JP2001243650A - 発散角変換レンズ及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モードホップや温度変化等の様々的要因に対
して、安定した光束を出射することのできる発散角変換
レンズ及び光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 この発散角変換レンズ１は、光ピックア
ップ装置のレーザ光源２と対物レンズ５との間に配置さ
れ、レーザ光源から出射された光束の発散角を変換す
る。環境温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ
±１．５ｎｍに対して軸上色収差が±４μｍの範囲内で
あり、焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、環境温度２５℃におけ
る近軸像点位置をｆ_B0（ｍｍ）、環境温度５５℃におけ
る近軸像点位置ｆ_B2（ｍｍ）としたとき、 0．0007×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦0．0007×ｆｃ＋
0．004 を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置に使用される発散角変換素子、特に高密度光ディスク
に好適に使用される発散角変換レンズ及び光ピックアッ
プ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現状の高密度光ディスクであるＤＶＤで
は、半導体レーザの波長が６３５〜６６０ｎｍ、対物レ
ンズの開口数（ＮＡ）を０．６で構成して４．７Gbyte
の記憶容量を達成している。一方、最近になって波長４
００ｎｍ程度の青色半導体レーザが商品化され、この青
色半導体レーザを使用した新規の高密度光ディスクシス
テムの実用化が期待される。例として、レーザ波長４０
０ｎｍ、対物レンズのＮＡを０．８５とすることで２０
Gbyteの記憶容量が可能となる。

【０００３】このように、光ディスクの更なる高密度化
には、レーザ短波長化技術と高ＮＡ化技術とが不可欠と
なってくるが、従来の集光光学系は、新規の高密度光デ
ィスクシステムに対して、実用に供することかできるも
のではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記レーザ短波長化技
術と高ＮＡ化技術の技術投入にあたっては、光ディスク
の情報記録面上に光スポットを形成する集光光学系（発
散角変換素子及び対物レンズ）には次のような配慮が必
要であることを見出した。

【０００５】まず、波長の短波長化技術では、着色度や
短波長領域における内部透過率といった側面から集光光
学系に使用出来るガラス材には制限が生じる。

【０００６】また、高ＮＡ化技術に対しては、集光光学
系の軸上色収差の発生を抑えておく必要がある。例とし
て、基準波長λ０に対して球面収差を完全に補正した対
物レンズ（ベストフォーカス位置の波面収差の平均自乗
根Ｗｒｍｓ＝０）で波長変動δλがあった場合を想定す
る。ここで、波長変動時には球面収差が変化せずにバッ
クフォーカスｆＢがδｆＢだけ変化したと仮定すると、
このバックフォーカスの変動に対してフォーカシングが
行われないときにはＷｒｍｓが次の式（１）のようにな
る。 Ｗｒｍｓ＝０．１４５×{（ＮＡ）²／λ}×｜δｆＢ｜ （１）

【０００７】即ち、一般のＤＶＤのＮＡ０．６，波長６
５５ｎｍの場合に比べて、ＮＡ０．８５、波長４００ｎ
ｍの新規光ディスクシステムの場合には、波面収差の許
容量が同じときには｜δｆＢ｜の効きが後者は前者の
３．３倍であり、より軸上色収差の発生を抑える必要が
ある。

【０００８】この軸上色収差を発生させる要因は様々あ
るが、発散角変換素子に着目すると発生要因は２つ考え
られる。これを図２〜図５を参照して説明する。

【０００９】その１つはモードホップによる半導体レー
ザの発振波長の変動δλに伴う軸上色収差である。図２
が標準状態（λ＝λ０、δＴ＝＋０℃）における発散角
変換素子５１の近軸像点位置を示す図であり、近軸像点
位置と半導体レーザ発光点５０が一致すると、発散角変
換素子５１からは平行光が出射される。図２において、
左から右方向への平行光束の結像位置をレーザ発光点５
０とし、発散角変換素子５１とレーザ発光点５０との間
隔がｆＢ０であるとする。ここで、図３のように、レー
ザ光源の波長がδλだけ変化した場合の発散角変換素子
５１の近軸像点位置がｆＢ１のとき、上で述べた軸上色
収差は（ｆＢ０−ｆＢ１）で表され、これだけの軸上色
収差が発生する。

【００１０】残りの１つは温度変化δＴによって軸上色
収差が発生する可能性が考えられる。図４（ａ）のよう
に発散角変換素子５１は保持部材５３に固定される。好
ましくは図４（ａ）に示されたように、発散角変換素子
５２が固定された保持部材５３は、その一端側がレーザ
光源５２を基準とする位置となるようにレーザ光源５２
と一体的に固定されることが望ましく、そのような場合
に、図４（ｂ）のように温度変化時には保持部材５３の
線膨張係数に応じた膨張量δＬが発生するので、見かけ
上はレーザ光源５２の位置が変動したことと同じにな
る。

【００１１】更に、温度変化δＴに伴って、レーザ光源
の波長がシフトし、発散角変換素子５１のガラス材の屈
折率変化δｎが生じるので、図５のように発散角変換素
子の焦点距離が変化しｆＢ２になることが考えられる。
ここで、（ｆＢ２−ｆＢ０）とδＬとがリンクしない場
合には、発散角変換素子５１からの広がり角度が変化し
てしまう。これは、集光光学系全体としてはレーザ発光
点の位置が変化することと同意である。

【００１２】この（ｆＢ２−ｆＢ０）とδＬについて具
体的な例で説明する。青色半導体レーザ、及び発散角変
換素子としてアクリル樹脂製の単玉コリメータ（ｆ＝１
０ｍｍ）において温度変化δＴ＝＋３０℃を想定する。
まず、温度変化によって、図４（ｂ）のようにレーザ光
源５２と発散角変換素子５１とを保持する固定部材５３
の長さがδＬだけ膨張する。固定部材５３の材質をアル
ミニウム（線膨張係数は２３×１０^-6／℃）、固定部材
５３のもともとの長さがコリメータの焦点距離と等しい
とすると膨張量δＬは、次のようになる。

