WO2002027715A1

WO2002027715A1 - Systeme et unite de tete optiques destines a un disque optique et unite d'entrainement de disque optique

Info

Publication number: WO2002027715A1
Application number: PCT/JP2001/008323
Authority: WO
Inventors: Tomohiko Sasano; Yasuhiro Tanaka; Michihiro Yamagata
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2000-09-26
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2002-04-04
Also published as: US20020186476A1; CN1393014A; CN1182523C; US6590717B2; JPWO2002027715A1

Description

明細書光ディスク用光学系、光ディスク用光ヘッド装置、及び光ドライブ装置技術分野

本発明は、デジタルビデオディスク、デジタルオーディオディスク、コンピュータ用の光メモリディスクなどの光ディスクの情報記録面に光源からの光束を集光する光ディスク用光学系と、これを備えた光デイスク用光へッド装置及び光ドライブ装置に関する。背景技術

一般に、光ディスク用の光ヘッド装置において、光ディスクの情報記録面上に回折限界の点像を集光することにより、情報を記録し又は記録された情報を再生するための対物レンズとしては、非球面を用いた単レンズが多く使用されている。

以下に、従来の光ヘッド装置について、図面を参照しながら説明する。

図 5は従来の光へッド装置を示す概略構成図である。図 5に示すように、半導体レ一ザ 1 5 1から出射した光束は、ビームスプリッタ 1 5 2 で光路の向きが変えられ、コリメ一トレンズ 1 5 3によって略平行光となる。そして、前記レーザ光は、折り曲げミラー 1 5 4により光路の向きがさらに変えられ、対物レンズ 1 5 5によって光ディスク 1 5 6の情報記録面 1 5 7上に集光される。ここで、対物レンズ 1 5 5は、ァクチユエ一夕 1 6 0によって駆動される。光ディスク 1 5 6の情報記録面 1 5 7上に集光された前記レーザ光は、情報記録面 1 5 7に形成された凹凸によって回折を受ける。光ディスク 1 5 6の情報記録面 1 5 7で反射され、回折された前記レーザ光は、対物レンズ 1 5 5を通過し、折り曲げミラー 1 5 4によって光路の向きが変えられ、コリメ一トレンズ 1 5 3、ビームスプリツ夕 1 5 2、及びシリンドリカルレンズ 1 5 8を透過してフォトディテクタ一（受光素子） 1 5 9上に集光される。そしてフォトディテクター 1 5 9からの電気信号により、光ディスク 1 5 6の情報記録面 1 5 7で変調された光量変化が検出され、情報記録面 1 5 7上のデ一夕の読み取りが行われる。

ここで、対物レンズ 1 5 5には製造の際の製造誤差によって波面収差が発生する。この波面収差は、 3次球面収差、 3次コマ収差、 3次非点収差、高次収差の各収差成分に分けて考えることができる。

これらの収差成分のうち、 3次コマ収差は、各レンズ面が回転対称面であれば、設計上発生しない。しかしながら、実際には、製造上で生じる、対物レンズ 1 5 5の平行光束側の面である第 1面 1 6 1と集光側の面である第 2面 1 6 2との間のディセンタ（光軸と垂直方向のずれ量）と、対物レンズ 1 5 5の第 1面 1 6 1又は第 2面 1 6 2又はその両方の面のチル卜（光軸と垂直な面に対する傾き）とが支配的な要因となって 3次コマ収差が発生する。

近年、例えば D V D (デジタルビデオディスク）や D V D— R A Mのように記録密度の高密度化が進んでいる。高密度化を達成するためには、光ディスク上でいかに小さな光スポットを形成するかが問題となるが、そのスポット径は、レンズの開口数（N A) を大きくすること、及び光の波長を短くすることで小さくできることが知られている。高密度化のためにレンズの開口数が徐々に大きくなつており、 D V Dでは N Aが 0 . 6、波長 6 6 0 n mとなっている。現在では、高精細映像（ハイビジョン映像）で、かつ映画などを想定した 2時間という長さを記録するために、ディスク 1枚あたり（片面で） 2 5 G B程度の記録容量が必要とされている。これは D V Dの約 5倍の記録密度であり、スポット面積を 5分の 1にする必要がある。つまり、スポット径は、 0 . 4 5倍である必要がある。短波長化に関しては、 4 0 5 n m近辺の波長のレーザ光源が市場で出回り始めている。スポット径は N Aに比例し、波長に反比例することが知られているので、レンズの N Aとしては、 0 . 8 2以上が求められる。

従来、レンズ設計において、レンズを製造する時の製造誤差、あるいは、光ヘッドへの組立時の組立誤差を考慮して、レンズの第 1面と第 2 面のディセンタが発生しても収差が大きくならないように、かつ、軸外から光が入射しても収差が大きくならないように設計していた。 N Aが 0 . 8 2といったような高開口数レンズの要望が高いにも関わらず、未だ製品化に至っていない原因の一つは、レンズ設計において軸上の収差を小さくするだけなら容易であるが、製造公差や組み立て公差を考慮しつつ設計した場合、単レンズで十分な公差を持ったレンズの設計が非常に困難であるということにある。

そこで、 2枚あるいは 3枚のレンズを組み合わせて対物レンズを構成して、レンズ 1枚ごとの製造公差を緩和するという手法で、対物レンズの開口数を大きくするという方法が採用されている。

対物レンズに残された問題点は、ディスクの傾きによって発生する 3 次コマ収差は、対物レンズの開口数を大きくすればするほど大きくなり、また、ディスクの透明基板（光ディスクの情報記録面の対物レンズ側に形成された透明基板。「光ディスク基板」とも言う。）の厚さが厚くなればなるほど大きくなるということである。

ディスクの厚みは、上記の観点から薄い方が良い。しかしながら、薄い場合には、ディスク透明基板表面での対物レンズからの光束が小さくなり、その結果、透明基板表面上のゴミゃキズによって記録再生性能が劣化してしまうという問題がある。本発明者らの検討の結果、数十 m のゴミゃキズがあっても記録再生性能を劣化させないためには、ディスク上の光束径を 1 3 0 zm程度にすればよいことが分かった。これを満たすためには、 NA0. 8 2、ディスクの透明基板の屈折率を 1. 5とすると、計算により透明基板厚は 0. 1mmとすれば良いことが分かる。また、製造上も薄すぎるディスク透明基板では量産性が低くなるため、透明基板厚は 0. 1mm程度が現時点では適当である。上記を鑑みると、ディスク厚は 0. 1mmが妥当である。

