(57)【要約】  本発明は、薄型の光ディスクドライブで用いることが出来、異なる光ディスクに対して適切に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置及びそれに好適な対物レンズを提供する。  第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持し、第１光ディスク用の領域の近軸曲率半径を小さくすることができるため、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持しながら、対物レンズの軸上厚を薄くすることが可能となる。これにより、３つの異なる光ディスクに対して情報の記録／再生を互換可能に行えるにも関わらず、ＣＤの焦点距離を短くすることができ、特に薄形の光ディスクドライブに最適な対物レンズを提供できる。
2010089933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１の第１光束を出射する第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光束を出射する第２光源と、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光束を出射する第３光源と、対物レンズとを有し、前記対物レンズは、前記第１光束を厚さｔ１の保護層を有する第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させ、前記第２光束を厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護層を有する第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させ、前記第３光束を厚さｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護層を有する第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させることによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
前記対物レンズは単玉レンズであり、
少なくとも一つの光学面が、光軸を含む第１領域と、前記第１領域の外側に設けられた第２領域と、前記第２領域の外側に設けられた第３領域とを有し、
前記領域の内、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する前記対物レンズの領域と、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する前記対物レンズの領域とは、異なる領域であることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
以下の式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
０．１５（ｍｍ）≦ＷＤ３≦０．５（ｍｍ）      （１）
但し、
ＷＤ３：前記第３光ディスク使用時のワーキングディスタンス
【請求項３】
前記領域の内、ある領域における母非球面の近軸曲率半径と、他の領域における母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記領域の内、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する領域における母非球面の近軸曲率半径と、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する領域又は通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する領域における母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の対物レンズ。
【請求項５】
通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項６】
前記第３光ディスク専用領域は、屈折面であることを特徴とする請求項５に記載の対物レンズ。
【請求項７】
前記第３光ディスク専用領域の数は、１以上３以下であることを特徴とする請求項５又は６に記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記第１領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を、前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光するが、通過した前記第３光束を、前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項９】
前記第１領域は、第１回折構造を有し、
前記第１回折構造は、前記第１光束が通過した際に、０次回折光（透過光）を他の次数の回折光に比して最も多く発生させる構造であることを特徴とする請求項８に記載の対物レンズ。
【請求項１０】
前記第２領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１１】
前記第３領域は、通過した前記第１光束を、前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を、前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光するが、通過した前記第３光束を、前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１２】
前記対物レンズは、前記第３領域の外側に第４領域を有し、前記第４領域の外側に第５領域を有し、前記第５領域の外側に第６領域を有し、
前記第６領域は、前記対物レンズにおいて光軸から最も離れた領域であり、
前記第１領域、前記第３領域及び前記第５領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であり、
前記第２領域及び前記第４領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であり、
前記第６領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク専用領域であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１３】
前記第６領域は、屈折面であることを特徴とする請求項１２に記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記対物レンズは、前記第３領域の外側に、第４領域を有し、
前記第４領域は、前記対物レンズにおいて光軸から最も離れた領域であり、
前記第１領域及び前記第３領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であり、
前記第２領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であり、
前記第４領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク専用領域であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１５】
前記第４領域は、屈折面であることを特徴とする請求項１４に記載の対物レンズ。
【請求項１６】
光軸を含む断面において、前記第１領域と前記第２領域の間に段差を有し、前記段差と前記第１領域が交差する部分は、前記段差と前記第２領域が交差する領域に比して、光軸方向光源側に位置することを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１７】
前記第１領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に集光し、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であり、
前記第２領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に集光しない第３光ディスク専用領域であることを特徴とする請求項１６に記載の対物レンズ。
【請求項１８】
以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の対物レンズ。
ｄ／δ≦５      （２）
ただし、
ｄ：前記対物レンズの軸上厚
δ：前記対物レンズの光軸方向最小厚
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる種類の光ディスクに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及びそれに用いる対物レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、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の研究・開発が急速に進んでいる。一例として、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。【０００３】
ところで、かかるタイプの高密度光ディスク、例えばＢＤに対して適切に情報の記録／再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤ／レコーダ（光情報記録再生装置）の製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したＤＶＤやＣＤ（コンパクトディスク）が販売されている現実をふまえると、ＢＤに対して情報の記録／再生ができるだけでは足らず、例えばユーザが所有しているＤＶＤやＣＤに対しても同様に適切に情報の記録／再生ができるようにすることが、ＢＤ用の光ディスクプレーヤ／レコーダとしての商品価値を高めることに通じるのである。このような背景から、ＢＤ用の光ディスクプレーヤ／レコーダに搭載される光ピックアップ装置は、ＢＤとＤＶＤ、更にはＣＤとの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できる性能を有することが望まれる。【０００４】
ＢＤとＤＶＤ、更にはＣＤとの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できるようにする方法として、ＢＤ用の光学系とＤＶＤやＣＤ用の光学系とを情報を記録／再生する光ディスクの記録密度に応じて選択的に切り替える方法が考えられるが、複数の光学系が必要となるので、小型化に不利であり、またコストが増大する。【０００５】
従って、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、互換性を有する光ピックアップ装置においても、ＢＤ用の光学系とＤＶＤやＣＤ用の光学系とを共通化して、光ピックアップ装置を構成する光学部品点数を極力減らすのが好ましい。そして、光ディスクに対向して配置される対物レンズを共通化することが光ピックアップ装置の構成の簡素化、低コスト化に最も有利となる。【０００６】
ここで、特許文献１には、３種類の波長の光を用いて、２種類以上の基板厚の複数の光ディスクに対して情報を記録／再生することができる光ピックアップ装置に用いられる対物レンズが開示されている。特許文献１の実施例では、４０５ｎｍ、６５７ｎｍ，７８８ｎｍの波長の光を用いて、０．６ｍｍ，１．２ｍｍの２種類のみの基板厚の光ディスクに対して情報の記録／再生を行っている。波長４０５ｎｍと波長６５７ｎｍの光は、基板厚０．６ｍｍの光ディスクに使用し、波長７８８ｎｍの光は基板厚１．２ｍｍの光ディスクに使用している。かかる対物レンズでは、複数種類の光ディスクに対応させるために、レーザ光が対物レンズに入射する面を少なくとも３つの領域に分割している。複数の波長のレーザ光のいずれかが対物レンズの対応する領域を通過した場合、対応する光ディスクの情報記録面上に集光するようにしている。特許文献１の実施例１では対物レンズを４領域に分割し、対物レンズの最内領域を３種類の波長の光それぞれを３種類の光ディスクのそれぞれの情報記録面に集光可能とする屈折面にし、その外側の領域を４０５ｎｍの波長と７８８ｎｍの波長の光を２種類の光ディスクのそれぞれの情報記録面に集光可能とする屈折面にし、その外側を４０５ｎｍの波長と６５７ｎｍの波長の光を２種類の光ディスクのそれぞれの情報記録面に集光可能とする回折面にし、その外側を４０５ｎｍの波長の光を１種類の光ディスクの情報記録面に集光可能とする回折面にしている。又、実施例２，３では対物レンズを３領域に分割し、最内領域を３種類の波長の光それぞれを３種類の光ディスクのそれぞれの情報記録面に集光可能とする屈折面にし、その外側を６５７ｎｍの波長と７８８ｎｍの波長の光を２種類の光ディスクのそれぞれの情報記録面に集光可能とする回折面にし、その外側を４０５ｎｍの波長と６５７ｎｍの波長の光を２種類の光ディスクのそれぞれの情報記録面に集光可能とする回折面にしている。【０００７】
次に、特許文献２には、３種類の波長の光を用いて、基板厚の異なるＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤの３種類の規格の光ディスク情報を記録／再生することができる光ピックアップ装置に用いられる対物レンズが開示されている。特許文献２の実施例では波長４０５ｎｍ、６５８ｎｍ，７８５ｎｍの光を用いて、基板厚０．０８７５ｍｍ，０．６ｍｍ，１．２ｍｍの光ディスクに対して情報の記録／再生を行っている。かかる対物レンズでは、複数種類の光ディスクに対応させるために、レーザ光が対物レンズに入射する面を少なくとも３つの領域に分割している。複数の波長のレーザ光のいずれかが対物レンズの対応する領域を通過した場合、回折光を利用して振り分けて、対応する光ディスクの情報記録面上に集光するようにしている。具体的には、対物レンズの最内領域を通過した３種類の光束のそれぞれを、ＢＤ、ＤＶＤ，ＣＤそれぞれの情報記録面に集光可能とする回折面にし、その外側を通過した４０５ｎｍと６５８ｎｍの光束をＢＤ、ＤＶＤそれぞれの情報記録面に集光可能とし、通過した７８５ｎｍの光束をＣＤの情報記録面には集光させない回折面にし、その外側を通過した４０５ｎｍの光束をＢＤの情報記録面に集光可能とし、通過した６５８ｎｍと７８５ｎｍの光束のそれぞれを、ＤＶＤ，ＣＤの情報記録面上には集光させない面にし、実施例１，２，３では最外領域を屈折面にし、実施例４，５では最外領域を回折面にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−４０５１２号公報
