(57)【要約】【課題】対物光学素子の設計及び製造公差の制限を緩和しながらも、例えば高密度ＤＶＤと従来のＤＶＤ、ＣＤの全てに対して適切に情報の記録及び／再生を行える光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光軸方向に光学素子（例えば１０６）を可動とするビームエキスパンダ（１０６，１０７）に、色収差補正機能及び球面収差補正機能を持たせることで、各光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生における光源波長、倍率、基板厚、温度などの条件に応じて、自由に色収差補正及び球面収差補正を行うことができる。又、それにより対物レンズ１０９の設計や製造を容易にできる。【選択図】      図１
2004281008.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、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有し、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おり、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（０．９・ｔ１＜ｔ２＜１．１・ｔ１）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おり、更に前記第３光源からの光束を、厚さｔ３（ｔ１＜ｔ３且つｔ２＜ｔ３）の保護層を介して第３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、
前記第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記対物光学素子に対して無限平行光束を入射させるとともに、
前記第１光源から出射される光束が通過する光路中に配置され、前記第１光源の波長変動に基づく色収差の変動を抑制する色収差補正素子と、
前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源の各光源から出射される光束が通過する共通光路に配置され、前記保護基板厚の差に基づいて生じる球面収差及び／または前記波長の差に基づいて生じる球面収差の補正を行う球面収差補正素子と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】
前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記対物光学素子に対して有限発散光束を入射させ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光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記対物光学素子に対して有限発散光束を入射させることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記集光光学系はコリメータを含み、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源から出射された光束は、同じコリメータを通過して前記対物光学素子に向かう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】
前記第２光源及び前記第３光源は、同一基板に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源は、前記対物光学素子から等しい距離に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記色収差補正素子は、ビームエキスパンダ、コリメータ、カップリングレンズ、対物光学素子の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記球面収差補正素子は、少なくとも一部が光軸方向に可動であ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】
前記球面収差補正素子は、ビームエキスパンダ、コリメータ、カップリングレンズの少なくとも一つであ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】
前記球面収差補正素子は、液晶素子であ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１１】
前記球面収差補正素子は、前記対物光学素子の温度変化に応じて生じる球面収差の補正を行うことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記対物光学素子はプラスチックを素材とすることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記対物光学素子はガラスを素材とすることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
開口制限素子を有することを特徴とする請求項１乃至１３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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置及びそれに用いられる光学素子に関し、特に、光源波長の異なる３つの光源から出射される光束を用いて、３つの異なる光情報記録媒体に対して、それぞれ情報の記録及び／又は再生が可能な光ピックアップ装置及びそれに用いられる対物レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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（以下、本明細書ではかかる光ディスクを「高密度ＤＶＤ」と呼ぶ）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る。
【０００３】
ところで、このような高密度ＤＶＤ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集光光学系は、高密度ＤＶＤ、従来タイプのＤＶＤ、ＣＤいずれに対しても、適切に情報を記録／再生することが望まれている。このような互換タイプの光ピックアップ装置の例としては、例えば以下の特許文献１に記載されている。
