(57)【要約】【課題】  対物レンズ選択時の移動距離を少なくできるとともに、小型で高精度の結像を可能にし、簡単で低コストの組立工程を可能にする複合対物レンズを提供すること。【解決手段】  ２種類以上の透明基板厚みのそれぞれに最適設計された複数のレンズ素子３１，２１を搭載した光ピックアップ装置９０において、異なった透明基板厚みに対応したレンズ素子３１，２１を簡単に選択できる。よって、信頼性の高い記録／再生動作が可能となり、１台の光ピックアップ装置９０で透明基板厚みの異なる各種光記憶媒体に対して記録／再生可能となるため、光記憶装置システムの商品価値は格段に向上する。【選択図】  図１
2008140425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板厚みの異なる異種光記憶媒体のそれぞれに略無収差で合焦可能な第１及び第２レンズ素子を備え、
前記第１及び第２レンズ素子は、それぞれの光軸を平行に揃えた状態で配置され、
前記第１及び第２レンズ素子は、それぞれの入射瞳径ｄが略同一であり、
前記第１及び第２レンズ素子の光軸間隔Ｌは、入射瞳径ｄの２倍以下に設定されており、
前記第１レンズ素子と、当該第１レンズ素子の周囲に位置する第１フランジ部と、前記第２レンズ素子を備えた第２対物レンズを支持するための支持部とを一体成形したこと
を特徴とする複合対物レンズ。
【請求項２】
前記第２対物レンズは、前記第２レンズ素子の周囲に設けられた第２フランジ部を備えることを特徴とする請求項１記載の複合対物レンズ。
【請求項３】
前記支持部は、前記第２フランジ部の光源側の面を支持することを特徴とする請求項２記載の複合対物レンズ。
【請求項４】
前記支持部に前記第２対物レンズを固定した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複合対物レンズ。
【請求項５】
前記支持部は、当該支持部に対して前記第２フランジ部をアライメントするアライメント手段をさらに備え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複合対物レンズ。
【請求項６】
透明基板厚みの異なる異種光記憶媒体のそれぞれに略無収差で合焦可能な第１及び第２レンズ素子を備え、
前記第１及び第２レンズ素子は、それぞれの光軸を平行に揃えた状態で配置され、
前記第１及び第２レンズ素子は、それぞれの入射瞳径ｄが略同一であり、
前記第１及び第２レンズ素子の光軸間隔Ｌは、入射瞳径ｄの２倍以下に設定されており、
前記第１レンズ素子は、当該第１レンズ素子の周囲を支持する第１フランジ部とともに一体的に成形されて第１部材を成し、
前記第２レンズ素子は、当該第２レンズ素子の周囲を支持する第２フランジ部とともに一体的に成形されて第２部材を成し、
前記第１フランジ部は、前記第２部材を支持すること
を特徴とする複合対物レンズ。
【請求項７】
非円筒形状の取付部を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項記載の複合対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）や次世代高密度光ディスク等、透明基板厚みの異なる２種類以上の異種光記憶媒体を同一装置で再生または記録可能とする光ピックアップ装置または光記憶装置に応用される技術に関し、特にこのような光記憶装置等に適する対物レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の光記憶媒体は、ＣＤ規格（いわゆるレッドブック）に代表される如く透明基板厚みが１．２ｍｍの１種類しか存在しなかった。ところが近年、光記憶媒体の大容量化に向けた技術開発が急速に進行するなかで、透明基板厚みを０．６ｍｍ程度まで薄くする規格（ＳＤ−ＢＯＯＫ、Ａｐｒｉｌ−１９９５等を参照）が有力視されている。これは光記憶媒体の製造バラツキによるティルト（面振れによる傾き）に起因して発生する光学的収差が、透明基板厚みが少ないほど低減するためであり、高密度化に必要な極小の結像スポットを安定して結像できるようにして、最終的に再生信号のジッターマージンを確保しようとするものである。
【０００３】
上述のように透明基板厚みが異なる２種類以上の光記憶媒体が共存する時代に入り、これら異種記憶媒体に対して１台で兼用して記録再生できるような光記憶装置が強く要望されている。この目的のために、２種類の透明基板厚みのそれぞれに最適に光学設計された２種類の個別の独立した対物レンズをアクチュエータの可動部に搭載し、所望の光記憶媒体に適した対物レンズを選択する方法が従来から提案されている。
【０００４】