【特許文献２】特許第４０３３２４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、特許文献１では、全ての実施例において、情報の記録／再生を行える光ディスクの種類は基板厚が０．６ｍｍまたは１．２ｍｍのものである。従って、特許文献１に記載されている対物レンズでは、基板厚が０．１ｍｍであるＢＤに対して情報の記録／再生を行うことができない。【００１０】
また、特許文献２に記載の対物レンズにおいては、最も中心の領域が、通過した第１光束をＢＤに集光し、第２光束をＤＶＤに集光し、第３光束をＣＤに集光することができる領域となっている。当該領域においてＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤの３種類の規格の光ディスクに対応するために、レーザ光が対物レンズに入射する面に回折次数の異なる回折構造を重畳している。そのため、回折構造の凹凸１つ分の幅であるピッチ幅が狭い輪帯が発生してしまう可能性が高い。特許文献２においては、ピッチ幅が５μｍ以下であればその輪帯を除去しても光学的性能に大きな影響を及ぼすことがない旨記載されているが、５μｍ以下の輪帯を除去しても、実形状化及び製造に際してはまだ困難性がある狭い幅の輪帯が残存する可能性がある。また、当然ながら、そのような除去を行わない場合は、更に実形状化及び製造が困難となる。【００１１】
また、１つの対物レンズでそれぞれ異なる基板厚を有する光ディスクに対応させる場合であって、情報を記録／再生しようとする光ディスクがＣＤの場合、ＣＤは他の光ディスクに比べて光ディスクの基板厚が大きいので、対物レンズの像側主点から像側焦点までの距離を長くする必要がある。さらに、ＣＤの記録／再生に際しては、十分な量のワーキングディスタンス（レーザ光が対物レンズから射出する面の最も光ディスク寄りの位置から、光ディスクまでの距離）を確保するために、対物レンズの焦点距離が長くなる傾向がある。例えば、特許文献１の全ての実施例において、光ディスクがＣＤの場合、対物レンズの焦点距離が３．１１８ｍｍと長く、対物レンズの軸上厚も２．３ｍｍと厚くなっている。更に、有効径も３．９ｍｍと大きくなっている。また、特許文献２の実施例３において光ディスクがＣＤの場合、対物レンズの焦点距離が２．４３ｍｍとやはり長く、対物レンズの軸上厚も２．３７ｍｍと厚くなっている。また、特許文献２においてＣＤの焦点距離が最短となる実施例においてもその焦点距離は２．２４ｍｍとやはり長い。即ち、特許文献２において、対物レンズの軸上厚を厚くすることにより、ＣＤでの焦点距離とワーキングディスタンスを確保している。【００１２】
しかしながら、上述のような厚肉の対物レンズではノートパソコン等に搭載するための薄型の光ディスクドライブに用いることが困難である。【００１３】
更に、特許文献２に記載されているように、対物レンズの光軸を含む領域を、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ用の光束が通過する共用領域として用いると、他の光ディスクと比較して基板厚が厚いＣＤのワーキングディスタンスが不足気味となり、使い勝手が悪くなるという問題もある。【００１４】
本発明は、上述の問題を考慮したものであり、ＣＤのワーキングディスタンスを十分に確保しながらも薄型の光ディスクドライブで用いることが出来、ＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤといった異なる光ディスクに対して適切に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置及びそれに好適な対物レンズ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】
【００１５】
請求項１に記載の対物レンズは、波長λ１の第１光束を出射する第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光束を出射する第２光源と、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光束を出射する第３光源と、対物レンズとを有し、前記対物レンズは、前記第１光束を厚さｔ１の保護層を有する第１光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させ、前記第２光束を厚さｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護層を有する第２光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させ、前記第３光束を厚さｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護層を有する第３光ディスクの情報記録面上に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させることによって情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置用の対物レンズであって、前記対物レンズは単玉レンズであり、少なくとも一つの光学面が、光軸を含む第１領域と、前記第１領域の外側に設けられた第２領域と、前記第２領域の外側に設けられた第３領域とを有し、前記領域の内、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する前記対物レンズの領域と、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する前記対物レンズの領域とは、異なる領域である。【００１６】
第１光束を第１光ディスクの情報記録面に集光でき、且つ、第３光束を第３光ディスクの情報記録面に集光できる第１光ディスクと第３光ディスクの兼用領域を設ける場合、第３光ディスクは、他の光ディスクに比べて基板厚が大きいので、第３光束の入射面から集光点までの距離が長く、第３光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する領域の母非球面の近軸曲率半径を大きくする必要があるために、第１光ディスクと第３光ディスクの兼用領域の面形状もゆるくなりがちとなる。更に、第１光束を第１光ディスクの情報記録面に集光できる第１光ディスク用の領域は、最も精度の高い光学性能を要求されるため、光軸を含む最も中心の領域に配置されることが多い。従って、第１領域の母非球面の近軸曲率半径が大きくなってしまい、面形状がゆるくなり、これらの領域の焦点距離も長くなり、ひいては、対物レンズの軸上厚が厚くなってしまう。対物レンズの軸上厚が厚くなることで、薄型の光ディスクドライブに用いることが困難となっている。【００１７】
本発明によれば、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する前記対物レンズの領域（第１光ディスク用の領域）と、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する前記対物レンズの領域（第３光ディスク用の領域）とを独立して任意に設計できるので、例えば第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持し、第１光ディスク用の領域の近軸曲率半径を小さくすることができるため、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持しながら、対物レンズの軸上厚を薄くし、第３光ディスクに対するワーキングディスタンスを長めに確保することが可能となる。これにより、３つの異なる光ディスクに対して情報の記録／再生を互換可能に行えるにも関わらず、薄形の光ディスクドライブに最適な対物レンズを提供できる。【００１８】
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、以下の式を満たすことを特徴とする。【００１９】
０．１５（ｍｍ）≦ＷＤ３≦０．５（ｍｍ）      （１）
但し、
ＷＤ３：前記第３光ディスク使用時のワーキングディスタンス
第３光ディスクにおけるワーキングディスタンスをあまり長くすると、偏肉比が大きくなり、対物レンズのふち厚（光軸方向の最小肉厚）が小さくなり、その結果、製造上好適な長さだけ確保することが困難となってしまうという問題がある。また、第３光ディスクにおけるワーキングディスタンスを長くすることにより、第３光束に対する焦点距離も長くなる。しかし、ワーキングディスタンスが長くなりすぎると、対物レンズがプラスチックレンズである場合に、温度変化によって収差の変化が大きくなるという問題が生じる。そこで、上記構成にすることにより、第３光ディスクにおける十分なワーキングディスタンスを確保しながら、偏肉比を小さく抑え、製造が容易に行え、しかも、対物レンズがプラスチックレンズであっても、温度変化によって収差の変化が小さい対物レンズを提供することが可能となる。【００２０】
請求項３に記載の対物レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、前記領域の内、ある領域における母非球面の近軸曲率半径と、他の領域における母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることを特徴とする。【００２１】
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、前記領域の内、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する領域における母非球面の近軸曲率半径と、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する領域又は通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する領域における母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることを特徴とする。【００２２】
レンズの面形状を、第３光ディスクに集光させることを優先とした面形状とした場合、第３光ディスクは、他の光ディスクに比べて基板厚が大きいので、第３光束の入射面から集光点までの距離が長く、第３光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する領域の母非球面の近軸曲率半径は大きいので、面形状もゆるくなる。領域間の近軸曲率半径の差が小さい場合、第３光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過しない領域（例えば、第１光ディスク・第２光ディスク兼用の領域や第１光ディスク専用の領域）の母非球面の近軸曲率半径も大きくなってしまうので面形状がゆるくなり、これらの領域の焦点距離も長くなり、ひいては、対物レンズの軸上厚が厚くなってしまう。例えば、特許文献１の実施例では、ＣＤ用の光束が通過する領域の母非球面の曲率半径の差は、実施例１では０．０１７２ｍｍ、実施例２では０．０１１９ｍｍと小さい。このため、ＣＤ用の光束を集光しない領域の焦点距離が長くなり、その分対物レンズの軸上厚が厚くなってしまう。また、特許文献２では、ＣＤ用の光束を集光する領域の母非球面の曲率半径を大きくし、ＣＤ用の光束を集光する領域とＣＤ用の光束を集光しない領域の母非球面の曲率半径の差が小さくなっているので、ＣＤ用の光束を集光しない領域の母非球面の近軸曲率半径も大きくなっている。例えば、曲率半径の差は最大でも実施例５で０．０７０１ｍｍという小さい値となっている。そのため、ＣＤ用の光束を集光しない領域の焦点距離が長くなり、対物レンズの軸上厚も長くなり、それに伴い対物レンズの有効径も大きくなる。対物レンズの軸上厚は最小でも実施例３で２．３７ｍｍと厚くなっている。対物レンズの軸上厚が厚くなることで、薄型の光ディスクドライブに用いることが困難となっている。【００２３】
即ち、上記請求項３や請求項４の構成とすることにより、第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持することができるため、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持することができる。更に、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域や第１光ディスク専用領域の近軸曲率半径を小さくすることが可能となるため、対物レンズの軸上厚を薄くすることが可能となる。従って、第３光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する領域は、第３光束を第３光ディスクの情報記録面に良好に集光し、第３光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過しない領域は、第１光束又は第２光束を、第１光ディスク又は第２光ディスクの情報記録面上に良好に集光させるようにした上で、対物レンズの軸上厚を薄くすることができる。【００２４】
請求項５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、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域を有することを特徴とする。【００２５】
上記構成により、第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持し、第１光ディスク用の領域の近軸曲率半径を小さくすることができるため、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持しながら、対物レンズの軸上厚を薄くすることが可能となる。また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクの全てに対応した第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域を設けながら、第３光ディスク用の焦点距離を伸ばし、ワーキングディスタンスを長く確保しようとすると、各光束を振り分けるための回折構造のピッチが非常に細かくなり、対物レンズの成形が困難となるところ、第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域を設ける必要がなくなるため、ピッチの非常に細かい回折構造を設ける必要がなくなり、製造しやすい対物レンズを得ることが可能となる。【００２６】
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、前記第３光ディスク専用領域は、屈折面であることを特徴とする。【００２７】
前記第３光ディスク専用領域を、回折構造を有しない屈折面とすることで、光の利用効率を高めることができると共に、対物レンズの成形を容易にできる。【００２８】
請求項７に記載の対物レンズは、請求項５又は６に記載の発明において、前記第３光ディスク専用領域の数は、１以上３以下であることを特徴とする。【００２９】
