JP2002365406A - 対物レンズ、光ピックアップ装置及び対物レンズの作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高記録密度が可能な光ピックアップ用対物レ
ンズに関して、放熱機構を備えながらも、構造を非常に
簡単かつ小型軽量にすることができ、外部からの振動や
衝撃に強く、信頼性の高い対物レンズを提供する。 【解決手段】 複数のレンズ部３，４を備える高ＮＡな
対物レンズ１に関して、光ディスク２上のスポットから
発生した熱が当該対物レンズ１に伝わっても、光ディス
ク２対向面側に形成された放熱フィン６から空気中に放
熱させることができ、対物レンズ１の温度が上昇するの
を抑えることができる。さらに、構造が非常に簡単であ
るので、対物レンズ１を小型で軽量にすることもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズ、光ピ
ックアップ装置及び対物レンズの作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、光ディスクや光磁気ディスクなど
の光記録媒体の高記録密度化が要求されており、そのた
めの光ピックアップ構成として、ソリッドイマージョン
レンズや高ＮＡレンズを用いる方法が提案されている。

【０００３】従来の光ピックアップ装置では、２つのレ
ンズで構成される２群対物レンズ構成にすることによ
り、対物レンズのＮＡを大きくし、レーザ光のスポット
径を小さくすることが可能となり、光ディスクの高記録
密度化が可能となる。例えば、特開２０００−１３１５
０８公報によれば、２つのレンズで対物レンズを構成し
ており、これにより対物レンズのＮＡが大きくなり、ま
た、磁気コイルを備えており、高密度な光磁気記録を可
能にしている。

【０００４】図１４は特開２０００−１３１５０８公報
に示される従来の２つのレンズで構成された光磁気ピッ
クアップ用対物レンズを示す断面構成図である。この対
物レンズ１００は、光磁気ディスク（図示せず）側に位
置する第１のレンズ部（ソリッドイマージョンレンズ）
１０１と、光源（図示せず）側に位置する第２のレンズ
部とを光軸上に配置させて一体に積層させたものであ
る。１０３は薄膜コイルである。第１のレンズ部１０１
と第２のレンズ部１０２とにより高ＮＡの対物レンズ１
００を構成し、薄膜コイル１０３で磁界を印加すること
により高密度な光磁気記録を行うようにしている。

【０００５】一方、高記録密度化などの性能の向上だけ
でなく、信頼性についても向上が要求されており、光磁
気ディスク用対物レンズに形成された薄膜コイルで発生
した熱によって薄膜コイルが焼損しないように放熱機構
を設けた対物レンズが提案されている。例えば、特開２
０００−１７３１２３公報によれば、対物レンズに放熱
機構を設けており薄膜コイルの焼損を防いでいる。ま
た、特開平１１−１２０６４２号公報によれば、２つの
レンズ部で対物レンズを構成して高ＮＡ化を図り、か
つ、放熱機構を設けることで、コイルの焼損を防いでい
る。

【０００６】図１５は例えば特開２０００−１７３１２
３公報中に示される従来の放熱機構を備えた光磁気ピッ
クアップヘッドを示す断面構成図である。この光磁気ピ
ックアップヘッド２００は、単一のレンズ構造の対物レ
ンズ２０１と磁気コイル２０２とを光学ガラス２０３を
間にして接着固定し、対物レンズ２０１及び光学ガラス
２０３を外周面に凹凸形状の放熱溝２０４を有するレン
ズホルダ２０５に取付けることにより構成されており、
磁気コイル２０２・光学ガラス２０３間には放熱溝２０
４側に連続する熱伝導層２０６が介在されている。２０
７は光磁気ディスクである。磁気コイル２０２で発生し
た熱は熱伝導層２０６を経てレンズホルダ２０５に伝わ
り、放熱溝２０４から空気中へと放熱することによっ
て、磁気コイル２０２に発生した熱が蓄積されるのを抑
えている。

【０００７】また、図１６は例えば特開平１１−１２０
６４２号公報中に示される従来の放熱機構を備えた２つ
のレンズ部で構成された光磁気ピックアップ用対物レン
ズを示す断面構成図である。この対物レンズ３００は、
光磁気ディスク３０１側に位置する第１のレンズ部３０
２と、光源（図示せず）側に位置する第２のレンズ部３
０３とを光軸上に配置させたものである。３０４，３０
５は各々のレンズ部３０２，３０３に対するレンズホル
ダである。また、３０６は薄膜コイルであり、第１のレ
ンズ部３０２よりも光磁気ディスク３０１側に位置させ
て透明なコイル支持基板３０７上に形成されている。こ
れにより、第１のレンズ部３０２と第２のレンズ部３０
３とにより高ＮＡの対物レンズ３００が構成され、薄膜
コイル３０６で磁界を印加することで、高密度の光磁気
記録が可能となる。さらに、薄膜コイル３０６で発生し
た熱は熱伝導率の高い部材により形成されたコイル支持
基板３０７に伝わり放熱されることによって、薄膜コイ
ル３０６に発生した熱が蓄積されるのを抑えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】まず、特開２０００−
１３１５０８公報に示されるように、磁気コイルで発熱
した熱を放熱する放熱機構を備えていない場合には、前
述の特開２０００−１７３１２３公報や特開平１１−１
２０６４２号公報に述べられているように、磁気コイル
が焼損してしまったり、或いは、磁気コイルの焼損まで
には至らないまでにも、磁気コイルで発生した熱で、レ
ンズなどの光学部品や保持部品が膨張や変形或いは光学
部品の屈折率変動を起こしてしまい、記録媒体上に微小
なスポットを形成できなくなってしまうといった問題が
ある。

