(57)【要約】  【課題】    大きな移動距離と、高い分解能と、高い応答速度を兼ね備えた駆動手段を有し、コンパクトで消費電力が低く比較的低コストな、複数種類の光ディスクに対して互換性を有する光ピックアップ装置を提供する。  【解決手段】  使用する光ディスクに応じて、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ３を光軸に移動させ、通過する光束の発散角を変えることで、かか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。更に、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。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長λ１の光束を出射する第１の光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を出射する第２の光源と、波長λ３（λ２＜λ３）の光束を出射する第３の光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズと、前記第１、第２、第３の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置され、光軸方向に移動可能な可動要素とを含む光学系と、を有し、前記光源から出射された光束を、前記光学系を介して前記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／又は再生を行うようになっている光ピックアップ装置であって、
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、前記可動要素に連結され、且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駆動手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、保護層の厚さが異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更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】
使用する光源の波長が異なる複数の光情報記録媒体に対してそれぞれ情報の記録及び／又は再生を行う際に、光源の波長が異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更す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球面収差検出手段を備え、検出結果に基づいて前記球面収差を補正するように前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記光源のうち少なくとも１つの光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、前記可動部材は、所定の位置で一定に保持され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】
前記所定の位置は、前記可動部材又は前記可動要素が、前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決ま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】
前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段の検出範囲は、前記所定の位置を含まないことを特徴とする請求項５又は６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第３の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際の前記可動要素の位置が、前記第１および前記第２の光源からの光束を使用する際よりも、前記電気機械変換素子から離れた側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１〜８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記第２の光源と、前記第３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１〜８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第１の波長が、３５０nm≦λ１≦４５０nm、前記第2の波長が、６００nm≦λ２≦７００nm、前記第３の波長が、７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍであ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。
【請求項１２】
波長λ１の光束を出射する第１の光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を出射する第２の光源と、波長λ３（λ２＜λ３）の光束を出射する第３の光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズと、前記第１および第２の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置され、光軸方向に移動可能な可動要素とを含む光学系と、を有し、前記光源から出射された光束を、前記光学系を介して前記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／又は再生を行うようになっている光ピックアップ装置であって、
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、前記可動要素に連結され、且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駆動手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、保護層の厚さが異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更す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】
使用する光源の波長が異なる複数の光情報記録媒体に対してそれぞれ情報の記録及び／又は再生を行う際に、光源の波長が異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記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球面収差検出手段を備え、検出結果に基づいて前記球面収差を補正するように前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
前記第１、第２の光源から出射される光束のうち少なくとも１つの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、前記可動部材は、所定の位置で一定に保持されることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
前記所定の位置は、前記可動部材又は前記可動要素が、前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とする請求項１６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１８】
前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段の検出範囲は、前記所定の位置を含まないことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１９】
前記第２の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際の前記可動要素の位置が、前記第１の光源からの光束を使用する際よりも、前記電気機械変換素子から離れた側であることを特徴とする請求項１２〜１８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２０】
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１２〜１９のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２１】
前記第１の波長が、３５０nm≦λ１≦４５０nm、前記第2の波長が、６００nm≦λ２≦７００nm、前記第３の波長が、７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍであることを特徴とする請求項１２〜２０のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２２】
波長λ１の光束を出射する第１の光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を出射する第２の光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズと、前記第１および第２の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置され、光軸方向に移動可能な可動要素とを含む光学系と、を有し、前記光源から出射された光束を、前記光学系を介して前記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／又は再生を行うようになっている光ピックアップ装置であって、
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、前記可動要素に連結され、且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駆動手段を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２３】
前記光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、保護層の厚さが異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする請求項２２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２４】
使用する光源の波長が異なる複数の光情報記録媒体に対してそれぞれ情報の記録及び／又は再生を行う際に、光源の波長が異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする請求項２２又は２３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２５】