【特許文献１】
特開２００１−４３５５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような高密度ＤＶＤについては、使用可能な光源が限られていることから、使用される波長は概ね決まっているが、保護基板厚、記憶容量、ＮＡ等の仕様は未だ統一されていない。例えば高密度ＤＶＤについて、記録密度を大幅に向上させることを考えると、まず対物レンズのＮＡを大きくし、それに伴って厳しくなる精度誤差に起因する収差劣化を少しでも緩和すべく、光ディスクの保護基板（保護層ともいう）厚を薄くすることが望まれる。逆に、対物レンズのＮＡをＤＶＤなどの従来の光ディスクの規格と同じにすると、物理的な記録密度は大幅には増大しないが、光学系として要求される性能が比較的緩やかになるため、保護基板厚を薄くする必要性が低くなる。具体的な仕様としては、保護基板の厚さについて、０．１ｍｍと、従来のＤＶＤよりさらに薄くしたものや、従来のＤＶＤと同じ０．６ｍｍにしたものなどが提案されている。
【０００５】
光ピックアップ装置の集光光学系を簡素なものとしながらも、高密度な情報の記録及び／又は再生を達成するため、高密度ＤＶＤ使用時における対物レンズのＮＡを、従来のＤＶＤ使用時におけるＮＡより大きく（例えば０．８５）した場合、例えば対物レンズに、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの共用領域、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤの共用領域、高密度ＤＶＤの専用領域など３つの光学機能領域を設け、通過する光束を光源波長に応じてフレア化させることで、収差特性をある程度良好なものとできる技術がある。しかしながら、上述したように高密度ＤＶＤの仕様が統一されていないこと、及び高密度ＤＶＤに対して情報の記録及び／又は再生を行う際に用いる短波長の光源は、光学素子の温度変化に起因する屈折率変化や光源波長のふらつき（モードホップ等）などに対して許容値が厳しいなどの問題があることなどから、単一の対物レンズに、高密度ＤＶＤ、従来タイプのＤＶＤ、ＣＤいずれに対しても、適切に情報を記録／再生するのに必要な光学特性を与えることは、理論上はともかく、実際上は多くの困難な問題があるといえる。尚、上述した対物レンズに３つの光学機能領域を設ける技術は、ほんの一例であり、どのような光学機能領域を設けるかは、光ディスクの規格によって異なる。
【０００６】
また光ピックアップ装置自体も小型化、軽量化、特に薄型化の要請があるため、要素部品、特に光学素子について、非常に厳しい性能が要求されている。一般的には装置を薄型化すると、ワーキングディスタンス（対物光学素子と光ディスクとの距離）を長く確保できなくなる。これに対し、集光光学系の倍率をあげることで、ワーキングディスタンスを大きくできるが、それにより像高特性が悪化する恐れがあるので好ましくないという問題がある。また高密度ＤＶＤ、従来タイプのＤＶＤ、ＣＤのワーキングディスタンス差が大きくなると、フォーカシング時のアクチュエータの負担が大きくなり、消費電力も増大してしまう。
【０００７】
本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたものであり、対物光学素子の設計及び製造公差の制限を緩和しながらも、例えば高密度ＤＶＤと従来のＤＶＤ、ＣＤの全てに対して適切に情報の記録及び／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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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、波長λ３（λ２＜λ３）の第３光源と、対物光学素子を含む集光光学系とを有し、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おり、又、前記第２光源からの光束を、厚さｔ２（０．９・ｔ１＜ｔ２＜１．１・ｔ１）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おり、更に前記第３光源からの光束を、厚さｔ３（ｔ１＜ｔ３且つｔ２＜ｔ３）の保護層を介して第３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、
前記第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記対物光学素子に対して無限平行光束を入射させるとともに、
前記第１光源から出射される光束が通過する光路中に配置され、前記第１光源の波長変動に基づく色収差の変動を抑制する色収差補正素子と、
前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源の各光源から出射される光束が通過する共通光路に配置され、前記保護基板厚の差に基づいて生じる球面収差及び／または前記波長の差に基づいて生じる球面収差の補正を行う球面収差補正素子とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、前記３種類の異なる光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合において、条件変化に基づく色収差補正及び球面収差補正を、前記対物光学素子のみに行わせるのでなく、それとは別個に設けた前記色収差補正素子により色収差補正を行わせ、前記球面収差補正素子により球面収差補正を行わせることで、前記対物光学素子に収差補正のための回折構造などを設けることなく（例えば屈折面のみからなる光学面とすることで）、その設計及び製造公差の制限を緩和し、トータルで見て、より低コストな光ピックアップ装置を提供するものである。尚、本発明においては、前記色収差補正素子が、全ての色収差補正を行うことに限らず、前記対物光学素子が色収差補正の一部を担保しても良い。同様に、前記球面収差補正素子が、全ての球面収差補正を行うことに限らず、前記対物光学素子が球面収差補正の一部を担保しても良い。
【００１０】
