光ピックアップレンズ
【課題】光ピックアップに対する光ピックアップレンズのチルト状態を正確に検出することが可能な光ピックアップレンズを提供すること。
【解決手段】本発明にかかる光ピックアップレンズ１は、光ディスクに対して記録・再生用のレーザ光を集光させる。この光ピックアップレンズ１は、記録・再生用のレーザ光を通過させる反射防止膜１４を、レンズ有効径の領域のみならず、その外側のコバ面１２ａに対しても連続的に形成している。そして、このコバ面１２ａ上の反射防止膜１４に、レンズチルト検出用のレーザ光１６を照射することによって、レンズチルト状態を検出するようにした。
【解決手段】本発明にかかる光ピックアップレンズ１は、光ディスクに対して記録・再生用のレーザ光を集光させる。この光ピックアップレンズ１は、記録・再生用のレーザ光を通過させる反射防止膜１４を、レンズ有効径の領域のみならず、その外側のコバ面１２ａに対しても連続的に形成している。そして、このコバ面１２ａ上の反射防止膜１４に、レンズチルト検出用のレーザ光１６を照射することによって、レンズチルト状態を検出するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対する記録または再生を行う光学系において用いられる光ピックアップレンズに関し、特に光ピックアップレンズのチルト状態の検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクドライブに使用される媒体として、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-Disc)ディスク等の様々な光ディスクが開発され、製造されている。これらの光ディスクに対する記録または再生を行う光ディスクドライブの光学系には、光ピックアップレンズが設けられている。かかる光ピックアップレンズは、光ディスクを記録または再生を行うにあたり、光ディスク上にレーザ光を集光する上で重要な役割を持つ。
【０００３】
ここで、光ディスクは、それぞれの規格に沿って最適なジッター値を示すように製品化されている。しかしながら、光ピックアップレンズがレーザ光を正確に光ディスク上に集光させて所望の光スポットを形成しなければ、光ディスクは性能を十分に発揮することはできない。このとき、光ピックアップレンズは、形状、屈折率、収差などの特性を満たすことにより、所望の光スポットを形成することが可能になるが、これらの特性を満足するように光ピックアップレンズを製造できたとしても、光ピックアップレンズを光ディスクドライブ内の光ピックアップに精度良く取り付けなければ、所望の光スポットは形成することはできない。
【０００４】
一般に、レーザから出射されるレーザ光と光ピックアップレンズは、それぞれの光軸方向を一致させる必要があり、さらに、光ピックアップのレンズホルダにおける開口中心と、光ピックアップレンズのレンズ中心を一致させる必要がある。ここで、光ピックアップのレンズホルダの開口部は、レーザ光の光軸と垂直な関係にある。そして、レンズホルダの開口面は、光ピックアップレンズの取り付け面と平行である。
【０００５】
レンズホルダの開口中心と光ピックアップレンズのレンズ中心を一致させる方法としては、レンズ取り付け面に光ピックアップレンズの外径を落とし入れるような外枠をつくり、この外枠とピックアップレンズの寸法差、つまり、「遊び」をどのくらいにするかによって決めることができる。従って、一旦、外枠を決めてしまえば、光ピックアップレンズをピックアップに取り付ける際に問題を起こすことはない。当然ではあるが、レンズ取り付け面に光ピックアップレンズの外径が落とし入れるような外枠をつくるため、光ピックアップレンズの外径中心と光ピックアップレンズの有効径中心が一致してなくてはいけない。これは、光ピックアップレンズを製造するときに満たさなければならない条件である。
【０００６】
レーザ光と光ピックアップレンズの光軸方向を一致させる方法としては、光ピックアップレンズのレンズ取り付け作業において、レンズチルト調整用のレーザ光を光ピックアップレンズのディスク側有効径外のコバ面に照射し、このレンズチルト調整用レーザ光の反射光の角度を測定して、光ピックアップレンズの傾きを調整して、光ピックアップレンズを接着剤などで固定する方法が一般的である。このとき、製造上の観点やピックアップの性能の調整の観点から、光ピックアップレンズの光軸方向とレーザ光の光軸方向を一致させるのではなく、特定の角度に固定しなくてはいない場合もあるが、この場合でも、上述のレンズチルト調整用レーザ光を用いる方法を適用することが一般的である。
【０００７】
光ピックアップレンズのチルト調整に関して作業の効率性を高めるために必要な条件は、光ピックアップレンズのコバ面で反射したレンズチルト調整用レーザ光、即ち反射光の光量が大きいこと、当該反射光が鮮明であること、さらに、コバ面で集光したレンズチルト調整用レーザ光の光スポットが所望の形状（例えば、歪みのない正円）を有することである。これらの条件を実現するための方法としては、例えば、光ピックアップレンズの有効径の外側に鏡面を設け、この鏡面でレンズチルト調整用レーザ光を反射させる方法がある。かかる方法によれば、レンズチルト調整用レーザ光の反射光の光量を大きくすることができ、さらに鏡面におけるレーザ光の光スポットの形状を所望の形状にすることができる。
【０００８】
また、レンズチルト調整以外の作業でも、光ピックアップレンズの有効径の外側からレンズ外径までの領域に対してレーザ光を照射し、レンズチルトの状態をモニタする作業がある。例えば、光ピックアップレンズが固定された光ピックアップの動作方向を調整する作業である。このような作業においても、レンズチルトを調整する場合と同様に、レーザ光の反射光の光量を大きくしたり、レーザ光の照射位置における光スポットの形状が歪みのない円になるようにする必要がある。
【０００９】
ＤＶＤディスクやＣＤディスクの記録又は再生用の光ピックアップレンズは、通常、プラスチック材料が用いられている。プラスチック材料は成型を行う上で自由に形状を作製できるため、光ピックアップレンズのレンズ有効径外からレンズ外径までの領域の形状を自由に作製することが可能である。そのことを利用し、光ピックアップレンズのレーザ光側と、ディスク側のそれぞれにおけるレンズ有効径外からレンズ外径までの領域の形状を、互いに異なるように作製することができる。また、光ピックアップレンズのレンズ有効径部分と、その外側とは別の型によって形成される場合が多い。従って、当該レンズ有効径部分の型と、光ピックアップに対して固定される当該外側の型との、光軸方向の相対的な位置関係を調整することによって、光ピックアップのレーザと、光ピックアップレンズの間の距離をある程度調整することができる。また、ディスク面側に余計な構造を設けないようにすることも可能である。
【００１０】
プラスチックを材料とし、成型によって形成される光ピックアップレンズにおいては、鏡面を光ピックアップレンズのディスク面側のレンズ有効径からレンズ外径までの領域中の任意の場所に設けることが一般的である。
【００１１】
他方、ＢＤディスクやＨＤ ＤＶＤディスクの記録又は再生用の光ピックアップレンズは、硝子材料が用いられることが多い。硝子を用いる場合は、レンズ有効径からレンズ外径までの領域における形状に自由度はあまりない。硝子の場合には、複雑な形状とすると、プレス成型の後から常温に冷却するまでに発生する熱収縮によって、形状内に差ができてしまい割れやすいためである。従って、硝子材料を用いる場合には、レンズ有効径からレンズ外径までの領域を平坦な構造にすることが一般的である。また、レンズ有効径の外側端部と、かかる平坦領域が直接、連結する構造としたときにレンズ有効径の領域の形状を精度良く形成できない不具合の発生を考慮して、レンズ有効径の外側端部と、かかる平坦領域の間を断面視で曲線で連結する構造とする場合もある。
【００１２】
このように硝子材料を用いて形成された光ピックアップレンズにおいて、レーザ光源側とディスク側のレンズ有効径からレンズ外径までの領域に形成された平坦部は、レーザ光源側とディスク側のそれぞれにおいてレンズの光軸に対して垂直であることが要求されることから、互いに平行とする場合が多い。
【００１３】
光ピックアップレンズには、光の利用効率を向上させるために、表面に反射防止膜が設けられている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１においては、チルド調整等のためにレーザ光を照射する技術については開示されていない。
【特許文献１】特開２００３−２２２７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
光ピックアップに対して光ピックアップレンズを精度良く取り付け、かつ、その取り付け状態を正確に検出するために、通常、ディスク側から同じ側のコバ面にレーザ光を照射するが、その面において反射されずに、反対側の面（すなわち、記録や再生用のレーザ側の面）において反射される場合がある。このように、反対側の面で反射された光は、迷光として正常な光に基づく検出を妨害することになる。
