(57)【要約】  【課題】    簡素な構成でありながら、調整容易であり、適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及びその調整方法を提供する。  【解決手段】  第２のカップリングレンズＣＵＬ２を光軸方向に移動させることによって、光ディスクＯＤの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を補正することができる。又、第２のカップリングレンズＣＵＬ２の可動範囲が、適切な範囲からずれていたような場合には、第１のカップリングレンズＣＵＬ１の位置を光軸方向に調整することで、第２のカップリングレンズＣＵＬ２の設定を変更することなく、光ディスクＯＤの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
第１のカップリングレンズと、
少なくとも光軸方向に変位可能な第２のカップリングレンズと、
前記第２のカップリングレンズを、少なくとも光軸方向に変位するように駆動する駆動手段と、
前記光源から出射され、前記第１のカップリングレンズ及び前記第２のカップリングレンズを通過した光束を入射して、光情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、
前記光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束を受光し、電気信号に変換する受光素子とを有し、前記電気信号に基づいて、前記光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようになっており、
前記第１のカップリングレンズは、光軸方向位置を調整可能に取り付けられていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光源は波長の異なる複数の発光素子を有し、前記発光素子から出射された異なる波長の光束は、それぞれ異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に対して集光され情報の記録及び／又は再生が行えるようになっており、前記第２のカップリングレンズは、情報の記録及び／又は再生が行われる光情報記録媒体に応じて、少なくとも光軸方向に変位するように駆動され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。
【請求項３】
前記第１のカップリングレンズは、いずれかの発光素子が出射する光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体に対応して、光軸方向位置を調整され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。
【請求項４】
前記複数の発光素子は共通のヒートシンクに固定されており、前記第１のカップリングレンズは、前記複数の発光素子のうち軸上にある発光素子が出射する光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体に対応して、光軸方向位置を調整され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。
【請求項５】
前記光源から出射された単一波長の光束は、異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に対して集光され、それぞれ情報の記録及び／又は再生が行えるようになっており、前記第２のカップリングレンズは、情報の記録及び／又は再生が行われるいずれかの光情報記録媒体に応じて、少なくとも光軸方向に変位するように駆動され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。
【請求項６】
前記第１のカップリングレンズは正の屈折作用を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第１のカップリングレンズは負の屈折作用を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第２のカップリングレンズは１枚の非球面レンズから構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第２のカップリングレンズは２枚の以上のレンズから構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記駆動手段が、電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の一端に固定された駆動部材と、前記第２のカップリングレンズに連結され、かつ前記駆動部材上に移動可能に保持された可動部材と、から構成され、前記電気機械変換素子を、伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮させることで、前記可動部材を移動させるようになっていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
光源と、第１のカップリングレンズと、少なくとも光軸方向に変位可能な第２のカップリングレンズと、前記第２のカップリングレンズを、少なくとも光軸方向に変位するように駆動する駆動手段と、前記光源から出射され、前記第１のカップリングレンズ及び前記第２のカップリングレンズを通過した光束を入射して、光情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束を受光し、電気信号に変換する受光素子とを有し、前記電気信号に基づいて、前記光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようになっている光ピックアップ装置の調整方法において、
前記光情報記録媒体の代わりに検出手段を配置し、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることを特徴とする光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項１２】
前記検出手段は、画像読み取り装置を含む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の調整方法。
【請求項１３】
前記第２のカップリングレンズを、その可動範囲の中央に位置せしめた状態で、前記第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項１４】
光源と、前記光源から出射された光束を入射する第１のカップリングレンズと、前記第１のカップリングレンズから出射された光束を入射する、少なくとも光軸方向に変位可能な第２のカップリングレンズと、前記第２のカップリングレンズを、少なくとも光軸方向に変位するように駆動する駆動手段と、前記第２のカップリングレンズから出射された光束を入射して、光情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束を受光し、電気信号に変換する受光素子とを有し、前記電気信号に基づいて、前記光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようになっている光ピックアップ装置の調整方法において、
前記受光素子からの電気信号をジッターメーターに入力し、
前記ジッターメーターからの信号に基づいて、前記第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることを特徴とする光ピックアップ装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法に関し、特に光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及びその調整方法に関する。