【００１３】δＬ＝３０×２３×１０^-6×１０＝０．０
０６９（ｍｍ）

【００１４】一方、温度上昇によりプラスチックの屈折
率がδｎ変化し、同時に線膨張するが、この場合のコリ
メータレンズの焦点位置変位量δｆは、 δｆ＝−δｎ／（ｎ−１）×ｆ （２） で近似される。アクリル樹脂のδｎ／δＴがδｎ／δＴ
＝−１．２×１０^-4であるので、δＴ＝＋３０℃、ｎ＝
１．５においては δｆ＝０．０７２（ｍｍ） となる。このδＬとδｆとがほぼ等しければ、温度上昇
時にコリメータレンズからは平行光が出射されるが、上
記の場合には、δｆ≫δＬであり、コリメータレンズか
らは発散光が出射する。つまり、集光光学系全体から見
ると発光点の位置ズレが発生したこと同じであり、アル
ミニウム部材とアクリル樹脂製の単玉コリメータとの組
み合わせでは、温度特性上好ましくないといえる。

【００１５】仮に、対物レンズｆ＝１．７６ｍｍ，コリ
メータレンズｆ＝１０ｍｍの集光光学系としたとき、レ
ーザ発光点が４μｍ移動すると、集光光学系の像点ズレ
量δｆＢ＝０．１２４μｍである。λ＝４００ｎｍ，Ｎ
Ａ＝０．８５の光学系では、式（１）よりＷｒｍｓ＝
０．０３２λｒｍｓとなる。

【００１６】以上のように、高密度システム、言い換え
れば、高ＮＡ化及び短波長化された光ピックアップ装置
では、特に、高ＮＡ化されればされるほど、モードホッ
プや温度変化を要因として発生する僅かな発光点ズレ量
によって、集光光学系全体としては無視できない収差が
発生してしまう。

【００１７】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、モードホップや温度変化等の様々な要因に対し
て、安定した光束を出射することのできる発散角変換レ
ンズ及び光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による発散角変換レンズは、光ピックアップ
装置のレーザ光源と対物レンズとの間に配置され、前記
レーザ光源から出射された光束の発散角を変換する発散
角変換レンズであって、環境温度２５℃におけるレーザ
光源の発振波長ずれ±１．５ｎｍに対して軸上色収差が
±４μｍの範囲内であり、焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、環
境温度２５℃における近軸像点位置をｆ _B0（ｍｍ）、環
境温度５５℃における近軸像点位置ｆ_B2（ｍｍ）とした
とき、 0．0007×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦0．0007×ｆｃ＋0．004 （３） を満足することを特徴とする。

【００１９】この発散角変換レンズによれば、温度上昇
時にオーバーの軸上色収差を発生させる構成としておく
ことにより、温度上昇によりレーザ光源と発散角変換レ
ンズとの間隔が延びた場合でも、発散角変換レンズから
所定の発散角で光束の出射が可能となる。従って、様々
な外的要因により温度上昇が生じても、安定した光束を
出射することのできる発散角変換レンズを実現できる。

【００２０】また、温度変化に対する屈折率変化ｄｎ／
ｄＴ（／℃）が −１０．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦２．０×１０^-6 (４） を満たす材料を少なくとも一部に有することが好まし
い。この場合、前記材料の温度変化に対する屈折率変化
ｄｎ／ｄＴ（／℃）が −６．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦１．０×１０^-6 （５） であり、前記材料で構成された部分単体の焦点距離が正であることが好ましい。

【００２１】また、前記材料はガラスであり、該ガラス
上に紫外線硬化樹脂層が形成されていることが好まし
い。また、該ガラスで構成された部分と、プラスチック
で構成された部分とを有することが好ましい。この場
合、前記ガラスで構成された部分及び前記プラスチック
で構成された部分とは、ガラスレンズとプラスチックレ
ンズとの貼合せにより形成することができる。

【００２２】また、前記プラスチックで構成された部分
単体の焦点距離をｆｐとしたとき、前記焦点距離ｆｃと
の関係は、次の式（６）を満足することが好ましい。

【００２３】 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．１６ （６）

【００２４】式（６）で上限値以下であると、プラスチ
ックレンズのパワーが大きくなり過ぎず、温度上昇時の
ｆ_B2がｆ_B0よりも大きくなり過ぎることはなく、好まし
い。この場合、次の式（７）を満足することが更に好ま
しい。

【００２５】 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．０８ （７）

【００２６】また、少なくとも１面が回折作用を有する
回折面であるように構成できる。また、上述の発散角変
換レンズがコリメートレンズであることが好ましい。

【００２７】また、本発明による光ピックアップ装置
は、レーザ光源と、このレーザ光源から出射された光束
の発散角を変換する発散角変換レンズと、対物レンズと
を有し、前記発散角変換レンズは、前記レーザ光源と前
記対物レンズとの間に配置されるとともに、環境温度２
５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±１．５ｎｍに
対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内であり、環境温
度２５℃における近軸像点位置と、環境温度５５℃にお
ける近軸像点位置との差が３μｍ以下であることを特徴
とする。

【００２８】また、前記レーザ光源と前記発散角変換レ
ンズとを保持する保持部材を有することが好ましく、環
境温度が２５℃から５５℃に変化した際の前記保持部材
の膨張量が３μｍ以下であることが好ましい。また、前
記レーザ光源と前記発散角変換レンズとを別々の保持部
材により保持するように構成してもよい。

【００２９】また、本発明による別の光ピックアップ装
置は、レーザ光源と、このレーザ光源から出射された光
束の発散角を変換する発散角変換レンズと、対物レンズ
とを有し、前記発散角変換レンズは、前記レーザ光源と
前記対物レンズとの間に配置されるとともに、環境温度
２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±１．５ｎｍ
に対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内であり、焦点
距離をｆｃ（ｍｍ）、環境温度２５℃における近軸像点
位置をｆ_B0（ｍｍ）、環境温度５５℃における近軸像点
距離ｆ_B2（ｍｍ）としたとき、 0．0007×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦0．0007×ｆｃ＋
0．004 を満足することを特徴とする。

【００３０】また、本発明による更に別の光ピックアッ
プ装置は、レーザ光源と、このレーザ光源から出射され
た光束の発散角を変換する発散角変換レンズと、対物レ
ンズとを有し、前記発散角変換レンズは、前記レーザ光
源と前記対物レンズとの間に配置されるとともに、環境
温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±１．５
ｎｍに対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内であり、
環境温度２５℃における前記レーザ光源の発光点と前記
発散角変換レンズとの間隔に対して、環境温度５５℃に
おける前記レーザ光源の発光点と前記発散角変換レンズ
との間隔の膨張量をＬμｍとしたとき、環境温度２５℃
における近軸像点位置と、環境温度５５℃における近軸
像点位置との差が、（Ｌ−４）μｍ以上（Ｌ＋４）μｍ
以下であることを特徴とする。

