WO2013121615A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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WO2013121615A1
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objective lens
region
path difference
light
optical
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Inventor
田中秀樹
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コニカミノルタ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an objective lens and an optical pickup device of an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information with respect to an optical disc having three or more information recording surfaces in the thickness direction.
  • a high-density optical disk system capable of recording and / or reproducing information (hereinafter, “recording and / or reproduction” is referred to as “recording / reproduction”) using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm.
  • Patent Document 1 the magnification of the objective lens is changed by moving a coupling lens arranged between the light source and the objective lens in the optical axis direction, and the selected information recording surface is tertiary.
  • An optical pickup device capable of condensing a light beam with reduced spherical aberration is disclosed.
  • the operation of changing the information recording surface on which information is to be recorded / reproduced from one information recording surface to another information recording surface may be referred to as “interlayer focus jump” in this specification.
  • Patent Document 2 discloses a technique for reducing spherical aberration at the time of temperature change in the objective lens by providing a diffraction structure.
  • the orders of diffracted light generated in the diffractive structure provided in the objective lens are the same over the entire diffractive surface (the step amount of the diffractive structure is in a certain range). Therefore, if the design wavelength and the manufacturing wavelength (phrased) wavelength are matched, the diffraction efficiency of the diffracted light used for recording / reproducing should theoretically be 100%. Manufacturing errors (transfer defects when forming diffractive structures), and errors and changes in the light source wavelength, the diffraction efficiency is reduced accordingly.
  • a plastic objective lens that does not have a diffractive structure can be used. Therefore, it is not necessary to have a diffractive structure that corrects axial chromatic aberration.
  • the pitch of the diffractive structure tends to decrease toward the periphery of the objective lens, and the light transmittance is easily affected by manufacturing errors of the diffractive structure.
  • the spot diameter on the information recording surface of the optical disk becomes large due to the so-called apodization effect, and an error signal is generated, as it goes outward in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the amount of correction by the coupling lens becomes large, so that such a problem becomes more prominent.
  • Patent Document 3 discloses a diffraction ring zone around the effective diameter while maintaining the optical characteristics of the diffractive optical element by increasing the diffraction order from the middle of the effective diameter for the objective lens in which the axial chromatic aberration is corrected.
  • a technique is disclosed in which the width of the diffractive structure is increased to facilitate the formation of a diffractive structure during actual manufacturing.
  • the technique of Patent Document 3 is not intended for an optical disc of a standard such as BDXL, and does not aim to eliminate the influence of interlayer crosstalk.
  • the axial chromatic aberration is corrected only by the diffractive structure without using the coupling lens, the number of ring zones of the diffractive structure is increased, and the possibility of being affected by interlayer crosstalk increases. Further, in a diffractive structure with an increased number of ring zones, it is difficult to avoid the influence of interlayer crosstalk even if two orders of diffracted light are generated.
  • An object of the present invention is to provide an objective lens capable of correcting and suppressing the influence of interlayer crosstalk and an optical pickup device using the objective lens.
  • the objective lens according to claim 1 includes a light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1 (390 nm ⁇ 1 ⁇ 415 nm), a coupling lens, and an objective lens, and displaces the coupling lens in an optical axis direction.
  • a light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1 (390 nm ⁇ 1 ⁇ 415 nm)
  • a coupling lens a coupling lens
  • an objective lens displaces the coupling lens in an optical axis direction.
  • the objective lens used in an optical pickup device that records and / or reproduces information by condensing a light beam on the selected information recording surface by the objective lens
  • the objective lens is a plastic lens having an image-side numerical aperture (NA) of 0.8 or more and less than 0.95, and includes a first region having a circular or annular shape around the optical axis, and the first lens. A second zone-shaped second region outside the region orthogonal to the optical axis, and a third zone-shaped zone outside the second region, perpendicular to the optical axis.
  • the first region includes the light source A first optical path difference providing structure for generating a first-order diffracted light when the first light beam is incident, and the second region has a first order when the light beam from the light source is incident.
  • a second optical path difference providing structure for generating a large second order diffracted light is formed, and the third region has a third order greater than the second order when a light beam from the light source is incident.
  • a third optical path difference providing structure that generates diffracted light is formed and satisfies the following formula: And features. ⁇ f / ⁇ 1 ⁇ 0.05 (1) Where ⁇ f is the amount of change in the focal position on the axis of the objective lens ( ⁇ m) ⁇ 1: Amount of change in wavelength of light beam from the light source incident on the objective lens (nm)
  • the present invention it is not necessary to have a diffractive structure that corrects longitudinal chromatic aberration with respect to the BD by making the coupling lens displaceable in the optical axis direction.
  • the number of diffraction ring zones can be reduced, and the reduction in efficiency and the generation of stray light are suppressed in the objective lens manufacturing error. be able to.
  • the first region is formed with a first optical path difference providing structure that generates a first-order diffracted light when a light beam from the light source is incident, and the second region has a light beam from the light source.
  • a second optical path difference providing structure that generates diffracted light of a second order that is greater than the first order is formed when the light beam is incident, and the light flux from the light source is incident on the third region. Since the third optical path difference providing structure for generating the diffracted light of the third order larger than the second order is formed, the main diffracted light generated when the manufacturing error of the diffractive structure or the fluctuation of the light source wavelength occurs. Since unnecessary diffracted light other than is generated discretely and the amount of light is reduced, the influence of interlayer crosstalk can be reduced.
  • the transmittance of the light beam passing through the objective lens approaches uniformly as a whole, thereby eliminating the problem of an increase in spot diameter due to the apodization effect.
  • the phrase “generate X-order diffracted light” means that the light quantity of X-order diffracted light becomes the highest among the generated diffracted lights.
  • the objective lens according to a second aspect is the objective lens according to the first aspect, wherein the first region and the second region are adjacent to each other, and the second region and the third region are adjacent to each other.
  • the first optical path difference providing structure generates the first-order diffracted light when the light beam from the light source is incident
  • the second optical path difference providing structure is the third time when the light beam from the light source is incident. Folding light is generated
  • the third optical path difference providing structure generates fifth-order diffracted light when a light beam from the light source is incident.
  • the objective lens according to the first aspect of the invention wherein the objective lens is a ring-shaped fourth region on the outer side perpendicular to the optical axis than the third region, and the fourth region.
  • An annular zone-like fifth region outside in the direction orthogonal to the optical axis, and in the fourth region, diffracted light of the fourth order larger than the third order is generated when the light beam from the light source is incident.
  • a fifth optical path difference providing structure for generating fifth order diffracted light larger than the fourth order when a light beam from the light source is incident on the fifth region.
  • a structure is formed.
  • the objective lens according to the third aspect wherein the first optical path difference providing structure generates a first-order diffracted light when a light beam from the light source is incident, and the second optical path difference.
  • the providing structure generates second-order diffracted light when the light beam from the light source is incident
  • the third optical path difference providing structure generates third-order diffracted light when the light beam from the light source is incident
  • the optical path difference providing structure generates fourth-order diffracted light when a light beam from the light source is incident
  • the fifth optical path difference providing structure generates fifth-order diffracted light when a light beam from the light source is incident.
  • the objective lens according to claim 3 includes a light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1 (390 nm ⁇ 1 ⁇ 415 nm), a coupling lens, and an objective lens, and displaces the coupling lens in an optical axis direction.
  • a light source that emits a light beam having a wavelength ⁇ 1 (390 nm ⁇ 1 ⁇ 415 nm)
  • a coupling lens a coupling lens
  • an objective lens displaces the coupling lens in an optical axis direction.
  • the objective lens used in an optical pickup device that records and / or reproduces information by condensing a light beam on the selected information recording surface by the objective lens
  • the objective lens is a plastic lens having an image-side numerical aperture (NA) of 0.8 or more and less than 0.95, and includes a first region having a circular or annular shape around the optical axis, and the first lens.
  • NA numerical aperture
  • a second zone-shaped second region outside the region orthogonal to the optical axis, and a third zone-shaped zone outside the second region relative to the optical axis, and the first region includes the objective lens
  • the first optical path difference providing structure is formed by alternately connecting the step surface extending along the optical axis and the ring-shaped surface, and the second region is provided along the optical axis of the objective lens.
  • the second optical path difference providing structure is formed by alternately connecting the step surface extending and the ring-shaped surface, and the third region has a step extending along the optical axis of the objective lens.
  • the third optical path difference providing structure is formed by alternately connecting the surface and the ring-shaped surface, and satisfies the following formula To.
  • A1 ROUND (
  • A2 ROUND (
  • A3 ROUND (
  • the present invention as described above, it is not necessary to have a diffractive structure that corrects longitudinal chromatic aberration with respect to the BD by making the coupling lens displaceable in the optical axis direction.
  • the number of diffraction ring zones can be reduced, and the reduction in efficiency and the generation of stray light are suppressed in the objective lens manufacturing error. be able to.
  • the first optical path difference providing structure generates the first-order diffracted light when the light beam from the light source is incident, thereby providing the second optical path difference providing function.
  • the structure When the light beam from the light source is incident, the structure generates a second order diffracted light larger than the first order, and the third optical path difference providing structure is when the light beam from the light source is incident. Since the third order diffracted light larger than the second order can be generated, unnecessary diffracted light other than the main diffracted light generated when a manufacturing error of the diffractive structure or a variation in the light source wavelength occurs is discrete. And the amount of light is reduced, so that the influence of interlayer crosstalk can be reduced. Further, since the diffraction pitch can be made to be uniform, the transmittance of the light beam passing through the objective lens approaches uniformly as a whole, thereby eliminating the problem of an increase in spot diameter due to the apodization effect.
  • ROUND (X) is an integer obtained by rounding off the decimal part of X.
  • the formula between the absolute value symbols in the formulas (2) to (4) is a level difference calculation formula when considering that the incident angle of the light beam to the objective lens differs depending on the height from the optical axis.
  • the objective lens according to a sixth aspect is the invention according to the fifth aspect, wherein the objective lens is a ring-shaped fourth region on the outer side in the optical axis orthogonal direction to the third region, and the fourth region.
  • a zone-like fifth region outside in the direction perpendicular to the optical axis, and a stepped surface extending along the optical axis of the objective lens and a zone-like surface are alternately connected to the fourth region.
  • a difference providing structure is formed and satisfies the following formula.
  • A4 ROUND (
  • A5 ROUND (
  • A1 ⁇ A2 ⁇ A3 ⁇ A4 ⁇ A5 optical axis direction step amount ( ⁇ m) of the step surface of the fifth optical path difference providing structure
  • the maximum value of the transparent substrate thickness of the optical disc is CGmax (mm), and the minimum value of the transparent substrate thickness is CGmin (mm).
  • the following expression is satisfied. 0.040 ⁇ CGmin (9) CGmax ⁇ 0.110 (10) 0.025 ⁇ CGmax ⁇ CGmin (11)
  • An optical pickup device includes the objective lens according to any one of the first to seventh aspects.
  • the optical disc used in the present invention has three or more information recording surfaces stacked in the thickness direction.
  • the optical disc is an optical disc having three or more information recording surfaces in the thickness direction that have different distances from the light beam incident surface to the information recording surface of the optical disc (this is referred to as “transparent substrate thickness” in this specification).
  • transparent substrate thickness this is referred to as “transparent substrate thickness” in this specification.
  • the “maximum transparent substrate thickness” means the transparent substrate thickness of the information recording surface farthest from the light incident surface of the optical disc among the plurality of information recording surfaces
  • the “minimum transparent substrate thickness” means the optical disc. The thickness of the transparent substrate on the information recording surface closest to the incident surface of the light beam in FIG.
  • the optical pickup device selects one of the plurality of information recording surfaces of the optical disc, and focuses the light beam emitted from the light source on the selected information recording surface by the objective lens. To record and / or reproduce information.
  • BD means that information is recorded / reproduced by a light beam having a wavelength of about 390 to 415 nm and an objective lens having an NA of about 0.8 to 0.9, and the thickness of the protective substrate is 0.05 to 0.00 mm.
  • the optical pickup device of the present invention is compatible with a BD having an information recording surface of at least three layers.
  • the thickness of the protective substrate referred to here is the thickness of the protective substrate provided on the surface of the optical disk. That is, the thickness of the protective substrate from the optical disc surface to the information recording surface closest to the surface.
  • the light source is preferably a laser light source.
  • a laser light source a semiconductor laser, a silicon laser, or the like can be preferably used.
  • the first wavelength ⁇ 1 of the light source is preferably 350 nm or more and 440 nm or less, more preferably longer than 390 nm and shorter than 415 nm.
  • Unitization means that light sources having different oscillation wavelengths are fixedly housed in one package, for example.
  • a light receiving element to be described later may be packaged.
  • a photodetector such as a photodiode is preferably used.
  • Light reflected on the information recording surface of the optical disc enters the light receiving element, and a read signal of information recorded on each optical disc is obtained using the output signal. Furthermore, it detects the change in the light amount due to the spot shape change and position change on the light receiving element, performs focus detection and track detection, and based on this detection, the objective lens can be moved for focusing and tracking I can do it.