【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／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、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（ＢＤ）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２０〜３０ＧＢ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では、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。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】
ところで、このような高密度光ディスク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光学系は、低コストで簡素な構成を有することは勿論であり、それに加えて高密度ＤＶＤ、従来のＤＶＤ、ＣＤいずれに対しても、適切に情報を記録／再生するために良好なスポットを得ることが望まれている。又、ＤＶＤとＣＤとに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置も実用化されているが、現在の構成に対して更なる小型化、薄形化、低コスト化等が望まれている。
【０００４】
また、高密度光ディスクのうちＢＤでは、０．１ｍｍ程度の保護層（ここで、「保護層」とは光ディスクの情報記録面に対し光束が入射する側に設けられた透明層をいい、透明基板ともいう）を用いている。これは、対物レンズが高開口数化されることにより光ディスクのそりや傾きによって大きく生じるコマ収差を抑えるためである。ところが、これによりＣＤ（保護層厚１．２ｍｍ）やＤＶＤ（保護層厚０．６ｍｍ）と大きく保護層の厚さが異なってしまうので、少なくとも共通の対物レンズを用いることにより、コストを大幅に増大させることなく、これらの様々な規格の光ディスクの間の互換性をとることが要求される。その場合、いずれの種類の光ディスクを使用する際にも、光ディスクをドライブ装置に装填してから、記録／再生可能な状態になるまでの待ち時間が、できるだけ短いほど製品の魅力が上がる。よって光ピックアップ装置にも高速な互換対応性能が望まれる。
【０００５】
また別な問題として、光ディスクの保護層の厚み誤差により生じる球面収差により適切な情報の記録及び／又は再生を妨げられるということもある。この球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比例して発生する。開口数が比較的小さい従来のＣＤやＤＶＤの場合には保護層の厚さの誤差による球面収差の発生量は十分小さいので、特別に球面収差を補正する必要性は薄かった。これに対し、対物レンズの開口数が大きくなった場合、例えば開口数を０．８５とした場合には、保護層の厚み誤差の許容値は数μｍ程度と厳しく、光ピックアップ装置の残留球面収差や光ディスク媒体の量産性を考えると、光ピックアップ装置には球面収差補正機能を有することが望ましいといえる。また、リアルタイムで光ディスクの保護層の厚み誤差による球面収差を補正する必要がある場合には、球面収差を補正する手段には高い応答性が要求される。
【０００６】
更に、同一光束入射面側から保護層と情報記録層とを交互に２層積層した構造とすることで、記憶容量を２倍程度に高めた、いわゆる２層記録ＤＶＤが知られている。特に、次世代の光ディスクシステムでは、ＤＶＤよりも高開口数の対物レンズを使用するので、このような２層記録型の光ディスクを記録／再生しようとすると、情報記録層間のフォーカスジャンプの際に光束入射面からそれぞれの情報記録層までの厚さの違いによって球面収差が大きく発生してしまう。従って、次世代の光ディスクシステムでは、情報記録層間のフォーカスジャンプの際は、対物レンズのフォーカシングを行うと同時に球面収差の補正も行わなければならない。
【０００７】
ここで、光ディスクにおける保護層の厚さの変動に起因する球面収差を補正する技術として、以下に示すようなものが知られている。
【非特許文献１】Ｈｉｒｏｎｏｂｕ  Ｔａｎａｓｅ  ｅｔｃ．、「Ｄｕａｌ−Ｌａｙｅｒ−Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｈｅａｄ：  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｌｉｑｕｉｄ−Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐａｎｅｌ」、Ｔｈｅ  Ｊａｐａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｖｏｌ４２（２００３）  ｐｐ．８９１−８９４、２００３年２月
【特許文献１】特開平５−２６６５１１号公報
【特許文献２】特開平１０−１０６０１２号公報
【特許文献３】特開２００１−２８１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非特許文献１に記載の技術によれば、対物レンズに入射する光束の位相分布を変化させる液晶板を用いて球面収差を補正することができる。しかしながら、良好な集光スポットを形成すべく球面収差を連続的に補正するためには、液晶板における位相差を与える領域を細分化しなくてはならず、液晶板のコストが増大するのみならず、駆動方式が複雑となったり回路構成が大型化するなどの問題がある。
【０００９】
一方、特許文献１〜３に記載の技術によれば、光軸方向に可動のレンズを用いることで球面収差を補正している。しかしながら、可動のレンズの許容可動範囲が不適切であると、光ディスクの保護層の厚さばらつきに対して球面収差補正が十分に行えないという問題がある。この問題について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、可動レンズの位置を横軸に、球面収差の補正量を縦軸にとって示した図である。可動レンズの可動範囲をＬとする。光ディスクの保護層の厚さのばらつきを考慮したときに、最も効率よく球面収差を補正するには、可動のレンズの可動範囲Ｌの中心が、保護層の平均厚さの光ディスクに対して球面収差量がゼロとなる位置に配置することが望ましい。かかる場合、図１において、可動レンズはＸ１〜Ｘ２の範囲で移動でき、それにより補正される球面収差はＹ１〜Ｙ２（≒−Ｙ１）となる。
【００１１】
ところが、寸法誤差や組み付け誤差などにより、可動レンズの可動範囲Ｌの中心を、保護層の平均厚さの光ディスクに対して球面収差量がゼロとなる位置に配置することは難しい。例えば、図１に示すように、可動レンズの可動範囲Ｌが＋側にずれ、可動レンズはＸ３〜Ｘ４の範囲で移動でき、それにより補正される球面収差はＹ３〜Ｙ４となったとする。かかる場合、＋側の球面収差Ｙ２〜Ｙ４を補正できるようになるが、かかる範囲は光ディスクの保護層のばらつきの上限を超えており、規格外のディスクとなるので使用頻度が極めて低い。むしろ、光ディスクの保護層のばらつきにおける規格の範囲内である−側の球面収差Ｙ１〜Ｙ３について十分な補正ができず、情報の記録及び／又は再生が行えなくなる恐れがある。
【００１２】