上記構成により、第１光ディスクに集光される第１光束の光量ロスを抑えることが出来ると共に、対物レンズの構造を単純とできるため、製造しやすい対物レンズを得ることができる。【００３０】
請求項８に記載の対物レンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記第１領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を、前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光するが、通過した前記第３光束を、前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であることを特徴とする。【００３１】
上記構成により、第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持し、第１光ディスク用の領域の近軸曲率半径を小さくすることができるため、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持しながら、対物レンズの軸上厚を薄くすることが可能となる。また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクの全てに対応した第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域を設ける必要がなくなるため、ピッチの非常に細かい回折構造を設ける必要がなくなるため、製造しやすい対物レンズを得ることが可能となる。【００３２】
対物レンズの光軸を含む領域を、第１、第２、第３の光束が通過し、それぞれ第１、第２、第３光ディスクに集光する共用領域として用いると、他の光ディスクと比較して基板厚が厚いＣＤのワーキングディスタンスが不足気味となり、使い勝手が悪くなるという問題がある。そこで、上記構成により、第１領域の近軸曲率半径を第１光ディスク専用領域と同様の近軸曲率半径にすることが可能となり、第１領域の近軸曲率半径を小さくすることが可能となり、対物レンズの軸上厚を薄くすることが可能となる。それによって、ＣＤのワーキングディスタンスを長くすることが可能となる。【００３３】
また、波長が短い光束を用いる光ディスクでは情報記録密度が高く、各情報ピットの直径は小さいため、波長が短い光束を用いる光ディスクでは各情報ピットに合わせた集光スポットの直径が小さくなり、一般的に高い精度の集光特性が要求される。これに対し、光軸寄りの領域を通過した光束は屈折や回折による光の進行方向への変化が小さく、良好な集光特性を発揮できる。そこで本発明においては、対物レンズの光軸を含む領域を、第３光束よりも波長が短い第１光束及び第２光束の集光の為の領域として、収差特性を向上させている。【００３４】
請求項９に記載の対物レンズは、請求項８に記載の発明において、前記第１領域は、第１回折構造を有し、前記第１回折構造は、前記第１光束が通過した際に、０次回折光（透過光）を他の次数の回折光に比して最も多く発生させる構造であることを特徴とする。【００３５】
請求項１０に記載の対物レンズは、請求項１〜９のいずれかに記載の対物レンズであって、前記第２領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であることを特徴とする。【００３６】
上記構成により、第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持でき、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持することが可能となる。また、第３光ディスクの使用時における比較的小さな像側開口数に対応させやすくなり、適切な情報の記録／再生を行える。例えば、第３光ディスクがＣＤである場合に、ＣＤの必要開口数内にＣＤ専用領域を設けることができるため、適切にＣＤに対する記録／再生を行うことが可能となる。【００３７】
請求項１１に記載の対物レンズは、請求項１〜１０のいずれかに記載の対物レンズであって、前記第３領域は、通過した前記第１光束を、前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を、前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光するが、通過した前記第３光束を、前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であることを特徴とする。【００３８】
上記構成により、第１光ディスクがＢＤであって第２光ディスクがＤＶＤである場合に、ＢＤおよびＤＶＤの必要開口数内にＢＤ／ＤＶＤ兼用領域を設けることができるため、適切にＢＤおよびＤＶＤに対する記録／再生を行うことが可能となる。【００３９】
また、第３領域を、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域とすれば、第１光束及び第２光束の利用効率の低下を防ぐことができる。【００４０】
請求項１２に記載の対物レンズは、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、前記第３領域の外側に第４領域を有し、前記第４領域の外側に第５領域を有し、前記第５領域の外側に第６領域を有し、前記第６領域は、前記対物レンズにおいて光軸から最も離れた領域であり、前記第１領域、前記第３領域及び前記第５領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であり、前記第２領域及び前記第４領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であり、前記第６領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク専用領域であることを特徴とする。【００４１】
上記構成により、第３光ディスク用の領域の近軸曲率半径を大きく維持し、第１光ディスク用の領域の近軸曲率半径を小さくすることができるため、第３光ディスクにおける焦点距離を長めに維持しながら、対物レンズの軸上厚を薄くすることが可能となる。また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクの全てに対応した第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域を設ける必要がなくなるため、ピッチの非常に細かい回折構造を設ける必要がなくなるため、製造しやすい対物レンズを得ることが可能となる。更に、第１光ディスクに集光される第１光束の光量ロスを抑えることが出来ると共に、対物レンズの構造を単純とできるため、製造しやすい対物レンズを得ることができる。また、第３光ディスクがＣＤである場合に、ＣＤの必要開口数内にＣＤ専用領域を設けることができるため、適切にＣＤに対する記録／再生を行うことが可能となる。更に、第１光ディスクがＢＤであって第２光ディスクがＤＶＤである場合に、ＢＤおよびＤＶＤの必要開口数内にＢＤ／ＤＶＤ兼用領域を設けることができるため、適切にＢＤおよびＤＶＤに対する記録／再生を行うことが可能となる。又、６領域にすることで、波長の異なる３つの光束について光利用効率のバランスがとれた設計が可能になる。【００４２】
請求項１３に記載の対物レンズは、請求項１２に記載の対物レンズにおいて、前記第６領域は、屈折面であることを特徴とする。【００４３】
光軸から最も遠い領域は光軸に対する面法線の傾きが大きいので、ここに回折構造を設けると、ケラレ等による光の利用効率の低下が生じる恐れがあるが、屈折面とすることで光の利用効率の低下を抑制できる。【００４４】
請求項１４に記載の対物レンズは、請求項１〜１１に記載の対物レンズにおいて、前記対物レンズは、前記第３領域の外側に、第４領域を有し、前記第４領域は、前記対物レンズにおいて光軸から最も離れた領域であり、前記第１領域及び前記第３領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であり、前記第２領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であり、前記第４領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク専用領域であることを特徴とする。【００４５】
上記構成により、請求項１３に記載の構成と同様の効果を得ることができると共に、請求項１３の記載の構成に比べて、第１光ディスクに集光される第１光束の光量ロスを更に抑えることが可能となると共に、対物レンズの構造をより単純とできるため、製造しやすい対物レンズを得ることができる。【００４６】
請求項１５に記載の対物レンズは、請求項１４に記載の発明において、前記第４領域は、屈折面であることを特徴とする。【００４７】
光軸から最も遠い領域は面法線の傾きが大きいので、ここに回折構造を設けると、ケラレ等による光の利用効率の低下が生じる恐れがあるが、屈折面とすることで光の利用効率の低下を抑制できる。【００４８】
請求項１６に記載の対物レンズは、請求項１〜１５のいずれかに記載の発明において、光軸を含む断面において、前記第１領域と前記第２領域の間に段差を有し、前記段差と前記第１領域が交差する部分は、前記段差と前記第２領域が交差する領域に比して、光軸方向光源側に位置することを特徴とする。【００４９】
この様な形状とすると、第２領域は、第１領域に対して光ディスク側に位置することになり、第３光束を第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光させる面から、レーザ光が対物レンズから射出される面までの距離が短くなり、ワーキングディスタンスＷＤ３を確保することが出来、薄型の光ディスクドライブ用の光ピックアップ装置に好適な対物レンズを得ることができる。【００５０】
請求項１７に記載の対物レンズは、請求項１６に記載の発明において、前記第１領域は、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に集光し、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に集光し、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であり、前記第２領域は、通過した前記第３光束を前記第３光ディスクの情報記録面に集光し、通過した前記第１光束を前記第１光ディスクの情報記録面に集光せず、通過した前記第２光束を前記第２光ディスクの情報記録面に集光しない第３光ディスク専用領域であることを特徴とする。【００５１】
請求項１８に記載の対物レンズは、請求項１〜１７に記載の発明において、以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする。【００５２】
ｄ／δ≦５      （２）
ただし、
ｄ：前記対物レンズの軸上厚
δ：前記対物レンズの光軸方向最小厚
対物レンズの集光性能を維持しつつ対物レンズの軸上厚を小さくした場合、対物レンズのふち厚が小さくなり、前記対物レンズの光軸方向最小厚さと前記対物レンズの軸上厚さとの比、すなわち偏肉比が小さくなる傾向がある。偏肉比が小さくなると、対物レンズのふちが欠けやすくなる。さらに、対物レンズをプラスチックの射出成形で製造する場合、溶解したプラスチックを金型へ射出する際の通路が狭まり成形が困難になる。本発明では偏肉比を５以下にし、対物レンズのふち厚の大幅な低下を抑え、対物レンズのふちの欠けを防ぐと共に成形性を向上させている。【００５３】
請求項１９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１８のいずれかに記載の対物レンズを有することを特徴とする。【００５４】
本発明に係る光ピックアップ装置は、第１光源、第２光源、第３光源の３つの光源を有している。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、第１光束を第１光ディスクの情報記録面上に集光させ、第２光束を第２光ディスクの情報記録面上に集光させ、第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光させるための集光光学系を有する。また、本発明の光ピックアップ装置は、第１光ディスク、第２光ディスク又は第３光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有する。【００５５】
第１光ディスクは、厚さｔ１の保護基板と情報記録面とを有する。第２光ディスクは、厚さ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板と情報記録面とを有する。第３光ディスクは、厚さｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板と情報記録面とを有する。第１光ディスクはＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）、第２光ディスクはＤＶＤである事が好ましく、第３光ディスクはＣＤであることが好ましいが、これに限られない。第１光ディスク、第２光ディスク、又は第３光ディスクは、複数の情報記録面を有する複数層の光ディスクでもよい。尚、保護基板の厚さというときは、０の場合も含み、或いは光ディスクに厚さ数〜数十μｍの保護膜が塗布されている場合には、その膜厚も含むものとする。【００５６】
ＢＤは、ＮＡ０．８５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０．１ｍｍ程度である。更に、ＤＶＤとは、ＮＡ０．６０〜０．６７程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を含む。また、本明細書においては、ＣＤとは、ＮＡ０．４５〜０．５３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１．２ｍｍ程度であるＣＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等を含む。尚、記録密度については、ＢＤの記録密度が最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。【００５７】
なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（３）、（４）、（５）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。【００５８】
０．０５ｍｍ≦ｔ１≦０．１１２５ｍｍ    （３）
０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ            （４）
