WO2011099317A1 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2011099317A1
WO2011099317A1 PCT/JP2011/050228 JP2011050228W WO2011099317A1 WO 2011099317 A1 WO2011099317 A1 WO 2011099317A1 JP 2011050228 W JP2011050228 W JP 2011050228W WO 2011099317 A1 WO2011099317 A1 WO 2011099317A1
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WO
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lens
objective lens
information recording
optical
pickup device
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Application number
PCT/JP2011/050228
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English (en)
French (fr)
Inventor
木村 徹
Original Assignee
コニカミノルタオプト株式会社
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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
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B7/1376Collimator lenses
    • 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
    • G11B2007/0003Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
    • G11B2007/0006Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Definitions

  • the present invention relates to an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information with respect to an optical disc having three or more information recording surfaces in the thickness direction.
  • a high-density optical disk system capable of recording and / or reproducing information (hereinafter, “recording and / or reproduction” is referred to as “recording / reproduction”) using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm.
  • Patent Document 1 the magnification of the objective lens is changed by moving a coupling lens arranged between the light source and the objective lens in the optical axis direction, and the selected information recording surface is tertiary.
  • An optical pickup device capable of condensing a light beam with reduced spherical aberration is disclosed.
  • the operation of changing the information recording surface on which information is to be recorded / reproduced from one information recording surface to another information recording surface may be referred to as “focus jump” in this specification.
  • a relatively thick type called a so-called half height
  • a relatively thin optical pickup device called a so-called slim type mounted on the back of a notebook PC or thin TV has a space for moving the coupling lens. There is a problem that it cannot be secured sufficiently.
  • an optical pickup device when information is recorded / reproduced with respect to an optical disc, the objective lens is tilted along the radial direction and / or the tangential direction of the optical disc (in this specification, The coma generated by the lens tilt) can cancel the coma generated by the warp or tilt of the optical disc (referred to as disc tilt in this specification). Therefore, if the amount of coma generated when the lens is tilted is small, the amount of lens tilt required to correct the coma due to disc tilt increases, so it is necessary to ensure a sufficiently large dynamic range of the lens tilt. As a result, problems such as an increase in the size of the optical pickup device and an increase in power consumption of the actuator occur.
  • spherical aberration is generated in a beam spot due to a temperature change (referred to as temperature aberration in this specification).
  • a plastic having a focal length of 1.41 mm The amount of change in spherical aberration due to a 30 ° C. change in the objective lens made of material is about 100 m ⁇ rms, which exceeds the Marshall limit value of 70 m ⁇ rms.
  • the NA is about 0.60 to 0.67, the amount of spherical aberration caused by temperature change is relatively small, and it is not necessary to correct this spherical aberration.
  • the present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and can reduce the amount of movement of the coupling lens, is compact and low-cost, and is suitable as a slim type optical pickup device, and has a multilayer information recording surface.
  • An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of recording / reproducing information on / from an optical disc.
  • the optical pickup device includes a light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1 (390 nm ⁇ 1 ⁇ 415 nm), a coupling lens, and an objective lens, and a distance (transparent substrate thickness) from the light beam incident surface. ) Are selected from any one of the optical discs having three or more information recording surfaces in the thickness direction, and a light beam of wavelength ⁇ 1 emitted from the light source is selected by the objective lens.
  • the coupling lens is disposed between the light source and the objective lens, and includes a negative lens group having a negative refractive power and a positive lens group having a positive refractive power in this order from the light source side.
  • the objective lens is a single lens made of plastic,
  • the image side numerical aperture (NA) of the objective lens is 0.8 or more and 0.95 or less, Spherical aberration is minimal at room temperature (25 ⁇ 3 ° C.) and cover glass thickness T (mm) satisfying formula (1), where T MAX (mm) is the maximum transparent substrate thickness among the transparent substrate thicknesses.
  • T MAX (mm) is the maximum transparent substrate thickness among the transparent substrate thicknesses.
  • the present inventor has set the cover glass thickness T so as to satisfy the expression (1), so that the amount of movement of the coupling lens toward the light source side with respect to the origin is set to the objective lens side with respect to the origin. It has been found that the amount of movement of the coupling lens toward can be made smaller. As a result, while avoiding interference between the coupling lens and the fixed element, the total movement amount of the coupling lens is secured, and information recording is performed by selecting one of information recording surfaces of three or more layers. / It was made possible to play.
  • the pickup device for BD corresponding to three or more layers has a too small tilt sensitivity of the objective lens when recording / reproducing information on the information recording surface having the thicker transparent substrate. It is necessary not to.
  • the lens tilt sensitivity when the environmental temperature becomes high during recording / reproduction of information on the information recording surface with the thicker transparent substrate is high. It is necessary not to become too small.
  • the coupling lens is disposed between the light source and the objective lens, a negative lens group having a negative refractive power from the light source side, and a positive lens having a positive refractive power Since one of the information recording surfaces on the optical disc is selected by moving the positive lens group in the optical axis direction, the amount of movement of the positive lens group required at the time of focus jump is reduced. In addition, it is possible to achieve both the symmetry of the light amount distribution captured by the coupling lens. In particular, when the objective lens is made of plastic, in addition to the amount of movement required at the time of focus jump, the amount of movement necessary to correct spherical aberration that occurs in response to environmental temperature changes is given to the coupling lens. On the other hand, it can be said that the present invention is suitable for a slim type optical pickup device having a large restriction on a moving space.
  • the “transparent substrate thickness” is the distance from the light beam incident surface of the optical disc to the information recording surface.
  • each information recording surface is transparent.
  • the substrate thickness will be different from each other.
  • an objective lens for an optical pickup is combined with a cover glass having a predetermined thickness, and the correction state of the spherical aberration is determined so that the spherical aberration is minimized (the thickness of the cover glass is determined as the design cover glass). Also called thickness).
  • the design cover glass thickness may be the same as or different from the transparent substrate thickness of any information recording surface of the optical disc. When the thickness of the cover glass changes, the characteristics of the objective lens also change.
  • the term “cover glass” is used to distinguish it from the “transparent substrate” of the optical disk. (Note that although the term “cover glass” is used, the cover glass thickness is not limited to glass, but a resin may be added.)
  • the optical pickup device according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the focal length f O (mm) of the objective lens at the wavelength ⁇ 1 satisfies the following expression.
  • the cover glass thickness T satisfies the following expression.
  • the optical pickup device is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the sine condition violation amount is a positive maximum between 70% and 90% of the effective radius at the magnification M.
  • the sine condition violation amount does not have a negative maximum value.
  • the residual higher-order spherical aberration at the time of focus jump can be made smaller, the amount of movement of the coupling lens at the time of focus jump can be made smaller, and information on the thicker transparent substrate thickness
  • the lens tilt sensitivity can be reduced even during the recording / reproduction of information on the recording surface, and the lens tilt sensitivity can be reduced even if the objective lens is made of plastic and the ambient temperature is high. It is possible to further suppress the reduction of the above.
  • the optical pickup device is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the sine condition violation amount is a positive maximum between 70% and 90% of the effective radius at the magnification M. Further, the sine condition violation amount has a negative maximum value.
  • the residual higher-order spherical aberration at the time of focus jump can be reduced, the amount of movement of the coupling lens at the time of focus jump can be reduced, and the information recording surface with the thicker transparent substrate
  • the lens tilt sensitivity can be reduced even during recording / reproduction of information, and even when the objective lens is made of plastic and the ambient temperature becomes high, the lens tilt sensitivity is reduced.
  • the amount of aberration that occurs when two opposing optical surfaces shift in the direction perpendicular to the optical axis due to manufacturing errors can be suppressed, and a lens on the optical axis can be suppressed. Since it is possible to reduce the amount of aberration that occurs when the thickness shifts in the optical axis direction due to manufacturing errors, it is possible to provide an objective lens that is easier to manufacture. .
  • the optical pickup device is the optical pickup device according to any one of claims 1 to 5, wherein the objective lens has a focal length f O (mm) at the wavelength ⁇ 1 and the coupling lens has the wavelength ⁇ 1. Is characterized in that the focal length fc (mm) at
  • the optical pickup device of the present invention includes a light receiving element that receives at least a reflected light beam from the information recording surface of the first optical disc.
  • the light receiving element receives a reflected light beam from the information recording surface of the second optical disk and receives a reflected light beam from the information recording surface of the third optical disk. Also good.
  • object side means the light source side
  • image side means the optical disk side.
  • the first optical disk has a transparent substrate having a thickness t1 and an information recording surface.
  • the second optical disc has a transparent substrate having a thickness t2 (t1 ⁇ t2) and an information recording surface.
  • the third optical disc has a transparent substrate having a thickness of t3 (t2 ⁇ t3) and an information recording surface.
  • the first optical disc is preferably a BD
  • the second optical disc is a DVD
  • the third optical disc is preferably a CD, but is not limited thereto.
  • the first optical disc has three or more information recording surfaces stacked in the thickness direction.
  • the first optical disc has three or more information recording surfaces in the thickness direction that have different distances from the light incident surface of the optical disc to the information recording surface (this is referred to as “transparent substrate thickness” in this specification). It is. Of course, you may have four or more information recording surfaces.
  • the second optical disc and the third optical disc may also have a plurality of information recording surfaces.
  • the “maximum transparent substrate thickness” means the transparent substrate thickness of the information recording surface farthest from the light incident surface of the optical disc among the plurality of information recording surfaces
  • the “minimum transparent substrate thickness” means the optical disc. The thickness of the transparent substrate on the information recording surface closest to the incident surface of the light beam in FIG.
  • the optical pickup device selects one of the plurality of information recording surfaces of the first optical disc, and condenses the light beam emitted from the light source onto the selected information recording surface by the objective lens. By doing so, information is recorded and / or reproduced.
  • BD means that information is recorded / reproduced by a light beam having a wavelength of about 390 to 415 nm and an objective lens having an NA of about 0.8 to 0.9, and the thickness of the transparent substrate is 0.05 to 0.00 mm.
  • the optical pickup device of the present invention has at least three layers. It is possible to deal with a BD having the above information recording surface.
  • DVD is a general term for DVD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective lens having an NA of about 0.60 to 0.67 and the thickness of the transparent substrate is about 0.6 mm.
  • CD is a general term for CD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective lens having an NA of about 0.45 to 0.51 and the transparent substrate has a thickness of about 1.2 mm.
  • CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW and the like As for the recording density, the recording density of BD is the highest, followed by the order of DVD and CD.
  • the thicknesses t1, t2, and t3 of the transparent substrate it is preferable to satisfy the following conditional expressions (7), (8), and (9), but is not limited thereto.
  • the first light source, the second light source, and the third light source are preferably laser light sources.
  • the laser light source a semiconductor laser, a silicon laser, or the like can be preferably used.
  • the wavelength ⁇ 3 ( ⁇ 3> ⁇ 2) preferably satisfies the following conditional expressions (10) and (11).
  • the first wavelength ⁇ 1 of the first light source is preferably 350 nm or more and 440 nm or less, more preferably 390 nm.
  • the second wavelength ⁇ 2 of the second light source is preferably 570 nm or more and 680 nm or less, more preferably 630 nm or more and 670 nm or less
  • the third wavelength ⁇ 3 of the third light source is preferably 750 nm.
  • the thickness is 880 nm or less, more preferably 760 nm or more and 820 nm or less.
  • the first light source, the second light source, and the third light source may be unitized.
  • the unitization means that the first light source and the second light source are fixedly housed in one package, for example.
  • a light receiving element to be described later may be packaged.
  • a photodetector such as a photodiode is preferably used.
  • Light reflected on the information recording surface of the optical disc enters the light receiving element, and a read signal of information recorded on each optical disc is obtained using the output signal. Furthermore, it detects the change in the light amount due to the spot shape change and position change on the light receiving element, performs focus detection and track detection, and based on this detection, the objective lens can be moved for focusing and tracking I can do it.
  • the light receiving element may comprise a plurality of photodetectors.
  • the light receiving element may have a main photodetector and a sub photodetector.
  • two sub photodetectors are provided on both sides of a photodetector that receives main light used for recording and reproducing information, and the sub light for tracking adjustment is received by the two sub photodetectors. It is good also as a simple light receiving element.
  • the light receiving element may have a plurality of light receiving elements corresponding to the respective light sources.
  • the condensing optical system has a coupling lens and an objective lens.
  • the coupling lens is a lens group that is disposed between the objective lens and the light source and changes the divergence angle of the light beam.
  • the collimator is a kind of coupling lens, and is a coupling lens that emits an incident light beam as parallel light or substantially parallel light.
  • the coupling lens has a positive lens group and a negative lens group.
  • the positive lens group may include only one positive lens or may include a plurality of lenses.
  • the negative lens group may include only one negative lens or may include a plurality of lenses.
  • An example of a preferred coupling lens is a combination of a single positive lens and a single negative lens.
  • a lens that is movable in the optical axis direction may be referred to as a “moving lens”.
  • the amount of movement of the coupling lens is used in the same meaning as “the amount of movement of the moving lens”.
  • the power of the lens group moved in the optical axis direction is increased (that is, in the optical axis direction). It is conceivable to shorten the focal length of the lens group that is moved to (1). This is because the amount of movement of the lens group moved in the optical axis direction decreases as the power of the lens group increases (that is, as the focal length of the lens group decreases).
  • the coupling lens has a group configuration
  • the focal length of the lens group moved in the optical axis direction that is, equal to the focal length of the coupling lens
  • the spot condensed by the objective lens becomes an ellipse.
  • the recording and / or reproduction of information on the BD may be hindered. The reason for this will be described below.
  • the coupling lens does not capture only the light beam cross section near the optical axis showing a symmetric light amount distribution, and the asymmetry of the light amount distribution captured by the coupling lens becomes significant.
  • the illuminated spot becomes elliptical, and there is a possibility that recording and / or reproduction of information on the BD may be hindered. Therefore, when the coupling lens has a one-group configuration, it is difficult to reduce both the amount of movement of the coupling lens required at the time of focus jump and the symmetry of the light amount distribution captured by the coupling lens.
  • the coupling lens has a two-group configuration including a positive lens group and a negative lens group, and at least one lens in the positive lens group is moved in the optical axis direction, thereby It is preferable to select whether to collect light on the information recording surface.
  • the coupling lens is a two-group thin lens system composed of a positive lens and a negative lens, and the positive lens is moved along the optical axis direction during focus jump.
