(57)【要約】【課題】ブルーレーザーを含む多種の波長のレーザーに対応しても薄型化，小型化，特性劣化抑制を実現できる光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供する。【解決手段】ビーム径拡大手段が光学手段と第１集光手段の間に配置された第１の光学レンズと光学手段と第１の光学ユニットの間に配置された第２の光学レンズで構成されており、第１の光学レンズは、第１の波長の光の光学系と第１の波長よりも長い波長の光学系に共有されており、第１の波長の光に対しては、第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生し、第１の波長よりも長い波長の光に対しては、第２の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生するように構成された。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光を出射する第１の光学ユニットと、前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を少なくとも１つ以上出射する第２の光学ユニットと、前記第１の波長の光と前記第１の波長よりも長い第２の波長の光をほぼ同じ光学経路に導く光学手段と、前記光学手段からの第１の波長の光を光ディスクに集光する第１の集光手段と前記第１の波長よりも長い波長の光を光ディスクに集光する第２の集光手段とを備え、前記第１の波長の光の光路中に少なくとも前記第１の波長の光に対して前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生させる色収差補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
色収差補正手段を、第１の波長及び第２の波長の双方の光が通過する光路中に設けたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
色収差補正手段として第１の波長の光に対しては、色収差の性能が高く、第２の波長の光に対しての色収差補正の性能は、前記第１の波長に対する色収差の性能よりも低いことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
色収差補正手段として、正のパワーを有する凸レンズと負のパワーを有する凹レンズを互いに接合して構成されて、外見上凸レンズとなるとともにトータルとして正のパワーを有する光学レンズを用いたことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
色収差補正手段を光学手段と第１及び第２の集光手段の間に設けたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
色収差補正手段を第１の波長の光のみが構成する光路中に配置したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
第１の光源ユニットと光学手段の第１の光路か、第１及び第２の集光手段の間の少なくとも一方に色収差補正手段を設けたことを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
色収差補正手段として、ホログラム素子を用いた事を特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
第１の波長の光を出射する第１の光学ユニットと、前記第１の波長よりも長い波長の光を少なくとも１つ以上出射する第２の光学ユニットと、前記第１の波長の光と前記第１の波長よりも長い波長の光をほぼ同じ光学経路に導く光学手段と、前記光学手段からの第１の波長の光を光ディスクに集光する第１の集光手段と前記第１の波長よりも長い波長の光を光ディスクに集光する第２の集光手段と、前記第１の波長の光のビーム径を拡大させるビーム径拡大手段とを備え、前記ビーム径拡大手段が前記光学手段と前記第１集光手段の間に配置された第１の光学レンズと前記光学手段と前記第１の光学ユニットの間に配置された第２の光学レンズで構成されており、前記第１の光学レンズは、前記第１の波長の光の光学系と前記第１の波長よりも長い波長の光学系に共有されており、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、前記第２の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記第１の集光手段が、屈折型レンズであり、前記第２の集光手段が、屈折型レンズの表面に回折格子を設けた回折・屈折複合型レンズであり、前記第１の光学レンズが、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差の発生量が０．１μｍ／ｎｍ以下
であることを特徴とする請求項９記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第１の集光手段が、ガラス材料で形成された屈折型レンズであり、前記第２の集光手段が、屈折型レンズの表面に回折格子を設けた樹脂材料で形成された回折・屈折複合型レンズであり、前記第１の光学レンズが、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する方向に０．３μｍ／ｎｍ以上の色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差の発生量が０．１μｍ／ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記第１の光学レンズが屈折率分散の小さい（アッベ数が大きい）硝材からなる凸レンズと屈折率分散の大きい（アッベ数が小さい）硝材からなる凹レンズを貼り合わせて構成され、全体として正のパワーを有するダブレットレンズであり、前記第１の波長の光に対して、所定の色収差を発生しかつ球面収差が最小になるように設計されており、一方、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差発生量が最小になるように設計されていることを特徴とする請求項１０，１１いずれか１記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記第１の光学レンズが屈折率分散の小さい（アッベ数が大きい）硝材からなる凸レンズと屈折率分散の大きい（アッベ数が小さい）硝材からなる凹レンズを貼り合わせて構成され、全体として正のパワーを有するダブレットレンズであり、前記第１の波長の光に対して、所定の色収差を発生しかつ球面収差が最小になるように設計されており、一方、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差発生量が最小になるように設計されており、前記第１の波長よりも長い波長の光学系に、前記第１の光学レンズの球面収差を補正するカップリングレンズが設けられていることを特徴とする請求項１２記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記第１の光学ユニットに搭載されるレーザーダイオードは略青色から略青紫色の光を出射し、前記第２の光学ユニットに搭載されるレーザーダイオードは略赤外から略赤色の光を出射することを特徴とする請求項１〜５いずれか１記載の光ピックアップ装置
【請求項１５】
光ディスクを回転させる駆動手段と、請求項１〜１４いずれか１記載の光ピックアップ装置を搭載し前記駆動手段に対して移動可能に取り付けられたキャリッジとを備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ等の高密度記録ディスク、コンパクトディスク等の光ディスクにおける記録再生に使用される光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置において、赤外レーザーや赤色レーザーなどの長波長レーザーを出射するレーザーダイオードが用いられていたが、最近では、ブルーレーザーを用いて、上記長波長レーザーを用いた場合よりも高密度記録を行うようになってきた。
【特許文献１】特開平１１−２２４４３６号公報
【特許文献２】特開２０００−１２３３９４号公報
【特許文献３】特開平１０−３３４４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ブルーレーザーを用いる光ディスクを記録再生するビデオレコーダーでは、ブルーレーザーに対応した光ディスクと赤色レーザーに対応した光ディスクの双方に記録再生を行う場合においても、装置が非常に大きいので、波長に応じた別々の光学系を装置内に構成できるので、特に何ら問題点は生じない。
【０００４】
