JP2003067965A

JP2003067965A - 対物レンズ、光学ピックアップ装置及び記録再生装置

Info

Publication number: JP2003067965A
Application number: JP2001260395A
Authority: JP
Inventors: Fumisada Maeda; 史貞前田; Shinichi Nagashima; 紳一長島
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】複数のレンズから構成され開口数が０．７以
上の対物レンズにおいて、レンズ間の相対位置の高精度
の調整を容易化し、また、球面収差の発生を抑える。【解決手段】複数枚のレンズから構成され、光学記録媒
体に対する情報信号の書込み又は読み出しを行う光学ピ
ックアップ装置の対物レンズにおいて、一のレンズ１の
光学記録媒体に近い側のコバ部分１ａ、２ａは、テーパ
状の面となされているか、または、反射防止膜が形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚数のレンズ
から構成され、例えば光学記録媒体に対する情報信号の
書込みまたは読出しを行う光学ピックアップ装置の対物
レンズとして用いられる対物レンズ及びこのような対物
レンズを備えた光学ピックアップ装置及び記録再生装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクの如き光学記録媒体が
提案され、この光学記録媒体に対して情報信号の書込み
及び読出しを行うための光学ピックアップ装置が提案さ
れている。この光学ピックアップ装置は、光源として半
導体レーザを備え、この半導体レーザから発せられた光
束を対物レンズによって光学記録媒体の信号記録面上に
集光して照射するように構成されている。

【０００３】このような光学ピックアップ装置において
は、光学記録媒体の信号記録面上に照射される光束のス
ポット径が小さいほど、光学記録面上に高密度で情報信
号を書込むことができ、また、高密度で書込まれた情報
信号の読出しを行うことができる。

【０００４】光学記録媒体の信号記録面上に照射される
光束のスポット径を小さくするには、光源の発する光束
を短波長化すること、及び、対物レンズの開口数（Ｎ
Ａ）を大きくすることが有効である。

【０００５】そして、開口数の大きな対物レンズとし
て、本件出願人は、特開平８−３１５４０４号公報及び
特開平１０−１２３４１０号公報などに記載されている
ように、２群２枚構成からなり、開口数が０．７以上で
ある対物レンズを提案している。

【０００６】すなわち、それまで、光ディスク用の対物
レンズとしては、いわゆる「単玉レンズ」とよばれる１
群１枚構成のレンズが主流であった。この「単玉レン
ズ」は、いわゆる「ガラスモールド成形」によって形成
することができ、金型を高精度に製作するとともに、レ
ンズ成形時の温度管理等を高精度に制御することによっ
て、高性能のレンズを再現性よく成形できるというメリ
ットを有していた。ところが、レンズの開口数（ＮＡ）
をより高く、０．７程度以上にしようとすると、レンズ
により高い屈折パワーが必要となり、金型の加工が極度
に困難となるとともに、レンズの傾き等の摂動によって
性能が極度に悪化するということなど、種々の課題を解
決しなければならない。

【０００７】そこで、屈折力を２枚のレンズに分担させ
ることにより、各レンズの成形性を良好として製造を容
易化し、また、レンズの摂動による光学性能の劣化を抑
えることができた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な２群２枚構成の対物レンズにおいては、各レンズの成
形精度が緩和されるうえ、摂動による光学性能の劣化を
抑えることができる反面、各レンズ間の相対位置決めが
必要になる。すなわち、対物レンズを構成する各レンズ
間の距離、平行度、偏芯について、各レンズを高精度に
位置決めすることが必要になる。

【０００９】そのため、対物レンズの製造方法として、
組立てた対物レンズにレーザ光を入射させ、各レンズに
より干渉計を構成することによって各レンズの相対位置
を調整する方法や、組立てた対物レンズを経てレーザ光
を出射させ、このレーザ光のニアフィールドパターンを
観察することによって調整する方法などが考えられる。
しかし、これらの方法においては、各調整パラメータに
対して、観察される事象が独立に変化しないため、最終
的な性能に追い込むのに、多くのループ的な手順の調整
が必要になり、調整に多くの時間を要することになる。

【００１０】また、レンズホルダとレンズとの間に空隙
（あそび）を設けておき、この空隙の範囲でレンズの位
置を調整する方法の場合、調整後には、この空隙内に接
着剤（紫外線硬化樹脂）等を充填して硬化させることと
なる。このように接着剤によって位置決めされたレンズ
は、高温化や高湿化等の環境変化によって、位置ずれを
起こす可能性がある。

【００１１】そこで、レンズの傾き及び光軸方向の位置
を、レンズホルダの形状精度によって決めることが考え
られた。すなわち、レンズホルダ内に段差部を設けてお
き、この段差部にレンズの外周側のコバ部を当接させる
ことにより、レンズの傾き及び光軸方向の位置決めを行
おうとするものである。この構成の場合、段差部が高い
位置精度にて形成されていれば、レンズも高精度に位置
決めされることとなる。

【００１２】しかしなから、例えば、有効径が３ｍｍで
ある場合において、２枚のレンズ間の平行度を０．１de
g程度の精度に保つためには、レンズの外周部の光軸方
向についての位置の誤差を１μｍ程度以下にする必要が
ある。このような精度を維持することは、実用上困難で
ある。さらに、組立てを行う環境によっては、レンズホ
ルダの段差部とレンズとの間に（１μｍ程度の）微小な
塵挨が挟まりやすく、レンズ間の平行度を維持すること
は困難である。

【００１３】ところで、レンズの厚み誤差等に代表され
る球面収差に影響を及ぼす形状誤差は、レンズの成形に
あたって複数の金型を用いる場合、金型間の形状誤差や
成形時の条件によって発生することが予想される。この
ように、複数の金型を用いて成形した複数のレンズ同士
を、金型やロット管理なしに任意に組合わせたときに
は、球面収差のばらつきが大きくなることが予想され
る。

【００１４】そこで、特開平１０−２５５３０３号公報
に記載されているように、上述のような光学記録媒体用
の２群２枚構成の対物レンズにおいては、各レンズの曲
面（レンズ面）間の距離を一定に保つことによって、レ
ンズの厚み誤差等に起因する球面収差の発生を緩和する
ことができる。

【００１５】また、規格の厳しい用途のレンズについて
は、組立時に球面収差量を検出しながら調整することに
よって最適値に追い込み、金型間や成形条件のバラツキ
による誤差を吸収することが可能である。この際、干渉
計によって、球面収差を測定することが可能であるが、
複雑な装置が必要であり、コストも高くなるという問題
が招来される。

【００１６】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、複数枚数のレンズから構成され
た開口数が０．７以上の対物レンズであって、レンズ間
の相対位置の高精度の調整が容易化され、球面収差の発
生も抑えることができる対物レンズ及びこのような対物
レンズを用いた光学ピックアップ装置及び記録再生装置
を提供しようとするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る対物レンズは、複数枚数のレンズから
構成され光学記録媒体に対する情報信号の書込みまたは
読出しを行う光学ピックアップ装置の対物レンズとして
用いられる開口数が０．７以上の対物レンズであって、
各レンズ間の相対位置決めは、光学記録媒体から最も遠
い側の一のレンズを合成樹脂材料からなる円筒状のレン
ズホルダ内に取り付けて固定した後、この一のレンズの
光学記録媒体から遠い側のコバ部分を基準面として他の
レンズを位置決めして他のレンズを該レンズホルダに対
して固定することによってなされており、一のレンズの
光学記録媒体に近い側のコバ部分は、テーパ状の面とな
されているか、または、反射防止膜が形成されているこ
とを特徴とするものである。

【００１８】また、本発明に係る光学ピックアップ装置
は、光源と、この光源より発せられた光束を光学記録媒
体の信号記録面上に集光して照射する対物レンズと、光
束の信号記録面からの反射光束を検出する光検出器とを
備え、対物レンズは、複数枚数のレンズから構成され、
開口数が０．７以上であって、各レンズ間の相対位置決
めが、一のレンズを合成樹脂材料からなる円筒状のレン
ズホルダ内に取り付けて固定した後、他のレンズを当該
一のレンズの光学記録媒体から遠い側のコバ部分を基準
面として位置決めして該レンズホルダに対して固定する
ことによってなされており、一のレンズの光学記録媒体
に近い側のコバ部分が、テーパ状の面となされている
か、または、反射防止膜が形成されていることを特徴と
するものである。

【００１９】そして、本発明に係る記録再生装置は、光
学記録媒体を保持する記録媒体保持機構と、光源及びこ
の光源が発した光束を記録媒体保持機構により保持され
た光学記録媒体の信号記録面上に集光して照射する対物
レンズを有する光学ピックアップ装置とを備え、光学ピ
ックアップ装置の対物レンズは、複数枚数のレンズから
構成され、開口数が０．７以上であって、各レンズ間の
相対位置決めが、一のレンズを合成樹脂材料からなる円
筒状のレンズホルダ内に取り付けて固定した後、他のレ
ンズを当該一のレンズの光学記録媒体から遠い側のコバ
部分を基準面として位置決めして該レンズホルダに対し
て固定することによってなされており、一のレンズの光
学記録媒体に近い側のコバ部分が、テーパ状の面となさ
れているか、または、反射防止膜が形成されていること
を特徴とするものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しなから説明する。この実施の形態においては、
まず、対物レンズについて説明する。

【００２１】本発明における対物レンズは、複数枚数の
レンズを有して構成された、開口数（ＮＡ）が０．７以
上の対物レンズであって、この実施の形態においては、
図１に示すように、２群２枚のレンズ１，２を有して構
成され、開口数が０．８５、使用中心波長は４０５ｎｍ
となっている。また、この実施の形態においては、対物
レンズの有効径を３ｍｍとして説明する。そして、本発
明における対物レンズ製造装置は、この対物レンズを組
立てる方法であり、また、本発明における対物レンズ製
造方法は、この対物レンズを組立てる方法である。この
対物レンズは、図２、図３及び図４に示すように、第１
及び第２のレンズ１，２と、これらレンズ１，２を保持
するレンズホルダ３とから構成されている。

【００２２】第１及び第２のレンズ１，２は、いわゆる
「ガラスモールド成形」によって形成されている。した
がって、レンズ面の形状（非球面、または、球面形
状）、レンズ面と外周側のコバ部分１ａ，２ａとの位置
関係などは、成形用の金型の形状精度及び成形条件に依
存している。

【００２３】レンズホルダ３は、熱硬化型の合成樹脂材
料、例えば、シリカ（二酸化ケイ（珪）素）を充填剤と
するエポキシ樹脂により射出成形によって、図５、図６
及び図７に示すように、略々円筒形状に形成されてい
る。このレンズホルダ３には、第１及び第２のレンズ
１，２が挿入され、それぞれ接着剤（紫外線硬化樹脂）
によって固定されている。

【００２４】〔各レンズ１，２間の偏心について〕この
対物レンズにおいて、各レンズ１，２間の相対位置のう
ち、光軸に対する偏心、すなわち、光軸方向に直交する
２軸方向における位置は、各レンズ１，２のコバ部分１
ａ，２ａの外径とレンズホルダ３の内径によって位置決
めされている。すなわち、レンズホルダ３には、図２及
び図５に示すように、各レンズ１，２が挿入されてこれ
らレンズ１，２の偏心を規制するための第１及び第２の
レンズ挿入部４，５が形成されている。

