JP2011165288A - Objective lens of optical pickup and optical pickup - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ピックアップ装置の対物レンズ及び光ピックアップ装置に関し、特にNA0.8以上の対物レンズと、それを用いる光ピックアップ装置に関する。 The present invention relates to an objective lens and an optical pickup device of an optical pickup device, and more particularly to an objective lens having an NA of 0.8 or more and an optical pickup device using the same.
波長400nm程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び/又は再生(以下、「記録及び/又は再生」を「記録/再生」と記載する)を行える高密度光ディスクシステムが知られており、その一例であるNA0.85、光源波長405nmの仕様で情報記録/再生を行う光ディスク、いわゆるBlu−ray Disc(以下、BDという)では、DVD(NA0.6、光源波長650nm、記憶容量4.7GB)と同じ大きさである直径12cmの光ディスクに対して、1層あたり25GBの情報の記録が可能である。 There is known a high-density optical disk system capable of recording and / or reproducing information (hereinafter, “recording and / or reproduction” is referred to as “recording / reproduction”) using a blue-violet semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm. As an example, an optical disc for recording / reproducing information with specifications of NA 0.85 and light source wavelength 405 nm, so-called Blu-ray Disc (hereinafter referred to as BD), DVD (NA 0.6, light source wavelength 650 nm, storage capacity 4. It is possible to record 25 GB of information per layer on an optical disk having a diameter of 12 cm, which is the same size as 7 GB).
BD用光ピックアップ装置に用いる対物レンズは、例えば特許文献1に開示されている。 An objective lens used in an optical pickup device for BD is disclosed in Patent Document 1, for example.
特許文献1に開示された光ピックアップ装置においては、対物レンズとは別体の絞りが設けられている。ところで、無限平行光束を入射する仕様の対物レンズにおいても、例えば光ディスクの基板厚差に起因する球面収差を補正する等のため、有限発散光束を入射させる場合もあるが、かかる場合、絞りを通過した有限発散光束は、絞り径よりも大きな径で対物レンズに入射することとなる。そこで、対物レンズの光学面を設計上の有効径より光軸直交方向外方に延長して、有限発散光束を入射した場合でも適切な光学特性が得られるようにしている。 In the optical pickup device disclosed in Patent Document 1, a diaphragm separate from the objective lens is provided. By the way, even in an objective lens that is designed to receive an infinite parallel light beam, a finite divergent light beam may be incident, for example, to correct spherical aberration caused by the difference in substrate thickness of the optical disk. The finite divergent light beam enters the objective lens with a diameter larger than the aperture diameter. Therefore, the optical surface of the objective lens is extended outward in the direction perpendicular to the optical axis from the effective diameter of the design so that appropriate optical characteristics can be obtained even when a finite divergent light beam is incident.
又、高NAの対物レンズを光ピックアップ装置に組み付ける際に、精度良く位置決めを行わないとコマ収差等の発生を招く恐れがある。そこで、組み付け時において、対物レンズの光学面の外方に配置された端面に検査光を入射させ、その反射光を受光することで、対物レンズの位置を検出することが行われている。しかるに、光ピックアップ装置の小型化促進の流れに乗り、対物レンズを更に小径にしたいという要求もあるが、対物レンズをより小径にするとしても、別体の絞りを用いる限り上述のごとく光学面を外方に延長することは避けられないから、対物レンズの端面の幅を狭くせざるを得ず、これにより検査光を精度良く端面に入射させることが困難になり、従って対物レンズの位置検出が困難になるという問題がある。 Further, when an objective lens having a high NA is assembled to the optical pickup device, coma aberration may occur if positioning is not performed with high accuracy. Therefore, at the time of assembly, the position of the objective lens is detected by making the inspection light incident on the end face arranged outside the optical surface of the objective lens and receiving the reflected light. However, there is a demand for further reducing the diameter of the objective lens in response to the trend toward miniaturization of the optical pickup device, but even if the objective lens is made to have a smaller diameter, as long as a separate diaphragm is used, the optical surface is changed as described above. Since it is unavoidable to extend outward, the width of the end face of the objective lens must be narrowed, which makes it difficult to make the inspection light incident on the end face with high accuracy. There is a problem that it becomes difficult.
また、BD用のような高NAの対物レンズにおいては、光ディスクと対物レンズの間の距離であるワーキングディスタンスを長めに確保したいという要求がある。その要求にこたえるためには、対物レンズの厚さを小さくし、d(対物レンズ軸上厚)/f(焦点距離)の値を小さくすることが望まれる。しかしながら、d/fの値を小さくすると、それに伴い対物レンズのフランジの厚さも薄くなってしまい、製造の困難性が増加してしまう。特に、フランジ部にゲートを有し、そこから樹脂を注入して製造するプラスチック対物レンズにおいては、その製造の困難性の問題が顕著である。 Further, in a high NA objective lens such as a BD, there is a demand for ensuring a long working distance, which is the distance between the optical disc and the objective lens. In order to meet the demand, it is desirable to reduce the thickness of the objective lens and to reduce the value of d (thickness on the objective lens axis) / f (focal length). However, if the value of d / f is reduced, the thickness of the flange of the objective lens is reduced accordingly, and the manufacturing difficulty increases. In particular, in a plastic objective lens that has a gate in the flange portion and is manufactured by injecting resin therefrom, the problem of manufacturing difficulty is significant.
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高NAの対物レンズの位置を精度良く検出できるようにすることで、組み付け容易性を高めることができ、また、d/fを小さくしたとしても十分なフランジ厚を確保でき、製造しやすい対物レンズ及びそれを用いた光ピックアップ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art. By making it possible to accurately detect the position of an objective lens having a high NA, it is possible to improve the ease of assembly, and to improve the d / An object of the present invention is to provide an objective lens that can secure a sufficient flange thickness even if f is reduced and is easy to manufacture, and an optical pickup device using the objective lens.
請求項1に記載の対物レンズは、波長λ1(390nm<λ1<420nm)の光束を出射する光源と、前記光束を光ディスクの情報記録面上に集光させるための対物レンズと、を有し、前記光源から出射された光束を前記対物レンズにより前記光ディスクの情報記録面に集光することによって情報の記録及び/または再生を行うようになっている光ピックアップ装置の対物レンズにおいて、
前記対物レンズは単玉であって、像側開口数(NA)は0.8以上であり、
前記対物レンズは、前記光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面及び光ディスク側光学面と、前記対物レンズの周囲に設けられたフランジ部と、前記光源側光学面及び前記光ディスク側光学面のうち一方と前記フランジ部との間に配置された絞り面を有し、
前記光源側光学面に入射した前記波長λ1の光束は、前記光学面を通過して前記光ディスクの情報記録面に集光し、前記絞り面に入射した前記波長λ1の光束は、前記光ディスクの情報記録面に集光せず、
更に以下の式を満たすことを特徴とする。
0.8≦d/f≦1.3 (1)
但し、
d:対物レンズの光軸上の厚さ(mm)
f:波長λ1の光束における対物レンズの焦点距離(mm)である。
The objective lens according to claim 1 includes a light source that emits a light beam having a wavelength λ1 (390 nm <λ1 <420 nm), and an objective lens that focuses the light beam on an information recording surface of an optical disc, In the objective lens of the optical pickup device adapted to record and / or reproduce information by focusing the light beam emitted from the light source on the information recording surface of the optical disc by the objective lens,
The objective lens is a single lens, and the image side numerical aperture (NA) is 0.8 or more,
The objective lens includes a light source side optical surface and an optical disc side optical surface through which a light beam condensed on the information recording surface of the optical disc passes, a flange provided around the objective lens, the light source side optical surface, A diaphragm surface disposed between one of the optical surfaces on the optical disk side and the flange portion,
The light beam having the wavelength λ1 incident on the light source side optical surface passes through the optical surface and is condensed on the information recording surface of the optical disc, and the light beam having the wavelength λ1 incident on the diaphragm surface is information on the optical disc. Without focusing on the recording surface,
Further, the following expression is satisfied.
