(57)【要約】      （修正有）【課題】対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で光ピックアップ装置内の温度が変化した場合でも、球面収差の劣化を抑える光ピックアップ装置、光情報記録再生装置及び対物レンズを提供する。【解決手段】光ピックアップ装置が、波長λの光束を出射する光源ＬＤと、正の屈折力を有する第１及び第２の少なくとも２つ以上のプラスチックレンズから構成される対物レンズＯＢＪと、対物レンズＯＢＪを駆動させるアクチュエータＡＣとを備え、アクチュエータＡＣに対する通電時の発熱により対物レンズＯＢＪ内における温度分布が不均一となる。そして、対物レンズＯＢＪ全体の温度が均一に変化した場合の３次球面収差の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）、焦点距離及び光学系倍率をｆ（ｍｍ）及びｍと規定したときに、対物レンズＯＢＪが次式（１）を満たすことを特徴とする。−０．０００４＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００４・・・（１）【選択図】        図１
2004318988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λの光束を出射する光源と、正の屈折力を有する第１プラスチックレンズ及び正の屈折力を有する第２プラスチックレンズの少なくとも２つ以上のプラスチックレンズから構成される対物レンズと、前記対物レンズを駆動させるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータに対する通電時の発熱により、前記対物レンズ内における温度分布が不均一となる光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズ全体の温度が均一に変化した場合の前記対物レンズの３次球面収差の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）、前記波長λの光束に対する前記対物レンズの焦点距離及び光学系倍率をｆ（ｍｍ）及びｍと規定したときに、前記対物レンズが次式（１）を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
−０．０００４＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００４・・・（１）
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズが上記式（１）を満たすことにより、前記アクチュエータに対する通電時に前記光ピックアップ装置の環境温度が変化した場合の球面収差変化を抑えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置であって、
前記アクチュエータに対する通電時における前記対物レンズの光軸方向の温度分布をＴＡ（℃）、径方向の温度分布をＴＲ１（℃）、ＴＲ２（℃）としたとき、
｜ＴＡ｜＞１．０
｜ＴＲ１｜＞０．３
｜ＴＲ２｜＞０．３
のいずれか少なくとも１つを満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
尚、ここでいうＴＡ、ＴＲ１、及びＴＲ２は、前記アクチュエータに対する通電時における第１プラスチックレンズの光源側光学面の面頂点の温度をＴ１（℃）、前記第２プラスチックレンズの光情報記録媒体側光学面の面頂点の温度をＴ２（℃）とし、前記第１プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚の中点を通り光軸に垂直な第１線、及び該第１線を光軸を中心として９０度回転させた線が、それぞれ前記第１プラスチックレンズの外周と交差する点の温度をそれぞれＴ３（℃）、Ｔ４（℃）、Ｔ５（℃）、Ｔ６（℃）としたとき、ＴＡ＝Ｔ１−Ｔ２、ＴＲ１＝（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／４−Ｔ１、ＴＲ２＝（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／４−Ｔ２で表され、前記Ｔ１〜Ｔ６は、前記アクチュエータに対する通電時における前記対物レンズ内の温度分布変化が定常状態となった後に測定するものとする。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
前記対物レンズの像側開口数ＮＡが０．８以上とされたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
前記アクチュエータが少なくともフォーカシング用のコイルとトラッキング用のコイルとを備え、
前記フォーカシング用のコイルと前記トラッキング用のコイルのうち少なくとも一方は、その重心が前記第２プラスチックレンズの重心位置よりも前記光源側に位置するように配置されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
温度変化に対する前記第１プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ１、温度変化に対する前記第２プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ２、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）と規定したとき、次式（２）〜（４）を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
−２０×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−２×１０−５／℃・・・（２）
０．６＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．５・・・（３）
０．１＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２・・・（４）
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
前記波長λの光束に対する前記第１プラスチックレンズの焦点距離をｆ１（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの光学系倍率をｍ１、前記波長λの光束に対する前記第２プラスチックレンズの焦点距離をｆ２（ｍｍ）、前記第２プラスチックレンズの光学系倍率をｍ２と規定したとき、次式（５）を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
３．５＜ｆ１・（１−ｍ１）／（ｆ２・（１−ｍ））＜５．８・・・（５）
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、
前記第１プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第１フランジ部を有し、前記第２プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第２フランジ部を有し、前記第１フランジ部の少なくとも一部と前記第２フランジ部の少なくとも一部とを当接することで、前記第１プラスチックレンズと前記第２プラスチックレンズは一体化され、前記第１フランジ部を含めた前記第１プラスチックレンズの外径をＤ１（ｍｍ）、前記第２フランジ部を含めた前記第２プラスチックレンズの外径をＤ２（ｍｍ）と規定したとき、次式（６）を満たすと共に、前記第１プラスチックレンズが前記アクチュエータにより駆動されるボビンに保持されることを特徴とする光ピックアップ装置。
Ｄ１＞Ｄ２・・・（６）
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を搭載して前記光情報記録媒体に対する情報の記録及び前記光情報記録媒体に記録された情報の再生のうち少なくとも一方を実行可能であることを特徴とする光情報記録再生装置。
【請求項１０】
