(57)【要約】  【課題】    異なる波長の光束を用いて異なる記録密度の光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生が可能であるにもかかわらず、コンパクトな光ピックアップ装置を提供する。  【解決手段】  波長λ１の光束及び波長λ２の光束が、発散光束または収束光束の状態で対物レンズＯＢＪに入射するようになっているので、集光光学系をより簡素な構成とすることができ、また対物レンズの光学設計上の自由度を高めることができる。更に、駆動装置ＤＤが、第１半導体レーザＬＤ１と、第２半導体レーザＬＤ２と、集光光学系と、光検出器ＰＤとを固定収容したハウジングＨを、対物レンズＯＢＪの光軸に対して直交する方向に移動するように駆動可能となっているので、トラッキング動作を行っても、対物レンズＯＢＪに入射する光束の光軸を、対物レンズＯＢＪの光軸に常に一致させることができ、それによりコマ収差の発生を効果的に抑制できる。【選択図】      図１
2006127705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させ、又は前記第２光源からの光束を、厚さｔ２の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させ、その反射光を受光した前記光検出器からの信号に基づいて、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記波長λ１の光束又は前記波長λ２の光束が、発散光束または収束光束の状態で前記対物レンズに入射するようになっており、
前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを一体で、前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動するように駆動可能となっている駆動装置を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
λ１＝３８０〜４５０ｎｍであり、λ２＝６００〜７００ｎｍであ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】
λ１＝３８０〜４５０ｎｍであり、λ２＝７５０〜８５０ｎｍであ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】
λ１＝６００〜７００ｎｍであり、λ２＝７５０〜８５０ｎｍであ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５】
前記集光光学系は、前記第１光源または前記第２光源から出射された光束を反射して前記対物レンズに入射させる反射光学素子を含む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。
【請求項６】
前記第１の光源と、前記第２の光源とが、共通のヒートシンクに固定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。
【請求項７】
前記第１の光源及び／または前記第２の光源と、前記光検出器とは同一パッケージ内に収容されてい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。
【請求項８】
前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを支持するハウジングを有す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。
【請求項９】
前記駆動装置が、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且つ前記ハウジングを移動可能に連結した駆動部材とを有し、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、前記ハウジング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８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記電気機械変換素子は圧電素子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】
前記駆動装置は、プッシュプル法によるトラッキング制御に従い、前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを一体で駆動す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。
【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に関し、特に波長の異なる光源を用いて異なる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に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＣＤとＤＶＤとに対して、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が市販されている。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、光源からの光束は、コリメータを通過することで平行光束とされた状態で対物レンズに入射し、光ディスク（光情報記録媒体ともいう）の情報記録面に集光される。しかるに、このように対物レンズに平行光束を入射する構成では、対物レンズに有限光束を入射する構成に比べ、対物レンズの光学設計上の自由度が制限されるという問題があり、更にコリメータなどの光学素子が余計に必要になるため、光ピックアップ装置の大型化を招くという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−１４３９０５号公報
【特許文献２】特開２０００−９０４７０号公報
【非特許文献１】高薄一弘著、「次世代光ディスクの高光度・高精度・高速化」、第２版、株式会社技術情報協会、２００４年３月５日、ｐ．２５６−２５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかるに、光源からの光束を有限光束で対物レンズに入射させるようにすると、対物レンズの光学設計上の自由度が向上するなどのメリットがあり、コリメータを省略できることから、光ピックアップ装置をよりコンパクトに且つ安価に製造できるという利点もある。しかしながら、対物レンズは、光ディスクの偏心に応じて、光ピックアップ装置の光軸に対して直交する方向に移動する（シフトという）いわゆるトラッキング動作が必要になるため、有限光束を対物レンズに入射させるような構成にすると、トラッキング動作に応じてシフトした対物レンズを通過した光束において、コマ収差が増大するという問題がある。
【０００４】
これに対し、対物レンズが１波長の光束のみを透過する場合には、正弦条件を満たすようにすることで、シフトしてもコマ収差を抑えることができる対物レンズの設計も可能であるが、上述したように、共通の対物レンズに異なる複数の波長の光束を透過させる場合には、全ての正弦条件を満たすことは困難であるため、いずれか一方の光束においてコマ収差を低減できても、別の光束ではコマ収差を低減できないという問題がある。
【０００５】
特に近年、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。
【０００６】
