(57)【要約】  対物レンズの姿勢を精度良く検出できるようにすることで、組み付け容易性の高い対物レンズ、及び、それを用いた光ピックアップ装置を提供するために、対物レンズは、前記光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面及び光ディスク側光学面と、前記光源側光学面の外側に形成され、面粗さＲａが１０ｎｍ以下である光源側端面と、前記光ディスク側光学面の外側に形成され、面粗さＲａが１０ｎｍ以下である光ディスク側端面と、を有し、以下の条件式（１）を満たす対物レンズとする。  ｜α｜≠｜β｜      （１）  但し、αは前記光ディスク側端面と前記光ディスク側光学面の光軸に直交する面とのなす角を表し、βは前記光源側端面と前記光源側光学面の光軸に直交する面とのなす角を表す。
2011099329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ（３９０ｎｍ≦λ≦６８０ｎｍ）の光束を射出する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物レンズと、を有し、前記光源から射出された光束を前記対物レンズにより前記光ディスクの情報記録面に集光することによって情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置の対物レンズにおいて、
前記対物レンズは単玉であって、像側開口数（ＮＡ）は０．６以上であり、
前記対物レンズは、前記光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面及び光ディスク側光学面と、前記光源側光学面の外側に形成され、面粗さＲａが１０ｎｍ以下である光源側端面と、前記光ディスク側光学面の外側に形成され、面粗さＲａが１０ｎｍ以下である光ディスク側端面と、を有し、
以下の条件式（１）を満たすことを特徴とする対物レンズ。
｜α｜≠｜β｜      （１）
但し、αは前記光ディスク側端面と前記光ディスク側光学面の光軸に直交する面とのなす角を表し、βは前記光源側端面と前記光源側光学面の光軸に直交する面とのなす角を表す。
【請求項２】
以下の条件式（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
｜α｜＜｜β｜      （２）
【請求項３】
前記光ディスク側端面は、前記光ディスク側光学面の光軸に対して略直交し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。
【請求項４】
以下の条件式（３）を満たす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。
｜β｜≧  ３′      （３）
【請求項５】
対物レンズの像側開口数（ＮＡ）は０．８以上であり、以下の条件式（４）、（５）を満たす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。
３９０ｎｍ≦λ≦４２０ｎｍ    （４）
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３        （５）
但し、ｄは、対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）を表し、ｆは、波長λの光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）を表す。
【請求項６】
前記対物レンズは、ガラス素材から形成されてい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。
【請求項７】
前記対物レンズは、プラスチック素材から形成されてい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。
【請求項８】
以下の条件式（１２）を満たす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。
｜｜α｜−｜β｜｜＞０．３′        （１２）
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の対物レンズを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【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の対物レンズ、及び、光ピックアップ装置に関し、特にＮＡ０．６以上の対物レンズと、それを用いる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）を行うことができる高密度光ディスクシステムが知られており、その一例であるＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報の記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４．７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり２５ＧＢの情報の記録が可能である。【０００３】