【００２５】そして、この対物レンズにおいて、第１及
び第２のレンズ１，２のレンズ面間に相対的な偏心が生
ずると、図８に示すように、収差が増大し、光学性能が
劣化する。すなわち、対物レンズの有効径が３ｍｍ、開
口数（ＮＡ）が０．８５である場合において、第１及び
第２のレンズ１，２のレンズ面間の相対的な偏心が±３
０μｍを越えると、収差のＲＭＳ値は、マーシャルクラ
イテリアの限界（波面収差が０．０７λrms）を越えて
しまう。すなわち、対物レンズの有効径が３ｍｍ、開口
数（ＮＡ）が０．８５、使用中心波長が４０５ｎｍであ
る場合において、各レンズ１，２は、少なくとも、各レ
ンズ１，２のレンズ面がレンズホルダ３の外径に対して
それぞれ３０μｍ以内の同軸度となるように、レンズホ
ルダ３に対して固定されている必要がある。このような
第１及び第２のレンズ１，２のレンズ面間の相対的な偏
心が生ずる原因としては、以下のものが考えられる。（１）各レンズ１，２のコバ部分１ａ，２ａの外周部
と、レンズ面との同軸度の誤差（２）レンズホルダ３における各レンズ挿入部４，５間
の同軸度の誤差（３）各レンズ挿入部４，５と各レンズ１，２のコバ部
分１ａ，２ａとの間のクリアランスこれらの累積によって、各レンズ１，２のレンズ面間の
偏芯量がきまるので、それぞれが、少なくとも３０μｍ
以内の同軸度を有していることが必要条件となる。

【００２６】すなわち、各レンズ１，２において、コバ
部分１ａ，２ａの外周の側面とレンズ面とは、ガラスモ
ールド成形によって一体的に形成されるので、これらコ
バ部分１ａ，２ａの外周の側面とレンズ面との同軸度
は、成形用の金型の形状精度及び成形条件に依存する。
そして、対物レンズの有効径が３ｍｍである場合におい
て、これらコバ部分１ａ，２ａの外周の側面とレンズ面
とは、３０μｍ以内の同軸度を有している。

【００２７】また、レンズホルダ３を成形するための金
型においては、図９に示すように、第１のレンズ挿入部
４を成形する部分１０１と第２のレンズ挿入部５を成形
する部分１０２とは、同一の凸状の型１０３上に形成さ
れている。レンズホルダ３を成形するための金型は、こ
の凸状の型１０３と、この凸状の型１０３が挿入される
凹状の型１０４とからなる。この金型においては、凸状
の型１０３が凹状の型１０４に挿入された状態における
これら凸状の型１０３と凹状の型１０４との間に形成さ
れるキャビティ１０５において、レンズホルダ３が成形
される。

【００２８】レンズホルダ３を成形する金型の凸状の型
１０３においては、第１のレンズ挿入部４を成形する部
分１０１と第２のレンズ挿入部５を成形する部分１０２
とは、旋盤によるいわゆる同時加工（同一チャッキング
における加工）によって形成され、同軸度が高精度に確
保されている。そして、形成されたレンズホルダ３にお
ける第１のレンズ挿入部４は、対物レンズの有効径を３
ｍｍ、使用中心波長を４０５ｎｍとした場合において、
第２のレンズ挿入部５に対して、３０μｍ以内の同軸度
で形成されている。

【００２９】そして、レンズホルダ３において、第１の
レンズ挿入部４の内径は、第１のレンズ１のコバ部分１
ａの外径に略々等しく、対物レンズの有効径を３ｍｍ、
使用中心波長を４０５ｎｍとした場合において、第１の
レンズ１のコバ部分１ａの外径に対する差が、６０μｍ
以内となされている。また、第２のレンズ挿入部５の内
径は、第２のレンズ２のコバ部分２ａの外径に略々等し
く、対物レンズの有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０
５ｎｍとした場合において、第２のレンズ２のコバ部分
２ａの外径に対する差が、６０μｍ以内となされてい
る。

【００３０】〔各レンズ１，２間の距離及び平行度につ
いて〕この対物レンズにおいては、各レンズ１，２間の
平行度が劣化すると、図１０に示すように、収差が増大
し、光学性能が劣化する。すなわち、対物レンズの有効
径が３ｍｍ、使用中心波長を４０５ｎｍ、開口数（Ｎ
Ａ）が０．８５である場合において、第１及び第２のレ
ンズ１，２間の平行度が±０．１degを越えると、収差
のＲＭＳ値は、マーシャルクライテリアの限界（波面収
差が０．０７λrms）を越えてしまう。

【００３１】ここで、レンズの外径を２ｍｍ程度である
とすると、±０．１degの平行度を確保するためには、
以下の式により、±３．５μｍ程度の位置精度が必要と
なる。２〔ｍｍ〕×tan（±０．１〔deg〕）＝±３．５〔μ
ｍ〕量産に用いる金型において、このような精度をばらつき
まで含めて再現性よく実現することは困離である。ま
た、仮にこのような精度のレンズホルダ３が製作された
としても、実環境のなかでは、レンズ１，２とレンズホ
ルダ３との間に塵挨等が挟まることにより、実際にレン
ズ１，２間の平行度を確保することは困難である。

【００３２】各レンズ１，２間の距離については、所定
の距離からのずれがあると、図１１に示すように、収差
が増大し、光学性能が劣化する。すなわち、対物レンズ
の有効径が３ｍｍ、使用中心波長が４０５ｎｍ、開口数
が０．８５である場合において、第１及び第２のレンズ
１，２間の距離の誤差が±１３μｍを越えると、収差の
ＲＭＳ値は、マーシャルクライテリアの限界（波面収差
が０．０７λrms）を越えてしまう。

【００３３】量産に用いる金型において、このような精
度をばらつきまで含めて再現性よく実現することは困離
である。また、仮にこのような精度のレンズホルダ３が
製作されたとしても、上述の各レンズ１，２間の平行度
を同時に維持することはできない。

【００３４】したがって、本発明における対物レンズに
おいては、各レンズ１，２間の平行度及び距離の精度
は、レンズホルダ３の形状精度に依存するのではなく、
後述するように、対物レンズ製造装置によって維持する
こととしている。

【００３５】すなわち、各レンズ１，２間の相対位置決
めは、図１２に示すように、第１のレンズ１をレンズホ
ルダ３内に取り付けて紫外線硬化樹脂により接着、固定
した後、この第１のレンズ１のコバ部分１ａの主面部を
対物レンズ製造装置の基台３０上に倣わせて保持させ、
この基台３０に対して精度の確保された対物レンズ製造
装置の保持部３１によって第２のレンズ２を保持して、
レンズホルダ３に取付けることによって行う。保持部３
１は、いわゆる「エアチャッキング」により、第２のレ
ンズ２を保持する。このとき、第２のレンズ２は、第１
のレンズ１を基準として位置決めされて、レンズホルダ
３に対して紫外線硬化樹脂により接着、固定されること
になる。

【００３６】なお、第１のレンズ１は、光軸方向につい
てのレンズホルダ３に対する位置及びレンズホルダ３の
軸に対する傾きについては、このレンズホルダ３内に形
成された段差部３ａに対してコバ部分１ａを当接させる
ことによって規制されている。また、第１のレンズ１の
コバ部分１ａとレンズホルダ３内の段差部３ａとの間に
は、厚さが１０μｍ程度の接着剤（紫外線硬化樹脂）の
膜が介在し、これら第１のレンズ１及びレンズホルダ３
間を接着させている。

【００３７】また、この対物レンズが光ディスクの如き
光学記録媒体に対する情報信号の書込みまたは読出しを
行う光学ピックアップ装置の対物レンズとして用いられ
るものである場合、第２のレンズ２の位置決めのための
基準となる第１のレンズ１は、光学記録媒体から遠い側
となるレンズであって、この第１のレンズ１のコバ部分
１ａの光学記録媒体から遠い側の主面部が、第２のレン
ズ２の位置決めを行うための基準面となる。

【００３８】なお、第２のレンズ２は、レンズホルダ３
の第２のレンズ挿入部５によって、光軸に対する偏心を
規制された状態で、第１のレンズ１に対する平行度（光
軸に対する傾き）及び距離が調整可能である。これは、
第２のレンズ２の成形時においては、金型がレンズの厚
み方向（光軸方向）に加圧されるため、図１３に示すよ
うに、成形工程において金型内のガラス材料が最後に到
達するコバ部分２ａの前後の稜線部がＲ面となり、この
コバ部分２ａの外周部において正確に円筒面となるの
は、１００μｍ程度の幅の部分しかないためである。す
なわち、第２のレンズ２のコバ部分２ａの外周面とレン
ズ挿入部５の内周面との接触面は、幅が１００μｍ程度
の帯状の部分のみということになり、そのため、この第
２のレンズ２がレンズ挿入部５内において傾くこと及び
光軸方向に移動することが可能となっている。

【００３９】〔レンズのコバ部分の形状等について〕後
述する対物レンズ製造装置においては、装置の基準面に
対する第１のレンズ１の光軸の傾きの検出は、図１４に
示すように、第１のレンズ１の基準面（コバ部分１ａの
光学記録媒体から遠い側の主面部）１ｂにレーザ光を照
射し、この第１のレンズ１の基準面１ｂからの反射光を
第１のＣＣＤ（撮像素子）３２などの検出手段を用いて
第１のモニタ３３を介して測定することによって行って
いる。

【００４０】ここで、第１のレンズ１のコバ部分１ａの
光学記録媒体に近い側となる主面部１ｃは、レンズの中
心側が凸となったテーパ状（すなわち、円錐面）となさ
れている。したがって、基準面１ｂに照射されこの基準
面１ｂを透過したレーザ光の一部は、この主面部１ｃで
反射されても、第１のＣＣＤ３２に到達することがな
く、第１のレンズ１の傾きの検出が良好に行える。

【００４１】すなわち、この主面部１ｃが、図１７に示
すように、テーパ状となされておらず、基準面１ｂに平
行な平面となっているとすると、基準面１ｂにレーザ光
を照射したとき、このレーザ光の一部が基準面１ｂを透
過して対向する主面部１ｃに到達し、この主面部１ｃで
反射されて第１のＣＣＤ３２に到達することがある。こ
のように、基準面１ｂにおける反射光と主面部１ｃにお
ける反射光とが混在して第１のＣＣＤ３２に到達する
と、これら反射光同士の干渉が生じ、第１のレンズ１の
傾きの検出に対するノイズとなる。また、基準面１ｂと
主面部１ｃとの間における多重反射も生ずる虞れがあ
り、第１のレンズ１の傾きの検出が良好に行えなくなる
虞れがある。

【００４２】また、主面部１ｃの形状は、図１５に示す
ように、レンズの中心側が凹となったテーパ状としても
よい。この場合には、基準面１ｂに対向する主面部１ｃ
における反射光が光軸から離れる方向に射出されるの
で、この反射光が第１のＣＣＤ３２に到達することをよ
り確実に防止することができる。また、図１６に示すよ
うに、主面部１ｃの形状をレンズの中心側が凹となった
テーパ状とし、かつ、このテーパ状の面がレンズ面にな
めらかにつながったものとしてもよい。

【００４３】さらに、このような主面部１ｃにおける反
射光が第１のＣＣＤ３２に到達しないようにするには、
この主面部１ｃにＡＲコート（反射防止膜）を形成する
こととしてもよい。

