JP2006260749A - 対物レンズユニット、及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＮＡを確保しつつ対物系可動部を軽量化することができる対物レンズユニットを提供すること。
【解決手段】
第２光学部材４０のフランジ部４２は、光源側の外径が、ディスクＤＫ側の外径よりも小さくなっている。つまり、フランジ部４２は、その外周に光源側に向いた段差面４２ｆを有する段差４２ｇを備える。この段差４２ｇは、フランジ部４２の外周のうち光軸ＯＡに沿った中間あたりに形成されている。嵌合部４２ｎと段差４２ｇは、フランジ部４２をホルダ部材５０に挿入して固定する際のアライメントに利用される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ピックアップ用の対物系として好適な対物レンズユニットに関し、さらに、かかる対物レンズユニットを備えた光ピックアップ装置に関する。

これまで、ＣＤ（コンパクト・ディスク）、ＤＶＤ（デジタル・ビデオ・ディスク）等の光情報記録媒体に対して情報の再生・記録を行うための各種光ピックアップ装置が開発・製造され、一般に普及している。なお、「再生・記録」とは、再生及び／又は記録を意味する。かかる光ピックアップ装置に組み込まれる光ヘッド装置として、ＣＤ及びＤＶＤの双方を安定して記録・再生すべく、対物レンズ本体を位相制御素子とともにホルダに固定して一体化したものが存在する（特許文献１）。
特開２００１−６２０３号公報

しかし、上記のような光ヘッド装置は、対物レンズと位相制御素子とである２つの光学素子をホルダを介して間接的に接続する構造となっているので、両光学素子のアライメントが容易でない。また、両光学素子をそれぞれホルダに固定することに起因して、ホルダ形状の自由度が、両光学素子のサイズや間隔等によって制限されるという問題もある。

ここで、対物レンズ等である２つの光学素子外周の双方に円筒状のフランジを設け、両者をフランジで直接接合して一体的な部品である対物レンズユニットとする方法も考えられる。この場合、両光学素子のアライメント精度を確保することができ、多様な形状を有するホルダへの組み付けも容易である。

しかしながら、上記のような対物レンズユニットについては、対物レンズ等である２つの光学素子に一定以上の肉厚を有するフランジを設けることや、両光学素子間に接着箇所を確保することに起因して、対物レンズユニットの胴回りが大きくなってしまう傾向がある。

ところで、上記のような対物レンズユニットを組み込んだ光ピックアップ装置では、対物レンズユニットを含む対物系可動部を軽量化すべく、対物レンズユニットを筒状のホルダの先端側に固定する場合が考えられるが、この場合、対物レンズユニットの直径の増加に応じてホルダの直径が増大し、これに伴って対物系可動部の質量が増大しその応答性が劣化する傾向が生じる。一方、対物レンズユニット等の光学素子ひいては対物レンズユニットの直径を一定以上に大きくしなければ、規格に適合するＮＡで情報の再生・記録を行うことができない。特に最近、高ＮＡの規格を満たす対物レンズに対する要望が強く、対物レンズや位相制御素子等の光学素子の直径を一定以上に確保する必要がある。

そこで、本発明は、ＮＡを確保しつつ対物系可動部を軽量化することができる対物レンズユニットを提供することを目的とする。

また、本発明は、上記対物レンズユニットを備える光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る光ピックアップ装置用の対物レンズユニットは、（ａ）光情報記録媒体側に配置されるべき第１素子本体と、当該第１素子本体の外周に形成される第１環状部とを有する第１光学素子と、（ｂ）第１素子本体の光源側に配置されるべき第２素子本体と、当該第２素子本体の外周に形成されて第１環状部に接合される第２環状部とを有するとともに、当該第２環状部の外周の少なくとも一部において、光情報記録媒体側よりも光源側で外形が小さくなっている第２光学素子とを備える。

上記対物レンズユニットでは、第２光学素子に形成した第２環状部の外周の少なくとも一部において光情報記録媒体側よりも光源側で外形が小さくなっているので、このように外形が小さくなっている第２環状部の光源側部分を利用して、対物レンズユニットをホルダに固定することができる。この結果、ホルダのうち対物レンズユニットを支持する部分のサイズをより小さくすることができる。特に、例えばアクチュエータコイルを周囲に装着するタイプの小型の筒状ホルダの先端に対物レンズユニットを固定する場合等において、ホルダ自体のサイズを小さくすることができるので、対物レンズユニット及びホルダを含む可動部分を軽量化することができ、光ピックアップ装置の応答性等の性能を高めることができる。