正の屈折力を有する第１プラスチックレンズ及び正の屈折力を有する第２プラスチックレンズの少なくとも２つ以上のプラスチックレンズから構成される光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズ全体の温度が均一に変化した場合の前記対物レンズの３次球面収差の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）、前記波長λの光束に対する前記対物レンズの焦点距離及び光学系倍率をｆ（ｍｍ）及びｍと規定したときに、前記対物レンズが次式（１）を満たすことにより、前記対物レンズを駆動させるアクチュエータに対する通電時の発熱により、前記対物レンズ内における温度分布が不均一となった状態で、光ピックアップ装置の環境温度が変化した場合の球面収差変化を抑制することを特徴とする対物レンズ。
−０．０００４＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００４・・・（１）
【請求項１１】
請求項１０に記載の対物レンズであって、
次式（７）を満たすことを特徴とする対物レンズ。
−０．０００３＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００３・・・（７）
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の対物レンズであって、
前記アクチュエータに対する通電時における前記対物レンズの光軸方向の温度分布をＴＡ（℃）、径方向の温度分布をＴＲ１（℃）、ＴＲ２（℃）としたとき、
｜ＴＡ｜＞１．０
｜ＴＲ１｜＞０．３
｜ＴＲ２｜＞０．３
のいずれか少なくとも１つを満たすことを特徴とする対物レンズ。
尚、ここでいうＴＡ、ＴＲ１、及びＴＲ２は、前記アクチュエータに対する通電時における第１プラスチックレンズの光源側光学面の面頂点の温度をＴ１（℃）、前記第２プラスチックレンズの光情報記録媒体側光学面の面頂点の温度をＴ２（℃）とし、前記第１プラスチックレンズの光軸上におけるレンズ厚の中点を通り光軸に垂直な第１線、及び該第１線を光軸を中心として９０度回転させた線が、それぞれ前記第１プラスチックレンズの外周と交差する点の温度をそれぞれＴ３（℃）、Ｔ４（℃）、Ｔ５（℃）、Ｔ６（℃）としたとき、ＴＡ＝Ｔ１−Ｔ２、ＴＲ１＝（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／４−Ｔ１、ＴＲ２＝（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／４−Ｔ２で表され、前記Ｔ１〜Ｔ６は、前記アクチュエータに対する通電時における前記対物レンズ内の温度分布変化が定常状態となった後に測定するものとする。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の対物レンズであって、
像側開口数ＮＡが０．８以上とされたことを特徴とする対物レンズ。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の対物レンズであって、
温度変化に対する前記第１プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ１、温度変化に対する前記第２プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ２、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）と規定したとき、次式（２）〜（４）を満たすことを特徴とする対物レンズ。
−２０×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−２×１０−５／℃・・・（２）
０．６＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．５・・・（３）
０．１＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２・・・（４）
【請求項１５】
請求項１４に記載の対物レンズであって、
次式（８）〜（１０）を満たすことを特徴とする対物レンズ。
−１５×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−５×１０−５／℃・・・（８）
０．７＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．４・・・（９）
０．１２＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．１８・・・（１０）
【請求項１６】
請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の対物レンズであって、
前記波長λの光束に対する前記第１プラスチックレンズの焦点距離をｆ１（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの光学系倍率をｍ１、前記波長λの光束に対する前記第２プラスチックレンズの焦点距離をｆ２（ｍｍ）、前記第２プラスチックレンズの光学系倍率をｍ２と規定したとき、次式（５）を満たすことを特徴とする対物レンズ。
３．５＜ｆ１・（１−ｍ１）／（ｆ２・（１−ｍ））＜５．８・・・（５）
【請求項１７】
請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の対物レンズであって、
前記第２プラスチックレンズが、前記第１プラスチックレンズ側に凸のメニスカスレンズであることを特徴とする対物レンズ。
【請求項１８】
請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の対物レンズであって、
前記第１プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第１フランジ部を有し、前記第２プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第２フランジ部を有し、前記第１フランジ部の少なくとも一部と前記第２フランジ部の少なくとも一部とを当接することで、前記第１プラスチックレンズと前記第２プラスチックレンズは一体化され、前記第１フランジ部を含めた前記第１プラスチックレンズの外径をＤ１（ｍｍ）、前記第２フランジ部を含めた前記第２プラスチックレンズの外径をＤ２（ｍｍ）と規定したとき、次式（６）を満たすと共に、前記第１プラスチックレンズが前記アクチュエータにより駆動されるボビンに保持されることを特徴とする対物レンズ。
Ｄ１＞Ｄ２・・・（６）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置、光情報記録再生装置及び対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の光ディスクの高密度化に伴い、これら高密度光ディスクへの記録／再生に使用される対物レンズは、集光スポットをより小さくするという要求からその開口数（ＮＡ）が高いものが用いられるようになっている。
例えば、波長λが４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を使用する高密度光ディスクでは、高密度化を達成するために像側開口数ＮＡが０．８５程度の対物レンズが必要である。
【０００３】
また、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）などの光ディスクへの記録／再生に使用される対物レンズには、軽量且つ金型を用いた射出成形により低コストで大量生産できるなどの理由により主にプラスチックレンズが使用されている。従って、高密度光ディスクの光ピックアップ装置においても同様の理由により対物レンズとしてプラスチックレンズを使用するのが好ましい。
ところが、量産が成立するような十分な製造公差を確保しつつＮＡ０．８５という高開口数を実現した対物レンズとするには、屈折力を２つのレンズに分割して個々のレンズの製造公差を緩和させるため、少なくとも２群のレンズ構成とする必要があり、例えば、特許文献１及び２のような２群構成の高ＮＡプラスチックレンズが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２３６２５２号公報
【特許文献２】
特開２００３−６９０８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ピックアップ装置では、一般に、アクチュエータにより対物レンズを光軸方向、ディスクの径方向に移動させることでフォーカシングやトラッキングを行う。この際、アクチュエータを構成するフォーカシングコイルやトラッキングコイルに対して電流を通電することでマグネットとの間に生じる電磁力を利用して、対物レンズを駆動させるようになっている。
