(57)【要約】  第１の光源１ａは、第１の波長を有する第１の光束を出射し、第２の光源１ｂは、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射し、コリメータレンズ６、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０は、第１〜第３の光束を光ディスクに収束光として集光し、第１の複合光検出器１３は、光ディスクからの反射光束を検出する。第１の複合光検出器１３は、第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の光ディスクからの反射光束を受光する第１の４分割受光部１３ａと、残りの光束の光ディスクからの反射光束を受光する第２の４分割受光部１３ｂとを含む。この構成により、少なくとも３種類の光ディスクに対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。
2009044551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、
第１の波長を有する第１の光束を出射する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、
前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、
前記光情報記録媒体からの反射光束を検出する検出部とを備え、
前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１の４分割受光部は、前記第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束とを受光し、
前記第２の４分割受光部は、残りの波長の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する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】
前記集光部は、前記第１〜第３の光束を略平行にするコリメータレンズと、前記第１の光束を集光する第１の対物レンズと、少なくとも前記第２及び第３の光束を集光する第２の対物レンズとを含み、
前記第１の対物レンズの焦点距離は、前記第２の対物レンズの焦点距離よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１の４分割受光部は、前記第２の４分割受光部より小さい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】
前記集光部は、前記第１の対物レンズに前記第１の光束を導く第１のミラーと、前記第２の対物レンズに少なくとも前記第２又は前記第３の光束を導く第２のミラーとを含み、
前記第２のミラーは、前記第１の光束を透過し、少なくとも前記第２の光束及び前記第３の光束を反射し、
前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置され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】
前記第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、前記第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、前記第３の波長は７５０〜８２０ｎｍであり、
前記第２の光源は、前記第２の光束及び前記第３の光束を出射する一つの発光素子で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記集光部は、前記第１の光源から出射した前記第１の光束を反射するとともに、前記第１の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を透過し、前記第２の光源から出射した前記第２の光束又は前記第３の光束を反射するとともに、前記第２の光束又は前記第３の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を透過する光分岐素子を含む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】
請求項１〜７のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記光情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、
前記光ピックアップ装置と前記モータとを制御する制御部とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項８記載の光ディスク装置と、
情報を入力する入力部と、
前記光ディスク装置によって再生された情報及び／又は前記入力部によって入力された情報に基づいて演算を行う演算部と、
前記光ディスク装置によって再生された情報、前記入力部によって入力された情報及び／又は前記演算部によって演算された結果を出力する出力部とを備えることを特徴とするコンピュータ。
【請求項１０】
請求項８記載の光ディスク装置と、
前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダとを備えることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１１】
請求項８記載の光ディスク装置と、
画像情報を前記光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換するエンコーダとを備えることを特徴とする光ディスクレコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の光ディスク等の光情報記録媒体に対して、光学的に情報を記録又は再生する光ピックアップ装置、当該光ピックアップ装置を具備した光ディスク装置、当該光ディスク装置を具備したコンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、青紫半導体レーザの実用化に伴い、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）と同じ大きさで、高密度及び大容量の光情報記録媒体（以下、光ディスクという）であるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤ）が実用化されている。このＢＤは青紫レーザ光源を用いて、情報を記録又は再生する光ディスクである。【０００３】
ＣＤは、透明基材厚が１．２ｍｍであり、情報を記録又は再生するレーザ光の波長が約７８０ｎｍであり、対物レンズの開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ：ＮＡ）が０．４５〜０．５５であり、記録容量が約６５０ＭＢｙｔｅである光ディスクである。【０００４】
ここで、より高密度の光ディスクに記録又は再生を行うためには、対物レンズによって収束される光スポット径をより小さくしなければならない。光スポット径を小さくするためには、波長λをより短く、対物レンズの開口数をより大きくすることが必要である。【０００５】
一方、対物レンズの開口数を大きくすると、開口数の３乗に比例して、透明基材の傾きによって発生するコマ収差が大きくなる。コマ収差は透明基材の厚さに比例するため、コマ収差を抑制するためには透明基材の厚さを小さくすればよい。【０００６】
また、ＤＶＤは、透明基材厚が０．６ｍｍであり、記録又は再生を行うレーザ光の波長が約６５０ｎｍであり、対物レンズの開口数が０．６０〜０．６５であり、１層の記録容量が約４．７ＧＢｙｔｅである光ディスクである。ＤＶＤでは、厚さ０．６ｍｍの基板を２枚張り合わせることによって、光ディスクのトータルの厚さはＣＤと同じ１．２ｍｍとなっている。【０００７】
さらに、ＢＤは、透明基材厚が約０．１ｍｍであり、記録又は再生を行うレーザ光の波長が約４０５ｎｍであり、対物レンズの開口数が０．８５であり、１層の記録容量が約２５ＧＢｙｔｅである光ディスクである。ＢＤでは、厚さ１．１ｍｍのディスク基板上に記録層が設けられ、記録層を覆うように、厚さ０．１ｍｍの透明カバー層が貼り付けられた構成となっており、光ディスクのトータルの厚さはＣＤと同じ１．２ｍｍとなっている。記録層の記録又は再生は、透明カバー層側から記録層にレーザ光を収束させて行われる。ＢＤでは、短波長レーザ光と高ＮＡ対物レンズとを用いることによるコマ収差の増大を、レーザ光が通過する透明カバー層の厚さを約０．１ｍｍと薄くすることにより抑制している。【０００８】
以上のように、現在、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤといった異なる構成の光ディスクが存在している。そこで、それぞれ異なる構成の光ディスクに対して、３つの異なる波長のレーザ光を複数の対物レンズを用いて収束させて情報を記録又は再生する、互換性を有する光ピックアップ装置が提案されている。【０００９】
例えば、特許文献１には、２つの対物レンズと２つの光学系との組み合わせによって、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置が示されている。【００１０】
図１３（Ａ）は、従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す図であり、図１３（Ｂ）は、従来の光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。図１３（Ａ）に示す３波長対応型の光ピックアップ装置１００において、ベース１１１上に各種光学素子等が載置されて構成される。光ピックアップ装置１００における光学系は、ＣＤ及びＤＶＤに情報を記録又は再生するためのＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０と、ＢＤに情報を記録又は再生するためのＢＤ光学系１４０と、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３者に共通使用される共通光学系１６０とで構成される。【００１１】
ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０において、ＣＤ／ＤＶＤ用レーザダイオード１２１から出射されたレーザ光（ＣＤ／ＤＶＤ用出射光）は、カップリングレンズ１２２、ミラー１２３、グレーティング１２４及びビームスプリッタ１２５を順次介してコリメータレンズ１２６に入射する。コリメータレンズ１２６は、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光を平行光に変換する。平行光に変換されたＣＤ／ＤＶＤ用出射光は、共通光学系１６０に入射する。【００１２】
共通光学系１６０の光路合成用ビームスプリッタ１６１は、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光の一部を直角に反射させる。反射されたＣＤ／ＤＶＤ用出射光の一部は、レーザーパワー検出用のフロントフォトダイオード１２７に入射する。また、共通光学系１６０において、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光の残りは、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２を介して光ディスク１０１の記録面に照射される。記録面からの反射光は、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光としてＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２で受光され、ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０に向けて出射される。【００１３】
そして、ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０において、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光は、コリメータレンズ１２６を介してビームスプリッタ１２５に入射する。ビームスプリッタ１２５は、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光を直角に反射させる。反射されたＣＤ／ＤＶＤ用入射光は、シリンドリカルレンズ１２８及びホログラム１２９を介して検出用のＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ＩＣ）１３０に入射する。ＰＤＩＣ１３０は、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光を光電変換し、再生信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を出力する。【００１４】
一方、ＢＤ光学系１４０において、ＢＤ用レーザダイオード１４１から出射されたレーザ光（ＢＤ用出射光）は、波長板、グレーティング、若しくはこれらの複合素子でなる偏光手段１４２によって偏光面を回転させた後、ビームスプリッタ１４３に入射する。【００１５】
ビームスプリッタ１４３は、ＢＤ用出射光の一部を透過させる。透過したＢＤ用出射光の一部は、コリメータレンズ１４４を介してレーザーパワー検出用のフロントフォトダイオード１４５に入射する。また、ビームスプリッタ１４３は、ＢＤ用出射光の残りを反射させる。反射したＢＤ用出射光の残りは、ビームスプリッタ１４６及びミラー１４７を順次介してコリメータレンズ１４８に入射する。コリメータレンズ１４８は、ＢＤ用出射光を平行光に変換する。平行光に変換されたＢＤ用出射光は、共通光学系１６０に入射する。【００１６】
共通光学系１６０の光路合成用ビームスプリッタ１６１は、ＢＤ用出射光を直角に反射させる。反射されたＢＤ用出射光は、ＢＤ用対物レンズ１６３を介して光ディスク１０１の記録面に照射される。記録面からの反射光は、ＢＤ用入射光としてＢＤ用対物レンズ１６３で受光され、ＢＤ光学系１４０に向けて出射される。【００１７】
ＢＤ光学系１４０において、ＢＤ用入射光は、コリメータレンズ１４８及びミラー１４７を順次介してビームスプリッタ１４６に入射する。ビームスプリッタ１４６は、ＢＤ用入射光を透過させる。透過したＢＤ用入射光は、ホログラム１４９及びカップリングレンズ１５０を介して検出用のＰＤＩＣ１５１に入射する。ＰＤＩＣ１５１は、ＢＤ用入射光を光電変換し、再生信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を出力する。【００１８】
次に、従来技術の特徴である共通光学系１６０の構成について詳細に説明する。この共通光学系１６０において、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３が同じ２軸アクチュエータ１６８に搭載されているとともに、当該ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３の下方には、ＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６及びＢＤ用立ち上げミラー１６７からなる立ち上げミラー部１６５が設けられている。【００１９】
すなわち、図１３（Ｂ）に示すように、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２の下方にはＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６が設けられているとともに、ＢＤ用対物レンズ１６３の下方にはＢＤ用立ち上げミラー１６７が設けられており、光路合成用ビームスプリッタ１６１、ＢＤ用立ち上げミラー１６７及びＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６は一直線上に配置されている。【００２０】
上述したように、共通光学系１６０において、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ用出射光は、いずれも光路合成用ビームスプリッタ１６１に入射される。共通光学系１６０は、光路合成用ビームスプリッタ１６１を透過したＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ用出射光を、球面収差補正用の液晶素子１６４を介して、ＢＤ用立ち上げミラー１６７に入射させる。【００２１】
このＢＤ用立ち上げミラー１６７は、波長選択性ビームスプリッタで構成され、ブルーレイディスク用の波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光のみを９０°反射させる。このため、ＢＤ用立ち上げミラー１６７は、入射した出射光がＢＤ用出射光である場合、当該ＢＤ用出射光を反射して上方に立ち上げ、ＢＤ用対物レンズ１６３を介して光ディスク１０１（この場合、ＢＤ）に照射するとともに、ＢＤ用対物レンズ１６３を介して受光したＢＤ用入射光を反射させる。反射したＢＤ用入射光は、液晶素子１６４及び光路合成用ビームスプリッタ１６１を介してＢＤ光学系１４０に入射する。【００２２】
これに対し、入射した出射光がＣＤ／ＤＶＤ用出射光である場合、ＢＤ用立ち上げミラー１６７は、当該ＣＤ／ＤＶＤ用出射光を透過させ、ＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６に入射させる。ＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６は、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光を反射して上方に立ち上げ、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２を介して光ディスク１０１（この場合、ＣＤ又はＤＶＤ）に照射するとともに、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２を介して受光したＣＤ／ＤＶＤ用入射光を反射させる。反射したＣＤ／ＤＶＤ用入射光は、ＢＤ用立ち上げミラー１６７、液晶素子１６４及び光路合成用ビームスプリッタ１６１を介してＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０に入射する。【００２３】
以上の構成において、この光ピックアップ装置１００では、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３を同じ２軸アクチュエータ１６８に搭載するとともに、ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０から出射されるＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ光学系１４０から出射されるＢＤ用出射光を、共に共通光学系１６０の光路合成用ビームスプリッタ１６１を介して立ち上げミラー部１６５に入射するようにした。【００２４】
