WO2013027345A1 - 対物レンズおよび光ピックアップ装置 - Google Patents

対物レンズおよび光ピックアップ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013027345A1
WO2013027345A1 PCT/JP2012/004991 JP2012004991W WO2013027345A1 WO 2013027345 A1 WO2013027345 A1 WO 2013027345A1 JP 2012004991 W JP2012004991 W JP 2012004991W WO 2013027345 A1 WO2013027345 A1 WO 2013027345A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
objective lens
aberration
tilt
order
value
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/004991
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
和博 南
田中　康弘
Original Assignee
パナソニック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
Publication of WO2013027345A1 publication Critical patent/WO2013027345A1/ja
Priority to US13/829,777 priority Critical patent/US8929189B2/en
Priority to US14/555,509 priority patent/US9190098B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1814—Diffraction gratings structurally combined with one or more further optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms or other diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1392—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration
    • G11B7/13925—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means
    • G11B7/13927—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration active, e.g. controlled by electrical or mechanical means during transducing, e.g. to correct for variation of the spherical aberration due to disc tilt or irregularities in the cover layer thickness
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording 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
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/24003—Shapes of record carriers other than disc shape
    • G11B7/24009—Tapes, long films or long sheets

Definitions

  • the present disclosure relates to an objective lens for performing at least one of recording, reproduction, and erasing of information on a tape-shaped recording medium using light, and an optical pickup device using the objective lens.
  • Patent Document 1 discloses a tape for recording / reproducing information using a laser beam and a method for using the tape.
  • information is recorded and reproduced by scanning a laser beam with a certain inclination angle with respect to the tape running direction.
  • the tape area can be utilized to the maximum, recording / reproduction of large-capacity information becomes possible.
  • the present disclosure provides an objective lens that can suppress an increase in aberration due to the inclination of an optical member or a light source, and an optical pickup device using the objective lens.
  • the objective lens in the present disclosure is an objective lens that focuses light having a predetermined wavelength ⁇ on a recording medium, and satisfies the following conditions.
  • the objective lens in the present disclosure is an objective lens that focuses light having a predetermined wavelength ⁇ on a recording medium, and satisfies the following conditions.
  • the objective lens in the present disclosure can collect light having a wavelength to be used with good aberration with respect to the recording medium.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of an optical pickup device.
  • FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 1.
  • FIG. 3 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 1.
  • FIG. 4 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 2.
  • FIG. 5 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 2.
  • FIG. 6 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 2.
  • FIG. 7 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 3.
  • FIG. 8 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 4.
  • FIG. 9 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 5.
  • FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 6.
  • FIG. 11 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 6.
  • FIG. 12 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 6.
  • FIG. 13 is a graph showing characteristics of the objective lens of Example 7.
  • FIG. 14 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 7.
  • FIG. 15 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 7.
  • FIG. 16 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 8.
  • FIG. 17 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 8.
  • FIG. 18 is a graph showing characteristics of the objective lens of Example 8.
  • FIG. 19 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 9.
  • FIG. 20 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 10.
  • FIG. 21 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 10.
  • FIG. 22 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 10.
  • FIG. 23 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 11.
  • FIG. 24 is a graph showing characteristics of the objective lens of Example 11.
  • FIG. 25 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 11.
  • FIG. 26 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 12.
  • FIG. 27 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 12.
  • FIG. 28 is a graph showing the characteristics of the objective lens of Example 12.
  • FIG. 29 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 12.
  • FIG. 30 is a graph illustrating characteristics of the objective lens according to Example 12.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical pickup device 100.
  • the optical pickup device 100 includes an objective lens 10, a collimating lens 20, a beam splitter 30, a photodetector 40, and a laser light source 50.
  • the optical pickup device 100 records and reproduces information by condensing a laser beam at a predetermined position of the information recording layer of the optical tape 200.
  • the laser light source 50 emits blue laser light having a wavelength ⁇ (380 to 430 nm).
  • the laser light emitted from the laser light source 50 passes through the beam splitter 30 and is then converted into substantially parallel light by the collimating lens 20.
  • the laser light transmitted through the collimating lens 20 enters the objective lens 10 and is condensed on the information recording surface of the optical tape 200 to form a good spot.
  • the laser light reflected by the information recording surface of the optical tape 200 passes through the objective lens 10 again and then enters the collimating lens 20.
  • the light that has passed through the collimating lens 20 is reflected by the beam splitter 30, and then collected on the photodetector 40 by a detection lens (not shown) and detected as an optical signal.
  • the optical tape 200 is an example of an optical information recording medium. As shown in FIG. 1, the optical tape 200 is wound around two reels 201, and the optical tape 200 travels by rotating the reels 201.
  • a resin material such as a polyester resin or an acrylic resin having a good sliding property is used.
  • the resin material is formed into a thin tape shape by, for example, extrusion molding.
  • a tracking groove is formed on the surface of the optical tape 200.
  • This groove is formed by a cylindrical stamper.
  • a desired groove-shaped inverted shape is formed on the surface of the cylindrical stamper. The stamper is pressed against the tape-shaped material to transfer a desired groove shape to the tape-shaped material. Since the stamper has a cylindrical shape, the groove can be transferred successively and continuously after the resin is extruded, which is efficient.
  • a recording layer for recording information is provided on the surface of the optical tape 200.
  • a phase change material is used in which the bonding state of atoms is locally changed by the energy of collected light.
  • the phase change material is selected according to the wavelength used. For example, when light having a wavelength of around 400 nm is used, a GeSbTe-based material or an AgInSbTe-based material used for BD-RE (Blu-ray (registered trademark) Disc Rewritable) or the like is used.
  • the phase change material is formed into a film on the surface of the recording medium by sputtering.
  • the recording layer can be continuously formed by sequentially inserting the recording medium into the sputtering apparatus following extrusion molding and groove formation.
  • a thin cover layer is provided on the recording layer as necessary to protect the recording layer and improve slidability. That is, the cover layer may not be provided on the recording surface of the optical tape 200, and the cover layer may be provided.
  • the cover layer is formed of a material that transmits a wavelength to be used. As such a material, for example, a UV curable resin is used. If it is UV curable resin, since application
  • the thickness of the cover layer is desirably 10 ⁇ m or less.
  • the thickness of the cover layer is desirably several tens of nm or less.
  • the aberration when the optical tape is tilted from the ideal state during recording / reproducing / erasing becomes very small.
  • the objective lens 10 collects blue laser light having a wavelength ⁇ (380 to 430 nm) on the information recording surface of the optical tape 200 to form a spot.
  • the optical function surfaces on the incident side and the emission side of the objective lens 10 are formed in an aspheric shape centered on the optical axis.
  • a glass material can be used as the material of the objective lens 10. By using the glass material, it is possible to suppress a change in performance due to a temperature change of the optical pickup device 100.
  • the focal length of the objective lens 10 is desirably 1.3 mm or less. Thus, by shortening the focal length, the size of the objective lens 10 itself can be reduced. As a result, the optical pickup device 100 on which the objective lens 10 is mounted can be downsized.
  • the focal length of the objective lens 10 is desirably 0.65 mm or more. When the focal length is smaller than 0.65 mm, the working distance between the objective lens 10 and the optical tape 200 becomes too short, and there is a possibility that it will come into contact during operation. By setting the focal length to 0.65 mm or more, the working distance between the objective lens 10 and the optical tape 200 can be sufficiently secured, and the possibility of contact during operation can be reduced.
  • the numerical aperture of the objective lens 10 is 0.8 or more. Therefore, the optical pickup device 100 can realize a high recording density. However, generally, the larger the numerical aperture, the greater the third-order coma aberration when the objective lens 10 is tilted. Therefore, the objective lens 10 of the present embodiment can realize good aberration by having the following configuration.
  • the amount of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens 10 is 1 degree is CML, and the third-order coma generated when one off-axis light is incident.
  • Expression (1) when Expression (1) is satisfied, even if the objective lens 10 is tilted or the light source is tilted with respect to the optical axis, the aberration of the objective lens 10 of the present embodiment can be suppressed. As a result, the objective lens 10 can form a good spot on the information recording surface of the optical tape 200. That is, the objective lens 10 satisfying the expression (1) can realize good performance.
  • the tilt of the objective lens 10 means a state in which the optical axis of the objective lens 10 is tilted with respect to the reference optical axis.
  • the reference optical axis refers to an appropriate optical axis in the condensing optical system of the optical pickup device 100, that is, a designed optical axis.
  • the reference optical axis may be used with reference to a collimating lens 20 at the time of design or assembly, or a perpendicular to the lens installation surface of the lens holder that holds the objective lens 10.
  • off-axis light refers to light in which the optical axis of the light beam incident on the objective lens 10 is tilted with respect to the reference optical axis.
  • the objective lens 10 of the present embodiment may further satisfy the following formula (2).
  • the inclination of the optical tape 200 refers to the inclination of the optical tape 200 with respect to the vertical plane of the reference optical axis.
  • the objective lens 10 may be configured so that the value of the wavefront aberration has a minimum value in a range where the inclination of the objective lens 10 is larger than 0 degree and smaller than 1 degree. With this configuration, an increase in wavefront aberration when the objective lens 10 is tilted can be suppressed.
  • the objective lens 10 may be configured such that the value of the third-order spherical aberration or the third-order astigmatism has a minimum value in a range where the inclination of the objective lens 10 is larger than 0 degree and smaller than 1 degree. With this configuration, it is possible to suppress the value of third-order spherical aberration or third-order astigmatism when the objective lens 10 is tilted.
  • the minimum value of the third-order spherical aberration or the third-order astigmatism is set on the axis of the third-order spherical aberration or the third-order astigmatism. It is desirable to set it to 1/10 or less of the value. With this configuration, it is possible to further suppress the value of third-order spherical aberration or third-order astigmatism when the objective lens 10 is tilted.
  • the objective lens 10 may be configured so that the value on the axis of the third-order spherical aberration or the third-order astigmatism is not less than half of the value on the axis of the wavefront aberration. With this configuration, it is possible to suppress the value of third-order spherical aberration or third-order astigmatism when the objective lens is tilted.
  • an optical recording / reproducing apparatus for example, information is generally recorded and reproduced on a disk-shaped medium such as a compact disk, a video disk, or a magneto-optical disk.
  • a disk-shaped medium such as a compact disk, a video disk, or a magneto-optical disk.
  • BD high-density optical disc standard
  • blue laser light having a wavelength of around 400 nm.
  • the recording capacity of the optical information recording medium depends on the recording area, but in the case of a disk-shaped recording medium, the size is limited and the recording capacity is limited. Therefore, it has been proposed to use a tape-shaped recording medium having a large recording area as a larger capacity medium.
  • aberration occurs when the optical member or light source is tilted or deviated from the ideal state. Even if the optical member and the light source are installed in an ideal state, aberration occurs if there is a molding error of the objective lens. If the aberration occurs greatly, sufficient performance for recording / reproducing or erasing the recording medium cannot be obtained.
  • the objective lens according to the present disclosure is used, an increase in aberration due to the tilt of the optical member or the light source can be suppressed without using an additional mechanism. In addition, it is possible to realize an objective lens in which an increase in aberration due to objective lens shaping error is suppressed. Furthermore, if the objective lens according to the present disclosure is used, an optical pickup device with favorable aberration reduction can be realized.
  • the amount of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens 10 is 1 degree is CML, and the third-order coma generated when the tilt of the optical tape 200 is 1 degree.
  • CMD ⁇ 0.02 ⁇ (3) 0.02 ⁇ ⁇
  • does not exceed 0.2 ⁇ .
  • the range of the tilt angle of the objective lens that falls within the Marechal limit (wavefront aberration ⁇ 0.07 ⁇ ) when the objective lens 10 is tilted is rapidly narrowed.
  • the objective lens 10 may be configured such that the value of the wavefront aberration has a minimum value in a range where the inclination of the objective lens 10 is larger than 0 degree and smaller than 1 degree. With this configuration, an increase in wavefront aberration when the objective lens 10 is tilted can be suppressed.
  • the objective lens 10 is adjusted so that the value of the third-order spherical aberration or the third-order astigmatism has a minimum value in the range where the inclination of the objective lens 10 is larger than 0 degree and smaller than 1 degree. It may be configured. With this configuration, it is possible to suppress the value of third-order spherical aberration or third-order astigmatism when the objective lens 10 is tilted.
  • the minimum value of the third-order spherical aberration or third-order astigmatism in the range where the inclination of the objective lens 10 is larger than 0 degree and smaller than 1 degree is expressed as the third-order spherical aberration or the third-order aberration. It is desirable to set it to 1/10 or less of the on-axis value of astigmatism. With this configuration, it is possible to further suppress the value of third-order spherical aberration or third-order astigmatism when the objective lens 10 is tilted.
  • the objective lens 10 is configured so that the value of the third-order spherical aberration or third-order astigmatism on the axis is at least half the value on the axis of the wavefront aberration. May be. With this configuration, it is possible to suppress the value of third-order spherical aberration or third-order astigmatism when the objective lens 10 is tilted.
  • optical pickup device In the above-described embodiment, the case where one optical pickup device is used has been described, but the present invention is not limited to this.
  • a plurality of optical pickups may be used side by side for one recording medium.
  • one objective lens is provided in one optical pickup device
  • the present invention is not limited to this.
  • a plurality of objective lenses may be provided in one optical pickup.
  • the laser light source that emits blue laser light having a wavelength of 380 to 430 nm has been described as an example.
  • the laser light source may be a laser light source used for a DVD or a laser light source used for a CD.
  • a laser light source that can emit ultraviolet light having a shorter wavelength than blue laser light may be used. By using such a light source with a short wavelength, the focused spot becomes smaller, so that the recording density can be increased.
