(57)【要約】  【課題】    薄形化を図りながらも、収差を抑制し、光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができる光ピックアップ装置を提供する。  【解決手段】  対物レンズＯＢＪとコリメータ光学系ＣＯＬとの間にミラーＭを配置したので、光ピックアップ装置の厚さを薄くしながらも、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ１、Ｌ２の移動スペースを容易に確保でき、且つ圧電アクチュエータＰＺ１，ＰＺ２の設置スペースを容易に確保できる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系が、前記光源からの光束を、光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、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、
前記集光光学系が、対物レンズと、収差補正素子と、前記対物レンズと前記収差補正素子との間に配置された反射光学素子とを含み、前記光源からの光束は、前記収差補正素子を通過した後、前記反射光学素子により反射され、前記対物レンズに入射するようになっており、
前記収差補正素子を、光軸方向に交差する方向であって、且つ情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体の情報記録面に平行に移動するように駆動することによってコマ収差を補正する駆動手段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】
前記光源は、第１の光束を出射する第１発光部と、第２の光束を出射する第２発光部とを同一のヒートシンクに固定しており、前記駆動手段は、前記第１発光部と前記第２発光部との間で発光を切り替えることに応じて、前記収差補正素子を駆動す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】
前記光源からの光束は、発散光又は収束光の状態で前記対物レンズに入射し、前記駆動手段は、前記対物レンズのトラッキング動作に応じて、前記収差補正素子を駆動す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】
複数の光源を有し、前記光源からの光束は、発散光又は収束光の状態で前記対物レンズに入射し、前記対物レンズのトラッキング動作に応じて、前記収差補正素子を移動す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、前記収差補正素子に連結され、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１〜４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５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記収差補正素子は少なくとも１つのレンズを有し、前記レンズを光軸方向に移動す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】
前記収差補正素子は、前記光源より出射された光束の発散角を変更するコリメートレンズまたはコリメートレンズ群であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記収差補正素子は、前記光源より出射された発散光の光束を所定の発散角を有す光束に変換し、さらに光束径を変化させることが可能なズームコリメートレンズまたはズームコリメートレンズ群であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記収差補正素子は、入射平行光の光束径を拡大するエキスパンダーレンズまたはエキスパンダーレンズ群であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記収差補正素子は、入射平行光の光束径を拡大又は縮小させることが可能なズームエキスパンダーレンズまたはズームエキスパンダーレンズ群であるであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
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、前記光情報記録媒体の情報記録面に結像するスポットの球面収差及び／又はコマ収差に関する信号を出力する信号出力手段を有し、前記駆動手段は、前記信号出力手段から出力される球面収差及び／又はコマ収差に関する信号に基づいて、前記収差補正素子を移動するように駆動することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【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】
ＣＤやＤＶＤなど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が開発され、すでに市販されている。更に、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。
【０００３】
ところで、光ピックアップ装置においては、光情報記録媒体の保護基板の厚さのばらつきなどに起因する球面収差の劣化を抑制するために、収差補正素子を光軸方向に移動すること、及び光情報記録媒体の偏心や対物レンズのシフト等に起因するコマ収差の劣化を抑制するために、収差補正素子を光軸直交方向に移動することが行われることがある（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４０８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、特許文献１の技術では、集光光学系を光軸方向に積み重ねた構成であるから、光ピックアップ装置における対物レンズの光軸方向の厚みが増大する。このような光ピックアップ装置は、薄形が要求されるノートパソコン等に搭載する場合に問題となる。一方、かかる収差補正素子を設けないとすれば、集光光学系をある程度コンパクトに抑えることはできるが、特に高密度光ディスクに対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことが困難になるという問題がある。
