JP4586538B2 - 光情報記録媒体用の対物レンズ - Google Patents

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色レーザ光ディスク（ＨＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）及びコンパクトディスク（ＣＤ）の記録又は再生を行うのに適し、回折限界性能を有する光ピックアップ装置に用いられる対物レンズ及び光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図２に示すとおり、ＨＤ又はＤＶＤの記録又は再生を行うのに適する光ピックアップ装置に用いられる対物レンズとして、合成樹脂又はガラス材料からなる集光レンズを有する基準レンズ６２ａと、この基準レンズ６２ａに密着した紫外線硬化樹脂材料からなる密着レンズ６２ｂとにより構成される複合レンズを対物レンズ６２として用いた光ピックアップが報告されている（特許文献１）。
【０００３】
なお、図２において、６２ｅは基準レンズ６２ａの光源側の面（対物レンズ６２の光源側の面）、６２ｆは基準レンズ６２ａの光ディスク側の面（密着レンズ６２ｂの光源側の面）、６２ｇは密着レンズ６２ｂの光ディスク側の面である。
【０００４】
この従来例によれば、波長６５０ｎｍ程度の赤色レーザ光と波長４３０ｎｍ程度の青色レーザ光との２つの波長のレーザ光に対して色収差を補償することが可能であるとされている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９０４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この従来例では、複数の保護層を有するＨＤ及び複数の保護層を有するＤＶＤの光ディスクに対して互換性能が得られるとされている。しかし、これらの光ディスクの保護層の厚さや、対物レンズの開口数に関する具体的な記述がなく、この従来例の実施例においても、青色レーザ光に対する波面収差と赤色レーザ光に対する波面収差のみが記載されているに留まっており、実際にどの程度の保護層厚の差異に対する球面収差の補正効果を有しているかが不明である。
【０００７】
さらに、特許文献１には波長７８０ｎｍ程度の赤色レーザ光を用いるＣＤの記録又は再生について、何等記載されてない。したがって、この従来例では、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生について、互換性能を有するものではないと考えられ、ＣＤの記録又は再生することができない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記欠点を解消するためになされたものであり、波長４０５ｎｍ程度、波長６５０ｎｍ程度及び波長７８０ｎｍ程度の光、例えばレーザ光に対して、回折限界性能を有する高い光学性能を有する光ピックアップ用の対物レンズ及び光ピックアップ装置の提供を目的とする。
【０００９】
本発明は、基準レンズと、前記基準レンズのレンズ面に密着して接合又は接着された密着レンズとを備え、前記密着レンズの材質は前記基準レンズとは異なる材質であり、前記基準レンズのレンズ面と前記密着レンズのレンズ面とが非球面形状を有する光情報記録媒体用の対物レンズにおいて、前記基準レンズは集光機能を有しており、前記密着レンズは両面が非球面形状を有し、光軸から外周に向かって屈折力が負、ゼロ、正と変化しているとともに、前記密着レンズのうち、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面といい、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、前記密着レンズ内面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズ側に変位している領域を有し、かつ、前記密着レンズ外面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズとは反対側に変位している領域を有し、かつ、光軸に垂直な平面を基準平面とし、前記密着レンズの両面の有効径内の面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角をθとするとき、前記密着レンズのそれぞれの面の頂点からそれぞれの面上を外周に向かって前記任意の点を移動する場合に、光軸から遠ざかるほど前記密着レンズの厚さが厚くなる方の側に前記任意の点が移動する両面の形状を有しており、さらに、前記有効径の最外周まで前記任意の点を移動する場合に、前記θの値と符号が変化し、かつ、頂点以外の点で、前記θが０°になるような点を両面が一つ以上有するとともに、前記θが０°になるような前記点を極値というとき、前記密着レンズ外面の極値のうち最も光軸に近い極値が、前記密着レンズ内面の極値のうち最も光軸に近い極値よりも光軸に近い光情報記録媒体用の対物レンズを提供する。
【００１０】
また、本発明は、基準レンズと、前記基準レンズのレンズ面に密着して接合又は接着された密着レンズとを備え、前記密着レンズの材質は前記基準レンズとは異なる材質であり、前記基準レンズのレンズ面と前記密着レンズのレンズ面とが非球面形状を有する光情報記録媒体用の対物レンズにおいて、前記基準レンズは集光機能を有しており、前記密着レンズは両面が非球面形状を有し、光軸から外周に向かって屈折力が負、ゼロ、正と変化しているとともに、前記密着レンズのうち、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面といい、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、前記密着レンズ内面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズ側に変位している領域を有し、かつ、前記密着レンズ外面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズとは反対側に変位している領域を有し、かつ、光軸に垂直な平面を基準平面とし、前記密着レンズの両面の有効径内の面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角をθとするとき、前記密着レンズのそれぞれの面の頂点からそれぞれの面上を外周に向かって前記任意の点を移動する場合に、光軸から遠ざかるほど前記密着レンズの厚さが厚くなる方の側に前記任意の点が移動する両面の形状を有しており、さらに、前記有効径の最外周まで前記任意の点を移動する場合に、前記θの値と符号が変化し、かつ、頂点以外の点で、前記θが０°になるような点を両面が一つ以上有するとともに、前記θが０°になるような前記点を極値というとき、前記密着レンズ内面の極値のうち最も光軸に近い極値が、前記密着レンズ外面の極値のうち最も光軸に近い極値よりも光軸に近い光情報記録媒体用の対物レンズを提供する。
【００１１】
また、本発明は、前記基準レンズは、３８５〜８２５ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．７５〜２．２０の範囲の材質であり、前記密着レンズは、３８５〜８２５ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．２０〜２．２０の範囲の材質である上記の光情報記録媒体用の対物レンズを提供する。
【００１２】
また、本発明は、光源から出射される波長３８５〜４２５ｎｍの光と、波長６１７〜６８３ｎｍの光と、波長７４５〜８２５ｎｍの光と、が共通する光路中に上記の対物レンズを有し、波長３８５〜４２５ｎｍの光を青色レーザ光ディスクの情報記録面に集光し、波長６１７〜６８３ｎｍの光をＤＶＤの情報記録面に集光し、波長７４５〜８２５ｎｍの光をＣＤの情報記録面に集光し、各前記情報記録面からの反射光を受光素子に照射して、各前記情報記録面のデータを記録又は再生する光ピックアップ装置を提供する。
【００１３】
また、本発明は、前記光源より、波長３８５〜４２５ｎｍの光及び波長６１７〜６８３ｎｍの光が平行光として、波長７４５〜８２５ｎｍの光が発散光として、上記に記載の対物レンズに入射させる、上記に記載の光ピックアップ装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の対物レンズの一実施例の構成図であり、図３は本発明の光ピックアップ装置の一実施例の構成図であり、図１、３はともに光軸を通り光軸に平行な断面を光軸に対して垂直な方向から見た断面図である。以下の説明において、特記しない場合には、寸法、距離及び間隔の単位はｍｍとし、方向は図面上での方向をいうものとする。
【００１５】
図１において、２は本発明の対物レンズ、２ａは基準レンズ、２ｂは密着レンズ、２ｄは保持枠、２ｅは基準レンズ２ａの光源側の面（対物レンズ２の光源側の面）、２ｆは密着レンズ２ｂの光源側の面（基準レンズ２ａの光ディスク側の面）、２ｇは密着レンズ２ｂの光ディスク側の面、２ｈは密着レンズ２ｂの光ディスク側に最も近い面（密着レンズ２ｂの外周に近い面であって光軸６に垂直な面（作動距離の基準面））、Ｓ_０は光軸に垂直な平面を基準平面、Ｐ_１は第２面２ｆ上の任意の点、Ｖ_１は第２面２ｆの頂点又はＶ_２は第３面２ｇの頂点、Ｓ_１は点Ｐ_１に接する接平面、θは基準平面Ｓ_０と接平面Ｓ_１がなす角である。
【００１６】
ここで本発明における密着レンズは、図１にも示されているように、光軸からレンズ周辺に向かってその屈折力が負、ゼロ及び正へと徐々に変化している。
【００１７】
なお、第１面２ｅは基準レンズ２ａの、密着レンズ２ｂ側とは反対側の面であり、面２ｅを基準レンズ外面又は第１面というときもある。また、第２面２ｆは密着レンズの、基準レンズ側の面であり、面２ｆを密着レンズ内面又は第２面というときもある。さらに、面２ｇは密着レンズの、基準レンズ側とは反対側の面であり、２ｇを密着レンズ外面又は第３面というときもある。第１面２ｅ、第２面２ｆ及び第３面２ｇは、全て有効径内の面とする。
【００１８】
基準レンズ２ａと密着レンズ２ｂとは、第２面２ｆにて密着又はほぼ密着して接合又は接着されているため、基準レンズ２ａの密着レンズ２ｂ側の面のうち密着レンズ２ｂと接合又は接着している面も第２面２ｆと同じ又はほぼ同じ非球面形状を有しているものとする。
【００１９】
本発明の対物レンズ２は、光情報記録媒体の情報記録面に集光して、情報の記録又は再生を行う光学系に用いられる対物レンズである。光情報記録媒体は、例えば、光ディスクＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤが挙げられるが、これに限定されない。以下、光情報記録媒体としてＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤを例に挙げて説明する。
【００２０】
本発明において、ＨＤを記録又は再生する際には、波長３８５〜４２５ｎｍ（以下、ＨＤ波長という）の光を用いる。ＤＶＤを記録又は再生する際には、波長６１７〜６８３ｎｍの光（以下、ＤＶＤ波長という）を用いる。ＣＤを記録又は再生する際には、波長７４５〜８２５ｎｍ（以下、ＣＤ波長という）の光を用いる。
【００２１】
図１、３に示すとおり、本発明の対物レンズ２は、光源からの光を集光する基準レンズ２ａと、該光の光路上において基準レンズ２ａに密着又はほぼ密着した密着レンズ２ｂとを備えている。
【００２２】
本願発明において、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、密着レンズ２ｂは正の屈折力の領域と負の屈折力の領域とを有する。密着レンズ２ｂが有する正の屈折力と負の屈折力とはともに共通の光軸を有する。
【００２３】
また、頂点Ｖ_１を含みかつ頂点Ｖ_１近傍の第２面２ｆの非球面と、頂点Ｖ_２を含みかつ頂点Ｖ_２近傍の第３面２ｇとで構成される密着レンズ２ｂの部分（領域Ｆ）が負の屈折力とを有することが好ましい。さらに、密着レンズ２ｂの領域Ｆの周囲の密着レンズ２ｂの領域が正の屈折力を有することが好ましい。
【００２４】
密着レンズ２ｂの材質は基準レンズ２ａとは異なる材質である。図１、３に示す例において、光軸６から遠ざかるほど第２面２ｆの非球面形状が基準レンズ２ａ側に変位している領域を第２面２ｆが有しており、かつ、光軸６から遠ざかるほど第３面２ｇの非球面形状が基準レンズ２ａとは反対側に変位している領域を第３面２ｇが有している。
【００２５】
しかし、これに限定されず、光軸６から遠ざかるほど第２面２ｆの非球面形状が基準レンズ２ａ側に変位している領域を第２面２ｆが有しており、又は、光軸６から遠ざかるほど第３面２ｇの非球面形状が基準レンズ２ａ側に変位している領域を第３面２ｇが有していてもよい。
【００２６】
図１に示すとおり、密着レンズのそれぞれの面の頂点（Ｖ_１又はＶ_２）からそれぞれの面上を外周に向かって任意の点Ｐ_１を移動する場合に、基準レンズ２ａ側又は基準レンズ２ａとは反対側のうち、光軸６から遠ざかるほど密着レンズ２ｂの厚さが厚くなる方の側に該任意の点が移動するような形状を密着レンズ２ｂの両面が有しており、さらに、有効径の最外周まで任意の点Ｐ_１を移動する場合に、θの値と符号が変化し、かつ、頂点以外の点で、θが０°になるような点を密着レンズ２ｂの両面が有している。
【００２７】
上記したように、θが０°になるような点を極値というとき、図１に示す例では、密着レンズ２ｂの両面が極値を有しており好ましいが、これに限定されず、密着レンズ２ｂの片面が極値を有していても使用できる。また、図１に示す例では、各面に極値はそれぞれ１つであるが、複数設けられていてもよい。
【００２８】
図１に示す例では、基準平面Ｓ_０は、第１面２ｅの頂点に接しているが、基準平面Ｓ_０をθの基準とする場合には、基準平面Ｓ_０は、第１面２ｅの頂点に接していなくともよい。
【００２９】
光源４側に最も近い極値における密着レンズ２ｂの厚さが密着レンズ２ｂの中心厚より厚く、かつ、波面収差が最も小さくなるような厚さであると、光学特性が向上するので好ましい。なお、本発明の対物レンズは、光軸を中心とする回転対称である。
【００３０】
