KR100697167B1 - 대물 렌즈 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 렌즈를 조정 없이 고정하는 것을 가능하게 해, 각 렌즈 사이의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것을 가능하게 한다.

렌즈 홀더(4)에 있어서, 제1 광축 방향 기준면(4a₁)과 제2 부착부(4b)의 제2 광축 방향 기준면(4b₁)은 모두 물체점측을 향하도록 형성되어 있으며, 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈의 광축 방향에 있어서의 간격을 결정하는 기준면이 된다. 또한, 제1 광축 방향 기준면(4a₁)과 제2 광축 방향 기준면(4b₁)은 렌즈(2, 3)의 기울기를 규제하는 기준면으로서도 기능한다.

대물 렌즈, 렌즈 홀더, 부착부, 반경 방향 기준면, 광축 방향 기준면, 금형, 부착부 성형부

Description

대물 렌즈 장치{OBJECTIVE LENS APPARATUS}

도1은 본 발명의 제1 실시 형태인 렌즈 홀더에 의해 2군의 대물 렌즈가 보유 지지되어 이루어지는 대물 렌즈 장치의 구성을 도시한 종단면도.

도2는 상술한 렌즈 홀더를 제조하기 위해 사용되는 제1 금형 및 제2 금형을 갖는 렌즈 홀더의 제조용 금형을 도시한 종단면도.

도3은 상술한 렌즈 홀더의 성형을 위한 성형 재료가 충전된 상술한 렌즈 홀더의 제조용 금형을 도시한 종단면도.

도4는 상술한 제1 금형에 대해 제2 금형이 어긋난 상태로 된 렌즈 홀더의 제조용 금형을 도시한 종단면도.

도5는 제1 금형에 대해 제2 금형이 어긋난 상태로 된 채로 형성된 렌즈 홀더를 갖고 구성되는 2군 대물 렌즈의 구성을 도시한 종단면도.

도6은 본 발명의 제2 실시 형태인 렌즈 홀더에 의해 2군의 대물 렌즈가 보유 지지되어 이루어지는 대물 렌즈 장치의 구성을 도시한 종단면도.

도7은 제2 실시 형태인 렌즈 홀더에 대해 제2 렌즈의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 홀더가 부착되어 있는 상태를 도시한 종단면도.

도8은 상술한 홀더의 구성을 도시한 평면도.

도9는 제2 실시 형태인 렌즈 홀더에 대해 제2 렌즈의 광축 방향 위치 및 기 울기를 규제하는 지그가 부착되어 있는 상태를 도시한 종단면도.

도10은 제2 실시 형태의 렌즈 홀더를 제조하기 위해 사용하는 제1 금형 및 제2 금형을 갖는 렌즈 홀더의 제조용 금형, 및 이 렌즈 홀더의 제조용 금형에 성형 재료가 충전된 상태를 도시한 종단면도.

도11은 상술한 2군 렌즈의 구면 수차, 비점 수차, 및 왜곡 수차를 도시한 특성도.

도12는 상술한 2군 렌즈의 횡 수차를 도시한 특성도.

도13은 광학 헤드를 도시한 구성도.

도14는 기록 재생 장치를 도시한 블럭도.

도15는 과제로서 상정되는 렌즈 홀더에 의해 2군의 대물 렌즈가 보유 지지되어 이루어지는 대물 렌즈 장치의 구성을 도시한 종단면도.

도16은 과제로서 상정되는 렌즈 홀더에 의해 2군의 대물 렌즈가 보유 지지되어 이루어지는 대물 렌즈 장치의 구성을 도시한 횡단면도.

도17은 과제로서 상정되는 렌즈 홀더를 제조하기 위해 사용하는 제1 금형 및 제2 금형을 갖는 렌즈 홀더의 제조용 금형을 도시한 종단면도.

도18은 과제로서 상정되는 렌즈 홀더의 성형을 위한 성형 재료가 충전된 상술한 렌즈 홀더의 제조용 금형을 도시한 종단면도.

도19는 과제로서 상정되는 렌즈 홀더 제조용 금형의 제1 금형을 도시한 평면도.

도20은 제1 금형에 대해 제2 금형이 어긋난 상태로 된 종래의 렌즈 홀더의 제조용 금형을 도시한 종단면도.

도21은 과제로서 상정되는 제1 금형에 대해 제2 금형이 어긋난 상태로 된 채로 형성된 렌즈 홀더를 갖고 구성되는 2군 대물 렌즈의 구성을 도시한 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 2군 대물 렌즈

2 : 제1 렌즈

3 : 제2 렌즈

4 : 렌즈 홀더

4a : 제1 부착부

4a₁ : 제1 광축 방향 기준면

4a₂ : 반경 방향 기준면

4b : 제2 부착부

4b₁ : 제2 광축 방향 기준면

4b₂ : 반경 방향 기준면

14 : 렌즈 홀더

14a : 부착부

14a₁ : 제1 광축 방향 기준면

14a₂ : 반경 방향 기준면

14b : 제2 부착부

51 : 제1 금형

52 : 제2 금형

51i : 제1 부착부 성형부

51j : 제2 부착부 성형부

61 : 제1 금형

62 : 제2 금형

61i : 제1 부착부 성형부

61f₂ : 제2 부착부 성형부

본 발명은 예를 들어 광 디스크 등과 같은 정보 기록 매체에 대한 기록 및 재생을 행할 때에 사용되는 광학 헤드에 탑재되는 대물 렌즈 등의 대물 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더, 그와 같은 렌즈 홀더를 제조하는 렌즈 홀더의 제조 방법, 그와 같은 렌즈 홀더의 제조에 있어서 사용되는 렌즈 홀더 제조용 금형, 및 이들 대물 렌즈와 렌즈 홀더에 의해 구성되는 대물 렌즈 장치에 관한 것이다.

재생 전용 광 디스크, 상 변화 디스크, 광자기 디스크 또는 광 카드 등과 같은 정보 기록 매체는 영상 정보, 음성 정보 또는 컴퓨터용 프로그램 등의 데이터를 보존하기 위해 널리 사용되고 있다. 그리고, 이들 정보 기록 매체에 대한 고기록 밀도화 및 대용량화의 요구는 최근 점점 더 강해지고 있다.

정보 기록 매체의 기록 밀도를 높이기 위해서는 광학 헤드에 탑재되는 대물 렌즈의 개구수(NA)를 크게 하거나, 광원의 파장을 짧게 하거나 해서 대물 렌즈에 의해 집광되는 광스폿 직경을 소직경화하는 것이 유효하다. 예를 들어 이미 실용화되어 주로 음악 정보를 기록하고 있는 디지탈 광 디스크인 소위「CD」(상표)용의 광 헤드에 있어서는 대물 렌즈의 개구수(NA)가 0.45, 광원의 발광 파장이 780㎚로 되어 있는데 대하여, 소위「DVD」(상표)용의 광 헤드에 있어서는 대물 렌즈의 개구수(NA)가 0.6, 광원의 발광 파장이 650㎚로 되어 있어, 이「DVD」는「CD」보다도 기록 밀도가 향상되어 영상 정보 등의 기록이 가능하게 되어 있다.

이와 같은 종래의「CD」나「DVD」에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 위해 사용되는 대물 렌즈는 유리나 플라스틱 몰드에 의해 성형되는 단일알(單玉) 비구면 렌즈가 주류를 이루고 있다. 단일알 비구면 렌즈는 렌즈 홀더에 의해 보유 지지되어 대물 렌즈 장치를 구성하고, 광학 헤드에 탑재되어 있다. 예를 들어 단일알 비구면 렌즈는 렌즈 홀더의 기준면에 접착되어 부착되어 있다. 그리고, 이와 같이 단일알 비구면 렌즈가 부착된 렌즈 홀더가 광학 헤드에 대해 규정된 정밀도로 탑재되어 있다.

그러나, 최근 정보 기록 매체는 한층 더 고기록 밀도 및 대용량화가 요구되고 있으며, 그를 위해서는 대물 렌즈의 개구수(NA)를 더욱 크게, 광원의 발광 파장을 예를 들어 650㎚ 보다도 더욱 짧게 하는 것이 요구되고 있다.

그런데, 개구수(NA)가 0.75보다 큰 단일알 비구면 렌즈를 만드는 것은 금형의 가공시 및 렌즈 성형시의 편심 제어가 곤란해진다는 이유에 의해 불가능하다. 즉, 개구수(NA)가 0.75 이상의 단일알 비구면 렌즈를 성형하기 위한 금형의 가공에 있어서는, 렌즈의 주변부에서는 렌즈면의 기울기각이 광축에 대해 40°미만이 되므로, 절삭날(다이아몬드 바이트 등)의 선단부 크기로부터 가공이 곤란해지고 있다. 또한, 렌즈면의 곡률이 커지면, 새그(렌즈의 정점으로부터 최외주까지의 광축 방향에 따른 깊이)가 커져 금형의 절삭 가공이 곤란해진다. 이와 같은 이유에서, 0.75 이상의 개구수(NA)를 갖는 대물 렌즈를 단일 렌즈로서 구성하는 것은 곤란하게 되어 있다.

최근, 개구수(NA)가 0.75 이상인 대물 렌즈를 실현하는 수법으로서 2군(群) 구성의 렌즈를 이용하는 것이 행해지고 있다. 이것은 대물 렌즈를 복수장의 렌즈에 의해 구성함으로써, 각각의 렌즈의 굴절력을 작게 하는 것으로서, 이로써 비구면인 렌즈면의 곡율 반경이 커지며 개구수 0.75 이상의 대물 렌즈를 제조하는 것이 가능해지고 있다.

그러나, 이와 같은 개구수(NA)가 큰 2군 구성의 대물 렌즈(이하, 2군 대물 렌즈라 함)에 있어서는 복수장의 렌즈를 하나로 조립할 때의 렌즈 상호의 위치 정밀도로서 매우 높은 정밀도가 요구된다. 예를 들어 렌즈 사이의 편심, 이격 간격에 대해서는 미크론 정도의 정밀도가 필요하며, 또한 렌즈의 틸트(기울기)에 대해서는 분 정도의 정밀도가 필요해진다. 여기에서, 예를 들어 3차원적인 위치 조정을 함으로써 이와 같은 정밀도를 충족시켜 렌즈를 조립하는 것은 충분히 가능하다. 그러나, 이와 같이 3차원적으로 위치 조정하는 것은 고가의 지그와 고도의 위치 조정 방법을 필요로 하여 양산 공정에는 적합하지 않다.

