(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、
前記回折部は、最内周部に設けられた円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクのデータ記録部に、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有し、
前記評価パラメータは、評価パラメータｘを含み、
前記評価パラメータｘは、前記面内効率分布関数に基づいて算出されるレンズ伝達関数が示す値のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に形成される３Ｔ〜８Ｔのピット長に対応する値を相乗平均することで算出され、０．５０５よりも大きな値を有する、対物レンズ。
【請求項２】
前記評価パラメータｘは、０．５５０よりも大きな値を有する、請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記評価パラメータは、評価パラメータｙ、ｚのうち少なくとも一方を含み、
前記評価パラメータｙ、ｚは、前記面内効率分布関数を前記入射側の面の光軸からの半径方向に所定の範囲で積分した値を前記所定の範囲に対応する前記回折部の面積で除した積分効率に基づいて算出される、請求項１または２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記評価パラメータｙは、前記面内効率分布関数を前記第１の回折領域及び前記第２の回折領域について積分した値を前記第１の回折領域及び前記第２の回折領域の面積で除した内中輪帯積分効率と、前記面内効率分布関数を前記第３の回折領域について積分した値を前記第３の回折領域の面積で除した外輪帯積分効率と、に基づいて算出される、請求項３記載の対物レンズ。
【請求項５】
前記評価パラメータｙは、前記内中輪帯積分効率を前記外輪帯積分効率で除算した値であり、０．６０７よりも大きな値を有する、請求項４記載の対物レンズ。
【請求項６】
前記評価パラメータｙは、０．８２１よりも大きな値を有する、請求項５記載の対物レンズ。
【請求項７】
前記評価パラメータｚは、前記面内効率分布関数を前記第１の回折領域について積分した値を前記第１の回折領域の面積で除した内輪帯積分効率と、前記面内効率分布関数を前記第３の回折領域について積分した値を前記第３の回折領域の面積で除した外輪帯積分効率と、に基づいて算出される、請求項３記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記評価パラメータｚは、前記内輪帯積分効率を前記外輪帯積分効率で除算した値であり、０．６１１よりも大きな値を有する、請求項７記載の対物レンズ。
【請求項９】
前記評価パラメータｚは、０．８３８よりも大きな値を有する、請求項８記載の対物レンズ。
【請求項１０】
レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、
前記回折部は、最内周部に設けられた円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクのデータ記録部に、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有し、
前記評価パラメータは、評価パラメータｘを含み、
前記評価パラメータｘは、前記面内効率分布関数に基づいて算出されるレンズ伝達関数が示す値のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に形成される３Ｔ〜８Ｔのピット長に対応する値を相乗平均することで算出され、０．５０５よりも大きな値を有する、対物レンズ
を備える、光ピックアップ装置。
【請求項１１】
レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、
前記回折部は、最内周部に設けられた円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクのデータ記録部に、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有し、
前記評価パラメータは、評価パラメータｘを含み、
前記評価パラメータｘは、前記面内効率分布関数に基づいて算出されるレンズ伝達関数が示す値のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に形成される３Ｔ〜８Ｔのピット長に対応する値を相乗平均することで算出され、０．５０５よりも大きな値を有する、対物レンズ
を備える、光ディスク装置。
【請求項１２】
最内周部に設けられた円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられた輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクのデータ記録部に、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光する回折部を、対物レンズの入射側の面及び出射側の面のうち少なくとも一方に形成することと、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数を特定することと、
前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータを、前記面内効率分布関数に基づいて算出することと、
前記評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有するように、前記対物レンズの設計内容を調整することと、を含み、
前記評価パラメータは、評価パラメータｘを含み、
前記評価パラメータｘは、前記面内効率分布関数に基づいて算出されるレンズ伝達関数が示す値のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に形成される３Ｔ〜８Ｔのピット長に対応する値を相乗平均することで算出され、０．５０５よりも大きな値を有する、対物レンズの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、対物レンズ、光ピックアップ装置、及び光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数種類の光ディスク（即ち、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ）が有するデータ記録部に、１つで複数の光ディスクの種類に応じた複数の波長のレーザ光を集光可能な対物レンズ、光ピックアップ装置、光ディスク装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５５６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した複数の光ディスクに対して互換性のある対物レンズの設計において、シンボル誤り率を低減させるための定量的な指針は知られていなかった。そこで、このような指針が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示によれば、レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、回折部は、最内周部に設けられ円形状の第１の回折領域と、第１の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第２の回折領域と、第２の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクに、第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、回折部に入射した第１のレーザ光のうち、第１の光ディスクのデータ記録部に集光した第１のレーザ光の割合を入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満のシンボル誤り率に対応する値を有する、対物レンズが提供される。
【０００６】
本開示によれば、シンボル誤り率と相関がある評価パラメータが提供される。
【０００７】
また、本開示によれば、上記対物レンズを有する光ピックアップ装置、光ディスク装置、及び上記対物レンズの設計方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本開示によれば、シンボル誤り率と相関がある評価パラメータが提供される。このような評価パラメータは、シンボル誤り率を低減させるための定量的な指針となるものである。したがって、本開示によれば、このような指針が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る光ピックアップ装置を示す説明図である。
【図３】対物レンズの構成を示す平面図及び対物レンズの構成を示す側断面図である。
【図４】対物レンズの構成を示す側断面図である。
【図５Ａ】対物レンズの入射面に形成される回折格子の例を示す側断面図である。
【図５Ｂ】対物レンズの入射面に形成される回折格子の例を示す側断面図である。
【図６】対物レンズの構成を示す側断面図である。
【図７】面内効率分布関数を示すグラフである。
【図８】レンズ伝達関数を示すグラフである。
【図９】評価パラメータｘとＢＤ用シンボル誤り率（ＢＤ用ＳＥＲ）との対応関係を示すグラフである。
【図１０】評価パラメータｙとＢＤ用ＳＥＲとの対応関係を示すグラフである。
【図１１】評価パラメータｚとＢＤ用ＳＥＲとの対応関係を示すグラフである。
【図１２】面内効率分布関数を測定する測定装置の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．関連技術に関する検討
２．光ディスク装置の構成
３．光ピックアップ装置の構成
４．対物レンズの構成
４−１．構成の概要
４−２．対物レンズの例
４−３．面内効率分布関数
４−４．評価パラメータｘ
４−５．評価パラメータｙ
４−６．評価パラメータｚ
【００１２】
＜１．関連技術に関する検討＞
本発明者は、本開示に関連する関連技術について検討を重ね、その結果として、本開示に係る対物レンズ、光ピックアップ装置、及び光ディスク装置を開発するに至った。そこで、まず、本発明者が行った検討について説明する。
【００１３】
これまで、複数種類の光ディスク（即ち、ブルーレイディスク（ＢＤ）、ＤＶＤ、ＣＤ）が有するデータ記録部に、光ディスクの種類に応じたレーザ光を集光させるための技術が提案されてきた。
【００１４】