【００１５】
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、光ピックアップに対する光ピックアップレンズのチルト状態を正確に検出することが可能な光ピックアップレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明にかかる光ピックアップレンズは、光ディスクに対して記録・再生用のレーザ光を集光させる第１の面を有する光ピックアップレンズであって、前記記録・再生用のレーザ光を通過させる反射防止膜を、前記第１の面と、当該第１の面の外側に設けられ、レンズチルト検出用のレーザ光が照射される第２の面に連続的に形成したものである。
【００１７】
ここで、好適な実施の形態における第２の面は、当該光ピックアップレンズのレンズ軸に対してほぼ垂直なコバ面である。
好ましくは、第２の面は、レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側の面である。
【００１８】
また、レンズチルト検出用のレーザ光の波長λ２は、前記記録・再生用のレーザ光の波長λ１と異なることが望ましい。
特に、前記波長λ１（ｎｍ）と前記波長λ２（ｎｍ）は、λ２−λ１≧２０ｎｍを満たすことが望ましい。
【００１９】
さらに、前記第２の面は鏡面加工されていることが望ましい。
また、前記反射防止膜は、前記コバ面の７０％以上の領域を覆うことが望ましい。
また、前記レンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面の半径をＲ、反射防止膜の最外周の半径Ｒ＋Ｒ１としたとき、次式を満足することが望ましい。
Ｒ／（Ｒ＋Ｒ１）×１００＜９８
【００２０】
さらに、前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に、反射防止膜が設けられていることが好ましい。
【００２１】
ここで、前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜は、前記ディスク側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜よりも、レンズチルト検出用のレーザ光の透過率が高いことが望ましい。
【００２２】
本発明にかかる光ピックアップ装置は、上述の光ピックアップレンズと、前記レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記光ピックアップレンズの一部に照射され反射した反射光を検出し、レンズチルト量を検出する手段とを備えている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光ピックアップに対する光ピックアップレンズのチルト状態を正確に検出することが可能な光ピックアップレンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズについて、図１に示す説明図を用いて説明する。本例にかかる光ピックアップレンズ１は、ＢＤディスクの情報記録面に対して４００ｎｍ〜４１２ｎｍの波長のレーザ光を集光させる光学素子である。
【００２５】
光ピックアップレンズ１において、記録または再生用のレーザ光が入射される入射面をレーザ面１ａとし、当該レーザ光が出射する出射面をディスク面１ｂとする。光ピックアップレンズ１の集光や発散に寄与する面より外側から外周にかけて円環状の構造体をコバといい、一般的にこの部分でレンズのホルダ等への取り付けが行われる。の図１において、当該レーザ面１ａにおける、レンズ有効径の外側からレンズ外径までの形状１１のうち、レンズの光軸とほぼ垂直な面をレーザ側コバ面１１ａとする。同様に、当該ディスク面１ｂにおける、レンズ有効径の外側からレンズ外径までの形状１２のうち、レンズの光軸とほぼ垂直な面をディスク側コバ面１２ａとする。そして、本明細書では、「コバ面」を、レーザ側コバ面１１ａとディスク側コバ面１２ａの両方を含む総称として用いる。
【００２６】
光ピックアップレンズ１の硝材としては、オレフィン系樹脂やアクリル系樹脂などのプラスチック、熱硬化性シリコーン樹脂や光学硝子を用いることができる。プラスチックには、酸化防止剤やヒンダードアミン系光安定剤や温度特性を改善するための無機物質を分散させてもよい。ただし、光ピックアップレンズ１の硝材としては、記録や再生に使用されるレーザ光の波長の４００ｎｍ〜４１２ｎｍを通過させる材料であることが必要である。
【００２７】
光ピックアップレンズ１は、その硝材としてプラスチックを用いた場合には、一般的に射出成形によって形成される。また、熱硬化性シリコーン樹脂を硝材として用いた場合には、型に樹脂を流し込んだ後に、硬化させることによって形成される。さらに、光学硝子を硝材として用いた場合には、光学硝子をプレスすることによって形成され、これに加えてレンズ面の研磨工程を有する場合もある。
【００２８】
光ピックアップレンズ１において、レーザ側コバ面１１ａとディスク側コバ面１２ａは、それぞれ平面部を有しているが、好適な実施の形態において、両者の平面部のなす角度は、０．０３度以下である。光ピックアップレンズ１のレーザ側とディスク側のそれぞれの面が一体形成される場合には、これら平面部はレンズ面の角度を示すことになり、それらのなす角度を小さくすることにより、レンズの収差特性を向上させることができる。レーザ側コバ面１１ａは、ホルダへの取り付け面となる場合もある。
【００２９】
本実施の形態では、レーザ面１ａに反射防止膜１３が形成されている。この反射防止膜１３は、記録または再生用のレーザ光の波長を含む所定波長の光を通過させるその一方で、当該所定波長以外の光の通過を防止し、反射させる。ここで、反射防止膜１３は、レーザ面１ａのレンズ有効径領域を覆うように設けられており、レーザ側コバ面１１ａを覆うようには形成されていないが、さらに、レーザ側コバ面１１ａの一部または全部を覆うように形成するようにしてもよい。この場合、反射防止膜１３は、光ピックアップレンズ１の非球面部よりも外側のレンズ取り付け面まで連続的に成膜されている。
【００３０】
ディスク面１ｂにも反射防止膜１４が形成されているが、この反射防止膜１４は、ディスク面１ｂのレンズ有効径領域と連続的にディスク側コバ面１２ａを覆うように形成されている。図に示す例における反射防止膜１４は、ディスク側コバ面１２ａのほとんど全てを覆うように形成されているが、少なくとも７０％以上の領域を覆うようにすればよい。すなわち、反射防止膜１４は、レンズ中心を中心とした円形状であることが好ましいが、これに限定されない。
【００３１】
また、ディスク側コバ面１２ａのうち、レンズチルト検出用レーザ光１６を均一に反射させる面を少なくとも反射防止膜１４が覆えばよいが、さらに、この面を超えて反射防止膜１４が成膜されていることが好ましい。これは、反射防止膜１４の成膜範囲の外周近傍は、中央付近と膜厚分布や粒径において相違し、これに伴って反射性能が異なる場合が多い。そこで、反射防止膜１４を、反射面を超えて設けることによって、その反射性能が中央付近と異なる領域にレンズチルト検出用レーザ光１６が照射しないようにすることができるため、反射光の均一性を高めることが可能となる。具体的には、レンズチルト検出用レーザ光１６を均一に反射させる面の半径（レンズ中心からの半径）をＲ、反射防止膜の最外周の半径Ｒ＋Ｒ１としたとき、次の式を充足するようにすることによって製造しやすくなる。
【００３２】
Ｒ／（Ｒ＋Ｒ１）×１００＜９８
ここで、レンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面であるかどうか、反射率を測定することでわかる。例えば、反射防止膜１４を成膜しない状態において、反射率が５％以上変化している境界の内側の領域（この場合、外側よりも内側の領域が反射率において５％以上向上している）をレンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面であると判断することが可能である。
【００３３】
また、ディスク側コバ面１２ａは、鏡面加工により形成された鏡面であることが好ましい。これにより、反射防止膜１４が覆う面の平滑性を高めることができ、正確にレンズチルト量を検出することができる。
【００３４】
反射防止膜１３、１４は、ＢＤディスクの記録または再生用のレーザ光の波長である４００ｎｍ〜４１２ｎｍで透過率の最適化が行えるような膜であり、また、この波長とは異なるレンズチルト調整用のレーザーを反射する性質を有するものである。したがって、反射防止膜１３、１４は、具体的には、４００ｎｍ〜４１２ｎｍの波長を透過し、その波長と異なる波長（例えば、６８０ｎｍの波長）に対しては反射する。反射防止膜１３、１４の材料としては、酸化セリウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化クロム、フッ化マグネシウム等を用いることができる。反射防止膜１３、１４は、スパッタ法や、蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の方法によって成膜される。
