(57)【要約】【課題】レンズの持つ収差を極力小さくすることが難しい対物レンズについて、これをピックアップ装置に組み立てるときに取り扱いを容易にすること。【解決手段】対物レンズ１０に設けた切欠を一定方向に向けた状態でレンズホルダ５０に固定しているので、非点収差方向を配慮しつつ対物レンズ１０を組み込んだ光ピックアップ装置となっている。よって、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、ひいては光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。【選択図】  図１
2004295998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の光学面と、前記一対の光学面の少なくとも一方側に形成されて、位相差を利用した光学的機能を付与する位相差付与手段と、前記一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備える光ピックアップ用の対物レンズであって、
前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であること特徴とする対物レンズ。
【請求項２】
一対の光学面と、
前記一対の光学面の少なくとも一方側に形成されて、位相差を利用した光学的機能を付与する位相差付与手段と、
前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示する基準マークと
を備える光ピックアップ用の対物レンズ。
【請求項３】
前記位相差付与手段は、回折構造であることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項４】
一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、少なくとも２種類以上の光ディスクに使用できる光ピックアップ用の対物レンズであって、
前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であること特徴とする対物レンズ。
【請求項５】
一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、少なくとも２種類以上の光ディスクに使用できる光ピックアップ用の対物レンズであって、
前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示する基準マークを備えることを特徴とする対物レンズ。
【請求項６】
一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、開口数が０．６５以上の光ピックアップ用の対物レンズであって、
前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であること特徴とする対物レンズ。
【請求項７】
一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、開口数が０．６５以上の光ピックアップ用の対物レンズであって、
前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示する基準マークを備えることを特徴とする対物レンズ。
【請求項８】
前記非点収差方向と前記基準マークの方位とのなす角が４５度以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項９】
成形型を利用した成形によって形成されるとともに、前記成形型に非点収差を与える非点収差形成手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項１０】
前記成形型は、相互に分離可能な固定側の固定型と可動側の可動型とを有し、当該固定型に、前記非点収差形成手段が設けられていることを特徴とする請求項９記載の対物レンズ。
【請求項１１】
前記非点収差形成手段は、成形型の保持に際して力学的圧力を付与することによって形成される成形面の位置ズレであることを特徴とする請求項９及び請求項１０のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項１２】
成形型を利用した成形によって形成されるとともに、成形後に圧力及び熱の少なくとも一方を加えることによって非点収差が形成されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項１３】
前記基準マークは、射出成形に使用されるゲート部と相関があることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項１４】
前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差は、前記一対の光学面の面形状に起因する面アスであることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項記載の対物レンズ。
【請求項１５】
前記対物レンズの使用波長がλ（ｎｍ）である場合に、前記面アスに対応する非球面変位量差が、０．０３λ（ｎｍ）以上０．４９λ（ｎｍ）以下であることを特徴とする請求項１４記載の対物レンズ。
【請求項１６】
前記非球面変位量差が、０．０３λ（ｎｍ）以上０．２５λ（ｎｍ）以下であることを特徴とする請求項１５記載の対物レンズ。
【請求項１７】
請求項１から請求項１６のいずれか一項記載の対物レンズと、
前記基準マークを一定方向に向けた状態で前記対物レンズを固定するレンズホルダと
を備える光ピックアップ装置。
【請求項１８】
前記レンズホルダは、前記対物レンズに設けた前記基準マークをアライメントするための方向認識手段を有することを特徴とする請求項１７記載の光ピックアップ装置。
【請求項１９】
少なくとも２種類以上の光ディスクの光ピックアップを行うことを特徴とする請求項１７及び請求項１８のいずれか一項記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
特定種類の光ディスクの光ピックアップに使用される請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の第１の対物レンズと、
別の種類の光ディスクの光ピックアップに使用される第２の対物レンズと、
前記第１及び第２の対物レンズをそれぞれ固定するレンズホルダと
を備える光ピックアップ装置。
【請求項２１】
特定種類の光ディスクの光ピックアップに使用される請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の第１の対物レンズと、
別の種類の光ディスクの光ピックアップに使用される請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の第２の対物レンズと、
前記第１及び第２の対物レンズをそれぞれ固定するレンズホルダと
を備える光ピックアップ装置。
【請求項２２】
請求項１７から請求項２１のいずれか一項記載の光ピックアップ装置を備える光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高記録密度光ディスク用の対物レンズであって、特に組立て上の難易性が高い対物レンズに関する。また、本発明は、このような対物レンズを使用する光ピックアップ装置又は光情報記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ、ＤＶＤ等のいわゆる光ディスクの記録密度向上手段の一つとして、対物レンズの開口数（ＮＡ）を大きくすることが行われている。ＣＤではＮＡ０．４５〜０．５３程度が必要であり、ＤＶＤではＮＡ０．６０〜０．６５が必要であり、次世代の青色レーザではＮＡ０．６０〜０．８５が必要となる。
【０００３】