【０００５】
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、薄形化を図りながらも、収差を抑制し、光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができ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】
【０００６】
請求項１に記載の光ピックアップ装置は、光源と、集光光学系と、光検出器とを有し、前記集光光学系が、前記光源からの光束を、光情報記録媒体の情報記録面に集光させることによって、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、
前記集光光学系が、対物レンズと、収差補正素子と、前記対物レンズと前記収差補正素子との間に配置された反射光学素子とを含み、前記光源からの光束は、前記収差補正素子を通過した後、前記反射光学素子により反射され、前記対物レンズに入射するようになっており、
前記収差補正素子を、光軸方向に交差する方向であって、且つ情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体の情報記録面に平行に移動するように駆動することによってコマ収差を補正する駆動手段を有することを特徴とする。
【０００７】
前記反射光学素子を用いて、入射する光束を折り曲げて前記対物レンズに向かって出射する構成とすることにより、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に交差する方向に並べることができ、それにより前記光ピックアップ装置の前記対物レンズの光軸方向における厚さを薄くできる。しかし、かかる構成においては、球面収差やコマ収差を補正するための前記収差補正素子を、どの位置に配置するかが問題となる。ここで、前記収差補正素子を前記反射光学素子と前記対物レンズとの間に配置した場合、光軸方向に移動スペースを確保しなくてはならず、また前記収差補正素子の近傍に前記駆動手段を配置しなくてはならないため、前記光ピックアップ装置の前記対物レンズの光軸方向における厚さをあまり薄くできないということがある。
【０００８】
これに対し、本発明においては、前記対物レンズと前記収差補正素子との間に前記反射光学素子を配置したので、前記光ピックアップ装置の厚さを極力薄くしながらも、前記収差補正素子の移動スペースを容易に確保でき、且つ前記収差補正素子を駆動する前記駆動手段の設置スペースを容易に確保できる。しかるに、前記収差補正素子をどの方向に移動すれば、最も効果的にコマ収差の低減ができるかという問題がある。
【０００９】
これに対し、本発明においては、前記駆動手段を用いて、前記収差補正素子を、その光軸に直交する方向であって、且つ情報の記録及び／又は再生を行う光情報記録媒体の情報記録面に平行に移動するように駆動することで、コマ収差の適切な補正を行っている。
【００１０】
又、前記収差補正素子が１つの素子のみを含む場合は、かかる素子を、光軸に交差するように駆動するが、前記収差補正素子が複数の素子を含む場合は、単一の素子を、光軸に交差する方向に駆動しても良いし、光軸方向に駆動する素子と、光軸と交差する方向に駆動する素子とを別にしても良い。
【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、前記光源は、第１の光束を出射する第１発光部と、第２の光束を出射する第２発光部とを同一のヒートシンクに固定しており、前記駆動手段は、前記第１発光部と前記第２発光部との間で発光を切り替えることに応じて、前記収差補正素子を駆動することを特徴とする。
【００１２】
図７（ａ）は、光ピックアップ装置の概略構成図であり、図で上下方向が光ピックアップ装置の厚み方向とする。図７（ｂ）は、図７（ａ）の構成を矢印VIIB方向に見た図であり、図７（ｃ）は、図７（ａ）の構成を矢印VIIC方向に見た図である。図７（ｂ）において、いわゆる２レーザ１パッケージと呼ばれる光源２Ｌ１Ｐは、例えば６５５ｎｍの波長の光束を出射する第１発光部ＥＰ１と、７８０ｎｍの波長の光束を出射する第２発光部ＥＰ２と、ディスク面に平行に並べて配置している。本来的には、いずれの発光部も光ピックアップ装置の光軸上にあることが好ましい。ところが、物理的に第１発光部ＥＰ１と第２発光部ＥＰ２とを同一位置に配置することはできないから、いずれかの発光部（ここではＥＰ２）を光軸外に配置することを余儀なくされる。
【００１３】
しかるに、第１の発光部ＥＰ１から出射された光束は、図７で実線で示すように、コリメートレンズＣＯＬに入射し、ビームエキスパンダーＥＸＰを通過し、反射光学素子Ｍで反射されて、対物レンズＯＢＪにより光情報記録媒体ＯＤの情報記録面上の光軸位置Ｐ１に集光されるようになっている。一方、第２の発光部ＥＰ２から出射された光束は、光ピックアップ装置の光軸外から、図７で点線で示すように、コリメートレンズＣＯＬに入射し、同様の光路をたどって、対物レンズＯＢＪを介して、光軸から離れた位置Ｐ２に集光するようになっている。しかるに、光軸から離れた位置Ｐ２に集光する場合、コマ収差が発生する恐れがある。
【００１４】
これに対し、本発明によれば、第２発光部ＥＰ２からの光束を光情報記録媒体の情報記録面に集光させようとする場合には、ビームエキスパンダーＥＸＰを構成する素子Ｌを光軸と交差する方向（第１発光部ＥＰ１から第２発光部ＥＰ２へ向かう方向）であって、ディスク面に平行に移動させることで、光ピックアップ装置の薄形化を図りつつ、コマ収差を低減させることができる。尚、異なる波長の光束を用いる場合、通常は異なる光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行うことにあるが、例えばＤＶＤとＣＤとでは保護基板の厚さが異なっており、それにより球面収差も発生する。そこで、かかる場合には、ビームエキスパンダーＥＸＰを構成する素子Ｌを光軸方向に移動させることによって、球面収差を補正することもできる。
【００１５】
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、前記光源からの光束は、発散光又は収束光の状態で前記対物レンズに入射し、前記駆動手段は、前記対物レンズのトラッキング動作に応じて、前記収差補正素子を駆動することを特徴とする。
【００１６】