【０００６】
ところが、２群構成の高ＮＡプラスチックレンズを上記の様に駆動させた場合、従来の構成には無い新たな問題が生じることが分かった。それは、従来より用いられてきた１群構成のプラスチックレンズよりも体積が大きくなる傾向があるため、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに電流を通電すると、これらコイルの発熱の影響により対物レンズ内で不均一な温度分布が生じやすい。一方、光ピックアップ装置内は、環境温度の影響やフォーカシングコイル／トラッキングコイルの発熱等の影響で温度が変化する。
【０００７】
そして、対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で光ピックアップ装置内の温度が変化すると、高ＮＡプラスチックレンズの球面収差は大きく変化し、高密度光ディスクに対する情報の記録／再生に支障を来す。これは、温度分布がほぼ均一状態のレンズと比較しても温度により生じる球面収差の劣化が激しく、特にガラスレンズとの比較においては屈折率が１０倍以上と大きいため、その違いはＮＡの４乗に比例して更に大きくなるためである。
特に、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに対する通電量が大きくなるほど発熱量が大きくなり、その結果、対物レンズ内の温度分布の不均一性がより大きくなるので、光ピックアップ装置の動作中における高ＮＡプラスチックレンズの球面収差の変化（劣化）の問題は顕在化する。
【０００８】
しかし、特許文献１及び２に開示された技術はいずれも、対物レンズを構成する２つのプラスチックレンズの温度が均一に変化した時に、これらレンズの形状が変化したり屈折率が変化することにより生ずる球面収差を補正するものではあるものの、上述したように、アクチュエータ駆動時の熱の影響を受けて対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合に生じる球面収差劣化の問題についての記載はなく、勿論何ら対策も講じられていない。
【０００９】
本発明の課題は、上述の問題を解決したものであり、２つのプラスチックレンズから構成された対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合でも、球面収差の劣化を小さく、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行うことができる光ピックアップ装置を提供することである。特に、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに対する通電量が大きくなった場合でも、光ピックアップ装置内の温度が変化した際の球面収差の変化量が小さく、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行なうことができる光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を用いた光情報記録再生装置を提供することである。
また、２つのプラスチックレンズから構成され、高密度光ディスクの光ピックアップ装置用の対物レンズとして好適な対物レンズであって、対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合でも、記録／再生に優れた対物レンズを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、波長λの光束を出射する光源と、正の屈折力を有する第１プラスチックレンズ及び正の屈折力を有する第２プラスチックレンズの少なくとも２つ以上のプラスチックレンズから構成される対物レンズと、前記対物レンズを駆動させるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータに対する通電時の発熱により、前記対物レンズ内における温度分布が不均一となる光ピックアップ装置であって、前記対物レンズ全体の温度が均一に変化した場合の前記対物レンズの３次球面収差の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）、前記波長λの光束に対する前記対物レンズの焦点距離及び光学系倍率をｆ（ｍｍ）及びｍと規定したときに、前記対物レンズが次式（１）を満たすことを特徴とする。
−０．０００４＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００４・・・（１）
【００１１】
なお、ここで、本明細書中における「温度分布が不均一」について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、対物レンズＯＢＪを構成する第１プラスチックレンズＬ１と第２プラスチックレンズＬ２は、その光学機能部（図６において斜線部）よりも周辺側の部分に、それぞれ光学機能部と一体に成形された第１フランジ部ＦＬ１と第２フランジ部ＦＬ２とを有しており、第１フランジ部と第２フランジ部の一部同士（図６（ｂ）において当接部Ｍ）を当接することで第１プラスチックレンズＬ１と第２プラスチックレンズＬ２は一体化されている。
【００１２】
そして、アクチュエータの駆動時（アクチュエータへの通電時）、第１面（第１プラスチックレンズＬ１の光源側の光学面）の面頂点Ｐ１の温度をＴ１（℃）、第４面（第２プラスチックレンズＬ２の光ディスク側の光学面）の面頂点Ｐ２の温度をＴ２（℃）、第１プラスチックレンズＬ１のレンズ厚さ（光軸上の厚さ）の中点を通り光軸に垂直な任意の線ＣＬと、光軸を中心として線ＣＬを９０度回転させた線ＣＬ’とが、第１フランジ部ＦＬ１の外周と交わる点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６の温度をそれぞれＴ３（℃）、Ｔ４（℃）、Ｔ５（℃）、Ｔ６（℃）としたとき、
ＴＡ＝Ｔ１−Ｔ２（℃）
ＴＲ１＝（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／４−Ｔ１（℃）
ＴＲ２＝（Ｔ３＋Ｔ４＋Ｔ５＋Ｔ６）／４−Ｔ２（℃）
で定義される、光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２が以下の３条件（Ｒ１）〜（Ｒ３）のいずれか１つを満たしている場合に「不均一な温度分布」が生じているものとする。また、Ｔ１〜Ｔ６は、アクチュエータに対する通電時における対物レンズ内の温度分布変化が定常状態となった後に測定するものとする。
｜ＴＡ｜＞１．０℃・・・（Ｒ１）
｜ＴＲ１｜＞０．３℃・・・（Ｒ２）
｜ＴＲ２｜＞０．３℃・・・（Ｒ３）
【００１３】
また、「対物レンズ全体の温度が均一に変化した場合」とは、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２が上記３条件（Ｒ１）〜（Ｒ３）の全てを満たしている場合を指す。
また、「対物レンズ全体の温度が均一に変化した場合の対物レンズの３次球面収差の変化率Δ３ＳＡ（λＲＭＳ）」は、２５℃の環境温度下において、対物レンズ内の温度分布変化が定常状態となった状態で測定した波面収差の３次球面収差成分を３ＳＡ（λＲＭＳ）とし、５５℃の環境温度下において、対物レンズ内の温度分布変化が定常状態となった状態で測定した波面収差の３次球面収差成分を３ＳＡ’（λＲＭＳ）としたとき、Δ３ＳＡ＝（３ＳＡ’−３ＳＡ）／（５５−２５）で算出される。
尚、本明細書において「対物レンズ内の温度分布変化が定常状態になる」とは、温度変化率の絶対値が、Ｐ１〜Ｐ６（図６参照）の全ての測定点で０．１℃／分以内となることを指す。
【００１４】
尚、波面収差の３次球面収差成分の符号は、補正過剰（オーバー）である場合を「＋」とし、補正不足（アンダー）である場合を「−」とする。
また、波長λの光束に対する対物レンズの焦点距離ｆ（ｍｍ）は、２５℃の環境温度下において測定した焦点距離を指すものとする。