  • information may be recorded, reproduced, erased, etc. using an immersion lens filled with a liquid substance between the objective lens and the recording medium. Thereby, it is possible to design to increase the numerical aperture of the objective lens.
  • the material of the optical member constituting the optical system such as the collimating lens and the objective lens may be any substance that is transparent to the wavelength to be used, such as glass, resin, or ceramic.
  • the surface of the collimating lens or the objective lens may be a spherical shape, an aspherical shape, or a diffractive surface.
  • the diffractive surface may be formed on the entire surface of the objective lens, or only a part of the surface.
  • the surface of the objective lens may be divided into two or more regions.
  • the recording layer of the recording medium is not limited to a single layer, and may have a multilayer structure in which a plurality of recording layers are stacked. Further, recording layers may be formed on both sides of the recording medium.
  • the recording medium is not limited to tape.
  • the recording medium may be a disc shape like an optical disc or a sheet shape.
  • the recording medium may be one in which a recording layer is formed on the surface or inner peripheral surface of a cylindrical drum.
  • the material used for the cover layer is not limited to resin. Since the wavelength used may be transmitted, the material of the cover layer may be glass. Moreover, you may use metals, such as aluminum and silver, for the material of a cover layer. When using a metal, it is preferable to form it thin enough to transmit the wavelength by sputtering or the like. It is also possible to use inorganic compounds such as MgF 2 and SiO 2 as used in the anti-reflection film of the optical member. If the inorganic compound is formed with an appropriate thickness, reflected light from the surface of the cover layer can be suppressed.
  • the aspherical shape of the objective lens according to each example below is expressed by the following equation (5).
  • X distance from the tangent plane of the aspherical vertex of the aspherical point whose height from the optical axis is h
  • h height from the optical axis
  • k conic constant of the surface
  • An n-order aspherical constant of the surface.
  • Example 1 In the objective lens of Example 1, both the first surface and the second surface are aspherical surfaces.
  • the objective lens of this example is an objective lens that records and reproduces information with respect to the recording layer on the outermost surface of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • Table 1 shows construction data of the objective lens according to Example 1.
  • FIG. 2 shows characteristics when the objective lens of Example 1 is tilted with respect to the reference optical axis (hereinafter referred to as “lens tilt characteristics”).
  • the value of the wavefront aberration is not more than the Marshall limit (wavefront aberration ⁇ 0.07 ⁇ ). Satisfies imaging performance.
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero.
  • the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the imaging performance can be satisfied even when incident light is incident on the objective lens at an angle.
  • the value of the wavefront aberration is below the Marshall limit, which satisfies the imaging performance as an optical pickup lens.
  • the objective lens of Example 1 satisfies the formula (2).
  • the objective lens of Example 1 can achieve good performance. Further, since no aberration occurs due to the tilt of the recording medium, it is not necessary to correct the aberration caused by the tilt of the recording medium by tilting the objective lens or the pickup device as in a BD optical pickup.
  • an optical pickup device in which the occurrence of aberration is suppressed with respect to the inclination of the recording medium, the inclination when installing the objective lens, the inclination of incident light, and the inclination of the optical pickup device itself is realized. it can.
  • Example 2 When forming the objective lens as described in Example 1, the symmetry axis of the aspherical shape of one surface of the objective lens is caused to be symmetrical with respect to the symmetry axis of the other surface due to the tilt of the mold. May tilt (hereinafter referred to as “surface tilt”). When this surface tilt occurs, the third-order coma aberration is largely generated.
  • FIG. 3 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 1.
  • the objective lens of Example 2 was designed as follows.
  • Table 2 shows construction data of the objective lens according to Example 2.
  • both the first surface and the second surface are aspherical surfaces.
  • the objective lens of Example 2 is an objective lens that records and reproduces information on the outermost recording layer of an optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • FIG. 4 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 2.
  • the objective lens of Example 2 is designed so that third-order coma aberration occurs when the objective lens is tilted. Thereby, the coma generated by the surface tilt is canceled by the coma generated by the tilt of the objective lens, and as a result, the increase of the wavefront aberration can be suppressed.
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. Therefore, the amount CML of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens is 1 degree, and the amount CMF of third-order coma aberration generated when 1-degree off-axis light is incident are both 0.0203 ⁇ . It is.
  • the objective lens of Example 2 satisfies the expressions (3) and (4).
  • FIG. 5 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 2.
  • the wavefront aberration is about 0.0187 ⁇ , of which the third-order coma aberration is about 0.0175 ⁇ .
  • FIG. 6 shows the aberration values when the objective lens of Example 2 is tilted in the direction to cancel the third-order coma aberration generated by the surface tilt of 0.5 minutes.
  • the third-order coma aberration can be made almost zero by tilting the objective lens by 0.9 degrees.
  • the third-order coma aberration at this time is 0.0005 ⁇ , which is 1/30 or less of the third-order coma aberration value 0.0175 ⁇ when the objective lens is not tilted, and can be corrected. Further, by tilting the objective lens by 0.4 degrees, the wavefront aberration becomes a minimum value and can be improved to about 0.0153 ⁇ .
  • Example 3 In the objective lens of Example 3, both the first surface and the second surface are aspherical surfaces.
  • the objective lens of this embodiment is for recording / reproducing information on / from a recording layer on the outermost surface of an optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • Table 3 shows construction data of the objective lens according to Example 3.
  • FIG. 7 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 3.
  • the aberration due to the inclination of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the imaging performance can be satisfied even when incident light is obliquely incident on the objective lens. In the case of Example 3, even when incident light is incident at an angle of 1 degree, the value of the wavefront aberration is below the Marshall limit, and the imaging performance as an optical pickup lens is satisfied.
  • the generation amount CML of the third-order coma aberration generated when the inclination of the objective lens is 1 degree, and the generation amount CMF of the third-order coma aberration generated when the off-axis light of 1 degree is incident are both 0. 0018 ⁇ . That is, the objective lens of Example 3 satisfies the formula (1).
  • the generation amount CMD of third-order coma aberration that occurs when the inclination of the recording medium is 1 degree is zero. That is, the objective lens of Example 3 satisfies the formula (2).
  • the wavefront aberration when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.7 degrees is a minimum value, and the value is about 0.0213 ⁇ .
  • the third-order spherical aberration when the objective lens of the present example is tilted by 0.9 degrees is a minimum value, and the value is about 0.0021 ⁇ .
  • the value of about 0.0021 ⁇ of the third-order spherical aberration when the objective lens of this embodiment is tilted by 0.9 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0301 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the wavefront aberration is 0.0308 ⁇
  • the third-order spherical aberration is 0.0301 ⁇ . That is, the third-order spherical aberration has a value that is more than half of the wavefront aberration.
  • the objective lens of this embodiment As described above, by using the objective lens of this embodiment, the occurrence of aberration was suppressed with respect to the inclination of the recording medium, the inclination when installing the objective lens, the inclination of incident light, and the inclination of the optical pickup device itself.
  • An optical pickup device can be realized.
  • Example 4 The objective lens of Example 4 is for recording and reproducing information with respect to the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • the first surface of the objective lens of this example is an aspherical surface.
  • the second surface of the objective lens of the present embodiment is obtained by adding a shape represented by the following formula (6) to an aspheric surface.
  • Table 4 shows construction data of the objective lens according to Example 4.
  • R and ⁇ are coordinates on the rotationally symmetric aspheric surface in polar coordinates (R and ⁇ ) centered on the central axis of the rotationally symmetric aspherical surface of the second surface.
  • FIG. 8 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 4.
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the imaging performance can be satisfied even when incident light is obliquely incident on the objective lens. In the case of the present embodiment, even when incident light is incident with an inclination of 1 degree, the value of the wavefront aberration is below the Marshall limit, and the imaging performance as an optical pickup lens is satisfied.
  • the generation amount CML of the third-order coma aberration generated when the inclination of the objective lens is 1 degree, and the generation amount CMF of the third-order coma aberration generated when the off-axis light of 1 degree is incident are both 0. 0042 ⁇ , which satisfies equation (1).
  • the wavefront aberration when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.5 degrees is a minimum value, which is about 0.0185 ⁇ .
  • the third-order astigmatism when the objective lens of this embodiment is tilted by 0.9 degrees is a minimum value, which is about 0.0009 ⁇ .
  • the third-order astigmatism value of about 0.0009 ⁇ when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.9 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0207 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the wavefront aberration is 0.0224 ⁇ , while the third-order astigmatism is 0.0207 ⁇ . This is more than half of the wavefront aberration.
  • the objective lens of the present embodiment when used, the light in which the generation of aberration is suppressed with respect to the inclination of the recording medium, the inclination when the objective lens is installed, the inclination of the incident light, and the inclination of the optical pickup device itself.
  • a pickup device can be realized.
  • the objective lens of Example 5 is an objective lens that records and reproduces information on the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • the first surface of the objective lens of the present example has an aspheric shape.
  • the second surface of the objective lens of the present example is obtained by adding a shape represented by the following formula (7) to an aspherical shape.
  • Table 5 shows construction data of the objective lens according to Example 5.
  • R and ⁇ are coordinates on the rotationally symmetric aspheric surface in polar coordinates (R and ⁇ ) centered on the central axis of the rotationally symmetric aspherical surface of the second surface.
  • FIG. 9 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 5.
  • the value of the wavefront aberration is not more than the Marshall limit (wavefront aberration ⁇ 0.07 ⁇ ), and the result is an optical pickup lens. Satisfies image performance.
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the imaging performance can be satisfied even when incident light is obliquely incident on the objective lens. In the case of the present embodiment, even when incident light is incident with an inclination of 1 degree, the value of the wavefront aberration is below the Marshall limit, and the imaging performance as an optical pickup lens is satisfied.
  • the generation amount CML of the third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens is 1 degree, and the generation amount CMF of the third-order coma aberration generated when the off-axis light of 1 degree is incident are both 0. 0012 ⁇ . Therefore, the objective lens of the present embodiment satisfies the formula (1).
  • the generation amount CMD of the third-order coma aberration generated when the inclination of the recording medium is 1 degree is zero. Therefore, the objective lens of the present embodiment satisfies Expression (2).
  • the wavefront aberration becomes a minimum value, which is about 0.0116 ⁇ .
  • the third-order spherical aberration becomes a minimum value, and the value is about 0.0008 ⁇ .
  • the value of about 0.00008 ⁇ of the third-order spherical aberration when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.7 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0200 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the third-order astigmatism becomes a minimum value, and the value is about 0.0016 ⁇ .
  • the third-order astigmatism value of about 0.0016 ⁇ when the objective lens of the present example is tilted by 0.8 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0166 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the wavefront aberration is 0.0270 ⁇ , while the third-order spherical aberration is 0.0200 ⁇ .
  • the value of this third-order spherical aberration is more than half of the value of wavefront aberration.
  • the wavefront aberration is 0.0270 ⁇ , while the third-order astigmatism is 0.0166 ⁇ .
  • the value of this third-order astigmatism is more than half of the value of wavefront aberration.
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero, there is no need to correct the aberration generated by tilting the recording medium by tilting the objective lens or the entire pickup device as in the case of an optical pickup device for BD. .
  • the objective lens of the present embodiment when used, the light in which the generation of aberration is suppressed with respect to the inclination of the recording medium, the inclination when the objective lens is installed, the inclination of the incident light, and the inclination of the optical pickup device itself.
  • a pickup device can be realized.
  • Example 6 In the objective lens of Example 6, both the first surface and the second surface are aspherical surfaces.
  • the objective lens of this embodiment is for recording / reproducing information on / from the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • Table 6 shows construction data of the objective lens according to Example 6.
  • FIG. 10 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 6.
  • the objective lens of Example 6 is designed such that third-order coma aberration occurs when the objective lens is tilted.
  • the coma generated by the surface tilt is canceled by the aberration generated by the tilt of the objective lens, and as a result, an increase in wavefront aberration can be suppressed.
  • the aberration due to the inclination of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the amount CML of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens is 1 degree, and the amount CMF of third-order coma aberration generated when 1-degree off-axis light is incident are both 0.0201 ⁇ . It is.
  • the third-order coma aberration does not occur even when the recording medium is tilted. That is, the generation amount CMD of the third-order coma aberration that occurs when the inclination of the recording medium is 1 degree is zero. From these, the expressions (2) to (4) are satisfied.
  • FIG. 11 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 6 as follows.
  • the wavefront aberration is about 0.0313 ⁇ , and the third-order coma aberration is generated about 0.0169 ⁇ .
  • FIG. 12 shows aberration values when the objective lens of Example 6 is tilted in a direction to cancel the third-order coma aberration due to the surface tilt of 0.5 minutes.
  • the third-order coma aberration can be made almost zero by tilting the objective lens by 0.9 degrees.
  • the third-order coma aberration at this time is 0.0009 ⁇ , which is not more than 1/10 of the third-order coma aberration value 0.0169 ⁇ when the objective lens is not tilted, and is corrected. Further, by tilting the objective lens by 0.6 degrees, the wavefront aberration becomes a minimum value and can be improved to about 0.0203 ⁇ .
  • the third-order spherical aberration when the objective lens of the present example is tilted by 0.8 degrees has a minimum value of about 0.0008 ⁇ .
  • the value of about 0.00008 ⁇ of the third-order spherical aberration when the objective lens of the present example is tilted by 0.8 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0257 ⁇ on the axis when the objective lens is not tilted. .
  • the on-axis wavefront aberration is 0.0259 ⁇
  • the third-order spherical aberration is 0.0257 ⁇ .
  • the value of this third-order spherical aberration is more than half of the value of wavefront aberration.
  • an objective lens that can suppress an increase in aberrations can be realized by tilting the objective lens even if a surface tilt occurs during molding of the objective lens.