例えば、波面変換素子を対物レンズの前方に配置する光ピックアップ装置が知られている。波面変換素子は、レーザ光の波長ごとに異なる次数の回折光を対物レンズに入射させる。これにより、光ディスクの種類に応じたレーザ光が、光ディスクのデータ記録部に集光する。即ち、ＢＤ用レーザ光（波長４０５ｎｍのレーザ光）は、ＢＤのデータ記録部に集光する。ＤＶＤ用レーザ光（波長６６０ｎｍのレーザ光）は、ＤＶＤのデータ記録部に集光し、ＣＤ用レーザ光（波長７８５ｎｍのレーザ光）は、ＣＤのデータ記録部に集光する。
【００１５】
また、複数波長互換対物レンズを有する光ピックアップ装置が知られている。複数波長互換対物レンズのレーザ光入射面は、最内周に設けられる略円形状の内輪帯、内輪帯の外側に設けられる輪帯状の中輪帯、及び、中輪帯の外側に設けられる輪帯状の外輪帯を含み、一般的には各輪帯に回折部が形成される。ただし回折部は内輪帯と中輪帯のみに形成されてもよい。
【００１６】
内輪帯は、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤの記録再生に寄与する。即ち、内輪帯は、ＢＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光、及びＣＤ用レーザ光をそれぞれＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤのデータ記録部に集光させる。
【００１７】
一方、中輪帯は、ＢＤ及びＤＶＤの記録再生に寄与する。即ち、中輪帯は、ＢＤ用レーザ光、及びＤＶＤ用レーザ光をそれぞれＢＤ及びＤＶＤに集光させる。
【００１８】
一方、外輪帯は、ＢＤの記録再生に寄与する。即ち、外輪帯は、ＢＤ用レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。
【００１９】
このような構造により、例えば、ＣＤ用レーザ光は、内輪帯を通過した場合に、ＣＤのデータ記録部に集光する。ＣＤ用レーザ光は、他の輪帯を通過した場合には、データ記録部でフレア化する。即ち、ＣＤ用レーザ光は、他の輪帯を通過した場合には、データ記録部以外の部分に集光する。ＤＶＤ用レーザ光は、内輪帯または中輪帯を通過した場合に、ＤＶＤのデータ記録部に集光する。ＤＶＤ用レーザ光は、外輪帯を通過した場合には、データ記録部でフレア化する。一方、ＢＤ用レーザ光は、どの輪帯を通過した場合であっても、ＢＤのデータ記録部に集光する。
【００２０】
しかし、このような複数波長互換対物レンズの設計において、シンボル誤り率を低減させるための定量的な指針は知られていなかった。このため、上記対物レンズの設計は試行錯誤的に行われ、特にＢＤ用シンボル誤り率（ＢＤ用ＳＥＲ）のばらつきが大きかった。
【００２１】
これまで複数波長互換対物レンズにおいては、回折部が設けられているため、１波長専用対物レンズのようには面内効率分布が一定とならないことが知られていた。しかし、面内効率分布とシンボル誤り率の間の関係については知見がなかったため、設計上全く考慮されないか、またはせいぜい可能な範囲で面内効率が全体的に高くなるように設計されるかのどちらかであった。これに対し、本発明者は、対物レンズの面内効率分布関数に着目することで、シンボル誤り率を低減させるための定量的な指針となる評価パラメータに想到するに至った。そして、本発明者は、シンボル誤り率のばらつきを低減することができる対物レンズ等を開発するに至った。これにより面内効率が全体的に高くなるように設計することが、ＢＤ用ＳＥＲの改善という観点においては必ずしも最善とは限らないことを明らかにした。ここで、面内効率分布関数は、対物レンズの入射面（レンズ面）に入射したレーザ光のうち、データ記録部に集光したレーザ光の割合、即ち透過効率を入射面の領域ごとに示すものである。以下、本開示に係る対物レンズ等を詳細に説明する。
【００２２】
＜２．光ディスク装置の構成＞
次に、本開示に係る光ディスク装置１の構成を図１に基づいて説明する。光ディスク装置１は、光ピックアップ装置３と、スピンドルモータ４と、送りモータ５と、ディスク種類判別部６と、サーボ制御部７と、プリアンプ８と、信号変復調器及びエラー訂正符号ブロック（ＥＣＣブロック）９と、レーザ制御部１０と、システムコントローラ１１と、インターフェース１２と、デジタルアナログ相互変換器１３と、オーディオ／ビジュアル処理部１４と、オーディオ／ビジュアル信号入出力部１５と、を備える。
【００２３】
光ディスク装置１は、光ディスク２が出し入れ可能となっている。光ディスク２は、ＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤのいずれかである。光ディスク装置１は、光ピックアップ装置３を用いて光ディスク２から情報を読み取り、読み取った情報に基づいて各種の処理を行なう。また、光ディスク装置１は、光ピックアップ装置３を用いて光ディスク２に各種の情報を書き込む。
【００２４】
光ピックアップ装置３は、光ディスク２のデータ記録部に光ディスク２の種類に応じたレーザ光を集光させることで、光ディスク２のデータ記録部から各種の情報を読み取る。また、光ピックアップ装置３は、光ディスク２のデータ記録部に各種の情報を書きこむことも可能である。なお、光ディスク２のデータ記録部は、各種の情報がピットや記録マーク等として記録される面である。データ記録部上には、保護層（カバーガラス）が形成される。カバーガラスの厚さは、ＢＤで０．１（ｍｍ）、ＤＶＤで０．６（ｍｍ）、ＣＤで１．２（ｍｍ）となる。
【００２５】
スピンドルモータ４は、光ディスク２を回転させる。送りモータ５は、光ピックアップ装置３を移動させる。ディスク種類判別部６は、光ディスク２の種類を判別し、その結果に関する情報をシステムコントローラ１１に出力する。サーボ制御部７は、システムコントローラ１１等から与えられた情報に基づいて、光ピックアップ装置３、スピンドルモータ４、及び送りモータ５を制御する。プリアンプ８は、光ピックアップ装置３から与えられた情報を増幅してサーボ制御部７及び信号変復調器及びＥＣＣブロック９に出力する。
【００２６】
信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、光ディスク２の種類に応じた変調処理、復調処理、及びエラー訂正処理を行なう。信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、これらの処理により得られた情報をレーザ制御部１０、システムコントローラ１１、インターフェース１２、及びデジタルアナログ相互変換器１３に出力する。
【００２７】
具体的には、信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、プリアンプ８から与えられた情報に対し、光ディスク２の種類に応じた復調処理及びエラー訂正処理を行なう。即ち、信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、光ディスク２から情報が読み出される場合には、復調処理及びエラー訂正処理を行なう。信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、復調処理及びエラー訂正処理により得られた情報をシステムコントローラ１１、インターフェース１２、及びデジタルアナログ相互変換器１３に出力する。
【００２８】
一方、信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、インターフェース１２及びデジタルアナログ相互変換器１３から与えられた情報に対し、変調処理及びエラー訂正処理を行なう。即ち、信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、光ディスク２に情報が書き込まれる場合には、変調処理及びエラー訂正処理を行なう。信号変復調器及びＥＣＣブロック９は、変調処理及びエラー訂正処理により得られた情報をレーザ制御部１０及びシステムコントローラ１１に出力する。
【００２９】
レーザ制御部１０は、信号変復調器及びＥＣＣブロック９から与えられた情報に基づいて、光ピックアップ装置３を制御する。システムコントローラ１１は、光ディスク装置１の各構成要素を制御する。インターフェース１２は、外部コンピュータ２０と接続可能であり、外部コンピュータ２０から与えられた情報、即ち光ディスク２に書き込まれる情報を信号変復調器及びＥＣＣブロック９に出力する。また、インターフェース１２は、信号変復調器及びＥＣＣブロック９から与えられた情報、即ち光ディスク２から読み出された情報を外部コンピュータ２０に出力する。
【００３０】
デジタルアナログ相互変換器１３は、信号変復調器及びＥＣＣブロック９から与えられた情報、即ち光ディスク２から読み出された情報をアナログ変換してオーディオ／ビジュアル処理部１４に出力する。デジタルアナログ相互変換器１３は、オーディオ／ビジュアル処理部１４から与えられた情報、即ち光ディスク２に書き込まれる情報をデジタル変換して信号変復調器及びＥＣＣブロック９に出力する。
【００３１】
オーディオ／ビジュアル処理部１４は、デジタルアナログ相互変換器１３から与えられた情報に各種のオーディオ／ビジュアル処理を行い、これにより得られた情報をオーディオ／ビジュアル信号入出力部１５に出力する。一方、オーディオ／ビジュアル処理部１４は、オーディオ／ビジュアル信号入出力部１５から与えられた情報に各種のオーディオ／ビジュアル処理を行い、これにより得られた情報をデジタルアナログ相互変換器１３に出力する。
【００３２】
オーディオ／ビジュアル信号入出力部１５は、図示しないオーディオ装置（例えばスピーカ）やビジュアル装置（例えばディスプレイ）に接続され、これらの装置との間で情報のやりとりを行なう。なお、光ディスク装置１は、光ピックアップ装置３を内蔵していればよく、上記の構成に限定されない。
【００３３】
＜３．光ピックアップ装置の構成＞
次に、図２に基づいて、光ピックアップ装置３の構成について説明する。光ピックアップ装置３は、第１〜第３の光源部３１〜３３と、第１〜第３の回折格子３４ａ〜３４ｃと、第１〜第３のビームスプリッタ３６〜３８と、コリメータレンズ４２と、１／４波長板４３と、立ち上げミラー４４と、対物レンズ５０と、マルチレンズ６０と、光検出部６１と、を備える。
【００３４】
第１の光源部３１は、ＢＤ用レーザ光、即ち波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する。第２の光源部３２は、ＤＶＤ用レーザ光、即ち波長６６０ｎｍのレーザ光を出射する。第３の光源部３３は、ＣＤ用レーザ光、即ち波長７８５ｎｍのレーザ光を出射する。
【００３５】
第１の回折格子３４ａは、第１の光源部３１から出射されたレーザ光を０次、±１次のレーザ光に分離する。分離されたレーザ光は、第２のビームスプリッタ３７に入射される。なお、分離されたレーザ光は、それぞれ、光ディスク２に記録される情報の読み取り、及びトラッキングエラーの検出等に用いられる。
【００３６】
