(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に対して、波長が略４０５ｎｍの光ビームによって情報信号の記録再生を行う光ピックアップに用いられ、
入射側及び出射側の面のいずれもが非球面形状とされ、
開口数（ＮＡ）が０．８以上である対物レンズの設計方法であって、
次式（１）、次式（２）、次式（３）、次式（４）、次式（５）及び次式（６）で定めた範囲を選択する対物レンズの設計方法。
【数１】
0004463238.tif 000016
但し、
Ｎｇ：対物レンズを構成する材料のｇ線における屈折率、
Ｎｈ：対物レンズを構成する材料のｈ線における屈折率、
Ｎｉ：対物レンズを構成する材料のｉ線における屈折率、
ｆ：対物レンズの焦点距離（ｍｍ）、
ｄ：対物レンズの光軸位置での光軸方向の厚み（ｍｍ）、
ｎ：対物レンズを構成する材料の使用波長における屈折率、
ｒ１：対物レンズの入射側の面の曲率半径（ｍｍ）
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して、波長４０５ｎｍ程度の光ビームを用いて情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップに用いられる対物レンズの設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、波長７８５ｎｍ程度の光ビームを用いるＣＤ（Compact Disc）、波長６６０ｎｍ程度の波長の光ビームを用いるＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクに対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップがある。
【０００３】
近年、光ディスクの大容量化の要求に伴い、記録媒体の高密度化、光ディスクの信号記録面上のビームスポットの小径化が進められている。
【０００４】
ビームスポット径は、使用する光ビームの波長に比例する一方、対物レンズの開口数ＮＡに反比例する。そこで、最近では４０５ｎｍ程度の波長の光ビームを出射する光源を用い、ＮＡが０．８を越える対物レンズが開発されている。
【０００５】
しかし、対物レンズのＮＡが高くなるにつれて焦点深度が狭くなり、僅かな波長変動によって、像点が移動し、ビームスポットがぼけるという問題点が生じる。その一方で、図３に示すように、光源から出射される光ビームには中心波長λ０に対して±２ｎｍ程度の幅があり、図４に示すように、一般的に対物レンズを構成する材料の屈折率は４０５ｎｍ前後において、波長に対する屈折率の変化量が大きい。よって、光源から出射される光ビームに±２ｎｍ程度の差があることにより、図５に示すように、この対物レンズによる像点が移動して、結果として、色収差が発生することによりジッタの劣化の問題が生じたり、この色収差を抑制するために回折光学素子を設ける必要があった。尚、図５中、Ｂ０は、中心波長λ０の光ビームを示すものであり、Ｂ１，Ｂ２は、中心波長から±２ｎｍ程度の波長の光ビームを示すものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３０３７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、光ディスク等の光記録媒体に対して、波長４０５ｎｍ程度の光ビームを用いて情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップにおいて、色収差を小さくすることができ、ビームスポットがぼやけることを防止することを可能とする対物レンズの設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明に係る対物レンズの設計方法は、光記録媒体に対して、波長が略４０５ｎｍの光ビームによって情報信号の記録再生を行う光ピックアップに用いられる対物レンズにおいて、入射側及び出射側の面のいずれもが非球面形状とされ、開口数が０．８以上である対物レンズの設計方法であって、次式（１）、次式（２ａ）、次式（２ｂ）、次式（２ｃ）、次式（２ｄ）及び次式（２ｅ）で定めた範囲を選択するものである。
【０００９】
【数１】
0004463238.tif 000002
【００１０】
但し、この式（１）、式（２ａ）〜次式（２ｅ）において、
Ｎｇ：対物レンズを構成する材料のｇ線における屈折率、
Ｎｈ：対物レンズを構成する材料のｈ線における屈折率、
Ｎｉ：対物レンズを構成する材料のｉ線における屈折率、
ｆ：対物レンズの焦点距離（ｍｍ）、
ｄ：対物レンズの光軸位置での光軸方向の厚み（ｍｍ）、
ｎ：対物レンズを構成する材料の使用波長における屈折率、