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、簡素な構成でありながら、調整容易であり、適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及びその調整方法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】
【００１３】
請求項１に記載の光ピックアップ装置は、
光源と、
第１のカップリングレンズと、
少なくとも光軸方向に変位可能な第２のカップリングレンズと、
前記第２のカップリングレンズを、少なくとも光軸方向に変位するように駆動する駆動手段と、
前記光源から出射され、前記第１のカップリングレンズ及び前記第２のカップリングレンズを通過した光束を入射して、光情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、
前記光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束を受光し、電気信号に変換する受光素子とを有し、前記電気信号に基づいて、前記光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようになっており、
前記第１のカップリングレンズは、光軸方向位置を調整可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、例えばコリメートレンズやビームエキスパンダ等の前記第２のカップリングレンズを光軸方向に移動させることによって、光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を補正することができる。又、前記第２のカップリングレンズの可動範囲が、適切な範囲からずれていたような場合には、前記第１のカップリングレンズの位置を光軸方向に調整することで、前記第２のカップリングレンズの設定を変更することなく、光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できる。
【００１５】
本発明の原理を、図面を参照して説明する。図２は、第２のカップリングレンズが１枚のレンズである本発明のピックアップ装置の主要部を示す概略構成図である。図２において、光源ＬＤから出射された光束は、第１のカップリングレンズＣＵＬ１及び第２のカップリングレンズＣＵＬ２を通過し、対物レンズＯＢＪに入射した後、光ディスクＯＤの保護層ＰＬを通過し情報記録面ＲＬに集光されてスポットを形成するようになっている。なお、実線で示す第２のカップリングレンズＣＵＬ２は、ＤＶＤ等に対して情報の記録及び／又は再生を行うのに適した位置であり、点線で示す第２のカップリングレンズＣＵＬ２は、ＣＤ等に対して情報の記録及び／又は再生を行うのに適した位置である。
【００１６】
図３は、図２に示す光ピックアップ装置における第２のカップリングレンズの位置と、補正される球面収差を示す図であり、光ディスクＯＤの保護層ＰＬの厚さは規格の中心値として求めている。ΔｃｐＬは、第１のカップリングレンズＣＵＬ１の光軸方向移動量を示し、Δｃｏｌは、第２のカップリングレンズＣＵＬ２の光軸方向移動量を示し、共に光ディスク側を＋とし、光源側を−としている。
【００１７】
ここで、図３（ｂ）は、第２のカップリングレンズＣＵＬ２が基準位置にあるときに、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光軸方向に変位した場合における球面収差を示しており、ΔｃｐＬ＝０の時に球面収差は最も低くなる。これに対し、図３（ａ）に示すように、第２のカップリングレンズＣＵＬ２を光源側に０．１ｍｍ移動させると、球面収差が最も低くなるのは、ΔｃｐＬ＝０．４ｍｍの位置である。これを言い換えると、第２のカップリングレンズＣＵＬ２の基準位置（可動範囲の中心）が光源側に０．１ｍｍずれた場合、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光ディスク側に０．４ｍｍ移動させれば球面収差が最小となるので、第２のカップリングレンズの可動範囲が有限であることを前提として、ここを基準とすることにより光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できることとなる。
【００１８】
同様に、第２のカップリングレンズＣＵＬ２を光ディスク側に０．１ｍｍ移動させると、球面収差が最も低くなるのは、ΔｃｐＬ＝−０．６ｍｍの位置である。これを言い換えると、第２のカップリングレンズＣＵＬ２の基準位置（可動範囲の中心）が光ディスク側に０．１ｍｍずれた場合、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光源側に０．６ｍｍ移動させれば球面収差が最小となるので、第２のカップリングレンズの可動範囲が有限であることを前提として、ここを基準とすることにより光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できることとなる。
【００１９】
図４は、第２のカップリングレンズが２枚のレンズからなる本発明のピックアップ装置の主要部を示す概略構成図である。図４において、光源ＬＤから出射された光束は、第１のカップリングレンズＣＵＬ１及び第２のカップリングレンズＥＸＰのレンズＬ１，Ｌ２を通過し、対物レンズＯＢＪに入射した後、光ディスクＯＤの保護層ＰＬを通過し情報記録面ＲＬに集光されてスポットを形成するようになっている。なお、実線で示すレンズＬ２は、ＤＶＤ等に対して情報の記録及び／又は再生を行うのに適した位置であり、点線で示すレンズＬ２は、ＣＤ等に対して情報の記録及び／又は再生を行うのに適した位置である。
【００２０】
図５は、図４に示す光ピックアップ装置における第２のカップリングレンズの位置と、補正される球面収差を示す図であり、光ディスクＯＤの保護層ＰＬの厚さは規格の中心値として求めている。ΔｃｐＬは、第１のカップリングレンズＣＵＬ１の光軸方向移動量を示し、ΔｃｏｌＡは、第２のカップリングレンズＥＸＰ全体の光軸方向移動量を示し、Δｃｏｌ２は、第２のカップリングレンズＥＸＰのレンズＬ２の光軸方向移動量を示し、いずれも光ディスク側を＋とし、光源側を−としている。
【００２１】
ここで、図５（ｂ）は、第２のカップリングレンズＥＸＰが基準位置にあるときに、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光軸方向に変位した場合における球面収差を示しており、ΔｃｐＬ＝０の時に球面収差は最も低くなる。これに対し、図５（ａ）に示すように、第２のカップリングレンズＥＸＰのレンズＬ２のみを光源側に０．０２ｍｍ移動させると、球面収差が最も低くなるのは、ΔｃｐＬ＝０．６ｍｍの位置である。これを言い換えると、第２のカップリングレンズＥＸＰのレンズＬ２の基準位置（可動範囲の中心）が光源側に０．０２ｍｍずれた場合、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光ディスク側に０．６ｍｍ移動させれば球面収差が最小となるので、第２のカップリングレンズの可動範囲が有限であることを前提として、ここを基準とすることにより光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できることとなる。
【００２２】
同様に、第２のカップリングレンズＥＸＰのレンズＬ２を光ディスク側に０．０２ｍｍ移動させると、球面収差が最も低くなるのは、ΔｃｐＬ＝−０．８ｍｍの位置である。これを言い換えると、第２のカップリングレンズＥＸＰのレンズＬ２の基準位置（可動範囲の中心）が光ディスク側に０．０２ｍｍずれた場合、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光源側に０．８ｍｍ移動させれば球面収差が最小となるので、第２のカップリングレンズの可動範囲が有限であることを前提として、ここを基準とすることにより光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できることとなる。
