(57)【要約】【課題】光記録媒体用の対物レンズの検査において、低コストで、煩雑な作業を必要とすることなく、検査の信頼性を確保する。【解決手段】光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された光記録媒体用の対物レンズを検査するにあたり、該対物レンズにより集光された光の光路に光記録媒体の保護層の代わりとなる検査用の平行平板を挿入して検査する光記録媒体用の対物レンズの検査方法であって、検査用の平行平板として、プラスチック材質からなり、複屈折が４０ｎｍ以下、または吸水率が０．１％以下のものを使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して前記光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された対物レンズを検査するために、該対物レンズにより集光された光の光路に前記保護層の代わりに挿入される検査用の平行平板であって、
プラスチック材質からなり、複屈折が４０ｎｍ以下であることを特徴とする検査用の平行平板。
【請求項２】
光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して前記光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された対物レンズを検査するために、該対物レンズにより集光された光の光路に前記保護層の代わりに挿入される検査用の平行平板であって、
プラスチック材質からなり、吸水率が０．１％以下であることを特徴とする検査用の平行平板。
【請求項３】
複屈折が４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２記載の検査用の平行平板。
【請求項４】
複屈折が２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の検査用の平行平板。
【請求項５】
シクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーからなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の検査用の平行平板。
【請求項６】
光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して前記光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された光記録媒体用の対物レンズを検査するにあたり、該対物レンズにより集光された光の光路に前記保護層の代わりとなる検査用の平行平板を挿入して検査する光記録媒体用の対物レンズの検査方法であって、
前記平行平板として、プラスチック材質からなり、複屈折が４０ｎｍ以下の平行平板を使用することを特徴とする光記録媒体用の対物レンズの検査方法。
【請求項７】
光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して前記光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された光記録媒体用の対物レンズを検査するにあたり、該対物レンズにより集光された光の光路に前記保護層の代わりとなる検査用の平行平板を挿入して検査する光記録媒体用の対物レンズの検査方法であって、
前記平行平板として、プラスチック材質からなり、吸水率が０．１％以下の平行平板を使用することを特徴とする光記録媒体用の対物レンズの検査方法。
【請求項８】
前記平行平板として、複屈折が４０ｎｍ以下の平行平板を使用することを特徴とする請求項７記載の光記録媒体用の対物レンズの検査方法。
【請求項９】
前記平行平板として、複屈折が２５ｎｍ以下の平行平板を使用することを特徴とする請求項６または７記載の光記録媒体用の対物レンズの検査方法。
【請求項１０】
前記平行平板が、シクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーからなることを特徴とする請求項６から９のいずれか一項記載の光記録媒体用の対物レンズの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査用の平行平板および光記録媒体用の対物レンズの検査方法に関し、より詳しくは、光源から出射された光を光記録媒体に収束させて情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置に使用される光記録媒体用の対物レンズを検査するときに光記録媒体の保護層の代わりに用いられる検査用の平行平板と、該平行平板を用いて検査する光記録媒体用の対物レンズの検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、音声情報や映像情報、あるいはコンピュータ用のデータ情報等を記録するためにＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）やＣＤ（コンパクトディスク）等の光記録媒体が利用されている。また、近年では、次世代光ディスクと呼ばれるＢＤ（ブルーレイディスク）の躍進も目覚ましい。これらの光記録媒体へのデータの記録・再生は、光ピックアップ装置に搭載された対物レンズにより光源からの光を光記録媒体へ集光することにより行われる。
