(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
ＤＶＤ用の波長をλ１、ＣＤ用の波長をλ２（λ１＜λ２）とし、
前記波長λ１の光束により、前記ＤＶＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数をＮＡ１とし、前記波長λ２の光束により、ＣＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数ＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）としたとき、
前記対物レンズは、回折面を有し、
前記回折面は複数の回折輪帯を有し、
前記波長λ１とＤＶＤと前記必要開口数ＮＡ１の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ以下であり、
前記波長λ２とＣＤと前記必要開口数ＮＡ２の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下であり、
かつ、波長λ２とＣＤの組み合わせに対して前記必要開口数ＮＡ２以上の光束をフレアにし、
前記回折面の光路差関数をΦ（ｈ）とするとき（ｈは光軸からの距離）、前記必要開口数ＮＡ２に相当する所定距離ｈの箇所でｄΦ（ｈ）／ｄｈを不連続または実質的に不連続な関数とすることにより、前記所定距離ｈを境にして、前記回折輪帯のピッチが変わり、
前記所定距離ｈより外側で最も前記所定距離ｈに近い前記回折輪帯のピッチより、前記所定距離ｈより内側で最も前記所定距離ｈに近い前記回折輪帯のピッチの方が小さく、
オレフィン系樹脂を含有する組成物を用いて形成されていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記オレフィン系樹脂は、環状オレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記環状オレフィン系樹脂は、下記［Ａ−１］〜［Ａ−３］から選ばれる少なくとも１つの繰り返し単位を有することを特徴とする請求項２に記載の対物レンズ。
［Ａ−１］エチレンと下記化学式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンとのランダム共重合体；
【化１】
0004766359.tif 000024
（化学式［化式１］中、ｎは０または１であり、ｍは０または正の整数であり、ｑは０または１であり、Ｒ１〜Ｒ１８ならびにＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子またはハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基であり、Ｒ１５〜Ｒ１８は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつ該単環または多環は二重結合を有していてもよく、またＲ１５とＲ１６とで、またはＲ１７とＲ１８とでアルキリデン基を形成していてもよい）
【化２】
0004766359.tif 000025
（化学式［化式２］中、ｐおよびｑは０または正の整数であり、ｍおよびｎは０、１または２であり、Ｒ１〜Ｒ１９はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基またはアルコキシ基であり、Ｒ９またはＲ１０が結合している炭素原子と、Ｒ１３が結合している炭素原子またはＲ１１が結合している炭素原子とは直接あるいは炭素数１〜３のアルキレン基を介して結合していてもよく、またｎ＝ｍ＝０のときＲ１５とＲ１２またはＲ１５とＲ１９とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい）
［Ａ−２］上記化学式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体
［Ａ−３］上記開環重合体体または共重合体〔Ａ−２〕の水素化物
【請求項４】
前記組成物は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項５】
焦点距離ｆと、レンズ外径Ｄとの間には、
０．５≦Ｄ／ｆ≦０．７
が成立することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項６】
軸上厚ｔと、焦点距離ｆとの間には、
０．４５≦ｔ／ｆ≦０．７３
が成立することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項７】
前記回折面は複数の輪帯を有し、全輪帯数は、１３以上５０以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記対物レンズは、前記回折面を有する光学機能部と、
その外周に形成されたフランジ部とを有し、
光軸方向に見たときに、前記フランジ部の外周面の一部が直線状となっており、
当該直線状の位置は前記対物レンズのゲートの位置に対応していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項９】
像側面の一部に、光軸に対して略垂直な方向に延在する面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１０】
前記対物レンズの外径Ｄ０と、有効径Ｄｅの間には、
０．４ｍｍ≦Ｄ０−Ｄｅ≦３．０ｍｍ
が成立することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１１】
前記対物レンズの端厚は、０．９ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１２】
前記所定距離ｈの内側に形成された輪帯のうち最も外側の輪帯における光軸に垂直方向の幅は、前記最も外側の輪帯に隣接し、かつ前記所定距離ｈの外側に形成された輪帯における光軸に垂直方向の幅より小さいことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項１３】
前記回折面の、光軸から周辺方向に数えて、あるｉ番目の回折輪帯が次式を満たすことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の対物レンズ。
１．２≦ｐｉ＋１／ｐｉ≦１０
ただし、
ｐｉ：光軸から周辺方向に数えてｉ番目の回折輪帯の、光軸に垂直な方向の幅
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の対物レンズを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＶＤ／ＣＤ互換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及ぴそれを用いたＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、短波長赤色半導体レーザ実用化に伴い、従来の光ディスクすなわち光情報記録媒体であるＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルビデオディスク）の開発が進んでいる。このような光ディスクなどを媒体とした光情報記録再生装置の光学系において、環境の変化に対する光学特性の安定性という観点では、ガラスレンズを用いることが好ましい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ガラスレンズは、製造に手間がかかるという不具合がある。これに対し、樹脂レンズは、型を用いて成形できるため、一定の品質を有する製品の大量生産が可能である。しかしながら、樹脂レンズには、環境の変化に対する光学特性の安定性がガラスレンズに比べて劣るという問題がある。例えば、樹脂の一つであるアクリルは、比較的透明性に優れているものの、吸湿することによって屈折率が変化するという問題がある。近年、開発されたＤＶＤなどにおいては、情報記録密度をより高密度化させているために、より情報記録光のスポット径をより小さくすることが要求されており、かかる場合対物レンズの屈折率が変化すると、焦点位置がずれ、それにより情報記録／再生のエラーが生ずる恐れがあり、光学特性がより安定化した光ピックアップ装置用の対物レンズが望まれている。
【０００４】
また、高密度化されたＤＶＤの記録及び／又は再生が可能な光ピックアップ装置を搭載した音声画像記録再生プレーヤー等の機器において、比較的低密度のＣＤの記録及び／又は再生ができないのは不合理であり、一つの光ピックアップ装置を兼用して、ＤＶＤ／ＣＤを共に記録及び／又は再生できる光ピックアップ装置が強く要望されている。そして、そのようなＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置に好適な対物レンズとしては、ますますの小型化（小径、薄肉化）や軽量化、低コスト化を追求せざるを得ない状況にある。
【０００５】
本発明は、環境変化に対してもより安定した光学特性を有し、光量の損失も少なく、小型、軽量かつ安価に得ることができ、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置用の対物レンズとして極めて実用性の高い対物レンズ、及ぴそれを用いたＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の対物レンズは、光ピックアップ装置用の対物レンズであって、ＤＶＤ用の波長をλ１、ＣＤ用の波長をλ２（λ１＜λ２）とし、前記波長λ１の光束により、前記ＤＶＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数をＮＡ１とし、前記波長λ２の光束により、ＣＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数ＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）としたとき、前記対物レンズは、回折面を有し、前記回折面は複数の回折輪帯を有し、前記波長λ１とＤＶＤと前記必要開口数ＮＡ１の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ以下であり、前記波長λ２とＣＤと前記必要開口数ＮＡ２の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下であり、かつ、波長λ２とＣＤの組み合わせに対して前記必要開口数ＮＡ２以上の光束をフレアにし、前記回折面の光路差関数をΦ（ｈ）とするとき（ｈは光軸からの距離）、前記必要開口数ＮＡ２に相当する所定距離ｈの箇所でｄΦ（ｈ）／ｄｈを不連続または実質的に不連続な関数とすることにより、前記所定距離ｈを境にして、前記回折輪帯のピッチが変わり、前記所定距離ｈより外側で最も前記所定距離ｈに近い前記回折輪帯のピッチより、前記所定距離ｈより内側で最も前記所定距離ｈに近い前記回折輪帯のピッチの方が小さく、オレフィン系樹脂を含有する組成物を用いて形成されていることを特徴とする。
【０００７】
オレフィン系樹脂は、アクリルなどと異なり、吸湿による屈折率変化が殆ど生じないため、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置用の回折面を有する精巧な対物レンズの所望の光学性能が劣化することが少なく、ＤＶＤ／ＣＤ互換性能を容易に確保することができる。また、オレフィン系樹脂は、アクリルよりも屈折率が大きいことから、対物レンズの端厚を比較的厚くして設計することができ、これによって、対物レンズの成形性、転写性を向上させることができ、高粘度の回折面を有し、ＤＶＤ／ＣＤ互換性能に優れた対物レンズを得ることができる。