現在、ディスクの反りなどにより、ディスク表面に光軸に対して 0. 7度程度の傾きが発生する可能性がある。この大きさの傾きが発生した場合、開口数 0. 8 5、焦点距離 1. 8mm、透明基板厚 0. 1mmの光学系では、 7 9ηιλ程度の 3次コマ収差が発生する。情報記録面上のスポットが十分小さく、 DVDのシステムにおいて再生可能なスポットであるためには 3次コマ収差は 7 Οπιλ以下であることが要求される。従って、ディスクの傾きによって上記の 3次コマ収差が発生すると、この光学系ではデータの記録再生は不可能となる。

.一般に、レンズを光軸に対して傾けると、 3次コマ収差が発生する。従って、ディスクの傾きに応じて対物レンズを傾ければ、ディスクの傾きにより発生した 3次コマ収差は、対物レンズの傾きにより発生する 3 次コマ収差によりキャンセルされて、 3次コマ収差を略 0とすることが出来る。

ディスクの傾きが発生した場合にも良好に記録再生を行なうために、対物レンズを傾ける機構（チルト機構）を備えた光ヘッド装置が特開平 1 1 - 3 1 69 6 3号公報に開示されている。図 6 Α、図 6 Βにその概略構成を示す。

図 6Α，図 6 Βにおいて、 1 5 5は対物レンズ、 6 1 0は対物レンズ 1 5 5を保持するレンズホルダ、 6 1 2 a， 6 1 2 bはレンズホルダ 6 1 0に設けられた貫通穴、 6 1 5 a， 6 1 5 bはそれぞれ貫通穴 6 1 2 a, 6 1 2 bを取り囲むようにレンズホルダ 6 1 0に設けられた略リング形状のコイル、 620 a， 6 20 bは貫通穴 6 1 2 a, 6 1 2 bを遊貫する一対の永久磁石である。一対の永久磁石 620 a, 62 O bは、同方向の極性を持ち、光ヘッド基台に設置されている。レンズホルダ 6 1 0は、図示しない弾性部材を介して光ヘッド基台に保持されている。ァクチユエ一夕 1 6 0は対物レンズ 1 5 5のフォーカス及びトラツキングのためのァクチユエ一夕としても使用される。フォーカス調整は、一対のコイル 6 1 5 a, 6 1 5 bに同方向の電流を流すことで、図 6 Aに示すように、紙面上下方向に対物レンズ 1 5 5を移動させて行なう。一方、一対のコイル 6 1 5 a, 6 1 5 bに互いに逆方向の電流を流せば（あるいは、一対のコイル 6 1 5 a, 6 1 5 bの一方のみに電流を流せば )、図 6 Bに示すように、対物レンズ 1 5 5を傾斜させることができる。

このようなチルト機構により対物レンズをディスクの傾きに応じて傾けることによって、ディスクの傾きがあった場合にも 3次コマ収差を良好に補正することができる。

ところが、上記のように、ディスクの傾きによる 3次コマ収差を対物レンズを傾けることで補正した場合、対物レンズが光軸に対して傾けられることに起因して、 3次コマ収差以外の収差が発生する。この結果、再生性能が大きく改善されないという問題がある。

また、例えば相変化記録方式によりディスクへ情報を記録する場合、現在の DVD— RAMのように、光源のパワーを変動させながらレンズのフォーカス制御を行なう。このパワー変動時に発生する波長変化により焦点位置のずれが発生するが、 N Aが大きいレンズでは、焦点深度が小さくなるために、フォーカス追従ができなくなるという問題がある。発明の開示

本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、 N A 0 . 8 2以上の高開口数レンズを達成するために新たな設計思想を提起し、高開口数の対物レンズを備え、ディスクの傾きにより発生する性能劣化を補正することができる光ディスク用光学系、光ディスク用光へッド装置、及び光ドライブ装置を提供することを目的とする前記目的を達成するため本発明は以下の構成とする。

本発明の第 1の光ディスク用光学系は、光ディスクに対して情報の記録及び Z又は再生を行なうための光ディスク用光学系であって、光源と

、前記光源からの光束を平行光に変換するコリメ一ト光学系と、前記平行光を前記光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズとを備え、前記対物レンズの開口数（N A) が 0 . 8 2以上であって、前記対物レンズは 2枚又は 3枚のレンズからなり、前記対物レンズを光軸に対して 0 . 7度傾けた場合に発生する 3次非点収差が 1 Ο πι λ以下であることを特徴とする。

かかる第 1の光ディスク用光学系によれば、対物レンズの開口数（Ν Α) が 0 . 8 2以上であるために、高密度記録が可能である。

また、対物レンズを 0 . 7度傾けたとき発生する 3次非点収差量が小さいので、光ディスクが反りなどにより傾いたときに発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けることにより捕正したときの残存収差量を抑えることができる。この結果、光ディスクの傾きが生じても良好な記録及び/又は再生が可能である。

上記第 1の光ディスク用光学系において、前記光ディスクは、前記情報記録面の前記対物レンズ側の面上に厚さが略 0 . 1 mmの透明基板を有し、前記光ディスクが 0 . 7度傾いた場合に発生する 3次コマ収差を前記対物レンズを傾けることにより補正した場合に発生する 3次非点収差が 1 Ο πι λ以下であることが好ましい。

かかる好ましい構成によれば、光ディスクの反りなどに起因する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合に、 3次非点収差の発生量が 1 Ο ιη λ以下であるために、光ディスクによる 3次コマ収差が良好に補正され、その際、記録再生性能に大きな影響を与える残存非点収差も 1 Ο πι λ以下となるから、良好な記録及び Ζ又は再生が可能となる。次に、本発明の第 2の光ディスク用光学系は、光ディスクに対して情報の記録及び Ζ又は再生を行なうための光ディスク用光学系であって、光源と、前記光源からの光束を平行光に変換するコリメート光学系と、前記平行光を前記光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズとを備え、前記対物レンズの開口数（Ν Α) が 0 . 8 2以上であって、前記対物レンズは 2枚又は 3枚のレンズからなり、前記光ディスクは、前記情報記録面の前記対物レンズ側の面上に厚さが略 0 . 1 mmの透明基板を有し、前記光ディスクが 0 . 7度傾いた場合に発生する 3次コマ収差を前記対物レンズを傾けることにより補正した場合に発生する 3次非点収差が 1 Ο πι λ以下であることを特徴とする。

かかる第 2の光ディスク用光学系によれば、対物レンズの開口数（Ν Α) が 0 . 8 2以上であるために、高密度記録が可能である。

また、光ディスクの反りなどに起因する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合に、 3次非点収差の発生量が 1 Ο πι λ以下であるために、光ディスクによる 3次コマ収差が良好に補正され、その際、記録再生性能に大きな影響を与える残存非点収差も 1 Ο πι λ以下となるから、良好な記録及び Ζ又は再生が可能となる。上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系において、前記光束を厚さ 0. 1mmの透明基板を通して集光させたときの 3次球面収差が 70 m λ以下であることが好ましい。

