(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、
前記光情報記録媒体からの反射光を受光するための光検出器とを有する光ピックアップ装置で用いられる対物レンズにおいて、
前記対物レンズは正の屈折パワーを有するプラスチックレンズを含み、
前記対物レンズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、
前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、
ＮＡ≧０．７
を満たすとともに、
前記光源の波長λ（ｎｍ）は、
λ≦５００ｎｍ
を満たし、
前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２とし、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、
（ΔＳＡ２／Δλ１）＊（ΔＳＡ１／ΔＴ）＜０λｒｍｓ2／（℃・ｎｍ）
を満たすことを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ２は、
△ＳＡ２／△λ１＜０λｒｍｓ／ｎｍ
を満たすとともに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１は、
△ＳＡ１／△Ｔ＞０λｒｍｓ／℃
を満たす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】
環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記光源の波長変化量を△λ２（ｎｍ）としたとき、
０ｎｍ／℃＜△λ２／△Ｔ≦０．５ｎｍ／℃
を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１は、
｜△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃
を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項５】
前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、
０．０００１５／ｎｍ≦（ＮＡ）4／λ≦４０／ｎｍ
を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項６】
前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、
１０ｎｍ≦λ／ＮＡ≦１１００ｎｍ
を満たすことを特微とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項７】
前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２としたとき、
│△ＳＡ２／△λ１｜≦０．１０λｒｍｓ／ｎｍ
を満たすことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの焦点位置変化量を△ｆ（μｍ）としたとき、
｜△ｆ／△λ１│≦２００
を満たすことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項９】
前記対物レンズの少なくとも１つの面は非球面であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項１０】
前記対物レンズの少なくとも２つの面は非球面であることを特徴とする請求項９に記載の対物レンズ。
【請求項１１】
前記回折パターンは光軸を略中心とする同心円状の複数輪帯の形状を有し、前記複数輪帯の各輪帯の位置を表す光路差関数が、少なくともべき級数の６次項を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項１２】
前記対物レンズは、前記プラスチックレンズの単レンズからなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項１３】
前記対物レンズの前記光源の波長λ（ｎｍ）におけるパワーをφ、屈折パワーをφＲとしたとき、０．３≦φＲ／φ≦１．５を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記対物レンズの光情報記録媒体側とは反対側のべース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、前記対物レンズの屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたとき、
１．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２
を満たすことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の対物レンズ。
【請求項１５】
環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折率変化量を△ｎとしたとき、
−０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃
を満たすことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項１６】
前記対物レンズは、非晶質ポリオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂及びフルオレン系樹脂のいずれかの樹脂からなることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項１７】
前記対物レンズの光学機能部の外周にフランジ部を有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項１８】
前記フランジ部の一部に切り欠き部を有することを特徴とする請求項１７に記載の対物レンズ。
【請求項１９】
波面収差の３次軸上球面収差成分の絶対値が、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内で０．０７λｒｍｓ以下であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項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】
【産業上の利用分野】