여기에서, 간단히 렌즈를 위치 결정하면서 각 렌즈를 하나로 조립할 수 있는 하나의 수단으로서, 렌즈의 부착을 위한 기준면을 갖는 기준부가 정밀도 좋게 형성된 렌즈 홀더에 각 렌즈를 조립하는 것을 고려할 수가 있다.

렌즈 홀더에 형성되는 기준부는 렌즈의 편심, 틸트 및 렌즈의 간격(이하, 렌즈의 편심, 틸트 및 렌즈의 간격을 3 요소라 함)에 대해 각 렌즈를 위치 결정하는 바와 같은 형상으로 되어 결정되어 있으며, 이와 같은 3 요소에 대해 기준부를 고정밀도로 형성함으로써 개개의 렌즈에 대한 위치 조정을 필요로 하지 않고 대물 렌즈의 조립을 고정밀도로 행할 수 있다. 즉, 렌즈 홀더의 형상 설계를 충분히 최적화하는 것만으로 대물 렌즈를 고정밀도로 조립할 수 있게 된다.

이와 같은 렌즈 홀더의 형상에 대해 상정되는 제조 방법을 포함해 설명한다. 도15 및 도16에는 2군 대물 렌즈를 구성하는 제1 렌즈(202) 및 제2 렌즈(203)가 렌즈 홀더(204)에 조립된 대물 렌즈 장치(201)의 구성을 도시하고 있다.

제1 렌즈(202)는 도시하지 않은 광원으로부터 출사된 레이저 광이 입사되는 렌즈이다. 제1 렌즈(202)는 제2 렌즈(203)에 대향되는 면(이하, 출사면이라 함) 의 중앙 부분이 비구면 형상의 렌즈면(202a)에 형성되고, 이 렌즈면(202a)의 외부 모서리측에는 광축에 대해 수직인 평면부가 형성되어 있다. 또한, 이 제1 렌즈(202)의 다른 쪽 면인 광원으로부터의 출사광이 입사되는 면(이하, 입사면이라 함)에 대해서도 중앙 부분이 비구면 형상의 렌즈면(202b)에 형성되고, 이 렌즈면(202b)의 외부 모서리측에는 광축에 대해 수직인 평면부가 형성되어 있다.

제2 렌즈(203)는 2군 대물 렌즈에 있어서 상 변화형 광 디스크나 광 자기 디스크 등의 디지털 광 디스크(이하, 단순히 디스크라 함)에 대향되는 렌즈이다. 이 제2 렌즈(203)는 도시하지 않은 디스크에 대향되는 면(이하, 대향면라 함)(203a)이 평면 형상으로 형성되고, 다른 쪽 면인 제1 렌즈(202)에 대향되는 면(이하, 입사면이라 함)의 중앙 부분이 비구면 형상의 렌즈면(203b)으로 형성되고, 이 렌즈면(203b)의 외주 모서리측에는 광축에 대해 수직인 평면부가 형성되어 있다.

또, 이후, 대물 렌즈 장치(201)에 대해 광원으로부터의 출사광이 입사되는 측을 물체점측이라 하고, 디스크가 배치되는 방향 즉 광원으로부터의 출사광에 의해 2군 대물 렌즈(201)에 영상점이 형성되는 측을 영상점측이라 한다. 따라서, 예를 들어 제1 및 제2 렌즈(202, 203) 모두 물체점측에 비구면 형상의 렌즈면이 형성되어 있다.

렌즈 홀더(204)는 대략 원환 형상으로 형성되어 있다. 이 렌즈 홀더(204)에는 물체점측의 내주측에 제1 렌즈(202)의 부착부(204a)가 형성되고, 또한 영상점측의 내주측에 제2 렌즈(203)가 부착되는 제2 부착부(204b)가 형성되어 있다.

제1 부착부(204a)는 물체점측 개구부의 내주부에 단차형으로 일체적으로 형성되어 있으며, 물체점측에 면하여 형성되어 있는 제1 광축 방향 기준면(204a₁)과 광축을 축선으로 하는 원통형으로 형성되어 있는 반경 방향 기준면(204a₂)이 일체적 으로 형성되어 있다.

제2 부착부(204b)는 영상점측 개구부의 내주부에 단차형으로 일체적으로 형성되어 있으며, 영상점측에 면하여 형성되어 있는 제2 광축 방향 기준면(204b₁)과 광축을 축선으로 하는 원통형으로 형성되어 있는 반경 방향 기준면(204b₂)이 일체적으로 형성되어 있다. 이 렌즈 홀더(204)는 예를 들어 수지 몰드에 의해 성형되어 있다.

이와 같은 형상이 되는 렌즈 홀더(204)에 있어서, 제1 부착부(204a)의 제1 광축 방향 기준면(204a₁)과 제2 부착부(204b)의 제2 광축 방향 기준면(204b₁)은 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203)의 광축 방향에 있어서의 간격을 결정하는 기준면이 된다. 또한, 제1 광축 방향 기준면(204a₁)과 제2 광축 방향 기준면(204b₁)은 렌즈(202, 203)의 기울기를 규제하는 기준면으로서도 기능한다. 여기에서, 제1 광축 방향 기준면(204a₁)과 제2 광축 방향 기준면(204b₁)의 방향 관계는 광축 방향에 있어서 180°다른 위치 관계로 되어 있다고 할 수 있다. 한편, 제1 부착부(204a)의 반경 방향 기준면(204a₂)과 제2 부착부(204b)의 반경 방향 기준면(204b₂)은 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203)의 렌즈 직경 방향에 있어서의 위치를 결정하는 기준면이 된다.

이와 같은 형상으로 이루어지는 렌즈 홀더(204)에 대해 제1 렌즈(202)는 외주부(202c)가 제1 부착부(204a)에 부착된다. 제2 렌즈(203)는 외주부(203c)가 제2 부착부(204b)에 부착되어 있다.

이 렌즈 홀더(204)는 몰드 성형에 의해 제조되어 있으며, 예를 들어 도17에 도시한 바와 같은 수형(이하, 제1 금형이라 함)(301)과 암형(302)(이하, 제2 금형이라 함)을 갖는 렌즈 홀더 제조용 금형을 사용하여 제조되어 있다. 이들 금형(301, 302)이 도17에 도시한 바와 같이 조합된 상태에 있어서, 도18에 도시한 바와 같이 상기 제1 금형(301)과 상기 제2 금형(302) 사이의 공극부(캐비티)에 렌즈 홀더(204)를 성형하기 위한 성형 재료(204a)가 충전되어 렌즈 홀더(204)가 성형된다.

이 렌즈 홀더 제조용 금형에 있어서, 제1 금형(301)에는 제1 부착부(204a)를 형성하기 위한 성형부(이하, 제1 부착부 성형부라 함)(301a)가 설치되어 있다. 또한, 제2 금형(302)에는 제2 부착부(204b)를 형성하기 위한 성형부(이하, 제2 부착부 성형부라 함)(302a)가 설치되어 있다.

제1 금형(301)은 도17 및 도18에 도시한 바와 같이, 기부(301b)와 이 기부(301b) 상에 설치된 돌기부(301c)로 이루어져 전체로서 대략 볼록 형상으로 되어 있다.

기부(301b)는 대략 평판 형상으로 형성되어 있다. 이 기부(301b)에는 제2 금형(302)이 위치되는 방향[2군 대물 렌즈(201)의 영상점측에 대응되는 방향, 이하 영상점측 방향이라 함]의 주요면(301b₁) 상의 대략 중심에 위치하여 돌기부(301c)가 설치되어 있다. 또한, 기부(301b)의 주요면(301b₁)의 외주부 근방은 제2 금형(302) 의 후술하는 접촉면(302b₂₁)에 접촉되는 접촉면(301b₂)이 되고 있다.

돌기부(301c)는 도19에도 도시한 바와 같이, 영상점측 방향을 향해 직경이 차례대로 작아지는 단차부(301d, 301e, 301f)로 이루어지는 형상으로 되어 있다. 그리고, 돌기부(301c)에 있어서, 상기 돌기부(301c)의 선단부가 되는 단차부(301f)의 주요면(301f₁)이 제2 금형(302)의 후술하는 주요면(302c₁)에 접촉되는 면이 된다. 이 제1 금형(301)에 있어서, 상술한 제1 부착부 성형부(301a)는 단차부(301d)의 외주 부분의 영상점측 방향을 향하고 있는 면(301a₁)과 상기 단차부(301d)의 외주면(301a₂)으로 구성된다.

제2 금형(302)은 대략 평판 형상으로 이루어지는 바닥부(302b₁) 및 이 바닥부(302b₁)의 외주부로서 제1 금형(301)이 위치되는 방향[2군 대물 렌즈(201)의 물체점측에 대응되는 방향, 이하 물체점측 방향이라 함]의 주요면(302b₁)의 외주부에 세워 설치된 측벽부(302b₂)로 이루어지며, 전체로서 대략 오목 형상으로 된 기부(302b)와, 주요면(302b₁₁) 상의 대략 중심에 돌출 설치되어 있는 돌기부(302c)로 구성되어 있다.

제2 금형(302)에 있어서 측벽부(302b₂)는 제1 금형(301)의 돌기부(301c)의 외주에 위치되는 부분이 되어, 단부면이 제1 금형(301)의 접촉면(301b₂)과 접촉되는 접촉면(302b₂₁)이 된다.

돌기부(302c)의 주요면(302c₁)은 제1 금형(301)의 주요면(301f₁)과 접촉되는 접촉면이 된다.

이와 같은 형상으로 이루어지는 금형(301, 302)을 도17에 도시한 바와 같이 조합한 상태에 있어서, 도18에 도시한 바와 같이 성형 재료(204a)를 충전하여 렌즈 홀더(204)가 몰드 성형에 의해 제조된다.

이상과 같은 형상으로 이루어지는 금형(301, 302)을 조합한 상태에서, 성형 재료(204a)를 충전하여 렌즈 홀더(204)를 제조함으로써, 렌즈 홀더(204)에는 각 렌즈(202, 203)의 위치 결정용 기준면이 형성되므로, 비용과 시간을 필요로 하는 일 없이 각 렌즈(202, 203)를 일체로 된 2군 렌즈로 조립하는 것이 가능해진다.