図８（ａ）は、別な光ピックアップ装置の概略構成図であり、図で上下方向が光ピックアップ装置の厚み方向とする。図８（ｂ）は、図８（ａ）の構成を矢印VIIIB方向に見た図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）の構成を矢印VIIIC方向に見た図である。この光ピックアップ装置は、ビームスプリッタＢＳを用いて、異なる光源ＬＤ１，ＬＤ２から出射された光束を、同一の光路内に導入するようにしている。
【００１７】
図８（ｂ）において、対物レンズＯＢＪの光軸が光ピックアップ装置の光軸に一致する場合には、光源ＬＤ１，ＬＤ２から出射された光束は、図８で実線で示すように、ビームスプリッタＢＳを介してビームエキスパンダーＥＸＰを通過し、反射光学素子Ｍで反射されて、発散光束の状態で対物レンズＯＢＪに入射し、かかる対物レンズＯＢＪにより光情報記録媒体ＯＤの情報記録面上の光軸位置Ｐ１に集光されるようになっている。一方、対物レンズＯＢＪがトラッキング動作により光情報記録媒体ＯＤの半径方向（図８（ｂ）で上下方向）に移動し光軸ずれが生じた場合、図８で点線で示すように、同様の光路をたどって、発散光束の状態で対物レンズＯＢＪに入射し、かかる対物レンズＯＢＪを介して、光軸から離れた位置Ｐ２に集光するようになっている。しかるに、光軸から離れた位置Ｐ２に集光する場合、コマ収差が発生する恐れがある。かかるコマ収差は、対物レンズＯＢＪのトラッキング量に応じて変化する。
【００１８】
これに対し、本発明によれば、対物レンズＯＢＪのトラッキング動作に応じて、ビームエキスパンダーＥＸＰを構成する素子Ｌを光軸と交差する方向（対物レンズＯＢＪのトラッキング方向に対応する方向）であって、且つディスク面に平行に移動させることで、光ピックアップ装置の薄形化を図りつつ、コマ収差を低減させることができる。
【００１９】
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、複数の光源を有し、前記光源からの光束は、発散光又は収束光の状態で前記対物レンズに入射し、前記対物レンズのトラッキング動作に応じて、前記収差補正素子を移動することを特徴とするので、トラッキング時に生ずるコマ収差を補正することができる。複数の光源とは、図７に示すように複数の発光部を有するレーザユニット、又は図８に示すようにビームスプリッタを用いて同一光路内に導く光束を出射する複数の光源を含む。
【００２０】
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、前記収差補正素子に連結され、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。
【００２１】
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また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可動要素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、前記可動要素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、前記可動要素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。
【００２２】
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、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ので、低コストな光ピックアップ装置を提供できる。
【００２３】
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、前記収差補正素子は少なくとも１つのレンズを有し、前記レンズを光軸方向に移動することを特徴とするので、光情報記録媒体における保護基板の厚さのばらつき等に起因して発生する球面収差を補正することができる。
【００２４】
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、前記収差補正素子は、前記光源より出射された光束の発散角を変更するコリメートレンズまたはコリメートレンズ群であることを特徴とする。
【００２５】
請求項９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、前記収差補正素子は、前記光源より出射された発散光の光束を所定の発散角を有す光束に変換し、さらに光束径を変化させることが可能なズームコリメートレンズまたはズームコリメートレンズ群であることを特徴とする。尚、ここでいう所定の発散角を有す光束とは、発散光束だけでなく、平行光束、収束光束を含む。
【００２６】
請求項１０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、前記収差補正素子は、入射平行光の光束径を拡大するエキスパンダーレンズまたはエキスパンダーレンズ群であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１１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、前記収差補正素子は、入射平行光の光束径を拡大又は縮小させることが可能なズームエキスパンダーレンズまたはズームエキスパンダーレンズ群であるであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明において、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、前記光情報記録媒体の情報記録面に結像するスポットの球面収差及び／又はコマ収差に関する信号を出力する信号出力手段を有し、前記駆動手段は、前記信号出力手段から出力される球面収差及び／又はコマ収差に関する信号に基づいて、前記収差補正素子を移動するように駆動することを特徴とするので、発生した球面収差やコマ収差に応じた量だけ前記収差補正素子を移動することによって、より適切な収差補正をおこなうことができる。尚、詳細な説明は省略するが、光情報記録媒体からの反射光を利用して球面収差変動を検出する手法としては、ＷＯ０２／２５２０号公報や特開２０００−１８２２５４号公報に記載された技術を用いることができる。これにより、球面収差補正のフィードバック制御が可能となり、リアルタイムな球面収差の補正が可能となる。