【００３５】
レーザ光源装置１５は、レンズチルト調整のみならず、アクチュエータを含むピックアップの動作確認等の際にレンズチルト量をモニタするために用いられるレンズチルト検出用レーザ光１６を出射する装置である。ここで、レンズチルト検出用レーザ光１６は、ＢＤディスクの記録または再生用に用いられる４００ｎｍ〜４１２ｎｍの波長を有するレーザ光とは異なる波長であればよい。好ましくは、記録または再生用のレーザ光の波長λ１、レンズチルト検出用レンズ光１６の波長λ２としたとき、次の式を満たすようにするとλ２において適切な反射光りを得られる。
【００３６】
λ２−λ１≧２０ｎｍ
【００３７】
すなわち、記録または再生用のレーザ光の波長とレンズチルト検出用レンズ光１６の波長は離れている方が、効率がよい。例えば、レンズチルト検出用レンズ光１６の波長は、６８０ｎｍである。
【００３８】
なお、レーザ光源装置１５としては、オートコリメータを利用することができるが、その他の形態のレーザ光源を用いるようにしてもよい。
【００３９】
光ピックアップレンズ１を含む光ピックアップには、その他に、レンズチルト調整機構、ＢＤディスクの記録または再生用のレーザ光を出射させるレーザ光源装置、コリメータレンズ、偏光ビームスプリッタ、光検出器等を備えている。
【００４０】
次に、光ピックアップレンズ１のチルト調整方法について説明する。まず、光ピックアップレンズ１を所定のホルダに対して仮取付を行う。次に、レーザ光光源装置１５からレンズチルト調整用のレーザ光１６（例えば、波長６８０ｎｍのレーザ光）を、光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａに対して照射する。
【００４１】
光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａには、上述のように、レンズチルト調整用のレーザ光を反射する反射防止膜１４が形成されているので、レンズチルト調整用のレーザ光１６は、当該ディスク側コバ面１２ａにおいて反射され、反射光として出射する。この反射光の角度を図示しない検出機構によって検出することにより、チルド調整を行うことができる。具体的には、反射光の角度が所定の角度範囲に含まれるように、光ピックアップレンズ１のチルド角の調整を行い、当該反射光の角度が所定の角度範囲に含まれた状態で、当該光ピックアップレンズ１を固定する。
【００４２】
また、レンズチルトのモニタする場合は、レンズチルトモニタレーザとしてレーザ光を光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａに照射し、その反射光を検出することによって、レンズチルトの変化量に応じたモニタ信号を得ることができる。
【００４３】
このように、本実施の形態にかかる光ピックアップレンズ１では、そのディスク側コバ面１２ａに反射防止膜１４を設けているので、レンズチルトの調整やレンズチルトの変化量をモニタするために照射されたレーザ光を、確実にディスク側コバ面１２ａにおいて反射させることができ、しかもその反射光の強度を高め、かつ鮮明であり、さらに照射位置において歪みのない円形状とすることができるため、より正確にレンズチルト量を検出することが可能となる。特に、反射防止膜１４をそのままディスク側コバ面１２ａに延在させて形成しているため、反射防止膜１４とは別の反射構造を形成する場合に比べて、製造が容易となる。
【００４４】
なお、レーザ側コバ面１１ａと、ディスク側コバ面１２ａの双方に反射防止膜１３、１４がそれぞれ形成されている場合には、レーザ側コバ面１１ａに設けられた反射防止膜１３の方がディスク側コバ面１２ａに設けられた反射防止膜１４よりも、レンズチルト検出用レーザ光１６に対する透過率が高いことが好ましい。本来、レンズチルト検出用レーザ光１６は、ディスク側コバ面１２ａに形成された反射防止膜１４において反射されるが、この反射防止膜１４があまりにも薄く形成されている場合には、透過してしまう場合もある。その場合には、光ピックアップレンズ１のレーザ側コバ面１１ａに形成された反射防止膜１３で反射する可能性がある。そうすると、レーザ側コバ面１１ａの反射光がレンズチルトを検出する上で妨害となり、レンズチルト量の誤検出をもたらす場合がある。この点を考慮して、ディスク側コバ面１２ａに形成された反射防止膜１４を透過したレーザ光が、レーザ側コバ面１１ａに形成された反射防止膜１３において反射することを防止するために、上述のように、レーザ側コバ面１１ａに設けられた反射防止膜１３の方がディスク側コバ面１２ａに設けられた反射防止膜１４よりも、レンズチルト検出用レーザ光１６に対する透過率が高くなるようにした。
【００４５】
ディスク側コバ面１２ａに反射防止膜１４を設けることなく、レーザ側コバ面１１ａのみに反射防止膜１３を設けるようにしてもよい。このような構成によれば、レーザ側コバ面１１ａをレンズ取り付け面として利用する場合に、そのレンズ取り付け面のチルト量を正確に検出することができるという効果を奏する。
【００４６】
上述の例では、レンズ面、即ちレンズ有効径領域を覆う反射防止膜と、その外側のコバ面を覆う反射防止膜は、同じ膜が連続的に形成されているが、これに限らず、レンズ面を覆う反射防止膜とコバ面を覆う反射防止膜の少なくとも一部が一致するものであればよい。例えば、レンズ面を覆う反射防止膜が屈折率がレンズ面側から小、大、小の３層構成である場合に、コバ面を覆う反射防止膜をその３層のうちのレンズ面側の１層を除く、２層のみとするようにしてもよい。上述の例では、記録・再生用のレーザ光の波長と、レンズチルト検出用レーザ光１６の波長を異ならせる必要があったが、このように、層構成を変えることによって、同じ波長であっても、コバ面でレンズチルト検出用レーザ光１６を反射させることができる。このとき、反射防止膜の構成は、奇数の層である必要はなく、レンズの屈折率との関係によっては偶数で構成することも可能である。
【００４７】
続いて、本発明の光ピックアップレンズの実施例を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
実施例１．
光ピックアップレンズ１の材料としてポリオレフィン系樹脂を用いて図１に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ１は、レンズの有効径外側からレンズ外径にかけての形状がレーザ面側１１とディスク面側１２とでは異なっている。ディスク面部１２のディスク側コバ面１２ａの最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面１２ａは、鏡面加工され、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜１４で全て覆われている。反射防止膜１４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ３．５ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜１３で覆われている。光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａに対して、オートコリメータ１５によって、波長６８０ｎｍのレーザ光１６を照射し集光させた。
【００４９】
実施例２．
光ピックアップレンズ２の材料としてポリオレフィン系樹脂を用いて図２に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ２は、レンズの有効径外側からレンズ外径にかけての形状がレーザ面側２１とディスク面側２２とでは異なっている。ディスク面にディスク側コバ面２２ａが設けられており、鏡面の最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面２２ａは、鏡面加工され、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜２４で全て覆われている。反射防止膜２４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ４．４ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜２３で覆われている。光ピックアップレンズ２のディスク側コバ面２２ａに対して、オートコリメータ２５によって、波長６８０ｎｍのレーザ光２６を照射し、集光させた。
【００５０】
実施例３．
