(57)【要約】      （修正有）【課題】２つのプラスチックレンズ間に温度差が生じた場合、及び／又は、少なくとも１つのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合であっても、球面収差の発生が小さい対物レンズ、この対物レンズを使用する光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供する。【解決手段】第１、第２プラスチックレンズが共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、第１、第２プラスチックレンズのうち何れか一方が第１温度Ｔ１であって、且つ他方が第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、Ｔ１＞Ｔ２                                  （１）  Ｗ１＞Ｗ２                                  （２）となるように設計することにより、第１、第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じた場合に発生する全系の球面収差、及び／又は、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合に発生する全系の球面収差を小さく抑える。【選択図】      図６
2004264390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされた光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （１）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （２）
となるように設計されたことを特徴とする光ピックアップ装置用の対物レンズ。
【請求項２】
光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされた光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （３）
７０（℃）≧Ｔ１≧４５（℃）                （４）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （５）
となるように設計されたことを特徴とする光ピックアップ装置用の対物レンズ。
【請求項３】
次式を満たすことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
４０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞０（℃）            （６）
【請求項４】
次式を満たすことを特徴とする請求項３に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
３０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞５（℃）            （７）
【請求項５】
次式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
Ｗ２＜０．０７（λＲＭＳ）                  （８）
【請求項６】
前記波面収差ＲＭＳ値Ｗ２は、前記第１プラスチックレンズが前記第１温度Ｔ１であって、且つ前記第２プラスチックレンズが前記第２温度Ｔ２である場合の波面収差ＲＭＳ値であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
【請求項７】
光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされた光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
前記対物レンズの開口数をＮＡ、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、温度変化に対する波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用の対物レンズ。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＞０        （９）
【請求項８】
次式を満たすことを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００３    （１０）
【請求項９】
次式を満たすことを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００６    （１１）
【請求項１０】
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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
１．７＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞０．６            （１２）
０．１６＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．３２    （１３）
【請求項１１】
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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
５＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞１．７                  （１４）
０．１０＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２５      （１５）
【請求項１２】
前記第２プラスチックレンズの倍率をβＬ２、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、光軸に垂直で第１プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第１プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ１（ｍｍ）、光軸に垂直で第２プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第２プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ３（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ１、前記第２プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ２、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焦点距離をｆ２（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
０．４５＞βＬ２／（１−ｍ）＞０．１５                  （１６）
−０．０１５＞ΔＳＡＧ＞−０．０８５                    （１７）
ΔＳＡＧ＝（Ｘ１’−Ｘ３’）／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））    （１８）
Ｘ１’＝Ｘ１・（Ｎ１−１）３／ｆ１                        （１９）
Ｘ３’＝Ｘ３・（Ｎ２−１）３／ｆ２                        （２０）
【請求項１３】
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）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
Ｄ１＞Ｄ２                                          （２１）
【請求項１４】
光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行うようになっている対物レンズを含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされており、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （１）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （２）
となるように設計されたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１５】
光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行うようになっている対物レンズを含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされており、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （３）
７０（℃）≧Ｔ１≧４５（℃）                （４）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （５）
となるように設計されたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】
