(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、形状が異なる複数の対物レンズにおいて、重心バランスを容易に維持できる複合光学素子を提供することである。また、本発明の目的は、複合光学素子を容易に取り付けることができる光ピックアップを提供することである。【解決手段】第１光学素子と第２光学素子とが、それぞれの光軸が略平行に配置され一体成形された複合光学素子であって、前記複合光学素子は、第１光束を集光する第１光学有効部と、前記第１光学有効部の外周に設けられた第１外周部と、を有する前記第１光学素子と、第２光束を集光する第２光学有効部と、前記第２光学有効部の外周に設けられた第２外周部と、を有し、前記第１光学素子の重量以下の重量を有する第２光学素子と、を備え、前記第１外周部は、前記第２外周部と接続している接続部と、前記接続部以外の領域の一部が削られることで形成される削り跡部と、を有する、を備えた構成を有する。【選択図】図１
2010244622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光学素子と第２光学素子とが、それぞれの光軸が略平行に配置され一体成形された複合光学素子であって、
前記複合光学素子は、
第１光束を集光する第１光学有効部と、前記第１光学有効部の外周に設けられた第１外周部と、を有する前記第１光学素子と、
第２光束を集光する第２光学有効部と、前記第２光学有効部の外周に設けられた第２外周部と、を有する第２光学素子と、を備え、
前記第１外周部は、
前記第２外周部と接続している接続部と、
前記接続部以外の領域の一部が削られることで形成される削り跡部と、を有する、
複合光学素子。
【請求項２】
前記第１光学素子の重量と前記第２光学素子の重量とが略同一の重量である、
請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項３】
光軸方向から見たとき、前記削り跡部は、直線状に形成されている、
請求項１または２に記載の複合光学素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合光学素子と、
前記複合光学素子を保持する保持部材と、
を備えた、光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合光学素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、光ディスク系記録再生媒体として、ＣＤやＤＶＤが一般に広く普及し、更により高密度な光ディスク系記録再生媒体として、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、単にＢＤと称する。）等が普及しつつある。そして、これら複数の媒体に対して情報の記録再生を行うことのできる光ピックアップがあり、この装置にはそれぞれの媒体に適応した複数の種類の対物レンズが複合化した複合光学素子が内蔵されている。
【０００３】
例えば特許文献１は、複数の対物レンズがモールド成形により一体成形された複合光学素子を開示している。
【０００４】
また、特許文献２は、２つの対物レンズを搭載する光ピックアップにおいて、対物レンズの外周部をカットし、２つの対物レンズの中心間距離を短縮したものを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−９５１７８号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
光ピックアップにおいて、複数の対物レンズが複合化された複合光学素子は、入射するレーザ光の焦点位置を調整するため、アクチュエータ機構によってフォーカシング方向とトラッキング方向とに駆動される。
【０００７】
しかし、対物レンズの形状は、光ディスクの種類に応じて異なってくる。したがって、複合光学素子を形成するそれぞれの対物レンズの重量も異なる。そのため、複合光学素子が搭載された光ピックアップにおいて、複合光学素子を駆動する場合、それぞれの対物レンズの重量を考慮しなければならない。しかし、特許文献１や特許文献２は、異なる形状の対物レンズからなる複合光学素子については何ら開示していない。
【０００８】