【００３１】上述の各光ピックアップ装置によれば、発
散角変換レンズを温度上昇時にオーバーの軸上色収差を
発生させる構成とすることにより、温度上昇によりレー
ザ光源と発散角変換レンズとの間隔が延びた場合でも、
発散角変換レンズから所定の発散角で光束の出射が可能
となる。従って、様々な外的要因により温度上昇が生じ
ても、安定した光束を出射することのできる発散角変換
レンズを実現でき、光ピックアップ装置において安定し
た光照射動作を実現できる。

【００３２】また、前記発散角変換レンズは、温度変化
に対する屈折率変化ｄｎ／ｄＴ（／℃）が −１０．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦２．０×１０^-6 を満たす材料を少なくとも一部に有することが好まし
く、また、前記材料の温度変化に対する屈折率変化ｄｎ
／ｄＴ（／℃）が、 −６．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦１．０×１０^-6 であり、前記材料で構成された部分単体の焦点距離が正
であることが好ましい。

【００３３】また、前記材料はガラスであり、該ガラス
上に紫外線硬化樹脂層が形成されていることが好まし
く、また、前記材料はガラスであり、該ガラスで構成さ
れた部分と、プラスチックで構成された部分とを有する
ことが好ましい。

【００３４】また、前記ガラスで構成された部分及び前
記プラスチックで構成された部分とは、ガラスレンズと
プラスチックレンズとの貼合せにより形成することがで
きる。

【００３５】また、前記発散角変換レンズの焦点距離を
ｆｃとし、前記発散角変換レンズの前記プラスチックで
構成された部分単体の焦点距躍をｆｐとしたとき、前記
焦点距離ｆｃとの関係は、次の式（６）を満足すること
が好ましい。

【００３６】 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．１６ （６）

【００３７】上限値以下であると、プラスチックレンズ
のパワーが大きくなり過ぎず、温度上昇時のｆ_B2がｆ_B0
よりも大きくなり過ぎることはなく、好ましい。この場
合、式（７）を満足することが更に好ましい。

【００３８】 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．０８ （７）

【００３９】また、前記発散角変換レンズの少なくとも
１面が回折作用を有する回折面であるように構成でき
る。また、前記発散角変換レンズがコリメートレンズで
あることが好ましい。

【００４０】また、前記対物レンズの開口数が０．６５
以上であるようにできる。また、前記レーザ光源の波長
が４５０ｎｍ以下とした上述の光ピックアップ装置によ
り、青色半導体レーザ等を使用した新規の高密度光ディ
スクシステムの実用化を実現できる。

【００４１】また、本発明による更に別の光ピックアッ
プ装置は、レーザ光源と、このレーザ光源から出射され
た光束の発散角を変換する発散角変換レンズと、対物レ
ンズとを有し、前記発散角変換レンズは、前記レーザ光
源と前記対物レンズとの間に配置され、前記レーザ光源
とともに保持部材に保持され、環境温度２５℃における
レーザ光源の発振波長ずれ±１．５ｎｍに対して、軸上
色収差が±４μｍの範囲内であり、焦点距離をｆｃ（ｍ
ｍ）、環境温度２５℃における近軸像点位置をｆ_B0（ｍ
ｍ）、環境温度５５℃における近軸像点距離ｆ_B2（ｍ
ｍ）、前記保持部材の線膨張率をαとしたとき、 30×α×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦30×α×ｆｃ＋0．004 （８） を満足することを特徴とする。

【００４２】この光ピックアップ装置によれば、発散角
変換レンズを温度上昇時にオーバーの軸上色収差を発生
させる構成とすることにより、温度上昇により保持部材
においてレーザ光源と発散角変換レンズとの間隔が延び
た場合でも、発散角変換レンズから所定の発散角で光束
の出射が可能となる。従って、様々な外的要因により温
度上昇が生じても、安定した光束を出射することのでき
る発散角変換レンズを実現でき、光ピックアップ装置に
おいて安定した光照射動作を実現できる。

【００４３】なお、上述の各光ピックアップ装置は、発
散角変換レンズ及び対物レンズを介してレーザ光源から
の光束を光情報記録媒体の記録面に集光し、その光情報
記録媒体からの光を検出器で検出することにより、光情
報記録媒体に対する情報の記録および／または再生を行
うことができる。この光情報記録媒体には、例えば、C
D, CD-R, CD-RW, CD-Video, CD-ROM等の各種ＣＤ、DVD,
DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW等の各種ＤＶＤ、或
いはＭＤ等のディスク状の情報記録媒体が挙げられる
が、更に記録密度を高めた新規の高密度情報記録媒体を
も含む。特に、対物レンズに対して高い開口数ＮＡ及び
／または光源に短い波長が要求される新規の情報記録媒
体に対して有用な光ピックアップ装置である。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。

【００４５】〈第１の実施の形態〉第１の実施の形態に
ついて説明する。図１は第１の実施の形態による光ピッ
クアップ装置の概略構成図である。

【００４６】図１の光ピックアップ装置は、レーザ光源
としてのＧａＮ青色半導体レーザ２と、発散角変換レン
ズとしてのコリメータレンズ（焦点距離ｆｃ）１と、青
色半導体レーザ２からのレーザ光を光情報記憶媒体であ
る光ディスク６の情報記録面に集光する対物レンズ５
と、コリメータ１と青色半導体レーザ２をそれぞれ固定
する保持部材３とを備える。

【００４７】更に、図１の光ピックアップ装置には、コ
リメータレンズ１と対物レンズ５との間にはビーム整形
素子４が配置され、これにより、青色半導体レーザ１の
非点格差を緩和し（広がり角度の小さい方向を拡大し
て）対物レンズ５にはほぼ円形状の光束が入射する。即
ち、青色半導体レーザ２から出射した光はコリメータレ
ンズ１によって平行光束となり、更にビーム整形素子４
によって円形の平行光束に変換される。対物レンズ５の
半導体レーザ１側には絞り８が配置されており、光束径
が制限される。対物レンズ５に入射した光束は光ディス
ク６の情報記録面上に集光されるが、その際、アクチュ
エータ７によって対物レンズ５をフォーカシングする。
なお、光ピックアップ装置は、光ディスク６の情報記録
面からの光を受光するための受光器等（図示省略）を備
える。