しかしながら、上記波長が異なる２つ以上の光ディスクに記録か再生の少なくとも一方を行うことができ、しかもノートブックパソコン等の電子機器に組み込まれる比較的、薄型で小型の光ディスクドライブ装置においては、ブルーレーザー，赤外レーザー，赤色レーザーの各光に対応した光学系を設けることは不可能であり、しかもブルーレーザーを用いる光学系は球面収差発生が他のレーザーの光学系よりも大きく、共通の光学系で処理することは非常に困難であり、しかも光学系を集積化することで、光学特性の劣化を生じる。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ブルーレーザーを含む多種の波長のレーザーに対応しても薄型化，小型化が可能で、それに伴う光学特性劣化の抑制を実現できる光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１の波長の光を出射する第１の光学ユニットと、前記第１の波長よりも長い波長の光を少なくとも１つ以上出射する第２の光学ユニットと、前記第１の波長の光と前記第１の波長よりも長い波長の光をほぼ同じ光学経路に導く光学手段と、前記光学手段からの第１の波長の光を光ディスクに集光する第１の集光手段と前記第１の波長よりも長い波長の光を光ディスクに集光する第２の集光手段と、前記第１の波長の光のビーム径を拡大させるビーム径拡大手段とを備え、前記ビーム径拡大手段が前記光学手段と前記第１集光手段の間に配置された第１の光学レンズと前記光学手段と前記第１の光学ユニットの間に配置された第２の光学レンズで構成されており、前記第１の光学レンズは、前記第１の波長の光の光学系と前記第１の波長よりも長い波長の光学系に共有されており、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、前記第２の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生するように構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上記構成によって、光学部品を前記第１の波長の光学系と前記第１の波長よりも長い波長の光学系で共有することにより、装置の薄型化と小型化を可能にし、しかも光学系の共有により生じる光学特性の劣化を防止する手段を提供することにより、波長が異なる２つ以上の光ディスクに記録か再生の少なくとも一方を行うことができ、しかもノートブックパソコン等の電子機器に組み込まれる薄型で小型の光ディスクドライブ装置の実現を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
請求項１記載の発明は、第１の波長の光を出射する第１の光学ユニットと、前記第１の波長よりも長い第２の波長の光を少なくとも１つ以上出射する第２の光学ユニットと、前記第１の波長の光と前記第１の波長よりも長い第２の波長の光をほぼ同じ光学経路に導く光学手段と、前記光学手段からの第１の波長の光を光ディスクに集光する第１の集光手段と前記第１の波長よりも長い波長の光を光ディスクに集光する第２の集光手段とを備え、前記第１の波長の光の光路中に少なくとも前記第１の波長の光に対して前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生させる色収差補正手段を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置であり、装置の小型化薄型化を可能にする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、色収差補正手段を、第１の波長及び第２の波長の双方の光が通過する光路中に設けたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置であり、光学系の共有が可能になり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、色収差補正手段として第１の波長の光に対しては、色収差の性能が高く、第２の波長の光に対しての色収差補正の性能は、前記第１の波長に対する色収差の性能よりも低いことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置であり、光学系の共有が可能になり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、色収差補正手段として、正のパワーを有する凸レンズと負のパワーを有する凹レンズを互いに接合して構成されて、外見上凸レンズとなるとともにトータルとして正のパワーを有する光学レンズを用いたことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置であり、光学系の共有が可能になり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、色収差補正手段を光学手段と第１及び第２の集光手段の間に設けたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置であり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、色収差補正手段を第１の波長の光のみが構成する光路中に配置したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置であり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、第１の光源ユニットと光学手段の第１の光路か、第１及び第２の集光手段の間の少なくとも一方に色収差補正手段を設けたことを特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置であり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、色収差補正手段として、ホログラム素子を用いた事を特徴とする請求項６記載の光ピックアップ装置であり、装置の小型化と薄型化を可能にする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、第１の波長の光を出射する第１の光学ユニットと、前記第１の波長よりも長い波長の光を少なくとも１つ以上出射する第２の光学ユニットと、前記第１の波長の光と前記第１の波長よりも長い波長の光をほぼ同じ光学経路に導く光学手段と、
前記光学手段からの第１の波長の光を光ディスクに集光する第１の集光手段と前記第１の波長よりも長い波長の光を光ディスクに集光する第２の集光手段と、前記第１の波長の光のビーム径を拡大させるビーム径拡大手段とを備え、前記ビーム径拡大手段が前記光学手段と前記第１集光手段の間に配置された第１の光学レンズと前記光学手段と前記第１の光学ユニットの間に配置された第２の光学レンズで構成されており、前記第１の光学レンズは、前記第１の波長の光の光学系と前記第１の波長よりも長い波長の光学系に共有されており、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、前記第２の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生することを特徴とする光ピックアップ装置であり、第１の集光手段と第２の集光手段の色収差特性が大きく異なる場合でも、光学部品の共有化が可能になり、装置の小型化／薄型化を実現できる。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、前記第１の集光手段が、屈折型レンズであり、前記第２の集光手段が、屈折型レンズの表面に回折格子を設けた回折・屈折複合型レンズであり、前記第１の光学レンズが、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差の発生量が０．１μｍ／ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９記載の光ピックアップ装置であり、色収差の大きな屈折型レンズと色収差が非常に小さい回折・屈折複合型レンズを用いた場合でも、大きな場所を占有するビーム拡大手段の第１の光学レンズを波長の異なる光学系で共有することが可能になり、装置の小型化／薄型化を実現できる。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、前記第１の集光手段が、ガラス材料で形成された屈折型レンズであり、前記第２の集光手段が、屈折型レンズの表面に回折格子を設けた樹脂材料で形成された回折・屈折複合型レンズであり、前記第１の光学レンズが、前記第１の波長の光に対しては、前記第１の集光手段の持つ色収差を補正する方向に０．３μｍ／ｎｍ以上の色収差を発生し、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差の発生量が０．１μｍ／ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０記載の光ピックアップ装置であり、色収差の大きな屈折型レンズと色収差が非常に小さい回折・屈折複合型レンズを用いた場合でも、大きな場所を占有するビーム拡大手段の第１の光学レンズを波長の異なる光学系で共有することが可能になり、装置の小型化／薄型化を実現できる。