JP2003232994A - マイクロレンズ及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量生産に向いた低コストで色収差を低減さ
せ得る小型・軽量なマイクロレンズ及び光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 色収差の度合いを示すアッベ数が負の特
定値−３．４５２を示す回折面Ｄ１をレンズ面の一つと
して組合せることにより、高ＮＡを達成するために第
１，第２マイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２が凸レンズ状に
形成された第１，第２のレンズ基板Ｓ１，Ｓ２を備える
マイクロレンズ１を構成する上で、色収差を低減させる
条件を満足させることができる。よって、マイクロレン
ズ１自体の構成を変えたり新たな素子を追加したりする
ことなく、色収差の低減を図れる小型・安価なマイクロ
レンズ１となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロレンズ及
び光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置用の光ピックアッ
プ装置の構成例を図９に示す。概略的には、直線偏光の
レーザ光を発する半導体レーザ（ＬＤ）１００とコリメ
ータレンズ１０１と偏光ビームスプリッタ１０２と１／
４波長板１０３と対物レンズ１０４と検出レンズ１０５
とフォトダイオード１０６とにより構成されている。半
導体レーザ１００から出射され紙面に対し平行な偏光の
レーザ光はコリメータレンズ１０１で平行光にされる。
次に、この平行光は、偏光ビームスプリッタ１０２と１
／４波長板１０３とにより構成された光アイソレータを
通って直線偏光から円偏光に変わる。光記録媒体１０７
の記録面で反射する際に円偏光の旋回方向が変化し、１
／４波長板１０３を再び通過すると、紙面に対して垂直
な偏光の光となる。さらに、偏光ビームスプリッタ１０
２で反射されてフォトダイオード１０６の方向へ進行
し、検出レンズ１０５で集光されてフォトダイオード１
０６に入射する。実際にはフォーカスエラー検出やトラ
ックエラー検出及びその検出結果に基づくサーボ制御系
等の光学部品、機構があるが、ここでは省略する。ま
た、この図示例では、光ピックアップ装置を簡単化する
ため、光記録媒体１０７が反射率の差で情報を記録して
いる場合の再生方法として示している。

【０００３】このような構成では、光の回折限界により
スポットサイズは光の波長程度までしか得られない。ス
ポットサイズｗは以下のように表すことができる。

【０００４】 ｗ∝λ／sinθ′ ………………………………（１） ここで、θ′は対物レンズ１０４の出射角で、対物レン
ズ１０４のＮＡ（開口数）とはＮＡ＝sinθ′という関
係がある。λはＬＤ１００が出射するレーザ光の波長で
ある。

【０００５】従って、対物レンズ１０４のＮＡを上げれ
ばスポットサイズは小さくなり、ひいては光記録媒体１
０７の容量を上げることが可能となる。

【０００６】ＮＡを上げるには単レンズだけでは限界が
あり、複数のレンズを使用する。例えば、２群２枚レン
ズを用いてＮＡを高くする方法が知られている。

【０００７】また、スポットサイズを小さくするには、
光源波長を短くしてもよく、具体的には、４４０ｎｍ以
下の短波長ＬＤの使用が図られている。反面、このよう
な光源の短波長化により、色収差が問題となることが知
られている。「色収差」とは、レンズ或いは光学系が多
波長或いは連続波長を扱わなければならないときに生じ
る収差である。光学材料の屈折率は波長によって異なる
ためにレンズの焦点距離も異なる。即ち、光学材料の屈
折率は波長分散をもっており、屈折率は赤色光より青色
光に対して大である。ＬＤから出射されるレーザ光の波
長はほぼ数ｎｍ程度の波長幅を有している。また、ＬＤ
から出射されるレーザ光がＬＤ自体での温度変化等によ
り中心波長が数ｎｍ突然飛ぶ、いわゆる「モードホッピ
ング」を起こす場合もある。特に、記録時には再生時よ
りも大きなパワーを必要とするため、このパワーの違い
により波長がシフトする。

【０００８】従って、波長４４０ｎｍ以下の短波長ＬＤ
を用いた場合、波長のずれにより対物レンズで生じる色
収差は許容できない重要な問題となる。短波長で色収差
が大となることについては２つの原因が考えられる。第
１の原因は、一般の対物レンズは短い波長を取り扱う場
合、微小な波長の変動に対して屈折率の変化が大とな
り、焦点の移動量であるデフォーカス量が大となること
である。第２の原因は、光記録媒体のさらなる高密度・
大容量化とともに対物レンズで集光されるスポット径を
極力小さくする必要があるが、対物レンズの焦点深度ｄ
はｄ＝λ／（ＮＡ）^２で表されるように、取り扱う波長
が短いほど焦点深度ｄが小さくなり、僅かなデフォーカ
スさえも許されないことである。

【０００９】対物レンズの色収差を小さくするには、分
散が小（色収差の度合いを示すアッベ数が大）である光
学材料を用いてレンズを作製することが挙げられる。ま
た、対物レンズを複数枚のレンズで構成したアクロマー
トレンズとすることが可能である。これを式で書くと次
のようになる。１つ目のレンズの焦点距離をｆ_１、アッ
ベ数をν_１、２つ目のレンズの焦点距離をｆ_２、アッベ
数をν_２とし、２つのレンズは接しているとすると、 １／ｆ＝１／ｆ_１＋１／ｆ_２ ………………………（２） ０＝１／ｆ_１ν_１＋１／ｆ_２ν_２ ……………………（３） と書くことができる。この（２）（３）式を解くと、各
々焦点距離ｆ_１，ｆ_２は、 ｆ_１＝（ν_１−ν_２）／ν_１＊ｆ ……………………（４） ｆ_２＝（ν_１−ν_２）／ν_２＊ｆ ……………………（５） である。従って、２つのレンズは図１０に示すように、
一方が凸レンズ１１０であれば、もう一方は凹レンズ１
１１である。このようにして２枚のレンズで色消しが可
能となる。しかし、複数枚のレンズで構成した色消しレ
ンズ（アクロマートレンズ）は重量が大となるという問
題がある。

【００１０】また、収差補正光学系を別途追加して色収
差を補正する方法もある（特開２０００−１９３８８公
報等参照）。これは凸レンズと凹レンズとを組合せたも
のやホログラムなどを使用したりしているが、新たな部
品を追加する必要があり、そのスペース確保や調整に問
題がある。

【００１１】一方、レンズの大きさが１ｍｍよりも小さ
いレンズはマイクロレンズと呼ばれ、近年ＣＣＤや液晶
プロジェクタなどに使われている。このようなマイクロ
レンズを光ディスク装置で使う動きがある。マイクロレ
ンズを利用することによって、光学系を小型にすること
ができ、さらにＮＡが大きなマイクロレンズではレンズ
底面と光記録媒体との間の距離ワーキングディスタンス
が小さいことも加わって光ピックアップ装置を小型にす
ることができるからである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述したよ
うな通常の色消しレンズは、分散の異なる（アッベ数の
異なる）硝材を使い、凸レンズと凹レンズとを組み合せ
ているものであり、そのため、組立て調整が必要であ
り、単純に２枚を接着するため光ピックアップ装置の可
動部重量が増してしまう不具合がある。