また、本発明は光情報記録媒体としての高密度光ディスクに対して適用可能なものであり、高密度光ディスクとしては、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザ光源と像側開口数ＮＡを０．８５程度まで高めた対物レンズを用いる保護基板厚０．１ｍｍ程度の光ディスクや、同じく波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザ光源と像側開口数ＮＡを０．６５程度とした対物レンズを用いる保護基板厚０．６ｍｍ程度の光ディスクが挙げられる。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、対物レンズを（１）式を満たすように設計することにより、少なくとも２群以上の構成からなるプラスチックレンズで構成された対物レンズを用いた光ピックアップ装置でも、使用時の光情報記録媒体の情報記録面における球面収差の劣化を小さく抑えることが可能となり、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行うことができる。
なお、−０．０００３＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００３を満たすように対物レンズを設計することがより好ましい。この場合、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに対して大きな電流が通電された状態で光ピックアップ装置内の温度が変化した際の球面収差の変化（劣化）を小さく抑えることができる。
なお、対物レンズ内における不均一な温度分布としては、例えば、光軸方向の温度分布や光軸に関して回転対称な径方向の温度分布、あるいはこれら２つの温度分布を足し合せた温度分布等が挙げられる。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、前記対物レンズが上記式（１）を満たすことにより、前記アクチュエータに対する通電時に前記光ピックアップ装置の環境温度が変化した場合の球面収差変化を抑えることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置であって、前記アクチュエータに対する通電時における前記対物レンズの光軸方向の温度分布をＴＡ（℃）、径方向の温度分布をＴＲ１（℃）、ＴＲ２（℃）としたとき、｜ＴＡ｜＞１．０、｜ＴＲ１｜＞０．３、｜ＴＲ２｜＞０．３のいずれか少なくとも１つを満たすことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、前記対物レンズの像側開口数ＮＡが０．８以上とされたことを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、光ピックアップ装置を、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザ光源と像側開口数ＮＡが０．８５程度の対物レンズを用いる、保護基板厚０．１ｍｍ程度の高密度光ディスクに対して好適に用いることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、前記アクチュエータが少なくともフォーカシング用のコイルとトラッキング用のコイルとを備え、前記フォーカシング用のコイルと前記トラッキング用のコイルのうち少なくとも一方は、その重心が前記第２プラスチックレンズの重心位置よりも前記光源側に位置するように配置されることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、温度変化に対する前記第１プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ１、温度変化に対する前記第２プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ２、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）と規定したとき、次式（２）〜（４）を満たすことを特徴とする。
−２０×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−２×１０−５／℃・・・（２）
０．６＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．５・・・（３）
０．１＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２・・・（４）
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、温度変化に対する第１プラスチックレンズの屈折率の変化率ΔＮＬ１と温度変化に対する第２プラスチックレンズの屈折率の変化率ΔＮＬ２が上記（２）式及び（３）式を満たすように、さらに、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズを組み合わせて構成される対物レンズのバックフォーカスｆＢが光学系倍率ｍに対して上記（４）式を満たすように、第１プラスチックレンズ及び第２プラスチックレンズを設計することにより、上記（１）式を満たす対物レンズを得ることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、前記波長λの光束に対する前記第１プラスチックレンズの焦点距離をｆ１（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの光学系倍率をｍ１、前記波長λの光束に対する前記第２プラスチックレンズの焦点距離をｆ２（ｍｍ）、前記第２プラスチックレンズの光学系倍率をｍ２と規定したとき、次式（５）を満たすことを特徴とする。
３．５＜ｆ１・（１−ｍ１）／（ｆ２・（１−ｍ））＜５．８・・・（５）
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６のいずれか一項と同様の効果を得られる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置であって、前記第１プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第１フランジ部を有し、前記第２プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第２フランジ部を有し、前記第１フランジ部の少なくとも一部と前記第２フランジ部の少なくとも一部とを当接することで、前記第１プラスチックレンズと前記第２プラスチックレンズは一体化され、前記第１フランジ部を含めた前記第１プラスチックレンズの外径をＤ１（ｍｍ）、前記第２フランジ部を含めた前記第２プラスチックレンズの外径をＤ２（ｍｍ）と規定したとき、次式（６）を満たすと共に、前記第１プラスチックレンズが前記アクチュエータにより駆動されるボビンに保持されることを特徴とする。
Ｄ１＞Ｄ２・・・（６）
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、２つのプラスチックレンズを組み合わせて構成される、いわゆる２群構成の高ＮＡの対物レンズは、一般的に、光源側に配置される第１プラスチックレンズの体積が第２プラスチックレンズの体積よりも大きくなる傾向がある。そのため、アクチュエータによる対物レンズの駆動精度を向上させるには、第１プラスチックレンズの第１フランジ部と第２プラスチックレンズの第２フランジ部の関係を上記の（６）式を満たすように設定して、第１プラスチックレンズをボビンに保持させるのが好ましい。
【００２６】
この場合、第１プラスチックレンズが、光ピックアップ装置の動作中の熱源となるフォーカシングコイルやトラッキングコイルにより近い位置に配置されることになるため、対物レンズ内に不均一な温度分布が生じやすくなるという不都合が生じるが、本発明による光ピックアップ装置では、対物レンズが上記の（１）式を満たすように設計されているので、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合に、かかる対物レンズの温度分布の不均一性に起因して発生する球面収差変化を小さく抑えることができ、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行うことが可能である。
【００２７】
