JP2008084490A

JP2008084490A - 対物レンズ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置

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Publication number: JP2008084490A
Application number: JP2006265824A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Saito; 政宏齊藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2008-04-10
Also published as: US7508596B2; US20080080066A1

Abstract

【課題】面間偏心のトレランスを拡大でき、歩留まりを向上できる対物レンズ並びにこれを用いた光ピックアップ及び光ディスク装置を提供する。
【解決手段】開口数が０．８２以上であり両面が非球面形状に形成され、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズ７を備え、対物レンズの両面７ａ，７ｂが面間偏心を有し、面間偏心に起因する収差を対物レンズ７の光軸を傾斜させることにより補正するようにして、光記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において、面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように対物レンズ７の光軸を傾斜させたときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスク等の光記録媒体に対して、情報の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置に用いられる対物レンズ、並びに光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関する。

従来より、情報信号の記録媒体として、波長７８５ｎｍ程度の光ビームを用いるＣＤ（Compact Disc）、波長６６０ｎｍ程度の波長の光ビームを用いるＤＶＤ(Digital Versatile Disc)等の光ディスクや、さらに高密度記録を可能とするため青紫色半導体レーザ等による波長４０５ｎｍ程度の光ビームを用いて信号の記録再生を行う光ディスク（以下、「高密度記録光ディスク」という。）が用いられ、この種の光ディスクに情報信号の記録を行い、あるいは光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために光ピックアップ装置が用いられている。

一般的に、このような光ピックアップ装置に用いられる単玉対物レンズでは、光軸上の球面収差と、近軸のコマ収差の発生を抑制し、且つ第１面と第２面の偏心で発生するコマ収差を抑制した設計が望ましい。そして、光ディスクの高密度化に伴って開発された高開口数、短波長の光学系では、光軸上での球面収差と、近軸のコマ収差との発生を設計上極力抑制し、製造における製造精度及び調整精度を厳格にすることで偏心を最小限とし、偏心により発生するコマ収差を、抑制していた。

しかし、開口数が０．８２以上、使用波長が４００ｎｍ程度の短い波長とされた所謂高密度記録光ディスクに用いられる光ピックアップ装置の光学系では、レンズ面への光線入射角度や、レンズからの光線射出角度が大きくなり、これらの光線を集光するために面形状に対する設計の自由度が少なくなってしまう。このため、光軸上での球面収差と、近軸のコマ収差の発生を光学設計で抑制すると、面間偏心に対する許容度が非常に厳しくなり、すなわち、第１面及び第２面の面間偏心量を厳しい精度で抑えることが要求される。このことから、光ピックアップ装置に用いられる対物レンズの歩留まりが低下して、低コスト化を妨げられていた。

特開２００２−３０３７８７号公報

本発明の目的は、対物レンズの面間偏心のトレランスを拡大し、歩留まりを向上するとともに、収差を十分に低減することができる対物レンズ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明に係る対物レンズは、光記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップに用いられ、開口数が０．８２以上であり両面が非球面形状に形成され、光記録媒体に対して光ビームを集光するとともに、面間偏心を有し、上記面間偏心に起因する収差を当該対物レンズの光軸を入射光の中心軸に対して傾斜させることにより補正するようにされた対物レンズにおいて、上記面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように上記光軸を、上記入射光の中心軸に対して傾斜させたときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている対物レンズ。

この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップ装置は、開口数が０．８２以上であり両面が非球面形状に形成され、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを備え、上記対物レンズの上記両面が面間偏心を有し、上記面間偏心に起因する収差を上記対物レンズの光軸を上記入射光の中心軸に対して傾斜させることにより補正するようにして、光記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において、上記面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように上記対物レンズの光軸を、上記入射光の中心軸に対して傾斜させたときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている。

この目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置は、光記録媒体に対して情報信号の記録又は再生を行う光ピックアップ装置を備えるものであり、この光ピックアップ装置として上述したようなものを用いたものである。

本発明に係る対物レンズは、面間偏心が発生したときの３次コマ収差を対物レンズの光軸を、入射光の中心軸に対して傾斜して補正するとともに、この際の非点収差、球面収差、高次コマ収差等の収差成分を制御して構成されていることから、この対物レンズを光ピックアップ装置又は光ディスク装置に用いた場合に、良好な記録再生特性を保持した状態で、この対物レンズの面間偏心の許容範囲を拡大し、歩留まりの向上及びコスト低減を実現することができる。

本発明に係る光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、対物レンズの面間偏心が発生したときの３次コマ収差を対物レンズの光軸を、入射光の中心軸に対して傾斜して補正するとともに、この際の非点収差、球面収差、高次コマ収差等の収差成分を制御することにより、良好な記録再生性能を保持した状態で、対物レンズの面間偏心の許容範囲を拡大し、歩留まりの向上及びコスト低減を実現することができる。

以下、本発明が適用された光ピックアップ装置１及びこれを用いた光ディスク装置について、図面を参照して説明する。

本発明が適用された光ピックアップ装置１は、光ディスク８に対して情報の記録再生を行うものであり、この光ディスク８を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ、この光ピックアップ装置１を光ディスクの径方向に移動させる送りモータ等とともに光ディスク装置を構成する。そして、光ピックアップ装置１は、スピンドルモータによって回転操作された光ディスク８に対して情報の記録再生を行う。

ここで用いられる光ディスク８は、例えば、発光波長が４０５ｎｍ程度（青紫色）の半導体レーザを用いた高密度記録が可能な高密度記録光ディスク等である。尚、本発明は、上述の光ディスクのみならず光学的に記録及び／又は再生が可能な光記録媒体に対して記録及び／又は再生を行う光ピックアップ及び光ディスク装置並びにこれに用いられる対物レンズにも適用される。

本発明を適用した光ピックアップ１は、図１に示すように、波長が略４０５ｎｍの光ビームを出射する光源部３と、光源部３から出射された光ビームを３ビームに分割する回折光学素子４と、回折光学素子４により分割された光ビーム及び光ディスク８からの反射光を反射又は透過するビームスプリッタ５と、コリメータレンズ６と、光源部３から出射された光ビームを光ディスク８の信号記録面に集光する対物レンズ７と、光ディスク８で反射された戻りの光ビームを検出する光検出器９とを備える。