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、高密度光ディスク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光ディスク、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。しかるに、有限光束を対物レンズに入射させることで高密度光ディスクに対して情報の記録／再生を行う場合、ＤＶＤやＣＤを使用する場合以上に、特にコマ収差が大きな問題となって現れる。
【０００７】
かかる問題に対し、非特許文献１においては、有限光束を対物レンズに入射させる光ピックアップ装置において、対物レンズにシフトが生じた場合におけるコマ収差を、対物レンズを更にチルトさせることによって低減する技術が開示されている。しかしながら、対物レンズをシフトする機構に加え、それをチルトする機構を設けることは、光ピックアップ装置の大型化を招くこととなって好ましくない。
【０００８】
一方、特許文献２には、光源を光軸方向に所定量変位させることによって、対物レンズのシフトに起因するコマ収差を低減する技術が開示されている。しかしながら、かかる技術は、対物レンズがシフトする範囲内でコマ収差の絶対値をならそうとするものであり、従って対物レンズが光ピックアップ装置の光軸近傍にある場合には、かかる技術を用いない場合と比較すると、コマ収差が逆に増大しており、特に全域でコマ収差を抑えたい高密度光ディスクを使用する場合に問題となる。
【０００９】
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、異なる波長の光束を用いて異なる光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生が可能であるにもかかわらず、コンパクトな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】
【００１０】
請求項１に記載の光ピックアップ装置は、波長λ１の第１光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の第２光源と、対物レンズを含む集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系が、前記第１光源からの光束を、厚さｔ１の保護層を介して第１光情報記録媒体の情報記録面に集光させ、又は前記第２光源からの光束を、厚さｔ２の保護層を介して第２光情報記録媒体の情報記録面に集光させ、その反射光を受光した前記光検出器からの信号に基づいて、情報の記録及び／又は再生を行うことが可能となっている光ピックアップ装置であって、
前記波長λ１の光束又は前記波長λ２の光束が、発散光束または収束光束の状態で前記対物レンズに入射するようになっており、
前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを一体で、前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動するように駆動可能となっている駆動装置を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の光ピックアップ装置によれば、前記波長λ１の光束又は前記波長λ２の光束が、発散光束または収束光束の状態で前記対物レンズに入射するようになっているので、前記集光光学系をより簡素な構成とすることができ、また対物レンズの光学設計上の自由度を高めることができる。更に、前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを一体で、前記対物レンズの光軸に対して直交する方向に移動するように駆動可能となっている駆動装置を有するので、トラッキング動作に応じて前記対物レンズをシフトさせる際には、前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器と一体で移動させることで、前記対物レンズに入射する光束の光軸を、前記対物レンズの光軸に常に一致させることができ、それによりコマ収差の発生を効果的に抑制できる。更に、平行光束を対物レンズに入射させるコリメータ等を省略できることから、前記集光光学系が簡素化・軽量化されるので、前記駆動装置の負担を抑えることができるという効果もある。
【００１２】
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、λ１＝３８０〜４５０ｎｍであり、λ２＝６００〜７００ｎｍであることを特徴とするので、例えば高密度光ディスクとＤＶＤ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を提供できる。
【００１３】
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、λ１＝３８０〜４５０ｎｍであり、λ２＝７５０〜８５０ｎｍであることを特徴とするので、例えば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を提供できる。
【００１４】
請求項４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、λ１＝６００〜７００ｎｍであり、λ２＝７５０〜８５０ｎｍであることを特徴とするので、例えば高密度光ディスクと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を提供できる。尚、３波長以上の光源と、これらから出射される光束を光ディスクに集光させるために共通に用いる同一の対物レンズを用いて、高密度光ディスク、ＤＶＤ、ＣＤなど３種類以上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とすることもできるのは勿論である。
【００１５】
請求項５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜４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光源または前記第２光源から出射された光束を反射して前記対物レンズに入射させる反射光学素子を含むことを特徴とするので、前記集光光学系を構成する光学素子を前記対物レンズの光軸直交方向に並べることができるため、前記光ピックアップ装置の厚みを小さく抑えることができる。
【００１６】
請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記第１の光源と、前記第２の光源とが、共通のヒートシンクに固定されていることを特徴とするので、いわゆる２レーザ１パッケージの光源を用いることによりコンパクトな光ピックアップ装置を提供できる。
【００１７】
請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記第１の光源及び／または前記第２の光源と、前記光検出器とは同一パッケージ内に収容されていることを特徴とするので、いわゆるホログラムレーザを光源及び光検出器として用いることによりコンパクトな光ピックアップ装置を提供できる。
【００１８】
請求項８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜７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、前記集光光学系と、前記光検出器とを支持するハウジングを有することを特徴とするので、前記ハウジングを前記駆動装置によって駆動することで、前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを一体的に移動させることができる。
【００１９】