保持枠２ｄは、光軸６を通り光軸６に平行な断面形状が略四角形である輪帯形状からなる。保持枠２ｄは基準レンズ２ａの材質と同じ材質であり、基準レンズ２ａと一体となっている。保持枠２ｄの、光軸６を通り光軸６に平行な断面形状は略四角形に限定されない。また、保持枠２ｄは必要に応じて設けられるものであり、保持枠２ｄを設けずに、図１に示す例のように、基準レンズ２ａの周縁部分を保持枠として利用してもよい。
【００３１】
本発明の対物レンズ２が本発明の光ピックアップ装置に用いられる場合には、基準レンズ２ａは光源側に配されることが好ましい。基準レンズ２ａの両側は非球面形状を有し、密着レンズ２ｂの両面も非球面形状を有する。
【００３２】
対物レンズ２の外径は０．５〜５．０ｍｍφである。この場合、最大の入射光束径が４．４ｍｍφ以下とすることが好ましい。なお、最大の入射光束径は、光源からの光束を絞りで絞らない限り、対物レンズの光源側の有効径と一致する。
【００３３】
本発明の対物レンズ２の外径を５．０ｍｍφ以下とするのは、小型化、軽量化の観点からである。本発明の対物レンズ２の外径の好ましい範囲は４．５ｍｍφ以下であり、この場合の光源側の有効径は３．８ｍｍφ以下が好ましい。さらに、本発明の対物レンズ２の外径のより好ましい範囲は４．０ｍｍφ以下であり、この場合の光源側の有効径は３．２ｍｍφ以下が好ましい。
【００３４】
本発明の対物レンズ２の外径を０．５ｍｍφ以上としたのは、０．５ｍｍφ未満であると、第１面２ｅの面形状の曲率が小さくなり、曲率半径が０．５ｍｍＲ以上となる可能性が高くなるため、金型加工が容易であり、加工精度が低下しないからである。
【００３５】
なお、本発明の対物レンズ２の外径とは、基準レンズ２ａの外径が密着レンズ２ｂの外径より大きい場合には基準レンズ２ａの外径をいい、基準レンズ２ａの外径が密着レンズ２ｂの外径より小さい場合には、密着レンズ２ｂの外径をいうものとする。
【００３６】
基準レンズ２ａの厚さと密着レンズ２ｂの厚さとは、対物レンズ２の外径によっても影響を受けるが、基準レンズ２ａは大きな屈折力を必要とするので、基準レンズ２ａの入射面側の頂点曲率及び形状の深さは大きくなり、かつ、基準レンズ２ａの周縁厚もある程度の厚さを確保する必要があるため、基準レンズ２ａの中心厚は密着レンズ２ｂの厚さよりも厚くなる傾向がある。
【００３７】
しかし、対物レンズの作動距離をできるだけ長くするためには、基準レンズ２ａの中心厚はできるだけ薄いことが好ましい。外径０．５〜５．０ｍｍφの対物レンズにおいては、基準レンズ２ａの中心厚は約０．５ｍｍ〜３．０ｍｍが好ましい。
【００３８】
密着レンズ２ｂの厚さ（中心厚に限定されない）は、製造しやすくするため、かつ、光の透過損失を少なくするため０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍ、特には０．１〜０．３ｍｍであることが好ましい。また、同様の理由により、密着レンズ２ｂの中心厚は、０.０１〜０.５０ｍｍが好ましい。
【００３９】
基準レンズ２ａの材質及び密着レンズ２ｂの材質は、鉛のような環境に有害な材料を含まないものを用いることが好ましい。さらに、成形時の金型寿命を長くして、安価で製作しやすくするためにも、基準レンズ２ａの材質及び密着レンズ２ｂの材質にガラスを用いる場合には、このガラスのガラス転移温度は５５０℃以下とすることが好ましい。
【００４０】
本発明において、作動距離をできるだけ長くするために、基準レンズ２ａの材質の、３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対する屈折率は１．７５〜２．２０が好ましい。より好ましくは１．８０〜２．２０、特に好ましくは、１．９０〜２．２０である。基準レンズ２ａの材質としては、光学用のガラスが好ましい。
【００４１】
屈折率の大きい光学用のガラス材料としては、ＴｅＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３及びＴａ_２Ｏ_５等の高屈折率に寄与する成分を多く含有するガラス材料が好ましい。このガラス材料はＨＤ波長の光の吸収率が小さく、ＨＤ波長の光の透過率に優れているためである。
【００４２】
また、このガラス材料は５５０℃以下のガラス転移温度を有するものが多いため、このガラス材料を本発明の基準レンズ２ａに用いた場合に、ガラスプレス成形により基準レンズ２ａを製作する際、容易に加工できるためである。
【００４３】
しかし、これに限定されず、ＨＤ波長の光、ＤＶＤ波長の光及びＣＤ波長の光の吸収率が小さく、ＨＤ波長の光の透過率に優れているガラス材料であれば、使用できる。また、屈折率の大きい光学用のガラス材料としては、できるだけ鉛を含有しないガラス材料がより好ましい。鉛を含有しないガラス材料は、鉛がＨＤ波長の光の吸収率が大きいため、ＨＤ波長の光の透過率に優れているためである。したがって、本発明の基準レンズ２ａに用いるガラス材料としては、ＴｅＯ_２、Ｌａ_２Ｏ_３及びＴａ_２Ｏ_５等の高屈折率に寄与する成分を多く含有するガラス材料であって鉛を含有しないガラス材料がより好ましい。
【００４４】
密着レンズ２ｂの材質の、３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対する屈折率は１．２０〜２．２０が好ましい。より好ましくは１．３０〜１．７０、特に好ましくは１．４０〜１．６０である。基準レンズ２ａと組合せを考慮する場合、密着レンズ２ｂの非球面形状を緩やかにして加工しやすくするためである。
【００４５】
密着レンズ２ｂの材質としては、３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対し高透過率を有し、かつ、基準レンズ２ａに対し密着性に優れる、光学ガラス材料又は合成樹脂材料が好ましい。また、この合成樹脂材料の中でも、低分散性、高透過率、耐元性、耐水性などの良好な材料であることが好ましい。光ピックアップ装置用の対物レンズとして備えることが好ましい条件だからである。
【００４６】
密着レンズ２ｂの材質に用いる合成樹脂材料の例として、ポリオレフィン系合成樹脂、ポリカーボネイト、ポリスチレン、アクリル、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、オレフィン系樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。
【００４７】
これらの合成樹脂材料の中で、ポリオレフィン系合成樹脂が好ましい。ポリオレフィン系合成樹脂の中には、ポリオレフィン系合成樹脂の２ｍｍ厚の板状体を透過する４００ｎｍ以上の波長の光透過率も約９０％と高いものもあるからである。このポリオレフィン系合成樹脂にはＨＤ波長の光での屈折率が１．５５９７のものもあり、密着レンズ２ｂの材質として適している。
【００４８】
フッ素樹脂である旭硝子社製サイトップ（商標）は、低屈折率であるため、設計する上で、密着レンズ２ｂに低屈折率が求められる場合には、蜜着レンズ２ｂの材質として用いることが好ましい。
【００４９】
基準レンズ２ａに蜜着レンズ２ｂを接着する際、接着剤を用いる場合には、基準レンズ２ａと蜜着レンズ２ｂとの間に接着剤からなる接着層が介在するため、光学設計をする際には、この接着層の厚さ及び屈折率を考慮することが好ましい。この接着剤からなる接着層の厚さは、できるだけ対物レンズ２の光学特性に影響を与えないために０．０１〜２０μｍ、特には０．０１〜１０μｍが好ましい。
【００５０】
本発明の対物レンズ２の最外周部（図１に示す例では、保持枠２ｄ）は、強度を高めるためにガラス材料からなることが好ましい。さらに、対物レンズの外径は小型化するため、５．０ｍｍφ以下、特には４．０ｍｍφ以下が好ましい。
【００５１】
しかし、光ピックアップ装置に本発明の対物レンズ２を取付ける場合には、対物レンズ２を固定する際、偏芯が生じるので、光源からの光束を確保し、用いる対物レンズ２の非球面を有効に活用することが好ましい。
【００５２】
そのため、対物レンズ２の外径を５．０ｍｍφ以下とする場合、入射光束径は４．２ｍｍφ以下と小さくすることが好ましく、作動距離が小さくなる傾向がある。また、対物レンズ２の外径を４．０ｍｍφ以下とする場合、入射光束径は３．２ｍｍφ以下と小さくすることが好ましく、作動距離がより小さくなる傾向がある。
【００５３】
特に、ＣＤ波長の光を用いてＣＤを記録又は再生する際には、ＣＤ保護層の厚さは１．２ｍｍと厚いため、作動距離は０．３ｍｍ未満になることがあり、オートフォーカス装置が作動する際に対物レンズと該記録保護層とが接触するおそれがある。
【００５４】
したがって、本発明において、対物レンズ２の外径が０．５〜５．０ｍｍφである場合、光源からの光の入射光束径Ｅ、前記対物レンズと光情報記録媒体との間の作動距離Ｌとの間に、光源からの光の波長がＨＤ波長である場合、Ｌ／Ｅ≧１／６、光源からの光の波長がＤＶＤ波長である場合、Ｌ／Ｅ≧１／６、光源からの光の波長がＣＤ波長である場合、Ｌ／Ｅ≧１／１０が成立するように基準レンズ２ａの屈折率、基準レンズ２ａの非球面形状、密着レンズ２ｂの屈折率及び密着レンズ２ｂの非球面形状が設定されていることが好ましい。
【００５５】
本発明において、上記Ｌ／Ｅの範囲を得るために、対物レンズ２の外径が０．５〜５．０ｍｍφである場合には、ＨＤ波長での基準レンズ２ａの屈折率が１．８０〜２．２０、特には１．９０〜２．２０が好ましい。
【００５６】
前述したとおり、本発明において、対物レンズ２の外径が５．０ｍｍφ以下であっても、設計上、対物レンズ２に入射する光束のサイズを外径に近づくように大きくすれば、長い作動距離を得ることは可能である。
【００５７】
しかし、対物レンズ２を光ピックアップ装置に確実に取付け、固定するためには、対物レンズ２の有効径外の周辺部又は保持枠２ｄの大きさ及び面積を十分にとることが好ましい。
【００５８】
対物レンズ２の入射側の有効径としては、外径４．５〜５．０ｍｍφの対物レンズ２では、入射光束径は３．２〜４．２ｍｍφ、対物レンズ２の入射側の面径は３．５〜４．５ｍｍφが好ましい。
【００５９】
また、外径４．０ｍｍφ以上、かつ、外径４．５ｍｍφ未満の対物レンズ２では、入射光束径は２．８〜３．４ｍｍφ、対物レンズの入射側の面径は３．０〜３．６ｍｍφが好ましい。
【００６０】
さらに、これより有効径を大きくし、対物レンズ２のレンズ面径を大きくして長い作動距離を得ようとすると、保持枠２ｄの形状が小さくなりすぎて、光ピックアップ装置に取付け固定した場合に、サーボ駆動信頼性が低下する問題が生じるおそれがある。
【００６１】
本発明の対物レンズの光ディスク側の開口数（ＮＡ）については、ＨＤ波長の光を用いてＨＤを記録又は再生する際には、ＮＡは０．８０〜０．８７、特には０．８３〜０．８７が好ましい。また、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤを記録又は再生する際には、ＮＡは０．６０〜０．６７、特には０．６３〜０．６７が好ましい。また、ＣＤ波長の光を用いてＣＤを記録又は再生する際には、ＮＡは０．４０〜０．５３、特には０．４５〜０．５３が好ましい。
【００６２】
対物レンズ２の光学特性を向上させるために、第１面２ｅの頂点における曲率半径は０．２〜８．０ｍｍであることが好ましい。また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、第１面２ｅの頂点における曲率半径Ｒ_１と入射光束径Ｅとの間に、
０．２≦Ｅ／Ｒ_１≦８．０、
が成立することが好ましい。より好ましい範囲は、
０．５≦Ｅ／Ｒ_１≦５．０、
であり、特に好ましい範囲は、
０．８≦Ｅ／Ｒ_１≦２．０、である。
【００６３】
光源から出射して前記対物レンズへ入射する光の波長が中心波長、例えば青色レーザの波長４０５ｎｍから±１ｎｍ変動するとき、波面収差の平方自乗平均値における最良像点位置の変動が±０．２μｍ以下であるような対物レンズとすることが波長分散性能が優れていて好ましい。最良像点位置の変動が±０．１μｍ以下であることが、さらに好ましい。また、最良像点位置の変動が±０．０５μｍ以下であることが、波長分散性能がさらに優れていて特に好ましい。
【００６４】
また、光源からの光の中心波長がＨＤの記録又は再生する場合の３８５〜４２５ｎｍ、ＤＶＤの記録又は再生する場合の６１７〜６８３ｎｍ、又はＣＤの記録又は再生する場合の７４５〜８２５ｎｍのいずれかの範囲にある場合、前記中心波長が±１ｎｍ変動するとき、波面収差の平方自乗平均値における最良像点位置の変動が±０．１μｍ以下となるように、前記基準レンズの屈折率が、前記密着レンズの屈折率よりも小さくされている対物レンズとすることが好ましい。
【００６５】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、前記極値における密着レンズ２ｂの厚さｔ_１と密着レンズの中心厚ｔ_０との間に、
ｔ_０＋（ｔ_０／２）＜ｔ_１＜４・ｔ_０、
が成立することが好ましい。
【００６６】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、第１面２ｅの有効径の半径ｈ_１ｍａｘと第１面２ｅの有効径の最大深さｚ_１ｍａｘとの間に、
ｚ_１ｍａｘ＜ｈ_１ｍａｘ、
が成立することが好ましい。より好ましい範囲は、
ｚ_１ｍａｘ≦（４／５）・ｈ_１ｍａｘ、
であり、特に好ましい範囲は、
ｚ_１ｍａｘ≦（２／３）・ｈ_１ｍａｘ、である。
【００６７】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、第２面２ｆの有効径の半径ｈ_２ｍａｘ、と第２面２ｆの有効径の最大深さｚ_２ｍａｘとの間に、
０＜ｚ_２ｍａｘ＜ｈ_２ｍａｘ／２、
が成立することが好ましい。この場合は、基準レンズの屈折率が密着レンズの屈折率より小さいという条件が成り立っている。
【００６８】
さらに、第２面２ｆの有効径の半径ｈ_２ｍａｘ、と第２面２ｆの有効径の最大深さｚ_２ｍａｘとの間に、
ｈ_２ｍａｘ／１０≦ｚ_２ｍａｘ＜ｈ_２ｍａｘ／２、
が成立することが好ましい。より好ましい範囲は、
ｈ_２ｍａｘ／８≦ｚ_２ｍａｘ≦ｈ_２ｍａｘ／３、
であり、特に好ましい範囲は、
ｈ_２ｍａｘ／６≦ｚ_２ｍａｘ≦ｈ_２ｍａｘ／４、である。