【００２３】
更に、図５（ｄ）に示すように、基準位置から第２のカップリングレンズＥＸＰ全体を光源側に０．１ｍｍ移動させると、球面収差が最も低くなるのは、ΔｃｐＬ＝０．４ｍｍの位置である。これを言い換えると、第２のカップリングレンズＥＸＰの基準位置（可動範囲の中心）が光源側に０．１ｍｍずれた場合、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光ディスク側に０．４ｍｍ移動させれば球面収差が最小となるので、第２のカップリングレンズの可動範囲が有限であることを前提として、ここを基準とすることにより光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できることとなる。
【００２４】
同様に、第２のカップリングレンズＥＸＰ全体を光ディスク側に０．１ｍｍ移動させると、球面収差が最も低くなるのは、ΔｃｐＬ＝−０．４ｍｍの位置である。これを言い換えると、第２のカップリングレンズＥＸＰの基準位置（可動範囲の中心）が光ディスク側に０．１ｍｍずれた場合、第１のカップリングレンズＣＵＬ１を光源側に０．４ｍｍ移動させれば球面収差が最小となるので、第２のカップリングレンズの可動範囲が有限であることを前提として、ここを基準とすることにより光ディスクの保護層厚が異なることに起因して生じる球面収差を最大限補正できることとなる。
【００２５】
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、前記光源は波長の異なる複数の発光素子を有し、前記発光素子から出射された異なる波長の光束は、それぞれ異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に対して集光され情報の記録及び／又は再生が行えるようになっており、前記第２のカップリングレンズは、情報の記録及び／又は再生が行われる光情報記録媒体に応じて、少なくとも光軸方向に変位するように駆動されることを特徴とする。
【００２６】
例えばＢＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤなど異なる種類の光情報記録媒体（光ディスクともいう）に対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置が開発されている。ここで、使用する光情報記録媒体の保護層の厚さに応じて、第２のカップリングレンズの位置を光軸方向に移動させ、それにより球面収差を補正することが行われる。しかるに、図２，４に点線で示すように、第２のカップリングレンズの移動量が比較的大きいと、その移動スペースを確保するために、光ピックアップ装置の構成が大型化してしまう。そこで、光ピックアップ装置のコンパクト化を図るため、第２のカップリングレンズにおいて、移動量に対する球面収差補正量を比較的大きく設計することが行われる。ところが、第２のカップリングレンズの基準位置が僅かにズレただけで、球面収差の補正許容範囲が大きく変わりやすくなる。これに対し、本発明によれば、第１のカップリングレンズが光軸方向に調整可能になっているので、移動量に対する球面収差補正量を比較的大きくした第２のカップリングレンズを用いても、その光軸方向位置を調整することによって、最適な球面収差の補正範囲を得ることができるようにしている。
【００２７】
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のカップリングレンズは、いずれかの発光素子が出射する光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体に対応して、光軸方向位置を調整されることを特徴とする。例えば、ＢＤにおいて、第２のカップリングレンズにおける基準位置からのズレが最も許容度が低い場合には、ＢＤに対応して、前記第１のカップリングレンズの光軸方向位置を決めることができる。
【００２８】
請求項４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、前記複数の発光素子は共通のヒートシンクに固定されており、前記第１のカップリングレンズは、前記複数の発光素子のうち軸上にある発光素子が出射する光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体に対応して、光軸方向位置を調整されることを特徴とする。例えば、ＤＶＤ用のレーザ（発光素子）とＣＤ用のレーザ（発光素子）とが共通のヒートシンクに固定され同一パッケージ内に収容された２レーザ１パッケージを光源として用いる場合、ＤＶＤ用のレーザが軸上にあるのが一般的である。かかる場合、ＤＶＤに対応して、前記第１のカップリングレンズの光軸方向位置を決めることができる。なお、３つの発光素子を共通のヒートシンクに固定し１つのパッケージに収容した３レーザ１パッケージも用いることができる。
【００２９】
請求項５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、前記光源から出射された単一波長の光束は、異なる種類の光情報記録媒体の情報記録面に対して集光され、それぞれ情報の記録及び／又は再生が行えるようになっており、前記第２のカップリングレンズは、情報の記録及び／又は再生が行われるいずれかの光情報記録媒体に応じて、少なくとも光軸方向に変位するように駆動されることを特徴とする。例えばＢＤとＨＤ  ＤＶＤとは、一般的には同じ波長の光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行うが、ＢＤの方が、第２のカップリングレンズにおける基準位置からのズレが最も許容度が低い場合には、ＢＤに対応して、前記第１のカップリングレンズの光軸方向位置を決めることができる。
【００３０】
請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記第１のカップリングレンズは正の屈折作用を有することを特徴とする。前記第１のカップリングレンズを正レンズとすることで、前記光源からの光束を、集光スポット形成のために有効に利用することができる。
【００３１】
請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記第１のカップリングレンズは正の屈折作用を有することを特徴とする。前記第１のカップリングレンズを負レンズとすることで、集光スポットのリム強度分布を適正な特性に変換できる。
【００３２】
請求項８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、前記第２のカップリングレンズは１枚の非球面レンズから構成されていることを特徴とするので、コンパクトで低コストな光ピックアップ装置を提供できる。
【００３３】
請求項９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、前記第２のカップリングレンズは２枚の以上のレンズから構成されていることを特徴とするので、球面収差の補正感度が向上し、よりコンパクトな光ピックアップ装置を提供できる。
【００３４】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至９のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段が、電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の一端に固定された駆動部材と、前記第２のカップリングレンズに連結され、かつ前記駆動部材上に移動可能に保持された可動部材と、から構成され、前記電気機械変換素子を、伸び方向と縮み方向とで速度を変えて繰り返し伸縮させることで、前記可動部材を移動させるようになっていることを特徴とする。