本発明は、光ピックアップ装置及び樹脂製の対物レンズに関し、特に温度特性及び収差を改善した対物レンズ及びこれを用いた、光情報記録媒体の記録及び又は再生用として好適に用いられる光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＤ再生装置において要求される精度を有する光情報記録媒体の記録再生用光学系（尚、本明細書中で云う記録再生用光学系あるいは記録再生装置とは記録用光学系、再生用光学系、記録と再生との両用の光学系あるいはそれらを用いた装置を含む）としては、無限共役型の光学系が特開昭５７−７６５１２号公報に開示され、有限共役型の光学系が特開昭６１ー５６３１４号公報等に開示されている。また、樹脂製対物レンズを用いた場合の温度変化による収差の発生を減じるため、カップリングレンズを用いたものが特開平６ー２５８５７３号公報に開示されている。しかるに、近年においては低コスト化などの要求から、記録再生用光学系、特にその対物レンズに関しては、樹脂（プラスチック）材料を用いて形成されたレンズが広く使用されている。
【０００３】
しかし、樹脂材料から形成された対物レンズにおいては、温度変化に伴う屈折率の変化によって発生する収差が、ガラス材料から形成されたレンズより大きくなるという問題がある。一般的には、この屈折率の変化は樹脂材料とガラス材料とで一桁以上異なっている。ここで、基準設計温度と実際の使用環境との温度差を△Ｔとしたとき、この温度差△Ｔによって変化する収差は主に３次球面収差である。波面収差の３次球面収差成分をｒｍｓ値で表したものをＳＡとし、ここでは球面収差が正の場合（オーバー）をＳＡ＞０、負（アンダー）の場合をＳＡ＜０と符号を定義する。温度変化ΔＴによって変化する３次球面収差ΔＳＡ（λｒｍｓ）は、対物レンズの光情報記録媒体側（像側）開口数ＮＡ、焦点距離ｆ、結像倍率ｍ、比例係数ｋ、光の波長λを用いて、
ΔＳＡ／ΔＴ＝ｋ・ｆ（１−ｍ）4（ＮＡ）4／λ        （１）
と表すことができる。尚、樹脂材料から形成されたレンズが正の屈折力を有する場合、温度が上昇すると３次の球面収差がよりオーバーになる。すなわち、上式（１）において、係数ｋは正の値となる。また、樹脂材料から形成された単レンズを対物レンズとした場合、係数ｋはより大きな正の値となる。
【０００４】
現在広く用いられているコンパクトディスク用の対物レンズでは、ＮＡが０．４５程度であるため、使用環境の温度変化に伴って発生する収差は問題となるほどの水準には至らないといえる。しかし、光情報記録媒体の高密度化が推進されつつある現在、記録再生装置の光学系を構成する対物レンズも、それに対応することが要求されている。
【０００５】
具体的には、光情報記録媒体としてＣＤ（記憶容量：６４０ＭＢ）と同程度の大きさで記録密度を高めたＤＶＤ（記憶容量：４．７ＧＢ）が開発され、急速に普及が進んでいる。ＤＶＤを再生するためには、光源の波長が６３５ｎｍから６６０ｎｍの範囲内にある所定の波長のレーザ光を使用することが一般的である。また、一般的にはレーザ光源からの発散光束は、コリメートレンズで平行光束にされてからＤＶＤ側のＮＡが０．６又はそれ以上の対物レンズに入射され、ＤＶＤの透明基板を介して情報記録面に集光される。
【０００６】
特に最近、さらなる高ＮＡの対物レンズやさらなる短波長光源を利用し、１０ないし３０ＧＢの記憶容量をもつＣＤやＤＶＤと同様の光情報記録媒体の開発が盛んである。短波長光源として有望視されているものとして、発振波長４００ｎｍ程度のＧａＮ青色半導体レーザやＳＨＧ青色レーザがある。すなわち、記録再生装置における光学系は、高ＮＡが要求されると共に、波長がより短いレーザ光に対応させる必要が生じている。
【０００７】
これを波面収差より考察するに、上記式（１）において、例えばＮＡが０．４５から０．６へと増大し、レーザ光の波長λが６６０ｎｍから４００ｎｍへと短くなったとき、波面収差Ｗｒｍｓは、（０．６／０．４５）4÷４００／６６０＝５．１７倍に増大する。
【０００８】
ここで、式（１）に基づき波面収差を小さく抑えるために、焦点距離ｆを小さくすることが考えられるが、現実には、フォーカシング作動距離を確保する必要があるためにｆを現在以上に小さくすることは困難である。また、ｍ＜０の有限共役型光学系や、ｍ＝０の無限共役型光学系では、高ＮＡの場合、温度変化に伴って発生する収差がより深刻な問題となってきている。カップリングレンズを用いた光学系で０＜ｍ＜１とし、温度特性を改善することも考えられるが、この場合、フォーカシングに必要な作動距離を確保するためには、光学系の物像間距離を長くするか、または高ＮＡのカップリングレンズが必要となリ、光学系更には装置が大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の樹脂材料で形成された対物レンズを用いたレンズ系では温度変化によリ生じる樹脂材料の屈折率変化△ｎを原因とする、対物レンズの像側の開口数ＮＡの４乗に比例した収差の発生によって、高ＮＡの光学系を実現させることは困難であった。
【００１０】
従って、レーザ光源の短波長化と対物レンズの高ＮＡ化により、高密度の情報記録を達成しようとする光情報記録再生装置の光学系においては、樹脂製の対物レンズを用いる代わりに、温度変化に対する屈折率変化は小さいが、よりコストの高いガラスモールドレンズやガラスの組み合わせレンズを用いることを余儀なくされている。
【００１１】
本発明は、光情報記録媒体の記録再生装置（光ピックアップ装置）用対物レンズにおいて、発振波長が変化する半導体レーザのような場合における、使用環境の温度変化に対して十分な性能が確保できる樹脂材料からなる対物レンズ、又は樹脂材料からなる少なくとも１枚のレンズを含む対物レンズ、及びそのような対物レンズを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の対物レンズは、
波長λ（ｎｍ）の光束を出射する光源と、
前記光源から出射された光束を、光情報記録媒体の透明基板を介して前記光情報記録媒体の情報記録面上に集光させるための対物レンズと、
前記光情報記録媒体からの反射光を受光するための光検出器とを有する光ピックアップ装置で用いられる対物レンズにおいて、
前記対物レンズは正の屈折パワーを有するプラスチックレンズを含み、
前記対物レンズの少なくとも１つの面に回折パターンを有し、
前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡは、
ＮＡ≧０．７
を満たすとともに、前記光源の波長λ（ｎｍ）は、
λ≦５００ｎｍ
を満たし、
前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２とし、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ１としたとき、
（ΔＳＡ２／Δλ１）＊（ΔＳＡ１／ΔＴ）＜０λｒｍｓ2／（℃・ｎｍ）    （２）
を満たすことを特徴とする。
【００１３】
