(57)【要約】光記録担体（２）の情報層（４）を走査するための光走査デバイス（１）であって、そのデバイス（１）は、放射ビーム（１２、１５、２０）を発生させるための放射源（１１）、及び情報層に放射ビームを収束させるための対物系（１８）を含み、情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層（３）によって覆われている。対物系は、光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、保護デバイスと光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含む。そのレンズは、Ｄが、入射瞳の直径であり、ＦＷＤが、作動距離であり、Ｄ、ＦＷＤ、ｔ及びｔｄが、全てミリメートルで表され、ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である条件を満足する。
2005535066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録担体の情報層を走査する光走査デバイスであって、
当該デバイスは、放射ビームを発生させる放射源及び該放射ビームを該情報層に収束させる対物系を含み、
該情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆されている光走査デバイスにおいて、
該対物系は、該光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって該保護デバイスと該光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含み、
該レンズは、
【数１】
2005535066.tif 000013
の条件を満足し、
ｔは、該レンズの厚さであり、
Ｄは、入射瞳の直径であり、
ＦＷＤは、該作動距離であり、
Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、
ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である
ことを特徴とする光走査デバイス。
【請求項２】
前記レンズは、
【数２】
2005535066.tif 000014
の条件を満足する請求項１に記載の走査デバイス。
【請求項３】
前記レンズ及び前記保護デバイスは、同じ材料から形成されている請求項１に記載の走査デバイス。
【請求項４】
前記レンズは、プラスチックで形成されている請求項１に記載の走査デバイス。
【請求項５】
前記レンズの材料のアッベ数は、４０を超える請求項１に記載の走査デバイス。
【請求項６】
当該走査デバイスは、前記情報層から来る放射を情報信号へ変換する検出系及び該情報信号の誤差補正用の情報処理ユニットをさらに含む請求項１に記載の走査デバイス。
【請求項７】
光記録担体の情報層に放射ビームを収束させる少なくとも一つのレンズを含むレンズ系であって、
該情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆されているレンズ系において、
該レンズ系は、該光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって該保護デバイスと該光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含み、
該レンズは、
【数３】
2005535066.tif 000015
の条件を満足し、
ｔは、該レンズの厚さであり、
Ｄは、入射瞳の直径であり、
ＦＷＤは、該作動距離であり、
Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、
ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である
ことを特徴とするレンズ系。
【請求項８】
光記録担体の情報層に放射ビームを収束させる少なくとも一つのレンズを含むレンズ系を製造する方法であって、
該情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆されており、
当該方法は、該光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって該保護デバイスと該光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを形成するステップを含み、
該レンズは、
【数４】
2005535066.tif 000016
の条件を満足し、
ｔは、該レンズの厚さであり、
Ｄは、入射瞳の直径であり、
ＦＷＤは、該作動距離であり、
Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、
ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である
方法。
【請求項９】
プラスチック成形の工程を利用して、前記レンズを形成する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
単一のプラスチック射出成形の工程を利用して、前記レンズ及び前記保護デバイスの両方を形成する請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
光記録担体の情報層を走査する光走査デバイスを製造する方法であって、
該情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆されており、
当該方法は、
放射ビームを発生させる放射源を提供するステップ及び
該放射ビームを該情報層に収束させるレンズ系を提供するステップ
を含み、
該レンズ系は、該光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって該保護デバイスと該光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含み、
該レンズは、
【数５】
2005535066.tif 000017
の条件を満足し、
ｔは、該レンズの厚さであり、
Ｄは、入射瞳の直径であり、
ＦＷＤは、該作動距離であり、
Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、
ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録担体を走査するための光走査デバイスに、このような走査デバイスにおける対物レンズとしての使用に限定されないが適切なレンズ系に、並びに、このようなデバイス及びこのような系を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録において、ますます、光記録担体及びそれら担体を走査する（例えばそれら担体へ書き込む及び／又はそれら担体から読み取る）ために使用されるデバイスの両方の小型化に向かう傾向がある。光記録担体の例は、ＣＤ（コンパクト・ディスク）及びＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）を含む。
【０００３】
情報の記憶容量の減少なしに、光記録担体が、より小さく作られるためには、担体における情報密度を増加させなければならない。情報密度のこのような増加は、情報を走査するための、より小さい放射スポットによって成し遂げられなければならない。このようなより小さいスポットを、走査デバイスにおいて記録担体上に放射ビームを集束させるために使用される対物系の開口数（ＮＡ）を増加させることによって、実現することができる。その結果として、高い開口数（例えば、ＮＡ＝０．８５）を備えたレンズを有することが、望ましい。
【０００４】
従来の高いＮＡの対物レンズは、対物レンズを作り上げる要素を整列させるための余分な組み立てのステップを導入することを犠牲にして、製造公差を緩めるために、二つの素子からなる。
【０００５】
非特許文献１のＭ  Ｉｔｏｎｇａ、Ｆ  Ｉｔｏ、Ｋ  Ｍａｔｓｕｚａｋｉ、Ｓ  Ｃｈａｅｎ、Ｋ  Ｏｉｓｈｉ、Ｔ  Ｕｅｎｏ、Ａ  Ｎｉｓｈｉｚａｗａによる日本の論文“Ｓｉｎｇｌｅ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｌｅｎｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  ０．８５  ｆｏｒ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｉｓｋ  Ｓｙｓｔｅｍ”は、０．８５の相対的に高いＮＡを備えた二つの非球面を有する単一の対物レンズを説明している。そのレンズは、ガラスで作られる。そのレンズの直径は、４．５ｍｍであり、そのレンズは、３．８８６ｍｍの開口の直径を有する。この単一の素子のレンズは、二つの素子の対物レンズに必要とされた整列組み立てのステップを要求しない。ＮＡの高い値のために、対物レンズは、製造工程における変動、すなわち、製造公差に対して、より影響を受け易くなる。従って、これらの高いＮＡの対物レンズに対して、製造公差は、設計の工程において、より低い開口数を有する対物レンズに対する場合であったよりもさらに重要な役割を果たす。
【０００６】
