光ピックアップ装置に搭載されるレンズ
【課題】光吸収による透過率の低下が小さく、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率が９７％以上を満足する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズを提供する。
【解決手段】波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍの３つ波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、反射防止膜を２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成し、光吸収の多い高屈折率材料層が、低屈折率材料層、空気、レンズのいずれかに挟まれており、高屈折率材料層の合計膜厚を５０ｎｍ以下とし、波長４１０ｎｍ以下の光の吸収率を１％以下とする。
【解決手段】波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍの３つ波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、反射防止膜を２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成し、光吸収の多い高屈折率材料層が、低屈折率材料層、空気、レンズのいずれかに挟まれており、高屈折率材料層の合計膜厚を５０ｎｍ以下とし、波長４１０ｎｍ以下の光の吸収率を１％以下とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に搭載されるレンズに関し、３波長領域で適切な透過率を有する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ用のコリメータレンズや対物レンズ等の一般的なレンズには、透過率や耐光性を上げる為に反射防止膜をつける。３波長用の反射防止膜など、３９０〜４３０ｎｍの波長の光束と６３０〜８００ｎｍの波長の光束との反射を防止する反射防止膜においては、反射率の極小値が、上記３９０〜４３０ｎｍと６３０〜８００ｎｍ付近の２か所に極小値を持つ反射防止膜が提案されている。また近年では２層構成の反射防止膜でも３９０〜４３０ｎｍと６３０〜８００ｎｍの２か所に極小値を持つことが出来ることが示されており、２層のような反射防止膜では製造上有利になる等の利点がある。
【０００３】
しかし、このような反射防止膜は、各層の膜が厚くなる。特許文献１では表１から表１３において光ピックアップレンズによく使用されるＴａ２Ｏ５やＳｉＯ２を使用した反射防止膜の例がいくつか紹介されている。Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２を使用した反射防止膜は、耐光性の観点からよく使用されることが多い光学材料である。
【０００４】
特許文献１の反射防止膜のＴａ２Ｏ５膜の合計の厚さを調べると、特許文献１の実施例１で１２１．３４ｎｍ、実施例３で１４９．３６ｎｍ、実施例４では１３９．６ｎｍ、実施例６では１２７．３６ｎｍ、実施例７では１５４．２５ｎｍ、実施例８では１４６．５６ｎｍ、実施例１４では１５２．６６と１３１．１３ｎｍとなっており、１００ｎｍ以上となっている。またレンズは面が２面あるので、これらの反射防止膜を両面につけると、Ｔａ２Ｏ５膜の合計の厚さが２００ｎｍ以上となる。
【０００５】
ところで、反射防止膜の材料によっては、材料による光吸収があることが知られている。図１３に実験条件１としての反射防止膜の膜厚を示す。光吸収の起こりやすい高屈折率材料のＴａ２Ｏ５の膜厚はＲ１面で１２９．６８ｎｍ、Ｒ２面で１５７．１４ｎｍとした。
【０００６】
図１４には実験条件１の透過率、図１５には実験条件１のＲ１面側の反射率、図１６には実験条件１のＲ２面側の反射率を示した。図１４から図１６の目盛を読み取った値を図１７に示している。図１７によると、波長４０５ｎｍでの反射防止膜の透過率は設計値が９８．３８％、実測値は９１．９２％、波長６６０ｎｍでの透過率は設計値が９７．６１％、実測値が９７．８４％、波長７８０ｎｍでの透過率は設計値が９８．１５％、実測値が９７．９０％となっている。波長６６０ｎｍと波長７８０ｎｍでは透過率の設計値と実測値との差が、０．３％以内となっており設計通りの透過率の値が出ているが、波長４０５ｎｍにおいては設計値と実測値の差が６．４６％ある。
【０００７】
ここで、透過率とＲ１面側の反射率とＲ２面側の反射率を足したものは１００％となるはずである。波長４０５ｎｍでの反射率を見てみると、Ｒ１面側の反射率の実測値は１．９６％、Ｒ２面側の反射率の実測値は３．４６％となっている。これらを合計すると９７．３３％となっており、２．６７％の不明分がある。これは反射防止膜材料の光吸収による透過率の低下であると考えられる。
【０００８】
次に、図１８に実験条件２として反射率の膜厚を示す。光吸収の起こりやすい高屈折率材料のＴａ２Ｏ５の膜厚はＲ１面で５０ｎｍ、Ｒ２面で５０ｎｍとしている。
【０００９】
図１９には実験条件２の透過率、図２０には実験条件２のＲ１面側の反射率、図２１には実験条件２のＲ２面側の反射率を示した。図１９から図２１の目盛を読み取った値を図２２に示している。図２２によると、波長４０５ｎｍでは透過率の設計値が９８．９２％、実測値は９８．２６％、波長６６０ｎｍでは透過率の設計値が９８．８０％、実測値が９８．０９％、波長７８０ｎｍでは透過率の設計値が９７．４４％、実測値が９６．４３％となっている。
【００１０】
図２２において、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８０ｎｍの波長における反射防止膜材料の光吸収による透過率の低下分（吸収率）は、それぞれ、０．８５％、０．３０％、０．５３％となっており、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８０ｎｍのすべての波長で透過率の設計値と実測値との差が、１．０％以内であってほぼ設計通りの透過率を得ることができる。
【００１１】
以上の結果から、高屈折率材料の膜厚が厚いレンズでは、短波長の４０５ｎｍでは光の吸収が起こる。さらに上記の実験条件１と実験条件２の結果をまとめたものを図２３に示す。吸収量は膜の厚さに比例すると考えられるので、上記実験１と２からは、
吸収率（％）＝ ０．００９８×高屈折率材料膜厚（ｎｍ） （式１）
の関係が成り立つことが分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−３８５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の従来技術の反射防止膜では、Ｔａ２Ｏ５膜の合計の厚さが片面で１００ｎｍ以上となっている。またレンズは面が２面あるので、これらの反射防止膜を両面につけると、Ｔａ２Ｏ５膜の合計の厚さが２００ｎｍ以上となっており、３波長での透過率が適正な光ピックアップ装置に搭載されるレンズを得ることができない。
【００１４】
本発明は、光吸収による透過率の低下が１%以下と小さく、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率が片面で９７％以上を満足する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、３つの波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズであって、前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、前記高屈折率材料層の合計膜厚を５０ｎｍ以下とし、波長４１０ｎｍ以下の光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする。