ところが、このように２種類の個別の独立した対物レンズを搭載する従来形式の光ピックアップ装置には、レンズを選択して切り替える際のレンズ移動距離が長くなるという問題と、レンズ取付け工程の複雑化をもたらすという問題と、コスト増加を招くという問題とがある。このような問題を解決すべく、複数のレンズ素子を合体して一体成形した複合対物レンズも存在し、この場合、複合対物レンズが一体成形によって小型化され、レンズ移動距離の低減、組立工程の簡単化等を達成している（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１１５１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、複数のレンズ素子を合体して一体成形した複合対物レンズの場合、レンズ移動距離を低減でき、対物レンズを比較的小型化し易く組立工程も簡単で低コストにできるが、樹脂成形によって複数のレンズ素子の各光学面をすべて高精度に仕上げることは容易でない。つまり、上記のような複合対物レンズの場合、各面を高精度に仕上げようとすると少なくとも４つの異なる光学面を個別に備える多くの金型を準備する必要があり、各金型相互のアライメントが極めて困難になり、製品である複合対物レンズを高精度にすること自体が容易でなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、互換用途で使用される光ピックアップ装置用の複合対物レンズであって、対物レンズ選択時の移動距離を少なくできるとともに、小型で高精度の結像を可能にし、簡単で低コストの組立工程を可能にする複合対物レンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の複合対物レンズは、透明基板厚みの異なる異種光記憶媒体のそれぞれに略無収差で合焦可能な第１及び第２レンズ素子を備え、第１及び第２レンズ素子は、それぞれの光軸を平行に揃えた状態で配置され、第１及び第２レンズ素子は、それぞれの入射瞳径ｄが略同一であり、第１及び第２レンズ素子の光軸間隔Ｌは、入射瞳径ｄの２倍以下に設定されており、第１レンズ素子と、当該第１レンズ素子の周囲に位置する第１フランジ部と、第２レンズ素子を備えた第２対物レンズを支持するための支持部とを一体成形したことを特徴とする。
【０００８】
上記複合対物レンズでは、対物レンズを複合化できるため、小型化と低コスト化とを達成できる。また、入射瞳を選択することで異なった仕様の対物レンズとして機能させることができるとともに、第１及び第２レンズ素子の入射瞳径が略同一であるため、入射瞳を選択して異なった仕様の対物レンズとして機能させた場合に、検出光学系に戻る光束径が同等となる。また、入射瞳を選択して異なった仕様の対物レンズとして機能させた場合でも、作動距離（ＷＤ）を必要に応じて一定にできるため、アクチュエータ可動部をフォーカス方向に移動させない動作も可能になる。さらに、第１レンズ素子と第１フランジ部とを有する第１対物レンズに一体形成によって設けられた支持部が第２対物レンズを支持するので、第１レンズ素子に近接して第２レンズ素子を配置することができ、両者の光軸間隔Ｌを極めて小さくできる。これにより、いずれかのレンズ素子を光路上に切り替えて配置するレンズ切り替えが簡単になって、切り替え時間の短縮や消費電流の低減を達成でき、アクチュエータを小型化できる。なお、第１対物レンズと第２対物レンズとは、それぞれ独立に製造することができ、第１レンズ素子や第２レンズ素子をともに比較的簡単かつ高精度で作製すること、また異種材料で作製することができる。
【０００９】
また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記複合対物レンズにおいて、第２対物レンズが、第２レンズ素子の周囲に設けられた第２フランジ部を備える。この場合、第２レンズ素子の確実な支持が可能になる。
【００１０】
本発明の別の態様によれば、支持部が、第２フランジ部の光源側の面を支持する。この場合、支持部が第２フランジ部よりも光記憶媒体側に配置されることを防止でき、作動距離の確保が容易になる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様によれば、支持部に第２対物レンズを固定している。この場合、この場合、第１及び第２レンズ素子のどちらを光路上に配置するかによって、規格が異なる２種の光記憶媒体に対して、簡易に情報の再生・記録を行うことができる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によれば、支持部が、当該支持部に対して第２フランジ部をアライメントするアライメント手段をさらに備える。この場合、第１レンズ素子から延びている支持部と第２レンズ素子との接続や固定が簡単になり、複合対物レンズの簡易かつ高精度の組立が可能になる。
【００１３】