【０００９】また、相変化型や追記型或いは再生専用型
記録媒体用の光ピックアップ用対物レンズのように磁気
コイルを備えていない場合においても、２つのレンズで
高ＮＡの対物レンズを構成するような場合では、レンズ
を光記録媒体に対して数１０μｍ〜数１００μｍにまで
接近させるので、光記録媒体上に集光した際に発生した
熱がレンズに伝わり、レンズの屈折率が変動したりレン
ズが熱膨張を起こす、といった問題がある。特に、相変
化型光ディスクや追記型光ディスクは、集光した際に発
生する熱を利用したものであるので、問題となりやす
い。さらに、特開２０００−１３１５０８公報などに示
されるように、エバネッセント光を利用する場合は、レ
ンズと光記録媒体の間隔を光源波長以下にする必要があ
るため、この問題は特に顕著となる。

【００１０】一方、特開平１１−１２０６４２号公報に
よれば、図１６に示したように、２つのレンズ部３０
２，３０３で対物レンズ３００を構成することにより高
ＮＡ化を実現し、かつ、放熱機構を備えることで磁気コ
イル３０６が焼損してしまうことを防いでいるが、放熱
機構及びレンズやコイル、さらにはこれらを保持する部
分が各々個別の部品となっているために、光磁気ヘッド
部全体として大きく重くなるという問題がある。

【００１１】近年では、情報機器のモバイル化に伴い、
情報機器に内蔵される光ディスク装置及び光磁気ディス
ク装置の耐衝撃性も要求されているが、光磁気ヘッドの
重さは耐衝撃性に対しては非常に不利になり、耐衝撃性
が低いものとなってしまう。

【００１２】特に高ＮＡレンズでは、上述したようにレ
ンズを光記録媒体に接近させるので、光磁気ヘッドの重
さは非常に重要な問題となっている。

【００１３】本発明は、高記録密度が可能な光ピックア
ップ用対物レンズに関して、放熱機構を備えながらも、
構造を非常に簡単かつ小型軽量にすることができ、外部
からの振動や衝撃に強く、信頼性の高い対物レンズ及び
光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明は、量産性が良く低コストで
製造することができる対物レンズの作製方法を提供する
ことを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レンズ光軸上に複数のレンズ部を有し、光源光を光記録
媒体上に集光させる対物レンズであって、前記光記録媒
体に対向する面に放熱フィンを有する。

【００１６】従って、複数のレンズ部により構成される
高ＮＡの対物レンズにおいて、光記録媒体に集光された
スポットに発生した熱が当該対物レンズに伝わってきて
も、光記録媒体に対向する面に有する放熱フィンを通し
てその熱を放熱させることができ、そのための構成とし
ても、当該対物レンズ自身において光記録媒体に対向す
る面に放熱フィンを有すればよく、構造を非常に簡単か
つ小型軽量な構造で済み、外部からの振動や衝撃に強
く、信頼性の高い対物レンズとなる。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の対
物レンズにおいて、前記放熱フィンは、前記光記録媒体
に対向する面側の光透過部分の周囲に形成された凹凸形
状と、この凹凸形状部分に成膜されたレンズ材質よりも
熱伝導率の高い材料の薄膜とよりなる。

【００１８】従って、放熱フィンを簡単な構成で実現で
きるとともに、レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料の
薄膜を有することにより、放熱効果を高めることができ
る。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の対物レンズにおいて、前記放熱フィンは、前記光記
録媒体に対向する面側の光透過部分の高さよりも低く形
成されている。

【００２０】従って、対物レンズが傾いた場合でも、放
熱フィンが光記録媒体に接触することが少なくなり、放
熱フィン及び対物レンズの破壊を低減させることができ
る。

【００２１】請求項４記載の発明は、請求項１ないし３
の何れか一記載の対物レンズにおいて、前記光記録媒体
に対向する面に磁界発生手段を有する。

【００２２】従って、請求項１ないし３の何れか一記載
の対物レンズを光磁気ディスク用にも好適に適用でき
る。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項４記載の対
物レンズにおいて、前記磁界発生手段は、薄膜コイルで
ある。

【００２４】従って、請求項４記載の対物レンズを実現
する上で、対物レンズの小型軽量化を実現できる。

【００２５】請求項６記載の発明は、請求項５記載の対
物レンズにおいて、前記放熱フィンは、前記光記録媒体
に対向する面側の光透過部分の周囲に形成された凹凸形
状と、この凹凸形状部分に成膜されたレンズ材質よりも
熱伝導率の高い材料の薄膜とよりなり、前記薄膜コイル
の少なくとも片面に成膜されてレンズ材質よりも熱伝導
率の高い材料の薄膜が前記凹凸形状部分の薄膜に連続し
ている。