光ピックアップレンズ３の材料として光学硝子を用いて図３に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ３は、レンズの有効径外側のφ３．３ｍｍからレンズ外径にかけての形状がレーザ面側３１とディスク面側３２ともに平坦な構造となっている。この両面の傾き３７は０．０３度である。ディスク面側部３１にディスク側コバ面３２ａが設けられており、ディスク側コバ面３２ａの最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面３２ａは、鏡面加工され、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜３４で全て覆われている。反射防止膜３４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ３．５ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射膜３３で覆われている。ピックアップレンズのディスク側コバ面３２ａに対して、オートコリメータ３５をもって、波長６８０nmのレーザ光３６を照射し、集光させた。
【００５１】
実施例４．
光ピックアップレンズ４の材料として光学硝子を用いて図４に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ４は、レンズの有効径外側のφ３．３ｍｍからレンズ外径にかけての形状がレーザ面側４１とディスク面側４２ともに平坦な構造となっている。この両面の傾き４７は０．０２度である。ディスク面にディスク側コバ面４２ａが設けられており、ディスク側コバ面４２ａの最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面４２ａは、鏡面加工され、波長４０５nmで最も透過率が高くなる反射膜４４で全て覆われている。反射防止膜４４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ４．４ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜４３で覆われている。ピックアップレンズのディスク側コバ面４２ａに対して、オートコリメータ４５をもって、波長６８０ｎｍのレーザ光４６を照射し、集光させた。
【００５２】
実施例５．
実施例４とほぼ同一の構成を有し、光ピックアップレンズのレーザ面側の反射防止膜４３がφ４．３ｍｍまで覆われている点で異なる。
【００５３】
実施例６．
光ピックアップレンズ５の材料として光学硝子を用いて図５に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ５は、レンズの有効径外側のφ３．３ｍｍからレンズ外径にかけての形状がレーザ面側５１とディスク面側５２ともに平坦な構造となっている。この両面の傾き５７は０．０２度である。ディスク側コバ面４２ａは鏡面加工されていないが、鏡面といかないまでも平滑性が保たれた面がφ４．２ｍｍまで形成され、この面はφ４．３ｍｍまで反射防止膜５４によって覆われている。
また、光ピックアップのレーザ面側はφ４．４ｍｍまで、波長４０５nmで最も透過率が高くなる反射防止膜５４で覆われている。光ピックアップレンズ５の有効径外から外径部の反射防止膜５４が覆われている箇所のうち、φ４．２ｍｍの箇所に対して、オートコリメータ５６をもって、波長６８０ｎｍのレーザ光５６を照射し、集光させた。
【００５４】
比較例１．
実施例１と同様に作製した光ピックアップレンズに対して、波長４４５ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５５】
比較例２．
実施例３と同様に作製した光ピックアップレンズに対して、波長４４５ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５６】
比較例３．
実施例６と同様に作製した光ピックアップレンズに対して、波長４４５ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５７】
比較例４．
実施例１と同様に作製したが、反射防止膜が有効径外側には成膜されておらず、この反射防止膜のない鏡面に対して、波長６８０ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５８】
比較例５．
実施例３と同様に作製したが、反射防止膜が有効径外側には成膜されておらず、この反射防止膜のない鏡面に対して、波長６８０ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５９】
これら実施例１〜６、比較例１〜５の結果を図６の表に示す。ここで、検討した項目は、オートコリメータのレーザスポット径輪郭の形状及びオートコリメータのレーザ明るさである。オートコリメータのレーザスポット径輪郭の形状に関しては、オートコリメータのレーザスポット径の中心の最も明るい部分にどれだけ多く光が集まっているかを観測し、その明るい部分の周りに、光が拡散している割合で、拡散が少ない順で◎、○、△、×で評価をした。オートコリメータのレーザの明るさは、チルト調整用レーザスポット径輪郭の形状が最も良好となる時の明るさを持って評価し、明るい順に◎、○、△、×で評価をした。図６の表に示されるように、実施例１〜６では、レーザスポット径輪郭の形状及びレーザ明るさともに良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図３】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図４】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図５】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例及び比較例の結果を示す表である。
【符号の説明】
【００６１】
１、２、３、４、５ 光ピックアップレンズ
１１、２１、３１、４１、５１ レーザ側の有効径外からレンズ外径までの形状
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ レーザ側コバ面
１２、２２、３２、４２、５２ ディスク側の有効径外からレンズ外径までの形状
１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ ディスク側コバ面
１３、２３、３３、４３、５３ 反射防止膜
１４、２４、３４、４４、５４ 反射防止膜
１５、２５、３５、４５、５５ レーザ光源装置
１６、２６、３６、４６、５６ レーザ光
３７、４７、５７ レーザ側コバ面とディスク側コバ面のなす角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに対する記録または再生を行う光学系において用いられる光ピックアップレンズに関し、特に光ピックアップレンズのチルト状態の検出技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクドライブに使用される媒体として、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ(Blu-Disc)ディスク等の様々な光ディスクが開発され、製造されている。これらの光ディスクに対する記録または再生を行う光ディスクドライブの光学系には、光ピックアップレンズが設けられている。かかる光ピックアップレンズは、光ディスクを記録または再生を行うにあたり、光ディスク上にレーザ光を集光する上で重要な役割を持つ。
【０００３】
ここで、光ディスクは、それぞれの規格に沿って最適なジッター値を示すように製品化されている。しかしながら、光ピックアップレンズがレーザ光を正確に光ディスク上に集光させて所望の光スポットを形成しなければ、光ディスクは性能を十分に発揮することはできない。このとき、光ピックアップレンズは、形状、屈折率、収差などの特性を満たすことにより、所望の光スポットを形成することが可能になるが、これらの特性を満足するように光ピックアップレンズを製造できたとしても、光ピックアップレンズを光ディスクドライブ内の光ピックアップに精度良く取り付けなければ、所望の光スポットは形成することはできない。
【０００４】
一般に、レーザから出射されるレーザ光と光ピックアップレンズは、それぞれの光軸方向を一致させる必要があり、さらに、光ピックアップのレンズホルダにおける開口中心と、光ピックアップレンズのレンズ中心を一致させる必要がある。ここで、光ピックアップのレンズホルダの開口部は、レーザ光の光軸と垂直な関係にある。そして、レンズホルダの開口面は、光ピックアップレンズの取り付け面と平行である。
【０００５】
レンズホルダの開口中心と光ピックアップレンズのレンズ中心を一致させる方法としては、レンズ取り付け面に光ピックアップレンズの外径を落とし入れるような外枠をつくり、この外枠とピックアップレンズの寸法差、つまり、「遊び」をどのくらいにするかによって決めることができる。従って、一旦、外枠を決めてしまえば、光ピックアップレンズをピックアップに取り付ける際に問題を起こすことはない。当然ではあるが、レンズ取り付け面に光ピックアップレンズの外径が落とし入れるような外枠をつくるため、光ピックアップレンズの外径中心と光ピックアップレンズの有効径中心が一致してなくてはいけない。これは、光ピックアップレンズを製造するときに満たさなければならない条件である。
