(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、
前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、
この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との対向面は平坦面であり、これら外周部には、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の前記対向面に対して凸状または凹状の傾斜面、および他方に形成され、外周部の前記対向面に対する球状凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が１箇所に形成され、
前記両外周部における前記対向面同士の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、
前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、
この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との対向面は平坦面であり、これら外周部には、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の階段面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する球状凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が１箇所に形成され、
前記両外周部における前記対向面同士の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項３】
光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、
前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、
この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との対向面は平坦面であり、これら外周部には、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の傾斜面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する球状凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が２箇所に形成され、
前記両外周部における前記対向面同士の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項４】
光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、
前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、
この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との対向面は平坦面であり、これら外周部には、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の階段面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する球状凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が２箇所に形成され、
前記両外周部における前記対向面同士の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項５】
前記接着樹脂層が高分子樹脂からなることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の対物レンズ。
【請求項６】
ＮＡが０．７以上であり、前記レンズ同士の中心間隔が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の対物レンズ。
【請求項７】
入射する有効光束の直径が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の対物レンズ。
【請求項８】
入射する有効光束の直径と、前記光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔が、以下の関係であることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の対物レンズ。
Ｄ／１００≦ｄ≦Ｄ／１０
（ｄ：対物レンズの光源側レンズと媒体側レンズの中心間隔、
Ｄ：対物レンズに入射する有効光束の直径）
【請求項９】
請求項１から８の何れかに記載の対物レンズを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズの組立方法において、
光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を一定の値になるよう位置決めする治具を用いて予め収差を測定し、その収差の値を最も小さくできる中心間隔の最適値を計算により求め、前記中心間隔を前記最適値に調整した後、両レンズ同士を固定することを特徴とする対物レンズの組立方法。
【請求項１１】