【００１３】また、特開２０００−１９３８８公報など
により提案されている収差補正光学系を別途追加する構
成では、新たな部品を追加する必要があり、調整工程が
複雑になり、コストアップにつながる不具合がある。

【００１４】さらに、特開平９−３１１２７１号公報や
特開２０００−２８５５００公報により提案されている
回折作用と屈折作用とを持つハイブリッドレンズを使用
する方法では、回折格子は微小ピッチが必要で、レンズ
への加工は容易でない不具合がある。

【００１５】また、特開平１１−１７４３１８号公報に
よれば、高ＮＡを得るために２群２枚構成のレンズと
し、かつ、色収差を軽減するために回折面を最像点側よ
り物体側に少なくとも１面設けているが、この構成では
レンズ間の高精度な調整が必要となる。

【００１６】本発明は、大量生産に向いた低コストで色
収差を低減させ得る小型・軽量なマイクロレンズ及びこ
のマイクロレンズを用いた光ピックアップ装置を提供す
ることを目的とする。

【００１７】本発明は、さらに凸レンズのみによる構成
で色収差を低減し、かつ、レンズ厚さを薄くし得るマイ
クロレンズを提供することを目的とする。

【００１８】本発明は、色収差の低減を確保しつつ作製
が容易なマイクロレンズを提供することを目的とする。

【００１９】本発明は、より一層の高ＮＡ化及び色収差
の低減化を達成し得るマイクロレンズを提供することを
目的とする。

【００２０】本発明は、色収差の低減を確保しつつ光の
利用効率を向上させ得るマイクロレンズを提供すること
を目的とする。

【００２１】本発明は、色収差の低減を確保しつつ回折
面の傷や破損などを防止できるマイクロレンズを提供す
ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のマ
イクロレンズは、第１のマイクロレンズ部分が凸レンズ
状に形成された第１のレンズ基板と、第２のマイクロレ
ンズ部分が凸レンズ状に形成されて前記第２のマイクロ
レンズ部分が前記第１のマイクロレンズ部分に対向する
ように前記第１のレンズ基板に貼り合せられた第２のレ
ンズ基板と、前記第１及び第２のマイクロレンズ部分を
通る光軸上に位置させて前記第２のレンズ基板に設けら
れた少なくとも１つの回折面と、を備える。

【００２３】従って、色収差の度合いを示すアッベ数が
負の特定値を示す回折面をレンズ面の一つとして組合せ
ることにより、高いＮＡを達成するために全て凸レンズ
構成としても色収差を低減させる条件を満足させること
ができる。よって、マイクロレンズ自体の構成を変えた
り新たな素子を追加したりすることなく、色収差の低減
を図れる小型・安価なマイクロレンズとなる。

【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１記載のマ
イクロレンズにおいて、前記回折面は、前記第２のレン
ズ基板の像側に設けられている。

【００２５】従って、レンズ表面に回折面を形成しない
ので、レンズ作製が容易となる。

【００２６】請求項３記載の発明のマイクロレンズは、
第１のマイクロレンズ部分が凸レンズ状に形成された第
１のレンズ基板と、第２のマイクロレンズ部分が凸レン
ズ状に形成されて前記第２のマイクロレンズ部分が前記
第１のマイクロレンズ部分に対向するように前記第１の
レンズ基板に貼り合せられた第２のレンズ基板と、前記
第２のレンズ基板の材料よりも屈折率の大きい材料によ
り前記第２のレンズ基板の像側に位置させて前記第２の
マイクロレンズ部分側に凸となるように凸レンズ状に形
成された第３のマイクロレンズ部分と、前記第２のレン
ズ基板に対して前記第３のマイクロレンズ部分側に設け
られた第３の基板と、前記第１，第２及び第３のマイク
ロレンズ部分を通る光軸上に位置させて前記第３の基板
に設けられた少なくとも１つの回折面と、を備える。

【００２７】従って、高いＮＡを達成するために何れも
凸レンズ状の第１ないし第３のマイクロレンズ部分を組
合せたマイクロレンズを構成する上でも、色収差の度合
いを示すアッベ数が負の特定値を示す回折面をレンズ面
の一つとして組合せることにより、色収差を低減させる
条件を満足させることができる。よって、マイクロレン
ズ自体の構成を変えたり新たな素子を追加したりするこ
となく、色収差の低減を図れる小型・安価なマイクロレ
ンズとなる。また、第３の基板に回折面を設け、貼り合
わせてマイクロレンズを構成すればよいので、作製も容
易となる。

【００２８】請求項４記載の発明は、請求項３記載のマ
イクロレンズにおいて、前記第３の基板は反射防止機能
を有し、前記回折面は前記第３の基板の前記第３のマイ
クロレンズ部分側に設けられている。

【００２９】従って、第３の基板に反射防止機能を持た
せることにより、光の利用効率を上げることができ、光
ピックアップ装置等に用いた場合には記録再生信号の品
質を上げることができる。

【００３０】請求項５記載の発明は、請求項３又は４記
載のマイクロレンズにおいて、前記第３の基板は保護機
能を有し、前記回折面は前記第３の基板の前記第３のマ
イクロレンズ部分側に設けられている。

【００３１】従って、第３の基板に保護機能を持たせる
ことにより、媒体などに衝突しても回折面に傷や破損を
生ずることがなく、信頼性を上げることができる。

【００３２】請求項６記載の発明のマイクロレンズは、
第１のマイクロレンズ部分が凸レンズ状に形成された第
１のレンズ基板と、第２のマイクロレンズ部分が凸レン
ズ状に形成されて前記第２のマイクロレンズ部分が前記
第１のマイクロレンズ部分に対向するように前記第１の
レンズ基板に貼り合せられた第２のレンズ基板と、前記
第２のレンズ基板の材料より屈折率の大きい材料により
前記第２のレンズ基板の像側に位置させて前記第２のマ
イクロレンズ部分側に凸となるように凸レンズ状に形成
された第３のマイクロレンズ部分と、前記第１，第２及
び第３のマイクロレンズ部分を通る光軸上に位置する回
折面を有して前記第１及び第２のレンズ基板間に設けら
れた第４の基板と、を備える。

【００３３】従って、高いＮＡを達成するために何れも
凸レンズ状の第１ないし第３のマイクロレンズ部分を組
合せたマイクロレンズを構成する上でも、色収差の度合
いを示すアッベ数が負の特定値を示す回折面をレンズ面
の一つとして組合せることにより、色収差を低減させる
条件を満足させることができる。よって、マイクロレン
ズ自体の構成を変えたり新たな素子を追加したりするこ
となく、色収差の低減を図れる小型・安価なマイクロレ
ンズとなる。また、第３の基板に回折面を設け、貼り合
わせてマイクロレンズを構成すればよいので、作製も容
易となる。

