(57)【要約】【課題】温度変化が生じた場合にも、一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動を効果的に抑えること。【解決手段】保護層厚が０．０５〜０．１５（単位：ｍｍ）の範囲内である光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適した光情報記録再生装置用対物レンズであって、所定の条件を満たすように構成された光情報記録再生装置用対物レンズを提供する。【選択図】図１
2010153016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護層厚が０．０５〜０．１５（単位：ｍｍ）の範囲内である光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適した光情報記録再生装置用対物レンズにおいて、
前記光ディスクに対する情報の記録または再生に使用する波長λ（単位：ｎｍ）に対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義し、前記対物レンズの光軸上の厚みをｄ（単位：ｍｍ）と定義し、該波長λに対する屈折率をｎと定義した場合に、次の条件（１）
【数１】
2010153016.tif 000064
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項２】
少なくとも一面が、同心状の複数の屈折面に分割され、入射光束に対して所定の光路長差を付与する段差が互いに隣り合う該屈折面の間に形成される位相シフト構造を有する位相シフト面であって、該位相シフト面の有効光束径内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、前記光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義した場合に、さらに次の条件（２）
【数２】
2010153016.tif 000065
を満たすことを特徴とする、請求項１に記載の光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項３】
所定の規格の光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適した光情報記録再生装置用対物レンズにおいて、
前記光ディスクに対する情報の記録または再生に使用する波長λ（単位：ｎｍ）に対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義し、前記対物レンズの光軸上の厚みをｄ（単位：ｍｍ）と定義し、該波長λに対する屈折率をｎと定義した場合に、次の条件（３）
【数３】
2010153016.tif 000066
を満たし、
かつ、少なくとも一面が、同心状の複数の屈折面に分割され、入射光束に対して所定の光路長差を付与する段差が互いに隣り合う該屈折面の間に形成される位相シフト構造を有する位相シフト面であって、該位相シフト面の有効光束径内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、前記光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義した場合に、さらに次の条件（４）
【数４】
2010153016.tif 000067
を満たすことを特徴とする光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項４】
前記光ディスクの保護層厚が０．０５〜０．１５（単位：ｍｍ）の範囲内であることを特徴とする、請求項３に記載の光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項５】
前記段差は、前記光軸からの高さをｈと定義し、二次、四次、六次、・・・の光路差関数係数をそれぞれＰ２、Ｐ４、Ｐ６、・・・と定義し、入射光束の回折効率が最大となる回折次数をｍと定義した場合に、
φ(h)=(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ
により表される光路差関数によって規定される構成を有することを特徴とする、請求項２から請求項４の何れか一項に記載の光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項６】
前記波長λ使用時の前記光ディスク側の開口数ＮＡが０．８〜０．８７の範囲内であることを特徴とする、請求項１から請求項５の何れか一項に記載の光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項７】
樹脂製レンズであることを特徴とする、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項８】
さらに次の条件（５）
１．４＜ｎ＜１．７・・・（５）
を満たすことを特徴とする、請求項１から請求項７の何れか一項に記載の光情報記録再生装置用対物レンズ。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか一項に記載の光情報記録再生装置用対物レンズを備えたことを特徴とする光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
所定の規格の光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適した光情報記録再生装置用対物レンズに関連し、詳しくは、ＢＤ（Blu-ray Disc）等の高記録密度光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適した光情報記録再生装置用対物レンズに関する。また、該光情報記録再生装置用対物レンズを搭載した光情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクには、従来、ＣＤ（Compact Disc）やＤＶＤ（Digital Versatile Disc）といった記録密度や保護層の厚みが異なる複数の規格が存在する。また、近年では、情報記録のさらなる高容量化を実現した、ＤＶＤよりも記録密度が一層高い高記録密度光ディスクが実用化されている。そのような高記録密度光ディスクとして、例えばＢＤが一般に普及している。ここで、光ディスクに対する情報の記録または再生を行う装置を光情報記録再生装置と記す。なお、本明細書において、光情報記録再生装置と記した場合には、「情報の記録専用装置」、「情報の再生専用装置」、「情報の記録および再生兼用装置」の全てを含む。
【０００３】
かかる光情報記録再生装置を製造するとき、該装置に搭載される対物レンズの偏心等に起因して発生するコマ収差を補正するために、該装置に組み付けられた対物レンズをチルト調整することが一般的に行われている。
【０００４】
ところで、樹脂製の対物レンズは、温度変化を受けたときに正弦条件違反量が変化して、一定のチルト角に対するコマ収差発生量（コマ収差に対する発生感度）が変動する。ＢＤ等の高記録密度光ディスクの記録や再生に適するように設計された対物レンズは、ＣＤやＤＶＤ等の他の光ディスクと比べてＮＡ（開口数）が大きいことにより、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動がより一層顕著である。そのため、チルト調整を行ってコマ収差を補正したとしても、チルト調整後に温度変化が生じた場合には、該温度変化に起因して発生するコマ収差を有効に除去することができない。さらにＢＤ等の光記録密度光ディスクでは、ＣＤやＤＶＤ等の他の光ディスクに比べて収差に対する許容度が低いため、より一層コマ収差の発生が問題となる。
【０００５】