光源部３は、波長４０５ｎｍ程度の光ビームを出射する発光部を有する。尚、光源部３から出射される光ビームの波長は、これに限られるものではない。回折光学素子４は、光源部３とビームスプリッタ５との間に設けられ、光源部３より出射された光ビームを３ビームに分割する回折部が設けられている。

ビームスプリッタ５は、回折光学素子４とコリメータレンズ６との光路上に配置され、光源部３に近い側にハーフミラー面５ａを有する。ビームスプリッタ５は、回折光学素子４により３分割されて出射された光ビームをハーフミラー面５ａにより光ディスク８側へ反射する。また、ビームスプリッタ５は、光ディスク８に反射された戻りの光ビームを透過させて光検出器９側に出射させる。すなわち、ビームスプリッタ５は、戻りの光ビームの光路を、往路の光ビームの光路から分岐する光学素子である。

コリメータレンズ６は、ビームスプリッタ５と対物レンズ７との間に配置され、ビームスプリッタ５に反射された光ビームを平行光にする。

対物レンズ７は、コリメータレンズ６により略平行光とされた光ビームを光ディスク８の信号記録面に集光させる。対物レンズ７の入射側には、図示しない開口絞りが設けられ、この開口絞りは、対物レンズ７に入射する光ビームの開口数を所望の開口数となるように開口制限を行う。

この対物レンズ７は、開口数（ＮＡ）が０．８２以上とされた単玉対物レンズであり、その入射側の第１面７ａ及び出射側の第２面７ｂの両面が非球面形状とされている。また、この対物レンズ７には、発生する収差を補正するために対物レンズの光軸を傾斜させる傾斜手段として図示しないチルト機構が設けられている。尚、この傾斜手段による対物レンズの傾斜方向は、タンジェンシャル方向を軸とした軸回り方向である所謂ラジアルチルト方向であっても、トラッキング方向を軸とした軸回り方向である所謂タンジェンシャルチルト方向であってもよい。

そして、この対物レンズ７は、製作誤差により設計値に対して第１面７ａと第２面７ｂとに面間偏心があった場合に、傾斜手段により対物レンズの光軸を傾斜させることにより、この面間偏心に起因する３次コマ収差等の収差を補正することができる。ここで、面間偏心とは、第１面７ａの光軸に直交する面内における中心と、第２面７ｂの光軸に直交する面内における中心とが、光軸に直交する方向にずれていることをいい、このずれ量が偏心量となる。また、ここで、対物レンズの光軸とは、対物レンズの光軸方向の中心軸をいい、対物レンズの光軸を傾斜させるとは、対物レンズの光軸を入射する光ビーム（「入射光」ともいう。）の中心軸に対して傾斜させることをいう。そして、対物レンズ７は、面間偏心に起因する３次コマ収差を略０となるように対物レンズの光軸を傾斜させるときの傾斜角度が０．５度（ｄｅｇ）以下とされている。これは、対物レンズ７のレンズ径とワーキングディスタンスとにより決定される角度であり、すなわち、傾斜角度が０．５度以上となると高開口数（０．８２以上）、短波長（４０５ｎｍ程度）の場合には、特に、光ディスク８に対物レンズ７が衝突するおそれがあるからである。

換言すると、対物レンズ７は、偏心による３次コマ収差を略０となるように対物レンズ７の光軸を傾斜させるときの傾斜角度が０．５度以下となるような３次コマ収差を有するような形状に形成されている。

また、対物レンズ７は、３次コマ収差を略０となるように対物レンズ７の光軸を所定の傾斜角度だけ傾斜したときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている。ここで、３次コマ収差とは、収差関数をツェルニケ（Ｚｅｒｎｉｋｅ）の多項式に展開したときの３次のコマ収差成分のことである。また、高次コマ収差とは、５次のコマ収差成分と、７次のコマ収差成分と、９次のコマ収差成分との２乗和の平方根のことをいう。

すなわち、対物レンズ７は、例えば、その非球面形状を変化させ、軸外３次コマ収差の特性を制御することで、対物レンズ７の第１面７ａと第２面７ｂとに面間偏心が発生してしまったときの、３次コマ収差を対物レンズ７の光軸を傾斜させることで略０とするとともに、その際の３次非点収差、３次球面収差及び高次コマ収差をそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とすることができる。

例えば、対物レンズ７は、その非球面形状を変化させ、この対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、この対物レンズの光軸に対して１度（ｄｅｇ）（以下「１°」ともいう。）傾斜させた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する３次コマ収差の大きさが３０ｍλｒｍｓ以上とすることで上述のような各収差量となるように制御できる。また、この対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、この対物レンズの光軸に対して１°傾斜させた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する３次コマ収差を除く高次コマ収差の大きさが２０ｍλｒｍｓ以下とすることで上述のような各収差量となるように制御できる。また、対物レンズに面間偏心が生じた場合に発生するコマ収差をほぼ３次コマ収差のみとすることで上述のような各収差量となるように制御できる。このように、従来では、設計上極力抑制されていた近軸の３次コマ収差を敢えて３０ｍλｒｍｓ程度以上の値となるように制御し、その際の高次コマ収差の大きさを２０ｍλｒｍｓ以下の値となるように制御して設計することで、製作誤差等により対物レンズに面間偏心が生じ、例えば、２μｍ程度の面間偏心が生じた場合にも、対物レンズ７の光軸を傾斜させることで３次コマ収差を略０とすることができ、その際の３次非点収差、３次球面収差及び高次コマ収差をそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とすることができる。

すなわち、対物レンズ７は、設計条件においては面間偏心を有さず、設計条件における対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、対物レンズの光軸に対して１°傾斜させた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する３次コマ収差の大きさが３０ｍλｒｍｓ以上であり、高次コマ収差の大きさが２０ｍλｒｍｓ以下であるように形成されており、このことにより、上述のような面間偏心が生じた場合にも対物レンズを傾斜させることで３次コマ収差を略０とし、その際の各収差成分も小さくすることができる。

このように、対物レンズ７は、軸外３次コマ収差を調整して設計し、面間偏心した状態の３次コマ収差をこの対物レンズ７の光軸を傾斜させることで補正し、この際の３次非点収差、３次球面収差、高次コマ収差等の収差成分を制御していることにより、良好な記録再生特性を維持しつつ、対物レンズの面間偏心の許容範囲（トレランス）を拡大し、歩留まりの向上且つコスト低減を実現するものである。