前記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球面収差検出手段を備え、検出結果に基づいて前記球面収差を補正するように前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする請求項２２〜２４のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２６】
前記光源のうち少なくとも一方の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、前記可動部材は、所定の位置で一定に保持されることを特徴とする請求項２２〜２５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項２７】
前記所定の位置は、前記可動部材又は前記可動要素が、前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とする請求項２６に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段の検出範囲は、前記所定の位置を含まないことを特徴とする請求項２６又は２７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項２９】
前記第２の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際の前記可動要素の位置が、前記第１の光源からの光束を使用する際よりも、前記電気機械変換素子から離れた側であることを特徴とする請求項２２〜２８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２２〜２９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の波長が、６００nm≦λ１≦７００nm、前記第２の波長が、７５０ｎｍ≦λ２≦８５０ｎｍであることを特徴とする請求項２２〜３０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の波長が、３５０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ、前記第２の波長が、６００ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍであることを特徴とする請求項２２〜３０のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３３】
前記可動要素は、入射平行光の光束径を拡大するビームエキスパンダーを構成するレンズまたはレンズ群であり、前記レンズまたはレンズ群を移動させることにより、前記ビームエキスパンダーより出射される光束の発散度を変更することを特徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３４】
前記可動要素は、光源からの発散光束を平行光束に変換するコリメータレンズであり、前記コリメータレンズを移動させることにより、前記コリメータレンズから出射される光束の発散度を変更することを特徴とする請求項１〜３２のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３５】
前記コリメータレンズは少なくとも２群構成であり、１つのレンズまたはレンズ群を移動させることにより、前記コリメータレンズから出射される光束の発散度を変更することを特徴とする請求項３４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３６】
前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、検出結果に基づいて前記可動要素を所定量移動させることを特徴とする請求項１〜３５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３７】
前記駆動手段の可動部材は、前記可動要素に光束が入射していないときには、所定の位置に移動し保持されるようになっており、前記所定の位置は、前記可動部材の可動範囲の中間位置から前記電気機械変換素子側であることを特徴とする請求項１〜３６のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項３８】
前記所定の位置は、電気機械変換素子側であり、且つ前記可動部材が前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とする請求項３７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３９】
前記駆動手段を１つだけ備えることを特徴とする請求項１〜３８のいずれかに記載の光ピックアップ装置
【請求項４０】
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１〜３９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】
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ＤＶＤ」と呼ぶ。
【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ＤＶＤ、従来の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。又、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も実用化されているが、現在の構成に対して更なる小型化、薄形化、低コスト化等が望まれている。
【０００４】
また、高密度の光ディスクのうちＢＤでは、０．１ｍｍ程度の保護層（ここで、「保護層」とは光ディスクの情報記録面に対し光束が入射する側に設けられた透明層をいい、透明基板ともいう）を用いている。これは、対物レンズが高開口数化されることにより光ディスクのそりや傾きによって大きく生じるコマ収差を抑えるためである。ところが、これによりＣＤやＤＶＤと大きく保護層の厚さが異なってしまうので、少なくとも共通の対物レンズを用いることにより、コストを大幅に増大させることなく、これらの様々な規格の光ディスクの間の互換性をとることが要求される。その場合、いずれの種類の光ディスクを使用する際にも、光ディスクをドライブ装置に装填してから、記録／再生可能な状態になるまでの待ち時間が、できるだけ短いほど製品の魅力が上がる。よって光ピックアップ装置にも高速な互換対応性能が望まれる。
【０００５】
更に、同一光束入射面側から保護層と情報記録層とを交互に２層積層した構造とすることで、記憶容量を２倍程度に高めた、いわゆる２層記録ＤＶＤが知られている。特に、次世代の光ディスクシステムでは、ＤＶＤよりも高開口数の対物レンズを使用するので、このような２層記録型の光ディスクを記録／再生しようとすると、情報記録層間のフォーカスジャンプの際に光束入射面からそれぞれの情報記録層までの厚さの違いによって球面収差が大きく発生してしまう。従って、次世代の光ディスクシステムでは、情報記録層間のフォーカスジャンプの際は、対物レンズのフォーカシングを行うと同時に球面収差の補正も行わなければならない。
【０００６】
また別な問題として、光ディスクの保護層の厚み誤差により生じる球面収差により適切な情報の記録及び／又は再生を妨げられるということもある。この球面収差は対物レンズの開口数の４乗に比例して発生する。開口数が比較的小さい従来のＣＤやＤＶＤの場合には保護層の厚さの誤差による球面収差の発生量は十分小さいので、特別に球面収差を補正する必要はなかった。これに対し、対物レンズの開口数が大きくなった場合、例えば開口数を０．８５とした場合には、保護層の厚み誤差の許容値は数μｍ程度と厳しく、光ピックアップ装置の残留球面収差や光ディスク媒体の量産性を考えると、光ピックアップ装置には球面収差補正機能を有することが望ましいといえる。また、リアルタイムで光ディスクの保護層の厚み誤差による球面収差を補正する必要がある場合には、球面収差を補正する手段には高い応答性が要求される。
【０００７】
加えて、温度により屈折率変化が生じる対物レンズを用いて対物レンズを形成した場合、温度変化に応じて球面収差の劣化が生じるので、その補正を行う必要もある。異なる種類の光ディスクに対して、それぞれ情報の記録及び／又は再生を互換可能に行う光ピックアップ装置においては、上記のような問題を解決し、且つコンパクトで低コストであることが要求される。
【０００８】
これらの問題を解決するために、正レンズと負レンズとからなり、そのうち少なくとも一方を光軸に沿って移動可能としたビームエキスパンダを有する集光光学系が提案されている。しかるに、非常に狭い空間内に配置されることが多い光ピックアップ装置において、どのような駆動手段でビームエキスパンダの構成要素であるレンズを駆動するかが問題となる。以下の特許文献１には、ボイスコイルモータを用いて、組み合わせレンズを駆動する構成が開示されている。一方、特許文献２には、ステッピングモータを用いてリレーレンズを駆動する構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−２８１４７号公報
【特許文献２】特開２００３−４５０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、特許文献１に開示されているボイスコイルモータは、応答速度が速いという利点はあるが、可動部が円弧状に移動するため、可動部に取り付けたレンズを大きく光軸方向に移動させたときに、チルトやシフトが生じ、それによりコマ収差等を発生するする恐れがある。例えばＤＶＤとＣＤなど、保護層の厚さが異なる光ディスク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おいては、ビームエキスパンダのレンズを比較的大きく光軸方向に移動させる必要があるが、その駆動手段としてはボイスコイルモータは適していないということがいえる。又、ボイスコイルモータの特性上、レンズを定位置に保持するのに電流を印加し続けなくてはならず、消費電力が大となるという問題もある。これは特にノートパソコン等、バッテリーで駆動させる装置において、特に顕在化しやすい問題である。更に、ボイスコイルモータのコストが高いという問題もある。
【００１０】
一方、特許文献２に開示されているステッピングモータは、可動部を直線的に移動させることができ、且つ比較的低コストであるという利点はあるが、光ピックアップ装置の制御に必要な程度に高い分解能を得ようとすると、応答速度が遅くなるという問題がある。例えば、パソコンに搭載した光ピックアップ装置において、２層構造のＤＶＤなどに対して、両層にランダムアクセスするような場合、極めて高い応答速度が要求されるが、高い分解能のステッピングモータでレンズを駆動させる場合、かかる要求に応えることは困難であるといえる。又、光ディスクの１回転当たりの保護増の厚みムラに起因して生じる球面収差を、レンズを駆動することで補正しようとする場合など、高い分解能のステッピングモータの応答速度では不可能である。更に、ステッピングモータは、振動問題や、負荷に対するトルクが不足した場合に入力パルスに追従しない脱調現象が発生する問題があり、また一般に大きいため、配置の自由度が制限されるという問題もある。