又、前記色収差補正素子と前記球面収差補正素子とは一体でも別体でもよいが、少なくとも前記色収差補正素子は、最も色収差補正を必要とする前記第１光源から出射される光束が通過する光路中に配置されることが望ましい。一方、前記球面収差補正素子は、各光源からの光束が通過する共通の光路又は単独の光路のいずれに配置されていても良い。
【００１１】
更に、本発明においては、前記第１光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、収差特性的に最も厳しくなることから、前記対物光学素子に対して無限平行光束を入射させることで、トラッキング時の収差劣化の影響を小さく抑えることができる。
【００１２】
請求項２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記第３光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記対物光学素子に対して有限発散光束を入射させることを特徴とするので、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生行う際に、前記対物光学素子を共用できる。
【００１３】
請求項３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置において、前記第２光情報記録媒体に対して情報の再生及び／又は記録を行う場合、前記対物光学素子に対して有限発散光束を入射させることを特徴とするので、前記第１光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生行う際に、前記対物光学素子を共用できる。
【００１４】
請求項４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記集光光学系はコリメータを含み、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源から出射された光束は、同じコリメータを通過して前記対物光学素子に向かうことを特徴とするので、部品点数を削減できる。
【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４のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記第２光源及び前記第３光源は、同一基板に取り付けられていることを特徴とするので、低コスト化及び省スペース化を図れる。
【００１６】
請求項６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源は、前記対物光学素子から等しい距離に配置されていることを特徴とするので、低コスト化及び省スペース化をより図れる。
【００１７】
請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至６のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記色収差補正素子は、ビームエキスパンダ、コリメータ、カップリングレンズ、対物光学素子の少なくとも一つであることを特徴とする。より具体的な構成としては、ビームエキスパンダ、コリメータ、カップリングレンズ、対物光学素子の少なくとも一つの光学面に、回折構造、位相構造、マルチレベル等の構成を付与することがある。
【００１８】
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光ピックアップ装置において、前記球面収差補正素子は、少なくとも一部が光軸方向に可動であることを特徴とするので、情報の記録及び／又は再生における光源波長、倍率、基板厚、温度などの条件に応じて、前記球面収差補正素子の一部を移動させることにより、自由に球面収差補正を行うことができる。
【００１９】
請求項９に記載の光ピックアップ装置は、請求項８に記載の光ピックアップ装置において、前記球面収差補正素子は、ビームエキスパンダ、コリメータ、カップリングレンズの少なくとも一つであることを特徴とする。より具体的な構成としては、ビームエキスパンダ、コリメータ、カップリングレンズ、対物光学素子の少なくとも一つの光学面に、回折構造、位相構造、マルチレベル等の構成を付与することがある。
【００２０】
請求項１０に記載の光ピックアップ装置は、請求項８に記載の光ピックアップ装置において、前記球面収差補正素子は、液晶素子であることを特徴とするので、情報の記録及び／又は再生における光源波長、倍率、基板厚、温度などの条件に応じて、前記液晶素子を動作させることにより、自由に球面収差補正を行うことができる。液晶素子の一例としては、絶縁基板（例えば、ガラス基板）、電極、液晶分子層、電極、絶縁基板（例えば、ガラス基板）の順に積層された構造を有するものがあり、かかる液晶素子においては、電極のうち、少なくとも一方は光軸を中心とした輪帯パターンに分割されている。光検出器の出力信号に基づいて生成された情報記録面上の集光スポットの球面収差変化信号を用いて、このように輪帯パターンに分割された電極に対し、電極で所定の電圧を印可すると、液晶分子層の配列パターンが輪帯状に変化し、結果として、光軸を中心とした輪帯状の屈折率分布を液晶素子に持たせることができる。かかる輪帯状の屈折率分布を有する液晶素子を透過した光束の波面には球面収差が付加されるので、これにより温度変化に伴う光源（半導体レーザ）の波長変化により発生する球面収差変化を補正することが可能となる。
【００２１】
請求項１１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記球面収差補正素子は、前記対物光学素子の温度変化に応じて生じる球面収差の補正を行うことを特徴とする。
【００２２】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記対物光学素子はプラスチックを素材とすることを特徴とする。
【００２３】
請求項１３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、前記対物光学素子はガラスを素材とすることを特徴とする。
【００２４】
請求項１４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１乃至１３のいずれかに記載の光ピックアップ装置において、開口制限素子を有することを特徴とするので、前記光情報記録媒体の必要な開口数に応じて光束を絞ることができる。前記開口制限素子としては、波長に応じて絞り径が変化する絞りや、光学面にダイクロイックコートを付与した光学素子などがある。開口制限素子を、球面収差補正素子や色収差補正素子と兼用できれば、部品点数を削減することができる。
