(57)【要約】【課題】高ＮＡの対物レンズの位置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。【解決手段】光源側絞り面ＯＢ１１ｓを対物レンズＯＢＪに一体的に設けたので、別体の絞りを設ける必要がない。又、光源側絞り面ＯＢ１１ｓに有限発散光束Ｌ’が入射した場合には、ＢＤの情報記録面ＲＬ１に集光しない光束が対物レンズＯＢＪから出射されるため、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａを、有効径より光軸直交方向外側まで延長する必要がなくなり、別体の絞りＳを設ける場合に比べ、光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの内径がΔだけ拡大し、これにより光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの光軸直交方向の幅を広げることができる。【選択図】図３
2011165288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４２０ｎｍ）の光束を出射する光源と、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、前記光源から出射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／または再生を行うようになっている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０．８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、前記対物レンズの周囲に設けられたフランジ部と、前記光源側光学面及び前記光ディスク側光学面のうち一方と前記フランジ部との間に配置された絞り面を有し、
前記光源側光学面に入射した前記波長λ１の光束は、前記光学面を通過して前記光ディスクの情報記録面に集光し、前記絞り面に入射した前記波長λ１の光束は、前記光ディスクの情報記録面に集光せず、
更に以下の式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３      （１）
但し、
ｄ：対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）
ｆ：波長λ１の光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）である。
【請求項２】
前記絞り面は、前記光源側光学面と前記フランジ部との間に配置された光源側絞り面であり、前記光ディスク側光学面と前記フランジ部との間に光ディスク側端面を有することを特徴とする請求項１に記載の対物レンズ。
【請求項３】
前記光ディスク側端面は、前記対物レンズの光軸に対して直交していることを特徴とする請求項２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
前記絞り面は、前記光源側光学面と前記フランジ部との間に配置された光源側絞り面であり、前記光源側光学面を光軸直交方向外方に延長した仮想面に対し、前記光源側絞り面は、前記光源に近づくように変位してい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。
【請求項５】
以下の式（１’）を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の対物レンズ。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．１      （１’）
【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のいずれかに記載の対物レンズ。
【請求項８】
請求項１〜７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。
【請求項９】
前記対物レンズと別体の絞りを有さないことを特徴とする請求項８に記載の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ＮＡ０．８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）を行え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】
特許文献１に開示された光ピックアップ装置においては、対物レンズとは別体の絞りが設けられている。ところで、無限平行光束を入射する仕様の対物レンズにおいても、例えば光ディスクの基板厚差に起因する球面収差を補正する等のため、有限発散光束を入射させる場合もあるが、かかる場合、絞りを通過した有限発散光束は、絞り径よりも大きな径で対物レンズに入射することとなる。そこで、対物レンズの光学面を設計上の有効径より光軸直交方向外方に延長して、有限発散光束を入射した場合でも適切な光学特性が得られるようにしている。
【０００６】
又、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、精度良く位置決めを行わないとコマ収差等の発生を招く恐れがある。そこで、組み付け時において、対物レンズの光学面の外方に配置された端面に検査光を入射させ、その反射光を受光することで、対物レンズの位置を検出することが行われている。しかるに、光ピックアップ装置の小型化促進の流れに乗り、対物レンズを更に小径にしたいという要求もあるが、対物レンズをより小径にするとしても、別体の絞りを用いる限り上述のごとく光学面を外方に延長することは避けられないから、対物レンズの端面の幅を狭くせざるを得ず、これにより検査光を精度良く端面に入射させることが困難になり、従って対物レンズの位置検出が困難になるという問題がある。
【０００７】
また、ＢＤ用のような高ＮＡの対物レンズにおいては、光ディスクと対物レンズの間の距離であるワーキングディスタンスを長めに確保したいという要求がある。その要求にこたえるためには、対物レンズの厚さを小さくし、ｄ（対物レンズ軸上厚）／ｆ（焦点距離）の値を小さくすることが望まれる。しかしながら、ｄ／ｆの値を小さくすると、それに伴い対物レンズのフランジの厚さも薄くなってしまい、製造の困難性が増加してしまう。特に、フランジ部にゲートを有し、そこから樹脂を注入して製造するプラスチック対物レンズにおいては、その製造の困難性の問題が顕著である。
【０００８】
