(57)【要約】      （修正有）【課題】温度特性と光利用効率が良好でバックフォーカスが確保されたプラスチック製光ピックアップ装置用対物レンズを得る。【解決手段】光学面上に、段差の向きが有効径内で入れ替わる折り返し構造を有し、入射光に対して所定の光路差を生じるように形成された３以上３０以下の輪帯から構成された対物レンズで、像側開口数をＮＡ、焦点距離をｆ（ｍｍ）、３次球面収差の温度変化率（δＳＡ３／δＴ）をδＳＡＴ（λｒｍｓ／℃）、３次球面収差の波長変化率（δＳＡ３／δλ）をδＳＡλ（λｒｍｓ／ｎｍ）、としたとき、次式を満たすようにする。ＮＡ≧０．８（１）２．２≧ｆ（ｍｍ）≧０．９（２）０≦δＳＡＴ／ｆ（λｒｍｓ／℃・ｍｍ）≦０．００２４（３）−０．０１５≦δＳＡλ／ｆ（λｒｍｓ／ｎｍ・ｍｍ）≦−０．００３（４）【選択図】図１０
2013134797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４５０ｎｍ以下の波長λ１の光束を出射する第１光源と、前記第１光源から出射された光束を第１光ディスクの情報記録面に集光させるための対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、第１光ディスクの情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能な光ピックアップ装置に用いる対物レンズであって、
前記対物レンズは、プラスチック製の単レンズであって、成形用金型により、一対の光学面と、該光学面の周辺のフランジ面とが形成されてなり、前記一対の光学面のうち有効径の小さい方の周辺のフランジ面に、成形用金型に設けられた突き出し部の突き出し部跡を有し、
前記対物レンズは、３以上３０以下の数の輪帯から構成され、かつ、隣り合う輪帯同士が、入射光に対して所定の光路差を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも１つの光学面上に有し、
前記輪帯構造は、段差の向きが有効径内で少なくとも一度入れ替わる折り返し構造となっており、
前記第１光ディスクに対して情報を記録及び／または再生するのに必要な前記対物レンズの像側開口数をＮＡ、前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズの３次球面収差の温度変化率（δＳＡ３／δＴ）をδＳＡＴ（λｒｍｓ／℃）、前記対物レンズの３次球面収差の波長変化率（δＳＡ３／δλ）をδＳＡλ（λｒｍｓ／ｎｍ）、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。
ＮＡ≧０．８       （１）
２．２≧ｆ（ｍｍ）≧０．９       （２）
０≦δＳＡＴ／ｆ（λｒｍｓ／℃・ｍｍ）≦０．００２４       （３）
−０．０１５≦δＳＡλ／ｆ（λｒｍｓ／ｎｍ・ｍｍ）≦−０．００３       （４）
但し、δＳＡＴを測定もしくは計算する際の前記対物レンズへの入射光束の波長の温度変化率を０ｎｍ／℃とし、δＳＡＴ及びδＳＡλにおける３次球面収差の符号は、補正過剰方向に変化する場合を「＋」、補正不足方向に変化する場合を「−」とする。
【請求項２】
前記輪帯構造が形成された光学面上で、有効径の６０％の高さから８０％の高さの領域に形成されたいずれかの輪帯において、段差の向きが入れ替わることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
【請求項３】
前記対物レンズの設計基準波長λ0（ｎｍ）の光束を入射させた場合に、前記段差により発生する光路差を以下の式で表現したとき、段差の向きが入れ替わる輪帯よりも光軸直交方向外側に形成された段差において、ｍが２以上の自然数であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置用の対物レンズ。
ｍ＝ＩＮＴ（｜Ｘ｜）
ただし、Ｘ＝Δ・（Ｎ0−１）／（λ0・１０-3）であり、ＩＮＴ（｜Ｘ｜）は｜Ｘ｜を四捨五入して得られる整数であり、Δ（μｍ）は段差の深さであり、Ｎ0は前記設計基準波長λ0（ｎｍ）における前記対物レンズの屈折率である。尚、Δは、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに近づく方向に変位している場合を「＋」、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに遠ざかる方向に変位している場合を「−」とする。
【請求項４】
前記輪帯構造において、各輪帯の非球面形状を同一形式の関数で表現した際の非球面係数が、前記輪帯のうち少なくとも２つの輪帯において互いに異なることを特徴とする請求項１乃至３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５】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求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。
５０ ≦ （ｍAVE・Ｍ）／（ｆ・ＮＡ4） ≦ １００      （５）
ただし、ｍAVEは、有効径内に形成された段差毎に下記式で算出されるｍｉの総和を、有効径内に形成された段差の数で割った値であり、Ｍは、前記対物レンズの有効径内に形成された前記輪帯構造の輪帯の総数を表す。
ｍｉ＝ＩＮＴ（｜Ｘｉ｜） 
ここで、Ｘｉ＝Δｉ・（Ｎ0−１）／（λ0・１０-3）であり、ＩＮＴ（｜Ｘｉ｜）は｜Ｘｉ｜を四捨五入して得られる整数であり、Δｉ（μｍ）は各段差の深さであり、Ｎ0は前記設計基準波長λ0（ｎｍ）における前記対物レンズの屈折率である。尚、Δｉは、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに近づく方向に変位している場合を「＋」、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに遠ざかる方向に変位している場合を「−」とする。
また、Δｉは、光軸に最も近い段差から順に、Δ1、Δ2、Δ3、・・とする。
【請求項６】
前記輪帯の総数は、５以上２０以下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】
以下の条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６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。
１．０ ≦ ｄ／ｆ ≦ １．７      （６）
ただし、ｄ（ｍｍ）は、前記対物レンズの光軸上の厚さを表す。
【請求項８】
前記光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行う際のワーキングディスタンスが０．２５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至７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９】
前記第１光ディスク側に形成された第２光学面と、
前記第１光ディスク側であって前記第２光学面よりも外周側の前記フランジ面の少なくとも一部に設けられ、前記突き出し部の突き当て跡を有する突き当て面と、
前記第１光源側に形成された第１光学面と、
前記第１光源側であって前記第１光学面よりも外周側の前記フランジ面の少なくとも一部に形成された取付面と、
前記第１光学面及び前記取付面の間における、前記突き当て面の裏面位置であって前記突き当て跡を光軸方向に投影した際に前記突き当て面の少なくとも一部と重なる位置に設けられるとともに、前記取付面よりも前記突き当て面側に後退する凹部と、
を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の光ピックアップ用対物レンズ。
【請求項１０】
前記凹部は、前記第１光学面の有効径の位置よりも前記突き当て面側に位置していることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ用対物レンズ。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光ピックアップ用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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生（記録／再生）を行える光ピックアップ装置用の対物レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生を行える高密度光ディスクシステムの開発が進み、既に上市されている。一例として、ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録及び／又は再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２５ＧＢ程度の情報の記録が可能である。
【０００３】
ＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置において、対物レンズをガラスから成形する場合と、プラスチックから成形する場合とがある。ガラス製の対物レンズは、一般的に安定した光学特性を発揮できるが大量生産に不向きでコストが高くなる傾向がある。これに対し、プラスチック製の対物レンズは、一般的に射出成形により大量生産が可能でありコストを低減できるというメリットがあるが、その一つの問題点として温度特性が比較的悪いということがある。温度特性とは、環境温度の変化に対する、対物レンズを通過する光束に発生する収差量の度合いをいう。かかる温度特性は、光学面に回折構造のような輪帯構造を付加することで改善できるが、その代わり波長特性が悪くなることが多い。波長特性とは、光源から出射される光束の波長変化に対する、対物レンズを通過する光束に発生する収差量度合いをいう。
【０００４】
これに対して、特許文献１に示すように、焦点距離を小さくすることで輪帯構造による温度特性の補正量を小さくし、温度特性と波長特性の両方を良好としたＮＡ０．８５のプラスチック製の対物レンズが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５２１３５号公報
【特許文献２】特開２００２−２００６３８号公報
【特許文献３】特開２００４−１３０７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に開示された対物レンズは、バックフォーカスが小さく、十分なワーキングディスタンスを確保できないため、光ディスクとの干渉が生じやすく、使用する光ピックアップ装置が限られるという課題がある。
【０００７】
これに対し、上記特許文献１に比較例として開示されているプラスチック製の対物レンズは、その作動距離が十分に確保されているが、輪帯構造として、ブレーズ型の回折構造を利用しているため、輪帯数が多く、また輪帯幅が小さいので金型加工時の形状誤差や成形時の転写不良により対物レンズの光利用効率が低下するという課題がある。
【０００８】
そこで、本発明者は、プラスチック製の単レンズである対物レンズにおいて、３以上３０以下の数の輪帯から構成され、かつ、隣り合う輪帯同士が、入射光に対して所定の光路差を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも１つの光学面上に有し、前記輪帯構造が、段差の向きが有効径内で少なくとも一度入れ替わる折り返し構造となっており、第１光ディスクに対して情報を記録及び／または再生するのに必要な前記対物レンズの像側開口数をＮＡ、前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズの３次球面収差の温度変化率（δＳＡ３／δＴ）をδＳＡＴ（λｒｍｓ／℃）、前記対物レンズの３次球面収差の波長変化率（δＳＡ３／δλ）をδＳＡλ（λｒｍｓ／ｎｍ）、としたとき、次式を満たすことにより、かかる問題を解消できることを見出した。
ＮＡ≧０．８       （１）
２．２≧ｆ（ｍｍ）≧０．９       （２）
０≦δＳＡＴ／ｆ（λｒｍｓ／℃・ｍｍ）≦０．００２４       （３）
−０．０１５≦δＳＡλ／ｆ（λｒｍｓ／ｎｍ・ｍｍ）≦−０．００３       （４）
但し、δＳＡＴを測定もしくは計算する際の前記対物レンズへの入射光束の波長の温度変化率を０ｎｍ／℃とし、δＳＡＴ及びδＳＡλにおける３次球面収差の符号は、補正過剰方向に変化する場合を「＋」、補正不足方向に変化する場合を「−」とする。
【０００９】
より具体的に説明すると、光ピックアップ装置が種々の環境下で使用されることを考慮すると、その環境温度を一定に維持することは困難であるといえる。従って、温度特性の悪いレンズを使用した場合、環境温度変化に起因して発生する球面収差の制御が必要になり、光ピックアップ装置の構成が複雑化しコスト高を招く恐れがある。これに対し、光源から出射される光束の基準波長に対するズレは、光源として用いる半導体レーザ等の個体差が主原因である。従って、光ピックアップ装置において波長特性の悪い対物レンズを使用する場合、同じ光ピックアップ装置に組み付けられる光源の基準波長に対するズレに応じて球面収差の補正量を決めておけば、光ピックアップ装置の組立時や、光ピックアップ装置の動作初期時に、決められた補正量に応じて球面収差を補正する機構により球面収差を補正することができ、これは光ピックアップ装置の動作中を通じて維持されることとなる。
【００１０】