【０００８】
また、対物レンズは、メルトフローレイトＭＦＲが３０〜６０（ｇ／１０分）を満たす組成物を用いて形成されていることが好ましい。
【０００９】
メルトフローレイトＭＦＲについては、ＪＩＳＫ７２１０に規定されている。メルトフローレイトＭＦＲが３０〜６０であると、複屈折が低減されるとともに、成形時の金型ヘの転写性が向上して、ＤＶＤ／ＣＤ互換光性能を有する高精度の回折面を有する対物レンズを得ることができる。
【００１０】
また、対物レンズは、環境温度８０℃、湿度９０％で４８時間曝し、その後室内に３時間放置した後に、６５０ｎｍの波長で外径が１ｍｍの光束を照射した場合における透過率減少は６％以下であることが好ましい。
【００１１】
オレフィン系樹脂における一つの問題は、白化が生じやすいということである。オレフィン系樹脂は吸湿作用がないため、その分子間に水の分子が介在することとなり、これが気化するときに、素材に微細なクラックを生じさせ、これが白化として認識されると考えられる。対物レンズに白化が生じると、対物レンズの透過率が低下するため、光ディスク上で十分な情報記録光の強度を確保できなくなり、情報の読み取り精度が低下する。上記の透過率減少が６％以下であることを満足することにより、高密度のＤＶＤに必要な光量や精度を種々の環境下においても維持することが可能となる。尚、上記透過率減少は、好ましくは４％以下であり、２％以下であることがさらに好ましい。
【００１５】
請求項２に記載の対物レンズは、前記オレフィン系樹脂が、環状オレフィン系樹脂［Ａ］であることを特徴とする。［Ａ］は複屈折の低減及び転写性の向上に優れ、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置用の対物レンズとして、小型化が可能で精密な回折面を有する対物レンズを得ることができる。
また、請求項３に記載の対物レンズは、前記環状オレフィン系樹脂が、下記［Ａ−１］〜［Ａ−３］から選ばれる少なくとも１つの繰り返し単位を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明では、環状オレフィン系樹脂として、［Ａ−１］エチレンと下記式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンとのランダム共重合体、［Ａ−２］下記式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体、または［Ａ−３］上記開環重合体または共重合体［Ａ−２］の水素化物が用いられる。以下このような環状オレフィン系樹脂［Ａ−１］〜［Ａ−３］を形成する式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンについて説明する。
環状オレフィン
【００１７】
【化５】
0004766359.tif 000002
【００１８】
上記式［化式１］中、ｎは０または１であり、ｍは０または正の整数であり、ｑは０または１である。なおｑが１の場合には、ＲaおよびＲbは、それぞれ独立に、下記の原子または炭化水素基であり、ｑが０の場合には、それぞれの結合手が結合して５員環を形成する。
【００１９】
Ｒ1〜Ｒ18ならびにＲaおよびＲbは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子または炭化水素基である。ここでハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子である。
【００２０】
また炭化水素基としては、それぞれ独立に、通常炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基、芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。これらの炭化水素基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
【００２１】
さらに上記式［化式１］において、Ｒ15〜Ｒ18がそれぞれ結合して（互いに共同して）単環または多環を形成していてもよく、しかもこのようにして形成された単環または多環は二重結合を有していてもよい。ここで形成される単環または多環の具体例を下記に示す。
【００２２】
【化６】
0004766359.tif 000003
【００２３】
なお上記例示において、１または２の番号が賦された炭素原子は、式［化式１］においてそれぞれＲ15（Ｒ16）またはＲ17（Ｒ18）が結合している炭素原子を示している。またＲ15とＲ16とで、またはＲ17とＲ18とでアルキリデン基を形成していてもよい。このようなアルキリデン基は、通常は炭素原子数２〜２０のアルキリデン基であり、このようなアルキリデン基の具体的な例としては、エチリデン基、プロピリデン基およびイソプロピリデン基を挙げることができる。
【００２４】
【化７】
0004766359.tif 000004
【００２５】
上記式［化式２］中、ｐおよびｑは０または正の整数であり、ｍおよびｎは０、１または２である。またＲ1〜Ｒ19は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基またはアルコキシ基である。
【００２６】
ハロゲン原子は、上記式［化式１］におけるハロゲン原子と同じ意味である。また炭化水素基としては、それぞれ独立に炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のハロゲン化アルキル基、炭素原子数３〜１５のシクロアルキル基または芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基およびオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、アリール基およびアラルキル基、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基およびフェニルエチル基などが挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基およびプロポキシ基などを挙げることができる。これらの炭化水素基およびアルコキシ基は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子で置換されていてもよい。
【００２７】
ここで、Ｒ9およびＲ10が結合している炭素原子と、Ｒ13が結合している炭素原子またはＲ11が結合している炭素原子とは、直接あるいは炭素原子数１〜３のアルキレン基を介して結合していてもよい。すなわち上記二個の炭素原子がアルキレン基を介して結合している場合には、Ｒ9およびＲ13で示される基が、またはＲ10およびＲ11で示される基が互いに共同して、メチレン基（−ＣＨ2−）、エチレン基（−ＣＨ2ＣＨ2−）またはプロピレン基（−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−）のうちのいずれかのアルキレン基を形成している。さらに、ｎ＝ｍ＝０のとき、Ｒ15とＲ12またはＲ15とＲ19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。この場合の単環または多環の芳香族環として、たとえば下記のようなｎ＝ｍ＝０のときＲ15とＲ12がさらに芳香族環を形成している基が挙げられる。
【００２８】
【化８】
0004766359.tif 000005
【００２９】
ここでｑは式［化式２］におけるｑと同じ意味である。上記のような式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンを、より具体的に下記に例示する。
【００３０】
【化９】
0004766359.tif 000006
【００３１】
（上記式中、１〜７の数字は炭素の位置番号を示す。）およびこのビシクロ［２．２．１  ］−２−ヘプテンに、炭化水素基が置換した誘導体。この炭化水素基としては、たとえば、５−メチル、５，６−ジメチル、１−メチル、５−エチル、５−ｎ−ブチル、５−イソブチル、７−メチル、５−フェニル、５−メチル−５−フェニル、５−ベンジル、５−トリル、５−（エチルフェニル）、５−（イソプロピルフェニル）、５−（ビフェニル）、５−（β−ナフチル）、５−（α−ナフチル）、５−（アントラセニル）、５，６−ジフェニルなどが挙げられる。
【００３２】
さらに他の誘導体として、シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物、１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，５，１０，１０ａ−ヘキサヒドロアントラセンなどのビシクロ［２．２．１  ］−２−ヘプテン誘導体などが挙げられる。
【００３３】
トリシクロ［４．３．０．１2,5］−３−デセン、２−メチルトリシクロ［４．３．０．１2,5］−３−デセン、５−メチルトリシクロ［４．３．０．１2,5］−３−デセンなどのトリシクロ［４．３．０．１2,5］−３−デセン誘導体、トリシクロ［４．４．０．１2,5］−３−ウンデセン、１０−メチルトリシクロ［４．４．０．１2,5］−３−ウンデセンなどのトリシクロ［４．４．０．１2,5］−３−ウンデセン誘導体。
【００３４】
【化１０】
0004766359.tif 000007
【００３５】
（上記式中、１〜１２の数字は炭素の位置番号を示す。）およびこれに、炭化水素基が置換した誘導体。この炭化水素基としては、たとえば、８−メチル、８−エチル、８−プロピル、８−ブチル、８−イソブチル、８−ヘキシル、８−シクロヘキシル、８−ステアリル、５，１０−ジメチル、２，１０−ジメチル、８，９−ジメチル、８−エチル−９−メチル、１１，１２−ジメチル、２，７，９−トリメチル、２，７−ジメチル−９−エチル、９−イソブチル−２，７−ジメチル、９，１１，１２−トリメチル、９−エチル−１１，１２−ジメチル、９−イソブチル−１１，１２−ジメチル、５，８，９，１０−テトラメチル、８−エチリデン、８−エチリデン−９−メチル、８−エチリデン−９−エチル、８−エチリデン−９−イソプロピル、８−エチリデン−９−ブチル、８−ｎ−プロピリデン、８−ｎ−プロピリデン−９−メチル、８−ｎ−プロピリデン−９−エチル、８−ｎ−プロピリデン−９−イソプロピル、８−ｎ−プロピリデン−９−ブチル、８−イソプロピリデン、８−イソプロピリデン−９−メチル、８−イソプロピリデン−９−エチル、８−イソプロピリデン−９−イソプロピル、８−イソプロピリデン−９−ブチル、８−クロロ、８−ブロモ、８−フルオロ、８，９−ジクロロ、８−フェニル、８−メチル−８−フェニル、８−ベンジル、８−トリル、８−（エチルフェニル）、８−（イソプロピルフェニル）、８，９−ジフェニル、８−（ビフェニル）、８−（β−ナフチル）、８−（α−ナフチル）、８−（アントラセニル）、５，６−ジフェニルなどが挙げられる。
【００３６】
さらに他の誘導体として、（シクロペンタジエン−アセナフチレン付加物）とシクロペンタジエンとの付加物などが挙げられる。ペンタシクロ［６．５．１．１3,6．０2,7．０9,13］−４−ペンタデセン、およびその誘導体。ペンタシクロ［７．４．０．１2,5．１9,12．０8,13］−３−ペンタデセン、およびその誘導体。ペンタシクロ［６．５．１．１3,6．０2,7．０9,13  ］−４，１０−ペンタデカジエンなどのペンタシクロペンタデカジエン化合物。ペンタシクロ［８．４．０．１2,5．１9,12．０8,13］−３−ヘキサデセン、およびその誘導体。ペンタシクロ［６．６．１．１3,6．０2,7．０9,14 ］−４−ヘキサデセン、およびその誘導体。ヘキサシクロ［６．６．１．１3,6．１10,13．０2,7．０9,14］−４−ヘプタデセン、およびその誘導体。ヘプタシクロ［８．７．０．１2,9．１4,7．１11,17．０3,8．０12,16］−５−エイコセン、およびその誘導体。ヘプタシクロ［８．８．０．１2,9．１4,7．１11,18．０3,8．０12,17］−５−ヘンエイコセン、およびその誘導体。オクタシクロ［８．８．０．１2,9．１4,7．１11,18．１13,16．０3,8．０12,17 ］−５−ドコセン、およびその誘導体。ノナシクロ［１０．９．１．１4,7．１13,20．１15,18．０2,10．０3,8．０12,21．０14,19］−５−ペンタコセン、およびその誘導体。ノナシクロ［１０．１０．１．１5,8．１14,21．１16,19．０2,11．０4,9．０13,22．０15,20］−６−ヘキサコセン、およびその誘導体などが挙げられる。