【００２５】
本明細書中において、対物光学素子とは、狭義に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光学素子（例えばレンズ）を指し、広義にはその光学素子と共に、アクチュエータによって少なくともその光軸方向に作動可能な光学素子を指すものとする。従って、本明細書中において、光学素子の光情報記録媒体側（像側）の開口数ＮＡとは、光学素子の最も光情報記録媒体側に位置する面の開口数ＮＡを指すものである。また、本明細書中では必要開口数ＮＡは、それぞれの光情報記録媒体の規格で規定されている開口数、あるいはそれぞれの光情報記録媒体に対して、使用する光源の波長に応じ、情報の記録または再生をするために必要なスポット径を得ることができる回折限界性能の対物光学素子の開口数を示すものとする。
【００２６】
本明細書中で用いる回折構造とは、光学素子の表面、例えばレンズの表面に、レリーフを設けて、回折によって光束を集光あるいは発散させる作用を持たせた形態のことをいい、一つの光学面に回折を生じる領域と生じない領域がある場合は、回折を生じる領域をいう。レリーフの形状としては、例えば、光学素子の表面に、光軸を中心とする略同心円状の輪帯として形成され、光軸を含む平面でその断面をみれば各輪帯は鋸歯のような形状が知られているが、そのような形状を含むものである。
【００２７】
本明細書中において、第１光情報記録媒体とは、例えば、高密度ＤＶＤ系の光ディスクをいい、第２光情報記録媒体とは、再生専用に用いるＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏの他、再生／記録を兼ねるＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ等の各種ＤＶＤ系の光ディスクを含むものである。又、第３光情報記録媒体とは、ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ等のＣＤ系の光ディスクをいう。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、高密度ＤＶＤ（第１の光ディスクともいう）、従来のＤＶＤ（第２の光ディスクともいう）及びＣＤ（第３の光ディスクともいう）の全てに対して情報の記録／再生を行える、本発明の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。
【００２９】
図１において、第１光源としての第１半導体レーザ１０１（波長λ１＝３８０ｎｍ〜４５０ｎｍ）から出射された光束は、ビームシェイパー１０２でビーム形状を補正され、第１ビームスプリッタ１０３を通過し、コリメータ１０４で平行光束とされた後、第２ビームスプリッタ１０５を通過して、光学素子１０６，１０７とを有するビームエキスパンダに入射する。少なくとも一方（好ましくは光学素子１０６）が光軸方向に可動のビームエキスパンダ（１０６，１０７）は、平行光束の光束径を変更（ここでは拡大）し、球面収差を補正する機能を有する。更に、ビームエキスパンダの他方の光学素子１０７の光学面には回折構造（回折輪帯）が形成されており、これにより第１半導体レーザ１０１から出射された光束について色収差補正を行うようになっている。色収差補正用の回折構造は、光学素子１０７のみならず、他の光学素子（コリメータ１０４）等に設けても良い。
【００３０】
このようにビームエキスパンダ（１０６，１０７）を設けることで、色収差補正及び球面収差補正を行うことができ、更に、例えば高密度ＤＶＤが情報記録面を２層に有しているタイプの場合、光学素子１０６を光軸方向に移動させることで、情報記録面の選択を行うこともできる。ビームエキスパンダ（１０６，１０７）は、後述する第２半導体レーザ２０１，第３半導体レーザ３０１からの光束が通過する共通の光路内に配置されている。
【００３１】
図１において、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）を透過した光束は、絞り１０８を通過し、屈折面のみからなる対物光学素子である対物レンズ１０９により、第１の光ディスク１１０の保護層（厚さｔ１＝０．５〜０．７ｍｍ、好ましくは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。尚、対物レンズ１０９は、ガラスを素材としても良いが、環境変化等により生じる収差劣化をビームエキスパンダ（１０６，１０７）で任意に補正できることから、要求される光学特性の制限が緩和されるため、より安価なプラスチック素材を用いることができる。
【００３２】
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、再び対物レンズ１０９、絞り１０８、ビームエキスパンダ（１０７，１０６）を透過して、第２ビームスプリッタ１０５で反射され、シリンドリカルレンズ１１１で非点収差が与えられ、センサレンズ１１２を透過し、光検出器１１３の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第１の光ディスク１１０に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００３３】
また、光検出器１１３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２次元アクチュエータ１２０が第１半導体レーザ１０１からの光束を第１の光ディスク１１０の情報記録面上に結像するように対物レンズ１０９を一体で移動させるようになっている。
【００３４】
