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1. (WO2008117640) 光ピックアップ装置用のレンズユニット及び光ピックアップ装置
Document

明 細 書

発明の名称 光ピックアップ装置用のレンズユニット及び光ピックアップ装置

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004   0005   0006  

発明の開示

発明が解決しようとする課題

0007   0008  

課題を解決するための手段

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064  

発明の効果

0065  

図面の簡単な説明

0066   0067  

発明を実施するための最良の形態

0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8  

明 細 書

光ピックアップ装置用のレンズユニット及び光ピックアップ装置

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レンズユニット及び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25GB程度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15GB程度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(デジタルバーサタイルディスク)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]
 また、DVD/CD互換レンズは既に実用化されているものの、CDのWD(ワーキングディスタンス)をある程度確保するために、互換レンズの外径が大きくなる傾向がある。結局、レンズ径が大きくなることで所望の大きさに入れ込むことができなくなるという問題が発生する。これに対しDVD用、CD用にそれぞれ専用レンズを用いれば、CD側WDの制限に関わりなくDVD用レンズを小さくする事ができ、特にピックアップ装置の厚さ方向に対して薄型化が達成される。
[0006]
 このように、光ピックアップ装置において、異なる光ディスクに対する「互換」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的に形成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

[0007]
 ところで、光ピックアップ装置において対物レンズは、一般的にアクチュエータによってトラッキング及びフォーカシング駆動される。しかるに、特許文献1に開示された複合光学素子は2つのレンズを有するので、その分だけ質量が増大し、それによりアクチュエータの負担が大きくなる。特に、光ディスクの種類に応じてワーキングディスタンスが異なる場合は、光ディスクに応じたワーキングディスタンスの範囲でレンズを駆動することが要求され、2つのレンズを有することによるアクチュエータの負担がより大きいものとなる。加えて、共振などの不具合が発生する恐れもでてくる。
[0008]
 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、アクチュエータの負担を軽減し、高精度な動作を行わせることができる光ピックアップ装置用のレンズユニット及び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

