JP2003228000A - Collimator lens, optical pickup and optical disk device - Google Patents

Collimator lens, optical pickup and optical disk device

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JP2003228000A
JP2003228000A JP2002026098A JP2002026098A JP2003228000A JP 2003228000 A JP2003228000 A JP 2003228000A JP 2002026098 A JP2002026098 A JP 2002026098A JP 2002026098 A JP2002026098 A JP 2002026098A JP 2003228000 A JP2003228000 A JP 2003228000A
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JP
Japan
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meridian
collimator lens
gate
optical
optical pickup
Prior art date
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Application number
JP2002026098A
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Japanese (ja)
Inventor
Seiji Onishi
誠司 大西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plastic collimator lens installed so that a gate mark projecting part is inclined in an up-and-down direction in an optical pickup, the optical pickup completely thinned by including the collimator lens, and an optical disk device miniaturized by providing the thin optical pickup. <P>SOLUTION: As for the collimator lens 3, its convex refractive surface 3c is not rotationally symmetric to an optical axis A and a maximum curvature meridian Cm is inclined by an angle ϕ to a gate meridian Cg. Thus, a maximum refraction meridian Cx is inclined by an angle θ to the meridian Cg. A plane including the meridian Cx is substantially parallel with the up-and-down direction, and includes the major axis of an ellipse being the cross section Se of the bundle L of laser beams from a laser unit 2. Furthermore, the gate mark projecting part 3a of the lens 3 is arranged lower than the upper surface 1a of a housing 1. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク装置に関
し、特にその光ピックアップ、更にそのコリメータレン
ズに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk device, and more particularly to an optical pickup thereof and a collimator lens thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】CD、DVD等の光ディスクは内部に記
録層を含む。記録層は、読み出し専用の光ディスクでは
凹凸形状の変化パターンとして、書き込み可能な光ディ
スクでは光反射率の変化パターンとして、それぞれディ
ジタルデータを記録する。光ディスク装置は光ピックア
ップを用いて、光ディスクの記録層の凹凸形状又は光反
射率の変化パターンを検出し、ディジタル信号へ変換す
る。こうして、光ディスク装置は、光ディスクに記録さ
れたディジタルデータを読み出す。更に、光ディスク装
置には、CD−R、DVD−R等の書き込み可能な光デ
ィスクに対し、光ピックアップを用いて記録層の光反射
率を所定のパターンで変化させ、それによりディジタル
データを書き込み得るものもある。
2. Description of the Related Art Optical disks such as CDs and DVDs include a recording layer inside. The recording layer records digital data as a variation pattern of a concave-convex shape in a read-only optical disc and a variation pattern of light reflectance in a writable optical disc. The optical disc device uses an optical pickup to detect the uneven shape of the recording layer of the optical disc or the variation pattern of the light reflectance, and converts it into a digital signal. Thus, the optical disc device reads the digital data recorded on the optical disc. Further, the optical disc device can write digital data by changing the optical reflectance of the recording layer in a predetermined pattern by using an optical pickup for a writable optical disc such as a CD-R and a DVD-R. There is also.

【0003】図4及び図5はそれぞれ、従来の光ディスク
装置での光ピックアップ100について、内部の光学系を
示す斜視図及び側面図である。図4及び図5では、光ピッ
クアップ100の内部を示す目的で、筐体1の上面及び側面
の一部が取り除かれている。更に光ピックアップ100の
内部について、光学系の配置を明らかにする目的で、光
学系以外の構成(例えば、光学系に属する各要素に対す
る保持部等)の図示が省略されている。
FIG. 4 and FIG. 5 are a perspective view and a side view showing an internal optical system of an optical pickup 100 in a conventional optical disk device, respectively. In FIGS. 4 and 5, in order to show the inside of the optical pickup 100, a part of the upper surface and the side surface of the housing 1 are removed. Further, for the purpose of clarifying the arrangement of the optical system inside the optical pickup 100, the illustration of the configuration other than the optical system (for example, a holding portion for each element belonging to the optical system) is omitted.

【0004】レーザユニット2は半導体レーザ、ホログ
ラム、及び光検出器を含む。レーザユニット2は半導体
レーザにより所定波長のレーザ光線束Lを出射口2aから
放出する。レーザ光線束Lの主光線はコリメータレンズ3
0の光軸Aと一致する。コリメータレンズ30は、図4の例
では円柱形状の平凸レンズである。平屈折面及び凸屈折
面30cは円柱の軸を光軸とし、その光軸に対し実質的に
回転対称である。特に、凸屈折面30cは実質的な球面で
あり、いずれの子午線も実質的に等しい曲率を持つ。こ
こで、子午線は、コリメータレンズ30の光軸Aを含む断
面(以下、子午面という)と凸屈折面30cとの交線であ
る。コリメータレンズ30の平屈折面へ入射されたレーザ
光線束Lは凸屈折面30cから出射され、平行光線束Lpへ変
換される。ミラー4はコリメータレンズ30からの平行光
線束Lpを上方へ向けて反射する。対物レンズ5は両凸レ
ンズであり、ミラー4により反射された平行光線束Lpを
上方の焦点Pに集束させる。
The laser unit 2 includes a semiconductor laser, a hologram, and a photodetector. The laser unit 2 emits a laser beam bundle L having a predetermined wavelength from the emission port 2a by a semiconductor laser. The chief ray of the laser beam bundle L is a collimator lens 3
It coincides with the optical axis A of 0. The collimator lens 30 is a cylindrical plano-convex lens in the example of FIG. The plane refracting surface and the convex refracting surface 30c have the axis of the cylinder as the optical axis and are substantially rotationally symmetrical with respect to the optical axis. In particular, the convex refracting surface 30c is a substantially spherical surface, and any meridian has substantially the same curvature. Here, the meridian is the line of intersection between the cross section including the optical axis A of the collimator lens 30 (hereinafter referred to as the meridian surface) and the convex refracting surface 30c. The laser beam bundle L incident on the plane refracting surface of the collimator lens 30 is emitted from the convex refracting surface 30c and converted into a parallel ray bundle Lp. The mirror 4 reflects the parallel light flux Lp from the collimator lens 30 upward. The objective lens 5 is a biconvex lens, and focuses the parallel light flux Lp reflected by the mirror 4 on the upper focal point P.

【0005】光ディスク装置は、対物レンズ5の焦点Pに
光ディスクの記録層又は反射層(図示せず)を配置す
る。それにより、焦点Pで集束するレーザ光線束は、光
ディスクの記録層又は反射層で反射される。反射光線束
は対物レンズ5及びミラー4を透過し、コリメータレンズ
30の凸屈折面30cへ入射される。更に、コリメータレン
ズ30によりレーザユニット2の出射口2a内へ集束する。
反射光線束はレーザユニット2内のホログラムにより回
折される。光検出器はその回折光の光量を計測し、計測
値を電気信号へ変換する。
In the optical disk device, a recording layer or a reflective layer (not shown) of the optical disk is arranged at the focal point P of the objective lens 5. Thereby, the laser beam bundle focused at the focal point P is reflected by the recording layer or the reflective layer of the optical disc. The reflected ray bundle passes through the objective lens 5 and the mirror 4 and collimator lens
The light is incident on the convex refraction surface 30c of 30. Further, the collimator lens 30 focuses the light into the emission port 2a of the laser unit 2.
The reflected ray bundle is diffracted by the hologram in the laser unit 2. The photodetector measures the amount of the diffracted light and converts the measured value into an electric signal.

