JP2005116004A - Optical pickup device - Google Patents

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Kentaro Terajima
健太郎 寺島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device capable of reducing spherical aberrations and the size of the device. <P>SOLUTION: Incidence and emission side lenses 23, 24 in a condensing unit 16 are fixed by a thermal expansion member 25 so that they can be displaced in the optical axis direction with respect to each other. When heat is generated by an actuator coil 17 in the light pickup device 10, the thermal expansion member 25 is displaced in the optical axis direction by the temperature change, thus reducing the spherical aberrations in the incidence and emission side lenses 23, 24. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、たとえば光ディスクなどの情報記録媒体に対して半導体レーザの光を照射し、これによって該情報記録媒体の記録面に情報を記録する、あるいは該情報記録媒体の記録面に書き込まれた情報を再生する光ピックアップ装置に関する。
本発明において、「略平行化」は「平行化」を含む。
The present invention irradiates an information recording medium such as an optical disc with light of a semiconductor laser, thereby recording information on the recording surface of the information recording medium, or information written on the recording surface of the information recording medium The present invention relates to an optical pickup device that reproduces sound.
In the present invention, “substantially parallel” includes “parallel”.

近年、情報記録の分野においては、光学情報記録方式に関する研究が各所で進められている。この光学情報記録方式は、非接触で記録再生が行えること、再生専用形、追記形、および書き換え可能形のそれぞれのメモリ形態に対応できることなどの数々の利点を有し、安価な大容量メディアを実現し得るものとして、産業用から民生用まで幅広い用途が考えられている。   In recent years, in the field of information recording, research on optical information recording methods has been promoted in various places. This optical information recording system has a number of advantages such as non-contact recording and reproduction, and compatibility with each of the read-only, write-once, and rewritable types of memory, and allows for inexpensive large-capacity media. A wide range of applications from industrial use to consumer use is considered as possible.

前記光学情報記録方式の光ディスク装置の最近の流れとしては、以下の二つの座標軸が挙げられる。つまりコンパクトディスク(略称CD:Compact Disc)およびデジタルバーサタイルディスク(略称DVD:Digital Versatile Disc)などの120mm径ディスクのように、すでにデファクトスタンダードとなった形状のディスクにおいて、単位面積あたりの情報記録容量を増やす方向、ならびに情報記録量を減らすことなくむしろ増やす方向にディスクおよびディスク再生装置の大きさを小さくする二つの座標軸が挙げられ、近年盛んに研究が行われている。   The following two coordinate axes are mentioned as recent trends in the optical information recording type optical disc apparatus. In other words, the information recording capacity per unit area of a disc that has already become the de facto standard, such as a 120 mm diameter disc such as a compact disc (abbreviated CD: Compact Disc) and a digital versatile disc (abbreviated DVD: Digital Versatile Disc). Two coordinate axes that reduce the size of the disk and the disk reproducing device are mentioned in the direction of increasing and the direction of increasing rather than reducing the amount of information recording, and research has been actively conducted in recent years.

単位面積あたりの情報記録容量を増やす方向としては、光源の波長を短波長化するか、対物レンズの開口数(NA)を大きくすることなどが挙げられる。光源の短波長化については青色レーザの出現により大きな飛躍を挙げたが、更なる短波長化に際しては光学部品の吸収が問題となるなどの理由で飛躍的な向上は望めない。一方、レンズNAの増加については、レンズ設計により単玉、二枚レンズで高NAのレンズ設計は可能であるが、各々のレンズについて次のような特徴があることが知られている。   The direction of increasing the information recording capacity per unit area includes shortening the wavelength of the light source or increasing the numerical aperture (NA) of the objective lens. Although there has been a great leap forward with the emergence of blue lasers for the shortening of the wavelength of the light source, a dramatic improvement cannot be expected due to the fact that the absorption of optical components becomes a problem when further shortening the wavelength. On the other hand, with respect to the increase in the lens NA, it is possible to design a lens having a high NA with a single lens or two lenses depending on the lens design, but it is known that each lens has the following characteristics.

(単玉レンズ)
対物レンズとディスクとの間隔、つまりワーキングディスタンスが広くなるので、レンズ表面とディスク表面との衝突が起こりにくい。また、従来のDVDとの互換が取りやすい。一方、一般的に軸外収差特性が悪くなるため、ピックアップの調整精度を二枚レンズに比べて上げる必要がある。
(Single lens)
Since the distance between the objective lens and the disk, that is, the working distance becomes wide, the collision between the lens surface and the disk surface hardly occurs. In addition, compatibility with conventional DVDs is easy. On the other hand, since the off-axis aberration characteristic is generally deteriorated, it is necessary to increase the adjustment accuracy of the pickup as compared with the double lens.

(二枚レンズ)
軸外収差特性が単玉レンズに比べて良いため、ピックアップの調整精度を上げる必要がない。一方、ワーキングディスタンスが単玉レンズに比べて狭く、レンズ表面とディスク表面との衝突が起こりやすい。また、従来のDVDとの互換が取りにくい。
(Two lenses)
Since the off-axis aberration characteristic is better than that of a single lens, there is no need to increase the adjustment accuracy of the pickup. On the other hand, the working distance is narrower than that of a single lens, and the collision between the lens surface and the disk surface is likely to occur. In addition, it is difficult to achieve compatibility with conventional DVDs.

単玉レンズについては、ワーキングディスタンスが広いという長所があるものの、特にDVDとの互換を必要としない場合、軸外収差マージンが広い方が量産には適していると考えられ、二枚レンズを対物レンズとして採用する場合が多い。さらに、倍速での記録、再生に対応してアクチュエータの帯域を拡げることを志向した場合、アクチュエータ全体の重量を軽量化する必要性がある。したがって対物レンズとして、従来のガラスレンズの代わりにガラスレンズよりも比重の軽い樹脂レンズを用いる場合が増えている。   Although the single lens has the advantage of a wide working distance, it is considered that a wider off-axis aberration margin is more suitable for mass production, especially when compatibility with DVD is not required. Often used as a lens. Furthermore, when it is intended to expand the actuator band in response to recording and reproduction at double speed, it is necessary to reduce the weight of the entire actuator. Therefore, as an objective lens, a resin lens having a lighter specific gravity than a glass lens is used instead of a conventional glass lens.

図11は、従来の温度検出素子1を含む光ピックアップ装置の構成を概略示す図である。前記光ピックアップ装置においては、装置内の温度上昇によって発生するレンズの球面収差を補正する技術が提案されている(特許文献1)。この光ピックアップ装置では、温度検出素子1によりモニタされたピックアップ装置内の温度変化に対応して、球面収差補正用のカップリングレンズ2の光軸方向位置を変化させ、球面収差を補正するように構成されている。   FIG. 11 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup device including a conventional temperature detection element 1. In the optical pickup device, a technique for correcting the spherical aberration of the lens caused by a temperature rise in the device has been proposed (Patent Document 1). In this optical pickup device, the spherical aberration is corrected by changing the position in the optical axis direction of the coupling lens 2 for correcting spherical aberration in response to the temperature change in the pickup device monitored by the temperature detecting element 1. It is configured.

図12は、従来の熱膨張部材3を含む光ピックアップ装置の構成を概略示す図である。前記光ピックアップ装置では、球面収差を補正するための熱膨張部材3を介して、カップリングレンズ4とホルダ5とを取り付けた構成が提案されている(特許文献1)。   FIG. 12 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup device including a conventional thermal expansion member 3. In the optical pickup device, a configuration in which a coupling lens 4 and a holder 5 are attached via a thermal expansion member 3 for correcting spherical aberration has been proposed (Patent Document 1).