【００３４】請求項７記載の発明は、請求項１ないし６
の何れか一記載のマイクロレンズにおいて、前記回折面
は、断面形状がブレーズ型の回折格子により形成されて
いる。

【００３５】従って、回折面としての回折効率を上げる
ことができる。

【００３６】請求項８記載の発明は、請求項７記載のマ
イクロレンズにおいて、前記回折面は、同心円状のパタ
ーンとして形成されている。

【００３７】従って、回折面にレンズ作用を持たせるこ
とができる。

【００３８】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
の何れか一記載のマイクロレンズにおいて、前記第１の
レンズ基板の材料と前記第２のレンズ基板の材料とが同
一である。

【００３９】従って、第１、第２のレンズ基板の材料が
同一であるので、これらの製造条件を同一にすることが
でき、製造の容易化及び低コスト化を図れる。

【００４０】請求項１０記載の発明の光ピックアップ装
置は、光源から出射された光を光記録媒体の記録面に対
して集光させる請求項１ないし９の何れか一記載のマイ
クロレンズを対物レンズとして備える。

【００４１】従って、請求項１ないし９の何れか一記載
のマイクロレンズを対物レンズとして備えるので、色収
差を低減させることができる小型で薄い光ピックアップ
装置を提供できる。

【００４２】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の光ピックアップ装置において、前記光源が波長４４０
ｎｍ以下の短波長レーザ光を出射するレーザ光源であ
る。

【００４３】従って、特に波長４４０ｎｍ以下のレーザ
光を出射する短波長のレーザ光源を用いた場合に重要な
問題となる波長のずれにより対物レンズで生ずる色収差
を小さく抑えることができ、色収差の影響の少ないレー
ザ光集光照射機能を発揮させることができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
に基づいて説明する。本実施の形態のマイクロレンズ１
は、概略的には、何れも凸レンズ形状に形成された第１
及び第２のマイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２を同一光軸上
に配置させた２面レンズであって、外形形状が平板デバ
イスとして構成されている。

【００４５】より詳細に説明すると、まず、第１のマイ
クロレンズ部分Ｌ１は、第１のレンズ基板Ｓ１において
その片面側に基板表面より深い位置に非球面により凸レ
ンズ状に形成されている。また、第２のマイクロレンズ
部分Ｌ２は、第２のレンズ基板Ｓ２においてその片面側
に基板表面より深い位置に非球面により凸レンズ状に形
成されている。また、第２のレンズ基板Ｓ２を第２のマ
イクロレンズ部分Ｌ２が第１のマイクロレンズ部分Ｌ１
に対向するように第１のレンズ基板Ｓ１に貼り合せるこ
とによりマイクロレンズ１として完成されている。２は
第１のマイクロレンズ部分Ｌ１側から入射する光の入射
幅を規制するアパーチャを形成するアパーチャ部材であ
る。また、第１，第２のマイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２
間は空気層３とされている。

【００４６】このような構成に加え、本実施の形態のマ
イクロレンズ１では、第２のレンズ基板Ｓ２の像側面に
は第１及び第２のマイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２を通る
光軸上に位置させて回折面Ｄ１が設けられている。この
回折面Ｄ１は、その断面形状が鋸歯状なるブレーズ型の
回折格子であって、同心円状のパターンとして形成され
ている。なお、回折面Ｄ１は平面でなくても構わない。
このような回折面Ｄ１を付加することにより、色収差を
低減させることができる。

【００４７】この点について、考察する。本実施の形態
のマイクロレンズ１は、回折面Ｄ１を含めて３つのレン
ズ面により構成されているため、前述した（２）（３）
式は各々（６）（７）式のように書き換えることができ
る。

【００４８】 １／ｆ＝１／ｆ_１＋１／ｆ_２＋１／ｆ_３−ｔ／ｆ_２ｆ_３−ｔ／ｆ_１ｆ_３ …… （６） ０＝１／ｆ_１ν_１＋１／ｆ_２ν_２＋１／ｆ_３ν_３−ｔ／ｆ_２ｆ_３（１／ν_２＋ １／ν_３） −ｔ／ｆ_１ｆ_３（１／ν_１＋１／ν_３）………………………………（７）

【００４９】ここで、第１のマイクロレンズＬ１の焦点
距離をｆ_１、そのアッべ数をν_１、第２のマイクロレン
ズＬ２の焦点距離をｆ_２、そのアッべ数をν_２とし、回
折面Ｄ１の焦点距離ｆ_３、そのアッベ数をν_３とする。
また、第２のマイクロレンズＬ２と回折面Ｄ１との間隔
はｔとする。なお、回折面Ｄ１のアッベ数は−３．４５
２で与えられることが知られている。

【００５０】ここで、具体的な構成例により実証する。 ［具体例１］具体例１で、使用した硝材は以下の通りで
ある。 レンズ部分Ｌ１（基板Ｓ１）：ＢＫ７(1.5168，64.17) レンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）：合成石英(1.45847，67.
7) なお、材料名の後の括弧内の数字は硝材の屈折率ｎｄと
アッベ数νｄを示している（以下でも、同様）。

【００５１】このような材料を用いて構成されたマイク
ロレンズ１では、第２のマイクロレンズＬ２と回折面Ｄ
１との間隔ｔが殆ど無視できる位に小さくなっているた
め、前述の（６）（７）式中のｔをｔ＝０と見做すこと
ができる。

【００５２】ここに、（７）式に注目すると、回折面Ｄ
１のアッべ数νが負であることから、各マイクロレンズ
部分Ｌ１，Ｌ２及び回折面Ｄ１の焦点距離ｆ_１，ｆ_２，
ｆ_３のうちの何れかが負であることが必須とならず、高
いＮＡを達成するために全て凸レンズ構成としてもこの
式を成り立たせ得ることが分かる。この式を成り立たせ
ることにより色収差を低減させることができる。

【００５３】［具体例２］実施例２で、使用した硝材は
以下の通りである。 レンズ部分Ｌ１（基板Ｓ１）：合成石英(1.45847，67.
7) レンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）：合成石英(1.45847，67.
7) 即ち、具体例１と同様であるが、レンズ部分Ｌ１（基板
Ｓ１）とレンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）の材料を同じにし
たものである。レンズ基板材料が同じであるので、ν_１
=ν_２=ν_Sとして、次の（８）式 ｆ_３／ｆ＝１−ν_S ／ν₃ ………………………………（８） が成立すれば色収差は完全に０となる。

【００５４】本発明の第二の実施の形態を図２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）。

【００５５】本実施の形態のマイクロレンズ１は、概略
的には、何れも凸レンズ形状に形成された第１，第２及
び第３のマイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を同一光
軸上に配置させた３面レンズであって、外形形状が平板
デバイスとして構成されている。つまり、第３のマイク
ロレンズ部分Ｌ３を付加した構成とされている（このよ
うなレンズ構造自体は、例えば特開２０００−２８０３
６６公報により既に提案されているものである）。