【００２６】従って、請求項５記載の対物レンズを実現
する上で、放熱効果を高めることができる。

【００２７】請求項７記載の発明は、請求項２又は６記
載の対物レンズにおいて、レンズ材質よりも熱伝導率の
高い材料は、ダイヤモンドライクカーボンである。

【００２８】従って、ダイヤモンドライクカーボンは熱
伝導率が高いだけでなく、非常に硬く、また、摩擦係数
が低いので、当該対物レンズが光記録媒体に接触するこ
とによる放熱フィン及び対物レンズの破壊を低減させる
上でより効果的となる。

【００２９】請求項８記載の発明は、請求項１ないし７
の何れか一記載の対物レンズにおいて、前記光記録媒体
に対向する面側にスライダ形状を一体に有する。

【００３０】従って、請求項１ないし７の何れか一記載
の対物レンズを光ピックアップ装置に適用する上で、光
ピックアップ装置の小型軽量化を図ることができる。

【００３１】請求項９記載の発明の光ピックアップ装置
は、光源と、この光源からの光源光を光記録媒体上に集
光させる請求項１ないし８の何れか一記載の対物レンズ
と、前記光記録媒体から反射され前記対物レンズを再び
透過した戻り光を受光する受光手段と、を備える。

【００３２】従って、光記録媒体に集光されたスポット
に発生した熱が対物レンズに伝わってきても対向面側に
形成された放熱フィンを通して空気中に放熱させること
ができ、かつ、ヘッド構造が簡単で小型軽量にすること
ができる。従って、外部からの衝撃や振動に強い光ピッ
クアップ装置を提供することができる。また、光記録媒
体として光磁気ディスクに適用する場合には、例えば薄
膜コイルによる磁界発生手段を備える対物レンズを用い
ることにより、磁界発生手段に起因する熱が対物レンズ
に伝わってきても対向面側に形成された放熱フィンを通
して空気中に放熱させることができる。

【００３３】請求項１０記載の発明は、請求項２記載の
対物レンズの作製方法であって、レンズ部形成、凹凸形
状形成、及び、レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料の
薄膜形成をウエハプロセスで行ってウエハ上に複数の対
物レンズを作製した後、個々の対物レンズに分割するよ
うにした。

【００３４】従って、大量の高ＮＡな対物レンズを一括
して製造することが可能となり、非常に低コストで製造
できる。

【００３５】請求項１１記載の発明は、請求項５又は６
記載の対物レンズの作製方法であって、レンズ部形成、
凹凸形状形成、レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料の
薄膜形成、及び、薄膜コイル形成をウエハプロセスで行
ってウエハ上に複数の対物レンズを作製した後、個々の
対物レンズに分割するようにした。

【００３６】従って、大量の高ＮＡな光磁気ディスク用
の対物レンズを一括して製造することが可能となり、非
常に低コストで製造できる。

【００３７】請求項１２記載の発明は、請求項８記載の
対物レンズの作製方法であって、レンズ部形成、凹凸形
状形成、レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料の薄膜形
成、及び、スライダ形状形成をウエハプロセスで行って
ウエハ上に複数の対物レンズを作製した後、個々の対物
レンズに分割するようにした。

【００３８】従って、大量の高ＮＡな対物レンズを一括
して製造することが可能となり、非常に低コストで製造
できる。

【００３９】請求項１３記載の発明は、請求項８記載の
対物レンズの作製方法であって、レンズ部形成、凹凸形
状形成、レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料の薄膜形
成、薄膜コイル形成、及び、スライダ形状形成をウエハ
プロセスで行ってウエハ上に複数の対物レンズを作製し
た後、個々の対物レンズに分割するようにした。

【００４０】従って、大量の高ＮＡな光磁気ディスク用
の対物レンズを一括して製造することが可能となり、非
常に低コストで製造できる。

【００４１】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図５に基づいて説明する。本実施の形態は、相変
化型光ディスクや追記型光ディスク或いは再生専用光デ
ィスク用の光ピックアップ装置に用いられる対物レンズ
への適用例を示す。

【００４２】図１は本実施の形態の対物レンズを示す断
面構成図、図２はこの対物レンズを裏返して示す斜視図
である。本実施の形態の対物レンズ１は、基本的には、
光記録媒体としての光ディスク２側に位置するソリッド
イマージョンレンズ構造の第１のレンズ部３と、光源
（図示せず）側に位置する第２のレンズ部４とがレンズ
光軸上に配置させて石英ガラス基板５上に一体に形成さ
れている。このような対物レンズ１の光ディスク２に対
向する対向面側には第１のレンズ部３の周囲に位置させ
て放熱フィン６が一体に形成されている。この放熱フィ
ン６は、細かい凹凸形状７部分と石英ガラス基板５より
も熱伝導率の高い材料、例えば、ＤＬＣ（ダイヤモンド
ライクカーボン）によりこの凹凸形状７の表面に成膜さ
れた薄膜であるＤＬＣ膜８とにより構成されている。

【００４３】即ち、本実施の形態の対物レンズ１にあっ
ては、石英ガラス基板５に第１のレンズ部３と第２のレ
ンズ部４とが所定の形状でレンズ光軸上に位置させて作
り込まれ、かつ、光ディスク２と対向する面側に放熱フ
ィン６が作り込まれている。この放熱フィン６は、石英
ガラス基板５の第１のレンズ部３が形成された面に凹凸
形状７を形成し、かつ、石英ガラス基板５よりも熱伝導
率の高いＤＬＣ膜８を成膜することにより構成されてい
る。