【０００６】
レーザ光と光ピックアップレンズの光軸方向を一致させる方法としては、光ピックアップレンズのレンズ取り付け作業において、レンズチルト調整用のレーザ光を光ピックアップレンズのディスク側有効径外のコバ面に照射し、このレンズチルト調整用レーザ光の反射光の角度を測定して、光ピックアップレンズの傾きを調整して、光ピックアップレンズを接着剤などで固定する方法が一般的である。このとき、製造上の観点やピックアップの性能の調整の観点から、光ピックアップレンズの光軸方向とレーザ光の光軸方向を一致させるのではなく、特定の角度に固定しなくてはいない場合もあるが、この場合でも、上述のレンズチルト調整用レーザ光を用いる方法を適用することが一般的である。
【０００７】
光ピックアップレンズのチルト調整に関して作業の効率性を高めるために必要な条件は、光ピックアップレンズのコバ面で反射したレンズチルト調整用レーザ光、即ち反射光の光量が大きいこと、当該反射光が鮮明であること、さらに、コバ面で集光したレンズチルト調整用レーザ光の光スポットが所望の形状（例えば、歪みのない正円）を有することである。これらの条件を実現するための方法としては、例えば、光ピックアップレンズの有効径の外側に鏡面を設け、この鏡面でレンズチルト調整用レーザ光を反射させる方法がある。かかる方法によれば、レンズチルト調整用レーザ光の反射光の光量を大きくすることができ、さらに鏡面におけるレーザ光の光スポットの形状を所望の形状にすることができる。
【０００８】
また、レンズチルト調整以外の作業でも、光ピックアップレンズの有効径の外側からレンズ外径までの領域に対してレーザ光を照射し、レンズチルトの状態をモニタする作業がある。例えば、光ピックアップレンズが固定された光ピックアップの動作方向を調整する作業である。このような作業においても、レンズチルトを調整する場合と同様に、レーザ光の反射光の光量を大きくしたり、レーザ光の照射位置における光スポットの形状が歪みのない円になるようにする必要がある。
【０００９】
ＤＶＤディスクやＣＤディスクの記録又は再生用の光ピックアップレンズは、通常、プラスチック材料が用いられている。プラスチック材料は成型を行う上で自由に形状を作製できるため、光ピックアップレンズのレンズ有効径外からレンズ外径までの領域の形状を自由に作製することが可能である。そのことを利用し、光ピックアップレンズのレーザ光側と、ディスク側のそれぞれにおけるレンズ有効径外からレンズ外径までの領域の形状を、互いに異なるように作製することができる。また、光ピックアップレンズのレンズ有効径部分と、その外側とは別の型によって形成される場合が多い。従って、当該レンズ有効径部分の型と、光ピックアップに対して固定される当該外側の型との、光軸方向の相対的な位置関係を調整することによって、光ピックアップのレーザと、光ピックアップレンズの間の距離をある程度調整することができる。また、ディスク面側に余計な構造を設けないようにすることも可能である。
【００１０】
プラスチックを材料とし、成型によって形成される光ピックアップレンズにおいては、鏡面を光ピックアップレンズのディスク面側のレンズ有効径からレンズ外径までの領域中の任意の場所に設けることが一般的である。
【００１１】
他方、ＢＤディスクやＨＤ ＤＶＤディスクの記録又は再生用の光ピックアップレンズは、硝子材料が用いられることが多い。硝子を用いる場合は、レンズ有効径からレンズ外径までの領域における形状に自由度はあまりない。硝子の場合には、複雑な形状とすると、プレス成型の後から常温に冷却するまでに発生する熱収縮によって、形状内に差ができてしまい割れやすいためである。従って、硝子材料を用いる場合には、レンズ有効径からレンズ外径までの領域を平坦な構造にすることが一般的である。また、レンズ有効径の外側端部と、かかる平坦領域が直接、連結する構造としたときにレンズ有効径の領域の形状を精度良く形成できない不具合の発生を考慮して、レンズ有効径の外側端部と、かかる平坦領域の間を断面視で曲線で連結する構造とする場合もある。
【００１２】
このように硝子材料を用いて形成された光ピックアップレンズにおいて、レーザ光源側とディスク側のレンズ有効径からレンズ外径までの領域に形成された平坦部は、レーザ光源側とディスク側のそれぞれにおいてレンズの光軸に対して垂直であることが要求されることから、互いに平行とする場合が多い。
【００１３】
光ピックアップレンズには、光の利用効率を向上させるために、表面に反射防止膜が設けられている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１においては、チルド調整等のためにレーザ光を照射する技術については開示されていない。
【特許文献１】特開２００３−２２２７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
光ピックアップに対して光ピックアップレンズを精度良く取り付け、かつ、その取り付け状態を正確に検出するために、通常、ディスク側から同じ側のコバ面にレーザ光を照射するが、その面において反射されずに、反対側の面（すなわち、記録や再生用のレーザ側の面）において反射される場合がある。このように、反対側の面で反射された光は、迷光として正常な光に基づく検出を妨害することになる。
【００１５】
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、光ピックアップに対する光ピックアップレンズのチルト状態を正確に検出することが可能な光ピックアップレンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明にかかる光ピックアップレンズは、光ディスクに対して記録・再生用のレーザ光を集光させる第１の面を有する光ピックアップレンズであって、前記記録・再生用のレーザ光を通過させる反射防止膜を、前記第１の面と、当該第１の面の外側に設けられ、レンズチルト検出用のレーザ光が照射される第２の面に連続的に形成したものである。
【００１７】
ここで、好適な実施の形態における第２の面は、当該光ピックアップレンズのレンズ軸に対してほぼ垂直なコバ面である。
好ましくは、第２の面は、レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側の面である。
【００１８】
また、レンズチルト検出用のレーザ光の波長λ２は、前記記録・再生用のレーザ光の波長λ１と異なることが望ましい。
特に、前記波長λ１（ｎｍ）と前記波長λ２（ｎｍ）は、λ２−λ１≧２０ｎｍを満たすことが望ましい。
【００１９】
さらに、前記第２の面は鏡面加工されていることが望ましい。
また、前記反射防止膜は、前記コバ面の７０％以上の領域を覆うことが望ましい。
また、前記レンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面の半径をＲ、反射防止膜の最外周の半径Ｒ＋Ｒ１としたとき、次式を満足することが望ましい。
Ｒ／（Ｒ＋Ｒ１）×１００＜９８
【００２０】
さらに、前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に、反射防止膜が設けられていることが好ましい。
【００２１】
ここで、前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜は、前記ディスク側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜よりも、レンズチルト検出用のレーザ光の透過率が高いことが望ましい。
【００２２】
本発明にかかる光ピックアップ装置は、上述の光ピックアップレンズと、前記レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記光ピックアップレンズの一部に照射され反射した反射光を検出し、レンズチルト量を検出する手段とを備えている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、光ピックアップに対する光ピックアップレンズのチルト状態を正確に検出することが可能な光ピックアップレンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の実施の形態にかかる光ピックアップレンズについて、図１に示す説明図を用いて説明する。本例にかかる光ピックアップレンズ１は、ＢＤディスクの情報記録面に対して４００ｎｍ〜４１２ｎｍの波長のレーザ光を集光させる光学素子である。
【００２５】
光ピックアップレンズ１において、記録または再生用のレーザ光が入射される入射面をレーザ面１ａとし、当該レーザ光が出射する出射面をディスク面１ｂとする。光ピックアップレンズ１の集光や発散に寄与する面より外側から外周にかけて円環状の構造体をコバといい、一般的にこの部分でレンズのホルダ等への取り付けが行われる。の図１において、当該レーザ面１ａにおける、レンズ有効径の外側からレンズ外径までの形状１１のうち、レンズの光軸とほぼ垂直な面をレーザ側コバ面１１ａとする。同様に、当該ディスク面１ｂにおける、レンズ有効径の外側からレンズ外径までの形状１２のうち、レンズの光軸とほぼ垂直な面をディスク側コバ面１２ａとする。そして、本明細書では、「コバ面」を、レーザ側コバ面１１ａとディスク側コバ面１２ａの両方を含む総称として用いる。