0.8 ≦ d / f ≦ 1.3 (1)
However,
d: Thickness on the optical axis of the objective lens (mm)
f: Focal length (mm) of the objective lens in the light flux with wavelength λ1.
本発明によれば、前記光源側光学面及び前記光ディスク側光学面のうち一方と前記フランジ部との間に絞り面を設けており、前記絞り面に入射した前記波長λ1の光束は、前記光ディスクの情報記録面に集光しないので、前記対物レンズと別体の絞りを省略することができ、これにより前記光学面を有効径より光軸直交方向外方に延長する必要がなくなるため、特に(1)式を満たすような小型の対物レンズにおいて、より小径にしやすくなり光ピックアップ装置の搭載性が高まる。一方で、従前の対物レンズと径を同じにする場合は、従前の対物レンズに比して、絞り面が設けられた光学面と反対側の光学面側の端面の面積について、絞り面に相当する位置を通過するはずだった光束に対応する分を光学面として確保する必要がなくなるため、端面の面積を広げることができ、端面設計の自由度を確保できるため、d/fの値が小さく、ワーキングディスタンスを確保しやすい対物レンズにおいても、よりフランジの厚さを厚めに確保することが可能となり、製造しやすい対物レンズを得られるだけでなく、端面の面積を広げられることにより、前記対物レンズの位置決め時に前記端面に検査光を入射させやすく、これにより前記対物レンズの高精度な位置決めを実現できる。 According to the present invention, a diaphragm surface is provided between one of the light source side optical surface and the optical disk side optical surface and the flange portion, and the light flux having the wavelength λ1 incident on the diaphragm surface is the optical disk. Since the light is not condensed on the information recording surface, a diaphragm separate from the objective lens can be omitted, so that it is not necessary to extend the optical surface outward from the effective diameter in the direction perpendicular to the optical axis. In a small objective lens satisfying the formula (1), it becomes easier to make the diameter smaller, and the mountability of the optical pickup device is improved. On the other hand, when the diameter is the same as that of the conventional objective lens, the area of the end surface on the side of the optical surface opposite to the optical surface provided with the diaphragm surface is equivalent to that of the diaphragm surface compared to the conventional objective lens. It is no longer necessary to secure an amount corresponding to the light beam that should have passed through the position as an optical surface, so that the area of the end surface can be increased and the degree of freedom in designing the end surface can be ensured, so the value of d / f is small. Even in an objective lens that is easy to secure a working distance, it is possible to secure a thicker flange, and not only an objective lens that is easy to manufacture can be obtained, but also the end surface area can be expanded, so that the objective lens Inspection light can be easily incident on the end face when the lens is positioned, whereby the objective lens can be positioned with high accuracy.
請求項2に記載の対物レンズは、請求項1に記載の発明において、前記絞り面は、前記光源側光学面と前記フランジ部との間に配置された光源側絞り面であり、前記光ディスク側光学面と前記フランジ部との間に配置された光ディスク側端面を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the objective lens according to the first aspect, wherein the diaphragm surface is a light source side diaphragm surface disposed between the light source side optical surface and the flange portion, and the optical disk side. An optical disc-side end surface is disposed between the optical surface and the flange portion.
請求項3に記載の対物レンズは、請求項2に記載の発明において、前記光ディスク側端面は、前記対物レンズの光軸に対して直交していることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the objective lens according to the second aspect, wherein the optical disc side end surface is orthogonal to the optical axis of the objective lens.
請求項4に記載の対物レンズは、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記絞り面は、前記光源側光学面と前記フランジ部との間に配置された光源側絞り面であり、前記光源側光学面を光軸直交方向外方に延長した仮想面に対し、前記光源側絞り面は、前記光源に近づくように変位していることを特徴とする。
The objective lens according to claim 4 is the light source side stop disposed between the light source side optical surface and the flange portion in the invention according to any one of claims 1 to 3. The light source side diaphragm surface is displaced so as to approach the light source with respect to a virtual surface that is a surface and extends the light source side optical surface outward in the direction perpendicular to the optical axis.
請求項5に記載の対物レンズは、請求項1〜4のいずれかに記載の発明において、以下の式(1’)を満たすことを特徴とする。
0.8≦d/f≦1.1 (1’)
The objective lens according to claim 5 is characterized in that, in the invention according to any one of claims 1 to 4, the following expression (1 ′) is satisfied.
0.8 ≦ d / f ≦ 1.1 (1 ′)
上記条件式によれば、d/fの値がより小さくなるため、本願発明の課題はより大きなものとなるが、そのような大きな課題であっても、本願発明は当該課題を解決することができるため、効果がより顕著なものになるといえる。 According to the above conditional expression, since the value of d / f becomes smaller, the subject of the present invention becomes larger. However, even if it is such a large subject, the present invention can solve the subject. Because it can, it can be said that the effect becomes more remarkable.
請求項6に記載の対物レンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、ガラス素材から形成されていることを特徴とする。 An objective lens according to a sixth aspect is the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the objective lens is formed of a glass material.
請求項7に記載の対物レンズは、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記対物レンズは、プラスチック素材から形成されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the objective lens is made of a plastic material.
請求項8に記載の光ピックアップ装置は、請求項1〜7のいずれかに記載の対物レンズを有することを特徴とする。 An optical pickup device according to an eighth aspect includes the objective lens according to any one of the first to seventh aspects.
請求項9に記載の光ピックアップ装置は、前記対物レンズと別体の絞りを有さないことを特徴とする。 The optical pickup device according to claim 9 is characterized in that it does not have a diaphragm separate from the objective lens.
本発明に係る光ピックアップ装置は、少なくとも1つの光源(第1光源)を有する。勿論、複数種類の光ディスクに対応できるように、複数種類の光源を有していてもよい。さらに、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第1光源からの第1光束を第1光ディスクの情報記録面上に集光させるための集光光学系を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、集光光学系が、第2光束を第2光ディスクの情報記録面上に集光させ、第3光束を第3光ディスクの情報記録面上に集光するようにしてもよい。また、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも第1光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光する受光素子を有する。複数種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置においては、受光素子が、第2光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光し、第3光ディスクの情報記録面からの反射光束を受光するようにしてもよい。 The optical pickup device according to the present invention has at least one light source (first light source). Of course, a plurality of types of light sources may be provided so as to support a plurality of types of optical disks. Furthermore, the optical pickup device of the present invention has a condensing optical system for condensing at least the first light flux from the first light source on the information recording surface of the first optical disc. In the optical pickup apparatus that can handle a plurality of types of optical disks, the condensing optical system condenses the second light beam on the information recording surface of the second optical disk, and the third light beam on the information recording surface of the third optical disk. You may make it condense. The optical pickup device of the present invention includes a light receiving element that receives at least a reflected light beam from the information recording surface of the first optical disc. In an optical pickup device that can handle a plurality of types of optical disks, the light receiving element receives a reflected light beam from the information recording surface of the second optical disk and receives a reflected light beam from the information recording surface of the third optical disk. Also good.