【００４８】本実施の形態のコリメータレンズ１は、温
度変化のない環境下（δＴ＝０℃：室温２５℃）におい
て、波長の違いによる軸上色収差を補正している。例え
ば、図２及び図３でｆＢ０≒ｆＢ１となるようにして補
正できる。補正手段は色々あり、コリメータレンズ１が
単玉の場合には単純に分散値（アッベ数）νが大きい方
が好ましい。２枚玉で補正する場合の例としては、一般
的な色消しレンズである凸クラウンガラスと凹フリント
ガラスとの貼り合わせレンズ等がある。また、コリメー
タレンズ１に回折面を形成し軸上色収差を補正するよう
にしてもよい。これらによりモードホップによるレーザ
光源の波長シフトが生じた時でも、コリメータからは平
行光束が出射される。

【００４９】また、線膨張係数がアルミニウムに比べて
十分小さい材料で青色半導体レーザとコリメータレンズ
とを保持することが好ましい。または青色半導体レーザ
とコリメータレンズとをそれぞれ別枠に取り付けること
で結果として温度上昇時にレーザとコリメータとの間隔
が変わらないように構成してもよい。この例を図６によ
り説明すると、コリメータレンズ１を枠体１１に取り付
けて保持し、レーザ光源２を別の枠体１２に取り付けて
保持することにより、図４（ｂ）においてδＬ≒０とな
るようにする。

【００５０】以上のようにして温度変化時のコリメータ
レンズの焦点位置ズレ量δｆを±３μｍ以内となるよう
にすれば良い。このδｆは、図５、図２においてδｆ＝
ｆＢ２−ｆＢ０≒０である。単玉コリメータの場合には
式（２）から明らかなようにδｎ≒０であればよく、つ
まりｄｎ／ｄＴ≒０であれば良い。そのようなガラス材
の例としてはオハラ社製のガラス「Ｓ−ＦＳＬ５」があ
る。また、２種類のガラス材でコリメータレンズを構成
する場合には、次の式（９）を満足すれば、温度変化時
のコリメータレンズの焦点位置ズレ量δｆを小さくでき
る。 ｛−δｎ１／（ｎ１−１）×ｆ１＋δｎ２／（ｎ２−１）×ｆ２｝≒０ （９） 但し、ｎｉ、ｆｉはｉ番目のガラス材の屈折率及び焦点
距離 １／ｆｃ＝１／ｆ１＋１／ｆ２、である。

【００５１】式（９）を満足する解は、凸凸の組み合わ
せ、凸凹の組み合わせ等、色々存在するが、通常の色消
し条件を更に考慮すると、 ｆ１＝ｆｃ（ν１−ν２）／ν１ ｆ２＝ｆｃ（ν２−ν１）／ν２ 但し νｉ、はｉ番目の分散値 であるので、これらを満足するガラス材を上記した近軸
計算から選別した上で実際に収差補正設計を行なえば良
い。

【００５２】なお、本発明は本実施の形態に限定される
ものではない。光ピックアップ装置のレーザ光源と対物
レンズとの間に配置され、レーザ光源から出射された光
束の発散角を変換する発散角変換レンズ（いわゆる、カ
ップリングレンズ）であれば良い。即ち、対物レンズに
平行光束を入射させるコリメータレンズの実施の形態を
示したが、これに限らず対物レンズに非平行光束を入射
させるカップリングレンズでも構わない。要は、モード
ホップによるレーザ発振波長変化に関らず、あるいは温
度変化によるレーザ発振波長シフトに関らず、ほぼ同一
の光束が安定して対物レンズに入射することを可能とし
ているものである。

【００５３】また、ビーム整形素子をコリメータレンズ
と対物レンズとの間に挿入したが、省略しても構わな
い。このような２軸方向でパワーの異なる素子を導入す
ると、発光点ズレによって非点収差が発生する。この非
点収差は対物レンズのフォーカシングさせても消し去る
ことは出来ない。従って、今後青色半導体レーザの性能
が向上しレーザ出力が大きいものや、非点格差が小さい
青色半導体レーザが商品化されればこのビーム整形素子
を省略することは十分可能である。

【００５４】さらに、青色半導体レーザに限らず、従来
の６５０ｎｍ程度の赤色半導体レーザで、対物レンズを
高ＮＡ化（≧０．６５）とした光学系にも有効であるこ
とは言うまでもない。

【００５５】〈第２の実施の形態〉

【００５６】次に、第２の実施の形態について説明す
る。この実施の形態の発散角変換レンズを使用した光ピ
ックアップ装置は、温度上昇時において青色半導体レー
ザとコリメータレンズとを保持する部材が膨張し、発散
角変換レンズがその発光点位置ズレをキャンセルするよ
うな色収差を発生させる以外は、上述したものと同様で
あるので、重複箇所については説明を省略する。本実施
の形態における発散角変換レンズとしてのコリメータレ
ンズ（焦点距離ｆｃ）について説明する。

【００５７】本実施の形態のコリメータレンズは、温度
変化のない環境下δＴ＝０℃において、波長の違いによ
る軸上色収差を補正している。補正手段は色々あり、コ
リメータレンズ１が単玉の場合には単純に分散値（アッ
ベ数）νが大きい方が好ましい。２枚玉で補正する場合
の例としては、一般的な色消しレンズである凸クラウン
ガラスと凹フリントガラスとの貼り合わせレンズ等があ
る。また、コリメータレンズに回折面を形成し軸上色収
差を補正するようにしてもよい。

【００５８】ここで、青色半導体レーザとコリメータレ
ンズとを保持する保持部材３（図１）が温度上昇δＴに
よって膨張し、その膨張量δＬは保持部材３の線膨張係
数をαとすると、上述したように、 δＬ＝α×δＴ×ｆｃ （ｍｍ） で近似できる（図４参照）。

