接合領域の傾斜角度とを近い角度とすることができる。そして、成形時における第n-1輪帯における収縮方向と接合領域における収縮方向とをできるだけ一致させることができる。そのため、光ピックアップレンズの寸法を精度良く出すための成形条件をより容易に見つけることができるようになる。
 なお、1つの光ピックアップレンズに設けられる複数の接合領域の傾斜角度は、それぞれ、当該接合領域が設けられるレンズ径方向における位置に応じて異なっていてもよい。
 また、前記第m輪帯の前記レンズ中心側の境界の半径をRbとし、前記第m輪帯の前記レンズ外縁側の境界の半径をReとし、前記開口数NAが0.85であるときの前記光ピックアップレンズの有効半径をRsとした場合、以下の(4)式を満たすことが好ましい。
  (Re-Rb)/Rs×100≧10(%) ・・・・・(4)
 第m輪帯の輪帯幅が狭すぎると、当該第m輪帯に対応する金型部分へ樹脂を十分に充填できなくなり、レンズの収差性能の悪化をもたらす。一方、第m輪帯の輪帯幅(Re-Rb)が、当該光ピックアップレンズの有効半径Rsの10%以上である場合、当該第m輪帯に対応する金型部分へ樹脂を十分に充填することができる。これにより、レンズの収差性能の悪化を防止することができる。
 さらに、以下の(5)式を満たすことがより好ましい。
  (Re-Rb)/Rs×100≧30(%) ・・・・・(5)
 第m輪帯の輪帯幅(Re-Rb)を、当該光ピックアップレンズの有効半径Rsの30%以上とすることにより、当該第m輪帯に対応する金型部分に樹脂を充填する際における樹脂の乱れを防止することができる。これにより、レンズの収差性能の悪化をより確実に防止することができる。
 また、Dn-1<Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、前記第n輪帯の軸上段差量Dと前記第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をαとし、Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、前記第n輪帯の軸上段差量Dと前記第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をβとした場合に、以下の(6)式を満たすことが好ましい。
  α≧β  ・・・・・(6)
 接合領域は、光学機能面ではない。そのため、隣り合う輪帯間に上述した接合領域を設けると、その分、光スポットの光量が低下してしまう。ここで、レンズに入射するレーザ光はレンズにおいて吸収されず、レンズ表面における反射はないものとし、光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に輪帯構造が形成され、光ディスク側のレンズ面は連続的な形状を有するとした場合、光スポットの光量比(%)を、以下の(10)式で表すことができる。
  光量比(%)=(1-((有効半径内のレンズ面の面積)-(光学機能面以外の面積))/(有効変形内のレンズ面の面積))×100
                       ・・・・・(10)
 ここで、(10)式における(光学機能面以外の面積)は、全ての接合領域の面積の和に略等しい。したがって、光ピックアップレンズに設けられる接合領域の数をできるだけ少なくすることにより、光スポットの光量を向上することができる。
 そして、接合領域が設けられる部分は、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との輪帯間である。そのため、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値を、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値よりも大きくすることにより、光スポットの光量の向上を図ることができると考えられる。そこで、本発明では、(6)式を満たすことにより、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαを、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβ以上とすることができ、光スポットの光量を向上させることができる。
 さらに、以下の(7)式を満たすことがより好ましい。
  α>β  ・・・・・(7)
 これにより、光スポットの光量をより確実に向上させることができる。
 また、前記開口数NAが0.85であるときの有効半径Rsは、前記光ピックアップレンズが搭載されるアクチュエータの開口半径と実質的に等しいことが好ましい。
 実際には、光ピックアップレンズが取り付けられるアクチュエータはプラスチック製であるため、アクチュエータの開口半径は製品毎で異なる。本発明では、光ピックアップレンズの開口数NAが0.85であるときの有効半径Rsは、当該アクチュエータの開口半径と実質的に等しいため、アクチュエータの開口半径を反映して、第m輪帯の輪帯幅を規定することができる。
 また、前記光ピックアップレンズは、波長395nm以上415nm以下の範囲の波長のレーザ光を前記光ディスクに集光することが好ましい。
 これにより、BDに対して良好に光スポットを形成する光ピックアップレンズを提供できる。BDの使用波長は405nmであるが、レーザ光源の製造バラツキを考慮して、本発明の光ピックアップレンズの使用波長の範囲を波長395nm以上415nm以下とした。
 さらに、前記光ピックアップレンズは、樹脂材料、又は、樹脂材料に無機材料若しくは主に無機材料からなる材料を分散させた材料から成形されることが好ましい。
 また、前記光ピックアップレンズは、ガラス材料から成形されることが好ましい。
 これにより、一般的なレンズ材料から第1の態様乃至第3の態様の何れかと同様の効果を奏する光ピックアップレンズを製造することができる。
 また、前記光ピックアップレンズは、BD用のピックアップに搭載されることが好ましい。
 本発明により、より精度よく成形できる光ピックアップレンズを提供することができる。
本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。 図2の一部を拡大して示す拡大図である。 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を示す側面図である。 実施例1にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例1にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例1にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例2にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例2にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例2にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例2にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例2にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例2にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例3にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例3にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例3にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例3にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例3にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例3にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例4にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例4にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例4にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例4にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例4にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例5にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例5にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例5にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例5にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例5にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例5にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例6にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例6にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 実施例6にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例6にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例6にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例6にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例7にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 実施例8にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 比較例1にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 比較例1にかかる光ピックアップレンズのレンズデータを示す表である。 比較例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 比較例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 比較例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面の非球面係数、軸上段差量及び輪帯位置を示す表である。 比較例1にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面の非球面係数を示す表である。 実施例1乃至8及び比較例1の成形後の転写性、残留収差成分(mλrms)、(Re-Rs)/Rs×100(%)、光量比(%)を示す表である。 光量比の算出を説明する図である。 従来の回折レンズを示す側面図である。 従来の非回折輪帯レンズを示す側面図である。 実施例1~8及び比較例1の光路差を計算したものを示す表である。 本発明の実施形態にかかる光ピックアップレンズの概略的な側面図である。