本発明者は、かかる光ピックアップ装置固有の条件に着目し、それに好適な対物レンズを開発したのである。より具体的には、（４）式を満たすように波長特性を若干犠牲にし、（３）式を満たすように温度特性を良好として、温度変化が生じても球面収差の発生を抑えることができる対物レンズを創成したのである。このような良好な温度特性は、３以上３０以下の数の輪帯から構成され、かつ、隣り合う輪帯同士が入射光に対して所定の光路差を生じるように形成された輪帯構造を、対物レンズの光学面に備えることで得ることができる。
【００１１】
特に、バックフォーカスを十分に確保すべく、（２）式に示すように焦点距離ｆが比較的長い高ＮＡのプラスチック製の対物レンズにおいては、温度変化に起因した球面収差の劣化の度合いが顕著になる傾向があり、このように良好でない温度特性をブレーズ型の回折構造で補正しようとすると、輪帯数が多くなり、輪帯幅が小さいので金型加工時の形状誤差や成形時の転写不良により対物レンズの光利用効率が低下する恐れがある。これに対し、本発明のように、段差の向きが有効径内で少なくとも一度入れ替わる折り返し構造となっている輪帯構造を用いれば、同量の温度特性を補正した場合に、ブレーズ型の回折構造に比して、輪帯数を減らすことができるので、対物レンズの光利用効率を高めることが可能となる。尚、本明細書でいう折り返し構造とは、例えば図１に示すような構造であり、この例では、輪帯ＳＴＯを挟んで光軸側と光軸から遠い側とで段差の向きが入れ替わっている。別の表現をすれば、光軸直交方向の所定の高さまでは、深さが深くなるように段差が設けられており、所定の高さを越えた後は、深さが浅くなる様に段差が設けられている、ともいえる。図１（ｂ）において、輪帯の段差Δは、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が第１光ディスクに近づく方向に変位している場合を「＋」、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が第１光ディスクに遠ざかる方向に変位している場合を「−」とする。具体的には、ｈ１、ｈ２の段差が＋であり、ｈ３、ｈ４の段差が−である。
尚、図１（ｂ）では、説明の都合上、輪帯の段差を誇張して描いている。
【００１２】
本発明者は、焦点距離が短い場合と長い場合とでは、良好な記録及び／又は再生を行うための必要条件が異なることを見出したのである。即ち、波面収差を犠牲にして、温度特性を重視することで、焦点距離を長くした場合においても、良好な記録及び／又は再生が行えることを見出したのである。
なお、δＳＡＴを測定もしくは計算する際の前記対物レンズへの入射光束の波長の温度変化率δλ（ｎｍ／℃）がゼロではない場合は、３次球面収差の温度変化率δＳＡＴ（λｒｍｓ／℃）、３次球面収差の波長変化率δＳＡλ（λｒｍｓ／ｎｍ）、焦点距離ｆ（ｍｍ）が以下の関係式を満たすことが好ましい。
０×δＳＡλ／ｆ×δλ≦δＳＡＴ／ｆ（λｒｍｓ／℃・ｍｍ）≦０．００２４×δＳＡλ／ｆ×δλ  
【００１３】
尚、本明細書でいうブレーズ型の回折構造とは、図２に示すような構造である。図２において、対物レンズ１は、非球面である２つの光学面２、３を有する両凸のプラスチック製の単レンズであり、一方の光学面２上に図２（ａ）に示したように光軸を中心とした同心円上の回折構造としての輪帯構造が形成されている。この輪帯構造は、図２（ｃ）に示したように、フレネルレンズのように各輪帯の境界に光軸方向に段差Δを持ち、折り返し構造を有していない。この輪帯構造の任意の輪帯に入射したレーザ光束は、その輪帯の光軸に垂直な方向の幅によって決定される方向に回折する。
【００１４】
また、折り返し構造による温度特性の補正の原理を図３に示す。図３は、非球面である２つの光学面を有するプラスチック製の単レンズの、設計基準温度から３０℃温度が上昇した場合の波面の様子を表す図であり、図３の横軸が光学面の有効半径を表し、縦軸が光路差を表す。プラスチック製の単レンズは、温度上昇に伴う屈折率変化の影響で球面収差が発生し、図３の線図Ａｇのように波面が変化する。また、図３の線図Ｂｇは、折り返し構造を有する輪帯構造により透過波面に付加される光路差を示し、図３の線図Ｃｇは、設計基準温度から３０℃温度が上昇した場合の、かかる輪帯構造とプラスチック製の単レンズとを透過した波面の様子を表している。線図Ｂｇ及びＣｇから、かかる輪帯構造を透過した波面と、設計基準温度から３０℃温度が上昇した場合のプラスチック製の単レンズの波面とが打ち消しあうことで、第１光ディスクの情報記録面上に集光されたレーザ光束の波面は、巨視的にみると光路差のない良好な波面となり、かかる輪帯構造によりプラスチック製の単レンズの温度特性が補正されることが理解できる。
【００１５】
なお、本明細書においてワーキングディスタンスとは、図４に示すように、対物レンズが第１光ディスクの情報記録面に合焦した状態で、対物レンズの第１光ディスク側の光学面Ｓ２の面頂点と、第１光ディスクの光束入射面ＳINとの光軸上の間隔ＷＤを指す。
【００１６】
更に、以下の条件式（３）、（４）を満たすようにしてもよい。
０＜δＳＡＴ／ｆ（λｒｍｓ／℃・ｍｍ）≦０．００２０       （３）
−０．０１２≦δＳＡλ／ｆ（λｒｍｓ／ｎｍ・ｍｍ）≦−０．００６       （４）
【００１７】
ところで、上述したような特殊な輪帯構造を光学面に設けることで、プラスチック製の対物レンズでありながら、温度特性が良好であり、光利用効率が高く、かつ、バックフォーカスが十分に確保され、短波長の光束を用いて光ディスクに高密度に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置用の対物レンズを提供できる。ところが、設計上、優れた光学特性を有する対物レンズであっても、その製造方法によっては、期待された光学特性を発揮できないことが分かった。この点について説明する。
【００１８】
まず、一般的な光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法としては、特許文献２，３に示すように、型開き状態で対物レンズが残る金型と型開き状態で対物レンズが離れる金型とで形成される型内に溶融した樹脂を射出し、型を開いた後、入子で構成された対物レンズの光学面を形成する型の部位を突き出して離型させるものがある。
【００１９】
上記特許文献に記載の金型においては、対物レンズを構成する２つの光学面のうち、一方の光学面を形成する金型を入子にし、この入子部を突き出すことにより対物レンズを金型から離型させるものである。これにより、バリの発生を光軸中心の円周上に限定でき、金型の部品点数も減少できるため金型コストを下げることができる。
【００２０】
しかしながら、この対物レンズを成形する金型では入子部が突き出し部を兼ねるため、入子部が移動できるように、入子部を保持している金型との境界に嵌合する隙間（クリアランス）を必要とする。このため、入子部を保持している金型（フランジ部を形成する金型）に対して、このクリアランス分だけ入子部がシフトやティルトをする余地が有ることになる。ここで、シフトとは金型の理想光軸に垂直な方向の変位のことであり、ティルトとは理想光軸に対する傾きのことである。よって光軸に、突き出しによる移動を入子部がショット毎に繰り返すことで、入子部のシフト量やティルト量がショット毎に異なってしまう恐れがあり、結果として対物レンズを構成する２つの光学面の芯ズレによる偏芯量が、ショット毎に異なってしまう可能性が高まる。この芯ズレは、コマ収差となり光学性能の悪化を引き起こすものである。よって、芯ズレによる偏芯量がショット毎に異なるということはコマ収差が安定しないということになるため、ショット毎に安定した光学性能を有する対物レンズを得ることができないということになる。
【００２１】
また、入子部のティルト量がショット毎に異なってしまうと、フランジ部の取り付け基準面に対する光学面（入子部により形成された光学面）のティルト量がショット毎に異なってしまうことにもなり、その点からも問題である。このフランジ部の取り付け基準面に対する光学面のティルトは、フランジ部の取り付け基準面を当接させて対物レンズを鏡枠に取り付けた後にコマ収差となり光学性能の悪化を引き起こすものである。よって、フランジ部の取り付け基準面に対する光学面のティルト量がショット毎に異なってしまうということは鏡枠に取り付けた後のコマ収差が安定しないということになるため、ショット毎に安定した光学性能を有する対物レンズを得ることができないということになる。
【００２２】
特に、芯ズレによるコマ収差の発生量は、高ＮＡ値となるほど大きくなり、上記のごとき青紫色レーザを使用する高記憶容量のＢＤに対応する対物レンズの場合には、この芯ズレを抑えることがより重要となる。
【００２３】
本発明は上記問題に鑑み、プラスチック製でありながら、温度特性が良好であり、光利用効率が高く、かつバックフォーカスが十分に確保された対物レンズにおいて、構成する２つの光学面の芯ズレによる偏芯量のばらつきを抑えることができ、更にフランジ部の取り付け基準面に対する光学面のティルト量のばらつきも抑えることができ、安定した性能を有した光ピックアップ装置用対物レンズを得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
請求項１に記載の対物レンズは、４５０ｎｍ以下の波長λ１の光束を出射する第１光源と、前記第１光源から出射された光束を第１光ディスクの情報記録面に集光させるための対物レンズを含む集光光学系とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、第１光ディスクの情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能な光ピックアップ装置に用いる対物レンズであって、
前記対物レンズは、プラスチック製の単レンズであって、成形用金型により、一対の光学面と、該光学面の周辺のフランジ面とが形成されてなり、前記一対の光学面のうち有効径の小さい方の周辺のフランジ面に、成形用金型に設けられた突き出し部の突き出し部跡を有し、
前記対物レンズは、３以上３０以下の数の輪帯から構成され、かつ、隣り合う輪帯同士が、入射光に対して所定の光路差を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも１つの光学面上に有し、
前記輪帯構造は、段差の向きが有効径内で少なくとも一度入れ替わる折り返し構造となっており、
前記第１光ディスクに対して情報を記録及び／または再生するのに必要な前記対物レンズの像側開口数をＮＡ、前記対物レンズの焦点距離をｆ（ｍｍ）、前記対物レンズの３次球面収差の温度変化率（δＳＡ３／δＴ）をδＳＡＴ（λｒｍｓ／℃）、前記対物レンズの３次球面収差の波長変化率（δＳＡ３／δλ）をδＳＡλ（λｒｍｓ／ｎｍ）、としたとき、次式を満たすことを特徴とする。
ＮＡ≧０．８       （１）
２．２≧ｆ（ｍｍ）≧０．９       （２）
０≦δＳＡＴ／ｆ（λｒｍｓ／℃・ｍｍ）≦０．００２４       （３）
−０．０１５≦δＳＡλ／ｆ（λｒｍｓ／ｎｍ・ｍｍ）≦−０．００３       （４）
但し、δＳＡＴを測定もしくは計算する際の前記対物レンズへの入射光束の波長の温度変化率を０ｎｍ／℃とし、δＳＡＴ及びδＳＡλにおける３次球面収差の符号は、補正過剰方向に変化する場合を「＋」、補正不足方向に変化する場合を「−」とする。
【００２５】
本発明によれば、上述したように（１）〜（４）式を満たすことで、プラスチック製の対物レンズでありながら、温度特性が良好であり、光利用効率が高く、かつ、バックフォーカスが十分に確保され、短波長の光束を用いて光ディスクに高密度に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置用の対物レンズを提供できる。
【００２６】
更に、本発明の対物レンズは、成形が終わり、型を開いた後、成形用金型に付着した対物レンズの光学面のうち有効径の小さい方の周辺のフランジ面に対向して、成形用金型より突き出し部によって突き出すことにより、金型から対物レンズを離型させることができるので、上述したショット毎に入子が傾くことによる一対の光学面の芯ズレを抑制でき、更には輪帯構造を高精度に成形できる。このように、対物レンズの光学面のうち有効径の小さい方の周辺のフランジ面に対向して、成形用金型より突き出し部によって突き出すことで離型を行った場合、対物レンズの一対の光学面のうち有効径の小さい方の周辺のフランジ面に、かかる突き出し部の突き出し部跡が形成されることとなる。尚、本明細書中、「フランジ面」とは、光学面より少なくとも光軸直交方向外側の面をいうものとする。
【００２７】
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、請求項１に記載の発明において、前記輪帯構造が形成された光学面上で、有効径の６０％の高さから８０％の高さの領域に形成されたいずれかの輪帯（例えば図１のＳＴＯ）において、段差の向きが入れ替わることを特徴とする。尚、本明細書中、特に明示しない限り、「高さ」とは対物レンズの光軸直交方向の長さをいい、「深さ」とは対物レンズの光軸方向の長さをいうものとする。
【００２８】
このように、段差の向きが入れ替わる輪帯の位置を設定することで、温度変化にともなう球面収差の発生を効果的に低減することが可能である。尚、上記輪帯の位置が、有効径の６０％の高さよりも光軸に近い位置、もしくは、有効径の８０％の高さよりも光軸よりも遠い位置に形成された場合、温度変化にともない、５次以上の高次の球面収差が発生しやすくなり、環境温度が変化した際の光ピックアップ装置の特性が劣化する。
【００２９】
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１又は２に記載の発明において、前記対物レンズの設計基準波長λ0（ｎｍ）の光束を入射させた場合に、前記段差により発生する光路差を以下の式で表現したとき、段差の向きが入れ替わる輪帯（図１のＳＴＯ）よりも光軸直交方向外側に形成された段差において、ｍが２以上の自然数であることを特徴とする。
