(57)【要約】 【課題】異なる種類の光ディスクを使用可能であるにもかかわらず、簡素且つ低コストである光ピックアップ装置用の枠体及び光学素子ユニット並びにそれを用いた光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】比較的高い成形精度が必要な第１の対物レンズＯＢＪ１については、単体で形成することで精度を向上させ、比較的低い成形精度で十分である第２の対物レンズＯＢＪ２については、枠体Ｆと一体で形成することで低コストな構成としている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一又は複数の光源と、第１の対物レンズと、第２の対物レンズとを有し、前記光源からの光束を、前記第１の対物レンズを介して少なくとも第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっており、また前記第２の対物レンズを介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっている光ピックアップ装置用の枠体であって、
前記第２の対物レンズは、前記第２の対物レンズの光軸に並行する軸線を備えた開口を有する枠体に一体的に形成されており、前記第１の対物レンズは、一方の側から前記開口内に装着可能となっていることを特徴とする光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項２】
前記枠体の開口は筒状部に設けられており、前記開口に他方の側から光学素子が装着可能となっ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用の枠体。
【請求項３】
前記光学素子は、波長λ１の光束が入射したときの出射角と、前記波長λ１とは異なる波長λ２の光束が入射したときの出射角とが異なるような光学機能を有す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用の枠体。
【請求項４】
前記光源からの波長λ１の光束を、前記光学素子及び前記第１の対物レンズを介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっており、
前記光源からの波長λ２の光束を、前記光学素子及び前記第１の対物レンズを介して第３光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっていることを特徴とする請求項２又は３に記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項５】
前記枠体には、前記第２対物レンズを以外の表面に、反射防止手段が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項６】
前記枠体には、前記第２光情報記録媒体の情報記録面に集光される光束の波長に対して反射防止効果のある膜が成膜されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項７】
前記枠体に装着された前記第１の対物レンズのワーキングディスタンスと、前記第２の対物レンズのワーキングディスタンスとが異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項８】
前記第２の対物レンズの光情報記録媒体側の光学面は略平面であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項９】
前記光学素子の光軸が、前記第１の対物レンズの光軸に対して傾いていることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項１０】
前記光学素子は、回折構造を有する面を前記第１の対物レンズに対向させてい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用の枠体。
【請求項１１】
前記枠体は、光情報記録媒体側に保護部材を取り付け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用の枠体。
【請求項１２】
前記第１の対物レンズはガラス製であり、前記枠体及び前記第２の対物レンズはプラスチック製であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置用の枠体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の枠体と、前記第１の対物レンズとを有することを特徴とする光ピックアップ装置用の光学素子ユニット。
【請求項１４】