尚、上述した対物レンズ７のチルト角は、コマ収差、非点収差及び球面収差からなる波面収差全体を確認して傾斜させることが望ましいが、一般的には、スポット形状等により把握容易で調整が容易な３次コマ収差を略０となるように傾斜させている。そして、後述の実施例１〜６からも、３次コマ収差を略０となるようなチルト角において、波面収差全体としても低く抑えることができる。

尚、ここでは、面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように対物レンズ７の光軸を傾斜させたときの３次非点収差、３次球面収差、高次コマ収差等の収差成分を制御するように構成したが、３次非点収差に高次非点収差を加えた非点収差と、３次球面収差に高次球面収差を加えた球面収差と、上述と同様に高次コマ収差からなる収差成分を制御するように構成してもよい。尚、ここで３次非点収差、３次球面収差、高次コマ収差等の収差成分を制御するようにしたのは、高次の非点収差及び球面収差が、このような構成では、十分に小さく略無視できるからである。

光検出器９は、光ディスク８の信号記録面で反射された光ビームのそれぞれを受光するためのフォトディテクタを有し、情報信号とともにトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を検出する。

以上のように構成された光ピックアップ装置１は、この光検出器９により検出された戻り光により生成されたフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号に基づいて、対物レンズ７を駆動して、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボを行う。対物レンズ７が駆動されることにより、光ディスク８の信号記録面に対して合焦する合焦位置に移動されて、光ビームが光ディスク２の記録面上に合焦されて、光ディスク２に対して情報の記録又は再生を行う。

本発明を適用した光ピックアップ装置１及び光ディスク装置は、上述の対物レンズ７を備えることにより、対物レンズ７に面間偏心が２．０μｍ程度生じた場合にも、対物レンズ７の光軸を傾斜させることで３次コマ収差を略０とすることができ、その際の非点収差、球面収差及び高次コマ収差をそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下に抑えることができるので、収差全体としても良好な記録再生特性を維持できる程度に抑えることができ、すなわち、面間偏心の許容範囲を拡大し、歩留まりの向上及びコスト低減を実現することができる。

また、本発明を適用した光ピックアップ装置１及び光ディスク装置は、特に、ＮＡが０．８２以上の高開口数、波長が４０５ｎｍ程度の短波長用の対物レンズを用いた場合においては有効であり、上述のように対物レンズに軸外収差や面間偏心が発生したときの収差成分を制御することにより、対物レンズの面間偏心のトレランスを広げることができる。このように、光ピックアップ装置１及び光ディスク装置は、面間偏心のトレランスを広げることで、歩留まりが上昇し、レンズ作製にかかるコストを低減することができる。

尚、以下に具体的数値を挙げて本発明を適用した光ピックアップ装置を構成する対物レンズの実施例１〜６とともに、実施例１〜６の説明に先立ち本発明と比較するための比較例について説明する。

以下の比較例及び実施例１〜６において、対物レンズ７の第１面７ａは光源側の面、第２面７ｂは光ディスク側の面とする。また、設計波長は４０５ｎｍとし、光ディスクの屈折率はいずれも１．６１７とする。また、ｆは、対物レンズの焦点距離（ｍｍ）を示し、Ｒは、対物レンズの曲率半径（ｍｍ）を示し、ｄは、対物レンズの光軸位置での厚み（ｍｍ）を示し、ｎは、対物レンズの使用波長（４０５ｎｍ）における屈折率を示し、ｔは、光ディスクの厚み（μｍ）を示し、ＮＡは、光ディスクに対して光ビームを集光するときの対物レンズの開口数を示すものとする。

また、この対物レンズ７の第１面７ａ及び第２面７ｂの非球面形状は、以下の式（１）によって与えられるものとする。尚、式（１）中において、ｈは、光軸からの距離（ｍｍ）を示し、Ｚ（ｈ）は、光軸からの距離がｈの位置における面頂点の接平面からの距離（ｍｍ）を示し、Ｋは、円推定数を示し、Ａ_ｉは、ｉ次の非球面係数を示すものである。

「従来例」
従来例の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６０２
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ｔ：８７．５〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、比較例の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５０７〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．６３９
Ａ_４：７．２７４×１０^−３
Ａ_６：−３．５７９×１０^−４
Ａ_８：２．３９０×１０^−３
Ａ_１０：−１．４４３×１０^−３
Ａ_１２：２．８４２×１０^−４
Ａ_１４：２．３９４×１０^−４
Ａ_１６：−１．７２３×１０^−４
Ａ_１８：４．４２９×１０^−５
Ａ_２０：−４．２７３×１０^−６
また、比較例の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−３．８８１〔ｍｍ〕
Ｋ：−７０．８０２
Ａ_４：９．６４６×１０^−２
Ａ_６：−１．０３８×１０^−１
Ａ_８：７．５８６×１０^−２
Ａ_１０：−３．８８１×１０^−２
Ａ_１２：１．１４１×１０^−２
Ａ_１４：−１．４３０×１０^−３
このとき、上述の設計条件における軸外特性が図２（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図２（ｂ）に示すように得られる。

尚、図２（ａ）は、設計条件において、視野の変化に伴う収差変化を示すものであり、図２（ａ）中実線ＬＣ０１は、視野の変化に伴う３次コマ収差の変化を示し、実線ＬＣＫ０１は、視野の変化に伴う高次コマ収差の変化を示し、実線ＬＡ０１は、視野の変化に伴う３次非点収差の変化を示し、実線ＬＳ０１は、視野の変化に伴う３次球面収差の変化を示し、実線ＬＷ０１は、視野の変化に伴う全ての収差の合計である波面収差を示し、横軸は、視野（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、収差量（ｍλｒｍｓ）を示すものである。ここで、視野は、対物レンズに入射する主光線の角度を示す。また、視野ｘ°の３次コマ収差、高次コマ収差とは、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、この対物レンズの光軸に対してｘ°傾けた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する３次コマ収差、高次コマ収差のことである（ここでｘは、任意の角度を示す）。