１．０ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ            （５）
本明細書において、第１光源、第２光源、第３光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第１光源から出射される第１光束の第１波長λ１、第２光源から出射される第２光束の第２波長λ２（λ２＞λ１）、第３光源から出射される第３光束の第３波長λ３（λ３＞λ２）は以下の条件式（６）、（７）を満たすことが好ましい。【００５９】
１．５×λ１＜λ２＜１．７×λ１      （６）
１．８×λ１＜λ３＜２．０×λ１      （７）
第１光ディスクに対して情報の記録／再生を行う場合、第２光ディスクや第３光ディスクに比べて集光スポットを小さくする必要が有り、そのためには第１光束の波長は第２光束の波長や第３光束の波長より短くする必要がある。光源に用いるレーザ装置は温度変化によって射出する光の波長に変化が生じる。そのうえで温度変化及び波長変化に対して発生する球面収差を、光ディスクの情報の記録／再生が行える程度に抑えるために条件式（６）、（７）を満たすことが好ましい。【００６０】
また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクとして、それぞれ、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤが用いられる場合、第１光源の第１波長λ１は好ましくは、３５０ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下であって、第２光源の第２波長λ２は好ましくは５７０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以下、より好ましくは６３０ｎｍ以上、６７０ｎｍ以下であって、第３光源の第３波長λ３は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８５０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。【００６１】
また、第１光源、第２光源、第３光源のうち少なくとも２つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第１光源と第２光源とが１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。【００６２】
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（いわゆるスリービーム法等）。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。【００６３】
光ピックアップ装置で用いられる集光光学系は、対物レンズを有する。集光光学系は、対物レンズのみを有していても良いが、集光光学系は、対物レンズの他にコリメートレンズ等のカップリングレンズを有していてもよい。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単レンズ又はレンズ群のことをいう。コリメートレンズは、カップリングレンズの一種で、コリメートレンズに入射した光を平行光にして出射するレンズである。更に集光光学系は、光源から射出された光束を、情報の記録再生に用いられるメイン光束と、トラッキング等に用いられる二つのサブ光束とに分割する回折光学素子などの光学素子を有していてもよい。本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉の対物レンズである。また、対物レンズは、ガラスレンズであってもプラスチックレンズであっても、又は、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂などで回折構造などを設けたハイブリッドレンズであってもよいが、成形の容易性やコストの低さの点から見てプラスチックレンズが一番好適である。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、回折構造が設けられるベース面（母非球面ともいう）が非球面であることが好ましい。対物レンズから母非球面を判断する場合、回折構造の段差の最も光ディスク側の部分をつないだ包絡面を母非球面と捉えることができる。【００６４】
また、対物レンズをガラスレンズとする場合は、ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下であるガラス材料を使用することが好ましく、４８０℃以下であることがより好ましい。ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下であるガラス材料を使用することにより、比較的低温での成形が可能となるので、金型の寿命を延ばすことが出来る。【００６５】
さらに、ガラスレンズは一般的に樹脂レンズよりも比重が大きいため、対物レンズをガラスレンズとすると、重量が大きくなり対物レンズを駆動するアクチュエータに負担がかかる。そのため、対物レンズをガラスレンズとする場合には、比重が小さいガラス材料を使用するのが好ましい。具体的には、比重が３．０以下であるのが好ましく、２．７５以下であるのがより好ましい。【００６６】
このようなガラス材料として具体的には、特開２００５−３０６６２７号の実施例１〜１２を例示することができる。例えば、特開２００５−３０６６２７号の実施例１は、ガラス転移点Ｔｇが４６０℃、比重が２．５８、屈折率ｎｄが１．５９４、アッベ数が５９．８である。【００６７】
また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合は、環状オレフィン系の樹脂材料を使用するのが好ましく、環状オレフィン系の中でも、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃での屈折率が１．５２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。【００６８】
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。【００６９】
対物レンズについて、以下に記載する。対物レンズの少なくとも一つの光学面が、少なくとも第１領域と、第１領域の外側に設けられた第２領域と、第２領域の外側に設けられた第３領域とを有する。また、第３領域の外側に更に第４領域を有していても良い。第４領域を光軸から最も遠い領域としてもよい。または、第３領域の外側に更に第４領域を有し、第４領域の外側に更に第５領域を有していても良い。さらに、第５領域の外側に第６領域を有し、第６領域を光軸から最も遠い領域としても良い。領域の数は１０以下であることが好ましく、８以下であることが更に好ましい。なお、第１領域、第２領域、第３領域を有する光学面は、光源側の光学面であることが好ましく、曲率半径の小さい方の光学面であることが好ましい。【００７０】
第１領域は、対物レンズの光軸を含む領域であることが好ましいが、光軸を含む微小な領域を未使用領域や特殊な用途の領域とし、その周りを第１領域としてもよい。第１領域、第２領域、第３領域、及びそれ以外の領域があるときは、その領域は、同一の光学面上に設けられていることが好ましい。３領域に分けられた例を示す図１に示されるように、第１領域ＣＮ、第２領域ＭＤ、第３領域ＯＴは、同一の光学面上に、光軸を中心とする同心円状に設けられていることが好ましい。第１領域ＣＮ、第２領域ＭＤ、第３領域ＯＴはそれぞれ隣接していることが好ましいが、間に僅かに隙間があっても良い。【００７１】
尚、対物レンズの複数の領域において、通過した第１光束を第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する対物レンズの領域と、通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する対物レンズの領域とは、異なる領域である。特に第１領域及び第２領域は、いずれも、第１光ディスク・第３光ディスク兼用領域または第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域ではない。第３領域及びそれより外側の領域は、第１光ディスク・第３光ディスク兼用領域または第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域を有する場合もあり得るが、基本的には、対物レンズの全ての領域が第１光ディスク・第３光ディスク兼用領域または第１光ディスク・第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域ではないことが好ましい。例えば、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域、第３光ディスク専用領域及び第１光ディスク専用領域を有する対物レンズや、第１光ディスク専用領域、第２光ディスク・第３光ディスク兼用領域、及び第１光ディスク専用領域を有する対物レンズ等が好ましい例として挙げられる。【００７２】
また、複数の領域の中に、通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した第１光束を第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した第２光束を第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域を有することが好ましい。また、第３光ディスク専用領域は回折面であってもよいが、製造の容易さと光利用効率の向上という観点から、第３光ディスク専用領域は、屈折面であることが好ましい。【００７３】
尚、第３光ディスク専用領域の数は、１以上３以下であることが好ましい。【００７４】
また、第１領域は、通過した第１光束を第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した前記第２光束を、第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光するが、通過した第３光束を、第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であることが好ましい。また、第３領域も第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域であることが好ましい。【００７５】
更に、第２領域は、通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した第１光束を第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した第２光束を第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第３光ディスク専用領域であることが好ましい。【００７６】
例えば、対物レンズが６つの領域を有する場合、第１〜第６領域のそれぞれに、第１〜第６回折構造がそれぞれ設けられていてもよい。尚、第２領域、第４領域及び第６領域は屈折面であってもよい。第１回折構造、第２回折構造、第３回折構造、第４回折構造、第５回折構造及び第６回折構造のそれぞれは、対物レンズの第１領域、第２領域、第３領域、第４領域、第５領域及び第６領域のそれぞれの面積の７０％以上の領域に設けられていることが好ましく、９０％以上がより好ましい。より好ましくは、第α回折構造（αは１以上６以下の整数）が、第α領域の全面に設けられていることである。それぞれの領域に対して適する回折構造がそれぞれの領域の全面に設けられていることで、光の利用効率を高くすることができる。【００７７】
なお、本明細書でいう回折構造とは、少なくともある波長の光束に対して回折光を発生させる構造の総称である。好ましくは、回折構造とは、段差を有し、少なくともある波長の光束に対して、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。回折構造は、好ましくは段差を複数有する。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。又、対物レンズの光学面が、光軸を中心とし、段差で区切られた複数の輪帯を有し、輪帯ごとに個別の非球面で構成したものであっても、回折作用によって光束を収束又は発散させている対物レンズは、回折構造を有する対物レンズである。例えば、輪帯ごとに個別の非球面で構成した構造を有する対物レンズの複数の輪帯を通過したλＡの波長の光束が、厚さｔＡの保護基板を有する光ディスクの情報記録面上に集光し、且つ、同複数の輪帯を通過したλＢ（λＡ≠λＢ）の波長の光束が、厚さｔＢ（ｔＡ≠ｔＢ）の保護基板を有する光ディスクの情報記録面上に集光する場合、その対物レンズは、回折作用によって光束を収束又は発散させており、回折構造を有する。【００７８】
回折構造は、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、回折構造は、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。【００７９】
ブレーズ型構造とは、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、回折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、回折構造が母非球面に対して、直角でも平行でもない、斜めの面を有する。尚、図２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回折構造が形成されているものとする。【００８０】
また、階段型構造とは、図２（ｃ）、（ｄ）に示されるように、回折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、「Ｘ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、光学機能面と称することがある）が、段差によって区分けされＸ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し、「小さい段差」とは、１つの階段単位において、最も小さな光軸方向の段差をいい、「大きい段差」とは、１つの階段単位において、最も大きな光軸方向の段差をいうものとする。【００８１】
図２（ｃ）に示す回折構造を、５レベルの階段型構造といい、図２（ｄ）に示す回折構造を、２レベルの階段型構造という。第１回折構造は２レベルの階段型構造であって、光軸を中心とした同心円状の複数の輪帯を含み、対物レンズの光軸を含む複数の輪帯の断面の形状は、光軸に平行に延在する複数の段差面Ｐａ、Ｐｂと、隣接する段差面Ｐａ、Ｐｂの光源側端同士を連結する光源側光学機能面Ｐｃと、隣接する段差面Ｐａ、Ｐｂの光ディスク側端同士を連結する光ディスク側光学機能面Ｐｄとから形成され、光源側光学機能面Ｐｃと光ディスク側光学機能面Ｐｄとは、光軸に交差する方向に沿って交互に配置されている。【００８２】