여기에서, 복수의 렌즈를 조립할 때에는 정밀도로서 상술한 3 요소, 즉 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203) 사이의 편심·틸트·간격에 대한 정밀도가 요구되고, 즉 렌즈 홀더(204)의 형상에 그와 같은 정밀도가 요구된다.

그런데, 상술한 바와 같은 렌즈 홀더의 제조 방법에서는 제1 렌즈(202)를 위치 결정하는 제1 부착부(204a)가 제1 금형(301)에 의해 형성되고, 제2 렌즈(203)를 위치 결정하는 제2 부착부(204b)가 제2 금형(302)에 의해 형성되어 있으므로, 제1 금형(301)에 대해 제2 금형(301)이 적절하게 위치 결정되지 않은 상태에서 성형 재료(204a)가 충전되어 버리면, 상술한 3 요소에 어긋남이 발생해 버린다.

예를 들어 제1 금형(301)에 대해 도20에 도시한 바와 같이, 소정의 위치로부 터 어긋나 제2 금형(302)이 위치 결정된 상태에서 성형 재료(204a)가 충전되면, 이에 따라 성형된 렌즈 홀더(204)에 조립한 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203) 사이에 편심·틸트·간격에 대해 어긋남이 그대로 발생해 버린다.

즉, 제1 금형(301)에 대해 제2 금형(302)이 도20에 도시한 바와 같이 어긋난 상태가 되어 버리면, 제1 금형(301)의 중심축(O₁)에 대해 제2 금형(302)의 중심축(O₂)이 어긋나 버림에 따른 편심의 편차량(X)과, 제1 금형(301)의 중심축(O₁)에 대해 제2 금형(302)의 중심축(0₂)이 기울어져 버림에 따른 틸트의 편차량(θ)과, 제1 금형(301)에 대해 제2 금형(302)이 이격되어 버림에 따른 간격의 편차량(Z)이 발생하여, 이것이 제1 부착부(204a)를 성형하는 제1 금형(301) 상의 제1 부착부 성형부(301a)와 제2 부착부(204b)를 성형하는 제2 금형(302) 상의 제2 부착부 성형부(302a)와의 위치 관계에 대한 편차량이 된다. 그리고, 제1 금형(301)에 대해 제2 금형(302)이 3 요소에 대해 이와 같은 편차량을 갖고 있는 상태에 있어서 성형된 렌즈 홀더(204)에, 도21에 도시한 바와 같이 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203)를 조립해 버리면, 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203) 사이에 금형(301, 302)의 형상으로부터 오는 오차(금형 제조 오차)에, 금형(301, 302)의 조합의 편차량으로서 편심의 편차량(X), 틸트의 편차량(θ), 간격의 편차량(Z)이 가해져 버린다.

예를 들어 금형 제조 오차는 편심 및 간격에 대해서는 약 3㎛, 틸트에 대해서는 약 0.02°가 예상된다. 따라서, 제1 금형(301)과 제2 금형이 어긋나 있는 경 우에는 이와 같은 금형 제조 오차량에 그 제1 금형(301)과 제2 금형(302)의 편차량이 가해진 양 만큼, 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203) 사이에 어긋남이 발생한다. 예를 들어 몰드 성형할 때의 금형 사이의 편심·간격이 약 10㎛, 틸트가 약 0.067° 예상되므로, 이 때의 어긋남은 합으로 주어져 편심·간격이 약 13㎛, 틸트가 약 0.087°가 된다.

이상으로부터, 상술한 바와 같은 제1 렌즈(202)가 부착되는 제1 부착부(204a)와 제2 렌즈(203)가 부착되는 제2 부착부(204b)를 별개 부재의 금형에 의해 형성하는 렌즈 홀더의 제조 방법에서는, 제1 금형(301)과 제3 금형(302)을 조합한 때에 어긋남이 발생해 버리면, 그것이 그대로 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203)의 렌즈를 부착하는 기준면의 어긋남으로 되어 버리게 된다. 이로써, 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203)를 구성한 때의 상기 제1 렌즈(202)와 제2 렌즈(203)의 위치 관계가 원하는 위치 관계로 되지 않게 되어 버린다.

그래서, 본 발명은 상술한 실정에 비추어 이루어진 것으로, 복수의 렌즈를 조정 없이 정밀도 좋게 고정하는 것을 가능하게 하여 상기 렌즈 사이의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것을 가능하게 하는 렌즈 홀더, 렌즈 홀더의 제조 방법, 렌즈 홀더 제조용 금형 및, 이와 같은 렌즈 홀더를 이용하여 구성된 대물 렌즈 장치를 제공하려고 하는 것이다.

본 발명에 관한 렌즈 홀더는 레이저 광을 이용하여 정보 기록 매체에 대해 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 헤드에 있어서 광축 상에 배열되는 복수의 렌즈로 이루어지는 대물 렌즈를 지지하여 대물 렌즈 장치를 구성하는 렌즈 홀더로써, 상술한 과제를 해결하기 위해, 복수의 렌즈가 대응하여 부착되고 상기 각 렌즈의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 기준면이 광축 방향에 있어서의 일방향을 향해 복수 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 렌즈 홀더에 있어서는 동일 방향으로부터의 가공에 의해 기준면이 형성된다.

또한, 본 발명에 관한 렌즈 홀더의 제조 방법은 레이저 광을 이용하여 정보 기록 매체에 대해 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 헤드에 있어서 광축 상에 배열되는 복수의 렌즈로 이루어지는 대물 렌즈를 지지하여 대물 렌즈 장치를 구성하는 렌즈 홀더를 적어도 수형과 암형을 갖는 금형을 사용하여 사출 성형 수단에 의해 제조하는 렌즈 홀더의 제조 방법으로써, 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 복수의 렌즈가 각각 대응하여 부착되는 렌즈 홀더의 복수의 기준부를 형성하는 기준부 성형부가 설치되어 있는 금형을 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 렌즈 홀더의 제조 방법에 있어서는 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 형성되어 있는 기준부 성형부에 의해 렌즈 홀더의 기준부를 형성한다.

그리고, 본 발명에 관한 렌즈 홀더 제조용 금형은 레이저 광을 이용하여 정보 기록 매체에 대해 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 헤드에 있어서 광축 상에 배열되는 복수의 렌즈로 이루어지는 대물 렌즈를 지지하여 대물 렌즈 장치를 구성하는 렌즈 홀더의 제조에 사용하는 적어도 수형과 암형을 갖는 렌즈 홀더 제조용 금형으로써, 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 복수의 렌즈가 각각 대응하여 부착되는 렌즈 홀더의 복수의 기준부를 형성하는 기준부 성형부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 렌즈 홀더의 제조용 금형에 의해 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 형성되어 있는 기준부 성형부에 의해 렌즈 홀더의 기준부가 형성된다.

또한, 본 발명에 관한 대물 렌즈 장치는 레이저 광을 이용하여 정보 기록 매체에 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 헤드의 대물 렌즈 장치로써, 제1 렌즈 및 제2 렌즈로 이루어지는 대물 렌즈와, 이 대물 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더를 구비하고, 제1 및 제2 렌즈는 적어도 한 쪽 면에 있어서 중앙 부분이 렌즈면으로 되고 외부 모서리부 근방이 광축에 수직인 평면부로 되며, 렌즈 홀더는 제1 및 제2 렌즈가 각각 대응하여 부착되고 상기 렌즈의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 제1 및 제2 기준면을 가지며, 이들 기준면을 광축 방향에 있어서의 일방향을 향하게 하고 있고, 상기 제1 렌즈의 평면부를 상기 제1 기준면과 동일 평면으로 하여 상기 제1 렌즈를 지지하고, 상기 제2 렌즈의 평면부를 상기 제2 기준면과 동일 평면으로 하여 상기 제2 렌즈를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 제1 실시 형태는 정보 기록 매체에 대해 정보의 기록 및/또는 재생을 행할 때에 사용되는 2군 렌즈가 부착되는 렌즈 홀더에 적용한 것이다. 여기에서, 정보 기록 매체는 재생 전용의 광 디스크, 상 변화형 광 디스크, 광자기 디스크 또는 광 카드 등이다. 이하, 정보 기록 매체를 단순히 디스크라 한다.

렌즈 홀더(4)에는 도1에 도시한 바와 같이, 2군 렌즈를 구성하는 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)가 부착되어 있다. 이와 같이 렌즈 홀더(4)에 조립된 렌즈(2, 3)는 광축 상에 배열되어 대물 렌즈를 구성하고, 이 렌즈(2, 3)에 의해 구성되는 광학계는 물체점이 무한히 먼쪽에 위치하게 되는 소위 무한계가 된다. 또한, 이 2군 렌즈는 개구수(NA)가 0.75 이상으로 되어 있다. 또, 이하에서는 렌즈 홀더(4)와 이 렌즈 홀더(4)에 조립된 렌즈(2, 3)로 이루어지는 구성을 대물 렌즈 장치(1)라 한다.

제1 렌즈(2)는 도시하지 않은 광원으로부터 출사된 레이저 광이 입사되는 렌즈이다. 제1 렌즈(2)는 제2 렌즈(3)에 대향시키는 면(이하, 출사면이라 함)의 중앙 부분이 비구면 형상의 렌즈면(2a)에 형성되고, 이 렌즈면(2a)의 외부 모서리측에는 광축에 대해 수직인 평면부(2d)가 형성되어 있다. 또한, 이 제1 렌즈(2)의 다른 쪽 면인 광원으로부터의 출사광이 입사되는 면(이하, 입사면이라 함)에 대해서도 중앙 부분이 비구면 형상의 렌즈면(2b)으로 형성되고, 이 렌즈면(2b)의 외부 모서리측에는 광축에 대해 수직인 평면부가 형성되어 있다.

제2 렌즈(3)는 대물 렌즈 장치(1)에 있어서, 디스크에 대향되는 렌즈이다. 이 제2 렌즈(3)는 도시하지 않은 디스크에 대향되는 면(이하, 대향면이라 함)(3a)이 평면 형상으로 형성되고, 다른 쪽 면인 제2 렌즈(2)에 대향되는 면(이하 입사면이라 함)의 중앙 부분이 비구면 형상의 렌즈면(3b)으로 형성되고, 이 렌즈면(3b)의 외주 모서리측에는 광축에 대해 수직인 평면부(3d)가 형성되어 있다. 이 제2 렌즈(3)의 외경(d2)은 제1 렌즈(2)의 외경(d1)보다도 소경으로 이루어져 있다(d₁> d₂).

