JP2004126619A - 対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置 - Google Patents
対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 一対のレンズを使用した構成において、全体の剛性を高くて共振による悪影響を抑え、高速での記録再生を可能とする。
【解決手段】 対物レンズは、光ピックアップ装置に用いられる、NA0.7以上の2枚組レンズからなる。この対物レンズは、光源側レンズ2と媒体側レンズ3とが一対をなし、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部7が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一方には階段形状部がレンズとの一体成型により形成されており、前記階段形状部の一部と他方のレンズの外周部の一部とが互いに当接し、両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 対物レンズは、光ピックアップ装置に用いられる、NA0.7以上の2枚組レンズからなる。この対物レンズは、光源側レンズ2と媒体側レンズ3とが一対をなし、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部7が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一方には階段形状部がレンズとの一体成型により形成されており、前記階段形状部の一部と他方のレンズの外周部の一部とが互いに当接し、両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、光学的情報記録媒体に対する情報の記録、再生を行う光ピックアップ等に使用され、一対のレンズからなる対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置に関するものである。
光を利用した技術は、周波数が高いこと即ち高速であること、空間情報処理ができること、位相処理ができること等の多くの特徴を有しているため、通信、計測、および加工などの多岐に渡る分野において研究、開発が行われ、また実用化されている。その技術の中では、光ビームを絞り込むための手段として高精度の対物レンズが用いられている。近年、特に光を利用した情報記録、例えば画像記録装置に対する大容量化への要求は大きく、これに向けての技術は大変重要になりつつある。
光情報記録の大容量化のためには、記録媒体の向上にも増してビームスポットの小径化、即ち対物レンズによるビームスポットの十分な絞り込みが必要である。周知のように、ビームスポット径は、光の波長に比例し、対物レンズのNA(Numerical Aperture:開口数)に反比例する。波長については、近年、青色レーザダイオードや青あるいは緑色SHGレーザが開発されつつある。一方、対物レンズの高NA化については、CD(Compact Disc) のNA0.45に対してDVD(Digital Versatile Disc)ではNA0.6とし、高密度化を達成している。
しかしながら、これら対物レンズに用いられる2面非球面の1枚レンズを備えた構成では、これ以上の高いNAに対応することが製造上困難である。そこで、特開平10−123410号公報においては、2群2枚のレンズ(一対のレンズ)により高NA化を図ろうとする対物レンズおよび光ピックアップ装置が提案されている。
このような2群レンズ(一対のレンズ)構成の対物レンズを組み立てて、鏡筒に搭載する場合の構成を図11に示す。この対物レンズ101は、光源側レンズ102、媒体側レンズ103、第1鏡筒兼アパーチャ104および第2鏡筒105を備え、光源側レンズ102が第1鏡筒兼アパーチャ104に保持され、媒体側レンズ103が第2鏡筒105に保持され、第1鏡筒兼アパーチャ104と第2鏡筒105とが接着樹脂層106を介して貼着されている。
また、鏡筒を用いることなく2群レンズを一体化する構成は、特開平10−123388号公報に複合レンズとして開示されている。その一例を図12に示す。この複合レンズ111では、光源側レンズ112と媒体側レンズ113とが、これらを貫通する透明な芯部材114により保持され、固定されている。
上記のような2群レンズにおいては、レンズを2枚以上使用し、これらのレンズを、筒状の部材、即ちいわゆる鏡筒、あるいは芯部材等のレンズ保持部材により保持し、固定することにより一体化している。
特開平10−123410号公報(公開日 平成10年5月15日)
特開平10−123388号公報(公開日 平成10年5月15日)
上記従来の2群レンズでは、レンズ保持部材の材料として剛性の面から金属を用いることが望ましいものの、これでは重量が重くなってしまう。そこで、高分子樹脂化合物を使用することが考えられる。しかしながら、周知の通りこのような材料は剛性が低く、それを補おうとするとガラスファイバー、ガラスビーズ、あるいはカーボンファイバー等の充填物の比率が大きくなる。このため、結局重量が大きくなってしまうばかりか、金属ほどの剛性も得られないことになる。
