(57)【要約】【課題】一つの光ヘッドで下位リード・ライト互換が可能であって構成を複雑にすることなく、厚みの異なる高密度用媒体と低密度用媒体に対する再生、記録を可能とする。【解決手段】第1の光源は第1の光ビームを出射し、第2の光源は第２の光ビームを出射する。対物レンズは高密度用媒体あるいは低密度用媒体上にそれぞれ、第１の光スポットあるいは第２の光スポットを集光させる。第1の光ビームを対物レンズまで導く第１の光路では、対物レンズに対して入射する光は平行光であり、第1の光スポットが前記高密度用媒体に適応し、第２の光ビームを対物レンズまで導く第２の光路では、対物レンズに対して入射する光は点光源から拡散する光であり、第2の光スポットが前記低密度用媒体に適合する。【選択図】　　　図４９
2004087119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　情報の記録密度がそれぞれ異なる高密度用媒体または低密度用媒体に光ビームを照射する光ヘッド装置であって、
　第1の波長の第1の光ビームを出射する第１の光源と、
　前記第1の波長より長い第2の波長の第２の光ビームを出射する第２の光源と、
　前記第1の光ビームあるいは前記第２の光ビームを前記高密度用媒体あるいは前記低密度用媒体上にそれぞれ、第１の光スポットあるいは第２の光スポットとして集光させるための対物レンズと、
　前記第１の光源から出射された第1の光ビームを前記対物レンズまで導く第１の光路と、
　前記第２の光源から出射された前記第２の光ビームを前記対物レンズまで導く第２の光路とを有し、
　前記第1の光路では、前記対物レンズに対して入射する光は平行光であり、前記第1の光スポットが前記高密度用媒体に適応するように設定され、
　前記第2の光路では、前記対物レンズに対して入射する光は点光源から拡散する光であり、第2の光スポットが前記低密度用媒体に適合するように設定されている
　ことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
　前記高密度用媒体は、前記低密度用媒体に比べて基板厚みが小さい事を特徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
　前記高密度用媒体から反射し、前記対物レンズを通過した第1の反射光は、前記第1の光路の途中に設けられた第1のビームスプリッタにより、第1の光検出器に導かれ、
　前記低密度用媒体から反射し、前記対物レンズを通過した第２の反射光は、前記第２の光路の途中に設けられた第2のビームスプリッタにより、第２の光検出器に導かれる
　ことを特徴とする請求項1記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、下位リード・ライト互換を有する高密度記録・再生が可能な光ディスク装置に有効な光ヘッド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　光ディスクは高密度・大容量で、かつフロッピーディスクと同じようにディスクが交換できることから、次世代を担うストレージメモリとして大いに注目されている。しかし、ディスク交換機能は、そのメモリの用途を広げることでは大きなメリットがある反面、ディスクの高密度・大容量化を図る上では、逆に障害となっている。すなわち、ディスク交換ができるメモリでは、高密度・大容量化したディスクに対し、既に普及しているディスクとのリード・ライト互換が常に要求されるからである。これは、既に普及しているソフトウエア財産を過去から将来に渡って引き継ぐ必要があるからである。
【０００３】
　記録光源である半導体レーザは、発光波長８３０ｎｍおよび７８０ｎｍで５０ｍＷクラスのものが実際の光ディスク装置に使用され、さらに赤色である６９０ｎｍで３０ｍＷクラスのものがサンプル出荷され始めた。
【０００４】
　他の短波長光源として、ＳＨＧによる緑・青色光源が注目されている。半導体レーザを励起光源にＹＡＧやＹＶＯを発振させ、この近赤外光（１．０６μｍ）を共振器内に設置したＫＴＰなどのＳＨＧ素子で波長の２逓倍し、５３０ｎｍの緑色光源を作ったり、あるいは、半導体レーザ光を直接２逓倍するなどして青色光源を作ったりする。
【０００５】
　光ビームスポット径を小さくするための方法として、波長を短くするほかに対物レンズのＮＡを大きくする方法がある。ＮＡはＣＤの推奨値である０．４５に対し、現在、記録再生が出来る光磁気（ＭＯ）媒体を用いた装置では、０．５５まで大きくなっている。ＮＡの値を大きくすれば、この比率でビームスポットは小さくできる。しかし、この値を大きくするには、対物レンズを安価に製作する上の問題（レンズ負荷により異なる）とディスク基板のチルトによるコマ収差のため限界がある。従来用いられている１．２ｍｍ厚のプラスチック基板を用いた場合、ＮＡは０．５５位が限界で、これより大きくするには、ヘッドにチルト補正機構をつけるか、基板厚を薄くするかである。基板厚を１．２ｍｍから０．６ｍｍにすると、チルトに対する許容値は大きくなり、ＮＡを０．６５位まで大きくすることは可能となる。
【０００６】
　書換え可能な光記録媒体には、ＭＯ媒体と相変化記録媒体（ＰＣ）が実用化されている。ＰＣ媒体はオーバライトが出来ることから最近注目されており、結晶とアモルファス間の相変化で記録、消去が出来る。この媒体には、再生信号が負極性信号となるＧｅＳｂＴｅ媒体と正極性信号となるＩｎＳｂＴｅ媒体とがある。前者は固相で消去し、後者は溶融で消去する。消去比は、溶融するため後者の方が良いが、その反面、熱によるストレスが大きく、書換え回数では前者の方が良い。このため、実用化は後者からスタートしている。