[0009]
 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。
[0010]
 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、BDが最も高く、次いでHD、DVD、CDの順に低くなる。
[0011]
 請求の範囲第1項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、単一もしくは複数の光源と、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部を一体的に形成したレンズユニットとを有し、前記光源からの光束を、前記第1の対物レンズ部を介して保護基板厚t1の第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、また前記光源からの光束を、前記第2の対物レンズ部を介して保護基板厚t2の第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レンズユニットであって、
 前記第1光情報記録媒体の必要開口数NA1が、前記第2光情報記録媒体の必要開口数NA2より大きくなっているか、又は前記第1の対物レンズ部に入射する光束の波長λ1が、前記第2の対物レンズ部に入射する光束の波長λ2より短い場合、以下の式を満たすことを特徴とする。
0.1 ≦ WD1 ≦ 1.5             (1)
0.1 ≦ WD2 ≦ 1.5             (2)
0.9・WD1 ≦ WD2 ≦ 1.1・WD1     (3)
0.76 ≦ f2/f1 ≦ 1.46         (4)
但し
WD1(mm):前記第1光情報記録媒体に対して情報記録及び/又は再生を行うために集光スポットを形成したときの、前記第1の対物レンズ部における第1光情報記録媒体側の面頂点から前記第1光情報記録媒体の表面までの距離
WD2(mm):前記第2光情報記録媒体に対して情報記録及び/又は再生を行うために集光スポットを形成したときの、前記第2の対物レンズ部における第2光情報記録媒体側の面頂点から前記第2光情報記録媒体の表面までの距離
f1(mm):波長λ1の光束での前記第1の対物レンズ部の焦点距離
f2(mm):波長λ1の光束での前記第2の対物レンズ部の焦点距離
 本発明によれば、情報記録及び/又は再生時における、第1の対物レンズ部における第1光情報記録媒体側の面頂点から第1光情報記録媒体の表面までの距離(WD1)と、第2の対物レンズ部における第2光情報記録媒体側の面頂点から第2光情報記録媒体の表面までの距離(WD2)とを略等しくすることによって、レンズユニットを駆動するアクチュエータの負担を抑えることができ、共振等を抑制して高精度な駆動を実現できる。尚、WD1とWD2とを略等しくするとは、(3)式を満たすことをいう。
[0012]
 更に、WD1及びWD2を(1)、(2)式の下限以上とすることで、レンズユニットが第1光情報記録媒体及び第2光情報記録媒体と干渉することを抑制でき、(1)、(2)式の上限以下とすることで、コンパクトな光ピックアップ装置を提供できる。一方、WD1、WD2が(1)、(2)、(3)式の条件を満たしていても、必ずしも第1光情報記録媒体と第2光情報記録媒体の情報記録面に対して適切に集光できるとは限らない。そこで、本発明においては、(4)式を満たすようにすることで、WD1≒WD2の場合でも、第1の対物レンズ部を通過した光束により第1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、且つ第2の対物レンズ部を通過した光束により第2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よう、f2/f1の値を規定している。
[0013]
 第1の対物レンズ部は対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、第1の光学面の方が、第2の光学面よりも曲率が大きい。第1の光学面が光源側となり、第2の光学面が光情報記録媒体側となることが好ましい。第2の対物レンズも同様に対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、第1の光学面の方が、第2の光学面よりも曲率が大きい。
[0014]
 尚、本明細書における「ワーキングディスタンス(WD1、WD2)」とは、光情報記録媒体に対して情報の記録/再生を行っている際の、対物レンズ部の第2の光学面の面頂点から光情報記録媒体までの光軸方向の距離をいう。より具体的には、図2でWD1、WD2として示されている距離である。但し、実際の光学素子から対物レンズ部の面頂点の位置を決定するのが困難な場合には、光学素子を光ピックアップ装置のボビンに取り付ける際に、ボビンに接する光学素子のフランジ部の基準面(ボビンに接している面)から光軸方向で最も離れている第1の対物レンズ部の第2の光学面の場所を面頂点とし、かかる面頂点から第1光情報記録媒体までの距離をWD1とし、同様に基準面から光軸方向で最も離れている第2の対物レンズ部の第2の光学面の場所を面頂点とし、かかる面頂点から第2光情報記録媒体までの距離をWD2としてもよい。
[0015]
 本発明の「第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部とを一体的に形成した光学素子」とは、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部が融合している場合(例えば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部とを有する光学素子を射出成形による一体成形などにより得る場合)だけでなく、第1の対物レンズ部を有する光学素子と第2の対物レンズ部を有する光学素子とを別々に成形し、後で嵌合させたり、接着したり係合することなどによって一体化した光学素子であっても良い。
[0016]
 本発明において、第1光情報記録媒体の必要開口数NA1が、第2光情報記録媒体の必要開口数NA2より大きくなっているか、又は第1の対物レンズ部に入射する光束の波長λ1が、第2の対物レンズ部に入射する光束の波長λ2より短い。従って、本発明が適用される第1光情報記録媒体と第2光情報記録媒体の組み合わせとしては、DVDとCD、BDとDVD、BDとCD、HDとCD(NA1>NA2であり、λ1<λ2である例)や、BDとHD(λ1=λ2であるが、NA1>NA2である例)や、HDとDVD(NA1=NA2であるが、λ1<λ2である例)などが挙げられる。なお、各光情報記録媒体におけるNA、λの好ましい値は、以下である。
[0017]
 BD :NA=0.8~0.9、λ=380~420nm
    (特に好ましくは、NA=0.85、λ=405nm)
 HD :NA=0.5~0.7、λ=380~420nm
    (特に好ましくは、NA=0.65、λ=405nm)
 DVD:NA=0.5~0.7、λ=640~680nm
    (特に好ましくは、NA=0.6、λ=655nm)
 CD :NA=0.4~0.55、λ=740~820nm
    (特に好ましくは、NA=0.45又は0.51、λ=780nm)
尚、光ピックアップ装置の光源について以下に述べる。例えば、第1光情報記録媒体がBDで、第2光情報記録媒体がHDの場合の光ピックアップ装置は、波長380~420nmの単一光源を有していればよい。一方、第1光情報記録媒体がDVDで、第2光情報記録媒体がCDの場合の光ピックアップ装置は、波長640~680nmの第1光源と、波長740~820nmの第2光源とを有している必要がある。このように、使用する光情報記録媒体の種類に応じて、単一光源だったり複数光源だったりする。
[0018]
 請求の範囲第2項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項に記載の発明において、以下の式、
0.43 ≦ d1/f1 ≦ 1.45         (5)
但し
d1(mm):前記第1の対物レンズ部の軸上厚さ
を満たすことを特徴とする。
[0019]
 なお、対物レンズ部の軸上厚さとは、対物レンズ部の光軸上における厚みをいう。より具体的には、例えば、図2に示されるd1やd2のことをいう。
[0020]
 請求の範囲第3項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項又は第2項に記載の発明において、以下の式、
0.34 ≦ d2/f2 ≦ 0.99         (6)
但し
d2(mm):前記第2の対物レンズ部の軸上厚さ
を満たすことを特徴とする。
[0021]
 d1/f1とd2/f2のうちの少なくとも一方を、上記の範囲とすることでWD1とWD2を略同一にすることが容易になる。
[0022]
 請求の範囲第4項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第3項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.24 ≦ NA1/f1 ≦ 0.85         (7)
を満たすことを特徴とする。
[0023]
 請求の範囲第5項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第4項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.18 ≦ NA2/f2 ≦ 0.75         (8)
を満たすことを特徴とする。
[0024]
 なお、式(7)、(8)におけるNA1、NA2は、実際の第1、第2の対物レンズ部の像側開口数とする事が好ましいが、測定が困難な場合は、便宜上、上述した第1光情報記録媒体及び第2光情報記録媒体の必要開口数としてもよい。
[0025]
 請求の範囲第6項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第5項のいずれかに記載の発明において、前記第1光情報記録媒体はDVDであり、前記第2光情報記録媒体はCDであり、以下の式、
0.3 ≦ WD1 ≦ 1.5          (1
0.3 ≦ WD2 ≦ 1.5          (2
1.01 ≦ f2/f1 ≦ 1.29      (4
を満たすことを特徴とする。
[0026]
