JP2003529107A - ２個の１／２より大きい半球球面レンズを有する光学レンズ系 - Google Patents

２個の１／２より大きい半球球面レンズを有する光学レンズ系

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ系の2枚のレンズの光学軸が一致する必要のある相対的に近い公差が、それほど困難でない方法で達成できる、レンズ系、光学走査装置、および光学プレーヤーを提供すること。 【解決手段】 本発明は、光学ディスクプレーヤの光学走査装置(15)における使用に適した光学レンズ系(39)に関する。レンズ系(39)は、レンズホルダ(61)内の固定位置にマウントされている、第1レンズまたは対物レンズ(45)と第2レンズまたは補助レンズ(47)を有する。対物レンズは、第1直径(D1)を有する第1球面レンズ本体(67)の1/2より大きく、補助レンズは、第1直径より小さい第2直径(D2)を有する第2球面レンズ本体(69)の1/2より大きい。対物レンズと補助レンズは、それぞれ、第1および第2直径に実質的に等しい直径をそれぞれ有するレンズホルダの第1円柱状内壁(83)と第2円柱状内壁(85)によって囲まれる。当該内壁は、レンズホルダ内に、従来の加工機によって非常に正確な同軸位置に形成できる。このようにして、レンズホルダ内の対物レンズと補助レンズの非常に正確な中心合わせが、相対的に単純な方法で得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、第1直径を有する実質的に球体の第1レンズ本体の少なくとも一部を
有する第1レンズと、前記第1直径より小さい第2直径を有する実質的に球体の第2
レンズ本体の少なくとも一部を有する第2レンズと、前記第1レンズと前記第2レ
ンズ用の第1マウントと第2マウントをそれぞれ有するレンズホルダが、設けられ
た光学レンズ系に関する。
【０００２】 本発明は、さらに、本発明による光学レンズ系を製造する方法に関する。
【０００３】 本発明は、さらに、光学的に走査可能な情報キャリアの情報層を走査するため
の光学走査装置であって、当該走査装置に、放射源と、動作時に前記放射源によ
って供給される放射ビームを前記情報層の上の走査スポット(scanning spot)に
フォーカスするための、光学軸を有する光学レンズ系とが設けられ、前記レンズ
系に、第1レンズと第2レンズが定位置に固定されるレンズホルダが設けられた、
光学走査装置にも関する。
【０００４】 本発明は、さらに、回転軸を中心に回転できるテーブルと、前記テーブル上に
配置でき、かつ光学的に走査可能な情報キャリアの情報層を走査するための光学
走査装置と、前記走査装置の少なくとも光学レンズ系を主に半径方向に回転軸に
対して移動させることができる移動装置と、を有する光学プレーヤーであって、
前記レンズ系に、第1レンズと第2レンズが定位置に固定されるレンズホルダが設
けられた、光学プレーヤーにも関する。
【０００５】
【従来の技術】
冒頭の段落で述べたタイプの光学プレーヤーと、このプレーヤーに採用される
光学走査装置と、この走査装置に使用される光学レンズ系は、EP-A-0 863 502か
ら公知である。この公知のレンズ系の第1レンズは、対物レンズであり、第2レン
ズは、対物レンズと走査される情報キャリアとの間に配置される補助レンズであ
る。補助レンズを使用することによって、この公知のレンズ系は、相対的に大き
い開口数を有し、その結果、走査される情報キャリア上に相対的に小さい走査ス
ポットが形成される。従って、この公知の走査装置は、相対的に小さい基本情報
特性(elementary information characteristics)を有する情報キャリア、すなわ
ち相対的に高い情報密度を有する情報キャリア（例:高密度CD）の走査に適切に
使用できる。第1レンズと第2レンズには、環状フランジが設けられていて、各フ
ランジは、対応するレンズ本体と一体に製造され、かつそれぞれに環状位置決め
面と円柱状位置決め面が設けられている。レンズホルダの第1マウントは、レン
ズホルダの中心線に垂直に延在し、かつ第1レンズの環状位置決め面がこれに接
触する環状の位置決め面を含む。レンズホルダの第2マウントも、中心線に垂直
に延在し、かつ第1レンズを囲み、かつ第1マウントの位置決め面に接触する環状
位置決め面と、その内壁が中心線の周囲に同心に配置されるスリーブとを含み、
第2レンズの円柱状位置決め面は、当該内壁に接触している。両方のレンズの光
学軸は、両方のレンズの適切な光学的効果が達成されるように、相対的に近い所
定の公差内で一致する必要がある。この目的のため、光学軸は、中心線に垂直な
方向から見たとき、相互に正確に配置され、かつ互いに正確に平行に延在してい
る必要がある。この公知のレンズ系の製造時、光学軸の相対位置は、両方のマウ
ントをそれぞれの位置決め面上で相互に移動させることによって、中心線に垂直
な方向に修正することができる。光学軸の平行性は、第1レンズの環状位置決め
面を、第1レンズの光学軸に直角に配置し、かつ第2レンズの円柱状位置決め面を
、第2レンズの光学軸と同心になるように配置することによって達成される。
【０００６】 この公知のレンズ系、この公知の光学走査装置、およびこの公知の光学プレー
ヤーの欠点は、レンズ系の2枚のレンズの光学軸を一致させるために必要な相対