  • the power of the positive lens is P P
  • the focal length of the positive lens is f P
  • the power of the negative lens is P N
  • the focal length of the negative lens is f N
  • the distance between the positive lens and the negative lens is L
  • the coupling lens The system power P C and the focal length f C of the entire coupling lens system are expressed by the following equation (12).
  • the distance between the objective lens and the BD (also referred to as a working distance) is not too short, and in order to reduce the thickness of the optical pickup device, optimal range of the focal length f O of the lens naturally determined.
  • the focal length range of the entire system needs to be a predetermined range, and the movement of the coupling lens necessary at the time of focus jump Considering only the amount, the focal length f C of the entire coupling lens system cannot be reduced unnecessarily.
  • the power P P of the positive lens is increased, and further, the power P of the negative lens is set so that the focal length f C of the entire coupling lens system is not too short. It is preferable to increase the absolute value of N (see equation (12)).
  • the movement amount of the positive lens group required at the time of focus jump is reduced by moving the positive lens group in the optical axis direction.
  • the coupling lens is arranged in the order of the negative lens group and the positive lens group from the light source side.
  • an optimum example of the coupling lens in the slim type optical pickup device is a combination of one positive lens and one negative lens, and the negative lens from the light source side. It is important to arrange them in the order of positive lenses.
  • At least one lens (preferably a positive lens) of the positive lens group is movable in the optical axis direction in order to correct spherical aberration occurring on the selected information recording surface of the first optical disk. It is preferable that For example, when recording and / or reproducing on one information recording surface of the first optical disk and then recording and / or reproducing on another information recording surface of the first optical disk, the positive lens group of the coupling lens group Spherical aberration that occurs at the time of focus jump to a different information recording surface of the first optical disk by moving at least one lens in the optical axis direction, changing the divergence of the light beam, and changing the magnification of the objective lens Correct.
  • FIG. 1 is a diagram showing the results of studies conducted by the present inventors.
  • a first optical disc (BD) having a surface, when the optimum spherical aberration difference AS generated when each optimum focusing spot is formed on the information recording surface that is farthest away, and when the environmental temperature changes by ⁇ 30 ° C.
  • the maximum spherical aberration BS that occurs and the maximum spherical aberration CS that occurs when the wavelength of the light source changes by ⁇ 5 nm were determined.
  • Such spherical aberration can be corrected by moving the coupling lens in the optical axis direction and changing the magnification of the objective lens. However, if the same coupling lens is used, the total amount of spherical aberration is the amount of movement of the coupling lens. It is equivalent to.
  • the amount of spherical aberration is obtained regardless of whether the optical surface is an aspherical refractive surface or a diffractive surface. Is about 410 to 430 m ⁇ , and the amount of movement of the coupling lens is relatively small.
  • the total amount of spherical aberration is 680 m ⁇ in the case of an objective lens having an aspherical refracting surface. The amount of movement is required to be about 1.5 times that required when an optical disc having two information recording surfaces is used. Furthermore, as shown in FIG.
  • the objective lens is made of glass and the optical surface is an aspherical refracting surface
  • the objective lens is made of glass and the optical surface is a diffractive surface that corrects spherical aberration that occurs when the wavelength fluctuates, in addition to spherical aberration BS due to environmental temperature changes, spherical aberration CS due to wavelength fluctuations of the light source due to the function of the diffractive surface.
  • the amount of movement of the coupling lens is smaller (corresponding to the correction amount of the spherical aberration of 500 m ⁇ in FIG. 1C). That is, in order to reduce the amount of movement of the coupling lens, the objective lens is preferably made of a glass material. However, it can be said that it is desirable that the objective lens is made of plastic in terms of cost. As is apparent from FIG. 1, the amount of movement of the coupling lens when using the optical disk having four information recording surfaces is still 2 as compared to the amount of movement of the coupling lens when using the optical disk having two information recording surfaces. Since it is about twice, it is preferable to further devise in order to suppress the amount of movement of the coupling lens, particularly when a plastic objective lens is used.
  • the coupling lens is composed of a positive lens group and a negative lens group, and at least one lens (preferably a positive lens) in the positive lens group is movable in the optical axis direction. It is possible to reduce the amount of movement of the coupling lens.
  • an optical disc having two information recording surfaces an information recording surface having a smaller distance from the light beam incident surface of the optical disc is RL1, an information recording surface having a larger distance from the light beam incident surface of the optical disc is RL2
  • optical disk having four information recording surfaces (assuming that the information recording surface having the smallest distance from the light beam incident surface of the optical disk is RL1, and the information recording surface having the largest distance from the light beam incident surface of the optical disk is RL4), An optical disk was assumed in which the distance from the light beam incident surface of the optical disk to RL1 was 50 ⁇ m and the distance from the light beam incident surface of the optical disk to RL4 was 100 ⁇ m.
  • the objective lens refers to an optical system that is disposed at a position facing the optical disk in the optical pickup device and has a function of condensing a light beam emitted from the light source onto the information recording surface of the optical disk.
  • the objective lens is a single plastic lens.
  • the objective lens is a single convex lens.
  • the objective lens may be composed of only a refractive surface or may have an optical path difference providing structure.
  • the objective lens preferably has a refractive surface that is aspheric.
  • the base surface on which the optical path difference providing structure is provided is preferably an aspherical surface.
  • the optical surface on the light source side of the objective lens may be referred to as the optical surface on the object side, and the optical surface on the optical disk side may be referred to as the optical surface on the image side.
  • the absolute value of the radius of curvature of the optical surface on the light source side is preferably smaller than the absolute value of the radius of curvature of the optical surface on the image side.
  • an alicyclic hydrocarbon polymer material such as a cyclic olefin resin material is preferably used.
  • the resin material has a refractive index of 1.54 to 1.60 at a temperature of 25 ° C. with respect to a wavelength of 405 nm, and a wavelength of 405 nm according to a temperature change within a temperature range of ⁇ 5 ° C. to 70 ° C.
  • the coupling lens is preferably a plastic lens.
  • a first preferred example is a polymer block [A] containing a repeating unit [1] represented by the following formula (1), a repeating unit [1] represented by the following formula (1) and the following formula ( 2) and / or polymer block [B] containing the repeating unit [3] represented by the following formula (3), and the repeating unit in the block [A] It consists of a block copolymer in which the relationship between the molar fraction a (mol%) of [1] and the molar fraction b (mol%) of the repeating unit [1] in the block [B] is a> b. It is a resin composition.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 2 to R 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group, a carbon number of 1 ⁇ 20 alkoxy groups or halogen groups.
  • R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • each of R 14 and R 15 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the second preferred example is obtained by addition polymerization of a monomer composition comprising at least an ⁇ -olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin represented by the following general formula (4).
  • Polymer (B) obtained by addition polymerization of polymer (A) and a monomer composition comprising an ⁇ -olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin represented by the following general formula (5) ).
  • R 1 to R 18 , R a and R b are each independently a hydrogen atom, A halogen atom or a hydrocarbon group, R 15 to R 18 may be bonded to each other to form a monocycle or polycycle, and the monocycle or polycycle in parentheses may have a double bond Alternatively, R 15 and R 16 , or R 17 and R 18 may form an alkylidene group. ]
  • R 19 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group.
  • the following additives may be added.
  • Stabilizer It is preferable to add at least one stabilizer selected from a phenol stabilizer, a hindered amine stabilizer, a phosphorus stabilizer, and a sulfur stabilizer. By suitably selecting and adding these stabilizers, for example, it is possible to more highly suppress the white turbidity and the optical characteristic fluctuations such as the refractive index fluctuations when continuously irradiated with light having a short wavelength of 405 nm. .
  • phenol-based stabilizer conventionally known ones can be used.
  • 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate
  • 2 4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like
  • JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643 JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643.
  • Preferred hindered amine stabilizers include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, bis ( 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-benzyloxy-2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6) -Pentamethyl-4-piperidyl) 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, bis (1-acryloyl-2,2, , 6-Tetramethyl-4-piperidyl) 2,2-bis (3,5-di-t-but
  • the preferable phosphorus stabilizer is not particularly limited as long as it is a substance usually used in the general resin industry.
  • triphenyl phosphite diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonyl).
  • Phenyl) phosphite tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9 Monophosphite compounds such as 1,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) Phosphite), 4,4 'isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C12-C15)) Fight) and the like diphosphite compounds such as.
  • monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.
  • Preferred sulfur stabilizers include, for example, dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3- Thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- ( ⁇ -lauryl-thio) -propionate, 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane Etc.
  • a surfactant is a compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group in the same molecule. The surfactant can prevent white turbidity of the resin composition by adjusting the rate of moisture adhesion to the resin surface and the rate of moisture evaporation from the surface.
  • hydrophilic group of the surfactant examples include a hydroxy group, a hydroxyalkyl group having 1 or more carbon atoms, a hydroxyl group, a carbonyl group, an ester group, an amino group, an amide group, an ammonium salt, a thiol, a sulfonate, A phosphate, a polyalkylene glycol group, etc. are mentioned.
  • the amino group may be primary, secondary, or tertiary.
  • the hydrophobic group of the surfactant include an alkyl group having 6 or more carbon atoms, a silyl group having an alkyl group having 6 or more carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 6 or more carbon atoms.
  • the alkyl group having 6 or more carbon atoms may have an aromatic ring as a substituent.
  • Specific examples of the alkyl group include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecenyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, myristyl, stearyl, lauryl, palmityl, cyclohexyl and the like.
  • the aromatic ring include a phenyl group.
  • the surfactant only needs to have at least one hydrophilic group and hydrophobic group as described above in the same molecule, and may have two or more groups.
  • examples of such a surfactant include myristyl diethanolamine, 2-hydroxyethyl-2-hydroxydodecylamine, 2-hydroxyethyl-2-hydroxytridecylamine, 2-hydroxyethyl-2- Hydroxytetradecylamine, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, di-2-hydroxyethyl-2-hydroxydodecylamine, alkyl (8-18 carbon atoms) benzyldimethylammonium chloride, ethylene
  • examples thereof include bisalkyl (carbon number 8 to 18) amide, stearyl diethanolamide, lauryl diethanolamide, myristyl diethanolamide, palmityl diethanolamide, and the like.
  • amine compounds or amide compounds having a hydroxyalkyl group are preferably used. In the present invention, two or more of these compounds may be used in combination.
  • the surfactant is added to 100 parts by mass of the alicyclic hydrocarbon-based polymer.
  • the addition amount of the surfactant is more preferably 0.05 to 5 parts by mass, still more preferably 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alicyclic hydrocarbon-based polymer.
  • the plasticizer is added as necessary to adjust the melt index of the copolymer.
  • Plasticizers include bis (2-ethylhexyl) adipate, bis (2-butoxyethyl) adipate, bis (2-ethylhexyl) azelate, dipropylene glycol dibenzoate, tri-n-butyl citrate, tricitrate citrate -N-butylacetyl, epoxidized soybean oil, 2-ethylhexyl epoxidized tall oil, chlorinated paraffin, tri-2-ethylhexyl phosphate, tricresyl phosphate, t-butylphenyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate Diphenyl, dibutyl phthalate, diisohexyl phthalate, diheptyl phthalate, dinonyl phthalate, diundecyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, diisode
  • cycloolefin resins are preferably used.
  • ZEONEX manufactured by Nippon Zeon, APEL manufactured by Mitsui Chemicals, TOPAS ADVANCED, TOPAS manufactured by POLYMERS, and ARTON manufactured by JSR are preferable. Take as an example.
  • the Abbe number of the material constituting the objective lens is preferably 50 or more.
  • the objective lens is a plastic single lens having an image-side numerical aperture (NA) of 0.8 or more and 0.95 or less, it is the largest transparent substrate thickness (at the deepest position) among the transparent substrate thicknesses of the optical disk.
  • NA image-side numerical aperture
  • the distance between the information recording surface and the surface of the optical disk is T MAX (mm)
  • the surface is spherical at room temperature (25 ⁇ 3 ° C.) and the cover glass thickness T (mm) satisfying the following expression (1): It is preferable that the magnification M when the aberration is minimized satisfies the expression (2).
  • the value of this ratio is the same as the information recording surface L0 (100 ⁇ m) on the thicker transparent substrate in the optical pickup device equipped with an objective lens that records / reproduces information with respect to the two-layer BD. ),
  • the environmental temperature becomes high during the recording / reproduction of information
  • the CM (LT) when the optical disk is tilted Is equal to the ratio.
  • conditional expression (1 ′) is satisfied.
  • conditional expression (4) is satisfied.
  • recording / reproduction of information is performed on the information recording surface with the thinner transparent substrate by not making the cover glass thickness with which the spherical aberration is corrected to be zero than T MAX. It is possible to further prevent the degree of convergence of the light beam incident on the objective lens from being increased. Therefore, when information is recorded / reproduced on the information recording surface with the thinner transparent substrate, it is possible to further prevent the occurrence of coma aberration when the objective lens is shifted.
  • a BD having three or more layers where the maximum difference in the thickness of the transparent substrate on the information recording surface is larger than that on the two-layer BD, the light beam incident on the objective lens when information is recorded / reproduced on the information recording surface having the thinnest transparent substrate thickness Since the degree of convergence of the lens becomes too large and the lens shift characteristic tends to be deteriorated, satisfying the conditional expression (4) makes it possible to solve a larger problem unique to such a BD having three or more layers. Furthermore, when the objective lens is made of plastic and is affected by a temperature change, the problem that the lens shift characteristic tends to be deteriorated tends to increase.
  • the cover glass thickness T satisfies the upper limit of the expression (4), the degree of convergence of the light beam incident on the objective lens becomes too large when information is recorded / reproduced on the information recording surface with the thinnest transparent substrate thickness.
  • the objective lens is a plastic lens, the lens shift characteristics can be further improved, and the residual higher-order spherical aberration when the focus jumps to the information recording surface where the transparent substrate thickness is the thinnest. It is preferable because it can be further reduced.
  • the position where the parallel light beam is emitted from the coupling lens to the objective lens side is the origin of the moving lens.
  • the maximum moving distance of the moving lens from the origin toward the light source can be made smaller than the maximum moving distance of the coupling lens from the origin toward the objective lens.
  • the position of the moving lens when focusing the light beam by selecting the information recording surface farthest from the light beam incident surface of the optical disk is A ( ⁇ 0)
  • the position of the moving lens when focusing the light beam by selecting the information recording surface closest to the incident surface of the optical disc is B (> 0)
  • Is preferred is the position of the moving lens when focusing the light beam by selecting the information recording surface closest to the incident surface of the optical disc.