走査デバイスの大きさが減少するためには、（対物レンズのような）走査デバイス内の構成部品が、できるだけ小さく作られることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、レンズの設計が、光記録媒体の性質に依存すると、より小さいレンズを生産するために大きいレンズの設計を単純に縮小することは、可能ではない。例えば、レンズの設計は、典型的には光記録担体における情報層を覆うと共に、走査する放射ビームが横断しなければならない、透明層の性質に依存する。縮小の過程において、ディスクの被覆層の厚さは、影響を受けないままである（同じ記録担体が、通常の大きさの対物レンズ及び小さい大きさの対物レンズの両方に使用されそうである）。よって、光記録担体を走査することに適する小さい大きさの対物レンズの設計は、実質的に、通常の大きさの対物レンズの設計と異なることになる。
【０００８】
また、レンズをより小さく作ると、高いＮＡの対物レンズが、製造工程における変動、すなわち製造公差に対して影響を受け易いままであることも認識されると思われる。
【０００９】
図１Ａは、二つの非球面１８１、１８２を有する、厚さ（光軸１９に沿ったレンズの厚さ）ｔの対物レンズ１８の例を示す。後の図１Ｂ、１Ｃ、及び１Ｄは、それぞれ、レンズの形状が、厚さ、偏心、及び二つの非球面の傾斜における変動により、どのように変動することになるかを例示する（各々の例において、面１８１の元来の位置を破線で例示する）。これらの図において、面１８１のみが、製造工程における変動によって影響を受けてしまったことを仮定する。しかしながら、現実の事実では、面のいずれか又は両方が、影響を及ぼされ得ること、及びいずれかの面が、これらの偏りの二つ以上によって同時に影響を及ぼされ得るであろうということが、認識されると思われる。
【００１０】
図１Ｂは、所望のものよりも大きい非球面の間の間隔により、所望の厚さｔよりも大きいレンズの厚さを例示する。しかしながら、二つの非球面が、実際には、所望のものよりも互いに近い間隔を空けられ得るであろうということが、認識されると思われる。
【００１１】
図１Ｃは、偏心、すなわち、この例では、面１８１が、所望の光軸１９に対する理想的な位置に対して垂直な方向にシフトされて、どのように形成されてしまったかを例示する。
【００１２】
図１Ｄは、面１８１が、主軸に沿った所望の回転対称な位置に関して、どのように傾斜させられるか、すなわち、回転させられるかを例示する。
【非特許文献１】Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．４１（２００２）、ｐｐ．１７９８−１８０３  Ｐａｒｔ  １、Ｎｏ．３Ｂ  Ｍａｒｃｈ  ２００２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の実施形態の目的は、妥当な製造公差に耐えることが可能な対物レンズを提供することである。
【００１４】
光走査デバイスにおいて、放射ビームは、走査デバイス内の対物レンズの不正確な整列、走査デバイスに対する記録担体の位置における変動により、又は、光軸に沿って伝わらない利用される放射ビームにより、対物レンズに斜めに入射することもある。例えば、このような軸外のビームは、典型的には、記録担体上で走査する放射スポットの位置決めについての情報を提供するために、使用される。
【００１５】
このような斜めのビームの入射は、波面収差に帰着する。典型的には、おおよそ０．０７λ（ここで、λは、関連性のある放射ビームの波長である）の光路差（ＯＰＤｒｍｓ）の平方自乗平均における許容値は、光走査デバイスの全体に対する走査ビームの波面収差に対して、その系が回折限界のものであるように、全体で、許容される。ｍλ（ここで０．００１λ＝ｍλ）でＯＰＤｒｍｓを表すことは、便利であり得る。レンズ系の視野は、斜めのビームが１５ｍλ未満のＯＰＤｒｍｓを発生させる領域である。レンズ系の視界は、その視野の二倍である。
【００１６】
光走査デバイスにおける使用にあたって、そのレンズは、典型的には、光記録担体の面に対して相対的に近くに位置決めされる。その走査デバイスを含むユニットが、ユーザーによってたたかれる又は落とされるとすれば、光記録担体に最も近いレンズの面は、光記録担体の面と接触の状態になることもある。これは、潜在的に、レンズの面の損傷に帰着し得るであろう。
【００１７】
大きい大きさの二つの要素の対物ガラスレンズが、“バンパー”、記録担体に隣接するレンズの面に接着されたプラスチックの環を組み込むことは、知られている。このようなバンパーは、レンズの面が記録担体と接触することを予防するように作用する。しかしながら、このようなバンパーを備えたレンズを生産することは、バンパーを形成する、位置させる、及び取り付けるための様々な追加の製造ステップを要求する。
【００１８】