ｍ＝ＩＮＴ（｜Ｘ｜）
ただし、Ｘ＝Δ・（Ｎ0−１）／（λ0・１０-3）であり、ＩＮＴ（｜Ｘ｜）は｜Ｘ｜を四捨五入して得られる整数であり、Δ（μｍ）は段差の深さであり、Ｎ0は前記設計基準波長λ0（ｎｍ）における前記対物レンズの屈折率である。尚、Δは、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに近づく方向に変位している場合を「＋」、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに遠ざかる方向に変位している場合を「−」とする。
【００３０】
３次の球面収差を光路差で表現した場合、有効径の７０％程度の高さで変曲点を持つ。この変曲点の位置に相当する輪帯が上述の段差の向きが入れ替わる輪帯（図１のＳＴＯ）である。３次の球面収差の光路差は、光軸からの高さに対して４次関数的に変化するので、変曲点より外側において変化量が大きくなる傾向がある。従って、変曲点より外側、即ち、段差の向きが入れ替わる輪帯よりも外側の領域に形成された段差にて、ｍの値を２以上に設定すると、かかる領域の輪帯幅を大きく確保することができ、金型加工時の形状誤差や成形時の転写不良による光利用効率の低下を低減することが可能となる。なお、一つのレンズが、ｍの値を複数種類有していてもよい。
【００３１】
かかる作用効果をよりいっそう効果的に発揮するためには、変曲点より外側の領域に形成された段差にて、ｍの値を３以上とするのが好ましく、４以上とするのがより好ましい。
【００３２】
また、段差の向きが入れ替わる輪帯（図１のＳＴＯ）よりも光軸直交方向内側に形成された段差において、以下の条件式におけるｎが、少なくとも一つのｍと等しいか、ｍよりも小さいことが好ましい。また、ｎが２以上の自然数であることが好ましい。
ｎ＝ＩＮＴ（｜Ｙ｜）
ただし、Ｙ＝Δ・（Ｎ0−１）／（λ0・１０-3）であり、ＩＮＴ（｜Ｙ｜）は｜Ｙ｜を四捨五入して得られる整数であり、他の定義は、前述の式と同様である。
【００３３】
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１乃至３の何れかに記載の発明において、前記輪帯構造において、各輪帯の非球面形状を同一形式の関数で表現した際の非球面係数が、前記輪帯のうち少なくとも２つの輪帯において互いに異なることを特徴とする。
【００３４】
本発明の対物レンズのように、ＮＡが０．８以上である対物レンズに対して輪帯構造を形成する場合、同一の非球面係数で表現される輪帯を光軸方向に平行移動させただけでは、球面収差の残留が大きく光ディスクに対する情報の記録／再生特性に悪影響が発生する可能性がある。そのため、球面収差の残留を小さくするために、少なくとも２つの輪帯にて非球面係数を異ならしめるのが好ましい。球面収差の残留をより小さくするためには、段差の向きが入れ替わる輪帯よりも外側の領域に形成された輪帯の非球面係数を、互いに異ならしめることが好ましい。より好ましくは、全ての輪帯において非球面係数を異ならしめることである。このように、各輪帯毎に非球面係数を最適化して各輪帯で発生する球面収差を補正することで、情報の記録／再生特性に優れる対物レンズを提供することが可能となる。
【００３５】
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１乃至４の何れかに記載の発明において、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
５０ ≦ （ｍAVE・Ｍ）／（ｆ・ＮＡ4） ≦ １００      （５）
ただし、ｍAVEは、有効径内に形成された段差毎に下記式で算出されるｍｉの総和を、有効径内に形成された段差の数で割った値であり、Ｍは、前記対物レンズの有効径内に形成された前記輪帯構造の輪帯の総数を表す。
ｍｉ＝ＩＮＴ（｜Ｘｉ｜） 
ここで、Ｘｉ＝Δｉ・（Ｎ0−１）／（λ0・１０-3）であり、ＩＮＴ（｜Ｘｉ｜）は｜Ｘｉ｜を四捨五入して得られる整数であり、Δｉ（μｍ）は各段差の深さであり、Ｎ0は前記設計基準波長λ0（ｎｍ）における前記対物レンズの屈折率である。尚、Δｉは、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに近づく方向に変位している場合を「＋」、光軸に近い側に隣接する輪帯に対して、光軸から遠い側に隣接する輪帯が光ディスクに遠ざかる方向に変位している場合を「−」とする。尚、段差が光軸とは逆の方を向いている場合（例えば、図１に示すｈ１やｈ２の段差）は、Ｘｉの値は負となり、段差が光軸の方を向いている場合（例えば、図１に示すｈ３やｈ４の段差）は、Ｘｉの値は正となる。
また、Δｉは、光軸に最も近い段差から順に、Δ1、Δ2、Δ3、・・とする。
【００３６】
輪帯数が少ない場合はｍAVEを大きくすることが好ましく、輪帯数が多い場合はｍAVEを小さくすることが好ましい。また、焦点距離が長い場合や開口数が大きい場合は、ｍAVE及び／又は輪帯数を大きくすることが好ましい。即ち、上記条件式を満たすことによって、式（１）、（２）、（３）、（４）を満たす対物レンズを得ることができる。上記条件式は、本発明を対物レンズの構造として表現したともいえる。
【００３７】
また、好ましくは、以下の条件式、
５５ ≦ （ｍAVE・Ｍ）／（ｆ・ＮＡ4） ≦ ９５      （５’）
を満たすことである。
【００３８】
さらに好ましくは、以下の条件式、
６０ ≦ （ｍAVE・Ｍ）／（ｆ・ＮＡ4） ≦ ９０      （５”）
を満たすことである。
【００３９】
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の何れかに記載の発明において、前記輪帯の総数は、５以上２０以下であることを特徴とするので、金型の加工が容易になる。尚、前記輪帯の総数は、７以上１２以下であると、金型加工時の形状誤差や成形時の転写不良による対物レンズの光利用効率への影響をより小さくできるため、更に好ましい。
【００４０】
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、請求項１乃至６の何れかに記載の発明において、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
１．０ ≦ ｄ／ｆ ≦ １．７      （６）
ただし、ｄ（ｍｍ）は、前記対物レンズの光軸上の厚さを表す。
【００４１】
また、好ましくは、以下の条件式、
１．２ ≦ ｄ／ｆ ≦ １．５      （６’）
を満たすことである。
【００４２】
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１乃至７の何れかに記載の発明において、前記光ディスクに情報の記録及び／又は再生を行う際のワーキングディスタンスが０．２５ｍｍ以上であることを特徴とする。このワーキングディスタンスの条件を満たすためには、以下の条件式（４）‘’、を満たすことがより好ましい。
−０．０１５≦δＳＡλ／ｆ（λｒｍｓ／ｎｍ・ｍｍ）≦−０．００９ （４）‘’
これにより光ディスクに対する情報の記録／再生を行う際の作動距離を十分に確保することが可能となり、光ピックアップ装置の動作信頼性を高めることが可能となる。
【００４３】
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１乃至８の何れかに記載の発明において、
（ａ）前記第１光ディスク側に形成された第２光学面と、（ｂ）前記第１光ディスク側であって前記第２光学面よりも外周側の前記フランジ面の少なくとも一部に設けられ、前記突き出し部の突き当て跡を有する突き当て面と、（ｃ）前記第１光源側に形成された第１光学面と、（ｄ）前記第１光源側であって前記第１光学面よりも外周側の前記フランジ面の少なくとも一部に形成された取付面と、（ｅ）第１光学面及び取付面の間に、突き当て面の裏面位置であって突き当て跡を光軸方向に投影した際に突き当て面の少なくとも一部と重なる位置に設けられるとともに、取付面よりも突き当て面側に後退する凹部と、を有することを特徴とする。
【００４４】
上記光ピックアップ用対物レンズは、突き出し部が転写面に当たってこれを傷付けるなど、かじりの発生を防止した成形金型によって形成されるので、成形及び離型後の光ピックアップ用対物レンズは、傷つき破損のない転写面によって形成された精密な取付面を有するものとなり、高精度な組み付けが可能になる。
【００４５】
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９に記載の発明において、前記凹部は、前記第１光学面の有効径の位置よりも前記突き当て面側に位置していることを特徴とする。この場合、本対物レンズの成形に際して、第１光学面の転写面と突き出し部の先端面との干渉を回避することができる。
【００４６】
本発明に係る光ピックアップ装置は、第１光源を有するが、更に第２光源、第３光源を有していても良い。さらに、本発明にかかる光ピックアップ装置は、第１光束を第１光ディスクの情報記録面上に集光させる集光光学系を有するが、かかる集光光学系は、第２光束を第２光ディスクの情報記録面上に集光させ、第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光させるために兼用されても良い。また、本発明の光ピックアップ装置は、第１光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有するが、第２光ディスク又は第３光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有していても良い。即ち、本発明に係る光ピックアップ装置は、ＢＤ専用の光ピックアップ装置であってもよいし、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３種類の互換を可能とする光ピックアップ装置であってもよい。
【００４７】
第１光ディスクは、厚さがｔ１の保護基板と情報記録面とを有する。第２光ディスクは厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板と情報記録面とを有する。第３光ディスクは、厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板と情報記録面とを有する。第１光ディスクがＢＤであり、第２光ディスクがＤＶＤであり、第３光ディスクがＣＤであることが好ましいが、これに限られるものではない。なお、第１光ディスク、第２光ディスク又は第３光ディスクは、複数の情報記録面を有する複数層の光ディスクでもよい。
【００４８】
本明細書において、ＢＤとは、波長４００〜４１０ｎｍ程度の光束、ＮＡ０．８〜０．９程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．０５〜０．１２５ｍｍ程度であるＢＤ系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録層のみ有するＢＤや、２層又はそれ以上の情報記録層を有するＢＤ等を含むものである。更に、本明細書においては、ＤＶＤとは、ＮＡ０．６０〜０．６７程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ− Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を含む。また、本明細書においては、ＣＤとは、ＮＡ０．４５〜０．５１程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが１．２ｍｍ 程度であるＣＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等を含む。尚、記録密度については、ＢＤの記録密度が最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。
【００４９】
なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（２）、（３）、（４）を満たすことが好ましいが、これに限られない。尚、ここで言う、保護基板の厚さとは、光ディスク表面に設けられた保護基板の厚さのことである。即ち、光ディスク表面から、表面に最も近い情報記録面までの保護基板の厚さのことをいう。
【００５０】
０．０４５ｍｍ  ≦  ｔ１  ≦  ０．１２５ｍｍ      （２）
０．５ｍｍ ≦ ｔ２ ≦ ０．７ｍｍ       （３）
１．０ｍｍ ≦ ｔ３ ≦ １．３ｍｍ       （４）
【００５１】
本明細書において、第１光源は、好ましくはレーザ光源である。更に第２光源、第３光源を有する場合も、レーザ光源を用いると好ましい。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第１光源から出射される第１光束の第１波長λ１は、第２光源から出射される第２光束の第２波長λ２より短く、第２波長λ２は、第３光源から出射される第３光束の第３波長λ３より短い。
【００５２】
また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクとして、それぞれ、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤが用いられる場合、第１光源の第１波長λ１は好ましくは、４５０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍ以上、４１５ｎｍ以下であって、第２光源の第２波長λ２は好ましくは５７０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以下、より好ましくは、６３０ｎｍ以上、６７０ｎｍ以下であって、第３光源の第３波長λ３は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。