【０００７】
　光ディスク装置において、多機能化等の目的のために波長の異なる二つの光源を有する光ヘッドが開発されている。光源としては、通常レーザ光源が用いられる。このような光ヘッドでは、例えば二つの光源のうち一方を再生用、他方を記録・消去用として使用する。この場合、特に記録または消去用にはパワーの大きい光ビームを使用するため、この光ビームの反射光が光源に戻り光として入射しないようにすることが光源の安定な動作を得る上で重要となる。
【特許文献１】実開平４−９３９２２号公報
【特許文献２】特開平２−１６８４４７号公報
【特許文献３】特開平２−３１０８３７号公報
【特許文献４】特開平４−２５８８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
　上述したように、光ディスクも他のディスク交換形のストレージメモリと同様に、高密度・大容量化と下位リード・ライト互換が常に要求されている。
【０００９】
　また、高密度用の光ヘッドを作るには、記録に必要なハイパワーの高密度用の記録光源が必要になるが、例えば、現状で緑色とか青色で安価な光源を入手する事は困難である。さらに、独立に光ビームスポットの異なる２つのヘッドを持たせることも考えられるが、コストやスペースなどの問題が生じてくる。
【００１０】
　さらに、従来の波長の異なる二つの光源を用いた光ヘッドを有する光ディスク装置では、一方の光源の発光位置をずらすことによって光ディスクからの反射光が光源に戻り光として影響を与えないようにしているため、その光源からの光ビームの光ディスク上でのスポット形状が劣化するという問題と、調整が煩雑であるという問題があった。
【００１１】
　また光ディスクは、高密度用と、低密度用とで厚さが異なるために、ディスクに応じて容易に対応する必要がある。
【００１２】
　そこで本発明は、一つの光ヘッドで下位リード・ライト互換が可能であって、構成を複雑にすることなく、厚みの異なる高密度用媒体と、低密度用媒体に対する再生、記録を可能とした光ヘッド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】
【００１３】
　本発明は、情報の記録密度がそれぞれ異なる高密度用媒体または低密度用媒体に光ビームを照射する光ヘッド装置であって、第1の波長の第1の光ビームを出射する第１の光源と、前記第1の波長より長い第2の波長の第２の光ビームを出射する第２の光源と、前記第1の光ビームあるいは前記第２の光ビームを前記高密度用媒体あるいは前記低密度用媒体上にそれぞれ、第１の光スポットあるいは第２の光スポットとして集光させるための対物レンズと、前記第１の光源から出射された第1の光ビームを前記対物レンズまで導く第１の光路と、前記第２の光源から出射された前記第２の光ビームを前記対物レンズまで導く第２の光路とを有し、前記第1の光路では、前記対物レンズに対して入射する光は平行光であり、前記第1の光スポットが前記高密度用媒体に適応するように設定され、前記第2の光路では、前記対物レンズに対して入射する光は点光源から拡散する光であり、第2の光スポットが前記低密度用媒体に適合するように設定されている。
【発明の効果】
【００１４】
　この発明によれば、構成を複雑にすることなく高密度用媒体と低密度用媒体に対する再生、記録がが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１６】
　（第1実施形態）図１は、第１実施形態の光ヘッド装置の光学系を示す図であり、また図２、図３はそれぞれ第１、第２波長の光の各部での偏光状態を示す図である。以下において、媒体としての光ディスクのために使用される「高密度」及び「低密度」なる用語は、トラック密度（ＴＰＩ）及び線密度（ＢＰＩ）により規定される面密度の程度を相対的に示す。換言すると、高密度用光ディスクは低密度用光ディスクよりも高い面密度を有する。
【００１７】
　図１に示す光ヘッド装置は、第１および第２光源１、２、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ５、６、１／４波長板７、光ディスク９に対向して配置された対物レンズ８、検出系レンズ１０、光検出器１１、コリメータレンズ１２、ビーム整形プリズム１３からなる。
【００１８】
　光源１、２は例えば半導体レーザであり、異なる波長λ１、λ２で発振するものとする。光源１は、偏光方向がｘ軸方向であるｐ偏光の光ビームを出射するものであり、光ディスク９に記録された情報の再生に使用される。光源２は、偏光方向がビームスプリッタ５の入射面においてｙ軸方向となるようなｐ偏光の光ビームを出射するものであり、光ディスク９上への情報記録と、記録された情報の消去に使用される。従って、光源２が出射する光ビームのパワーは、光源１のそれより十分高い。
【００１９】
　ビームスプリッタ５、６および１／４波長板７は、光源１、２から出射される波長λ１、λ２の光ビームを合成して光ディスク９に導き、かつ光ディスク９からの波長λ１、λ２の反射光を分離する合成・分離光学系を構成している。ビームスプリッタ５、６は、それぞれ図４、図５にｐ偏光およびｓ偏光の透過率の波長特性を示すように、いずれも波長λ１に対しては透過率が０、つまり反射ミラーの特性を有し、波長λ２に対してはｐ偏光成分を透過し、ｓ偏光成分を反射する偏光ビームスプリッタとしての特性を有する。
【００２０】
　次に、図２、図３を参照して図１の光ヘッド装置の作用を説明する。
【００２１】