【００５９】一方、温度上昇により、青色半導体レーザ
はその発振波長がシフトし、コリメータレンズにとって
は波長変化に伴う屈折率変化と温度変化に伴う屈折率変
化が生じ、結果として焦点位置ズレδｆが発生するので
あるが、この焦点位置ズレδｆと保持部材３の膨張量δ
Ｌとをほぼ同じにすることで、温度上昇による発光点位
置ずれを緩和することが可能となる。すなわち、温度上
昇時にコリメータレンズのパワーが弱くなることが好ま
しい。通常のガラス材では、波長が長くなると屈折率が
低くなるが、屈折率変化に関してはｄｎ／ｄＴが正であ
るガラス材が多い。コリメータレンズが凸単玉の場合に
は、正のパワーを弱くしなければならないので、温度上
昇時に屈折率が低くなることが望ましい。このようなｄ
ｎ／ｄＴ≦０であるガラス材としては、例えばオハラ社
製の「Ｓ−ＦＰＬ５１」がある。このようなｄｎ／ｄＴ
≦０であるガラス材は少数であるが存在し、これらのガ
ラス材はν値も大きく、短波長の内部透過率も高い傾向
があり、短波長用のコリメータレンズとしては好まし
い。

【００６０】また、２枚玉の場合及び回折面を設けた解
もそれぞれ存在可能であり、以下の実施例で説明する。

【００６１】なお、本発明は本実施の形態に限定される
ものではない。光ピックアップ装置のレーザ主源と対物
レンズとの間に配置され、レーザ光源から出射された光
束の発散角を変換する発散角変換レンズ（いわゆる、カ
ップリングレンズ）であれば良い。即ち、対物レンズに
平行光束を入射させるコリメータレンズの実施の形態を
示したが、これに限らず対物レンズに非平行光束を入射
させるカップリングレンズでも構わない。要は、モード
ホップによるレーザ発振波長変化に関わらず、あるいは
温度変化によるレーザ発振波長シフトに関わらず、ほぼ
同一の光束が安定して対物レンズに入射することを可能
としているものである。

【００６２】また、ビーム整形素子をコリメータレンズ
と対物レンズとの間に挿入したが、省略しても構わな
い。このような２軸方向でパワーの異なる素子を導入す
ると、発光点ズレによって非点収差が発生する。この非
点収差は対物レンズをフォーカシングさせても消し去る
ことは出来ない。従って、今後青色半導体レーザの性能
が向上しレーザ出力が大きいものや、非点格差が小さい
青色半導体レーザが商品化されればこのビーム整形素子
を省略することは十分可能である。

【００６３】さらに、青色半導体レーザに限らず、従来
の６５０ｎｍ程度の赤色半導体レーザで、対物レンズを
高ＮＡ化（≧０．６５）とした光学系にも適用可能であ
ることは言うまでもない。

【００６４】

【実施例】以下、本発明の実施例１〜７について説明す
る。

【００６５】（実施例１）

【００６６】本実施例１は上述した第２の実施の形態に
関する実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０
５ｎｍ、ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散
角変換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１
０ｍｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズと
は図１のように同一の保持部材に取り付けられており、
部材の材質はアルミニウムである。従って、温度上昇δ
Ｔ＝＋３０℃の場合、保持部材の膨張量δＬは、上述の
ように、δＬ≒ ０．００６９（ｍｍ）である。コリメ
ータレンズは片面非球面のガラス単玉レンズであり、ガ
ラス材はオハラ社製の「Ｓ−ＦＰＬ５１」（ｄｎ／ｄＴ
＝−５．３×１０^-6／℃）とした。表１にコリメータレ
ンズのレンズデータを示す。

【００６７】

【表１】

【００６８】なお、表１においては、対物レンズ側から
平行光束が入射する光学系で示している。従って、像点
の位置とレーザ発光点との位置とが一致した場合に、実
際の光ピックアップ装置ではコリメータレンズからは平
行光束が出射する。また、ｒは面の曲率半径を、ｄは第
ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面までの面間隔を、ｎは屈
折率を示している。第１面は絞りであり、絞り径φ＝
３．０ｍｍである。

【００６９】また、非球面の式は次の数１に基くものと
する。ただし、Ｘは光軸方向の軸、Ｈは光軸と垂直の
軸、光の進行方向を正とし、κは円錐係数、Ａｊは非球
面係数、Ｐｊは非球面のべき数である。

【００７０】

【数１】

【００７１】表１から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差は｜ｆＢ
０−ｆＢ１｜＝２．７μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波
長シフトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変
化に伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズ
レδｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋５．７μｍであり、保
持部材の膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生して
いることが解る。ここで、仮に「Ｓ−ＦＰＬ５１」のｄ
ｎ／ｄＴが＋２．０×１０^-6／℃の場合には、上記δｆ
がそれぞれ＋１．５μｍとなりδＬがキャンセル出来な
くなるので好ましくない。

【００７２】（実施例２）

【００７３】本実施例２は上述した第２の実施の形態に
関する実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０
５ｎｍ、ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散
角変換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１
０ｍｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズと
は同一の保持部材に取り付けられており、保持部材の材
質はアルミニウムである。従って、温度上昇δＴ＝＋３
０℃の場合、部材の膨張量δＬは同様に、δＬ≒ ０．
００６９（ｍｍ）である。

【００７４】コリメータレンズは両面球面のガラスレン
ズ（単体の焦点距離ｆ＝１０．４２９ｍｍ）の片面に、
弱い正のパワー（単体の焦点距離ｆ＝２２４ｍｍ）の紫
外線硬化樹脂層を設け、この樹脂層に非球面を施したハ
イブリッドレンズである。ガラス材はオハラ社製の「Ｓ
−ＦＳＬ５」（ｄｎ／ｄＴ＝０／℃）であり、紫外線硬
化樹脂のδｎ／δＴは−１．２×１０−４である。表２
にコリメータレンズのレンズデータを示す。

【００７５】

【表２】

【００７６】表２から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差はｆＢ０
−ｆＢ１＝３．３μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波長シ
フトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変化に
伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズレδ
ｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋６．５μｍであり、部材の
膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生していること
が解る。ここで、仮に「Ｓ−ＦＳＬ５」のｄｎ／ｄＴが
−１０．０×１０^-6／℃の場合には上記δｆがそれぞれ
＋１２μｍとなり、δＬがキャンセル出来なくなるので
好ましくない。