第２の回折格子３４ｂは、第２の光源部３２から出射されたレーザ光を０次、±１次のレーザ光に分離する。分離されたレーザ光は、第１のビームスプリッタ３６に入射される。なお、分離されたレーザ光は、それぞれ、光ディスク２に記録される情報の読み取り、及びトラッキングエラーの検出等に用いられる。
【００３７】
第３の回折格子３４ｃは、第３の光源部３３から出射されたレーザ光を０次、±１次のレーザ光に分離する。分離されたレーザ光は、第１のビームスプリッタ３６に入射される。なお、分離されたレーザ光は、それぞれ、光ディスク２に記録される情報の読み取り、及びトラッキングエラーの検出等に用いられる。
【００３８】
第１のビームスプリッタ３６は、ミラー面３６ａを備え、第２〜第３の光源部３２、３３から出射されたレーザ光を受光する。第１のビームスプリッタ３６は、受光されたレーザ光を第２のビームスプリッタ３７に出射する。
【００３９】
第２のビームスプリッタ３７は、ミラー面３７ａを備え、第１のビームスプリッタ３６から出射されたレーザ光と、第１の光源部３１から出射されたレーザ光とを受光する。第２のビームスプリッタ３７は、受光されたレーザ光を第３のビームスプリッタ３８に出射する。即ち、第１〜第２のビームスプリッタ３６、３７は、第１〜第３の光源部３１〜３３から出射されたレーザ光を受光し、受光されたレーザ光を第３のビームスプリッタ３８に出射する。
【００４０】
第３のビームスプリッタ３８は、ミラー面３８ａを備え、第２のビームスプリッタ３７から出射されたレーザ光、即ち往路のレーザ光をコリメータレンズ４２に出射する。また、第３のビームスプリッタ３８は、コリメータレンズ４２から出射されたレーザ光、即ち復路のレーザ光をマルチレンズ６０に出射する。
【００４１】
コリメータレンズ４２は、第３のビームスプリッタ３８から出射されたレーザ光を平行光に調整し、調整されたレーザ光を１／４波長板４３に出射する。１／４波長板４３は、コリメータレンズ４２から出射されたレーザ光に１／４波長分の位相差を与えることで、当該レーザ光を円偏光に調整する。１／４波長板４３は、調整されたレーザ光を立ち上げミラー４４に出射する。立ち上げミラー４４は、１／４波長板４３から出射されたレーザ光を対物レンズ５０に出射する。
【００４２】
対物レンズ５０は、立ち上げミラー４４から出射され、光ディスク２の種類に応じたレーザ光を、光ディスク２のデータ記録部に集光させる。即ち、対物レンズ５０は、ＢＤ用レーザ光を、ＢＤのデータ記録部に集光させる。なお、対物レンズ５０のＢＤに対する開口率は０．８５、焦点距離は例えば２．２０（ｍｍ）である。また、対物レンズ５０は、ＤＶＤ用レーザ光を、ＤＶＤのデータ記録部に集光させる。なお、対物レンズ５０のＤＶＤに対する開口率は０．６０、焦点距離は例えば２．３６（ｍｍ）である。また、対物レンズ５０は、ＣＤ用レーザ光を、ＣＤのデータ記録部に集光させる。なお、対物レンズ５０のＣＤに対する開口率は０．４７、焦点距離は例えば２．４４（ｍｍ）である。
【００４３】
光ディスク２のデータ記録部に集光されたレーザ光は、光ディスク２のデータ記録部で反射される。反射されたレーザ光は、対物レンズ５０、立ち上げミラー４４、１／４波長板４３、コリメータレンズ４２、第３のビームスプリッタ３８、及びマルチレンズ６０を介して光検出部６１に入射される。光検出部６１は、入射されたレーザ光に基づいて、光ディスク２のデータ記録部に記録された情報を読み取る。これにより、光ディスク２に記録された情報が読み出される。一方、光ディスク２のデータ記録部に集光されたレーザ光は、データ記録部に情報を書き込むこともできる。これにより、光ディスク２に情報が書き込まれる。
【００４４】
マルチレンズ６０は、第３のビームスプリッタ３８から出射されたレーザ光を光検出部６１に集光させる。光検出部６１は、マルチレンズ６０から出射されたレーザ光に基づいて、光ディスク２に記録された情報を読み取る。光検出部６１が読み取った情報は、プリアンプ８に出力される。また、光検出部６１は、トラッキングエラー等の各種エラーを検出する。検出結果に関する情報もプリアンプ８に出力される。なお、光ピックアップ装置３は、対物レンズ５０を内蔵していればよく、上記構成に限定されない。
【００４５】
＜４．対物レンズの構成＞
［４−１．構成の概要］
次に、対物レンズ５０の構成の概要を、図３〜図５Ｂに基づいて説明する。対物レンズ５０は、入射面（Ｓ１面）５１及び出射面（Ｓ２面）５２を有する。なお、入射面５１及び出射面５２上の点の位置は、例えば光軸Ｌを原点とする極座標（ｒ，θ）で表される。ｒは入射面５１及び出射面５２上の任意の点から光軸Ｌまでの距離、即ち半径である。θは入射面５１及び出射面５２上の点と光軸Ｌとを結ぶ線分と、所定の基準軸（例えば光軸Ｌに垂直な軸）とがなす角度である。
【００４６】
入射面５１は、図３及び図４に示すように、光軸Ｌと入射面５１との交点である点Ａを頂点とした凸形状となっている。また、入射面５１は、内輪帯５１ａと、中輪帯５１ｂと、外輪帯５１ｃとを有する。
【００４７】
内輪帯５１ａは、図３及び図４に示すように、点Ａを中心とした半径ｒｉｎの略円状領域である。即ち、０≦ｒ≦ｒｉｎの半径ｒに対応する点は、内輪帯５１ａに属する。中輪帯５１ｂは、内輪帯５１ａの外側に形成され、点Ａを中心とした幅（ｒｍｉｄ−ｒｉｎ）の略リング状領域である。即ち、ｒｉｎ＜ｒ≦ｒｍｉｄの半径ｒに対応する点は、中輪帯５１ｂに属する。外輪帯５１ｃは、中輪帯５１ｂの外側に形成され、点Ａを中心とした幅（ｒｏｕｔ−ｒｍｉｄ）の略リング状領域である。即ち、ｒｍｉｄ＜ｒ≦ｒｏｕｔの半径ｒに対応する点は、外輪帯５１ｃに属する。
【００４８】
各輪帯には、例えば図５Ａ、Ｂに示す回折格子５３（回折部）が形成されている。なお、図５Ａ、Ｂに示す回折格子５３は、対物レンズ５０の入射面５１に重畳される。回折格子５３には、図５Ａに示すマルチレベル型の回折格子５３ａや、図５Ｂに示すブレーズ型の回折格子５３ｂを用いてもよい。各輪帯に形成される回折格子５３は、これに限定されず、いずれの型であってもよい。内輪帯５１ａに形成される回折格子５３が第１の回折領域を構成し、中輪帯５１ｂに形成される回折格子５３が第２の回折領域を構成し、外輪帯５１ｃに形成される回折格子５３が第３の回折領域を構成する。
【００４９】
矢印Ｒ０は、点Ａから対物レンズ５０の外縁に向かう方向を示す。繰り返し単位５４の深さｄ及びピッチｐは、面内効率分布関数の値に影響する。深さｄは、入射面５１から光軸Ｌに向かう方向の長さであり、ピッチｐは、点Ａから対物レンズ５０の外縁に向かう方向の長さである。
【００５０】
各輪帯には、上述した回折格子５３が形成される。したがって、各輪帯に入射したレーザ光は、回折格子５３により回折する。本実施形態では、回折したレーザ光のうち、光軸Ｌに平行なレーザ光を０次のレーザ光とし、光軸Ｌから離れる方向に進むレーザ光を−ｎ次のレーザ光（ｎは正の整数）とし、光軸Ｌに近づく方向に進むレーザ光を＋ｎ次のレーザ光とする。
【００５１】
内輪帯５１ａは、ＢＤ用レーザ光、ＤＶＤ用レーザ光、及びＣＤ用レーザ光を、それぞれＢＤ、ＤＶＤ、及びＣＤのデータ記録部に集光させることができる。即ち、内輪帯５１ａは、ＢＤ用レーザ光を回折させることで複数の回折レーザ光に分離し、これらの回折レーザ光のうち、いずれかの次数の回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。したがって、内輪帯５１ａは、内輪帯５１ａに入射したレーザ光のうち、一部のレーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。ＤＶＤ用レーザ光、ＣＤ用レーザ光についても同様である。
【００５２】
中輪帯５１ｂは、ＢＤ用レーザ光、及びＤＶＤ用レーザ光を、それぞれＢＤ、及びＤＶＤのデータ記録部に集光させることができる。即ち、中輪帯５１ｂは、ＢＤ用レーザ光を回折させることで複数の回折レーザ光に分離し、これらの回折レーザ光のうち、いずれかの次数の回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。したがって、中輪帯５１ｂは、中輪帯５１ｂに入射したレーザ光のうち、一部のレーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。ＤＶＤ用レーザ光についても同様である。
【００５３】
外輪帯５１ｃは、ＢＤ用レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させることができる。即ち、外輪帯５１ｃは、ＢＤ用レーザ光を回折させることで複数の回折レーザ光に分離し、これらの回折レーザ光のうち、いずれかの次数の回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光する。したがって、外輪帯５１ｃは、外輪帯５１ｃに入射したレーザ光のうち、一部のレーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。
【００５４】
入射面５１の形状は、例えば以下の式（１）で表される。
【数１】
0005799686.tif 000002
【００５５】
ここで、ｆ（ｒ）は、図４に示すように入射面５１上の点（ｒ，θ）から、点Ａを通り、かつ光軸Ｌに垂直な平面ＰＲまでの距離を示す。係数ＺＤＥは、ＰＲ面と内輪帯・中輪帯・外輪帯の各々の基準面（各輪帯から回折格子５３を除外した面）までの軸上面間距離（光軸Ｌ上での距離）を示す。係数ＲＤＹＳ１は入射面の内輪帯・中輪帯・外輪帯、各々の面の曲率半径である。また係数ＫＳ１、ＡＳ１〜ＪＳ１は、いわゆる非球面係数であり、入射面５１から回折格子５３を除外した面に対応する係数である。係数λ０は設計波長である。またＣ１〜Ｃ５は、いわゆる回折面係数であり、回折格子５３に対応する係数である。また、回折次数ｋは、入射面５１に入射したレーザ光のうち、光ディスク２に入射し、光ディスク２のデータ記録部に集光した回折レーザ光の次数を示す。これらの係数は、面内効率分布関数の値に影響する。
【００５６】
入射面５１には、各種のＡＲ（Ａｎｔｉ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）コートを施してもよい。ＡＲコートに関する各種パラメータ（例えばＡＲコートの種類、厚さ、範囲（ＡＲコートで覆われる入射面５１の範囲））は、面内効率分布関数の値に影響する。
【００５７】
出射面５２は、光軸Ｌと出射面５２との交点を頂点とした凸形状となっている。出射面５２の形状は、例えば以下の式（２）で表される。
【数２】
0005799686.tif 000003
【００５８】
ここで、ｇ（ｒ）は、図４に示すように出射面５２上の点（ｒ，θ）から出射面の頂点Ｂを通り、かつ光軸Ｌに垂直な平面ＰＲ２までの距離を示す。係数ＭＳ２はレンズ厚であり、入射面の頂点Ａと出射面の頂点Ｂの軸上間距離に相当する。また係数ＲＤＹＳ２は出射面の曲率半径である。ＫＳ２、ＡＳ２〜ＪＳ２は、いわゆる非球面係数であり、出射面５２に対応する係数である。これらの係数は、面内効率分布関数の値に影響する。