また、2群レンズを使用する対物レンズでは、レンズ間隔が大きいと、鏡筒等のレンズ保持部材の長さもそれに応じて大きくなり、重量増を招来するばかりでなく、レンズ保持部材のねじれや曲げ等が生じ、やはり剛性が低くなる。
さらに光学特性については、例えば図11の対物レンズ101にて説明すると、一般に、光源側レンズ102および媒体側レンズ103の製造誤差(成形誤差)は避けられず、2群レンズの組立時に2つのレンズ102、103同士の中心間隔を調整して、上記誤差により生じる収差をキャンセルする必要がある。このため、2つのレンズ102、103同士の中心間隔を固定すること、例えば、2つのレンズ102、103同士の計算上の中心間隔により鏡筒(第1鏡筒兼アパーチャ104および第2鏡筒105)の寸法を予め決定し、この鏡筒寸法に基づいてレンズ102、103同士の中心間隔を一律に固定することは困難である。即ち、2つのレンズ102、103は、ビームスポットを観測しながら、最適な中心間隔に調整し、樹脂等で固定する方法をとる必要がある。
しかしながら、この方法においては、光源側レンズ102を保持する第1鏡筒兼アパーチャ104と媒体側レンズ103を保持する第2鏡筒105との間に、剛性が乏しい接着樹脂層106が介在することになる。このため、対物レンズ101全体の剛性がさらに低下し、この結果、レンズの焦点合わせ用およびトラック合わせ用アクチュエータ駆動時の共振特性が悪化し、高速での記録再生が困難になるという問題点を有している。
したがって、本発明は、2群レンズを使用した構成において、全体の剛性が高くて、フォーカスサーボ用およびトラックサーボ用のアクチュエータ駆動時の共振特性が悪化することなく、高速での記録再生が可能な対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置の提供を目的としている。
本発明の対物レンズは、光ピックアップ装置に用いられる、NA0.7以上の2枚組レンズからなる対物レンズであって、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一方には階段形状部がレンズとの一体成型により形成されており、前記階段形状部の一部と他方のレンズの外周部の一部とが互いに当接するとともに、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴としている。
本発明の光ピックアップ装置は、上記の対物レンズを備えていることを特徴としている。
本発明の実施の一形態を図1ないし図10に基づいて以下に説明する。
図1に示すように、本実施の形態における対物レンズ1は、一対をなす光源側レンズ2と媒体側レンズ3とを備えた構成、即ち2群2枚構成である。対物レンズ1の光源側レンズ2には、平行光束とされたレーザ光が入射し、このレーザ光は媒体側レンズ3を透過し、記録媒体4の記録面上にビームスポットを結ぶ。
図1に示すように、本実施の形態における対物レンズ1は、一対をなす光源側レンズ2と媒体側レンズ3とを備えた構成、即ち2群2枚構成である。対物レンズ1の光源側レンズ2には、平行光束とされたレーザ光が入射し、このレーザ光は媒体側レンズ3を透過し、記録媒体4の記録面上にビームスポットを結ぶ。
対物レンズ1のNAは0.85となっている。光源側レンズ2は両面非球面であり、光源側面2aが凸面、媒体側面2bが浅い凹面となっている。媒体側レンズ3は平凸レンズであり、光源側面3aが凸面、媒体側面3bが平坦面となっている。また、光源側面3aである凸面は非球面である。対物レンズ1を透過後の収差は小さく補正されており、レンズ組み立て後、波面収差のr.m.s.値(以下波面収差と称する)は0.03λ以下となっている。なお、記録媒体4における対物レンズ1側に設けられた透過層の厚さは、0.1mmである。
光源側レンズ2は、図2に示すように、媒体側面2bにおける外周部5がリング状の平坦面となっている。上記の外周部5には、2個の凸状傾斜面6、6が形成されている。これら凸状傾斜面6、6は、外周部5から突出し、かつ傾斜した面であり、互いに180度の間隔を有している。また、両凸状傾斜面6、6の傾斜方向は光源側レンズ2の周方向において同一方向となっている。
媒体側レンズ3は、図3に示すように、光源側面3aにおける外周部7が光源側(光源側レンズ2側)へのリング状の立上り部となっている。この外周部7と光源側レンズ2の外周部5とは対向可能である。外周部7における光源側面は平坦面となっており、この平坦面には、2個の球状凸部8、8が形成されている。これらは球状凸部8、8は、外周部7の上記平坦面から突出し、互いに180度の間隔を有している。そして、この球状凸部8および上記の凸状傾斜面6により、レンズ2、3の間隔を調整するためのレンズ間隔調整部10が構成されている。
上記の光源側レンズ2および媒体側レンズ3は、共にガラスを成形加工したものであり、それらの凸状傾斜面6および球状凸部8も、光源側レンズ2および媒体側レンズ3の成形時に同時に金型により成形される。したがって、凸状傾斜面6および球状凸部8の形成は、容易にかつ精度良く行うことができる。