ＢＤ用光ピックアップ装置に用いる対物レンズは、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２４６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高ＮＡの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際には、対物レンズの姿勢決めを精度良く行わないとコマ収差等が発生し、光ピックアップ装置の性能悪化を招く。このため、対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際には、多くの場合、対物レンズの姿勢決めの基準となり滑面である光ディスク側端面に光ディスク側から検査光を照射し、その反射光を検出することで、対物レンズの姿勢を調整している。ところが、対物レンズの端面は光源側と光ディスク側の両方に設けられる場合があり、さらに対物レンズが透明な素材でできていることから、例えば、光ディスク側から検査光を照射したとき、光ディスク側端面からの反射光のほか、光源側端面からの反射光も同時に検出することとなり、これにより対物レンズの姿勢調整が困難になるという問題がある。また、当該問題は、ＮＡ０．８以上のＢＤ用対物レンズにおいて特に顕著であるが、ＮＡ０．６５近傍のＤＶＤ用対物レンズにおいても生じ得る問題であった。【０００６】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、対物レンズ、特に、高ＮＡの対物レンズの姿勢を精度良く検出できるようにすることで、組み付け容易性を高めることができる対物レンズ、及び、それを用いた光ピックアップ装置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】
【０００７】
請求項１に記載の対物レンズは、波長λ（３９０ｎｍ≦λ≦６８０ｎｍ）の光束を射出する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物レンズと、を有し、前記光源から射出された光束を前記対物レンズにより前記光ディスクの情報記録面に集光することによって情報の記録及び／または再生を行う光ピックアップ装置の対物レンズにおいて、
前記対物レンズは単玉であって、像側開口数（ＮＡ）は０．６以上であり、
前記対物レンズは、前記光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面及び光ディスク側光学面と、前記光源側光学面の外側に形成され、面粗さＲａが１０ｎｍ以下である光源側端面と、前記光ディスク側光学面の外側に形成され、面粗さＲａが１０ｎｍ以下である光ディスク側端面とを有し、
以下の条件式（１）、
｜α｜≠｜β｜          （１）
を満たすことを特徴とする。但し、αは前記光ディスク側端面と前記光ディスク側光学面の光軸に直交する面とのなす角を表し、βは前記光源側端面と前記光源側光学面の光軸に直交する面とのなす角を表す。なお、αの値やβの値が、同じ対物レンズの端面の位置によって変化する場合は、対物レンズの光ディスク側端面全体におけるαの値の平均値及び光源側端面全体におけるβの値の平均値を、それぞれα、βとする。【０００８】
本発明によれば、光ディスク側に設置したオートコリメータを用いて光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めを実施する際に、オートコリメータでは光ディスク側端面によるスポット像と、光源側端面によるスポット像が現れる。光ディスク側端面と光源側端面が条件式（１）の関係を満たすことで、光ディスク側端面からの反射光と光源側端面からの反射光の方向が異なることになる。これにより、オートコリメータでは、光ディスク側端面からの反射光によるスポット像と、光源側端面からの反射光によるスポット像の大きさを異ならせることができる。これにより、光ディスク側端面からの反射光によるスポット像と光源側端面からの反射光のスポット像を明確に識別できるようになり、一方の反射光のみのスポット像に基づいた対物レンズの姿勢決めを行うことが容易となる。【０００９】
例えば｜α｜＜｜β｜の場合には、オートコリメータから遠い側の端面、すなわち光源側端面からの反射光によるスポット像と比較して、オートコリメータから近い側の端面、すなわち光ディスク側端面からの反射光によるスポット像は小さく、光強度も高くなるため、光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めを行うことが容易となる。【００１０】
また、｜α｜＞｜β｜の場合には、オートコリメータから近い側の端面、すなわち光ディスク側端面からの反射光によるスポット像と比較して、オートコリメータから遠い側の端面、すなわち光源側端面からの反射光によるスポット像は小さく、光強度も高くなるため、光源側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めを行うことが容易となる。なお、多くの場合、光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めを行うため、｜α｜＜｜β｜の方が好ましい。【００１１】
なお、面粗さＲａはＪＩＳによって規定されているパラメータで、平均線からの絶対値偏差の平均値を表す。なお、光源側端面と光ディスク側光学面の面粗さＲａは共に１ｎｍ以上、５ｎｍ以下であることが好ましい。【００１２】
請求項２に記載の対物レンズは、請求項１に記載の発明において、以下の条件式（２）、
｜α｜＜｜β｜          （２）
を満たすことを特徴とする。【００１３】
上記構成により、光ディスク側に設置されたオートコリメータから照射された検査光の光ディスク側端面からの反射光によるスポット像は、オートコリメータから遠い側の端面である光源側端面からの反射光によるスポット像よりも小さく、光強度も高くなるため、光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めが容易となる。【００１４】
さらに、オートコリメータが光ディスク側に設置されている場合、検査光の光ディスク側端面からの反射光量は光源側端面からの反射光量より多くなるため、光ディスク側端面からの反射光によるスポット像の光強度がより高くなり、姿勢決めをより容易にすることができる。【００１５】