前記枠体の開口には、他方の側から光学素子が装着されていることを特徴とする請求項１３に記載の光ピックアップ装置用の光学素子ユニット。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の光学素子ユニットを有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる種類の光情報記録媒体（光ディスクともいう）に対して情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置用の枠体及び光学素子ユニット並びにそれを用いた光ピックアップ装置に関する。 
【背景技術】
【０００２】
近年、波長４００ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを用いて、情報の記録及び／又は再生（以下、「記録及び／又は再生」を「記録／再生」と記載する）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、ＮＡ０．８５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＢｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤという）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層あたり２３〜２７ＧＢの情報の記録が可能であり、又、ＮＡ０．６５、光源波長４０５ｎｍの仕様で情報記録／再生を行う光ディスク、いわゆるＨＤ ＤＶＤ（以下、ＨＤという）では、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１層あたり１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能である。尚、ＢＤでは、光ディスクの傾き（スキュー）に起因して発生するコマ収差が増大するため、ＤＶＤにおける場合よりも保護層を薄く設計し（ＤＶＤの０．６ｍｍに対して、０．１ｍｍ）、スキューによるコマ収差量を低減している。以下、本明細書では、このような光ディスクを「高密度光ディスク」と呼ぶ。
【０００３】
また、現在において、多種多様な情報を記録したＤＶＤやＣＤ（コンパクトディスク）が販売されている現実をふまえると、一台のプレーヤーで可能な限り様々なタイプの光ディスクに対して適切に情報の記録／再生ができるようにすることが望まれている。更に、光ピックアップ装置がノート型パソコン等に搭載されることも考慮すると、複数種の光ディスクに対する互換性を有するのみでは足らず、そのコンパクト化を更に推進する事が重要である。
【０００４】
ここで、光ピックアップ装置において、単一の対物レンズを用いて異なる光ディスクの互換使用が可能になれば、コンパクト化を実現する上で好ましいと言える。ところが、高密度光ディスクの仕様を考慮すると、対物レンズの共通化を図ることは技術的に困難であると言える。例えば、ＢＤとＨＤとでは、保護基板厚が異なるにも関わらず、同じ波長の光束を使用するので、回折構造を用いて収差補正を行うことができず、対物レンズの共通化が難しいという実情がある。
【０００５】
このように、互換可能な光ピックアップ装置において、対物レンズの「共通化」と「コンパクト化」を両立させ、更に好ましい光学性能を得るためには、レンズを並列に並べて一体成形した複合光学素子を用いることが考えられる。このような複合光学素子は、個々に成形した２つのレンズを用いる場合に比べて、フランジ部を共通化できるため、レンズ間の間隔を狭められるというメリットがある。また、組み立て調整の簡易化や低コスト化を図ることができるというメリットもある。このような複合光学素子の例としては、特許文献１に記載されたものがある。
【特許文献１】特表２００５−５１２２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、現在市販されている光ディスクの種類は、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤと４種類あるが、必ずしも全ての光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生が必要であるとは限らず、使用できる光ディスクを選択できる任意性がある。しかるに、特許文献１の複合光学素子は、特定の光ディスクの使用を前提としたものであり、それとは異なる種類の光ディスクを使用する光ピックアップ装置に用いる場合には、新たに複合光学素子全体を設計し直さなくてはならず、コスト及び手間がかかるという問題がある。又、ＣＤ用の対物レンズ等に比べると、高密度光ディスク用の対物レンズは、一般的に高い成形精度が必要であるという実情もある。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、異なる種類の光ディスクを使用可能であるにもかかわらず、簡素且つ低コストである光ピックアップ装置用の枠体及び光学素子ユニット並びにそれを用いた光ピックアップ装置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】