【００１１】
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、高精度かつ高速に収差補正が可能な収差補正手段を備え、コンパクトで消費電力が低く比較的低コストな、複数種類の光ディスクに対して互換性を有す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】
【００１２】
請求項１に記載の光ピックアップ装置は、波長λ１の光束を出射する第１の光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を出射する第２の光源と、波長λ３（λ２＜λ３）の光束を出射する第３の光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズと、前記第１、第２、第３の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置され、光軸方向に移動可能な可動要素とを含む光学系と、を有し、前記光源から出射された光束を、前記光学系を介して前記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／又は再生を行うようになっている光ピックアップ装置であって、
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、前記可動要素に連結され、且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駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
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。よって、波長が異なる複数の光源を有する光ピックアップ装置において、各光源からの光束をできるだけ共通化し、その共通光路中に前記可動要素を含む収差補正手段を設け、前記可動要素を前記の特性を有する本発明の駆動手段により駆動することによって、高密度ＤＶＤからＤＶＤ、ＣＤ等にわたって複数種類の光情報記録媒体に対して互換性を有しながらも、高精度かつ高速に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。尚、収差補正手段の例としては、例えばビームエキスパンダーやコリメータ光学系のレンズを可動要素として光軸方向に移動させることで球面収差補正を行うものが挙げられるが、それに限るものではない。
【００１４】
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、前記光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、保護層の厚さが異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とするので、前記駆動手段を用いて前記可動要素を光軸方向に移動させることで、種々の要因による球面収差を適切に補正することができる。ここで、「保護層の厚さが異なる」とは、１つの光情報記録媒体における保護層の厚さのバラツキがあること、１つの光情報記録媒体において複数層に情報記録面を設けており、各情報記録面の保護層の厚さが異なること、及び異なる種類の光情報記録媒体において、保護層の厚さが異なることのいずれをも含む。
【００１５】
より具体的には、本発明の駆動手段を用いると、高い応答速度で前記可動要素を直線的に高速かつ高精度に駆動できるので、例えばビームエキスパンダやコリメータ光学系のレンズを可動要素として光軸方向に駆動することによって、ＢＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤなど保護層の厚さが異なる種類の光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、その情報記録面に、保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正して、適切なスポットを形成することができる。又、パソコン用途等で２層構造のＤＶＤ等、複数の情報記録層を有する光情報記録媒体に対して、各層にランダムアクセスするような場合にも十分対応でき、又、光情報記録媒体の１回転当たりの保護増の厚みムラに起因して生じる球面収差を、高い応答速度で可動要素を駆動することで適切に補正することもできる。
【００１６】
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に記載の発明において、使用する光源の波長が異なる複数の光情報記録媒体に対してそれぞれ情報の記録及び／又は再生を行う際に、光源の波長が異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とするので、かかる球面収差の補正により、前記光情報記録媒体に対して適切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。
【００１７】
請求項４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記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球面収差検出手段を備え、検出結果に基づいて前記球面収差を補正するように前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。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、特開２００２−３０４７６３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。
【００１８】
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、前記光源のうち少なくとも１つの光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、前記可動部材は、所定の位置で一定に保持されることを特徴とする。
【００１９】
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、前記所定の位置は、前記可動部材又は前記可動要素が、前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とする。
【００２０】
例えば、少なくとも１つの光源については、再生機能しか持たず、高精度な球面収差の補正が必要ないような光ピックアップ装置では、その光源波長について、可動部の位置は係止部材に突き当てて、その位置で使用するようにできる。これにより駆動手段の制御が簡素化できる。更に、光ピックアップ装置の組立時に、係止部材の位置を調整可能としておけば、対物レンズやその他の光学部品があらかじめ持っている球面収差による、光ピックアップ装置個々の球面収差の差を、組立時に補正できるので、実動作時に、光ピックアップ装置個々の球面収差の差を考慮する必要がなくなり、制御が簡略化できる。
【００２１】
請求項７に記載の光ピックアップ装置は、請求項５又は６に記載の発明において、前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段の検出範囲は、前記所定の位置を含まないことを特徴とする。例えばより短波長の光源を用いて行う情報の記録及び／又は再生のごとく、高精度な球面収差補正が必要な場合には、前記位置検出手段を設けて前記可動要素の位置検出を行う必要もあり得るが、より長波長の光源を用いて少なくとも再生のみ行う場合には、前記可動要素の位置検出は必ずしも必要ではない。従って、そのような場合には、より短波長の光源を用いて行う情報の記録及び／又は再生時における前記可動要素の可動範囲だけを検出できればよく、それにより前記位置検出手段の小型化、ひいては光ピックアップ装置の小型化がはかれる。
【００２２】
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３の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際の前記可動要素の位置が、前記第１および前記第２の光源からの光束を使用する際よりも、前記電気機械変換素子から離れた側であることを特徴とする。前記駆動手段を駆動中に、製造時の加工、組立て誤差等により、前記駆動軸にわずかに振れなどが生じる場合、最も光軸ズレの影響が少ない前記第３の光源を使用する際は、可動要素を前記電気機械変換素子から離れた位置で用い、光軸ズレの影響が大きい他の光源を使用する際は、振れが小さい電気機械変換素子に近い位置で用いる。よって、いずれの光源を用いた場合にも、適切な情報の記録及び／又は再生を行うことができる。
【００２３】
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、例えば同一のパッケージ内に第１の光源としての半導体レーザと、第２の光源としての半導体レーザとを収容した２波長１パッケージＬＤを使用することで、光学系を簡素化することができるため、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の小型化、低コスト化を図れる。「ヒートシンク」とは、図６に示す２波長１パッケージＬＤにおいて、２つの光束を照射できる発光部ＬＰを、サブマウントＳＭを介してステムＳＴ上で支持する部材ＨＳ等を指すものである。このような２波長１パッケージＬＤの例が、特開２００１−２１５４２５に記載されている。尚、サブマウントＳＭをステムＳＴに直付けする場合には、サブマウントＳＭがヒートシンクとなる。又、ステムＳＴの位置部が隆起しており、そこに発光部ＬＰを直付けする場合には、ステムＳＴがヒートシンクとなる。
【００２４】
請求項１０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、前記第２の光源と、前記第３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、例えば同一のパッケージ内に第２の光源としての半導体レーザと、第３の光源としての半導体レーザとを収容した２波長１パッケージＬＤを使用することで、光学系を簡素化することができるため、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の小型化、低コスト化を図れる。
【００２５】