【００５９】
また、出射面５２には、各種のＡＲコートを施してもよい。ＡＲコートに関する各種パラメータ（例えばＡＲコートの種類、厚さ、範囲（ＡＲコートで覆われる出射面５２の範囲））は、面内効率分布関数の値に影響する。以下、対物レンズ５０の形状について、具体例を挙げながら説明する。
【００６０】
［４−２．対物レンズの例］
次に、対物レンズ５０の実施例をいくつか説明する。
（実施例１）
実施例１に係る対物レンズ５０（以下、「対物レンズ５０−１」とも称する）は、各輪帯及び出射面５２が以下の表１、表２に示すパラメータを有する。なお、ｒｉｎ＝１．１５（ｍｍ）、ｒｍｉｄ＝１．４４（ｍｍ）ｒｏｕｔ＝１．８７（ｍｍ）である。また、対物レンズ５０−１は樹脂で形成されており、ＢＤ用レーザ光（波長４０５（ｎｍ）のレーザ光）に対する屈折率は常温において１．５５１であり、レンズ厚ＭＳ２＝２．６７（ｍｍ）である。
【００６１】
【表１】
0005799686.tif 000004
【００６２】
【表２】
0005799686.tif 000005
【００６３】
表１によれば、内輪帯５１ａは、内輪帯５１ａに入射したレーザ光のうち、１次の回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。中輪帯５１ｂは、中輪帯５１ｂに入射したレーザ光のうち、０次の回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。外輪帯５１ｃは、外輪帯５１ｃ入射したレーザ光のうち、２次の回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させる。
【００６４】
（実施例２）
実施例２に係る対物レンズ５０（以下、「対物レンズ５０−２」とも称する）は、図６に示すように、対物レンズ５０−１の出射面５２にＡＲコート５５、５６を施したものである。ＡＲコートは反射防止膜であり、対物レンズの出射面にＡＲコートを施すことにより、出射面における光の反射を防止して、対物レンズの透過率を向上させることができる。すなわち入射面に入射したレーザ光のうち、光ディスクのデータ記録部に集光するレーザ光の割合を増加させることができる。従ってＡＲコートの材料や膜厚や積層数や積層順を変えることで、透過率が所定の値になるように制御することもできる。さらに領域ごとにＡＲコートの材料や膜厚や積層数や積層順を変えれば、領域ごとに透過率が所定の値になるように制御することも可能である。ＡＲコート５５は、出射面５２の各領域のうち、０≦ｒ≦１．２６（ｍｍ）となる領域に形成される。ＡＲコート５６は、ＡＲコート５５上の各領域のうち、０≦ｒ≦０．６７（ｍｍ）となる領域に形成される。これにより、外輪帯５１ｃに入射したレーザ光Ｌａは、ＡＲコート５５、５６のうち、ＡＲコート５５のみを通過する。一方、内輪帯５１ａまたは中輪帯５１ｂに入射したレーザ光は、ＡＲコート５５、５６の両方を通過する。
【００６５】
ＡＲコート５５は、ＡＲコート材料ＡＲ１、ＡＲ２が積層されたものである。ＡＲコート材料ＡＲ１のＢＤ用レーザ光に対する屈折率は２．０４６であり、ＡＲコート材料ＡＲ２のＢＤ用レーザ光に対する屈折率は１．５０６である。
【００６６】
具体的には、ＡＲコート５５は、ＡＲコート材料ＡＲ１、ＡＲ２が、出射面５２に近い側からＡＲ１（５０．８）、ＡＲ２（１０２．７）、ＡＲ１（５１．１）、ＡＲ２（１２６．８）、ＡＲ１（５４．１）、ＡＲ２（１００．７）の順番で積層されたものである。なお、カッコ内の値は、各層の厚さ（単位：ｎｍ）を示す（以下同様）。一方、ＡＲコート５６は、ＡＲコート材料ＡＲ１が４０．０（ｎｍ）の厚さで積層されたものである。
【００６７】
（実施例３）
実施例３に係る対物レンズ５０（以下、「対物レンズ５０−３」とも称する）は、対物レンズ５０−２の構成のうち、ＡＲコート５５、５６の組成のみを変更したものである。具体的には、ＡＲコート５５は、ＡＲコート材料ＡＲ１、ＡＲ２が、出射面５２に近い側からＡＲ１（５０．８）、ＡＲ２（１０２．７）、ＡＲ１（５１．１）の順番で積層されたものである。一方、ＡＲコート５６は、ＡＲ１、ＡＲ２が、出射面５２に近い側からＡＲ２（１２６．８）、ＡＲ１（５４．１）、ＡＲ２（１００．７）の順番で積層されたものである。
【００６８】
（実施例４）
実施例４に係る対物レンズ５０（以下、「対物レンズ５０−４」とも称する）は、対物レンズ５０−２の構成のうち、ＡＲコート５５、５６の組成のみを変更したものである。具体的には、ＡＲコート５５は、ＡＲコート材料ＡＲ１、ＡＲ２が、出射面５２に近い側からＡＲ１（２５．６）、ＡＲ２（５７．６）、ＡＲ１（７０．０）の順番で積層されたものである。一方、ＡＲコート５６は、ＡＲ１、ＡＲ２が、出射面５２に近い側からＡＲ２（１０．９）、ＡＲ１（２９．６）の順番で積層されたものである。以上で対物レンズ５０の例について説明を終了する。本発明者は、上記のような対物レンズ５０の形状や対物レンズ５０に施されるＡＲコートによって決まる面内効率分布を表す面内効率分布関数に着目することで、ＢＤ用シンボル誤り率と高い相関を持ついくつかの評価パラメータを導出することに成功した。以下、面内効率分布関数及びこれらの評価パラメータについて説明する。
【００６９】
［面内効率分布関数］
次に、上述した面内効率分布関数のうち、ＢＤ用レーザ光に対応するもの、即ちＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を図７に基づいて説明する。図７は、実施例１〜４によるＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）の実測値を示す。ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は、入射面５１に入射したＢＤ用レーザ光のうち、ＢＤのデータ記録部に集光したＢＤ用レーザ光の割合を入射面５１の領域ごとに示す。面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は対物レンズ５０の形状と、対物レンズに施されるＡＲコートの構成とが決まると計算により求めることができる。本発明者は、これまで着目されなかった面内効率分布とＢＤ用シンボル誤り率との関係に着目して検討した結果、面内効率分布関数Ｔ（ｒ）から導出したいくつかの評価パラメータがＢＤ用シンボル誤り率と高い相関を持つことを見出した。面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は対物レンズの仕様から計算で求めることも、実際の対物レンズを実測することで求めることもできる。本発明者は、計算で求めた面内効率分布関数Ｔ（ｒ）から導出した評価パラメータも、実測して求めた面内効率分布関数Ｔ（ｒ）から導出した評価パラメータも、ＢＤ用シンボル誤り率と強い相関を持つことを見出した。さらに、本発明者は、特に実測して求めた面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を用いた方が、より高い相関係数を持つことを見出した。このため、以下の実施例の説明においては面内効率分布関数Ｔ（ｒ）の実測値を用いて説明する。これは対物レンズ５０の表面の回折部が微小であることなどから、実測した面内効率分布関数を用いた方が、対物レンズの製造バラツキ等の影響を除去できて、より実際に近いためと考えられる。なお、他のレーザ光に対応する面内効率分布関数も同様に測定可能であるが、ＣＤやＤＶＤのシンボル誤り率はＢＤに比べると小さいため、ＢＤのシンボル誤り率が小さくなるような面内効率分布が設計できれば充分である。また以下の説明では実測した面内効率分布を用いるが、計算で求めた面内効率分布関数の設計値を用いてもよい。また、今回の実施例では主にＡＲコートの有無やＡＲコートの構成を変えることで、面内効率分布を変化させたが、対物レンズの回折部を含む形状のみを変更することで面内効率分布を変化させることもできる。ＡＲコートの有無にかかわらず、面内効率分布関数が同等であれば、ＡＲコートの有無にかかわらず同等のシンボル誤り率が実現できる。すなわちＡＲコートは施さなくてもよい。
【００７０】
即ち、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は、入射面５１内の各点におけるＢＤ用レーザ光の透過効率を示す。ここで、入射面５１内のある点（ｒ１，θ）におけるＢＤ用レーザ光の透過効率は、点（ｒ１，θ）に入射し、かつ、ＢＤのデータ記録部に集光したＢＤ用レーザ光の強度を、点（ｒ１，θ）に入射したＢＤ用レーザ光の強度で除算することで得られる。例えば、実施例１〜４のいずれも、内輪帯５１は１次回折レーザ光をＢＤのデータ記録部に集光させている。したがって、０≦ｒ１≦ｒｉｎとなる場合、点（ｒ１，θ）におけるＢＤ用レーザ光の透過効率は、点（ｒ１，θ）での１次回折レーザ光のうちＢＤのデータ記録面に集光したレーザ光の強度を、点（ｒ１，θ）に入射したＢＤ用レーザ光の強度で除算することで得られる。
【００７１】
ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は、半径ｒのみの関数となっており、回転角度θには依存しない。即ち、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は、回転角度θについて対称な関数となっている。
【００７２】
図７に示すグラフＬ１１は、実施例１におけるＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を示し、グラフＬ１２は、実施例２におけるＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を示す。グラフＬ１３は、実施例３におけるＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を示し、グラフＬ１４は、実施例４におけるＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を示す。グラフＬ１１〜Ｌ１４は全て実測値であり、図が示すように、透過効率は入射面５１内で様々な値をとりうる。本発明者は、このようなＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）に基づいて算出されるいくつかの評価パラメータが、シンボル誤り率と相関があることを見出した。以下、これらの評価パラメータについて説明する。なお、以下の説明では、ＢＤを基準とした評価パラメータについて説明するが、他の光ディスクを基準とした評価パラメータも同様に算出される。
【００７３】
（評価パラメータｘ）
