JP2008226302A - Objective lens and optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光記録媒体である光ディスクの情報記録面に光を集光し、光スポットを形成する対物レンズ及び、該対物レンズを備えた光ピックアップ装置に関するものである。 The present invention relates to an objective lens that focuses light on an information recording surface of an optical disc that is an optical recording medium to form a light spot, and an optical pickup device including the objective lens.
従来より、光記録媒体である光ディスクは、記憶容量順にコンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、ハイディフィニション デジタルバーサタイルディスク(HD DVD)、ブルーレイディスク(BD)が知られている。光ディスクの1枚当たりの高容量化は、光源波長の短波長化と対物レンズの開口数(numerical aperture)を大きくすることにより光スポット径を小さくし、光ディスク上の記録マーク(ピット)及びトラックピッチを小さくすることで実現されている。 Conventionally, as an optical disc as an optical recording medium, a compact disc (CD), a digital versatile disc (DVD), a high definition digital versatile disc (HD DVD), and a Blu-ray disc (BD) are known in order of storage capacity. To increase the capacity per optical disc, the light spot diameter is reduced by shortening the wavelength of the light source and increasing the numerical aperture of the objective lens, and the recording mark (pit) and track pitch on the optical disc. This is realized by reducing the size.
近年、光ピックアップ装置も小型化、薄型化の要望が大きくなっており、このような要望に対して、光ディスク表面と対物レンズの最終面との軸上距離であるワーキングディスタンスを小さく設定し、開口数を確保しつつ有効径を小さくすることで、対物レンズを小型薄型にして対応したものがある。 In recent years, there has been a growing demand for smaller and thinner optical pickup devices. In response to such demands, the working distance, which is the axial distance between the optical disk surface and the final surface of the objective lens, is set to a small value. There are some which make the objective lens smaller and thinner by reducing the effective diameter while securing the number.
また、開口数の大きな対物レンズにおいても、同様に、ワーキングディスタンスを充分に確保しようとすると、レンズ有効径が大きくなり、レンズ質量が増加し、フォーカシングやトラッキングの際の慣性モーメントが大きくなり応答性が悪化することになる。このため、ワーキングディスタンスを小さく設定し、開口数を確保しつつ有効径を小さくし、対物レンズの質量増加を回避している。 Similarly, even in an objective lens with a large numerical aperture, if sufficient working distance is secured, the effective lens diameter increases, the lens mass increases, and the moment of inertia during focusing and tracking increases, resulting in responsiveness. Will get worse. For this reason, the working distance is set small, the effective diameter is reduced while ensuring the numerical aperture, and the increase in the mass of the objective lens is avoided.
一方、ワーキングディスタンスを小さくすると、対物レンズは必然的に高速で回転する光ディスクと接近することになり、光ピックアップ装置を内蔵した携帯型プレイヤー等の機器に与えられる衝撃等により、回転する光ディスクに面ブレが発生した場合に、対物レンズ面と光ディスク面とが接触する危険性が増大する。このため、光ディスク面に接触する場合には、対物レンズ面以外の部位を接触させるようにしたものが提案されている。 On the other hand, when the working distance is reduced, the objective lens inevitably approaches the optical disk that rotates at high speed, and the surface of the rotating optical disk is affected by an impact applied to a device such as a portable player incorporating the optical pickup device. When blurring occurs, the risk of contact between the objective lens surface and the optical disk surface increases. For this reason, when contacting the surface of the optical disc, a device in which a portion other than the objective lens surface is brought into contact has been proposed.
対物レンズ面以外の部位を接触させるようにしたものとして、対物レンズの有効面の周縁から外縁にかけて、緩衝層を積層したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、対物レンズを組み付ける枠体の対物レンズ周辺に成形体を植立したものが知られている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献1に記載のものは、光ディスクと接触した場合の接触部の面積が大きいため、抵抗が大きく、回転数の低下を引き起こす問題がある。 However, the device described in Patent Document 1 has a problem that since the area of the contact portion when it comes into contact with the optical disk is large, the resistance is large and the rotational speed is reduced.