前記収差が３次球面収差であることを特徴とする請求項１０に記載の対物レンズの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的情報記録媒体に対する情報の記録、再生を行う光ピックアップ等に使用され、一対のレンズからなる対物レンズ、それを備えた光ピックアップ装置および対物レンズの組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光を利用した技術は、周波数が高いこと即ち高速であること、空間情報処理ができること、位相処理ができること等の多くの特徴を有しているため、通信、計測、および加工などの多岐に渡る分野において研究、開発が行われ、また実用化されている。その技術の中では、光ビームを絞り込むための手段として高精度の対物レンズが用いられている。近年、特に光を利用した情報記録、例えば画像記録装置に対する大容量化への要求は大きく、これに向けての技術は大変重要になりつつある。
【０００３】
光情報記録の大容量化のためには、記録媒体の向上にも増してビームスポットの小径化、即ち対物レンズによるビームスポットの十分な絞り込みが必要である。周知のように、ビームスポット径は、光の波長に比例し、対物レンズのＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ：開口数）に反比例する。波長については、近年、青色レーザダイオードや青あるいは緑色ＳＨＧレーザが開発されつつある。一方、対物レンズの高ＮＡ化については、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）  のＮＡ０．４５に対してＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）ではＮＡ０．６とし、高密度化を達成している。
【０００４】
しかしながら、これら対物レンズに用いられる２面非球面の１枚レンズを備えた構成では、これ以上の高いＮＡに対応することが製造上困難である。そこで、特開平１０−１２３４１０号公報においては、２群２枚のレンズ（一対のレンズ）により高ＮＡ化を図ろうとする対物レンズおよび光ピックアップ装置が提案されている。
【０００５】
このような２群レンズ（一対のレンズ）構成の対物レンズを組み立てて、鏡筒に搭載する場合の構成を図１１に示す。この対物レンズ１０１は、光源側レンズ１０２、媒体側レンズ１０３、第１鏡筒兼アパーチャ１０４および第２鏡筒１０５を備え、光源側レンズ１０２が第１鏡筒兼アパーチャ１０４に保持され、媒体側レンズ１０３が第２鏡筒１０５に保持され、第１鏡筒兼アパーチャ１０４と第２鏡筒１０５とが接着樹脂層１０６を介して貼着されている。
【０００６】
また、鏡筒を用いることなく２群レンズを一体化する構成は、特開平１０−１２３３８８号公報に複合レンズとして開示されている。その一例を図１２に示す。この複合レンズ１１１では、光源側レンズ１１２と媒体側レンズ１１３とが、これらを貫通する透明な芯部材１１４により保持され、固定されている。
【０００７】
上記のような２群レンズにおいては、レンズを２枚以上使用し、これらのレンズを、筒状の部材、即ちいわゆる鏡筒、あるいは芯部材等のレンズ保持部材により保持し、固定することにより一体化している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の２群レンズでは、レンズ保持部材の材料として剛性の面から金属を用いることが望ましいものの、これでは重量が重くなってしまう。そこで、高分子樹脂化合物を使用することが考えられる。しかしながら、周知の通りこのような材料は剛性が低く、それを補おうとするとガラスファイバー、ガラスビーズ、あるいはカーボンファイバー等の充填物の比率が大きくなる。このため、結局重量が大きくなってしまうばかりか、金属ほどの剛性も得られないことになる。
【０００９】
また、２群レンズを使用する対物レンズでは、レンズ間隔が大きいと、鏡筒等のレンズ保持部材の長さもそれに応じて大きくなり、重量増を招来するばかりでなく、レンズ保持部材のねじれや曲げ等が生じ、やはり剛性が低くなる。
【００１０】
さらに光学特性については、例えば図１１の対物レンズ１０１にて説明すると、一般に、光源側レンズ１０２および媒体側レンズ１０３の製造誤差（成形誤差）は避けられず、２群レンズの組立時に２つのレンズ１０２、１０３同士の中心間隔を調整して、上記誤差により生じる収差をキャンセルする必要がある。このため、２つのレンズ１０２、１０３同士の中心間隔を固定すること、例えば、２つのレンズ１０２、１０３同士の計算上の中心間隔により鏡筒（第１鏡筒兼アパーチャ１０４および第２鏡筒１０５）の寸法を予め決定し、この鏡筒寸法に基づいてレンズ１０２、１０３同士の中心間隔を一律に固定することは困難である。即ち、２つのレンズ１０２、１０３は、ビームスポットを観測しながら、最適な中心間隔に調整し、樹脂等で固定する方法をとる必要がある。
【００１１】
しかしながら、この方法においては、光源側レンズ１０２を保持する第１鏡筒兼アパーチャ１０４と第２鏡筒１０５を保持する第２鏡筒１０５との間に、剛性が乏しい接着樹脂層１０６が介在することになる。このため、対物レンズ１０１全体の剛性がさらに低下し、この結果、レンズの焦点合わせおよびトラック合わせ用アクチュエータ駆動時の共振特性が悪化し、高速での記録再生が困難になるという問題点を有している。
【００１２】