【００３５】
前記駆動手段において、前記電気機械変換素子に対して例えば鋸歯状の波形をしたパルスなどの駆動電圧をごく短時間印加することで、前記電気機械変換素子を微少に伸長または収縮するように変形させることができるが、そのパルスの形状により伸長又は収縮の速度を変えることができる。ここで、前記電気機械変換素子を伸長または収縮方向へ速い速度で変形したとき、前記可動部材は、その質量の慣性により、前記駆動部材の動作に追随せず、そのままの位置に留まる。一方、前記電気機械変換素子がそれよりも遅い速度で反対方向へと変形したとき、前記可動部材は、その間に作用する摩擦力で駆動部材の動作に追随して移動する。したがって、前記電気機械変換素子が伸縮を繰り返すことにより、前記可動部材は一方向へ連続して移動することができる。即ち、高い応答性を有する本発明の駆動手段を用いることで、前記可動部材に連結した前記第２のカップリングレンズを高速に移動させることもでき、且つ微小量移動させることもできる。更に、前記可動部材を定位置に保持するような場合には、前記電気機械変換素子への電力供給を中断すれば、前記可動部材と前記駆動部材との間に作用する摩擦力によって保持されるので、省エネも図れる。加えて、前記駆動手段の構成は、簡素で小型化が可能で、低コストであるという利点もある。よって、光ピックアップ装置において、前記レーザ光源と前記対物レンズとの間に配置された前記第２のカップリングレンズを、その光軸方向に駆動することにより、高精度かつ高速に球面収差補正が可能であり、又コンパクトで消費電力が低く比較的低コストな光ピックアップ装置を実現できる。
【００３６】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置の調整方法は、光源と、第１のカップリングレンズと、少なくとも光軸方向に変位可能な第２のカップリングレンズと、前記第２のカップリングレンズを、少なくとも光軸方向に変位するように駆動する駆動手段と、前記光源から出射され、前記第１のカップリングレンズ及び前記第２のカップリングレンズを通過した光束を入射して、光情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束を受光し、電気信号に変換する受光素子とを有し、前記電気信号に基づいて、前記光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようになっている光ピックアップ装置の調整方法において、
前記光情報記録媒体の代わりに検出手段を配置し、
前記検出手段からの信号に基づいて、前記第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることを特徴とする。
【００３７】
本発明によれば、前記検出手段からの信号に基づいて、前記第１のカップリングレンズを最適な位置に変位させることができる。
【００３８】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置の調整方法は、請求項１１に記載の発明において、前記検出手段は、画像読み取り装置を含むことを特徴とする。画像読み取り装置は、ＣＣＤ等の固体撮像素子を有し、前記対物レンズにより集光されたスポット形状に応じた信号を出力すると好ましい。
【００３９】
請求項１３に記載の光ピックアップ装置の調整方法は、請求項１１又は１２に記載の発明において、前記第２のカップリングレンズを、その可動範囲の中央に位置せしめた状態で、前記第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることを特徴とする。
【００４０】
請求項１４に記載の光ピックアップ装置の調整方法は、光源と、前記光源から出射された光束を入射する第１のカップリングレンズと、前記第１のカップリングレンズから出射された光束を入射する、少なくとも光軸方向に変位可能な第２のカップリングレンズと、前記第２のカップリングレンズを、少なくとも光軸方向に変位するように駆動する駆動手段と、前記第２のカップリングレンズから出射された光束を入射して、光情報記録媒体の情報記録面に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体の情報記録面から反射した光束を受光し、電気信号に変換する受光素子とを有し、前記電気信号に基づいて、前記光情報記録媒体の情報記録面に対して情報の記録及び／又は再生を行えるようになっている光ピックアップ装置の調整方法において、
前記受光素子からの電気信号をジッターメーターに入力し、
前記ジッターメーターからの信号に基づいて、前記第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることを特徴とする。
【００４１】
本発明によれば、前記ジッターメーターからの信号に基づいて、前記第１のカップリングレンズを最適な位置に変位させることができる。
【００４２】
尚、本明細書中、「レンズ」とは、研磨ガラス、成形プラスチックレンズなどの表面が曲面状のレンズのみでなく、ホログラムや回折格子でできたレンズやＧＲＩＮレンズ等も含む。これらレンズは、必ずしも結像性能を有さなくても良く、レンズが構成する光学素子に入射した光線の発散角を変更して出射するよう、入射光線を屈折させて出射する作用を有すれば足りる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、簡素な構成でありながら、調整容易であり、適切に情報の記録及び／又は再生を行える光ピックアップ装置及びその調整方法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】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図６は、保護基板の厚さが異なる光情報記録媒体（光ディスクともいう）であるＢＤ又はＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対して適切に情報の記録／再生を行える本実施の形態の光ピックアップ装置の構成を概略的に示す上面図である。図７は、本実施の形態を矢印ＶII方向から見た側面図である。本実施の形態においては、集光光学系として対物レンズＯＢＪ及びコリメータ光学系ＣＯＬを含む。又、本実施の形態では、第２の光源である第２半導体レーザＬＤ２と、第３の光源である第３半導体レーザＬＤ３とを、同一のパッケージに収容した或いは同一のヒートシンクに固定した、いわゆる２レーザ１パッケージを使用しているが、半導体レーザを個別に配置しても良い。更に、第１の半導体レーザＬＤ１のみを用い、コリメータ光学系ＣＯＬを移動させることで、ＢＤとＨＤ  ＤＶＤとに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行うこともできる。
【００４５】
第１の光ディスクＯＤ１（例えばＢＤ又はＨＤ  ＤＶＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、図１の光ピックアップ装置において、光源波長３８０〜４５０ｎｍの半導体レーザＬＤ１（第１の光源）から出射された光束は、カップリングレンズ（第１のカップリングレンズ）ＣＰＬ１を通過し、更に第１回折素子Ｄ１を通過することで、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された後、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されて、コリメータ光学系ＣＯＬを通過して平行光束に変換された後、立ち上げミラーＭに入射する。第２のカップリングレンズであるコリメータ光学系ＣＯＬの動作については後述する。