【0006】光ディスクは光ディスク装置により所定の
回転速度で回転している。従って、対物レンズ5の焦点P
での光反射率は、光ディスクの記録層の凹凸形状又は光
反射率の変化パターンに応じ、時間的に変化する。光ピ
ックアップ100は、計測される反射光量の時間的変化を
通して、光ディスクの記録層の凹凸形状又は光反射率の
変化パターンを検出する。
The optical disk is rotated at a predetermined rotation speed by the optical disk device. Therefore, the focus P of the objective lens 5
The light reflectance changes with time according to the uneven shape of the recording layer of the optical disc or the change pattern of the light reflectance. The optical pickup 100 detects the concavo-convex shape of the recording layer of the optical disc or the change pattern of the light reflectance through the temporal change in the amount of reflected light measured.

【0007】従来の光ピックアップではコリメータレン
ズとして、ガラス又はプラスチック製のレンズが使用さ
れる。ガラス製のコリメータレンズは、例えば特開2000
−48388号公報で開示されたガラス製の対物レンズと同
様に、ガラス材をリヒートプレスにより成形して得られ
る。
In a conventional optical pickup, a glass or plastic lens is used as a collimator lens. A glass collimator lens is disclosed in
It can be obtained by molding a glass material by a reheat press, similarly to the glass objective lens disclosed in Japanese Patent Publication No. 48388.

【0008】プラスチック製のコリメータレンズは、例
えばポリメタクリル酸メチル(PMMA)又はポリカー
ボネード等の透明プラスチック材から射出成形で得られ
る。射出成形時、ゲートはレンズのこば部に設定され
る。その結果、成形後のコリメータレンズには、ゲート
跡に相当する凸部(以下、ゲート跡凸部という)がこば
部に残る。例えば、図4及び図5では、コリメータレンズ
30の上側のこば部30bにゲート跡凸部30aが残る。
The collimator lens made of plastic is obtained by injection molding from a transparent plastic material such as polymethylmethacrylate (PMMA) or polycarbonate. At the time of injection molding, the gate is set on the ridge of the lens. As a result, on the collimator lens after molding, a convex portion corresponding to a gate trace (hereinafter referred to as a gate trace convex portion) remains at the dent portion. For example, in FIGS. 4 and 5, the collimator lens
The gate mark convex portion 30a remains on the upper ridge portion 30b of the gate 30.

【0009】プラスチック製のコリメータレンズは、射
出成形で形成される場合、光学的な歪みを一般に含む。
特に屈折率が、ゲート跡凸部近傍で高いように、不均一
に分布する。射出成形により光学的な歪みが生じる理由
は次の通りである。射出成形時、高温の溶融プラスチッ
ク材はゲートを通して金型内のレンズ形状のキャビティ
へ高速にかつ高圧で充填される。そのとき、溶融プラス
チック材はキャビティ内を流動しながら、金型壁面に接
触した部分から冷却され固化する。先に固化した部分は
他の溶融部分に対し、流動方向に応力を及ぼす。その応
力によりプラスチック材の分子鎖が延伸され、分子配向
が生じる。更に、その応力がプラスチック材の固化後に
残留応力として残る。それらの分子配向及び残留応力が
成形後のコリメータレンズ内に分布する結果、屈折率の
不均一な分布等の光学的な歪みが生じる。
Collimator lenses made of plastic typically include optical distortions when formed by injection molding.
In particular, the refractive index is unevenly distributed such that the refractive index is high near the convex portion of the gate trace. The reason why optical distortion is caused by injection molding is as follows. During injection molding, the hot molten plastic material is filled through the gate into the lens-shaped cavity in the mold at high speed and high pressure. At this time, the molten plastic material flows in the cavity and is cooled and solidified from the portion in contact with the mold wall surface. The previously solidified portion exerts a stress on the other molten portions in the flow direction. The stress causes the molecular chains of the plastic material to be stretched and causes molecular orientation. Further, the stress remains as a residual stress after the plastic material is solidified. As a result of the molecular orientation and residual stress distributed in the collimator lens after molding, optical distortion such as uneven distribution of refractive index occurs.

【0010】例えば、図4に示されたコリメータレンズ3
0では、ゲート跡凸部30aの中心を通る子午面(以下、ゲ
ート子午面という)内で屈折率が高い。ここで、図4で
は、コリメータレンズ30の凸屈折面30c上に、ゲート子
午面との交線(以下、ゲート子午線という)Cgと、ゲー
ト子午線Cgに直交する子午線Ctとが示されている。
For example, the collimator lens 3 shown in FIG.
At 0, the refractive index is high in the meridian plane (hereinafter referred to as the gate meridian plane) that passes through the center of the gate mark convex portion 30a. Here, in FIG. 4, on the convex refraction surface 30c of the collimator lens 30, an intersection line (hereinafter, referred to as a gate meridian line) Cg with the gate meridian plane and a meridian line Ct orthogonal to the gate meridian line Cg are shown.

【0011】射出成形によるプラスチック製のコリメー
タレンズは光学的な歪みを一般に含むので、そのコリメ
ータレンズによる結像には、特に非点収差が生じる。真
円形の横断面を持つ光線束がそのコリメータレンズへ入
射されるとき、その非点収差により、変換された平行光
線束の横断面が楕円形に変形される。図4に示されたコ
リメータレンズ30では、入射レーザ光線束Lの横断面が
真円形であるとき、コリメータレンズ30により変換され
た平行光線束Lpの横断面が、ゲート子午線Cgを含む平面
との交線方向に短軸を持つ楕円形に変形される。
Since the injection-molded plastic collimator lens generally contains optical distortion, astigmatism is particularly generated in the image formation by the collimator lens. When a bundle of rays having a perfect circular cross section is incident on the collimator lens, the cross section of the converted bundle of parallel rays is transformed into an elliptical shape due to its astigmatism. In the collimator lens 30 shown in FIG. 4, when the cross section of the incident laser beam bundle L is a perfect circle, the cross section of the parallel ray bundle Lp converted by the collimator lens 30 is a plane including the gate meridian Cg. It is transformed into an ellipse with a minor axis in the direction of the intersection.

【0012】しかし、プラスチック製のコリメータレン
ズによる結像に非点収差が生じることは、従来の光ピッ
クアップでは次の通り有利である。半導体レーザではレ
ーザ光線束の横断面が一般に楕円形である。従って、半
導体レーザを光ピックアップの光源として利用するに
は、レーザ光線束の横断面を真円形に矯正しなければな
らない。従来の光ピックアップでは、プラスチック製の
コリメータレンズによる非点収差を利用し、半導体レー
ザのレーザ光線束が平行光線束への変換と同時に真円形
の横断面を持つように矯正される。
However, the occurrence of astigmatism in the image formation by the plastic collimator lens is advantageous in the conventional optical pickup as follows. In semiconductor lasers, the cross section of the laser beam bundle is generally elliptical. Therefore, in order to use the semiconductor laser as a light source of an optical pickup, it is necessary to correct the cross section of the laser beam bundle into a perfect circle. In a conventional optical pickup, the astigmatism produced by a plastic collimator lens is used to correct a laser beam bundle of a semiconductor laser into a parallel beam bundle and, at the same time, correct the laser beam bundle to have a perfect circular cross section.

【0013】例えば、図4に示された光ピックアップ100
では、レーザユニット2から出射されるレーザ光線束L
が、縦長の楕円形の横断面Seを持つ。それに対し、ゲー
ト子午線Cgが鉛直面内に含まれるように、コリメータレ
ンズ30が設置される。それにより、平行光線束Lpの横断
面Scが実質的に真円形に矯正される。
For example, the optical pickup 100 shown in FIG.
Then, the laser beam bundle L emitted from the laser unit 2
Has a vertically long elliptical cross section Se. On the other hand, the collimator lens 30 is installed so that the gate meridian Cg is included in the vertical plane. As a result, the cross section Sc of the parallel light beam bundle Lp is corrected into a substantially circular shape.