したがって、本発明は、２群レンズを使用した構成において、全体の剛性が高くて、フォーカスサーボ用およびトラックサーボ用のアクチュエータ駆動時の共振特性が悪化することなく、高速での記録再生が可能な対物レンズ、それを備えた光ピックアップ装置および対物レンズの組立方法の提供を目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の傾斜面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が１箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴としている。
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の階段面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が１箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴としている。
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の傾斜面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が２箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴としている。
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の階段面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が２箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一部が互いに当接するとともに、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている。
【００１５】
したがって、対物レンズでは、例えばガラスからなる光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部において直接当接するとともに、鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、接着樹脂層により互いに固定されている。
【００１６】
これにより、レンズ保持部材による重量増を招来することなく、また接着樹脂層が弾性体として働くことが抑制され、剛性を高めることができる。この結果、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボの際には、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
【００２０】
また、レンズ間隔調整部を備えているので、一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させ、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔の調整を容易に行うことができる。
【００２５】
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、一方のレンズの前記外周部に形成された凸状または凹状の傾斜面、および他方のレンズの前記外周部に形成された凸部である構成としてもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
【００２７】
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、一方のレンズの前記外周部に形成された凸状または凹状の階段面、および他方のレンズの前記外周部に形成された凸部である構成としてもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
【００２９】
上記の対物レンズにおいて、前記接着樹脂層は高分子樹脂からなる構成としてもよい。
【００３０】
上記の構成によれば、両レンズが鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、接着樹脂層により互いに固定されているので、レンズ保持部材による重量増を招来することがない。また、前述のように、光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部のレンズ間隔調整部において直接当接しているので、接着樹脂層が弾性体として働くことが抑制される。この結果、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボにおいて、さらなる高速動作が可能となる。
【００３１】
上記の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、ＮＡが０．７以上であり、前記レンズ同士の中心間隔が、０．５ｍｍ以下である構成としてもよい。
【００３２】
上記の構成によれば、本対物レンズは、光源側レンズと媒体側レンズとの一対のレンズを備え、ＮＡが０．７以上であり、両レンズ同士の中心間隔が、０．５ｍｍ以下であるので、高密度記録に対応可能であり、かつ例えば通常のモールド成形により成形が容易となっている。
【００３３】
上記の対物レンズは、入射する有効光束の直径が５ｍｍ以下である構成としてもよい。
【００３４】
上記の構成によれば、対物レンズ、即ちこの対物レンズを備えた光ピックアップ装置を２５ｍｍ以下と薄くでき、ひいては、これを使用したディスクドライブの厚さを薄くできる。これにより、例えば現在市販されているディスクトップタイプのパーソナルコンピュータ用の筐体に形成されているディスクドライブ装着用の５インチベイに、上記ディスクドライブを装着可能となる。したがって、対物レンズを備えたディスクドライブの汎用性を高めることができる。