  • the light receiving element may comprise a plurality of photodetectors.
  • the light receiving element may have a main photodetector and a sub photodetector.
  • two sub photodetectors are provided on both sides of a photodetector that receives main light used for recording and reproducing information, and the sub light for tracking adjustment is received by the two sub photodetectors. It is good also as a simple light receiving element.
  • the light receiving element may have a plurality of light receiving elements corresponding to the respective light sources.
  • the condensing optical system has a coupling lens and an objective lens.
  • the coupling lens is a lens group that is disposed between the objective lens and the light source and changes the divergence angle of the light beam.
  • the collimator is a kind of coupling lens, and is a coupling lens that emits an incident light beam as parallel light or substantially parallel light.
  • the coupling lens may be composed of only a positive lens group or may have a positive lens group and a negative lens group.
  • the positive lens group has at least one positive lens.
  • the positive lens group may include only one positive lens or may include a plurality of lenses.
  • the negative lens group includes at least one negative lens.
  • the negative lens group may include only one negative lens or may include a plurality of lenses. Examples of a preferable coupling lens include only a single positive lens or a combination of a single positive lens and a single negative lens.
  • a lens that is movable in the optical axis direction in the coupling lens may be referred to as a “movable lens”.
  • “movement amount of the coupling lens” is used in the same meaning as “movement amount of the movable lens”.
  • the power of the lens group moved in the optical axis direction is increased (that is, in the optical axis direction). It is conceivable to shorten the focal length of the lens group that is moved to (1). This is because the amount of movement of the lens group moved in the optical axis direction decreases as the power of the lens group increases (that is, as the focal length of the lens group decreases).
  • the coupling lens has a group configuration
  • the focal length of the lens group moved in the optical axis direction that is, equal to the focal length of the coupling lens
  • the spot condensed by the objective lens becomes an ellipse.
  • the recording and / or reproduction of information on the BD may be hindered. The reason for this will be described below.
  • the coupling lens has a two-group configuration including a positive lens group and a negative lens group, and at least one lens in the positive lens group is moved in the optical axis direction, thereby It is preferable to select whether to collect light on the information recording surface.
  • the coupling lens is a two-group thin lens system composed of a positive lens and a negative lens, and the positive lens is moved along the optical axis direction during focus jump.
  • the power of the positive lens is P P
  • the focal length of the positive lens is f P
  • the power of the negative lens is P N
  • the focal length of the negative lens is f N
  • the distance between the positive lens and the negative lens is L
  • all coupling lenses The system power P C and the focal length f C of the entire coupling lens system are expressed by the following equation (13).
  • magnification M of the condensing optical system composed of the coupling lens and the objective lens is expressed by the following equation (14).
  • the system magnification M is about -0.1.
  • the focal length f C of the entire coupling lens system cannot be extremely shortened.
  • the distance between the objective lens and the BD (also referred to as a working distance) is not too short, and in order to reduce the thickness of the optical pickup device, optimal range of the focal length f O of the lens naturally determined.
  • the focal length range of the entire system needs to be a certain predetermined range, and the movement of the coupling lens necessary at the time of focus jump The focal length f C of the entire coupling lens system cannot be reduced excessively considering only the amount.
  • the power P P of the positive lens is increased, and further, the power P of the negative lens is set so that the focal length f C of the entire coupling lens system is not too short. It is preferable to increase the absolute value of N (see equation (13)).
  • the movement amount of the positive lens group required at the time of focus jump is reduced by moving the positive lens group in the optical axis direction.
  • the arrangement of the positive lens group and the negative lens group may be arranged in the order of the negative lens group and the positive lens group from the light source side, or may be arranged in the order of the positive lens group and the negative lens group from the light source side. good.
  • the preferred arrangement is the former.
  • one of the preferred examples of the coupling lens in the optical pickup device is a combination of one positive lens and one negative lens, and the negative lens from the light source side, They are arranged in the order of positive lenses.
  • the present invention is not limited to this. From the viewpoint of simplifying the configuration of the coupling lens as much as possible, there is a merit in the coupling lens having a single positive power.
  • At least one lens (preferably a positive lens) of the positive lens group is movable in the optical axis direction in order to correct spherical aberration occurring on the selected information recording surface of the optical disc. It is preferable. For example, when recording and / or reproducing an information recording surface of an optical disc and then recording and / or reproducing another information recording surface of the optical disc, at least one of the positive lens groups of the coupling lens group is performed. By moving the lens in the optical axis direction, changing the divergence of the light beam, and changing the magnification of the objective lens, the spherical aberration generated at the time of focus jump to a different information recording surface of the optical disk is corrected.
  • the objective lens refers to an optical system that is disposed at a position facing the optical disk in the optical pickup device and has a function of condensing a light beam emitted from the light source onto the information recording surface of the optical disk.
  • the objective lens is a plastic lens.
  • the objective lens is preferably a convex lens.
  • the objective lens has a ring-shaped first region centered on the optical axis, a second region outside the optical axis orthogonal direction from the first region, and a third region outside the optical axis orthogonal direction from the second region. .
  • region may have the 4th area
  • a first optical path difference providing structure for generating a first-order diffracted light when a light beam from a light source is incident is formed in the first region, and a light beam from the light source is incident in the second region.
  • a second optical path difference providing structure that generates diffracted light of a second order that is greater than the first order is formed, and a third region that is greater than the second order when the light beam from the light source is incident on the third region.
  • a third optical path difference providing structure that generates diffracted light of the order is formed.
  • the fourth region and the fifth region are provided, the fourth region has a fourth optical path difference providing structure that generates diffracted light of the fourth order that is larger than the third order when the light beam from the light source is incident.
  • the fifth region is preferably formed with a fifth optical path difference providing structure that generates diffracted light of a fifth order larger than the fourth order when a light beam from the light source is incident.
  • the first optical path difference providing structure is formed by alternately connecting step surfaces extending along the optical axis of the objective lens and ring-shaped surfaces
  • the second optical path difference providing structure is a light beam of the objective lens.
  • the step surface extending along the axis and the ring-shaped surface are alternately connected
  • the third optical path difference providing structure includes a step surface extending along the optical axis of the objective lens, and a ring-shaped surface. The surface is connected alternately.
  • A1 ROUND (
  • A2 ROUND (
  • A3 ROUND (
  • the fourth optical path difference providing structure is formed by alternately connecting a step surface extending along the optical axis of the objective lens and a ring-shaped surface
  • the optical path difference providing structure is preferably formed by alternately connecting step surfaces extending along the optical axis of the objective lens and ring-shaped surfaces, and satisfying the following expression.
  • A4 ROUND (
  • A5 ROUND (
  • A1 ⁇ A2 ⁇ A3 ⁇ A4 ⁇ A5 Optical axis direction step amount ( ⁇ m) of the step surface of the fourth optical path difference providing structure
  • d5 Optical axis direction step amount ( ⁇ m) of the step surface of the fifth optical path difference providing structure
  • the objective lens preferably has an aspheric refractive surface.
  • the base surface on which the optical path difference providing structure is provided is preferably an aspherical surface.
  • the objective lens is preferably made of an alicyclic hydrocarbon polymer material such as a cyclic olefin resin material.
  • the resin material has a refractive index within a range of 1.54 to 1.60 at a temperature of 25 ° C. with respect to a wavelength of 405 nm, and a wavelength of 405 nm associated with a temperature change within a temperature range of ⁇ 5 ° C. to 70 ° C.
  • the refractive index change rate dN / dT (° C. ⁇ 1 ) is -20 ⁇ 10 ⁇ 5 to ⁇ 5 ⁇ 10 ⁇ 5 (more preferably ⁇ 10 ⁇ 10 ⁇ 5 to ⁇ 8 ⁇ 10 ⁇ 5 ). It is more preferable to use a certain resin material.
  • the coupling lens is preferably a plastic lens.
  • a first preferred example is a polymer block [A] containing a repeating unit [1] represented by the following formula (1), a repeating unit [1] represented by the following formula (1) and the following formula ( 2) and / or polymer block [B] containing the repeating unit [3] represented by the following formula (3), and the repeating unit in the block [A] It consists of a block copolymer in which the relationship between the molar fraction a (mol%) of [1] and the molar fraction b (mol%) of the repeating unit [1] in the block [B] is a> b. It is a resin composition.
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms
  • R 2 to R 12 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyl group, a carbon number of 1 ⁇ 20 alkoxy groups or halogen groups.
  • R 13 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 14 and R 15 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the second preferred example is obtained by addition polymerization of a monomer composition comprising at least an ⁇ -olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin represented by the following general formula (4).
  • Polymer (B) obtained by addition polymerization of polymer (A) and a monomer composition comprising an ⁇ -olefin having 2 to 20 carbon atoms and a cyclic olefin represented by the following general formula (5) ).
  • R 1 to R 18 , R a and R b are each independently a hydrogen atom, A halogen atom or a hydrocarbon group, R 15 to R 18 may be bonded to each other to form a monocycle or polycycle, and the monocycle or polycycle in parentheses may have a double bond Alternatively, R 15 and R 16 , or R 17 and R 18 may form an alkylidene group.
  • R 19 to R 26 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom or a hydrocarbon group.
  • the following additives may be added.
  • Stabilizer It is preferable to add at least one stabilizer selected from a phenol stabilizer, a hindered amine stabilizer, a phosphorus stabilizer, and a sulfur stabilizer. By suitably selecting and adding these stabilizers, for example, it is possible to more highly suppress the white turbidity and the optical characteristic fluctuations such as the refractive index fluctuations when continuously irradiated with light having a short wavelength of 405 nm. .
  • phenol-based stabilizer conventionally known ones can be used.
  • 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenyl acrylate
  • 2 4-di-t-amyl-6- (1- (3,5-di-t-amyl-2-hydroxyphenyl) ethyl) phenyl acrylate and the like
  • JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643 JP-A Nos. 63-179953 and 1-168643.
  • Preferred hindered amine stabilizers include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, bis ( 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-benzyloxy-2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6) -Pentamethyl-4-piperidyl) 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, bis (1-acryloyl-2,2, , 6-Tetramethyl-4-piperidyl) 2,2-bis (3,5-di-t-but
  • the preferable phosphorus stabilizer is not particularly limited as long as it is a substance usually used in the general resin industry.
  • triphenyl phosphite diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, tris (nonyl).
  • Phenyl) phosphite tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, 10- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -9 Monophosphite compounds such as 1,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) Phosphite), 4,4 'isopropylidene-bis (phenyl-di-alkyl (C12-C15)) Fight) and the like diphosphite compounds such as.
  • monophosphite compounds are preferable, and tris (nonylphenyl) phosphite, tris (dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite and the like are particularly preferable.
  • Preferred sulfur stabilizers include, for example, dilauryl 3,3-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3-thiodipropionate, lauryl stearyl 3,3- Thiodipropionate, pentaerythritol-tetrakis- ( ⁇ -lauryl-thio) -propionate, 3,9-bis (2-dodecylthioethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane Etc.
  • each of these stabilizers is appropriately selected within a range not to impair the purpose of the present invention, but is usually 0.01 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alicyclic hydrocarbon-based copolymer, The amount is preferably 0.01 to 1 part by mass.
  • a surfactant is a compound having a hydrophilic group and a hydrophobic group in the same molecule.
  • the surfactant can prevent white turbidity of the resin composition by adjusting the rate of moisture adhesion to the resin surface and the rate of moisture evaporation from the surface.
  • hydrophilic group of the surfactant examples include a hydroxy group, a hydroxyalkyl group having 1 or more carbon atoms, a hydroxyl group, a carbonyl group, an ester group, an amino group, an amide group, an ammonium salt, a thiol, a sulfonate, A phosphate, a polyalkylene glycol group, etc. are mentioned.
  • the amino group may be primary, secondary, or tertiary.
  • the hydrophobic group of the surfactant include an alkyl group having 6 or more carbon atoms, a silyl group having an alkyl group having 6 or more carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 6 or more carbon atoms.
  • the alkyl group having 6 or more carbon atoms may have an aromatic ring as a substituent.
  • Specific examples of the alkyl group include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecenyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, myristyl, stearyl, lauryl, palmityl, cyclohexyl and the like.
  • the aromatic ring include a phenyl group.
  • the surfactant only needs to have at least one hydrophilic group and hydrophobic group as described above in the same molecule, and may have two or more groups.
  • examples of such a surfactant include myristyl diethanolamine, 2-hydroxyethyl-2-hydroxydodecylamine, 2-hydroxyethyl-2-hydroxytridecylamine, 2-hydroxyethyl-2- Hydroxytetradecylamine, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, di-2-hydroxyethyl-2-hydroxydodecylamine, alkyl (8-18 carbon atoms) benzyldimethylammonium chloride, ethylene
  • examples thereof include bisalkyl (carbon number 8 to 18) amide, stearyl diethanolamide, lauryl diethanolamide, myristyl diethanolamide, palmityl diethanolamide, and the like.
  • amine compounds or amide compounds having a hydroxyalkyl group are preferably used. In the present invention, two or more of these compounds may be used in combination.
  • the surfactant is added to 100 parts by mass of the alicyclic hydrocarbon-based polymer.
