JP2005316065A - Light condensing optical element - Google Patents

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Hiroshi Ezawa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light condensing optical element by which miniaturization and low price of an optical apparatus using a light condensing optical system can be attained. <P>SOLUTION: In the light condensing optical element 10 which has a plurality of optical operating faces including at least an incident face 16 and an emission face 19 and which condenses incident light from the incident face 16 and emits the light from the emission face 19, at least one of the optical operating faces is formed of a rotationally asymmetric curved surface and a center of gravity 25 is on an optical axis of emission light 15 or on a prolonged line of the optical axis of the emission light 15 or near the prolonged line. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、集光光学素子、例えば光学的に情報の記録/再生を行う光ディスクドライブ装置に設けられる光ピックアップに使用する集光光学素子に関するものである。   The present invention relates to a condensing optical element, for example, a condensing optical element used for an optical pickup provided in an optical disc drive apparatus for optically recording / reproducing information.

光学式記録再生装置は、波長780nmのレーザを使用したCDから波長660nmのレーザを使用したDVD、さらに波長405nmのレーザを使用したディスクの採用と、波長を短くすることによる高密度化が進められている。NAについても、CDの0.45からDVDの0.6、さらに大きくすることによる高密度化が進められている。   Optical recording / reproducing devices are being used for CDs that use lasers with a wavelength of 780 nm, DVDs that use lasers with a wavelength of 660 nm, and discs that use lasers with a wavelength of 405 nm. ing. As for NA, the density has been increased by increasing CD from 0.45 to DVD to 0.6.

このように、波長を短く、NAを大きくしていくと、各種光学特性に対する許容量が減少し、記録媒体にレーザ光を集光する集光光学素子である対物レンズへの要求も厳しいものとなる。例えば、レーザとしては、半導体レーザが用いられるが、その波長変動による色収差の発生が許容できなくなり、色収差を打ち消すために、対物レンズを1枚構成でなく、正負複数枚で構成する必要が生じる。   As described above, when the wavelength is shortened and the NA is increased, the tolerance for various optical characteristics is reduced, and the demand for an objective lens that is a condensing optical element for condensing laser light on a recording medium is severe. Become. For example, although a semiconductor laser is used as the laser, the occurrence of chromatic aberration due to the wavelength variation becomes unacceptable, and in order to cancel the chromatic aberration, the objective lens needs to be configured with a plurality of positive and negative lenses.

ところが、対物レンズを複数枚で構成すると、それらの光軸合わせが必要になるなど、組立性が悪化する。また、部品点数が増えるため、コスト的にも不利となりやすい。   However, if the objective lens is composed of a plurality of lenses, the assemblability deteriorates, such as the need to align their optical axes. Moreover, since the number of parts increases, it tends to be disadvantageous in terms of cost.

このような不具合を回避あるいは低減するものとして、対物レンズとして光軸に関して回転対称な通常のレンズを用いるのでなく、図11に示すように、回転非対称な曲面を持ついわゆる自由曲面レンズからなる対物レンズ101を用いることで、短波長、高NAであっても、枚数を減らすことができるようにした光ピックアップが知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、図11では、他の図と方向を合わせるために、特許文献1に示された図を180度回転させ、記録媒体102が上になるように示している。   In order to avoid or reduce such an inconvenience, an objective lens made up of a so-called free-form surface lens having a rotationally asymmetric curved surface as shown in FIG. There is known an optical pickup in which the number of sheets can be reduced by using 101 even when the wavelength is short and the NA is high (see, for example, Patent Document 1). In FIG. 11, in order to align the direction with the other figures, the figure shown in Patent Document 1 is rotated 180 degrees so that the recording medium 102 faces up.

この対物レンズ101は、入射光103を面105で屈折させた後、面106および面107で順次反射させ、さらに面108で再び屈折させて、射出光104を記録媒体102に集光させるもので、面105〜108は、回転非対称な曲面とされている。
特開2002−214531号公報
The objective lens 101 refracts incident light 103 on a surface 105, then sequentially reflects the light on a surface 106 and a surface 107, and further refracts the light on a surface 108, thereby condensing the emitted light 104 on the recording medium 102. The surfaces 105 to 108 are rotationally asymmetric curved surfaces.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-245331

上記の特許文献1に開示の対物レンズ101においては、その重心が中心付近109にあり、一般的な共軸系のレンズと異なり、射出光104の光軸とは一致しない。   In the objective lens 101 disclosed in Patent Document 1, the center of gravity of the objective lens 101 is in the vicinity of the center 109, which is different from the optical axis of the emitted light 104, unlike a general coaxial lens.

一方、対物レンズ101は、記録媒体102の面振れや、記録トラックの振れに追従させるため、レンズアクチュエータと呼ばれる機構に搭載され、このレンズアクチュエータにおいて、対物レンズ101はホルダに固定され、ホルダは記録媒体の面振れ方向、トラックを横切る方向に移動可能にワイヤバネなどで弾性支持されることが多い。   On the other hand, the objective lens 101 is mounted in a mechanism called a lens actuator in order to follow the surface shake of the recording medium 102 and the shake of the recording track. In this lens actuator, the objective lens 101 is fixed to a holder, and the holder is used for recording. In many cases, it is elastically supported by a wire spring or the like so as to be movable in the surface runout direction of the medium or in the direction crossing the track.

ところが、弾性支持されたホルダの系では、ホルダが回転するような共振が問題となることがある。この共振は、重心を通る軸付近を中心に回転するような動きとなる。厳密には、支持点にも影響されるが、支持に使用するワイヤバネなどの固有値は小さいため、支持点の影響が少なく、回転中心は支持点よりも重心に近い位置となる。   However, in an elastically supported holder system, resonance that causes the holder to rotate may be a problem. This resonance is a movement that rotates around the axis passing through the center of gravity. Strictly speaking, it is influenced by the support point, but since the eigenvalue of the wire spring used for the support is small, the influence of the support point is small, and the center of rotation is closer to the center of gravity than the support point.

このため、対物レンズの射出光と重心との距離が大きいと、てこの原理で射出光の動きが大きくなり、より共振の影響が大きくなってしまう。したがって、この共振の影響を少なくするためには、重心と射出光との光軸を合わせることが望ましく、レンズアクチュエータでは、射出光の方向(Z方向)から見て、ホルダの中心に対物レンズを保持して、ホルダの系の重心と射出光の中心とを一致させることが多い。また、共振を防止するには、駆動点を重心に一致させるのが望ましく、そのため駆動力を発生する磁気回路などを対物レンズの射出光を中心に対称に配置することが多い。   For this reason, if the distance between the emitted light of the objective lens and the center of gravity is large, the movement of the emitted light becomes large by the lever principle, and the influence of resonance becomes larger. Therefore, in order to reduce the influence of this resonance, it is desirable to align the center of gravity and the optical axis of the emitted light. In the lens actuator, the objective lens is placed at the center of the holder as viewed from the direction of the emitted light (Z direction). In many cases, the center of gravity of the holder system coincides with the center of the emitted light. In order to prevent resonance, it is desirable to make the driving point coincide with the center of gravity, and therefore, a magnetic circuit for generating a driving force is often arranged symmetrically around the light emitted from the objective lens.