【０００８】
本明細書においては、情報の記録／再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色ＳＨＧレーザを使用する光ディスク（光情報記録媒体ともいう）を総称して「高密度光ディスク」といい、ＮＡ０．８５の対物光学系により情報の記録／再生を行い、保護層の厚さが０．１ｍｍ程度である規格の光ディスク（例えば、ＢＤ：ブルーレイディスク）の他に、ＮＡ０．６５乃至０．６７の対物光学系により情報の記録／再生を行い、保護層の厚さが０．６ｍｍ程度である規格の光ディスク（例えば、ＨＤ  ＤＶＤ：単にＨＤともいう）も含むものとする。また、このような保護層をその情報記録面上に有する光ディスクの他に、情報記録面上に数〜数十ｎｍ程度の厚さの保護膜を有する光ディスクや、保護層或いは保護膜の厚さが０の光ディスクも含むものとする。また、本明細書においては、高密度光ディスクには、情報の記録／再生用の光源として、青紫色半導体レーザや青紫色ＳＨＧレーザを使用する光磁気ディスクも含まれるものとする。 
【０００９】
更に、本明細書においては、ＤＶＤとは、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等のＤＶＤ系列光ディスクの総称であり、ＣＤとは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ａｕｄｉｏ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等のＣＤ系列光ディスクの総称である。記録密度は、高密度光ディスクが最も高く、次いでＤＶＤ、ＣＤの順に低くなる。第１の対物レンズにより情報記録面に集光される光ディスクは、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれでも良く、第２の対物レンズにより情報記録面に集光される光ディスクは、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤのいずれでも良いが、少なくとも第１の対物レンズは高密度光ディスク用とするのが好ましい。
【００１０】
請求項１に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、単一又は複数の光源と、第１の対物レンズと、第２の対物レンズとを有し、前記光源からの光束を、前記第１の対物レンズを介して少なくとも第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっており、また前記第２の対物レンズを介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっている光ピックアップ装置用の枠体であって、
前記第２の対物レンズは、前記第２の対物レンズの光軸に並行する軸線を備えた枠体に一体的に形成されており、前記第１の対物レンズは、一方の側から前記開口内に装着可能となっていることを特徴とする。
【００１１】
例えばＣＤなど光情報記録媒体の種類によっては、対物レンズの形状を必ずしも高精度に形成する必要がない場合がある。本発明によれば、比較的高い成形精度が必要な第１の対物レンズについては、単体で形成することで精度を向上させ、比較的低い成形精度で十分である第２の対物レンズについては、枠体と一体で形成することで低コストな構成としている。即ち、第１の対物レンズと第２の対物レンズとを一体的に形成する場合に比べ、高精度な第１の対物レンズ形状を得ることができると共に、第１の対物レンズと第２の対物レンズとを任意に組み合わせることができる。また、第１の対物レンズと第２の対物レンズとを、別体のホルダにより連結する場合に比べ、低コストで形成でき組み付けも容易となる。尚、開口とは切欠も含む概念である。又、「軸線」とは開口の断面が円形である場合、その中央を結んだ線をいい、断面が非円形の場合には重心を結んだ線をいう。
【００１２】
請求項２に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１に記載の発明において、前記枠体の開口は筒状部に設けられており、前記開口に他方の側から光学素子が装着可能となっていることを特徴とするので、前記光学素子に回折構造を設けたりパワーを与えることで、付加的な特性を光ピックアップ装置に持たせることができる。
【００１３】