請求項３に記載の対物レンズは、請求項１又は２に記載の発明において、前記光ディスク側端面は、前記光ディスク側光学面の光軸に対して略直交していることを特徴とする。【００１６】
前記光ディスク側端面は、前記光ディスク側光学面の光軸に対して略直交しているという状態は、｜α｜が３分（３′）未満である状態をいう。｜α｜が３分未満の場合、オートコリメータでのスポット像は、より小さく、かつ、光強度も高くなるため、前記光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めがより容易となる。【００１７】
請求項４に記載の対物レンズは、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、以下の条件式（３）、
｜β｜≧３′          （３）
を満たすことを特徴とする。【００１８】
好ましくは、以下の条件式（３′）、
｜β｜≧５′          （３′）
を満たすことである。【００１９】
なお、｜β｜の上限は、１度を超えないことが好ましい。【００２０】
請求項５に記載の対物レンズは、請求項１〜４に記載の発明において、対物レンズの像側開口数（ＮＡ）は０．８以上であり、以下の条件式（４）、（５）、
３９０ｎｍ≦λ≦４２０ｎｍ          （４）
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３              （５）
を満たすことを特徴とする。但し、ｄは、対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）を表し、ｆは、波長λの光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）を表す。【００２１】
上記条件式（５）を満たす対物レンズは、ＮＡ０．８以上という高ＮＡの対物レンズとしては比較的軸上厚が薄めの対物レンズであり、そのためフランジ厚も薄くなりがちであり、結果として光ディスク側端面と光源側端面との間の厚さも薄くなるため、不要な反射光の問題がより大きなものとなる。そのように課題が大きくなる場合であっても、本発明においては、当該課題を解決できるため、より発明の効果が顕著なものとなる。【００２２】
請求項６に記載の対物レンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、ガラス素材から形成されていることを特徴とする。【００２３】
請求項７に記載の対物レンズは、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、プラスチック素材から形成されていることを特徴とする。【００２４】
請求項８に記載の対物レンズは、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、以下の条件式（１２）、
｜｜α｜−｜β｜｜＞０．３′          （１２）
を満たすことを特徴とする。【００２５】
上記条件式（１２）を満たすことにより、光源側端面と光ディスク側端面とでの、オートコリメータでのスポット像の差がより明確に表れるため、光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めがより容易となる。【００２６】
請求項９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の対物レンズを有することを特徴とする。【００２７】
本発明に係る光ピックアップ装置は、少なくとも１つの光源（第１光源）を有する。勿論、複数種類の光ディスクに対応できるように、複数種類の光源を有していてもよい。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第１光源からの第１光束を第１光ディスクの情報記録面上に集光させるための集光光学系を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、集光光学系が、第２光束を第２光ディスクの情報記録面上に集光させ、第３光束を第３光ディスクの情報記録面上に集光するようにしてもよい。また、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第１光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、受光素子が、第２光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光し、第３光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光するようにしてもよい。【００２８】
第１光ディスクは、厚さがｔ１の保護基板と情報記録面とを有する。第２光ディスクは厚さがｔ２（ｔ１＜ｔ２）の保護基板と情報記録面とを有する。第３光ディスクは、厚さがｔ３（ｔ２＜ｔ３）の保護基板と情報記録面とを有する。第１光ディスクがＢＤであり、第２光ディスクがＤＶＤであり、第３光ディスクがＣＤであることが好ましいが、これに限られるものではない。【００２９】
第１光ディスクは、厚み方向に重ねて複数の情報記録面を有していてもよい。また、第２光ディスクや第３光ディスクも複数の情報記録面を有していてもよい。【００３０】