　まず、波長λ１の光源１を用いて例えば高密度用光ディスクからの再生を行う場合の光学系の作用について述べる。光源１より出射された波長λ１の光ビームは、ビームスプリッタ３を透過した後、コリメータレンズ４でコリメートされ平行ビームとなる。なお、ビームスプリッタ３はｐ偏光成分とｓ偏光成分を分離する偏光ビームスプリッタとしての特性を有する。
【００２２】
　コリメータレンズ４でコリメートされた波長λ１の光ビームは、ビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５は、図４に示したように波長λ１に対してはｐ偏光成分、ｓ偏光成分を共に反射し、波長λ２に対してはｐ偏光成分を透過し、ｓ偏光成分を全て反射する特性を有する。従って、ビームスプリッタ５では波長λ１の光ビームは反射され、ビームスプリッタ６に導かれる。なお、ビームスプリッタ５の波長λ２に対する特性は、ｐ偏光成分の一部を透過させる特性でもよい。
【００２３】
　ビームスプリッタ６は、図５に示したように波長λ１に対してはｐ偏光成分、ｓ偏光成分を共に反射し、波長λ２に対してはｐ偏光成分を透過し、ｓ偏光成分を反射する特性を有する。従って、ビームスプリッタ５で反射されビームスプリッタ６に入射した光ビームは、ビームスプリッタ６で再び反射され、１／４波長板７に導かれる。なお、図４および図５ではビームスプリッタ５、６の特性が一致しているが、上記の条件を満たす特性であれば一致している必要は必ずしもない。
【００２４】
　１／４波長板７は、波長λ２に対して最適化された波長板である。従って、例えばλ１とλ２の差が僅かであれば、１／４波長板７を通過した後の波長λ１の光ビームは、円に近い楕円偏光ビームとなる。この１／４波長板７を通過した波長λ１の光ビームは、対物レンズ８により絞り込まれて光ディスク９に照射される。
【００２５】
　光ディスク９で反射した波長λ１の反射光は、対物レンズ８を入射光ビームと逆方向に通過し、１／４波長板７によって今度はｘ軸方向を長軸とする楕円偏光に変換される。１／４波長板７を通過した波長λ１の反射光ビームは、ビームスプリッタ６で反射され、さらにビームスプリッタ５でも反射される。ビームスプリッタ６を出射した時の反射光ビームの楕円偏光の長軸はｚ軸方向となり、コリメータレンズ４を通過してビームスプリッタ３に入射する。ビームスプリッタ３はｓ偏光成分のみ反射させる特性を有するので、波長λ１の反射光ビームの一部が該ビームスプリッタ３で反射される。ビームスプリッタ３で反射された光ビームは、検出系レンズ１０を経て光検出器１１に入射する。
【００２６】
　光検出器１１は光ディスク９に記録された情報信号の再生、フォーカス誤差検出およびトラッキング誤差検出を行うためのもので、例えば受光面が複数に分割された分割光検出器からなり、その各受光面に対応した出力信号が図示しない増幅器で電流−電圧変換および増幅された後、演算回路に入力されることにより、再生情報信号、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号が生成される。検出系レンズ１０は特にフォーカス誤差検出のために設けられたものであり、フォーカス誤差検出に非点収差法を用いる場合、この検出系レンズ１０には円柱レンズが使用される。
【００２７】
　次に、波長λ２の光源２を用いて低密度用光ディスクまたは高密度用光ディスクへの記録、あるいは消去を行う場合の光学系の作用について述べる。光源２から出射された波長λ２の光ビームは、コリメータレンズ１２によりコリメートされて平行ビームとなり、さらにビーム整形プリズム１３でビーム形状が円形に整形される。ビーム整形プリズム１３で整形された光ビームは、ビームスプリッタ５に偏向方向がｙ軸方向のｐ偏光として入射され、ビームスプリッタ５の図４に示したｐ偏光の透過率Ｔｐに従って透過する。図４の例によると、透過率Ｔｐは波長λ２ではほぼ１００％であるから、この波長λ２の光ビームはほとんど透過することになる。
【００２８】
　ビームスプリッタ５を透過した波長λ２の光ビームは、ビームスプリッタ６に入射する。ビームスプリッタ６は図５に示した特性を有するから、ビームスプリッタ５から入射したｙ軸方向のｐ偏光である光ビームはビームスプリッタ６で反射される。ビームスプリッタ６を反射した波長λ２の光ビームは、波長λ２に対して最適化された１／４波長板７で円偏光に変換された後、対物レンズ８により絞り込まれて光ディスク９に照射され、記録または消去を行う。
【００２９】
　次に、光ディスク９で反射された波長λ２の反射光は、対物レンズ８を入射光ビームと逆方向に通過し、１／４波長板７によってｘ軸方向の直線偏光となるので、ビームスプリッタ６を透過する。従って、光ディスク９からの波長λ２の反射光は、光源１、２のいずれにも戻らない。
【００３０】
　このように本実施形態では、光源２から出射されたパワーの大きい波長λ２の光ビームの光ディスク９からの反射光は、光源１、２のいずれに対しても戻り光とはならないので、光源１、２を不安定にすることがなく、安定した記録・再生・消去が可能となる。
【００３１】
　次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態では図１と同一部分に同一符号を付して、第１実施形態との相違点のみ説明する。
【００３２】
　（第2実施形態）図６は、第２実施形態の光ヘッド装置であり、光源１、２の出力安定化のために凸レンズ２１、２３と光検出器２２、２４を追加し、光検出器２２、２４の出力に基づき図示しない光出力制御回路を介して光源１、２の出力制御を行う構成となっている。
【００３３】
　また、ここでは波長λ２の光ビームの一部を必ず検出するために、図１におけるビームスプリッタ５に代えてｐ偏光の一部を透過する特性のビームスプリッタ１４を用いている。このビームスプリッタ１４の波長特性を図７に示す。