次式を満たすことを特徴とする請求項１５に記載の光ピックアップ装置。
４０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞０（℃）            （６）
【請求項１７】
次式を満たすことを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ装置。
３０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞５（℃）            （７）
【請求項１８】
次式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至１７の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
Ｗ２＜０．０７（λＲＭＳ）                  （８）
【請求項１９】
前記波面収差ＲＭＳ値Ｗ２は、前記第１プラスチックレンズが前記第１温度Ｔ１であって、且つ前記第２プラスチックレンズが前記第２温度Ｔ２である場合の波面収差ＲＭＳ値であることを特徴とする請求項１４乃至１８の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行うようになっている対物レンズを含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされており、
前記対物レンズの開口数をＮＡ、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、温度変化に対する波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＞０        （９）
【請求項２１】
次式を満たすことを特徴とする請求項２０に記載の光ピックアップ装置。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００３    （１０）
【請求項２２】
次式を満たすことを特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ装置。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００６    （１１）
【請求項２３】
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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至２２の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
１．７＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞０．６            （１２）
０．１６＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．３２    （１３）
【請求項２４】
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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至２２の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
５＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞１．７                  （１４）
０．１０＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２５      （１５）
【請求項２５】
前記第２プラスチックレンズの倍率をβＬ２、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、光軸に垂直で第１プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第１プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ１（ｍｍ）、光軸に垂直で第２プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第２プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ３（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ１、前記第２プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ２、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焦点距離をｆ２（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至２４の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
０．４５＞βＬ２／（１−ｍ）＞０．１５                  （１６）
−０．０１５＞ΔＳＡＧ＞−０．０８５                    （１７）
ΔＳＡＧ＝（Ｘ１’−Ｘ３’）／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））    （１８）
Ｘ１’＝Ｘ１・（Ｎ１−１）３／ｆ１                        （１９）
Ｘ３’＝Ｘ３・（Ｎ２−１）３／ｆ２                        （２０）
【請求項２６】
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）としたとき、次式を満たすことを特徴とする請求項１４乃至２５の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
Ｄ１＞Ｄ２                                          （２１）
【請求項２７】
前記第１プラスチックレンズをアクチュエータにより駆動されるボビンに保持させたことを特徴とする請求項１４乃至２６の何れか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
請求項１４乃至２７のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置と、前記光情報記録媒体を支持する媒体支持装置とを有することを特徴とする光情報記録再生装置。
【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及び光情報記録再生装置、並びにそれに用いる対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年における光ディスクの高密度化の流れに伴い、それら高密度光ディスクへの情報の記録及び／又は再生に使用される光ピックアップ装置の対物レンズは、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）４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を使用するＢＤ（ブルーレイディスク）では、高密度化を達成するためにＮＡ０．８５の対物レンズが必要であるとされている。
【０００３】
すでに一般化されたＣＤ、ＭＯ、ＤＶＤなどの光ディスクへの情報の記録及び／又は再生に使用される対物レンズには、軽量であること、及び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こと、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が、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。
【０００４】
本出願人は先に、２群構成とすることで十分な製造公差を確保しつつＮＡ０．８５を実現し、更に、高ＮＡでありながら、光源側に配置される第１プラスチックレンズと光ディスク側に配置される第２プラスチックレンズとのパワーの比を適切に設定することで、温度変化に伴う屈折率変化で生じる球面収差発生を小さく抑えたプラスチックレンズを提案した（特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００２−２３６２５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
光ピックアップ装置では、対物レンズを取り付けたボビンを駆動させることでフォーカシングやトラッキングを行うのが一般的である。この際、フォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルとマグネットとの間に生じる電磁力を利用してボビンを駆動させるため、光ピックアップ装置の動作中にはフォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルの発熱により対物レンズの温度が上昇する。
【０００６】