本明細書において、ＢＤとは、波長３９０〜４２０ｎｍ程度の光束、ＮＡ０．８〜０．９程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．０５〜０．１２５ｍｍ程度であるＢＤ系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録面のみ有するＢＤや、２層以上の情報記録面を有するＢＤ等を含むものである。更に、本明細書においては、ＤＶＤとは、ＮＡ０．６０〜０．６７程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが０．６ｍｍ程度であるＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等を含む。また、本明細書においては、ＣＤとは、ＮＡ０．４５〜０．５１程度の対物レンズにより情報の記録／再生が行われ、保護基板の厚さが１．２ｍｍ程度であるＣＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等を含む。尚、記録密度については、ＢＤの記録密度が最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。【００３１】
なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（６）、（７）、（８）を満たすことが好ましいが、これに限られない。【００３２】
０．０５０ｍｍ≦ｔ１≦０．１２５ｍｍ      （６）
０．５ｍｍ≦ｔ２≦０．７ｍｍ          （７）
１．０ｍｍ≦ｔ３≦１．３ｍｍ          （８）
尚、ここで言う、保護基板の厚さとは、光ディスク表面に設けられた保護基板の厚さのことである。即ち、光ディスク表面から、表面に最も近い情報記録面までの保護基板の厚さのことをいう。【００３３】
本明細書において、第１光源、第２光源、第３光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第１光源から射出される第１光束の第１波長λ１、第２光源から射出される第２光束の第２波長λ２（λ２＞λ１）、第３光源から射出される第３光束の第３波長λ３（λ３＞λ２）は以下の条件式（９）、（１０）、
１．５×λ１＜λ２＜１．７×λ１          （９）
１．８×λ１＜λ３＜２．０×λ１        （１０）
を満たすことが好ましい。【００３４】
また、第１光ディスク、第２光ディスク、第３光ディスクとして、それぞれ、ＢＤ、ＤＶＤ、及び、ＣＤが用いられる場合、第１光源の第１波長λ１は好ましくは、３５０ｎｍ以上、４４０ｎｍ以下、より好ましくは、３９０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下であって、第２光源の第２波長λ２は好ましくは５７０ｎｍ以上、６８０ｎｍ以下、より好ましくは、６３０ｎｍ以上、６７０ｎｍ以下であって、第３光源の第３波長λ３は好ましくは、７５０ｎｍ以上、８８０ｎｍ以下、より好ましくは、７６０ｎｍ以上、８２０ｎｍ以下である。【００３５】
また、第１光源、第２光源、第３光源のうち少なくとも２つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第１光源と第２光源とが１パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を１パッケージ化してもよい。【００３６】
受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上のスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に２つのサブの光検出器を設け、当該２つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。【００３７】
光ピックアップ装置の集光光学系は、カップリングレンズと対物レンズを有してもよい。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変えるレンズ群のことをいう。【００３８】
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。対物レンズは、単玉のガラス製、又は、単玉のプラスチック製レンズである。対物レンズは屈折面のみからなっていてもよいし、光路差付与構造を有していてもよい。尚、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂、又は熱硬化性樹脂などで光路差付与構造を設けたハイブリッドレンズであってもよい。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。【００３９】
また、対物レンズをガラスレンズとする場合は、ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下、更に好ましくは４００℃以下であるガラス材料を使用することが好ましい。ガラス転移点Ｔｇが５００℃以下であるガラス材料を使用することにより、比較的低温での成形が可能となるので、金型の寿命を延ばすことが出来る。このようなガラス転移点Ｔｇが低いガラス材料としては、例えば（株）住田光学ガラス製のＫ−ＰＧ３２５や、Ｋ−ＰＧ３７５（共に製品名）がある。【００４０】
加えて，ガラスレンズを成形して製作する際に重要となる物性値が線膨張係数αである。仮にＴｇが４００℃以下の材料を選んだとしても、樹脂材料と比較して室温との温度差は依然大きい。線膨張係数αが大きい硝材を用いてレンズ成形を行った場合、降温時に割れが発生しやすくなる。硝材の線膨張係数αは、２００（×１０−７／Ｋ）以下にあることが好ましく、更に１２０（×１０−７／Ｋ）以下であればより好ましい。【００４１】
ところで、ガラスレンズは一般的に樹脂レンズよりも比重が大きいため、対物レンズをガラスレンズとすると、質量が大きくなり対物レンズを駆動するアクチュエータに負担がかかる。そのため、対物レンズをガラスレンズとする場合には、比重が小さいガラス材料を使用するのが好ましい。具体的には、比重が４．０以下であるのが好ましく、更に好ましくは比重が３．０以下であるものである。【００４２】