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、前記第１の光学レンズが屈折率分散の小さい（アッベ数が大きい）硝材からなる凸レンズと屈折率分散の大きい（アッベ数が小さい）硝材からなる凹レンズを貼り合わせて構成され、全体として正のパワーを有するダブレットレンズであり、前記第１の波長の光に対して、所定の色収差を発生しかつ球面収差が最小になるように設計されており、一方、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差発生量が最小になるように設計されていることを特徴とする請求項１０，１１いずれか１記載の光ピックアップ装置であり、簡単な構成で請求項１１に記載の発明の実現を可能にする。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、前記第１の光学レンズが屈折率分散の小さい（アッベ数が大きい）硝材からなる凸レンズと屈折率分散の大きい（アッベ数が小さい）硝材からなる凹レンズを貼り合わせて構成され、全体として正のパワーを有するダブレットレンズであり、前記第１の波長の光に対して、所定の色収差を発生しかつ球面収差が最小になるように設計されており、一方、前記第１の波長よりも長い波長の光に対しては、色収差発生量が最小になるように設計されており、前記第１の波長よりも長い波長の光学系に、前記第１の光学レンズの球面収差を補正するカップリングレンズが設けられていることを特徴とする請求項１２記載の光ピックアップ装置であり、前記カップリングレンズを設けることにより、請求項１２に記載の前記第１の光学レンズの設計が容易になる。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、前記第１の光学ユニットに搭載されるレーザーダイオードは
略青色から略青紫色の光を出射し、前記第２の光学ユニットに搭載されるレーザーダイオードは略赤外から略赤色の光を出射することを特徴とする請求項１〜５いずれか１記載の光ピックアップ装置であり、ブルー、赤色、赤外の３波長対応可能な小型／薄型の光ピックアップ装置が実現できる。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、光ディスクを回転させる駆動手段と、請求項１〜１４いずれか１記載の光ピックアップ装置を搭載し前記駆動手段に対して移動可能に取り付けられたキャリッジとを備えたことを特徴とする光ディスク装置であり、ブルー、赤色、赤外の３波長対応可能な小型／薄型の光ピックアップ装置が実現できる。
【００２３】
以下、本発明の実施における形態１の光ピックアップ装置について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す平面図で、図２は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置の側面図である。
【００２５】
図１、図２において、１は光ディスクで、光ディスク１は光を照射することで、情報の再生か、もしくは情報の記録の少なくとも一方を行うことができる。具体的に光ディスク１としては、情報の再生のみが行えるＣＤ−ＲＯＭディスク，ＤＶＤ−ＲＯＭディスク等、情報の再生に加えて情報の記録が行えるＣＤ−Ｒディスク，ＤＶＤ−Ｒディスク等、情報の再生に加えて情報の記録／消去が可能なＣＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＷディスク，ＤＶＤ−ＲＡＭディスク等が好適に用いられる。また、光ディスク１としては、略赤色の光で情報の記録もしくは再生の少なくとも一方が行える記録層を備えるもの、略赤外光で情報の記録もしくは再生が行える記録層を備えるもの、略青色〜略青紫の光で情報の記録あるいは再生が行える記録層を備えるものが使用可能である。更に光ディスク１の大きさとしては、様々な直径を有する円盤状のものを用いることが可能であるが、好ましくは３ｃｍ〜１２ｃｍの直径を有する円盤状のものを好適に用いられる。
【００２６】
２は光ディスク１を回転するためのスピンドルモータである。スピンドルモータ２には、光ディスク１を保持するチャッキング部（図示せず）が設けられている。スピンドルモータ２は光ディスク１を角速度一定で回転させたり或いは角速度を可変的に回転させたりすることが可能です。どのように角速度を一定或いは可変的に制御するかは、図示していないスピンドルモータ駆動手段及び光ディスク装置の制御部が状況に応じて切り替える。なお、本実施の形態では、光ディスク１の回転駆動手段としてスピンドルモータ２を用いたが、他の種類のモータや他の手段を用いて、回転駆動させても良い。
【００２７】
３は光ディスク１に光を照射することで情報を光ディスク１に記録及び光ディスク１から情報を読み取るための光ピックアップである。
【００２８】
４は光ピックアップ３のベースとなるキャリッジ、５は後述する対物レンズを略三次元的に移動させる光ピックアップアクチュエータである。キャリッジ４は少なくとも支持シャフト６とガイドシャフト７で支持されており、光ディスク１の内周と外周との間を移動可能となっている。またキャリッジ４は、光ピックアップアクチュエータ５と光学部或いは光源を搭載している。
【００２９】
８は青紫色のレーザー部８１及び受光素子部８２及び前光モニター部５００を備えた第１の光学ユニットで、詳細は図３を用いて説明する。レーザー部８１は第１の波長略４０５ｎｍのレーザー光を発生するレーザーダイオード８１ａを有しており、このレーザーダイオード８１ａは、ベース８１ｂで構成される空間内に配置されている。
【００３０】
なお、本実施の形態では、青紫色の光を出射するレーザーダイオード８１ａを用いたが、青色〜紫色の光を出射するレーザーダイオードを用いて良い。なおこの様な短波長のレーザー光を出射するレーザーダイオードとしては、ＧａＮにＩｎなどの発光中心を添加した活性層をＧａＮを主成分としｐ型不純物をドープしたｐ型層と、ＧａＮを主成分としｎ型不純物をドープしたｎ型層で挟み込んだものが好適に用いられる。所謂、窒化物半導体レーザーが好適に用いられる。
【００３１】
また、ベース８１ｂには端子８１ｃが複数本立設されており、この端子８１ｃはアース端子，レーザーダイオード８１ａに電流を供給する端子などで構成されている。
【００３２】
８３はベース８１ｂの上に接着などの手法によってベース８１ｂに直接取り付けられたプリズムで、レーザーダイオード８１ａから出射されたレーザー光８４を透過させて光ディスク１への照射光とするとともに、光ディスク１からの戻り光を受光素子部８２に導くプリズムである。プリズム８３には、レーザー光８４をモニターするための高分子膜８３ｃが設けられ、前光モニター５００へレーザー光８４の一部を反射してレーザー光８４の出力レベルをモニタリングできる構成になっている。また、受光素子部８２側に導いた位置に、更に波長略４０５ｎｍのレーザー光８４を分割する回折格子（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号取り出せるようになっている。なお、本実施の形態では、プリズム８３とベース８１ｂの間に透明なカバー部材８３ａを設けた。このカバー部材８３ａはベース８１ｂ上に接着などの手法を用いて直接接合されている。プリズム８３には互いに略平行で傾斜した傾斜面８３ｂ〜８３ｄが設けられており、この傾斜面８３ｂ〜８３ｄにビームスプリッタ膜やホログラムなどの光学素子が配設されている。この傾斜面８３ｂ〜８３ｄは、透明なガラスブロックや樹脂ブロック同士などの接合面に相当する。具体的には、傾斜面８３ｂには、フォーカス検出、トラッキング検出、球面収差検出、光ディスク１上に記録された信号等の検出及び制御用信号取り出すためのホログラムが形成されている。傾斜面８３ｂには、偏光ビームスプリッター膜が形成され、Ｐ波光の一部は前光モニター５００へ導くために、数％〜数十％反射する膜でもある。傾斜面８３ｄには、波長４０５ｎｍの光を完全透過する膜が施されている。また、本実施の形態では、傾斜面は３つ設けたが、１乃至複数設けても良い。また、カバー部材８３ａに、設ける回折格子としては、例えば、レーザーダイオード８１ａから出射された光の強度分布を非均一になるような（例えば、光スポットの中心部の輝度が低く、外周部の輝度が高くなるような）ものが作成されていてもよい。また、カバー部材８３ａに設けず、傾斜面８３ｃもしくは傾斜面８３ｄに設けても良い。この光ディスク１に向かう光軸方向とは異なる光軸方向に光の一部を導き、その導かれた光を例えばモニター光に使用されるようなもの等が好適に用いられる。更にカバー部材８３ａ上にプリズム８３を接着など手法で取り付けると、接合面である傾斜面８３ｂ〜８３ｄから外方に突出した接着材やあるいは傾斜面８３ｂ〜８３ｄに生じる凹部を緩和することができる。すなわち、光学設計などによって、レーザーダイオード８１ａから出射された光が、この傾斜面８３ｂ〜８３ｄの外表面部に上述の様に形成された凹部や凸部に当たると、記録／再生特性に影響が及ぶ。従ってプリズム８３のレーザーダイオード８１ａ側にカバー部材８３ａを設けることで、前記凹部や凸部が形成されてもその凹凸を緩和できるので、記録特性などの劣化を防止できる。
【００３３】
受光素子部８２は、受光素子８２ａをカバーし、表面に透明なガラス基板８２ｂで覆うように構成されている。しかもケース８２ｃからは、受光素子８２ａと電気的に接続するための端子（図示ぜす）がケース８２ｃ表面に導出されている。他には、受光素子８２ａを波長４０５ｎｍ（青〜青紫の光）で劣化しない透明な部材で覆われた状態の受光素子８２でも可能であることは明白である。