なお、高屈折率材料層が１層のみで構成されている反射防止膜で９７％以上の透過率を得ようとすると、高屈折率材料の膜厚が１００ｎｍ以上となる。
【００１６】
本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍの３つ波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズであって、前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、光吸収の多い前記高屈折率材料層は、前記低屈折率材料層、空気、レンズのいずれかに挟まれており、前記高屈折率材料層の合計膜厚が５０ｎｍ以下とし、波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍのそれぞれの領域における光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜が、前記高屈折率材料層と前記低屈折率材料層との５層以上の膜から構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜が、低屈折率材料であるＳｉＯの低屈折率材料層、低屈折率材料であるＳｉＯ２の低屈折率材料層、高屈折材料であるＴａ２Ｏ５の高屈折率材料層の３種類の層から形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つ波長において、それぞれ、両面で９７％以上であることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つ波長において、それぞれ、両面で９６％以上であることが望ましい。
【００２１】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、コリメータレンズ、または、カップリングレンズであることを特徴とする。
【００２２】
反射防止膜においては，一般的に、レンズの第一面とレンズの第二面の両方の面に反射防止膜をつけており、両方の面の膜厚では２００ｎｍ以上となる。このような反射防止膜では材料による光の吸収が大きくなり、設計で得られている透過率を、実際のレンズにおいて得ることが出来なくなる。
【００２３】
そこで、本発明の反射防止膜では、２層以上の高屈折率材料層の合計膜厚が５０ｎｍ以下となるように設計する。
【００２４】
高屈折率材料が１つの層で構成されており、膜厚が５０ｎｍ以下とすると、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率を９７％以上とすることが出来ない。そこで、レンズ面につけられている光吸収の多い高屈折率材料層を、２つの膜の層以上に構成し、この２つの膜の層から構成されている高屈折率材料層は低屈折率材料層を挟むよう設定しておく。
【００２５】
このように構成した反射防止膜は、膜厚の合計が５０ｎｍ以下の場合でも、容易に９７％の透過率を満足するように設計することが出来、更に膜厚も５０ｎｍ以下と薄いことから吸収による影響は１％以内に抑えられ設計通りの透過率を確保することが出来る。
【００２６】
また、本発明の反射防止膜は４層以上の膜から構成されていることが望ましい。本発明の高屈折率材料層は２層以上ある。そして、高屈折率材料層は低屈性率材料層に接している方がより効果を発揮しやすい為、反射防止膜の層数は４層以上が望ましい。
【００２７】
また、耐光性や、それぞれの膜の密着性の観点から、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５の３種類から形成されていることが望ましい。
【００２８】
本発明では、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの片面での透過率が９８．０％以上、両面での透過率が９６％以上であることを特徴としている。さらに望ましくは、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの透過率が片面での透過率が９８．５％以上、両面での透過率が９７％以上である。
【００２９】
本発明は、コリメータレンズ、または、カップリングレンズで効果を発揮する。これらコリメータレンズまたはカップリングレンズは３波長以上のレーザーを使用され、光ピックアップレンズに記載されるものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、光吸収による透過率の低下が小さく、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率が９７％以上を満足する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の実施例１から実施例３に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表である。
【図２】図２は比較例１から比較例６に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表である。
【図３】図３は、本発明の実施例１についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図４】図４は、本発明の実施例２についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施例３についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図６】図６は、本発明の実施例１から実施例３と、比較例１から比較例６で使用しているレンズ材料の屈折率、反射防止膜Ｒ材料の屈折率を示した図である。
【図７】図７は、比較例１についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図８】図８は、比較例２についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図９】図９は、比較例３についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１０】図１０は、比較例４についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１１】図１１は、比較例５についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１２】図１２は、比較例６についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１３】図１３は、実験条件１の膜厚を示した図である。
【図１４】図１４は、実験条件１についての、横軸が波長、縦軸が透過率、のグラフである。
【図１５】図１５は、実験条件１についての、横軸が波長、縦軸がＲ１面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図１６】図１６は、実験条件１についての、横軸が波長、縦軸がＲ２面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図１７】図１７は、実験条件１の図１４から図１６を数値化した表である。
【図１８】図１８は、実験条件２の膜厚を示した図である。