本発明に係る第２の複合対物レンズは、透明基板厚みの異なる異種光記憶媒体のそれぞれに略無収差で合焦可能な第１及び第２レンズ素子を備え、第１及び第２レンズ素子が、それぞれの光軸を平行に揃えた状態で配置され、第１及び第２レンズ素子が、それぞれの入射瞳径ｄが略同一であり、第１及び第２レンズ素子の光軸間隔Ｌが、入射瞳径ｄの２倍以下に設定されており、第１レンズ素子が、当該第１レンズ素子の周囲を支持する第１フランジ部とともに一体的に成形されて第１部材を成し、第２レンズ素子が、当該第２レンズ素子の周囲を支持する第２フランジ部とともに一体的に成形されて第２部材を成し、第１フランジ部が、第２部材を支持する。
【００１４】
上記複合対物レンズでは、対物レンズを複合化できるため、小型化と低コスト化とを達成できる。また、入射瞳を選択することで異なった仕様の対物レンズとして機能させることができるとともに、第１及び第２レンズ素子の入射瞳径が略同一であるため、入射瞳を選択して異なった仕様の対物レンズとして機能させた場合に、検出光学系に戻る光束径が同等となる。また、入射瞳を選択して異なった仕様の対物レンズとして機能させた場合でも、作動距離（ＷＤ）を必要に応じて一定にできるため、アクチュエータ可動部をフォーカス方向に移動させない動作も可能になる。さらに、第１部材において、第１支持部が第２部材を支持可能であるので、第１レンズ素子と第２レンズ素子との近接配置が可能であり、両者の光軸間隔Ｌを極めて小さくできる。これにより、いずれかのレンズ素子を光路上に切り替えて配置するレンズ切り替えが簡単になって、切り替え時間の短縮や消費電流の低減を達成でき、アクチュエータを小型化できる。なお、第１部材と第２部材とは、それぞれ独立に製造することができ、第１レンズ素子や第２レンズ素子をともに比較的簡単かつ高精度で作製すること、また異種材料で作製することができる。
【００１５】
本発明の具体的な態様によれば、上記第１及び第２の複合対物レンズにおいて、非円筒形状の取付部を有することを特徴とする。この場合、取付部の形状が円筒形状でないため取付時の角度設定が不要となる。
【００１６】
なお、複合対物レンズを構成する第１及び第２対物レンズ、或いは第１及び第２部材は、レンズ等の光学用途に通常使用可能な種々の樹脂から形成することができる。特に、脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂を用いることが好ましく、その中でも、環状オレフィン系樹脂を用いることがより好ましい。
【００１７】
また、以上のような樹脂の材料として、ナノコンポジット材料を用いることもできる。ナノコンポジット材料は、母材となる樹脂に例えば３０ｎｍ以下の粒子を分散させた材料である。ナノコンポジット材料は、通常の光学用途の樹脂に比べ、温度変化に対する屈折率変化が小さいというアサーマル性を実現できるので、第１レンズ素子や第２レンズ素子に位相構造を形成した場合、位相構造による温度特性の改善効果を控えめにすることが可能となり、それによって、位相構造による波長特性の劣化を低減したり、光学素子の設計自由度を拡げたり、製造誤差や組立精度の許容範囲を拡大したりすることができる。
【００１８】
一般に、透明な樹脂材料に粉末を混合させると、光の散乱が生じ、透過率が低下するため、光学材料として使用することは困難であったが、微粉末を透過光束の波長より小さい平均粒径が例えば３０ｎｍ以下の微粒子とすることにより、散乱が事実上発生しないようにできることが分かってきた。このような現象を利用することにより、温度特性が異なる材料を巨視的に均一に混合することができ、屈折率や熱膨張の温度変化が顕著になることを抑制することができ、このような人為的な温度特性抑制効果を持たせた材料をアサーマル型のナノコンポジット樹脂という。このようなナノコンポジット樹脂としては、母材となる樹脂の温度変化に伴う屈折率変化率よりも大きい屈折率変化率を有する平均粒径が３０ｎｍ以下の微粒子を分散させた材料であることが好ましい。なお、屈折率変化率が大きいとは、母材となる樹脂の屈折率変化率の符号が負である場合には、それよりもゼロに近い、負の屈折率変化率であるもの及び符号が正である屈折率変化率であるものの両者を含むものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
以下に説明する第１実施形態は、本発明に係る複合対物レンズに関するものであり、図１（Ａ）は、複合対物レンズの組み立て工程を説明する平面図であり、図１（Ｂ）及び１（Ｃ）は、完成後の複合対物レンズの平面図及び側面図である。本実施形態の複合対物レンズ１０は、第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１との２つのレンズ素子を複合した２焦点対物レンズとして機能する。
【００２０】