 以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
 本実施の形態にかかる光ピックアップレンズは、BD(Blu-ray Disc)の情報記録面に対して、波長395nm~415nmの範囲内の波長のレーザ光を集光させる。また、本実施の形態にかかる光ピックアップレンズの開口数NAは0.84以上である。
 また、本実施の形態にかかる光ピックアップレンズは、少なくとも一方のレンズ面(光学機能面)に、当該レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備えている。換言すれば、本発明にかかる光ピックアップレンズの少なくとも一方の面は、同心円状に、複数の輪帯領域に分割されており、隣り合う輪帯領域の間には段差が形成されている。
 当該輪帯構造は、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とする。第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面をレンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、非球面の仮想延長面と光軸AXとの交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とする。交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとする。光軸に平行で光ディスク側に向かう方向(レーザ光源から光ディスクに向かう方向)を正の方向とする。この場合、光ピックアップレンズは、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)を備えている。
  |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
  |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
 つまり、輪帯構造は、D>0の場合、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たし、又は、D<0の場合、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯を少なくとも1つ備えている。換言すれば、D>0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成されている。第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成されている。
 すなわち、D>0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。また、D<0の場合、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成され、第m輪帯よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。つまり、D>0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されており、D<0の場合、第m輪帯におけるレンズ中心厚は最も厚くなるように輪帯構造が形成されている。
 また、輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域を備えている。光軸方向におけるこの接合領域の位置は、光軸方向における第n-1輪帯の位置よりも光ディスク側に位置する。
 従来、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間では、レーザ光源側に凸となる突起部が形成され、当該突起部のため、レンズの成形性が悪くなる。本実施の形態にかかる光ピックアップレンズにおいては、当該輪帯構造において、Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を備えている。そして、当該接合領域の面形状は、当該接合領域の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。換言すれば、接合領域の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。そのため、隣り合う輪帯間に突起部が形成されることによる光ピックアップレンズの形成上の問題が生じにくくなっている。したがって、成型がより容易な光ピックアップレンズを提供できる。
 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの一例を図1に示す。光ピックアップレンズ1は、互いに対向配置された一組のレンズ面101、レンズ面102を有する。レンズ面101は、レーザ光源側のレンズ面である。レンズ面101には、輪帯構造が形成されている。レンズ面102は、光ディスク側のレンズ面である。レンズ面102には、輪帯構造は形成されていない。レンズ面102の面形状は、単一の非球面形状となっている。
 光ピックアップレンズ1において、D>0となっている。レンズ面101に設けられた輪帯構造は、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たす第m輪帯103を1つ備えている。換言すれば、第m輪帯103よりレンズ中心側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが増加する方向に段差が形成されている。第m輪帯103よりレンズ外縁側の範囲では、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、軸上段差量Dが減少する方向に段差が形成されている。すなわち、レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、第m輪帯103よりレンズ中心側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が薄くなる方向に段差が形成されている。第m輪帯103よりレンズ外縁側の範囲では、隣り合う輪帯間にレンズ中心厚が厚くなる方向に段差が形成されている。つまり、第m輪帯103におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されている。
 光ピックアップレンズ1において、輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域104を備えている。なお、接合領域104は、Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられればよい。
 当該接合領域104の面形状は、接合領域104の面上の実質的に全ての点の光軸方向における位置が当該第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界の光軸方向における位置よりも光ディスク側となる形状となっている。接合領域104の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。光ピックアップレンズ1において、接合領域104の面形状は、光軸に垂直な平面形状となっている。
 以上のように軸上段差量Dについての記述をしたが、本発明と同じ、またはほとんど同じレンズ形状は、輪帯構造のレンズにおいては軸上段差量Dを全く別な値にしても本発明と同じ効果を得ることができる。それは光軸から離れた位置の半径の値でのサグ量として同じサグ量を得るのに違う軸上段差量であっても得ることができてしまうからである。それは後述する面形状を規定する非球面式からも明らかである。
 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図2に示す。図2に示す光ピックアップレンズ2は、図1の光ピックアップレンズ1とほぼ同様の構造を有している。具体的には、レーザ光源側のレンズ面201に、輪帯構造が形成されている。光ディスク側のレンズ面202の面形状は、単一の非球面形状となっている。
 光ピックアップレンズ2においては、D>0となっている。また、輪帯構造は、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たす第m輪帯203を1つ備えている。つまり、第m輪帯203におけるレンズ中心厚は最も薄くなるように輪帯構造が形成されている。
 光ピックアップレンズ2において、輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域204を備えている。なお、接合領域204は、Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられればよい。当該接合領域204の面形状は、第n-1輪帯のレンズ外縁側の境界よりもレーザ光源側に突出しない形状となっている。
 光ピックアップレンズ2において、Dn-1>Dを満たす部分(図2において一点鎖線で囲む部分)の拡大図を図3に示す。図3に示すように、光ピックアップレンズ2を側面視すると、接合領域204は、光軸AXに対して垂直な面PL1に対して、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に角度θ(°)傾いている。
 面PL1に対して接合領域204がなす角度θは、以下の(3)式を満たすようになっている。
  0≦θ≦15  ・・・・・(3)
 これにより、第n-1輪帯の傾斜角度と接合領域204の傾斜角度とを近い角度とすることができる。そして、成形時における第n-1輪帯における収縮方向と接合領域204における収縮方向とをできるだけ一致させることができる。そのため、光ピックアップレンズ2の寸法を精度良く出すための成形条件をより容易に見つけることができるようになる。