【図１９】図１９は、実験条件２についての、横軸が波長、縦軸が透過率、のグラフである。
【図２０】図２０は、実験条件２についての、横軸が波長、縦軸がＲ１面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図２１】図２１は、実験条件２についての、横軸が波長、縦軸がＲ２面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図２２】図２２は、実験条件２の図１９から図２１を数値化した表である。
【図２３】図２３は、実験条件１と実験条件２の結果をまとめた膜厚と吸収率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明にかかわるレンズは、複数種類の単色光を用いる多波長用のレンズであって、例えばＣＤやＤＶＤやブルーレイディスク等種類が異なる光記録媒体に対応できる互換性の記録再生装置に用いる多波長用レンズであり、少なくとも波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長で使用される。また本発明は、例えばコリメータレンズやカップリングレンズに使用される。
【００３３】
また、本発明に係わる多波長用光学系、光ヘッド、及び光ディスク装置は、このような多波長用レンズを用いたものである。
【００３４】
また本発明はレンズに使用されるものであるので、光が入射するレンズ第一面と光が出射するレンズ第二面がある。
【００３５】
この時、レンズ第一面に使用される反射防止膜と、レンズ第二面に使用される反射防止膜は、同じ構成の物であっても良いし、異なる構成の物であっても良い。
【００３６】
本発明に用いられる反射防止膜は光学部品上に高屈折率材料層と低屈折率材料層を積層した構造からなる。高屈折率材料層の材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム等の酸化物、窒化シリコン、窒化ゲルマニウム等の窒化物、炭化シリコン等の炭化物、硫化亜鉛等の硫化物、およびこれらの混合材から選ばれる少なくとも１種を用いることが望ましい。高屈折率材料としては、図７に示すように、例えば、１．９〜２．１の屈折率の材料が望ましい。
【００３７】
また、低屈折率材料層の材料としては酸化シリコン、およびフッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化イットリウム、チオライト、クライオライト（氷晶石）などのフッ化物、およびこれらの混合材から選ばれる少なくとも１種がある。また、高温高湿環境下での保存特性向上のためには、酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物を用いることが望ましい。低屈折率材料としては、図７に示すように、例えば、１．４〜１．６の屈折率の材料が望ましい。
【００３８】
本発明の反射防止膜は、例えば真空成膜法で作製される。真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタ法、化学気相成長法、レーザブレイション法など各種成膜法を用いることができる。真空蒸着法を用いる場合、膜質を改善するため蒸気流の一部をイオン化するとともに基板側にバイアスを印加するイオンプレーティング法、クラスタイオンビーム法、別イオン銃を用いて基板にイオンを照射するイオンアシスト蒸着法を用いると有効である。スパッタ法としては、ＤＣ反応性スパッタ法、ＲＦスパッタ法、イオンビームスパッタ法などがある。また、化学的気相法としては、プラズマ重合法、光アシスト気相法、熱分解法、有機金属化学気相法などがある。なお、各屈折率膜の膜厚は膜形成時の蒸着時間等を変えることで、所望の膜厚とすることができる。
【００３９】
また、光学部品にはポリオレフィン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック以外にも、石英ガラス、硼珪酸ガラスなどの光学ガラス、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯなどの酸化物単結晶、多結晶基板、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＬｉＦなどのフッ化物単結晶基板、多結晶基板、ＮａＣｌ、ＫＢｒ、ＫＣｌなどの塩化物、臭化物単結晶、他結晶基板等の、使用帯域で透明な光学材料であれば、何れでも適用できる。以下、本発明の実施例と比較例について、図面を参照して説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施例１から実施例３に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表であり、図２は比較例１から比較例６に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表である。各比較例と各実施例では、レンズと接している膜を１層目、その上にある膜を２層目、以下順に３層目、４層目と記載している。
【００４１】
図２の一覧表に示す比較例１は、２層構成の反射防止膜である。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５とした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。
【００４２】
比較例１では片面透過率の設計透過率は波長４０５ｎｍで９８．６６％、波長６６０ｎｍで９９．６９％、波長７８５ｎｍで９７．８４％、となっており、設計上は、透過率は十分である。しかし、膜厚が１２０．９１ｎｍで吸収による影響が２．３７％となることが推測され、設計通りの適切な透過率を得ることができない。
【００４３】
比較例２は２層構成の反射防止膜である。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５とした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は５０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．９８％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。
【００４４】
しかし、比較例２では透過率は波長４０５ｎｍで９８．７２％、波長６６０ｎｍで９０．００％、波長７８５ｎｍで８９．０６％、となっており、適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４５】
比較例３は２層構成の反射防止膜である。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５とした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は２０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．３９％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。
【００４６】
しかし、透過率は波長４０５ｎｍで９７．４１％、波長６６０ｎｍで９７．０２％、波長７８５ｎｍで９５．６９％、となっており、適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４７】