しかしながら、特許文献1に開示の対物レンズ101では、射出光104の光軸およびその延長線上に対物レンズ101の重心が位置していない。このため、射出光104の位置をホルダの系の重心とするには、対物レンズ101以外に質量バランスをとるためのバランサが必要となって、部品点数の増加によるコストアップや、装置の大型化を招くことが懸念される。   However, in the objective lens 101 disclosed in Patent Document 1, the center of gravity of the objective lens 101 is not located on the optical axis of the emitted light 104 and its extension line. For this reason, in order to set the position of the emitted light 104 to the center of gravity of the holder system, a balancer for balancing the mass is required in addition to the objective lens 101. This increases the number of parts and increases the size of the apparatus. There is concern about inviting.

なお、レンズアクチュエータのバリエーションとして、対物レンズをホルダの中心でなく記録媒体のトラック方向、Y方向の端に保持したものもある。しかし、この場合でも、X方向(トラックを横切る方向)に関しては、射出光と重心との位置を合わせるのが一般的であることから、中心に配置する場合と同様に、対物レンズ101以外に質量バランスをとるためのバランサが必要となって、部品点数の増加によるコストアップや、装置の大型化を招くことが懸念される。   As a variation of the lens actuator, there is a lens actuator that is held at the end in the track direction and the Y direction of the recording medium instead of the center of the holder. However, even in this case, in the X direction (the direction crossing the track), since it is common to align the positions of the emitted light and the center of gravity, the mass in addition to the objective lens 101 is the same as in the case of the central arrangement. There is a concern that a balancer for balancing will be required, resulting in an increase in cost due to an increase in the number of parts and an increase in the size of the apparatus.

したがって、上記の事情に鑑みてなされた本発明の目的は、集光光学系を使用する光学装置の小型化および低価格化が図れるように適切に構成した集光光学素子を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention made in view of the above circumstances is to provide a condensing optical element appropriately configured so that an optical device using a condensing optical system can be reduced in size and cost. .

上記目的を達成する請求項1に係る発明は、少なくとも入射面および射出面を含む複数の光学作用面を有し、上記入射面から入射した光を上記射出面から集光して射出する集光光学素子において、
上記光学作用面の少なくとも一つが回転非対称な曲面からなり、重心が射出光の光軸上または射出光の光軸の延長線上にあることを特徴とするものである。
The invention according to claim 1, which achieves the above object, has a plurality of optical action surfaces including at least an entrance surface and an exit surface, and condenses the light incident from the entrance surface by condensing from the exit surface. In the optical element,
At least one of the optical action surfaces is a rotationally asymmetric curved surface, and the center of gravity is on the optical axis of the emitted light or an extension of the optical axis of the emitted light.

請求項2に係る発明は、少なくとも入射面および射出面を含む複数の光学作用面を有し、上記入射面から入射した光を上記射出面から集光して射出する集光光学素子において、
上記光学作用面の少なくとも一つが回転非対称な曲面からなり、重心が射出光の光軸または射出光の光軸の延長線を中心とする半径1mmの円内にあることを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 has a plurality of optical action surfaces including at least an entrance surface and an exit surface, and a condensing optical element that collects and emits light incident from the entrance surface from the exit surface,
At least one of the optical action surfaces is a rotationally asymmetric curved surface, and the center of gravity is in a circle having a radius of 1 mm centered on the optical axis of the emitted light or an extension line of the optical axis of the emitted light. .

請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の集光光学素子において、
上記光学作用面以外の領域に、質量バランスをとるための凸部を有することを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the condensing optical element according to claim 1 or 2,
It has the convex part for mass balance in areas other than the said optical action surface, It is characterized by the above-mentioned.

請求項4に係る発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の集光光学素子において、
射出光の光軸に関して非対称に、他部材への固定部を設けたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 is the condensing optical element according to any one of claims 1 to 3,
A fixing portion to another member is provided asymmetrically with respect to the optical axis of the emitted light.

請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の集光光学素子において、
上記光学作用面として、上記入射面および上記射出面の他に、少なくとも1つの反射面を有することを特徴とするものである。
The invention according to claim 5 is the condensing optical element according to any one of claims 1 to 4,
The optical action surface has at least one reflection surface in addition to the incident surface and the exit surface.

請求項6に係る発明は、請求項5に記載の集光光学素子において、
上記反射面が、回転非対称な曲面であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 6 is the condensing optical element according to claim 5,
The reflective surface is a rotationally asymmetric curved surface.

請求項7に係る発明は、請求項5または6に記載の集光光学素子において、
上記入射面から上記射出面に至る光路を交差させたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 7 is the condensing optical element according to claim 5 or 6,
The optical path from the entrance surface to the exit surface is crossed.

請求項8に係る発明は、請求項5〜7のいずれか一項に記載の集光光学素子において、
射出光の光軸を通る平面で2つ領域に分けたとき、上記入射面と、上記少なくとも1つの反射面とが異なる領域にあることを特徴とするものである。
The invention according to claim 8 is the condensing optical element according to any one of claims 5 to 7,
When divided into two regions by a plane passing through the optical axis of the emitted light, the incident surface and the at least one reflecting surface are in different regions.

請求項9に係る発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の集光光学素子において、
上記入射面は、パワーを持たない面であることを特徴とするものである。
The invention according to claim 9 is the condensing optical element according to any one of claims 1 to 8,
The incident surface is a surface having no power.

本発明によれば、いわゆる自由曲面レンズを用いた集光光学素子において、その重心を射出光の光軸上または射出光の光軸の延長線上、あるいはその近傍とすることで、集光光学系を使用する光学装置の小型化および低価格化が図れる集光光学素子を得ることができる。   According to the present invention, in a condensing optical element using a so-called free-form surface lens, the center of gravity is on the optical axis of the emitted light, on the extended line of the optical axis of the emitted light, or in the vicinity thereof, so that the condensing optical system Therefore, it is possible to obtain a condensing optical element that can reduce the size and the price of an optical device that uses the optical device.

以下、本発明による集光光学素子の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a condensing optical element according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施の形態)
図1乃至図8は本発明の第1実施の形態を示すもので、図1および図2は集光光学素子を備える光ピックアップの斜視図、図3は同じく上面図、図4は図3のA−A断面図、図5は分解斜視図、図6および図7は集光光学素子である対物レンズの斜視図、図8はホルダの上面図である。
(First embodiment)
FIGS. 1 to 8 show a first embodiment of the present invention. FIGS. 1 and 2 are perspective views of an optical pickup including a condensing optical element, FIG. 3 is a top view, and FIG. FIG. 5 is an exploded perspective view, FIGS. 6 and 7 are perspective views of an objective lens that is a condensing optical element, and FIG. 8 is a top view of the holder.

図1〜図5において、液晶ポリマーなどの合成樹脂で作られたホルダ30には、集光光学素子である対物レンズ10、フォーカスコイル1a〜1d、トラッキングコイル2a、2bが接着されている。   1 to 5, an objective lens 10, which is a condensing optical element, focus coils 1a to 1d, and tracking coils 2a and 2b are bonded to a holder 30 made of a synthetic resin such as a liquid crystal polymer.