光情報記録媒体の記録再生に多く使われている回折パターンのない非球面樹脂製対物単レンズのような球面収差の補正された樹脂製正レンズの温度変化に対する３次の球面収差量の変化を∂ＳＡ／∂Ｔとすると、以下の式で表せる。
0004453131.tif 000002
ここで、樹脂材料は、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０、（∂ｎ／∂λ）＜０である。
ガラス材料は、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０、（∂ｎ／∂λ）＜０である。
半導体レーザは、（∂λ／∂Ｔ）＞０、ＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等は（∂λ／∂Ｔ）＝０である。
【００１４】
尚、ここでガラス材料の（∂ｎ／∂Ｔ）を０、ＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等の（∂λ／∂Ｔ）を０としたが、実際これらの値は厳密に０ではない。しかしながら、本発明の利用分野においては実用上０と考えられ、またそれにより説明を単純化できるので、以下これらの値を０として説明を進める。
【００１５】
さて、光源かＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等であり（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合、
∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡ／ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ）              （４）
となる。
【００１６】
このレンズがガラス製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０であるから、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０となる。一方、レンズが樹脂製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０であり、この種のレンズは∂ＳＡ／∂Ｔ＞０であることから、  （∂ＳＡ／∂ｎ）＜０である。また、光源が半導体レーザの場合は、（∂λ／∂Ｔ）＞０である。
【００１７】
このときレンズがガラス製である場合においても
0004453131.tif 000003
であり、（∂ｎ／∂λ）＜０、（∂ＳＡ／∂ｎ）＜０であるから∂ＳＡ／∂Ｔ＞０となる。
【００１８】
また、ガラス材料、樹脂材料を問わず、入射する光がより短被長になると、（∂ｎ／∂λ）の絶対値が大きくなる。したがって短波長の半導体レーザを利用する場合、たとえガラス材料であっても球面収差の温度変化に留意する必要がある。
【００１９】
一方、回折パターンを有する非球面樹脂製単レンズについて、温度変化に対する３次の球面収差量の変化量を∂ＳＡ／∂Ｔについて定式化すると以下のようになる。この場合、屈折レンズ部分の特性と回折パターン面の特性の双方を取り入れる必要がある。屈折レンズ部分が寄与する球面収差量の変化量∂ＳＡに添え字Ｒ、回折パターン面が寄与する球面収差量の変化量∂ＳＡに漆え字Ｄを付けて示すと、以下のように表せる。
0004453131.tif 000004
ここで、光源がＳＨＧレーザ、固体レーザ、ガスレーザ等であり、（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合には、
∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡR／∂ｎ）・（∂ｎ／∂Ｔ）          （７）
が成立する。
【００２０】
ここで、もちろんガラス製レンズの場合には、（∂ｎ／∂Ｔ）＝０であり、（∂ＳＡR／∂ｎ）の値によらず、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０となる。一方、レンズが樹脂製であれば、（∂ｎ／∂Ｔ）＜０であるが、（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０であれば、∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
【００２１】
そこで、本発明においては、屈折レンズ部分に関して（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０とすべく、非球面樹脂製単レンズに回折パターンを導入している。但し、この場合屈折レンズ部分だけでは球面収差が残留してしまうが、回折パターンを最適化して全体で球面収差を補正するようにすることで、光情報記録媒体の記録再生に適した対物レンズを設計することができる。
【００２２】
一方、光源が半導体レーザの場合は（∂λ／∂Ｔ）＞０であり、上記の（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０の特性を持つ対物レンズの場合、上式（６）より
∂ＳＡ／∂Ｔ＝（∂ＳＡD／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）            （８）
となるが、一般に（∂ＳＡD／∂λ）≠０であり、３次の球面収差量が温度により変化してしまうことがわかる。
【００２３】
更に、上式（６）は、以下の式のように変形できる。
0004453131.tif 000005
【００２４】
ここで、樹脂製レンズの場合、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＜０であり、また光源が半導体レーザであるから、（∂λ／∂Ｔ）＞０となるので、
（∂ｎ／∂Ｔ）＋（∂ｎ／∂λ）・（∂λ／∂Ｔ）＜０      （１０）
である。
【００２５】
前提として、（∂ＳＡR／∂ｎ）＜０とすると、（１０）より（９）の第１項は正の値となる。∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とするためには、第２項が負の値をとる必要があるが、（∂λ／∂Ｔ）＞０なので、（∂ＳＡD／∂λ）＜０が条件となる。
【００２６】
このような特性の回折パターンを持つ非球面樹脂製単レンズにおいては、（∂λ／∂Ｔ）＝０の場合、上式（７）において（∂ＳＡR／∂ｎ）＜０でかつ（∂ｎ／∂Ｔ）＜０なので∂ＳＡ／∂Ｔ＞０となる。
【００２７】
また、温度が一定で、波長のみが変化する場合の球面収差∂ＳＡ／∂λは、
0004453131.tif 000006