 なお、図3に示すように、1つの光ピックアップレンズ2に設けられる複数の接合領域204の傾斜角度は、それぞれ、当該接合領域204が設けられるレンズ径方向における位置に応じて異なっていてもよい(例えば、図3に示すθ1、θ2、θ3)。
 また、本実施形態においては、(1)式且つ(2)式を満たす第m輪帯を複数備えていてもよい。本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図4に示す。
 図4に示す光ピックアップレンズ3においては、D>0となっている。また、光ピックアップレンズ3において、輪帯構造は、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たす第m輪帯303、304を備えている。
 光ピックアップレンズ3は、Dn-1>Dを満たす領域を2つ備えている。第m輪帯303と第m輪帯304との間の領域は、Dn-1>Dを満たす。第m輪帯304よりレンズ外縁側の領域は、Dn-1>Dを満たす。
 光ピックアップレンズ3では、輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす第n輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズ3のレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であるとき、第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
 従来、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間に形成される突起部による成形性の悪化の程度は、レンズの中心部分よりもレンズ外縁部分の方が大きいためである。特に、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が40°以上となる範囲において、当該突起部による成形性の悪化が生じることが分かった。つまり、Dn-1>Dを満たす第n輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角度が40°以上となる範囲内であるとき、当該第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と当該第n輪帯との間に接合領域を備えればよいことが分かった。具体的には、当該光ピックアップレンズ3のレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であって、Dn-1>Dを満たす領域である第m輪帯304よりレンズ外縁側の領域の第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域305を備えている。
 光ピックアップレンズ3を側面視すると、図3を参照して説明した場合と同様、各接合領域305は、光軸に垂直な面PL1に対して、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に角度θ(°)だけ傾いている。面PL1に対する接合領域305の傾きθは、以下の(3)式を満たすようになっている。
  0≦θ≦15  ・・・・・(3)
 本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図5に示す。図5に示す光ピックアップレンズ4に形成された輪帯構造は、Dm-1<D且つD>Dm+1を満たす第m輪帯403、404を備えている。光ピックアップレンズ4に形成された輪帯構造は、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯405を備えている。
 光ピックアップレンズ4は、D>0且つDn-1>Dを満たす領域を2つ備えている。第m輪帯403と第m輪帯405との間の領域は、Dn-1>Dを満たす。第m輪帯404よりレンズ外縁側の領域は、Dn-1>Dを満たす。
 光ピックアップレンズ4に形成された輪帯構造は、Dn-1>Dを満たす第n輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズ4のレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であるとき、第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域を備える。
 具体的には、当該光ピックアップレンズ4のレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であって、Dn-1>Dを満たす領域である第m輪帯404よりレンズ外縁側の領域の第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域406を備えている。
 光ピックアップレンズ4を側面視すると、各接合領域406は、図3を参照して説明した場合と同様、光軸に対して垂直な面PL1に対して、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に角度θ(°)だけ傾いている。面PL1に対する接合領域406の傾きθは、以下の(3)式を満たすようになっている。
  0≦θ≦15  ・・・・・(3)
 また、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図6に示す。図6に示す光ピックアップレンズ5においては、D<0となっている。また、光ピックアップレンズ5に形成された輪帯構造は、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯503を備えている。
 光ピックアップレンズ5は、Dn-1>Dを満たす領域を1つ備えている。レンズ中心から第m輪帯503までの領域は、Dn-1>Dを満たす。図6に示す光ピックアップレンズ5では、第m輪帯503のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、光ピックアップレンズ5のレンズ面の接線角が40°未満となる範囲内にある。したがって、敢えて、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を設けていない。
 また、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズの他の例を図7に示す。図7に示す光ピックアップレンズ6においては、D<0となっている。また、輪帯構造は、Dm-1>D且つD<Dm+1を満たす第m輪帯603、604を備えている。光ピックアップレンズ6は、Dn-1>Dを満たす領域を2つ備えている。レンズ中心から第m輪帯603までの領域は、Dn-1>Dを満たす。第m輪帯603と第m輪帯604との間の領域は、Dn-1>Dを満たす。光ピックアップレンズ6では、第m輪帯603、604のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、光ピックアップレンズ6のレンズ面の接線角が40°未満となる範囲内にあるため、敢えて、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との間に接合領域を設けていない。
 また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、Dn-1<Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、第n輪帯の軸上段差量Dと第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をαとし、Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、第n輪帯の軸上段差量Dと第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をβとした場合に、以下の(6)式を満たすことが好ましい。
  α≧β  ・・・・・(6)
 接合領域は、光学機能面ではない。そのため、隣り合う輪帯間に上述した接合領域を設けると、その分、光スポットの光量が低下してしまう。ここで、レンズに入射するレーザ光はレンズにおいて吸収されず、レンズ表面における反射はないものとし、光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に輪帯構造が形成され、光ディスク側のレンズ面は連続的な形状を有するとした場合、光スポットの光量比(%)を、以下の(12)式で表すことができる。
  光量比(%)=(1-((有効半径内のレンズ面の面積)-(光学機能面以外の面積))/(有効変形内のレンズ面の面積))×100
                      ・・・・・(12)
 ここで、(12)式における(光学機能面以外の面積)は、全ての接合領域の面積の和に略等しい。したがって、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6に設けられる接合領域の数をできるだけ少なくすることにより、光スポットの光量を向上することができる。
 接合領域が設けられる部分は、Dn-1>Dを満たす第n-1輪帯と第n輪帯との輪帯間である。そのため、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値を、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値よりも大きくすることにより、光スポットの光量の向上を図ることができると考えられる。そこで、本発明では、(6)式を満たすことにより、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαを、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβ以上とすることができ、光スポットの光量を向上させることができる。
 さらに、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、以下の(7)式を満たすことがより好ましい。
  α>β  ・・・・・(7)
 これにより、光スポットの光量をより確実に向上させることができる。
 また、開口数NAが0.85であるときの有効半径Rsは、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6が搭載されるアクチュエータの開口半径と実質的に等しいことが好ましい。
 実際には、光ピックアップレンズが取り付けられるアクチュエータはプラスチック製であるため、アクチュエータの開口半径は製品毎で異なる。本発明では、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の開口数NAが0.85であるときの有効半径Rsは、当該アクチュエータの開口半径と実質的に等しいため、アクチュエータの開口半径を反映して、第m輪帯の輪帯幅を規定することができる。