また、本発明の具体的な側面又は態様では、上記対物レンズユニットにおいて、第２環状部の光源側の外径が、当該第２環状部の光情報記録媒体側の外径よりも小さくなっている。この場合、光源側で外径を減少させる簡単な形状とすることができ、第２光学素子等の作製が容易になる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第２環状部は、外周に光源側に向いた段差面を有する段差を備える。この場合、段差面を利用した軸方向のアライメントが可能になる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第１環状部が、第１素子本体の外周よりも光源側に突起する第１突起部を有する筒体であり、第２環状部が、第２素子本体の外周よりも光情報記録媒体側に突起する第２突起部を有する筒体である。この場合、第１及び第２突起部を利用して第１及び第２光学素子を接合することができる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第２突起部の光情報記録媒体側端の外径が、第１突起部の光源側端の外径よりも大きくなっている。この場合、第１及び第２突起部の外径差を利用して接着剤を保持することができ、第１及び第２光学素子の接合の作業性を高めることができる。また、第２突起部側の外径を第１突起部側の外径より大きくすることにより、直径が大きくなりやすい第２光学素子を下側にした接着作業が可能になり、接合の作業性を高めることができる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第２突起部の光情報記録媒体側端の内径が、当該第２突起部の光源側端である根元部分の内径よりも大きくなっている。この場合、第２素子本体表面へのコーティングが容易になる。なお、同様の事情がある場合、第１突起部の光源側端の内径も、当該第２突起部の光情報記録媒体側端である根元部分の内径よりも大きくすることが望ましい。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第２突起部が、第１突起部の光源側の端面を支持する端面を光情報記録媒体側に有する。この場合、端面面を利用した第１及び第２素子本体間の軸方向のアライメントが可能になる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第２環状部が、光源側の外周部分の少なくとも複数箇所に切欠を有する。この場合、対物レンズユニットをホルダに固定する際に切欠を利用することができる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、第１及び第２光学素子が、対象波長に対して透明な樹脂によってそれぞれ一体成形されている。この場合、対物レンズユニットを軽量で加工性の高いものとできる。

また、本発明に係る第１の光ピックアップ装置は、（ａ）光情報記録媒体の記録面上にスポットを形成するための上述の対物レンズユニットと、（ｂ）筒状の形状を有し、一端に、対物レンズユニットを第２光学素子側から嵌め込んで固定するための固定部を有するホルダと、を備え、（ｃ）光情報記録媒体の情報を読み取り、若しくは光情報記録媒体に情報を書き込むことができる。

上記光ピックアップ装置では、対物レンズユニットの性能やホルダへの取り付け加工性を損なうことなくホルダを小型化できるので、高精度で信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することができる。

また、本発明に係る第２の光ピックアップ装置は、（ａ）駆動用のアクチュエータ部分を外周に装着可能な筒状のホルダと、（ｂ）光情報記録媒体側に配置されるべき第１素子本体と、当該第１素子本体の外周に形成される第１環状部とを有する第１光学素子と、（ｃ）第１素子本体の光源側に配置されるべき第２素子本体と、当該第２素子本体の外周に形成されて第１環状部に接合される第２環状部とを有するとともに、当該第２環状部に、ホルダの一端の内面に嵌合する嵌合部と、ホルダの内寸以上で当該ホルダの外寸以下の拡径部とを設けた第１光学素子とを備える。

上記光ピックアップ装置では、第２光学素子に形成した第２環状部に、ホルダの一端の内面に嵌合する嵌合部と、ホルダの内寸以上で当該ホルダの外寸以下の拡径部とを設けているので、嵌合部の外寸に対応させて、ホルダのうち対物レンズユニットを支持する部分のサイズを小さくすることができる。これにより、対物レンズユニット及びホルダを含む可動部分を軽量化することができ、光ピックアップ装置の性能を高めることができる。

また、本発明に係る第３の光ピックアップ装置は、（ａ）駆動用のアクチュエータ部分を外周に装着可能な筒状のホルダと、（ｂ）光情報記録媒体側に配置されるべき第１素子本体と、当該第１素子本体の外周に形成される第１環状部とを有する第１光学素子と、（ｃ）第１素子本体の光源側に配置されるべき第２素子本体と、当該第２素子本体の外周に形成されて第１環状部に接合される第２環状部とを有するとともに、当該第２環状部の外周に、ホルダの一端に当接する段差を有する係合部を設けた第２光学素子とを備える。

上記光ピックアップ装置では、第２光学素子に形成した第２環状部の外周に、ホルダの一端に当接する段差を有する係合部を設けているので、嵌合部の段差に対応させて、ホルダのうち対物レンズユニットを支持する部分のサイズを小さくすることができる。これにより、対物レンズユニット及びホルダを含む可動部分を軽量化することができ、光ピックアップ装置の性能を高めることができる。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る対物レンズユニットを組み込んだ可動レンズ組立体ついて説明する。