【００３５】
上記の対物レンズは、入射する有効光束の直径と、前記光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔が、以下の関係である構成としてもよい。
【００３６】
Ｄ／１００≦ｄ≦Ｄ／１０
（ｄ：対物レンズの光源側レンズと媒体側レンズの中心間隔、
Ｄ：対物レンズに入射する有効光束の直径）
上式において、ｄがＤ／１０より大きいときには、レンズの外周部における前記立上り部の高さが高くなり過ぎ、そのレンズをモールド成形する際に、ガラスの流れ性が悪くなって形状不良が生じる。この場合には、このような不都合を防止するために、真空成形といった特殊な成形法を採用する必要が生じること、金型の早期摩耗が発生すること等から、コスト的に不利な上に、軽量化の効果も少なくなる。
【００３７】
一方、ｄがＤ／１００より小さいときには、次のような問題が生じる。即ち、対物レンズでは、光源側レンズおよび媒体側レンズを成形加工する際に生じた製造誤差（各面の曲率半径誤差、レンズ厚さ誤差等）をキャンセルするために、中心間隔ｄを調整可能な構成としている。しかしながら、ｄがＤ／１００より小さいときには、このような製造誤差を吸収する余裕が無くなってしまう。
【００３８】
そこで、上記のように、中心間隔ｄを設定することにより、このような問題を回避できるようにしている。
【００３９】
本発明の光ピックアップ装置は、前記の対物レンズを備えていることを特徴としている。
【００４０】
したがって、フォーカスサーボおよびトラックサーボにおいて、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
【００４１】
本発明の対物レンズの組立方法は、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズの組立方法において、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を一定の値になるよう位置決めする治具を用いて予め収差を測定し、その収差の値を最も小さくできる中心間隔の最適値を計算により求め、前記中心間隔を前記最適値に調整した後、両レンズ同士を固定することを特徴としている。
【００４２】
上記の構成によれば、スポット形状を確認したり、収差を測定しながら両レンズ同士の中心間隔を調整して、両レンズを固定する必要がないため、対物レンズの組み立て工程が簡便となる。
【００４３】
上記の組立方法において、前記収差は３次球面収差であってもよい。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態を図１ないし図１０に基づいて以下に説明する。
図１に示すように、本実施の形態における対物レンズ１は、一対をなす光源側レンズ２と媒体側レンズ３とを備えた構成、即ち２群２枚構成である。対物レンズ１の光源側レンズ２には、平行光束とされたレーザ光が入射し、このレーザ光は媒体側レンズ３を透過し、記録媒体４の記録面上にビームスポットを結ぶ。
【００４５】
対物レンズ１のＮＡは０．８５となっている。光源側レンズ２は両面非球面であり、光源側面２ａが凸面、媒体側面２ｂが浅い凹面となっている。媒体側レンズ３は平凸レンズであり、光源側面３ａが凸面、媒体側面３ｂが平坦面となっている。また、光源側面３ａである凸面は非球面である。対物レンズ１を透過後の収差は小さく補正されており、レンズ組み立て後、波面収差のｒ．ｍ．ｓ．値（以下波面収差）は０．０３λ以下となっている。なお、記録媒体４における対物レンズ１側に設けられた透過層の厚さは、０．１ｍｍである。
【００４６】
光源側レンズ２は、図２に示すように、媒体側面２ｂにおける外周部５がリング状の平坦面となっている。上記の外周部５には、２個の凸状傾斜面６、６が形成されている。これら凸状傾斜面６、６は、外周部５から突出し、かつ傾斜した面であり、互いに１８０度の間隔を有している。また、両凸状傾斜面６、６の傾斜方向は光源側レンズ２の周方向において同一方向となっている。
【００４７】
媒体側レンズ３は、図３に示すように、光源側面３ａにおける外周部７が光源側（光源側レンズ２側）へのリング状の立上り部となっている。この外周部７と光源側レンズ２の外周部５とは対向可能である。外周部７における光源側面は平坦面となっており、この平坦面には、２個の球状凸部８、８が形成されている。これらは球状凸部８、８は、外周部７の上記平坦面から突出し、互いに１８０度の間隔を有している。そして、この球状凸部８および上記の凸状傾斜面６により、レンズ２、３の間隔を調整するためのレンズ間隔調整部１０が構成されている。
【００４８】
上記の光源側レンズ２および媒体側レンズ３は、共にガラスを成形加工したものであり、それらの凸状傾斜面６および球状凸部８も、光源側レンズ２および媒体側レンズ３の成形時に同時に金型により成形される。したがって、凸状傾斜面６および球状凸部８の形成は、容易にかつ精度良く行うことができる。
【００４９】
対物レンズ１が組み立てられた図１に示す状態においては、図４に示すように、光源側レンズ２の凸状傾斜面６と媒体側レンズ３の球状凸部８とが当接している。この場合、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との間隔は、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との少なくとも一方を光軸を中心として幾らかの角度だけ回転させ、凸状傾斜面６に対して球状凸部８を回転方向にスライドさせることにより、調整されている。また、凸状傾斜面６と球状凸部８とが当接してしない部分における光源側レンズ２の外周部５と媒体側レンズ３の外周部７との対向部分の間、即ち外周部５と外周部７との間の隙間には接着樹脂層９が設けられ、これによって光源側レンズ２と媒体側レンズ３とが貼着されている。