【００７７】（実施例３）

【００７８】本実施例３は上述した第２の実施の形態に
関する実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０
５ｎｍ，ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散
角変換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１
０ｍｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズと
は同一の保持部材に取り付けられており、保持部材の材
質はアルミニウムである。従って、温度上昇δＴ＝＋３
０℃の場合、保持部材の膨張量δＬは同様に、δＬ≒
０．００６９（ｍｍ）である。

【００７９】コリメータレンズは両面球面の凸ガラスレ
ンズ（単体の焦点距離ｆ＝５．１６５ｍｍ）と、両面球
面の凹のパワーを有するガラスレンズ（単体の焦点距離
ｆ＝−１０．６５ｍｍ）との貼り合わせレンズである。
ガラス材はオハラ社製の「Ｓ−ＢＡＬ３」（ｄｎ／ｄＴ
＝＋０．５×１０^-6／℃）と、オハラ社製の「Ｓ−ＬＡ
Ｈ５３」（ｄｎ／ｄＴ＝＋９．２×１０^-6／℃）で構成
した。表３にコリメータレンズのレンズデータを示す。

【００８０】

【表３】

【００８１】表３から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差はｆＢ０
−ｆＢ１＝３．２μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波長シ
フトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変化に
伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズレδ
ｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋５．４μｍであり、部材の
膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生していること
が解る。

【００８２】（実施例４）

【００８３】本実施例４は上述した第２の実施の形態に
関する実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０
５ｎｍ，ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散
角変換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１
０ｍｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズと
は同一の保持部材に取り付けられており、保持部材の材
質はアルミニウムである。従って、温度上昇δＴ＝＋３
０℃の場合、保持部材の膨張量δＬは同様に、δＬ≒
０．００６９（ｍｍ）である。

【００８４】コリメータレンズは平凸のガラスレンズ
（単体の焦点距離ｆ＝１０．６５ｍｍ）と、片面非球面
片面平面の弱い正のパワーを有するプラスチックレンズ
（単体の焦点距離ｆ＝１４６．４ｍｍ）との貼り合わせ
レンズである。ガラス材はオハラ社製の「Ｓ−ＦＳＬ
５」（ｄｎ／ｄＴ＝０／℃）であり、プラスチックレン
ズのδｎ／δＴは−１．２×１０^-4である。表４にコリ
メータレンズのレンズデータを示す。

【００８５】

【表４】

【００８６】表４から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差はｆＢ０
−ｆＢ１＝３．３μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波長シ
フトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変化に
伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズレδ
ｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋５．９μｍであり、部材の
膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生していること
が解る。

【００８７】（実施例５）

【００８８】本実施例５は上述した第２の実施の形態に
関する実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０
５ｎｍ，ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散
角変換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１
０ｍｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズと
は同一の保持部材に取り付けられており、保持部材の材
質はアルミニウムである。従って、温度上昇δＴ＝＋３
０℃の場合、部材の膨張量δＬは同様に、δＬ≒ ０．
００６９（ｍｍ）である。コリメータレンズは単玉の非
球面ガラスレンズであり、ガラス材はオハラ社製の「Ｓ
−ＦＰＬ５１」（ｄｎ／ｄＴ＝−５．３×１０^-6／℃）
とした。表５にコリメータレンズのレンズデータを示
す。

【００８９】

【表５】

【００９０】そして、コリメータレンズの第２面には、
光軸と同心円状に回折パターン（回折輪帯）が設けられ
ている。一般に回折輪帯のピッチは、位相差関数もしく
は光路差関数を使って定義される。具体的には、位相差
関数ΦＢは単位をラジアンとして以下の数２で表され、
光路差関数Φｂは単位をｍｍとして以下の数３で表され
る。

【００９１】

【数２】

【数３】

【００９２】これらの２つの表現方法は、単位が異なる
が、回折輪帯のピッチを表す意味では同等である。即
ち、主波長λ（ｍｍ）に対し、単位をラジアンとした位
相差関数の係数Ｂに、λ／２πを掛ければ光路差関数の
係数ｂに換算でき、また逆に単位をｍｍとした光路差関
数の係数ｂに、２π／λを掛ければ位相差関数の係数Ｂ
に換算できる。なお、以下の実施例の場合、λは青色半
導体レーザの主波長４０５ｎｍである。

【００９３】表５から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差はｆＢ０
−ｆＢ１＝０．２μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波長シ
フトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変化に
伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズレδ
ｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋３．０μｍであり、部材の
膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生していること
が解る。

【００９４】（実施例６）

【００９５】本実施例６は上述した第２の実施の形態に
関する実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０
５ｎｍ，ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散
角変換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１
０ｍｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズと
は同一の保持部材に取り付けられており、保持部材の材
質はアルミニウムである。従って、温度上昇δＴ＝＋３
０℃の場合、部材の膨張量δＬは同様に、δＬ≒ ０．
００６９（ｍｍ）である。

【００９６】コリメータレンズはガラスレンズの表面上
に、紫外線硬化樹脂層を形成すると共に樹脂層の表面側
に輪帯回折を設けた例である。ガラス材はオハラ社製の
「Ｓ−ＦＳＬ５」（ｄｎ／ｄＴ＝０／℃）であり、樹脂
層のδｎ／δＴは−１．２×１０^-4である。表６にコリ
メータレンズのレンズデータを示す。

【００９７】

【表６】

【００９８】表６から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差はｆＢ０
−ｆＢ１＝０．１μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波長シ
フトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変化に
伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズレδ
ｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋６．０μｍであり、部材の
膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生していること
が解る。

【００９９】（実施例７）

【０１００】本実施例７は上述した第２の実施の形態の
実施例である。青色半導体レーザの波長λ＝４０５ｎ
ｍ，ｄλ／ｄＴ＝＋０．０５ｎｍ／℃であり、発散角変
換素子であるコリメータレンズの焦点距離ｆｃ＝１０ｍ
ｍである。青色半導体レーザとコリメータレンズとは同
一の保持部材に取り付けられており、保持部材の材質は
アルミニウムである。従って、温度上昇δＴ＝＋３０℃
の場合、保持部材の膨張量δＬは同様に、δＬ≒ ０．
００６９（ｍｍ）である。