 また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、波長395nm以上415nm以下の範囲の波長のレーザ光を光ディスクに集光することが好ましい。
 これにより、BDに対して良好に光スポットを形成する光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6を提供できる。BDの使用波長は405nmであるが、レーザ光源の製造バラツキを考慮して、本発明の光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の使用波長の範囲を波長395nm以上415nm以下とした。
 また、本発明にかかる光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、BD用のピックアップに搭載されることが好ましい。
 光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の金型を切削又は研削により作製した。また、まず、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の形状に近い形状に金型を作製し、次いで、ニッケルメッキ等を施した後、切削又は研削により金型を完成させてもよい。さらに、耐性向上のため、金型に表面加工を施してもよい。
 光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の硝材としては、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ABS樹脂に代表される透明樹脂材料やガラス等を用いることができる。ただし、BDの記録再生には、通常、波長405nmのレーザ光を用いるため、波長395nmから415nmの範囲の波長のレーザ光の透過率が高い透明樹脂材料を用いることが好ましい。このような透明樹脂材料としては、シクロオレフィンポリマーや、環状オレフィンポリマーなどがある。また、これらの透明樹脂材料に、耐光性を向上させる添加剤を加えてもよい。光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、これら透明樹脂材料を射出成形して製造することができる。また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、2P(Photo-Polymer)法により成形されてもよい。また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6は、ある特定の波長で硬化する樹脂、例えば、紫外線硬化樹脂を金型に流しこんだ後に紫外線を照射して硬化させてもよい。また、エポキシなどの樹脂材料を金型に流しみ混合させて硬化させ、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6を成形してもよい。また、特定の温度で硬化する樹脂を金型に流しみ混合させて硬化させ、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6を成形してもよい。光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の材料として、光学ガラスを用いてもよく研磨、または成形などを用いてもよい。
 光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601を次のように定義する。なお、本実施形態において、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6を定義する場合、光軸に対して平行な方向であって、レーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601から光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602に向かう方向を正の方向とする。
 まず、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601は、(11)式及び(12)式によって表される非球面形状となっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001

Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 (11)式において、Z(h)は、光軸からhの高さにおける光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601のサグ量を表す。(11)式に示すように、Z(h)は、GとZ1q(h)とによって表される。
 Gは、第q輪帯の軸上段差量(mm)である。光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601には、輪帯構造が形成されている。そして、各輪帯は独立している。また、各輪帯は、レンズ面101、201、301、401、501、601のレンズ中心を含む中心輪帯(第1輪帯)より光軸方向に軸上段差量G分シフトしている。この軸上段差量G(mm)とは、各輪帯の非球面を仮想的に光軸(レンズ中心)へと延長した場合に、当該非球面と光軸との交点と、レンズ中心を有する中心輪帯(第1輪帯)と光軸との交点との距離である。すなわち、軸上段差量Gは、上述の軸上段差量Dに該当する。また、光軸に平行な方向であって、レーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601から光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602に向かう方向を正の方向として、軸上段差量Gの符号を決定する。すなわち、各輪帯の非球面を仮想的に光軸(レンズ中心)へと延長した場合に、当該非球面と光軸との交点がレンズ中心を有する中心輪帯(第1輪帯)と光軸との交点より光ディスク側にあるとき、軸上段差量Gの符号は、正となる。
 (12)式において、Z1q(h)は、第q輪帯がR1面のレンズ中心、すなわち、第1輪帯の開始位置から形成されていたと仮定した場合における、第q輪帯の面のサグ量を表す。また、(12)式において、h1qは、第q輪帯の光軸からの高さ(光線高さ)、k1qは、第q輪帯の面の円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、・・・は、第q輪帯の面の非球面係数、Rは、第q輪帯の面の曲率半径である。
 したがって、(12)式で表されるZ1q(h)と、軸上段差量Gとの和であるZ(h)は、光軸からhの高さにおける光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601のサグ量を表す。すなわち、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601の面形状は、(11)式及び(12)式によって表される面形状となっている。
 また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602は、(13)式によって表される単一非球面形状となっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003

 (13)式において、Z(h)は、光軸からhの高さにおける光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602のサグ量、hは、光軸からの高さ(光線高さ)、kは、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602の円錐係数、A4、A6、A8、A10、A12、A14、A16、・・・は、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602の非球面係数、Rは、曲率半径である。
 なお、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601又は光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602は上述の面形状に限られるものではない。例えば、レーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601又は光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602に構造体が形成されていてもよい。また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601の面形状も上述の面形状に限られない。例えば、レーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601又は光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602に、ある一定の幅と深さをもった輪帯が同心円状にまたはスパイラル状に形成されていてもよい。
 また、当該輪帯間に形成される段差は、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の光軸から外周側に向かうにつれて、サグ量が増加するように形成されていてもよいし、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の光軸から外周側に向かうにつれて、サグ量が低減するように形成されていてもよい。
 また、光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6のレーザ光源側のレンズ面101、201、301、401、501、601又は光ディスク側のレンズ面102、202、302、402、502、602に、反射防止膜や反射膜のような入射光の透過率を制御する膜が成膜されていてもよい。これらの膜の膜厚や材料は、所望する光ピックアップレンズ1、2、3、4、5、6の透過率性能を達成できるように選定される。また、これらの膜は、1層の薄膜からなる単層の構成でもよいし、複数の薄膜が積層された複数層の構成であってもよい。これらの膜を複数層の薄膜から構成する場合は、異なる材料の薄膜を交互に積層させてもよい。
 薄膜の材料としては、AlF、AlN、Al、BaF、BeO、Bi、BiF、CaF、CdSe、CdS、CdTe、CeF、CeO、CsI、Cr、DyF、Fe、GaAs、GdF、Gd、Ge、HfO、HoF、In、ITO、LaF、La、LiF、MgF、MgO、NaF、NaAlF、Na、Al14、Nb、NdF、Nd、PbCl、PbF、PbTe、PbO、PbS、Pr11、Sb、Sb、ScSi、Si、SiO、Si、SiO、SnO、SrO、SrF、Ta、Te、Ti、TiN、TiNxWv、TiO、TlCl、ThF、ThO、V、WO、YF、Y、YbF、Yb、ZnO、ZnS、ZnSe、ZrO等が挙げられる。