ｒ１：対物レンズの入射側の面の曲率半径（ｍｍ）
である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る対物レンズの設計方法は、光ディスク等の光記録媒体に対して、波長４０５ｎｍ程度の光ビームを用いて情報の記録再生を行う光ピックアップに用いられる対物レンズの設計方法であり、対物レンズを構成する材料として屈折率の波長依存性が所定の範囲とされたものとすることで、色収差を小さくすることができ、ビームスポットがぼやけることを防止することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明が適用された対物レンズ、及びこれを用いた光ピックアップ１並びに光ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明が適用された光ピックアップ１は、光ディスクに対して情報記録再生を行うものであり、この光ディスクを回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ、この光ピックアップ１を光ディスクの径方向に移動させる送りモータ等とともに光ディスク装置を構成する。そして、光ピックアップ１は、スピンドルモータによって回転操作された光ディスクに対して情報の記録再生を行う。ここで用いられる光ディスク８は、例えば、発光波長が４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な高密度記録光ディスク等である。尚、本発明は、上述の光ディスクのみならず光学的に記録・再生が可能な光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップ及び光ディスク装置並びにこれに用いられる対物レンズにも適用される。
【００１７】
本発明を適用した光ピックアップ１は、図１に示すように、波長が略４０５ｎｍの光ビームを出射する光源部３と、光源部３から出射された光ビームを３ビームに分割する回折光学素子４と、回折光学素子４により分割された光ビーム及び光ディスク８からの反射光を反射又は透過するビームスプリッタ５と、コリメータレンズ６と、光源部３から出射された光ビームを光ディスク８の信号記録面に集光する対物レンズ７と、光ディスク８で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器９とを備える。
【００１８】
光源部３は、波長４０５ｎｍ程度の光ビームを出射する発光部を有する。尚、光源部３から出射される光ビームの波長は、これに限られるものではない。回折光学素子４は、光源部３とビームスプリッタ５との間に設けられ、光源部３より出射された光ビームを３ビームに分割する回折部が設けられている。
【００１９】
ビームスプリッタ５は、回折光学素子４とコリメータレンズ６との光路上に配置され、光源部３に近い側にハーフミラー面５ａを有する。ビームスプリッタ５は、回折光学素子４により３分割されて出射された光ビームをハーフミラー面５ａにより光ディスク８側へ反射する。また、ビームスプリッタ５は、光ディスク８に反射された戻りの光ビームを透過させて光検出器９側に出射させる。すなわち、ビームスプリッタ５は、戻りの光ビームの光路を、往路の光ビームの光路から分岐する光学素子である。
【００２０】
コリメータレンズ６は、ビームスプリッタ５と対物レンズ７との間に配置され、ビームスプリッタ５に反射された光ビームを平行光にする。
【００２１】
対物レンズ７は、コリメータレンズ６により略平行光とされた光ビームを光ディスク８の信号記録面に集光させる。対物レンズ７の入射側には、図示しない開口絞りが設けられ、この開口絞りは、対物レンズ７に入射する光ビームの開口数を所望の開口数となるように開口制限を行う。
【００２２】
この対物レンズ７は、開口数（ＮＡ）が０．８以上とされた単玉対物レンズであり、その入射側の第１面７ａ及び出射側の第２面７ｂの両面が非球面形状とされ、後述のような屈折率の波長依存性を有する材料により形成されている。対物レンズ７は、後述のように所定の条件を満たす材料により形成されることにより、色収差を低減し、適正なビームスポットを得ることができる。
【００２３】
光検出器９は、光ディスク８の信号記録面で反射された光ビームのそれぞれを受光するためのフォトディテクタを有し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を検出する。
【００２４】