また、階段型構造において、１つの階段単位の光軸垂直方向の長さをピッチＰという。段差面は光軸に平行又は略平行であることが好ましいが、光学機能面は母非球面に平行である場合だけでなく、母非球面に対して斜めであってもよい。【００８３】
尚、回折構造は、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。【００８４】
回折構造が、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２（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２（ｂ）に示されるように、母非球面の方向に進むに従って、徐々に鋸歯状形状の大きさが大きくなっていく形状、又は、小さくなっていく形状であってもよい。また、徐々に鋸歯状形状の大きさが大きくなった形状と、徐々に鋸歯状形状の大きさが小さくなっていく形状を組み合わせた形状としてもよい。但し、鋸歯状形状の大きさが徐々に変化する場合であっても、鋸歯状形状において、光軸方向（又は通過する光線の方向）の段差量の大きさはほとんど変化しないことが好ましい。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。この遷移領域は、回折構造により付加される光路差を光路差関数で表現した時、光路差関数の極値となる点に相当する領域である。なお、光路差関数が極値となる点を持つと、光路差関数の傾きが小さくなるので、輪帯ピッチを広げることが可能となり、回折構造の形状誤差による透過率低下を抑制できる。【００８５】
回折構造が、階段型構造を有する場合、図２（ｃ）で示されるような５レベルの階段単位が、繰り返されるような形状等があり得る。さらに、母非球面の方向に進むに従って、徐々に階段の大きさが大きくなっていく形状や、徐々に階段の大きさが小さくなっていく形状であってもよいが、光軸方向（又は通過する光線の方向）の段差量はほとんど変化しないことが好ましい。【００８６】
以下に、第１回折構造、第３回折構造及び第５回折構造について詳述する。第１回折構造、第３回折構造及び第５回折構造は、少なくとも第１光ディスクと第２光ディスクの互換を可能にするための構造であることが好ましい。従って、第１回折構造、第３回折構造及び第５回折構造は、第１回折構造又は第３回折構造又は第５回折構造を通過する第１光束及び第２光束に対して、第１光ディスクの保護基板の厚さｔ１と第２光ディスクの保護基板の厚さｔ２の違いにより発生する球面収差及び／又は第１光束と第２光束の波長の違いにより発生する球面収差を補正することが好ましい。【００８７】
第１回折構造、第３回折構造及び第５回折構造は、第１光束が通過した際にｎ次回折光を最も多く発生させ、第２光束が通過した際にｍ次回折光を最も多く発生させる。（ｎ，ｍ）の好ましい組み合わせとしては、（０，１）、（１、−２）、（２，１）等があげられる。特に、ｎ＝０である場合、第１領域を第１光ディスクに適した小さな近軸曲率半径とでき、対物レンズの軸上厚を薄くすることができるため好ましい。【００８８】
また、第１回折構造と第３回折構造と第５回折構造に加え、第２回折構造又は第４回折構造又は第６回折構造を設ける場合、対物レンズの異なる光学面に設けてもよいが、同一の光学面に設けることが好ましい。同一の光学面に設けることにより、製造時の偏芯誤差を少なくすることが可能となるため好ましい。また、各回折構造は、対物レンズの光ディスク側の面よりも、対物レンズの光源側の面に設けられることが好ましい。【００８９】
また、好ましい態様として、第３光ディスク専用領域以外の領域を通過した第３光束は、第３光ディスクの記録及び／又は再生に用いられない態様が挙げられる。第３光ディスク専用領域以外の領域を通過した第３光束が、第３光ディスクの情報記録面上で集光スポットの形成に寄与しないようにすることが好ましい。つまり、対物レンズに第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域に回折構造が設けられた場合、これにより第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域の回折構造を通過する第３光束は、第３光ディスクの情報記録面上でフレアを形成することが好ましい。図３に示すように、対物レンズを通過した第３光束が第３光ディスクの情報記録面上で形成するスポットにおいて、光軸側（又はスポット中心部）から外側へ向かう順番で、光量密度が高いスポット中心部ＳＣＮ、光量密度がスポット中心部より低いスポット中間部ＳＭＤ、光量密度がスポット中間部よりも高くスポット中心部よりも低いスポット周辺部ＳＯＴを有する。スポット中心部が、光ディスクの情報の記録及び／又は再生に用いられ、スポット中間部及びスポット周辺部は、光ディスクの情報の記録及び／又は再生には用いられない。上記において、このスポット周辺部をフレアと言っている。但し、スポット中心部の周りにスポット中間部が存在せずスポット周辺部があるタイプ、即ち、集光スポットの周りに薄く光が大きなスポットを形成する場合も、そのスポット周辺部をフレアと呼ぶ。つまり、対物レンズの第１光束と第２光束の共用領域の回折構造を通過した第３光束は、第３光ディスクの情報記録面上でスポット周辺部を形成する。【００９０】
また、最も光軸から遠い領域の好ましい態様として、同領域を通過した第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの記録及び／又は再生に用いられない態様が挙げられる。同領域を通過した第２光束及び第３光束が、それぞれ第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上での集光スポットの形成に寄与しないようにすることが好ましい。つまり、最も光軸から遠い領域を通過する第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上でフレアを形成することが好ましい。言い換えると、最も光軸から遠い領域を通過した第２光束及び第３光束は、第２光ディスク及び第３光ディスクの情報記録面上でスポット周辺部を形成することが好ましい。【００９１】
最も光軸から遠い領域が回折構造を有する場合、かかる回折構造が、その回折構造を通過した第１光束に対して、第１光源の波長の僅かな変動によって発生するスフェロクロマティズム（色球面収差）を補正するようにしてもよい。波長の僅かな変動とは、±１０ｎｍ以内の変動を指す。例えば、第１光束が波長λ１より±５ｎｍ変化した際に、その回折構造によって、その回折構造を通過した第１光束の球面収差の変動を補償し、第１光ディスクの情報記録面上での波面収差の変化量が０．００１λ１ｒｍｓ以上、０．０７０λ１ｒｍｓ以下となるようにすることが好ましい。【００９２】
対物レンズがプラスチックレンズである場合、温度特性補正用構造として第７回折構造を、第１の回折構造又は第３の回折構造又は第４の回折構造又は第５の回折構造又は第６の回折構造にさらに重ねたものを用いてもよい。または、第７回折構造を屈折面である第４領域や第６領域に設けるようにしても良い。具体的には、第７回折構造の光軸方向の段差量は、第１光束に対して第１波長の略５波長分の光路差を与え、第２光束に対して第２波長の略３波長分の光路差を与えるような段差量、又は、第１光束に対して第１波長の略２波長分の光路差を与え、第２光束に対して第２波長の略１波長分の光路差を与えるような段差量である事が好ましいが、これに限られるものではない。【００９３】
又、ある領域における母非球面の近軸曲率半径と、他の領域における母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であると好ましい。特に、図４に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１が、第１光ディスク第２光ディスク兼用領域であり、その外側の周囲の第２領域Ｒ２が、第３光ディスク専用領域であり、その外側の周囲の第３領域Ｒ３が、第１光ディスク第２光ディスク兼用領域であり、その外側の周囲の第４領域Ｒ４が、第３光ディスク専用領域である場合、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３とは、同じ第１母非球面ＢＬ１上に位置し、第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４とは、同じ第２母非球面ＢＬ上に位置する。ここで、第１母非球面ＢＬ１が光軸と交差する位置Ｐ１は、第２母非球面ＢＬ２が光軸と交差する位置Ｐ２よりも光源側に位置することが好ましい。別の表現をすると、光軸を含む対物レンズの断面において、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の間に段差ＳＴが存在し、当該段差ＳＴと第１領域Ｒ１が交差する点Ｐ３は、当該段差ＳＴと第２領域が交差する点Ｐ４に比して光軸方向光源側にあるとも言える。また位置Ｐ１，Ｐ２の距離Δは、近似的には母非球面ＢＬ１，ＢＬ２の曲率半径の差として表せるので、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍであると好ましい。尚、母非球面ＢＬ１，ＢＬ２は有効径内で交差していると望ましい。【００９４】
更に、図１に示すように、対物レンズＯＢＪは、一般的に最も光軸より遠い領域ＯＴの光軸直交方向外側に、対物レンズの最小肉厚を有するフランジ部ＦＬを有し、フランジ部ＦＬの光軸方向最小厚さδと、対物レンズＯＢＪの軸上厚さｄとの比（ｄ／δ：偏肉比という）は、５以下であることが好ましい。【００９５】
第１光ディスクに対して情報を再生及び／又は記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、第２光ディスクに対して情報を再生及び／又は記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）とし、第３光ディスクに対して情報を再生及び／又は記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ３（ＮＡ２＞ＮＡ３）とする。ＮＡ１は、０．６以上、０．９以下であることが好ましく、より好ましくは、０．７５以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。ＮＡ２は、０．５５以上、０．７以下であることが好ましい。特にＮＡ２は０．６０又は０．６５であることが好ましい。また、ＮＡ３は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましい。特にＮＡ３は０．４５又は０．５３であることが好ましい。【００９６】
対物レンズの最も光軸より遠い第３光ディスク専用領域の外側の境界は、第３光束の使用時において、０．９・ＮＡ３以上、１．２・ＮＡ３以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ３以上、１．１５・ＮＡ３以下）の範囲に相当する部分に形成されていることが好ましい。より好ましくは、対物レンズの最も光軸より遠い第３光ディスク専用領域の外側の境界が、ＮＡ３に相当する部分に形成されていることである。また、対物レンズの最も光軸より遠い第２光ディスクに用いられる領域の内側の境界は、第２光束の使用時において、０．９・ＮＡ２以上、１．２・ＮＡ２以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ２以上、１．１５・ＮＡ２以下）の範囲に相当する部分に形成されていることが好ましい。より好ましくは、対物レンズの最も光軸より遠い第２光ディスクに用いられる領域の内側の境界が、ＮＡ２に相当する部分に形成されていることである。【００９７】
対物レンズを通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光する場合に、球面収差が少なくとも１箇所の不連続部を有することが好ましい。その場合、不連続部は、第３光束の使用時において、０．９・ＮＡ３以上、１．２・ＮＡ３以下（より好ましくは、０．９５・ＮＡ３以上、１．１５・ＮＡ３以下）の範囲に存在することが好ましい。【００９８】
また、球面収差が連続していて、不連続部を有さない場合であって、対物レンズを通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光する場合に、ＮＡ２では、縦球面収差の絶対値が０．０３μｍ以上であって、ＮＡ３では縦球面収差の絶対値が０．０２μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、ＮＡ２では、縦球面収差の絶対値が０．０８μｍ以上であって、ＮＡ３では縦球面収差の絶対値が０．０１μｍ以下である。【００９９】
更に、対物レンズは、以下の条件式を満たすと好ましい。【０１００】
１．５（ｍｍ）≦φ１≦３．４（ｍｍ）      （８）
１．７×ｆ３＞φ１      （９）
０．７≦ｄ／ｆ３≦１．４２（ｍｍ）      （１０）
但し、φ１は、第１光束が対物レンズに入射する面の有効径を表し、ｆ３は、第３光束使用時の対物レンズの焦点距離を表し、ｄは、対物レンズの軸上厚を表す。【０１０１】
好ましくは、以下の条件式を満たすことである。【０１０２】
２．１（ｍｍ）≦φ１≦２．５（ｍｍ）      （８）’
また、好ましくは、以下の条件式を満たすことである。【０１０３】
０．９≦ｄ／ｆ３≦１．１（ｍｍ）      （１０）’
さらに、以下の式を満たすことが好ましい。【０１０４】
１．４（ｍｍ）≦ｆ３≦２．０（ｍｍ）      （１１）
（８）式を満たす小径の対物レンズにし、且つ、（９）式を満たすことにより、第３光ディスク使用時の焦点距離ｆ３を長くすることで、レーザ光が対物レンズから射出する面の最も光ディスク寄りの位置から、光ディスクまでの距離であるワーキングディスタンスＷＤ３を確保できるので、第３光ディスクの情報記録面上での集光スポット径を最適な状態にするために、アクチュエータ等で対物レンズを光軸に沿って変位させる際の余裕が生じる。更に、焦点距離ｆ３を長く維持した上で、集光特性等の光学性能もさらに維持しつつ、薄型の光ディスクドライブに適用可能とするためには、条件式（８）、（９）を満たしつつ、（１０）式も満たすことによって、当該目的を達成できることを本発明者が見出した。尚、（９）式中の「１．７」は、第１光ディスクの像側開口数ＮＡの２倍に相当する。通常の第１光ディスク用屈折レンズにおいては、Φ＝１．７×ｆを満たすことになるが、本発明においてはΦを１．７×ｆ３よりも小さくすることにより、ＣＤの焦点距離を確保しながら、Φを小さくした対物レンズを得ている。また、上記式を満たすことにより、第３光ディスクにおける焦点距離を十分確保しながら、焦点距離が長くなりすぎることを抑え、対物レンズがプラスチックレンズであっても、温度変化による球面収差の変化を低減することが可能となるため好ましい。【０１０５】