請求項９に記載の光情報記録再生装置は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置を搭載して前記光情報記録媒体に対する情報の記録及び前記光情報記録媒体に記録された情報の再生のうち少なくとも一方を実行可能であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、正の屈折力を有する第１プラスチックレンズ及び正の屈折力を有する第２プラスチックレンズの少なくとも２つ以上のプラスチックレンズから構成される光ピックアップ装置用の対物レンズであって、前記対物レンズ全体の温度が均一に変化した場合の前記対物レンズの３次球面収差の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）、前記波長λの光束に対する前記対物レンズの焦点距離及び光学系倍率をｆ（ｍｍ）及びｍと規定したときに、前記対物レンズが次式（１）を満たすことにより、前記対物レンズを駆動させるアクチュエータに対する通電時の発熱により、前記対物レンズ内における温度分布が不均一となった状態で、光ピックアップ装置の環境温度が変化した場合の球面収差変化を抑制することを特徴とする。
−０．０００４＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００４・・・（１）
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、対物レンズを（１）式を満たすように設計することにより、少なくとも２群以上の構成からなるプラスチックレンズで構成された対物レンズを用いた光ピックアップ装置でも、使用時の光情報記録媒体の情報記録面における球面収差の劣化を小さく抑えることが可能となり、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行うことができる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の対物レンズであって、次式（７）を満たすことを特徴とする。
−０．０００３＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００３・・・（７）
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１０と同様の効果を得られるとともに、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに対して大きな電流が通電された状態で光ピックアップ装置内の温度が変化した際の球面収差の変化（劣化）を小さく抑えることができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１に記載の対物レンズであって、前記アクチュエータに対する通電時における前記対物レンズの光軸方向の温度分布をＴＡ（℃）、径方向の温度分布をＴＲ１（℃）、ＴＲ２（℃）としたとき、｜ＴＡ｜＞１．０、｜ＴＲ１｜＞０．３、｜ＴＲ２｜＞０．３のいずれか少なくとも１つを満たすことを特徴とする。
【００３３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の対物レンズであって、像側開口数ＮＡが０．８以上とされたことを特徴とする。
【００３４】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１０〜１２のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザ光源と像側開口数ＮＡが０．８５程度の対物レンズを用いる、保護基板厚０．１ｍｍ程度の高密度光ディスクに対して好適に用いることができる。
【００３５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の対物レンズであって、温度変化に対する前記第１プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ１、温度変化に対する前記第２プラスチックレンズの屈折率の変化率をΔＮＬ２、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）と規定したとき、次式（２）〜（４）を満たすことを特徴とする。
−２０×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−２×１０−５／℃・・・（２）
０．６＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．５・・・（３）
０．１＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２・・・（４）
【００３６】
請求項１４に記載の発明によれば、請求項１０〜１３のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、温度変化に対する第１プラスチックレンズの屈折率の変化率ΔＮＬ１と温度変化に対する第２プラスチックレンズの屈折率の変化率ΔＮＬ２が上記（２）式及び（３）式を満たすように、さらに、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズを組み合わせて構成される対物レンズのバックフォーカスｆＢが光学系倍率ｍに対して上記（４）式を満たすように、第１プラスチックレンズ及び第２プラスチックレンズを設計することにより、上記（１）式を満たす対物レンズを得ることができる。
【００３７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の対物レンズであって、次式（８）〜（１０）を満たすことを特徴とする。
−１５×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−５×１０−５／℃・・・（８）
０．７＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．４・・・（９）
０．１２＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．１８・・・（１０）
【００３８】
請求項１５に記載の発明によれば、請求項１４と同様の効果を得られるとともに、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに対する通電量が大きくなった場合でも、光ピックアップ装置内の温度が変化した際の球面収差の変化（劣化）を小さく抑えることができる。
【００３９】
請求項１６に記載の発明は、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の対物レンズであって、前記波長λの光束に対する前記第１プラスチックレンズの焦点距離をｆ１（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの光学系倍率をｍ１、前記波長λの光束に対する前記第２プラスチックレンズの焦点距離をｆ２（ｍｍ）、前記第２プラスチックレンズの光学系倍率をｍ２と規定したとき、次式（５）を満たすことを特徴とする。
３．５＜ｆ１・（１−ｍ１）／（ｆ２・（１−ｍ））＜５．８・・・（５）
請求項１６に記載の発明によれば、請求項１０〜１５のいずれか一項と同様の効果を得られる。
【００４０】
請求項１７に記載の発明は、請求項１０〜１６のいずれか一項に記載の対物レンズであって、前記第２プラスチックレンズが、前記第１プラスチックレンズ側に凸のメニスカスレンズであることを特徴とする。
【００４１】
請求項１７に記載の発明によれば、請求項１０〜１６のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、２つのプラスチックレンズを組み合わせて構成される、いわゆる２群構成の高ＮＡの対物レンズでは、一般的に、その形状を上記（４）式を満たすように設計すると、画角を有する光束がこの対物レンズに入射した際に、最終面（光情報記録媒体に最も近い光学面）において発生するコマ収差が大きくなり、光源の位置調整に対する公差が厳しくなってしまう。
そこで、第２プラスチックレンズの形状を、第１プラスチックレンズ側に凸のメニスカスレンズとすることで、上記コマ収差の発生を低減することができ、光源の位置調整に対する公差を緩和することが可能となる。
【００４２】
請求項１８に記載の発明は、請求項１０〜１７のいずれか一項に記載の対物レンズであって、前記第１プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第１フランジ部を有し、前記第２プラスチックレンズはその光学機能部よりも周辺側の部分に第２フランジ部を有し、前記第１フランジ部の少なくとも一部と前記第２フランジ部の少なくとも一部とを当接することで、前記第１プラスチックレンズと前記第２プラスチックレンズは一体化され、前記第１フランジ部を含めた前記第１プラスチックレンズの外径をＤ１（ｍｍ）、前記第２フランジ部を含めた前記第２プラスチックレンズの外径をＤ２（ｍｍ）と規定したとき、次式（６）を満たすと共に、前記第１プラスチックレンズが前記アクチュエータにより駆動されるボビンに保持されることを特徴とする。
