JP2005302088A - 対物レンズ及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る対物レンズ15は、光情報記録媒体に対向配置された状態で、波長350〜450nm中の特定波長の単色光から構成された光束を前記光情報記録媒体に集光するものであって、脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂から構成された基材40と、波長405nmの光に対する屈折率が1.7未満の第1の膜43と、波長405nmの光に対する屈折率が1.7以上の第2の膜44と、波長405nmの光に対する屈折率が1.55以下の第3の膜45とを、備えており、第1の膜43の膜厚が50〜15000nmである。
【選択図】図2
Description
光情報記録媒体に対向配置された状態で、波長350〜450nm中の特定波長の単色光から構成された光束を前記光情報記録媒体に集光する対物レンズであって、
脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂から構成された基材と、
波長405nmの光に対する屈折率が1.7未満の第1の膜と、
波長405nmの光に対する屈折率が1.7以上の第2の膜と、
波長405nmの光に対する屈折率が1.55以下の第3の膜と、
を備え、
前記基材上に前記第1の膜、前記第2の膜及び前記第3の膜が成膜され、
前記基材と前記第2の膜との間に前記第1の膜が配置され、
前記第1の膜と第3の膜との間に前記第2の膜が配置され、
前記第1の膜の膜厚が50〜15000nmであることを特徴としている。
請求項1に記載の対物レンズにおいて、
前記第1の膜の膜厚が100〜15000nmであることを特徴としている。
請求項1に記載の対物レンズにおいて、
前記第1の膜の膜厚が500〜12000nmであることを特徴としている。
請求項1〜3のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記第1の膜が、
酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化イットリウム、フッ化鉛、フッ化セリウム、フッ化ネオジウム、フッ化ランタン、酸化アルミニウムのいずれかの単体又はこれらの混合物から構成されていることを特徴としている。
請求項1〜4のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記第2の膜が、
酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、ランタンアルミネート、チタン酸ランタン、チタン酸プラセオジウム、酸化タンタル、酸化チタンのいずれかの単体又はこれらの混合物から構成されていることを特徴している。
請求項1〜5のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記第3の膜が、
酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化イットリウムのいずれかの単体若しくはこれらの混合物又は酸化シリコンと酸化アルミニウムとの混合物から構成されていることを特徴としている。
請求項1〜6のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
波長405nmの光に対する前記第1の膜の屈折率が、
波長405nmの光に対する前記基材の屈折率の±10%の範囲内に収まることを特徴としている。
請求項1〜7のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材を構成する樹脂が、
重量平均分子量(Mw)が1,000〜1,000,000である重合体全繰り返し単位中に、下記式(1)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位(a)と、下記式(2)及び/又は下記式(3)で表される鎖状構造の繰り返し単位(b)とを、合計含有量が90重量%以上になるように含有し、さらに繰り返し単位(b)の含有量が1重量%以上10重量%未満である脂環式炭化水素系共重合体を含有することを特徴としている。
A≦0.3×B … (Z)
