JP2005116147A - 光学部品及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
耐拭き性を確保しつつ、光透過率を高く維持できるにもかかわらず、例えば微細構造による本来の光学特性を発揮させることができる光学部品及び光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】
対物レンズにおいて、回折構造Dを形成した第1の光学面S1では、反射防止膜の膜層数が比較的低いので、膜厚が比較的薄いことから成膜後の微細構造の形状を維持しやすくなり、回折特性などの劣化を回避できると共に、拭き性も向上させることができる。一方、第2の光学面S2には微細構造を形成していないので、反射防止膜の膜厚を増大させても、光学特性の大きな劣化を招くことはなく、拭き性も低下しないので、反射防止膜の膜層数を増大させ、十分な反射防止機能を発揮できる。
【選択図】 図3
Description
第1の実施の形態について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。図1において、光源としての半導体レーザ1からの光束(波長390〜450nm)は、ビームスプリッタ2を通過し、光源側の面(第1の光学面)に回折構造を形成した対物レンズ4に入射し、対物レンズ4の回折構造を形成していない媒体側面(第2の光学面)から出射した光束は、高密度DVDである光情報記録媒体5の情報記録面に集光される。一方、光情報記録媒体5から反射した光は、対物レンズ4を通過し、ビームスプリッタ2により半導体レーザ1と異なる方向に反射され、非点収差発生レンズ6で非点収差を発生された後、光検出器7で受光されるようになっている。尚、図示していないが、対物レンズを一体で光軸方向に移動させるフォーカシング機構が設けられている(以下の第2の実施の形態においても同じ)。
第2の実施の形態について説明する。図2は、第2の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略構成図である。図2において、第1光源としての第1半導体レーザ11Aからの光束(波長635nm〜670nm)は、ビームスプリッタ12A、12Bを通過し、光源側の面(第1の光学面)に回折構造を形成した対物レンズ14に入射し、対物レンズ14の回折構造を形成していない媒体側面(第2の光学面)から出射した光束は、第1の光情報記録媒体15A(ここではDVD)の情報記録面に集光される。一方、第1の光情報記録媒体15Aから反射した光は、対物レンズ14,ビームスプリッタ12Bを通過し、ビームスプリッタ12Aにより第1半導体レーザ11Aと異なる方向に反射され、光検出器17Aで受光されるようになっている。
(S1面膜数m1、S2面膜数m1、S3面膜数m2、S4面膜数m2)
=(7,5,7,7)又は(5,7,7,7)又は(7,7,5,7)又は(5,5,8,10)又は(7,7,10,9))又は(8,8,10,10)
第2半導体レーザ11Bからの光束通過時のS1面有効径(φ1):3.7mm
第2半導体レーザ11Bからの光束通過時のS2面有効径(φ1):3.7mm
第2半導体レーザ11Bからの光束通過時のS3面有効径(φ2):3.6mm
第2半導体レーザ11Bからの光束通過時のS4面有効径(φ2):2.3mm
尚、以上の値は例であり、これらに限られることはない。
図3の対物レンズに対して、反射率の異なる材料を積層することで反射防止膜の成膜を行った。表1に、透過光の波長が390〜450nmの場合と、635〜670nmの場合、及び透過光の波長が前記2波長に加えて740〜810nmの波長の光を含む場合について設計した単層から10層までの膜厚を示す。
(1)低屈折率材料(L材):フッ化アルミニウム、フッ化マグネシウム、酸化シリコン:屈折率1.30〜1.50
(2)中屈折率材料(M材):酸化アルミニウム、酸化イットリウム、フッ化セリウム:屈折率1.55〜1.70
(3)高屈折率材料(H材):酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ハウニウム:屈折率1.75〜2.50
以上の材料を単独で、もしくはそれを主成分とした混合材料として、対物レンズの光学面にコートした。光学部品である対物レンズを構成する材料(基材)は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、より具体的な例として、ゼオネックス(日本ゼオン(株)製の商品名)等の透明なプラスチック樹脂又はガラス材であるが、プラスチック樹脂は、上記樹脂に限定されるものではなく、光学部品の素材に適する全ての樹脂を含む。又、基材と第1層目の層の間に下地層を設け、膜の耐久性を向上させる場合も有る。特に、図3のレンズ形状のS2面、図4の形状のS4面の様な光情報記録媒体に面して用いられるレンズ面は、レンズ面の高い耐拭性が望まれ、膜厚0.1μ〜10μの酸化シリコン層からなる下地層を設ける場合がある。
405nmと650nmの2種類の光束が通過するゼオネックス樹脂からなる図3の形状の対物レンズにおいて、S1面は反射防止コートなし、S2面は表1の(10)に示す膜厚で7層の反射防止コートとした。S2面の各層の構成は、対物レンズの素材表面に最も近い層を1層目とし、最も遠い層を7層目とし、以下全て同様に層数を数えるものとする。表2に、S2面の7層の仕様を示す。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表1の(1)に示す膜厚で単層の反射防止コート、S2面は表1の(10)に示す膜厚で7層の反射防止コートとした。表3にS1面の単層の仕様を示し、表4にS2面の7層の仕様を示す。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表1の(2)に示す膜厚で2層の反射防止コート、S2面は表1の(10)に示す膜厚で7層の反射防止コートとした。表5にS1面の2層の仕様を示す。尚、S2面の7層の仕様は、表4に示すものと同じである。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表1の(4)に示す膜厚で3層の反射防止コート、S2面は表1の(7)に示す膜厚で5層の反射防止コートとした。表6にS1面の3層の仕様を示し、表7にS2面の5層の仕様を示す。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表1の(5)に示す膜厚で4層の反射防止コート、S2面は表1の(8)に示す膜厚で5層の反射防止コートとした。表8にS1面の4層の仕様を示す。尚、S2面の5層の仕様は、表7に示すものと同じである。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表1の(8)に示す膜厚で5層の反射防止コート、S2面は表1の(10)に示す膜厚で7層の反射防止コートとした。表9にS1面の5層の仕様を示す。尚、S2面の7層の仕様は、表4に示すものと同じである。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表1の(9)に示す膜厚で6層の反射防止コート、S2面は表1の(10)に示す膜厚で7層の反射防止コートとした。表10にS1面の6層の仕様を示す。尚、S2面の7層の仕様は、表2に示すものと同じである。