【0014】図6は、従来の光ピックアップ100につい
て、コリメータレンズ30近傍を示す断面図である。図6
に示された断面の位置及びその断面を見る向きは、図5
で直線VI−VI及びその両端の矢印の向きにより示されて
いる。コリメータレンズ30は、ゲート跡凸部30aを筐体1
内の上面1aの凹部1cへ、側面の下側を筐体1内の下面1b
の凹部1dへ、それぞれ嵌め込まれる。その結果、ゲート
子午線Cgが鉛直面内に含まれる位置で固定される。
FIG. 6 is a sectional view showing the vicinity of the collimator lens 30 of the conventional optical pickup 100. Figure 6
The position of the cross section shown in Fig.
Is indicated by the straight line VI-VI and the directions of the arrows at both ends thereof. The collimator lens 30 includes the gate trace convex portion 30a on the housing 1
Inside the upper surface 1a to the concave portion 1c, the lower side surface is the lower surface 1b inside the housing 1
It is fitted into each of the recesses 1d. As a result, the gate meridian Cg is fixed at a position included in the vertical plane.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】図4、図5、及び図6に
示された従来の光ピックアップ100では、筐体1内の上面
1aと下面1bとの距離が、コリメータレンズ30の直径と実
質的に同じである。従って、コリメータレンズ30のサイ
ズが小さいほど、光ピックアップ100が薄い。光ピック
アップの薄型化は光ディスク装置の小型化にとって有利
であるので、従来の光ピックアップ100については特
に、コリメータレンズ30の小型化を向上させるための工
夫が求められる。
In the conventional optical pickup 100 shown in FIGS. 4, 5, and 6, the upper surface inside the housing 1
The distance between 1a and the lower surface 1b is substantially the same as the diameter of the collimator lens 30. Therefore, the smaller the size of the collimator lens 30, the thinner the optical pickup 100. Since the thinning of the optical pickup is advantageous for downsizing of the optical disc device, the conventional optical pickup 100 requires a device for improving downsizing of the collimator lens 30.

【0016】ガラス製のコリメータレンズを小型化する
には、リヒートプレス時にガラス材の重量を高精度で制
御しなければならない。しかし、ガラス材の重量全体が
既に小さいので、重量の制御誤差を許容範囲内に収める
のはかなり困難である。
In order to reduce the size of the glass collimator lens, the weight of the glass material must be controlled with high accuracy during the reheat press. However, since the total weight of the glass material is already small, it is quite difficult to keep the weight control error within the allowable range.

【0017】プラスチック製のコリメータレンズを小型
化するには、全体の直径を小さく、かつゲート跡凸部を
低く設計することが好ましい。一方、コリメータレンズ
として十分な有効径が確保されなければならないので、
こば部の幅が小さく制限される。従って、ゲート跡凸部
の高さを過小に設計すると、成形の完了したコリメータ
レンズを切り離すとき、切断応力により屈折面の形が有
効径内まで歪む。有効径内での歪みはコリメータレンズ
の作用そのものを損なうので、回避されねばならない。
結局、ゲート跡凸部の高さには一定の下限があり、その
下限を超えて低く設計することができない。
In order to reduce the size of the plastic collimator lens, it is preferable to design the overall diameter to be small and the gate trace convex portion to be low. On the other hand, since it is necessary to secure a sufficient effective diameter for the collimator lens,
The width of the ridge is limited to a small width. Therefore, if the height of the convex portion of the gate trace is designed to be too small, the shape of the refracting surface is distorted to within the effective diameter due to the cutting stress when the collimator lens that has been molded is separated. Distortion within the effective diameter impairs the action of the collimator lens itself and must be avoided.
After all, there is a fixed lower limit to the height of the gate mark convex portion, and it is impossible to design lower than the lower limit.

【0018】レーザユニット2から出射されるレーザ光
線束Lの横断面Seは通常、上下方向に長軸を持つ楕円形
である。それ故、コリメータレンズ30の光学的な歪みを
利用してレーザ光線束Lの横断面を矯正するには、コリ
メータレンズ30のゲート子午面が上下方向に対し平行で
なければならなかった。それにより、ゲート跡凸部30a
が、例えばコリメータレンズ30の最上部に配置されなけ
ればならなかった。そのとき、図6に示される通り、ゲ
ート跡凸部30aは筐体1内の上面1aの凹部1cへ嵌め込まれ
た。筐体1内の上面1aでゲート跡凸部30aの嵌め込みを実
現し、かつ凹部1c近傍で十分な強度を維持するには、筐
体1の上部の厚さがゲート跡凸部30aの高さに比べ、十分
に大きく確保されなければならなかった。その結果、光
ピックアップ100の薄型化が困難であった。
The cross section Se of the laser beam bundle L emitted from the laser unit 2 is usually an ellipse having a long axis in the vertical direction. Therefore, in order to correct the cross section of the laser beam bundle L by utilizing the optical distortion of the collimator lens 30, the gate meridian surface of the collimator lens 30 had to be parallel to the vertical direction. Thereby, the gate trace convex portion 30a
However, it had to be arranged at the top of the collimator lens 30, for example. At that time, as shown in FIG. 6, the gate mark convex portion 30a was fitted into the concave portion 1c of the upper surface 1a in the housing 1. In order to realize fitting of the gate trace convex portion 30a on the upper surface 1a in the housing 1 and to maintain sufficient strength in the vicinity of the concave portion 1c, the thickness of the upper portion of the casing 1 is the height of the gate trace convex portion 30a. Had to be secured large enough compared to. As a result, it was difficult to make the optical pickup 100 thinner.

【0019】本発明は、光ピックアップ内でゲート跡凸
部を上下方向に対し傾けて設置できるプラスチック製の
コリメータレンズ、そのコリメータレンズを含むことで
十分に薄型化された光ピックアップ、及び、その薄い光
ピックアップを有することで小型化された光ディスク装
置の提供を目的とする。
According to the present invention, a collimator lens made of plastic, in which a gate mark convex portion can be installed in a tilted manner with respect to the vertical direction in an optical pickup, an optical pickup sufficiently thinned by including the collimator lens, and its thin. An object of the present invention is to provide an optical disc device that is downsized by having an optical pickup.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明によるコリメータ
レンズは、射出成形により実質的な円柱形状に成形され
たプラスチックレンズであり; (A) 射出成形によるゲート跡凸部を含むこば部;並び
に、(B) (a) 円柱形状の軸を光軸とし、(b) ゲート
跡凸部の中心部を通る子午面(以下、ゲート子午面とい
う)との交線(以下、ゲート子午線という)と所定の角
度で交わり、ゲート子午線及び他の子午線のいずれより
も実質的に大きい曲率を持つ子午線(以下、最大曲率子
午線という)を含む、凸屈折面;を有する。ここで、子
午面はコリメータレンズの光軸を含む断面であり、子午
線は子午面と凸屈折面との交線である。このコリメータ
レンズでは特に、凸屈折面が光軸に対し非回転対称であ
る。
A collimator lens according to the present invention is a plastic lens molded into a substantially cylindrical shape by injection molding; (A) a dent portion including a gate mark convex portion formed by injection molding; and , (B) (a) The axis of the cylindrical shape is the optical axis, and (b) the line of intersection with the meridional plane (hereinafter referred to as the gate meridian) that passes through the center of the convex portion of the gate trace (hereinafter referred to as the gate meridian). A convex refraction surface, which intersects at a predetermined angle and includes a meridian having a curvature substantially larger than any of the gate meridian and other meridians (hereinafter referred to as the maximum curvature meridian). Here, the meridian is a cross section including the optical axis of the collimator lens, and the meridian is the line of intersection between the meridian and the convex refracting surface. In this collimator lens, in particular, the convex refracting surface is non-rotationally symmetric with respect to the optical axis.