ここで、２群構成の高ＮＡプラスチックレンズを対物レンズとしてボビンに取り付ける場合には、対物レンズを含めたボビンの重心位置を最適化するために、図１に示すように、第１プラスチックレンズをボビンに保持させるようにするのが好ましい。しかるに、このように２群構成の高ＮＡプラスチックレンズをボビンに取り付けた場合、光ピックアップ装置の動作中に光ディスク側に配置された第２プラスチックレンズの温度よりも、フォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルに近い第１プラスチックレンズの温度が高くなる傾向がある。更に、図１に示すように２群構成の高ＮＡプラスチックレンズをボビンに取り付けた場合、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとの間の温度差に加え、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じる場合がある。例えば、レンズ先端（光源に近い方）からレンズ終端（光ディスクに近い方）に向かって温度が低くなる光軸方向の温度分布（図１において、Ｚ軸方向の温度分布）や、レンズ中心（光軸に近い方）からレンズ周辺（フォーカシングコイルやトラッキングコイルに近い方）に向かって温度が高くなる径方向の温度分布（図１において、Ｒ方向の温度分布）である。
【０００７】
上記の特許文献１に記載の高ＮＡプラスチックレンズは、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとが温度差なく温度上昇し、且つそれぞれのプラスチックレンズ内の温度は均一である状態に対して球面収差発生を小さく抑えるという設計思想のもとに、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとのパワーの比が最適化されているため、上記のように、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じたり、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じると球面収差が発生し、高密度光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生に支障を来すおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、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、２つのプラスチックレンズ間に温度差が生じた場合、及び／又は少なくとも１つのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合であっても、球面収差の発生が小さいプラスチックレンズを提供することを日的とする。また、このプラスチックレンズを対物レンズとして使用する光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することも本発明の目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明による対物レンズにおける、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じた場合に発生する球面収差の補正原理について具体的な数値を挙げて説明する。
【００１０】
設計基準温度が２５℃である２群構成の高ＮＡプラスチックレンズにおいて、第１プラスチックレンズの温度が５５℃に上昇した場合の全系の球面収差を図２（ａ）に示し、第２プラスチックレンズの温度が５５℃に上昇した場合の全系の球面収差を図２（ｂ）に示す。これらの球面収差図から理解されるように、第１プラスチックレンズは温度上昇により全系の球面収差をアンダー（補正不足）方向に変化させ、第２プラスチックレンズは温度上昇により全系の球面収差をオーバー（補正過剰）方向に変化させる。
【００１１】
ここで、第１プラスチックレンズの寄与によりアンダー方向に変化する球面収差量に対して、第２プラスチックレンズの寄与によりオーバー方向に変化する球面収差量を最適化（すなわち、第１プラスチックレンズのパワーに対して第２プラスチックレンズとのパワーを最適化）させることで、２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃に上昇した場合の全系の球面収差を図２（ｃ）に示すようにフルコレクション（完全補正）とすることができ、上述の特許文献１に記載の対物レンズのように、高ＮＡのプラスチックレンズでありながら使用可能な温度範囲の広い対物レンズを得ることができる。このような設計思想のもとに設計された高ＮＡプラスチックレンズのレンズデータを表１に示す。尚、これ以降（表のレンズデータ含む）において、１０のべき乗数（例えば  ２．５×１０−３）を、Ｅ（例えば  ２．５×Ｅ―３）を用いて表すものとする。
【表１】
2004264390.tif 000003
【００１２】
しかるに、２群構成の高ＮＡプラスチックレンズを搭載した光ピックアップ装置では、図１に示したように、第１プラスチックレンズがフォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルに近い位置となるようにボビンに取り付けられるので、第１プラスチックレンズの温度の方が第２プラスチックレンズの温度よりも高くなる。例えば、表１の高ＮＡプラスチックレンズにおいて、第１プラスチックレンズの温度が５５℃に上昇し、これに対して第２プラスチックレンズの温度は３５℃までしか上昇しない場合には、温度上昇により球面収差をオーバー方向に変化させる第２プラスチックレンズの寄与が小さくなるので、図３に示すように全系の球面収差はアンダーとなり０．０３９λＲＭＳの波面収差が発生する。
【００１３】
これに対し、レンズ設計の段階で、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である状態に対して、球面収差がフルコレクションとなるように、第１プラスチックレンズのパワーに対して第２プラスチックレンズとのパワーを最適化しておくことで、光ピックアップ装置の動作中の温度上昇で、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとに温度差が生じた場合でも球面収差の発生を小さく抑えることができる。
【００１４】
このような手法により設計された高ＮＡ対物レンズのレンズデータを表２に示し、更に、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である状態における全系の球面収差を図４に示す。この球面収差図から理解されるように、表２の高ＮＡ対物レンズは第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である状態に対して球面収差がフルコレクションとなり、２つのプラスチックレンズ間に２０℃の温度差が生じた場合でも波面収差は０．０１０λＲＭＳに留まり、表１の高ＮＡプラスチックレンズに比べて約１／４に改善されている。表２の高ＮＡプラスチックレンズにおいて、２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差は、温度上昇により球面収差をオーバー方向に変化させる第２プラスチックレンズの寄与が大きくなるので、図５に示すようにオーバーとなる。
【表２】
2004264390.tif 000004
【００１５】
上記の例では、フォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルの発熱の影響で、第１プラスチックレンズの温度が５５℃に上昇した場合における、第２プラスチックレンズの温度を３５℃として説明したが、本発明による２つのプラスチックレンズに温度差が生じた場合に発生する球面収差の補正原理は、２０℃以外の温度差に対して適用することができることはいうまでもない。更に、上記の例では、フォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルの発熱の影響で、第１プラスチックレンズの温度の方が第２プラスチックレンズの温度よりも高くなる場合について説明したが、第２プラスチックレンズの温度の方が第１プラスチックレンズの温度よりも高くなる場合にも、本発明による２つのプラスチックレンズに温度差が生じた場合に発生する球面収差の補正原理と同様の考え方で、温度上昇により発生する球面収差を小さく抑えることができる。
【００１６】
以上の説明では、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布は均一であるとしたが、次に、光ピックアップ装置の動作中にフォーカシングコイル及び／又はトラッキングコイルの発熱の影響で、それぞれのプラスチックレンズ内で光軸方向の温度分布、及び径方向の温度分布が発生した場合の収差変化について考察する。
【００１７】
始めに、それぞれのプラスチックレンズ内での光軸方向の温度分布の影響について考察する。単純化するために、第１プラスチックレンズ内の光軸方向の温度分布のみを考え、先端で２５＋ΔＴ（℃）、中心で２５℃（設計基準温度）、終端で２５−ΔＴ（℃）となるような線形の温度分布を仮定する。このとき、第２プラスチックレンズは均一に２５℃（設計基準温度）であるとする。
【００１８】
表１の高ＮＡプラスチックレンズにおいて、第１プラスチックレンズに先端から終端に向かって温度が低くなる温度分布が発生した場合は、全系の球面収差はアンダーとなる。両端での温度振幅ΔＴが５℃である場合の波面収差は０．０２４λＲＭＳであるが、光軸方向の温度分布により発生する波面収差量は温度振幅ΔＴにほぼ比例する。一方、先端から終端に向かって温度が高くなる温度分布が発生した場合は、全系の球面収差はオーバーとなる。
【００１９】