的に近い公差を達成することが非常に難しいことにある。この原因は、両方のレ
ンズのフランジに対する当該位置決め面の要求精度を満たすことが、非常に困難
な工程であることに帰する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、冒頭の段落で述べたレンズ系、光学走査装置、および光学プ
レーヤーであって、前記レンズ系の前記2枚のレンズの前記光学軸が一致する必
要のある前記相対的に近い公差が、それほど困難でない方法で達成できる、レン
ズ系、光学走査装置、および光学プレーヤーを提供することである。
【０００８】 この目的を達成するため、本発明によるレンズ系は、前記第1および前記第2マ
ウントが、共通の中心線を有する第1および第2円柱状内壁をそれぞれ有し、前記
第1内壁の直径と前記第2内壁の直径が、それぞれ前記第1および第2直径に実質的
に等しく、かつ前記第1および前記第2レンズが、それぞれ前記第1および前記第2
球面レンズ本体の1/2より大きいことを特徴とする。
【０００９】 この目的を達成するため、本発明による光学走査装置は、使用されるレンズ系
が、本発明によるレンズ系であることを特徴とする。
【００１０】 この目的を達成するため、本発明による光学プレーヤーは、使用される光学走
査装置が、本発明による光学走査装置であることを特徴とする。
【００１１】 当該内壁の直径が、それぞれ第1レンズ本体の第1直径と第2レンズ本体の第2直
径に実質的に等しいため、両方のレンズは、両方のマウント内に中心線に垂直な
方向に正確に配置される。中心線に垂直な方向に両方のレンズを非常に正確に相
互に位置決めすることは、当該内壁の直径寸法が正確であることと、当該内壁が
非常に正確な同心であることによって達成される。この精度は、レンズホルダの
第1および第2マウントに、旋盤などの従来の加工機を使用して、それぞれ第1お
よび第2円柱状内壁を形成することによって、それほど困難でない方法で達成で
きる。また、球面レンズ本体は、ローリング工程(rolling process)などの相対
的に簡単な工程を使用して、非常に正確に製造できる。第1および第2レンズは、
それぞれ第1および第2球面レンズ本体の1/2より大きいため、両方のレンズ本体
は、2個のマウント内に配置した後、中心線に直角に見たときの2枚のレンズの相
互の位置に影響を与えずに、両方のマウント内で該当レンズ本体の中心の回りに
一定範囲内の角度だけ傾けることができるので、後の段階で2枚のレンズの光学
軸を平行になるように調整するときに、中心線に対して直角に見たときの2枚の
レンズの正確な相互の位置が影響されることがない。
【００１２】 本発明による光学レンズ系の1つの具体的な実施例は、前記第1レンズが、前記
第2レンズに面する側で、前記中心線に垂直に延在する境界面を境界とし、その
一方で、前記第1マウントに、前記第1レンズの前記境界面用の突合せ部材(abutt
ing member)が設けられ、当該突合せ部材が、前記中心線に垂直な平面内に延在
することを特徴とする。第1レンズの光学軸は、当該境界面と当該突合せ部材に
よって、レンズホルダの中心線に正確に平行に配置される。当該境界面に要求さ
れることは、正確に平坦であることのみである。この場合、第1レンズの光学軸
は、境界面に垂直に延在する第1レンズ本体の直径によって形成される。当該突
合せ部材は、レンズホルダの中心線に垂直に延在するように正確に形成する必要
があるが、これは、旋盤などの従来の加工機を使用することによって、それほど
困難でない方法で達成できる。
【００１３】 本発明による光学レンズ系のさらなる実施例は、前記突合せ部材が、前記中心
線に垂直に延在する環状面を有し、当該環状面に起因して、前記第1および前記
第2内壁が段階状に相互に結合されることを特徴とする。この実施例の場合、突
合せ部材は、実用的で、かつそれほどの労力を必要としない方法で具体化される
。
【００１４】 本発明による光学レンズ系のさらに別の実施例は、前記第2レンズが、前記第1
レンズと反対側で、前記中心線に垂直に延在する境界面を境界とすることを特徴
とする。当該境界面に要求されることは、正確に平坦であることのみである、こ
の場合、第2レンズの光学軸は、境界面に垂直に延在する第2レンズ本体の直径に
よって形成される。境界面は、第1レンズと反対側の第2レンズの面上に形成され
るため、この境界面には、それほど困難でない方法で、第2レンズの光学軸がレ
ンズホルダの中心線に確実に平行に延在するように機能する心合せ工具(alignin
g tool)によりアクセスすることが出来る。
【００１５】 本発明による光学レンズ系の1つの具体的な実施例は、前記第2マウントに、前
記第1レンズの反対側に、前記中心線に垂直に延在する端面が設けられ、前記端
面と前記第2レンズの前記境界面が共通の面内に配置されることを特徴とする。
特に、この実施例の場合、当該端面は、前記レンズホルダの前記中心線に垂直に
延在するように形成され、これは、旋盤などの従来の加工機を使用することによ
って、それほど困難でない方法で達成できる。第2レンズの光学軸と中心線の平
行は、第2レンズの境界用と当該端面用の共通の心合せ面が設けられた心合せ工
具を使用することによって容易に調整できる。
【００１６】 本発明による光学レンズ系のさらなる実施例は、前記2枚のレンズの少なくと
も1つが、貼り付け(glued joint)によって前記該当マウント内に固定されること