以上のように構成された光ピックアップ１は、この光検出器９により検出された戻り光により生成されたフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号に基づいて、対物レンズ７を駆動して、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。対物レンズ７が駆動されることにより、光ディスク８の信号記録面に対して合焦する合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク２の記録面上に合焦されて、光ディスク２に対して情報の記録又は再生を行う。
【００２５】
ここで、上述した光ピックアップ１に用いられる本発明を適用した対物レンズ７についてさらに詳細に説明する。
【００２６】
単玉対物レンズである対物レンズ７の光源側（入射側）の面である第１面７ａの曲率半径をｒ１とし、光ディスク８側（出射側）の面である第２面７ｂの曲率半径をｒ２とし、この対物レンズ７の光軸位置での光軸方向の厚み（中心厚さ）をｄ（ｍｍ）とし、対物レンズ７の焦点距離をｆ（ｍｍ）とし、対物レンズ７を構成する材料の使用波長（４０５ｎｍ）での屈折率をｎとすると、以下の関係式（３）が成り立つ。
【００２７】
【数２】
0004463238.tif 000003
【００２８】
式（３）の両辺をｎで微分し、さらにｒ２を消去すると、次式（４）が得られる。
【００２９】
【数３】
0004463238.tif 000004
【００３０】
ここで、変数をまとめて式を整理するために次式（５）のように「ｋ」を設定し、この式（５）を式（４）に代入すると、次式（６）が得られる。
【００３１】
【数４】
0004463238.tif 000005
【００３２】
ここで、ｄ／ｆを０．８以上にすることにより、近軸領域の球面収差を小さくすることができる。また、ｄ／ｆを１．６以下にすることにより、対物レンズ７の第１面と第２面の中心軸ズレが生じた時に発生するコマ収差を小さくすることができる。
【００３３】
ところで、式（５）で示したｋは、近軸領域でのコマ収差の発生を抑えた設計を行うためには、ほぼｄ／ｆに依存した関係となり、ｄ／ｆが式（７）の関係を満たし、且つｎが１．５≦ｎ≦１．７５の関係を満たすとき、上述したｋは、次式（８）の関係となる。この屈折率ｎの範囲は、第１面の曲率半径を大きくして、対物レンズの製造を容易にし、かつ軸外の光学性能において発生する非点収差を抑制するために必要な範囲である。
【００３４】
【数５】
0004463238.tif 000006
【００３５】
ここで、色収差の値をΔ〔ｍｍ／ｎｍ〕として、上述した式（６）の左辺との関係を次式（９）のように算出し、さらに、色収差Δが焦点距離ｆに対して十分に小さいと近似すると、次式（１０）が得られる。この式（１０）を用いて上述した式（６）は、以下の式（１１）に示すように変形できる。尚、ここで、色収差Δは、波長が変化したときの焦点距離の変化量を示すものである。
【００３６】
【数６】
0004463238.tif 000007
【００３７】
僅かな波長変動により像点が移動し、ビームスポットが光ディスクの信号記録層上でぼけるのを防止するためには、色収差を小さくすることが必要であり、次式（１２）を満たすことが望ましい。
【００３８】
【数７】
0004463238.tif 000008
【００３９】
ここで、式（１１）を整理するために、ｇ線（約４３５．８ｎｍ）、ｈ線（約４０４．７ｎｍ）、ｉ線（約３６５．０ｎｍ）のそれぞれでの対物レンズ７を構成する材料の屈折率をＮｇ、Ｎｈ、Ｎｉとして、これらを用いて次式（１３）を定義することができる。但し、式（１３）中のλｇ、λｉは、それぞれｇ線、ｉ線の波長〔ｎｍ〕であり、λｇ−λｉは、７０．８２〔ｎｍ〕である。
【００４０】
【数８】
0004463238.tif 000009
【００４１】
式（１２）及び式（１３）を式（１１）に代入すると、次式（１４）が得られ、さらに、次式（１５）のように変形することができる。
【００４２】
【数９】
0004463238.tif 000010
【００４３】
ここで、式（１５）の右辺第４項の値を次式（１６）で示すようにＱとする。Ｑは、図２に示すように、ｄ／ｆの値と、屈折率ｎに依存して変化し、ｄ／ｆの値を固定すると、ｎの増加に伴い単調に増加する。対物レンズ７の第１面の曲率半径を大きくして、対物レンズの製造を容易にするためには１．５≦ｎが必要であり、ｎ＝１．５におけるＱの値は、次式（１７）で示すように近似できる。
【００４４】
【数１０】
0004463238.tif 000011
【００４５】
尚、図２中において、曲線Ｌ１は、ｄ／ｆ＝０．８のときの屈折率ｎの変化にともなうＱ値の変化を示し、曲線Ｌ２は、ｄ／ｆ＝１．０２７のときの屈折率ｎの変化にともなうＱ値の変化を示し、曲線Ｌ３は、ｄ／ｆ＝１．１７７のときの屈折率ｎの変化にともなうＱ値の変化を示し、曲線Ｌ４は、ｄ／ｆ＝１．３６４のときの屈折率ｎの変化にともなうＱ値の変化を示し、曲線Ｌ５は、ｄ／ｆ＝１．６のときの屈折率ｎの変化にともなうＱ値の変化を示すものである。
