(57)【要約】  低コストで精度良く光ピックアップ装置に組み付けることができる対物レンズを製造できる対物レンズの製造方法、対物レンズ及び対物レンズの検査方法を提供する。検出装置ＳＳから対物レンズＯＬの第２平坦面Ｌ２に向かって検出光ＤＬを出射する。かかる検出光ＤＬは、第２平坦面Ｌ２から反射して再び検出装置ＳＳに戻るので、これをＣＣＤの撮像面などにより受光する。このとき、反射光が撮像面の定位置に戻れば、第２平坦面Ｌ２が光ピックアップ装置の光軸と平行であることが分かる。第２平坦面Ｌ２に反射防止コートが形成されていないので、第２平坦面Ｌ２からの反射光の強度が増大し、精度の良い検出を行うことができる。
2013115113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光学面と、前記第１光学面よりも曲率が小さい第２光学面と、前記第１光学面及び前記第２光学面の周囲に設けられたフランジ部と、を有する光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法であって、
前記対物レンズは、前記第２光学面と前記フランジ部との間に第２平坦面を設けており、前記第２平坦面は鏡面であり、前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光することで前記対物レンズの姿勢を検出するようになっており
前記対物レンズの成形後に、前記フランジ部側から前記第２平坦面側に延在し、且つ前記第２光学面を露出するような第２開口を有する遮蔽部材により前記第２平坦面を覆う工程と、
少なくとも前記第１光学面と前記第２光学面に、反射防止コートを施す工程と、を有することを特徴とする対物レンズの製造方法。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記第２光学面側の第２フランジ面を有し、前記第２平坦面は、前記第２フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第１光学面側に位置することを特徴とする請求項１に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項３】
前記遮蔽部材の光軸方向断面において、前記第２開口の内周縁が前記第２平坦面側に向かって折れ曲がっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、前記第２光学面及び前記第２平坦面に非接触であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、前記第２開口の内周縁に対して光軸方向外側がテーパ形状を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項６】
前記第２平坦面の幅は０．１〜０．４５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項７】
前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第２平坦面の９０％以上を覆うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項８】
前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記遮蔽部材の前記第２開口の内周縁は、前記第２光学面より光軸直交方向外側に位置することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項９】
前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設けており、前記第１平坦面は鏡面であり、前記フランジ部は、前記第１光学面側の第１フランジ面を有し、前記遮蔽部材は、前記フランジ部側から前記第１平坦面側に延在し、且つ前記第１光学面を露出するような第１開口を有し、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第１開口の内周縁が前記第１フランジ面上に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項１０】
前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設けており、前記第１平坦面は鏡面であり、前記フランジ部は、前記第１光学面側の第１フランジ面を有し、前記遮蔽部材は、前記フランジ部側から前記第１平坦面側に延在し、且つ前記第１光学面を露出するような第１開口を有し、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第１開口の内周縁が前記第１平坦面上に位置することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項１１】
前記対物レンズの開口数は０．６以上又は０．８以上であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の対物レンズの製造方法。
【請求項１２】
