KR100856106B1 - 렌즈, 조합렌즈와 그 제조방법, 광학픽업장치 및광디스크장치 - Google Patents

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소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정가능한 렌즈 및 조합렌즈와, 그 조합렌즈의 제조방법, 그 조합렌즈를 탑재한 광학픽업장치 및 광디스크장치; 렌즈기체(1)의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 그 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 제 1렌즈(L1)와, 렌즈기체(2)의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 그 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 제 2렌즈(L2)를 접합하여서 이루어지는 조합렌즈; 조합렌즈를 대물렌즈로 이용하는 광학픽업장치 및 광디스크장치.

Description

렌즈, 조합렌즈와 그 제조방법, 광학픽업장치 및 광디스크장치{Lens, combination lens, method of manufacturing the combination lens, optical pickup device, and optical disk device}
본 발명은 렌즈, 조합렌즈와 그 제조방법, 광학픽업장치 및 광디스크장치에 관한 것이며, 특히 고기록밀도를 실현할 수 있는 광디스크용 광디스크장치와 광학픽업장치, 그들의 장치에 대물렌즈로서 탑재되는 렌즈와 조합렌즈 및 그 제조방법에 관한 것이다.
근래, 정보기록의 분야에 있어서는, 광학정보 기록방식에 관한 연구가 각 연구소에서 진행되고 있다. 이 광학정보 기록방식은, 비접촉으로 기록·재생이 행해지는 것, 재생전용형, 추기형, 고쳐쓰기 가능형의 각각의 메모리형태에 대응할 수 있는 등의 많은 이점을 가지며, 싼값으로 대용량파일의 실현을 가능하게 하는 방식으로서 산업용에서 민생용까지 폭넓은 용도가 고려되고 있다.
상기의 각종 광학정보 기록방식용의 CD(compact disk)나 DVD(digital versatile disk) 등의 광학기록매체(이하, 광디스크라고 한다)의 기록·재생장치(이하, 광디스크장치라고 한다)에 탑재되는 광학픽업장치에 있어서는, 예를 들면 780nm 혹은 650nm 파장의 레이저광이 레이저다이오드에서 출사되고, 빔스플리터 등 의 광학부재를 포함하는 광학계에 의해 광디스크의 광학기록층 상에 집광된다. 광디스크로부터의 반사광은, 상기의 광학계를 역의 경로를 더듬어 찾고, 멀티렌즈 등에 의해 포토다이오드 등의 수광소자 상에 투광된다.
상기의 광디스크로부터의 반사빛의 변화에 의해, 광디스크의 광학기록층 상에 기록된 정보의 독출이 이루어진다.
상기와 같은 광디스크장치는, 통상의 구성에 있어서, 파장(λ)의 빛을 조사하는 광원과, 상기 광원의 출사하는 빛을 광학기록매체의 광학기록층 상에 집광하는 개구수(NA)의 대물렌즈(집광렌즈)를 포함하는 광학계와, 광학기록층으로부터의 반사광을 검출하는 수광소자 등을 가진다.
상기의 광디스크장치에 있어서, 광학기록층 상에 있어서의 빛의 스포트사이즈(ψ)는 일반적으로 하기 수학식 1로 주어진다.
ψ= λ/NA
빛의 스포트사이즈(ψ)는 광학기록매체의 기록밀도에 직접 영향을 주고, 스포트사이즈(ψ)가 작을 수록 고밀도기록이 가능하게 되고, 대용량화가 가능하다.
즉, 빛의 파장(λ)이 보다 짧을 수록, 또 대물렌즈의 개구수(NA)가 클 수록, 스포트사이즈(ψ)는 보다 작게되므로 고밀도기록이 가능해지는 것을 나타낸다.
상기의 지침에 따라서, 광디스크의 대용량화를 실현하기 위하여, 예를 들면 광원의 파장을 녹색에서 청색, 더욱이는 자외선의 영역에까지 단파장화하고, 대물렌즈의 개구수(NA)를 예를 들면 0.8 ∼ 2.5 정도에까지 높인 광디스크장치의 검토 가 되어 있다.
상기와 같이 대물렌즈의 개구수가 커지면, 일반적으로 광디스크장치에 있어서의 디스크경사 허용도가 감소하기 때문에, 이것에 대응하기 위해 광디스크의 광입사측의 보호층의 두께를 1μm ∼ 0.1mm정도에까지 얇게 한 타입의 광디스크로 하는 것이 필요하게 된다.
상기의 개구수(NA)를 0.85정도에까지 높인 대물렌즈는, 예를 들면 조합렌즈의 하나인 솔리드 이머젼렌즈(고체함침렌즈, Solid Immersion Lens, 이후 SIL라고도 한다)에 의해 실현할 수 있다.
도 1은, SIL의 모식구성을 나타내는 단면도이다. SIL은, 제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)로 구성된다.
또, 도 2a는 상기 제 1볼록렌즈의 평면도이고, 도 2b는 도 2a중 A - A'에 있어서의 단면도이다. 또 도 2c는 제 2볼록렌즈의 단면도이다.
제 1볼록렌즈(L1)는 렌즈기체(1)의 양면(1c, 1d)에 볼록형 비구면의 표면이 설치되어 있고, 한편 제 2볼록렌즈(L2)는 렌즈기체(2)의 한편의 면(2c)에 볼록형 구면의 표면이 설치되고, 타편의 면(2d)은 평면(FL)으로 되어 있다.
제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)는, 동일광축(AX) 상에 배치되고, 광원(LS)으로부터의 광빔(LB)이 제 1볼록렌즈(L1)를 통과한 후, 제 2볼록렌즈(L2)를 통과하고, 제 1볼록렌즈(L1)와는 반대측의 광축(AX)상의 소정의 점에 집광하도록 구성되어 있다.
상기의 제 1볼록렌즈(L1)의 수차를 작게하기 위해서는, 양면(1c, 1d)에 설치 된 볼록형 비구면의 중심을 정밀도 좋게 일치시킬 필요가 있다.
이것을 실현하기 위해, 도 3에 나타내는 금형을 이용하여 제 1볼록렌즈(L1)가 성형되어 있다.
도 3a는, 상기 금형의 평면도이고, 도 3b는 도 3a중 A - A'에 있어서의 단면도이다.
상기의 금형은, 원통형의 제 1금형(Ma) 중에, 상편 및 하편에서 각각 비구면의 오목면을 가지는 핀형의 제 2금형(Mb) 및 제 3금형(Mc)이 삽입되도록 구성되며, 제 1 금형(Ma), 제 2금형(Mb) 및 제 3금형(Mc)의 내측벽면으로 둘러싸인 공간이 성형용의 캐비티(Cav)가 된다.