  • conditional expression (1) it is possible to move the moving lens only from the origin to the objective lens side without moving the moving lens from the origin to the light source side.
  • This enables slim type optical pickup devices with limited space to select one of three or more information recording surfaces while further avoiding interference between the coupling lens and the element fixed on the light source side. Thus, information can be recorded / reproduced.
  • the position of the moving lens when focusing the light beam by selecting the information recording surface farthest from the light beam incident surface of the optical disk is A (> 0)
  • the position of the moving lens when focusing the light beam by selecting the information recording surface closest to the incident surface of the optical disc is B (> 0)
  • the sine condition is h when a light beam having a height h 1 from the optical axis is incident on the lens parallel to the optical axis, and when the light beam is emitted from the lens at an emission angle U. 1 / sinU satisfies a certain value.
  • U. 1 / sinU a constant value regardless of the height from the height h 1 from the optical axis
  • the sine condition is satisfied and the lateral magnification of each light ray within the effective diameter can be regarded as constant.
  • This sine condition is a calculated value on the axis, but is effective in correcting off-axis lateral magnification error (ie off-axis coma).
  • FIG. 3 is a graph showing the sine condition violation amount in the objective lens on the horizontal axis and the height from the optical axis on the vertical axis.
  • the graph matches the vertical axis, but in the case of an objective lens that does not satisfy the sine condition, the graph moves away from the vertical axis to the positive side and / or the negative side as shown in FIG. It becomes.
  • the sine condition violation amount always has a maximum value.
  • OSCmax the maximum value on the positive side of the sine condition violation amount
  • OSCmin the maximum value on the negative side
  • the objective lens having the characteristics shown in FIG. 3A is an example in which the sine condition violation amount has one negative maximum value OSCmin and does not have a positive maximum value OSCmax. According to such an objective lens, since the surface shift sensitivity is small and the on-axis thickness error sensitivity is small, it is easy to manufacture. On the other hand, as the coupling lens moves, the higher-order spherical aberration increases and the magnification changes. It has the characteristic that the change in spherical aberration due to is small. Therefore, when the coupling lens is moved to select an information recording surface in an optical disc having three or more layers, there is a possibility that the necessary movement amount increases.
  • the objective lens having the characteristics shown in FIGS. 3B and 3C has a sine condition violation amount on the positive side between 70% and 90% of the effective radius of the objective lens at the magnification M described above. At least one local maximum value OSCmax (preferably only one). According to the objective lens as shown in FIGS. 3B and 3C, the sine condition violation amount has a positive maximum value OSCmax between 70% and 90% of the effective radius of the objective lens. Since the higher-order spherical aberration that occurs with the movement of the ring lens is reduced and the change in spherical aberration due to the change in magnification is large, the coupling lens is moved to select the information recording surface in an optical disc with three or more layers. In this case, the necessary movement amount can be reduced.
  • the sine condition violation amount has one negative maximum value on the optical axis side than the positive maximum value. Further, in the example of FIG. 3C, the sine condition violation amount has only a positive maximum value and does not have a negative maximum value. In both the example of FIG. 3B and the example of FIG. 3C, the sine condition violation amount monotonously decreases in the peripheral portion from the maximum value.
  • the sine condition violation amount has a positive maximum value and the sine condition violation amount has a negative maximum value between 70% and 90% of the effective radius.
  • the residual higher-order spherical aberration at the time of focus jump can be reduced, the amount of movement of the coupling lens at the time of focus jump can be reduced, and information can be recorded on the information recording surface with the thicker transparent substrate.
  • the two opposing optical surfaces shift in the direction perpendicular to the optical axis due to manufacturing errors.
  • the amount of aberration that occurs when the lens thickness on the optical axis shifts in the direction of the optical axis due to manufacturing errors can also be suppressed. Easy-to-use objective It is possible to provide a lens.
  • the sine condition violation amount has a positive maximum value and the sine condition violation amount has a negative maximum value between 70% and 90% of the effective radius. If not, the residual higher-order spherical aberration at the time of focus jump can be further reduced, the amount of movement of the coupling lens at the time of focus jump can be further reduced, and the information recording surface with the thicker transparent substrate can be used. On the other hand, even when the environmental temperature becomes high during the recording / reproducing of information, it is possible to further suppress the reduction of the lens tilt sensitivity.
  • the third-order spherical aberration generated in the objective lens due to the change in the divergence / convergence of incident light and the third-order spherical aberration generated during the focus jump are generated. It is preferable to set the positive maximum value of the sine condition so as to be almost similar to the change of the spherical aberration and the higher order spherical aberration.
  • the objective lens may be set in a shape that violates the sine condition, giving priority to reducing the amount of movement of the coupling lens, or giving priority to minimizing residual aberration during focus jump.
  • the shape of the condition violation amount may be set.
  • the cover glass thickness when the spherical aberration is minimized at the normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.) and the magnification M satisfying the above-mentioned expression (2) is T (mm), and the normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.).
  • the focal length of the wavelength ⁇ 1 is f (mm)
  • the change rate ⁇ SA3 / ( ⁇ M ⁇ f) of the third-order spherical aberration with respect to the magnification change of the objective lens at normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.) and the cover glass thickness T It is preferable that ( ⁇ rms / mm) satisfies the expression (16).
  • conditional expression (16 ′) is satisfied.
  • the third-order spherical aberration ⁇ SA3 and the fifth-order spherical aberration ⁇ SA5 that occur when the magnification of the objective lens is changed at room temperature (25 ⁇ 3 ° C.) and the cover glass thickness T satisfy the expression (17). preferable.
  • the ratio of the third-order spherical aberration to the fifth-order spherical aberration when the magnification is changed is the ratio between the third-order spherical aberration and the fifth-order spherical aberration when the cover glass thickness is changed. Therefore, it is possible to achieve both the suppression of the residual higher-order spherical aberration during the focus jump and the suppression of the movement amount of the coupling lens.
  • conditional expression (17 ′) is satisfied.
  • the fifth-order coma aberration CM5 (occurred when an oblique light beam having a half angle of view of 1 degree is incident on the objective lens at normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.), the above-mentioned transparent substrate thickness T, and magnification M. ( ⁇ rms) preferably satisfies the expression (18).
  • Conditional expression (16) sets conditions for achieving both suppression of the residual high-order spherical aberration at the time of focus jump and suppression of the movement amount of the coupling lens from another viewpoint.
  • the expression (18) at the magnification M satisfying the expression (2) it is possible to achieve both the suppression of the residual high-order spherical aberration at the time of the focus jump and the suppression of the movement amount of the coupling lens.
  • CM3 Third-order coma aberration CM3 ( ⁇ rms) generated when an oblique light beam having a half angle of view of 1 degree is incident on the objective lens at normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.), cover glass thickness, and magnification M. ) Satisfies the equation (19).
  • conditional expression (19) it is possible to prevent the lens tilt sensitivity from becoming too small even when information is recorded / reproduced on the information recording surface having the larger transparent substrate thickness. Further, even if the objective lens is made of plastic, the lens tilt sensitivity is small even when the environmental temperature becomes high during the recording / reproducing of information on the information recording surface having the thicker transparent substrate. Since it can prevent becoming too much, it is preferable.
  • the objective lens has the positive maximum value of the sine condition violation amount as OSC MAX (mm) and the focal length of the wavelength ⁇ 1 at room temperature (25 ⁇ 3 ° C.) as f (mm), the expression (20) It is preferable to satisfy.
  • conditional expression (20 ′) is satisfied.
  • the amount of lens tilt required to correct the coma generated by the disc tilt will increase.
  • the objective lens collides with the optical disk when the lens is tilted.
  • the coma generated by the lens tilt changes depending on the sine condition violation amount of the objective lens, and the sine condition violation amount depends on the magnification of the objective lens in a state where information is recorded / reproduced with respect to the optical disc. It changes depending on. Specifically, in an objective lens in which the sine condition violation amount is corrected when a parallel light beam is incident on the objective lens, the sine condition violation amount is changed to the negative side when a divergent light beam is incident on the objective lens. Therefore, the amount of coma generated by the lens tilt is reduced. The amount of coma aberration decreases as the divergence of the light beam incident on the objective lens increases.
  • the divergence of the light beam incident on the objective lens is maximized when information is recorded and / or reproduced on the information recording surface having the longest distance from the light beam incident surface. Furthermore, in the case of an objective lens made of a plastic material, the degree of divergence of the light flux is further increased in order to correct the spherical aberration caused by the change in the environmental temperature.
  • the cover glass thickness equal to the maximum transparent substrate thickness T MAX is non-parallel to the objective lens so that the third-order spherical aberration of the focused spot by the objective lens is corrected.
  • the lens tilt sensitivity is small even when the environmental temperature becomes high during the recording / reproducing of information on the information recording surface having the thicker transparent substrate. Since it can prevent becoming too much, it is preferable.
  • the absolute value of the spherical aberration of the spot collected through the cover glass thickness equal to the maximum transparent substrate thickness T MAX is: It is preferable to set the correction state of the spherical aberration of the objective lens so that the spherical aberration of the spot collected through the cover glass thickness equal to the minimum transparent substrate thickness T MIN becomes smaller.
  • T1 the position of the movable lens in the state of performing
  • T2 the position of the movable lens in the state of recording and / or reproducing information on the information recording surface having the transparent substrate thickness of TMIN
  • T is not an intermediate point between T MAX and T MIN.
  • T MAX is not an intermediate point between T MAX and T MIN.
  • Formula (24) defines the preferable range from the viewpoint of magnification.
  • conditional expression (24 ′) is satisfied.
  • the refractive index N of the objective lens with respect to the wavelength ⁇ 1 at normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.) and the inclination angle ⁇ (degree) in the outermost effective diameter of the optical surface on the light source side (object side) are ( It is preferable that the formula (25) is satisfied.
  • the refractive index of the objective lens with respect to the wavelength ⁇ 1 at normal temperature (25 ⁇ 3 ° C.) is N
  • the aspherical deformation amount X (h) is defined by the distance in the optical axis direction from the plane contacting the surface vertex of the optical surface on the optical disk side to the aspherical surface, and negative when the plane is deformed from the plane to the light source side.
  • the case of deformation from the plane to the optical disk side is positive, and H is a relative value when the effective radius is 1.
  • the objective lens used in the optical pickup device of the present invention may be an objective lens that substantially satisfies the sine condition.
  • NA1 The numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the first optical disc is NA1, and the numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the second optical disc.
  • NA2 NA1> NA2
  • NA3 NA2> NA3
  • NA1 is preferably 0.8 or more and 0.95 or less, and more preferably 0.8 or more and 0.9 or less.
  • NA1 is preferably 0.85.
  • NA2 is preferably 0.55 or more and 0.7 or less.
  • NA2 is preferably 0.60 or 0.65.
  • NA3 is preferably 0.4 or more and 0.55 or less.
  • NA3 is preferably 0.45 or 0.53.
  • the objective lens satisfies the following conditional expression (27).
  • d represents the thickness (mm) on the optical axis of the objective lens
  • f represents the focal length of the objective lens in the first light flux.
  • the optical pickup device of the present invention can be applied to an objective lens having f of 1.0 mm or more and 2.0 mm or less, but the effect of the present invention is more remarkable in a slim type optical pickup device. Therefore, f of the objective lens in which the effect of the present invention becomes more remarkable is 1.0 mm or more and 1.65 mm or less. What becomes more remarkable is 1.1 mm or more and 1.41 mm or less.
  • the effective diameter of the light incident surface of the objective lens is 1.7 mm or more and 2.8 mm or less. More preferably, it is 2.0 mm or more and 2.4 mm or less.
  • the focal length of the first light flux is preferably 8 mm or more and 18 mm or less, more preferably 10 mm or more and 15 mm or less.
  • the recording characteristics of the optical pickup device can be improved.
  • the working distance of the objective lens when using the first optical disk is preferably 0.15 mm or more and 1.0 mm or less.
  • An optical information recording / reproducing apparatus includes an optical disc drive apparatus having the above-described optical pickup apparatus.
  • the optical disk drive apparatus can hold an optical disk mounted from the optical information recording / reproducing apparatus main body containing the optical pickup apparatus or the like. There are a system in which only the tray is taken out, and a system in which the optical disc drive apparatus main body in which the optical pickup device is stored is taken out to the outside.
  • the optical information recording / reproducing apparatus using each method described above is generally equipped with the following components, but is not limited thereto.
  • An optical pickup device housed in a housing or the like, a drive source of an optical pickup device such as a seek motor that moves the optical pickup device together with the housing toward the inner periphery or outer periphery of the optical disc, and the optical pickup device housing the inner periphery or outer periphery of the optical disc include a transfer means of an optical pickup device having a guide rail or the like that guides toward the head, a spindle motor that rotates the optical disk, and the like.
  • the former method is provided with a tray that can be held in a state in which an optical disk is mounted and a loading mechanism for sliding the tray, and the latter method has no tray and loading mechanism. It is preferable that each component is provided in a drawer corresponding to a chassis that can be pulled out to the outside.
  • an optical pickup device having a thickness of 8 mm or less is defined as a slim type optical pickup device.
  • the thickness of the optical pickup device refers to the distance from the lower surface of the optical pickup body to the surface of the optical disk, and the working distance of the objective lens (the distance from the light beam exit surface of the objective lens to the optical disk surface).
  • the optical disk drive apparatus on which the slim type optical pickup apparatus is mounted preferably has a thickness of 13 mm or less, and examples thereof include an optical disk drive apparatus having a thickness of 12.7 mm or 9.5 mm.
  • an optical pickup device that is compact and low-cost, suitable as a slim type optical pickup device, and capable of recording / reproducing information with respect to an optical disc having a multilayer information recording surface. Can do.
  • FIG. 4 shows that information is appropriately recorded on a BD that is an optical disk having three information recording surfaces RL1 to RL3 (referred to as RL1, RL2, and RL3 in order of increasing distance from the light beam incident surface of the optical disk) in the thickness direction.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup device PU1 of the present embodiment that can perform reproduction.
  • the present invention is not limited to the present embodiment. For example, FIG.
  • the objective lens OBJ is made compatible with BD / DVD / CD, or the objective lens for DVD / CD is separately arranged, so that the BD / DVD is used.
  • An optical pickup device compatible with CD can be used.
