JP4573215B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップ装置に関し、特に、光源波長の異なる光源から出射される光束を、２つの対物光学素子のいずれかを介して集光させることにより、異なる光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックアップ装置に関する。

近年、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録／再生を行える高密度光ディスクシステムの研究・開発が急速に進んでいる。一例として、開口数ＮＡ０．６５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報の記録／再生を行う光ディスク（例えばＨＤ ＤＶＤ）では、ＤＶＤ（ＮＡ０．６、光源波長６５０ｎｍ、記憶容量４、７ＧＢ）と同じ大きさである直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１面あたり１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能である。又、開口数ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報の記録／再生を行う光ディスク（例えばブルーレイディスク）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１面あたり２０〜３０ＧＢの情報の記録が可能である。尚、本明細書においては、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生を行う光ディスクを総称して「高密度ＤＶＤ 」と呼ぶ。

ところで、このような高密度ＤＶＤに対して適切に情報を記録／再生できるというだけでは、光ピックアップ装置の製品としての価値は十分なものとはいえない。現在において、多種多様な情報を記録したＤＶＤやＣＤが販売されている現実をふまえると、高密度ＤＶＤに対して適切に情報を記録／再生できるだけでは足らず、例えばユーザーが所有している従来のＤＶＤ或いはＣＤに対しても同様に適切に情報を記録／再生できるようにすることが、互換タイプの光ピックアップ装置として製品の価値を高めることに通じるのである。このような背景から、互換タイプの光ピックアップ装置に用いる集光光学系は、高密度ＤＶＤ、従来タイプのＤＶＤ、ＣＤいずれに対しても、互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できる性能を有することが望まれている。

ここで、光ピックアップ装置の構成を簡素化し、低コスト化を図るためには、本来的には、互換性を有する光ピックアップ装置においても対物レンズを含む集光光学系は単一とすることが好ましい。しかしながら、光源波長の短波長化、高ＮＡの採用などにより、高密度ＤＶＤに対する情報の記録及び／又は再生において対物レンズの収差特性は、きわめて高いものが要求されるため、同じ対物レンズを用いて、ＤＶＤ、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を適切に行うことが困難な場合がある。これに対し、複数の対物レンズを切り替えて用いることにより、３種類以上の光情報記録媒体に対し情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置の例は、例えば以下の特許文献１に記載されている。
特開２００４−３１９０６２号公報

ところで、光ピックアップ装置において、適切に情報の記録及び／又は再生を行うためには、対物光学素子を通過した光束を光情報記録媒体（光ディスク）の情報記録面のトラック上に適切に集光させる必要があり、そのため、対物光学素子の位置調整を行うフォーカシング動作とトラッキング動作とが必要となっている。ここで、例えばＤＶＤ／ＣＤ互換タイプの一般的な光ピックアップ装置においては、共通に用いる対物光学素子についてフォーカシング動作とトラッキング動作とを行えば足り、そのアクチュエータは小型のタイプを用いることができた。

しかるに、特許文献１に示すごとく２つの対物光学素子を用いる場合には、それぞれについてフォーカシング動作とトラッキング動作とを行う必要が生じるが、別個にアクチュエータを設けて、それぞれ独立して駆動するようにすると、アクチュエータの数が増大して構成の複雑化や装置の大型化を招く。更に、一方の対物光学素子を使用しているときは、他方の対物光学素子は使用されないので、対物光学素子を独立して駆動する必要はないという実情もある。

そこで、２つの対物光学素子を共通する支持部材で保持し、共通のアクチュエータで駆動する構成が企画された。ところが、２つの対物光学素子を、共通する支持部材ごと駆動する構成では、慣性質量の増大に対して、レスポンス良くフォーカシング動作とトラッキング動作を実施するために、アクチュエータにはより大きな駆動力が要求されることとなる。大きな駆動力を得るには通電量が多くなるので、発熱量も大きくなり、発生した熱が支持部材を伝わって対物光学素子を加熱するという問題が明らかになった。

特に、２つの対物光学素子を、共通する支持部材で支持する場合、熱源をいずれの対物光学素子に対して等距離に配置することは困難であるから、少なくともいずれかの対物光学素子は、温度分布が生じる形で加熱されることとなる。ところが、対物光学素子の光学面や素子内部における温度分布が光軸に対して回転非対称であると、コマ収差が発生する。一方、対物光学素子の光学面や素子内部における温度分布が光軸に対して回転対称であっても、素子の外側から光軸に向かうにつれて温度勾配を有すると球面収差が生じる。このように、対物光学素子において光軸垂直方向及び／又は光軸方向における温度分布が生じ温度差が過大になると、光学面の熱膨張や屈折率変化を招き、適切な情報の記録及び／又は再生を阻害する収差劣化を生じさせる恐れがある。特に近年は、光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う速度を増大させる要求があり、これに応じるためにも、対物光学素子を通過した光束の収差劣化を適正に抑える必要がある。

本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、２つの対物光学素子を用いて、異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／再生を行える光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の光ピックアップ装置は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である波長λ１の第１光源と、波長λ２の第２光源と、第１の対物光学素子及び第２の対物光学素子を含む集光光学系とを有し、前記第１光源からの光束を厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって情報の記録及び／又は再生が可能であり、前記第２光源からの光束を厚さｔ２の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって情報の記録及び／又は再生が可能であり、前記第１の対物光学素子の最大開口数は、前記第２の対物光学素子の最大開口数よりも大きい光ピックアップ装置であって、
前記第１の対物光学素子及び前記第２の対物光学素子は、アクチュエータによって駆動される、第１の部材から形成された支持部材により支持され、
前記第１の部材よりも断熱性が高い第２の部材を前記第１の対物光学素子の周囲のみに配置したことを特徴とする。

前記第１の対物光学素子と前記第２の対物光学素子が、例えばアクチュエータなどの熱源により加熱される場合に、第１の部材から形成された前記支持部材に別な特性の部材を取り付けることで、前記対物光学素子の光学面や素子内部における温度分布の偏りを抑制したり、最高温度を低下させることができる。より具体的には、前記第１の部材よりも断熱性が高い第２の部材を前記第１の対物光学素子の周囲のみに配置することで、前記第２の対物光学素子の最大開口数よりも大きい最大開口数を有する前記第１の対物光学素子の断熱効果を高め、その光学面や素子内部における温度分布を一様に近づけ、且つ最高温度を抑制することができ、それにより第１の対物光学素子を通過する光束における収差劣化を抑えて、第１光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。なお、前記第２の部材は、前記第１の対物光学素子に接触させるように配置すると好ましいが、両者間に別な介在物を配置しても良い。

請求項２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１に記載の発明において、前記第１の部材は、金属製であることを特徴とするので、耐熱性に優れており、また放熱効果を高めることができる。

請求項３に記載の光ピックアップ装置は、請求項２に記載の発明において、前記第１の部材は、アルミニウム合金又はマグネシウム合金であることを特徴とするので、軽量化を図ることができる。又、アルミニウム合金の表面にアルマイト被膜処理を行うと放熱効果を高めることができる。