상기의 금형을 이용하여 제 1볼록렌즈(L1)를 성형할 때에는, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 상기 캐비티(Cav) 내에 옥유리(BG)를 넣고, 유리가 연화하는 온도까지 금형을 가열하고, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 제 2금형(Mb) 및 제 3금형(Mc)을 상편 및 하편에서 각각 가압하여 성형할 수 있다.
상기의 금형은, 원통형의 제 1금형(Ma)과, 핀형의 제 2금형(Mb) 및 제 3금형(Mc)의 중심축이 일치한 구조를 하고 있으므로, 가공에 있어서 제 1볼록렌즈의 양면에 설치된 볼록형 비구면의 중심을 정밀도 좋게 일치시키는 것은 비교적 용이하다.
또 제 1볼록렌즈(L1) 및 제 2볼록렌즈(L2)로 구성되는 SIL로서의 수차를 작게하기 위해, 제 1볼록렌즈(L1) 및 제 2볼록렌즈(L2)의 광축의 기울기를 매우 작게 할 필요가 있다.
그러나, 도 2b에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1볼록렌즈(L1)에 있어서, 양면(1c, 1d)에 설치된 볼록형의 부분은 비구면이기 때문에, 위치맞춤을 위한 기준면이 될수 없다.
따라서, 상기 제 1볼록렌즈(L1)는 위치맞춤을 위한 기준면을 확보하기 위해, 표면이 평면(FL)으로 되어 있는 차양(1e)을 렌즈기체(1)의 외주부에 설치하고, 차양(1e)의 표면을 기준으로서 광축의 조정을 행하고 있었다.
그렇지만, 근래에 있어서는, 렌즈의 개구수가 점점 크게 되는 동시에, 광축의 조정에 대하여도 극히 높은 정밀도가 요구되고 있다.
이 때문에, 상기와 같은 렌즈기체의 외주부에 설치된 소면적의 차양부분을 기준면으로 하는 것만으로는, 요구를 충족하는 고정밀도한 조정이 불가능하게 되었다.
상기의 문제를 해결할 방법의 하나로서, 복수개의 조합렌즈를 동시에 형성하는 방법이 있고, 이것을 이하에 설명한다.
도 5는 상기의 방법에 의해 형성한 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다. SIL은 제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)로 구성된다.
또 도 6a는 상기 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 6b는 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
제 1볼록렌즈(L1)는, 렌즈기체(1)의 상면에 설치된 저면이 볼록형으로 되어 있는 오목부(1a)의 표면과 렌즈기체(1)의 하면에 설치된 오목부(1b)의 표면으로 구성되어 있고, 이들 오목부(1a, 1b)를 제외한 부분의 렌즈기체(1)의 상면(Sp) 및 하 면(SA)은 각각 기준면으로 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
한편, 제 2볼록렌즈(L2)는, 렌즈기체(2)의 상면에 설치된 오목부(2a)의 표면과 렌즈기체(2)의 하면의 표면으로 구성되어 있고, 이들 오목부(2a)를 제외한 부분의 렌즈기체(2)의 상면(SB) 및 하면(SC)은 각각 기준면으로 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)는, 동일광축(AX)상에 배치되고, 렌즈기체(1)의 하면(SA)과 렌즈기체(2)의 상면(SB)이 접착, 고정되어 있고, 광원(LS)으로부터의 광빔(LB)이 제 1볼록렌즈(L1)를 통과한 후, 제 2볼록렌즈(L2)를 통과하고, 제 1볼록렌즈(L1)와는 반대측의 광축(AX)상의 소정의 점에 집광하도록 구성되어 있다.
상기 SIL의 제조방법에 대하여 이하에 설명한다.
우선, 도 7a에 나타내는 금형을 이용하여, 복수개의 상기의 제 1볼록렌즈를 일체화 한 제 1렌즈 집적체(aggregate : 10)를 형성한다. 도 7b는, 이와 같이 하여 형성된 제 1렌즈 집적체(10)의 단면도이고, 도 7c는 평면도이고, 도 7c의 A - A'에 있어서의 단면이 도 7b에 상당한다.
상기의 금형은, 제 1금형(M1)과 제 2금형(M2)을 가지며, 각각 소정의 위치에 관통개구부가 형성되고, 제 1금형(M1)에는 선단에 볼록면을 가지는 핀금형(P1b)이, 제 2금형(M2)에는 선단에 오목면을 가지는 핀금형(P1a)이 각각 삽입되어 있다. 또 제 2금형(M2)에는 위치맞춤 표적용핀(P11)도 삽입되어 있다.
제 1금형(M1), 제 2금형(P1a), 핀금형(P1a), 핀금형(P1b) 및 위치맞춤 표적용핀(P11)의 내측벽면에서 둘러싸인 공간이 성형용의 캐비티(Cav)가 된다.
상기의 구성의 금형속을 연화한 유리 등의 광학재료로 충진하는 것으로, 도 7b 및 도 7c에 나타내는 바와 같은, 제 1볼록렌즈(L1)를 구성하는 저면이 볼록형으로 되어 있는 오목부(1a) 및 오목부(1b)가 형성된 복수개(도면상은 9개)의 제 1볼록렌즈가 일체화되고, 또한 위치맞춤표적(11)이 설치된 제 1렌즈집적체(10)가 형성된다.
한편, 상기와 동일한 금형 및 방법을 이용하여, 제 2볼록렌즈(L2)를 구성하는 오목부(2a)가 형성된 복수개(도면상은 9개)인 상기 제 2볼록렌즈가 일체화되고, 또한 위치맞춤표적(21)이 설치된 제 2렌즈집적체(20)를 형성한다.
상기와 같이 하여 얻어진 제 1렌즈집적체(10)와 제 2렌즈집적체(20)를, 위치맞춤표적(11, 21)을 중합하고, 접착제 등을 이용하여 접합한다.
이 후의 공정으로서는, 소정의 분할라인에 의해, 도 5에 나타내는 바와 같은 소정의 크기의 개개의 SIL로 분할한다.
상기의 SIL의 제조방법에 의하면, 제 1렌즈집적체(10)와 제 2렌즈집적체(20)를 접합할 때에, 대면적인 제 1렌즈집적체(10)의 하면 및 제 2렌즈집적체(20)의 상면을 기준면으로서 위치맞춤을 할 수 있으므로, 고도한 숙련을 요한 조정을 하지 않고, 용이하게 극히 고정밀도로, 제 1볼록렌즈(L1) 및 제 2볼록렌즈(L2)의 광축의 기울기를 배제하여 형성할 수 있다.
