(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストでコンパクトでありながら、４つの異なる光情報記録媒体に対応可能な情報記録再生用光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】第１対物レンズＯＢＪ１を、最も短い波長λ１の光束を用いる光ディスクであるＢＤとＨＤそれぞれの情報記録面に集光させるようにしたので、第１半導体レーザＬＤ１から出射される光束を有効に利用できる。又、第１対物レンズＯＢＪ１によって形成される集光スポットと、第２対物レンズＯＢＪ２によって形成される集光スポットとが、光軸と垂直な面内において異なった位置となるように、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ３から第１対物レンズＯＢＪ１又は第２対物レンズＯＢＪ２に至る光路が形成されているので、情報記録再生用光ディスクに応じて、第１対物レンズＯＢＪ１と第２対物レンズＰＢＪ２とを切り替える必要がなく移動機構が不要となるので、光ピックアップ装置の簡素化・コンパクト化が可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の光束を用いて情報の再生および／または記録を行い、保護基板厚ｔ２（ｔ２＞ｔ１）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ１の光束を用いて情報の再生および／または記録を行い、保護基板厚ｔ３（ｔ３＝ｔ２）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ２＞λ１）の光束を用いて情報の再生および／または記録を行い、保護基板厚ｔ４（ｔ４＞ｔ３）の第４光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ３≧λ２）の光束を用いて情報の再生および／または記録を行う光ピックアップ装置であって、
波長λ１の光束を出射する第１光源と、
波長λ２の光束を出射する第２光源と、
波長λ３の光束を出射する第３光源と、
少なくとも前記第１光情報記録媒体および前記第２光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いられる第１対物光学素子と、少なくとも前記第４光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いられる第２対物光学素子とを有する集光光学系とを備え、
前記第１対物光学素子を使用する際に前記第１対物光学素子に入射される光束が前記第１対物光学素子に入射する位置と、前記第２対物光学素子を使用する際に前記第２対物光学素子に入射される光束が前記第２対物光学素子に入射する位置とが、光軸直交方向において異なる位置となるように、前記第１対物光学素子を使用する際に前記第１対物光学素子に入射される光束の光路と、前記第２対物光学素子を使用する際に前記第２対物光学素子に入射される光束の光路とが異なるよう構成さ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】
前記第１対物光学素子は、前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いら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２対物光学素子は、前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いら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４】
光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子は、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子は、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の接線方向に平行な方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の光軸を結んだ線と、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に延在する線とが、前記第１対物光学素子又は前記第２対物光学素子の光軸上で直交するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の光軸を結んだ線と、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に延在する線とが、前記第１対物光学素子又は前記第２対物光学素子の光軸以外の点で直交するようになっていることを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の光軸を結んだ線と、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に延在する線とが、互いに非直角で交差することを特徴とする請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の少なくとも一方は、単一の素子からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記単一の素子はガラス製であることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記単一の素子はプラスチック製であることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の少なくとも一方は、複数の素子からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記複数の素子はガラス製であることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記複数の素子はプラスチック製であることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記複数の素子の少なくとも１つはガラス製であり、残りはプラスチック製であることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の少なくとも一つの光学面には、回折構造又は位相差付与構造が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
前記集光光学系は、前記第１光情報記録媒体の保護基板厚と前記第２光情報記録媒体の保護基板厚との厚さが異なることに起因して生じる球面収差を補正するための補正素子を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１８】
前記補正素子は光軸方向に変位可能となっていることを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１９】
前記補正素子を光軸方向に変位させる駆動手段を有し、前記駆動手段は、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、前記駆動部材上に移動可能に保持され前記補正素子に連結された可動部材と、前記電気機械変換素子に電圧を印加する駆動回路とを有し、前記駆動回路により印加された電圧に応じて前記電気機械変換素子を伸縮させることで、前記駆動部材と前記可動部材を相対移動させるようになっていることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
前記補正素子を光軸方向に変位させるステッピングモータを有することを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２１】
前記第１対物光学素子は、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体に応じて、少なくとも波長λ１の光束に対して異なる複数次数の回折光を発生する回折構造を有することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２２】
前記異なる回折次数の回折光は、一方の回折光の次数をｎ次（ｎは整数）としたとき、もう一方の回折光の次数が（ｎ＋１）次又は（ｎ−１）次であることを特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２３】
前記第１対物光学素子の前記回折構造は、前記第２光情報記録媒体に対して前記第１光源の光束を用いて情報の記録および／または再生を行う際に必要な前記対物光学素子の像側開口数以内に対応した領域に設けられていることを特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２４】
前記補正素子は液晶素子であることを特徴とする請求項１７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２５】
前記第１光源と前記第２光源とは共通の光源ユニット内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２６】
前記第２光源と前記第３光源とは共通の光源ユニット内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２７】
前記第１光源乃至前記第３光源は共通の光源ユニット内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至２４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
前記集光光学系は、ダイクロイックプリズムを有することを特徴とする請求項１乃至２７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２９】
前記集光光学系は、ミラーもしくはプリズムを有することを特徴とする請求項１乃至２７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３０】
前記第１光源から出射される光束の波長λ１は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲内の波長であり、前記第２光源から出射される光束の波長λ２は、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲内の波長であり、前記第３光源から出射される光束の波長λ３は、７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲内の波長であることを特徴とする請求項１乃至２９のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３１】