また、第２プラスチックレンズ内で光軸方向の温度分布が発生した場合の全系の球面収差変化の傾向は、第１プラスチックレンズ内で温度方向の温度分布が発生した場合と同様である。
【００２０】
そして、第１プラスチックレンズ内、及び第２プラスチックレンズ内で光軸方向の温度分布が同時に発生した場合の波面収差の変化量は、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布による波面収差の変化量の単純な和とほぼ等しい。
【００２１】
更に、それぞれのプラスチックレンズ内での径方向の温度分布の影響について考察する。単純化するために、第１プラスチックレンズ内の径方向の温度分布のみを考え、光軸上で２５℃（設計基準温度）、光軸からの高さが１．５ｍｍの周辺位置が２５＋ΔＴ（℃）となるような径方向の温度分布を仮定する。このとき、第２プラスチックレンズは均一に２５℃（設計基準温度）であるとする。
【００２２】
表１の高ＮＡプラスチックレンズにおいて、第１プラスチックレンズの径方向の温度分布を４次関数と仮定した場合は全系の球面収差はアンダーとなり、光軸上と周辺位置との温度差ΔＴが２℃である場合には０．０３３λＲＭＳの波面収差が発生する。一方、第１プラスチックレンズの径方向の温度分布を２次関数と仮定した場合は全系の球面収差はオーバーとなり、光軸上と周辺位置との温度差ΔＴが２℃である場合には０．０２５λＲＭＳの波面収差が発生する。径方向の温度分布により発生する波面収差量は、光軸上と周辺位置との温度差ΔＴとほぼ比例の関係にある。
【００２３】
また、第２プラスチックレンズ内で径方向の温度分布が発生した場合の全系の球面収差変化の傾向は、第１プラスチックレンズ内で径方向の温度分布が発生した場合と同様である。
【００２４】
そして、第１プラスチックレンズ内、及び第２プラスチックレンズ内で同時に径方向の温度分布が発生した場合の波面収差の発生量は、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布による波面収差の発生量の単純な和とほぼ等しい。
【００２５】
尚、それぞれのプラスチックレンズ内で、光軸方向の温度分布と径方向の温度分布とが同時に発生した場合の波面収差の発生量は、それぞれの温度分布による波面収差の発生量の単純な和とほぼ等しくなり、更に、２つのプラスチックレンズ間に温度差が生じた場合（但し、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布は均一）の波面収差の変化量と、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布による波面収差の変化量との間には単純な重ね合わせが成り立つ。
【００２６】
以上、説明したように、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布は、２つのプラスチックレンズ間に温度差が生じる場合と同様に、球面収差発生を引き起こす。従って、それぞれのプラスチックレンズ内での温度分布により発生する球面収差が、２つのプラスチックレンズ間の温度差に起因するものと仮定して、第１プラスチックレンズのパワーに対する第２プラスチックレンズのパワーを最適化することで、２つのプラスチックレンズ間に温度差が生じる場合と同様に、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合の球面収差の発生を小さく抑えることが可能となる。
【００２７】
以下に具体的な数値を挙げて説明する。例えば、第１プラスチックレンズに先端で６０℃、中心で５５℃、終端で５０℃となるような線形の光軸方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に４０℃となるように温度上昇した場合、表１のプラスチックレンズでは、図１１に示すように全系の球面収差はアンダーとなり、０．０５６λＲＭＳの波面収差が発生する。これは、第１プラスチックレンズが均一に５５℃であリ、且つ第２プラスチックレンズが均ーに４０℃である場合の波面収差０．０３３λＲＭＳと、第１プラスチックレンズに先端で３０（℃）、中心で２５℃（設計基準温度）、終端で２０（℃）となるような線形の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に２５℃（設計基準温度）である場合の波面収差０．０２４λＲＭＳとの単純な和にほぼ等しい。
【００２８】
これに対し、同様に、第１プラスチックレンズに先端で６０℃、中心で５５℃、終端で５０℃となるような線形の光軸方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に４０℃となるように温度上昇した場合、表４のプラスチックレンズでは、図１２に示すように全系の球面収差はフルコレクションとなり、波面収差の発生は０．０１６λＲＭＳに留まり、表１の高ＮＡプラスチックレンズに比ベて約１／４に改善されている。
【００２９】
このように、第１プラスチックレンズと第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じた場合に発生する球面収差の補正原理を適用することで、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合の球面収差の発生も小さく抑えることが可能である。尚、本発明の技術範囲は、上記の例にのみ限定されるものではない。
【００３０】
尚、表１及び表２のレンズデータにおいて、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。
【数１】
2004264390.tif 000005
【００３１】
また、表１及び表２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）は全系の焦点距離、ｍは全系の倍率、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、温度変化に対する屈折率の変化率は第１プラスチックレンズ、第２プラスチックレンズ共に−１．１×１０−４／℃である。
【００３２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされた光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （１）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （２）
となるように設計されたことを特徴とするので、前記第１プラスナックレンズと前記第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じた場合に発生する全系の球面収差、及び／又は、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合に発生する全系の球面収差を小さく抑えることができる。
【００３３】
請求項２に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされた光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （３）
７０（℃）≧Ｔ１≧４５（℃）                （４）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （５）
となるように設計されたことを特徴とするので、前記第１プラスナックレンズと前記第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じた場合に発生する全系の球面収差、及び／又は、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合に発生する全系の球面収差を小さく抑えることができる。
【００３４】
請求項３に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項２に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
４０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞０（℃）            （６）
【００３５】
請求項４に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項３に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
３０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞５（℃）            （７）
【００３６】
請求項５に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項４に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
Ｗ２＜０．０７（λＲＭＳ）                  （８）
【００３７】
請求項６に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項１乃至５の何れか１項に記載の発明において、前記波面収差ＲＭＳ値Ｗ２は、前記第１プラスチックレンズが前記第１温度Ｔ１であって、且つ前記第２プラスチックレンズが前記第２温度Ｔ２である場合の波面収差ＲＭＳ値であることを特徴とする。
【００３８】
請求項７に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされた光ピックアップ装置用の対物レンズにおいて、