【００３４】
　さらに、図６では図１におけるビームスプリッタ３に代えて、波長λ１に対してｐ偏光は所定の強度比で分離し、ｓ偏光は全て反射する偏光ビームスプリッタの特性を持つビームスプリッタ１５を用いている。このビームスプリッタ１５の波長特性を図８に示す。
【００３５】
　（第3実施形態）図９は、本発明の第３実施形態に係る光ヘッド装置であり、光源２からの波長λ２の光ビームでも光ディスク９に記録された情報の再生やサーボ用エラー信号の検出ができるように、図１の構成に加えて検出系レンズ３１と光検出器３２を追加している。すなわち、第１実施形態と同様にビームスプリッタ６では波長λ２の光ビームのみが透過するので、このビームスプリッタ６を透過した光ディスク９からの波長λ２の反射光を検出系レンズ３１を介して光検出器３２に導くことによって、再生情報信号、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号の検出を行っている。
【００３６】
　このように本実施形態によれば、波長λ１、λ２の光ビームの各々で独立に情報再生、フォーカス誤差検出およびトラッキング誤差検出が可能となる。
【００３７】
　（第4実施形態）図１０は、本発明の第４実施形態に係る光ヘッド装置であり、第２、第３実施形態を組み合わせたものである。
【００３８】
　（第5実施形態）図１１は、本発明の第５実施形態に係る光ヘッド装置であり、図１における光源１、２とビームスプリッタ５、６との位置関係を入れ替えたものである。これに伴い、ミラー４１、４２を追加している。
【００３９】
　（第6実施形態）図１２は、本発明の第６実施形態に係る光ヘッド装置であり、第５実施形態に第２実施形態と同様に凸レンズ２１、２３と光検出器２２、２４を追加し、光検出器２２、２４の出力に基づき図示しない光出力制御回路を介して光源１、２の出力制御を行うようにしたものである。
【００４０】
　（第7実施形態）図１３は、本発明の第７実施形態に係る光ヘッド装置であり、第５実施形態に第３実施形態と同様に検出系レンズ３１と光検出器３２を追加し、ビームスプリッタ６を透過した光ディスク９からの波長λ２の反射光を検出系レンズ３１を介して光検出器３２に導くことによって、再生情報信号、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号の検出を行うようにした例である。
【００４１】
　（第８実施形態）図１４は、本発明の第８実施形態に係る光ヘッド装置であり、第６、第７実施形態を組み合わせたものである。
【００４２】
　（第９実施形態）図１５は、本発明の第９実施形態に係る光ヘッド装置であり、第１実施形態におけるビームスプリッタ６をｘ軸回りに９０°回転させると共に、ビームスプリッタ５、６の間に１／２波長板１６を挿入した例である。この場合、ビームスプリッタ５からビームスプリッタ６へ向かう光ビームは、１／２波長板１６で偏光方向が９０°回転するので、ビームスプリッタ６がｘ軸回りに９０°回転したことと等価となる。なお、本実施形態においてミラー４２は省略しても本質的には変わることはなく、ただ光ディスク９と光学系の位置関係が変わるだけである。
【００４３】
　（第１０実施形態）図１６は、本発明の第１０実施形態に係る光ヘッド装置であり、第９実施形態に第２、第６実施形態と同様に、凸レンズ２１、２３と光検出器２２、２４を追加し、光検出器２２、２４の出力に基づき図示しない光出力制御回路を介して光源１、２の出力制御を行うようにしたものである。
【００４４】
　（第１１実施形態）図１７は、本発明の第１１実施形態に係る光ヘッド装置であり、第９実施形態に第３、第７実施形態と同様に検出系レンズ３１と光検出器３２を追加し、ビームスプリッタ６を透過した光ディスク９からの波長λ２の反射光を検出系レンズ３１を介して光検出器３２に導くことによって、再生情報信号、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号の検出を行うようにした例である。
【００４５】
　（第１２実施形態）図１８は、本発明の第１２実施形態に係る光ヘッド装置であり、第１０実施形態と第１１実施形態を組み合わせたものである。
【００４６】
　（第１３実施形態）図１９は、本発明の第１３実施形態に係る光ヘッド装置であり、第９実施形態と同様に、第５実施形態におけるビームスプリッタ６をｘ軸回りに９０°回転させると共に、ビームスプリッタ５、６の間に１／２波長板１６を挿入した例である。
【００４７】
　（第１４実施形態）図２０は、本発明の第１４実施形態に係る光ヘッド装置であり、第１３実施形態に第２、第６および第１０実施形態と同様に、凸レンズ２１、２３と光検出器２２、２４を追加し、光検出器２２、２４の出力に基づき図示しない光出力制御回路を介して光源１、２の出力制御を行うようにしたものである。
【００４８】
　（第１５実施形態）図２１は、本発明の第１５実施形態に係る光ヘッド装置であり、第１３実施形態に第３、第７および第１１実施形態と同様に検出系レンズ３１と光検出器３２を追加し、ビームスプリッタ６を透過した光ディスク９からの波長λ２の反射光を検出系レンズ３１を介して光検出器３２に導くことによって、再生情報信号、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号の検出を行うようにした例である。
【００４９】
　（第１６実施形態）図２２は、本発明の第１６実施形態に係る光ヘッド装置であり、第１４実施形態と第１５実施形態を組み合わせたものである。