【００２９】
尚、ここでいう「球面収差及び／又はコマ収差に関する信号」とは、単位がλｒｍｓで表されるような正確の意味での収差量を示す信号に限らず、球面収差やコマ収差の強弱や相対値を表す信号であって良い。又、「球面収差及び／又はコマ収差に関する信号」とは、球面収差やコマ収差の個別要因を検出する信号、例えば球面収差を発生させる光ディスク厚誤差や、コマ収差を発生させる光ディスク偏心の検出信号などであっても良い。
【００３０】
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】
【００３１】
本発明によれば、薄形化を図りながらも、収差を抑制し、光情報記録媒体に対して適切に情報の記録及び／又は再生を行うことができ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】
【００３２】
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、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２は、本実施の形態を矢印II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、収差補正素子であるコリメータ光学系ＣＯＬ、反射光学素子である立ち上げミラーＭ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とをレーザユニットＬＰとして、図６に示すごとく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ＨＳ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。
【００３３】
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、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、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。尚、コリメータ光学系ＣＯＬの動作については後述する。
【００３４】
図２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。
【００３５】
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（受光手段、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、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。
【００３８】
図２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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、コリメータ光学系ＣＯＬを通過して所定の発散角を有す光束に変換された後、立ち上げミラーＭに入射する。
【００４２】
図２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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
図３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３において、ベースＢの片側に壁Ｗが形成されている。壁Ｗの両端上部から延在する一対のアームＷＡに植設された第１ガイド軸ＧＳ１が、ベースＢに平行に且つ光軸方向に延在している。又、壁Ｗの図３で奥側の端部近傍に植設された第２ガイド軸ＧＳ２は、ベースＢに平行に且つ光軸直交方向に延在している。尚、第２ガイド軸ＧＳ２の他端（図で右端）は、不図示の壁によって支持されている。
【００４６】
又、電気機械変換素子である第１圧電アクチュエータＰＺ１と第２圧電アクチュエータＰＺ２は、ベースＢ上にその後端がそれぞれ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４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。
【００４７】
第１圧電アクチュエータＰＺ１の前端には、駆動部材である第１駆動軸ＤＳ１が取り付けられている。第１駆動軸ＤＳ１は、可動部材である第１レンズホルダＨＤ１の駆動孔ＤＡ１に適度な摩擦力をもって係合している。
【００４８】
第２圧電アクチュエータＰＺ２の前端には、駆動部材である第２駆動軸ＤＳ２が取り付けられている。第１駆動軸ＤＳ１と直交する方向に配置された第２駆動軸ＤＳ２は、Ｌ形の可動部材である第２レンズホルダＨＤ２の駆動孔ＤＡ２に適度な摩擦力をもって係合している。
【００４９】
開口に光学素子であるレンズＬ１、Ｌ２を同軸に嵌め込んだ第１レンズホルダＨＤ１は、そのガイド孔ＧＡ１内に挿通された第１ガイド軸ＧＳ１によりガイドされ、ベースＢ上を光軸方向に移動可能となっている。開口に光学素子であるレンズＬ３を嵌め込んだ第２レンズホルダＨＤ２は、そのガイド孔ＧＡ２内に挿通された第２ガイド軸ＧＳ２によりガイドされ、ベースＢ上を光軸直交方向に移動可能となっている。尚、レンズＬ１、Ｌ２の光軸は、レンズＬ３の光軸と同軸もしくは平行である。
【００５０】
レンズホルダＨＤ１，ＨＤ２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ＧＳ１，ＧＳ２に磁気情報を配置し、レンズホルダＨＤ１，ＨＤ２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ＰＺ１，ＰＺ２を独立して駆動制御するために、配線Ｈ１，Ｈ２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ＰＺ１、ＰＺ２と、駆動軸ＤＳ１，ＤＳ２と、レンズホルダＨＤ１，ＨＤ２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。
【００５１】