또, 이하의 설명에서는 대물 렌즈 장치(1)에 대해 광원으로부터의 출사광이 입사되는 측을 물체점측이라 하고, 디스크가 배치되는 방향, 즉 광원으로부터의 출사광에 의해 대물 렌즈 장치(1)에 영상점이 형성되는 측을 영상점측이라 한다. 따라서, 예를 들어 제1 및 제2 렌즈(2, 3) 모두 물체점측에 비구면 형상의 렌즈면이 형성되어 있다.

이들 제1 및 제2 렌즈(2, 3)는「발명이 이루고자 하는 기술적 과제」란에 있어서 상술한 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)와 동일한 렌즈라도 좋다. 즉, 본 발명에 관한 렌즈 홀더(4)는 렌즈의 형상을 가공하지 않고, 이들을 일체로 하여 렌즈 장치(1)를 구성할 수 있다.

렌즈 홀더(4)는 대략 원환 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 렌즈 홀더(4)에는 물체점측의 내주측에 제1 렌즈(2)의 부착부(4a)와, 영상점측의 내주측에 제2 렌즈(3)의 부착부(4b)가 형성되어 있다. 이 렌즈 홀더(4)에는 렌즈(2, 3)가 각각 대응하여 부착되는 해당 렌즈(2, 3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 광축 방향 기준면(4a₁, 4b₁)이 광축 방향에 있어서의 일 방향을 향해 설치되어 있다. 또한, 렌즈 홀더(4)는 열 경화 수지 재료에 의해 형성할 수 있다.

제1 렌즈(2)의 부착부(이하, 제1 부착부라 함)(4a)는 물체점측의 개구부의 내주부에 단차형으로 일체로 형성되어 있으며, 물체점측에 면하여 형성되어 있는 제1 광축 방향 기준면(4a₁)과 광축을 축선으로 하는 원통형으로 형성되어 있는 반경 방향 기준면(4a₂)이 일체적으로 형성되어 있다. 또한, 반경 방향 기준면(4a₂)은 제1 렌즈(2)의 외부 직경(d₁)보다도 약간 작은 직경이 되도록 형성되어 있다.

제2 렌즈(3)의 부착부(이하, 제2 부착부라 함)(4b)는 영상점측 개구부의 내주면으로부터 제2 렌즈(3)의 반경 방향을 향해 돌출된 돌출부(4d)의 물체점측에 형성되어 있으며, 물체점측에 면하여 형성되어 있는 제2 광축 방향 기준면(4b₁)과 광축을 축선으로 하는 원통형으로 형성되어 있는 반경 방향 기준면(4b₂)이 일체로 형성되어 단차부를 이루고 있다. 또한, 여기에서 반경 방향 기준면(4b₂)은 제2 렌즈(3)의 외부 직경(d₂)보다도 약간 작은 직경이 되도록 형성되어 있다.

이와 같은 형상으로 이루어지는 렌즈 홀더(4)에 있어서, 제1 부착부(4a)의 제1 광축 방향 기준면(4a₁)과 제2 부착부(4b)의 제2 광축 방향 기준면(4b₁)은 모두 물체점측을 향해 형성되어 있으며, 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈(3)의 광축 방향에 있어서의 간격을 결정하는 기준면이 된다. 또한, 제1 광축 방향 기준면(4a₁)과 제2 광축 방향 기준면(4b₁)은 렌즈(2, 3)의 기울기를 규제하는 기준면으로서도 기능한다. 여기에서, 제1 광축 방향 기준면(4a₁)과 제2 광축 방향 기준면(4b₁)의 광축 방향에 있어서의 방향 관계에 대해서는 전술한 렌즈 홀더(204)에서는 180°다른 관계로 되어 있었으나, 그와는 반대의 위치 관계가 되어, 동일 방향을 향한 관계로 되어 있다. 한편, 제1 부착부(4a)의 반경 방향 기준면(4a₂)과 제2 부착부(4b)의 반경 방향 기준면(4b₂)은 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈(3)의 렌즈 직경 방향에 있어서의 위치를 결정하는 기준면이 된다.

또한, 제1 부착부(4a)는 제2 부착부(4b)보다도 큰 직경이 되어 형성되어 있으며, 즉 제1 부착부(4a)와 제2 부착부(4b)가 물체점측의 외측을 향하도록 렌즈 홀더(4)의 내주측에 설치되어 있다.

이와 같은 형상으로 이루어지는 렌즈 홀더(4)에 대해, 제1 렌즈(2)는 외주부(2c)가 제1 부착부(4a)에 부착된다. 제2 렌즈(3)는 외주부(3c)가 제2 부착부(4b)에 부착된다.

렌즈 홀더(4)로의 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)의 부착은, 구체적으로는 제1 렌즈(2)의 부착부가 되는 제1 부착부(4a)의 반경 방향 기준면(4a₂)의 직경이 제1 렌즈(2)의 외부 직경(d₁)보다도 약간 작은 직경이 되고, 또한 제2 렌즈(3)의 부착부(4b)의 반경 방향 기준면(4b₂)의 직경이 제2 렌즈(3)의 외부 직경보다도 약간 작은 직경이 되어 있는 것, 및 렌즈 홀더(4)가 수지 재료에 의해 형성되어 있는 것으로부터, 압입에 따른 것이 된다.

이와 같이, 각 렌즈(2, 3)를 렌즈 홀더(4)에 대해 압입함으로써 대물 렌즈 장치(1)를 조립하는 경우, 각 렌즈(2, 3)는 압입에 의한 변형을 고려한 렌즈 형상으로서 설계하는 것으로 해도 좋다. 또한, 각 렌즈(2, 3)를 렌즈 홀더(4)에 대해 압입한 후에, 또 자외선 경화형 접착제 등을 이용하여 상기 각 렌즈(2, 3)를 그 렌즈 홀더(4)에 대해 고정하는 것으로 해도 좋다.

다음에, 상술한 렌즈 홀더(4)의 제조 방법에 대해 설명한다. 렌즈 홀더(4)는 도2에 도시한 바와 같은 수형(제1 금형)(51)과 암형(제2 금형)(52)을 갖는 렌즈 홀더 제조용 금형을 사용하여 제조된다. 이들 금형(51, 52)이 조합된 상태에 있어서, 도3에 도시한 바와 같이 제1 금형(51)과 상기 제2 금형(52) 사이의 공극부(캐비티) 내에 렌즈 홀더(4)를 성형하기 위한 성형 재료(열 경화 수지재)(4a)가 충전되어 렌즈 홀더(4)가 몰드 성형된다.

이 렌즈 홀더(4)의 제조시에 사용하는 렌즈 홀더 제조용 금형은 제1 금형(51)에 대해 모든 렌즈의 부착부를 형성하는 성형부가 설치되어 있다. 즉, 제1 금형(51) 상에 제1 부착부(4a)를 형성하기 위한 성형부(제1 부착부 성형부) (51i)와 제2 부착부(4b)를 형성하기 위한 성형부(제2 부착부 성형부)(51j)가 설치되어 있다.

제1 금형(51)은 기부(51b)와 이 기부(51b) 상에 설치된 돌기부(51c)로 이루어져 전체적으로 대략 볼록 형상으로 되어 있다.

기부(51b)는 대략 평판 형상으로 형성되어 있다. 기부(51b)는 제2 금형(52)이 위치되는 방향[대물 렌즈 장치(1)의 영상점측에 대응되는 방향, 이하 영상점측 방향이라 함]의 주요면(51b₁) 상의 대략 중심에 위치하여 돌기부(51c)가 설치되어 있다. 또한, 기부(51b)의 주요면(51b₁)의 외주부 근방은 제2 금형(52)의 후술하는 접촉면(52c₁)과 접촉되는 접촉면(51b₂)이 되고 있다.

돌기부(51c)는 영상점측 방향을 향하여 직경이 차례로 작아지는 단차부(51d, 51e, 51f, 51g)로 이루어지는 형상으로 되어 있다. 그리고, 돌기부(51c)에 있어서 선단부를 이루는 단차부(51g)의 주요면(51g₁)이 제2 금형(52)의 후술하는 주요면(52b₁)에 접촉되는 면이 된다.

이 제1 금형(51)에 있어서, 상술한 제1 부착부 성형부(51i)는 단차부(51d)의 외주 부분의 영상점측 방향을 향하고 있는 면(51d₁)과 상기 단차부(51d)의 외주면(51d₂)으로 구성되고, 또한 상술한 제2 부착부 성형부(51j)는 단차부(51f)의 외주 부분의 영상점측 방향을 향하고 있는 면(51f₁)과 상기 단차부(51f)의 외주면(51f₂)으로 구성된다.

제2 금형(52)은 대략 평판 형상으로 이루어지는 바닥부(52b)와, 이 바닥부(52b)의 외주부로서 제1 금형(51)이 위치되는 방향[대물 렌즈 장치(1)의 물체점측에 대응되는 방향, 이하 물체점측 방향이라 함]의 주요면(52b₁)의 외주부에 세워 설치된 측벽부(52c)로 이루어져, 전체로서 대략 오목한 형상으로 되어 있다.

바닥부(52b)의 주요면(52b₁)의 중심부 근방은 제1 금형(51)의 단차부(51g)의 주요면(51g₁)과 접촉되는 접촉면이 된다. 측벽부(52c)는 제2 금형(52)에 있어서, 제1 금형(51)의 돌기부(51c)의 외주에 위치되는 부분이 되어 단부면(52c₁)이 제1 금형(51)의 접촉면(51b₂)과의 접촉면이 된다.

이와 같은 형상으로 이루어지는 금형(51, 52)을 도2에 도시한 바와 같이 조 합한 상태에 있어서, 도3에 도시한 바와 같이 성형 재료(4a)를 공극부 내에 충전하여 렌즈 홀더(4)가 몰드 성형에 의해 제조된다.

이 때 제1 부착부(4a)는 제1 금형(51) 상에 형성된 제1 부착부 성형부(51i)에 의해 형성되고, 제2 부착부(4b)는 제1 금형(51) 상에 형성된 제2 부착부 성형부(51j)에 의해 형성된다. 즉, 제1 금형(51)과 제2 금형(52)에 의해 렌즈 홀더(4)가 성형되지만, 제1 부착부(4a) 및 제2 부착부(4b)에 대해서는 모두 한쪽 금형인 제1 금형(51)에 의해 형성된다. 환언하면, 제2 금형(52)은 렌즈 홀더(4)의 외측면 형상을 성형하는 금형으로서만 기능한다.

