(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化に伴う球面収差の変動を抑制するのに好適に構成された対物レンズを提供する。【解決手段】光源１から射出された光を光ディスクＤの多層の記録面Ｍ１〜Ｍ３に集光する、ＮＡが０．８よりも大きい樹脂製の単一の対物レンズ１０であって、対物レンズの第一面１０ａに回折次数が１次の輪帯構造を設け、対物レンズの焦点距離、輪帯段差の高さの絶対値の合計値、カップリングレンズ３と対物レンズとがなす結像倍率、対物レンズの有効光束径内にある輪帯段差数、さらに光ディスクの保護層表面から記録面までの光学的距離の相違に起因して発生する球面収差を補正するために必要なカップリングレンズの移動量などが、所定の条件を満たす構成とした。【選択図】図１
2015053107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光を光ディスクの記録面に集光する、ＮＡが０．８よりも大きい樹脂製の単一の対物レンズであって、
前記対物レンズの前記使用波長λに対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件
１．１５＜ｆ＜１．５０
を満たし、
前記対物レンズの少なくとも１面に、互いに隣り合う輪帯の境界に光軸方向に延びる段差であって、該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に所定の光路長差を付与する段差が設けられた輪帯構造を有し、該輪帯構造の有効光束径内に設けられた全ての該段差の高さの絶対値の合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、該光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた全ての該段差の高さの絶対値の合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義し、前記使用波長λに対する該対物レンズの屈折率をｎと定義し、該対物レンズの軸上肉厚をｄ０（単位：ｍｍ）と定義し、該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた各段差間の距離の平均値をＰａｖｅと定義し、該輪帯構造が設けられた面の法線と光軸に平行な直線が交わる角度の該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲における最大角度をθと定義し、該段差の該最大角度位置における高さの絶対値をＬと定義し、該段差の光軸における高さの絶対値をＬ０と定義し、該輪帯構造が設けられた面に入射した波長λの光に対して回折効率が最大となる回折次数をｍと定義した場合に、次の条件
【数１】
2015053107.tif 000043
を満たす、
対物レンズ。
【請求項２】
前記光源から射出された光の発散度を変えるカップリングレンズから射出された光を前記記録面上に集光するものであり、
前記カップリングレンズと前記対物レンズとがなす光学系の使用波長λ（単位：ｎｍ）に対する結像倍率をβと定義した場合に、次の条件
−０．１３＜β＜−０．０８
を満たす、
請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項３】
記録対象又は再生対象の光ディスクの保護層表面から記録面までの光学的距離の相違に起因して発生する球面収差を補正するために必要な前記カップリングレンズの移動量をＤ（単位：ｍｍ）と定義し、該光学的距離の変化量をΔｔ（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件
【数２】
2015053107.tif 000044
（但し、前記移動量Ｄは、前記カップリングレンズが前記光源から離れる方向に移動する場合は負の値であり、該カップリングレンズが前記光源に近付く方向に移動する場合は正の値である。前記変化量Δｔは、前記光学的距離が変化して短くなる場合は負の値であり、該光学的距離が変化して長くなる場合は正の値である。）を満たす、
請求項２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記対物レンズの有効光束径内にある輪帯段差数をＭと定義し、前記対物レンズの有効光束径をｈと定義した場合に、次の条件
【数３】
2015053107.tif 000045
を満たす、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の対物レンズ。
【請求項５】
前記回折次数ｍは、１次である、
請求項４に記載の対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の規格の光ディスクに対する情報の記録又は再生を行うのに適した光ピックアップ光学系、及び光情報記録再生装置に関連し、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又は再生を行うのに適した、ＮＡが０．８を超える樹脂製の対物レンズに関する。
【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厚が異なる複数種類の規格が存在する。近年では、情報記録の更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。この種の規格の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。
【０００３】
高記録密度光ディスクは、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクに比べて記録密度が高いことから、情報の記録又は再生をするために、より一層小径なスポットの形成が要求される。つまり、高記録密度光ディスクに対する情報の記録又は再生を行うためには、高いＮＡが必要とされる。そのため、高記録密度光ディスクの記録又は再生に適した高記録密度光ディスク用対物レンズは、屈折率の高いガラスを用いて製造するのが好適と思われる。しかし、ガラス製レンズは重量が重いため、対物レンズをトラッキング方向やフォーカス方向に移動させる際、レンズ駆動用アクチュエータに大きな負荷をかけるという欠点がある。
【０００４】