【００３７】
なお一般式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンの具体例を上記に示したが、これら化合物のより具体的な構造例としては、特願平５−１９６４７５号当初明細書の段落番号［００３２］〜［００５４］に示された環状オレフィンの構造例を挙げることができる。本発明のレンズの組成物は、上記環状オレフィンから導かれる単位を２種以上含有していてもよい。
【００３８】
上記のような一般式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンは、シクロペンタジエンと対応する構造を有するオレフィン類とを、ディールス・アルダー反応させることによって製造することができる。
【００３９】
本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂は、上記のような式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンを用いて、たとえば特開昭６０−１６８７０８号、同６１−１２０８１６号、同６１−１１５９１２号、同６１−１１５９１６号、同６１−２７１３０８号、同６１−２７２２１６号、同６２−２５２４０６号および同６２−２５２４０７号などの公報において提案されている方法に従い、それぞれ適宜条件を選択することにより製造することができる。
【００４０】
［Ａ−１］エチレン・環状オレフィンランダム共重合体［Ａ−１］エチレンと環状オレフィンとのランダム共重合体は、エチレンから導かれる単位を通常５〜９５モル％、好ましくは２０〜８０モル％の量で、環状オレフィンから導かれる単位を通常５〜９５モル％、好ましくは２０〜８０モル％の量で含有している。なおエチレン組成および環状オレフィン組成は、１３Ｃ−ＮＭＲによって測定することができる。
【００４１】
この［Ａ−１］エチレン・環状オレフィンランダム共重合体では、上記のようなエチレンから導かれる単位と環状オレフィンから導かれる単位とが、ランダムに配列して結合し、実質的に線状構造を有している。この共重合体が実質的に線状であって、実質的にゲル状架橋構造を有していないことは、この共重合体が有機溶媒に溶解した際に、この溶液に不溶分が含まれていないことにより確認することができる。たとえば極限粘度［η］を測定する際に、この共重合体が１３５℃のデカリンに完全に溶解することにより確認することができる。
【００４２】
本発明で用いられる［Ａ−１］エチレン・環状オレフィンランダム共重合体において、上記式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンの少なくとも一部は、下記式［化式３］または［化式４］で示される繰り返し単位を構成していると考えられる。
【００４３】
【化１１】
0004766359.tif 000008
【００４４】
式［化式３］において、ｎ、ｍ、ｑ、Ｒ１  〜Ｒ１８ならびにＲa、Ｒbは式［化式１］と同じ意味である。
【００４５】
【化１２】
0004766359.tif 000009
【００４６】
式［化式４］において、ｎ、ｍ、ｐ、ｑおよびＲ1〜Ｒ19は式［化式２］と同じ意味である。また上記のような［Ａ−１］エチレン・環状オレフィンランダム共重合体は、本発明の目的を損なわない範囲であれば必要に応じて他の共重合可能なモノマーから導かれる単位を有していてもよく、具体的には他のモノマーから導かれる単位を、通常２０モル％以下、好ましくは１０モル％以下の量で含有していてもよい。
【００４７】
このような他のモノマーとしては、上記のようなエチレンまたは環状オレフィン以外のオレフィンを挙げることができ、具体的には、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ヘキセン、４，４−ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−１−ヘキセン、３−エチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセンおよび１−エイコセンなどの炭素数３〜２０のα−オレフィン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３−メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）−１−シクロヘキセンおよびシクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ−テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデンなどのシクロオレフィン、１，４−ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエン、ジシクロペンタジエンおよび５−ビニル−２−ノルボルネンなどの非共役ジエン類を挙げることができる。エチレン・環状オレフィンランダム共重合体［Ａ−１］は、上記他のモノマーから導かれる単位を２種以上含有していてもよい。
【００４８】
エチレン・環状オレフィンランダム共重合体［Ａ−１］は、エチレンと式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンとを用いて上記公報に開示された製造方法により製造することができる。これらのうちでも、共重合反応を炭化水素溶媒中で行ない、触媒として該炭化水素溶媒に可溶性のバナジウム化合物および有機アルミニウム化合物から形成される触媒を用いてエチレン・環状オレフィンランダム共重合体［Ａ−１］を製造することが好ましい。
【００４９】
また固体状ＩＶ族メタロセン系触媒を用いてエチレン・環状オレフィンランダム共重合体［Ａ−１］を製造することもできる。この固体状ＩＶ族メタロセン系触媒は、少なくとも１個のシクロペンタジエニル骨格を有する配位子を含む遷移金属化合物（メタロセン化合物）と、有機アルミニウムオキシ化合物と、必要に応じて有機アルミニウム化合物とから形成される。ここでＩＶ族の遷移金属は、ジルコニウム、チタンまたはハフニウムである。シクロペンタジエニル骨格を含む配位子としてはアルキル基が置換していてもよいシクロペンタジエニル基、インデニル基、テトラヒドロインデニル基、フロオレニル基などが挙げられる。これらの基はアルキレン基など他の基を介して結合していてもよい。またシクロペンタジエニル骨格を含む配位子以外の配位子は、通常アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などである。
【００５０】
また有機アルミニウムオキシ化合物、有機アルミニウム化合物は、通常オレフィン系重合体の製造に使用されるものを用いることができる。このような固体状ＩＶＢ族メタロセン系触媒については、たとえば特開昭６１−２２１２０６号、同６４−１０６号および特開平２−１７３１１２号公報などに詳細に記載されている。
【００５１】
［Ａ−２］環状オレフィンの開環（共）重合体環状オレフィンの開環重合体または開環共重合体［Ａ−２］では、上記式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンから導かれる単位の少なくとも一部は、下記式［化式５］または［化式６］で示されると考えられる。
【００５２】
【化１３】
0004766359.tif 000010
【００５３】
式［化式５］において、ｎ、ｍ、ｑおよびＲ1〜Ｒ18ならびにＲaおよびＲbは式［化式１］と同じ意味である。
【００５４】
【化１４】
0004766359.tif 000011
【００５５】
式［化式６］において、ｎ、ｍ、ｐ、ｑおよびＲ1〜Ｒ19は式［化式２］と同じ意味である。このような開環（共）重合体は、前記公報に開示された製造方法により製造することができ、たとえば上記式［化式１］で示される環状オレフィンを開環重合触媒の存在下に、重合または共重合させることにより製造することができる。
【００５６】
このような開環重合触媒としては、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、インジウムまたは白金などから選ばれる金属のハロゲン化物、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒、あるいは、チタン、パラジウム、ジルコニウムまたはモリブテンなどから選ばれる金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる触媒を用いることができる。
【００５７】
［Ａ−３］開環（共）重合体の水素化物開環（共）重合体の水素化物［Ａ−３］は、上記のような開環重合体または開環共重合体［Ａ−２］を、従来公知の水素添加触媒の存在下に水素化して得られる。
【００５８】
この開環（共）重合体の水素化物［Ａ−３］では、式［化式１］または［化式２］から導かれる単位の少なくとも一部は、下記式［化式７］または［化式８］で示されると考えられる。
【００５９】
【化１５】
0004766359.tif 000012
【００６０】
式［化式７］において、ｎ、ｍ、ｑおよびＲ1〜Ｒ18ならびにＲaおよびＲbは式［化式１］と同じ意味である。
【００６１】
【化１６】
0004766359.tif 000013
【００６２】
式［化式８］において、ｎ、ｍ、ｐ、ｑ、Ｒ1〜Ｒ19は式［化式２］と同じ意味である。本発明では、環状オレフィン系樹脂［Ａ］として、上記のような［Ａ−１］、［Ａ−２］および［Ａ−３］のいずれかを単独で用いてもよく、同種を２種以上用いてもよく、またこれらを組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
これらのうちでも、環状オレフィン系樹脂［Ａ］として、エチレン・環状オレフィンランダム共重合体［Ａ−１］が好ましく用いられる。環状オレフィン系樹脂のＸ線回折法によって測定される結晶化度は、０〜２０％好ましくは０〜２％であることが望ましい。本発明で用いられる環状オレフィン系樹脂［Ａ］の軟化点温度（ＴＭＡ）は、８０℃以上であり、好ましくは９０〜２５０℃、さらに好ましくは１００〜２００℃である。ガラス転移点温度（Ｔｇ）は、６０〜２３０℃好ましくは７０〜２１０℃であることが望ましい。
［Ａ］環状オレフィン系樹脂の極限粘度［η］（１３５℃デカリン中）は、０．０５〜１０ｄｌ／ｇであり、好ましくは０．０８〜５ｄｌ／ｇである。
【００６４】
すなわち、請求項３に記載の対物レンズは、前記オレフィン系樹脂は、下記［Ａ−１］〜［Ａ−３］から選ばれる少なくとも１つの繰り返し単位を有することを特徴とする。
［Ａ−１］エチレンと上記化学式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンとのランダム共重合体；