【００２６】
光ピックアップレンズ１の硝材としては、オレフィン系樹脂やアクリル系樹脂などのプラスチック、熱硬化性シリコーン樹脂や光学硝子を用いることができる。プラスチックには、酸化防止剤やヒンダードアミン系光安定剤や温度特性を改善するための無機物質を分散させてもよい。ただし、光ピックアップレンズ１の硝材としては、記録や再生に使用されるレーザ光の波長の４００ｎｍ〜４１２ｎｍを通過させる材料であることが必要である。
【００２７】
光ピックアップレンズ１は、その硝材としてプラスチックを用いた場合には、一般的に射出成形によって形成される。また、熱硬化性シリコーン樹脂を硝材として用いた場合には、型に樹脂を流し込んだ後に、硬化させることによって形成される。さらに、光学硝子を硝材として用いた場合には、光学硝子をプレスすることによって形成され、これに加えてレンズ面の研磨工程を有する場合もある。
【００２８】
光ピックアップレンズ１において、レーザ側コバ面１１ａとディスク側コバ面１２ａは、それぞれ平面部を有しているが、好適な実施の形態において、両者の平面部のなす角度は、０．０３度以下である。光ピックアップレンズ１のレーザ側とディスク側のそれぞれの面が一体形成される場合には、これら平面部はレンズ面の角度を示すことになり、それらのなす角度を小さくすることにより、レンズの収差特性を向上させることができる。レーザ側コバ面１１ａは、ホルダへの取り付け面となる場合もある。
【００２９】
本実施の形態では、レーザ面１ａに反射防止膜１３が形成されている。この反射防止膜１３は、記録または再生用のレーザ光の波長を含む所定波長の光を通過させるその一方で、当該所定波長以外の光の通過を防止し、反射させる。ここで、反射防止膜１３は、レーザ面１ａのレンズ有効径領域を覆うように設けられており、レーザ側コバ面１１ａを覆うようには形成されていないが、さらに、レーザ側コバ面１１ａの一部または全部を覆うように形成するようにしてもよい。この場合、反射防止膜１３は、光ピックアップレンズ１の非球面部よりも外側のレンズ取り付け面まで連続的に成膜されている。
【００３０】
ディスク面１ｂにも反射防止膜１４が形成されているが、この反射防止膜１４は、ディスク面１ｂのレンズ有効径領域と連続的にディスク側コバ面１２ａを覆うように形成されている。図に示す例における反射防止膜１４は、ディスク側コバ面１２ａのほとんど全てを覆うように形成されているが、少なくとも７０％以上の領域を覆うようにすればよい。すなわち、反射防止膜１４は、レンズ中心を中心とした円形状であることが好ましいが、これに限定されない。
【００３１】
また、ディスク側コバ面１２ａのうち、レンズチルト検出用レーザ光１６を均一に反射させる面を少なくとも反射防止膜１４が覆えばよいが、さらに、この面を超えて反射防止膜１４が成膜されていることが好ましい。これは、反射防止膜１４の成膜範囲の外周近傍は、中央付近と膜厚分布や粒径において相違し、これに伴って反射性能が異なる場合が多い。そこで、反射防止膜１４を、反射面を超えて設けることによって、その反射性能が中央付近と異なる領域にレンズチルト検出用レーザ光１６が照射しないようにすることができるため、反射光の均一性を高めることが可能となる。具体的には、レンズチルト検出用レーザ光１６を均一に反射させる面の半径（レンズ中心からの半径）をＲ、反射防止膜の最外周の半径Ｒ＋Ｒ１としたとき、次の式を充足するようにすることによって製造しやすくなる。
【００３２】
Ｒ／（Ｒ＋Ｒ１）×１００＜９８
ここで、レンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面であるかどうか、反射率を測定することでわかる。例えば、反射防止膜１４を成膜しない状態において、反射率が５％以上変化している境界の内側の領域（この場合、外側よりも内側の領域が反射率において５％以上向上している）をレンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面であると判断することが可能である。
【００３３】
また、ディスク側コバ面１２ａは、鏡面加工により形成された鏡面であることが好ましい。これにより、反射防止膜１４が覆う面の平滑性を高めることができ、正確にレンズチルト量を検出することができる。
【００３４】
反射防止膜１３、１４は、ＢＤディスクの記録または再生用のレーザ光の波長である４００ｎｍ〜４１２ｎｍで透過率の最適化が行えるような膜であり、また、この波長とは異なるレンズチルト調整用のレーザーを反射する性質を有するものである。したがって、反射防止膜１３、１４は、具体的には、４００ｎｍ〜４１２ｎｍの波長を透過し、その波長と異なる波長（例えば、６８０ｎｍの波長）に対しては反射する。反射防止膜１３、１４の材料としては、酸化セリウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化クロム、フッ化マグネシウム等を用いることができる。反射防止膜１３、１４は、スパッタ法や、蒸着法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等の方法によって成膜される。
【００３５】
レーザ光源装置１５は、レンズチルト調整のみならず、アクチュエータを含むピックアップの動作確認等の際にレンズチルト量をモニタするために用いられるレンズチルト検出用レーザ光１６を出射する装置である。ここで、レンズチルト検出用レーザ光１６は、ＢＤディスクの記録または再生用に用いられる４００ｎｍ〜４１２ｎｍの波長を有するレーザ光とは異なる波長であればよい。好ましくは、記録または再生用のレーザ光の波長λ１、レンズチルト検出用レンズ光１６の波長λ２としたとき、次の式を満たすようにするとλ２において適切な反射光りを得られる。
【００３６】
λ２−λ１≧２０ｎｍ
【００３７】
すなわち、記録または再生用のレーザ光の波長とレンズチルト検出用レンズ光１６の波長は離れている方が、効率がよい。例えば、レンズチルト検出用レンズ光１６の波長は、６８０ｎｍである。
【００３８】
なお、レーザ光源装置１５としては、オートコリメータを利用することができるが、その他の形態のレーザ光源を用いるようにしてもよい。
【００３９】
光ピックアップレンズ１を含む光ピックアップには、その他に、レンズチルト調整機構、ＢＤディスクの記録または再生用のレーザ光を出射させるレーザ光源装置、コリメータレンズ、偏光ビームスプリッタ、光検出器等を備えている。
【００４０】
次に、光ピックアップレンズ１のチルト調整方法について説明する。まず、光ピックアップレンズ１を所定のホルダに対して仮取付を行う。次に、レーザ光光源装置１５からレンズチルト調整用のレーザ光１６（例えば、波長６８０ｎｍのレーザ光）を、光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａに対して照射する。
【００４１】
光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａには、上述のように、レンズチルト調整用のレーザ光を反射する反射防止膜１４が形成されているので、レンズチルト調整用のレーザ光１６は、当該ディスク側コバ面１２ａにおいて反射され、反射光として出射する。この反射光の角度を図示しない検出機構によって検出することにより、チルド調整を行うことができる。具体的には、反射光の角度が所定の角度範囲に含まれるように、光ピックアップレンズ１のチルド角の調整を行い、当該反射光の角度が所定の角度範囲に含まれた状態で、当該光ピックアップレンズ１を固定する。
【００４２】
また、レンズチルトのモニタする場合は、レンズチルトモニタレーザとしてレーザ光を光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａに照射し、その反射光を検出することによって、レンズチルトの変化量に応じたモニタ信号を得ることができる。
【００４３】
このように、本実施の形態にかかる光ピックアップレンズ１では、そのディスク側コバ面１２ａに反射防止膜１４を設けているので、レンズチルトの調整やレンズチルトの変化量をモニタするために照射されたレーザ光を、確実にディスク側コバ面１２ａにおいて反射させることができ、しかもその反射光の強度を高め、かつ鮮明であり、さらに照射位置において歪みのない円形状とすることができるため、より正確にレンズチルト量を検出することが可能となる。特に、反射防止膜１４をそのままディスク側コバ面１２ａに延在させて形成しているため、反射防止膜１４とは別の反射構造を形成する場合に比べて、製造が容易となる。
【００４４】