使用される光ディスクの透明基板と同等の光学的特性を有する厚さ 0 . 1mmの透明基板を通して光源からの光束を、前記基板の裏面に集光させたときの 3次球面収差が 7 Οπιλ以下となるように、対物レンズが補正されているため、基板厚が 0. 1mmの光ディスクに対して使用可能である。光ディスクの基板厚が厚いと光ディスクが傾いた場合の 3次コマ収差の発生量が大きくなる。特に NA0. 8以上の対物レンズを用いるような高密度記録では、この発生量は致命的となる。例えば、対物レンズの NAが 0. 85、焦点距離が 1. 8mmで、光ディスクが 0. 7度傾いた場合、ディスク基板厚 0. 6mmの場合に発生する 3次コマ収差は 480πιλ、ディスク基板厚 0. 1 mmの場合は 79πιλ程度である。従って、発生する 3次コマ収差量を補正可能な程度に抑えるためにはディスク基板厚は薄い程良く、現在のディスク製造技術、取り扱い易さ、ディスクの指紋やほこりなどに対するよごれ耐久性を考えると、ディスク基板厚は 0. 1mmが適当である。上記の好ましい構成の光学系は、基板厚 0. 1mmの光ディスクに対して、該光ディスクに傾きが生じても良好な記録及び Z又は再生が可能である。

また、上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系において、前記光源の波長における前記対物レンズの色収差が 0. 1 m/nm以下であることが好ましい。

かかる好ましい構成によれば、使用する光源の波長に対して良好に色消し（色収差の補正）がされているため、使用波長付近で光源の光がスベクトル幅を持っていた場合にも良好に集光状態を保てる。また、記録再生の切り替え時等でレーザーパワーが変化したとき、通常、波長が数 n m変化する。このような場合に、色消し処理がされていないと、対物レンズが形成するスポット位置が急激に変化するため、自動フォーカス装置が良好に機能しない可能性がある。ところが、上記の好ましい光学系は色消し処理を施してあるために良好に自動フォーカス装置を機能させることが出来る。

また、上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系において、前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、光源側から、球面レンズである第 1レンズ、球面レンズである第 2レンズ、及び非球面レンズである第 3レンズが、この順に配列されて構成され、前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成していることが好ましい。かかる好ましい構成のように、光源側から光ディスク側へ、 2枚の球面貼り合わせレンズと 1枚の非球面レンズとを配置した 2群構成とすることで、レンズ位置合わせ箇所を 1箇所にすることができ、組み立てが容易になる。また、貼り合わせ面を球面とすることで、レンズ面の単体評価が出来るために、貼り合わせ精度の確認が容易になる。

このとき、前記第 3レンズの光ディスク側の面が平面であることが好ましい。これにより、レンズ成形用金型の加工精度を確保しやすい。また、砥石などによる研削加工の必要が無いため、ツールマークなどの面精度を低下させる要因が無くなり、面精度を確保しやすい。これは、光線有効径が最も小さくなる第 3レンズの光ディスク側の面にとっては特に重要である。

また、前記第 1レンズの光源の側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもつことが好ましい。これにより、面の表裏を判別する必要がないため大量生産に好である。

また、前記第 3レンズの光源側の面が非球面であることが好ましい。これにより、 3次球面収差を良好に補正でき、かつ前記 2枚の球面貼り合わせレンズと前記第 3レンズとの位置合わせ公差を大きくできる。また、前記第 1レンズの光源の側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもち、その曲率半径を R、前記第 3レンズの厚さを d、前記対物レンズの焦点距離を f としたとき、 —2 0 < 5 3 d + 1 6 R— 6 9 f く 2 0の関係を満足することが好ましい。これにより、光デイスクの傾きにより発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けることにより補正した場合に発生する 3次非点収差を小さくすることができる。

次に、上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系における第 1の好ましい対物レンズの構成は、以下の通りである。

前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、光源側から、球面レンズである第 1レンズ、球面レンズである第 2レンズ、及び非球面レンズである第 3レンズが、この順に配列されて構成され、前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成し、前記第 1レンズは、屈折率が 1 . 5 4以下、曲率半径が 3 . 3 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち、前記第 2レンズは、屈折率が 1 . 7以上であり、前記第 3レンズは、屈折率が 1 . 6 8以上、厚さが 1 . 8 5 mm以上であり、光源側の面が非球面、光ディスク側の面が平面である。

上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系における第 2の好ましい対物レンズの構成は、以下の通りである。

前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、光源側から、球面レンズである第 1レンズ、球面レンズである第 2レンズ、及び非球面レンズである第 3レンズが、この順に配列されて構成され、前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成し、前記第 1レンズは、屈折率が 1 . 5 4以下、曲率半径が 3 . 1 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち、前記第 2レンズは、屈折率が 1 . 7以上であり、前記第 3レンズは、屈折率が 1 . 7 5以上、厚さが 1 . 8 5 mm以上であり、光源側の面が非球面、光ディスク側の面が平面である。

上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系における第 3の好ましい対物レンズの構成は、以下の通りである。

前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、光源側から、球面レンズである第 1レンズ、球面レンズである第 2レンズ、及び非球面レンズである第 3レンズが、この順に配列されて構成され、前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成し、前記第 1レンズは、屈折率が 1 . 5以下、曲率半径が 2 . 6 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち、前記第 2レンズは、屈折率が 1 . 7 4以上であり、光ディスク側の面の曲率半径は 2 . 6 mm以上であり、前記第 3レンズは、屈折率が 1 . 7 7以上、厚さが 1 . 4 5 mm以上であり、光源側の面が非球面で、その中心曲率半径が 0 . 9 mm以上 1 . 4 mm以下であり、光ディスク側の面が平面である上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系における第 4の好ましい対物レンズの構成は、以下の通りである。

前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、光源側から、球面レンズである第 1レンズ、球面レンズである第 2レンズ、及び非球面レンズである第 3レンズが、この順に配列されて構成され、前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成し、前記第 1レンズは、屈折率が 1 . 4以上 1 . 5以下、曲率半径が 2 . 3 mm以上 2 . 6 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもち、前記第 2レンズは、屈折率が 1 . 7 4以上 1 . 8 5以下であり、光ディスク側の面の曲率半径は 2 . 6 mm以上であり、前記第 3レンズは、屈折率が 1 . 7 7以上1 . 8 5以下、厚さが 1 . 4 5 mm以上 1 . 8 mm以下であり、光源側の面が非球面であり、その中心曲率半径が 0 . 9 mm以上 1 . 4 mm以下であり、光ディスク側の面が平面である上記第 1〜第 4の好ましい対物レンズの構成は、焦点距離が 2 . 5 m m以下の対物レンズとして好適な構成を規定しており、特に上記第 1，第 2の好ましい対物レンズの構成は焦点距離が 2 . 0 mmの対物レンズとして、また、上記第 3，第 4の好ましい対物レンズの構成は焦点距離が 1 . 8 mmの対物レンズとして、それぞれ好適な構成を規定している。