【０００３】
光記録媒体の分野においては、取り扱う情報量の急激な増加に伴い、光記録媒体の高密度化の要望が高まっている。光記録媒体の高密度化には、使用光の波長を短くすること、および光ピックアップ装置に用いられるピックアップ用の対物レンズの開口数（以下、ＮＡともいう）を大きくすることが有効であることは知られている。ＣＤ用の対物レンズのＮＡの規格は０．４５であり、ＤＶＤ用の対物レンズのＮＡの規格は０．６０であり、ＢＤ用の対物レンズのＮＡの現在の規格は０．８５である。
【０００４】
一方、光記録媒体において情報が記録される記録層は、所定の厚みを有する透光性の保護層により被覆されている。例えば、ＣＤの保護層の厚みは１．２ｍｍ、ＤＶＤの保護層の厚みは０．６ｍｍ、ＢＤの保護層の厚みは０．１ｍｍが現在の規格とされている。光記録媒体の保護層の厚みが変わると、収差量が変化するため、光記録媒体用の対物レンズの設計、検査において、光記録媒体の保護層の存在を無視することはできない。一般に、対物レンズの検査においては、対物レンズによる収束光の光路に、光記録媒体の保護層の代用となる検査用の平行平板を挿入して検査することになる。
【０００５】
特許文献１には、上記平行平板としてカバーガラスを用いて、光ピックアップ装置の球面収差を測定する球面収差測定装置が記載されている。この球面収差測定装置では、光源からの光を球面収差補償素子を介した後に対物レンズに入射させ、対物レンズにより集光された光をカバーガラスに対して収束させる。特許文献１には、カバーガラスの厚み誤差によって発生する球面収差を補正するように、球面収差補償素子を構成する２つのレンズ要素の間隔を変えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２５１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、上記カバーガラスとして、光記録媒体の保護層（光透過層）と同じ厚み、同じ屈折率を有するものを用いることが記載されている。しかしながら、現在、光記録媒体の保護層として多用されているポリカーボネートは、複屈折が大きいこと、および、吸水率が大きいという性質を有する。大きな複屈折を有する平行平板を用いた場合には、偏光の影響を大きく受けることになり、透過光の波面の位相が不揃いとなり、その結果として、平行平板を透過した収束光のビーム形状が変化する虞がある。このような複屈折による影響は、ＢＤのように高ＮＡの光学系ほど大きなものとなる。また、吸水率が高いと、環境の変化の影響を受けやすく、吸湿により屈折率変化、寸法変化が生じ、場合によっては、そりが生じて形状が変化したり、吸湿と乾燥の長期繰り返しのサイクルによりクラックが生じたりする虞もある。以上のことから、信頼性の高い検査を行うためには、ポリカーボネートは好適な材質とは言えない。
【０００８】
そこで、複屈折が小さく、吸水率が小さい材質としてガラスを用いることが考えられる。しかし、上述したように、ＢＤの保護層の厚みは０．１ｍｍと非常に薄く、これと同等の厚みの平行平板をガラス材質で作製すると、割れやすいため取り扱いが煩雑であり、また、高コストになるという不具合が生じる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、低コストで、煩雑な作業を必要とすることなく、検査の信頼性を確保可能な検査用の平行平板および光記録媒体用の対物レンズの検査方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の検査用の平行平板は、光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された対物レンズを検査するために、該対物レンズにより集光された光の光路に光記録媒体の保護層の代わりに挿入される検査用の平行平板であって、プラスチック材質からなり、複屈折が４０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第１の検査用の平行平板においては、吸水率が０．