【００４６】
図７において、立ち上げミラーＭに入射した光束の一部は、それを透過した後モニタレンズＭＬを通過して、レーザパワーモニタＬＰＭに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。一方、立ち上げミラーＭに入射した光束の残りは、そこで反射され、１／４波長板ＱＷＰを通過した後、対物レンズＯＢＪ（本実施の形態では２枚の素子からなるが１枚でも良い）に入射して、ここから光ディスクＯＤ１の情報記録面Ｒ１（保護基板の厚さ０．１ｍｍ又は０．６ｍｍ）に集光される。
【００４７】
情報記録面Ｒ１で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、コリメータ光学系ＣＯＬを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過してセンサレンズＳＬによって、光検出器（受光素子、以下同じ）ＰＤの受光面に集光されるようになっている。光検出器ＰＤの出力信号を用いて、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。
【００４８】
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対物レンズアクチュエータ機構ＡＣＴのフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータが、第１半導体レーザＬＤ１からの光束を光ディスクＯＤ１の情報記録面Ｒ１上に適切に結像するように、対物レンズＯＢＪをレンズホルダＨＤと一体で移動させるようになっている。
【００４９】
第２の光ディスクＯＤ２（例えばＤＶＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、図１の光ピックアップ装置において、光源波長６００〜７００ｎｍの半導体レーザＬＤ２から出射された光束は、２レーザ１パッケージから外部へと出た後、第２回折素子Ｄ２を通過することで、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され、カップリングレンズ（第１のカップリングレンズ）ＣＰＬ２で発散角を調整され、１／２波長板ＨＷＰ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されて、コリメータ光学系ＣＯＬを通過して平行光束に変換された後、立ち上げミラーＭに入射する。
【００５０】
図７において、立ち上げミラーＭに入射した光束の一部は、それを透過した後モニタレンズＭＬを通過して、レーザパワーモニタＬＰＭに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。一方、立ち上げミラーＭに入射した光束の残りは、そこで反射され、１／４波長板ＱＷＰを通過した後、対物レンズＯＢＪに入射して、ここから光ディスクＯＤ２の情報記録面Ｒ２（保護基板の厚さ０．６ｍｍ）に集光される。
【００５１】
情報記録面Ｒ２で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、コリメータ光学系ＣＯＬを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過してセンサレンズＳＬによって、光検出器ＰＤの受光面に集光されるようになっている。光検出器ＰＤの出力信号を用いて、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。
【００５２】
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対物レンズアクチュエータ機構ＡＣＴのフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータが、第２半導体レーザＬＤ２からの光束を光ディスクＯＤ２の情報記録面Ｒ２上に適切に結像するように、対物レンズＯＢＪをレンズホルダＨＤと一体で移動させるようになっている。
【００５３】
第３の光ディスクＯＤ３（例えばＣＤ）に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、図１の光ピックアップ装置において、光源波長７５０〜８５０ｎｍの半導体レーザＬＤ３から出射された光束は、２レーザ１パッケージから外部へと出た後、第２回折素子Ｄ２を通過することで、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され、カップリングレンズＣＰＬ２で発散角を調整され、１／２波長板ＨＷＰ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されて、コリメータ光学系ＣＯＬを通過して平行光束に変換された後、立ち上げミラーＭに入射する。
【００５４】
図７において、立ち上げミラーＭに入射した光束の一部は、それを透過した後モニタレンズＭＬを通過して、レーザパワーモニタＬＰＭに入射し、レーザパワーの監視に用いられる。一方、立ち上げミラーＭに入射した光束の残りは、そこで反射され、１／４波長板ＱＷＰを通過した後、対物レンズＯＢＪに入射して、ここから光ディスクＯＤ３の情報記録面Ｒ３（保護基板の厚さ１．２ｍｍ）に集光される。
【００５５】
情報記録面Ｒ３で情報ピットにより変調された反射光束は、再び対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰを通過し、立ち上げミラーＭで反射された後、コリメータ光学系ＣＯＬを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過してセンサレンズＳＬによって、光検出器ＰＤの受光面に集光されるようになっている。光検出器ＰＤの出力信号を用いて、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。
【００５６】
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対物レンズアクチュエータ機構ＡＣＴのフォーカシングアクチュエータ及びトラッキングアクチュエータが、第３半導体レーザＬＤ３からの光束を光ディスクＯＤ３の情報記録面Ｒ３上に適切に結像するように、対物レンズＯＢＪをレンズホルダＨＤと一体で移動させるようになっている。
【００５７】
図８は、コリメータ光学系ＣＯＬと、その駆動手段とを一体的に収納した光学系ユニットＣＵの斜視図である。図８において、ベースＢの上面に壁Ｗが形成されている。壁Ｗ（一部を切り欠いて図示）に植設されたガイド軸ＧＳが、ベースＢに沿って延在している。壁Ｗに形成された開口には、レンズＬ３が嵌め込まれている。
【００５８】
又、ベースＢ上には、電気機械変換素子である圧電アクチュエータＰＺの後端が取り付けられている。圧電アクチュエータＰＺは、ＰＺＴ(ジルコン・チタン酸鉛)などで形成された圧電セラミックスを積層してなる。圧電セラミックスは、その結晶格子内の正電荷の重心と負電荷の重心とが一致しておらず、それ自体分極していて、その分極方向に電圧を印加すると伸びる性質を有している。しかし、圧電セラミックスのこの方向への歪みは微小であり、この歪み量により被駆動部材を駆動することは困難であるため、図９に示すように、複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータＰＺが実用可能なものとして提供されている。本実施の形態では、この積層型圧電アクチュエータＰＺを駆動源として用いている。