そこで、ガラスの代替として樹脂を用いて構成された高記録密度光ディスク用対物レンズが想起される。高記録密度光ディスク用対物レンズを樹脂製レンズにした場合、軽量化によるレンズ駆動用アクチュエータへの負荷が軽減されると共に、製造容易性や量産性、製造コスト等の種々の面においてガラス製レンズよりも有利である。しかし、高記録密度光ディスク用対物レンズを樹脂製レンズにしたことによる弊害もある。特許文献１〜３には、この種の弊害による光学性能の劣化を避けるための構成を有する光情報記録再生装置の具体例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７６９１６号公報
【特許文献２】特開２００９−１１７０３０号公報
【特許文献３】特許第４１９３９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、樹脂は、温度変化時における屈折率変化の割合がガラスの十数倍以上大きい。そのため、樹脂製レンズは、屈折率変化（別の表現によれば温度変化）に伴う球面収差の変化量がガラス製レンズと比べて格段に大きいという欠点を有している。そこで、特許文献１に記載の光情報記録再生装置は、移動自在なカップリングレンズを用いることにより、対物レンズに入射する光束の発散収束度をコントロールして温度変化に伴う球面収差量の変動を相殺するように構成されている。しかし、この種の温度補償機構には、温度センサ等の専用部品が必要であり、装置が複雑化するという欠点がある。
【０００７】
球面収差は、光ディスクの保護層厚又は中間層厚の違いによっても発生する。この種の球面収差も移動自在なカップリングレンズを用いることによって相殺するのが一般的である。しかし、温度変化によって発生する球面収差と、保護層厚又は中間層厚の違いによって発生する球面収差とを同時に補正する場合、カップリングレンズの可動範囲を大きく設定する必要上、光情報記録再生装置を大型に設計せざるを得ない。また、カップリングレンズを移動させるアクチュエータに対する負荷が大きいという欠点がある。そこで、特許文献２に記載の光情報記録再生装置は、温度補償機構を省くため、対物レンズの焦点距離を短く設定することにより、温度変化に伴う球面収差量の変動を抑制するように構成されている。しかし、この場合、作動距離、すなわち光ディスクの保護層表面と、該保護層表面に隣接する対物レンズ面との距離が確保し難くなるといった別の問題が生じる。
【０００８】
特許文献３に記載の光情報記録再生装置は、温度補償機構を省くため、３次球面収差の温度変化率を抑制するための面形状を対物レンズに付与している。しかし、この面に形成された輪帯構造は、高次の回折光を発生させるように構成されているから、輪帯の段差が深い。そのため、成形時に転写不良を招き、光量低下が起こりやすいという欠点がある。
【０００９】
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、温度変化に伴う球面収差の変動を抑制するのに好適に構成された、樹脂製の対物レンズを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決する本発明の一形態に係る対物レンズは、例えば、光源から射出された光の発散度を変えるカップリングレンズから射出された光を光ディスクの記録面に集光する、ＮＡが０．８よりも大きい樹脂製の単一の対物レンズであり、次の条件（１）〜（３）を満たす構成であってもよい。
【００１１】
すなわち、本発明の一実施形態に係る対物レンズは、カップリングレンズと対物レンズとがなす光学系の使用波長λ（単位：ｎｍ）に対する結像倍率をβと定義した場合に、次の条件（１）
−０．１３＜β＜−０．０８・・・（１）
を満たし、対物レンズの使用波長λに対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（２）
１．１５＜ｆ＜１．５０・・・（２）
を満たし、対物レンズの少なくとも１面に、互いに隣り合う輪帯の境界に光軸方向に延びる段差であって、該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に所定の光路長差を付与する段差が設けられた輪帯構造を有し、該輪帯構造の有効光束径内に設けられた全ての該段差の高さの絶対値の合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、該光軸を基準とした該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた全ての該段差の高さの絶対値の合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義し、使用波長λに対する該対物レンズの屈折率をｎと定義し、該対物レンズの軸上肉厚をｄ０（単位：ｍｍ）と定義し、該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた各段差間の距離の平均値をＰａｖｅと定義し、該輪帯構造が設けられた面の法線と光軸に平行な直線が交わる角度の該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲における最大角度をθと定義し、該段差の該最大角度位置における高さの絶対値をＬと定義し、該段差の光軸における高さの絶対値をＬ０と定義し、該輪帯構造が設けられた面に入射した波長λの光に対して回折効率が最大となる回折次数をｍと定義した場合に、次の条件（３）
【数１】
2015053107.tif 000003
を満たす構成であってもよい。
【００１２】
条件式（１）〜（３）を満たすことにより、作動距離を確保しつつ、温度変化に伴う球面収差量の変動を抑制することができ、また、光学性能の劣化や輪帯構造の転写不良による光量の低下が起こり難くなる。更に、温度変化が生じた場合にカップリングレンズを球面収差の補正のために移動させる必要がないから、カップリングレンズの可動範囲が小さくなり、光ピックアップ光学系の小型化設計に有利である。
【００１３】
条件（１）の下限を下回る場合、カップリングレンズの取付誤差に対して発生する収差量が大きくなる。また、カップリングレンズの入射側ＮＡが大きくなり、カップリングレンズの有効光束径内の周辺部分の光量が少なくなるため、リム強度が低下する。リム強度の低下によって光ディスクの記録面上に形成されるスポットの径が大きくなるため、光ディスクに対する情報の良好な記録又は再生に不利である。条件（１）の上限を上回る場合は、カップリングレンズと光源とを離れた位置に配置せざるを得ないため、光ピックアップ光学系の小型化や光量確保に対して不利である。加えて、ディスク保護層厚の違いなどにより発生する球面収差を補正するために必要なカップリングレンズの駆動量が増大し、その意味でも装置の大型化を招く。
【００１４】