また、図２（ｂ）は、第１面と第２面とに２μｍの面間偏心があった場合の対物レンズの光軸を傾斜させたときの傾斜角度（以下、「チルト角」ともいう。）の変化に伴う収差変化を示すものであり、図２（ｂ）中実線ＬＣ０２は、チルト角の変化に伴う３次コマ収差の変化を示し、実線ＬＣＫ０２は、チルト角の変化に伴う高次コマ収差の変化を示し、実線ＬＡ０２は、チルト角の変化に伴う３次非点収差の変化を示し、実線ＬＳ０２は、チルト角の変化に伴う３次球面収差の変化を示し、実線ＬＷ０２は、チルト角の変化に伴う全ての収差の合計である波面収差を示し、横軸は、チルト角（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、収差量（ｍλｒｍｓ）を示すものである。

図２（ａ）に示すように、軸上波面収差は、１．２ｍλｒｍｓと低く抑えられ、視野１度における３次コマ収差及び高次コマ収差は、それぞれ１．１ｍλｒｍｓ、６．９ｍλｒｍｓとなっている。

また、図２（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角が０°（０度）のときに、３次コマ収差が５３．６ｍλｒｍｓ、高次コマ収差が１９．２ｍλｒｍｓ発生している。尚、このときの、３次非点収差は、０．０ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．１ｍλｒｍｓである。

そして、３次コマ収差が０．０ｍλｒｍｓとなるような、チルト角は０．５°である。チルト角０．５°のときの、高次コマ収差が２４．２ｍλｒｍｓであり、３次非点収差が２０．６ｍλｒｍｓであり、３次球面収差が４．３ｍλｒｍｓである。

一般的に、対物レンズで光ディスク上の信号を読む場合、３次コマ収差、３次非点収差、および高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下に抑えられ、全波面収差が４０ｍλｒｍｓ抑えられていることが望ましい。

しかし、この比較例の設計では、図２（ｂ）に示すように、対物レンズを０．５°傾斜させると３次非点収差、高次コマ収差が２０ｍλｒｍｓを超えてしまう。また、この比較例の設計では、３次非点収差、高次コマ収差が２０ｍλｒｍｓ以下のところでは、３次コマ収差が２０ｍλｒｍｓを大きく越えており、３次コマ収差を２０ｍλｒｍｓ以下に抑えるためには、第１面と第２面との偏心を１μｍ以下程度に抑えることが必要になってしまう。

また、３次コマ収差を低減するためのチルト角が０．５°を超えてしまい、上述のように０．５°以下にしたいという要求を達成することができず、そのときの波面収差も３７．４ｍλｒｍｓとなっており、さらに小さくすることが望まれる。

次に、上述のような従来の対物レンズ、すなわち、比較例の対物レンズでの問題を解消する本願発明に係る実施例１〜６の対物レンズについて説明する。

「実施例１」
実施例１の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６０２
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ｔ：８７．５〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、実施例１の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５２６〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．７１６
Ａ_４：１．０６０×１０^−２
Ａ_６：−１．８７３×１０^−４
Ａ_８：２．４０３×１０^−３
Ａ_１０：−１．４５７×１０^−３
Ａ_１２：３．０７４×１０^−４
Ａ_１４：２．１４８×１０^−４
Ａ_１６：−１．５６５×１０^−４
Ａ_１８：３．９３９×１０^−５
Ａ_２０：−３．６５１×１０^−６
また、実施例１の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−３．６４３〔ｍｍ〕
Ｋ：−９１．５６８
Ａ_４：７．５９７×１０^−２
Ａ_６：−８．５７５×１０^−２
Ａ_８：７．３２１×１０^−２
Ａ_１０：−４．２０２×１０^−２
Ａ_１２：１．３３７×１０^−２
Ａ_１４：−１．７１１×１０^−３
Ａ_１６：−２．２２２×１０^−４
Ａ_１８：１．４６２×１０^−４
Ａ_２０：−２．８８４×１０^−５
このように形成された対物レンズ７に平行光とされた光ビームが入射した場合の、上述の設計条件における軸外特性が図３（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図３（ｂ）に示すように得られる。

尚、図３（ａ）並びに後述する図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）は、設計条件において、視野の変化に伴う収差変化を示すものであり、各図中実線ＬＣ１１，ＬＣ２１，ＬＣ３１，ＬＣ４１，Ｌ５１，Ｌ６１は、視野の変化に伴う３次コマ収差の変化を示し、実線ＬＣＫ１１，ＬＣＫ２１，ＬＣＫ３１，ＬＣＫ４１，ＬＣＫ５１，ＬＣＫ６１は、視野の変化に伴う高次コマ収差の変化を示し、実線ＬＡ１１，ＬＡ２１，ＬＡ３１，ＬＡ４１，ＬＡ５１，ＬＡ６１は、視野の変化に伴う３次非点収差の変化を示し、実線ＬＳ１１，ＬＳ２１，ＬＳ３１，ＬＳ４１，ＬＳ５１，ＬＳ６１は、視野の変化に伴う３次球面収差の変化を示し、実線ＬＷ１１，ＬＷ２１，ＬＷ３１，ＬＷ４１，ＬＷ５１，ＬＷ６１は、視野の変化に伴う全ての収差の合計である波面収差を示し、横軸は、視野（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、収差量（ｍλｒｍｓ）を示すものである。ここで、視野は、対物レンズに入射する主光線の角度を示す。また、視野ｘ°の３次コマ収差、高次コマ収差とは、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、この対物レンズの光軸に対してｘ°傾けた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する３次コマ収差、高次コマ収差のことである（ここでｘは、任意の角度を示す）。

また、図３（ｂ）並びに後述する図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、第１面７ａと第２面７ｂとに２μｍの面間偏心があった場合の対物レンズの光軸を傾斜させたときの傾斜角度（以下、「チルト角」ともいう。）の変化に伴う収差変化を示すものであり、各図中実線ＬＣ１２，ＬＣ２２，ＬＣ３２，ＬＣ４２，ＬＣ５２，ＬＣ６２は、チルト角の変化に伴う３次コマ収差の変化を示し、実線ＬＣＫ１２，ＬＣＫ２２，ＬＣＫ３２，ＬＣＫ４２，ＬＣＫ５２，ＬＣＫ６２は、チルト角の変化に伴う高次コマ収差の変化を示し、実線ＬＡ１２，ＬＡ２２，ＬＡ３２，ＬＡ４２，ＬＡ５２，ＬＡ６２は、チルト角の変化に伴う３次非点収差の変化を示し、実線ＬＳ１２，ＬＳ２２，ＬＳ３２，ＬＳ４２，ＬＳ５２，ＬＳ６２は、チルト角の変化に伴う３次球面収差の変化を示し、実線ＬＷ１２，ＬＷ２２，ＬＷ３２，ＬＷ４２，ＬＷ５２，ＬＷ６２は、チルト角の変化に伴う全ての収差の合計である波面収差を示し、横軸は、チルト角（ｄｅｇ）を示し、縦軸は、収差量（ｍλｒｍｓ）を示すものである。