そして、波長選択性ビームスプリッタで構成されるＢＤ用立ち上げミラー１６７によってＣＤ／ＤＶＤ用出射光とＢＤ用出射光とを分離し、対応するＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２又はＢＤ用対物レンズ１６３を介して出射するようにした。【００２５】
このように、立ち上げミラー部１６５に入射する際のＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ用出射光の光路を光路合成用ビームスプリッタ１６１によって合成することにより、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３を保持する２軸アクチュエータ１６８に対するＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ出射光の光路を共通化した。これにより、レーザ光の導入範囲が限られる薄型構造の２軸アクチュエータ１６８を用いて、３波長対応型の光ピックアップ装置１００を構成することができる。【００２６】
しかしながら、従来例に示すような構成では、ＢＤ光学系とＣＤ／ＤＶＤ光学系とのそれぞれにコリメータレンズ、検出器、及び光を検出器に導くための複数の光学素子が必要であり、光ピックアップ装置の構成を複雑にし、小型化及び低コスト化に不向きであるという課題がある。
【特許文献１】特開２００６−１３４４７４号公報
【発明の開示】
【００２７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる光ピックアップ装置、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダを提供することを目的とするものである。
【００２８】
本発明の一局面に係る光ピックアップ装置は、少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、第１の波長を有する第１の光束を出射する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、前記光情報記録媒体からの反射光束を検出する検出部とを備え、前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含む。
【００２９】
この構成によれば、第１の光源によって、第１の波長を有する第１の光束が出射され、第２の光源によって、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とが出射される。集光部によって、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光され、検出部によって、光情報記録媒体からの反射光束が検出される。そして、検出部は、第１の４分割受光部と第２の４分割受光部とを含んでおり、第１の４分割受光部によって、第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光され、第２の４分割受光部によって、残りの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光される。
【００３０】
本発明によれば、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光されてから、光情報記録媒体からの反射光束が検出されるまでの光学系と、反射光束を検出する検出部とが第１〜第３の光束で共用されるので、大幅に部品点数を削減することができ、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。
【００３１】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態１における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。
【図３】ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤを反射した光ビームの第１の複合光検出器内の４分割受光パターン上でのスポット形状を示す概略図である。
【図４】第１及び第２の立ち上げミラーに入射する光ビームと、第１及び第２の対物レンズに入射する光ビームとの関係を示す図である。
【図５】第１の複合光検出器における光ビームのスポット形状の他の例を示す概略図である。
【図６】実施の形態１の第１の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図７】実施の形態１の第２の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図８】実施の形態１の第３の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３におけるコンピュータの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における光ディスクプレーヤの概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態５における光ディスクレコーダの概略構成を示す図である。
【図１３】（Ａ）は、従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は、従来の光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の概略構成を示す図であり、図２は、図１に示す光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。【００３５】
図１及び図２において、光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第１のプリズム４ａ、第２のプリズム４ｂ、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。【００３６】
第１の光源１ａは、第１の波長を有する第１の光束を出射する。第２の光源１ｂは、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する。第２の光源１ｂは、第２の光束及び第３の光束を出射する一つの発光素子で構成される。この場合、赤色光ビームを出射する光源と、赤外光ビームを出射する光源とを異なる発光素子で構成する場合に比べて、光ピックアップ装置を小型化することができる。【００３７】
第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、第１の光束は青紫色光ビームである。第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、第２の光束は赤色光ビームである。第３の波長は７５０〜８２０ｎｍであり、第３の光束は赤外光ビームである。【００３８】
第１の光源１ａは、青紫レーザ光を出射する。第２の光源１ｂは、赤色レーザ光と赤外レーザ光との２波長のレーザ光を出射する。λ／２板２ａ，２ｂは、直線偏光を回転させる。なお、第１の光源１ａの偏光方向によっては、λ／２板２ａを省くことが可能である。回折格子３は、ＤＰＰ（差動プッシュプル）法によるトラッキング誤差信号を生成するための回折光を発生させる。【００３９】
第１のプリズム４ａは、青紫色光ビームに対しては偏光Ａ（図１の紙面に平行な方向の偏光）をほぼ全透過し、偏光Ｂ（図１の紙面に垂直な方向の偏光）を約９０％反射し、残りを透過する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）として動作する。また、第１のプリズム４ａは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては偏光Ｂの一部を反射し、残りを透過する特性を有している。【００４０】
第２のプリズム４ｂは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては偏光Ｂをほぼ全反射し、偏光Ａをほぼ全透過するＰＢＳとして動作する。また、第２のプリズム４ｂは、青紫色光ビームに対してはほぼ全透過する特性を有している。【００４１】
第１のプリズム４ａは、第１の光源１ａから出射した青紫色光ビームを反射するとともに、青紫色光ビームの光ディスク（ＢＤ５０）からの反射光束を透過し、第２の光源１ｂから出射した赤色光ビーム又は赤外光ビームを反射するとともに、赤色光ビーム又は赤外光ビームの光ディスク（ＤＶＤ６０又はＣＤ７０）からの反射光束を透過する。【００４２】
この場合、第１及び第２の光源１ａ，１ｂを出射した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを同一方向に導くことができるとともに、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームのＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０からの反射光ビームを第１の複合光検出器１３に導くことができる。【００４３】
また、一般的に、プリズムに青紫色光ビームを透過させた場合、プリズムの境界部分の接着剤が損傷し、プリズムの光学特性を劣化させる虞がある。しかしながら、本実施の形態１では、第１の光源１ａが対物レンズ側に配置され、第１のプリズム４ａが、光強度の強い射出時の青紫色光ビームを反射させているので、第１のプリズム４ａの長寿命化を実現することができる。【００４４】
カップリングレンズ５は、第２の光源１ｂから出射した赤色光ビーム及び赤外光ビームの集光度合いを所望に設定する。コリメータレンズ６は、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを略平行にする。第１の立ち上げミラー７ａは、第１の対物レンズ９に青紫色光ビームを導く。第２の立ち上げミラー７ｂは、第２の対物レンズ１０に赤色光ビーム及び赤外光ビームを導く。また、第２の立ち上げミラー７ｂは、青紫色光ビームをほぼ全透過する波長選択特性を有している。【００４５】
第１の立ち上げミラー７ａは、青紫色光ビームを反射させる。第２の立ち上げミラー７ｂは、青紫色光ビームを透過し、赤色光ビーム及び赤外光ビームを反射する。なお、詳細については後述するが、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置されている。【００４６】
λ／４板８は、直線偏光を円偏光に変換する。第１の対物レンズ９は、青紫色光ビームに対応しており、青紫色光ビームを光ディスク（ＢＤ５０）に集光する。第２の対物レンズ１０は、赤色光ビームと赤外光ビームとに対応しており、赤色光ビームを光ディスク（）ＤＶＤ６０に集光するとともに、赤外光ビームを光ディスク（ＣＤ７０）に集光する。検出回折素子１１は、サーボ信号を検出するために光束を分割する。検出レンズ１２は、光束に非点収差を与える。【００４７】
第１の複合光検出器１３は、２つの４分割受光部を有し、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの光ディスクからの反射光ビームを検出する。第２の複合光検出器１４は、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの全ての光ビームのレーザ出力をモニタする。【００４８】
なお、図１では、第２の複合光検出器１４は、第１のプリズム４ａを透過した青紫色光ビーム、第１のプリズム４ａを反射した赤色光ビーム及び第１のプリズム４ａを反射した赤外光ビームを検出しているが、本発明は特にこれに限定されない。第２の複合光検出器１４は、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂに入射する光ビームの光軸に沿って並べて配置してもよい。【００４９】
この場合、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂは、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの一部をそれぞれ透過させる。第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂを透過した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの一部は、第２の複合光検出器１４に入射する。第２の複合光検出器１４は、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂを透過した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを検出する。【００５０】
このように、第１のプリズム４ａの近傍に第２の複合光検出器１４を配置することが困難である場合であっても、第１の立ち上げミラー７ａの近傍に第２の複合光検出器１４を配置することで、光ビームのレーザ出力をモニタすることができる。【００５１】
また、本実施の形態では、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂは平板形状である。しかしながら、第１の立ち上げミラー７ａの近傍に第２の複合光検出器１４を配置する場合、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂは楔形形状とすることが好ましい。これにより、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂによる干渉を防ぐことができ、第２の複合光検出器１４の検出精度を向上させることができる。【００５２】
コリメータレンズアクチュエータ１５は、コリメータレンズ６を光軸方向へ移動させる。対物レンズアクチュエータ１６は、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０をフォーカス方向及びトラッキング方向に変位させる。なお、図１及び図２において、矢印Ｒは、光ディスクの半径方向であるラジアル方向を示し、矢印Ｔは、光ディスクの接線方向であるタンジェンシャル方向を示している。【００５３】
また、ＢＤ５０は、青紫色光ビームにより情報が再生又は記録される光ディスクであり、ＤＶＤ６０は、赤色光ビームにより情報が再生又は記録される光ディスクであり、ＣＤ７０は、赤外光ビームにより情報が再生又は記録される光ディスクである。【００５４】
本実施の形態の光ピックアップ装置は、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０に対して情報を記録又は再生する。【００５５】
なお、実施の形態１において、青紫色光ビームが第１の光束の一例に相当し、赤色光ビームが第２の光束の一例に相当し、赤外光ビームが第３の光束の一例に相当し、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０が光情報記録媒体の一例に相当し、第１のプリズム４ａ、第２のプリズム４ｂ、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０が集光部の一例に相当し、第１の複合光検出器１３が検出部の一例に相当し、第１の立ち上げミラー７ａが第１のミラーの一例に相当し、第２の立ち上げミラー７ｂが第２のミラーの一例に相当し、第１のプリズム４ａが光分岐素子の一例に相当する。【００５６】
次に、図１及び図２を用いて、ＢＤ５０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作について述べる。【００５７】
第１の光源１ａから出射された青紫色光ビーム１６ａは、λ／２板２ａで偏光Ｂになる。λ／２板２ａを透過した青紫色光ビーム１６ａの約９０％は第１のプリズム４ａで反射してコリメータレンズ６へ入射し、残りは第１のプリズム４ａを透過して第２の複合光検出器１４に入射する。第２の複合光検出器１４は、第１の光源１ａから出射された青紫色光ビーム１６ａの光量を検出する。検出された光量は、第１の光源１ａの光量を制御するために使用される。【００５８】
透過した青紫色光ビーム１６ａは、コリメータレンズ６で略平行光に変換される。コリメータレンズ６で略平行光に変換された青紫色光ビーム１６ａは、λ／４板８で円偏光に変換され、第２の立ち上げミラー７ｂを透過する。第２の立ち上げミラー７ｂを透過した青紫色光ビーム１６ａは、第１の立ち上げミラー７ａでほぼ全反射し、第１の対物レンズ９へ入射する。コリメータレンズ６は、コリメータレンズアクチュエータ１５のレンズホルダに保持され、ステッピングモータによって、光ビームの光軸に沿って移動可能となっている。第１の対物レンズ９に入射した青紫色光ビーム１６ａは、透明基材越しにＢＤ５０の情報記録面に光スポットとして収束される。【００５９】
ここで、ＢＤ５０の情報記録面上に光スポットを収束させるとき、ＢＤ５０の透明基材の厚さ誤差によって球面収差が発生する。球面収差は、第１の対物レンズ９に入射するレーザ光を発散光あるいは収束光とし、透明基材の厚さに応じて発生する球面収差と逆極性の球面収差を発生させることで補正することが可能である。例えば、図１に示すように、コリメータレンズアクチュエータ１５を用いて、コリメータレンズ６を光軸方向に前後に移動させる。これにより、第１の対物レンズ９に入射するレーザ光が発散光あるいは収束光となり、第１の対物レンズ９で逆極性の球面収差を発生させ、透明基材の厚さ誤差に起因する球面収差をキャンセルできる。【００６０】
次に、ＢＤ５０の情報記録面で反射した復路の青紫色光ビーム１６ａは、λ／４板８を透過することによって、円偏光から、直線偏光である偏光Ａ（往路でλ／４板８に入射する時の偏光Ｂと直交する）に変換される。直線偏光に変換された青紫色光ビーム１６ａは、コリメータレンズ６で略平行光から収束光に変換されて、第１のプリズム４ａ及び第２のプリズム４ｂを透過し、検出回折素子１１でサーボ信号を検出するための光束分割がなされる。その後、青紫色光ビーム１６ａは、検出レンズ１２で所定の非点収差が与えられて、第１の複合光検出器１３に導かれる。第１の複合光検出器１３は、検出した青紫色光ビーム１６ａに基づいて、情報信号及びサーボ信号を生成する。【００６１】
次に、図１及び図２を用いて、ＤＶＤ６０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作について述べる。【００６２】
第２の光源１ｂから出射された赤色光ビーム１６ｂは、カップリングレンズ５を透過した後、λ／２板２ｂで偏光Ｂになる。λ／２板２ｂを透過した赤色光ビーム１６ｂは、回折格子３を通過する。回折格子３は、ＤＰＰ法によるトラッキング誤差信号を生成するための回折光を発生させる。回折格子３を通過した赤色光ビーム１６ｂは、第２のプリズム４ｂで全反射し、第１のプリズム４ａに入射する。赤色光ビーム１６ｂの約９０％は第１のプリズム４ａで透過してコリメータレンズ６へ入射し、残りは第１のプリズム４ａを反射して第２の複合光検出器１４に入射する。第２の複合光検出器１４は、第２の光源１ｂから出射された赤色光ビーム１６ｂの光量を検出する。検出された光量は、第２の光源１ｂの光量を制御するために使用される。【００６３】