【0021】上記のコリメータレンズによる結像では非
点収差が生じる。その非点収差は、レンズ内での屈折率
の不均一な分布によるものと、凸屈折面の非回転対称な
形状によるものとの合成である。ここで、屈折率の不均
一な分布は射出成形に起因する。特に、ゲート子午面内
で屈折率が最大である。上記のコリメータレンズに対
し、真円形の横断面を持つ光線束が光軸方向に入射され
るとき、非点収差により、出射光線束の横断面が楕円形
に変形される。その楕円形は、ゲート子午線を含む平面
との交線、及び最大曲率子午線を含む平面との交線の間
に短軸を持つ。その楕円形の短軸方向を含む平面による
コリメータレンズの断面を、以下、最大屈折子午面とい
う。
Astigmatism occurs in the image formation by the above collimator lens. The astigmatism is a combination of a non-uniform distribution of the refractive index in the lens and a non-rotationally symmetric shape of the convex refracting surface. Here, the non-uniform distribution of the refractive index is due to injection molding. In particular, the refractive index is maximum in the meridional plane of the gate. When a ray bundle having a perfect circular cross section is incident on the collimator lens in the optical axis direction, the cross section of the outgoing ray bundle is transformed into an elliptical shape due to astigmatism. The ellipse has a minor axis between the line of intersection with the plane containing the gate meridian and the line of intersection with the plane containing the maximum curvature meridian. Hereinafter, the cross section of the collimator lens formed by a plane including the minor axis direction of the ellipse is referred to as the maximum refraction meridional surface.

【0022】コリメータレンズ内での屈折率の分布は、
射出圧力及び金型温度等の射出成形条件により調節でき
る。従って、上記のコリメータレンズでは従来のものと
は異なり、射出成形条件及び凸屈折面の形状により、最
大屈折子午面がゲート子午面に対し、所定の角度で傾
く。
The distribution of the refractive index in the collimator lens is
It can be adjusted by injection molding conditions such as injection pressure and mold temperature. Therefore, unlike the conventional collimator lens, the maximum refraction meridional surface is inclined at a predetermined angle with respect to the gate meridional surface depending on the injection molding conditions and the shape of the convex refraction surface.

【0023】本発明による光ピックアップは、 (A) 上記のコリメータレンズ; (B) コリメータレンズの直径と実質的に等しい距離だ
け離れた上面と下面とを内部に含み、上面と下面との間
にコリメータレンズを保持し、コリメータレンズの光軸
を水平方向に一致させ、かつ、ゲート跡凸部の最上部が
上面より下に配置される角度だけ、ゲート子午面を上下
方向に対し傾けて固定する筐体; (C) 所定の波長と縦長の楕円形の横断面とを持つ光線
束を、コリメータレンズに対し光軸方向に入射するため
の半導体レーザ; (D) コリメータレンズにより実質的な平行光線束へ変
換された光線束を上方へ反射するためのミラー; (E) ミラーにより反射された光線束を、筐体の上方に
ある光ディスク上に集束させるための対物レンズ;並び
に、 (F) 光ディスク上で反射され、対物レンズ、ミラー、
及びコリメータレンズを順に通過して戻った光線束を検
出するための光検出部;を有する。
The optical pickup according to the present invention comprises (A) the collimator lens described above; (B) an upper surface and a lower surface which are separated from each other by a distance substantially equal to the diameter of the collimator lens, and is provided between the upper surface and the lower surface. Holds the collimator lens, aligns the optical axis of the collimator lens in the horizontal direction, and tilts and fixes the meridional surface of the gate with respect to the vertical direction by the angle at which the uppermost part of the convex portion of the gate trace is located below the upper surface. Housing: (C) A semiconductor laser for injecting a bundle of light rays having a predetermined wavelength and a vertically elongated elliptical cross section in the optical axis direction to the collimator lens; (D) Substantially parallel light rays by the collimator lens A mirror for upwardly reflecting the bundle of rays converted into a bundle; (E) an objective lens for focusing the bundle of rays reflected by the mirror onto an optical disc above the housing; and (F) an optical disc In is reflected, the objective lens, a mirror,
And a photodetector for detecting a bundle of rays returning through the collimator lens in order.

【0024】上記のコリメータレンズでは最大屈折子午
面がゲート子午面とは異なるので、上記の光ピックアッ
プではコリメータレンズのゲート子午面を上下方向に対
し傾けて設定できる。それにより、ゲート跡凸部の最上
部を筐体内の上面より下に配置できる。従って、上記の
光ピックアップでは従来のものとは異なり、ゲート跡凸
部が筐体内の上面へは嵌め込まれなくても良い。それ
故、筐体の上部が従来のものに比べ薄く、特にゲート跡
凸部の高さより薄い。その結果、上記の光ピックアップ
は従来のものに比べ、容易に薄型化できる。
In the above collimator lens, the maximum refraction meridional surface is different from the gate meridional surface, so that in the above optical pickup, the gate meridian surface of the collimator lens can be set to be inclined with respect to the vertical direction. Thereby, the uppermost portion of the gate mark convex portion can be arranged below the upper surface in the housing. Therefore, in the above optical pickup, unlike the conventional one, the gate mark convex portion does not have to be fitted into the upper surface in the housing. Therefore, the upper part of the housing is thinner than the conventional one, and particularly thinner than the height of the gate mark convex portion. As a result, the above optical pickup can be made thinner easily than the conventional one.

【0025】上記の光ピックアップでは、好ましくは、
上下方向に対するゲート子午面の傾きが40〜70°であ
る。その傾きの範囲内であれば、ゲート跡凸部の最上部
を筐体内の上面より十分下に配置できる。それと共に、
最大屈折子午面を上下方向に対し平行に設定できる。そ
れにより、半導体レーザの光線束の横断面を、楕円形か
ら真円形へ矯正できる。
In the above optical pickup, preferably,
The meridional plane of the gate is inclined at 40 to 70 ° with respect to the vertical direction. If it is within the range of the inclination, the uppermost portion of the gate mark convex portion can be arranged sufficiently below the upper surface in the housing. Along with that
The maximum refraction meridian plane can be set parallel to the vertical direction. Thereby, the cross section of the light beam of the semiconductor laser can be corrected from an elliptical shape to a perfect circular shape.

【0026】上記の光ピックアップでは、最大曲率子午
線を含む子午面(以下、最大曲率子午面という)が上下
方向に対し実質的に平行であっても良い。コリメータレ
ンズには、射出成形による非点収差が十分小さいものが
ある。そのとき、最大曲率子午面と最大屈折子午面との
間の角度は実質的に無視できる。従って、最大屈折子午
面に代えて、最大曲率子午面を上下方向に対し平行に設
定しても、半導体レーザの光線束の横断面を十分に矯正
できる。本発明による光ディスク装置は上記の光ピック
アップを有する。上記の光ピックアップは十分に薄いの
で、その光ディスク装置は容易に小型化できる。
In the above optical pickup, the meridian plane including the maximum curvature meridian (hereinafter referred to as the maximum curvature meridian) may be substantially parallel to the vertical direction. Some collimator lenses have sufficiently small astigmatism due to injection molding. At that time, the angle between the maximum curvature meridional surface and the maximum refraction meridional surface is substantially negligible. Therefore, even if the maximum curvature meridian plane is set in parallel with the vertical direction instead of the maximum refraction meridional plane, the cross section of the light flux of the semiconductor laser can be sufficiently corrected. An optical disk device according to the present invention has the above optical pickup. Since the above optical pickup is thin enough, the optical disk device can be easily miniaturized.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の最適な実施の形態
について、その好ましい実施例を挙げて、図面を参照し
つつ説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to its preferred embodiments.