条件（２）の下限を下回る場合、作動距離を確保するのが難しく、カップリングレンズの移動量を確保するのも難しくなる。条件（２）の上限を上回る場合は、光ピックアップ光学系の小型化に不向きであると共に、温度変化時に発生する球面収差量が大きいという問題が生じる。
【００１５】
条件（３）の下限を下回る場合、回折次数と輪帯段差数との関係で決まる回折作用が弱すぎて、温度変化時に発生する球面収差が十分に補正できない。条件（３）の上限を上回る場合は、回折作用が強すぎるため、温度変化時に発生する球面収差の補正が過剰になる。また、対物レンズの周辺部における輪帯構造の段差量の増加により、成形不良に起因する光量損失が大きくなるため、光量の十分な確保が難しくなる。さらには、有効光束径周辺の輪帯幅が狭くなりすぎるため、この部分を透過する光束が遮蔽されて光量損失が起き、光量の十分な確保が難しくなる。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る対物レンズは、記録対象又は再生対象の光ディスクの保護層表面から記録面までの光学的距離の相違に起因して発生する球面収差を補正するために必要なカップリングレンズの移動量をＤ（単位：ｍｍ）と定義し、該光学的距離の変化量をΔｔ（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（４）
【数２】
2015053107.tif 000004
を満たす構成としてもよい。但し、移動量Ｄは、カップリングレンズが光源から離れる方向に移動する場合は負の値であり、該カップリングレンズが光源に近付く方向に移動する場合は正の値である。変化量Δｔは、光学的距離が変化して短くなる場合は負の値であり、該光学的距離が変化して長くなる場合は正の値である。
【００１７】
条件（４）を満たすことにより、上記光学的距離の相違によって生じる球面収差が良好に補正される。条件（４）の下限を下回る場合、該球面収差の補正が不足しがちである。条件（４）の上限を上回る場合は、該球面収差の補正が過剰になりやすく、また、カップリングレンズの移動量が大きくなるため、光ピックアップ光学系の小型化に不向きである。
【００１８】
ここで、カップリングレンズは、可動範囲をコンパクトにするため、光学的距離の相違、光源の波長ずれ、対物レンズの製造誤差に起因して発生する球面収差を補正するためだけに移動する構成としてもよい。
【００１９】
本発明の一実施形態に係る対物レンズは、対物レンズの有効光束径内にある輪帯段差数をＭと定義し、対物レンズの有効光束径をｈと定義した場合に、次の条件（５）
【数３】
2015053107.tif 000005
を満たす構成としてもよい。
【００２０】
条件（５）を満たすことにより、温度変化時に発生する球面収差の抑制や光量の確保がより好適に達成される。条件（５）の下限を下回る場合、温度変化時に発生する球面収差の補正が不十分である。条件（５）の上限を上回る場合は、温度変化時に発生する球面収差の補正が過剰になると共に、回折作用が強くなりすぎて光量損失が大きくなる。
【００２１】
この回折次数ｍは、例えば１次である。この場合、輪帯段差の深さが深くなりすぎないため、成形時の転写不良が起こり難くなり、光量の確保に有利である。
【００２２】
本発明の一実施形態に係る光ピックアップ光学系は、各部品の配置スペースを考慮して、カップリングレンズと対物レンズとの距離をｄ（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（６）
８＜ｄ＜２５・・・（６）
を満たす構成としてもよい。
【００２３】
条件（６）の下限を下回る場合、例えばカップリングレンズが移動するスペースの確保が難しい。条件（６）の上限を上回る場合は、光ピックアップ光学系を収容するスペースが大きくなるため、装置の大型化を招くと共に温度変化時に発生する球面収差量が大きくなる。
【００２４】
本発明の一実施形態に係る光情報記録再生装置は、所定の規格の光ディスクに対する情報の記録又は再生を行う装置であり、波長λの光を射出する光源と、光源からの光を光ディスクの記録面に集光する上記の何れかに記載の光ピックアップ光学系と、光ディスクの記録面からの戻り光を検出して所定の信号処理を行う信号処理手段とを有することを特徴とした装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、温度変化に伴う球面収差の変動を抑制するのに好適に構成された、樹脂製の対物レンズが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態の光ピックアップ光学系を搭載した光情報記録再生装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の実施例１の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例２の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例３の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例４の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例５の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例６の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例７の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例８の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図１０】本発明の実施例９の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図１１】本発明の実施例１０の光情報記録再生装置１００において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【図１２】比較例の光情報記録再生装置において、設計基準温度（常温）下で又はそれよりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態の光ピックアップ光学系、及び該光ピックアップ光学系を搭載した光情報記録再生装置について説明する。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」、「情報の記録及び再生兼用装置」の全てを含む。
【００２８】