を特徴とする。当該貼り付けは、非常に単純であり、該当レンズが該当マウント
に対して位置合わせされた後に、該当マウントに対する該当レンズの当該位置に
影響することなく、行うことができる。
【００１７】 本発明による光学レンズ系のさらなる実施例は、前記レンズの少なくとも1つ
を、前記該当内壁内に前記該当レンズ本体を圧入(press-fitting)することによ
って前記該当マウント内に固定することを特徴とする。このようにして、該当レ
ンズは、該当マウント内に非常に簡単かつ高い信頼性で固定される。
【００１８】 本発明による光学レンズ系の1つの具体的な実施例は、前記第1および前記第2
マウントが、実質的にスリーブ形状であり、かつ前記レンズホルダの空洞の円錐
中央部を介して相互に結合されることを特徴とする。当該円錐中央部を使用する
ことにより、レンズホルダの形状が非常に高い剛性および高精度（中心線に平行
な方向から見たとき）となり、2枚のレンズの相互の位置がレンズホルダの変形
によって実質的に影響されなくなる。
【００１９】 本発明による光学レンズ系を製造する方法は、心合せ工具の第1心合せ面によ
って前記第2レンズの前記境界面を支持し、かつ、前記第1心合せ面に平行に向け
られた前記心合せ工具の第2心合せ面によって前記第1マウントの前記突合せ部材
を同時に支持することによって、前記第2レンズが前記第2マウント内に配置され
ることを特徴とする。第1マウントの突合せ部材は、第1レンズの境界面用であり
、レンズホルダの中心線に垂直な面内に延在する。心合せ工具の2つの平行な心
合せ面によって、第2レンズの境界面と当該突合せ部材を同時に支持することに
より、第2レンズの光学軸は、レンズホルダの中心線に正確に平行に配置される
。後の段階で、第1レンズの境界面を当該突合せ部材に接触するように位置させ
ることによっても、第1レンズの光学軸は、レンズホルダの中心線に正確に平行
に配置される。このようにして、2枚のレンズの光学軸は、当該心合せ工具を使
用することによって、それほど困難でない方法によって中心線に平行に置かれる
。2枚のレンズの必要な平行な位置を達成するためにレンズホルダに要求される
ことは、正確に形成された単一の突合せ部材が設けられることのみである。
【００２０】 本発明による光学レンズ系を製造するさらなる方法は、前記第2レンズの前記
境界面と前記第2マウントの前記端面を心合せ工具の心合せ面によって同時に支
持することによって、前記第2レンズが、前記第2マウント内に配置されることを
特徴とする。このさらなる方法の場合、レンズホルダには、第1レンズの境界面
用の、中心線に垂直に延在する突合せ部材と、心合せ工具の心合せ面と協働する
、中心線に垂直に延在する端面とが、設けられている。必要な心合せ工具は、単
一の心合せ面を有するのみでよく、従って非常に簡単な構造である。
【００２１】 本発明のこれらの観点およびその他の観点は、以下に説明される実施例を参照
することにより、明確になるであろう。
【００２２】
【発明を実施するための形態】
図1は、本発明による光学プレーヤーを線図的に示す。この光学プレーヤーは
、回転軸3を中心に回転させることができ、かつフレーム7に固定されている電動
機5によって駆動されるテーブル1を有する。テーブル1上には、DVDなどの光学的
に走査可能な情報キャリア9を置くことができる。この情報キャリアには、ディ
スク形状の透明な基板が設けられ、この基板の上には、らせん形状の情報トラッ
クを有する情報層13が存在する。情報層13は、透明な保護コーティング11で覆わ
れている。光学プレーヤーは、情報キャリア9の情報トラックを光学的に走査す
るための、本発明による光学走査装置15をさらに有する。走査装置15は、光学プ
レーヤーの移動装置17によって、回転軸3に対して主に2つの逆の径方向XおよびX
'に移動できる。この目的のため、走査装置15は、移動装置17のスライド19に固
定されている。この移動装置17には、スライド19が移動時にガイドされる、X方
向に平行に延在しかつフレーム7の上に形成される直線ガイド21と、スライド19
をガイド21の上で移動させることができる電動機23とがさらに設けられている。
動作時、モーター5と23は、情報キャリア9の上に存在するらせん形状の情報トラ
ックが走査装置15によって走査されるように、回転軸3を中心とする情報キャリ
ア9の回転と、X方向に平行な方向の走査装置15の移動とが同時に起こるように、
光学プレーヤーの電気制御装置（図示されていない）によって制御される。走査
中、情報トラックの上に存在している情報を走査装置15によって読み取ったり、
情報トラックに走査装置15によって情報を書き込むことができる。
【００２３】 本発明による光学プレーヤーで使用される本発明による光学走査装置15は、図
2に線図的に示されている。走査装置15には、光学軸27を有する半導体レーザな
どの放射源25が設けられている。走査装置15は、放射源25と向き合う反射面33を
有する、放射源25の光学軸27に対して45°の角度に配置される透明板31を有する
放射ビームスプリッタ29を有する。走査装置15は、光学軸37を有するコリメータ
レンズユニット35と、光学軸41を有する本発明による光学レンズ系39とをさらに
含む。コリメータレンズ装置35は、放射ビームスプリッタ29とレンズ系39の間に
配置されている。図示の例では、コリメータレンズユニット35は、単一のコリメ