本発明の目的は、形状が異なる複数の対物レンズにおいて、重心バランスを容易に維持できる複合光学素子を提供することである。また、本発明の目的は、複合光学素子を容易に取り付けることができる光ピックアップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、本発明に係る複合光学素子は、第１光学素子と第２光学素子とが、それぞれの光軸が略平行に配置され一体成形された複合光学素子であって、前記複合光学素子は、第１光束を集光する第１光学有効部と、前記第１光学有効部の外周に設けられた第１外周部と、を有する前記第１光学素子と、第２光束を集光する第２光学有効部と、前記第２光学有効部の外周に設けられた第２外周部と、を有し、前記第１光学素子の重量以下の重量を有する第２光学素子と、を備え、前記第１外周部は、前記第２外周部と接続している接続部と、前記接続部以外の領域の一部が削られることで形成される削り跡部と、を有する、を備えた構成を有する。
【００１０】
また、本発明にかかる光ピックアップは、上述の複合光学素子と、前記複合光学素子を保持する保持部材と、を備えた構成を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、形状が異なる複数の光学素子において、重量バランスを容易に維持できる複合光学素子を提供することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、複合光学素子を容易に取り付けることができる光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）実施の形態１に係る複合光学素子の概略断面図、（ｂ）実施の形態１に係る複合光学素子を光軸方向から見たときの概略図
【図２】（ａ）実施の形態１に係る複合光学素子を成形するための準備段階を示す概略断面図、（ｂ）実施の形態１に係る複合光学素子の成形が完了した段階を示す概略断面図
【図３】実施の形態２に係る光ピックアップの概略斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、実施の形態において同様の動作を行う構成要素に同じ符号を付し、再度の説明を省略する場合がある。
【００１５】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る複合光学素子について説明する。
【００１６】
図１（ａ）は、実施の形態１に係る複合光学素子１０の概略断面図であり、図１（ｂ）は、実施の形態１に係る複合光学素子１０を光軸方向から見たときの概略図である。
【００１７】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、複合光学素子１０は、第１光学素子１１と第２光学素子１２とを備える。
【００１８】
第１光学素子１１は、第１光束２１を第１光軸２４上に集光する光学機能を有している。また、第２光学素子１２は、第２光束２２および第３光束２３を第２光軸２５上に集光する光学機能を有する。
【００１９】
第１光学素子１１と第２光学素子１２とは、第１光学素子１１の第１光軸２４と第２光学素子１２の第２光軸２５とが略平行となるよう配置される。
【００２０】
第１光学素子１１は、第１光束２１および第２光束２２を集光する第１光学有効部１３と、第１光学有効部１３の外周部分に設けられた第１外周部１５とを備える。
【００２１】
また、第２光学素子１２は、第３光束２３を集光する第２光学有効部１４と、第２光学有効部１４の外周部分に設けられた第２外周部１６とを備える。
【００２２】
第１外周部１５は、接続部１７で第２外周部１６と接続されることで、第１光学素子１１と第２光学素子１２とが一体化される。
【００２３】
第１外周部１５は、接続部１７が形成されている領域以外の領域に削り跡部１８を有する。
【００２４】
削り跡部１８は、第１光学素子１１の第１外周部１５の一部が削られることで形成される。削り跡部１８は、光軸方向から見たとき直線状となるよう形成される。また、削り跡部１８は、光軸方向から見たとき、第１光束２１に重ならない位置にあるため、第１光学素子１１の光学機能を損なうことはない。
【００２５】
本実施の形態では、削り跡部１８は３箇所設けられている。この削り跡部１８は、複合光学素子１０全体の重心バランスを考慮して設けるほうが好ましい。例えば、削り跡部１８を２箇所設けたい場合、２つの削り跡部１８が、第１光学有効部１３の光軸を挟んで対向する位置に形成されれば、複合光学素子１０全体としての重心バランスを取りやすくなる。また、削り跡部１８を１箇所設けたい場合、削り跡部１８が、第１光学有効部１３の光軸を挟んで接続部１７と対向する位置に形成されれば、複合光学素子１０全体としての重心バランスを取りやすくなる。
【００２６】
第１光学素子１１および第２光学素子１２は、両凸形状の光学素子である。第１光学素子１１と第２光学素子１２の寸法や光学有効面の曲率等は、求められる光学設計に応じて適宜設定される。そして、第１光学素子１１および第２光学素子１２の重量は、それぞれの光学設計や材料の比重等により決定される。
【００２７】