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の記録又は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には、例えばＢＤ規格の光ディスクが含まれる。以下、説明の便宜上、ＢＤ規格の光ディスクを光ディスクＤと記す。
【００２９】
図１は、本実施形態の光ピックアップ光学系を搭載した光情報記録再生装置１００の構成を概略的に示す図である。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、カップリングレンズ３、受光部４、対物レンズ１０を有している。図１に示される一点鎖線は、光情報記録再生装置１００の基準軸ＡＸである。実線は、光ディスクＤへの入射光又はその戻り光を示している。対物レンズ１０の光軸は、通常、基準軸ＡＸと一致する。但し、図示省略されたレンズ駆動用アクチュエータによるトラッキング動作などによって対物レンズ１０の光軸が基準軸ＡＸから外れる状態も起こり得る。本実施形態において対物レンズ１０に要求されるＮＡは、例えば０．８より大きい値である。
【００３０】
光源１は、波長λ（単位：ｎｍ）の青色レーザー光を射出する半導体レーザーである。図１に示されるように、光源１が射出したレーザー光束は、ハーフミラー２によって偏向されて、カップリングレンズ３の第一面３ａに入射する。
【００３１】
光ディスクＤは、例えば複数の記録面Ｍ１〜Ｍ３を持つ多層構造を有している。光ディスクＤが有する各層の記録面は、保護層表面からの光学的距離がそれぞれ異なる。以下、光ディスクＤの保護層表面から記録対象又は再生対象の記録面までの光学的距離を「ディスク厚」と記す。
【００３２】
記録面Ｍ１〜Ｍ３の各記録面は、ディスク厚がそれぞれ異なる。このディスク厚の相違によって（記録対象又は再生対象の記録面が異なる毎に）、発生する球面収差量が変化する。そこで、カップリングレンズ３は、図示省略された駆動機構によって基準軸ＡＸ方向に移動自在に支持されている。この移動量は、記録対象又は再生対象の記録面毎に予め決まっている。カップリングレンズ３は、基準軸ＡＸ方向の移動量に応じて、第二面３ｂから射出されるレーザー光束の発散角を変える。この発散角の変化により、ディスク厚の相違によって変動する球面収差量が相殺されることとなる。なお、カップリングレンズ３は、ディスク厚の相違、光源１から射出されるレーザー光束の波長ずれ、対物レンズ１０の製造誤差等に起因して発生する球面収差を相殺するためには移動するが、温度変化によって発生する球面収差を補正するためには移動しない。
【００３３】
カップリングレンズ３の第二面３ｂから射出されたレーザー光束は、対物レンズ１０の第一面１０ａに入射する。第一面１０ａに入射したレーザー光束は、対物レンズ１０の第二面１０ｂから射出して、情報の記録又は再生の対象となる光ディスクＤ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Ｄ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。光ディスクＤの記録面で反射したレーザー光束は、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。
【００３４】
受光部４は、受光した光を光電変換して、得られたアナログ電気信号を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、入力したアナログ電気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電気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、例えば光ディスクＤ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。
【００３５】
対物レンズ１０は、樹脂によって成形されているため、レンズ駆動用アクチュエータへの負荷、量産性、製造コスト等に関する種々の面でガラス成形品の場合と比べて有利である。そして、対物レンズ１０は、高ＮＡの樹脂製レンズという球面収差に不利な条件でありつつも、温度変化に伴う球面収差量の変動を好適に抑制するように構成されている。そのため、本実施形態では、カップリングレンズ３を用いた温度補償機構を省くことができ、構成の簡素化やカップリングレンズ３の可動範囲の短縮、光情報記録再生装置の小型化等に有利である。なお、本実施形態においては、カップリングレンズ３も樹脂製レンズであり、前述した種々の面においてガラス成形品の場合と比べて有利である。
【００３６】
対物レンズ１０は、第一面１０ａ、第二面１０ｂ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ＳＡＧと定義し、非球面の光軸上での曲率を１／ｒ（但し、ｒ（単位：ｍｍ）は曲率半径）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Ａ４、Ａ６、・・・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。なお、本実施形態においては、カップリングレンズ３の第一面３ａ、第二面３ｂも収差補正のため、非球面に形成されている。
【数４】
2015053107.tif 000006
【００３７】
対物レンズ１０の使用波長λに対する焦点距離をｆ（単位：ｍｍ）と定義し、カップリングレンズ３の使用波長λに対する焦点距離をｆ’（単位：ｍｍ）と定義し、カップリングレンズ３と対物レンズ１０とからなる光ピックアップ光学系の使用波長λに対する結像倍率をβと定義した場合、βは、−ｆ／ｆ’（対物レンズ１０の物体側焦点距離／カップリングレンズ３の像側焦点距離）で表される。このとき、次の条件（１）、（２）
−０．１３＜β＜−０．０８・・・（１）
１．１５＜ｆ＜１．５０・・・（２）
が満たされる。なお、物体側の焦点距離ｆ、ｆ’には負符号を、像側の焦点距離ｆ、ｆ’には正符号を、それぞれ付す。
【００３８】
条件（１）は、光ピックアップ光学系の倍率について規定する。条件（１）の下限を下回る場合、カップリングレンズ３の取付誤差に対して発生する収差量が大きくなる。また、カップリングレンズ３の入射側ＮＡが大きくなり、カップリングレンズ３の有効光束径内の周辺部分の光量が少なくなるため、リム強度が低下する。リム強度の低下によって光ディスクＤの記録面上に形成されるスポットの径が大きくなるため、光ディスクＤに対する情報の良好な記録又は再生に不利である。条件（１）の上限を上回る場合は、カップリングレンズ３と光源１とを離れた位置に配置せざるを得ないため、光ピックアップ光学系の小型化や光量確保に対して不利である。加えて、光ディスクの保護層厚の違い等に起因して発生する球面収差を補正するために必要なカップリングレンズ３の駆動量が増大し、その意味でも装置の大型化を招く。