【0028】《実施例1》図1及び図2はそれぞれ、本発
明の実施例1による光ディスク装置での光ピックアップ
10について、内部の光学系を示す斜視図及び側面図であ
る。図1及び図2では、光ピックアップ10の内部を示す目
的で、筐体1の上面及び側面の一部が取り除かれてい
る。更に光ピックアップ10の内部について、光学系の配
置を明らかにする目的で、光学系以外の構成(例えば、
光学系に属する各要素に対する保持部等)の図示が省略
されている。
<< Embodiment 1 >> FIG. 1 and FIG. 2 respectively show an optical pickup in an optical disk device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view and a side view showing an internal optical system of 10. 1 and 2, parts of the top surface and side surfaces of the housing 1 are removed in order to show the inside of the optical pickup 10. Further, for the purpose of clarifying the arrangement of the optical system inside the optical pickup 10, a configuration other than the optical system (for example,
Illustrations of holding parts for each element belonging to the optical system) are omitted.

【0029】レーザユニット2は半導体レーザ、ホログ
ラム、及び光検出器を含む。レーザユニット2は半導体
レーザにより所定波長のレーザ光線束Lを出射口2aから
放出する。レーザ光線束Lの主光線はコリメータレンズ3
の光軸Aと一致する。
The laser unit 2 includes a semiconductor laser, a hologram, and a photodetector. The laser unit 2 emits a laser beam bundle L having a predetermined wavelength from the emission port 2a by a semiconductor laser. The chief ray of the laser beam bundle L is a collimator lens 3
Coincides with the optical axis A of.

【0030】コリメータレンズ3は円柱形状の平凸レン
ズである。円柱の端面に相当する二つの屈折面は円柱の
軸Aを光軸とする。凸屈折面3cは球面を、光軸Aに対し非
回転対称に少しだけ変形した曲面である。その非回転対
称な変形により、子午線の曲率が子午線ごとに変化す
る。ここで、子午線は、コリメータレンズ3の光軸Aを含
む断面(以下、子午面という)と凸屈折面3cとの交線で
ある。特に、一つの子午線が他の子午線より実質的に大
きい曲率を持つ。以下、実質的に最大の曲率を持つ子午
線を最大曲率子午線という。図1では、コリメータレン
ズ3の凸屈折面3c上に示された子午線Cmが、最大曲率子
午線に相当する。凸屈折面3cは更に、最大曲率子午線Cm
とそれに直交する子午線とのそれぞれに対し、対称であ
る。コリメータレンズ3の平屈折面へ入射されたレーザ
光線束Lは凸屈折面3cから出射され、平行光線束Lpへ変
換される。
The collimator lens 3 is a cylindrical plano-convex lens. The two refracting surfaces corresponding to the end faces of the cylinder have the axis A of the cylinder as the optical axis. The convex refracting surface 3c is a curved surface obtained by slightly deforming a spherical surface in a non-rotationally symmetric manner with respect to the optical axis A. Due to the non-rotationally symmetric deformation, the curvature of the meridian changes for each meridian. Here, the meridian is a line of intersection between the cross section including the optical axis A of the collimator lens 3 (hereinafter referred to as the meridian surface) and the convex refracting surface 3c. In particular, one meridian has a substantially larger curvature than the other. Hereinafter, the meridian having the substantially maximum curvature is referred to as the maximum curvature meridian. In FIG. 1, the meridian Cm shown on the convex refracting surface 3c of the collimator lens 3 corresponds to the maximum curvature meridian. The convex refraction surface 3c further has the maximum curvature meridian Cm.
And is symmetric with respect to each of the meridians orthogonal to it. The laser beam bundle L incident on the plane refracting surface of the collimator lens 3 is emitted from the convex refracting surface 3c and converted into a parallel ray bundle Lp.

【0031】ミラー4はコリメータレンズ3からの平行光
線束Lpを上方へ向けて反射する。対物レンズ5は両凸レ
ンズであり、ミラー4により反射された平行光線束Lpを
上方の焦点Pに集束させる。
The mirror 4 reflects the parallel ray bundle Lp from the collimator lens 3 upward. The objective lens 5 is a biconvex lens, and focuses the parallel light flux Lp reflected by the mirror 4 on the upper focal point P.

【0032】光ディスク装置は、対物レンズ5の焦点P
に、例えばCD−R又はDVD−R等の書き込み可能な
光ディスクの反射層(図示せず)を配置する。その他
に、例えばCD又はDVD等の読み出し専用光ディスク
の記録層を配置しても良い。上記の配置により、焦点P
で集束するレーザ光は光ディスク上で反射される。反射
光線束は対物レンズ5及びミラー4を透過し、コリメータ
レンズ3の凸屈折面3cへ入射する。更に、コリメータレ
ンズ3により、レーザユニット2の出射口2a内へ集束され
る。反射光線束はレーザユニット2内のホログラムによ
り回折される。光検出器はその回折光の光量を計測し、
計測値を電気信号へ変換する。
The optical disc device has a focus P of the objective lens 5.
Then, a reflective layer (not shown) of a writable optical disc such as a CD-R or a DVD-R is arranged. In addition, the recording layer of a read-only optical disc such as a CD or a DVD may be arranged. With the above arrangement, the focus P
The laser beam focused at is reflected on the optical disc. The reflected ray bundle passes through the objective lens 5 and the mirror 4 and enters the convex refracting surface 3c of the collimator lens 3. Further, it is focused by the collimator lens 3 into the emission port 2a of the laser unit 2. The reflected ray bundle is diffracted by the hologram in the laser unit 2. The photodetector measures the amount of diffracted light,
Convert measured values to electrical signals.

【0033】光ディスクは光ディスク装置により所定の
回転速度で回転している。従って、対物レンズ5の焦点P
での光反射率は、光ディスクの記録層の凹凸形状又は光
反射率の変化パターンに応じ、時間的に変化する。光ピ
ックアップ10は、計測される反射光量の時間的変化を通
して、光ディスクの記録層の凹凸形状又は光反射率の変
化パターンを検出する。検出された変化パターンは、電
気信号として出力される。こうして、光ピックアップ10
は光ディスクに記録されたディジタルデータを読み出
す。
The optical disk is rotated at a predetermined rotation speed by the optical disk device. Therefore, the focus P of the objective lens 5
The light reflectance changes with time according to the uneven shape of the recording layer of the optical disc or the change pattern of the light reflectance. The optical pickup 10 detects a concavo-convex shape of the recording layer of the optical disc or a change pattern of the light reflectance through the temporal change in the measured reflected light amount. The detected change pattern is output as an electric signal. Thus, the optical pickup 10
Reads the digital data recorded on the optical disc.