対物レンズ10は、いわゆる自由曲面レンズである。図4に示すように、対物レンズ10には、光路11から光が入射し、その入射光は、入射面16で屈折して、光路12を進み、次に、反射面17で反射して、光路13を進み、さらに、反射面18で反射して、光路14を進み、最後に、射出面19で屈折して、光路15を進んで、記録媒体20にスポットを形成する。なお、光路11〜15は、それぞれ中心の光軸を示している。また、射出面19については、光路14の光軸が垂直に入射し屈折しないため、図4では光路14と光路15とを一直線で示しているが、光軸以外では、射出面19に角度を持って入射するので、屈折している。   The objective lens 10 is a so-called free-form surface lens. As shown in FIG. 4, light enters the objective lens 10 from the optical path 11, and the incident light is refracted by the incident surface 16, travels along the optical path 12, and then is reflected by the reflecting surface 17. The light travels along the optical path 13, further reflects on the reflecting surface 18, travels along the optical path 14, and finally refracts on the exit surface 19, travels along the optical path 15, and forms a spot on the recording medium 20. In addition, the optical paths 11-15 have shown the center optical axis, respectively. Further, for the exit surface 19, since the optical axis of the optical path 14 is perpendicularly incident and is not refracted, the optical path 14 and the optical path 15 are shown in a straight line in FIG. Since it is incident, it is refracted.

ここで、入射面16、反射面17、反射面18、射出面19の各光学作用面は、回転対称でない曲面で、自由曲面となっている。また、光路11〜15の中心である光軸は、同一のZX平面内にあり、入射面16、反射面17、18、射出面19は、回転対称でない曲面であるが、光軸を通るZX平面に関しては、面対称な形状となっている。   Here, the optical action surfaces of the incident surface 16, the reflecting surface 17, the reflecting surface 18, and the exit surface 19 are curved surfaces that are not rotationally symmetric and are free-form surfaces. The optical axes that are the centers of the optical paths 11 to 15 are in the same ZX plane, and the incident surface 16, the reflecting surfaces 17 and 18, and the exit surface 19 are curved surfaces that are not rotationally symmetric, but ZX that passes through the optical axis. Regarding the plane, it has a plane-symmetric shape.

図4、図6および図7に示すように、対物レンズ10のX−方向端には、大きく張り出すような形で固定部23が設けられている。この固定部23はバランサの役割を果たすもので、これにより対物レンズ10の重心25を、図3および図4に示すように射出光の光路15の光軸延長線上に位置させている。   As shown in FIGS. 4, 6, and 7, a fixing portion 23 is provided at the end of the objective lens 10 in the X-direction so as to protrude greatly. The fixing portion 23 serves as a balancer, and thereby the center of gravity 25 of the objective lens 10 is positioned on the optical axis extension line of the optical path 15 of the emitted light as shown in FIGS.

対物レンズ10は、固定部23において接着剤によりホルダ30に取り付けられている。ホルダ30には、対物レンズ10の固定部23のXY平面と平行な面21a〜21cを受けるために、図8に示すように受け部36a〜36cが設けられており、これら受け部36a〜36cにおいて、対物レンズ10はホルダ30に固定され、Z方向の位置も決められている。また、ホルダ30に対する対物レンズ10のXY平面内での位置は、ホルダ30の壁35a〜35cと対向する固定部23の端22a〜22cで決められている。さらに、対物レンズ10のX方向の位置は、固定部23の端22bをホルダ30の壁35bに当てつけることで位置決めされており、Y方向の位置は、ホルダ30の壁35aと壁35cとの距離が、対物レンズ10の端22aと端22cとの距離よりわずかに大きくなっており、ホルダ30の壁35a、35c間に、対物レンズ10の端22a、22cを嵌め合わせることで位置決めされている。   The objective lens 10 is attached to the holder 30 with an adhesive at the fixing portion 23. The holder 30 is provided with receiving portions 36a to 36c as shown in FIG. 8 for receiving the surfaces 21a to 21c parallel to the XY plane of the fixing portion 23 of the objective lens 10, and these receiving portions 36a to 36c. The objective lens 10 is fixed to the holder 30, and the position in the Z direction is also determined. Further, the position of the objective lens 10 in the XY plane with respect to the holder 30 is determined by the ends 22 a to 22 c of the fixing portion 23 facing the walls 35 a to 35 c of the holder 30. Further, the position of the objective lens 10 in the X direction is positioned by applying the end 22b of the fixed portion 23 to the wall 35b of the holder 30, and the position in the Y direction is determined between the wall 35a and the wall 35c of the holder 30. The distance is slightly larger than the distance between the end 22a and the end 22c of the objective lens 10 and is positioned by fitting the ends 22a and 22c of the objective lens 10 between the walls 35a and 35c of the holder 30. .

さらに、図4に示すように、対物レンズ10が固定部23で片持ち梁のように振動するのを防止するために、対物レンズ10のX+端も、接着剤38によりホルダ30に固定されている。   Further, as shown in FIG. 4, in order to prevent the objective lens 10 from vibrating like a cantilever at the fixing portion 23, the X + end of the objective lens 10 is also fixed to the holder 30 by the adhesive 38. Yes.

図3および図4に示すように、ホルダ30には、対物レンズ10の固定部23が形成されていない側に、カバー40が設けられている。カバー40は、対物レンズ10と同様に、受け部36a、36cおよび壁35a、35c、35dで位置決めされてホルダ30に固定されている。また、カバー40がない側は、対物レンズ10の射出面19以外の部分を粗面としている。これにより、対物レンズ10へのZ+側からの不要な光の入射および対物レンズ10からZ+側への不要な光の出射を防いでいる。すなわち、カバー40側にある反射面17は光学作用面で、粗面とすることができないので、カバー40を設けて不要な光の入出射を防止している。   As shown in FIGS. 3 and 4, the holder 30 is provided with a cover 40 on the side where the fixing portion 23 of the objective lens 10 is not formed. Similar to the objective lens 10, the cover 40 is positioned by the receiving portions 36 a and 36 c and the walls 35 a, 35 c and 35 d and is fixed to the holder 30. Further, on the side where the cover 40 is not provided, a portion other than the exit surface 19 of the objective lens 10 is a rough surface. This prevents unnecessary light from entering the objective lens 10 from the Z + side and emission of unnecessary light from the objective lens 10 to the Z + side. That is, the reflecting surface 17 on the cover 40 side is an optical action surface and cannot be a rough surface, so the cover 40 is provided to prevent unnecessary light from entering and exiting.

対物レンズ10が固定されたホルダ30のZ−端の底部には、図4および図8に示すように、入射光11を制限する開口制限の役割を果たすしぼり37が設けられている。   On the bottom of the Z-end of the holder 30 to which the objective lens 10 is fixed, as shown in FIGS. 4 and 8, an aperture 37 that serves as an aperture limit for limiting the incident light 11 is provided.

フォーカスコイル1a〜1dは、ホルダ30に設けられた突起31a、31bと突起34a〜34dで挟むように接着されており、接着後の剛性が高くなるようになっている。トラッキングコイル2a、2bは、それらの中央の穴4a、4bがホルダ30の突起31a、31bに入るように、フォーカスコイル1a〜1dの表面に接着されている。このため、特に突起31a、31bのZ方向寸法は、穴4a、4bの寸法より僅かに小さくなっており、これら突起31a、31bによりトラッキングコイル2a、2bが位置決めされるようになっている。   The focus coils 1a to 1d are bonded so as to be sandwiched between the protrusions 31a and 31b provided on the holder 30 and the protrusions 34a to 34d, and the rigidity after bonding is increased. The tracking coils 2a and 2b are bonded to the surfaces of the focus coils 1a to 1d so that their central holes 4a and 4b enter the protrusions 31a and 31b of the holder 30, respectively. For this reason, the dimension in the Z direction of the protrusions 31a and 31b is slightly smaller than the dimensions of the holes 4a and 4b, and the tracking coils 2a and 2b are positioned by the protrusions 31a and 31b.