例えば特許文献１には、コマ収差が補正された高記録密度光ディスク用の対物レンズを搭載した光情報記録再生装置が開示されている。しかし、特許文献１においては、温度変化に起因する正弦条件違反量の変化、つまりコマ収差発生量の変動が何ら考慮されていない。そのため、特許文献１に記載の光情報記録再生装置では、例えば装置内部の駆動回路等が発熱して対物レンズ周辺の温度が上昇したときにコマ収差が発生して、高記録密度光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成できない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３６２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、温度変化が生じた場合にも、一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動が効果的に抑えられた光情報記録再生装置用対物レンズ、および該対物レンズを搭載した光情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る光情報記録再生装置用対物レンズは、保護層厚が０．０５〜０．１５（単位：ｍｍ）の範囲内である光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適したレンズであり、以下の特徴を有する。すなわち、かかる光情報記録再生装置用対物レンズは、温度変化が生じたときの一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動を効果的に抑えるべく、光ディスクに対する情報の記録または再生に使用する波長λ（単位：ｎｍ）に対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義し、対物レンズの光軸上の厚みをｄ（単位：ｍｍ）と定義し、該波長λに対する屈折率をｎと定義した場合に、次の条件（１）
【数１】
2010153016.tif 000003
を満たすように構成される。
【０００９】
条件（１）の上限を上回る場合、焦点距離ｆが短くなりすぎる、又は厚みｄが厚くなりすぎる等の理由により、作動距離、つまり光ディスクの保護層表面と対物レンズの該光ディスク側面の頂点との距離を十分に確保することが難しい。さらに、材料の使用量が増えることにより、製造コストの増加につながる。一方、条件（１）の下限を下回る場合、焦点距離ｆが長くなりすぎる、又は厚みｄが薄くなりすぎる、或いは屈折率ｎが低すぎる等の理由により、温度変化が生じたときに一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動が大きくなるため、光ディスクの記録面上に良好なスポットが形成されない。
【００１０】
本発明に係る光情報記録再生装置用対物レンズは、少なくとも一面が、同心状の複数の屈折面に分割され、入射光束に対して所定の光路長差を付与する段差が互いに隣り合う該屈折面の間に形成される位相シフト構造を有する位相シフト面であって、該位相シフト面の有効光束径内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義した場合に、さらに次の条件（２）
【数２】
2010153016.tif 000004
を満たす構成であることが望ましい。かかる構成によれば、位相シフト構造の光学作用により、温度変化が生じたときの一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動がより一層抑えられる。
【００１１】
条件（２）の上限を上回る場合、位相シフト面の周辺部に配置される段差の密度が高くなり、各段差の寸法が極めて微細になる。そのため、光情報記録再生装置用対物レンズの成型時に金型に樹脂が充填し難いため、段差をなす各面が安定した寸法形状を得られない虞があり、歩留まりの低下が懸念される。該周辺部の段差をなす各面が安定した寸法形状を得られない場合には、該周辺部で光が実質的に通らなくなり、光ディスクＤに対する情報の記録や再生を行うために必要なＮＡの担保が難しくなる。一方、条件（２）の下限を下回る場合、位相シフト構造の回折作用による、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動に対する補償が十分でない。すなわち、位相シフト構造の追加に伴う開発コストや製造コストの増加等に対して十分な温度補償効果が得られないため、費用対効果の面で好ましくない。
【００１２】
上記の課題を解決する本発明の別の形態に係る光情報記録再生装置用対物レンズは、所定の規格の光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適したレンズであり、以下の特徴を有する。すなわち、かかる光情報記録再生装置用対物レンズは、温度変化が生じたときの一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動を効果的に抑えるべく、光ディスクに対する情報の記録または再生に使用する波長λ（単位：ｎｍ）に対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義し、対物レンズの光軸上の厚みをｄ（単位：ｍｍ）と定義し、該波長λに対する屈折率をｎと定義した場合に、次の条件（３）
【数３】
2010153016.tif 000005
を満たし、
かつ、少なくとも一面が、同心状の複数の屈折面に分割され、入射光束に対して所定の光路長差を付与する段差が互いに隣り合う該屈折面の間に形成される位相シフト構造を有する位相シフト面であって、該位相シフト面の有効光束径内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲内に設けられた全ての該段差の高さの合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義した場合に、さらに次の条件（４）
【数４】
2010153016.tif 000006
を満たすように構成される。
【００１３】
かかる光情報記録再生装置用対物レンズは、例えば保護層厚が０．０５〜０．１５（単位：ｍｍ）の範囲内である光ディスクに対する情報の記録または再生を行うのに適した構成を有する。
【００１４】
ここで、位相シフト構造をなす段差は、位相シフト構造の回折作用により、温度変化が生じたときの一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動をより一層抑えるべく、対物レンズの光軸からの高さをｈと定義し、二次、四次、六次、・・・の光路差関数係数をそれぞれＰ２、Ｐ４、Ｐ６、・・・と定義し、入射光束の回折効率が最大となる回折次数をｍと定義した場合に、
φ(h)=(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ
により表される光路差関数によって規定される構成を有することが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る光情報記録再生装置用対物レンズは、例えば波長λ使用時の光ディスク側の開口数ＮＡが０．８〜０．８７の範囲内である。
【００１６】
また、本発明に係る光情報記録再生装置用対物レンズは、好ましくは、例えば軽量化、製造の容易性や量産性、コスト等の種々の面においてガラス製レンズと比較して有利な樹脂製レンズである。
【００１７】
本発明に係る光情報記録再生装置用対物レンズの屈折率ｎは、例えば次の条件（５）
１．４＜ｎ＜１．７・・・（５）
を満たす。
【００１８】
また、上記の課題を解決する本発明の一形態に係る光情報記録再生装置は、上記の何れかに記載の光情報記録再生装置用対物レンズを備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光情報記録再生装置用対物レンズによれば、所定の条件を満たす構成を有することにより、温度変化が生じた場合にも、一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動が効果的に抑えられるようになる。また、かかる光情報記録再生装置用対物レンズを搭載した光情報記録再生装置によれば、高記録密度光ディスクの記録面上に良好なスポットが形成され、高記録密度光ディスクに対する情報の記録または再生が良好に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の対物レンズを搭載する光情報記録再生装置の概略構成を示す図である。