図１は、可動レンズ組立体の側方断面図である。図示の可動レンズ組立体１０は、光ディスクＤＫに対向して配置される対物光学系である対物レンズユニット２０と、この対物レンズユニット２０を先端に支持して対物レンズユニット２０とともに変位する筒状のホルダであるホルダ部材５０とを備える。

対物レンズユニット２０は、主に集光用の第１光学素子である第１光学部材３０と、主に補正用の第２光学素子である第２光学部材４０とを備え、両光学部材３０，４０を接合することによってユニット化したものである。前者の第１光学部材３０は、一体成形されたプラスチック樹脂製品であり、第１素子本体である円形のレンズ本体３１と、このレンズ本体３１の周囲に形成された第１環状部であるフランジ部３２とを備える。また、後者の第２光学部材４０も、一体成形されたプラスチック樹脂製品であり、第２素子本体である円形のレンズ本体４１と、このレンズ本体４１の周囲に形成された第２環状部であるフランジ部４２とを備える。

第１光学部材３０において、レンズ本体３１は、光情報記録媒体である光ディスクＤＫ側が凹面となっている比較的大きなパワーのメニスカスレンズであり、例えば、波長４０５ｎｍの光束ＰＬを、開口数ＮＡ０．８５で、Ｂｌｕ−ｒａｙ用の光ディスクＤＫの記録面ＲＳに集光させる。一方、フランジ部３２は、第２光学部材４０側に突起する環状の第１突起部３２ｃを備えており、その先端には、外側に向けて突起が低くなっている環状の段差３２ｄが形成されている。この段差３２ｄは、光軸ＯＡに垂直な端面としての接合面３２ａを含んでおり、光軸ＯＡ方向のアライメントや光軸ＯＡに垂直方向の予備アライメントに使用される。

ここで、予備アライメントとは、第１及び第２光学部材３０，４０を最終的に固定する直前に両者の光軸を略一致させる作業を意味する。なお、フランジ部３２の光ディスクＤＫ側の端面３２ｊには、第１光学部材３０の識別（例えば何番型の何キャビか等の識別情報）を特定するアライメント用のマークＡＭ１が形成されている。

フランジ部３２の突起部３２ｃは、光源側端の内径が光ディスクＤＫ側端である根元部分の内径よりも大きくなっている。つまり、フランジ部３２すなわち突起部３２ｃの内側面は、光源側の端部に向かって広がる円錐側面状となっている。このように、フランジ部３２すなわち突起部３２ｃ内面が端部に向かって広がるテーパ状となっていることから、レンズ本体３１の表面への均一なコーティングが容易になる。

第２光学部材４０において、レンズ本体４１は、光ディスクＤＫ側が凹面となっている比較的小さなパワーのメニスカスレンズであり、第１光学部材３０のレンズ本体３１と協働して、例えば波長４０５ｎｍの光の集光状態を補正するよう設計されたものであり、Ｂｌｕ−ｒａｙ系の波長で波面収差を補正するものとなっている。一方、フランジ部４２は、第１光学部材３０側に突起する環状の第２突起部４２ｃを備えており、その先端には、端面としての接合面４２ａと、接合面４２ａの内縁側において内側に向かうエッジ４２ｄとが形成されている。このエッジ４２ｄは、第１光学部材３０に設けた段差３２ｄと協働して補助的アライメント手段として機能し、光軸ＯＡ方向のアライメントや光軸ＯＡに垂直な方向の予備アライメントのために使用される。

予備アライメントに際しては、第２光学部材４０側のフランジ部４２の先端に、第１光学部材３０のフランジ部３２の先端が一部嵌合し、第２光学部材４０側のエッジ４２ｄの内側面によって第１光学部材３０側の突起部３２ｃの外側面の横方向の移動が微小な隙間分だけ許容された状態となる。つまり、予備アライメントでは、第１光学部材３０の光軸ＯＡに垂直な方向の微小移動が許容される。

なお、第１光学部材３０のフランジ部３２と第２光学部材４０のフランジ部４２とは、光硬化樹脂等の接着剤Ｂ１を利用することにより、それらの接合面３２ａ，４２ａを互いに当接させた状態で接着・固定される。ここで、フランジ部４２の接合面４２ａの外径は、フランジ部３２の接合面３２ａの外径よりも大きくなっており、はみ出した接合面４２ａは、第２光学部材４０上に第１光学部材３０を固定する際に、接着剤Ｂ１を保持するための液溜部分として機能する。