【００３９】
条件（２）は、対物レンズ１０の焦点距離について規定する。条件（２）の下限を下回る場合、対物レンズ１０の第二面１０ｂと光ディスクＤの保護層表面との距離である作動距離ＷＤを確保するのが難しく、カップリングレンズ３の移動量を確保するのも難しくなる。条件（２）の上限を上回る場合は、光ピックアップ光学系の小型化に不向きであると共に、温度変化時に発生する球面収差量が大きいという問題が生じる。
【００４０】
対物レンズ１０の第一面１０ａには、図１に示されるように、輪帯構造が設けられている。この輪帯構造は、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。輪帯構造は、第二面１０ｂにだけ設けられてもよく、又は第一面１０ａと第二面１０ｂの両面に設けられてもよい。
【００４１】
輪帯構造を第二面１０ｂでなく第一面１０ａに設けた場合、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と向き合わず第二面１０ｂ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。
【００４２】
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。この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γ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γの光束に対して与えられる光路長差を波長γで割ったときの値に最も近い整数ｍとして求まる。
【００４３】
他にも、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。
【００４４】
輪帯構造は、光路差関数φ（ｈ）によって表すことができる。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、使用される（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
【００４５】
対物レンズ１０は、輪帯構造を持つ第一面１０ａの有効光束径内に設けられた全ての段差の高さの絶対値の合計値を（Σφ０．００−１．００）と定義し、光軸を基準とした有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた全ての段差の高さの絶対値の合計値を（Σφ０．９５−１．００）と定義し、使用波長λに対する対物レンズ１０の屈折率をｎと定義し、対物レンズ１０の軸上肉厚をｄ０（単位：ｍｍ）と定義し、該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた各段差間の距離の平均値をＰａｖｅと定義し、第一面１０ａの法線と光軸に平行な直線が交わる角度の該有効光束半径の９５％〜１００％の範囲における最大角度をθと定義し、該段差の該最大角度位置における高さの絶対値をＬと定義し、該段差の光軸における高さの絶対値をＬ０と定義し、第一面１０ａに入射した波長λのレーザー光束に対して回折効率が最大となる回折次数をｍと定義した場合に、次の条件（３）
【数５】
2015053107.tif 000007
を満たす。
【００４６】
条件（３）は、対物レンズ１０の周辺部における輪帯構造の段差量（高さ及び数の両方を加味したもの）を規定する。条件（３）の下限を下回る場合、回折次数と輪帯段差数との関係で決まる回折作用が弱すぎて、温度変化時に発生する球面収差が十分に補正できない。条件（３）の上限を上回る場合は、回折作用が強すぎるため、温度変化時に発生する球面収差の補正が過剰になる。また、対物レンズ１０の周辺部における輪帯構造の段差量の増加により、成形不良に起因する光量損失が大きくなるため、光量の十分な確保が難しくなる。さらには、有効光束径周辺の輪帯幅が狭くなりすぎるため、この部分を透過する光束が遮蔽されて光量損失が起き、光量の十分な確保が難しくなる。
【００４７】
条件式（１）〜（３）を満たすことにより、作動距離ＷＤを確保しつつ、温度変化に伴う球面収差量の変動を抑制することができ、また、光学性能の劣化や輪帯構造の転写不良による光量の低下が起こり難くなる。また、有効光束径周辺の輪帯幅が確保されるため、輪帯構造自体が光束を遮蔽するという不具合の発生が効果的に抑えられる。更に、温度変化が生じた場合にカップリングレンズ３を球面収差の補正のために移動させる必要がないから、カップリングレンズ３の可動範囲が小さくなり、光情報記録再生装置１００の小型化に有利である。また、輪帯構造を付与することにより、球面収差の屈折率依存性を小さくすることができ、樹脂のロット違いや成形条件のばらつきに起因する製品誤差を抑える効果もある。
【００４８】
カップリングレンズ３と対物レンズ１０とからなる光ピックアップ光学系は、ディスク厚の相違に起因する球面収差を補正するために必要なカップリングレンズ３の移動量をＤ（単位：ｍｍ）と定義し、ディスク厚の変化量をΔｔ（単位：ｍｍ）と定義した場合に、次の条件（４）
【数６】
2015053107.tif 000008
を満たす。但し、移動量Ｄは、カップリングレンズが光源から離れる方向に移動する場合は負の値であり、該カップリングレンズが光源に近付く方向に移動する場合は正の値である。変化量Δｔは、光学的距離が変化して短くなる場合は負の値であり、該光学的距離が変化して長くなる場合は正の値である。
【００４９】
条件（４）は、ディスク厚の相違に起因する球面収差を補正するためのカップリングレンズ３の移動量を規定する。条件（４）を満たすことにより、ディスク厚の相違によって生じる球面収差が良好に補正される。条件（４）の下限を下回る場合、該球面収差の補正が不足しがちである。条件（４）の上限を上回る場合は、該球面収差の補正が過剰になりやすく、また、カップリングレンズ３の移動量が大きくなるため、光情報記録再生装置１００の小型化に不向きである。
【００５０】
対物レンズ１０の有効光束径内にある輪帯段差数をＭと定義し、該有効光束径をｈと定義した場合に、次の条件（５）
【数７】
2015053107.tif 000009
を満たす。
【００５１】