図１（Ａ）等に示す第１部材３０は、コリメートされた状態で入射する光束を比較的大径のスポットとして集光する第１レンズ素子３１と、第１レンズ素子３１を周囲から支持とともに後述する第２部材２０を上部に支持する２重支持部３３とを有する。第１部材３０は、例えばプラスチック材料から一括して成形された単一の部品であり、第１レンズ素子３１と２重支持部３３とが一体化されている。ここで、第１レンズ素子３１は、円形となっているが、２重支持部３３は、第１レンズ素子３１の周囲に形成された第１フランジ部３３ａと、第２部材２０を周囲から支持する半環状部３３ｂとを連結した非円形の輪郭を有している。ここで、第１フランジ部３３ａは、第１レンズ素子３１とともに第１対物レンズを構成する。以上の複合対物レンズ１０において、第１対物レンズに一体形成によって設けられた半環状部３３ｂは、第１レンズ素子３１の周囲の第１フランジ部３３ａを拡張した部分とみることもできる。
【００２１】
半環状部３３ｂには、その円弧に沿ってアライメント手段であるアライメント用段差３５が形成されており、アライメント用段差３５の底面３５ａは、第２部材２０の第２フランジ部２３の下面２３ｕを支持し、アライメント用段差３５の側壁面３５ｂは、第２部材２０の第２フランジ部２３の側面２３ｓに対して光軸に垂直な横方向の移動を制限する。ここで、底面３５ａは、光記憶媒体側に向いており、半環状部３３ｂの光記憶媒体側の面となっている。側壁面３５ｂと側面２３ｓとの間には、位置微調整用の隙間を設けることもできる。組立時には、第２フランジ部２３の下面２３ｕがＵＶ硬化型の接着剤等によってアライメント用段差３５の底面３５ａに接着され、或いは第２フランジ部２３の側面２３ｓがＵＶ硬化型の接着剤等によってアライメント用段差３５の側壁面３５ｂに接着される。これにより、第１部材３０と第２部材２０とをアライメントして接合することができる。
【００２２】
図１（Ｂ）等に示す第２部材２０は、第１部材３０に支持された状態で使用される。第２部材２０は、コリメートされた状態で入射する光束を比較的小径のスポットとして集光する第２レンズ素子２１と、第２レンズ素子２１を周囲から支持する第２フランジ部２３とを有する。この第２部材２０は、例えばプラスチック材料やガラス材料から一括して成形された単一の部品であり、円形の第２レンズ素子２１と環状の第２フランジ部２３とが一体化されて円形の輪郭を有する。
【００２３】
この複合対物レンズ１０において、第１フランジ部３３ａは、第１レンズ素子３１を直接支持し、半環状部３３ｂは、第２フランジ部２３を介して第２レンズ素子２１を間接的に支持する。結果的に、第１及び第２レンズ素子３１，２１は、各自の光軸ＯＡ２，ＯＡ１に垂直な特定平面（図１（Ａ）の紙面に平行な面）に略沿って隣接した状態で配置されることになる。
【００２４】
第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１とは、個別に光学設計されており、前者の第１レンズ素子３１によって、入射光を比較的大きいスポット径で第１光記憶媒体ＤＣ１中に設けられた情報記憶層ＩＲ１に集光することができ、後者の第２レンズ素子２１によって、入射光を比較的小さいスポット径で別タイプの第２光記憶媒体ＤＣ２中に設けられた情報記憶層ＩＲ２に集光することができる。具体的に説明すると、第１レンズ素子３１は、透明基板厚みＤ１＝１．２ｍｍの第１光記憶媒体ＤＣ１の情報記憶層ＩＲ１に正確に第１スポットＦＳ１を結像するよう、これに設けたレンズ面２１ａ，２１ｂを非球面形状に形成している。一方、第２レンズ素子２１は、透明基板厚みＤ２＝０．６ｍｍの第２光記憶媒体ＤＣ２の情報記憶層ＩＲ２に正確に第２スポットＦＳ２を結像するよう、これに設けたレンズ面３１ａ，３１ｂを非球面形状に形成している。
【００２５】
第１部材３０と第２部材２０とは、２重支持部３３と第２フランジ部２３とを重ね合わせるように配置されており、第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１との間隔は、第２フランジ部２３の幅程度に狭くすることができ、さらに第２フランジ部２３を第１レンズ素子３１側で切り欠いた場合、第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１とを極限まで接近させることができる。図示の例では、光軸ＯＡ１と光軸ＯＡ２との距離Ｌ（光軸間隔）を約４ｍｍとしている。なお、２種類の個別の独立した対物レンズをアクチュエータの可動部に搭載する従来型の対物レンズでは光軸間隔Ｌ’が約８ｍｍとなるので、本実施形態の場合、光軸間隔Ｌを従来に比して格段に縮小されることが分かる。ここで、第１実施形態の第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１との設計仕様をまとめると、
λ（使用波長）＝６５０ｎｍ 
ｄ（入射瞳径）＝φ３ｍｍ 
ＷＤ（作動距離）＝１．６ｍｍ
ＮＡ（開口数）＝０．４２（第１レンズ素子） ／ ０．６（第２レンズ素子）
ｆ（焦点距離）＝３．６ｍｍ（第１レンズ素子） ／ ２．５ｍｍ（第２レンズ素子）
媒体の基板厚み＝１．２ｍｍ（第１レンズ素子） ／ ０．６ｍｍ（第２レンズ素子）