更に、図１において、第２半導体レーザ２０１と第３半導体レーザ３０１は、同一基板に取り付けられ、いわゆる２レーザ１パッケージと呼ばれる単一ユニットにされている。第２光源としての第２半導体レーザ２０１（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、１／４波長板２０２を通過し、第３ビームスプリッタ２０３を通過し、第１ビームスプリッタ１０３で反射され、コリメータ１０４で光束径を絞られつつ平行光束となり、第２ビームスプリッタ１０５を通過して、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）に入射し、ここで弱い発散角を有する有限発散光束に変換される。上述したようにビームエキスパンダ（１０６，１０７）は、球面収差補正を行うことができる。尚、開口制限素子としてのコリメータ１０４には、ダイクロイックコートが付与されており、波長に応じて光束の通過領域を制限することで、例えば第１半導体レーザ１０１からの光束については、対物レンズ１０９の開口数ＮＡ＝０．６５を実現し、第２半導体レーザ２０１からの光束については、対物レンズ１０９の開口数ＮＡ＝０．６５を実現し、第３半導体レーザ３０１からの光束については、対物レンズ１０９の開口数ＮＡ＝０．４５を実現するようになっている。ただし、開口数の組み合わせはこれに限られない。
【００３５】
図１において、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）を透過した光束は、弱い発散角を有する有限発散状態で絞り１０８を通過し、屈折面のみからなる対物レンズ１０９により、第２の光ディスク１１０’の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ、好ましくは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。
【００３６】
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、再び対物レンズ１０９、絞り    ０８、ビームエキスパンダ（１０７，１０６）、第２ビームスプリッタ１０５、コリメータ１０４を通過し、第１ビームスプリッタ１０３で反射され、続いて第３ビームスプリッタ２０３で反射され、その後シリンドリカルレンズ２０４で非点収差が与えられ、センサレンズ２０５を透過し、光検出器２０６の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第２の光ディスク１１０’に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００３７】
また、光検出器１１３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２次元アクチュエータ１２０が第３半導体レーザ３０１からの光束を第２の光ディスク１１０’の情報記録面上に結像するように対物レンズ１０９を一体で移動させるようになっている。
【００３８】
更に、図１において、第３光源としての第３半導体レーザ３０１（波長λ３＝７７０ｎｍ〜８３０ｎｍ）から出射された光束は、１／４波長板２０２を通過し、第３ビームスプリッタ２０３を通過し、第１ビームスプリッタ１０３で反射され、コリメータ１０４で光束径を絞られつつ平行光束となり、第２ビームスプリッタ１０５を通過して、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）に入射し、ここで第２半導体レーザ２０１の光束の場合より強い（大きい）発散角を有する有限発散光束に変換される。同様に、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）は、色収差補正及び球面収差補正を行うことができる。
【００３９】
図１において、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）を透過した光束は、強い発散角を有する有限発散状態で絞り１０８を通過し、屈折面のみからなる対物レンズ１０９により、第３の光ディスク１１０”の保護層（厚さｔ３＝１．１〜１．３ｍｍ、好ましくは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。
【００４０】
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、再び対物レンズ１０９、絞り１０８、ビームエキスパンダ（１０７，１０６）、第２ビームスプリッタ１０５、コリメータ１０４を通過し、第１ビームスプリッタ１０３で反射され、続いて第３ビームスプリッタ２０３で反射され、その後シリンドリカルレンズ２０４で非点収差が与えられ、センサレンズ２０５を透過し、光検出器２０６の受光面に入射するので、その出力信号を用いて、第３の光ディスク１１０”に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００４１】
また、光検出器１１３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２次元アクチュエータ１２０が第２半導体レーザ２０１からの光束を第３の光ディスク１１０”の情報記録面上に結像するように対物レンズ１０９を一体で移動させるようになっている。
【００４２】
以上述べた本実施の形態においては、ビームエキスパンダ（１０６，１０７）に、色収差補正機能及び球面収差補正機能を持たせた色収差補正素子及び球面収差補正素子として機能させることで、各光ディスクに対する情報の記録及び／又は再生における光源波長、倍率、基板厚、温度などの条件に応じて、自由に色収差補正及び球面収差補正を行うことができる。又、それにより対物レンズ１０９の設計や製造を容易にできる。尚、球面収差補正素子としては、ビームエキスパンダに限らず、回折構造を設けたコリメータその他の光学素子を利用しても良い。又、ビームエキスパンダの代わりに、もしくはそれに加えて液晶素子などを設けても良い。
【００４３】
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。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、対物光学素子の設計及び製造公差の制限を緩和しながらも、例えば高密度ＤＶＤと従来のＤＶＤ、ＣＤの全てに対して適切に情報の記録及び／再生を行える光ピックアップ装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光ピックアップ装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１０１  第１半導体レーザ
１０６，１０７  ビームエキスパンダ
１０９  対物レンズ
２０１  第２半導体レーザ
３０１  第３半導体レーザ
【図１】
2004281008.tif 000003