【００５６】より詳細に説明すると、まず、第１のマイ
クロレンズ部分Ｌ１は、第１のレンズ基板Ｓ１において
その片面側に基板表面より深い位置に非球面により凸レ
ンズ状に形成されている。また、第２のマイクロレンズ
部分Ｌ２は、第２のレンズ基板Ｓ２においてその片面側
に基板表面より深い位置に非球面により凸レンズ状に形
成されている。さらに、第３のマイクロレンズ部分Ｌ３
は、第２のレンズ基板Ｓ２の第２のマイクロレンズ部分
Ｌ２側とは反対側面に第２のマイクロレンズ部分Ｌ２側
に凸となるように凹部２を形成しこの凹部２に高屈折率
材料を埋め込むことにより凸レンズ状に形成されてい
る。この第３のマイクロレンズ部分Ｌ３は第２のレンズ
基板Ｓ２の表面を覆うレンズ基板Ｓ３部分も含めて形成
されている。また、第３のマイクロレンズ部分Ｌ３は、
図示例では、球面とされているが、非球面であってもよ
い。また、第３のマイクロレンズ部分Ｌ３が形成された
第２のレンズ基板Ｓ２を第２のマイクロレンズ部分Ｌ２
が第１のマイクロレンズ部分Ｌ１に対向するように第１
のレンズ基板Ｓ１に貼り合せることによりマイクロレン
ズ１として完成されている。

【００５７】ちなみに、特開２０００−２８０３６６公
報例では、色収差の低減に関しては考慮されていない。
このため、特に短波長の青色光源を利用する際に問題と
なる屈折率分散による色収差を考慮した材料を選ばない
と収差が大きくなり、光ディスクに利用する場合には信
号が劣化してしまう問題がある。

【００５８】この点、本実施の形態では、第一の実施の
形態の場合と同様に、第２のレンズ基板Ｓ２（基板Ｓ
３）の像側に第３の基板Ｓ４を介して回折面Ｄ１が設け
られている。回折面Ｄ１が設けられた第３の基板Ｓ４は
第３のマイクロレンズＬ３と回折面Ｄ１とのアライメン
トが正確になるようにして第２のレンズ基板Ｓ２に貼り
合わせられている。

【００５９】このような構成において、全てのレンズの
間隔が無視できるぐらいに小さい場合、前述の（６）
（７）式は次の（９）（１０）式のように書くことがで
きる。 １／ｆ＝１／ｆ_１＋１／ｆ_２＋１／ｆ_３＋１／ｆ_４ ………………（９） ０＝１／ｆ_１ν_１+１／ｆ_２ν_２+１／ｆ_３ν₃+１／ｆ_４ν₄ ………（１０） ここで、第３のマイクロレンズＬ_３の焦点距離をｆ_３、
そのアッベ数をν₃とし、回折面Ｄ１の焦点距離を
ｆ_４、そのアッベ数をν₄としているが、このアッベ数
ν₄は基板Ｓ４材料のアッベ数ではなく、前述したよう
に−３．４５２である。これらの式を満たせば、色収差
を０とすることができる。

【００６０】［具体例３］具体例３で、使用した硝材は
以下の通りである。 レンズ部分Ｌ１（基板Ｓ１）：ＢＫ７(1.5168，64.17) レンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）：合成石英(1.45847，67.
7) レンズ部分Ｌ３（基板Ｓ３）：ＳＫ１６(1.62041，60.3
3) 基板Ｓ４ ：ＳＦ５５(1.76180，26.9
5) この具体例３の場合、上述の（９）（１０）式を満た
し、色収差を０とすることができる。

【００６１】本発明の第三の実施の形態を図３に基づい
て説明する。本実施の形態のマイクロレンズ１は、図２
に示したものと同様であるが、第３の基板Ｓ４が反射防
止層４としての機能を持つように、例えば、単層薄膜或
いは多層薄膜として形成され、かつ、回折面Ｄ１がこの
第３の基板Ｓ４の第３のマイクロレンズ部分Ｌ３側に設
けられている。

【００６２】［具体例４］具体例４で、使用した硝材は
以下の通りである。 レンズ部分Ｌ１（基板Ｓ１）：ＬＦ７(1.5750，41.49) レンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）：Ｋ１０(1.50137，56.41) レンズ部分Ｌ３（基板Ｓ３）：ＳＫ１６(1.62041，60.3
3) 基板Ｓ４ ：ＳＦ５５(1.76180，26.9
5) この具体例４の場合も、上述の（９）（１０）式を満た
し、色収差を０とすることができる。

【００６３】本発明の第四の実施の形態を図４に基づい
て説明する。本実施の形態のマイクロレンズ１は、図２
に示したものと同様であるが、第３の基板Ｓ４が保護層
５としての機能を持つように、例えば、ダイヤモンドラ
イクカーボン薄膜として形成され、かつ、回折面Ｄ１が
この第３の基板Ｓ４の第３のマイクロレンズ部分Ｌ３側
に設けられている。なお、第３の基板Ｓ４に関しては、
反射防止層４としても機能させるため、適当な屈折率と
膜厚を設定し、かつ、最表面がダイヤモンドライクカー
ボンになるような多層薄膜で作製してもよい。

【００６４】［具体例５］具体例５で、使用した硝材は
以下の通りである。 レンズ部分Ｌ１（基板Ｓ１）：合成石英(1.45847，67.
7) レンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）：合成石英(1.45847，67.
7) レンズ部分Ｌ３（基板Ｓ３）：ＳＫ１６(1.62041，60.3
3) 基板Ｓ４ ：ＳＦ５５(1.76180，26.9
5) この具体例５の場合も、上述の（９）（１０）式を満た
し、色収差を０とすることができる。

【００６５】本発明の第五の実施の形態を図５に基づい
て説明する。本実施の形態のマイクロレンズ１は、図２
に示した構成をベースとするが、第３の基板Ｓ４は単な
る基板として設けられ、回折面Ｄ１が設けられた第４の
基板Ｓ５が第１，第２の基板Ｓ１，Ｓ２（レンズ部分Ｌ
１，Ｌ２）間の中空位置に設けられている。

【００６６】［具体例６］具体例６で、使用した硝材は
以下の通りである。 レンズ部分Ｌ１（基板Ｓ１）：合成石英(1.45847，67.
7) レンズ部分Ｌ２（基板Ｓ２）：合成石英(1.45847，67.
7) レンズ部分Ｌ３（基板Ｓ３）：ＳＫ１６(1.62041，60.3
3) 基板Ｓ４ ：ＳＦ５５(1.76180，26.9
5) この具体例５の場合も、上述の（９）（１０）式を満た
し、色収差を０とすることができる。

【００６７】なお、これらの実施の形態では、各々の条
件式が成り立てば色収差を０にすることができるとして
説明したが、実際には光ディスク装置で使用する波長領
域で色収差が抑えられていればよいので、必ずしも上記
条件式が成り立たなくてはいけない、というわけではな
い。そのときは、（７）式や（１０）式が焦点距離の変
動量を表す式であるので、この値が小さく抑えられてい
ればよい。