となっている。上記のような光学仕様で設計された第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１とは、入射瞳径ｄが共通であるという特徴がある。これは光ピックアップ装置を構成するうえで非常に重要であり、両レンズ素子３１，２１のどちらを選択しても信号検出系に取込まれる受光スポット径が同等になるという利点があるため、信号検出の信頼性が確保される。また、ＷＤが共通であるのも本実施形態の特徴的事項の一つである。これにより、入射瞳を選択して異なった仕様の対物レンズとして機能させた場合でも、アクチュエータ可動部４０をフォーカス方向に移動させる必要が無い。
【００２６】
複合対物レンズ１０の具体的な実施例において、前述のように光軸間隔Ｌを約４ｍｍとしているが、一般化して記述すると、
Ｌ≦２×ｄ  （ｄは入射瞳径）
にするのが良い。これは、第１部材３０と第２部材２０とを互いに接合するタイプの複合対物レンズ１０によって簡易に実現される。光軸間隔Ｌがこの範囲内であれば、後述する第２実施形態で示すように対物レンズ選択時のアクチュエータ可動部４０の回動が最小限になり、アクチュエータ動作の負担が軽減するとともに小型化メリットが生きる。
【００２７】
図１（Ｂ）等に示す第１部材３０や第２部材２０は、例えば射出成形によって形成されるが、射出成形時には、金型に設けたゲートから流動樹脂が入り込み金型内に充填される。金型の内部では流動樹脂が一定方向に流れるので、成形後の第１部材３０や第２部材２０では、特定方向に樹脂の結晶成分が配向する傾向がある。この結晶成分の配向により、第１部材３０や第２部材２０は、若干の複屈折性を有することになる。一般に、こうした複屈折は、複合対物レンズ１０の焦点スポット形状に影響するため、入射光束の偏光面と上記配向方向を揃えるようにして、複屈折によるスポット形状の悪化を最小限に抑える努力がされている。複屈折性の影響を低減する調整のうち、複合対物レンズ１０を構成する各レンズ素子３１，２１相互間の調整については、複合対物レンズ１０を組み立てる際に、例えば第２部材２０を第１部材３０上で適宜回転させることによって、複屈折に起因するスポット形状の悪化を同時に抑制できる相対配置とする位置決めが可能になる。また、複合対物レンズ１０全体としては、光軸ＯＡ１，ＯＡ２に平行な軸のまわりに関する複合対物レンズ１０の回転姿勢を調整することによって、複屈折に起因するスポット形状の悪化を抑制することができる。ここで、複合対物レンズ１０は、これをアクチュエータ可動部４０に固定するための取付部すなわち２重支持部３３の形状が非円筒形状であるため、アクチュエータ可動部４０の取付穴４１の形状を２重支持部３３の輪郭に合せることで、自動的にアクチュエータ可動部４０と複合対物レンズ１０との角度が規定される。すなわち、従来型の個別独立した複数対物レンズの角度設定をゲート位置を目視確認しながら調整する方法に比較して、格段に作業性が向上するとともに角度設定の精度が向上する。したがって、両レンズ素子３１，２１によって形成される第１及び第２スポットＦＳ１，ＦＳ２について、複屈折による形状悪化を最小限に抑えることができる。
【００２８】
以下、第１部材３０や第２部材２０を製造するための材料について具体的に説明する。すなわち、両部材３０，２０は、光学用途に通常使用可能な材料から形成することができる。つまり、第１部材３０については、各種樹脂材料等から形成され、第２部材２０については、各種樹脂材料、ガラス材料等から形成される。両部材３０，２０を樹脂材料から形成する場合、特に環状オレフィン系樹脂等の、脂環式構造を有する重合体を含有する樹脂材料を用いることが好ましい。
【００２９】
また、両部材３０，２０の材料として、ナノコンポジット材料を用いることもできる。ナノコンポジット材料は、母材となる樹脂材料に例えば３０ｎｍ以下の粒子を分散させた材料である。一般に、母材となる樹脂材料は、温度が上昇することにより、屈折率が低下してしまうが、無機粒子を分散、混合することによって材料全体としての屈折率変化を低減し、材料のアサーマル性を実現することもできる。
【００３０】
このようなアサーマル性を有する樹脂を用いる場合、従来は−１．２×１０−４程度であった屈折率変化を、絶対値で８×１０−５未満に抑えることができるが、屈折率変化を絶対値でさらに６×１０−５未満にすることで、両部材３０，２０すなわち複合対物レンズ１０の性能をより高めることができる。
【００３１】
さらに好ましくは、屈折率変化を絶対値で４×１０−５未満にするのがよい。両部材３０，２０の材料として、母材となる樹脂材料に対し、３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、さらに好ましくは１０〜１５ｎｍの微粒子であって、母材の屈折率変化を相殺する傾向の屈折率特性を有する無機粒子等からなる微粒子を分散させた材料を利用することで、屈折率の温度依存性が無いか、あるいは温度依存性を低減した光学素子を提供できる。  また、母材に分散させる微粒子は、無機物であることが好ましく、さらに酸化物であることがより好ましい。そして酸化状態が飽和していて、それ以上酸化しない酸化物であることがさらに好ましい。