図３（ａ）に示すように、軸上波面収差は、２．１ｍλｒｍｓと低く抑えられ、視野１度における３次コマ収差は、７６．５ｍλｒｍｓとなっており、視野１度における高次コマ収差は、１５．８ｍλｒｍｓとなっている。

そして、図３（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角が０°のときに、３次コマ収差が６４．７ｍλｒｍｓ発生し、良好な収差特性が得られない。尚、このときの、高次コマ収差は、９．９ｍλｒｍｓであり、３次非点収差は、０．１ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．３ｍλｒｍｓである。

しかし、対物レンズ７全体を傾けて、光軸を０．３７°傾けることによって、３次コマ収差をキャンセルして０．０ｍλｒｍｓとすることができ、このときの高次コマ収差が１６．５ｍλｒｍｓ、３次非点収差が１１．７ｍλｒｍｓ、３次球面収差が２．９ｍλｒｍｓと良好な収差特性が得られる。

これにより、実施例１によれば、第１面と第２面の面間偏心を２μｍとしても３次コマ収差、高次コマ収差、３次非点収差及び３次球面収差等の各収差成分（以下、「各収差成分」ともいう。）を十分に抑えることができ、第１面と第２面との面間偏心トレランスを２μｍ以上とすることが達成できる。

さらに、比較例に比べて、３次コマ収差が０となるチルト角（０．３７°）を小さくでき、すなわち、チルト角を上述したレンズ径及びワーキングディスタンスを考慮した０．５度以下とするとともに、このときの波面収差も２２．６ｍλｒｍｓとして大幅に低減することができる。

このとき、上述のように、面間偏心によって発生する３次コマ収差をキャンセルするための対物レンズの傾き角度は、対物レンズホルダの形状、および差動距離を確保することを考慮して、０．５°以下であることが望ましいが、本実施例１では、図３（ｂ）に示すように、レンズ傾き角度を０．３７°に抑えており、この条件（以下、「面間偏心があった場合の３次コマ収差が０となるレンズ傾き角度の条件」ともいう。）を満たしている。

また、面間偏心による３次コマ収差をキャンセルするのに必要なレンズ傾き角度を小さくするために、設計条件において、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、この対物レンズの光軸から１度（１°）傾いた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する３次コマ収差（「視野１度における３次コマ収差」ともいう。）の大きさが３０ｍλｒｍｓを越えるように、対物レンズを設計することが望ましいが、本実施例１の設計では、図３（ａ）に示すように視野１度において７６．５λｒｍｓの３次コマ収差が発生しており、この条件（以下、「設計条件における視野１度の３次コマ収差の条件」ともいう。）を満たしている。

さらに、面間偏心によって発生する３次コマ収差をレンズの傾きによってキャンセルした際に、高次コマ収差の大きさを２０ｍλｒｍｓ以下に抑えるためには、設計条件において、対物レンズの光軸を光ディスクの信号記録面に直交する方向に一致させた状態で、この対物レンズの光軸から１度傾けた中心軸をもつ光線を入射させたときに発生する高次コマ収差を２０ｍλｒｍｓ以下に抑え、かつ面間偏心が２μｍのときに発生する高次コマ収差を２０ｍλｒｍｓ以下に抑えるように設計することが望ましいが、本実施例１の設計では、視野１度の高次コマ収差を１５．８ｍλｒｍｓ、２μｍの面間偏心があるときの高次コマ収差を９．９ｍλｒｍｓに抑えており、面間偏心による３次コマ収差をキャンセルしたときの高次コマ収差を１６．５ｍλｒｍｓに抑えており、この条件（以下、「設計条件における視野１度の高次コマ収差の条件」及び「面間偏心があった場合の高次コマ収差の条件」ともいう。）を満たしている。

尚、上述の実施例１及び後述の実施例２〜６では、面間偏心による３次コマ収差をキャンセルするためにレンズを傾けた時、対物レンズを光線が通過することによって発生する３次コマ収差と、対物レンズをチルトすることにより光線が斜めになり、光ディスク内をその光線が通過することによって発生する３次コマ収差が同符号となる構成にすれば、大きなキャンセル効果を得ることが出来る。すなわち、対物レンズは、対物レンズを傾斜させることにより対物レンズで発生する３次コマ収差と、対物レンズを傾斜させることにより光ディスクで発生する３次コマ収差とが同符号となるように、光軸を傾斜され、これらの３次コマ収差の合計により面間偏心により発生する３次コマ収差を相殺して略０となるようにすることができる。

尚、上述の実施例１及び後述の実施例２〜６では、面間偏心が２μｍのときの収差特性について検討したが、偏心が０以上２μｍ未満であった場合には、それぞれの実施例の収差特性から得られる収差より小さい収差が得られるとともに、チルト角も小さくなる。

「実施例２」
実施例２の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．５９７
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ｔ：１００〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、実施例２の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５１４
Ｋ：−０．７１５
Ａ_４：１．０１０×１０^−２
Ａ_６：−１．１２０×１０^−４
Ａ_８：２．４３７×１０^−３
Ａ_１０：−１．４６７×１０^−３
Ａ_１２：３．０３３×１０^−４
Ａ_１４：２．１５６×１０^−４
Ａ_１６：−１．５５９×１０^−４
Ａ_１８：３．９５１×１０^−５
Ａ_２０：−３．７３２×１０^−６
また、実施例２の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−３．５５０
Ｋ：−７３．３６４
Ａ_４：７．８７７×１０^−２
Ａ_６：−８．５３１×１０^−２
Ａ_８：７．１２１×１０^−２
Ａ_１０：−４．１４７×１０^−２
Ａ_１２：１．３４１×１０^−２
Ａ_１４：−１．６６５×１０^−３
Ａ_１６：−２．４３６×１０^−４
Ａ_１８：１．３３７×１０^−４
Ａ_２０：−２．３９７×１０^−５
このように形成された対物レンズ７にＮＡ０．００２４３の発散光とされた光ビームが入射した場合の、上述の設計条件における軸外特性が図４（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図４（ｂ）に示すように得られる。図４（ａ）及び図４（ｂ）の各実線は、上述した通りである。