【００５０】
上記のように、対物レンズ１では、光源側レンズ２が凸状傾斜面６を有し、媒体側レンズ３が球状凸部８を有し、これら凸状傾斜面６と球状凸部８とが当接し、外周部５と外周部７との間の隙間に接着樹脂層９が設けられることにより、光源側レンズ２と媒体側レンズ３とを鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、直接結合できるようになっている。
【００５１】
また、上記凸状傾斜面６と球状凸部８とを当接させる構成により、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との中心間隔の調整を、正確かつ簡便に行い得るようになっている。また、対物レンズ１は、前記調整範囲内で、波面収差が最も小さくなるように光学的に設計されている。なお、対物レンズ１においては、光源側レンズ２の外周部５および媒体側レンズ３の外周部７を有効な光束が通ることはなく、上記凸状傾斜面６と球状凸部８とが対物レンズ１の光学的特性に影響を及ぼすことはない。
【００５２】
次に、対物レンズ１の光学設計について以下に説明する。
表１には対物レンズ１の光学構成を示す。但し、非球面係数については、次式に示す関係となる。
【００５３】
Ｚ＝（１／ｒ）ｙ２  ／｛１＋（１−（１＋Ｋ）（１／ｒ）２  ｙ２  ）１／２  ｝
＋Ａｙ４  ＋Ｂｙ６  ＋Ｃｙ８  ＋Ｄｙ１０＋Ｅｙ１２＋Ｆｙ１４＋Ｇｙ１６
（但し、Ｚ：面頂点を基準にした光軸方向の深さ、ｙ：光軸からの高さ、ｒ：近軸曲率半径、Ｋ：円錐定数、Ａ〜Ｇ：非球面係数）
【００５４】
【表１】
0003556575.tif 000002
【００５５】
また、対物レンズ１では、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との中心間隔が０．０９６ｍｍであり、光束の直径がφ３ｍｍである。したがって、対物レンズ１は、
Ｄ／１００≦ｄ≦Ｄ／１０
（但し、ｄ：対物レンズ１の光源側レンズ２と媒体側レンズ３との中心間隔、Ｄ：対物レンズ１に入射する光束の直径）
を満たしている。
【００５６】
上式に関し、ｄがＤ／１０より大きいときには、媒体側レンズ３の外周部７における前記立上り部の高さが高くなり過ぎ、媒体側レンズ３をモールド成形する際に、ガラスの流れ性が悪くなって形状不良が生じる。この場合には、このような不都合を防止するために、真空成形といった特殊な成形法を採用する必要が生じること、金型の早期摩耗が発生すること等から、コスト的に不利な上に、軽量化の効果も少なくなる。
【００５７】
一方、ｄがＤ／１００より小さいときには、次のような問題が生じる。即ち、対物レンズ１では、光源側レンズ２および媒体側レンズ３を成形加工する際に生じた製造誤差（各面の曲率半径誤差、レンズ厚さ誤差等）をキャンセルするために、前述のように、中心間隔ｄを調整可能な構成としている。しかしながら、ｄがＤ／１００より小さいときには、このような製造誤差を吸収する余裕が無くなってしまう。
【００５８】
次に、対物レンズ１の組立方法について説明する。
前記のように、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との中心間隔ｄは、各レンズ２、３の成形時の製造誤差を考慮し、それを吸収するために組立時には可変とし、調整後には固定することが望ましい。
【００５９】
対物レンズ１の組み立ておいては、まず、成形モールド加工により製造された光源側レンズ２と媒体側レンズ３とについて、予め、波面収差または３次球面収差を測定しておく。この測定は、レンズ２、３間の偏心を小さく抑え、かつレンズ２、３同士の中心間隔ｄが設計値（０．０９６ｍｍ）に近い値となるように精度良く作られた測定用治具を用いて、波面収差測定装置により行う。
【００６０】
図９に示すように、上記の測定用治具２５は、例えば光源側レンズ保持部材２６と媒体側レンズ２７からなり、光源側レンズ２と媒体側レンズ３とをこれらの中心間隔ｄが設計値に近い値となるように保持する。
【００６１】
上記の測定値は、レンズ面の曲率半径やレンズ厚さ等の製造誤差により生じる３次球面収差を含んだ値であり、３次球面収差は中心間隔ｄを可変とすることにより小さい値に抑えることが可能である。
【００６２】
そこで、波面収差または３次球面収差を最小にする最適なレンズ２、３の中心間隔ｄを計算により求め、実際の組立時に中心間隔ｄをその計算値に調整した後、両レンズ２、３を固定する。両レンズ２、３の固定は、紫外線硬化樹脂あるいはエポキシ樹脂等を用いる。これにより、スポット形状を確認したり、収差を測定しながら上記中心間隔ｄを調整し、両レンズ２、３を固定する必要がないため、対物レンズ１の組み立て工程が簡便となる。
【００６３】
レンズ２、３の中心間隔ｄの調整は、光源側レンズ２の凸状傾斜面６と媒体側レンズ３の球状凸部８とを当接させた状態において、一方のレンズを光軸周りに摺動回転させることにより行う。この作業により、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との相対位置が光軸方向にずらされ、中心間隔ｄが変化し、中心間隔ｄを前記所定値に調整することができる。この調整においては、凸状傾斜面６と球状凸部８とからなる構成により、中心間隔ｄを連続的かつ簡便に変化させることができる。
【００６４】