また、フランジ部４２の突起部４２ｃは、光ディスクＤＫ側端の内径が光源側端である根元部分の内径よりも大きくなっている。つまり、フランジ部４２すなわち突起部４２ｃの内側面は、光ディスクＤＫ側の端部に向かって広がる円錐側面状となっている。このように、フランジ部４２すなわち突起部４２ｃ内面が端部に向かって広がるテーパ状となっていることから、レンズ本体４１の表面への均一なコーティングが容易になる。

さらに、フランジ部４２は、光源側の外径が、光ディスクＤＫ側の外径よりも小さくなっている。具体的に説明すると、フランジ部４２は、その外周に光源側に向くように形成された段差面４２ｆからなる段差４２ｇを備える。この段差４２ｇは、フランジ部４２の外周のうち光軸ＯＡに沿った中間あたりに形成されている。フランジ部４２は、この段差４２ｇを境として、光ディスクＤＫ側の拡径部４２ｍと、光源側の嵌合部４２ｎとに分かれる。嵌合部４２ｎと段差４２ｇは、ホルダ部材５０との接続のために用いられる係合部であり、フランジ部４２をホルダ部材５０に挿入して固定する際のアライメントにも利用される。なお、フランジ部４２の光源側の端面４２ｊの凹部には、第２光学部材４０の識別を特定するアライメント用のマークＡＭ２が形成されている。

ホルダ部材５０は、樹脂製の円筒であり、対物レンズユニット２０用の固定部である端部５１側の内面ＩＳに、２段階の段差５１ａ，５１ｂを有している。一方の段差５１ａに設けた光軸ＯＡに垂直な段差面５１ｃには、第２光学部材４０のフランジ部４２の光源側の端面４２ｊが当接し、他方の段差５１ｂに設けた光軸ＯＡに垂直な段差面には、フランジ部４２外周の段差４２ｆが近接配置される。なお、段差５１ａと嵌合部４２ｎの先端部との嵌合によって、ホルダ部材５０と第２光学部材４０との光軸ＯＡ方向及びこれに垂直な方向のアライメントが達成される。ホルダ部材５０の端面５１ｄは、ホルダ部材５０にフランジ部４２を固定する際に接着剤Ｂ２を保持するための液溜部分として機能する。

ここで、ホルダ部材５０の内径は、光路確保と軽量化の観点から、第２光学部材４０のレンズ本体４１の外径程度若しくはそれ以上としてある。一方、ホルダ部材５０の外径は、ホルダ部材５０の強度確保の観点から、フランジ部４２の外径よりも大きくなっているが、ホルダ部材５０の質量が大きくなり過ぎることを防止するため、フランジ部４２の外周からはみ出す量を最小限としている。また、両段差５１ａ，５１ｂ間の支持部５１ｅは、対物レンズユニット２０を実質的に固定している部分であり、所定以上の肉厚を必要とする。一方で、フランジ部４２先端の嵌合部４２ｎの外径を小さくし過ぎると、フランジ部４２の強度が低下し、レンズ本体４１に歪みが付与される等の弊害が生じる。そこで、フランジ部４２に設けた嵌合部４２ｎの外径が、ホルダ部材５０の内径と外径との中間程度となるようにして、ホルダ部材５０及びフランジ部４２相互の固定の強度及び精度を確保している。

具体的作製例では、レンズ本体４１の直径が５ｍｍ程度となっており、これに対応してホルダ部材５０の内径も、５ｍｍ程度となっている。また、ホルダ部材５０の肉厚は約０．５ｍｍ程度とした。一方、第２光学部材４０において、フランジ部４２の肉厚は最大で０．４ｍｍ程度で、段差４２ｇの光軸ＯＡに垂直な方向の幅は０．１５ｍｍ前後となっている。さらに、フランジ部４２の接合面４２ａがフランジ部３２の外径からはみ出す幅は約０．２５ｍｍとなっている。

この対物レンズユニット２０に、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光が光源側から入射した場合、レーザ光は、レンズ本体３１及びレンズ本体４１を経て、光ディスクＤＫの記録面ＲＳ上にスポット状に集光させる。つまり、本実施形態の対物レンズユニット２０によって、ＢＤ用のレーザ光について所望の精度で結像が可能となり、当該レーザ光を各光ディスクの情報読取光又は情報記録光として用いることができる。この際、第２光学部材４０のフランジ部４２に段差４２ｇを設け、ホルダ部材５０を比較的小径に維持したままで第２光学部材４０の固定を確保できるので、ホルダ部材５０の軽量化やトラッキング精度の向上を図ることができる。