透過した赤色光ビーム１６ｂは、コリメータレンズ６で略平行光に変換される。コリメータレンズ６で略平行光に変換された赤色光ビーム１６ｂは、λ／４板８で円偏光に変換され、第２の立ち上げミラー７ｂで反射し、第２の対物レンズ１０へ入射する。第２の対物レンズ１０に入射した赤色光ビーム１６ｂは、透明基材越しにＤＶＤ６０の情報記録面に光スポットとして収束される。【００６４】
ＤＶＤ６０の情報記録面で反射した復路の赤色光ビーム１６ｂは、λ／４板８を透過することによって、円偏光から、直線偏光である偏光Ａに変換される。直線偏光に変換された赤色光ビーム１６ｂは、コリメータレンズ６で略平行光から収束光に変換されて、第１のプリズム４ａ及び第２のプリズム４ｂを透過し、検出レンズ１２で所定の非点収差が与えられて、第１の複合光検出器１３に導かれる。第１の複合光検出器１３は、検出した赤色光ビーム１６ｂに基づいて、情報信号及びサーボ信号を生成する。【００６５】
次に、図１及び図２を用いて、ＣＤ７０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作について述べる。【００６６】
なお、２波長のレーザ光を出射する第２の光源１ｂから赤外レーザ光を出射することで、ＣＤ７０に情報を記録又は再生することが可能である。なお、ＣＤ７０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作は、図１及び図２を用いて説明したＤＶＤ６０に対して情報を記録又は再生する場合と同一であるため、詳細な説明は省略する。【００６７】
なお、図１において第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０は、対物レンズアクチュエータ１６に搭載されている。対物レンズアクチュエータ１６は、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０の面ぶれ及び情報トラックの偏心に第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０を追従させる。【００６８】
第２の対物レンズ１０は、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０のそれぞれに対応するため、第２の対物レンズ１０の入射面及び出射面のうちの少なくとも１面、例えば本実施の形態では第２の対物レンズ１０の入射面（光源側の面）に断面が鋸歯状のブレーズ型回折構造が形成されている。ブレーズ型回折構造は、第２の対物レンズ１０の屈折のパワーと合わせて、それぞれの波長のレーザ光によって記録又は再生されるＤＶＤ６０及びＣＤ７０において、それぞれの波長のレーザ光を回折限界まで収束できるよう、収差補正を施す。【００６９】
このように、入射光の一部を回折するブレーズ型回折構造を備えた第２の対物レンズ１０は、異なる基板厚の光ディスク上にそれぞれ回折限界の光スポットを形成することができる。また、赤外レーザ光をＣＤ７０に対して収束させるための領域は、光軸を含む第２の対物レンズ１０の中央部分に限り、赤色レーザ光をＤＶＤ６０に対して収束させるための領域は、第２の対物レンズ１０の中央部分と外周部分との両方を用いるように設計する。これにより、ＣＤ７０に対する第２の対物レンズ１０のＮＡを約０．４５に制限し、ＤＶＤ６０に対する第２の対物レンズ１０のＮＡを約０．６５に拡大することができる。【００７０】
また、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０のフォーカス誤差信号は、検出レンズ１２によって非点収差を与えられた集光スポットを第１の複合光検出器１３内の４分割受光パターンに応じて検出する、いわゆる非点収差法等を用いて検出される。また、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０に記録されている情報は、４分割受光部の各受光部の出力を加算することによって検出される。【００７１】
また、ＢＤ５０のトラッキング誤差信号は、検出回折素子１１によって生成された＋１次回折光を用いて検出する。また、第１の光源１ａと第１のプリズム４ａとの間に回折格子を設け、この回折格子によって生成されたメインビームとサブビームとを用いてトラッキング誤差信号を検出する、いわゆる３ビーム法やＤＰＰ法等を用いることも可能である。【００７２】
また、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０のトラッキング誤差信号は、ＤＰＰ法を用いて検出され、回折格子３によって生成された±１次回折光を用いて検出される。【００７３】
なお、上記の説明では、本実施の形態の光ピックアップ装置における、それぞれの光ディスクのフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方法を述べたが、本発明はこれらの検出方法に限定されるものではなく、他のフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方法も適用可能である。以上のように、本実施の形態の光ピックアップ装置は、従来の光ピックアップ装置に比べて、大幅に部品点数を減らすことができ、コストダウンと小型化とが可能となる。【００７４】
次に、第１の複合光検出器１３における光ビームのスポット形状について説明する。図３は、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０を反射した光ビームの第１の複合光検出器１３内の４分割受光パターン上でのスポット形状を示す概略図である。【００７５】
本実施の形態における第２の光源１ｂでは、出射する赤色光ビーム１６ｂと赤外光ビーム１６ｃとの発光点が面内でずれているいわゆるモノリシック構造の半導体レーザを用いている。この場合、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０から反射し第１の複合光検出器１３に入射する赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃは、図３のように第１の複合光検出器１３の面内で位置が異なる。【００７６】
ここで、本実施の形態では、ＢＤ５０の反射光である青紫色光ビーム１６ａと、ＣＤ７０の反射光である赤外光ビーム１６ｃとを同一の第１の４分割受光部１３ａで受光し、ＤＶＤ６０の反射光である赤色光ビーム１６ｂを別の第２の４分割受光部１３ｂで受光する構成にしている。【００７７】
すなわち、第１の複合光検出器１３は、青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃのうちの少なくとも１つの光ビームのＢＤ５０、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０からの反射光ビームを受光する第１の４分割受光部１３ａと、残りの光ビームのＢＤ５０、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０からの反射光ビームを受光する第２の４分割受光部１３ｂとを含む。【００７８】
具体的には、第１の４分割受光部１３ａは、青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃのうち、波長の最も長い青紫色光ビーム１６ａのＢＤ５０からの反射光ビームと、波長の最も短い赤外光ビーム１６ｃのＣＤ７０からの反射光ビームとを受光する。また、第２の４分割受光部１３ｂは、残りの波長の赤色光ビーム１６ｂのＤＶＤ６０からの反射光ビームを受光する。【００７９】
これは、第１の複合光検出器１３上での光ビーム１６ａ〜１６ｃの大きさを考慮した場合に最適な組み合わせになるためである。第１の複合光検出器１３上での光ビーム１６ａ〜１６ｃの大きさは、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０の焦点距離と開口数とで決まる。本実施の形態の場合、第１の対物レンズ９の焦点距離ｆ１と第２の対物レンズ１０の焦点距離ｆ２とは、対物レンズの大きさや光ディスクとの作動距離の関係からすると、ｆ１＜ｆ２を満たすことが望ましい。【００８０】
そこで、本実施の形態では、第１の対物レンズ９の焦点距離ｆは１．３、第２の対物レンズ１０の焦点距離ｆは２．１とした。この場合、第１の複合光検出器１３上での光ビーム１６ａ〜１６ｃの大きさは、青紫色光ビーム１６ａを１００とすると、赤色光ビーム１６ｂは１２４、赤外光ビーム１６ｃは８６となる。ここで、青紫色光ビーム１６ａと赤色光ビーム１６ｂとを同一の４分割受光部で受光しようとすると、４分割受光部と光ビームとの位置ズレ等を考慮してビーム径の大きい赤色光ビーム１６ｂと４分割受光部との関係を決める必要がある。【００８１】
また、４分割受光部の大きさは、周波数特性やノイズの観点で制限される。本実施の形態の場合、ＢＤ５０の信号を検出することを考慮し、第１の４分割受光部１３ａの大きさは一辺１２０ｕｍの正方形とした。この第１の４分割受光部１３ａで赤色光ビーム１６ｂを受光する場合、位置ズレ等のバラツキを考慮して、赤色光ビーム１６ｂの径は８０ｕｍとなる。このとき、青紫色光ビーム１６ａの径は６５ｕｍ、赤外光ビームの径は５６ｕｍとなる。一方、本実施の形態のように青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを第１の４分割受光部１３ａで受光する場合は、青紫色光ビームの径を８０ｕｍに設定できる。この場合、赤色光ビーム１６ｂの径は１００ｕｍ程度となるが、ＤＶＤの信号帯域はＢＤに比べて低いため、赤色光ビーム１６ｂを受光する第２の４分割受光部１３ｂは第１の４分割受光部１３ａより大きくなるように設計すればよい。また、赤外光ビーム１６ｃの径は６９ｕｍとなる。【００８２】
したがって、青紫色光ビーム１６ａと赤色光ビーム１６ｂとを同一の４分割受光部で受光する方式より、本実施の形態のように青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを同一の４分割受光部で受光する方式の方が、検出器上でのスポットの大きさをある程度確保できるため温度変化や経時変化等による光ビームと４分割受光部との位置ズレに対し２０％以上有利になる。また、ＢＤからの青紫色光ビームを受光する４分割受光部の面積を小さくすることができるので、ノイズの少ない高品質の信号を得ることができ、反射率の低い光ディスクの再生時や高倍速再生時に有利な特性を得ることができる。【００８３】
また、第１の対物レンズ９の焦点距離が第２の対物レンズ１０の焦点距離よりも小さくなるように設計されるので、第１の複合光検出器１３における光ビーム１６ａ〜１６ｃの径を最適化することができる。さらに、第１の４分割受光部１３ａは、第２の４分割受光部１３ｂより小さいので、第１の複合光検出器１３を小型化することができる。【００８４】
一方、青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを同一の４分割受光部で受光する方式において、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとが平行に配置されている場合、青紫色光ビーム１６ａが第１の対物レンズ９に垂直に入射すると、赤外光ビーム１６ｃが第２の対物レンズ１０に垂直に入射し、赤色光ビーム１６ｂが第２の対物レンズ１０に垂直からずれた状態で入射する。通常、対物レンズの特性として、開口数が大きくなると画角が狭くなる。そのため、第２の対物レンズ１０も赤色光ビーム１６ｂの方が赤外光ビーム１６ｃより画角が狭くなっており、赤色光ビーム１６ｂが第２の対物レンズ１０に対し垂直からずれて入射することは好ましくない。【００８５】
そこで、本実施の形態では、図４に示すように、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置される。図４は、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとの配置について説明するための図である。第２の立ち上げミラー７ｂは、第１の立ち上げミラー７ａに対して相対的に傾けて配置される。具体的に、第２の立ち上げミラー７ｂの傾き角度は、第２の立ち上げミラー７ｂを反射した赤色光ビーム１６ｂが、第１の立ち上げミラー７ａを反射した青紫色光ビーム１６ａと平行となるように設定される。【００８６】
これにより、第１の立ち上げミラー７ａから第１の対物レンズ９までの青紫色光ビーム１６ａの光軸と、第２の立ち上げミラー７ｂから第２の対物レンズ１０までの赤色光ビーム１６ｂの光軸とを平行にし、かつ、第１の複合光検出器１３における青紫色光ビーム１６ａの光軸と赤外光ビーム１６ｃの光軸とを一致させることができる。【００８７】
以上のように、本実施の形態の光ピックアップ装置は、ＤＶＤの光学特性を保持したまま信頼性の高い検出が可能となるとともに、従来の光ピックアップ装置に対して、大幅に部品点数を減らすことができ、コストダウンと小型化とが可能となる。【００８８】
また、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームがＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０に収束光として集光されてから、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０からの反射光ビームが検出されるまでの光学系（例えば、コリメータレンズ６）と、反射光ビームを検出する第１の複合光検出器１３とが青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームで共用されるので、大幅に部品点数を削減することができ、少なくとも３種類の光ディスクに対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。【００８９】
次に、第１の複合光検出器１３における光ビームのスポット形状の他の例について説明する。図５は、第１の複合光検出器１３における光ビームのスポット形状の他の例を示す概略図である。実施の形態１では、青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを第１の４分割受光部１３ａで受光し、赤色光ビーム１６ｂを第２の４分割受光部１３ｂで受光しているが、本発明は特にこれに限定されず、図５に示すように、赤外光ビーム１６ｃを第１の４分割受光部１３ａで受光し、青紫色光ビーム１６ａと赤色光ビーム１６ｂとを第２の４分割受光部１３ｂで受光してもよい。この場合、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとは平行に配置される。【００９０】
なお、本実施の形態１では、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの３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について説明しているが、本発明は特にこれに限定されない。光ピックアップ装置は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ及びＨＤ  ＤＶＤの４種類の光ディスクに対して情報を再生又は記録してもよい。この場合、ＨＤ  ＤＶＤ用の青紫色光ビームは、第２の立ち上げミラー７ｂによって立ち上げられ、第２の対物レンズ１０に入射する。第２の対物レンズ１０は、青紫色光ビームをＨＤ  ＤＶＤに集光する。また、第１の複合光検出器１３の第１の４分割受光部１３ａは、ＨＤ  ＤＶＤによって反射した青紫色光ビームを受光する。【００９１】
次に、本実施の形態１の第１、第２及び第３の変形例における光ピックアップ装置の構成を図６、図７及び図８に示す。【００９２】
図６は、実施の形態１の第１の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図６の光ピックアップ装置において、図１の光ピックアップ装置との構成の違いは、第２の光源１ｂと第１の複合光検出器１３との位置が入れ替わっている点である。【００９３】
図６に示す光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第１のプリズム４ａ、第３のプリズム４ｃ、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。なお、図６において、図１と異なる構成についてのみ説明する。【００９４】
第３のプリズム４ｃは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては図６の紙面に平行な方向の偏光をほぼ全透過し、図６の紙面に垂直な方向の偏光をほぼ全反射するＰＢＳとして動作する。また、第３のプリズム４ｃは、青紫色光ビームに対してはほぼ全反射する特性を有している。【００９５】
すなわち、第３のプリズム４ｃは、第２の光源１ｂを出射した赤色光ビーム及び赤外光ビームを透過させるとともに、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０で反射した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを第１の複合光検出器１３に向けて反射させる。【００９６】
図６に示す光ピックアップ装置は、図１に示す光ピックアップ装置と同等の効果を奏する。【００９７】
図７は、実施の形態１の第２の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図７の光ピックアップ装置において、図１の光ピックアップ装置との構成の違いは、第２のプリズム４ｂを板タイプのＰＢＳ４ｄに変更した点である。【００９８】
図７に示す光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第１のプリズム４ａ、ＰＢＳ４ｄ、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。なお、図７において、図１と異なる構成についてのみ説明する。【００９９】
ＰＢＳ４ｄは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては図７の紙面に平行な方向の偏光をほぼ全反射し、図７の紙面に垂直な方向の偏光をほぼ全透過する。また、ＰＢＳ４ｄは、青紫色光ビームに対してはほぼ全透過する特性を有している。【０１００】
この場合、第２のプリズム４ｂと比べて第１の複合光検出器１３への透過率が減少するが、コスト的には安くなるためより安価な光ピックアップ装置が実現できる。【０１０１】
図８は、実施の形態１の第３の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図８の光ピックアップ装置において、図１の光ピックアップ装置との構成の違いは、第１のプリズム４ａ及び第２のプリズム４ｂを第４のプリズム３４及び第５のプリズム３５に変更した点である。【０１０２】
図８に示す光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第４のプリズム３４、第５のプリズム３５、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。なお、図８において、図１と異なる構成についてのみ説明する。【０１０３】