第1光ディスクは、厚さがt1の保護基板と情報記録面とを有する。第2光ディスクは厚さがt2(t1<t2)の保護基板と情報記録面とを有する。第3光ディスクは、厚さがt3(t2<t3)の保護基板と情報記録面とを有する。第1光ディスクがBDであり、第2光ディスクがDVDであり、第3光ディスクがCDであることが好ましいが、これに限られるものではない。 The first optical disc has a protective substrate having a thickness t1 and an information recording surface. The second optical disc has a protective substrate having a thickness t2 (t1 <t2) and an information recording surface. The third optical disc has a protective substrate having a thickness t3 (t2 <t3) and an information recording surface. The first optical disc is preferably a BD, the second optical disc is a DVD, and the third optical disc is preferably a CD, but is not limited thereto.
第1光ディスクは、厚み方向に重ねて複数の情報記録面を有していてもよい。また、第2光ディスクや第3光ディスクも複数の情報記録面を有していてもよい。 The first optical disk may have a plurality of information recording surfaces stacked in the thickness direction. The second optical disc and the third optical disc may also have a plurality of information recording surfaces.
本明細書において、BDとは、波長390〜420nm程度の光束、NA0.8〜0.9程度の対物レンズにより情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが0.05〜0.125mm程度であるBD系列光ディスクの総称であり、単一の情報記録面のみ有するBDや、2層以上の情報記録面を有するBD等を含むものである。更に、本明細書においては、DVDとは、NA0.60〜0.67程度の対物レンズにより情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが0.6mm程度であるDVD系列光ディスクの総称であり、DVD−ROM、DVD−Video、DVD− Audio、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+R、DVD+RW等を含む。また、本明細書においては、CDとは、NA0.45〜0.51程度の対物レンズにより情報の記録/再生が行われ、保護基板の厚さが1.2mm 程度であるCD系列光ディスクの総称であり、CD−ROM、CD−Audio、CD−Video、CD−R、CD−RW等を含む。尚、記録密度については、BDの記録密度が最も高く、次いでDVD、CDの順に低くなる。 In this specification, BD means that information is recorded / reproduced by a light beam having a wavelength of about 390 to 420 nm and an objective lens having an NA of about 0.8 to 0.9, and the thickness of the protective substrate is 0.05 to 0.00 mm. It is a generic term for a BD series optical disc of about 125 mm, and includes a BD having only a single information recording surface, a BD having two or more information recording surfaces, and the like. Furthermore, in this specification, DVD is a general term for DVD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective lens having an NA of about 0.60 to 0.67 and the thickness of the protective substrate is about 0.6 mm. Including DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + R, DVD + RW, and the like. In this specification, CD is a general term for CD series optical discs in which information is recorded / reproduced by an objective lens having an NA of about 0.45 to 0.51 and the thickness of the protective substrate is about 1.2 mm. Including CD-ROM, CD-Audio, CD-Video, CD-R, CD-RW, and the like. As for the recording density, the recording density of BD is the highest, followed by the order of DVD and CD.
なお、保護基板の厚さt1、t2、t3に関しては、以下の条件式(2)、(3)、(4)を満たすことが好ましいが、これに限られない。尚、ここで言う、保護基板の厚さとは、光ディスク表面に設けられた保護基板の厚さのことである。即ち、光ディスク表面から、表面に最も近い情報記録面までの保護基板の厚さのことをいう。 In addition, regarding the thicknesses t1, t2, and t3 of the protective substrate, it is preferable to satisfy the following conditional expressions (2), (3), and (4), but is not limited thereto. The thickness of the protective substrate referred to here is the thickness of the protective substrate provided on the surface of the optical disk. That is, the thickness of the protective substrate from the optical disc surface to the information recording surface closest to the surface.
0.050mm ≦ t1 ≦ 0.125mm (2)
0.5mm ≦ t2 ≦ 0.7mm (3)
1.0mm ≦ t3 ≦ 1.3mm (4)
0.050 mm ≤ t1 ≤ 0.125 mm (2)
0.5mm ≤ t2 ≤ 0.7mm (3)
1.0mm ≤ t3 ≤ 1.3mm (4)
本明細書において、第1光源、第2光源、第3光源は、好ましくはレーザ光源である。レーザ光源としては、好ましくは半導体レーザ、シリコンレーザ等を用いることが出来る。第1光源から出射される第1光束の第1波長λ1、第2光源から出射される第2光束の第2波長λ2(λ2>λ1)、第3光源から出射される第3光束の第3波長λ3(λ3>λ2)は以下の条件式(5)、(6)を満たすことが好ましい。
1.5・λ1 < λ2 < 1.7・λ1 (5)
1.8・λ1 < λ3 < 2.0・λ1 (6)
In the present specification, the first light source, the second light source, and the third light source are preferably laser light sources. As the laser light source, a semiconductor laser, a silicon laser, or the like can be preferably used. The first wavelength λ1 of the first light beam emitted from the first light source, the second wavelength λ2 (λ2> λ1) of the second light beam emitted from the second light source, and the third of the third light beam emitted from the third light source. The wavelength λ3 (λ3> λ2) preferably satisfies the following conditional expressions (5) and (6).
1.5 · λ1 <λ2 <1.7 · λ1 (5)
1.8 · λ1 <λ3 <2.0 · λ1 (6)
また、第1光ディスク、第2光ディスク、第3光ディスクとして、それぞれ、BD、DVD及びCDが用いられる場合、第1光源の第1波長λ1は好ましくは、350nm以上、440nm以下、より好ましくは、390nm以上、420nm以下であって、第2光源の第2波長λ2は好ましくは570nm以上、680nm以下、より好ましくは、630nm以上、670nm以下であって、第3光源の第3波長λ3は好ましくは、750nm以上、880nm以下、より好ましくは、760nm以上、820nm以下である。 When BD, DVD, and CD are used as the first optical disc, the second optical disc, and the third optical disc, respectively, the first wavelength λ1 of the first light source is preferably 350 nm or more and 440 nm or less, more preferably 390 nm. The second wavelength λ2 of the second light source is preferably 570 nm or more and 680 nm or less, more preferably 630 nm or more and 670 nm or less, and the third wavelength λ3 of the third light source is preferably 420 nm or less. It is 750 nm or more and 880 nm or less, More preferably, it is 760 nm or more and 820 nm or less.
また、第1光源、第2光源、第3光源のうち少なくとも2つの光源をユニット化してもよい。ユニット化とは、例えば第1光源と第2光源とが1パッケージに固定収納されているようなものをいう。また、光源に加えて、後述する受光素子を1パッケージ化してもよい。 Further, at least two of the first light source, the second light source, and the third light source may be unitized. The unitization means that the first light source and the second light source are fixedly housed in one package, for example. In addition to the light source, a light receiving element to be described later may be packaged.