【００５０】
　（第１７実施形態）図２３は、本発明の第１７実施形態に係る光ヘッド装置であり、第１実施形態におけるビームスプリッタ５、６およびビーム整形プリズム１３を一体化したものである。この実施形態によると、光学系をさらに小型化することができる。
【００５１】
　なお、第２〜第１６実施形態についても、二つのビームスプリッタとビーム整形プリズムを一体化した構成をとることが可能である。第１〜第１７実施形態において、第１光源が記録に十分な光ビームを発することができる時は、高密度用光ディスクに対して記録・再生の両者を行うために第１光源を独立的に使用し、低密度用光ディスクに対して記録・再生の両者を行うために第２光源を独立的に使用することができる。この際、第１及び第２光源の一方は、他方が使用される時にはオフしておくことがよく、これにより、一方からの光ビームが他方からのビームに影響を及すのを防止でき、信頼性の高い記録・再生が実施可能となる。
【００５２】
　次に、本発明に係る光ディスク装置の実施形態について説明する。下記の第１８および第１９実施形態は互いにずれた２つの光ビーム軸と、少なくとも一方の軸を調整する機構とを有する。この調整機構は、しかし、同軸状の光ビーム軸を有する上述の第１〜第１７実施形態にも適用可能である。
【００５３】
　（第１８実施形態）図２４に、本発明の光ディスク装置に係る一実施形態を示す。本実施形態では、高密度用光源５１ａとして例えば低パワーの一定のＤＣ光を出す波長５３２ｎｍの緑色ＳＨＧ、また低密度用光源５１ｂとして高パワーの直接光変調の出来る波長６９０ｎｍの赤色半導体レーザ、光ディスク５６として相変化媒体（ＰＣ媒体）をそれぞれ用いた場合を例にとり説明する。
【００５４】
　まず、光学系の構成を説明すると、光源５１ａ、５１ｂからは直線偏光の発散光である光ビームが出射される。以下、高密度用光源５１ａから出射される光ビームを高密度用光ビーム、低密度用光源５１ｂから出射される光ビームを低密度用光ビームと称する。これら高密度用光ビームおよび低密度用光ビームは、まずコリメータレンズ５２でコリメートされ、平行光束となる。平行光束となった各光ビームは、偏光ビームスプリッタ５３を透過し、さらに１／４波長板５４で円偏光とされた後、対物レンズ５５で光ディスク５６上に集光される。
【００５５】
　コリメートレンズ５２と対物レンズ５５は、高密度用光ビームと低密度用光ビーム、すなわち波長の異なる２本の光ビームを通過させるため、各々の波長で収差が規定のレベルになるよう設計されている（これを一般に色収差補正という）。偏光ビームスプリッタ５３や１／４波長板５４の波長設定については、各々の波長で光信号レベルが得られれば任意であるが、本実施形態ではＳ／Ｎの観点から、光検出器の分光感度の低い方の波長、すなわち高密度用光源６１ａの発光波長に合わせている。
【００５６】
　対物レンズ５５による集光で形成される光スポットの大きさは光源の波長に比例するので、光ディスク５６上には図２５に示すように高密度用光源５１ａからの光ビームは小さい光スポット１４０として、低密度用光源５１ｂからの光ビームは大きな光スポット１４１として集光される。なお、図２５において１４２はＩＤ情報などが記録されているプリピット、１４４はトラッキング用グルーブであり、このグルーブにデータ情報が記録される。このようにトラッキング用グルーブ内にデータ情報を記録する方式はイングルーブ記録方式と呼ばれる。
【００５７】
　次に、光ディスク５６上に集光された光ビームは反射される。高密度用光ビームの反射光は、対物レンズ５５と高密度用光ビームの波長に対して最適化された１／４波長板５４を入射時と逆方向に通過し、入射時の場合に比べて偏光方向が９０°回転した直線偏光となる。このため、光ディスク５６からの高密度用光ビームの反射光は偏光ビームスプリッタ５３で反射され、フォーカス誤差発生素子５７へ導かれる。
【００５８】
　一方、光ディスク５６からの低密度用光ビームの反射光も、同様に対物レンズ５５と１／４波長板５４を入射時と逆方向に通過するが、１／４波長板５４は高密度用光ビームの波長に最適化され、低密度用光ビームの波長に対しては１／４波長板として機能しないため、低密度用光ビームの反射光は偏光方向が９０°回転せず、楕円偏光となって偏光ビームスプリッタ５３に入射する。
【００５９】
　光ディスク５６からの反射光の一部は偏光ビームスプリッタ５３を通過して光源の方に戻るため、その分だけ再生信号のレベルが低下するが、光ディスク５６がＰＣ媒体の場合、反射光が大きいために、その再生信号レベルの低下は特に問題とはならない。また、高密度用光源５１ａと低密度用光源５１ｂの発光波長の比率が１．２〜１．４程度であれば、光ディスク５６からの反射光は偏光ビームスプリッタ５３で８０％以上が反射される。なお、低密度用光源５１ｂとして用いられる半導体レーザへの戻り光が問題になる場合には、低密度用光源５１ｂの発光波長に合わせて偏光ビームスプリッタ５３および１／４波長板５４を設計すれば良い。
【００６０】
　次に、偏光ビームスプリッタ５３で反射されフォーカス誤差発生素子５７を通過した光ディスク５６からの反射光は、ダイクロイックプリズム５８に入射し、ここで波長の異なる高密度用および低密度用の各光ビームが分離され、高密度用光ビームの反射光は光検出器５９ａに、低密度用の反射光は５９ｂにそれぞれ導かれる。フォーカス誤差発生素子５７としては、例えば非点収差光学系やダブルナイフエッジ、あるいは混合収差ＨＯＥ（ホログラム素子）などが用いられる。光検出器５９ａ、５９ｂには、例えば２分割光検出器が使用される。
【００６１】