【００４６】
図２に示すように、Ｑの値が、屈折率ｎが図２に示す範囲内においては屈折率ｎの増加に対して単調増加することから、１．５≦ｎの領域では、Ｑの値は、式（１７）で求まる値よりも大きくなるため、この関係と、上述した式（１５）とから、次式（１８）及び次式（１９）の関係が、成り立つ。
【００４７】
【数１１】
0004463238.tif 000012
【００４８】
また、更に優れた記録再生性能を確保するためには、色収差Δが次式（２０）を満たすことが望ましい。
【００４９】
【数１２】
0004463238.tif 000013
【００５０】
この式（２０）を用いて、上述した場合と同様に式を変形すると、次式（２１）及び次式（２２）が得られる。
【００５１】
【数１３】
0004463238.tif 000014
【００５２】
上述したように、本発明を適用した対物レンズは、上述の式（１８）及び式（１９）を満足するように形状が構成されるとともに対物レンズを構成する材料として屈折率の波長依存性が所定の範囲とされたものと組み合わせることで、色収差を小さくすることができ、ビームスポットのぼやけを低減することを可能とする。
【００５３】
また、本発明を適用した対物レンズは、光源から出射される光ビームの波長が変動した際の焦点距離の変動を抑えることができ、このような場合にも色収差を小さくすることが可能となる。
【００５４】
さらに、本発明を適用した対物レンズは、色収差を小さくし、ビームスポットのぼやけを低減すると同時に、像高特性、および広い偏心トレランスを確保するレンズ設計を可能とする。
【００５５】
また、本発明を適用した対物レンズ７は、色収差抑制を目的とした回折構造を対物レンズに構成する必要がないため、対物レンズの透過率を高くすることができ、また、色収差抑制を目的とした回折光学素子を光ピックアップに設ける必要がないため、光ビームの利用効率を高めることができ、光源部の出力を低下することができ、光源部の低コスト化を実現できる。また、本発明を適用した対物レンズは、レンズ厚さと焦点距離とを最適に保つことにより、収差特性の良い対物レンズを設計することができる。
【００５６】
また、本発明を適用した対物レンズは、上述の式（２１）及び式（２２）を満足するよう構成されることにより、さらに、色収差を小さくすることができ、ビームスポットのぼやけがさらに低減された適正なスポット形状を得ることができる。
【００５７】
また、本発明を適用した光ピックアップ及び光ディスク装置は、このような対物レンズを用いることにより、色収差を低減するための回折光学素子等を設けることなく、色収差を低減して、ビームスポットのぼやけを低減して、良好な記録及び／又は再生特性を得ることを可能とする。
【００５８】
尚、以下に具体的数値を挙げて本発明を適用した対物レンズの実施例１〜４について説明する。
【００５９】
以下の実施例において、対物レンズの第１面は光源側の面、第２面は光ディスク側の面とする。また、光ディスクは、厚さ８７．５ｕｍの平行平板とする。さらに、設計波長は４０５ｎｍとし、光ディスクの屈折率はいずれも１．６１６９２とする。また、ｆは、対物レンズの焦点距離（ｍｍ）を示し、Ｒは、対物レンズの曲率半径（ｍｍ）を示し、ｄは、対物レンズの光軸位置での厚み（ｍｍ）を示し、ｎは、対物レンズの使用波長（４０５ｎｍ）における屈折率を示し、ＮＡは、光ディスクに対して光ビームを集光するときの対物レンズの開口数を示すものとする。
【００６０】
また、この対物レンズ７の第１面及び第２面の非球面形状は、以下の式（２３）によって与えられるものとする。尚、式（２３）中において、ｈは、光軸からの距離（ｍｍ）を示し、Ｚ（ｈ）は、光軸からの距離がｈの位置における面頂点の接平面からの距離（ｍｍ）をしめし、Ｋは、円推定数を示し、Ａｉは、ｉ次の非球面係数を示すものである。
【００６１】
【数１４】
0004463238.tif 000015
【００６６】
「実施例１」
実施例１の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．５９６６
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ＮＡ：０．８５
【００６７】
また、実施例１の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５００４２〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．７００３７
Ａ４：１．０４０４５×１０−２
Ａ６：−７．１３９７８×１０−４
Ａ８：２．９９８１５×１０−３
Ａ１０：−１．６６２４８×１０−３
Ａ１２：３．２８２６９×１０−４