【図２】対物レンズの光軸上の厚み、屈折率、およびチルト特性変化量の関係を示すグラフである。
【図３】対物レンズの焦点距離、屈折率、およびチルト特性変化量の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態の輪帯構造付き対物レンズの模式的構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例１において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図６】本発明の実施例２において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図７】本発明の実施例３において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図８】本発明の実施例４において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図９】本発明の実施例５において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１０】本発明の実施例６において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１１】本発明の実施例７において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１２】本発明の実施例８において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１３】本発明の実施例９において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１４】本発明の実施例１０において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１５】本発明の実施例１１において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１６】本発明の実施例１２において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１７】本発明の実施例１３において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１８】本発明の実施例１４において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【図１９】比較例において光ディスク使用時に発生する球面収差量と正弦条件違反量を表す収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態の対物レンズおよび該対物レンズが搭載される光情報記録再生装置について説明する。本実施形態の光情報記録再生装置は、所定の規格の高記録密度光ディスクに対する情報の記録や再生を行う装置である。ここでいう所定の規格の高記録密度光ディスクは、例えばＢＤ規格の光ディスクである。以下、説明の便宜上、所定の規格の高記録密度光ディスクを光ディスクＤ１と記す。
【００２２】
図１は、本実施形態の対物レンズ１０を有する光情報記録再生装置１００の概略構成を表す模式図である。図１に示されるように、光情報記録再生装置１００は、光源１、ハーフミラー２、コリメートレンズ３、受光部４、および対物レンズ１０を有している。なお、図１に示される一点鎖線は、光情報記録再生装置１００の光学ユニットの基準軸ＡＸである。また、実線は光ディスクＤ１への入射光束またはその戻り光を示している。
【００２３】
光ディスクＤ１は、図示省略された保護層、記録面を有している。なお、実際の光ディスクＤ１において、記録面は、保護層と基板層あるいはレーベル層によって挟持されている。また、光ディスクＤ１は、記録時や再生時等に図示省略されたターンテーブル上にセットされ回転した状態にある。光ディスクＤ１の保護層は、例えば０．０５〜０．１５ｍｍの範囲に収まる厚みを有する。
【００２４】
光源１は、設計基準波長４０６ｎｍの青色レーザー光を照射する半導体レーザーである。かかるレーザー光の波長λ（単位：ｎｍ）は、使用環境、製品個体差等を考慮すると数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の範囲で変動する。
【００２５】
図１に示されるように、光源１から照射されたレーザー光束は、ハーフミラー２で偏向されてコリメートレンズ３に入射する。コリメートレンズ３に入射したレーザー光束は、平行光束に変換された後、対物レンズ１０の第一面１１に入射する。第一面１１に入射したレーザー光束は、対物レンズ１０の第二面１２から射出されて、情報の記録または再生の対象となる光ディスクＤ１の記録面近傍に収束する。収束したレーザー光束は、光ディスクＤ１の記録面上で諸収差が補正された良好なスポットを形成する。そして、光ディスクＤ１の記録面で反射されたレーザー光束は、入射時と同一の光路を戻り、ハーフミラー２を透過して受光部４により受光される。
【００２６】
受光部４は、受光されたレーザー光束を光電変換してアナログ信号を生成し、図示省略された信号処理回路に出力する。信号処理回路は、入力したアナログ信号をビットストリームに変換して所定の誤り訂正処理を行う。次いで、誤り訂正されたビットストリームをオーディオストリームやビデオストリーム等の各ストリームに分離してデコードする。信号処理回路は、デコードして得られたオーディオ信号やビデオ信号等をアナログ信号に変換してスピーカやディスプレイ（何れも不図示）に出力する。これにより、光ディスクＤ１に記録された音声や映像等がスピーカやディスプレイを通じて再生される。
【００２７】
対物レンズ１０は、光ディスクＤ１に対する情報の記録や再生を行うべく、波長λ使用時における光ディスクＤ１側の開口数ＮＡが例えば０．８〜０．８７の範囲に収まるように構成されている。
【００２８】
対物レンズ１０は、合成樹脂等によって成形された樹脂製レンズであり、例えばガラス製レンズに比べて軽量である。そのため、対物レンズ１０が例えばガラス製レンズである場合と比べて、レンズ駆動用アクチュエータ（不図示）の負担等が軽減する。対物レンズ１０を樹脂製レンズとした場合には、軽量化以外にも、製造の容易性や量産性、コスト等の種々の面においてガラス製レンズと比較して有利である。対物レンズ１０の材料には、波長λに対する屈折率ｎが例えば１．４〜１．７の範囲に収まる樹脂が選択される。
【００２９】
対物レンズ１０は、例えば設計基準温度（３５℃）下でチルト調整されて、該対物レンズ１０の偏心等に起因するコマ収差の補正が行われた状態で光情報記録再生装置１００の光学ユニットに組み込まれている。ここで、温度変化が生じたときに対物レンズの正弦条件違反量が変化して一定のチルト角に対するコマ収差発生量が変動し、光ディスクの記録面上に良好なスポットが形成されないことは先に述べた通りである。そこで、本実施形態の対物レンズ１０は、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動を効果的に抑えて、光ディスクＤ１の記録や再生に適した光学性能を持つように構成されている。なお、樹脂製レンズは、ガラス製レンズと比べて、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動がより一層顕著である。本実施形態においては、対物レンズ１０は樹脂製レンズであるにも拘わらず、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動が効果的に抑えられている。以下、対物レンズ１０の具体的構成について説明する。
【００３０】
対物レンズ１０は、第一面１１、第二面１２がともに非球面である。非球面の形状は、光軸からの高さがｈ（単位：ｍｍ）となる非球面上の座標点の該非球面の光軸上での接平面からの距離（サグ量）をＸ（ｈ）と定義し、非球面の光軸上での曲率（１／ｒ（但し、ｒ（単位：ｍｍ）は曲率半径））をＣと定義し、円錐係数をκと定義し、４次以上の偶数次の非球面係数をＡ２ｉ（ただしｉは２以上の整数）と定義した場合に、次の式で表される。対物レンズ１０の各レンズ面を非球面にすることにより、球面収差やコマ収差等の諸収差を適切にコントロールすることが可能になる。