請求項９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明において、前記駆動装置が、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且つ前記ハウジングを移動可能に連結した駆動部材とを有し、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、前記ハウジングを移動させるようになっていることを特徴とする。
【００２０】
前記駆動装置において、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、前記ハウジングは、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、前記ハウジングは、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、前記ハウジング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装置を用いることで、前記ハウジングに連結した前記ハウジング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、前記ハウジング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、前記ハウジング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。
【００２１】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜９のいずれかに記載の発明において、前記電気機械変換素子は圧電素子であることを特徴とするが、それに限られない。
【００２２】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明において、前記駆動装置は、プッシュプル法によるトラッキング制御に従い、前記第１光源と、前記第２光源と、前記集光光学系と、前記光検出器とを一体で駆動することを特徴とする。特に、プッシュプル法によれば、トラッキング時に対物レンズがシフトすると、トラッキング検出信号にオフセットが生じやすいため好ましい。プッシュプル法については後述する。
【００２３】
本明細書中において、対物レンズとは、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】
【００２４】
本発明によれば、異なる波長の光束を用いて異なる記録密度の光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生が可能であるにもかかわらず、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、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及びＤＶＤ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図である。
【００２６】
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、１／４波長板ＱＷＰ、ダイクロイックプリズムＤＰ、及び偏光ビームスプリッタＰＢＳを含む。第１の光源である光源波長３８０〜４５０ｎｍの第１半導体レーザＬＤ１と、第２の光源である光源波長６００〜７００ｎｍの第２半導体レーザＬＤ２と、光検出器ＰＤと、対物レンズＯＢＪと、対物レンズＯＢＪ駆動用の１軸アクチュエータＡＣＴと、１／４波長板ＱＷＰと、ダイクロイックプリズムＤＰと、反射光学素子である偏光ビームスプリッタＰＢＳとはハウジングＨに一体的に固定されており、駆動装置ＤＤにより対物レンズＯＢＪの光軸直交方向に駆動されるようになっている。
【００２７】
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、第１半導体レーザＬＤ１から出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳ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。
【００２８】
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、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、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ＯＤ１に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００２９】
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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ハウジングＨごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００３０】
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、第２半導体レーザＬＤ２から出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳ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。
【００３１】
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、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、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。
【００３２】
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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ハウジングＨごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００３３】
ここで、情報記録面からの反射光束を受光面で受光したことに応じて光検出器ＰＤから出力される合焦検出信号とトラッキング検出信号とを用いて、光検出器ＰＤに受光される光束が最適な位置にあるか否かを検出する方法について述べる。図９（ａ）〜（ｄ）は、光検出器の受光面ＲＰに対する入射光束Ｌの相対位置を示す図である。図９（ｅ）〜（ｉ）は、それに対応して光検出器から出力される情報信号を処理して得られる波形を示す図である。
【００３４】
ここでは、受光面ＲＰを上下左右（２×２）に４分割し、図９において縦（ｙ）方向が光ディスクのトラック溝方向に一致し、横（ｘ）方向が光ディスクのトラック半径方向に一致した光検出器を用い、各領域Ａ〜Ｄからの信号を処理する。より具体的には、光ディスクに対してフォーカスサーボが入った状態のフォーカスエラー（ＦＥ）信号及びトラックエラー（ＴＥ）信号を観察する。例として、フォーカスサーボは非点収差法が用いられ、ＦＥ信号は、（領域Ａの光電変換信号＋領域Ｃの光電変換信号）−（領域Ｂの光電変換信号＋領域Ｄの光電変換信号）によって得られるものである。
【００３５】