本発明の実施形態の目的は、レンズへの斜めのビームの入射に対して許容性のある、製造誤差に許容性のある、光走査デバイスにおける使用時に、レンズの光学面が記録担体の面に触れることを妨げることに適するデバイスを有する、対物レンズ（及び好ましくは小さい大きさの高いＮＡの対物レンズ）を提供することである。好ましくは、このようなデバイスを、レンズ上で容易に位置決めすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
第一の態様において、本発明は、光記録担体の情報層を走査するための光走査デバイスを提供し、そのデバイスは、放射ビームを発生させるための放射源及び放射ビームを情報層上に収束させるための対物系を含み、情報層は、厚さｔｄの屈折率ｎｄの透明層によって被覆され、対物系は、光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって保護デバイスと光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含み、そのレンズは、
【００２０】
【数６】
2005535066.tif 000003
の条件を満足し、ここで、ｔは、レンズの厚さであり、Ｄは、入射瞳の直径であり、ＦＷＤは、作動距離であり、Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、ここで、ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１であることを特徴とする。
【００２１】
このような制約を満足するレンズを設計することによって、結果として生じるレンズは、斜めのビームの入射の誤差及び製造誤差に対して許容性であり、そのレンズが、使用時に、記録担体の面に触れることを予防する。
【００２２】
別の態様において、本発明は、光記録担体の情報層に放射ビームを収束させるための少なくとも一つのレンズを含むレンズ系を提供し、その情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆され、レンズ系は、光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって保護デバイスと光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含み、そのレンズは、
【００２３】
【数７】
2005535066.tif 000004
の条件を満足し、ここで、ｔは、レンズの厚さであり、Ｄは、入射瞳の直径であり、ＦＷＤは、作動距離であり、Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、ここで、ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１であることを特徴とする。
【００２４】
さらなる態様において、本発明は、光記録担体の情報層に放射ビームを収束させるための少なくとも一つのレンズを含むレンズ系を製造するための方法を提供し、その情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆され、その方法は、光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって保護デバイスと光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを形成するステップを含み、そのレンズは、
【００２５】
【数８】
2005535066.tif 000005
の条件を満足し、ここで、ｔは、レンズの厚さであり、Ｄは、入射瞳の直径であり、ＦＷＤは、作動距離であり、Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、ここで、ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である。
【００２６】
別の態様において、本発明は、光記録担体の情報層を走査するための光走査デバイスを製造する方法を提供し、その情報層は、厚さｔｄ及び屈折率ｎｄの透明層によって被覆され、その方法は、放射ビームを発生させるための放射源を提供するステップ、放射ビームを情報層に収束させるためのレンズ系を提供するステップを含み、そのレンズ系は、光記録担体に向かって突出する保護デバイスを、使用に当たって保護デバイスと光記録担体との間の距離が作動距離未満であるように有する、レンズを含み、そのレンズは、
【００２７】
【数９】
2005535066.tif 000006
の条件を満足し、ここで、ｔは、レンズの厚さであり、Ｄは、入射瞳の直径であり、ＦＷＤは、作動距離であり、Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、ここで、ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１であることを特徴とする。