第５のプリズム３５は、第１の光源１ａから出射された青紫色光ビーム１６ａを反射するとともに、第２の光源１ｂから出射された赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃを透過するダイクロイック膜３５ａを有する。【０１０４】
第４のプリズム３４は、偏光ビームスプリッタ機能を有している。第４のプリズム３４は、第１及び第２の光源１ａ，１ｂからの青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃを反射させるとともに、光ディスクからの反射光ビームを透過させる第１のダイクロイック膜３４ａと、第１のダイクロイック膜３４ａを反射した青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃの一部を透過させ、残りを反射させるとともに、光ディスクからの反射光ビームを反射させる第２のダイクロイック膜３４ｂとを有する。【０１０５】
図８に示す光ピックアップ装置は、図１に示す光ピックアップ装置と同等の効果を奏する。【０１０６】
なお、本実施の形態で説明した光ピックアップ装置の構成は一例であり、第１の光源１ａと第２の光源１ｂとを入れ替えた構成や、第１の対物レンズ９と第２の対物レンズ１０とを入れ替えた構成でも同様の効果が得られる。【０１０７】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の概略構成を示す図である。【０１０８】
図９において、光ディスク装置２００は、内部に光ディスク駆動部２０１、制御部２０２及び光ピックアップ装置２０３を備える。また、図９において、光ディスク装置２００には、光ディスクとしてＢＤ５０が搭載されているが、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０に交換可能である。【０１０９】
光ディスク駆動部２０１は、ＢＤ５０（又はＤＶＤ６０又はＣＤ７０）を回転駆動する。光ピックアップ装置２０３は、実施の形態１で述べた光ピックアップ装置である。制御部２０２は、光ディスク駆動部２０１及び光ピックアップ装置２０３の駆動を制御すると共に、光ピックアップ装置２０３で光電変換された制御信号及び情報信号の信号処理を行う。また、制御部２０２は、情報信号を光ディスク装置２００の外部と内部でインタフェースさせる。【０１１０】
制御部２０２は、光ピックアップ装置２０３から得られる制御信号を受け、制御信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、情報再生制御及び光ディスク駆動部２０１の回転制御を行う。また、制御部２０２は、情報信号から情報の再生や、記録信号の光ピックアップ装置２０３への送出を行う。【０１１１】
光ディスク装置２００は、実施の形態１で述べた光ピックアップ装置を搭載しているので、本実施の形態２における光ディスク装置２００は、複数種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができる。【０１１２】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３におけるコンピュータの概略構成を示す図である。【０１１３】
図１０において、コンピュータ３００は、実施の形態２の光ディスク装置２００と、情報の入力を行うためのキーボード、マウス又はタッチパネルなどの入力装置３０１と、入力装置３０１から入力された情報及び光ディスク装置２００から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置３０２と、演算装置３０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置３０３とを備える。【０１１４】
コンピュータ３００は、実施の形態２の光ディスク装置２００を備えるので、異なる種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。【０１１５】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における光ディスクプレーヤの概略構成を示す図である。【０１１６】
図１１において、光ディスクプレーヤ４００は、実施の形態２の光ディスク装置２００と、光ディスク装置２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ４０１を備える。【０１１７】
なお、本光ディスクプレーヤ４００は、ＧＰＳ等の位置センサや中央演算装置（ＣＰＵ）を加えることによりカーナビゲーションシステムとしても利用可能である。また、液晶モニタなどの表示装置４０２を加えた形態も可能である。【０１１８】
光ディスクプレーヤ４００は、実施の形態２の光ディスク装置２００を備えるので、異なる種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。【０１１９】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５における光ディスクレコーダの概略構成を示す図である。【０１２０】
図１２において、光ディスクレコーダ５００は、実施の形態２の光ディスク装置２００と、画像情報を光ディスク装置２００によって光ディスクへ記録する情報信号に変換するエンコーダ５０１とを備える。望ましくは、光ディスク装置２００から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダ５０２も備えることにより、記録した画像を再生することも可能となる。なお、光ディスクレコーダ５００は、情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置５０３を備えてもよい。【０１２１】
光ディスクレコーダ５００は、実施の形態２の光ディスク装置２００を備えるので、異なる種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。【０１２２】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。【０１２３】
本発明の一局面に係る光ピックアップ装置は、少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、第１の波長を有する第１の光束を出射する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、前記光情報記録媒体からの反射光束を検出する検出部とを備え、前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含む。【０１２４】
この構成によれば、第１の光源によって、第１の波長を有する第１の光束が出射され、第２の光源によって、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とが出射される。集光部によって、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光され、検出部によって、光情報記録媒体からの反射光束が検出される。そして、検出部は、第１の４分割受光部と第２の４分割受光部とを含んでおり、第１の４分割受光部によって、第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光され、第２の４分割受光部によって、残りの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光される。【０１２５】
したがって、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光されてから、光情報記録媒体からの反射光束が検出されるまでの光学系と、反射光束を検出する検出部とが第１〜第３の光束で共用されるので、大幅に部品点数を削減することができ、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。【０１２６】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の４分割受光部は、前記第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束とを受光し、前記第２の４分割受光部は、残りの波長の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光することが好ましい。【０１２７】
この構成によれば、第１の４分割受光部によって、第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の光情報記録媒体からの反射光束とが受光され、第２の４分割受光部によって、残りの波長の光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光される。【０１２８】
したがって、第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の光情報記録媒体からの反射光束とを同一の第１の４分割受光部で受光することができるとともに、残りの波長の光束の光情報記録媒体からの反射光束を第２の４分割受光部で受光することができる。また、第１の光束の径に応じて第１の４分割受光部の面積を小さくすることができるので、ノイズの少ない高品質の信号を得ることができ、反射率の低い光情報記録媒体の再生時や高倍速再生時に有利な特性を得ることができる。【０１２９】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記集光部は、前記第１〜第３の光束を略平行にするコリメータレンズと、前記第１の光束を集光する第１の対物レンズと、少なくとも前記第２及び第３の光束を集光する第２の対物レンズとを含み、前記第１の対物レンズの焦点距離は、前記第２の対物レンズの焦点距離よりも小さいことが好ましい。【０１３０】
この構成によれば、コリメータレンズによって、第１〜第３の光束が略平行にされ、第１の対物レンズによって、第１の光束が集光され、第２の対物レンズによって、少なくとも第２及び第３の光束が集光される。そして、第１の対物レンズの焦点距離は、第２の対物レンズの焦点距離よりも小さい。【０１３１】
したがって、第１の対物レンズの焦点距離が第２の対物レンズの焦点距離よりも小さくなるように設計されるので、検出部における第１〜第３の光束の径を最適化することができる。【０１３２】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の４分割受光部は、前記第２の４分割受光部より小さいことが好ましい。この構成によれば、第１の４分割受光部は、第２の４分割受光部より小さいので、検出部を小型化することができる。【０１３３】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記集光部は、前記第１の対物レンズに前記第１の光束を導く第１のミラーと、前記第２の対物レンズに少なくとも前記第２又は前記第３の光束を導く第２のミラーとを含み、前記第２のミラーは、前記第１の光束を透過し、少なくとも前記第２の光束及び前記第３の光束を反射し、前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置されていることが好ましい。【０１３４】
この構成によれば、第１のミラーによって、第１の対物レンズに第１の光束が導かれ、第２のミラーによって、第２の対物レンズに少なくとも第２又は第３の光束が導かれる。第２のミラーは、第１の光束を透過し、少なくとも第２の光束及び第３の光束を反射する。そして、第１のミラーと第２のミラーとは、反射面が所定の相対角度を有するように傾けて配置されている。【０１３５】
したがって、第１の対物レンズに入射する第１の光束の光軸と第２の対物レンズに入射する第２の光束の光軸とを平行にし、かつ、検出部に入射する第１の光束の光軸と第３の光束の光軸とを一致させることができる。【０１３６】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、前記第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、前記第３の波長は７５０〜８２０ｎｍであり、前記第２の光源は、前記第２の光束又は前記第３の光束を出射する一つの発光素子で構成されることが好ましい。【０１３７】
この構成によれば、第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、第３の波長は７５０〜８２０ｎｍである。そして、第２の光源は、第２の光束及び第３の光束を出射する一つの発光素子で構成される。したがって、第２の光束を出射する光源と、第３の光束を出射する光源とを異なる発光素子で構成する場合に比べて、光ピックアップ装置を小型化することができる。【０１３８】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記集光部は、前記第１の光源から出射した前記第１の光束を反射するとともに、前記第１の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を透過し、前記第２の光源から出射した前記第２の光束又は前記第３の光束を反射するとともに、前記第２の光束又は前記第３の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を透過する光分岐素子を含むことが好ましい。【０１３９】
この構成によれば、光分岐素子によって、第１の光源から出射した第１の光束が反射されるとともに、第１の光束の光情報記録媒体からの反射光束が透過され、第２の光源から出射した第２の光束又は第３の光束が反射されるとともに、第２の光束又は第３の光束の光情報記録媒体からの反射光束が透過される。【０１４０】
したがって、第１及び第２の光源を出射した第１〜第３の光束を同一方向に導くことができるとともに、第１〜第３の光束の光情報記録媒体からの反射光束を検出部に導くことができる。【０１４１】
本発明の他の局面に係る光ディスク装置は、上記の光ピックアップ装置と、前記光情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、前記光ピックアップ装置と前記モータとを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ピックアップ装置を光ディスク装置に適用することができる。【０１４２】
本発明の他の局面に係るコンピュータは、上記の光ディスク装置と、情報を入力する入力部と、前記光ディスク装置によって再生された情報及び／又は前記入力部によって入力された情報に基づいて演算を行う演算部と、前記光ディスク装置によって再生された情報、前記入力部によって入力された情報及び／又は前記演算部によって演算された結果を出力する出力部とを備える。【０１４３】
この構成によれば、入力部によって、情報が入力され、演算部によって、光ディスク装置によって再生された情報及び／又は入力部によって入力された情報に基づいて演算が行われる。そして、出力部によって、光ディスク装置によって再生された情報、入力部によって入力された情報及び／又は演算部によって演算された結果が出力される。したがって、上記の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置をコンピュータに適用することができる。【０１４４】
本発明の他の局面に係る光ディスクプレーヤは、上記の光ディスク装置と、前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダとを備える。【０１４５】
この構成によれば、デコーダによって、光ディスク装置から得られる情報信号が画像情報に変換されるので、上記の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置を光ディスクプレーヤに適用することができる。【０１４６】
本発明の他の局面に係る光ディスクレコーダは、上記の光ディスク装置と、画像情報を前記光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換するエンコーダとを備える。【０１４７】
この構成によれば、エンコーダによって、画像情報が光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換されるので、上記の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置を光ディスクレコーダに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の光ピックアップ装置、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダは、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができ、光学的に情報を記録又は再生する光ピックアップ装置、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダとして有用である。
【図１】
2009044551.tif 000003
【図２】
2009044551.tif 000004
【図３】
2009044551.tif 000005
【図４】
2009044551.tif 000006
【図５】
2009044551.tif 000007
【図６】
2009044551.tif 000008
【図７】
2009044551.tif 000009
【図８】
2009044551.tif 000010
【図９】
2009044551.tif 000011
【図１０】
2009044551.tif 000012
【図１１】
2009044551.tif 000013
【図１２】
2009044551.tif 000014
【図１３】
2009044551.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月10日(2009.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、
第１の波長（３８０〜４３０ｎｍ）を有する第１の光束を出射する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長（６４０〜６９０ｎｍ）を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長（７５０〜８２０ｎｍ）を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、
前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、
前記第１の光束を前記集光部へ導く第１の光分岐素子と、
前記第２の光束及び前記第３の光束を前記集光部へ導く第２の光分岐素子と、
前記光情報記録媒体で反射した前記第１〜第３の光束を検出する検出部とを備え、
前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含み、
前記第１の光源は、前記第２の光源よりも前記集光部側に配置され、