【００３２】
無機物であることは、高分子有機化合物である母材となる樹脂との反応が低く抑えられる観点から好ましく、また酸化物であることによって、レーザ光照射等の実使用に伴う劣化を防ぐことができる。特に、高温化や、レーザ光を照射されるという過酷な条件において、樹脂の酸化が促進されやすくなるが、このような無機酸化物の微粒子であれば、酸化による劣化を防ぐことができる。
【００３３】
また、その他の要因による樹脂の酸化を防止するために、酸化防止剤を樹脂材料中に添加することも勿論可能である。
【００３４】
ナノコンポジット材料の具体例としては、例えば、アクリル樹脂に、酸化ニオブ（Ｎｂ２０５）の微粒子を分散させる。体積比で、母材となる樹脂は８０、酸化ニオブは２０程度の割合であり、これらを均一に混合する。微粒子は凝集しやすいという問題があるが、粒子表面に電荷を与えて分散させる等の技術により、必要な分散状態を生じさせることができる。酸化ニオブの代わりに、酸化シリコン（Ｓｉ０２）の微粒子を用いてもよい。
【００３５】
母材となる樹脂材料と粒子との混合・分散の工程は、両部材２０，３０の射出成形時にインラインで行うことが好ましい。いいかえると、混合・分散した後は、両部材２０，３０に成形される迄、冷却・固化されないようにすることが好ましい。
【００３６】
なお、上記の体積比は、屈折率の温度に対する変化の割合をコントロールするために、適宜増減できるし、複数種類の微粒子をブレンドして分散させることも可能である。すなわち、上記の例では、体積比は８０：２０、すなわち４：１であるが、９０；１０（９：１）から６０：４０（３：２）までの間で適宜調整可能である。９：１よりも微粒子の量を多くすることにより温度変化抑制の効果が大きくなり、逆に３：２よりも微粒子の量を少なくすることにより光学素子の成形性に問題が生じることがなく好ましい。
【００３７】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、以上説明した複合対物レンズ１０を使って所望のレンズ素子を選択する形式の光ピックアップに関するものである。
【００３８】
図２は、第１実施形態の複合対物レンズ１０を搭載した光ピックアップ装置９０を説明する斜視図である。アクチュエータ５０のアクチュエータ可動部４０には、図１（Ｂ）等に示す複合対物レンズ１０が搭載されている。アクチュエータ可動部４０は、回動軸４３を中心に所定角度回動自在に支持され、第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１とのいずれかを選択して光ピックアップ装置９０の光学系６０に組み入れることができる。
【００３９】
アクチュエータ５０の具体的な機構動作の詳細は省略するが、第１レンズ素子３１が光学系６０の光軸ＯＡ０に略一致する位置と、第２レンズ素子２１が光軸ＯＡ０に略一致する位置との２点の近傍で復元力が作用する構造（いわゆる二安定機構）を採用し、これら二安定位置の切替えと、トラックサーボ用の機構とは、共通の磁気回路上に構成されている。また、フォーカスサーボ用の磁気回路も、アクチュエータ５０内部に組み込まれている。
【００４０】
次に、光ピックアップ装置９０の動作について、対物レンズ選択工程を中心に説明する。ここで、光ピックアップ装置９０は、主に新規高密度光ディスクすなわち透明基板厚みがＤ２が０．６ｍｍと薄い媒体を再生する機会が多いとして、これに対応した第２レンズ素子２１が光学系６０の光軸ＯＡ０上に来るよう初期設定される。
【００４１】
次に、光記憶装置側の動作を立上げ、光ピックアップ装置９０の光学系６０から生成される再生信号等を確認して、透明基板厚みの識別を行う。この透明基板厚みの識別方法については、詳細な説明を省く。ここで、光記憶媒体の透明基板厚みがＤ１（＝１．２ｍｍ）であると識別された場合には、アクチュエータ可動部４０を図２の矢印Ｒ方向に回動させて、第１レンズ素子３１が光学系６０に組込まれるように動作（対物レンズ選択工程）させればよい。
【００４２】
このように構成された光ピックアップ装置９０についは、第１実施形態の欄で説明した数々の特徴が反映される。すなわち、第１及び第２レンズ素子３１，２１の光軸間隔Ｌが非常に短いため、上記のような対物レンズ選択に要する時間は短縮され、消費電流も僅かで済む。また光軸間隔Ｌの短縮は、アクチュエータ５０の小型化にも大いに寄与する。なお、複合対物レンズ１０の重量も軽いため、アクチュエータ動作特性を損なうものでは無い。また、対物レンズ選択時にＷＤ（作動距離）が変化しないため、アクチュエータ可動部４０をフォーカス方向に移動させる必要が無く、アクチュエータ動作の負担にならない。さらに、第１及び第２レンズ素子３１，２１の入射瞳径ｄが共通であるため、光学系６０の信号検出特性は変化しない。