【００６９】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、第３面２ｇの有効径の半径をｈ_３ｍａｘと第３面２ｇの有効径の最大深さｚ_３ｍａｘとの間に、
ｈ_３ｍａｘ／１２≦ｚ_３ｍａｘ＜ｈ_３ｍａｘ／３、
が成立することが好ましい。より好ましい範囲は、
ｈ_３ｍａｘ／１０≦ｚ_３ｍａｘ≦ｈ_３ｍａｘ／４、
であり、特に好ましい範囲は、
ｈ_３ｍａｘ／８≦ｚ_３ｍａｘ≦ｈ_３ｍａｘ／５、である。
【００７０】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、第１面２ｅの頂点における曲率半径Ｒ_１（ｍｍ）と基準レンズの材質の屈折率ｎ_１との間に、
０．１≦（ｎ_１−１）／Ｒ_１≦５．０、
が成立することが好ましい。より好ましい範囲は、
０．２≦（ｎ_１−１）／Ｒ_１≦３．０、
であり、特に好ましい範囲は、
０．３≦（ｎ_１−１）／Ｒ_１≦１．０、である。
【００７１】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対する基準レンズ２ａの屈折力ψ_１と３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対する密着レンズ２ｂの屈折力ψ_２との間に、
０．３≦ψ_１≦５．０、−５．０≦ψ_２≦−０．２、かつ、
｜ψ_１＋ψ_２｜≦４．０、
が成立することが好ましい。より好ましい範囲は、
０．４≦ψ_１≦４．０、−４．０≦ψ_２≦−０．３、かつ、
｜ψ_１＋ψ_２｜≦２．０、である。
【００７２】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、密着レンズ２ｂの有効径内において、密着レンズ２ｂの中心厚が密着レンズ２ｂの中心以外の部分の厚さより薄く、かつ、波面収差が最も小さくなるような厚さであることが好ましい。
【００７３】
また、対物レンズ２の光学特性を向上させるために、密着レンズ２ｂの有効径の最外周部の厚さが前記極値の部分の密着レンズ２ｂの厚さより薄く、かつ、波面収差が最も小さくなるような厚さであることが好ましい。
【００７４】
図３に示す、本発明の対物レンズ２を用いた光ピックアップ装置について説明する。図３において、４は光源、５は補助レンズ、６は光軸、８は入射瞳面、９は絞り、１４は受光素子、３０はＨＤ、３０ａはＨＤ３０の情報記録面（以下、ＨＤ情報記録面という）、３０ｂはＨＤ３０の保護層（以下、ＨＤ保護層という）、４０はＤＶＤ、４０ａはＤＶＤ４０の情報記録面（以下、ＤＶＤ情報記録面という）、４０ｂはＤＶＤ４０の保護層（以下、ＤＶＤ保護層という）、５０はＣＤ、５０ａはＣＤ５０の情報記録面（以下、ＣＤ情報記録面という）、５０ｂはＣＤ５０の保護層（以下、ＣＤ保護層という）、Ｗ_ＤＨはＨＤ３０を記録又は再生する場合の作動距離、Ｗ_ＤＤはＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の作動距離、Ｗ_ＤＣはＣＤ５０を記録又は再生する場合の作動距離である。作動距離は対物レンズ２と光ディスクとの最短間隔であり、前述したＬに相当する。入射瞳面８は第１面２ｅの頂点に接する。
【００７５】
なお、作動距離Ｗ_ＤＨ、作動距離Ｗ_ＤＤ及び作動距離Ｗ_ＤＣは、光ディスク側の密着レンズ２ｂの面（有効径に限定されない）で光ディスク側に最も近い部分（図３に示す例では面２ｈ）と光ディスクとの間隔となる。したがって、密着レンズ２ｂの光ディスク側の面のうちで頂点が光ディスク側に最も近い部分である場合には、この頂点と光ディスクとの間隔となる。図３に示す例では、密着レンズの光ディスク側の面のうち密着レンズの周縁部に近い部分（有効径以外の面）が光ディスク側に最も近い部分であるので、各作動距離はこの部分と光ディスクとの間隔になる。
【００７６】
図３に示す例では、基準レンズ２ａが光源４側に配されており、密着レンズ２ｂが光ディスク側に配されている。このような向きに対物レンズ２が配されていることが対物レンズ２の光学特性を向上させる点で好ましいが、これに限定されず、基準レンズ２ａが光ディスク側に配されており、密着レンズ２ｂが光源４側に配されていても使用できる。
【００７７】
また、図３において、３１はＨＤ３０を記録又は再生する場合の有効径内の、光軸６以外の光路を通過する任意の光線、３２は入射瞳面８と光線３１との交点、３３は第１面２ｅと光線３１との交点、３４は第２面２ｆと光線３１との交点、３５は第３面２ｇと光線３１との交点、３６は保護層３０ａの光源側の面と光線３１との交点、３７はＨＤ情報記録面３０ａと光線３１との交点である。
【００７８】
また、図３において、４１はＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の有効径内の、光軸６以外の光路を通過する任意の光線、４２は入射瞳面８と光線４１との交点、４３は第１面２ｅと光線４１との交点、４４は第２面２ｆと光線４１との交点、４５は第３面２ｇと光線４１との交点、４６は保護層４０ａの光源側の面と光線４１との交点、４７はＤＶＤ情報記録面３０ａと光線４１との交点である。
【００７９】
また、図３において、５１はＣＤ５０を記録又は再生する場合の有効径内の、光軸６以外の光路を通過する任意の光線、５２は入射瞳面８と光線５１との交点、５３は第１面２ｅと光線５１との交点、５４は第２面２ｆと光線５１との交点、５５は第３面２ｇと光線５１との交点、５６は保護層５０ａの光源側の面と光線５１との交点、５７はＣＤ情報記録面５０ａと光線５１との交点である。
【００８０】
以下、本発明の対物レンズ２を図３に示す光ピックアップ装置に用いた場合について生じる光学現象を以下に説明し、本発明の対物レンズ２と従来の対物レンズ（例えば図２に示す対物レンズ６２）とで生じる光学現象の差異について説明する。以下の説明において、特記しない場合には、基準レンズとは基準レンズ２ａ又は基準レンズ６２ａをいうものとし、密着レンズとは密着レンズ２ｂ又は密着レンズ６２ｂをいうものという。
【００８１】
ＨＤ３０を記録又は再生する場合、光源４からのＨＤ波長の光は、補助レンズ５、対物レンズ２、ＨＤ保護層３０ｂの順に透過してＨＤ情報記録面３０ａに集光されビームスポットが形成される。ＨＤ情報記録面３０ａにより反射された光は、ＨＤ保護層３０ｂ、対物レンズ２、補助レンズ５の順に透過して受光素子１４に集光される。この場合、補助レンズ５を透過した後の光線３１は、交点３２、交点３３、交点３４、交点３５、交点３６、交点３７の順に通過してＨＤ情報記録面３０ａに集光され、ＨＤ情報記録面３０ａにより反射された光は通過して来た光路を戻ることとなる。
【００８２】
ＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、光源４からのＤＶＤ波長の光は、補助レンズ５、対物レンズ２、ＤＶＤ保護層４０ｂの順に透過してＤＶＤ情報記録面４０ａに集光されてビームスポットが形成される。ＤＶＤ情報記録面４０ａにより反射された光は、ＤＶＤ保護層４０ｂ、対物レンズ２、補助レンズ５の順に透過して受光素子１４に集光される。この場合、補助レンズ５を透過した後の光線４１は、交点４２、交点４３、交点４４、交点４５、交点４６、交点４７の順に通過してＤＶＤ情報記録面３０ａに集光され、ＤＶＤ情報記録面３０ａにより反射された光は通過して来た光路を戻ることとなる。
【００８３】
ＣＤ５０を記録又は再生する場合、光源４からのＣＤ波長の光は、補助レンズ５、対物レンズ２、ＣＤ保護層５０ｂの順に透過してＣＤ情報記録面５０ａに集光されてビームスポットが形成される。ＣＤ情報記録面５０ａにより反射された光は、ＣＤ保護層５０ｂ、対物レンズ２、補助レンズ５の順に透過して受光素子１４に集光される。この場合、補助レンズ５を透過した後の光線５１は、交点５２、交点５３、交点５４、交点５５、交点５６、交点５７の順に通過してＣＤ情報記録面５０ａに集光され、ＣＤ情報記録面５０ａにより反射された光は通過して来た光路を戻ることとなる。
【００８４】
本発明の対物レンズ２及び本発明の光ピックアップ装置は、図３の実施例に限定されず、例えば、光源４及び受光素子１４は図３に示す位置に配されていなくともよい。また、ハーフミラー及びビームスプリッタ等の光学媒体が光軸６上に配されていてもよい。
【００８５】
図３に示す例では、１つの光源４が、ＨＤ波長、ＤＶＤ波長、ＣＤ波長のそれぞれの光を発光しているが、これに限定されず、ＨＤ波長、ＤＶＤ波長、ＣＤ波長のそれぞれの光を別々の光源により発光させてもよい。また、ＨＤ波長、ＤＶＤ波長、ＣＤ波長のそれぞれの光を別々の光源により発光させた場合には、それぞれの光源が光源４と同じ位置に配されていなくともよい。光源４とは別の光源が光軸６以外の位置に配されている場合には、別の光源からの光を光軸６上に配されているハーフミラー等の光学媒体によって補助レンズ５に照射するようにしてもよい。
【００８６】
ＨＤ波長の光としては青色レーザ光が通常用いられる。ＤＶＤ波長の光としては赤色レーザ光が通常用いられる。ＣＤ波長の光としては赤色レーザ光が通常用いられる。
【００８７】
図３に示す例では、受光素子１４が光源４と同じ位置に配設されている。しかし、これに限定されず、光軸６上にハーフミラー等の光学媒体を配し、この光学媒体により光情報記録媒体からの反射光を、光軸６上以外の位置に配されている受光素子１４に集光させるようにしてもよい。すなわち、図１３に示す例では、光源４の位置と受光素子１４の位置とが同位置に示されている。しかし、これに限定されず、ハーフミラー等の光学媒体を用いて、光源４の位置と受光素子１４の位置とを別々の位置に配してもよい。
【００８８】
また、１つの受光素子１４が、ＨＤ波長、ＤＶＤ波長、ＣＤ波長のそれぞれの光を受光しているが、これに限定されず、ＨＤ波長、ＤＶＤ波長、ＣＤ波長のそれぞれの光を別々の受光素子１４により受光させてもよい。
【００８９】
図３に示す例では、ＨＤ３０又はＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、光源４からの光を補助レンズ５により平行光にして対物レンズ２を透過させてＨＤ３０の情報記録画又はＤＶＤ４０の情報記録面に集光させ、ＨＤ情報記録面３０ａ又はＤＶＤ情報記録面４０ａからの反射光を対物レンズ２を透過させて受光素子１４に照射させＨＤ情報記録面３０ａ又はＤＶＤ情報記録面４０ａのデータを記録又は再生している。
【００９０】
さらに、図３に示す例では、ＣＤを記録又は再生する際には、光源４からの光を発散光として対物レンズ２に入射させ、対物レンズ２を透過させてＣＤ情報記録面５０ａに集光させ、ＣＤ５０からの反射光を対物レンズ２を通して受光素子１４に照射させてＣＤ情報記録面５０ａのデータを記録又は再生する。
【００９１】
すなわち、図３に示す例では、ＨＤ３０又はＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、補助レンズ５はコリメータレンズとして機能しており、ＣＤを記録又は再生する際には、補助レンズ５はコリメータレンズとして機能せず、光源４からの光が補助レンズ５に入射すると補助レンズ５を透過して光は発散光となるように補助レンズ５の仕様が設定されている。この場合、ＨＤ３０又はＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、対物レンズ２は無限系レンズとして機能しており、ＣＤを記録又は再生する際には、対物レンズ２は有限系レンズとして機能している。
【００９２】
補助レンズ５が１つのレンズで、ＨＤ３０又はＤＶＤ４０を記録又は再生する際コリメータレンズとして機能し、かつ、ＣＤを記録又は再生する際発散光を出射する機能を有するものであれば、この補助レンズ５を用いればよい。しかし、これに限定されず、ＨＤ３０を記録又は再生する際には、補助レンズ５としてＨＤ用のものを用い、ＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、補助レンズ５としてＤＶＤ用のものを用い、ＣＤ５０を記録又は再生する際には、ＣＤ用のものを用いてもよい。すなわち、異なる種類の光ディスクごとに補助レンズ５を交換してもよい。
【００９３】
図３には記載されていないが、ＨＤ３０又はＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、光源４からの光をコリメータレンズにより平行光にして対物レンズ２に照射させ、かつ、ＣＤ５０を記録又は再生する際には、光源（光源４以外の光源も含む）からの光をコリメータレンズを介さずに直接又はハーフミラー、ビームスプリッタ等の光学媒体を介して対物レンズ２に照射させてもよい。
【００９４】
絞り９は開口数を変化させる機能を有する。絞り９を設ける理由は、記録又は再生の際、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０又はＣＤ５０それぞれに使用される開口数が異なる場合、絞り９により開口数を調整するためである。
【００９５】
絞り９には、機械的絞り、光学的絞りがあり、特に限定されない。機械的絞りの例として、開口数に対応する直径の孔を有する板状体を複数枚用意し交換する手段等が挙げられる。
【００９６】
本発明における密着レンズ２ｂは、極値を一つ以上有することが好ましい。これに対して、図２に示す対物レンズ６２の密着レンズ２ｂは、極値を有していない。
【００９７】
以下、図３に示す例にしたがって、本発明における光学現象を説明する。基準レンズの中心厚（光軸上間隔）をｔ_２、密着レンズの中心厚（光軸上の間隔）をｔ_３、基準レンズの材質のＨＤ波長の光に対する屈折率をｎ_ａ２、基準レンズの材質のＤＶＤ波長の光に対する屈折率をｎ_ｂ２、基準レンズの材質のＣＤ波長の光に対する屈折率をｎ_ｃ２とする。さらに、密着レンズの材質のＨＤ波長の光に対する屈折率をｎ_ａ３、密着レンズの材質のＤＶＤ波長の光に対する屈折率をｎ_ｂ３、密着レンズの材質のＣＤ波長の光に対する屈折率をｎ_ｃ３とする。
【００９８】
対物レンズ（密着レンズ）とＨＤ３０との光軸上の間隔をｔ_ａ４、ＨＤ保護層３０ｂの厚さをｔ_ａ５、屈折率をｎ_ａ５とし、対物レンズの前後の媒体は空気であって、空気の屈折率は１．０とするとき、ＨＤ波長の光を用いてＨＤを記録又は再生する際には、光軸６上で入射瞳面８からＨＤ情報記録面３０ａまでの光路長ＡＰ_０は、以下の（１）式で表される。
【００９９】
【数１】