第１光学面と、前記第１光学面よりも曲率が小さい第２光学面と、前記第１光学面及び前記第２光学面の周囲に設けられたフランジ部とを有する光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設け、前記第２光学面と前記フランジ部との間に第２平坦面を設けており、前記第１平坦面と前記第２平坦面は鏡面であり、前記第１光学面と前記第２光学面と前記第１平坦面に反射防止コートを形成しているが、前記第２平坦面に反射防止コートを形成しておらず、前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光することで前記対物レンズの姿勢を検出するようになっていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項１３】
前記フランジ部は、前記第１光学面側の第１フランジ面と、前記第２光学面側の第２フランジ面とを有し、前記第１平坦面は、前記第１フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第２光学面側に位置すると共に、前記第２平坦面は、前記第２フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第１光学面側に位置することを特徴とする請求項１２に記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記第２平坦面の幅は０．１６〜０．４５ｍｍであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の対物レンズ。
【請求項１５】
第１光学面と、前記第１光学面よりも曲率が小さい第２光学面と、前記第１光学面及び前記第２光学面の周囲に設けられたフランジ部とを有する光ピックアップ装置用の対物レンズの検査方法であって、
前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設け、前記第２光学面と前記フランジ部との間に第２平坦面を設けており、前記第１平坦面と前記第２平坦面は鏡面であり、前記第１光学面と前記第２光学面と前記第１平坦面に反射防止コートを形成しているが、前記第２平坦面に反射防止コートを形成しておらず、
前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に、波長６３０〜６７０ｎｍ又は３８０〜４２０ｎｍの検出光を照射して、その反射光を受光することで前記対物レンズの姿勢を検出することを特徴とする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、光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法、対物レンズ及び対物レンズの検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ピックアップ装置において、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディスクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、例えば、青紫色半導体レーザ等、波長３８０〜４２０ｎｍのレーザ光源が実用化されている。これら青紫色レーザ光源を使用すると、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）と同じ開口数（ＮＡ）の対物レンズを使用する場合で、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能となり、対物レンズの開口数ＮＡを０．８程度にまで高めた場合には、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、２３〜２５ＧＢの情報の記録が可能となる。【０００３】
上述のような開口数ＮＡ０．８以上の対物レンズを使用する光ディスクの例として、ＢＤ（ブルーレイディスク）が挙げられる。光ディスクの傾き（スキュー）に起因して発生するコマ収差が増大するため、ＢＤでは、ＤＶＤ における場合よりも保護基板を薄く設計し（ＤＶＤの０．６ｍｍに対して、０．１ｍｍ）、スキューによるコマ収差量を低減している。【０００４】
しかしながら、このようにＢＤの保護基板厚を薄くしたとしても、開口数ＮＡ０．８以上の対物レンズを光ピックアップ装置に取り付ける際にその光軸が傾くと、それによりコマ収差が無視できなくなる恐れがある。そこで、特許文献１に示すように、対物レンズの光学面の周囲にある平坦面に対してレーザ光を照射して、その反射光を受光することで、対物レンズの姿勢を検出しながら光ピックアップ装置に取り付けることで、コマ収差を抑制するように精度良く合わせることができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般的に対物レンズの光学面には、光ピックアップ装置の光源として用いる半導体レーザ光の利用効率を高めるべく、設計波長の光束の反射を防止する反射防止コートが施されている。しかしながら、この反射防止コートが、光学面の周囲に設けた平坦面に付着すると、平坦面から反射した対物レンズの傾き検査用のレーザ光の反射光強度が低下するという問題がある。より具体的には、例えば、反射防止コートの設計波長が４００ｎｍ近傍であったとき、検査用のレーザ光の波長も４００ｎｍ近傍であると、反射防止コートが付着した平坦面を殆ど透過してしまい、反射光の強度が著しく低下してしまい、検査が困難となる。これに対し、別な波長のレーザ光を用いることで、かかる不具合は解消できるが、検査用として用いるレーザが制限され、製造コストが増加するという問題がある。又、互換用光ピックアップ装置では、ＢＤ用の対物レンズの他に、例えば６５０ｎｍ前後の光束を集光するＤＶＤ用の対物レンズを併用することもあるが、かかる場合、４００ｎｍ前後の波長の検査用のレーザ光の代わりに、６５０ｎｍ前後の波長の検査用のレーザ光を用いれば、ＢＤ用の対物レンズの検査を有効に行えるが、同じ光ピックアップ装置に取り付けるＤＶＤ用の対物レンズの検査が困難になってしまうから、異なる２つのレーザ光を検査用に準備しなくてはならず更に製造コストが増大するという問題がある。【０００７】