  • Example 7 The objective lens of Example 7 is for recording / reproducing information with respect to the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • the first surface of the objective lens of this example is an aspherical surface.
  • the second surface of this embodiment is obtained by adding a shape represented by the following expression (8) to an aspheric surface.
  • Table 7 shows construction data of the objective lens according to Example 7.
  • R and ⁇ are coordinates on the rotationally symmetric aspheric surface in polar coordinates (R and ⁇ ) centered on the central axis of the rotationally symmetric aspherical surface of the second surface.
  • FIG. 13 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 7.
  • the objective lens of Example 7 is designed so that third-order coma aberration occurs when the objective lens is tilted. As a result, it is possible to cancel the coma aberration generated by the surface tilt with the aberration due to the tilt of the lens, and to suppress an increase in the wavefront aberration as a result.
  • the aberration due to the inclination of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the amount CML of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens is 1 degree, and the amount CMF of third-order coma aberration generated when 1-degree off-axis light is incident are both 0.0205 ⁇ . It is.
  • the third-order coma aberration does not occur even when the recording medium is tilted. That is, the generation amount CMD of the third-order coma aberration that occurs when the inclination of the recording medium is 1 degree is zero. From these, the expressions (2) to (4) are satisfied.
  • FIG. 14 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 7.
  • the wavefront aberration is about 0.0283 ⁇ , and the third-order coma aberration thereof is about 0.0167 ⁇ . .
  • FIG. 15 shows the aberration values when the objective lens of Example 7 is tilted in the direction to cancel the third-order coma aberration due to the surface tilt of 0.5 minutes.
  • the third-order coma aberration can be made almost zero by tilting the objective lens by 0.8 degrees.
  • the third-order coma aberration at this time is 0.0008 ⁇ , which is 1/10 or less of the third-order coma aberration value 0.0167 ⁇ when the objective lens is not tilted, and is corrected. Further, by tilting the objective lens by 0.5 degrees, the wavefront aberration becomes a minimum value, and the value can be improved to about 0.0203 ⁇ .
  • the third-order astigmatism takes a minimum value, and the value is about 0.0002 ⁇ .
  • the third-order astigmatism value of about 0.0002 ⁇ when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.9 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0204 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the on-axis wavefront aberration is 0.0223 ⁇ , while the third-order astigmatism is 0.0204 ⁇ .
  • the value of this third-order astigmatism is more than half of the wavefront aberration.
  • the present embodiment even when a surface tilt occurs in forming the objective lens, it is possible to realize an objective lens that can suppress an increase in aberration by tilting the objective lens.
  • Example 8 The objective lens of Example 8 is for recording / reproducing information on / from the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • the first surface of the objective lens of this example is an aspherical surface.
  • the second surface of this embodiment is obtained by adding a shape represented by the following expression (9) to an aspheric surface.
  • Table 8 shows construction data of the objective lens according to Example 8.
  • R and ⁇ are coordinates on the rotationally symmetric aspheric surface in polar coordinates (R and ⁇ ) centered on the central axis of the rotationally symmetric aspherical surface of the second surface.
  • FIG. 16 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 8.
  • the objective lens of Example 8 is designed so that third-order coma aberration occurs when the objective lens is tilted. As a result, it is possible to cancel the coma aberration generated by the surface tilt with the aberration due to the tilt of the lens, and to suppress an increase in the wavefront aberration as a result.
  • the aberration due to the inclination of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the amount CML of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens is 1 degree, and the amount CMF of third-order coma aberration generated when 1-degree off-axis light is incident are both 0.0205 ⁇ . It is.
  • the third-order coma aberration does not occur even when the recording medium is tilted. That is, the generation amount CMD of the third-order coma aberration that occurs when the inclination of the recording medium is 1 degree is zero. From these, the expressions (2) to (4) are satisfied.
  • FIG. 17 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 8.
  • the wavefront aberration is about 0.0415 ⁇
  • the third-order coma aberration thereof is about 0.0167 ⁇ .
  • FIG. 18 shows the aberration values when the objective lens of Example 8 is tilted in the direction to cancel the third-order coma aberration generated by the surface tilt of 0.5 minutes.
  • the third-order coma aberration can be made almost zero by tilting the objective lens by 0.8 degrees.
  • the third-order coma aberration at this time is 0.0008 ⁇ , which is 1/10 or less of the on-axis third-order coma aberration value 0.0167 ⁇ , and is corrected. Further, by tilting the objective lens by 0.8 degrees, the wavefront aberration becomes a minimum value, and the value can be improved to about 0.0171 ⁇ .
  • the third-order spherical aberration becomes a minimum value, which is about 0.0001 ⁇ .
  • the value of about 0.0001 ⁇ of the third-order spherical aberration when the objective lens of the embodiment is tilted by 0.9 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0305 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the third-order astigmatism becomes a minimum value, which is about 0.0009 ⁇ .
  • the third-order astigmatism value of about 0.0009 ⁇ when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.9 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0204 ⁇ on the axis where the objective lens is not tilted.
  • the on-axis wavefront aberration is 0.0377 ⁇ , while the third-order spherical aberration is 0.0305 ⁇ .
  • the value of this third-order spherical aberration is more than half of the value of wavefront aberration.
  • the on-axis wavefront aberration is 0.0377 ⁇ , while the third-order astigmatism is 0.0204 ⁇ .
  • the value of this third order astigmatism is more than half of the value of wavefront aberration.
  • an objective lens that can suppress an increase in aberrations by tilting the objective lens even when a surface tilt occurs in forming the objective lens.
  • Example 9 In the objective lens of Example 9, both the first surface and the second surface are aspheric surfaces.
  • the objective lens of this embodiment is for recording / reproducing information on / from the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • Table 9 shows construction data of the objective lens according to Example 9.
  • FIG. 19 shows the lens tilt characteristics of Example 9.
  • the value of the wavefront aberration is not more than the Marshall limit (wavefront aberration ⁇ 0.07 ⁇ ). Satisfies image performance.
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device can be rephrased as the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. That is, the imaging performance can be satisfied even when incident light is obliquely incident on the objective lens. In the case of Example 9, even when the incident light is incident at an angle of 1 degree, the value of the wavefront aberration is below the Marshall limit, and the imaging performance as an optical pickup lens is satisfied.
  • the generation amount CML of the third-order coma aberration generated when the inclination of the objective lens is 1 degree, and the generation amount CMF of the third-order coma aberration generated when the off-axis light of 1 degree is incident are both 0. 0020 ⁇ . Therefore, the objective lens of the present embodiment satisfies the formula (1).
  • the objective lens of the present embodiment satisfies the formula (2).
  • the aberration due to the tilt of the recording medium is zero, there is no need to correct the aberration caused by the tilt of the recording medium by tilting the objective lens or the pick-up device, unlike the optical pickup device for BD.
  • the objective lens according to the present embodiment it is possible to suppress the occurrence of aberration with respect to the inclination of the recording medium, the inclination when the objective lens is installed, the inclination of incident light, and the inclination of the optical pickup device itself.
  • An optical pickup device can be realized.
  • both the first surface and the second surface are aspheric surfaces.
  • the objective lens of this embodiment is for recording / reproducing information on / from the outermost recording layer of the optical information recording medium using blue laser light having a wavelength of 408 nm.
  • Table 10 shows construction data of the objective lens according to Example 10.
  • FIG. 20 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 10.
  • the objective lens of Example 10 is designed so that third-order coma aberration occurs when the objective lens is tilted. Thereby, the coma generated by the surface tilt is canceled by the coma generated by the tilt of the objective lens, and as a result, the increase of the wavefront aberration can be suppressed.
  • the aberration due to the inclination of the recording medium is zero. Since it is not necessary to consider the tilt of the recording medium, the value of the aberration due to the tilt of the objective lens with respect to the optical axis of the optical pickup device is equal to the aberration due to the tilt of the light source with respect to the optical axis of the objective lens. Therefore, the amount CML of third-order coma aberration generated when the tilt of the objective lens is 1 degree, and the amount CMF of third-order coma aberration generated when 1-degree off-axis light is incident are both 0.0402 ⁇ . It is.
  • the objective lens of Example 10 satisfies the expressions (3) and (4).
  • FIG. 21 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 10.
  • the wavefront aberration is about 0.0187 ⁇ , and the third-order coma aberration thereof is about 0.0175 ⁇ . .
  • FIG. 22 shows the aberration values when the objective lens of Example 10 is tilted in the direction to cancel the third-order coma aberration due to the surface tilt of 0.5 minutes.
  • the third-order coma aberration can be made almost zero by tilting the objective lens by 0.45 degrees.
  • the third-order coma aberration at this time is substantially zero ⁇ , and can be corrected sufficiently smaller than the third-order coma aberration value 0.0175 ⁇ when the objective lens is not tilted. Further, by tilting the objective lens by 0.3 degrees, the wavefront aberration becomes a minimum value and can be improved to about 0.0112 ⁇ .
  • an objective lens that can suppress an increase in aberrations by tilting the objective lens even when a surface tilt occurs during the shaping of the objective lens.
  • both the first surface and the second surface are aspheric surfaces.
  • the objective lens of this example uses a blue laser beam having a wavelength of 408 nm to record / reproduce information to / from the recording layer through a cover layer having a thickness of 0.01 mm provided on the outermost surface of the optical information recording medium. Is for doing.
  • Table 11 shows construction data of the objective lens according to Example 11.
  • FIG. 23 shows the lens tilt characteristics of Example 11.
  • the value of the wavefront aberration is not more than the Marshall limit (wavefront aberration ⁇ 0.07 ⁇ ), which is the result of the optical pickup lens. Satisfies image performance.
  • the generation amount CML of the third-order coma aberration generated when the inclination of the objective lens is 1 degree is 0.0012 ⁇ .
  • Example 11 information is recorded on and reproduced from the recording layer through a cover layer having a thickness of 0.01 mm from the outermost surface of the optical information recording medium. Therefore, since the aberration value also changes depending on the tilt of the recording medium, the amount of generation of the third-order coma aberration CML that occurs when the tilt of the objective lens is 1 degree and the occurrence of 1 degree of off-axis light are incident.
  • the third order coma aberration generation amount CMF is different from the value.
  • FIG. 24 shows the state of aberration when off-axis light is incident on the objective lens of Example 11.
  • the generation amount CMF of the third-order coma aberration generated when one off-axis light is incident is 0.0103 ⁇ . Therefore, the objective lens of Example 11 satisfies the formula (1).
  • FIG. 25 shows the state of aberration when the recording medium is tilted when recording / reproduction is performed with the objective lens of Example 11.
  • the generation amount CMD of the third-order coma aberration that occurs when the inclination of the recording medium is 1 degree is 0.0115 ⁇ . Therefore, the objective lens of Example 11 satisfies the formula (2).
  • the objective lens according to the present embodiment it is possible to suppress the occurrence of aberration with respect to the inclination of the recording medium, the inclination when the objective lens is installed, the inclination of incident light, and the inclination of the optical pickup device itself.
  • An optical pickup device can be realized.
  • Example 12 The objective lens of Example 12 uses an blue laser beam having a wavelength of 408 nm to record and reproduce information with respect to the recording layer through a cover layer having a thickness of 0.01 mm from the outermost surface of the optical information recording medium. It is.
  • the first surface of the objective lens of Example 12 is an aspherical surface.
  • the second surface of the objective lens of Example 12 is obtained by adding a shape represented by the following expression (10) to an aspheric surface.
  • Table 12 shows construction data of the objective lens according to Example 12.
  • R and ⁇ are coordinates on the rotationally symmetric aspheric surface in polar coordinates (R and ⁇ ) centered on the central axis of the rotationally symmetric aspherical surface of the second surface.
  • FIG. 26 shows the lens tilt characteristics of the objective lens of Example 12.
  • the objective lens of Example 12 is designed so that third-order coma aberration occurs when the objective lens is tilted. Thereby, the coma generated by the surface tilt is canceled by the coma generated by the tilt of the objective lens, and as a result, the increase of the wavefront aberration can be suppressed.
  • the generation amount CML of the third-order coma aberration generated when the inclination of the objective lens is 1 degree is 0.0191 ⁇ .
  • Example 12 information is recorded on and reproduced from the recording layer through a cover layer having a thickness of 0.01 mm from the outermost surface of the optical information recording medium. Therefore, since the value of the aberration also changes depending on the tilt of the recording medium, the amount of occurrence of third-order coma aberration CML that occurs when the tilt of the objective lens is 1 degree and the occurrence of 1 degree of off-axis light occur. This is different from the value of the CMF generation amount CMF.
  • FIG. 27 shows the state of aberration when off-axis light is incident on the objective lens of Example 12.
  • the generation amount CMF of the third-order coma aberration generated when one off-axis light is incident is 0.0306 ⁇ .
  • FIG. 28 shows the state of aberration when the recording medium for recording / reproducing with the objective lens of Example 12 is tilted.
  • the generation amount CMD of the third-order coma aberration that occurs when the inclination of the recording medium is 1 degree is 0.0115 ⁇ .
  • Example 12 satisfies the formulas (3) and (4).
  • FIG. 29 shows the surface tilt characteristics of the objective lens of Example 12.
  • the wavefront aberration is about 0.0283 ⁇ , and the third-order coma aberration thereof is about 0.0172 ⁇ . .
  • FIG. 30 shows the aberration values when the objective lens of Example 12 is tilted in a direction to cancel the third-order coma aberration due to the surface tilt of 0.5 minutes.
  • the third-order coma aberration can be made almost zero by tilting the objective lens by 0.6 degrees.
  • the third-order coma aberration at this time is 0.0006 ⁇ , which is 1/10 or less of the third-order coma aberration value 0.0172 ⁇ when the objective lens is not tilted, and is corrected. Further, by tilting the objective lens by 0.6 degrees, the wavefront aberration becomes a minimum value, and the value can be improved to about 0.0134 ⁇ .
  • the third-order spherical aberration becomes a minimum value, which is about 0.0012 ⁇ .
  • the value of about 0.0012 ⁇ of the third-order spherical aberration when the objective lens of the present embodiment is tilted by 0.7 degrees is 1/10 or less of the value of about 0.0196 ⁇ on the axis when the objective lens is not tilted. .
  • the third-order astigmatism becomes a minimum value, which is about 0.0005 ⁇ .
  • the third-order astigmatism value of about 0.0005 ⁇ when the objective lens of the present example is tilted by 0.6 degrees is 1/10 or less of the value on the axis when the objective lens is not tilted, which is about 0.0085 ⁇ . is there.
  • the on-axis wavefront aberration is 0.0218 ⁇ , while the third-order spherical aberration is 0.0196 ⁇ .
  • the value of this third-order spherical aberration is more than half of the value of wavefront aberration.
  • the present invention relates to an optical pickup apparatus and an optical information recording apparatus for recording / reproducing or erasing information on / from a recording medium with light, and an objective lens used in the optical pickup apparatus, and more particularly to an objective lens suitable for a tape-shaped recording medium. .