一方、トラックサーボはプッシュプル法を用いることとする。プッシュプル法において、ＴＥ信号は、（領域Ａの光電変換信号＋領域Ｂの光電変換信号）−（領域Ｃの光電変換信号＋領域Ｄの光電変換信号）によって得られる。光源から光検出器に至るまでの光路内に配置された光学素子のいずれかにおいて、何らかの理由で位置ズレが生じ、結果として受光面ＲＰに集光された光束が、受光面ＲＰの基準位置に対して左右（領域Ａ，Ｃの方向又はＢ、Ｄの方向）いずれかにずれる（図９（ａ）又は図９（ｂ）参照）と、図９（ｅ）に示すように、波形中心が＋側にオフセットしたＴＥ信号波形が得られるか、図９（ｆ）に示すように、波形中心が−側にオフセットしたＴＥ信号波形が得られるが、それによりトラックサーボ動作が不安定となるか、或いは光ディスクに集光したスポットがトラックの中心に位置しなくなるなどの弊害が発生する。特に、対物レンズがハウジングから独立してトラッキング追随を行う場合、対物レンズは光ディスクの偏心に追随することよりディスク半径方向にシフト動作をすることになる。この結果、ディスクの回転に伴って、図９（ａ）、（ｅ）、（ｂ）、（ｆ）のような形でＴＥ信号にオフセットが生じる。これに対して、本発明ではトラッキング時において、駆動装置がハウジングごと対物レンズをディスク半径方向に移動させるように駆動するため、このようなＴＥオフセットは発生しない。
【００３６】
図２は、駆動装置ＤＤの構成を示す斜視図である。図２において、ベースＢの両端から上方に壁Ｗ１，Ｗ２が延在している。壁Ｗ１，Ｗ２（切り欠いて図示）の上端近傍を連結するようにしてガイド軸ＧＳが延在している。
【００３７】
第１半導体レーザＬＤ１と、第２半導体レーザＬＤ２と、光検出器ＰＤと、対物レンズＯＢＪと、対物レンズＯＢＪ駆動用の１軸アクチュエータＡＣＴと、１／４波長板ＱＷＰと、ダイクロイックプリズムＤＰと、偏光ビームスプリッタＰＢＳとを取り付けたハウジングＨ（図１参照）は、ガイド軸ＧＳに係合する係合部Ｈａと、駆動力を受ける連結部Ｈｂとを有している。
【００３８】
連結部Ｈｂは駆動軸ＤＳと接する溝を設けてあり、上面に板ばねＳＧを取り付けている。連結部Ｈｂと板ばねＳＧとの間には、駆動部材である駆動軸ＤＳが配置され、板ばねＳＧの付勢力で適度に押圧されている。駆動軸ＤＳの壁Ｗ１側にはスキマが設けられており、他方の端部は、壁Ｗ２を貫通し、電気機械変換素子である圧電アクチュエータＰＺに連結されている。圧電アクチュエータＰＺは、固定部Ｂｈを有し、壁Ｗ２の外方でベースＢに接着などにより固定されている。
【００３９】
ベースＢ上には、連結部Ｈｂ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（位置検出手段であり、例えばガイド軸ＧＳに磁気情報を配置し、係合部Ｈａに読み取りヘッドなどを設けることができる）から信号を受けて、圧電アクチュエータＰＺを駆動制御するために、配線Ｗｒ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、連結部Ｈｂと、板ばねＳＧとで駆動装置を構成する。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。
【００４０】
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３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。
【００４１】
次に、この駆動装置ＤＤによるハウジングＨ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４（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２の奥側（壁Ｗ１側）へ押し出されるが、ハウジングＨの連結部Ｈｂと板ばねＳＧ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、連結部Ｈｂと板ばねＳＧが駆動軸ＤＳに対して滑らずに、駆動軸ＤＳと一体的に図２の手前側（壁Ｗ２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ＨＤ２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４（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ＨＤ２を逆の方向へ移動させることができる。特に、ガイド軸ＧＳがまっすぐであれば、ハウジングＨは、対物レンズＯＢＪの光軸直交方向に精度良く移動することとなり、駆動により光軸ずれが生じる場合に比べ、収差劣化を効果的に抑制できる。
【００４２】
図５は、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及びＤＶＤに対して適切に情報の記録／再生を行える第２の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図である。
【００４３】
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、１／４波長板ＱＷＰ、及び偏光ビームスプリッタＰＢＳを含む。第１の光源である光源波長３８０〜４５０ｎｍの第１半導体レーザと、第２の光源である光源波長６００〜７００ｎｍの第２半導体レーザとは、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２Ｌ１Ｐを使用している。２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐと、光検出器ＰＤと、対物レンズＯＢＪと、対物レンズＯＢＪ駆動用の１軸アクチュエータＡＣＴと、１／４波長板ＱＷＰと、反射光学素子である偏光ビームスプリッタＰＢＳとはハウジングＨに一体的に固定されており、駆動装置ＤＤにより対物レンズＯＢＪの光軸直交方向に駆動されるようになっている。駆動装置ＤＤの構成は、図２〜４に記載されているもものと同様であるので説明を省略する。
【００４４】
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５の光ピックアップ装置において、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐ内の第１半導体レーザから出射された光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ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。
【００４５】
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、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、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ＯＤ１に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００４６】
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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ハウジングＨごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００４７】
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５の光ピックアップ装置において、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐ内の第２半導体レーザから出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳ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。