 以下に、本発明にかかる実施例1乃至8を比較例1とともに説明する。なお、本発明の範囲は、実施例により限定されるものではない。また、実施例及び比較例では、波面収差を測定しているが、波面収差の測定はフィゾー法、マッハチェンダー法、シャック-ハルトマン方式など、どの方式を用いてもよい。
[実施例1]
 実施例1にかかる光ピックアップレンズの光学データを図8、図9の表に示す。また、実施例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図10乃至図12の表に示す。また、実施例1にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図13の表に示す。
 図10乃至図12の表に示すように、実施例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は7輪帯であり、第4輪帯と第5輪帯との間、第5輪帯と第6輪帯との間、及び第6輪帯と第7輪帯との間それぞれに接合領域が設けられている。
 第4輪帯と第5輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第4輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第5輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第4輪帯のレンズ外縁側の境界との交点は、第4輪帯のレンズ外縁側の境界のサグ量を算出することにより求められる。また、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第5輪帯のレンズ中心側の境界との交点は、第5輪帯のレンズ中心側の境界のサグ量を算出することにより求められる。
 同様に、第5輪帯と第6輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第5輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第6輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第6輪帯と第7輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第6輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第7輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
[実施例2]
 実施例2にかかる光ピックアップレンズの光学データを図14、図15の表に示す。また、実施例2にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図16乃至図18の表に示す。また、実施例2にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図19の表に示す。
 図16乃至図18の表に示すように、実施例2にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は7輪帯であり、第4輪帯と第5輪帯との間、第5輪帯と第6輪帯との間、及び第6輪帯と第7輪帯との間に接合領域が設けられている。
 そして、第4輪帯と第5輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第4輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第5輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 同様に、第5輪帯と第6輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第5輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第6輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第6輪帯と第7輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第6輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第7輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
[実施例3]
 実施例3にかかる光ピックアップレンズの光学データを図20、図21の表に示す。また、実施例3にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図22乃至図24の表に示す。また、実施例3にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図25の表に示す。
 図22乃至図24の表に示すように、実施例3にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は9輪帯であり、第5輪帯と第6輪帯との間、第6輪帯と第7輪帯との間、第7輪帯と第8輪帯との間及び第8輪帯と第9輪帯との間に接合領域が設けられている。
 そして、第5輪帯と第6輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第5輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第6輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 同様に、第6輪帯と第7輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第6輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第7輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第7輪帯と第8輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第7輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第8輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第8輪帯と第9輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第8輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第9輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
[実施例4]
 実施例4にかかる光ピックアップレンズの光学データを図26、図27の表に示す。また、実施例4にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図28、図29の表に示す。また、実施例4にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図30の表に示す。
 図28、図29の表に示すように、実施例4にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は5輪帯であり、第3輪帯と第4輪帯との間及び第4輪帯と第5輪帯との間に接合領域が設けられている。
 そして、第3輪帯と第4輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第3輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第4輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 同様に、第4輪帯と第5輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第4輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第5輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
[実施例5]
 実施例5にかかる光ピックアップレンズの光学データを図31、図32の表に示す。また、実施例5にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図33乃至図35の表に示す。また、実施例5にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図36の表に示す。
 図33乃至図35の表に示すように、実施例5にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は7輪帯であり、第1輪帯と第2輪帯との間、第2輪帯と第3輪帯との間、第4輪帯と第5輪帯との間、第5輪帯と第6輪帯との間、及び第6輪帯と第7輪帯との間に接合領域が設けられている。
 そして、第1輪帯と第2輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第1輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第2輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 同様に、第2輪帯と第3輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第2輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第3輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第4輪帯と第5輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第4輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第5輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第5輪帯と第6輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第5輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第6輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第6輪帯と第7輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第6輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第7輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