【００２８】
本発明の他の態様は、従属請求項から明らかであると思われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の良き理解のために、及び、その実施形態を実行に移す方法を示すために、今、一例として、添付する概略の図面を参照することにする。
【００３０】
図２は、本発明の実施形態による対物レンズ１８を含む、光記録担体２を走査するためのデバイス１を示す。記録担体は、透明層３を含み、その一方の側面に情報層４が配置される。透明層から離れて面する情報層の側面は、保護層５によって環境の影響から保護される。そのデバイスに面する透明層の側面は、入射面６と呼ばれる。透明層３は、情報層に対する機械的な支持を提供することによって、記録担体用の基板として作用する。
【００３１】
あるいは、機械的な支持が、情報層の他方の側面における層によって、例えば、保護層５によって、又は、さらなる情報層及び情報層４に接続される透明層によって、提供される一方で、透明層は、情報層を保護するというただ一つの機能を有してもよい。情報を、図に示してない実質的に平行な、同心の、又は螺旋のトラックに配置される光学的に検出可能なマークの形態で、記録担体の情報層４に記憶してもよい。マークは、任意の光学的に読み取り可能な形態で、例えば、ピット若しくは周囲と異なる反射係数若しくは磁化の方向を備えた領域の形態で、又はこれらの形態の組み合わせで、あってもよい。
【００３２】
走査デバイス１は、放射ビーム１２を放出することができる放射源１１を含む。放射源は、半導体レーザーであってもよい。ビームスプリッター１３は、発散する放射ビーム１２をコリメータレンズ１４に向かって反射させ、そのコリメータレンズは、発散するビーム１２を、コリメートされたビーム１５に変換する。コリメートされたビーム１５は、対物系１８に入射する。
【００３３】
対物系は、一つ以上のレンズ及び／又は回折格子を含んでもよい。対物系１８は、光軸１９を有する。対物系１８は、ビーム１７を、記録担体２の入射面６に入射する、収束するビーム２０へ変化させる。対物系は、透明層３の厚さにわたる放射ビームの通過に適合した非球面の収差補正を有する。収束するビーム２０は、情報層４上にスポット２１を形成する。情報層４によって反射された放射は、発散するビーム２２を形成し、そのビームは、対物系１８によって実質的にコリメートされたビーム２３に、及びその後、コリメータレンズ１４によって収束するビーム２４に、変換される。ビームスプリッター１３は、収束するビーム２４の少なくとも一部を検出系２５に向かって透過させることによって、前進のビーム及び反射されるビームを分離する。検出系は、その放射を捕獲し、それを、電気的な出力信号２６に変換する。信号処理装置２７は、これらの出力信号を様々な他の信号に変換する。
【００３４】
それら信号の一つは、情報信号２８であり、その値は、情報層４から読み取られた情報を表す。情報信号は、誤差補正用の情報処理ユニット２９によって処理される。信号処理装置２７からの他の信号は、フォーカス誤差信号及びラジアル誤差信号３０である。フォーカス誤差信号は、スポット２１と情報層４との間の高さについての軸上の差を表す。ラジアル誤差信号は、スポット２１とスポットによって追跡される情報層におけるトラックの中心との間の情報層４の平面内における距離を表す。
【００３５】
フォーカス誤差信号及びラジアル誤差信号は、サーボ回路３１へ供給され、その回路は、これらの信号を、それぞれフォーカスアクチュエータ及びラジアルアクチュエータを制御するためのサーボ制御信号３２に変換する。アクチュエータは、図に示されてない。フォーカスアクチュエータは、フォーカス方向３３における対物系１８の位置を制御し、それによってスポット２１の現実の位置を、それが、情報層４の平面と実質的に一致するように、制御する。ラジアルアクチュエータは、ラジアル方向３４における対物レンズ１８の位置を制御し、それによってスポット２１の径方向の位置を、それが、情報層における追跡されるトラックの中心線と実質的に一致するように、制御する。図におけるトラックは、図の平面に対して垂直な方向に走る。
【００３６】
図２のデバイスを、記録担体２よりも厚い透明層を有する第二のタイプの記録担体もまた走査するように適合させてもよい。そのデバイスは、放射ビーム１２又は第二のタイプの記録担体を走査するための異なる波長を有する放射ビームを使用してもよい。この放射ビームのＮＡを、記録担体のタイプに適合させてもよい。対物系の球面収差の補償を、それに応じて、適合させなければならない。
【００３７】