Ａ１４：２．２００２８×１０−４
Ａ１６：−１．５６５１１×１０−４
Ａ１８：３．９４４０３×１０−５
Ａ２０：−３．７２３８８×１０−６
【００６８】
また、実施例１の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−３．７１８８２〔ｍｍ〕
Ｋ：−８６．０６６２４
Ａ４：８．３０２６８×１０−２
Ａ６：−８．８４６９８×１０−２
Ａ８：７．２７８０１×１０−２
Ａ１０：−４．１６２４２×１０−２
Ａ１２：１．２７６５８×１０−２
Ａ１４：−１．３６０４２×１０−３
Ａ１６：−４．２０９１６×１０−５
Ａ１８：−４．２６９４６×１０−５
Ａ２０：１．０６６５５×１０−５
【００６９】
このとき、ｄ／ｆ＝１．１７７であり、上述した式（５）に示すｋがｋ＝１．１２２であり、軸上波面収差は２．９ｍλｒｍｓ、また画角０．５°における軸外波面収差も２３．９ｍλｒｍｓと低く抑えられている。また、ｇ線の屈折率Ｎｇ＝１．５９２５、ｈ線の屈折率Ｎｈ＝１．５９６６、ｉ線の屈折率Ｎｉ＝１．６０３６の硝材であれば、（Ｎｈ／（Ｎｉ−Ｎｇ））＝１４３．８となり、式（１８）及び式（１９）、並びに式（２１）及び式（２２）の関係を満たす。実際に色収差が０．４４ｕｍ／ｎｍとなり、波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。
【００７４】
「実施例２」
実施例２の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：１．７６５〔ｍｍ〕
ｎ：１．５９６５
ｄ：２．０７８〔ｍｍ〕
ＮＡ：０．８５
【００７５】
また、実施例２の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．２０７４３〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．６３７４２
Ａ４：１．６３０２６×１０−２
Ａ６：６．０９４１２×１０−４
Ａ８：３．８２８０９×１０−３
Ａ１０：−１．５３３１６×１０−３
Ａ１２：４．０４４８５×１０−４
Ａ１４：２．５４２１３×１０−４
Ａ１６：−１．３９３１５×１０−４
Ａ１８：４．３１８３４×１０−５
Ａ２０：−６．３００４５×１０−６
【００７６】
また、実施例２の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−２．９３７２５〔ｍｍ〕
Ｋ：−１２１．９０８２
Ａ４：１．０３０８６×１０−１
Ａ６：−９．１５２４２×１０−２
Ａ８：６．８０７２９×１０−２
Ａ１０：−４．２７５１４×１０−２
Ａ１２：１．３２５８６×１０−２
Ａ１４：−３．６７７４×１０−４
Ａ１６：８．８９０５２×１０−４
Ａ１８：−４．０８１３１×１０−４
Ａ２０：−２．１５２４１×１０−４
【００７７】
このとき、ｄ／ｆ＝１．１７７であり、上述した式（５）に示すｋがｋ＝１．１２５であり、軸上波面収差は４．３ｍλｒｍｓ、また画角０．５°における軸外波面収差も３０．７ｍλｒｍｓと低く抑えられている。また、ｇ線の屈折率Ｎｇ＝１．５９１４、ｈ線の屈折率Ｎｈ＝１．５９６６、ｉ線の屈折率Ｎｉ＝１．６０５４の硝材であれば、（Ｎｈ／（Ｎｉ−Ｎｇ））＝１１４．０となり、式（１８）及び式（１９）、並びに式（２１）及び式（２２）の関係を満たす。波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。実際に色収差が０．４５ｕｍ／ｎｍとなり、波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。
【００７８】
「実施例３」
実施例３の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６０３７
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ＮＡ：０．８５
【００７９】
また、実施例３の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５０９３６〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．６６１４８
Ａ４：８．１３２５６×１０−３
Ａ６：−２．４６９４４×１０−４
Ａ８：２．３２７７４×１０−３
Ａ１０：−１．３７６２×１０−３
Ａ１２：２．７０２０２×１０−４
Ａ１４：２．３３３２２×１０−４
Ａ１６：−１．６９６６７×１０−４
Ａ１８：４．４３５７５×１０−５
Ａ２０：−４．３６００９×１０−６
【００８０】
また、実施例３の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−３．９１４２５〔ｍｍ〕