なお、レーザ側コバ面１１ａと、ディスク側コバ面１２ａの双方に反射防止膜１３、１４がそれぞれ形成されている場合には、レーザ側コバ面１１ａに設けられた反射防止膜１３の方がディスク側コバ面１２ａに設けられた反射防止膜１４よりも、レンズチルト検出用レーザ光１６に対する透過率が高いことが好ましい。本来、レンズチルト検出用レーザ光１６は、ディスク側コバ面１２ａに形成された反射防止膜１４において反射されるが、この反射防止膜１４があまりにも薄く形成されている場合には、透過してしまう場合もある。その場合には、光ピックアップレンズ１のレーザ側コバ面１１ａに形成された反射防止膜１３で反射する可能性がある。そうすると、レーザ側コバ面１１ａの反射光がレンズチルトを検出する上で妨害となり、レンズチルト量の誤検出をもたらす場合がある。この点を考慮して、ディスク側コバ面１２ａに形成された反射防止膜１４を透過したレーザ光が、レーザ側コバ面１１ａに形成された反射防止膜１３において反射することを防止するために、上述のように、レーザ側コバ面１１ａに設けられた反射防止膜１３の方がディスク側コバ面１２ａに設けられた反射防止膜１４よりも、レンズチルト検出用レーザ光１６に対する透過率が高くなるようにした。
【００４５】
ディスク側コバ面１２ａに反射防止膜１４を設けることなく、レーザ側コバ面１１ａのみに反射防止膜１３を設けるようにしてもよい。このような構成によれば、レーザ側コバ面１１ａをレンズ取り付け面として利用する場合に、そのレンズ取り付け面のチルト量を正確に検出することができるという効果を奏する。
【００４６】
上述の例では、レンズ面、即ちレンズ有効径領域を覆う反射防止膜と、その外側のコバ面を覆う反射防止膜は、同じ膜が連続的に形成されているが、これに限らず、レンズ面を覆う反射防止膜とコバ面を覆う反射防止膜の少なくとも一部が一致するものであればよい。例えば、レンズ面を覆う反射防止膜が屈折率がレンズ面側から小、大、小の３層構成である場合に、コバ面を覆う反射防止膜をその３層のうちのレンズ面側の１層を除く、２層のみとするようにしてもよい。上述の例では、記録・再生用のレーザ光の波長と、レンズチルト検出用レーザ光１６の波長を異ならせる必要があったが、このように、層構成を変えることによって、同じ波長であっても、コバ面でレンズチルト検出用レーザ光１６を反射させることができる。このとき、反射防止膜の構成は、奇数の層である必要はなく、レンズの屈折率との関係によっては偶数で構成することも可能である。
【００４７】
続いて、本発明の光ピックアップレンズの実施例を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４８】
実施例１．
光ピックアップレンズ１の材料としてポリオレフィン系樹脂を用いて図１に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ１は、レンズの有効径外側からレンズ外径にかけての形状がレーザ面側１１とディスク面側１２とでは異なっている。ディスク面部１２のディスク側コバ面１２ａの最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面１２ａは、鏡面加工され、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜１４で全て覆われている。反射防止膜１４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ３．５ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜１３で覆われている。光ピックアップレンズ１のディスク側コバ面１２ａに対して、オートコリメータ１５によって、波長６８０ｎｍのレーザ光１６を照射し集光させた。
【００４９】
実施例２．
光ピックアップレンズ２の材料としてポリオレフィン系樹脂を用いて図２に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ２は、レンズの有効径外側からレンズ外径にかけての形状がレーザ面側２１とディスク面側２２とでは異なっている。ディスク面にディスク側コバ面２２ａが設けられており、鏡面の最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面２２ａは、鏡面加工され、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜２４で全て覆われている。反射防止膜２４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ４．４ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜２３で覆われている。光ピックアップレンズ２のディスク側コバ面２２ａに対して、オートコリメータ２５によって、波長６８０ｎｍのレーザ光２６を照射し、集光させた。
【００５０】
実施例３．
光ピックアップレンズ３の材料として光学硝子を用いて図３に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ３は、レンズの有効径外側のφ３．３ｍｍからレンズ外径にかけての形状がレーザ面側３１とディスク面側３２ともに平坦な構造となっている。この両面の傾き３７は０．０３度である。ディスク面側部３１にディスク側コバ面３２ａが設けられており、ディスク側コバ面３２ａの最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面３２ａは、鏡面加工され、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜３４で全て覆われている。反射防止膜３４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ３．５ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射膜３３で覆われている。ピックアップレンズのディスク側コバ面３２ａに対して、オートコリメータ３５をもって、波長６８０nmのレーザ光３６を照射し、集光させた。
【００５１】
実施例４．
光ピックアップレンズ４の材料として光学硝子を用いて図４に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ４は、レンズの有効径外側のφ３．３ｍｍからレンズ外径にかけての形状がレーザ面側４１とディスク面側４２ともに平坦な構造となっている。この両面の傾き４７は０．０２度である。ディスク面にディスク側コバ面４２ａが設けられており、ディスク側コバ面４２ａの最内周の位置はφ３．５ｍｍであり、最外周の位置はφ４．３ｍｍである。このディスク側コバ面４２ａは、鏡面加工され、波長４０５nmで最も透過率が高くなる反射膜４４で全て覆われている。反射防止膜４４によって覆われている領域の外径はφ４．４ｍｍである。また、光ピックアップのレーザ面側はφ４．４ｍｍまで、波長４０５ｎｍで最も透過率が高くなる反射防止膜４３で覆われている。ピックアップレンズのディスク側コバ面４２ａに対して、オートコリメータ４５をもって、波長６８０ｎｍのレーザ光４６を照射し、集光させた。
【００５２】
実施例５．
実施例４とほぼ同一の構成を有し、光ピックアップレンズのレーザ面側の反射防止膜４３がφ４．３ｍｍまで覆われている点で異なる。
【００５３】
実施例６．
光ピックアップレンズ５の材料として光学硝子を用いて図５に示される構造を有するレンズを作製した。レンズ外径はφ４．５ｍｍである。この光ピックアップレンズ５は、レンズの有効径外側のφ３．３ｍｍからレンズ外径にかけての形状がレーザ面側５１とディスク面側５２ともに平坦な構造となっている。この両面の傾き５７は０．０２度である。ディスク側コバ面４２ａは鏡面加工されていないが、鏡面といかないまでも平滑性が保たれた面がφ４．２ｍｍまで形成され、この面はφ４．３ｍｍまで反射防止膜５４によって覆われている。
また、光ピックアップのレーザ面側はφ４．４ｍｍまで、波長４０５nmで最も透過率が高くなる反射防止膜５４で覆われている。光ピックアップレンズ５の有効径外から外径部の反射防止膜５４が覆われている箇所のうち、φ４．２ｍｍの箇所に対して、オートコリメータ５６をもって、波長６８０ｎｍのレーザ光５６を照射し、集光させた。
【００５４】
比較例１．
実施例１と同様に作製した光ピックアップレンズに対して、波長４４５ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５５】
比較例２．
実施例３と同様に作製した光ピックアップレンズに対して、波長４４５ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５６】
比較例３．
実施例６と同様に作製した光ピックアップレンズに対して、波長４４５ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５７】
比較例４．
実施例１と同様に作製したが、反射防止膜が有効径外側には成膜されておらず、この反射防止膜のない鏡面に対して、波長６８０ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５８】