  • the optical pickup device PU1 moves the objective lens OBJ, the objective lens OBJ in the focusing direction and the tracking direction, and tilts in the radial direction and / or tangential direction of the optical disc, the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, Coupling CL having a raising mirror MR, a positive lens unit L2 composed of one positive lens having a positive refractive power, and a negative lens unit L3 composed of one negative lens having a negative refractive power, a positive lens unit L2
  • the uniaxial actuator AC1 that moves only in the optical axis direction, the polarizing prism PBS, the semiconductor laser LD that emits a laser beam (beam) of 405 nm, the sensor lens SL, and the reflected beams from the information recording surfaces RL1 to RL3 of the BD are received. It has a light receiving element PD.
  • the coupling lens CL is disposed between the polarizing prism PBS and the ⁇ / 4 wavelength plate QWP.
  • the amount of movement of the positive lens group L2 of the coupling lens CL is that the position where the luminous flux from the semiconductor laser LD becomes a parallel luminous flux when passing through the positive lens group L2 is the origin, and the direction from the origin to the semiconductor laser LD side.
  • the maximum moving distance of the positive lens unit L2 is smaller than the maximum moving distance of the positive lens unit L2 from the origin toward the objective lens OBJ.
  • the objective lens OBJ is a single lens made of plastic.
  • T MAX mm
  • normal temperature 25 ⁇ 3 ° C.
  • T (mm) normal temperature
  • T (mm) cover glass thickness
  • the magnification M when the spherical aberration is minimized satisfies the expression (2).
  • the focal length f O (mm) of the objective lens OBJ at the wavelength ⁇ 1 and the focal length fc (mm) of the coupling lens at the wavelength ⁇ 1 satisfy the following formula.
  • the objective lens OBJ After passing through the lens unit L2 to be a weakly convergent light beam, it is reflected by the rising mirror MR, converted from linearly polarized light to circularly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, and its light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), The objective lens OBJ becomes a spot formed on the first information recording surface RL1 as shown by a solid line through the transparent substrate PL1 having the first thickness.
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the first information recording surface RL1 is again transmitted through the objective lens OBJ and the diaphragm, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ⁇ / 4 wave plate QWP, and is raised to the rising mirror MR. , And passes through the positive lens group L2 and the negative lens group L3 of the collimator lens CL to be a convergent light beam, reflected by the polarizing prism PBS, and then converged on the light receiving surface of the light receiving element PD by the sensor lens SL. . Then, using the output signal of the light receiving element PD, the information recorded on the first information recording surface RL1 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the triaxial actuator AC2.
  • the positive lens group L2 of the coupling lens CL is moved to the position of the alternate long and short dash line (between B and A) by the uniaxial actuator AC1.
  • the lens unit L2 After passing through the lens unit L2 to be a substantially parallel light beam, it is reflected by the rising mirror MR, converted from linearly polarized light to circularly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, and its light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), It becomes a spot formed on the second information recording surface RL2 by the objective lens OBJ through the transparent substrate PL2 having the second thickness (thicker than the first thickness) as shown by a one-dot chain line.
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the second information recording surface RL2 is again transmitted through the objective lens OBJ and the stop, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, and the rising mirror MR , And passes through the positive lens group L2 and the negative lens group L3 of the collimator lens CL to be a convergent light beam, reflected by the polarizing prism PBS, and then converged on the light receiving surface of the light receiving element PD by the sensor lens SL. . Then, using the output signal of the light receiving element PD, the information recorded on the second information recording surface RL2 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the triaxial actuator AC2.
  • the positive lens group L2 of the coupling lens CL is moved to the dotted line position (A) by the uniaxial actuator AC1.
  • the lens unit L2 After passing through the lens unit L2 to be a weak divergent light beam, it is reflected by the rising mirror MR, converted from linearly polarized light to circularly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, and its light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown). It becomes a spot formed on the third information recording surface RL3 by the objective lens OBJ through the transparent substrate PL3 having a third thickness (thicker than the second thickness) as indicated by a dotted line.
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the third information recording surface RL3 is again transmitted through the objective lens OBJ and the diaphragm, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, and the rising mirror MR , And passes through the positive lens group L2 and the negative lens group L3 of the collimator lens CL to be a convergent light beam, reflected by the polarizing prism PBS, and then converged on the light receiving surface of the light receiving element PD by the sensor lens SL. . Then, using the output signal of the light receiving element PD, the information recorded on the third information recording surface RL3 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the triaxial actuator AC2.
  • the polarization beam splitter PBS is disposed close to the coupling lens CL on the semiconductor laser LD side, whereas it stands relatively far on the objective lens OBJ side. Since the raising mirror MR is arranged, different information recording surfaces can be obtained by making the maximum distance for moving the coupling lens CL arranged at the origin to the semiconductor laser LD side smaller than the maximum distance for moving to the objective lens OBJ side. It is possible to obtain a compact optical pickup device while ensuring a total movement distance for condensing the spot.
  • the objective lens OBJ is moved in the radial direction of the optical disk and / or by the triaxial actuator AC2. Tilt along the tangential direction. As a result, it is possible to stably record and / or reproduce information on the warped optical disc, and to maintain a good spot quality on the information recording surface even when the optical disc is tilted during rotation.
  • OBJ Objective lens PU1 Optical pickup device LD Blue-violet semiconductor laser AC1 Single-axis actuator AC2 Three-axis actuator PBS Polarizing prism CL Coupling lens L2 Positive lens group L3 Negative lens group MR Rising mirror PL1 First transparent substrate PL2 Second transparent Substrate PL3 Third transparent substrate RL1 First information recording surface RL2 Second information recording surface RL3 Third information recording surface QWP ⁇ / 4 wavelength plate

Abstract

 本発明は、カップリングレンズの移動量を低減でき、コンパクト且つ低コストであってスリムタイプとして好適であり、多層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録/再生を行うことができる光ピックアップ装置を提供する。 スリムタイプの光ピックアップ装置において、カバーガラス厚Tが(1)式を満たすように設定することで、(2)式を満たす条件下で、負の屈折力を有する負レンズ群と、正の屈折力を有する正レンズ群とを有するカップリングレンズのうち、正レンズ群を光軸方向に移動させることにより、3層以上の情報記録面のいずれかを選択して情報の記録/再生を行えるようにした。 TMAX・0.80≦T≦TMAX・1.1 (1) -0.003≦M≦0.003 (2)

Description

光ピックアップ装置
 本発明は、厚さ方向に3つ以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置に関する。
 波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び/又は再生(以下、「記録及び/又は再生」を「記録/再生」と記載する)を行える高密度光ディスクシステムが知られており、その一例であるNA0.85、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBlu-ray Disc(以下、BDという)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4.7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1層あたり25GBの情報の記録が可能である。
 ところで、従来のBDは1層もしくは2層の情報記録面を有しているものが多いが、1枚のBDに、より大きなデータを保存したいという市場の要求から、3層以上の情報記録面を有するBDについても実用化を目指して研究が進んでいる。しかるに、情報の記録/再生を行う際の光束のNAが0.85と大きいため、複数の情報記録面を有するBDでは、一の情報記録面に対して最小の球面収差を付与するようにすると、透明基板厚が異なる他の情報記録面においては球面収差が増大し、適切に情報の記録/再生を行えなくなるという問題がある。かかる球面収差の問題は情報記録面の数が多くなるほど(すなわち、表面からの距離が最も小さい情報記録面と表面からの距離が最も大きい情報記録面との間隔が大きくなるほど)顕在化する。
 これに対し特許文献1には、光源と対物レンズとの間に配置したカップリングレンズを光軸方向に移動させることで対物レンズの倍率を変更し、選択した情報記録面に対して、3次球面収差を抑えた光束を集光させることができる光ピックアップ装置が開示されている。尚、情報の記録/再生を行うべき情報記録面をある情報記録面から他の情報記録面へと変える動作を、本明細書では「フォーカスジャンプ」と呼ぶことがある。
特許第4144763号明細書
 然るに、上記の特許文献1に記載された光ピックアップ装置により、例えば3層以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録/再生を行う為には、いずれかの情報記録面を選択する際に、カップリングレンズの移動距離が長く必要になる。カップリングレンズの移動距離が長くなると、光源から対物レンズまでの光路長が長くなり、例えば光ピックアップ装置の小型化を図れないという問題がある。又、カップリングレンズを駆動する大型のアクチュエータが必要になり、コストも増大するという問題がある。
 特に、3層以上の情報記録面を有するBDに対して情報の記録/再生を行える光ピックアップ装置において、従来では据え置き型レコーダ等に搭載される、いわゆるハーフハイトと呼ばれる比較的厚めのタイプでは、カップリングレンズの移動スペースを比較的大きく確保できるのに対し、ノート型PCや薄形テレビの背面等に搭載される、いわゆるスリムタイプと呼ばれる比較的薄めの光ピックアップ装置では、カップリングレンズの移動スペースを十分に確保できないという問題がある。