比較例４は３層構成とした。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目を低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は５０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．９８％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。しかし、透過率は波長４０５ｎｍで９６．１９％、波長６６０ｎｍで９３．６５％、波長７８５ｎｍで９９．０４％、となっており、波長４０５ｎｍと波長６６０ｎｍにおいて適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４８】
比較例５は３層構成とした。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目を低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は５０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．９８％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。しかし、透過率は波長４０５ｎｍで９５．９０％、波長６６０ｎｍで９９．７６％、波長７８５ｎｍで９１．３４％、となっており、波長４０５ｎｍと波長７８５ｎｍにおいて適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４９】
比較例６は５層構成とした。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、５層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は２層の構成となっている。
【００５０】
透過率は波長４０５ｎｍで９８．５６％、波長６６０ｎｍで９９．７７％、波長７８５ｎｍで９８．５７％、となっており、設計上は、透過率は十分である。しかし、膜厚が１００．００ｎｍで吸収による影響は１．９６％となることが推測され、設計通りの適切な透過率を得ることができない。
【実施例１】
【００５１】
図１の一覧表に示す本発明の実施例１は、５層構成とした。１層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、５層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は２層の構成となっている。
膜厚は４７．８２ｎｍとなっており、吸収による影響はほとんどない程度に抑えられている。透過率は波長４０５ｎｍで９９．４６％、波長６６０ｎｍで９９．３２％、波長７８５ｎｍで９８．６４％、となっており、透過率は十分である。
【００５２】
また、両面の透過率も、波長４０５ｎｍで９８．９２％、波長６６０ｎｍで９８．６４％、波長７８５ｎｍで９７．３０％、となっており、透過率は十分である。更に、実験条件２で検討した３つの波長ごとの吸収率を考慮しても、波長４０５ｎｍで９７．９９％、波長６６０ｎｍで９８．６４％、波長７８５ｎｍで９７．３０％、となり、３波長で両面透過率９７％以上の適切な透過率を得ることができる。
【実施例２】
【００５３】
本発明の実施例２は、７層構成とした。１層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、５層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、６層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、７層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は３層の構成となっている。
【００５４】
膜厚は４５．００ｎｍとなっており、吸収による影響はほとんどない程度に抑えられている。透過率は波長４０５ｎｍで９９．６２％、波長６６０ｎｍで９９．３１％、波長７８５ｎｍで９９．０２％、となっており、透過率は十分である。
【００５５】
また、両面の透過率も、波長４０５ｎｍで９９．２４％、波長６６０ｎｍで９８．６２％、波長７８５ｎｍで９８．０５％、となっており、透過率は十分である。更に、実験条件２で検討した３つの波長ごとの吸収率を考慮しても、波長４０５ｎｍで９８．３６％、波長６６０ｎｍで９８．６２％、波長７８５ｎｍで９８．０５％、となり、３波長で両面透過率９７％以上の適切な透過率を得ることができる。
【実施例３】
【００５６】
本発明の実施例３は、５層構成とした。１層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目に高屈折率材料のＺｒＯ２、３層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目に高屈折率材料のＺｒＯ２、５層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。ＺｒＯ２の膜は２層の構成となっている。
膜厚は４７．８０ｎｍとなっており、吸収による影響はほとんどない程度に抑えられている。透過率は波長４０５ｎｍで９８．９３％、波長６６０ｎｍで９８．２５％、波長７８５ｎｍで９８．０４％、となっており、透過率は十分である。
【００５７】
また、両面の透過率も、波長４０５ｎｍで９７．８７％、波長６６０ｎｍで９６．５３％、波長７８５ｎｍで９６．１２％、となっており、透過率は十分である。更に、実験条件２で検討した３つの波長ごとの吸収率を考慮しても、波長４０５ｎｍで９６．９３％、波長６６０ｎｍで９６．５３％、波長７８５ｎｍで９６．１２％、となり、高屈折率材料としてＺｒＯ２を使用した場合でも、３波長で両面透過率９６％以上の適切な透過率を得ることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置に搭載されるレンズに関し、３波長領域で適切な透過率を有する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ用のコリメータレンズや対物レンズ等の一般的なレンズには、透過率や耐光性を上げる為に反射防止膜をつける。３波長用の反射防止膜など、３９０〜４３０ｎｍの波長の光束と６３０〜８００ｎｍの波長の光束との反射を防止する反射防止膜においては、反射率の極小値が、上記３９０〜４３０ｎｍと６３０〜８００ｎｍ付近の２か所に極小値を持つ反射防止膜が提案されている。また近年では２層構成の反射防止膜でも３９０〜４３０ｎｍと６３０〜８００ｎｍの２か所に極小値を持つことが出来ることが示されており、２層のような反射防止膜では製造上有利になる等の利点がある。
【０００３】
しかし、このような反射防止膜は、各層の膜が厚くなる。特許文献１では表１から表１３において光ピックアップレンズによく使用されるＴａ２Ｏ５やＳｉＯ２を使用した反射防止膜の例がいくつか紹介されている。Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２を使用した反射防止膜は、耐光性の観点からよく使用されることが多い光学材料である。
【０００４】
特許文献１の反射防止膜のＴａ２Ｏ５膜の合計の厚さを調べると、特許文献１の実施例１で１２１．３４ｎｍ、実施例３で１４９．３６ｎｍ、実施例４では１３９．６ｎｍ、実施例６では１２７．３６ｎｍ、実施例７では１５４．２５ｎｍ、実施例８では１４６．５６ｎｍ、実施例１４では１５２．６６と１３１．１３ｎｍとなっており、１００ｎｍ以上となっている。またレンズは面が２面あるので、これらの反射防止膜を両面につけると、Ｔａ２Ｏ５膜の合計の厚さが２００ｎｍ以上となる。