（化学式［化式１］中、ｎは０または１であり、ｍは０または正の整数であり、ｑは０または１であり、Ｒ１〜Ｒ１８ならびにＲａおよびＲｂは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子またはハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基であり、Ｒ１５〜Ｒ１８は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつ該単環または多環は二重結合を有していてもよく、またＲ１５とＲ１６とで、またはＲ１７とＲ１８とでアルキリデン基を形成していてもよい。
（化学式［化式２］中、ｐおよびｑは０または正の整数であり、ｍおよびｎは０、１または２であり、Ｒ１〜Ｒ１９はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基またはアルコキシ基であり、Ｒ９またはＲ１０が結合している炭素原子と、Ｒ１３が結合している炭素原子またはＲ１１が結合している炭素原子とは直接あるいは炭素数１〜３のアルキレン基を介して結合していてもよく、またｎ＝ｍ＝０のときＲ１５とＲ１２またはＲ１５とＲ１９とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。）
［Ａ−２］上記化学式［化１］または［化２］で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体、および、
［Ａ−３］上記開環重合体体または共重合体〔Ａ−２〕の水素化物。
【００６５】
請求項４に記載の対物レンズは、前記組成物が、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物を含有することを特徴とする。
【００６６】
本発明のレンズの組成物は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物［Ｂ］（以下成分［Ｂ］ともいう）を含有している。本発明のレンズの組成物は、特に上記のような同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物［Ｂ］を含有していることによって、高温高湿雰囲気下から常温常湿雰囲気下へと環境変化した場合などにおいても、より白化が抑えられて透過率減少を小さくでき、優れた透明性を保持することができる。
【００６７】
上記のような親水基としては、具体的にヒドロキシ基、炭素数１以上のヒドロキシアルキル基、ヒドロキシル基、カルボニル基、エステル基、アミノ基、アミド基、アンモニウム塩、チオール、スルホン酸塩、リン酸塩、ポリアルキレングリコール基などが挙げられ、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。疎水基としては、具体的に芳香族基を有していてもよい炭素数６以上のアルキル基、炭素数６以上のアルキル基を有するシリル基、炭素数６以上のフルオロアルキル基などが挙げられる。アルキル基としては、具体的にヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデセニル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ミリスチル、ステアリル、ラウリル、パルミチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。芳香族基としてはフェニル基などが挙げられる。この成分［Ｂ］は、上記のような親水基と疎水基とをそれぞれ同一分子中に少なくとも１個ずつ有していればよく、各基を２個以上有していてもよい。
【００６８】
このような同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物［Ｂ］としては、より具体的にはたとえば、ミリスチルジエタノールアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシトリデシルアミン、２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシテトラデシルアミン、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ジ−２−ヒドロキシエチル−２−ヒドロキシドデシルアミン、アルキル（Ｃ数８〜１８）ベンジルジメチルアンモニウムクロライド、エチレンビスアルキル（Ｃ数８〜１８）アミド、ステアリルジエタノールアミド、ラウリルジエタノールアミド、ミリスチルジエタノールアミド、パルミチルジエタノールアミド、などが挙げられる。これらのうちでも、ヒドロキシアルキル基を有するアミン化合物またはアミド化合物が好ましく用いられる。本発明では、これら化合物を２種以上組合わせて用いてもよい。
【００６９】
本発明に係るレンズの組成物は、好ましくは環状オレフィン系樹脂１００重量部に対して、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物を０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０５〜５重量部、より好ましくは０．３〜３重量部の量で含有している。
【００７０】
上記のような本発明に係るレンズの組成物は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、前記環状オレフィン系樹脂および前記化合物とともに他の成分を任意に含有していてもよく、前記化合物以外の添加剤たとえば耐熱安定剤、耐候安定剤などの安定剤、架橋剤、架橋助剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、鉱物油系軟化剤、石油樹脂、ワックスなどを含有していてもよい。
【００７１】
具体的に、任意成分として含有される安定剤としては、たとえばテトラキス［メチレン−3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、β-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル）プロピオン酸アルキルエステル、2,2'-オギザミドビス［エチル-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのフェノール系酸化防止剤、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、1,2-ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩などが挙げられる。これらは組合わせて用いることもでき、たとえばテトラキス［メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート］メタンとステアリン酸亜鉛またはステアリン酸カルシウムとを組合わせて用いることもできる。
【００７２】
また安定剤として、たとえばジステアリルペンタエリスリトールジフォスファイト、ジ（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト、フェニル-4,4'-イソプロピリデンジフェノール−ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス（2,4-ジ-t-ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト、ビス（2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイト、フェニルビスフェノール−Ａ−ペンタエリスリトールジフォスファイト、トリス（2,4-ジ-t-ブチルフェニル）フォスファイト、トリス（ノニルフェニル）フォスファイト、テトラキス（2,4-ジ-t-ブチルフェニル）-4,4'-ビフェニレンジフォスファイト、ビス（2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェニル）ペンタエリスリトールジフォスファイトなどのリン系安定剤を用いることもできる。
【００７３】
また本発明のレンズの組成物は、本発明の目的を損なわない範囲であれば必要に応じて有機充填材または無機充填材を含有していてもよく、たとえばシリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、グラファイト、アルミニウム粉、硫化モリブデンなどを含有していてもよい。
【００７４】
請求項５に記載の対物レンズは、焦点距離ｆと、レンズ外径Ｄとの間には、
０．５≦Ｄ／ｆ≦０．７                                  （１）
が成立するので、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズとして要望される小さくしかも高精度のレンズを、高精密な回折面を有し、且つ高性能な光学特性を保有しながら軽量且つ安価に得ることができ、コンパクトなＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置を実現することができる。
【００７５】
請求項６に記載の対物レンズは、軸上厚ｔと、焦点距離ｆとの間には、
０．４５≦ｔ／ｆ≦０．７３                              （２）
が成立するので、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズとして要望される小さくしかも高精度のレンズを、高精密な回折面を有し、且つ高性能な光学特性を保有しながら軽量且つ安価に得ることができ、コンパクトなＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置を実現することができる。
【００７６】
請求項７に記載の対物レンズは、前記回折面が複数の輪帯を有し、全輪帯数は、１３以上５０以下であることを特徴とする。回折面の輪帯数を１３〜５０としたので、成形型の製作も容易で、所望の形状で回折効果も高い回折面を有するＤＶＤ／ＣＤ五換光ピックアップ装置用の対物レンズを得ることができる。
【００７７】
請求項８に記載の対物レンズは、前記回折面を有する光学機能部と、その外周に形成されたフランジ部とを有し、光軸方向に見たときに、前記フランジ部の外周面の一部が直線状となっており、当該直線状の位置は前記対物レンズのゲートの位置に対応していることを特徴とする。
【００７９】
請求項９に記載の対物レンズは、像側面の一部に、光軸に対して略垂直な方向に延在する面を有することを特徴とする。
【００８０】
図１１は、本発明の対物レンズを示す断面図（図１１（ａ））及び正面図（図１１（ｂ））である。図１１において、対物レンズＯＬは、光学機能部としてのレンズ部ＯＬ１と、その周囲に形成されたフランジ部ＯＬ２とを有している。前記フランジ部ＯＬ２には、切欠Ｇｔが設けられている。図１１では、切欠Ｇｔは、円弧状であるが、例えばそれとは向きが逆の円弧状、直線状であっても良い。尚、図１１では図示されていないが、レンズ部ＯＬの光学面には、上述した構成の回折輪帯が設けられている。
【００８１】
すなわち、切欠Ｇｔは、光軸方向から見たときに、前記フランジ部の略円形の外周面の一部がカットされた部分であれば良い。このように切欠Ｇｔを設けた理由は、樹脂製レンズの成形時に、樹脂のゲートの位置によって光学特性が回転方向に変化するため、ゲートの位置との関係で最適な回転角度を把握するためである。特に、ゲ―トの位置に切欠Ｇｔを設けると、ゲートの位置を容易に判別することができ、最適な回転角度を把握できるので好ましい。
【００８２】
更に、対物レンズＯＬは、フランジ部ＯＬ２の内側であって、対物レンズＯＬが集光する情報記録及び／又は再生用光の出射側面（像側面）の一部に、光軸に対して略垂直な方向に延在する面ＯＬ３を設けている。かかる面ＯＬ３を設けることによって、対物レンズＯＬを光軸に対し直角に精度良く維持できる。