[実施例6]
 実施例6にかかる光ピックアップレンズの光学データを図37、図38の表に示す。また、実施例6にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図39乃至図41の表に示す。また、実施例6にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図42の表に示す。
 図39乃至図41の表に示すように、実施例6にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は7輪帯であり、第4輪帯と第5輪帯との間、第5輪帯と第6輪帯との間、及び第6輪帯と第7輪帯との間に接合領域が設けられている。
 そして、第4輪帯と第5輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第4輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第5輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 同様に、第5輪帯と第6輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第5輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第6輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
 また、第6輪帯と第7輪帯との接合領域の面は、光軸に平行でレンズ中心を通る平面と第6輪帯のレンズ外縁側の境界との交点と、当該平面と第7輪帯のレンズ中心側の境界との交点とを最短距離で結ぶ直線を、レンズ中心を通る光軸を軸として回転させて得られる面となっている。
[実施例7]
 実施例7にかかる光ピックアップレンズの光学データは、実施例2と同じであるため省略する。また、実施例7にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数は、第6輪帯のもののみ実施例2と異なるので、第6輪帯にかかる非球面係数のみを図43の表に示す。また、実施例7にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数は、実施例2と同じであるため、省略する。
 また、実施例7にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数、接合領域の位置及び面の定義は、実施例2と同じであるため、その説明を省略する。
[実施例8]
 実施例8にかかる光ピックアップレンズの光学データは、実施例2と同じであるため省略する。また、実施例8にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数は、第5輪帯のもののみ実施例2と異なるので、第5輪帯にかかる非球面係数のみを図44の表に示す。また、実施例8にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数は、実施例2と同じであるため、省略する。
 また、実施例8にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数、接合領域の位置及び面の定義は、実施例2と同じであるため、その説明を省略する。
[比較例1]
 比較例1にかかる光ピックアップレンズの光学データを図45、図46の表に示す。また、比較例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面(R1)の非球面係数を図47乃至図49の表に示す。また、比較例1にかかる光ピックアップレンズの光ディスク側のレンズ面(R2)の非球面係数を図50の表に示す。
 図47乃至図49の表に示すように、比較例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に形成される輪帯領域の数は7輪帯であり、各輪帯間に接合領域は設けられていない。
 図55に、実施例1~8及び比較例1の光路差を計算したものを示す。各輪帯の光路差の計算については、以下の式にて求めた。
 En= (N-1)× Dn / λ・・・・・(16)
ここで、Enは第n輪帯の光路差、Nは光ピックアップレンズの屈折率、Dnは第n輪帯の軸上段差量、λは設計状態の波長である。
 本実施例及び比較例においては、軸上段差量Dnと光路差Enが(16)式で表わされる関係にあるが、軸上段差量Dnを本実施例と異なる値としても、(11)式及び(12)式で表わされる他のR1、k1、A1、A1、A1、A101、A121、A141、A161、に関しても異なる値とする事で、本実施例と同じ光路差Enを得る事も可能である。
 以下、上述の各実施例と比較例1とを比較する。
 実施例1、実施例3、実施例4にかかる光ピックアップレンズは、図1に示す光ピックアップレンズ1と同じタイプの形態を有する。
 また、実施例2にかかる光ピックアップレンズは、図2に示す光ピックアップレンズ2と同じタイプの形態を有する。
 実施例6は、図5にかかる光ピックアップレンズ4と同じタイプの形態を有する。
 実施例7及び実施例8にかかる光ピックアップレンズは、実施例2にかかる光ピックアップレンズを変形して、光スポットの光量を向上させたものである。
 なお、実施例5にかかる光ピックアップレンズついては、後述する。
 また、実施例1乃至8、及び比較例1にかかる光ピックアップレンズは、シクロオレフィンポリマーを主体とした透明樹脂材料を射出成形して製造した。
 図51に示す表に、実施例1乃至8、及び比較例1にかかる光ピックアップレンズの成形後の転写性、残留収差成分、(Re-Rb)/Rs×100(%)、光量比(%)を示す。ここで、成形後の転写性とは、設計された形状が、成形型から正しく転写されている程度を意味する。
 成形後の転写性は、実体顕微鏡、形状測定用のレーザ顕微鏡や三次元形状測定装置などを用いて観察した。成形レンズと設計との差をサグ量のずれ(μm)で表した。レーザ光源側のレンズ面の有効半径内におけるサグ量のずれの最大値をΔR1sagとし、このΔR1sagに基づいて成形後の転写性を表した。つまり、ΔR1sagの値が大きい程、転写後の成形性が良くないことを示している。図51に示す表において、成形後の転写性を二重丸印、黒丸印、白丸印、三角印、バツ印で表す。また、二重丸印は、ΔR1sagが0.2μm未満の場合を示す。黒丸印は、ΔR1sagが0.2μm以上0.3μm未満の場合を示す。白丸印は、ΔR1sagが0.3μm以上0.5μm未満の場合を示す。三角印は、ΔR1sagが0.5μm以上0.7μm未満の場合を示す。バツ印は、ΔR1sagが0.7μm以上の場合を示している。
 成形型から正しく転写されて、光ピックアップレンズが設計された形状に成形されているか否かを、当該光ピックアップレンズの波面収差を測定することにより調べた。収差測定はフィゾー法により測定した。また、収差測定の測定条件は、レーザ光の波長が405nmであり、測定温度35℃である条件で行った。また、測定方法としては、測定温度と設計温度との差による屈折率変動によって発生する3次の球面収差をできるだけ低減するような測定方法を用いて収差測定をいった。具体的には、収差測定において光ピックアップレンズのレーザ光源とは反対側に設けられる透明基板として、板厚が当該3次の球面収差を低減する厚さである透明基板を用いて、収差測定を行った。
 そして、収差測定結果を、Zernikeの多項式のA0~A35までの36項に分解し、分解できない残りの成分を残留収差成分(mλrms)とした。この残留収差成分(mλrms)が大きいほど、転写不良が大きいと考えられる。図51に示す表において、残留収差成分(mλrms)の大きさを二重丸印、黒丸印、白丸印、三角印、バツ印で表す。また、二重丸印は、残留収差成分が20mλrms未満の場合を示し、黒丸印は、残留収差成分が20mλrms以上24mλrms未満の場合を示し、白丸印は、残留収差成分が24mλrms以上27mλrms未満の場合を示し、三角印は、残留収差成分が27mλrms以上30mλrms未満の場合を示し、バツ印は、残留収差成分が30mλrms以上の場合を示している。
 実施例1にかかる光ピックアップレンズは、図1に示す光ピックアップレンズ1と同じタイプの形態を有する。具体的には、実施例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第1輪帯から第4輪帯まで軸上段差量Dが増加し、第4輪帯から第7輪帯まで軸上段差量Dが減少している。また、第4輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内となっている。そして、第4輪帯から第7輪帯までの各輪帯間には接合領域が設けられている。また、当該接合領域の面形状は、光軸に垂直な平面形状となっている。
 実施例2にかかる光ピックアップレンズは、図2に示す光ピックアップレンズ2と同じタイプの形態を有する。具体的には、実施例2にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第1輪帯から第4輪帯まで軸上段差量Dが増加し、第4輪帯から第7輪帯まで軸上段差量Dが減少している。また、第4輪帯のレンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置は、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内となっている。そして、第4輪帯から第7輪帯までの各輪帯間には接合領域が設けられている。
 また、当該接合領域の面形状は、光軸に垂直な面から、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に、角度θ(°)傾く平面形状となっている。
 さらに、当該接合領域の面形状は、以下の(3)式を満たすようになっている。
  0≦θ≦15  ・・・・・(3)
 比較例1にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第1輪帯から第4輪帯まで軸上段差量Dが増加し、第4輪帯から第7輪帯まで軸上段差量Dが減少している。しかし、第1輪帯から第7輪帯までの各輪帯間には接合領域が設けられていない。
 また、実施例1にかかる光ピックアップレンズと実施例2にかかる光ピックアップレンズとでは、その接合領域の面形状が異なっている。また、比較例1にかかる光ピックアップレンズは、接合領域を有さない点が、実施例1又は実施例2にかかる光ピックアップレンズと異なっている。