また、ガラスからなる光源側レンズ２と媒体側レンズ３とがそれらの凸状傾斜面６と球状凸部８とによって直接当接されいるので、光源側レンズ２と媒体側レンズ３とを貼着している接着樹脂層９が弾性体として働くことが抑制されている。したがって、フォーカスサーボおよびトラックサーボの際に、対物レンズ１を駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、対物レンズ１の高速動作が実現できる。
【００６５】
なお、上記の説明においては、凸状傾斜面６が光源側レンズ２に形成され、球状凸部８が媒体側レンズ３に形成された構成としているが、これとは逆に、凸状傾斜面６が媒体側レンズ３に形成され、球状凸部８が光源側レンズ２に形成された構成であってもよい。
【００６６】
また、レンズ間隔調整部１０は、上記の凸状傾斜面６と球状凸部８とからなる構成に代えて、図５に示すように、何れもが凸状傾斜面６からなる構成、即ち光源側レンズ２に形成された凸状傾斜面６と媒体側レンズ３に形成された凸状傾斜面１１とからなる構成であってもよい。また、図６に示すように、何れもが凸状階段面１２、１３からなる構成、あるいは図７に示すように、一方が凸状階段面１２からなり、他方が球状凸部８からなる構成であってもよい。
【００６７】
また、レンズ２、３の何れか一方に形成される上記の凸状傾斜面や凸状階段面は、凸形状だけでなく、凹形状、即ち凹状傾斜面や凹状階段面であっても同様にレンズ間隔調整部１０として機能することができる。
【００６８】
また、上記の例において、レンズ間隔調整部１０は、レンズ２、３の２個所に設けられたものとしているが、例えば、レンズ２、３同士の傾きを調整し易くするためにレンズ２、３の１個所に設けられていてもよし、３個所以上に設けられていてもよい。即ち、レンズ間隔調整部１０の個数は、各対物レンズ１の光学設計において、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との間の傾き誤差に対する感度と傾き調整の必要性とに応じて適宜設定することが望ましい。
【００６９】
また、上記の例では、レンズ間隔調整部１０を形成するために、図３に示したように、外周部７が光源側（光源側レンズ２側）への立上り部となっている媒体側レンズ３、および外周部５が立上り部となっていない光源側レンズ２を備えた構成としているが、これに代えて、図８に示すように、外周部２３が記録媒体４側への立上り部となっている光源側レンズ２１、および外周部２４が立上り部となっていない媒体側レンズ２２を備えた構成としてもよい。この対物レンズ１において、レンズ間隔調整部１０等の他の構成は前記の対物レンズ１と同様である。
【００７０】
また、上記の例では、光源側レンズ２、２１および媒体側レンズ３、２２が共にガラスからなるものとしているが、勿論プラスチックからなるものであってもよい。
【００７１】
また、以上に記載の対物レンズ１は、光ピックアップ装置に使用することができる。この光ピックアップ装置は、上記対物レンズ１を備えた構成以外、周知の構成となっている。
【００７２】
即ち、光ピックアップ装置は、図１０に示すように、光源であるＬＤ（レーザダイオード）３１、コリメータレンズ３２、偏光ビームスプリッタ３３、立上げミラー３４、１／４波長板３５、対物レンズ１、集光レンズ３６および受光部３７を備えている。記録媒体４は、光透過層４ａ、記録面４ｂおよび基板４ｃからなり、基板４ｃの厚さは０．１ｍｍである。
【００７３】
この光ピックアップ装置において、ＬＤ３１が発した直線偏光のレーザ光は、コリメータレンズ３２にて平行光束にされ、偏光ビームスプリッタ３３を透過し、立上げミラー３４により９０度折り曲げられ、１／４波長板３５にて円偏光に変換される。その後、レーザ光は、対物レンズ１に入射し、ここで絞り込まれた後、記録媒体４の光透過層４ａを通って、記録面４ｂにビームスポットを結ぶ。
【００７４】
一方、記録面４ｂにて反射されたレーザ光は、前記の経路を逆に辿り、１／４波長板３５にて直線偏光に戻される。このときのレーザ光は、偏光方向が記録媒体４へ入射する前の偏光方向に対して９０度回転しているので、偏光ビームスプリッタ３３により約直角に曲げられる。その後、レーザ光は、集光レンズ３６を経て、受光部３７に入射する。
【００７５】
また、対物レンズ１への入射光束径については、その径がそのまま光ピックアップ装置の厚さに影響するので、５ｍｍ以下に設定するのが好ましい。このような設定にすると、例えば現在市販されているディスクトップタイプのパーソナルコンピュータ用の筐体に形成されているディスクドライブ装着用の５インチベイに、対物レンズ１、即ちこの対物レンズ１を備えた光ピックアップ装置を使用したディスクドライブを装着可能となる。
【００７６】
即ち、入射光束径が５ｍｍのとき、対物レンズ１の焦点距離は、ＮＡ０．７では３．６ｍｍとなり、ＮＡ０．８５では２．９ｍｍとなる。図１０から分かるように、誤差を含めたコリメータレンズ３２および立上げミラー３４の寸法、対物レンズ１の主点間隔、焦点距離等が大きくなると、光ピックアップ装置の厚さが厚くなり、光ピックアップ装置の厚さが２５ｍｍを越えてしまう。その他の部品、例えばディスク回転用モータ（図示せず）、ディスク厚さ、ドライブの筐体（図示せず）も含めた場合、ドライブ全体の厚さを上記５インチベイに入るものにするのが困難となる。したがって、入射光束径は、５ｍｍ以下が好ましく、このような構成により、対物レンズ１を備えたディスクドライブ装置の汎用性を高めることができる。
【００７７】
また、上記の光ピックアップ装置は、図１および図８の構成から、対物レンズ１に平行光を入射させる、いわゆる無限系の構成となるが、これに限定されることなく、対物レンズ１に集束・発散光を入射する有限系の構成であってもよい。
【００７８】