また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、５０以上であることが好ましい。【００４３】
対物レンズは、光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面、及び、光ディスク側光学面と、光源側光学面の外側に配置された光源側端面と、光ディスク側光学面の外側に配置された光ディスク側端面と少なくとも有する。また、対物レンズの周囲にフランジ部を有するものでも良い。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。光源側端面と光ディスク側端面とは互いに平行ではない。なお、光源側端面とフランジ部とは面一でもよいし、図２に示されるように光源側端面がフランジ部に対して光軸方向にシフトした形状となっていてもよい。【００４４】
第１光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ１とし、第２光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ２（ＮＡ１＞ＮＡ２）とし、第３光ディスクに対して情報を再生／記録するために必要な対物レンズの像側開口数をＮＡ３（ＮＡ２＞ＮＡ３）とする。ＮＡ１は、０．７５以上、０．９以下であることが好ましく、より好ましくは、０．８以上、０．９以下である。特にＮＡ１は０．８５であることが好ましい。ＮＡ２は、０．５５以上、０．７以下であることが好ましい。特にＮＡ２は０．６０又は０．６５であることが好ましい。また、ＮＡ３は、０．４以上、０．５５以下であることが好ましい。特にＮＡ３は０．４５又は０．５３であることが好ましい。【００４５】
また、対物レンズは、以下の条件式（５）を満たすことが好ましい。（５）式を満たす対物レンズは小径であることが多く、位置決め用の検査光が照射される範囲が狭くなると共に端面同士の厚さが薄くなり、不要光の反射の問題がより大きくなるため、特に本発明の効果がある。【００４６】
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３          （５）
但し、ｄは、対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）を表し、ｆは、第１光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）を表す。なお、ｆは、１．０ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下であることが好ましい。【００４７】
以下の条件式（５′）、
０．８≦ｄ／ｆ＜１．１          （５′）
においては、端面同士の厚さがより薄くなるため、問題がより大きくなる。したがって、より一層の本発明の効果がある。【００４８】
ＢＤのような短波長、高ＮＡの光ディスクに対応する対物レンズの場合、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が大きくなりすぎると、対物レンズに対して軸外光束が入射した際に非点収差が発生しやすくなったり、作動距離（ワーキングディスタンス）が確保出来なくなるという課題が生じる。一方、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が小さくなりすぎると、面シフト感度が大きくなるという課題が生じる。条件式（５）を満たすことにより非点収差の発生や面シフト感度を抑制することが可能となる。【００４９】
また、第１光ディスクを用いる際の対物レンズの作動距離は、０．１５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下であることが好ましい。【００５０】
また、対物レンズは光学面の周囲にフランジ部を有し、フランジ部の最小肉厚をｔ（ｍｍ）としたときに、以下の条件式（１１）、
５．０＜ｄ／ｔ≦８．０      （１１）
を満たす場合であって、光ディスク側端面に基づいた対物レンズの姿勢決めを行おうとする場合、フランジの厚さが比較的薄いため、光ディスク側端面に入射した光束が透過し、光源側端面で反射する悪影響が大きくなりやすくなる。従って、本発明の課題がより大きなものとなるが、そのような場合であっても、本発明の対物レンズは当該課題を解決できる。【００５１】
更に、光源側光学面の有効径Φが、２．７ｍｍ以下のようなスリム型の光ピックアップ装置に適した対物レンズにおいても、フランジの厚さが比較的薄いため、上述と同様の課題が生じるが、やはりそのような場合であっても、本発明の対物レンズは当該課題を解決できる。【００５２】
また、光源側端面がフランジの外周部まで存在している対物レンズや、光源側端面の面積が光ディスク側端面の面積よりも大きな対物レンズにおいては、光源側端面が大きいため、上述の課題がやはり大きなものとなる。そのような場合であっても、本発明の対物レンズは当該課題を解決できる。【００５３】
本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。【００５４】
ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。【００５５】
上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。【００５６】
前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００５７】