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

　使用する波長の光を記録媒体に対して良好な収差で集光することができる対物レンズを提供する。記録媒体に所定の波長λの光を集光させる対物レンズであって、次の条件：｜ＣＭＬ｜＋｜ＣＭＦ｜＜０．０３λを満足する。ここで、ＣＭＬ：対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量、ＣＭＦ：１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量である。

Description

対物レンズおよび光ピックアップ装置
　本開示は、光を用いてテープ状の記録媒体に対して情報の記録・再生・消去の少なくとも１つを行うための対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
　特許文献１は、レーザ光を使って情報を記録・再生するためのテープおよびその使用方法を開示する。特許文献１に記載の方法では、テープ走行方向に対して一定の傾斜角をもってレーザ光をスキャンさせることにより、情報の記録再生を行う。これにより、テープの面積を最大限利用できるので、大容量情報の記録再生が可能となる。
特開昭６２－２７３６３４号公報
　本開示は、光学部材や光源の傾きに因る収差の増加を抑制できる対物レンズおよびこれを用いた光ピックアップ装置を提供する。
　本開示における対物レンズは、記録媒体に所定の波長λの光を集光させる対物レンズであって、以下の条件を満足する。
　　｜ＣＭＬ｜＋｜ＣＭＦ｜＜０．０３λ
ここで、
ＣＭＬ：対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量、
ＣＭＦ：１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量
である。
　また、本開示における対物レンズは、記録媒体に所定の波長λの光を集光させる対物レンズであって、以下の条件を満足する。
　　｜ＣＭＤ｜＜０．０２λ
　　０．０２λ＜｜ＣＭＬ｜＜０．２λ
ここで、
ＣＭＬ：対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量、
ＣＭＤ：記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量
である。
　本開示における対物レンズは、使用する波長の光を記録媒体に対して良好な収差で集光することができる。
図１は、光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。 図２は、実施例１の対物レンズの特性を示すグラフである。 図３は、実施例１の対物レンズの特性を示すグラフである。 図４は、実施例２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図５は、実施例２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図６は、実施例２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図７は、実施例３の対物レンズの特性を示すグラフである。 図８は、実施例４の対物レンズの特性を示すグラフである。 図９は、実施例５の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１０は、実施例６の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１１は、実施例６の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１２は、実施例６の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１３は、実施例７の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１４は、実施例７の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１５は、実施例７の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１６は、実施例８の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１７は、実施例８の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１８は、実施例８の対物レンズの特性を示すグラフである。 図１９は、実施例９の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２０は、実施例１０の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２１は、実施例１０の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２２は、実施例１０の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２３は、実施例１１の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２４は、実施例１１の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２５は、実施例１１の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２６は、実施例１２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２７は、実施例１２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２８は、実施例１２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図２９は、実施例１２の対物レンズの特性を示すグラフである。 図３０は、実施例１２の対物レンズの特性を示すグラフである。
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　（実施の形態１）
　［光ピックアップ装置の構成］
　図１は、光ピックアップ装置１００の構成を示す概略図である。光ピックアップ装置１００は、対物レンズ１０と、コリメートレンズ２０と、ビームスプリッタ３０と、光検出器４０と、レーザ光源５０とを備える。光ピックアップ装置１００は、光テープ２００の情報記録層の所定の位置にレーザ光を集光させることで、情報の記録や再生を行う。
　レーザ光源５０は、波長λ（３８０～４３０ｎｍ）の青色レーザ光を出射する。レーザ光源５０から出射されたレーザ光は、ビームスプリッタ３０を透過した後、コリメートレンズ２０によって略平行光に変換される。コリメートレンズ２０を透過したレーザ光は、対物レンズ１０に入射し、光テープ２００の情報記録面上に集光されて良好なスポットを形成する。光テープ２００の再生を行う場合、光テープ２００の情報記録面によって反射されたレーザ光は、再び対物レンズ１０を透過した後、コリメートレンズ２０に入射する。コリメートレンズ２０を透過した光は、ビームスプリッタ３０によって反射された後、検出レンズ（図示せず）によって光検出器４０上に集光され、光信号として検出される。
　［光テープの構成］
　光テープ２００は、光情報記録媒体の一例である。光テープ２００は、図１に示すように、２つのリール２０１に巻き付けられており、リール２０１を回転させることで、光テープ２００が走行する。
　光テープ２００の材料としては、摺動性のよいポリエステル樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料が用いられる。樹脂材料は、例えば押し出し成形などにより薄いテープ状に成形される。
　光テープ２００の表面には、トラッキング用のグルーブが形成されている。このグルーブは、円筒形のスタンパによって形成される。円筒形のスタンパの表面には、所望のグルーブ形状の反転形状が形成されている。このスタンパをテープ状の材料に押し付けて、所望のグルーブ形状をテープ状の材料に転写する。スタンパは円筒形なので、樹脂を押し出し成形した後で順次連続的にグルーブの転写を行うことができるため効率が良い。
　光テープ２００の表面には、情報を記録するための記録層が設けられている。記録層の材料としては、集光する光のエネルギーにより原子の結合状態が局所的に変化する相変化材料が用いられる。相変化材料は使用する波長に応じて選ばれる。例えば、波長４００ｎｍ付近の光を用いる場合、ＢＤ－ＲＥ（Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ　Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）などに使われるＧｅＳｂＴｅ系の材料やＡｇＩｎＳｂＴｅ系の材料などが用いられる。相変化材料はスパッタリングで記録媒体の表面に膜状に形成される。記録層は、記録媒体の押し出し成形、グルーブ形成に続いて順次スパッタ装置に入れることで連続的に形成できる。
　記録層の上には必要に応じて記録層の保護や摺動性の向上のための薄いカバー層が設けられる。すなわち、光テープ２００の記録面上にカバー層が設けられていなくてもよく、カバー層が設けられていてもよい。光テープ２００の記録面上にカバー層を設ける場合、カバー層は、使用する波長を透過する材料により形成される。このような材料としては、例えばＵＶ硬化性樹脂が用いられる。ＵＶ硬化性樹脂であれば塗布と硬化を連続して行うことができるため生産性に優れる。カバー層の厚みは１０μｍ以下であることが望ましい。このようにカバー層の厚みを薄くすることにより、光テープ２００が記録・再生・消去時の理想的な状態から傾いた時の収差の発生を抑えられる。さらに、カバー層の厚みは数１０ｎｍ以下であることが望ましい。このようにカバー層の厚みをさらに薄くすることにより光テープが記録・再生・消去時の理想的な状態から傾いた時の収差は非常に小さくなる。
　［対物レンズ］
　対物レンズ１０は、波長λ（３８０～４３０ｎｍ）の青色レーザ光を光テープ２００の情報記録面上に集光してスポットを形成する。対物レンズ１０の入射側および射出側の光学機能面は、光軸を中心とした非球面形状で構成されている。
　対物レンズ１０の材料としては、ガラス材料を用いることができる。ガラス材料を用いることで光ピックアップ装置１００の温度変化による性能の変化を抑えることができる。
　対物レンズ１０の焦点距離は、１．３ｍｍ以下であることが望ましい。このように焦点距離を短くすることにより、対物レンズ１０自体の大きさを小さくすることができる。その結果、この対物レンズ１０が搭載された光ピックアップ装置１００の小型化も可能となる。また、対物レンズ１０の焦点距離は０．６５ｍｍ以上であることが望ましい。焦点距離が０．６５ｍｍよりも小さい場合、対物レンズ１０と光テープ２００との間の作動距離が短くなりすぎてしまい、動作中に接触してしまうおそれがある。焦点距離を０．６５ｍｍ以上にすることで、対物レンズ１０と光テープ２００との間の作動距離を十分確保することができ、動作中に接触してしまう可能性を低くすることができる。
　また、対物レンズ１０の開口数は、０．８以上である。そのため、光ピックアップ装置１００は、高い記録密度を実現することができる。しかし、一般的には開口数が大きいほど対物レンズ１０が傾いたときの３次コマ収差が大きくなる。そこで、本実施の形態の対物レンズ１０は、次のような構成を備えることにより、良好な収差を実現することができる。
　本実施の形態の対物レンズ１０は、対物レンズ１０の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量をＣＭＬとし、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量をＣＭＦとしたとき、下記式（１）を満たす。
　　｜ＣＭＬ｜＋｜ＣＭＦ｜＜０．０３λ　・・・（１）
　式（１）を満たす場合、対物レンズ１０が傾いたり、光源が光軸に対して傾いたりしても、本実施形態の対物レンズ１０の収差を抑制することができる。その結果、対物レンズ１０は、光テープ２００の情報記録面上に良好なスポットを形成することができる。すなわち、式（１）を満たす対物レンズ１０は、良好な性能を実現することができる。
　ここで、対物レンズ１０の傾きとは、基準光軸に対して対物レンズ１０の光軸が傾いている状態のことを言う。基準光軸とは、光ピックアップ装置１００の集光光学系における適正な光軸、すなわち設計上の光軸のことをいう。基準光軸は、設計時または組み立て時のコリメートレンズ２０や、対物レンズ１０を保持するレンズホルダのレンズ設置面の垂線などを基準として用いる場合がある。
　また、軸外光とは、対物レンズ１０に入射する光束の光軸が、基準光軸に対して傾いている光のことを言う。
　また、光テープ２００の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量をＣＭＤとしたとき、本実施形態の対物レンズ１０は、さらに下記式（２）を満たしても良い。
　　｜ＣＭＬ｜＋｜ＣＭＦ｜＋｜ＣＭＤ｜＜０．０６λ　・・・（２）
　式（２）を満たす場合、対物レンズ１０が傾いたり、光源５０が光軸に対して傾いたりしても収差を抑制することができる。また、光テープ２００が傾いた場合でも、本実施の形態の対物レンズ１０は、収差を抑制することができる。その結果、対物レンズ１０は、光テープ２００の情報記録面上に良好なスポットを形成することができる。
　ここで、光テープ２００の傾きとは、基準光軸の垂直面に対する光テープ２００の傾きを指す。
　また、対物レンズ１０の傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、波面収差の値が極小値を有するように対物レンズ１０を構成してもよい。この構成により、対物レンズ１０が傾いたときの波面収差の増加を抑えることができる。
　また、対物レンズ１０の傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、３次球面収差または３次非点収差の値が極小値を有するように対物レンズ１０を構成してもよい。この構成により、対物レンズ１０を傾けたときの３次球面収差または３次非点収差の値を抑えることができる。
　また、対物レンズ１０の傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、３次球面収差または３次非点収差の値の極小値を、３次球面収差または３次非点収差の軸上の値の１／１０以下とするのが望ましい。この構成により、対物レンズ１０を傾けたときの３次球面収差または３次非点収差の値をさらに抑えることができる。
　また、３次球面収差または３次非点収差の軸上での値が、波面収差の軸上での値の半分以上となるように、対物レンズ１０を構成してもよい。この構成により、対物レンズが傾いたときの３次球面収差または３次非点収差の値を抑えることができる。