比較例５．
実施例３と同様に作製したが、反射防止膜が有効径外側には成膜されておらず、この反射防止膜のない鏡面に対して、波長６８０ｎｍのレンズチルト検出用レーザ光を照射した。
【００５９】
これら実施例１〜６、比較例１〜５の結果を図６の表に示す。ここで、検討した項目は、オートコリメータのレーザスポット径輪郭の形状及びオートコリメータのレーザ明るさである。オートコリメータのレーザスポット径輪郭の形状に関しては、オートコリメータのレーザスポット径の中心の最も明るい部分にどれだけ多く光が集まっているかを観測し、その明るい部分の周りに、光が拡散している割合で、拡散が少ない順で◎、○、△、×で評価をした。オートコリメータのレーザの明るさは、チルト調整用レーザスポット径輪郭の形状が最も良好となる時の明るさを持って評価し、明るい順に◎、○、△、×で評価をした。図６の表に示されるように、実施例１〜６では、レーザスポット径輪郭の形状及びレーザ明るさともに良好であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図３】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図４】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図５】本発明にかかる光ピックアップレンズのレンズチルト検出を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例及び比較例の結果を示す表である。
【符号の説明】
【００６１】
１、２、３、４、５ 光ピックアップレンズ
１１、２１、３１、４１、５１ レーザ側の有効径外からレンズ外径までの形状
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ、５１ａ レーザ側コバ面
１２、２２、３２、４２、５２ ディスク側の有効径外からレンズ外径までの形状
１２ａ、２２ａ、３２ａ、４２ａ、５２ａ ディスク側コバ面
１３、２３、３３、４３、５３ 反射防止膜
１４、２４、３４、４４、５４ 反射防止膜
１５、２５、３５、４５、５５ レーザ光源装置
１６、２６、３６、４６、５６ レーザ光
３７、４７、５７ レーザ側コバ面とディスク側コバ面のなす角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対して記録・再生用のレーザ光を集光させる第１の面を有する光ピックアップレンズであって、
前記記録・再生用のレーザ光を通過させる反射防止膜を、前記第１の面と、当該第１の面の外側に設けられ、レンズチルト検出用のレーザ光が照射される第２の面に連続的に形成した光ピックアップレンズ。
【請求項２】
前記第２の面は、当該光ピックアップレンズのレンズ軸に対してほぼ垂直なコバ面であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップレンズ。
【請求項３】
前記第２の面は、レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側の面であることを特徴する請求項１又は２記載の光ピックアップレンズ。
【請求項４】
前記レンズチルト検出用のレーザ光の波長λ２は、前記記録・再生用のレーザ光の波長λ１と異なることを特徴とする請求項１〜３いずれに記載の光ピックアップレンズ。
【請求項５】
前記波長λ１（ｎｍ）と前記波長λ２（ｎｍ）は次式を満たすことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
λ２−λ１≧２０ｎｍ
【請求項６】
前記第２の面は鏡面加工されていることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
【請求項７】
前記反射防止膜は、前記コバ面の７０％以上の領域を覆うことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップレンズ。
【請求項８】
前記レンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面の半径をＲ、反射防止膜の最外周の半径Ｒ＋Ｒ１としたとき、次式を満足することを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
Ｒ／（Ｒ＋Ｒ１）×１００＜９８
【請求項９】
前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１０】
前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜は、前記ディスク側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜よりも、レンズチルト検出用のレーザ光の透過率が高いことを特徴とする請求項９記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれかに記載の光ピックアップレンズと、前記レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記光ピックアップレンズの一部に照射され反射した反射光を検出し、レンズチルト量を検出する手段とを備えた光ピックアップ装置。
【請求項１】
光ディスクに対して記録・再生用のレーザ光を集光させる第１の面を有する光ピックアップレンズであって、
前記記録・再生用のレーザ光を通過させる反射防止膜を、前記第１の面と、当該第１の面の外側に設けられ、レンズチルト検出用のレーザ光が照射される第２の面に連続的に形成した光ピックアップレンズ。
【請求項２】
前記第２の面は、当該光ピックアップレンズのレンズ軸に対してほぼ垂直なコバ面であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップレンズ。
【請求項３】
前記第２の面は、レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側の面であることを特徴する請求項１又は２記載の光ピックアップレンズ。
【請求項４】
前記レンズチルト検出用のレーザ光の波長λ２は、前記記録・再生用のレーザ光の波長λ１と異なることを特徴とする請求項１〜３いずれに記載の光ピックアップレンズ。
【請求項５】
前記波長λ１（ｎｍ）と前記波長λ２（ｎｍ）は次式を満たすことを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
λ２−λ１≧２０ｎｍ
【請求項６】
前記第２の面は鏡面加工されていることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
【請求項７】
前記反射防止膜は、前記コバ面の７０％以上の領域を覆うことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップレンズ。
【請求項８】
前記レンズチルト検出用のレーザ光を均一に反射させる面の半径をＲ、反射防止膜の最外周の半径Ｒ＋Ｒ１としたとき、次式を満足することを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
Ｒ／（Ｒ＋Ｒ１）×１００＜９８
【請求項９】
前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に、反射防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１０】
前記記録・再生用のレーザ光を出射するレーザ光源装置側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜は、前記ディスク側のレンズ面及びその外側の面に設けられた反射防止膜よりも、レンズチルト検出用のレーザ光の透過率が高いことを特徴とする請求項９記載の光ピックアップレンズ。
【請求項１１】
請求項１〜１０いずれかに記載の光ピックアップレンズと、前記レンズチルト検出用のレーザ光を出射するレーザ光源装置と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光が前記光ピックアップレンズの一部に照射され反射した反射光を検出し、レンズチルト量を検出する手段とを備えた光ピックアップ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１０４７３２（Ｐ２００９−１０４７３２Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７７１０５（Ｐ２００７−２７７１０５）
【出願日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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