１％以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明の第２の検査用の平行平板は、光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された対物レンズを検査するために、該対物レンズにより集光された光の光路に光記録媒体の保護層の代わりに挿入される検査用の平行平板であって、プラスチック材質からなり、吸水率が０．１％以下であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第２の検査用の平行平板においては、複屈折が４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第１および第２の検査用の平行平板においては、複屈折が２５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
本発明の上記検査用の平行平板においては、シクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーからなることが好ましい。
【００１６】
本発明の第１の光記録媒体用の対物レンズの検査方法は、光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された光記録媒体用の対物レンズを検査するにあたり、該対物レンズにより集光された光の光路に光記録媒体の保護層の代わりとなる検査用の平行平板を挿入して検査する光記録媒体用の対物レンズの検査方法であって、検査用の平行平板として、プラスチック材質からなり、複屈折が４０ｎｍ以下の平行平板を使用することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第１の光記録媒体用の対物レンズの検査方法においては、検査用の平行平板として、吸水率が０．１％以下の平行平板を使用することが好ましい。
【００１８】
本発明の第２の光記録媒体用の対物レンズの検査方法は、光源から出射された光を光記録媒体の透光性の保護層を介して光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計された光記録媒体用の対物レンズを検査するにあたり、該対物レンズにより集光された光の光路に光記録媒体の保護層の代わりとなる検査用の平行平板を挿入して検査する光記録媒体用の対物レンズの検査方法であって、検査用の平行平板として、プラスチック材質からなり、吸水率が０．１％以下の平行平板を使用することを特徴とするものである
【００１９】
本発明の第２の光記録媒体用の対物レンズの検査方法においては、検査用の平行平板として、複屈折が４０ｎｍ以下の平行平板を使用することが好ましい。
【００２０】
本発明の第１および第２の光記録媒体用の対物レンズの検査方法においては、検査用の平行平板として、複屈折が２５ｎｍ以下の平行平板を使用することが好ましい。
【００２１】
本発明の上記光記録媒体用の対物レンズの検査方法においては、検査用の平行平板が、シクロオレフィンポリマーまたはシクロオレフィンコポリマーからなることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１の検査用の平行平板は、プラスチック材質からなるため、耐衝撃性が高く、取り扱いが容易であるため、煩雑な作業が必要なく、成型性に優れ、低コストに構成できる。また、本発明の第１の検査用の平行平板は、複屈折が４０ｎｍ以下と小さな値であるため、偏光の影響を非常に小さなものにでき、検査の信頼性を確保することができる。
【００２３】
本発明の第２の検査用の平行平板によれば、プラスチック材質からなるため、耐衝撃性が高く、取り扱いが容易であるため、煩雑な作業が必要なく、成型性に優れ、低コストに構成できる。また、本発明の第２の検査用の平行平板は、吸水率が０．１％以下であるため、環境による影響を非常に小さなものにでき、検査の信頼性を確保することができる。
【００２４】
本発明の第１の光記録媒体用の対物レンズの検査方法によれば、プラスチック材質からなり、複屈折が４０ｎｍ以下と小さな値の検査用の平行平板を用いて検査するため、低コストで平行平板を構成でき、平行平板を取り扱う作業が容易となるので煩雑な作業が必要なく、また、偏光の影響を非常に小さなものにでき、検査の信頼性を確保することができる。
【００２５】
本発明の第２の光記録媒体用の対物レンズの検査方法によれば、プラスチック材質からなり、吸水率が０．１％以下と小さな値の検査用の平行平板を用いて検査するため、低コストで平行平板を構成でき、平行平板を取り扱う作業が容易となるので煩雑な作業が必要なく、また、環境による影響を非常に小さなものにでき、検査の信頼性を確保することができる。
【００２６】
本発明において、検査用の平行平板の複屈折を２５ｎｍ以下とした場合は、偏光の影響をさらに小さなものにでき、検査の信頼性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる検査装置の概略構成図