請求項４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１に記載の発明において、前記第１の部材は、第１の樹脂材から形成されていることを特徴とするので、樹脂の特性を活かして軽量化を図ることができる。

請求項５に記載の光ピックアップ装置は、請求項４に記載の発明において、前記第１の樹脂材は繊維状物質を含むことを特徴とするので、強度及び耐熱性を向上させることができる。特に、繊維状物質として炭素繊維や金属繊維などを用いた場合、熱伝導率を高めることができる。

請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項４に記載の発明において、前記第１の部材は、液晶ポリマーから形成されていることを特徴とするので、耐熱性を高めることができる。液晶ポリマーとしては全芳香族ポリエステルが好ましく用いられ、強度向上のためガラス繊維を含有することが望ましい。液晶ポリマーについては、例えば特開２０００−３４５０２８、特開平１０−４６００７等に詳細が記載されている。

請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記液晶ポリマーが全芳香族ポリエステルであることを特徴とする。

請求項８に記載の光ピックアップ装置は、請求項４に記載の発明において、前記第１の部材がガラス繊維と液晶ポリマーとの複合体であることを特徴とする。

請求項９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記支持部材は、外周もしくはその近傍に放熱フィンを有することを特徴とするので、放熱効果を高め、前記対物光学素子の最高温度を低減できる。

請求項１０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記支持部材の周囲に磁界を形成する磁界形成手段と、前記支持部材の周囲に接触する磁性流体とを有することを特徴とするので、前記磁性流体を介して放熱効果を高めることができる。磁性流体については、例えば特開２００４−２２７６７９等に詳細が記載されている。

請求項１１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記第２の部材は、第２の樹脂材から形成されていることを特徴とするので、樹脂の特性を活かして軽量化を図ることができる。

請求項１２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１１に記載の発明において、前記第２の樹脂材は、樹脂発泡体であることを特徴とするので、断熱効果に優れる。

請求項１３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１１に記載の発明において、前記第２の部材は、シート材であることを特徴とするので、コンパクト化を図ることができる。

請求項１４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１３のいずれかに記載の発明において、前記第２の部材は、環状であることを特徴とするので、前記対物光学素子の周囲に嵌合させることができる。ここで、「環状」とは、周方向に連続している形状の他、いわゆるＣ字状のように一部が途切れた形状も含む。

請求項１５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１４のいずれかに記載の発明において、前記第１の対物光学素子と前記第２の対物光学素子との間に、前記第２の部材よりも熱伝導率が高い部位を設けたことを特徴とするので、その光学面や素子内部における温度分布の均一化を図ることができる。

請求項１６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１５のいずれかに記載の発明において、前記第２の対物光学素子を通過した前記第２光源からの光束を、厚さｔ３（ｔ３＞ｔ１又はｔ３＞ｔ２）の保護層を介して第３光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことを特徴とするので、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。

請求項１７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１６に記載の発明において、前記第１光情報記録媒体はブルーレイディスクであり、前記第２光情報記録媒体はＤＶＤであり、前記第３光情報記録媒体はＣＤであることを特徴とする。

請求項１８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１７のいずれかに記載の発明において、前記第１の対物光学素子は２つ以上の光学素子を有し、前記第２の対物光学素子は単一の光学素子を有していることを特徴とするので、比較的高い光学性能が要求される光情報記録媒体については、前記第１の対物光学素子を用いて情報の記録及び／又は再生を行い、光学性能の要求が比較的緩やかな光情報記録媒体については、前記第２の対物光学素子を用いて情報の記録及び／又は再生を行い、性能とコストとのバランスを図ることができる。

請求項１９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１８のいずれかに記載の発明において、前記第１の対物光学素子及び前記第２の対物光学素子のうち少なくとも一方は、粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を分散させた有機無機複合体から形成されていることを特徴とする。

有機無機複合体として例えば熱可塑性樹脂中に分散される無機微粒子としては特に限定はなく、得られる熱可塑性樹脂組成物の温度による屈折率の変化率（以後、｜ｄｎ／ｄＴ｜とする）が小さいという本発明の目的の達成を可能とする無機微粒子の中から任意に選択することができる。具体的には酸化物微粒子、金属塩微粒子、半導体微粒子などが好ましく用いられ、この中から、光学素子として使用する波長領域において吸収、発光、蛍光等が生じないものを適宜選択して使用することが好ましい。

本発明において用いられる酸化物微粒子としては、金属酸化物を構成する金属が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｙ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｌａ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｗ、Ｉｒ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ及び希土類金属からなる群より選ばれる１種または２種以上の金属である金属酸化物を用いることができ、具体的には、例えば、酸化珪素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化鉛、これら酸化物より構成される複酸化物であるニオブ酸リチウム、ニオブ酸カリウム、タンタル酸リチウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）等が挙げられる。また、本発明において用いられる酸化物微粒子として希土類酸化物を用いることもでき、具体的には酸化スカンジウム、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化セリウム、酸化プラセオジム、酸化ネオジム、酸化サマリウム、酸化ユウロピウム、酸化ガドリニウム、酸化テルビウム、酸化ジスプロシウム、酸化ホルミウム、酸化エルビウム、酸化ツリウム、酸化イッテルビウム、酸化ルテチウム等も挙げられる。金属塩微粒子としては、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩などが挙げられ、具体的には炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム等が挙げられる。