図２は、対物レンズユニット２０の組み立てを説明する図である。まず、第２光学部材４０をチャック等を備えるステージ（不図示）上に載置し、第２光学部材４０上に、突起部３２ｃ，４２ｃ（図１参照）同士が対向するように第１光学部材３０を載置する。この際、第２光学部材４０側のフランジ部４２の先端に、第１光学部材３０のフランジ部３２の先端を一部嵌合させることによって、第１及び第２光学部材３０，４０との予備アライメントを行う。次に、顕微鏡を利用した観察等によって、第２光学部材４０上で第１光学部材３０を光軸に垂直に微動させて保持し、両光学部材３０，４０の精密なアライメントを行う。この状態で、第２光学部材４０の周囲に露出するフランジ部４２の接合面４２ａの適当適所（図示の例では３カ所）にノズルＮＺを利用して光硬化樹脂である接着剤Ｂ１を供給する。その後、接着剤Ｂ１に対し紫外線を照射して所望の強度に硬化させる。これにより、第１及び第２光学部材３０，４０が相互にアライメントされて固定され、対物レンズユニット２０が完成する。

なお、図２の対物レンズユニット２０は、第２光学部材４０側から図１に示すホルダ部材５０の端部５１に嵌め込まれ、第１及び第２光学部材３０，４０の場合と同様に、接着剤Ｂ２の供給と紫外線照射によってホルダ部材５０に固定される。

図３は、図１に示す対物レンズユニット２０を組み込んだ光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。

この光ピックアップ装置において、半導体レーザ６１Ｂからのレーザ光は、対物レンズユニット２０を利用して光情報記録媒体である光ディスクＤＢに照射され、光ディスクＤＢからの反射光は、対物レンズユニット２０を介し、最終的に光検出器６７Ｂに導かれる。ここで、半導体レーザ６１Ｂは、光ディスクＤＢの情報再生用のレーザ光（例えば波長４０５ｎｍ）を発生し、このレーザ光は対物レンズユニット２０で集光され、ＮＡ０．８５相当のスポットが情報記録面上に形成される。また、光検出器６７Ｂは、光ディスクＤＢに記録された情報を光信号（例えば波長４０５ｎｍ）として検出する。

まず光ディスクＤＢを再生する場合、半導体レーザ６１Ｂから例えば波長４０５ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ６２Ｂにより平行光束となる。この光束は、偏光ビームスプリッタ６３Ｂ及び１／４波長板６９を透過した後、対物レンズユニット２０により光ディスクＤＢの情報記録面ＭＢに集光される。

情報記録面ＭＢで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット２０等を透過して、偏光ビームスプリッタ６３Ｂに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ６５Ｂにより非点収差が与えられ、光検出器６７Ｂ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、光ディスクＤＢに記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、光検出器６７Ｂ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦（フォーカス）検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、対物レンズユニット２０を保持するホルダ部材５０の外周に設けたコイル等からなるアクチュエータ部分７１と、固定部材７５に設けた磁石等からなるアクチュエータ部分７２とからなる２次元アクチュエータ７３が、半導体レーザ６１Ｂからの光束を光ディスクＤＢの情報記録面ＭＢ上に結像させるように対物レンズユニット２０を光軸ＯＡ方向に移動させるとともに、この半導体レーザ６１Ｂからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズユニット２０を光軸ＯＡに垂直な方向に移動させる。なお、ホルダ部材５０の外周に設けるアクチュエータ部分７１は、ホルダ部材５０の外周に直接固定するものであってもよいが、何らかの部材を介在させて固定するものであってもよい。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態に係る対物レンズユニットついて説明する。なお、第２実施形態に係る対物レンズユニットは、第１実施形態の対物レンズユニットを変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図４は、第２実施形態の対物レンズユニットを組み込んだ可動レンズ組立体の側方断面図である。第２実施形態の対物レンズユニット２２０は、集光用の対物レンズである第１光学部材２３０と、波長互換用の回折レンズである第２光学部材２４０とを備える。

第１光学部材２３０のレンズ本体２３１は、非球面レンズであり、第２光学部材２４０を通過した３つの異なる波長に対応して形成された回折光又は非回折光を、各光ディスクの所定箇所にそれぞれ集光する。

第２光学部材２４０の回折素子本体２４１は、レンズ本体２３１に対して裏側の第１面２４１ａと、レンズ本体２３１に対して表側の第２面２４１ｂとにそれぞれ位相構造を有することにより、特定波長の使用光に対して所望の程度に収束若しくは発散する回折光を形成することができる。