Ｄ１＞Ｄ２・・・（６）
【００４３】
請求項１８に記載の発明によれば、請求項１０〜１７のいずれか一項と同様の効果を得られるとともに、２つのプラスチックレンズを組み合わせて構成される、いわゆる２群構成の高ＮＡの対物レンズは、一般的に、光源側に配置される第１プラスチックレンズの体積が第２プラスチックレンズの体積よりも大きくなる傾向がある。そのため、アクチュエータによる対物レンズの駆動精度を向上させるには、第１プラスチックレンズの第１フランジ部と第２プラスチックレンズの第２フランジ部の関係を上記の（６）式を満たすように設定して、第１プラスチックレンズをボビンに保持させるのが好ましい。
【００４４】
この場合、第１プラスチックレンズが、光ピックアップ装置の動作中の熱源となるフォーカシングコイルやトラッキングコイルにより近い位置に配置されることになるため、対物レンズ内に不均一な温度分布が生じやすくなるという不都合が生じるが、対物レンズが上記の（１）式を満たすように設計されているので、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合に、かかる対物レンズの温度分布の不均一性に起因して発生する球面収差変化を小さく抑えることができ、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行うことが可能である。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による対物レンズ、光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵの概略図であり、光ピックアップ装置ＰＵは、波長λの光束を出射する光源としての青紫色半導体レーザＬＤ、偏光ビームスプリッタＢＳ、コリメータＣＬ、１／４波長板ＷＰ、絞りＳＴ、対物レンズＯＢＪ、フォーカシング／トラッキング用の２軸アクチュエータＡＣ、シリンドリカルレンズＣＹ、凹レンズＮＬ及び光検出器ＰＤ等から概略構成される。なお、以下の説明において、便宜上、光軸方向に沿って光源に向かう方向を「前方」と表記し、光情報記録媒体に向かう方向を「後方」と表記する場合がある。
【００４６】
青紫色半導体レーザＬＤから射出された波長λの発散光束は、偏光ビームスプリッタＢＳを透過し、コリメートレンズＣＬ及び１／４波長板ＷＰを経て円偏光の平行光束となった後、絞りＳＴによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって高密度光ディスクＯＤの保護層ＰＬを介して情報記録面ＲＬ上に形成されるスポットとなる。
情報記録面ＲＬ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、１／４波長板ＷＰ及びコリメートレンズＣＬを透過した後、収斂光束となり、偏光ビームスプリッタＢＳによって反射され、シリンドリカルレンズＣＹ、凹レンズＮＬを経ることによって非点収差が与えられ、光検出器ＰＤに収束する。そして、光検出器ＰＤの出力信号を用いて光ディスクＯＤに記録された情報を読み取ることができる。
【００４７】
図２に示すように、対物レンズＯＢＪは、青紫色半導体レーザＬＤからのレーザ光を高密度光ディスクＯＤの保護層ＰＬを介して情報記録面ＲＬ上に集光させる機能を有する。
対物レンズＯＢＪは、青紫色半導体レーザＬＤ側に配置された正のパワー（屈折力）を有する第１プラスチックレンズＬ１と、高密度光ディスクＯＤ側に配置された正のパワーを有する第２プラスチックレンズＬ２とから構成される２群構成のプラスチックレンズであり、これら２つのプラスチックレンズを組み合わせて得られる像側開口数ＮＡは０．８５である。
なお、本発明で用いられる対物レンズＯＢＪとしては、少なくとも２群以上のプラスチックレンズ構成であれば良く、本実施の形態に示すような２群のみの構成には限定されない。
【００４８】
更に、第１プラスチックレンズＬ１と第２プラスチックレンズＬ２はその光学機能部（図２において斜線部）よりも周辺側の部分に、それぞれ光学機能部と一体に成形された第１フランジ部ＦＬ１と第２フランジ部ＦＬ２とを有しており、第１フランジ部ＦＬ１と第２フランジ部ＦＬ２の一部同士（図２において当接部Ｍ）を当接することで第１プラスチックレンズＬ１と第２プラスチックレンズＬ２は一体化されている。
【００４９】
また、第１フランジ部ＦＬ１を含めた第１プラスチックレンズＬ１の外径Ｄ１（ｍｍ）は、第２フランジ部ＦＬ２を含めた第２プラスチックレンズのＬ２外径をＤ２（ｍｍ）よりも大きく、つまり上記式６を満たすようになっている。
これにより、光源側に配置される第１プラスチックレンズＬ１の体積が第２プラスチックレンズＬ２の体積よりも大きくなり、後述するように、ボビンＢに保持された状態の対物レンズＯＢＪのアクチュエータＡＣによる駆動精度（位置決め精度）を向上させることができる。
【００５０】
図３（ａ）、（ｂ）は、対物レンズＯＢＪ付近の詳細図である。
対物レンズＯＢＪは、第１プラスチックレンズＬ１の第１フランジ部ＦＬ１の当接により、２軸アクチュエータＡＣで駆動されるボビンＢに保持されている。
なお、２軸アクチュエータＡＣの動作は周知であるため説明を省略する。また、符合ＭＧはマグネットを示す。
通常、対物レンズＯＢＪの作動距離（ワーキングディスタンス）を確保する観点から、フォーカシングコイルＦＣ及びトラッキングコイルＴＣは、対物レンズＯＢＪの後端（本実施の形態においては第２プラスチックレンズＬ２の出射面）よりも前方に配置されることが多く、また、フォーカシングコイルＦＣ及びトラッキングコイルＴＣの重心ＧＣ及びＧＣ´は、各コイルの前後方向の長さの中心近傍に位置することになる。
【００５１】
従って、フォーカシングコイルＦＣとトラッキングコイルＴＣは、その重心位置ＧＣとＧＣ´が第２プラスチックレンズＬ２の重心位置ＧＬ２よりも青紫色半導体レーザＬＤ側に位置することになる。
ここで、光ピックアップ装置ＰＵの動作中には、フォーカシングコイルＦＣ及びトラッキングコイルＴＣから生じる熱の影響を受けて対物レンズＯＢＪの温度が上昇するが、上述のように、フォーカシングコイルＦＣ及びトラッキングコイルＴＣは、第２プラスチックレンズＬ２よりも前方に配置されることから、第１プラスチックレンズＬ１の入射面の周縁部分の温度が、第２プラスチックレンズＬ２の出射面の光軸近傍の温度よりも高くなり、対物レンズＯＢＪ内に不均一な温度分布が生じることになる。
【００５２】
しかし、本発明にかかる光ピックアップ装置ＰＵでは、対物レンズＯＢＪが上記（１）式を満たすように設計されているので、対物レンズＯＢＪ内に不均一な温度分布が生じた状態で光ピックアップ装置ＰＵ内の温度が変化しても球面収差変化を小さく抑えることができ、高密度光ディスクＯＤに対して安定した情報の記録／再生を行うことが可能となっている。
具体的には、第１プラスチックレンズＬ１と第２プラスチックレンズＬ２の温度変化に対する屈折率の変化率をΔＮＬ１とΔＮＬ２とし、バックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）と規定したとき、上記（２）〜（４）式を満たすように対物レンズＯＢＪを設計することにより、上記（１）式を満たす対物レンズの設計が可能となっている。
なお、波長λの光束に対する前記第１プラスチックレンズＬ１の焦点距離をｆ１（ｍｍ）、第１プラスチックレンズＬ１の光学系倍率をｍ１、波長λの光束に対する第２プラスチックレンズＬ２の焦点距離をｆ２（ｍｍ）、第２プラスチックレンズＬ２の光学系倍率をｍ２と規定したとき、上記式（５）を満たすように対物レンズＯＢＪを設計することが好ましい。
【００５３】
また、対物レンズＯＢＪを、−０．０００３＜Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＜０．０００３（式（７））を満たすように設計することが好ましく、また、−１５×１０−５／℃＜ΔＮＬ１＜−５×１０−５／℃（式（８））、０．７＜ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＜１．４（式（９））、０．１２＜（ΔＮＬ２／ΔＮＬ１）・ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．１８（式（１０））を満たすように設計することが好ましい。この場合、アクチュエータＡＣへの通電量が増加し、アクチュエータＡＣからの発熱量が増加する様な場合でも、球面収差の変化を小さく抑えることができる。