更に、薄型の光ピックアップ装置に搭載可能な対物レンズとするために、以下の式を満たすことが好ましい。【０１０６】
ｄ≦２．０（ｍｍ）      （１２）
また、対物レンズの第１光束における焦点距離をｆ１（ｍｍ）とし、対物レンズの中心厚さをｄ（ｍｍ）とした際に、下記の式（１３）を満たすことが好ましい。【０１０７】
０．７≦ｄ／ｆ１≦１．５              （１３）
なお、下記の式（１３）’を満たすことがより好ましい。【０１０８】
１．０≦ｄ／ｆ１≦１．３              （１３）’
更に、以下の式を満たすことが好ましい。【０１０９】
０．７≦ｄ／ｆ２≦１．３      （１４）
但し、ｆ２は、第２光束使用時の対物レンズの焦点距離を表す。【０１１０】
条件式（１３）や（１４）を満たすことにより、回折構造のピッチを小さくすることなく、第３光ディスクとしてのＣＤのワーキングディスタンスを確保でき、対物レンズの製造も容易にする事が出来、加えて、光の利用効率を高く維持することが可能となる。【０１１１】
また、以下の条件式を満たすことが好ましい。【０１１２】
０．９≦φ２／φ１≦１．２      （１５）
尚、Φ２は、第２光ディスク使用時の対物レンズの有効径を表す。上記範囲を満たすことにより、第３光ディスクとしてのＣＤのワーキングディスタンスを実使用上問題ないレベルの距離を確保しつつ、例え、対物レンズがプラスチックレンズであったとしても、温度変化時における収差変化を光ディスクの情報の記録及び／又は再生を行うにあたり問題ないレベルに維持することができる。【０１１３】
更に、以下の式を満たすことが好ましい。【０１１４】
０．１５（ｍｍ）≦ＷＤ３≦０．５（ｍｍ）      （１６）
但し、ＷＤ３は、第３光ディスク使用時のワーキングディスタンスを表す。【０１１５】
好ましくは、以下の式を満たすことである。【０１１６】
０．１５（ｍｍ）≦ＷＤ３≦０．４（ｍｍ）      （１６）’
更に、以下の式を満たすことが好ましい。【０１１７】
０．２（ｍｍ）≦ＷＤ２≦０．８（ｍｍ）      （１７）
但し、ＷＤ２は、第２光ディスク使用時のワーキングディスタンスを表す。【０１１８】
更に、以下の式を満たすことが好ましい。【０１１９】
０．４（ｍｍ）≦ＷＤ１≦１．２（ｍｍ）      （１８）
但し、ＷＤ１は、第１光ディスク使用時のワーキングディスタンスを表す。【０１２０】
以下、対物レンズの領域数として好ましい態様を２種類詳述するが、本発明は以下の態様に限られるものではない。
（例１）  ４領域対物レンズ
好ましい態様の第１は、対物レンズの光学面が４領域に分けられている態様である。この態様において第４領域は、対物レンズにおいて光軸から最も離れた領域である。また、第１領域及び第３領域は、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である。また、第２領域は、第３光ディスク専用領域である。更に、第４領域は、通過した第１光束を第１光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光し、通過した第２光束を第２光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光せず、通過した第３光束を第３光ディスクの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光しない第１光ディスク専用領域である。【０１２１】
第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である対物レンズの第１領域が第１回折構造を有することが好ましい。第１回折構造は、第１光束が通過した際にｎ次回折光を最も多く発生させ、第２光束が通過した際にｍ次回折光を最も多く発生させる。（ｎ，ｍ）の好ましい組み合わせとしては、（０，１）、（１、−２）、（２，１）等があげられる。特に、ｎ＝０である場合、第１領域を第１光ディスクに適した小さな近軸曲率半径とでき、対物レンズの軸上厚を薄くすることができるため好ましい。【０１２２】
また、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である対物レンズの第３領域が第３回折構造を有することが好ましい。第３回折構造は、第１回折構造と同じ構造であると好ましい。【０１２３】
また、第３光ディスク専用領域である対物レンズの第２領域は屈折面であると好ましいが、第２回折構造が設けられていてもよい。尚、屈折面としては、対物レンズに入射する光束に光路差を付与するような構造を持たない面とすることが好ましい。【０１２４】
また、第１光ディスク専用領域である対物レンズの第４領域は屈折面であると好ましいが、第４回折構造が設けられていてもよい。【０１２５】
また、第１領域及び第３領域の母非球面の近軸曲率半径と、第２領域の母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。
（例２）  ６領域対物レンズ
好ましい態様の第２は、対物レンズの光学面が６領域に分けられている態様である。この態様において第６領域が、対物レンズにおいて光軸から最も離れた領域である。また、第１領域、第３領域及び第５領域は、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である。また、第２領域及び第４領域は、第３光ディスク専用領域である。更に、第６領域は、第１光ディスク専用領域である。【０１２６】
第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である対物レンズの第１領域が第１回折構造を有することが好ましい。第１回折構造は、第１光束が通過した際にｎ次回折光を最も多く発生させ、第２光束が通過した際にｍ次回折光を最も多く発生させる。（ｎ，ｍ）の好ましい組み合わせとしては、（０，１）、（１、−２）、（２，１）等があげられる。特に、ｎ＝０である場合、第１領域を第１光ディスクに適した小さな近軸曲率半径とでき、対物レンズの軸上厚を薄くすることができるため好ましい。【０１２７】
また、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である対物レンズの第３領域が第３回折構造を有することが好ましい。第３回折構造は、第１回折構造と同じ構造であると好ましい。【０１２８】
また、第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域である対物レンズの第５領域が第５回折構造を有することが好ましい。第５回折構造は、第１回折構造及び第３回折構造と同じ構造であると好ましい。【０１２９】
また、第３光ディスク専用領域である対物レンズの第２領域は屈折面であると好ましいが、第２回折構造が設けられていてもよい。【０１３０】
また、第３光ディスク専用領域である対物レンズの第４領域は屈折面であると好ましいが、第４回折構造が設けられていてもよい。【０１３１】
また、第１光ディスク専用領域である対物レンズの第６領域は屈折面であると好ましいが、第６回折構造が設けられていてもよい。【０１３２】
また、第１領域及び第３領域及び第５領域の母非球面の近軸曲率半径と、第２領域及び第４領域の母非球面の近軸曲率半径との差が、０．１ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下であることが好ましい。【０１３３】
第１光束、第２光束及び第３光束は、平行光として対物レンズに入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物レンズに入射してもよい。好ましくは、第１光束が対物レンズに入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ１が、下記の式（１９）を満たすことである。【０１３４】
−０．０２＜ｍ１＜０．０２          （１９）
一方で、第１光束を発散光として対物レンズに入射する場合、第１光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ１が、下記の式（１９’）を満たすことが好ましい。【０１３５】
−０．１０＜ｍ１＜０．００          （１９’）
また、第２光束を平行光又は略平行光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（２０）を満たすことが好ましい。【０１３６】
−０．０２＜ｍ２＜０．０２          （２０）
一方で、第２光束を発散光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（２０’）を満たすことが好ましい。【０１３７】
−０．１０＜ｍ２＜０．００          （２０’）
また、第３光束を平行光又は略平行光として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（２１）を満たすことが好ましい。第３光束が平行光である場合、トラッキングにおいて問題が発生しやすくなるが、本発明は第３光束が平行光であっても、良好なトラッキング特性を得ることを可能とし、３つの異なる光ディスクに対して記録及び／又は再生を適切に行う事を可能とする。【０１３８】
−０．０２＜ｍ３＜０．０２          （２１）
一方で、第３光束を発散光として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（２１’）を満たすことが好ましい。【０１３９】
−０．１０＜ｍ３＜０．００          （２１’）
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。【０１４０】
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。【０１４１】
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。【０１４２】
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。
【発明の効果】
【０１４３】
本発明によれば、ＣＤのワーキングディスタンスを十分に確保しながらも薄型の光ディスクドライブで用いることが出来、ＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤといった異なる光ディスクに対して適切に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置及びそれに好適な対物レンズを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】（ａ）は、本発明に係る対物レンズＯＢＪの一例を、光軸方向から見た図であり、（ｂ）は断面図である。
【図２】本発明に係る対物レンズＯＢＪに設けられる回折構造の幾つかの例（ａ）〜（ｄ）を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明に係る対物レンズによるスポットの形状を示した図である。
【図４】本発明に係る対物レンズＯＢＪの一例の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【図６】実施例１の対物レンズの断面図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例１のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図７（ｂ）は、実施例１のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図７（ｃ）は、実施例１のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図８】実施例２の対物レンズの断面図である。
【図９】図９（ａ）は、実施例２のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図９（ｂ）は、実施例２のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図９（ｃ）は、実施例２のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図１０】実施例３の対物レンズの断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、実施例３のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１１（ｂ）は、実施例３のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１１（ｃ）は、実施例３のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図１２】実施例４の対物レンズの断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は、実施例４のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１３（ｂ）は、実施例４のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１３（ｃ）は、実施例４のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図１４】実施例５の対物レンズの断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、実施例５のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１５（ｂ）は、実施例５のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１５（ｃ）は、実施例５のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図１６】実施例６の対物レンズの断面図である。
【図１７】図１７（ａ）は、実施例６のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１７（ｂ）は、実施例６のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１７（ｃ）は、実施例６のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図１８】実施例７の対物レンズの断面図である。