(関係式(Z)中、A=(脂環式構造を有する繰り返し単位の連鎖の重量平均分子量)であり、B=(脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量(Mw)×(脂環式構造を有する繰り返し単位数/脂環式炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数)である。)
請求項8に記載の対物レンズにおいて、
前記基材を構成する樹脂が、
下記式(11)で表される繰り返し単位〔1〕を含有する重合体ブロック〔A〕と、下記式(11)で表される繰り返し単位〔1〕並びに下記式(12)で表される繰り返し単位〔2〕又は/及び下記式(13)で表される繰り返し単位〔3〕を含有する重合体ブロック〔B〕とを有するブロック重合体を含有することを特徴としている。
請求項1〜7のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材を構成する樹脂が、
ノルボルネン系開環重合体水素添加物を含有することを特徴としている。
請求項1〜10のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材の前記光情報記録媒体に対向する面に、前記第1の膜、前記第2の膜及び第3の膜が成膜されていることを特徴としている。
請求項1〜11のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材が
光源側に配置される第1の成形品と、
前記光情報記録媒体側に配置される第2の成形品と、
を有し、
前記第2の成形品が正の近軸パワーを有し、かつ、下記式(41),(42)の両条件を満たすことを特徴としている。
|P1/P2|≦0.2 … (41)
0.8≦d2/f2≦1.8 … (42)
(上記式(41)中、P1:第1の成形品の近軸パワー、P2:第2の成形品の近軸パワーである。上記式(42)中、d2:第2の成形品の光軸上の厚さ、f2:波長405nmの光に対する第2の成形品の焦点距離である。)
請求項1〜11のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材が、
光源側に配置される第1の成形品と、
前記光情報記録媒体側に配置される第2の成形品と、
を有し、
前記第1の成形品及び前記第2の成形品がともに正の近軸パワーを有し、かつ、下記式(51),(52)の両条件を満たすことを特徴としている。
0.8≦NA … (51)
0.2≦β≦0.5 … (52)
(上記式(51)中、NA:第2の成形品の像側開口数である。上記式(52)中、β:第2の成形品のレンズ倍率である。)
請求項1〜11のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材が、単一のレンズで構成され、下記式(60)の条件を満たすことを特徴としている。
0.8≦d/f≦1.8 … (60)
(上記式(60)中、d:光軸上の厚さ、f:波長405nmの光に対する焦点距離である。)
請求項1〜14のいずれか一項に記載の対物レンズと、
前記対物レンズに向けて波長350〜450nm中の特定波長の単色光を出射する光源と、
を備えることを特徴としている。
図1に示す通り、光ピックアップ装置1は光源ユニット2を有している。光源ユニット2は、図1中上部が光透過性の基板で構成された箱状の筐体3を有している。筐体3の内部には、BD又はAOD(HD DVD)用として波長350〜450nm中の特定波長(例えば405nm,407nm)の単色光(レーザ)を出射する青色光用光源4(レーザダイオード)と、DVD用として波長620〜680nm中の特定波長の単色光(レーザ)を出射する赤色光用光源5(レーザダイオード)とが、配されている。
図2に示す通り、対物レンズ15は、青色光用光源4又は赤色光用光源5から出射された波長350〜450nm又は620〜680nm中の特定波長の光を透過光の対象とする光学素子であって、樹脂製の基材40を有している。基材40は、脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂を所定形状に成形した2つの成形品41,42から構成されている。基材40は、各成形品41,42が端部同士で互いに接着されたものであり、各成形品41,42の間に中空部49が形成されている。
0.8≦d2/f2≦1.8 … (42)
上記式(41)中、P1:成形品41の近軸パワー、P2:成形品42の近軸パワーである。上記式(42)中、d2:成形品42の光軸上の厚さ、f2:波長405nmの光に対する成形品42の焦点距離である。