【００４３】
図３は、図２に示す光ピックアップ装置９０の変形例を説明する斜視図である。この場合、光ピックアップ装置９０Ｖのアクチュエータ５０Ｖのアクチュエータ可動部４０Ｖは、複合対物レンズ１０を固定的に支持している。つまり、アクチュエータ可動部４０Ｖは、二安定機構によるレンズ素子３１，２１の切替を行わないタイプであるが、トラックサーボやフォーカスサーボが可能になっている。
【００４４】
光ピックアップ装置９０Ｖは、図２の光学系６０に相当する２つの光学系６０Ａ，６０Ｂを備える。一方の光学系６０Ｂは、第１レンズ素子３１を組み込んで構成され、他方の光学系６０Ａは、第２レンズ素子２１を組み込んで構成される。なお、センサ部分６６は、両光学系６０Ｂ，６０Ａに共通のものとなっている。
【００４５】
以上の光ピックアップ装置９０Ｖにおいて、第１レンズ素子３１を含めた光学系６０Ｂは、例えばブルーレイディスク（ＢＤ）用の記録再生部となっており、第２レンズ素子２１を含めた光学系６０Ａは、例えばＤＶＤ／ＣＤ共用の記録再生部となっている。
【００４６】
〔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実施形態に係る複合対物レンズは、第１実施形態の複合対物レンズ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。
【００４７】
図４は、本実施形態の複合対物レンズ１１０の平面図である。図示の複合対物レンズ１１０において、第１部材１３０に設けた２重支持部１３３は、第１フランジ部３３ａと環状部１３３ｂとを備える。図からも明らかなように、第２部材２０は、第１部材１３０から延びる環状部１３３ｂによって周囲から支持されている。なお、環状部１３３ｂには、第１実施形態と同様のアライメント用段差３５が形成されており、第１部材１３０と第２部材２０との精密な位置決めが可能になっている。また、環状部１３３ｂには、第２部材２０を接着剤で固定する際に使用する接着剤溜りＤＡを設けている。
【００４８】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態に係る複合対物レンズについて説明する。なお、第４実施形態に係る複合対物レンズは、第１実施形態の複合対物レンズ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。
【００４９】
図５（Ａ）は、本実施形態の複合対物レンズの斜視図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す複合対物レンズ７１０の組み立てを説明する斜視図である。また、図６は、複合対物レンズ７１０の側面図である。図示の複合対物レンズ７１０において、第１部材７３０の２重支持部７３３を構成する矩形のフランジ部７３３ａと、矩形の枠状支持体７３３ｂとの間には、光源側に向いて窪む階段状のアライメント用段差７３３ｄが形成されている。このようなアライメント用段差７３３ｄを設けることにより、平坦な底面７３５ａが形成され、アライメント用段差７３３ｄに沿って側壁面７３５ｂが形成される。このうち底面７３５ａにより、第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１との光軸方向に関する相対位置を調整することができる。また、側壁面７３５ｂに第２部材２０のフランジ部２３の側面を突き当て位置決めすることで、第１レンズ素子３１と第２レンズ素子２１の光軸垂直方向の位置決めを容易に高精度に行うことができる。この際、第２レンズ素子２１は、回転可能な状態で第１レンズ素子３１の枠状支持体７３３ｂ上に載置される。これにより、第２レンズ素子２１の回転姿勢を枠状支持体７３３ｂ上で調節することができ、第２レンズ素子２１の非点収差やコマ収差といった収差の方向性を調整することができる。第２レンズ素子２１の回転位置の調節が完了した状態で、例えば第２レンズ素子２１の周囲に設けた４箇所の接着部ＢＰでＵＶ硬化型の樹脂等を利用して枠状支持体７３３ｂに固定される。以上の複合対物レンズ７１０において、枠状支持体７３３ｂは、第１レンズ素子３１の周囲に設けたフランジ部７３３ａを拡張した部分とみることもできる。
【００５０】
２重支持部７３３のフランジ部７３３ａには、表面の適所に凹凸からなる指標ＦＭが形成されている。このような指標ＦＭは、例えば第１部材７３０を射出成形により製造する際のゲートの箇所等に関する情報を含むものとする。このような指標ＦＭを設けることで、複合対物レンズ７１０を光ピックアップ装置９０に組み付ける際の品質等を含む製品管理に役立てることができる。
【００５１】