【００５９】
圧電アクチュエータＰＺの前端には、駆動部材である駆動軸ＤＳが取り付けられている。駆動軸ＤＳは壁Ｗを貫通し、可動部材であるレンズホルダＨＤの駆動孔ＤＡに適度な摩擦力をもって係合している。
【００６０】
開口に光学素子であるレンズＬ１、Ｌ２を同軸に嵌め込んだレンズホルダＨＤは、そのガイド孔ＧＡ内に挿通されたガイド軸ＧＳによりガイドされ、ベースＢ上を移動可能となっている。尚、レンズＬ１、Ｌ２の軸線Ｘ１は、レンズＬ３の軸線Ｘ２と同軸もしくは平行であるが、ガイド軸ＧＳ、駆動軸ＤＳは、平行でも良いし、或いは軸線Ｘ１，Ｘ２に対して傾けてもよい。又、レンズＬ２，Ｌ３を省略し、可動するレンズＬ１を非球面のレンズとしても良い。
【００６１】
レンズホルダＨＤの移動量を磁気的に（又は光学的に）検出する不図示のエンコーダ（位置情報取得手段であり、例えばガイド軸ＧＳに磁気情報を配置し、レンズホルダＨＤに読み取りヘッドなどを設けることができる）から信号（位置情報）を受けて、圧電アクチュエータＰＺを駆動制御するために、配線Ｈを介して電圧を印加する外部の駆動回路（不図示）が配置されている。圧電アクチュエータＰＺと、駆動軸ＤＳと、レンズホルダＨＤとで駆動手段を構成する。尚、駆動回路は、ベースＢ上に配置して、配線により連結しても良い。
【００６２】
次に、この光学系ユニットＣＵによるレンズＬ１，Ｌ２の駆動方法について説明する。一般に、積層型圧電アクチュエータＰＺは、電圧印加時の変位量は小さいが、発生力は大でその応答性も鋭い。したがって、図１０（ａ）に示すように立ち上がりが鋭く立ち下がりがゆっくりとした略鋸歯状波形のパルス電圧を印加すると、圧電アクチュエータＰＺは、パルスの立ち上がり時に急激に伸び、立ち下がり時にそれよりもゆっくりと縮む。したがって、圧電アクチュエータＰＺの伸長時には、その衝撃力で駆動軸ＤＳが図８の手前側へ押し出されるが、レンズＬ１，Ｌ２を保持したレンズホルダＨＤは、その慣性により、駆動軸ＤＳと一緒には移動せず、駆動軸ＤＳと駆動孔ＤＡとの間で滑りを生じてその位置に留まる（わずかに移動する場合もある）。一方、パルスの立ち下がり時には立ち上がり時に比較して駆動軸ＤＳがゆっくりと戻るので、駆動孔ＤＡが駆動軸ＤＳに対して滑らずに、駆動軸ＤＳと一体的に図８の奥側（壁Ｗ側）へ移動する。即ち、周波数が数百から数万ヘルツに設定されたパルスを印加することにより、レンズホルダＨＤを所望の速度で連続的に移動させることができる。尚、以上より明らかであるが、図１０（ｂ）に示すように電圧の立ち上がりがゆっくりで、立ち下がりが鋭いパルスを印加すれば、レンズホルダＨＤを逆の方向へ移動させることができる。なお、ガイド軸ＧＳを軸線Ｘ１，Ｘ２に対して傾けた場合には、レンズＬ１，Ｌ２は、レンズＬ３に対して光軸方向に移動すると共に光軸直交方向へも移動することとなる。
【００６３】
本実施の形態の光ピックアップ装置においては、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３つの異なる種類の光ディスクに対して情報の記録及び／又は再生を行うことができる。ここで、光ディスクにおける保護基板の厚さが異なることに起因して、情報記録面に集光される球面収差が発生する。そこで、本実施の形態においては、使用する光ディスクに応じて、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ１，Ｌ２を光軸方向に移動させ、通過する光束の発散角を変えることで、保護基板の厚さに起因して生じる球面収差を補正した状態で、情報の記録及び／又は再生を行うようになっている。更に、ガイド軸ＧＳを軸線Ｘ１，Ｘ２に対して傾けた場合、２レーザ１パッケージの発光点を切り替えることに応動して、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ１，Ｌ２の光軸を、レンズＬ３の光軸直交方向に適宜移動させることで、例えば２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐにおける基準光軸からずれた発光点からの光束により生じるコマ収差を同時に抑制することもできる。又、本実施の形態の駆動手段は、比較的低コストで、小型の構造であるため、光ピックアップ装置の低コスト化、小型化に貢献する。
【００６４】
更に、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ１，Ｌ２の駆動により、光スポットのリム強度分布を任意に変えることも可能である。コリメート光学系（コリメートレンズともいう）ＣＯＬの代わりに、ズームコリメートレンズ、エキスパンダーレンズ、ズームエキスパンダーレンズを用いても良い。
【００６５】
尚、以上の収差補正においては、球面収差検出手段（不図示）が、光ディスクの情報記録面からの反射光を受光する光検出器ＰＤからの信号に基づいて現在の収差を検出し、その収差を小さくする方向に、圧電アクチュエータＰＺを駆動制御することもできる。
【００６６】
更に、図８に示すように、ベースＢの上面に係止部材としてのストッパＳＰを設け、レンズホルダＨＤの移動端で当接させるようにすれば、位置情報取得手段を使用せずに、レンズＬ１，Ｌ２を最適位置に位置決めすることができ、且つ安定した保持も実現できる。尚、ストッパＳＰは、レンズＬ１，Ｌ２に当接させても良い。
【００６７】
尚、ユーザーが光ピックアップ装置の電源をオフ操作することで、電力の供給が中断されるような場合、完全に電力が遮断される前に、図１１に示すように、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側（例えば可動範囲ＶＲの中央位置よりなるべく圧電アクチュエータＰＺに近い位置）に寄せるようにすると好ましい。駆動軸ＤＳは、圧電アクチュエータＰＺに片持ちに近い状態で支持されているので、光ピックアップ装置に衝撃が付与されたような場合に、過大なモーメントが生じる恐れがあるが、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側に寄せる（好ましくは圧電アクチュエータＰＺに接触させる）ことで、駆動軸ＤＳのモーメントを抑えて、その破損の恐れなどを抑制できる。
【００６８】
次に、本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の調整方法について説明する。図１２は、カップリングレンズＣＰＬ１の支持構造を示す概略斜視図である。図１２において、カップリングレンズＣＰＬ１は、円筒状のホルダＨＬＤに保持されている。ホルダＨＬＤは、不図示のばねにより光軸方向に延在するＶ字溝ＶＧに向かって付勢されつつ、Ｖ字溝ＶＧに沿って移動可能とされている。ホルダＨＬＤの外周には、周溝ＰＧが形成されている。
【００６９】
ハウジングＨにおいて、周溝ＰＧに対応する位置に円筒孔ＡＰが形成されている。調整工具Ｔは、作業者が把持できる頭部Ｔｈと、頭部Ｔｈに連結された円筒状の軸部Ｔｓと、軸部Ｔｓの端面から偏心して突出するピンＴｐとを有している。
【００７０】
調整作業について説明する。図８，９を参照して、作業者は、コリメータ光学系ＣＯＬを可動範囲の中央におき、光ディスクＯＤ１の代わりに調整用ガラス板を載置して、レーザＬＤ１から光束を出射させる。又、対物レンズＯＢＪによりガラス板に集光されたスポットを不図示の光学顕微鏡で観察する。光ディスクＯＤ１の保護層厚は、調整用ガラス板の厚さに対して光学的に等しい（厚さ方向の光路長が等しい）。更に、円筒孔ＡＰに調整工具Ｔの軸部Ｔｓを嵌合させ、ピンＴｐを周溝ＰＧに係合させる。
【００７１】