【０００５】
ところで、反射防止膜の材料によっては、材料による光吸収があることが知られている。図１３に実験条件１としての反射防止膜の膜厚を示す。光吸収の起こりやすい高屈折率材料のＴａ２Ｏ５の膜厚はＲ１面で１２９．６８ｎｍ、Ｒ２面で１５７．１４ｎｍとした。
【０００６】
図１４には実験条件１の透過率、図１５には実験条件１のＲ１面側の反射率、図１６には実験条件１のＲ２面側の反射率を示した。図１４から図１６の目盛を読み取った値を図１７に示している。図１７によると、波長４０５ｎｍでの反射防止膜の透過率は設計値が９８．３８％、実測値は９１．９２％、波長６６０ｎｍでの透過率は設計値が９７．６１％、実測値が９７．８４％、波長７８０ｎｍでの透過率は設計値が９８．１５％、実測値が９７．９０％となっている。波長６６０ｎｍと波長７８０ｎｍでは透過率の設計値と実測値との差が、０．３％以内となっており設計通りの透過率の値が出ているが、波長４０５ｎｍにおいては設計値と実測値の差が６．４６％ある。
【０００７】
ここで、透過率とＲ１面側の反射率とＲ２面側の反射率を足したものは１００％となるはずである。波長４０５ｎｍでの反射率を見てみると、Ｒ１面側の反射率の実測値は１．９６％、Ｒ２面側の反射率の実測値は３．４６％となっている。これらを合計すると９７．３３％となっており、２．６７％の不明分がある。これは反射防止膜材料の光吸収による透過率の低下であると考えられる。
【０００８】
次に、図１８に実験条件２として反射率の膜厚を示す。光吸収の起こりやすい高屈折率材料のＴａ２Ｏ５の膜厚はＲ１面で５０ｎｍ、Ｒ２面で５０ｎｍとしている。
【０００９】
図１９には実験条件２の透過率、図２０には実験条件２のＲ１面側の反射率、図２１には実験条件２のＲ２面側の反射率を示した。図１９から図２１の目盛を読み取った値を図２２に示している。図２２によると、波長４０５ｎｍでは透過率の設計値が９８．９２％、実測値は９８．２６％、波長６６０ｎｍでは透過率の設計値が９８．８０％、実測値が９８．０９％、波長７８０ｎｍでは透過率の設計値が９７．４４％、実測値が９６．４３％となっている。
【００１０】
図２２において、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８０ｎｍの波長における反射防止膜材料の光吸収による透過率の低下分（吸収率）は、それぞれ、０．８５％、０．３０％、０．５３％となっており、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８０ｎｍのすべての波長で透過率の設計値と実測値との差が、１．０％以内であってほぼ設計通りの透過率を得ることができる。
【００１１】
以上の結果から、高屈折率材料の膜厚が厚いレンズでは、短波長の４０５ｎｍでは光の吸収が起こる。さらに上記の実験条件１と実験条件２の結果をまとめたものを図２３に示す。吸収量は膜の厚さに比例すると考えられるので、上記実験１と２からは、
吸収率（％）＝ ０．００９８×高屈折率材料膜厚（ｎｍ） （式１）
の関係が成り立つことが分かる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−３８５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の従来技術の反射防止膜では、Ｔａ２Ｏ５膜の合計の厚さが片面で１００ｎｍ以上となっている。またレンズは面が２面あるので、これらの反射防止膜を両面につけると、Ｔａ２Ｏ５膜の合計の厚さが２００ｎｍ以上となっており、３波長での透過率が適正な光ピックアップ装置に搭載されるレンズを得ることができない。
【００１４】
本発明は、光吸収による透過率の低下が１%以下と小さく、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率が片面で９７％以上を満足する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するため、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、３つの波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズであって、前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、前記高屈折率材料層の合計膜厚を５０ｎｍ以下とし、波長４１０ｎｍ以下の光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする。
なお、高屈折率材料層が１層のみで構成されている反射防止膜で９７％以上の透過率を得ようとすると、高屈折率材料の膜厚が１００ｎｍ以上となる。
【００１６】
本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍの３つ波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズであって、前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、光吸収の多い前記高屈折率材料層は、前記低屈折率材料層、空気、レンズのいずれかに挟まれており、前記高屈折率材料層の合計膜厚が５０ｎｍ以下とし、波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍのそれぞれの領域における光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜が、前記高屈折率材料層と前記低屈折率材料層との５層以上の膜から構成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜が、低屈折率材料であるＳｉＯの低屈折率材料層、低屈折率材料であるＳｉＯ２の低屈折率材料層、高屈折材料であるＴａ２Ｏ５の高屈折率材料層の３種類の層から形成されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つ波長において、それぞれ、両面で９７％以上であることが望ましい。
【００２０】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つ波長において、それぞれ、両面で９６％以上であることが望ましい。
【００２１】
また、本発明の光ピックアップ装置に搭載されるレンズは、コリメータレンズ、または、カップリングレンズであることを特徴とする。
【００２２】
反射防止膜においては，一般的に、レンズの第一面とレンズの第二面の両方の面に反射防止膜をつけており、両方の面の膜厚では２００ｎｍ以上となる。このような反射防止膜では材料による光の吸収が大きくなり、設計で得られている透過率を、実際のレンズにおいて得ることが出来なくなる。
【００２３】
そこで、本発明の反射防止膜では、２層以上の高屈折率材料層の合計膜厚が５０ｎｍ以下となるように設計する。
【００２４】
高屈折率材料が１つの層で構成されており、膜厚が５０ｎｍ以下とすると、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率を９７％以上とすることが出来ない。そこで、レンズ面につけられている光吸収の多い高屈折率材料層を、２つの膜の層以上に構成し、この２つの膜の層から構成されている高屈折率材料層は低屈折率材料層を挟むよう設定しておく。
【００２５】
このように構成した反射防止膜は、膜厚の合計が５０ｎｍ以下の場合でも、容易に９７％の透過率を満足するように設計することが出来、更に膜厚も５０ｎｍ以下と薄いことから吸収による影響は１％以内に抑えられ設計通りの透過率を確保することが出来る。