このようにＮＡの大きなレンズでは、レンズ面がシフトしたりティルトしたりレンズ軸上厚みが設計から変化することによって発生する収差量が、ＮＡの小さなものに比べて大きくなる。したがって、高ＮＡレンズになるほど、球面収差、コマ収差、及び非点収差を極力小さくして生産することが難しくなる。光ピックアップ装置としても、対物レンズの取り付け誤差に対する要求が厳しくなる中で、対物レンズの持つ収差レベルが大きくなって、より組立て工程にかかる負荷が大きくなるのが現状である。その中で、光ピックアップ装置の動作環境下における誤差許容値を広げるために対物レンズに非点収差を持たせて軸外特性を改善させたものが開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１０４７８０号
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載された対物レンズは、トラッキング時に軸外使用を考慮し対物レンズに非点収差を持たせることによって、光ピックアップ装置としてトラッキング時の発生収差を抑えている。しかしながら、対物レンズをどのようにしてピックアップに貼り付けるのかといった点に関しては記載がなされていない。ここで、光ピックアップ装置のスポットを観察しながら、個々の対物レンズをレンズホルダに接着することもできるが、工数を考えると好ましくない。
【０００５】
また、レンズを作製すること自体の難易度の高い互換レンズや高ＮＡレンズでは、軸外に限らず収差発生の抑制が難しい。したがって、このような対物レンズを光ピックアップ装置に組み込む際にはより配慮が必要となってくる。すなわち、互換タイプ若しくは高ＮＡタイプの対物レンズの作製後に、このような対物レンズを収差が増大しないように組み立てる必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、レンズの持つ収差を極力小さくすることが難しい対物レンズについて、これをピックアップ装置に組み立てるときに取り扱いを容易にすることを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、上述の対物レンズを備える光ピックアップ装置及び光情報記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の対物レンズは、一対の光学面と、前記一対の光学面の少なくとも一方側に形成されて、位相差を利用した光学的機能を付与する位相差付与手段と、前記一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備える光ピックアップ用の対物レンズであって、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であること特徴とする。ここで、「基準マーク」とは、人間によって視覚的に認識できるマークに限らず、光、電気等を利用する各種センサによって識別することができる特徴部とすることができる。なお、基準マークは、前記非点収差方向に切欠、突起、印刷等の目印を形成したものに限らず、前記非点収差方向にのみ目印が存在しないものとすることができる。また、「位相差付与手段」とは、入射光束に対して入射光束波長毎に所定の位相差を付与することにより特定の作用を与えるものを指す。具体的には、同一の曲面の一部を光軸方向に平行移動させて輪帯状段差を形成した位相シフトタイプでも良いし、ブレーズタイプの輪帯回折構造が形成されてあってもよい。また、「非点収差方向の分布範囲が９０度以内である」とは、本発明の方法によって得られる複数の対物レンズを考えた場合に、基準マークの方向を基準方位とした場合にｉ（ｉ＝１，２，３，…）番目のレンズの非点収差方向をθｉとして、すべてのｉについて
α−４５゜≦θｉ≦α＋４５゜  （αは定数）  …（１）
が満たされることを意味する。ただし、後述する単一又は複数の成形型を用いて複数の対物レンズを形成する場合、成形型のキャビティごとに定数αの値が異なっていてもよいが、好ましくは、成形型の全てのキャビティで定数αがほぼ同じになるようにする。さらに好ましくは、後の組み立て工程を考えると、全てのキャビティにおいてα＝０であると良い。
【０００９】
上記対物レンズでは、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であるので、対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を打ち消すように対物レンズを取り付ければ、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができる。また、光ピックアップ装置において特定方向の非点収差が許容される場合、その方向に対物レンズの非点収差方向を設定して取り付ければ、光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００１０】
なお、上述のような位相差付与手段を備える対物レンズは、高いスペックを要求されるものであるにも拘わらず、このような要求を十分満足する程度に収差を抑えることは通常容易でないのであるが、上記の基準マークを利用することによって、対物レンズの非点収差方向を管理しつつ高性能な光ピックアップ装置を組み立てることができる。
【００１１】
また、本発明に係る第２の対物レンズは、光ピックアップ用の対物レンズであって、一対の光学面と、前記一対の光学面の少なくとも一方側に形成されて、位相差を利用した光学的機能を付与する位相差付与手段と、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示する基準マークとを備える。ここで、「非点収差方向を所定の許容差範囲内とする」とは、非点収差方向を基準方向とした場合における基準マークの方向をφとして、
β−４５゜≦φ≦β＋４５゜  （βは定数）  …（２）
が満たされることを意味する。ただし、後述する単一又は複数の成形型を用いて複数の対物レンズを形成する場合、成形型のキャビティごとに定数βの値が異なっていてもよいが、定数β＝０で統一することが組立の便宜上は好ましい。
【００１２】
上記対物レンズでは、基準マークが前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示するので、基準マークを参照しつつ対物レンズの非点収差方向を管理して、この対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を打ち消すように対物レンズを取り付ければ、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができる。また、光ピックアップ装置において特定方向の非点収差が許容される場合、その方向に対物レンズの非点収差方向を設定して取り付ければ、光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００１３】
上記対物レンズの具体的態様では、前記位相差付与手段が、回折構造である。この場合、回折構造の存在によって色収差の補正等を含む各種機能を対物レンズに付与することができる。
【００１４】
また、本発明に係る第３の対物レンズは、一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、少なくとも２種類以上の光ディスクに使用できる光ピックアップ用の対物レンズであって、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であることを特徴とする。
【００１５】