請求項３に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項２に記載の発明において、前記光学素子は、波長λ１の光束が入射したときの出射角と、前記波長λ１とは異なる波長λ２の光束が入射したときの出射角とが異なるような光学機能を有することを特徴とするので、波長λ１の光束を使用する光情報記録媒体と波長λ２の光束を使用する光情報記録媒体とが異なる保護基板厚を有している場合でも、いずれの情報記録面にも適切な集光スポットを形成できる。このような光学機能は、例えば波長λ１の光束が通過したときにｎ次回折光の光強度が最も高くなり、波長λ２の光束が通過したときにｍ（ｍ≠ｎ）次回折光の光強度が最も高くなるような回折構造を、前記光学素子に付与することで得られる。
【００１４】
請求項４に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項２又は３に記載の発明において、前記光源からの波長λ１の光束を、前記光学素子及び前記第１の対物レンズを介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっており、前記光源からの波長λ２の光束を、前記光学素子及び前記第１の対物レンズを介して第３光情報記録媒体の情報記録面に集光させることにより、その情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生が可能となっていることを特徴とするので、異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に適切な集光スポットを形成できる。
【００１５】
請求項５に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記枠体には、前記第２対物レンズを以外の表面に、反射防止手段が形成されていることを特徴とするので、前記枠体から反射した光束が、光ピックアップ装置の光検出器に入射して悪影響を与えることを抑制できる。このような反射防止手段としては、前記枠体を成形する金型の表面にサンドブラスト加工を施したり、荒し面やエンボス面のように凹凸を形成することで、転写面の面粗度を大きくしたものや、前記枠体が形成された後にインクジェット方式により黒色の顔料を塗布したり、液体の顔料に前記枠体を浸漬した後取り出して乾燥させたものも含む。
【００１６】
請求項６に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記枠体には、前記第２光情報記録媒体の情報記録面に集光される光束の波長に対して反射防止効果のある膜が成膜されていることを特徴とするので、前記第２の対物レンズには、単一波長光のみに対して反射防止効果のある膜を成膜するのみで足り、低コスト化を図れる。
【００１７】
請求項７に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記枠体に装着された前記第１の対物レンズのワーキングディスタンスと、前記第２の対物レンズのワーキングディスタンスとが異なることを特徴とする。一般的にＣＤなどは大きなワーキングディスタンスを必要とし、高密度光ディスクなどは小さなワーキングディスタンスとなることが多い。そこで、前記第１の対物レンズのワーキングディスタンスと、前記第２の対物レンズのワーキングディスタンスとが異なるようにすることで、コンパクトな光ピックアップ装置を提供することができる。
【００１８】
例えば、以下の条件式を満たすようにすると好ましい。
ＷＤ1＜ＷＤ2            （１）
０＜Ｚ＜Ｚmax          （２）
Ｚmax＝ＷＤ2−ＷＤm     （３）
但し
ＷＤ1：前記第１の対物レンズの実際のワーキングディスタンス（mm）
ＷＤ2：前記第２の対物レンズの実際のワーキングディスタンス（mm）
Ｚ：前記第１の対物レンズの第２の光学面（光ディスク側とする）の面頂点から、前記第２の対物レンズの第２の光学面の面頂点までの光軸方向の距離（ｍｍ：第１の光学面に向いた方向を正とする）
ＷＤm：前記第１の対物レンズを用いて集光される光情報記録媒体使用時に必要なワーキングディスタンスと、前記第２の対物レンズを用いて集光される光情報記録媒体使用時に必要なワーキングディスタンスのうち、大きい方のワーキングディスタンス（ｍｍ）
【００１９】
更に、前記第１の対物レンズの有効径と、前記第２の対物レンズの有効径とが等しいと好ましい。ここで、「有効径」は、対物レンズ部の開口数をＮＡ、対物レンズ部の焦点距離をｆとしたときに、２・ＮＡ・ｆで表される値を言う。又、「有効径が等しい」とは、一方の有効径が、他方の有効径の０．９５倍以上１．０５倍以下である場合を含むものとする。
【００２０】
更に、以下の式を満たすと好ましい。
Ｚ’＜０                       （４）
但し
Ｚ’：前記第１の対物レンズの第１の光学面（光源側とする）の面頂点から、前記第２の対物レンズの第１の光学面の面頂点までの光軸方向の距離（ｍｍ：第２の光学面に向いた方向を負とする）
【００２１】