【００５３】
また、第１光源、第２光源、第３光源のうち少なくとも２つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第１光源と第２光源とが１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。
【００５４】
光ピックアップ装置に用いる受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録層上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上のスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。
【００５５】
光ピックアップ装置に用いる集光光学系は、対物レンズを有する。集光光学系は、対物レンズの他にコリメータ等のカップリングレンズを有していることが好ましい。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変える単レンズ又はレンズ群のことをいう。コリメータは、カップリングレンズの一種で、コリメータに入射した光を平行光にして出射するレンズである。本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録層上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉のレンズからなり、好ましくは単玉の凸レンズからなる対物レンズである。また、対物レンズは、プラスチックレンズである。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、輪帯構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。対物レンズは、ＢＤ専用の様に一種類の光ディスク専用の対物レンズであってもよいし、ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤの３種類の互換を一つの対物レンズで行う複数種類の光ディスクを互換可能な対物レンズであってもよい。
【００５６】
また、対物レンズは、環状オレフィン系の樹脂材料等の脂環式炭化水素系重合体材料を使用するのが好ましい。また、当該樹脂材料は、波長４０５ｎｍに対する温度２５℃ での屈折率が１．５０乃至１．６０の範囲内であって、−５℃から７０℃の温度範囲内での温度変化に伴う波長４０５ｎｍに対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴ（℃ -1） が−２０×１０-5乃至−５×１０-5（より好ましくは、−１０×１０-5乃至−８×１０-5）の範囲内である樹脂材料を使用するのがより好ましい。また、対物レンズをプラスチックレンズとする場合、カップリングレンズもプラスチックレンズとすることが好ましい。
【００５７】
脂環式炭化水素系重合体の好ましい例を幾つか、以下に示す。
【００５８】
第１の好ましい例は、下記式（I）で表される繰り返し単位〔１〕を含有する重合体ブロック〔Ａ〕と、下記式（１）で表される繰り返し単位〔１〕並びに下記式（II）で表される繰り返し単位〔２〕または／および下記式（III）で表される繰り返し単位〔３〕を含有する重合体ブロック〔Ｂ〕とを有し、前記ブロック〔Ａ〕中の繰り返し単位〔１〕のモル分率ａ（モル％）と、前記ブロック〔Ｂ〕中の繰り返し単位〔１〕のモル分率ｂ（モル％）との関係がａ＞ｂであるブロック共重合体からなる樹脂組成物である。
【００５９】
【化１】
2013134797.tif 000003
【００６０】
（式中、Ｒ1 は水素原子、または炭素数１〜２０のアルキル基を表し、Ｒ2−Ｒ12はそれぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、ヒドロキシル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、またはハロゲン基である。）
【００６１】
【化２】
2013134797.tif 000004
【００６２】
（式中、Ｒ13は、水素原子、または炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）
【００６３】
【化３】
2013134797.tif 000005
【００６４】
（式中、Ｒ14およびＲ15はそれぞれ独立に、水素原子、または炭素数１〜２０のアルキル基を表す。）
【００６５】
次に、第２の好ましい例は、少なくとも炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記一般式（ＩＶ）で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体（Ａ）と、炭素原子数２〜２０のα−オレフィンと下記一般式（Ｖ）で表される環状オレフィンからなる単量体組成物とを付加重合させることにより得られる重合体（Ｂ）とを含む樹脂組成物である。
【００６６】
【化４】
2013134797.tif 000006
【００６７】
〔式中、ｎは０または１であり、ｍは０または１以上の整数であり、ｑは０または１であり、Ｒ1〜Ｒ18、Ｒa及び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、括弧内の単環または多環が二重結合を有していてもよく、またＲ15とＲ16と、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。〕
【００６８】
【化５】
2013134797.tif 000007
【００６９】
〔式中、Ｒ19〜Ｒ26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。〕
【００７０】
樹脂材料に更なる性能を付加するために、以下のような添加剤を添加してもよい。
【００７１】
（安定剤）
フェノール系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤、リン系安定剤及びイオウ系安定剤から選ばれた少なくとも１種の安定剤を添加することが好ましい。これらの安定剤を適宜選択し添加することで、例えば、４０５ｎｍといった短波長の光を継続的に照射した場合の白濁や、屈折率の変動等の光学特性変動をより高度に抑制することができる。
【００７２】
好ましいフェノール系安定剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、２，４−ジ−ｔ−アミル−６−（１−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）エチル）フェニルアクリレートなどの特開昭６３−１７９９５３号公報や特開平１−１６８６４３号公報に記載されるアクリレート系化合物；オクタデシル−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、２，２′−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、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［すなわち、ペンタエリスリメチル−テトラキス（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））］、トリエチレングリコールビス（３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート）などのアルキル置換フェノール系化合物；６−（４−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルアニリノ）−２，４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、４−ビスオクチルチオ−１，３，５−トリアジン、２−オクチルチオ−４，６−ビス−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−オキシアニリノ）−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物；などが挙げられる。
【００７３】
また、好ましいヒンダードアミン系安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）スクシネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−オクトキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−ベンジルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（Ｎ−シクロヘキシルオキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１−アクロイル−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ブチルマロネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）デカンジオエート、２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレート、４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−１−［２−（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ）エチル］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、２−メチル−２−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）アミノ−Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）プロピオンアミド、テトラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート等が挙げられる。
【００７４】
また、好ましいリン系安定剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、１０−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−ホスファフェナントレン−１０−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物；４，４′−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト）、４，４′イソプロピリデン−ビス（フェニル−ジ−アルキル（Ｃ１２〜Ｃ１５）ホスファイト）などのジホスファイト系化合物などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ジノニルフェニル）ホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイトなどが特に好ましい。
【００７５】
また、好ましいイオウ系安定剤としては、例えば、ジラウリル３，３−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，３′−チオジプロピピオネート、ジステアリル ３，３−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル３，３−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−（β−ラウリル−チオ）−プロピオネート、３，９−ビス（２−ドデシルチオエチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカンなどが挙げられる。
【００７６】
これらの各安定剤の配合量は、本発明の目的を損なわれない範囲で適宜選択されるが、脂環式炭化水素系共重合体１００質量部に対して通常０．０１〜２質量部、好ましくは０．０１〜１質量部であることが好ましい。
【００７７】
（界面活性剤）
界面活性剤は、同一分子中に親水基と疎水基とを有する化合物である。界面活性剤は樹脂表面への水分の付着や上記表面からの水分の蒸発の速度を調節することで、樹脂組成物の白濁を防止することが可能となる。
【００７８】
界面活性剤の親水基としては、具体的には、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る。ここで、アミノ基は１級、２級、３級のいずれであってもよい。界面活性剤の疎水基としては、具体的に炭素数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。ここで、炭素数６以上のアルキル基は置換基として芳香環を有していてもよい。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。芳香環としてはフェニル基などが挙げられる。この界面活性剤は、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。
【００７９】