여기서, 렌즈 홀더(4)의 제조 공정에 있어서, 제1 금형(51)과 제2 금형(52) 사이에 편심·틸트·간격에 대해 어긋남이 발생한 상태에서 성형 재료(4a)가 충전되고, 렌즈 홀더(4)가 성형된 경우에 대해 생각해 본다. 예를 들어, 제1 금형(51)에 대해 제2 금형(52)이 도4와 같이 어긋난 상태로 된 경우에 대해 생각해 본다.

도4에 도시한 바와 같이 제1 금형(51)에 대해 제2 금형(52)이 어긋난 상태가 되면, 제1 금형(51)의 중심축(O₁)에 대해 제2 금형(52)의 중심축(0₂)이 어긋나 버림에 따른 편심의 편차량(X)과, 제1 금형(51)의 중심축(0₁)에 대해 제2 금형(52)의 중심축(0₂)이 기울어져 버림에 따른 틸트의 편차량(θ)과, 제1 금형(51)에 대해 제2 금형(52)이 이격되어 버림에 따른 간격의 편차량(Z)이 발생한다.

그러나, 이와 같이 제1 금형(51)에 대해 제2 금형(52)이 어긋난 위치 관계가 되어 편심·틸트·간격(3 요소)에 대한 편차량(X, θ, Z)이 발생한 경우라도, 제1 부착부 성형부(51i)와 제2 부착부 성형부(51j)가 제1 금형(51) 상에 형성되어 있으므로, 상기 제1 부착부 성형부(51i)와 상기 제2 부착부 성형부(51j)에는 그 어긋남에 의한 영향은 없다. 따라서, 도5에 도시한 바와 같이 렌즈 홀더(4)에는 제1 금형(51)과 제2 금형(52)의 위치 어긋남의 영향을 받는 일 없이 제1 부착부(4a) 및 제2 부착부(4b)가 형성된다.

이상, 제1 실시 형태의 렌즈 홀더(4), 렌즈 홀더(4)의 제조 방법, 렌즈 홀더(4)의 제조에 사용하는 렌즈 홀더 제조용 금형, 및 대물 렌즈 장치에 대해 설명했다.

다음에, 제2 실시 형태의 렌즈 홀더에 대해 설명한다. 상술한 제1 실시 형태의 렌즈 홀더(4)는 도1에 도시한 바와 같이, 제2 렌즈(3)의 광 디스크에 대향되는 대향면(3a)의 외주부에 돌출부(4d)가 형성되어 있다. 이하에 설명하는 제2 실시 형태의 렌즈 홀더는 도6에 도시한 바와 같이 제2 렌즈(3)의 대향면(3a) 상에 구성부의 일부도 배치되는 일 없이 상기 제2 렌즈(3)를 보유 지지하는 것을 가능하게 하고 있다.

렌즈 홀더(14)는 대략 원환 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 렌즈 홀더(4)의 내주면에 제1 및 제2 렌즈(2, 3)의 부착부(14a, 14b)가 설치되어 있다.

제1 부착부(14a)에 대해서는 상술한 렌즈 홀더(4)와 대략 동일 형상으로 되어 있다. 즉, 제1 부착부(14a)는 물체점측의 개구부의 내주부에 단차형으로 일체로 형성되어 있으며, 제1 렌즈(2)의 물체점측에 면하여 형성되어 있는 제1 광축 방 향 기준면(14a₁)과 광축을 축선으로 하는 원통형으로 형성되어 있는 반경 방향 기준면(4a₂)이 일체로 형성되어 있다.

한편, 제2 부착부(14b)는 영상점측 개구부에 설치되어 있으며, 광축을 축선으로 하는 원통형으로 형성되어 있는 반경 방향 기준면(4b)을 갖고 있다. 여기에서, 제2 부착부(14b)는 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 기능을 갖고 있지 않다. 따라서, 렌즈 홀더(14)에 대해서는 제2 렌즈(3)를 광축 방향 위치 및 기울기에 대해 규제하는 수단이 필요해진다.

제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 수단에 대해, 도7을 이용하여 설명한다. 이 도7에 도시한 바와 같이 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기에 대한 위치 결정은 렌즈 홀더(14) 내에 대략 평판 링 형상의 홀더(70)를 부착하여 행한다. 즉, 상술한 렌즈 홀더(4)의 돌출부(4d)와 같이 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 기능을 갖는 것으로서 홀더(70)를 구비하고, 이 홀더(70)를 제2 렌즈(3)에 대해 물체점측에 배치하여 홀더(70)의 영상점측 기준면(70a)에 의해 제2 렌즈(3)의 평면부(3d)와 렌즈 홀더(14)의 내주면에 물체점측 방향을 향해 형성된 부착면(14c)을 동일 평면으로 이룸으로써, 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제한다. 즉, 광축 방향 기준면의 방향을 광축 방향에 있어서 180°변환하여 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제한다.

구체적으로는, 렌즈 홀더(14)로의 홀더(70)의 부착은 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)가 렌즈 홀더(14)에 장착되어 있지 않은 상태에 있어서, 홀더(70)를 렌즈 홀 더(14)의 제1 렌즈(2)가 부착되는 개구부로부터 내부에 삽입하고, 렌즈 홀더(14)의 내주면의 소정 위치에 부착한다. 렌즈 홀더(14)의 내주면에 물체점측 방향을 향해 부착면(14c)이 형성되어 있으며, 홀더(70)를 이 부착면(14c)에 부착하여 행한다.

이와 같이 렌즈 홀더(14)에 홀더(70)를 부착함으로써, 렌즈 홀더(14)에 있어서 홀더(70)의 기준면(70a)이 렌즈의 반경 방향으로서 광축 측으로 돌출되어 제2 렌즈(3)의 평면부(3d)에 접촉됨으로써, 영상점측을 향하는 기준면으로서 구성된다.

즉, 제1 렌즈(2)를 렌즈 홀더(14)에 부착하고, 제2 렌즈(3)를 홀더(70)의 기준면(70a)에 부착한다. 여기에서, 제2 렌즈(3)를 렌즈 홀더(14)에 부착할 때, 기준면(70a)에 제2 렌즈(3)의 입사면(3b)의 평면부(3d)를 맞대고 있다. 기준면(70a)이 렌즈 홀더(14)의 제1 광축 방향 기준면(14a₁)과 마찬가지인 위치 결정 기능을 가지므로, 제2 렌즈(3)는 이로써 광축 방향 위치 및 기울기에 대해 규제되어 위치 결정되게 된다. 따라서, 실질적으로는 제1 부착부(14a)의 제1 광축 방향 기준면(14a₁)과 동일 방향을 향해 렌즈 홀더(14)에 형성되어 있는 부착면(14c)이 상술한 렌즈 홀더(4)의 제2 광축 방향 기준면(4b₁)과 마찬가지인 기능을 갖고, 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 제2 광축 방향 기준면으로서 기능하고 있게 된다.

여기에서, 예를 들어 홀더(70)의 형상에 대해서는 적어도 렌즈를 3 군데에 있어서 지지하는 돌기부의 각 정점부를 포함하는 가상 평면이 기준면(70a)이 되는 바와 같은 형상으로 할 수 있다. 구체적으로는, 도8에 도시한 바와 같이 홀더(70) 의 기준면(70a)을 내주면(70b)에 3점 보스 형상을 이루는 돌기부(70a₁, 70a₂, 70a₃)로서 구성한다. 이로써, 제2 렌즈(3)는 돌기부(70a₁, 70a₂, 70a₃)를 포함하는 가상 평면으로 이루어지는 기준면에 의해 광축 방향 위치 및 기울기가 규제되어 위치 결정된다.

또한, 홀더(70)는 최종적으로 렌즈 홀더(14)로부터 제2 렌즈(3)의 장착 후에 제거 가능하게 해도 좋고, 렌즈 홀더(14)에 부착한 상태라도 좋다. 제2 렌즈(3)를 부착한 후, 렌즈 홀더(14)로부터 제거 가능한 홀더(70)로 하는 경우, 제2 렌즈(3)를 렌즈 홀더(14)에 위치 결정한 후 접착제 등을 이용하여 렌즈 홀더(14)에 제2 렌즈(3)를 고정하고, 그 후 홀더(70)를 제거한다.

이와 같이 홀더(70)를 제2 렌즈(3)를 렌즈 홀더(14)에 장착한 후에 제거 가능하게 함으로써, 대물 렌즈(1) 전체의 중량의 경량화가 도모되어 대물 렌즈 장치(1)를 구동하는 작동기의 고성능화를 기대할 수 있다.

또한, 제2 렌즈(3)의 위치 결정은 상술한 홀더(70) 대신에, 단부면이 상기 홀더(70)의 주요면부에 상당하는 형상을 갖는 원통형의 지그(71)에 의해서도 행할 수 있다. 즉, 도9에 도시한 바와 같이 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기에 대한 위치 결정은 렌즈 홀더(14) 내에 대략 원통형의 지그(71)를 부착하여 행한다. 즉, 상술한 렌즈 홀더(4)의 돌출부(4d)와 마찬가지로 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 기능을 갖는 것으로서 지그(71)를 이용하고, 이 지그(71)를 제2 렌즈(3)에 대해 물체점측에 배치하고, 지그(71)의 영상점측의 단부면인 기 준면(71a)에 의해 제2 렌즈(3)의 평면부(3d)와 렌즈 홀더(14)의 내주면에 물체점측 방향을 향해 형성된 부착면(14c)을 동일 평면으로 이룸으로써, 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제한다. 즉, 광축 방향 기준면의 방향을 광축 방향에 있어서 180°변환하여, 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제한다.

구체적으로는, 렌즈 홀더(14)로의 지그(71)의 장착은 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)가 렌즈 홀더(14)에 장착되어 있지 않은 상태에 있어서, 지그(71)를 렌즈 홀더(14)의 제1 렌즈(2)가 부착되는 개구부로부터 내부에 삽입하고, 렌즈 홀더(14)의 내주면의 소정 위치에 장착한다. 렌즈 홀더(14)의 내주면에 물체점측 방향을 향해 부착면(14c)이 형성되어 있으며, 지그(71)의 단부면인 기준면(71a)을 이 부착면(14c)에 접촉시켜 행한다.