まず、評価パラメータｘについて説明する。評価パラメータｘは、面内効率分布Ｔ（ｒ）を有する対物レンズに入射したレーザ光が、ＢＤのディスクのデータ面に集光するレンズ焦点面における点像強度分布関数Ｉ（ω、φ）、及びレンズ伝達関数（ＭＴＦとも呼ばれる）Ｊ（ｆ，θ’）に基づいて算出される。点像強度分布関数Ｉ（ω、φ）は、レンズ焦点面（対物レンズ５０の焦点を通り、かつ、光軸Ｌに垂直な平面）の各点におけるレーザ光の強度分布を示し、以下の式（３）で表される。なお、対物レンズの表面に回折部のない対物レンズの場合、レンズ入射面全面に渡り１００％近い効率分布を有し、面内効率分布が問題となることは少ない。これに対し、対物レンズの表面の少なくとも一部の領域に回折部のあるレンズでは、面内効率分布が一様とならないため、ディスクのデータ面に集光するレーザ光の強度も一様とはならず、これがシンボル誤り率に影響することが分かった。本開示はシンボル誤り率を所定の値よりも小さくできる面内効率分布の条件を明らかにする。
【００７４】
【数３】
0005799686.tif 000006
【００７５】
ここで、レンズ焦点面内の各点は、極座標（ω、φ）で表される。ωは、レンズ焦点面の各点から光軸Ｌまでの距離である。φは、レンズ焦点面の各点から光軸Ｌに下ろした垂線と、レンズ焦点面に設定された基準軸とのなす角度である。λはＢＤ用レーザ光の波長、即ち４０５（ｎｍ）である。ｆ０は対物レンズ５０のＢＤ用レーザ光に対する焦点距離である。Ｗ（ｒ，θ）は位相項であるが、データ記録部での球面収差は十分小さいものであると仮定することができるので、本実施形態では、Ｗ（ｒ，θ）＝０とされる。
【００７６】
レンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）は、点像強度分布関数Ｉ（ω、φ）を２次元フーリエ変換することで算出される関数であり、以下の式（４）で表される。
【００７７】
【数４】
0005799686.tif 000007
【００７８】
ここで、フーリエ変換面内の各点は、極座標（ｆ，θ’）で表される。ｆは空間周波数であり，θ’は、フーリエ変換面内の各点から原点に下ろした垂線と、フーリエ変換面内に設定された基準軸とのなす角度である。なお、上述したように、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）は、半径ｒのみに依存し、回転角度θには依存しない。このような対称性は、点像強度分布関数Ｉ（ω、φ）及びレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）においても保存される。即ち、点像強度分布関数Ｉ（ω、φ）及びレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）は、実質的には、それぞれ変数ω及び空間周波数ｆのみの関数である。
【００７９】
図８に、実施例１〜４の対物レンズにおけるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）を示す。グラフＬ２１は、実施例１におけるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）を示し、グラフＬ２２は、実施例２におけるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）を示す。グラフＬ２３は、実施例３におけるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）を示し、グラフＬ２４は、実施例４におけるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）を示す。レンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）は規格化されている。このレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）は、図７のＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）が与えられると、前述の式（３）（４）により一律に求めることができる。レンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）は大きいほどコントラストが高いことを示す指標であるので、図８は空間周波数とコントラストの関係を表すと考えてよい。また図８のように一般的には小さな空間周波数に対するコントラストは大きく、大きな空間周波数に対するコントラストは小さくなるような関係を有している。しかし図８の実施例１〜４を比較して分かるように、空間周波数とレンズ伝達関数ＭＴＦもしくはコントラストの関係は一様ではない。このことは同じ空間周波数においても対物レンズによってコントラストが異なることを示している。またコントラストが高いことは、一般的には信号品質が良いことを示すと考えられる。すなわち対物レンズのＢＤ用面内効率分布はレンズ伝達関数を決定し、信号品質ひいてはＢＤにおけるシンボル誤り率と相関があると考えられる。
【００８０】
また、図８には、空間周波数ｆ３Ｔ〜ｆ８Ｔも示される。空間周波数ｆ３Ｔ〜ｆ８Ｔは、それぞれＢＤのピット長３Ｔ〜８Ｔに対応する空間周波数（ピット長の逆数）である。なお、３Ｔ〜８Ｔはピット長を表す記号である。また、ＢＤのピット長には２Ｔも含まれる。これらの記号と、実際の長さと、空間周波数との対応関係は表３に示される。ここでＢＤにおけるシンボル誤り率を良くするためには、ＢＤのピット長２Ｔ〜８Ｔに対応する空間周波数におけるレンズ伝達関数ＭＴＦを全て大きくすれば良いと推測される。
【００８１】
【表３】
0005799686.tif 000008
【００８２】
しかし図８によれば、ＢＤのピット長３Ｔ〜８Ｔにおいてはレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）が大きい方から実施例４、３、２、１の順であるが、ピット長２Ｔにおいてはレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）が大きい順から実施例１、２、３、４の順であり逆転している。このようにＢＤの全ピット長２Ｔ〜８Ｔの全てでレンズ伝達関数が大きくなるような対物レンズは容易に実現できない。一方、実施例１〜４の対物レンズを用いて測定したシンボル誤り率は小さい方から実施例４、３、２、１の順であり、ピット長３Ｔ〜８Ｔにおけるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）の大きい順と一致している。本発明者は、レンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）が示す値のうち、ＢＤのピット長に対応するものを相乗平均することを想定し、相乗平均の対象となるピット長を変更しながら相乗平均を算出し、その相乗平均値とシンボル誤り率との相関を確認した。この結果、本発明者は、ピット長２Ｔよりも長い３Ｔ〜８Ｔの中から適宜選択した１〜６個に対応するレンズ伝達関数を相乗平均したものと、ピット長２Ｔ〜８Ｔの中から２Ｔを含んで適宜選択した１〜７個に対応するレンズ伝達関数を相乗平均したものでは、前者の方がシンボル誤り率との相関が高いことを確認した。このような検討結果に基づき、本発明者はＢＤのピット長３Ｔ〜８Ｔの各々に対応するレンズ伝達関数Ｊ（ｆ３Ｔ，θ’）〜Ｊ（ｆ８Ｔ，θ’）を相乗平均することで得られた値を、ＢＤ用シンボル誤り率（ＳＥＲ）と相関が高い評価パラメータｘとした。即ち、評価パラメータｘは、以下の式（５）で定義される。即ち、評価パラメータｘは、Ｊ（ｆ，θ’）が示す値のうち、ＢＤのピット長３Ｔ〜８Ｔに対応する値を相乗平均することで算出される。すなわち、評価パラメータｘには、伝達関数Ｊ（ｆ２Ｔ，θ’）に関する値は含まれない。評価パラメータｘにこの値を含めると、評価パラメータｘとＢＤ用ＳＥＲの相関が低くなるからである。
【００８３】
【数５】
0005799686.tif 000009
【００８４】
図９に、各実施例の評価パラメータｘと、各実施例の対物レンズ５０を用いて測定されたＢＤのシンボル誤り率（以下、「ＢＤ用ＳＥＲ」とも称する）との対応関係を示す。なお、縦軸はＢＤ用ＳＥＲの対数値を示す。なお、本実施形態では、ピット長３Ｔ〜８Ｔの全てを評価パラメータｘに反映させることとしたが、これらのピット長３Ｔ〜８Ｔのうち一部のみを評価パラメータｘに反映させてもよい。特に空間周波数が低いピット長に対応したパラメータを用いた場合、例えば８Ｔのみを用いた場合や、７Ｔ〜８Ｔ、６Ｔ〜８Ｔ、５Ｔ〜８Ｔ、４Ｔ〜８Ｔを用いた場合には、３Ｔ〜８Ｔを用いたときと同等近い強い相関が確認できた。
【００８５】
本発明者は、対物レンズ５０を実施例毎に複数用意し、これらの対物レンズ５０について、ＢＤ用ＳＥＲを測定した。点Ｐ１１は、実施例１の評価パラメータｘと、実施例１について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。ここで、「ＢＤ用ＳＥＲを平均した値」とは、ＢＤ用ＳＥＲの測定データ値の総和をＢＤ用ＳＥＲの測定データの数で除した値である。エラーバーＥ１１は、実施例１の評価パラメータｘと、実施例１について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【００８６】
同様に、点Ｐ１２は、実施例２の評価パラメータｘと、実施例２について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ１２は、実施例２の評価パラメータｘと、実施例２について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【００８７】
点Ｐ１３は、実施例３の評価パラメータｘと、実施例３について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ１３は、実施例３の評価パラメータｘと、実施例３について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【００８８】
点Ｐ１４は、実施例４の評価パラメータｘと、実施例４について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ１４は、実施例４の評価パラメータｘと、実施例４について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【００８９】
表４に、評価パラメータｘ、ＢＤ用ＳＥＲの平均値、及びＢＤ用ＳＥＲの範囲を実施例毎に示す。
【表４】
0005799686.tif 000010
【００９０】
図９及び表４によれば、評価パラメータｘとＢＤ用ＳＥＲとに強い相関が見受けられる。そこで、実施例１〜４の評価パラメータｘと、実施例１〜４について測定された全てのＢＤ用ＳＥＲとの回帰直線を求めると、相関係数０．９９以上の近似直線Ｌ３０が得られる。このように、評価パラメータｘと、ＢＤ用ＳＥＲの対数とはほぼ線形の関係がある。
【００９１】