【００６８】本発明の第六の実施の形態を図６及び図７
に基づいて説明する。本実施の形態は、例えば図３に示
したような構成例のマイクロレンズ１の製造方法に関す
る。

【００６９】まず、第１のレンズ基板Ｓ１及び第２のレ
ンズ基板Ｓ２の各々に第１のマイクロレンズ部分Ｌ１及
び第２のマイクロレンズ部分Ｌ２を形成する。このため
に、図６（ａ）に示すように、基板２１（Ｓ１，Ｓ２）
上に感光性材料２２（レジスト）を塗布する。塗布する
感光性材料２２の膜厚は形成すべきレンズ部分の高さ
（サグ）に応じて数μｍ〜数十μｍ程度である。実際に
は、塗布する感光性材料２２の厚さは基板２１上に形成
するレンズ高さと、基板２１の材料のエッチング速度と
感光性材料２２のエッチング速度との比（選択比）によ
り設定する。例えば、両者のエッチング速度が等しい場
合（選択比１）には感光性材料２２の高さは形成するレ
ンズ高さとほぼ等しくする。また、基板２１の材料のエ
ッチング速度が感光性材料２２のエッチング速度より２
倍大きい場合（選択比２）には感光性材料２２の高さは
レンズ高さの１／２でよい。ここでは、両者のエッチン
グ速度が等しいものとして説明する。また、基板２１上
に塗布する感光性材料２２としては通常の半導体製造で
用いられるフォトレジスト或いは感光性ドライフィルム
を使用することができる。ポジ型或いはネガ型の選択に
よりレジストに形状を転写する工程（フォトリソグラフ
ィ工程）に用いるフォトマスクの形状が変化するが、基
本的な形成手順は変わらない。本実施の形態ではポジ型
レジストを用いる場合について説明する。

【００７０】次に、図６（ｂ）に示すようにフォトリソ
グラフィプロセスにより感光性材料２２の形状がレンズ
形状と同形状になるようにパターンニングする。パター
ンニングは透過率分布を設定したマスクを介して光を照
射し、感光性材料２２を感光させることにより行う。光
照射後現像すると基板２１上にレンズと同等形状（選択
比1であるので）の樹脂が残る。このときのマスクはレ
ンズ形状に合せた透過率分布をもったマスクを用意す
る。このマスクとしては濃度分布を持ったマスクでもよ
いし、微細なドットが所望の透過率分布を持つようなレ
イアウトをしたマスクでもよい。また、図示例では、後
で基板Ｓ１と基板Ｓ２とを突き合せて貼り合せるときの
接合構造２４も予めパターンニングしている。

【００７１】このようにして形成したレンズ形状２３の
感光性材料２２をマスクとして、図６（ｃ）に示すよう
に、基板２１を基板面に垂直な方向にエッチング（異方
性エッチング）する。エッチング手段としては半導体プ
ロセスで通常用いられるドライエッチングが可能であ
る。具体的には反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）、
電子サイクロトロン共鳴エッチング法（ＥＣＲ）等であ
る。ドライエッチングに用いるガスは基板材料により選
択でき、例えば基板材料がガラスの場合はＣＦ_４，ＣＨ
Ｆ_３等を用いることができる。また、エッチング速度、
選択性の調整のためにエッチングガスにＮ_２，Ｏ_２，Ａ
ｒ等のガスを混入することもできる。

【００７２】このようにして基板２１上にレンズ形状２
５（マイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２）と突き合せて貼る
際に使う接合構造２６とを形成する。その後、不要な感
光性材料（レジスト）２２を除去（アッシング）する
（図６（ｄ）参照）。これにより、結果的に、基板２１
の表面（接合構造２６の表面）より深い位置にレンズ形
状２５（マイクロレンズ部分Ｌ１，Ｌ２）が形成され
る。

【００７３】第１のマイクロレンズ部分Ｌ１も第２のマ
イクロレンズ部分Ｌ２も全く同じようなプロセスで作製
する。ただし、基板Ｓ１，Ｓ２の材質が異なる場合は、
エッチング速度が基本的に異なるので、パターンニング
の際に選択比に合せた形状にするか、エッチングガスな
どのエッチング条件を変えて同じ選択比が得られる作製
条件を見出す必要がある。

【００７４】次に、第３のマイクロレンズ部分Ｌ３を形
成する。第３のマイクロレンズ部分Ｌ３は第２のマイク
ロレンズ部分Ｌ２が形成された第２のレンズ基板Ｓ２の
反対面側に形成される。このため、まず、図７（ａ）に
示すように基板Ｓ２の反対面側表面に感光性材料３１を
塗布する。塗布する感光性材料３１の膜厚はレンズの高
さ（サグ）に応じて数μｍ〜数十μｍ程度である。この
感光性材料３１の膜厚は先のレンズ部分Ｌ１，Ｌ２を形
成する時と同様であり、実際に、形成するレンズ高さと
基板材料のエッチング速度と感光性材料のエッチング速
度との比（選択比）により設定する。基板Ｌ２上に塗布
する感光性材料３１も前述の場合と同様である。

【００７５】そして、図７（ｂ）に示すように、フォト
リソグラフィプロセスにより感光性材料３１の形状がレ
ンズ形状と同形状になるようにパターンニングする。パ
ターンニングは透過率分布を設定したマスクを介して光
を照射し、感光性材料３１を感光させる。光照射後現像
すると基板Ｓ２上にレンズと同等形状（選択比1である
ので）の樹脂が残る。このときのマスクはレンズ形状に
合せた透過率分布を持ったマスクを用意する。このマス
クとしては濃度分布を持ったマスクでもよいし、微細な
ドットが所望の透過率分布を持つようなレイアウトをし
たマスクでもよい。

【００７６】このようにして形成したレンズ形状３２の
感光性材料３１は前述のレンズ部分Ｌ１，Ｌ２の作製時
と同様に基板Ｓ２に垂直な方向にエッチング（異方性エ
ッチング）し（図７（ｃ））、その後、不要な感光性材
料（レジスト）を除去（アッシング）する（図７
（ｄ））。

【００７７】次に、図７（ｅ）に示すように、第３のマ
イクロレンズ部分Ｌ３を形成するためにエッチングした
凹形状部３２に高屈折率材料３３を埋め込む。この時、
高屈折率材料３３を埋め込んだ後で平板３４（第３の基
板Ｓ４）を貼り付ける。高屈折率材料３３としてガラス
を用いる場合はスパッタリング法により埋め込み、その
後、基板Ｓ３として平坦化し、平板３４を貼り合せる。
また、高屈折率材料３３として樹脂材料を用いる場合
は、樹脂を塗付し硬化処理する前に平板３４を上におい
て平坦になるようにした後に、硬化処理する。高屈折率
材料３３として樹脂を用いた場合は、第４の基板Ｓ４は
第３のマイクロレンズ部分Ｌ３の樹脂材料の保護層とし
て働くことができる。さらに樹脂材料は接着剤としての
機能を持つ。どちらの材料の場合も基板の厚さを正確に
得るために研磨処理することがある。こうして、第２，
第３のマイクロレンズ部分Ｌ２，Ｌ３を持つ第２のレン
ズ基板Ｓ２を形成できる。