　従来、光記録再生装置としては、例えばコンパクトディスク、ビデオディスク、あるいは光磁気ディスク等のディスク状の媒体に情報を記録し、再生するものが一般的である。これらの記録再生装置においては、光スポットの径は回折限界程度まで絞られているため、記録密度のこれ以上の向上は望めない。近年、波長４００ｎｍ近傍の青色レーザ光を用いて光ディスクの記録密度を高めることによって、記憶容量を大きくした高密度光ディスクの規格（Ｂｌｕ－Ｒａｙ　Ｄｉｓｃ（登録商標）、以下「ＢＤ」という）の研究・開発が活発に行われているが、使用する材料の制約からこれ以上波長を短くすることは難しい。
　光情報記録媒体の記録容量は、記録面積に依存するが、ディスク状の記録媒体の場合には大きさに限界があり、記録容量が制限される。そこで、より大容量の媒体として、記録面積が大きいテープ状の記録媒体を使用することが提案されている。
　テープ状の記録媒体に対して記録・再生あるいは消去を行う場合、記録媒体の記録層に対して所望の波長の光を良好なスポットで集光する必要がある。良好なスポットを得るためには記録層での収差が良好である必要がある。
　しかし、光学部材や光源が理想的な状態に対して傾いていたり、ずれたりすると収差が発生する。また、光学部材や光源が理想的な状態に設置されていたとしても、対物レンズの成形誤差がある場合は収差が発生する。収差が大きく発生すると記録媒体に対して記録・再生あるいは消去を行うための十分な性能が得られない。
　従来の光ディスク用の光ピックアップ装置では、光ディスクに情報を記録・再生または消去する際に、光学部材や光源が理想的な状態に対して傾いたりずれたりした際の収差を補正する動作を同時に行っていた。しかし、光ディスクに対して記録・再生・消去を行いながら収差補正を行うには追加の機構が必要となり、コストや消費電力の増加を伴う。
　本開示における対物レンズを用いれば、追加の機構を用いること無く、光学部材や光源の傾きに因る収差の増加を抑制することができる。また、対物レンズの成形の誤差に因る収差の増加を抑制した対物レンズを実現することもできる。更に、本開示に係る対物レンズを用いれば、良好に収差が低減された光ピックアップ装置を実現できる。
　（実施の形態２）
　次に、実施の形態２に係る対物レンズ１０について説明する。
　本実施の形態の対物レンズ１０は、対物レンズ１０の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量をＣＭＬとし、光テープ２００の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量をＣＭＤとしたとき、下記式（３）および（４）を満たす。
　　｜ＣＭＤ｜＜０．０２λ　・・・（３）
　　０．０２λ＜｜ＣＭＬ｜＜０．２λ　・・・（４）
　式（３）および（４）を満たす場合、対物レンズ１０の一方の面の非球面形状の対称軸が、もう一方の面の対称軸に対して傾いているときに発生する３次のコマ収差を、対物レンズ１０全体を傾けることで補正することができる。
　｜ＣＭＬ｜の値は０．２λを超えないことが望ましい。｜ＣＭＬ｜の値が０．２λを超えると、対物レンズ１０を傾けたときにマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）内に収まる対物レンズの傾き角度の範囲が急激に狭くなる。
　また、実施の形態１と同様に、対物レンズ１０の傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、波面収差の値が極小値を有するように対物レンズ１０を構成してもよい。この構成により、対物レンズ１０が傾いたときの波面収差の増加を抑えられることができる。
　また、実施の形態１と同様に、対物レンズ１０の傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、３次球面収差または３次非点収差の値が極小値を有するように対物レンズ１０を構成してもよい。この構成により、対物レンズ１０を傾けたときの３次球面収差または３次非点収差の値を抑えることができる。
　また、実施の形態１と同様に、対物レンズ１０の傾きが０度より大きく１度より小さい範囲における３次球面収差または３次非点収差の値の極小値を、３次球面収差または３次非点収差の軸上の値の１／１０以下とするのが望ましい。この構成により、対物レンズ１０を傾けたときの３次球面収差または３次非点収差の値をさらに抑えることができる。
　また、実施の形態１と同様に、３次球面収差または３次非点収差の軸上での値が、波面収差の軸上での値の半分以上となるように、対物レンズ１０を構成してもよい。この構成により、対物レンズ１０が傾いたときの３次球面収差または３次非点収差の値を抑えることができる。
　（その他の実施の形態）
　上述の実施の形態では、光ピックアップ装置を１つ使用した場合について説明したが、本発明はこれに限られない。１つの記録媒体に対して複数個の光ピックアップを並べて使用してもよい。
　また、上述の実施の形態では、１つの光ピックアップ装置の中に１つの対物レンズを備えた構成について説明したが、本発明はこれに限らない。１つの光ピックアップの中に複数個の対物レンズが設けられていても良い。
　また、上述の実施の形態では、波長３８０～４３０ｎｍの青色レーザ光を出射するレーザ光源例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、レーザ光源は、ＤＶＤに用いられるレーザ光源でもよいし、ＣＤに用いられるレーザ光源でもよい。また、青色レーザ光よりも波長が短い紫外光を出射することができるレーザ光源を用いても良い。このような波長の短い光源を利用することで、集光スポットがより小さくなるので、記録密度を高めることができる。
　また、対物レンズと記録媒体との間に、液状の物質を満たした液浸レンズを用いて、情報の記録、再生、消去等を行っても良い。これにより、対物レンズの開口数を大きくする設計が可能となる。
　また、コリメートレンズや対物レンズなどの光学系を構成する光学部材の材料は、ガラスや樹脂、セラミックなど、使用する波長に対して透過性を有する物質であればよい。
　また、コリメートレンズや対物レンズの表面は球面形状であってもよいし、非球面形状であってもよいし、回折面であってもよい。回折面は、対物レンズの表面全面に形成してもよいし、表面の一部のみ形成してもよい。また、対物レンズの表面は２つ以上の領域に分割されていてもよい。
　また、記録媒体の記録層は１層だけでなく、複数の記録層を重ねた多層構造であってもよい。また、記録媒体の両面に記録層が形成されていてもよい。
　また、記録媒体はテープ状のものに限らない。記録媒体は、光ディスクのような円盤状であってもよいし、シート状のものであってもよい。また、記録媒体は、円筒形のドラムの表面または内周面に記録層が形成されているようなものでもよい。
　記録媒体にカバー層を設ける場合は、カバー層に用いる材料は樹脂に限らない。使用する波長が透過すればよいので、カバー層の材料は、ガラスでもよい。また、カバー層の材料に、アルミや銀などの金属を使用してもよい。金属を使用する場合はスパッタリングなどで波長が透過する程度に薄く形成するとよい。また、光学部材の反射防止膜に用いられるようなＭｇＦ２やＳｉＯ２などの無機化合物を用いてもよい。無機化合物を適切な厚みで形成すればカバー層表面からの反射光を抑えることができる。
　以下、対物レンズの具体的な実施例を説明する。以下の各実施例に係る対物レンズの非球面形状は、次の式（５）により表される
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 ここで、
Ｘ：光軸からの高さがｈである非球面状の点の非球面頂点の接平面からの距離、
ｈ：光軸からの高さ、
Ｃ：面の非球面頂点の曲率（Ｃ＝１／ＲＤ）、
ｋ：面の円錐定数、
Ａｎ：面のｎ次の非球面定数
である。
　（実施例１）
　実施例１の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。本実施例の対物レンズは波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面にある記録層に対して情報の記録再生を行う対物レンズである。
　表１に、実施例１に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図２に実施例１の対物レンズを基準光軸に対して傾けたときの特性（以下、「レンズチルト特性」と呼ぶ）を示す。
　図２に示すように、対物レンズを基準光軸に対して１度傾けたときにも波面収差の値はマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）以下であり、光ピックアップ用の対物レンズとしての結像性能を満足している。
　また、光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。この場合、記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップの光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズに対して入射光が斜めに入射する場合にも結像性能を満足できる。実施例１の場合は、入射光が１度傾いて入射した場合でも波面収差の値はマレシャル限界以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．００１２λである。したがって、実施例１の対物レンズは、式（１）を満たしている。
　また、記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次コマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。したがって、実施例１の対物レンズは、式（２）を満たしている。
　したがって、実施例１の対物レンズは、良好な性能を実現することができる。また、記録媒体の傾きによって収差は発生しないので、ＢＤ用の光ピックアップのように記録媒体の傾きによって発生する収差を、対物レンズ、もしくはピックアップ装置を傾けて収差補正する動作が必要ない。
　実施例１の対物レンズを用いれば、記録媒体の傾き、対物レンズを設置する際の傾き、入射光の傾き、光ピックアップ装置自体の傾きに対して収差の発生が抑えられた光ピックアップ装置を実現できる。
　（実施例２）
　実施例１に挙げたような対物レンズを成形する際には、金型の傾きなどが原因で対物レンズの一方の面の非球面形状の対称軸が、もう一方の面の対称軸に対して傾いてしまう（以下、これを「面チルト」と呼ぶ）ことがある。この面チルトが起こると主に３次コマ収差が大きく発生する。
　図３に、実施例１の対物レンズの面チルト特性を示す。
　図３に示すように、１分（１分＝１／６０度）の面チルトで約０．０３５λの３次コマ収差が発生するため、僅かな面チルトで収差は急激に悪くなる。しかし、実施例１の対物レンズを傾けたときの３次コマ収差は先述の通り非常に小さい。また記録媒体を傾けたときの３次コマ収差は非常に小さい。つまり面チルトによって発生する３次コマ収差を補正する方法がないため、レンズ成形に要求される条件が厳しくなる。そこで、実施例２の対物レンズは以下のような設計とした。
　表２に、実施例２に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。実施例２の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。実施例２の対物レンズは波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行う対物レンズである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　図４に、実施例２の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図４に示すように、実施例２の対物レンズは、対物レンズを傾斜させたときに３次コマ収差が発生するように設計されている。これにより、面チルトで発生するコマ収差を対物レンズの傾斜により発生するコマ収差で打ち消し、結果として波面収差の増加を抑えることが可能となる。
　光テープのように記録媒体の最表面にある記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。よって、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．０２０３λである。また、記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次のコマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。したがって、実施例２の対物レンズは、式（３）および式（４）を満たす。
　図５に、実施例２の対物レンズの面チルト特性を以下に示す。
　図５に示すように、例えば０．５分の面チルトが実施例２の対物レンズで起こったとき、波面収差は約０．０１８７λであり、そのうち３次コマ収差が約０．０１７５λである。
　図６に、０．５分の面チルトにより発生する３次コマ収差を打ち消す方向に実施例２の対物レンズを傾けたときの収差の値を示す。
　図６に示すように、対物レンズを０．９度傾けることで３次コマ収差をほぼゼロにすることができる。このときの３次コマ収差は０．０００５λで、対物レンズを傾けない状態の３次コマ収差の値０．０１７５λの１／３０以下であり、補正できている。また、対物レンズを０．４度傾けることで、波面収差が極小値となり、約０．０１５３λに改善することができる。
　このように対物レンズの成形誤差に起因する面チルトが発生しても、対物レンズを傾けることで収差の増大を抑えられる対物レンズを実現できる。
　（実施例３）
　実施例３の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。本実施例の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面にある記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。
　表３に、実施例３に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　図７に、実施例３の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図７に示すように、対物レンズを基準光軸に対して１度傾けたときにも波面収差の値はマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　また、光テープのように記録媒体の最表面にある記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズに対して入射光が斜入射する場合にも結像性能を満足できる。実施例３の場合は、入射光が１度傾いて入射した場合でも波面収差の値はマレシャル限界以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　このとき、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．００１８λである。すなわち、実施例３の対物レンズは式（１）を満たす。