ータレンズ43を有し、レンズ系39は、第1または対物レンズ45と、対物レンズ45
と情報キャリア9の間に配置される第2または補助レンズ47とを有する。図示の例
では、コリメータレンズユニット35の光学軸37とレンズ系39の光学軸41は一致し
、放射源25の光学軸27と90°の角度をなす。走査装置15は、それ自体公知であり
一般的に使用されるタイプの光学検出器49をさらに含む。この光学検出器は、放
射ビームスプリッタ29の後ろに、コリメータレンズユニット35に対して配置され
ている。動作時、放射源25は、放射ビーム51を生成する。このビームは、放射ビ
ームスプリッタ29の反射面33によって反射され、レンズ系39よって、情報キャリ
ア9の情報層13の上の走査スポット53にフォーカスされる。放射ビーム51は、情
報層13によって反射され、反射された放射ビーム55を形成し、これは、レンズ系
39、コリメータレンズユニット35、および放射ビームスプリッタ29を介して光学
検出器49上にフォーカスされる。情報キャリア9の上に存在する情報を読み取る
ため、放射源25は、連続的な放射ビーム51を生成する。光学検出器49は、連続的
に走査スポット53内に存在する、情報キャリア9の情報トラック上の一連の基本
情報特性に対応する検出信号を供給する。情報キャリア9に情報を書き込むため
、放射源25は、書き込む情報に対応する放射ビーム51を生成し、情報キャリア9
の情報トラック上の一連の連続的な基本情報特性が、走査スポット53の中に生成
される。ここで留意すべき点は、本発明は、放射源25、コリメータレンズユニッ
ト35、およびレンズ系39が互いに異なる位置に配置される光学走査装置も含む点
である。例えば、本発明は、コリメータレンズユニット35の光学軸37とレンズ系
39の光学軸41が互いに90°の角度をなす実施例と、コリメータレンズユニット35
とレンズ系39の間に追加の鏡が配置される実施例を含む。これらの実施例の場合
、レンズ系39の光学軸41に平行な方向から見た光学走査装置の寸法が小さくなる
。また、本発明は、例えば、放射源25とコリメータレンズユニット35がスライド
19の上ではなくフレーム7に対して固定位置に配置される実施例と、コリメータ
レンズユニット35の光学軸37が径方向X、X'に平行な方向である実施例も含む。
これらの実施例の場合、スライド19の移動質量が軽減するように、レンズ系39と
追加の鏡のみがスライド19の上に配置される。
【００２４】 さらに図2に示されているように、光学走査装置15は、第1アクチュエータ57と
第2アクチュエータ59を有する。レンズ系39は、第1アクチュエータ57によって、
第2光学軸41に平行に相対的に小さな距離と、X-方向に平行に相対的に小さな距
離とに移動させることができる。第1アクチュエータ57によって光学軸41に平行
にレンズ系39を移動させることによって、走査スポット53は、情報キャリア9の
情報層13上に必要な精度でフォーカスされる。第1アクチュエータ57によってレ
ンズ系39をX-方向に平行な方向に移動させることによって、走査スポット53は、
追跡する情報トラック上に必要な精度で維持される。この目的のため、第1アク
チュエータ57は、光学検出器49から焦点誤差信号とトラッキング誤差信号を受信
する、光学プレーヤーの制御装置によって制御される。コリメータレンズユニッ
ト35のコリメータレンズ43は、第2アクチュエータ59によって、光学軸37に平行
な方向に相対的に小さな距離移動させることができる。第2アクチュエータによ
ってコリメータレンズ43を光学軸37に平行な方向に移動させることによって、情
報キャリア9の透明な保護コーティング11における放射ビーム51の球面収差が補
正される。このような球面収差は、主に保護コーティング11の厚さの変動に起因
する。この目的のため、第2アクチュエータ59は、例えば、走査スポット53付近
の透明な保護コーティング11の厚さを測定することができるセンサー（図示され
ていない）からの誤差信号を受信する光学プレーヤーの当該制御装置によって、
制御電流により制御される。この制御装置は、コリメータレンズ43を、所定のそ
れ自体公知の通常の方法で当該球面収差が修正される位置に置くことができるよ
うに、第2アクチュエータ59を流れる電流を制御するように、実施される。
【００２５】 本発明による光学レンズ系39は、図3に詳細に示されている。レンズ系39は、
第1レンズ（対物レンズ45とも呼ぶ）用の第1マウント63と、第2レンズ（補助レ
ンズ47とも呼ぶ）用の第2マウント65とを有するレンズホルダ61を有する。対物
レンズ45と補助レンズ47は、それぞれ、直径D1 を有する実質的に球体である第1
レンズ本体67の一部と、D1 よりも小さい第2直径D2を有する実質的に球体である
第2レンズ本体69の一部を有する。第1レンズ本体67には、補助レンズ47に面する
側に境界面71が形成されている。この境界面71に垂直に延在する第1レンズ本体6
7の補助線は、対物レンズ45の光学軸73を形成する。第2レンズ本体69には、対物
レンズ45の反対側に境界面75が形成されている。この境界面75に垂直に延在する
第2レンズ本体69の補助線が、補助レンズ47の光学軸77を形成する。2つのレンズ
本体67と69には、境界面71と75の反対側に、非球面レンズ表面が得られるように