【００４４】このような対物レンズ１の作製工程につい
て、図３に示す工程図を参照して説明する。

【００４５】まず、石英ガラス基板５に第２のレンズ部
４を形成する。第２のレンズ部４の形成は、フォトリソ
グラフィ工程とドライエッチング工程とにより行われ
る。フォトリソグラフィ工程では、石英ガラス基板５上
にフォトレジスト１１で第２のレンズ部形状を形成する
（図３（ａ））。フォトレジスト１１でレンズ形状を形
成する方法としては、光学的濃淡分布のあるマスクで露
光する方法、微小ドットパターンの密度分布があるマス
クで露光時にデフォーカスするなどの露光量分布が生じ
るような露光方法などで可能である。

【００４６】次に、フォトレジスト１１のレンズ形状が
形成された石英ガラス基板５をドライエッチングし、レ
ンズ形状を石英ガラス基板５に転写する（図３
（ｂ））。本実施の形態では、ドライエッチングを行う
エッチング装置としてＥＣＲエッチング装置を使用し
た。エッチングガスはＣＦ_４を用い、これにＨ_２やＯ_２
を添加して、エッチングレート及びエッチング選択比
（石英ガラスエッチングレート／フォトレジストエッチ
ングレート）を調整した。選択比をほぼ１に設定した場
合は、フォトレジストパターンがほぼそのままの形状及
び大きさで石英ガラスウエハに転写される。選択比が１
より大きい場合はフォトレジストパターン形状の高さ方
向を拡大して転写され、選択比が1より小さい場合はフ
ォトレジストパターン形状の高さ方向を縮小して転写さ
れる。

【００４７】同様に、フォトリソグラフィ工程とドライ
エッチング工程とにより、石英ガラス基板５の第２のレ
ンズ部４を形成した面とは反対の面に第１のレンズ部３
用の凹形状３ａと放熱フィン６用の凹凸形状７とを形成
する（図３（ｃ），（ｄ））。

【００４８】凹形状３ａ部分には高屈折率材料１２を埋
め込むことで、第１のレンズ部３を形成する（図３
（ｅ））。高屈折率材料１２としてはＬａＦ_２（屈折率
１．７４）やＳＦＳ_１（屈折率１．９１）などを用いる
ことができる（屈折率は波長６３２．８ｎｍでの値）。
これらの高屈折率材料１２をスパッタリング法などで堆
積し、エッチバック及び平坦化によって凹形状３ａ部分
に選択的に残存させる。

【００４９】次に、凹凸形状７側の全面にＤＬＣ膜８を
プラズマＣＶＤで成膜する（図３（ｆ））。その後、フ
ォトリソグラフィ工程で第１のレンズ部３部分を開口し
たパターンを形成し、Ｏ_２プラズマによるドライエッチ
ングを行って、第１のレンズ部３上のＤＬＣ膜８を除去
し、凹凸形状７部分にのみ残存させて放熱フィン６を完
成させる（図３（ｇ））。このようにして、対物レンズ
１が作製される。

【００５０】なお、本実施の形態で説明した製造工程の
順序は一例であり、例えば、第１のレンズ部３及び放熱
フィン６を先に形成し、その後、第２のレンズ部４を形
成するなど、問題のない範囲で変更しても構わない。

【００５１】なお、製造工程を示す図３では、１つの対
物レンズ１の製造方法として説明しているが、実際に
は、何れの工程もウエハプロセスで行っている。図４は
本実施の形態の対物レンズ１を形成した石英ガラス基板
（ウエハ）５を示す平面図である。図４中、１３はアラ
イメントマークである。１枚の石英ガラス基板５上に本
実施の形態の対物レンズ１を同時に複数形成し、最後に
ダイシングなどによって個々の対物レンズ１に分割する
ことにより作製される。また、石英ガラス基板５には個
々の対物レンズ１用の第２のレンズ部４を形成する際に
アライメントマーク１３も同時に形成してあり、個々の
対物レンズ１用の第１のレンズ部３を形成する際にこの
アライメントマーク１３を用いて位置合わせを行うので
第１のレンズ部３と第２のレンズ部４とのレンズ光軸を
非常に精度良く合わせて作製することができる。

【００５２】このように、本実施の形態の対物レンズ１
によれば、光ディスク２上のスポットから発生した熱が
当該対物レンズ１に伝わっても、光ディスク２側に形成
された放熱フィン６から空気中に放熱されるので、対物
レンズ１の温度が上昇するのを抑えることができる。さ
らに、構造が非常に簡単であるので、対物レンズ１を小
型で軽量にすることができる。また、本実施の形態で示
した作製方法により対物レンズ１を製造することによ
り、大量の高ＮＡな対物レンズ１を一括して製造するこ
とが可能となり、非常に低コストで製造することができ
る。

【００５３】ところで、本実施の形態の対物レンズ１に
あっては、放熱フィン６の高さは、図１に示すように第
１のレンズ部３の底面（光透過部分）とほぼ同じ高さと
なるように形成してもよいが、好ましくは、図５に示す
ように、第１のレンズ部３の底面より低くなるように形
成するのがよい。これによれば、図５に示すように、対
物レンズ１が傾いた場合でも、放熱フィン６が光ディス
ク２に接触することが少なくなり、放熱フィン６及び対
物レンズ１の破壊を低減することができる。なお、この
場合には図５に示すように、第１のレンズ部３の周辺部
に丸み形状をつけて第１のレンズ部３が光ディスク２と
接触しても破壊しないようにしておくことが望ましい。