 この条件式を満たすことにより、WD1とWD2を略等しくできるだけでなく、第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部の有効径も略等しくでき、コリメートレンズ等の共通化を図ることができる。
[0027]
 以下においては、光情報記録媒体の種類ごとに、特に好ましい数値範囲を規定する。先ず、上述の請求の範囲第6項及び以下の請求の範囲第7項~第11項では、第1光情報記録媒体がDVDであり、第2光情報記録媒体がCDである場合に、特に好ましい数値範囲を規定している。WDを略同一にしつつ、DVD及びCDの情報記録面上に集光スポットを形成するために、条件式(1 )、(2 )、(4 )及び(3)を満たすことが好ましい。
[0028]
 請求の範囲第7項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第6項に記載の発明において、以下の式、
0.4 ≦ WD1 ≦ 1.0          (1 **
0.4 ≦ WD2 ≦ 1.0          (2 **
1.01 ≦ f2/f1 ≦ 1.29      (4 **
を満たすことを特徴とする。
[0029]
 請求の範囲第8項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第6項または第7項に記載の発明において、以下の式、
0.43 ≦ d1/f1 ≦ 1.18      (5
但し
d1(mm):第1の対物レンズ部の軸上厚さ
を満たすことを特徴とする。
[0030]
 請求の範囲第9項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第6項~第8項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.34 ≦ d2/f2 ≦ 0.65       (6
但し
d2(mm):第2の対物レンズ部の軸上厚さ
を満たすことを特徴とする。
[0031]
 請求の範囲第10項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第6項~第9項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.24 ≦ NA1/f1 ≦ 0.77      (7
を満たすことを特徴とする。
[0032]
 請求の範囲第11項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第6項~第10項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.18 ≦ NA2/f2 ≦ 0.41      (8
を満たすことを特徴とする。
[0033]
 請求の範囲12に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第5項のいずれかに記載の発明において、前記第1光情報記録媒体はBDであり、前記第2光情報記録媒体はHDであり、以下の式、
0.1 ≦ WD1 ≦ 1.0             (1 ***
0.1 ≦ WD2 ≦ 1.0             (2 ***
0.77 ≦ f2/f1 ≦ 1.23         (4 ***
を満たすことを特徴とする。
[0034]
 次に、上述の請求の範囲第12項及び以下の請求の範囲第13項~第17項では、第1光情報記録媒体がBDであり、第2光情報記録媒体がHDである場合に、特に好ましい数値範囲を規定している。WDを略同一にしつつ、BD及びHDの情報記録面上に集光スポットを形成するために、条件式(1 ***)、(2 ***)、(4 ***)及び(3)を満たすことが好ましい。
[0035]
 請求の範囲第13項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第12項に記載の発明において、以下の式、
0.5 ≦ WD1 ≦ 0.8            (1 ****
0.5 ≦ WD2 ≦ 0.8            (2 ****
0.77 ≦ f2/f1 ≦ 1.23        (4 ****
を満たすことを特徴とする。
[0036]
 請求の範囲第14項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第12項または第13項に記載の発明において、以下の式、
1.15 ≦ d1/f1 ≦ 1.44         (5 **
但し
d1(mm):前記第1の対物レンズ部の軸上厚さ
を満たすことを特徴とする。
[0037]
 請求の範囲第15項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第12項~第14項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.69 ≦ d2/f2 ≦ 1.20         (6 **
但し
d2(mm):前記第2の対物レンズ部の軸上厚さ
を満たすことを特徴とする。
[0038]
 請求の範囲第16項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第12項~第15項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.35 ≦ NA1/f1 ≦ 0.85         (7 **
を満たすことを特徴とする。
[0039]
 請求の範囲第17項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第12項~第16項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
0.24 ≦ NA2/f2 ≦ 0.75         (8 **
を満たすことを特徴とする。
[0040]
 また、第1光情報記録媒体がBDであり、第2光情報記録媒体がDVDである場合は、以下の式、
0.2 ≦ WD1(mm) ≦ 1.0      (1 *****
0.2 ≦ WD2(mm) ≦ 1.0      (2 *****
0.79 ≦ f2/f1 ≦ 1.02      (4 *****
及び式(3)を満たすことが好ましい。
[0041]
 また、以下の式の少なくとも1つを満たすことが好ましい。
1.15 ≦ d1/f1 ≦ 1.44       (5 ***
0.70 ≦ d2/f2 ≦ 0.99       (6 ***
0.35 ≦ NA1/f1 ≦ 0.85      (7 ***
0.28 ≦ NA2/f2 ≦ 0.64      (8 ***
より好ましくは、(5 ***)、(6 ***)、(7 ***)、(8 ***)の4つの式を満たすことが好ましい。
[0042]
 また、第1光情報記録媒体がHDであり、第2光情報記録媒体がDVDである場合は、以下の式、
0.2 ≦ WD1(mm) ≦ 1.5      (1 ******
0.2 ≦ WD2(mm) ≦ 1.5      (2 ******
0.96 ≦ f2/f1 ≦ 1.03      (4 ******
及び式(3)を満たすことが好ましい。
[0043]
 また、以下の式の少なくとも1つを満たすことが好ましい。
0.50 ≦ d1/f1 ≦ 1.04        (5 ****
0.50 ≦ d2/f2 ≦ 0.98        (6 ****
0.24 ≦ NA1/f1 ≦ 0.57       (7 ****
0.24 ≦ NA2/f2 ≦ 0.59       (8 ****
より好ましくは、(5 ****)、(6 ****)、(7 ****)、(8 ****)の4つの式を満たすことが好ましい。
[0044]
 また、第1光情報記録媒体がHDであり、第2光情報記録媒体がCDである場合は、以下の式、
0.2 ≦ WD1(mm) ≦ 1.5       (1 *******
0.2 ≦ WD2(mm) ≦ 1.5       (2 *******
1.07 ≦ f2/f1 ≦ 1.24       (4 *******
及び式(3)を満たすことが好ましい。
[0045]
 また、以下の式の少なくとも1つを満たすことが好ましい。
0.50 ≦ d1/f1 ≦ 1.04         (5 *****
0.34 ≦ d2/f2 ≦ 0.59         (6 *****
0.24 ≦ NA1/f1 ≦ 0.57        (7 *****
0.18 ≦ NA2/f2 ≦ 0.38        (8 *****
より好ましくは、(5 *****)、(6 *****)、(7 *****)、(8 *****)の4つの式を満たすことが好ましい。
[0046]
 請求の範囲第18項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第17項のいずれかに記載の発明において、以下の式、
-0.02 < m1 < 0.02          (9)
-0.02 < m2 < 0.02          (10)
但し
m1:前記光源から出射され、前記第1の対物レンズ部へ入射する光束の倍率
m2:前記光源から出射され、前記第2の対物レンズ部へ入射する光束の倍率
を満たすことを特徴とする。
[0047]
 本発明によって、平行光束又は略平行光束を、第1及び第2の対物レンズ部に入射させることができるため好ましい。特に平行光束(m1、m2=0)を第1及び第2の対物レンズ部に入射させることが好ましい。但し、本発明は、平行光束が対物レンズ部に入射する態様に限定されず、発散光束や収束光束が対物レンズ部に入射する態様にも適用可能である。
[0048]
 請求の範囲第19項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第18項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズの少なくとも一方は、非球面の屈折面の光学面のみを有することを特徴とする。
[0049]
 請求の範囲第20項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第19項に記載の発明において、前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部が共に、非球面の屈折面の光学面のみを有することを特徴とする。