【００８３】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、互いに波長の異なる少なくとも２つの光源と、前記光源からの光束をＤＶＤまたはＣＤの記録面上に集光するための対物レンズを含む集光光学系と、前記記録面からの反射光を検出するための受光手段とを有し、前記対物レンズが、回折面を有し、オレフィン系樹脂を含有する組成物を用いて形成されていることが好ましい。オレフィン系樹脂については詳述したので説明を省略する。又、本発明の対物レンズに関連して説明した効果に対し、構成を同じくする結果同様となる効果についても説明を省略する。
【００８４】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、互いに波長の異なる少なくとも２つの光源と、前記光源からの光束をＤＶＤまたはＣＤの記録面上に集光するための対物レンズを含む集光光学系と、前記記録面からの反射光を検出するための受光手段とを有し、前記対物レンズが、回折面を有し、メルトフローレイトＭＦＲが３０〜６０（ｇ／１０分）を満たす組成物を用いて形成されていることが好ましい。
【００８５】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、互いに波長の異なる少なくとも２つの光源と、前記光源からの光束をＤＶＤまたはＣＤの記録面上に集光するための対物レンズを含む集光光学系と、前記記録面からの反射光を検出するための受光手段とを有し、前記対物レンズが、回折面を有し、環境温度８０℃、湿度９０％で４８時間曝し、その後室内に３時間放置した後に、６５０ｎｍの波長で外径が１ｍｍの光束を照射した場合における透過率減少は６％以下であることが好ましい。
【００８６】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズが、オレフィン系樹脂を含有する組成物を用いて形成されていることが好ましい。
【００８７】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズが、メルトフローレイトＭＦＲが３０〜６０（ｇ／１０分）を満たす組成物を用いて形成されていることが好ましい。
【００８８】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記組成物が、オレフィン系樹脂を含有することが好ましい。
【００８９】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記オレフィン系樹脂が環状オレフィン系樹脂であることが好ましい。
【００９０】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記環状オレフィン系樹脂が、下記［Ａ−１］〜［Ａ−３］から選ばれる少なくとも１つの繰り返し単位を有することが好ましい。
［Ａ−１］エチレンと上記化学式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンとのランダム共重合体；（化学式［化式１］中、ｎは０または１であり、ｍは０または正の整数であり、ｑは０または１であり、Ｒ1〜Ｒ18ならびにＲaおよびＲbは、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子またはハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基であり、Ｒ15〜Ｒ18は互いに結合して単環または多環を形成していてもよく、かつ該単環または多環は二重結合を有していてもよく、またＲ15とＲ16とで、またはＲ17とＲ18とでアルキリデン基を形成していてもよい。）
（化学式［化式２］中、ｐおよびｑは０または正の整数であり、ｍおよびｎは０、１または２であリ、Ｒ1〜Ｒ19はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ハロゲンで置換されていてもよい炭化水素基またはアルコキシ基であり、Ｒ9またはＲ10が結合している炭素原子と、Ｒ13が結合している炭素原子またはＲ11が結合している炭素原子とは直接あるいは炭素数１〜３のアルキレン基を介して結合していてもよく、またｎ＝ｍ＝０のときＲ15とＲ12またはＲ15とＲ19とは互いに結合して単環または多環の芳香族環を形成していてもよい。）
［Ａ−２］上記化学式［化式１］または［化式２］で示される環状オレフィンの開環重合体または共重合体、および、
［Ａ−３］上記開環重合体体または共重合体〔Ａ−２〕の水素化物。
【００９１】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズは、前記組成物が、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物を含有することが好ましい。
【００９２】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズにおいて、焦点距離ｆと、レンズ外径Ｄとの間には、
０．５≦Ｄ／ｆ≦０．７              （１）
が成立することが好ましい。
【００９３】
請求項１０に記載の対物レンズは、前記対物レンズの外径Ｄｏと、有効径Ｄｅとの間には、
０．４ｍｍ≦Ｄｏ−Ｄｅ≦３．０ｍｍ                        （３）
が成立するので、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズとして要望される小さくしかも高精度のレンズを、高精密な回折面を有し、且つ高性能な光学特性を保有しながら軽量且つ安価に得ることができ、コンパクトなＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置を実現することができる。
【００９４】
請求項１１に記載の対物レンズは、前記対物レンズの端厚が、０．９ｍｍ以下であるので、よりコンパクトなＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置を提供できる。
【００９５】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズの軸上厚ｔと、焦点距離ｆとの間には、
０．４５≦ｔ／ｆ≦０．７３              （２）
が成立することが好ましい。
【００９６】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズは、前記回折面が複数の輪帯を有し、全輪帯数は、１３以上５０以下であることが好ましい。
【００９９】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズの像側面の一部に、光軸に対して略垂直な方向に延在する面を有することが好ましい。
【０１００】
また、対物レンズは、前記回折面の光路差関数をφ（ｈ）とするとき（ｈは光軸からの距離）、所定距離ｈの箇所でｄφ（ｈ）／ｄｈが不連続または実質的に不連続となることが好ましい。
【０１０１】
厚さの異なる複数種の光情報記録媒体に対して、情報の記録再生を行う光ピックアップ装置の光学系において、開口数ＮＡが小さい側の使用状態で所定開口数の外側の光束をフレアとすれば、小さい開口数ＮＡのための開口制限を用いずとも、ビーム径が絞られ過ぎることがなく、比較的大きなスポット径を得ることができる。そこで、本発明の如く回折輪帯を設けた対物レンズを用いることにより、厚さの異なる複数種の光情報記録媒体に対して、情報の記録再生を行う光ピックアップ装置を提供することが可能となる。
【０１０２】
尚、かかるフレアは、所定開口数の外側で十分に大きなフレアであることが望ましく、フレア量が不十分だと、情報記録又は再生のために必要な部分のスポットに悪影響を与える。これに対し、本発明によれば、開口数ＮＡが小さい側の使用状態で、所定開口数の外側の球面収差を十分に大きなフレアとすることができる。すなわち、ＮＡが小さい側の使用状態で球面収差を実質的に不連続とし、所定開口数の内側では良好に絞られたスポットを得、その外側の光束は大きなフレアとなって記録再生のために必要なスポットに影響を与えないようにしている。
【０１０３】
光路差関数φ（ｈ）は基準波長の１次回折光に対し回折面によって付加される光路差をあらわすものとし、光路差関数の値がｍλ（ｍは回折次数）変わるごとに回折輪帯を設ける。基準波長は回折効率が最大となる波長とする。
【０１０４】
ここで、光軸からのある距離ｈの箇所でｄφ（ｈ）／ｄｈが実質的に不連続とは、ｄφ（ｈ）／ｄｈが連続関数であったとしても、光路差関数から回折輪帯のピッチを求めた時に、回折輪帯のピッチが急激に変わっている状態をいい、好ましくは、｜ｄ2φ（ｈ）／ｄｈ2｜が０．２０以上を満たす程度に十分大きいものである。
【０１０５】
本明細書中、輪帯（回折輪帯）は、光軸方向と平行な断面で回折形状を見たときに、ここでは段（ステップ）から段（ステップ）からまでを一つの輪帯とみなす。
【０１０６】
請求項１２に記載の対物レンズは、前記所定距離ｈの内側に形成された輪帯のうち最も外側の輪帯における光軸に垂直方向の幅は、前記最も外側の輪帯に隣接し、かつ前記所定距離ｈの外側に形成された輪帯における光軸に垂直方向の幅より小さいことを特徴とする。
【０１０７】
図９は、回折輪帯を設けた対物レンズとしてのレンズの例を示す模式図である。図９においては、回折輪帯のピッチ及び段差は、理解しやすいように実際よりも大きく描かれ、その数も、理解しやすいように少なく描かれている。なお、複数の輪帯からなる輪帯状のパタ―ン（回折輪帯）を形成された回折面を有する対物レンズの具体例としては、例えば特開平１１‐３３７８１８号公報等を参照することができる。
【０１０８】
図９に示すレンズ３の左方の光学面は、光軸Ｘからの距離をｈとして光路差関数をφ（ｈ）で表したとき、所定距離ｈの箇所で前記光路差関数φ（ｈ）を微分した関数ｄφ（ｈ）／ｄｈが不連続または実質的に不連続となる点Ｈを有している。点Ｈの内側の面には、母非球面Ｂに沿うような形で、回折輪帯３ａ〜３ｆが漸次ピッチ（光軸に直角な方向の幅）を減少するようにして設けられ、変曲点Ｈの外側の面には、母非球面Ｂに沿うような形で、回折輪帯３ｇ〜３ｉが漸次ピッチを減少するようにして設けられている。又、母非球面Ｂも点Ｈにおいて折れ曲がる、または実質的に折れ曲がる形状である。
【０１０９】
ここで、点Ｈを境にして、回折輪帯のピッチが変わる。より具体的には、回折輪帯３ａ〜３ｆまでは漸次ピッチが減少するが、点Ｈの内側における、その点Ｈに最も近い回折輪帯３ｆのピッチＰ１は、回折輪帯３ｆに接し、かつ点Ｈの外側の回折輪帯３ｇのピッチＰ２よりも、小さくなっている。このようにすれば、点Ｈの外側を通過する所定の波長の光を、効果的にフレア光に変換させることが出来る。
【０１１０】
また、対物レンズは、ＣＤに対し、所定の物体距離にある波長λの光源から光を照射した場合、前記所定距離ｈ以下の開口数ＮＡでは、波面収差が０．０７λｒｍｓ以下であり、前記所定距離ｈの内側を通過する光線の球面収差は、前記所定距離ｈの外側を通過する光線の球面収差に対して、１０λ〜１００λ小さいことが好ましい。
【０１１１】
このように、前記所定距離ｈの内側を通過する光線の球面収差が、前記所定距離ｈの外側を通過する光線の球面収差に対して、１０λ〜１００λ小さければ、前記所定距離ｈの外側を通過する光線はフレアと見なせ、小さい開口数ＮＡのための開口制限を用いずとも、ビーム径が絞られ過ぎることがなく、比較的大きなスポット径を得ることができるため好ましい。
【０１１２】
請求項１３に記載の対物レンズは、前記回折面の、光軸から周辺方向に数えて、あるｉ番目の回折輪帯が次式を満たすことを特徴とする。
１．２≦ｐｉ＋１／ｐｉ≦１０                                      （４）