光ディスクシステムは、線速度又は角速度が一定となるよう回転制御されており、接触抵抗により回転数低下がおきると信号再生精度の指標の一つであるジッター値が悪くなる等の影響がでる。また、抵抗が大きいと、対物レンズを組み付けた枠体をワイヤーで保持しフォーカシングやトラッキングをおこなうものの場合には、ワイヤーを破損する可能性もある。更に、CD、DVDの倍速化されたものや、新しいHD DVD、BDの場合には、線速度がより高速であるため、この問題はより深刻になる。 The optical disk system is rotationally controlled so that the linear velocity or angular velocity is constant, and if the rotational speed is reduced by contact resistance, the jitter value, which is one of the indicators of signal reproduction accuracy, is deteriorated. In addition, if the resistance is large, the wire may be damaged in the case where the frame with the objective lens assembled is held by a wire and focusing or tracking is performed. Furthermore, in the case of a CD / DVD doubled speed or a new HD DVD / BD, this problem becomes more serious because the linear velocity is higher.
また、上記特許文献2に記載のものは、対物レンズ及び植立する成形体を、個々に枠体に固定するものである。このため枠体が基準となり、対物レンズの取り付け誤差及び、成形体の部品誤差及び取り付け誤差により、成形体の頂点と、対物レンズの光ディスク側の面の頂点との高さの差にバラツキが発生し、突出量が安定しない問題がある。
Moreover, the thing of the said
本発明は上記問題に鑑み、光ディスクと接触した場合の抵抗が小さく、対物レンズの光ディスク側の面と接触部の高さの差を精度よく確保できる、低コストの光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置を得ることを目的とするものである。 In view of the above problems, the present invention provides a low-cost objective lens for an optical pickup device that has a low resistance when it comes into contact with an optical disk and can accurately ensure a difference in height between the surface of the objective lens on the optical disk side and the contact portion. The object is to obtain an optical pickup device.
上記の目的は、下記に記載する発明により達成される。 The above object is achieved by the invention described below.
1.光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、前記フランジ部の光ディスク側の面に、前記対物レンズの前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成したことを特徴とする対物レンズ。 1. An objective lens having an optical functional surface for forming a light spot on an information recording surface of an optical disc, and a flange portion around the optical functional surface, the optical disc of the objective lens on a surface of the flange portion on the optical disc side An objective lens having a plurality of bottomed holes for attaching a buffer member protruding from the optical function surface on the side.
2.光ディスクの情報記録面に光スポットを形成する光学機能面と、該光学機能面の周辺にフランジ部とを有する対物レンズであって、前記フランジ部の光ディスク側の面に複数の有底孔が形成され、前記有底孔に、前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材が取り付けられていることを特徴とする対物レンズ。 2. An objective lens having an optical functional surface for forming a light spot on an information recording surface of an optical disc and a flange portion around the optical functional surface, wherein a plurality of bottomed holes are formed on the optical disc side surface of the flange portion An objective lens, wherein a buffer member protruding from the optical functional surface on the optical disc side is attached to the bottomed hole.
3.前記有底孔は、深さ方向で内径が一定、又は、深さ方向に進むにつれて内径が減少するよう形成されていることを特徴とする1又は2に記載の対物レンズ。 3. The objective lens according to 1 or 2, wherein the bottomed hole has a constant inner diameter in the depth direction, or is formed so that the inner diameter decreases as the depth proceeds.
4.前記有底孔は、前記光ディスク側の光学機能面の光軸を中心に等角度間隔で形成されていることを特徴とする1〜3のいずれかに記載の対物レンズ。 4). The objective lens according to any one of claims 1 to 3, wherein the bottomed holes are formed at equal angular intervals around the optical axis of the optical functional surface on the optical disc side.