図４（ａ）に示すように、軸上波面収差は、２．６ｍλｒｍｓと低く抑え、視野１度における３次コマ収差を８４．６ｍλｒｍｓ発生させながら、高次コマ収差を５．８ｍλｒｍｓと低く抑えている。

また、図４（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、高次コマ収差を１１．９ｍλｒｍｓに抑えている。

このため、図４（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角が０°のときに、３次コマ収差が６２．４ｍλｒｍｓ発生しているので、良好な収差特性が得られない。尚、このときの、高次コマ収差は、１１．９ｍλｒｍｓであり、３次非点収差は、０．１ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．１ｍλｒｍｓである。

ここで、対物レンズ７全体を傾けて、光軸を０．３９°傾けることによって、３次コマ収差をキャンセルして０．０ｍλｒｍｓとすることができ、このときの高次コマ収差が１７．４ｍλｒｍｓ、３次非点収差が１２．６ｍλｒｍｓ、３次球面収差が２．８ｍλｒｍｓと良好な収差特性が得られる。

これにより、実施例２によれば、第１面と第２面の面間偏心を２μｍとしても各収差成分を十分に抑えることができ、第１面と第２面との面間偏心トレランスを２μｍ以上とすることが達成できる。

さらに、比較例に比べて、３次コマ収差が０となるチルト角（０．３９°）を小さくでき、すなわち、チルト角を０．５度以下とするとともに、このときの波面収差も２４．６ｍλｒｍｓとして大幅に低減することができる。

このとき、上述の実施例１と同様に、本実施例２においても、面間偏心があった場合の３次コマ収差が０となるレンズ傾き角度の条件、設計条件における視野１度の３次コマ収差の条件、設計条件における視野１度の高次コマ収差の条件、面間偏心があった場合の高次コマ収差の条件を満たしている。

「実施例３」
実施例３の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６３８
ｄ：２．５９〔ｍｍ〕
ｔ：８７．５〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、実施例３の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５５４
Ｋ：−０．６６１
Ａ_４：８．０８９×１０^−３
Ａ_６：−９．９５７×１０^−４
Ａ_８：３．２４７×１０^−３
Ａ_１０：−１．７７４×１０^−３
Ａ_１２：２．１６８×１０^−４
Ａ_１４：３．２４４×１０^−４
Ａ_１６：−１．８７７×１０^−４
Ａ_１８：４．１５７×１０^−５
Ａ_２０：−３．４７４×１０^−６
また、実施例３の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−５．０５５
Ｋ：−８４．６８５
Ａ_４：１．２１７×１０^−１
Ａ_６：−１．３７２×１０^−１
Ａ_８：９．２９５×１０^−２
Ａ_１０：−３．７７９×１０^−２
Ａ_１２：７．０８４×１０^−３
Ａ_１４：１．９３１×１０^−４
Ａ_１６：−２．０８７×１０^−４
このように形成された対物レンズ７に平行光とされた光ビームが入射した場合の、上述の設計条件における軸外特性が図５（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図５（ｂ）に示すように得られる。図５（ａ）及び図５（ｂ）の各実線は、上述した通りである。

図５（ａ）に示すように、軸上波面収差は、２．９ｍλｒｍｓと低く抑え、視野１度における３次コマ収差を４１．５ｍλｒｍｓ発生させながら、高次コマ収差を１３．１ｍλｒｍｓと低く抑えている。

また、図５（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、高次コマ収差を１０．６ｍλｒｍｓに抑えている。

このため、図５（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角が０°のときに、３次コマ収差が６１．７ｍλｒｍｓ発生しているので、良好な収差特性が得られない。尚、このときの、高次コマ収差は、１０．６ｍλｍｓであり、３次非点収差は、０．１ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．２ｍλｒｍｓである。

ここで、対物レンズ７全体を傾けて、光軸を０．４４°傾けることによって、３次コマ収差をキャンセルして０．０ｍλｒｍｓとすることができ、このときの高次コマ収差が１６．９ｍλｒｍｓ、３次非点収差が１６．０ｍλｒｍｓ、３次球面収差が２．８ｍλｒｍｓと良好な収差特性が得られる。

これにより、実施例３によれば、第１面と第２面の面間偏心を２μｍとしても各収差成分を十分に抑えることができ、第１面と第２面との面間偏心トレランスを２μｍ以上とすることが達成できる。

さらに、比較例に比べて、３次コマ収差が０となるチルト角（０．４４°）を小さくでき、すなわち、チルト角を０．５度以下とするとともに、このときの波面収差も２６．９ｍλｒｍｓとして大幅に低減することができる。

このとき、上述の実施例１と同様に、本実施例３においても、面間偏心があった場合の３次コマ収差が０となるレンズ傾き角度の条件、設計条件における視野１度の３次コマ収差の条件、設計条件における視野１度の高次コマ収差の条件、面間偏心があった場合の高次コマ収差の条件を満たしている。

「実施例４」
実施例４の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．５９７
ｄ：２．２６〔ｍｍ〕
ｔ：８７．５〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、実施例４の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．４８７〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．６６２
Ａ_４：８．３２９×１０^−３
Ａ_６：−２．６７７×１０^−４
Ａ_８：２．５８８×１０^−３
Ａ_１０：−１．５６１×１０^−３
Ａ_１２：３．０５６×１０^−４
Ａ_１４：２．１９１×１０^−４
Ａ_１６：−１．５４５×１０^−４
Ａ_１８：３．９４８×１０^−５
Ａ_２０：−３．８１４×１０^−６
また、実施例４の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−４．８３０〔ｍｍ〕
Ｋ：−６６．５６１
Ａ_４：７．６６６×１０^−２
Ａ_６：−８．７１５×１０^−２
Ａ_８：７．４９７×１０^−２
Ａ_１０：−４．１５９×１０^−２
Ａ_１２：１．３０４×１０^−２
Ａ_１４：−１．７５２×１０^−３
Ａ_１６：−１．２５６×１０^−４
Ａ_１８：６．５６７×１０^−５
Ａ_２０：−５．６３０×１０^−６
このように形成された対物レンズ７に平行光とされた光ビームが入射した場合の、上述の設計条件における軸外特性が図６（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図６（ｂ）に示すように得られる。図６（ａ）及び図６（ｂ）の各実線は、上述した通りである。