具体的に説明すると、回折素子本体２４１の第１面２４１ａは、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有しているが、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光や、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有していない。一方、第２面２４１ｂは、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有しているが、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光や、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光に対しては回折性を有していない。なお、レンズ本体２３１は、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光を対象として設計されている。

この対物レンズユニット２２０に、ＤＶＤ用の波長６５５ｎｍのレーザ光が光源側（図面左側）から入射した場合、レーザ光は、回折素子本体２４１の第１面２４１ａで回折効果によって所定のパワーで適宜集光又は発散され、レンズ本体２３１を経て図面右側のＤＶＤ用情報記録面（不図示）に集光される。また、この対物レンズユニット２２０に、ＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光が光源側から入射した場合、レーザ光は、回折素子本体２４１の第２面２４１ｂで回折効果によって所定のパワーで適宜集光又は発散され、レンズ本体２３１を経て図面右側のＣＤ用情報記録面（不図示）に集光される。なお、この対物レンズユニット２２０に、ＢＤ用の波長４０５ｎｍのレーザ光が光源側から入射した場合、レーザ光は、回折素子本体２４１で回折作用を受けることなくそのまま通過し、レンズ本体２３１を経て図面右側のＢＤ用情報記録面（不図示）に集光される。つまり、本実施形態の場合、第１光学部材２３０と第２光学部材２４０との組み合せによって、ＣＤ用、ＤＶＤ用、及びＢＤ用の各レーザ光について所望の精度で互換可能な結像が可能となり、各レーザ光を各光ディスクの情報読取光又は情報記録光として用いることができる。

図５は、図４に示す対物レンズユニット２２０を組み込んだ光ピックアップ装置の構成を概略的に示す図である。

この光ピックアップ装置において、各半導体レーザ２６１Ｂ，２６１Ｄ，２６１Ｃからのレーザ光は、対物レンズユニット２２０を利用して光情報記録媒体である光ディスクＤＢ，ＤＤ，ＤＣに照射され、各光ディスクＤＢ，ＤＤ，ＤＣからの反射光は、共通の対物レンズユニット２２０を介し、最終的に各光検出器２６７Ｂ，２６７Ｄ，２６７Ｃに導かれる。

ここで、第１半導体レーザ２６１Ｂは、第１光ディスクＤＢの情報再生用のレーザ光（例えばＢＤ用で波長４０５ｎｍ）を発生し、このレーザ光は対物レンズユニット２２０で集光され、ＮＡ０．８５相当のスポットが情報記録面上に形成される。第２半導体レーザ２６１Ｄは、第２光ディスクＤＤの情報再生用のレーザ光（例えばＤＶＤ用で波長６５５ｎｍ）を発生し、その後レーザ光は対物レンズユニット２２０で集光され、ＮＡ０．６５相当のスポットが情報記録面上に形成される。第３半導体レーザ２６１Ｃは、第３光ディスクＤＣの情報再生用のレーザ光（例えばＣＤ用で波長７８０ｎｍ）を発生し、その後レーザ光は対物レンズユニット２２０で集光され、ＮＡ０．５１相当のスポットが情報記録面上に形成される。また、第１光検出器２６７Ｂは、第１光ディスクＤＢに記録された情報を光信号（例えばＢＤ用で波長４０５ｎｍ）として検出し、第２光検出器２６７Ｄは、第２光ディスクＤＤに記録された情報を光信号（例えばＤＶＤ用で波長６５５ｎｍ）として検出し、第３光検出器２６７Ｃは、第３光ディスクＤＣに記録された情報を光信号（例えばＣＤ用で波長７８０ｎｍ）として検出する。

まず第１光ディスクＤＢを再生する場合、第１半導体レーザ２６１Ｂから例えば波長４０５ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ２６２Ｂにより平行光束となる。この光束は、偏光ビームスプリッタ２６３Ｂ，２６４Ｄ，２６４Ｃ及び１／４波長板６９を透過した後、対物レンズユニット２２０により第１光ディスクＤＢの情報記録面ＭＢに集光される。

情報記録面ＭＢで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット２２０等を透過して、偏光ビームスプリッタ２６３Ｂに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ２６５Ｂにより非点収差が与えられ、第１光検出器２６７Ｂ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第１光ディスクＤＢに記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、第１光検出器２６７Ｂ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦（フォーカス）検出やトラック検出を行う。この検出に基づいて、対物レンズユニット２２０を保持するホルダ部材５０の外周に設けたアクチュエータ部分７１と、固定部材７５に設けたアクチュエータ部分７２とからなる２次元アクチュエータ７３が、第１半導体レーザ２６１Ｂからの光束を第１光ディスクＤＢの情報記録面ＭＢ上に結像させるように対物レンズユニット２２０を光軸方向に移動させるとともに、この第１半導体レーザ２６１Ｂからの光束を所定のトラックに結像するように対物レンズユニット２２０を光軸に垂直な方向に移動させる。