【0034】コリメータレンズ3は透明プラスチック製
であり、例えばPMMAから射出成形で得られる。その
他に、ポリカーボネードであっても良い。コリメータレ
ンズ3は射出成形で得られるので、外形にゲート跡を残
し、かつ内部に屈折率の不均一な分布を含む。実際、図
1及び図2で示される通り、上側のこば部3bにゲート跡凸
部3aを残す。一方、ゲート跡凸部3aの中心を通る子午面
(以下、ゲート子午面という)内で屈折率が高い。図1
では、コリメータレンズ3の凸屈折面3c上に、ゲート子
午面との交線(以下、ゲート子午線という)Cgが示され
ている。
The collimator lens 3 is made of transparent plastic and is obtained by injection molding from PMMA, for example. Alternatively, it may be polycarbonate. Since the collimator lens 3 is obtained by injection molding, it leaves a gate mark on the outer shape and contains a non-uniform distribution of refractive index inside. In fact, the figure
As shown in 1 and FIG. 2, the gate trace convex portion 3a is left on the upper ridge portion 3b. On the other hand, the refractive index is high in the meridian plane (hereinafter referred to as the gate meridian plane) that passes through the center of the gate mark convex portion 3a. Figure 1
Shows a line of intersection Cg with the meridian plane of the gate (hereinafter referred to as the gate meridian) on the convex refracting surface 3c of the collimator lens 3.

【0035】コリメータレンズ3による結像では非点収
差が生じる。その非点収差は、レンズ内での屈折率の不
均一な分布によるものと、凸屈折面3cの非回転対称な形
状によるものとの合成である。コリメータレンズ3の平
屈折面に対し真円形の横断面を持つ光線束が光軸方向A
に入射されるとき、非点収差により、凸屈折面3cから出
射される光線束の横断面が楕円形に変形される。その楕
円形は、ゲート子午線Cgを含む平面との交線、及び最大
曲率子午線Cmを含む平面との交線の間に短軸を持つ。そ
の楕円形の短軸方向を含む平面によるコリメータレンズ
3の断面を、以下、最大屈折子午面という。更に、最大
屈折子午面と凸屈折面3cとの交線を、最大屈折子午線と
いう。
Astigmatism occurs in the image formation by the collimator lens 3. The astigmatism is a combination of a non-uniform distribution of the refractive index in the lens and a non-rotationally symmetric shape of the convex refracting surface 3c. A bundle of rays with a perfect circular cross section with respect to the plane refracting surface of the collimator lens 3 is in the optical axis direction A.
When incident on, the transverse section of the ray bundle emitted from the convex refracting surface 3c is transformed into an elliptical shape due to astigmatism. The ellipse has a minor axis between the line of intersection with the plane containing the gate meridian Cg and the line of intersection with the plane containing the maximum curvature meridian Cm. Collimator lens with a plane including the minor axis direction of the ellipse
Hereinafter, the cross section of 3 will be referred to as the maximum refraction meridian plane. Further, the line of intersection between the maximum refraction meridian surface and the convex refraction surface 3c is called the maximum refraction meridian line.

【0036】図1では、コリメータレンズ3の凸屈折面3c
上に、最大屈折子午線Cxが示されている。図1に示され
る通り、ゲート子午線Cgと最大屈折子午線Cxとの間の角
度θは、ゲート子午線Cgと最大曲率子午線Cmとの間の角
度φより一般に小さい。非点収差による非点隔差、及び
ゲート子午線Cgと最大屈折子午線Cxとの間の角度θは、
レンズ内での屈折率の分布及び凸屈折面3cの形状で実質
上決定される。レンズ内での屈折率の分布は、射出圧力
及び金型温度等の射出成形条件により調節できる。従っ
て、非点隔差、及びゲート子午線Cgと最大屈折子午線Cx
との間の角度θを、それぞれ所定値に調節できる。
In FIG. 1, the convex refracting surface 3c of the collimator lens 3 is shown.
At the top, the maximum refraction meridian Cx is shown. As shown in FIG. 1, the angle θ between the gate meridian Cg and the maximum refraction meridian Cx is generally smaller than the angle φ between the gate meridian Cg and the maximum curvature meridian Cm. The astigmatic difference due to astigmatism and the angle θ between the gate meridian Cg and the maximum refraction meridian Cx are
It is substantially determined by the distribution of the refractive index in the lens and the shape of the convex refractive surface 3c. The distribution of the refractive index in the lens can be adjusted by injection molding conditions such as injection pressure and mold temperature. Therefore, the astigmatic difference, and the gate meridian Cg and the maximum refraction meridian Cx
The angle θ between and can be adjusted to a predetermined value.

【0037】実施例1による光ピックアップ10では、ゲ
ート子午線Cgと最大屈折子午線Cxとの間の角度θが次の
ような値に設定される:最大屈折子午面が上下方向に対
し実質的に平行であるように、コリメータレンズ3が筐
体1に対し固定される。そのとき、ゲート子午面が上下
方向に対し角度θだけ傾き、ゲート跡凸部3aが筐体1内
の上面1aより下に配置される。
In the optical pickup 10 according to the first embodiment, the angle θ between the gate meridian Cg and the maximum refraction meridian Cx is set to the following value: the maximum refraction meridian plane is substantially parallel to the vertical direction. As described above, the collimator lens 3 is fixed to the housing 1. At that time, the meridional surface of the gate is inclined with respect to the vertical direction by an angle θ, and the gate trace convex portion 3a is arranged below the upper surface 1a in the housing 1.

【0038】最大屈折子午面が上下方向に対し実質的に
平行であることは、次の点で有利である:図1に示され
るように、半導体レーザから出射されるレーザ光線束L
の横断面Seは、縦長の楕円形である。従って、半導体レ
ーザを光ピックアップの光源として利用するには、その
レーザ光線束Lの横断面Seを真円形へ矯正しなければな
らない。光ピックアップ10では、コリメータレンズ3の
最大屈折子午面が上下方向に実質的に平行である。それ
により、半導体レーザのレーザ光線束Lがコリメータレ
ンズ3により平行光線束Lpへ変換されるとき、同時にそ
の横断面Scが実質的に真円形へ矯正される。ここで、そ
の矯正の程度は、コリメータレンズ3の非点隔差を通し
て調節される。こうして、実施例1による光ピックアッ
プ10では、レーザ光線束Lの横断面に対する矯正用レン
ズを特に設けなくても良いので、光学系の規模が低減さ
れる。従って、最大屈折子午面が上下方向に対し実質的
に平行であることは、光ピックアップ10の小型化に対し
有利である。
The fact that the maximum refraction meridional plane is substantially parallel to the vertical direction is advantageous in the following points: As shown in FIG. 1, the laser beam bundle L emitted from the semiconductor laser is L.
The cross section Se of is a vertically long elliptical shape. Therefore, in order to use the semiconductor laser as the light source of the optical pickup, the cross section Se of the laser beam bundle L must be corrected into a perfect circle. In the optical pickup 10, the maximum refraction meridional surface of the collimator lens 3 is substantially parallel to the vertical direction. Thereby, when the laser beam bundle L of the semiconductor laser is converted into the parallel beam bundle Lp by the collimator lens 3, at the same time, the transverse section Sc thereof is corrected into a substantially circular shape. Here, the degree of the correction is adjusted through the astigmatic difference of the collimator lens 3. In this way, in the optical pickup 10 according to the first embodiment, since it is not necessary to particularly provide a correction lens for the cross section of the laser beam bundle L, the scale of the optical system is reduced. Therefore, the fact that the maximum refraction meridian plane is substantially parallel to the vertical direction is advantageous for downsizing the optical pickup 10.