　また記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。すなわち、実施例３の対物レンズは式（２）を満たす。
　本実施例の対物レンズを０．７度傾けたときの波面収差は極小値となり、その値は約０．０２１３λとなる。
　本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次球面収差は極小値となり、その値は約０．００２１λとなる。本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次球面収差の値約０．００２１λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０３０１λの１／１０以下となる。
　本実施例の対物レンズを光軸に対して傾けないときの波面収差は０．０３０８λであり、３次球面収差は０．０３０１λとなる。すなわち、３次球面収差は、波面収差の半分以上の値となる。
　また、記録媒体の傾きによる収差はゼロであるので、ＢＤ用の光ピックアップ装置のように記録媒体が傾くことによって発生する収差を、対物レンズ、もしくはピックアップ装置全体を傾けて収差補正する動作が必要ない。
　このように、本実施例の対物レンズを用いることによって、記録媒体の傾き、対物レンズを設置する際の傾き、入射光の傾き、光ピックアップ装置自体の傾きに対して収差の発生が抑えられた光ピックアップ装置を実現できる。
　（実施例４）
　実施例４の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。本実施例の対物レンズの第１面は非球面である。本実施例の対物レンズの第２面は、非球面にさらに以下の式（６）で表される形状を付加したものである。
　表４に、実施例４に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで
Ｒ，θ：第２面の回転対称非球面の中心軸を中心とする極座標（Ｒ，θ）における回転対称非球面上の座標
である。
　図８に、実施例４の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図８に示すように、対物レンズを基準光軸に対して１度傾けたときにも波面収差の値はマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　また、光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズに対して入射光が斜入射する場合にも結像性能を満足できる。本実施例の場合は、入射光が１度傾いて入射した場合でも波面収差の値はマレシャル限界以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　このとき、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．００４２λであり、これは式（１）を満たす。
　また、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。これにより式（２）を満たす。
　本実施例の対物レンズを０．５度傾けたときの波面収差は極小値となり、約０．０１８５λとなる。
　本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次非点収差は極小値となり、約０．０００９λとなる。本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次非点収差の値約０．０００９λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０２０７λの１／１０以下となる。
　本実施例の対物レンズを光軸に対して傾けないとき、波面収差は０．０２２４λであるのに対して、３次非点収差は０．０２０７λである。これは波面収差の半分以上の値である。
　また、記録媒体の傾きによる収差はゼロであるのでＢＤ用の光ピックアップ装置のように記録媒体が傾くことによって発生する収差を、対物レンズ、もしくはピックアップ装置全体を傾けて収差補正する動作が必要ない。
　このように、本実施例の対物レンズを用いれば、記録媒体の傾き、対物レンズを設置する際の傾き、入射光の傾き、光ピックアップ装置自体の傾きに対して収差の発生が抑えられた光ピックアップ装置を実現できる。
　（実施例５）
　実施例５の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行う対物レンズである。
　本実施例の対物レンズの第１面は非球面形状である。本実施例の対物レンズの第２面は、非球面形状にさらに以下の式（７）で表される形状を付加したものである。
　表５に、実施例５に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 ここで
Ｒ，θ：第２面の回転対称非球面の中心軸を中心とする極座標（Ｒ，θ）における回転対称非球面上の座標
である。
　図９に、実施例５の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図９に示すように、対物レンズを基準光軸に対して１度傾けたさせたときにも波面収差の値はマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　また、光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズに対して入射光が斜入射する場合にも結像性能を満足できる。本実施例の場合は、入射光が１度傾いて入射した場合でも波面収差の値はマレシャル限界以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　このとき、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．００１２λである。したがって本実施例の対物レンズは式（１）を満たす。
　また、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。したがって、本実施例の対物レンズは式（２）を満たす。
　本実施例の対物レンズを０．７度傾けたときに、波面収差は極小値となり、その値は約０．０１１６λとなる。
　本実施例の対物レンズを０．７度傾けたときに、３次球面収差は極小値となり、その値は約０．０００８λとなる。本実施例の対物レンズを０．７度傾けたときの３次球面収差の値約０．０００８λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０２００λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズを０．８度傾けたときに、３次非点収差は極小値となり、その値は約０．００１６λとなる。本実施例の対物レンズを０．８度傾けたときの３次非点収差の値約０．００１６λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０１６６λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズを光軸に対して傾けないとき、波面収差は０．０２７０λであるのに対して、３次球面収差は０．０２００λである。この３次球面収差の値は、波面収差の値の半分以上である。
　本実施例の対物レンズを光軸に対して傾けないとき、波面収差は０．０２７０λであるのに対して、３次非点収差は０．０１６６λである。この３次非点収差の値は、波面収差の値の半分以上である。
　また、記録媒体の傾きによる収差はゼロであるのでＢＤ用の光ピックアップ装置のように記録媒体が傾くことによって発生する収差を、対物レンズ、もしくはピックアップ装置全体を傾けて収差補正する動作が必要ない。
　このように、本実施例の対物レンズを用いれば、記録媒体の傾き、対物レンズを設置する際の傾き、入射光の傾き、光ピックアップ装置自体の傾きに対して収差の発生が抑えられた光ピックアップ装置を実現できる。
　（実施例６）
　実施例６の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。本実施例の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。
　表６に、実施例６に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　図１０に、実施例６の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図１０に示すように、実施例６の対物レンズは、対物レンズを傾斜させたときに３次コマ収差が発生するように設計されている。これによって、面チルトで発生するコマ収差を対物レンズの傾斜で発生する収差で打ち消し、結果として波面収差の増加を抑えることが可能となる。
　光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．０２０１λである。また記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次のコマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。これらより式（２）～（４）を満たす。
　図１１に実施例６の対物レンズの面チルト特性を以下に示す。
　図１１に示すように、例えば０．５分の面チルトが実施例６の対物レンズに生じた場合、波面収差は約０．０３１３λであり、そのうち３次コマ収差が約０．０１６９λ発生する。
　図１２に、０．５分の面チルトによる３次コマ収差を打ち消す方向に、実施例６の対物レンズを傾けたときの収差の値を示す。
　図１２に示すように、対物レンズを０．９度傾けることで３次コマ収差をほぼゼロにすることができる。このときの３次コマ収差は０．０００９λで、対物レンズを傾けない状態での３次コマ収差の値０．０１６９λの１／１０以下であり、補正されている。また、対物レンズを０．６度傾けることで波面収差が極小値となり、約０．０２０３λに改善することができる。
　また、本実施例の対物レンズを０．８度傾けたときの３次球面収差は極小値約０．０００８λとなる。本実施例の対物レンズを０．８度傾けたときの３次球面収差の値約０．０００８λは、対物レンズを傾けないときの軸上での値約０．０２５７λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズに面チルトが無い場合の軸上の波面収差は０．０２５９λであり、そのうちの３次球面収差は０．０２５７λである。この３次球面収差の値は、波面収差の値の半分以上である。
　このように、本実施例によれば、対物レンズの成形時に面チルトが発生しても、対物レンズを傾けることで収差の増大を抑制できる対物レンズを実現できる。
　（実施例７）
　実施例７の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。本実施例の対物レンズの第１面は非球面である。本実施例の第２面は非球面にさらに以下の式（８）で表される形状を付加したものである。
　表７に、実施例７に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで
Ｒ，θ：第２面の回転対称非球面の中心軸を中心とする極座標（Ｒ，θ）における回転対称非球面上の座標
である。
　図１３に、実施例７の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図１３に示す通り、実施例７の対物レンズは、対物レンズを傾斜させたときに３次コマ収差が発生するように設計されている。これによって、面チルトで発生するコマ収差をレンズの傾斜による収差で打ち消し、結果として波面収差の増加を抑えることが可能となる。
　光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．０２０５λである。また、記録媒体の最表面にある記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次のコマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。これらより、式（２）～（４）を満たす。
　図１４に、実施例７の対物レンズの面チルト特性を以下に示す。
　図１４に示すように、例えば０．５分の面チルトが実施例７の対物レンズで生じたとき、波面収差は約０．０２８３λであり、そのうちの３次コマ収差が約０．０１６７λである。
　図１５に、０．５分の面チルトによる３次コマ収差を打ち消す方向に、実施例７の対物レンズを傾けたときの収差の値を示す。
　対物レンズを０．８度傾けることで３次コマ収差をほぼゼロにすることができる。このときの３次コマ収差は０．０００８λで、対物レンズを傾けない状態での３次コマ収差の値０．０１６７λの１／１０以下であり、補正されている。また、対物レンズを０．５度傾けることで波面収差が極小値となり、その値を約０．０２０３λに改善することができる。
　また、本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときに３次非点収差は極小値をとり、その値は約０．０００２λとなる。本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次非点収差の値約０．０００２λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０２０４λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズに面チルトが無い場合の軸上の波面収差は０．０２２３λであるのに対して、３次非点収差は０．０２０４λである。この３次非点収差の値は波面収差の半分以上の値である。
　このように、本実施例によれば、対物レンズの成形で面チルトが発生した場合でも、対物レンズを傾けることで収差の増大を抑制できる対物レンズを実現できる。
　（実施例８）
　実施例８の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。
　本実施例の対物レンズの第１面は非球面である。本実施例の第２面は非球面にさらに以下の式（９）で表される形状を付加したものである。
　表８に、実施例８に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで
Ｒ，θ：第２面の回転対称非球面の中心軸を中心とする極座標（Ｒ，θ）における回転対称非球面上の座標
である。