【図１９】図１９（ａ）は、実施例７のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１９（ｂ）は、実施例７のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１９（ｃ）は、実施例７のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図２０】実施例８の対物レンズの断面図である。
【図２１】図２１（ａ）は、実施例８のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２１（ｂ）は、実施例８のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２１（ｃ）は、実施例８のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図２２】実施例９の対物レンズの断面図である。
【図２３】図２３（ａ）は、実施例９のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２３（ｂ）は、実施例９のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２３（ｃ）は、実施例９のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。
【図２４】実施例１０の対物レンズの断面図である。
【図２５】実施例１１の対物レンズの断面図である。
【図２６】実施例１２の対物レンズの断面図である。
【図２７】対物レンズの変形例を示す図である。
【図２８】対物レンズの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１４５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図５は、異なる光ディスクであるＢＤとＤＶＤとＣＤに対して適切に情報の記録及び／又は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。ここでは、第１光ディスクをＢＤとし、第２光ディスクをＤＶＤとし、第３光ディスクをＣＤとする。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。
【０１４６】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物レンズＯＢＪ、絞りＳＴ、コリメートレンズＣＬ、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳ、ＢＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ１＝４０５ｎｍのレーザ光束（第１光束）を射出する第１半導体レーザＬＤ１（第１光源）と、ＢＤの情報記録面ＲＬ１からの反射光束を受光する第１の受光素子ＰＤ１とを一体化したユニットＭＤ１、レーザモジュールＬＭ等を有する。
【０１４７】
また、レーザモジュールＬＭは、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ２＝６５８ｎｍのレーザ光束（第２光束）を射出する第２半導体レーザＥＰ１（第２光源）と、ＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ３＝７８５ｎｍのレーザ光束（第３光束）を射出する第３半導体レーザＥＰ２（第３光源）と、ＤＶＤの情報記録面ＲＬ２からの反射光束を受光する第２の受光素子ＤＳ１と、ＣＤの情報記録面ＲＬ３からの反射光束を受光する第３の受光素子ＤＳ２と、プリズムＰＳと、を有している。
【０１４８】
本実施の形態の対物レンズＯＢＪにおいて、光源側の非球面光学面に、光軸を含む第１領域（回折構造を有する）と、その周囲の第２領域（屈折面）と、その周囲の第３領域（回折構造を有する）と、その周囲で最も光軸から遠い第４領域（屈折面）とを有している。対物レンズＯＢＪは、以下の式を満たす。
【０１４９】
１．５（ｍｍ）≦φ１≦３．４（ｍｍ）      （８）
１．７×ｆ３＞φ１      （９）
０．７≦ｄ／ｆ３≦１．４２（ｍｍ）      （１０）
但し、φ１は、第１光束が対物レンズに入射する面の有効径を表し、ｆ３は、第３光束使用時の対物レンズの焦点距離を表し、ｄは、対物レンズの軸上厚を表す。
【０１５０】
青紫色半導体レーザＬＤ１から射出された第１光束（λ１＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳを透過し、コリメートレンズＣＬにより平行光束とされた後、図示しない１／４波長板により直線偏光から円偏光に変換され、絞りＳＴによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪに入射する。ここで、対物レンズＯＢＪの第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域及び第１光ディスク専用領域（第３光ディスク専用領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）により集光された光束は、厚さ０．１ｍｍの保護基板ＰＬ１を介して、ＢＤの情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。
【０１５１】
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ＳＴを透過した後、図示しない１／４波長板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により収斂光束とされ、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳを透過した後、第１の受光素子ＰＤ１の受光面上に収束する。そして、第１の受光素子ＰＤ１の出力信号を用いて、２軸アクチュエータＡＣ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、ＢＤに記録された情報を読み取ることができる。
【０１５２】
赤色半導体レーザＥＰ１から射出された第２光束（λ２＝６５８ｎｍ）の発散光束は、プリズムＰＳで反射された後、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳにより反射され、コリメートレンズＣＬにより平行光束とされた後、図示しない１／４波長板により直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズＯＢＪに入射する。ここで、対物レンズＯＢＪの第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域（第１光ディスク専用領域と第３光ディスク専用領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）光束は、厚さ０．６ｍｍの保護基板ＰＬ２を介して、ＤＶＤの情報記録面ＲＬ２に形成されるスポットとなり、スポット中心部を形成する。
【０１５３】
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ＳＴを透過した後、図示しない１／４波長板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により収斂光束とされ、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳにより反射された後、その後、プリズム内で２回反射された後、第２の受光素子ＤＳ１に収束する。そして、第２の受光素子ＤＳ１の出力信号を用いてＤＶＤに記録された情報を読み取ることができる。
【０１５４】
赤外半導体レーザＥＰ２から射出された第３光束（λ３＝７８５ｎｍ）の発散光束は、プリズムＰＳで反射された後、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳにより反射され、コリメートレンズＣＬにより平行光束とされた後、図示しない１／４波長板により直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズＯＪＴに入射する。ここで、対物レンズＯＢＪの第３光ディスク専用領域（第１光ディスク・第２光ディスク兼用領域と第１光ディスク専用領域を通過した光束はフレア化され、スポット周辺部を形成する）光束は、厚さ１．２ｍｍの保護基板ＰＬ３を介して、ＣＤの情報記録面ＲＬ３上に形成されるスポットとなる。
【０１５５】
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ＳＴを透過した後、図示しない１／４波長板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により収斂光束とされ、偏光ダイクロイックプリズムＰＰＳにより反射された後、その後、プリズム内で２回反射された後、第３の受光素子ＤＳ２に収束する。そして、第３の受光素子ＤＳ２の出力信号を用いてＣＤに記録された情報を読み取ることができる。
【０１５６】
（実施例）
以下、上述した実施の形態に用いることができる実施例について説明する。以下の実施例では、ＢＤ／ＤＶＤ兼用領域（通過した第１光束をＢＤの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光すると共に、通過した第２光束をＤＶＤの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する対物レンズの互換領域）と、ＣＤ専用領域（通過した第３光束をＣＤの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する対物レンズの専用領域）と、ＢＤ専用領域（通過した第１光束をＢＤの情報記録面に情報の記録及び／又は再生を行えるように集光する対物レンズの専用領域）とを組み合わせて対物レンズを構成しているため、レンズデータ表中で、ＢＤ／ＤＶＤ兼用領域及びＢＤ専用領域とＣＤ専用領域とを分けて示す。（ＢＤ／ＤＶＤ兼用領域とＢＤ専用領域の母非球面の形状は同じであるので同一の表を用いている。）また、以下の実施例では、対物レンズの光源側光学面を４領域又は６領域に分割しているが、光ディスク側光学面は分割されておらず、共通の非球面である。対物レンズの光ディスク側の面を共通の非球面にしない場合、対物レンズ中を通過した第１光束及び第２光束がＣＤ専用領域の光ディスク側の面から射出される可能性が有り、対物レンズ中を通過した第３光束がＢＤ／ＤＶＤ兼用領域の光ディスク側の面から射出される可能性があるため、ＢＤ／ＤＶＤ兼用領域とＣＤ専用領域の光ディスク側光学面を共通にしている。また、対物レンズの光学面は、それぞれ数１式に表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。
【０１５７】
【数１】
2010089933.tif 000003
【０１５８】
ここで、Ｘ（ｈ）は光軸方向の軸（光の進行方向を正とする）、κはコーニック定数、Ａｉはｉ次の非球面係数、ｈは光軸からの高さ、ｒは近軸曲率半径である。
【０１５９】
また、回折構造を用いた実施例の場合、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。
【０１６０】
【数２】
2010089933.tif 000004
【０１６１】
λは入射光束の波長、λＢは規格化波長（ブレーズ化波長）、ｄｏｒは回折次数、Ｃｉはｉ次の光路差関数の係数である。
（実施例１）
表１に実施例１のレンズデータを示す。図６は、実施例１の対物レンズの断面図である。図７（ａ）は、実施例１のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図７（ｂ）は、実施例１のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図７（ｃ）は、実施例１のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例１では、図６の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その外側の周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲の第４領域Ｒ４をＣＤ専用領域とし、その外側の周囲の第５領域Ｒ５をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲で最も光軸から遠い第６領域Ｒ６をＢＤ専用領域としている。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域における母非球面の近軸曲率半径は、０．９４８ｍｍ、ＣＤ専用領域における母非球面の近軸曲率半径は、１．３４７ｍｍであり、その差は０．３９８ｍｍである。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域には、（０／１）の回折構造（回折次数がＢＤは０次、ＤＶＤが１次。以下同様の表記形式）が形成されている。尚、本回折構造は、１段２λ１の光路差を与える段差４つからなる、図２（ｃ）のような５レベルの階段型回折構造である。また実施例１では、各値は以下の通りである。
【０１６２】
φ１＝２．４ｍｍ
ＷＤ３＝０．２ｍｍ
ｆ３＝１．７０ｍｍ（１．７×ｆ３＝２．８９０ｍｍ）
ｄ＝１．７５０ｍｍ
ｄ／ｆ３＝１．０２９
偏肉比（ｄ／ｄｍｉｎ）＝３．５０
【０１６３】
【表１】
2010089933.tif 000005
【０１６４】
（実施例２）
図８は、実施例２の対物レンズの断面図である。図９（ａ）は、実施例２のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図９（ｂ）は、実施例２のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図９（ｃ）は、実施例２のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例２は、実施例１のレンズデータを用いてなり、同じ領域の数を有するが、領域の分割位置が異なる。それ以外の点では、式の数値も含め実施例１と同様であるため説明を省略する。
（実施例３）
図１０は、実施例３の対物レンズの断面図である。実施例３では、実施例１，２と異なり、４領域のレンズとしており、図１０の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲で最も光軸から遠い第４領域Ｒ４をＢＤ専用領域としている。図１１（ａ）は、実施例３のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１１（ｂ）は、実施例３のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１１（ｃ）は、実施例３のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例３は、実施例１のレンズデータを用いてなるが、領域の数及び分割位置が異なる。それ以外の点では、式の数値も含め実施例１と同様であるため説明を省略する。