【数５】
2010153016.tif 000007
【００３１】
本実施形態の対物レンズ１０には、第一面１１、第二面１２がともに非球面形状を有するタイプと、第一面１１、第二面１２がともに非球面形状であり且つ何れか一方の面に輪帯構造が設けられたタイプの二通りのタイプがある。以下、両タイプを区別して説明する必要がある場合に限り、前者のタイプの対物レンズを「輪帯構造無し対物レンズ」と記し、後者のタイプの対物レンズを「輪帯構造付き対物レンズ」と記す。
【００３２】
輪帯構造は、対物レンズ１０の光軸を中心とした同心状に分割された複数の屈折面と各屈折面の境界において光軸に沿って延びる複数の微小な段差からなる。かかる輪帯構造は、一般的には、第一面１１に設けられる。輪帯構造を第一面１１に設けた場合には、例えば輪帯構造の最小輪帯幅をより広く設計することができ、有効光束幅に対する輪帯の段差部分による光量損失を抑えることができるメリットがある。また、回転する光ディスクＤ１と向き合わず第二面１２に対するゴミ等の付着の心配が増えない、対物レンズ１０がレンズクリーナーを用いて擦られた場合に輪帯構造が摩耗する虞がない、などのメリットがある。
【００３３】
輪帯構造の段差は、各屈折面の境界の内側を透過する光束と外側を透過する光束との間で所定の光路長差が生じるように設計される。かかる構造を一般に回折構造と称することができる。所定の光路長差が特定の波長αのｎ倍（ｎは整数）となるように設計された輪帯構造は、ブレーズ波長αのｎ次回折構造と称することができる。ここで、回折構造に特定の波長βの光束を透過させた際に最も回折効率が高くなる回折光の回折次数は、波長βの光束に対して与えられる光路長差を波長βで割ったときの値に最も近い整数ｍとして求まる。
【００３４】
他にも、各屈折面の境界の内側を透過する光束および外側を透過する光束間に光路長差が生じるということは、互いの位相が、輪帯構造の段差の作用によってずれると捉えることもできる。したがって輪帯構造は、入射する光束の位相をシフトする構造、つまり、位相シフト構造と称することもできる。
【００３５】
輪帯構造は、光路差関数φ（ｈ）により表すことができる。光路差関数φ（ｈ）は、対物レンズ１０の回折レンズとしての機能を光軸からの高さｈにおける光路長付加量の形で表現した関数であり、輪帯構造における各段差の設置位置を規定する。光路差関数φ（ｈ）は、二次、四次、六次、・・・の光路差関数係数をそれぞれＰ２、Ｐ４、Ｐ６、・・・と定義し、使用する（入射する）レーザー光の設計波長をλと定義し、入射光束の回折効率が最大となる回折次数をｍと定義した場合に、次の式により表される。
φ(h)=(P2h2+P4h4+P6h6+P8h8+P10h10+P12h12)mλ
【００３６】
ここで、本出願人は、設計基準温度（３５℃）下で対物レンズを１．０度チルトさせたときに発生する３次のコマ収差の値から、高温（８０℃）下で対物レンズを１．０度チルトさせたときに発生する３次のコマ収差の値を減算した減算値（つまり、温度変化が生じた際の、一定のチルト角に対するコマ収差発生量の差分）をチルト特性変化量（単位：λｒｍｓ）と定義した場合に、図２、図３に示される関係を見出した。図２、図３の各図の縦軸はチルト特性変化量を、横軸は対物レンズの屈折率ｎから１を減算した値（以下、「屈折率ｎ−１」と記す。）を表す。
【００３７】
図２は、対物レンズの光軸上の厚みｄ（単位：ｍｍ）を１．７０又は１．８５に設計した場合における、チルト特性変化量と屈折率ｎ−１との関係を示している。また、図３は、対物レンズの波長λに対する焦点距離ｆ（単位：ｍｍ）を１．１８、１．４１、又は１．７７に設計した場合における、チルト特性変化量と屈折率ｎ−１との関係を示している。なお、図２のグラフは、厚みｄと屈折率ｎ以外は全て同一仕様の対物レンズを使用して検証された結果である。また、図３のグラフは、焦点距離ｆと屈折率ｎ以外は全て同一仕様の対物レンズを使用して検証された結果である。
【００３８】
本実施形態の光情報記録再生装置１００は、これまでの説明の通り、温度変化に追従して対物レンズ１０がチルト調整されるようなフィードバック機構を有していない。つまり、対物レンズ１０は、製造時に、設計基準温度（３５℃）下でチルト調整された角度で固定されている。そのため、設計基準温度（３５℃）に対して温度変化が生じたときに発生するチルト特性変化量は、そのままコマ収差として発生することになる。コマ収差に関する良好な温度特性を得るためには、チルト特性変化量を小さくして、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動を効果的に抑える必要がある。
【００３９】
図２によれば、対物レンズの屈折率ｎが大きいほどチルト特性変化量が小さく、また、対物レンズの光軸上の厚みｄが厚いほどチルト特性変化量が小さくなることが分かる。図３によれば、対物レンズの屈折率ｎが大きいほどチルト特性変化量が小さく、また、対物レンズの波長λに対する焦点距離ｆが短いほどチルト特性変化量が小さくなることが分かる。すなわち、本出願人は、図２、図３に示される検討結果に基づき、厚みｄが厚いほど、又は屈折率ｎが大きいほど、或いは焦点距離ｆが短いほど、コマ収差に関する温度特性が改善することを見出している。以上の検討結果を鑑みて、本実施形態の対物レンズ１０は、次の条件（１）を満たすように構成されている。
【数１】
2010153016.tif 000008
【００４０】
条件（１）の上限を上回る場合、焦点距離ｆが短くなりすぎる、又は厚みｄが厚くなりすぎる等の理由により、図１に示される作動距離ＷＤ、つまり光ディスクＤ１の保護層表面と対物レンズ１０の第二面１２の頂点との距離を十分に確保することが難しい。一方、条件（１）の下限を下回る場合、焦点距離ｆが長くなりすぎる、又は厚みｄが薄くなりすぎる、或いは屈折率ｎが低すぎる等の理由により、チルト特性変化量の増大が避けられない。そのため、設計基準温度（３５℃）に対して温度が変化したときに大きなコマ収差が発生して、光ディスクの記録面上に良好なスポットが形成されない問題が生じる。
【００４１】
そこで、対物レンズ１０を条件（１）を満たすように構成する。かかる場合、十分な作動距離ＷＤを確保しつつも依然として焦点距離ｆを短く又は厚みｄを厚くできるため、チルト特性変化量が抑えられてコマ収差に関する温度特性が改善する。或いは、十分な作動距離ＷＤを確保しつつも依然として焦点距離ｆを短く又は厚みｄを厚くでき、さらに屈折率ｎを高くすることもできるため、チルト特性変化量が抑えられてコマ収差に関する温度特性が改善する。すなわち、対物レンズ１０は、温度変化が生じた場合にもコマ収差発生量が小さいため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００４２】
本実施形態の対物レンズ１０は、第一面１１又は第二面１２の少なくとも一面に輪帯構造が設けられた輪帯構造付き対物レンズである場合には、条件（１）に加えてさらに次の条件（２）を満たすように構成されている。
【数２】
2010153016.tif 000009
なお、（Σφ０．００−１．００）は、対物レンズ１０の有効光束径（瞳座標）内に設けられた全ての該段差の高さの合計値として定義され、（Σφ０．９５−１．００）は、対物レンズ１０の光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲内に設けられた全ての該段差の高さの合計値として定義される。
【００４３】
条件（２）を満たす対物レンズには二通りの形態がある。一方の形態の対物レンズは、各段差の高さが略一定であり、対物レンズ１０の有効光束径の周辺部（該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲）に該段差が密に設けられた構成を有する。他方の形態の対物レンズは、対物レンズ１０の該有効光束径の周辺部に設けられた段差が該周辺部より内側に設けられた段差より高い高さを持つ構成を有する。本実施形態では、前者の形態の対物レンズを想定している。図４に、前者の形態の対物レンズの模式的構成を示す。図４全体、および図４の拡大図Ａを参照するところ、対物レンズ１０（輪帯構造付き対物レンズ）の周辺部に、輪帯構造をなす段差が密に設けられていることが分かる。