で表せるが、第１項は正、第２項は負であるが、良く知られているように、回折パターンを持つ非球面単レンズの色収差は、主に回折パターンからの寄与が大きいことから、上式（１１）の第２項により∂ＳＡ／∂λの符号がきまり、∂ＳＡ／∂λ＜０となるのが一般的である。
【００２８】
すなわち、回折パターンを導入した樹脂製単レンズでは、∂ＳＡ／∂Ｔ＞０でかつ∂ＳＡ／∂λ＜０とすることで、光源が半導体レーザの場合においても∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
【００２９】
逆に（∂ＳＡR／∂ｎ）＞０とすると、計算は省略するが∂ＳＡ／∂Ｔ＜０でかつ∂ＳＡ／∂λ＞０とすることで、光源が半導体レーザの場合においても∂ＳＡ／∂Ｔ＝０とできる。
【００３０】
すなわち∂ＳＡ／∂Ｔと∂ＳＡ／∂λの符号が逆であればよい。
このとき、
（∂ＳＡ／∂Ｔ）・（∂ＳＡ／∂λ）＜０                    （１２）
となる関係が成立する。ここで、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＞０とした場合の方が、回折パターンのない非球面樹脂製単レンズの特性に近いため、回折パターンの負担が少なくより好ましい。請求項１によれば、使用環境の温度変化に対しても十分な性能を確保できる対物レンズが提供されることとなる。
【００３１】
ＤＶＤと同程度以下の記録密度である光情報記録媒体に対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置においては、対物レンズは、非球面や回折面を利用することにより、単レンズとすることができる。しかしながら、より高密度の光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うのためには、より開口数の大きな対物レンズ必要となるが、このような対物レンズは正レンズを２牧以上含んでいることが多い。２枚玉においてはより自由度が大きく、これらの正レンズの少なくとも一方もしくは双方を樹脂レンズとして、光源の発振波長が温度に依存しない場合には（∂ＳＡR／∂ｎ）＝０とし、いずれかの面を回析パターン化することで、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＝０とすることができる。
【００３２】
また光源の発振波長が温度に依存する場合においても、（∂ＳＡ／∂Ｔ）＝０とすることが可能である。
【００３３】
請求項２に記載の対物レンズは、
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ２が、
△ＳＡ２／△λ１＜０λｒｍｓ／ｎｍ              （１３）
を満たすとともに、前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１が、
△ＳＡ１／△Ｔ＞０λｒｍｓ／℃                  （１４）
を満たすことを特徴とする。ここで、（△ＳＡ１／△Ｔ）＞０λｒｍｓ／℃とすれば、回折パターンのない非球面樹脂製単レンズの特性に近くなるため、回折パターンの負端が少なくなってより好ましい。請求項２によれば、波長λの変動及び使用環境の温度変化に対しても十分な性能を確保できる対物レンズが提供されることとなる。
【００３４】
請求項３に記載の対物レンズは、
環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記光源の波長変化量を△λ２（ｎｍ）としたとき、
０ｎｍ／℃＜△λ２／△Ｔ≦０．５ｎｍ／℃          （１５）
を満たすので、環境温度の変動に対して球面収差変化量をより小さく抑えることができ、安価な半導体レーザの使用が可能となる。
【００３５】
請求項４に記載の対物レンズは、
前記３次軸上球面収差変化量△ＳＡ１が、
｜△ＳＡ１／△Ｔ│≦０．００１λｒｍｓ／℃        （１６）
を満たすことを特徴とする。このように｜ΔＳＡ１／ΔＴ｜が、０．００１λｒｍｓ／℃以下を満たすことにより、環境温度変動に対して球面収差変化量をより小さく抑えることができる。
【００４３】
請求項５に記載の対物レンズは、
前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、
０．０００１５／ｎｍ≦（ＮＡ）4／λ≦４０／ｎｍ        （２７）
を満たすので、既存の光情報記録媒体の光ピックアップ装置の温度特性を改善するだけでなく、近紫外光を使った開口数の大きい超高密度な光情報記録媒体に対応させることが可能な、対物レンズ及び安価で軽量な光ピックアップ装置が実現できる。
【００４４】
請求項６に記載の対物レンズは、
前記光源の波長λ（ｎｍ）と前記対物レンズの光情報記録媒体側の開口数ＮＡとは、
１０ｎｍ≦λ／ＮＡ≦１１００ｎｍ                    （２８）
を満たすので、既存の光情報記録媒体の光ピックアップ装置の温度特性を改善するだけでなく、近紫外光を使った開口数の大きい超高密度な光情報記録媒体に対応させることが可能な、対物レンズ及び安価で軽量な光ピックアップ装置が実現できる。
【００４５】
請求項７に記載の対物レンズは、
前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの３次軸上球面収差変化量を△ＳＡ２としたとき、
│△ＳＡ２／△λ１｜≦０．１０λｒｍｓ／ｎｍ        （２９）
を満たすので、光源の波長変動等の影響が許容できる対物レンズ及び光ピックアップ装置を構成することができる。
【００４６】
請求項８に記載の対物レンズは、
前記光源の波長λ（ｎｍ）の±５ｎｍの範囲内での波長変化△λ１（ｎｍ）に対する前記対物レンズの焦点位置変化量を△ｆ（μｍ）としたとき、
｜△ｆ／△λ１│≦２００                            （２９）
を満たすので、光源の波長変動等の影響が許容できる対物レンズ及び光ピックアップ装置を構成することができる。
【００４７】
請求項９に記載の対物レンズは、
前記対物レンズの少なくとも１つの面は非球面であるので、対物レンズだけで球面収差を小さくすることができ、それによりトラッキング特性の良好な対物レンズ及び光ピックアップ装置を構成することができる。
【００４８】
請求項１０に記載の対物レンズは、
前記対物レンズの少なくとも２つの面は非球面であるので、対物レンズだけで球面収差を小さくすることができ、対物レンズへの入射光が平行光でなくとも良好な収差が得られる光ピックアップ装置を構成することができる。
【００４９】
請求項１１に記載の対物レンズは、
前記回折パターンは光軸を略中心とする同心円状の複数輪帯の形状を有し、前記複数輪帯の各輪帯の位置を表す光路差関数が、少なくともべき級数の６次項を含むので、開口数が大きくても、環境温度の変動に対して球面収差変化量をより小さく抑えることができる。
【００５０】