近似直線Ｌ３０を示す関数Ｓ１（ｘ）は、以下の式（６）で示される。
【数６】
0005799686.tif 000011
【００９２】
ところで、ＢＤ用ＳＥＲには、規格値が設定されており、その値は２×１０−４（＝２．０Ｅ−０４）である。したがって、関数Ｓ１（ｘ）の値が規格値未満となるように、評価パラメータｘを設定すればよい。しかし、製造誤差（例えば対物レンズ５０の球面収差）等を考慮すると、関数Ｓ１（ｘ）にマージンを与えることが好ましい。このマージンを２０％とすると、評価パラメータｘは以下の式（７）を満たせば良いこととなる。なお、グラフＬ３１は、関数Ｓ１（ｘ）にマージンを与えた値を示す。グラフＬ３１が示すように、マージンを与えた関数Ｓ１（ｘ）は、実施例１〜４について測定された全てのＢＤ用ＳＥＲを含む。以下、ＢＤ用ＳＥＲが規格値未満となるための評価パラメータの閾値を「規格条件値」とも称する。式（７）によれば、評価パラメータｘに対する規格条件値は０．５０５となる。
【００９３】
【数７】
0005799686.tif 000012
【００９４】
さらに、上述した製造誤差等を考慮すると、ＢＤ用ＳＥＲは規格値のさらに半分であることが好ましい。この場合、評価パラメータｘは以下の式（８）を満たせば良いこととなる。
【００９５】
【数８】
0005799686.tif 000013
【００９６】
さらに、ｘ＞０．５６０とすれば、ＢＤ用ＳＥＲがより安定する。したがって、本開示による対物レンズ５０は、少なくとも、評価パラメータｘの値が０．５０５より大きくなる。なお、評価パラメータｘの上限値は特に制限されないが、評価パラメータｘの値が大きくなるに従って外輪帯５１ｃにおける面内効率が小さくなるので、外輪帯５１ｃにおける効率が所定の値になるときの値を評価パラメータｘの上限値としてもよい。
【００９７】
なお評価パラメータｘを大きくするための（即ち、ＢＤ用ＳＥＲを小さくするための）、具体的な設計では、外輪帯５１ｃの面内効率の内輪帯５１ａ及び中輪帯５１ｂの面内効率に対する比を小さくすればよい。
【００９８】
（評価パラメータｙ）
次に、評価パラメータｙについて説明する。本発明者は、面内効率分布関数Ｔ（ｒ）をレンズ面の径方向に所定の範囲で積分した値を、当該所定の範囲に対応するレンズ面の面積で除した積分効率に着目することで、評価パラメータｙ及び後述する評価パラメータｚを導出するに至った。即ち、評価パラメータｙは、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）及び外輪帯積分効率ηｏｕｔに基づいて算出される。内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）は、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を内輪帯５１ａ及び中輪帯５１ｂで積分した値と、内輪帯５１ａ及び中輪帯５１ｂの面積との比である。内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）は、具体的には以下の式（９）で表される。
【００９９】
【数９】
0005799686.tif 000014
【０１００】
外輪帯積分効率ηｏｕｔは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を外輪帯５１ｃで積分した値と、外輪帯５１ｃの面積との比である。外輪帯積分効率ηｏｕｔは、具体的には以下の式（１０）で表される。
【０１０１】
【数１０】
0005799686.tif 000015
【０１０２】
そして、評価パラメータｙは、以下の式（１１）で定義される。即ち、評価パラメータｙは、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）を外輪帯積分効率ηｏｕｔで除算した値である。
【０１０３】
【数１１】
0005799686.tif 000016
【０１０４】
図１０に、各実施例の評価パラメータｙと、各実施例の対物レンズ５０を用いて測定されたＢＤ用ＳＥＲとの対応関係を示す。なお、縦軸はＢＤ用ＳＥＲの対数値を示す。
【０１０５】
本発明者は、対物レンズ５０を実施例毎に複数用意し、これらの対物レンズ５０について、ＢＤ用ＳＥＲを測定した。点Ｐ２１は、実施例１の評価パラメータｙと、実施例１について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ２１は、実施例１の評価パラメータｙと、実施例１について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１０６】
同様に、点Ｐ２２は、実施例２の評価パラメータｙと、実施例２について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ２２は、実施例２の評価パラメータｙと、実施例２について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１０７】
点Ｐ２３は、実施例３の評価パラメータｙと、実施例３について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ２３は、実施例３の評価パラメータｙと、実施例３について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１０８】
点Ｐ２４は、実施例４の評価パラメータｙと、実施例４について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ２４は、実施例４の評価パラメータｙと、実施例４について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１０９】
表５に、評価パラメータｙ、ＢＤ用ＳＥＲの平均値、及びＢＤ用ＳＥＲの範囲を実施例毎に示す。
【表５】
0005799686.tif 000017
【０１１０】
図１０及び表５によれば、評価パラメータｙとＢＤ用ＳＥＲとに強い相関が見受けられる。そこで、実施例１〜４の評価パラメータｙと、実施例１〜４について測定された全てのＢＤ用ＳＥＲとの回帰直線を最小二乗法により求めると、相関係数０．９９以上の近似直線Ｌ４０が得られる。このように、評価パラメータｙと、ＢＤ用ＳＥＲの対数とはほぼ線形の関係がある。
【０１１１】
近似直線Ｌ４０を示す関数Ｓ２（ｙ）は、以下の式（１２）で示される。
【数１２】
0005799686.tif 000018
【０１１２】
ところで、ＢＤ用ＳＥＲには、規格値が設定されており、その値は２×１０−４（＝２．０Ｅ−０４）である。したがって、関数Ｓ２（ｙ）の値が規格値未満となるように、評価パラメータｙを設定すればよい。しかし、製造誤差等を考慮すると、関数Ｓ２（ｙ）にマージンを与えることが好ましい。このマージンを３０％とすると、評価パラメータｙは以下の式（１３）を満たせば良いこととなる。なお、グラフＬ４１は、関数Ｓ２（ｙ）にマージンを与えた値を示す。グラフＬ４１が示すように、マージンを与えた関数Ｓ２（ｙ）は、実施例１〜４について測定された全てのＢＤ用ＳＥＲを含む。式（１３）によれば、評価パラメータｙに対する規格条件値は０．６０７となる。
【０１１３】
【数１３】
0005799686.tif 000019
【０１１４】
さらに、上述した製造誤差等を考慮すると、ＢＤ用ＳＥＲは規格値のさらに半分であることが好ましい。この場合、評価パラメータｙは以下の式（１４）を満たせば良いこととなる。
【０１１５】
【数１４】
0005799686.tif 000020
【０１１６】
さらに、ｙ＞０．８９０とすれば、ＢＤ用ＳＥＲがより安定する。したがって、本開示による対物レンズ５０は、少なくとも、評価パラメータｙの値が０．６０７より大きくなる。なお、評価パラメータｙの上限値は特に制限されない。
【０１１７】
評価パラメータｙの定義によれば、評価パラメータｙを大きくする（即ち、ＢＤ用ＳＥＲを小さくする）ためには、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）を大きくするか、または、外輪帯積分効率ηｏｕｔを小さくすればよい。一方、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）が小さくなると、評価パラメータｙの値も小さくなり、ひいては、ＢＤ用ＳＥＲが高くなる。この場合、外輪帯積分効率ηｏｕｔを大きくするのはかえって逆効果である。即ち、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）が小さくなる場合、評価パラメータｙを大きくするためには、外輪帯積分効率ηｏｕｔも小さくする必要がある。１つの対物レンズを３領域に分割しそれぞれ回折部を設けてＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤに対応させる場合、各領域内の効率は最内周が最大で外周へいくほど小さくなるが、各領域の最内周の効率はある程度選択可能である。この各領域の最内周の効率設定については、これまで知見が無かったため、例えば外輪帯全体の効率をあげて明るくするために、外輪帯最内周の効率を１００％近くに設定することもよく行われていた。しかし、本開示によれば外輪帯を通ってディスクのデータ面に集光するレーザ光を適度な明るさにすることが、シンボル誤り率の向上に寄与することが明確となった。
【０１１８】
また、以上の評価パラメータｘと評価パラメータｙについての説明から分かるように、これらのパラメータの間には密接な関係がある。すなわち面内効率分布Ｔ（ｒ）に基づき内中輪帯積分効率を外輪帯積分効率で除した評価パラメータｙを大きくしていくと、ＢＤの２Ｔのピット長に対応する空間周波数３３３３本／ｍｍにおけるレンズ伝達関数は小さく、３Ｔ〜８Ｔのピット長に対応する２２２２本／ｍｍ以下の空間周波数におけるレンズ伝達関数は大きくなる傾向があることから、ＳＥＲと相関の高い３Ｔ〜８Ｔのピット長におけるレンズ伝達関数の相乗平均に基づいて算出される評価パラメータｘも大きくなる。前述のようにレンズ伝達関数は面内効率分布から一律に求められるため、これらの間に密接な相関があるのは当然である。
【０１１９】
ここで評価パラメータｘは面内効率分布から求めた点像強度分布関数およびレンズ伝達関数に基づいて算出され、ＢＤの信号品質と直接関連があり信頼性が高い反面、レンズ設計に直接反映できるパラメータではないため、やや不便である。一方評価パラメータｙは面内効率分布のみから算出でき、対物レンズ設計に直接反映できるパラメータであるため便利である。従って評価パラメータｘを大きくするための（即ち、ＢＤ用ＳＥＲを小さくするための）、具体的な設計では、外輪帯５１ｃの面内効率の内輪帯５１ａ及び中輪帯５１ｂの面内効率に対する比を小さくするようにしてもよい。
【０１２０】
（評価パラメータｚ）