  • the addition amount of the surfactant is more preferably 0.05 to 5 parts by mass, still more preferably 0.3 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alicyclic hydrocarbon-based polymer.
  • Plasticizer The plasticizer is added as necessary to adjust the melt index of the copolymer.
  • Plasticizers include bis (2-ethylhexyl) adipate, bis (2-butoxyethyl) adipate, bis (2-ethylhexyl) azelate, dipropylene glycol dibenzoate, tri-n-butyl citrate, tricitrate citrate -N-butylacetyl, epoxidized soybean oil, 2-ethylhexyl epoxidized tall oil, chlorinated paraffin, tri-2-ethylhexyl phosphate, tricresyl phosphate, t-butylphenyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate Diphenyl, dibutyl phthalate, diisohexyl phthalate, diheptyl phthalate, dinonyl phthalate, diundecyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, diisode
  • cycloolefin resins are preferably used.
  • ZEONEX manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. APEL manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
  • TOPAS® ADVANCED® POLYMERS manufactured by TOPAS and JSR manufactured by ARTON are preferable. Take as an example.
  • the Abbe number of the material constituting the objective lens is preferably 50 or more.
  • optical path difference providing structure referred to in this specification is a general term for structures that add an optical path difference to an incident light beam.
  • the optical path difference providing structure also includes a phase difference providing structure for providing a phase difference.
  • the phase difference providing structure includes a diffractive structure.
  • the optical path difference providing structure of the present invention is preferably a diffractive structure.
  • the optical path difference providing structure has a step, preferably a plurality of steps. This step adds an optical path difference and / or phase difference to the incident light flux.
  • the optical path difference added by the optical path difference providing structure may be an integer multiple of the wavelength of the incident light beam or a non-integer multiple of the wavelength of the incident light beam.
  • the steps may be arranged with a periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis, or may be arranged with a non-periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the objective lens provided with the optical path difference providing structure is a single aspherical lens
  • the incident angle of the light flux to the objective lens differs depending on the height from the optical axis.
  • Each will be slightly different.
  • the objective lens is a single-lens aspherical convex lens, even if it is an optical path difference providing structure that provides the same optical path difference, generally the distance from the optical axis tends to increase.
  • the diffractive structure referred to in this specification is a general term for structures that have a step and have a function of converging or diverging a light beam by diffraction.
  • a plurality of unit shapes are arranged around the optical axis, and a light beam is incident on each unit shape, and the wavefront of the transmitted light is shifted between adjacent annular zones, resulting in new It includes a structure that converges or diverges light by forming a simple wavefront.
  • the diffractive structure preferably has a plurality of steps, and the steps may be arranged with a periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis, or may be arranged with a non-periodic interval in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the objective lens provided with the diffractive structure is a single aspherical lens
  • the incident angle of the light beam to the objective lens differs depending on the height from the optical axis, so the step amount of the diffractive structure is slightly different for each annular zone. It will be.
  • the objective lens is a single aspherical convex lens, even if it is a diffractive structure that generates diffracted light of the same diffraction order, generally, the distance from the optical axis tends to increase.
  • the optical path difference providing structure has a plurality of concentric annular zones with the optical axis as the center.
  • the optical path difference providing structure can generally have various cross-sectional shapes (cross-sectional shapes on the plane including the optical axis), and the cross-sectional shapes including the optical axis are roughly classified into a blazed structure and a staircase structure.
  • the blazed structure is a sawtooth shape in cross section including the optical axis of an optical element having an optical path difference providing structure. Is formed by alternately connecting step surfaces extending along the optical axis of the objective lens and ring-shaped surfaces.
  • the upper side is the light source side and the lower side is the optical disc side
  • the optical path difference providing structure is formed on a plane as a mother aspherical surface.
  • the length in the direction perpendicular to the optical axis of one blaze unit is called a pitch P.
  • the length of the step in the direction parallel to the optical axis of the blaze is referred to as a step amount B. (See Fig. 1 (a))
  • the staircase structure has a cross-sectional shape including an optical axis of an optical element having an optical path difference providing structure (referred to as a staircase unit). ).
  • V level means a ring-shaped surface (hereinafter also referred to as a terrace surface) corresponding to (or facing) the vertical direction of the optical axis in one step unit of the step structure. In other words, it is divided by V steps and divided into V ring zones.
  • a three-level or higher staircase structure has a small step and a large step.
  • the optical path difference providing structure illustrated in FIG. 1C is referred to as a five-level staircase structure
  • the optical path difference providing structure illustrated in FIG. 1D is referred to as a two-level staircase structure (also referred to as a binary structure). .
  • the optical path difference providing structure is preferably a structure in which a certain unit shape is periodically repeated.
  • the unit shape is periodically repeated here naturally includes shapes in which the same shape is repeated in the same cycle.
  • the unit shape that is one unit of the cycle has regularity, and the shape in which the cycle gradually increases or decreases gradually is also included in the “unit shape is periodically repeated”.
  • the sawtooth shape as a unit shape is repeated.
  • the same serrated shape may be repeated, or as shown in FIG. 1 (b), the serrated shape gradually increases as it moves away from the optical axis.
  • a shape in which the pitch becomes longer or a shape in which the pitch becomes shorter may be used.
  • the blazed structure has a step opposite to the optical axis (center) side, and in other areas, the blazed structure has a step toward the optical axis (center). It is good also as a shape in which the transition area
  • mold structure is provided in the meantime.
  • the step may be directed in the opposite direction to the optical axis. That is, as shown in FIG. 3B, the step is directed in the opposite direction to the optical axis when the blazed structure is in the vicinity of the optical axis, but is switched halfway, and the step of the blazed structure is performed from the middle to the outer peripheral side. It is good also as a shape which faces the direction of an optical axis. However, it is preferable that all the steps of the first basic structure provided in the central region are directed in a direction opposite to the optical axis.
  • the step may be directed in the direction of the optical axis. That is, as shown in FIG. 3A, the step is directed in the direction of the optical axis in the vicinity of the optical axis of the blazed structure, but is switched halfway, and the step of the blazed structure is shifted from the middle to the outer peripheral side. It is good also as a shape which faces the reverse direction.
  • the blazed structure is that all the steps are directed in the direction of the optical axis, but as shown in FIG. The direction may be opposite to the optical axis.
  • NA When the numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the optical disk is NA1, NA is preferably 0.8 or more and 0.95 or less, more preferably 0. It is 8 or more and 0.9 or less. In particular, NA1 is preferably 0.85.
  • An optical information recording / reproducing apparatus includes an optical disc drive apparatus having the above-described optical pickup apparatus.
  • the optical disk drive apparatus can hold an optical disk mounted from the optical information recording / reproducing apparatus main body containing the optical pickup apparatus or the like. There are a system in which only the tray is taken out, and a system in which the optical disc drive apparatus main body in which the optical pickup device is stored is taken out to the outside.
  • the optical information recording / reproducing apparatus using each method described above is generally equipped with the following components, but is not limited thereto.
  • An optical pickup device housed in a housing or the like, a drive source of an optical pickup device such as a seek motor that moves the optical pickup device together with the housing toward the inner periphery or outer periphery of the optical disc, and the optical pickup device housing the inner periphery or outer periphery of the optical disc include a transfer means of an optical pickup device having a guide rail or the like that guides toward the head, a spindle motor that rotates the optical disk, and the like.
  • the former method is provided with a tray that can be held in a state in which an optical disk is mounted and a loading mechanism for sliding the tray, and the latter method has no tray and loading mechanism. It is preferable that each component is provided in a drawer corresponding to a chassis that can be pulled out to the outside.
  • an optical pickup device that can form an optimum focused spot even when a light beam having a relatively large divergence angle is incident on an objective lens at the time of focus jump using an antireflection film. Can do.
  • FIG. 1 It is an axial direction sectional view showing an example of an optical path difference grant structure, (a) and (b) show an example of a blaze type structure, and (c) and (d) show an example of a step type structure.
  • (A) shows a state in which the step is directed in the direction of the optical axis
  • (b) is a diagram showing a state in which the step is directed in a direction opposite to the optical axis.
  • (A) shows a shape in which the step is in the direction of the optical axis in the vicinity of the optical axis, but changes in the middle, and in the vicinity of the intermediate region, the step is in the direction opposite to the optical axis.
  • FIG. 4 is a diagram showing a shape in which a step is directed in the opposite direction to the optical axis in the vicinity of the axis, but is switched in the middle, and the step is directed toward the optical axis in the vicinity of the intermediate region.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of Example 1.
  • FIG. 3 is a longitudinal spherical aberration diagram of Example 1.
  • 6 is a cross-sectional view of Example 2.
  • FIG. FIG. 6 is a longitudinal spherical aberration diagram of Example 2.
  • FIGS. 7A to 7D are diagrams illustrating each part of the objective lens according to Example 3.
  • FIGS. It is sectional drawing of a comparative example. It is a longitudinal spherical aberration figure of a comparative example.
  • FIG. 4 shows that information is appropriately recorded on a BD that is an optical disc having three information recording surfaces RL1 to RL3 (referred to as RL1, RL2, and RL3 in order of increasing distance from the light beam incident surface of the optical disc) in the thickness direction.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup device PU1 of the present embodiment that can perform reproduction. Such an optical pickup device PU1 can be mounted on an optical information recording / reproducing device.
  • the present invention is not limited to the present embodiment. For example, FIG.
  • FIG. 4 shows a BD-dedicated optical pickup device, but by using two BD-dedicated objective lenses OBJ and DVD / CD-compatible objective lenses, light for BD / DVD / CD compatibility is used.
  • a pickup device can also be used. Further, in order to adapt to BDXL, it can be applied to an optical disc having four information recording surfaces in the thickness direction.
  • the optical pickup device PU1 moves the objective lens OBJ, the objective lens OBJ in the focusing direction and the tracking direction, and tilts in the radial direction and / or tangential direction of the optical disc, the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, Coupling CL having a positive lens unit L2 composed of one positive lens having a refractive power and a negative lens unit L3 composed of one negative lens having a negative refractive power, only the positive lens unit L2 in the optical axis direction.
  • a uniaxial actuator AC1 to be moved a polarizing prism PBS, a semiconductor laser LD that emits a laser beam (beam) of 405 nm, a sensor lens SL, and a light receiving element PD that receives reflected beams from the information recording surfaces RL1 to RL3 of the BD.
  • the coupling lens CL is disposed between the polarizing prism PBS and the ⁇ / 4 wavelength plate QWP.
  • the objective lens OBJ is a plastic lens having an image-side numerical aperture (NA) of 0.8 or more and less than 0.95, and has a ring-shaped first region centered on the optical axis and light more than the first region. It has the 2nd field outside the direction perpendicular to an axis, and the 3rd field outside the direction perpendicular to the optical axis rather than the 2nd field.
  • NA image-side numerical aperture
  • the objective lens OBJ is a plastic lens having an image-side numerical aperture (NA) of 0.8 or more and less than 0.95, and has a ring-shaped first region centered on the optical axis and light more than the first region. It has the 2nd field outside the direction perpendicular to an axis, and the 3rd field outside the direction perpendicular to the optical axis rather than the 2nd field.
  • a first optical path difference providing structure for generating a first-order diffracted light when a light beam from the semiconductor laser LD is incident is formed,
  • a second optical path difference providing structure that generates diffracted light of a second order larger than the first order when formed is formed, and the second region has a second optical path difference when the light beam from the semiconductor laser LD is incident thereon.
  • a third optical path difference providing structure that generates diffracted light of the third order that is greater than the order of is formed, and satisfies the following expression. ⁇ f / ⁇ 1 ⁇ 0.05 (1) However, ⁇ f: change amount ( ⁇ m) of the axial condensing position of the objective lens OBJ ⁇ 1: Amount of change in wavelength of light beam from the semiconductor laser LD incident on the objective lens OBJ (nm)
  • the first optical path difference providing structure is formed by alternately connecting a step surface extending along the optical axis of the objective lens OBJ and a ring-shaped surface. Is formed by alternately connecting step surfaces extending along the optical axis of the objective lens OBJ and ring-shaped surfaces, and the third optical path difference providing structure extends along the optical axis of the objective lens OBJ.
  • the stepped surface and the ring-shaped surface are alternately connected, and the following equation is satisfied.
  • A1 ROUND (
  • A2 ROUND (
  • A3 ROUND (
  • n Refractive index ⁇ of a light beam having a wavelength ⁇ 1 ( ⁇ m)
  • the positive lens group L2 of the coupling lens CL is moved to the position of the solid line by the uniaxial actuator AC1.
  • the lens unit L2 After passing through the lens unit L2 to be a weakly convergent light beam, it is converted from linearly polarized light to circularly polarized light by the ⁇ / 4 wave plate QWP, the light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and the first thickness is obtained by the objective lens OBJ.
  • the protective substrate PL1 Through the protective substrate PL1, the spot is formed on the first information recording surface RL1 as shown by the solid line.
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the first information recording surface RL1 is again transmitted through the objective lens OBJ and the diaphragm, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP.