5.前記緩衝部材の個数をNとし、前記有底孔の個数をMとしたとき、
N≦M
であることを特徴とする2〜4のいずれかに記載の対物レンズ。
5. When the number of the buffer members is N and the number of the bottomed holes is M,
N ≦ M
The objective lens according to any one of 2 to 4, wherein:
6.前記緩衝部材は、少なくとも先端が球状に形成されていることを特徴とする2〜5のいずれかに記載の対物レンズ。 6). The objective lens according to any one of 2 to 5, wherein at least a tip of the buffer member is formed in a spherical shape.
7.前記緩衝部材は、基材に緩衝材を貼り付けて形成されていることを特徴とする2〜6のいずれかに記載の対物レンズ。 7. The objective lens according to any one of 2 to 6, wherein the buffer member is formed by attaching a buffer material to a base material.
8.前記緩衝部材は、基材に緩衝材が塗布されて形成されていることを特徴とする2〜6のいずれかに記載の対物レンズ。 8). The objective lens according to any one of 2 to 6, wherein the buffer member is formed by applying a buffer material to a base material.
9.光源と、1〜8のいずれかに記載の対物レンズとを有することを特徴とする光ピックアップ装置。 9. An optical pickup device comprising a light source and the objective lens according to any one of 1 to 8.
本発明によれば、光ディスクと接触した場合の抵抗が小さく、対物レンズの光ディスク側の面と接触部の高さの差を精度よく確保できる、光ピックアップ装置用の対物レンズ及び光ピックアップ装置を得ることが可能となる。 According to the present invention, there is obtained an objective lens and an optical pickup device for an optical pickup device that have a low resistance when contacted with an optical disc and can ensure a difference in height between the surface of the objective lens on the optical disc side and the contact portion with high accuracy. It becomes possible.
以下、実施の形態により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not limited thereto.
図1は、本実施の形態に係る対物レンズ1を有した光ピックアップ装置100の一例を示す斜視図である。同図には、ワイヤーにより支持されたホルダに、対物レンズを組み付けた例が示されている。
FIG. 1 is a perspective view showing an example of an
同図に示すように、光ピックアップ装置100は、光学系ユニット30、反射部材40、対物レンズ1が組み付けられたホルダ20で構成されている。なお、不図示であるが光ディスクは対物レンズ1の上方に位置している。
As shown in the figure, the
光学系ユニット30は、対物レンズ1にレーザ光を出射するレーザ光源と光ディスクから戻ってきた光を受光する受光部と、これらの光路を構成する光学部材で構成されている。反射部材40は、光学系ユニット30から出射された光束を対物レンズ1に入射させると共に、該光束の光ディスクからの反射光を光学系ユニット30に導くものである。
The
ホルダ20は支持部材27から延びる4本の可撓性のワイヤー26により支持され、ワイヤー26をサスペンションとして光軸O方向(フォーカシング方向)及び光軸Oに直交する方向(トラッキング方向)の所定範囲の移動が可能となっている。また、コマ収差の補正のために光軸に対し傾けて(チルト)使用する場合もある。
The
また、不図示であるが、ホルダ20には、フォーカス駆動用コイル、トラッキング駆動用コイル、マグネット、外ヨーク、内ヨークによる磁気回路が構成されている。これらフォーカス駆動用コイル、トラッキング駆動用コイルに給電することにより、ホルダ20を対物レンズ1の光軸方向(フォーカシング方向)、光軸直交方向(トラッキング方向)及びチルトする方向に揺動可能となっている。また、これらのコイルには、ワイヤー26を介して電源が供給されるようになっている。
Although not shown, the
更に、不図示であるが、光学系ユニット30、反射部材40、ホルダ20を一体的に光ディスクの半径方向に移動させる移動機構が設けられている。
Further, although not shown, a moving mechanism for moving the
図2は、本実施の形態に係る対物レンズ1を備えた光ピックアップ装置100の構成を概略的に示す図である。以下、光ディスク記録された情報の再生を行う場合を例にとり説明する。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of the
同図に示す光ピックアップ装置100は、光学系ユニット30内に所定の波長の光束を射出する半導体レーザ31を有している。なお、射出する波長としては、例えば、使用する光ディスクがCDであれば785nm、DVDであれば655nm、HD DVD或いはBDであれば405nmである。
An