次に、評価パラメータｚについて説明する。評価パラメータｚは、内輪帯積分効率ηｉｎ及び外輪帯積分効率ηｏｕｔに基づいて算出される。内輪帯積分効率ηｉｎは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を内輪帯５１ａで積分した値と、内輪帯５１ａの面積との比である。内輪帯積分効率ηｉｎは、具体的には以下の式（１５）で表される。
【０１２１】
【数１５】
0005799686.tif 000021
【０１２２】
そして、評価パラメータｚは、以下の式（１６）で定義される。即ち、評価パラメータｚは、内輪帯積分効率ηｉｎを外輪帯積分効率ηｏｕｔで除算した値である。
【０１２３】
【数１６】
0005799686.tif 000022
【０１２４】
図１１に、各実施例の評価パラメータｚと、各実施例の対物レンズ５０を用いて測定されたＢＤ用ＳＥＲとの対応関係を示す。なお、縦軸はＢＤ用ＳＥＲの対数値を示す。
【０１２５】
本発明者は、対物レンズ５０を実施例毎に複数用意し、これらの対物レンズ５０について、ＢＤ用ＳＥＲを測定した。点Ｐ３１は、実施例１の評価パラメータｚと、実施例１について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ３１は、実施例１の評価パラメータｚと、実施例１について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１２６】
同様に、点Ｐ３２は、実施例２の評価パラメータｚと、実施例２について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ３２は、実施例２の評価パラメータｚと、実施例２について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１２７】
点Ｐ３３は、実施例３の評価パラメータｚと、実施例３について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ３３は、実施例３の評価パラメータｚと、実施例３について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１２８】
点Ｐ３４は、実施例４の評価パラメータｚと、実施例４について測定されたＢＤ用ＳＥＲを平均した値とを示す。エラーバーＥ３４は、実施例４の評価パラメータｚと、実施例４について測定されたＢＤ用ＳＥＲの範囲とを示す。
【０１２９】
表６に、評価パラメータｚ、ＢＤ用ＳＥＲの平均値、及びＢＤ用ＳＥＲの範囲を実施例毎に示す。
【表６】
0005799686.tif 000023
【０１３０】
図１１及び表６によれば、評価パラメータｚとＢＤ用ＳＥＲとに強い相関が見受けられる。実施例１〜４の評価パラメータｚと、実施例１〜４について測定された全てのＢＤ用ＳＥＲとの回帰直線を最小二乗法により求めると、相関係数０．９９以上の近似直線Ｌ５０が得られる。このように、評価パラメータｚと、ＢＤ用ＳＥＲの対数とはほぼ線形の関係がある。
【０１３１】
近似直線Ｌ５０を示す関数Ｓ３（ｚ）は、以下の式（１７）で示される。
【数１７】
0005799686.tif 000024
【０１３２】
ところで、ＢＤ用ＳＥＲには、規格値が設定されており、その値は２×１０−４（＝２．０Ｅ−０４）である。したがって、関数Ｓ３（ｚ）の値が規格値未満となるように、評価パラメータｚを設定すればよい。しかし、製造誤差等を考慮すると、関数Ｓ３（ｚ）にマージンを与えることが好ましい。このマージンを３０％とすると、評価パラメータｚは以下の式（１８）を満たせば良いこととなる。なお、グラフＬ５１は、関数Ｓ３（ｚ）にマージンを与えた値を示す。グラフＬ５１が示すように、マージンを与えた関数Ｓ３（ｚ）は、実施例１〜４について測定された全てのＢＤ用ＳＥＲを含む。式（１８）によれば、評価パラメータｚに対する規格条件値は、０．６１１となる。
【０１３３】
【数１８】
0005799686.tif 000025
【０１３４】
さらに、上述した製造誤差等を考慮すると、ＢＤ用ＳＥＲは規格値のさらに半分であることが好ましい。この場合、評価パラメータｚは以下の式（１９）を満たせば良いこととなる。
【０１３５】
【数１９】
0005799686.tif 000026
【０１３６】
さらに、ｚ＞０．９１０とすれば、ＢＤ用ＳＥＲがより安定する。したがって、本開示による対物レンズ５０は、少なくとも、評価パラメータｚの値が０．６１１より大きくなる。なお、評価パラメータｚの上限値は特に制限されない。
【０１３７】
評価パラメータｚの定義によれば、評価パラメータｚを大きくする（即ち、ＢＤ用ＳＥＲを小さくする）ためには、内輪帯積分効率ηｉｎを大きくするか、または、外輪帯積分効率ηｏｕｔを小さくすればよい。一方、内輪帯積分効率ηｉｎが小さくなると、評価パラメータｚの値も小さくなり、ひいては、ＢＤ用ＳＥＲが高くなる。この場合、外輪帯積分効率ηｏｕｔを大きくするのはかえって逆効果である。即ち、内輪帯積分効率ηｉｎが小さくなる場合、評価パラメータｚを大きくするためには、外輪帯積分効率ηｏｕｔも小さくする必要がある。
【０１３８】
上記の評価パラメータｘ、ｙ、ｚは原則として連動しており、評価パラメータｘ、ｙ、ｚのいずれかが規格条件値より大きくなる場合、通常は他の評価パラメータも規格条件値より大きくなる。ただし、評価パラメータｚは中輪帯５１ｂに関する値を含まないので、中輪帯５１ｂの状態に影響されない。一方、評価パラメータｘ、ｙは中輪帯５１ｂに関する値を含む。したがって、中輪帯５１ｂの状態によっては、評価パラメータｚが規格条件値以下となるが、評価パラメータｘ、ｙが規格条件値より大きくなる場合や、逆に評価パラメータｚが規格条件値以上であっても、評価パラメータｘ、ｙが規格条件値より小さくなる場合もありうる。言い換えれば、評価パラメータｚが規格条件値以下となるが、ＢＤ用ＳＥＲが規格値未満となる場合や、評価パラメータｚが規格条件値を超えていても、ＢＤ用ＳＥＲが規格値以上となる場合がありうる。したがって、相対的には、評価パラメータｘ、ｙの方が評価パラメータｚよりも信頼性が高い。ただし、評価パラメータｚは、中輪帯５１ｂに関する値を含まない分、評価パラメータｘ、ｙよりも算出が容易であるというメリットがある。従って評価パラメータｚを用いることで、対物レンズの設計に要する時間を短縮することができる。
【０１３９】
以上により、本開示による技術では、評価パラメータｘ、ｙ、ｚが規格条件値よりも大きくなるので、ＢＤ用ＳＥＲを規格値未満とすることができる。したがって、本開示による技術は、ＢＤ用ＳＥＲのばらつきを低減することができる。なお、評価パラメータｘ、ｙ、ｚが規格条件値より大きくなる場合、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤのうち、最も高精度な光ディスク２であるＢＤについて、シンボル誤り率が規格値未満となる。したがって、評価パラメータｘ、ｙ、ｚが規格条件値より大きくなる場合、他の光ディスク２についても、シンボル誤り率が規格値未満となることが期待される。
【０１４０】
さらに、評価パラメータｘ、ｙ、ｚは、ＢＤ用ＳＥＲを低減させるための定量的な指針となるものである。即ち、対物レンズの設計者は、これらの評価パラメータｘ、ｙ、ｚが規格条件値よりも大きくなるように対物レンズを設計することで、ＢＤ用ＳＥＲが規格値未満となる対物レンズを容易に設計することができる。ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３種類のディスクに対応する３波長互換対物レンズの設計者は、レーザ光入射面の内輪帯、中輪帯、外輪帯のそれぞれに回折部を形成し、３つの波長のレーザ光が３種類のディスクのそれぞれ異なるデータ面に集光するように非球面係数、回折面係数等のレンズ形状を調整することで、球面収差等の収差を所定の範囲に収めるとともに、評価パラメータｘ、ｙ、ｚを調整することができる。またこれに加えてＡＲコートの種類（材料）、厚さ、積層数、積層順、範囲（広さ）等を調整することで、評価パラメータｘ、ｙ、ｚを調整してもよい。
【０１４１】
具体的には、対物レンズの設計者は、上述した非球面係数、回折面係数等のレンズ形状や、ＡＲコートの構成等を設計し、これらの設計値に従った対物レンズについて、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を実測またはシミュレーションする（即ち、特定する）。
【０１４２】
ここで、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を実測する方法を、図１２に基づいて説明する。対物レンズの設計者は、例えば、図１２に示す測定装置１００を用いて、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を実測する。測定装置１００は、レーザ光源１０１と、コリメータレンズ１０２と、ビームスプリッタ１０３と、シャッタ１０４と、鏡面体１０５と、カバーガラス１０７と、凹鏡面体１０８と、収束レンズ１０９と、アイリス（絞り）１１０と、撮像素子１１１とを有する。レーザ光源１０１は、ＢＤ用レーザ光１０１ａを出射可能である。鏡面体１０５は、参照（基準）鏡面１０５ａを有する。カバーガラス１０７の厚さは０．１ｍｍである。凹鏡面体１０８は、参照（基準）球面１０８ａを有する。撮像素子１１１は、例えばＣＣＤカメラである。
【０１４３】
設計者は、以下の手順でＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を実測する。
（１）ＢＤ用面内効率分布関数が既知（Ｔ０（ｒ））の対物レンズ１０６ｆ０（ＮＡ＝０．８５）を、測定装置１００内の所定の位置（図１２に示す位置）に設置する。
（１−１）参照鏡面１０５ａ及び参照球面１０８ａからの反射光を集束レンズ１０９及び絞り１１０を介して撮像素子１１１に受光させる。操作者は、撮像素子１１１からの出力画像、即ち干渉縞を見ながら対物レンズ１０６ｆ０の位置及び姿勢を調整する。
（１−２）シャッタ１０４を鏡面体１０５側の光路中に挿入し、参照球面１０８ａからの反射光のみを集束レンズ１０９及び絞り１１０を介して撮像素子１１１に受光させる。これにより、対物レンズ１０６ｆ０の像を得る。
（１−３）得られた対物レンズ１０６ｆ０の像の輝度を円周上に積算することで、円周積算値Ｌ０（ｒ）を算出し、ｋ（＝Ｌ０（ｒ）／Ｔ０（ｒ））を求める。ここで、円周積算値Ｌ０（ｒ）は、輪帯内総光量を輪帯面積で除算することで得られる。輪帯内総光量は、半径ｒの円周上に存在する各画素の輝度を総和した値である。輪帯面積は、これらの画素の面積を総和した値である。
（２）測定対象の対物レンズ１０６ｆ（ＮＡ＝０．８５）を測定装置１００内の所定の位置（図１２に示す位置）に設置する。
（２−１）参照鏡面１０５ａ及び参照球面１０８ａからの反射光を集束レンズ１０９及び絞り１１０を介して撮像素子１１１に受光させる。操作者は、撮像素子１１１からの出力画像、即ち干渉縞を見ながら対物レンズ１０６ｆの位置及び姿勢を調整する。