請求項１２に記載の対物レンズは、
前記対物レンズは、前記プラスチックレンズの単レンズからなるので、構成を簡素化し低コスト化を図れる。
【００５１】
請求項１３に記載の対物レンズは、
前記対物レンズの前記光源の波長λ（ｎｍ）におけるパワーをφ、屈折パワーをφＲとしたとき、
０．３≦φＲ／φ≦１．５                        （３０）
を満たすので、光源の波長変動による焦点位置の変動が小さい光ピックアップ装置を構成することができる。
【００５２】
請求項１４に記載の対物レンズは、
前記対物レンズの光情報記録媒体側とは反対側のべース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、前記対物レンズの屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたとき、
１．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２          （３１）
を満たすので、非球面量を小さくできるため、その製造を容易とすることができる。
【００５３】
請求項１５に記載の対物レンズは、
環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折率変化量を△ｎとしたとき、
−０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃    （３２）
を満たすので、透過率が良好な樹脂を使用できる。
【００５４】
請求項１６に記載の対物レンズは、
前記対物レンズは、非晶質ポリオレフィン系樹脂、ノルボルネン系樹脂及びフルオレン系樹脂のいずれかの樹脂からなることを特徴とする。
【００５５】
すなわち、対物レンズのプラスチック材料としては、三菱レイヨン製「アクリペットＶＨ」、三菱レイヨン製「アクリペットＷＦ−１００」、日立化成工業製「アプトレッツＯＺ−１０００」、クラレ製「バラペットＭＩ−９１」、等のアクリル系、日本ゼオン製「ＺＥＯＮＥＸ」、三井石油化学工業製「ＡＰＥＬ」等の非晶質ポリオレフィン系、日本合成ゴム製「ＡＲＴＯＮ」等のノルボルネン系、鐘紡製「Ｏ−ＰＥＴ」等のフルオレン系などの種々の樹脂材料を用いることができるが、射出成形時の金型への転写性が良好で、所期の光学性能を容易に得ることができ、最小肉厚を小さくすることが可能であることから、日本ゼオン製「ＺＥＯＮＥＸ」、三井石油化学工業製「ＡＰＥＬ」等の非晶質ポリオレフィン系、日本合成ゴム製「ＡＲＴＯＮ」等のノルボルネン系、鐘紡製「Ｏ−ＰＥＴ」等のフルオレン系の樹脂が好ましいのである。この内、成形時間の短縮ができる更なるコストの低減が可能で、高屈折率が望めるフルオレン系樹脂が特に好ましい。
【００５６】
請求項１７に記載の対物レンズは、前記対物レンズの光学機能部の外周にフランジ部を有することを特徴とする。かかるフランジ部を設けることによって、光学機能部の光学性能を確保することができる。また、このフランジ部に光軸とに対して略直交する面を設けることにより、光ピックアップ装置への取り付け精度の向上や、取り付けの容易化を図ることが可能となる。
【００５７】
請求項１８に記載の対物レンズは、前記フランジ部の一部に切り欠き部を有することを特徴とする。この切り欠き部の光軸と略平行な方向の切削面を光軸方向から見たとき、直線状、円弧状等の種々の形状とすることができるが、この切り欠き部によって成形時のゲート部の位置を認識可能とすることができる。従って、切り欠き部の位置は、ゲート部に対応する位置であることが望ましい。
【００６４】
なお、本明細書中で用いる回折パターン（又は回折面）とは、光学素子の表面、例えばレンズの表面に、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形態（又は面）のことをいい、一つの光学面に回折を生じる領域と生じない領域がある場合は、回折を生じる領域をいう。レリーフの形状としては、例えば、光学素子の表面に、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。
【００７３】
請求項１９に記載の対物レンズは、波面収差の３次軸上球面収差成分の絶対値が、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内で０．０７λｒｍｓ以下であるので、対物レンズの球面収差が小さいため、トラッキング特性の良好な光ピックアップ装置を構成することができる。
【００７４】
請求項２０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の対物レンズを有することを特徴とする。
【００７７】
また、対物レンズの波面収差はフィゾー型の干渉計やトワイマングリーン型の干渉計で測定可能である。さらに光ピックアップ装置の波面収差はラジアルシアのマッハツエンダー型の干渉計が使用される。さらに光ピックアップ装置の波面収差や光ピックアップ装置の対物レンズの波面収差を測定し、Ｚｅｒｎｉｋｅの多項式を使用して干渉縞の解析を行い、３次球面収差成分のｒｍｓ値を求める機能を有する干渉計は既に市販されている。
【００７８】
また、対物レンズの波面収差の温度特定を評価する手段は、たとえば光ディスク用対物レンズの温度特定測定機の開発（ＫＯＮＩＣＡ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＲＥＰＯＲＴ  Ｖｏｌ．１０  ｐ７９〜ｐ８２，１９９７）で紹介されているトワイマングリーン干渉計において、対物レンズ部分を加熱する方法が知られている。
【００７９】
フィゾー干渉計やトワイマングリーン干渉計には光源が内蔵されており、かかる光源は、通常は波長６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザであるが、他の波長を発振させるレーザを代わりに用いることもできる。
【００８０】
光ピックアップ装置の波面収差の温度特性を評価するには、同様にラジアルシアのマッハツェンダー型の干渉計を使用し、光ピックアップ装置の部分を加熱すればよい。
【００８１】
本発明によれば、プラスチックレンズを含んだ対物レンズに回折パターンを設けることで、対物レンズ単独で波面収差の温度変化特性が極めて良好に改善することができる。尚、コリメータを環境温度で動かしたり、コリメータを回折コリメータとしたり、コリメータをＰＬ正レンズとガラス負レンズとする等公知の手段との組み合わせや、対物レンズへの入射光を収束光するなどの波面収差の温度変化特性を改善する方策等と組み合わせることで、回折パターンの輪帯数をむやみに増加させることなく、光ピックアップ装置の温度特性を改善することができる。また、光ピックアップ装置の波面収差の温度特性は必ずしも完全ゼロである必要はなく、光ピックアップ装置の開口数、光源の波長、光情報記録媒体の記録密度には依存する許容量以下であればよい。従って実際は、対物レンズ単独での波面収差の温度変化は必ずしもゼロでなくても良い。