【００３４】
８５は結合部材でレーザー部８１と受光素子部８２の位置を決めるための部材であり、且つ前光モニター５００の位置を決めるための部材である。受光素子部８２の端子（図示せず）にはフレキシブル基板８６が接合され、そのフレキシブル基板８６は、レーザーフレキシブル基板９に半田等で結合されている。
【００３５】
１０は赤及び赤外色のレーザー部１０１及び受光素子部１０２及び前光モニター５０１を備えた第２の光学ユニットで、詳細については図４を用いて説明する。レーザー部１０１には、第１の波長より長い波長略６６０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード１０３と波長略７８０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオード１０４を有しており、このレーザーダイオード１０３，１０４は、ベース１０１ａで構成される空間内に配置されている。
【００３６】
なお、本実施の形態では、レーザーダイオード１０３，１０４をそれぞれ別の発光体ブロックとして、それぞれ空間内に配置したが、一つの発光体ブロックに、複数の発光層を設け、一つの発光体ブロックを空間内に配置する構成でも良い。また、本実施の形態では、２つの異なる波長のレーザーダイオードを搭載したが、３つ以上の異なる波長のレーザーダイオードを空間内に設けた構成としても良い。
【００３７】
また、ベース１０１ａには端子１０１ｂが複数本立設されており、この端子１０１ｂはアース端子，レーザーダイオード１０３，１０４に電流を供給する端子，モニター光の出力端子などで構成されている。１０５はレーザー光１０６を透過し、戻り光を受光素子１０２に導くプリズムである。プリズム１０５には、高分子膜１０５ｃが設けられ、前光モニター５０１へレーザー光１０６の一部を反射してレーザー光１０６の出力レベルをモニタリングできる構成になっている。また、受光素子１０２側に導いた位置に、更に波長７８０ｎｍのレーザー光１０６を分割する回折格子（図示せず）が設けられ、フォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク１上に記録された信号及び制御信号等の検出ができるようになっている。プリズム１０５には互いに略平行で傾斜した傾斜面１０５ａ〜１０５ｃが設けられており、この傾斜面１０５ａ〜１０５ｃにはビームスプリッタ膜やホログラムなどの光学素子が配設されている。具体的には、１０５ａには、波長７８０ｎｍに最適に形成された回折格子（図示せず）が施され、傾斜面１０５ｂには波長７８０ｎｍに対しては、偏光ビームスプリッターでＰ波光は透過、Ｓ波光は反射し且つ波長６６０ｎｍに対しては透過する膜が形成され、傾斜面１０５ｃには波長７８０ｎｍに対しては、ビームスプリッターで一部のＰ波光を反射及び透過し、波長６６０ｎｍに対しては偏光ビームスプリッターで一部のＰ波光を反射及び透過し、Ｓ波光に対しては全反射する膜が形成されている。上記、波長７８０ｎｍ及び６６０ｎｍのＰ波光の一部は、前光モニターへ導かれている。
【００３８】
この傾斜面１０５ａ〜１０５ｃは、透明なガラスブロックや樹脂ブロック同士などの接合面に相当する。なお、本実施の形態では、傾斜面は３つ設けたが、１乃至複数設けても良い。
【００３９】
また、必要に応じてプリズム１０５のレーザー部１０１側には、３ビームを構成するための回折格子（図示せず）が作成されて、一方のレーザー波長が他の波長から影響を受けないように、例えば、偏光を利用した３ビーム回折格子となっている。
【００４０】
１０８は結合部材でレーザー部１０１と受光素子部１０２の位置を決めるためと、前光モニター５０１の位置を決めるための部材である。１０９はビームコンバイナー機能を有した回折格子で、波長６６０ｎｍは作用せず、波長７８０ｎｍには作用するようになっており、波長７８０ｎｍの見かけの仮想発光点が波長６６０ｎｍの仮想発光点と一致するようになっている。また、１０９は上記ビームコンバイナー機能を有さなくても光学的に許
容できることも可能である。
【００４１】
回折格子１０９は複数の板状体を積層した構成となっており、この複数の板状対のうち少なくとも一つに格子が設けられている。また、接着などの手法によって直接ベース１０１ａに接合されている。
【００４２】
レーザーダイオード１０３，１０４いずれか一方から出射された光は、回折格子１０９，プリズム１０５を通過して光ディスク１に導かれ、光ディスク１で反射した反射光は、プリズム１０５を通過して受光素子部１０２に導かれる。この時、プリズム１０５において光ディスク１からの反射光は、傾斜面１０５ａと傾斜面１０５ｂ間で反射されて、受光素子部１０２に入射される。
【００４３】
受光素子部１０２は、受光素子１０２ａを透明な部材を含むケース１０２ｂで覆われており、しかもケース１０２ｂからは、受光素子１０２ａと電気的に接続された端子１０２ｃがケース１０２ｂの外方へ導出されている。
【００４４】
受光素子部１０２の端子１０２ｃにはフレキシブル基板（図示せず）が接続されており、レーザーフレキシブル基板９に半田等で結合されている。
【００４５】
１１は波長４０５ｎｍ用のコリメートレンズで、レーザー部８１から出力された発散したレーザー光８４を略平行光にするために使用される。またコリメートレンズ１１は、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有している。１２はビーム整形プリズムで、レーザー光８４の強度分布を略円形状に補正する。１３は臨界角プリズムでレーザー光８４を分離するために使用される。１４は収差補正ミラーで光ディスク１の厚み誤差等により発生する球面収差を補正するために使用される。
【００４６】
ここで、収差補正ミラーについて、図５〜図８を用いて説明する。
【００４７】
図５（ａ）〜図５（ｃ）はそれぞれ本実施の形態にかかる光ピックアップに用いられる収差補正ミラーの概略の平面図（最上面）、破線Ａ−Ｂの断面図、および平面図（最下面）における断面図である。基板１５上には下部電極１６、圧電体１７、上部電極１８，１９、および弾性体２０が形成される。基板１５は裏側（図面下側）に円形のキャビティ部２１を有し、反射膜２２が形成される。下部電極１６はパターンニングされて電極パッド２３に引き回される。同様に上部電極１８、１９もパターンニングされて電極パッド２４、２５にそれぞれ引き回される。
【００４８】
図６に上部電極１８，１９の構成を示す。上部電極１８，１９は絶縁部２６によって互いに絶縁される。この例において上部電極１８は円形で、上部電極１８は上部電極１８と中心を略同一にする環状電極とした。上部電極１８からは配線が引き回され、電極パッド２４に接続する。同様に、上部電極１９からは電極パッド２５に配線が引き回される。なお、本実施の形態では、上部電極１８，１９というように２つに分割したが、３以上に分割してもよく、しかも本実施の形態では、上部電極１８，１９を外形が円形状となるように構成したが、方形状や４角形以上の多角形状、あるいは三角形状としても良い。
【００４９】
図７に下部電極の構成を示す。下部電極１６は上部電極１８，１９とともに圧電体１７を挟み込んでおり、しかも下部電極１６は電極パッド２３へ配線される。
【００５０】
この構成において、下部電極１６を接地し、上部電極１８に正の電圧を、上部電極１９に負の電圧を与えた場合の、反射膜２２の変位の等高線（ａ）および変位図（ｂ）を図８に示す。図中Ｃ、Ｃ’およびＤ、Ｄ’はそれぞれ絶縁部２６、およびキャビティ部２１の
外周部の位置に対応する。Ｄ、Ｄ’の位置がキャビティ部２１の外周部であり、この外周部分は拘束されているので変位がゼロである。変位はＣ−Ｄ、Ｃ’−Ｄ’に対応する環状部において下に凸で、Ｃ、Ｃ’の境界を境にＣ−Ｃ’の径に対応する部分において上に凸となる。球面収差の補正には一般に非球面形状が必要であるが、Ｃ−Ｃ’における曲面形状はまさに非球面形状である。したがって、本発明においては、Ｃ−Ｃ’における曲面部分、すなわち、上部電極１８の形状に対応する反射膜２２の部分、もしくはその内側を用いる。これにより、収差補正ミラーが非常に精度の高い収差補正を実現することが可能となる機能部品である。なお、本実施の形態では、薄膜形成された圧電体１７を用いた収差補正ミラーを設けたが、バルク状の圧電体で構成してもよく、あるいは他の変位可能な部材を用いて収差補正ミラーを駆動させても良い。また、圧電体１７を用いずに、複数のレンズを組み合わせ、その複数のレンズの内少なくとも一つを移動させることで、球面収差を補正させることができる。
【００５１】
次に２７はビームスプリッターで、前記第１の波長の光と前記第１の波長よりも長い波長の光をほぼ同じ光学経路に導く光学手段であり、集積素子８及び集積素子１０から発光されたレーザー光８４及びレーザー光１０６を分離及び結合し、レーザー光８４に対しては位相も揃えた構成となっている。また、集積素子８側には、波長４０５ｎｍに対してλ／４板５０２が接着等の手段によって貼り付けられている。
【００５２】