　図１６に、実施例８の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図１６に示すように、実施例８の対物レンズは、対物レンズを傾斜させたときに３次コマ収差が発生するように設計されている。これによって、面チルトで発生するコマ収差をレンズの傾斜による収差で打ち消し、結果として波面収差の増加を抑えることが可能となる。
　光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。つまり、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．０２０５λである。また記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次のコマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。これらより式（２）～（４）を満たす。
　図１７に、実施例８の対物レンズの面チルト特性を以下に示す。
　図１７に示す通り、例えば０．５分の面チルトが実施例８の対物レンズで生じたときの波面収差は約０．０４１５λであり、そのうちの３次コマ収差が約０．０１６７λである。
　図１８に、０．５分の面チルトにより発生する３次コマ収差を打ち消す方向に、実施例８の対物レンズを傾けたときの収差の値を示す。
　対物レンズを０．８度傾けることで３次コマ収差をほぼゼロにすることができる。このときの３次コマ収差は０．０００８λであり、軸上での３次コマ収差の値０．０１６７λの１／１０以下であり、補正されている。また、対物レンズを０．８度傾けることで波面収差が極小値となり、その値を約０．０１７１λに改善することができる。
　本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときに３次球面収差は極小値となり、その値は約０．０００１λである。実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次球面収差の値約０．０００１λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０３０５λの１／１０以下である。
　また、本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときに３次非点収差は極小値となり、その値は約０．０００９λである。本実施例の対物レンズを０．９度傾けたときの３次非点収差の値約０．０００９λは、対物レンズを傾けない軸上での値約０．０２０４λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズに面チルトが無い場合の軸上の波面収差が０．０３７７λであるのに対して、３次球面収差は０．０３０５λである。この３次球面収差の値は波面収差の値の半分以上である。
　本実施例の対物レンズに面チルトが無い場合の軸上の波面収差が０．０３７７λであるのに対して、３次非点収差は０．０２０４λである。この３次非点収差の値は波面収差の値の半分以上である。
　このように、本実施例によれば、対物レンズの成形で面チルトが発生した場合でも対物レンズを傾けることで収差の増大を抑制できる対物レンズを実現できる。
　（実施例９）
　実施例９の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。本実施例の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。
　表９に、実施例９に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 　図１９に実施例９のレンズチルト特性を示す。
　図１９に示すように、対物レンズを基準光軸に対して１度傾けたさせたときにも波面収差の値はマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　また、光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きは、対物レンズの光軸に対する光源の傾きと言い換えることもできる。つまり、対物レンズに対して入射光が斜入射する場合にも結像性能を満足できる。実施例９の場合は、入射光が１度傾いて入射した場合でも波面収差の値はマレシャル限界以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。
　このとき、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．００２０λである。したがって、本実施例の対物レンズは、式（１）を満たす。
　また、記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次のコマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。したがって、本実施例の対物レンズは、式（２）を満たす。
　また、記録媒体の傾きによる収差はゼロであるので、ＢＤ用の光ピックアップ装置のように記録媒体の傾きによって発生する収差を、対物レンズ、もしくはピックアップ装置を傾けて収差補正する動作が必要ない。
　このように、本実施例に係る対物レンズを用いることによって、記録媒体の傾き、対物レンズを設置する際の傾き、入射光の傾き、光ピックアップ装置自体の傾きに対して収差の発生を抑制できる光ピックアップ装置が実現できる。
　（実施例１０）
　実施例１０の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。本実施例の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。
　表１０に、実施例１０に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 　図２０に、実施例１０の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図２０に示す通り、実施例１０の対物レンズは、対物レンズを傾斜させたときに３次コマ収差が発生するように設計されている。これによって、面チルトで発生するコマ収差を対物レンズの傾斜で発生するコマ収差で打ち消し、結果として波面収差の増加を抑えることが可能となる。
　光テープのように記録媒体の最表面の記録層に対して記録再生を行う場合、記録媒体の傾きによる収差はゼロである。記録媒体の傾きを考慮しなくてよいため、光ピックアップ装置の光軸に対する対物レンズの傾きによる収差の値と、対物レンズの光軸に対する光源の傾きによる収差は等しい。よって、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬ、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦはどちらも０．０４０２λである。また、記録媒体の最表面の記録層に対して情報の記録再生を行うため、記録媒体が傾いても３次のコマ収差は発生しない。つまり、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤはゼロである。したがって、実施例１０の対物レンズは式（３）および（４）を満たす。
　図２１に実施例１０の対物レンズの面チルト特性を以下に示す。
　図２１に示すように、例えば０．５分の面チルトが実施例１０の対物レンズに生じたときの波面収差は約０．０１８７λであり、そのうちの３次コマ収差が約０．０１７５λである。
　図２２に、０．５分の面チルトによる３次コマ収差を打ち消す方向に、実施例１０の対物レンズを傾けたときの収差の値を以下に示す。
　図２２に示すように、対物レンズを０．４５度傾けることで３次コマ収差をほぼゼロにすることができる。このときの３次コマ収差は略ゼロλで、対物レンズを傾けない状態での３次コマ収差の値０．０１７５λに比べて十分に小さく補正できている。また対物レンズを０．３度傾けることで波面収差が極小値となり約０．０１１２λに改善することができる。
　このように、本実施例によれば、対物レンズの成形で面チルトが発生しても対物レンズを傾けることで収差の増大を抑制できる対物レンズを実現できる。
　（実施例１１）
　実施例１１の対物レンズにおいて、第１面、第２面の両方が非球面である。本実施例の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて、光情報記録媒体の最表面に設けられた０．０１ｍｍの厚みのカバー層を介して、記録層に対して情報の記録再生を行うためのものである。
　表１１に、実施例１１に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 　図２３に、実施例１１のレンズチルト特性を示す。
　図２３に示すように、対物レンズを基準光軸に対して１度傾けたさせたときにも波面収差の値はマレシャル限界（波面収差＜０．０７λ）以下であり、光ピックアップレンズとしての結像性能を満足している。このとき対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬは０．００１２λである。
　実施例１１では光情報記録媒体の最表面から０．０１ｍｍの厚みのカバー層を介して、記録層に対して情報の記録再生を行う。よって、記録媒体の傾きによっても収差の値が変化するため、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬと、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦの値とは異なる。
　図２４に、実施例１１の対物レンズに軸外光が入射したときの収差の様子を示す。
　図２４に示すように、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦは０．０１０３λである。したがって、実施例１１の対物レンズは、式（１）を満たしている。
　図２５に、実施例１１の対物レンズで記録再生を行う場合において、記録媒体が傾いたときの収差の様子を示す。
　図２５に示すように、記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤは０．０１１５λである。したがって、実施例１１の対物レンズは、式（２）を満たしている。
　このように、本実施例に係る対物レンズを用いることによって、記録媒体の傾き、対物レンズを設置する際の傾き、入射光の傾き、光ピックアップ装置自体の傾きに対して収差の発生を抑制できる光ピックアップ装置が実現できる。
　（実施例１２）
　実施例１２の対物レンズは、波長４０８ｎｍの青色レーザ光を用いて光情報記録媒体の最表面から０．０１ｍｍの厚みのカバー層を介して、記録層に対して情報の記録再生を行う対物レンズである。
　実施例１２の対物レンズの第１面は非球面である。実施例１２の対物レンズの第２面は、非球面にさらに以下の式（１０）で表される形状を付加したものである。
　表１２に、実施例１２に係る対物レンズのコンストラクションデータを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここで
Ｒ，θ：第２面の回転対称非球面の中心軸を中心とする極座標（Ｒ，θ）における回転対称非球面上の座標
である。
　図２６に、実施例１２の対物レンズのレンズチルト特性を示す。
　図２６に示すように、実施例１２の対物レンズは、対物レンズを傾斜させたときに３次コマ収差が発生するように設計されている。これによって、面チルトで発生するコマ収差を対物レンズの傾斜で発生するコマ収差で打ち消し、結果として波面収差の増加を抑えることが可能となる。対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬは０．０１９１λである。
　実施例１２では光情報記録媒体の最表面から０．０１ｍｍの厚みのカバー層を介して、記録層に対して情報の記録再生を行う。よって記録媒体の傾きによっても収差の値が変化するため、対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＬと、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦの値とは異なる。
　図２７に、実施例１２の対物レンズに軸外光が入射したときの収差の様子を示す。
　このとき、１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＦは０．０３０６λである。
　図２８に、実施例１２の対物レンズで記録再生を行う記録媒体が傾いたときの収差の様子を示す。
　記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量ＣＭＤは０．０１１５λである。
　これらより、実施例１２は式（３）および（４）を満たす。
　図２９に、実施例１２の対物レンズの面チルト特性を以下に示す。
　図２９に示すように、例えば０．５分の面チルトが実施例１２の対物レンズに生じた場合の波面収差は約０．０２８３λであり、そのうちの３次コマ収差が約０．０１７２λである。
　図３０に、０．５分の面チルトによる３次コマ収差を打ち消す方向に、実施例１２の対物レンズを傾けたときの収差の値を示す。
　図３０に示すように、対物レンズを０．６度傾けることで３次コマ収差をほぼゼロにすることができる。このときの３次コマ収差は０．０００６λであり、対物レンズを傾けない状態での３次コマ収差の値０．０１７２λの１／１０以下であり、補正されている。また、対物レンズを０．６度傾けることで波面収差が極小値となり、その値を約０．０１３４λに改善することができる。
　本実施例の対物レンズを０．７度傾けたときに３次球面収差は極小値となり、その値は約０．００１２λである。本実施例の対物レンズを０．７度傾けたときの３次球面収差の値約０．００１２λは、対物レンズを傾けないときの軸上での値約０．０１９６λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズを０．６度傾けたときに３次非点収差は極小値となり、約０．０００５λとなる。本実施例の対物レンズを０．６度傾けたときの３次非点収差の値約０．０００５λは、対物レンズを傾けないときの軸上での値約０．００８５λの１／１０以下である。
　本実施例の対物レンズに面チルトが無い場合の軸上の波面収差は０．０２１８λであるのに対して、３次球面収差は０．０１９６λである。この３次球面収差の値は波面収差の値の半分以上である。
　このように、本実施例によれば、対物レンズの成形によって面チルトが発生しても、対物レンズを傾けることで収差の増大を抑制できる対物レンズを実現できる。
　本発明は、光により記録媒体に情報を記録・再生あるいは消去を行う光ピックアップ装置および光情報記録装置および、光ピックアップ装置に用いる対物レンズに関し、特に、テープ状の記録媒体に適した対物レンズに関する。
１０　対物レンズ
２０　コリメートレンズ
３０　ビームスプリッタ
４０　光検出器
５０　レーザ光源
１００　光ピックアップ装置
２００　光テープ