[0050]
 本発明のレンズユニットは、第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部は、共に専用レンズ(一つの対物レンズ部で或る波長を用いる光情報記録媒体一種のみに対応する対物レンズ)であってもよいし、共に互換レンズ(一つの対物レンズ部で複数の種類の光情報記録媒体に対応する対物レンズ)であってもよいし、互換レンズと専用レンズの組み合わせであってもよい。特に好ましくは、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部が共に専用レンズである場合に、本発明の条件式を満たすことによって達成できる効果がより顕著となる。第1の対物レンズ部又は第2の対物レンズ部が、専用レンズである場合は、第1の光学面及び第2の光学面は共に非球面屈折面であることが好ましいが、温度変化時や波長変化時に発生する収差を低減させるような光路差付与構造を有効径内に設けてもよいし、有効径外の光束をフレアにするための光路差付与構造を有効径外に設けてもよい。第1の対物レンズ部か第2の対物レンズ部が互換レンズである場合は、当該対物レンズ部が対応している光情報記録媒体のなかで最も記録密度が高い光情報記録媒体を、第1光情報記録媒体及び第2光情報記録媒体とみなすものとする。例えば、第1の対物レンズ部がBDとHDの互換レンズであり、第2の対物レンズ部がDVDとCDの互換レンズである場合は、第1の光情報記録媒体がBDであり、第2の光情報記録媒体がDVDであると考え、条件式(1 ****)、(2 ****)、(3)、(4 ****)、(5 ***)、(6 ***)、(7 ***)、(8 ***)を満たすことが好ましい。
[0051]
 請求の範囲第21項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第20項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部とは一体成形により、一体的に形成されていることを特徴とする。
[0052]
 請求の範囲第22項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第20項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部とを係合して一体的に形成していることを特徴とする。
[0053]
 第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部とを係合して一体的に形成しているレンズユニットの例を図3に示す。第1の例を、図3(a)に示す。プラスチック製の第2の対物レンズ部OL2が、その矩形板状のフランジ部FL2に段差部STを有する開口HLを形成しており、開口HL内の段差部STに、フランジ部FL1を保持されるようにして、ガラス製又はプラスチック製の第1の対物レンズ部OL1が光軸方向から組み付けられ、接着等により一体化されて、第1の対物レンズ部OL1と第2の対物レンズ部OL2が並列になった光学素子OEが形成される。
[0054]
 別の例を、図3(b)に示す。プラスチック製の第2の対物レンズ部OL2が、その矩形板状のフランジ部FL2に段差部を有する切欠CT2を形成しており、切欠CT2内の段差部に、フランジ部FL1を保持されるようにして、ガラス製又はプラスチック製の第1の対物レンズ部OL1が光軸直交方向から組み付けられ、接着等により一体化されて、第1の対物レンズ部OL1と第2の対物レンズ部OL2が並列になった光学素子OEが形成される。
[0055]
 尚、図3(c)に示すように、開口HL又は切欠CT2内に段差を形成することなく、第1の対物レンズOL1のフランジ部FL1は、フランジ部FL2の上面で支持されても良い。或いは、図示していないが、ガラス製又はプラスチック製の第1の対物レンズ部OL1と、プラスチック製の第2の対物レンズ部OL2とを、別部材である保持部材に組み付けることで一体化しても良い。何れの場合も、保持部材が開口を有し、そこに対物レンズ部を嵌め込むように配置することが好ましい。
[0056]
 尚、第1の対物レンズ部又は第2の対物レンズ部のいずれかをガラスレンズとし、他方をプラスチックレンズとしても良いし、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部を共にプラスチックレンズ又はガラスレンズとしても良い。
[0057]
 また、第1の対物レンズ部、第2の対物レンズ部及び保持部材の全てを別部材とし、平板状の保持部材が、第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部とを保持、固定することにより、レンズユニットを構成するようにしてもよい。この態様も「第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部とを係合して一体的に形成している」一例として考えられる。
[0058]
 請求の範囲第23項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第22項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の面頂点と、前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の面頂点の光軸方向の高さが等しいことを特徴とする。
[0059]
 請求の範囲第24項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第1項~第23項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
1.0 ≦ {(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)} ≦ 1.6    (11)
Φ11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
Φ21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
SAG11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
SAG21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
これにより、コマ収差を抑えて像高特性を良好なものとできる。
[0060]
 ここで、有効半径とサグ量について説明する。図8は、対物レンズ部のOLの断面図であり、光源側の光学面(第1の光学面)をS1、光ディスク側の光学面(第2の光学面)をS2とする。図8において、対物レンズ部OLに光束が入射したときに、光学面S1に入射する光束の外縁半径を第1の光学面の有効半径φ1とし、光学面S2から出射する光束の外縁半径を第2の光学面の有効半径φ2とし、光学面S1の面頂点P1から光学面S1に入射する光束の外縁までの光軸方向距離を第1の光学面のサグ量SAG1とし、光学面S2の面頂点P2から光学面S2より出射する光束の外縁までの光軸方向距離を第2の光学面のサグ量SAG2とする。但し、サグ量は、光源から光ディスク側に向かう方向を正とする。従って、図8に示す例では、SAG1は正の値、SAG2は負の値となる。
[0061]
 請求の範囲第25項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第6項~第11項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、前記第1光情報記録媒体はDVDであり、前記2光情報記録媒体はCDであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
1.1 ≦{(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)}≦1.6     (12)
Φ11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
Φ21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
SAG11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
SAG21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
これにより、コマ収差を抑えて像高特性を良好なものとできる。
[0062]
 請求の範囲第26項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットは、請求の範囲第12項~第17項のいずれかに記載の発明において、前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、前記第1光情報記録媒体はBDであり、前記第2光情報記録媒体はHDであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする。
1.0 ≦{(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)} ≦ 1.2   (13)
Φ11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
Φ21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
SAG11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
SAG21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
これにより、コマ収差を抑えて像高特性を良好なものとできる。
[0063]
 請求の範囲第24項~第26項に記載の発明によれば、(11)~(13)式のいずれかを満たすことで、正弦条件を満足するようになり、コマ収差を抑えて像高特性を良好にすることが可能となる。
[0064]
 請求の範囲第27項に記載の光ピックアップ装置は、請求の範囲第1項~第26項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットを用いたことを特徴とする。