【０１００】
ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、対物レンズとＤＶＤ４０との光軸上の間隔をｔ_ｂ４、ＤＶＤ保護層４０ｂの厚さをｔ_ｂ５、屈折率をｎ_ｂ５とするとき、光軸６上で入射瞳面８からＤＶＤ情報記録面４０ａまでの光路長ＢＰ_０は、以下の（２）式で表される。
【０１０１】
【数２】

【０１０２】
ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、対物レンズとＣＤ５０との光軸上の間隔をｔ_ｃ４、ＣＤ保護層５０ｂの厚さをｔ_ｃ５、屈折率をｎ_ｃ５とするとき、光軸６上で入射臆面８からＣＤ情報記録面５０ａまでの光路長ＣＰ_０は、式（３）で表される。
【０１０３】
【数３】

【０１０４】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際には、交点３２から交点３３までの距離をｔ_ｉ１、交点３３から交点３４までの距離をｔ_ｉ２、交点３４から交点３５までの距離をｔ_ｉ３、交点３５から交点３６までの距離をｔ_ｉ４、交点３６から交点３７までの距離をｔ_ｉ５とするとき、前述の媒体の屈折率の定義を用いて、光線３１の入射瞳面８からＨＤ情報記録面３０ａまでの光路長ＡＰ_ｉは、式（４）で表される。
【０１０５】
【数４】

【０１０６】
ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、交点４２から交点４３までの距離をｔ_ｊ１、交点４３から交点４４までの距離をｔ_ｊ２、交点４４から交点４５までの距離をｔ_ｊ３、交点４５から交点４６までの距離をｔ_ｊ４、交点４６から交点４７までの距離をｔ_ｊ５とするとき、前述の媒体の屈折率の定義を用いて、光線４１の入射瞳面８からＤＶＤ情報記録面４０ａまでの光路長ＢＰ_ｊは、次式で表される。
【０１０７】
【数５】

【０１０８】
ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、交点５２から交点５３までの距離をｔ_ｋ１、交点５３から交点５４までの距離をｔ_ｋ２、交点５４から交点５５までの距離をｔ_ｋ３、交点５５から交点５６までの距離をｔ_ｋ４、交点５６から交点５７までの距離をｔ_ｋ５とするとき、前述の媒体の屈折率の定義を用いて、光線５１の入射瞳面８からＣＤ情報記録面５０ａまでの光路長ＣＰ_ｋは式（６）で表される。
【０１０９】
【数６】

【０１１０】
光軸６とＨＤ情報記録面３０ａとの交点を３０ｐとするとき、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際に、補助レンズ５、対物レンズ２及びＨＤ保護層３０ｂを含む光学系が無収差であれば、交点３７は交点３０ｐに一致し、光路長ＡＰ_ｉは光路長ＡＰ_０に等しくなる。しかし、実際には、収差が存在するため、式（７）で示す光路長差Ｗａ_ｉが生じる。
【０１１１】
【数７】

【０１１２】
光路長差Ｗａ_ｉは、補助レンズ５、対物レンズ２及びＨＤ保護層３０ｂを含む光学系の波面収差と見なすことができる。さらに、補助レンズ５で生じる波面収差は無視できるほど対物レンズとは独立に小さくすることができるので、省略することとしてこの光学系の波面収差は以下のようになる。
【０１１３】
光路長差Ｗｂ_ｉは、補助レンズ５、対物レンズ２及びＨＤ保護層３０ｂを含む光学系において、近似的に対物レンズ２で生じる波面収差とＨＤ保護層３０ｂで生じる波面収差との和の波面収差とみなすことができる。
【０１１４】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際のＲＭＳ波面収差については、式（８）のような波面収差の平方自乗平均値ＷａをＲＭＳ波面収差として、用いられるＨＤ波長λ_Ｈを単位として表される。
【０１１５】
【数８】

【０１１６】
式（８）において、＜Ｗａ_ｉ＞は、ｉ本の光線の波面収差（計算値）の平均値、＜（Ｗａ_ｉ）^２＞は、ｉ本の光線の波面収差（計算値）の平方自乗平均値である。
【０１１７】
光学系のマレシャルの条件より、Ｗａの値が０．０７λ_Ｈ以下であれば、回折限界の良好な波面収差が得られる対物レンズである。すなわち、良好な性能の対物レンズを得るためには、多数であるｉ本の光線の光路長差Ｗａ_ｉを小さくし、各光路長差Ｗａ_ｉのバラツキをできるだけ小さくすることが好ましい。
【０１１８】
図３の例において、光軸６とＤＶＤ情報記録面４０ａとの交点を４０ｐとするとき、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、補助レンズ５、対物レンズ２及びＤＶＤ保護層４０ｂを含む光学系が無収差であれば、交点４７は交点４０ｐに一致し、光路長ＢＰ_ｊは光路長ＢＰ_０に等しくなる。しかし、実際には、収差が存在するため、式（９）で示す光路長差Ｗｂ_ｊが生じる。
【０１１９】
【数９】

【０１２０】
光路長差Ｗｂ_ｊは、補助レンズ５、対物レンズ２及びＤＶＤ保護層４０ｂを含む光学系の波面収差と見なすことができる。さらに、補助レンズ５で生じる波面収差は無視できるほど小さくすることができるので、省略することとしてこの光学系の波面収差は以下のようになる。
【０１２１】
光路長差Ｗｂ_ｊは、補助レンズ５、対物レンズ２及びＤＶＤ保護層４０ｂを含む光学系において、近似的に対物レンズ２で生じる波面収差とＤＶＤ保護層４０ｂで生じる波面収差との和の波面収差とみなすことができる。
【０１２２】
光路長差Ｗｂ_ｊが生じるために、ある大きさのスポット像がＤＶＤ情報記録面４０ａに形成される。このスポット像の寸法が小さければ小さいほど、波面収差が少ない理想的な対物レンズとなる。
【０１２３】
すなわち、ＤＶＤ波長λ_Ｄを用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際のＲＭＳ波面収差Ｗｂについては、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際のＲＭＳ波面収差を求めた手法と同様の手法で、式（１０）が成立する。
【０１２４】
【数１０】

【０１２５】
式（１０）において、＜Ｗｂ_ｊ＞は、ｊ本の光線の波面収差（計算値）の平均値、＜（Ｗｂ_ｊ）^２＞は、ｉ本の光線の波面収差（計算値）の平方自乗平均値である。光学系のマレシャルの条件より、Ｗｂの値が０．０７λ_Ｄ以下であれば、回折限界の良好な波面収差が得られる対物レンズである。すなわち、良好な性能の対物レンズを得るためには、多数であるｊ本の光線の光路長差Ｗｂ_ｊを小さくし、各光路長差Ｗｂ_ｊのバラツキをできるだけ小さくすることが好ましい。
【０１２６】
図３の例において、光軸６とＣＤ情報記録面５０ａとの交点を５０ｐとするとき、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、補助レンズ５、対物レンズ２及びＣＤ保護層５０ｂを含む光学系が無収差であれば、交点５７は交点５０ｐに一致し、光路長ＣＰ_ｋは光路長ＣＰ_０に等しくなる。しかし、実際には、収差が存在するため、式（１１）で示す光路長差Ｗｃ_ｋが生じる。
【０１２７】
【数１１】

【０１２８】
光路長差Ｗ_Ｃｋは、補助レンズ５、対物レンズ２及びＣＤ保護層５０ｂを含む光学系の波面収差と見なすことができる。さらに、補助レンズ５で生じる波面収差は無視できるほど小さくすることができるので、省略することとしてこの光学系の波面収差は以下のようになる。
【０１２９】
光路長差Ｗｃ_ｋは、補助レンズ５、対物レンズ２及びＣＤ保護層５０ｂを含む光学系において、近似的に対物レンズ２で生じる波面収差とＣＤ保護層５０ｂで生じる波面収差との和の波面収差とみなすことができる。
【０１３０】
光路長差Ｗｃ_ｋが生じるために、ある大きさのスポット像がＣＤ情報記録面５０ａに形成される。このスポット像の寸法が小さければ小さいほど、波面収差が少ない理想的な対物レンズとなる。
【０１３１】
すなわち、ＣＤ波長λ_ｃを用いてＣＤ５０を記録又は再生する際のＲＭＳ波面収差Ｗｃについては、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際のＲＭＳ波面収差を求めた手法と同様の手法で、式（１２）が成立する。
【０１３２】
【数１２】

【０１３３】
式（１２）において、＜Ｗ_Ｃｋ＞は、ｋ本の光線の波面収差（計算値）の平均値、＜（Ｗｃ_ｋ）^２＞は、ｋ本の光線の波面収差（計算値）の平方自乗平均値である。
【０１３４】
光学系のマレシャルの条件より、Ｗｃの値が０．０７λ_ｃ以下であれば、回折限界の良好な波面収差が得られる対物レンズである。すなわち、良好な性能の対物レンズを得るためには、多数であるｋ本の光線の光路長差Ｗｃ_ｋを小さくし、各光路長差Ｗｃ_ｋのバラツキをできるだけ小さくすることが好ましい。
【０１３５】
以上のように、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤを記録又は再生する光学系に使用できる対物レンズを得るためには、ＲＭＳ波面収差Ｗａ、ＲＭＳ波面収差Ｗｂ、ＲＭＳ波面収差Ｗｃについて、それぞれ、式（１３）、式（１４）、式（１５）を満足することを要する。すなわち、式（１３）、式（１４）及び式（１５）がすべて満足されることが必要とされる。
【０１３６】
【数１３】

【０１３７】
【数１４】

【０１３８】
【数１５】

【０１３９】
また、式（１３）、式（１４）及び式（１５）がすべて満足されるには、光路長差Ｗａ_ｉがλ_Ｈに対して小さいことが好ましく、光路長差Ｗｂ_ｊがλ_Ｄに対して小さいことが好ましく、かつ、光路長差Ｗｃ_ｋがλ_Ｃに対して小さいことが好ましい。以下にこれらの条件について説明する。
【０１４０】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際には、対物レンズについて、式（１）、式（４）及び式（７）から式（１６）が成立する。
【０１４１】
【数１６】

【０１４２】
式（１６）において、第２項「ｎ_ａ２・（ｔ_ｉ２−ｔ_２）」の値は基準レンズの形状及び基準レンズの材質の屈折率に影響され、第３項「ｎ_ａ３・（ｔ_ｉ３−ｔ_３）」の値は密着レンズの形状及び密着レンズの材質の屈折率に影響される。
【０１４３】
前述したとおり、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際には、補助レンズ５は、コリメータレンズとして機能しているため、ｔ_ｉ１は光軸６に平行な、基準レンズの光源側の面と入射瞳面８との距離となる。したがって、（１６）式において、小型な対物レンズ２がＮＡ０．８０〜０．８７のような高開口数を得るためには、基準レンズの光源側の面は光源側に対して、曲率半径を小さくし、大きい曲率の凸面にすることが好ましい。このため、（１６）式の第１項（ｔ_ｉ１）の値は、光軸から離れる光線ほど正の大きな値となることが好ましい。
【０１４４】
対物レンズとＨＤ３０との衝突をさけるため、作動距離Ｗ_ＨＤは、大きいことが好ましく、対物レンズの有効径が２．０〜４．５ｍｍである場合には、０．３ｍｍ以上であることが好ましい。また、０．５ｍｍ以上にすることがより好ましく、０．７ｍｍ以上であることが特に好ましい。また、対物レンズの有効径が２．０ｍｍ未満である場合には、作動距離Ｗ_ＨＤは、０．１５ｍｍ以上であることが好ましい。したがって、（１６）式の第４項（ｔ_ｉ４−ｔ_ａ４）の値も負になりにくく、大きな正の値にもなりにくい。
【０１４５】
さらに、ＨＤ保護層３０ｂの両面はほぼ平面であるから、（１６）式の第５項における（ｔ_ｉ５−ｔ_ａ５）も光軸から離れる光線ほど正の値になる。また、基準レンズ２ａの屈折率ｎ_ａ２、密着レンズ２ｂの屈折率ｎ_ａ３及びＨＤ保護層３０ｂの屈折率ｎ_ａ５も正の大きな値である。
【０１４６】
すなわち、（１６）式において、Ｗａ_ｉの第１項の値、第４項の値及び第５項の値は、光軸から離れる光線ほど正の大きな値となり、第１項の値、第４項の値及び第５項の値の和はかなり大きな値となる傾向がある。
【０１４７】
しかし、（１６）式において、第２項における（ｔ_ｉ２−ｔ_２）の値、第３項における（ｔ_ｉ３−ｔ_３）の値の少なくともいずれかの値が負の大きな値になれば、（１６）式のＷａ_ｉの値を小さくできる。
【０１４８】
対物レンズの有効径内を通る任意の光線について、対物レンズが回折限界性能を有するようになる確率を高めるためには、光路長差Ｗａ_ｉの絶対値が１波長以下（以下、単にＨＤ回折限界予備条件という）になることが好ましく、そのためには、（１６）式において、右辺の計算結果の絶対値が１波長以下になるように第２項の値と第３項の値とを調整すればよいこととなる。本発明では、この条件を満足するように対物レンズの形状を設定し、かつ、屈折率を設定するため対物レンズの材質を決定する。
【０１４９】
前述した、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合と同様の手順で、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、式（２）、式（５）、式（９）から、式（１７）が成立する。
【０１５０】
【数１７】