그렇지만, 제 1볼록렌즈(L1)가 되는 상기 제 1렌즈집적체를 형성하는 금형에 있어서, 각각의 제 1볼록렌즈가 되는 위치의 제 1금형(M1) 및 제 2금형(M2)에 관통개구부가 설치되고, 핀금형(P1b)과 핀금형(P1a)이 각각 삽입된 구조로 되어있고, 제 1볼록렌즈(L1)를 고정밀도로 형성하기 위해서는, 핀금형(P1b)과 핀금형(P1a)의 중심축을 일치시킬 필요가 있지만, 도 7에 나타내는 바와 같이 일반적인 금형구조에 있어서는, 핀금형(P1b)과 핀금형(P1a)을 각각 삽입하는 관통개구부를 가지는 제 1금형(M1)과 제 2금형(M2)은 별체로 형성되어서, 이들을 조합하는 구조로 되어 있기 때문에, 핀금형(P1b)과 핀금형(P1a)의 중심축을 맞추는 것은 매우 곤란을 수반하고 있고, 고정밀도로 형성된 제 1볼록렌즈를 얻는 것이 곤란하게 되어 있었다.
본 발명은, 상술의 상황을 감안하여 이루어진 것이며, 따라서 본 발명은, 몰드로 형성된 복수장의 렌즈의 각각의 광축을 공통으로 하여 조합한 조합렌즈에 있어서, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정 가능한 렌즈 및 조합렌즈와, 이 조합렌즈의 제조방법, 이 조합렌즈를 탑재한 광학픽업장치 및 광디스크장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 렌즈는, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가진다.
상기의 본 발명의 렌즈는, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이므로, 입사측과 출사측의 양 편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하고, 또, 다른 렌즈와 조합하여 조합렌즈로 할 때도 상기 평면을 기준면으로 할 수 있고, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능하다.
또, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 조합렌즈는 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 그 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 제 2렌즈를 접합하여서 이루어진다.
상기의 본 발명의 조합렌즈는, 적합하게는 상기 제 1렌즈의 상기 평면과, 상기 제 2렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 접합하여서 이루어진다.
또 적합하게는 상기 제 1렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면과, 상기 제 2렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 접합하여서 이루어진다.
또 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 조합렌즈는 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면인 제 1렌즈와, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 제 2렌즈를 접합하여서 이루어진다.
상기의 본 발명의 조합렌즈는, 적합하게는 상기 제 1렌즈의 상기 평면과 상기 제 2렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 접합하여서 이루어진다.
또 적합하게는 상기 제 1렌즈의 상기 평면과, 상기 제 2렌즈의 상기 평면을 접합하여서 이루어진다.
또 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 조합렌즈는, 광축을 공유하는 제 1볼록렌즈와 제 2볼록렌즈로 구성되고, 광원으로부터의 광선이 상기 제 1볼록렌즈를 통과한 후, 상기 제 2볼록렌즈를 통과하고, 상기 제 1볼록렌즈와는 반대측의 상기 광축상의 소정의 점에 집광하도록 구성된 조합렌즈이고, 상기 제 1볼록렌즈를 구성하는 렌즈기체의 상기 광선의 출사측의 면이 평면이다.
상기의 본 발명의 조합렌즈는, 적합하게는 상기 제 1볼록렌즈를 구성하는 렌즈기체의 상기 광선의 출사측의 면과, 상기 제 2볼록렌즈를 구성하는 렌즈기체의 상기 광선의 출사측의 면이 평면이다.
상기의 본 발명의 조합렌즈는, 조합렌즈를 구성하는 제 1렌즈가, 적어도 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면인 것같은 렌즈를 사용하여, 제 2렌즈와 접합하여서 구성되어 있다.
상기의 제 1렌즈는, 입사측과 출사측의 양 편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하고, 또 제 2렌즈와 조합하여 조합렌즈로 할 때도 상기 평면을 기준면으로 할 수 있다.
또한 제 2렌즈로서도, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지고 있는 렌즈를 이용하는 것으로, 입사측과 출사측의 양 편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하고, 또 제 1렌즈와 조합하여 조합렌즈로 할 때도 상기 평면을 기준면으로 할 수 있다.
따라서, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈로 되어 있다.
또, 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 조합렌즈의 제조방법은 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 복수개의 제 1렌즈를, 상기 평면 및 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 서로 공유하도록 일체화하고, 위치맞춤용 표적을 설치한 제 1렌즈집적체를 형성하는 공정과, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 복수개의 제 2렌즈를, 상기 평면 및 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 서로 공유하도록 일체화하고, 위치맞춤용 표적을 설치한 제 2렌즈집적체를 형성하는 공정과, 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체의 접합체를, 상기 위치맞춤용 표적끼리를 위치맞춤하여 접합하는 공정과, 상기로 얻어진 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체의 접합체를 개개의 상기 제 1렌즈와 상기 제 2렌즈와의 접합체인 조합렌즈로 분할하는 공정을 가진다.
상기의 본 발명의 조합렌즈의 제조방법은, 적합하게는 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체를 접합하는 공정에 있어서, 상기 제 1렌즈의 상기 평면과, 상기 제 2렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 접합한다.
또 적합하게는, 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체를 접합하는 공정에 있어서, 상기 제 1렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면과, 상기 제 2렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 접합한다.
또 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 조합렌즈의 제조방법은, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면인 복수개의 제 1렌즈를 상기 평면을 서로 공유하도록 일체화하고, 위치맞춤용 표적을 설치한 제 1렌즈집적체를 형성하는 공정과, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지는 복수개의 제 2렌즈를, 상기 평면 및 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 서로 공유하도록 일체화하고, 위치맞춤용 표적을 설치한 제 2렌즈집합체를 형성하는 공정과, 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체를 상기 위치맞춤용 표적끼리를 위치맞춤하여 접합하는 공정과, 상기에서 얻어진 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체의 접합체를 개개의 상기 제 1렌즈와 상기 제 2렌즈와의 접합체인 조합렌즈로 분할하는 공정을 가진다.
상기의 본 발명의 조합렌즈의 제조방법은, 적합하게는 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체를 접합하는 공정에 있어서, 상기 제 1렌즈의 상기 평면과 상기 제 2렌즈의 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 접합한다.
또 적합하게는, 상기 제 1렌즈집적체와 상기 제 2렌즈집적체를 접합하는 공정에 있어서, 상기 제 1렌즈의 상기 평면과, 상기 제 2렌즈의 상기 평면을 접합한다.