　光検出器５９ａ、５９ｂの検出出力は３分岐され、サーボ系切換回路６０、相対位置ずれ検出回路６７およびプリアンプ７１、７２に入力される。サーボ系切換回路６０で光検出器５９ａ、５９ｂのいずれかの検出出力が選択され、選択された検出出力に基づいてフォーカス誤差演算回路６１およびトラッキング誤差演算回路６２でフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号が生成される。生成されたフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号は、フォーカス用ドライブ回路６３およびトラッキング用ドライブ回路６４をそれぞれ介してフォーカス用アクチュエータ６５およびトラッキング用アクチュエータ６６に供給され、これららのアクチュエータ６５、６６によって対物レンズ５５がフォーカス方向およびトラッキング方向にサーボ制御される。
【００６２】
　フォーカスおよびトラッキング制御に光検出器５９ａ、５９ｂのいずれの検出出力を用いるかは、光ディスク装置にセットされた光ディスク５６の種類を判別するディスク判別回路８１の判別結果に従って、サーボ系切換回路６０により選択される。ディスク判別回路８１については後述する。
【００６３】
　本実施形態における光ヘッドの光学系は、初期状態で図２５に示す高密度用光ビームによる光スポット１４０と低密度用光ビームによる光スポット１４１とが同一のトラック（ガイドグルーブ１４４）上を走査するように、ディスク半径方向（トラッキング方向ともいう）の位置が一致するように調整されている。しかし、温・湿度変化や経年変化などがあると、２つの光スポット１４０、１４１は相対的な許容位置ずれ（トラックピッチが１μの場合は、±０．０５μｍ程度）を越えて、ディスク半径方向の位置ずれが生じる可能性がある。そこで、何らかの方法で２つの光スポット１４０、１４１のディスク半径方向の位置合わせをすることが必要となる。
【００６４】
　すなわち、トラック方向に対しては高密度用光源５１ａと低密度用光源５１ｂの空間的な位置を一致させることが出来ないため、高密度用光ビームによる光スポット１４０の位置と低密度用ビームによる光スポット１４１の位置は、トラック方向においてある距離を持つ。この距離は光源５１ａ、５１ｂの位置と光学系の倍率（一般に１以下）で変化するが、数１０μｍ程度ある。トラック方向でのこれら２つの光スポット１４０、１４１間の距離によって、両スポット１４０、１４１はトラッキング方向に相対的位置ずれを生じるため、これを補正することが必要となる。
【００６５】
　一方、温・湿度や経年変化などによる光源５１ａ、５１ｂの光軸方向の位置ずれによって、２つの光ビーム１４０、１４１の相対的なフォーカスずれも生じる。このフォーカスずれの大きさは光学系の倍率で決まり（一般に１以下）、焦点深度に対してほぼ同じか、それ以下に出来るため、フォーカスずれ対策のための光軸方向の位置ずれ補正は特に必要はない。
【００６６】
　そこで、本実施形態では光スポット１４０、１４１の特に問題となるディスク半径方向の相対位置ずれに対して、次のように自動調整を行っている。図２６に示すように、高密度用光ビームによる光スポット１４０に対し、低密度用光ビームによる光スポット１４１が光ディスク５６上でディスク半径方向に距離Δｙだけ相対的にずれた場合について考える。
【００６７】
　光検出器５９ａ、５９ｂ上の高密度用および低密度用の各光ビームは、初期には図２７（ｂ）に示すように、２分割光検出器である光検出器５９ａ、５９ｂの各々の受光面の分割線に対し中央に位置するように調整されている。ところが、図２６に示したように低密度光ビームによる光スポット１４１が高密度用光ビームによる光スポット１４０に対してディスク半径方向にずれると、図２７（ａ）に示すように光スポット１４１は光検出器５９ａ上で分割線の中心に位置するが、光スポット１４０は光検出器５９ｂ上で分割線の中心から外れて位置する。
【００６８】
　そこで、本実施形態では相対位置ずれ検出回路６７によって、光検出器５９ａ、５９ｂの検出出力から上記ディスク半径方向の位置ずれを検出し、この位置ずれが無くなるように光源５１ｂのディスク半径方向の位置を調節する。具体的には低密度用光源５１ｂをピエゾ素子６８に取り付けて高密度用光源５１ａに対してディスク半径方向に移動可能とし、相対位置ずれ検出回路６７の出力でピエゾ素子ドライブ回路６９を介してピエゾ素子６８を駆動するようにしている。これにより、常に低密度用光ビームによる光スポット１４１の位置を高密度用光ビームによる光スポット１４１の位置をディスク半径方向に対して自動的に合わせ込むことが可能となる。
【００６９】
　図２８は、この相対位置ずれ検出回路６７の具体的な構成例を示す図であり、減算器１５１、１５３、１５７、加算器１５２、１５４および割算器１５５、１５６からなる。光検出器５９ａ、５９ｂの各々の分割線は、ディスク半径方向に対して、光スポットがずれない場合に入射した光ビームを２等分するように設定されている。この場合、減算器１５１、１５３で光検出器５９ａ、５９ｂのそれぞれの分割領域の検出出力の差を求め、これらの差信号を加算器１５２、１５４で求めた光検出器５９ａ、５９ｂの検出出力のそれぞれの和信号によって、割算器１５５、１５６で割ることで正規化する。そして、割算器１５５、１５６の正規化された出力信号の差を減算器１５７で求めれば、図２６に示した光スポット１４０と光スポット１４１とのディスク半径方向における相対位置ずれ量Δｙを検出できることになる。
【００７０】