【００４４】〔レンズホルダのエア抜き部について〕本
発明における対物レンズは、例えば、光ディスクの如き
光学記録媒体に対する情報信号の書込みまたは読出しを
行う光学ピックアップ装置の対物レンズとして用いられ
る場合、氷点下の温度環境から６０°Ｃ以上の温度環境
までにおいて正常な動作を保証する必要がある。このよ
うな温度環境の変化があると、第１及び第２のレンズ
１，２間の空隙部に存在する空気の密度が大きく変化す
る。

【００４５】したがって、第１及び第２のレンズ１，２
間の空隙部が密閉された空間であるとすると、この空隙
部内に存在する空気は、温度環境の変化によって気圧が
大きく変化してしまうことになる。すなわち、高温にな
ったときは、各レンズ１，２間の気圧が大気圧よりも大
きくなり、各レンズ１，２間を引き離そうとする圧力が
生じ、逆に低温になったときは、各レンズ１，２間の気
圧が大気圧よりも小さくなり、各レンズ１，２間を近づ
ける方向の圧力が生ずる。

【００４６】ところで、第１のレンズ１とレンズホルダ
３とは、コバ部分１ａの主面部とレンズホルダ３の段差
部３ａとが紫外線硬化樹脂により接着されることにより
強固に固定されているが、第２のレンズ２とレンズホル
ダ３とは、図４に示すように、第２のレンズ２の外周部
の３箇所の接着剤塗布部３ｂにおいてのみ接着されて固
定されている。

【００４７】そのため、第１及び第２のレンズ１，２間
が密閉されており温度変化の繰返し（いわゆるヒートサ
イクル）による各レンズ１，２間の気圧の変化が繰返さ
れると、各レンズ１，２，特に、第２のレンズ２とレン
ズホルダ３との間を固定している接着剤にストレスが生
じ、レンズに不可逆的な距離及び傾きの変動が生じ、光
学的収差特性の劣化が招来される。

【００４８】また、第１及び第２のレンズ１，２間の空
隙部が密閉された空間であるとすると、第１のレンズ１
をレンズホルダ３に取り付けた後に、このレンズホルダ
３に第２のレンズ２を挿入するとき、これら第１及び第
２のレンズ１，２間の空隙部に存在する空気が圧縮され
て密度が増大する。すると、各レンズ１，２間には、こ
れらレンズ１，２間を引き離そうとする圧力が常に生じ
ていることとなる。

【００４９】そこで、本発明における対物レンズにおい
ては、図３及び図５に示すように、レンズホルダ３にエ
ア抜き部３ｃを設け、第１及び第２のレンズ１，２間の
空隙部をレンズホルダ３の外方側に通じた空間とするよ
うにしている。このエア抜き部３ｃは、第１のレンズ１
のコバ部分１ａの主面部が当接される段差部３ａの一部
に、コバ部分１ａの主面部に接触しない凹部３ｄを設け
るとともに、この凹部３ｄをレンズホルダ３の外周面に
つなげる切り欠き部３ｅを設けることにより形成されて
いる。

【００５０】このようにレンズホルダ３にエア抜き部３
ｃを設けることにより、第１及び第２のレンズ１，２間
の空隙部は密閉された空間とならず、この空隙内の空気
は、温度変化によって密度が変化しても気圧の変化を生
ずることがなく、各レンズ１，２に対して圧力を作用さ
せないため、温度変化が繰り返されても、光学的収差特
性の劣化を生じさせることがない。

【００５１】また、このように第１及び第２のレンズ
１，２間の空隙部が密閉された空間とならないことによ
り、第１のレンズ１をレンズホルダ３に取り付けた後、
このレンズホルダ３に第２のレンズ２を挿入するとき
に、これら第１及び第２のレンズ１，２間に存在する空
気が圧縮されて密度が増大することがない。

【００５２】なお、レンズホルダ３の段差部３ａの一部
に凹部３ｄを設けるには、このレンズホルダ３を成形す
る金型の凸状の型１０３において、凹部３ｄを成形する
部分に対して段差部３ａを成形する部分を切削して形成
することによって行う。

【００５３】また、レンズホルダ３の射出成形における
ゲート位置は、図５に示すように、エア抜き部３ｃを構
成する切り欠き部３ｅに対応してレンズホルダ３の外周
面に形成された溝部３ｆ内の位置となっている。

【００５４】〔レンズホルダをなす材料の線膨張係数に
ついて〕本発明における対物レンズは、例えば、光ディ
スクの如き光学記録媒体に対する情報信号の書込みまた
は読出しを行う光学ピックアップ装置の対物レンズとし
て用いられる場合、氷点下の温度環境から６０°Ｃ以上
の温度環境までにおいて正常な動作を保証する必要があ
る。このような温度環境の変化があると、レンズホルダ
３自体の熱膨張（収縮）によって、第１及び第２のレン
ズ１，２間の間隔が変化してしまうことが予想される。

【００５５】第１及び第２のレンズ１，２間の間隔の誤
差を、上述したように、有効径が３ｍｍ、使用中心波長
が４０５ｎｍ、開口数が０．８５である場合において、
１３μｍ以内にすることを前提とし、レンズホルダ３を
なす材料の線膨張係数をαとすると、以下の関係が定め
られる。 α×△ｔ×Ｌ＜１３×１０^−３（ｍｍ）ここで、△ｔ（温度変化）及びＬ（レンズホルダの長
さ）を以下のように定める。 △ｔ＝６０／２＝３０（°Ｃ）Ｌ＝２（ｍｍ）これらの条件より、レンズホルダ３をなす材料の線膨張
係数αについての条件が定まる。 α＜２×１０^−４なお、レンズホルダ３をなす材料として、シリカ（二酸
化ケイ（珪）素）を充填剤とするエポキシ樹脂を選択し
た場合、線膨張係数αは、１×１０^−５程度に抑えるこ
とができる。

【００５６】〔プロテクタについて〕本発明における対
物レンズのように、ＮＡ０．７以上の２群２枚構成の対
物レンズは、従来の光学ピックアップ装置用の単玉対物
レンズに比べて、作動距離（ワーキングディスタンス：
光学記録媒体の表面と対物レンズの先端面との間の物理
的距離）が小さい。光学ピックアップ装置においては、
いわゆるフォーカスサーボ動作により、光学記録媒体の
表面と対物レンズの先端面との間の距離が常に所定の作
動距離となるように、対物レンズの位置が制御される
が、例えば、衝撃などの外乱によって、対物レンズが、
制御されている位置から外れてしまうことがある。この
ような場合において、作動距離が長ければ、光学記録媒
体と対物レンズとが衝突する可能性は低いが、作動距離
が短いと、光学記録媒体と対物レンズとが衝突する可能
性が高くなる。

【００５７】このような光学記録媒体と対物レンズとの
衝突が生じた場合において、光学記録媒体の表面と対物
レンズのレンズ面とが直接接触した場合には、これら表
面及びレンズ面の双方が傷が生ずるなどのダメージを受
け、記録再生特性が悪影響を受ける虞れがある。

【００５８】本発明における対物レンズにおいては、光
学記録媒体と対物レンズとの衝突が生じても、光学記録
媒体の表面及び対物レンズのレンズ面にダメージが生じ
ないようにするため、図１８に示すように、レンズホル
ダ３の一端面の第２のレンズ２の周囲部に、プロテクタ
６を有している。このプロテクタ６は、例えば、弾性を
有するフッ素樹脂コートなどから形成されており、最も
光学記録媒体側となる第２のレンズ２のレンズ面より
も、光学記録媒体側に突出されて形成されている。この
プロテクタ６により、光学記録媒体の表面と対物レンズ
のレンズ面とが直接接触することが防止されるととも
に、これら光学記録媒体及び対物レンズにおける衝突に
よる衝撃力が緩衝される。また、このプロテクタ６の光
学記録媒体の表面に対する摩擦係数は小さいので、いわ
ゆる焼き付き等が回避される。

【００５９】しかし、このようなプロテクタ６を設けた
場合において、このプロテクタ６が光学記録媒体の表面
に衝突した場合、光学記録媒体の表面に傷がつくことは
防止されるが、このプロテクタ６をなすフッ素樹脂など
の材料が剥離する。このように剥離したプロテクタ６か
らの剥離片は、対物レンズのレンズ面上に蓄積する。そ
して、このような剥離片が、第２のレンズ２のレンズ面
において光束が通過する領域内に蓄積すると、光路が妨
げられて透過率が減少するとともに、光学的空間周波数
等の光学特性も悪影響を被ることになる。

【００６０】ところで、このような剥離片は、プロテク
タ６から剥離した後、光学記録媒体の対物レンズに対す
る相対移動方向、例えば、光ディスクにおける接線方向
に移動する。

【００６１】そこで、本発明における対物レンズにおい
ては、図１８に示すように、プロテクタ６には、第２の
レンズ２のレンズ面における光束の径よりも広い幅の切
り欠き部７を形成している。この対物レンズは、この切
り欠き部７が、この対物レンズに対して光学記録媒体が
相対的に移動して来る側となるように配置して使用す
る。

【００６２】〔対物レンズ製造装置の構成〕そして、上
述の対物レンズを製造するための対物レンズ製造装置
は、図１９に示すように、各レンズ１，２をレンズホル
ダ３に対して位置決めし、組立を行う組立部と、各レン
ズ１，２のレンズ面やコバ部分１ａ，２ａの平行度等を
モニタする検出部とを有して構成されている。

【００６３】組立部は、第１のレンズ１が置かれる装置
基準面３０ａを有する基台部３０及び第２のレンズ２を
位置決めする装置基準面３１ａを有する保持部３１を備
えている。基台部３０の上面部である装置基準面３０ａ
は、ここに置かれる第１のレンズ１の光軸に対して正確
に垂直になるように調整されている。

【００６４】この基台部３０は、内部に空間部を有する
略々円筒形状に構成されており、装置基準面３０ａに第
１のレンズ１のコバ部分１ａを置き、内部の空気（エ
ア）を吸引孔３０ｂを介して外方側に吸引することによ
り、その吸引力により内外に生ずる気圧差によって、第
１のレンズ１を保持する構造となっている。このとき、
基台部３０の上端側は、第１のレンズ１によって閉塞さ
れた状態となる。また、この基台部３０の下端側には、
内部の空間を密閉空間とするためのカバーガラス３４が
取付けられている。このカバーガラス３４は、第１のレ
ンズ１のコバ部分１ａに照射されるレーザ光等を反射し
て迷光を発生させないように、上端側の装置基準面３０
ａに対して傾斜されている。

【００６５】保持部３１は、内部に空間部を有する略々
円筒形状に構成されており、下端側の装置基準面３１ａ
に第２のレンズ２のコバ部分２ａを当接させ、内部の空
気（エア）を吸引孔３１ｂを介して外方側に吸引するこ
とにより、その吸引力により内外に生ずる気圧差によっ
て、第２のレンズ２を保持する構造となっている。この
とき、保持部３１の下端側は、第２のレンズ２によって
閉塞された状態となる。また、この保持部３１の上端側
には、内部の空間を密閉空間とするためのカバーガラス
３５が取付けられている。このカバーガラス３５は、第
２のレンズ２に照射されるレーザ光等を反射して迷光を
発生させないように、下端側の装置基準面３１ａに対し
て傾斜されている。

【００６６】保持部３１は、いわゆるクロスローラベア
リング、すなわち、一軸移動ステージ３６によって支持
され、各レンズ１，２の光軸方向に移動可能となされて
いる。また、この保持部３１の移動量は、例えば磁気式
の測長装置３７によって検出可能となっている。そし
て、この保持部３１は、エアシリンダやリニアモータ、
ステッピングモータ等の駆動力源３８によって、移動操
作される。