상기의 본 발명의 조합렌즈의 제조방법은, 복수개의 제 1렌즈를 일체화하고, 위치맞춤용 표적을 설치한 제 1렌즈집적체를 형성한다.
다음에, 복수개의 제 2렌즈를 일체화하고, 위치맞춤용 표적을 설치한 제 2렌 즈집적체를 형성한다.
다음에, 제 1렌즈집적체와 제 2렌즈집적체를 위치맞춤용 표적끼리를 위치맞춤하여 접합한다.
다음에, 얻어진 제 1렌즈집적체와 제 2렌즈집적체의 접합체를, 개개의 제 1렌즈와 제 2렌즈와의 접합체인 조합렌즈로 분할한다.
상기의 본 발명의 조합렌즈의 제조방법에 의하면, 제 1렌즈가 적어도 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 이것을 집적한 제 1렌즈집적체는 상기 평면으로 이루는 대면적의 기준면을 가지고 있다. 한편, 제 2렌즈도 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 상기 평면인 면과 평행한 다른 면을 구성요소로서 가지고 있고, 이것을 집적한 제 2렌즈집적체도 대면적의 기준면을 가지고 있다.
이들 기준면끼리를 접합하는 것으로, 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 접합하는 것이 가능하고, 또한 위치맞춤용 표적끼리를 위치맞춤하므로, 고정밀도로 위치를 규정하여 접합할 수 있다.
따라서, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈를 제조할 수 있다.
또 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광학픽업장치는, 광학기록매체의 광학기록층에 빛을 조사한 때의 반사광을 수광하는 광학픽업장치이고, 빛을 출사하는 발광부와, 상기 발광부로부터의 출사광을 수광하는 수광부와, 상기 발광부로부터의 출사광을 상기 광학기록매체의 광학기록층에 조사하고, 상기 광학기록매 체로부터의 반사광을 상기 수광부에 결합시키는 광학부재를 가지며, 상기 광학부재가 상기 발광부로부터의 출사광을 상기 광학기록층 상에 집광하는 렌즈로서, 광축을 공유하는 제 1볼록렌즈와 제 2볼록렌즈로 구성되고, 상기 발광부로부터의 빛이 상기 제 1볼록렌즈를 통과한 후, 상기 제 2볼록렌즈를 통과하고, 상기 제 1볼록렌즈와는 반대측의 상기 광축상에 있어서의 상기 광학기록층 상에 집광하도록 구성된 조합렌즈이고, 상기 제 1볼록렌즈를 구성하는 렌즈기체의 상기 빛의 출사측의 면이 평면인 조합렌즈를 포함한다.
조합시에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈를 이용하여, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광학픽업장치를 구성할 수 있다.
또, 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 광디스크장치는, 광학기록매체의 광학기록층에 빛을 조사한 때의 반사광을 수광하여, 상기 광학기록매체의 광학기록층에 기록된 정보를 재생하는 광디스크장치이고, 광학기록매체를 회전구동하는 구동부와, 빛을 출사하는 발광부와, 상기 발광부로부터의 출사광을 수광하는 수광부와, 상기 발광부로부터의 출사광을 상기 광학기록매체의 광학기록층에 조사하고, 상기 광학기록매체로부터의 반사광을 상기 수광부에 결합시키는 광학부재를 가지며, 상기 광학부재가 상기 발광부로부터의 출사광을 상기 광학기록층 상에 집광하는 렌즈로서, 광축을 공유하는 제 1볼록렌즈와 제 2볼록렌즈로 구성되고, 상기 발광부로부터의 빛이 상기 제 1볼록렌즈를 통과시킨 후, 상기 제 2볼록렌즈를 통과하고, 상기 제 1볼록렌즈와는 반대측의 상기 광축상에 있어서의 상기 광학기록층 상 에 집광하도록 구성된 조합렌즈이고, 상기 제 1볼록렌즈를 구성하는 렌즈기체의 상기 빛의 출사측의 면이 평면인 조합렌즈를 포함한다.
상기의 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못됨(misalignment)을 억제하고 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈를 이용하여, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광디스크장치를 구성할 수 있다.
도 1은 제 1종래예에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다.
도 2a는 제 1종래예에 관계되는 제 1볼록렌즈의 평면도이고, 도 2b는 도 2a 중 A - A'에 있어서의 단면도이고, 도 2c는 제 2볼록렌즈의 단면도이다.
도 3a는 제 1종래예에 관계되는 제 1볼록렌즈 성형용 금형의 평면도이고, 도 3b는 도 3a 중 A - A'에 있어서의 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 제 1종래예에 관계되는 조합렌즈의 제조방법의 제조공정을 나타내는 단면도이고, 도 4a는 금형(캐비티) 내에 옥유리를 넣는 공정까지, 도 4b는 금형의 온도를 승온시켜서 제 2금형 및 제 3금형을 상편 및 하편에서 각각 가압하는 공정까지를 나타낸다.
도 5는 제 2종래예에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다.
도 6a는 제 2종래예에 관계되는 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 6b는 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
도 7a는 제 2종래예에 관계되는 조합렌즈의 제조방법에 있어서의 제 1렌즈집합체를 성형하기 위한 금형의 모식구성도이고, 도 7b는 제 1렌즈집적체의 단면도이고, 도 7c는 그 평면도이다.
도 8은 제 2종래예에 관계되는 조합렌즈의 제조방법에 있어서의 제 1렌즈집적체와 제 2렌즈집적체를 접합하는 공정을 나타내는 사시도이다.
도 9는 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다.
도 10a는 제 1실시형태에 관계되는 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 10b는 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
도 11a는 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈의 제조방법에 있어서의 제 1렌즈집적체를 성형하기 위한 금형의 모식구성도이고, 도 11b는 제 1렌즈집적체의 단면도이고, 도 11c는 그 평면도이다.
도 12a는 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈의 제조방법에 있어서의 제 2렌즈집적체를 성형하기 위한 금형의 모식구성도이고, 도 12b는 제 2렌즈집적체의 단면도이고, 도 12c는 그 평면도이다.
도 13a는 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈의 제조방법에 있어서의 제 1렌즈집적체와 제 2렌즈집적체를 접합하는 공정을 나타내는 사시도이고, 도 13b는 도 13a와 동공정을 나타내는 단면도이고, 도 13c는 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈의 제조방법에 있어서의 제 1렌즈집적체와 제 2렌즈집적체의 접합하는 본체를 나타내는 사시도이고, 도 13d는 개개의 조합렌즈로 분할하는 공정을 나타내는 단면도이다.
도 14는 제 2실시형태에 관계되는 광학픽업장치의 구성도이다.