【００８２】
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１枚のレンズを指し、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、かかるレンズ群には、少なくとも１枚以上のレンズを指すものであり、単玉レンズのみからなるものも含む。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、この開口数ＮＡは、光ピックアップ装置に設けられた絞りやフィルタ等の絞り機能を有する部品又は部材によって、光源からの光束が制限された結果として定義される開口数ＮＡである。
【００８３】
本明細書中において、光情報記録媒体としては、例えば、CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各種ＣＤ、DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW,DVD-Video等の各種ＤＶＤ、或いはＭＤ等のディスク状の現在の光情報記録媒体のみならず、次世代の記録媒体なども含まれる。多くの光情報記録媒体の情報記録面上には透明基板が存在する。しかしながら、透明基板の厚さが殆どゼロに近いもの、あるいは透明基板が全くないものも存在もしくは提案されている。説明の都合上、本明細書中「透明基板を介して」と記載することがあるが、かかる透明基板は厚さがゼロである、すなわち透明基板が全くない場合も含むものである。
【００８４】
本明細書中において、情報の記録および再生とは、上記のような情報記録媒体の情報記録面上に情報を記録すること、情報記録面上に記録された情報を再生することをいう。本発明の光ピックアップ装置は、記録だけ或いは再生だけを行うために用いられるものであってもよいし、記録および再生の両方を行うために用いられるものであってもよい。また、或る情報記録媒体に対しては記録を行い、別の情報記録媒体に対しては再生を行うために用いられるものであってもよいし、或る情報記録媒体に対しては記録または再生を行い、別の情報記録媒体に対しては記録及び再生を行うために用いられるものであってもよい。なお、ここでいう再生とは、単に情報を読み取ることを含むものである。
【００８５】
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。
【００８６】
【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。
【００８７】
一般に、回折輪帯（各輪帯の位置）のピッチは、後述の実施例で詳述する位相差関数若しくは光路差関数を使って定義される。具体的には、位相差関数Φｂは単位をラジアンとして以下の〔数１〕で表され、光路差関数ΦＢは単位をｍｍとして〔数２〕で表わされる。
【数１】
0004453131.tif 000007
【数２】
0004453131.tif 000008
【００８８】
これら２つの表現方法は、単位が異なるが、回折輪帯のピッチを表わす意味では同等である。即ち、主波長λ（単位ｍｍ）に対し、位相差関数の係数ｂに、λ／２πを掛ければ光路差関数の係数Ｂに換算でき、また逆に光路差関数の係数Ｂに、２π／λを掛ければ位相差関数の係数ｂに換算できる。
【００８９】
今、説明を簡単にする為、１次回折光を用いる回折レンズについて述べることにすると、光路差関数なら、関数値が主波長λの整数倍を超える毎に輪帯が刻まれ、位相差関数なら、関数値が２πの整数倍を超える毎に輪帯が刻まれることになる。
【００９０】
例えば、屈折パワーのない円筒状の両平面の物体側面に回折輪帯を刻んだレンズを想定し、主波長を０．５μ＝０．０００５ｍｍ、光路差関数の２次係数（２乗項）を−０．０５（位相差関数の２次係数に換算すると−６２８．３）、他の次数の係数を全て零とすると、第１輪帯の半径はｈ＝０．１ｍｍであり、第２輪帯の半径はｈ＝０．１４１ｍｍということになる。また、この回折レンズの焦点距離ｆについては、光路差関数の２次係数Ｂ２＝−０．０５に対して、ｆ＝−１／（２・Ｂ２）＝１０ｍｍとなることが知られている。
【００９１】
今、上記の定義を基にした場合、位相差関数若しくは光路差関数の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、位相差関数若しくは光路差関数の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。
【００９２】
【実施例】
以下、対物レンズの具体的な実施例について説明する。
【００９３】
実施例１〜５の光ピックアップ用対物レンズは、次の〔数３〕で表される非球面形状を光学面の両面に有している。
【００９４】
【数３】
0004453131.tif 000009
【００９５】
ただし、Ｚは光軸方向の軸、ｈは光軸と垂直方向の軸（光軸からの高さ：光の進行方向を正とする）、Ｒ0は近軸曲率半径、κは円錐係数、Ａは非球面係数、Ｐは非球面のべき数である。
【００９６】
表１には、各実施例の屈折パワー比率φＲ／φ、ｒ１、屈折率ｎ、焦点距離ｆ、輪帯数最小ピッチ、および下記の式（３８）での値を示している。但し、ｆＲは屈折の焦点距離である。
ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝        （３８）
【００９７】
【表１】
0004453131.tif 000010
【００９８】
（実施例１）
実施例１は、基準波長λ＝４００ｎｍ、焦点距離ｆ＝２、１４ｍｍ、開口数０．７０、材料にオレフィン系樹脂を用いたものである。表２にレンズデータ、図２に断面図、図３に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。一方、表３に温度変化（±３０℃）、波長変化（λ±１０ｎｍ）に対する球面収差の値を示す。なお、温度変化、波長変化による球面収差の変化は３次球面収差の成分が主体なのでここでは３次球面収差のみ示す。表中には、比較例として同じ焦点距離、同じ開口数、同じ材料で設計した屈折系のみの単レンズを示す。本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されている。尚、表２及び他の表に示すレンズデータにおいて、１０のべき乗数（例えば３×１０-2）を、Ｅを用いて（例えば３Ｅ−２）と表現している。
【表２】
0004453131.tif 000011
【表３】
0004453131.tif 000012
【００９９】