（実施例４）
表２に実施例４のレンズデータを示す。図１２は、実施例４の対物レンズの断面図である。図１３（ａ）は、実施例４のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１３（ｂ）は、実施例４のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１３（ｃ）は、実施例４のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例４では、図１２の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その外側の周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲の第４領域Ｒ４をＣＤ専用領域とし、その外側の周囲の第５領域Ｒ５をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲で最も光軸から遠い第６領域Ｒ６をＢＤ専用領域としている。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域における母非球面の近軸曲率半径は、０．９５５ｍｍ、ＣＤ専用領域における母非球面の近軸曲率半径は、１．３４２ｍｍであり、その差は０．３８６ｍｍである。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域には、（１／−２）の回折構造が形成されている。尚、本回折構造は、段差６つからなる、７レベルの階段型回折構造である。また実施例３では、各値は以下の通りである。
【０１６５】
φ１＝２．４ｍｍ
ＷＤ３＝０．２ｍｍ
ｆ３＝１．７１ｍｍ（１．７×ｆ３＝２．９０７ｍｍ）
ｄ＝１．７５０ｍｍ
ｄ／ｆ３＝１．０２３
偏肉比＝２．３５０
【０１６６】
【表２】
2010089933.tif 000006
【０１６７】
（実施例５）
図１４は、実施例５の対物レンズの断面図である。図１５（ａ）は、実施例５のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１５（ｂ）は、実施例５のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１５（ｃ）は、実施例５のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例５は、実施例４のレンズデータを用いてなり、同じ領域の数を有するが、領域の分割位置が異なる。それ以外の点では、式の数値も含め実施例４と同様であるため説明を省略する。
（実施例６）
図１６は、実施例６の対物レンズの断面図である。実施例６では、実施例４，５と異なり、４領域のレンズとしており、図１６の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲で最も光軸から遠い第４領域Ｒ４をＢＤ専用領域としている。図１７（ａ）は、実施例６のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１７（ｂ）は、実施例６のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１７（ｃ）は、実施例６のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例６は、実施例４のレンズデータを用いてなるが、領域の数及び分割位置が異なる。それ以外の点では、式の数値も含め実施例４と同様であるため説明を省略する。
（実施例７）
表３に実施例７のレンズデータを示す。図１８は、実施例７の対物レンズの断面図である。図１９（ａ）は、実施例７のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１９（ｂ）は、実施例７のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図１９（ｃ）は、実施例７のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例７では、図１８の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その外側の周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲の第４領域Ｒ４をＣＤ専用領域とし、その外側の周囲の第５領域Ｒ５をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その外側の周囲で最も光軸から遠い第６領域Ｒ６をＢＤ専用領域としている。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域における母非球面の近軸曲率半径は、１．５０４ｍｍ、ＣＤ専用領域における母非球面の近軸曲率半径は、１．３３９ｍｍであり、その差は０．１６５ｍｍである。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域には、（２／１）の回折構造が形成されている。尚、本回折構造は、２λ１の段差を有する図２（ｂ）のようなブレーズ型回折構造である。また実施例７では、各値は以下の通りである。
【０１６８】
φ１＝２．４ｍｍ
ＷＤ３＝０．２ｍｍ
ｆ３＝１．７１ｍｍ（１．７×ｆ３＝２．９０７ｍｍ）
ｄ＝１．７５０ｍｍ
ｄ／ｆ３＝１．０２３
偏肉比＝３．６２４
【０１６９】
【表３】
2010089933.tif 000007
【０１７０】
（実施例８）
図２０は、実施例８の対物レンズの断面図である。図２１（ａ）は、実施例８のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２１（ｂ）は、実施例８のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２１（ｃ）は、実施例８のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例８は、実施例７のレンズデータを用いてなり、同じ領域の数を有するが、領域の分割位置が異なる。それ以外の点では、式の数値も含め実施例７と同様であるため説明を省略する。
（実施例９）
図２２は、実施例９の対物レンズの断面図である。実施例９では、実施例７，８と異なり、４領域のレンズとしており、図２２の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲で最も光軸から遠い第４領域Ｒ４をＢＤ専用領域としている。図２３（ａ）は、実施例９のＢＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２３（ｂ）は、実施例９のＤＶＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図であり、図２３（ｃ）は、実施例９のＣＤ使用時における縦球面収差（実線）及び正弦条件（点線）を示す図である。実施例９は、実施例７のレンズデータを用いてなるが、領域の数及び分割位置が異なる。それ以外の点では、式の数値も含め実施例７と同様であるため説明を省略する。
（実施例１０）
表４に実施例１０のレンズデータを示す。図２４は、実施例１０の対物レンズの断面図である。実施例１０では、図２４の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲で最も光軸から遠い第４領域Ｒ４をＢＤ専用領域としている。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域における母非球面の曲率半径は、０．８３６ｍｍ、ＣＤ専用領域における母非球面の曲率半径は、１．２４７５ｍｍであり、その差は０．４１１５ｍｍである。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域には、（０／１）の回折構造が形成されている。また実施例１０では、各値は以下の通りである。
【０１７１】
φ１＝２．１５ｍｍ
ＷＤ３＝０．２ｍｍ
ｆ３＝１．６０ｍｍ（１．７×ｆ３＝２．７２０ｍｍ）
ｄ＝１．４９０ｍｍ
ｄ／ｆ３＝０．９３１２５
偏肉比（ｄ／ｄｍｉｎ）＝４．５２
【０１７２】
【表４】
2010089933.tif 000008
【０１７３】
（実施例１１）
表５に実施例１１のレンズデータを示す。図２５は、実施例１１の対物レンズの断面図である。実施例１１では、図２５の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲で最も光軸から遠い第４領域Ｒ４をＢＤ専用領域としている。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域における母非球面の曲率半径は、０．８７２１ｍｍ、ＣＤ専用領域における母非球面の曲率半径は、１．２５１３ｍｍであり、その差は０．３７９２ｍｍである。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域には、（１／−２）の回折構造が形成されている。また実施例１１では、各値は以下の通りである。
【０１７４】
φ１＝２．１５ｍｍ
ＷＤ３＝０．２ｍｍ
ｆ３＝１．５５ｍｍ（１．７×ｆ３＝２．６３５ｍｍ）
ｄ＝１．４９０ｍｍ
ｄ／ｆ３＝０．９６１３
偏肉比（ｄ／ｄｍｉｎ）＝３．７７
【０１７５】
【表５】
2010089933.tif 000009
【０１７６】
（実施例１２）
表６に実施例１２のレンズデータを示す。図２６は、実施例１２の対物レンズの断面図である。実施例１２では、図２６の拡大図に示すように、光軸を含む第１領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲の第２領域Ｒ２をＣＤ専用領域とし、その周囲の第３領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域とし、その周囲で最も光軸から遠い第４領域Ｒ４をＢＤ専用領域としている。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域における母非球面の曲率半径は、１．０１５０ｍｍ、ＣＤ専用領域における母非球面の曲率半径は、１．１５９８ｍｍであり、その差は０．１４４８ｍｍである。ＢＤ／ＤＶＤ共用領域には、（２／１）の回折構造が形成されている。また実施例１２では、各値は以下の通りである。
【０１７７】
φ１＝２．１５ｍｍ
ＷＤ３＝０．２ｍｍ
ｆ３＝１．６３ｍｍ（１．７×ｆ３＝２．７７１ｍｍ）
ｄ＝１．４９０ｍｍ
ｄ／ｆ３＝０．９１４１
偏肉比（ｄ／ｄｍｉｎ）＝２．５２
【０１７８】
【表６】
2010089933.tif 000010
【０１７９】
尚、図２７〜２８は、対物レンズの変形例を示す図である。図２７の変形例は、光軸を含む領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域（（０／１）の回折構造を有する）とし、その外側の周囲の領域Ｒ２をＣＤ専用領域（屈折面）とし、その外側の周囲の領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域（（０／１）の回折構造を有する）とし、その外側の周囲の領域Ｒ４をＢＤ専用領域（屈折面）としている。
【０１８０】
図２８は変形例を示す。一つの変形例として、光軸を含む領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域（（１／−２）の回折構造を有する）とし、その外側の周囲の領域Ｒ２をＣＤ専用領域（屈折面）とし、その外側の周囲の領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域（（１／−２）の回折構造を有する）としている。
【０１８１】
図２８のもう一つの変形例としては、光軸を含む領域Ｒ１をＢＤ／ＤＶＤ共用領域（（２／１）の回折構造を有する）とし、その外側の周囲の領域Ｒ２をＣＤ専用領域（屈折面）とし、その外側の周囲の領域Ｒ３をＢＤ／ＤＶＤ共用領域（（２／１）の回折構造を有する）としている。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明によれば、薄形の光ディスクドライブ装置に好適な対物レンズ及び光ピックアップ装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１８３】
ＡＣ  二軸アクチュエータ
ＰＰＳ  偏光ダイクロイックプリズム
ＣＬ  コリメートレンズ
ＬＤ１  青紫色半導体レーザ
ＬＭ  レーザモジュール
ＯＢＪ  対物レンズ
ＰＬ１  保護基板
ＰＬ２  保護基板
ＰＬ３  保護基板
ＰＵ１  光ピックアップ装置
ＲＬ１  情報記録面
ＲＬ２  情報記録面
ＲＬ３  情報記録面
ＣＮ  中心領域
ＭＤ  周辺領域
ＯＴ  最周辺領域
【図５】
2010089933.tif 000011
【図６】
2010089933.tif 000012
【図７】
2010089933.tif 000013
【図８】
2010089933.tif 000014
【図９】
2010089933.tif 000015
【図１０】
2010089933.tif 000016
【図１１】
2010089933.tif 000017
【図１２】
2010089933.tif 000018
【図１３】
2010089933.tif 000019
【図１４】
2010089933.tif 000020
【図１５】
2010089933.tif 000021
【図１６】
2010089933.tif 000022
【図１７】
2010089933.tif 000023
【図１８】
2010089933.tif 000024
【図１９】
2010089933.tif 000025
【図２０】
2010089933.tif 000026
【図２１】
2010089933.tif 000027
【図２２】
2010089933.tif 000028
【図２３】
2010089933.tif 000029
【図２４】
2010089933.tif 000030
【図２５】
2010089933.tif 000031
【図２６】
2010089933.tif 000032
【図２７】
2010089933.tif 000033
【図２８】
2010089933.tif 000034
【図１】
2010089933.tif 000035
【図２】
2010089933.tif 000036
【図３】
2010089933.tif 000037
【図４】
2010089933.tif 000038
【国際調査報告】
2010089933.tif 000039
2010089933.tif 000040