ラッカーコーティング79が塗布されている。このラッカーコーティングは、それ
自体公知で一般的に使用されるレプリカ工程によって塗布される。参照番号81は
、対物レンズ45と補助レンズ47の上の余分なラッカー、すなわちレプリカ工程後
に該当レンズ本体67、69の上に残留しているラッカーを示す。
【００２６】 光学レンズ系39の1つの固有な実施例においては、波長400nmを有する平行放射
ビーム51の代わりに、情報キャリア9の保護コーティング11を通過して情報層13
上に走査スポット53を形成する、開口数(NA) 0.85を有する収束ビームが、使用
される。光学レンズ系39と保護コーティング11の間の自由作動距離(free workin
g distance)は、0.15 mmであり、保護コーティング11の厚さは0.1 mm、放射ビー
ム51の当該波長における屈折率n=1.624である。光学レンズ系39の第1レンズ45は
、直径4.14 mm、光学軸73上における厚さ2.319 mm、入射瞳直径(entrance pupil
diameter) 3.0 mmである。第1レンズ45のレンズ本体67は、屈折率1.499を有す
るSchottガラスFK5から製造される。コリメータレンズ43の方向に向けられてい
る第1レンズ45の凸面は、曲率半径2.07 mmを有する。この凸面の非球面形状は、
第1球面レンズ本体67に、Diacrylの薄いラッカーコーティング79を塗布すること
によって得られる。ラッカーコーティング79のラッカーは、屈折率1.595を有し
、光学軸73上におけるラッカーコーティング79の厚さは19 μmである。回転対称
の非球面形状は、方程式
【式１】 によって与えられ、ここで、zは、光学軸73の方向における表面の位置（ミリメ ートル単位）、rは、光学軸73までの距離（ミリメートル単位）、Akは、rのk乗
の係数である。係数A2 〜 A16 の値は、それぞれ、0.2643886, 0.008869125, -3
.3763645 10-6, 0.0014305415, -0.0013369808, 0.0006112074, -0.00014547052
, 1.2928731 10-5である。第1レンズ45の凸面の反対側の境界面71は、無限の曲
率半径を有する。光学レンズ系39の第2レンズ47は、直径1.7 mm、光学軸77にお
ける厚さ0.977、第1レンズまでの距離0.356 mmである。第2レンズ47のレンズ本
体も、SchottガラスFK 5から製造される。第1レンズ45の方向に向けられている
第2レンズ47の凸面は、曲率半径0.85 mmを有する。この凸面の非球面形状は、上
記の方程式によって与えられ、係数A2 〜 A16 の値は、それぞれ、0.6052026, 0
.21991899, 0.12419616, 0.023176954, 0.15057964, 0.56573255, 1.2308544, 0
.73899785である。非球面形状は、光学軸77上における厚さ7 μmを有するDiacry
lの薄いラッカーコーティング79を塗布することによって得られる。第2レンズ47
の反対側の境界面75は、無限の曲率半径を有する。
【００２７】 レンズ系39の正しい光学的効果のため、対物レンズ45と補助レンズ47の光学軸
73と77は、非常に小さな公差の範囲内で一致し、かつ、レンズ系39の光学軸41に
垂直に見たときに平行である必要がある。本発明によると、当該公差は、レンズ
ホルダ61の第1マウント63と第2マウント65に、それぞれ、光学軸41に一致する共
通の中心線を有する第1円柱状内壁83と第2円柱状内壁85を設け、第1内壁83が、
第1直径D1 に実質的に等しい直径を有し、かつ第2内壁85が、第2直径D2 に実質
的に等しい直径を有するようにして、それほど手間がかからない方法で達成され
る。さらに、対物レンズ45と補助レンズ47は、それぞれ、第1球面レンズ本体67
と第2球面レンズ本体69の1/2より大きい。すなわち、光学軸73と77に平行に見た
ときに、対物レンズ45と補助レンズ47の高さが、それぞれ、D1/2、D2/2を超える
。この結果、対物レンズ45と補助レンズ47は、それぞれD1 と D2に等しい直径の
円形外形を有するので、対物レンズ45と補助レンズ47は、中心線87に垂直に見た
ときに、それぞれ第1内壁83と第2内壁85によって正確に囲まれ、従って、中心線
87に対して、かつ相互に、それらの中心が正確に配置される。レンズ系39の製造
においては、内壁83と85は、旋盤などの従来の加工機によって、レンズホルダ61
内に正確に形成できる。次いで、先ず、第1補助レンズ47が、第2マウント65の中
に設けられ、固定される。図示の例においては、補助レンズ47は、第2内壁85に
第2球面レンズ本体69を圧入することによって、第2マウントに固定される。これ
に代えて、補助レンズ47は、例えば、貼り付けによって第2マウント65に固定し
てもよい。次いで、対物レンズ45が、中心線87に垂直な方向において補助レンズ
47と中心が合うように第1マウント63内に配置される。次いで、対物レンズ45の
光学軸73が、それ自体公知で一般的に適用される干渉式心合せ工程 (interferom
etric aligning process)によって、補助レンズ47の光学軸77に平行になるよう
に位置合わせされる。この工程において、対物レンズ45は、それ自体公知で通常