  • the information recorded on the first information recording surface RL1 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the triaxial actuator AC2.
  • the positive lens group L2 of the coupling lens CL is moved to the position of the alternate long and short dash line by the uniaxial actuator AC1.
  • the lens unit L2 After passing through the lens unit L2 to be a substantially parallel light beam, it is converted from linearly polarized light to circularly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP, the light beam diameter is regulated by a diaphragm (not shown), and the second thickness is obtained by the objective lens OBJ. This is a spot formed on the second information recording surface RL2 as shown by the alternate long and short dash line through the protective substrate PL2 having a thickness (thicker than the first thickness).
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the second information recording surface RL2 is again transmitted through the objective lens OBJ and the aperture, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP.
  • the information recorded on the second information recording surface RL2 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the triaxial actuator AC2.
  • the positive lens group L2 of the coupling lens CL is moved to the dotted line position by the uniaxial actuator AC1.
  • the lens unit L2 After passing through the lens unit L2 to be a weak divergent light beam, it is converted from linearly polarized light into circularly polarized light by the ⁇ / 4 wave plate QWP, the diameter of the light beam is regulated by a diaphragm (not shown), and the third thickness is obtained by the objective lens OBJ. This is a spot formed on the third information recording surface RL3 as shown by the dotted line through the protective substrate PL3 (thicker than the second thickness).
  • the reflected light beam modulated by the information pits on the third information recording surface RL3 is again transmitted through the objective lens OBJ and the aperture, and then converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the ⁇ / 4 wavelength plate QWP.
  • the information recorded on the third information recording surface RL3 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the triaxial actuator AC2.
  • the objective lens OBJ is attached by the triaxial actuator AC2. Tilt along the radial direction and / or tangential direction of the optical disc. As a result, it is possible to stably record and / or reproduce information on the warped optical disc, and to maintain a good spot quality on the information recording surface even when the optical disc is tilted during rotation.
  • the design wavelength ⁇ 1 of the objective lens is 405 nm
  • ri in the following table is the radius of curvature (mm)
  • di is the inter-surface distance (mm)
  • ni is the refractive index of each surface at the wavelength ⁇ 1.
  • a power of 10 for example, 2.5 ⁇ 10 ⁇ 3
  • E for example, 2.5 ⁇ E-3
  • the optical surface of the objective lens is formed as an aspherical surface that is axisymmetric about the optical axis, each of which is defined by an equation in which the coefficient shown in Table 1 is substituted into Equation (1).
  • X (h) is an axis in the optical axis direction (the light traveling direction is positive)
  • ⁇ is a conical coefficient
  • a i is an aspheric coefficient
  • h is a height from the optical axis
  • r is a paraxial curvature. Radius.
  • the optical path difference given to the light flux of each wavelength by the diffractive structure is defined by an equation obtained by substituting the coefficient shown in the table into the optical path difference function of Formula 2.
  • h is the height from the optical axis
  • ⁇ is the wavelength of the incident light beam
  • m is the diffraction order
  • C i is the coefficient of the optical path difference function.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional shape of the objective lens of Example 1.
  • FIG. 6 is a longitudinal spherical aberration diagram of the objective lens of Example 1.
  • the optical surface on the light source side of the objective lens of Example 1 has a circular first region (2-1) including the optical axis and a ring-shaped first region adjacent to the first region.
  • the first optical path difference providing structure provided on the entire surface of the first region generates the first-order diffracted light as the main light
  • the second optical path difference providing structure provided on the entire surface of the second region is the tertiary light as the main light.
  • a third optical path difference providing structure that generates diffracted light and is provided on the entire surface of the third region generates fifth-order diffracted light as main light.
  • 0th-order unnecessary diffracted light is generated on the under side of the light beam that has passed through the first region, and second-order unnecessary diffracted light is generated on the over side.
  • second-order unnecessary diffracted light is generated on the under side with respect to the main light, and fourth-order unnecessary diffracted light is generated on the over side.
  • fourth-order unnecessary diffracted light is generated on the under side with respect to the main light, and sixth-order unnecessary diffracted light is generated on the over side. In this manner, unnecessary light is generated discretely, so interlayer crosstalk can be suppressed.
  • ⁇ f / ⁇ 1 0.10 (mm / nm).
  • Table 2 shows actual shape data of the objective lens of Example 1.
  • the step amount of the first optical path difference providing structure in the first region including the optical axis is 0.000752 mm to 0.000793 mm
  • the step amount of the second optical path difference providing structure in the second region is 0.002418 mm to 0.005 mm.
  • the step amount of the third optical path difference providing structure in the third region is 0.005211 mm to 0.006457 mm.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional shape of the objective lens of Example 2.
  • FIG. 8 is a longitudinal spherical aberration diagram of the objective lens of Example 2.
  • the light source side optical surface of the objective lens of Example 2 has a circular first region (2-1) including the optical axis, and a ring-shaped first region adjacent to the first region.
  • the first optical path difference providing structure provided on the entire surface of the first region generates the first-order diffracted light as the main light
  • the second optical path difference providing structure provided on the entire surface of the second region is the secondary light as the main light
  • a third optical path difference providing structure that generates diffracted light and is provided on the entire surface of the third region generates third-order diffracted light as main light
  • a fourth optical path difference imparting structure that is provided on the entire surface of the fourth region is: Fourth-order diffracted light is generated as main light, and the fifth optical path difference providing structure provided on the entire surface of the fifth region generates fifth-order diffracted light as main light.
  • 0th-order unnecessary diffracted light is generated on the under side of the light beam that has passed through the first region, and second-order unnecessary diffracted light is generated on the over side.
  • primary unnecessary diffracted light is generated on the under side with respect to the main light
  • third-order unnecessary diffracted light is generated on the over side.
  • second-order unnecessary diffracted light is generated on the under side with respect to the main light
  • fourth-order unnecessary diffracted light is generated on the over side.
  • Table 4 shows actual shape data of the objective lens of Example 2.
  • the step amount of the first optical path difference providing structure in the first region including the optical axis is 0.000752 mm to 0.000777 mm
  • the step amount of the second optical path difference providing structure in the second region is 0.001570 mm to 0.005 mm.
  • the step amount of the third optical path difference providing structure in the third region is 0.002579 mm to 0.003088 mm
  • the step amount of the fourth optical path difference providing structure in the fourth region is 0.004222 mm to 0.003 mm.
  • the step amount of the fifth optical path difference providing structure in the fifth region is 0.005973 mm to 0.006436 mm.
  • FIG. 9A is a diagram of the objective lens according to Example 3 as viewed from the optical disk side.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view of the objective lens of FIG. 9A taken along the line BB and viewed in the direction of the arrow, and shows the dimensions of each part.
  • FIG. 9C is a view of the objective lens in FIG.
  • FIG. 9D is an enlarged view showing a D portion of the objective lens in FIG. 9A, and marks relating to manufacturing are formed.
  • the dimensions of each part of the objective lens of Example 3 are as follows. However, since the annular zone structure has very small steps, it cannot be visually observed on the drawing.
  • the three-layer antireflection film shown in Table 6 below is provided on the light source side optical surface of the objective lens of Example 3 using a vacuum deposition method.
  • the optical disk side optical surface of the objective lens of Example 3 is provided with a three-layer antireflection film shown in Table 7 below using a vacuum deposition method.
  • FIG. 10 shows a cross-sectional shape of the objective lens of the comparative example.
  • FIG. 11 is a longitudinal spherical aberration diagram of the objective lens of the comparative example.
  • the light source side optical surface of the objective lens of the comparative example has only the first optical path difference providing structure provided on the entire surface of the circular first region including the optical axis, The first optical path difference providing structure generates fifth-order diffracted light as main light.