 更に、一般的に、光ピックアップ装置では、光ディスクに対して情報の記録/再生を行う際に、対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向、及び/または、タンジェンシャル方向に沿って傾ける(本明細書ではレンズチルトと呼ぶ)ことで発生するコマ収差により、光ディスクの反りや傾き(本明細書ではディスクチルトと呼ぶ)によって発生するコマ収差をキャンセルさせることが可能となっている。従って、レンズチルトした際に発生するコマ収差量が小さいと、ディスクチルトによるコマ収差を補正するために必要なレンズチルト量が大きくなるため、レンズチルト量のダイナミックレンジを十分に大きく確保する必要が生じて、光ピックアップ装置が大型化したり、アクチュエータの消費電力が増大する、といった問題が発生する。しかし、BD用の光ピックアップ装置においては、透明基板厚が厚い方の情報記録面L0(100μm)に対して情報の記録/再生を行う際には、カップリングレンズを光軸方向に移動させることにより、対物レンズに対して発散光束が入射するため、平行光束が入射する場合に比べてレンズチルトした際のコマ収差量が小さくなる。以上より、3層以上のBDに対応した光ピックアップ装置においては、レンズチルトした際のコマ収差量が小さくなり、ディスクチルトによるコマ収差を良好に補正することが出来なくなるという問題が発生する可能性が有る。また、プラスチック材料からなる対物レンズで高NAを実現しようとすると、温度変化によるビームスポットでの球面収差の発生(本明細書では温度収差と呼ぶ)が顕著となり、例えば焦点距離1.41mmのプラスチック材料からなる対物レンズにおける30℃変化での球面収差の変化量は約100mλrmsとなり、マレシャル限界値である70mλrmsを超えてしまう。従来のDVDではNAが0.60~0.67程度であったため温度変化により発生する球面収差量は比較的小さくこの球面収差を補正する必要はなかったが、BD用の対物レンズになると、球面収差がNAの4乗に比例することもあって、温度変化により発生する球面収差量が大きくなるためである。そのため、プラスチック製の対物レンズを搭載したBD用の光ピックアップ装置では、カップリングレンズを光軸方向に移動させることにより温度収差を補正する必要がある。したがって、プラスチック製の対物レンズを用いて、情報記録面L0に対して情報の記録/再生を行っている間に、環境温度が高温になった場合には、対物レンズへの入射光の発散度合いが更に大きくなるため、レンズチルトした際のコマ収差量が更に小さくなり、ディスクチルトによるコマ収差を良好に補正することが出来なくなるという問題がより大きくなる。
 本発明は、上述の問題を考慮してなされたものであり、カップリングレンズの移動量を低減でき、コンパクト且つ低コストであってスリムタイプの光ピックアップ装置として好適であり、多層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録/再生を行うことができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
 請求項1に記載の光ピックアップ装置は、波長λ1(390nm<λ1<415nm)の光束を出射する光源と、カップリングレンズと、対物レンズとを有し、光束入射面からの距離(透明基板厚)が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に3つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ1の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び/または再生を行う光ピックアップ装置であって、
 前記カップリングレンズは、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源側から負の屈折力を有する負レンズ群と、正の屈折力を有する正レンズ群とをこの順序で有し、前記正レンズ群の少なくとも1枚のレンズを光軸方向に移動させることにより、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択し、
 前記対物レンズは、プラスチック製の単玉レンズであり、
 前記対物レンズの像側開口数(NA)は0.8以上、0.95以下であり、
 前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をTMAX(mm)としたとき、常温(25±3℃)、かつ、(1)式を満たすカバーガラス厚T(mm)において、球面収差が最小となるときの倍率Mが(2)式を満たすことを特徴とする。
 TMAX×0.80≦T≦TMAX×1.1   (1)
 -0.003≦M≦0.003        (2)
 薄めの光ピックアップ装置、いわゆるスリムタイプの光ピックアップ装置においては、厚めの光ピックアップ装置、いわゆるハーフハイトのタイプに比べカップリングレンズの移動スペースに比較的厳しい制約がある。しかるに、カップリングレンズと光源との間には、一般的に偏光ビームスプリッタやハーフミラー等の固定された素子が配置されているので、光源側にカップリングレンズを大きく移動させることは困難であるものの、対物レンズ側のスペースには比較的余裕がある。そこで、本発明者は鋭意研究の結果、カバーガラス厚Tが(1)式を満たすように設定することで、原点に対し光源側に向かうカップリングレンズの移動量を、原点に対し対物レンズ側に向かうカップリングレンズの移動量に対して小さくするようにできることを見出した。これによりカップリングレンズと、固定された素子との干渉を回避しつつも、カップリングレンズのトータルの移動量を確保して、3層以上の情報記録面のいずれかを選択して情報の記録/再生を行えるようにしたのである。
 さらに、3層以上のBD対応するピックアップ装置としては、上述したように、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う際の対物レンズのチルト感度が小さくなりすぎないことが必要である。特に、プラスチック製の対物レンズを使用する場合には、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中に環境温度が高温になった場合のレンズチルト感度が小さくなり過ぎないことが必要である。(1)式を満たすことにより、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行なう際の対物レンズのチルト感度が小さくなりすぎることも防止できるのである。
 加えて、本発明においては、前記カップリングレンズが、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源側から負の屈折力を有する負レンズ群と、正の屈折力を有する正レンズ群とを有し、前記正レンズ群を光軸方向に移動させることにより、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択するので、フォーカスジャンプ時に必要とされる正レンズ群の移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることが可能となる。特に、対物レンズをプラスチック製とした場合、フォーカスジャンプ時に必要とされる移動量に加えて、環境温度変化に応じて発生する球面収差を補正するために必要な移動量を、カップリングレンズに与えなければならないのに対し、移動スペースの制限が大きなスリムタイプの光ピックアップ装置において、本発明は好適であると言える。
 尚、本明細書において、「透明基板厚」は光ディスクの光束入射面から情報記録面までの距離のことであり、情報記録面を厚さ方向に複数有する光ディスクでは、それぞれの情報記録面の透明基板厚は互いに異なることになる。また、一般的に、光ピックアップ用の対物レンズは、所定の厚みのカバーガラスと組み合わせて球面収差が最小となるように球面収差の補正状態が決定される(かかるカバーガラスの厚みを設計カバーガラス厚ともいう)。設計カバーガラス厚は、光ディスクのいずれかの情報記録面の透明基板厚と同じである場合もあれば、異なる場合もある。カバーガラスの厚みが変わると対物レンズの特性も変わるので、光ピックアップ用の対物レンズの特性を議論する際には、カバーガラス厚もセットで考える必要がある。そのため、本明細書では、対物レンズの特性に関して述べる際には、「カバーガラス」なる言葉を使用し、光ディスクの「透明基板」と区別することにする。(尚、「カバーガラス」という文言を使用しているが、カバーガラス厚は、ガラスに限定されるものではなく、樹脂であってもよい旨を付言する。)
 請求項2に記載の光ピックアップ装置は、請求項1に記載の発明において、前記対物レンズの前記波長λ1における焦点距離f(mm)が、以下の式を満たすことを特徴とする。
 1.0≦f≦1.65         (3)
 請求項3に記載の光ピックアップ装置は、請求項1又は2に記載の発明において、前記カバーガラス厚Tが、以下の式を満たすことを特徴とする。
 TMAX×0.85≦T≦TMAX×1.0     (4)
 請求項4に記載の光ピックアップ装置は、請求項1~3のいずれかに記載の発明において、前記倍率Mにおいて、有効半径の7割から9割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、正弦条件違反量が負の極大値を持たないことを特徴とする。
 この様な構成とすることにより、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差をより小さくでき、フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量をより小さくでき、また、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中であってもレンズチルト感度の低減を抑えることが出来、更に対物レンズがプラスチック製であって環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより抑えることが可能となる。
 請求項5に記載の光ピックアップ装置は、請求項1~3のいずれかに記載の発明において、前記倍率Mにおいて、有効半径の7割から9割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、更に、正弦条件違反量が負の極大値を持つことを特徴とする。
 この様な構成とすることにより、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差を小さくでき、フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量を小さくでき、また、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中であってもレンズチルト感度の低減を抑えることが出来、更に対物レンズがプラスチック製であって環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより抑えることが可能となることに加え、対向する2つの光学面が製造誤差により光軸直交方向にシフトしてしまう場合の収差の発生量を抑えることができ、また、光軸上のレンズ厚が製造誤差により光軸方向にずれてしまう場合の収差の発生量も抑えることが可能となるため、より製造しやすい対物レンズを提供することが可能となる。
 請求項6に記載の光ピックアップ装置は、請求項1~5のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズの前記波長λ1における焦点距離f(mm)と、前記カップリングレンズの前記波長λ1における焦点距離fc(mm)が以下の式を満たすことを特徴とする。
 -0.13≦-f/fc≦-0.08   (5)
 本発明に係る光ピックアップ装置は、少なくとも1つの光源(第1光源)を有する。勿論、複数種類の光ディスクに対応できるように、複数種類の光源を有していてもよい。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第1光源からの第1光束を第1光ディスクの情報記録面上に集光させるための集光光学系を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、集光光学系が、第2光束を第2光ディスクの情報記録面上に集光させ、第3光束を第3光ディスクの情報記録面上に集光するようにしてもよい。また、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第1光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、受光素子が、第2光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光し、第3光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光するようにしてもよい。尚、本明細書で「物体側」とは光源側を意味し、「像側」とは光ディスク側を意味するものとする。
 第1光ディスクは、厚さがt1の透明基板と情報記録面とを有する。第2光ディスクは厚さがt2(t1<t2)の透明基板と情報記録面とを有する。第3光ディスクは、厚さがt3(t2<t3)の透明基板と情報記録面とを有する。第1光ディスクがBDであり、第2光ディスクがDVDであり、第3光ディスクがCDであることが好ましいが、これに限られるものではない。
 第1光ディスクは、厚み方向に重ねて3つ以上の情報記録面を有するものである。即ち、第1光ディスクは、光ディスクの光束入射面から情報記録面までの距離(これを、本明細書で「透明基板厚」という)が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に3つ以上有する光ディスクである。当然、4つ以上の情報記録面を有していてもよい。また、第2光ディスクや第3光ディスクも複数の情報記録面を有していてもよい。尚、「最大の透明基板厚」とは、複数の情報記録面のうち、光ディスクにおける光束の入射面から最も遠い情報記録面の透明基板厚をいい、「最小の透明基板厚」とは、光ディスクにおける光束の入射面に最も近い情報記録面の透明基板厚をいう。
 透明基板厚のうち最小の透明基板厚をTMINとし、透明基板厚のうち最大の透明基板厚をTMAXとしたとき、(6)式を満たすことが好ましい。
 0.03(mm)<TMAX-TMIN<0.06(mm)   (6)
 (6)式を満たすような、3層以上の情報記録面を有するような光ディスクにおいては、上述したように、フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量がより長くなり、カップリングレンズの移動量に関する課題が大きくなるものであるが、本発明は、その様な大きな課題を解決するものである。
 従って、光ピックアップ装置は、第1光ディスクの複数の情報記録面のうち、いずれかの情報記録面を選択して、光源から出射された光束を対物レンズにより、選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び/または再生を行うものである。
 本明細書において、BDとは、波長390~415nm程度の光束、NA0.8~0.9程度の対物レンズにより情報の記録/再生が行われ、透明基板の厚さが0.05~0.125mm程度であるBD系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録面のみ有するBDや、3層以上の情報記録面を有するBD等を含むものであるが、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも3層以上の情報記録面を有するBDに対応可能である。更に、本明細書においては、DVDとは、NA0.60~0.67程度の対物レンズにより情報の記録/再生が行われ、透明基板の厚さが0.6mm程度であるDVD系列光ディスクの総称であり、DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-RAM、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW等を含む。また、本明細書においては、CDとは、NA0.45~0.51程度の対物レンズにより情報の記録/再生が行われ、透明基板の厚さが1.2mm程度であるCD系列光ディスクの総称であり、CD-ROM、CD-Audio、CD-Video、CD-R、CD-RW等を含む。尚、記録密度については、BDの記録密度が最も高く、次いでDVD、CDの順に低くなる。
 なお、透明基板の厚さt1、t2、t3に関しては、以下の条件式(7)、(8)、(9)を満たすことが好ましいが、これに限られない。
 0.050mm ≦ t1 ≦ 0.125mm   (7)
 0.5mm ≦ t2 ≦ 0.7mm   (8)
 1.0mm ≦ t3 ≦ 1.3mm   (9)
 本明細書において、第1光源、第2光源、第3光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第1光源から出射される第1光束の第1波長λ1、第2光源から出射される第2光束の第2波長λ2(λ2>λ1)、第3光源から出射される第3光束の第3波長λ3(λ3>λ2)は以下の条件式(10)、(11)を満たすことが好ましい。
 1.5・λ1 < λ2 < 1.7・λ1   (10)
 1.8・λ1 < λ3 < 2.0・λ1   (11)
 また、第1光ディスク、第2光ディスク、第3光ディスクとして、それぞれ、BD、DVD及びCDが用いられる場合、第1光源の第1波長λ1は好ましくは、350nm以上、440nm以下、より好ましくは、390nmより長く、415nmより短く、第2光源の第2波長λ2は好ましくは570nm以上、680nm以下、より好ましくは、630nm以上、670nm以下であって、第3光源の第3波長λ3は好ましくは、750nm以上、880nm以下、より好ましくは、760nm以上、820nm以下である。
 また、第1光源、第2光源、第3光源のうち少なくとも2つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第1光源と第2光源とが1パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を1パッケージ化してもよい。
 受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上のスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に2つのサブの光検出器を設け、当該2つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。
 集光光学系は、カップリングレンズと対物レンズを有する。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変えるレンズ群のことをいう。尚、コリメータは、カップリングレンズの一種であって、入射した光束を平行光又は略平行光として出射するカップリングレンズである。カップリングレンズは正レンズ群と負レンズ群を有する。正レンズ群は、正レンズ1枚のみでもよいし、複数のレンズを有していてもよい。負レンズ群は、負レンズ1枚のみでもよいし、複数のレンズを有していてもよい。好ましいカップリングレンズの例は、単玉の正レンズ1枚と単玉の負レンズ1枚との組み合わせからなるものである。
 尚、本明細書では、カップリングレンズにおいて、光軸方向に移動可能とされたレンズを「移動レンズ」と呼ぶことがある。また、本明細書では、「カップリングレンズの移動量」を「移動レンズの移動量」と同じ意味で用いる。
 ところで、フォーカスジャンプを行う際、カップリングレンズの移動量を小さく抑える方法として、カップリングレンズを構成するレンズ群のうち、光軸方向に移動されるレンズ群のパワーを大きく(すなわち、光軸方向に移動されるレンズ群の焦点距離を短く)することが考えられる。これは、光軸方向に移動されるレンズ群の移動量はそのレンズ群のパワーが大きくなるほど(すなわち、そのレンズ群の焦点距離が短くなるほど)小さくなるからである。然るに、カップリングレンズを一群構成とする場合、光軸方向に移動されるレンズ群の焦点距離(すなわち、カップリングレンズの焦点距離に等しい)を短くすると、対物レンズで集光されたスポットが楕円形状になり、BDに対する情報の記録及び/又は再生に支障が出る虞がある。この理由を以下に述べる。