Claims (15)

  1. 　記録媒体に所定の波長λの光を集光させる対物レンズであって、以下の条件を満足する、対物レンズ：
    　　｜ＣＭＬ｜＋｜ＣＭＦ｜＜０．０３λ
    ここで、
    ＣＭＬ：前記対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量、
    ＣＭＦ：１度の軸外光が入射したときに発生する３次コマ収差の発生量
    である。
  2. 　以下の条件を満足する、請求項１に記載の対物レンズ：
    　　｜ＣＭＤ｜＋｜ＣＭＦ｜＋｜ＣＭＤ｜＜０．０６λ
    ここで、
    ＣＭＤ：前記記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量
    である。
  3. 　前記対物レンズの傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、波面収差の値が極小値となる、請求項１に記載の対物レンズ。
  4. 　前記対物レンズの傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、３次球面収差または３次非点収差の値が極小値となる、請求項１に記載の対物レンズ。
  5. 　前記３次球面収差または３次非点収差の極小値は、軸上における３次球面収差または３次非点収差の値の１／１０以下である、請求項４に記載の対物レンズ。
  6. 　軸上における前記３次球面収差または３次非点収差の値は、軸上における波面収差の値の半分以上である、請求項１に記載の対物レンズ。
  7. 　前記所定の波長λは、３８０～４３０ｎｍであり、
    　前記対物レンズの開口数は、０．８以上であり、
    　前記対物レンズは、焦点距離が１．３ｍｍ以下の単レンズからなる、請求項１に記載の対物レンズ。
  8. 　請求項１に記載の対物レンズを備える、光ピックアップ装置。 
  9. 　記録媒体に所定の波長λの光を集光させる対物レンズであって、以下の条件を満足する、対物レンズ：
    　　｜ＣＭＤ｜＜０．０２λ
    　　０．０２λ＜｜ＣＭＬ｜＜０．２λ
    ここで、
    ＣＭＬ：前記対物レンズの傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量、
    ＣＭＤ：前記記録媒体の傾きが１度のときに発生する３次コマ収差の発生量
    である。
  10. 　前記対物レンズの傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、波面収差の値が極小値となる、請求項９に記載の対物レンズ。
  11. 　前記対物レンズの傾きが０度より大きく１度より小さい範囲において、３次球面収差または３次非点収差の値が極小値となる、請求項９に記載の対物レンズ。
  12. 　前記３次球面収差または３次非点収差の極小値は、軸上における３次球面収差または３次非点収差の値の１／１０以下である、請求項１１に記載の対物レンズ。
  13. 　軸上における前記３次球面収差または３次非点収差の値は、軸上における波面収差の値の半分以上である、請求項９に記載の対物レンズ。
  14. 　前記所定の波長λは、３８０～４３０ｎｍであり、
    　前記対物レンズの開口数は、０．８以上であり、
    　前記対物レンズは、焦点距離が１．３ｍｍ以下の単レンズからなる、請求項９に記載の対物レンズ。
  15. 　請求項９に記載の対物レンズを備える、光ピックアップ装置。
PCT/JP2012/004991 2011-08-25 2012-08-06 対物レンズおよび光ピックアップ装置 WO2013027345A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/829,777 US8929189B2 (en) 2011-08-25 2013-03-14 Objective lens and optical pickup device
US14/555,509 US9190098B2 (en) 2011-08-25 2014-11-26 Objective lens and optical pickup device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-183271 2011-08-25
JP2011183271 2011-08-25

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/829,777 Continuation US8929189B2 (en) 2011-08-25 2013-03-14 Objective lens and optical pickup device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013027345A1 true WO2013027345A1 (ja) 2013-02-28

Family

ID=47746118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/004991 WO2013027345A1 (ja) 2011-08-25 2012-08-06 対物レンズおよび光ピックアップ装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8929189B2 (ja)
JP (1) JPWO2013027345A1 (ja)
WO (1) WO2013027345A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003279851A (ja) * 2002-03-20 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高開口数単レンズおよびそれを用いた光ヘッド装置、光学情報記録再生装置
WO2010007665A1 (ja) * 2008-07-15 2010-01-21 パイオニア株式会社 コマ収差補正装置、コマ収差補正方法及び光ディスク

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62273634A (ja) 1986-05-21 1987-11-27 Hitachi Ltd 光方式情報記録再生用テ−プおよびそれを使用する方法
JP3791778B2 (ja) * 1999-07-30 2006-06-28 松下電器産業株式会社 光ヘッド装置及び光ヘッド装置の製造方法
JP2008084490A (ja) 2006-09-28 2008-04-10 Sony Corp 対物レンズ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置
US8009526B2 (en) * 2007-10-10 2011-08-30 Panasonic Corporation Optical pickup device and collimate lens
JP2010080040A (ja) * 2008-04-10 2010-04-08 Hitachi Maxell Ltd 光ピックアップ対物レンズ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置
WO2010016226A1 (ja) * 2008-08-07 2010-02-11 パナソニック株式会社 光ディスク装置、光学ヘッド及び情報処理装置
JP4849134B2 (ja) * 2009-01-26 2012-01-11 ソニー株式会社 対物レンズ、光ピックアップ及び光ディスク装置
JP5282707B2 (ja) * 2009-09-18 2013-09-04 ソニー株式会社 対物レンズ、対物レンズの設計方法、光ピックアップ及び光情報記録再生装置
JP2011100527A (ja) * 2009-11-09 2011-05-19 Sony Corp 対物レンズ、光ピックアップ及び光ディスク装置
JP2012155801A (ja) * 2011-01-27 2012-08-16 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップレンズ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003279851A (ja) * 2002-03-20 2003-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高開口数単レンズおよびそれを用いた光ヘッド装置、光学情報記録再生装置
WO2010007665A1 (ja) * 2008-07-15 2010-01-21 パイオニア株式会社 コマ収差補正装置、コマ収差補正方法及び光ディスク

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013027345A1 (ja) 2015-03-05
US20150124578A1 (en) 2015-05-07
US8929189B2 (en) 2015-01-06
US20130223201A1 (en) 2013-08-29
US9190098B2 (en) 2015-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005293775A (ja) 光ピックアップ装置
JP4259067B2 (ja) 光ピックアップ装置の対物光学素子、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置
WO2007010770A1 (ja) 光ピックアップ装置及び光情報記録媒体の記録・再生装置
JP2010157315A (ja) 非球面レンズ及びそれを対物レンズとして採用した光ピックアップ
JP4193915B2 (ja) 光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置用の対物光学素子
JP2004145907A (ja) 光ピックアップ装置、集光光学素子及び補正素子
JP4400342B2 (ja) 対物レンズ及び光ピックアップ装置
JP2005122087A (ja) Ｄｖｄ／ｃｄ互換型の光ピックアップ用対物レンズ
JP2009123316A (ja) 対物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を搭載した光記録媒体記録および／または再生装置
JP4775610B2 (ja) 対物レンズ及び光ピックアップ装置
JP4126530B2 (ja) 収差補正素子、光ピックアップ装置及び記録再生装置
JP3837805B2 (ja) 光ピックアップ装置、集光光学系、対物レンズ、再生方法及び光ディスク装置
WO2013027345A1 (ja) 対物レンズおよび光ピックアップ装置
JP5083621B2 (ja) 対物レンズ及び光ピックアップ装置
JP4958022B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP4463238B2 (ja) 対物レンズの設計方法
WO2013027346A1 (ja) 対物光学系および光ピックアップ装置
JP4259052B2 (ja) 光ピックアップ装置、光ディスク記録再生装置及び光ディスク再生装置
JP2013206496A (ja) 光ピックアップ装置及び対物レンズ
JP2009123315A (ja) 対物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、およびこの光ピックアップ装置を搭載した光記録媒体記録および／または再生装置
JP2007087479A (ja) 対物光学系及び光ピックアップ装置
WO2012133361A1 (ja) 光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置
JPWO2008142959A1 (ja) 光ピックアップ装置用の対物光学素子、光ピックアップ装置及び対物光学素子の設計方法
JP2003114383A (ja) 光ディスク用対物レンズ、光ピックアップ装置、光ディスク記録再生装置及び光ディスク再生装置
JP2004045505A (ja) 対物レンズ

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013510376

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12825028

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12825028

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1