対物レンズ1が組み立てられた図1に示す状態においては、図4に示すように、光源側レンズ2の凸状傾斜面6と媒体側レンズ3の球状凸部8とが当接している。この場合、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との間隔は、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との少なくとも一方を光軸を中心として幾らかの角度だけ回転させ、凸状傾斜面6に対して球状凸部8を回転方向にスライドさせることにより、調整されている。また、凸状傾斜面6と球状凸部8とが当接してしない部分における光源側レンズ2の外周部5と媒体側レンズ3の外周部7との対向部分の間、即ち外周部5と外周部7との間の隙間には接着樹脂層9が設けられ、これによって光源側レンズ2と媒体側レンズ3とが貼着されている。
上記のように、対物レンズ1では、光源側レンズ2が凸状傾斜面6を有し、媒体側レンズ3が球状凸部8を有し、これら凸状傾斜面6と球状凸部8とが当接し、外周部5と外周部7との間の隙間に接着樹脂層9が設けられることにより、光源側レンズ2と媒体側レンズ3とを鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、直接結合できるようになっている。
また、上記凸状傾斜面6と球状凸部8とを当接させる構成により、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔の調整を、正確かつ簡便に行い得るようになっている。また、対物レンズ1は、前記調整範囲内で、波面収差が最も小さくなるように光学的に設計されている。なお、対物レンズ1においては、光源側レンズ2の外周部5および媒体側レンズ3の外周部7を有効な光束が通ることはなく、上記凸状傾斜面6と球状凸部8とが対物レンズ1の光学的特性に影響を及ぼすことはない。
次に、対物レンズ1の光学設計について以下に説明する。
表1には対物レンズ1の光学構成を示す。但し、非球面係数については、次式に示す関係となる。
表1には対物レンズ1の光学構成を示す。但し、非球面係数については、次式に示す関係となる。
Z=(1/r)y2 /{1+(1−(1+K)(1/r)2 y2)1/2 }
+Ay4 +By6+Cy8 +Dy10+Ey12+Fy14+Gy16
(但し、Z:面頂点を基準にした光軸方向の深さ、y:光軸からの高さ、r:近軸曲率半径、K:円錐定数、A〜G:非球面係数)
+Ay4 +By6+Cy8 +Dy10+Ey12+Fy14+Gy16
(但し、Z:面頂点を基準にした光軸方向の深さ、y:光軸からの高さ、r:近軸曲率半径、K:円錐定数、A〜G:非球面係数)
また、対物レンズ1では、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔が0.096mmであり、光束の直径がφ3mmである。したがって、対物レンズ1は、
D/100≦d≦D/10
(但し、d:対物レンズ1の光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔、 D:対物レンズ1に入射する光束の直径)
を満たしている。
D/100≦d≦D/10
(但し、d:対物レンズ1の光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔、 D:対物レンズ1に入射する光束の直径)
を満たしている。
上式に関し、dがD/10より大きいときには、媒体側レンズ3の外周部7における前記立上り部の高さが高くなり過ぎ、媒体側レンズ3をモールド成形する際に、ガラスの流れ性が悪くなって形状不良が生じる。この場合には、このような不都合を防止するために、真空成形といった特殊な成形法を採用する必要が生じること、金型の早期摩耗が発生すること等から、コスト的に不利な上に、軽量化の効果も少なくなる。
一方、dがD/100より小さいときには、次のような問題が生じる。即ち、対物レンズ1では、光源側レンズ2および媒体側レンズ3を成形加工する際に生じた製造誤差(各面の曲率半径誤差、レンズ厚さ誤差等)をキャンセルするために、前述のように、中心間隔dを調整可能な構成としている。しかしながら、dがD/100より小さいときには、このような製造誤差を吸収する余裕が無くなってしまう。
次に、対物レンズ1の組立方法について説明する。
前記のように、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔dは、各レンズ2、3の成形時の製造誤差を考慮し、それを吸収するために組立時には可変とし、調整後には固定することが望ましい。
前記のように、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔dは、各レンズ2、3の成形時の製造誤差を考慮し、それを吸収するために組立時には可変とし、調整後には固定することが望ましい。
対物レンズ1の組み立ておいては、まず、成形モールド加工により製造された光源側レンズ2と媒体側レンズ3とについて、予め、波面収差または3次球面収差を測定しておく。この測定は、レンズ2、3間の偏心を小さく抑え、かつレンズ2、3同士の中心間隔dが設計値(0.096mm)に近い値となるように精度良く作られた測定用治具を用いて、波面収差測定装置により行う。