使用されるマニピュレータによって、中心線87に垂直に延在する傾斜軸に対して
、一定範囲内の角度傾けられる。対物レンズ45は、球面レンズ本体67の1/2より
大きいため、対物レンズは、傾けられるときに第1内壁83と完全に接触したまま
であり、このため中心線87に垂直な方向における対物レンズ45と補助レンズ47の
相互の正確な中心合わせが、対物レンズ45を傾けるときに影響されない。対物レ
ンズ45は、最終的に貼り付けによって第1マウント63に固定される。図3にも示さ
れているように、レンズホルダ61の第1マウント63と第2マウント65は、実質的に
スリーブ形状であり、第1マウント63には、レンズホルダ61を第1アクチュエータ
57に固定する環状のフランジ89が設けられている。スリーブ形状のマウント63、
65は、空洞の円錐中央部91を介して互いに結合され、この結果、レンズホルダ61
は、形状の剛性と精度が非常に高い。これによって、対物レンズ45と補助レンズ
47の相互の位置は、加速力によって実質的に影響されない。
【００２８】 図4に示されている、本発明によるレンズ系39'の第2実施例も、前述したレン
ズ系39に代えてに、走査装置15で適切に使用できる。図4では、レンズ系39の各
部分に対応するレンズ系39'の各部分には、同じ参照番号が付されている。本文
書の以下では、レンズ系39と異なっているレンズ系39'の観点のみが説明される
。
【００２９】 図4に示されているように、レンズ系39'のレンズホルダ61の第1マウント63に
は、対物レンズ45の境界面71用の突合せ部材93が設けられている。図示されてい
る実施例の場合、突合せ部材93は、中心線87に垂直に延在し、かつ内壁83と外壁
85とに相互に段階状に結合する環状面95を有する。これに代えて、突合せ部材93
は、例えば、中心線87に直角の共通の想像面内にそれぞれ延在する3つの接合面
という形式など、異なる形式で実施することも出来る。環状面95が中心線87に垂
直に延在し、かつ対物レンズ45の境界面71が環状面95に接触するため、対物レン
ズ45の光学軸73は、中心線87に正確に平行に延在する。図4がさらに示すように
、環状本体97が、第2マウント65と円錐中央部91の周囲に配置されている。この
環状本体は、ポリエチレンなどの弾性材料から形成され、レンズ系39'と情報キ
ャリア9の間の機械的な接触に起因する情報キャリア9の損傷を防止するための緩
衝器として機能する。
【００３０】 図5は、図4に示されているレンズ系39'の補助レンズ47が、本発明による方法
によって、どのように対物レンズ45に対して位置合わせされるかを線図的に示す
。前述したように、対物レンズ45の光学軸73は、対物レンズ45の境界面71が中心
線87に垂直に延在する突合せ部材に接触するように、正確な位置で中心線87に平
行に延在する。図5に示されている方法によると、レンズホルダ61の第2マウント
65には、対物レンズ45の反対側に、中心線87に垂直に延在する環状の端面99が設
けられる。補助レンズ47は、単一の心合せ面103が設けられた心合せ工具101によ
って第2マウント65内に配置される。補助レンズ47は、補助レンズ47の境界面75
とレンズホルダ61の端面99とを心合せ工具101の心合せ面103によって同時に支持
することによって、第2マウント65内に配置される。端面99が中心線87に対し垂
直に延在する結果、補助レンズ47の光学軸77は、中心線87に正確に平行に配置さ
れ、対物レンズ45の光学軸73に正確に整合される。従って、補助レンズ47の境界
面75とレンズホルダ61の端面99は、共通の面内に配置される。この方法において
必要な心合せ工具101の構造は、非常に単純である。レンズホルダ61には、2つの
当該円柱状内壁83と85以外に、中心線87に垂直に延在する突合せ部材93と、中心
線87に垂直に延在する端面も設ける必要がある。突合せ部材93と端面99は、旋盤
などの従来の加工機によって正確に形成でき、突合せ部材93と2つの内壁83と85
を1回の機械加工手順で形成することが可能である。従って、要求される精度は
、本発明による方法によって、それほど困難なく得られる。
【００３１】 最後に、図6は、図4に示されているレンズ系39'の補助レンズ47を、本発明に
よる代替方法によって、どのようにして中心線87に対して位置合わせするかを線
図的に示す。この代替方法によると、補助レンズ47は、対物レンズ45の前のレン
ズホルダ61内に設けられる。補助レンズ47は、第1心合せ面109を有する第1部分1
07と、第2心合せ面113を有する第2部分111とが設けられた心合せ工具105によっ
て、第2マウント65内に配置される。第2心合せ面113は、第2部分111の一部を形
成する円柱状マンドレル115の端面である。図6に示されているように、心合せ工
具105の第1部分107と第2部分111が組み立てられた状態においては、心合せ面109
と113の両方は正確に平行に延在する。この代替方法によると、レンズホルダ61
の第1マウント63は、マンドレル115の外周に置かれ、第1マウント63の突合せ部
材93は、第2心合せ面113によって支持される。補助レンズ47は、第1心合せ表面1
09によって第2マウント65内に配置され、補助レンズ47の境界面75は、この第1心
合せ面109によって支持される。図6に示されているように、心合せ工具105が組
