JP2006269050A - 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】
フランジ部４２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。これにより、フランジ部４２の外径が強度確保等の観点で最小限となるため、端面４２ｊの外径も小さくなって第１光学部材３０のフランジ部３２の外径との差がなくなる傾向が生じる。そこで、フランジ部４２の外周側面の３箇所に凹部３２ｒを設けてここに接着剤Ｂ１を保持することとし、第１光学部材３０と第２光学部材４０との接合の作業性を高めることとしている。
【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１参照）。
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、対物レンズや位相制御素子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環状部とを有するとともに、当該第１環状部の外周側面の複数箇所に軸方向に延びる凹部が形成されている第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１光学素子に形成した第１環状部の外周側面の複数箇所に軸方向に延びる凹部が形成されているので、第２環状部の光情報記録媒体側部分のうち上記凹部に対応する箇所を利用して、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、第２環状部ひいては第２素子本体を外周サイズを小さくすることができるので、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、凹部が、第１環状部の略筒状の外周側面において半径が減少した部分である。この場合、第１環状部の外周側面の半径を調節することによって比較的滑らかな凹部を無理なく形成することができる。

また、本発明の別の具体的な側面又は態様では、凹部が、第１環状部の肉薄部分である。この場合、第１環状部の内径を小さくする必要がなく、凹部を除いた部分で第１環状部の強度が保たれる。

また、本発明の別の具体的な態様では、第１環状部の外周側面のうち凹部の底までの半径が、第２環状部の略筒状の外周側面のうち凹部に対応する部分の半径よりも所定量だけ小さい。この場合、半径の差である所定量の調節によっ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突起部側の外周側面が第１突起部側の凹部より外側にはみ出すことになるので、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態様では、凹部が、第１環状部の外周に沿って等間隔で形成されている。この場合、第２光学素子に対して第１光学素子を均等に接着することができる。

また、本発明の別の具体的な態様では、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態様では、第１突起部の光源側端の内径が、当該第１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なっており、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１素子本体表面や第２素子本体表面へのコーティングが容易になる。

また、本発明の別の具体的な態様では、（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記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。

〔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としての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。

また、フランジ部３２の突起部３２ｃの外周には、図２にも示すように、第１光学部材３０の光軸ＯＡ方向に延びる３つの凹部３２ｒが外周に沿って等間隔で形成されている。各凹部３２ｒは、フランジ部３２の筒状の外周側面において半径が一様に減少した部分である。また、各凹部３２ｒは、突起部３２ｃの内径が円形であることから、突起部３２ｃにおいて局所的に肉薄にされた部分（肉薄部分）となっている。

なお、上記フランジ部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３２の外周側面のうち凹部３２ｒの底までの半径ｒ１は、フランジ部４２の外周側面のうち凹部３２ｒに対応する部分の半径ｒ２よりも所定量だけ小さくなっている。このような寸法差によって各凹部３２ｒの背後に露出する接合面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。

第２光学部材４０において、レンズ本体４１は、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、内側に向かうエッジ４２ｄ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、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。

また、フランジ部４２の外形は、円筒状であり、第１光学部材３０のフランジ部３２の外形よりも全体に僅かに大きくなっている。つまり、フランジ部３２の外周側面のうち凹部３２ｒを除いた最大径部分の半径ｒ３は、フランジ部４２の外周側面の半径ｒ２よりも僅かに小さくなっている。これにより、フランジ部４２上に第１光学部材３０のフランジ部３２を安定して支持することができる。また、フランジ部４２の外周側面及び光源側の端面４２ｊ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の引け部には、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、端部５１側の内面ＩＳに段差５１ａを有している。この段差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が当接する。なお、段差５１ａとフランジ部４２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、固定部である端部５１に設けた段差５１ａから先端側に延びる支持部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。なお、この結果、フランジ部４２の外径は、強度確保等の観点で最小限となるため、第１光学部材３０のフランジ部３２の外径との差がなくなる傾向が生じる。そこで、フランジ部４２の外周側面の３箇所に凹部３２ｒを設けてここに接着剤Ｂ１を保持することができるようにしている。これにより、接着剤Ｂ１の供給場所を確保することができ、第１光学部材３０と第２光学部材４０との接合の作業性を高めることができるようになっている。