特開平10−106012号公報(第1−2頁、第5図、第13図)Japanese Patent Laid-Open No. 10-106010 (page 1-2, FIGS. 5 and 13)

対物レンズとして二枚組の樹脂レンズを用いた場合には、対物レンズ出射光に対して球面収差が発生する。つまり駆動用のアクチュエータコイルで生じる発熱のため、図6の波面収差プロファイルに表されるように、対物レンズ出射光に対して球面収差が発生する。この傾向は、対物レンズとして樹脂レンズのように屈折率の温度変化が大きい硝材を用いた際に顕著に見られる傾向である。この球面収差の主たる原因としては、レンズが高温になることによって二枚レンズの屈折率が変わり、焦点距離が変化することが考えられる。   When a two-sheet resin lens is used as the objective lens, spherical aberration occurs with respect to the outgoing light of the objective lens. That is, due to the heat generated by the driving actuator coil, spherical aberration occurs with respect to the light emitted from the objective lens, as shown in the wavefront aberration profile of FIG. This tendency is prominent when a glass material having a large temperature change in the refractive index, such as a resin lens, is used as the objective lens. As a main cause of this spherical aberration, it can be considered that the refractive index of the double lens changes due to the high temperature of the lens and the focal length changes.

図11に示す光ピックアップ装置では、ピックアップ装置内の温度変化をモニタして球面収差を補正するため、温度モニタ用の温度検出素子1が必須となる。したがって光ピックアップ装置の部品点数が増加する。また、温度検出素子1が増えた分、その信号処理用の回路も増加するため、光ピックアップ装置全体の製作コストも増加する。また温度検出素子1を対象物に近接して配設できない場合であって、半導体レーザ、または駆動用ICなどの他の熱源が前記温度検出素子の近くに配設される場合には、正確に温度検出できないおそれがある。   In the optical pickup device shown in FIG. 11, the temperature detection element 1 for temperature monitoring is indispensable in order to monitor the temperature change in the pickup device and correct the spherical aberration. Therefore, the number of parts of the optical pickup device increases. In addition, since the number of temperature detection elements 1 increases, the number of signal processing circuits also increases, so that the manufacturing cost of the entire optical pickup device also increases. Further, when the temperature detection element 1 cannot be disposed close to the object, and when another heat source such as a semiconductor laser or a driving IC is disposed near the temperature detection element, the temperature detection element 1 is accurate. The temperature may not be detected.

図12に示す光ピックアップ装置では、熱膨張部材3の伸縮によってカップリングレンズ4の位置が自動的に調整される構成となっているが、次のような問題がある。熱膨張部材3は、球面収差調整のために0.1mm以上0.5mm以下程度の伸縮量が必要となる。一方、線膨張係数は、大きいものであっても2×10−4/℃程度であるため、仮に温度上昇量を50℃とすると、熱膨張部材3の全長は、前記伸縮量に線膨張係数を乗じさらに温度上昇量を乗じた値、具体的には10mm以上50mm以下のものが必要となる。このような場合、ホルダ5を含めたカップリングレンズ部分のサイズが増加する。それ故、光ピックアップ装置全体の大きさが増加する。 The optical pickup device shown in FIG. 12 has a configuration in which the position of the coupling lens 4 is automatically adjusted by the expansion and contraction of the thermal expansion member 3, but has the following problems. The thermal expansion member 3 needs an amount of expansion and contraction of about 0.1 mm or more and 0.5 mm or less for spherical aberration adjustment. On the other hand, even if the linear expansion coefficient is large, it is about 2 × 10 −4 / ° C. Therefore, assuming that the temperature rise amount is 50 ° C., the total length of the thermal expansion member 3 is the linear expansion coefficient in the expansion / contraction amount And a value obtained by further multiplying the amount of temperature rise, specifically 10 mm or more and 50 mm or less is required. In such a case, the size of the coupling lens portion including the holder 5 increases. Therefore, the overall size of the optical pickup device increases.

本発明の目的は、球面収差の低減を図るとともに、装置の小形化を図ることができる光ピックアップ装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical pickup device capable of reducing spherical aberration and miniaturizing the device.

本発明は、半導体レーザからの発散光を、コリメートレンズにより略平行化し、偏光分岐素子および球面収差補償素子を介した後、集光手段によって記録媒体上に集光させ、記録媒体からの反射光を受光素子に結合することで、記録信号を読み取る光ピックアップ装置であって、
前記集光手段は、
第1および第2の対物レンズと、
温度変化によって光軸方向に変位する熱膨張部材であって、第1および第2の対物レンズを互いに光軸方向に変位可能に固着するための熱膨張部材とを有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
In the present invention, divergent light from a semiconductor laser is substantially collimated by a collimating lens, and after passing through a polarization branching element and a spherical aberration compensation element, is condensed on a recording medium by a condensing means, and reflected light from the recording medium. Is an optical pickup device that reads a recorded signal by coupling to a light receiving element,
The light collecting means includes
First and second objective lenses;
An optical pickup having a thermal expansion member that is displaced in the optical axis direction due to a temperature change, and that fixes the first and second objective lenses to be displaceable in the optical axis direction. Device.

本発明に従えば、半導体レーザからの発散光は、コリメートレンズにより略平行化される。略平行化された光を、偏光分岐素子および球面収差補償素子を介した後、集光手段によって記録媒体上に集光させる。記録媒体からの反射光を受光素子に結合することで、記録信号を読み取る。集光手段は、第1および第2の対物レンズと熱膨張部材とを有する。第1および第2の対物レンズは、熱膨張部材によって互いに光軸方向に変位可能に固着される。光ピックアップ装置が発熱すると、熱膨張部材が温度変化によって光軸方向に変位する。したがって前記発熱に起因して発生し得る第1および第2の対物レンズの球面収差を、熱膨張部材の変位によって低減することができる。   According to the present invention, the diverging light from the semiconductor laser is substantially collimated by the collimating lens. The substantially collimated light passes through the polarization branching element and the spherical aberration compensating element, and then condensed on the recording medium by the condensing means. The recording signal is read by coupling the reflected light from the recording medium to the light receiving element. The condensing means has first and second objective lenses and a thermal expansion member. The first and second objective lenses are fixed to each other by a thermal expansion member so as to be displaceable in the optical axis direction. When the optical pickup device generates heat, the thermal expansion member is displaced in the optical axis direction due to a temperature change. Accordingly, the spherical aberration of the first and second objective lenses that can be caused by the heat generation can be reduced by the displacement of the thermal expansion member.

また本発明は、光源と、
光源と、情報が記録される記録媒体との間の光軸上に配設される光分岐素子と、
光分岐素子と記録媒体との間の光軸上に配設され、かつ光源から発せられる光を記録媒体上に集光させる集光手段であって、第1の対物レンズと、この第1の対物レンズに、温度変化によって光軸方向に変位する熱膨張部材を介して固着される第2の対物レンズとを備える集光手段と、
記録媒体からの反射光を検知する受光手段とを有することを特徴とする光ピックアップ装置である。
The present invention also includes a light source,
A light branching element disposed on an optical axis between a light source and a recording medium on which information is recorded;
Condensing means disposed on the optical axis between the light branching element and the recording medium and condensing the light emitted from the light source on the recording medium, the first objective lens, and the first objective lens Condensing means comprising a second objective lens fixed to the objective lens via a thermal expansion member that is displaced in the optical axis direction due to temperature change;
An optical pickup device having light receiving means for detecting reflected light from a recording medium.