２９と３０はそれぞれ凸レンズであり、凸レンズ２９，３０は第１の波長の光のビーム径を拡大させるビーム径拡大手段を構成している。凸レンズ３０は、前記光学手段と前記第１集光手段の間に配置された第１の光学レンズであり、凸レンズ２９は前記光学手段と前記第１の光学ユニットの間に配置された第２の光学レンズである。凸レンズ２９は正のパワーを有した凸レンズで、凸レンズ３０は正のパワーを有した凸レンズである。この凸レンズ２９と凸レンズ３０の組合せで、レーザー光８４を所望のビーム径に拡大している。また、凸レンズ２９と３０の間にはレーザー光８４を一度焦点を結ぶようになっている。このように、凸レンズ２９と凸レンズ３０の間に一度焦点を結び、且つ凸レンズ２９の焦点距離と凸レンズ２９と収差補正ミラー間の距離を略一致させることで、収差補正ミラー１４で球面収差補正用として発生された発散光や収束光による対物レンズ部におけるＦＦＰ分布変動を抑制することが可能である。収差補正ミラー１４を用いない場合には、凸レンズ２９を凹レンズとする構成も可能である。
【００５３】
２８は波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍ用のカップリングレンズで、凸レンズ３０との組合せでレーザー部１０１から出力された発散したレーザー光１０６を略平行光にするために使用される。また、波長変動及び温度変化等の影響により発生する色収差を補正する機能も有することも可能である。
【００５４】
３１は立上プリズムで、第１面３１１で波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６に対しては反射する機能を有し、波長４０５ｎｍに対しては透過屈折する機能を有した誘電多層膜が形成されている。また、第２面３１２は４０５ｎｍが反射できるようになっており、位相も揃えた構成となっている。このように、立上プリズム３１を一枚のプリズムで構成することで、後述するアクチュエータの剛性を増すことも可能となっている。
【００５５】
３２は波長６６０ｎｍに対応した光ディスク（ＤＶＤ）１用の対物レンズで、対物レンズ３２は、波長７８０ｎｍに対応した光ディスク（ＣＤ）１に対しても平行光で所望の記録位置に焦点を結ぶことのできる機能を有した樹脂製の回折・屈折複合型対物レンズである。対物レンズ３２は、回折作用の色収差と屈折作用の色収差が打ち消し合うので、色収差が０．１μｍ／ｎｍ以下の小さな値である。一方、３３は波長４０５ｎｍに対応した光ディスク１用の対物レンズである。対物レンズ３３は、青色光に対する耐光性を考慮して、通常は屈折型のガラスレンズが用いられ、０．３μｍ／ｎｍ以上の大きな色収差を有し
ている。実施の形態では、対物レンズ３２がスピンドルモータセンター位置に配置しており、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対し第１の凸レンズ３０と反対側、つまりは光ディスク１に対してタンジェンシャル方向に配置している。また、対物レンズ３３の厚みは対物レンズ３２よりも厚くなるように構成する。本実施の形態の様に、光源から出射された光がまず最初に第１面３１１で比較的長波長の光を立ち上げ、比較的短波長の光を第１面３１１を通過した後に第２面３１２で立ち上げる構成、すなわち、図１に示す構成では各レーザー部８１，１０１側に長波長に対応する対物レンズ３２を配置し、対物レンズ３２よりも遠い位置に対物レンズ３３を設ける構成とすることで、比較的立上プリズム３１に入射されるまでの光の引き回す経路を長くすることができ、光学設計を容易にすることができる。
【００５６】
しかしながら、立上プリズム３１の第１面３１１面が波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６を透過し、波長４０５ｎｍのレーザー光８４を反射させ、第２面３１２面が波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザー光１０６を反射する構成であれば、対物レンズ３３は対物レンズ３２に対してレーザー側に配置しても構成可能である（図１１，図１２参照）。
【００５７】
３４は開口ホログラムで、開口ホログラムは、ＣＤ及びＤＶＤの光ディスクに対応するための必要な開口数を実現するための開口フィルターとＤＶＤの光に対して反応する偏光ホログラムを少なくとも含んでおり、開口ホログラム３４は誘電多層膜、ホログラム開口等の手段で実現され、しかも開口ホログラム３４は、ＤＶＤの光に対してフォーカス検出、トラッキング検出、光ディスク１上に記載された信号等を検出できるようになっている。また、開口フィルター３４には、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍに対応したλ／４板が一体に設けられ、往路と復路において、偏光方向を略９０度偏光させている。
【００５８】
次に、本実施の形態における光ピックアップの光学構成について説明する。
【００５９】
先ずは、波長４０５ｎｍについて説明する。レーザー部８１から出射された波長４０５ｎｍの発散したレーザー光８４はコリメートレンズ１１で略並行になり、ビーム整形プリズム１２を通過して臨界角プリズム１３を介して反射ミラー機能を有した収差補正ミラー１４に到達する。収差補正ミラー１４より反射したレーザー光８４は再度臨界角プリズム１３に入射する。このとき、収差補正ミラー１４に入る入射光と反射光は臨界角プリズム１３の臨界角度前後数度の傾きを有しているように配置されている。また、臨界角プリズム１３ａ，１３ｂとの間は空隙を設けている。このように構成することで、臨界角を利用して波長４０５ｎｍのレーザー光８４を効率よく分離することが可能となる。また、前記空隙に対向する臨界角プリズム１３ａ，１３ｂの両面には、誘電体多層膜等の手段で、光透過効率を向上させることも可能である。次に臨界角プリズム１３から出射されたレーザー光８４は正のパワーを有した第２の光学レンズである凸レンズ２９により集光され、再度発散光として、λ／４板５０２を通過して円偏光となる。次にビームスプリッター２７を通過して、第１の光学レンズ３０を介して立上プリズム３１に入射して、第１面３１１を通過屈折して第２面３１２で反射し、第３面３１３を通過屈折する。反射したレーザー光８４は対物レンズ３３によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。光ディスク１から戻るレーザー光８４は、往路とは逆に通過し、λ／４板５０２を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、最終的にはプリズム８３内のビームスプリッターにより分離され、受光素子部８２との間に構成される回折格子により受光素子部８２内の受光素子８２ａに導かれ、少なくとも球面収差誤差信号を生成する。波長４０５ｎｍにおいては、波長が従来に比べ短くなっているため、光ディスク１の保護層厚み等が変化した際に発生する球面収差が大きくなり、記録再生品質が大きく損なわれる。従って、上述した球面収差検出信号に応じて収差補正ミラー１４を駆動し、反射面を若干球面に変形させることによって、発生した球面収差を抑えられるようになっている。ま
た、今回は収差補正ミラー１４を用いて球面収差を補正するようになっているが、上述した第２の光学レンズ２９もしくは第１の光学レンズ３０の少なくとも一方を光軸方向に移動させることでも球面収差を補正することも可能である。
【００６０】
次に波長６６０ｎｍについて説明する。レーザー部１０１のレーザーダイオード１０３から出射された波長６６０ｎｍのレーザー光１０６は、ビームコンバイナー１０９通過し、ビームを分離するプリズム１０５を介して、カップリングレンズ２８と第１の光学レンズ３０とで略並行になるようになっている。そのカップリングレンズ２８と第１の光学レンズ３０との間にビームスプリッター２７が配置され、上述した波長４０５ｎｍのレーザー光８４と略同軸上になるようになっている。第１の光学レンズ３０からでた略平行光のレーザ光１０６は立上プリズム３１の第１面３１１で反射する。反射したレーザー光１０６は開口ホログラム３４を構成する開口フィルター、偏光ホログラム、λ／４板の順に通過して円偏光となり、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。このとき、偏光ホログラムは往路光のＰ波光には作用せず、復路のＳ波光で作用するようになっている。光ディスク１から戻るレーザー光１０６は、往路とは逆に通過し、開口ホログラム３４の中のλ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、開口ホログラム３４の中の偏光ホログラムにより必要に応じた光に回折されたレーザー光１０６は最終的にはプリズム１０５内の偏光ビームスプリッター１０５ｃにより分離され、受光素子１０２内の光検出器に導かれる。
【００６１】