受光素子としては、フォトダイオードなどの光検出器が好ましく用いられる。光ディスクの情報記録面上で反射した光が受光素子へ入射し、その出力信号を用いて、各光ディスクに記録された情報の読み取り信号が得られる。さらに、受光素子上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、合焦検出やトラック検出を行い、この検出に基づいて、合焦、トラッキングのために対物レンズを移動させることが出来る。受光素子は、複数の光検出器からなっていてもよい。受光素子は、メインの光検出器とサブの光検出器を有していてもよい。例えば、情報の記録再生に用いられるメイン光を受光する光検出器の両脇に2つのサブの光検出器を設け、当該2つのサブの光検出器によってトラッキング調整用のサブ光を受光するような受光素子としてもよい。また、受光素子は各光源に対応した複数の受光素子を有していてもよい。 As the light receiving element, a photodetector such as a photodiode is preferably used. Light reflected on the information recording surface of the optical disc enters the light receiving element, and a read signal of information recorded on each optical disc is obtained using the output signal. Furthermore, it detects the change in the light amount due to the spot shape change and position change on the light receiving element, performs focus detection and track detection, and based on this detection, the objective lens can be moved for focusing and tracking I can do it. The light receiving element may comprise a plurality of photodetectors. The light receiving element may have a main photodetector and a sub photodetector. For example, two sub photodetectors are provided on both sides of a photodetector that receives main light used for recording and reproducing information, and the sub light for tracking adjustment is received by the two sub photodetectors. It is good also as a simple light receiving element. The light receiving element may have a plurality of light receiving elements corresponding to the respective light sources.
光ピックアップ装置の集光光学系は、カップリングレンズと対物レンズを有してもよい。カップリングレンズとは、対物レンズと光源の間に配置され、光束の発散角を変えるレンズ群のことをいう。 The condensing optical system of the optical pickup device may have a coupling lens and an objective lens. The coupling lens is a lens group that is disposed between the objective lens and the light source and changes the divergence angle of the light beam.
本明細書において、対物レンズとは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された光束を光ディスクの情報記録面上に集光する機能を有する光学系を指す。対物レンズは、単玉のガラス製又はプラスチック製レンズである。好ましくは単玉の凸レンズからなる対物レンズである。対物レンズは屈折面のみからなっていてもよいし、光路差付与構造を有していてもよい。尚、ガラスレンズの上に光硬化性樹脂、UV硬化性樹脂、又は熱硬化性樹脂などで光路差付与構造を設けたハイブリッドレンズであってもよい。また、対物レンズは、屈折面が非球面であることが好ましい。また、対物レンズは、光路差付与構造が設けられるベース面が非球面であることが好ましい。 In this specification, the objective lens refers to an optical system that is disposed at a position facing the optical disk in the optical pickup device and has a function of condensing the light beam emitted from the light source onto the information recording surface of the optical disk. The objective lens is a single glass or plastic lens. Preferably, the objective lens is a single convex lens. The objective lens may be composed of only a refractive surface or may have an optical path difference providing structure. In addition, the hybrid lens which provided the optical path difference providing structure with the photocurable resin, UV curable resin, or thermosetting resin etc. on the glass lens may be sufficient. The objective lens preferably has a refractive surface that is aspheric. In the objective lens, the base surface on which the optical path difference providing structure is provided is preferably an aspherical surface.
また、対物レンズをガラスレンズとする場合は、ガラス転移点Tgが500℃以下、更に好ましくは400℃以下であるガラス材料を使用することが好ましい。ガラス転移点Tgが500℃以下であるガラス材料を使用することにより、比較的低温での成形が可能となるので、金型の寿命を延ばすことが出来る。このようなガラス転移点Tgが低いガラス材料としては、例えば(株)住田光学ガラス製のK−PG325や、K−PG375(共に製品名) がある。 Moreover, when using an objective lens as a glass lens, it is preferable to use the glass material whose glass transition point Tg is 500 degrees C or less, More preferably, it is 400 degrees C or less. By using a glass material having a glass transition point Tg of 500 ° C. or lower, molding at a relatively low temperature is possible, so that the life of the mold can be extended. Examples of such a glass material having a low glass transition point Tg include K-PG325 manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd. and K-PG375 (both are product names).
加えて,ガラスレンズを成形して製作する際に重要となる物性値が線膨張係数αである。仮にTgが400℃以下の材料を選んだとしても、樹脂材料と比較して室温との温度差は依然大きい。線膨張係数αが大きい硝材を用いてレンズ成形を行った場合、降温時に割れが発生しやすくなる。硝材の線膨張係数αは、200(10E−7/K)以下にあることが好ましく、更に好ましくは120以下であることが好ましい。 In addition, a physical property value that is important when a glass lens is molded and manufactured is a linear expansion coefficient α. Even if a material having a Tg of 400 ° C. or lower is selected, the temperature difference from room temperature is still large compared to the resin material. When lens molding is performed using a glass material having a large linear expansion coefficient α, cracks are likely to occur when the temperature is lowered. The linear expansion coefficient α of the glass material is preferably 200 (10E-7 / K) or less, and more preferably 120 or less.
ところで、ガラスレンズは一般的に樹脂レンズよりも比重が大きいため、対物レンズをガラスレンズとすると、重量が大きくなり対物レンズを駆動するアクチュエータに負担がかかる。そのため、対物レンズをガラスレンズとする場合には、比重が小さいガラス材料を使用するのが好ましい。具体的には、比重が4.0以下であるのが好ましく、更に好ましくは比重が3.0以下であるものである。 By the way, since the specific gravity of a glass lens is generally larger than that of a resin lens, if the objective lens is a glass lens, the weight increases and a load is imposed on the actuator that drives the objective lens. Therefore, when the objective lens is a glass lens, it is preferable to use a glass material having a small specific gravity. Specifically, the specific gravity is preferably 4.0 or less, more preferably the specific gravity is 3.0 or less.
また、対物レンズを構成する材料のアッベ数は、50以上であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the Abbe number of the material which comprises an objective lens is 50 or more.
対物レンズは、光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面及び光ディスク側光学面と、対物レンズの周囲に設けられたフランジ部と、光源側光学面及び光ディスク側光学面のうち一方とフランジ部との間に配置された絞り面を有する。さらに、光源側光学面及び光ディスク側光学面のうち他方とフランジ部との間に配置された端面とを有することが好ましい。フランジ部とは、光学面の周囲に配置され、光ピックアップ装置に対物レンズを取り付けるために用いられる部位をいう。前記絞り面は、光源側光学面とフランジ部との間に配置された光源側絞り面であると好ましいが、光ディスク側光学面とフランジ部との間に配置された光ディスク側絞り面であっても良い。前記端面は、光源側光学面とフランジ部との間に配置された光源側端面と、光ディスク側光学面とフランジ部との間に配置された光ディスク側端面のうち少なくとも一方を有すると好ましい。但し、前記絞り面と前記端面とは、対物レンズを挟んで光軸方向対向する側に設けられていることが好ましい。光源側光学面及び光ディスク側光学面を通過した前記波長λ1の光束は、光ディスクの情報記録面に集光し、光源側絞り面又は光ディスク側絞り面に入射した波長λ1の光束は、光ディスクの情報記録面に集光しない。光源側光学面と光源側絞り面とは、好ましくは接しており、また光ディスク側光学面と光ディスク側絞り面とは、好ましくは接している。 The objective lens includes a light source side optical surface and an optical disc side optical surface through which a light beam condensed on the information recording surface of the optical disc passes, a flange provided around the objective lens, a light source side optical surface and an optical disc side optical surface. A diaphragm surface is disposed between one of the flange portions. Furthermore, it is preferable to have an end surface disposed between the other of the light source side optical surface and the optical disc side optical surface and the flange portion. The flange portion is a portion that is disposed around the optical surface and is used for attaching an objective lens to the optical pickup device. The diaphragm surface is preferably a light source side diaphragm surface disposed between the light source side optical surface and the flange portion, but is an optical disk side diaphragm surface disposed between the optical disk side optical surface and the flange portion. Also good. Preferably, the end surface has at least one of a light source side end surface disposed between the light source side optical surface and the flange portion and an optical disc side end surface disposed between the optical disc side optical surface and the flange portion. However, it is preferable that the diaphragm surface and the end surface are provided on opposite sides of the objective lens in the optical axis direction. The light beam having the wavelength λ1 that has passed through the light source side optical surface and the optical disk side optical surface is condensed on the information recording surface of the optical disk, and the light beam having the wavelength λ1 incident on the light source side diaphragm surface or the optical disk side diaphragm surface is the information on the optical disk. Does not concentrate on the recording surface. The light source side optical surface and the light source side diaphragm surface are preferably in contact with each other, and the optical disk side optical surface and the optical disk side diaphragm surface are preferably in contact with each other.