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、前記第１の波長が、３５０nm≦λ１≦４５０nm、前記第2の波長が、６００nm≦λ２≦７００nm、前記第３の波長が、７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍであることを特徴とするので、ＨＤ  ＤＶＤ、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ等の光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を互換可能に行うことができる。  
【００２６】
請求項１２に記載の光ピックアップ装置は、波長λ１の光束を出射する第１の光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を出射する第２の光源と、波長λ３（λ２＜λ３）の光束を出射する第３の光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズと、前記第１および第２の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置され、光軸方向に移動可能な可動要素とを含む光学系と、を有し、前記光源から出射された光束を、前記光学系を介して前記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／又は再生を行うようになっている光ピックアップ装置であって、
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、前記可動要素に連結され、且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駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明にかかる前記可動要素は、前記第１および第２の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置されているため、前記第３の光源からの光束が通過する位置に配置しておらず、前記第３の光源からの光束を集光する光学系（例えばＣＤ用）の設計を固有なものとでき、その設計の自由度を高めることができる。一方、前記第１および第２の光源から出射される光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う場合、両光源からの光束をできるだけ共通化し、その共通光路中に前記可動要素を含む収差補正手段を設け、前記可動要素を、請求項１に記載の発明に関連して説明した前記特性を有する本発明の駆動手段により駆動することによって、高密度ＤＶＤからＤＶＤ、ＣＤ等にわたって複数種類の光情報記録媒体に対して互換性を有しながらも、高精度かつ高速に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。尚、収差補正手段の例としては、例えばビームエキスパンダーやコリメータ光学系のレンズを可動要素として光軸方向に移動させることで球面収差補正を行うものが挙げられるが、それに限るものではない。
【００２８】
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／又は再生を行う際に、保護層の厚さが異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００２９】
より具体的には、本発明の駆動手段を用いると、高い応答速度で前記可動要素を直線的に高速かつ高精度に駆動できるので、例えばビームエキスパンダやコリメータ光学系のレンズを可動要素として光軸方向に駆動することによって、ＢＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤなど保護層の厚さが異なる種類の光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、その情報記録面に、保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正して、適切なスポットを形成することができる。又、パソコン用途等で２層構造のＤＶＤ等、複数の情報記録層を有する光情報記録媒体に対して、各層にランダムアクセスするような場合にも十分対応でき、又、光情報記録媒体の１回転当たりの保護増の厚みムラに起因して生じる球面収差を、高い応答速度で可動要素を駆動することで適切に補正することもできる。
【００３０】
請求項１４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２又は１３に記載の発明において、使用する光源の波長が異なる複数の光情報記録媒体に対してそれぞれ情報の記録及び／又は再生を行う際に、光源の波長が異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００３１】
請求項１５に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２〜１４のいずれかに記載の発明において、前記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球面収差検出手段を備え、検出結果に基づいて前記球面収差を補正するように前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００３２】
請求項１６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２〜１５のいずれかに記載の発明において、前記第１、第２の光源から出射される光束のうち少なくとも１つの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、前記可動部材は、所定の位置で一定に保持されることを特徴とする。
【００３３】
請求項１７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１６に記載の発明において、前記所定の位置は、前記可動部材又は前記可動要素が、前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とする。
【００３４】
請求項１８に記載の光ピックアップ装置は、請求項１６又は１７に記載の発明において、前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段の検出範囲は、前記所定の位置を含まないことを特徴とする。
【００３５】
請求項１９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２〜１８のいずれかに記載の発明において、前記第２の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際の前記可動要素の位置が、前記第１の光源からの光束を使用する際よりも、前記電気機械変換素子から離れた側であることを特徴とする。
【００３６】
請求項２０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２〜１９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。
【００３７】
請求項２１に記載の光ピックアップ装置は、請求項１２〜２０のいずれかに記載の発明において、前記第１の波長が、３５０nm≦λ１≦４５０nm、前記第2の波長が、６００nm≦λ２≦７００nm、前記第３の波長が、７５０ｎｍ≦λ３≦８５０ｎｍであることを特徴とする。
【００３８】
請求項２２に記載の光ピックアップ装置は、波長λ１の光束を出射する第１の光源と、波長λ２（λ１＜λ２）の光束を出射する第２の光源と、前記光源からの光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光する対物レンズと、前記第１および第２の光源から出射される光束の共通光路中で、且つ前記光源と前記対物レンズとの光路中に配置され、光軸方向に移動可能な可動要素とを含む光学系と、を有し、前記光源から出射された光束を、前記光学系を介して前記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／又は再生を行うようになっている光ピックアップ装置であって、
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、前記可動要素に連結され、且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駆動手段を備えたことを特徴とする。
【００３９】
本発明にかかる、波長が異なる２つの光源を有する前記光ピックアップ装置において、両光源からの光束をできるだけ共通化し、その共通光路中に前記可動要素を含む収差補正手段を設け、前記可動要素を、請求項１に記載の発明に関連して説明した前記特性を有する本発明の駆動手段により駆動することによって、高密度ＤＶＤからＤＶＤ、ＣＤ等にわたって複数種類の光情報記録媒体に対して互換性を有しながらも、高精度かつ高速に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。尚、収差補正手段の例としては、例えばビームエキスパンダーやコリメータ光学系のレンズを可動要素として光軸方向に移動させることで球面収差補正を行うものが挙げられるが、それに限るものではない。
【００４０】
請求項２３に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２に記載の発明において、前記光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、保護層の厚さが異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００４１】
より具体的には、本発明の駆動手段を用いると、高い応答速度で前記可動要素を直線的に高速かつ高精度に駆動できるので、例えばビームエキスパンダやコリメータ光学系のレンズを可動要素として光軸方向に駆動することによって、ＢＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤなど保護層の厚さが異なる種類の光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、その情報記録面に、保護層の厚さの違いに起因する球面収差を補正して、適切なスポットを形成することができる。又、パソコン用途等で２層構造のＤＶＤ等、複数の情報記録層を有する光情報記録媒体に対して、各層にランダムアクセスするような場合にも十分対応でき、又、光情報記録媒体の１回転当たりの保護増の厚みムラに起因して生じる球面収差を、高い応答速度で可動要素を駆動することで適切に補正することもできる。
【００４２】