次に、この光学系ユニットＣＵによるレンズＬ１，Ｌ２及びレンズＬ３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ＰＺ１，ＰＺ２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５（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ＰＺ１，ＰＺ２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。
【００５２】
したがって、例えば第１圧電アクチュエータＰＺ１の伸長時には、その衝撃力で第１駆動軸ＤＳ１が図３の手前側へ押し出されるが、レンズＬ１，Ｌ２を保持した第１レンズホルダＨＤ１は、その慣性により、第１駆動軸ＤＳ１と一緒には移動せず、第１駆動軸ＤＳ１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第１駆動軸ＤＳ１がゆっくりと戻るので、駆動孔ＤＡが第１駆動軸ＤＳ１に対して滑らずに、第１駆動軸ＤＳ１と一体的に図３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、第１レンズホルダＨＤ１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５（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、第１レンズホルダＨＤ１を逆の方向へ移動させることができる。即ち、信号出力手段としての光検出器ＰＤからの球面収差に関する信号に基づいて、レンズＬ１，Ｌ２を光軸方向に移動することで球面収差の補正を行える。
【００５３】
一方、第２圧電アクチュエータＰＺ２の伸長時には、その衝撃力で第２駆動軸ＤＳ２が図３の左側へ押し出されるが、レンズＬ３を保持した第２レンズホルダＨＤ２は、その慣性により、第２駆動軸ＤＳ２と一緒には移動せず、第２駆動軸ＤＳ２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第２駆動軸ＤＳ２がゆっくりと戻るので、駆動孔ＤＡが第２駆動軸ＤＳ２に対して滑らずに、第２駆動軸ＤＳ２と一体的に図３の右側へ移動する。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、第２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５（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、第２レンズホルダＨＤ２を逆の方向へ移動させることができる。
【００５４】
レンズＬ１〜Ｌ３を駆動することによってコマ収差を補正する態様について説明する。
（１）２レーザ１パッケージ使用時のコマ収差補正
本実施の形態では、２レーザ１パッケージ２Ｌ１Ｐの半導体レーザＬＤ３を、光軸外に配置しているので、ＣＤ使用時にコマ収差が発生する恐れがある。そこで、ＣＤ使用時には、収差補正素子としてのレンズＬ３を、半導体レーザＬＤ２から半導体レーザＬＤ３に向かう向きで光軸直交方向に移動させ、かつディスク面に平行に移動させることで、コマ収差を適切に補正する。このような構成とすれば、光ピックアップ装置を薄形化しても、レンズＬ３の移動を確保できる。このときの移動量は、半導体レーザＬＤ２，ＬＤ３の間隔に応じて決定できる。
（２）対物レンズのトラッキング時のコマ収差補正
対物レンズＯＢＪに有限発散光束を入射させた場合、対物レンズＯＢＪをトラッキング動作のために光ディスクの半径方向に移動させることによりコマ収差が発生する恐れがある。そこで、信号出力手段としての光検出器ＰＤからのコマ収差に関する信号に基づいて、レンズＬ３を対物レンズＯＢＪのトラッキング方向に対応する光軸直交方向に移動させ、かつディスク面に平行に移動させることで、コマ収差を適切に補正する。このような構成とすれば、光ピックアップ装置を薄形化しても、レンズＬ３の移動を確保できる。尚、光ディスクの保護基板厚さに起因する球面収差は、レンズＬ１，Ｌ２を光軸方向に移動させることで補正できる。
【００５５】
本実施の形態の光ピックアップ装置においては、対物レンズＯＢＪとコリメータ光学系ＣＯＬとの間にミラーＭを配置したので、光ピックアップ装置の厚さを薄くしながらも、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ１、Ｌ２の移動スペースを容易に確保でき、且つ圧電アクチュエータＰＺ１，ＰＺ２の設置スペースを容易に確保できる。
【００５６】
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】
【００５７】
【図１】第１の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２】図１の構成を矢印II方向に見た図である。
【図３】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４】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５】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６】２レーザ１パッケージの一例を示す斜視図である。
【図７】光ピックアップ装置の一例にかかる概略断面図である。
【図８】光ピックアップ装置の別例にかかる概略断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
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
ＣＵＬ カップリングレンズ
ＣＵ 光学系ユニット
ＤＣ 駆動回路
ＤＳ１ 第１駆動軸
ＤＳ２ 第２駆動軸
ＧＳ１ 第１ガイド軸
ＧＳ２ 第２ガイド軸
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 第１圧電アクチュエータ
ＰＺ 第２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】
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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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