図６（ａ）に示すように、軸上波面収差は、３．６ｍλｒｍｓと低く抑え、視野１度における３次コマ収差を１０２．７ｍλｒｍｓ発生させながら、高次コマ収差を１０．０ｍλｒｍｓと低く抑えている。

また、図６（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、高次コマ収差を９．１ｍλｒｍｓに抑えている。

このため、図６（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角度が０°のときに、３次コマ収差が７０．７ｍλｒｍｓ発生しているので、良好な収差特性が得られない。尚、このときの、高次コマ収差は、９．１ｍλｒｍｓであり、３次非点収差は、０．１ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．３ｍλｒｍｓである。

ここで、対物レンズ７全体を傾けて、光軸を０．３６°傾けることによって、３次コマ収差をキャンセルして０．０ｍλｒｍｓとすることができ、このときの高次コマ収差が１６．０ｍλｒｍｓ、３次非点収差が１２．０ｍλｒｍｓ、３次球面収差が１．４ｍλｒｍｓと良好な収差特性が得られる。

これにより、実施例４によれば、第１面と第２面の面間偏心を２μｍとしても各収差成分を十分に抑えることができ、第１面と第２面との面間偏心トレランスを２μｍ以上とすることが達成できる。

さらに、比較例に比べて、３次コマ収差が０となるチルト角（０．３６°）を小さくでき、すなわち、チルト角を０．５度以下とするとともに、このときの波面収差も２３．４ｍλｒｍｓとして大幅に低減することができる。

このとき、上述の実施例１と同様に、本実施例４においても、面間偏心があった場合の３次コマ収差が０となるレンズ傾き角度の条件、設計条件における視野１度の３次コマ収差の条件、設計条件における視野１度の高次コマ収差の条件、面間偏心があった場合の高次コマ収差の条件を満たしている。

「実施例５」
実施例５の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６０４
ｄ：２．２６〔ｍｍ〕
ｔ：８７．５〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、実施例５の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．４９６〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．６６６
Ａ_４：８．４７４×１０^−３
Ａ_６：−２．５７３×１０^−４
Ａ_８：２．５６２×１０^−３
Ａ_１０：−１．５１９×１０^−３
Ａ_１２：３．０３７×１０^−４
Ａ_１４：２．１８６×１０^−４
Ａ_１６：−１．５４８×１０^−４
Ａ_１８：３．９５２×１０^−５
Ａ_２０：−３．７９２×１０^−６
また、実施例５の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−５．１０３〔ｍｍ〕
Ｋ：−７１．６１０
Ａ_４：７．７５６×１０^−２
Ａ_６：−８．７７０×１０^−２
Ａ_８：７．５１２×１０^−２
Ａ_１０：−４．１５４×１０^−２
Ａ_１２：１．３０２×１０^−２
Ａ_１４：−１．７５８×１０^−３
Ａ_１６：−１．２７７×１０^−４
Ａ_１８：６．９２２×１０^−５
Ａ_２０：−６．３４３×１０^−６
このように形成された対物レンズ７に平行光とされた光ビームが入射した場合の、上述の設計条件における軸外特性が図７（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図７（ｂ）に示すように得られる。図７（ａ）及び図７（ｂ）の各実線は、上述した通りである。

図７（ａ）に示すように、軸上波面収差は、３．２ｍλｒｍｓと低く抑え、視野１度における３次コマ収差を１０８．４ｍλｒｍｓ発生させながら、高次コマ収差を８．４ｍλｒｍｓと低く抑えている。

また、図７（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、高次コマ収差を７．９ｍλｒｍｓに抑えている。

このため、図７（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角度が０°のときに、３次コマ収差が７２．５ｍλｒｍｓ発生しているので、良好な収差特性が得られない。尚、このときの、高次コマ収差は、７．９ｍλｒｍｓであり、３次非点収差は、０．１ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．５ｍλｒｍｓである。

ここで、対物レンズ７全体を傾けて、光軸を０．３５°傾けることによって、３次コマ収差をキャンセルして０．０ｍλｒｍｓとすることができ、このときの高次コマ収差が１４．１ｍλｒｍｓ、３次非点収差が１２．０ｍλｒｍｓ、３次球面収差が１．６ｍλｒｍｓと良好な収差特性が得られるようになる。

これにより、実施例５によれば、第１面と第２面の面間偏心を２μｍとして各収差成分を十分に抑えることができ、第１面と第２面との面間偏心トレランスを２μｍ以上とすることが達成できる。

さらに、比較例に比べて、３次コマ収差が０となるチルト角（０．３５°）を小さくでき、すなわち、チルト角を０．５度以下とするとともに、このときの波面収差も２２．１ｍλｒｍｓとして大幅に低減することができる。

このとき、上述の実施例１と同様に、本実施例５においても、面間偏心があった場合の３次コマ収差が０となるレンズ傾き角度の条件、設計条件における視野１度の３次コマ収差の条件、設計条件における視野１度の高次コマ収差の条件、面間偏心があった場合の高次コマ収差の条件を満たしている。

「実施例６」
実施例６の対物レンズにおいて、ｆ，ｎ，ｄ，ｔ，ＮＡは、以下の通りである。
ｆ：２．２〔ｍｍ〕
ｎ：１．６４６
ｄ：２．２〔ｍｍ〕
ｔ：８７．５〔μｍ〕
ＮＡ：０．８５
また、実施例６の対物レンズの入射側の第１面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第１面形状＞
Ｒ：１．５３４〔ｍｍ〕
Ｋ：−０．５３７
Ａ_４：３．９９４×１０^−３
Ａ_６：−１．３２０×１０^−３
Ａ_８：２．８７６×１０^−３
Ａ_１０：−１．８４８×１０^−３
Ａ_１２：３．６９８×１０^−４
Ａ_１４：２．３４７×１０^−４
Ａ_１６：−１．６８６×１０^−４
Ａ_１８：４．２２２×１０^−５
Ａ_２０：−３．９６０×１０^−６
また、実施例６の対物レンズの出射側の第２面の形状を示すＲ，Ｋ，Ａｉは、以下の通りである。
＜第２面形状＞
Ｒ：−８．４３３〔ｍｍ〕
Ｋ：−７４．３９６
Ａ_４：８．７５８×１０^−２
Ａ_６：−９．１７６×１０^−２
Ａ_８：７．１７０×１０^−２
Ａ_１０：−３．５８６×１０^−２
Ａ_１２：９．６７９×１０^−３
Ａ_１４：−８．９０２×１０^−４
Ａ_１６：−１．４０７×１０^−４
Ａ_１８：２．７８３×１０^−５
このように形成された対物レンズ７に平行光とされた光ビームが入射した場合の、上述の設計条件における軸外特性が図８（ａ）に示すように得られ、上述のような条件とされた第１面及び第２面に２μｍの面間偏心を有する場合のチルト特性が図８（ｂ）に示すように得られる。図８（ａ）及び図８（ｂ）の各実線は、上述した通りである。