ホルダ30には、X方向両端にも突起32a、32bが設けられている。突起32a、32bには、穴33a〜33c、33d〜33fが設けられ、ここに、ベリリウム銅製の6本のワイヤバネ6a〜6fが挿入され、接着されている。ワイヤバネ6a〜6fの断面形状は円であり、6本同一寸法のバネである。ホルダ30には、基板5a、5bも接着されており、これら基板5a、5bに6本のワイヤバネ6a〜6fおよびフォーカスコイル1a〜1d、トラッキングコイル2a、2bが半田付けされている。すなわち、2本のワイヤバネに、直列に接続されたトラッキングコイル2a、2bの両端が接続され、他の2本のワイヤバネに、直列に接続されたフォーカスコイル1a、1cの両端が接続され、更に他の2本のワイヤバネに、直列に接続されたフォーカスコイル1b、1dの両端が接続されており、公知の4本ワイヤ支持の場合と異なり、フォーカスコイルについては、2組に分けられている。   The holder 30 is provided with protrusions 32a and 32b at both ends in the X direction. The protrusions 32a and 32b are provided with holes 33a to 33c and 33d to 33f, into which six wire springs 6a to 6f made of beryllium copper are inserted and bonded. The cross-sectional shape of the wire springs 6a to 6f is a circle, and six springs having the same dimensions. Substrate 5a, 5b is also bonded to holder 30, and six wire springs 6a-6f, focus coils 1a-1d and tracking coils 2a, 2b are soldered to these substrates 5a, 5b. That is, both ends of the tracking coils 2a and 2b connected in series are connected to the two wire springs, and both ends of the focus coils 1a and 1c connected in series are connected to the other two wire springs. The two ends of the focus coils 1b and 1d connected in series are connected to the two wire springs, and the focus coils are divided into two sets, unlike the case of the known four-wire support.

6本のワイヤバネ6a〜6fのY+方向端は、バネウケ7に固定され、さらに基板41の穴43a〜43fに挿入されて半田付けされている。バネウケ7には、凹部8a、8bが形成されており、その部分にシリコーンゲルが充填され、ワイヤバネ6a〜6fをダンピングしている。なお、図示していないが、凹部8a、8bの底(Y+方向)にあたる部分にも、ホルダ30および基板41と同様に、ワイヤバネ6a〜6fを通す穴部が形成されている。基板41は、穴部42をバネクケ7に設けた円形状の凸部9に嵌合して、位置決めされている。   The ends of the six wire springs 6a to 6f in the Y + direction are fixed to the spring pocket 7, and are further inserted into the holes 43a to 43f of the substrate 41 and soldered. Concave portions 8a and 8b are formed in the spring spring 7, and the portions are filled with silicone gel to damp the wire springs 6a to 6f. Although not shown, holes corresponding to the bottoms (Y + direction) of the recesses 8a and 8b are formed with holes through which the wire springs 6a to 6f are passed in the same manner as the holder 30 and the substrate 41. The substrate 41 is positioned by fitting the hole 42 to the circular convex portion 9 provided in the spring spring 7.

以上により、ホルダ30は、6本のワイヤバネ6a〜6fによって、記録媒体20にほぼ垂直な方向(Z方向)および記録媒体20のトラックを横切る方向(X方向)に移動可能にバネウケ7に支持されていることになる。また、基板41は、外部の電気回路と接続され、これによりフォーカスコイル1a〜1d、トラッキングコイル2a、2bは、6本のワイヤバネ6a〜6fを介して外部の電気回路に接続されている。   As described above, the holder 30 is supported by the spring spacer 7 by the six wire springs 6a to 6f so as to be movable in a direction substantially perpendicular to the recording medium 20 (Z direction) and in a direction crossing the track of the recording medium 20 (X direction). Will be. The substrate 41 is connected to an external electric circuit, whereby the focus coils 1a to 1d and the tracking coils 2a and 2b are connected to the external electric circuit through six wire springs 6a to 6f.

ここで、対物レンズ10の重心25は、先に述べたように、射出光の光路15の光軸とXY平面で一致しているが、ホルダ30に固定された可動部分全体の重心も、XY平面内で重心25の位置と一致している。このため、Y方向については、基板5a、5bを除いて、各部品の形状はZX平面に関して対称となっている。なお、基板5a、5bの分は、ホルダ30に肉抜きなどを設けて質量バランスがとられている。また、X方向については、YZ平面に関して対物レンズ10は対称な形状ではないが、既に述べたように重心25は射出光の光路15の光軸延長線上に位置している。さらに、カバー40については、X+側にしか存在せず、その分、X+側の質量が大きくなるが、これについてもホルダ30に肉抜きなどを設けて質量バランスがとられている。対物レンズ10を取り付けるホルダ30のX方向両端28a、28bの肉厚が異なっているのは、カバー40の分のバランスどりの一つである。その他の部品については、YZ平面に関して対称な形状となっている。   Here, as described above, the center of gravity 25 of the objective lens 10 coincides with the optical axis of the optical path 15 of the emitted light on the XY plane, but the center of gravity of the entire movable part fixed to the holder 30 is also XY. It coincides with the position of the center of gravity 25 in the plane. For this reason, in the Y direction, the shape of each component is symmetric with respect to the ZX plane, except for the substrates 5a and 5b. The substrates 5a and 5b are balanced in mass by providing the holder 30 with lightening or the like. In the X direction, the objective lens 10 is not symmetrical with respect to the YZ plane, but the centroid 25 is located on the optical axis extension line of the optical path 15 of the emitted light as already described. Furthermore, the cover 40 exists only on the X + side, and the mass on the X + side is correspondingly increased. However, the holder 30 is provided with a thickness reduction or the like so as to achieve a mass balance. The thickness of the X direction both ends 28a and 28b of the holder 30 to which the objective lens 10 is attached is different in one of the balances of the cover 40. Other parts are symmetrical with respect to the YZ plane.

バネウケ7は、鉄製のベース44に固定されている。ベース44には、立ち上げ部45c、45dが形成され、これら立ち上げ部45c、45dでバネウケ7のX方向およびY方向が位置決めされ、バネウケ7のZ方向はベース44の底面(XY方向に延びる面)で位置決めがなされている。   The spring 7 is fixed to an iron base 44. The base 44 is formed with raised portions 45c and 45d, and the raised portions 45c and 45d position the X direction and the Y direction of the spring 7 so that the Z direction of the spring 7 extends in the bottom surface of the base 44 (XY direction). Positioning).

ベース44には、立ち上げ部45c、45dと同様の形状の立ち上げ部45a、45bも形成され、これら立ち上げ部45a〜45dには、磁石47a〜47dが接着されている。さらに、ベース44には、磁石47a〜47dと対向する部分に、立ち上げ部46a〜46dが形成されている。なお、ベース44はプレス加工により製作されるが、立ち上げ部46a〜46dはプレス加工時に板厚のまま曲げるのでなく、少し潰すことにより曲げる前より長さを長く加工される。このように加工することで、立ち上げ部46a、46cの距離および立ち上げ部46b、46dの距離は狭いが、立ち上げ部46a〜46dの高さ(Z寸法)を確保できる。このため、立ち上げ部46a〜46dの厚さ(Y寸法)は、板厚のまま曲げる立ち上げ部45a〜45dの厚さ(Y寸法)より小さくなっている。   The base 44 is also formed with rising portions 45a and 45b having the same shape as the rising portions 45c and 45d, and magnets 47a to 47d are bonded to the rising portions 45a to 45d. Further, the base 44 is formed with rising portions 46a to 46d at portions facing the magnets 47a to 47d. The base 44 is manufactured by press working, but the rising portions 46a to 46d are not bent with the plate thickness at the time of press working, but are processed to be longer than before being bent by being crushed slightly. By processing in this way, the distance between the rising portions 46a and 46c and the distance between the rising portions 46b and 46d are narrow, but the height (Z dimension) of the rising portions 46a to 46d can be secured. For this reason, the thickness (Y dimension) of the rising parts 46a to 46d is smaller than the thickness (Y dimension) of the rising parts 45a to 45d bent with the plate thickness.