このように検査用レーザ光の波長が限定されるという条件下では、反射防止コートが光学面の周囲に設けた平面部に付着すると、コートの設計波長と検査用レーザ光の波長とが一致したときに反射強度が小さくなってしまい、正確に対物レンズの傾き状態を検出することが困難になる恐れが強まる。これに対し特許文献１では、平面部にコートを付けないことを提案しているが、いかなる方法でコートを付けないようにするのか、具体的な方法が開示されていない。又、光軸方向両側の平面部にコートを付した場合の問題についても、何らの言及もない。【０００８】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、低コストで精度良く光ピックアップ装置に組み付けることができる対物レンズを製造できる対物レンズの製造方法、対物レンズ及び対物レンズの検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の対物レンズの製造方法は、第１光学面と、前記第１光学面よりも曲率が小さい第２光学面と、前記第１光学面及び前記第２光学面の周囲に設けられたフランジ部とを有する光ピックアップ装置用の対物レンズの製造方法であって、
前記対物レンズは、前記第２光学面と前記フランジ部との間に第２平坦面を設けており、前記第２平坦面は鏡面であり、前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光することで前記対物レンズの姿勢を検出するようになっており
前記対物レンズの成形後に、前記フランジ部側から前記第２平坦面側に延在し、且つ前記第２光学面を露出するような第２開口を有する遮蔽部材により前記第２平坦面を覆う工程と、
少なくとも前記第１光学面と前記第２光学面に、反射防止コートを施す工程とを有することを特徴とする。【００１０】
本発明によれば、前記対物レンズの成形後に、前記フランジ部側から前記第２平坦面側に延在し、且つ前記第２光学面を露出するような第２開口を有する遮蔽部材により前記第２平坦面を覆う工程と、少なくとも前記第１光学面と前記第２光学面に、反射防止コートを施す工程とを有するので、前記第２平坦面に反射防止コートが形成されることを抑制でき、これにより前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光したときに、検出光の波長に関わらず反射光の光量が増大するから、より高精度に前記対物レンズの姿勢を検出でき、また検出光の波長制限が緩和されるため製造コストの低減を図れる。更に、前記第２平坦面が鏡面であると、前記第２平坦面の反射光の強度を向上できる。【００１１】
請求項２に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１に記載の発明において、前記フランジ部は、前記第２光学面側の第２フランジ面を有し、前記第２平坦面は、前記第２フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第１光学面側に位置することを特徴とする。【００１２】
例えば、製造した対物レンズを、その第２光学面を下にして載置する際に、第２光学面が載置面に直接当接して傷付かないように、フランジ部の第２光学面側の外周部を光軸方向に延長して、かかる外周部を載置面に当接させるようにすることができる。かかる場合、前記第２平坦面は、前記第２フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第１光学面側に位置するようにすれば、前記対物レンズを載置した際など前記第２平坦面の傷付きを抑制できる。尚、「第２フランジ面の最頂点」とは、第２フランジ面の中で、第１光学面の面頂点に対して光軸方向に最も遠い部位をいうものとする。【００１３】
請求項３に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１又は２に記載の発明において、前記遮蔽部材の光軸方向断面において、前記第２開口の内周縁が前記第２平坦面側に向かって折れ曲がっていることを特徴とする。【００１４】
例えば、前記フランジ部の前記第２光学面側の外周部を、前記第２平坦面から光軸方向に遠ざけた場合、前記遮蔽部材が前記フランジ部と干渉することを回避しなければならない一方で、前記第２平坦面の遮蔽を有効に行わなくてはならない。そこで、前記第２開口の内周縁が前記第２平坦面側に向かって折れ曲がるようにすることで、前記遮蔽部材が前記フランジ部と干渉することを抑制しつつ、前記第２平坦面の遮蔽を有効に行うことができる。【００１５】
請求項４に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記遮蔽部材は、前記第２光学面及び前記第２平坦面に非接触であることを特徴とする。【００１６】
これにより、前記第２平坦面及びその他の前記対物レンズの表面に、前記遮蔽部材が当接することによる傷付きが回避され、前記第２平坦面の反射光の強度低下を抑制できる。【００１７】
請求項５に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記遮蔽部材は、前記第２開口の内周縁に対して光軸方向外側がテーパ形状を有していることを特徴とする。【００１８】