【００２６】
また、本発明の反射防止膜は４層以上の膜から構成されていることが望ましい。本発明の高屈折率材料層は２層以上ある。そして、高屈折率材料層は低屈性率材料層に接している方がより効果を発揮しやすい為、反射防止膜の層数は４層以上が望ましい。
【００２７】
また、耐光性や、それぞれの膜の密着性の観点から、例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５の３種類から形成されていることが望ましい。
【００２８】
本発明では、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの片面での透過率が９８．０％以上、両面での透過率が９６％以上であることを特徴としている。さらに望ましくは、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの透過率が片面での透過率が９８．５％以上、両面での透過率が９７％以上である。
【００２９】
本発明は、コリメータレンズ、または、カップリングレンズで効果を発揮する。これらコリメータレンズまたはカップリングレンズは３波長以上のレーザーを使用され、光ピックアップレンズに記載されるものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、光吸収による透過率の低下が小さく、波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長の透過率が９７％以上を満足する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は本発明の実施例１から実施例３に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表である。
【図２】図２は比較例１から比較例６に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表である。
【図３】図３は、本発明の実施例１についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図４】図４は、本発明の実施例２についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施例３についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図６】図６は、本発明の実施例１から実施例３と、比較例１から比較例６で使用しているレンズ材料の屈折率、反射防止膜Ｒ材料の屈折率を示した図である。
【図７】図７は、比較例１についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図８】図８は、比較例２についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図９】図９は、比較例３についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１０】図１０は、比較例４についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１１】図１１は、比較例５についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１２】図１２は、比較例６についての横軸が波長、縦軸が反射率、のグラフである。
【図１３】図１３は、実験条件１の膜厚を示した図である。
【図１４】図１４は、実験条件１についての、横軸が波長、縦軸が透過率、のグラフである。
【図１５】図１５は、実験条件１についての、横軸が波長、縦軸がＲ１面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図１６】図１６は、実験条件１についての、横軸が波長、縦軸がＲ２面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図１７】図１７は、実験条件１の図１４から図１６を数値化した表である。
【図１８】図１８は、実験条件２の膜厚を示した図である。
【図１９】図１９は、実験条件２についての、横軸が波長、縦軸が透過率、のグラフである。
【図２０】図２０は、実験条件２についての、横軸が波長、縦軸がＲ１面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図２１】図２１は、実験条件２についての、横軸が波長、縦軸がＲ２面反射率、のグラフである。点線が設計値、実線が実測値となっている。
【図２２】図２２は、実験条件２の図１９から図２１を数値化した表である。
【図２３】図２３は、実験条件１と実験条件２の結果をまとめた膜厚と吸収率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明にかかわるレンズは、複数種類の単色光を用いる多波長用のレンズであって、例えばＣＤやＤＶＤやブルーレイディスク等種類が異なる光記録媒体に対応できる互換性の記録再生装置に用いる多波長用レンズであり、少なくとも波長４０５ｎｍ付近、波長６６０ｎｍ付近、波長７８５ｎｍ付近の３つの波長で使用される。また本発明は、例えばコリメータレンズやカップリングレンズに使用される。
【００３３】
また、本発明に係わる多波長用光学系、光ヘッド、及び光ディスク装置は、このような多波長用レンズを用いたものである。
【００３４】
また本発明はレンズに使用されるものであるので、光が入射するレンズ第一面と光が出射するレンズ第二面がある。
【００３５】
この時、レンズ第一面に使用される反射防止膜と、レンズ第二面に使用される反射防止膜は、同じ構成の物であっても良いし、異なる構成の物であっても良い。
【００３６】
本発明に用いられる反射防止膜は光学部品上に高屈折率材料層と低屈折率材料層を積層した構造からなる。高屈折率材料層の材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化マグネシウム等の酸化物、窒化シリコン、窒化ゲルマニウム等の窒化物、炭化シリコン等の炭化物、硫化亜鉛等の硫化物、およびこれらの混合材から選ばれる少なくとも１種を用いることが望ましい。高屈折率材料としては、図７に示すように、例えば、１．９〜２．１の屈折率の材料が望ましい。
【００３７】
また、低屈折率材料層の材料としては酸化シリコン、およびフッ化マグネシウム、フッ化アルミニウム、フッ化バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化ストロンチウム、フッ化イットリウム、チオライト、クライオライト（氷晶石）などのフッ化物、およびこれらの混合材から選ばれる少なくとも１種がある。また、高温高湿環境下での保存特性向上のためには、酸化物、窒化物、炭化物、フッ化物を用いることが望ましい。低屈折率材料としては、図７に示すように、例えば、１．４〜１．６の屈折率の材料が望ましい。
【００３８】
本発明の反射防止膜は、例えば真空成膜法で作製される。真空成膜法には、真空蒸着法、スパッタ法、化学気相成長法、レーザブレイション法など各種成膜法を用いることができる。真空蒸着法を用いる場合、膜質を改善するため蒸気流の一部をイオン化するとともに基板側にバイアスを印加するイオンプレーティング法、クラスタイオンビーム法、別イオン銃を用いて基板にイオンを照射するイオンアシスト蒸着法を用いると有効である。スパッタ法としては、ＤＣ反応性スパッタ法、ＲＦスパッタ法、イオンビームスパッタ法などがある。また、化学的気相法としては、プラズマ重合法、光アシスト気相法、熱分解法、有機金属化学気相法などがある。なお、各屈折率膜の膜厚は膜形成時の蒸着時間等を変えることで、所望の膜厚とすることができる。