【００６７】基台部３０の装置基準面３０ａに載置され
た第１のレンズのコバ部分の装置基準面３０ａに対する
平行度は、第１のレーザ光源３９を有する検出系によっ
て検出される。この第１のレーザ光源３９としては、半
導体レーザの他、ガスレーザ、固体レーザ等、単色光源
を用いている。

【００６８】第１のレーザ光源３９から出射された光束
は、コリメータレンズ及びビームエキスパンダ４０によ
り、ビーム径を拡大された平行光束となされる。この平
行光束は、ビームスプリッタ４１を透過し、ミラー４２
を経て、基台部３０の下端側のカバーガラス３４を透過
してこの基台部３０の上端側に向けて入射される。図１
９に示すように、この基台部３０の上端側の装置基準面
３０ａ上に第１のレンズが載置されている場合には、こ
の平行光束は、第１のレンズ１のコバ部分１ａの基準面
１ｂで反射され、カバーガラス３４及びミラー４２を経
て、ビームスプリッタ４１に戻る。

【００６９】なお、基台部３０の上端側の装置基準面３
０ａは、図２０に示すように、第１のレンズ１のコバ部
分１ａの基準面１ｂの全面を覆うものではなく、この基
準面１ｂの例えば３箇所において一部のみに当接し当該
当接部分のみを覆うものである。したがって、基台部３
０の下端側より入射されたレーザ光束は、第１のレンズ
１のコバ部分１ａの基準面１ｂのうち、基台部３０の上
端側の装置基準面３０ａによって隠されていない部分に
入射して反射される。

【００７０】第１のレンズ１のコバ部分１ａの基準面１
ｂからの戻り光束は、ビームスプリッタ４１の反射面よ
り反射され、第１のレーザ光源３９に戻る光路から分岐
されて、ミラー４３を経て検出手段となる第１のＣＣＤ
３２に入射する。この第１のＣＣＤ３２による撮像画像
は、第１のモニタ３３に表示される。第１のレーザ光源
３９からの光束のコリメーションは、この第１のＣＣＤ
３２の撮像面でビーム径が最小となるように調整されて
いる。

【００７１】また、保持部３１の装置基準面３１ａに吸
引保持された第２のレンズのコバ部分の装置基準面３１
ａに対する平行度は、第２のレーザ光源４４を有する検
出系によって検出される。この第２のレーザ光源４４と
しては、半導体レーザの他、ガスレーザ、固体レーザ
等、単色光源を用いている。

【００７２】第２のレーザ光源４４から出射された光束
は、コリメータレンズ及びビームエキスパンダ４５によ
り、ビーム径を拡大された平行光束となされる。この平
行光束は、ビームスプリッタ４６を透過し、ミラー４７
を経て、保持部３１の上端側のカバーガラス３５を透過
してこの保持部３１の下端側に向けて入射される。この
保持部３１の下端側の装置基準面３１ａに第２のレンズ
が保持されている場合には、この平行光束は、第２のレ
ンズのコバ部分の基準面で反射され、カバーガラス３５
及びミラー４７を経て、ビームスプリッタ４６に戻る。
ここで、戻り光束は、ビームスプリッタ４６の反射面よ
り反射され、第２のレーザ光源４４に戻る光路から分岐
されて、ミラー４８を経て検出手段となる第２のＣＣＤ
４９に入射する。この第２のＣＣＤ４９による撮像画像
は、第２のモニタ５０に表示される。第２のレーザ光源
４４からの光束のコリメーションは、この第２のＣＣＤ
４９の撮像面でビーム径が最小となるように調整されて
いる。

【００７３】〔装置基準面の平行出し〕以下、上述の対
物レンズの組立手順について、図２１及び図２２のフロ
ーチャートを用いて説明する。なお、ここで対物レンズ
としては、開口数（ＮＡ）０．８５、使用中心波長
（λ）４０５ｎｍ、有効径３ｍｍであって、光学ピック
アップ装置の対物レンズとして使用されるものを想定し
ている。ここで、完成した対物レンズにおいては、第２
のレンズ２のコバ部分２ａの光学記録媒体に近い側の主
面と第１のレンズ１のコバ部分１ａの光学記録媒体から
遠い側の主面とは、概ね０．２ｍrad（ミリラジアン）
乃至０．３ｍrad程度の傾きの範囲内に入っている必要
がある。したがって、対物レンズ製造装置においては、
第１のレンズ１のコバ部分１ａを位置決めする面と第２
のレンズ２のコバ部分２ａを位置決めする面とは、これ
らレンズ１，２間に必要とされる精度以上の精度に予め
調整されている必要がある。

【００７４】この調整は、図２３に示すように、第１の
レーザ光源３９から出射されるレーザ光を用いて行う。
すなわち、まず、図２１のステップｓｔ１において、各
レンズ１，２を製造装置から外した状態で、第１のレー
ザ光源３９から出射されたレーザ光の保持部３１の装置
基準面３１ａでの反射光を第１のＣＣＤ３２に入射さ
せ、ステップｓｔ２において、受光位置がセンタとなる
ように、第１のモニタ３３を見ながら、第１のＣＣＤ３
２の位置調整を行う。

【００７５】このとき、第１のモニタ３３においては、
保持部３１の装置基準面３１ａが円環形状（ドーナツ
状）となっているため、図２３に示すように、同心円状
の回折パターンが観測される。第１のＣＣＤ３２の位置
調整は、この同心円状のパターンの中心が第１のモニタ
３３の画面の中心に合うように調整する。

【００７６】次に、図２１のステップｓｔ３において
は、図２４に示すように、基台部３０の装置基準面３０
ａ上に平面の反射ミラー５１を置く。図２１のステップ
ｓｔ４においては、第１のレーザ光源３９からの光束の
反射ミラー５１による反射光が第１のＣＣＤ３２に入射
したときに、第１のモニタ３３に映し出されるビーム
が、画面のセンタに来るように、装置基準台３０ａの傾
き調整を行う。

【００７７】このステップｓｔ４までで、保持部３１の
装置基準面３１ａと基台部３０の装置基準面３０ａとの
平行出しが行われた。

【００７８】そして、同様に、ステップｓｔ５において
は、第２のＣＣＤ４９の位置を、第２のレーザ光源４４
及び第２のモニタ５０を用いて調整する。

【００７９】〔第１のレンズの基台部の装置基準面上へ
の設置〕次に、ステップｓｔ８に進み、予めステップｓ
ｔ６及びステップｓｔ７においてレンズホルダ３に挿入
され接着された第１のレンズ１を、図２５に示すよう
に、基台部３０の装置基準面３０ａ上に設置する。この
とき、基台部３０内の空気を外方側に吸引し内部圧力を
低下させることにより、第１のレンズ１は、装置基準面
３０ａに吸着される。

【００８０】ここで、第１のレンズ１のコバ部分１ａの
基準面１ｂは、正確に基台部３０の装置基準面３０ａに
面当てされる必要がある。すなわち、これら基準面１
ｂ，３０ａ間にごみ等が挟まれると、組立後において、
各レンズ１，２間にティルト（ｔｉｌｔ）が生じ、収差
などの光学性能を悪化させることになるからである。こ
のため、第１のレンズ１を基台部３０の装置基準面３０
ａ上に置いた状態でも、第１のレンズ１の基準面１ｂと
装置基準面３０ａとの平行度が観測できる必要がある。

【００８１】したがって、この製造装置においては、図
２０に示すように、装置基準面３０ａに切り欠き部分が
あり、この装置基準面３０ａを確保しつつ、切り欠き部
分を通して、第１のレンズ１の基準面１ｂにおける反射
光が第１のＣＣＤ３２に戻るようにしている。

【００８２】第１のレンズ１の基準面１ｂは円環形状
（ドーナツ状）であるため、図２１のステップｓｔ９に
おいては、この基準面１ｂからの反射光は、第１のＣＣ
Ｄ３２において、同心円状の回折パターンとして観測さ
れる。このとき、第１のレンズ１の基準面１ｂが保持部
３０の装置基準面３０ａに完全に密着している状態であ
れば、これら基準面１ｂ，３０ａ同士は完全に平行であ
るので、第１のモニタ３３に表示される同心円状の回折
パターンは、画面のセンタに来る。

【００８３】ステップｓｔ１０において、基準面１ｂ，
３０ａ間にごみ等が挟まったことなどにより、これら基
準面１ｂ，３０ａ間の平行度が基準値以内でないことが
第１のモニタ３３の表示画面からわかったとき（つま
り、同心円状の回折パターンが第１のモニタ３３の画面
のセンタに来ない場合）には、ステップｓｔ８に戻って
第１のレンズ１の再セッティングを行うか、または、各
基準面１ｂ，３０ａを清掃するなどの必要がある。

【００８４】なお、ここまでの工程において、第１のレ
ンズ１のコバ部分１ｂと光軸（あるいは、保持部３０の
装置基準面３０ａ）との直角度（あるいは、平行度）を
確認することができ、次の工程に進む前に、第１のレン
ズ１についての不良状態を検知することができる。

【００８５】〔第２のレンズの保持部の装置基準面への
装着〕次に、ステップｓｔ１１に進み、図２６に示すよ
うに、第２のレンズ２を保持部３１の装置基準面３１ａ
に、保持部３１内部の空気を吸引することにより、保持
させる。

【００８６】そして、図２１のステップｓｔ１２に進
み、上述と同様に、第２のレンズ２からの反射光が第２
のＣＣＤ４９のセンタに入射しているかどうかの確認を
行う。ステップｓｔ１３においては、第２のモニタ５０
において、反射光のセンタのの画面センタからの偏差が
基準値に入っていない場合は、ステップｓｔ１１に戻
り、第２のレンズ２の装着のし直し、または、装置基準
面３１ａの清掃を行う。

【００８７】〔第２のレンズのレンズホルダヘの挿入〕
ここまでの工程が完了したことにより、第２のレンズ２
と第１のレンズ１との平行度は、ある規定値以内に入っ
ていることになる。この状態で、ステップｓｔ１４で
は、図２７に示すように、第２のレンズ２を上方よりレ
ンズホルダ３側に下降させる。

【００８８】第１のレンズ１及び第２のレンズ２を各装
置基準面３０ａ，３１ａに吸着させた状態では、各レン
ズ１，２間の平行度は確保されているが、これらレンズ
１，２間の偏芯に関しては位置決めされていない。

【００８９】そして、レンズホルダ３は、上述のよう
に、熱硬化型樹脂等で成形され、第２のレンズ２及び第
１のレンズ１間の偏芯を数μｍ以内に抑える機能をもっ
ている。すなわち、第２のレンズ２がレンズホルダ３に
挿入されると同時に、第２のレンズ２を光軸と直交する
２軸に関して移動し、レンズホルダ３の内径に沿うよう
な形態で位置決めすれば、各レンズ１，２間の偏芯は解
消される。

【００９０】レンズ１，２間の偏芯がレンズホルダ３に
よって解消された後、保持部３１は、図２１のステップ
ｓｔ１５において、所定の位置まで下降される。この位
置は、第２のレンズ２が最終的に位置決めされるべき状
態である。この位置で装置基準面３１ａが停止するよう
に、例えば、ストッパなどの機構が設けられている。な
お、保持部３１が正確な位置まで降下されたかどうか
は、測長装置３７を用いてモニタすることができる。

