(57)【要約】【課題】光ディスクと接触した場合の抵抗が小さく、対物レンズの光ディスク側の面と接触部の高さの差を精度よく確保できる、低コストの光ピックアップ装置用の対物レンズを得る。【解決手段】光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、フランジ部の光ディスク側の面に、対物レンズの光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成した対物レンズとする。【選択図】図４
2008226302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、
前記フランジ部の光ディスク側の面に、前記対物レンズの前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成したことを特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、
前記フランジ部の光ディスク側の面に複数の有底孔が形成され、
前記有底孔に、前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材が取り付けられていることを特徴とする対物レンズ。
【請求項３】
前記有底孔は、深さ方向で内径が一定、又は、深さ方向に進むにつれて内径が減少するよう形成され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】
前記有底孔は、前記光ディスク側の光学機能面の光軸を中心に等角度間隔で形成され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】
前記緩衝部材の個数をＮとし、前記有底孔の個数をＭとしたとき、
Ｎ≦Ｍ
であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項６】
前記緩衝部材は、少なくとも先端が球状に形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項７】
前記緩衝部材は、基材に緩衝材を貼り付けて形成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項８】
前記緩衝部材は、基材に緩衝材が塗布されて形成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の対物レンズ。
【請求項９】
光源と、請求項１〜８のいずれか１項に記載の対物レンズと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、光記録媒体である光ディスクの情報記録面に光を集光し、光スポットを形成する対物レンズ及び、該対物レンズを備えた光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光記録媒体である光ディスクは、記憶容量順にコンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ハイディフィニション  デジタルバーサタイルディスク（ＨＤ  ＤＶＤ）、ブルーレイディスク（ＢＤ）が知られている。光ディスクの１枚当たりの高容量化は、光源波長の短波長化と対物レンズの開口数（ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  ａｐｅｒｔｕｒｅ）を大きくすることにより光スポット径を小さくし、光ディスク上の記録マーク（ピット）及びトラックピッチを小さくすることで実現されている。
【０００３】
近年、光ピックアップ装置も小型化、薄型化の要望が大きくなっており、このような要望に対して、光ディスク表面と対物レンズの最終面との軸上距離であるワーキングディスタンスを小さく設定し、開口数を確保しつつ有効径を小さくすることで、対物レンズを小型薄型にして対応したものがある。
【０００４】
また、開口数の大きな対物レンズにおいても、同様に、ワーキングディスタンスを充分に確保しようとすると、レンズ有効径が大きくなり、レンズ質量が増加し、フォーカシングやトラッキングの際の慣性モーメントが大きくなり応答性が悪化することになる。このため、ワーキングディスタンスを小さく設定し、開口数を確保しつつ有効径を小さくし、対物レンズの質量増加を回避している。
【０００５】
一方、ワーキングディスタンスを小さくすると、対物レンズは必然的に高速で回転する光ディスクと接近することになり、光ピックアップ装置を内蔵した携帯型プレイヤー等の機器に与えられる衝撃等により、回転する光ディスクに面ブレが発生した場合に、対物レンズ面と光ディスク面とが接触する危険性が増大する。このため、光ディスク面に接触する場合には、対物レンズ面以外の部位を接触させるようにしたものが提案されている。
【０００６】
対物レンズ面以外の部位を接触させるようにしたものとして、対物レンズの有効面の周縁から外縁にかけて、緩衝層を積層したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、対物レンズを組み付ける枠体の対物レンズ周辺に成形体を植立したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−２３７０７１号公報