また、本発明における半導体微粒子とは、半導体結晶組成の微粒子を意味し、該半導体結晶組成の具体的な組成例としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第１４族元素の単体、リン（黒リン）等の周期表第１５族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第１６族元素の単体、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の複数の周期表第１４族元素からなる化合物、酸化錫（IV）（ＳｎＯ₂）、硫化錫（II，IV）（Ｓｎ（II）Ｓｎ（IV）Ｓ₃）、硫化錫（IV）（ＳｎＳ₂）、硫化錫（II）（ＳｎＳ）、セレン化錫（II）（ＳｎＳｅ）、テルル化錫（II）（ＳｎＴｅ）、硫化鉛（II）（ＰｂＳ）、セレン化鉛（II）（ＰｂＳｅ）、テルル化鉛（II）（ＰｂＴｅ）等の周期表第１４族元素と周期表第１６族元素との化合物、窒化ホウ素（ＢＮ）、リン化ホウ素（ＢＰ）、砒化ホウ素（ＢＡｓ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、砒化アルミニウム（ＡｌＡｓ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、砒化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等の周期表第１３族元素と周期表第１５族元素との化合物（あるいはIII−Ｖ族化合物半導体）、硫化アルミニウム（Ａｌ₂Ｓ₃）、セレン化アルミニウム（Ａｌ₂Ｓｅ₃）、硫化ガリウム（Ｇａ₂Ｓ₃）、セレン化ガリウム（Ｇａ₂Ｓｅ₃）、テルル化ガリウム（Ｇａ₂Ｔｅ₃）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、硫化インジウム（Ｉｎ₂Ｓ₃）、セレン化インジウム（Ｉｎ₂Ｓｅ₃）、テルル化インジウム（Ｉｎ₂Ｔｅ₃）等の周期表第１３族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化タリウム（Ｉ）（ＴｌＣｌ）、臭化タリウム（Ｉ）（ＴｌＢｒ）、ヨウ化タリウム（Ｉ）（ＴｌＩ）等の周期表第１３族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）、酸化カドミウム（ＣｄＯ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、硫化水銀（ＨｇＳ）、セレン化水銀（ＨｇＳｅ）、テルル化水銀（ＨｇＴｅ）等の周期表第１２族元素と周期表第１６族元素との化合物（あるいはII−VI族化合物半導体）、硫化砒素（III）（Ａｓ₂Ｓ₃）、セレン化砒素（III）（Ａｓ₂Ｓｅ₃）、テルル化砒素（III）（Ａｓ₂Ｔｅ₃）、硫化アンチモン（III）（Ｓｂ₂Ｓ₃）、セレン化アンチモン（III）（Ｓｂ₂Ｓｅ₃）、テルル化アンチモン（III）（Ｓｂ₂Ｔｅ₃）、硫化ビスマス（III）（Ｂｉ₂Ｓ₃）、セレン化ビスマス（III）（Ｂｉ₂Ｓｅ₃）、テルル化ビスマス（III）（Ｂｉ₂Ｔｅ₃）等の周期表第１５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ₂Ｏ）、セレン化銅（Ｉ）（Ｃｕ₂Ｓｅ）等の周期表第１１族元素と周期表第１６族元素との化合物、塩化銅（Ｉ）（ＣｕＣｌ）、臭化銅（Ｉ）（ＣｕＢｒ）、ヨウ化銅（Ｉ）（ＣｕＩ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）、臭化銀（ＡｇＢｒ）等の周期表第１１族元素と周期表第１７族元素との化合物、酸化ニッケル（II）（ＮｉＯ）等の周期表第１０族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化コバルト（II）（ＣｏＯ）、硫化コバルト（II）（ＣｏＳ）等の周期表第９族元素と周期表第１６族元素との化合物、四酸化三鉄（Ｆｅ₃Ｏ₄）、硫化鉄（II）（ＦｅＳ）等の周期表第８族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化マンガン（II）（ＭｎＯ）等の周期表第７族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化モリブデン（IV）（ＭｏＳ₂）、酸化タングステン（IV）（ＷＯ₂）等の周期表第６族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化バナジウム（II）（ＶＯ）、酸化バナジウム（IV）（ＶＯ₂）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ₂Ｏ₅）等の周期表第５族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化チタン（ＴｉＯ₂、Ｔｉ₂Ｏ₅、Ｔｉ₂Ｏ₃、Ｔｉ₅Ｏ₉等）等の周期表第４族元素と周期表第１６族元素との化合物、硫化マグネシウム（ＭｇＳ）、セレン化マグネシウム（ＭｇＳｅ）等の周期表第２族元素と周期表第１６族元素との化合物、酸化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ₂Ｏ₄）、セレン化カドミウム（II）クロム（III）（ＣｄＣｒ₂Ｓｅ₄）、硫化銅（II）クロム（III）（ＣｕＣｒ₂Ｓ₄）、セレン化水銀（II）クロム（III）（ＨｇＣｒ₂Ｓｅ₄）等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート（ＢａＴｉＯ₃）等が挙げられる。なお、Ｇ．Ｓｃｈｍｉｄら；Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，４巻，４９４頁（１９９１）に報告されている（ＢＮ）７５（ＢＦ２）１５Ｆ１５や、Ｄ．Ｆｅｎｓｋｅら；Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．Ｅｎｇｌ．，２９巻，１４５２頁（１９９０）に報告されているＣｕ₁₄₆Ｓｅ₇₃（トリエチルホスフィン）₂₂のように構造の確定されている半導体クラスターも同様に例示される。

一般的に熱可塑性樹脂のｄｎ／ｄＴは負の値を持つ、即ち温度の上昇に伴い屈折率が小さくなる。従って、熱可塑性樹脂組成物の｜ｄｎ／ｄＴ｜を効率的に小さくする為には、ｄｎ／ｄＴが大きい微粒子を分散させることが好ましい。熱可塑性樹脂のｄｎ／ｄＴと同符号の値を持つ微粒子を用いる場合には、微粒子のｄｎ／ｄＴの絶対値が、母材となる熱可塑性樹脂のｄｎ／ｄＴよりも小さいことが好ましい。更に、母材となる熱可塑性樹脂のｄｎ／ｄＴと逆符号のｄｎ／ｄＴを有する微粒子、即ち、正の値のｄｎ／ｄＴを有する微粒子が好ましく用いられる。このような微粒子を熱可塑性樹脂に分散させることで、少ない量で効果的に熱可塑性樹脂組成物の｜ｄｎ／ｄＴ｜を小さくすることができる。分散される微粒子のｄｎ／ｄＴは、母材となる熱可塑性樹脂のｄｎ／ｄＴの値により適宜選択することができるが、一般的に光学素子に好ましく用いられる熱可塑性樹脂に微粒子を分散させる場合は、微粒子のｄｎ／ｄＴが−２０×１０^-6よりも大きいことが好ましく、−１０×１０^-6よりも大きいことが更に好ましい。ｄｎ／ｄＴが大きい微粒子として、好ましくは、例えば、窒化ガリウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどが用いられる。

一方、熱可塑性樹脂に微粒子を分散させる際には、母材となる熱可塑性樹脂と微粒子の屈折率の差が小さいことが望ましい。発明者らの検討の結果、熱可塑性樹脂と分散される微粒子の屈折率の差が小さいと、光を透過させた場合に散乱を起こし難いということがわかった。熱可塑性樹脂に微粒子を分散させる際、粒子が大きい程、光を透過させた時の散乱を起こしやすくなるが、熱可塑性樹脂と分散される微粒子の屈折率の差が小さいと、比較的大きな微粒子を用いても光の散乱が発生する度合いが小さいことを発見した。熱可塑性樹脂と分散される微粒子の屈折率の差は、０〜０．３の範囲であることが好ましく、更に０〜０．１５の範囲であることが好ましい。

光学材料として好ましく用いられる熱可塑性樹脂の屈折率は、１．４〜１．６程度である場合が多く、これらの熱可塑性樹脂に分散させる材料としては、例えばシリカ（酸化ケイ素）、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、アルミニウム・マグネシウム酸化物などが好ましく用いられる。

また、発明者らの研究により、比較的屈折率の低い微粒子を分散させることで、熱可塑性樹脂組成物のｄｎ／ｄＴを効果的に小さくすることができることがわかった。屈折率が低い微粒子を分散した熱可塑性樹脂組成物の｜ｄｎ／ｄＴ｜が小さくなる理由について、詳細はわかっていないものの、樹脂組成物における無機微粒子の体積分率の温度変化が、微粒子の屈折率が低いほど、樹脂組成物の｜ｄｎ／ｄＴ｜を小さくする方向に働くのではないかと考えられる。比較的屈折率が低い微粒子としては、例えばシリカ（酸化ケイ素）、炭酸カルシウム、リン酸アルミニウムが好ましく用いられる。