上記第 1〜第 4の好ましい対物レンズの構成のように、光源側から光ディスク側へ、 2枚の球面貼り合わせレンズと 1枚の非球面レンズとを配置した 2群 3枚構成とすることで、レンズ位置合わせ箇所を 1箇所にすることができ、組み立てが容易になる。また、貼り合わせ面を球面とすることで、レンズ面の単体評価が出来るために、貼り合わせ精度の確認が容易になる。

上記第 1〜第 4の好ましい対物レンズの構成のように、貼り合わせレンズを構成する第 1レンズが上記の範囲の屈折率と曲率半径を有し、第 1レンズの光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち、第 2レンズが上記の範囲の屈折率を有することにより、焦点距離が 2 . 5 mm以下の光学系を構成した場合に十分な集光パワーが得られる。また、貼り合わせレンズでは、貼り合わせ面の曲率と貼り合わせる 2種の硝材の分散とにより色収差の補正度合いを調整できるが、現存の硝材では屈折率と分散との間に相関関係が認められる。上記の貼り合わせ面の曲率半径と第 1及び第 2レンズの屈折率との組合せによれば、良好に色収差の補正が可能となる。第 1レンズの曲率半径をより小さく設定することで、更に強い色収差補正が可能となるため好ましい。更に、焦点距離を 2. 5mm以下としたとき、例えば開口数が 0. 8 5の光学系を仮定すると、開口径が 4. 25mm以下となるため小型化が可能である。また、第 1レンズは、光源側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもつことにより、面の表裏を判別する必要がないため大量生産に向く。

第 1レンズの曲率半径が 3. 3mm以下である第 1の好ましい対物レンズの構成と比較して、第 2の好ましい対物レンズの構成のように該曲率半径を 3. 1mm以下とすることにより、より強い色収差補正が可能となる。

また、第 3の好ましい対物レンズの構成のように、第 1レンズは、屈折率が 1. 5以下、曲率半径が 2. 6 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち、第 2レンズは、屈折率が 1. 74以上で、光ディスク側の面の曲率半径が 2. 6mm以上であると、より強い色収差補正が可能となる上に、さらにレンズの短焦点化が可能となる。

また、第 4の好ましい対物レンズの構成のように、第 1レンズは、屈折率が 1. 4以上 1. 5以下、曲率半径が 2. 3 mm以上 2. 6 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもち、第 2レンズは、屈折率が 1. 74以上 1. 8 5以下で、光ディスク側の面の曲率半径は 2. 6mm以上であると、より強い色収差補正が可能となる上に、さらにレンズの短焦点化が可能となりシステムの小型化ができることに加えて、より現実的な構成となる。第 1レンズの屈折率が 1 . 4未満であると、集光パワーが不足し、また、硝材が非常に高価となる。第 1レンズの曲率半径は小さいほど色収差を良好に補正することができるが、 2. 3mm未満になると、曲率半径が小さいためにレンズ厚が非常に大きくなり、重量が大きくなつてァクチユエ一夕で正確に制御することができない。また、精度の良い球面加工が困難となって大量生産に向かない。第 2レンズの屈折率が 1 . 8 5を越えると、青色光源に対して非常に透過率が低くなり、情報の記録および Zまたは再生ができなくなる。

上記第 1の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズは、屈折率が 1 . 6 8以上で、光源側の面が非球面であることにより、光源側の非球面の最外周部分における接平面と光軸とがなす角度が 6 0度以下となるために加工精度を確保することが出来る。

また、上記第 2の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズの屈折率が 1 . 7 5以上で、光源側の面が非球面であれば、光源側の非球面の最外周部分における接平面と光軸とがなす角度を 5 5度程度にできるために、より加工精度を高くすることができる。

また、上記第 3の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズの屈折率が 1 . 7 7以上で、光源側の面が非球面であれば、光源側の非球面の最外周部分における接平面と光軸とがなす角度を 5 2度程度にできるために、より加工精度を高くすることができる。

また、上記第 4の好ましい対物レンズの構成では、第 3レンズの屈折率は 1 . 7 7以上1 . 8 5以下で、光源側の面が非球面である。屈折率を 1 . 7 7以上とすることにより、光源側の非球面の最外周部分における接平面と光軸とがなす角度が 5 2度以下とすることができ、より一層加工精度が向上する。伹し、屈折率が 1 . 8 5を越えると、青色光源に対して透過率が落ちるため情報の記録および/または再生ができなくなる。

また、上記第 1〜第 4の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズのディスク側の面を平面とすることにより、平面研磨が可能となるため、面精度を確保できる。また、光学系全体において非球面は 1面となるため、非球面加工により引き起こされる高次収差を最小限に抑えることが出来る。

第 3，第 4の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズの厚さが 1 . 4 5 mm以上であると、組み立て公差を広く取ることができる。更に、第 1，第 2の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズの厚さを 1 . 8 5 mm以上とすることで、焦点距離が 2 mm以上のレンズに対しても組み立て公差をより広く取ることができる。

また、第 3 , 第 4の好ましい対物レンズの構成のように、第 3レンズの非球面の中心曲率半径が 0 . 9 mm以上 1 . 4 mm以下とすることで、砥石による加工ができるために精度のよい非球面が容易に得られる。次に、上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系における第 5の好ましい対物レンズの構成は、以下の通りである。

前記対物レンズは 2枚のレンズからなり、光源側から、光源側を凸としたメニスカス形状の第 1レンズと、光ディスク側を平面、光源側を凸とする平凸形状の第 2レンズとが、この順に配列されて構成され、前記第 1レンズと前記第 2レンズの材料はいずれも樹脂からなる。

かかる第 5の好ましい対物レンズの構成によれば、樹脂材料からなる 2枚のレンズ構成とすることにより、対物レンズの軽量化が可能であるまた、上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系において、前記対物レンズを構成するレンズうちの少なくとも一つのレンズの少なくとも片面に、回折格子が形成されていることが好ましい。

かかる好ましい構成によれば、レンズ枚数を増やすことなく、例えば色消し効果や 2波長互換性を持った対物レンズとすることが出来る。また、上記の第 1及び第 2の光ディスク用光学系において、光デイスクが 0 . 7度傾いた場合に発生する 3次コマ収差を前記対物レンズを傾けることにより補正した場合に発生する 3次非点収差が 5 . Ο πι λ以下であることが好ましい。

かかる好ましい構成によれば、光ディスクの反りなどに起因する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合に、残存非点収差をより小さく抑えることができ、良好な記録及び Ζ又は再生が可能となる。