前記第２開口の内周縁の外側をテーパ形状とすることにより、反射防止コートを付着させる際に、前記遮蔽部材が影になって前記第２光学面等に付着不足が生じないようにできる。【００１９】
請求項６に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第２平坦面の幅は０．１６〜０．４５ｍｍであることを特徴とする。【００２０】
前記第２平坦面の幅が０．１６ｍｍ以上であると、検出光を反射させる際に調整が困難となる恐れが回避され、一方、０．４５ｍｍ以下であると、前記対物レンズの外径が大きくなり過ぎず、光ピックアップ装置の小型化に貢献する。また、第２平坦面の幅が０．２ｍｍ以上の場合、より確実に検出光を反射させることが可能となるためより好ましい。【００２１】
請求項７に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第２平坦面の９０％以上を覆うことを特徴とする。【００２２】
前記遮蔽部材が前記第２平坦面の９０％以上を覆うようにすると、全面（１００％）をきっちりと覆う場合に比べて、前記遮蔽部材の加工が容易となるし、前記遮蔽部材の先端が前記第２光学面に接触してしまうことを抑制しやすくなる。また前記遮蔽部材が前記第２平坦面の９０％以上を覆うようにすることにより、前記対物レンズの姿勢検出に必要な前記第２平坦面からの反射光の強度を確保することができる。【００２３】
請求項８に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記遮蔽部材の前記第２開口の内周縁は、前記第２光学面より光軸直交方向外側に位置することを特徴とする。【００２４】
前記遮蔽部材の前記第２開口の内周縁を、前記第２光学面より光軸直交方向外側に位置させることで、前記第２光学面を覆うことがなく、前記第２光学面における反射防止コートの形成不足を回避できる。【００２５】
請求項９に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設けており、前記第１平坦面は鏡面であり、前記フランジ部は、前記第１光学面側の第１フランジ面を有し、前記遮蔽部材は、前記フランジ部側から前記第１平坦面側に延在し、且つ前記第１光学面を露出するような第１開口を有し、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第１開口の内周縁が前記第１フランジ面上に位置することを特徴とする。【００２６】
高開口数の対物レンズの場合には、光ピックアップ装置の光源側である第１光学面の曲率半径が小さくなり、光軸方向に出っ張っていることが多いが、かかる場合、前記第１光学面側の前記遮光部材の前記開口から前記第１光学面が突出する形になる。よって、前記遮蔽部材の前記第１開口の内周縁を光軸に近づけすぎると、前記遮蔽部材と前記第１光学面が接触してしまう恐れがある。また、前記遮蔽部材の前記第１開口の内周縁の影により、前記第１光学面の周辺部分における反射防止コートが形成不足となる恐れもある。よって、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第１開口の内周縁を前記第１フランジ面上に位置させることで、前記第１光学面上に適切に反射防止コートを形成できる。【００２７】
請求項１０に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設けており、前記第１平坦面は鏡面であり、前記フランジ部は、前記第１光学面側の第１フランジ面を有し、前記遮蔽部材は、前記フランジ部側から前記第１平坦面側に延在し、且つ前記第１光学面を露出するような第１開口を有し、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第１開口の内周縁が前記第１平坦面上に位置することを特徴とする。【００２８】
又、同様に、前記遮蔽部材を光軸方向に投影したときに、前記第１開口の内周縁を前記第１平坦面上に位置させることで、前記第１光学面上に適切に反射防止コートを形成できる。又、前記第１フランジ面への反射防止コートの形成を抑えることで、前記第１フランジ面を光ピックアップ装置の取り付け基準面として利用する場合に、精度的に有利である。【００２９】
請求項１１に記載の対物レンズの製造方法は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズの開口数は０．６以上又は０．８以上であることを特徴とする。【００３０】
本発明の対物レンズは、特にＤＶＤ用の光ピックアップ装置に用いる開口数０．６以上である対物レンズや、ＢＤ用の光ピックアップ装置に用いる開口数０．８以上である対物レンズに好適である。コマ収差は開口数の３乗に比例するため、開口数が０．６以上の対物レンズのように高い開口数を有する場合、高い組付け精度が必要となるため本発明がより有用となる。特に、ＢＤとＤＶＤとＣＤの３種類のディスクに対して互換性を有する３互換レンズの場合、コマ収差の許容が狭いため、よりいっそう高い組付け精度が必要になるため、本発明が特に有用となる。【００３１】
請求項１２に記載の対物レンズは、第１光学面と、前記第１光学面よりも曲率が小さい第２光学面と、前記第１光学面及び前記第２光学面の周囲に設けられたフランジ部とを有する光ピックアップ装置用の対物レンズであって、