本発明によれば、対物レンズの姿勢を精度良く検出できるようにすることで、組み付け容易性を高めることができる対物レンズ、及び、それを用いた光ピックアップ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】光ディスクであるＢＤに対して適切に情報の記録／再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態の対物レンズＯＢＪを示す断面図である。
【図３】対物レンズＯＢＪを光ピックアップ装置ＰＵ１に組み付ける際の状態を示す図である。
【図４】本実施の形態の変形例にかかる対物レンズＯＢＪを示す断面図である。
【図５】対物レンズの姿勢を検出するときに使用するオートコリメータでのスポット像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
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、光ディスクであるＢＤに対して適切に情報の記録／再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光情報記録再生装置に搭載できる。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。
【００６０】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、対物レンズＯＢＪ、対物レンズＯＢＪをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させるアクチュエータＡＣ、λ／４波長板ＱＷＰ、カップリングＣＬ、偏光プリズムＰＢＳ、４０５ｎｍのレーザ光束（光束）を射出する半導体レーザＬＤ、センサ用レンズＳＬ、ＢＤの情報記録面ＲＬ１からの反射光束を受光する受光素子ＰＤを有する。尚、本実施の形態では、対物レンズＯＢＪはガラス製又はプラスチック製の単玉である。又、対物レンズＯＢＪは、以下の式、
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３          （５）
を満たす。但し、ｄは、対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）を表し、ｆは、波長λの光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）を表す。
【００６１】
まず、ＢＤの第１の情報記録面ＲＬ１に対して記録／再生を行う場合について説明する。青紫色半導体レーザＬＤから射出された光束（例えば、λ＝４０５ｎｍ）の発散光束は、偏光プリズムＰＢＳを透過し、カップリングレンズＣＬを通過して略平行光束とされた後、λ／４波長板ＱＷＰにより直線偏光から円偏光に変換され、図示しない絞りによりその光束径が規制され、対物レンズＯＢＪにより保護基板ＰＬ１を介して、情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなる。
【００６２】
情報記録面ＲＬ１上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、絞りを透過した後、λ／４波長板ＱＷＰにより円偏光から直線偏光に変換され、カップリングレンズＣＬを通過して収束光束とされ、偏光プリズムＰＢＳで反射した後、センサ用レンズＳＬによって、受光素子ＰＤの受光面上に収束する。そして、受光素子ＰＤの出力信号を用いて、アクチュエータＡＣにより対物レンズＯＢＪをフォーカシングやトラッキングさせることで、情報記録面ＲＬ１に記録された情報を読み取ることができる。
【００６３】
図２は、本実施の形態の対物レンズＯＢＪを示す断面図であり、一点鎖線は有効径の最外縁を通過する光束Ｌを示している。即ち、光束Ｌが光源側光学面ＯＢ１１ａ、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａと交差する位置が、それぞれ有効径となる。尚、不図示の絞りと対物レンズＯＢＪとの芯ズレが生じた場合等を考慮し、有効径外（ハッチングで示す範囲）まで光源側光学面ＯＢ１１ａ、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａを延長している。
【００６４】
図２において、対物レンズＯＢＪは、光源側光学面の光軸Ｘ１１を中心として、光軸Ｘ１１を含む円形の光源側光学面ＯＢ１１ａと、それに続く輪帯状の光源側端面領域（光源側端面ともいう）ＯＢ１１ｂと、それに続く輪帯状の光源側遷移領域ＯＢ１１ｃと、それに続く環状のフランジ部ＯＢＦの光源側フランジ端面ＯＢ１１ｄと、それに直交するフランジ部ＯＢＦの周面ＯＢ１１ｅと、更に、ディスク側光学面の光軸Ｘ２１を中心として、光軸Ｘ２１を含む円形の光ディスク側光学面ＯＢ２１ａと、それに続く輪帯状の光ディスク側端面領域（光ディスク側端面ともいう）ＯＢ２１ｂと、それに続く輪帯状の光ディスク側遷移領域ＯＢ２１ｃと、それに続くフランジ部の光ディスク側フランジ端面ＯＢ２１ｄとを有している。尚、不図示の光ピックアップ装置に組み付けたとき、光源側光学面ＯＢ１１ａが光源側になり、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａが光ディスク側になる。
【００６５】
本実施の形態によれば、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂは、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａの光軸Ｘ２１に直交する面Ｔ２１に対する傾きαが３分未満なのに対して、光源側端面領域ＯＢ１１ｂは光源側光学面ＯＢ１１ａの光軸Ｘ１１に直交する面Ｔ１１に対する傾きβが３分（０．０５度）以上となるよう傾いている。光軸Ｘ２１、Ｘ１１は必ずしも同軸とは限らない。また、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂと光源側端面領域ＯＢ１１ｂは光学面と同様に鏡面となっており、その面粗さはＲａ１０ｎｍ以下である。