図2の拡大図に示す通り、成形品42の表面42a上には第1,第2,第3の膜43,44,45からなる3層の膜が成膜されている。第1の膜43は成形品42の表面42a上に直に成膜されており、第2の膜44は第1の膜43上に直に成膜されており、第3の膜45は第2の膜44上に直に成膜されている。すなわち、成形品42と第2の膜44との間に第1の膜43が配置されており、第1の膜43と第3の膜45との間に第2の膜44が配置されている。
A≦0.3×B … (Z)
関係式(Z)中、A=(脂環式構造を有する繰り返し単位の連鎖の重量平均分子量)であり、B=(脂環式炭化水素系共重合体の重量平均分子量(Mw)×(脂環式構造を有する繰り返し単位数/脂環式炭化水素系共重合体を構成する全繰り返し単位数)である。
水素化前の共重合体の芳香環やシクロアルケン環などの不飽和環の炭素−炭素二重結合や主鎖の不飽和結合等の水素化反応を行う場合は、反応方法、反応形態に特別な制限はなく、公知の方法にしたがって行えばよいが、水素化率を高くでき、且つ水素化反応と同時に起こる重合体鎖切断反応の少ない水素化方法が好ましく、例えば、有機溶媒中、ニッケル、コバルト、鉄、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、ルテニウム、及びレニウムから選ばれる少なくとも1つの金属を含む触媒を用いて行う方法が挙げられる。水素化触媒は、不均一触媒、均一触媒のいずれも使用可能である。
(1)1H−NMRにより複数の重合体サンプルの水素添加率を測定する。
(2)溶媒をシクロヘキサンとして重合体の濃度が約0.5重量%になるようにサンプル溶液を調製する。
(3)上記(2)で得られるサンプル溶液の分子量を、シクロヘキサンを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、GPCの紫外分光検出器で検出されるピーク面積(S1)と示差屈折計で検出されるピーク面積(S2)から(S1/S2)を算出する。
(4)縦軸に1H−NMRにより算出された水素添加率、横軸にS1/S2をプロットし、最小二乗法から算出される傾きをkとする。kは、通常負の値となる。ここで1H−NMRによる水素添加率は、水素添加前後の重合体の1H−NMRスペクトル中のピークの面積の積分値から算出する。
(1)ノルボルネン系開環重合体水素添加物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定用の溶液を調製する。溶媒はシクロヘキサンとし、溶液中の前記水素添加物の濃度を0.5重量%とする。
(2)上記(1)で調製した溶液の分子量を、シクロヘキサンを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定し、GPCの紫外分光検出器で検出されるピーク面積(S1)と示差屈折計で検出されるピーク面積(S2)からピーク面積比(S1/S2)を算出する。
(3)上記(2)で算出されたピーク面積比(S1/S2)と算出したkとから、下記の式により飽和結合率を算出する。
飽和結合率(%)=100+k×(S1/S2)
「防汚層」,「撥水層」は、フッ素系有機化合物やシリコン系有機化合物から構成されるのがよく、その膜厚は通常7nm以下とするのがよい。「防汚層」,「撥水層」をフッ素系有機化合物で構成する場合には、例えば、蒸着材料をWR1(メルク(株)製商品名)としたパーフルオロアルキルシランの薄膜を真空蒸着で形成したり、フッ素系塗布液L−182560(住友スリーエム(株)製商品名)の塗布処理で形成したりするのがよい。他方、「防汚層」,「撥水層」をシリコン系有機化合物で構成する場合には、ジメチルジエトキシシラン(DMDES)の薄膜を大気圧プラズマ法で形成するのがよい(特開平2003−161817号公報参照)。
「帯電防止層」は、透明導電性の薄膜から構成するのがよく、その膜厚は通常10nm以下とするのがよい。「帯電防止層」は、具体的に、真空蒸着法やスパッタリング法により酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛のいずれかの単体又はこれら化合物の2種以上の混合物で形成されるのがよい。
0.2≦β≦0.5 … (52)
上記式(51)中、NA:成形品52の像側開口数である。上記式(52)中、β:成形品52のレンズ倍率である。
0.8≦d/f≦1.8 … (60)
上記式(60)中、d:光軸上の厚さ、f:波長405nmの光に対する焦点距離である。
(1−1)基材の作製