【0039】図3は、実施例1による光ピックアップ10
について、コリメータレンズ3近傍を示す断面図であ
る。図3に示された断面の位置及びその断面を見る向き
は、図2で直線III−III及びその両端の矢印の向きによ
り示されている。コリメータレンズ3は、側面の下側を
筐体1内の下面1bの凹部1dへ嵌め込まれ、固定される。
そのとき、側面の最上部3dが、筐体1内の上面1aからわ
ずかな間隔を置いて配置される。その間隔は、好ましく
は、ゲート跡凸部3aの高さの1/3程度、すなわち0.05〜
0.15mmである。その配置により、筐体1内の上面1aとコ
リメータレンズ3との接触による屈折面の歪みが回避さ
れ、かつ筐体1内の上面1aと下面1bとの距離が小さく抑
えられる。
FIG. 3 shows an optical pickup 10 according to the first embodiment.
3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the collimator lens 3 with respect to FIG. The position of the cross section shown in FIG. 3 and the direction in which the cross section is viewed are indicated by the line III-III and the directions of the arrows at both ends thereof in FIG. The collimator lens 3 is fixed by fitting the lower side of the side surface into the recess 1d of the lower surface 1b in the housing 1.
At that time, the uppermost part 3d of the side surface is arranged at a slight distance from the upper surface 1a in the housing 1. The interval is preferably about 1/3 of the height of the gate mark convex portion 3a, that is, 0.05 to
It is 0.15 mm. With this arrangement, the distortion of the refracting surface due to the contact between the upper surface 1a in the housing 1 and the collimator lens 3 is avoided, and the distance between the upper surface 1a and the lower surface 1b in the housing 1 is suppressed to be small.

【0040】図3に示される通り、最大屈折子午線Cxは
上下方向に実質的に平行であり、ゲート子午線Cgは最大
屈折子午線Cxに対し角度θだけ傾く。それにより、ゲー
ト跡凸部3aが筐体1内の上面1aより下に配置される。光
ピックアップ10では、角度θが好ましくは40〜70°の範
囲内に設定される。その範囲内であれば、レーザ光線束
Lの横断面に対する矯正作用を十分に維持し、かつゲー
ト跡凸部3aを筐体1内の上面1aより下に配置できる。従
って、実施例1による光ピックアップ10では従来のもの
とは異なり、コリメータレンズ3のゲート跡凸部3aが筐
体1内の上面1aへ嵌め込まれなくても良い。その結果、
筐体1の上部が従来のものより薄くても良いので、光ピ
ックアップ10の厚みが従来のものより低減できる。それ
故、実施例1による光ピックアップ10は光ディスク装置
の小型化に対し有利である。
As shown in FIG. 3, the maximum refraction meridian Cx is substantially parallel to the vertical direction, and the gate meridian Cg is inclined by an angle θ with respect to the maximum refraction meridian Cx. As a result, the gate mark convex portion 3a is arranged below the upper surface 1a in the housing 1. In the optical pickup 10, the angle θ is preferably set within the range of 40 to 70 °. Within that range, the laser beam bundle
It is possible to sufficiently maintain the correction effect on the cross section of L and to arrange the gate trace convex portion 3a below the upper surface 1a in the housing 1. Therefore, in the optical pickup 10 according to the first embodiment, unlike the conventional one, the gate mark convex portion 3a of the collimator lens 3 may not be fitted into the upper surface 1a in the housing 1. as a result,
Since the upper part of the housing 1 may be thinner than the conventional one, the thickness of the optical pickup 10 can be reduced as compared with the conventional one. Therefore, the optical pickup 10 according to the first embodiment is advantageous for downsizing the optical disc device.

【0041】上記の実施例によるコリメータレンズ3で
は、最大屈折子午線Cxと最大曲率子午線Cmとの間の角度
φ−θが十分に大きい。そのときは、最大屈折子午面が
上下方向に対し実質的に平行であるように、コリメータ
レンズ3は固定される。しかし、半導体レーザによるレ
ーザ光線束Lの横断面Seの扁平率に対し、コリメータレ
ンズ3内の屈折率の分布による非点収差が十分に小さい
とき、最大屈折子午線Cxと最大曲率子午線Cmとの間の角
度φ−θは十分に小さい。そのとき、最大屈折子午線Cx
を含む平面に代えて、最大屈折子午面が上下方向に対し
実質的に平行であるように、コリメータレンズ3が固定
されても良い。
In the collimator lens 3 according to the above example, the angle φ-θ between the maximum refraction meridian Cx and the maximum curvature meridian Cm is sufficiently large. At that time, the collimator lens 3 is fixed so that the maximum refraction meridian plane is substantially parallel to the vertical direction. However, with respect to the flatness of the cross section Se of the laser beam bundle L by the semiconductor laser, when the astigmatism due to the distribution of the refractive index in the collimator lens 3 is sufficiently small, between the maximum refraction meridian Cx and the maximum curvature meridian Cm. The angle φ-θ is sufficiently small. Then the maximum refraction meridian Cx
Instead of the plane including, the collimator lens 3 may be fixed such that the maximum refraction meridian plane is substantially parallel to the vertical direction.

【0042】[0042]

【発明の効果】上記の通り、本発明によるコリメータレ
ンズはプラスチック製であり、射出成形により得られ
る。そのコリメータレンズでは、凸屈折面が光軸に対し
非回転対称である。特に、最大曲率子午面がゲート子午
面に対し所定の角度φだけ傾く。それにより、最大屈折
子午面がゲート子午面に対し所定の角度θだけ傾く。そ
の角度θは、凸屈折面の形状及び射出成形条件で調節で
きる。
As described above, the collimator lens according to the present invention is made of plastic and can be obtained by injection molding. In the collimator lens, the convex refracting surface is non-rotationally symmetric with respect to the optical axis. In particular, the maximum curvature meridional surface is inclined with respect to the gate meridional surface by a predetermined angle φ. As a result, the maximum refraction meridional plane is inclined with respect to the gate meridional plane by a predetermined angle θ. The angle θ can be adjusted by the shape of the convex refracting surface and the injection molding conditions.

【0043】本発明による光ピックアップは上記のコリ
メータレンズを含む。その光ピックアップでは、コリメ
ータレンズの最大屈折子午面が上下方向に対し実質的に
平行である。それにより、半導体レーザから出射される
レーザ光線束がコリメータレンズを通して平行光線束へ
変換されるとき、同時にその横断面が縦長の楕円形から
真円形へと矯正される。従って、レーザ光線束の横断面
に対する矯正用レンズを特に含まなくても良いので、光
学系の規模が低減される。それ故、上記の光ピックアッ
プは小型化に対し有利である。
An optical pickup according to the present invention includes the above collimator lens. In the optical pickup, the maximum refraction meridian surface of the collimator lens is substantially parallel to the vertical direction. As a result, when the laser beam bundle emitted from the semiconductor laser is converted into a parallel beam bundle through the collimator lens, at the same time, the transverse section thereof is corrected from the vertically elongated elliptical shape to the perfect circular shape. Therefore, since it is not necessary to specifically include a correction lens for the cross section of the laser beam bundle, the scale of the optical system can be reduced. Therefore, the above optical pickup is advantageous for miniaturization.