請求項８に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、前記第２の対物レンズの光情報記録媒体側の光学面は略平面であることを特徴とするので、成形し易いという効果を得られる。
【００２２】
請求項９に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項２〜８のいずれかに記載の発明において、前記光学素子の光軸が、前記第１の対物レンズの光軸に対して傾いていることを特徴とするので、前記光学素子からの反射光が、光ピックアップ装置の光検出器に受光されにくいという効果を得られる。尚、光検出器側における前記枠体の表面（例えば筒状部の端面）を、開口の軸線に対して傾けて配置すると更に好ましい。
【００２３】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記光学素子は、回折構造を有する面を前記第１の対物レンズに対向させていることを特徴とするので、微細形状である回折構造にゴミなどが付着しにくいという効果を得られる。
【００２４】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記枠体は、光情報記録媒体側に保護部材を取り付けていることを特徴とするので、回転する光情報記録媒体に対して前記枠体が直接接触することを回避できる。
【００２５】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置用の枠体は、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、前記第１の対物レンズはガラス製であり、前記枠体及び前記第２の対物レンズはプラスチック製であることを特徴とする。前記第１の対物レンズをガラス製とすることで、温度変化に対して屈折率変化が少なくなり、高密度光ディスクの使用に適した対物レンズとすることができる。一方、前記枠体及び前記第２の対物レンズをプラスチック製とすることで、低コストで一定の品質のものを大量生産することができる。尚、第１の対物レンズをプラスチック製としてもよい。光学素子は、プラスチック製でもガラス製でもよいが、プラスチック製が好ましい。
【００２６】
請求項１３に記載の光ピックアップ装置用の光学素子ユニットは、請求項１〜１２のいずれかに記載の枠体と、前記第１の対物レンズとを有することを特徴とする。
【００２７】
請求項１４に記載の光ピックアップ装置用の光学素子ユニットは、請求項１２に記載の発明において、前記枠体の開口には、他方の側から光学素子が装着されていることを特徴とする。
【００２８】
請求項１５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１３又は１４に記載の光学素子ユニットを有することを特徴とする。
【００２９】
本明細書中において、対物レンズとは、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レンズを指すものとする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、異なる種類の光ディスクを使用可能であるにもかかわらず、簡素且つ低コストである光ピックアップ装置用の枠体及び光学素子ユニット並びにそれを用いた光ピックアップ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。尚、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置ＰＵ１は、光ディスクドライブ装置に組み込むことが可能である。図１は、光ピックアップ装置ＰＵ１の概略構成を示す図である。
【００３２】
光ピックアップ装置ＰＵ１は、第１光情報記録媒体であるＢＤ（又はＨＤ）に対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ１＝４０７ｎｍの青紫色レーザ光束（第１光束）を射出する第１の発光点ＥＰ１（第１光源）と、第３光情報記録媒体であるＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ２＝６５５ｎｍのレーザ光束（第２光束）を射出する第２の発光点ＥＰ２（第２光源）と、ＢＤ（又はＨＤ）の情報記録面ＲＬ１からの反射光束を受光する第１の受光部ＤＳ１と、ＤＶＤの情報記録面ＲＬ２からの反射光束を受光する第２の受光部ＤＳ２と、プリズムＰＳとから構成されたレーザモジュールＬＭ、及び第２光情報記録媒体であるＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合に発光され波長λ３＝７８５ｎｍのレーザ光束（第３光束）を射出する第３の光源と、光検出器とを一体化した発光部・受光部一体型光源ユニットであるホログラムレーザＨＬと、光学素子ユニットＯＵとを有している。光学素子ユニットＯＵは、アクチュエータＡＣ１により直接駆動される。