이와 같이 렌즈 홀더(14)에 지그(71)를 장착함으로써, 렌즈 홀더(14)에 있어서, 지그(71)의 기준면(71a)이 렌즈의 반경 방향으로써 광축측으로 돌출되어 제2 렌즈(3)의 평면부(3d)에 접촉됨으로써, 영상점측을 향한 기준면으로서 구성된다.

즉, 제1 렌즈(2)를 렌즈 홀더(14)에 부착하기 전에, 제2 렌즈(3)를 지그(71)의 기준면(71a)을 기준으로 하여 렌즈 홀더(14)에 부착한다. 여기에서, 제2 렌즈(3)를 렌즈 홀더(14)에 부착할 때, 기준면(71a)에 제2 렌즈(3)의 입사면(3b)의 평면부(3d)를 접촉시킨다. 기준면(71a)이 렌즈 홀더(14)의 제1 광축 방향 기준면(14a1)과 같은 위치 결정 기능을 가지므로, 제2 렌즈(3)는 이로써 광축 방향 위치 및 기울기에 대해 규제되어 위치 결정되게 된다. 따라서, 실질적으로는 제1 부착부(14a)의 제1 광축 방향 기준면(14a1)과 동일 방향을 향해 렌즈 홀더(14)에 형성되어 있는 부착면(14c)이 상술한 렌즈 홀더(4)의 제2 광축 방향 기준면(4b1)과 같은 기능을 갖고, 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 제2 광축 방향 기준면으로서 기능하고 있게 된다.

지그(71)의 선단부면의 향상에 대해서는 상술한 홀더(71)와 같이, 적어도 렌즈를 3군데에 있어서 지지하는 돌기부의 각 정점부를 포함하는 가상 평면이 기준면(71a)이 되는 바와 같은 형상으로 해도 좋다. 구체적으로는, 지그(71)의 기준면(71a)을 상기 지그(71)의 내주면에 3점 보스 형상을 이루는 돌기부로서 구성한다. 이로써, 제2 렌즈(3)는 돌기부를 포함하는 가상 평면으로 이루어지는 기준면에 의해 광축 방향 위치 및 기울기가 규제되어 위치 결정된다.

그리고, 지그(71)는 제2 렌즈(3)를 렌즈 홀더(14)에 위치 결정하고, 접착제 등을 이용하여 제2 렌즈(3)가 렌즈 홀더(14)에 대해 고정된 후, 상기 렌즈 홀더(14)로부터 제거된다. 지그(71)는 홀더(70)와 같이 렌즈 홀더(14)에 부착된 상태로 되는 일이 없으므로, 대물 렌즈 장치(1) 전체의 중량의 경량화가 도모되고, 대물 렌즈 장치(1)를 구동하는 작동기의 고성능화를 기대할 수 있다.

또한, 제2 렌즈(3)를 지지하는 기준면을 3점 보스 형상으로 하는 것은 상술한 렌즈 홀더(4)에도 적용할 수 있다. 이 경우에는 렌즈 홀더(4)에 있어서, 돌출부(4d)를 상술한 바와 같은 3점 보스 형상으로 한다.

도10에는 도6에 의해 상술한 렌즈 홀더(14)의 제조에 사용하는 수형이 되는 제1 금형(61)과 암형이 되는 제2 금형(62)을 갖는 렌즈 홀더 제조용 금형을 나타내고 있다. 이 제1 금형(61)은 상술한 제1 금형(51)과 전체로서는 대략 같은 형상이 되고, 또한 제2 금형(62)은 상술한 제2 금형(52)과 전체로서는 대략 같은 형상으로 되어 있다.

제1 금형(61)은 기부(61b)와 이 기부(61b) 상에 설치된 돌기부(61c)로 이루어져 전체적으로 대략 볼록 형상이 되고 있다. 기부(61b)는 대략 평판 형상으로 형성되어 있다. 기부(61b)는 영상점측 방향의 주요면(61b₁) 상의 대략 중심에 위치하여 돌기부(61c)가 설치되어 있다. 또한, 기부(61b)의 주요면(61b₁)의 외주부 근방은 제2 금형(62)의 후술하는 접촉면(62c₁)과 접촉되는 접촉면(61b₂)이 되고 있다.

돌기부(61c)는 영상점측 방향을 향하여 직경이 차례로 작아지는 단차부(61d, 61e, 61f)로 이루어지는 형상이 되고 있다. 그리고, 돌기부(61c)에 있어서, 상기 돌기부(61c)의 선단부가 되는 단차부(61f)의 주요면(61f₁)이 제2 금형(62)의 후술하는 주요면(62b₁)에 접촉되는 면이 된다.

이 제1 금형(61)에 있어서, 제1 렌즈(2)가 부착되는 제1 부착부 성형부(61i)가 단차부(61d)의 외주 부분의 영상점측 방향을 향하고 있는 면(61d₁)과 상기 단차부(61d)의 외주면(61d₂)으로 구성되고, 또한 제2 렌즈(3)가 부착되는 제2 부착부 성형부(61j)가 단차부(61f)의 외주면(61f₂)으로 구성된다.

제2 금형(62)은 대략 평판 형상으로 이루어지는 바닥부(62b)와, 이 바닥부(62b)의 외주부로써 물체점측 방향의 주요면(62b₁)의 외주부에 세워 설치된 측벽부(62c)로 이루어져 전체적으로 대략 오목 형상이 되고 있다.

바닥부(62b)의 주요면(62b₁)의 중심부 근방은 제1 금형(61)의 접촉면(61f₁)에 접촉되는 접촉면이 된다.

측벽부(62c)는 제2 금형(62)에 있어서, 제1 금형(61)의 돌기부(61c)의 외주에 위치되는 부분으로 되고, 단부면(62c₁)이 제1 금형(61)의 접촉면(61b₂)과의 접촉면이 된다.

이와 같은 형상으로 이루어지는 각 금형(61, 62)을 도10에 도시한 바와 같이 조합한 상태에 있어서, 각 금형(61, 62) 사이의 공극부에 성형 재료(4a)를 충전하여 렌즈 홀더(14)가 몰드 성형에 의해 제조된다.

이상과 같은 형상으로 이루어지는 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)에 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈(3)로 이루어지는 2군의 대물 렌즈를 부착함으로써, 대물 렌즈 장치(1)가 구성된다. 그리고, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)는 상술한 바와 같이 제1 금형과 제2 금형을 갖는 렌즈 홀더 제조용 금형을 사용하여 제조된다.

상술한 바와 같이, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)에는 제1 부착부 및 제2 부착부가 광축 방향에 있어서 동일 방향을 향하도록 형성되어 있다. 이로써, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)는 동일 금형 상에 형성된 제1 부착부 성형부 및 제2 부착부 성형부에 의해 제1 부착부와 제2 부착부가 형성된다. 이와 같이, 동일 금형상에 각 렌즈가 부착되는 각 부착부를 형성하는 성형부가 설치되어 있음으로써, 2개의 금형을 조합한 때에 그 2개의 금형 사이에 편심·틸트·간격에 대해 어긋남이 발생하고 있었던 경우라도, 그와 같은 금형 사이의 편차량에 영향을 받지 않고 제1 부착부와 제2 부착부의 위치 관계를 유지하여, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)에 형성할 수 있다. 따라서, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14) 각각의 렌즈 부착부는, 위치 관계의 오차는 금형의 가공 정밀도의 오차에만 의존하게 되어, 렌즈 위치를 조정 없이 대물 렌즈 장치(1)를 조립하여도 또한 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈(3) 사이의 편심·틸트·간격의 오차가 억제된다. 이로써, 대물 렌즈 장치(1)는 금형 조립시의 어긋남에 의해 발생하는 광학적 수차를 없앨 수 있다.

즉, 동일 금형 상에 렌즈 부착부의 형성을 위한 부착부 성형부가 전부 설치되어 있으므로, 3 요소에의 영향은 금형 제조 오차만이 된다. 예를 들어 편심·틸트·간격은 하나의 금형 제조 오차만으로, 편심 및 간격 오차는 약 3㎛, 틸트 오차는 0.02°가 되고, 이 경우 파면(波面) 수차(WFE)는 편심에 대해 0.005rmsλ, 간격 오차에 대해 0.012rmsλ, 틸트에 대해 0.008rmsλ가 되어, 광학적인 이상 결상(理想 結像)을 한계치인 머레셜의 크라이테리온의 값(WFE) 0.7rmsλ보다 충분히 작은 값이 된다.

한편, 전술한 바와 같이 다른 금형에 각 부착부 성형부를 설치한 경우에는 금형(301, 302)의 제조 오차에 그 조합의 어긋남을 가한 양, 예를 들어 편심·간격이 약 13㎛, 틸트가 약 0.087°이 되어, 전술한 렌즈 홀더(204)에 본 발명에 관한 대물 렌즈 장치(1)와 동일한 렌즈(2, 3)를 사용한 경우라도, 파면 수차(WFE)는 편심 0.023rmsλ, 간격 오차 0.051rmsλ, 틸트 0.035rmsλ가 되어 본 발명에 관한 렌즈 홀더(14)에 조립한 경우에 비해 커진다.

또한, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)에 각 렌즈(2, 3)를 부착 위치를 조정하지 않고 고정밀도로 부착할 수 있으므로, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)의 형상 설계를 충분히 최적화할 수 있다. 또한, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)에 각 렌즈(2, 3)를 부착 위치를 조정하지 않고 고정밀도로 부착할 수 있으므로, 양산화가 가능해져 생산 비용도 억제할 수 있다.

또한, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)에 광축 방향에 있어서의 일 방향을 향하도록 제1 부착부와 제2 부착부가 설치되어 있으므로, 각 렌즈(2, 3)의 부착이 용이하게 이루어지게 된다. 예를 들어 각 렌즈(2, 3)를 부착할 때에 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)를 보유 지지하는 부재에 대해 상기 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)를 바꿔 부착하는 일 없이 렌즈(2, 3)를 부착할 수 있다.