本実施の形態では、第１光学素子１１は、ＤＶＤ／ＣＤ用に光学設計されたものであり、例えばＤＶＤ／ＣＤ用の対物レンズとして用いられる。また、第２光学素子１２は、ＢＤ用に光学設計されたものであり、例えばＢＤ用の対物レンズとして用いられる。
【００２８】
図１に示す第１光束２１および第２光束２２は、第１レーザ素子（図示せず）から出射されたレーザ光であり、ＤＶＤに対応した波長６５０〜６６０ｎｍのレーザ光およびＣＤに対応した波長７７０〜８３０ｎｍのレーザ光である。また、第３光束２３は、第２レーザ素子（図示せず）から出射されたレーザ光であり、ＢＤに対応した波長４００〜４１０ｎｍのレーザ光である。
【００２９】
本実施の形態では、第１光学素子用材料１９および第２光学素子用材料２０は共に、住田光学ガラス製のＰＳＫ２００（ガラス転移点３８６℃、屈伏点４１２℃）を用いた。
【００３０】
以下、図２を参照しながら、本実施の形態に係る複合光学素子１０の製造方法について説明する。
【００３１】
図２（ａ）は、複合光学素子１０を成形するための準備段階を示す概略断面図である。また、図２（ｂ）は、複合光学素子１０の成形が完了した段階を示す概略断面図である。
【００３２】
複合光学素子用金型３０は、第１光学素子用上型３１、第１光学素子用下型３２、第２光学素子用上型３３、第２光学素子用下型３４、複合光学素子用胴型３５を備える。
【００３３】
第１光学素子用上型３１と第１光学素子用下型３２は、押圧方向に対して垂直な方向に並べて配置されている。複合光学素子用胴型３５は、第１光学素子用上型３１と第１光学素子用下型３２との外周部を取り囲む形状となっている。
【００３４】
第１光学素子用上型３１、第１光学素子用下型３２、第２光学素子用上型３３、第２光学素子用下型３４、複合光学素子用胴型３５は、タングステンカーバイト（ＷＣ）を主成分とした超硬材料で形成されており、表面が白金系（Ｐｔ）系の合金保護膜により被覆されている。
【００３５】
まず、第１光学素子用上型３１と第１光学素子用下型３２との間に第１光学素子用材料１９を挿入し、第２光学素子用上型３３と第２光学素子用下型３４との間に、第２光学素子用材料２０を挿入する。
【００３６】
次に、第１光学素子用材料１９および第２光学素子用材料２０が挿入された複合光学素子用金型３０を成形装置（図省略）に投入する。成形装置に投入された複合光学素子用金型３０は、予備加熱工程、プレス工程、冷却工程を、順次アーム等で順送りされる。
【００３７】
複合光学素子用金型３０は、冷却工程終了後に冷却板で更に冷却され、金型温度が２００℃以下になったところで取り出される。本実施の形態では、プレス工程の成形温度は、４３０℃に設定されている。
【００３８】
プレス工程において加熱された第１光学素子用材料１９および第２光学素子用材料２０が、複合光学素子用金型３０の中央部分で接触することで一体化、複合光学素子前躯体２６が形成される。
【００３９】
次に、複合光学素子前躯体２６を複合光学素子用金型３０から取り出し、第１外周部１５の一部を削り落とす。第１外周部１５の一部を削り落とす方法としては、カッター等による切断や、研磨等がある。
【００４０】
本実施の形態では、第１光学素子１１および第２光学素子１２の光学設計はそれぞれ異なるので、第１光学素子１１を成形するために必要な第１光学素子用材料１９の重量、および、第２光学素子１２を成形するために必要な第２光学素子用材料２０の重量もそれぞれ異なる。
【００４１】
しかし、第１光学素子１１の第１外周部１５の一部を削り落とすので、第１光学素子１１の重量は削り落とされた重量分軽くなり、第１外周部１５の一部が削り落とされる前に比べ、第１光学素子１１と第２光学素子１２との重量のバランスが取りやすくなる。
【００４２】
第１外周部１５の一部を削り落とす場合、第１光学素子１１の重量が、第２光学素子１２の重量と略同一の重量になるように調整することが好ましい。２つの光学素子の重量が略同一になれば、光ピックアップ等に取り付ける際に、バランス調整等が不要になる。
【００４３】
しかしながら、第１光学素子１１および第２光学素子１２の光学設計によっては、２つの光学素子の重量を略同一にするのが困難な場合もある。この場合は、必ずしも略同一の重量にする必要はない。第１外周部１５の一部を削り落とすことで第１光学素子１１の重量と第２光学素子１２の重量との差分が小さくなれば、複合光学素子前躯体２６よりも重量のバランスが取りやすくなる。
【００４４】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１で説明した複合光学素子を用いた光ピックアップに関するものである。図３は、実施の形態２に係る光ピックアップ４０を示す概略斜視図である。
【００４５】
実施の形態２に係る光ピックアップ４０は、複合光学素子１０と、複合光学素子１０を保持する保持部材４２と、光学系４１とを備えている。