光ディスク側端面は、対物レンズの光軸に対して直交していると好ましい。又、光源側端面は、光ディスク側端面に対して非平行であると好ましい。更に、光源側光学面を光軸直交方向外方に延長した仮想面に対し、光源側絞り面は、光源に近づくように変位していると好ましい。尚、光源側端面とフランジ部の光源側表面とは面一でも良いし、光軸方向にシフトしていても良い。又、光ディスク側端面とフランジ部の光ディスク側表面とは面一でも良いし、光軸方向にシフトしていても良い。光ピックアップ装置は、対物レンズと別体の絞りを有さないと好ましい。絞りとは、光源から出射され対物レンズに入射する光束の開口制限機能を有するものをいう。 The optical disc side end surface is preferably orthogonal to the optical axis of the objective lens. The light source side end surface is preferably non-parallel to the optical disc side end surface. Furthermore, it is preferable that the light source side diaphragm surface is displaced so as to approach the light source with respect to a virtual surface obtained by extending the light source side optical surface outward in the direction perpendicular to the optical axis. The light source side end surface and the light source side surface of the flange portion may be flush with each other or may be shifted in the optical axis direction. Further, the end face on the optical disc side and the optical disc side surface of the flange portion may be flush with each other or may be shifted in the optical axis direction. It is preferable that the optical pickup device does not have a diaphragm separate from the objective lens. A diaphragm means an aperture limiting function for a light beam emitted from a light source and incident on an objective lens.
第1光ディスクに対して情報を再生/記録するために必要な対物レンズの像側開口数をNA1とし、第2光ディスクに対して情報を再生/記録するために必要な対物レンズの像側開口数をNA2(NA1>NA2)とし、第3光ディスクに対して情報を再生/記録するために必要な対物レンズの像側開口数をNA3(NA2>NA3)とする。NA1は、0.75以上、0.9以下であることが好ましく、より好ましくは、0.8以上、0.9以下である。特にNA1は0.85であることが好ましい。NA2は、0.55以上、0.7以下であることが好ましい。特にNA2は0.60又は0.65であることが好ましい。また、NA3は、0.4以上、0.55以下であることが好ましい。特にNA3は0.45又は0.53であることが好ましい。 The numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the first optical disc is NA1, and the numerical aperture on the image side of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the second optical disc. Is NA2 (NA1> NA2), and the image-side numerical aperture of the objective lens necessary for reproducing / recording information on the third optical disk is NA3 (NA2> NA3). NA1 is preferably 0.75 or more and 0.9 or less, and more preferably 0.8 or more and 0.9 or less. In particular, NA1 is preferably 0.85. NA2 is preferably 0.55 or more and 0.7 or less. In particular, NA2 is preferably 0.60 or 0.65. NA3 is preferably 0.4 or more and 0.55 or less. In particular, NA3 is preferably 0.45 or 0.53.
また、対物レンズは、以下の条件式(1)を満たす。
0.8≦d/f≦1.3 (1)
但し、
d:対物レンズの光軸上の厚さ(mm)
f:波長λ1の光束における対物レンズの焦点距離(mm)
(1)式を満たす対物レンズは、小径であることが多く、ワーキングディスタンス(作動距離)を確保しやすいというメリットがある一方で、位置決め用の検査光が照射される範囲が狭くなると共に、フランジ厚も薄くなりがちであるため、特に本発明の効果がある。
The objective lens satisfies the following conditional expression (1).
0.8 ≦ d / f ≦ 1.3 (1)
However,
d: Thickness on the optical axis of the objective lens (mm)
f: Focal length (mm) of the objective lens in the light flux with wavelength λ1
An objective lens that satisfies the formula (1) is often small in diameter, and has an advantage that it is easy to secure a working distance (working distance). On the other hand, the range in which the inspection light for positioning is irradiated becomes narrow, and the flange Since the thickness tends to be thin, the present invention is particularly effective.
BDのような短波長、高NAの光ディスクに対応する対物レンズの場合、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が大きくなりすぎると、対物レンズに対して軸外光束が入射した際に非点収差が発生しやすくなったり、作動距離が確保出来なくなるという課題が生じる。一方、対物レンズの焦点距離に対する光軸上の厚さの比が小さくなりすぎると、面シフト感度が大きくなるという課題が生じる。条件式(1)を満たすことにより非点収差の発生や面シフト感度を抑制することが可能となる。更に、以下の式を満たすと、より好ましい。
0.8≦d/f≦1.1 (1’)
In the case of an objective lens corresponding to an optical disk with a short wavelength and high NA such as BD, if the ratio of the thickness on the optical axis to the focal length of the objective lens becomes too large, an off-axis light beam enters the objective lens. In this case, astigmatism tends to occur, and a working distance cannot be secured. On the other hand, if the ratio of the thickness on the optical axis to the focal length of the objective lens becomes too small, there arises a problem that the surface shift sensitivity increases. By satisfying conditional expression (1), astigmatism and surface shift sensitivity can be suppressed. Furthermore, it is more preferable when the following formula is satisfied.
0.8 ≦ d / f ≦ 1.1 (1 ′)
また、第1光ディスクを用いる際の対物レンズの作動距離は、0.15mm以上、1.0mm以下であることが好ましい。 Further, the working distance of the objective lens when using the first optical disk is preferably 0.15 mm or more and 1.0 mm or less.
本発明に係る光情報記録再生装置は、上述の光ピックアップ装置を有する光ディスクドライブ装置を有する。 An optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention includes an optical disc drive apparatus having the optical pickup device described above.
ここで、光情報記録再生装置に装備される光ディスクドライブ装置に関して説明すると、光ディスクドライブ装置には、光ピックアップ装置等を収納している光情報記録再生装置本体から光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイのみが外部に取り出される方式と、光ピックアップ装置等が収納されている光ディスクドライブ装置本体ごと、外部に取り出される方式とがある。 Here, the optical disk drive apparatus provided in the optical information recording / reproducing apparatus will be described. The optical disk drive apparatus can hold an optical disk mounted from the optical information recording / reproducing apparatus main body containing the optical pickup apparatus or the like. There are a system in which only the tray is taken out, and a system in which the optical disc drive apparatus main body in which the optical pickup device is stored is taken out to the outside.