【００９１】そして、ステップｓｔ１６において、各レ
ンズ１，２の基準面１ｂ，２ａ間の平行度を確認し、不
良であれば、ステップｓｔ８に戻り、良好であれば、次
のステップｓｔ１７に進む。このように、この製造装置
においては、第２のレンズ２を位置決めしてレンズホル
ダ３に対して接着する前に、各レンズ１，２同士の間の
平行度、距離が基準値以内に入っているかどうかを確認
することができる。

【００９２】〔第２のレンズ２のレンズホルダヘの接
着〕次に、ステップｓｔ１７においては、第２のレンズ
２のレンズホルダ３に対する位置決めが基準値以内の精
度で行われた状態で、紫外線硬化型接着剤（ＵＶ接着
剤）等を用いて、第２のレンズ２をレンズホルダ３に対
して接着する。

【００９３】この製造装置においては、ステップｓｔ１
８において、紫外線硬化型接着剤が硬化した後も、第２
のＣＣＤ４９におけるビームポジションを観察すること
により、第１のレンズ１と第２のレンズ２との平行度が
基準値以内に収まっているかどうかの確認をすることが
できる。ここで、各レンズ１，２間の平行度が基準値以
内に収まっていなければ、不良レンズと判断する。

【００９４】ステップｓｔ１９においては、接着剤が完
全に硬化した状態において、保持部３１の装置基準面３
１ａに対する第２のレンズ２の吸引を解除し、各レンズ
１，２及びレンズホルダ３からなるレンズアッシー（Ａ
ｓｓｙ）と装置基準面３１ａとをリリースする。

【００９５】〔レンズ同士の偏芯の確認〕次に、ステッ
プｓｔ２０において、図２８に示すように、保持部３１
が上方側に退避したあと、偏芯確認用ミラー５２をレン
ズアッシーの上方に挿入する。このとき、第１のレーザ
光源３９から出射されたレーザ光は、レンズアッシーの
各レンズ１，２に入射して透過し、偏芯確認用ミラー５
２を経て、第３のＣＣＤ５３により受光される。この第
３のＣＣＤ５３によって撮像される回折パターンは、第
３のモニタ５４に表示される。

【００９６】そして、図２１のステップｓｔ２１におい
て、各レンズ１，２間の偏芯量が規定値以内であるかど
うかが判断される。レンズ同士の偏芯の検出について
は、特開平１０−２５５３０４号公報に記載されている
ように、レーザ光を第１のレンズ１及び第２のレンズ２
を透過させ、その透過光の回折パターンの中心位置を遠
方で検出することにより、第１のレンズ１に対する第２
のレンズ２の偏芯を検出することができる。ここで、各
レンズ１，２同士の偏芯が既定値以内にはいっていなけ
れば、不良レンズと判断する。

【００９７】そして、ステップｓｔ２２においては、第
１のレンズ１及び第２のレンズ２からなる対物レンズの
収差を測定する。収差が基準値以内であれば、ステップ
ｓｔ２３に進み、対物レンズの完成となり、収差が基準
値以内でなければ、不良レンズと判断する。

【００９８】〔他の実施の形態〕次に、第２のレンズ２
が挿入されて接着されたレンズホルダ３に、第１のレン
ズ１を挿入する装置について説明する。また、この実施
の形態における製造装置を用いて対物レンズを製造する
工程について、図２９及び図３０のフローチャートを用
いて説明する。

【００９９】〔第２のレンズをレンズホルダに挿入する
装置〕この対物レンズ製造装置は、図３１に示すよう
に、第２のレンズ２をレンズホルダ３に挿入する装置
と、図３４に示すように、第２のレンズ２が挿入された
レンズホルダ３に第１のレンズ１を挿入する装置とから
なる。

【０１００】まず、第２のレンズ２をレンズホルダ３に
挿入する装置は、図３１に示すように、上述の製造装置
と同様に、保持部３１及び基台部３０を有する。この装
置は、図３２に示すように、第２のレンズ２をレンズホ
ルダ３の所定位置に挿入するものである。

【０１０１】保持部３１は、上述した製造装置と同様
に、内部に空間部を有する略々円筒形状に構成されてお
り、下端側の装置基準面３１ａに第２のレンズ２のコバ
部分２ａを当接させ、内部の空気（エア）を吸引孔３１
ｂを介して外方側に吸引することにより、その吸引力に
より内外に生ずる気圧差によって、第２のレンズ２を保
持する構造となっている。このとき、保持部３１の下端
側は、第２のレンズ２によって閉塞された状態となる。
また、この保持部３１の上端側には、内部の空間を密閉
空間とするためのカバーガラス３５が取付けられてい
る。

【０１０２】また、保持部３１いわゆるクロスローラベ
アリング、すなわち、一軸移動ステージ３６によって支
持され、第２のレンズ２の光軸方向に移動可能となされ
ている。また、この保持部３１の移動量は、例えば磁気
式の測長装置３７によって検出可能となっている。そし
て、この保持部３１は、エアシリンダやリニアモータ、
ステッピングモータ等の駆動力源３８によって、移動操
作される。

【０１０３】そして、基台部３０は、略々円柱状に形成
され、上面部が装置基準面３０ａとなっている。この装
置基準面３０ａは、上述の実施の形態においては第１の
レンズ１のコバ部分１ａが載置される形状となっていた
が、この実施の形態においては、レンズホルダ３が直接
載置される形状となっている。

【０１０４】この製造装置においては、各装置基準面３
１ａ，３０ａの光軸方向についての絶対距離は、測長装
置３７によって検出可能となっている。

【０１０５】まず、図２９のステップｓｔ３１におい
て、保持部３１の装置基準面３１ａと基台部３０の装置
基準面３０ａとは、予め、正確に平行度を調整してお
く。ステップｓｔ３２においては、各装置基準面３１
ａ，３０ａ間が規定の平行度以内となっていれば、ステ
ップｓｔ３３に進み、規定の平行度以内となっていなけ
れば、ステップｓｔ３１に戻る。

【０１０６】次に、ステップｓｔ３３において、図３１
に示すように、基台部３０の装置基準面３０ａ上に、レ
ンズホルダ３を設置する。装置基準面３０ａの外径は、
第１のレンズ１の外径に等しくなされており、レンズホ
ルダ３の基準面となる段差部３ａが、この装置基準面３
０ａに面当てされる。

【０１０７】そして、図２９のステップｓｔ３４におい
ては、図３１に示すように、保持部３１の装置基準面３
１ａに第２のレンズ２の基準面２ｂを当て、この保持部
３１内の空気を吸引することにより、第２のレンズ２を
保持部３１に吸着させる。このとき、図２９のステップ
ｓｔ３５において、第２のレンズ２の基準面２ｂと保持
部３１の装置基準面３１ａとの平行度が確保されている
かを、レーザ光を用いてモニタする。この平行度が規定
値に入っている場合には、ステップｓｔ３６に進み、規
定値に入っていない場合には、ステップｓｔ３４に戻っ
て再セッティングを行うか、または、各基準面２ｂ，３
１ａの清掃を行い規定の平行度が得られるまで繰り返
す。

【０１０８】ステップｓｔ３６では、保持部３１をレン
ズホルダ３測に下降させ、ステップｓｔ３７で、図３２
に示すように、保持部３１の装置基準面３１ａと基台部
３０の装置基準面３０ａとが所定の距離になった時点で
停止させる。このとき、第２のレンズ２とレンズホルダ
３との位置関係は、図３３に示すように、第２のレンズ
２の光学記録媒体側となる面と、レンズホルダ３のプロ
テクタ６の表面との距離が一定の所定距離となるように
なされている。

【０１０９】ここで、図３３中ａで示すレンズホルダ３
の段差部３ａからプロテクタ６の表面までの距離が正確
に規定されていれば、図３３中矢印ｂで示す段差部３ａ
に当接される基台部３０の装置基準面３０ａから第２の
レンズ２の光学記録媒体側となる面までの距離を規定す
ることによって、第２のレンズ２の光学記録媒体側とな
る面とプロテクタ６の表面との間の距離を正確に規定す
ることができる。

【０１１０】レンズホルダ３は、上述のように、例え
ば、熱硬化型樹脂材料で形成され、段差部３ａからプロ
テクタ６が形成される端面までの距離は、概ね、±３μ
ｍ以内の精度で成形されている。そして、プロテクタ６
は、例えば、フッ素コーティングなどの緩衝及び低摩擦
係数を有するプロテクタ材によって形成されており、概
ね、数十μｍ以内の厚さ精度で形成されている。したが
って、図３３中矢印ａで示す段差部３ａからプロテクタ
６の表面までの距離については、概ね数十μｍ以内の精
度が確保されていることになる。そして、図３３中矢印
ｂで示す装置基準面３０ａから第２のレンズ２の面まで
の距離の誤差は、対物レンズ製造装置によって、概ね数
μｍ以内に抑えられる。したがって、第２のレンズ２の
面とプロテクタ６の表面との間の距離については、概ね
数十μｍ以内の精度が確保される。

【０１１１】〔第２のレンズが挿入されたレンズホルダ
に第１のレンズを挿入する装置〕次に、図３０のステッ
プｓｔ３８においては、図３４に示すように、第２のレ
ンズ２が取付けられたレンズホルダ３を、このレンズホ
ルダ３に第１のレンズ１を挿入する装置に装着する。

【０１１２】この装置は、第１のレンズ１を装置基準面
５８において吸着保持することができる可動基台部５９
と、第２のレンズ２が取付けられたレンズホルダ３を装
置基準面５５において吸着保持することができる保持部
５６とを備えている。可動基台部５９の上面部である装
置基準面５８は、ここに置かれる第１のレンズ１の光軸
に対して正確に垂直になるように調整されている。

【０１１３】可動基台部５９は、内部に空間部を有する
略々円筒形状に構成されており、装置基準面５８に第１
のレンズ１のコバ部分１ａを置き、内部の空気（エア）
を吸引孔を介して外方側に吸引することにより、その吸
引力により内外に生ずる気圧差によって、第１のレンズ
１を保持する構造となっている。このとき、可動基台部
５９の上端側は、第１のレンズ１によって閉塞された状
態となる。また、この可動基台部５９の下端側には、内
部の空間を密閉空間とするためのカバーガラス３４が取
付けられている。このカバーガラス３４は、第１のレン
ズ１のコバ部分１ａに照射されるレーザ光等を反射して
迷光を発生させないように、上端側の装置基準面５８に
対して傾斜されている。

【０１１４】この可動基台部５９は、いわゆるクロスロ
ーラベアリング、すなわち、一軸移動ステージ３６によ
って支持され、各レンズ１，２の光軸方向に移動可能と
なされている。また、この可動基台部５９の移動量は、
例えば磁気式の測長装置３７によって検出可能となって
いる。そして、この可動基台部５９は、エアシリンダや
リニアモータ、ステッピングモータ等の駆動力源３８に
よって、移動操作される。