熱可塑性樹脂組成物のｄｎ／ｄＴの低減効果、光透過性、所望の屈折率等を全て同時に向上させることは困難であり、熱可塑性樹脂に分散させる微粒子は、熱可塑性樹脂組成物に求める特性に応じて、微粒子自体のｄｎ／ｄＴの大きさ、微粒子のｄｎ／ｄＴと母材となる熱可塑性樹脂のｄｎ／ｄＴとの差、及び微粒子の屈折率等を考慮して適宜選択することができる。更に、母材となる熱可塑性樹脂との相性、即ち、熱可塑性樹脂に対する分散性、散乱を引き起こし難い微粒子を適宜選択して用いることは、光透過性を維持する上で好ましい。

例えば、光学素子に好ましく用いられる環状オレフィンポリマーを母材として用いる場合、光透過性を維持しながら｜ｄｎ／ｄＴ｜を小さくする微粒子としては、シリカが好ましく用いられる。

上記の微粒子は、１種類の無機微粒子を用いてもよく、また複数種類の無機微粒子を併用してもよい。異なる性質を有する複数種類の微粒子を用いることで、必要とされる特性を更に効率よく向上させることもできる。

また、本発明に係る無機微粒子は、平均粒子径が１ｎｍ以上、３０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以上、２０ｎｍ以下がより好ましく、さらに好ましくは１ｎｍ以上、１０ｎｍ以下である。平均粒子径が１ｎｍ未満の場合、無機微粒子の分散が困難になり所望の性能が得られない恐れがあることから、平均粒子径は１ｎｍ以上であることが好ましく、また平均粒子径が３０ｎｍを超えると、得られる熱可塑性材料組成物が濁るなどして透明性が低下し、光線透過率が７０％未満となる恐れがあることから、平均粒子径は３０ｎｍ以下であることが好ましい。ここでいう平均粒子径は各粒子を同体積の球に換算した時の直径（球換算粒径）の体積平均値を言う。

さらに、無機微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、球状の微粒子が好適に用いられる。具体的には、粒子の最小径（微粒子の外周に接する２本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最小値）／最大径（微粒子の外周に接する２本の接線を引く場合における当該接線間の距離の最大値）が０．５〜１．０であることが好ましく、０．７〜１．０であることが更に好ましい。

また、粒子径の分布に関しても特に制限されるものではないが、本発明の効果をより効率よく発現させるためには、広範な分布を有するものよりも、比較的狭い分布を持つものが好適に用いられる。

請求項２０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜２１のいずれかに記載の発明において、前記第１の対物光学素子及び前記第２の対物光学素子のうち少なくとも一方は、ガラスから形成されていることを特徴とするので、温度分布が生じても収差変化を抑えるような対物光学素子とすることができる。

本明細書中において、対物光学素子（対物レンズともいう）とは、狭義には光ピックアップ装置に光情報記録媒体を装填した状態において、最も光情報記録媒体側の位置で、これと対向すべく配置される集光作用を有する光学素子を指し、広義にはその光学素子と共に、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能な光学素子を指すものとする。

本発明によれば、２つの対物光学素子を用いて、異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／再生を行える光ピックアップ装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、光ディスクＯＤ１〜ＯＤ２高密度ＤＶＤ（第１の光ディスクともいう）、従来のＤＶＤ（第２の光ディスクともいう）及びＣＤ（第３の光ディスクともいう）の全てに対して情報の記録／再生を行える、第１の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。なお、第１の対物レンズＯＢＪ１の最大開口数は、第２の対物レンズＯＢＪ２の最大開口数より大きい（後述する図２の実施の形態において同じ）。

図１に示すように、支持部材であるレンズホルダＨＤは、アクチュエータＡＣＴにより少なくとも２次元的に可動に支持されている。アクチュエータＡＣＴは、光ピックアップ装置のフレーム（不図示）に対して位置調整可能にアクチュエータべースＡＣＴＢを介して取り付けられている。アクチュエータべースＡＣＴＢは、不図示のアクチュエータにより図で左右方向に移動可能に保持されている。

第１の光ディスクＯＤ１に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。かかる場合、不図示のアクチュエータによりアクチュエーベースＡＣＴＢが移動され、第１の対物レンズＯＢＪ１の光軸が、λ／４波長板ＱＷＰの光軸と一致するようになっているものとする。図１において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１を通過し、光源から出射した光束を記録再生用のメインビームとトラッキングエラー信号検出用のサブビームに分離するための光学手段である回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ、エキスパンダーレンズＥＸＰ及び第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を通過する。

第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を通過した光束は、λ／４波長板ＱＷＰを通過して、第１の対物レンズＯＢＪ１により集光されて、第１の光ディスクＯＤ１の保護層（厚さｔ１＝０．１〜０．７ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。

そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１の対物レンズＯＢＪ１、λ／４波長板ＱＷＰ１、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第１の光ディスクＯＤ１に情報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ＰＤ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う。この検出に基づいて、第１半導体レーザＬＤ１からの光束を第１の光ディスクＯＤ１の情報記録面に結像するように、第１の対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨＤごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。

第２の光ディスクＯＤ２に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。かかる場合、不図示のアクチュエータによりアクチュエーベースＡＣＴＢが移動され、第２の対物レンズＯＢＪ２の光軸が、λ／４波長板ＱＷＰの光軸と一致するようになっているものとする。第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、第２コリメートレンズＣＬ２に入射して平行光束となる。第２コリメートレンズＣＬ２から出射した光束は第１ダイクロイックプリズムＤＰ１で反射され、回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰ及び第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を通過する。

第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を通過した光束は、λ／４波長板ＱＷＰを通過して、第２の対物レンズＯＢＪ２により集光されて、第２の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。

そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２の対物レンズＯＢＪ２、λ／４波長板ＱＷＰ、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第２の光ディスクＯＤ２に情報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ＰＤ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う。この検出に基づいて、第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第２の光ディスクＯＤ２の情報記録面に結像するように、第２の対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨＤごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。

第３半導体レーザＬＤ３はホログラムレーザであり、光源であるレーザチップＬＣと光検出器ＰＤ３がパッケージ化されている。第３の光ディスクＯＤ３に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。かかる場合、不図示のアクチュエータによりアクチュエーベースＡＣＴＢが移動され、第２の対物レンズＯＢＪ２の光軸が、λ／４波長板ＱＷＰの光軸と一致するようになっているものとする。

第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７００ｎｍ〜８００ｎｍ）のレーザチップＬＣから出射された光束は、第３コリメートレンズＣＬ３を通過して平行光束となった後、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射された後、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、第２の対物レンズＯＢＪ２により集光されて、第３の光ディスクＯＤ３の保護層（厚さｔ３＝１．１〜１．３ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。

そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２の対物レンズＯＢＪ２、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射され、更に第３コリメートレンズＣＬ３により集光されて第３半導体レーザＬＤ３内の光検出器ＰＤ３の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第３の光ディスクＯＤ３に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、第３光検出器ＰＤ３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う。この検出に基づいて、第３半導体レーザＬＤ３からの光束を第３の光ディスクＯＤ３の情報記録面上に結像するように、第２の対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨＤごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。