妥当な製造公差で生産されることが可能な小さい対物レンズを提供するために、プラスチックのような単一の材料で形成された対物レンズを提案する。適切なプラスチックは、ＣＯＣ（シクロオレフィン共重合体）、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、及びポリカーボネートを含む。このようなレンズを、プラスチック成形の工程を使用して、作ることができる。好ましくは、単一の材料は、相対的に高い屈折率を有し、好ましくは、そのレンズは、少なくとも一つの非球面で形成された単一の要素のレンズである。
【００３８】
レンズ１８が光記録担体２の面に接触することを予防するために、本発明の実施形態は、レンズ保護デバイスを利用する。図３は、このようなレンズ保護デバイス（１８６）を有するレンズを備えた、図２に対物系として示されるレンズ１８の拡大図を例示する。
【００３９】
図３は、光記録担体２に隣接して位置決めされたレンズ１８を示し、レンズ１８は、入射する放射ビーム１５を、透明層３を通じて、記録担体２の情報層４上へ収束させるように作用する。
【００４０】
レンズ１８は、放射ビーム源に面する第一の非球面１８１及び光記録担体２に面する第二の非球面１８２を有する。これらの面１８１、１８２は、レンズ１８の収束部分１８０を形成する。この収束部分を囲んでいるのは、レンズ本体１８５である。レンズ本体上で、光記録担体に面するレンズ本体の面から突き出しているのは、保護デバイス１８６である。この例においては、デバイス１８６は、（図４Ａを参照して以下に記載するような）レンズの面１８２を囲む環状輪の形態をとる。
【００４１】
レンズ１８は、記録担体の面から離れて作動距離（ＦＷＤ）に位置決めされる。これは、レンズの面１８２と光記録担体の外面（すなわち、透明層３の外面）との間の光軸１９に沿った距離である。
【００４２】
レンズの面１８２が、光記録担体２に接触することができることを予防するために、保護デバイスは、レンズの本体から、距離ｂだけその面１８２よりも遠くへ延びる。
【００４３】
ｂ／ＦＷＤの比は、好ましくは、
ｂ／ＦＷＤ＞０．０５
を満たすべきである。
【００４４】
より好ましくは、
ｂ／ＦＷＤ＞０．１
であり、しかるに、さらにより好ましくは、
ｂ／ＦＷＤ＞０．２５
である。
【００４５】
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃは、保護デバイス１８６の異なる実施（それぞれ１８６Ａ、１８６Ｂ、及び１８６Ｃと名付けられる、異なる実施）を示す。
【００４６】
図４Ａにおいて、保護デバイスは、レンズ１８の第二の面１８２を囲む環１８６Ａを含む（第二の面１８２は、放射ビームを収束するために利用される、光記録担体２に面するレンズの部分として把握される）。
【００４７】
保護デバイスが、記録担体２に向かった面１８２よりも大きい距離で、レンズ１８の本体から突出するように配置される限り、保護デバイスが、当然、多くの他の形態をとることができることは、認識されると思われる。例えば、図４Ｃが、四つの別個の突出物１８６Ｃを示す一方で、図４Ｂは、面１８２を囲む三つの別個の突出物１８６Ｂを示す。
【００４８】
保護デバイス（又は“バンパー”）を、プラスチック又はガラスを含む、一つ以上の材料で形成することができる。そのデバイスを弾性材料で形成することができる。好適な実施形態において、保護デバイスは、レンズと同じ材料で形成される。そのデバイスは、それを別個のユニットとして形成すると共にその後レンズに据え付けることができるであろうが、好ましくは、レンズの一体部分として形成される。例えば、バンパーを含むレンズを、プラスチックの射出成形を使用して、単一のユニットとして形成することができるであろう。
【００４９】
開口数（ＮＡ）＞０．６５、並びに視野、厚さの差、偏心、及び二つの非球面の傾斜に対して許容性である２ｍｍよりも小さい入射瞳の直径を備えた対物レンズを提供することができるためには、
対物レンズの厚さｔ（光軸に沿ったレンズの厚さ）が、
【００５０】
【数１０】
2005535066.tif 000007
の関係式を満たすべきであり、ここで、Ｄは、入射瞳の直径であり、ＦＷＤは、作動距離であり、Ｄ、ＦＷＤ、ｔ、及びｔｄは、ミリメートルで表され、ここでＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１であることが、望ましいことを見出してきた。
【００５１】
作動距離は、仮にバンパーが存在しなかったとすれば、レンズを、記録担体に接触する前に動かすことができる距離、すなわち、光軸に沿って測定されるような、記録担体に面するレンズの面から透明層３の面までの距離に対応する。
【００５２】
より好ましくは、レンズの厚さは、
【００５３】
【数１１】
2005535066.tif 000008
の関係式を満たし、ここで、ＦＷＤ＋ｔｄ／ｎｄ＜０．５１である。
【００５４】