以上述べた構成および方法により、対物レンズ１は、重量を軽くできるばかりか、光源側レンズ２と媒体側レンズ３とが、接着樹脂層を介在させることなく、直接に当接されている。したがって、フォーカスサーボおよびトラックサーボ等のアクチュエータの動作時に、共振を小さくすること、あるいは共振周波数を高くすることができ、前記サーボの高速化に対して有利である。
【００７９】
また、対物レンズ１を組み立てる際には、光源側レンズ２と媒体側レンズ３との中心間隔ｄをレンズ間隔調整部１０により容易に調整可能となっている。そして、この調整により、レンズ２、３の固体に製造誤差があっても、球面収差を、さらには全体の波面収差を良好にできる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の傾斜面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が１箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている構成である。
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の階段面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が１箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている構成である。
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の傾斜面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が２箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている構成である。
本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、これら外周部の何れか一方に形成され、外周部の対向面に対して凸状または凹状の階段面、および他方に形成され、外周部の対向面に対する凸部からなり、これらが互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が２箇所に形成され、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている構成である。
【００８１】
したがって、対物レンズでは、例えばガラスからなる光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部において直接当接するとともに、鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、接着樹脂層により互いに固定されている。
【００８２】
これにより、レンズ保持部材による重量増を招来することなく、また接着樹脂層が弾性体として働くことが抑制され、剛性を高めることができる。この結果、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボの際には、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
【００８５】
また、レンズ間隔調整部を備えているので、一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させ、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔の調整を容易に行うことができる。
【００９０】
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、一方のレンズの前記外周部に形成された凸状または凹状の傾斜面、および他方のレンズの前記外周部に形成された凸部である構成としてもよい。
【００９１】
これにより、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
【００９２】
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、一方のレンズの前記外周部に形成された凸状または凹状の階段面、および他方のレンズの前記外周部に形成された凸部である構成としてもよい。
【００９３】
これにより、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
【００９４】
上記の対物レンズにおいて、前記接着樹脂層は高分子樹脂からなる構成としてもよい。
【００９５】
上記の構成によれば、両レンズが鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、接着樹脂層により互いに固定されているので、レンズ保持部材による重量増を招来することがない。また、前述のように、光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部のレンズ間隔調整部において直接当接しているので、接着樹脂層が弾性体として働くことが抑制される。この結果、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボにおいて、さらなる高速動作が可能となる。
【００９６】
上記の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、ＮＡが０．７以上であり、前記レンズ同士の中心間隔が、０．５ｍｍ以下である構成としてもよい。
【００９７】