【0044】上記のコリメータレンズでは、ゲート子午
面が最大屈折子午面に対し角度θだけ傾く。従って、上
記の光ピックアップでは、コリメータレンズのゲート跡
凸部が筐体内の上面より下に配置される。上記の角度θ
は好ましくは40〜70°の範囲内に設定される。その範囲
内であれば、レーザ光線束の横断面に対する矯正作用を
十分に維持し、かつゲート跡凸部を筐体内の上面より下
に配置できる。その配置により、上記の光ピックアップ
では、コリメータレンズのゲート跡凸部が筐体内の上面
へ嵌め込まれなくても良い。その結果、筐体の上部が従
来のものより薄くても良いので、光ピックアップの厚み
が従来のものより低減できる。それ故、上記の光ピック
アップは光ディスク装置の小型化に対し有利である。
In the above collimator lens, the meridional surface of the gate is inclined by the angle θ with respect to the meridional surface of maximum refraction. Therefore, in the above optical pickup, the gate mark convex portion of the collimator lens is arranged below the upper surface in the housing. Above angle θ
Is preferably set within the range of 40 to 70 °. Within this range, it is possible to sufficiently maintain the correction effect on the cross section of the laser beam bundle and to arrange the gate mark convex portion below the upper surface in the housing. Due to the arrangement, in the above optical pickup, the gate mark convex portion of the collimator lens does not have to be fitted into the upper surface in the housing. As a result, since the upper part of the housing may be thinner than the conventional one, the thickness of the optical pickup can be reduced as compared with the conventional one. Therefore, the above optical pickup is advantageous for downsizing the optical disc device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1による光ディスク装置での光
ピックアップ10について、内部の光学系を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing an internal optical system of an optical pickup 10 in an optical disc device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1による光ディスク装置での光
ピックアップ10について、内部の光学系を示す側面図で
ある。
FIG. 2 is a side view showing an internal optical system of the optical pickup 10 in the optical disc device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1による光ピックアップ10につ
いて、コリメータレンズ3近傍を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the collimator lens 3 of the optical pickup 10 according to the first embodiment of the present invention.

【図4】従来の光ディスク装置での光ピックアップ100に
ついて、内部の光学系を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing an internal optical system of an optical pickup 100 in a conventional optical disc device.

【図5】従来の光ディスク装置での光ピックアップ100に
ついて、内部の光学系を示す側面図である。
FIG. 5 is a side view showing an internal optical system of an optical pickup 100 in a conventional optical disc device.

【図6】従来の光ピックアップ100について、コリメータ
レンズ30近傍を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the vicinity of the collimator lens 30 of the conventional optical pickup 100.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光ピックアップ 1 筐体 1a 筐体1内の上面 1b 筐体1内の下面 2 レーザユニット 2a 出射口 3 コリメータレンズ 3a ゲート跡凸部 3b こば部 3c 凸屈折面 4 ミラー 5 対物レンズ A 光軸 L レーザ光線束 Se レーザ光線束Lの横断面 Lp 平行光線束 Sc 平行光線束の横断面 Cg ゲート子午線 Cx 最大屈折子午線 Cm 最大曲率子午線 10 optical pickup 1 case 1a Top surface inside housing 1 1b Lower surface inside housing 1 2 Laser unit 2a Outlet 3 Collimator lens 3a Gate mark convex part 3b Koba part 3c convex refraction surface 4 mirror 5 Objective lens A optical axis L laser beam bundle Cross section of Se laser beam bundle L Lp parallel ray bundle Sc Cross section of parallel ray bundle Cg Gate Meridian Cx maximum refraction meridian Cm maximum curvature meridian

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H087 KA13 LA25 LA28 NA09 PA01 PA17 PB01 QA01 QA07 QA13 QA33 RA08 UA01 5D119 AA02 AA40 BA01 BB01 BB02 BB03 JA02 NA05 5D789 AA02 AA40 BA01 BB01 BB02 BB03 JA02 NA05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2H087 KA13 LA25 LA28 NA09 PA01                       PA17 PB01 QA01 QA07 QA13                       QA33 RA08 UA01                 5D119 AA02 AA40 BA01 BB01 BB02                       BB03 JA02 NA05                 5D789 AA02 AA40 BA01 BB01 BB02                       BB03 JA02 NA05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 射出成形により実質的な円柱形状に成形
されたプラスチックレンズであり; (A) 前記射出成形によるゲート跡凸部を含むこば部;
並びに、 (B) (a) 前記円柱形状の軸を光軸とし、 (b) 前記ゲート跡凸部の中心部を通る子午面(以下、
ゲート子午面という)との交線(以下、ゲート子午線と
いう)と所定の角度で交わり、前記ゲート子午線及び他
の子午線のいずれよりも実質的に大きい曲率を持つ子午
線(以下、最大曲率子午線という)を含む、凸屈折面;
を有するコリメータレンズ。
1. A plastic lens molded into a substantially cylindrical shape by injection molding; (A) a bar portion including a gate mark convex portion formed by the injection molding;
And, (B) (a) the axis of the cylindrical shape as an optical axis, (b) the meridian plane passing through the center of the gate trace convex portion (hereinafter,
A meridian that intersects with a gate meridian (hereinafter referred to as a gate meridian) at a predetermined angle and has a curvature substantially larger than any of the gate meridian and other meridians (hereinafter referred to as a maximum curvature meridian). Including a convex refracting surface;
Collimator lens having.
【請求項2】 (A) 請求項1記載のコリメータレン
ズ; (B) 前記コリメータレンズの直径と実質的に等しい距
離だけ離れた上面下面とを内部に含み、前記上面と前記
下面との間に前記コリメータレンズを保持し、前記コリ
メータレンズの光軸を水平方向に一致させ、かつ、前記
ゲート跡凸部の最上部が前記上面より下に配置される角
度だけ、前記ゲート子午面を上下方向に対し傾けて固定
する筐体; (C) 所定の波長と縦長の楕円形の横断面とを持つ光線
束を、前記コリメータレンズに対し前記光軸方向に入射
するための半導体レーザ; (D) 前記コリメータレンズにより実質的な平行光線束
へ変換された前記光線束を上方へ反射するためのミラ
ー; (E) 前記ミラーにより反射された前記光線束を、前記
筐体の上方にある光ディスク上に集束させるための対物
レンズ;並びに、 (F) 前記光ディスク上で反射され、前記対物レンズ、
前記ミラー、及び前記コリメータレンズを順に通過して
戻った前記光線束を検出するための光検出部;を有する
光ピックアップ。
2. (A) The collimator lens according to claim 1; (B) The upper surface and the lower surface which are separated by a distance substantially equal to the diameter of the collimator lens are included inside, and between the upper surface and the lower surface. Holds the collimator lens, the optical axis of the collimator lens is aligned in the horizontal direction, and the gate meridian surface in the vertical direction by an angle at which the uppermost portion of the gate trace convex portion is arranged below the upper surface. (C) A semiconductor laser for injecting a bundle of light rays having a predetermined wavelength and a vertically long elliptical cross section in the optical axis direction with respect to the collimator lens; A mirror for upwardly reflecting the bundle of rays converted into a bundle of substantially parallel rays by a collimator lens; (E) focusing the bundle of rays reflected by the mirror on an optical disc above the housing To let (F) the objective lens reflected by the optical disc,
An optical pickup comprising: the mirror, and a photodetector for detecting the light flux that has returned through the collimator lens in order.
【請求項3】 上下方向に対する前記ゲート子午面の傾
きが40〜70°である、請求項2記載の光ピックアップ。
3. The optical pickup according to claim 2, wherein the inclination of the meridional surface of the gate with respect to the vertical direction is 40 to 70 °.
【請求項4】 前記最大曲率子午線を含む子午面が上下
方向に対し実質的に平行である、請求項2記載の光ピッ
クアップ。
4. The optical pickup according to claim 2, wherein a meridian plane including the meridian of maximum curvature is substantially parallel to a vertical direction.
【請求項5】 請求項2記載の光ピックアップを有する
光ディスク装置。
5. An optical disk device having the optical pickup according to claim 2.
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