図２は、高密度ＤＶＤ（第１の光ディスクともいう）、従来のＤＶＤ（第２の光ディスクともいう）及びＣＤ（第３の光ディスクともいう）の全てに対して情報の記録／再生を行える、第２の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。

図２に示すように、支持部材であるレンズホルダＨＤは、アクチュエータＡＣＴにより少なくとも２次元的に可動に支持されている。アクチュエータＡＣＴは、光ピックアップ装置のフレーム（不図示）に対して、アクチュエータべースＡＣＴＢを介して取り付けられている。

第１の光ディスクＯＤ１に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図２において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１を通過し、光源から出射した光束を記録再生用のメインビームとトラッキングエラー信号検出用のサブビームに分離するための光学手段である回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ、エキスパンダーレンズＥＸＰ及び第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、第３ダイクロイックプリズムＤＰ３で反射される。

第３ダイクロイックプリズムＤＰ３で反射された光束は、第１の対物レンズＯＢＪ１により集光されて、第１の光ディスクＯＤ１の保護層（厚さｔ１＝０．１〜０．７ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。

そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１の対物レンズＯＢＪ１を通過し、第３ダイクロイックプリズムＤＰ３で反射され、λ／４波長板ＱＷＰ１、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第１の光ディスクＯＤ１に情報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ＰＤ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う。この検出に基づいて、第１半導体レーザＬＤ１からの光束を第１の光ディスクＯＤ１の情報記録面に結像するように、第１の対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨＤごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。

第２の光ディスクＯＤ２に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、第２コリメートレンズＣＬ２に入射して平行光束となる。第２コリメートレンズＣＬ２から出射した光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１で反射され、回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰ及び第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、λ／４波長板ＱＷＰ、第３ダイクロイックプリズムＤＰ３を通過し、ミラーＭで反射される。

ミラーＭで反射された光束は、第２の対物レンズＯＢＪ２により集光されて、第２の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。

そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２の対物レンズＯＢＪ２を通過し、ミラーＭで反射され、第３ダイクロイックプリズムＤＰ３、λ／４波長板ＱＷＰ、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光検出器ＰＤの受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第２の光ディスクＯＤ２に情報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ＰＤ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う。この検出に基づいて、第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第２の光ディスクＯＤ２の情報記録面に結像するように、第２の対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨＤごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。

第３半導体レーザＬＤ３はホログラムレーザであり、光源であるレーザチップＬＣと光検出器ＰＤ３がパッケージ化されている。第３の光ディスクＯＤ３に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。

第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７００ｎｍ〜８００ｎｍ）のレーザチップＬＣから出射された光束は、第３コリメートレンズＣＬ３を通過して平行光束とされ、更に第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射された後、λ／４波長板ＱＷＰ及び第３ダイクロイックプリズムＤＰ３を通過し、ミラーＭで反射され、第２の対物レンズＯＢＪ２により集光されて、第３の光ディスクＯＤ３の保護層（厚さｔ３＝１．１〜１．３ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。

そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２の対物レンズＯＢＪ２を通過し、ミラーＭで反射され、第３ダイクロイックプリズムＤＰ３、λ／４波長板ＱＷＰを通過し、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射され、更に第３コリメートレンズＣＬ３により集光されて第３半導体レーザＬＤ３内の光検出器ＰＤ３の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第３の光ディスクＯＤ３に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。

また、第３光検出器ＰＤ３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う。この検出に基づいて、第３半導体レーザＬＤ３からの光束を第３の光ディスクＯＤ３の情報記録面上に結像するように、第２の対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨＤごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。

以上の実施の形態では、第１の対物レンズＯＢＪ１を用いてブルーレイディスク又はＨＤ ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行い、第２の対物レンズＯＢＪ２を用いて、ＤＶＤ及びＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行うようにしているが、第１の対物レンズＯＢＪ１を用いてブルーレイディスク、ＤＶＤ及びＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行い、第２の対物レンズＯＢＪ２を用いて、ＨＤ ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行うようにしてもよい。その場合、波長λ１の光束は、第１の対物レンズＯＢＪ１と第２の対物レンズＯＢＪ２のいずれにも入射する構成となる。

図３は、上述した実施の形態に用いることができる対物レンズユニットＯＵの分解斜視図である。対物レンズユニットＯＵは、対物レンズＯＢＪ１及び対物レンズＯＢＪ２と、この対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２を保持するレンズホルダ（支持部材ともいう）ＨＤと、このレンズホルダＨＤの外周に形成され、フォーカシングアクチュエータの構成要素であるフォーカシングコイルＦＣと、レンズホルダＨＤの長手方向の両端に配置され、トラッキングアクチュエータの構成要素であるトラッキングコイルＴＣとを備える。なお、レンズホルダＨＤは、不図示のワイヤによってヘッド本体側に対し微小変位可能に支持されており、マグネット若しくはヨーク（不図示）に対向してトラッキングコイルＴＣが適所に配置されるようになっている。また、対物レンズユニットＯＵは、上記マグネット等によって形成された磁界中に配置された各コイルＦＣ、ＴＣに通電することによって、レンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２とともに光軸に平行なＺ方向やこれに垂直なＸ方向に対して所望量だけ移動させるコイル駆動回路（不図示）を備える。

対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２は、プラスチック製の両凸レンズであり、円形の対物レンズ本体ｂ１、ｂ２の外周に環状のフランジ部ｆ１、ｆ２を有する。なお、対物レンズ本ｂ１、ｂ２に設けた一対の光学面は、例えば非球面等からなるものとすることができるが、単なる曲面に限定されるものではない。例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、高密度光ディスク等の複数規格に対して情報の再生・記録が可能な互換型の光ヘッドの場合には、対物レンズ本体ｂ１、ｂ２の光学面を回折構造或いは光路差付与構造を有するものとすることができる。さらに、これらの光学面は、特殊な輪帯構造に分割することもできる。

炭素繊維又はガラス繊維等を含む樹脂製のレンズホルダ（第１の部材ともいう）ＨＤは、大径の開口部ａ１と小径の開口部ａ２を、長手方向に並べて形成している。開口部ａ１内には、レンズホルダＨＤの素材よりも断熱性が高い発泡樹脂からなる略円筒状の保持体（第２の部材ともいう）ＨＢが嵌合配置されている。保持体ＨＢは、中央に開口部ａ１’を有している。開口部ａ１’、ａ２の内径は、対物レンズのフランジ部ｆ１、ｆ２の外径に等しいか、より大きいと好ましい。又、開口部ａ１’、ａ２の内周には、半径方向内方に環状に張り出した保持部ｈ１，ｈ２が形成されている。保持部ｈ１，ｈ２の上面にフランジ部ｆ１，ｆ２を当接した状態で、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２は、接着剤などを用いて保持体ＨＢとレンズホルダＨＤにそれぞれ取り付けられている。