【特許文献２】特開２００６−９９８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のものは、光ディスクと接触した場合の接触部の面積が大きいため、抵抗が大きく、回転数の低下を引き起こす問題がある。
【０００８】
光ディスクシステムは、線速度又は角速度が一定となるよう回転制御されており、接触抵抗により回転数低下がおきると信号再生精度の指標の一つであるジッター値が悪くなる等の影響がでる。また、抵抗が大きいと、対物レンズを組み付けた枠体をワイヤーで保持しフォーカシングやトラッキングをおこなうものの場合には、ワイヤーを破損する可能性もある。更に、ＣＤ、ＤＶＤの倍速化されたものや、新しいＨＤ  ＤＶＤ、ＢＤの場合には、線速度がより高速であるため、この問題はより深刻になる。
【０００９】
また、上記特許文献２に記載のものは、対物レンズ及び植立する成形体を、個々に枠体に固定するものである。このため枠体が基準となり、対物レンズの取り付け誤差及び、成形体の部品誤差及び取り付け誤差により、成形体の頂点と、対物レンズの光ディスク側の面の頂点との高さの差にバラツキが発生し、突出量が安定しない問題がある。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑み、光ディスクと接触した場合の抵抗が小さく、対物レンズの光ディスク側の面と接触部の高さの差を精度よく確保できる、低コストの光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置を得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】
【００１１】
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１２】
１．光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、前記フランジ部の光ディスク側の面に、前記対物レンズの前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成したことを特徴とする対物レンズ。
【００１３】
２．光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、前記フランジ部の光ディスク側の面に複数の有底孔が形成され、前記有底孔に、前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材が取り付けられていることを特徴とする対物レンズ。
【００１４】
３．前記有底孔は、深さ方向で内径が一定、又は、深さ方向に進むにつれて内径が減少するよう形成されていることを特徴とする１又は２に記載の対物レンズ。
【００１５】
４．前記有底孔は、前記光ディスク側の光学機能面の光軸を中心に等角度間隔で形成されていることを特徴とする１〜３のいずれかに記載の対物レンズ。
【００１６】
５．前記緩衝部材の個数をＮとし、前記有底孔の個数をＭとしたとき、
Ｎ≦Ｍ
であることを特徴とする２〜４のいずれかに記載の対物レンズ。
【００１７】
６．前記緩衝部材は、少なくとも先端が球状に形成されていることを特徴とする２〜５のいずれかに記載の対物レンズ。
【００１８】
７．前記緩衝部材は、基材に緩衝材を貼り付けて形成されていることを特徴とする２〜６のいずれかに記載の対物レンズ。
【００１９】
８．前記緩衝部材は、基材に緩衝材が塗布されて形成されていることを特徴とする２〜６のいずれかに記載の対物レンズ。
【００２０】
９．光源と、１〜８のいずれかに記載の対物レンズとを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、光ディスクと接触した場合の抵抗が小さく、対物レンズの光ディスク側の面と接触部の高さの差を精度よく確保できる、光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２３】
図１は、本実施の形態に係る対物レンズ１を有した光ピックアップ装置１００の一例を示す斜視図である。同図には、ワイヤーにより支持されたホルダに、対物レンズを組み付けた例が示されている。
【００２４】
同図に示すように、光ピックアップ装置１００は、光学系ユニット３０、反射部材４０、対物レンズ１が組み付けられたホルダ２０で構成されている。なお、不図示であるが光ディスクは対物レンズ１の上方に位置している。
【００２５】
光学系ユニット３０は、対物レンズ１にレーザ光を出射するレーザ光源と光ディスクから戻ってきた光を受光する受光部と、これらの光路を構成する光学部材で構成されている。反射部材４０は、光学系ユニット３０から出射された光束を対物レンズ１に入射させると共に、該光束の光ディスクからの反射光を光学系ユニット３０に導くものである。
【００２６】
ホルダ２０は支持部材２７から延びる４本の可撓性のワイヤー２６により支持され、ワイヤー２６をサスペンションとして光軸Ｏ方向（フォーカシング方向）及び光軸Ｏに直交する方向（トラッキング方向）の所定範囲の移動が可能となっている。また、コマ収差の補正のために光軸に対し傾けて（チルト）使用する場合もある。
【００２７】
また、不図示であるが、ホルダ２０には、フォーカス駆動用コイル、トラッキング駆動用コイル、マグネット、外ヨーク、内ヨークによる磁気回路が構成されている。これらフォーカス駆動用コイル、トラッキング駆動用コイルに給電することにより、ホルダ２０を対物レンズ１の光軸方向（フォーカシング方向）、光軸直交方向（トラッキング方向）及びチルトする方向に揺動可能となっている。また、これらのコイルには、ワイヤー２６を介して電源が供給されるようになっている。