도 15는 제 3실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다.
도 16a는 제 3실시형태에 관계되는 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 16b는 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
도 17은 제 4실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다.
도 18a는 제 4실시형태에 관계되는 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 18b는 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
도 19는 제 5실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다.
도 20a는 제 5실시형태에 관계되는 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 20b는 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
* 부호의 설명
1. 렌즈기체 1a. 저면이 볼록형태인 오목부
1a'. 볼록부 1b. 오목부
2. 렌즈기체 2a. 저면이 볼록형태인 오목부
2b. 오목부 L1. 제 1볼록렌즈
L2. 제 2볼록렌즈 LS. 광원
AX. 광축 LB. 광빔
10. 제 1렌즈집적체 11. 위치맞춤표적
20. 제 2렌즈집적체 21. 위치맞춤표적
M1, M2, Ma, Mb, Mc.금형 P1a, P2b. 핀금형
P11, P21. 표적용 핀 DV. 분할라인
L. 레이저광 LD. 레이저다이오드
C. 콜리메이터 HWP. 1/2파장판
BS. 빔 스플리터 QWP. 1/4파장판
SIL. 조합렌즈 AC. 액츄에이터
SL. 서보 및 RF용 광학렌즈 PD1. 제 1포토다이오드
ML. 모니터용 광학렌즈 PD2. 제 2포토다이오드
SM. 스핀들모터 D. 광디스크
RL. 광학기록층
이하, 본 발명의 렌즈 및 조합렌즈와 그 조합렌즈의 제조방법, 광학픽업장치 및 광디스크장치에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
제 1실시형태
도 9는, 본 실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다. SIL은, 제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)로 구성된다.
또 도 10a는 상기 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 10b는 상기 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
제 1볼록렌즈(L1)는, 유리 등의 광학재료로 되는 렌즈기체(1)의 상면에 설치된 저면이 볼록형으로 되어 있는 오목부(1a)의 표면과 렌즈기체(1)의 하면표면으로 구성되어 있고, 이 오목부(1a)를 제외한 부분의 렌즈기체(1)의 상면(Sp) 및 하면(SA)은 각각 기준면이 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
한편, 제 2볼록렌즈(L2)는, 유리 등의 광학재료로 되는 렌즈기체(2)의 하면에 설치된 오목부(2b) 내에 렌즈기체(2)보다 고굴절율인 재료가 메워넣어져서 구성되어 있다.
렌즈기체(2)의 오목부(2b)를 제외한 부분의 렌즈기체(2)의 상면(SB) 및 하면(SC)은 각각 기준면이 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)는, 동일광축(AX)상에 배치되고, 렌즈기체(1)의 하면(SA)과 렌즈기체(2)의 상면(SB)이 접착, 고정되어 있고, 광원(LS)으로부터의 광빔(LB)이 제 1볼록렌즈(L1)를 통과한 후, 제 2볼록렌즈(L2)를 통과하고, 제 1볼록렌즈(L1)와 반대측의 광축(AX)상의 소정의 점에 집광하도록 구성되어 있다.
상기의 본 실시형태의 SIL은, 제 1볼록렌즈가 렌즈기체의 빛의 출사측의 면이 평면인것 같은 렌즈이고, 한편, 제 2볼록렌즈도 렌즈기체의 빛의 입사측의 면이 평면이다.
각 렌즈 모두 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하게 되어 있고, 상기와 같이 평면끼리를 접합하는 것으로, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈로 되어 있다.
상기의 SIL의 제조방법에 대해 이하에 설명한다.
우선, 도 11a에 나타내는 금형을 사용하여, 복수개의 상기의 제 1볼록렌즈를 일체화한 제 1렌즈집적체(10)를 형성한다. 도 11b는, 이와 같이 하여 형성된 제 1렌즈집적체(10)의 단면도이고, 도 11c는 평면도이고, 도 11c의 A - A'에 있어서의 단면이 도 11b에 상당한다.
상기의 금형은, 제 1금형(M1)과 제 2금형(M2)을 가지며, 제 2금형(M2)의 소정의 위치에 관통개구부가 형성되고, 선단에 오목면을 가지는 핀금형(P1a) 및 위치맞춤표적용 핀(P11)이 각각 삽입되어 있다.
제 1금형(M1), 제 2금형(M2), 핀금형(P1a) 및 위치맞춤표적용 핀(P11 )의 내측벽면에 둘러싸인 공간이 성형용의 캐비티(Cav)로 된다.
상기의 구성의 금형중을 연화한 유리 등의 광학재료로 충진하는 것으로, 도 11b 및 도 11c에 나타내는 바와 같은, 제 1볼록렌즈(L1)를 구성하는 저면이 볼록형이 되어 있는 오목부(1a)가 형성된 복수개(도면상은 9개)의 제 1볼록렌즈가 일체화되고, 또한 위치맞춤표적(11)이 설치된 제 1렌즈집적체(10)가 형성된다. 제 1렌즈집적체(10)는, 상면(10a)측에 상기 오목부(1a) 및 위치맞춤표적(11)이 설치되어 있고, 하면(10b)은 평면으로 되어 있다.
한편, 상기와 마찬가지로, 도 12a에 나타내는 금형을 사용하여, 복수개의 상기의 제 2볼록렌즈를 일체화한 제 2렌즈집적체(20)를 형성한다. 도 12b는, 이와 같이 하여 형성된 제 2렌즈집적체(20)의 단면도이고, 도 12c는 평면도이고, 도 12c의 A - A'에 있어서의 단면이 도 12b에 상당한다.
상기의 금형은, 제 1금형(M1)과 제 2금형(M2)을 가지고, 제 1금형(M1)의 소정의 위치에 관통개구부가 형성되고, 선단에 볼록면을 가지는 핀금형(P2b) 및 위치맞춤표적용 핀(P21)이 각각 삽입되어 있다.
제 1금형(M1), 제 2금형(M2), 핀금형(P2b) 및 위치맞춤표적용 핀(P21 )의 내측벽면에 둘러싸인 공간이 성형용의 캐비티(Cav)가 된다.
상기의 구성의 금형중을 연화한 유리 등의 광학재료로 충진하는 것으로, 도 12b 및 도 12c에 나타내는 바와 같이 제 2볼록렌즈(L2)를 구성하기 위한 오목부(2b)를 형성할 수 있고, 이 오목부(2b) 내에 고굴절율 재료를 메워넣는 것으로, 복수개(도면상은 9개)의 제 2볼록렌즈가 일체화되고, 또한 위치맞춤표적(21)이 설치된 제 2렌즈집적체(20)가 형성된다. 제 2렌즈집적체(20)는, 하면(20b)측에 상기 오목부(2b) 및 위치맞춤표적(21)이 설치되어 있고, 상면(20a)은 평면으로 되어 있다.