405nmと650nmと780nmの3種類の波長の光束が通過するゼオネックス樹脂からなる図3の形状の対物レンズにおいて、S1面は表1の(11)に示す膜厚で7層の反射防止コート、S2面は表1の(14)に示す膜厚で10層の反射防止コートとした。表11にS1面の7層の仕様を示す。また表12にS2面の10層の仕様を示す。
405nmと650nmと780nmの3種類の波長の光束が通過するゼオネックス樹脂からなる図4の形状の対物レンズにおいて、S1面は表1の(11)に示す膜厚で7層の反射防止コート、S2面は表1の(11)に示す膜厚で7層の反射防止コート、S3面は表1の(14)に示す膜厚で10層の反射防止コート、S4面は表1の(14)に示す膜厚で10層の反射防止コートとした。表13にS1面及びS2面の7層の仕様を示す。尚、S3面、S4面の10層の仕様は、表12に示すものと同じである。
実施例1と同じ対物レンズにおいて、S1面は表2の仕様(実施例1)と同様な7層の反射防止コート、S2面は表4の仕様(実施例2)と同様な7層の反射防止コートとした。
実施例9と同じ対物レンズにおいて、S1面、S2面は表12の仕様(実施例9)と同様な10層の反射防止コート、S3面、S4面はは表11と同様な7層の反射防止コートとした。
2,12A、12B、18 ビームスプリッタ
4,14 対物レンズ
5,15A、15B 光情報記録媒体(光ディスク)
7,17A、17B 光検出器
Claims (21)
- 微細構造を形成した第1の光学面と、微細構造を形成しない第2の光学面とを有する光学部品であって、
前記第1の光学面における反射防止膜の膜層数を、前記第2の光学面における反射防止膜の膜層数より少なくすることを特徴とする光学部品。 - 前記微細構造は輪帯状の位相差付与構造であることを特徴とする請求項1に記載の光学部品。
- 前記第2の光学面における反射防止膜を7層とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学部品。
- 前記第2の光学面における反射防止膜を8乃至10層のいずれかとすることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学部品。
- 前記第1の光学面における反射防止膜を単層とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光学部品。
- 前記第1の光学面における反射防止膜を2層とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光学部品。
- 前記第1の光学面における反射防止膜を3層とすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光学部品。
- 前記第1の光学面における反射防止膜を4乃至9層のいずれかとすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の光学部品。
- 微細構造を形成した第1の光学面と、微細構造を形成しない第2の光学面とを有する光学部品であって、
前記光学面のうち前記第2の光学面にのみ反射防止膜を形成することを特徴とする光学部品。 - 前記微細構造は輪帯状の位相差付与構造であることを特徴とする請求項9に記載の光学部品。
- 前記第2の光学面における反射防止膜を7層とすることを特徴とする請求項9又は10に記載の光学部品。
- 前記第2の光学面における反射防止膜を8乃至10層のいずれかとすること特徴とする請求項9又は10記載の光学部品。
- 前記光学部品は光ピックアップ装置用の対物レンズであることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の光学部品。
- 前記対物レンズは、光ピックアップ装置に搭載された複数の光源からのそれぞれ異なる波長の光束を、それぞれ対応する光情報記録媒体の情報記録面上に集光可能であることを特徴とする請求項13に記載の光学部品。
- 前記対物レンズは、波長450nm以下の光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光可能であることを特徴とする請求項13又は14に記載の光学部品。
- 390〜450nmの波長λ1の第1光束が通過し、且つ635〜670nmの波長λ2の第2光束と740〜810nmの波長λ3の第3光束の少なくとも1種類の光束が通過する光路内に配置される光ピックアップ装置用の光学部品であって、複数の光学面を有し、一つの光学面に設けられる反射防止膜の膜数をm1、他の光学面に設けられる反射防止膜の膜数をm2としたときに、m1<m2であることを特徴とする光学部品。
- 前記一つの光学面に位相差付与構造が形成されたことを特徴とする請求項16に記載の光学部品。
- 前記第1光束が照射されたときの前記一つの光学面の有効径をφ1とし、前記第1光束が照射されたときの前記他の光学面の有効径をφ2としたときに、φ1>φ2であることを特徴とする請求項16又は17に記載の光学部品。
- 前記膜数m2が7であることを特徴とする請求項16乃至18のいずれかに記載の光学部品。
- 前記膜数m2が8乃至10のいずれかとすることを特徴とする請求項16乃至18のいずれかに記載の光学部品。
- 光源と、
前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させる、請求項1乃至20のいずれかに記載の光学部品を含む集光光学系と、を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
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