【０１０１】コリメータレンズはガラスレンズの表面上
に、紫外線硬化樹脂層を形成すると共にいわゆる貼り合
わせ部分を設けた例である。ガラス材はオハラ社製の
「Ｓ−ＦＳＬ５」（ｄｎ／ｄＴ＝０／℃）であり、樹脂
層のδｎ／δＴは−１．２×１０^-4である。表７にコリ
メータレンズのレンズデータを示す。

【０１０２】

【表７】

【０１０３】表７から明らかなように、モードホップに
おける波長シフトが起こった場合の軸上色収差はｆＢ０
−ｆＢ１＝０．２μｍ（δＴ＝０℃の環境下で、波長シ
フトδλ＝＋１．５ｎｍ）。温度上昇時の、波長変化に
伴う屈折率変化と屈折率変化から生じる焦点位置ズレδ
ｆ（＝ｆＢ２−ｆＢ０）＝＋６．０μｍであり、部材の
膨張量δＬをキャンセルする色収差を発生していること
が解る。

【０１０４】以上、第２の実施の形態に関する実施例に
ついて説明してきたが、温度上昇してもレーザ光源とコ
リメータレンズとの間隔が膨張しない例（δＬ≒０）、
即ち第１の実施の形態についても、ガラス材のｄｎ／ｄ
Ｔ、ｄｎ／ｄλを考慮選別すればｆＢ２−ｆＢ０＝０と
することが可能であり、説明を省略する。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の発散角変
換素子（特に、好ましくはコリメータレンズ）及び光ピ
ックアップ装置は、半導体レーザのモードホップ等によ
り発振波長がシフトした場合でも、軸上色収差を補正し
ているので発散角変換素子から所期の発散角を有する光
束を出射させることができる。特に、コリメータレンズ
からは平行光束の出射を維持させることが出来る。更
に、温度上昇に伴い、半導体レーザと発散角変換素子
（例えばコリメータレンズ）との間隔が変化しても、も
しくは変化しない光ピックアップ装置であっても、発散
角変換素子（コリメータ）の材料のｄｎ／ｄＴ、ｄｎ／
ｄλを考慮して前記間隔変化をキャンセルする色収差を
発生させるので、結果として発散角変換素子から所期の
発散角を有する光束を出射させることが出来る。特に、
コリメータレンズからは平行光束の出射を維持させるこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の実施の形態の光ピックアッ
プ装置の概略的構成を示す図である。

【図２】標準状態（λ＝λ０、δＴ＝＋０℃）における
発散角変換素子５１の近軸像点位置を示す図である。

【図３】図２の状態からレーザ光の波長が変化した状態
（λ＝λ０＋δλ、δＴ＝＋０℃）における発散角変換
素子５１の近軸像点位置を示す図である。

【図４】保持部材５３にそれぞれ保持された発散角変換
素子５１と半導体レーザ５２とを示す図であり、δＴ＝
０℃の場合（ａ）とδＴ＞０℃の場合（ｂ）をそれぞれ
示す。

【図５】図２の状態からレーザ光の波長及び温度が変化
した状態（λ＝λ０＋δλ、δＴ＝＋３０℃）における
発散角変換素子５１の近軸像点位置を示す図である。

【図６】第１の実施の形態の光ピックアップ装置におけ
る保持部材の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１ コリメータレンズ（発散角変換レンズ） ２ 青色半導体レーザ（レーザ光源） ３ 保持部材 ４ ビーム整形素子 ５ 対物レンズ ６ 光ディスク １１，１２ 枠体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA25 PA01 PA17 PA18 PB01 QA02 QA07 QA14 QA22 QA37 QA41 RA05 RA12 RA13 UA01 5D119 AA43 BA01 FA02 JA02 JA43 JB01 JB02 JB03 JC04 LB05 9A001 GG01 KK16