み立てられた状態においては、第1心合せ面109と第2マウント65の間に自由空間1
17が存在するため、第2心合せ面113に対する第1心合せ面109の位置が、第2マウ
ント65の存在によって影響されない。このようにして、補助レンズ47の境界面75
は、突合せ部材に平行になるように正確に置かれるため、補助レンズ47の光学軸
77は、中心線87に正確に平行に配置される。次いで、対物レンズ45の境界面71を
突合せ部材93に接触するように配置することによっても、対物レンズ45の光学軸
73は、中心線87に正確に平行に、従って、補助レンズ47の光学軸77に対して正確
に整合される。この代替方法において必要となる心合せ工具105の構造は、図5に
示されている心合せ工具101の構造ほど単純ではない。しかしながら、この代替
方法の利点は、レンズホルダ61には、2つの円柱状内壁83と84以外に、中心線87
に垂直に延在する突合せ部材93しか設ける必要がない点である。突合せ部材93と
内壁83、85は、旋盤などの従来の加工機によって、単一工程手順で正確に形成で
きるので、この代替方法も、それほど手間がかからない。図6に示されているよ
うに、心合せ工具105が組み立てられた状態においては、第1心合せ面109と第2マ
ウント65の間に自由空間117が存在し、この結果、補助レンズ47の境界面75は、
レンズ系39'の製造後に第2マウント65よりもわずかに突き出す。これは、例えば
、心合せ工具105の第1部分107に、第1心合せ面109より高く、かつ直径が第2マウ
ント65の第2直径D2 よりも小さい円形の心合せ面を設けて、境界面75が第2マウ
ント65より引っ込むようにすることによって防止できる。
【００３２】 前述したように、本発明による光学プレーヤーによって、情報キャリア9の情
報層13の走査中に、情報層13の上に存在している情報を読み取る、または情報層
13に情報を書き込むことができる。留意すべき点は、本発明が、情報キャリアの
情報層の上に存在している情報の読み取り専用に使用できる光学プレーヤーにも
関する点である。
【００３３】 最後に留意すべき点は、本発明が、レンズホルダ61の2個のマウント63、65の
少なくとも1つが、前述されている例とは異なり、完全な円柱状でなく、かつ中
心線87に平行に見たときに一定の直径ではなく一部のみが円柱である内壁、また
は中心線87に平行に見たときに、一部の距離についてのみ一定の直径である内壁
が設けられる実施例も含むことである。このような実施例の場合、該当レンズは
、内壁の一定直径の円柱状部分の間に設けられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学プレーヤーを線図的に示す。
【図２】図1に示されている光学プレーヤーで使用される、本発明による光学
走査装置を線図的に示す。
【図３】図2に示されている走査装置で適切に使用できる、本発明によるレン
ズ系の第1実施例の断面図を線図的に示す。
【図４】図2に示されている走査装置で適切に使用できる、本発明によるレン
ズ系の2番目の実施例の断面図を線図的に示す。
【図５】図4に示されているレンズ系を、本発明による方法によって製造する
ときに使用される心合せ工具を線図的に示す。
【図６】図4に示されているレンズ系を、本発明による代替方法によって製造
するときに使用される心合せ工具を線図的に示す。
【符号の説明】
D1 直径 D2 第2直径 1 テーブル 3 回転軸 5 電動機 7 フレーム 9 情報キャリア 11 保護コーティング 13 情報層 15 光学走査装置 17 移動装置 19 スライド 21 直線ガイド 23 電動機 25 放射源 27 光学軸 29 放射ビームスプリッタ 31 透明板 33 反射面 35 コリメータレンズユニット 37 光学軸 39、39' 光学レンズ系 41 光学軸 43 コリメータレンズ 45 対物レンズ 47 補助レンズ 49 光学検出器 51 放射ビーム 53 走査スポット 55 放射ビーム 57 第1アクチュエータ 59 第2アクチュエータ 61 レンズホルダ 63 第1マウント 65 第2マウント 67 第1レンズ本体 69 第2レンズ本体 71 境界面 73 光学軸 75 境界面 77 光学軸 79 ラッカーコーティング 81 余分なラッカー 83 第1円柱状内壁 85 第2円柱状内壁 87 中心線 89 フランジ 91 円錐中央部 93 突合せ部材 95 環状面 97 環状本体 99 端面 101 心合せ工具 103 心合せ面 105 心合せ工具 107 第1部分 109 第1心合せ面 111 第2部分 113 第2心合せ面 115 マンドレル 117 自由空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/22 Ｇ１１Ｂ 7/22 (72)発明者 ヘンドリックス バーナルダス エッチ ダブリュ オランダ国 5656 アー アー アインド ーフェン プロフホルストラーン ６ (72)発明者 ファン デ フィーアドンク ヨハネス ティー エー オランダ国 5656 アー アー アインド ーフェン プロフホルストラーン ６ Ｆターム(参考） 2H044 AA20 AB10 AB25 AB26 AJ03 AJ06 AJ07 2H087 KA13 PA02 PA17 PB02 QA02 QA05 QA13 QA21 QA33 QA41 5D119 AA11 AA22 AA38 BA01 BB01 BB02 BB03 DA01 DA05 EA02 EA03 EB02 EC01 FA05 JA02 JA09 JA11 JA44 JA70 JB02 JB03 JB06 JC05 JC06 MA14 NA05 5D789 AA11 AA22 AA38 BA01 BB01 BB02 BB03 DA01 DA05 EA02 EA03 EB02 EC01 FA05 JA02 JA09 JA11 JA44 JA70 JB02 JB03 JB06 JC05 JC06 MA14 NA05 【要約の続き】 得られる。