　次に、高密度用光ビームによる光スポット１４０と低密度用光ビームによる光スポット１４１のトラック方向（ディスク半径方向と直角な方向）の位置ずれの取扱いについて説明する。前述したように、光スポット１４０、１４１のトラック方向の位置ずれの量は数１０μｍ以上にもなるため、光ディスクにおけるセクタフォーマットのＧＡＰ（ギャップ部）で吸収することは不可能である。但し、温・湿度や経年変化による位置ずれは極めて小さく出来るので、一般にＧＡＰで吸収可能である。固定的な位置ずれはヘッド調整時に測定可能であるから、この値を用いてトラック番号毎に記録パルスのタイミングを動かすのも一つの方法である。より実用的な方法として、本実施形態では以下に説明するように、時間軸上で光スポット１４０、１４１のトラック方向の位置ずれを検出し、記録時にその分だけタイミングを遅らせる方法を用いている。
【００７１】
　今、図２９に示すように、光スポット１４０と光スポット１４１が基準ピット１６０を読み取るものとする。基準ピット１６０は、低密度用光ビームによる光スポット１４１で読み取った場合にも光検出器５９ａ、５９ｂから十分な検出出力が得られるような形状（サイズ）のピットとする。この基準ピット１６０を読み取って得られた検出出力波形は図３０に示すようになり、光検出器５９ａの検出出力（実線）と光検出器５９ｂの検出出力（破線）の基準ピット１６０の中心に対応する位置が時間Δｔだけずれる。図２４の時間ずれ検出回路７３によって、この時間ずれΔｔを検出する。
【００７２】
　図３１は、この時間ずれ検出回路７３の具体的な構成例を示すブロック図であり、プリアンプ７１、７２で求められた光検出器５９ａ、５９ｂの各々の検出出力の和を２値化回路８２、８３で２値レベルの信号とした後、カウンタを用いて構成された時間間隔測定回路８４に入力して、２値化回路８２、８３の出力信号の変化点（図３０の基準ピット１６０の中心に対応する時間位置）の時間間隔を時間ずれΔｔとして求める構成となっている。
【００７３】
　次に、時間ずれ検出回路７３の出力に基づく光スポット１４０、１４１のトラック方向の位置ずれ補償動作について、図３２に示す記録時のタイムチャートを用いて説明する。図２４の信号処理回路７４は、高密度用光ビームによる光スポット１４０によって得られた再生信号、すなわち時間ずれ検出回路７３内の２値化回路８２（図３１参照）の出力信号から、この信号における図３０の基準ピット１６０の中心に対応する時間位置で立ち上がる図３２（ａ）に示す記録タイミングパルスを発生し、記録タイミング補正回路７５に供給する。記録タイミング補正回路７５は、この記録タイミングパルスを時間ずれ検出回路７３で求められた時間ずれΔｔ（図３１の時間間隔測定回路８４の出力）だけ遅らせて、図３２（ｂ）に示す補正された記録タイミングパルスを作成し、これをゲート信号として図３２（ｃ）に示す記録信号パルスを低密度用光源５１ｂのための光源ドライブ回路７６に送る。これによって光スポット１４０、１４１のトラック方向の位置ずれに起因する時間ずれ（Δｔ）を伴うことなく、光ディスク５６に正しくデータが記録される。
【００７４】
　なお、時間ずれΔｔの測定に使用する基準ピット１６０としては、セクタ単位でデータの記録再生が行われる光ディスク装置では、セクタマークを使うこともできるし、また予め試験ゾーントラックを設けて、ここに基準ピット１６０を記録して、これを用いて測定した時間ずれΔｔから他のトラックでの時間ずれを定めることもできる。
【００７５】
　また、本実施形態では光ディスク５６に記録されたデータの再生信号は、信号処理回路７４によって時間ずれ検出回路７３内の２値化回路８２、８３（図３１）の出力信号を信号処理することによって得られる。
【００７６】
　本発明では、セットされた光ディスク５６が高密度用ディスクの場合は、記録は低密度用光源５１ｂを用いて行い、再生は高密度用光源５１ａを用いて行う。また、光ディスク５６が低密度用ディスクの場合は、記録・再生共に低密度用光源５１ｂを用いて行う。そこで、光ディスク５６が高密度用ディスクか低密度用ディスクかを判別して、記録再生の動作を切り換える。
【００７７】
　まず、光ディスク５６が高密度用ディスクの場合についての記録・再生動作について説明する。
【００７８】
　光ディスク５６が高密度用ディスクか否かの判別は、例えばディスクカートリッジ７８に設けられているセンサホール７９と、これを光学的手法などにより検出するセンサホール検出器８０および該検出器８０の出力に接続された前述のディスク判別回路８１によって行われる。また、他の判別方法として、まず高密度用ディスクに適合するように光ディスク装置のサーボ系を切り替えて所定のトラックの情報を読み出し、正しく読むことができれば高密度用ディスクと判断し、正しく読めないときは低密度用ディスクと判断してサーボ系を低密度用ディスクに適合するように切り替える方法も考えられる。
【００７９】
　光ディスク５６として高密度用ディスクがセットされている場合、フォーカスおよびトラッキングのサーボは高密度光ビームの反射光を用いて行われる。すなわち、光検出器５９ａの光検出出力が切換回路６０で選択されてフォーカス誤差演算回路６２とトラッキング誤差演算回路６２に入力されることにより、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号が求められ、これらの誤差信号がそれぞれドライブ回路６３、６４を介してフォーカス用アクチュエータ６５、トラッキング用アクチュエータ６６に供給される。
【００８０】
　高密度用ディスクからの再生時は、再生およびサーボとも高密度用光ビームのみを用いる。このとき、スイッチ回路７０はディスク判別回路８１の判別結果に従ってオフ状態とする。これに対し、高密度用ディスクへの記録時には高密度用光ビームによる光スポット１４０と低密度用光ビームによる光スポット１４１を同時に光ディスク５６に照射する。フォーカスおよびトラッキングサーボ動作は、もちろん高密度用光ビームによる光スポット１４０を用いて行う。