前記第１の光源から出射された前記第１の光束は、前記第１の光分岐素子で反射して前記集光部へ導かれ、前記光情報記録媒体で反射された後、前記第１の光分岐素子及び前記第２の光分岐素子を透過して前記検出器へ導かれ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１の４分割受光部は、前記第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束とを受光し、
前記第２の４分割受光部は、残りの波長の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する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】
前記集光部は、前記第１〜第３の光束を略平行にするコリメータレンズと、前記第１の光束を集光する第１の対物レンズと、少なくとも前記第２及び第３の光束を集光する第２の対物レンズとを含み、
前記第１の対物レンズの焦点距離は、前記第２の対物レンズの焦点距離よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１の４分割受光部は、前記第２の４分割受光部より小さい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】
前記集光部は、前記第１の対物レンズに前記第１の光束を導く第１のミラーと、前記第２の対物レンズに少なくとも前記第２又は前記第３の光束を導く第２のミラーとを含み、
前記第２のミラーは、前記第１の光束を透過し、少なくとも前記第２の光束及び前記第３の光束を反射し、
前記第２のミラーは、反射面が前記第１のミラーの反射面に対して所定の相対角度を有するように傾けて配置されていることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第２の光源は、前記第２の光束及び前記第３の光束を出射する一つの発光素子で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
請求項１〜６のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記光情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、
前記光ピックアップ装置と前記モータとを制御する制御部とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項８記載の光ディスク装置と、
情報を入力する入力部と、
前記光ディスク装置によって再生された情報及び／又は前記入力部によって入力された情報に基づいて演算を行う演算部と、
前記光ディスク装置によって再生された情報、前記入力部によって入力された情報及び／又は前記演算部によって演算された結果を出力する出力部とを備えることを特徴とするコンピュータ。
【請求項１０】
請求項８記載の光ディスク装置と、
前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダとを備えることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１１】
請求項８記載の光ディスク装置と、
画像情報を前記光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換するエンコーダとを備えることを特徴とする光ディスクレコーダ。
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月26日(2010.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、
第１の波長（３８０〜４３０ｎｍ）を有する第１の光束を出射する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長（６４０〜６９０ｎｍ）を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長（７５０〜８２０ｎｍ）を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、
前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、
前記第１の光束を前記集光部へ導く第１の光分岐素子と、
前記第２の光束及び前記第３の光束を前記集光部へ導く第２の光分岐素子と、
前記光情報記録媒体で反射した前記第１〜第３の光束を検出する検出部とを備え、
前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含み、
前記第１の光源は、前記第２の光源よりも前記集光部側に配置され、
前記第１の光源から出射された前記第１の光束は、前記第１の光分岐素子で反射して前記集光部へ導かれ、前記光情報記録媒体で反射された後、前記第１の光分岐素子及び前記第２の光分岐素子を透過して前記検出器へ導かれ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１の４分割受光部は、前記第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束とを受光し、
前記第２の４分割受光部は、残りの波長の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する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】
前記集光部は、前記第１〜第３の光束を略平行にするコリメータレンズと、前記第１の光束を集光する第１の対物レンズと、少なくとも前記第２及び第３の光束を集光する第２の対物レンズとを含み、
前記第１の対物レンズの焦点距離は、前記第２の対物レンズの焦点距離よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１の４分割受光部は、前記第２の４分割受光部より小さい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】
前記集光部は、前記第１の対物レンズに前記第１の光束を導く第１のミラーと、前記第２の対物レンズに少なくとも前記第２又は前記第３の光束を導く第２のミラーとを含み、
前記第２のミラーは、前記第１の光束を透過し、少なくとも前記第２の光束及び前記第３の光束を反射し、
前記第２のミラーは、反射面が前記第１のミラーの反射面に対して所定の相対角度を有するように傾けて配置されていることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第２の光源は、前記第２の光束及び前記第３の光束を出射する一つの発光素子で構成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の光ピックアップ装置と、
前記光情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、
前記光ピックアップ装置と前記モータとを制御する制御部とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項７記載の光ディスク装置と、
情報を入力する入力部と、
前記光ディスク装置によって再生された情報及び／又は前記入力部によって入力された情報に基づいて演算を行う演算部と、
前記光ディスク装置によって再生された情報、前記入力部によって入力された情報及び／又は前記演算部によって演算された結果を出力する出力部とを備えることを特徴とするコンピュータ。
【請求項９】
請求項７記載の光ディスク装置と、
前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダとを備えることを特徴とする光ディスクプレーヤ。
【請求項１０】
請求項７記載の光ディスク装置と、
画像情報を前記光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換するエンコーダとを備えることを特徴とする光ディスクレコーダ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種類の光ディスク等の光情報記録媒体に対して、光学的に情報を記録又は再生する光ピックアップ装置、当該光ピックアップ装置を具備した光ディスク装置、当該光ディスク装置を具備したコンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、青紫半導体レーザの実用化に伴い、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）と同じ大きさで、高密度及び大容量の光情報記録媒体（以下、光ディスクという）であるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤ）が実用化されている。このＢＤは青紫レーザ光源を用いて、情報を記録又は再生する光ディスクである。
【０００３】
ＣＤは、透明基材厚が１．２ｍｍであり、情報を記録又は再生するレーザ光の波長が約７８０ｎｍであり、対物レンズの開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ：ＮＡ）が０．４５〜０．５５であり、記録容量が約６５０ＭＢｙｔｅである光ディスクである。
【０００４】
ここで、より高密度の光ディスクに記録又は再生を行うためには、対物レンズによって収束される光スポット径をより小さくしなければならない。光スポット径を小さくするためには、波長λをより短く、対物レンズの開口数をより大きくすることが必要である。
【０００５】
一方、対物レンズの開口数を大きくすると、開口数の３乗に比例して、透明基材の傾きによって発生するコマ収差が大きくなる。コマ収差は透明基材の厚さに比例するため、コマ収差を抑制するためには透明基材の厚さを小さくすればよい。
【０００６】
また、ＤＶＤは、透明基材厚が０．６ｍｍであり、記録又は再生を行うレーザ光の波長が約６５０ｎｍであり、対物レンズの開口数が０．６０〜０．６５であり、１層の記録容量が約４．７ＧＢｙｔｅである光ディスクである。ＤＶＤでは、厚さ０．６ｍｍの基板を２枚張り合わせることによって、光ディスクのトータルの厚さはＣＤと同じ１．２ｍｍとなっている。
【０００７】
さらに、ＢＤは、透明基材厚が約０．１ｍｍであり、記録又は再生を行うレーザ光の波長が約４０５ｎｍであり、対物レンズの開口数が０．８５であり、１層の記録容量が約２５ＧＢｙｔｅである光ディスクである。ＢＤでは、厚さ１．１ｍｍのディスク基板上に記録層が設けられ、記録層を覆うように、厚さ０．１ｍｍの透明カバー層が貼り付けられた構成となっており、光ディスクのトータルの厚さはＣＤと同じ１．２ｍｍとなっている。記録層の記録又は再生は、透明カバー層側から記録層にレーザ光を収束させて行われる。ＢＤでは、短波長レーザ光と高ＮＡ対物レンズとを用いることによるコマ収差の増大を、レーザ光が通過する透明カバー層の厚さを約０．１ｍｍと薄くすることにより抑制している。
【０００８】
以上のように、現在、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤといった異なる構成の光ディスクが存在している。そこで、それぞれ異なる構成の光ディスクに対して、３つの異なる波長のレーザ光を複数の対物レンズを用いて収束させて情報を記録又は再生する、互換性を有する光ピックアップ装置が提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献１には、２つの対物レンズと２つの光学系との組み合わせによって、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３種類の光ディスクに対応可能な光ピックアップ装置が示されている。
【００１０】
図１３（Ａ）は、従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す図であり、図１３（Ｂ）は、従来の光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。図１３（Ａ）に示す３波長対応型の光ピックアップ装置１００において、ベース１１１上に各種光学素子等が載置されて構成される。光ピックアップ装置１００における光学系は、ＣＤ及びＤＶＤに情報を記録又は再生するためのＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０と、ＢＤに情報を記録又は再生するためのＢＤ光学系１４０と、ＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤの３者に共通使用される共通光学系１６０とで構成される。
【００１１】
ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０において、ＣＤ／ＤＶＤ用レーザダイオード１２１から出射されたレーザ光（ＣＤ／ＤＶＤ用出射光）は、カップリングレンズ１２２、ミラー１２３、グレーティング１２４及びビームスプリッタ１２５を順次介してコリメータレンズ１２６に入射する。コリメータレンズ１２６は、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光を平行光に変換する。平行光に変換されたＣＤ／ＤＶＤ用出射光は、共通光学系１６０に入射する。
【００１２】
共通光学系１６０の光路合成用ビームスプリッタ１６１は、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光の一部を直角に反射させる。反射されたＣＤ／ＤＶＤ用出射光の一部は、レーザーパワー検出用のフロントフォトダイオード１２７に入射する。また、共通光学系１６０において、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光の残りは、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２を介して光ディスク１０１の記録面に照射される。記録面からの反射光は、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光としてＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２で受光され、ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０に向けて出射される。
【００１３】
そして、ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０において、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光は、コリメータレンズ１２６を介してビームスプリッタ１２５に入射する。ビームスプリッタ１２５は、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光を直角に反射させる。反射されたＣＤ／ＤＶＤ用入射光は、シリンドリカルレンズ１２８及びホログラム１２９を介して検出用のＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ＩＣ）１３０に入射する。ＰＤＩＣ１３０は、ＣＤ／ＤＶＤ用入射光を光電変換し、再生信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を出力する。
【００１４】
一方、ＢＤ光学系１４０において、ＢＤ用レーザダイオード１４１から出射されたレーザ光（ＢＤ用出射光）は、波長板、グレーティング、若しくはこれらの複合素子でなる偏光手段１４２によって偏光面を回転させた後、ビームスプリッタ１４３に入射する。
【００１５】
ビームスプリッタ１４３は、ＢＤ用出射光の一部を透過させる。透過したＢＤ用出射光の一部は、コリメータレンズ１４４を介してレーザーパワー検出用のフロントフォトダイオード１４５に入射する。また、ビームスプリッタ１４３は、ＢＤ用出射光の残りを反射させる。反射したＢＤ用出射光の残りは、ビームスプリッタ１４６及びミラー１４７を順次介してコリメータレンズ１４８に入射する。コリメータレンズ１４８は、ＢＤ用出射光を平行光に変換する。平行光に変換されたＢＤ用出射光は、共通光学系１６０に入射する。
【００１６】
共通光学系１６０の光路合成用ビームスプリッタ１６１は、ＢＤ用出射光を直角に反射させる。反射されたＢＤ用出射光は、ＢＤ用対物レンズ１６３を介して光ディスク１０１の記録面に照射される。記録面からの反射光は、ＢＤ用入射光としてＢＤ用対物レンズ１６３で受光され、ＢＤ光学系１４０に向けて出射される。
【００１７】
ＢＤ光学系１４０において、ＢＤ用入射光は、コリメータレンズ１４８及びミラー１４７を順次介してビームスプリッタ１４６に入射する。ビームスプリッタ１４６は、ＢＤ用入射光を透過させる。透過したＢＤ用入射光は、ホログラム１４９及びカップリングレンズ１５０を介して検出用のＰＤＩＣ１５１に入射する。ＰＤＩＣ１５１は、ＢＤ用入射光を光電変換し、再生信号、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号等の各種信号を出力する。
【００１８】
次に、従来技術の特徴である共通光学系１６０の構成について詳細に説明する。この共通光学系１６０において、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３が同じ２軸アクチュエータ１６８に搭載されているとともに、当該ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３の下方には、ＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６及びＢＤ用立ち上げミラー１６７からなる立ち上げミラー部１６５が設けられている。
【００１９】
すなわち、図１３（Ｂ）に示すように、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２の下方にはＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６が設けられているとともに、ＢＤ用対物レンズ１６３の下方にはＢＤ用立ち上げミラー１６７が設けられており、光路合成用ビームスプリッタ１６１、ＢＤ用立ち上げミラー１６７及びＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６は一直線上に配置されている。
【００２０】
上述したように、共通光学系１６０において、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ用出射光は、いずれも光路合成用ビームスプリッタ１６１に入射される。共通光学系１６０は、光路合成用ビームスプリッタ１６１を透過したＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ用出射光を、球面収差補正用の液晶素子１６４を介して、ＢＤ用立ち上げミラー１６７に入射させる。
【００２１】