【００５４】なお、放熱フィン６の形状としては図２に
示すような板状のものが複数並んだ凹凸形状７以外に、
例えば、図６に示すように縦横に独立した棒状のものが
複数並んだ凹凸形状７など、他の形状でも良い。

【００５５】また、対物レンズ１のレンズ部構造例とし
ては、図１に示した構造例に限らず、各種構造例が考え
られる。例えば、図７に示すように、第２のレンズ部４
も第１のレンズ部３と同様に凹形状内に高屈折率材料１
２を埋め込むことで形成したものでもよい。或いは、図
８に示すように、第１のレンズ部３、第２のレンズ部４
を各々別の石英ガラス基板５ａ，５ｂに形成し、第１の
レンズ部３、第２のレンズ部４が内側で対向するように
石英ガラス基板５ａ，５ｂを貼り合せたものであっても
よい。さらには、図９に示すように、図８に示した構造
に加えて、第１のレンズ部３の反対側に凹形状を形成し
て高屈折率材料１２を埋め込み第３のレンズ部１４を形
成したものであってもよい。

【００５６】なお、本実施の形態では、放熱フィン６を
構成する高熱伝導率の薄膜として、ＤＬＣ膜８を用いた
が、対物レンズ１（石英ガラス基板５）の材質より熱伝
導率の高いものであれば、他の材質でも良く、例えば、
Ａｌなどの金属膜でも良い。ただし、ＤＬＣ膜８は熱伝
導率が高いだけでなく、非常に硬く、また、摩擦係数が
低いので、対物レンズ１が記録媒体に接触することによ
る放熱フィン６及び対物レンズ１の破壊を低減させる上
でより効果的となる。

【００５７】また、本実施の形態では、第１のレンズ部
３上の高熱伝導率の薄膜８を全て除去するようにした
が、光の経路が確保されていれば第１のレンズ部３上の
一部に残しておいても構わない。また、高熱伝導率の薄
膜８が光源波長に対して透明であり、かつ、高熱伝導率
の薄膜８の平坦度が問題ない程度（例えば、光源波長の
１／５０以下）であれば、光の経路上に高熱伝導率の薄
膜８を残しておいても構わない。ただし、この場合に
は、当然ながら高熱伝導率の薄膜８の光学特性も考慮し
てレンズ設計を行う必要がある。

【００５８】さらに、本実施の形態では、対物レンズ１
の材質を石英ガラスとしているが、光ピックアップ装置
の光源波長に対して透明な材質であれば、石英ガラス以
外のガラスやガラス以外の材質でもよい。当然ではある
が、ドライエッチングの条件はエッチングガスの種類を
含めて、材質に合わせて変更する必要がある。

【００５９】また、本実施の形態では、高屈折率材料１
２としてはＬａＦ_２やＳＦＳ_１を使用したが、高屈折率
の樹脂でも良い。なお、高屈折率樹脂を使用する際に
は、製造工程において高屈折率樹脂の埋め込みを石英ガ
ラス基板に熱のかかる工程の後に行うことが望ましい。

【００６０】また、本実施の形態では、石英ガラス基板
５をエッチングするドライエッチング装置として、ＥＣ
Ｒエッチング装置を使用しているが、ＩＣＰエッチング
装置など他の方式によるエッチング装置でも良い。当然
ではあるが、方式や装置が異なると、エッチングレート
及び選択比が異なるので、エッチング条件を変更する必
要がある。同様に、本実施の形態では、ＤＬＣ膜８を成
膜する装置として、プラズマＣＶＤ装置を使用している
が、熱ＣＶＤ装置など他の方式による成膜装置でも良
い。

【００６１】本発明の第二の実施の形態を図１０及び図
１１に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部
分と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する
（以降の実施の形態でも同様とする）。本実施の形態
は、光磁気ディスク用の光ピックアップ装置（光磁気ピ
ックアップ装置）に用いられる対物レンズへの適用例を
示す。

【００６２】図１０は本実施の形態の対物レンズを示す
断面構成図である。本実施の形態の対物レンズ２１は、
基本的には、前述の対物レンズ１と同様の構成とされて
いるが、光記録媒体としての光磁気ディスク２２用であ
るため、この光磁気ディスク２２に対向する面には第１
のレンズ部３の周囲に磁界発生手段としての薄膜コイル
２３が設けられ、絶縁膜２４で覆われている。２５は薄
膜コイル２３の端部から引き出された引き出し線であ
る。

【００６３】このような薄膜コイル２３の周囲には前述
の場合と同様に凹凸形状７とＤＬＣ膜８とによる放熱フ
ィン６が形成されている。さらには、薄膜コイル２３の
下層（又は上層＝表層側でもよい）にもＤＬＣ膜２６が
形成され、凹凸形状７部分のＤＬＣ膜８に連続してい
る。

【００６４】このような対物レンズ２１の作製工程につ
いて、図１１に示す工程図を参照して説明する。まず、
図３（ａ）〜（ｆ）に示した工程と同様な方法で、ＤＬ
Ｃ膜８のエッチングまでの工程を行う。この際、薄膜コ
イル２３が形成される個所にもＤＬＣ膜２６を成膜して
おく（図１１（ａ））。