発明の効果

[0065]
 本発明によれば、アクチュエータの負担を軽減し、高精度な動作を行わせることができる光ピックアップ装置用のレンズユニット及び光ピックアップ装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0066]
[図1] 光ピックアップ装置PU1の概略構成を示す図である。
[図2] 本実施の形態で用いるレンズユニットの断面図であり、DVD使用時(a)とCD使用時(b)とを示している。
[図3] 第1の対物レンズ部と第2の対物レンズ部とを係合して一体的に形成しているレンズユニットの例を示す図である。
[図4] 実施例1にかかるDVD用の対物レンズ部(a)及びCD用の対物レンズ部(b)の断面図である。
[図5] 実施例4にかかるDVD用の対物レンズ部(a)及びCD用の対物レンズ部(b)の断面図である。
[図6] 実施例11にかかるDVD用の対物レンズ部(a)及びCD用の対物レンズ部(b)の断面図である。
[図7] 実施例16にかかるDVD用の対物レンズ部(a)及びCD用の対物レンズ部(b)の断面図である。
[図8] 対物レンズ部の断面図である。

符号の説明

[0067]
 AC1 2軸アクチュエータ
 AC2 1軸アクチュエータ
 BS ビームスプリッタ
 COL1 第1コリメータ
 COL2 第2コリメータ
 HL1 第1のホログラムレーザ
 HL2 第2のホログラムレーザ
 OL1 第1の対物レンズ部
 OL2 第2の対物レンズ部
 PL1 保護基板
 PL2 保護基板
 PU1 光ピックアップ装置
 RL1 情報記録面
 RL2 情報記録面