このＢＤ用立ち上げミラー１６７は、波長選択性ビームスプリッタで構成され、ブルーレイディスク用の波長４０５ｎｍの青紫色レーザ光のみを９０°反射させる。このため、ＢＤ用立ち上げミラー１６７は、入射した出射光がＢＤ用出射光である場合、当該ＢＤ用出射光を反射して上方に立ち上げ、ＢＤ用対物レンズ１６３を介して光ディスク１０１（この場合、ＢＤ）に照射するとともに、ＢＤ用対物レンズ１６３を介して受光したＢＤ用入射光を反射させる。反射したＢＤ用入射光は、液晶素子１６４及び光路合成用ビームスプリッタ１６１を介してＢＤ光学系１４０に入射する。
【００２２】
これに対し、入射した出射光がＣＤ／ＤＶＤ用出射光である場合、ＢＤ用立ち上げミラー１６７は、当該ＣＤ／ＤＶＤ用出射光を透過させ、ＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６に入射させる。ＣＤ／ＤＶＤ用立ち上げミラー１６６は、ＣＤ／ＤＶＤ用出射光を反射して上方に立ち上げ、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２を介して光ディスク１０１（この場合、ＣＤ又はＤＶＤ）に照射するとともに、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２を介して受光したＣＤ／ＤＶＤ用入射光を反射させる。反射したＣＤ／ＤＶＤ用入射光は、ＢＤ用立ち上げミラー１６７、液晶素子１６４及び光路合成用ビームスプリッタ１６１を介してＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０に入射する。
【００２３】
以上の構成において、この光ピックアップ装置１００では、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３を同じ２軸アクチュエータ１６８に搭載するとともに、ＣＤ／ＤＶＤ光学系１２０から出射されるＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ光学系１４０から出射されるＢＤ用出射光を、共に共通光学系１６０の光路合成用ビームスプリッタ１６１を介して立ち上げミラー部１６５に入射するようにした。
【００２４】
そして、波長選択性ビームスプリッタで構成されるＢＤ用立ち上げミラー１６７によってＣＤ／ＤＶＤ用出射光とＢＤ用出射光とを分離し、対応するＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２又はＢＤ用対物レンズ１６３を介して出射するようにした。
【００２５】
このように、立ち上げミラー部１６５に入射する際のＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ用出射光の光路を光路合成用ビームスプリッタ１６１によって合成することにより、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ１６２及びＢＤ用対物レンズ１６３を保持する２軸アクチュエータ１６８に対するＣＤ／ＤＶＤ用出射光及びＢＤ出射光の光路を共通化した。これにより、レーザ光の導入範囲が限られる薄型構造の２軸アクチュエータ１６８を用いて、３波長対応型の光ピックアップ装置１００を構成することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００６−１３４４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、従来例に示すような構成では、ＢＤ光学系とＣＤ／ＤＶＤ光学系とのそれぞれにコリメータレンズ、検出器、及び光を検出器に導くための複数の光学素子が必要であり、光ピックアップ装置の構成を複雑にし、小型化及び低コスト化に不向きであるという課題がある。
【００２８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる光ピックアップ装置、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一局面に係る光ピックアップ装置は、少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、第１の波長を有する第１の光束を出射する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、前記光情報記録媒体からの反射光束を検出する検出部とを備え、前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含む。
【００３０】
この構成によれば、第１の光源によって、第１の波長を有する第１の光束が出射され、第２の光源によって、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とが出射される。集光部によって、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光され、検出部によって、光情報記録媒体からの反射光束が検出される。そして、検出部は、第１の４分割受光部と第２の４分割受光部とを含んでおり、第１の４分割受光部によって、第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光され、第２の４分割受光部によって、残りの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光される。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光されてから、光情報記録媒体からの反射光束が検出されるまでの光学系と、反射光束を検出する検出部とが第１〜第３の光束で共用されるので、大幅に部品点数を削減することができ、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態１における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。
【図３】ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤを反射した光ビームの第１の複合光検出器内の４分割受光パターン上でのスポット形状を示す概略図である。
【図４】第１及び第２の立ち上げミラーに入射する光ビームと、第１及び第２の対物レンズに入射する光ビームとの関係を示す図である。
【図５】第１の複合光検出器における光ビームのスポット形状の他の例を示す概略図である。
【図６】実施の形態１の第１の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図７】実施の形態１の第２の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図８】実施の形態１の第３の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３におけるコンピュータの概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４における光ディスクプレーヤの概略構成を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態５における光ディスクレコーダの概略構成を示す図である。
【図１３】（Ａ）は、従来の光ピックアップ装置の概略構成を示す図であり、（Ｂ）は、従来の光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の概略構成を示す図であり、図２は、図１に示す光ピックアップ装置の対物レンズ付近を側方から見た図である。
【００３５】
図１及び図２において、光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第１のプリズム４ａ、第２のプリズム４ｂ、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。
【００３６】
第１の光源１ａは、第１の波長を有する第１の光束を出射する。第２の光源１ｂは、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する。第２の光源１ｂは、第２の光束及び第３の光束を出射する一つの発光素子で構成される。この場合、赤色光ビームを出射する光源と、赤外光ビームを出射する光源とを異なる発光素子で構成する場合に比べて、光ピックアップ装置を小型化することができる。
【００３７】
第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、第１の光束は青紫色光ビームである。第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、第２の光束は赤色光ビームである。第３の波長は７５０〜８２０ｎｍであり、第３の光束は赤外光ビームである。
【００３８】
第１の光源１ａは、青紫レーザ光を出射する。第２の光源１ｂは、赤色レーザ光と赤外レーザ光との２波長のレーザ光を出射する。λ／２板２ａ，２ｂは、直線偏光を回転させる。なお、第１の光源１ａの偏光方向によっては、λ／２板２ａを省くことが可能である。回折格子３は、ＤＰＰ（差動プッシュプル）法によるトラッキング誤差信号を生成するための回折光を発生させる。
【００３９】
第１のプリズム４ａは、青紫色光ビームに対しては偏光Ａ（図１の紙面に平行な方向の偏光）をほぼ全透過し、偏光Ｂ（図１の紙面に垂直な方向の偏光）を約９０％反射し、残りを透過する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）として動作する。また、第１のプリズム４ａは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては偏光Ｂの一部を反射し、残りを透過する特性を有している。
【００４０】
第２のプリズム４ｂは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては偏光Ｂをほぼ全反射し、偏光Ａをほぼ全透過するＰＢＳとして動作する。また、第２のプリズム４ｂは、青紫色光ビームに対してはほぼ全透過する特性を有している。
【００４１】
第１のプリズム４ａは、第１の光源１ａから出射した青紫色光ビームを反射するとともに、青紫色光ビームの光ディスク（ＢＤ５０）からの反射光束を透過し、第２の光源１ｂから出射した赤色光ビーム又は赤外光ビームを反射するとともに、赤色光ビーム又は赤外光ビームの光ディスク（ＤＶＤ６０又はＣＤ７０）からの反射光束を透過する。
【００４２】
この場合、第１及び第２の光源１ａ，１ｂを出射した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを同一方向に導くことができるとともに、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームのＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０からの反射光ビームを第１の複合光検出器１３に導くことができる。
【００４３】
また、一般的に、プリズムに青紫色光ビームを透過させた場合、プリズムの境界部分の接着剤が損傷し、プリズムの光学特性を劣化させる虞がある。しかしながら、本実施の形態１では、第１の光源１ａが対物レンズ側に配置され、第１のプリズム４ａが、光強度の強い射出時の青紫色光ビームを反射させているので、第１のプリズム４ａの長寿命化を実現することができる。
【００４４】
カップリングレンズ５は、第２の光源１ｂから出射した赤色光ビーム及び赤外光ビームの集光度合いを所望に設定する。コリメータレンズ６は、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを略平行にする。第１の立ち上げミラー７ａは、第１の対物レンズ９に青紫色光ビームを導く。第２の立ち上げミラー７ｂは、第２の対物レンズ１０に赤色光ビーム及び赤外光ビームを導く。また、第２の立ち上げミラー７ｂは、青紫色光ビームをほぼ全透過する波長選択特性を有している。
【００４５】
第１の立ち上げミラー７ａは、青紫色光ビームを反射させる。第２の立ち上げミラー７ｂは、青紫色光ビームを透過し、赤色光ビーム及び赤外光ビームを反射する。なお、詳細については後述するが、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置されている。
【００４６】
λ／４板８は、直線偏光を円偏光に変換する。第１の対物レンズ９は、青紫色光ビームに対応しており、青紫色光ビームを光ディスク（ＢＤ５０）に集光する。第２の対物レンズ１０は、赤色光ビームと赤外光ビームとに対応しており、赤色光ビームを光ディスク（ＤＶＤ６０）に集光するとともに、赤外光ビームを光ディスク（ＣＤ７０）に集光する。検出回折素子１１は、サーボ信号を検出するために光束を分割する。検出レンズ１２は、光束に非点収差を与える。
【００４７】
第１の複合光検出器１３は、２つの４分割受光部を有し、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの光ディスクからの反射光ビームを検出する。第２の複合光検出器１４は、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの全ての光ビームのレーザ出力をモニタする。
【００４８】
なお、図１では、第２の複合光検出器１４は、第１のプリズム４ａを透過した青紫色光ビーム、第１のプリズム４ａを反射した赤色光ビーム及び第１のプリズム４ａを反射した赤外光ビームを検出しているが、本発明は特にこれに限定されない。第２の複合光検出器１４は、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂに入射する光ビームの光軸に沿って並べて配置してもよい。
【００４９】
この場合、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂは、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの一部をそれぞれ透過させる。第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂを透過した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームの一部は、第２の複合光検出器１４に入射する。第２の複合光検出器１４は、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂを透過した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを検出する。
【００５０】
このように、第１のプリズム４ａの近傍に第２の複合光検出器１４を配置することが困難である場合であっても、第１の立ち上げミラー７ａの近傍に第２の複合光検出器１４を配置することで、光ビームのレーザ出力をモニタすることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂは平板形状である。しかしながら、第１の立ち上げミラー７ａの近傍に第２の複合光検出器１４を配置する場合、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂは楔形形状とすることが好ましい。これにより、第１の立ち上げミラー７ａ及び第２の立ち上げミラー７ｂによる干渉を防ぐことができ、第２の複合光検出器１４の検出精度を向上させることができる。
【００５２】
コリメータレンズアクチュエータ１５は、コリメータレンズ６を光軸方向へ移動させる。対物レンズアクチュエータ１６は、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０をフォーカス方向及びトラッキング方向に変位させる。なお、図１及び図２において、矢印Ｒは、光ディスクの半径方向であるラジアル方向を示し、矢印Ｔは、光ディスクの接線方向であるタンジェンシャル方向を示している。
【００５３】
また、ＢＤ５０は、青紫色光ビームにより情報が再生又は記録される光ディスクであり、ＤＶＤ６０は、赤色光ビームにより情報が再生又は記録される光ディスクであり、ＣＤ７０は、赤外光ビームにより情報が再生又は記録される光ディスクである。
【００５４】
本実施の形態の光ピックアップ装置は、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０に対して情報を記録又は再生する。
【００５５】
なお、実施の形態１において、青紫色光ビームが第１の光束の一例に相当し、赤色光ビームが第２の光束の一例に相当し、赤外光ビームが第３の光束の一例に相当し、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０が光情報記録媒体の一例に相当し、第１のプリズム４ａ、第２のプリズム４ｂ、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０が集光部の一例に相当し、第１の複合光検出器１３が検出部の一例に相当し、第１の立ち上げミラー７ａが第１のミラーの一例に相当し、第２の立ち上げミラー７ｂが第２のミラーの一例に相当し、第１のプリズム４ａが光分岐素子の一例に相当する。
【００５６】
次に、図１及び図２を用いて、ＢＤ５０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作について述べる。
【００５７】
第１の光源１ａから出射された青紫色光ビーム１６ａは、λ／２板２ａで偏光Ｂになる。λ／２板２ａを透過した青紫色光ビーム１６ａの約９０％は第１のプリズム４ａで反射してコリメータレンズ６へ入射し、残りは第１のプリズム４ａを透過して第２の複合光検出器１４に入射する。第２の複合光検出器１４は、第１の光源１ａから出射された青紫色光ビーム１６ａの光量を検出する。検出された光量は、第１の光源１ａの光量を制御するために使用される。
【００５８】
透過した青紫色光ビーム１６ａは、コリメータレンズ６で略平行光に変換される。コリメータレンズ６で略平行光に変換された青紫色光ビーム１６ａは、λ／４板８で円偏光に変換され、第２の立ち上げミラー７ｂを透過する。第２の立ち上げミラー７ｂを透過した青紫色光ビーム１６ａは、第１の立ち上げミラー７ａでほぼ全反射し、第１の対物レンズ９へ入射する。コリメータレンズ６は、コリメータレンズアクチュエータ１５のレンズホルダに保持され、ステッピングモータによって、光ビームの光軸に沿って移動可能となっている。第１の対物レンズ９に入射した青紫色光ビーム１６ａは、透明基材越しにＢＤ５０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【００５９】
ここで、ＢＤ５０の情報記録面上に光スポットを収束させるとき、ＢＤ５０の透明基材の厚さ誤差によって球面収差が発生する。球面収差は、第１の対物レンズ９に入射するレーザ光を発散光あるいは収束光とし、透明基材の厚さに応じて発生する球面収差と逆極性の球面収差を発生させることで補正することが可能である。例えば、図１に示すように、コリメータレンズアクチュエータ１５を用いて、コリメータレンズ６を光軸方向に前後に移動させる。これにより、第１の対物レンズ９に入射するレーザ光が発散光あるいは収束光となり、第１の対物レンズ９で逆極性の球面収差を発生させ、透明基材の厚さ誤差に起因する球面収差をキャンセルできる。