本例によれば、熱源となるトラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣから発生した熱は、レンズホルダＨＤに伝達されるが、断熱性が高い保持体ＨＢにより熱伝導が抑制されるので、トラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣに近い側の対物レンズＯＢＪ１における光学面は加熱が抑制され、光学面や素子内部における温度分布の均一化を図ることができる。又、対物レンズＯＢＪ１を断熱性が高い保持体ＨＢにより保持することで、急激な温度変化を抑制できるので、外乱に対する抵抗力を高めることができる。

図４は、別な例にかかる対物レンズユニットＯＵの斜視図であり、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２はレンズホルダＨＤに組み込まれている。図３の例では、収差劣化に対する許容度が低い対物レンズＯＢＪ１のみを、第２の部材である保持体ＨＢを介して保持しているが、本例では、２つの対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２を共通する保持体ＨＢで保持している。

より具体的には、樹脂製のレンズホルダＨＤは、長手方向に伸びた長穴状の開口部ａ３を形成している。開口部ａ３内には、レンズホルダＨＤの素材よりも断熱性が高い発泡樹脂からなる略円筒状の保持体ＨＢが嵌合配置されている。第２の部材である保持体ＨＢは、中央に開口部ａ１’、ａ２’を有している。開口部ａ１’、ａ２’の内径は、対物レンズのフランジ部ｆ１、ｆ２の外径に等しいか、より大きいと好ましい。又、開口部ａ１’、ａ２’の内周に環状に張り出した保持部（不図示）の上面に、フランジ部ｆ１，ｆ２を当接した状態で、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２が、接着剤などを用いて保持体ＨＢに取り付けられている。

本例によれば、熱源となるトラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣから発生した熱は、レンズホルダＨＤに伝達されるが、断熱性が高い保持体ＨＢにより熱伝導が抑制されるので、トラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣに近い側の対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２における光学面は加熱が抑制され、光学面や素子内部における温度分布の均一化を図ることができる。又、対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２を断熱性が高い保持体ＨＢにより保持することで、急激な温度変化を抑制できるので、外乱に対する抵抗力を高めることができる。

図５は、更に別な例にかかる対物レンズユニットＯＵの斜視図であり、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２はレンズホルダＨＤに組み込まれている。図４の例では、２つの対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２を、共通する保持体ＨＢを介して保持しているが、本例では、２つの対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２を、保持体ＨＢ１，ＨＢ２で個々に保持している。又、樹脂製のレンズホルダＨＤには、その素材よりも熱伝導性が高いアルミニウム合金など金属製の伝熱部材（第３の部材ともいう）ｔ１がインサート成形されている。

より具体的には、樹脂製のレンズホルダＨＤは、開口部ａ１と開口部ａ２を、長手方向に並べて形成している。開口部ａ１内には、レンズホルダＨＤの素材よりも断熱性が高い発泡樹脂からなる略円筒状の保持体ＨＢ１が嵌合配置されており、開口部ａ２内には、レンズホルダＨＤの素材よりも断熱性が高い発泡樹脂からなる略円筒状の保持体ＨＢ２が嵌合配置されている。第２の部材である保持体ＨＢ１，ＨＢ２は、中央に開口部ａ１’、ａ２’をそれぞれ有している。開口部ａ１’、ａ２’の内径は、対物レンズのフランジ部ｆ１、ｆ２の外径に等しいか、より大きいと好ましい。又、開口部ａ１’、ａ２’の内周に環状に張り出した保持部（不図示）の上面にフランジ部ｆ１，ｆ２を当接した状態で、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２は、接着剤などを用いて保持体ＨＢ１，ＨＢ２にそれぞれ取り付けられている。

伝熱部材ｔ１は、レンズホルダＨＤを上面から見て、開口部ａ１と開口部ａ２を仕切るようにして、略Ｈ字状に配置されており、従って、その一部は対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の間に配置されている。

本例によれば、熱源となるトラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣから発生した熱は、伝熱部材ｔ１を介して対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の周囲に均等に伝達され、更に、断熱性が高い保持体ＨＢ１，ＨＢ２により熱伝導が抑制されるので、トラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣに近い側の対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２における光学面は加熱が抑制され、光学面や素子内部における温度分布の均一化を図ることができる。又、対物レンズＯＢＪ１、ＯＢＪ２を断熱性が高い保持体ＨＢ１，ＨＢ２により保持することで、急激な温度変化を抑制できるので、外乱に対する抵抗力を高めることができる。

図６は、別な例にかかる対物レンズユニットＯＵの斜視図であり、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２はレンズホルダＨＤに組み込まれている。本例は、図３に示す例に対物レンズユニットに対し、レンズホルダＨＤの上面と下面において、周縁に沿って延在する薄壁状のフィンｆｎを形成している点のみが異なる。レンズホルダＨＤの周囲に配置されたトラッキングコイルＴＣ及びフォーカシングコイルＦＣからの熱の一部は、フィンｆｎを介して放熱されるので、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２における光学面の加熱が抑制されることとなる。特に、レンズホルダＨＤに近接して光ディスクが回転している際に生じる風流を用いることで、フィンｆｎの放熱効果を高めることができる。なお、本例を、図４，５に示す例と組み合わせて用いることができることはいうまでもない。

図７は、別なレンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を含む面で切断して示す図である。本例においては、レンズホルダＨＤの開口ａ１，ａ２の内周下方部に、縮径した段部ｓ１，ｓ２が形成されている。段部ｓ１，ｓ２と、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２のフランジ部ｆ１，ｆ２との間には、レンズホルダＨＤの素材よりも断熱性が高い発泡樹脂からなるドーナツ円盤状の断熱シート材（第２の部材ともいう、図８において同じ）ＣＳ１，ＣＳ２がそれぞれ配置されている。フランジ部ｆ１，ｆ２の側面は、開口ａ１、ａ２に接触しないようにして配置され、更に不図示の接着剤を用いてレンズホルダＨＤに対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２を接着することができる。ここで、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２のフランジ部ｆ１，ｆ２と段部ｓ１，ｓ２との間に、断熱シート材ＣＳ１，ＣＳ２が配置されているので、それによりトラッキングコイルＴＣ等からの熱を遮熱できるため、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２における光学面の加熱が抑制されることとなる。なお、断熱シート材ＣＳ１，ＣＳ２は、完全な環状でなく、周方向の一部が途切れていても良い。

図８は、更に別なレンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を含む面で切断して示す図である。本例は、図７に示す対物レンズユニットに対して、ドーナツ円盤状のシートの外周縁に薄肉円管を接続した形状の断熱シート材ＣＳ１，ＣＳ２が設けられている。即ち、フランジ部ｆ１，ｆ２の側面は、開口ａ１、ａ２に対して、断熱シート材ＣＳ１，ＣＳ２の側壁を介して接触し、その下面は、段部ｓ１，ｓ２に対して、断熱シート材ＣＳ１，ＣＳ２の底壁を介して接触しているので、それによりトラッキングコイルＴＣ等からの熱を遮熱できるため、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２における光学面の加熱が抑制されることとなる。