【００７８】なお、平板３４（第３の基板Ｓ４）は貼り
合わせる前に、回折面Ｄ１を形成しておく必要がある。
これは前述のようにフォトリソグラフィとドライエッチ
ングで作製することが可能である。ただし、回折面Ｄ１
の断面形状としては、回折効率などを考えると、鋸歯状
のブレーズ型の回折格子が望ましい。ところがフォトリ
ソグラフィでそのような形状を作製するのは困難である
ので、細かい段差（階段状形状）でブレーズ型を作製す
る。この段差は或る程度の数があれば回折効率が飽和し
てくるので、出射光として十分な光量が得られるぐらい
の段差とする。さらに、回折面Ｄ１はレンズ作用を持た
せるために、同心円状のパターンとなっている。

【００７９】また、平板３４（第３の基板Ｓ４）の回折
面Ｄ１を形成した面とは反対側に反射防止層４を貼り合
わせる前に作製しておく。反射防止層４としては、平板
３４（第３の基板Ｓ４）の屈折率と反射防止用の膜材料
の屈折率とその膜厚との関係で決まる。多層の場合も屈
折率と膜厚との関係で決まる。膜は真空蒸着やスパッタ
によって設計した厚さだけ成膜する。さらに、反射防止
層４は屈折率差の大きな面で必要なものなので、平板３
４（第３の基板Ｓ４）の回折面Ｄ１を形成している面に
は必要ない。膜材料としては、単層の場合はフッ化マグ
ネシウムなどが、多層の場合はＴｉＯ_２などを用いる。

【００８０】最後に、図７（ｆ）に示すように、第１の
マイクロレンズ部分Ｌ１が形成された第１の基板Ｓ１と
第２，第３のマイクロレンズ部分Ｌ２，Ｌ３が形成され
た第２のレンズ基板Ｓ２とを、第１，第２のマイクロレ
ンズ部分Ｌ１，Ｌ２が対向するように接合構造２６を突
き合せて貼り合せる。貼り合せには、接着剤を用いて貼
り合せる。接着剤は紫外線で硬化するタイプのものや熱
で硬化するタイプのものあるいは２液を混合して硬化さ
せるタイプのものや水硝子接合などがあり、最適なもの
を選択する。貼り合せる際にはアライメントマークを各
々の基板Ｓ１，Ｓ２に予め形成しておき、アライメント
マークを合せることによって高精度に位置合せを行うこ
とができる。

【００８１】このようにしてマイクロレンズ１が作製さ
れる。このとき、１つ１つ作製するのではなく、ウエハ
プロセスで一度に数多くのマイクロレンズ１を作製する
こともできる。このとき２枚の基板Ｓ１，Ｓ２の貼り合
せは、アライメントマークを使用して高精度にアライメ
ントする。２枚のウエハ基板をアライメントすれば、１
つ１つの光学素子は同じ精度でアライメントされている
ので、生産性も大幅に向上する。１つ１つのマイクロレ
ンズ１はダイシングにより切り出す。

【００８２】本実施の形態によれば、いわゆる半導体プ
ロセスを用いてマイクロレンズ１を製造できるので、微
小なマイクロレンズ１を容易かつ高精度に製造すること
ができ、大量生産も可能であり、低コスト化も図ること
ができる。

【００８３】本発明の第七の実施の形態を図８に基づい
て説明する。本実施の形態は、前述したようなマイクロ
レンズ１を対物レンズ４１として用いる光ピックアップ
装置４２への適用例を示す。

【００８４】まず、本実施の形態の光ピックアップ装置
４２の構成例について説明する。この光ピックアップ装
置４２では、支持ベース４３上に光源としての半導体レ
ーザ（ＬＤ）４４と受光検知用のフォトダイオード（Ｐ
Ｄ）４５とが搭載されている。支持ベース４３はＬＤ４
４からの発熱を吸収できるように熱伝導のよい材料によ
り形成されている。また、特に図示していないが、支持
ベース４３は光記録媒体４６に対するアクセス中に捩れ
たりしないような構造とされている。さらに、ＬＤ４４
は図示例ではサブマウントに備え付けられていないが、
熱伝導性や配置などの必要に応じてサブマウント上に設
置して構わない。ＬＤ４４としては、例えば出射するレ
ーザ光の波長が４４０ｎｍ以下の短波長のもの、具体的
には、４００〜４１０ｎｍ程度の短波長のもの（例え
ば、青色ＬＤ）が用いられている。

【００８５】ＬＤ４４は支持ベース４３と平行な方向に
レーザ光を出射するように搭載されており、このＬＤ４
４に対向する位置にそのレーザ光を光記録媒体４６側に
向けて９０°偏向させる（折り曲げる）反射ミラー４７
と、偏向反射されたレーザ光を平行光に変換するコリメ
ータ４８とが設けられている。反射ミラー４７は４５°
の角度を持ったＬＤ４４側の傾斜面にＡｌ反射コートす
ることにより形成されたものであり、コリメータ４８は
出射側のレンズの有効径が２００μｍのマイクロレンズ
である。反射ミラー４７とコリメータ４８とはともに同
じ材料（硝子）製で一体に構成されており、コリメータ
４８部分を利用して支持ベース４３中に埋め込むように
取り付けられている。ここでいう一体とは別々に作製し
たものを各々が完成した後、接着などで一体としたもの
を意味する。本実施の形態では、何れにもガラス材料を
使用しているが、例えば反射ミラー４７にＳｉ材料をコ
リメータ４８にガラスを用いるなど互いに異なる材料で
も構わない。このとき、コリメータ４８は色収差が問題
となるのであれば、色収差を減らすような構成をとる。

【００８６】さらに、コリメータ４８の出射側（光記録
媒体４６側）の光路上には光路分離手段４９が設けられ
ている。この光路分離手段４９は、レーザ光が光記録媒
体４６に行く時はそのまま透過し、光記録媒体４６から
の反射光（信号光）はＰＤ４５が位置するところへ向か
うように分ける働きをするものである。本実施の形態で
は、偏光を利用しており、光路分離手段４９は偏光ホロ
グラムとλ／４板とにより構成されている。偏光ホログ
ラムは格子溝に複屈折性を持つ材料を埋め込み格子溝の
方向と光の偏光方向の関係によって光路を分離するもの
である。また、同時に格子のパターンを最適化すること
により集光作用を持たせることも可能で、本実施の形態
では、偏光ホログラムに集光作用を持たせている。集光
レンズ部にホログラムを用いることにより、ＬＤ４４の
波長シフトの影響による集光位置変化でも信号検出には
大きな影響を受けることがない。また、λ／４板は光学
系を小型で薄くするために、薄膜或いはシート状のもの
を使用する。