【００６０】
次に、ＢＤ５０の情報記録面で反射した復路の青紫色光ビーム１６ａは、λ／４板８を透過することによって、円偏光から、直線偏光である偏光Ａ（往路でλ／４板８に入射する時の偏光Ｂと直交する）に変換される。直線偏光に変換された青紫色光ビーム１６ａは、コリメータレンズ６で略平行光から収束光に変換されて、第１のプリズム４ａ及び第２のプリズム４ｂを透過し、検出回折素子１１でサーボ信号を検出するための光束分割がなされる。その後、青紫色光ビーム１６ａは、検出レンズ１２で所定の非点収差が与えられて、第１の複合光検出器１３に導かれる。第１の複合光検出器１３は、検出した青紫色光ビーム１６ａに基づいて、情報信号及びサーボ信号を生成する。
【００６１】
次に、図１及び図２を用いて、ＤＶＤ６０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作について述べる。
【００６２】
第２の光源１ｂから出射された赤色光ビーム１６ｂは、カップリングレンズ５を透過した後、λ／２板２ｂで偏光Ｂになる。λ／２板２ｂを透過した赤色光ビーム１６ｂは、回折格子３を通過する。回折格子３は、ＤＰＰ法によるトラッキング誤差信号を生成するための回折光を発生させる。回折格子３を通過した赤色光ビーム１６ｂは、第２のプリズム４ｂで全反射し、第１のプリズム４ａに入射する。赤色光ビーム１６ｂの約９０％は第１のプリズム４ａで透過してコリメータレンズ６へ入射し、残りは第１のプリズム４ａを反射して第２の複合光検出器１４に入射する。第２の複合光検出器１４は、第２の光源１ｂから出射された赤色光ビーム１６ｂの光量を検出する。検出された光量は、第２の光源１ｂの光量を制御するために使用される。
【００６３】
透過した赤色光ビーム１６ｂは、コリメータレンズ６で略平行光に変換される。コリメータレンズ６で略平行光に変換された赤色光ビーム１６ｂは、λ／４板８で円偏光に変換され、第２の立ち上げミラー７ｂで反射し、第２の対物レンズ１０へ入射する。第２の対物レンズ１０に入射した赤色光ビーム１６ｂは、透明基材越しにＤＶＤ６０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【００６４】
ＤＶＤ６０の情報記録面で反射した復路の赤色光ビーム１６ｂは、λ／４板８を透過することによって、円偏光から、直線偏光である偏光Ａに変換される。直線偏光に変換された赤色光ビーム１６ｂは、コリメータレンズ６で略平行光から収束光に変換されて、第１のプリズム４ａ及び第２のプリズム４ｂを透過し、検出レンズ１２で所定の非点収差が与えられて、第１の複合光検出器１３に導かれる。第１の複合光検出器１３は、検出した赤色光ビーム１６ｂに基づいて、情報信号及びサーボ信号を生成する。
【００６５】
次に、図１及び図２を用いて、ＣＤ７０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作について述べる。
【００６６】
なお、２波長のレーザ光を出射する第２の光源１ｂから赤外レーザ光を出射することで、ＣＤ７０に情報を記録又は再生することが可能である。なお、ＣＤ７０に対して情報を記録又は再生する場合の光ピックアップ装置の動作は、図１及び図２を用いて説明したＤＶＤ６０に対して情報を記録又は再生する場合と同一であるため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
なお、図１において第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０は、対物レンズアクチュエータ１６に搭載されている。対物レンズアクチュエータ１６は、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０の面ぶれ及び情報トラックの偏心に第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０を追従させる。
【００６８】
第２の対物レンズ１０は、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０のそれぞれに対応するため、第２の対物レンズ１０の入射面及び出射面のうちの少なくとも１面、例えば本実施の形態では第２の対物レンズ１０の入射面（光源側の面）に断面が鋸歯状のブレーズ型回折構造が形成されている。ブレーズ型回折構造は、第２の対物レンズ１０の屈折のパワーと合わせて、それぞれの波長のレーザ光によって記録又は再生されるＤＶＤ６０及びＣＤ７０において、それぞれの波長のレーザ光を回折限界まで収束できるよう、収差補正を施す。
【００６９】
このように、入射光の一部を回折するブレーズ型回折構造を備えた第２の対物レンズ１０は、異なる基板厚の光ディスク上にそれぞれ回折限界の光スポットを形成することができる。また、赤外レーザ光をＣＤ７０に対して収束させるための領域は、光軸を含む第２の対物レンズ１０の中央部分に限り、赤色レーザ光をＤＶＤ６０に対して収束させるための領域は、第２の対物レンズ１０の中央部分と外周部分との両方を用いるように設計する。これにより、ＣＤ７０に対する第２の対物レンズ１０のＮＡを約０．４５に制限し、ＤＶＤ６０に対する第２の対物レンズ１０のＮＡを約０．６５に拡大することができる。
【００７０】
また、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０のフォーカス誤差信号は、検出レンズ１２によって非点収差を与えられた集光スポットを第１の複合光検出器１３内の４分割受光パターンに応じて検出する、いわゆる非点収差法等を用いて検出される。また、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０に記録されている情報は、４分割受光部の各受光部の出力を加算することによって検出される。
【００７１】
また、ＢＤ５０のトラッキング誤差信号は、検出回折素子１１によって生成された＋１次回折光を用いて検出する。また、第１の光源１ａと第１のプリズム４ａとの間に回折格子を設け、この回折格子によって生成されたメインビームとサブビームとを用いてトラッキング誤差信号を検出する、いわゆる３ビーム法やＤＰＰ法等を用いることも可能である。
【００７２】
また、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０のトラッキング誤差信号は、ＤＰＰ法を用いて検出され、回折格子３によって生成された±１次回折光を用いて検出される。
【００７３】
なお、上記の説明では、本実施の形態の光ピックアップ装置における、それぞれの光ディスクのフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方法を述べたが、本発明はこれらの検出方法に限定されるものではなく、他のフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出方法も適用可能である。以上のように、本実施の形態の光ピックアップ装置は、従来の光ピックアップ装置に比べて、大幅に部品点数を減らすことができ、コストダウンと小型化とが可能となる。
【００７４】
次に、第１の複合光検出器１３における光ビームのスポット形状について説明する。図３は、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０を反射した光ビームの第１の複合光検出器１３内の４分割受光パターン上でのスポット形状を示す概略図である。
【００７５】
本実施の形態における第２の光源１ｂでは、出射する赤色光ビーム１６ｂと赤外光ビーム１６ｃとの発光点が面内でずれているいわゆるモノリシック構造の半導体レーザを用いている。この場合、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０から反射し第１の複合光検出器１３に入射する赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃは、図３のように第１の複合光検出器１３の面内で位置が異なる。
【００７６】
ここで、本実施の形態では、ＢＤ５０の反射光である青紫色光ビーム１６ａと、ＣＤ７０の反射光である赤外光ビーム１６ｃとを同一の第１の４分割受光部１３ａで受光し、ＤＶＤ６０の反射光である赤色光ビーム１６ｂを別の第２の４分割受光部１３ｂで受光する構成にしている。
【００７７】
すなわち、第１の複合光検出器１３は、青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃのうちの少なくとも１つの光ビームのＢＤ５０、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０からの反射光ビームを受光する第１の４分割受光部１３ａと、残りの光ビームのＢＤ５０、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０からの反射光ビームを受光する第２の４分割受光部１３ｂとを含む。
【００７８】
具体的には、第１の４分割受光部１３ａは、青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃのうち、波長の最も長い青紫色光ビーム１６ａのＢＤ５０からの反射光ビームと、波長の最も短い赤外光ビーム１６ｃのＣＤ７０からの反射光ビームとを受光する。また、第２の４分割受光部１３ｂは、残りの波長の赤色光ビーム１６ｂのＤＶＤ６０からの反射光ビームを受光する。
【００７９】
これは、第１の複合光検出器１３上での光ビーム１６ａ〜１６ｃの大きさを考慮した場合に最適な組み合わせになるためである。第１の複合光検出器１３上での光ビーム１６ａ〜１６ｃの大きさは、第１の対物レンズ９及び第２の対物レンズ１０の焦点距離と開口数とで決まる。本実施の形態の場合、第１の対物レンズ９の焦点距離ｆ１と第２の対物レンズ１０の焦点距離ｆ２とは、対物レンズの大きさや光ディスクとの作動距離の関係からすると、ｆ１＜ｆ２を満たすことが望ましい。
【００８０】
そこで、本実施の形態では、第１の対物レンズ９の焦点距離ｆは１．３、第２の対物レンズ１０の焦点距離ｆは２．１とした。この場合、第１の複合光検出器１３上での光ビーム１６ａ〜１６ｃの大きさは、青紫色光ビーム１６ａを１００とすると、赤色光ビーム１６ｂは１２４、赤外光ビーム１６ｃは８６となる。ここで、青紫色光ビーム１６ａと赤色光ビーム１６ｂとを同一の４分割受光部で受光しようとすると、４分割受光部と光ビームとの位置ズレ等を考慮してビーム径の大きい赤色光ビーム１６ｂと４分割受光部との関係を決める必要がある。
【００８１】
また、４分割受光部の大きさは、周波数特性やノイズの観点で制限される。本実施の形態の場合、ＢＤ５０の信号を検出することを考慮し、第１の４分割受光部１３ａの大きさは一辺１２０ｕｍの正方形とした。この第１の４分割受光部１３ａで赤色光ビーム１６ｂを受光する場合、位置ズレ等のバラツキを考慮して、赤色光ビーム１６ｂの径は８０ｕｍとなる。このとき、青紫色光ビーム１６ａの径は６５ｕｍ、赤外光ビームの径は５６ｕｍとなる。一方、本実施の形態のように青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを第１の４分割受光部１３ａで受光する場合は、青紫色光ビームの径を８０ｕｍに設定できる。この場合、赤色光ビーム１６ｂの径は１００ｕｍ程度となるが、ＤＶＤの信号帯域はＢＤに比べて低いため、赤色光ビーム１６ｂを受光する第２の４分割受光部１３ｂは第１の４分割受光部１３ａより大きくなるように設計すればよい。また、赤外光ビーム１６ｃの径は６９ｕｍとなる。
【００８２】
したがって、青紫色光ビーム１６ａと赤色光ビーム１６ｂとを同一の４分割受光部で受光する方式より、本実施の形態のように青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを同一の４分割受光部で受光する方式の方が、検出器上でのスポットの大きさをある程度確保できるため温度変化や経時変化等による光ビームと４分割受光部との位置ズレに対し２０％以上有利になる。また、ＢＤからの青紫色光ビームを受光する４分割受光部の面積を小さくすることができるので、ノイズの少ない高品質の信号を得ることができ、反射率の低い光ディスクの再生時や高倍速再生時に有利な特性を得ることができる。
【００８３】
また、第１の対物レンズ９の焦点距離が第２の対物レンズ１０の焦点距離よりも小さくなるように設計されるので、第１の複合光検出器１３における光ビーム１６ａ〜１６ｃの径を最適化することができる。さらに、第１の４分割受光部１３ａは、第２の４分割受光部１３ｂより小さいので、第１の複合光検出器１３を小型化することができる。
【００８４】
一方、青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを同一の４分割受光部で受光する方式において、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとが平行に配置されている場合、青紫色光ビーム１６ａが第１の対物レンズ９に垂直に入射すると、赤外光ビーム１６ｃが第２の対物レンズ１０に垂直に入射し、赤色光ビーム１６ｂが第２の対物レンズ１０に垂直からずれた状態で入射する。通常、対物レンズの特性として、開口数が大きくなると画角が狭くなる。そのため、第２の対物レンズ１０も赤色光ビーム１６ｂの方が赤外光ビーム１６ｃより画角が狭くなっており、赤色光ビーム１６ｂが第２の対物レンズ１０に対し垂直からずれて入射することは好ましくない。
【００８５】
そこで、本実施の形態では、図４に示すように、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置される。図４は、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとの配置について説明するための図である。第２の立ち上げミラー７ｂは、第１の立ち上げミラー７ａに対して相対的に傾けて配置される。具体的に、第２の立ち上げミラー７ｂの傾き角度は、第２の立ち上げミラー７ｂを反射した赤色光ビーム１６ｂが、第１の立ち上げミラー７ａを反射した青紫色光ビーム１６ａと平行となるように設定される。
【００８６】
これにより、第１の立ち上げミラー７ａから第１の対物レンズ９までの青紫色光ビーム１６ａの光軸と、第２の立ち上げミラー７ｂから第２の対物レンズ１０までの赤色光ビーム１６ｂの光軸とを平行にし、かつ、第１の複合光検出器１３における青紫色光ビーム１６ａの光軸と赤外光ビーム１６ｃの光軸とを一致させることができる。
【００８７】
以上のように、本実施の形態の光ピックアップ装置は、ＤＶＤの光学特性を保持したまま信頼性の高い検出が可能となるとともに、従来の光ピックアップ装置に対して、大幅に部品点数を減らすことができ、コストダウンと小型化とが可能となる。
【００８８】
また、青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームがＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０に収束光として集光されてから、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０からの反射光ビームが検出されるまでの光学系（例えば、コリメータレンズ６）と、反射光ビームを検出する第１の複合光検出器１３とが青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームで共用されるので、大幅に部品点数を削減することができ、少なくとも３種類の光ディスクに対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。
【００８９】
次に、第１の複合光検出器１３における光ビームのスポット形状の他の例について説明する。図５は、第１の複合光検出器１３における光ビームのスポット形状の他の例を示す概略図である。実施の形態１では、青紫色光ビーム１６ａと赤外光ビーム１６ｃとを第１の４分割受光部１３ａで受光し、赤色光ビーム１６ｂを第２の４分割受光部１３ｂで受光しているが、本発明は特にこれに限定されず、図５に示すように、赤外光ビーム１６ｃを第１の４分割受光部１３ａで受光し、青紫色光ビーム１６ａと赤色光ビーム１６ｂとを第２の４分割受光部１３ｂで受光してもよい。この場合、第１の立ち上げミラー７ａと第２の立ち上げミラー７ｂとは平行に配置される。
【００９０】
なお、本実施の形態１では、ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤの３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について説明しているが、本発明は特にこれに限定されない。光ピックアップ装置は、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤ及びＨＤ  ＤＶＤの４種類の光ディスクに対して情報を再生又は記録してもよい。この場合、ＨＤ  ＤＶＤ用の青紫色光ビームは、第２の立ち上げミラー７ｂによって立ち上げられ、第２の対物レンズ１０に入射する。第２の対物レンズ１０は、青紫色光ビームをＨＤ  ＤＶＤに集光する。また、第１の複合光検出器１３の第１の４分割受光部１３ａは、ＨＤ  ＤＶＤによって反射した青紫色光ビームを受光する。
【００９１】
次に、本実施の形態１の第１、第２及び第３の変形例における光ピックアップ装置の構成を図６、図７及び図８に示す。
【００９２】
図６は、実施の形態１の第１の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図６の光ピックアップ装置において、図１の光ピックアップ装置との構成の違いは、第２の光源１ｂと第１の複合光検出器１３との位置が入れ替わっている点である。
【００９３】
図６に示す光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第１のプリズム４ａ、第３のプリズム４ｃ、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。なお、図６において、図１と異なる構成についてのみ説明する。
【００９４】
第３のプリズム４ｃは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては図６の紙面に平行な方向の偏光をほぼ全透過し、図６の紙面に垂直な方向の偏光をほぼ全反射するＰＢＳとして動作する。また、第３のプリズム４ｃは、青紫色光ビームに対してはほぼ全反射する特性を有している。
【００９５】
すなわち、第３のプリズム４ｃは、第２の光源１ｂを出射した赤色光ビーム及び赤外光ビームを透過させるとともに、ＢＤ５０、ＤＶＤ６０及びＣＤ７０で反射した青紫色光ビーム、赤色光ビーム及び赤外光ビームを第１の複合光検出器１３に向けて反射させる。
【００９６】
図６に示す光ピックアップ装置は、図１に示す光ピックアップ装置と同等の効果を奏する。
【００９７】
図７は、実施の形態１の第２の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図７の光ピックアップ装置において、図１の光ピックアップ装置との構成の違いは、第２のプリズム４ｂを板タイプのＰＢＳ４ｄに変更した点である。