ただし、
ｐｉ：光軸から周辺方向に数えてｉ番目の回折輪帯の、光軸に垂直な方向の幅
【０１１３】
尚、上述のｉ番目の回折輪帯としては、光軸上の輪帯を１としたとき、第１４番目〜第２２番目の輪帯であることが望ましい。
【０１１４】
この場合、開口数ＮＡが小さい側の使用状態で、所定開口数の外側の球面収差を十分に大きなフレアとすることができる。すなわち、ＮＡが小さい側の使用状態で球面収差を実質的に不連続とし、所定開口数の内側では良好に絞られたスポットを得、その外側の光束は大きなフレアとなって記録再生のために必要な部分のスポットに影響を与えないようにしている。値ｐi+1／ｐiが、式（４）の下限値以上であれば、十分なフレアを得ることができる。一方、値ｐi+1／ｐiが、式（４）の上限値以下であれば、輪帯ピッチが小さすぎることがなく、回折面の製造が容易となる。
【０１１５】
また、対物レンズは、ＮＡ０．６０の光線が通る回折輪帯の番号ｍが、
２２≦ｍ≦３２              （５）
をみたすことが好ましい。ただし、回折輪帯の番号は光軸上の輪帯を１とし、順に外側に数える。
【０１１６】
この場合、番号ｍが式（５）の下限値以上であれば、光情報記録媒体（例えばＣＤとＤＶＤ等）の基板厚さに起因して生じる球面収差の補正を十分に行え、一方、番号ｍが式（５）の上限値以下であれば、回折効率の良いレンズを作りやすいという利点がある。
【０１１７】
また、対物レンズは、前記光線が、波長６３０〜６６５ｎｍの範囲内で、略平行な光束で入射されることが好ましい。
【０１１８】
また、対物レンズは、ＤＶＤ用の波長をλ１、ＣＤ用の波長をλ２（λ１＜λ２）とし、
前記波長λ１の光束により、ＤＶＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数をＮＡ１とし、前記波長λ２の光束により、ＣＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）とした時、
前記波長λ１とＤＶＤと前記必要開口数ＮＡ１の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ以下であり、
かつ、前記波長λ２とＣＤと前記必要開口数ＮＡ２の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下であり、
かつ、波長λ２とＣＤの組み合わせに対して前記必要開口数ＮＡ２以上の光束をフレアにすることが好ましい。
【０１１９】
また、対物レンズは、ＣＤに対し、所定の物体距離にある前記波長λ２の光源から光を照射した場合、前記必要開口数ＮＡ２以上ＮＡ１以下の光束が、ＣＤの記録面上では径ｗ２以上ｗ１以下の範囲に分布し、
１０μｍ≦ｗ２≦５０μｍ                      （６）
２０μｍ≦ｗ１−ｗ２≦１１０μｍ              （７）
を満たすことが好ましい。
【０１２０】
径ｗ２が式（６）の下限以上であれば、透明基板厚ｔ２の光情報記録媒体に対し、開口数ＮＡ２の理想的なレンズと同等のビーム径を得ることができ、ＮＡ２以上の光束はフレアとなって、情報の書き込み及び／又は読み取りに悪影響を与える恐れが少ない。
【０１２１】
値（ｗ１−ｗ２）が式（７）の下限以上であれば、透明基板厚ｔ２の光情報記録媒体に対し、開口数ＮＡ２以上の光束が広範囲なフレアとなって、良好なフォーカス信号を得ることができる。
【０１２２】
径Ｗ２が式（６）の上限以下である場合、及び値（ｗ１−ｗ２）が式（７）の上限以下である場合、プラスチックレンズからなる対物レンズの場合、温度変化による屈折率変化による球面収差の劣化を、温度変化に伴う半導体レーザの発振波長の変化を利用した回折面による球面収差変化によって、ある程度補償することができる。開口数ＮＡ２以上の光束に対してフレアを大きくすることは、基板厚さによる球面収差を補正する回折の作用が弱くなることに相当し、温度変化による球面収差の劣化を補償する上記の効果を損ねてしまうので、フレアを大きくしすぎるのは好ましくない。
【０１２３】
また、対物レンズは、ＣＤに対し、所定の物体距離にある前記波長λ２の光源から光を照射した場合、前記所定距離ｈ以下の開口数ＮＡでは、波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下であり、前記所定距離ｈの内側を通過する光線の球面収差は、前記所定距離ｈの外側を通過する光線の球面収差に対して、１０λ２〜１００λ２小さいことが好ましい。
【０１２４】
また、対物レンズは、前記波長λ１は、６３０〜６６５ｎｍの範囲にある波長であり、前記波長λ２は、７５０〜８１０ｎｍの範囲にある波長とすると、ＤＶＤ又はＣＤの情報記録及び／又は再生可能なＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置に好適である。
【０１２５】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズは、前記回折面の光路差関数をφ（ｈ）とするとき（ｈは光軸からの距離）、所定距離ｈの箇所でｄφ（ｈ）／ｄｈが不連続または実質的に不連続な関数であることが好ましい。
【０１２６】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズは、前記所定距離ｈの内側に形成された輪帯のうち最も外側の輪帯における光軸に垂直方向の幅は、前記最も外側の輪帯に隣接し、かつ前記所定距離ｈの外側に形成された輪帯における光軸に垂直方向の幅より小さいことが好ましい。
【０１２７】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズを介して、ＣＤに対し、所定の物体距離にある波長λの光源から光を照射した場合、前記所定距離ｈ以下の開口数ＮＡでは、波面収差が０．０７λｒｍｓ以下であり、前記所定距離ｈの内側を通過する光線の球面収差は、前記所定距離ｈの外側を通過する光線の球面収差に対して、１０λ〜１００λ小さいことが好ましい。
【０１２８】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズは、前記回折面の、光軸から周辺方向に数えて、あるｉ番目の回折輪帯が次式を満たすことが好ましい。
１．２≦ｐｉ＋１／ｐｉ≦１０                                      （４）
ただし、
ｐｉ：光軸から周辺方向に数えてｉ番目の回折輪帯の、光軸に垂直な方向の幅
【０１２９】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の対物レンズは、ＮＡ０．６０の光線が通る回折輪帯の番号ｍが、
２２≦ｍ≦３２                                                （５）
をみたすことが好ましい。
【０１３０】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記２つの光源のうち、ＤＶＤ用の光源の波長をλ１、ＣＤ用の光源の波長λ２（λ１＜λ２）とし、
前記波長λ１の光束により、ＤＶＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数をＮＡ１とし、前記波長λ２の光束により、ＣＤの記録または再生を行うのに必要な像側の必要開口数をＮＡ２（ＮＡ１≧ＮＡ２）とした時、
前記波長λ１とＤＶＤと前記必要開口数ＮＡ１の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ１ｒｍｓ以下であり、
かつ、前記波長λ２とＣＤと前記必要開口数ＮＡ２の組み合わせに対して、波面収差が０．０７λ２ｒｍｓ以下であり、
かつ、前記波長λ２とＣＤの組み合わせに対して前記必要開口数ＮＡ２以上の光束をフレアにすることが好ましい。
【０１３１】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズを介して、ＣＤに対し、所定の物体距離にある前記波長λ２の光源から光を照射した場合、前記必要開口数ＮＡ２以上ＮＡ１以下の光束が、ＣＤの記録面上では径ｗ２以上ｗ１以下の範囲に分布し、
１０μｍ≦ｗ２≦５０μｍ                      （６）
２０μｍ≦ｗ１−ｗ２≦１１０μｍ              （７）
を満たすことが好ましい。
【０１３２】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記波長λ１とＤＶＤの組み合わせに対する前記対物レンズの物点と、前記波長λ２とＣＤの組み合わせに対する前記対物レンズの物点とが、光学的に等しい距離にあることが好ましい。
【０１３３】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記波長λ１は、６３０〜６６５ｎｍの範囲にある波長であり、前記波長λ２は、７５０〜８１０ｎｍの範囲にある波長であることが好ましい。
【０１３４】
また、対物レンズは、開口数ＮＡが０．５〜０．７の範囲における波長λの光束が通過したときの球面収差量は、開口数ＮＡが０．５未満における波長λの光束が通過したときの球面収差量よりも、１０λ〜１００λ以上大きいことが好ましい。
【０１３５】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズに、開口数ＮＡが０．５〜０．７の範囲における波長λの光束が通過したときの球面収差量は、開口数ＮＡが０．５未満における波長λの光束が通過したときの球面収差量よりも、１０λ〜１００λ以上大きいことが好ましい。
また、光ピックアップ装置は、前記対物レンズの少なくとも一つの面の回折輪帯において、前記所定距離ｈの内側に形成された輪帯のうち最も外側の輪帯における光軸に垂直方向の幅は、前記最も外側の輪帯に隣接し、かつ前記所定距離ｈの外側に形成された輪帯における光軸に垂直方向の幅より小さいことが好ましい。
【０１３６】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズに、開口数ＮＡが０．５未満の光束が通過したときに、ＣＤから反射した光束は、前記受光手段の受光面内に含まれるように、前記受光手段に向かって照射され、開口数ＮＡが０．５以上の光束が通過したときに、ＣＤから反射した光束は、前記受光手段の受光面を除く周囲に照射されることが好ましい。
【０１３７】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記受光手段は、１個ないし３個のほぼ矩形状の受光面を有しており、前記開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は５μｍ以上であることが好ましい。
【０１３８】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記受光手段は、略一直線上に並べた３個の矩形状の受光面を有し、前記開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は２５μｍ以上であることが好ましい。
【０１３９】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記対物レンズに、必要開口数ＮＡが０．５以上の光束が通過したときに、ＣＤから反射した光束は、前記周辺受光面のみを含むように、前記受光手段に向かって照射されることが好ましい。
【０１４０】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記受光手段は、少なくとも２個のストライプ状の受光面を有し、前記開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は２０μｍ以上であることが好ましい。