前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設け、前記第２光学面と前記フランジ部との間に第２平坦面を設けており、前記第１平坦面と前記第２平坦面は鏡面であり、前記第１光学面と前記第２光学面と前記第１平坦面に反射防止コートを形成しているが、前記第２平坦面に反射防止コートを形成しておらず、前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光することで前記対物レンズの姿勢を検出するようになっていることを特徴とする。【００３２】
本発明によれば、前記第１光学面と前記第２光学面と前記第１平坦面に反射防止コートを形成しているので、光の利用効率を高めることができると共に、前記第２平坦面に反射防止コートを形成していないので、前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光したときに、検出光の波長に関わらず反射光の光量が増大するから、より高精度に前記対物レンズの姿勢を検出でき、また検出光の波長制限が緩和されるため製造コストの低減を図れる。更に、前記第２平坦面が鏡面であると、前記第２平坦面の反射光の強度を向上できる。【００３３】
請求項１３に記載の対物レンズは、請求項１２に記載の発明において、前記フランジ部は、前記第１光学面側の第１フランジ面と、前記第２光学面側の第２フランジ面とを有し、前記第１平坦面は、前記第１フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第２光学面側に位置すると共に、前記第２平坦面は、前記第２フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第１光学面側に位置することを特徴とする。【００３４】
例えば、製造した対物レンズを、その第２光学面を下にして載置する際に、第２光学面が載置面に直接当接して傷付かないように、フランジ部の第２光学面側の外周部を光軸方向に張り出させることで、第２フランジ面を載置面に当接させるようにすることができる。かかる場合、前記第２平坦面は、前記第２フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第１光学面側に位置するようにすれば、前記対物レンズを載置した際など前記第２平坦面の傷付きを抑制できる。又、前記第１平坦面を、前記第１フランジ面の最頂点よりも光軸方向における前記第２光学面側に位置させることで、前記第１フランジ面を光ピックアップ装置の取り付け基準面として利用する場合に、干渉等が少なくなり有利である。尚、「第１フランジ面の最頂点」とは、第１フランジ面の中で、第２光学面の面頂点に対して光軸方向に最も遠い部位をいうものとする。【００３５】
請求項１４に記載の対物レンズは、請求項１２又は１３に記載の対物レンズにおいて、前記第２平坦面の幅は０．１６〜０．４５ｍｍであることを特徴とする。【００３６】
前記第２平坦面の幅が０．１６ｍｍ以上であると、検出光を反射させる際に調整が困難となる恐れが回避され、一方、０．４５ｍｍ以下であると、前記対物レンズの外径が大きくなり過ぎず、光ピックアップ装置の小型化に貢献する。【００３７】
請求項１５に記載の対物レンズの検査方法は、第１光学面と、前記第１光学面よりも曲率が小さい第２光学面と、前記第１光学面及び前記第２光学面の周囲に設けられたフランジ部とを有する光ピックアップ装置用の対物レンズの検査方法であって、
前記対物レンズは、前記第１光学面と前記フランジ部との間に第１平坦面を設け、前記第２光学面と前記フランジ部との間に第２平坦面を設けており、前記第１平坦面と前記第２平坦面は鏡面であり、前記第１光学面と前記第２光学面と前記第１平坦面に反射防止コートを形成しているが、前記第２平坦面に反射防止コートを形成しておらず、
前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に、波長６３０〜６７０ｎｍ又は３８０〜４２０ｎｍの検出光を照射して、その反射光を受光することで前記対物レンズの姿勢を検出することを特徴とする。【００３８】
本発明によれば、前記第１光学面と前記第２光学面と前記第１平坦面に反射防止コートを形成しているので、光の利用効率を高めることができると共に、前記第２平坦面に反射防止コートを形成していないので、前記対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、前記第２平坦面に検出光を照射して、その反射光を受光したときに、検出光の波長に関わらず反射光の光量が増大するから、より高精度に前記対物レンズの姿勢を検出でき、また検出光の波長制限が緩和されるため製造コストの低減を図れる。更に、前記対物レンズに形成する反射防止コートの種類に関わらず、前記第２平坦面に検出光を照射した際に、その反射光の強度を確保できる。更に、前記第２平坦面が鏡面であると、前記第２平坦面の反射光の強度を向上できる。【００３９】