図9に示すように、上記の測定用治具25は、例えば光源側レンズ保持部材26と媒体側レンズ27からなり、光源側レンズ2と媒体側レンズ3とをこれらの中心間隔dが設計値に近い値となるように保持する。
上記の測定値は、レンズ面の曲率半径やレンズ厚さ等の製造誤差により生じる3次球面収差を含んだ値であり、3次球面収差は中心間隔dを可変とすることにより小さい値に抑えることが可能である。
そこで、波面収差または3次球面収差を最小にする最適なレンズ2、3の中心間隔dを計算により求め、実際の組立時に中心間隔dをその計算値に調整した後、両レンズ2、3を固定する。両レンズ2、3の固定は、紫外線硬化樹脂あるいはエポキシ樹脂等を用いる。これにより、スポット形状を確認したり、収差を測定しながら上記中心間隔dを調整し、両レンズ2、3を固定する必要がないため、対物レンズ1の組み立て工程が簡便となる。
レンズ2、3の中心間隔dの調整は、光源側レンズ2の凸状傾斜面6と媒体側レンズ3の球状凸部8とを当接させた状態において、一方のレンズを光軸周りに摺動回転させることにより行う。この作業により、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との相対位置が光軸方向にずらされ、中心間隔dが変化し、中心間隔dを前記所定値に調整することができる。この調整においては、凸状傾斜面6と球状凸部8とからなる構成により、中心間隔dを連続的かつ簡便に変化させることができる。
また、ガラスからなる光源側レンズ2と媒体側レンズ3とがそれらの凸状傾斜面6と球状凸部8とによって直接当接されているので、光源側レンズ2と媒体側レンズ3とを貼着している接着樹脂層9が弾性体として働くことが抑制されている。したがって、フォーカスサーボおよびトラックサーボの際に、対物レンズ1を駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、対物レンズ1の高速動作が実現できる。
なお、上記の説明においては、凸状傾斜面6が光源側レンズ2に形成され、球状凸部8が媒体側レンズ3に形成された構成としているが、これとは逆に、凸状傾斜面6が媒体側レンズ3に形成され、球状凸部8が光源側レンズ2に形成された構成であってもよい。
また、レンズ間隔調整部10は、上記の凸状傾斜面6と球状凸部8とからなる構成に代えて、図5に示すように、何れもが凸状傾斜面6からなる構成、即ち光源側レンズ2に形成された凸状傾斜面6と媒体側レンズ3に形成された凸状傾斜面11とからなる構成であってもよい。また、図6に示すように、何れもが凸状階段面12、13からなる構成、あるいは図7に示すように、一方が凸状階段面12からなり、他方が球状凸部8からなる構成であってもよい。
また、レンズ2、3の何れか一方に形成される上記の凸状傾斜面や凸状階段面は、凸形状だけでなく、凹形状、即ち凹状傾斜面や凹状階段面であっても同様にレンズ間隔調整部10として機能することができる。
また、上記の例において、レンズ間隔調整部10は、レンズ2、3の2個所に設けられたものとしているが、例えば、レンズ2、3同士の傾きを調整し易くするためにレンズ2、3の1個所に設けられていてもよし、3個所以上に設けられていてもよい。即ち、レンズ間隔調整部10の個数は、各対物レンズ1の光学設計において、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との間の傾き誤差に対する感度と傾き調整の必要性とに応じて適宜設定することが望ましい。
また、上記の例では、レンズ間隔調整部10を形成するために、図3に示したように、外周部7が光源側(光源側レンズ2側)への立上り部となっている媒体側レンズ3、および外周部5が立上り部となっていない光源側レンズ2を備えた構成としているが、これに代えて、図8に示すように、外周部23が記録媒体4側への立上り部となっている光源側レンズ21、および外周部24が立上り部となっていない媒体側レンズ22を備えた構成としてもよい。この対物レンズ1において、レンズ間隔調整部10等の他の構成は前記の対物レンズ1と同様である。
また、上記の例では、光源側レンズ2、21および媒体側レンズ3、22が共にガラスからなるものとしているが、勿論プラスチックからなるものであってもよい。
また、以上に記載の対物レンズ1は、光ピックアップ装置に使用することができる。この光ピックアップ装置は、上記対物レンズ1を備えた構成以外、周知の構成となっている。
即ち、光ピックアップ装置は、図10に示すように、光源であるLD(レーザダイオード)31、コリメータレンズ32、偏光ビームスプリッタ33、立上げミラー34、1/4波長板35、対物レンズ1、集光レンズ36および受光部37を備えている。記録媒体4は、光透過層4a、記録面4bおよび基板4cからなり、基板4cの厚さは0.1mmである。
この光ピックアップ装置において、LD31が発した直線偏光のレーザ光は、コリメータレンズ32にて平行光束にされ、偏光ビームスプリッタ33を透過し、立上げミラー34により90度折り曲げられ、1/4波長板35にて円偏光に変換される。その後、レーザ光は、対物レンズ1に入射し、ここで絞り込まれた後、記録媒体4の光透過層4aを通って、記録面4bにビームスポットを結ぶ。