図９は、更に別なレンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を含む面で切断して示す図である。本例は、図７に示す対物レンズユニットに対して、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２のフランジ部ｆ１，ｆ２を、レンズホルダＨＤの段部ｓ１，ｓ２に直接接触させているが、トラッキングコイルＴＣとレンズホルダＨＤとの間に、レンズホルダＨＤの素材（例えば樹脂）よりも放熱性が高い（例えば金属製の）放熱部材（第４の部材ともいう）ＲＢが配置されている。トラッキングコイルＴＣから発生した熱は、レンズホルダＨＤに伝達される前に放熱部材ＲＢを介して空気中に放出されるので、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２における光学面の加熱が抑制されることとなる。

図１０は、レンズホルダＨＤを、第２の対物レンズを含まず第１の対物レンズＯＢＪ１の光軸を含む面で切断して示す図である。本実施の形態において、第１の対物レンズＯＢＪ１は、複数の光学素子ＯＥ１，ＯＥ２とからなるが、不図示の第２の対物レンズは単玉である。対物レンズユニットＯＵの可動部は、レンズホルダＨＤと、それに取り付けられた磁石ＭＧを含む。複数の弾性材料ＳＰＧにより可動部がｘ、ｚ方向に可動な状態でアクチュエータベースＡＣＴＢに固定されている。一方、アクチュエータベースＡＣＴＢには磁性体で形成されたヨークＹＫが支持され、ヨークＹＫにはコイルＣＬが巻かれている。磁性流体ＭＬは、磁石ＭＧとコイルＣＬとの隙間に配設され、磁石ＭＧとヨークＹＫとの間に発生している磁界により保持されている。このとき磁性流体ＭＬは空気よりも熱伝導率が例えば４倍以上であるが、レンズホルダＨＤの素材より放熱性が高いものを用いる。磁石ＭＧとコイルＣＬとヨークＹＫで、磁界形成手段又はアクチュエータを構成する。又、本例では磁石ＭＧは、レンズホルダＨＤに取り付けられて支持部材の一部を構成する。

動作時に、磁石ＭＧで発生した熱は、磁性流体ＭＬを介してコイルＣＬ側に逃がすことができる。このとき、磁性流体ＭＬは液体状であるので、可動部の微少可動の弊害とならず、また磁石ＭＧおよびヨークＹＫの間隙に発生する磁界の方向に影響を与えないため、可動部のアクチュエータ動作に悪影響を与えない。また、可動部は移動する際に、ｘ、ｚ方向のみ可動するため、磁石ＭＧおよびコイルＣＬの間隙の距離は変化しない。このため可動部が動作中に、ジュール熱が伝導する磁性流体中の距離は変化しないため、対物レンズユニットＯＵの放熱特性は安定する。

更に図１１は、別な形態のレンズユニットＯＵ’の斜視図である。図１１に示されるレンズユニットＯＵ’は、図１、２の光ピックアップ装置に配置することができ、半導体レーザからのレーザ光を、異なる光ディスクの情報記録面上にそれぞれ集光する対物レンズＯＢＪ１（第１の対物光学素子）、ＯＢＪ２（第２の対物光学素子）と、これらの対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を，同一円周ＰＣ上に保持するレンズホルダ（支持部材）ＨＤと、このレンズホルダＨＤを円周ＰＣの中心軸の位置に設けられた支軸ＳＨを介して回転自在に且つこの回転の中心軸に沿って往復移動自在に保持するアクチュエータベースＡＣＴＢと、レンズホルダＨＤを支軸ＳＨに沿った方向に往復移動させるフォーカシングアクチュエータ（図示略）と、レンズホルダＨＤに回転動作を付勢して各対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の位置決めを行うトラッキングアクチュエータＴＡとを備えている。このレンズユニットＯＵ’には、各アクチュエータの動作制御を行う動作制御回路（図示略）が設けられている。

対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２は、それぞれ円板状のレンズホルダＨＤの平板面を貫通した孔部に装備されており、レンズホルダＨＤの中心からそれぞれ等しい距離で配設されている。このレンズホルダＨＤは、その中心部でアクチュエータベースＡＣＴＢから立設された支軸ＳＨの上端部と回転自在に係合しており、この支軸ＳＨの下方には、図示を省略したフォーカシングアクチュエータが配設されている。

即ち、このフォーカシングアクチュエータは、支軸ＳＨの下端部に設けられた永久磁石とこの周囲に設けられたコイルとにより電磁ソレノイドを構成し、コイルに流す電流を調節することにより、支軸ＳＨ及びレンズホルダＨＤに対して当該支軸ＳＨに沿った方向（図１１における上下方向）への微小単位での往復移動を付勢し，焦点距離の調整を行うようになっている。

また、前述したようにこのレンズホルダＨＤは、トラッキングアクチュエータＴＡによって、光軸と平行な軸線を有する支軸ＳＨを中心とした回動動作が付与される。このトラッキングアクチュエータＴＡは、レンズホルダＨＤの端縁部に支軸ＳＨを挟んで対称に設けられた一対のトラッキングコイルＴＣＡ，ＴＣＢと、レンズホルダＨＤの端縁部に近接してアクチュエータベースＡＣＴＢ上の支軸ＳＨを挟んで対称となる位置にそれぞれ設けられた二組の対を成すマグネットＭＧＡ，ＭＧＢ，ＭＧＣ，ＭＧＤとを備えている。

そして、トラッキングコイルＴＣＡ，ＴＣＢが、一方の対を成すマグネットＭＧＡ，ＭＧＢと個々に対向するときには、対物レンズＯＢＪ１がレーザ光の光路上となるように、マグネットＭＧＡ，ＭＧＢの位置が設定されており、また、マグネットＭＧＣ，ＭＧＤと個々に対向するときには、対物レンズＯＢＪ２がレーザ光の光路上となるように、マグネットＭＧＣ，ＭＧＤの位置が設定されている。

また、上述のレンズホルダＨＤには、トラッキングコイルＴＣＡとマグネットＭＧＢ又はマグネットＭＧＤ，及びトラッキングコイルＴＣＢとマグネットＴＧＡ又はマグネットＴＧＣとが対向することがないように、その回動範囲を制限する図示しないストッパが設けられている。

さらに、トラッキングアクチュエータＴＡは、円形のレンズホルダＨＤの外周の接線方向が光ディスクのトラックの接線方向と直交するように配設され、このレンズホルダＨＤに微小単位で回動動作を付勢することによりレーザ光のトラックに対する照射位置のズレの補正を行うためのものである。そのため、このトラッキング動作を行うために、例えば、各トラッキングコイルＴＣＡ、ＴＣＢが各マグネットＭＧＡ，ＭＧＢと対向した状態を保持しながら微妙にレンズホルダＨＤに回動を付勢する必要が生じる。

かかるトラッキング動作を行うために、各トラッキングコイルＴＣＡ，ＴＣＢには、その内側に鉄片が装備されており、この鉄片が各マグネットに引き寄せられながら、これら各マグネットとの間に微妙な斥力を生じるように各トラッキングコイルＴＣＡ，ＴＣＢに電流を流す制御が動作制御回路によって行われる構成となっている。