【００８７】さらに、光路分離手段４９と光記録媒体４
６との間の光路上には対物レンズ４１が設けられてい
る。この対物レンズ４１は前述したような外形形状が平
板状のマイクロレンズ１を用いたもので、第３のマイク
ロレンズ部分Ｌ３が光記録媒体４６側（像側）となるよ
うに設定される。また、第３のマイクロレンズ部分Ｌ３
に関しては半球状又は超半球状なる形状として、いわゆ
るソリッドイマージョンレンズとして形成することが望
ましい。

【００８８】また、この対物レンズ４１は光路分離手段
４９に一体化され、この光路分離手段４９に接着された
フォーカス・トラッキング制御手段５０を介して支持ベ
ース４３に取り付けられている。フォーカス・トラッキ
ング制御手段５０は光軸に沿って移動する手段と光記録
媒体４６に予め形成されているトラック溝に垂直な方向
に移動する手段とＰＤ４５からの信号（フォーカスエラ
ー信号、トラックエラー信号）を処理して各移動手段の
移動量を演算する手段とに大別される。この信号処理方
法には種々の方法があるが、ここではフォーカス検出に
はダブルビームサイズ法、トラッキング検出にはプッシ
ュプル法を用いている。移動量の演算は電子回路で行
う。また、移動手段としては積層ピエゾのような圧電素
子或いは電磁誘導型や超音波のアクチュエータなどがあ
る。さらに半導体プロセスを利用して作製する静電アク
チュエータは小型・薄型に適しており、前述の実施の形
態のようなマイクロレンズ作製プロセスに類似したプロ
セスで作製できる。本実施の形態では圧電素子を利用し
たアクチュエータを使用しているが、移動量や周波数応
答や大きさなどを考慮して適宜選択すればよい。

【００８９】このような光ピックアップ装置４２の動作
について説明する。まず、ＬＤ４４から出射されたレー
ザ光は反射ミラー４７で折り曲げられ光記録媒体４６の
方向へ向かって進んで行く。次にコリメータ４８で発散
光がコリメート光に変換される。この時、ＬＤ４４から
のレーザ光のプロファイルは非点隔差により楕円となっ
ているため、本実施の形態では楕円の短軸に合せてコリ
メートし、長軸方向の光はカットしている。コリメート
光は光路分離手段４９に入射し、偏光ホログラムを透過
後、λ／４板で直線偏光が円偏光に変わる。この後、対
物レンズ４１に入射し収束する光となって光記録媒体４
６に照射される。ここで、記録の場合は、信号に合せた
適切な変調がＬＤ４４に与えられ、光記録媒体４６に照
射され、再生の場合はＬＤ４４が変調されずに照射され
る。再生の場合、光記録媒体４６からの信号光は照射時
と逆に発散する光となって図の上側に向かって進む。対
物レンズ４１でコリメートする光となってλ／４板を透
過する。ここで、円偏光が直線偏光となるが、往きとは
９０°偏光方向が変わっているので、この光が偏光ホロ
グラムに入射すると今度は回折され集光する光となって
ＰＤ４５に入射する。ここで電気信号に変換されて信号
処理されて情報を読み取ることになる。

【００９０】従って、本実施の形態によれば、基本的に
前述したようなマイクロレンズ１を対物レンズ４１とし
て備えるので、色収差を低減させることができる小型で
薄い光ピックアップ装置４２を提供することができる。
特に、波長４００〜４１０ｎｍのレーザ光を出射する短
波長のＬＤ４４を用いた場合に重要な問題となる波長の
ずれにより対物レンズ４１で生ずる色収差も小さく抑え
ることができ、色収差の影響の少ないレーザ光集光照射
機能を発揮させることができる。さらには、第３のマイ
クロレンズ部分Ｌ３を半球状又は超半球状なる形状とし
て、いわゆるソリッドイマージョンレンズとして形成
し、光記録媒体４６に対向させることで、より一層の高
ＮＡ化が図られた対物レンズ４１となるため、光記録媒
体４６に対してより小さな光スポットを形成することが
でき、記録密度の向上を図ることもできる。

【００９１】なお、本実施の形態の光ピックアップ装置
は、追記型光ディスク装置、書換え型光ディスク装置
（媒体としては、相変化型光ディスク、光磁気ディスク
の何れでもよい）、再生専用光ディスク装置等の各種光
ディスク装置に適用可能である。特に、短波長領域の光
源を搭載し、ＰＣ等の情報処理装置の外部メモリ装置と
して用いられる光ディスク装置には好適である。

【００９２】

【発明の効果】請求項１記載の発明のマイクロレンズに
よれば、色収差の度合いを示すアッベ数が負の特定値を
示す回折面をレンズ面の一つとして組合せることによ
り、高いＮＡを達成するために全て凸レンズ構成として
も色収差を低減させる条件を満足させることができ、よ
って、マイクロレンズ自体の構成を変えたり新たな素子
を追加したりすることなく、色収差の低減を図れる小型
・安価なマイクロレンズを提供することができる。

【００９３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載のマイクロレンズの回折面を第２のレンズ基板の像側
に設けることで、レンズ表面に回折面を形成しないの
で、レンズ作製を容易にすることができる。

【００９４】請求項３記載の発明のマイクロレンズによ
れば、高いＮＡを達成するために何れも凸レンズ状の第
１ないし第３のマイクロレンズ部分を組合せたマイクロ
レンズを構成する上でも、色収差の度合いを示すアッベ
数が負の特定値を示す回折面をレンズ面の一つとして組
合せることにより、色収差を低減させる条件を満足させ
ることができ、よって、マイクロレンズ自体の構成を変
えたり新たな素子を追加したりすることなく、色収差の
低減を図れる小型・安価なマイクロレンズとなり、か
つ、第３の基板に回折面を設け、貼り合わせてマイクロ
レンズを構成すればよいので、作製も容易となるマイク
ロレンズを提供することができる。

【００９５】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載のマイクロレンズにおいて、第３の基板に反射防止機
能を持たせることにより、光の利用効率を上げることが
でき、光ピックアップ装置等に用いた場合には記録再生
信号の品質を上げることができる。

【００９６】請求項５記載の発明によれば、請求項３又
は４記載のマイクロレンズにおいて、第３の基板に保護
機能を持たせることにより、媒体などに衝突しても回折
面に傷や破損を生ずることがなく、信頼性を上げること
ができる。

【００９７】請求項６記載の発明のマイクロレンズによ
れば、高いＮＡを達成するために何れも凸レンズ状の第
１ないし第３のマイクロレンズ部分を組合せたマイクロ
レンズを構成する上でも、色収差の度合いを示すアッベ
数が負の特定値を示す回折面をレンズ面の一つとして組
合せることにより、色収差を低減させる条件を満足させ
ることができ、よって、マイクロレンズ自体の構成を変
えたり新たな素子を追加したりすることなく、色収差の
低減を図れる小型・安価なマイクロレンズとなり、ま
た、第３の基板に回折面を設け、貼り合わせてマイクロ
レンズを構成すればよいので、作製も容易となるマイク
ロレンズを提供することができる。

【００９８】請求項７記載の発明によれば、請求項１な
いし６の何れか一記載のマイクロレンズにおける回折面
を、断面形状がブレーズ型の回折格子により形成するこ
とにより、回折面としての回折効率を上げることができ
る。