前記第１光情報記録媒体の保護層の厚さｔ１は、０．１±０．０３ｍｍの範囲内であり、前記第２光情報記録媒体の保護層の厚さｔ２及び前記第３光情報記録媒体の保護層の厚さｔ３は、０．６±０．１ｍｍの範囲内であり、前記第４光情報記録媒体の保護層の厚さｔ４は、１．２±０．１ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至３０のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３２】
前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ１は、０．８〜０．９であり、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ２は、０．６〜０．７であり、前記第３光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ３は、０．５８〜０．６８であり、前記第４光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ４は、０．４５〜０．５５であることを特徴とする請求項１乃至３１のいずれかに記載の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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ピックアップ装置において、光ディスクに記録された情報の再生や、光ディスクへの情報の記録のための光源として使用されるレーザ光源の短波長化が進み、例えば、青紫色半導体レーザや、第２高調波を利用して赤外半導体レーザの波長変換を行う青色ＳＨＧレーザ等、波長４００〜４２０ｎｍのレーザ光源が実用化されつつある。これら青紫色レーザ光源を使用すると、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）と同じ開口数（ＮＡ）の対物レンズを使用する場合で、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、１５〜２０ＧＢの情報の記録が可能となり（例えばＨＤ  ＤＶＤ：以下、ＨＤと略記する）、対物レンズのＮＡを０．８５にまで高めた場合には、直径１２ｃｍの光ディスクに対して、２３〜２５ＧＢの情報の記録が可能となる（例えばＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ：以下ＢＤと略記する）。以下、本明細書では、青紫色レーザ光源を使用する光ディスク及び光磁気ディスクを総称して「高密度光ディスク」という。
【０００３】
ところで、単一の種類の高密度光ディスクに対して適切に情報の記録／再生ができると言うだけでは、光ディスクプレーヤ／レコーダの製品としての価値は十分なものとはいえず、異なる種類の高密度光ディスクに対して適切に情報の記録／再生ができることが望まれている。更に、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、高密度光ディスクに対して情報の記録／再生ができるだけでは足らず、例えばユーザが所有しているＤＶＤやＣＤに対しても同様に適切に情報の記録／再生ができるようにすることが、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤ／レコーダとしての商品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、高密度光ディスク用の光ディスクプレーヤ／レコーダに搭載される光ピックアップ装置は、高密度光ディスクとＤＶＤ、更にはＣＤとの何れに対しても互換性を維持しながら適切に情報を記録／再生できる性能を有することが望まれる。
【０００４】
ここで、特許文献１、２には、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤの４つの異なる光ディスク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が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２９５９８３号公報
【特許文献２】特開２００４−３１９０６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、特許文献１に開示された光ピックアップ装置においては、ＡＯＤ（ＨＤに対応）、ＤＶＤ、ＣＤ用の対物レンズと、ＢＤ専用の対物レンズを設けると共に、ＢＤ／ＡＯＤ用のレーザから出射された光束が、ＡＯＤ使用時には反射しＢＤ使用時には透過するハーフミラーを設け、それぞれの対物レンズに光量５０％ずつの光束を振り分けて入射するようにしている。しかしながら、このようにハーフミラーを用いる構成では、ＢＤ及びＨＤの記録／再生のために本来必要な光量の２倍以上の光量を有する光束を出射できるレーザ光源が必要となり、コストが顕著に増大するという問題がある。又、ＤＶＤ／ＣＤ用の光源及び光学系と、ＢＤ／ＡＯＤ用の光源及び光学系を二層に重ね合わせた構成を有し、光ピックアップ装置の厚みが増すという問題もある。
【０００６】
これに対し特許文献２では、同様に２つの対物レンズを用いて互換を実現しているが、情報の記録及び／又は再生を行おうとする光ディスクに応じて、対物レンズ等を移動させて切り替えを行っている。かかる構成では、レーザ光源から照射された光束の有効利用が図れるという利点があるが、２つの対物レンズの高精度な切り替え機構を設ける必要があり、その分だけ光ピックアップ装置の大型化やコストアップを招く恐れがある。
【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、低コストでコンパクトでありながら、４つの異なる光情報記録媒体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】
請求項１に記載の光ピックアップ装置は、保護基板厚ｔ１の第１光情報記録媒体に対して、波長λ１の光束を用いて情報の再生および／または記録を行い、保護基板厚ｔ２（ｔ２＞ｔ１）の第２光情報記録媒体に対して、波長λ１の光束を用いて情報の再生および／または記録を行い、保護基板厚ｔ３（ｔ３＝ｔ２）の第３光情報記録媒体に対して、波長λ２（λ２＞λ１）の光束を用いて情報の再生および／または記録を行い、保護基板厚ｔ４（ｔ４＞ｔ３）の第４光情報記録媒体に対して、波長λ３（λ３≧λ２）の光束を用いて情報の再生および／または記録を行う光ピックアップ装置であって、
波長λ１の光束を出射する第１光源と、
波長λ２の光束を出射する第２光源と、
波長λ３の光束を出射する第３光源と、
少なくとも前記第１光情報記録媒体および前記第２光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いられる第１対物光学素子と、少なくとも前記第４光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いられる第２対物光学素子とを有する集光光学系とを備え、
前記第１対物光学素子を使用する際に前記第１対物光学素子に入射される光束が前記第１対物光学素子に入射する位置と、前記第２対物光学素子を使用する際に前記第２対物光学素子に入射される光束が前記第２対物光学素子に入射する位置とが、光軸直交方向において異なる位置となるように、前記第１対物光学素子を使用する際に前記第１対物光学素子に入射される光束の光路と、前記第２対物光学素子を使用する際に前記第２対物光学素子に入射される光束の光路とが異なるよう構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記第１対物光学素子が、最も短い波長λ１の光束を、種類の異なる第１光情報記録媒体と第２光情報記録媒体のそれぞれの情報記録面に集光するようにしたので、前記第１光源から出射される光束を、第１光情報記録媒体と第２光情報記録媒体のそれぞれの情報記録面に集光するための対物光学素子が別々の構成とした場合に必要となる、ハーフミラー等の光量振り分け手段が必要なくなり、前記第１光源から出射される光束の有効利用を図ることができる。又、第１対物光学素子が使用される際と、第２対物光学素子が使用される際とで、使用される対物光学素子の切り替えが、共通の光路上に第１及び第２対物光学素子が挿脱的に差し替え配置されることにより行われるのではなく、第１対物光学素子及び第２対物光学素子を支持する支持部材がこの切り替えの際に装置全体に対して実質的に固定的な位置関係を保持されて、少なくとも第１対物光学素子が使用される際には第１対物光学素子に入射させる光束用の光路が形成され、少なくとも第２対物光学素子が使用される際には第２対物光学素子に入射させる光束用の光路が形成される構成となっており、第１対物光学素子と第２対物光学素子とを切り替えるための高精度の移動切り替え機構が不要となって光ピックアップ装置の簡素化・コンパクト化・低コスト化を図ることができる。
【００１０】
例えば、前記第１光情報記録媒体をＢＤ、前記第２光情報記録媒体をＨＤ、前記第３光情報記録媒体をＤＶＤ、前記第４光情報記録媒体をＣＤとすると、前記第１光源は青紫色レーザ、前記第２光源は赤色レーザ、前記第３光源は赤外レーザを用いることができるが、本発明を適用することで、光束の波長差・開口径差（開口数差）或いは光情報記録媒体の保護基板厚の差に関わらず互換を実現することができる。
【００１１】
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、前記第１対物光学素子は、前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いられることを特徴とする。
【００１２】
請求項３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、前記第２対物光学素子は、前記第３光情報記録媒体に対して、情報の再生および／または記録を行う際、集光スポットを形成するために用いられることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子は、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に並んで配置されていることを特徴とする。
【００１４】