本発明に従えば、光源から発せられる光は、光分岐素子および集光手段を介して記録媒体上に集光される。記録媒体からの反射光は、受光手段によって検知される。前記集光手段は、光源から発せられる光を記録媒体上に集光させる。この集光手段は、第1および第2の対物レンズと熱膨張部材とを備える。これらのうち熱膨張部材は、温度変化によって光軸方向に変位するうえ、第1および第2の対物レンズを固着する機能を有するので、次のような作用を奏する。光ピックアップ装置が発熱すると、熱膨張部材が温度変化によって光軸方向に変位する。したがって前記発熱に起因して発生し得る第1および第2の対物レンズの球面収差を、熱膨張部材の変位によって低減することができる。   According to the present invention, the light emitted from the light source is collected on the recording medium via the light branching element and the light collecting means. The reflected light from the recording medium is detected by the light receiving means. The condensing means condenses light emitted from the light source on the recording medium. The condensing means includes first and second objective lenses and a thermal expansion member. Among these, the thermal expansion member is displaced in the direction of the optical axis due to a temperature change, and also has a function of fixing the first and second objective lenses. When the optical pickup device generates heat, the thermal expansion member is displaced in the optical axis direction due to a temperature change. Accordingly, the spherical aberration of the first and second objective lenses that can be caused by the heat generation can be reduced by the displacement of the thermal expansion member.

また本発明は、熱膨張部材の線膨張係数は、光ピックアップ装置の発熱による第1および第2の対物レンズの球面収差発生量を補正するように設定されることを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the linear expansion coefficient of the thermal expansion member is set so as to correct the spherical aberration generation amount of the first and second objective lenses due to heat generation of the optical pickup device.

本発明に従えば、光ピックアップ装置の発熱によって、第1および第2の対物レンズに球面収差が発生する。前記球面収差発生量を補正すべく熱膨張部材の線膨張係数が設定される。換言すれば、熱膨張部材の線膨張係数を設定するだけで、第1および第2の対物レンズの球面収差発生量を補正することができる。   According to the present invention, spherical aberration occurs in the first and second objective lenses due to heat generated by the optical pickup device. A linear expansion coefficient of the thermal expansion member is set to correct the spherical aberration generation amount. In other words, the spherical aberration generation amount of the first and second objective lenses can be corrected only by setting the linear expansion coefficient of the thermal expansion member.

また本発明は、集光手段は、第1および第2の対物レンズを保持するレンズホルダをさらに有することを特徴とする。   In the invention, it is preferable that the condensing unit further includes a lens holder that holds the first and second objective lenses.

本発明に従えば、集光手段はレンズホルダをさらに有する。このレンズホルダに、第1および第2の対物レンズが保持される。したがって第1および第2の対物レンズの少なくともいずれか一方がレンズホルダから不所望に脱落するのを未然に防止することが可能となる。   According to the invention, the light collecting means further comprises a lens holder. The lens holder holds the first and second objective lenses. Therefore, it is possible to prevent at least one of the first and second objective lenses from undesirably dropping from the lens holder.

本発明によれば、第1および第2の対物レンズは、熱膨張部材によって互いに光軸方向に変位可能に固着される。光ピックアップ装置が発熱すると、熱膨張部材が温度変化によって光軸方向に変位する。したがって前記発熱に起因して発生し得る第1および第2の対物レンズの球面収差を、熱膨張部材の変位によって低減することができる。   According to the present invention, the first and second objective lenses are fixed to each other by the thermal expansion member so as to be displaceable in the optical axis direction. When the optical pickup device generates heat, the thermal expansion member is displaced in the optical axis direction due to a temperature change. Accordingly, the spherical aberration of the first and second objective lenses that can be caused by the heat generation can be reduced by the displacement of the thermal expansion member.

このような集光手段によって、球面収差を低減することができるので、本発明の光ピックアップ装置によれば、従来必要であった温度モニタ用温度検出素子を不要とすることができる。それ故、光ピックアップ装置の構造を簡単化することができる。また第1および第2の対物レンズは、熱膨張部材を介して固着されるので、光ピックアップ装置の光軸方向の大きさを抑制することが可能となる。これによって光ピックアップ装置の小形化を図ることができる。   Since the spherical aberration can be reduced by such a condensing means, according to the optical pickup device of the present invention, the temperature detecting element for temperature monitoring which has been conventionally required can be dispensed with. Therefore, the structure of the optical pickup device can be simplified. Further, since the first and second objective lenses are fixed via the thermal expansion member, the size of the optical pickup device in the optical axis direction can be suppressed. As a result, the optical pickup device can be miniaturized.

また本発明によれば、集光手段のうち熱膨張部材は、温度変化によって光軸方向に変位するうえ、第1および第2の対物レンズを固着する機能を有するので、次のような効果を奏する。光ピックアップ装置が発熱すると、熱膨張部材が温度変化によって光軸方向に変位する。したがって前記発熱に起因して発生し得る第1および第2の対物レンズの球面収差を、熱膨張部材の変位によって低減することができる。   Further, according to the present invention, the thermal expansion member of the condensing means is displaced in the optical axis direction due to a temperature change, and has a function of fixing the first and second objective lenses. Play. When the optical pickup device generates heat, the thermal expansion member is displaced in the optical axis direction due to a temperature change. Accordingly, the spherical aberration of the first and second objective lenses that can be caused by the heat generation can be reduced by the displacement of the thermal expansion member.

このような集光手段によって、球面収差を低減することができるので、本発明の光ピックアップ装置によれば、従来必要であった温度モニタ用温度検出素子を不要とすることができる。それ故、光ピックアップ装置の構造を簡単化することができる。また第1および第2の対物レンズは、熱膨張部材を介して固着されるので、光ピックアップ装置の光軸方向の大きさを抑制することが可能となる。これによって光ピックアップ装置の小形化を図ることができる。   Since the spherical aberration can be reduced by such a condensing means, according to the optical pickup device of the present invention, the temperature detecting element for temperature monitoring which has been conventionally required can be dispensed with. Therefore, the structure of the optical pickup device can be simplified. Further, since the first and second objective lenses are fixed via the thermal expansion member, the size of the optical pickup device in the optical axis direction can be suppressed. As a result, the optical pickup device can be miniaturized.

また本発明によれば、球面収差発生量を補正すべく熱膨張部材の線膨張係数が設定される。換言すれば、熱膨張部材の線膨張係数を設定するだけで、第1および第2の対物レンズの球面収差発生量を補正することができる。したがって、従来のような複雑な機構を用いることなく、球面収差発生量を補正することができる。それ故、光ピックアップ装置の製作コストを低減することができる。   Further, according to the present invention, the linear expansion coefficient of the thermal expansion member is set so as to correct the spherical aberration generation amount. In other words, the spherical aberration generation amount of the first and second objective lenses can be corrected only by setting the linear expansion coefficient of the thermal expansion member. Therefore, the spherical aberration generation amount can be corrected without using a complicated mechanism as in the prior art. Therefore, the manufacturing cost of the optical pickup device can be reduced.