【００６５】次に導電性の膜を成膜し、フォトリソグラ
フィ工程とエッチング工程とにより薄膜コイル２３のコ
イルパターンを形成する（図１１（ｂ））。

【００６６】このコイルパターン上に絶縁膜２４を成膜
した後、同様にフォトリソグラフィ工程とエッチング工
程とにより第１のレンズ部３と放熱フィン６部分及び薄
膜コイル２３の引き出し線用開口部の絶縁膜２４を除去
し、再度、導電膜の成膜とフォトリソグラフィ工程及び
エッチング工程で薄膜コイル２３の引き出し線２５のパ
ターンを形成する（図１１（ｃ））。

【００６７】導電性膜としては、Ａｌなどの金属膜で良
く、また、金属以外でも導電性がある膜であれば良い。
導電膜の成膜方法は、金属膜の場合にはスパッタリング
法や真空蒸着法などを用いることができる。コイルパタ
ーン及び引き出し線パターンのエッチングはウエットエ
ッチング及びドライエッチングのどちらでも良く、例え
ば導電膜としてＡｌを用いた場合には、Ｈ_３ＰＯ_４＋Ｎ
ＨＯ_３＋ＣＨ_３ＣＯＯＨによるウエットエッチングで行
うことができる。また、成膜前にフォトリソグラフィ工
程を行い、リフトオフ工法で行っても良い。絶縁膜２４
はＳｉＯ_２膜やＳｉ_３Ｎ_４膜など絶縁性の膜であれば良
く、エッチングも、例えばＳｉ_３Ｎ_４の場合であればＨ
_３ＰＯ_４を用いたウエットエッチングで行うことができ
る。当然ながらドライエッチングで行っても良い。これ
らの薄膜コイル２３の形成工程も、第一の実施の形態で
説明した対物レンズ１の製造工程同様ウエハプロセスで
行うことができる。即ち、本実施の形態のように薄膜コ
イル形成を含む対物レンズ２１に関しても、図４で説明
した場合と同様にウエハプロセスで複数個同時に作製す
ることができる。

【００６８】このように本実施の形態の光磁気ディスク
２２用の対物レンズ２１によれば、薄膜コイル２３から
熱が発生しても放熱フィン６から空気中に放熱すること
ができるので、薄膜コイル２３及び対物レンズ２１自身
の温度が上昇するのを抑えることができる。特に、薄膜
コイル２３の下層にもＤＬＣ膜２６が設けられ、放熱フ
ィン６を構成するＤＬＣ膜８と連続しているので、薄膜
コイル２３で発生した熱は薄膜コイル２３の下層のＤＬ
Ｃ膜２６を経て放熱フィン６に良好に伝わり、空気中へ
と放熱される。さらに、構造が非常に簡単であるので、
対物レンズ２１を小型で軽量にすることができる。ま
た、ウエハプロセスを利用した製造方法により対物レン
ズ２１を製造することにより、大量の対物レンズ２１を
一括して製造することが可能となり、非常に低コストで
製造することができる。

【００６９】なお、本実施の形態では、第１のレンズ部
３の周囲に薄膜コイル２３を形成しているが、光の経路
が確保されていれば、薄膜コイル２３の一部或いは全て
が第１のレンズ部３上にあっても構わない。

【００７０】本発明の第三の実施の形態を図１２に基づ
いて説明する。本実施の形態は、例えば第一の実施の形
態の対物レンズ１に適用されており、第１のレンズ部
３、第２のレンズ部４及び放熱フィン６が形成された石
英ガラス基板５に光ディスク２の回転に伴ない浮上させ
るためのテーパ状のスライダ形状３１も一体に形成した
ものである。このようなスライダ形状３１の形成方法
は、第一の実施の形態で説明したレンズ形状形成と同様
のフォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程によ
り可能であり、当然ながら、図４で説明したようなウエ
ハプロセスで製造することができる。

【００７１】スライダ形状３１を有する本実施の形態の
対物レンズ１によれば、光ディスク２の高速回転に伴な
い光ディスク２上で浮上させることができるので、特
に、第１のレンズ部３を光ディスク２の極近傍（光源波
長以下）に配置させ、かつ、第１のレンズ部３をソリッ
ドイマージョンレンズとしてエバネッセント光を利用し
た記録再生を行う場合には、非常に有効となる。

【００７２】本実施の形態では、光ディスク２用の対物
レンズ１の場合への適用例として説明したが、第二の実
施の形態で説明した薄膜コイル２３を備える光磁気ディ
スク２２用の対物レンズ２１の場合にも同様にスライダ
形状を形成することができるのはもちろんである。

【００７３】本発明の第四の実施の形態を図１３に基づ
いて説明する。本実施の形態は、例えば第三の実施の形
態の対物レンズ１を用いた光ピックアップ装置に関す
る。図１３は、本実施の形態の光ピックアップ装置４０
の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）はその縦断側
面図である。