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ピックアップ装置のレーザ光源と対物
   レンズとの間に配置され、前記レーザ光源から出射され
   た光束の発散角を変換する発散角変換レンズであって、 環境温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±
   １．５ｎｍに対して軸上色収差が±４μｍの範囲内であ
   り、 焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、環境温度２５℃における近軸
   像点位置をｆ_B0（ｍｍ）、環境温度５５℃における近軸
   像点位置ｆ_B2（ｍｍ）としたとき、 0．0007×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦0．0007×ｆｃ＋
   0．004 を満足することを特徴とする発散角変換レンズ。
2. 【請求項２】 温度変化に対する屈折率変化ｄｎ／ｄＴ
   （／℃）が −１０．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦２．０×１０^-6 を満たす材料を少なくとも一部に有することを特徴とす
   る請求項１に記載の発散角変換レンズ。
3. 【請求項３】 前記材料の温度変化に対する屈折率変化
   ｄｎ／ｄＴ（／℃）が −６．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦１．０×１０^-6 であり、前記材料で構成された部分単体の焦点距離が正
   であることを特徴とする請求項２に記載の発散角変換レ
   ンズ。
4. 【請求項４】 前記材料はガラスであり、該ガラス上に
   紫外線硬化樹脂層が形成されていることを特徴とする請
   求項３に記載の発散角変換レンズ。
5. 【請求項５】 前記材料はガラスであり、該ガラスで構
   成された部分と、プラスチックで構成された部分とを有
   することを特徴とする請求項３に記載の発散角変換レン
   ズ。
6. 【請求項６】 前記ガラスで構成された部分及び前記プ
   ラスチックで構成された部分とは、ガラスレンズとプラ
   スチックレンズとの貼合せにより形成されていることを
   特徴とする請求項５に記載の発散角変換レンズ。
7. 【請求項７】 前記プラスチックで構成された部分単体
   の焦点距離をｆｐとしたとき、前記焦点距離ｆｃとの関
   係は、 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．１６ を満足することを特徴とする請求項５または６に記載の
   発散角変換レンズ。
8. 【請求項８】 前記焦点距離ｆｃと、前記焦点距離ｆｐ
   との関係が、 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．０８ を満足することを特徴とする請求項７に記載の発散角変
   換レンズ。
9. 【請求項９】 少なくとも１面が回折作用を有する回折
   面であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１
   項に記載の発散角変換レンズ。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１項に記載
    の発散角変換レンズがコリメートレンズであることを特
    徴とする発散角変換レンズ。
11. 【請求項１１】 レーザ光源と、このレーザ光源から出
    射された光束の発散角を変換する発散角変換レンズと、
    対物レンズとを有する光ピックアップ装置において、 前記発散角変換レンズは、前記レーザ光源と前記対物レ
    ンズとの間に配置されるとともに、 環境温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±
    １．５ｎｍに対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内で
    あり、 環境温度２５℃における近軸像点位置と、環境温度５５
    ℃における近軸像点位置との差が３μｍ以下であること
    を特徴とする光ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 レーザ光源と、このレーザ光源から出
    射された光束の発散角を変換する発散角変換レンズと、
    対物レンズとを有する光ピックアップ装置において、 前記発散角変換レンズは、前記レーザ光源と前記対物レ
    ンズとの間に配置されるとともに、 環境温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±
    １．５ｎｍに対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内で
    あり、 環境温度２５℃における前記レーザ光源の発光点と前記
    発散角変換レンズとの間隔に対して、環境温度５５℃に
    おける前記レーザ光源の発光点と前記発散角変換レンズ
    との間隔の膨張量をＬμｍとしたとき、環境温度２５℃
    における近軸像点位置と、環境温度５５℃における近軸
    像点位置との差が、（Ｌ−４）μｍ以上（Ｌ＋４）μｍ
    以下であることを特徴とする光ピックアップ装置。
13. 【請求項１３】 前記レーザ光源と前記発散角変換レン
    ズとを保持する保持部材を有することを特徴とする請求
    項１１または１２に記載の光ピックアップ装置。
14. 【請求項１４】 環境温度が２５℃から５５℃に変化し
    た際の前記保持部材の膨張量が３μｍ以下であることを
    特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置。
15. 【請求項１５】 レーザ光源と、このレーザ光源から出
    射された光束の発散角を変換する発散角変換レンズと、
    対物レンズとを有する光ピックアップ装置において、 前記発散角変換レンズは、前記レーザ光源と前記対物レ
    ンズとの間に配置され、前記レーザ光源とともに保持部
    材に保持され、 環境温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±
    １．５ｎｍに対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内で
    あり、 焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、環境温度２５℃における近軸
    像点位置をｆ_B0（ｍｍ）、環境温度５５℃における近軸
    像点距離ｆ_B2（ｍｍ）、前記保持部材の線膨張率をαと
    したとき、 30×α×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦30×α×ｆｃ＋
    0．004 を満足することを特徴とする光ピックアップ装置。
16. 【請求項１６】 レーザ光源と、このレーザ光源から出
    射された光束の発散角を変換する発散角変換レンズと、
    対物レンズとを有する光ピックアップ装置において、 前記発散角変換レンズは、前記レーザ光源と前記対物レ
    ンズとの間に配置されるとともに、 環境温度２５℃におけるレーザ光源の発振波長ずれ±
    １．５ｎｍに対して、軸上色収差が±４μｍの範囲内で
    あり、 焦点距離をｆｃ（ｍｍ）、環境温度２５℃における近軸
    像点位置をｆ_B0（ｍｍ）、環境温度５５℃における近軸
    像点距離ｆ_B2（ｍｍ）としたとき、 0．0007×ｆｃ−0．004≦ｆ_B2−ｆ_B0≦0．0007×ｆｃ＋
    0．004 を満足することを特徴とする光ピックアップ装置。
17. 【請求項１７】 前記レーザ光源と前記発散角変換レン
    ズとが別々の保持部材により保持されていることを特徴
    とする請求項１１，１２，１５または１６に記載の光ピ
    ックアップ装置。
18. 【請求項１８】 前記発散角変換レンズは、温度変化に
    対する屈折率変化ｄｎ／ｄＴ（／℃）が −１０．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦２．０×１０^-6 を満たす材料を少なくとも一部に有することを特徴とす
    る請求項１１乃至１７のいずれか１項に記載の光ピック
    アップ装置。
19. 【請求項１９】 前記材料の温度変化に対する屈折率変
    化ｄｎ／ｄＴ（／℃）が、 −６．０×１０^-6≦ｄｎ／ｄＴ≦１．０×１０^-6 であり、前記材料で構成された部分単体の焦点距離が正
    であることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックア
    ップ装置。
20. 【請求項２０】 前記材料はガラスであり、該ガラス上
    に紫外線硬化樹脂層が形成されていることを特徴とする
    請求項１９に記載の光ピックアップ装置。
21. 【請求項２１】 前記材料はガラスであり、該ガラスで
    構成された部分と、プラスチックで構成された部分とを
    有することを特徴とする請求項１９に記載の光ピックア
    ップ装置。
22. 【請求項２２】 前記ガラスで構成された部分及び前記
    プラスチックで構成された部分とは、ガラスレンズとプ
    ラスチックレンズとの貼合せにより形成されていること
    を特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ装置。
23. 【請求項２３】 前記発散角変換レンズの焦点距離をｆ
    ｃとし、前記発散角変換レンズの前記プラスチックで構
    成された部分単体の焦点距躍をｆｐとしたとき、 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．１６ を満足することを特徴とする請求項２１または２２に記
    載の光ピックアップ装置。
24. 【請求項２４】 前記焦点距離ｆｃと、前記焦点距離ｆ
    ｐとの関係が、 ｜ｆｃ／ｆｐ｜≦０．０８ を満足することを特徴とする請求項２３に記載の光ピッ
    クアップ装置。
25. 【請求項２５】 前記発散角変換レンズの少なくとも１
    面が回折作用を有する回折面であることを特徴とする請
    求項１１乃至２４のいずれか１項に記載の光ピックアッ
    プ装置。
26. 【請求項２６】 前記発散角変換レンズがコリメートレ
    ンズであることを特徴とする請求項１１乃至２５のいず
    れか１項に記載の光ピックアップ装置。
27. 【請求項２７】 前記対物レンズの開口数が０．６５以
    上であることを特徴とする請求項１１乃至２６のいずれ
    か１項に記載の光ピックアップ装置。
28. 【請求項２８】 前記レーザ光源の波長が４５０ｎｍ以
    下であることを特徴とする請求項１１乃至２７のいずれ
    か１項に記載の光ピックアップ装置。