【０１４１】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置は、前記受光手段は、少なくとも４個のストライプ状の受光面を有し、前記開口数ＮＡが０．５以上のＣＤの記録面上での光束のスポット径は５０μｍ以上であることが好ましい。
【０１４２】
光ピックアップ装置に使われる受光手段に関して、レーザ光源と受光手段がユニット化されたモジュールを使用する場合と、レーザ光源と受光手段とを別に設ける場合がある。前者を一体型受光手段と、後者を別体型受光手段と呼ぶこととする。図８（ａ）は一体型受光手段の受光面を示し、図８（ｂ）は別体型受光手段の受光面を示す模式図である。図８（ｂ）において、通常ほぼ３個の矩形状の受光面から構成されている受光手段の受光面は、中央受光面ＣＳと、その両側に配置された一対の周辺受光面ＰＳとを有している。中央受光面ＣＳは、記録信号の書き込み及び／又は読み取りエラーが生じていないか検出する機能を有し、周辺受光面ＰＳは、トラッキングエラーが生じていないか検出する機能を有する。
【０１４３】
この場合においては、ＤＶＤ及びＣＤの２つの光情報記録媒体のうち、必要開口数の小さい光情報記録媒体、すなわちＣＤに対して、開口数ＮＡが０．５以上の波長λの光束が前記対物レンズを通過したときに、回折面によりフレアが形成されるようになっている。図８（ｂ）に示すように、開口数ＮＡが０．５未満の波長λの光束は、中央受光面ＣＳの中央にスポットを形成するが、開口数ＮＡが０．５以上の波長λの光束は、内径φ１のフレア光となって照射される。このときに、内径φ１が十分大きく、中央受光面ＣＳを完全に内包するようであれば、開口数ＮＡが０．５以上の波長λの光束が周辺受光面ＰＳのみに照射されることとなり、この場合でいう受光面としての中央受光面ＣＳにおいて不要な光が検出されることが防止され、誤検出を防止することが出来る。
【０１４４】
更に、フレア光の内径をφ１より大きなφ２とし、周辺受光面ＰＳまでを完全に内包するようであれば、開口数ＮＡが０．５以上の波長λの光束は、本発明でいう受光面としての中央受光面ＣＳ及び周辺受光面ＰＳにおいて不要な光が検出されることが防止され、誤検出を防止することが出来る。
【０１４５】
上述のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の如く、前記受光手段が、１個ないし３個のほぼ矩形状の受光面を有している場合、開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は５μｍ以上であれば、別体型受光手段において、中央受光面ＣＳに不要な光が入りづらくなり、誤検出を防止することが出来る。
【０１４６】
上述のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置のごとく、前記受光手段が、略一直線上に並べた３個の矩形状の受光面を有し、開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は２５μｍ以上であれば、別体型受光手段において、さらに周辺受光面ＰＳに不要な光が入りづらくなり、誤検出を更に防止できる。
【０１４７】
これに対し、図８（ａ）に示すように、一体型受光手段は、少なくとも２個以上、通常は４個以上のストライプ状の受光面から成り立っている。開口数ＮＡが０．５未満の波長λの光束は、中央受光面群ＣＳの間にスポットを形成するが、開口数ＮＡが０．５以上の波長λの光束は、内径φ１のフレア光となって照射される。このときに、内径φ１が十分大きく、中央受光面群ＣＳを完全に内包するようであれば、開口数ＮＡが０．５以上の波長λの光束が周辺受光面ＰＳのみに照射されることとなり、この場合でいう受光面としての中央受光面群ＣＳにおいて不要な光が検出されることが防止され、誤検出を防止することが出来る。
【０１４８】
上述のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の如く、少なくとも２個のストライプ状の受光面を有し、開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は２０μｍ以上であれば、一体型受光手段において、中央受光面ＣＳに不要な光が入りづらくなり、誤検出を防止することが出来る。
【０１４９】
更に、上述のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の如く、少なくとも４個のストライプ状の受光面を有し、開口数ＮＡが０．５以上の光束のＣＤの記録面上でのスポット径は５０μｍ以上であれば、一体型受光手段において、さらに周辺受光面ＰＳに不要な光が入りづらくなり、誤検出を更に防止できる。
【０１５０】
本明細書中で用いる回折面（又は回折パターン）とは、レンズの表面に、レリーフを設けて、回折によって光束を集光あるいは発散させる作用を持たせた面（又は形態）のことをいう。レリーフの形状としては、例えば、レンズの表面に、光軸を中心とする略同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知られているが、そのような形状を含むものである。
【０１５１】
本明細書中において、対物レンズとは、狭義に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る集光作用を有するレンズを指し、広義にはそのレンズと共に、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能なレンズ群を指すものとする。ここで、かかるレンズ群とは、少なくとも１枚以上（例えば２枚）のレンズを指すものである。従って、本明細書中において、対物レンズの光情報記録媒体側（像側）の開口数ＮＡとは、対物レンズの最も光情報記録媒体側に位置するレンズ面の開口数ＮＡを指すものである。また、本明細書中では必要開口数ＮＡは、それぞれの光情報記録媒体の規格で規定されている開口数、あるいはそれぞれの光情報記録媒体に対して、使用する光源の波長に応じ、情報の記録または再生をするために必要なスポット径を得ることができる回折限界性能の対物レンズの開口数を示す。
【０１５２】
本明細書中において、光情報記録媒体であるＣＤとは、例えば、CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各種ＣＤ系の光ディスク、ＤＶＤとは、DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW,DVD-Video等の各種ＤＶＤ系の光ディスクを意味するものである。
【０１５３】
本明細書において、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置とは、上記のような種々のＤＶＤ系の光ディスクのうち、少なくとも１種のＤＶＤに対して、情報の記録又は再生の少なくとも一方が可能であって、且つ、上記のような種々のＣＤ系の光ディスクのうち、少なくとも１種のＣＤに対して、情報の記録又は再生の少なくとも―方が可能である光ピックアップ装置である。勿論、そのようなＤＶＤ／ＣＤ互換機能に、更に、ＤＶＤ及びＣＤ以外の他の光情報記録媒体に対しても、情報の記録又は再生が可能である機能を有する光ピックアップ装置を除外するものではない。
【０１５４】
ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置の望ましい具体的な実施態様としては、波長の異なる少なくとも２つの光源を有し、ＤＶＤに対しては、波長６３０〜６６５ｎｍの範囲内の或る波長を有する一方の光源を使用し、ＣＤに対しては、波長７５０〜８１０ｎｍの範囲内の或る波長を有する他方の光源を便用して、対物レンズを含む集光光字系を介して、ＤＶＤ又はＣＤからの反射光を受光手段に導くように構成された光ピックアップ装置である。
【０１５５】
また、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置用の対物レンズとは、上記のようなＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置に使用できる対物レンズであって、望ましくは単玉のレンズからなるものである。
【０１５６】
本明細書において、対物レンズのレンズ外径Ｄ又は外径Ｄｏとは、光軸方向に対物レンズを見たときのフランジ部を含めた対物レンズ全体の略円形の外径である。このとき、フランジ部の外周に切欠が設けられている場合は、その切欠を無視した外径である。
【０１５７】
また、有効径Ｄｅとは、光ピックアップ装置に装着された対物レンズにおいて、実質的に光学面として使用される光源側の径であり、光源からの光束が紋り等により実際に対物レンズに照射される領域の、光軸を中心とした最大径である。
【０１５８】
更に、端厚とは、上記の有効径に相当する対物レンズの面上の位置における対物レンズの光軸方向の厚さである。
【０１５９】
本発明の光ピックアップ装置は、各種のプレーヤまたはドライブ等、あるいはそれらを組み込んだＡＶ機器、パソコン、その他の情報端末等の音声および／または画像の記録および／または再生装置に搭載することができる。
【０１６０】
尚、本発明のＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置として、特に、ＤＶＤの再生及びＣＤの再生のみが可能な光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ用の第１のレ一ザ光源の波長をλ１とし、ＣＤ用の第２のレーザ光源の波長をλ２としたとき、前記波長λ１のレ一ザ光における対物レンズの結像倍率ｍＴ１と、前記波長λ２のレーザ光における前記対物レンズの結像倍率ｍＴ２についてそれぞれ以下の式が成り立つようにすると好ましい。
−１／５＜ｍＴ１＜−１／７．５                          （８）
−１／３＜ｍＴ２＜−１／７．５                          （９）
【０１６１】
又、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置として、特に、ＤＶＤの記録及び再生、及びＣＤの再生のみが可能な光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ用の第１のレ―ザ光源の波長をλ１とし、ＣＤ用の第２のレ―ザ光源の波長をλ２としたとき、前記波長λ１のレ―ザ光における対物レンズの結像倍率ｍＴ１と、前記波長λ２のレーザ光における前記対物レンズの結像倍率ｍＴ２について、それぞれ以下の式が成り立つようにすると好ましい。
−１／３＜ｍＴ１＜−１／５                            （１０）
−１／５＜ｍＴ２＜−１／７、５                        （１１）
【０１６２】
更に、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置として、特に、ＤＶＤの再生、及びＣＤの記録及び再生のみが可能な光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ用の第１のレ―ザ光源の波長をλ１とし、ＣＤ用の第２のレーザ光源の波長をλ２としたとき、前記波長λ１のレーザ光における対物レンズの結像倍率ｍＴ１と、前記波長λ２のレーザ光における前記対物レンズの結像倍率ｍＴ２について、それぞれ以下の式が成り立つようにすると好ましい。
−１／５＜ｍＴ１＜−１／７．５                        （１２）
−１／３＜ｍＴ２＜−１／５                            （１３）
【０１６３】