次に、本発明の光ディスク用光ヘッド装置は、光ディスクに対して情報の記録及び/又は再生を行なうための光ディスク用光へッド装置であつて、上記の第 1又は第 2の光ディスク用光学系と、前記光ディスクの傾きにより発生する 3次コマ収差を補正するように、前記対物レンズを光軸に対して傾ける機構とを備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、光ディスクの反りなどに起因する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合、残存非点収差を小さく抑えることができるので、良好な記録及び Ζ又は再生が可能となる。

また、前記対物レンズを傾ける機構を備えることにより、記録又は再生中のディスクの傾きにより発生する 3次コマ収差を補正でき、安定した動作が実現できる。

上記の本発明の光ディスク用光ヘッド装置は、更に、前記光ディスクの情報記録面で変調された光束を分離する光束分離光学系と、前記光デイスクの情報記録面で変調された光束を受光する受光素子とを備えることが好ましい。

次に、本発明の光ドライブ装置は、光ディスクに対して情報の記録及び Ζ又は再生を行なうための光ドライブ装置であって、上記本発明の光ディスク用光へッド装置を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、光ディスクの反りなどに起因する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合、残存非点収差を小さく抑えることができるので、良好な記録及び/又は再生が可能となる。

また、前記対物レンズを傾ける機構を備えることにより、記録又は再生中のディスクの傾きにより発生する 3次コマ収差を補正でき、安定した動作が実現できる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる 3枚構成の対物レンズを示す構成図である。

図 2は、本発明の実施の形態 2にかかる 3枚構成の対物レンズを示す構成図である。

図 3は、本発明の実施の形態 3にかかる 2枚構成の対物レンズを示す構成図である。

図 4は、本発明の実施の形態 4にかかる光ディスク用光学系及び光へッド装置を示す構成図である。

図 5は、従来の光ヘッド装置を示す構成図である。

図 6 Aは対物レンズァクチユエ一夕のフォーカス調整の動作を説明するための断面図、図 6 Bは対物レンズァクチユエ一夕のチルト調整の動作を説明するための断面図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の光ディスク用光学系、光ディスク用光ヘッド装置、及び光ドライブ装置を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。

(実施の形態 1 )

図 1は本発明の光ディスク用光学系を構成する実施の形態 1にかかる対物レンズの光路図である。

本実施の形態の対物レンズは、光源側から順に、第 1レンズ 2 , 第 2 レンズ 3，第 3レンズ 4が順に配列されてなり、第 1レンズ 2と第 2レンズ 3とは接合面 8で貼り合わされている。第 1レンズ 2及び第 2レンズ 3はいずれも球面レンズであり、第 3レンズ 4は、光源側の面 1 0を非球面、光ディスク側の面 1 1を平面とする非球面レンズである。

図 1に示すように平行光束 1は、第 1レンズ 2に光源側の面である第 1面 7から入射し、第 2レンズとの接合面 8を通過し、第 2レンズ 3に入射し、情報記録面側の面である第 2レンズの第 2面 9から出射した後、第 3レンズ 4に第 1レンズ側の面である第 1面 1 0から入射し、情報記録面側の面である第 2面 1 1から出射する。その後、光ディスク 5上の情報記録面 6上に集光される。

本発明の実施の形態 1の対物レンズの具体的な数値例を示す。なお、対物レンズを構成するレンズは光源側から順に第 1、第 2、第 3と数え、また各レンズにおいて光源側の面を第 1面、光ディスク側の面を第 2 面とする。また、光ディスクは平行平板とする。また、実施の形態 1〜 3に示す各数値例において、以下に示す記号は共通とする。

W：使用波長（n m)

f ：対物レンズの焦点距離（mm)

R 1 1 ：第 1レンズの第 1面の曲率半径（mm)

R 1 2 ：第 1レンズの第 2面の曲率半径（mm)

R 2 1 ：第 2レンズの第 1面の曲率半径（mm)

R 2 2 ：第 2レンズの第 2面の曲率半径（mm)

R 3 1 ：第 3レンズの第 1面の曲率半径（mm)

R 3 2 ：第 3レンズの第 2面の曲率半径（mm)

E l ：第 1レンズと第 2レンズの間隔（mm)

E 2 ：第 2レンズと第 3レンズの間隔（mm)

d 1 ：第 1レンズの厚さ（mm) d 2 ：第 2レンズの厚さ（mm)

d 3 ：第 3レンズの厚さ（mm)

n 1 ：第 1レンズの使用波長に対する屈折率

n 2 ：第 2レンズの使用波長に対する屈折率

n 3 ：第 3レンズの使用波長に対する屈折率

n d ：光ディスク基板の使用波長に対する屈折率

t ：情報記録面上の光ディスク基板の厚さ（mm)

WD ：作動距離（mm)

NA：レンズ開口数

AB ：使用波長に対する 3次球面収差（πιλ)

C Α：使用波長土 1 0 nmの範囲における色収差（ tmZnm)

AS ：光ディスクが 0. 7度傾いたときに発生する 3次コマ収差が 0 πιλになるように対物レンズを傾けて補正した場合に発生する 3次非点収差（πιλ)

LA：対物レンズを 0. 7度傾けたときに発生する 3次非点収差また、レンズの非球面形状は下記式（1) で表される。

ただし、

h :光軸からの高さ ( = x² _{+ y} ² )

c j ：第 j面のレンズ面頂点の曲率

(= 1ZR j、 R j ：曲率半径）

k j ：第 j面の円錐定数

Α_μ ：第 j面の i次の非球面係数

本発明の実施の形態 1の具体的数値例を以下に示す。第 3レンズ 4の第 1面 1 0は上記式（1) によって表わされる非球面である。 W= 405

f = 2. 0

R 1 1 = 3. 06

R 1 2 =- 3. 06

R 2 1 =- 3. 06

R 2 2 =- 29. 00

R 3 1 = 1. 402969

R 32 =平面

E 1 = 0

E 2 = 1 0

d 1 = 1 62

d 2 = 0 4

d 3 = 1 93 1

n 1 = 1 5 30 1 7

n 2 = 1 72949

n 3 = 1 7785 5

n d = 1 6 1 736

t = 0. 1

WD= 0. 1 50

NA= 0. 85

Al,6 = 8. 884507 X 1 0-3 Al,8 =— 3. 43969 X 1 0-3

(上記非球面係数の第 1面とは、第 3レンズの第 1面である。） AB= 1. 1

C A= 0. 0 5

AS = 2. 4

L A= 2. 4

本実施の形態の対物レンズを用いれば、光ディスクがそりなどにより 0. 7度程度傾いて発生する 3次コマ収差を、例えばティルトァクチュェ一夕により対物レンズを傾けることで補正したとき、補正後に残存する 3次非点収差は 2. 4πιλと実用上問題のない程度に小さい。従って、本発明の対物レンズを用いることで良好に記録 ·再生が可能となる。また、第 1レンズと第 2レンズにより 40 5 nm± 1 0 nmの範囲における色収差が 0. 0 5 mZnmとなっているため、スペクトル幅が大きな半導体レーザ光源を用いても収差が発生しにくい。