ここで、作業者が調整工具Ｔの頭部Ｔｈを回転させると、偏心しているピンＴｐが軸部Ｔｓの軸線回りに回動して、周溝ＰＧに対して光軸方向に力を付与するので、ホルダＨＬＤはカップリングレンズＣＰＬ１と共に光軸方向へと移動し、それにより球面収差量が変化する（図５参照）。従って、作業者は、集光されたスポットを光学顕微鏡で観察しながら、調整工具Ｔの頭部Ｔｈを回転させ、最も収差が小さくなる位置にカップリングレンズＣＰＬ１を移動させることができる。
【００７２】
なお、以上の調整は、カップリングレンズＣＰＬ２においても同様に行える。かかる場合、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐの軸上にあるレーザＬＤ２を照射して、調整を行うことが望ましい。
【００７３】
図１３は、光ピックアップ装置の自動調整方法を示す概略構成図である。図１３において、光ディスクＯＤ１の代わりに、画像読み取り手段として撮像素子ＣＣＤを配置する。撮像素子ＣＣＤからの信号は、制御回路ＣＰＵに入力される。入力された信号に基づいて、制御回路ＣＰＵは、圧電アクチュエータＰＺを駆動するようになっている。
【００７４】
第１のカップリングレンズＣＵＬ１は、レンズホルダＨＬＤに保持されている。レンズホルダＨＬＤは、ガイド軸ＧＳに案内されて、圧電アクチュエータＰＺにより駆動される駆動軸ＤＳにより、光軸方向に移動するようになっている。なお、かかる構成は図８に示すものと類似しているが、別な構成であっても良い。
【００７５】
本実施の形態の調整方法について説明すると、第２のカップリングレンズＣＵＬ２を可動範囲の中央におき、レーザＬＤ１から光束を出射させたとき、第１のカップリングレンズＣＵＬ１及び第２のカップリングレンズＣＵＬ２を介して対物レンズＯＢＪにより撮像素子ＣＣＤの受光面に集光されたスポットは、電気信号により変換され制御回路ＣＰＵで画像処理される。制御回路ＣＰＵは、圧電アクチュエータＰＺを両方向に駆動しながら、画像処理に基づいて、より球面収差の少ない位置を探索し、最も球面収差の少ない位置で圧電アクチュエータＰＺを静止させる。
【００７６】
より具体的には、集光スポットの中心を原点として、横軸に集光位置、縦軸に光強度をとると、図１４に示すごときサイドローブ形状が得られるが、中心において最も光強度が高くなり（Ａ）、中心から周辺に向かうにつれて光強度が急激に低下した後、若干光強度が高まる部位がある（Ｂ）。これを１次リングと呼ぶ。かかる集光スポットを撮像素子ＣＣＤ上で観測すると、図１５に示すようになる。即ち、図１５においては、中央のスポットＳＣの周囲に、最大光強度がＢの１次リングＳＲが観測され、さらにその周囲にフレア光Ｆが観測される。球面収差が増大すると、１次リングの光強度Ｂが高くなる。従って、「より球面収差の少ない位置」とは、中央のスポットＳＣの中心光強度Ａが所定値以上であって、且つ１次リングＳＲの最大強度Ｂが最小である状態をいい、かかる状態を得られるように、第１のカップリングレンズＣＵＬ１の自動調整を行うことができる。
【００７７】
なお、撮像素子ＣＣＤの代わりに、或いは不図示の光検出器ＰＤの代わりにジッターメーターを用いることができる。かかる場合、制御回路ＣＰＵは、ジッターメーターからのジッター値に基づいて、圧電アクチュエータＰＺを駆動制御することとなる。
【００７８】
以上述べた実施の形態においては、第２のカップリングレンズの球面収差調整範囲を最適化するために、第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させているが、これに限られることはない。例えば組み付け誤差による光源の光軸方向のズレや、光源と対物レンズとの間にプリズム等を配置した場合において、その厚み誤差がある場合などでも、第２のカップリングレンズの球面収差調整範囲にズレが生じるが、第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることで、これらに対応させることもできる。又、第１のカップリングレンズ及び第２のカップリングレンズ自体に球面収差特性のばらつきがあった場合でも、第１のカップリングレンズを光軸方向に変位させることで、これらに対応させることもできる。更に、第１のカップリングレンズは、正の屈折力を有していても良いし、負の屈折力を有していても良い。
【００７９】
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。２レーザ１パッケージは、第１の半導体レーザＬＤ１と第２の半導体レーザＬＤ２との組み合わせでも良い。又、駆動手段としては、上述の実施の形態に関わらず、ステッピングモータ、ボイスコイルモータ、形状記憶合金などを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】可動レンズの位置を横軸に、球面収差の補正量を縦軸にとって示した図である。
【図２】第２のカップリングレンズが１枚のレンズである本発明のピックアップ装置の主要部を示す概略構成図である。
【図３】図２に示す光ピックアップ装置における第２のカップリングレンズの位置と、補正される球面収差を示す図である。
【図４】第２のカップリングレンズが２枚のレンズからなる本発明のピックアップ装置の主要部を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す光ピックアップ装置における第２のカップリングレンズの位置と、補正される球面収差を示す図である。
【図６】本実施の形態にかかる光ピックアップ装置の構成を概略的に示す上面図である。
【図７】図６の構成を矢印VII方向に見た図である。
【図８】コリメータ光学系ＣＯＬと、その駆動部とを一体的に収納した光学系ユニットＣＵの斜視図である。
【図９】複数の圧電セラミックスＰＥを積み重ねてその間に電極Ｃを並列接続した構造の積層型圧電アクチュエータＰＺを示す斜視図である。
【図１０】圧電アクチュエータＰＺに印加される電圧パルスの波形を示す図である。
【図１１】本実施の形態の変形例にかかるコリメータ光学系の概略構成図である。
【図１２】カップリングレンズＣＰＬ１の支持構造を示す概略斜視図である。
【図１３】光ピックアップ装置の自動調整方法を示す概略構成図である。
【図１４】集光スポットのサイドローブ形状を示す図である。
【図１５】撮像素子ＣＣＤ上で観測される集光スポットの形状を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
ＡＣＴ 対物レンズアクチュエータ機構
Ｂ ベース
ＢＳ ビーム整形素子
ＣＯＬ コリメータ光学系
ＣＵＬ１，ＣＵＬ２ カップリングレンズ
ＣＵ 光学系ユニット
ＤＣ 駆動回路
ＤＳ 駆動軸
ＧＳ ガイド軸
ＨＤ レンズホルダ
ＨＤ１ 第１レンズホルダ
ＨＤ２ 第２レンズホルダ
Ｌ１ レンズ
Ｌ２ レンズ
Ｌ３ レンズ
ＬＤ１ 半導体レーザ
ＬＤ２ 半導体レーザ
ＬＤ３ 半導体レーザ
ＬＰＭ レーザパワーモニタ
Ｍ ミラー
ＭＬ モニタレンズ
ＯＢＪ 対物レンズ
ＯＤ１ 光ディスク
ＯＤ２ 光ディスク
ＯＤ３ 光ディスク
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＤ 光検出器
ＰＥ 圧電セラミックス
ＰＳ  ポジションセンサ
ＰＺ 圧電アクチュエータ
ＱＷＰ １／４波長板
ＳＬ センサレンズ
Ｗ 壁
【図１】
2006252628.tif 000003
【図２】
2006252628.tif 000004
【図３】
2006252628.tif 000005
【図４】
2006252628.tif 000006
【図５】
2006252628.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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