請求項２４に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２又は２３に記載の発明において、使用する光源の波長が異なる複数の光情報記録媒体に対してそれぞれ情報の記録及び／又は再生を行う際に、光源の波長が異なることに起因する球面収差を補正するように、前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００４３】
請求項２５に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２〜２４のいずれかに記載の発明において、前記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球面収差検出手段を備え、検出結果に基づいて前記球面収差を補正するように前記可動要素を移動して、前記対物レンズに入射する光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００４４】
請求項２６に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２〜２５のいずれかに記載の発明において、前記光源のうち少なくとも一方の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際に、前記可動部材は、所定の位置で一定に保持されることを特徴とする。
【００４５】
請求項２７に記載の光ピックアップ装置は、請求項２６に記載の発明において、前記所定の位置は、前記可動部材又は前記可動要素が、前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とする。
【００４６】
請求項２８に記載の光ピックアップ装置は、請求項２６又は２７に記載の発明において、前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、前記位置検出手段の検出範囲は、前記所定の位置を含まないことを特徴とする。
【００４７】
請求項２９に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２〜２８のいずれかに記載の発明において、前記第２の光源からの光束を用いて光情報記録媒体に対して情報の記録及び／又は再生を行う際の前記可動要素の位置が、前記第１の光源からの光束を使用する際よりも、前記電気機械変換素子から離れた側であることを特徴とする。
【００４８】
請求項３０に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２〜２９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。
【００４９】
請求項３１に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２〜３０のいずれかに記載の発明において、前記第１の波長が、６００nm≦λ１≦７００nm、前記第２の波長が、７５０ｎｍ≦λ２≦８５０ｎｍであることを特徴とする。
【００５０】
請求項３２に記載の光ピックアップ装置は、請求項２２〜３０のいずれかに記載の発明において、前記第１の波長が、３５０ｎｍ≦λ１≦４５０ｎｍ、前記第２の波長が、６００ｎｍ≦λ２≦７００ｎｍであることを特徴とする。
【００５１】
請求項３３に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３２のいずれかに記載の発明において、前記可動要素は、入射平行光の光束径を拡大するビームエキスパンダーを構成するレンズまたはレンズ群であり、前記レンズまたはレンズ群を移動させることにより、前記ビームエキスパンダーより出射される光束の発散度を変更することを特徴とするので、発散度の変更により球面収差補正を適切に行える。
【００５２】
請求項３４に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３２のいずれかに記載の発明において、前記可動要素は、光源からの発散光束を平行光束に変換するコリメータレンズであり、前記コリメータレンズを移動させることにより、前記コリメータレンズから出射される光束の発散度を変更することを特徴とするので、発散度の変更により球面収差補正を適切に行える。
【００５３】
請求項３５に記載の光ピックアップ装置は、請求項３４に記載の発明において、前記コリメータレンズは少なくとも２群構成であり、１つのレンズまたはレンズ群を移動させることにより、前記コリメータレンズから出射される光束の発散度を変更することを特徴とする。
【００５４】
請求項３６に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３５のいずれかに記載の発明において、前記可動要素の位置を検出する位置検出手段を備え、検出結果に基づいて前記可動要素を所定量移動させることを特徴とするので、前記可動要素を所望の位置に移動できる。
【００５５】
請求項３７に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３６のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段の可動部材は、前記可動要素に光束が入射していないときには、所定の位置に移動し保持されるようになっており、前記所定の位置は、前記可動部材の可動範囲の中間位置から前記電気機械変換素子側であることを特徴とする。ここで、「可動要素に光束が入射していないとき」とは、光ピックアップ装置の電源ＯＦＦ時、一定時間操作がなされないとき（スタンバイ状態）、光路中に可動要素を含まない光源を使用して、記録／再生を行っているときなどを指すものとする。前記駆動部材における前記電気機械変換素子（例えば圧電素子）の反対側端は、駆動方向に振動可能に若干のクリアランスを持って保持されており、即ち片持ちに近い状態であることが多いので、前記可動要素を前記可動部材の可動範囲の中間位置から前記電気機械変換素子側とすれば、大きい質量を前記可動部材の根本側に寄せることで、光ピックアップ装置に衝撃が付与されたような場合にも対処でき、耐衝撃性に優れた構成を提供できる。
【００５６】
請求項３８に記載の光ピックアップ装置は、請求項３７に記載の発明において、前記所定の位置は、電気機械変換素子側であり、且つ前記可動部材が前記駆動手段を構成する係止部材に突き当たることにより決まることを特徴とするので、より耐衝撃性に優れた構成を提供できる。。
【００５７】
請求項３９に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３８のいずれかに記載の発明において、前記駆動手段を１つだけ備えることを特徴とするが、２つ以上設けても良い。
【００５８】
請求項４０に記載の光ピックアップ装置は、請求項１〜３９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、これ以外の素材であっても良い。
【発明の効果】
【００５９】
本発明によれば、高精度かつ高速に収差補正が可能な収差補正手段を備え、コンパクトで消費電力が低く比較的低コストな、複数種類の光ディスクに対して互換性を有す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】
【００６０】
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、保護層の厚さが異なる光情報記録媒体である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及びコリメータ光学系ＣＯＬ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、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パッケージを使用しているが、半導体レーザを個別に配置しても良い。
【００６１】
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３５０〜４５０ｎｍ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、発散度変更手段であるコリメータ光学系ＣＯＬの動作については後述する。
【００６２】
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（保護層の厚さ０．１ｍｍ又は０．６ｍｍ）に集光される。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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（保護層の厚さ０．６ｍｍ）に集光される。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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（保護層の厚さ１．２ｍｍ）に集光される。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。壁Ｗ１，Ｗ２にはそれぞれ光束が通過する開孔ＨＬが形成されている。
【００７４】
レンズＬ１、Ｌ２は、レンズホルダＨＤ１により外周を保持され、壁Ｗ１の開孔ＨＬを覆うようにしてビス止めされる。尚、レンズＬ１、Ｌ２の組み付けに当たっては、オートコリメータなどを用いて、基準軸に対しシフトやチルトを極力抑えることが望ましい。
【００７５】
一方、可動要素であるレンズＬ３は、レンズホルダＨＤ２により外周を保持されている。可動部材となるレンズホルダＨＤ２は、ガイド軸ＧＳに係合する係合部ＨＤａと、駆動力を受ける連結部ＨＤｂとを有している。
【００７６】
連結部ＨＤｂ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ＨＤｂ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、Ｗ２の外方でベースＢに接着などにより固定されている。
【００７７】
ベースＢ上には、連結部ＨＤｂ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ＨＤａ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Ｈ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ＨＤｂと、板ばねＳＧ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。
【００７８】
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。
【００７９】