また、第 1レンズと第 2レンズとの間隔を 0とし、貼り合わせで使用するため、レンズ調整が一力所ですみ、調整しやすい。

また、第 3レンズの第 2面は、光束有効径の小さい面であり、加工に精度が要求されるが、本実施の形態では平面であるので精度の高い加工が可能となる。

また、 5 3 d + 1 6 R— 6 9 f =+ 1 3であり、一 20<53 d+ l 6 R— 69 f く 20を満たしているため、光ディスクの傾きによって発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合に発生する 3次非点収差を小さくできる。

さらに、第 1レンズの屈折率が、 1. 54以下で、第 2レンズの屈折率が 1. 7以上で、第 1レンズの曲率半径が 3. 3mm以下であることから、効果的に色収差が低減される。

また、第 3レンズの屈折率が 1. 6 8以上であるので、第 3レンズの第 1面の中心曲率半径を大きく取ることができ、加工が容易である。また、第 3レンズのレンズ厚が 1 . 8 5 mm以上であるので、光ディスクの傾きによって発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合に発生する 3次非点収差を小さくできる。同時に、第 1，第 2レンズと第 3レンズの横ずれ公差が緩和され、組み立てがしゃすくなっている

(実施の形態 2 )

図 2は本発明の光ディスク用光学系を構成する実施の形態 2にかかる対物レンズの光路図である。

本実施の形態の対物レンズは、光源側から順に、第 1レンズ 2 2，第 2レンズ 2 3，第 3レンズ 2 4が順に配列されてなり、第 1レンズ 2 2 と第 2レンズ 2 3とは接合面 2 8で貼り合わされている。第 1レンズ 2 2及び第 2レンズ 2 3はいずれも球面レンズであり、第 3レンズ 2 4は、光源側の面 3 0を非球面、光ディスク側の面 3 1を平面とする非球面レンズである。

図 2に示すように平行光束 2 1は、第 1レンズ 2 2に光源側の面である第 1面 2 7から入射し、第 2レンズとの接合面 2 8を通過し、第 2レンズ 2 3に入射し、情報記録面側の面である第 2レンズの第 2面 2 9から出射した後、第 3レンズ 2 4に第 1レンズ側の面である第 1面 3 0から入射し、情報記録面側の面である第 2面 3 1から出射する。その後、光ディスク 2 5上の情報記録面 2 6上に集光される。

本発明の実施の形態 2の対物レンズの具体的な数値例を示す。なお、対物レンズを構成するレンズは光源側から順に第 1、第 2、第 3と数え、また各レンズにおいて光源側の面を第 1面、光ディスク側の面を第 2 面とする。また、光ディスクは平行平板とする。また、以下の数値例において使用する記号は実施の形態 1で説明したのと同一である。第 3レンズ 2 4の第 1面 3 0は上記式（1 ) によって表わされる非球面である

W=4 0 5

f = 1. 8

R 1 1 = 2. 5

R 1 2 =- 2. 5

R 2 1 =- 2. 5

R 2 2 =- 4 0. 0

R 3 1 = 1. 1 4 3 0 3 3 4

R 3 2 =平面

E 1 = 0

E 2 = 0 6 8

d 1 = 2 0

d 2 = 0 4

d 3 = 1 5 6 9 9

n 1 = 1 4 9 8 9 2

n 2 = 1 7 4 1 8 8

n 3 = 1 7 7 8 5 5

n d = 1 6 1 7 3 6

t = 0. 1

WD= 0. 1 5 0

NA= 0. 8 5

Al,4 = 5. 9 0 4 6 8 7 X 1 0-2

Al,6 = 2. 0 0 3 2 1 2 X 1 0-2

(上記非球面係数の第 1面とは、第 3レンズの第 1面である。） AB= 0. 8

C A= 0. 02

AS = 0. 2

L A= 6. 1

本実施の形態の対物レンズを用いれば、光ディスクがそりなどにより 0. 7度程度傾いて発生する 3次コマ収差を、例えばティルトァクチュエー夕により対物レンズを傾けることで補正したとき、補正後に残存する 3次非点収差は 0. 2πιλと実用上問題のない程度に小さい。従って、本発明の対物レンズを用いることで良好に記録 ·再生が可能となる。また、第 1レンズと第 2レンズにより 40 5 nm± 1 0 nmの範囲における色収差が 0. 02 mZnmとなっているため、スペクトル幅が大きな半導体レーザ光源を用いても収差が発生しにくい。

また、 5 3 d + 1 6 R— 69 f =— 1であり、一 20く 53 d+ 1 6 R- 69 f <20を満たしているため、光ディスクの傾きによって発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した場合に発生する 3次非点収差を小さくできる。

さらに、第 1レンズの屈折率が、 1. 5以下で、第 2レンズの屈折率が 1. 74以上で、第 1レンズの曲率半径が 2. 6mm以下であることから、効果的に色収差が低減される。

また、第 3レンズの屈折率は 1 . 7 7以上であるので、第 3レンズの第 1面の中心曲率半径を大きく取ることができ、加工が容易である。また、第 3レンズのレンズ厚が 1 . 4 5 mm以上であるので、光ディスクの傾きによって発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けて補正した塲合に発生する 3次非点収差を小さくできる。同時に、第 1，第 2レンズと第 3レンズの横ずれ公差が緩和され、組み立てがしゃすくなっている

(実施の形態 3 )

図 3は本発明の光ディスク用光学系を構成する実施の形態 3にかかる対物レンズの光路図である。

本実施の形態の対物レンズは、光源側から順に、第 1レンズ 4 2と第レンズ 4 3が順に配列されてなる。第 1レンズ 4 2は光源側を凸とするメニスカス形状を有し、第 2レンズ 4 3は、光ディスク側を平面、光源側を凸とする平凸形状を有する。

図 3に示すように平行光束 4 1は、第 1レンズ 4 2に光源側の面である第 1面 4 6から入射し、第 2レンズ側の面である第 2面 4 7から出射した後、第 2レンズ 4 3に第 1レンズ側の面である第 1面 4 8から入射し、情報記録面側の面である第 2面 4 9から出射する。その後、光ディスク 4 4上の情報記録面 4 5上に集光される。