始めに、基材を構成する「脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂」として、下記(1−1−1),(1−1−2)の製造方法にしたがい任意の樹脂を1種製造した。ただし、下記(1−1−1),(1−1−2)中、「部」及び「%」は、特に断りのない限り重量基準である。
十分に乾燥し窒素置換した、攪拌装置を備えたステンレス鋼製重合器に、脱水シクロヘキサン320部、スチレン60部、およびジブチルエーテル0.38部を仕込み、60℃で攪拌しながらn−ブチルリチウム溶液(15%含有ヘキサン溶液)0.36部を添加して重合反応を開始する。1時間重合反応を行った後、反応溶液中に、スチレン8部とイソプレン12部とからなる混合モノマー20部を添加し、さらに1時間重合反応を行った後、反応溶液にイソプロピルアルコール0.2部を添加して反応を停止させる。このとき得られるブロック共重合体のMwは102,100、Mw/Mnは1.11。
以上の重合体の製造により得られたブロック共重合体100部に対し、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン・ブロック共重合体(クラレ社製、セプトン2002)0.1部、および酸化防止剤としてテトラキス−〔メチレン−3−(3’,5’−ジ−第三−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン(チバスペシャリティ・ケミカルズ社製、イルガノックス1010)0.1部、およびベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチル−フェニル)ベンゾトリアゾール(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製、TINUVIN P)を0.1部、さらにHALSとして、ジブチルアミンと1,3,5−トリアジン・N,N’−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,6−ヘキサメチレンジアミンとN−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミンとの重縮合物〔HALS(A)、Mn=3,000〕0.1部をそれぞれ添加し、2軸混練機(東芝機械社製、TEM−35B、スクリュー径37mm、L/D=32、スクリュー回転数150rpm、樹脂温度240℃、フィードレート10kg/時間)で混練し、ストランド状に押し出し、これを水冷してペレタイザーで切断し、ペレット化する。そのペレットを、空気を流通させた熱風乾燥器を用いて70℃で2時間乾燥して水分を除去し、乾燥後のペレットを射出成形して所望の基材が得られる。
周知の真空蒸着技術を用いて、上記で作製した基材上に1層目の膜を成膜し、1層目の膜上に2層目の膜を成膜し、2層目の膜上に3層目の膜を成膜し、試料1〜13,29とした。
試料1〜13,29の各層の膜における、蒸着材料(蒸着源となる材料、以下同じ。),層材料(層を構成する材料、以下同じ。),導入ガス(蒸着処理中に真空容器内に導入するガス、以下同じ。),屈折率n1〜3(波長405nmの光に対する屈折率、以下同じ。),膜厚d1〜3(膜の厚さ、以下同じ。)を表1,2に示す。ただし、表1,2中、「サブスタンスH5」,「サブスタンスL5」,「サブスタンスM3」,「サブスタンスM2」はそれぞれメルク(株)製の蒸着材料商品名である(下記表3〜5,10〜13においても同じ。)。
周知の真空蒸着技術を用いて、上記で作製した基材上に1層目の膜を成膜し、1層目の膜上に2層目の膜を成膜し、2層目の膜上に3層目の膜を成膜し、3層目の膜上に4層目の膜を成膜し、4層目の膜上に5層目の膜を成膜し、試料14〜19とした。
試料14〜19の各層の膜における、蒸着材料,層材料,導入ガス,屈折率n1〜5,膜厚d1〜5を表3に示す。
周知の真空蒸着技術を用いて、上記で作製した基材上に1層目の膜を成膜し、1層目の膜上に2層目の膜を成膜し、2層目の膜上に3層目の膜を成膜し、3層目の膜上に4層目の膜を成膜し、4層目の膜上に5層目の膜を成膜し、5層目の膜上に6層目の膜を成膜し、6層目の膜上に7層目の膜を成膜し、試料19〜28,30とした。
試料19〜28,30の各層の膜における、蒸着材料,層材料,導入ガス,屈折率n1〜7,膜厚d1〜7を表4,5に示す。
上記で作製した各試料1〜30について、下記の特性・性質等の測定・評価をおこなった。