発明を実施するための最良の形態

[0068]
 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。以下の実施形態においては、第1の光情報記録媒体がDVDであり、第2の光情報記録媒体がCDである場合を示す。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。
[0069]
 光ピックアップ装置PU1は、DVDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光されλ1=655nmのレーザ光束(第1光束)を射出する第1の光源と、光検出器を一体化した発光部・受光部一体型光源ユニットである第1のホログラムレーザHL1と、CDに対して情報の記録/再生を行う場合に発光されλ2=785nmのレーザ光束(第2光束)を射出する第2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第2のホログラムレーザHL2を有している。
[0070]
 又、保持部材Hにより保持されるレンズユニットOEは、それぞれ非球面屈折面の光学面のみを備えた第1の対物レンズ部OL1と第2の対物レンズ部OL2とを有し、図2に示すように、第1の対物レンズ部OL1のワーキングディスタンスWD1(第1の対物レンズ部OL1の光ディスク側の第2光学面S2とDVDとの距離)が、第2の対物レンズ部OL2のワーキングディスタンスWD2(第2の対物レンズ部OL2の光ディスク側の第2光学面S2とCDとの距離)と略等しくなっている。また、図2(a)、(b)に示すように、レンズユニットOEにおいて、第1の対物レンズ部OL1の第2の光学面の面頂点P12と、第2の対物レンズ部OL2の第2の光学面の面頂点P22の光軸方向の高さが等しい。
[0071]
 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に示す位置に保持部材Hを移動させ、第1の対物レンズ部OL1を光路内に挿入し、第1のホログラムレーザHL1の第1の光源を発光させる。第1の光源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、第1コリメータCOL1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、第1の対物レンズ部OL1に平行光の状態で入射した後、DVD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。第1の対物レンズ部OL1を有するレンズユニットOEは、2軸アクチュエータAC1によって保持部材Hごと駆動されフォーカシングやトラッキングが行われる。
[0072]
 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の対物レンズ部OL1、ビームスプリッタBS及び第1コリメータCOL1を透過した後、第1のホログラムレーザHL1の光検出器に入射する。そして、光検出器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。
[0073]
 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に示す位置から保持部材Hを移動させ、第2の対物レンズ部OL2を光路内に挿入し、第2のホログラムレーザHL2の第2の光源を発光させる。第2の光源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、第2コリメータCOL2により平行光束に変換され、ビームスプリッタBSで反射され、第2の対物レンズ部OL2に平行光の状態で入射した後、CD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。第2の対物レンズ部OL2を有するレンズユニットOEは、2軸アクチュエータAC1によって保持部材Hごと駆動されフォーカシングやトラッキングが行われる。
[0074]
 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2の対物レンズ部OL2を通過し、ビームスプリッタBSで反射され、第2コリメータCOL2を透過した後、第2のホログラムレーザHL2の光検出器に入射する。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。これ以外にも、BD、HD、DVD、CDの4種類の光ディスクのいずれかに対して集光スポットを形成できる対物レンズ部は、レンズニットにおいて任意の組み合わせとすることが可能である。
(実施例)
 以下、上述したレンズユニットとして好適な実施例について説明する。以下の対物レンズ部は、全て専用レンズであり、非球面屈折面を有し、光路差付与構造を有さないレンズである。
[0075]
 まず、表1、表2に、上述の実施形態と同様に、CD用の第2の対物レンズ部とDVD用の第1の対物レンズ部のレンズデータを示す。また、本実施例において、光束は全て平行光束として対物レンズ部に入射させ、CD及びDVDを良好に記録/再生できる条件を検討している。表1、表2に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.1~1.0(mm)の範囲で変更したときに、f2/f1は1.011~1.460であり、d2/f2は0.344~0.641であり、d1/f1は0.435~1.171であり、NA2/f2は0.219~0.408であり、NA1/f1は0.283~0.761となる。表1に示す実施例1(WD=0.1mm)にかかるDVD用の対物レンズ部の断面図を図4(a)に、CD用の対物レンズ部の断面図を図4(b)に示す。表1に示す実施例4(WD=0.3mm)にかかるDVD用の対物レンズ部の断面図を図5(a)に、CD用の対物レンズ部の断面図を図5(b)示す。表2に示す実施例11(WD=0.5mm)にかかるDVD用の対物レンズ部の断面図を図6(a)に、CD用の対物レンズ部の断面図を図6(b)に示す。表2に示す実施例16(WD=1.0mm)にかかるDVD用の対物レンズ部の断面図を図7(a)に、CD用の対物レンズ部の断面図を図7(b)に示す。なお、各図において、対物レンズ部の後方にある平行平面は保護基板である。
[0076]
[表1]


[0077]
[表2]


[0078]
 次に、表3、表4に、CD用の第2の対物レンズ部とDVD用の第1の対物レンズ部の別の例のレンズデータを示す。本実施例においては表1、表2の実施例から、対物レンズ部の軸上厚d1、d2を変更して検討している。本実施例においても、光束は全て平行光束として対物レンズ部に入射させ、CD及びDVDを良好に記録/再生できる条件を検討している。表3、表4に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスを0.2~1.5(mm)の範囲で変更したときに、f2/f1は1.071~1.275であり、d2/f2は0.343~0.589であり、d1/f1は0.503~0.971であり、NA2/f2は0.182~0.376であり、NA1/f1は0.249~0.587となる。但し、一つだけWD1とWD2の値が同一ではない例を含むが、0.9・WD1≦WD2≦1.1・WD1を満たしており、本発明の範囲内である。
[0079]
[表3]


[0080]
[表4]


[0081]
 表5は、表3、表4に示す実施例から3つの実施例を抽出し、正弦条件を満たす条件を検討した結果を示している。抽出した3つの実施例は、表3に示すワーキングディスタンスWD=0.3のもの、WD=0.5であってf2/f1=1.275のもの、表4に示すWD=1.5のものである。表5に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.3~1.5(mm)の範囲で変更したときに、第1の対物レンズ部の第1の光学面の有効半径Φ11は0.783~1.697であり、第1の対物レンズ部の第2の光学面の有効半径Φ12は0.583~1.614であり、第2の対物レンズ部の第1の光学面の有効半径Φ21は0.741~1.423であり、第2の対物レンズ部の第2の光学面の有効半径Φ22は0.626~1.348である。又、第1の対物レンズ部の第1の光学面のサグ量SAG11は0.417~1.048であり、第1の対物レンズ部の第2の光学面のサグ量SAG12は-0.086~-0.067であり、第2の対物レンズ部の第1の光学面のサグ量SAG21は0.291~0.627であり、第2の対物レンズ部の第2の光学面のサグ量SAG22は-0.084~-0.064である。よって、{(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)}の値は、1.199~1.524である。
[0082]
[表5]


[0083]
 表3に示す実施例の一つ(WD=0.51(DVD)、0.48(CD)、f1=1.308mm、f2=1.667mm)について、対物レンズ部の形状を示すレンズデータを表6に示す。各対物レンズ部の光学面は、それぞれ式(X)に、表6に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。尚、これ以降(表のレンズデータ含む)において、10のべき乗数(例えば、2.5×10 -3)を、E(例えば、2.5×E-3)を用いて表すものとする。
z=(y /R)/[1+√{1-(κ+1)(y/R) }]+A +A +A +A 1010+A 1212+A 1414+A 1616+A 1818+A 2020・・・(X)
但し、
z:非球面形状(非球面の面頂点に接する平面から光軸に沿った方向の距離)
y:光軸からの距離
R:曲率半径
κ:コーニック係数
、A 、A 、A 10、A 12、A 14、A 16、A 18、A 20:非球面係数
[0084]
[表6]