又、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置として、特に、ＤＶＤの記録及び再生、及びＣＤの記録及び再生のみが可能な光ピックアップ装置においては、ＤＶＤ用の第１のレーザ光源の波長をλ１とし、ＣＤ用の第２のレーザ光源の波長をλ２としたとき、前記波長λ１のレーザ光における対物レンズの結像倍率ｍＴ１と、前記波長λ２のレーザ光における前記対物レンズの結像倍率ｍＴ２について、それぞれ以下の式が成り立つようにすると好ましい。
−１／３＜ｍＴ１＜−１／５                            （１４）
−１／３＜ｍＴ２＜−１／５                            （１５）
【０１６４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
回折面は回折レリーフをはずしたマクロ的な形状を示す母非球面と、光路差函数とで表す。光路差関数は、基準波長の１次回折光に対し回折面によって付加される光路差をあらわすものとし、光路差関数の値がｍλ（ｍは回折次数）変わるごとに回折輪帯を設ける。
【０１６５】
本発明の実施例では、回折面の母非球面および光路差関数を、光軸からの距離ｈｂを境界として、その内側（光軸側）と外側（周辺側）とでそれぞれ別の関数で表す。
【０１６６】
このとき母非球面および光路差関数が、境界ｈｂで実質的に連続とするために、外側の母非面および外側の光路差関数には定数項を設けた。
光路差関数Φ（ｈ）は次式で表す。
Φ（ｈ）＝ｂ０＋ｂ２＊ｈ2＋ｂ４＊ｈ4＋ｂ６＊ｈ6＋・・・    （１６）
ただし、
ｈ：光軸からの距離
ｂ０、ｂ２、ｂ４、ｂ６、・・・：光路差関数の係数
【０１６７】
一方、非球面は次式で表す。
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／（１＋√（１−（１＋ｋ）ｈ2／ｒ2））＋Ａ０＋Ａ２＊ｈ2＋Ａ４＊ｈ4＋Ａ６＊ｈ6＋・・・                                  （１７）
ただし、
Ａ０、Ａ２、Ａ４、Ａ６、・・・：非球面係数
ｋ：円錐係数
ｒ：近軸曲率半径
ｒ、ｄ、ｎ、νｄはレンズの曲率半径、面間隔、基準波長での屈折率、アッベ数を表す。
【０１６８】
上記の定義を基にした場合、光路差関数の２次係数を零でない値とすることにより、レンズにパワーを持たせることができる。また、光路差関数の２次以外の係数、例えば、４次係数、６次係数、８次係数、１０次係数等を零でない値とすることにより、球面収差を制御することができる。尚、ここで、制御するということは、屈折パワーを有する部分が持つ球面収差を、逆の球面収差を発生させて補正したり、全体の球面収差を所望な値にすることを意味する。
【０１６９】
図１は、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。図１において、第１の光情報記録媒体（光ディスク、例えばＣＤ）に対して記録および／または再生を行う第１光源１１と、第２の光情報記録媒体（光ディスク、例えばＤＶＤ）に対して記録および／または再生を行う第１光源１１とは波長の異なる第２光源１２とを備え、それぞれの光源から射出される発散光束の発散角を所望の発散角に変換するカップリングレンズ２１，２２と、上記光束をほぼ一つの方向に進むように合成する光合成手段であるビームスプリッタ６２と、ビームスプリッタ６２からの光束を光情報記録媒体の情報記録面５に集光する対物レンズ３と、光情報記録媒体からの反射光を受光する受光手段としての光検出器４１、４２とを備えている。図中、８は絞り、９はシリンドリカルレンズ、７１，７２は１／４波長板、１５は光源１１からの発散光束の発散度を小さくするためのカップリングレンズ、１６は凹レンズ、１７は反射光束を分離するためのホログラムである。対物レンズ３としては、実施例１〜３の対物レンズを用いた。
【０１７０】
第１光源１１は波長λ１＝６３５又は６５５ｎｍ程度のレーザ光を射出し、このとき透明基板厚ｔ１＝０．６ｍｍの光情報記録媒体（ＤＶＤ）に対して記録および／または再生を行うのに必要な対物レンズの開口数をＮＡ１＝０．６〜０．６５とする。第２光源１２は波長λ２＝７８５ｎｍ程度のレーザ光を射出し、このとき透明基板厚ｔ２＝１．２ｍｍの光情報記録媒体（ＣＤ）に対して記録および／または再生を行うのに必要な対物レンズの開口数を
ＮＡ２＝０．５とする。
【０１７１】
本実施の形態における１枚構成の高ＮＡ対物レンズで、厚みの異なる情報記録媒体に対応できる対物レンズを得るための、回折面の役割は、球面収差の補正であるが、球面収差の補正について、以下のようにする。
【０１７２】
本実施例においては、透明基板の厚さｔ１の記録媒体に対する物点の位置と、透明基板の厚さｔ２の記録媒体に対する物点の位置とが等しくなっており、例えば対物レンズにはいずれもコリメートされた平行光が入射するので、回折面だけの作用によって基板厚の違いによる球面収差を補正する。本実施例では、透明基板の厚さｔ２の記録媒体に対して必要な開口数ＮＡ２の範囲まで球面収差を小さくし、開口数ＮＡ１から開口数ＮＡ２までの範囲は球面収差を大きくしている。
【０１７３】
（実施例１）
図２は、実施例１の対物レンズの断面図であり、図３は、実施例１の対物レンズにおける球面収差図である。［表１］及び［表２］に、実施例１の対物レンズにおけるレンズデータを示す。
【０１７４】
【表１】
0004766359.tif 000014
【表２】
0004766359.tif 000015
【０１７５】
（実施例２）
図４は、実施例２の対物レンズの断面図であり、図５は、実施例２の対物レンズにおける球面収差図である。［表３］及び［表４］に、実施例２の対物レンズにおけるレンズデータを示す。
【０１７６】
【表３】
0004766359.tif 000016
【表４】
0004766359.tif 000017
【０１７７】
（実施例２）
図６は、実施例３の対物レンズの断面図であり、図７は、実施例３の対物レンズにおける球面収差図であり、図７（ａ）は、ＤＶＤの情報記録／再生条件における収差図で、図７（ｂ）は、ＣＤの情報記録／再生条件における収差図である。［表５］及び［表６］に、実施例３の対物レンズにおけるレンズデータを示す。
【０１７８】
【表５】
0004766359.tif 000018
【表６】
0004766359.tif 000019
【０１７９】
［表７］に、上述した各条件式を満足している実施例１，２及び３の各データを、まとめて示す。尚、表中において、例えばｐiはｉ番目の輪帯におけるピッチを示す。
【表７】
0004766359.tif 000020
【０１８０】
尚、実施例１〜３のレンズは、成分［Ａ］として、軟化温度（ＴＭＡ）が１５０℃であり、極限粘度［η］が０.６dl／ｇであるエチレンとテトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデセン−３（以下ＴＣＤ−３）とのランダム共重合体 １００重量部と、２−ヒドロキシエチル−２− ヒドロキシドデシルアミンと２−ヒドロキシエチルー２−ヒドロキシテトラドデシルアミンとの混合物を０．６％と、ペンタエリスリトールジステアレートを０．６％添加し、さらに他の添加剤としてテトラキス［メチレン−3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンを０.６重量部添加して、シリンダ温度を２５０℃に設定した二軸押出機に供給して溶融混練して環状オレフィン系樹脂組成物を得た。
【０１８１】
（実施例４）
実施例４のレンズは、成分［Ａ］として、軟化温度（ＴＭＡ）が１５０℃であり、極限粘度［η］が０.６dl／ｇであるエチレンとテトラシクロ［４．４．０．１2,5．１7,10］ドデセン−３（以下ＴＣＤ−３）とのランダム共重合体 １００重量部と、成分［Ｂ］として、［表８］に示すような各成分をそれに示す量（重量部）で添加し、さらに他の添加剤としてテトラキス［メチレン−3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンを０.６重量部添加して、シリンダ温度を２５０℃に設定した二軸押出機に供給して溶融混練して得た環状オレフィン系樹脂組成物を用いて、実施例１のレンズデータと同様のレンズデータであるレンズ１〜４を製造した。更に比較例として、ＰＭＭＡを用いて同様のレンズデータであるレンズを製造した。
【表８】
0004766359.tif 000021
【０１８２】
比較レンズと本発明のレンズ４のＭＦＲ、屈折率、吸水率、耐熱温度を測定した。結果を［表９］に示す。
【表９】
0004766359.tif 000022
【０１８３】
レンズ４は、吸水率が０．０１％以下と比較レンズに比ペ非常に小さく、また、耐熱温度も高いことから、環境変化に対する屈折率の変化や変質なとの起こりにくいレンズであることが分かる。また、レンズ４は、屈折率が比較レンズよりも大きいことから、レンズの端厚を厚くすることが可能となり、レンズの成形性を向上させることかでき、転写性を向上させることができる。また、メルトフローレイトＭＦＲが大きいことからも、転写性を向上させることかできる。よって、光ピックアップ装置の対物レンズのような、小型で精密性を要求されるレンズにおいてはレンズ製造時の不良品発生率を低減することが可能となり、低コスト化を可能とすることができる。
【０１８４】
さらにレンズ１〜４を透過率試験機で透過率を測定した値から、環境温度８０℃、湿度９０％で４８時間曝し、その後室内に３時間放置した後に、再度透過率試験機で透過率を測定した値を差し引いた値である透過率減少（％）を［表１０］に示す。
【表１０】
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【０１８５】
図１０は本発明者らが行った透過率試験機を示す概略図である。図１０において、ジグ１０２に、レンズ１〜４に係る２枚の対物レンズ０Ｌを背中合わせに保持し、光軸に沿って、レーザー光源１０１より６５０ｎｍの波長を有するφ１ｍｍの光束を対物レンズＯＬ、ＯＬを透過させ、反対側に配置された分光高度計１０３で、光強度を求めた。
【０１８６】
【発明の効果】
本発明によると、環境変化に対してもより安定した光学特性を有し、光量の損失も少なく、小型、軽量かつ安価に得ることができ、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置用の対物レンズとして極めて実用性の高い対物レンズ、及びそれを用いたＤＶＤ／ＣＤ互換光ピックアップ装置を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の対物レンズの断面図である。
【図３】実施例１の対物レンズにおける球面収差図である。
【図４】実施例２の対物レンズの断面図である。
【図５】実施例２の対物レンズにおける球面収差図である。
【図６】実施例３の対物レンズの断面図である。
【図７】実施例３の対物レンズにおける球面収差図である。
【図８】図８（ａ）は一体型受光手段の受光面を示し、図８（ｂ）は別体形受光手段の受光面を示す模式図である。
【図９】回折輪帯を設けた対物レンズとしてのレンズの例を示す模式図である。
【図１０】透過率試験機を示す概略図である。
【図１１】本発明の対物レンズを示す断面図（図１１（ａ））及び正面図（図１１（ｂ））である。
【符号の説明】
８  絞り
９  シリンドリカルレンズ
１１  第１光源
１２  第２光源
１５  カップリングレンズ
１６  凹レンズ
１７  ホログラム
２１、２２  カップリングレンズ
４１，４２  光検出器
６２  ビームスプリッタ
７１，７２  １／４波長板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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