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光学レンズ系であって、第1直径を有する実質的に球体の第1レンズ本体の少な
    くとも一部を有する第1レンズと、前記第1直径より小さい第2直径を有する実質
    的に球体の第2レンズ本体の少なくとも一部を有する第2レンズと、それぞれ、前
    記第1レンズと前記第2レンズ用の第1マウントと第2マウントを有するレンズホル
    ダとが設けられた光学レンズ系において、前記第1および前記第2マウントが、そ
    れぞれ、共通の中心線を有する第1および第2円柱状内壁を有し、前記第1内壁の
    直径と前記第2内壁の直径が、それぞれ、前記第1および第2直径に実質的に等し
    く、かつ前記第1および前記第2レンズが、それぞれ、前記第1および前記第2球面
    レンズ本体の1/2より大きいことを特徴とする、光学レンズ系。
  2. 【請求項２】 前記第1レンズが、前記第2レンズに面する側で、前記中心線に垂直に延在する
    境界面により境界を形成し、その一方で、前記第1マウントに、前記第1レンズの
    前記境界面用の前記中心線に垂直な平面内に延在する突合せ部材が設けられてい
    ることを特徴とする、請求項1に記載の光学レンズ系。
  3. 【請求項３】 前記突合せ部材が、前記中心線に垂直に延在する、前記第1および前記第2内壁
    を段階状に相互に結合させる環状面を有することを特徴とする、請求項2に記載
    の光学レンズ系。
  4. 【請求項４】 前記第2レンズが、前記第1レンズと反対側で、前記中心線に垂直に延在する境
    界面により境界を形成することを特徴とする、請求項2に記載の光学レンズ系。
  5. 【請求項５】 前記第2マウントに、前記第1レンズの反対側に、前記中心線に垂直に延在する
    端面が設けられ、前記端面と前記第2レンズの前記境界面が共通の面内に配置さ
    れることを特徴とする、請求項4に記載の光学レンズ系。
  6. 【請求項６】 前記2枚のレンズの少なくとも1つが、貼り付けによって前記該当マウント内に
    固定されることを特徴とする、請求項1に記載の光学レンズ系。
  7. 【請求項７】 前記レンズの少なくとも1つを、前記該当内壁内に前記該当レンズ本体を圧入
    することによって前記該当マウント内に固定することを特徴とする、請求項1に
    記載の光学レンズ系。
  8. 【請求項８】 前記第1および前記第2マウントが、実質的にスリーブ形状であり、かつ前記レ
    ンズホルダの空洞の円錐中央部を介して相互に結合されることを特徴とする、請
    求項1に記載の光学レンズ系。
  9. 【請求項９】 請求項4に記載の光学レンズ系を製造する方法であって、心合せ工具の第1心合
    せ面によって前記第2レンズの前記境界面を支持し、かつ、前記第1心合せ面に平
    行に向けられた前記心合せ工具の第2心合せ面によって前記第1マウントの前記突
    合せ部材を同時に支持することによって、前記第2レンズが前記第2マウント内に
    配置されることを特徴とする方法。
  10. 【請求項１０】 前記第2レンズの前記境界面と前記第2マウントの前記端面を心合せ工具の心合
    せ面によって同時に支持することによって、前記第2レンズを前記第2マウント内
    に配置することを特徴とする、請求項5に記載の光学レンズ系を製造する方法。
  11. 【請求項１１】 光学的に走査可能な情報キャリアの情報層を走査するための光学走査装置であ
    って、放射源と、動作時に前記放射源によって供給される放射ビームを前記情報
    層の上の走査スポットにフォーカスするための光学軸を有する光学レンズ系とが
    設けられ、前記レンズ系に、第1レンズと第2レンズが定位置に固定されるレンズ
    ホルダが設けられる、光学走査装置において、前記レンズ系が、請求項1〜8のい
    ずれかに記載のレンズ系であることを特徴とする、光学走査装置。
  12. 【請求項１２】 回転軸を中心に回転できるテーブルと、前記テーブル上に配置でき、かつ光学
    的に走査可能な情報キャリアの情報層を走査するための光学走査装置と、前記走
    査装置の少なくとも光学レンズ系を主に半径方向に回転軸に対して移動させるこ
    とができる移動装置とを、有する光学プレーヤーであって、前記レンズ系に、第
    1レンズと第2レンズが定位置に固定されるレンズホルダが設けられている、光学
    プレーヤーにおいて、前記光学走査装置が、請求項11に記載の光学走査装置であ
    ることを特徴とする光学プレーヤー。
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