一方、記録面4bにて反射されたレーザ光は、前記の経路を逆に辿り、1/4波長板35にて直線偏光に戻される。このときのレーザ光は、偏光方向が記録媒体4へ入射する前の偏光方向に対して90度回転しているので、偏光ビームスプリッタ33により約直角に曲げられる。その後、レーザ光は、集光レンズ36を経て、受光部37に入射する。
また、対物レンズ1への入射光束径については、その径がそのまま光ピックアップ装置の厚さに影響するので、5mm以下に設定するのが好ましい。このような設定にすると、例えば現在市販されているディスクトップタイプのパーソナルコンピュータ用の筐体に形成されているディスクドライブ装着用の5インチベイに、対物レンズ1、即ちこの対物レンズ1を備えた光ピックアップ装置を使用したディスクドライブを装着可能となる。
即ち、入射光束径が5mmのとき、対物レンズ1の焦点距離は、NA0.7では3.6mmとなり、NA0.85では2.9mmとなる。図10から分かるように、誤差を含めたコリメータレンズ32および立上げミラー34の寸法、対物レンズ1の主点間隔、焦点距離等が大きくなると、光ピックアップ装置の厚さが厚くなり、光ピックアップ装置の厚さが25mmを越えてしまう。その他の部品、例えばディスク回転用モータ(図示せず)、ディスク厚さ、ドライブの筐体(図示せず)も含めた場合、ドライブ全体の厚さを上記5インチベイに入るものにするのが困難となる。したがって、入射光束径は、5mm以下が好ましく、このような構成により、対物レンズ1を備えたディスクドライブ装置の汎用性を高めることができる。
また、上記の光ピックアップ装置は、図1および図8の構成から、対物レンズ1に平行光を入射させる、いわゆる無限系の構成となるが、これに限定されることなく、対物レンズ1に集束・発散光を入射する有限系の構成であってもよい。
以上述べた構成および方法により、対物レンズ1は、重量を軽くできるばかりか、光源側レンズ2と媒体側レンズ3とが、接着樹脂層を介在させることなく、直接に当接されている。したがって、フォーカスサーボおよびトラックサーボ等のアクチュエータの動作時に、共振を小さくすること、あるいは共振周波数を高くすることができ、前記サーボの高速化に対して有利である。
また、対物レンズ1を組み立てる際には、光源側レンズ2と媒体側レンズ3との中心間隔dをレンズ間隔調整部10により容易に調整可能となっている。そして、この調整により、レンズ2、3の固体に製造誤差があっても、球面収差を、さらには全体の波面収差を良好にできる。
以上のように、本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一部が互いに当接するとともに、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一部が互いに当接するとともに、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されている。
したがって、対物レンズでは、例えばガラスからなる光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部において直接当接するとともに、鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、接着樹脂層により互いに固定されている。
これにより、レンズ保持部材による重量増を招来することなく、また接着樹脂層が弾性体として働くことが抑制され、剛性を高めることができる。この結果、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボの際には、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
また、本発明の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部の少なくとも一部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部とには、互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が形成されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部の少なくとも一部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部には、互いに当接するとともに、光軸回りへの何れか一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させるレンズ間隔調整部が形成されている。
したがって、対物レンズでは、例えばガラスからなる光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部のレンズ間隔調整部において直接当接しているので、剛性が高くなり、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボの際には、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