【００４４】
対物レンズ１０（輪帯構造付き対物レンズ）を条件（２）を満たすように構成した場合、輪帯構造による回折作用により、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動がより一層補償される。条件（２）の上限を上回る場合、対物レンズ１０の有効光束径の周辺部の段差の配置密度が高くなりすぎるため、該周辺部の段差個々のサイズが極めて微細になる。かかる場合、対物レンズ１０の成型時に金型に樹脂が充填し難くなるため、段差をなす各面が安定した寸法形状を得られず歩留まりの低下が懸念される。該周辺部の段差をなす各面が安定した寸法形状を得られない場合には、該周辺部で光が実質的に通らなくなり、光ディスクＤ１に対する情報の記録や再生を行うために必要なＮＡの担保が難しくなる。一方、条件（２）の下限を下回る場合、輪帯構造の回折作用による、温度変化に起因する一定のチルト角に対するコマ収差発生量の変動に対する補償（以下、「温度補償」と記す。）が十分でない。すなわち、輪帯構造の追加に伴う開発コストや製造コストの増加等に対して十分な温度補償効果が得られないため、費用対効果の面で好ましくない。
【００４５】
輪帯構造付き対物レンズの別の形態としては、十分な作動距離ＷＤを確保しつつもチルト特性変化量を抑えてコマ収差に関する温度特性を改善すべく、例えば次の条件（３）および（４）を満たす構成が想定される。
【数３】
2010153016.tif 000010
【数４】
2010153016.tif 000011
【００４６】
かかる別の形態では、先に説明された条件（１）および（２）を満たす対物レンズ１０（輪帯構造付き対物レンズ）に比べて、厚みｄの厚みを薄く又は焦点距離ｆを長くすることができ、作動距離ＷＤをより一層確保し易くなっている。厚みｄを薄くし又は焦点距離ｆを長くした分のチルト特性変化量の増加は、対物レンズ１０の有効光束径の周辺部に段差をより一層密に設けることで補償されている。対物レンズ１０（輪帯構造付き対物レンズ）の構成が、条件（３）、（４）を満たさない場合には、条件（１）、（２）を満たさない場合と同様の問題が生じる。
【００４７】
なお、上述した何れの形態の対物レンズにおいても、対物レンズ１０の大型化等を有効に避けるべく、焦点距離ｆは１．０〜１．５の範囲に抑える（つまり比較的短くする）ことが好ましい。
【００４８】
これまで説明された対物レンズ１０を搭載する光情報記録再生装置１００の具体的実施例を、次に１３例説明する。各具体的実施例１〜１３の光情報記録再生装置１００は、図１に示される概略構成を有する。なお、実施例１〜３、実施例８〜１０の対物レンズ１０は、輪帯構造無し対物レンズである。また、実施例４〜７、実施例１１〜１３の対物レンズ１０は、輪帯構造付き対物レンズである。輪帯構造付き対物レンズの回折次数ｍは、全て一次である。
【実施例１】
【００４９】
実施例１の光情報記録再生装置１００に搭載される対物レンズ１０の仕様、具体的には、光ディスクＤ１の再生等に使用される光束の波長λ（単位：ｎｍ）、光ディスクＤ１使用時における対物レンズ１０の焦点距離ｆ（単位：ｍｍ）、ＮＡ、および倍率は、次の表１に示される通りである。また、実施例１をはじめとする各具体的実施例では、本発明に係る特徴、つまり対物レンズ１０の特徴を明確化するため、提示する数値構成を対物レンズ１０以降の数値構成に限定する。また、実施例１の各表についての説明は、他の具体的実施例で提示される各表においても適用される。
【００５０】
【表１】
2010153016.tif 000012
【００５１】
なお、光情報記録再生装置１００は、表１中、倍率の値が示すように、対物レンズ１０に平行光束が入射するように設計されている。これにより、トラッキングシフト時における意図しない軸外収差の発生を有効に避けることができる。
【００５２】
実施例１の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成は、表２に示される。
【００５３】
【表２】
2010153016.tif 000013
【００５４】
表２において、面番号１、２は対物レンズ１０の第一面１１、第二面１２を、面番号３、４は対象となる光ディスクの保護層、記録層をそれぞれ示す。「ｒ」は光学部材の各面の曲率半径（単位：ｍｍ）、「ｄ」は光学部材厚または光学部材間隔（単位：ｍｍ）、「ｎ」は使用波長λに対する光学部材の屈折率である。なお、非球面素子におけるｒは、光軸上での曲率半径を示す。
【００５５】
対物レンズ１０の第一面１１（面番号１）および第二面１２（面番号２）は、非球面である。各面の非球面形状は、光ディスクＤ１に対する情報の記録や再生を行うのに最適に設計されている。各面の非球面形状を規定する円錐係数κと、４次以上の偶数次の非球面係数は、表３に示される。なお、各表における表記Ｅは、１０を基数、Ｅの右の数字を指数とする累乗を表している。
【００５６】
【表３】
2010153016.tif 000014
【００５７】
実施例１の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．５２０であり、条件（１）を満たす。ここで、対物レンズの実際のチルト角度は０．２度ほどである。このときのチルト特性変化量が０．０２０（つまり対物レンズ１０を１．０度チルトさせたときのチルト特性変化量が０．１００）以下である場合、温度変化が生じた場合のコマ収差の発生量が小さく抑えられている状態にある。実施例１の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０６３であり、０．１００以下である。すなわち、実施例１の対物レンズ１０は、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００５８】
図５（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１の対物レンズ１０の収差図であり、図５（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１の対物レンズ１０の収差図である。各図の実線が球面収差ＳＡを示し、破線が正弦条件違反量ＳＣを示す。また、各図の縦軸は入射瞳座標を、横軸は球面収差量（単位：ｍｍ）または正弦条件違反量を表す。なお、図５に示すグラフおよび線種の定義は、後述される各実施例および比較例で提示されるグラフにおいても同様とする。図５（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例２】
【００５９】
次に、実施例２について説明する。以下、実施例２における対物レンズ１０の具体的仕様を表４に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表５に、非球面形状を規定する各係数を表６に示す。
【００６０】
【表４】
2010153016.tif 000015
【表５】
2010153016.tif 000016
【表６】
2010153016.tif 000017
【００６１】
実施例２の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．５５５であり、条件（１）を満たす。また、実施例２の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０６５である。すなわち、実施例２の対物レンズ１０は、実施例１の対物レンズ１０と同じく、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００６２】
図６（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例２の対物レンズ１０の収差図であり、図６（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例２の対物レンズ１０の収差図である。図６（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例３】