【００７４】この光ピックアップ装置４０は、対物レン
ズ１がスライダ形状３１を有することにより光ディスク
２上を浮上する浮上スライダ４１構造とされている。こ
の浮上スライダ４１上に、例えば、コヒーレントな光と
してレーザビームを出射する光源としての半導体レーザ
４２と、半導体レーザ４２から出射されたレーザビーム
を平行ビームに整形するコリメータレンズ４３と、半導
体レーザ４２からの平行ビームと光ディスク２からの反
射光とを分離する偏光ビームスプリッタ４４と、半導体
レーザ４２からの平行ビームの直線偏光を円偏光にする
１／４波長板４５と、光ディスク２からの反射光が偏光
ビームスプリッタ４４を介して入力される受光手段とし
てのフォトダイオード４６と、平行ビームを反射させ対
物レンズ１の第２のレンズ部４に入射させる反射プリズ
ム４７を各々配置している。なお、半導体レーザ４２と
コリメータレンズ４３と偏光ビームスプリッタ４４と１
／４波長板４５とフォトダイオード４６とはこれらを支
持するホルダ４８上に設置されている。

【００７５】また、全体はケース５０内に収納され、こ
のケース５０は、サスペンション５１の先端に固定され
ている。

【００７６】このような構成にすることで、光ディスク
２に集光されたスポットに発生した熱が対物レンズ１に
伝わってきても対向面側に形成された放熱フィン６を通
して空気中に放熱させることができ、かつ、ヘッド構造
が簡単で小型軽量にすることができる。従って、外部か
らの衝撃や振動に強い光ピックアップ装置を構成するこ
とができる。また、軽量化されるので、シークタイムが
短くなり、光ディスク２に対する情報の記録、再生又は
消去動作が速くなる。さらに、浮上スライダ４１上のレ
ンズ部３，４と光ピックアップ光学系を構成する他の光
学部品４２〜４７が一体化されているので、これらが分
離していたときのように両者をトラッキングさせながら
記録、再生又は消去動作を行わせる必要がない。

【００７７】なお、本実施の形態では、対物レンズ１を
用いた光ディスク２用の光ピックアップ装置への適用例
として説明したが、対物レンズ２１を用いる光磁気ディ
スク２２用の光ピックアップ装置（光磁気ピックアップ
装置）にも同様に適用できるのはもちろんである。

【００７８】

【発明の効果】請求項１記載の発明の対物レンズによれ
ば、複数のレンズ部により構成される高ＮＡの対物レン
ズにおいて、光記録媒体に集光されたスポットに発生し
た熱が当該対物レンズに伝わってきても、光記録媒体に
対向する面に有する放熱フィンを通してその熱を放熱さ
せることができ、そのための構成としても、当該対物レ
ンズ自身において光記録媒体に対向する面に放熱フィン
を有すればよく、構造を非常に簡単かつ小型軽量な構造
で済み、外部からの振動や衝撃に強く、信頼性の高い対
物レンズを提供することができる。

【００７９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の対物レンズにおいて、放熱フィンを簡単な構成で実
現できるとともに、レンズ材質よりも熱伝導率の高い材
料の薄膜を有することにより、放熱効果を高めることが
できる。

【００８０】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の対物レンズにおいて、対物レンズが傾いた場
合でも、放熱フィンが光記録媒体に接触することが少な
くなり、放熱フィン及び対物レンズの破壊を低減させる
ことができる。

【００８１】請求項４記載の発明によれば、請求項１な
いし３の何れか一記載の対物レンズを光磁気ディスク用
にも好適に適用することができる。

【００８２】請求項５記載の発明によれば、請求項４記
載の対物レンズを実現する上で、対物レンズの小型軽量
化を実現できる。

【００８３】請求項６記載の発明によれば、請求項５記
載の対物レンズを実現する上で、放熱効果を高めること
ができる。

【００８４】請求項７記載の発明によれば、請求項２又
は６記載の対物レンズにおいて、ダイヤモンドライクカ
ーボンは熱伝導率が高いだけでなく、非常に硬く、ま
た、摩擦係数が低いので、当該対物レンズが光記録媒体
に接触することによる放熱フィン及び対物レンズの破壊
を低減させる上でより効果的となる。

【００８５】請求項８記載の発明によれば、請求項１な
いし７の何れか一記載の対物レンズを光ピックアップ装
置に適用する上で、光ピックアップ装置の小型軽量化を
図ることができる。

【００８６】請求項９記載の発明の光ピックアップ装置
によれば、請求項１ないし８の何れか一記載の対物レン
ズを備えるので、光記録媒体に集光されたスポットに発
生した熱が対物レンズに伝わってきても対向面側に形成
された放熱フィンを通して空気中に放熱させることがで
き、かつ、ヘッド構造が簡単で小型軽量にすることがで
きる。従って、外部からの衝撃や振動に強い光ピックア
ップ装置を提供することができる。また、光記録媒体と
して光磁気ディスクに適用する場合には、例えば薄膜コ
イルによる磁界発生手段を備える対物レンズを用いるこ
とにより、磁界発生手段に起因する熱が対物レンズに伝
わってきても対向面側に形成された放熱フィンを通して
空気中に放熱させることができる。

【００８７】請求項１０記載の発明によれば、請求項２
記載の大量の高ＮＡな対物レンズを一括して製造するこ
とが可能となり、非常に低コストで製造することができ
る。

【００８８】請求項１１記載の発明によれば、請求項５
又は６記載の大量の高ＮＡな光磁気ディスク用の対物レ
ンズを一括して製造することが可能となり、非常に低コ
ストで製造することができる。