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、高ＮＡの対物レンズの位置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、また、ｄ／ｆを小さくしたとしても十分なフランジ厚を確保でき、製造しやす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は、波長λ１（３９０ｎｍ＜λ１＜４２０ｎｍ）の光束を出射する光源と、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、前記光源から出射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／または再生を行うようになっている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０．８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、前記対物レンズの周囲に設けられたフランジ部と、前記光源側光学面及び前記光ディスク側光学面のうち一方と前記フランジ部との間に配置された絞り面を有し、
前記光源側光学面に入射した前記波長λ１の光束は、前記光学面を通過して前記光ディスクの情報記録面に集光し、前記絞り面に入射した前記波長λ１の光束は、前記光ディスクの情報記録面に集光せず、
更に以下の式を満たすことを特徴とする。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３      （１）
但し、
ｄ：対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）
ｆ：波長λ１の光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）である。
【００１０】
本発明によれば、前記光源側光学面及び前記光ディスク側光学面のうち一方と前記フランジ部との間に絞り面を設けており、前記絞り面に入射した前記波長λ１の光束は、前記光ディスクの情報記録面に集光しないので、前記対物レンズと別体の絞りを省略することができ、これにより前記光学面を有効径より光軸直交方向外方に延長する必要がなくなるため、特に（１）式を満たすような小型の対物レンズにおいて、より小径にしやすくなり光ピックアップ装置の搭載性が高まる。一方で、従前の対物レンズと径を同じにする場合は、従前の対物レンズに比して、絞り面が設けられた光学面と反対側の光学面側の端面の面積について、絞り面に相当する位置を通過するはずだった光束に対応する分を光学面として確保する必要がなくなるため、端面の面積を広げることができ、端面設計の自由度を確保できるため、ｄ／ｆの値が小さく、ワーキングディスタンスを確保しやすい対物レンズにおいても、よりフランジの厚さを厚めに確保することが可能となり、製造しやすい対物レンズを得られるだけでなく、端面の面積を広げられることにより、前記対物レンズの位置決め時に前記端面に検査光を入射させやすく、これにより前記対物レンズの高精度な位置決めを実現できる。
【００１１】
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、前記絞り面は、前記光源側光学面と前記フランジ部との間に配置された光源側絞り面であり、前記光ディスク側光学面と前記フランジ部との間に配置された光ディスク側端面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の対物レンズは、請求項２に記載の発明において、前記光ディスク側端面は、前記対物レンズの光軸に対して直交していることを特徴とする。
【００１３】
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、前記絞り面は、前記光源側光学面と前記フランジ部との間に配置された光源側絞り面であり、前記光源側光学面を光軸直交方向外方に延長した仮想面に対し、前記光源側絞り面は、前記光源に近づくように変位していることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の対物レンズは、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、以下の式（１’）を満たすことを特徴とする。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．１      （１’）
【００１５】
上記条件式によれば、ｄ／ｆの値がより小さくなるため、本願発明の課題はより大きなものとなるが、そのような大きな課題であっても、本願発明は当該課題を解決することができるため、効果がより顕著なものになるといえる。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
請求項８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜７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。
【００１９】
請求項９に記載の光ピックアップ装置は、前記対物レンズと別体の絞りを有さないことを特徴とする。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
なお、保護基板の厚さｔ１、ｔ２、ｔ３に関しては、以下の条件式（２）、（３）、（４）を満たすことが好ましいが、これに限られない。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。
【００２５】
０．０５０ｍｍ ≦ ｔ１ ≦ ０．１２５ｍｍ      （２）
０．５ｍｍ ≦ ｔ２ ≦ ０．７ｍｍ       （３）
１．０ｍｍ ≦ ｔ３ ≦ １．３ｍｍ      （４）
【００２６】
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光源から出射される第１光束の第１波長λ１、第２光源から出射される第２光束の第２波長λ２（λ２＞λ１）、第３光源から出射される第３光束の第３波長λ３（λ３＞λ２）は以下の条件式（５）、（６）を満たすことが好ましい。
１．５・λ１ ＜ λ２ ＜ １．７・λ１      （５）
１．８・λ１ ＜ λ３ ＜ ２．０・λ１      （６）
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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プラスチック製レンズである。好ましくは単玉の凸レンズからなる対物レンズである。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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（１０Ｅ−７／Ｋ）以下にあることが好ましく、更に好ましくは１２０以下であることが好ましい。