【００６３】
次に、実施例３について説明する。以下、実施例３における対物レンズ１０の具体的仕様を表７に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表８に、非球面形状を規定する各係数を表９に示す。
【００６４】
【表７】
2010153016.tif 000018
【表８】
2010153016.tif 000019
【表９】
2010153016.tif 000020
【００６５】
実施例３の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．４８７であり、条件（１）を満たす。また、実施例３の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０７５である。すなわち、実施例３の対物レンズ１０は、実施例１、２の対物レンズ１０と同じく、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００６６】
図７（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例３の対物レンズ１０の収差図であり、図７（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例３の対物レンズ１０の収差図である。図７（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例４】
【００６７】
次に、実施例４について説明する。以下、実施例４における対物レンズ１０の具体的仕様を表１０に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表１１に、非球面形状を規定する各係数を表１２に示す。
【００６８】
【表１０】
2010153016.tif 000021
【表１１】
2010153016.tif 000022
【表１２】
2010153016.tif 000023
【００６９】
実施例４の対物レンズ１０は、輪帯構造付き対物レンズである。表１３に、第一面１１（面番号１）の輪帯構造を規定するための光路差関数φ（ｈ）における２次以上の偶数次の光路差関数係数を示す。
【００７０】
【表１３】
2010153016.tif 000024
【００７１】
実施例４の対物レンズ１０は、条件（１）、（２）の数式の値がそれぞれ、０．５２０、０．３２であり、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たす。また、実施例４の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０５６である。すなわち、実施例４の対物レンズ１０は、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００７２】
図８（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例４の対物レンズ１０の収差図であり、図８（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例４の対物レンズ１０の収差図である。図８（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例５】
【００７３】
次に、実施例５について説明する。以下、実施例５における対物レンズ１０の具体的仕様を表１４に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表１５に、非球面形状を規定する各係数を表１６に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数を表１７に示す。
【００７４】
【表１４】
2010153016.tif 000025
【表１５】
2010153016.tif 000026
【表１６】
2010153016.tif 000027
【表１７】
2010153016.tif 000028
【００７５】
実施例５の対物レンズ１０は、条件（１）、（２）の数式の値がそれぞれ、０．５０６、０．３０であり、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たす。また、実施例５の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０５１である。すなわち、実施例５の対物レンズ１０は、実施例４の対物レンズ１０と同じく、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００７６】
図９（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例５の対物レンズ１０の収差図であり、図９（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例５の対物レンズ１０の収差図である。図９（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例６】
【００７７】
次に、実施例６について説明する。以下、実施例６における対物レンズ１０の具体的仕様を表１８に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表１９に、非球面形状を規定する各係数を表２０に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数を表２１に示す。
【００７８】
【表１８】
2010153016.tif 000029
【表１９】
2010153016.tif 000030
【表２０】
2010153016.tif 000031
【表２１】
2010153016.tif 000032
【００７９】
実施例６の対物レンズ１０は、条件（３）、（４）の数式の値がそれぞれ、０．４４８、０．２９であり、条件（３）および（４）を満たす。また、実施例６の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０８４である。すなわち、実施例６の対物レンズ１０は、条件（３）および（４）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００８０】
図１０（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例６の対物レンズ１０の収差図であり、図１０（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例６の対物レンズ１０の収差図である。図１０（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例７】
【００８１】
次に、実施例７について説明する。以下、実施例７における対物レンズ１０の具体的仕様を表２２に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表２３に、非球面形状を規定する各係数を表２４に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数を表２５に示す。
【００８２】
【表２２】
2010153016.tif 000033
【表２３】
2010153016.tif 000034
【表２４】
2010153016.tif 000035
【表２５】
2010153016.tif 000036
【００８３】
実施例７の対物レンズ１０は、条件（３）、（４）の数式の値がそれぞれ、０．４４８、０．３９であり、条件（３）および（４）を満たす。また、実施例７の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０７２である。すなわち、実施例７の対物レンズ１０は、実施例６の対物レンズ１０と同じく、条件（３）および（４）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００８４】