上記対物レンズでは、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であるので、記録密度が最も高い光ディスク使用時における対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を打ち消すように対物レンズを取り付ければ、互換対応型の光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができる。また、光ピックアップ装置において特定方向の非点収差が許容される場合、その方向に対物レンズの非点収差方向を設定して取り付ければ、互換対応型の光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００１６】
なお、上述のような２種類以上の光ディスクに使用できる対物レンズは、特に記録密度が最も高い光ディスク使用時に高いスペックを要求されるものであるにも拘わらず、このような要求を十分満足する程度に収差を抑えることは通常容易でないのであるが、上記の基準マークを利用することによって、対物レンズの非点収差方向を管理しつつ高性能な光ピックアップ装置を組み立てることができる。
【００１７】
また、本発明に係る第４の対物レンズは、一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、少なくとも２種類以上の光ディスクに使用できる光ピックアップ用の対物レンズであって、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示する基準マークを備えることを特徴とする。
【００１８】
上記対物レンズでは、記録密度が最も高い光ディスク使用時における対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができるので、互換対応型の光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは互換対応型の光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明に係る第５の対物レンズは、一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、開口数が０．６５以上の光ピックアップ用の対物レンズであって、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であること特徴とする。
【００２０】
上記対物レンズでは、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であるので、対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を打ち消すように対物レンズを取り付ければ、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができる。また、光ピックアップ装置において特定方向の非点収差が許容される場合、その方向に対物レンズの非点収差方向を設定して取り付ければ、光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００２１】
なお、上述のような開口数が０．６５以上の光ピックアップ用の対物レンズは、高いスペックを要求されるものであるにも拘わらず、このような要求を十分満足する程度に収差を抑えることは通常容易でないのであるが、上記の基準マークを利用することによって、対物レンズの非点収差方向を管理しつつ高性能な光ピックアップ装置を組み立てることができる。
【００２２】
また、本発明に係る第６の対物レンズは、一対の光学面と、当該一対の光学面の周辺を含む全体の一部に設けられた基準マークとを備えるとともに、開口数が０．６５以上の光ピックアップ用の対物レンズであって、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示する基準マークを備えることを特徴とする。
【００２３】
上記対物レンズでは、対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができるので、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００２４】
上記第１〜第６の対物レンズの具体的態様では、前記非点収差方向と前記基準マークの方位とのなす角が４５度以下であることを特徴とする。この場合、上述の式（１）においてα＝０，β＝０となることを意味する。
【００２５】
上記対物レンズの別の具体的態様では、成形型を利用した成形によって形成されるとともに、前記成形型に非点収差を与える非点収差形成手段を設けたことを特徴とする。この場合、成形型を利用するので、対物レンズを安定供給することができる。また、成型時に非点収差方向が定めることができるので、基準マークの形成も容易である。なお、前記成形型に非点収差形成手段を設ける場合、対物レンズを光ピックアップ装置中の適所に適正に取り付けることによって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を積極的に制御して相殺することができる。
【００２６】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、前記成形型が、相互に分離可能な固定側の固定型と可動側の可動型とを有し、固定型に、前記非点収差形成手段が設けられている。この場合、固定型によって対物レンズに対して安定して比較的精密な非点収差を与えることができる。
【００２７】
なお、可動型は通常２つの部品により構成され、対物レンズの外周部を決定する部材と光学面を形成する部材とにより構成される。ここで各部材は、クリアランスが数ミクロン存在するので、スペーサ等によりその数ミクロンの面シフトや面ティルトを微調整することでレンズとしてのコマ収差を制御することが可能である。よって、固定型で非点収差を持たせて対物レンズの非点収差量と非点収差方向を制御し、可動型では非点収差を持たせず、この可動側にて微調整を実施し対物レンズとしてのコマ収差や球面収差等を制御するほうが生産安定性を考えると有利である。
【００２８】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、前記非点収差形成手段が、成形型の保持に際して力学的圧力を付与することによって形成される成形面の位置ズレである。この場合、成形型に特別の加工を施すことなく非点収差形成手段を提供することができ、目的とする非点収差量を達成するための調整も容易である。
【００２９】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、成形型を利用した成形によって形成されるとともに、成形後に圧力及び熱の少なくとも一方を加えることによって非点収差が形成される。
【００３０】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、前記基準マークが射出成形に使用されるゲート部と相関がある。この場合、ゲート部に対応する突起又は切欠を基準マークとすることができる。なお、射出成形に使用されるゲート部は、樹脂の流し込み口となっており、成形後に何らかの形状的特徴を残すので、これをそのまま判別用の基準マークとして利用することができる。さらに、射出成形においてゲート部の方向は、様々な意味で基準となる重要なものであり、ゲート部を基準として光学特性を表示することが取り扱い上便利である。すなわち、ゲート部は非点収差の発生との間に関連性を有しており、非点収差方向と比較的一致又は直交しやすく、或いは意図的に非点収差をゲート方向に形成させやすいので、このような場合は、ゲート部の存在に起因して形成された突起又は切欠を自動的に基準マークとすることができる。
【００３１】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差が、前記一対の光学面の面形状に起因する面アスである。この場合、外的形状に起因する非点収差を管理することができる。なお、一対の光学面の形成後に存在する非点収差が面アスとする場合、非点収差の量を意図的に制御するときに都合が良い。