【００３４】
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、重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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、対物レンズの周囲に設けられたフランジ部と、光源側光学面及び光ディスク側光学面のうち一方とフランジ部との間に配置された絞り面を有する。さらに、光源側光学面及び光ディスク側光学面のうち他方とフランジ部との間に配置された端面とを有することが好ましい。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。前記絞り面は、光源側光学面とフランジ部との間に配置された光源側絞り面であると好ましいが、光ディスク側光学面とフランジ部との間に配置された光ディスク側絞り面であっても良い。前記端面は、光源側光学面とフランジ部との間に配置された光源側端面と、光ディスク側光学面とフランジ部との間に配置された光ディスク側端面のうち少なくとも一方を有すると好ましい。但し、前記絞り面と前記端面とは、対物レンズを挟んで光軸方向対向する側に設けられていることが好ましい。光源側光学面及び光ディスク側光学面を通過した前記波長λ１の光束は、光ディスクの情報記録面に集光し、光源側絞り面又は光ディスク側絞り面に入射した波長λ１の光束は、光ディスクの情報記録面に集光しない。光源側光学面と光源側絞り面とは、好ましくは接しており、また光ディスク側光学面と光ディスク側絞り面とは、好ましくは接している。
【００３７】
光ディスク側端面は、対物レンズの光軸に対して直交していると好ましい。又、光源側端面は、光ディスク側端面に対して非平行であると好ましい。更に、光源側光学面を光軸直交方向外方に延長した仮想面に対し、光源側絞り面は、光源に近づくように変位していると好ましい。尚、光源側端面とフランジ部の光源側表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。又、光ディスク側端面とフランジ部の光ディスク側表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。光ピックアップ装置は、対物レンズと別体の絞りを有さないと好ましい。絞りとは、光源から出射され対物レンズに入射する光束の開口制限機能を有するものをいう。
【００３８】
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。
【００３９】
また、対物レンズは、以下の条件式(１)を満たす。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３      （１）
但し、
ｄ：対物レンズの光軸上の厚さ（ｍｍ）
ｆ：波長λ１の光束における対物レンズの焦点距離（ｍｍ）
（１）式を満たす対物レンズは、小径であることが多く、ワーキングディスタンス（作動距離）を確保しやすいというメリットがある一方で、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、フランジ厚も薄くなりがちであるため、特に本発明の効果がある。
【００４０】
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（１）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。更に、以下の式を満たすと、より好ましい。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．１      （１’）
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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】
【００４６】
本発明によれば、高ＮＡの対物レンズの位置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】
【００４７】
【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】本実施の形態の対物レンズＯＢＪを示す拡大断面図である。
【図４】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。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
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。
【００４９】
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、以下の式を満たす。
０．８≦ｄ／ｆ≦１．３      （１）
但し、
ｄ：対物レンズＯＢＪの光軸上の厚さ（ｍｍ）
ｆ：波長λ１の光束における対物レンズＯＢＪの焦点距離（ｍｍ）
【００５０】
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（λ１＝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、光学側絞り面ＯＢ１１ｓ（図２，３参照）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。
【００５１】
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。
【００５２】
図２、３は、本実施の形態の対物レンズＯＢＪを示す断面図であり、実線で有効径の最近接内方を通過する光束の外縁Ｌを示している。即ち、光束の外縁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。
【００５３】
図２において、対物レンズＯＢＪは、光軸Ｘを中心として、光軸Ｘ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絞り面ＯＢ１１ｓ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ＯＥＦの光源側フランジ端面ＯＢ１１ｄと、それに直交するフランジ部ＯＥＦの周面ＯＢ１１ｅと、更に光源側光学面ＯＢ１１ａに同軸に対向する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。