【００５４】
また、本実施の形態の対物レンズにおいては、第２プラスチックレンズＬ２が、前記第１プラスチックレンズＬ１側に凸のメニスカスレンズとなっている。一般的に、２群構成の高ＮＡのプラスチック製の対物レンズでは、その形状を上記（４）式を満たすように設計すると、画角を有する光束がこの対物レンズに入射した際に、最終面（光情報記録媒体に最も近い光学面）において発生するコマ収差が大きくなり、光源の位置調整に対する公差が厳しくなってしまうが、第２プラスチックレンズＬ２の形状を、第１プラスチックレンズＬ１側に凸のメニスカスレンズとすることで、上記コマ収差の発生を低減することができ、光源の位置調整に対する公差を緩和することが可能となる。
また、図示は省略するが、上述した光ピックアップ装置ＰＵ、光情報記録媒体ＯＤを回転自在に保持する回転駆動装置、これら各種装置の駆動を制御する制御装置を搭載し、光情報記録媒体ＯＤに対する情報の記録及び光情報記録媒体ＯＤに記録された情報の再生のうち少なくとも一方の実行が可能な光情報記録再生装置を得ることができる。
【００５５】
【実施例】
次に、上述した対物レンズＯＢＪとして好適な対物レンズの具体例（実施例）を比較例と比較しつつ説明する。
表１に実施例１として、上記の（１）式の値が０となるように設計されたＮＡ０．８５のプラスチックレンズのレンズデータを示し、表２に比較例１として、Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））の値が０．０００４となるように、つまり、式（１）を満たさないように設計されたＮＡ０．８５のプラスチックレンズのレンズデータを示し、表３に比較例２として、Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））の値が−０．０００４となるように、つまり、式（１）を満たさないように設計されたＮＡ０．８５のプラスチックレンズのレンズデータを示す。
【００５６】
【表１】
2004318988.tif 000003
【表２】
2004318988.tif 000004
【表３】
2004318988.tif 000005
【００５７】
何れのプラスチックレンズも波長λ（４０５ｎｍ）に対する焦点距離ｆは１．７６５ｍｍ、光学系倍率ｍは０、温度変化に対する第１プラスチックレンズＬ１の屈折率の変化率ΔＮＬ１と温度変化に対する第２プラスチックレンズＬ２の屈折率の変化率ΔＮＬ２は共に、−１１×１０−５／℃、第１フランジ部ＦＬ１を含めた第１プラスチックレンズＬ１の外径Ｄ１は４．８ｍｍ、第２フランジ部ＦＬ２を含めた第２プラスチックレンズＬ２の外径Ｄ２は３．８ｍｍである。
表１〜表３のレンズデータにおいて、ＮＡは開口数、λ（ｎｍ）は設計波長、ｆ（ｍｍ）は焦点距離、ｍは光学系倍率、ｒ（ｍｍ）は曲率半径、ｄ（ｍｍ）は面間隔、Ｎλは設計波長における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数を表し、非球面はその面の頂点に接する平面からの変形量をＸ（ｍｍ）、光軸に垂直な方向の高さをｈ（ｍｍ）、曲率半径をｒ（ｍｍ）とするとき、次の数１で表される。ただし、κを円錐係数、Ａ２ｉを非球面係数とする。
【００５８】
また、実施例１における、波長λの光束に対する第１プラスチックレンズＬ１の焦点距離ｆ１（ｍｍ）は４．８７ｍｍ、第１プラスチックレンズＬ１の光学系倍率ｍ１は０、波長λの光束に対する第２プラスチックレンズＬ２の焦点距離ｆ２（ｍｍ）は１．６５、第２プラスチックレンズＬ２の光学系倍率ｍ２は０．３７である。同様に、比較例１においては、焦点距離ｆ１（ｍｍ）は４．８７ｍｍ、光学系倍率ｍ１は０、焦点距離ｆ２（ｍｍ）は１．７０、光学系倍率ｍ２は０．３５であり、比較例２においては、焦点距離ｆ１（ｍｍ）は４．６５ｍｍ、光学系倍率ｍ１は０、焦点距離ｆ２（ｍｍ）は１．６４、光学系倍率ｍ２は０．３６である。
【００５９】
【数１】
2004318988.tif 000006
【００６０】
プラスチックレンズにおいては、レンズ内に温度分布が生じることは、レンズ内に屈折率分布が生じることと等価である。図４はフォーカシングコイルＦＣやトラッキングコイルＴＣの発熱により対物レンズＯＢＪ内に発生した光軸方向の温度分布に応じた屈折率分布を、実施例１、比較例１及び２のプラスチックレンズに与えた場合の温度特性をシミュレーションにより求めたものである。このシミュレーションでは、光軸方向の温度分布のモデルとして、光源側から光ディスク側に向かって温度が低くなるような線形温度分布を仮定しており、図４の横軸は第２プラスチックレンズＬ２の光ディスク側光学面の面頂点（図６においてＰ２）での温度Ｔ２である。
図４において、「通電なし」は、対物レンズＯＢＪ内に不均一な温度分布が発生せず、対物レンズＯＢＪ全体が均一に温度上昇する場合に相当する。従って、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２の値は全て０であり、上記３条件（Ｒ１）〜（Ｒ３）の全てを満たしていない。
【００６１】
また、「温度分布１」は、光源側から光ディスク側に向かって１ｍｍあたり１℃温度が低くなる場合に相当する。実施例１、比較例１及び２の、第１プラスチックレンズＬ１と第２プラスチックレンズＬ２間の空気間隔０．０５ｍｍを除いた光軸上のレンズ厚さは３．５５ｍｍであるので、第１プラスチックレンズＬ１の光源側光学面の面頂点（図６においてＰ１）と第２プラスチックレンズＬ２の光ディスク側光学面の面頂点（図６においてＰ２）における温度差ＴＡは、３．５５となる。従って、Ｐ１における屈折率はＰ２における屈折率より３９．０５×１０−５だけ低くなっている。尚、「温度分布１」における、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２の値はそれぞれ、３．５５、１．２２５、２．３２５である。
【００６２】
また、「温度分布２」は、光源側から光ディスク側に向かって１ｍｍあたり２℃温度が低くなる場合に相当し、第１プラスチックレンズＬ１の光源側光学面の面頂点Ｐ１と第２プラスチックレンズＬ２の光ディスク側光学面の面頂点Ｐ２における温度差ＴＡは、７．１０となる。従って、Ｐ１における屈折率はＰ２における屈折率より７８．１×１０−５だけ低くなっている。尚、「温度分布２」における、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２の値はそれぞれ、７．１０、２．４５、４．６５である。
【００６３】
一方、図５は、フォーカシングコイルＦＣやトラッキングコイルＴＣの発熱により対物レンズＯＢＪ内に発生した径方向の温度分布に応じた屈折率分布を、実施例１、比較例１及び２のプラスチックレンズに与えた場合の温度特性をシミュレーションにより求めたものである。このシミュレーションでは、光軸方向の温度分布のモデルとして、光軸から周辺に向かって温度が高くなるような径方向の２次温度分布（但し、光軸に関して回転対称）を仮定しており、図５の横軸は対物レンズの光軸上の温度である。
図５において、「通電なし」は、対物レンズ内に不均一な温度分布が発生せず、対物レンズ全体が均一に温度上昇する場合に相当する。従って、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２の値は全て０であり、上記３条件（Ｒ１）〜（Ｒ３）の全てを満たしていない。
【００６４】
また、「温度分布１」は、径方向温度分布の２次係数が−３．８２×１０−５である場合であり、これは、第１フランジ部ＦＬ１を含めた第１プラスチックレンズＬ１の最周辺位置（φ４．８における位置）における温度が、光軸上における温度に対し２℃高い場合に相当する。すなわち、Ｐ３〜Ｐ６（図６参照）における屈折率はＰ１及びＰ２における屈折率より２２．０×１０−５だけ低くなっている。尚、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２の値はそれぞれ、０、２、２であって、上記３条件（Ｒ１）〜（Ｒ３）の全てを満たしている。
また、「温度分布２」は、径方向温度分布の２次係数が−７．６４×１０−５である場合であり、これは、第１フランジ部ＦＬ１を含めた第１プラスチックレンズＬ１の最周辺位置（φ４．８における位置）における温度が、光軸上における温度に対し４℃高い場合に相当する。すなわち、Ｐ３〜Ｐ６における屈折率はＰ１及びＰ２における屈折率より４４．０×１０−５だけ低くなっている。尚、上記光軸方向の温度分布ＴＡ、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２の値はそれぞれ、０、４、４であって、上記３条件（Ｒ１）〜（Ｒ３）の全てを満たしている。