【００４８】
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、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、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。
【００４９】
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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ハウジングＨごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００５０】
図６は、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及びＤＶＤに対して適切に情報の記録／再生を行える第３の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図である。
【００５１】
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、１／４波長板ＱＷＰ、及びミラーＭを含む。第１の光源である光源波長３８０〜４５０ｎｍの第１半導体レーザと、第２の光源である光源波長６００〜７００ｎｍの第２半導体レーザと、光検出器とは、同一のパッケージに収容した、いわゆるホログラムレーザを使用している。ホログラムレーザＨＬと、対物レンズＯＢＪと、対物レンズＯＢＪ駆動用の１軸アクチュエータＡＣＴと、１／４波長板ＱＷＰと、反射光学素子であるミラーＭとはハウジングＨに一体的に固定されており、駆動装置ＤＤにより対物レンズＯＢＪの光軸直交方向に駆動されるようになっている。駆動装置ＤＤの構成は、図２〜４に記載されているもものと同様であるので説明を省略する。
【００５２】
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５の光ピックアップ装置において、ホログラムレーザＨＬ内の第１半導体レーザから出射された光束は、ミラーＭ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。
【００５３】
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、ミラーＭで反射され、ホログラムレーザＨＬ内の光検出器の受光面に集光されるようになっている。かかる光検出器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。
【００５４】
また、光検出器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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ハウジングＨごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００５５】
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６の光ピックアップ装置において、ホログラムレーザＨＬ内の第２半導体レーザから出射された光束は、ミラーＭ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。
【００５６】
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、ミラーＭで反射され、ホログラムレーザＨＬ内の光検出器の受光面に集光されるようになっている。かかる光検出器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。
【００５７】
また、光検出器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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ハウジングＨごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００５８】
以上述べた各実施の形態によれば、波長λ１の光束及び波長λ２の光束が、発散光束または収束光束の状態で対物レンズＯＢＪに入射するようになっているので、集光光学系をより簡素な構成とすることができ、また対物レンズの光学設計上の自由度を高めることができる。更に、駆動装置ＤＤが、第１半導体レーザＬＤ１と、第２半導体レーザＬＤ２と、集光光学系と、光検出器ＰＤとを固定収容したハウジングＨを、対物レンズＯＢＪの光軸に対して直交する方向に移動するように駆動可能となっているので、トラッキング動作を行っても、対物レンズＯＢＪに入射する光束の光軸を、対物レンズＯＢＪの光軸に常に一致させることができ、それによりコマ収差の発生を効果的に抑制できる。
【００５９】
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。対物レンズに発散光束または収束光束を入射させるためにカップリングレンズを用いても良い。又、ハウジングを駆動する駆動装置としては、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。例えば、第１の光源から出射される光束の波長λ１を３８０〜４５０ｎｍとし、第２の光源から出射される光束の波長λ２を７５０〜８５０ｎｍとすることで、高密度光ディスクとＣＤとに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。又、第１の光源から出射される光束の波長λ１を６００〜７００ｎｍとし、第２の光源から出射される光束の波長λ２を７５０〜８５０ｎｍとすることで、ＤＶＤとＣＤとに対して互換可能に情報の記録及び／又は再生を行うことができる。尚、本発明を、３波長以上の光源を用いて、高密度光ディスク、ＤＶＤ及びＣＤなど３種類以上の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に適用することもできる。
【００６０】
例えば上述した実施の形態の変形例として、図６に示すホログラムレーザＨＬにおいて、異なる３波長（λ１，λ２，λ３）の光束を、異なる記録密度の光ディスクＯＤ１，ＯＤ２，ＯＤ３の情報記録面Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３に対してそれぞれ出射できるようにした出射部と、その反射光をそれぞれ受光する受光部とを設けることもできる。
【００６１】
図７は、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及びＤＶＤに対して適切に情報の記録／再生を行える第４の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図である。図８は、本実施の形態を矢印VIII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及びカップリングレンズＬ１を含む。又、本実施の形態では、第２半導体レーザＬＤ２と第３半導体レーザＬＤ３とを、同一のパッケージに収容した光源ユニット２Ｌ１Ｐを使用している。又、ベースＢ上に、半導体レーザＬＤ１、ビームスプリッタＢＳ、第１回折素子Ｄ１，ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、偏光ビームスプリッタＰＢＳ、カップリングレンズＬ１，立ち上げミラーＭ、１／４波長板ＱＷＰ、対物レンズＯＢＪ、アクチュエータＡＣＴ、モニタレンズＭＬ、レーザパワーモニタＬＰＭ、センサレンズＳＬ、光検出器ＰＤ、光源ユニット２Ｌ１Ｐ、第２回折素子Ｄ２、カップリングレンズＣＰＬ、１／２波長板ＨＷＰが搭載されており、ベースＢは、駆動装置ＤＤにより、対物レンズＯＢＪの光軸直交方向に駆動されるようになっている。