 一般的に、光ピックアップ装置の光源として用いられる半導体レーザから射出される光束は楕円形状であるため、楕円の長軸方向と短軸方向の光量分布は異なる。所定の光束径の時にカップリングレンズの焦点距離が短くなりすぎると、カップリングレンズのNAが大きくなる。すると、対称性のある光量分布を示す光軸近辺の光束断面をのみをカップリングレンズが取り込むようにはならず、カップリングレンズが取り込む光量分布の非対称性が顕著になるため、対物レンズで集光されたスポットが楕円形状になり、BDに対する情報の記録及び/又は再生に支障が出る虞がある。従って、カップリングレンズが一群構成の場合は、フォーカスジャンプ時に必要とされるカップリングレンズの移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることは困難である。
 上記を両立させるためには、カップリングレンズを正レンズ群と負レンズ群とから構成される2群構成とし、正レンズ群の少なくとも1つのレンズを光軸方向に移動させることにより、光ディスクにおけるいずれの情報記録面に集光するかを選択する構成にすると好ましい。
 説明を簡略化するために、カップリングレンズを正レンズと負レンズとから構成される2群構成の薄肉レンズ系とし、フォーカスジャンプ時には正レンズを光軸方向に沿って移動させるものとする。正レンズのパワーをP、正レンズの焦点距離をf、負レンズのパワーをP、負レンズの焦点距離をf、正レンズと負レンズの距離をLとすると、カップリングレンズ全系のパワーP、及び、カップリングレンズ全系の焦点距離fは以下の(12)式で表される。
 P = P+P-L・P・P
 P = 1/f
 P = 1/f+1/f-L/(f・f)   (12)
 ここで、対物レンズの焦点距離をfとすると、カップリングレンズと対物レンズとから構成される集光光学系の倍率Mは以下の(13)式となる。
 M=-f/f (13)
 カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を良好にし、対物レンズで集光されたスポットの形状を円形状するためには、光源として使用する半導体レーザから射出される光束の楕円率に対して光学系倍率Mを最適な値に設定する必要がある。尚、BD用の光ピックアップ装置では集光光学系の倍率の最適な値は-0.1程度である。また、光源とカップリングレンズとの間に配置される偏光ビームスプリッタ等の光学素子を配置するスペースを考慮すると、カップリングレンズ全系の焦点距離fを極端に短くすることは出来ない。さらに、BDに対して情報の記録及び/または再生を行う際の、対物レンズとBDの距離(作動距離ともいう)が短くなりすぎず、かつ、光ピックアップ装置を薄型化するためには、対物レンズの焦点距離fの最適な範囲は自ずと決まる。以上より、(13)式から、BD用の光ピックアップ装置用のカップリングレンズとして、その全系の焦点距離範囲はある所定の範囲である必要があり、フォーカスジャンプ時に必要なカップリングレンズの移動量のみを考慮してカップリングレンズ全系の焦点距離fをむやみに小さくすることは出来ない。
 ここで、フォーカスジャンプ時の移動量を小さく抑えるために、正レンズのパワーPを大きくし、さらに、カップリングレンズ全系の焦点距離fが短くなり過ぎないように、負レンズのパワーPの絶対値を大きくすると好ましい((12)式を参照)。
 以上より、正レンズ群と負レンズ群の2レンズ群からなるカップリングレンズにおいて、正レンズ群を光軸方向に動かすことにより、フォーカスジャンプ時に必要とされる正レンズ群の移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることが可能となる。
 また、カップリングレンズは、光源側から負レンズ群、正レンズ群の順に配置されている。
 以上より、カップリングレンズの移動量を減らすという観点から、スリムタイプの光ピックアップ装置におけるカップリングレンズに最適な例としては、正レンズ1枚と負レンズ1枚の組み合わせから成り、光源側から負レンズ、正レンズの順に配置されていることが肝要である。
 以上のような理由から、第1光ディスクの選択された情報記録面において発生する球面収差を補正するために、正レンズ群の少なくとも1枚のレンズ(好ましくは正レンズ)は光軸方向に移動可能となっていることが好ましい。例えば、第1光ディスクのある情報記録面の記録及び/又は再生を行い、次に、第1光ディスクの他の情報記録面の記録及び/又は再生を行う場合、カップリングレンズ群の正レンズ群の中の少なくとも1枚のレンズが光軸方向に移動し、光束の発散度を変化させ、対物レンズの倍率を変化させることにより、第1光ディスクの異なる情報記録面へのフォーカスジャンプ時に発生する球面収差を補正する。
 図1は、本発明者が行った検討結果を示す図である。本発明者は、プラスチック製であって、焦点距離f=1.18mmであり光学面が非球面もしくは回折面であり像側開口数が0.85である対物レンズを例として、複数の情報記録面を有する第1光ディスク(BD)において、最大限離れた情報記録面にそれぞれ最適な集光スポットを形成した際に生じる最大の球面収差の差ASと、環境温度が±30℃変化したときに生じる最大の球面収差BSと、光源の波長が±5nm変化した際に生じる最大の球面収差CSとを求めた。これを図1の棒グラフで表す。かかる球面収差は、カップリングレンズを光軸方向に移動させ、対物レンズの倍率を変化させることで補正できるが、同じカップリングレンズを用いるとすると、球面収差量の合計がカップリングレンズの移動量に相当することとなる。
 ここで、図1(a)、(b)に示すように、情報記録面を2つ有する光ディスクを使用する場合、光学面が非球面屈折面、回折面のいずれの対物レンズでも、球面収差量の合計は410~430mλ程度であり、カップリングレンズの移動量は比較的小さいといえる。一方、図1(c)に示すように、情報記録面を4つ有する光ディスクを使用する場合、光学面が非球面屈折面の対物レンズでは、球面収差量の合計は680mλとなり、カップリングレンズの移動量は、情報記録面を2つ有する光ディスクを使用する場合に比べて、約1.5倍必要になる。更に、図1(d)に示すように、光学面が回折面の対物レンズでは、情報記録面を4つ有する光ディスクを使用する場合、回折面の効果として、温度変化に伴って発生する球面収差を低減しているが、その分、波長変化に伴って発生する球面収差が増加してしまい、結果として、球面収差量の合計は660mλとなり、カップリングレンズの移動量は、情報記録面を2つ有する光ディスクを使用する場合に比べて、同様に約1.5倍必要になる。
 但し、対物レンズをガラス製とし且つ光学面を非球面屈折面とすると、環境温度変化による球面収差BS(=140mλ)がほぼゼロとなるため、よりカップリングレンズの移動量は小さく(図1(c)において球面収差540mλの補正量相当)なる。さらに、対物レンズをガラス製とし且つ光学面を波長変動時に発生する球面収差を補正する回折面とすると、環境温度変化による球面収差BSに加え、回折面の機能により光源の波長変動による球面収差CSも減少できるため、カップリングレンズの移動量はより小さく(図1(c)において球面収差500mλの補正量相当)なる。つまり、カップリングレンズの移動量を減らすためには、対物レンズがガラス材料からなることが好ましい。しかしながら、コスト面からは対物レンズをプラスチック製にするのが望ましいといえる。図1から明らかなように、2つの情報記録面を有する光ディスクの使用時におけるカップリングレンズの移動量に対し、4つの情報記録面を有する光ディスクの使用時におけるカップリングレンズの移動量は依然として2倍程度であるため、特にプラスチック製の対物レンズを用いるのであれば、カップリングレンズの移動量を抑制するために更なる工夫をすることが好ましい。同様なことは、3つの情報記録面もしくは5つ以上の情報記録面を有する光ディスクの使用時におけるカップリングレンズの移動量についても言える。そこで、本発明においては、カップリングレンズを正レンズ群と負レンズ群とで構成し、正レンズ群の少なくとも1枚のレンズ(好ましくは正レンズ)を光軸方向に移動可能とすることで、カップリングレンズの移動量を低減することを可能としている。
 尚、上記検討において、情報記録面を2つ有する光ディスクとして(光ディスクの光束入射面からの距離が小さいほうの情報記録面をRL1、光ディスクの光束入射面からの距離が大きいほうの情報記録面をRL2、とする)、光ディスクの光束入射面からRL1までの距離が75μmであり、光ディスクの光束入射面からRL2までの距離が100μmである光ディスクを想定した。さらに、情報記録面を4つ有する光ディスクとして(光ディスクの光束入射面からの距離が最小の情報記録面をRL1、光ディスクの光束入射面からの距離が最大の情報記録面をRL4、とする)、光ディスクの光束入射面からRL1までの距離が50μmであり、光ディスクの光束入射面からRL4までの距離が100μmである光ディスクを想定した。
 本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉のプラスチックレンズである。好ましくは単玉の凸レンズからなる対物レンズである。対物レンズは屈折面のみからなっていてもよいし、光路差付与構造を有していてもよい。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。なお、対物レンズの光源側の光学面を物体側の光学面と呼び、光ディスク側の光学面を像側の光学面と呼ぶことがある。対物レンズにおいて、光源側の光学面の曲率半径の絶対値が、像側の光学面の曲率半径の絶対値に比べて小さいことが好ましい。
 対物レンズを形成するプラスチックは、環状オレフィン系の樹脂材料等の脂環式炭化水素系重合体材料を使用するのが好ましい。また、当該樹脂材料は、波長405nmに対する温度25℃での屈折率が1.54乃至1.60の範囲内であって、-5℃から70℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長405nmに対する屈折率変化率dN/dT(℃-1)が-20×10-5乃至-5×10-5(より好ましくは、-10×10-5乃至-8×10-5)の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。
 脂環式炭化水素系重合体の好ましい例を幾つか、以下に示す。
 第1の好ましい例は、下記式(1)で表される繰り返し単位〔1〕を含有する重合体ブロック〔A〕と、下記式(1)で表される繰り返し単位〔1〕並びに下記式(2)で表される繰り返し単位〔2〕または/および下記式(3)で表される繰り返し単位〔3〕を含有する重合体ブロック〔B〕とを有し、ブロック〔A〕中の繰り返し単位〔1〕のモル分率a(モル%)と、前記ブロック〔B〕中の繰り返し単位〔1〕のモル分率b(モル%)との関係がa>bであるブロック共重合体からなる樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 (式中、Rは水素原子、または炭素数1~20のアルキル基を表し、R-R12はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20のアルキル基、ヒドロキシル基、炭素数1~20のアルコキシ基、またはハロゲン基である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 (式中、R13は、水素原子、または炭素数1~20のアルキル基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 (式中、R14およびR15はそれぞれ独立に、水素原子、または炭素数1~20のアルキル基を表す。)
 次に、第2の好ましい例は、少なくとも炭素原子数2~20のα-オレフィンと下記一般式(4)で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体(A)と、炭素原子数2~20のα-オレフィンと下記一般式(5)で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体(B)とを含む樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 〔式中、nは0または1であり、mは0または1以上の整数であり、qは0または1であり、R~R18、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であり、R15~R18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、括弧内の単環または多環が二重結合を有していてもよく、またR15とR16と、またはR17とR18とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 〔式中、R19~R26はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。〕
 樹脂材料に更なる性能を付加するために、以下のような添加剤を添加してもよい。
 (安定剤)
 フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも1種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し添加することで、例えば、405nmといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
 好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、2-t-ブチル-6-(3-t-ブチル-2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,4-ジ-t-アミル-6-(1-(3,5-ジ-t-アミル-2-ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレートなどの特開昭63-179953号公報や特開平1-168643号公報に記載されるアクリレート系化合物;オクタデシル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2′-メチレン-ビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス(メチレン-3-(3′,5′-ジ-t-ブチル-4′-ヒドロキシフェニルプロピオネート))メタン[すなわち、ペンタエリスリメチル-テトラキス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオネート))]、トリエチレングリコールビス(3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート)などのアルキル置換フェノール系化合物;6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチルアニリノ)-2,4-ビスオクチルチオ-1,3,5-トリアジン、4-ビスオクチルチオ-1,3,5-トリアジン、2-オクチルチオ-4,6-ビス-(3,5-ジ-t-ブチル-4-オキシアニリノ)-1,3,5-トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物;などが挙げられる。
 また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)スクシネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-オクトキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-ベンジルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(N-シクロヘキシルオキシ-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)2-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、ビス(1-アクロイル-2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)2,2-ビス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2-ブチルマロネート、ビス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)デカンジオエート、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルメタクリレート、4-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-1-[2-(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ)エチル]-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、2-メチル-2-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)アミノ-N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4-ピペリジル)1,2,3,4-ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。
 また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、10-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;4,4′-ブチリデン-ビス(3-メチル-6-t-ブチルフェニル-ジ-トリデシルホスファイト)、4,4′イソプロピリデン-ビス(フェニル-ジ-アルキル(C12~C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイトなどが特に好ましい。
 また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル3,3-チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3′-チオジプロピピオネート、ジステアリル3,3-チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3-チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール-テトラキス-(β-ラウリル-チオ)-プロピオネート、3,9-ビス(2-ドデシルチオエチル)-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。
 これらの各安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体100質量部に対して通常0.01~2質量部、好ましくは0.01~1質量部であることが好ましい。
(界面活性剤)
 界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止することが可能となる。
 界面活性剤の親水基としては、具体的には、ヒドロキシ基、炭素数1以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げられる。ここで、アミノ基は1級、2級、3級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数6以上のアルキル基、炭素数6以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数6以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、炭素数6以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。この界面活性剤は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも1個ずつ有していればよく、各基を2個以上有していてもよい。
 このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、2-ヒドロキシエチル-2-ヒドロキシドデシルアミン、2-ヒドロキシエチル-2-ヒドロキシトリデシルアミン、2-ヒドロキシエチル-2-ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ-2-ヒドロキシエチル-2-ヒドロキシドデシルアミン、アルキル(炭素数8~18)ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル(炭素数8~18)アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を2種以上組合わせて用いてもよい。