磁石47a〜47dは、例えば図3に示す極性となっており、トラッキングコイル2aの対向する辺3a、3b(図5参照)では、矢印で示すように磁界の向きが逆となっている。しかし、辺3a、3bでは電流の向きも逆になるので、磁界から受ける力の向きは同一となる。これによりトラッキングコイル2aは、トラッキング方向(X方向)の駆動力を発生する。しかも、トラッキングコイル2aの2つの辺3a、3bで駆動力を発生するので、その力を大きくでき、コイルに流す電流の大きさに対して駆動力を高められる。トラッキングコイル2bの辺3c、3dについても同様である。なお、フォーカスコイル1a、1bに及ぶ磁界の向きも逆になるが、独立したコイルであるので、同一の方向に駆動力が発生するように電流を流してやれば良く、特に問題はない。フォーカスコイル1c、1dについても同じである。   The magnets 47a to 47d have the polarity shown in FIG. 3, for example, and the direction of the magnetic field is reversed on the opposite sides 3a and 3b (see FIG. 5) of the tracking coil 2a as indicated by arrows. However, since the directions of the currents are reversed in the sides 3a and 3b, the direction of the force received from the magnetic field is the same. As a result, the tracking coil 2a generates a driving force in the tracking direction (X direction). Moreover, since the driving force is generated by the two sides 3a and 3b of the tracking coil 2a, the force can be increased and the driving force can be increased with respect to the magnitude of the current flowing through the coil. The same applies to the sides 3c and 3d of the tracking coil 2b. Although the direction of the magnetic field extending to the focus coils 1a and 1b is also reversed, since the coils are independent, it is only necessary to pass a current so that a driving force is generated in the same direction, and there is no particular problem. The same applies to the focus coils 1c and 1d.

フォーカスコイル1a〜1d、トラッキングコイル2a、2b、磁石47a〜47d、ベース44の磁気回路形成部は、射出光の光路15の光軸を通るYZ平面およびZX平面に関して対称となっており、フォーカス方向およびトラッキング方向の駆動点は、XY平面内で射出光の光軸、すなわち重心25と一致している。   The magnetic circuit forming portions of the focus coils 1a to 1d, the tracking coils 2a and 2b, the magnets 47a to 47d, and the base 44 are symmetric with respect to the YZ plane and the ZX plane passing through the optical axis of the optical path 15 of the emitted light, and the focus direction The driving point in the tracking direction coincides with the optical axis of the emitted light, that is, the center of gravity 25 in the XY plane.

ところで、先に述べたように、フォーカスコイル1a〜1dは、フォーカスコイル1a、1cが直列接続され、フォーカスコイル1b、1dが直列接続されて、それぞれ独立して電流を流せるようになっている。したがって、フォーカスコイル1a、1cとフォーカスコイル1b、1dとが同じ駆動力を発生するように電流を流すと、ホルダ30はフォーカス方向(Z方向)に駆動力を受けて移動する。また、フォーカスコイル1a、1cが発生する駆動力とフォーカスコイル1b、1dが発生する駆動力とに差をつけると、駆動力の大きい方が大きく移動し、ホルダ30は、Y軸回りに回転する。これを利用して、対物レンズ10の傾きを調整する動きをさせることもできる。したがって、フォーカスコイル1a、1cとフォーカスコイル1b、1dとに発生させる駆動力は、場合によっては逆向きになることもあり得る。   As described above, the focus coils 1a to 1d are configured such that the focus coils 1a and 1c are connected in series and the focus coils 1b and 1d are connected in series so that current can flow independently. Therefore, when the current is applied so that the focus coils 1a and 1c and the focus coils 1b and 1d generate the same driving force, the holder 30 moves in response to the driving force in the focus direction (Z direction). Further, if the driving force generated by the focus coils 1a and 1c is different from the driving force generated by the focus coils 1b and 1d, the larger driving force moves greatly, and the holder 30 rotates around the Y axis. . By utilizing this, it is possible to make a movement for adjusting the tilt of the objective lens 10. Therefore, the driving force generated by the focus coils 1a and 1c and the focus coils 1b and 1d may be reversed in some cases.

以上のように構成された対物レンズ10の駆動機構をレンズアクチュエータと呼ぶ。レンズアクチュエータは図示していないが、光源であるレーザダイオード、フォトディテクタ、プリズムなどからなる光学系を備えた光ピックアップ本体に固定される。   The drive mechanism of the objective lens 10 configured as described above is referred to as a lens actuator. Although not shown, the lens actuator is fixed to an optical pickup body including an optical system including a laser diode, a photodetector, a prism, and the like as a light source.

次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。   Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.

図示しない光学系のレーザダイオードより発せられたレーザ光は、いくつかのプリズムなどを経由したあと、光路11を通り、ホルダ30に形成されたしぼり37で不要な光が除去されて対物レンズ10に入射し、光路15から射出して記録媒体20にスポットを形成する。記録媒体20での反射光は、再び対物レンズ10を通り、図示しない光学系に戻り、いくつかのプリズムなどを経由した後、フォトディテクタで受光されて、フォーカスエラー、トラッキングエラーおよび記録信号の検出が行われる。また、記録媒体20に対する対物レンズ10のY軸回りの傾き検出も行われる。   Laser light emitted from a laser diode of an optical system (not shown) passes through several prisms and the like, passes through an optical path 11, and unnecessary light is removed by a squeezing 37 formed on the holder 30, so that it is applied to the objective lens 10. Incident light is emitted from the optical path 15 to form a spot on the recording medium 20. The reflected light from the recording medium 20 passes through the objective lens 10 again, returns to the optical system (not shown), passes through several prisms, etc., and is received by the photodetector to detect the focus error, tracking error, and recording signal. Done. Further, the inclination of the objective lens 10 around the Y axis with respect to the recording medium 20 is also detected.

フォーカスエラーが検出された場合は、フォーカスコイル1a〜1dに電流を流すことによってホルダ30を記録媒体20に垂直な方向に駆動する。また、トラッキングエラーが検出された場合は、トラッキングコイル2a、2bに電流を流すことでホルダ30を記録媒体20のトラックを横切る方向、記録媒体20が円形のディスクである場合は半径方向に駆動することになる。異なるトラックにアクセスする場合は、図示していない駆動手段によってレンズアクチュエータを備えた本体ごとホルダ30を記録媒体20のトラックを横切る方向に駆動する。以上のようにして、ホルダ30およびそれに固定された対物レンズ10は、フォーカス制御、トラッキング制御、アクセス制御される。   When a focus error is detected, the holder 30 is driven in a direction perpendicular to the recording medium 20 by passing a current through the focus coils 1a to 1d. When a tracking error is detected, current is passed through the tracking coils 2a and 2b to drive the holder 30 in a direction crossing the track of the recording medium 20, or in the radial direction when the recording medium 20 is a circular disk. It will be. When accessing different tracks, the holder 30 together with the main body including the lens actuator is driven in a direction crossing the track of the recording medium 20 by a driving means (not shown). As described above, the holder 30 and the objective lens 10 fixed thereto are subjected to focus control, tracking control, and access control.