図１は、本発明を説明するための図である。図１において、支持部材Ｈは、第１対物光学素子ＯＢＪ１と、第２対物光学素子ＯＢＪ２とを支持しており、不図示のコースアクチュエータにより、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体ＯＤに対して半径方向に移動可能に配置され、かつ不図示の２軸アクチュエータによりフォーカシング及びトラッキング制御のために変位可能に配置されている。第１対物光学素子ＯＢＪ１と第２対物光学素子ＯＢＪ２は、光情報記録媒体ＯＤの半径方向に並んで配置されているので、第１対物光学素子ＯＢＪ１により集光スポットを形成されるトラックＴ１は、第２対物光学素子ＯＢＪ２により集光スポットを形成されるトラックＴ２に対して、大きくずれているが、いずれの対物光学素子も光情報記録媒体ＯＤの半径方向に沿って移動可能となるため、波長λ１及び波長λ２の光束を集光するのに適している。
【００１５】
請求項５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子は、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の接線方向に平行な方向に並んで配置されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項５に記載の発明において、光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の光軸を結んだ線と、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に延在する線とが、前記第１対物光学素子又は前記第２対物光学素子の光軸上で直交するようになっていることを特徴とする。
【００１７】
図２は、本発明を説明するための図である。図２において、支持部材Ｈは、第１対物光学素子ＯＢＪ１と、第２対物光学素子ＯＢＪ２とを支持しており、不図示のコースアクチュエータにより、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体ＯＤに対して半径方向に移動可能に配置され、かつ不図示の２軸アクチュエータによりフォーカシング及びトラッキング制御のために変位可能に配置されている。第１対物光学素子ＯＢＪ１と第２対物光学素子ＯＢＪ２は、光情報記録媒体ＯＤの接線方向に平行な方向に並んで配置されており、且つ第１対物光学素子ＯＢＪ１と第２対物光学素子ＯＢＪ２の光軸を結んだ線Ｌ１と、光情報記録媒体ＯＤの半径方向に延在する線Ｌ２とが、第１対物光学素子ＯＢＪ１の光軸上で直交するようになっているので、第１対物光学素子ＯＢＪ１により集光スポットを形成されるトラックＴ１は、第２対物光学素子ＯＢＪ２により集光スポットを形成されるトラックＴ２に対して、若干ずれている。第１対物光学素子ＯＢＪ１は、光情報記録媒体ＯＤの半径方向に沿って移動可能となるため、特に波長λ１の光束を集光するのに適している。
【００１８】
請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項５に記載の発明において、光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の光軸を結んだ線と、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に延在する線とが、前記第１対物光学素子又は前記第２対物光学素子の光軸以外の点で直交するようになっていることを特徴とする。
【００１９】
図３は、本発明を説明するための図である。図３において、支持部材Ｈは、第１対物光学素子ＯＢＪ１と、第２対物光学素子ＯＢＪ２とを支持しており、不図示のコースアクチュエータにより、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体ＯＤに対して半径方向に移動可能に配置され、かつ不図示の２軸アクチュエータによりフォーカシング及びトラッキング制御のために変位可能に配置されている。第１対物光学素子ＯＢＪ１と第２対物光学素子ＯＢＪ２は、光情報記録媒体ＯＤの接線方向に平行な方向に並んで配置されており、且つ第１対物光学素子ＯＢＪ１と第２対物光学素子ＯＢＪ２の光軸を結んだ線Ｌ１と、光情報記録媒体ＯＤの半径方向に延在する線Ｌ２とが、第１対物光学素子ＯＢＪ１と第２対物光学素子ＯＢＪ２の光軸間中点で直交するようになっているので、第１対物光学素子ＯＢＪ１により集光スポットを形成されるトラックＴは、第２対物光学素子ＯＢＪ２により集光スポットを形成されるトラックＴとほぼ同じとなる。支持部材Ｈのはみ出し量が小さいので、コンパクトな構成を提供できる。
【００２０】
請求項８に記載の光ピックアップ装置は、請求項５に記載の発明において、光軸方向に見たときに、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の光軸を結んだ線と、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体の半径方向に延在する線とが、互いに非直角で交差することを特徴とする。図３を例に取ると、線Ｌ１と線Ｌ２とが直交していない場合である。
【００２１】
請求項９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の少なくとも一方は、単一の素子からなることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置は、請求項９に記載の発明において、前記単一の素子はガラス製であることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置は、請求項９に記載の発明において、前記単一の素子はプラスチック製であることを特徴とする。
【００２４】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の少なくとも一方は、複数の素子からなることを特徴とする。
【００２５】
請求項１３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２に記載の発明において、前記複数の素子はガラス製であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２に記載の発明において、前記複数の素子はプラスチック製であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２に記載の発明において、前記複数の素子の少なくとも１つはガラス製であり、残りはプラスチック製であることを特徴とする。
【００２８】
請求項１６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１５のいずれかに記載の発明において、前記第１対物光学素子と前記第２対物光学素子の少なくとも一つの光学面には、回折構造又は位相差付与構造が形成されていることを特徴とする。「回折構造」とは、透過する光束に応じて所定次数の回折光を発生させる構造をいい、「位相差付与構造」とは、透過する光束に応じて所定の位相差を発生させる構造をいう。
【００２９】
請求項１７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１６のいずれかに記載の発明において、前記集光光学系は、前記第１光情報記録媒体の保護基板厚と前記第２光情報記録媒体の保護基板厚との厚さが異なることに起因して生じる球面収差を補正するための補正素子を有することを特徴とする。
【００３０】
請求項１８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１７に記載の発明において、前記補正素子は光軸方向に変位可能となっていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１８に記載の発明において、前記補正素子を光軸方向に変位させる駆動手段を有し、前記駆動手段は、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、前記駆動部材上に移動可能に保持され前記補正素子に連結された可動部材と、前記電気機械変換素子に電圧を印加する駆動回路とを有し、前記駆動回路により印加された電圧に応じて前記電気機械変換素子を伸縮させることで、前記駆動部材と前記可動部材を相対移動させるようになっていることを特徴とする。
【００３２】
前記駆動手段の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にかかる駆動手段を用いることで、前記可動部材に連結した補正素子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、例えば前記光源と前記対物光学素子との間に配置された補正素子を、その光軸に交差する方向に駆動することにより、高精度かつ高速にコマ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。
【００３３】
請求項２０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１８に記載の発明において、前記補正素子を光軸方向に変位させるステッピングモータを有することを特徴とする。
【００３４】
請求項２１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１７のいずれかに記載の発明において、前記第１対物光学素子は、情報を記録および／または再生しようとする光情報記録媒体に応じて、少なくとも波長λ１の光束に対して異なる複数次数の回折光を発生する回折構造を有することを特徴とする。
【００３５】
請求項２２に記載の光ピックアップ装置は、請求項２１に記載の発明において、前記異なる回折次数の回折光は、一方の回折光の次数をｎ次（ｎは整数）としたとき、もう一方の回折光の次数が（ｎ＋１）次又は（ｎ−１）次であることを特徴とする。
【００３６】
請求項２３に記載の光ピックアップ装置は、請求項２１に記載の発明において、前記第１対物光学素子の前記回折構造は、前記第２光情報記録媒体に対して前記第１光源の光束を用いて情報の記録および／または再生を行う際に必要な前記対物光学素子の像側開口数以内に対応した領域に設けられていることを特徴とする。
【００３７】
請求項２２又は２３に記載の発明によれば、回折により同一波長の光を第１光情報記録媒体と第２光情報記録媒体の２つの集光位置に集光する構成とした場合に、それぞれの回折効率を最適にすることで、保護基板厚の差に起因して生じる球面収差を補正できる。特に、請求項２３の発明では、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体のそれぞれに集光する光束の両方ともが透過する第２領域と、前記第１光情報記録媒体に集光する光束のみが透過する第１領域において、第２領域で効率を最適化しながら第１領域では前記第１光情報記録媒体に集光する光束の効率を１００％とすれば、両方の媒体に集光する光束の効率を最適化できる。尚、回折構造を用いて、透過する光束の波長差に起因して生じる球面収差なども補正できる。