  • fourth-order unnecessary diffracted light is generated on the under side with respect to the main light
  • sixth-order unnecessary diffracted light is generated on the over side.
  • Table 9 shows actual shape data of the objective lens of the comparative example.
  • OBJ Objective lens PU1 Optical pickup device LD Blue-violet semiconductor laser
  • AC1 Single-axis actuator
  • AC2 Three-axis actuator
  • PBS Polarizing prism
  • CL Coupling lens
  • L2 Positive lens group

Landscapes

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Abstract

３層以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ピックアップ装置において、温度変化時に発生する球面収差を補正すると共に、層間クロストークの影響を抑制できる対物レンズ及びそれを用いた光ピックアップ装置を提供する。対物レンズにおいて、第１領域には、第１の次数の回折光を発生させる第１光路差付与構造が形成され、第２領域には、第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させる第２光路差付与構造が形成され、第３領域には、前記第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させる第３光路差付与構造が形成されており、以下の式を満たす。 Δｆ／Δλ１≧０．０５ （１） 但し、Δｆ：対物レンズの軸上集光位置の変化量（μｍ） Δλ１：対物レンズに入射する前記光源から光束の波長の変化量（ｎｍ）

Description

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
　本発明は、厚さ方向に３つ以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置の対物レンズ及び光ピックアップ装置に関する。
　波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）を行える高密度光ディスクシステムが知られており、その一例であるＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ－ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４．７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２５ＧＢの情報の記録が可能である。
　ところで、従来のＢＤは１層もしくは２層の情報記録面を有しているものが多いが、１枚のＢＤに、より大きなデータを保存したいという市場の要求から、３層以上の情報記録面を有するＢＤについても実用化を目指して研究が進んでおり、一部製品化されている。
しかるに、情報の記録／再生を行う際の光束のＮＡが０．８５と大きいため、複数の情報記録面を有するＢＤでは、一の情報記録面に対して最小の球面収差を付与するようにすると、基板厚さが異なる他の情報記録面においては球面収差が増大し、適切に情報の記録／再生を行えなくなるという問題がある。かかる球面収差の問題は情報記録面の数が多くなるほど（すなわち、表面からの距離が最も小さい情報記録面と表面からの距離が最も大きい情報記録面との間隔が大きくなるほど）顕在化する。
　これに対し特許文献１には、光源と対物レンズとの間に配置したカップリングレンズを光軸方向に移動させることで対物レンズの倍率を変更し、選択した情報記録面に対して、３次球面収差を抑えた光束を集光させることができる光ピックアップ装置が開示されている。尚、情報の記録／再生を行うべき情報記録面をある情報記録面から他の情報記録面へと変える動作を、本明細書では「層間フォーカスジャンプ」と呼ぶことがある。
特許第４１４４７６３号明細書 特許第３５６３７４７号明細書 特許第４３４８６１７号明細書
　ところで、光ピックアップ装置のコストを考慮すると、安価に大量生産が可能なプラスチック製の対物レンズを用いたい。しかしながら、プラスチックは温度変化に対する屈折率変化がガラス等に比べて大きいため、プラスチック製の対物レンズを用いる場合、温度変化により屈折率変化が生じた場合、それに起因して発生する球面収差をいかにして補正するかという問題がある。ここで、カップリングレンズを光軸方向に移動させることで、対物レンズにおける温度変化時の球面収差を補正するという考えもあるが、カップリングレンズの移動距離が長くなって光ピックアップ装置の大型化を招く恐れがある。
　これに対し特許文献２には、回折構造を設けることで、対物レンズにおける温度変化時の球面収差を低減する技術が開示されている。しかしながら、特許文献２に開示された技術は、対物レンズに設けた回折構造で発生する回折光の次数が回折面全体で同一（回折構造の段差量が一定範囲）である。従って、設計波長と製造化波長(フレーズ化)波長を一致させれば,記録／再生に使用する回折光の回折効率が理論上は100%となるはずであるが、実際には、必ず回折構造の製造誤差(回折構造成形時の転写不良)や、光源波長の誤差や変化が生じるので、それに応じて回折効率が低下し,これに伴い回折面全体から或る範囲に連続的に他の回折次数の光が発生するため、情報記録面数の多い規格（例えば情報記録面が３面以上のＢＤＸＬ）の光ディスクを用いた場合、層間クロストーク（記録／再生を行おうとする情報記録面以外の情報記録面に、不要光が集光してしまうこと）が生じて光ピックアップ装置の再生性能を悪化させる恐れがある。さらに、軸上色収差を補正する機能も有しているため、輪帯数が多くなることで、回折構造の製造誤差が生じやすくなり、発生する不要光が増大する傾向があるため、かかる不具合がより顕著になる。また、ＢＤに対して、温度変化時の球面収差変化を補正するためのカップリングレンズの移動距離が長くなることが許容出来る場合は、回折構造を有していないプラスチック製の対物レンズも使用可能であることから、軸上色収差を補正する回折構造を有することは必要でない。
　加えて、特許文献２の技術によれば、対物レンズの周辺に向かうにしたがって、回折構造のピッチが小さくなる傾向があり、回折構造の製造誤差の影響を受け易くなるため、光の透過率は光軸直交方向外側に向かうほど低下し、いわゆるアポダイゼーション効果により光ディスクの情報記録面におけるスポット径が大きくなり、エラー信号を生じる恐れがある。特に、ＢＤＸＬ規格の光ディスクを用いる場合、カップリングレンズによる補正量が大きくなるため、かかる不具合がより顕著になる。
　一方、特許文献３には、軸上色収差を補正した対物レンズに対して、回折次数を有効径途中から大きくすることによって、回折光学素子の光学特性を維持したまま、有効径周辺の回折輪帯の幅を大きくし、実際の製造時において回折構造の形成を容易にする技術が開示されている。しかしながら、特許文献３の技術は、ＢＤＸＬ等の規格の光ディスクを対象とするものではなく、層間クロストークの影響を解消とすることを目的としていない。
更に、カップリングレンズを用いることなく回折構造のみにより軸上色収差を補正しようとすると、回折構造の輪帯数の増加を招き、層間クロストークの影響を受ける可能性が増大する。また、輪帯数が増加した回折構造では、例え２つの次数の回折光を発生させたとしても、層間クロストークの影響を回避することが困難になる。
　本発明は、上述の問題を考慮してなされたものであり、３層以上の情報記録面を有する光ディスクに対して情報の記録／再生を行う光ピックアップ装置において、温度変化時に発生する球面収差を補正すると共に、層間クロストークの影響を抑制できる対物レンズ及びそれを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
　請求項１に記載の対物レンズは、波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と、カップリングレンズと、対物レンズとを有し、前記カップリングレンズを光軸方向に変位させることによって、光束入射面からの距離（透明基板厚）が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択し、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズであって、
　前記対物レンズは、像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５未満のプラスチック製のレンズであり、光軸を中心とした円状又は輪帯状の第１領域と、前記第１領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第２領域と、前記第２領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第３領域とを有し、前記第１領域には、前記光源からの光束が入射したときに第１の次数の回折光を発生させる第１光路差付与構造が形成され、前記第２領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させる第２光路差付与構造が形成され、前記第３領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させる第３光路差付与構造が形成されており、以下の式を満たすことを特徴とする。
　Δｆ／Δλ１≧０．０５　　　（１）
但し
Δｆ：前記対物レンズの軸上集光位置の変化量（μｍ）
Δλ１：前記対物レンズに入射する前記光源から光束の波長の変化量（ｎｍ）
　本発明によれば、上述したようにカップリングレンズを光軸方向に変位可能とすることでＢＤに対して軸上色収差を補正する回折構造を有することは必要でなくなるため、（１）式を満たしながらも、軸上色収差が補正されている特許文献２、３に示す対物レンズと比較すると、回折輪帯数を少なくすることが出来、対物レンズの製造誤差における効率低下と迷光発生を抑制することができる。また前記第１領域には、前記光源からの光束が入射したときに第１の次数の回折光を発生させる第１光路差付与構造が形成され、前記第２領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させる第２光路差付与構造が形成され、前記第３領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させる第３光路差付与構造が形成されているので、回折構造の製造誤差や光源波長の変動が生じた場合に発生する、メイン回折光以外の不要回折光が離散的に発生し、またその光量が小さくなるので、層間クロストークの影響を低減できる。更に、回折ピッチを一様に近づけることが出来るため、前記対物レンズを通過する光束における透過率が、全体的に一様に近づき、これによりアポタイゼーション効果によるスポット径増大の問題を解消出来る。尚、本明細書で、「Ｘ次の回折光を発生させる」というときは、発生した回折光のうちＸ次の回折光の光量が最も高くなることをいうものとする。
　請求項２に記載の対物レンズは、請求項１に記載の発明において、前記第１領域と前記第２領域とが互いに隣接しており、前記第２領域と前記第３領域とが互いに隣接しており、前記第１光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに１次回折光を発生させ、前記第２光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに３次回折光を発生させ、前記第３光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに５次回折光を発生させることを特徴とする。
　これにより本発明の効果を一層高めることができる。
　請求項３に記載の対物レンズは、請求項１に記載の発明において、前記対物レンズは、前記第３領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第４領域と、前記第４領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第５領域とを有し、前記第４領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第３の次数より大きい第４の次数の回折光を発生させる第４光路差付与構造が形成され、前記第５領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第４の次数より大きい第５の次数の回折光を発生させる第５光路差付与構造が形成されていることを特徴とする。
　これにより本発明の効果を一層高めることができる。
　請求項４に記載の対物レンズは、請求項３に記載の発明において、前記第１光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに１次回折光を発生させ、前記第２光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに２次回折光を発生させ、前記第３光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに３次回折光を発生させ、前記第４光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに４次回折光を発生させ、前記第５光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに５次回折光を発生させることを特徴とする。
　これにより本発明の効果を一層高めることができる。
　請求項３に記載の対物レンズは、波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と、カップリングレンズと、対物レンズとを有し、前記カップリングレンズを光軸方向に変位させることによって、光束入射面からの距離（透明基板厚）が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択し、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズであって、
　前記対物レンズは、像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５未満のプラスチック製のレンズであり、光軸を中心とした円状又は輪帯状の第１領域と、前記第１領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第２領域と、前記第２領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第３領域とを有し、前記第１領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第１光路差付与構造が形成され、前記第２領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第２光路差付与構造が形成され、前記第３領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第３光路差付与構造が形成されており、以下の式を満たすことを特徴とする。
　Δｆ／Δλ１≧０．０５　　　（１）
　Ａ１＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ１［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（２）
　Ａ２＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ２［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（３）
　Ａ３＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ３［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（４）
　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３　　　（５）
但し、
Δｆ：前記対物レンズの軸上集光位置の変化量（μｍ）
Δλ１：前記対物レンズに入射する前記光源から光束の波長の変化量（ｎｍ）
ｄ１：前記第１光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ２：前記第２光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ３：前記第３光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｎ：前記対物レンズの波長λ１（μm）の光束についての屈折率
θ：前記対物レンズの光学面における非球面の面角度（ｒａｄ）
　本発明によれば、上述したようにカップリングレンズを光軸方向に変位可能とすることでＢＤに対して軸上色収差を補正する回折構造を有することは必要でなくなるため、（１）式を満たしながらも、軸上色収差が補正されている特許文献２、３に示す対物レンズと比較すると、回折輪帯数を少なくすることが出来、対物レンズの製造誤差における効率低下と迷光発生を抑制することができる。また（２）～（５）式を満たすことで、前記第１光路差付与構造が、前記光源からの光束が入射したときに第１の次数の回折光を発生させ、前記第２光路差付与構造が、前記光源からの光束が入射したときに前記第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させ、前記第３光路差付与構造が、前記光源からの光束が入射したときに前記第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させることができるので、回折構造の製造誤差や光源波長の変動が生じた場合に発生する、メイン回折光以外の不要回折光が離散的に発生し、またその光量が小さくなるので、層間クロストークの影響を低減できる。更に、回折ピッチを一様に近づけることが出来るため、前記対物レンズを通過する光束における透過率が、全体的に一様に近づき、これによりアポタイゼーション効果によるスポット径増大の問題を解消できる。加えて、特許文献２、３に示す対物レンズと比較すると、輪帯数を抑えることができ、対物レンズの製造時における効率低下と迷光発生を抑制することができる。尚、ＲＯＵＮＤ（Ｘ）とは、Ｘの小数点以下を四捨五入して得られる整数である。式（２）～（４）中の絶対値記号で挟まれた式は、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なることを考慮した場合の段差量計算式である。
　請求項６に記載の対物レンズは、請求項５に記載の発明において、前記対物レンズは、前記第３領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第４領域と、前記第４領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第５領域とを有し、前記第４領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第４光路差付与構造が形成され、前記第５領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第５光路差付与構造が形成され、以下の式を満たすことを特徴とする。
　Ａ４＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ４［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（６）
　Ａ５＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ５［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（７）
　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＜Ａ５　　　（８）
但し、
ｄ４：前記第４光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ５：前記第５光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
　これにより本発明の効果を一層高めることができる。
　請求項６に記載の対物レンズは、請求項４又は５に記載の発明において、前記第１領域は光軸に最も近い位置にあり、Ａ１＝１．０であることを特徴とする。
　これにより光軸に近い前記第１光路差付与構造の輪帯ピッチが大きくなることを抑制でき、製造誤差が発生した際に前記第１光路差付与構造により発生する回折光の収差を抑制できる。
　請求項７に記載の対物レンズは、請求項１～４のいずれかに記載の発明において、前記光ディスクの透明基板厚の最大値をＣＧｍａｘ（ｍｍ）、その透明基板厚の最小値をＣＧｍｉｎ（ｍｍ）としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする。
　０．０４０≦ＣＧｍｉｎ　　　（９）
　ＣＧｍａｘ≦０．１１０　　　（１０）
　０．０２５＜ＣＧｍａｘ－ＣＧｍｉｎ　　　（１１）
　請求項８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１～７に記載の対物レンズを有することを特徴とする。