【００３３】
本実施の形態においては、光ディスクに対向して光学素子ユニットＯＵが配置されている。図２は、光学素子ユニットＯＵの断面図である。光学素子ユニットＯＵは、第２の対物レンズＯＢＪ２のフランジ部ＦＬ２の一部を筒状部ＣＹに連連結するようにして一体的に形成した枠体Ｆと、第１の対物レンズＯＢＪ１と、光学素子である回折板ＤＰとから構成されている。枠体Ｆの筒状部ＣＹ内には、第２の対物レンズＯＢＪ２の光軸Ｘ２に平行な軸線を有する開口ＡＰが形成されている。筒状部ＣＹにおいて開口ＡＰの光ディスク側（図２で下側）には、段部ＳＰ１が形成され、開口ＡＰの光源側（図２で上側）には、段部ＳＰ２が形成されている。又、筒状部ＣＹの光源側端面は、外方を向いたテーパ面ＴＰとなっている。尚、枠体Ｆの全体（第２の対物レンズＯＢＪ２を含む）に対して、例えば波長λ３の光に対する反射防止膜を成膜すると好ましい。
【００３４】
図２において、段部ＳＰ１には、第１の対物レンズＯＢＪ１のフランジ部ＦＬ１が取り付けられている。第１の対物レンズＯＢＪ１の光軸Ｘ１に対して直交する面に対して傾いた段部ＳＰ２に、光学素子である回折板ＤＰが取り付けられている。従って、回折板ＤＰの光軸は、光軸Ｘ１に対して傾いているが、傾きの方向は図２に示す例に限られない。本実施の形態においては、最も記録密度が高くレンズ精度を必要とする第１光情報記録媒体であるＢＤ（ＨＤ）に対して、第１の対物レンズを用いて集光を行い、最も記録密度が低く高いレンズ精度を必要としない第２光情報記録媒体であるＣＤに対して、第２の対物レンズを用いて集光を行うものである。又、第３光情報記録媒体であるＤＶＤに対しては、第１の対物レンズを用いている。
【００３５】
回折板ＤＰは、一方の面に回折構造ＤＯＥを形成しており、他方の面は平面であって、回折構造ＤＯＥが筒状部ＣＹの内側を向くようにして段部ＳＰ２に取り付けられている。回折構造ＤＯＥは、波長λ１の光束が通過したときは、０次回折光の光強度が最も高くなり、波長λ２の光束が入射したときは、ＤＶＤの有効径内では＋１次回折光の光強度が最も高くなり、ＤＶＤの有効径外では＋２次回折光の光強度が最も高くなるように設計されている。尚、回折構造から出射される光束は、以上の次数に限られない。尚、波長特性や温度特性を補償する回折構造を、他方の面に設けたり、或いは一方の面で重畳させてもよい。又、逆に第２の対物レンズＯＢＪ２のコマ収差を、回折板ＤＰの傾きの方向と一致させても良い。
【００３６】
図２において、ＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤ用の第１の対物レンズＯＢＪ１及びＣＤ用の第２の対物レンズＯＢＪ２において、それぞれ光源側の面を第１の光学面Ｓ１とし、光ディスク側の面を第２の光学面Ｓ２とする。第２の対物レンズＯＢＪ２の第２の光学面Ｓ２はフラットである。第１の対物レンズＯＢＪ１の実際（設計上）のワーキングディスタンスＷＤ1は０．２ｍｍであり、また第２の対物レンズＯＢＪ２は、ＣＤの情報記録面に対して光束を集光するものであって、その実際（設計上）のワーキングディスタンスＷＤ2は０．４ｍｍ（ＷＤ1＜ＷＤ2）である。更に、ＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤ使用時に必要なワーキングディスタンスを０．２ｍｍとし、ＣＤ使用時に必要なワーキングディスタンスを０．３ｍｍとすると、ＣＤの方が大きくなるので、これを最小限必要なワーキングディスタンスＷＤm＝０．３ｍｍとする。又、第１の対物レンズＯＢＪ１の軸上厚をＴとする。
【００３７】
ここで、第１の対物レンズＯＢＪ１の第２の光学面Ｓ２の面頂点Ｐ１２と、第２の対物レンズ部ＯＬ２の第２の光学面Ｓ２の面頂点Ｐ２２とは、光軸方向に距離Ｚ＝０．１ｍｍだけシフトしており、即ち面頂点Ｐ１２の方が光ディスク側に近接している。本実施の形態において、ＣＤ使用時には、実際のワーキングディスタンスＷＤ2＝０．４ｍｍに従って、面頂点Ｐ２２とＤＶＤの表面との間の間隙は、０．４ｍｍとなり、その状態でもＣＤに最も近い面頂点Ｐ１２と、ＣＤの表面との間の間隙は０．３ｍｍとなり、従ってＷＤm＝０．３ｍｍが確保されているため、光学素子ＯＥとＣＤとの干渉を回避できる。
【００３８】