【００４６】
複合光学素子１０は、第１光学素子１１と第２光学素子１２とを備えている。本実施形態では、第１光学素子１１は、ＣＤ／ＤＶＤ用に光学設計された対物レンズであり、第２光学素子１２は、ＢＤ用に光学設計された対物レンズである。
【００４７】
保持部材４２は、駆動機構を有しており、第１光学素子１１または第２光学素子１２のいずれかを選択し、光ピックアップ４０の光学系４１に、第１光学素子１１または第２光学素子１２とのいずれかを組み込むことができる。
【００４８】
光学系４１は、レーザ素子４３、受光素子４４、立ち上げミラー４５、光学シャーシ４６等を備えている。光学シャーシ４６の内部には、図示しないコリメートレンズやプリズムビームスプリッタ等の光学部材が搭載されている。
【００４９】
レーザ素子４３から出射されたレーザ光は、光学シャーシ４６の内部を通過し、立ち上げミラー４５により反射され、複合光学素子１０に入射し、集光され、光ディスク（図示なし）の情報記録面に照射される。光ディスクに照射されたレーザ光は、光ディスクにより反射され、立ち上げミラー４５、光学シャーシ４６を介し、受光素子４４に入射する。受光素子４４に入射したレーザ光は、電気信号に変換されることで、光ディスクの情報が読み取られる。
【００５０】
本実施の形態では、第１対物レンズ１１と第２対物レンズ１２とが一体に成形されているため、第１光学素子１１と第２光学素子１２とを固定するための基板や、複合光学素子１０の重量を調整するためのバランサ等の部材が不要となる。そのため、部品点数が少なくなるので、光ピックアップを小型化、軽量化することができる。
【００５１】
また、第１光学素子１１に設けられた削り跡部１８は光軸方向から見たときに直線状になるよう形成されているので、複合光学素子１０を光ピックアップ装置に設置する際の位置決めとしても有効である。
【００５２】
また、２つの光学素子が一体化されていることから、各々の光学素子での光学調整が不要となり、製造が容易になる。
【００５３】
＜その他の実施の形態＞
実施の形態１、２に係る複合光学素子の光学有効面に、回折格子等の微細加工が施されてもよい。回折格子を形成することで、色収差の補正やレーザ光の焦点位置の調整等をすることができる。
【００５４】
また、実施の形態１、２では、第１光学素子の光軸と第２光学素子の光軸とが略平行に配置されているが、これに限られるものではない。例えば、第１光学素子１１の光軸が第２光学素子１２の光軸に対して所定の角度を有するように配置されてもよい。第１光学素子１１と第２光学素子１２との位置関係は、求められる光学設計や光ピックアップの仕様に応じて適宜設定されるため、複合光学素子の設計の自由度が高くなる。
【００５５】
また、実施の形態１、２では、材料として住田光学ガラス製のＰＳＫ２００を用いたが、これに限られるものではない。例えば、所望の光学特性を有する材料であれば、ガラス材料や樹脂材料等のいずれも適応できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ・ＣＤ−Ｒ・ＣＤ−ＲＷ・ＤＶＤ−ＲＯＭ・ＤＶＤ−Ｒ・ＤＶＤ＋Ｒ・ＤＶＤ−ＲＷ・ＤＶＤ＋ＲＷ・ＨＤ−ＤＶＤ・Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｋ等の情報記録媒体の書込み・再生・消去を行う光情報記録再生装置等に適用可能であり、特に、次世代ＤＶＤであるＨＤ−ＤＶＤ・Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｋ等の高密度記録が可能な情報記録媒体の書込み・再生・消去を行う光情報記録再生装置等に好適である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  複合光学素子
１１  第１光学素子
１２  第２光学素子
１３  第１光学有効部
１４  第２光学有効部
１５  第１外周部
１６  第２外周部
１７  接続部
１８  削り跡部
１９  第１光学素子用材料
２０  第２光学素子用材料
２１  第１光束
２２  第２光束
２３  第３光束
２４  第１光束の光軸
２５  第２および第３光束の光軸
２６  複合光学素子前躯体
３０  複合光学素子用金型
３１  第１光学素子用上型
３２  第１光学素子用下型
３３  第２光学素子用上型
３４  第２光学素子用下型
３５  複合光学素子用胴型
４０  光ピックアップ
４１  光学系
４２  保持部材
４３  レーザ素子
４４  受光素子
４５  立ち上げミラー
４６  光学シャーシ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010244622.tif 000005