このような界面活性剤としては、より具体的には、例えば、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（炭素数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（炭素数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。
【００８０】
界面活性剤は、温度、湿度の変動に伴なう成形物の白濁を効果的に抑え、成形物の光透過率を高く維持するという観点から、脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０１〜１０質量部添加されることが好ましい。界面活性剤の添加量は脂環式炭化水素系重合体１００質量部に対して０．０５〜５質量部とすることがより好ましく、０．３〜３質量部とすることが更に好ましい。
【００８１】
（可塑剤）
可塑剤は共重合体のメルトインデックスを調節するため、必要に応じて添加される。
【００８２】
可塑剤としては、アジピン酸ビス（２−エチルヘキシル）、アジピン酸ビス（２−ブトキシエチル）、アゼライン酸ビス（２−エチルヘキシル）、ジプロピレングリコールジベンゾエート、クエン酸トリ−ｎ−ブチル、クエン酸トリ−ｎ−ブチルアセチル、エポキシ化大豆油、２−エチルヘキシルエポキシ化トール油、塩素化パラフィン、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリクレジル、リン酸−ｔ−ブチルフェニル、リン酸トリ−２−エチルヘキシルジフェニル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソヘキシル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、トリメリット酸トリ−２−エチルヘキシル、Ｓａｎｔｉｃｉｚｅｒ ２７８、Ｐａｒａｐｌｅｘ Ｇ４０、Ｄｒａｐｅｘ ３３４Ｆ、Ｐｌａｓｔｏｌｅｉｎ ９７２０、Ｍｅｓａｍｏｌｌ、ＤＮＯＤＰ−６１０、ＨＢ−４０等の公知のものが適用可能である。可塑剤の選定及び添加量の決定は、共重合体の透過性や環境変化に対する耐性を損なわないことを条件に適宜行なわれる。
【００８３】
これらの樹脂としては、シクロオレフィン樹脂が好適に用いられ、具体的には、日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸや、三井化学社製のＡＰＥＬ、ＴＯＰＡＳ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＰＯＬＹＭＥＲＳ社製のＴＯＰＡＳ、ＪＳＲ社製ＡＲＴＯＮなどが好ましい例として挙げられる。
【００８４】
また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、５０以上であることが好ましい。
【００８５】
対物レンズは光路差付与構造を有していても良い。本明細書でいう光路差付与構造とは、入射光束に対して所定の光路差を付加する構造の総称である。光路差付与構造には、位相差を付与する位相差付与構造も含まれる。また、位相差付与構造には回折構造が含まれる。本発明の光路差付与構造は回折構造であることが好ましい。光路差付与構造は、段差を有し、好ましくは段差を複数有する。従って、本明細書において、光路差付与構造は、輪帯構造とも称する。この段差により入射光束に光路差及び／又は位相差が付加される。輪帯構造（光路差付与構造）により付加される光路差は、入射光束の波長の整数倍であっても良いし、入射光束の波長の非整数倍であっても良い。段差は、光軸垂直方向に周期的な間隔をもって配置されていてもよいし、光軸垂直方向に非周期的な間隔をもって配置されていてもよい。また、輪帯構造を設けた対物レンズが単玉非球面レンズの場合、光軸からの高さによって光束の対物レンズへの入射角が異なるため、各輪帯を通過する光束に付加される光路差が同じであっても、輪帯構造の段差量は各輪帯毎に若干異なることとなる。例えば、対物レンズが単玉非球面の凸レンズである場合、同じ光路差を付与させる輪帯構造であっても、一般的に光軸から離れる程、段差量が大きくなる傾向となる。
【００８６】
輪帯構造は、３以上３０以下の数の輪帯から構成されることが好ましい。より好ましくは、輪帯の総数が５以上２０以下である。また、輪帯構造は、図１に示すような、段差の向きが有効径内で少なくとも一度入れ替わる折り返し構造を有している。別の言い方としては、光軸近くでは段差は光軸とは逆の方向を向いており、周辺近くでは段差は光軸の方向を向いているとも言える。また、輪帯構造が形成された光学面上で、有効径の６０％の高さから８０％の高さの領域に形成されたいずれかの輪帯において、段差の向きが入れ替わることが好ましい。
【００８７】
また、輪帯構造によって発生する回折光は、２次以上の回折光が他の次数の回折光に比して最も多く発生することが好ましい。尚、全輪帯において最も多く発生する回折光の次数を統一してもよいし、輪帯毎に最も多く発生する回折光の次数を変えてもよい。
【００８８】
また、輪帯毎に非球面の形状を変えてもよいし、全輪帯において非球面の形状を同一としてもよい。
【００８９】
第１光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、第２光ディスクを用いる場合、第２光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）とし、第３光ディスクを用いる場合、第３光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ３（ＮＡ２＞ＮＡ３）とする。ＮＡ１は、０．８以上であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。ＮＡ２は、０．５５以上、０．７以下であることが好ましい。特にＮＡ２は０．６０又は０．６５であることが好ましい。また、ＮＡ３は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましい。特にＮＡ３は０．４５又は０．５３であることが好ましい。
【００９０】
＜レンズ外観＞
次に、対物レンズの全体的な形状について説明する。
【００９１】
本発明の対物レンズＯＬ１は、図８又は図１０に示すように、光ピックアップ装置の光源側の第１光学面ＬＳａと、光ディスク側の第２光学面ＬＳｂとを有する。第１光学面ＬＳａの曲率半径は、第２光学面ＬＳｂの曲率半径より小さいことが好ましい。更に、対物レンズＯＬ１は好ましくはフランジ部ＯＬｂを有する。
【００９２】
ここで、第１光学面の全径に対する有効径の比率が、９０％以上、１００％以下である。（好ましくは、９５％以上、１００％未満、更に好ましくは、９６％以上、９９％以下）また、第２光学面の全径に対する有効径の比率が、７５％以上、１００％以下である。（好ましくは、８０％以上、１００％未満、更に好ましくは、９１％以上、９５％以下）この様な範囲とすることによって、ボビンに対物レンズを取り付けた際に光軸直交方向に僅かに偏心した場合であっても、有効径内に光束が入射できるため好ましい。
【００９３】
更に、以下の条件式を満たすことが好ましい。
１．０ ≦ ｄ／ｆ ≦ １．７      （６）
ただし、ｄ（ｍｍ）は、前記対物レンズの光軸上の厚さを表し、ｆ（ｍｍ）は、第１光束における対物レンズの焦点距離を表す。
【００９４】
ＢＤのような短波長、高ＮＡの光ディスクに対応させる場合、対物レンズにおいて、製造誤差による非点収差やコマ収差が発生しやすくなるという課題が生じるが、条件式（６）を満たすことにより非点収差やコマ収差の発生を抑制することが可能となる。
【００９５】
また、条件式（６）を満たすことにより、対物レンズの軸上厚が厚めの厚肉対物レンズになるため、ＣＤの記録／再生時におけるワーキングディスタンスが短くなりがちになるにも拘わらず、本発明の第１光路差付与構造を対物レンズに設けることにより、ＣＤの記録／再生におけるワーキングディスタンスも十分に確保できるため、その効果がより顕著なものとなる。
【００９６】
また、第３光ディスクを用いる際の対物光学素子のワーキングディスタンス（ＷＤ）は、０．２５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。好ましくは、０．３ｍｍ以上、０．９ｍｍ以下である。次に、第２光ディスクを用いる際の対物光学素子のＷＤは、０．２ｍｍ以上、１．３ｍｍ以下であることが好ましい。さらに、第１光ディスクを用いる際の対物光学素子のＷＤは、０．２５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００９７】
対物レンズは、以下の条件式(７)を満たすと好ましい。
２≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８      （７）
但し、ｄｍａｘ（ｍｍ）は、例えば図２に示すように、対物レンズの軸上厚を表し、ｄｍｉｎ（ｍｍ）は、例えば図２に示すように、対物レンズにおいて光軸方向に最も薄い部分における厚さを表す。
【００９８】
好ましくは、以下の条件式（７´）を満たすことである。
３≦ｄｍａｘ／ｄｍｉｎ≦８      （７´）
【００９９】
＜レンズ突き出し（ピン突き出し）＞
また、対物レンズがプラスチックレンズである場合、成形機による樹脂成形後、金型から対物レンズを取り出す必要がある。一般に、成形機には、第１光学面を成形する第１金型と、第２光学面を成形する第２金型とが搭載され、また、金型は、保持部と、その中に入れ子部を有する。入れ子部は、光軸方向に摺動可能な構造となっている場合もあるし、保持部に固定されている構造となっている場合もある。成形機が作動することで第１金型と第２金型を対向して密着させ、レンズのキャビティを形成し、そこに樹脂を注入し成形後、第１金型と第２金型とを型開きし、対物レンズが残っている金型から対物レンズを取り出す。
【０１００】
その取り出しの際に、成形機に搭載された金型が細いピンを有し、当該ピンで、対物レンズのフランジを突き出して取り出す方法をピン突き出しと言う。対物レンズのフランジをピンで突き出して取り出す場合、対物レンズを第２の光学面側から眺めた図９（ｂ）に示すように、フランジが複数のピン跡１５を有することになる。
【０１０１】
＜ゲートカット＞
成形時に樹脂注入口となるゲートをレンズ成形後、除去する必要がある。その態様の幾つかを以下に示す。
【０１０２】
図１３（ａ）では、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの一部を直線的に切断するようにして、ゲートＧＴを含む部位をカットしている。これにより、対物レンズＯＬ１の外周には、直線部ＬＰが形成される。ゲート除去後の対物レンズＯＬ１は、図１３（ａ）に示すような形状となり、フランジ部外径の延長線で形成される仮想円内の中にゲートの残りやバリは収まっている。
【０１０３】
図１３（ｂ）では、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの一部をＵ字状に切断するようにして、ゲートＧＴを含む部位をカットしている。これにより、対物レンズＯＬ１の外周には、円弧部ＣＰが形成される。ゲート除去後の対物レンズＯＬ１は、図１３（ｂ）に示すような形状となり、フランジ部外径の延長線で形成される仮想円内の中にゲートの残りやバリは収まっている。
【０１０４】
図１３（ｃ）でも、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの一部を対物レンズ外周に沿った円弧状にゲートＧＴを含む部位をカットした後、ゲートの位置が識別しやすいようにＵ字状に切断するようにしている。これにより、対物レンズＯＬ１の外周には、凹部ＶＰが形成される。ゲート除去後の対物レンズＯＬ１は、図１３（ｃ）に示すような形状となり、フランジ部外径の延長線で形成される仮想円内の中にゲートの残りやバリは収まっている。尚、Ｕ字状に切断する工程をなくし、対物レンズ外周に沿った円弧状ゲートＧＴを含む部位をカットするだけとしてもよい。いずれのゲートカットを採用することは任意である。
【０１０５】
また、樹脂の転写性を高めるために、金型に空気穴や空気溝（エアベントとも言う）を設け、そこから空気を吸引したり、金型内の空気を逃がしたりするという方法を取ることがある。その場合、当該エアベントに樹脂が入り込んでバリとなる可能性が出てくる。その際は、エアベントバリを除去することが好ましい。
【０１０６】
＜コート＞
ところで、光源から出射されるレーザ光を効率よく利用するために、対物レンズには、透過率を高める工夫がなされている。例えば対物レンズの光学面には、反射防止膜が成膜され、光の干渉を利用して光学面から反射する光の量を抑制するようにしている。
【０１０７】
対物レンズに反射防止膜を成膜する場合、それに入射する異なる波長の光束それぞれに対して、反射防止を実現しなくてはならない。ところが、反射防止を実現できる波長域を広くとるためには、一般的には反射防止膜の膜厚の増大を容認せざるをえないが、膜厚の増大により、それにより所望の光学特性が得られなくなる恐れがある。尚、光学機能面のみに反射防止膜を設けるようにしてもよいし、光学機能面とフランジ部の一部または全部に反射防止膜を設けるようにしてもよい。
【０１０８】
又、本発明のように、４５０ｎｍ以下の短波長領域輪帯構造による光学特性を得ようとした場合、反射防止膜が輪帯構造の形状に与える影響はより増大してしまうという問題がある。
【０１０９】
更に、反射防止膜を成膜した光学部品には、光学面に付着した異物を拭うことによる反射防止膜の剥がれを抑制する、いわゆる拭き性も要求されるが、輪帯構造に膜厚の厚い反射防止膜を成膜すると拭き性が著しく低下するという問題がある。
【０１１０】
耐拭き性を確保しつつ、光透過率を高く維持できるにもかかわらず、例えば輪帯構造による本来の光学特性を発揮させることを可能とするためには、以下のような反射防止膜とすることが好ましい。