【００３２】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、前記対物レンズの使用波長がλ（ｎｍ）である場合に、前記面アスに対応する非球面変位量差が、０．０３λ（ｎｍ）以上０．４９λ（ｎｍ）以下である。ここで、非球面変位量差が大きすぎると対物レンズの非点収差量そのものが大きくなりやすい。また、これが小さすぎると非点収差方向を制御することが難しくなる。つまり、以上のような条件の下では、非点収差の発生を抑えつつ他の光学要素で発生した非点収差を打ち消すことができるので、高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
【００３３】
また、上記対物レンズの別の具体的態様では、前記非球面変位量差が、０．０３λ（ｎｍ）以上０．２５λ（ｎｍ）以下である。この場合、さらに高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
【００３４】
また、本発明に係る光ピックアップ装置は、上述の対物レンズと、前記基準マークを一定方向に向けた状態で前記対物レンズを固定するレンズホルダとを備える。
【００３５】
上記光ピックアップ装置では、対物レンズに設けた基準マークを一定方向に向けた状態でレンズホルダに固定するので、非点収差方向を配慮しつつ対物レンズを組み込んだ装置とすることができる。よって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を打ち消すように対物レンズを取り付ければ、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができる。また、光ピックアップ装置において特定方向の非点収差が許容される場合、その方向に対物レンズの非点収差方向を設定して取り付ければ、光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００３６】
上記光ピックアップ装置の具体的態様では、前記レンズホルダが前記対物レンズに設けた前記基準マークをアライメントするための方向認識手段を有する。この場合、前記基準マークと方向認識手段とを利用した簡易なアライメントによって高精度の光ピックアップ装置を組み立てることができる。
【００３７】
また、上記光ピックアップ装置の別の具体的態様では、少なくとも２種類以上の光ディスクの光ピックアップを行う。この場合、光ピックアップ装置を多種規格に適合させることができ、高精度で多機能な光情報記録再生装置を提供することができる。
【００３８】
また、本発明に係る別の光ピックアップ装置は、特定種類の光ディスクの光ピックアップに使用される本発明に係る第１の対物レンズと、別の種類の光ディスクの光ピックアップに使用される第２の対物レンズと、前記第１及び第２の対物レンズをそれぞれ固定するレンズホルダとを備える。この場合も、光ピックアップ装置を多種規格に適合させることができ、特に本発明の対物レンズを用いた光ピックアップでは、高精度な光情報記録再生が可能になる。
【００３９】
また、本発明に係るさらに別の光ピックアップ装置は、特定種類の光ディスクの光ピックアップに使用される本発明の第１の対物レンズと、別の種類の光ディスクの光ピックアップに使用される本発明の第２の対物レンズと、前記第１及び第２の対物レンズをそれぞれ固定するレンズホルダとを備える。この場合も、光ピックアップ装置を多種規格に適合させることができ、高精度で多機能な光情報記録再生装置を提供することができる。
【００４０】
なお、光ピックアップ装置に２つの対物レンズを設けることができるが、このような場合には、２レンズ・１アクチュエータのタイプと、２レンズ・２アクチュエータのタイプとが考えられる。２レンズ・１アクチュエータのタイプは装置全体が簡素化され好ましい。ただし、１アクチュエータのタイプでは、コマ収差補正のためのレンズティルト方向が対物レンズによらずに一定にすることが好ましく、この場合には個々の対物レンズの非点収差量、非点収差方向、コマ収差量、コマ収差方向を、レンズ配置、光源の非点収差発生方向などを考慮して貼り付けても良いし、貼付け方向を決めておいて対物レンズ側で別途設定してもよい。また、ディスクの種類を光ピックアップ装置側で判断した後、対応する対物レンズに最適なレンズティルトサーボをかけても良い。
【００４１】
また、本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の本発明に係る載の光ピックアップ装置を備える。
【００４２】
上記光情報記録再生装置では、非点収差方向を配慮しつつ対物レンズを組み付けた光ピックアップ装置を組み込んでいるので、各種ディスク等に記録された高密度の光情報を高精度で記録再生することができる。なお、「光情報記録再生装置」とは、上述のような光ピックアップ装置が搭載されたビデオデッキ、パソコン、外部装置等を意味する。
【００４３】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１（ａ）は、本発明に係る一実施形態の対物レンズの構造を説明する正面図であり、図１（ｂ）は、その裏面図である。この対物レンズ１０は、光ピックアップ用の対物レンズであり、回折パターンを有するレンズ本体１２と、これを周囲から支持するフランジ部分１４とを備える。なお、この対物レンズ１０は、例えば６５０ｎｍのピックアップ光に関してＮＡ０．６５以上とすることができ、ＣＤとＤＶＤの双方の光ディスクの光ピックアップに使用可能な互換タイプの対物レンズとして使用可能であり、対物レンズ１０自身の誤差感度が大きく作成難易度の高いものである。
【００４４】
レンズ本体１２は、全体として凸レンズ状の外形を有し、その一方の光学面を構成する上面１２ａには、複数の輪帯状の分割面１２ｃが同心に形成されている。各分割面１２ｃは、非球面若しくは球面からなり、隣接する一対の分割面１２ｃの間には、位相差付与手段として段差状の回折溝１２ｄが形成されている。各分割面１２ｃの曲率半径、輪帯の幅及び半径等は、対物レンズ１０の使用目的に応じて適宜設定される。
【００４５】
また、レンズ本体１２において他方の光学面を構成する下面１２ｂは、非球面若しくは球面からなる全面が滑らかな凸面であり、上面１２ａの場合のような回折パターンが形成されていない。
【００４６】
フランジ部１４は、対物レンズ１０をホルダ等に固定する際に用いられる部分であり、レンズ本体１２の周囲に延在する環状体である。このフランジ部１４の一部には、対物レンズ１０の球面収差方向の指標となる基準マークである切欠１６が形成されている。この円弧状の切欠１６は、対物レンズ１０を射出成形する際に注入ゲートの位置に対応して形成されるゲート部分を、成形後にエンドミル等を利用して適宜カットすることによって窪んだ円筒面としたものである。
【００４７】
図２（ａ）は、対物レンズ１０の非点収差の方向を表す非点収差方向と、基準マークである切欠１６の方位との関係を説明する図である。図示の対物レンズ１０では、切欠１６が図面上部に設定されている。よって、理想的には、切欠１６の方位に対して非点収差方向ＡＳＤを実線で示すように一致させることが望ましい。しかしながら、非点収差方向ＡＳＤと切欠１６の方位とを正確に一致させることは必ずしも容易でない。つまり、対物レンズ１０のスポット形状を実際に測定したり、その波面収差を干渉計で測定しなければ、非点収差方向ＡＳＤの正確な特定は困難であるが、このような計測を全ての対物レンズ１０に対して行って切欠１６を形成していたのでは、検査の負担が過大となって対物レンズ１０のコストを増大させる。このため、本実施形態では、対物レンズ１０の製造方法を工夫すること等によって、対物レンズ１０の成形に際して、注入ゲートの方位に過度でないがある程度の非点収差が現れるようにする。このように製造方法によって非点収差方向ＡＳＤを制御しようとすると、非点収差方向ＡＳＤを必ずしも正確に制御することができない場合もあるので、切欠１６の方位に対して現れる非点収差方向ＡＳＤを、一点鎖線で示すように誤差に対応する一定の分布範囲（９０゜）内とする。このことは、非点収差方向ＡＳＤを中心として一定の許容範囲内（図示の場合、±４５゜）に切欠１６が形成されることを意味し、非点収差方向ＡＳＤを基準として見ると、一点鎖線の位置にある切欠１６が許容範囲内で最もはずれたものとなっている（図２（ｂ）参照）。