【０１５１】
（１７）式においても（１６）式と、同様の考え方にしたがえば、第１項の値、第４項の値及び第５項の値は、光軸から離れる光線ほど正の大きな値となり、第１項の値、第４項の値及び第５項の値の和はかなり大きな値となる傾向がある。
【０１５２】
しかし、（１７）式においても第２項における（ｔ_ｊ２−ｔ_２）の値、第３項における（ｔ_ｊ３−ｔ_３）の値の少なくともいずれかの値が負の大きな値になれば、（１７）式のＷｂ_ｊの値を小さくできる。
【０１５３】
対物レンズの有効径内を通る任意の光線について、対物レンズが回折限界性能を有するようになる確率を高めるためには、光路長差Ｗｂ_ｊの絶対値が１波長以下（以下、単にＤＶＤ回折限界予備条件という）になることが好ましく、そのためには、（１７）式において、右辺の計算結果の絶対値が１波長以下になるように第２項の値と第３項の値とを調整すればよいこととなる。本発明では、この条件を満足するように対物レンズの形状を設定し、かつ、屈折率を設定するため対物レンズの材質を決定する。
【０１５４】
前述した、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合と同様の手順で、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、式（３）、式（６）、式（１１）から、式（１８）が成立する。
【０１５５】
【数１８】

【０１５６】
（１８）式においても、（１６）式と、同様の考え方にしたがえば、第１項の値、第４項の値及び第５項の値は、光軸から離れる光線ほど正の大きな値となり、第１項の値、第４項の値及び第５項の値の和はかなり大きな値となる傾向がある。
【０１５７】
しかし、（１８）式において、第２項における（ｔ_ｋ２−ｔ_２）の値、第３項における（ｔ_ｋ３−ｔ_３）の値の少なくともいずれかの値が負の大きな値になれば、（１８）式のＷｃ_ｋの値を小さくできる。
【０１５８】
対物レンズの有効径内を通る任意の光線について、対物レンズが回折限界性能を有するように確率を高めるためには、光路長差Ｗｃ_ｋの絶対値が１波長以下になることが好ましく、そのためには、（１８）式において、右辺の計算結果の絶対値が１波長以下（以下、単にＣＤ回折限界予備条件という）になるように第２項の値と第３項の値とを調整すればよいこととなる。本発明では、この条件を満足するように対物レンズの形状を設定し、かつ、屈折率を設定するため対物レンズの材質を決定する。
【０１５９】
以上述べたとおり、１つの対物レンズにより、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生でき、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生でき、かつ、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生できるようにするには、ＨＤ回折限界予備条件、ＤＶＤ回折限界予備条件及びＣＤ回折限界予備条件の３つの条件を満たすことが好ましい。以下、この３つの条件を併せて、単に、３種回折限界予備条件ということとする。
【０１６０】
特許文献１に記載されているような対物レンズ６２(従来例)は、ＨＤ波長の光を用いるＨＤ３０の記録又は再生については、可能としていることから、ＨＤ３０に対して非球面が最適化されており、ＨＤ回折限界予備条件を満足している確率が高いと仮定して、対物レンズ６２について、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生できるかについて検討すると、前述したとおり、ＤＶＤ回折限界予備条件を満足していればＤＶＤ４０を記録又は再生できる確率が高くなるので、これについて検討する。
【０１６１】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際の任意の光線が対物レンズ６２の面６２ｅに入射する箇所と同箇所のＤＶＤ波長の任意の光線について考えてみると（ＤＶＤ波長の任意の光線は対物レンズ６２に入射した後はＨＤ波長の光線とは別の経路を透過する）、対物レンズ６２の形状は変わらず、固定されていることから、（１７）式において、第１項の値は同じであり、第４項の値はやや小さくなるものの、ＤＶＤ保護層４０ｂの屈折率は、任意の光線がＨＤ波長である場合に比べてやや小さくなる。
【０１６２】
しかし、ＤＶＤ保護層４０ｂの厚さはＨＤ保護層３０ｂの６倍もの厚さになるため、（１７）式の第１項の値と第４項の値と第５項の値との和の値（正の値）は、任意の光線がＨＤ波長である場合に比べてかなり大きくなる。
【０１６３】
ところで、式（１７）の説明をした箇所で前述したとおり、式（１７）において、第２項の値は基準レンズの形状及び基準レンズの材質の屈折率に影響され、第３項の値は密着レンズの形状及び密着レンズの材質の屈折率に影響されるので、ＤＶＤ波長の光線に対しては、対物レンズ６２の屈折率が小さくなり、その結果、式（１７）における、負の値を示す可能性ある第２項と第３項とで表される光路長差が小さくなる。
【０１６４】
すなわち、対物レンズ６２の内を透過する光線の光路長は、基準レンズ６２ａの屈折率及び密着レンズ６２ｂの屈折率がともに小さくなるため、（１７）式第２項の値と第３項の値との和の値は、第１項の値と第４項の値と第５項の値との和の値を減らして、（１７）式の計算結果の絶対値が１波長以下になるようにはなりにくく（光路長差Ｗｂ_ｊの絶対値が１波長以下になりにくく）、ＤＶＤ回折限界予備条件を満足しにくい。
【０１６５】
さらに、対物レンズの形状的な観点から検討すると、従来例の対物レンズ６２については、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生できると仮定していることから、ＨＤ波長の光線に対して光路長差Ｗｂ_ｊが最小になるように最適化された非球面が対物レンズ６２の両面に採用されていることがわかる。
【０１６６】
さらに、図２に示すとおり、対物レンズ６２では、基準レンズ６２ａは凸レンズであり、基準レンズ６２ａが有する非球面及び密着レンズ６２ｂが有する非球面とは、ともに、前述した極値を有さない。このような形状の対物レンズ６２において、ＤＶＤ波長がＨＤ波長より長いため、対物レンズ６２の屈折率が小さくなり、（１７）式の光路長差Ｗｂ_ｊの絶対値が１波長よりはるかに大きくなって、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生することが全く不可能なことになる。
【０１６７】
また、対物レンズ６２について、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生できるかについて検討すると、前述したとおり、ＣＤ回折限界予備条件を満足していればＣＤ５０を記録又は再生できる確率が高くなるので、これについて検討する。
【０１６８】
この場合、ＨＤ３０とＤＶＤとを記録又は再生する場合と比較すると、ＣＤ５０を記録又は再生する際には、開口数が小さくなるので、式（１８）の第１項の値が小さくなる有利さはあるものの、対物レンズ６２の材質の屈折率はさらに小さくなり、かつ、ＣＤ保護層５０ｂの厚さはＤＶＤ保護層４０ｂの厚さの２倍の厚さとなるため、式（１８）の第５項の値が大きくなって、（１８）式の光路長差Ｗｂ_ｊの絶対値が１波長よりはるかに大きくなって、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生することが全く不可能なことになる。
【０１６９】
次に、特許文献１に記載されている対物レンズ６２が、ＤＶＤ波長の光を用いるＤＶＤ４０の記録又は再生については、可能としていることから、ＤＶＤ４０に対して非球面が最適化されており、ＤＶＤ回折限界予備条件を満足している確率が高いと仮定して、対物レンズ６２について、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生できるかについて検討すると、前述したとおり、ＨＤ回折限界予備条件を満足していればＨＤ３０を記録又は再生できる確率が高くなるので、これについて検討する。
【０１７０】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際には、（１６）式の第２項の値と第３項の値の和の値の絶対値が大きくなりすぎ、（１６）式の計算結果の絶対値が１波長以下になるようにはなりにくく、ＨＤ回折限界予備条件を満足しにくい。
【０１７１】
また、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、（１８）式の第１項の値と第４項の値と第５項の値との和の値が大きくなりすぎ、（１８）式の計算結果の絶対値が１波長以下になるようにはなりにくく、ＣＤ回折限界予備条件を満足しにくい。
【０１７２】
次に、本発明の対物レンズ２を図３に示す光ピックアップ装置に用いた場合について生じる光学現象を以下に説明する。なお、本発明の対物レンズ２の中心厚（基準レンズ２ａの中心厚と密着レンズ２ｂの中心厚との和の厚さ）と有効径とは、対物レンズ６２のそれらと同様であり、基準レンズ２ａの材質の屈折率と密着レンズ２ｂの材質の屈折率とが対物レンズ６２のそれらと同様であると仮定して説明する。
【０１７３】
前述の（１６）式の説明に従えば、通常、開口数が大きく、作動距離の大きい対物レンズを得ようとすれば、（１６）式の第１項、第４項、第５項は、正の大きな値になる傾向を有する。
【０１７４】
図１に示す対物レンズ２では、図１に示すとおり、第２面２ｆの極値が頂点Ｖ_１より、光源４側に近い。また、この極値における密着レンズ２ｂの厚さが密着レンズ２ｂの中心厚より厚い。
【０１７５】
したがって、第２面２ｆの極値を通過する光線又はこの極値付近を通過する光線に着目すれば、対物レンズ２を用いる場合には、対物レンズ６２を用いる場合より、基準レンズ２ａを通る光線の光路長が短くなるため、（１６）式の第２項の値を負の大きい値にすることができる。
【０１７６】
ただし、基準レンズ２ａを通る光線の光路長が短くなった結果、（１６）式の第２項の値が負の大きい値になりすぎる場合には、第２面２ｆの極値付近の厚さを厚くすることによって密着レンズ２ｂを通る光線の光路長を長くすることにより、（１６）式の第３項の値を正の値にして、負の大きい値になりすぎた（１６）式の第２項の値を相殺することができる。
【０１７７】
なお、第２面２ｆの非球面形状及び第３面２ｇの非球面形状をともに適当に設定することにより、（１６）式の第２項の値を調整してもよい。さらに、必要に応じて、第３面２ｇの非球面形状を適当に設定することにより、（１６）式の第４項の値を調整することができる。
【０１７８】
以上のとおり、（１６）式の計算結果の絶対値が１波長以下になるようにして（１６）式のＷａ_ｉの値を１波長以下にできる。第２面２ｆの非球面形状と第３面２ｇの非球面形状とを適当に設定することにより、本発明の対物レンズ２により、ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生することができる。
【０１７９】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際の任意の光線が対物レンズ２の第１面２ｅに入射する箇所と同箇所のＤＶＤ波長の任意の光線について考えてみると（ＤＶＤ波長の任意の光線は対物レンズ２に入射した後はＨＤ波長の光線とは別の経路を透過する）、対物レンズ２の形状は変わらず、固定されていることから、前述の（１７）式の説明に従えば、通常、開口数が大きく、作動距離の大きい対物レンズを得ようとすれば、（１７）式の第１項、第４項、第５項は、正の大きな値になる傾向を有する。
【０１８０】
図１に示す対物レンズ２では、図１に示すとおり、第２面２ｆの極値が頂点Ｖ_１より、光源４側に近い。また、この極値における密着レンズ２ｂの厚さが密着レンズ２ｂの中心厚より厚い。したがって、第２面２ｆの極値を通過する光線又はこの極値付近を通過する光線に着目すれば、対物レンズ２を用いる場合には、対物レンズ６２を用いる場合より、基準レンズ２ａを通る光線の光路長が短くなるため、（１７）式の第２項の値を負の大きい値にすることができる。
【０１８１】
ただし、基準レンズ２ａを通る光線の光路長が短くなった結果、（１７）式の第２項の値が負の大きい値になりすぎる場合には、第２面２ｆの極値付近の厚さを厚くすることによって密着レンズ２ｂを通る光線の光路長を長くすることにより、（１７）式の第３項の値を正の値にして、負の大きい値になりすぎた（１７）式の第２項の値を相殺することができる。
【０１８２】
なお、第２面２ｆの非球面形状及び第３面２ｇの非球面形状をともに適当に設定することにより、（１７）式の第２項の値を調整してもよい。さらに、必要に応じて、第３面２ｇの非球面形状を適当に設定することにより、（１７）式の第４項の値を調整することができる。以上のようにして、（７）式の計算結果の絶対値が１波長以下になるようにして（１７）式のＷｂ_ｉの値を１波長以下にできる。
【０１８３】
以上のとおり、第２面２ｆの非球面形状と第３面２ｇの非球面形状とを適当に設定することにより、本発明の対物レンズ２により、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生することができる。
【０１８４】
以上、述べたとおり、本発明では、（１６）式における第２項の値と第３項の値と、（１７）式における第２項の値と第３項の値とを、最適化することにより、ＨＤ波長、ＤＶＤ波長のそれぞれの波長において、（１６）式の右辺と（１７）式の右辺とを１波長以内にすることが可能となり、ＨＤ３０の記録又は再生、及び、ＤＶＤ４０の記録又は再生を達成できる。
【０１８５】
本発明において、対物レンズ２により、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、（１８）式の第２項の値及び第３項の値を最適化して（１８）式のＷｃ_ｋの値をＣＤ波長以内にすることが好ましい。
【０１８６】
しかし、今まで述べたとおり、本発明の対物レンズ２では、ＨＤ３０及びＤＶＤ４０の記録又は再生を達成しなければならないための対物レンズの仕様の限定を受ける。また、（１８）式における屈折率ｎ_ｃ２、ｎ_ｃ３は、ほとんど固定化されて自由度がない。
【０１８７】
さらに、ＣＤの記録又は再生用の開口数はＮＡ０．４０〜０．５３と小さいので、この開口数内の対物レンズ２の径では、ＨＤ波長の光及びＤＶＤ波長の光も透過するため、この開口数内の、対物レンズ２の形状をＣＤ用として独立に設計することは許されず、（１８）式の第２項の値及び第３項の値を最適化を行うことが困難である。
【０１８８】
また、ＣＤ保護層５０ｂの厚さは１．２ｍｍと厚いので、（１８）式の第５項は正の大きな値となるため、（１８）式のＷｃ_ｋの値をＣＤ波長以内にすることが困難であり、かつ、作動距離もＨＤ、ＤＶＤの記録又は再生する場合に比べて最も小さくなってしまう傾向があり好ましくない。
【０１８９】
したがって、本発明の対物レンズ２により、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、補助レンズ５をコリメータレンズとして機能させて、本発明の対物レンズ２に平行光を入射させても、回折限界性能を有する光学系を得ることは困難である。
【０１９０】
本発明においては、ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際に、対物レンズ２に発散光として入射させて、対物レンズ２を有限系として機能させることとした。
【０１９１】
この場合、発散光の光軸６との角度を調整することにより、入射瞳面８から対物レンズ２を透過してＣＤ情報記録面５０ｂまで達する光線の光路長を変えて調整することができ、（１８）式のＷｃ_ｋの値をＣＤ波長以内にすることができる。さらに、ＣＤ波長を用いる場合、発散光を対物レンズ２に入射させることになるため、出射光が集束する位置も対物レンズ２から遠ざかることになり、その結果、作動距離Ｗ_ＤＣも大きくすることができる。
【０１９２】
本発明において、ＨＤ保護層３０ｂの厚さは０．１ｍｍと薄いのに対し、ＤＶＤ保護層４０ｂの厚さは０．６ｍｍ、ＣＤ保護層５０ｂの厚さは１．２ｍｍと厚くなるので、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤについて、記録又は再生可能な互換性を有するようにし、かつ、長い作動距離を得ようとする場合には、基準レンズ２ａの材質は高屈折率の光学材料を用いることが好ましい。
【０１９３】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。
【実施例】
【０１９４】
［例１（実施例）］
図１に示すような対物レンズ２を製作し、この対物レンズ２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ２ａの材質として、ＴｅＯ_２、ＺｎＯ及びＮａ_２Ｏを主成分とする高屈折率の光学ガラス材料（以下、仮にＴＳ３２という）を用いる。密着レンズ２ｂの材質として、三井石油化学社製のオレフィン系材料「アペル（登録商標）」を用いる。なお、例１の対物レンズを対物レンズ１０１とし、対物レンズ１０１のレンズ構成図を図５３に示す。対物レンズ１０１は、基準レンズ１０１ａと密着レンズ１０１ｂと、を有する。
【０１９５】
ＨＤ波長の光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際、又は、ＤＶＤ波長の光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、補助レンズ５はそれぞれ別のレンズを用い、それぞれコリメータレンズとして機能するようにする。ＣＤ波長の光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、補助レンズ５は用いずに、光源４の光を直接対物レンズ２に入射させる。
【０１９６】
以下に示す実施例において、第１面２ｅの非球面形状、第２面２ｆの非球面形状及び第３面２ｇの非球面形状は、下記の（１９）式で表される非球面形状によって決定される。なお、以下に示す比較例においても、対物レンズの各非球面形状は下記の（１９）式で決定される。
【０１９７】
【数１９】