【００６６】
図４は、本実施の形態の変形例にかかる対物レンズＯＢＪを示す断面図である。図４に示す変形例では、図２に示す実施の形態に対して光源側遷移領域ＯＢ１１ｃ、光源側フランジ端面ＯＢ１１ｄ、光ディスク側遷移領域ＯＢ２１ｃ、光ディスク側フランジ端面ＯＢ２１ｄがない対物レンズであり、このようなタイプのレンズも本発明に含まれる。
【００６７】
図３は、対物レンズＯＢＪを光ピックアップ装置ＰＵ１に組み付ける際の状態を示す図である。対物レンズＯＢＪの光ディスク側に配置し、光ピックアップ装置ＰＵ１の光軸に合うように設定されたオートコリメータＤＥＴから検査光ＤＬを射出すると、かかる検査光ＤＬは光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに照射される。照射された検査光ＤＬの一部は実線で示すように光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂで反射して、オートコリメータＤＥＴで検出される。光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに入射した残りの検査光ＤＬは、点線で示すように対物レンズＯＢＪを透過して、光源側端面領域ＯＢ１１ｂで一部が反射し、その反射光もオートコリメータＤＥＴで検出される。
【００６８】
光源側端面領域ＯＢ１１ｂと光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂからの反射光によるオートコリメータＤＥＴでのスポット像は、図５に示すようになる。光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂは光ディスク側光学面の光軸Ｘ２１に対して傾きαが３分未満であり、即ち略直交しているため、オートコリメータＤＥＴには略平行光で入射し、その結果、オートコリメータＤＥＴでのスポット像Ｓ２は小さくなり、光強度が高い。一方、光源側端面領域ＯＢ１１ｂは光源側光学面の光軸Ｘ１１に対する傾きβが３分以上傾いているため、オートコリメータＤＥＴには発散光で入射し、その結果、オートコリメータＤＥＴでのスポット像Ｓ１は大きくなり、光強度も低い。従って、オートコリメータＤＥＴ上、スポット像Ｓ２とスポット像Ｓ１とは明確に識別できる。光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに基づいて対物レンズＯＢＪの姿勢を調整するが、その具体的な方法としては、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂによるスポット像Ｓ２が光ピックアップ装置ＰＵ１の光軸と一致する対物レンズの姿勢位置Ｓになるように対物レンズの姿勢を調整する。このとき、光源側端面領域ＯＢ１１ｂによるスポット像Ｓ１は大きく、光強度も低いため、対物レンズの姿勢調整に影響を及ぼさない。対物レンズＯＢＪの傾きを調整した後、対物レンズＯＢＪはアクチュエータＡＣのホルダＨＬに接着される。
【００６９】
なお、図３では光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂの一部を利用して対物レンズの姿勢を調整する方法であるがこれに限るものではなく、例えば、輪帯状の光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂ全体を利用して対物レンズの姿勢を調整する方法でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
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、上述の実施の形態では、光源側端面領域ＯＢ１１ｂと光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂは外向きに傾いているが内向きに傾いていても良い。
【符号の説明】
【００７１】
ＡＣ  アクチュエータ
ＣＬ  カップリングレンズ
ＤＥＴ  オートコリメータ
ＤＬ  検査光
ＨＬ  ホルダ
ＬＤ  半導体レーザ
ＰＢＳ  偏光プリズム
ＰＤ  受光素子
ＰＬ１  保護基板
ＰＵ１  光ピックアップ装置
ＱＷＰ  λ／４波長板
ＲＬ１  情報記録面
ＳＬ  センサ用レンズ
ＯＢ１１ａ  光源側光学面
ＯＢ１１ｂ  光源側端面領域
ＯＢ１１ｃ  光源側遷移領域
ＯＢ１１ｄ  光源側フランジ部
ＯＢ１１ｅ  フランジ部側面
ＯＢ２１ａ  光ディスク側光学面
ＯＢ２１ｂ  光ディスク側端面領域
ＯＢ２１ｃ  光ディスク側遷移領域
ＯＢ２１ｄ  光ディスク側フランジ部
ＯＢＪ  対物レンズ
ＯＢＦ  フランジ部
Ｘ１１  光源側光学面の光軸
Ｘ２１  ディスク側光学面の光軸
Ｔ１１  光源側光学面の光軸に直交する面
Ｔ２１  光ディスク側光学面の光軸に直交する面
α  ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂと光ディスク側光学面の光軸に直交する面Ｔ２１とのなす角
β  光源側端面領域ＯＢ１１ｂと光源側光学面の光軸に直交する面Ｔ１１とのなす角
Ｓ１  光源側端面領域ＯＢ１１ｂによるオートコリメータＤＥＴでのスポット像
Ｓ２  光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂによるオートコリメータＤＥＴでのスポット像
Ｓ  光ピックアップ装置ＰＵ１の光軸と一致する対物レンズの姿勢位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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