本発明の実施の形態 3の対物レンズの具体的な数値例を示す。なお、対物レンズを構成するレンズは光源側から順に第 1、第 2と数え、また各レンズにおいて光源側の面を第 1面、光ディスク側の面を第 2面とする。また、光ディスクは平行平板とする。また、以下の数値例において使用する記号は実施の形態 1で説明したのと同一である。第 1レンズ 4 2の第 1面 4 6と第 2レンズ 4 3の第 1面 4 8は上記式（1 ) によって表わされる非球面である。また、第 1レンズ 42、第 2レンズ 43はともに樹脂材料からなる。

W= 405

f = 2. 0

1 1 = 2. 140

R 1 2 = 1 3. 800

R 2 1 = 1. 0490944

R 22 =平面

E 1 = 1. 200

d 1 = 1 3

d 2 = 1 2484

n 1 = 1 55990

n 2 = 1 55990

n d = 1 6 1 736

t = 0. 1

WD= 0. 1 50

NA= 0. 85

Al,4 = 1. 506741 X 1 0-3

Al，6 = l . 85 1 76 5 X 1 0-4

Al，8 =— 2. 1 37 1 9 9 X 1 0-4

Al，10 = 8. 25541 7 X 1 0-5

A 1,12 =- 1. 889478 X 1 0-5

A3，4 = 7. 1 1 6095 X 1 0-2

A3,6 = 4. 0 1 3898 X 1 0-2

(上記非球面係数の第 1面とは第 1レンズの第 1面であり、第 3面とは第 2レンズの第 1面である。）

A B = 3 . 6

A S = 0 . 3

L A = 2 . 6

本実施の形態の対物レンズを用いれば、光ディスクがそりなどにより 0 . 7度程度傾いて発生する 3次コマ収差を、例えばティルトァクチュエー夕により対物レンズを傾けることで補正したとき、補正後に残存する 3次非点収差は 0 . 3 πι λと実用上問題のない程度に小さい。従って、本発明の対物レンズを用いることで良好に記録 ·再生が可能となる。また、第 2レンズの第 2面は、光束有効径の小さい面であり、加工に精度が要求されるが、本実施の形態では平面であるので精度の高い加工が可能となる。

さらに、レンズ材料がともに樹脂であり、 2枚構成であることから、軽量化が実現でき、ァクチユエ一夕の負担を軽減することが出来る。また、樹脂材料であることから、レンズ表面に回折格子を付加しやすく、回折格子の付加により色収差を更に小さくすることも可能となる。

(実施の形態 4 )

図 4は本発明の実施の形態 4にかかる光ディスク用光学系及び光へッド装置の構成図である。

図 4において、半導体レ一ザモジュール 6 1から出射した発散光束 6 2は、コリメートレンズ 6 3により略平行光束 6 4に変換される。平行光束 6 4は、折り曲げ（立ち上げ）ミラ一 6 5により光路の向きを変えられ、対物レンズ 6 6を構成する第 1レンズ 6 7、第 2レンズ 6 8、第 3レンズ 6 9を順に透過して、光ディスク 7 0の基板を通って情報記録面 7 1上に集光される。情報記録面 7 1に形成された反射率の違う信号により集光スポットの反射光強度は変調を受ける。情報記録面 7 1で反射されたレ一ザ光は、もとの光路を迪つて半導体モジュール 6 1に戻る。ここで、半導体レーザモジュール 6 1は、光源、受光素子、及び往路の光と復路の光とを分離する光束分離光学系を有する。また、対物レンズ 6 6は実施の形態 1で説明した対物レンズであり、第 1レンズ 6 7、第 2レンズ 6 8、第 3レンズ 6 9はレンズ鏡筒 7 2により固定されている。鏡筒 7 2を動かすァクチユエ一夕 7 3は、鏡筒 7 2をトラッキング方向と、フォーカス方向に駆動し、対物レンズ 6 6を最適位置に調整するだけでなく、光ディスク 7 0の表面の傾きに応じて鏡筒 7 2を光軸に対して傾ける方向にも駆動する。

光ディスク 7 0に反りや傾きがあると 3次コマ収差が発生する。このとき、対物レンズ 6 6の鏡筒 7 2を搭載しているァクチユエ一夕 7 3が、光ディスク 7 0の傾き量あるいはこれによつて発生した 3次コマ収差量に応じて対物レンズ 6 6を傾ける。これにより、 3次コマ収差を補正することができる。光ディスク 7 0の傾き量あるいはこれによつて発生する 3次コマ収差量の検出方法、及び対物レンズ 6 6を傾けるァクチュェ一夕 7 3の具体的構成は、特に限定はなく、周知の構成を取ることができる。

対物レンズ 6 6を傾けるァクチユエ一夕 7 3の具体的構成としては、例えば図 6 A , 図 6 Bに示したのと同様の構成を採ることができる。図 6 A，図 6 Bに示した永久磁石及びコイルを光ディスクの接線方向及び半径方向にそれぞれ一対ずつ設置すれば、対物レンズを光ディスクに対して任意の方向に傾斜させることができる。なお、光ディスクの傾きによる有害な 3次コマ収差は、通常接線方向の光ディスクの傾きによって発生することが多いから、永久磁石及びコイルを接線方向のみに一対設置するだけでも、光ディスクの傾きによって生じる 3次コマ収差の大部分を補正することが可能である。なお、対物レンズ 6 6に傾きを付与するァクチユエ一夕 7 3の構成は図 6 A，図 6 Bに示したものに限定されないことはいうまでもない。

なお、本実施の形態では、対物レンズ 6 6として実施に形態 1で説明した 3枚構成の対物レンズを用いたが、実施の形態 2で説明した 3枚構成の対物レンズや、実施の形態 3で説明した 2枚構成の対物レンズであつても良い。

また、本実施の形態では、光源として半導体モジュールを用いたが、レーザ光源と、光束分離光学系と、受光素子とが分離されていてもよい。また、本発明の実施の形態では、対物レンズ 6 6の第 1レンズ 6 7と第 2レンズ 6 8と第 3レンズ 6 9は鏡筒 7 2を介して固定されているが、必ずしも固定されている必要はない。

また、本実施の形態では本発明の光へッド装置を光ディスクに対して直接記録及び Z又は再生する光ディスク装置に用いた例を説明したが、このほかにも例えば D V Dなどの原盤を記録するためのレーザービームレコーダーに用いても良い。

本発明の光ドライブ装置は、上記実施の形態 4の光ヘッド装置を備え、更に光ディスクを回転させる機構、光ヘッド装置を光ディスクの半径方向に移動させる機構、これらの機構を駆動し制御する回路などを備えて構成される。光ドライブ装置の、光ヘッド装置を除く構成は特に限定されず、周知の構成を採ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、 2枚構成あるいは 3枚構成の対物レンズにおいて、対物レンズを光軸に対して傾けた場合に、 3次非点収差の発生量が小さく抑えられているために、又は、光ディスクが傾いたときに発生する 3次コマ収差を対物レンズを傾けてキャンセルした場合に、 3次非点収差の発生量が小さく抑えられているために、記録及び Z又は再生中に光ディスクの傾きが生じても良好に記録及び/又は再生を行なうことができる。