【０１１５】そして、保持部５６は、内部に空間部を有
する略々円筒形状に構成されており、装置基準面５５に
第２のレンズ２が取付けられたレンズホルダ３を当接さ
せ、内部の空気（エア）を吸引孔を介して外方側に吸引
することにより、その吸引力により内外に生ずる気圧差
によって、レンズホルダ３を保持する構造となってい
る。このとき、第２のレンズ２が取付けられたレンズホ
ルダ３は、プロテクタ６が形成された面を装置基準面５
５に突き当てて保持される。また、このとき、保持部５
６の下端側は、レンズホルダ３及び第２のレンズ２によ
って閉塞された状態となる。そして、この保持部５６の
上端側には、内部の空間を密閉空間とするためのカバー
ガラス３５が取付けられている。このカバーガラス３５
は、第２のレンズ２のコバ部分２ａに照射されるレーザ
光等を反射して迷光を発生させないように、下端側の装
置基準面５５に対して傾斜されている。

【０１１６】この保持部５６は、傾斜ステージ５７によ
って支持され、傾き調整が可能となっている。

【０１１７】そして、この装置は、可動基台部５９の装
置基準面５８に載置された第１のレンズのコバ部分の装
置基準面５８に対する平行度を検出するための、第１の
レーザ光源３９を有する検出系を備えている。この第１
のレーザ光源３９としては、半導体レーザの他、ガスレ
ーザ、固体レーザ等、単色光源を用いている。

【０１１８】第１のレーザ光源３９から出射された光束
は、コリメータレンズ及びビームエキスパンダ４０によ
り、ビーム径を拡大された平行光束となされる。この平
行光束は、ビームスプリッタ４１を透過し、ミラー４２
を経て、可動基台部５９の下端側のカバーガラス３４を
透過してこの可動基台部５８の上端側に向けて入射され
る。この可動基台部５８の上端側の装置基準面５９上に
第１のレンズが載置されている場合には、この平行光束
は、第１のレンズ１のコバ部分１ａの基準面１ｂで反射
され、カバーガラス３４及びミラー４２を経て、ビーム
スプリッタ４１に戻る。

【０１１９】第１のレンズ１のコバ部分１ａの基準面１
ｂからの戻り光束は、ビームスプリッタ４１の反射面よ
り反射され、第１のレーザ光源３９に戻る光路から分岐
されて、ミラー４３を経て検出手段となる第１のＣＣＤ
３２に入射する。この第１のＣＣＤ３２による撮像画像
は、第１のモニタ３３に表示される。第１のレーザ光源
３９からの光束のコリメーションは、この第１のＣＣＤ
３２の撮像面でビーム径が最小となるように調整されて
いる。

【０１２０】また、この装置は、保持部５６の装置基準
面５５に吸引保持された第２のレンズ２のコバ部分の装
置基準面５５に対する平行度を検出するための、第２の
レーザ光源４４を有する検出系を備えている。この第２
のレーザ光源４４としては、半導体レーザの他、ガスレ
ーザ、固体レーザ等、単色光源を用いている。

【０１２１】第２のレーザ光源４４から出射された光束
は、コリメータレンズ及びビームエキスパンダ４５によ
り、ビーム径を拡大された平行光束となされる。この平
行光束は、ビームスプリッタ４６を透過し、ミラー４７
を経て、保持部５６の上端側のカバーガラス３５を透過
してこの保持部５６の下端側に向けて入射される。この
保持部５６の下端側の装置基準面５５にレンズホルダ３
に取付けられた第２のレンズ２が保持されている場合に
は、この平行光束は、第２のレンズのコバ部分の基準面
で反射され、カバーガラス３５及びミラー４７を経て、
ビームスプリッタ４６に戻る。ここで、戻り光束は、ビ
ームスプリッタ４６の反射面より反射され、第２のレー
ザ光源４４に戻る光路から分岐されて、ミラー４８を経
て検出手段となる第２のＣＣＤ４９に入射する。この第
２のＣＣＤ４９による撮像画像は、第２のモニタ５０に
表示される。第２のレーザ光源４４からの光束のコリメ
ーションは、この第２のＣＣＤ４９の撮像面でビーム径
が最小となるように調整されている。

【０１２２】さらに、この装置は、フォーカスエラー信
号検出光学系６０を備えている。このフォーカスエラー
信号検出光学系６０は、光ディスク用の光学ピックアッ
プ装置において使用されている光学系と同様のものであ
り、いわゆる「非点収差法」、「差動同心円法」などの
方法によってフォーカスエラー信号を検出する光学系で
ある。すなわち、このフォーカスエラー信号検出光学系
６０は、光源となる半導体レーザ６１を有し、この半導
体レーザ６１から発せられた光束を、コリメータレンズ
６２によって平行光束としてビームスプリッタ６３を透
過させ、ミラー６４を経て、可動基台部５９の下方側よ
りカバーガラス３４を透してこの可動基台部５９内に照
射する。この光束は、可動基台部５９の装置基準面５８
上に第１のレンズ１が載置されている場合には、この第
１のレンズ１に入射される。さらに、この光束は、保持
部５６によってレンズホルダ３に取付けられた第２のレ
ンズ２が取付けられている場合には、この第２のレンズ
２に入射される。このように、第１のレンズ１及び第２
のレンズ２に順次入射された平行光束は、第２のレンズ
２の上方側に焦点を結ぶこととなる。なお、ミラー６４
は、可動基台部５９の下方位置に対して、進退操作可能
となされており、対物レンズの有効径に相当するアパー
チャを具備する。

【０１２３】そして、第１及び第２のレンズ１，２（す
なわち、対物レンズ）の焦点位置の近傍には、図３５に
示すように、反射面を有するカバーガラス６９が設置さ
れている。このカバーガラス６９は、この対物レンズが
使用される光学記録媒体のカバー層と、厚み及び屈析率
が等しくなされて形成されている。第１及び第２のレン
ズ１，２を経て集光された光束は、図３４に示すよう
に、カバーガラス６９の反射面によって反射され、第２
のレンズ２、第１のレンズ１、カバーガラス３４及びミ
ラー６４を経て、ビームスプリッタ６３に戻る。この戻
り光は、ビームスプリッタ６３において、このビームス
プリッタ６３の反射面により反射され、半導体レーザ６
１に戻る光路より分岐される。そして、この戻り光は、
「非点収差法」を使用する場合、ミラー６５を経て、集
光レンズ６６及びシリンドリカルレンズ６７を透過して
非点収差を生じて、光検出器６８の受光面上に集光され
る。

【０１２４】光検出器６８の受光面は、中心より放射状
に４つの領域に分割されており、分割された領域ごとに
独立的に光検出信号を出力するようになっている。この
光検出器６８から出力される４つの光検出信号に基づく
演算をすることにより、後述するように、フォーカスエ
ラー信号及びプルイン信号を生成することができる。

【０１２５】カバーガラス６９は、図３５に示すよう
に、光軸方向に駆動可能な駆動手段であるボイスコイル
モータの可動部に固定されることにより支持されてい
る。このボイスコイルモータは、リーフスプリング７０
を有し、このリーフスプリング７０によってカバーガラ
ス６９及びコイル７２を支持しており、これらカバーガ
ラス６９及びコイル７２を可動部として移動可能として
いる。そして、ボイスコイルモータは、固定部であって
コイル７２の近傍にマグネット７１を有している。

【０１２６】このボイスコイルモータにおいては、コイ
ル７２に駆動電流が供給されることにより、このコイル
７２が形成する磁界とマグネット７１の磁力との相互作
用により、カバーガラス６９が、光軸方向に移動操作さ
れる。

【０１２７】また、ボイスコイルモータのリーフスプリ
ング７０には、例えば、図３５及び図３６に示すよう
に、第２のレーザ光源４４から出射されたレーザ光が第
２のレンズ２の光学記録媒体に近い側の面を照射できる
ように、第２のレンズ２の径よりも小さい径の透過用の
穴７３が設けられている。第２のレーザ光源４４を有す
る検出系においては、この穴７３を通して、第２のレン
ズ２の光学記録媒体に近い側の面の可動基台部５９の装
置基準面５８に対する平行度をモニタすることができ
る。

【０１２８】そして、図３０のステップｓｔ３９におい
ては、可動基台部５９において第１のレンズ１を位置決
めする装置基準面５８と、保持部５６に保持されたレン
ズホルダ３に取付けられた第２のレンズ２の光学記録媒
体に近い側の面との平行度の調整を行う。第２のレンズ
２の面と可動基台部５９の装置基準面５８の平行度が既
定値以内に入っていない場合には、傾斜ステージ５７を
調整し、第２のレンズ２の面と可動基台部５９の装置基
準面５８との平行度が既定値以内に入るように調整す
る。ステップｓｔ４０において、これら装置基準面５８
及び第２のレンズ２の面の間の平行度についての判断を
行い、規定の平行度以内であればステップｓｔ４１に進
み、規定の平行度以内でなければステップｓｔ３９に戻
る。

【０１２９】ステップｓｔ４１では、図３４に示すよう
に、第１のレンズ１を、可動基台部５９の装置基準面５
８上に装着する。そして、図３０のステップｓｔ４２に
おいて、第１のレーザ光源３９からのレーザ光の第１の
レンズ１の基準面１ｂによる反射光をみて、第１のレン
ズ１の基準面１ｂと可動基台部５９の装置基準面５８と
の平行度を確認する。このときは、フォーカスエラー信
号検出光学系６０のミラー６４は、可動基台部５９の下
方側位置より退避されている。

【０１３０】ステップｓｔ４３において、これらの平行
度が規定値以内であればステップｓｔ４４に進み、平行
度が規定値以内でなければステップｓｔ４１に戻って再
セッティングを行うか、もしくは、各基準面１ｂ，５８
の清掃を行い、基準値内に収まるまで繰り返す。

【０１３１】第１のレンズ１の基準面１ｂの装置基準面
５８に対する平行度が確認された段階で、図３４に示す
ように、フォーカスエラー信号検出光学系６０のミラー
６４を可動基台部５９の下方側位置に挿入する。

【０１３２】２群構成の各レンズの屈析曲面及び厚みが
全て設計値に等しい場合には、２群間の距離が設計値に
等しいときに、球面収差は０となるはずである。ところ
が、実際には、成形用の金型の設計値からの偏差及び成
形条件のばらつき等によって、各レンズの屈析曲面形状
や厚みなど、球面収差に影響を及ぼす要因が設計値から
ずれたものとなる。このとき、２群レンズが組みあがっ
た状態で球面収差を最小にするために、２群間の距離の
調整で対応できることが知られている。この対物レンズ
製造装置においては、この原理を応用して、フォーカス
エラー信号を検出しながら、そのフォーカスエラー信号
のセンタ値が０になる位置まで、装置基準面５８を上昇
させることにより、様々な金型や成形条件によって成形
されたレンズが混在する状態で、結果的に対物レンズに
おける球面収差が最小になるように調整することができ
る。

【０１３３】すなわち、図３０のステップｓｔ４４で
は、可動基台部５９を上昇させ、装置基準面５８上に載
置された第１のレンズ１をレンズホルダ３に挿入してゆ
く。そして、ステップｓｔ４５では、カバーガラス６９
をボイスコイルモータによって光軸方向に振動させる。
すなわち、可動基台部５９を上昇させるときには、ボイ
スコイルモータのコイル７２に、例えば正弦波駆動電圧
を供給することにより、カバーガラス６９を光軸方向に
振動させる。

【０１３４】光学記録媒体を用いる記録再生装置の光学
ピックアップ装置では、対物レンズ駆動アクチュエータ
によって対物レンズを光軸方向に振動させ、いわゆるフ
ォーカスエラー信号（Ｓ字信号）とディテクタに入射さ
れる和信号（プルイン信号）とを検出して、フォーカス
サーボをかけるタイミングを決めている。そして、この
製造装置では、対物レンズを対物レンズ駆動アクチュエ
ータで振動させる代わりに、対物レンズは固定し、カバ
ーガラス６９を振動させる。このとき、図３７に示すよ
うに、フォーカスエラー信号とプルインレベルが検出さ
れる。