条件（５）は、回折次数と輪帯段差数との関係で決まる回折作用に関する条件式である。条件（５）を満たすことにより、本発明の目的が、すなわち温度変化時に発生する球面収差の抑制や光量の確保がより好適に達成される。条件（５）の下限を下回る場合、温度変化時に発生する球面収差の補正が不十分である。条件（５）の上限を上回る場合は、温度変化時に発生する球面収差の補正が過剰になると共に、回折作用が強くなりすぎて光量損失が大きくなる。
【００５２】
この回折次数ｍは、本発明の目的をより好適に達成するため、１次が好ましい。この場合、輪帯段差の深さが深くなりすぎないため、成形時の転写不良が起こり難くなり、光量の確保に有利である。
【００５３】
カップリングレンズ３と対物レンズ１０との距離ｄ（単位：ｍｍ）は、次の条件（６）
８＜ｄ＜２５・・・（６）
を満たす。
【００５４】
条件（６）の下限を下回る場合、例えばカップリングレンズ３が移動するスペースの確保が難しい。条件（６）の上限を上回る場合は、光ピックアップ光学系を収容するスペースが大きくなるため、光情報記録再生装置１００の大型化を招くと共に温度変化時に発生する球面収差量が大きくなる。
【００５５】
次に、これまで説明した光ピックアップ光学系を搭載する光情報記録再生装置１００の具体的実施例を、１０例説明する。各具体的実施例１〜１０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１〜１０の各数値データから再現される光ピックアップ光学系の形状の違いは、本件願書に添付可能な図面の縮尺では現れない微差に過ぎない。よって、実施例１〜１０の光情報記録再生装置１００の構成図は、図１を参照し、本件願書への添付を省略する。
【実施例１】
【００５６】
実施例１の光情報記録再生装置１００に搭載される、カップリングレンズ３と対物レンズ１０とからなる光ピックアップ光学系の仕様、具体的には、カップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１２．００
ｆ  ：１．４１
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．１１８
ｍ  ：１
【００５７】
実施例１の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は、表１に示される。なお、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。
【００５８】
【表１】
2015053107.tif 000010
【００５９】
表１において、面番号０は、光源１の射出面を示す。面番号１、２は、カバーガラス、ビームスプリッタ、グレーティング等の光源１とカップリングレンズ３との間に配置された各種光学素子（図１にはハーフミラー２のみ示されている）をまとめて便宜的に示したものである。面番号３、４は、カップリングレンズ３の第一面３ａ、第二面３ｂを、面番号５、６は、対物レンズ１０の第一面１０ａ、第二面１０ｂを、面番号７、８は、光ディスクＤの保護層表面、記録面Ｍ１を、それぞれ示す。「ｒ」は、光学部材の各面の曲率半径（単位：ｍｍ）を、「ｄ０」は、光学部材厚又は光学部材間隔（単位：ｍｍ）を、「ｎ０」は、使用波長λに対する光学部材の屈折率を、「νｄ」は、ｄ線のアッベ数を、「ｎＴ＋３０℃」は、設計基準温度（常温）よりも３０℃高い時の使用波長λに対する光学部材の屈折率を、それぞれ示す。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。また、使用波長λの温度変化に依存する波長変動は、０．０６ｎｍ／℃とする。
【００６０】
カップリングレンズ３の第一面３ａ（面番号３）、第二面３ｂ（面番号４）、対物レンズ１０の第一面１０ａ（面番号５）、第二面１０ｂ（面番号６）の各レンズ面は、非球面である。各面の非球面形状は、光ディスクＤの記録又は再生に最適に設計されている。非球面形状を規定する各係数Ａ４、Ａ６、・・・は、表２に示される。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。
【００６１】
【表２】
2015053107.tif 000011
【００６２】
対物レンズ１０の第一面１０ａ（面番号５）には、輪帯構造が設けられている。この光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は、表３に示される。
【００６３】
【表３】
2015053107.tif 000012
【００６４】
図２（ａ）は、実施例１の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図２（ｂ）は、実施例１の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図２（ａ）、（ｂ）の各図の縦軸は入射瞳座標を、横軸は球面収差量（単位：ｍｍ）を示す。図２（ａ）、（ｂ）の各図に示すグラフの定義は、次に説明される各具体的実施例及び比較例で提示されるグラフにおいても同様とする。
【実施例２】
【００６５】
実施例２のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１７．００
ｆ  ：１．４１
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．０８３
ｍ  ：１
【００６６】
実施例２の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表４に、非球面形状を規定する各係数は表５に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表６に、それぞれ示される。
【００６７】
【表４】
2015053107.tif 000013
【００６８】
【表５】
2015053107.tif 000014
【００６９】
【表６】
2015053107.tif 000015
【００７０】
図３（ａ）は、実施例２の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図３（ｂ）は、実施例２の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例３】
【００７１】
実施例３のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１２．００
ｆ  ：１．１８
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．０９８
ｍ  ：１
【００７２】
実施例３の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表７に、非球面形状を規定する各係数は表８に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表９に、それぞれ示される。