【図２】複屈折の値を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、光記録媒体に光を収束させて情報の記録および再生の少なくとも一方を行う光ピックアップ装置に使用される光記録媒体用の対物レンズを検査する検査方法と、該検査方法で用いられる平行平板に関するものである。図１は、本発明の一実施形態にかかる光記録媒体用の対物レンズを検査するための検査装置の概略構成図である。
【００２９】
図１に示す検査装置１００は、フィゾー型の干渉計を用いて被検体であるレンズ１を検査するものである。なお、図１では各部材を保持する保持具の図示は省略している。図１に示すように、検査装置１００においては、レンズ１と、検査用の平行平板２と、反射ミラー３とが順に配置されており、また、レンズ１の検査用の平行平板２と反対側の光路にはレンズ１に近い方から順に、参照面を有する基準板４と、ビームスプリッタ５と、コリメータレンズ６と、検査用光源７とが配置されている。ビームスプリッタ５により形成される折れ曲がり光路には撮像素子９が配置されており、撮像素子９は演算部１０に接続され、演算部１０は表示部１１に接続されている。
【００３０】
例えば、光記録媒体としてブルーレイディスクを用いる場合は、検査用光源７は、波長４０５ｎｍの光を出射する半導体レーザを用いることができる。検査用光源７を出射した光は、コリメータレンズ６により平行光に変換される。この平行光のうち、ビームスプリッタ５を透過し、基準板４を透過した光は、レンズ１に入射して集光される。
【００３１】
レンズ１は、光ピックアップ装置に搭載される光記録媒体用の対物レンズである。レンズ１は、光ピックアップ装置において、光源から出射された光を光記録媒体の情報が記録される記録層に集光するように作用するものである。光記録媒体の記録層は所定の厚みを有する透光性の保護層により被覆されているため、レンズ１は、光源から出射された光を保護層を介して光記録媒体の所定の位置に集光させるように設計されている。したがって、検査の際も保護層を考慮する必要があり、対物レンズにより集光された光の光路に保護層の代わりとなる検査用の平行平板２を挿入して検査を行う。なお、検査用の平行平板２の詳細構成については後述する。
【００３２】
反射ミラー３は、凹面ミラーであり、レンズ１および検査用の平行平板２を透過した光を反射して同じ光路を逆向きに進行させるためのものである。よって、基準板４を透過してレンズ１で集光されて検査用の平行平板２を透過した光は、最もビーム径が小さくなる集光点を形成した後、発散光となって反射ミラー３に入射するが、反射ミラー３により反射されて逆向きに進行し、同じ集光点を通った後、検査用の平行平板２を透過し、レンズ１を出射して平行光となる。レンズ１を出射した平行光は基準板４を透過し、ビームスプリッタ５に入射し、ビームスプリッタ５で反射された光は撮像素子９に入射する。
【００３３】
一方、検査用光源７から出射し、コリメータレンズ６とビームスプリッタ５を経由して基準板４に入射した光の一部は、基準板４の参照面で反射されて、レンズ１を経由することなくビームスプリッタ５に再入射し、ビームスプリッタ５で反射された光は撮像素子９に入射する。
【００３４】
レンズ１を経由した光と、基準板４の参照面で反射された光とは干渉して干渉縞を形成し、形成された干渉縞は撮像素子９により観測することができる。撮像素子９は例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）等からなり、干渉縞を電気信号に変換して演算部１０に出力する。演算部１０では、干渉縞の解析を行い、解析結果を表示部１１に出力する。演算部１０では、レンズ１と検査用の平行平板２からなる光学系の収差、例えば軸上波面収差のＲＭＳ等を算出する。表示部１１は例えばモニタ等からなり、干渉縞の画像や、演算部１０で算出された収差の値等を表示する。
【００３５】
なお、図１に示す検査装置１００では、集光点とレンズ１の間に検査用の平行平板２を配置するようにしているが、この代わりに、レンズ１により集光された光が集光点を通った後の光路、例えば、集光点と反射ミラー３の間に検査用の平行平板２を配置するようにしてもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、フィゾー型の干渉計を用いた検査装置を例にとり説明したが、本発明の検査においては、別のタイプの干渉計を用いてもよく、あるいは、干渉計以外の手段を用いて検査してもよい。
【００３７】