【０１１１】
第１光学面（光源側の光学面）に施された反射防止膜の膜厚は、垂直入射光に対する反射率が最小となる波長λ０（ｎｍ）と波長λ１（ｎｍ）が下記を満たすようにしてもよい。
λ０／λ１≦１.２０
上式の上限を下回ることで、膜厚が大きくなりすぎないので、非球面の傾斜角が大きい第１光学面の膜厚誤差が大きくなることを防止でき、量産時に安定した膜厚を維持することが可能となる。
一方、第１光学面に施された反射防止膜の膜厚は、垂直入射光に対する反射率が最小となる波長λ０（ｎｍ）と波長λ１（ｎｍ）が下記を満たすようにしても良い。
１.２０＜λ０／λ１
上式の下限を上回ることで、リム強度（対物レンズの光軸付近を通過する光の強度に対する周辺部を通過する光の強度）を十分に確保することができ、集光スポット径を絞ることができる。これにより、２層以上（特に３層や４層）の情報記録層を有するＢＤに対応するために、フォーカスジャンプ時において対物レンズに比較的大きい発散角の光束が入射した場合にも、最適な集光スポットを形成できるため、光ピックアップ装置の記録／再生特性を向上することができる。
【０１１２】
輪帯構造が設けられていない第２光学面における反射防止膜は、３層乃至１０層のいずれかとすることが好ましい。
【０１１３】
一方、輪帯構造が設けられている第１光学面における反射防止膜は、輪帯構造が設けられていない光学面における反射防止膜の層数より少なく、且つ、単層乃至９層のいずれかとすることが好ましい。２層乃至４層であることが更に好ましく、３層であることが最も好ましい。
【０１１４】
または、第２光学面には反射防止膜を形成せず、第１光学面にのみ反射防止膜を形成してもよい。
【０１１５】
反射防止膜は、高屈折率層（Ｈ材ともいう）と低屈折率層（Ｌ材ともいう）を交互に設けるか、中屈折率層（Ｍ材ともいう）と低屈折率層を交互に設けるか、又は、高屈折率層と中屈折率層と低屈折率層とを交互に設けることが好ましい。尚、低屈折率層とは、好ましくは、設計波長（好ましくは４８０ｎｍ以上、５４０ｎｍ以下の波長）での屈折率が、１．３０以上、１．５０以下の層をいう。また、中屈折率層とは、好ましくは、設計波長での屈折率が、１．５５以上、１．７０以下の層をいう。また、高屈折率層とは、好ましくは、設計波長での屈折率が、１．７５以上、２．５０以下の層をいう。
【０１１６】
低屈折率層の好ましい例としては、フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、酸化シリコン等が挙げられる。中屈折率層の好ましい例としては、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、フッ化セリウム等が挙げられる。高屈折率層の好ましい例としては、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ハウニウム等が挙げられる。また、コートの方法としては、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、大気圧プラズマ法、塗布法、ミスト法等が挙げられる。尚、対物レンズがガラスレンズである場合、反射防止膜を形成した後、アニール処理することが好ましい。
【０１１７】
高屈折率層、低屈折率層、中屈折率層の、好ましい組み合わせの例を、表１に幾つか示す。
【０１１８】
【表１】
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【０１１９】
＜倍率＞
第１光束は、平行光として対物レンズに入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物レンズに入射してもよい。第２光束、第３光束を用いる場合、同様に平行光として対物レンズに入射してもよいし、発散光若しくは収束光として対物レンズに入射してもよい。トラッキング時においても、コマ収差が発生することを防止するためには、第１光束に加え第２光束、及び第３光束を用いる場合、全て平行光又は略平行光として対物レンズに入射させることが好ましい。第１光束が平行光又は略平行光になる場合、第１光束が対物レンズに入射する時の対物レンズの結像倍率ｍ１が、下記の式（８）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ１＜０．０１          （８）
【０１２０】
また、第２光束を用いる場合、平行光又は略平行光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（９）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ２＜０．０１          （９）
【０１２１】
一方で、第２光束を用いる場合、発散光として対物レンズに入射させる場合、第２光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ２が、下記の式（９）´を満たすことが好ましい。
【０１２２】
−０．０２５＜ｍ２≦−０．０１          （９）´
【０１２３】
また、第３光束を用いる場合、平行光束又は略平行光束として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（９）を満たすことが好ましい。
−０．０１＜ｍ３＜０．０１          （１０）
【０１２４】
一方で、第３光束を用いる場合、発散光として対物レンズに入射させる場合、第３光束が対物レンズへ入射する時の、対物レンズの結像倍率ｍ３が、下記の式（１０）´を満たすことが好ましい。
−０．０２５＜ｍ３≦−０．０１          （１０）´
【０１２５】
光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。
【０１２６】
ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。
【０１２７】
上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。
【０１２８】
前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０１２９】
本発明によれば、プラスチック製でありながら、温度特性が良好であり、光利用効率が高く、かつバックフォーカスが十分に確保された対物レンズにおいて、構成する２つの光学面の芯ズレによる偏芯量のばらつきを抑えることができ、更にフランジ部の取り付け基準面に対する光学面のティルト量のばらつきも抑えることができ、安定した性能を有した光ピックアップ装置用対物レンズを得ることを目的とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】折り返しタイプの輪帯構造を有する対物レンズを示す概略図である。
【図２】ブレーズ型の回折構造を有する対物レンズを示す概略図である。
【図３】非球面である２つの光学面を有する両凸のプラスチック単レンズの、設計基準温度から３０℃温度が上昇した場合の波面の様子を表す図である。
【図４】ワーキングディスタンスＷＤを説明するための図である。
【図５】本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。
【図６】本実施形態にかかる対物レンズの製造方法を実施するための成形装置を説明する図である。
【図７】（ａ）は固定金型の端面図であり、（ｂ）は可動金型の端面図である。
【図８】図６の成形装置によって成形される対物レンズの側面図である。
【図９】（ａ）は対物レンズの表面図であり、（ｂ）は対物レンズの裏面図である。
【図１０】対物レンズの断面図である。
【図１１】製造工程を説明するフローチャートである。
【図１２】実施例１の対物レンズの形状を示す図である。
【図１３】ゲートカットの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０１３１】
（光ピックアップ装置）
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図５は、光ディスクであるＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対して適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。
【０１３２】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、ＢＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され４０５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する第１半導体レーザＬＤ１と、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され６５５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する第２半導体レーザＬＤ２と、ＢＤ又はＤＶＤからの反射光を受光する光検出器ＰＤ１と、ＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され７８５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する第３半導体レーザ及びＣＤからの反射光を受光する光検出器を備えたホログラムレーザユニットＨＬＤと、第１ダイクロイックプリズムＤＢＳ１と、偏光ビームスプリッタＰＢＳと、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２と、コリメートレンズＣＯＬと、λ／４波長板ＱＷＰと、異なる所定の波長の光束を反射しそれ以外を透過する第１反射面Ｍ１及び第２反射面Ｍ２を有する立ち上げプリズムＰＳと、ＢＤ専用の第１対物レンズＯＬ１と、ＤＶＤ／ＣＤ共用の第２対物レンズＯＬ２とを有している。又、第１対物レンズＯＬ１と第２対物レンズＯＬ２とは、ボビンＢＢにより一体的に保持され駆動されるようになっている。
【０１３３】
第１対物レンズＯＬ１は、プラスチック製の単レンズであって、成形用金型により、光源側の光学面と、光ディスク側の光学面と、該光学面の周辺のフランジ面とが成形されてなり、光ディスク側の光学面の周辺のフランジ面に、成形用金型に設けられた突き出し部の突き出し部跡を有している。又、第１対物レンズＯＬ１は、３以上３０以下の数の輪帯から構成され、かつ、隣り合う輪帯同士が、入射光に対して所定の光路差を生じるように形成された輪帯構造を、少なくとも１つの光学面上に有している。この輪帯構造は、図１に示すように、段差の向きが有効径内で少なくとも一度入れ替わる折り返し構造となっている。
【０１３４】
尚、本実施の形態においては、コリメートレンズＣＯＬは、アクチュエータＡＣＴにより光軸方向位置を調整可能とされている。即ち、光ピックアップ装置ＰＵ１の組み付け時に、第１半導体レーザＬＤ１から実際に出射される光束の波長を測定し、基準波長のズレに応じてコリメートレンズＣＯＬを光軸方向に変位させ、実際の光束において許容範囲内に球面収差が収まるように調整できる。
【０１３５】
また、２層ＢＤや２層ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合に、層間フォーカスジャンプ時に発生する球面収差を、この収差補正機構を用いて補正するようにするのが好ましい。
【０１３６】
ＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第１半導体レーザＬＤ１から波長λ１の光束を出射させる。かかる光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＢＳ１と、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２を通過し、コリメートレンズＣＯＬで略平行光束に変換され、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げプリズムＰＳの第１反射面Ｍ１で反射され、第１対物レンズＯＬ１により集光されて、ＢＤの保護層（厚さｔ１；０．０３ｍｍ≦ｔ１≦０．１３ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１３７】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＬ１を通過し、立ち上げプリズムＰＳの第１反射面Ｍ１で反射され、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＯＬ、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２を通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行うことができる。
【０１３８】
また、光検出器ＰＤ１上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＢＤの情報記録面上に結像するように、第１対物レンズＯＬ１をボビンＢＢ毎移動させるように、アクチュエータＡＣを駆動する。
【０１３９】
ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第２半導体レーザＬＤ２から波長λ２の光束を出射させる。かかる光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＢＳ１で反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２を通過し、コリメートレンズＣＯＬで略平行光束に変換され、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げプリズムＰＳの第１反射面Ｍ１を通過し第２反射面Ｍ２で反射され、第２対物レンズＯＬ２により集光されて、ＤＶＤの保護層（厚さｔ２；０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１４０】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＬ２を通過し、立ち上げプリズムＰＳの第２反射面Ｍ２で反射され第１反射面Ｍ１を通過し、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＯＬ、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２を通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行うことができる。
【０１４１】
また、光検出器ＰＤ１上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、第２半導体レーザＬＤ２からの光束をＤＶＤの情報記録面上に結像するように、第２対物レンズＯＬ２をボビンＢＢ毎移動させるように、アクチュエータＡＣを駆動する。
【０１４２】
ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、ホログラムレーザユニットＨＬＤの第３半導体レーザから波長λ３の光束を出射させる。かかる光束は、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２で反射され、コリメートレンズＣＯＬで略平行光束に変換され、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げプリズムＰＳの第１反射面Ｍ１を通過し第２反射面Ｍ２で反射され、第２対物レンズＯＬ２により集光されて、ＣＤの保護層（厚さｔ３；１．１ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１４３】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＬ２を通過し、立ち上げプリズムＰＳの第２反射面Ｍ２で反射され第１反射面Ｍ１を通過し、λ／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＯＬを通過し、第２ダイクロイックプリズムＤＢＳ２で反射され、ホログラムレーザユニットＨＬＤの光検出器の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行うことができる。
【０１４４】
また、ホログラムレーザユニットＨＬＤの光検出器上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、ホログラムレーザユニットＨＬＤの第３半導体レーザからの光束をＣＤの情報記録面上に結像するように、第２対物レンズＯＬ２をボビンＢＢ毎移動させるように、アクチュエータＡＣを駆動する。
【０１４５】
なお、図５に示す光ピックアップ装置においては、光源から出射された光束の波長変化に起因して対物レンズで発生する球面収差の補正は、コリメートレンズＣＯＬを光軸方向（図５に示す矢印方向）に移動させることで行われる。
【０１４６】
（対物レンズの製造方法）
以下、本実施の形態にかかる光ピックアップ用対物レンズの製造方法について、図面を参照しつつ説明する。
【０１４７】
図６は、本製造方法を実施するための成形装置を説明する図であり、図７（ａ）は、図６の成形装置を構成する成形金型４０のうち第２金型としての固定金型４２をＡ方向から見た端面図であり、図７（ｂ）は、成形金型のうち第１金型としての可動金型４１をＢ方向から見た端面図である。なお、図８は、成形品たる対物レンズＯＬ１の側面図であり、図９（ａ）及び９（ｂ）は、対物レンズＯＬ１の表面図及び裏面図であり、図１０は、図９（ｂ）に示す対物レンズＯＬ１のX-X断面図である。
【０１４８】
成形金型４０を構成する可動金型４１と固定金型４２とは、パーティングラインＰＬを境として開閉可能になっている。図６に示す型閉じ状態の両金型４１，４２に挟まれて形成された空間であるキャビティＣＶは、成形品としての対物レンズＯＬ１の形状に対応するものとなっている。成形される対物レンズＯＬ１は、プラスチック製で、図８に示すように、光学的機能を有する円形の中心部ＯＬａと、中心部ＯＬａの周囲から外径方向に延びる環状のフランジ部ＯＬｂとを備える。この対物レンズＯＬ１は、ＮＡ０．８５のＢＤ専用対物レンズである。
【０１４９】
可動金型４１は、第１金型であり、可動側のコア型としての鏡面コア５２と、鏡面コア５２の周囲で鏡面コア５２を支持し、かつ一体に固定することを可能とした構造を有する外周型５１と、成形後に成形品としての対物レンズＯＬ１を突き出すことによって離型させる複数の円筒状の突き出しピン（突き出し部）５４と、これら突き出しピン５４を外周型５１から固定金型４２に向けて進退移動させる進退駆動装置７１とを備える。
【０１５０】
可動金型４１において、外周型５１は、パーティングラインＰＬを形成する端面５１ｃを有する。また、外周型５１の中心側には、キャビティＣＶのうちフランジ領域ＣＶｂを画定するための成形面５１ａが設けられている。この成形面５１ａは、図８に示す対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの裏面ＲＳ及び側面ＳＳを転写によって成形する。又、外周型５１に設けた円柱状のコア挿通孔５６の近傍には、突き出しピン５４を支持するとともに突き出しピン５４を鏡面コア５２の軸ＡＸに平行な方向に摺動可能に案内するピン挿通孔５５が周方向に等間隔で４つ形成されている。コア挿通孔５６内に挿入された状態で固定されている鏡面コア５２の先端には、キャビティＣＶのうち中心領域ＣＶａを画定するための光学面成形面５２ａが設けられている。この光学面成形面５２ａは、第１転写面を構成するものであり、僅かに凹面に形成されており、図８に示す対物レンズＯＬ１の中心部ＯＬａの一方の光学面ＬＳｂを成形するものである。この光学面ＬＳｂは、その動作時に光ディスクであるＢＤに対向して配置される第２光学面として機能する。なお、鏡面コア５２は、不図示のネジ等によって外周型５１の根元側において直接的に支持・固定されており、光学面成形面５２ａと成形面５１ａとの位置関係が精密に保たれるようになっている。
【０１５１】
外周型５１のピン挿通孔５５に挿入されている突き出しピン５４の先端には、フランジ領域ＣＶｂの一部を画定する平坦な円形の先端面５４ａが設けられている。この先端面５４ａは、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの裏面ＲＳのうち突き当て面ＰＳ（図９（ｂ））を成形する部分となっている。突き出しピン５４は、進退駆動装置７１に駆動されてピン挿通孔５５内で軸ＡＸ１に沿って移動可能になっており、成形金型４０の型開き後に可動金型４１から対物レンズＯＬ１を離型する際に固定金型４２側に前進し、かかる離型後から型閉じまでの間の適当なタイミングで可動金型４１の奥側に後退する。具体的には、進退駆動装置７１によって突き出しピン５４を先端側の前進方向に付勢することにより、突き出しピン５４の端部が成形面５１ａから必要量だけ突出して、対物レンズＯＬ１を固定金型４２側に押し出すことができ、成形後の対物レンズＯＬ１を可動金型４１から離型させることができる。このとき、突き出しピン５４の先端面５４ａによる突き出し跡が、対物レンズＯＬ１の突き当て面ＰＳにつくこととなる。なお、図６中に点線で示す突き出しピン５４の位置は、固定金型４２によって移動を制限された状態を示しており、対物レンズＯＬ１の突き出し時には、これ以上に突出する。一方、進退駆動装置７１による突き出しピン５４の前進方向への付勢を停止すると、進退駆動装置７１に設けた不図示の戻しバネ等によって突き出しピン５４の先端面５４ａが成形面５１ａの位置まで後退し、突き出しピン５４は外周型５１内に収納される。
【０１５２】
図７（ｂ）に示すように、外周型５１の成形面５１ａは、コア挿通孔５６の周囲において平坦ではなく、複数の浅皿状の凹部５８，５９を有している。３つの凹部５８、５９は、円輪帯を分割したごとき形状を有し、３つの凹部５８は同じ形状であるが、残りの２つの凹部５９は、凹部５８を２つに分割したごとき形状を有する。これらの凹部５８，５９は、図９（ｂ）に示すような、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの裏面ＲＳに設けられる低い台地状隆起部１８，１９を成形するための転写面となっている。これらの隆起部１８，１９は、突き当て面ＰＳの外周に不可避的に形成される突き当て跡としてのバリ１５（図１０参照）が周囲よりも裏面側に突出することを防止して、製品としての対物レンズＯＬ１の取扱容易性を高めている。又、凹部５８、５９の形状を異ならせているのは、２つの凹部５９間の隙間によって対物レンズＯＬ１の方向性を表すためである。この例では、両凹部５９によって対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの裏面ＲＳに転写形成された隆起部１９の間のスリットＳＬ（図９（ｂ））が、それに１８０°対向する位置に、樹脂注入用のゲートが存在したことを示している。これを目視することで、対物レンズＯＬ１の組み付け時の参考になる。又、成形面５１ａの一部は、第２光学面ＯＬａの周囲において光軸ＯＡに直交する輪帯平面状の鏡面ＲＰを形成するために用いられる。鏡面ＲＰは、対物レンズＯＬ１を組み付ける際に不図示の光学センサからの光を反射させて、その姿勢を検出するものである。
【０１５３】
以上の可動金型４１は、型開閉駆動装置７２によって、適当なタイミングで固定金型４２に対して進退移動する。具体的には、型開閉駆動装置７２は、型閉じ時に可動金型４１を軸ＡＸ方向に沿って固定金型４２に近接するように移動させ、両金型４１，４２を密着させてキャビティＣＶを形成する。さらに、型開閉駆動装置７２は、キャビティＣＶ中に樹脂を注入する際に可動金型４１を必要な圧力で固定金型４２に付勢して型締めを行う。一方、型開閉駆動装置７２は、型開き時に可動金型４１を軸ＡＸ方向に沿って固定金型４２から離間するように移動させ、固定金型４２から成形品たる対物レンズＯＬ１を分離する離型を行う。
【０１５４】
図６において、固定金型４２は、第２金型であり、固定側のコア型としての鏡面コア６２と、鏡面コア６２を支持し、かつ一体に固定することを可能とした構造を有する外周型６１とを備える。
【０１５５】
外周型６１は、パーティングラインＰＬを形成する端面６１ｃを有する。また、外周型６１の中心側すなわち端面６１ｃの最内周には、キャビティＣＶのうちフランジ領域ＣＶｂの最外周を画定するための成形面６１ａが設けられている。コア挿通孔６６内に挿入された状態で固定されている鏡面コア６２の先端には、キャビティＣＶのうち中心領域ＣＶａとフランジ領域ＣＶｂの主要部とを画定するための成形面６２ａが設けられている。この成形面６２ａは、中心領域ＣＶａの光学面ＬＳａに対応する光学面成形面Ｓ２と、フランジ部ＯＬｂの表面ＦＳのうち取付面Ｆ１に対応する成形面Ｓ３と、中心領域ＣＶａ及びフランジ部ＯＬｂの境界に形成された凹部ＤＰに対応する成形面Ｓ４とで構成される。ここで、光学面成形面Ｓ２は、凹面であり、この光学面成形面Ｓ２によって転写される光学面ＬＳａは、その動作時に光ピックアップ装置のレーザ光源側に配置される第１光学面として機能する。第１光学面の曲率半径は、第２光学面の曲率半径よりも小さい。又、成形面Ｓ３により成形される取付面Ｆ１は、図１０に点線で示すレンズホルダＬＨに取り付けられる際の基準面となる。なお、鏡面コア６２は、不図示のネジ等によって外周型６１の根元側において直接的に支持・固定されており、成形面Ｓ３と成形面６１ａとの位置関係が精密に保たれるようになっている。
【０１５６】
鏡面コア６２において、光学面ＬＳａに対応する光学面成形面Ｓ２の最外周の位置Ｄ２と、図８の取付面Ｆ１に対応する成形面Ｓ３の位置Ｄ３とを比較すると、成形面Ｓ３の方が深い位置に形成されている。つまり、軸ＡＸの方向を基準として、光学面成形面Ｓ２の最外周の方が可動金型４１側に突出しており、成形面Ｓ３は、可動金型４１側とは逆側に陥没した位置に配置されている。また、光学面ＬＳａ用の光学面成形面Ｓ２の最外周の位置Ｄ２と、成形面Ｓ４の位置Ｄ４とを比較すると、両者は同じ深さ位置に形成されている。したがって、取付面Ｆ１用の成形面Ｓ３の位置Ｄ３と、成形面Ｓ４の位置Ｄ４とを比較すると、成形面Ｓ３の方が可動金型側４１側とは逆側に陥没した位置に形成されている。つまり、軸ＡＸの方向を基準として、成形面Ｓ４の方が可動金型４１側に突出しており、成形面Ｓ３は、可動金型４１側とは逆側に陥没した位置に配置されている。
【０１５７】