本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。従って、本明細書中において、対物レンズの光情報記録媒体側（像側）の開口数ＮＡとは、対物レンズの最も光情報記録媒体側に位置するレンズ面の開口数ＮＡを指すものである。また、本明細書中では必要開口数ＮＡは、それぞれの光情報記録媒体の規格で規定されている開口数、あるいはそれぞれの光情報記録媒体に対して、使用する光源の波長に応じ、情報の記録または再生をするために必要なスポット径を得ることができる回折限界性能の対物レンズの開口数を示すものとする。また、フランジ部とは、光学面の周囲に配置され、光ピックアップ装置に対物レンズを取り付けるために用いられる部位をいう。また、鏡面とは、面粗さＲｙが０．３μｍ以下である面をいう。なお、鏡面としては、面粗さＲｙが０．１μｍ以下であることがより好ましい。ここで、面粗さＲｙとは、当該面の微少凹凸における最低谷底から最大山頂までの高さのことである。また、第１平坦面と第１フランジ面とは面一でも良いし、光軸方向にシフトしていても良い。同様に、第２平坦面と第２フランジ面とは面一でも良いし、光軸方向にシフトしていても良い。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、低コストで精度良く光ピックアップ装置に組み付けることができる対物レンズを製造できる対物レンズの製造方法、対物レンズ及び対物レンズの検査方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施の形態にかかる対物レンズの蒸着装置の概略図である。
【図２】対物レンズを保持する保持具を図１の矢印II方向から見た図である。
【図３】図２の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。
【図４】対物レンズＯＬを光ピックアップ装置に組み付ける際の検査状態を示す図である。
【図５】対物レンズのフランジ部周辺を拡大した断面模式図である。
【図６】別な実施の形態にかかる対物レンズＯＬ’を保持する保持具２０’の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態にかかる対物レンズの蒸着装置の概略図であり、図２は、対物レンズを保持する保持具を図１の矢印II方向から見た図である。図１等を参照して、まず、本実施形態に係る対物レンズの製造方法を実施するための蒸着装置等について説明する。
【００４３】
図１に示すように、蒸着装置１００は、真空蒸着のための成膜材料源である蒸着源１０と、多数の対物レンズを保持する複数の保持具２０と、複数の保持具２０を支持して回転及び反転させる傘体３０と、蒸着源１０や傘体３０等を収納する真空容器４０と、傘体３０の経線方向の膜厚を調節する補正板５０と、蒸着源１０の動作を制御する蒸着源制御部９１と、傘体３０を操作駆動する傘体駆動部９２と、真空容器４０内の気圧すなわち真空度を制御する気圧制御部９３と、補正板５０の配置を調整する補正板制御部９４と、蒸着源制御部９１、傘体駆動部９２、気圧制御部９３、及び補正板制御部９４の動作を制御する制御部９０と、を備える。なお、本蒸着装置１００による成膜の対象となる対物レンズは、三井化学社製ＡＰＥＬベースの樹脂材料を用いて射出成形により形成された開口数ＮＡ０．８以上のプラスチックレンズであり、蒸着装置１００による成膜処理後においてＢＤ用の光ピックアップ装置の対物レンズとして用いられる。
【００４４】
蒸着源１０は、各種成膜材料の真空蒸着を可能にするものであり、真空容器４０の底部に配置される複数のルツボ部分１０ａと電子銃部分１０ｂとを備える。ここで、これら複数のルツボ部分１０ａは、ターレット１０ｄに支持されて配置の切換が可能になっている。各ルツボ部分１０ａは、対物レンズの表面をコーティングするための蒸発物質を収容しており、電子銃部分１０ｂは、ターレット１０ｄによって蒸着位置に配置された特定のルツボ部分１０ａ中の蒸発物質に対して電子線を入射させる。これにより、電子線でルツボ部分１０ａ中の蒸発物質を加熱して溶かし、ルツボ部分１０ａから蒸発物質の蒸気ＥＭを上方に射出させることができる。蒸着源１０は、蒸着源制御部９１によって動作する。なお、複数のルツボ部分１０ａを蒸着位置に順次移動させて蒸着を行うことにより、複数の成膜材料を対物レンズの表面上にコーティングすることができ、更に異なる成膜材料を重ねることで多層のコーティングを形成することができる。
【００４５】
保持具２０は、図２に示すように矩形板状の外形を有し、２次元的に配置した多数の対物レンズＯＬを保持している。保持具２０は、傘体３０に取り付けられ、多数の対物レンズＯＬが蒸着源１０に対向するような状態で蒸着源１０の上方に配置される。保持具２０は、傘体３０の一部（扇状の部分）と共に上下又は表裏反転可能になっている。
【００４６】
図１に戻って真空容器４０は、その内部空間ＩＳにおいて、蒸着源１０を底部に支持し、傘体３０を上部に支持する。真空容器４０の壁面には、傘体３０の一部を反転させるために反転機構４１が設けられている。なお、真空容器４０には、真空容器４０内の気圧を制御する気圧制御部９３が接続されている。この気圧制御部９３によって真空容器４０内を減圧したり、リークしたりする。
【００４７】
補正板５０は、傘体３０の経線方向の膜厚差を調整するためのものである。補正板５０は、蒸着源１０と傘体３０との間に配置されている。補正板５０は、補正板制御部９４によって、真空容器４０内の姿勢が制御されている。補正板５０を適宜上げ下ろしすることにより、傘体３０において、補正板５０の陰になる部分は蒸着がされないようになっている。
【００４８】
制御部９０は、蒸着源制御部９１、傘体駆動部９２、気圧制御部９３、及び補正板制御部９４の動作を制御する。
【００４９】
図３は、図２の構成をIII-III線で切断して矢印方向に見た図である。図３において、対物レンズＯＬは、第１光学面Ｓ１と、第１光学面Ｓ１よりも曲率が小さい第２光学面Ｓ２と、第１光学面Ｓ１及び第２光学面Ｓ２の周囲に設けられたフランジ部ＦＬとを有する。又、フランジ部ＦＬの第１光学面側の端面である第１フランジ面Ｆ１と、フランジ部ＦＬの第２光学面側の端面である第２フランジ面Ｆ２とは、それぞれ光軸Ｘに直交している。フランジ部ＦＬの外周面をＰＬとする。