各試料1〜30に対し波長405nmの光を照射し、そのときの透過率T(%)と反射率R(%)とを算出し、下記式にしたがって各試料1〜30の光吸収量を算出した。ただし、「反射率R」は試料1〜30の表裏両面の反射率の合計である。
光吸収量(%)=100(%)−透過率T(%)−反射率R(%)
各試料1〜30の算出結果を表6に示す。表6中、「◎」,「○」,「×」の基準は下記にしたがう。
◎…光吸収量が0.1%未満
○…光吸収量が0.1%以上で0.5%未満
×…光吸収量が0.5%以上
各試料1〜30に対し基材上に直に成膜した1層目の膜の断面を電子顕微鏡で観察し、各試料1〜30における当該1層目の膜厚(nm)を測定した。膜厚の測定では、各試料1〜30の膜面(膜が形成された面、以下同じ。)の中央部の厚さを測定してその測定値を各試料1〜30の膜厚とした。各試料1〜30の測定結果を表6に示す。
各試料1〜30の基材をガラスに代えた擬似試料1〜30を作製し(基材の種類以外の膜構造やその成膜方法は上記(1−2),(1−3),(1−4)と同様である。)、各擬似試料1〜30における1層目の膜の屈折率をエリプソメータで測定し、その各屈折率を各試料1〜30における1層目の膜の屈折率とした。各試料1〜30の測定結果を表6に示す。
波長405nmの光をレンズ系で集光させてピーク強度が120mW/mm2の光とし、その光を各試料1〜30の膜面に照射し、各試料1〜30の当該膜面の外観を観察するとともに、表面粗さ計を用いて各試料1〜30の当該膜面の面形状変化量を測定した。ただし、光の照射時間が100時間,150時間,200時間経過したときに上記観察・測定をおこない、光照射中は各試料1〜30を温度85℃,相対湿度5%の雰囲気下に保持した。各試料1〜30の観察・測定結果を表6に示す。表6中、「◎」,「○」,「△」,「×」の基準は下記にしたがう。
◎…200時間経過後でも変化なし
○…150時間経過後では変化はないが、200時間経過後に変化あり
△…100時間経過後では変化はないが、150時間経過後に変化あり
×…100時間経過後に膜の剥がれ又はクラックの発生が認められ、面形状変化量0.2μm以上の凹部が形成された
オリンパス製レンズ反射率測定機USPM−250を用いて波長350〜900nmの波長領域における各試料1〜30の膜面の反射率(%)を測定した。各試料1〜30の測定結果を表6に示す。表6中、「○」,「△」,「×」の基準は下記にしたがう。
○…最小反射率Rminの波長が350〜500nmであってその最小反射率Rminが0.5%以下でかつ分光反射率の周期的な上下方向の変動幅が低反射領域で1.0%以下
△…最小反射率Rminの波長が350〜500nmであってその最小反射率Rminが0.5%以下でかつ分光反射率の周期的な上下方向の変動幅が低反射領域で1.5%以下
×…上記○,△に該当しない
イソプロピルアルコール又は日本綿棒(株)社製B4レンズ清掃液(商品名)を染み込ませた綿棒で荷重5〜10gの負荷をかけながら各試料1〜30の膜面を拭き、その拭き操作を10回おこなうごとに各試料1〜30の膜面を顕微鏡で観察し、当該試料1〜30の膜面で膜の剥離が発生したか否かを観察した。各試料1〜30の観察結果を表6に示す。表6中、「◎」,「○」,「×」の基準は下記にしたがう。
◎…拭き回数が100回に達しても膜の剥離は認められなかった
○…拭き回数が30回に達した時点では膜の剥離はないが、拭き回数が100回に達すると膜の剥離が認められた
×…拭き回数が30回に達した時点で膜の剥離が認められた
各試料1〜30について耐熱試験と高温高湿試験とをおこない、それら2種の試験から各試料1〜30の耐環境性を評価した。耐熱試験では、各試料1〜30を温度85℃,温度90℃の各温度環境下に168時間放置し、その後室温環境下に置いて各試料1〜30の膜面の外観を観察した。一方、高温高湿試験では、各試料1〜30を温度60℃,湿度90%の環境下に168時間放置し、その後室温環境下に置いて各試料1〜30の膜面の外観を観察した。各試料1〜30の耐環境性の評価結果を表6に示す。表6中、「◎」,「○」,「×」の基準は下記にしたがう。
◎…耐熱試験(温度90℃)及び高温高湿試験の両試験においてクラック又は膜の剥離は認められなかった
○…耐熱試験(温度85℃)及び高温高湿試験の両試験においてクラック又は膜の剥離は認められず、耐熱試験(温度85℃)においてクラック又は膜の剥離が認められた
×…耐熱試験(温度85℃)又は高温高湿試験のいずれかの試験においてクラック又は膜の剥離が認められた