さらに、記録媒体20の撓みなどにより、対物レンズ10から光路15に射出する光が記録媒体20に垂直でなくなり、それによるY軸回りの傾きが検出されたときには、先に述べたように、フォーカスコイル1a、1cとフォーカスコイル1b、1dとに流す電流を調整することにより、ホルダ30をY軸回りに回転させて、光路15が記録媒体20に垂直になるように調整する。ここで、傾き調整はY軸回りの方向しかないが、記録媒体20が円形ディスク状の場合、中心側から外周側に向かう方向へのY軸回りの撓みが主であるので問題ない。   Further, when the light emitted from the objective lens 10 to the optical path 15 is not perpendicular to the recording medium 20 due to the bending of the recording medium 20, and the inclination about the Y axis is detected as a result, as described above, By adjusting the currents flowing through the coils 1a and 1c and the focus coils 1b and 1d, the holder 30 is rotated around the Y axis so that the optical path 15 is perpendicular to the recording medium 20. Here, the inclination adjustment is only in the direction around the Y axis, but when the recording medium 20 is a circular disk, there is no problem because the deflection around the Y axis in the direction from the center side toward the outer periphery side is the main.

ここで、先に述べたように、光路15の方向から見て、ホルダ30上に固定された可動部全体の重心25と駆動点とが一致しているので、上記の制御のときにホルダ30が回転するような不要な共振が生じることがない。また、部品の公差や、組立誤差により若干のずれが生じて、小さな共振が生じても、光路15の光軸と重心25とが一致しており、そこを中心にホルダ30が回転するので、共振によって射出光が大きく動くことが妨げられ、共振の影響を小さくすることができる。   Here, as described above, since the center of gravity 25 of the entire movable part fixed on the holder 30 and the drive point coincide with each other when viewed from the direction of the optical path 15, the holder 30 is used during the above control. Unnecessary resonance that rotates is not generated. Further, even if a slight deviation occurs due to component tolerances or assembly errors and a small resonance occurs, the optical axis of the optical path 15 and the center of gravity 25 coincide with each other, and the holder 30 rotates about that, Resonance prevents the emitted light from moving greatly, and the influence of resonance can be reduced.

本実施の形態では、対物レンズ10として、その重心25を射出光の光軸延長線上に位置させたので、この対物レンズ10を用いることで、ホルダ30上に固定された可動部全体の重心を射出光の光軸延長線上に容易に一致させることができる。したがって、バランスを取るために、ホルダ30を大きくしたり、別にバランサを設けたりする必要がなく、光ピックアップの小型化および低価格化を図ることができる。   In this embodiment, since the center of gravity 25 of the objective lens 10 is positioned on the optical axis extension line of the emitted light, the center of gravity of the entire movable part fixed on the holder 30 can be obtained by using this objective lens 10. It can be easily matched with the optical axis extension line of the emitted light. Therefore, it is not necessary to enlarge the holder 30 or provide a separate balancer to achieve balance, and the optical pickup can be reduced in size and price.

なお、本実施の形態においては、対物レンズ10の重心25を、必ずしも射出光の光軸延長線上に完全に一致させる必要がなく、若干のずれがあっても良い。例えば、図3において、光路15の光軸を中心とする半径1mmの円24の範囲内に対物レンズ10の重心25を位置させるようにしても、その範囲内に重心25がない場合に比べて、バランス取りは遥かに楽であり、バランサも小型で済むので、装置の小型化および低価格化を十分に図ることができる。なお、対物レンズ10の重心25が光路15の光軸を中心とする半径1mmの円24から外れると、バランス取りが難しくなり、バランサも大きくなって、装置の小型化および低価格化が図れなくなる。   In the present embodiment, the center of gravity 25 of the objective lens 10 does not necessarily have to be completely coincident with the optical axis extension line of the emitted light, and there may be a slight deviation. For example, in FIG. 3, even if the center of gravity 25 of the objective lens 10 is positioned within a circle 24 with a radius of 1 mm centered on the optical axis of the optical path 15, the center of gravity 25 is not within that range. Since balancing is much easier and the balancer can be made smaller, the apparatus can be sufficiently reduced in size and price. If the center of gravity 25 of the objective lens 10 deviates from the circle 24 having a radius of 1 mm centered on the optical axis of the optical path 15, it becomes difficult to balance and the balancer becomes large, making it impossible to reduce the size and cost of the apparatus. .

同様に、ホルダ30上に固定された可動部全体の重心と駆動点とについても、完全に一致させなくとも、共振が使用上問題ないレベルに抑えられる程度に近づいていれば良いことは言うまでもない。   Similarly, it is needless to say that the center of gravity and the driving point of the entire movable part fixed on the holder 30 need only be close to a level where the resonance can be suppressed to a level that is not problematic in use, even if they are not completely matched. .

(第2実施の形態)
図9は、本発明の第2実施の形態に係る対物レンズの断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of an objective lens according to the second embodiment of the present invention.

この対物レンズ50も、第1実施の形態と同様に、いわゆる自由曲面レンズである。対物レンズ50には、光路51から光が入射し、その入射光は、入射面57で屈折して、光路52を進み、次に、反射面58で反射して、光路53を進み、さらに、反射面59で反射して、光路54を進み、さらに、反射面60で反射して、光路55を進み、最後に、射出面61で屈折して、光路56を進んで、記録媒体20にスポットを形成する。なお、光路51〜56は、それぞれ中心の光軸を示している。   The objective lens 50 is also a so-called free-form surface lens as in the first embodiment. Light enters the objective lens 50 from the optical path 51, and the incident light is refracted by the incident surface 57, travels along the optical path 52, is then reflected by the reflective surface 58, travels along the optical path 53, and Reflected by the reflecting surface 59, travels along the optical path 54, further reflects by the reflecting surface 60, travels along the optical path 55, and finally refracts at the exit surface 61, travels along the optical path 56, and is spotted on the recording medium 20. Form. The optical paths 51 to 56 each indicate the central optical axis.

ここで、入射面57、反射面58、反射面59、反射面60、射出面61の各光学作用面は、回転対称でない曲面で、自由曲面となっている。また、光路51〜56の中心である光軸は、同一のZX平面内にあり、入射面57、反射面58〜60、射出面61は、回転対称でない曲面であるが、光軸を通るZX平面に関しては、面対称な形状となっている。さらに、対物レンズ50の重心63は、射出光の光軸延長線62上にある。   Here, the optical action surfaces of the entrance surface 57, the reflection surface 58, the reflection surface 59, the reflection surface 60, and the exit surface 61 are curved surfaces that are not rotationally symmetric and are free-form surfaces. The optical axes that are the centers of the optical paths 51 to 56 are in the same ZX plane, and the entrance surface 57, the reflection surfaces 58 to 60, and the exit surface 61 are curved surfaces that are not rotationally symmetric, but ZX that passes through the optical axis. Regarding the plane, it has a plane-symmetric shape. Further, the center of gravity 63 of the objective lens 50 is on the optical axis extension line 62 of the emitted light.

この対物レンズ50は、例えば第1実施の形態と同様にホルダに保持されて、レンズアクチュエータに搭載される。この場合、ホルダには、第1実施の形態と同様に、対物レンズ50の外形に沿うような形状の支持部を形成して、この支持部において対物レンズ50を保持するようにする。その他の構成および動作については、第1実施の形態とほぼ同じである。   The objective lens 50 is held by a holder, for example, as in the first embodiment, and is mounted on a lens actuator. In this case, similarly to the first embodiment, the holder is formed with a support portion having a shape that follows the outer shape of the objective lens 50, and the objective lens 50 is held by the support portion. Other configurations and operations are substantially the same as those in the first embodiment.