【０１３５】ここで、各信号レベルは、図３４中に示す
ように、光検出器６８の受光面の各領域からの光検出信
号をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすると、例えば、非点収差法の場
合において、フォーカスエラー（Focus Error）信号
は、〔Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ）〕、プルインレベル（pull i
n level）は、〔Ａ＋Ｃ＋Ｂ＋Ｄ〕と定義されている。

【０１３６】次に、フォーカスエラー信号のＳ字波形
と、対物レンズの球面収差との関係を、図３７を用いて
説明する。球面収差が０のときは、図３７中（ｂ）で示
すように、フォーカスエラー信号のＳ字波形が上下対称
になり、プルインレベルが最大になる点でフォーカスエ
ラー信号は０Ｖになる。そして、球面収差が負のとき
は、図３７中（ａ）で示すように、フォーカスエラー信
号のＳ字信号は上下非対称になり、プルインレベルが最
大になる点でフォーカスエラー信号は負となる。反対に
対物レンズの球面収差が正のときは、図３７中（ｃ）で
示すように、フォーカスエラー信号のＳ字信号は上下非
対称であり、プルインレベルが最大になる点でフォーカ
スエラー信号は正となる。

【０１３７】つまり、プルインレベルが最大になる点に
おけるフォーカスエラーの信号レベルを見ることによっ
て、球面収差の状態を推定することが可能である。ある
いは、フォーカスエラー信号のＳ字信号のセンタ値のレ
ベルを検出することによって、球面収差の状態を推定す
ることが可能である。

【０１３８】フォーカスエラー信号のＳ字信号のセンタ
値のレベル（Ｖcenter）は、以下のように定義される。

【０１３９】Ｖcenter＝（Ｖｔ＋Ｖｂ）／２ここで、Ｖｔは、フォーカスエラー信号のＳ字信号のト
ップ電圧であり、Ｖｂは、フォーカスエラー信号のＳ字
信号のボトム電圧である。

【０１４０】対物レンズの球面収差とフォーカスエラー
信号のＳ字信号のセンタ値（電圧）をプロットすると、
図３８に示すように、一定の関係が得られる。なお、こ
のグラフは、開口数（ＮＡ）を０．８５、使用波長
（λ）を４０５ｎｍ、有効径を３ｍｍとし、複数の金型
で成形したレンズを混在させたときのデータである。こ
れらの関係から、球面収差の絶対値が最小になるＳ字信
号のセンタ値を求めることが可能である。

【０１４１】そして、図３０のステップｓｔ４６におい
ては、フォーカスエラー信号のＳ字信号のセンタ値を検
出し、所定の値に対する規定値以内となっているかを判
断し、規定値以内となっていれば、ステップｓｔ４７に
進み、規定値以内となっていなければ、ステップｓｔ４
４に戻って、第１のレンズ１の位置の調整を繰り返す。

【０１４２】ステップｓｔ４７では、第１のレンズ１を
レンズホルダ３に対して接着し、接着剤を硬化させ、ス
テップｓｔ４８で完成となる。

【０１４３】〔対物レンズ駆動デバイス（アクチュエー
タ）、光学ピックアップ装置及び記録再生装置につい
て〕本発明における対物レンズは、従来の単玉ガラスモ
ールド対物レンズ、あるいは、プラスティックモールド
対物レンズ等の対物レンズと同様の目的において同様の
機能を果たすものであり、光学ピックアップ装置におい
ては、図３９及び図４０に示すように、従来の対物レン
ズ駆動デバイス（アクチュエータ）に対し従来の対物レ
ンズと同様に搭載されて使用される。

【０１４４】対物レンズ駆動デバイス自体は、従来のも
のと同様のものを使用することができる。例えば、図３
９及び図４０に示す「４ワイヤ型」の対物レンズ駆動デ
バイスにおいては、対物レンズが取付けられたコイルボ
ビン８は、４本の可撓性を有するワイヤ９により、基台
１０に対して移動可能に支持されている。これらワイヤ
９の基台１０側の基端側には、ダンパ材１１が設けられ
ている。コイルボビン８には、フォーカスコイル１２及
びトラッキングコイル１３が取付けられている。そし
て、基台１０上には、マグネット１４及びヨーク１５が
取付けられている。これらマグネット１４及びヨーク１
５は、形成する磁界中にフォーカスコイル１２及びトラ
ッキングコイル１３を位置させるように配設されてい
る。

【０１４５】この対物レンズ駆動デバイスにおいては、
フォーカスコイル１２に駆動電流が供給されると、この
電流とマグネット１４及びヨーク１５が形成する磁界と
の相互作用により、コイルボビン８は、対物レンズの光
軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作される。
また、この対物レンズ駆動デバイスにおいては、トラッ
キングコイル１３に駆動電流が供給されると、この電流
とマグネット１４及びヨーク１５が形成する磁界との相
互作用により、コイルボビン８は、対物レンズの光軸に
直交する方向、すなわち、トラッキング方向に移動操作
される。

【０１４６】光学ピックアップ装置においては、フォー
カスコイル１２及びトラッキングコイル１３に供給する
駆動電流をそれぞれ制御することにより、対物レンズが
移動操作されてこの対物レンズを通って集光される光ス
ポットが常に光学記録媒体の所定の位置において結像す
るように、対物レンズ駆動デバイスを制御する。

【０１４７】なお、光学記録媒体が光ディスクである場
合においては、図３９における上下方向及び図４０にお
ける紙面奥行き方向が光ディスクのラジアル（radial）
方向に相当し、図３９及び図４０における左右方向が光
ディスクのタンジェンシャル（tangential）方向に相当
する。

【０１４８】このような対物レンズ駆動デバイス及び対
物レンズを有して構成される光学ピックアップ装置は、
図４１に示すように、光源となる半導体レーザ（ＬＤ）
１６を有している。この半導体レーザ１６から発せられ
た直線偏光の光束は、コリメータレンズ１７によって平
行光束となされ、ミラー１８をを経て、偏光ビームスプ
リッタ（ＰＢＳ）１９に入射する。そして、この偏光ビ
ームスプリッタ１９を透過した光束は、四分の一波長板
（λ／４板：ＱＷＰ）２０によって円偏光光束となされ
て、凹レンズ及び凸レンズからなるビームエキスパンダ
２１に入射して光束の径を拡げられて、対物レンズに入
射する。この対物レンズは、図示しない対物レンズ駆動
デバイスによって移動操作可能に支持されている。

【０１４９】対物レンズに入射された光束は、光ディス
ク１０８の如き光学記録媒体の信号記録面上に、この対
物レンズによって集光されて照射される。そして、この
ように信号記録面上に照射された光束は、この信号記録
面において、例えば、偏光方向について所定の変調を受
けて反射され、対物レンズに戻る。この戻り光束は、ビ
ームエキスパンダ２１を経て、四分の一波長板（λ／４
板：ＱＷＰ）２０によって、光学記録媒体に対して入射
する光束の偏光方向に対して直交する偏光方向の直線偏
光光束となされて、偏光ビームスプリッタ１９に戻る。

【０１５０】ここで、戻り光束は、ビームスプリッタ１
９内の反射面によって反射され、第２の偏光ビームスプ
リッタ２２に入射する。この第２のビームスプリッタ２
２は、戻り光束が光学記録媒体で変調されていない状態
において透過光量と反射光量とが等しくなるように設定
されている。第２のビームスプリッタ２２を透過した戻
り光束は、拡大レンズ系２３，２４を経て、第１の光検
出器（ＰＤ１）２５上に集光される。第２のビームスプ
リッタ２２により反射された戻り光束は、集光レンズ系
２６及びナイフエッジ２７を経て、第２の光検出器（Ｐ
Ｄ２）２８上に集光される。これら各光検出器２５，２
８からの光出力の検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号等の種々
の信号を生成することができ、光学記録媒体に記録され
た情報信号の読出しを行うことができる。

【０１５１】フォーカスエラー信号の検出方式として
は、上述したいわゆるナイフエッジ法の他に、いわゆる
非点収差法、いわゆる差動同心円法などを用いることが
できる。また、トラッキングエラー信号の検出方式とし
ては、いわゆるプッシュプル法、いわゆる差動プッシュ
プル法、いわゆるＤＰＤ法などを用いることができる。
さらに、この光学ピックアップ装置は、光学記録媒体か
らの情報信号の読出しのみならず、光学記録媒体への情
報信号の書込みを行うこともできる。

【０１５２】そして、図４１に示すように、上述のよう
な光学ピックアップ装置と、光学記録媒体である光ディ
スク１０８を保持して回転操作する記録媒体保持機構と
を備えることにより、記録再生装置が構成される。この
記録再生装置においては、光学ピックアップ装置によっ
て光ディスク１０８より読出された信号が信号処理回路
によって処理されて、ＲＦ信号及び各種エラー信号が生
成される。また、この記録再生装置においては、外部か
ら入力された信号が信号処理回路によって処理されて、
光学ピックアップ装置によって光ディスク１０８に対し
て書込まれる。

【０１５３】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る対物レンズ
は、複数枚数のレンズから構成され光学記録媒体に対す
る情報信号の書込みまたは読出しを行う光学ピックアッ
プ装置の対物レンズとして用いられる開口数が０．７以
上の対物レンズであって、各レンズ間の相対位置決め
は、光学記録媒体から最も遠い側の一のレンズを合成樹
脂材料からなる円筒状のレンズホルダ内に取り付けて固
定した後、この一のレンズの光学記録媒体から遠い側の
コバ部分を基準面として他のレンズを位置決めして他の
レンズを該レンズホルダに対して固定することによって
なされており、一のレンズの光学記録媒体に近い側のコ
バ部分は、テーパ状の面となされているか、または、反
射防止膜が形成されている。

【０１５４】したがって、この対物レンズにおいては、
コバ部分に光束を照射してこのコバ部分の傾きを検出す
るとき、一方の面からの反射光のみが検出され、他方の
面からの反射光が検出されてノイズとなることがない。

【０１５５】すなわち、本発明は、複数枚数のレンズか
ら構成された開口数が０．７以上の対物レンズであっ
て、レンズ間の相対位置の高精度の調整が容易化され、
球面収差の発生も抑えることができる対物レンズ及びこ
のような対物レンズを用いた光学ピックアップ装置及び
記録再生装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における対物レンズのレンズ構成を示す
縦断面図である。