【００７３】
【表７】
2015053107.tif 000016
【００７４】
【表８】
2015053107.tif 000017
【００７５】
【表９】
2015053107.tif 000018
【００７６】
図４（ａ）は、実施例３の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図４（ｂ）は、実施例３の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例４】
【００７７】
実施例４のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１１．００
ｆ  ：１．１８
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．１０７
ｍ  ：１
【００７８】
実施例４の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表１０に、非球面形状を規定する各係数は表１１に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表１２に、それぞれ示される。
【００７９】
【表１０】
2015053107.tif 000019
【００８０】
【表１１】
2015053107.tif 000020
【００８１】
【表１２】
2015053107.tif 000021
【００８２】
図５（ａ）は、実施例４の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図５（ｂ）は、実施例４の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例５】
【００８３】
実施例５のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１４．１０
ｆ  ：１．１８
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．０８３４
ｍ  ：１
【００８４】
実施例５の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表１３に、非球面形状を規定する各係数は表１４に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表１５に、それぞれ示される。
【００８５】
【表１３】
2015053107.tif 000022
【００８６】
【表１４】
2015053107.tif 000023
【００８７】
【表１５】
2015053107.tif 000024
【００８８】
図６（ａ）は、実施例５の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図６（ｂ）は、実施例５の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例６】
【００８９】
実施例６のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１４．１０
ｆ  ：１．１８
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．０８３
ｍ  ：１
【００９０】
実施例６の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表１６に、非球面形状を規定する各係数は表１７に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表１８に、それぞれ示される。
【００９１】
【表１６】
2015053107.tif 000025
【００９２】
【表１７】
2015053107.tif 000026
【００９３】
【表１８】
2015053107.tif 000027
【００９４】
図７（ａ）は、実施例６の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図７（ｂ）は、実施例６の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例７】
【００９５】
実施例７のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１２．００
ｆ  ：１．４１
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．１１８
ｍ  ：１
【００９６】
実施例７の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表１９に、非球面形状を規定する各係数は表２０に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表２１に、それぞれ示される。
【００９７】
【表１９】
2015053107.tif 000028
【００９８】
【表２０】
2015053107.tif 000029
【００９９】
【表２１】
2015053107.tif 000030
【０１００】
図８（ａ）は、実施例７の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図８（ｂ）は、実施例７の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例８】
【０１０１】
実施例８のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１５．００
ｆ  ：１．４１
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．０９４
ｍ  ：１
【０１０２】
実施例８の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表２２に、非球面形状を規定する各係数は表２３に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表２４に、それぞれ示される。
【０１０３】
【表２２】
2015053107.tif 000031
【０１０４】
【表２３】
2015053107.tif 000032
【０１０５】
【表２４】
2015053107.tif 000033
【０１０６】