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の最大径部分からはみ出す幅（図２の寸法差ｒ２−ｒ３）は約０．１ｍｍ程度となっており、接合面４２ａがフランジ部３２の凹部３２ｒの底からはみ出す幅（図２の寸法差ｒ２−ｒ１）は約０．３ｍｍ程度となっている。

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れる。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１光学部材３０のフランジ部３２に凹部３２ｒを設け、ホルダ部材５０を比較的小径に維持したままで第１光学部材３０や第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。

以下、図２等を参照して、対物レンズユニット２０の組み立てについて説明する。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すなわち突起部４２ｃの先端に、第１光学部材３０のフランジ部３２すなわち突起部３２ｃ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ＯＡ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の凹部３２ｒの位置に円弧状に露出するフランジ部４２の接合面４２ａ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の概要について説明すると、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ＭＢ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が動作する。つまり、２次元アクチュエータ７３は、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。

以上は、光ディスクＤＢから情報を再生する場合についての説明であったが、光ディスクＤＢに情報を記録する場合も、図３に示す光学系については同様の動作が行われる。ただし、半導体レーザ６１Ｂから射出させるレーザ光の強度は、記録用に所定のしきい値以上に設定する。また、書き込みに際してのトラッキング、フォーカシング、書込情報の確認等のシーケンスは、光ピックアップ装置の用途や仕様に合わせて適宜変更することができる。

〔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の概要について説明すると、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ＭＢ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ＭＤ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ＭＣ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、アクチュエータ部分７１，７２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。

以上は、光ディスクＤＢ，ＤＤ，ＤＣから情報を再生する場合についての説明であったが、光ディスクＤＢ，ＤＤ，ＤＣに情報を記録する場合も、図５に示す光学系については同様の動作が行われる。ただし、半導体レーザ２６１Ｂ，２６１Ｄ，２６１Ｃから射出させるレーザ光の強度は、記録用に所定のしきい値以上に設定する。また、書き込みに際してのトラッキング、フォーカシング、書込情報の確認等のシーケンスは、光ピックアップ装置の用途や仕様に合わせて適宜変更することができる。

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。

また、フランジ部３２の突起部３２ｃの外周に形成する凹部３２ｒの個数は、３つに限らず２つ又は４つ以上とすることができる。さらに、凹部３２ｒの形状も、光軸ＯＡからの距離が等しい底部を有するものに限らず、様々な形状とすることができる。例えば楔状やノッチ状の凹部であっても接着剤が保持されるものであればよい。

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。 第１実施形態の対物レンズユニット等の端面図である。 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。

符号の説明

１０…可動レンズ組立体、 ２０…対物レンズユニット、 ３０…第１光学部材、 ３１…レンズ本体、 ３２…フランジ部、 ３２ａ，４２ａ…接合面、 ３２ｃ，４２ｃ…突起部、 ３２ｒ…凹部、 ４０…第２光学部材、 ４１…レンズ本体、 ４２…フランジ部、 ５０…ホルダ部材、 ５１…端部、 ５１ａ…段差、 ６１Ｂ…半導体レーザ、 ６２Ｂ…コリメータ、 ６３Ｂ…偏光ビームスプリッタ、 ６５Ｂ…シリンドリカルレンズ、 ６７Ｂ…光検出器、 ７１，７２…アクチュエータ部分、 ７３…２次元アクチュエータ、 Ｂ１，Ｂ２…接着剤、 ＤＫ…光ディスク

Claims (8)

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環状部とを有するとともに、当該第１環状部の外周側面の複数箇所に軸方向に延びる凹部が形成されている第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. 前記凹部は、前記第１環状部の略筒状の外周側面において半径が減少した部分であ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. 前記凹部は、前記第１環状部の肉薄部分であることを特徴とする請求項２記載の対物レンズユニット。
4. 前記第１環状部の外周側面のうち前記凹部の底までの半径は、前記第２環状部の略筒状の外周側面のうち前記凹部に対応する部分の半径よりも所定量だけ小さいことを特徴とする請求項２及び請求項３のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
5. 前記凹部は、前記第１環状部の外周に沿って等間隔で形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
6. 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５のいずれか一項記載の対物レンズユニット。
7. 前記第１突起部の光源側端の内径は、当該第１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なっており、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６記載の対物レンズユニット。
8. 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７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。
   
   

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