また本発明によれば、集光手段はレンズホルダをさらに有する。このレンズホルダに、第1および第2の対物レンズが保持される。したがって第1および第2の対物レンズの少なくともいずれか一方がレンズホルダから不所望に脱落するのを未然に防止することが可能となる。   According to the invention, the light collecting means further includes a lens holder. The lens holder holds the first and second objective lenses. Therefore, it is possible to prevent at least one of the first and second objective lenses from undesirably dropping from the lens holder.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る光ピックアップ装置10の構成を概略示す図である。本実施形態の光ピックアップ装置は、CDおよびDVDなどの記録媒体に対して、半導体レーザの光を照射してその記録面に情報を記録する、あるいは記録媒体の記録面に書き込まれた情報を再生する装置に適用される。光ピックアップ装置10は、光源である半導体レーザ11と、コリメートレンズ12と、偏光分岐素子である光分岐素子13と、ビーム拡大素子14と、立ち上げミラー15と、集光手段としての集光ユニット16と、アクチュエータコイル17と、スポットレンズ18と、円柱レンズ19と、受光手段としての受光素子20とを有する。   FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an optical pickup device 10 according to the first embodiment of the present invention. The optical pickup device of this embodiment records information on a recording surface by irradiating a recording medium such as a CD and a DVD with a semiconductor laser beam, or reproduces information written on the recording surface of the recording medium. Applies to equipment that does. An optical pickup device 10 includes a semiconductor laser 11 as a light source, a collimating lens 12, an optical branching element 13 as a polarization branching element, a beam expanding element 14, a rising mirror 15, and a condensing unit as a condensing unit. 16, an actuator coil 17, a spot lens 18, a cylindrical lens 19, and a light receiving element 20 as a light receiving means.

半導体レーザ11からの発散光は、コリメートレンズ12によって平行光束化される。この平行光束化された光は、光分岐素子13を介してビーム拡大素子14によって光束径が拡大される。この拡大された光は、立ち上げミラー15によって光路を曲げられ、その後集光ユニット16によって記録媒体21に光を集光させる。後述する集光ユニット16の外周付近部にアクチュエータコイル17が配設される。記録媒体21は光記録媒体21とも呼ばれる。光記録媒体21からの反射光は、入射光と逆の光路つまり集光ユニット16、立ち上げミラー15、ビーム拡大素子14を順次辿った後、光分岐素子13で反射される。   The divergent light from the semiconductor laser 11 is converted into a parallel beam by the collimator lens 12. The diameter of the light beam that has been converted into the parallel light beam is expanded by the beam expanding element 14 via the light branching element 13. The optical path of the expanded light is bent by the rising mirror 15, and then the light is condensed on the recording medium 21 by the light collecting unit 16. An actuator coil 17 is disposed in the vicinity of the outer periphery of the light collecting unit 16 described later. The recording medium 21 is also called an optical recording medium 21. The reflected light from the optical recording medium 21 is reflected by the light branching element 13 after sequentially following the optical path opposite to the incident light, that is, the condensing unit 16, the raising mirror 15, and the beam expanding element 14.

この反射光はスポットレンズ18で集光された後、円柱レンズ19を通って受光素子20に照射される。受光素子20は、同一平面上の多分割の受光部を有する。受光素子20の受光部で記録信号およびサーボ信号が検出される。球面収差補償素子であるビーム拡大素子14は、カバーガラス厚み誤差に起因する球面収差を補正することを目的としている。係る目的を達成する手段として、液晶駆動素子を用いた球面収差補正手段などであってもよい。コリメートレンズ12と光分岐素子13との間の光路途中に、ビーム整形のための図示外のビーム整形素子、および偏光方向調整のためのλ/2板などを配置してもよい。光分岐素子13と集光ユニット16との間の光路途中に、たとえばλ/4板を配置するような形態であってもよい。前記λ/4板は、直線偏光を円偏光に変換するためのものである。   The reflected light is collected by the spot lens 18 and then irradiated to the light receiving element 20 through the cylindrical lens 19. The light receiving element 20 has a multi-part light receiving portion on the same plane. A recording signal and a servo signal are detected by the light receiving portion of the light receiving element 20. The beam expanding element 14 which is a spherical aberration compensating element is intended to correct spherical aberration caused by a cover glass thickness error. As means for achieving such an object, spherical aberration correction means using a liquid crystal driving element may be used. A beam shaping element (not shown) for beam shaping, a λ / 2 plate for adjusting the polarization direction, and the like may be arranged in the middle of the optical path between the collimating lens 12 and the light branching element 13. For example, a λ / 4 plate may be disposed in the middle of the optical path between the light branching element 13 and the light collecting unit 16. The λ / 4 plate is for converting linearly polarized light into circularly polarized light.

図2は、光ピックアップ装置10の要部を、その光軸方向を含む仮想平面で切断して示す図である。図3は、第1および第2の対物レンズを組立てる方法を段階的に示す図である。集光ユニット16は、レンズホルダ22と、入射側レンズ23と、出射側レンズ24と、熱膨張部材25とを有する。入射側レンズ23が第1の対物レンズに相当し、出射側レンズ24が第2の対物レンズに相当する。入射側および出射側レンズ23,24は、二枚組みの対物レンズである。入射側レンズ23には、熱膨張部材25を介して出射側レンズ24が嵌合される。これら嵌合された入射側および出射側レンズ23,24が、レンズホルダ22に嵌合されて保持される。   FIG. 2 is a diagram illustrating a main part of the optical pickup device 10 cut along a virtual plane including the optical axis direction. FIG. 3 is a diagram showing step by step how to assemble the first and second objective lenses. The condensing unit 16 includes a lens holder 22, an incident side lens 23, an exit side lens 24, and a thermal expansion member 25. The incident side lens 23 corresponds to a first objective lens, and the emission side lens 24 corresponds to a second objective lens. The entrance side and exit side lenses 23 and 24 are two-piece objective lenses. An exit side lens 24 is fitted to the entrance side lens 23 via a thermal expansion member 25. The fitted entrance and exit lenses 23 and 24 are fitted and held in the lens holder 22.

入射側レンズ23は、レンズ本体26と、このレンズ本体26に一体成形されるレンズ保持体27とを有する。具体的にこれらレンズ本体26およびレンズ保持体27は合成樹脂材料から成り、レンズ保持体27は略円筒形状に形成される。前記「略円筒形状」は「円筒形状」を含む。レンズ保持体27の外周部のうち、記録媒体21に臨む一部分であって光出射側の一部分は、矢符L1(図2参照)で示す光路方向一方に向かうに従って半径方向内方に縮径するテーパ形状に形成されている。前記レンズ保持体27の一部分をテーパ部分27aと称す。後述するが、レンズホルダ22と、レンズ保持体27のテーパ部分27aとの間の環状隙間に接着剤28(図10参照)が塗布され、レンズホルダ22とレンズ保持体27とが一体に固着される。   The incident side lens 23 includes a lens main body 26 and a lens holder 27 integrally formed with the lens main body 26. Specifically, the lens body 26 and the lens holder 27 are made of a synthetic resin material, and the lens holder 27 is formed in a substantially cylindrical shape. The “substantially cylindrical shape” includes “cylindrical shape”. Of the outer peripheral portion of the lens holder 27, a portion facing the recording medium 21 and a portion on the light emitting side is reduced inward in the radial direction toward one side in the optical path direction indicated by an arrow L1 (see FIG. 2). It is formed in a tapered shape. A part of the lens holder 27 is referred to as a tapered portion 27a. As will be described later, an adhesive 28 (see FIG. 10) is applied to the annular gap between the lens holder 22 and the tapered portion 27a of the lens holder 27, and the lens holder 22 and the lens holder 27 are fixed together. The