上述した各方式を用いる光情報記録再生装置には、概ね、次の構成部材が装備されているがこれに限られるものではない。ハウジング等に収納された光ピックアップ装置、光ピックアップ装置をハウジングごと光ディスクの内周あるいは外周に向けて移動させるシークモータ等の光ピックアップ装置の駆動源、光ピックアップ装置のハウジングを光ディスクの内周あるいは外周に向けてガイドするガイドレールなどを有した光ピックアップ装置の移送手段及び、光ディスクの回転駆動を行うスピンドルモータ等である。 An optical information recording / reproducing apparatus using each of the above-described methods is generally equipped with the following components, but is not limited thereto. An optical pickup device housed in a housing or the like, a drive source of an optical pickup device such as a seek motor that moves the optical pickup device together with the housing toward the inner periphery or outer periphery of the optical disc, and the optical pickup device housing the inner periphery or outer periphery of the optical disc These include a transfer means of an optical pickup device having a guide rail or the like that guides toward the head, a spindle motor that rotates the optical disk, and the like.
前者の方式には、これら各構成部材の他に、光ディスクを搭載した状態で保持可能なトレイおよびトレイを摺動させるためのローディング機構等が設けられ、後者の方式にはトレイおよびローディング機構がなく、各構成部材が外部に引き出し可能なシャーシに相当するドロワーに設けられていることが好ましい。 In addition to these components, the former method is provided with a tray that can be held in a state in which an optical disk is mounted and a loading mechanism for sliding the tray, and the latter method has no tray and loading mechanism. It is preferable that each component is provided in a drawer corresponding to a chassis that can be pulled out to the outside.
本発明によれば、高NAの対物レンズの位置を精度良く検出できるようにすることで、組み付け容易性を高めることができる対物レンズ及びそれを用いた光ピックアップ装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the objective lens which can improve the assembly ease by enabling it to detect the position of a high NA objective lens accurately, and an optical pick-up apparatus using the same can be provided.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、光ディスクであるBDに対して適切に情報の記録/再生を行うことができる本実施の形態の光ピックアップ装置PU1の構成を概略的に示す図である。かかる光ピックアップ装置PU1は、光情報記録再生装置に搭載できる。なお、本発明は、本実施の形態に限られるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an optical pickup apparatus PU1 of the present embodiment that can appropriately record / reproduce information with respect to a BD that is an optical disk. Such an optical pickup device PU1 can be mounted on an optical information recording / reproducing device. The present invention is not limited to the present embodiment.
光ピックアップ装置PU1は、対物レンズOBJ、対物レンズOBJをフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動させるアクチュエータAC、λ/4波長板QWP、カップリングCL、偏光プリズムPBS、405nmのレーザ光束(光束)を射出する半導体レーザLD、センサ用レンズSL、BDの情報記録面RL1からの反射光束を受光する受光素子PDを有する。尚、本実施の形態では、対物レンズOBJはガラス製又はプラスチック製の単玉である。又、対物レンズOBJは、以下の式を満たす。
0.8≦d/f≦1.3 (1)
但し、
d:対物レンズOBJの光軸上の厚さ(mm)
f:波長λ1の光束における対物レンズOBJの焦点距離(mm)
The optical pickup device PU1 emits an objective lens OBJ, an actuator AC that moves the objective lens OBJ in a focusing direction and a tracking direction, a λ / 4 wavelength plate QWP, a coupling CL, a polarizing prism PBS, and a laser beam (light beam) of 405 nm. It has a light receiving element PD that receives a reflected light beam from the information recording surface RL1 of the semiconductor laser LD, sensor lenses SL, and BD. In the present embodiment, the objective lens OBJ is a single ball made of glass or plastic. The objective lens OBJ satisfies the following expression.
0.8 ≦ d / f ≦ 1.3 (1)
However,
d: Thickness on the optical axis of the objective lens OBJ (mm)
f: Focal length (mm) of the objective lens OBJ in the light flux with wavelength λ1
BDの第1の情報記録面RL1に対して記録/再生を行う場合について説明する。青紫色半導体レーザLDから射出された光束(λ1=405nm)の発散光束は、偏光プリズムPBSを透過し、カップリングレンズCLを通過して略平行光束とされた後、λ/4波長板QWPにより直線偏光から円偏光に変換され、光学側絞り面OB11s(図2,3参照)によりその光束径が規制され、対物レンズOBJにより保護基板PL1を介して、情報記録面RL1上に形成されるスポットとなる。 A case where recording / reproduction is performed on the first information recording surface RL1 of the BD will be described. A divergent light beam emitted from the blue-violet semiconductor laser LD (λ1 = 405 nm) passes through the polarization prism PBS, passes through the coupling lens CL, and becomes a substantially parallel light beam, and then is emitted by the λ / 4 wavelength plate QWP. A spot formed on the information recording surface RL1 through the protective substrate PL1 by the objective lens OBJ, which is converted from linearly polarized light into circularly polarized light, and whose beam diameter is restricted by the optical diaphragm surface OB11s (see FIGS. 2 and 3). It becomes.
情報記録面RL1上で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズOBJを透過した後、λ/4波長板QWPにより円偏光から直線偏光に変換され、カップリングレンズCLを通過して収束光束とされ、偏光プリズムPBSで反射した後、センサ用レンズSLによって、受光素子PDの受光面上に収束する。そして、受光素子PDの出力信号を用いて、アクチュエータACにより対物レンズOBJをフォーカシングやトラッキングさせることで、情報記録面RL1に記録された情報を読み取ることができる。 The reflected light beam modulated by the information pits on the information recording surface RL1 is transmitted again through the objective lens OBJ, converted from circularly polarized light to linearly polarized light by the λ / 4 wave plate QWP, and converged through the coupling lens CL. After being reflected by the polarizing prism PBS, it is converged on the light receiving surface of the light receiving element PD by the sensor lens SL. The information recorded on the information recording surface RL1 can be read by focusing or tracking the objective lens OBJ by the actuator AC using the output signal of the light receiving element PD.
図2、3は、本実施の形態の対物レンズOBJを示す断面図であり、実線で有効径の最近接内方を通過する光束の外縁Lを示している。即ち、光束の外縁Lが光源側光学面OB11a、光ディスク側光学面OB21aと交差する位置が、それぞれ有効径となる。 FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views showing the objective lens OBJ of the present embodiment, and show the outer edge L of the light beam passing through the closest inward side of the effective diameter with a solid line. That is, the positions where the outer edge L of the light beam intersects the light source side optical surface OB11a and the optical disc side optical surface OB21a are effective diameters.