 界面活性剤は、温度、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑え、成形物の光透過率を高く維持するという観点から、脂環式炭化水素系重合体100質量部に対して0.01~10質量部添加されることが好ましい。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体100質量部に対して0.05~5質量部とすることがより好ましく、0.3~3質量部とすることが更に好ましい。
(可塑剤)
 可塑剤は共重合体のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。
 可塑剤としては、アジピン酸ビス(2-エチルヘキシル)、アジピン酸ビス(2-ブトキシエチル)、アゼライン酸ビス(2-エチルヘキシル)、ジプロピレングリコールジベンゾエート、クエン酸トリ-n-ブチル、クエン酸トリ-n-ブチルアセチル、エポキシ化大豆油、2-エチルヘキシルエポキシ化トール油、塩素化パラフィン、リン酸トリ-2-エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸-t-ブチルフェニル、リン酸トリ-2-エチルヘキシルジフェニル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジ-2-エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、セバシン酸ジ-2-エチルヘキシル、トリメリット酸トリ-2-エチルヘキシル、Santicizer 278、Paraplex G40、Drapex 334F、Plastolein 9720、Mesamoll、DNODP-610、HB-40等の公知のものが適用可能である。可塑剤の選定及び添加量の決定は、共重合体の透過性や環境変化に対する耐性を損なわないことを条件に適宜行なわれる。
 これらの樹脂としては、シクロオレフィン樹脂が好適に用いられ、具体的には、日本ゼオン社製のZEONEXや、三井化学社製のAPEL、TOPAS ADVANCED POLYMERS社製のTOPAS、JSR社製ARTONなどが好ましい例として挙げられる。
 また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、50以上であることが好ましい。
 対物レンズの像側開口数(NA)が0.8以上、0.95以下であるプラスチック製の単玉レンズである場合、光ディスクの透明基板厚のうち最大の透明基板厚(最も深い位置にある情報記録面と光ディスクの表面の間の距離)をTMAX(mm)としたとき、常温(25±3℃)、かつ、以下の(1)式を満たすカバーガラス厚T(mm)において、球面収差が最小となるときの倍率Mが(2)式を満たすことが好ましい。
 TMAX×0.80≦T≦TMAX×1.1   (1)
 -0.003≦M≦0.003        (2)
 また、レンズチルトした際に発生するコマ収差に関して、3層以上のBD用の対物レンズが満たすべき目標値を検討し、光束入射面から最も遠い位置にある情報記録面(すなわち、透明基板厚が最も厚い情報記録面)に対して情報の記録/再生を実行中に環境温度が高温になった場合に、光ディスクを傾けた際に発生する3次コマ収差CM(DT)と、CM(LT)との比は、0.36程度、すなわちCM(LT):CM(DT)=0.36:1と設定した。この比の値は、前述したように、2層BDに対して情報の記録/再生を行う、対物レンズが搭載された光ピックアップ装置にて、透明基板厚が厚いほうの情報記録面L0(100μm)に対して情報の記録/再生を実行中に環境温度が高温になった場合の、対物レンズがチルトした際の3次コマ収差CM(DT)と、光ディスクが傾いた際のCM(LT)との比に等しい。
 本発明者らは、これらの値を目標値として、3層以上のBD用に好適な対物レンズを検討した結果、常温(25±3℃)かつ(2)式を満たす倍率において、球面収差が最小となるときのカバーガラス厚Tが(1)式の下限以上となるように球面収差の補正状態を設定することで、CM(LT)の目標値をみたすことを見出した。尚、CM(LT)は、カバーガラス厚Tが厚いほど大きくすることができるが、カバーガラス厚Tが(1)式の上限を超えると、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録/再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎて、レンズシフト特性が劣悪になったり、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差が大きくなったりするという課題が発生するので好ましくない。また、(1)式を満たすことにより、原点に対し光源側に向かうカップリングレンズの移動量を、原点に対し対物レンズ側に向かうカップリングレンズの移動量に対して小さくすることが可能となるため、スリムタイプのような光ピックアップ装置において特に好適である。
 より好ましくは、以下の条件式(1′)を満たすことである。
 TMAX×0.85≦T≦TMAX×1.1   (1′)
 カバーガラス厚Tが(1′)式の上限を満たすことにより、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録/再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎることを更に抑制し、その結果として、レンズシフト特性を更に良好にでき、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差も更に小さく出来るため好ましい。
 更に好ましくは、以下の条件式(4)を満たすことである。
 TMAX×0.85≦T≦TMAX×1.0   (4)
 条件式(4)に規定するように、球面収差がゼロに補正されるカバーガラス厚をTMAXよりも厚くしないことにより、透明基板厚が薄い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなることをより一層防止できる。従って、透明基板厚が薄い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う際に、対物レンズがレンズシフトした際のコマ収差発生が大きくなることをより一層防止できる。2層のBDよりも情報記録面の透明基板厚の最大差が大きい3層以上のBDでは、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録/再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎて、レンズシフト特性が劣悪になりやすいので、条件式(4)を満たすことで、そういった3層以上のBDならではのより大きな課題を、解決することが可能となる。さらに、対物レンズがプラスチックからなり、温度変化の影響を受ける際に、レンズシフト特性が劣悪になりやすいという課題が大きくなりやすい。即ち、カバーガラス厚Tが(4)式の上限を満たすことにより、透明基板厚が最も薄い情報記録面に情報の記録/再生を行う際に対物レンズに入射する光束の収束度合いが大きくなりすぎることを更に抑制し、その結果として、対物レンズがプラスチックレンズであっても、レンズシフト特性を更に良好にでき、透明基板厚が最も薄い情報記録面へフォーカスジャンプした際の残留高次球面収差も更に小さく出来るため好ましい。
 カップリングレンズから対物レンズ側に平行光束が出射される位置を移動レンズの原点とする。このとき、条件式(1)を満たすことにより、原点から光源側に向かう移動レンズの最大移動距離を、原点から対物レンズ側に向かうカップリングレンズの最大移動距離よりも小さくすることができる。これにより限られたスペースを有するスリムタイプの光ピックアップ装置において、カップリングレンズと、光源側に固定された素子との干渉を回避しつつも、3層以上の情報記録面のいずれかを選択して情報の記録/再生を行える。原点から光源側を(-)とし、原点から光ディスク側を(+)としたときに、光ディスクの最も光束入射面から遠い情報記録面を選択して光束を集光する際の移動レンズの位置がA(<0)であり、光ディスクの最も入射面に近い情報記録面を選択して光束を集光する際の移動レンズの位置がB(>0)であり、さらに、以下の式を満たすことが好ましい。
 -10≦B/A≦-1.5   (14)
 または、条件式(1)を満たすことにより、移動レンズを原点から光源側に移動させず、移動レンズを原点から対物レンズ側にのみ移動させることも可能となる。これにより限られたスペースを有するスリムタイプの光ピックアップ装置において、カップリングレンズと、光源側に固定された素子との干渉をより一層回避しつつも、3層以上の情報記録面のいずれかを選択して情報の記録/再生を行える。原点から光源側を(-)とし、原点から光ディスク側を(+)としたときに、光ディスクの最も光束入射面から遠い情報記録面を選択して光束を集光する際の移動レンズの位置がA(>0)であり、光ディスクの最も入射面に近い情報記録面を選択して光束を集光する際の移動レンズの位置がB(>0)であり、さらに、以下の式を満たすことが好ましい。
 5≦B/A≦15    (15)
 次に、対物レンズの正弦条件の好ましい条件について説明する。正弦条件とは図2に示すように、光軸からの高さhの光線が、レンズに対して光軸平行入射時に、かかる光線がレンズから出射した際の射出角度がUである時にh/sinUが一定値を満たすことである。これが光軸からの高さhからの高さに関わらず一定値である場合には、正弦条件が満たされて有効径内の各光線の横倍率が一定であるとみなせる。この正弦条件は軸上での計算値であるが、軸外の横倍率誤差(すなわち軸外コマ収差)補正を行う上では有効である。
 一方、h/sinUが一定値にならない場合、OSC=h/sinU-fを正弦条件違反量と定義する。図3は、対物レンズにおける正弦条件違反量を横軸にとり、光軸からの高さを縦軸にとって示したグラフである。正弦条件を満足する対物レンズの場合、グラフは縦軸に一致するが、正弦条件を満足しない対物レンズの場合、図3に示すようにグラフは縦軸から正側及び/又は負側に離れることとなる。また、正弦条件を満足しない対物レンズについて、光軸及び有効径付近で正弦条件を満足させるようにすると、正弦条件違反量は必ず極大値を持つ。ここで、正弦条件違反量の正側の極大値をOSCmaxとし、負側の極大値をOSCminとする。
 図3(a)に示す特性の対物レンズは、正弦条件違反量が負側の極大値OSCminを1つ有し、正側の極大値OSCmaxを有さない例である。このような対物レンズによれば、面シフト感度が小さく、また軸上厚誤差感度が小さいため、製造が容易である一方、カップリングレンズの移動に伴い、高次球面収差が増大し、倍率変化による球面収差の変化が小さいという特性を有する。従って、3層以上の光ディスクにおける情報記録面の選択のためカップリングレンズを移動する場合に、必要な移動量が増大する恐れがある。
 これに対し、図3(b)や図3(c)に示す特性の対物レンズは、上述した倍率Mにおいて、対物レンズの有効半径の7割から9割の間で正弦条件違反量が正側の極大値OSCmaxを少なくとも1つ有する(好ましくは1つのみ)。図3(b)や図3(c)に示すような、対物レンズの有効半径の7割から9割の間において正弦条件違反量が正側の極大値OSCmaxを有する対物レンズによれば、カップリングレンズの移動に伴って発生する高次球面収差が減少し、倍率変化による球面収差の変化が大きいという特性を有するため、3層以上の光ディスクにおける情報記録面の選択のためカップリングレンズを移動する場合に、必要な移動量を小さくできる。
 図3(b)の例においては、正弦条件違反量が、正側の極大値よりも光軸側に負側の極大値を一つ有している。また、図3(c)の例においては、正弦条件違反量が、正側の極大値のみを有し、負側の極大値を有していない。また、図3(b)の例においても、図3(c)の例においても、極大値より周辺部で正弦条件違反量が単調に減少している。
 図3(b)に示すような、倍率Mにおいて、有効半径の7割から9割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、更に、正弦条件違反量が負の極大値を持つ場合、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差を小さくでき、フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量を小さくでき、また、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより抑えることが可能となることに加え、対向する2つの光学面が製造誤差により光軸直交方向にシフトしてしまう場合の収差の発生量を抑えることができ、また、光軸上のレンズ厚が製造誤差により光軸方向にずれてしまう場合の収差の発生量も抑えることが可能となるため、より製造しやすい対物レンズを提供することが可能となる。
 一方、図3(c)に示すような、倍率Mにおいて、有効半径の7割から9割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、正弦条件違反量が負の極大値を持たない場合、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差をより一層小さくでき、フォーカスジャンプをする際のカップリングレンズの移動量をより一層小さくでき、また、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度の低減をより一層抑えることが可能となる。
 また、高次球面収差をより抑制するためには、入射光の発散収束度の変化により対物レンズで発生する3次球面収差、及び、高次球面収差の変化が、フォーカスジャンプ時に発生する3次球面収差、及び、高次球面収差の変化とほぼ相似形となるように正弦条件の正の極大値を設定することが好ましい。
 対物レンズは、カップリングレンズの移動量を小さくすることを優先して、正弦条件違反量の形状が設定されていてもよいし、フォーカスジャンプ時の残留収差を小さく抑えることを優先して、正弦条件違反量の形状が設定されていてもよい。
 また、常温(25±3℃)、かつ、上述の(2)式を満たす倍率Mにおいて、球面収差が最小となるときのカバーガラス厚をT(mm)、常温(25±3℃)における前記波長λ1の焦点距離をf(mm)としたとき、常温(25±3℃)、かつ、カバーガラス厚Tにおいて、対物レンズの倍率変化に対する3次球面収差の変化率ΔSA3/(ΔM×f)(λrms/mm)が(16)式を満たすことが好ましい。
 21<|ΔSA3/(ΔM×f)|<25   (16)
 (12)式を満たすように、対物レンズの倍率変化に対する3次球面収差の変化率を規定することで、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。
 より好ましくは、以下の条件式(16′)を満たすことである。
 21.5<|ΔSA3/(ΔM×f)|<24.5   (16′)
 また、常温(25±3℃)、かつ、カバーガラス厚Tにおいて、対物レンズの倍率を変化させた際に発生する3次球面収差ΔSA3と5次球面収差ΔSA5が(17)式を満たすことが好ましい。
 4.2<ΔSA3/ΔSA5<5.2   (17)
 (13)式を満たすようにすることで、倍率変化時の3次球面収差と5次球面収差の変化の比が、カバーガラス厚が変化した際の3次球面収差と5次球面収差の比に近づくため、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。
 より好ましくは、以下の条件式(17′)を満たすことである。
 4.3<ΔSA3/ΔSA5<4.9   (17′)
 また、常温(25±3℃)、前述の透明基板厚T、かつ、倍率Mにおいて、対物レンズに対して半画角1度の斜め光束を入射させた場合に発生する5次コマ収差CM5(λrms)が(18)式を満たすことが好ましい。
 0.02<|CM5|<0.05   (18)
 条件式(16)は、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立するための条件を別な観点から設定したものである。(2)式を満たす倍率Mにおいて、(18)式を満たすことにより、フォーカスジャンプ時の残留高次球面収差の抑制とカップリングレンズの移動量の抑制を両立することが可能となる。
 常温(25±3℃)、かつ、カバーガラス厚、かつ、前記倍率Mにおいて、前記対物レンズに対して半画角1度の斜め光束を入射させた場合に発生する3次コマ収差CM3(λrms)が(19)式を満たすことを特徴とする。
 0≦|CM3|<0.02   (19)
 条件式(19)を満たすことによって、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止できる。更に、対物レンズがプラスチック製であったとしても、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎることを防止できるため好ましい。
 また、対物レンズは、正弦条件違反量の正の極大値をOSCMAX(mm)とし、常温(25±3℃)における前記波長λ1の焦点距離をf(mm)としたとき、(20)式を満たすことが好ましい。
 0.003<OSCMAX/f<0.022   (20)
 正弦条件違反量が(20)式の下限より大きくなるように斜め光束が入射した際のコマ収差の補正状態を設定すると、フォーカスジャンプ時における高次球面収差が補正不足にならず、正弦条件違反量が(20)式の上限より小さくなるように斜め光束が入射した際のコマ収差の補正状態を設定すると、高次球面収差が補正過剰にならないので、フォーカスジャンプ時における高次球面収差を有効に抑制できる。
 より好ましくは、以下の条件式(20′)を満たすことである。
 0.003<OSCMAX/f<0.015   (20′)
 光ディスクに対して情報の記録及び/または再生を行う際に、対物レンズを前記光ディスクのラジアル方向及び/またはタンジェンシャル方向に沿って傾けることが可能になっていると、ディスクチルトによって発生するコマ収差をレンズチルトによって発生するコマ収差でキャンセルさせることが可能となり、光ディスクに対する情報の記録及び/または再生を安定して行うことが可能になる。
 ここで、レンズチルトにより発生するコマ収差が、ディスクチルトにより発生するコマ収差に対して小さすぎると、ディスクチルトにより発生するコマ収差を補正するために必要なレンズチルト量が大きくなるため、消費電力が増大したり、レンズチルト時に対物レンズと光ディスクが衝突する、といった問題が発生する。
 尚、レンズチルトにより発生するコマ収差は、対物レンズの正弦条件違反量に依存して変化し、その正弦条件違反量は、光ディスクに対して情報の記録/再生を行う状態における対物レンズの倍率に依存して変化する。具体的には、対物レンズに対して平行光束が入射する状態において正弦条件違反量が補正された対物レンズは、対物レンズに対して発散光束が入射する状態では正弦条件違反量がマイナス側に変化するため、レンズチルトにより発生するコマ収差量が小さくなる。かかるコマ収差量は、対物レンズに入射する光束の発散度が大きいほど小さくなる。
 BD用の光ピックアップ装置において対物レンズに入射する光束の発散度が最も大きくなるのは、光束入射面からの距離が最も大きい情報記録面に対して情報の記録及び/または再生を行う場合であり、更にプラスチック材料からなる対物レンズの場合、環境温度の変化に起因して発生する球面収差を補正するために、光束の発散度は一層大きくなる。
 そこで、高温(55±3℃)時に、最大の透明基板厚TMAXと等しいカバーガラス厚において、対物レンズによる集光スポットの3次球面収差が補正されるように、対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態において、対物レンズを傾けた場合に発生する3次コマ収差CM(LT)に対する、カバーガラスを同量傾けた場合に発生する3次コマ収差CM(DT)の比の絶対値が0.3以上となるように、光束入射面からの距離が最も大きい情報記録面に対して情報の記録及び/または再生を行う状態における対物レンズの正弦条件違反量を設定すると好ましい。これにより、光束入射面からの距離が最も大きい情報記録面に対して情報の記録及び/または再生を行う場合でも、ディスクチルトによるコマ収差をレンズチルトにより良好に補正することが可能となり、光ディスクに含まれる全ての情報記録面に対して良好な記録/再生特性が得られる。
 即ち、以下の条件式(21)を満たすことによって、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う場合であっても、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止できる。更に、対物レンズがプラスチック製であったとしても、透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う最中に環境温度が高温になった場合でもレンズチルト感度が小さくなり過ぎることを防止できるため好ましい。
 0.3≦|CM(LT)/CM(DT)|≦0.8   (21)