レンズ保持体27には、光路方向一方に開放する内周部29が形成されている。レンズ保持体27のうち光入射側の端部には、レンズ本体26が配設されており、このレンズ本体26によって、レンズ保持体27は有底筒状体を成している。立ち上げミラー15に臨むレンズ本体26の凸部は、レンズ保持体27の端部よりも所定小距離突出するように形成されている。レンズ保持体27の内周部29には、記録媒体21に臨んで形成される大径部分29aと、レンズ本体26付近に形成される小径部分29bと、これら大径部分29aと小径部分29bとの間の段部分29cであって熱膨張部材25を内装するための段部分29cとを含む。前記大径部分29aは小径部分29bよりもやや大径に形成される。段部分29cに熱膨張部材25を内挿した後、入射側レンズ23の大径部分29aに、後述する出射側レンズ24が嵌合される。   The lens holder 27 is formed with an inner peripheral portion 29 that opens to one side in the optical path direction. A lens body 26 is disposed at an end of the lens holder 27 on the light incident side, and the lens body 27 forms a bottomed cylindrical body by the lens body 26. The convex part of the lens body 26 facing the rising mirror 15 is formed so as to protrude a predetermined small distance from the end part of the lens holding body 27. In the inner peripheral portion 29 of the lens holder 27, a large diameter portion 29a formed facing the recording medium 21, a small diameter portion 29b formed in the vicinity of the lens body 26, the large diameter portion 29a and the small diameter portion 29b And a step portion 29c for interior of the thermal expansion member 25. The large diameter portion 29a is formed to have a slightly larger diameter than the small diameter portion 29b. After the thermal expansion member 25 is inserted into the stepped portion 29 c, an output side lens 24 described later is fitted into the large diameter portion 29 a of the incident side lens 23.

出射側レンズ24は合成樹脂材料から成り、このレンズ部24aの外周部分にはフランジ部24bが一体成形される。フランジ部24bは、前記大径部分29aよりもやや小径に形成される。つまり入射側レンズ23には、出射側レンズ24のフランジ部24bがタイトに嵌合される。入射側レンズ23に、熱膨張部材25を介して出射側レンズ24が嵌合された状態では、少なくともレンズ部24aとレンズ本体26とが干渉しないように互いに離隔して配設される。   The exit side lens 24 is made of a synthetic resin material, and a flange portion 24b is integrally formed on the outer peripheral portion of the lens portion 24a. The flange portion 24b is formed to have a slightly smaller diameter than the large diameter portion 29a. That is, the flange portion 24 b of the exit side lens 24 is tightly fitted to the entrance side lens 23. In a state in which the exit side lens 24 is fitted to the entrance side lens 23 via the thermal expansion member 25, at least the lens portion 24a and the lens body 26 are disposed apart from each other so as not to interfere with each other.

熱膨張部材25は、たとえば高密度ポリエチレンから成り、円環状に形成される。この熱膨張部材25の線膨張係数は、光ピックアップ装置10の発熱による入射側および出射側レンズ23,24の球面収差発生量を補正するように設定される。具体的に熱膨張部材25の線膨張係数は、1.8×10−4/℃となっている。ただし熱膨張部材は、必ずしも高密度ポリエチレンに限定されるものではなく、種々な合成樹脂材料などを用いて形成し得る。また熱膨張部材25の線膨張係数も必ずしも1.8×10−4/℃に限定されるものではない。この熱膨張部材25の光路方向の厚みは、たとえば約1mmに設定される。熱膨張部材25の外周部25aは、入射側レンズ23の大径部分29aの寸法と略同一に設定される。熱膨張部材25の内周部は、入射側レンズ23の小径部分29bの寸法と略同一に設定される。「略同一」は「同一」を含む。 The thermal expansion member 25 is made of high-density polyethylene, for example, and is formed in an annular shape. The linear expansion coefficient of the thermal expansion member 25 is set so as to correct the spherical aberration generation amount of the incident side and emission side lenses 23 and 24 due to heat generation of the optical pickup device 10. Specifically, the linear expansion coefficient of the thermal expansion member 25 is 1.8 × 10 −4 / ° C. However, the thermal expansion member is not necessarily limited to high-density polyethylene, and can be formed using various synthetic resin materials. Further, the linear expansion coefficient of the thermal expansion member 25 is not necessarily limited to 1.8 × 10 −4 / ° C. The thickness of the thermal expansion member 25 in the optical path direction is set to about 1 mm, for example. The outer peripheral portion 25 a of the thermal expansion member 25 is set to be approximately the same as the size of the large diameter portion 29 a of the incident side lens 23. The inner peripheral portion of the thermal expansion member 25 is set to be substantially the same as the size of the small diameter portion 29 b of the incident side lens 23. “Substantially the same” includes “same”.

レンズホルダ22は、たとえば合成樹脂材料から成り、円筒形状に形成される。レンズホルダ22の内周部には、記録媒体21に臨んで形成される大径部22aと、レンズ本体26付近の小径部22bと、これら大径部22aと小径部22bとの間の段部22cであって、入射側レンズ23のレンズ保持体27を保持する段部22cとを含む。前記大径部22aは小径部22bよりもやや大径に形成される。このレンズホルダ22の大径部22aにレンズ保持体27が嵌合された状態では、レンズ本体26の凸部がレンズホルダ22の一端部22dから突出しないように、かつ前記凸部と小径部22bとが干渉しないように、レンズホルダ22が形成される。   The lens holder 22 is made of, for example, a synthetic resin material and is formed in a cylindrical shape. In the inner peripheral portion of the lens holder 22, a large diameter portion 22a formed facing the recording medium 21, a small diameter portion 22b near the lens body 26, and a step portion between the large diameter portion 22a and the small diameter portion 22b. 22c, and a step portion 22c that holds the lens holder 27 of the incident side lens 23. The large diameter portion 22a is formed to have a slightly larger diameter than the small diameter portion 22b. In a state where the lens holder 27 is fitted to the large diameter portion 22a of the lens holder 22, the convex portion of the lens body 26 does not protrude from the one end portion 22d of the lens holder 22, and the convex portion and the small diameter portion 22b. The lens holder 22 is formed so as not to interfere with each other.

具体的に入射側レンズ23と出射側レンズ24とを固着する場合、図3に示すように、先ず入射側レンズ23の段部分29cと熱膨張部材25とをUV樹脂30(UV:Ultra
Violet)で固定する。その後、熱膨張部材25に出射側レンズ24をUV樹脂30で固定する。UV樹脂30としては、線膨張係数が極力小さいものを用いるのが望ましい。これによってUV樹脂30自身の熱膨張を極力防止することができる。換言すれば、UV樹脂30の熱膨張を考慮することなく、熱膨張部材25の熱膨張だけを利用して、レンズ間隔を調整し、球面収差を補償することが可能となる。それ故、アクチュエータコイル17から発生する熱で、入射側および出射側レンズ23,24が加熱されることに起因する球面収差を、正確に低減することが可能となる。このような線膨張係数が極力小さいUV樹脂としては、たとえばスリーボンド株式会社製の「TB3055」などが採用されている。この「TB3055」の線膨張係数は、具体的に1×10−4cm/℃程度である。
Specifically, when the entrance side lens 23 and the exit side lens 24 are fixed, as shown in FIG. 3, first, the step portion 29c of the entrance side lens 23 and the thermal expansion member 25 are attached to the UV resin 30 (UV: Ultra).
Violet). Thereafter, the emission side lens 24 is fixed to the thermal expansion member 25 with the UV resin 30. As the UV resin 30, it is desirable to use a resin having a linear expansion coefficient as small as possible. Thereby, the thermal expansion of the UV resin 30 itself can be prevented as much as possible. In other words, without considering the thermal expansion of the UV resin 30, it is possible to adjust the lens interval and compensate for the spherical aberration using only the thermal expansion of the thermal expansion member 25. Therefore, it is possible to accurately reduce the spherical aberration caused by the incident side and outgoing side lenses 23 and 24 being heated by the heat generated from the actuator coil 17. As such a UV resin having the smallest possible linear expansion coefficient, for example, “TB3055” manufactured by ThreeBond Co., Ltd. is adopted. The linear expansion coefficient of “TB3055” is specifically about 1 × 10 −4 cm / ° C.