다음에, 도 13a의 사시도 및 도 13b의 단면도에 나타내는 바와 같이, 상기와 같이 하여 얻어진 제 1렌즈집적체(10)의 평면으로 되어있는 하면(10b)과, 제 2렌즈집적체(20)의 평면으로 되어있는 상면(20a)을 위치맞춤표적(11,21)을 중합하고, 접착제 등을 사용하여 접합한다.
접합한 결과, 도 13c에 나타내는 바와 같은 구조로 된다.
다음에, 도 13d에 나타내는 바와 같이, 소정의 분할라인(DV)에 의한 소정의 크기의 개개의 SIL로 분할하고, 도 9에 나타내는 바와 같은 SIL을 형성할 수 있다.
상기의 본 실시형태의 SIL의 제조방법에 의하면, 제 1렌즈집적체(10)와 제 2렌즈집적체(20)를 접합할 때에, 대면적인 제 1렌즈집적체(10)의 하면 및 제 2렌즈집적체(20)의 상면을 기준면으로서 위치맞춤하는 것이 가능하므로, 고도한 숙련을 요한 조정을 하지 않고, 용이하게 극히 고정밀도로, 제 1볼록렌즈(L1) 및 제 2볼록렌즈(L2)의 광축의 기울기를 배제하여 형성할 수 있다.
또한, 제 1볼록렌즈(L1) 및 제 2볼록렌즈(L2)는, 모두 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이고, 몰드공정에 있어서 제조할 때에, 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우에 필요한 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하고, 또 서로 다른 렌즈와 조합할 때의 기준면으로 할 수 있다.
따라서, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하여 조합렌즈를 제조할 수 있다.
또 다수개의 렌즈를 한번에 조립하는 것이 가능하다.
제 2실시형태
도 14는, 본 실시형태에 관계되는 광디스크장치의 요부인 광학픽업장치의 개략구성도이다.
예를 들면, 레이저다이오드(LD), 콜리메이터(C), 1/2파장판(HWP), 빔 스플리터(BS), 1/4파장판(QWP), 액츄에이터(AC)가 구비된 대물렌즈가 되는 SIL(L1, L2), 서보(servo) 및 RF용 광학렌즈(SL), 제 1포토다이오드(PD1), 모니터용 렌즈(ML), 및 제 2포토다이오드(PD2)가 스핀들모터(spindle motor, SM)에 의해 회전구동되는 광디스크(D)에 대하여, 각각 소정의 위치에 배치되어 있다.
레이저다이오드(LD)에서 출사된 레이저광(L)은, 콜리메이터(C)에 의해 평행광이 된 후, 1/2파장판(HWP)을 통과하여 빔 스플리터(BS)에 입사한다.
빔 스플리터(BS)에 있어서, 입사광은 일부를 제외하고 통과하고, 1/4파장판(QWP)을 거쳐, 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈인 SIL을 대물렌즈로서 집광되어, 스핀들모터(SM)에 의해 회전구동되는 광디스크(D)의 광학기록층(RL) 상에 스포트(spot)로서 조사된다.
광디스크(D)의 광학기록층(RL)으로부터의 반사광(L)은, 입사경로와 역의 경로를 더듬어 찾아서 빔 스플리터(BS)에 입사하고, 분광면에서 반사하여 서보(servo) 및 RF용 광학렌즈(SL)에 의해 집광되고, 제 1포토다이오드(PD1)에 입사하여 반사광이 관측된다.
한편, 레이저다이오드(LD)에서 출사된 레이저광(L)의 일부는 빔 스플리터(BS)의 분광면에서 반사하고, 모니터용 렌즈(ML)에 의해 집광되고, 제 2포토다이오드(PD2)에 입사하여 레이저광의 강도가 모니터된다.
상기의 제 1포토다이오드에 의해 반사광(L)이 관측되고, 도시하지 않은 소정의 연산회로 등에 의해 반사광(L)에 대한 RF신호가 생성된다.
이것에 의해, 광디스크(D)의 광학기록층(RL)에 있어서 기록되어 있는 데이터를 재생할 수 있다.
또, RF신호의 생성과 동시에, 도시하지 않은 매트릭스회로(matrix circuit) 및 보상회로 등의 소정의 연산회로 등에 의해, 포커스에러신호(focus error signal) 및 트래킹에러신호(tracking error signal)를 생성하고, 포커스서보(focus servo) 및 트래킹서보(tracking servo)를 행한다.
상기의 포커스에러신호의 검출이나 트래킹에러신호의 검출에는, 종래부터 이용되고 있는 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 포커스에러신호의 검출방법으로서는 비점수차법(astigmatism method) 등을, 트래킹에러신호의 검출방법으로서는 푸시풀(push pull)법이나 3빔법 등을, 각각 이용할 수 있다.
상기와 같이, 제 1실시형태에 관계되는 것을 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈(SIL)를 사용하여, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광학픽업장치 및 광디스크장치를 구성할 수 있다.
제 3실시형태
도 15는, 본 실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다. 실질적으로 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)와 마찬가지의 구성으로 되어 있고, 제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)로 구성된다.
또, 도 16a는 상기 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 16b는 상기 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
제 1볼록렌즈(L1)는, 유리 등의 광학재료로 이루어지는 렌즈기체(1)의 상면에 설치된 볼록부(1a')의 표면과 렌즈기체(1)의 하면의 표면으로 구성되어 있고, 렌즈기체(1)의 하면(SA)은 기준면으로 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
한편, 제 2볼록렌즈(2)는, 유리등의 광학재료로 이루어지는 렌즈기체(2)의 하면에 설치된 오목부(2b)내에 렌즈기체(2)보다 고굴절율의 재료가 메워넣어져서 구성되어 있다.
렌즈기체(2)의 오목부(2b)를 제외한 부분의 렌즈기체(2)의 상면(SB) 및 하면(SC)은, 각각 기준면이 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)는, 동일광축(AX) 상에 배치되고, 렌즈기체(1)의 하면(SA)과 렌즈기체(2)의 상면(SB)이 접착, 고정되고, 광원(LS)으로부터의 광빔(LB)이 제 1볼록렌즈(L1)를 통과한 후, 제 2볼록렌즈(L2)를 통과하고 제 1볼록렌즈(L1)와는 반대측의 광축(AX)상의 소정의 점에 집광하도록 구성되어 있다.