次に、この光学系ユニットＣＵによるレンズ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３の奥側（壁Ｗ１側）へ押し出されるが、レンズＬ３を保持したレンズホルダＨＤ２の連結部ＨＤｂ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ＨＤｂ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３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、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、レンズホルダＨＤ２は光軸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。
【００８０】
本実施の形態の光ピックアップ装置においては、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの３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層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、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ３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、かか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。更に、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。
【００８１】
又、ある種の光ディスクにおいては、情報記録面を２層設けている。このような光ディスクの情報記録面は、保護層の厚さが異なっているので、それに起因して、情報記録面に集光される光束において球面収差が発生する。かかる場合、本実施の形態によれば、情報の記録及び／又は再生を行う情報記録面に応じて、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ３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、かか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。本実施の形態の駆動手段は、高い応答速度を有するので、例えばパソコンに搭載した光ピックアップ装置において、２層構造のＤＶＤなどに対して両層にランダムアクセスするような場合にも十分対応できる。更に、光ディスクの１回転当たりの保護増の厚みムラに起因して生じる球面収差も、高い応答速度でレンズＬ３を駆動することで適切に補正することもできる。
【００８２】
更に、対物レンズＯＢＪを、温度変化に対する屈折率変化が比較的大きいプラスチック素材から形成した場合、雰囲気温度が変化することによって、光ディスクの情報記録面に集光される光束において球面収差が発生する。そのような場合には、不図示の温度センサからの信号に基づいて、コリメータ光学系ＣＯＬのレンズＬ３を光軸に移動させ、通過する光束の発散角を変えることで、かかる球面収差を補正した状態で、情報の記録及び／又は再生を行うことができる。
【００８３】
尚、以上の収差補正においては、球面収差検出手段としての駆動回路（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。
【００８４】
尚、ユーザーが光ピックアップ装置の電源をオフ操作することで、電力の供給が中断されるような場合、完全に電力が遮断される前に、図７に示すように、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側（例えば可動範囲ＶＲの中央位置よりなるべく圧電アクチュエータＰＺに近い位置）に寄せるようにすると好ましい。駆動軸ＤＳは、圧電アクチュエータＰＺに片持ちに近い状態で支持されているので、光ピックアップ装置に衝撃が付与されたような場合に、過大なモーメントが生じる恐れがあるが、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側に寄せる（好ましくは圧電アクチュエータＰＺに接触させる）ことで、駆動軸ＤＳのモーメントを抑えて、その破損の恐れなどを抑制できる。
【００８５】
図８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、第２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。本実施の形態においては、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、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パッケージとなっている。
【００８６】
第１の光ディスクＯＤ１に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３５０ｎｍ〜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、ダイクロイックプリズムＤＰＳを通過し、コリメートレンズＣＬに入射して平行光束となる。コリメートレンズＣＬから出射した光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びビームエキスパンダーＥＸＰを通過する。
【００８７】
ビームエキスパンダーＥＸＰは、固定レンズＬ１と、可動要素である可動レンズＬ２とを有しており、可動レンズＬ２はホルダＨＤに取り付けられて、圧電アクチュエータＰＺの駆動により駆動軸ＤＳを介して、ホルダＨＤごと光軸方向に移動可能となっている。本実施の形態においても、可動レンズＬ２を光軸方向に移動させることで、出射光束の発散度を変更し、球面収差の補正が可能となっている。
【００８８】
ビームエキスパンダーＥＸＰを通過した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第１の光ディスクＯＤ１の保護層（厚さｔ１＝０．１〜０．７ｍｍ）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、再び対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、ビームエキスパンダー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を介して光検出器ＰＤ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ＯＤ１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、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２次元アクチュエータ（不図示）が第１半導体レーザＬＤ１からの光束を第１の光ディスクＯＤ１の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【００９１】
第２の光ディスクＯＤ２に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、２レーザ１パッケージから外部へと出た後、ダイクロイックプリズムＤＰＳで反射され、コリメートレンズＣＬに入射して平行光束となる。コリメートレンズＣＬから出射した光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びビームエキスパンダーＥＸＰを通過し、その発散度が変化する。
【００９２】
ビームエキスパンダーＥＸＰを通過した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第２の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ）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、再び対物レンズＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、ビームエキスパンダー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を介して光検出器ＰＤ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ＯＤ２に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００９４】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第２の光ディスクＯＤ２の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【００９５】
第３の光ディスクＯＤ３に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）から出射された光束は、２レーザ１パッケージから外部へと出た後、ダイクロイックプリズムＤＰＳで反射され、コリメートレンズＣＬに入射して平行光束となる。コリメートレンズＣＬから出射した光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳ及びビームエキスパンダーＥＸＰを通過し、その発散度が変化する。
【００９６】
ビームエキスパンダーＥＸＰを通過した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第３の光ディスクＯＤ３の保護層（厚さｔ２＝１．１〜１．３ｍｍ）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。
【００９７】
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ＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、ビームエキスパンダー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を介して光検出器ＰＤ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ＯＤ３に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【００９８】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第３半導体レーザＬＤ３からの光束を第３の光ディスクＯＤ３の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【００９９】
図９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、第３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。本実施の形態においては、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、同一のヒートシンクに固定した、いわゆる２レーザ１パッケージとなっている（図６参照）。