上記(2−1)〜(2−7)の結果を踏まえ、対物レンズとして最適なものか否か(実用レベルに達しているか否か)に着目して各試料1〜30を総合的に評価した。各試料1〜30の評価結果を表6に示す。表6中、「◎」,「○」,「△」,「×」は下記基準にしたがう。
◎…実用レベルをはるかに上回っている(上記(2−4)〜(2−7)の項目に◎が2つ以上あり、×がない)
○…実用レベルを上回っている(上記(2−4)〜(2−7)の項目に◎が1つあるか又は全くなく、△,×がない)
△…実用レベルに達している(上記◎,○に該当せず、上記(2−4)〜(2−7)の項目に×がない)
×…実用レベルに達していない(上記(2−4)〜(2−7)の項目に1つでも×がある)
(3−1)基材A,B,Cの作製
(3−1−1)基材Aの作製
上記実施例1の(1−1−1),(1−1−2)の項目に記載の製造方法にしたがいながら、図2の基材40に対応する基材を作製してこれを基材Aとした。基材Aのレンズ特性を表7に示す。基材Aのレンズ特性に関し、光源の設計基準波長を405nmとし、図2の成形品42に相当する成形品の像側開口数を「NA」とし、図2の成形品41に相当する成形品の近軸パワーを「P1」とし、図2の成形品42に相当する成形品の近軸パワーを「P2」とし、図2の成形品42に相当する成形品の光軸上の厚さを「d2」とし、波長405nmの光に対する成形品(図2の成形品42に相当する成形品)の焦点距離を「f2」としたとき、NA=0.85であり、P1=0であり、|P1/P2|=0であり、d2/f2=1.31であり、f2=2.2mmであった。
上記実施例1の(1−1−1),(1−1−2)の項目の記載にしたがいながら、図3の基材50に対応する基材を作製してこれを基材Bとした。基材Bのレンズ特性を表8に示す。基材Bのレンズ特性に関し、光源の設計基準波長を405nmとし、図3の成形品52に相当する成形品の像側開口数を「NA」とし、波長405nmの光に対する成形品(図3の成形品52に相当する成形品)の焦点距離を「f」とし、図3の成形品52に相当する成形品のレンズ倍率を「β」としたとき、NA=0.85であり、f=1.76mmであり、β=0.368であった。
上記実施例1の(1−1−1),(1−1−2)の項目に記載の製造方法にしたがいながら、図4の基材60に対応する基材を作製してこれを基材Cとした。基材Cのレンズ特性を表9に示す。基材Cのレンズ特性に関し、光源の設計基準波長を405nmとし、像側開口数を「NA」とし、焦点距離を「f」とし、光軸上の厚さを「d」としたとき、NA=0.85であり、f=1.765mmであり、d/f=1.47であった。
周知の真空蒸着技術を用いて、上記で作製した各基材A,B,C上に2層以上の膜を成膜した。各基材A,B,C上に成膜した膜の成膜パターンを表10〜表13に示す。ただし、表10〜表13中、「1層目」の膜は基材A,B,Cのいずれかの基材上に直に成膜した膜であり、「m層目(mは2以上の正の整数)」の膜は(m−1)層目の膜上に成膜した膜である。
上記で作製した各試料41〜54について、下記の特性、性質等の測定・評価をおこなった。
各試料41〜54について、上記実施例1の(2−2)の項目に記載した通りに1層目の膜厚(nm)を測定した。膜厚の測定において、基材Cから構成される各試料41,42,51については図4の裏面60bに相当する面を測定対象とし、基材Bから構成される各試料43〜46,52については図3の表面52aに相当する面を測定対象とし、基材Aから構成される各試料47〜50,53,54については図2の表面42aに相当する面を測定対象とし、これら裏面60b、表面52a及び表面42aに相当する各面の中央部の1層目の厚さを測定してその測定値を各試料41〜54の1層目の膜厚とした。各試料41〜54の測定結果を表15に示す。
各試料41〜54における1層目の膜の屈折率をエリプソメータで測定した。屈折率の測定において、基材Cから構成される各試料41,42,51については図4の裏面60bに相当する面を測定対象とし、基材Bから構成される各試料43〜46,52については図3の表面52aに相当する面を測定対象とし、基材Aから構成される各試料47〜50,53,54については図2の表面42aに相当する面を測定対象とした。各試料41〜54の測定結果を表15に示す。ただし、実際の屈折率の測定では、各試料41〜54の基材A,B,Cをガラス板に代えた擬似試料41〜54を作製し(成膜パターンは上記(3−2)と同様である。)、各擬似試料41〜54における1層目の膜の屈折率をエリプソメータで測定し、その各屈折率を各試料41〜54における1層目の膜の屈折率とした。