図4は、二枚組み対物レンズにおいて、レンズの硝材にガラスを用いたものと各種樹脂材料を用いたものとの波面収差発生量の比較を示すグラフである。ガラス材料では、屈折率の温度依存係数が2×10−6/℃程度であるのに対し、樹脂材料では屈折率の温度依存係数が、1×10−4/℃程度と2桁程度大きい。それ故、球面収差が発生する傾向は、対物レンズに樹脂材料を適用したときに顕著である。これに対して対物レンズにガラス材料を適用した場合には、収差の影響がほとんど見られない。したがって二枚組み対物レンズの硝材として、少なくとも一方の対物レンズに樹脂材料を適用した場合に、本実施形態の構成による効果が大きい。 FIG. 4 is a graph showing a comparison of the amount of wavefront aberration generated in a two-piece objective lens using glass as the glass material of the lens and using various resin materials. In the glass material, the temperature dependence coefficient of the refractive index is about 2 × 10 −6 / ° C., whereas in the resin material, the temperature dependence coefficient of the refractive index is about 1 × 10 −4 / ° C., which is about two digits larger. Therefore, the tendency to generate spherical aberration is remarkable when a resin material is applied to the objective lens. On the other hand, when a glass material is applied to the objective lens, the influence of aberration is hardly seen. Therefore, when the resin material is applied to at least one objective lens as the glass material of the two-piece objective lens, the effect of the configuration of the present embodiment is great.

図5は、二枚組み対物レンズにおいて、レンズの硝材にアクリル樹脂を用いた場合と、熱膨張部材25を用いて補償した場合との収差を比較するグラフである。つまり第1の実施形態の光学系において、対物レンズが温度上昇した場合について、光学シミュレーションを行った結果が、図5に示されている。球面収差を補正する前は、対物レンズの温度上昇によって球面収差が発生するため、波面収差は単調に増加し、26℃の温度上昇で収差rmsは30mλとなる。ところで光ピックアップの集光スポットを充分絞るためには、シミュレーション段階で収差rmsは、30mλ以下である必要がある。そのため、温度上昇が約26℃を超えると、集光スポットを充分絞ることができなくなる。   FIG. 5 is a graph comparing aberrations in the case where an acrylic resin is used for the glass material of the lens and in the case where compensation is performed using the thermal expansion member 25 in the two-piece objective lens. That is, in the optical system of the first embodiment, the result of performing an optical simulation when the temperature of the objective lens rises is shown in FIG. Before correcting the spherical aberration, the spherical aberration occurs due to the temperature rise of the objective lens, so that the wavefront aberration increases monotonously, and when the temperature rises by 26 ° C., the aberration rms becomes 30 mλ. By the way, in order to sufficiently narrow the condensing spot of the optical pickup, the aberration rms needs to be 30 mλ or less at the simulation stage. For this reason, if the temperature rise exceeds about 26 ° C., the focused spot cannot be sufficiently narrowed.

ここで光学シミュレーションに用いた対物レンズを構成する二枚レンズの非球面係数(12次以上の非球面係数、ならびに非球面係数の有効桁3桁以上については記載していない)、ならびに屈折率の温度依存性を次に示す。なおレンズは、入射側から順にOL1、OL2とし、非球面多項式におけるZはレンズ面変位、Rはレンズ中心からの距離を表す。Xは光軸に水平な方向の高さ、Kは円錐係数、A,B,C,Dは非球面係数を表す。屈折率の温度依存式におけるαは屈折率の温度依存係数であり、代表的なレンズ用樹脂材料であるアクリル樹脂(PMMA)の1.1×−4/℃を用いた。ただし屈折率は、アクリル樹脂のそれではなく、仮想的な樹脂材料を想定した場合の値である。
(非球面多項式)
Z=(X/R)/(1+sqrt(1−(1+K)・X/R))
+AX+BX+CX+DX10+EX12+FX14+GX16+・・
(屈折率の温度依存式)
温度依存屈折率=屈折率@20℃−α×温度上昇(℃)
Here, the aspherical coefficients of the two lenses constituting the objective lens used in the optical simulation (the aspherical coefficients of the 12th order or higher and the effective digits of the aspherical coefficients of 3 or more are not described), and the refractive index The temperature dependence is shown below. The lenses are OL1 and OL2 in this order from the incident side, Z in the aspherical polynomial represents the lens surface displacement, and R represents the distance from the lens center. X is the height in the direction horizontal to the optical axis, K is the conic coefficient, and A, B, C, and D are aspherical coefficients. Α in the temperature dependence formula of the refractive index is a temperature dependence coefficient of the refractive index, and 1.1 × −4 / ° C. of acrylic resin (PMMA) which is a typical lens resin material was used. However, the refractive index is a value when a virtual resin material is assumed instead of an acrylic resin.
(Aspherical polynomial)
Z = (X 2 / R) / (1 + sqrt (1- (1 + K) · X 2 / R 2 ))
+ AX 4 + BX 6 + CX 8 + DX 10 + EX 12 + FX 14 + GX 16 + ..
(Temperature dependence of refractive index)
Temperature dependent refractive index = refractive index @ 20 ° C.−α × temperature rise (° C.)

図6は、レンズホルダ22の温度が(i)=22℃、(ii)=47.3℃、(iii)=72.5℃における対物レンズ出射光の波面収差プロファイルの測定結果を表す図である。図7は、レンズホルダ22の温度上昇に対する、球面収差ならびに収差の発生量を示すグラフである。図8は、温度とレンズ間隔増加量との関係を示すグラフである。実際に対物レンズとして二枚組のアクリル系の樹脂レンズを用い、駆動用のアクチュエータコイル17に所定の電流値をかけて発熱させたときの波面収差プロファイルを図6に示す。そのときの球面収差ならびに収差rmsの値を図7に示す。図7に示すホルダ温度は、レンズホルダ22の温度と同義である。   FIG. 6 is a diagram showing the measurement results of the wavefront aberration profile of the light emitted from the objective lens when the temperature of the lens holder 22 is (i) = 22 ° C., (ii) = 47.3 ° C., and (iii) = 72.5 ° C. is there. FIG. 7 is a graph showing the spherical aberration and the amount of aberration generated with respect to the temperature rise of the lens holder 22. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the temperature and the lens interval increase amount. FIG. 6 shows a wavefront aberration profile when an acrylic resin lens of a set of two sheets is actually used as the objective lens, and the actuator coil 17 for driving is heated by applying a predetermined current value. The values of spherical aberration and aberration rms at that time are shown in FIG. The holder temperature shown in FIG. 7 is synonymous with the temperature of the lens holder 22.

図7に示すように、レンズホルダ22の温度上昇に従って球面収差、ならびに収差rmsが実際に増加する。なおシミュレーション結果の図5より実測値が大きめに出ているのは、レンズ表面の粗さ、ならびに少量の残留コマ収差による収差rmsが初期状態から存在するためで、概ね、この分だけシミュレーション結果よりも大きくなっている。   As shown in FIG. 7, the spherical aberration and the aberration rms actually increase as the temperature of the lens holder 22 increases. It should be noted that the actual measurement values appear larger from the simulation results in FIG. 5 because the roughness of the lens surface and the aberration rms due to a small amount of residual coma aberration exist from the initial state. Is also getting bigger.