図１１（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例７の対物レンズ１０の収差図であり、図１１（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例７の対物レンズ１０の収差図である。図１１（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例８】
【００８５】
次に、実施例８について説明する。以下、実施例８における対物レンズ１０の具体的仕様を表２６に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表２７に、非球面形状を規定する各係数を表２８に示す。
【００８６】
【表２６】
2010153016.tif 000037
【表２７】
2010153016.tif 000038
【表２８】
2010153016.tif 000039
【００８７】
実施例８の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．６０３であり、条件（１）を満たす。また、実施例８の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０５４である。すなわち、実施例８の対物レンズ１０は、実施例１〜３の対物レンズ１０と同じく、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００８８】
図１２（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例８の対物レンズ１０の収差図であり、図１２（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例８の対物レンズ１０の収差図である。図１２（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例９】
【００８９】
次に、実施例９について説明する。以下、実施例９における対物レンズ１０の具体的仕様を表２９に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表３０に、非球面形状を規定する各係数を表３１に示す。
【００９０】
【表２９】
2010153016.tif 000040
【表３０】
2010153016.tif 000041
【表３１】
2010153016.tif 000042
【００９１】
実施例９の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．６４４であり、条件（１）を満たす。また、実施例９の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０４６である。すなわち、実施例９の対物レンズ１０は、実施例１〜３、８の対物レンズ１０と同じく、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００９２】
図１３（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例９の対物レンズ１０の収差図であり、図１３（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例９の対物レンズ１０の収差図である。図１３（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例１０】
【００９３】
次に、実施例１０について説明する。以下、実施例１０における対物レンズ１０の具体的仕様を表３２に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表３３に、非球面形状を規定する各係数を表３４に示す。
【００９４】
【表３２】
2010153016.tif 000043
【表３３】
2010153016.tif 000044
【表３４】
2010153016.tif 000045
【００９５】
実施例１０の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．７４９であり、条件（１）を満たす。また、実施例１０の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０３９である。すなわち、実施例１０の対物レンズ１０は、実施例１〜３、８、９の対物レンズ１０と同じく、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【００９６】
図１４（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１０の対物レンズ１０の収差図であり、図１４（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１０の対物レンズ１０の収差図である。図１４（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例１１】
【００９７】
次に、実施例１１について説明する。以下、実施例１１における対物レンズ１０の具体的仕様を表３５に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表３６に、非球面形状を規定する各係数を表３７に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数を表３８に示す。
【００９８】
【表３５】
2010153016.tif 000046
【表３６】
2010153016.tif 000047
【表３７】
2010153016.tif 000048
【表３８】
2010153016.tif 000049
【００９９】
実施例１１の対物レンズ１０は、条件（１）、（２）の数式の値がそれぞれ、０．６０３、０．３２であり、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たす。また、実施例１１の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０３９である。すなわち、実施例１１の対物レンズ１０は、実施例４、５の対物レンズ１０と同じく、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【０１００】
図１５（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１１の対物レンズ１０の収差図であり、図１５（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１１の対物レンズ１０の収差図である。図１５（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例１２】
【０１０１】
次に、実施例１２について説明する。以下、実施例１２における対物レンズ１０の具体的仕様を表３９に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表４０に、非球面形状を規定する各係数を表４１に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数を表４２に示す。
【０１０２】
【表３９】
2010153016.tif 000050
【表４０】
2010153016.tif 000051
【表４１】
2010153016.tif 000052
【表４２】
2010153016.tif 000053
【０１０３】
実施例１２の対物レンズ１０は、条件（１）、（２）の数式の値がそれぞれ、０．６４４、０．３９であり、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たす。また、実施例１２の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０４０である。すなわち、実施例１２の対物レンズ１０は、実施例４、５、１１の対物レンズ１０と同じく、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【０１０４】