温度85℃、相対湿度5%の環境下において、光強度25mw/cm2を有する波長405nmのレーザ光をコリメータレンズで平行光とし、その光を各試料41〜54に照射した。基材Cから構成される各試料41,42,51については図4の表面60aに相当する面から光を入射させ、基材Bから構成される各試料43〜46,52については図3の表面51aに相当する面から光を入射させ、基材Aから構成される各試料47〜50,53,54については図2の表面41aから光を入射させた。
各試料41〜54について、上記実施例1の(2−6)の項目に記載した通りに膜の剥離が発生したか否かを観察した。基材Cから構成される各試料41,42,51については図4の裏面60bに相当する面を観察対象とし、基材Bから構成される各試料43〜46,52については図3の表面52aに相当する面を観察対象とし、基材Aから構成される各試料47〜50,53,54については図2の表面42aに相当する面を観察対象とした。各試料41〜54の観察結果を表15に示す。表15中、「◎」,「○」,「×」の基準は、実施例1の(2−6)の項目に記載した内容と同様である。
各試料41〜54について、上記実施例1の(2−7)の項目に記載した通りに耐環境性を評価した。各試料41〜54において、膜を成膜した面全てを評価対象とした。各試料41〜54の耐環境性の評価結果を表15に示す。表15中、「◎」,「○」,「×」の基準は実施例1の(2−7)の項目に記載した内容と同様である。
上記(4−1)〜(4−5)の結果を踏まえ、対物レンズとして最適なものか否か(実用レベルに達しているか否か)に着目して各試料41〜54を総合的に評価した。各試料41〜54の評価結果を表15に示す。表15中、「◎」,「○」,「△」,「×」は下記基準にしたがう。
◎…実用レベルをはるかに上回っている(上記(4−3)の項目が◎であり、上記(4−4),(4−5)の2項目のうちいずれか一方が◎で他方が○又は◎である)
○…実用レベルを上回っている(上記(4−3),(4−4),(4−5)の3項目のうち1つの項目が◎であって残り2つの項目が○であるか、又は上記(4−3),(4−4),(4−5)の3項目全てが○である)
△…実用レベルに達している(上記(4−3),(4−4),(4−5)の3項目に△があり、×がない)
×…実用レベルに達していない(上記(4−3),(4−4),(4−5)の各項目に1つでも×がある)
15,100,200 対物レンズ
20 BD又はAOD(光情報記録媒体)
30 DVD(光情報記録媒体)
40,50,60 基材
41,51 成形品(第1の成形品)
42,52 成形品(第2の成形品)
43 第1の膜
44 第2の膜
45 第3の膜
Claims (15)
- 光情報記録媒体に対向配置された状態で、波長350〜450nm中の特定波長の単色光から構成された光束を前記光情報記録媒体に集光する対物レンズであって、
脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂から構成された基材と、
波長405nmの光に対する屈折率が1.7未満の第1の膜と、
波長405nmの光に対する屈折率が1.7以上の第2の膜と、
波長405nmの光に対する屈折率が1.55以下の第3の膜と、
を備え、
前記基材上に前記第1の膜、前記第2の膜及び前記第3の膜が成膜され、
前記基材と前記第2の膜との間に前記第1の膜が配置され、
前記第1の膜と第3の膜との間に前記第2の膜が配置され、
前記第1の膜の膜厚が50〜15000nmであ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において、
前記第1の膜の膜厚が100〜15000nmであ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において、
前記第1の膜の膜厚が500〜12000nmであることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記第1の膜が、
酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化イットリウム、フッ化鉛、フッ化セリウム、フッ化ネオジウム、フッ化ランタン、酸化アルミニウムのいずれかの単体又はこれらの混合物から構成されていることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記第2の膜が、
酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、ランタンアルミネート、チタン酸ランタン、チタン酸プラセオジウム、酸化タンタル、酸化チタンのいずれかの単体又はこれらの混合物から構成されていることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記第3の膜が、
酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化イットリウムのいずれかの単体若しくはこれらの混合物又は酸化シリコンと酸化アルミニウムとの混合物から構成されていることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
波長405nmの光に対する前記第1の膜の屈折率が、
波長405nmの光に対する前記基材の屈折率の±10%の範囲内に収まることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材を構成する樹脂が、
重量平均分子量(Mw)が1,000〜1,000,000である重合体全繰り返し単位中に、下記式(1)で表される脂環式構造を有する繰り返し単位(a)と、下記式(2)及び/又は下記式(3)で表される鎖状構造の繰り返し単位(b)とを、合計含有量が90重量%以上になるように含有し、さらに繰り返し単位(b)の含有量が1重量%以上10重量%未満である脂環式炭化水素系共重合体を含有することを特徴とする対物レンズ。
- 請求項8に記載の対物レンズにおいて、
前記基材を構成する樹脂が、
下記式(11)で表される繰り返し単位〔1〕を含有する重合体ブロック〔A〕と、下記式(11)で表される繰り返し単位〔1〕並びに下記式(12)で表される繰り返し単位〔2〕又は/及び下記式(13)で表される繰り返し単位〔3〕を含有する重合体ブロック〔B〕とを有するブロック重合体を含有することを特徴とする対物レンズ。
- 請求項1〜7のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材を構成する樹脂が、
ノルボルネン系開環重合体水素添加物を含有することを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材の前記光情報記録媒体に対向する面に、前記第1の膜、前記第2の膜及び第3の膜が成膜されていることを特徴とする対物レンズ。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材が
光源側に配置される第1の成形品と、
前記光情報記録媒体側に配置される第2の成形品と、
を有し、
前記第2の成形品が正の近軸パワーを有し、かつ、下記式(41),(42)の両条件を満たすことを特徴とする対物レンズ。
|P1/P2|≦0.2 … (41)
0.8≦d2/f2≦1.8 … (42)
(上記式(41)中、P1:第1の成形品の近軸パワー、P2:第2の成形品の近軸パワーである。上記式(42)中、d2:第2の成形品の光軸上の厚さ、f2:波長405nmの光に対する第2の成形品の焦点距離である。) - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材が、
光源側に配置される第1の成形品と、
前記光情報記録媒体側に配置される第2の成形品と、
を有し、
前記第1の成形品及び前記第2の成形品がともに正の近軸パワーを有し、かつ、下記式(51),(52)の両条件を満たすことを特徴とする対物レンズ。
0.8≦NA … (51)
0.2≦β≦0.5 … (52)
(上記式(51)中、NA:第2の成形品の像側開口数である。上記式(52)中、β:第2の成形品のレンズ倍率である。) - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の対物レンズにおいて、
前記基材が、単一のレンズで構成され、下記式(60)の条件を満たすことを特徴とする対物レンズ。
0.8≦d/f≦1.8 … (60)
(上記式(60)中、d:光軸上の厚さ、f:波長405nmの光に対する焦点距離である。) - 請求項1〜14のいずれか一項に記載の対物レンズと、
前記対物レンズに向けて波長350〜450nm中の特定波長の単色光を出射する光源と、
を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
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