【００２８】
更に、不図示であるが、光学系ユニット３０、反射部材４０、ホルダ２０を一体的に光ディスクの半径方向に移動させる移動機構が設けられている。
【００２９】
図２は、本実施の形態に係る対物レンズ１を備えた光ピックアップ装置１００の構成を概略的に示す図である。以下、光ディスク記録された情報の再生を行う場合を例にとり説明する。
【００３０】
同図に示す光ピックアップ装置１００は、光学系ユニット３０内に所定の波長の光束を射出する半導体レーザ３１を有している。なお、射出する波長としては、例えば、使用する光ディスクがＣＤであれば７８５ｎｍ、ＤＶＤであれば６５５ｎｍ、ＨＤ  ＤＶＤ或いはＢＤであれば４０５ｎｍである。
【００３１】
半導体レーザ３１から射出された光束は、偏光ビームスプリッタ３２を通過し、コリメータレンズ３３で平行光束とされた後、１／４波長板３４で円偏光状態とされる。この平行光束は絞りＳによって絞られ、対物レンズ１により光ディスク６１の保護層である透明基板６１ａを介して情報記録面６１ｂに集光され、光スポットとされる。
【００３２】
情報記録面６１ｂで記録されたピットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１、絞りＳを通過する。次いで、１／４波長板３４により直線偏光状態とされ、コリメータレンズ３３を透過して、偏光ビームスプリッタ３２に入射し、ここで反射される。反射された光束は、シリンドリカルレンズ３５、３６により非点収差が与えられ、光検出器３７上へ入射し、その出力信号を用いて、光ディスク６１に記録された情報の読み取り信号を得る。
【００３３】
また、光検出器３７上で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（フォーカス）検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて不図示のアクチュエータにより半導体レーザ３１からの光束を光ディスク６１の情報記録面６１ｂ上に結像するように対物レンズ１を光軸方向に移動させるとともに、半導体レーザ３１からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ１を光軸に垂直な方向に移動させるようになっている。
【００３４】
なお、上記では一種の光ディスクに対応した光ピックアップ装置の例で説明したが、複数種のレーザ光源を備え、複数種の光ディスクに対応可能とした光ピックアップ装置であってもよい。また、その場合に複数種の光ディスクに対して共用できる対物レンズを用いることが光ピックアップ装置の小型化や低コスト化の上でも好ましい。
【００３５】
図３は、本実施の形態に係る対物レンズ１の例を示す図である。同図（ａ）は対物レンズ１を光ディスク側から見た平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した側断面図である。
【００３６】
同図に示すように、対物レンズ１は、光源側に向いた曲率の大きい光学機能面１ａと、光ディスク側に向いた曲率の小さい光学機能面１ｂを有している。また、光学機能面１ａ、１ｂの周辺にはフランジ部１ｆが形成されている。
【００３７】
フランジ部１ｆの光ディスク側の面には、光学機能面１ｂ側の光軸Ｏを中心にして４５度間隔で小径の有底孔１ｈが一体成形で形成されている。
【００３８】
図４は、図３に示す対物レンズ１に緩衝部材２を取り付けた状態を示す図である。同図（ａ）は対物レンズ１を光ディスク側から見た平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した側断面図である。
【００３９】
同図に示すように、フランジ部１ｆに形成された有底孔１ｈのうち、９０度刻みの４箇所に、光学機能面１ｂよりも光軸方向に図示ｄだけ突出した状態となるよう緩衝部材２が取り付けられている。
【００４０】
図５は、本実施の形態に係る対物レンズ１の他の例を示す図である。同図（ａ）は対物レンズ１を光ディスク側から見た平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した側断面図である。
【００４１】
同様に、対物レンズ１は、光源側に向いた曲率の大きい光学機能面１ａと、光ディスク側に向いた曲率の小さい光学機能面１ｂを有している。また、光学機能面１ａ、１ｂの周辺にはフランジ部１ｆが形成されている。
【００４２】
フランジ部１ｆの光ディスク側の面には、光学機能面１ｂ側の光軸Ｏを中心にして６０度間隔で小径の有底孔１ｈが一体成形で形成されている。
【００４３】
図６は、図５に示す対物レンズ１に緩衝部材２を取り付けた状態を示す図である。同図（ａ）は対物レンズ１を光ディスク側から見た平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線で切断した側断面図である。
【００４４】
同図に示すように、フランジ部１ｆに形成された有底孔１ｈのうち、１２０度刻みの３箇所に、光学機能面１ｂよりも光軸方向に図示ｄだけ突出した状態となるよう緩衝部材２が取り付けられている。
【００４５】