 そして、図51の表に示すように、実施例1、実施例2、及び比較例1を比較すると、実施例2、実施例1、比較例1の順で、成形後の転写性がよいことが分かる。また、実施例2、実施例1、比較例1の順で、残留収差成分(mλrms)が低減されていることが分かる。
 また、図51の表に示すように、(Re-Rb)/Rs×100(%)が、実施例3では10%未満であり、実施例1、2、5~8では10%以上30%未満であり、実施例4では30%以上となっている。そして、(Re-Rb)/Rs×100(%)が10%未満より10%以上である方が転写後の成形性がよく、残留収差成分(mλrms)も低減されることが分かる。また、(Re-Rb)/Rs×100(%)が30%未満より30%以上である方が転写後の成形性がさらによく、残留収差成分(mλrms)もさらに低減されることが分かる。
 実施例5にかかる光ピックアップレンズは、レンズ中心からレンズ外縁側に向かって、隣り合う第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1と第n輪帯の軸上段差量Dとの差が正となった後に負となる輪帯が少なくとも1つ存在するレンズである。すなわち、実施例5にかかる光ピックアップレンズは、D>Dn-1を満たす第n輪帯よりもレンズ外縁側にD>Dn-1を満たす第n輪帯を少なくとも1つ有するレンズである。具体的には、実施例5にかかる光ピックアップレンズのレーザ光源側のレンズ面に設けられた輪帯構造では、第1輪帯から第3輪帯まで軸上段差量Dが約7μmずつ減少し、第4輪帯の軸上段差量Dは第3輪帯の軸上段差量Dから約35μm増加し、第4輪帯から第7輪帯まで軸上段差量Dが約7μmずつ減少している。第1輪帯と第2輪帯との間、第2輪帯と第3輪帯との間、第4輪帯と第5輪帯との間、第5輪帯と第6輪帯との間、第6輪帯と第7輪帯との間に接合領域を備えている。すなわち、実施例5にかかる光ピックアップレンズでは、他の実施例及び比較例1に比べて、接合領域の数が多い。
 しかし、図51の表に示すように、実施例5にかかる光ピックアップレンズでは、(Re-Rb)/Rs×100(%)が10%以上となるように接合領域が形成されている。そのため、図51の表に示すように、実施例5にかかる光ピックアップレンズでは、比較例1にかかる光ピックアップレンズに比べて、転写後の成形性がよく、残留収差成分(mλrms)も低減されることが分かる。
 また、実施例6にかかる光ピックアップレンズは、当該光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が40°未満となる範囲内に接合領域を設けていない点だけが、実施例5にかかる光ピックアップレンズと異なる。図51の表に示すように、実施例5と実施例6とでは、転写後の成形性及び残留収差成分(mλrms)において大きな差がない。したがって、光ピックアップレンズのレンズ面の接線角が40°以上となる範囲内にのみ接合領域を設けたとしても、転写後の成形性及び残留収差成分(mλrms)にほぼ影響しないことがわかる。
 また、実施例7にかかる光ピックアップレンズは、実施例2にかかる光ピックアップレンズにおいて、第6輪帯から第7輪帯までを1つの輪帯とした点が異なっている。これにより、実施例7にかかる光ピックアップレンズでは、実施例2において第6輪帯と第7輪帯との間に設けられている接合領域がなくなっている。そして、実施例7にかかる光ピックアップレンズでは、実施例2よりも、当該接合領域の分だけ、接合領域の数が少なくなっている。これにより、実施例7にかかる光ピックアップレンズにおいては、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαの値が、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβの値より大きくなっている。一方、実施例2では、当該αの値とβの値とが等しくなっている。
 また、実施例8にかかる光ピックアップレンズは、実施例2にかかる光ピックアップレンズにおいて、第5輪帯から第7輪帯までを1つの輪帯とした点が異なっている。これにより、実施例8にかかる光ピックアップレンズでは、実施例2において第5輪帯と第6輪帯、及び第6輪帯と第7輪帯との間に設けられている接合領域がなくなっている。そして、実施例8にかかる光ピックアップレンズでは、実施例2よりも、当該接合領域の分だけ、接合領域の数が少なくなっている。これにより、実施例8にかかる光ピックアップレンズにおいては、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαの値が、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβの値より大きくなっている。
 そして、実施例2、実施例7及び実施例8の光量比(%)を算出し、図51に示す表に示した。光量比(%)は以下の(10)式から求めた。
  光量比(%)=(1-((有効半径内のレンズ面の面積)-(光学機能面以外の面積))/(有効変形内のレンズ面の面積))×100
                             ・・・・・(10)
 ここで、(10)式における(光学機能面以外の面積)は、全ての接合領域の面積の和に略等しい。したがって、光ピックアップレンズに設けられる接合領域の数をできるだけ少なくすることにより、光スポットの光量を向上することができる。
 光量比(%)について、図52を用いて説明する。図52は、有効半径がW(mm)であり、有効半径内のレンズ面に、光学機能面ではない輪帯状の領域(図52においてハッチングで示す)を有するレンズを示している。ここで、当該輪帯状の領域のレンズ中心側の半径をDs(mm)、レンズ外縁側の半径をDe(mm)とした場合、光量比(%)は以下のように算出される。
  (有効半径内のレンズ面の面積)=W×π(mm
  (光学機能面以外の面積)=(当該輪帯状の領域の面積)=(De-Ds)×π(mm
  光量比(%)=(1-((有効半径内のレンズ面の面積)-(光学機能面以外の面積))/(有効変形内のレンズ面の面積))×100=(1-((W×π)-(De-Ds)×π)/(W×π))×100
 図51の表に示すように、実施例7及び実施例8の方が、実施例2に比べて、光量比(%)が高いことが分かる。したがって、接合領域を設けない輪帯間の段差量の累積値であるαを、接合領域を設ける輪帯間の段差量の累積値であるβより大きくすることにより、光スポットの光量を向上させることができる。
 以下、図56を参照して、本発明の実施形態について補足説明をする。なお、図56は、図1に示した光ピックアップレンズと同一の光ピックアップレンズ(以下、単にレンズと呼ぶ)を示す。
 図56に示すように、レンズ1は、レンズとして機能するレンズ部50、およびレンズ部50の外周に設けられたフランジ部52を有する。レンズ部50は、一組の対向配置されたレンズ面LS1、LS2を有する。レンズ面LS1は、光軸AXを中心として同心円状に複数の輪帯部に区分されている。レンズ面LS2は、単一の非球面レンズとして構成される。フランジ部52のフランジ面fsは、軸線LX1に対して平行に延在する。なお、軸線LX1は、光軸AXに対して直交している。
 レンズ面LS1は、光軸AXから外周方向へ離間するに応じて、輪帯部LR1~LR7が設けられている。輪帯部LR1~LR7それぞれは、非球面に構成されており、非球面レンズとして機能する。なお、輪帯部LR1の上面視形状は、円形状である。輪帯部LR2の上面視形状は、輪状である。輪帯部LR3~LR7の上面視形状も、同様に、輪状である。
 輪帯部LR1と輪帯部LR2間には、側面61a(61)が設けられている。輪帯部LR2と輪帯部LR3間には、側面61b(61)が設けられている。輪帯部LR3と輪帯部LR4間には、側面61c(61)が設けられている。側面61は、光軸AXに対して略平行に延在している。
 輪帯部LR4と輪帯部LR5間には、接合領域に相当する傾斜面104a(104)が設けられている。輪帯部LR5と輪帯部LR6間には、接合領域に相当する傾斜面104b(104)が設けられている。輪帯部LR6と輪帯部LR7間には、接合領域に相当する傾斜面104c(104)が設けられている。
 側面61及び傾斜面104は、図56を正面視して下方向(光入射側から光出射側)へ傾斜している。側面61は光軸AXに沿って延在しているのに対して、傾斜面104は軸線LX1に沿って延在する。側面61は、隣接する輪帯部間に設けられる段差の段差面として把握できる。これに対して、傾斜面104は、隣接する輪帯部間に設けられた中間面として把握できる。この場合、傾斜面104は、実質的に隣接する輪帯部間を接続する中間接続面としても把握できる。なお、傾斜面104は、図3にて説明した場合と同様、軸線LX1に対して、所定の角度θ(0≦θ≦15)をなす。つまり、傾斜面104は、光軸AXから外周方向へ延在するに応じて、フランジ部52側(光出射側)へ近接する。
 このように輪帯部間に傾斜面104を設けることによって、レンズ1の成形を簡易にすることができると共に、製造時にレンズ形状に変形、欠けが生じることを効果的に抑制することができる。
 上述の点を考慮すると、本実施形態には、次の発明が包含されている。樹脂成形によって製造される光ピックアップレンズであって、レーザ光が入射する側のレンズ面には、光軸を中心として同心円状に区分された第1乃至第3輪帯部が形成されており、互いに隣り合う第1及び第2輪帯部間には、光軸に沿って延在する第1面が形成されていると共に、互いに隣り合う第2輪帯部と第3輪帯部間には、光軸に対して直交する軸線に沿って延在し、かつ光軸から離間する方向に延在するに応じて光出射出側(フランジ部側、光ディスク側)へ近接する第2面が形成されている。このとき、光軸から離間する順に、第1乃至第3輪帯部が設けられていると良い。前記軸線に対して前記第2傾斜面がなす角度θは、0°~15°の範囲内であると良い。
1、2、3、4、5、6 光ピックアップレンズ
101、201、301、401、501、601 レーザ光源側のレンズ面
102、202、302、402、502、602 光ディスク側のレンズ面
103、203、303、304、403、404、405、503、603、604 第m輪帯
104、204、305、406 接合領域

Claims (17)

  1.  レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズであって、
     少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
     前記輪帯構造は、
     レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面の仮想延長面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)と、