상기 본 실시형태의 SIL은, 제 1볼록렌즈가 렌즈기체의 빛의 출사측의 면이 평면인 것같은 렌즈이고, 한편 제 2볼록렌즈도 렌즈기체의 빛의 입사측의 면이 평면이다.
각 렌즈 모두 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하게 되어 있고, 상기와 같이 평면끼리를 접합하는 것으로, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈로 되어 있다.
본 실시형태에 관계되는 SIL은, 제 1실시형태에 관계되는 SIL과 동일하게 하여 제조하는 것이 가능하다.
구체적으로는, 제 1실시형태의 SIL과 동일하게 제 1렌즈집적체(10) 및 제 2렌즈집적체(20)를 형성하고, 그 하면(10b) 및 상면(20a)을 접합하고, 제 1볼록렌즈를 구성하는 오목부(1a)의 내부에 분할라인(DV)을 설정하여 분할하는 것으로, 제 1볼록렌즈의 형상을 볼록부(1a')만을 가지는 형상으로 할 수 있다.
혹은, 제 1렌즈집적체의 상면으로서, 볼록부(1a')를 가지는 형상으로 하고, 제 2렌즈집적체와 접합한 후에 개개의 SIL로 분할하는 것으로, 상기 형상으로 할 수 있다.
상기의 본 실시형태에 관계되는 SIL은, 제 1실시형태에 관계되는 SIL과 동일하게, 제 2실시형태에 나타내는 광학픽업장치 및 광디스크장치의 대물렌즈로서 적용할 수 있고, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광학픽업장치 및 광디스크장치를 구성할 수 있다.
제 4실시예
도 17은, 본 실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다. 실질적으로 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)와 동일하게, 제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)로 구성된다.
또, 도 18a는 상기 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 18b는 상기 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
제 1볼록렌즈(L1)는, 유리 등의 광학재료로 이루어지는 렌즈기체(1)의 하면 에 설치된 오목부(1b) 내에 렌즈기체(1)보다 고굴절율의 재료가 메워 넣어져서 구성되어 있다.
렌즈기체(1)의 오목부(1b)를 제외한 부분의 렌즈기체(1)의 상면(SD) 및 하면(SA)은, 각각 기준면이 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
한편, 제 2볼록렌즈(L2)도 동일한 구성이고, 유리 등의 광학재료로 이루어지는 렌즈기체(2)의 하면에 설치된 오목부(2b) 내에 렌즈기체(2)보다 고굴절율의 재료가 메워 넣어져서 구성되어 있다.
렌즈기체(2)의 오목부(2b)를 제외한 부분의 렌즈기체(2)의 상면(SB) 및 하면(SC)은, 각각 기준면으로 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)는, 동일광축(AX) 상에 배치되고, 렌즈기체(1)의 하면(SA)과 렌즈기체(2)의 상면(SB)이 접착, 고정되고, 광원(LS)으로부터의 광빔(LB)이 제 1볼록렌즈(L1)를 통과한 후, 제 2볼록렌즈(L2)를 통과하고, 제 1볼록렌즈(L1)는 반대측의 광축(AX) 상의 소정의 점에 집광하도록 구성되어 있다.
상기의 본 실시형태의 SIL은, 제 1볼록렌즈가 렌즈기체의 빛의 입사측의 면이 평면이고, 또 빛의 출사측의 오목무(1b)를 제외한 부분의 면이 평면이 되는 렌즈이다. 한편, 제 2볼록렌즈도 렌즈기체의 빛의 입사측의 면이 평면이다.
각 렌즈 모두 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하게 되어 있고, 상기와 같이 제 1볼록렌즈의 빛의 출사측의 오목부(1b)를 제외한 부분의 면인 평면과 제 2볼록렌즈의 입사측의 면을 접합하는 것으로, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈로 되어 있다.
본 실시형태에 관계되는 SIL은, 제 1실시형태에 관계되는 SIL과 동일하게 하여 제조하는 것이 가능하다.
예를 들면, 본 실시형태의 제 1렌즈집적체 및 제 2렌즈집적체를, 각각 제 1실형체에 관계되는 제 2렌즈집적체와 동일하게 형성하고, 제 1렌즈집적체의 하면과 제 2렌즈집적체의 상면을 접합하여, 개개의 SIL로 분할하는 것으로 상기 형상으로 할 수 있다.
상기의 본 실시형태에 관계되는 SIL은, 제 1실시형태에 관계되는 SIL과 동일하게, 제 2실시형태에 나타내는 광학픽업장치 및 광디스크장치의 대물렌즈로서 적용할 수 있고, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광학픽업장치 및 광디스크장치를 구성할 수 있다.
제 5실시형태
도 19는, 본 실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)의 모식구성을 나타내는 단면도이다. 실질적으로 제 1실시형태에 관계되는 조합렌즈(SIL)와 동일하게, 제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)로 구성된다.
또, 도 20a는 상기 제 1볼록렌즈의 사시도이고, 도 20b는 상기 제 2볼록렌즈의 사시도이다.
제 1볼록렌즈(L1)는, 유리 등의 광학재료로 이루어지는 렌즈기체(1)의 상면에 설치된 저면이 볼록형태로 되어 있는 오목부(1a)의 표면과 렌즈기체(1)의 하면 의 표면으로 구성되어 있고, 이 오목부(1a)를 제외한 부분의 렌즈기체(1)의 상면(SD) 및 하면(SA)은 각각 기준면으로 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
한편, 제 2볼록렌즈(L2)도 동일하게, 유리 등의 광학재료로 이루어지는 렌즈기체(2)의 상면에 설치된 저면이 볼록형태로 되어 있는 오목부(2a)의 표면과 렌즈기체(2)의 하면의 표면으로 구성되어 있고, 이 오목부(2a)를 제외한 부분의 렌즈기체(2)의 상면(SB) 및 하면(SC)은 각각 기준면으로 될 수 있는 평면으로 되어 있다.
제 1볼록렌즈(L1)와 제 2볼록렌즈(L2)는, 동일광축(AX) 상에 배치되어, 렌즈기체(1)의 하면(SA)과 렌즈기체(2)의 상면(SB)이 접착, 고정되고, 광원(LS)으로부터의 광빔(LB)이 제 1볼록렌즈(L1)를 통과한 후, 제 2볼록렌즈(L2)를 통과하고, 제 1볼록렌즈(L1)와 반대측의 광축(AX) 상의 소정의 점에 집광하도록 구성되어 있다.
상기의 본 실시형태의 SIL은, 제 1볼록렌즈가 렌즈기체의 빛의 출사측의 면이 평면이 되는 렌즈이고, 한편, 제 2볼록렌즈가 빛의 입사측의 오목부(2a)를 제외한 부분의 면인 평면이다.