半導体レーザ31から射出された光束は、偏光ビームスプリッタ32を通過し、コリメータレンズ33で平行光束とされた後、1/4波長板34で円偏光状態とされる。この平行光束は絞りSによって絞られ、対物レンズ1により光ディスク61の保護層である透明基板61aを介して情報記録面61bに集光され、光スポットとされる。
The light beam emitted from the
情報記録面61bで記録されたピットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズ1、絞りSを通過する。次いで、1/4波長板34により直線偏光状態とされ、コリメータレンズ33を透過して、偏光ビームスプリッタ32に入射し、ここで反射される。反射された光束は、シリンドリカルレンズ35、36により非点収差が与えられ、光検出器37上へ入射し、その出力信号を用いて、光ディスク61に記録された情報の読み取り信号を得る。
The light beam modulated and reflected by the pits recorded on the
また、光検出器37上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦(フォーカス)検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて不図示のアクチュエータにより半導体レーザ31からの光束を光ディスク61の情報記録面61b上に結像するように対物レンズ1を光軸方向に移動させるとともに、半導体レーザ31からの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズ1を光軸に垂直な方向に移動させるようになっている。
Further, a change in the amount of light due to a change in the shape of the spot and a change in position on the
なお、上記では一種の光ディスクに対応した光ピックアップ装置の例で説明したが、複数種のレーザ光源を備え、複数種の光ディスクに対応可能とした光ピックアップ装置であってもよい。また、その場合に複数種の光ディスクに対して共用できる対物レンズを用いることが光ピックアップ装置の小型化や低コスト化の上でも好ましい。 In the above description, an example of an optical pickup device corresponding to one type of optical disc has been described. However, an optical pickup device that includes a plurality of types of laser light sources and is compatible with a plurality of types of optical discs may be used. In this case, it is preferable to use an objective lens that can be shared for a plurality of types of optical discs in terms of downsizing and cost reduction of the optical pickup device.
図3は、本実施の形態に係る対物レンズ1の例を示す図である。同図(a)は対物レンズ1を光ディスク側から見た平面図であり、同図(b)は同図(a)に示すA−A線で切断した側断面図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the objective lens 1 according to the present embodiment. 2A is a plan view of the objective lens 1 viewed from the optical disk side, and FIG. 2B is a side sectional view taken along line AA shown in FIG.
同図に示すように、対物レンズ1は、光源側に向いた曲率の大きい光学機能面1aと、光ディスク側に向いた曲率の小さい光学機能面1bを有している。また、光学機能面1a、1bの周辺にはフランジ部1fが形成されている。
As shown in the figure, the objective lens 1 has an
フランジ部1fの光ディスク側の面には、光学機能面1b側の光軸Oを中心にして45度間隔で小径の有底孔1hが一体成形で形成されている。
On the surface of the
図4は、図3に示す対物レンズ1に緩衝部材2を取り付けた状態を示す図である。同図(a)は対物レンズ1を光ディスク側から見た平面図であり、同図(b)は同図(a)に示すA−A線で切断した側断面図である。
FIG. 4 is a view showing a state where the
同図に示すように、フランジ部1fに形成された有底孔1hのうち、90度刻みの4箇所に、光学機能面1bよりも光軸方向に図示dだけ突出した状態となるよう緩衝部材2が取り付けられている。
As shown in the figure, the cushioning member so that the bottomed
図5は、本実施の形態に係る対物レンズ1の他の例を示す図である。同図(a)は対物レンズ1を光ディスク側から見た平面図であり、同図(b)は同図(a)に示すA−A線で切断した側断面図である。 FIG. 5 is a diagram showing another example of the objective lens 1 according to the present embodiment. 2A is a plan view of the objective lens 1 viewed from the optical disk side, and FIG. 2B is a side sectional view taken along line AA shown in FIG.