次に、検査用の平行平板２について詳細に説明する。本実施形態で用いる検査用の平行平板２は、プラスチック材質からなる。プラスチックは、ガラスに比べ、軽く、耐衝撃性が高く、成型性に優れ、低コストであるという利点を有する。しかし、プラスチックは材質によっては、射出成型法や溶融押出法等で成型すると、成型時にポリマーの鎖が配向し、大きな複屈折が生じることがある。大きな複屈折が存在すると、偏光の影響が大きくなり、検査用の平行平板２を透過した光の波面が不揃いとなり、その結果として、ビーム形状が変化する虞がある。
【００３８】
そこで、本実施形態で用いる検査用の平行平板２には、複屈折が４０ｎｍ以下のものを選択する。より好ましくは、複屈折が２５ｎｍ以下のものを検査用の平行平板２として選択する。また、環境の影響を低減するため、本実施形態で用いる検査用の平行平板２には、吸水率が０．１％以下のものを選択する。より好ましくは、吸水率が０．０１％より小さいものを検査用の平行平板２として選択する。
【００３９】
検査用の平行平板２に好適な材質としては、例えば、シクロオレフィンポリマーや、シクロオレフィンコポリマーを用いることができる。シクロオレフィンポリマーの具体例としてはゼオネックス（登録商標、日本ゼオン株式会社製）、シクロオレフィンコポリマーの具体例としてはアペル（登録商標、三井化学株式会社社製）を挙げることができる。
【００４０】
なお、シクロオレフィンコポリマ−よりもシクロオレフィンポリマ−の方が波長４０５ｎｍ程度の光に対する耐光性があるので、検査用光源７に波長４０５ｎｍ程度の半導体レ−ザを用いた場合には、検査用の平行平板２の材質として、シクロオレフィンコポリマ−よりもシクロオレフィンポリマ−を選択する方がより好ましい。
【００４１】
下表に、実施例１、実施例２としてそれぞれ、ゼオネックスの１種であるゼオネックス３３０Ｒと、アペルの１種であるアペル５０１４ＭＬの複屈折と吸水率を示し、同表に、比較例として、現在、光記録媒体の保護層の材質として多用されているポリカーボネートの１種であるパンライトＡＤ５５０３（パンライト：登録商標、帝人化成株式会社製）の複屈折と吸水率を示す。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
なお、上表の複屈折の値は、各材質で図２に示すような外径５．０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの円板２０を成型し、この円板２０の中心Ｏで厚み方向に測定される複屈折に換算したときの値である。図２に示す円板２０は、その外周の一部がゲート２１と接続されており、この接続部が材料を流入させて作製される際の射出位置２２となるものである。複屈折は、遅相軸方向の光と進相軸方向の光の位相差として検出されるが、ここでは、測定光の波長（４０５ｎｍ）で規格化して長さの単位で換算して表している。
【００４４】
上表に示すように、比較例のパンライトＡＤ５５０３は、複屈折が非常に大きく、吸水率も比較的大きな値を持つのに対して、実施例１、実施例２のゼオネックス３３０Ｒ、アペル５０１４ＭＬは複屈折が小さく、吸水率も小さい。
【００４５】
このように、複屈折が小さな材質を用いることにより偏光の影響を軽減できるので、信頼性の高い検査を行うことができる。また、吸水率が低い材質を用いることにより、環境の変化による影響を軽減できるので、信頼性の高い検査を行うことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、検査用の平行平板２として、複屈折と吸水率がともに規定値以下のものを用いたが、必ずしも複屈折と吸水率の両方の条件を満たすものでなくともよく、複屈折と吸水率のいずれか一方が上記規定値以下であれば、現在光記録媒体の保護層として多用されている材質より高い信頼性で検査を行うことができる。
【００４７】
なお、検査用の平行平板２が、光記録媒体の保護層とは異なる材質からなり、異なる屈折率を有する場合は、両者の屈折率差に起因した収差が発生するため、この収差を補正するように厚みを設定した検査用の平行平板２を用いることが好ましい。
【００４８】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例は、光記録媒体としてブルーレイディスクを想定したものであるが、光記録媒体として、ＣＤ、ＤＶＤ、ＬＤや他の短波長光用光記録媒体、例えば、いわゆるＡＯＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）ディスク等を用いる場合も本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１    レンズ
２    検査用の平行平板
３    反射ミラー
４    基準板
５    ビームスプリッタ
６    コリメータレンズ
７    検査用光源
９    撮像素子
１０    演算部
１１    表示部
１００    検査装置
【図１】
2010244649.tif 000004
【図２】
2010244649.tif 000005