【００５０】
対物レンズＯＬは、第１光学面Ｓ１とフランジ部ＦＬの第１フランジ面Ｆ１との間に、鏡面である第１平坦面Ｌ１と第１斜面Ｃ１とを、隣接部が互いに接するようにして有しており、また第２光学面Ｓ２とフランジ部ＦＬの第２フランジ面Ｆ２との間に、鏡面である第２平坦面Ｌ２と第２斜面Ｃ２とを、隣接部が互いに接するようにして有している。鏡面である第１平坦面Ｌ１と第２平坦面Ｌ２の面粗さＲｙはそれぞれ０．１μｍ以下となっている。又、第１平坦面Ｌ１と第２平坦面Ｌ２は、それぞれ光軸Ｘに直交している。本実施の形態では、フランジ部ＦＬにおいて、第１フランジ面Ｆ１と第２フランジ面Ｆ２との間が最も肉厚となっている。第２平坦面Ｌ２の幅は０．１６〜０．４５ｍｍである。
【００５１】
第１平坦面Ｌ１は、第１フランジ面Ｆ１の最頂点Ｐ１よりも光軸方向における第２光学面Ｓ２側に位置すると共に、第２平坦面Ｌ２は、第２フランジ面Ｆ２の最頂点Ｐ２よりも光軸方向における第１光学面Ｓ１側に位置している。
【００５２】
遮蔽部材を構成する保持具２０は、本体２１と、本体２１に脱着可能に取り付けられた蓋部２２からなる。本体２１は、複数の環状の凹部２１ａを有している。環状の凹部２１ａは、テーパ状内周面２１ｂと、これに続く円筒状内周面２１ｃと、円筒状内周面２１ｃに交差して半径方向内側に延在する環状底面２１ｄと、環状底面２１ｄの半径方向内側で所定の厚みで環状に盛り上がった環状隆起部２１ｅとから形成されている。環状隆起部２１ｅの内周縁が第２開口を構成する。又、環状隆起部２１ｅの内周縁の光軸方向外側には、第２光学面Ｓ２に向かって傾いたテーパ面２１ｆが形成されている。
【００５３】
蓋部２２は、等厚の板状であって、本体２１の環状底面２１ｄにそれぞれ対向して、複数の蓋部開口（第１開口）２２ａを有している。蓋部開口２２ａの内周縁の光軸方向外側には、第１光学面Ｓ１に向かって傾いたテーパ面２２ｂが形成されている。蓋部開口２２ａの内周縁は、対物レンズＯＬの第１フランジ面Ｆ１上に位置している。但し、点線で示すように、蓋部開口２２ａの内周縁を、第１平坦面Ｌ１上に位置させるようにしても良い。
【００５４】
保持具２０に、成形された対物レンズＯＬを取り付ける場合、本体２１から蓋部２２を外した状態で、対物レンズＯＬのフランジ部ＦＬの第２フランジ面Ｆ２を環状底面２１ｄに当接させる。かかる状態で、対物レンズＯＬのフランジ部ＦＬの外周面ＰＬが、円筒状内周面２１ｃに対向するか接触するようになる。更に本体２１に蓋部２２を取り付けることにより、対物レンズＯＬを保持具２０に保持できる。
【００５５】
このとき、本体２１の光軸方向断面において、環状隆起部２１ｅの内周縁が、対物レンズＯＬの第２平坦面Ｌ２側に向かって折れ曲がっているが、環状隆起部２１ｅは、第２光学面Ｓ２及び第２平坦面Ｌ２に非接触である。これにより、第２光学面Ｓ２及び第２平坦面Ｌ２の傷付きを抑制できる。又、環状隆起部２１ｅを光軸方向に投影したときに、その内周縁は、第２光学面Ｓ２より光軸直交方向外側に位置しており、第２平坦面Ｌ２の９０％以上を覆っている。これにより、第２光学面Ｓ２のコートを妨げることがない。尚、第２平坦面Ｌ２の全周の一部を覆うようにもできる。
【００５６】
図１の蒸着装置１００を用いた対物レンズの製造方法の概要について説明する。まず、射出成形等によって対物レンズＯＬを多数個作製する。その後、図２に示すように、個々の対物レンズＯＬを保持具２０の凹部内にセットする。その後、保持具２０を傘体３０に取り付ける。このとき、各保持具２０の蓋部２２側を蒸着源１０に向けるようにセットするが、蓋部２２があるので、対物レンズＯＬは本体２１から落下することがない。
【００５７】
更に、このように保持具２０をセットした傘体３０を、真空容器４０内で真空下におき、蒸着源１０からの蒸気ＥＭによって蒸着が行われる。この際、傘体３０が回転装置３２ｄによって回転軸ＯＸのまわりに回転することで、成膜の均一性を高める。このとき、蓋部開口２２ａの内周縁の外側にテーパ面２２ｂが形成されているので、蒸着時に影が生じにくく第１光学面Ｓ１のコートを妨げない。
【００５８】
一定時間後、第１光学面Ｓ１上への薄膜の成膜が完了した段階で、保持具２０を１８０°反転させ、保持具２０の本体２１側を蒸着源１０に向けるようにセットして、同様の成膜を行う。これにより、第２光学面Ｓ２上への薄膜の成膜も一括して行うことができる。
このとき、環状隆起部２１ｅの内周縁の外側にテーパ面２１ｆが形成されているので、蒸着時に影が生じにくく第２光学面Ｓ１のコートを妨げない。しかしながら、第２平坦面Ｌ２は環状隆起部２１ｅにより覆われているため、コートの形成がされない。
【００５９】
その後、真空容器４０内から保持具２０等を搬出し、蒸着後の対物レンズＯＬを取り出す。以上により、対物レンズＯＬが完成する。
【００６０】
図４は、対物レンズＯＬを光ピックアップ装置に組み付ける際の検査状態を示す図である。図４を参照して、本実施の検査方法を説明する。まずフランジ部ＦＬの第１フランジ面Ｆ１及び外周面ＰＬを光ピックアップ装置のレンズホルダＨＬＤに当接させて、対物レンズＯＬを保持する。かかる状態で、検出装置ＳＳから対物レンズＯＬの第２平坦面Ｌ２に向かって、波長６３０〜６７０ｎｍ又は３８０〜４２０ｎｍの検出光ＤＬを出射する。
かかる検出光ＤＬは、第２平坦面Ｌ２から反射して再び検出装置ＳＳに戻るので、これをＣＣＤなどにより受光する。このとき、反射光が撮像面の定位置に戻れば、第２平坦面Ｌ２が光ピックアップ装置の光軸と平行であることが分かる。
【００６１】