本実施の形態では、光路51〜56は、ZX平面内にあるが、対物レンズ50内で光路53と光路55とを交差させている。ここで、同一平面内にある光路を交差させない場合には、対物レンズの端に入射した光を、反射等を繰り返しながら他の端から射出する形となるが、本実施の形態のように光路53と光路55とを交差させれば、射出する場所を対物レンズ50のX方向端でなく、X方向の中央付近とすることができるので、対物レンズ50の重心63を光路56の中心線上、すなわち射出光の光軸延長線62上に容易に一致させることができる。これにより、質量バランスを取るための凸部を設ける必要がなくなったり、またバランス用の凸部を設ける場合でも、小さい凸部で済むようになったりできるので、対物レンズ50の小型、軽量化を図ることができる。   In the present embodiment, the optical paths 51 to 56 are in the ZX plane, but the optical path 53 and the optical path 55 are crossed in the objective lens 50. Here, when the optical paths in the same plane are not crossed, the light incident on the end of the objective lens is emitted from the other end while repeating reflection or the like, but the optical path as in the present embodiment If 53 and the optical path 55 are crossed, the exit location can be near the center of the X direction instead of the end of the objective lens 50 in the X direction, so that the center of gravity 63 of the objective lens 50 is on the center line of the optical path 56. That is, it can be easily matched with the optical axis extension line 62 of the emitted light. As a result, it is not necessary to provide a convex portion for balancing the mass, and even when a convex portion for balancing is provided, a small convex portion can be used, so that the objective lens 50 can be reduced in size and weight. Can be planned.

また、光路56の光軸を通るYZ平面で対物レンズ50を2つの領域に分けたとき、入射面57はX+方向の領域にあり、入射面57のないX−方向の領域には反射面59があるので、この点からも対物レンズ50の重心63を射出光の光軸延長線62上に容易に一致させることが可能となる。これにより、質量バランスを取るための凸部を設ける必要がなくなったり、またバランス用の凸部を設ける場合でも、小さい凸部で済むようになったりできるので、対物レンズ50の小型、軽量化を図ることができる。   Further, when the objective lens 50 is divided into two regions on the YZ plane passing through the optical axis of the optical path 56, the incident surface 57 is in the X + direction region, and the reflecting surface 59 is in the X− direction region without the incident surface 57. From this point, the center of gravity 63 of the objective lens 50 can be easily aligned with the optical axis extension line 62 of the emitted light. As a result, it is not necessary to provide a convex portion for balancing the mass, and even if a convex portion for balancing is provided, a small convex portion can be used, so the objective lens 50 can be reduced in size and weight. I can plan.

したがって、この対物レンズ50を光ピックアップ等に用いれば、装置の小型化および低価格化が図れる。   Therefore, if this objective lens 50 is used for an optical pickup or the like, the apparatus can be reduced in size and price.

(第3実施の形態)
図10は、本発明の第3実施の形態に係る対物レンズの断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view of an objective lens according to the third embodiment of the present invention.

この対物レンズ70も、第1実施の形態と同様に、いわゆる自由曲面レンズである。対物レンズ70には、光路71から入射面75に光が入射する。ここで、入射面75は、平面となっており、パワーを有していない。また、入射光71は、入射面75に垂直に入射して、屈折することなく、そのまま同一の光路71を進む。   The objective lens 70 is also a so-called free-form surface lens as in the first embodiment. Light enters the objective lens 70 from the optical path 71 to the incident surface 75. Here, the incident surface 75 is a flat surface and has no power. Further, the incident light 71 enters the incident surface 75 perpendicularly and travels on the same optical path 71 as it is without being refracted.

対物レンズ70内で、光路71を進む光は、次に、反射面76で反射して、光路72を進み、さらに、反射面77で反射して、光路73を進み、最後に、射出面78で屈折して、光路74を進んで、記録媒体20にスポットを形成する。なお、光路71〜74は、それぞれ中心の光軸を示している。   In the objective lens 70, the light traveling along the optical path 71 is then reflected by the reflecting surface 76, travels along the optical path 72, further reflected by the reflecting surface 77, travels along the optical path 73, and finally exits 78. Are refracted and travel along the optical path 74 to form spots on the recording medium 20. In addition, the optical paths 71-74 have shown the center optical axis, respectively.

ここで、対物レンズ70の入射面75を除く、反射面76、77および射出面78は、回転対称でない曲面で、自由曲面となっている。また、光路71〜74の中心である光軸は、同一のZX平面内にあり、反射面76、77および射出面78は、回転対称でない曲面であるが、光軸を通るZX平面に関しては、面対称な形状となっている。さらに、対物レンズ70の重心80は、射出光の光軸延長線79上にある。   Here, the reflecting surfaces 76 and 77 and the exit surface 78 excluding the entrance surface 75 of the objective lens 70 are curved surfaces that are not rotationally symmetric and are free-form surfaces. The optical axes that are the centers of the optical paths 71 to 74 are in the same ZX plane, and the reflection surfaces 76 and 77 and the exit surface 78 are curved surfaces that are not rotationally symmetric. It has a symmetrical shape. Further, the center of gravity 80 of the objective lens 70 is on the optical axis extension line 79 of the emitted light.

この対物レンズ70は、例えば第1実施の形態と同様にホルダに保持されて、レンズアクチュエータに搭載される。この場合、ホルダには、第1実施の形態と同様に、対物レンズ70の外形に沿うような形状の支持部を形成して、この支持部において対物レンズ70を保持するようにする。その他の構成および動作については、第1実施の形態とほぼ同じである。   The objective lens 70 is held by a holder and mounted on a lens actuator, for example, as in the first embodiment. In this case, similarly to the first embodiment, the holder is formed with a support portion having a shape that follows the outer shape of the objective lens 70, and the objective lens 70 is held by the support portion. Other configurations and operations are substantially the same as those in the first embodiment.

本実施の形態においても、第2実施の形態同様に、光路71と光路73とを対物レンズ70内で交差させている。また、射出光の光軸を通るYZ平面で対物レンズ70を2つの領域に分けたとき、入射面75はX+方向の領域にあり、入射面75のないX−方向の領域には反射面76があるので、対物レンズ70の重心80を射出光の光軸延長線79上に容易に一致させるのが可能となる。これにより、質量バランスを取るための凸部を設ける必要がなくなったり、またバランス用の凸部を設ける場合でも、小さい凸部で済むようになったりできるので、対物レンズ70の小型、軽量化を図ることができる。   Also in the present embodiment, the optical path 71 and the optical path 73 are crossed within the objective lens 70 as in the second embodiment. Further, when the objective lens 70 is divided into two regions on the YZ plane passing through the optical axis of the emitted light, the incident surface 75 is in the region in the X + direction, and the reflecting surface 76 is in the region in the X− direction without the incident surface 75. Therefore, the center of gravity 80 of the objective lens 70 can be easily matched with the optical axis extension line 79 of the emitted light. As a result, it is not necessary to provide a convex portion for balancing the mass, and even when a convex portion for balancing is provided, a small convex portion can be used, so the objective lens 70 can be reduced in size and weight. Can be planned.