【０１９８】
ただし、ｈは第ｎ面の光軸上の頂点から光軸と垂直方向の距離（光軸６からの高さ）、Ｒ_nは表１の第ｎ面の曲率半径、ｋ_nは同じく表１の第ｎ面の円錐定数、Ａ_niは表１の第ｎ面のｉ＝１〜８項までの非球面係数である。Ｚ_nは、以上のｈ、Ｒ_n、ｋ_n、Ａ_niによって決まる第ｎ面の頂点の接平面からの光軸６方向の距離であり、このＺ_nの値で決まる曲線が第ｎ面の非球面断面形状を与える。
【０１９９】
表１〜４に対物レンズ２の仕様を示す。Ｒ_n、ｋ_n、Ａ_niの値を表２及び表３に示す。なお、以下の表における面番号については、面番号０が光源４、面番号１が第１面２ｅ、面番号２が第２面２ｆ（基準レンズ２aの光ディスク側の面及び密着レンズ２bの光源４側の面）、面番号３が第３面２ｇ、面番号４が面２ｈ、面番号５が光ディスクの光源４側の面（光ディスクの保護層の光源４側の面）、面番号６が光ディスクの情報記録面である。
【０２００】
また、以下の全ての表における面間隔及び材料名については、該当する面番号と次の面番号との間の面間隔及び材料名を示す。以下の表において特に指定されていない場合には、間隔、距離の単位はｍｍとし、「Ｅ−０１」〜「Ｅ−０４」はそれぞれ１０^-1〜１０^-4を表す。
【０２０１】
図４は対物レンズ２の断面の形状（図１に示す形状に相当）を、ＳＡＧ値（光軸６方向の距離（Ｓａｇｉｔｔａｌ Ｆｉｇｕｒｅ値））と光軸６からの距離とで表したグラフである。図４では、光軸６からの距離が０「ゼロ」における、第１面２ｅの頂点、第２面２ｆの頂点及び第３面２ｇの頂点の位置が、これらの頂点の位置をスライドさせて仮に一致するように表示させている。なお、以下に示す、ＳＡＧ値と光軸６からの距離との関係を示す全てのグラフは同様の表示とする。
【０２０２】
図５はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。図６は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図であり、入射光角度ωを０．０°（図６（ａ））から０．４°（図６（ｂ））に変えた場合を分けて示している。なお、図６において、ＰＸ軸、ＰＹ軸は、ともに入射瞳面８上で光軸６に対して垂直な軸であり、ＰＸ軸はＰＹ軸に対して垂直である。
【０２０３】
入射光角度ωを０．０°から０．４°に変えた場合を分けて示していることは、以下に示す、ＰＸ、ＰＹが記載されている全ての波面収差図でも同様とする。
【０２０４】
図７は波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図７（ａ）はω：０．０°、図７（ｂ）はω：０．４°）、図８は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図８（ａ）はω：０．０°、図８（ｂ）はω：０．４°）である。なお、図６〜８は全て計算値であり、以下に挙げる収差特性を示す全ての図面（ＲＭＳ波面収差図を含む）は実施例、比較例を問わず全て計算値である。
【０２０５】
ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図６〜８で示すとおり、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．４°に変えた場合であっても、それぞれ±１λ以内の値をとる（λは１λを、−λは−１λを意味する。他の同種類の波面収差のグラフにおいても同様とする。）。
【０２０６】
図９は、入射光角度（図６等におけるω）を横軸としたＲＭＳ波面収差図であり、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合、波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、及び、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合を示す。なお、以下の全てのＲＭＳ波面収差図では、図９と同様に入射光角度を横軸とする。
【０２０７】
図９に示すように、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生する場合のＲＭＳ波面収差の値も全て、０〜０．４°の入射光角度ωに対して０.０７λ以下の回折限界以下の値をとり、良好な性能を実現している。
【０２０８】
表４に記載されている開口絞り径は入射光束径Ｅを意味するので、表４に記載されている作動距離Ｌを用いれば、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する際には、Ｌ／Ｅ＝０．６４９／３．００≒１／４．６２２となり、波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する際には、Ｌ／Ｅ＝０．５２２／２.５０≒１／４．７８９となり、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する際には、Ｌ／Ｅ＝０．２６０／２.０８＝１／８.０００となる。これらより、入射光束径Ｅに対して長い作動距離が得られることがわかる。
【０２０９】
一般的にＨＤ記録又は再生用の対物レンズは、ＮＡ＝０．８５という高開口数の対物レンズであるため、光源側の面の曲率が大きくなり、加工しにくい形状になる傾向がある。しかし、例１の対物レンズ２では、第１面２ｅの面上の任意の点に接する接平面が基準平面Ｓ_０となす角の最大値は、５３.５°であり、この任意の点は、有効径周辺部付近に存在する。
【０２１０】
また、第２面２ｆにおけるθは最大２０．０°、第３面２ｇにおけるθは最大１３．０°であり、対物レンズの非球面を製作する金型も容易に製作できる。
【０２１１】
製作する対物レンズ２及び光ピックアップ装置について、波長４０５ｎｍの青色レーザ光学干渉計を用いて、光軸６にほぼ平行な３．０ｍｍφの平行光束を入射して対物レンズ２の波面収差を測定する。また、波長６５５ｎｍのレーザ干渉計を用いて、光軸６にほぼ平行な２.５ｍｍφの平行光束を入射して対物レンズ２の波面収差を測定する。さらに、波長７８５ｎｍのレーザ干渉計と透過球面原器を用いて有限光束とし、設計最適倍率の光源配置とした後、開口絞り位置で約２.０８ｍｍφとした光束を対物レンズ２に入射して対物レンズ２の波面収差を測定する。
【０２１２】
その結果、波長４０５ｎｍ、６５５ｎｍ、７８５ｎｍのいずれの波長においても、波面収差のＲＭＳはそれぞれの波長をλとすると、０．０２λ〜０．０４λという良好な値を示す。この収差値には測定光学系の設計波長との波長ずれ等による残留収差も含んでいる。すなわち、対物レンズのＲＭＳ波面収差値は０．０４λ以下であり、優れた光学性能を示す。また、作動距離もほぼそれぞれ設計値に近い値である。この光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行うと、忠実に記録又は再生できる。
【０２１３】
［例２（比較例）］
図３４に示すような対物レンズ９２を製作し、この対物レンズ９２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ９２ａの材質及び密着レンズ９２ｂの材質は例１と同様とする。表５〜８に対物レンズ９２の仕様を示す。
【０２１４】
図１０は対物レンズ９２の断面の形状（図２に示す形状に相当）をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフである。図１１はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。
【０２１５】
図１２は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図（図１２（ａ）はω：０．０°、図１２（ｂ）はω：０．４°）である。図１３は波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図１３（ａ）はω：０．０°、図１３（ｂ）はω：０．４°）、図１４は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図１４（ａ）はω：０．０°、図１４（ｂ）はω：０．４°）である。
【０２１６】
ＨＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図１２で示すように、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．４°に変える場合であっても、それぞれ±１λ以内の値をとる。さらに、図１５に示すように、ＨＤの記録又は再生の際のＲＭＳ波面収差の値も０.０７λ以下の回折限界以下の値をとる。
【０２１７】
ＤＶＤ又はＣＤの記録又は再生の際のＲＭＳ波面収差の値は、スケールオーバーするほど悪いため、図１５に示さない。入射光角度ωが０．０°〜０．４°の範囲で、ＤＶＤの記録又は再生の際のＲＭＳ波面収差の値は約０.６８λ、ＣＤの記録又は再生の際のＲＭＳ波面収差の値は約０.４２λである。
【０２１８】
ＤＶＤ又はＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、それぞれ図１３、図１４で示すように、ωが０．０°におけるベスト像点においても２λ超の値をとり、好ましくない。さらに、上記のとおり、ＤＶＤ又はＣＤの記録又は再生の際のＲＭＳ波面収差の値も０.０７λ超となり、回折限界性能を達成できていない。
【０２１９】
以上により、例２の対物レンズ６２ではＤＶＤ又はＣＤを記録又は再生することはできない。この光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行うと、ＨＤ３０は忠実に記録又は再生できるが、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０は記録又は再生できない。
【０２２０】
［例３（実施例）］
図１に示すような対物レンズ２を製作し、この対物レンズ２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ２ａの材質は例１と同様とし、密着レンズ２ｂの材質はポリカーボネイトとする。表９〜１２に対物レンズ２の仕様を示す。なお、例３の対物レンズを対物レンズ１０３とし、対物レンズ１０３のレンズ構成図を図５４に示す。対物レンズ１０３は、基準レンズ１０３ａと密着レンズ１０３ｂと、を有する。
【０２２１】
図１６は対物レンズ２の断面の形状（図１に示す形状に相当）をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフである。図１７はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。
【０２２２】
図１８は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図（図１８（ａ）はω：０．０°、図１８（ｂ）はω：０．３°）である。図１９は波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図１９（ａ）はω：０．０°、図１９（ｂ）はω：０．３°）である。図２０は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図２０（ａ）はω：０．０°、図２０（ｂ）はω：０．３°）である。
【０２２３】
ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図１８〜２０で示すように、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．３°に変える場合であっても、それぞれ±１λ以内の値をとる。
【０２２４】
図２１は、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図であり、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合、波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、及び、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合を示す。
【０２２５】
図２１に示すように、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生する場合のＲＭＳ波面収差の値も全て０.０７λ以下の回折限界以下の値をとり、良好な性能を実現している。この光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行うと、忠実に記録又は再生できる。
【０２２６】
「例４（実施例）」
図１に示すような対物レンズ２を製作し、この対物レンズ２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ２ａの材質は例１と同様とし、密着レンズ２ｂの材質はサイトップとする。表１３〜１６に対物レンズ２の仕様を示す。なお、例４の対物レンズを対物レンズ１０４とし、対物レンズ１０４のレンズ構成図を図５５に示す。対物レンズ１０４は、基準レンズ１０４ａと密着レンズ１０４ｂと、を有する。
【０２２７】
図２２は対物レンズ２の断面の形状（図１に示す形状に相当）をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフである。図２３はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。
【０２２８】
図２４は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図（図２４（ａ）はω：０．０°、図２４（ｂ）はω：０．４°）である。図２５は波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図２５（ａ）はω：０．０°、図２５（ｂ）はω：０．４°）である。図２６は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図２６（ａ）はω：０．０°、図２６（ｂ）はω：０．４°）である。
【０２２９】
ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図２４〜２６で示すように、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．４°に変える場合であっても、それぞれ±１λ以内の値をとる。
【０２３０】
図２７は、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図であり、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合、波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、及び、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合を示す。
【０２３１】
図２７に示すように、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生する場合のＲＭＳ波面収差の値も全て０.０７λ以下の回折限界以下の値をとり、良好な性能を実現している。この光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行ったところ、忠実に記録又は再生できた。
【０２３２】
［例５（実施例）］
図１に示すような対物レンズ２を製作し、この対物レンズ２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ２ａの材質は住田光学社製商品名Ｋ−ＶＣ８９を用い、密着レンズ２ｂの材質は例１と同様とする。表１７〜２０に対物レンズ２の仕様を示す。なお、例５の対物レンズを対物レンズ１０５とし、対物レンズ１０５のレンズ構成図を図５６に示す。対物レンズ１０５は、基準レンズ１０５ａと密着レンズ１０５ｂと、を有する。
【０２３３】
図２８は対物レンズ２の断面の形状（図１に示す形状に相当）をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフである。図２９はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。
【０２３４】
図３０は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図（図３０（ａ）はω：０．０°、図３０（ｂ）はω：０．４°）である。図３１は波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図３１（ａ）はω：０．０°、図３１（ｂ）はω：０．４°）である。図３２は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図３２（ａ）はω：０．０°、図３２（ｂ）はω：０．４°）である。
【０２３５】
ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図３０〜３２で示すように、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．４°に変えた場合であっても、それぞれほとんど±１λ以内の値をとる。
【０２３６】
図３３は、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図であり、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合、波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、及び、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合を示す。図３３に示すように、ＨＤの記録又は再生する際、入射光角度ωが０．０〜０．２５°までは０.０７λ以下の回折限界以下の値をとる。
【０２３７】
また、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生する場合のＲＭＳ波面収差の値は、全て０.０７λ以下の回折限界以下の値をとり、良好な性能を実現している。この光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行うと、忠実に記録又は再生できる。
【０２３８】
【表１】