【００３８】
請求項２４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１７に記載の発明において、前記補正素子は液晶素子であることを特徴とする。
【００３９】
請求項２５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至２４のいずれかに記載の発明において、前記第１光源と前記第２光源とは共通の光源ユニット内に配置されていることを特徴とする。
【００４０】
請求項２６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至２４のいずれかに記載の発明において、前記第２光源と前記第３光源とは共通の光源ユニット内に配置されていることを特徴とする。
【００４１】
請求項２７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至２４のいずれかに記載の発明において、前記第１光源乃至前記第３光源は共通の光源ユニット内に配置されていることを特徴とする。
【００４２】
請求項２８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至２７のいずれかに記載の発明において、前記集光光学系は、ダイクロイックプリズムを有することを特徴とするので、対物光学素子以外の光学素子の駆動を行わない簡素な光ピックアップ装置を提供できる。
【００４３】
請求項２９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至２７のいずれかに記載の発明において、前記集光光学系は、ミラーもしくはプリズムを有することを特徴とするので、対物光学素子以外の光学素子の駆動を行わない簡素な光ピックアップ装置を提供できる。
【００４４】
請求項３０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至２９のいずれかに記載の発明において、前記第１光源から出射される光束の波長λ１は、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の範囲内の波長であり、前記第２光源から出射される光束の波長λ２は、６００ｎｍ以上７００ｎｍ未満の範囲内の波長であり、前記第３光源から出射される光束の波長λ３は、７００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲内の波長であることを特徴とする。尚、波長λ１が上述の範囲であれば、前記第１光情報記録媒体と前記第２光情報記録媒体とに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に同じ波長を用いる必要はなく、また前記第３光情報記録媒体と前記第４光情報記録媒体とに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に同じ波長を用いても良い。
【００４５】
請求項３１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至３０のいずれかに記載の発明において、前記第１光情報記録媒体の保護層の厚さｔ１は、０．１±０．０３ｍｍの範囲内であり、前記第２光情報記録媒体の保護層の厚さｔ２及び前記第３光情報記録媒体の保護層の厚さｔ３は、０．６±０．１ｍｍの範囲内であり、前記第４光情報記録媒体の保護層の厚さｔ４は、１．２±０．１ｍｍの範囲内であることを特徴とする。
【００４６】
請求項３２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至３１のいずれかに記載の発明において、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ１は、０．８〜０．９であり、前記第２光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ２は、０．６〜０．７であり、前記第３光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ３は、０．５８〜０．６８であり、前記第４光情報記録媒体に対して情報の記録および／または再生を行う際の対物光学素子の像側開口数ＮＡ４は、０．４５〜０．５５であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、低コストでコンパクトでありながら、４つの異なる光情報記録媒体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】
【００４８】
本明細書においては、光ディスク（光情報記録媒体ともいう）は、保護層（保護基板ともいう）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。尚、第１光情報記録媒体の記録容量τ１、第２光情報記録媒体の記録容量τ２、第３光情報記録媒体の記録容量τ３、及び、第４光情報記録媒体の記録容量τ４とは、τ１＞τ２＞τ３＞τ４の関係になっている。
【００４９】
また、本明細書において、「対物光学素子」とは、光ピックアップ装置において光ディスクに対向する位置に配置され、光源から射出された波長が互いに異なる光束を、記録密度が互いに異なる光ディスクのそれぞれの情報記録面上に集光する機能を有する集光素子を少なくとも含む光学素子を指す。
【００５０】
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。
【００５１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する。図４は、ＢＤ（ここでは第１光情報記録媒体）、ＨＤ（ここでは第２光情報記録媒体）、ＤＶＤ（ここでは第３光情報記録媒体）及びＣＤ（ここでは第４光情報記録媒体）の全てに対して互換可能に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置ＰＵ１の概略断面図である。図５は、２つの対物レンズ（対物光学素子ともいう）を保持するレンズホルダの断面図である。
【００５２】
図５において、支持部材であるレンズホルダＨは、軸線を略平行とする２つの開口ＨＤａ、ＨＤｂを形成している。開口ＨＤａの図で上面の座繰り部ＨＤｃに当接するようにして、第１対物レンズ（第１対物光学素子ともいう）ＯＢＪ１のフランジＦＬ１が取り付けられている。一方、開口ＨＤｂの図で上面の座繰り部ＨＤｄの内周面は、第２対物レンズ（第２対物光学素子ともいう）ＯＢＪ２の主点Ｍの位置をほぼ中心とする球面となっている。この内周面にフランジＦＬ２を当接させるようにして、第２対物レンズＯＢＪ２がレンズホルダＨに取り付けられている。本実施の形態では、光情報記録媒体に対するレンズホルダＨの配置関係は、図１に示すものとするが、図２，３或いはそれ以外の配置関係であっても良い。
【００５３】
図４に示すように、レンズホルダＨは、アクチュエータＡＣＴにより少なくとも２次元的に可動に支持されている。アクチュエータＡＣＴは、光ピックアップ装置のフレーム（不図示）に対して位置調整可能に取り付けられたアクチュエータべースＡＣＴＢを有している。アクチュエータベースＡＣＴＢには２つの開口が設けられ、一方の開口は、ＢＤ、ＨＤ又はＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、第１対物レンズＯＢＪ１に入射する光束を透過するようになっており、他方の開口は、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、第２対物レンズＯＢＪ２に入射する光束を透過するようになっている。
【００５４】
まず、ＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図４において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１を通過し、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、光源から出射した光束を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するための光学手段である回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。エキスパンダーレンズＥＸＰは、平行光束の光束径を変更（ここでは拡大）し、少なくとも一つの光学素子が光軸方向に可動となっている。
【００５５】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＢＤの保護層（厚さｔ１＝０．１ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００５６】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を通過して第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＢＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００５７】
また、第１光検出器ＰＤ１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、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＢＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００５８】
次に、ＨＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図４において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１を通過し、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、光源から出射した光束を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するための光学手段である回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。補正素子であるエキスパンダーレンズＥＸＰを構成する一部のレンズは、ＢＤとＨＤとの保護基板厚の差に基づく球面収差を補正すべく、詳細は後述するアクチュエータを用いて光軸方向に変位させられる。又、ＢＤ使用時とＨＤ使用時の開口数の差に対応して、絞り（不図示）が光路内に挿入されても構わないし、対物レンズにおいて、例えばＢＤ開口数に相当する有効径領域とＨＤ開口数に相当する有効径領域の間の領域において、ＢＤ用ディスク基板に対してほぼ無収差で集光し、ＨＤ用ディスク基板に対して収差を発生させて光情報記録面上でＨＤの記録または再生を行う際の不要光をフレアとして集光スポットに影響を与えないようにするような開口制限機能を持たせても構わない。前記開口制限機能は、位相構造を用いたり、少なくともＨＤ開口数領域の内側と外側の２つの領域を持つ非球面形状を用いたりすることで達成することができる。