続いて、波長７８０ｎｍについて説明する。レーザー部１０１のレーザーダイオード１０４から出射された波長７８０ｎｍのレーザー光１０６は、ビームコンバイナー１０９により回折し７８０ｎｍ専用３ビームを形成する回折格子を通過し、ビームを分離するプリズム１０５を介して、カップリングレンズ２８と第１の光学レンズである凸レンズ３０とで略並行になるようになっている。そのカップリングレンズ２８と第１の光学レンズである凸レンズ３０との間にビームスプリッター２７が配置され、上述した波長４０５ｎｍのレーザー光８４と略同軸上になるようになっている。第１の光学レンズである凸レンズ３０からでた略平行光のレーザー光１０６は立上プリズム３１の第１面３１１で反射する。反射したレーザー光１０６は開口ホログラム３４を構成する開口フィルター、偏光ホログラム、λ／４板の順に通過して円偏光となり、対物レンズ３２によって集光されて光ディスク１上に光スポットを形成する。このとき、開口ホログラム３４の中の偏光ホログラムは波長７８０ｎｍにはほとんど影響しないようになっている。光ディスク１から戻るレーザー光１０６は、往路とは逆に通過し、開口ホログラム３４の中のλ／４板を通過することによって、往路とは略９０度の偏光方向に偏光され、最終的にはプリズム１０５内の偏光ビームスプリッター１０５ｂにより分離され、受光素子１０２との間に構成される回折格子（図示せず）により受光素子１０２内の光検出器に導かれる。
【００６２】
このような光学構成にすることで、第２の光学レンズである凸レンズ２９及び第１の光学レンズである凸レンズ３０で構成されたビームエクスパンダー機能と集積素子８との間に球面収差を補正する収差補正ミラー１４及びコリメートレンズ１１を配置することで、収差補正ミラー１４の部品サイズにおける小型化が実現でき、コリメートレンズ１１と集積素子８との間隙を短くすることができ、第１の光学レンズである凸レンズ３０を集積素子１０内のレーザーダイオード１０３、１０４の一部のコリメートレンズとしているため、光ピックアップ３の小型化及び薄型化が実現できる。
【００６３】
ところで、高密度の記録再生を行う光学系においては、ディスク１の記録面上でのスポット径が非常に小さく、焦点深度も浅いので、記録と再生の切り替え時に生じるレーザー光源の波長のジャンプ（モードホッピング）による記録再生特性の劣化を防ぐために、光学系の色収差を極力小さくすることが重要である。本実施の形態では、対物レンズ３３は、前記のように屈折型のガラスレンズであり、高開口数のレンズを達成するために、比較
的に屈折率の高い硝材を用いる必要があるので、色収差も０．３μｍ／ｎｍを超えるのが一般的であり、ビーム径拡大手段の第１の光学レンズである凸レンズ３０は４０５ｎｍの光に対しては、０．３μ／ｎｍ以上の色収差を発生し、しかも球面収差は小さいことが要求される。一方、前記対物レンズ３２は、回折作用の色収差と屈折作用の色収差が打ち消し合うので、色収差が０．１μｍ／ｎｍ以下の小さな値である。ビーム径拡大手段の第１の光学レンズである凸レンズ３０は波長４０５ｎｍの光学系と波長６６０ｎｍおよび波長７８０ｎｍの光学系に共用されており、ビーム径拡大手段の第１の光学レンズである凸レンズ３０は、４０５ｎｍの光に対しては０．３μｍ／ｎｍ以上の色収差を発生し、６６０〜７８５ｎｍの光に対しては、色収差が０．１μｍ／ｎｍ以下であり、４０５ｎｍと６６０ｎｍおよび７８５ｎｍで球面収差は十分に小さいことが必要である。本実施の形態では、ビーム径拡大手段の第１の光学レンズである凸レンズ３０は、屈折率分散の小さい（アッベ数が大きい）硝材からなる凸レンズ３０ａと屈折率分散の大きい（アッベ数が小さい）硝材からなる凹レンズ３０ｂを貼り合わせた構成とし、全体として正のパワーを有するダブレットレンズとして、球面収差は小さくかつ対物レンズ３３の色収差を打ち消す色収差を発生するように設計している。本実施の形態では、第１の光学レンズである凸レンズ３０を構成する凸レンズ３０ａを構成する屈折率分散の小さい（アッベ数が大きい）硝材に、屈折率ｎｄ＝１．６０９７０、アッベ数ｖｄ＝５７．８の硝材を、凹レンズ３０ｂを構成する屈折率分散の大きい（アッベ数が小さい）硝材には、屈折率ｎｄ＝１．７９９２５、アッベ数ｖｄ＝２４．６の硝材を用いて、球面収差は十分に小さく、０．３μ／ｎｍ以上の大きな色収差を発生するレンズを設計して、対物レンズ３３の色収差と打ち消し合わせる事により、光学系全体の色収差が０．１μｍ／ｎｍ以下になるように構成している。第１の光学レンズである凸レンズ３０を波長４０５ｎｍで上記のように設計すると、第１の光学レンズである凸レンズ３０は、波長６６０ｎｍおよび７８５ｎｍでは０．１ｒｍｓλ前後の大きな球面収差を発生するが、色収差は０．１μｍ／ｎｍ以下の小さな値を示す。そこで、カップリングレンズ２８で波長６６０ｎｍおよび７８５ｎｍの球面収差を補正することにより、波長６６０ｎｍおよび７８５ｎｍにおいても色収差と球面収差がともに小さい光学特性を実現している。（表１）は、本実施の形態における第１の光学レンズである凸レンズ３０および対物レンズ３２，３３およびカップリングレンズ２８および光学系全体の色収差と球面収差の関係を波長ごとに表にまとめたものである。すべての波長で光学系全体では、実用的な小ささの色収差と球面収差を達成している。なおカップリングレンズ２８は非常に小型であるので、これを加えても装置の小型化に対する障害にはならない。
【００６４】
【表１】
2005196859.tif 000003
【００６５】
次に、対物レンズ３２，３３を保持したアクチュエータについて図９、図１０を用いて説明する。図９は本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図で、図１０は同断面図を示す。
【００６６】
図９、図１０において、３５は対物レンズ３２，３３とλ／４板と開口フィルターとＤＶＤの光に反応する偏光ホログラムとを含む開口ホログラム３４とを接着等の手段で固定できる対物レンズ保持筒である。
【００６７】
３６，３７はそれぞれフォーカスコイルで、それぞれ略リング状に巻線されており、３８，３９はトラッキングコイルでフォーカスコイル３６，３７と同様にそれぞれ略リング状に巻線されている。これらフォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９も対物レンズ保持筒３５に接着剤等で固定されている。４０，４１はサスペンションワ
イヤであり、このサスペンションワイヤ４０，４１は対物レンズ保持筒３５とサスペンションホルダー４２を連結しており、少なくとも対物レンズ保持筒３５は所定の範囲で、サスペンションホルダー４２に対して変位可能となっている。サスペンションワイヤ４０，４１の両端部はそれぞれ対物レンズ保持筒３５とサスペンションホルダー４２にインサート成型で固定されている。サスペンションワイヤ４０には、フォーカスコイル３６，３７も半田付け等で固定され、サスペンションワイヤ４１には、トラッキングコイル３８，トラッキングコイル３９も半田付け等で電気的に接続されている。サスペンションワイヤ４０は、フォーカスコイル３６，３７のそれぞれと、また直列に接合されたトラッキングコイル３８，３９に対し電力を供給できるように、好ましくは６本以上の丸ワイヤもしくは板バネ等で構成されている。
【００６８】
サスペンションホルダー４１には半田等で固定するため、フレキシブル基板４３が接着等で固定されている。４４，４５はフォーカスマグネットでフォーカスコイル３６，３７よりもマグネット幅方向（トラッキング方向）を小さく構成してあり、フォーカスコイル３６、３７のコイル中心位置よりも光ディスク１の外周側のフォーカスマグネット４４は外周よりに対向して配置されており、光ディスク１の内周側のフォーカスマグネット４５は内周よりに対向して配置されている。４６，４７はトラッキングマグネットで、トラッキングコイル３８，３９に対向して配置されている。また、フォーカスマグネット４４，４５はフォーカス方向に、トラッキングマグネット４６，４７はトラッキング方向に磁極がそれぞれ分割され、一極がフォーカスコイル３６，３７及びトラッキングコイル３８，３９の略リング状の一片に対向し、他極側が、フォーカスコイル３６，３７及びトラッキングコイル３８，３９における略リング状の他の部分に対向するように配設されている。このとき、フォーカスマグネット４４，４５と磁気ヨーク４８でそれぞれフォーカス磁気回路、トラッキングマグネット４６，４７と磁気ヨーク４８でそれぞれトラッキング磁気回路を構成し、このフォーカス磁気回路の中にそれぞれフォーカスコイル３６，３７、トラッキング磁気回路の中にそれぞれトラッキングコイル３８，３９が１個ずつ配設された構成が実現でき、それぞれのコイルに通電することによりそれぞれ独立して制御することが可能になる。なお、本実施の形態においてはフォーカスコイル３６，３７を独立に制御していることを説明しているが、フォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９をすべて独立に制御するのもよい。この場合サスペンションワイヤ４０及び４１は全体で少なくとも８本必要となるが、どちらか一方のペア、例えばフォーカスコイル３６，３７のみを独立に制御した場合にはサスペンションワイヤ４０及び４１は少なくとも６本ですむ。
【００６９】
ところで、フォーカスマグネット４４，４５，トラッキングマグネット４６，４７は、分割するときマグネットの着磁を多極着磁にせずそれぞれの単一の磁極を有するマグネットを分離し貼り合わせたタイプにすることにより極間に発生するニュートラルゾーンを抑えることができ、各コイルのフォーカスシフト及びトラッキングシフトに伴う磁気回路特性の劣化を最小限に抑えることができる。チルトマージンが狭い高密度光ディスクの制御を行うためには、このように単極のマグネットを貼り合わすのが精度を上げるため必須である。
【００７０】