【００４８】
図３は、対物レンズ１０に意図的に発生させた非点収差を説明する斜視図である。対物レンズ１０が非点収差を有する場合、その非点収差は、対物レンズ１０を構成する材料の複屈折に起因するものと、対物レンズ１０の表面形状に起因するもの（いわゆる面アス）とが考えられる。以下では、成形型の成形面の形状等の調整によって非点収差を付与するものとして、対物レンズ１０に付与される非点収差は、その表面形状によって生じる面アスであるとする。なお、最近の樹脂材料、ガラス材料では複屈折成分が小さくなってきており、上述の非点収差が実質上面アスであるとして面アスに対して制御を行うことによっても十分に目的を達成できる場合が多い。ただし複屈折に起因する非点収差が無視できない場合、このような複屈折アスも考慮して非点収差方向ＡＳＤを設定し、切欠１６を形成することになる。
【００４９】
非点収差が面アスに起因するものである場合、光軸ＯＡを中心として半径ｒの円ＣＩを考えて、直交する２方向Ｘ，Ｙに対応する円ＣＩ上の２点から上面１２ａや下面１２ｂ上に光軸ＯＡに平行な線分を下ろす。これらの線分の長さΔＸ，ΔＹは、上面１２ａが光軸ＯＡの回りに完全に対称であれば互いに等しくなるが、上面１２ａが光軸ＯＡの回りで非対称すなわち面アスを有する場合、互いに異なる値となる。ここで、方向Ｘや方向Ｙが面アスによる非点収差方向に一致しているとすると、
ΔＸ≠ΔＹとなり、
非球面変位量差ＡＤは、
ＡＤ＝｜ΔＸ−ΔＹ｜
で与えられる。以上の説明から明らかなように、面アスは、対物レンズ１０の上面１２ａや下面１２ｂの非対称性によって生じるものである。
【００５０】
図４は、対物レンズ１０に付与した面アスの方向すなわち非点収差方向を説明する図である。対物レンズ１０が特定方向の面アスを有する場合、ベストデフォーカス位置ＢＤＰの近傍であって対物レンズ１０に近い側（インフォーカス）と遠い側（アウトフォーカス）において、対物レンズ１０による集光スポットＳＰが直交する２方向に絞られる。ここでは、対物レンズ１０による集光スポットＳＰが対物レンズ１０の遠い側（アウトフォーカス）において絞られて長く延びる方向（波面が進む方向）を非点収差方向ＡＳＤとする。この場合、非点収差方向ＡＳＤは、切欠１６のあるＸ軸方向を基準として角度θとなっている。本実施形態の対物レンズ１０では、この角度が
−４５゜≦θ≦４５゜
となるような面アスを対物レンズ１０に設けている。
【００５１】
図５は、面アスを波面収差として計測した場合を概念的に説明する図であり、対物レンズ１０の各位置における波面収差を干渉計によって計測した例を示す。この場合、切欠１６のある方向に波面が進んでおり、符号「＋」が付されている。つまり、符号「＋」の付された方向は、非点収差によって波面が進む非点収差方向ＡＳＤとなっている。
【００５２】
図６は、図１等に示す対物レンズ１０を製造するための成形型の形状及び構造を説明する側方断面図である。この成形型３０は、固定型３２と可動型３４とを備える。図示のように固定型３２に対して可動型３４を突き合わせることにより、両型３２，３４間にキャビティＣＡが形成され、その周囲の一部には、キャビティＣＡに連通するゲートＧＡが形成される。このキャビティＣＡには、ゲートＧＡを介して溶融プラスチック樹脂が供給され、内部を充填する。
【００５３】
固定型３２は、可動型３４に対向する滑らかな凹面の成形面３２ａと、成形面３２ａの周囲に配置される環状溝の成形面３２ｂとを有している。前者の成形面３２ａは、成形品である対物レンズ１０（図１参照）の一方の光学面すなわち下面１２ｂに対応し、後者の成形面３２ｂは、対物レンズ１０の周囲に設けたフランジ部１４に対応する。
【００５４】
可動型３４は、中央側の型部材である突き出し部４１と、この突き出し部４１を周囲から支持する型本体４３とからなる。このうち、突き出し部４１に形成された中央側の成形面４１ａは、上述の対物レンズ１０の他方の光学面すなわち上面１２ａに対応するもので、全体として凹面になっており、輪帯状の回折パターンを有している。この回折パターンは、通常数μｍの深さを有している。一方、型本体４３によって形成される周囲側の成形面４３ａは、対物レンズ１０の周囲のフランジ部１４に対応する。
【００５５】
突き出し部４１は、型本体４３に設けた孔４３ｂ中に嵌合した状態で軸ＡＸ方向に摺動可能になっている。両型３２、３４を離間させる型開き後において、この突き出し部４１を型本体４３に対して固定型３２側に移動させることにより、可動型３４側に残る対物レンズ１０を簡単に離型させることができる。このようにして成形された対物レンズ１０には、ゲートＧＡの方向に非点収差方向を設定した面アスが意図的に付与されている。
【００５６】
図７は、図６の成形型３０に形成した非点収差形成手段の一例を説明する図である。成形型３０のうち例えば固定型３２が本来球面であるとした場合に、この固定型３２に僅かな収差を付与することにより、対物レンズ１０の下面１２ｂに面アスを与えることができる。図７において、固定型３２の成形面３２ａのうちゲートＧＡがあるゲート方向Ｇ１に関する曲率を、ゲート方向Ｇ１に直交する方向Ｇ２よりも僅かに大きくする。つまり、固定型３２の成形面自体に非点収差を与える。これにより、成形面３２ａすなわち、下面１２ｂに対し図３で説明した非球面変位量差ＡＤを所望の程度に与えることができ、ゲート方向Ｇ１に沿った面アスを正確に形成することができる。このような加工は、成形型３０を製造するための金型加工装置のプログラム制御によって比較的簡単に実現することができる。
【００５７】
具体的な実施例では、対物レンズ１０の使用波長がλ≒６５０ｎｍである場合に、対物レンズ１０に付与する非球面変位量差ＡＤを有効径外周部分で０．０３λ（ｎｍ）以上０．４９λ（ｎｍ）以下とした。この非球面変位量差ＡＤすなわち非点収差量は、非点収差方向を制御するための目的があるので、成形型３０に与える非点収差量としては少なすぎても方向が制御できないし、成形型３０に与える非点収差量が大きすぎても、レンズの非点収差量自体が大きくなり却って好ましくない。つまり、面アスが極端に大きくなって対物レンズの特性が劣化することを防止しつつ、例えば他の光学要素で発生する非点収差を簡単に打ち消すことができる範囲としている。さらに、この場合、非球面変位量差ＡＤを０．０３λ（ｎｍ）以上０．２５λ（ｎｍ）以下とすることで、各部で発生する非点収差を小さくすることができ、高性能な光ピックアップ装置等を提供することができる。
【００５８】
なお、成形型３０によって非点収差を形成する方法は、上記のものに限らない。例えば、成形型３０のうち可動型３４側に非点収差に対応する非球面変位量差ＡＤを与えることもできる。成形型３０、特に可動型３４については、加工プログラム制御により、位相差を付与する回折パターンに対して非点収差を設けることも十分可能である。
【００５９】
また、成形型３０の冷却を軸ＡＸ回りに非対称とすることも可能である。例えば、両型３２，３４によって形成されるキャビティＣＡのうちゲートＧＡに垂直な方向の一対の端部側を早く冷却することによっても、ゲートＧＡすなわち切欠１６の方向に対応させた非点収差方向に設定された対物レンズ１０を提供することができる。
【００６０】
図８（ａ）及び（ｂ）は、図１等に示す対物レンズ１０を光ピックアップのレンズホルダに取り付ける方法を説明する側方断面図及び平面図である。このレンズホルダ５０は、対物レンズ１０をはめ込むための開口５２を有し、この開口５２の周囲には対物レンズ１０のフランジ部１４を支持するための段差５４が形成されている。また、開口５２の周囲の一カ所には、方向認識手段である円形の窪み５６が形成されている。
【００６１】