本実施形態において、特に、熱膨張部材25を入射側レンズ23と出射側レンズ24との間に介在させる、換言すれば熱膨張部材25をレンズ23,24間に挟んで集光ユニット16を構成したので、次の効果を奏する。図8に示すように、入射側および出射側レンズ23,24への加熱に伴って、熱膨張部材25が膨張してこれら入射側および出射側レンズ23,24のレンズ間隔が増加する。これによって球面収差を補償することができる。このとき、たとえば常温約20℃からレンズ温度80℃まで上昇した場合であっても、収差rmsは20mλ程度であり、球面収差の発生は充分抑えられる。   In the present embodiment, in particular, the condensing unit 16 is configured by interposing the thermal expansion member 25 between the incident side lens 23 and the emission side lens 24, in other words, sandwiching the thermal expansion member 25 between the lenses 23 and 24. As a result, the following effects are produced. As shown in FIG. 8, the thermal expansion member 25 expands as the incident side and emission side lenses 23 and 24 are heated, and the distance between the incidence side and emission side lenses 23 and 24 increases. Thereby, spherical aberration can be compensated. At this time, for example, even when the lens temperature rises from about 20 ° C. to 80 ° C., the aberration rms is about 20 mλ, and the occurrence of spherical aberration can be sufficiently suppressed.

以上説明した光ピックアップ装置10によれば、集光ユニット16のうち入射側および出射側レンズ23,24は、熱膨張部材25によって互いに光軸方向に変位可能に固着される。光ピックアップ装置10がアクチュエータコイル17によって発熱すると、熱膨張部材25が温度変化によって光軸方向に変位する。したがって前記発熱に起因して発生し得る入射側および出射側レンズ23,24の球面収差を、熱膨張部材25の変位によって低減することができる。   According to the optical pickup device 10 described above, the entrance side and exit side lenses 23 and 24 of the light collecting unit 16 are fixed to each other by the thermal expansion member 25 so as to be displaceable in the optical axis direction. When the optical pickup device 10 generates heat by the actuator coil 17, the thermal expansion member 25 is displaced in the optical axis direction due to a temperature change. Therefore, the spherical aberration of the entrance side and exit side lenses 23, 24 that can occur due to the heat generation can be reduced by the displacement of the thermal expansion member 25.

このような集光ユニット16によって、球面収差を低減することができるので、本実施形態の光ピックアップ装置10によれば、従来必要であった温度モニタ用温度検出素子を不要とすることができる。それ故、光ピックアップ装置10の構造を簡単化することができる。また入射側および出射側レンズ23,24は、熱膨張部材25を介して固着されるので、光ピックアップ装置10の光軸方向の大きさを抑制することが可能となる。これによって光ピックアップ装置10の小形化を図ることができる。   Since the spherical aberration can be reduced by such a condensing unit 16, according to the optical pickup device 10 of this embodiment, the temperature detecting element for temperature monitoring which has been conventionally required can be dispensed with. Therefore, the structure of the optical pickup device 10 can be simplified. In addition, since the entrance side and exit side lenses 23 and 24 are fixed via the thermal expansion member 25, the size of the optical pickup device 10 in the optical axis direction can be suppressed. As a result, the optical pickup device 10 can be miniaturized.

熱膨張部材25の線膨張係数は、光ピックアップ装置10の発熱による入射側および出射側レンズ23,24の球面収差発生量を補正するように設定される。換言すれば、熱膨張部材25の線膨張係数を設定するだけで、入射側および出射側レンズ23,24の球面収差発生量を補正することができる。このような構成によれば、従来のような複雑な機構を用いることなく、球面収差発生量を補正することができる。それ故、光ピックアップ装置10の製作コストを低減することができる。またレンズホルダ22には、入射側および出射側レンズ23,24が保持される。したがって入射側および出射側レンズ23,24の少なくともいずれか一方がレンズホルダ22から不所望に脱落するのを未然に防止することができる。   The linear expansion coefficient of the thermal expansion member 25 is set so as to correct the amount of spherical aberration generated by the incident-side and emission-side lenses 23 and 24 due to heat generated by the optical pickup device 10. In other words, only by setting the linear expansion coefficient of the thermal expansion member 25, it is possible to correct the spherical aberration generation amount of the entrance side and exit side lenses 23 and 24. According to such a configuration, it is possible to correct the spherical aberration generation amount without using a complicated mechanism as in the prior art. Therefore, the manufacturing cost of the optical pickup device 10 can be reduced. In addition, the lens holder 22 holds the entrance side and exit side lenses 23 and 24. Therefore, it is possible to prevent at least one of the entrance side and exit side lenses 23 and 24 from being undesirably dropped from the lens holder 22 in advance.

図9は、本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップ装置10Aの構成を概略示す図である。ただし第1の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。前記第2の光ピックアップ装置10Aは、光源である半導体レーザ11と、偏光分岐素子である光分岐素子13と、コリメートレンズ12Aと、立ち上げミラー15と、集光手段としての第2の集光ユニット16Aと、アクチュエータコイル17と、円柱レンズ19と、受光手段としての受光素子20とを有する。   FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration of an optical pickup device 10A according to the second embodiment of the present invention. However, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The second optical pickup device 10A includes a semiconductor laser 11 as a light source, an optical branching element 13 as a polarization branching element, a collimating lens 12A, a rising mirror 15, and a second condensing unit as a condensing unit. It has a unit 16A, an actuator coil 17, a cylindrical lens 19, and a light receiving element 20 as a light receiving means.

半導体レーザ11からの発散光は、光分岐素子13を介してコリメートレンズ12Aによって平行光束化される。この平行光束化された光は、立ち上げミラー15によって光路を曲げられ、その後第2の集光ユニット16Aによって記録媒体21に光を集光させる。第2の集光ユニット16Aの外周付近部にアクチュエータコイル17が配設される。記録媒体21からの反射光は、入射光と逆の光路つまり第2の集光ユニット16A、立ち上げミラー15、コリメートレンズ12Aを順次辿った後、光分岐素子13で反射される。この反射光は円柱レンズ19を通って受光素子20に照射される。ここで記録信号およびサーボ信号が検出される。第2の実施形態において、コリメートレンズ12Aは、カバーレンズ厚み誤差に起因する球面収差を補正する素子としての役割も兼ねている。   The divergent light from the semiconductor laser 11 is converted into a parallel beam by the collimating lens 12A via the optical branching element 13. This parallel light beam is bent in the optical path by the rising mirror 15 and then condensed on the recording medium 21 by the second condensing unit 16A. An actuator coil 17 is disposed in the vicinity of the outer periphery of the second light collecting unit 16A. The reflected light from the recording medium 21 is reflected by the light branching element 13 after sequentially following the optical path opposite to the incident light, that is, the second condensing unit 16A, the raising mirror 15, and the collimating lens 12A. The reflected light is irradiated to the light receiving element 20 through the cylindrical lens 19. Here, a recording signal and a servo signal are detected. In the second embodiment, the collimating lens 12A also serves as an element that corrects spherical aberration due to a cover lens thickness error.

図10は、光ピックアップ装置10,10Aの要部をその光軸方向を含む仮想平面で切断して示し、(i)はレンズホルダ22に第1の対物レンズを接着する場合の図、(ii)はレンズホルダ22に第2の対物レンズを接着する場合の図である。第2の集光ユニット16Aは、レンズホルダ22と、第1の対物レンズである入射側レンズ31と、第2の対物レンズである出射側レンズ32と、熱膨張部材25とを有する。入射側および出射側レンズ31,32は、二枚組みの対物レンズである。出射側レンズ32には、熱膨張部材25を介して入射側レンズ31が嵌合される。これら入射側および出射側レンズ31,32のうち出射側レンズ32が、レンズホルダ22に嵌合接着されて保持される。   FIG. 10 shows the main parts of the optical pickup devices 10 and 10A cut along a virtual plane including the optical axis direction, and (i) is a diagram in the case where the first objective lens is bonded to the lens holder 22; ) Is a diagram when the second objective lens is bonded to the lens holder 22. The second light collecting unit 16 </ b> A includes a lens holder 22, an incident side lens 31 that is a first objective lens, an emission side lens 32 that is a second objective lens, and a thermal expansion member 25. The entrance side and exit side lenses 31 and 32 are two-piece objective lenses. The incident side lens 31 is fitted to the emission side lens 32 via the thermal expansion member 25. Out of these entrance side and exit side lenses 31, 32, the exit side lens 32 is fitted and bonded to the lens holder 22.