これにより、本対物レンズは、光密度記録に対応可能であり、かつ例えば通常のモールド成形により成形が容易となっている。
【００９８】
上記の対物レンズは、入射する有効光束の直径が５ｍｍ以下である構成としてもよい。
【００９９】
上記の構成によれば、対物レンズ、即ちこの対物レンズを備えた光ピックアップ装置を２５ｍｍ以下と薄くでき、ひいては、これを使用したディスクドライブの厚さを薄くできる。これにより、例えば現在市販されているディスクトップタイプのパーソナルコンピュータ用の筐体に形成されているディスクドライブ装着用の５インチベイに、上記ディスクドライブを装着可能となる。したがって、対物レンズを備えたディスクドライブの汎用性を高めることができる。
【０１００】
上記の対物レンズは、入射する有効光束の直径と、前記光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔が、以下の関係である構成としてもよい。
【０１０１】
Ｄ／１００≦ｄ≦Ｄ／１０
（ｄ：対物レンズの光源側レンズと媒体側レンズの中心間隔、
Ｄ：対物レンズに入射する有効光束の直径）
上式において、ｄがＤ／１０より大きいときには、レンズの外周部における前記立上り部の高さが高くなり過ぎ、そのレンズをモールド成形する際に、ガラスの流れ性が悪くなって形状不良が生じる。この場合には、このような不都合を防止するために、真空成形といった特殊な成形法を採用する必要が生じること、金型の早期摩耗が発生すること等から、コスト的に不利な上に、軽量化の効果も少なくなる。
【０１０２】
一方、ｄがＤ／１００より小さいときには、次のような問題が生じる。即ち、対物レンズでは、光源側レンズおよび媒体側レンズを成形加工する際に生じた製造誤差（各面の曲率半径誤差、レンズ厚さ誤差等）をキャンセルするために、中心間隔ｄを調整可能な構成としている。しかしながら、ｄがＤ／１００より小さいときには、このような製造誤差を吸収する余裕が無くなってしまう。
【０１０３】
そこで、上記のように、中心間隔ｄを設定することにより、このような問題を回避することができる。
【０１０４】
本発明の光ピックアップ装置は、前記の対物レンズを備えている構成である。
【０１０５】
これにより、フォーカスサーボおよびトラックサーボにおいて、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
【０１０６】
本発明の対物レンズの組立方法は、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズの組立方法において、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を一定の値になるよう位置決めする治具を用いて予め収差を測定し、その収差の値を最も小さくできる中心間隔の最適値を計算により求め、前記中心間隔を前記最適値に調整した後、両レンズ同士を固定する構成である。
【０１０７】
これにより、スポット形状を確認したり、収差を測定しながら両レンズ同士の中心間隔を調整して、両レンズを固定する必要がないため、対物レンズの組み立て工程が簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における対物レンズの概略の断面図である。
【図２】図１に示した光源側レンズの斜視図である。
【図３】図１に示した媒体側レンズの斜視図である。
【図４】図１に示した対物レンズのレンズ間隔調整部が凸状傾斜面と球状凸部とからなる例を示す対物レンズの要部の拡大図である。
【図５】図４に示したレンズ間隔調整部の他の例を示すものであって、レンズ間隔調整部が凸状傾斜面からなる例を示す対物レンズの要部の拡大図である。
【図６】図４に示したレンズ間隔調整部の他の例を示すものであって、レンズ間隔調整部が凸状階段面からなる例を示す対物レンズの要部の拡大図である。
【図７】図４に示したレンズ間隔調整部の他の例を示すものであって、レンズ間隔調整部が凸状階段面と球状凸部８とからなる例を示す対物レンズの要部の拡大図である。
【図８】図１に示した対物レンズの他の例を示す概略の断面図である。
【図９】図１に示した対物レンズの組み立てに使用される治具を示す縦断面図である。
【図１０】図１に示した対物レンズを備える光ピックアップ装置の例を示す概略の斜視図である。
【図１１】従来の対物レンズを示す縦断面図である。
【図１２】他の従来の対物レンズを示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    対物レンズ
２    光源側レンズ
３    媒体側レンズ
４    記録媒体
５    外周部
６    凸状傾斜面
７    外周部
８    球状凸部
９    接着樹脂層
１０    レンズ間隔調整部
１１    凸状傾斜面
１２    凸状階段面
１３    凸状階段面
２１    光源側レンズ
２２    媒体側レンズ
２３    外周部
２４    外周部
【図１】
0003556575.tif 000003
【図２】
0003556575.tif 000004
【図３】
0003556575.tif 000005
【図４】
0003556575.tif 000006
【図５】
0003556575.tif 000007
【図６】
0003556575.tif 000008
【図７】
0003556575.tif 000009
【図８】
0003556575.tif 000010
【図９】
0003556575.tif 000011
【図１０】
0003556575.tif 000012
【図１１】
0003556575.tif 000013
【図１２】
0003556575.tif 000014