【００３９】
また、光学部品にはポリオレフィン系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のプラスチック以外にも、石英ガラス、硼珪酸ガラスなどの光学ガラス、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯなどの酸化物単結晶、多結晶基板、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＢａＦ２、ＬｉＦなどのフッ化物単結晶基板、多結晶基板、ＮａＣｌ、ＫＢｒ、ＫＣｌなどの塩化物、臭化物単結晶、他結晶基板等の、使用帯域で透明な光学材料であれば、何れでも適用できる。以下、本発明の実施例と比較例について、図面を参照して説明する。
【００４０】
図１は、本発明の実施例１から実施例３に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表であり、図２は比較例１から比較例６に示す反射防止膜の膜構成、膜厚、透過率の一覧表である。各比較例と各実施例では、レンズと接している膜を１層目、その上にある膜を２層目、以下順に３層目、４層目と記載している。
【００４１】
図２の一覧表に示す比較例１は、２層構成の反射防止膜である。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５とした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。
【００４２】
比較例１では片面透過率の設計透過率は波長４０５ｎｍで９８．６６％、波長６６０ｎｍで９９．６９％、波長７８５ｎｍで９７．８４％、となっており、設計上は、透過率は十分である。しかし、膜厚が１２０．９１ｎｍで吸収による影響が２．３７％となることが推測され、設計通りの適切な透過率を得ることができない。
【００４３】
比較例２は２層構成の反射防止膜である。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５とした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は５０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．９８％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。
【００４４】
しかし、比較例２では透過率は波長４０５ｎｍで９８．７２％、波長６６０ｎｍで９０．００％、波長７８５ｎｍで８９．０６％、となっており、適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４５】
比較例３は２層構成の反射防止膜である。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５とした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は２０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．３９％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。
【００４６】
しかし、透過率は波長４０５ｎｍで９７．４１％、波長６６０ｎｍで９７．０２％、波長７８５ｎｍで９５．６９％、となっており、適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４７】
比較例４は３層構成とした。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目を低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は５０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．９８％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。しかし、透過率は波長４０５ｎｍで９６．１９％、波長６６０ｎｍで９３．６５％、波長７８５ｎｍで９９．０４％、となっており、波長４０５ｎｍと波長６６０ｎｍにおいて適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４８】
比較例５は３層構成とした。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目を低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は１層の構成となっている。膜厚は５０．００ｎｍとなっており、吸収による影響は０．９８％で吸収による影響は１％以内に抑えられている。しかし、透過率は波長４０５ｎｍで９５．９０％、波長６６０ｎｍで９９．７６％、波長７８５ｎｍで９１．３４％、となっており、波長４０５ｎｍと波長７８５ｎｍにおいて適切な透過率を得ることが出来ない。
【００４９】
比較例６は５層構成とした。１層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目を低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目を高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、５層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は２層の構成となっている。
【００５０】
透過率は波長４０５ｎｍで９８．５６％、波長６６０ｎｍで９９．７７％、波長７８５ｎｍで９８．５７％、となっており、設計上は、透過率は十分である。しかし、膜厚が１００．００ｎｍで吸収による影響は１．９６％となることが推測され、設計通りの適切な透過率を得ることができない。
【実施例１】
【００５１】
図１の一覧表に示す本発明の実施例１は、５層構成とした。１層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、５層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は２層の構成となっている。
膜厚は４７．８２ｎｍとなっており、吸収による影響はほとんどない程度に抑えられている。透過率は波長４０５ｎｍで９９．４６％、波長６６０ｎｍで９９．３２％、波長７８５ｎｍで９８．６４％、となっており、透過率は十分である。
【００５２】
また、両面の透過率も、波長４０５ｎｍで９８．９２％、波長６６０ｎｍで９８．６４％、波長７８５ｎｍで９７．３０％、となっており、透過率は十分である。更に、実験条件２で検討した３つの波長ごとの吸収率を考慮しても、波長４０５ｎｍで９７．９９％、波長６６０ｎｍで９８．６４％、波長７８５ｎｍで９７．３０％、となり、３波長で両面透過率９７％以上の適切な透過率を得ることができる。
【実施例２】
【００５３】
本発明の実施例２は、７層構成とした。１層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、３層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、５層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、６層目に高屈折率材料のＴａ２Ｏ５、７層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。Ｔａ２Ｏ５の膜は３層の構成となっている。