【００６５】
ここで、実施例１、及び比較例２の対物レンズＯＢＪを備えた光ピックアップ装置ＰＵにおいて、記録／再生の開始時の光ピックアップ装置ＰＵの環境温度が２５℃であって（従って、第２プラスチックレンズＬ２の光ディスク側光学面の面頂点Ｐ２の温度は２５℃であり、光軸方向の温度分布ＴＡは０）、記録／再生の終了時には、光ピックアップ装置ＰＵの環境温度の上昇に伴い、第２プラスチックレンズＬ２の光ディスク側光学面の面頂点Ｐ２の温度が６５℃となり、且つ、アクチュエータＡＣの発熱の影響により、対物レンズＯＢＪ内に図４における“温度分布２”で与えられる光軸方向の温度分布が発生している場合を想定する。
【００６６】
（１）式を満たさない比較例２の対物レンズでは、図４（ｃ）から、記録／再生の開始時に対する記録／再生の終了時の波面収差の変化量が、約０．０４λＲＭＳとなるの対し、（１）式を満たす実施例１の対物レンズＯＢＪでは、図４（ａ）から、記録／再生の開始時に対する記録／再生の終了時の波面収差の変化量が、０．０３λＲＭＳ以下と小さく抑えられていることがわかる。
さらに、実施例１、及び比較例１の対物レンズを備えた光ピックアップ装置ＰＵにおいて、記録／再生の開始時の光ピックアップ装置ＰＵの環境温度が２５℃であって（従って、対物レンズの光軸上の温度は２５℃であり、径方向の温度分布ＴＲ１及びＴＲ２は０）、記録／再生の終了時には、光ピックアップ装置ＰＵの環境温度の上昇に伴い、対物レンズＯＢＪの光軸上の温度が６５℃となり、且つ、アクチュエータＡＣの発熱の影響により、対物レンズ内に図５における“温度分布２”で与えられる径方向の温度分布が発生している場合を想定する。
【００６７】
（１）式を満たさない比較例１の対物レンズでは、図５（ｂ）から、記録／再生の開始時に対する記録／再生の終了時の波面収差の変化量が、約０．０４λＲＭＳとなるの対し、（１）式を満たす実施例１の対物レンズＯＢＪでは、図５（ａ）から、記録／再生の開始時に対する記録／再生の終了時の波面収差の変化量が、０．０３λＲＭＳ以下と小さく抑えられていることがわかる。
このように、実施例１の対物レンズＯＢＪは、（１）式を満たすことにより、アクチュエータＡＣの発熱の影響により、対物レンズＯＢＪ内の温度分布が不均一となった状態で、光ピックアップ装置ＰＵの環境温度が変化した場合でも、球面収差変化が小さく抑えられており、対物レンズＯＢＪの波面収差に対する許容範囲が厳しい高密度光ディスク用の光ピックアップ装置用の対物レンズとして十分な性能を有していることがわかる。
尚、実施例１、比較例１及び比較例２の対物レンズにおいて、（１）式のΔ３ＳＡを計算する際には、温度分布及び温度変化に伴う、屈折率変化のみを考慮した。
【００６８】
次に、上述した対物レンズＯＢＪとして好適な対物レンズの具体例を２例提示する。表４にレンズデータを示す実施例２の対物レンズは、Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））の値が−０．０００２となるように設計されたＮＡ０．８５のプラスチックレンズであり、波長λ（４０５ｎｍ）に対する焦点距離ｆは１．７６５ｍｍ、光学系倍率ｍは０、温度変化に対する第１プラスチックレンズＬ１の屈折率の変化率ΔＮＬ１は−１１×１０−５／℃、温度変化に対する第２プラスチックレンズＬ２の屈折率の変化率ΔＮＬ２は、−９×１０−５／℃、第１フランジ部ＦＬ１を含めた第１プラスチックレンズＬ１の外径Ｄ１は４．８ｍｍ、第２フランジ部ＦＬ２を含めた第２プラスチックレンズＬ２の外径Ｄ２は３．８ｍｍである。
【表４】
2004318988.tif 000007
【００６９】
また、表５にレンズデータを示す実施例３の対物レンズＯＢＪは、Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））の値が０．０００１となるように設計されたＮＡ０．８５のプラスチックレンズであり、波長λ（４０５ｎｍ）に対する焦点距離ｆは１．７６５ｍｍ、光学系倍率ｍは−０．０８９、温度変化に対する第１プラスチックレンズＬ１の屈折率の変化率ΔＮＬ１は−１１×１０−５／℃、温度変化に対する第２プラスチックレンズＬ２の屈折率の変化率ΔＮＬ２は−９×１０−５／℃、第１フランジ部ＦＬ１を含めた第１プラスチックレンズＬ１の外径Ｄ１は４．８ｍｍ、第２フランジ部ＦＬ２を含めた第２プラスチックレンズＬ２の外径Ｄ２は３．８ｍｍである。
【表５】
2004318988.tif 000008
尚、実施例２及び３の対物レンズＯＢＪにおいて、（１）式のΔ３ＳＡを計算する際には、温度分布及び温度変化に伴う屈折率変化のみを考慮した。
また、実施例２における、焦点距離ｆ１（ｍｍ）は５．３８ｍｍ、光学系倍率ｍ１は０、焦点距離ｆ２（ｍｍ）は１．６０、光学系倍率ｍ２は０．３３であり、実施例３においては、焦点距離ｆ１（ｍｍ）は３．８９ｍｍ、光学系倍率ｍ１は−０．１１、焦点距離ｆ２（ｍｍ）は１．７３、光学系倍率ｍ２は０．４１である。
【００７０】
実施例２及び３の何れの対物レンズＯＢＪも、上記の（１）式を満たすように設計されているので、温度分布が対物レンズＯＢＪ内に生じた状態で、光ピックアップ装置ＰＵ内の温度が変化しても球面収差変化が小さく、対物レンズＯＢＪの波面収差に対する許容範囲が厳しい高密度光ディスク用の光ピックアップ装置の対物レンズとして十分な性能を有している。
尚、表４及び５のレンズデータにおいて、ＮＡは開口数、λ（ｎｍ）は設計波長、ｆ（ｍｍ）は焦点距離、ｍは光学系倍率、ｒ（ｍｍ）は曲率半径、ｄ（ｍｍ）は面間隔、Ｎλは設計波長における屈折率、νｄはｄ線におけるアッベ数を表し、非球面はその面の頂点に接する平面からの変形量をＸ（ｍｍ）、光軸に垂直な方向の高さをｈ（ｍｍ）、曲率半径をｒ（ｍｍ）とするとき、上述の数１で表される。ただし、κを円錐係数、Ａ２ｉを非球面係数とする。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、２つのプラスチックレンズから構成された対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合でも、球面収差の劣化を小さく、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行うことができる光ピックアップ装置を得ることができる。
特に、フォーカシングコイルやトラッキングコイルに対する通電量が大きくなった場合でも、光ピックアップ装置内の温度が変化した際の球面収差の変化量が小さく、高密度光ディスクに対して安定した情報の記録／再生を行なうことができる光ピックアップ装置及びこの光ピックアップ装置を用いた光情報記録再生装置を得ることができる。
また、２つのプラスチックレンズから構成され、高密度光ディスクの光ピックアップ装置用の対物レンズとして好適な対物レンズであって、対物レンズ内に不均一な温度分布が生じた状態で、光ピックアップ装置内の温度が変化した場合でも、記録／再生に優れた対物レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ピックアップ装置の構成を示す要部平面図である。
【図２】対物レンズの構造を示す要部側面図である。
【図３】アクチュエータの構造を示す要部平面図（ａ）及び要部縦断面図（ｂ）である。
【図４】対物レンズ内に光軸方向の線形温度分布を与えたときの温度特性を示すグラフである。
【図５】対物レンズ内に、径方向の２次温度分布を与えたときの温度特性を示すグラフである。
【図６】「不均一な温度分布」について説明するための対物レンズの正面図（ａ）、側面図（ｂ）及び背面図（ｃ）である。
【符号の説明】
ＡＣ    アクチュエータ
Ｂ      ボビン
ＦＣ    フォーカシング用のコイル
ＦＬ１  第１フランジ部
ＦＬ２  第２フランジ部
ＬＤ    光源
Ｌ１    第１プラスチックレンズ
Ｌ２    第２プラスチックレンズ
ＯＢＪ  対物レンズ
ＯＤ    光情報記録媒体
ＰＵ    光ピックアップ装置
ＲＬ    情報記録面
ＴＣ    トラッキング用のコイル
【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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