対物レンズ１０をレンズホルダ５０の開口５２にはめ込むとともに、対物レンズ１０の切欠１６とレンズホルダ５０の窪み５６とを例えば肉眼で一致させ、或いは組み立て装置に設けた撮像装置等によって自動認識させつつ切欠１６と窪み５６とをアライメントする。その後、レンズホルダ５０の下方から段差５４に適当な強度のＵＶ光を照射する。レンズホルダ５０は、ＵＶ光をほぼ透過させて対物レンズ１０のフランジ部１４を加熱するので、フランジ部１４と段差５４の恒久的接着が可能になる。以上により、対物レンズ１０のレンズホルダ５０に高精度で固定することができるとともに、対物レンズ１０の回転位置をレンズホルダ５０に対してアライメントすることができる。つまり、対物レンズ１０は、レンズホルダ５０に対して特定の方向に非点収差を有するこのになるので、対物レンズ１０の集光スポットの形状を計測するまでもなく、レンズホルダ５０を組み込んだ光ピックアップ装置の非点収差を制御することができる。以上は単一の対物レンズ１０を単一のレンズホルダ５０に組み込む場合について説明したが、生産ライン等では多数の対物レンズ１０を連続して搬送されてくるレンズホルダ５０に組み込むことになる。この際、どのレンズホルダ５０に対しても対物レンズ１０の切欠１６を目印として対物レンズ１０を貼り付けるならば、組み立て工程の作業性が飛躍的に高まる。
【００６２】
なお、切欠１６と窪み５６は必ずしも一致させる必要はない。例えば、切欠１６が窪み５６対して９０゜時計方向に回転した方向にアライメントした状態として、対物レンズ１０をレンズホルダ５０に固定することも可能である。要は、レンズホルダ５０に対物レンズ１０を配置する上での指標になるものが予め定めた位置関係で存在すればよい。
【００６３】
図９は、図１等に示す対物レンズ１０を含む光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【００６４】
この光ピックアップ装置は、情報記録媒体である第１の光ディスク６１の情報再生用の半導体レーザ６２と、情報記録媒体である第２の光ディスク６５の情報再生用の半導体レーザ６６とを有しており、すなわち、互いに波長の異なるレーザ光を射出することができる。両半導体レーザ６２、６６からのレーザ光は、上述の対物レンズ１０を利用して光ディスク６１、６５に照射され、光ディスク６１、６５からの反射光は、対物レンズ１０を利用して集光される。なお、光ディスクの一方の基板厚さは０．６±０．１ｍｍであり、他方の基板厚さは１．２±０．１ｍｍであり、互いに厚さが異なる。
【００６５】
まず第１の光ディスク６１を再生する場合、第１半導体レーザ６２からビームを出射し、出射された光束は、カップリングレンズ６２ａ及びビームスプリッタ７１を透過し、偏光ビームスプリッタ７２、コリメータ７３、１／４波長板７４を透過して円偏光の平行光束となる。この光束は絞り７６によって絞られ、対物レンズ１０により第１の光ディスク６１の透明基板６１ａを介して情報記録面６１ｂに集光される。
【００６６】
情報記録面６１ｂで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１０、絞り７６、１／４波長板７４、コリメータ７３を透過して、偏光ビームスプリッタ７２に入射し、ここで反射してシリンドリカルレンズ７８により非点収差が与えられ、凹レンズ７８ａを経て光検出器７９上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第１光ディスク６１に記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００６７】
また、光検出器７９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、合焦検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて２次元アクチュエータ８１が第１の半導体レーザ６２からの光束を第１光ディスク６１の記録面６１ｂ上に結像するようにレンズホルダ５０上の対物レンズ１０を光軸方向に移動させるとともに、この半導体レーザ６２からの光束を所定のトラックに結像するようにレンズホルダ５０上の対物レンズ１０を光軸に垂直な方向に移動させる。
【００６８】
一方、第２の光ディスク６５を再生する場合、第２半導体レーザ６６からビームを出射し、出射された光束は、カップリングレンズ６６ａを経てビームスプリッタ７１で反射され、上記第１半導体レーザ６２からの光束と同様、偏光ビームスプリッタ７２、コリメータ７３、１／４波長板７４、絞り７６、対物レンズ１０を透過し、第２の光ディスク６５の透明基板６５ａを介して情報記録面６５ｂに集光される。
【００６９】情報記録面６５ｂで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズ１０、絞り７６、１／４波長板７４、コリメータ７３、偏光ビームスプリッタ７２、シリンドリカルレンズ７８等を介して、光検出器７９上へ入射し、その出力情号を用いて、第２光ディスク６５に記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００７０】
また、第１光ディスク６１の場合と同様、光検出器７９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、合焦検出やトラック検出を行い、２次元アクチュエータ８１により、合焦、トラッキングのためにレンズホルダ５０上の対物レンズ１０を移動させる。
【００７１】
以上説明した光ピックアップ装置では、対物レンズ１０に設けた切欠１６を一定方向に向けた状態でレンズホルダ５０に固定しているので、非点収差方向を配慮しつつ対物レンズ１０を組み込んだ光ピックアップ装置となっている。よって、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、ひいては光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。なお、非点収差以外の収差、例えば球面収差やコマ収差に関しては、光ピックアップ装置でのティルトサーボやフォーカスサーボによって制御が可能となるので、上記のような対物レンズ１０を組み込むことで、光ピックアップ装置の高精度な組立てが容易となる。
【００７２】
以上の第１実施形態では、対物レンズ１０のレンズ本体１２の片面に回折パターンを形成しているが、レンズ本体１２の両光学面に回折パターンが形成されていない場合にも本発明を適用することができる。また、固定型側の光学面１２ｂには、面アスの調整を行わせ、可動型側の光学面１２ａには、コマ収差等の他の収差の補正を行わせることで、収差の独立した制御が可能になる。
【００７３】
また、以上の第１実施形態では、固定型３２に僅かな収差を与えること、すなわち直交する方向で加工面を変えることによって対物レンズ１０に面アスを形成しているが、成形型は回転対称に形成しておき、成形型をダイセットに組み込む時にボルト締め方向等の所定因を勘案して結果として金型に非点収差を持たせることも可能である。
【００７４】
また、上記第１実施形態では、切欠１６を基準マークとして面アスの方向を特定しているが、ゲートＧＡに対応する突起を対物レンズ１０のフランジ部１４に残すことによっても、対物レンズ１０の非点収差方向を表示させることができる。さらに、可動型３４の成形面３２ｂにゲートＧＡとは独立した基準マークを形成することもできる。この場合、成形型３０の加工も、基準マークの方位に適合させて非点収差を形成できるものとする。さらに、対物レンズ１０の成形後にインクにより基準マークを形成しても良い。この場合には、基準マークを設ける位置の自由度が高まるので、非点収差方向を認識した上でレンズ成形後に基準マークを設けても構わない。
【００７５】
また、上記第１実施形態では、対物レンズ１０をＮＡ０．６５以上のものとして説明したが、ＮＡ０．６５以下であっても互換タイプの対物レンズであれば非点収差の制御が必要になる場合もあり、この場合は、ＮＡ０．６５以下の対物レンズ１０についても非点収差の方向を切欠１６等によって表示することができる。