図2において、対物レンズOBJは、光軸Xを中心として、光軸Xを含む円形の光源側光学面OB11aと、それに続く輪帯状の光源側絞り面OB11sと、それに続く輪帯状の光源側端面領域(光源側端面ともいう)OB11bと、それに続く輪帯状の光源側遷移領域OB11cと、それに続く環状のフランジ部OEFの光源側フランジ端面OB11dと、それに直交するフランジ部OEFの周面OB11eと、更に光源側光学面OB11aに同軸に対向する円形の光ディスク側光学面OB21aと、それに続く輪帯状の光ディスク側端面領域(光ディスク側端面ともいう)OB21bと、それに続く輪帯状の光ディスク側遷移領域OB21cと、それに続くフランジ部の光ディスク側フランジ端面OB21dとを有している。尚、不図示の光ピックアップ装置に組み付けたとき、光源側光学面OB11aが光源側になり、光ディスク側光学面OB21aが光ディスク側になる。 In FIG. 2, the objective lens OBJ has a circular light source side optical surface OB11a including the optical axis X around the optical axis X, a subsequent annular light source side diaphragm surface OB11s, and a subsequent annular light source side end surface. A region OB11b (also referred to as a light source side end surface), a ring-shaped light source side transition region OB11c that follows, a light source side flange end surface OB11d of the annular flange portion OEF that follows, and a circumferential surface OB11e of the flange portion OEF orthogonal thereto Further, a circular optical disk side optical surface OB21a concentrically facing the light source side optical surface OB11a, an annular optical disk side end surface area (also referred to as an optical disk side end surface) OB21b, and a subsequent annular optical disk side transition area OB21c. And an optical disc side flange end surface OB21d of the flange portion subsequent thereto. When assembled in an optical pickup device (not shown), the light source side optical surface OB11a is on the light source side, and the optical disc side optical surface OB21a is on the optical disc side.
本実施の形態によれば、光源側絞り面OB11sは、図3の詳細を示すように、光源側光学面OB11aを光軸直交方向外方に有効径を超えて延長した仮想面VP(点線)に対し、光源側(図3で左側)に変位したテーパ形状となっている。このような形状とすれば、対物レンズOBJで最も光軸方向厚さが薄くなる部位の厚さ(光源側端面OB11bと光ディスク側端面OB21bとの間の間隔)δを比較的大きく確保できるので、樹脂製対物レンズの射出成形性やフランジ部OBFで支持する際の支持剛性を確保しつつ、上記(1)式を満たすように対物レンズOBJの軸上厚さdを小さくできる。 According to the present embodiment, the light source side diaphragm surface OB11s is, as shown in detail in FIG. 3, a virtual surface VP (dotted line) obtained by extending the light source side optical surface OB11a beyond the effective diameter outward in the direction perpendicular to the optical axis. On the other hand, it has a tapered shape displaced to the light source side (left side in FIG. 3). With such a shape, it is possible to secure a relatively large thickness (space between the light source side end surface OB11b and the optical disc side end surface OB21b) δ of the portion where the thickness in the optical axis direction is the thinnest in the objective lens OBJ. The axial thickness d of the objective lens OBJ can be reduced so as to satisfy the above formula (1), while ensuring the injection moldability of the resin objective lens and the support rigidity when the resin objective lens is supported by the flange portion OBF.
従来技術では、対物レンズOBJとは別体の絞りS(図3に点線で示す)を設けていたために、対物レンズOBJに有限発散光束L’が入射した場合に備えてマージンを確保すべく、有効径より光軸直交方向外側まで光源側光学面OB11aを延長していた。従って、光源側光学面OB11aから入射した有限発散光束L’を、光ディスクの情報記録面に適切に集光させるためには、光ディスク側光学面OB21aも、有効径より光軸直交方向外側まで延長しなくてはならず、その分だけ光ディスク側端面OB21bの内径が拡大し、光ディスク側端面OB21bの光軸直交方向の幅が狭くなっていた。 In the prior art, since the diaphragm S (indicated by a dotted line in FIG. 3) is provided separately from the objective lens OBJ, in order to ensure a margin in case the finite divergent light beam L ′ is incident on the objective lens OBJ, The light source side optical surface OB11a is extended from the effective diameter to the outside in the direction orthogonal to the optical axis. Therefore, in order to properly focus the finite divergent light beam L ′ incident from the light source side optical surface OB11a on the information recording surface of the optical disc, the optical disc side optical surface OB21a also extends from the effective diameter to the outside in the direction perpendicular to the optical axis. Accordingly, the inner diameter of the optical disc side end surface OB21b is enlarged correspondingly, and the width of the optical disc side end surface OB21b in the direction perpendicular to the optical axis is narrowed.
これに対し本実施の形態によれば、光源側絞り面OB11sを対物レンズOBJに一体的に設けたので、別体の絞りを設ける必要がない。又、光源側絞り面OB11sに有限発散光束L’が入射した場合には、BDの情報記録面RL1に集光しない光束が対物レンズOBJから出射されるため、光ディスク側光学面OB21aを、有効径より光軸直交方向外側まで延長する必要がなくなり、別体の絞りSを設ける場合に比べ、光ディスク側端面OB21bの内径がΔだけ拡大し、これにより光ディスク側端面OB21bの光軸直交方向の幅を広げることができる。従って、図4を参照して後述する対物レンズの位置決めの際に、検査光DLを光ディスク側端面OB21bに照射しやすくなるのである。さらに、光ディスク側端面OB21bの光軸直行方向の幅を広げることができるため、端面の設計自由度が増加し、光ディスク側面においても、よりδを増加することに寄与できる設計が可能となる。 On the other hand, according to the present embodiment, since the light source side diaphragm surface OB11s is provided integrally with the objective lens OBJ, it is not necessary to provide a separate diaphragm. When the finite divergent light beam L ′ is incident on the light source side diaphragm surface OB11s, the light beam that is not condensed on the information recording surface RL1 of the BD is emitted from the objective lens OBJ. The inner diameter of the optical disc side end surface OB21b is increased by Δ, compared with the case where a separate diaphragm S is provided, thereby increasing the width of the optical disc side end surface OB21b in the direction perpendicular to the optical axis. Can be spread. Therefore, it becomes easy to irradiate the optical disc side end surface OB21b with the inspection light DL when positioning an objective lens, which will be described later with reference to FIG. Furthermore, since the width of the optical disk side end surface OB21b in the direction perpendicular to the optical axis can be increased, the degree of freedom in designing the end surface is increased, and a design that can contribute to further increasing δ on the side surface of the optical disk becomes possible.
又、光ディスク側端面領域OB21bは、光軸Xに直交するのに対し、光源側端面領域OB11bは、光軸Xに直交する面に対して傾いており、即ち光ディスク側端面領域OB21bに対して3分以上、好ましくは5分以上の角度θで傾いている。尚、少なくとも光ディスク側端面領域OB21b及び光源側端面領域OB11bは、金型による成形で転写されて鏡面となっており、その粗さはRa10nm以下、好ましくは1nm以上、5nm以下である。 The optical disc side end surface region OB21b is orthogonal to the optical axis X, whereas the light source side end surface region OB11b is inclined with respect to the surface orthogonal to the optical axis X, that is, 3 to the optical disc side end surface region OB21b. It is inclined at an angle θ of at least 5 minutes, preferably at least 5 minutes. At least the optical disc side end surface region OB21b and the light source side end surface region OB11b are mirror-transferred by molding with a mold, and the roughness is Ra 10 nm or less, preferably 1 nm or more and 5 nm or less.
図4は、対物レンズOBJを光ピックアップ装置PU1に組み付ける際の状態を示す図である。検査装置DETは、検査光DLを出射し、その反射光を入射することで、反射面の傾きを光学的に精度良く検出できるようになっている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a state when the objective lens OBJ is assembled to the optical pickup device PU1. The inspection apparatus DET can detect the tilt of the reflection surface optically with high accuracy by emitting inspection light DL and entering the reflected light.