（２−２）シャッタ１０４を鏡面体１０５側の光路中に挿入し、参照球面１０８ａからの反射光のみを集束レンズ１０９及び絞り１１０を介して撮像素子１１１に受光させる。これにより、対物レンズ１０６ｆの像を得る。
（２−３）得られた対物レンズ１０６ｆの像の輝度を円周上に積算することで、円周積算値Ｌ（ｒ）を算出し、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）＝Ｌ（ｒ）／ｋを得る。ここで、円周積算値Ｌ（ｒ）は、輪帯内総光量を輪帯面積で除算することで得られる。
【０１４４】
そして、設計者は、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）に基づいて、評価パラメータｘ、ｙ、ｚを算出し、これらが少なくとも規格条件値よりも大きくなるかを確認する。設計者は、満足な評価パラメータｘ、ｙ、ｚが得られるまで、設計内容（具体的には、例えば、非球面係数、回折面係数等のレンズ形状、ＡＲコートの種類（材料）、厚さ、積層数、積層順、範囲（広さ）等）を調整し、同様の処理を繰り返す。これにより、設計者は、ＢＤ用ＳＥＲが規格値未満の対物レンズを確実に設計、製造することができる。
【０１４５】
また、評価パラメータｘ、ｙ、ｚは、ＢＤ用ＳＥＲと強い相関がある。また評価パラメータｘ、ｙ、ｚはＳＥＲの対数とほぼ線形の関係がある。したがって、ＢＤ用ＳＥＲが規格値未満となる評価パラメータｘ、ｙ、ｚの範囲は容易に設定可能となる。
【０１４６】
さらに、評価パラメータｘは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）に基づいて算出されるレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）と、ピット長３Ｔ〜８Ｔとに基づいて算出される。したがって、評価パラメータｘは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）とピット長３Ｔ〜８Ｔとの両方を考慮した値となっているので、シンボル誤り率に関する評価パラメータとして信頼性が高い。
【０１４７】
評価パラメータｘは、レンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）が示す値のうち、ピット長３Ｔ〜８Ｔに対応する値を相乗平均することで算出される。したがって、評価パラメータｘは、信号品質と関係の深いレンズ伝達関数Ｊ（ｆ，θ’）のうち、ＢＤに特にかかわりの強い値を考慮した値となっているので、シンボル誤り率に関する評価パラメータとして信頼性が高い。
【０１４８】
さらに、評価パラメータｙ、ｚは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を積分した値となっているので、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）をより正確に反映した値となっている。したがって、評価パラメータｙ、ｚは、シンボル誤り率に関する評価パラメータとして信頼性が高い。
【０１４９】
特に、評価パラメータｙ、ｚは、内輪帯積分効率ηｉｎ、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）、及び外輪帯積分効率ηｏｕｔに基づいて算出される。したがって、評価パラメータｙ、ｚは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）のうち、各輪帯での値を反映した値となっている。したがって、評価パラメータｙ、ｚは、シンボル誤り率に関する評価パラメータとして信頼性が高い。
【０１５０】
さらに、評価パラメータｙは、内中輪帯積分効率η（ｉｎ＋ｍｉｄ）を外輪帯積分効率ηｏｕｔで除算した値となっている。したがって、評価パラメータｙは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）のうち、全ての輪帯での値を反映した値となっているので、シンボル誤り率に関する評価パラメータとして信頼性が高い。
【０１５１】
さらに、評価パラメータｚは、内輪帯積分効率ηｉｎを外輪帯積分効率ηｏｕｔで除算した値となっている。したがって、評価パラメータｚは、ＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）のうち、内輪帯５１ａ及び外輪帯５１ｃでの値を反映した値となっているので、シンボル誤り率に関する評価パラメータとして信頼性が高い。さらに、評価パラメータｚは、中輪帯５１ｂに関するＢＤ用面内効率分布関数Ｔ（ｒ）を含まないので、算出が容易であるというメリットを有する。
【０１５２】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１５３】
例えば、上記実施形態では、ＢＤに関する評価パラメータｘ、ｙ、ｚを算出したが、本技術はかかる例に限定されない。例えば、ＣＤやＤＶＤに関する評価パラメータも、上記と同様に算出されてもよい。
【０１５４】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、
前記回折部は、最内周部に設けられ円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクに、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有する、対物レンズ。
（２）
前記評価パラメータは、前記面内効率分布関数に基づいて算出されるレンズ伝達関数が示す値のうち、前記データ記録部に形成される所定のピットに関するピット長に対応する値に基づいて算出される、前記（１）記載の対物レンズ。
（３）
前記評価パラメータは、前記レンズ伝達関数が示す値のうち、前記所定のピットに関するピット長に対応する値を相乗平均することで算出される、前記（２）記載の対物レンズ。
（４）
前記所定のピットは、３Ｔ〜８Ｔであり、
前記評価パラメータは、０．５０５よりも大きな値を有する、前記（３）記載の対物レンズ。
（５）
前記評価パラメータは、０．５５０よりも大きな値を有する、前記（４）記載の対物レンズ。
（６）
前記評価パラメータは、前記面内効率分布関数を前記入射側の面の光軸からの半径方向に所定の範囲で積分した値を前記所定の範囲に対応する前記回折部の面積で除した積分効率に基づいて算出される、前記（１）〜（５）のいずれか１項に記載の対物レンズ。
（７）
前記評価パラメータは、前記面内効率分布関数を前記第１の回折領域及び前記第２の回折領域について積分した値を前記第１の回折領域及び前記第２の回折領域の面積で除した内中輪帯積分効率と、前記面内効率分布関数を前記第３の回折領域について積分した値を前記第３の回折領域の面積で除した外輪帯積分効率と、に基づいて算出される、前記（６）記載の対物レンズ。
（８）
前記評価パラメータは、前記内中輪帯積分効率を前記外輪帯積分効率で除算した値であり、０．６０７よりも大きな値を有する、前記（７）記載の対物レンズ。
（９）
前記評価パラメータは、０．８２１よりも大きな値を有する、前記（８）記載の対物レンズ。
（１０）
前記評価パラメータは、前記面内効率分布関数を前記第１の回折領域について積分した値を前記第１の回折領域の面積で除した内輪帯積分効率と、前記面内効率分布関数を前記第３の回折領域について積分した値を前記第３の回折領域の面積で除した外輪帯積分効率と、に基づいて算出される、前記（６）記載の対物レンズ。
（１１）
前記評価パラメータは、前記内輪帯積分効率を前記外輪帯積分効率で除算した値であり、０．６１１よりも大きな値を有する、前記（１０）記載の対物レンズ。
（１２）
前記評価パラメータは、０．８３８よりも大きな値を有する、前記（１１）記載の対物レンズ。
（１３）
レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、
前記回折部は、最内周部に設けられ円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクに、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有する、対物レンズ
を備える、光ピックアップ装置。
（１４）
レーザ光の入射側の面または出射側の面に設けられる回折部を備え、
前記回折部は、最内周部に設けられ円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクに、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光し、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数に基づいて算出され、かつ、前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有する、対物レンズ
を備える、光ディスク装置。
（１５）
最内周部に設けられ円形状の第１の回折領域と、前記第１の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第２の回折領域と、前記第２の回折領域の外側に設けられ輪帯状の第３の回折領域とを有し、かつ、第１の透過層を有する第１の光ディスクのデータ記録部に、前記第１の光ディスクに対応する第１のレーザ光を集光し、前記第１の透過層より厚い第２の透過層を有する第２の光ディスクのデータ記録部に、前記第２の光ディスクに対応する第２のレーザ光を集光し、前記第２の透過層より厚い第３の透過層を有する第３の光ディスクに、前記第３の光ディスクに対応する第３のレーザ光を集光する回折部を、対物レンズの入射側の面及び出射側の面のうち少なくとも一方に形成することと、
前記回折部に入射した前記第１のレーザ光のうち、前記第１の光ディスクの前記データ記録部に集光した前記第１のレーザ光の割合を前記入射側の面の光軸からの半径方向の距離に対応させて示す面内効率分布関数を特定することと、
前記第１の光ディスクに対応するシンボル誤り率と相関がある評価パラメータを、前記面内効率分布関数に基づいて算出することと、
前記評価パラメータが、所定値未満の前記シンボル誤り率に対応する値を有するように、前記対物レンズの設計内容を調整することと、を含む、対物レンズの設計方法。
【符号の説明】
【０１５５】
１    光ディスク装置
３    光ピックアップ装置
５０  対物レンズ
５１  入射面
５２  出射面
５３  回折格子
５４  繰り返し単位
５５、５６  ＡＲコート
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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