【００９９】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載のマイクロレンズにおける回折面は、同心円状のパタ
ーンとして形成することにより、回折面にレンズ作用を
持たせることができる。

【０１００】請求項９記載の発明によれば、請求項１な
いし８の何れか一記載のマイクロレンズにおいて、第
１、第２のレンズ基板の材料が同一であるので、これら
の製造条件を同一にすることができ、製造の容易化及び
低コスト化を図ることができる。

【０１０１】請求項１０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９の何れか一記載のマイク
ロレンズを対物レンズとして備えるので、色収差を低減
させることができる小型で薄い光ピックアップ装置を提
供することができる。

【０１０２】請求項１１記載の発明によれば、請求項１
０記載の光ピックアップ装置において、特に波長４４０
ｎｍ以下のレーザ光を出射する短波長のレーザ光源を用
いた場合に重要な問題となる波長のずれにより対物レン
ズで生ずる色収差を小さく抑えることができ、色収差の
影響の少ないレーザ光集光照射機能を発揮させることが
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マイクロレンズを
示す断面構造図である。

【図２】本発明の第二の実施の形態のマイクロレンズを
示す断面構造図である。

【図３】本発明の第三の実施の形態のマイクロレンズを
示す断面構造図である。

【図４】本発明の第四の実施の形態のマイクロレンズを
示す断面構造図である。

【図５】本発明の第五の実施の形態のマイクロレンズを
示す断面構造図である。

【図６】本発明の第六の実施の形態の第１，第２のマイ
クロレンズ部分を形成する工程をプロセス順に示す断面
構造図である。

【図７】第３のマイクロレンズ部分を形成する工程及び
貼り合せ工程をプロセス順に示す断面構造図である。

【図８】本発明の第七の実施の形態の光ピックアップ装
置を示す断面構造図である。

【図９】従来、一般の光ピックアップ装置の構成例を示
す原理的な構造図である。

【図１０】色消しレンズの構成例を示す断面構造図であ
る。

【符号の説明】

１ マイクロレンズ ４１ 対物レンズ ４２ 光ピックアップ装置 ４４ 光源、半導体レーザ ４６ 光記録媒体 Ｌ１ 第１のマイクロレンズ部分 Ｌ２ 第２のマイクロレンズ部分 Ｌ３ 第３のマイクロレンズ部分 Ｓ１ 第１のレンズ基板 Ｓ２ 第２のレンズ基板 Ｓ３ 基板 Ｓ４ 第３の基板 Ｓ５ 第４の基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 稔浩 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 清澤 良行 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H087 KA13 LA01 PA02 PA18 PB03 QA01 QA05 QA13 QA21 QA25 QA33 QA41 QA45 RA46 5D119 AA01 AA11 AA22 AA32 AA38 AA40 AA43 BA01 BB01 BB02 BB04 BB05 DA01 DA05 EB02 EC03 FA05 JA44 JA64 JA65 JB01 JB03 JB04 NA05 5D789 AA01 AA11 AA22 AA32 AA38 AA40 AA43 BA01 BB01 BB02 BB04 BB05 CA21 CA22 CA23 DA01 DA05 EB02 EC03 FA05 JA44 JA64 JA65 JB01 JB03 JB04 NA05

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のマイクロレンズ部分が凸レンズ状
   に形成された第１のレンズ基板と、 第２のマイクロレンズ部分が凸レンズ状に形成されて前
   記第２のマイクロレンズ部分が前記第１のマイクロレン
   ズ部分に対向するように前記第１のレンズ基板に貼り合
   せられた第２のレンズ基板と、 前記第１及び第２のマイクロレンズ部分を通る光軸上に
   位置させて前記第２のレンズ基板に設けられた少なくと
   も１つの回折面と、を備えるマイクロレンズ。
2. 【請求項２】 前記回折面は、前記第２のレンズ基板の
   像側に設けられている請求項１記載のマイクロレンズ。
3. 【請求項３】 第１のマイクロレンズ部分が凸レンズ状
   に形成された第１のレンズ基板と、 第２のマイクロレンズ部分が凸レンズ状に形成されて前
   記第２のマイクロレンズ部分が前記第１のマイクロレン
   ズ部分に対向するように前記第１のレンズ基板に貼り合
   せられた第２のレンズ基板と、 前記第２のレンズ基板の材料よりも屈折率の大きい材料
   により前記第２のレンズ基板の像側に位置させて前記第
   ２のマイクロレンズ部分側に凸となるように凸レンズ状
   に形成された第３のマイクロレンズ部分と、 前記第２のレンズ基板に対して前記第３のマイクロレン
   ズ部分側に設けられた第３の基板と、 前記第１，第２及び第３のマイクロレンズ部分を通る光
   軸上に位置させて前記第３の基板に設けられた少なくと
   も１つの回折面と、を備えるマイクロレンズ。
4. 【請求項４】 前記第３の基板は反射防止機能を有し、
   前記回折面は前記第３の基板の前記第３のマイクロレン
   ズ部分側に設けられている請求項３記載のマイクロレン
   ズ。
5. 【請求項５】 前記第３の基板は保護機能を有し、前記
   回折面は前記第３の基板の前記第３のマイクロレンズ部
   分側に設けられている請求項３又は４記載のマイクロレ
   ンズ。
6. 【請求項６】 第１のマイクロレンズ部分が凸レンズ状
   に形成された第１のレンズ基板と、 第２のマイクロレンズ部分が凸レンズ状に形成されて前
   記第２のマイクロレンズ部分が前記第１のマイクロレン
   ズ部分に対向するように前記第１のレンズ基板に貼り合
   せられた第２のレンズ基板と、 前記第２のレンズ基板の材料より屈折率の大きい材料に
   より前記第２のレンズ基板の像側に位置させて前記第２
   のマイクロレンズ部分側に凸となるように凸レンズ状に
   形成された第３のマイクロレンズ部分と、 前記第１，第２及び第３のマイクロレンズ部分を通る光
   軸上に位置する回折面を有して前記第１及び第２のレン
   ズ基板間に設けられた第４の基板と、を備えるマイクロ
   レンズ。
7. 【請求項７】 前記回折面は、断面形状がブレーズ型の
   回折格子により形成されている請求項１ないし６の何れ
   か一記載のマイクロレンズ。
8. 【請求項８】 前記回折面は、同心円状のパターンとし
   て形成されている請求項７記載のマイクロレンズ。
9. 【請求項９】 前記第１のレンズ基板の材料と前記第２
   のレンズ基板の材料とが同一である請求項１ないし８の
   何れか一記載のマイクロレンズ。
10. 【請求項１０】 光源から出射された光を光記録媒体の
    記録面に対して集光させる請求項１ないし９の何れか一
    記載のマイクロレンズを対物レンズとして備える光ピッ
    クアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記光源が波長４４０ｎｍ以下の短波
    長レーザ光を出射するレーザ光源である請求項１０記載
    の光ピックアップ装置。