以上の複合対物レンズ７１０において、第２レンズ素子２１の下面２１ａは、光源側にあって光記憶媒体側の上面２１ｂよりも突起している。下面２１ａのこのような突起は、第２レンズ素子２１の像側（光記憶媒体側）の開口数ＮＡが大きくなる程顕著となる。一方で、第２フランジ部２３は、下面で枠状支持体７３３ｂに支持されている。よって、第２レンズ素子２１の下面２１ａは、枠状支持体７３３ｂの絞りとして機能する開口ＡＰ３に埋め込むように配置されることになるので、第２レンズ素子２１の下面２１ａが２重支持部７３３の下端から突起する量を低減することができる。これにより、複合対物レンズ７１０を薄型とすることができ、光ピックアップ装置への組み込みが容易になるとともに光ピックアップ装置の小型化ができる。しかも、枠状支持体７３３ｂの開口ＡＰ３は、絞りとして機能させることができ、より小型化に寄与させることができる。
【００５２】
以上のような複合対物レンズ７１０は、第１部材７３０に第２部材２０を固定した状態で取引されるのが基本形であるが、複数タイプの第１部材７３０と、複数タイプの第２部材２０とをそれぞれ在庫として保管しておき、顧客の要求に応じて在庫の組み合わせを決定して出荷前に第１部材７３０と第２部材２０との接合を行うこともできる。
【００５３】
図７は、図６等に示す複合対物レンズ７１０の変形例を示す側面図である。この場合、第２フランジ部２３の外周上部及び下部に面取りがしてあり、枠状支持体７３３ｂやアライメント用段差７３３ｄの上端エッジ及び底面７３５ａの外側エッジにも面取りがしてある。これにより、接着部ＢＰにおいて、接着剤ＡＢが十分に充填され接着面積を増加させることができるので、第２部材２０の接合がより確実になる。なお、接着部ＢＰの面取りした傾斜面を粗面化しておけば、さらに接着強度を高めることができる。
【００５４】
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、これまで説明してきた実施形態では、複合対物レンズ１０が２つのレンズ素子を有する形式であるが、これを発展させて、第１部材３０に第２部材２０とともに第３部材を載置することによって、第３のレンズ素子を組み込むことも可能である。例えば、透明基板厚みが０．６ｍｍ／０．８ｍｍ／１．２ｍｍと３種類の光記憶媒体のそれぞれに最適設計された三つのレンズ素子を備えることが可能となる。
【００５５】
また、これまで説明してきた実施形態では、複合対物レンズを構成するレンズ素子３１，２１に平行光束を入射させる形式の、いわゆる無限光学系を用いていたが、発散光束が入射する形式の有限光学系として構成させてもよい。
【００５６】
また、光ピックアップ装置９０は、再生専用又は記録形のいずれの方式にも応用可能である。
【００５７】
このようにして、２種類以上の透明基板厚みのそれぞれに最適設計された複数のレンズ素子３１，２１を搭載した光ピックアップ装置９０において、異なった透明基板厚みに対応したレンズ素子３１，２１を簡単に選択できる。よって、信頼性の高い記録／再生動作が可能となり、１台の光ピックアップ装置９０で透明基板厚みの異なる各種光記憶媒体に対して記録／再生可能となるため、光記憶装置システムの商品価値は格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態の複合対物レンズの平面図であり、（Ｃ）は、対物レンズユニットの側面図である。
【図２】図１に示す複合対物レンズを組み込んだ光ピックアップ装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示す光ピックアップ装置の変形例を示す斜視図である。
【図４】第３実施形態の複合対物レンズの構成を示す平面図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、第３実施形態の複合対物レンズの構成及び組み立てを説明する斜視図である。
【図６】第４実施形態の複合対物レンズの側面図である。
【図７】図６等に示す複合対物レンズの変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０…複合対物レンズ、  ２０…第２部材、  ２１…第２レンズ素子、  ２１ａ，２１ｂ…レンズ面、  ２３…第２フランジ部、  ３０…第１部材、  ３１…第１レンズ素子、  ２１…第２レンズ素子、  ３１ａ，３１ｂ…レンズ面、  ３３…重支持部、  ３３ａ…フランジ部、  ３３ｂ…半環状部、  ３５…アライメント用段差、  ４０…アクチュエータ可動部、  ４１…取付穴、  ４３…回動軸、  ５０…アクチュエータ、  ６０…光学系、  ９０…光ピックアップ装置、  ＤＣ１…第１光記憶媒体、  ＤＣ２…第２光記憶媒体、  ＦＳ１…第１スポット、  ＦＳ２…第２スポット、  ＩＲ１…情報記憶層、  ＩＲ２…情報記憶層、  ＯＡ０…光軸、  ＯＡ１，ＯＡ２…光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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