図4において、対物レンズOBJの光軸方向光ディスク側に配置した検査装置DETから検査光DLを光ピックアップ装置PU1の光軸に平行に出射すると、かかる検査光DLは、光ディスク側端面領域OB21bに入射する。ここで、検査光DLの一部は実線で示すように反射して、検査装置DETに入射することで、対物レンズOBJの光軸が、光ピックアップ装置PU1の光軸に対して傾いているか検出することができる。 In FIG. 4, when the inspection light DL is emitted in parallel to the optical axis of the optical pickup device PU1 from the inspection device DET arranged on the optical disk side of the objective lens OBJ, the inspection light DL enters the optical disk side end surface region OB21b. To do. Here, a part of the inspection light DL is reflected as indicated by a solid line and is incident on the inspection apparatus DET to detect whether the optical axis of the objective lens OBJ is inclined with respect to the optical axis of the optical pickup apparatus PU1. can do.
一方、光ディスク側端面領域OB21bに入射した検査光DLの残りは、点線で示すように対物レンズOBJを透過して、光源側端面領域OB11b又は光源側絞り面OB11sで反射するが、光源側端面領域OB11b及び光源側絞り面OB11sは、光ディスク側端面領域OB21bに対して5分以上の角度θで傾いているので、かかる反射光が検査装置DETに戻ることが抑制される。従って、検査装置DETに入射するのは単一の反射光のみになるため、光ディスク側端面領域OB21bの傾き、即ち対物レンズOBJの傾きを精度良く求めることができる。対物レンズOBJの傾きを調整した後、対物レンズOBJはアクチュエータACのホルダHLに接着される。 On the other hand, the remainder of the inspection light DL incident on the optical disc side end surface region OB21b is transmitted through the objective lens OBJ and reflected by the light source side end surface region OB11b or the light source side diaphragm surface OB11s as shown by the dotted line, but the light source side end surface region Since the OB 11b and the light source side diaphragm surface OB11s are inclined at an angle θ of 5 minutes or more with respect to the optical disc side end surface region OB21b, the reflected light is suppressed from returning to the inspection apparatus DET. Accordingly, since only a single reflected light is incident on the inspection apparatus DET, the inclination of the optical disk side end face region OB21b, that is, the inclination of the objective lens OBJ can be obtained with high accuracy. After adjusting the inclination of the objective lens OBJ, the objective lens OBJ is bonded to the holder HL of the actuator AC.
本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。明細書の記載及び実施例は、あくまでも例証を目的としており、本発明の範囲は後述するクレームによって示されている。例えば、上述の実施の形態では、光源側絞り面の形状により開口制限効果を与えているが、有効径外まで延長した光源側光学面に遮光膜を付与することで光源側絞り面としても良い。更に、光ディスク側に絞り面を設けても良い。又、光源側端面領域OB11bを省略して、光源側絞り面OB22sに置き換えても良い。 The present invention is not limited to the embodiments described in the specification, and other embodiments and modifications are apparent to those skilled in the art from the embodiments and ideas described in the present specification. It is. The description and examples are for illustrative purposes only, and the scope of the invention is indicated by the following claims. For example, in the above-described embodiment, the aperture limiting effect is given by the shape of the light source side diaphragm surface. However, the light source side diaphragm surface may be provided by providing a light shielding film on the light source side optical surface extended to the outside of the effective diameter. . Further, a diaphragm surface may be provided on the optical disc side. Further, the light source side end face region OB11b may be omitted and replaced with the light source side stop face OB22s.
AC アクチュエータ
CL カップリングレンズ
DET 検査装置
DL 検査光
HL ホルダ
LD 半導体レーザ
OB11a 光源側光学面
OB11b 光源側端面領域
OB11c 光源側遷移領域
OB11d 光源側フランジ端面
OB11e 周面
OB11s 光源側絞り面
OB21a 光ディスク側光学面
OB21b 光ディスク側端面領域
OB21c 光ディスク側遷移領域
OB21d 光ディスク側フランジ端面
OBJ 対物レンズ
OEF フランジ部
PBS 偏光プリズム
PD 受光素子
PL1 保護基板
PU1 光ピックアップ装置
QWP λ/4波長板
RL1 情報記録面
SL センサ用レンズ
X 光軸
AC actuator CL coupling lens DET inspection device DL inspection light HL holder LD semiconductor laser OB11a light source side optical surface OB11b light source side end surface region OB11c light source side transition region OB11d light source side flange end surface OB11e peripheral surface OB11s light source side diaphragm surface OB21a optical disc side optical surface OB21b Optical disc side end surface region OB21c Optical disc side transition region OB21d Optical disc side flange end surface OBJ Objective lens OEF Flange portion PBS Polarizing prism PD Light receiving element PL1 Protective substrate PU1 Optical pickup device QWP λ / 4 wavelength plate RL1 Information recording surface SL Sensor lens X Light axis
Claims (9)
前記対物レンズは単玉であって、像側開口数(NA)は0.8以上であり、
前記対物レンズは、前記光ディスクの情報記録面に集光する光束が通過する光源側光学面及び光ディスク側光学面と、前記対物レンズの周囲に設けられたフランジ部と、前記光源側光学面及び前記光ディスク側光学面のうち一方と前記フランジ部との間に配置された絞り面を有し、
前記光源側光学面に入射した前記波長λ1の光束は、前記光学面を通過して前記光ディスクの情報記録面に集光し、前記絞り面に入射した前記波長λ1の光束は、前記光ディスクの情報記録面に集光せず、
更に以下の式を満たすことを特徴とする対物レンズ。
0.8≦d/f≦1.3 (1)
但し、
d:対物レンズの光軸上の厚さ(mm)
f:波長λ1の光束における対物レンズの焦点距離(mm)である。 A light source that emits a light beam having a wavelength λ1 (390 nm <λ1 <420 nm), and an objective lens that focuses the light beam on an information recording surface of an optical disc, and the light beam emitted from the light source is In the objective lens of the optical pickup device adapted to record and / or reproduce information by condensing on the information recording surface of the optical disc by the lens,
The objective lens is a single lens, and the image side numerical aperture (NA) is 0.8 or more,
The objective lens includes a light source side optical surface and an optical disc side optical surface through which a light beam condensed on the information recording surface of the optical disc passes, a flange provided around the objective lens, the light source side optical surface, A diaphragm surface disposed between one of the optical surfaces on the optical disk side and the flange portion,
The light beam having the wavelength λ1 incident on the light source side optical surface passes through the optical surface and is condensed on the information recording surface of the optical disc, and the light beam having the wavelength λ1 incident on the diaphragm surface is information on the optical disc. Without focusing on the recording surface,
Furthermore, the objective lens characterized by satisfy | filling the following formula | equation.
0.8 ≦ d / f ≦ 1.3 (1)
However,
d: Thickness on the optical axis of the objective lens (mm)
f: Focal length (mm) of the objective lens in the light flux with wavelength λ1.
0.8≦d/f≦1.1 (1’) The objective lens according to claim 1, wherein the following expression (1 ′) is satisfied.
0.8 ≦ d / f ≦ 1.1 (1 ′)
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