一方、ＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤ使用時には、実際のワーキングディスタンスＷＤ1＝０．２ｍｍに従って、面頂点Ｐ１２とＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤの表面との間の間隙は、０．２ｍｍに狭まるが、ＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤ使用時に必要なワーキングディスタンスは０．２ｍｍであるため、光学素子ユニットＯＵとＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤとの干渉を回避できる。かかる場合、ＢＤ（又はＨＤ）／ＤＶＤの表面から第１の対物レンズＯＢＪ１の第１の光学面Ｓ１の面頂点Ｐ１１までの距離Ｘ’は、Ｘ’＝Ｔ＋ＷＤ2−Ｚで表せる。即ち、距離Ｚに相当する量だけ、光学素子ユニットＯＵを光ディスク側に寄せて配置することができ、これにより光ピックアップ装置をコンパクトにすることができる。但し、距離ＺはＺmax＝ＷＤ2−ＷＤm を超えないことが望ましい。尚、以上用いたワーキングディスタンスの値は一例であって、かかる値に限定されないことはいうまでもない。
【００３９】
更に、第１の対物レンズＯＢＪ１の第１の光学面Ｓ１の面頂点Ｐ１１と、第２の対物レンズ部ＯＬ２の第１の光学面Ｓ１の面頂点Ｐ２１とは、光軸方向に距離Ｚ’だけシフトしており、即ち面頂点Ｐ２１の方が、面頂点Ｐ１１よりも光ディスク側に近接している。これにより、スペースの有効活用を図れる。距離Ｚ’は以下の範囲であることが望ましい。
−２．０（ｍｍ）＜Ｚ’＜０（ｍｍ）
【００４０】
光ピックアップ装置ＰＵ１において、ＢＤ（又はＨＤ）に対して情報の記録／再生を行う場合には、図１に示す位置に枠体Ｆを移動させ、第１の対物レンズＯＢＪ１を光路内に挿入し、第１の発光点ＥＰ１を発光させる。第１の発光点ＥＰ１から射出された発散光束は、図１において実線でその光線経路を描いたように、コリメータＣＯＬにより平行光束に変換され、ビームスプリッタＢＳを通過し、更に平行光束の状態で回折板ＤＰを通過して、第１の対物レンズＯＢＪ１に平行光の状態で入射した後、第１有効径内領域を通過した光束は、ＢＤ（又はＨＤ）の保護基板ＰＬ１を介して情報記録面ＲＬ１上に形成されるスポットとなるが、第１有効径外領域を通過した光束はオーバーのフレア光となるので、これにより絞り機能が発揮される。第１の対物レンズＯＢＪ１は、２軸アクチュエータＡＣ１によって枠体Ｆごと駆動されフォーカシングやトラッキングを行う。
【００４１】
情報記録面ＲＬ１で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第１の対物レンズＯＢＪ１、回折板ＤＰ、ビームスプリッタＢＳ及びコリメータＣＯＬを透過した後、レーザモジュールＬＭに入射し、その後、プリズム内で２回反射された後、第１の受光部ＤＳ１に収束する。そして、第１の受光部ＤＳ１の出力信号を用いてＢＤ（又はＨＤ）に記録された情報を読み取ることができる。ＢＤ（又はＨＤ）の記録・再生時の温度変化により生じる球面収差や、２層ディスク使用による球面収差はコリメータＣＯＬを駆動させて補正する。
【００４２】
光ピックアップ装置ＰＵ１において、ＤＶＤに対して情報の記録／再生を行う場合には、図１に示す位置に枠体Ｆを移動させ、第１の対物レンズＯＢＪ１を光路内に挿入し、第２の発光点ＥＰ２を発光させる。第２の発光点ＥＰ２から射出された発散光束は、図１において二点鎖線でその光線経路を描いたように、コリメータＣＯＬにより平行光束に変換され、ビームスプリッタＢＳを通過し、回折板ＤＰの回折構造ＤＯＥで有効領域内の光束は弱発散光束に変換され、第２の対物レンズＯＢＪ２に有限発散光束の状態で入射するが、有効領域外の光束はフレア光となって情報記録面に集光されない。有効径内領域（最大有効径内領域）を通過した光束は、ＤＶＤの保護基板ＰＬ２を介して情報記録面ＲＬ２上に形成されるスポットとなる。対物レンズＯＢＪ１は、２軸アクチュエータＡＣ１によって枠体Ｆごと駆動されフォーカシングやトラッキングを行う。 
【００４３】
情報記録面ＲＬ２で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第１の対物レンズＯＢＪ１、回折板ＤＰ、ビームスプリッタＢＳ及びコリメータＣＯＬを透過した後、レーザモジュールＬＭに入射し、その後、プリズム内で２回反射された後、第２の受光部ＤＳ２に収束する。そして、第２の受光部ＤＳ２の出力信号を用いてＤＶＤに記録された情報を読み取ることができる。
【００４４】
光ピックアップ装置ＰＵ１において、ＣＤに対して情報の記録／再生を行う場合には、図１に示す位置から枠体Ｆを図で上方へと移動させ、第２の対物レンズＯＢＪ２を光路内に挿入し、ホログラムレーザＨＬを発光させる。ホログラムレーザＨＬから射出された発散光束は、図１において点線でその光線経路を描いたように、ビームスプリッタＢＳで反射され、第２の対物レンズＯＢＪ２に有限発散光束の状態で入射した後、そこからＣＤの保護基板ＰＬ３を介して情報記録面ＲＬ３上に形成されるスポットとなる。第２の対物レンズＯＢＪ２は、２軸アクチュエータＡＣ１によって枠体Ｆごと駆動されフォーカシングやトラッキングを行う。 
【００４５】