同様に、対物レンズ1は、光源側に向いた曲率の大きい光学機能面1aと、光ディスク側に向いた曲率の小さい光学機能面1bを有している。また、光学機能面1a、1bの周辺にはフランジ部1fが形成されている。
Similarly, the objective lens 1 has an
フランジ部1fの光ディスク側の面には、光学機能面1b側の光軸Oを中心にして60度間隔で小径の有底孔1hが一体成形で形成されている。
On the surface of the
図6は、図5に示す対物レンズ1に緩衝部材2を取り付けた状態を示す図である。同図(a)は対物レンズ1を光ディスク側から見た平面図であり、同図(b)は同図(a)に示すA−A線で切断した側断面図である。
FIG. 6 is a view showing a state in which the
同図に示すように、フランジ部1fに形成された有底孔1hのうち、120度刻みの3箇所に、光学機能面1bよりも光軸方向に図示dだけ突出した状態となるよう緩衝部材2が取り付けられている。
As shown in the figure, the cushioning member so that the bottomed
図3〜図6に示すように、取り付けられる緩衝部材2の個数より、有底孔1hの個数を多く形成しておくことが好ましい。このようにすることで、緩衝部材2の取り付け位置或いは取り付け個数を状況に応じて適宜選択することができる。
As shown in FIGS. 3 to 6, it is preferable to form a larger number of bottomed
加えて、緩衝部材の個数以上に有底孔の個数を形成することで、対物レンズを軽量化することができ、フォーカシングやトラッキングの際の慣性モーメントを小さくでき応答性を良好なものとすることができる。 In addition, by forming the number of bottomed holes more than the number of buffer members, the objective lens can be reduced in weight, the moment of inertia during focusing and tracking can be reduced, and the responsiveness should be improved. Can do.
なお、有底孔の形成を45度間隔と60度間隔のもので説明したが、これに限るものでなく、22.5度間隔、30度間隔、72度間隔、90度間隔であってもよい。 In addition, although the formation of the bottomed hole has been described with the intervals of 45 degrees and 60 degrees, the present invention is not limited to this. Good.
また、上記の実施の形態に係る対物レンズは、プラスチック製とし射出成形によって形成することが好ましい。また特に、上記の図3及び図5に示すような対物レンズの成形においては、射出成形時に形成されるゲートの位置が、フランジ部1fの側面で有底孔1hを避けた位置となるように金型を形成することが好ましい。
The objective lens according to the above embodiment is preferably made of plastic and formed by injection molding. In particular, in the molding of the objective lens as shown in FIGS. 3 and 5 above, the position of the gate formed at the time of injection molding is such that the side surface of the
図7は、有底孔1hの形状例を示す拡大断面図である。
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a shape example of the bottomed
同図(a)は、フランジ部1fに深さ方向で内径が一定に形成された有底孔1hを示している。緩衝部材2に形成された細軸部は、この有底孔1hに圧入又は挿入後接着されて固定される。
FIG. 5A shows a bottomed
同図(b)は、フランジ部1fの光ディスク側の面より一段低い面を形成し、この低い面に、深さ方向で内径が一定の有底孔1hが形成されたものを示している。緩衝部材2に形成された細軸部は、この有底孔1hに圧入又は挿入後接着されて固定される。
FIG. 4B shows a surface in which a surface that is one step lower than the surface on the optical disc side of the
同図(c)は、フランジ部1fに深さ方向に進むにつれて内径が減少するよう形成された有底孔1hを示している。緩衝部材2に形成された細軸部の先端が、この有底孔1hに圧入状態となって固定される。
FIG. 2C shows a bottomed
なお、圧入後、更に接着をおこなってもよい。 In addition, after press-fitting, further adhesion may be performed.