【０２３９】
【表２】

【０２４０】
【表３】

【０２４１】
【表４】

【０２４２】
【表５】

【０２４３】
【表６】

【０２４４】
【表７】

【０２４５】
【表８】

【０２４６】
【表９】

【０２４７】
【表１０】

【０２４８】
【表１１】

【０２４９】
【表１２】

【０２５０】
【表１３】

【０２５１】
【表１４】

【０２５２】
【表１５】

【０２５３】
【表１６】

【０２５４】
【表１７】

【０２５５】
【表１８】

【０２５６】
【表１９】

【０２５７】
【表２０】

【０２５８】
［例６（実施例）］
図１に示すような対物レンズ２を製作し、この対物レンズ２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ２ａの材質は住田光学社製商品名Ｋ−ＶＣ８９を用い、密着レンズ２ｂの材質は、表２１に示す旭硝子製硝材ＴＳ２を使用し、基準レンズ２ａと密着レンズ２ｂは表２１に示す薄い樹脂接着剤層を用いて接合される。表２１〜２４に対物レンズ２の仕様を示す。なお、例６の対物レンズを対物レンズ１０６とし、対物レンズ１０６のレンズ構成図を図５７に示す。対物レンズ１０６は、基準レンズ１０６ａ、密着レンズ１０６ｂ、及び接着剤１０６ｃを有する。
【０２５９】
本実施例においては、基準レンズ２ａの密着レンズ２ｂ側のレンズ面を第２面、密着レンズ２ｂの基準レンズ２ａ側のレンズ面を第３面、光ディスク側のレンズ面を第４面とする。第２面と第３面の非球面形状は、設計の自由度を増やす点からは別形状の非球面のほうが望ましいが、本実施例においては、同じ形状の非球面形状とする。こうすることにより、接合面の間隔を一定に保ちやすく、製作する対物レンズの偏芯特性を良好にすることが容易となる効果がある。
【０２６０】
また、本実施例においては、表２４に示すように、使用レーザの波長はそれぞれ、４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８５ｎｍを中心波長とする３種類のレーザの光源を使用し、対応する記録再生用ディスクの保護層の厚さは、それぞれ０．６ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍとなっており、開口数ＮＡはそれぞれ０．６５、０．６５、０．５０となっている。
【０２６１】
図３５は対物レンズ２の断面の形状（図１に示す形状に相当）をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフである。図３６はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。
【０２６２】
図３７は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図（図３７（ａ）はω：０．０°、図３７（ｂ）はω：０．５°）である。図３８は波長６６０ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図３８（ａ）はω：０．０°、図３８（ｂ）はω：０．５°）である。図３９は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図３９（ａ）はω：０．０°、図３９（ｂ）はω：０．５°）である。
【０２６３】
ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図３７〜３９で示すように、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．５°に変える場合であっても、それぞれ±１λ以内の値をとる。
【０２６４】
図４０は、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図であり、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合、波長６６０ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、及び、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合を示す。図４０に示すように、ＨＤの記録又は再生する際、入射光角度ωが０．０〜０．５°まで０.０７λ以下の回折限界以下の値をとる。また、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生する場合のＲＭＳ波面収差の値は、全て０.０７λ以下の回折限界以下の値をとり、良好な性能を実現している。
【０２６５】
更に、レーザ光源の波長は、記録と再生の切り替えや、温度変動などにより変動するため、短波長のレーザの波長変動ほど対物レンズのガラス材料の屈折率変動が大きくなり、その結果、最良像点位置の変動やＲＭＳ波面収差が大きくなる傾向がある。図４１は、波長４０５ｎｍの青色レーザの波長が±１ｎｍ変化するときの波面収差を、４０５ｎｍの最良像点の位置を基準位置（０μｍ）として表した図である。これから分かるように、４０５ｎｍの最良（最小）波面収差の位置に対して、波長４０６ｍ、４０４ｎｍに対するＲＭＳ波面収差の最良（最小）波面収差の位置は、約±０．１μｍしか変動しておらず、良好な波長分散補償性能を有していることが分かる。
【０２６６】
同様に、図４２に波長６６０ｎｍにおける波長分散補償性能を示す。これから分かるように、６６０ｎｍの最良（最小）波面収差の位置に対して、波長６６１ｍ、６５９ｎｍに対するＲＭＳ波面収差の最良（最小）波面収差の位置は、約±０．１μｍしか変動しておらず、良好な波長分散補償性能を有していることが分かる。
【０２６７】
更に同様に、図４３に波長７８５ｎｍにおける波長分散補償性能を示す。これから分かるように、７８５ｎｍの最良（最小）波面収差の位置に対して、波長７８６ｍ、７８４ｎｍに対するＲＭＳ波面収差の最良（最小）波面収差の位置は、±０．１μｍの変動であり、良好な波長分散補償性能を有していることが分かる。
【０２６８】
以上のことから、本実施例の対物レンズは、波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８５ｎｍの３種の光源とそれらに対応する光ディスクの記録再生に対して、それぞれ、良好な光学性能を有しており、この対物レンズを使用する光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行うと、忠実に記録又は再生できる。
【０２６９】
【表２１】

【０２７０】
【表２２】

【０２７１】
【表２３】

【０２７２】
【表２４】

【０２７３】
［例７（実施例）］
図１に示すような対物レンズ２を製作し、この対物レンズ２を用いて図３に示すような光ピックアップ装置を製作する。基準レンズ２ａの材質は住田光学社製商品名Ｋ−ＶＣ８９を用い、密着レンズ２ｂの材質は、表２５に示す旭硝子製硝材ＴＳ３２Ａを使用し、基準レンズ２ａと密着レンズ２ｂは表２５に示す薄いＵＶ硬化接着剤層を用いて接合される。表２５〜２８に対物レンズ２の仕様を示す。なお、例７の対物レンズを対物レンズ１０７とし、対物レンズ１０７のレンズ構成図を図５８に示す。対物レンズ１０７は、基準レンズ１０７ａ、密着レンズ１０７ｂ、及び接着剤１０７ｃを有する。
【０２７４】
本実施例においても、基準レンズ２ａの密着レンズ２ｂ側のレンズ面を第２面、密着レンズ２ｂの基準レンズ２ａ側のレンズ面を第３面、光ディスク側のレンズ面を第４面とした。
【０２７５】
また、本実施例においては、表２８に示すように、使用レーザの波長はそれぞれ、４０５ｎｍ、６５５ｎｍ、７８５ｎｍを中心波長とする３種類のレーザ光源を使用し、対応する記録再生用ディスクの保護層の厚さは、それぞれ０．０８７５ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍとなっており、開口数ＮＡはそれぞれ０．８５、０．６５、０．５１となっている。
【０２７６】
図４４は対物レンズ２の断面の形状（図１に示す形状に相当）をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフである。図４５はθと光軸６からの距離との関係を表したグラフである。
【０２７７】
図４６は波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図（図４６（ａ）はω：０．０°、図４６（ｂ）はω：０．５°）である。図４７は波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図（図４７（ａ）はω：０．０°、図４７（ｂ）はω：０．５°）である。図４８は波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図（図４８（ａ）はω：０．０°、図４８（ｂ）はω：０．５°）である。
【０２７８】
ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生の際の波面収差の値は、図４６〜４８で示すように、レーザ光の入射光角度ωを０．０°から０．５°に変えた場合であっても、それぞれ±１λ以内の値をとる。
【０２７９】
図４９は、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図であり、波長４０５ｎｍの光を用いてＨＤ３０を記録又は再生する場合、波長６５５ｎｍの光を用いてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合、及び、波長７８５ｎｍの光を用いてＣＤ５０を記録又は再生する場合を示す。図４９に示すように、ＨＤの記録又は再生する際、入射光角度ωが０．０〜０．５°まで０.０７λ以下の回折限界以下の値をとる。また、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生する場合のＲＭＳ波面収差の値は、殆ど全て０.０７λ以下の回折限界以下の値をとり、良好な性能を実現している。
【０２８０】
更に、レーザ光源の波長は、記録と再生の切り替えや、温度変動などにより変動するため、短波長のレーザの波長変動ほど対物レンズのガラス材料の屈折率変動が大きくなり、その結果、最良像点位置の変動やＲＭＳ波面収差が大きくなる傾向がある。図５０は、波長４０５ｎｍの青色レーザの波長が±１ｎｍ変化するときの波面収差を、４０５ｎｍの最良像点の位置を基準位置（０μｍ）として表した図である。これから分かるように、４０５ｎｍの最良（最小）波面収差の位置に対して、波長４０６ｍ、４０４ｎｍに対するＲＭＳ波面収差の最良（最小）波面収差の位置は、約±０．１μｍしか変動しておらず、良好な波長分散補償性能を有していることが分かる。
【０２８１】
同様に、図５１に波長６５５ｎｍにおける波長分散補償性能を示す。これから分かるように、６５５ｎｍの最良（最小）波面収差の位置に対して、波長６５６ｍ、６５４ｎｍに対するＲＭＳ波面収差の最良（最小）波面収差の位置は、±０．１μｍ未満の変動であり、十分良好な波長分散補償性能を有していることが分かる。
【０２８２】
更に同様に、図５２に波長７８５ｎｍにおける波長分散補償性能を示す。これから分かるように、７８５ｎｍの最良（最小）波面収差の位置に対して、波長７８６ｍ、７８４ｎｍに対するＲＭＳ波面収差の最良（最小）波面収差の位置は、約±０．０５μｍ以下の変動で殆ど変化なく、良好な波長分散補償性能を有していることが分かる。
【０２８３】
以上のことから、本実施例の対物レンズは、波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８５ｎｍの３種の光源とそれらに対応する光ディスクの記録再生に対して、それぞれ、良好な光学性能を有しており、この対物レンズを使用する光ピックアップ装置により、ＨＤ３０、ＤＶＤ４０及びＣＤ５０記録又は再生を行うと、忠実に記録又は再生できる。
【０２８４】
【表２５】