【００５４】
膜厚は４５．００ｎｍとなっており、吸収による影響はほとんどない程度に抑えられている。透過率は波長４０５ｎｍで９９．６２％、波長６６０ｎｍで９９．３１％、波長７８５ｎｍで９９．０２％、となっており、透過率は十分である。
【００５５】
また、両面の透過率も、波長４０５ｎｍで９９．２４％、波長６６０ｎｍで９８．６２％、波長７８５ｎｍで９８．０５％、となっており、透過率は十分である。更に、実験条件２で検討した３つの波長ごとの吸収率を考慮しても、波長４０５ｎｍで９８．３６％、波長６６０ｎｍで９８．６２％、波長７８５ｎｍで９８．０５％、となり、３波長で両面透過率９７％以上の適切な透過率を得ることができる。
【実施例３】
【００５６】
本発明の実施例３は、５層構成とした。１層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、２層目に高屈折率材料のＺｒＯ２、３層目に低屈折率材料のＳｉＯ２、４層目に高屈折率材料のＺｒＯ２、５層目に低屈折率材料のＳｉＯとした。ＺｒＯ２の膜は２層の構成となっている。
膜厚は４７．８０ｎｍとなっており、吸収による影響はほとんどない程度に抑えられている。透過率は波長４０５ｎｍで９８．９３％、波長６６０ｎｍで９８．２５％、波長７８５ｎｍで９８．０４％、となっており、透過率は十分である。
【００５７】
また、両面の透過率も、波長４０５ｎｍで９７．８７％、波長６６０ｎｍで９６．５３％、波長７８５ｎｍで９６．１２％、となっており、透過率は十分である。更に、実験条件２で検討した３つの波長ごとの吸収率を考慮しても、波長４０５ｎｍで９６．９３％、波長６６０ｎｍで９６．５３％、波長７８５ｎｍで９６．１２％、となり、高屈折率材料としてＺｒＯ２を使用した場合でも、３波長で両面透過率９６％以上の適切な透過率を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの波長領域で使用する入射面及び出射面にそれぞれ反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、前記高屈折率材料層の合計膜厚をそれぞれ５０ｎｍ以下とし、波長４１０ｎｍ以下の光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項２】
波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍの３つの波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、光吸収の多い前記高屈折率材料層は、前記低屈折率材料層、空気、レンズのいずれかに挟まれており、前記高屈折率材料層の合計膜厚を５０ｎｍ以下とし、波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍのそれぞれの領域における光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜が、前記高屈折率材料層と前記低屈折率材料層との５層以上の膜から構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜が、低屈折率材料であるＳｉＯの低屈折率材料層、低屈折率材料であるＳｉＯ２の低屈折率材料層、高屈折材料であるＴａ２Ｏ５の高屈折率材料層の３種類の層から形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つの波長において、それぞれ、９６％以上であることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つの波長において、それぞれ、９７％以上であることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜を備えた前記レンズが、前記光ピックアップ装置に搭載されるコリメータレンズ、または、カップリングレンズであることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項１】
３つの波長領域で使用する入射面及び出射面にそれぞれ反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、前記高屈折率材料層の合計膜厚をそれぞれ５０ｎｍ以下とし、波長４１０ｎｍ以下の光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項２】
波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍの３つの波長領域で使用する反射防止膜を備えた光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜は、２層以上の高屈折率材料層と低屈折率材料層との複数層の膜から構成され、光吸収の多い前記高屈折率材料層は、前記低屈折率材料層、空気、レンズのいずれかに挟まれており、前記高屈折率材料層の合計膜厚を５０ｎｍ以下とし、波長３８０〜４１０ｎｍ、波長６４０〜６７０ｎｍ、波長７７０〜８００ｎｍのそれぞれの領域における光の吸収率を１％以下としたことを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜が、前記高屈折率材料層と前記低屈折率材料層との５層以上の膜から構成されていることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜が、低屈折率材料であるＳｉＯの低屈折率材料層、低屈折率材料であるＳｉＯ２の低屈折率材料層、高屈折材料であるＴａ２Ｏ５の高屈折率材料層の３種類の層から形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つの波長において、それぞれ、９６％以上であることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜の透過率が、波長４０５ｎｍ、波長６６０ｎｍ、波長７８５ｎｍの３つの波長において、それぞれ、９７％以上であることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光ピックアップ装置に搭載されるレンズにおいて、
前記反射防止膜を備えた前記レンズが、前記光ピックアップ装置に搭載されるコリメータレンズ、または、カップリングレンズであることを特徴とする光ピックアップ装置に搭載されるレンズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１３−６２０１０（Ｐ２０１３−６２０１０Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０１３９２（Ｐ２０１１−２０１３９２）
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【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２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【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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