 尚、好ましくは、以下の条件式(21′)を満たすことである。
 0.35≦|CM(LT)/CM(DT)|≦0.8   (21′)
 また、かかる効果をより一層発揮するためには、対物レンズの正弦条件違反量や球面収差の補正状態を以下に述べるように設定することがより好ましい。
 対物レンズに対して(2)式を満たす倍率Mの光束が入射する状態において、最大の透明基板厚TMAXと等しいカバーガラス厚を介して集光されたスポットの球面収差の絶対値よりも、最小の透明基板厚TMINと等しいカバーガラス厚を介して集光されたスポットの球面収差のほうが小さくなるように、対物レンズの球面収差の補正状態を設定することが好ましい。
 これは、光ピックアップ装置において、対物レンズに前記倍率Mの光束が入射する状態における可動レンズの位置をT0、透明基板厚がTMAXである情報記録面に対して情報の記録及び/または再生を行う状態における可動レンズの位置をT1、透明基板厚がTMINである情報記録面に対して情報の記録及び/または再生を行う状態における可動レンズの位置をT2としたとき、以下の(22)式が成り立つことと同義である。
 |T1-T0|<|T2-T0|   (22)
 さらに、常温(25±3℃)、かつ、最大の透明基板厚TMAXにおいて、対物レンズによる集光スポットの3次球面収差が補正されるように、対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率M1と、常温(25±3℃)、かつ、最小の透明基板厚TMINにおいて、対物レンズによる集光スポットの3次球面収差が補正されるように、対物レンズに対して非平行光束を入射させた状態における倍率M2が(23)式を満たすことが好ましい。
 0≦M1/M2<0.92   (23)
 透明基板厚が厚い方の情報記録面に対して情報の記録/再生を行う場合に、レンズチルト感度が小さくなりすぎることを防止するためには、TがTMAXとTMINの中間地点ではなく、TMAXに近い方が好ましい。その好ましい範囲を倍率の観点から規定したものが、式(24)である。
 より好ましくは、以下の条件式(24′)を満たすことである。
 0≦M1/M2<0.8   (24′)
 また、レンズ形状の観点から、常温(25±3℃)における波長λ1に対する対物レンズの屈折率Nと、光源側(物体側)の光学面の有効径最周辺における傾斜角θ(度)が(25)式を満たすことが好ましい。
 -59.8×N+162<θ<-59.8×N+166   (25)
 さらに、レンズ形状の観点から、常温(25±3℃)における波長λ1に対する対物レンズの屈折率をN、光ディスク側の光学面の非球面変形量X(h)(mm)の1回微分X′(h)が負から正に入れ替わる半径高さをH(mm)としたとき、(24)式を満たすことを特徴とする。但し、非球面変形量X(h)は、光ディスク側の光学面の面頂点に接する平面から非球面までの光軸方向の距離で規定し、当該平面から光源側に変形する場合を負、当該平面から光ディスク側に変形する場合を正とし、Hは有効半径を1とした場合の相対値とする。
 -2.8×N+5.1<H<-2.8×N+5.4   (26)
 なお、本発明の光ピックアップ装置に用いられる対物レンズは、正弦条件をほぼ満足する対物レンズであってもよい。
 第1光ディスクに対して情報を再生/記録するために必要な対物レンズの像側開口数をNA1とし、第2光ディスクに対して情報を再生/記録するために必要な対物レンズの像側開口数をNA2(NA1>NA2)とし、第3光ディスクに対して情報を再生/記録するために必要な対物レンズの像側開口数をNA3(NA2>NA3)とする。NA1は、0.8以上、0.95以下であることが好ましく、より好ましくは、0.8以上、0.9以下である。特にNA1は0.85であることが好ましい。NA2は、0.55以上、0.7以下であることが好ましい。特にNA2は0.60又は0.65であることが好ましい。また、NA3は、0.4以上、0.55以下であることが好ましい。特にNA3は0.45又は0.53であることが好ましい。
 また、対物レンズは、以下の条件式(27)を満たすことが好ましい。
 0.9≦d/f≦1.5   (27)
 但し、dは、対物レンズの光軸上の厚さ(mm)を表し、fは、第1光束における対物レンズの焦点距離を表す。
 BDのような短波長、高NAの光ディスクに対応する対物レンズの場合、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が大きくなりすぎると、対物レンズに対して軸外光束が入射した際に非点収差が発生しやすくなったり、作動距離が確保出来なくなるという課題が生じる。一方、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が小さくなりすぎると、面シフト感度が大きくなるという課題が生じる。条件式(25)を満たすことにより非点収差の発生や面シフト感度を抑制することが可能となる。
 なお、本発明の光ピックアップ装置は、fが1.0mm以上、2.0mm以下の対物レンズに適用することができるが、本発明の効果がより顕著となるのは、スリムタイプの光ピックアップ装置であるため、本発明の効果がより顕著となる対物レンズのfは、1.0mm以上、1.65mm以下である。より顕著となるのは、1.1mm以上、1.41mm以下である。
 また、スリムタイプの光ピックアップ装置に用いられる対物レンズとしては、対物レンズの光束入射面の有効径は1.7mm以上、2.8mm以下であることが好ましい。より好ましくは、2.0mm以上、2.4mm以下である。
 さらに、スリムタイプの光ピックアップ装置に用いられるカップリングレンズとしては、第1光束におけるその焦点距離が、8mm以上、18mm以下であることが好ましく、より好ましくは、10mm以上、15mm以下である。
 尚、本発明における光ピックアップ装置に用いられるカップリングレンズに回折面を形成し、光学系の色収差を補正する構成とすると、青紫色半導体レーザーのモードホッピング時に発生する集光スポットの劣化を抑制することが可能となるので、光ピックアップ装置の記録特性を向上できる。
 また、第1光ディスクを用いる際の対物レンズの作動距離は、0.15mm以上、1.0mm以下であることが好ましい。
 本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。
 ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。
 上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。
 前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
 本明細書においては、厚みが8mm以下である光ピックアップ装置を、スリムタイプの光ピックアップ装置と定義する。光ピックアップ装置の厚みとは、図4に示すように、光ピックアップ本体の下面から光ディスク表面までの距離のことを指し、対物レンズの作動距離(対物レンズの光束出射面から光ディスク表面までの距離)を含むものとする。尚、スリムタイプの光ピックアップ装置を搭載した光ディスクドライブ装置は、厚み13mm以下であることが好ましく、例えば、厚み12.7mmや9.5mmの光ディスクドライブ装置があげられる。
 本発明によれば、コンパクト且つ低コストでありスリムタイプの光ピックアップ装置として好適であり、多層の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録/再生を行うことができる光ピックアップ装置を提供することができる。
本発明者が行った検討結果に基づく各球面収差を比較して示す図である。 正弦条件を説明するための図である。 正弦条件不満足量の例を示す図である。 光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図4は、厚さ方向に3つの情報記録面RL1~RL3(光ディスクの光束入射面からの距離が小さい順にRL1、RL2、RL3とする)を有する光ディスクであるBDに対して適切に情報の記録/再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置PU1は、高さH=8mm以下のスリムタイプの光ピックアップ装置(点線で外形を概略的に示す)である。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。例えば、図4ではBD専用の光ピックアップ装置を示しているが、対物レンズOBJをBD/DVD/CD互換用としたり、或いはDVD/CD用の対物レンズを別個に配置することで、BD/DVD/CD互換用の光ピックアップ装置とすることもできる。
 光ピックアップ装置PU1は、対物レンズOBJ、対物レンズOBJをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させ、光ディスクのラジアル方向、及び/または、タンジェンシャル方向に傾ける3軸アクチュエータAC2、λ/4波長板QWP、立ち上げミラーMR、正の屈折力を有する1枚の正レンズからなる正レンズ群L2と負の屈折力を有する1枚の負レンズからなる負レンズ群L3とを有するカップリングCL、正レンズ群L2のみ光軸方向に移動させる1軸アクチュエータAC1、偏光プリズムPBS、405nmのレーザ光束(光束)を射出する半導体レーザLD、センサ用レンズSL、BDの情報記録面RL1~RL3からの反射光束を受光する受光素子PDを有する。
 本実施の形態においては、カップリングレンズCLは、偏光プリズムPBSとλ/4波長板QWPとの間に配置されている。カップリングレンズCLの正レンズ群L2の移動量は、半導体レーザLDからの光束が正レンズ群L2を通過して出射する際に平行光束となる位置を原点とし、原点から半導体レーザLD側に向かう正レンズ群L2の最大移動距離は、原点から対物レンズOBJ側に向かう正レンズ群L2の最大移動距離よりも小さくなっている。
 尚、本実施の形態では、対物レンズOBJはプラスチック製の単玉レンズであり、透明基板厚のうち最大の透明基板厚をTMAX(mm)としたとき、常温(25±3℃)、かつ、(1)式を満たすカバーガラス厚T(mm)において、球面収差が最小となるときの倍率Mが(2)式を満たす。
 TMAX・0.80≦T≦TMAX・1.1   (1)
 -0.003≦M≦0.003        (2)
 又、対物レンズOBJの波長λ1における焦点距離f(mm)が、以下の式を満たす。
 1.0≦f≦1.65         (3)
 又、対物レンズOBJの波長λ1における焦点距離f(mm)と、カップリングレンズの波長λ1における焦点距離fc(mm)が以下の式を満たす。
 -0.13≦-f/fc≦-0.08   (5)
 まず、BDの第1の情報記録面RL1に対して記録/再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズCLの正レンズ群L2は、1軸アクチュエータAC1により実線の位置(B)に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザLDから射出された光束(λ1=405nm)の発散光束は、偏光プリズムPBSを透過し、コリメートレンズCLの負レンズ群L3を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群L2を通過して弱い収束光束とされた後、立ち上げミラーMRで反射され、λ/4波長板QWPにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズOBJによって第1の厚さの透明基板PL1を介して、実線で示すように第1の情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。
 第1の情報記録面RL1上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJ、絞りを透過した後、λ/4波長板QWPにより円偏光から直線偏光に変換され、立ち上げミラーMRで反射され、コリメートレンズCLの正レンズ群L2及び負レンズ群L3を通過して収束光束とされ、偏光プリズムPBSで反射した後、センサ用レンズSLによって、受光素子PDの受光面上に収束する。そして、受光素子PDの出力信号を用いて、3軸アクチュエータAC2により対物レンズOBJをフォーカシングやトラッキングさせることで、第1の情報記録面RL1に記録された情報を読み取ることができる。
 次に、BDの第2の情報記録面RL2に対して記録/再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズCLの正レンズ群L2は、1軸アクチュエータAC1により一点鎖線の位置(BからAの間)に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザLDから射出された光束(λ1=405nm)の発散光束は、偏光プリズムPBSを透過し、コリメートレンズCLの負レンズ群L3を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群L2を通過して略平行光束とされた後、立ち上げミラーMRで反射され、λ/4波長板QWPにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズOBJによって第2の厚さ(第1の厚さより厚い)の透明基板PL2を介して、一点鎖線で示すように第2の情報記録面RL2上に形成されるスポットとなる。
 第2の情報記録面RL2上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJ、絞りを透過した後、λ/4波長板QWPにより円偏光から直線偏光に変換され、立ち上げミラーMRで反射され、コリメートレンズCLの正レンズ群L2及び負レンズ群L3を通過して収束光束とされ、偏光プリズムPBSで反射した後、センサ用レンズSLによって、受光素子PDの受光面上に収束する。そして、受光素子PDの出力信号を用いて、3軸アクチュエータAC2により対物レンズOBJをフォーカシングやトラッキングさせることで、第2の情報記録面RL2に記録された情報を読み取ることができる。
 次に、BDの第3の情報記録面RL3に対して記録/再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズCLの正レンズ群L2は、1軸アクチュエータAC1により点線の位置(A)に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザLDから射出された光束(λ1=405nm)の発散光束は、偏光プリズムPBSを透過し、コリメートレンズCLの負レンズ群L3を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群L2を通過して弱い発散光束とされた後、立ち上げミラーMRで反射され、λ/4波長板QWPにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズOBJによって第3の厚さ(第2の厚さより厚い)の透明基板PL3を介して、点線で示すように第3の情報記録面RL3上に形成されるスポットとなる。
 第3の情報記録面RL3上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJ、絞りを透過した後、λ/4波長板QWPにより円偏光から直線偏光に変換され、立ち上げミラーMRで反射され、コリメートレンズCLの正レンズ群L2及び負レンズ群L3を通過して収束光束とされ、偏光プリズムPBSで反射した後、センサ用レンズSLによって、受光素子PDの受光面上に収束する。そして、受光素子PDの出力信号を用いて、3軸アクチュエータAC2により対物レンズOBJをフォーカシングやトラッキングさせることで、第3の情報記録面RL3に記録された情報を読み取ることができる。
 本実施の形態によれば、カップリングレンズCLに対して半導体レーザLD側には、近接して偏光ビームスプリッタPBSが配置されているのに対し、対物レンズOBJ側には、比較的離れて立ち上げミラーMRが配置されているので、原点に配置されたカップリングレンズCLを半導体レーザLD側に移動させる最大距離を、対物レンズOBJ側に移動させる最大距離より小さくすることで、異なる情報記録面にスポットを集光させるためのトータルの移動距離を確保しつつ、コンパクトな光ピックアップ装置を得ることができる。また、光ディスクに対して情報の記録及び/または再生行う際に、光ディスクの反りや傾きにより発生するコマ収差を補正するために、3軸アクチュエータAC2で、対物レンズOBJを光ディスクのラジアル方向及び/またはタンジェンシャル方向に沿って傾ける。これにより、反りを持つ光ディスクに対する情報の記録及び/または再生を安定して行え、かつ、光ディスクが回転中に傾いた場合でも情報記録面上のスポットの品質を良好に保つことが可能になる。
 本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述する請求項によって示されている。
 OBJ 対物レンズ
 PU1 光ピックアップ装置
 LD 青紫色半導体レーザ
 AC1 1軸アクチュエータ
 AC2 3軸アクチュエータ
 PBS 偏光プリズム
 CL カップリングレンズ
 L2 正レンズ群
 L3 負レンズ群
 MR 立ち上げミラー
 PL1 第1の透明基板
 PL2 第2の透明基板
 PL3 第3の透明基板
 RL1 第1の情報記録面
 RL2 第2の情報記録面
 RL3 第3の情報記録面
 QWP λ/4波長板

Claims (6)

  1.  波長λ1(390nm<λ1<415nm)の光束を出射する光源と、カップリングレンズと、対物レンズとを有し、光束入射面からの距離(透明基板厚)が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に3つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択して、前記光源から出射された波長λ1の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び/または再生を行う光ピックアップ装置であって、
     前記カップリングレンズは、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源側から負の屈折力を有する負レンズ群と、正の屈折力を有する正レンズ群とをこの順序で有し、前記正レンズ群の少なくとも1枚のレンズを光軸方向に移動させることにより、光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択し、
     前記対物レンズは、プラスチック製の単玉レンズであり、
     前記対物レンズの像側開口数(NA)は0.8以上、0.95以下であり、
     前記透明基板厚のうち最大の透明基板厚をTMAX(mm)としたとき、常温(25±3℃)、かつ、(1)式を満たすカバーガラス厚T(mm)において、球面収差が最小となるときの倍率Mが(2)式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
     TMAX×0.80≦T≦TMAX×1.1   (1)
     -0.003≦M≦0.003        (2)
  2.  前記対物レンズの前記波長λ1における焦点距離f(mm)が、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。
     1.0≦f≦1.65         (3)
  3.  前記カバーガラス厚Tが、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。
     TMAX×0.85≦T≦TMAX×1.0     (4)
  4.  前記対物レンズは、前記倍率Mにおいて、有効半径の7割から9割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、正弦条件違反量が負の極大値を持たないことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の光ピックアップ装置。
  5.  前記対物レンズは、前記倍率Mにおいて、有効半径の7割から9割の間で、正弦条件違反量が正の極大値を持ち、更に、正弦条件違反量が負の極大値を持つことを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の光ピックアップ装置。
  6.  前記対物レンズの前記波長λ1における焦点距離f(mm)と、前記カップリングレンズの前記波長λ1における焦点距離fc(mm)が以下の式を満たすことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の光ピックアップ装置。
     -0.13≦-f/fc≦-0.08   (5)
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