また、入射面75をパワーの持たない面としているので、入射面75の位置を矢印81の方向に移動しても、光学特性には影響しない。したがって、反射面75の位置を、質量バランスを取るために調整することで、対物レンズ70の重心80を射出光の光軸延長線79上に容易に一致させることができる。   Further, since the incident surface 75 is a surface having no power, even if the position of the incident surface 75 is moved in the direction of the arrow 81, the optical characteristics are not affected. Therefore, the center of gravity 80 of the objective lens 70 can be easily aligned with the optical axis extension line 79 of the emitted light by adjusting the position of the reflecting surface 75 to achieve mass balance.

したがって、この対物レンズ70を光ピックアップ等に用いれば、装置の小型化および低価格化が図れる。   Therefore, if this objective lens 70 is used for an optical pickup or the like, the apparatus can be reduced in size and price.

なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、集光光学素子である対物レンズは、上記以外にもの種々の形状も考えられ、例えば平面対称でない形状することもできる。また、反射面の数も任意に設定することができる。さらに、対物レンズの曲面の光学作用面は、すべて回転非対称な曲面に限らず、回転対称な曲面が含まれても良い。さらに、光学作用面に回折格子が形成されていても良い。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and many variations or modifications can be made. For example, the objective lens that is a condensing optical element may have various shapes other than those described above, and may have a shape that is not plane-symmetric, for example. Moreover, the number of reflective surfaces can also be set arbitrarily. Furthermore, the curved optical surface of the objective lens is not limited to a rotationally asymmetric curved surface, and may include a rotationally symmetric curved surface. Furthermore, a diffraction grating may be formed on the optical action surface.

また、上記実施の形態では、対物レンズ内で全ての光路の光軸が同一平面内にあるとしたが、同一平面内になくても良い。この場合、第2実施の形態や第3実施の形態で示した光路の交差は、光軸が交差しておらず、光束が交差していても良い。   In the above embodiment, the optical axes of all the optical paths in the objective lens are in the same plane, but they may not be in the same plane. In this case, the crossing of the optical paths shown in the second embodiment and the third embodiment may not cross the optical axes but may cross the light beams.

さらに、対物レンズの重心を射出光軸上またはその延長線上に一致またはほぼ一致させるために、光学作用面以外に種々の凸部を設けても良く、また、その凸部が第1実施の形態のように、ホルダへの固定部を兼ねていなくても良い。   Further, in order to make the center of gravity of the objective lens coincide with or substantially coincide with the exit optical axis or its extension line, various convex portions may be provided in addition to the optical action surface, and the convex portions are the first embodiment. In this way, it is not necessary to serve as a fixing part to the holder.

また、本発明に係る集光光学素子は、光ピックアップに限らず、種々の光学機器に用いることができる。   Moreover, the condensing optical element according to the present invention can be used not only for an optical pickup but also for various optical devices.

本発明の第1実施の形態に係る集光光学素子を備える光ピックアップの斜視図である。It is a perspective view of an optical pick-up provided with the condensing optical element which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同じく、光ピックアップの斜視図である。Similarly, it is a perspective view of an optical pickup. 同じく、光ピックアップの上面図である。Similarly, it is a top view of an optical pickup. 図3のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 光ピックアップの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an optical pick-up. 集光光学素子である対物レンズの斜視図である。It is a perspective view of the objective lens which is a condensing optical element. 同じく、対物レンズの斜視図である。Similarly, it is a perspective view of an objective lens. ホルダの上面図である。It is a top view of a holder. 本発明の第2実施の形態に係る対物レンズの断面図である。It is sectional drawing of the objective lens which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同じく、第3実施の形態に係る対物レンズの断面図である。Similarly, it is sectional drawing of the objective lens which concerns on 3rd Embodiment. 従来の対物レンズを示す図である。It is a figure which shows the conventional objective lens.

符号の説明Explanation of symbols

10 対物レンズ
11〜15 光路
16 入射面
17、18 反射面
19 射出面
20 記録媒体
25 重心
50 対物レンズ
51〜56 光路
57 入射面
58〜60 反射面
61 射出面
62 光軸延長線
63 重心
70 対物レンズ
71〜74 光路
75 入射面
76、77 反射面
78 射出面
79 光軸延長線
80 重心
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Objective lens 11-15 Optical path 16 Incident surface 17, 18 Reflective surface 19 Ejection surface 20 Recording medium 25 Centroid 50 Objective lens 51-56 Optical path 57 Incident surface 58-60 Reflective surface 61 Ejection surface 62 Optical axis extension line 63 Centroid 70 Objective Lenses 71 to 74 Optical path 75 Incident surface 76, 77 Reflecting surface 78 Ejecting surface 79 Optical axis extension line 80 Center of gravity

Claims (9)

少なくとも入射面および射出面を含む複数の光学作用面を有し、上記入射面から入射した光を上記射出面から集光して射出する集光光学素子において、
上記光学作用面の少なくとも一つが回転非対称な曲面からなり、重心が射出光の光軸上または射出光の光軸の延長線上にあることを特徴とする集光光学素子。
In a condensing optical element having a plurality of optical action surfaces including at least an entrance surface and an exit surface, and condensing and exiting light incident from the entrance surface from the exit surface,
A condensing optical element characterized in that at least one of the optical action surfaces is a rotationally asymmetric curved surface, and the center of gravity is on the optical axis of the emitted light or an extension of the optical axis of the emitted light.
少なくとも入射面および射出面を含む複数の光学作用面を有し、上記入射面から入射した光を上記射出面から集光して射出する集光光学素子において、
上記光学作用面の少なくとも一つが回転非対称な曲面からなり、重心が射出光の光軸または射出光の光軸の延長線を中心とする半径1mmの円内にあることを特徴とする集光光学素子。
In a condensing optical element having a plurality of optical action surfaces including at least an entrance surface and an exit surface, and condensing and exiting light incident from the entrance surface from the exit surface,
At least one of the optical action surfaces is a rotationally asymmetric curved surface, and the center of gravity is in a circle having a radius of 1 mm centered on the optical axis of the emitted light or an extension of the optical axis of the emitted light. element.
上記光学作用面以外の領域に、質量バランスをとるための凸部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の集光光学素子。   3. The condensing optical element according to claim 1, further comprising a convex portion for balancing the mass in a region other than the optical action surface. 射出光の光軸に関して非対称に、他部材への固定部を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の集光光学素子。   The condensing optical element according to any one of claims 1 to 3, wherein a fixing portion to another member is provided asymmetrically with respect to the optical axis of the emitted light. 上記光学作用面として、上記入射面および上記射出面の他に、少なくとも1つの反射面を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の集光光学素子。   5. The condensing optical element according to claim 1, wherein the optical working surface has at least one reflecting surface in addition to the incident surface and the exit surface. 上記反射面が、回転非対称な曲面であることを特徴とする請求項5に記載の集光光学素子。   6. The condensing optical element according to claim 5, wherein the reflecting surface is a rotationally asymmetric curved surface. 上記入射面から上記射出面に至る光路を交差させたことを特徴とする請求項5または6に記載の集光光学素子。   The condensing optical element according to claim 5, wherein optical paths from the incident surface to the exit surface intersect each other. 射出光の光軸を通る平面で2つ領域に分けたとき、上記入射面と、上記少なくとも1つの反射面とが異なる領域にあることを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の集光光学素子。   When divided into two regions on a plane passing through the optical axis of the emitted light, the incident surface and the at least one reflecting surface are in different regions. The condensing optical element as described. 上記入射面は、パワーを持たない面であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の集光光学素子。   The condensing optical element according to claim 1, wherein the incident surface is a surface having no power.
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