[0085]
 次に、表7に、HD用の第2の対物レンズ部とBD用の第1の対物レンズ部のレンズデータを示す。また、本実施例においても、光束は全て平行光束として対物レンズ部に入射させ、HD及びBDを良好に記録/再生できる条件を検討している。表7に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.1~1.0(mm)の範囲で変更したときに、f2/f1は0.778~1.221であり、d2/f2は0.695~1.100であり、d1/f1は1.153~1.434であり、NA2/f2は0.248~0.748であり、NA1/f1は0.360~0.847となる。
[0086]
[表7]


[0087]
 表8は、表7に示す実施例から3つの実施例を抽出し、正弦条件を満たす条件を検討した結果を示している。抽出した3つの実施例は、表7に示すワーキングディスタンスWD=0.3のもの、WD=0.5のf2/f1=1.214のもの、WD=0.8のf2/f1=1.111のものである。表8に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.3~0.8(mm)の範囲で変更したときに、第1の対物レンズ部の第1の光学面の有効半径Φ11は1.100~2.000であり、第1の対物レンズ部の第2の光学面の有効半径Φ12は0.684~1.458であり、第2の対物レンズ部の第1の光学面の有効半径Φ21は1.000~1.700であり、第2の対物レンズ部の第2の光学面の有効半径Φ22は0.582~1.007である。又、第1の対物レンズ部の第1の光学面のサグ量SAG11は0.942~1.762であり、第1の対物レンズ部の第2の光学面のサグ量SAG12は-0.086~-0.048であり、第2の対物レンズ部の第1の光学面のサグ量SAG21は0.514~0.890であり、第2の対物レンズ部の第2の光学面のサグ量SAG22は-0.095~-0.059である。よって、{(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)}の値は、1.052~1.153である。
[0088]
[表8]


[0089]
 表7の実施例の一つ(WD=0.56、f1=1.764mm、f2=2.153mm)について、対物レンズ部の形状を示すレンズデータを表9に示す。各対物レンズ部の光学面は、それぞれ上述した式(X)に、表9に示す係数を代入した数式で規定される、光軸の周りに軸対称な非球面に形成されている。
[0090]
[表9]


[0091]
 次に、表10に、DVD用の第2の対物レンズ部とBD用の第1の対物レンズ部のレンズデータを示す。また、本実施例においても、光束は全て平行光束として対物レンズ部に入射させ、DVD及びBDを良好に記録/再生できる条件を検討している。表10に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.2~1.0(mm)の範囲で変更したときに、f2/f1は0.794~1.017であり、d2/f2は0.705~0.981であり、d1/f1は1.153~1.434であり、NA2/f2は0.284~0.637であり、NA1/f1は0.362~0.847となる。
[0092]
[表10]


[0093]
 次に、表11に、DVD用の第2の対物レンズ部とHD用の第1の対物レンズ部のレンズデータを示す。また、本実施例においても、光束は全て平行光束として対物レンズ部に入射させ、DVD及びHDを良好に記録/再生できる条件を検討している。表11に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.2~1.3(mm)の範囲で変更したときに、f2/f1は0.961~1.022であり、d2/f2は0.503~0.971であり、d1/f1は0.517~1.039であり、NA2/f2は0.279~0.587であり、NA1/f1は0.277~0.564となる。
[0094]
[表11]


[0095]
 次に、表12に、CD用の第2の対物レンズ部とHD用の第1の対物レンズ部のレンズデータを示す。また、本実施例においても、光束は全て平行光束として対物レンズ部に入射させ、CD及びHDを良好に記録/再生できる条件を検討している。表12に拠れば、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部におけるワーキングディスタンスWD1及びWD2を同じ値とし、ワーキングディスタンスWDを0.2~1.5(mm)の範囲で変更したときに、f2/f1は1.070~1.236であり、d2/f2は0.343~0.589であり、d1/f1は0.503~1.039であり、NA2/f2は0.182~0.376であり、NA1/f1は0.249~0.564となる。
[0096]
[表12]


[0097]
 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、適宜変更や改良が可能であることはもちろんである。