実施例２〜９の仕様は、屈折のパワー比率が、φＲ／φ＝０．５〜１．１で、基準波長λ＝６５０ｎｍ、焦点距離ｆ＝２．１４ｍｍ、開口数０．６５、材料にＰＣ（ポリカーボネート）樹脂を用いたものである。
【０１００】
また、表４に温度変化（基準温度±３０℃）、波長変化（基準波長±１０ｎｍ）に対する球面収差の値を示す。なお、温度変化、波長変化による球面収差の変化は３次球面収差の成分が主体なのでここでは３次球面収差のみ示す。表中には、比較例として同じ焦点距離、同じ開口数、同じ材料で設計した屈折系のみの単レンズを示す。表中のｆｂは基準温度における基準波長と基準温度における基準波長が±１０ｎｍ変化した時との焦点位置の変化量を表している。
【表４】
0004453131.tif 000013
【０１０１】
（実施例２）
前記の仕様で屈折パワー比がφＲ／φ＝０．５の実施例である。表５にレンズデータ、図４に断面図、図５に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表５】
0004453131.tif 000014
【０１０２】
（実施例３）
前記の仕様で、屈折パワー比がφＲ／φ＝０．６の実施例である。表６にレンズデータ、図６に断面図、図７に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表６】
0004453131.tif 000015
【０１０３】
（実施例４）
前記の仕様で、屈折パワー比がφＲ／φ＝０．７８の実施例である。表７にレンズデータ、図８に断面図、図９に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表７】
0004453131.tif 000016
【０１０４】
（実施例５）
前記の仕様で、屈折パワー比がφＲ／φ＝０．９の実施例である。表８にレンズデータ、図１０に断面図、図１１に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表８】
0004453131.tif 000017
【０１０５】
（実施例６）
前記の仕様で、屈折パワー比がφＲ／φ＝０．９５の実施例である。表９にレンズデータ、図１２に断面図、図１３に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表９】
0004453131.tif 000018
【０１０６】
（実施例７）
前記の仕様で屈折パワ一比がφＲ／φ＝１．０の実施例である。表１０にレンズデータ、図１４に断面図、図１５に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表４より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表１０】
0004453131.tif 000019
【０１０７】
（実施例８）
前記の仕様で屈折パワー比がφＲ／φ＝１．１の実施例である。表１１にレンズデータ、図１６に断面図、図１７に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。表１２より、本実施例では、比較例のレンズでは発生している温度変化による球面収差変化が十分に補正されていることがわかる。
【表１１】
0004453131.tif 000020
【０１０８】
さて、上述した実施例２〜８では、温度によって光の波長が変化しない光源（例えば、ＳＨＧレーザーなど）に特に適した対応の実施例である。次に示す実施例では、比較的安価な半導体レーザーを光源にした時の実施例である。一般に半導体レーザーは、使用環境の温度が変化するとレーザー波長も変化する。本実施例では、半導体レーザーの温度によるレーザー波長変化が、０．２ｎｍ／℃とした。
【０１０９】
（実施例９）
前記の仕様で、屈折パワー比がφＲ／φ＝０．９５の実施例である。表１２にレンズデータ、図１８に断面図、図１９に基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図を示す。実施例と比較例との差を示す表１３より、比較例のレンズでは波長の変化による球面収差、温度変化により発生している球面収差により、収差が劣化しているが、本実施例では球面収差が十分に補正されていることがわかる。
【表１２】
0004453131.tif 000021
【表１３】
0004453131.tif 000022
【０１１０】
さて、以上の実施例より温度変化による球面収差変化を補正するという効果は、屈折パワー比率に依存しない。しかし、輪帯数、最小ピッチ、基準波長以外での球面収差、波長シフト（半導体レーザーのモードホップ等）に影響のある焦点位置の差等は、屈折のパワーに依存する。したがって、金型加工精度、光学系の仕様等により屈折パワーを最適な比率にする必要がある。
【０１１１】
尚、レーザ光の波長に対する素材の屈折率の変化を表１４に示す。
【表１４】
0004453131.tif 000023
【０１１２】
図１は、上記の対物レンズの実施例１〜９を適用した光ピックアップ装置の実施の形態の例を示す概念図である。この実施の形態の例では、半導体レーザを用いているので、特に実施例１，９の対物レンズを適用することが望ましい。光ピックアップ装置１において、光源である半導体レーザ１１からの光束は、偏光ビームスプリッタ１２で反射し、コリメータ１３および１／４λ板１４を透過して円偏光の平行光束となり、絞り３により所定開口数に絞られ、回折一体型対物レンズ１５によって光情報記録媒体である高密度記録用光ディスク１６の透明基板１６’を介して情報記録面１６’’上にスポットを形成する。半導体レーザ光の波長（基準波長）は、６８０ｎｍ以下であること好ましく、５００ｎｍ以下であると更に好ましい。ここでは、実施例１〜９の対物レンズの仕様に合わせて、実施例１の対物レンズに対しては４００ｎｍ、実施例２〜９の対物レンズに対しては、６５０ｎｍのレーザ光を用いた。
【０１１３】
情報記録面１６’’で情報ビットにより変調された反射光束は、再ぴ回折一体型対物レンズ１５、絞り３、１／４λ板１４、コリメータ１３を介して収束光となり、偏光ビ―ムスプリッタ１２を透過し、シリンドリカルレンズ１７と凹レンズ１８と経て、非点収差と倍率変換がなされ、光検出器１８に収束する。尚、図中の２は、フォーカス制御およびトラッキング制御のためのアクチュエ―タである。尚、絞り３も実施例１〜９の対物レンズの仕様に合わせて、ディスク１６側の開口数が所定の値となるように適宜設定した。
【０１１４】
対物レンズ１５は、レンズ面の外側にフランジ部１５ａを有し、かかるフランジ部１５ａには、射出成形時のゲート位置に対応して切り欠き部（不図示）が設けられている。
【０１１５】
又、実施例１〜９のいずれの対物レンズを用いた場合においても、対物レンズ１５の、半導体レーザ光の波長λ（ｎｍ）におけるパワーをφ、屈折パワーをφＲとしたとき、