前記対物レンズの開口数をＮＡ、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、温度変化に対する波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＞０        （９）
本発明によれば、前記第１プラスナックレンズと前記第２プラスチックレンズとの間に温度差が生じた場合に発生する全系の球面収差、及び／又は、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合に発生する全系の球面収差を小さく抑えることができる。
【００３９】
ここで、温度変化に対する波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分の変化率Δ３ＳＡ（λＲＭＳ）は、対物レンズを２５℃の環境温度下に放置して、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との温度差がなくなった定常状態で測定した波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分を３ＳＡ（λＲＭＳ）とし、対物レンズを５５℃の環境温度下に放置して、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とが温度差なく温められた定常状態で測定した波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分を３ＳＡ’（λＲＭＳ）としたとき、
Δ３ＳＡ＝（３ＳＡ’−３ＳＡ）／（５５−２５）
で算出される値である。尚、波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分の符号は、オーバーである場合を「＋」とし、アンダーである場合を「−」とする。
【００４０】
請求項８に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項７に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００３    （１０）
【００４１】
請求項９に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項８に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００６    （１１）
【００４２】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項１乃至９の何れか１項に記載の発明において、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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
１．７＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞０．６            （１２）
０．１６＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．３２    （１３）
【００４３】
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変化率であるΔＮＬ１と、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変化率であるΔＮＬ２とが（１２）式を満たす場合には、対物レンズ全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）と対物レンズ全系の倍率ｍとに対して、前記対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）を（１３）式をみたすように設定することで、以下の利点を得ることができる。
【００４４】
まず、対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）を、（１３）式の下限を上回るように設定すると、温度上昇により球面収差をオーバー方向に変化させる前記第２プラスチックレンズの寄与が小さくなりすぎることを防ぐので、前記第１プラスチックレンズの温度の方が前記第２プラスチックレンズの温度より高くなった場合に全系の球面収差がアンダーになりすぎるのを抑制できる。
【００４５】
一方、対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）を、（１３）式の上限を下回るように設定すると、温度上昇により球面収差をオーバー方向に変化させる前記第２プラスチックレンズの寄与が大きくなりすぎることを防ぐので、前記第１プラスチックレンズの温度の方が前記第２プラスチックレンズの温度より高くなった場合に全系の球面収差がオーバーになりすぎるのを抑制できる。従って、前記第１プラスチックレンズの温度の方が前記第２プラスチックレンズの温度より高くなった場合の全系の球面収差の発生が大きくなることを抑制し、光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に支障を来すおそれを回避できる。
【００４６】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項１乃至９の何れか１項に記載の発明において、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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
５＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞１．７                  （１４）
０．１０＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２５      （１５）
【００４７】
請求項１２に記載の発明において、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変化率であるΔＮＬ１と、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変化率であるΔＮＬ２との間で、（１４）式を満たすような差がある場合には、前記対物レンズ全系の焦点距離ｆ（ｍｍ）と前記対物レンズ全系の倍率ｍとに対して、前記対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）を（１５）式をみたすように設定することで、以下の利点を得ることができる。
【００４８】
まず、前記対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）を（１５）式の下限を上回るように設定すると、温度上昇により球面収差をオーバー方向に変化させる前記第２プラスチックレンズの寄与が小さくなりすぎるのを防ぐので、前記第１プラスチックレンズの温度の方が前記第２プラスチックレンズの温度より高くなった場合に全系の球面収差がアンダーになりすぎることを抑制できる。
【００４９】
一方、前記対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）を（１５）式の上限を下回るように設定すると、温度上昇により球面収差をオーバー方向に変化させる前記第２プラスチックレンズの寄与が大きくなりすぎるのを防ぐので、前記第１プラスチックレンズの温度の方が前記第２プラスチックレンズの温度より高くなった場合に全系の球面収差がオーバーになりすぎることを抑制できる。従って、前記第１プラスチックレンズの温度の方が前記第２プラスチックレンズの温度より高くなった場合の全系の球面収差の発生を抑制でき、光情報記録媒体に対する情報の記録及び／又は再生に支障を来す恐れを回避できる。
【００５０】
尚、上述の（１３）式及び（１５）式における前記対物レンズのバックフォーカスｆＢ（ｍｍ）は対物レンズの最も光情報記録媒体側の光学面と、光情報記録媒体の保護層との光軸上の距離を指す。
【００５１】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の発明において、前記第２プラスチックレンズの倍率をβＬ２、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、光軸に垂直で第１プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第１プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ１（ｍｍ）、光軸に垂直で第２プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第２プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ３（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ１、前記第２プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ２、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焦点距離をｆ２（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
０．４５＞βＬ２／（１−ｍ）＞０．１５                  （１６）