本例においては、対物レンズＯＢＪ１とレンズホルダ（第１の部材ともいう）ＨＤの間に、レンズホルダＨＤの素材よりも断熱性が高い発泡樹脂からなる略円筒状の保持体（第２の部材ともいう）ＨＢを設けているので、トラッキングコイルＴＣＡ，ＴＣＢからの熱が、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２に伝わることを抑制している。なお、本例に図４〜１１に示す構造を付加することもできる。

以上述べた実施の形態において、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の少なくとも一方を、ｄｎ／ｄＴが８×１０^-5未満である、粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を分散させたプラスチック樹脂から形成しても良い。或いは、対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の少なくとも一方を、ｄｎ／ｄＴが５×１０^-5未満であるガラスから形成しても良い。かかる場合、通常のプラスチックレンズに比べ、ｄｎ／ｄＴが小さくなるので、光学面や素子内部における温度分布に偏りが生じた場合でも、その局所的な屈折率変化を抑えることで、いずれの光ディスクに対しても適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。レンズホルダＨＤは、３つ以上の対物レンズを保持するようにしても良い。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、レンズホルダの素材は樹脂に限らず、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属を用いることもできる。いずれかの対物レンズが複数の光学素子からなる場合、熱源に近い一つの光学素子における光学面の温度と、残りの光学素子の光学面の温度とが顕著に異なる場合にも、本発明は適用可能である。

第１の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。 第２の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。 上述した実施の形態に用いることができる対物レンズユニットＯＵの分解斜視図である。 別な例にかかる対物レンズユニットＯＵの斜視図である。 更に別な例にかかる対物レンズユニットＯＵの斜視図である。 更に別な例にかかる対物レンズユニットＯＵの斜視図である。 別なレンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を含む面で切断して示す図である。 更に別なレンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を含む面で切断して示す図である。 更に別なレンズホルダＨＤを対物レンズＯＢＪ１，ＯＢＪ２の光軸を含む面で切断して示す図である。 レンズホルダＨＤを、対物レンズＯＢＪ２を含まず対物レンズＯＢＪ１の光軸を含む面で切断して示す図である。 別なレンズユニットＯＵ’の斜視図である。

符号の説明

ＡＣＴ アクチュエータ
ＡＣＴＢ アクチュエータベース
ＢＳ ビームシェイパ
ＣＬ コイル
ＣＬ１ コリメートレンズ
ＣＬ２ コリメートレンズ
ＣＳ１，ＣＳ２ 断熱シート材
ＤＰ ダイクロイックプリズム
ＤＰ１ ダイクロイックプリズム
ＤＰ２ ダイクロイックプリズム
ＥＸＰ エキスパンダーレンズ
ＦＣ フォーカシングコイル
Ｇ 回折格子
ＨＢ 保持体
ＨＢ１，ＨＢ２ 保持体
ＨＤ レンズホルダ
ＬＣ レーザチップ
ＬＤ１ 半導体レーザ
ＬＤ２ 半導体レーザ
ＬＤ３ 半導体レーザ
Ｍ ミラー
ＭＧ 磁石
ＭＧＡ，ＭＧＢ，ＭＧＣ，ＭＧＤ マグネット
ＭＬ 磁性流体
ＯＢＪ１，ＯＢＪ２ 対物レンズ
ＯＤ１ 光ディスク
ＯＤ２ 光ディスク
ＯＤ３ 光ディスク
ＯＥ１，ＯＥ２ 光学素子
ＯＵ 対物レンズユニット
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＣ 円周
ＰＤ 光検出器
ＰＤ３ 光検出器
ＱＷＰ λ／４波長板
ＱＷＰ１ λ／４波長板
ＲＢ 放熱部材
ＳＥ 光軸補正素子
ＳＨ 支軸
ＳＬ センサレンズ
ＳＰＧ 弾性材料
ＴＡ トラッキングアクチュエータ
ＴＣ トラッキングコイル
ＴＣＡ，ＴＣＢ トラッキングコイル
ＴＧＡ マグネット
ＴＧＣ マグネット
ＹＫ ヨーク
ａ１ 開口部
ａ２ 開口部
ａ３ 開口部
ｂ１ 対物レンズ本体
ｆ１，ｆ２ フランジ部
ｆｎ フィン
ｈ１，ｈ２ 保持部
ｓ１，ｓ２ 段部
ｔ１ 伝熱部材

Claims (20)

1. ３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下である波長λ１の第１光源と、波長λ２の第２光源と、第１の対物光学素子及び第２の対物光学素子を含む集光光学系とを有し、前記第１光源からの光束を厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって情報の記録及び／又は再生が可能であり、前記第２光源からの光束を厚さｔ２の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって情報の記録及び／又は再生が可能であり、前記第１の対物光学素子の最大開口数は、前記第２の対物光学素子の最大開口数よりも大きい光ピックアップ装置であって、
   前記第１の対物光学素子及び前記第２の対物光学素子は、アクチュエータによって駆動される、第１の部材から形成された支持部材により支持され、
   前記第１の部材よりも断熱性が高い第２の部材を前記第１の対物光学素子の周囲のみに配置したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記第１の部材は、金属製であることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記第１の部材は、アルミニウム合金又はマグネシウム合金であることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記第１の部材は、第１の樹脂材から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
5. 前記第１の樹脂材は繊維状物質を含むことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
6. 前記第１の部材は、液晶ポリマーから形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
7. 前記液晶ポリマーが全芳香族ポリエステルであることを特徴とする請求項６に記載の光ピックアップ装置。
8. 前記第１の部材がガラス繊維と液晶ポリマーとの複合体であることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
9. 前記支持部材は、外周もしくはその近傍に放熱フィンを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
10. 前記支持部材の周囲に磁界を形成する磁界形成手段と、前記支持部材の周囲に接触する磁性流体とを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
11. 前記第２の部材は、第２の樹脂材から形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
12. 前記第２の樹脂材は、樹脂発泡体であることを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
13. 前記第２の部材は、シート材であることを特徴とする請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
14. 前記第２の部材は、環状であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
15. 前記第１の対物光学素子と前記第２の対物光学素子との間に、前記第２の部材よりも熱伝導率が高い部位を設けたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
16. 前記第２の対物光学素子を通過した前記第２光源からの光束を、厚さｔ３（ｔ３＞ｔ１又はｔ３＞ｔ２）の保護層を介して第３光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、情報の記録及び／又は再生を行うことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
17. 前記第１光情報記録媒体はブルーレイディスクであり、前記第２光情報記録媒体はＤＶＤであり、前記第３光情報記録媒体はＣＤであることを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ装置。
18. 前記第１の対物光学素子は２つ以上の光学素子を有し、前記第２の対物光学素子は単一の光学素子を有していることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
19. 前記第１の対物光学素子及び前記第２の対物光学素子のうち少なくとも一方は、粒径が３０ｎｍ以下の無機微粒子を分散させた有機無機複合体から形成されていることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
20. 前記第１の対物光学素子及び前記第２の対物光学素子のうち少なくとも一方は、ガラスから形成されていることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の光ピックアップ装置。

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