０．３≦φＲ／φ≦１．５                                 （３９）
を満たすようになっている。
【０１１６】
更に、対物レンズ１５の光情報記録媒体側とは反対側のべース面の近軸曲率半径をｒ１（ｍｍ）、前記対物レンズの屈折率をｎ、屈折の焦点距離をｆＲ（ｍｍ）としたとき、
１．０≦ｒ１／｛（ｎ−１）・ｆＲ｝≦１．２           （４０）
を満たすようになっている。
【０１１７】
又、環境温度２０℃ないし３０℃の範囲内での温度変化△Ｔ（℃）に対する前記対物レンズの屈折率変化量を△ｎとしたとき、
−０．００２／℃≦△ｎ／△Ｔ≦−０．００００５／℃       （４１）
を満たすようになっている。
【０１１８】
尚、本発明は以上の実施形態および実施例に限定されるものではない。例えば、上記の実施の形態の例では、１つの光源のみを有する光ピックアップ装置を示したが、互いに数１０ｎｍ以上異なる２以上の波長の光（光源）を有する光ピックアップ装置等にも適用できるものである。また、このとき、少なくとも１つの波長の光に対して（また、場合によっては、その光が使用できる光情報記録媒体が少なくとも１つに対して）、本発明の構成を満たすものは本発明に含まれるものである。又、例えば、上記の実施の形態の例では、コリメータを用いて略平行光が対物レンズに入射される光ピックアップ装置及びそれに適した対物レンズを示したが、コリメータを使用しない、あるいは光束の発散角を変更する他の手段を使用し、対物レンズに発散光又は収束光を入射させる光ピックアップ装置にも本発明を適用できることは勿論である。
【０１１９】
また、上記の対物レンズの実施例では、プラスチック単レンズからなる対物レンズを示したが、前述の通り、その構成を限定していない限り、少なくとも１枚のプラスチックレンズを含んでいれば、２枚以上のレンズからなる場合を含むものである。
【０１２０】
また、本出願人によって先に出願された特願平１１−２８７７６５号に記載の光ピックアップ用光学系の対物レンズ光学系、あるいは光ピックアップ装置の対物レンズ光学系に、本発明に係る対物レンズを適用することが可能である。その場合には、光源から出射された光束の発散角を変換するカップリング光学系（略平行光束とするコリメート光学系を含む）の少なくとも１つの面に設けた回折面（回折パターン）によって、本発明に係る少なくとも１つの面に回折パターンを有する対物レンズの軸上色収差を補正（小さく）したり、あるいは本発明に係る少なくとも１つの面に回折パターンを有する対物レンズを含む光学系全体の軸上色収差を補正（小さく）すること等が可能となり、そのような軸上色収差が補正された光ピックアップ装置を実現できるといった効果を奏することができる。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、使用環境温度により屈折率が変化する材料を用いた場合においても比較的簡単な構威で温度変化による球面収差の変化を補正する事かでき、さらに、光源が環境温度によって波長が変動するような光学系であっても、その波長変動による球面収差の変化および、材料の屈折率変動による球面収差の変化の両方を補正することができる。よって、低コストで製造可能な光ピックアップ装置用対物レンズ、これを備えた光ピックアップ装置、更には、これを備えた記録再生装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる光ピックアップ装置の構成を示す概念図である。
【図２】実施例１の対物レンズにかかる断面図である。
【図３】実施例１の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図４】実施例２の対物レンズにかかる断面図である。
【図５】実施例２の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図６】実施例３の対物レンズにかかる断面図である。
【図７】実施例３の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図８】実施例４の対物レンズにかかる断面図である。
【図９】実施例４の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図１０】実施例５の対物レンズにかかる断面図である。
【図１１】実施例５の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図１２】実施例６の対物レンズにかかる断面図である。
【図１３】実施例６の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図１４】実施例７の対物レンズにかかる断面図である。
【図１５】実施例７の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図１６】実施例８の対物レンズにかかる断面図である。
【図１７】実施例８の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【図１８】実施例９の対物レンズにかかる断面図である。
【図１９】実施例９の対物レンズにかかる、基準波長、基準温度（２５℃）における球面収差図と非点収差図である。
【符号の説明】
１．光ピックアップ
２．アクチュエータ
３．絞り
１１．半導体レーザ
１２．偏光ビームスプリッ夕
１３．コリメー夕
１４．１／４λ板
１５．回折一体型対物レンズ
１６．光ディスク
１７．シリンドリカルレンズ
１８．凹レンズ
１９．光検出器
【図１】
0004453131.tif 000024
【図２】
0004453131.tif 000025
【図３】
0004453131.tif 000026
【図４】
0004453131.tif 000027
【図５】
0004453131.tif 000028
【図６】
0004453131.tif 000029
【図７】
0004453131.tif 000030
【図８】
0004453131.tif 000031
【図９】
0004453131.tif 000032
【図１０】
0004453131.tif 000033
【図１１】
0004453131.tif 000034
【図１２】
0004453131.tif 000035
【図１３】
0004453131.tif 000036
【図１４】
0004453131.tif 000037
【図１５】
0004453131.tif 000038
【図１６】
0004453131.tif 000039
【図１７】
0004453131.tif 000040
【図１８】
0004453131.tif 000041
【図１９】
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