走査デバイスにおける使用に当たって、レンズは、異なる波長の放射（異なる波長を、データを読み取ると共に書き込むために使用してもよい）と組み合わせて使用されるかもしれない。あるいは、放射源（例えば、レーザー）の波長は、放射ビームのパワーの関数として変化させてもよい（異なるパワーを、情報記録媒体に対してデータを読み取ると共に書き込むために利用してもよい）。レンズが、波長におけるこのような変動に対して許容性であるためには、レンズの材料（例えば、ガラス）のアッベ数が、４０よりも大きいことが好ましい。
【００５５】
表Ｉにおいて、三つの明示的な実施形態をまとめる。
【００５６】
レンズの前側及び後側の面は、各々、式
【００５７】
【数１２】
2005535066.tif 000009
によって与えられ、ｚが、ミリメートルでの光軸の方向における面の位置であり、ｒが、ミリメートルでの光軸までの距離であり、ｃが、面の曲率であり、ｒ０が、ミリメートルでの規格化半径であり、Ｂｋが、ｒのｋ乗の係数である、回転対称な非球面の形状を有する。三つの異なる例のレンズ設計に対するＢｋの値は、表Ｉに挙げられ、その表において、第１の非球面は、放射源に面するレンズの面であると仮定し、第２の非球面は、ディスクに面するレンズの面であると仮定する。
【００５８】
【表１】
2005535066.tif 000010
パラメータＱを
【００５９】
【数１３】
2005535066.tif 000011
によって定義することにする。
【００６０】
様々な対物レンズの設計を、ｔｄ＝０．１ｍｍの被覆層の厚さ及びｎｄ＝１．６２２３の屈折率を有するディスク（光記録媒体）で、波長４０５ｎｍの放射ビームを利用して、開口数ＮＡ＝０．８５として考慮した。表ＩＩにおいて、パラメータＱは、表Ｉにまとめた三つの上記の明示的な設計（Ａ、Ｂ、Ｃ）を含む、これらの様々な対物レンズの設計に対して計算される。設計は、斜めの入射（視野）、非球面の偏心、非球面の傾斜、及び対物レンズの厚さにおける変動に対して許容性であるように、最適化する。
【００６１】
【表２】
2005535066.tif 000012
表ＩＩから、パラメータＱが、
０．８＜Ｑ＜１．２
の、より好ましくは、
０．９＜Ｑ＜１．１
の関係を満たすべきであることを推定する。
【００６２】
本発明の異なる実施形態を、様々なレンズ系に関して適用することができることが、認識されると思われる。好ましくは、０．７よりも大きい開口数を有するレンズ系に関する実施形態が利用される。好ましくは、実施形態によるレンズ系は、２ｍｍ未満の、さらにより好ましくは１．５未満の入射瞳の直径を有する。好ましくは、実施形態は、おおよそ４０５ｎｍの波長を有するビームを含む、６００ｎｍ未満の波長を有する放射ビームと併せて利用される。
【００６３】
上記の実施形態を、プラスチックのみで形成された（及び通常、射出成形のようなプラスチック成形の工程によって形成される）レンズと併せて説明してきたが、本発明のパラメータが、任意の単一の材料で形成されるレンズ、例えば（例えばガラス成形の工程によって形成される）ガラスレンズの設計に対して適切であることは、認識されると思われる。
【００６４】
この説明の中では、細部及び設計のパラメータを様々な対物レンズに対して提供してきた。対物系は、このようなレンズを含むことができるであろうが、このようなレンズに限定されない、例えば、その系が、回折格子又は他のレンズもまた含み得るであろうということは、認識されると思われる。さらに、レンズを、“対物レンズ”として説明してきたが、このようなレンズは、対物系に利用されることに限定されず、任意のタイプの装置又は系にも使用され得るであろう。
【００６５】
上記の例を考慮して、本発明の実施形態を、妥当な製造公差に耐えることが可能な単一の材料から形成される対物レンズを提供するために使用することができることが、認識されると思われる。さらに、本発明の実施形態は、レンズへの斜めのビームの入射に対して許容性であり、レンズが光記録媒体の面に接触することを妨げるために配置される保護デバイス（例えば“バンパー”）を有する。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】Ａ、Ｂ、Ｃ、及びＤは、二つの非球面を有するレンズを示し、それらの面の一つは、それぞれ、所望の位置にある、第二の面から遠く離れすぎている、第二の面に関して偏心させられている、及び第二の面に関して傾斜させられている。
【図２】本発明の実施形態による対物系を含む、光記録担体を走査するためのデバイスを示す。
【図３】図２のレンズ１８の拡大図を示す。
【図４】Ａ、Ｂ及びＣは、本発明の実施形態による異なる設計の保護デバイスを備えたそれぞれのレンズを示す。
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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