−０．０１５＞ΔＳＡＧ＞−０．０８５                    （１７）
ΔＳＡＧ＝（Ｘ１’−Ｘ３’）／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））    （１８）
Ｘ１’＝Ｘ１・（Ｎ１−１）３／ｆ１                        （１９）
Ｘ３’＝Ｘ３・（Ｎ２−１）３／ｆ２                        （２０）
【００５２】
ここで、Ｘ１とＸ３の符号は、上記接平面を基準として光ディスクの方向に測る場合を正、光源の方向に測る場合を負とする。
【００５３】
請求項１２に記載の対物レンズにおいて、（１６）乃至（２０）式を満たすと、前記第１プラスチックレンズの寄与によりアンダー方向に変化する球面収差量と前記第２プラスチックレンズの寄与によりオーバー方向に変化する球面収差量とをバランスさせることが可能となり、光ピックアップ装置の動作中に発生する前記第１プラスチックレンズと前記第２プラスチックレンズとの温度差に対して全系の球面収差の発生を小さく抑えることができる。
【００５４】
請求項１３に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズは、請求項１乃至１２の何れか１項に記載の発明において、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）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
Ｄ１＞Ｄ２                                          （２１）
【００５５】
本発明においては、上記のような構造を有するために、光ピックアップ装置の動作中に発生する前記第１プラスチックレンズと前記第２プラスチックレンズとの温度差、及び／又は、それぞれのプラスチックレンズ内で生じる温度分布に対して全系の球面収差の発生を小さく抑えるという作用効果を最大限に発揮することができる。
【００５６】
請求項１４に記載の光ピックアップ装置は、光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行うようになっている対物レンズを含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされており、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （１）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （２）
となるように設計されたことを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項１に記載の発明と同様である。
【００５７】
請求項１５に記載の光ピックアップ装置は、光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行うようになっている対物レンズを含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされており、
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が共に第１温度Ｔ１（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ１（λＲＭＳ）、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のうち何れか一方が前記第１温度Ｔ１であって、且つ他方がある第２温度Ｔ２（℃）である場合の波面収差ＲＭＳ値をＷ２（λＲＭＳ）としたとき、
Ｔ１＞Ｔ２                                  （３）
７０（℃）≧Ｔ１≧４５（℃）                （４）
Ｗ１＞Ｗ２                                                                    （５）
となるように設計されたことを特徴とする。本発明の作用効果は、請求項２に記載の発明と同様である。
【００５８】
請求項１６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１５に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
４０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞０（℃）            （６）
【００５９】
請求項１７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１６に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
３０（℃）＞Ｔ１−Ｔ２＞５（℃）            （７）
【００６０】
請求項１８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１７に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
Ｗ２＜０．０７（λＲＭＳ）                  （８）
【００６１】
請求項１９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１４乃至１８のいずれかに記載の発明において、前記波面収差ＲＭＳ値Ｗ２は、前記第１プラスチックレンズが前記第１温度Ｔ１であって、且つ前記第２プラスチックレンズが前記第２温度Ｔ２である場合の波面収差ＲＭＳ値であることを特徴とする。
【００６２】
請求項２０に記載の光ピックアップ装置は、光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、前記情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行うようになっている対物レンズを含む集光光学系とを有する光ピックアップ装置において、
前記対物レンズは、光源側から順に配置された正のパワーを有する第１プラスチックレンズと、正のパワーを有する第２プラスチックレンズとから構成され、開口数ＮＡが０．８以上とされており、
前記対物レンズの開口数をＮＡ、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、温度変化に対する波面収差ＲＭＳ値の３次球面収差成分の変化率をΔ３ＳＡ（λＲＭＳ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））＞０        （９）
本発明の作用効果は、請求項７に記載の発明と同様である。
【００６３】
請求項２１に記載の光ピックアップ装置は、請求項２０に記載の発明において、次式を満たすことを特徴とする。
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００３    （１０）
【００６４】
請求項２２に記載の光ピックアップ装置は、請求項２１に記載の発明において、
Δ３ＳＡ／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））≧０．０００６    （１１）
【００６５】
請求項２３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１４乃至２２の何れかに記載の発明において、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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
１．７＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞０．６            （１２）
０．１６＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．３２    （１３）
【００６６】
請求項２４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１４乃至２２の何れかに記載の発明において、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、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、前記対物レンズのバックフォーカスをｆＢ（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
５＞ΔＮＬ２／ΔＮＬ１＞１．７                  （１４）
０．１０＜ｆＢ／（ｆ・（１−ｍ））＜０．２５      （１５）
【００６７】
請求項２５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１４乃至２４の何れかに記載の発明において、前記第２プラスチックレンズの倍率をβＬ２、前記対物レンズ全系の焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズ全系の倍率をｍ、光軸に垂直で第１プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第１プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ１（ｍｍ）、光軸に垂直で第２プラスチックレンズの光源側の光学面の頂点に接する平面と、有効径最周辺における前記第２プラスチックレンズの光源側の光学面との光軸方向の差をＸ３（ｍｍ）、前記第１プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ１、前記第２プラスチックレンズの使用波長における屈折率をＮ２、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焦点距離をｆ２（ｍｍ）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