      |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
      |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
     Dn-1>Dを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
     前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
  2.  レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズであって、
     少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
     前記輪帯構造は、
     レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面の仮想延長面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)と、
      |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
      |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
     Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
     前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
  3.  レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズであって、
     少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
     前記輪帯構造は、
     レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)の非球面を前記レンズ中心に向かって仮想的に延長した場合に、前記非球面の仮想延長面と前記レンズ中心を通る光軸との交点をC(nは、1≦n≦Nを満たす整数)とし、交点Cと交点Cとの距離を軸上段差量Dとし、前記光軸に平行で光ディスク側に向かう方向を正の方向とした場合、以下の(1)式且つ(2)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)と、
      |Dm-1|<|D|  ・・・・・(1)
      |D|>|Dm+1|  ・・・・・(2)
     Dn-1>Dを満たす第n輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であるとき、前記第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と前記第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
     前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
  4.  レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズであって、
     少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
     前記輪帯構造は、
     レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をE(λ)としたとき、以下の(14)式且つ(15)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)と、
     |Em-1|<|E|  ・・・・・(14)
     |E|>|Em+1|  ・・・・・(15)
     En-1>Eを満たす少なくとも1つの第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
     前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
  5.  レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズであって、
     少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
     前記輪帯構造は、
     レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をE(λ)としたとき、以下の(14)式且つ(15)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)と、
     |Em-1|<|E|  ・・・・・(14)
     |E|>|Em+1|  ・・・・・(15)
     En-1>Eを満たす全ての第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
     前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
  6.  レーザ光を光ディスクに集光する開口数NAが0.84以上の光ピックアップレンズであって、
     少なくとも一方のレンズ面に、前記レンズ面が段差により同心円状の複数の輪帯領域に分割されてなる輪帯構造を備え、
     前記輪帯構造は、
     レンズ中心からレンズ外縁部に向かって、前記各輪帯領域を、第1輪帯、第2輪帯、・・・、第N輪帯(Nは正の整数)とし、第n輪帯(nは、1≦n≦Nを満たす整数)を通る光線と光軸上を通る光線の光路差をE(λ)としたとき、以下の(14)式且つ(15)式を満たす少なくとも1つの第m輪帯(mは、1<m<Nを満たす整数)と、
     |Em-1|<|E|  ・・・・・(14)
     |E|>|Em+1|  ・・・・・(15)
     En-1>Eを満たす第n輪帯の前記レンズ中心側の境界のレンズ径方向における位置が、当該光ピックアップレンズの前記レンズ面の接線角が40°以上となる範囲内であるとき、前記第n輪帯と隣り合う第n-1輪帯と第n輪帯との間に設けられる接合領域と、を備え、
     前記接合領域の面形状は、前記接合領域の面上の実質的に全ての点の前記光軸方向における位置が前記第n-1輪帯の前記レンズ外縁側の境界の前記光軸方向における位置よりも前記光ディスク側となる形状である光ピックアップレンズ。
  7.  前記接合領域の面形状は、前記光軸に垂直な面から、レーザ光源側から光ディスク側に向かう方向に、角度θ(°)傾く平面形状である請求項1乃至3の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
  8.  以下の(3)式を満たす請求項4に記載の光ピックアップレンズ。
      0≦θ≦15  ・・・・・(3)
  9.  前記第m輪帯の前記レンズ中心側の境界の半径をRbとし、前記第m輪帯の前記レンズ外縁側の境界の半径をReとし、前記開口数NAが0.85であるときの前記光ピックアップレンズの有効半径をRsとした場合、以下の(4)式を満たす請求項1乃至5の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
      (Re-Rb)/Rs×100≧10(%)  ・・・(4)
  10.  前記第m輪帯の前記レンズ中心側の境界の半径をRbとし、前記第m輪帯の前記レンズ外縁側の境界の半径をReとし、前記開口数NAが0.85であるときの前記光ピックアップレンズの有効半径をRsとした場合、以下の(5)式を満たす請求項1乃至5の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
      (Re-Rb)/Rs×100≧30(%)  ・・・(5)
  11.  Dn-1<Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、前記第n輪帯の軸上段差量Dと前記第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をαとし、
     Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、前記第n輪帯の軸上段差量Dと前記第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をβとした場合に、以下の(6)式を満たす請求項1乃至7の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
      α≧β  ・・・・・(6)
  12.  Dn-1<Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、前記第n輪帯の軸上段差量Dと前記第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をαとし、
     Dn-1>Dを満たす全ての第n-1輪帯及び第n輪帯について、前記第n輪帯の軸上段差量Dと前記第n-1輪帯の軸上段差量Dn-1との差分の絶対値|D-Dn-1|を加算して得られる値をβとした場合に、以下の(7)式を満たす請求項1乃至7の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
      α>β  ・・・・・(7)
  13.  前記開口数NAが0.85であるときの有効半径Rsは、前記光ピックアップレンズが搭載されるアクチュエータの開口半径と実質的に等しい請求項6乃至9の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
  14.  前記光ピックアップレンズは、波長395nm以上415nm以下の範囲の波長のレーザ光を前記光ディスクに集光する請求項1乃至10の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
  15.  樹脂材料、又は、樹脂材料に無機材料若しくは主に無機材料からなる材料を分散させた材料から成形される請求項1乃至11の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
  16.  ガラス材料から成形される請求項1乃至11の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
  17.  BD用のピックアップに搭載される請求項1乃至13の何れか一項に記載の光ピックアップレンズ。
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