Ｋ：−７５．１７４５５
Ａ４：９．２１８７６×１０−２
Ａ６：−９．８９５３５×１０−２
Ａ８：７．３３１３９×１０−２
Ａ１０：−３．８５９４×１０−２
Ａ１２：１．１５９２８×１０−２
Ａ１４：−１．４７０２×１０−３
【００８１】
このとき、ｄ／ｆ＝１．１７７であり、上述した式（５）に示すｋがｋ＝１．１２２であり、軸上波面収差は２．２ｍλｒｍｓ、また画角０．５°における軸外波面収差も２５．５ｍλｒｍｓと低く抑えられている。また、ｇ線の屈折率Ｎｇ＝１．５９９６、ｈ線の屈折率Ｎｈ＝１．６０３７、ｉ線の屈折率Ｎｉ＝１．６１０８の硝材であれば、（Ｎｈ／（Ｎｉ−Ｎｇ））＝１４３．２となり、式（１８）及び式（１９）、並びに式（２１）及び式（２２）の関係を満たす。波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。実際に色収差が０．４４ｕｍ／ｎｍとなり、波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。
【００８２】
「実施例４」
実施例４の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６４５９
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ＮＡ：０．８５
【００８３】
また、実施例４の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５５７４４〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．６６０７９
Ａ４：７．８８２２２×１０−３
Ａ６：−１．８５３４８×１０−４
Ａ８：２．２２６６４×１０−３
Ａ１０：−１．３８１４８×１０−３
Ａ１２：２．８４２６３×１０−４
Ａ１４：２．３３３０４×１０−４
Ａ１６：−１．７１０２２×１０−４
Ａ１８：４．４０２４７×１０−５
Ａ２０：−４．２１７５２×１０−６
【００８４】
また、実施例４の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−５．６３３８８〔ｍｍ〕
Ｋ：−１４３．２２７３１
Ａ４：９．６０８１８×１０−２
Ａ６：−１．０３３７０×１０−１
Ａ８：７．４２４０６×１０−２
Ａ１０：−３．８７０２４×１０−２
Ａ１２：１．１６９０８×１０−２
Ａ１４：−１．５０４×１０−３
【００８５】
このとき、ｄ／ｆ＝１．１７７であり、上述した式（５）に示すｋがｋ＝１．１２２であり、軸上波面収差は３．１ｍλｒｍｓ、また画角０．５°における軸外波面収差も２５．４ｍλｒｍｓと低く抑えられている。また、ｇ線の屈折率Ｎｇ＝１．６４１７、ｈ線の屈折率Ｎｈ＝１．６４５９、ｉ線の屈折率Ｎｉ＝１．６５３２の硝材であれば、（Ｎｈ／（Ｎｉ−Ｎｇ））＝１４３．１となり、式（１８）及び式（１９）、並びに式（２１）及び式（２２）の関係を満たす。波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。実際に色収差が０．４４ｕｍ／ｎｍとなり、波長変動によるビームスポットのぼやけを抑えることができる。
【００８６】
このように、上述した実施例１〜４の対物レンズによれば、４０５ｎｍ付近の波長を光源に用いる光ピックアップに用いられた場合に、上述の範囲内の屈折率の波長依存性をもつ硝材を用いていることによって、色収差を小さくすることができ、ビームスポットがぼやけることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明が適用された光ピックアップの光学系を示す光路図である。
【図２】Ｑ値のｄ／ｆ値及び屈折率の依存性を示す図であり、ｄ／ｆ値毎の屈折率の変化に対するＱ値の変化を示す図である。
【図３】光源部の波長特性図である。
【図４】対物レンズを構成する材料の波長に応じて屈折率が変化することを示す図である。
【図５】対物レンズにより集光される光ビームの波長に応じて焦点深度が異なることを示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  光ピックアップ、  ３  光源部、  ４  回折光学素子、  ５  ビームスプリッタ、  ６  コリメータレンズ、  ７  対物レンズ、  ８  光ディスク、  ９  光検出器
【図１】
0004463238.tif 000017
【図２】
0004463238.tif 000018
【図３】
0004463238.tif 000019
【図４】
0004463238.tif 000020
【図５】
0004463238.tif 000021