【００５４】
本実施の形態によれば、光源側絞り面ＯＢ１１ｓは、図３の詳細を示すように、光源側光学面ＯＢ１１ａを光軸直交方向外方に有効径を超えて延長した仮想面ＶＰ（点線）に対し、光源側（図３で左側）に変位したテーパ形状となっている。このような形状とすれば、対物レンズＯＢＪで最も光軸方向厚さが薄くなる部位の厚さ（光源側端面ＯＢ１１ｂと光ディスク側端面ＯＢ２１ｂとの間の間隔）δを比較的大きく確保できるので、樹脂製対物レンズの射出成形性やフランジ部ＯＢＦで支持する際の支持剛性を確保しつつ、上記（１）式を満たすように対物レンズＯＢＪの軸上厚さｄを小さくできる。
【００５５】
従来技術では、対物レンズＯＢＪとは別体の絞りＳ（図３に点線で示す）を設けていたために、対物レンズＯＢＪに有限発散光束Ｌ’が入射した場合に備えてマージンを確保すべく、有効径より光軸直交方向外側まで光源側光学面ＯＢ１１ａを延長していた。従って、光源側光学面ＯＢ１１ａから入射した有限発散光束Ｌ’を、光ディスクの情報記録面に適切に集光させるためには、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａも、有効径より光軸直交方向外側まで延長しなくてはならず、その分だけ光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの内径が拡大し、光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの光軸直交方向の幅が狭くなっていた。
【００５６】
これに対し本実施の形態によれば、光源側絞り面ＯＢ１１ｓを対物レンズＯＢＪに一体的に設けたので、別体の絞りを設ける必要がない。又、光源側絞り面ＯＢ１１ｓに有限発散光束Ｌ’が入射した場合には、ＢＤの情報記録面ＲＬ１に集光しない光束が対物レンズＯＢＪから出射されるため、光ディスク側光学面ＯＢ２１ａを、有効径より光軸直交方向外側まで延長する必要がなくなり、別体の絞りＳを設ける場合に比べ、光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの内径がΔだけ拡大し、これにより光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの光軸直交方向の幅を広げることができる。従って、図４を参照して後述する対物レンズの位置決めの際に、検査光ＤＬを光ディスク側端面ＯＢ２１ｂに照射しやすくなるのである。さらに、光ディスク側端面ＯＢ２１ｂの光軸直行方向の幅を広げることができるため、端面の設計自由度が増加し、光ディスク側面においても、よりδを増加することに寄与できる設計が可能となる。
【００５７】
又、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂは、光軸Ｘに直交するのに対し、光源側端面領域ＯＢ１１ｂは、光軸Ｘに直交する面に対して傾いており、即ち光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに対して３分以上、好ましくは５分以上の角度θで傾いている。尚、少なくとも光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂ及び光源側端面領域ＯＢ１１ｂは、金型による成形で転写されて鏡面となっており、その粗さはＲａ１０ｎｍ以下、好ましくは１ｎｍ以上、５ｎｍ以下である。
【００５８】
図４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。検査装置ＤＥＴは、検査光ＤＬを出射し、その反射光を入射することで、反射面の傾きを光学的に精度良く検出できるようになっている。
【００５９】
図４において、対物レンズＯＢＪの光軸方向光ディスク側に配置した検査装置ＤＥＴから検査光ＤＬを光ピックアップ装置ＰＵ１の光軸に平行に出射すると、かかる検査光ＤＬは、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに入射する。ここで、検査光ＤＬの一部は実線で示すように反射して、検査装置ＤＥＴに入射することで、対物レンズＯＢＪの光軸が、光ピックアップ装置ＰＵ１の光軸に対して傾いているか検出することができる。
【００６０】
一方、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに入射した検査光ＤＬの残りは、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又は光源側絞り面ＯＢ１１ｓで反射するが、光源側端面領域ＯＢ１１ｂ及び光源側絞り面ＯＢ１１ｓは、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂに対して５分以上の角度θで傾いているので、かかる反射光が検査装置ＤＥＴに戻ることが抑制される。従って、検査装置ＤＥＴに入射するのは単一の反射光のみになるため、光ディスク側端面領域ＯＢ２１ｂの傾き、即ち対物レンズＯＢＪの傾きを精度良く求めることができる。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。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
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、光源側絞り面の形状により開口制限効果を与えているが、有効径外まで延長した光源側光学面に遮光膜を付与することで光源側絞り面としても良い。更に、光ディスク側に絞り面を設けても良い。又、光源側端面領域ＯＢ１１ｂを省略して、光源側絞り面ＯＢ２２ｓに置き換えても良い。
【符号の説明】
【００６２】
ＡＣ アクチュエータ
ＣＬ カップリングレンズ
ＤＥＴ 検査装置
ＤＬ 検査光
ＨＬ ホルダ
ＬＤ 半導体レーザ
ＯＢ１１ａ 光源側光学面
ＯＢ１１ｂ 光源側端面領域
ＯＢ１１ｃ 光源側遷移領域
ＯＢ１１ｄ 光源側フランジ端面
ＯＢ１１ｅ 周面
ＯＢ１１ｓ 光源側絞り面
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端面
ＯＢＪ 対物レンズ
ＯＥＦ フランジ部
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
Ｘ 光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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