　本発明で用いる光ディスクは、厚み方向に重ねて３つ以上の情報記録面を有するものである。即ち、光ディスクは、光ディスクの光束入射面から情報記録面までの距離（これを、本明細書で「透明基板厚」という）が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクである。当然、４つ以上の情報記録面を有していてもよい。尚、「最大の透明基板厚」とは、複数の情報記録面のうち、光ディスクにおける光束の入射面から最も遠い情報記録面の透明基板厚をいい、「最小の透明基板厚」とは、光ディスクにおける光束の入射面に最も近い情報記録面の透明基板厚をいう。
　従って、光ピックアップ装置は、光ディスクの複数の情報記録面のうち、いずれかの情報記録面を選択して、光源から出射された光束を対物レンズにより、選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行うものである。
　本明細書において、ＢＤとは、波長３９０～４１５ｎｍ程度の光束、ＮＡ０．８～０．９程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．０５～０．１２５ｍｍ程度であるＢＤ系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録面のみ有するＢＤや、４層の情報記録面を有するＢＤ－ＸＬ等、３層以上の情報記録面を有するＢＤ等を含むものであるが、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも３層以上の情報記録面を有するＢＤに対応可能である。
　なお、保護基板の厚さｔ１に関しては、以下の条件式（１２）を満たすことが好ましいが、これに限られない。尚、ここで言う、保護基板の厚さとは、光ディスク表面に設けられた保護基板の厚さのことである。即ち、光ディスク表面から、表面に最も近い情報記録面までの保護基板の厚さのことをいう。
　０．０３０ｍｍ ≦ ｔ１ ≦ ０．１２５ｍｍ　　　（１２）
　本明細書において、光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。
　また、光源の第１波長λ１は好ましくは、３５０ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍより長く、４１５ｎｍより短い。
　また、複数の光源をユニット化して用いてもよい。ユニット化とは、例えば異なる発振波長の光源が１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。
　受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上のスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。
　集光光学系は、カップリングレンズと対物レンズを有する。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変えるレンズ群のことをいう。尚、コリメータは、カップリングレンズの一種であって、入射した光束を平行光又は略平行光として出射するカップリングレンズである。カップリングレンズは、正レンズ群のみからなる場合と、正レンズ群と負レンズ群とを有している場合とがあり得る。正レンズ群は少なくとも１枚の正レンズを有する。正レンズ群は、正レンズ１枚のみでもよいし、複数のレンズを有していてもよい。負レンズ群を有する場合、負レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有する。負レンズ群は、負レンズ１枚のみでもよいし、複数のレンズを有していてもよい。好ましいカップリングレンズの例は、単玉レンズの正レンズ１枚のみからなるか、又は、単玉の正レンズ１枚と単玉の負レンズ１枚との組み合わせからなるものである。
　尚、本明細書では、カップリングレンズにおいて、光軸方向に移動可能とされたレンズを「可動レンズ」と呼ぶことがある。また、本明細書では、「カップリングレンズの移動量」を「可動レンズの移動量」と同じ意味で用いる。
　ところで、フォーカスジャンプを行う際、カップリングレンズの移動量を小さく抑える方法として、カップリングレンズを構成するレンズ群のうち、光軸方向に移動されるレンズ群のパワーを大きく（すなわち、光軸方向に移動されるレンズ群の焦点距離を短く）することが考えられる。これは、光軸方向に移動されるレンズ群の移動量はそのレンズ群のパワーが大きくなるほど（すなわち、そのレンズ群の焦点距離が短くなるほど）小さくなるからである。然るに、カップリングレンズを一群構成とする場合、光軸方向に移動されるレンズ群の焦点距離（すなわち、カップリングレンズの焦点距離に等しい）を短くすると、対物レンズで集光されたスポットが楕円形状になり、ＢＤに対する情報の記録及び／又は再生に支障が出る虞がある。この理由を以下に述べる。
　一般的に、光ピックアップ装置の光源として用いられる半導体レーザから射出される光束は楕円形状であるため、楕円の長軸方向と短軸方向の光量分布は異なる。カップリングレンズの焦点距離が短くなりすぎると、カップリングレンズが取り込む光量分布の非対称性が顕著になるため、対物レンズで集光されたスポットが楕円形状になり、ＢＤに対する情報の記録及び／又は再生に支障が出る虞がある。従って、カップリングレンズが一群構成の場合は、フォーカスジャンプ時に必要とされるカップリングレンズの移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることは困難である。
　上記を両立させるためには、カップリングレンズを正レンズ群と負レンズ群とから構成される２群構成とし、正レンズ群の少なくとも１つのレンズを光軸方向に移動させることにより、光ディスクにおけるいずれの情報記録面に集光するかを選択する構成にすると好ましい。
　説明を簡略化するために、カップリングレンズを正レンズと負レンズとから構成される２群構成の薄肉レンズ系とし、フォーカスジャンプ時には正レンズを光軸方向に沿って移動させるものとする。正レンズのパワーをＰP、正レンズの焦点距離をｆP、負レンズのパワーをＰN、負レンズの焦点距離をｆN、正レンズと負レンズの距離をＬとすると、カップリングレンズ全系のパワーＰC、及び、カップリングレンズ全系の焦点距離ｆCは以下の（１３）式で表される。
　ＰC　＝　ＰP＋ＰN－Ｌ・ＰP・ＰN
　ＰC　＝　１／ｆC
　ＰC　＝　１／ｆP＋１／ｆN－Ｌ／（ｆP・ｆN）　　　（１３）
　ここで、対物レンズの焦点距離をｆOとすると、カップリングレンズと対物レンズとから構成される集光光学系の倍率Ｍは以下の（１４）式となる。
　Ｍ＝－ｆO／ｆC   （１４）
　カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を良好にし、対物レンズで集光されたスポットの形状を円形状するためには、光源として使用する半導体レーザから射出される光束の楕円率に対して光学系倍率Ｍを最適な値に設定する必要がある。尚、ＢＤ用の光ピックアップ装置では集光光学系の倍率の最適な値は－０．１程度である。また、光源とカップリングレンズとの間に配置される偏光ビームスプリッタ等の光学素子を配置するスペースを考慮すると、カップリングレンズ全系の焦点距離ｆCを極端に短くすることは出来ない。さらに、ＢＤに対して情報の記録及び／または再生を行う際の、対物レンズとＢＤの距離（作動距離ともいう）が短くなりすぎず、かつ、光ピックアップ装置を薄型化するためには、対物レンズの焦点距離ｆOの最適な範囲は自ずと決まる。以上より、（１４）式から、ＢＤ用の光ピックアップ装置用のカップリングレンズとして、その全系の焦点距離範囲はある所定の範囲である必要があり、フォーカスジャンプ時に必要なカップリングレンズの移動量のみを考慮してカップリングレンズ全系の焦点距離ｆCをむやみに小さくすることは出来ない。
　ここで、フォーカスジャンプ時の移動量を小さく抑えるために、正レンズのパワーＰPを大きくし、さらに、カップリングレンズ全系の焦点距離ｆCが短くなり過ぎないように、負レンズのパワーＰNの絶対値を大きくすると好ましい（(１３)式を参照）。
　以上より、正レンズ群と負レンズ群の２レンズ群からなるカップリングレンズにおいて、正レンズ群を光軸方向に動かすことにより、フォーカスジャンプ時に必要とされる正レンズ群の移動量を小さくすることと、カップリングレンズが取り込む光量分布の対称性を両立させることが可能となる。
　また、正レンズ群と負レンズ群の配置は、光源側から負レンズ群、正レンズ群の順に配置されていても良いし、光源側から正レンズ群、負レンズ群の順に配置されていても良い。好ましい配置は前者である。
　以上より、カップリングレンズの移動量を減らすという観点から、光ピックアップ装置におけるカップリングレンズの好ましい例の一つは、正レンズ１枚と負レンズ１枚の組み合わせから成り、光源側から負レンズ、正レンズの順に配置されているものである。但し、本発明がこれに限られることはなく、カップリングレンズの構成を出来るだけ簡略にするという観点からは、単玉の正パワーを有するカップリングレンズにもメリットがある。
　以上のような理由から、光ディスクの選択された情報記録面において発生する球面収差を補正するために、正レンズ群の少なくとも１枚のレンズ（好ましくは正レンズ）は光軸方向に移動可能となっていることが好ましい。例えば、光ディスクのある情報記録面の記録及び／又は再生を行い、次に、光ディスクの他の情報記録面の記録及び／又は再生を行う場合、カップリングレンズ群の正レンズ群の中の少なくとも１枚のレンズが光軸方向に移動し、光束の発散度を変化させ、対物レンズの倍率を変化させることにより、光ディスクの異なる情報記録面へのフォーカスジャンプ時に発生する球面収差を補正する。
　本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、プラスチックレンズである。好ましくは凸レンズからなる対物レンズである。対物レンズは光軸を中心とした輪帯状の第１領域と、第１領域よりも光軸直交方向外側の第２領域と、第２領域よりも光軸直交方向外側の第３領域とを有する。又、第３領域よりも光軸直交方向外側の第４領域と、第４領域よりも光軸直交方向外側の第５領域とを有していても良い。
　第１領域には、光源からの光束が入射したときに第１の次数の回折光を発生させる第１光路差付与構造が形成され、第２領域には、光源からの光束が入射したときに第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させる第２光路差付与構造が形成され、第３領域には、光源からの光束が入射したときに第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させる第３光路差付与構造が形成されている。第４領域と第５領域とを設ける場合、第４領域には、光源からの光束が入射したときに第３の次数より大きい第４の次数の回折光を発生させる第４光路差付与構造が形成され、第５領域には、光源からの光束が入射したときに第４の次数より大きい第５の次数の回折光を発生させる第５光路差付与構造が形成されていると好ましい。
　更に、以下の式を満たす。
　Δｆ／Δλ１≧０．０５　　　（１）
但し
Δｆ：対物レンズの軸上集光位置の変化量（μｍ）
Δλ１：対物レンズに入射する前記光源から光束の波長の変化量（ｎｍ）
　又、第１光路差付与構造は、対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、第２光路差付与構造は、対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、第３光路差付与構造は、対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる。
　更に以下の式を満たす。
　Ａ１＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ１［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（２）
　Ａ２＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ２［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（３）
　Ａ３＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ３［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（４）
　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３　　　（５）
但し、
ｄ１：第１光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ２：第２光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ３：第３光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｎ：対物レンズの波長λ１（μm）の光束についての屈折率
θ：対物レンズの光学面における非球面の面角度（ｒａｄ）
　第４領域と第５領域とを設ける場合、第４光路差付与構造は、対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、第５光路差付与構造は、対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、以下の式を満たすと好ましい。
　Ａ４＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ４［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（６）
　Ａ５＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ５［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（７）
　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＜Ａ５　　　（８）
但し、
ｄ４：第４光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ５：第５光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
　対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。
　対物レンズは、環状オレフィン系の樹脂材料等の脂環式炭化水素系重合体材料を使用するのが好ましい。また、当該樹脂材料は、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃ での屈折率が１．５４乃至１．６０の範囲内であって、－５℃から７０℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長４０５ｎｍに対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴ（℃ -1） が－２０×１０-5乃至－５×１０-5（より好ましくは、－１０×１０-5乃至－８×１０-5）の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。
　脂環式炭化水素系重合体の好ましい例を幾つか、以下に示す。
　第１の好ましい例は、下記式（１）で表される繰り返し単位〔１〕を含有する重合体ブロック〔Ａ〕と、下記式（１）で表される繰り返し単位〔１〕並びに下記式（２）で表される繰り返し単位〔２〕または／および下記式（３）で表される繰り返し単位〔３〕を含有する重合体ブロック〔Ｂ〕とを有し、ブロック〔Ａ〕中の繰り返し単位〔１〕のモル分率ａ（モル％）と、前記ブロック〔Ｂ〕中の繰り返し単位〔１〕のモル分率ｂ（モル％）との関係がａ＞ｂであるブロック共重合体からなる樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　（式中、Ｒ1 は水素原子、または炭素数１～２０のアルキル基を表し、Ｒ2－Ｒ12はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１～２０のアルキル基、ヒドロキシル基、炭素数１～２０のアルコキシ基、またはハロゲン基である。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　（式中、Ｒ13は、水素原子、または炭素数１～２０のアルキル基を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
　（式中、Ｒ14およびＲ15はそれぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～２０のアルキル基を表す。）
　次に、第２の好ましい例は、少なくとも炭素原子数２～２０のα－オレフィンと下記一般式（４）で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体（Ａ）と、炭素原子数２～２０のα－オレフィンと下記一般式（５）で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体（Ｂ）とを含む樹脂組成物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
　〔式中、ｎは０または１であり、ｍは０または１以上の整数であり、ｑは０または１であり、Ｒ1～Ｒ18、Ｒa及びＲbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基であり、Ｒ15～Ｒ18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、括弧内の単環または多環が二重結合を有していてもよく、またＲ15とＲ16と、またはＲ17とＲ18とでアルキリデン基を形成していてもよい。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　〔式中、Ｒ19～Ｒ26はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。〕
　樹脂材料に更なる性能を付加するために、以下のような添加剤を添加してもよい。
　（安定剤）
　フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも１種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し添加することで、例えば、４０５ｎｍといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
　好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２－ｔ－ブチル－６－（３－ｔ－ブチル－２－ヒドロキシ－５－メチルベンジル）－４－メチルフェニルアクリレート、２，４－ジ－ｔ－アミル－６－（１－（３，５－ジ－ｔ－アミル－２－ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３－１７９９５３号公報や特開平１－１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル－３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２′－メチレン－ビス（４－メチル－６－ｔ－ブチルフェノール）、１，１，３－トリス（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔ－ブチルフェニル）ブタン、１，３，５－トリメチル－２，４，６－トリス（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス（メチレン－３－（３′，５′－ジ－ｔ－ブチル－４′－ヒドロキシフェニルプロピオネート））メタン［すなわち、ペンタエリスリメチル－テトラキス（３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニルプロピオネート））］、トリエチレングリコールビス（３－（３－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６－（４－ヒドロキシ－３，５－ジ－ｔ－ブチルアニリノ）－２，４－ビスオクチルチオ－１，３，５－トリアジン、４－ビスオクチルチオ－１，３，５－トリアジン、２－オクチルチオ－４，６－ビス－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－オキシアニリノ）－１，３，５－トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。
　また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）スクシネート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ－オクトキシ－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ－ベンジルオキシ－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ－シクロヘキシルオキシ－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）２－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－２－ブチルマロネート、ビス（１－アクロイル－２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）２，２－ビス（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－２－ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）デカンジオエート、２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジルメタクリレート、４－［３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］－１－［２－（３－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル］－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン、２－メチル－２－（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）アミノ－Ｎ－（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）プロピオンアミド、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。