０．４５＞βＬ２／（１−ｍ）＞０．１５                  （１６）
−０．０１５＞ΔＳＡＧ＞−０．０８５                    （１７）
ΔＳＡＧ＝（Ｘ１’−Ｘ３’）／（ＮＡ４・ｆ・（１−ｍ））    （１８）
Ｘ１’＝Ｘ１・（Ｎ１−１）３／ｆ１                        （１９）
Ｘ３’＝Ｘ３・（Ｎ２−１）３／ｆ２                        （２０）
【００６８】
請求項２６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１４乃至２５の何れかに記載の発明において、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）としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
Ｄ１＞Ｄ２                                          （２１）
【００６９】
請求項２７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１４乃至２６のいずれかに記載の発明において、前記第１プラスチックレンズをアクチュエータにより駆動されるボビンに保持させたことを特徴とする。
【００７０】
請求項２９に記載の光情報記録再生装置は、請求項１４乃至２７のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置と、前記光情報記録媒体を支持する媒体支持装置とを有することを特徴とする。
【００７１】
なお、本明細書において、「光ピックアップ装置用の対物レンズ」とは、光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態において最も光情報記録媒体側の位置でこれと対向すべく配置され、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に移動可能なレンズ群を指すものとする。そして、「開口数」とは光情報記録媒体の規格で規定されている開口数、或いは光情報記録媒体に対して光源波長に応じ情報の記録及び／又は再生を行うために必要なスポット径を得ることが可能な対物レンズの最も光情報記録媒体側に位置する光学面の像側開口数を指す。「光情報記録媒体」とは、ＣＤ，ＭＯ、ＤＶＤ、ＢＤなどの光ディスクをいうが、特に短波長光源を用いるＢＤにおいて本発明は有効である。「光学機能部」とは、光源からの光束が通過する部位をいう。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による対物レンズの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。図６は、本実施の形態の対物レンズＯＢＪの概略断面図である。この対物レンズＯＢＪは、例えば、波長４０５ｎｍの青紫色半導体レーザ光源を使用するＢＤ（ブルーレイディスク）を記録及び／又は再生するための光ピックアップ装置に適用され、光源から発したレーザ光を光ディスク（光情報記録媒体）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している。
【００７３】
対物レンズＯＢＪは、光源側に配置され正のパワーを有する第１プラスチックレンズＬ１と、光ディスク側に配置され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、２つのプラスチックレンズから得られるＮＡは０．８５である。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は光学機能部ＯＦＰ（図６では斜線部）よりも周辺側の部分に、それぞれ光学機能部ＯＦＰ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では当接部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。
【００７４】
図７は、上記の対物レンズＯＢＪを搭載した光ピックアップ装置ＰＵの構成を概略的に示す図である。光ピックアップ装置ＰＵは、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、コリメートレンズＣＬ、１／４波長板ＷＰ、絞りＳＴ、対物レンズＯＢＪ、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とから構成される。尚、光ピックアップ装置ＰＵにおいて、青紫色半導体レーザの代わりに青紫色ＳＨＧレーザを光源として使用しても良い。
【００７５】
青紫色半導体レーザＬＤから射出された発散光束は、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により光束径が規制され、対物レンズＯＢＪによって光ディスク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。
【００７６】
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。
【００７７】
対物レンズＯＢＪは、図１に示したように、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（図１参照）に保持されているため、光ピックアップ装置ＰＵの動作中には、２軸アクチュエータＡＣを構成するフォーカシングコイルＦＣ及び／又はトラッキングコイルＴＣの発熱により、フォーカシングコイルＦＣ及び／又はトラッキングコイルＴＣにより近い位置にある第１プラスチックレンズＬ１の温度のほうが、第２プラスチックレンズＬ２の温度よりも高くなったり、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じる。
【００７８】
これに対して、対物レンズＯＢＪは、上述の（１）式乃至（２１）式を満たすように設計されているので、フォーカシングコイルＦＣ及び／又はトラッキングコイルＴＣにより近い位置にある第１プラスチックレンズＬ１の温度が、第２プラスチックレンズＬ２の温度よりも高くなった場合や、それぞれのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合でも全系の球面収差の発生は小さく、常に安定した情報の記録及び／又は再生が可能である。
【００７９】
［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を３例提示する。
【００８０】
（実施例１）
表３にレンズデータを示す実施例１の対物レンズは、設計基準温度が２５℃、開口数ＮＡが０．８５、設計波長λが４０５ｎｍ、全系の焦点距離ｆが１．７６４７ｍｍ、全系の倍率ｍが０である２群構成のプラスチックレンズである。
【表３】
2004264390.tif 000006
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）は全系の焦点距離、ｍは全系の倍率、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、温度変化に対する屈折率の変化率は第１プラスチックレンズ、第２プラスチックレンズ共に−１．１×１０−４／℃である。
【００８１】
又、表３のレンズデータにおいて、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。
【００８２】
図８（ａ）に、２つのプラスチックレンズの温度が共に設計基準波長である２５℃である場合の全系の球面収差を示し、図８（ｂ）に、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が４５℃である場合の全系の球面収差を示し、図８（ｃ）に、２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差を示す。これらの球面収差図から理解されるように、実施例１の対物レンズは、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が４５℃である状態に対して球面収差がフルコレクションとなるように設計されている。図８（ａ）乃至（ｃ）の状態での波面収差ＲＭＳ値は、それぞれ、０．００１λＲＭＳ、０．０１２λＲＭＳ、０．０２６λＲＭＳである。実施例１の対物レンズの（１）式乃至（２１）式に対応する値は、Ｔ１＝５５℃、Ｔ２＝４５℃とすると、表４に示す通りとなる。尚、上記の波面収差は、それぞれのプラスチックレンズ内の温度分布は考慮していないが、実施例１の対物レンズは、例えば、第１プラスチックレンズに光軸上で５５℃、光軸からの高さが２．４ｍｍの周辺位置で５８℃となるような径方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に５０℃となるように温度上昇した状態に対して球面収差がフルコレクションとなり、このときの波面収差ＲＭＳ値は０．０１６λＲＭＳである。