【００５９】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＨＤの保護層（厚さｔ２＝０．６ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００６０】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を通過して第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＨＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００６１】
また、第１光検出器ＰＤ１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、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＨＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００６２】
次に、ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１で反射され、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。
【００６３】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＤＶＤの保護層（厚さｔ３＝０．６ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００６４】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射されて第２光検出器ＰＤ２の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＤＶＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００６５】
また、第２光検出器ＰＤ２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、第２半導体レーザＬＤ２からの光束をＤＶＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００６６】
更に、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７００ｎｍ〜８００ｎｍ）から出射された光束は、偏光ミラーＰＭで反射され、第２コリメートレンズＣＬ２に入射して平行光束となり、更に第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過して、第２対物レンズＯＢＪ２により集光されて、ＣＤの保護層（厚さｔ４＝１．２ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００６７】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＢＪ２、第２の１／４波長板ＱＷＰ２、第２コリメートレンズＣＬ２、偏光ミラーＰＭを通過して、第３光検出器ＰＤ３の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＣＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００６８】
また、第３光検出器ＰＤ３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、第３半導体レーザＬＤ３からの光束をＣＤの情報記録面に結像するように、第２対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００６９】
図６は、図４に示す光ピックアップ装置に用いることができる、レンズＬ１、Ｌ２からなるエキスパンダーレンズＥＸＰ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６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Ｌ２が嵌め込まれている。
【００７０】
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７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。
【００７１】
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。
【００７２】
開口に光学素子であるレンズＬ１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。
【００７３】
移動レンズの移動量制御は、レンズ移動量を検出することで行う方法や、光源からの光束が対物レンズを介して光情報記録面上に結像する収差を検知する手段を用いることで行う方法を用いることが出来る。
【００７４】
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Ｈｃ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。
【００７５】
次に、この光学系ユニットＣＵによるレンズＬ１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８（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６の手前側へ押し出されるが、レンズＬ１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６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８（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。尚、レンズホルダＨｄは、ステッピングモータで駆動しても良い。
【００７６】
本実施の形態においては、図６に示すように、エキスパンダーレンズＥＸＰは、Ｌ１、Ｌ２の２枚構成のエキスパンダーレンズであり、少なくとも１枚の負レンズと１枚の正レンズを含み、一方のレンズを光軸方向に移動させる構成であるが、２枚のレンズを同時に駆動させてもよい。更に、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズからなる３枚構成以上のエキスパンダレンズとしてもよい。また、移動させるレンズは負レンズであっても構わないし正レンズであっても構わない。特に負レンズを可動レンズとした場合には、エキスパンダーレンズにおいて径の小さいほうのレンズを移動レンズとすることが出来るので、移動レンズが小さく軽いことからアクチュエータ駆動時の消費電力を正レンズ駆動とする場合に比べて小さく出来る等のメリットがあり望ましい。
【００７７】
本実施の形態の光ピックアップ装置においては、ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ、ＣＤの４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、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ１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。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。
【００７８】
更に、エキスパンダーレンズＥＸＰのレンズＬ１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。エキスパンダーレンズＥＸＰの代わりに、コリメートレンズ、ズームコリメートレンズ、ズームエキスパンダーレンズを用いても良い。又、補正素子としては液晶素子なども用いることができる。
【００７９】
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。
【００８０】
図９は、ＢＤ（ここでは第１光情報記録媒体）、ＨＤ（ここでは第２光情報記録媒体）、ＤＶＤ（ここでは第３光情報記録媒体）及びＣＤ（ここでは第４光情報記録媒体）の全てに対して互換可能に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置ＰＵ２の概略断面図である。本実施の形態においては、第２半導体レーザＬＤ２と第３半導体レーザＬＤ３とが、同一の筐体（光源ユニットともいう）内に収納された、いわゆる２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐが設けられている。
【００８１】
尚、本実施の形態では第１半導体レーザＬＤ１と、第２半導体レーザＬＤ２及び第３半導体レーザＬＤ３を含む２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐとを用いているが、これを３つの半導体レーザを含む３レーザ１パッケージ３Ｌ１Ｐとしてもよい。その際、光源からの光束を、第１対物レンズＯＢＪ１を用いてＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤへ集光させ、また第２対物レンズＯＢＪ２を用いてＣＤへ集光させ、それにより記録及び／または再生を行う構成としても構わないし、或いは第１対物レンズＯＢＪ１を用いてＢＤ、ＨＤへ集光させ、また第２対物レンズＯＢＪ２を用いてＤＶＤ、ＣＤへ集光させ、それにより記録及び／または再生を行う構成としても構わない。
【００８２】