【０１００】
第１の光ディスクＯＤ１に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３５０ｎｍ〜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、ダイクロイックプリズムＤＰＳを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、コリメートレンズＣＬに入射する。
【０１０１】
可動要素であるコリメートレンズＣＬは、ホルダＨＤに取り付けられて、圧電アクチュエータＰＺの駆動により駆動軸ＤＳを介して、ホルダＨＤごと光軸方向に移動可能となっている。第１半導体レーザＬＤ１からの光束は、光軸方向位置を調整されたコリメートレンズＣＬを通過することで平行光束となる。コリメートレンズＣＬから出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第１の光ディスクＯＤ１の保護層（厚さｔ１＝０．１〜０．７ｍｍ）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。
【０１０２】
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ＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ１に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１０３】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第１半導体レーザＬＤ１からの光束を第１の光ディスクＯＤ１の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【０１０４】
第２の光ディスクＯＤ２に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、２レーザ１パッケージから外部へと出た後、ダイクロイックプリズムＤＰＳで反射され、同様にコリメートレンズＣＬに入射して平行光束となる。コリメートレンズＣＬから出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第２の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ）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。
【０１０５】
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ＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ２に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１０６】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第２の光ディスクＯＤ２の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【０１０７】
第３の光ディスクＯＤ３に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）から出射された光束は、２レーザ１パッケージから外部へと出た後、ダイクロイックプリズムＤＰＳで反射され、同様にコリメートレンズＣＬに入射するが、光軸方向に位置調整されたコリメートレンズＣＬを通過することで発散光束となる。コリメートレンズＣＬから出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第３の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ３＝１．１〜１．３ｍｍ）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。
【０１０８】
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ＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ３に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１０９】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第３半導体レーザＬＤ３からの光束を第３の光ディスクＯＤ３の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【０１１０】
本実施の形態によれば、コリメートレンズＣＬの光軸方向位置を調整することで、光ディスクＯＤ１〜ＯＤ３の保護層の厚さｔ１〜ｔ３の厚さに基づく球面収差を，適切に補正できる。
【０１１１】
図１０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、第４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。本実施の形態においては、図９に示す実施の形態に対して、コリメートレンズを２つのレンズＣＬ１，ＣＬ２とから構成し、一方のレンズＣＬ２のみを可動要素として光軸方向に駆動するようにした点のみが異なるため、同様の機能を有する構成については、同じ符号を付すことで説明を省略する。
【０１１２】
図１１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、第５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。本実施の形態においては、第１半導体レーザＬＤ１と第２半導体レーザＬＤ２とから出射される光束を集光する第１の対物レンズＯＢＪ１と、第３半導体レーザＬＤ３から出射される光束を集光する第２の対物レンズＯＢＪ２とを、レンズホルダＬＨＤにより保持した構成となっている。尚、第１及び第２の半導体レーザを同一のヒートシンクに固定した、いわゆる２レーザ１パッケージとすれば、光ピックアップ装置をよりコンパクトにできる。
【０１１３】
第１の光ディスクＯＤ１に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第１の光源としての第１半導体レーザＬＤ１（波長λ１＝３５０ｎｍ〜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、ダイクロイックプリズムＤＰＳを通過し、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、コリメートレンズＣＬ２，ＣＬ１に入射する。コリメートレンズＣＬ２は光軸方向に固定されている。
【０１１４】
可動要素であるコリメートレンズＣＬ１は、ホルダＨＤに取り付けられて、圧電アクチュエータＰＺの駆動により駆動軸ＤＳを介して、ホルダＨＤごと光軸方向に移動可能となっている。第１半導体レーザＬＤ１からの光束は、光軸方向位置を調整されたコリメートレンズＣＬ１を通過することで平行光束となる。コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、第１の対物レンズＯＢＪ１により集光されて、第１の光ディスクＯＤ１の保護層（厚さｔ１＝０．１〜０．７ｍｍ）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。
【０１１５】
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の対物レンズＯＢＪ１、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ１，ＣＬ２、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ１に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１１６】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第１半導体レーザＬＤ１からの光束を第１の光ディスクＯＤ１の情報記録面上に結像するように、第１の対物レンズＯＢＪ１を移動させるようになっている。
【０１１７】
第２の光ディスクＯＤ２に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第２の光源である第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、ダイクロイックプリズムＤＰＳで反射され、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反さされ、同様にコリメートレンズＣＬ２，ＣＬ１に入射して平行光束となる。コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、第１の対物レンズＯＢＪ１により集光されて、第２の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ）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１の対物レンズＯＢＪ１、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ１，ＣＬ２、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ２に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１１９】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第２の光ディスクＯＤ２の情報記録面上に結像するように、第１の対物レンズＯＢＪ１を移動させるようになっている。
【０１２０】
第３の光ディスクＯＤ３に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第３の光源であって光検出器を兼ねるホログラムレーザＬＤ３（波長λ３＝７５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）から出射された光束は、第２の対物レンズＯＢＪ２により集光されて、第３の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ３＝１．１〜１．３ｍｍ）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。
【０１２１】