情報記録面ＲＬ３で情報ピットにより変調された反射光束は、再び第２の対物レンズＯＢＪ２、ビームスプリッタＢＳで反射された後、ホログラムレーザＨＬに入射し、光検出器の受光面に収束する。そして、光検出器の出力信号を用いてＣＤに記録された情報を読み取ることができる。尚、以上の実施の形態では、第２の対物レンズが屈折面のみを有する例で説明したが、第２の対物レンズに異なる光情報記録媒体の互換や温度変化やわずかな波長変化に起因する球面収差の変化等を補正する目的で、回折構造を設けても良い。
【００４６】
図３は、本実施の形態の変形例にかかる光学素子ユニットの断面図である。本変形例の光学素子ユニットＯＵは、図２に示す実施の形態に対して、枠体Ｆと光ディスクとの直接干渉を回避すべく、スポンジ状の保護部材ＰＴを、第２の対物レンズＯＢＪ２のフランジ部ＦＬ２，枠体Ｆの筒状部ＣＹ、フランジ部ＦＬ２及び筒状部ＣＹの架橋部における光ディスク側の面に、それぞれ接着剤により取り付けている点が主として異なる。それ以外の点については、上述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４７】
図４は、図２に示す枠体Ｆを成形する型の断面図である。上型ＵＭＤは、第２の対物レンズＯＢＪ２の第１の光学面Ｓ１を成形する転写面ＵＭ１と、筒状部ＣＹの外周面を成形する転写面ＵＭ２とを有している。一方、下型ＬＭＤは、第２の対物レンズＯＢＪ２の第２の光学面Ｓ２を成形する転写面ＬＭ１と、筒状部ＣＹの内周面を成形する転写面ＬＭ２とを有している。
【００４８】
図４に示すように、上型ＵＭＤと下型ＬＭＤとを合わせた状態で、その内部に溶融した樹脂を吐出して固化させることで、枠体Ｆが形成される。ここで、転写面ＵＭ２と転写面ＬＭ２の少なくとも一方に対して、サンドブラスト処理などにより面粗度を大きくしておけば、筒状部ＣＹの外周面もしくは内周面の面粗度が大きくなるので、これを反射手段として用いることで、不要光が筒状部ＣＹを通過して洩れだしたり、或いは内部に侵入したりすることを抑制できる。
【００４９】
図５は、光学素子ユニットＯＵの組み立て工程を示す図である。図４に示す型から成形された枠体Ｆに対し、筒状部ＣＹの開口ＡＰ内に、ガラス製（プラスチック製でも良い）の第１の対物レンズＯＢＪ２を下方から挿入し、回折板ＤＰは開口ＡＰの上方から挿入し、接着剤で固定することで、光学素子ＯＵを組み立てることができる。尚、第１の対物レンズＯＢＪ１のフランジ部ＦＬ１は、枠体Ｆの段部ＳＰ１（図２）に対して接触させても良いが、若干隙間を空けた状態で保持し、第２の対物レンズＯＢＪ２に対して、上述した光軸Ｘ１，Ｘ２の平行度やシフト量Ｚを調整しながら組み付けられると好ましい。
【００５０】
図６，７は、枠体Ｆの別な変形例を示す斜視図である。図６，７に示すように、第２の対物レンズＯＢＪ２のフランジ部ＦＬ２の形状は任意に形成できる。筒状部の外表面は円筒面でなく角筒面であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】光ピックアップ装置ＰＵ１の構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施の形態にかかる光学素子ユニットＯＵの断面図である。
【図３】本実施の形態の変形例にかかる光学素子ユニットの断面図である。
【図４】図２に示す枠体Ｆを成形する型の断面図である。
【図５】光学素子ユニットＯＵの組み立て工程を示す図である。
【図６】枠体Ｆの別な変形例を示す斜視図である。
【図７】枠体Ｆの別な変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
ＡＣ１ ２軸アクチュエータ
ＡＰ 開口
ＢＳ ビームスプリッタ
ＣＯＬ コリメータ
ＣＹ 筒状部
ＤＯＥ 回折構造
ＤＰ 回折板
ＤＳ１ 第１の受光部
ＤＳ２ 第２の受光部
ＥＰ１ 第１の発光点
ＥＰ２ 第２の発光点
Ｆ 枠体
ＦＬ１ フランジ部
ＦＬ２ フランジ部
ＨＬ ホログラムレーザ
ＬＭ レーザモジュール
ＬＭＤ 下型
ＬＭ１ 転写面
ＬＭ２ 転写面
ＯＢＪ１ 第１の対物レンズ
ＯＢＪ２ 第２の対物レンズ
ＯＵ 光学素子ユニット
ＰＬ１ 保護基板
ＰＬ２ 保護基板
ＰＬ３ 保護基板
ＰＳ プリズム
ＰＴ 保護部材
ＰＵ１ 光ピックアップ装置
ＲＬ１ 情報記録面
ＲＬ２ 情報記録面
ＲＬ３ 情報記録面
Ｓ１ 光学面
Ｓ２ 光学面
ＳＰ１ 段部
ＳＰ２ 段部
Ｔ 軸上厚
ＴＰ テーパ面
ＵＭＤ 上型
ＵＭ１ 転写面
ＵＭ２ 転写面
ＷＤ1 ワーキングディスタンス
ＷＤ2 ワーキングディスタンス
ＷＤm ワーキングディスタンス
Ｘ１ 光軸
Ｘ２ 光軸
Ｚ 距離
【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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