第１対物レンズＯＢＪ１と第２対物レンズＯＢＪ２とを支持するレンズホルダＨは、アクチュエータＡＣＴにより少なくとも２次元的に可動に支持されている。アクチュエータＡＣＴは、光ピックアップ装置のフレーム（不図示）に対して位置調整可能に取り付けられたアクチュエータべースＡＣＴＢを有している。アクチュエータベースＡＣＴＢには２つの開口が設けられ、一方の開口は、ＢＤ、ＨＤ又はＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、第１対物レンズＯＢＪ１に入射する光束を透過するようになっており、他方の開口は、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、第２対物レンズＯＢＪ２に入射する光束を透過するようになっている。
【００８３】
まず、ＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図９において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１を通過し、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、光源から出射した光束を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するための光学手段である回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。エキスパンダーレンズＥＸＰは、平行光束の光束径を変更（ここでは拡大）し、少なくとも一つの光学素子が光軸方向に可動となっている。
【００８４】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２及び第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＢＤの保護層（厚さｔ１＝０．１ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００８５】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光軸補正素子ＳＥを通過して第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＢＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。尚、光軸補正素子ＳＥは、第２半導体レーザＬＤ２と第３半導体レーザＬＤ３の光軸ずれを補正することにより、いずれから照射された光束も、第１光検出器ＰＤ１の受光面の最適位置に集光させるように機能するものであり、第１半導体レーザＬＤ１からの光束はそのまま透過するようになっている。
【００８６】
また、第１光検出器ＰＤ１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、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＢＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００８７】
次に、ＨＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図９において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１を通過し、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、光源から出射した光束を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するための光学手段である回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。補正素子であるエキスパンダーレンズＥＸＰを構成する一部のレンズは、ＢＤとＨＤとの保護基板厚の差に基づく球面収差を補正すべく、図６に示す駆動手段を用いて光軸方向に変位させられる。又、ＢＤ使用時とＨＤ使用時の開口数の差に対応して、絞り（不図示）が光路内に挿入されても構わないし、対物レンズにおいて、例えばＢＤ開口数に相当する有効径領域とＨＤ開口数に相当する有効径領域の間の領域において、ＢＤ用ディスク基板に対してほぼ無収差で集光し、ＨＤ用ディスク基板に対して収差を発生させて光情報記録面上でＨＤの記録または再生を行う際の不要光をフレアとして集光スポットに影響を与えないようにするような開口制限機能を持たせても構わない。前記開口制限機能は、位相構造を用いたり、少なくともＨＤ開口数領域の内側と外側の２つの領域を持つ非球面形状を用いたりすることで達成することができる。
【００８８】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２及び第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＨＤの保護層（厚さｔ２＝０．６ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００８９】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光軸補正素子ＳＥを通過して第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＨＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００９０】
また、第１光検出器ＰＤ１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、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＨＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００９１】
次に、ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐの第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１で反射され、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。
【００９２】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した後の光路は、以下のいずれかを選択できる。第１の光路としては、第２半導体レーザＬＤ２から出射された光束が、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２を透過し、第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＤＶＤの保護層（厚さｔ３＝０．６ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００９３】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬと光軸補正素子ＳＥを通過し、第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＤＶＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００９４】
一方、第２の光路としては、第２半導体レーザＬＤ２から出射された光束が、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２及びミラーＭＲで反射され、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過して、第２対物レンズＯＢＪ２により集光されて、ＤＶＤの保護層（厚さｔ３＝０．６ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００９５】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＢＪ２、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過し、ミラーＭＲ及び第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射され、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬと光軸補正素子ＳＥを通過し、第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＤＶＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００９６】
第１光検出器ＰＤ１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、第２半導体レーザＬＤ２からの光束をＤＶＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１又は第２対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【００９７】
更に、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐの第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７００ｎｍ〜８００ｎｍ）から出射された光束は、第１ダイクロイックプリズムＤＰ１で反射され、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は回折格子Ｇを通過し、更に偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。
【００９８】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第２ダイクロイックプリズムＤＰ２及びミラーＭＲで反射され、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過して、第２対物レンズＯＢＪ２により集光されて、ＣＤの保護層（厚さｔ４＝１．２ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【００９９】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＢＪ２、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過し、ミラーＭＲ及び第２ダイクロイックプリズムＤＰ２で反射され、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、更にセンサレンズＳＬを通過し、光軸補正素子ＳＥで２レーザ１パッケージの構造上生じる光軸ずれを補正され、第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＣＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１００】