以上のように、成形面Ｓ４は、第２転写面を構成する光学面成形面Ｓ２以上に突出しており、結果的に、第３転写面を具体化した成形面Ｓ３よりも突出しているが、成形面Ｓ３は、可動金型４１から十分に離間した状態となっている。これにより、図８に示す対物レンズＯＬ１において、フランジ部ＯＬｂは、取付面Ｆ１の部分で十分な肉厚を有することになり、成形時の樹脂注入圧力を低減することができる。一方で、フランジ部ＯＬｂと中心部ＯＬａとの間に肉薄の凹部ＤＰが形成されるが、この凹部ＤＰは、鏡面コア６２の先端側に環状の凸部６８を設けることに対応し、凸部６８の先端面である成形面Ｓ４は、型閉じに際して突き出しピン５４の先端が取付面Ｆ１用の成形面Ｓ３と接触することを回避する制限部材として機能する。すなわち、樹脂屑、摺動部の傷等の影響で突き出しピン５４の戻りが一時的に悪化しても、突き出しピン５４の先端面５４ａの一部が凸部６８の成形面Ｓ４に当たって押し戻されるので、取付面Ｆ１用の成形面Ｓ３が傷付いてしまう所謂ピンかじりを防止できる。つまり、ピンかじりが発生した後の成形では、全ての成形品の取付面Ｆ１上に凹凸傷が転写されてしまうが、上述のように凸部６８によって取付面Ｆ１用の成形面Ｓ３のピンかじりの発生を未然に防止することで、対物レンズＯＬ１の組み付け精度の低下を防止できる。この点は、特にＮＡ０．７５以上の高ＮＡレンズの場合に重要であり、対物レンズＯＬ１の固定に際してコマ収差の原因となるチルトが発生することを予防できる。また、ｄを対物レンズの光軸上の厚さとし、ｆを対物レンズの使用波長での焦点距離としたときに、１．０≦ｄ／ｆ≦１．７を満たす対物レンズにおいてはチルトに起因するコマ収差の問題が大きなものとなりやすいため、チルト発生の予防の効果が大きい。
【０１５８】
なお、凸部６８は、光学面ＬＳａ用の光学面成形面Ｓ２と、取付面Ｆ１用の対応する成形面Ｓ３との間に配置される関係上、あまり幅ｄ（図７（ａ））を広くすることができない。よって、この実施形態では、図７（ａ）に点線で示すように、突き出しピン５４の先端面５４ａ全体が凸部６８の成形面Ｓ４に当接し得るように対向するのではなく、先端面５４ａの一部のみが成形面Ｓ４に当接し得るように対向して配置されている。また、突き出しピン５４の先端面５４ａは、凸部６８の成形面Ｓ４の最内周よりも外側に配置されており、結果的に、光学面ＬＳａ用の光学面成形面Ｓ２の最外周よりも外側に配置されている。さらに、突き出しピン５４自体は、可動金型４１の外周型５１に設けられており、鏡面コア５２の光学面成形面５２ａの最外周よりも外側に配置されている。よって、突き出しピン５４が対物レンズＯＬ１の光学面ＬＳａ，ＬＳｂと干渉することを回避することができ、突き出しピン５４が対物レンズＯＬ１の中心部ＯＬａの光学的な機能に影響することを防止している。
【０１５９】
対物レンズＯＬ１において、図９（ａ）の取付面Ｆ１は、環状の凸部１７の上端面として形成されているが、この凸部１７の最外周には、奥に後退した段差部１７ａが形成されている。また、これに対応して、固定金型４２の鏡面コア６２の外周には、図７（ａ）に示すように、可動金型４１側に突起した段差部６７ａが形成されている。鏡面コア６２の外縁に設けた段差部６７ａを転写した段差部１７ａは、固定側がコア型と外周型の分割構造となっていることで鏡面コア６２の外周６５の位置に不可避的に存在する隙間（クリアランス）に樹脂が入り込むことによって形成されるバリ２５が周囲よりも表面側すなわち取付面Ｆ１よりも高い位置に突出することを防止して、製品としての対物レンズＯＬ１の組付容易性を高めている。なお、成形面Ｓ３を基準とする段差部６７ａの突起量は、制限部材としての凸部６８の突起量よりも少なくなっている。このため、戻りの悪くなった突き出しピン５４の先端は、まず凸部６８に当たり、段差部６７ａに当たることはない。段差部６７ａの突起量を少なくすることは、可動金型４１と固定金型４２との間に形成される樹脂注入用のゲートを厚くできる点で有利である。
【０１６０】
参考のため、図８（ａ）において、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂの表面ＦＳに、突き出しピン５４の突き当て跡としてのバリ１５を背後から光軸ＯＡ方向に投影した跡投影部ＴＰを示した。この跡投影部ＴＰの円領域と、凹部ＤＰの底面とは、部分的に重なっていることが分かる。
【０１６１】
図１１は、図６に示す成形装置を用いた製造方法を概念的に説明するフローチャートである。まず、事前に不図示の金型温度調節機により、可動金型４１と固定金型４２とを成形に適する温度まで加熱する。これにより、両金型４１，４２においてキャビティＣＶを形成する金型部分の表面やその近傍の温度を成形に適する温度状態とする。
【０１６２】
次に、型開閉駆動装置７２を動作させ、可動金型４１を固定金型４２側に前進させて型閉じを開始させる（ステップＳ１１）。型開閉駆動装置７２の閉動作を継続することにより、可動金型４１と固定金型４２とが接触する型閉じ状態となり、型開閉駆動装置７２の閉動作を更に継続することにより、可動金型４１と固定金型４２とを必要な圧力で締め付ける型締めが行われる（ステップＳ１２）。
【０１６３】
次に、不図示の射出装置を動作させて、型締めされた可動金型４１と固定金型４２との間のキャビティＣＶ中に、溶融樹脂を、ゲート等を介して必要な圧力で注入する射出を行わせる（ステップＳ１３）。
【０１６４】
溶融樹脂をキャビティＣＶに導入した後は、キャビティＣＶ中の溶融樹脂が放熱によって徐々に冷却されるので、かかる冷却にともなって溶融樹脂が離型できる固さまで固化するのを待つ（ステップＳ１４）。
【０１６５】
次に、型開閉駆動装置７２を動作させて、可動金型４１を後退させ、可動金型４１を固定金型４２から離間させる型開きを行わせる（ステップＳ１５）。この結果、成形品である対物レンズＯＬ１は、可動金型４１に保持された状態で固定金型４２から離型される。
【０１６６】
次に、進退駆動装置７１を動作させて、突き出しピン５４による対物レンズＯＬ１の突き出しを行わせる（ステップＳ１６）。具体的には、４つの突き出しピン５４を同時に突出させて、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂを軸ＡＸに沿ってバランス良く押し出す。この結果、対物レンズＯＬ１が、突き出しピン５４の先端面に付勢されて固定金型４２側に押し出されて、対物レンズＯＬ１が可動金型４１から離型される。
【０１６７】
なお、両金型４１，４２から離型された対物レンズＯＬ１は、この対物レンズＯＬ１のゲート部（不図示）から延びるスプル部等を把持することによって、成形装置の外部に搬出される（ステップＳ１７）。さらに、搬出後の対物レンズＯＬ１は、ゲート部の除去等の外形加工を施されて出荷用の製品とされる。
【０１６８】
以上説明した本実施形態の製造方法によれば、固定金型４２が光学面成形面５２ａ及び成形面Ｓ３の間であって突き出しピン５４の先端面５４ａに対向する位置に凸部６８を有し、この凸部６８が成形面Ｓ３よりも可動金型４１側に突出するので、仮に突き出しピン５４の戻りが悪くなって可動金型４１の内面に突起した状態で両金型４１，４２の型閉じや型締めが行われた場合であっても、突き出しピン５４の先端面５４ａが凸部６８によって押し戻される。よって、突き出しピン５４が成形面Ｓ３に当たって成形面Ｓ３を傷付けるピンかじりの発生を防止できるので、成形及び離型後の対物レンズＯＬ１は、滑らかな成形面Ｓ３によって形成された精密な取付面Ｆ１を有するものとなり、光ピックアップ用の対物レンズＯＬ１の組み付け精度を確保することができる。
【０１６９】
なお、本実施形態では、光学面成形面５２ａと成形面Ｓ３と間に設けた凸部６８が突き出しピン５４の先端面５４ａの少なくとも一部に対向することから、突き出しピン５４を光学面成形面５２ａに近い比較的内側に配置することができる。よって、対物レンズＯＬ１が不必要に大型化することを回避することができる。また、凸部６８よりも十分奥に後退した位置に成形面Ｓ３を配置するので、成形面Ｓ３の配置の自由度が確保され、対物レンズＯＬ１のフランジ部ＯＬｂを厚くすることができる。これにより、成形中のキャビティＣＶ内の樹脂圧力を低くした状態で高精度の転写が可能になり、残留内部応力の低減によって耐熱性の高い対物レンズＯＬ１を提供することができる。また、フランジ部ＯＬｂを厚くすることにより、成形金型４０において樹脂導入用のゲート（不図示）の厚みを大きくすることができ形状の自由度を増すことができる。
【０１７０】
（対物レンズの実施例）
以下、上述した実施の形態に好適な対物レンズの数値実施例について説明する。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、２．５Ｅ―３）を用いて表すものとする。
【０１７１】
また、これ以降（表のレンズデータ含む）において、Ｒは近軸曲率半径、Ｄは光軸上の距離、Ｎは、波長λにおける屈折率を表す。又、表２に、実施例１の対物レンズの計算に用いた、基準状態での屈折率と、その基準状態に対して温度及び波長が変化した状態での屈折率をまとめて示す。
【０１７２】
【表２】
2013134797.tif 000009
【０１７３】
実施例１にかかる光学系の光学面は、それぞれ式（７）に、表に示す係数を代入した数式で規定される。
【０１７４】
ｚ＝（ｙ2／ｒ）／［１＋√｛１−（κ＋１）（ｙ／ｒ）2｝］＋Ａ0＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10＋Ａ12ｙ12＋Ａ14ｙ14＋Ａ16ｙ16＋Ａ18ｙ18＋Ａ20ｙ20・・・（７）
但し、
ｚ：非球面形状（非球面の面頂点に接する平面から光軸に沿った方向の距離）
ｙ：光軸からの距離
ｒ：曲率半径
κ：コーニック係数
Ａ0、Ａ4、Ａ6、Ａ8、Ａ10、Ａ12、Ａ14、Ａ16、Ａ18、Ａ20：非球面係数
即ち、実施例１にかかる光学系の光学面は、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されており、表中の開始高さと終了高さとで区切られた輪帯構造を含む。
【０１７５】
（実施例１）
表３に、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置に好適な対物レンズの実施例１のデータを示す。
【０１７６】
【表３】
2013134797.tif 000010
【０１７７】
図１２（ａ）は、実施例１に係る対物レンズの光軸を含む断面図であって、各部寸法を記載している。図１２（ｂ）は、実施例１に係る対物レンズを光ディスク側から見た図である。図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）の対物レンズを矢印Ｃ方向に見た図である。図１２に示すように、実施例１の対物レンズの各部寸法は、以下の通りであるが、輪帯構造は段差が非常に小さいため図面上は目視できない。尚、ゲートカットは、本実施例においては、図１３（ａ）に示すタイプで行っているが、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すタイプでも良い。
【０１７８】
対物レンズの外径＝φ３．３ｍｍ
第１光学面の面径＝φ２．４ｍｍ
第１光学面の有効径＝φ２．１４４ｍｍ
第２光学面の面径＝φ１．４９２ｍｍ
第２光学面の有効径＝φ１．１８０ｍｍ
対物レンズの軸上厚＝１．５７ｍｍ
光源側面頂点から光源側フランジ面までの距離＝０．９５ｍｍ
フランジ部最大厚＝０．６１５ｍｍ
光源側フランジ面から重心までの距離＝０．１２ｍｍ
光源側フランジ面から像側主点までの距離＝０．２１ｍｍ
光源側フランジ面から物体側主点までの距離＝０．３５ｍｍ
光源側フランジ面の幅＝０．２３ｍｍ
光ディスク側反射面の幅＝０．２ｍｍ
ゲートカット量＝０．２１ｍｍ以下
重量＝７ｍｇ
【０１７９】
次に、本実施例に好適な反射防止膜について説明する。実施例１の対物レンズにおける光源側光学面には、以下の表４に示す３層の反射防止膜を、真空蒸着法を用いて設ける。
【０１８０】
【表４】
2013134797.tif 000011
【０１８１】
実施例１の対物レンズにおける光ディスク側光学面には、以下の表５に示す３層の反射防止膜を、真空蒸着法を用いて設ける。
【０１８２】
【表５】
2013134797.tif 000012
【０１８３】
表６に、実施例１に関する請求項に記載の式の値をまとめて示す。
【０１８４】
【表６】
2013134797.tif 000013
【０１８５】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。
【符号の説明】
【０１８６】
１５ バリ
１７ 凸部
１７ａ 段差部
１８ 隆起部
１９ 隆起部
２５ バリ
４０ 成形金型
４１ 可動金型
４２ 固定金型
５１ 外周型
５１ａ 成形面
５１ｃ 端面
５２ 鏡面コア
５２ａ 光学面成形面
５４ 突き出しピン
５４ａ 先端面
５５ ピン挿通孔
５６ コア挿通孔
５８ 凹部
５９ 凹部
６１ 外周型
６１ａ 成形面
６１ｃ 端面
６２ 鏡面コア
６２ａ 成形面
６５ 外周
６６ コア挿通孔
６７ａ 段差部
６８ 凸部
７１ 進退駆動装置
７２ 型開閉駆動装置
ＡＣ アクチュエータ
ＡＣＴ アクチュエータ
ＢＢ ボビン
ＣＯＬ コリメートレンズ
ＣＰ 円弧部
ＣＶ キャビティ
ＣＶａ 中心領域
ＣＶｂ フランジ領域
ＤＢＳ１ 第１ダイクロイックプリズム
ＤＢＳ２ 第２ダイクロイックプリズム
ＤＰ 凹部
Ｆ１ 取付面
ＦＳ 表面
ＧＴ ゲート
ＨＬＤ ホログラムレーザユニット
ＬＤ１ 第１半導体レーザ
ＬＤ２ 第２半導体レーザ
ＬＨ レンズホルダ
ＬＰ 直線部
ＬＳａ 光学面
ＬＳｂ 光学面
Ｍ１ 反射面
Ｍ２ 反射面
ＯＬ１ ＢＤ専用対物レンズ
ＯＬ２ ＤＶＤ／ＣＤ用対物レンズ
ＯＬａ 中心部
ＯＬｂ フランジ部
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＤ１ 光検出器
ＰＬ パーティングライン
ＰＳ プリズム
ＰＵ１ 光ピックアップ装置
ＱＷＰ λ／４波長板
ＲＰ 鏡面
ＲＳ 裏面
ＳＬ スリット
ＳＳ 側面
ＴＰ 跡投影部
ＶＰ 凹部
【図１０】
2013134797.tif 000014
【図１１】
2013134797.tif 000015
【図１３】
2013134797.tif 000016
【図１】
2013134797.tif 000017
【図２】
2013134797.tif 000018
【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１２】
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