【０２８５】
【表２６】

【０２８６】
【表２７】

【０２８７】
【表２８】

【産業上利用可能性】
【０２８８】
発明では、本発明の対物レンズを用いて、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの記録又は再生できるために、光ピックアップ装置の構成が簡単化され、生産性向上が達成されるとともに、光ピックアップ装置の小型化、軽量化及び高精度化ができる。
【０２８９】
本発明の対物レンズ及び光ピックアップ装置は、波面収差を良好に補正できる。また、対物レンズの形状が複雑になりすぎないため、加工が困難にならず、生産性の向上が図れる。また、対物レンズ周縁部付近の厚みが確保され、小型化が容易である。
【０２９０】
本発明の対物レンズ及び光ピックアップ装置により、保護層の厚み及び／又は屈折率が異なる複数の光情報記録媒体の記録又は再生も可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２９１】
【図１】本発明の対物レンズの一実施例の構成図
【図２】従来例の対物レンズの構成図
【図３】本発明の光ピックアップ装置の一実施例の構成図
【図４】例１の対物レンズ２の断面の形状についての、ＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図５】例１の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図６】例１の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度を変えてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図７】例１の対物レンズ２を用いて、波長６５５ｎｍの入射光角度を変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図８】例１の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度を変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図９】例１の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図１０】例２の対物レンズ６２の断面の形状をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図１１】例２の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図１２】例２の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度を変えてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図１３】例２の対物レンズ２を用いて、波長６５５ｎｍの入射光角度を変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図１４】例２の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度を変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図１５】例２の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図１６】例３の対物レンズ２の断面の形状をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図１７】例３の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図１８】例３の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度を変えてＨＤ３０を記録又は再生した場合の波面収差図
【図１９】例３の対物レンズ２を用いて、波長６５５ｎｍの入射光角度を変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図２０】例３の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度を変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図２１】例３の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図２２】例４の対物レンズ２の断面の形状をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図２３】例４の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図２４】例４の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度ωを変えてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図２５】例４の対物レンズ２を用いて、波長６５５ｎｍの入射光角度ωを変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図２６】例４の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度ωを変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図２７】例４の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図２８】例５の対物レンズ２の断面の形状をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図２９】例５の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図３０】例５の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度ωを変えてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図３１】例５の対物レンズ２を用いて、波長６５５ｎｍの入射光角度ωを変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図３２】例５の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度ωを変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図３３】例５の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図３４】例２の対物レンズの構成図
【図３５】例６の対物レンズ２の断面の形状をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図３６】例６の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図３７】例６の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度ωを変えてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図３８】例６の対物レンズ２を用いて、波長６６０ｎｍの入射光角度ωを変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図３９】例６の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度ωを変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図４０】例６の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図４１】例６の対物レンズ２について、波長４０５ｎｍ、及び４０５±１ｎｍの光に対し、ＨＤ３０を記録又は再生する場合において、波長４０５ｎｍの光に対する波面収差の最良像点位置を中心として表した波面収差図
【図４２】例６の対物レンズ２について、６６０ｎｍ、及び６６０±１ｎｍの光に対し、ＤＶＤ４０を記録又は再生する場合において、波長６６０ｎｍの光に対する波面収差の最良像点位置を中心として表した波面収差図
【図４３】例６の対物レンズ２について、波長７８５ｎｍ、及び７８５±１ｎｍの光に対し、ＣＤ５０を記録又は再生する場合において、波長７８５ｎｍの光に対する波面収差の最良像点位置を中心として表した波面収差図
【図４４】例７の対物レンズ２の断面の形状をＳＡＧ値と光軸６からの距離とで表したグラフ
【図４５】例７の対物レンズ２について、基準平面と接平面とがなす角θと光軸６からの距離との関係を表したグラフ
【図４６】例７の対物レンズ２を用いて、波長４０５ｎｍの入射光角度ωを変えてＨＤ３０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図４７】例７の対物レンズ２を用いて、波長６５５ｎｍの入射光角度ωを変えてＤＶＤ４０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図４８】例７の対物レンズ２を用いて、波長７８５ｎｍの入射光角度ωを変えてＣＤ５０を記録又は再生する場合の波面収差図
【図４９】例７の対物レンズ２についての、入射光角度ωを横軸としたＲＭＳ波面収差図
【図５０】例７の対物レンズ２について、波長４０５ｎｍ、及び４０５±１ｎｍの光に対し、ＨＤ３０を記録又は再生する場合において、波長４０５ｎｍの光に対する波面収差の最良像点位置を中心として表した波面収差図
【図５１】例７の対物レンズ２について、６５５ｎｍ、及び６５５±１ｎｍの光に対し、ＤＶＤ４０を記録又は再生する場合において、波長６５５ｎｍの光に対する波面収差の最良像点位置を中心として表した波面収差図
【図５２】例７の対物レンズ２について、波長７８５ｎｍ、及び７８５±１ｎｍの光に対し、ＣＤ５０を記録又は再生する場合において、波長７８５ｎｍの光に対する波面収差の最良像点位置を中心として表した波面収差図
【図５３】例１の対物レンズ１０１のレンズ構成図
【図５４】例３の対物レンズ１０３のレンズ構成図
【図５５】例４の対物レンズ１０４のレンズ構成図
【図５６】例５の対物レンズ１０５のレンズ構成図
【図５７】例６の対物レンズ１０６のレンズ構成図
【図５８】例７の対物レンズ１０７のレンズ構成図

Claims (23)

1. 基準レンズと、前記基準レンズのレンズ面に密着して接合又は接着された密着レンズとを備え、前記密着レンズの材質は前記基準レンズとは異なる材質であり、前記基準レンズのレンズ面と前記密着レンズのレンズ面とが非球面形状を有する光情報記録媒体用の対物レンズにおいて、
   前記基準レンズは集光機能を有しており、
   前記密着レンズは両面が非球面形状を有し、光軸から外周に向かって屈折力が負、ゼロ、正と変化しているとともに、
   前記密着レンズのうち、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面といい、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、前記密着レンズ内面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズ側に変位している領域を有し、
   かつ、前記密着レンズ外面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズとは反対側に変位している領域を有し、
   かつ、光軸に垂直な平面を基準平面とし、前記密着レンズの両面の有効径内の面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角をθとするとき、前記密着レンズのそれぞれの面の頂点からそれぞれの面上を外周に向かって前記任意の点を移動する場合に、光軸から遠ざかるほど前記密着レンズの厚さが厚くなる方の側に前記任意の点が移動する両面の形状を有しており、
   さらに、前記有効径の最外周まで前記任意の点を移動する場合に、前記θの値と符号が変化し、かつ、頂点以外の点で、前記θが０°になるような点を両面が一つ以上有するとともに、
   前記θが０°になるような前記点を極値というとき、
   前記密着レンズ外面の極値のうち最も光軸に近い極値が、前記密着レンズ内面の極値のうち最も光軸に近い極値よりも光軸に近い光情報記録媒体用の対物レンズ。
2. 基準レンズと、前記基準レンズのレンズ面に密着して接合又は接着された密着レンズとを備え、前記密着レンズの材質は前記基準レンズとは異なる材質であり、前記基準レンズのレンズ面と前記密着レンズのレンズ面とが非球面形状を有する光情報記録媒体用の対物レンズにおいて、
   前記基準レンズは集光機能を有しており、
   前記密着レンズは両面が非球面形状を有し、光軸から外周に向かって屈折力が負、ゼロ、正と変化しているとともに、
   前記密着レンズのうち、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面といい、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、前記密着レンズ内面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズ側に変位している領域を有し、
   かつ、前記密着レンズ外面は、光軸から遠ざかるほど非球面形状が前記基準レンズとは反対側に変位している領域を有し、
   かつ、光軸に垂直な平面を基準平面とし、前記密着レンズの両面の有効径内の面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角をθとするとき、前記密着レンズのそれぞれの面の頂点からそれぞれの面上を外周に向かって前記任意の点を移動する場合に、光軸から遠ざかるほど前記密着レンズの厚さが厚くなる方の側に前記任意の点が移動する両面の形状を有しており、
   さらに、前記有効径の最外周まで前記任意の点を移動する場合に、前記θの値と符号が変化し、かつ、頂点以外の点で、前記θが０°になるような点を両面が一つ以上有するとともに、
   前記θが０°になるような前記点を極値というとき、
   前記密着レンズ内面の極値のうち最も光軸に近い極値が、前記密着レンズ外面の極値のうち最も光軸に近い極値よりも光軸に近い光情報記録媒体用の対物レンズ。
3. 前記基準レンズは、３８５〜８２５ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．７５〜２．２０の範囲の材質であり、
   前記密着レンズは、３８５〜８２５ｎｍの波長の光に対する屈折率が１．２０〜２．２０の範囲の材質である請求項１又は請求項２に記載の対物レンズ。
4. 前記対物レンズは、外径が０．５〜５．０ｍｍφである請求項１〜３のいずれか１項に記載の対物レンズ。
5. 前記基準レンズの、前記密着レンズ側とは反対側の面を基準レンズ外面というとき、前記基準レンズ外面の頂点における曲率半径が０．２〜８．０ｍｍである請求項１〜４いずれか１項に記載の対物レンズ。
6. 前記密着レンズは、中心厚が０．０１〜０．５０ｍｍである請求項１〜５いずれか１項に記載の対物レンズ。
7. 前記基準レンズは、中心厚が０．５〜３．０ｍｍである請求項１〜６いずれか１項に記載の対物レンズ。
8. 前記θが０°になるような前記点を極値といい、該極値における前記密着レンズの厚さｔ_１と密着レンズの中心厚ｔ_０との間に、
   ｔ_０＋（ｔ_０／２）＜ｔ_１＜４・ｔ_０、
   が成立する請求項１に記載の対物レンズ。
9. 前記基準レンズの、前記密着レンズとは反対側の面を基準レンズ外面というとき、前記基準レンズ外面の有効径の半径ｈ_１ｍａｘと前記基準レンズ外面の有効径の最大深さｚ_１ｍａｘとの間に、
   ｚ_１ｍａｘ＜ｈ_１ｍａｘ、
   が成立する請求項１〜８いずれか１項に記載の対物レンズ。
10. 前記密着レンズの、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面というとき、前記密着レンズ内面の有効径の半径ｈ_２ｍａｘ、と前記密着レンズ内面の有効径の最大深さｚ_２ｍａｘとの間に、
    ０＜ｚ_２ｍａｘ＜ｈ_２ｍａｘ／２、
    が成立する請求項１〜９いずれか１項に記載の対物レンズ。
11. 前記密着レンズ内面の前記有効径の半径ｈ_２ｍａｘ、と前記有効径の最大深さｚ_２ｍａｘとの間に、
    ｈ_２ｍａｘ／１０≦ｚ_２ｍａｘ＜ｈ_２ｍａｘ／２、
    が成立する請求項１０に記載の対物レンズ。
12. 前記密着レンズの、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、
    前記密着レンズ外面の有効径の半径をｈ_３ｍａｘと前記密着レンズ外面の有効径の最大深さｚ_３ｍａｘとの間に、
    ｈ_３ｍａｘ／１２≦ｚ_３ｍａｘ＜ｈ_３ｍａｘ／３、
    が成立する請求項９〜１１いずれか１項に記載の対物レンズ。
13. 前記基準レンズの、前記密着レンズ側とは反対側の面を基準レンズ外面というとき、
    前記基準レンズ外面の頂点における曲率半径Ｒ_１（ｍｍ）と前記基準レンズの材質の屈折率ｎ_１との間に、
    ０．１≦（ｎ_１−１）／Ｒ_１≦５．０、
    が成立する請求項１〜１２のいずれか１項に記載の対物レンズ。
14. ３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対する前記基準レンズの屈折力ψ_１と３８５ｎｍ〜８２５ｎｍの波長の光に対する前記密着レンズの材質の屈折力ψ_２との間に、
    ０．３≦ψ_１≦５．０、−５．０≦ψ_２≦−０．２、かつ、｜ψ_１＋ψ_２｜≦４．０、
    が成立する請求項１〜１３いずれか１項に記載の対物レンズ。
15. 前記密着レンズの有効径内において、前記密着レンズの中心厚が前記密着レンズの中心以外の部分の厚さより薄い請求項１〜１４いずれか１項に記載の対物レンズ。
16. 前記密着レンズの有効径の最外周部の厚さが前記極値の部分の密着レンズの厚さより薄い請求項１又は請求項２に記載の対物レンズ。
17. 前記基準レンズの、前記密着レンズとは反対側の面を基準レンズ外面といい、密着レンズの、基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、
    光軸を通り光軸に平行な対物レンズの断面を光軸に対して垂直な方向から見た場合であって、光軸方向の距離（ＳＡＧ値）を縦軸とし、光軸からの距離を横軸とする座標平面において、前記基準レンズ外面の形状と前記密着レンズ外面の形状とをプロットする場合に、
    前記基準レンズ外面の頂点の位置と前記密着レンズ外面の頂点の位置とを光軸方向にスライドさせて仮に一致するようにして表すと、前記基準レンズ外面を表す曲線と密着レンズ外面を表す曲線とが交差している請求項１〜１６いずれか１項に記載の対物レンズ。
18. 前記基準レンズの、前記密着レンズとは反対側の面を基準レンズ外面といい、
    前記密着レンズの、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面というとき、
    光軸を通り光軸に平行な対物レンズの断面を光軸に対して垂直な方向から見た場合であって、光軸方向の距離（ＳＡＧ値）を縦軸とし、光軸からの距離を横軸とする座標平面において、前記基準レンズ外面の形状と前記密着レンズ内面の形状とをプロットする場合に、
    前記基準レンズ外面の頂点の位置と前記密着レンズ内面の頂点の位置とを光軸方向にスライドさせて仮に一致するようにして表すと、前記基準レンズ外面を表す曲線と前記密着レンズ内面を表す曲線とが平行又はほぼ平行になる領域が存在する請求項１〜１７いずれか１項に記載の対物レンズ。
19. 前記基準レンズの、前記密着レンズとは反対側の面を基準レンズ外面といい、前記密着レンズの、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、
    角度を縦軸とし、光軸からの距離を横軸とする座標平面において、
    光軸に垂直な平面を基準平面とするとき、前記基準レンズ外面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角と、前記密着レンズ外面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角とを、それぞれの面の頂点から外周に向かってそれぞれの任意の点を移動させる場合についてプロットすると、
    これらの２つの曲線が交差している請求項１〜１８いずれか１項に記載の対物レンズ。
20. 前記密着レンズの、前記基準レンズ側の面を密着レンズ内面といい、前記密着レンズの、前記基準レンズ側とは反対側の面を密着レンズ外面というとき、
    角度を縦軸とし、光軸からの距離を横軸とする座標平面において、
    光軸に垂直な平面を基準平面とするとき、前記密着レンズ内面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角と、前記密着レンズ外面上の任意の点に接する接平面が前記基準平面となす角とを、それぞれの面の頂点から外周に向かってそれぞれの任意の点を移動させる場合についてプロットすると、
    これらの２つの曲線が交差している請求項１〜１９いずれか１項に記載の対物レンズ。
21. 前記基準レンズと前記密着レンズとは接着層を介して接着されており、前記接着層の厚さが０．０１〜２０μｍである請求項１〜２０いずれか１項に記載の対物レンズ。
22. 光源から出射される波長３８５〜４２５ｎｍの光と、波長６１７〜６８３ｎｍの光と、波長７４５〜８２５ｎｍの光と、が共通する光路中に請求項１〜２１いずれか１項に記載の対物レンズを有し、
    波長３８５〜４２５ｎｍの光を青色レーザ光ディスクの情報記録面に集光し、
    波長６１７〜６８３ｎｍの光をＤＶＤの情報記録面に集光し、
    波長７４５〜８２５ｎｍの光をＣＤの情報記録面に集光し、
    各前記情報記録面からの反射光を受光素子に照射して、各前記情報記録面のデータを記録又は再生する光ピックアップ装置。
23. 前記光源より、波長３８５〜４２５ｎｍの光及び波長６１７〜６８３ｎｍの光が平行光として、波長７４５〜８２５ｎｍの光が発散光として、請求項１〜２１いずれか１項に記載の対物レンズに入射させる請求項２２に記載の光ピックアップ装置。

Images