また、レンズ間隔調整部を備えているので、一方のレンズの回転により、両レンズの光軸方向の間隔を変化させ、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔の調整を容易に行うことができる。
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、前記の両外周部に形成された凸状または凹状の傾斜面である構成としてもよい。
上記の構成によれば、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、前記の両外周部に形成された凸状または凹状の階段面である構成としてもよい。
上記の構成によれば、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、一方のレンズの前記外周部に形成された凸状または凹状の傾斜面、および他方のレンズの前記外周部に形成された凸部である構成としてもよい。
上記の構成によれば、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
上記の対物レンズにおいて、前記のレンズ間隔調整部は、一方のレンズの前記外周部に形成された凸状または凹状の階段面、および他方のレンズの前記外周部に形成された凸部である構成としてもよい。
上記の構成によれば、レンズ間隔調整部が簡単な構造となり、かつこのレンズ間隔調整部により、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を連続的かつ簡便に調整することができる。
上記の対物レンズにおいて、光源側レンズの外周部と媒体側レンズの外周部との間の隙間には、これら両レンズを貼着させる、高分子樹脂からなる接着樹脂層が設けられている構成としてもよい。
上記の構成によれば、両レンズが鏡筒等のレンズ保持部材を使用することなく、接着樹脂層により互いに固定されているので、レンズ保持部材による重量増を招来することがない。また、前述のように、光源側レンズと媒体側レンズとがそれらの外周部のレンズ間隔調整部において直接当接しているので、接着樹脂層が弾性体として働くことが抑制される。この結果、この対物レンズを使用したフォーカスサーボおよびトラックサーボにおいて、さらなる高速動作が可能となる。
上記の対物レンズは、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズにおいて、NAが0.7以上であり、前記レンズ同士の中心間隔が、0.5mm以下である構成としてもよい。
上記の構成によれば、本対物レンズは、光源側レンズと媒体側レンズとの一対のレンズを備え、NAが0.7以上であり、両レンズ同士の中心間隔が、0.5mm以下であるので、高密度記録に対応可能であり、かつ例えば通常のモールド成形により成形が容易となっている。
上記の対物レンズは、入射する有効光束の直径が5mm以下である構成としてもよい。
上記の構成によれば、対物レンズ、即ちこの対物レンズを備えた光ピックアップ装置を25mm以下と薄くでき、ひいては、これを使用したディスクドライブの厚さを薄くできる。これにより、例えば現在市販されているディスクトップタイプのパーソナルコンピュータ用の筐体に形成されているディスクドライブ装着用の5インチベイに、上記ディスクドライブを装着可能となる。したがって、対物レンズを備えたディスクドライブの汎用性を高めることができる。
上記の対物レンズは、入射する有効光束の直径と、前記光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔が、以下の関係である構成としてもよい。
D/100≦d≦D/10
(d:対物レンズの光源側レンズと媒体側レンズの中心間隔、
D:対物レンズに入射する有効光束の直径)
上式において、dがD/10より大きいときには、レンズの外周部における前記立上り部の高さが高くなり過ぎ、そのレンズをモールド成形する際に、ガラスの流れ性が悪くなって形状不良が生じる。この場合には、このような不都合を防止するために、真空成形といった特殊な成形法を採用する必要が生じること、金型の早期摩耗が発生すること等から、コスト的に不利な上に、軽量化の効果も少なくなる。
(d:対物レンズの光源側レンズと媒体側レンズの中心間隔、
D:対物レンズに入射する有効光束の直径)
上式において、dがD/10より大きいときには、レンズの外周部における前記立上り部の高さが高くなり過ぎ、そのレンズをモールド成形する際に、ガラスの流れ性が悪くなって形状不良が生じる。この場合には、このような不都合を防止するために、真空成形といった特殊な成形法を採用する必要が生じること、金型の早期摩耗が発生すること等から、コスト的に不利な上に、軽量化の効果も少なくなる。
一方、dがD/100より小さいときには、次のような問題が生じる。即ち、対物レンズでは、光源側レンズおよび媒体側レンズを成形加工する際に生じた製造誤差(各面の曲率半径誤差、レンズ厚さ誤差等)をキャンセルするために、中心間隔dを調整可能な構成としている。しかしながら、dがD/100より小さいときには、このような製造誤差を吸収する余裕が無くなってしまう。