図８（ａ）に示すように、軸上波面収差は、３．２ｍλｒｍｓと低く抑え、視野１度における３次コマ収差を９３．６ｍλｒｍｓ発生させながら、高次コマ収差を１０．２ｍλｒｍｓと低く抑えている。

また、図８（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、高次コマ収差を７．７ｍλｒｍｓに抑えている。

このため、図８（ｂ）に示すように、第１面と第２面とが２μｍ偏心している場合、チルト角度が０°のときに、３次コマ収差が７２．２ｍλｒｍｓ発生しているので、良好な収差特性が得られない。尚、このときの、高次コマ収差は、７．７ｍλｒｍｓであり、３次非点収差は、０．０ｍλｒｍｓであり、３次球面収差は、０．２ｍλｒｍｓである。

ここで、対物レンズ７全体を傾けて、光軸を０．３８°傾けることによって、３次コマ収差をキャンセルして０．０ｍλｒｍｓとすることができ、このときの高次コマ収差が１５．０ｍλｒｍｓ、３次非点収差が１４．０ｍλｒｍｓ、３次球面収差が１．２ｍλｒｍｓと良好な収差特性が得られるようになる。

これにより、実施例６によれば、第１面と第２面の面間偏心を２μｍとしても各収差成分を十分に抑えることができ、第１面と第２面との面間偏心トレランスを２μｍ以上とすることが達成できる。

さらに、比較例に比べて、３次コマ収差が０となるチルト角（０．３８°）を小さくでき、すなわち、チルト角を０．５度以下とするとともに、このときの波面収差も２３．１ｍλｒｍｓとして大幅に低減することができる。

このとき、上述の実施例１と同様に、本実施例６においても、面間偏心があった場合の３次コマ収差が０となるレンズ傾き角度の条件、設計条件における視野１度の３次コマ収差の条件、設計条件における視野１度の高次コマ収差の条件、面間偏心があった場合の高次コマ収差の条件を満たしている。

以上のように、実施例１〜６の対物レンズ及びこれを備える光ピックアップ装置は、従来例では、対物レンズの第１面と第２面との面間偏心が１μｍ以下の偏心しか許容できないのに対して、２μｍ又はそれ以上の偏心まで許容することが可能となる。

以上のように光ピックアップ装置１は、高開口数、短波長用の対物レンズを有し、軸外収差や面間偏心が発生した時の収差成分を制御することにより、良好な記録再生特性を維持した状態で、面間偏心のトレランスを広げることができる。さらに、面間偏心のトレランスを広げることで、製造トレランスを許容化し、歩留まりが上昇し、レンズ作製にかかるコストを低減することができる。

すなわち、本発明を適用した対物レンズ、光ピックアップ装置及び光ディスク装置は、軸外３次コマ収差等の特性を制御することにより、面間偏心が発生したときの収差成分を制御して面間偏心のトレランスを広げることができ、製造誤差の許容値を緩和することで、歩留まりを向上し、低コスト化を実現する。

本発明が適用された光ピックアップの光学系を示す光路図である。本発明が適用された光ピックアップを構成する対物レンズと比較するための比較例の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。実施例１の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。実施例２の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。実施例３の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。実施例４の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。実施例５の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。実施例６の対物レンズの収差の特性を示す図であり、（ａ）は、軸外特性を示す特性図であり、（ｂ）は、チルト特性を示す特性図である。

符号の説明

１光ピックアップ、３光源部、４回折光学素子、５ビームスプリッタ、６コリメータレンズ、７対物レンズ、８光ディスク、９光検出器

Claims

光記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップに用いられ、開口数が０．８２以上であり両面が非球面形状に形成され、光記録媒体に対して光ビームを集光するとともに、面間偏心を有し、上記面間偏心に起因する収差を当該対物レンズの光軸を入射光の中心軸に対して傾斜させることにより補正するようにされた対物レンズにおいて、
上記面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように上記光軸を、上記入射光の中心軸に対して傾斜させたときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている対物レンズ。
開口数が０．８２以上であり両面が非球面形状に形成され、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを備え、上記対物レンズの上記両面が面間偏心を有し、上記面間偏心に起因する収差を上記対物レンズの光軸を入射光の中心軸に対して傾斜させることにより補正するようにして、光記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置において、
上記面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように上記対物レンズの光軸を、上記入射光の中心軸に対して傾斜させたときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている光ピックアップ装置。
上記面間偏心が２μｍであったときに上記面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように上記対物レンズの光軸を、上記入射光の中心軸に対して傾斜させるときの傾斜角度が０．５度以下である請求項２記載の光ピックアップ装置。
上記対物レンズを上記入射光の中心軸に対して傾斜させることにより上記対物レンズで発生する３次コマ収差と、上記対物レンズを傾斜させることにより上記光ディスクで発生する３次コマ収差とが同符号となるように上記対物レンズの光軸を傾斜させ、これらの３次コマ収差により上記面間偏心により発生する３次コマ収差を相殺して略０となるようにする請求項２記載の光ピックアップ。
開口数が０．８２以上であり両面が非球面形状に形成され、光記録媒体に対して光ビームを集光する対物レンズを備え、上記対物レンズの上記両面が面間偏心を有し、上記面間偏心に起因する収差を上記対物レンズの光軸を入射光の中心軸に対して傾斜させることにより補正するようにして、光記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置を備える光ディスク装置において、
上記面間偏心により発生する３次コマ収差を略０となるように上記対物レンズの光軸を、上記入射光の中心軸に対して傾斜させたときの非点収差、球面収差及び高次コマ収差がそれぞれ２０ｍλｒｍｓ以下とされている光ディスク装置。