第１光検出器ＰＤ１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、第３半導体レーザＬＤ３からの光束をＣＤの情報記録面に結像するように、第２対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【０１０１】
図９に示すダイクロイックプリズムＤＰ１，ＤＰ２（またはダイクロミラーでもよい）の具体的な例として、少なくとも波長λ１の光束は透過し、波長λ３の光束は反射する構成のプリズムであり、その中で波長λ２の光束は、第１対物レンズＯＢＪ１を用いてＤＶＤに集光させるなら透過、第２対物レンズＯＢＪ２を用いてＤＶＤに集光させるなら反射する構成のプリズムとすればよい。
【０１０２】
図９の実施の形態では、光源からの光束を、第１対物レンズＯＢＪ１を用いて少なくともＢＤ、ＨＤに集光させ、第２対物レンズＯＢＪ２を用いて少なくともＣＤに集光させるようにしているが、これを第１対物レンズＯＢＪ１を用いて少なくともＣＤに集光させ、第２対物レンズＯＢＪ２を用いて少なくともＢＤ、ＨＤに集光させるようにしてもよい。その際のダイクロイックプリズム（ミラー）は少なくとも波長λ１の光束については反射させ、波長λ３の光束は透過する構成のプリズムであり、その中で波長λ２の光束は第１対物レンズＯＢＪ１を用いてＤＶＤに集光させるなら透過、第２対物レンズＯＢＪ２を用いてＤＶＤに集光させるなら反射する構成のプリズムとすればよい。
【０１０３】
図１０は、ＢＤ（ここでは第１光情報記録媒体）、ＨＤ（ここでは第２光情報記録媒体）、ＤＶＤ（ここでは第３光情報記録媒体）及びＣＤ（ここでは第４光情報記録媒体）の全てに対して互換可能に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置ＰＵ３の概略断面図である。本実施の形態においても、第２半導体レーザＬＤ２と第３半導体レーザＬＤ３とが、同一の筐体内に収納された、いわゆる２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐが設けられている。
【０１０４】
更に本実施の形態においては、回折素子ＤＥを２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐと第２コリメータＣＬ２との間に配置している。回折素子ＤＥは、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐのカバーを兼用していると好ましい。
【０１０５】
尚、本実施の形態では第１半導体レーザＬＤ１と、第２半導体レーザＬＤ２及び第３半導体レーザＬＤ３を含む２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐとを用いているが、これを第１半導体レーザＬＤ１及び第２半導体レーザＬＤ２を含む２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐと、第３半導体レーザＬＤ３の組み合わせとしてもよい。その際、光源からの光束を、第１対物レンズＯＢＪ１を用いてＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤへ集光させ、また第２対物レンズＯＢＪ２を用いてＣＤへ集光させ、それにより記録及び／または再生を行う構成とすることが望ましい。
【０１０６】
本実施の形態にかかる回折素子ＤＥは、光学面に回折構造を形成しており、第２の半導体レーザＬＤ２の光束が入射したときには０次回折光が最も高い回折効率を有し、第３の半導体レーザＬＤ３の光束が入射したときにはｎ次回折光が最も高い回折効率を有するように設定されている。かかる回折効果を利用することで、第２の半導体レーザＬＤ２が光ピックアップ装置の光軸上に位置し、且つ第３の半導体レーザＬＤ３がその光軸からずれて配置されている場合でも、第３の半導体レーザＬＤ３から出射された光束が、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐから出るときには、第２の半導体レーザＬＤ２から出射された光束と軸線が一致するようにすることができ、それにより第２光検出器ＰＤ２上での光軸ずれを回避することができる。
【０１０７】
第１対物レンズＯＢＪ１と第２対物レンズＯＢＪ２とを支持するレンズホルダＨは、アクチュエータＡＣＴにより少なくとも２次元的に可動に支持されている。アクチュエータＡＣＴは、光ピックアップ装置のフレーム（不図示）に対して位置調整可能に取り付けられたアクチュエータべースＡＣＴＢを有している。アクチュエータベースＡＣＴＢには２つの開口が設けられ、一方の開口は、ＢＤ、ＨＤ又はＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、第１対物レンズＯＢＪ１に入射する光束を透過するようになっており、他方の開口は、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、第２対物レンズＯＢＪ２に入射する光束を透過するようになっている。
【０１０８】
まず、ＢＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図１０において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、光源から出射した光束を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するための光学手段である第１回折格子Ｇ１を通過し、更に第１偏光ビームスプリッタＰＢＳ１及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。エキスパンダーレンズＥＸＰは、平行光束の光束径を変更（ここでは拡大）し、少なくとも一つの光学素子が光軸方向に可動となっている。
【０１０９】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＢＤの保護層（厚さｔ１＝０．１ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１１０】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、第１偏光ビームスプリッタＰＢＳ１で反射され、更に第１センサレンズＳＬ１を通過し、第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＢＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１１１】
また、第１光検出器ＰＤ１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、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＢＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【０１１２】
次に、ＨＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。図１０において、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、ビームシェイパＢＳを通過することで光束の形状を補正された上で、第１コリメートレンズＣＬ１に入射して平行光束となる。第１コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、光源から出射した光束を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するための光学手段である第１回折格子Ｇ１を通過し、更に第１偏光ビームスプリッタＰＢＳ１及びエキスパンダーレンズＥＸＰを通過する。補正素子であるエキスパンダーレンズＥＸＰを構成する一部のレンズは、ＢＤとＨＤとの保護基板厚の差に基づく球面収差を補正すべく、図６に示す駆動手段を用いて光軸方向に変位させられる。又、ＢＤ使用時とＨＤ使用時の開口数の差に対応して、絞り（不図示）が光路内に挿入されても構わないし、対物レンズにおいて、例えばＢＤ開口数に相当する有効径領域とＨＤ開口数に相当する有効径領域の間の領域において、ＢＤ用ディスク基板に対してほぼ無収差で集光し、ＨＤ用ディスク基板に対して収差を発生させて光情報記録面上でＨＤの記録または再生を行う際の不要光をフレアとして集光スポットに影響を与えないようにするような開口制限機能を持たせても構わない。前記開口制限機能は、位相構造を用いたり、少なくともＨＤ開口数領域の内側と外側の２つの領域を持つ非球面形状を用いたりすることで達成することができる。
【０１１３】
エキスパンダーレンズＥＸＰを通過した光束は、第１の１／４波長板ＱＷＰ１を通過して、第１対物レンズＯＢＪ１により集光されて、ＨＤの保護層（厚さｔ１＝０．１ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１１４】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第１対物レンズＯＢＪ１、第１の１／４波長板ＱＷＰ１、エキスパンダーレンズＥＸＰを通過して、第１偏光ビームスプリッタＰＢＳ１で反射され、更に第１センサレンズＳＬ１を通過し、第１光検出器ＰＤ１の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＨＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１１５】
また、第１光検出器ＰＤ１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、第１半導体レーザＬＤ１からの光束をＨＤの情報記録面に結像するように、第１対物レンズＯＢＪ１をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【０１１６】
次に、ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐの第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、回折素子ＤＥを通過し、第２コリメートレンズＣＬ２に入射して平行光束となる。第２コリメートレンズＣＬ２から出射した光束は第２回折格子Ｇ２を通過し、更に第２偏光ビームスプリッタＰＢＳ２を通過する。