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の対物レンズＯＢＪ２を通過して、ホログラムレーザＬＤ３に戻り、そ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ＯＤ３に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１２２】
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２次元アクチュエータ（不図示）がホログラムレーザＬＤ３からの光束を第３の光ディスクＯＤ３の情報記録面上に結像するように、第２の対物レンズＯＢＪ２を移動させるようになっている。
【０１２３】
本実施の形態によれば、コリメートレンズＣＬ２の光軸方向位置を調整することで、光ディスクＯＤ１、ＯＤ２の保護層の厚さｔ１、ｔ２の厚さが異なることに起因し、又は温度変化に基づいて球面収差が生じる場合にも，適切に補正できる。
【０１２４】
図１２は、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）に対して情報の記録／再生を行える、第６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。本実施の形態においては、ここでは第１の光源である第２半導体レーザＬＤ２と、ここでは第２の光源である第３半導体レーザＬＤ３とが、同一のヒートシンクに固定された、いわゆる２レーザ１パッケージとなっている。
【０１２５】
第２の光ディスクＯＤ２に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第２半導体レーザＬＤ２（波長λ２＝６００ｎｍ〜７００ｎｍ）から出射された光束は、２レーザ１パッケージを出た後、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、コリメートレンズＣＬ２，ＣＬ１に入射して平行光束となる。コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第２の光ディスクＯＤ２の保護層（厚さｔ２＝０．５〜０．７ｍｍ）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。
【０１２６】
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ＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ１，ＣＬ２、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ２に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１２７】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第２の光ディスクＯＤ２の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【０１２８】
第３の光ディスクＯＤ３に対して情報の記録及び／又は再生を行う場合、第３半導体レーザＬＤ３（波長λ３＝７５０ｎｍ〜８５０ｎｍ）から出射された光束は、２レーザ１パッケージを出た後、偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射され、同様にコリメートレンズＣＬ２，ＣＬ１に入射して発散光束となる。可動要素としてのコリメートレンズＣＬ１の光軸方向位置が、第２半導体レーザＬＤ２からの光束が通過する場合と異なっているからである。コリメートレンズＣＬ１から出射した光束は、１／４波長板ＱＷＰを通過して、対物レンズＯＢＪにより集光されて、第３の光ディスクＯＤ３の保護層（厚さｔ３＝１．１〜１．３ｍｍ）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。
【０１２９】
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ＯＢＪ、１／４波長板ＱＷＰ、コリメートレンズＣＬ１，ＣＬ２、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して、更にセンサレンズＳＬを介して光検出器ＰＤ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ＯＤ３に情報記録された情報の読み取り信号が得られる。
【０１３０】
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２次元アクチュエータ（不図示）が第２半導体レーザＬＤ２からの光束を第３の光ディスクＯＤ３の情報記録面上に結像するように、対物レンズＯＢＪを移動させるようになっている。
【０１３１】
尚、短波長の光源を用いて情報の記録及び／又は再生を行う場合、一般的に集光光学系に要求される光学性能が高くなる。そこで、例えば短波長の光源（青紫色半導体レーザ等）を用いる場合には、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側に寄せて使用するようにレンズ設計を行えば、駆動軸ＤＳの振れを抑えて、コマ収差の発生などを抑制し、適切な情報の記録及び／又は再生を行える。一方、それより長波長の光源を用いる場合には、集光光学系に要求される光学性能は許容範囲が広いので、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側から離して使用することができる。
【０１３２】
図１３は、コリメートレンズを駆動する駆動手段の変形例を示す図であり、上述したコリメートレンズを駆動する実施の形態の全てに適用可能であるが、ビームエキスパンダーを駆動する実施の形態にも適用可能である。本変形例は、可動部材であるレンズホルダＨＤの可動範囲を規定する係止部材としてのストッパＳＴ１，ＳＴ２を設けている。
【０１３３】
より具体的には、第３半導体レーザからの光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う際には、図１３（ａ）に示すように、圧電アクチュエータＰＺから遠い側でレンズホルダＨＤをストッパＳＴ１に当接させる。又、第２半導体レーザからの光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う際には、図１３（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータＰＺに近い側でレンズホルダＨＤをストッパＳＴ２に当接させる。例えば第２又は第３の半導体レーザについては、再生機能しか持たず、高精度な球面収差の補正が必要ないような光ピックアップ装置では、その波長について、レンズホルダＨＤはストッパＳＴ１，ＳＴ２に突き当てて、その位置で使用する。これにより駆動手段の制御が簡素化できる。更に、光ピックアップ組立時に、係止部材の位置を調整可能としておけば、対物レンズやその他の光学部品があらかじめ持っている球面収差による、光ピックアップ装置個々の球面収差の差を、組立時に補正できるので、実動作時に、光ピックアップ装置個々の球面収差の差を考慮する必要がなくなり、制御が簡略化できる。
【０１３４】
一方、第１半導体レーザからの光束を用いて情報の記録及び／又は再生を行う際には、図１３（ｃ）に示すように、レンズホルダＨＤをストッパＳＴ１、ＳＴ２の間の可動範囲内で適宜移動させ、球面収差の補正を行えるようにする。従って、レンズホルダＨＤの位置制御は、第１半導体レーザからの光束を使用する範囲のみに限られるため、レンズホルダＨＤの位置を検出するための位置検出手段を構成する例えばポジションセンサＰＳなどは、その範囲に設ければ足り、光ピックアップ装置の小型化、コスト低減を図れる。
【０１３５】
更に、光ディスクごとの保護基板の厚さに起因する球面収差を補正するために、図１４（ａ）に示すように、ＢＤ、ＨＤ  ＤＶＤ、ＤＶＤ等では、第１半導体レーザＬＤ１又は第２半導体レーザＬＤ２から出射された光束が、対物レンズＯＢＪに対して平行光束として入射するように、可動要素であるコリメートレンズＣＬ１を圧電アクチュエータＰＺ側に寄せて使用することができる。この場合、開口数が比較的大きいことから、コリメートレンズＣＬ１が振動などの影響により光軸ずれを起こしたときに発生するコマ収差の影響が大きいので、圧電アクチュエータＰＺ側に寄せて使用することで、振動による影響を抑制できる。
【０１３６】
一方、図１４（ｂ）に示すように、ＣＤに対しては、第３半導体レーザＬＤ３から出射された光束が、対物レンズＯＢＪに対して発散光束として入射するように、レンズホルダＨＤを圧電アクチュエータＰＺ側から遠ざけて使用することができる。
【０１３７】
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、駆動手段は単一でなく複数設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【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】本実施の形態の変形例にかかるコリメータ光学系の概略構成図である。
【図８】第２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図である。
【図９】第３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図である。
【図１０】第４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図である。
【図１１】第５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図である。
【図１２】第６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図である。
【図１３】コリメートレンズを駆動する駆動手段の変形例を示す図である。
【図１４】コリメートレンズを駆動する駆動手段の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３９】
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
ＣＰＬ カップリングレンズ
ＣＵ 光学系ユニット
Ｄ１ 回折素子
Ｄ２ 回折素子
ＤＢＳ ダイクロイックビームスプリッタ
ＤＣ 駆動回路
ＤＳ 駆動軸
ＧＳ ガイド軸
ＨＤ レンズホルダ
ＨＤ１ レンズホルダ
ＨＤ２ レンズホルダ
ＨＬ 開孔
ＨＷＰ １／２波長板
Ｌ レンズ
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 圧電アクチュエータ
ＱＷＰ １／４波長板
ＳＬ センサレンズ
Ｗ１，Ｗ２ 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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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