次に、第２光ディスクＤＤを再生する場合、第２半導体レーザ２６１Ｄから例えば波長６５５ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ２６２Ｄにより平行光束となる。この光束は、偏光ビームスプリッタ２６３Ｄを透過し、偏光ビームスプリッタ２６４Ｄで反射され、その後偏光ビームスプリッタ２６４Ｃ等を透過した後、対物レンズユニット２２０により第２光ディスクＤＤの情報記録面ＭＤに集光される。

情報記録面ＭＤで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット２２０等を透過して、偏光ビームスプリッタ２６４Ｄで反射され偏光ビームスプリッタ２６３Ｄに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ２６５Ｄにより非点収差が与えられ、第２光検出器２６７Ｄ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第２光ディスクＤＤに記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、第１光ディスクＤＢの場合と同様、第２光検出器２６７Ｄ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、対物レンズユニット２２０を保持するホルダ部材５０等に付随して設けた２次元アクチュエータ７３により、フォーカシング及びトラッキングのために対物レンズユニット２２０を移動させる。

次に、第３光ディスクＤＣを再生する場合、第３半導体レーザ２６１Ｃから例えば波長７８０ｎｍのレーザ光が出射され、出射された光束は、コリメータ２６２Ｃにより平行光束となり、偏光ビームスプリッタ２６３Ｃを透過し偏光ビームスプリッタ２６４Ｃで反射等された後、対物レンズユニット２２０により第３光ディスクＤＣの情報記録面ＭＣに集光される。

情報記録面ＭＣで情報ビットにより変調されて反射した光束は、再び対物レンズユニット２２０等を透過して、偏光ビームスプリッタ２６４Ｃで反射されて偏光ビームスプリッタ２６３Ｃに入射し、ここで反射されてシリンドリカルレンズ２６５Ｃにより非点収差が与えられ、第３光検出器２６７Ｃ上ヘ入射し、その出力信号を用いて、第３光ディスクＤＣに記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、第１及び第２光ディスクＤＢ，ＤＤの場合と同様、第３光検出器２６７Ｃ上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行い、対物レンズユニットを保持するホルダ部材５０等に付随して設けた２次元アクチュエータ７３により、フォーカシング及びトラッキングのために対物レンズユニット２２０を移動させる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態に係る対物レンズユニットついて説明する。なお、第３実施形態に係る対物レンズユニットは、第１実施形態の対物レンズユニットを変形したものであり、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様であるものとする。

図６（ａ）は、第３実施形態の対物レンズユニットを光源側から見た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の対物レンズユニットを組み付けた可動レンズ組立体の側方部分断面図であり、図６（ｃ）は、ホルダ部材を光ディスク側から見た図である。

図示の可動レンズ組立体３１０（図６（ａ）参照）は、対物レンズユニット３２０（図６（ｂ）参照）と、対物レンズユニット２０を先端に支持するホルダ部材３５０（図６（ｃ）参照）とを備える。このうち、対物レンズユニット３２０は、第１光学部材３０と、第２光学部材３４０とを接合してユニット化したものである。第２光学部材３４０は、フランジ部３４２の中央にレンズ本体４１や回折素子本体２４１を設けたものとなっている。

フランジ部３４２は、光源側の外周部分の３箇所に３つの切欠状の溝３４２ｖを有する。一方、ホルダ部材３５０は、光ディスク側の先端の３箇所に本体３５２から延びる３つの円弧状の支持体３５１を有する。ホルダ部材３５０先端にフランジ部３４２を固定する際には、ホルダ部材３５０先端に立設された３つの支持体３５１が、フランジ部３４２側面に形成された３つの各溝３４２ｖに嵌合してアライメントが行われる。

なお、この例では、フランジ部３４２に３つの切欠状の溝３４２ｖを形成し、ホルダ部材３５０に３つの支持体３５１を形成しているが、溝３４２ｖや支持体３５１の数は３つに限らず、また、溝３４２ｖや支持体３５１の形状も図示のものに限らず、適宜変更することができる。

また、ホルダ部材５０の形状も円筒形に限らず、矩形断面等の各種筒形状等とすることでき、その他の形状とすることもできる。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、ＢＤを対象として含む専用又は互換用の対物レンズユニット２０，２２０，３２０について説明したが、例えばＢＤに代えてＨＤを対象として含む専用又は互換用の対物レンズユニット等にも本発明を適用できることは勿論である。