【図２】上記対物レンズの構成を示す縦断面図である。

【図３】上記対物レンズの構成を示す第１のレンズ側よ
り臨む斜視図である。

【図４】上記対物レンズの構成を示す第２のレンズ側よ
り臨む斜視図である。

【図５】上記対物レンズを構成するレンズホルダの構成
を示す第１のレンズ挿入部側より臨む斜視図である。

【図６】上記対物レンズを構成するレンズホルダの構成
を示す第２のレンズ挿入部側より臨む斜視図である。

【図７】上記対物レンズを構成するレンズホルダの構成
を示す平面図、底面図及び縦断面図である。

【図８】レンズ間の偏心と波面収差の量との関係を示す
グラフである。

【図９】上記レンズホルダを成形するための金型の構成
を示す縦断面図である。

【図１０】レンズ間の平行度と波面収差の量との関係を
示すグラフである。

【図１１】レンズ間隔と波面収差の量との関係を示すグ
ラフである。

【図１２】上記対物レンズの組立て工程を示す縦断面図
である。

【図１３】上記対物レンズにおける第２のレンズとレン
ズホルダとの嵌合部の状態を示す要部縦断面図である。

【図１４】本発明における対物レンズ製造装置に装着さ
れた上記対物レンズを示す縦断面図である。

【図１５】上記対物レンズ製造装置に装着された対物レ
ンズの構成の他の形態を示す縦断面図である。

【図１６】上記対物レンズ製造装置に装着された対物レ
ンズの構成のさらに他の形態を示す縦断面図である。

【図１７】上記対物レンズ製造装置に装着された従来の
対物レンズの構成を示す縦断面図である。

【図１８】上記対物レンズにおけるプロテクタの構成を
示す平面図及び縦断面図である。

【図１９】本発明における対物レンズ製造装置の構成を
一部を破断して示す側面図である。

【図２０】上記対物レンズ製造装置において第１のレン
ズを位置決めする装置基準面の形状を示す平面図、縦断
面図及び第１のレンズの基準面を示す平面図である。

【図２１】上記対物レンズ製造装置を用いた対物レンズ
製造方法の手順を示すフローチャートである。

【図２２】上記図２１に示した手順に続く手順を示すフ
ローチャートである。

【図２３】上記対物レンズ製造方法における装置の第１
の調整を実施している状態の上記対物レンズ駆動装置の
状態を一部を破断して示す側面図である。

【図２４】上記対物レンズ製造方法における装置の第２
の調整を実施している状態の上記対物レンズ駆動装置の
状態を一部を破断して示す側面図である。

【図２５】上記対物レンズ製造方法における第１のレン
ズの装着を実施している状態の上記対物レンズ駆動装置
の状態を一部を破断して示す側面図である。

【図２６】上記対物レンズ製造方法における第２のレン
ズの装着を実施している状態の上記対物レンズ駆動装置
の状態を一部を破断して示す側面図である。

【図２７】上記対物レンズ製造方法における第２のレン
ズのレンズホルダへの位置決めを実施している状態の上
記対物レンズ駆動装置の状態を一部を破断して示す側面
図である。

【図２８】上記対物レンズ製造方法におけるレンズ間の
偏芯の確認を実施している状態の上記対物レンズ駆動装
置の状態を一部を破断して示す側面図である。

【図２９】本発明における対物レンズ製造装置の他の形
態を用いた対物レンズ製造方法の手順を示すフローチャ
ートである。

【図３０】上記図２９に示した手順に続く手順を示すフ
ローチャートである。

【図３１】本発明における対物レンズ製造装置の他の形
態の第１の装置の構成を一部を破断して示す側面図であ
る。

【図３２】上記図３１に示した対物レンズ製造装置にお
いて第２のレンズのレンズホルダへの位置決めを行って
いる状態を一部を破断して示す側面図である。

【図３３】上記図３１に示した対物レンズ製造装置にお
いて位置決めされた第２のレンズ及びレンズホルダを示
す縦断面図である。

【図３４】本発明における対物レンズ製造装置の他の形
態の第２の装置の構成を一部を破断して示す側面図であ
る。

【図３５】上記対物レンズ製造装置の他の形態の第２の
装置の要部の構成を示す縦断面図である。

【図３６】上記対物レンズ製造装置の他の形態の第２の
装置の要部の構成を一部を破断して示す平面図である。

【図３７】対物レンズにおける球面収差とフォーカスエ
ラー信号との関係を示すグラフである。

【図３８】対物レンズにおける球面収差とフォーカスエ
ラー信号の中心値との関係を示すグラフである。

【図３９】上記対物レンズを用いた対物レンズ駆動デバ
イスの構成を示す平面図である。

【図４０】上記対物レンズを用いた対物レンズ駆動デバ
イスの構成を示す側面図である。

【図４１】上記対物レンズを用いた対物レンズ駆動デバ
イスを有する本発明に係る光学ピックアップ装置及び記
録再生装置の構成を示す側面図である。

【符号の説明】

１第１のレンズ、１ａ，２ａコバ部分、２第２の
レンズ、３レンズホルダ、３ｃエア抜き部、４第
１のレンズ挿入部、５第２のレンズ挿入部、６プロ
テクタ、３１，５６保持部、３０基台部、５９可
動基台部

フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA13 PA02 PA17 PB02 QA02 QA05 QA12 QA21 QA33 QA41 5D119 AA20 AA39 EC01 JA44 JA49 JA65 JB02 JC06 JC07 5D789 AA20 AA39 CA21 CA22 CA23 EC01 JA44 JA49 JA65 JB02 JC06 JC07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚数のレンズから構成され、光学記
録媒体に対する情報信号の書込みまたは読出しを行う光
学ピックアップ装置の対物レンズとして用いられる開口
数が０．７以上の対物レンズであって、各レンズ間の相対位置決めは、光学記録媒体から最も遠
い側の一のレンズを合成樹脂材料からなる円筒状のレン
ズホルダ内に取り付けて固定した後、この一のレンズの
光学記録媒体から遠い側のコバ部分を基準面として他の
レンズを位置決めして、該他のレンズを該レンズホルダ
に対して固定することによってなされており、上記一のレンズの光学記録媒体に近い側のコバ部分は、
テーパ状の面となされていることを特徴とする対物レン
ズ。
【請求項２】有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０５
ｎｍ、開口数を０．８５以上として構成した場合におい
て、各レンズの側面は、各レンズのレンズ面の中心に対
して、３０μｍ以内の同軸度となされていることを特徴
とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項３】レンズホルダは、各レンズの外径部が挿
入されて該各レンズの偏心を規制するレンズ挿入部を有
しており、有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０５ｎｍ、開口数を
０．８５以上として構成した場合において、一のレンズ
の偏心を規制するレンズ挿入部に対して、他のレンズの
偏心を規制するレンズ挿入部の同軸度が、３０μｍ以内
となっていることを特徴とする請求項１記載の対物レン
ズ。
【請求項４】レンズホルダは、各レンズの外径部が挿
入されて該各レンズの偏心を規制するレンズ挿入部を有
しており、有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０５ｎｍ、開口数を
０．８５以上として構成した場合において、上記レンズ
挿入部の内径は、このレンズ挿入部に挿入されるレンズ
の外径部の径に対する差が、６０μｍ以内であることを
特徴とする請求項１記載の対物レンズ。
【請求項５】複数枚数のレンズから構成され、光学記
録媒体に対する情報信号の書込みまたは読出しを行う光
学ピックアップ装置の対物レンズとして用いられる開口
数が０．７以上の対物レンズであって、各レンズ間の相対位置決めは、光学記録媒体から最も遠
い側の一のレンズを合成樹脂材料からなる円筒状のレン
ズホルダ内に取り付けて固定した後、この一のレンズの
光学記録媒体から遠い側のコバ部分を基準面として他の
レンズを位置決めして、該他のレンズを該レンズホルダ
に対して固定することによってなされており、上記一のレンズの光学記録媒体に近い側のコバ部分に
は、反射防止膜が形成されていることを特徴とする対物
レンズ。
【請求項６】有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０５
ｎｍ、開口数を０．８５以上として構成した場合におい
て、各レンズの側面は、各レンズのレンズ面の中心に対
して、３０μｍ以内の同軸度となされていることを特徴
とする請求項４記載の対物レンズ。
【請求項７】レンズホルダは、各レンズの外径部が挿
入されて該各レンズの偏心を規制するレンズ挿入部を有
しており、有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０５ｎｍ、開口数を
０．８５以上として構成した場合において、一のレンズ
の偏心を規制するレンズ挿入部に対して、他のレンズの
偏心を規制するレンズ挿入部の同軸度が、３０μｍ以内
となっていることを特徴とする請求項４記載の対物レン
ズ。
【請求項８】レンズホルダは、各レンズの外径部が挿
入されて該各レンズの偏心を規制するレンズ挿入部を有
しており、有効径を３ｍｍ、使用中心波長を４０５ｎｍ、開口数を
０．８５以上として構成した場合において、上記レンズ
挿入部の内径は、このレンズ挿入部に挿入されるレンズ
の外径部の径に対する差が、６０μｍ以内であることを
特徴とする請求項４記載の対物レンズ。
【請求項９】光源と、上記光源より発せられた光束を光学記録媒体の信号記録
面上に集光して照射する対物レンズと、上記光束の上記信号記録面からの反射光束を検出する光
検出器とを備え、上記対物レンズは、複数枚数のレンズから構成され、開
口数が０．７以上であって、各レンズ間の相対位置決め
が、一のレンズを合成樹脂材料からなる円筒状のレンズ
ホルダ内に取り付けて固定した後、他のレンズを当該一
のレンズの光学記録媒体から遠い側のコバ部分を基準面
として位置決めして該レンズホルダに対して固定するこ
とによってなされており、一のレンズの光学記録媒体に
近い側のコバ部分は、テーパ状の面となされていること
を特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項１０】光源と、上記光源より発せられた光束を光学記録媒体の信号記録
面上に集光して照射する対物レンズと、上記光束の上記信号記録面からの反射光束を検出する光
検出器とを備え、上記対物レンズは、複数枚数のレンズから構成され、開
口数が０．７以上であって、各レンズ間の相対位置決め
が、一のレンズを合成樹脂材料からなる円筒状のレンズ
ホルダ内に取り付けて固定した後、他のレンズを当該一
のレンズの光学記録媒体から遠い側のコバ部分を基準面
として位置決めして該レンズホルダに対して固定するこ
とによってなされており、一のレンズの光学記録媒体に
近い側のコバ部分に反射防止膜が形成されていることを
特徴とする光学ピックアップ装置。
【請求項１１】光学記録媒体を保持する記録媒体保持
機構と、光源及びこの光源が発した光束を上記記録媒体保持機構
により保持された光学記録媒体の信号記録面上に集光し
て照射する対物レンズを有する光学ピックアップ装置と
を備え、上記光学ピックアップ装置の対物レンズは、複数枚数の
レンズから構成され、開口数が０．７以上であって、各
レンズ間の相対位置決めが、一のレンズを合成樹脂材料
からなる円筒状のレンズホルダ内に取り付けて固定した
後、他のレンズを当該一のレンズの光学記録媒体から遠
い側のコバ部分を基準面として位置決めして該レンズホ
ルダに対して固定することによってなされており、一の
レンズの光学記録媒体に近い側のコバ部分は、テーパ状
の面となされていることを特徴とする記録再生装置。
【請求項１２】光学記録媒体を保持する記録媒体保持
機構と、光源及びこの光源が発した光束を上記記録媒体保持機構
により保持された光学記録媒体の信号記録面上に集光し
て照射する対物レンズを有する光学ピックアップ装置と
を備え、上記光学ピックアップ装置の対物レンズは、複数枚数の
レンズから構成され、開口数が０．７以上であって、各
レンズ間の相対位置決めが、一のレンズを合成樹脂材料
からなる円筒状のレンズホルダ内に取り付けて固定した
後、他のレンズを当該一のレンズの光学記録媒体から遠
い側のコバ部分を基準面として位置決めして該レンズホ
ルダに対して固定することによってなされており、一の
レンズの光学記録媒体に近い側のコバ部分に反射防止膜
が形成されていることを特徴とする記録再生装置。