そこで、上記のように、中心間隔dを設定することにより、このような問題を回避できるようにしている。
本発明の光ピックアップ装置は、前記の対物レンズを備えていることを特徴としている。
したがって、フォーカスサーボおよびトラックサーボにおいて、対物レンズを駆動するアクチュエータの共振周波数を高くすること、あるいは振幅を抑えることが可能となり、高速動作が可能となる。
本発明の対物レンズの組立方法は、光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、対向して設けられた対物レンズの組立方法において、光源側レンズと媒体側レンズとの中心間隔を一定の値になるよう位置決めする治具を用いて予め収差を測定し、その収差の値を最も小さくできる中心間隔の最適値を計算により求め、前記中心間隔を前記最適値に調整した後、両レンズ同士を固定することを特徴としている。
上記の構成によれば、スポット形状を確認したり、収差を測定しながら両レンズ同士の中心間隔を調整して、両レンズを固定する必要がないため、対物レンズの組み立て工程が簡便となる。
上記の組立方法において、前記収差は3次球面収差であってもよい。
1 対物レンズ
2 光源側レンズ
3 媒体側レンズ
4 記録媒体
5 外周部
6 凸状傾斜面
7 外周部
8 球状凸部
9 接着樹脂層
10 レンズ間隔調整部
11 凸状傾斜面
12 凸状階段面
13 凸状階段面
21 光源側レンズ
22 媒体側レンズ
23 外周部
24 外周部
2 光源側レンズ
3 媒体側レンズ
4 記録媒体
5 外周部
6 凸状傾斜面
7 外周部
8 球状凸部
9 接着樹脂層
10 レンズ間隔調整部
11 凸状傾斜面
12 凸状階段面
13 凸状階段面
21 光源側レンズ
22 媒体側レンズ
23 外周部
24 外周部
Claims (2)
- 光ピックアップ装置に用いられる、NA0.7以上の2枚組レンズからなる対物レンズであって、
光源側に配される光源側レンズと記録媒体側に配される媒体側レンズとが一対をなし、前記両レンズの互いに対向する側の面を対向面とした場合に、少なくとも一方のレンズの対向面における外周部が、他方のレンズ側へ延びた立上り部となっており、この立上り部となった外周部と、この外周部と対向する他方のレンズの対向面における外周部との少なくとも一方には階段形状部がレンズとの一体成型により形成されており、前記階段形状部の一部と他方のレンズの外周部の一部とが互いに当接するとともに、前記両外周部の間の隙間に設けられた接着樹脂層により、両レンズ同士が固定されていることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1に記載の対物レンズを備えていることを特徴とする光ピックアップ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003387101A JP2004126619A (ja) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | 対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003387101A JP2004126619A (ja) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | 対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置 |
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JP2000169624A Division JP3556575B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 対物レンズ、それを備えた光ピックアップ装置および対物レンズの組立方法 |
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ID=32291062
Family Applications (1)
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JP2003387101A Withdrawn JP2004126619A (ja) | 2003-11-17 | 2003-11-17 | 対物レンズ、およびそれを備えた光ピックアップ装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2004126619A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101525673B1 (ko) * | 2013-09-03 | 2015-06-03 | 삼성전기주식회사 | 렌즈 및 렌즈 모듈 |
-
2003
- 2003-11-17 JP JP2003387101A patent/JP2004126619A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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