또한, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)는 제1 부착부 및 제2 부착부의 반경 방향 기준면의 직경을 렌즈(2, 3)의 외부 직경보다도 약간 작은 직경이 되도록 형성하여 렌즈(2, 3)를 압입하여 부착하도록 함으로써, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)로의 렌즈(2, 3)의 부착이 용이해지고, 또한 상기 렌즈(2, 3)의 반경 방향의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다. 즉, 렌즈 홀더와 그 렌즈 홀더에 부착되는 렌즈 사이에 렌즈의 반경 방향으로 간극이 있으면, 최대 그 양 만큼 렌즈는 편심해 버리게 되지만, 렌즈 홀더(4)[렌즈 홀더(14)]에 렌즈(2, 3)를 압입함으로써 렌즈(2, 3)에는 그와 같은 편심을 발생하는 일도 없다.

또한, 렌즈 홀더(4, 14)를 열 경화 수지를 성형 재료로 하여 형성함으로써 성형시의 정밀도가 확보하기 쉬워진다. 이로써, 렌즈(2, 3)의 위치를 결정하는 기 준면을 고정밀도로 형성할 수 있다. 예를 들어 렌즈의 외부 직경이

3㎜ 정도인 경우에 있어서, 형성 재료로서 열 가소성 수지재를 이용한 때에는 10㎛ 정도의 편심이 발생해 버리지만, 열 경화성 수지재를 이용하면 그 편심량을 3㎛ 정도로 억제할 수 있다.

또한, 디스크 표면과 대물 렌즈의 최종면과의 간격을 작동 거리(워킹·디스턴스)라 하지만, 렌즈 홀더(14)에 있어서는 이 렌즈 홀더(14)의 디스크측의 단부면보다도 제2 렌즈(3)의 대향면(3a)이 돌출하고 있으며, 상기 렌즈 홀더(14)의 일부가 대물 렌즈의 최종면[제2 렌즈(3)의 대향면(3a)]보다도 디스크측으로 돌출하는 일이 없으므로, 대물 렌즈의 작동 거리를 짧게 할 수 있다. 즉, 대물 렌즈의 최종면과 디스크의 간격이 매우 좁은 광학계에 있어서도 디스크와 렌즈 홀더의 간격을 확보할 수 있다.

예를 들어 렌즈 홀더(4)의 돌출부(4d)의 대물 렌즈의 최종면으로부터의 광축 방향으로의 돌출량은 0.5㎜ 이상이 된다고 생각할 수 있다. 0.5㎜ 이하에서는 수지에 의해 형성한 돌출부(4d)의 강도를 충분히 확보할 수 없기 때문이다. 따라서, 렌즈 홀더(4)의 경우에는 대물 렌즈의 작동 거리는 적어도 0.5㎜ 이상이 필요해진다. 이와 같은 것으로부터, 돌출부(4d)를 설치하고 있지 않은 형상이 되어도 제2 렌즈(3)의 위치 결정 및 그 보유 지지를 가능하게 하는 렌즈 홀더(14)는 작동 거리 0.5㎜ 이하의 대물 렌즈(1)를 이용하여 대물 렌즈 장치를 구성할 수 있다. 예를 들어 개구수(NA)가 높은 대물 렌즈, 특히 다군 렌즈 구성의 대물 렌즈에서는 작동 거리가 짧아지므로, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 2군 대물 렌즈와 같이 개구수(NA)가 0.75 이상이 되는 경우에 유효하다.

또한, 높은 개구수(고 NA)를 가능하게 하는 2군 대물 렌즈의 조립을 고정밀도로 행할 수 있으므로, 대물 렌즈의 성능이 양호하게 유지되어 정보 기록 매체의 고기록 밀도화 및 대용량화를 꾀할 수 있다.

그리고, 렌즈 홀더(14)에 대해 제2 렌즈(3)의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 홀더(70)나 지그(71)의 기준면을 상술한 바와 같이 3점 보스 형상을 이루는 돌기부(70a₁, 70a₂, 70a₃)에 의해 구성함으로써, 제2 렌즈(3)와 홀더(70)나 지그(71)가 접촉하는 면적을 적게 할 수 있다. 이로써, 제2 렌즈(3)를 렌즈 홀더(14)에 조립하는 시점에서 홀더(70)나 지그(71) 내에 분진 등이 침입한 경우라도, 제2 렌즈(3)와 홀더(70)나 지그(71) 사이에 그 분진이 끼는 일이 없으므로, 렌즈 홀더(14)에 제2 렌즈(3)를 적절하게 위치 결정하여 부착할 수 있다. 예를 들어 제2 렌즈(3)의 외주 전체를 지지하도록 홀더(70)나 지그(71)를 형성한 경우에는 침입한 분진 등에 의해 홀더(70)나 지그(71)와 제2 렌즈(3) 사이에 분진 등이 끼여 제2 렌즈(3)에 틸트에 관해 어긋남이 발생해 버리는 경우가 있지만, 제2 렌즈(3)를 적어도 3점에서 지지함으로써 분진 등이 침입해 버린 경우라도 그 영향을 없애고, 또한 제2 렌즈(3)를 틸트에 관해 어긋남을 발생시키는 일 없이 위치 결정을 할 수 있다.

또, 상술한 실시 형태에서는 2군 대물 렌즈에 의해 대물 렌즈 장치(1)를 구성하고 있는 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아님은 말 할 나위도 없다. 즉, 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)를 광축 상에 배열되는 3군 이상의 렌즈를 일체로 하는 바와 같은 형상으로 하고, 이 경우 렌즈의 각각에 대향되는 기준면을 상기 렌즈의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 기준면으로 하여 광축 방향에 있어서의 일 방향을 향해 설치할 수 있다.

그리고, 상술한 실시 형태에서는 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)를 몰드 성형에 의해 형성하는 경우에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 절삭 가공에 의해 렌즈 홀더(4) 및 렌즈 홀더(14)를 형성할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어 렌즈 홀더를 형성하기 위한 절삭 모재에 대해 절삭용 바이트를 일 방향으로부터 진입시켜 렌즈 홀더를 형성할 수 있으므로, 절삭 모재를 공구에 대해 바꿔 부착하는 일 없이 각 렌즈(2, 3)의 부착부를 형성할 수 있고, 이로써 각 렌즈(2, 3)의 부착부의 형상을 고정밀도로 형성할 수 있다.

다음에, 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)로 이루어지는 2군 대물 렌즈의 구체예, 대물 렌즈 장치(1)가 탑재되는 기록 재생 장치의 구체예에 대해 설명한다.

이하의 표1에 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)의 형상 등에 대해 나타낸다.

이 표1에 있어서는, 물체점을 OBJ라 하고, 개구 조리개를 STO라 하고, 렌즈면 순서로 S1, S2, S3,…로 하고, 디스크의 기록면을 결상면(IMG)으로 하고 있다.

또한, 도11 및 도12에는 2군 대물 렌즈에 의한 광학계의 광학 특성을 도시하고 있다. 도11의 (a)에는 구면 수차를 도시하고, 도11의 (b)에는 비구면 수차를 도시하고, 도11의 (c)에는 왜곡 수차를 도시하고, 도12의 (a)에는 화상각 0.5°에서의 횡 수차를 도시하고, 도12의 (b)에는 축상에서의 횡 수차를 도시하고 있다.

다음에, 상술한 대물 렌즈 장치(1)를 구비한 광학 헤드 구성의 일예를 도13에 도시한다. 광학 헤드(101)는 디스크(정보 기록 매체)(400)에 대해 정보를 기록 및/또는 재생하는 기록 재생 장치에 탑재되는 것으로, 디스크(400)에 레이저 광을 출사하여 상기 디스크(400)로부터의 복귀 광을 검출하는 부분으로서 기능한다.

또, 이하의 설명에서는 상술한 디스크(400)의 예로서 상 변화형 광 디스크를 들어, 상 변화형 광 디스크에 대해 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 경우에 대해 설명하고 있지만, 정보 기록 매체에 대해서는 재생 전용 광 디스크, 광자기 디스크 혹은 광 카드라도 좋다. 상 변화형 광 디스크는 대략 평판 원반 형상으로 되어 기판(401) 상에 기록층(402)과 보호층(403)을 차례로 적층시킨 구조로 되어 있다.

광학 헤드(101)는 도시하지 않은 광원, 편광 빔 분할기(102), 1/4 파장판(103) 및 2군 대물 렌즈를 갖는 대물 렌즈 장치(1)를 구비하고 있다. 또한, 광원과 편광 빔 분할기(102) 사이에는 도시하지 않은 회절 격자 및 콜리메이터 렌즈가 배치되어 있다.

광원은 발광 파장(λ)이 예를 들어 635㎚의 직접 편광 레이저 광을 출사하는 반도체 레이저로 이루어진다. 또한, 광원은 디스크(400)로부터 정보 신호를 재생할 때는 일정한 출력의 레이저 광을 출사하고, 디스크(400)에 정보 신호를 기록할 때는 기록하는 정보 신호에 따라서, 출사하는 레이저 광의 강도를 변조한다. 또, 광원으로부터 출사되는 레이저 광의 파장(λ)은 특히 한정되는 것은 아니며, 보다 단파장의 것을 이용한 쪽이 더욱 고기록 밀도화 및 대용량화를 꾀하는 데 적합하 다.

광원으로부터 출사된 레이저 광은 도시하지 않은 회절 격자에 의해 회절되어 0차 광 및 +1차 광, -1차 광으로 분할되고, 이들 0차 광 및 +/-1차 광은 도시하지 않은 콜리메이터 렌즈에 의해 각각 평행 광속이 된다.

콜리메이터 렌즈에 의해 평행 광속으로 된 입사 레이저 광은 편광 빔 분할기(102)를 투과하여 1/4 파장판(103)에 입사된다. 레이저 광은 1/4 파장판(103)을 투과함으로써 원형 편광 상태로 되어 대물 렌즈 장치(1)에 입사된다.

대물 렌즈 장치(1)는 상술한 바와 같이 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈(3)를 갖고 구성되어 있으며, 본 예에서는 렌즈 홀더(14)를 이용하여 구성된 것을 도시하고 있다. 1/4 파장판(103)을 투과하여 원형 편광 광속으로 된 레이저 광은 이 대물 렌즈 장치(1)의 제1 렌즈(2) 및 제2 렌즈(3)를 투과함으로써 디스크(400)의 기록층(402)의 표면부인 신호 기록면 상에 집광된다.