レンズとレンズホルダ22とは、第1の実施形態に係る図10(i)に示す構造で接着する方法、第2の実施形態に係る図10(ii)に示す構造で接着する方法の二通りが考えられる。特に第1の実施形態に係る構造では、入射側および出射側レンズ23,24が、レンズホルダ22の段部22cに確実に保持される。それ故、アクチュエータ駆動による振動などの要因によって、熱膨張部材25の接着部材が剥がれ、少なくともいずれか一方のレンズが不所望に脱落するおそれがなくなる。   The lens and the lens holder 22 are bonded in two ways: a method of bonding with the structure shown in FIG. 10 (i) according to the first embodiment, and a method of bonding with the structure shown in FIG. 10 (ii) according to the second embodiment. Can be considered. In particular, in the structure according to the first embodiment, the entrance side and exit side lenses 23 and 24 are securely held by the step 22 c of the lens holder 22. Therefore, there is no possibility that the adhesive member of the thermal expansion member 25 is peeled off due to factors such as vibration caused by driving of the actuator, and at least one of the lenses is undesirably dropped.

本発明の第1の実施形態に係る光ピックアップ装置10の構成を概略示す図である。1 is a diagram schematically illustrating a configuration of an optical pickup device 10 according to a first embodiment of the present invention. 光ピックアップ装置10の要部を、その光軸方向を含む仮想平面で切断して示す図である。It is a figure which cut | disconnects and shows the principal part of the optical pick-up apparatus 10 by the virtual plane containing the optical axis direction. 第1および第2の対物レンズを組立てる方法を段階的に示す図である。It is a figure which shows the method of assembling the 1st and 2nd objective lens in steps. 二枚組み対物レンズにおいて、レンズの硝材にガラスを用いたものと各種樹脂材料を用いたものとの波面収差発生量の比較を示すグラフである。5 is a graph showing a comparison of the amount of wavefront aberration generated between a lens using a glass and a resin using various resin materials in a double objective lens. 二枚組み対物レンズにおいて、レンズの硝材にアクリル樹脂を用いた場合と、熱膨張部材を用いて補償した場合との収差を比較するグラフである。6 is a graph comparing aberrations in a case where an acrylic resin is used for a glass material of a lens and in a case where compensation is performed using a thermal expansion member in a double objective lens. レンズホルダ22の温度が(i)=22℃、(ii)=47.3℃、(iii)=72.5℃における対物レンズ出射光の波面収差プロファイルの測定結果を表す図である。It is a figure showing the measurement result of the wavefront aberration profile of the objective lens emitted light when the temperature of the lens holder 22 is (i) = 22 ° C., (ii) = 47.3 ° C., and (iii) = 72.5 ° C. レンズホルダ22の温度上昇に対する、球面収差ならびに収差の発生量を示すグラフである。It is a graph which shows the amount of spherical aberration and the amount of aberration generated with respect to the temperature rise of the lens holder. 温度とレンズ間隔増加量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between temperature and a lens space | interval increase amount. 本発明の第2の実施形態に係る光ピックアップ装置10Aの構成を概略示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of 10 A of optical pick-up apparatuses which concern on the 2nd Embodiment of this invention. 光ピックアップ装置10,10Aの要部をその光軸方向を含む仮想平面で切断して示し、(i)はレンズホルダ22に第1の対物レンズを接着する場合の図、(ii)はレンズホルダ22に第2の対物レンズを接着する場合の図である。The main parts of the optical pickup devices 10 and 10A are shown cut along a virtual plane including the optical axis direction, (i) is a view when the first objective lens is bonded to the lens holder 22, and (ii) is the lens holder. FIG. 22 is a diagram when the second objective lens is bonded to 22. 従来の温度検出素子1を含む光ピックアップ装置の構成を概略示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus containing the conventional temperature detection element. 従来の熱膨張部材3を含む光ピックアップ装置の構成を概略示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the optical pick-up apparatus containing the conventional thermal expansion member 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 光ピックアップ装置
11 半導体レーザ
12 コリメートレンズ
13 光分岐素子
14 ビーム拡大素子
16 集光ユニット
20 受光素子
21 記録媒体
22 レンズホルダ
23 入射側レンズ
24 出射側レンズ
25 熱膨張部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical pick-up apparatus 11 Semiconductor laser 12 Collimating lens 13 Optical branching element 14 Beam expansion element 16 Condensing unit 20 Light receiving element 21 Recording medium 22 Lens holder 23 Incident side lens 24 Outgoing side lens 25 Thermal expansion member

Claims (4)

半導体レーザからの発散光を、コリメートレンズにより略平行化し、偏光分岐素子および球面収差補償素子を介した後、集光手段によって記録媒体上に集光させ、記録媒体からの反射光を受光素子に結合することで、記録信号を読み取る光ピックアップ装置であって、
前記集光手段は、
第1および第2の対物レンズと、
温度変化によって光軸方向に変位する熱膨張部材であって、第1および第2の対物レンズを互いに光軸方向に変位可能に固着するための熱膨張部材とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
The divergent light from the semiconductor laser is substantially collimated by a collimator lens, passes through a polarization branching element and a spherical aberration compensation element, and then condensed on the recording medium by a condensing means, and the reflected light from the recording medium is applied to the light receiving element. An optical pickup device that reads a recorded signal by being coupled,
The light collecting means includes
First and second objective lenses;
An optical pickup having a thermal expansion member that is displaced in the optical axis direction due to a temperature change, and that fixes the first and second objective lenses to be displaceable in the optical axis direction. apparatus.
光源と、
光源と、情報が記録される記録媒体との間の光軸上に配設される光分岐素子と、
光分岐素子と記録媒体との間の光軸上に配設され、かつ光源から発せられる光を記録媒体上に集光させる集光手段であって、第1の対物レンズと、この第1の対物レンズに、温度変化によって光軸方向に変位する熱膨張部材を介して固着される第2の対物レンズとを備える集光手段と、
記録媒体からの反射光を検知する受光手段とを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
A light source;
A light branching element disposed on an optical axis between a light source and a recording medium on which information is recorded;
Condensing means disposed on the optical axis between the light branching element and the recording medium and condensing light emitted from the light source on the recording medium, the first objective lens, and the first objective lens Condensing means comprising a second objective lens fixed to the objective lens via a thermal expansion member that is displaced in the optical axis direction due to temperature change;
An optical pickup device comprising: a light receiving unit that detects reflected light from the recording medium.
熱膨張部材の線膨張係数は、光ピックアップ装置の発熱による第1および第2の対物レンズの球面収差発生量を補正するように設定されることを特徴とする請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。   3. The light according to claim 1, wherein the linear expansion coefficient of the thermal expansion member is set so as to correct a spherical aberration generation amount of the first and second objective lenses due to heat generation of the optical pickup device. Pickup device. 集光手段は、第1および第2の対物レンズを保持するレンズホルダをさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の光ピックアップ装置。   3. The optical pickup device according to claim 1, wherein the condensing unit further includes a lens holder for holding the first and second objective lenses.
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