【０１１７】
第２偏光ビームスプリッタＰＢＳ２を通過した光束は、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過して、第２対物レンズＯＢＪ２により集光されて、ＤＶＤの保護層（厚さｔ３＝０．６ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１１８】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＢＪ２、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過し、第２偏光ビームスプリッタＰＢＳ２で反射され、更にセンサレンズＳＬと光軸補正素子ＳＥを通過し、第２光検出器ＰＤ２の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＤＶＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１１９】
第２光検出器ＰＤ２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、第２半導体レーザＬＤ２からの光束をＤＶＤの情報記録面に結像するように、第２対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【０１２０】
更に、ＣＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う場合について説明する。２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐの第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７００ｎｍ〜８００ｎｍ）から出射された光束は、回折素子ＤＥを通過し、第２コリメートレンズＣＬ２に入射して平行光束となる。第２コリメートレンズＣＬ２から出射した光束は第２回折格子Ｇ２を通過し、更に第２偏光ビームスプリッタＰＢＳ２を通過する。
【０１２１】
第２偏光ビームスプリッタＰＢＳ２を通過した光束は、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過して、第２対物レンズＯＢＪ２により集光されて、ＣＤの保護層（厚さｔ４＝１．２ｍｍ）を介してその情報記録面に集光されここに集光スポットを形成する。
【０１２２】
そして情報記録面で情報ピットにより変調されて反射した光束は、再び第２対物レンズＯＢＪ２、第２の１／４波長板ＱＷＰ２を通過し、第２偏光ビームスプリッタＰＢＳ２で反射され、更にセンサレンズＳＬと光軸補正素子ＳＥを通過し、光軸補正素子ＳＥで２レーザ１パッケージの構造上生じる光軸ずれを補正され、第２光検出器ＰＤ２の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、ＣＤに情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１２３】
第２光検出器ＰＤ２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、第３半導体レーザＬＤ３からの光束をＣＤの情報記録面に結像するように、第２対物レンズＯＢＪ２をレンズホルダＨごと移動させるように、アクチュエータＡＣＴを駆動する。
【０１２４】
次に、上述した光ピックアップ装置に用いることができる第１対物レンズＯＢＪ１の実施例について説明する。第２対物レンズＯＢＪ２については、従来から存在するＤＶＤ／ＣＤ互換用、或いはＣＤ専用の対物レンズを用いることができるため、ここでは詳細を記載しない。
【０１２５】
以上述べた本実施の形態によれば、第１対物レンズＯＢＪ１が、最も短い波長λ１の光束を用いて種類の異なる光ディスクであるＢＤとＨＤそれぞれの情報記録面に集光させるようにしたので、第１半導体レーザＬＤ１から出射される光束の有効利用を図ることができる。又、第１対物レンズＯＢＪ１によって形成される集光スポットと、第２対物レンズＯＢＪ２によって形成される集光スポットとが、光軸と垂直な面内において、少なくとも第１対物レンズＯＢＪ１又は前記第２対物レンズＯＢＪ２の半径を超えて離れた位置となるように、半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ３から、第１対物レンズＯＢＪ１又は第２対物レンズＯＢＪ２に至る光路が形成されているので、情報の記録及び／又は再生しようとする光ディスクに応じて、第１対物レンズＯＢＪ１と第２対物レンズＰＢＪ２とを切り替える必要がなく、移動機構が不要となって光ピックアップ装置の簡素化・コンパクト化を図ることができる。
【０１２６】
本発明は以上の形態に関わらず、例えば波長の異なる３つの光源を同一の筐体に収容した３レーザ１パッケージなども用いることができる。
【０１２７】
（実施例１）
実施例１は、図９（ただしＢＤ／ＨＤのみ互換）又は１０に示す光ピックアップ装置に好適なものである。実施例１のレンズデータを表１に示す。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、２．５Ｅ―３）を用いて表すものとする。
【０１２８】
【表１】
2006202416.tif 000003
【０１２９】
尚、対物光学系の光学面は、それぞれ数１式に表１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。
【０１３０】
【数１】
2006202416.tif 000004
【０１３１】
ここで、Ｘ（ｈ）は光軸方向の軸（光の進行方向を正とする）、κは円錐係数、Ａ2iは非球面係数、ｈは光軸からの高さである。
【０１３２】
また、回折構造により各波長の光束に対して与えられる光路長は数２式の光路差関数に、表１に示す係数を代入した数式で規定される。
【０１３３】
【数２】
2006202416.tif 000005
Ｂ2iは光路差関数の係数である。
【０１３４】
（実施例２）
実施例２は、図９（ただしＢＤ／ＨＤのみ互換）又は１０に示す光ピックアップ装置に好適なものである。実施例２のレンズデータを表２に示す。
【０１３５】
【表２】
2006202416.tif 000006
【０１３６】
（実施例３）
実施例３は、図９（ただしＢＤ／ＨＤのみ互換）又は１０に示す光ピックアップ装置に好適なものである。実施例３のレンズデータを表３に示す。
【０１３７】
【表３】
2006202416.tif 000007
【０１３８】
（実施例４）
実施例４は、図４又は９（ただしＢＤ／ＨＤ／ＤＶＤ互換）に示す光ピックアップ装置に好適なものである。実施例４のレンズデータを表４に示す。
【０１３９】
【表４】
2006202416.tif 000008
【０１４０】
（実施例５）
実施例５は、図４又は９（ただしＢＤ／ＨＤ／ＤＶＤ互換）に示す光ピックアップ装置に好適なものである。実施例５のレンズデータを表５に示す。
【０１４１】
【表５】
2006202416.tif 000009
【０１４２】
（実施例６）
実施例６は、図４又は９（ただしＢＤ／ＨＤ／ＤＶＤ互換）に示す光ピックアップ装置に好適なものである。実施例４のレンズデータを表６に示す。
【０１４３】
【表６】
2006202416.tif 000010
【図面の簡単な説明】
【０１４４】
【図１】本発明を説明するための図である。
【図２】本発明を説明するための図である。
【図３】本発明を説明するための図である。
【図４】ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの全てに対して互換可能に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置の概略断面図である。
【図５】２つの対物レンズ（対物光学素子ともいう）を保持するレンズホルダの断面図である。
【図６】図４に示す光ピックアップ装置に用いることができる、レンズＬ１〜Ｌ３からなるエキスパンダーレンズＥＸＰ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７】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８】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９】ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの全てに対して互換可能に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置の概略断面図である。
【図１０】ＢＤ、ＨＤ、ＤＶＤ及びＣＤの全てに対して互換可能に情報の記録／再生を行える光ピックアップ装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１４５】
２Ｌ１Ｐ ２レーザ１パッケージ
ＡＣＴ アクチュエータ
ＡＣＴＢ アクチュエータベース
ＢＳ ビームシェイパ
Ｃ 電極
ＣＬ１ 第１コリメートレンズ
ＣＬ２ 第２コリメートレンズ
ＣＵ 光学系ユニット
ＤＡ 駆動孔
ＤＥ 回折素子
ＤＰ１ 第１ダイクロイックプリズム
ＤＰ２ 第２ダイクロイックプリズム
ＤＳ 駆動軸
ＥＸＰ エキスパンダーレンズ
ＦＬ１ フランジ
ＦＬ２ フランジ
Ｇ 回折格子
ＧＡ ガイド孔
ＧＳ ガイド軸
Ｈ レンズホルダ
Ｈ 支持部材
Ｈｃ 配線
ＨＤａ 開口
ＨＤｂ 開口
ＨＤｃ 座繰り部
ＨＤｄ 座繰り部
Ｈｄ レンズホルダ
Ｌ１〜Ｌ３ レンズ
ＬＤ１ 第１半導体レーザ
ＬＤ２ 第２半導体レーザ
ＬＤ３ 第３半導体レーザ
ＭＲ ミラー
ＯＢＪ１ 第１対物レンズ
ＯＢＪ２ 第２対物レンズ
ＯＤ 光情報記録媒体
ＰＢＳ 偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳ１ 第１偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳ２ 第２偏光ビームスプリッタ
ＰＤ 光検出器
ＰＤ１ 第１光検出器
ＰＤ２ 第２光検出器
ＰＤ３ 第３光検出器
ＰＥ 圧電セラミックス
ＰＭ 偏光ミラー
ＰＵ１ 光ピックアップ装置
ＰＵ２ 光ピックアップ装置
ＰＵ３ 光ピックアップ装置
ＰＺ 積層型圧電アクチュエータ
ＱＷＰ１ 第１の１／４波長板
ＱＷＰ２ 第２の１／４波長板
ＳＥ 光軸補正素子
ＳＬ センサレンズ
ＳＬ１ 第１センサレンズ
Ｔ トラック
Ｔ１ トラック
Ｔ２ トラック
Ｗ 壁
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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