　また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、１０－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－９，１０－ジヒドロ－９－オキサ－１０－ホスファフェナントレン－１０－オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４′－ブチリデン－ビス（３－メチル－６－ｔ－ブチルフェニル－ジ－トリデシルホスファイト）、４，４′イソプロピリデン－ビス（フェニル－ジ－アルキル（Ｃ１２～Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。
　また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル３，３－チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′－チオジプロピピオネート、ジステアリル ３，３－チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３－チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール－テトラキス－（β－ラウリル－チオ）－プロピオネート、３，９－ビス（２－ドデシルチオエチル）－２，４，８，１０－テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
　これらの各安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して通常０．０１～２質量部、好ましくは０．０１～１質量部であることが好ましい。
（界面活性剤）
　界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止することが可能となる。
　界面活性剤の親水基としては、具体的には、ヒドロキシ基、炭素数１以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げられる。ここで、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数６以上のアルキル基、炭素数６以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数６以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、炭素数６以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。この界面活性剤は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも１個ずつ有していればよく、各基を２個以上有していてもよい。
　このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、ミリスチルジエタノールアミン、２－ヒドロキシエチル－２－ヒドロキシドデシルアミン、２－ヒドロキシエチル－２－ヒドロキシトリデシルアミン、２－ヒドロキシエチル－２－ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ－２－ヒドロキシエチル－２－ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（炭素数８～１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（炭素数８～１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組合わせて用いてもよい。
　界面活性剤は、温度、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑え、成形物の光透過率を高く維持するという観点から、脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０１～１０質量部添加されることが好ましい。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０５～５質量部とすることがより好ましく、０．３～３質量部とすることが更に好ましい。
（可塑剤）
　可塑剤は共重合体のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。
　可塑剤としては、アジピン酸ビス（２－エチルヘキシル）、アジピン酸ビス（２－ブトキシエチル）、アゼライン酸ビス（２－エチルヘキシル）、ジプロピレングリコールジベンゾエート、クエン酸トリ－ｎ－ブチル、クエン酸トリ－ｎ－ブチルアセチル、エポキシ化大豆油、２－エチルヘキシルエポキシ化トール油、塩素化パラフィン、リン酸トリ－２－エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸－ｔ－ブチルフェニル、リン酸トリ－２－エチルヘキシルジフェニル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジ－２－エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、セバシン酸ジ－２－エチルヘキシル、トリメリット酸トリ－２－エチルヘキシル、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ ２７８、Ｐａｒａｐｌｅｘ Ｇ４０、Ｄｒａｐｅｘ ３３４Ｆ、Ｐｌａｓｔｏｌｅｉｎ ９７２０、Ｍｅｓａｍｏｌｌ、ＤＮＯＤＰ－６１０、ＨＢ－４０等の公知のものが適用可能である。可塑剤の選定及び添加量の決定は、共重合体の透過性や環境変化に対する耐性を損なわないことを条件に適宜行なわれる。
　これらの樹脂としては、シクロオレフィン樹脂が好適に用いられ、具体的には、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸや、三井化学社製のＡＰＥＬ、ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製のＴＯＰＡＳ、ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮなどが好ましい例として挙げられる。
　また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、５０以上であることが好ましい。
　なお、本明細書でいう光路差付与構造とは、入射光束に対して光路差を付加する構造の総称である。光路差付与構造には、位相差を付与する位相差付与構造も含まれる。また、位相差付与構造には回折構造が含まれる。本発明の光路差付与構造は回折構造であることが好ましい。光路差付与構造は、段差を有し、好ましくは段差を複数有する。この段差により入射光束に光路差及び／又は位相差が付加される。光路差付与構造により付加される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非整数倍であっても良い。段差は、光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、光路差付与構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、光路差付与構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ光路差を付与させる光路差付与構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。
　また、本明細書でいう回折構造とは、段差を有し、回折によって光束を収束あるいは発散させる作用を持たせる構造の総称である。例えば、単位形状が光軸を中心として複数並ぶことによって構成されており、それぞれの単位形状に光束が入射し、透過した光の波面が、隣り合う輪帯毎にズレを起こし、その結果、新たな波面を形成することによって光を収束あるいは発散させるような構造を含むものである。回折構造は、好ましくは段差を複数有し、段差は光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、回折構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、回折構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ回折次数の回折光を発生させる回折構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。
　ところで、光路差付与構造は、光軸を中心とする同心円状の複数の輪帯を有することが好ましい。また、光路差付与構造は、一般に、様々な断面形状（光軸を含む面での断面形状）をとり得、光軸を含む断面形状がブレーズ型構造と階段型構造とに大別される。
　ブレーズ型構造とは、図１（ａ）、（ｂ）に示されるように、光路差付与構造を有する光学素子の光軸を含む断面形状が、鋸歯状の形状ということであり、具体的には対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる。尚、図１の例においては、上方が光源側、下方が光ディスク側であって、母非球面としての平面に光路差付与構造が形成されているものとする。ブレーズ型構造において、１つのブレーズ単位の光軸垂直方向の長さをピッチＰという。（図１（ａ）、（ｂ）参照）また、ブレーズの光軸に平行方向の段差の長さを段差量Ｂという。（図１（ａ）参照）
　また、階段型構造とは、図１（ｃ）、（ｄ）に示されるように、光路差付与構造を有する光学素子の光軸を含む断面形状が、小階段状のもの（階段単位と称する）を複数有するということである。尚、本明細書中、「Ｖレベル」とは、階段型構造の１つの階段単位において光軸垂直方向に対応する（向いた）輪帯状の面（以下、テラス面と称することもある）が、段差によって区分けされＶ個の輪帯面毎に分割されていることをいい、特に３レベル以上の階段型構造は、小さい段差と大きい段差を有することになる。例えば、図１（ｃ）に示す光路差付与構造を、５レベルの階段型構造といい、図１（ｄ）に示す光路差付与構造を、２レベルの階段型構造(バイナリ構造ともいう)という。
　尚、光路差付与構造は、ある単位形状が周期的に繰り返されている構造であることが好ましい。 ここでいう「単位形状が周期的に繰り返されている」とは、同一の形状が同一の周期で繰り返されている形状は当然含む。さらに、周期の１単位となる単位形状が、規則性を持って、周期が徐々に長くなったり、徐々に短くなったりする形状も、「単位形状が周期的に繰り返されている」ものに含まれているとする。
　光路差付与構造が、ブレーズ型構造を有する場合、単位形状である鋸歯状の形状が繰り返された形状となる。図１（ａ）に示されるように、同一の鋸歯状形状が繰り返されてもよいし、図１（ｂ）に示されるように、光軸から離れる方向に進むに従って、徐々に鋸歯状形状のピッチが長くなっていく形状、又は、ピッチが短くなっていく形状であってもよい。加えて、ある領域においては、ブレーズ型構造の段差が光軸（中心）側とは逆を向いている形状とし、他の領域においては、ブレーズ型構造の段差が光軸（中心）側を向いている形状とし、その間に、ブレーズ型構造の段差の向きを切り替えるために必要な遷移領域が設けられている形状としてもよい。なお、このようにブレーズ型構造の段差の向きを途中で切り替える構造にする場合、輪帯ピッチを広げることが可能となり、光路差付与構造の製造誤差による透過率低下を抑制できる。
　例えば、光軸近傍に設けられるブレーズ型構造は、段差が光軸と逆の方向を向いていてもよい。即ち、図３（ｂ）に示すように、ブレーズ型構造が光軸付近では段差が光軸とは逆の方向を向いているが、途中で切り替わり、中間付近から外周側ではブレーズ型構造の段差が光軸の方を向くような形状としてもよい。但し、好ましくは、中央領域に設けられる第１基礎構造の全ての段差が光軸とは逆の方向を向いていることである。
　例えば、光軸近傍に設けられるブレーズ型構造は、段差が光軸の方向を向いていてもよい。即ち、図３（ａ）に示すように、ブレーズ型構造が光軸付近では段差が光軸の方向を向いているが、途中で切り替わり、中間付近から外周側ではブレーズ型構造の段差が光軸とは逆の方向を向くような形状としてもよい。但し、好ましくは図２（ａ）に示すように、ブレーズ型構造は、全ての段差が光軸の方向を向いていることであるが、図２（ｂ）に示すように、全ての段差が光軸とは逆向きでも良い。
　光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とすると、ＮＡは、０．８以上、０．９５以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。
　本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。
　ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。
　上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。
　前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
　本発明によれば、反射防止膜を利用して、フォーカスジャンプ時において対物レンズに比較的大きい発散角の光束が入射した場合にも、最適な集光スポットを形成できる光ピックアップ装置を提供することができる。
光路差付与構造の例を示す軸線方向断面図であり、（ａ）、（ｂ）はブレーズ型構造の例を示し、（ｃ）、（ｄ）は階段型構造の例を示す。 （ａ）は段差が光軸の方向を向いている状態を示し、（ｂ）は段差が光軸とは逆の方向を向いている状態を示す図である。 （ａ）は光軸付近では段差が光軸の方向を向いているが、途中で切り替わり、中間領域付近では段差が光軸とは逆の方を向くような形状を示し、（ｂ）は光軸付近では段差が光軸とは逆の方向を向いているが、途中で切り替わり、中間領域付近では段差が光軸の方を向くような形状を示す図である。 ＢＤ専用の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。 実施例１の断面図である。 実施例１の縦球面収差図である。 実施例２の断面図である。 実施例２の縦球面収差図である。 （ａ）～（ｄ）は実施例３に係る対物レンズの各部を示す図である。 比較例の断面図である。 比較例の縦球面収差図である。
　以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図４は、厚さ方向に３つの情報記録面ＲＬ１～ＲＬ３（光ディスクの光束入射面からの距離が小さい順にＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ３とする）を有する光ディスクであるＢＤに対して適切に情報の記録／再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。例えば、図４ではＢＤ専用の光ピックアップ装置を示しているが、ＢＤ専用の対物レンズＯＢＪと、ＤＶＤ／ＣＤ互換用の対物レンズとを２つ用いることで、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ互換用の光ピックアップ装置とすることもできる。また、ＢＤＸＬに適応させるために、厚さ方向に４つの情報記録面を有する光ディスクに対して適用することも可能である。
　光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物レンズＯＢＪ、対物レンズＯＢＪをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させ、光ディスクのラジアル方向、及び／または、タンジェンシャル方向に傾ける３軸アクチュエータＡＣ２、λ／４波長板ＱＷＰ、正の屈折力を有する１枚の正レンズからなる正レンズ群Ｌ２と負の屈折力を有する１枚の負レンズからなる負レンズ群Ｌ３とを有するカップリングＣＬ、正レンズ群Ｌ２のみ光軸方向に移動させる１軸アクチュエータＡＣ１、偏光プリズムＰＢＳ、４０５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する半導体レーザＬＤ、センサ用レンズＳＬ、ＢＤの情報記録面ＲＬ１～ＲＬ３からの反射光束を受光する受光素子ＰＤを有する。本実施の形態においては、カップリングレンズＣＬは、偏光プリズムＰＢＳとλ／４波長板ＱＷＰとの間に配置されている。
　対物レンズＯＢＪは、像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５未満のプラスチック製のレンズであり、光軸を中心とした輪帯状の第１領域と、第１領域よりも光軸直交方向外側の第２領域と、第２領域よりも光軸直交方向外側の第３領域とを有する。第１領域には、半導体レーザＬＤからの光束が入射したときに第１の次数の回折光を発生させる第１光路差付与構造が形成され、第２領域には、半導体レーザＬＤからの光束が入射したときに第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させる第２光路差付与構造が形成され、第３領域には、半導体レーザＬＤからの光束が入射したときに前記第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させる第３光路差付与構造が形成されており、以下の式を満たす。
　Δｆ／Δλ１≧０．０５　　　（１）
但し
Δｆ：対物レンズＯＢＪの軸上集光位置の変化量（μｍ）
Δλ１：対物レンズＯＢＪに入射する半導体レーザＬＤから光束の波長の変化量（ｎｍ）　
　又、対物レンズＯＢＪにおいて、第１光路差付与構造は、対物レンズＯＢＪの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、第２光路差付与構造は、対物レンズＯＢＪの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、第３光路差付与構造は、対物レンズＯＢＪの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなり、以下の式を満たす。
　Ａ１＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ１［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（２）
　Ａ２＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ２［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（３）
　Ａ３＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ３［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（４）
　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３　　　（５）
但し、
ｄ１：前記第１光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ２：前記第２光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｄ３：前記第３光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
ｎ：前記対物レンズの波長λ１（μm）の光束についての屈折率
θ：前記対物レンズの光学面における非球面の面角度（ｒａｄ）
　まず、ＢＤの第１の情報記録面ＲＬ１に対して記録／再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２は、１軸アクチュエータＡＣ１により実線の位置に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬの負レンズ群Ｌ３を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群Ｌ２を通過して弱い収束光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって第１の厚さの保護基板ＰＬ１を介して、実線で示すように第１の情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。
　第１の情報記録面ＲＬ１上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２及び負レンズ群Ｌ３を通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、３軸アクチュエータＡＣ２により対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、第１の情報記録面ＲＬ１に記録された情報を読み取ることができる。
　次に、ＢＤの第２の情報記録面ＲＬ２に対して記録／再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２は、１軸アクチュエータＡＣ１により一点鎖線の位置に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬの負レンズ群Ｌ３を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群Ｌ２を通過して略平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって第２の厚さ（第１の厚さより厚い）の保護基板ＰＬ２を介して、一点鎖線で示すように第２の情報記録面ＲＬ２上に形成されるスポットとなる。
　第２の情報記録面ＲＬ２上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２及び負レンズ群Ｌ３を通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、３軸アクチュエータＡＣ２により対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、第２の情報記録面ＲＬ２に記録された情報を読み取ることができる。