図５は、対物レンズのフランジ部周辺を拡大した断面模式図であるが、コートの膜厚は実際と異なる。本実施の形態によれば、第２平坦面Ｌ２に反射防止コートＣＴが形成されていないので、検出光ＤＬによる第２平坦面Ｌ２からの反射光の強度が増大し、精度の良い検出を行うことができる。しかるに、第２平坦面Ｌ２の反射率は１００％ではないため、数％の光が平坦面Ｌ２を透過する場合がある。かかる場合、図５において点線で示す透過光ＤＬ’は、更に第１平坦面Ｌ１に入射する。ここで、第１平坦面Ｌ１に反射防止コートＣＴが形成されていないとした場合、透過光ＤＬ’が第１平坦面Ｌ１で反射して第２平坦面Ｌ２から出射し、検出装置ＳＳ（図４）で検出される恐れがあり、それにより検出信号にノイズが重畳する恐れがある。これに対し第１平坦面Ｌ１に反射防止コートＣＴが形成されていれば、透過光ＤＬ’が第１平坦面Ｌ１を透過してしまい戻り光とならないため、誤検出を抑制できる。なお、本実施の形態では第１平坦面Ｌ１と第２平坦面Ｌ２を平行としたが、第１平坦面Ｌ１と第２平坦面Ｌ２とが非平行である場合、透過光ＤＬ’が第１平坦面Ｌ１で反射したとしても、検出信号にノイズが重畳しないようにできるためより好ましい。
【００６２】
また、レンズ成形上の観点から、第１光学面Ｓ１と第１平坦面Ｌ１を一体の金型で成形することがあるが、その場合、第１光学面Ｓ１と同様に第１平坦面Ｌ１も鏡面となってしまう。第１平坦面Ｌ１に反射防止コートＣＴが形成されておらず、第１平坦面Ｌ１が鏡面である場合、上述した透過光ＤＬ’がよりいっそう第１平坦面で反射しやすくなってしまう。ゆえに、第１平坦面Ｌ１が鏡面である場合には、第１平坦面Ｌ１に反射防止コートＣＴを形成することがより有効となる。
【００６３】
第１光学面Ｓ１は、対物レンズＯＬを光ピックアップ装置に組み込んだとき、書き込み（記録）又は読み取り（再生）用のレーザ光源により近い側に配置される。また、第２光学面Ｓ２は、対物レンズＯＬを光ピックアップ装置に組み込んだとき、光情報記録媒体（具体的にはＤＶＤ及びＢＤ）に対向して配置される。光ピックアップ装置の動作時には、図５に示すように、不図示の光源から出射された記録光ＷＬが、第１光学面Ｓ１から入射し、屈折して第２光学面Ｓ２から出射して不図示の光情報記録媒体に集光するが、光学面Ｓ１，Ｓ２に反射防止コートＣＴが形成されていることで、反射を抑制して光の利用効率を高めることができる。一方、第１平坦面Ｌ１に反射防止コートＣＴが形成されていれば、光ディスクの記録／再生に用いない有効径外の不要光ＷＬ’が第１平坦面Ｌ１に入射した場合、その透過を許容することで、エラー信号を招く検出器側への反射を抑制できる。
第１光学面Ｓ１は、滑らかな鏡面となっているが、回折構造である微細構造又は微細形状を設けることもできる。一方、第２光学面Ｓ２は、回折構造等を有しない滑らかな鏡面となることが多い。対物レンズＯＬの光学面Ｓ１，Ｓ２に反射防止コートを施すことで、透過率は６％程度上昇する。
【００６４】
図６は、別な実施の形態にかかる対物レンズＯＬ’を保持する保持具２０’の断面図である。本実施の形態では、対物レンズＯＬ’のフランジ部ＦＬ’が、ストレート形状（等厚）となっている。つまり、フランジ部ＦＬ’の第１フランジ面Ｆ１’が、第１平坦面Ｌ１’と面一の状態であり、またフランジ部ＦＬ’の第２フランジ面Ｆ２’が、第２平坦面Ｌ２’と面一の状態である。保持具２０の本体２１は、対物レンズＯＬ’に合わせて、フランジ部ＦＬ’に対向する底面２１ｄ’が環状に盛り上がっており、その内周側は第２平坦面Ｌ２’と非接触の状態にある。尚、蓋部２２の形状及びその他の構成は、上述した実施の形態と同様である。
【００６５】
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や技術思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。例えば対物レンズの開口数ＮＡは０．６以上でよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０ 蒸着源
１０ａ ルツボ部分
１０ｂ 電子銃部分
１０ｄ ターレット
２０ 保持具
２１ 本体
２１ａ 凹部
２１ｂ テーパ状内周面
２１ｃ 円筒状内周面
２１ｄ 底面
２１ｄ’ 環状底面
２１ｅ 環状隆起部
２１ｆ テーパ面
２２ 蓋部
２２ａ 蓋部開口
２２ｂ テーパ面
３０ 傘体
３２ｄ 回転装置
４０ 真空容器
４１ 反転機構
５０ 補正板
９０ 制御部
９１ 蒸着源制御部
９２ 傘体駆動部
９３ 気圧制御部
９４ 補正板制御部
１００ 蒸着装置
Ｃ１ 第１斜面
Ｃ２ 第２斜面
ＤＬ 検出光
ＤＬ’ 透過光
ＥＭ 蒸気
Ｆ１、Ｆ１’ 第１フランジ面
Ｆ２、Ｆ２’ 第２フランジ面
ＦＬ、ＦＬ’ フランジ部
ＨＬＤ レンズホルダ
ＩＳ 内部空間
Ｌ１、Ｌ１’ 第１平坦面
Ｌ２、Ｌ２’ 第２平坦面
ＯＬ、ＯＬ’ 対物レンズ
ＯＸ 回転軸
ＰＬ 外周面
Ｓ１ 第１光学面
Ｓ２ 第２光学面
ＳＳ 検出装置
ＣＴ 反射防止コート
ＷＬ 記録光
ＷＬ’ 不要光
ＨＬＤ レンズホルダ
【図１】
2013115113.tif 000003
【図２】
2013115113.tif 000004
【図３】
2013115113.tif 000005
【図４】
2013115113.tif 000006
【図５】
2013115113.tif 000007
【図６】
2013115113.tif 000008
【国際調査報告】
2013115113.tif 000009
2013115113.tif 000010
2013115113.tif 000011
2013115113.tif 000012