図１６（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１２の対物レンズ１０の収差図であり、図１６（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１２の対物レンズ１０の収差図である。図１６（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【実施例１３】
【０１０５】
次に、実施例１３について説明する。以下、実施例１３における対物レンズ１０の具体的仕様を表４３に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表４４に、非球面形状を規定する各係数を表４５に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数を表４６に示す。
【０１０６】
【表４３】
2010153016.tif 000054
【表４４】
2010153016.tif 000055
【表４５】
2010153016.tif 000056
【表４６】
2010153016.tif 000057
【０１０７】
実施例１３の対物レンズ１０は、条件（１）、（２）の数式の値がそれぞれ、０．６９７、０．３０であり、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たす。また、実施例１３の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０２６である。すなわち、実施例１３の対物レンズ１０は、実施例４、５、１１、１２の対物レンズ１０と同じく、条件（１）および（２）（又は条件（３）および（４））を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【０１０８】
図１７（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１３の対物レンズ１０の収差図であり、図１７（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１３の対物レンズ１０の収差図である。図１７（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【０１０９】
次に、実施例１４について説明する。実施例１４においては、以下、実施例１４における対物レンズ１０の具体的仕様を表４７に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表４８に、非球面形状を規定する各係数を表４９に示す。
【０１１０】
【表４７】
2010153016.tif 000058
【表４８】
2010153016.tif 000059
【表４９】
2010153016.tif 000060
【０１１１】
実施例１４の対物レンズ１０は、条件（１）の数式の値が０．４８７であり、条件（１）を満たす。また、実施例１４の対物レンズ１０のチルト特性変化量は０．０８１である。すなわち、実施例１４の対物レンズ１０は、実施例１〜３、８〜１０の対物レンズ１０と同じく、条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【０１１２】
図１８（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１４の対物レンズ１０の収差図であり、図１８（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１４の対物レンズ１０の収差図である。図１８（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。
【０１１３】
図２１（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における実施例１４の対物レンズ１０の収差図であり、図２１（ｂ）は、高温（８０℃）下における実施例１４の対物レンズ１０の収差図である。図２１（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度時又は高温時の何れにおいても球面収差、コマ収差が共に良好に補正されていることが分かる。また、実施例６又は７或いは１３と同様に、高温時におけるコマ収差発生量の変動が非常に小さく抑えられている。
【比較例】
【０１１４】
次に、比較例について説明する。以下、比較例における対物レンズの具体的仕様を表５０に、光ディスクＤ１使用時における具体的数値構成を表５１に、非球面形状を規定する各係数を表５２に示す。なお、比較例の光情報記録再生装置は、対物レンズの構成が各実施例の光情報記録再生装置と相違するだけで、他の構成要素は同一である。比較例の対物レンズは、輪帯構造を有していない。
【０１１５】
【表５０】
2010153016.tif 000061
【表５１】
2010153016.tif 000062
【表５２】
2010153016.tif 000063
【０１１６】
比較例の対物レンズは、条件（１）、（２）の数式の値がそれぞれ、０．３３５、０．００であり、条件（１）、（２）（或いは条件（３）、（４））の何れも満たしていない。比較例の対物レンズのチルト特性変化量は０．１２５である。すなわち、比較例の対物レンズは、条件（１）を満たさないためチルト特性変化量が大きく、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が抑えられていないため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができない。
【０１１７】
図１９（ａ）は、設計基準温度（３５℃）下における比較例の対物レンズの収差図であり、図１９（ｂ）は、高温（８０℃）下における比較例の対物レンズの収差図である。図１９（ａ）、（ｂ）によれば、設計基準温度下では収差補正はなされるものの、高温時にコマ収差が大きく発生していることが分かる。
【０１１８】
実施例１〜１４によれば、比較例との比較から分かるように、少なくとも条件（１）を満たすことにより、温度変化が生じたときのコマ収差発生量が効果的に抑えられているため、光ディスクの記録面上に良好なスポットを形成することができる。
【０１１９】
以上が本発明の実施形態および該実施形態の具体的実施例の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば、輪帯構造は、本実施形態では第一面１１だけに設けられているが、第一面１１、第二面１２の両面に設けられてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１  光源
２  ハーフミラー
３  コリメートレンズ
４  受光部
１０  対物レンズ
１１  第一面
１２  第二面
１００  光情報記録再生装置
ＡＸ  基準軸
Ｄ１  光ディスク
【図１】
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【図２】
2010153016.tif 000069
【図３】
2010153016.tif 000070
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010153016.tif 000073
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2010153016.tif 000083
【図１７】
2010153016.tif 000084
【図１８】
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【図１９】
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