　次に、ＢＤの第３の情報記録面ＲＬ３に対して記録／再生を行う場合について説明する。かかる場合、カップリングレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２は、１軸アクチュエータＡＣ１により点線の位置に移動させられる。ここで、青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬの負レンズ群Ｌ３を通過して発散角が増大され、更に正レンズ群Ｌ２を通過して弱い発散光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって第３の厚さ（第２の厚さより厚い）の保護基板ＰＬ３を介して、点線で示すように第３の情報記録面ＲＬ３上に形成されるスポットとなる。
　第３の情報記録面ＲＬ３上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、コリメートレンズＣＬの正レンズ群Ｌ２及び負レンズ群Ｌ３を通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、３軸アクチュエータＡＣ２により対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、第３の情報記録面ＲＬ３に記録された情報を読み取ることができる。
　また、以上の実施の形態において、光ディスクに対して情報の記録及び／または再生行う際に、光ディスクの反りや傾きにより発生するコマ収差を補正するために、３軸アクチュエータＡＣ２で、対物レンズＯＢＪを光ディスクのラジアル方向及び／またはタンジェンシャル方向に沿って傾ける。これにより、反りを持つ光ディスクに対する情報の記録及び／または再生を安定して行え、かつ、光ディスクが回転中に傾いた場合でも情報記録面上のスポットの品質を良好に保つことが可能になる。
（実施例）
　次に、上述の実施の形態に用いることができる対物レンズの実施例と比較例について、以下に説明する。対物レンズの設計波長λ１は４０５ｎｍ、以下の表中のｒｉは曲率半径（ｍｍ）、ｄｉは面間距離（ｍｍ）、ｎｉは波長λ１における各面の屈折率を表している。尚、これ以降（表のレンズデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば、２．５×１０-3）を、Ｅ（例えば、２．５×Ｅ－３）を用いて表すものとする。対物レンズの光学面は、それぞれ数１式に表１に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ここで、Ｘ（ｈ）は光軸方向の軸（光の進行方向を正とする）、κは円錐係数、Ａiは非球面係数、ｈは光軸からの高さ、ｒは近軸曲率半径である。
　又、回折構造を有する実施例の場合、その回折構造により各波長の光束に対して与えられる光路差は、数２式の光路差関数に、表に示す係数を代入した数式で規定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　尚、ｈは光軸からの高さ、λは入射光束の波長、ｍは回折次数、Ｃiは光路差関数の係数である。
（実施例１）
　図５に、実施例１の対物レンズの断面形状を示す。図６に、実施例１の対物レンズの縦球面収差図を示す。表１のレンズデータに示すように、実施例１の対物レンズの光源側光学面は、光軸を含む円状の第１領域（２－１）と、第１領域に隣接した輪帯状の第２領域（２－２）と、第２領域に隣接した輪帯状の第３領域（２－３）とを有する。第１領域の全面に設けた第１光路差付与構造は、メイン光として１次の回折光を発生させ、第２領域の全面に設けた第２光路差付与構造は、メイン光として３次の回折光を発生させ、第３領域の全面に設けた第３光路差付与構造は、メイン光として５次の回折光を発生させるようになっている。このとき、第１領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には０次の不要回折光が発生し、オーバー側には２次の不要回折光が発生する。又、第２領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には２次の不要回折光が発生し、オーバー側には４次の不要回折光が発生する。更に、第３領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には４次の不要回折光が発生し、オーバー側には６次の不要回折光が発生する。このように、不要光が離散的に発生するので、層間クロストークを抑制できる。尚、実施例１のΔｆ／Δλ１＝０．１０（ｍｍ／ｎｍ）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　表２に、実施例１の対物レンズの実形状データを示す。光軸を含む第１領域の第１光路差付与構造の段差量は、０．０００７５２ｍｍ～０．０００７９３ｍｍであり、第２領域の第２光路差付与構造の段差量は、０．００２４１８ｍｍ～０．００３０３０ｍｍであり、第３領域の第３光路差付与構造の段差量は、０．００５２１１ｍｍ～０．００６４５７ｍｍである。又、Ａ１＝１，Ａ２＝３、Ａ３＝５である。尚、ＣＧｍｉｎ＝０．０５３５ｍｍ、ＣＧｍａｘ＝０．１ｍｍとした（以下の実施例、比較例で同じ）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
（実施例２）
　図７に、実施例２の対物レンズの断面形状を示す。図８に、実施例２の対物レンズの縦球面収差図を示す。表３のレンズデータに示すように、実施例２の対物レンズの光源側光学面は、光軸を含む円状の第１領域（２－１）と、第１領域に隣接した輪帯状の第２領域（２－２）と、第２領域に隣接した輪帯状の第３領域（２－３）と、第３領域に隣接した輪帯状の第４領域（２－４）と、第４領域に隣接した輪帯状の第５領域（２－５）とを有する。第１領域の全面に設けた第１光路差付与構造は、メイン光として１次の回折光を発生させ、第２領域の全面に設けた第２光路差付与構造は、メイン光として２次の回折光を発生させ、第３領域の全面に設けた第３光路差付与構造は、メイン光として３次の回折光を発生させ、第４領域の全面に設けた第４光路差付与構造は、メイン光として４次の回折光を発生させ、第５領域の全面に設けた第５光路差付与構造は、メイン光として５次の回折光を発生させるようになっている。このとき、第１領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には０次の不要回折光が発生し、オーバー側には２次の不要回折光が発生する。又、第２領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には１次の不要回折光が発生し、オーバー側には３次の不要回折光が発生する。更に、第３領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には２次の不要回折光が発生し、オーバー側には４次の不要回折光が発生する。又、第４領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には３次の不要回折光が発生し、オーバー側には５次の不要回折光が発生する。更に、第５領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には４次の不要回折光が発生し、オーバー側には６次の不要回折光が発生する。このように、不要光が離散的に発生するので、層間クロストークを抑制できる。尚、実施例２のΔｆ／Δλ１＝０．１０（ｍｍ／ｎｍ）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
　表４に、実施例２の対物レンズの実形状データを示す。光軸を含む第１領域の第１光路差付与構造の段差量は、０．０００７５２ｍｍ～０．０００７７７ｍｍであり、第２領域の第２光路差付与構造の段差量は、０．００１５７０ｍｍ～０．００１６９１ｍｍであり、第３領域の第３光路差付与構造の段差量は、０．００２５７９ｍｍ～０．００３０８８ｍｍであり、第４領域の第４光路差付与構造の段差量は、０．００４２２２ｍｍ～０．００４６５０ｍｍであり、第５領域の第５光路差付与構造の段差量は、０．００５９７３ｍｍ～０．００６４３６ｍｍである。又、Ａ１＝１，Ａ２＝２、Ａ３＝３、Ａ４＝４，Ａ５＝５である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
（実施例３）
　表５に、実施例３の対物レンズのレンズデータを示す。尚、実施例３のΔｆ／Δλ１＝０．２１（ｍｍ／ｎｍ）である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　図９（ａ）は、実施例３に係る対物レンズを光ディスク側から見た図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の対物レンズをB-B線で切断して矢印方向に見た断面図であって、各部寸法を記載している。図９（ｃ）は、図９（ｂ）の対物レンズを矢印Ｃ方向に見た図である。図９（ｄ）は、図９（ａ）の対物レンズのＤ部を拡大して示す図であり、製造に関するマークを形成している。図９（ａ）～（ｄ）に示すように、実施例３の対物レンズの各部寸法は、以下の通りであるが、輪帯構造は段差が非常に小さいため図面上は目視できない。
対物レンズの外径＝φ３．３ｍｍ
第１光学面の面径＝φ１．９６ｍｍ
第１光学面の有効径＝φ１．８７ｍｍ
第２光学面の面径＝φ１．４３ｍｍ
第２光学面の有効径＝φ１．２ｍｍ
対物レンズの軸上厚＝１．３５ｍｍ
フランジ部最大厚＝０．５７ｍｍ
光源側フランジ面から重心までの距離＝０．１６ｍｍ
光源側フランジ面から像側主点までの距離＝０．１８ｍｍ
光源側フランジ面から物体側主点までの距離＝０．３９ｍｍ
ゲートカット量＝０．２ｍｍ以下
　次に、本実施例に好適な反射防止膜について説明する。実施例３の対物レンズにおける光源側光学面には、以下の表６に示す３層の反射防止膜を、真空蒸着法を用いて設ける。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
　実施例３の対物レンズにおける光ディスク側光学面には、以下の表７に示す３層の反射防止膜を、真空蒸着法を用いて設ける。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
（比較例）
　図１０に、比較例の対物レンズの断面形状を示す。図１１に、比較例の対物レンズの縦球面収差図を示す。表８のレンズデータに示すように、比較例の対物レンズの光源側光学面は、光軸を含む円状の第１領域の全面に設けた第１光路差付与構造のみを有しており、この第１光路差付与構造は、メイン光として５次の回折光を発生させようになっている。
このとき、第１領域を通過した光束のうち、メイン光に対してアンダー側には４次の不要回折光が発生し、オーバー側には６次の不要回折光が発生する。図１１から明らかであるが、不要光が同じ位置に集光することから、製造誤差等や発振波長のシフトによって、記録／再生しようとする情報記録面以外の情報記録面に不要光が集光して、層間クロストークが発生する恐れが高い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
　表９に、比較例の対物レンズの実形状データを示す。光学面全体に設けた第１光路差付与構造の段差量は、０．００３８４４ｍｍ～０．００６４７１ｍｍであり、段差量の変化が連続的であり、Ａ１＝５と全領域で等しくなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
　本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。
ＯＢＪ　　　　　対物レンズ
ＰＵ１　　　　　光ピックアップ装置
ＬＤ　　　　　　青紫色半導体レーザ
ＡＣ１　　　　　１軸アクチュエータ
ＡＣ２　　　　　３軸アクチュエータ
ＢＳ　　　　　　偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳ　　　　　偏光プリズム
ＣＬ　　　　　　カップリングレンズ
Ｌ２　　　　　　正レンズ群
Ｌ３　　　　　　負レンズ群
ＱＷＰ　　　　　λ／４波長板
ＰＬ１～ＰＬ３　保護基板
ＲＬ１～ＲＬ３　情報記録面
ＳＬ　　　　　　センサ用レンズ

Claims (9)

  1. 　波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と、カップリングレンズと、対物レンズとを有し、前記カップリングレンズを光軸方向に変位させることによって、光束入射面からの距離（透明基板厚）が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択し、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズであって、
    　前記対物レンズは、像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５未満のプラスチック製のレンズであり、光軸を中心とした円状又は輪帯状の第１領域と、前記第１領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第２領域と、前記第２領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第３領域とを有し、前記第１領域には、前記光源からの光束が入射したときに第１の次数の回折光を発生させる第１光路差付与構造が形成され、前記第２領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第１の次数より大きい第２の次数の回折光を発生させる第２光路差付与構造が形成され、前記第３領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第２の次数より大きい第３の次数の回折光を発生させる第３光路差付与構造が形成されており、以下の式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
    　Δｆ／Δλ１≧０．０５　　　（１）
    但し
    Δｆ：前記対物レンズの軸上集光位置の変化量（μｍ）
    Δλ１：前記対物レンズに入射する前記光源から光束の波長の変化量（ｎｍ）
  2. 　前記第１光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに１次回折光を発生させ、前記第２光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに３次回折光を発生させ、前記第３光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに５次回折光を発生させることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
  3. 　前記対物レンズは、前記第３領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第４領域と、前記第４領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第５領域とを有し、前記第４領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第３の次数より大きい第４の次数の回折光を発生させる第４光路差付与構造が形成され、前記第５領域には、前記光源からの光束が入射したときに前記第４の次数より大きい第５の次数の回折光を発生させる第５光路差付与構造が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
  4. 　前記第１光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに１次回折光を発生させ、前記第２光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに２次回折光を発生させ、前記第３光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに３次回折光を発生させ、前記第４光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに４次回折光を発生させ、前記第５光路差付与構造は、前記光源からの光束が入射したときに５次回折光を発生させることを特徴とする請求項３に記載の対物レンズ。
  5. 　波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４１５ｎｍ）の光束を出射する光源と、カップリングレンズと、対物レンズとを有し、前記カップリングレンズを光軸方向に変位させることによって、光束入射面からの距離（透明基板厚）が互いに異なる情報記録面を厚さ方向に３つ以上有する光ディスクにおけるいずれかの情報記録面を選択し、前記光源から出射された波長λ１の光束を前記対物レンズにより前記選択された情報記録面に集光することによって、情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置に使用される対物レンズであって、
    　前記対物レンズは、像側開口数（ＮＡ）が０．８以上、０．９５未満のプラスチック製のレンズであり、光軸を中心とした円状又は輪帯状の第１領域と、前記第１領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第２領域と、前記第２領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第３領域とを有し、前記第１領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第１光路差付与構造が形成され、前記第２領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第２光路差付与構造が形成され、前記第３領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第３光路差付与構造が形成されており、以下の式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
    　Δｆ／Δλ１≧０．０５　　　（１）
    　Ａ１＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ１［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（２）
    　Ａ２＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ２［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（３）
    　Ａ３＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ３［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（４）
    　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３　　　（５）
    但し、
    Δｆ：前記対物レンズの軸上集光位置の変化量（μｍ）
    Δλ１：前記対物レンズに入射する前記光源から光束の波長の変化量（ｎｍ）
    ｄ１：前記第１光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
    ｄ２：前記第２光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
    ｄ３：前記第３光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
    ｎ：前記対物レンズの波長λ１（μm）の光束についての屈折率
    θ：前記対物レンズの光学面における非球面の面角度（ｒａｄ）
  6. 　前記対物レンズは、前記第３領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第４領域と、前記第４領域よりも光軸直交方向外側の輪帯状の第５領域とを有し、前記第４領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第４光路差付与構造が形成され、前記第５領域には、前記対物レンズの光軸に沿って延在する段差面と、輪帯状の面とを交互に接続してなる第５光路差付与構造が形成され、以下の式を満たすことを特徴とする請求項５に記載の対物レンズ。
    　Ａ４＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ４［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（６）
    　Ａ５＝ＲＯＵＮＤ（│ｄ５［１－ｎｃｏｓ｛θ－ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθ／ｎ）｝］／λ１│）　　（７）
    　Ａ１＜Ａ２＜Ａ３＜Ａ４＜Ａ５　　　（８）
    但し、
    ｄ４：前記第４光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
    ｄ５：前記第５光路差付与構造の段差面の光軸方向段差量（μｍ）
  7. 　前記第１領域は光軸を含み、Ａ１＝１であることを特徴とする請求項４又は５に記載の対物レンズ。
  8. 　前記光ディスクの透明基板厚の最大値をＣＧｍａｘ（ｍｍ）、その透明基板厚の最小値をＣＧｍｉｎ（ｍｍ）としたときに、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の対物レンズ。
    　０．０４０≦ＣＧｍｉｎ　　　（９）
    　ＣＧｍａｘ≦０．１１０　　　（１０）
    　０．０２５＜ＣＧｍａｘ－ＣＧｍｉｎ　　　（１１）
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の対物レンズを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
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