第１実施形態の対物レンズユニット等の側方断面図である。 対物レンズユニットの製造工程を説明する図である。 図１の対物レンズユニット等を組み込んだ光ピックアップ装置の構成例を示す図である。 第２実施形態の対物レンズユニット等の側方断面図である。 図４の対物レンズユニット等を組み込んだ光ピックアップ装置の構成例を示す図である。 （ａ）は、第３実施形態の対物レンズユニットを光源側から見た図であり、（ｂ）は、対物レンズユニットを組み付けた可動レンズ組立体の側方断面図であり、（ｃ）は、ホルダ部材を光ディスク側から見た図である。

符号の説明

１０…可動レンズ組立体、 ２０，２２０，３２０…対物レンズユニット、 ２１…レンズ本体、 ３０…第１光学部材、 ３１…レンズ本体、 ３２…フランジ部、 ３２ｃ，４２ｃ…突起部、 ３２ｄ…段差、 ４０…第２光学部材、 ４１…レンズ本体、 ４２…フランジ部、 ４２ｄ…エッジ、 ４２ｆ…段差面、 ４２ｇ…段差、 ４２ｍ…拡径部、 ４２ｎ…嵌合部、 ５０…ホルダ部材、 ５１…端部、 ５１ａ…段差、 ５１ｃ…段差面、 ５１ｅ…支持部

Claims (12)

1. 光情報記録媒体側に配置されるべき第１素子本体と、当該第１素子本体の外周に形成される第１環状部とを有する第１光学素子と、
   前記第１素子本体の光源側に配置されるべき第２素子本体と、当該第２素子本体の外周に形成されて前記第１環状部に接合される第２環状部とを有するとともに、当該第２環状部の外周の少なくとも一部において、光情報記録媒体側よりも光源側で外形が小さくなっている第２光学素子と、
   を備える光ピックアップ装置用の対物レンズユニット。
2. 前記第２環状部の光源側の外径は、当該第２環状部の光情報記録媒体側の外径よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１記載の対物レンズユニット。
3. 前記第２環状部は、外周に光源側に向いた段差面を有する段差を備えることを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
4. 前記第１環状部は、前記第１素子本体の外周よりも光源側に突起する第１突起部を有する筒体であり、前記第２環状部は、前記第２素子本体の外周よりも光情報記録媒体側に突起する第２突起部を有する筒体であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
5. 前記第２突起部の光情報記録媒体側端の外径は、前記第１突起部の光源側端の外径よりも大きくなっていることを特徴とする請求項４記載の対物レンズユニット。
6. 前記第２突起部の光情報記録媒体側端の内径は、当該第２突起部の光源側端である根元部分の内径よりも大きくなっていることを特徴とする請求項４及び請求項５のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
7. 前記第２突起部は、前記第１突起部の光源側の端面を支持する端面を光情報記録媒体側に有することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
8. 前記第２環状部は、光源側の外周部分の少なくとも複数箇所に切欠を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
9. 前記第１及び第２光学素子は、対象波長に対して透明な樹脂によってそれぞれ一体成形されていることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
10. 光情報記録媒体の記録面上にスポットを形成するための請求項１から請求項９のいずれか一項記載の対物レンズユニットと、
    筒状の形状を有し、一端に、前記対物レンズユニットを前記第２光学素子側から嵌め込んで固定するための固定部を有するホルダと、を備え、
    光情報記録媒体の情報を読み取り、若しくは光情報記録媒体に情報を書き込むことができる光ピックアップ装置。
11. 駆動用のアクチュエータ部分を外周に装着可能な筒状のホルダと、
    光情報記録媒体側に配置されるべき第１素子本体と、当該第１素子本体の外周に形成される第１環状部とを有する第１光学素子と、
    前記第１素子本体の光源側に配置されるべき第２素子本体と、当該第２素子本体の外周に形成されて前記第１環状部に接合される第２環状部とを有するとともに、当該第２環状部に、前記ホルダの一端の内面に嵌合する嵌合部と、前記ホルダの内寸以上で当該ホルダの外寸以下の拡径部とを設けた第１光学素子と、
    を備える光ピックアップ装置。
12. 駆動用のアクチュエータ部分を外周に装着可能な筒状のホルダと、
    光情報記録媒体側に配置されるべき第１素子本体と、当該第１素子本体の外周に形成される第１環状部とを有する第１光学素子と、
    前記第１素子本体の光源側に配置されるべき第２素子本体と、当該第２素子本体の外周に形成されて前記第１環状部に接合される第２環状部とを有するとともに、当該第２環状部の外周に、前記ホルダの一端に当接する段差を有する係合部を設けた第２光学素子と、
    を備える光ピックアップ装置。
    

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