図３〜図６に示すように、取り付けられる緩衝部材２の個数より、有底孔１ｈの個数を多く形成しておくことが好ましい。このようにすることで、緩衝部材２の取り付け位置或いは取り付け個数を状況に応じて適宜選択することができる。
【００４６】
加えて、緩衝部材の個数以上に有底孔の個数を形成することで、対物レンズを軽量化することができ、フォーカシングやトラッキングの際の慣性モーメントを小さくでき応答性を良好なものとすることができる。
【００４７】
なお、有底孔の形成を４５度間隔と６０度間隔のもので説明したが、これに限るものでなく、２２．５度間隔、３０度間隔、７２度間隔、９０度間隔であってもよい。
【００４８】
また、上記の実施の形態に係る対物レンズは、プラスチック製とし射出成形によって形成することが好ましい。また特に、上記の図３及び図５に示すような対物レンズの成形においては、射出成形時に形成されるゲートの位置が、フランジ部１ｆの側面で有底孔１ｈを避けた位置となるように金型を形成することが好ましい。
【００４９】
図７は、有底孔１ｈの形状例を示す拡大断面図である。
【００５０】
同図（ａ）は、フランジ部１ｆに深さ方向で内径が一定に形成された有底孔１ｈを示している。緩衝部材２に形成された細軸部は、この有底孔１ｈに圧入又は挿入後接着されて固定される。
【００５１】
同図（ｂ）は、フランジ部１ｆの光ディスク側の面より一段低い面を形成し、この低い面に、深さ方向で内径が一定の有底孔１ｈが形成されたものを示している。緩衝部材２に形成された細軸部は、この有底孔１ｈに圧入又は挿入後接着されて固定される。
【００５２】
同図（ｃ）は、フランジ部１ｆに深さ方向に進むにつれて内径が減少するよう形成された有底孔１ｈを示している。緩衝部材２に形成された細軸部の先端が、この有底孔１ｈに圧入状態となって固定される。
【００５３】
なお、圧入後、更に接着をおこなってもよい。
【００５４】
図８は、緩衝部材２の形状例を示す図である。
【００５５】
同図（ａ）は、緩衝部材２の細軸部を除いた頭部を半球状に形成したものである。同図（ｂ）は、円柱状の先端を球状に丸めて形成したものである。同図（ｃ）は、円錐状の先端を球状に丸めて形成したものである。このように、緩衝部材２は先端を球状にすることによって、光ディスクと接触した際の光ディスクの傷つきを低減できる。特に光ディスクとの接触の仕方によらず、接触が点接触となり、光ディスクへの影響を最少にすることができる。
【００５６】
また、緩衝部材２の少なくとも先端部は、接触時に光ディスクへの影響を抑制するために、滑り特性の良好な素材を用いて形成されていることが好ましい。例えば、紫外線硬化型の塗料や接着剤、紫外線硬化型の樹脂、ゴム系やセルロース系の樹脂、フッ素樹脂（例えば、テフロン（登録商標））等を塗装により形成してもよい。また、これらを緩衝部材２の先端部形状にあわせて別体で形成し、先端部に貼り付けて用いてもよい。
【００５７】
以上説明したように、フランジ部の光ディスク側の面に、光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成した対物レンズとし、この有底孔を用いて、光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材が取り付けられた対物レンズとすることにより、対物レンズの光ディスク側の光学機能面と緩衝部材の接触部の高さの差を精度よく確保することができる。
【００５８】
また、対物レンズ側の緩衝部材の取り付け部形状を、緩衝部材にあわせて形成することで、多品種の対物レンズに対し緩衝部材は１種のみで適用でき、低コストの対物レンズとすることができる。
【００５９】
更に、有底孔に対し選択的に緩衝部材を取り付けることで、緩衝部材を最少の個数で接触部を形成することができ、光ディスクと接触した場合の抵抗を小さくすることができ、光ディスクに対する影響を最小限に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施の形態に係る対物レンズを有した光ピックアップ装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る対物レンズを備えた光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】本実施の形態に係る対物レンズの例を示す図である。
【図４】図３に示す対物レンズに緩衝部材を取り付けた状態を示す図である。
【図５】本実施の形態に係る対物レンズの他の例を示す図である。
【図６】図５に示す対物レンズに緩衝部材を取り付けた状態を示す図である。
【図７】有底孔の形状例を示す拡大断面図である。
【図８】緩衝部材の形状例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  対物レンズ
１ｆ  フランジ部
１ｈ  有底孔
２  緩衝部材
２０  ホルダ
３０  光学系ユニット
４０  反射部材
６１  光ディスク
１００  光ピックアップ装置
【図１】
2008226302.tif 000003
【図２】
2008226302.tif 000004
【図３】
2008226302.tif 000005
【図４】
2008226302.tif 000006
【図５】
2008226302.tif 000007
【図６】
2008226302.tif 000008
【図７】
2008226302.tif 000009
【図８】
2008226302.tif 000010