【００７６】
また、上記第１実施形態では、対物レンズ１０をプラスチック材料で形成する場合について説明したが、対物レンズ１０の材料は、樹脂に限らずガラスとすることもできる。また、ガラスとプラスチック材料とを組み合わせたハイブリッドレンズについても同様の手法によって非点収差を一定の範囲で制御することができる。
【００７７】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の対物レンズについて説明する。第２実施形態の対物レンズは、第１実施形態を変形して製造したものであり、製造後の組み立て等は第１実施形態の場合と同様であるので、ここでは、対物レンズの作製について説明する。
【００７８】
図１０は、第２実施形態の対物レンズ１１０の製造若しくは加工を説明する図である。第２実施形態の対物レンズ１１０は、図６に示す成形型３０を用いて製造されるが、この固定型３２等には収差を設けておらず、成形直後の対物レンズ１１０は、面アス等の収差が管理された状態となっていない。このため、本実施形態では、対物レンズ１１０の成形後に対物レンズ１１０に適当な処理を施して所望の方向に非点収差を与える。
【００７９】
図からも明らかなように、対物レンズ１１０は、一対の加工治具１８２の間に把持されており、両側から一定の圧縮圧力を付与される。さらに、対物レンズ１１０のレンズ本体１１２の下面１１２ｂに対向するようにヒータ１８３が配置されている。これにより、レンズ本体１１２を下面１１２ｂ側から過熱しつつレンズ本体１１２に圧縮応力を与えることができるので、下面１１２ｂを熱及び圧力によって変形させて所望の面アスを有する状態とすることができる。この場合も、加工治具１８２による圧縮圧力の方向やヒータ１８３の輻射面の形状等を調節すること、若しくは加熱後の冷却手法の調節によって面アスの方向を切欠１６の方向と一致させることができる。
【００８０】
〔第３実施形態〕
図１１及び図１２は、第３実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す図である。この光ピックアップ装置は、図９に示す装置を変形したものである。
【００８１】
図示の光ピックアップ装置は、２つの対物レンズ２１０，３１０を備えており、これらの対物レンズ２１０，３１０を切替えて使用する。一方の対物レンズ２１０は、ＣＤやＤＶＤのような一対の異種記録媒体に兼用される互換レンズであり、第１半導体レーザ２６２からの赤色光を、ＣＤの場合にＮＡ０．４５〜０．５３程度とし、ＤＶＤの場合にＮＡ０．６０〜０．６５程度として切替えて集光する。他方の対物レンズ３１０は、青色レーザを用いた高密度の記録媒体に使用されるものであり、第２半導体レーザ２６６からの青色光をＮＡ０．６０〜０．８５程度で集光する。
【００８２】
両対物レンズ２１０，３１０は、ともにレンズホルダ２５０に取り付けられて固定されている。ここで、両対物レンズ２１０，３１０は、ともに第１実施形態と同様の方法によって製造されたものであり、対物レンズ３１０の面アスの方位に基準マークである切欠が形成されている。なお、対物レンズ２１０の場合、より記録密度が高いＤＶＤ用のＮＡ０．６０〜０．６５の状態での非点収差方向に基づいて切欠が形成されている。これに対応して、レンズホルダ２５０において対物レンズ２１０，３１０をはめ込む開口の周囲には、図８（ｂ）に示す窪み５６と同様の方向認識手段をそれぞれ設けている。
【００８３】
レンズホルダ２５０やアクチュエータ８１は、レンズ切替装置２８５に保持されて、光軸方向に垂直な方向にスライド移動可能になっており、第１及び第２半導体レーザ２６２，２６６のいずれを使用するかによって、両対物レンズ２１０，３１０のいずれか対応するものを光路上に配置する。具体的に説明すると、第１半導体レーザ２６２を使用する際には、赤色用でＮＡが小さい対物レンズ２１０を１／４波長板７４等の上方に配置し、第２半導体レーザ２６６を使用する際には、青色用でＮＡが大きい対物レンズ３１０を１／４波長板７４等の上方に配置する。
【００８４】
この場合、高精度の取り付けを要する両対物レンズ２１０，３１０に切欠を設けてレンズホルダ２５０にアライメントして固定するので、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。この際、１つのアクチュエータ８１で一対の対物レンズ２１０，３１０を駆動するので、両対物レンズ２１０，３１０が有しているコマ収差を低減するためのティルト方向が光ピックアップ装置から見た場合に一致していることが高精度な動作を確保する上で望ましい。
【００８５】
〔第４実施形態〕
図１３は、第４実施形態に係る光ピックアップ用の対物レンズを説明する図である。この対物レンズ４１０は、２つのレンズ部分４１０Ａ，４１０Ｂからなる２枚玉のレンズであり、両レンズ部分４１０Ａ，４１０Ｂを直列に配置した構造を有し、互いにフランジ部分４１４Ａ，４１４Ｂで接合されている。この場合、両レンズ部分４１０Ａ，４１０Ｂのレンズ本体４１２Ａ，４１２Ｂにそれぞれ非点収差が形成されているが、その方向は、概ね切欠４１６Ａ，４１６Ｂの方位と一致する。このような対物レンズ４１０によっても、非点収差方向を制御して光ピックアップ装置を組み立てることができる。なお、この場合、対物レンズ４１０を２枚玉としたが、３枚玉以上の場合も同様に非点収差を管理、制御することができる。
【００８６】
〔第５実施形態〕
図１４は、第５実施形態に係る光ピックアップ用の対物レンズを説明する図である。この場合、４つの対物レンズ５１０を１つの成形品９０として同時に製造している。つまり、成形品９０の中央のスプルー９１から４つのランナ９２及びゲート９３が放射状に延び、各先端に対物レンズ５１０が形成されている。各対物レンズ５１０は、固定型自体にゲート９３の方向を基準として設けた非点収差によって、ゲート９３方向に設定されたほぼ同じ大きさの非点収差をそれぞれ有している。このような対物レンズ５１０を用いた場合、非点収差等に関して特性の揃った対物レンズを提供することができ、非点収差方向を制御して高性能な光ピックアップ装置を組み立てることができる。なお、小数の金型で多数のキャビティを形成して、多数の対物レンズを形成する場合、ロット間でバラツキが少なく特性の揃った対物レンズを安定して大量に供給することができる。
【００８７】
以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記第３実施形態では、対物レンズ２１０をＣＤやＤＶＤのような一対の記録媒体に兼用されるものとしているが、ＣＤやＤＶＤの各記録媒体に対応して一対の対物レンズを設けることもできる。この場合、一対の対物レンズがＣＤやＤＶＤに個別に対応することになるが、各対物レンズは、高ＮＡでなく、必ずしも回折構造を設ける必要もないので、非点収差方向を管理若しくは制御するための切欠等の基準マークを設ける必要はない。
【００８８】
また、上記第３実施形態において、対物レンズ２１０をＣＤ用レンズとし、対物レンズ３１０をＤＶＤ及び青色レーザ用の互換レンズとすることも考えられる。この場合、ＣＤ用の対物レンズ２１０は、高ＮＡでなく、必ずしも回折構造を設ける必要もないので、非点収差方向を管理若しくは制御するための切欠等の基準マークを設ける必要はない。一方、ＤＶＤ用及び青色レーザ用の対物レンズ３１０では、切欠等の基準マークを設ける。また、この場合の対物レンズ３１０においては、双方のコマ収差を補正するためのティルト方向が一致していることが好ましい。よって、開口数により発生するコマ収差量が変動しないように、このような互換レンズでは高次コマ収差を低減してもよい。
【００８９】
また、単一の１つの対物レンズでＣＤ、ＤＶＤ、及び青色レーザの三種の光ディスクの光ピックアップを可能にするトリプル互換を実施する場合にも、第１実施形態等で説明した対物レンズ１０の使用が有効であることは言うまでもない。この際、各光ディスクに対応したＮＡに開口数制限した場合に、対物レンズの有するコマ収差が低減するためのレンズティルトの方向がほぼ一致していることが光ピックアップの性能向上の観点から好ましい。