以上に説明した実施の形態は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。

Claims

請求の範囲

1. 光ディスクに対して情報の記録及び z又は再生を行なうための光ディスク用光学系であって、

光源と、前記光源からの光束を平行光に変換するコリメート光学系と、前記平行光を前記光ディスクの情報記録面上に集光する対物レンズとを備え、

前記対物レンズの開口数（NA) が 0. 82以上であって、

前記対物レンズは 2枚又は 3枚のレンズからなり、

前記対物レンズを光軸に対して 0. 7度傾けた場合に発生する 3次非点収差が 1 Οπιλ以下であることを特徴とする光ディスク用光学系。

2. 前記光ディスクは、前記情報記録面の前記対物レンズ側の面上に厚さが略 0. 1mmの透明基板を有し、

前記光ディスクが 0. 7度傾いた場合に発生する 3次コマ収差を前記対物レンズを傾けることにより補正した場合に発生する 3次非点収差が 1 Οπιλ以下であることを特徴とする請求項 1に記載の光ディスク用光学系。

3. 光ディスクに対して情報の記録及び Ζ又は再生を行なうための光ディスク用光学系であって、

前記対物レンズの開口数（ΝΑ) が 0. 82以上であって、

前記対物レンズは 2枚又は 3枚のレンズからなり、

前記光ディスクは、前記情報記録面の前記対物レンズ側の面上に厚さが略 0. 1mmの透明基板を有し、前記光ディスクが 0 . 7度傾いた場合に発生する 3次コマ収差を前記対物レンズを傾けることにより補正した場合に発生する 3次非点収差が 1 Ο πι λ以下であることを特徴とする光ディスク用光学系。

4 . 前記光束を厚さ 0 . 1 mmの透明基板を通して集光させたときの 3次球面収差が 7 Ο πι λ以下であることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

5 . 前記光源の波長における前記対物レンズの色収差が 0 . l i mノ n m以下であることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

6 . 前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、

光源側から、球面レンズである第 1レンズ、球面レンズである第 2レンズ、及び非球面レンズである第 3レンズが、この順に配列されて構成され、

前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成していることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

7 . 前記第 3レンズの光ディスク側の面が平面である請求項 6に記載の光ディスク用光学系。

8 . 前記第 1レンズの光源の側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもつ請求項 6に記載の光ディスク用光学系。

9 . 前記第 3レンズの光源側の面が非球面である請求項 6に記載の光ディスク用光学系。

1 0 . 前記第 1レンズの光源の側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもち、その曲率半径を R、前記第 3レンズの厚さを d、前記対物レンズの焦点距離を f としたとき、以下の関係を満足する請求項 6に記載の光ディスク用光学系。 — 20く 53 d+ 1 6 R— 69 f < 20

1 1. 前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、

前記第 1レンズと前記第 2レンズは貼り合わされて貼り合わせレンズを構成し、

前記第 1レンズは、屈折率が 1. 54以下、曲率半径が 3. 3mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち前記第 2レンズは、屈折率が 1. 7以上であり、

前記第 3レンズは、屈折率が 1. 68以上、厚さが 1. 8 5mm以上であり、光源側の面が非球面、光ディスク側の面が平面であることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

1 2. 前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、

前記第 1レンズは、屈折率が 1. 54以下、曲率半径が 3. 1mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち前記第 2レンズは、屈折率が 1. 7以上であり、

前記第 3レンズは、屈折率が 1. 7 5以上、厚さが 1. 8 5mm以上であり、光源側の面が非球面、光ディスク側の面が平面であることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

1 3 . 前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、

前記第 1レンズは、屈折率が 1 . 5以下、曲率半径が 2 . 6 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面とがともに同一の曲率半径をもち、前記第 2レンズは、屈折率が 1 . 7 4以上であり、光ディスク側の面の曲率半径は 2 . 6 mm以上であり、

前記第 3レンズは、屈折率が 1 . 7 7以上、厚さが 1 . 4 5 mm以上であり、光源側の面が非球面で、その中心曲率半径が 0 . 9 mm以上 1 . 4 mm以下であり、光ディスク側の面が平面であることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

1 4 . 前記対物レンズは 3枚のレンズからなり、

前記第 1レンズは、屈折率が 1 . 4以上 1 . 5以下、曲率半径が 2 . 3 mm以上 2 . 6 mm以下で、光源側の面と光ディスク側の面がともに同一の曲率半径をもち、

前記第 2レンズは、屈折率が 1 . 7 4以上 1 . 8 5以下であり、光デイスク側の面の曲率半径は 2 . 6 mm以上であり、前記第 3レンズは、屈折率が 1. 77以上1. 85以下、厚さが 1. 45 mm以上 1. 8 mm以下であり、光源側の面が非球面であり、その中心曲率半径が 0. 9mm以上 1. 4 mm以下であり、光ディスク側の面が平面であることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

15. 前記対物レンズは 2枚のレンズからなり、

光源側から、光源側を凸としたメニスカス形状の第 1レンズと、光デイスク側を平面、光源側を凸とする平凸形状の第 2レンズとが、この順に配列されて構成され、

前記第 1レンズと前記第 2レンズの材料はいずれも樹脂からなることを特徴とする請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

16. 前記対物レンズを構成するレンズうちの少なくとも一つのレンズの少なくとも片面に、回折格子が形成されている請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系。

1 7. 光ディスクが 0. 7度傾いた場合に発生する 3次コマ収差を前記対物レンズを傾けることにより補正した塲合に発生する 3次非点収差が 5. Οπιλ以下である請求項 2又は 3に記載の光ディスク用光学系。

18. 光ディスクに対して情報の記録及び Ζ又は再生を行なうための光ディスク用光へッド装置であって、

請求項 1又は 3に記載の光ディスク用光学系と、

前記光ディスクの傾きにより発生する 3次コマ収差を補正するように、前記対物レンズを光軸に対して傾ける機構と

を備えることを特徴とする光ディスク用光へッド装置。

1 9. 更に、前記光ディスクの情報記録面で変調された光束を分離する光束分離光学系と、前記光ディスクの情報記録面で変調された光束を受光する受光素子とを備えることを特徴とする請求項 18に記載の光デイスク用光へッド装置。

2 0 . 光ディスクに対して情報の記録及び Z又は再生を行なうための光ドライブ装置であって、請求項 1 8に記載の光ディスク用光へッド装置を備えることを特徴とする光ドライブ装置。