図8は、緩衝部材2の形状例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a shape example of the
同図(a)は、緩衝部材2の細軸部を除いた頭部を半球状に形成したものである。同図(b)は、円柱状の先端を球状に丸めて形成したものである。同図(c)は、円錐状の先端を球状に丸めて形成したものである。このように、緩衝部材2は先端を球状にすることによって、光ディスクと接触した際の光ディスクの傷つきを低減できる。特に光ディスクとの接触の仕方によらず、接触が点接触となり、光ディスクへの影響を最少にすることができる。
FIG. 2A shows a hemispherical head portion excluding the thin shaft portion of the
また、緩衝部材2の少なくとも先端部は、接触時に光ディスクへの影響を抑制するために、滑り特性の良好な素材を用いて形成されていることが好ましい。例えば、紫外線硬化型の塗料や接着剤、紫外線硬化型の樹脂、ゴム系やセルロース系の樹脂、フッ素樹脂(例えば、テフロン(登録商標))等を塗装により形成してもよい。また、これらを緩衝部材2の先端部形状にあわせて別体で形成し、先端部に貼り付けて用いてもよい。
In addition, at least the front end of the
以上説明したように、フランジ部の光ディスク側の面に、光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成した対物レンズとし、この有底孔を用いて、光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材が取り付けられた対物レンズとすることにより、対物レンズの光ディスク側の光学機能面と緩衝部材の接触部の高さの差を精度よく確保することができる。 As described above, an objective lens having a plurality of bottomed holes for attaching a buffer member protruding from the optical functional surface on the optical disk side to the surface on the optical disk side of the flange portion, and using the bottomed holes By using an objective lens to which a buffer member protruding from the optical function surface on the optical disk side is attached, it is possible to accurately ensure the difference in height between the optical function surface on the optical disk side of the objective lens and the contact portion of the buffer member. it can.
また、対物レンズ側の緩衝部材の取り付け部形状を、緩衝部材にあわせて形成することで、多品種の対物レンズに対し緩衝部材は1種のみで適用でき、低コストの対物レンズとすることができる。 Further, by forming the shape of the mounting portion of the buffer member on the objective lens side in accordance with the buffer member, only one type of buffer member can be applied to various types of objective lenses, and a low-cost objective lens can be obtained. it can.
更に、有底孔に対し選択的に緩衝部材を取り付けることで、緩衝部材を最少の個数で接触部を形成することができ、光ディスクと接触した場合の抵抗を小さくすることができ、光ディスクに対する影響を最小限に止めることができる。 Furthermore, by selectively attaching the buffer member to the bottomed hole, the contact portion can be formed with the minimum number of buffer members, and the resistance when contacting the optical disk can be reduced, which has an effect on the optical disk. Can be minimized.
1 対物レンズ
1f フランジ部
1h 有底孔
2 緩衝部材
20 ホルダ
30 光学系ユニット
40 反射部材
61 光ディスク
100 光ピックアップ装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
前記フランジ部の光ディスク側の面に、前記対物レンズの前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材を取り付けるための、複数の有底孔を形成したことを特徴とする対物レンズ。 An objective lens having an optical functional surface for forming a light spot on the information recording surface of an optical disc, and a flange portion around the optical functional surface,
An objective lens, wherein a plurality of bottomed holes for attaching a buffer member protruding from the optical function surface of the objective lens on the optical disc side are formed on the surface of the flange portion on the optical disc side.
前記フランジ部の光ディスク側の面に複数の有底孔が形成され、
前記有底孔に、前記光ディスク側の光学機能面より突出する緩衝部材が取り付けられていることを特徴とする対物レンズ。 An objective lens having an optical functional surface for forming a light spot on the information recording surface of an optical disc, and a flange portion around the optical functional surface,
A plurality of bottomed holes are formed on the surface of the flange portion on the optical disk side,
An objective lens, wherein a buffer member protruding from the optical functional surface on the optical disc side is attached to the bottomed hole.
N≦M
であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の対物レンズ。 When the number of the buffer members is N and the number of the bottomed holes is M,
N ≦ M
The objective lens according to any one of claims 2 to 4, wherein
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