【表４】
2004264390.tif 000007
【００８３】
（実施例２）
表５にレンズデータを示す実施例２の対物レンズは、設計基準温度が２５℃、開口数ＮＡが０．８５、設計波長λが４０５ｎｍ、全系の焦点距離ｆが１．７６４７ｍｍ、全系の倍率ｍが−０．０８９である２群構成のプラスチックレンズである。
【表５】
2004264390.tif 000008
【００８４】
表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）は全系の焦点距離、ｍは全系の倍率、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、温度変化に対する屈折率の変化率は第１プラスチックレンズ、第２プラスチックレンズ共に−１．１×１０−４／℃である。
【００８５】
又、表５のレンズデータにおいて、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。
【００８６】
図９（ａ）に、２つのプラスチックレンズの温度が共に設計基準波長である２５℃である場合の全系の球面収差を示し、図９（ｂ）に、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が４０℃である場合の全系の球面収差を示し、図９（ｃ）に、２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差を示す。これらの球面収差図から理解されるように、実施例２の対物レンズは、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が４０℃である状態に対して球面収差がフルコレクションとなるように設計されている。図９（ａ）乃至（ｃ）の状態での波面収差ＲＭＳ値は、それぞれ、０．００１λＲＭＳ、０．０１０λＲＭＳ、０．０５４λＲＭＳである。実施例２の対物レンズの（１）式乃至（２１）式に対応する値は、Ｔ１＝５５℃、Ｔ２＝４０℃とすると、表４に示す通りとなる。尚、上記の波面収差は、それぞれのプラスチックレンズ内の温度分布は考慮していないが、実施例２の対物レンズは、例えば、第１プラスチックレンズに先端で６０℃、中心で５５℃、終端で５０℃となるような線形の光軸方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に４５℃となるように温度上昇した状態に対して球面収差がフルコレクションとなり、このときの波面収差ＲＭＳ値は０．０１６λＲＭＳである。
【００８７】
（実施例３）
表６にレンズデータを示す実施例３の対物レンズは、設計基準温度が２５℃、開口数ＮＡが０．８５、設計波長λが４０５ｎｍ、全系の焦点距離ｆが１．７６４７ｍｍ、全系の倍率ｍが０である２群構成のプラスチックレンズである。
【表６】
2004264390.tif 000009
【００８８】
表６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）は全系の焦点距離、ｍは全系の倍率、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、温度変化に対する屈折率の変化率は第１プラスチックレンズが−１．１×１０−４／℃であり、第２プラスチックレンズが−３．３×１０−４／℃である。
【００８９】
又、表６のレンズデータにおいて、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。
【００９０】
図１０（ａ）に、２つのプラスチックレンズの温度が共に設計基準波長である２５℃である場合の全系の球面収差を示し、図１０（ｂ）に、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である場合の全系の球面収差を示し、図１０（ｃ）に、２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差を示す。これらの球面収差図から理解されるように、実施例３の対物レンズは、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である状態に対して球面収差がフルコレクションとなるように設計されている。図１０（ａ）乃至（ｃ）の状態での波面収差ＲＭＳ値は、それぞれ、０．００１λＲＭＳ、０．０１１λＲＭＳ、０．１１１λＲＭＳである。実施例３の対物レンズの（１）式乃至（２１）式に対応する値は、Ｔ１＝５５℃、Ｔ２＝３５℃とすると、表４に示す通りとなる。尚、上記の波面収差は、それぞれのプラスチックレンズ内の温度分布は考慮していないが、実施例３の対物レンズは、例えば、第１プラスチックレンズに先端で６２℃、中心で５５℃、終端で４８℃となるような線形の光軸方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に４０℃となるように温度上昇した状態に対して球面収差がフルコレクションとなり、このときの波面収差ＲＭＳ値は０．０２０λＲＭＳである。
【００９１】
【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、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、２つのプラスチックレンズ間に温度差が生じた場合、及び／又は、少なくとも１つのプラスチックレンズ内で温度分布が生じた場合であっても、球面収差の発生が小さいプラスチックレンズを提供することができ、また、このプラスチックレンズを対物レンズとして使用する光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】対物レンズをボビンに保持した状態で示す正面図（ａ）及び断面図である。
【図２】第１プラスチックレンズの温度が５５℃に上昇した場合の全系の球面収差図（ａ）、第２プラスチックレンズの温度が５５℃に上昇した場合の全系の球面収差図（ｂ）、及び２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃に上昇した場合の全系の球面収差図（ｃ）である。
【図３】第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度は３５℃である場合の全系の球面収差図である。
【図４】第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である状態における全系の球面収差図である。
【図５】第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である状態における全系の球面収差図である。
【図６】本実施の形態の対物レンズＯＢＪの概略断面図である。
【図７】本実施の形態の対物レンズＯＢＪを搭載した光ピックアップ装置ＰＵの構成を概略的に示す図である。
【図８】第１及び第２プラスチックレンズの温度が共に設計基準波長である２５℃である場合の全系の球面収差図（ａ）、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が４５℃である場合の全系の球面収差図（ｂ）、及び２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差図（ｃ）である。
【図９】第１及び第２プラスチックレンズの温度が共に設計基準波長である２５℃である場合の全系の球面収差図（ａ）、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が４０℃である場合の全系の球面収差図（ｂ）、及び２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差図（ｃ）である。
【図１０】第１及び第２プラスチックレンズの温度が共に設計基準波長である２５℃である場合の全系の球面収差図（ａ）、第１プラスチックレンズの温度が５５℃であり、第２プラスチックレンズの温度が３５℃である場合の全系の球面収差図（ｂ）、及び２つのプラスチックレンズの温度が共に５５℃である場合の全系の球面収差図（ｃ）である。
【図１１】第１プラスチックレンズに先端で６０℃、中心で５５℃、終端で５０℃となるような線形の光軸方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に４０℃となるように温度上昇した場合の全系の球面収差を示す図である。
【図１２】第１プラスチックレンズに先端で６０℃、中心で５５℃、終端で５０℃となるような線形の光軸方向の温度分布が発生し、且つ第２プラスチックレンズが均一に４０℃となるように温度上昇した場合の全系の球面収差を示す図である。
【符号の説明】
ＬＤ  青紫色半導体レーザ
ＢＳ  偏光ビームスプリッタ
ＣＬ  コリメートレンズ
ＷＰ  １／４波長板
ＳＴ  絞り
ＯＢＪ  対物レンズ
ＯＤ  光ディスク
ＣＹ  シリンドリカルレンズ
ＮＬ  凹レンズ
ＰＤ  光検出器
【図１】
2004264390.tif 000010
【図２】
2004264390.tif 000011
【図３】
2004264390.tif 000012
【図４】
2004264390.tif 000013
【図５】
2004264390.tif 000014
【図６】
2004264390.tif 000015
【図７】
2004264390.tif 000016
【図８】
2004264390.tif 000017
【図９】
2004264390.tif 000018
【図１０】
2004264390.tif 000019
【図１１】
2004264390.tif 000020
【図１２】
2004264390.tif 000021