請求の範囲

[1]
 単一もしくは複数の光源と、第1の対物レンズ部及び第2の対物レンズ部を一体的に形成したレンズユニットとを有し、前記光源からの光束を、前記第1の対物レンズ部を介して保護基板厚t1の第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、また前記光源からの光束を、前記第2の対物レンズ部を介して保護基板厚t2の第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レンズユニットであって、
 前記第1光情報記録媒体の必要開口数NA1が、前記第2光情報記録媒体の必要開口数NA2より大きくなっているか、又は前記第1の対物レンズ部に入射する光束の波長λ1が、前記第2の対物レンズ部に入射する光束の波長λ2より短い場合、以下の式を満たすことを特徴とする光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.1 ≦ WD1 ≦ 1.5               (1)
 0.1 ≦ WD2 ≦ 1.5               (2)
 0.9・WD1 ≦ WD2 ≦ 1.1・WD1       (3)
 0.76 ≦ f2/f1 ≦ 1.46           (4)
但し
WD1(mm):前記第1光情報記録媒体に対して情報記録及び/又は再生を行うために集光スポットを形成したときの、前記第1の対物レンズ部における第1光情報記録媒体側の面頂点から前記第1光情報記録媒体の表面までの距離
WD2(mm):前記第2光情報記録媒体に対して情報記録及び/又は再生を行うために集光スポットを形成したときの、前記第2の対物レンズ部における第2光情報記録媒体側の面頂点から前記第2光情報記録媒体の表面までの距離
f1(mm):波長λ1の光束での前記第1の対物レンズ部の焦点距離
f2(mm):波長λ2の光束での前記第2の対物レンズ部の焦点距離
[2]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.43 ≦ d1/f1 ≦ 1.45         (5)
但し
d1(mm):前記第1の対物レンズ部の軸上厚さ
[3]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.34 ≦ d2/f2 ≦ 1.10         (6)
但し
d2(mm):前記第2の対物レンズ部の軸上厚さ
[4]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項~第3項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.24 ≦ NA1/f1 ≦ 0.85        (7)
[5]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項~第4項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.18 ≦ NA2/f2 ≦ 0.75        (8)
[6]
 前記第1光情報記録媒体はDVDであり、前記第2光情報記録媒体はCDであり、
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項~第5項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
  0.3 ≦ WD1 ≦ 1.5           (1
  0.3 ≦ WD2 ≦ 1.5           (2
  1.01 ≦ f2/f1 ≦ 1.29       (4
[7]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
  0.4 ≦ WD1 ≦ 1.0          (1 **
  0.4 ≦ WD2 ≦ 1.0          (2 **
  1.01 ≦ f2/f1 ≦ 1.29      (4 **
[8]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項または第7項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.43 ≦ d1/f1 ≦ 1.18        (5
但し
d1(mm):第1の対物レンズ部の軸上厚さ
[9]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項~第8項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.34 ≦ d2/f2 ≦ 0.65        (6
但し
d2(mm):第2の対物レンズ部の軸上厚さ
[10]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項~第9項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.24 ≦ NA1/f1 ≦ 0.77       (7
[11]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項~第10項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.18 ≦ NA2/f2 ≦ 0.41       (8
[12]
 前記第1光情報記録媒体はBDであり、前記第2光情報記録媒体はHDであり、
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項~第5項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
  0.1 ≦ WD1 ≦ 1.0          (1 ***
  0.1 ≦ WD2 ≦ 1.0          (2 ***
  0.77 ≦ f2/f1 ≦ 1.23      (4 ***
[13]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第12項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
  0.5 ≦ WD1 ≦ 0.8          (1 ****
  0.5 ≦ WD2 ≦ 0.8          (2 ****
  0.77 ≦ f2/f1 ≦ 1.23      (4 ****
[14]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第12項または第13項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 1.15 ≦ d1/f1 ≦ 1.44        (5 **
但し
d1(mm):前記第1の対物レンズ部の軸上厚さ
[15]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第12項~第14項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.69 ≦ d2/f2 ≦ 1.20        (6 **
但し
d2(mm):前記第2の対物レンズ部の軸上厚さ
[16]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第12項~第15項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.35 ≦ NA1/f1 ≦ 0.85       (7 **
[17]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第12項~第16項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
 0.24 ≦ NA2/f2 ≦ 0.75       (8 **
[18]
 以下の式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項~第17項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
       -0.02 < m1 < 0.02    (9)
       -0.02 < m2 < 0.02    (10)
但し
m1:前記光源から出射され、前記第1の対物レンズ部へ入射する光束の倍率
m2:前記光源から出射され、前記第2の対物レンズ部へ入射する光束の倍率
[19]
 前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部の少なくとも一方は、非球面の屈折面の光学面のみを有することを特徴とする請求の範囲第1項~第18項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
[20]
 前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部が共に、非球面の屈折面の光学面のみを有することを特徴とする請求の範囲第19項に記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
[21]
 前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部とは一体成形により、一体的に形成されていることを特徴とする請求の範囲第1項~第20項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
[22]
 前記第1の対物レンズ部と前記第2の対物レンズ部とを係合して一体的に形成していることを特徴とする請求の範囲第1項~第20項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
[23]
 前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、
 前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の面頂点と、前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の面頂点の光軸方向の高さが等しいことを特徴とする請求の範囲第1項~第22項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
[24]
 前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第1項~第23項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
1.0 ≦ {(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)} ≦ 1.6     (11)
Φ11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
Φ21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
SAG11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
SAG21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
[25]
 前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、前記第1光情報記録媒体はDVDであり、前記2光情報記録媒体はCDであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第6項~第11項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
1.1 ≦ {(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)} ≦ 1.6     (12)
Φ11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
Φ21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
SAG11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
SAG21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
[26]
 前記第1の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第2の対物レンズ部は互いに対向する第1の光学面と第2の光学面を有し、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第1の光学面は、前記第1の対物レンズ部及び前記第2の対物レンズ部の第2の光学面よりも曲率が大きく、前記第1光情報記録媒体はBDであり、前記第2光情報記録媒体はHDであり、以下の条件式を満たすことを特徴とする請求の範囲第12項~第17項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニット。
1.0 ≦ {(Φ11/SAG11)×(Φ12/SAG12)}/{(Φ21/SAG21)×(Φ22/SAG22)} ≦ 1.2     (13)
Φ11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
Φ21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面の有効半径
Φ22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面の有効半径
SAG11(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG12(mm):前記第1の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
SAG21(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第1の光学面のサグ量
SAG22(mm):前記第2の対物レンズ部の前記第2の光学面のサグ量
[27]
請求の範囲第1項~第26項のいずれかに記載の光ピックアップ装置用のレンズユニットを用いたことを特徴とする光ピックアップ装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]