サスペンションワイヤ４０，４１には小型化とサスペンションワイヤ４０，４１の座屈方向の共振を低減させるために逆ハの字になってテンションが加えられている。また、磁気ヨーク４８は、磁気的な面からはフォーカスマグネット４４，４５及びトラッキングマグネット４６，４７の磁気的なヨークの役目を果たし、構造的な面からは、サスペンションホルダー４２を保持して固定する機能を担っており、接着剤等サスペンションホルダー４２を固定するのにも利用されている。サスペンションワイヤ４０，４１において、サスペンションホルダー４２側には、ダンピングを行うダンパーゲルが充填されている。ダンパーゲルはＵＶ等でゲル状になる材料を使用している。なお、以下、対物レンズ保持筒３
５、フォーカスコイル３６，フォーカスコイル３７，トラッキングコイル３８，トラッキングコイル３９，対物レンズ３２，３３、λ／４板と開口フィルターとＤＶＤ光に反応する偏光ホログラム３４とで構成される部分を、光ピックアップアクチュエータ可動部という。
【００７１】
４９はレーザードライバーであり、レーザー部１０１内に内蔵する波長７８０ｎｍと波長６６０ｎｍの波長の半導体レーザーを発光させるため動作し、さらに各波長に対しノイズ低減のために重畳を掛ける機能も有している。また、レーザードライバー４９はキャリッジ４もしくは、キャリッジ上下に配置されるカバー板金（図示せず）とに接触状態とし放熱を効果的に行うことができる構造になっている。また、５０もレーザードライバーで、レーザー部８１内に内蔵する波長４０５ｎｍの波長の半導体レーザーを発光させるため動作し、さらに各波長に対しノイズ低減のために重畳を掛ける機能も有している。また、レーザードライバー４９同様に、キャリッジ４もしくは、キャリッジ上下に配置されるカバー板金（図示せず）とに接触状態とし放熱を効果的に行うことができる構造になっている。
【００７２】
次に、本実施の形態における光ピックアップアクチュエータ可動部の動作について説明する。図示しない電源より、サスペンションホルダー４２に取り付けられたフレキシブル基板４３、これと接続されたサスペンションワイヤ４０及び４１を介して、フォーカスコイル３６，３７、トラッキングコイル３８，３９に電力が供給される。サスペンションワイヤ４０及び４１はトータルとして少なくとも６本以上設けられており、そのうち２本は、直列に設けられたトラッキングコイル３８，３９に接続され、残り４本のうちの２本はフォーカスコイルＡ３６に接続され、残り２本がフォーカスコイルＢ３７の接続されている。これによって、フォーカスコイル３６，３７はそれぞれ独立に通電制御することが可能になる。
【００７３】
フォーカスコイル３６とフォーカスコイル３７にいずれも正方向（または負方向）に電流を流すと、フォーカスコイル３６，３７とフォーカスマグネット４４，４５の配置関係と、２分割した磁極の極性の関係からフォーカス方向に可動にできるフォーカス磁気回路が形成され、電流を流す方向及び量に応じてフォーカス方向の制御が可能になる。次に、トラッキングコイル３８，３９に正方向（または負方向）に電流を流すと、トラッキングコイル３８，３９とトラッキングマグネット４６，４７の配置関係と、２分割した磁極の極性の関係からトラッキング方向に可動にできるトラッキング磁気回路が形成され、トラッキング方向の制御が可能になる。
【００７４】
ところで、実施の形態においては、上述したようにフォーカスコイル３６とフォーカスコイル３７にはそれぞれ独立して電流を流すことができるようになっている。従って、一方のコイルに流す電流の向きを反転すると、フォーカスコイル３６には光ディスク１へ近づく方向への力が働き、フォーカスコイル３７には光ディスク１から離れる方向へ力が働く。この結果、相反する力により、光ピックアップアクチュエータ可動部にはラジアル方向に回転するモーメントが発生し、６本のサスペンションワイヤ４０及び４１に働く捻りモーメントとの力が釣り合う位置までチルトする。このフォーカスコイル３６，フォーカスコイル３７に流す方向及び量に応じてチルト方向の制御が可能になる。
【００７５】
以下対物レンズ３２，３３について説明する。
【００７６】
図１０に示すように対物レンズ３２の最大厚みをｔ１とし、対物レンズ３３の最大厚みをｔ２としたときに、ｔ２／ｔ１＝１．０５〜３．６０とすることが好ましい。すなわち、ｔ２／ｔ１が１．０５より小さいと、対物レンズ３３の径を大きくしなければならず、光ピックアップ３が大きくなってしまい小型化を行えず、また、ｔ２／ｔ１が３．６０よ
り大きいと、対物レンズ３３の厚みが厚くなりすぎて薄型化に不向きである。
【００７７】
この様に、短波長の光に対応する対物レンズ３３を長波長用の対物レンズ３２よりも厚く構成することで、装置の小型化などを行うことができ、しかも上記厚みの比率を規定することで、特に装置の薄型化、小型化を実現できる。
【００７８】
次に、対物レンズ３３において対物レンズ３２よりも光ディスク１側に突出している突出量について説明する。光ディスク装置の厚みが１３ｍｍ以下の装置になると、対物レンズ３２，３３と装着された光ディスク１の間隔が非常に狭くなってくる。従って、対物レンズ３２を基準に考えると、図１０に示す突出量ｔ３は、０．０５ｍｍ〜０．６２ｍｍとすることが好ましいことが分かった。突出量は対物レンズ３２の光ディスク１が装着される側の最大突出部分と、対物レンズ３３の光ディスク１が装着される側の最大突出部分の差で表されている。ｔ３が０．０５ｍｍよりも小さいと、対物レンズ３２，３３のいずれか一方のレンズ径を大きくしなければならず、小型化に不向きであり、ｔ３が０．６２ｍｍよりも大きく突出すると、光ディスク１との接触する確率が高くなる。
【００７９】
この様に、短波長の光に対応する対物レンズ３３を上述の様に突出させることによって、小型化或いは信頼性を向上させることができる。
【００８０】
また、図１に示すように、キャリッジ４の移動方向Ｌに沿って、しかもスピンドルモータ２のセンターを通るセンターラインＭ上に長波長に対応した対物レンズ３２のセンターが略一致するように構成することが好ましい。すなわち、この様な構成によって、従来光検出方式でもっとも実績のある３ビームＤＰＰ（デファレンシャルプッシュプル）方式を採用することができる。
【００８１】
対物レンズ３２，３３に入射する光のスポットの径について説明する。
【００８２】
図２に示す、対物レンズ３２に入射する光スポットの径をｔ４とし、対物レンズ３３に入射する光スポットの径をｔ５としたときに、ｔ５＜ｔ４の関係を満たすことで、小型化を実現しやすい。また、レンズ設計などを考慮すると、ｔ５／ｔ４＝０．４〜１．０とすることが好ましい。ｔ５／ｔ４が０．４よりも小さいと、対物レンズ３３が造りにくく、しかも対物レンズ３２が大きくなり小型化には不向きであり、１．０より大きいと、対物レンズ３３の厚みが厚くなりすぎて小型化には不向きである。
【００８３】
次に他の実施の形態について説明する。
【００８４】
図１３は、本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置の光学系を示す概略図であり、図１３において、６００は４５０ｎｍ以下の波長を有するレーザーを出射する光源や受光素子を搭載した光源ユニットで、光源ユニット６００は、所謂青色レーザーや青紫レーザー等を出射し、本実施の形態では４０８ｎｍの波長のレーザーを出射するものを用いた。また、光源ユニット６００には前光モニターなどのレーザーの出力を監視するモニター手段を設けても良いし、或いは受光素子と光源を別々の部材で構成しても良い。
【００８５】
６０１は光源ユニット６００から出射されたレーザー光を略平行光に変換するコリメートレンズ、６０２はコリメートレンズ６０１からの光を拡散光に変換する光学レンズ、６０３は６５０ｎｍ〜７９０ｎｍの光を出射する光源とその受光素子、時には前光モニターを搭載した光源ユニットで、光源ユニット６０３に搭載された光源はＤＶＤに対応した赤色のレーザーとＣＤに対応した赤外レーザーの少なくとも一方の光束を出射する。
【００８６】
なお、本実施の形態では光源ユニット６０３として、光源，受光素子，前光モニターな
どを結合部材などによって一体に取り付けたが、互いの部材を別部材で構成しても良い。なお、本実施の形態では、ＤＶＤに対応する赤色レーザー、ＣＤに対応する赤外レーザーの２つのレーザー光束を出射する様な光源が光源ユニット６０３には設けられており、この光源としては例えば、２波長フレームレーザーが好適に用いられる。
【００８７】
６０４は光源ユニット６０３からの光の拡散角を小さくするとともに光源ユニット６０３から出射された光の球面収差を低減させる作用を有するカップリングレンズ、６０５は波長依存性を有するビームスプリッタで、ビームスプリッタ６０５は内部に傾斜した傾斜部を有し、この傾斜部に光学薄膜などを設ける事で構成される。光源ユニット６００からの光は、ビームスプリッタ６０５中の傾斜部を通過し、光源ユニット６０３からの光はビームスプリッタ６０５中の傾斜部で反射する。この様に、ビームスプリッタ６０５では各光源ユニット６００，６０３からの光を略同じ光路に導く。
【００８８】
６０６は光学レンズで、光学レンズ６０２と光学レンズ６０６でビームエキスパンダ機能を有する。すなわち、光源ユニット６００からの光は、光学レンズ６０２で拡散光に変換されて光学レンズ６０６で略平行光に変換され、光束が引き延ばされている。更に、光源ユニット６０３から出射された光はカップリングレンズ６０４で拡散角が変換され、同様に光学レンズ６０６で略平行光に変換される。