디스크(400)의 신호 기록면 상에 집광된 입사광은 이 신호 기록면에서 반사되어 복귀광이 된다. 이 복귀광은 대물 렌즈 장치(1)를 투과한 후, 1/4 파장판(103)에 입사한다. 그리고, 이 복귀광은 1/4 파장판(103)을 투과함으로써, 진행쪽 편광 방향에 대해 90°회전된 직선 편광이 되어 편광 비임 분할기(102)의 반사면에 있어서 반사된다.

편광 비임 분할기(102)에 있어서 반사된 복귀광은 포커싱 렌즈(104) 및 멀티 렌즈(105)를 지나서 광 검출기(106)에 의해 검출된다.

여기에서, 멀티 렌즈(105)는 입사 광속에 대해 소위 비점 수차법에 의한 비점 수차에 의해 포커싱 서보 신호의 검출을 가능하게 하기 위한 비점 수차를 부여하는 것이다. 또한, 광 검출기(106)는 예를 들어 6개의 포토 다이오드를 구비하고 있으며, 각 포토 다이오드에 입사한 복귀광의 광 강도에 따른 전기 신호를 각각 출력한다.

기록 재생 장치는 이 광 검출기(106)로부터 출력된 전자 신호에 대해 소정의 연산 처리를 실시하여, 이른바 비점 수차법에 의해 포커스 서보 신호를 생성하고, 이른바 3 비임법에 의해 트랙킹 서보 신호를 생성하여, 그들 신호에 의거하여 2축 작동기(107)를 구동한다. 이 2축 작동기(107)는 포커스 서보 신호 및 트래킹 서보 신호에 의거하여 대물 렌즈 장치(1)를 대물 렌즈의 광축 방향 및 디스크(400)의 직경 방향으로 이동 조작한다.

그리고, 광 검출기(106)는 각 포토 다이오드에 입사한 복귀광의 광 강도에 따른 전기 신호에 대해 소정의 연산 처리를 실시하여 디스크(400)로부터의 재생 신호를 생성하여 출력한다.

이상과 같이, 대물 렌즈 장치(1)를 구비하여 구성되는 광학 헤드(101)에 의해 디스크(400)에 대한 정보 신호의 서입 및 독출을 행할 수 있다.

다음에, 이와 같은 광학 헤드(101)를 구비하는 기록 재생 장치의 일예에 대해서 설명한다. 기록 재생 장치는 도14에 도시한 바와 같이, 디스크(400)를 회전 구동시키는 스핀들 모터(121)와, 상술한 광학 헤드(101)와, 광학 헤드(101)의 이동을 위한 이송 모터(122)와, 소정의 변조 처리 및 복조 처리를 행하는 변복조 회로(124)와, 광학 헤드(101)의 서보 제어 등을 행하는 서보 제어 회로(125)와, 시스템 전체의 제어를 행하는 시스템 제어기(126)를 구비하고 있다.

스핀들 모터(121)는 도시하지 않은 회전 테이블에 장착된 디스크(400)를 소정의 회전수로 회전 구동하기 위한 것이며, 서보 제어 회로(125)로부터의 제어 신호에 의거하여 구동된다.

광학 헤드(101)는 변복조 회로(124)에 접속되어 있다. 광학 헤드(101)는 정보 신호의 기록을 행할 때에는 외부 회로(127)로부터 출력되어 변복조 회로(124)에 의해 소정의 변조 처리된 신호에 의거하여 디스크(400)에 대해 광 강도 변조를 실시한 레이저 광을 조사한다.

또한, 정보 신호의 재생을 행할 때에는 광학 헤드(101)는 디스크(400)에 대해 일정 출력의 레이저 광을 조사하고, 그 복귀광으로부터 재생 신호를 생성하여 상기 재생 신호를 변복조 회로(124)에 공급한다.

그리고, 이 광학 헤드(101)는 서보 제어 회로(125)에도 접속되어 있다. 광학 헤드(101)는 디스크(400)로부터의 복귀광으로부터, 포커스 서보 신호를 생성하여 그들 서보 신호를 서보 제어 회로(125)에 공급한다. 서보 제어 회로(125)는 서보 신호에 의거하여 2축 작동기(107)에 의한 포커스 및 트래킹 제어를 행한다.

또한, 변복조 회로(124)는 시스템 제어기(126)에 접속되어 있다. 변복조 회로(124)는 시스템 제어기(126)에 의한 제어 하에서, 기록 및 재생 신호에 대해 소정의 변조 처리를 실시한다.

이송 모터(123)는 광학 헤드(101)를 디스크(400)의 직경 방향의 소정의 위치 로 이송하기 위한 것이며, 서보 제어 회로(125)로부터의 제어 신호에 의거하여 구동된다.

서보 제어 회로(125)는 시스템 제어기(126)에 의한 제어 하에서, 스핀들 모터(122), 이송 모터(123)를 제어한다.

이상과 같은 구성을 갖는 기록 재생 장치(121)에 의해, 디스크(400)에 대한 정보의 기록 및/또는 재생이 가능해진다.

그리고, 기록 재생 장치(121)는 상술한 바와 같이 제조 공정에 있어서 제1 렌즈(2)와 제2 렌즈(3)의 위치 어긋남을 발생하지 않는 2군의 대물 렌즈를 갖는 대물 렌즈 장치(1)를 사용하고 있으므로, 상술한 3 요소의 오차에 의한 열화를 포함하는 일 없이 정보 신호를 디스크(400)에 대해 기록 및 재생할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 관한 렌즈 홀더는 복수의 렌즈가 각각 대응하여 부착되는 상기 렌즈의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 기준면이 광축 방향에 있어서의 일 방향을 향해 복수 설치되어 있으므로, 동일 방향으로부터의 가공에 의해 기준면을 형성할 수 있다.

이 렌즈 홀더에 의해 복수의 렌즈를 조정 없이 고정밀도로 위치 결정하여 고정하는 것이 가능해져, 상기 렌즈 사이의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관한 렌즈 홀더의 제조 방법은 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 복수의 렌즈가 각각 대응하여 부착되는 렌즈 홀더의 복수의 기준부를 형성하 는 기준부 성형부가 설치되어 있는 금형을 사용하고 있으므로, 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 형성되어 있는 기준부 성형부에 의해 렌즈 홀더의 기준부를 형성할 수 있다.

이 렌즈 홀더의 제조 방법은 복수 렌즈를 조정 없이 고정하는 것을 가능하게 해, 상기 렌즈 사이의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 관한 렌즈 홀더의 제조용 금형은 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 복수의 렌즈가 각각 대응하여 부착되는 렌즈 홀더의 복수의 기준부를 형성하는 기준부 성형부가 설치되어 있음으로써, 수형 또는 암형 중 어느 한쪽에 형성되어 있는 기준부 성형부에서 렌즈 홀더의 기준부를 형성할 수 있다.

이 렌즈 홀더의 제조용 금형은 복수의 렌즈를 조정 없이 고정밀도로 위치 결정하여 고정할 수 있는 렌즈 홀더의 제조를 가능하게 하고, 상기 렌즈 사이의 위치 결정을 고정밀도로 행하는 것을 가능하게 한다.

그리고, 본 발명에 관한 대물 렌즈 장치는 상술한 바와 같은 렌즈 홀더를 구비하여 구성되고, 대물 렌즈를 이루는 복수의 렌즈가 조정 없이 고정밀도로 위치 결정하여 고정되어 있다.

Claims (7)

1. 레이저 광을 이용하여 정보 기록 매체에 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 행하는 광학 헤드의 대물 렌즈 장치로써,

   제1 렌즈 및 제2 렌즈로 이루어지는 대물 렌즈와,

   상기 대물 렌즈를 지지하는 렌즈 홀더를 포함하고,

   상기 제1 및 제2 렌즈는 적어도 한쪽 면에 있어서 중앙 부분이 렌즈면이 되고 외부 모서리부 근방이 광축에 수직인 평면부가 되고,

   상기 렌즈 홀더는 상기 제1 및 제2 렌즈가 각각 대응하여 부착되고 상기 렌즈의 광축 방향 위치 및 기울기를 규제하는 제1 및 제2 기준면을 갖고, 이들 기준면을 광축 방향에 있어서의 일 방향을 향하게 하고 있으며, 상기 제1 렌즈의 평면부를 상기 제1 기준면과 동일 평면으로 하여 상기 제1 렌즈를 지지하고, 상기 제2 렌즈의 평면부를 상기 제2 기준면과 동일 평면으로 하여 상기 제2 렌즈를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.
2. 제1항에 있어서, 렌즈 홀더는 제1 기준면에 인접하여 형성되어 제1 렌즈를 상기 제1 렌즈의 반경 방향에 대해 위치 결정하는 제1 반경 방향 기준면과, 제2 기준면에 인접하여 형성되어 제2 렌즈를 상기 제2 렌즈의 반경 방향에 대해 위치 결정하는 제2 반경 방향 기준면을 포함하고,

   제1 렌즈는 주위면을 상기 제1 반경 방향 기준면에 접촉시켜 지지되고,

   제2 렌즈는 주위면을 상기 제2 반경 방향 기준면에 접촉시켜 지지되고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.
3. 제1항에 있어서, 제1 렌즈는 제1 반경 방향 기준면이 형성하는 원통형부 내에 대해 압입됨으로써 지지되고, 제2 렌즈는 제2 반경 방향 기준면이 형성하는 원통형부 내에 대해 압입됨으로써 지지되고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.
4. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 렌즈는 렌즈 홀더에 대해 접착제에 의해 고정되어 지지되고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.
5. 제1항에 있어서, 제1 렌즈는 제1 반경 방향 기준면이 형성하는 원통형부 내에 대해 압입된 후에 접착제에 의해 렌즈 홀더에 대해 고정되어 지지되고, 제2 렌즈는 제2 반경 방향 기준면이 형성하는 원통형부 내에 대해 압입된 후에 접착제에 의해 렌즈 홀더에 대해 고정되어 지지되고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.
6. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 렌즈의 적어도 한쪽은 단부면을 렌즈 홀더의 단부면보다도 외부측으로 돌출시키고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.
7. 제1항에 있어서, 제1 및 제2 렌즈 중 단부면을 렌즈 홀더의 단부면보다도 외부측으로 돌출시키고 있는 한쪽의 렌즈는 다른쪽 렌즈보다도 소경이며, 평면부를 이 평면부와 동일 평면이 되는 기준면의 내부측에 위치시키고 있는 것을 특징으로 하는 대물 렌즈 장치.

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