図９（ａ）は、実施例８の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図９（ｂ）は、実施例８の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例９】
【０１０７】
実施例９のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１４．１０
ｆ  ：１．４１
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．１００
ｍ  ：１
【０１０８】
実施例９の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表２５に、非球面形状を規定する各係数は表２６に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表２７に、それぞれ示される。
【０１０９】
【表２５】
2015053107.tif 000034
【０１１０】
【表２６】
2015053107.tif 000035
【０１１１】
【表２７】
2015053107.tif 000036
【０１１２】
図１０（ａ）は、実施例９の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図１０（ｂ）は、実施例９の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【実施例１０】
【０１１３】
実施例１０のカップリングレンズ３の焦点距離ｆ’、対物レンズ１０の焦点距離ｆ、ＮＡ、光源１が射出するレーザー光束の波長λ、光ピックアップ光学系の結像倍率β、回折次数ｍは、次に表す通りである。
ｆ’：１４．１０
ｆ  ：１．４１
ＮＡ：０．８５
λ  ：４０５
β  ：−０．１００
ｍ  ：２
【０１１４】
実施例１０の光情報記録再生装置１００の光ディスクＤ使用時における具体的数値構成は表２８に、非球面形状を規定する各係数は表２９に、光路差関数φ（ｈ）を規定する各係数は表３０に、それぞれ示される。
【０１１５】
【表２８】
2015053107.tif 000037
【０１１６】
【表２９】
2015053107.tif 000038
【０１１７】
【表３０】
2015053107.tif 000039
【０１１８】
図１１（ａ）は、実施例１０の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図１１（ｂ）は、実施例１０の光情報記録再生装置１００において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。
【０１１９】
捕捉として、以上説明した実施例１〜１０（及び後述する比較例）の光情報記録再生装置１００における段差高さの絶対値の合計値（Σφ０．９５−１．００）、（Σφ０．００−１．００）、有効光束径内の輪帯段差数Ｍ、設計基準温度（常温）時とそれよりも３０℃高い時の３次球面収差量、作動距離ＷＤの各値を表３１に示す。
【０１２０】
【表３１】
2015053107.tif 000040
【０１２１】
実施例１〜１０（及び後述する比較例）の光情報記録再生装置１００における各条件（１）〜（６）の値は、表３２に示される通りである。
【０１２２】
【表３２】
2015053107.tif 000041
【０１２３】
また、実施例１〜１０（及び後述する比較例）の光情報記録再生装置１００における対物レンズ１０の第一面１０ａの有効光束半径の９５％〜１００％の範囲に設けられた段差の数（単位：段）、９５％〜１００％の範囲における幅（有効光束半径の９５％の瞳高さと１００％の瞳高さとの距離（単位：μｍ））、輪帯幅Ｐａｖｅ（単位：μｍ）、９５％〜１００％の範囲における最大角度θ（単位：°）、段差の最大角度位置の高さＬ（単位：μｍ）、段差の光軸における高さの絶対値Ｌ０（単位：μｍ）の各値を表３３に示す。
【０１２４】
【表３３】
2015053107.tif 000042
【０１２５】
表３２に示されるように、実施例１〜１０の全てにおいて条件（１）〜（６）が満たされる。特に、条件式（１）〜（３）を満たすことにより、作動距離ＷＤを確保しつつ、図２〜１１の各図に示されるように、温度変化に伴う球面収差量の変動を抑制して光ディスクＤの記録又は再生に適した光学性能を維持することができ、また、輪帯構造の転写不良による光量低下が起こり難くなっている。更に、温度変化が生じた場合にカップリングレンズ３を球面収差の補正のために移動させる必要がないから、カップリングレンズ３の可動範囲が小さくなり、光情報記録再生装置１００の小型化に有利となっている。また、表３３に示されるように、輪帯幅Ｐａｖｅが確保されているため、輪帯構造自体が光束を遮蔽するという不具合の発生が効果的に抑えられている。
【０１２６】
次に、比較例について説明する。図１２（ａ）は、比較例の光情報記録再生装置において設計基準温度（常温）下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。図１２（ｂ）は、比較例の光情報記録再生装置において設計基準温度（常温）よりも３０℃高い環境下で光ディスクＤの記録又は再生を行う場合に発生する球面収差を示すグラフである。比較例は、対物レンズの第一面と第二面が輪帯構造を有さない以外は、実施例１と構成が同一である。すなわち、比較例は、条件（３）を満たさないため、図１２（ｂ）に示されるように、温度変化時に発生する球面収差が大きい。よって、比較例は、光ディスクＤに対する温度変化時の記録性能又は再生性能の劣化が大きい。
【０１２７】
実施例１〜１０によれば、比較例との比較から分かるように、条件（１）〜（３）の全てを満たすため、温度変化が生じた場合にも光ディスクＤの記録又は再生に適した光学性能が維持されると共に、作動距離ＷＤや光量の確保の点で有利な樹脂製の光ピックアップ光学系が提供される。
【０１２８】
以上が本発明の実施形態の説明である。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。
【符号の説明】
【０１２９】
１  光源
２  ハーフミラー
３  カップリングレンズ
４  受光部
１０  対物レンズ
１００  光情報記録再生装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【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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