각 렌즈 모두 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하게 되어 있고, 상기와 같이 제 1볼록렌즈의 출사측의 면과 제 2볼록렌즈의 빛의 입사측의 오목부(2a)를 제외한 부분의 면인 평면을 접합하는 것으로, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈로 되어 있다.
본 실시형태에 관계되는 SIL은, 제 1실시형태에 관계되는 SIL과 동일하게 하 여 제조하는 것이 가능하다.
예를 들면, 본 실시형태의 제 1렌즈집적체 및 제 2렌즈집적체를, 각각 제 1실형태에 관계되는 제 1렌즈집적체와 동일하게 형성하고, 제 1렌즈집적체의 하면과 제 2렌즈집적체의 상면을 접합하여서, 개개의 SIL로 분할하는 것으로 상기 형상으로 하는 것이 가능하다.
상기의 본 실시형태에 관계되는 SIL은, 제 1실시형태에 관계되는 SIL과 동일하게, 제 2실시형태에 나타내는 광학픽업장치 및 광디스크장치의 대물렌즈로서 적용할 수 있고, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광학픽업장치 및 광디스크장치를 구성할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시형태에 의해 설명하였으나, 본 발명은 이들의 실시형태에 하등 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 본 발명의 조합렌즈를 구성하는 각 볼록렌즈의 형상은 상기에 한정되지 않는다.
또, 본 발명의 조합렌즈는, 광학픽업장치 및 광디스크장치의 대물렌즈로서 이용하는 외, 기타의 용도에 이용하는 것도 가능하다.
또, 상기의 광학렌즈를 구성하는 기체나 기체보다도 고굴절률의 재료는 특히 한정되지 않는다.
기타, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경을 행하는 것이 가능하다.
본 발명의 렌즈는, 렌즈기체의 빛의 입사측과 출사측의 어느 한편의 면이 평면이므로, 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하고, 또 다른 렌즈와 조합하여 조합렌즈로 할 때도 상기 평면을 기준면으로 할 수 있고, 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능하다.
본 발명의 조합렌즈는, 조합렌즈를 구성하는 제 1렌즈와 제 2렌즈가 각각 입사측과 출사측의 양편이 곡면인 경우의 양 곡면의 중심부를 일치시키는 것이 불필요하고, 또, 다른 렌즈와 조합할 때의 기준면이 되는 평면을 가지고 있다. 따라서 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈로 되어 있다.
본 발명의 조합렌즈의 제조방법은, 제 1렌즈를 집적한 기준면을 가지는 제 1렌즈집적체를 형성하고, 한편 제 2렌즈를 집적한 기준면을 가지는 제 2렌즈집적체를 형성하고 기준면끼리를 접합하는 것으로, 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 접합하는 것이 가능하고, 또한 위치맞춤용 표적끼리를 위치맞춤하므로, 고정밀도로 위치를 규정하여 위치를 접합할 수 있다. 따라서, 조합할 때 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈를 제조할 수 있다. 또, 다수개의 렌즈를 정밀도 좋게 한번에 조립하는 것이 가능하다.
본 발명의 광학픽업장치는, 상기의 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈를 이용하여, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광학픽업장치이다.
본 발명의 광디스크장치는, 상기의 조합할 때에 발생하는 렌즈의 광축의 배열의 잘못을 억제하여 고정밀도로 조정하는 것이 가능한 조합렌즈를 이용하여, 대용량화에 대응 가능한 고개구수의 대물렌즈를 탑재한 광디스크장치이다.

Claims (17)

  1. 빛의 입사측의 제 1면은 평면이고, 상기 빛의 출사측의 제 2면은 오목면으로 되어 있는 렌즈기체를 포함하는 렌즈에 있어서,
    상기 렌즈가 조합 렌즈 형태로 사용되는 경우에, 상기 평면은 위치맞춤과 서프레션(suppression)을 위한 기준면으로 작용하며,
    상기 제 1면은 발광부와 대향하며, 상기 제 2면보다 상기 발광부에 더욱 인접하도록 배치되어 있으며,
    상기 오목면은 상기 렌즈기체에 비해 더욱 높은 굴절률을 가지는 물질로 채워져 있는 렌즈.
  2. 조합렌즈에 있어서,
    상기 조합렌즈는,
    빛의 입사측의 한 면이 평면이며, 상기 평면으로 형성된 면에 대해 평행한 다른 면은 오목면들중에서 선택된 오목면이 되는 렌즈기체와 볼록면으로 구성되며, 상기 볼록면은 상기 오목면의 내부에 형성되며, 상기 오목면은 상기 렌즈기체에 비해 더욱 높은 굴절률을 가지는 물질로 채워져 있는 제 1렌즈와,
    빛의 입사측의 제 1면은 평면이고, 상기 빛의 출사측의 제 2면은 오목면으로 되어 있는 렌즈기체를 가지는 제 2렌즈를 접합하여 형성되며,
    상기 제 1렌즈의 상기 평면과 상기 제 2렌즈의 상기 평면은 위치맞춤과 서프레션을 위한 기준면들로 작용하며,
    상기 제 1면은 발광부와 대향하며, 상기 제 2면보다 상기 발광부에 더욱 인접하도록 배치되어 있으며,
    상기 제 2렌즈의 상기 제 2면은 상기 제 2렌즈의 상기 렌즈기체에 비해 더욱 높은 굴절률을 가지는 물질로 채워져 있는 조합렌즈.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 조합렌즈에 있어서,
    상기 조합렌즈는,
    입사측 또는 출사측의 한 면이 평면이 되는 렌즈기체를 가지는 제 1렌즈와,
    빛의 입사측의 제 1면은 평면이고, 상기 빛의 출사측의 제 2면은 오목면으로 되어 있는 렌즈기체를 가지는 제 2렌즈를 접합하여 형성되며,
    상기 제 1렌즈의 상기 평면과 상기 제 2렌즈의 상기 평면은 위치맞춤과 서프레션을 위한 기준면들로 작용하며,
    상기 제 1렌즈의 상기 평면은 발광부와 대향하며, 상기 제 2렌즈의 상기 평면보다 상기 발광부에 더욱 인접하도록 배치되어 있으며,
    상기 제 2렌즈의 상기 오목면은 상기 제 2렌즈의 상기 렌즈기체에 비해 더욱 높은 굴절률을 가지는 물질로 채워져 있는 조합렌즈.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1렌즈의 상기 평면과 상기 제 2렌즈의 상기 평면을 접합하여 이루어지는 조합렌즈.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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