【００８９】
６０７は立ち上げ部で、立ち上げ部６０７には波長選択性の光学薄膜が設けられており、光源ユニット６０３から出射された光はこの立ち上げ部６０７にて対物レンズ６０８に送られ、対物レンズ６０８によって集光され光ディスク１に焦点を結ぶ。また、光源ユニット６００からの光は立ち上げ部６０７を透過する。６０９は立ち上げ部で、立ち上げ部６０９は立ち上げ部６０７を透過して来た光を反射し、対物レンズ６１０に送られて集光される。
【００９０】
以下、特徴部分について説明する。
【００９１】
光学レンズ６０６は、２つのレンズを張り合わせて構成されており、凸レンズ６０６ａと凹レンズ６０６ｂを接着材などで接合して構成されている。この時、凸レンズ６０６ａ，凹レンズ６０６ｂのそれぞれの光の屈折力の大きさをそれぞれＰ１，Ｐ２とすると、Ｐ１＞０であり、Ｐ２＜０であり、Ｐ１＋Ｐ２＞０の関係を示す構成としていることから、凸レンズ６０６ａと凹レンズ６０６ｂを組み合わせると、全体としては凸レンズとなる。また屈折率分散（１／（レンズのアッペ数）：アッペ数はレンズの構成材料に依存）を見ると、凸レンズ６０６ａの方が凹レンズよりも小さくなるように構成される。
【００９２】
従って、これら、凸レンズ６０６ａ，凹レンズ６０６ｂの光の屈折力の大きさを異ならせたり、構成材料などを適宜選択することによって、図１４に示すような波長λに対する色消し性能を持つ光学レンズ６０６を得ることができる。図１４に示す特性によれば、短波長の光に対しては、色消し性能が高く、長波長の光に対しては色消し性能が低い光学レンズ６０６を得ることができる。すなわち、光源ユニット６００から出射された青色レーザーに対しては、色消し性能が高く作用し、光源ユニット６０３からの赤外或いは赤色レーザーに対しては光学レンズ６０６の色消し性能が弱く作用する。
【００９３】
光源ユニット６００から出射される短波長の光を集光する対物レンズ６１０は、高開口数のレンズを達成するために、比較的に屈折率の高い硝材を用いる必要がある。従って対物レンズ６１０の色収差も０．３μｍ／ｎｍを超えるのが一般的であり、この光学レンズ６０６にて色収差を低減させるために、光源ユニット６００から出射される光に対しては、０．３μｍ／ｎｍ以上の色消し性能を有する光学レンズ６０６が好ましく用いられる。また、対物レンズ６０８においては、回折作用の色収差と屈折作用の色収差が打ち消し合
うので、色収差が０．１μｍ／ｎｍ以下の小さな値である。すなわち、色収差は対物レンズ６０８ではさほど生じない。従って、光学レンズ６０６において、光源ユニット６０３からの比較的長波長の光に対して、色消し性能が大きすぎると、折角対物レンズ６０８において色収差が小さいのに、光学レンズ６０６にて色収差が大きくなってしまい、記録特性や再生特性が劣化してしまう。
【００９４】
従って、本実施の形態では、光学レンズ６０６を短波長の光に対しては、色消し性能が大きくなるように、長波長の光に対しては色消し性能が小さくなる様（図１４参照）に、凸レンズ６０６ａ，凹レンズ６０６ｂの様々な特性や構成材料適宜選択した。
【００９５】
次に光路について説明する。
【００９６】
光源ユニット６００から出射された光はコリメータレンズ６０１にて略平行光に変換され、光学レンズ６０２にて拡散光に変換され、その拡散光はビームスプリッタ６０５を通過し光学レンズ６０６に入射される、光学レンズ６０６を透過した光は略平行光になり、その平行光は立ち上げ部６０７を通過した後に立ち上げ部６０９にて反射され、対物レンズに導かれ、集光される。また、光ディスク１で反射した光は、対物レンズ６１０で略平行光に変換され、立ち上げ部６０９で反射され光学レンズ６０６，ビームスプリッタ６０５、光学レンズ６０２、コリメータレンズ６０１等を通過して、受光素子などに送られる。
【００９７】
同様に、光源ユニット６０３で出射された光はカップリングレンズ６０４を通過した後にビームスプリッタ６０５で反射され、光学レンズ６０６を通過し立ち上げ部６０７で反射され対物レンズ６０８で集光される。また、光ディスク１で反射された光は、対物レンズ６０８で略平行光に変換され、立ち上げ部６０７，光学レンズ６０６を通過した後に収束光に変換され、その後ビームスプリッタ６０５で反射され、カップリングレンズ６０４に入射された後に受光素子などに入射される。
【００９８】
更に他の実施の形態について図１５を用いて説明する。
【００９９】
図１５の実施の形態と図１３の実施の形態の異なる点は、光学レンズ６０６が単に各光源ユニットからの光を略平行光に変換する凸レンズ６１１になり、光学レンズ６０２とビームスプリッタ６０５の間にホログラム素子６１３を設けたり、立ち上げ部６０７，６０９の間にホログラム素子６１２を設けた点である。当然のことながら光学レンズ６０２と凸レンズ６１１はビームエキスパンダの作用を有する。
【０１００】
ホログラム素子６１２，６１３は所定の間隔で凸部もしくは凹部が所定間隔で設けられており、この間隔を調整することで、光源ユニット６００から出射される短波長の色収差を補正する。また、ホログラム素子６１２，６１３は実質的に短波長の光束がのみが通る光路中に配置される。すなわち、光源ユニット６０３から出射された光の光路中にホログラム素子６１２，６１３を配置すると、赤外あるいは赤色のレーザーの収差が大きくなり、記録再生特性に影響を及ぼす可能性があるからである。
【０１０１】
また、本実施の形態では、２カ所にホログラム素子６１３，６１２を配置したが、どちらか一方でも良く、この様に色収差を補正するような部材を短波長の光路中に少なくとも一つ配置することで、同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、青色光専用の集光部及び赤，赤外用の集光部を設けた構成とすることで、確実に各光を光ディスク上に集光させることができ、しかも集光部の構造を簡単にすること
ができ、ブルーレーザーを含む多種の波長のレーザーに対応しても薄型化，小型化，特性劣化抑制を実現できる光ピックアップ装置及び光ディスク装置等に適応できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す平面図
【図２】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す側面図
【図３】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図
【図４】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置を示す部分拡大図
【図５】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図６】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図７】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図８】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置に用いられる収差補正ミラーを示す図
【図９】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図
【図１０】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す断面図
【図１１】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す正面図
【図１２】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置のアクチュエータを示す断面図
【図１３】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置の光学系を示す図
【図１４】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置の光学レンズの波長と色消し性能の関係を示すグラフ
【図１５】本発明の一実施の形態における光ピックアップ装置の光学系を示す図
【符号の説明】
【０１０４】
１    光ディスク
２    スピンドルモータ
３    光ピックアップ
４    キャリッジ
５    光ピックアップアクチュエータ
８，１０    集積素子
１１    コリメートレンズ
１２    ビーム整形プリズム
１３    臨界角プリズム
１４    収差補正ミラー
２７    ビームスプリッター
２８    カップリングレンズ
２９    凸レンズ
３０    凸レンズ
３１    立上プリズム
３２，３３    対物レンズ
【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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【図１１】
2005196859.tif 000014
【図１２】
2005196859.tif 000015
【図１３】
2005196859.tif 000016
【図１４】
2005196859.tif 000017
【図１５】
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