【００８９】請求項１２記載の発明によれば、請求項８
記載の大量の高ＮＡな対物レンズを一括して製造するこ
とが可能となり、非常に低コストで製造することができ
る。

【００９０】請求項１３記載の発明によれば、請求項８
記載の大量の高ＮＡな光磁気ディスク用の対物レンズを
一括して製造することが可能となり、非常に低コストで
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の対物レンズを示す
断面構成図である。

【図２】裏返して示す対物レンズの斜視図である。

【図３】製造工程を順に示す断面構成図である。

【図４】ウエハプロセスによる製造方法の場合の平面図
である。

【図５】対物レンズが傾いた状態を示す断面構成図であ
る。

【図６】変形例を示す斜視図である。

【図７】レンズ部構成の変形例を示す断面構成図であ
る。

【図８】レンズ部構成の他の変形例を示す断面構成図で
ある。

【図９】レンズ部構成のさらに他の変形例を示す断面構
成図である。

【図１０】本発明の第二の実施の形態の対物レンズを示
す断面構成図である。

【図１１】製造工程を順に示す断面構成図である。

【図１２】本発明の第三の実施の形態の対物レンズを示
す断面構成図である。

【図１３】本発明の第四の実施の形態の光ピックアップ
装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面構成図であ
る。

【図１４】従来例を示す断面構成図である。

【図１５】他の従来例を示す断面構成図である。

【図１６】さらに他の従来例を示す断面構成図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 光記録媒体 ３，４ レンズ部 ５ ウエハ ６ 放熱フィン ７ 凹凸形状 ８ 熱伝導率の高い材料の薄膜 １４ レンズ部 ２１ 対物レンズ ２２ 光記録媒体 ２３ 薄膜コイル、磁界発生手段 ３１ スライダ形状 ４２ 光源 ４６ 受光手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１ Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１Ａ ５６６ ５６６Ａ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ光軸上に複数のレンズ部を有し、
   光源光を光記録媒体上に集光させる対物レンズであっ
   て、前記光記録媒体に対向する面に放熱フィンを有する
   対物レンズ。
2. 【請求項２】 前記放熱フィンは、前記光記録媒体に対
   向する面側の光透過部分の周囲に形成された凹凸形状
   と、この凹凸形状部分に成膜されたレンズ材質よりも熱
   伝導率の高い材料の薄膜とよりなる請求項１記載の対物
   レンズ。
3. 【請求項３】 前記放熱フィンは、前記光記録媒体に対
   向する面側の光透過部分の高さよりも低く形成されてい
   る請求項１又は２記載の対物レンズ。
4. 【請求項４】 前記光記録媒体に対向する面に磁界発生
   手段を有する請求項１ないし３の何れか一記載の対物レ
   ンズ。
5. 【請求項５】 前記磁界発生手段は、薄膜コイルである
   請求項４記載の対物レンズ。
6. 【請求項６】 前記放熱フィンは、前記光記録媒体に対
   向する面側の光透過部分の周囲に形成された凹凸形状
   と、この凹凸形状部分に成膜されたレンズ材質よりも熱
   伝導率の高い材料の薄膜とよりなり、前記薄膜コイルの
   少なくとも片面に成膜されてレンズ材質よりも熱伝導率
   の高い材料の薄膜が前記凹凸形状部分の薄膜に連続して
   いる請求項５記載の対物レンズ。
7. 【請求項７】 レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料
   は、ダイヤモンドライクカーボンである請求項２又は６
   記載の対物レンズ。
8. 【請求項８】 前記光記録媒体に対向する面側にスライ
   ダ形状を一体に有する請求項１ないし７の何れか一記載
   の対物レンズ。
9. 【請求項９】 光源と、 この光源からの光源光を光記録媒体上に集光させる請求
   項１ないし８の何れか一記載の対物レンズと、 前記光記録媒体から反射され前記対物レンズを再び透過
   した戻り光を受光する受光手段と、 を備える光ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 レンズ部形成、凹凸形状形成、及び、
    レンズ材質よりも熱伝導率の高い材料の薄膜形成をウエ
    ハプロセスで行ってウエハ上に複数の対物レンズを作製
    した後、個々の対物レンズに分割するようにした請求項
    ２記載の対物レンズの作製方法。
11. 【請求項１１】 レンズ部形成、凹凸形状形成、レンズ
    材質よりも熱伝導率の高い材料の薄膜形成、及び、薄膜
    コイル形成をウエハプロセスで行ってウエハ上に複数の
    対物レンズを作製した後、個々の対物レンズに分割する
    ようにした請求項５又は６記載の対物レンズの作製方
    法。
12. 【請求項１２】 レンズ部形成、凹凸形状形成、レンズ
    材質よりも熱伝導率の高い材料の薄膜形成、及び、スラ
    イダ形状形成をウエハプロセスで行ってウエハ上に複数
    の対物レンズを作製した後、個々の対物レンズに分割す
    るようにした請求項８記載の対物レンズの作製方法。
13. 【請求項１３】 レンズ部形成、凹凸形状形成、レンズ
    材質よりも熱伝導率の高い材料の薄膜形成、薄膜コイル
    形成、及び、スライダ形状形成をウエハプロセスで行っ
    てウエハ上に複数の対物レンズを作製した後、個々の対
    物レンズに分割するようにした請求項８記載の対物レン
    ズの作製方法。