【００９０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る第１の対物レンズによれば、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であるので、対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、対物レンズを除く光ピックアップ装置中の他の光学系部分によって発生する非点収差を打ち消すように対物レンズを取り付ければ、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができる。また、光ピックアップ装置において特定方向の非点収差が許容される場合、その方向に対物レンズの非点収差方向を設定して取り付ければ、光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９１】
また、本発明に係る第２の対物レンズによれば、基準マークが前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示するので、基準マークを参照しつつ対物レンズの非点収差方向を管理して、この対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９２】
また、本発明に係る第３の対物レンズによれば、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であるので、記録密度が最も高い光ディスク使用時における対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、互換対応型の光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９３】
また、本発明に係る第４の対物レンズによれば、基準マークが前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差のうち、記録密度が最も高い光ディスク使用時の非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示するので、基準マークを参照しつつ対物レンズの非点収差方向を管理して、この対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、互換対応型の光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは互換対応型の光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９４】
また、本発明に係る第５の対物レンズによれば、前記基準マークを一定方向に向けた場合に、前記一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向の分布範囲が９０度以内であるので、対物レンズの非点収差方向を配慮しつつこの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９５】
また、本発明に係る第６の対物レンズによれば、基準マークが一対の光学面の形成後に存在する非点収差の方向である非点収差方向を所定の許容差範囲内で表示するので、基準マークを参照しつつ対物レンズの非点収差方向を管理して、この対物レンズを光ピックアップ装置に組み付けることができる。よって、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９６】
また、本発明に係る光ピックアップ装置によれば、対物レンズに設けた基準マークを一定方向に向けた状態でレンズホルダに固定するので、非点収差方向を配慮しつつ対物レンズを組み込んだ装置とすることができる。よって、光ピックアップ装置としての非点収差を低減することができ、或いは光ピックアップ装置としての性能を向上させることができる。
【００９７】
また、本発明に係る別の光ピックアップ装置によれば、光ピックアップ装置を多種規格に適合させることができ、特に本発明の対物レンズを用いた光ピックアップでは、高精度な光情報記録再生が可能になる。
【００９８】
また、本発明に係るさらに別の光ピックアップ装置はによれば、光ピックアップ装置を多種規格に適合させることができ、高精度で多機能な光情報記録再生装置を提供することができる。
【００９９】
また、本発明に係る光情報記録再生装置によれば、非点収差方向を配慮しつつ対物レンズを組み付けた光ピックアップ装置を組み込んでいるので、各種ディスク等に記録された高密度の光情報を高精度で記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明に係る一実施形態の対物レンズの構造を説明する正面であり、（ｂ）は、その裏面図である。
【図２】対物レンズの非点収差の方向を表す非点収差方向と基準マークである切欠の方位との関係を説明する図である。
【図３】対物レンズに意図的に発生させた非点収差を説明する斜視図である。
【図４】対物レンズに付与した面アスの方向すなわち非点収差方向を説明する図である。
【図５】面アスを波面収差として計測した場合を概念的に説明する図であり、対物レンズの各位置における波面収差を干渉計によって計測した例を示す。
【図６】対物レンズを製造するための成形型の形状及び構造を説明する断面図である。
【図７】図６の成形型に形成した非点収差形成手段の一例を説明する図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態の対物レンズを含む光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。
【図９】図１の対物レンズを組み込んだ光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図１０】第２実施形態の対物レンズの製造若しくは加工を説明する図である。
【図１１】第３実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図１２】第３実施形態の光ピックアップ装置の構成を示す図である。
【図１３】第４実施形態に係る光ピックアップ用の対物レンズを説明する図である。
【図１４】第５実施形態に係る光ピックアップ用の対物レンズを説明する図である。
【符号の説明】
１０，２１０，３１０…対物レンズ
１２…レンズ本体
１２ａ…上面
１２ｂ…下面
１２ｄ…回折溝
１４…フランジ部分
１６…切欠
３０…成形型
３２…固定型
３４…可動型
４１…突き出し部
４３…型本体
５０…レンズホルダ
５２…開口
５６…窪み
６１，６５…光ディスク
６２，２６２…第１半導体レーザ
６６，２６６…第２半導体レーザ
７２…偏光ビームスプリッタ
７３…コリメータ
７４…波長板
７９…光検出器
８１…アクチュエータ
２８５…レンズ切替装置
【図１】
2004295998.tif 000003
【図２】
2004295998.tif 000004
【図３】
2004295998.tif 000005
【図４】
2004295998.tif 000006
【図５】
2004295998.tif 000007
【図６】
2004295998.tif 000008
【図７】
2004295998.tif 000009
【図８】
2004295998.tif 000010
【図９】
2004295998.tif 000011
【図１０】
2004295998.tif 000012
【図１１】
2004295998.tif 000013
【図１２】
2004295998.tif 000014
【図１３】
2004295998.tif 000015
【図１４】
2004295998.tif 000016