【００９８】
図７に示す光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第１のプリズム４ａ、ＰＢＳ４ｄ、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。なお、図７において、図１と異なる構成についてのみ説明する。
【００９９】
ＰＢＳ４ｄは、赤色光ビーム及び赤外光ビームに対しては図７の紙面に平行な方向の偏光をほぼ全反射し、図７の紙面に垂直な方向の偏光をほぼ全透過する。また、ＰＢＳ４ｄは、青紫色光ビームに対してはほぼ全透過する特性を有している。
【０１００】
この場合、第２のプリズム４ｂと比べて第１の複合光検出器１３への透過率が減少するが、コスト的には安くなるためより安価な光ピックアップ装置が実現できる。
【０１０１】
図８は、実施の形態１の第３の変形例における光ピックアップ装置の概略構成を示す図である。図８の光ピックアップ装置において、図１の光ピックアップ装置との構成の違いは、第１のプリズム４ａ及び第２のプリズム４ｂを第４のプリズム３４及び第５のプリズム３５に変更した点である。
【０１０２】
図８に示す光ピックアップ装置は、第１の光源１ａ、第２の光源１ｂ、λ／２板２ａ，２ｂ、回折格子３、第４のプリズム３４、第５のプリズム３５、カップリングレンズ５、コリメータレンズ６、第１の立ち上げミラー７ａ、第２の立ち上げミラー７ｂ、λ／４板８、第１の対物レンズ９、第２の対物レンズ１０、検出回折素子１１、検出レンズ１２、第１の複合光検出器１３、第２の複合光検出器１４、コリメータレンズアクチュエータ１５及び対物レンズアクチュエータ１６を備える。なお、図８において、図１と異なる構成についてのみ説明する。
【０１０３】
第５のプリズム３５は、第１の光源１ａから出射された青紫色光ビーム１６ａを反射するとともに、第２の光源１ｂから出射された赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃを透過するダイクロイック膜３５ａを有する。
【０１０４】
第４のプリズム３４は、偏光ビームスプリッタ機能を有している。第４のプリズム３４は、第１及び第２の光源１ａ，１ｂからの青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃを反射させるとともに、光ディスクからの反射光ビームを透過させる第１のダイクロイック膜３４ａと、第１のダイクロイック膜３４ａを反射した青紫色光ビーム１６ａ、赤色光ビーム１６ｂ及び赤外光ビーム１６ｃの一部を透過させ、残りを反射させるとともに、光ディスクからの反射光ビームを反射させる第２のダイクロイック膜３４ｂとを有する。
【０１０５】
図８に示す光ピックアップ装置は、図１に示す光ピックアップ装置と同等の効果を奏する。
【０１０６】
なお、本実施の形態で説明した光ピックアップ装置の構成は一例であり、第１の光源１ａと第２の光源１ｂとを入れ替えた構成や、第１の対物レンズ９と第２の対物レンズ１０とを入れ替えた構成でも同様の効果が得られる。
【０１０７】
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【０１０８】
図９において、光ディスク装置２００は、内部に光ディスク駆動部２０１、制御部２０２及び光ピックアップ装置２０３を備える。また、図９において、光ディスク装置２００には、光ディスクとしてＢＤ５０が搭載されているが、ＤＶＤ６０又はＣＤ７０に交換可能である。
【０１０９】
光ディスク駆動部２０１は、ＢＤ５０（又はＤＶＤ６０又はＣＤ７０）を回転駆動する。光ピックアップ装置２０３は、実施の形態１で述べた光ピックアップ装置である。制御部２０２は、光ディスク駆動部２０１及び光ピックアップ装置２０３の駆動を制御すると共に、光ピックアップ装置２０３で光電変換された制御信号及び情報信号の信号処理を行う。また、制御部２０２は、情報信号を光ディスク装置２００の外部と内部でインタフェースさせる。
【０１１０】
制御部２０２は、光ピックアップ装置２０３から得られる制御信号を受け、制御信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、情報再生制御及び光ディスク駆動部２０１の回転制御を行う。また、制御部２０２は、情報信号から情報の再生や、記録信号の光ピックアップ装置２０３への送出を行う。
【０１１１】
光ディスク装置２００は、実施の形態１で述べた光ピックアップ装置を搭載しているので、本実施の形態２における光ディスク装置２００は、複数種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができる。
【０１１２】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３におけるコンピュータの概略構成を示す図である。
【０１１３】
図１０において、コンピュータ３００は、実施の形態２の光ディスク装置２００と、情報の入力を行うためのキーボード、マウス又はタッチパネルなどの入力装置３０１と、入力装置３０１から入力された情報及び光ディスク装置２００から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置３０２と、演算装置３０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置３０３とを備える。
【０１１４】
コンピュータ３００は、実施の形態２の光ディスク装置２００を備えるので、異なる種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。
【０１１５】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における光ディスクプレーヤの概略構成を示す図である。
【０１１６】
図１１において、光ディスクプレーヤ４００は、実施の形態２の光ディスク装置２００と、光ディスク装置２００から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ４０１を備える。
【０１１７】
なお、本光ディスクプレーヤ４００は、ＧＰＳ等の位置センサや中央演算装置（ＣＰＵ）を加えることによりカーナビゲーションシステムとしても利用可能である。また、液晶モニタなどの表示装置４０２を加えた形態も可能である。
【０１１８】
光ディスクプレーヤ４００は、実施の形態２の光ディスク装置２００を備えるので、異なる種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。
【０１１９】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５における光ディスクレコーダの概略構成を示す図である。
【０１２０】
図１２において、光ディスクレコーダ５００は、実施の形態２の光ディスク装置２００と、画像情報を光ディスク装置２００によって光ディスクへ記録する情報信号に変換するエンコーダ５０１とを備える。望ましくは、光ディスク装置２００から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダ５０２も備えることにより、記録した画像を再生することも可能となる。なお、光ディスクレコーダ５００は、情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置５０３を備えてもよい。
【０１２１】
光ディスクレコーダ５００は、実施の形態２の光ディスク装置２００を備えるので、異なる種類の光ディスクにそれぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。
【０１２２】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１２３】
本発明の一局面に係る光ピックアップ装置は、少なくとも３種類の光情報記録媒体に情報を再生又は記録する光ピックアップ装置であって、第１の波長を有する第１の光束を出射する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、前記第１の波長及び前記第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とを出射する第２の光源と、前記第１〜第３の光束を前記光情報記録媒体に収束光として集光する集光部と、前記光情報記録媒体からの反射光束を検出する検出部とを備え、前記検出部は、前記第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第１の４分割受光部と、残りの光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光する第２の４分割受光部とを含む。
【０１２４】
この構成によれば、第１の光源によって、第１の波長を有する第１の光束が出射され、第２の光源によって、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２の光束と、第１の波長及び第２の波長とは異なる第３の波長を有する第３の光束とが出射される。集光部によって、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光され、検出部によって、光情報記録媒体からの反射光束が検出される。そして、検出部は、第１の４分割受光部と第２の４分割受光部とを含んでおり、第１の４分割受光部によって、第１〜第３の光束のうちの少なくとも１つの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光され、第２の４分割受光部によって、残りの光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光される。
【０１２５】
したがって、第１〜第３の光束が光情報記録媒体に収束光として集光されてから、光情報記録媒体からの反射光束が検出されるまでの光学系と、反射光束を検出する検出部とが第１〜第３の光束で共用されるので、大幅に部品点数を削減することができ、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができる。
【０１２６】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の４分割受光部は、前記第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の前記光情報記録媒体からの反射光束とを受光し、前記第２の４分割受光部は、残りの波長の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を受光することが好ましい。
【０１２７】
この構成によれば、第１の４分割受光部によって、第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の光情報記録媒体からの反射光束とが受光され、第２の４分割受光部によって、残りの波長の光束の光情報記録媒体からの反射光束が受光される。
【０１２８】
したがって、第１〜第３の光束のうち、波長の最も長い光束の光情報記録媒体からの反射光束と、波長の最も短い光束の光情報記録媒体からの反射光束とを同一の第１の４分割受光部で受光することができるとともに、残りの波長の光束の光情報記録媒体からの反射光束を第２の４分割受光部で受光することができる。また、第１の光束の径に応じて第１の４分割受光部の面積を小さくすることができるので、ノイズの少ない高品質の信号を得ることができ、反射率の低い光情報記録媒体の再生時や高倍速再生時に有利な特性を得ることができる。
【０１２９】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記集光部は、前記第１〜第３の光束を略平行にするコリメータレンズと、前記第１の光束を集光する第１の対物レンズと、少なくとも前記第２及び第３の光束を集光する第２の対物レンズとを含み、前記第１の対物レンズの焦点距離は、前記第２の対物レンズの焦点距離よりも小さいことが好ましい。
【０１３０】
この構成によれば、コリメータレンズによって、第１〜第３の光束が略平行にされ、第１の対物レンズによって、第１の光束が集光され、第２の対物レンズによって、少なくとも第２及び第３の光束が集光される。そして、第１の対物レンズの焦点距離は、第２の対物レンズの焦点距離よりも小さい。
【０１３１】
したがって、第１の対物レンズの焦点距離が第２の対物レンズの焦点距離よりも小さくなるように設計されるので、検出部における第１〜第３の光束の径を最適化することができる。
【０１３２】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の４分割受光部は、前記第２の４分割受光部より小さいことが好ましい。この構成によれば、第１の４分割受光部は、第２の４分割受光部より小さいので、検出部を小型化することができる。
【０１３３】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記集光部は、前記第１の対物レンズに前記第１の光束を導く第１のミラーと、前記第２の対物レンズに少なくとも前記第２又は前記第３の光束を導く第２のミラーとを含み、前記第２のミラーは、前記第１の光束を透過し、少なくとも前記第２の光束及び前記第３の光束を反射し、前記第１のミラーと前記第２のミラーとは、反射面が所定の相対角度を有するように配置されていることが好ましい。
【０１３４】
この構成によれば、第１のミラーによって、第１の対物レンズに第１の光束が導かれ、第２のミラーによって、第２の対物レンズに少なくとも第２又は第３の光束が導かれる。第２のミラーは、第１の光束を透過し、少なくとも第２の光束及び第３の光束を反射する。そして、第１のミラーと第２のミラーとは、反射面が所定の相対角度を有するように傾けて配置されている。
【０１３５】
したがって、第１の対物レンズに入射する第１の光束の光軸と第２の対物レンズに入射する第２の光束の光軸とを平行にし、かつ、検出部に入射する第１の光束の光軸と第３の光束の光軸とを一致させることができる。
【０１３６】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、前記第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、前記第３の波長は７５０〜８２０ｎｍであり、前記第２の光源は、前記第２の光束又は前記第３の光束を出射する一つの発光素子で構成されることが好ましい。
【０１３７】
この構成によれば、第１の波長は３８０〜４３０ｎｍであり、第２の波長は６４０〜６９０ｎｍであり、第３の波長は７５０〜８２０ｎｍである。そして、第２の光源は、第２の光束及び第３の光束を出射する一つの発光素子で構成される。したがって、第２の光束を出射する光源と、第３の光束を出射する光源とを異なる発光素子で構成する場合に比べて、光ピックアップ装置を小型化することができる。
【０１３８】
また、上記の光ピックアップ装置において、前記集光部は、前記第１の光源から出射した前記第１の光束を反射するとともに、前記第１の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を透過し、前記第２の光源から出射した前記第２の光束又は前記第３の光束を反射するとともに、前記第２の光束又は前記第３の光束の前記光情報記録媒体からの反射光束を透過する光分岐素子を含むことが好ましい。
【０１３９】
この構成によれば、光分岐素子によって、第１の光源から出射した第１の光束が反射されるとともに、第１の光束の光情報記録媒体からの反射光束が透過され、第２の光源から出射した第２の光束又は第３の光束が反射されるとともに、第２の光束又は第３の光束の光情報記録媒体からの反射光束が透過される。
【０１４０】
したがって、第１及び第２の光源を出射した第１〜第３の光束を同一方向に導くことができるとともに、第１〜第３の光束の光情報記録媒体からの反射光束を検出部に導くことができる。
【０１４１】
本発明の他の局面に係る光ディスク装置は、上記の光ピックアップ装置と、前記光情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、前記光ピックアップ装置と前記モータとを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光ピックアップ装置を光ディスク装置に適用することができる。
【０１４２】
本発明の他の局面に係るコンピュータは、上記の光ディスク装置と、情報を入力する入力部と、前記光ディスク装置によって再生された情報及び／又は前記入力部によって入力された情報に基づいて演算を行う演算部と、前記光ディスク装置によって再生された情報、前記入力部によって入力された情報及び／又は前記演算部によって演算された結果を出力する出力部とを備える。
【０１４３】
この構成によれば、入力部によって、情報が入力され、演算部によって、光ディスク装置によって再生された情報及び／又は入力部によって入力された情報に基づいて演算が行われる。そして、出力部によって、光ディスク装置によって再生された情報、入力部によって入力された情報及び／又は演算部によって演算された結果が出力される。したがって、上記の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置をコンピュータに適用することができる。
【０１４４】
本発明の他の局面に係る光ディスクプレーヤは、上記の光ディスク装置と、前記光ディスク装置から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダとを備える。
【０１４５】
この構成によれば、デコーダによって、光ディスク装置から得られる情報信号が画像情報に変換されるので、上記の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置を光ディスクプレーヤに適用することができる。
【０１４６】
本発明の他の局面に係る光ディスクレコーダは、上記の光ディスク装置と、画像情報を前記光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換するエンコーダとを備える。
【０１４７】
この構成によれば、エンコーダによって、画像情報が光ディスク装置によって記録するための情報信号に変換されるので、上記の光ピックアップ装置を備える光ディスク装置を光ディスクレコーダに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の光ピックアップ装置、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダは、少なくとも３種類の光情報記録媒体に対して互換性を有するとともに、小型化を実現することができ、光学的に情報を記録又は再生する光ピックアップ装置、光ディスク装置、コンピュータ、光ディスクプレーヤ及び光ディスクレコーダとして有用である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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