【００６２】
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７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から出射された光束は、ビーム整形素子ＢＳで光束形状を整形され、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、カップリングレンズＬ１を通過した後、立ち上げミラーＭに入射する。
【００６３】
図８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（保護層の厚さ０．１ｍｍ又は０．６ｍｍ）に集光される。
【００６４】
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、カップリングレンズＬ１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ＯＤ１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、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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ベースＢごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００６６】
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７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、光源ユニット２Ｌ１Ｐ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ＣＰＬ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、カップリングレンズＬ１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。
【００６７】
図８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ＯＤ２の情報記録面Ｒ２（保護層の厚さ０．６ｍｍ）に集光される。
【００６８】
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、カップリングレンズＬ１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。
【００６９】
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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ベースＢごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００７０】
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７の光ピックアップ装置において、光源波長７００〜８００ｎｍの半導体レーザＬＤ３から出射された光束は、光源ユニット２Ｌ１Ｐ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ＣＰＬ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、カップリングレンズＬ１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。
【００７１】
図８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ＯＤ３の情報記録面Ｒ３（保護層の厚さ１．２ｍｍ）に集光される。
【００７２】
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、カップリングレンズＬ１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。
【００７３】
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。合焦検出信号に基づいて１軸アクチュエータＡＣＴが、対物レンズＯＢＪを光軸方向に移動させる。又、トラッキング検出信号に基づいて、駆動装置ＤＤが、ベースＢごと対物レンズＯＢＪをその光軸直交方向に移動させるように駆動する。
【００７４】
本発明は、情報再生専用の光ピックアップ装置のみならず、情報記録／再生兼用の光ピックアップ装置に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】第１の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図である。
【図２】駆動装置ＤＤの構成を示す斜視図である。
【図３】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４】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５】第２の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図である。
【図６】第３の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図である。
【図７】第４の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図である。
【図８】本実施の形態を矢印VIII方向から見た側面図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は、光検出器の受光面ＲＰに対する入射光束Ｌの相対位置を示す図である。図９（ｅ）〜（ｉ）は、それに対応して光検出器から出力される信号を処理して得られる波形を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
ＡＣＴ １軸アクチュエータ
Ｂ ベース
Ｂｈ 固定部
Ｃ 電極
ＤＤ 駆動装置
ＤＰ ダイクロイックプリズム
ＤＳ 駆動軸
ＧＳ ガイド軸
Ｈ ハウジング
ＨＬ ホログラムレーザ
Ｈａ 係合部
Ｈｂ 連結部
ＬＤ１ 第１半導体レーザ
ＬＤ２ 第２半導体レーザ
Ｍ ミラー
ＯＢＪ 対物レンズ
ＯＤ１ 第１光ディスク
ＯＤ２ 第２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
ＰＺ 圧電アクチュエータ
ＱＷＰ １／４波長板
Ｒ１ 情報記録面
Ｒ２ 情報記録面
Ｗ１，Ｗ２ 壁
Ｗｒ  配線
【図１】
2006127705.tif 000003
【図２】
2006127705.tif 000004
【図３】
2006127705.tif 000005
【図４】
2006127705.tif 000006
【図５】
2006127705.tif 000007
【図６】
2006127705.tif 000008
【図７】
2006127705.tif 000009
【図８】
2006127705.tif 000010
【図９】
2006127705.tif 000011