【００８１】
　そして、高密度用光ビームによる光スポット１４０でＩＤ情報を読み取り、該光スポット１４０がデータを記録すべきセクタに一致した場合には、そのセクタからデータの書き込みを行う。この場合、前述した方法により光スポット１４０、１４１のトラック方向の位置ずれ、すなわち時間ずれΔｔを測定しておき、低密度用光ビームによる光スポット１４１は必ず高密度用光ビームによる光スポット１４０より遅れるように、光源５１ａ、５１ｂの位置を決定する。測定した時間ずれΔｔ、または事前に測定され判明している時間だけ遅れて、低密度用の光スポットのパワーが増加され、データの記録が行われる。
【００８２】
　本実施形態では、光ディスク５６にＰＣ媒体が用いられているので、低密度用光ビームによる大きな光スポット１４１で記録を行っても、ＰＣ媒体の前述したセルフシャープニング効果によって、実際には小さな記録マークが形成される。この記録マークを高密度用光ビームによる光スポット１４０で再生する。このように本実施形態では、例えば高密度用ディスクへの記録は赤色ビームで行い、再生は緑色ビームで行うことになるが、記録時に用いる低密度用光ビームによる光スポットのＯＴＦ（光伝達関数）劣化に起因する分解能の低下は生じない。
【００８３】
　一方、低密度用光ディスクの記録・再生は、ディスクが低密度用ディスクと判別出来れば、サーボ系を低密度用に切り替えることにより、従来の場合と同様に記録再生を行うことが可能である。
【００８４】
　上記実施形態では、高密度用光源５１ａに緑色光源、低密度用光源５１ｂに赤色光源をそれぞれ用いたが、市販の光ディスクを用いる場合、すなわち、高密度用光源に赤色光源、低密度用光源に近赤外光源をそれぞれ用いても良い。さらに高密度化する場合には、高密度用光源に青色、低密度用光源に緑色光源の組み合わせや、高密度用光源に近紫外光源、低密度用光源に青色の組み合わせなどを用いることも考えられる。要は、高密度用光源と低密度用光源の発光波長の差がおおむね１．２倍〜１．４倍程度であればよい。
【００８５】
　また、上記実施形態では高密度用光源５１ａに対して低密度用光源５１ｂを動かしたが、逆に低密度用光源５１ｂに対して高密度用光源５１ａを動かすようにしてもよい。さらに、上記実施形態では光源を動かす手段としてピエゾ素子を用いたが、ステッピングモータ等の電磁力を用いる方法でも良い。光源を動かす代わりに、コリメータレンズ５２に入射する前の光ビームの方向を動かしても良い。このように、光ディスク上の高密度用光ビームおよび低密度用光ビームによる光スポットのディスク半径方向における位置合わせの手法については、種々の変形が考えられる。
【００８６】
　（第１９実施形態）次に、高密度用光源と低密度用光源をディスク半径方向（トラッキング方向）に相対的に移動させるようにした光源部の他の実施形態について図３３を参照して説明する。図３３においては、半導体レーザ９１が図２４の高密度用光源５１ａに、半導体レーザ９２が図２４の低密度用光源５１ｂにそれぞれ相当する。この場合、半導体レーザ９２は可動放熱用ベース９３に支持され、これらがピエゾ素子９４によって固定放熱用ベース９５に対してトラッキング方向に移動できるように構成されている。可動放熱用ベース９３と固定放熱用ベース９５との間には、僅かなギャップが設定されている。
【００８７】
　この実施形態によると、より温度特性が安定するという利点がある。さらに温度特性の安定性が必要な場合は、放熱用ベース９３と放熱用ベース９５との間のギャップに、放熱特性の良いシリコーングリス等のゲル状物質を挿入することも有効である。
【００８８】
　（第２０実施形態）次に、本発明で用いる光ヘッドの他の実施形態について図３４を参照して説明する。図３４において、ＳＨＧ光源１００が図２４の高密度用光源５１ａに、半導体レーザ１１０が図２４の低密度用光源５１ｂにそれぞれ相当する。ＳＨＧ光源１００においては、励起用半導体レーザ１０１からの出力光を集光レンズ１０２により固体レーザ１０３に集光する。固体レーザ１０３としては、例えばＹＶＯ４の結晶を用いる。この固体レーザ１０３の波長は１０６４ｎｍで、共振器はＹＶＯ４結晶の端面と出力鏡１０５で形成されている。この共振器内に非線形光学結晶１０４を配置し、これにより固体レーザ１０３の発光波長１０６４ｎｍの半分の波長５３２ｎｍの光が出力鏡１０５を通して得られる。非線形光学結晶１０４としては、例えばＫＴＰが用いられる。このＳＨＧ光源１００の出力光を図２４の光源５１ａに相当する位置に集光レンズ１０６、１０７を用いて集光することにより、任意の間隔で配置された２光源が実現できる。
【００８９】
　半導体レーザ１１０は、放熱用ベース１０９の上に置かれている。この半導体レーザ１１０を含む低密度用光源部を図３５に拡大して示したように、集光レンズ１０７とコリメータレンズ１１２の間に光源部が構成され、放熱用ベース１０９上の半導体レーザ１１０の光源位置と任意の間隔だけ離れた位置に集光レンズ１０７によってＳＨＧ光源１００からの光ビームが集光できるように、放熱用ベース１０９に少なくとも光ビームの拡がり角より大きい半円錐状の逃げが設けてある。このように光源部を構成すれば、半導体レーザ１１０の放熱特性をわずかな低下のみに押さえることができる。
【００９０】
　また、光ディスク５６上の光スポット１４０、１４１の相対位置調整は、ディスク半径方向に相当する図３５のＹ軸方向に半導体レーザ１１０を移動させて行う。すなわち、放熱用ベース１０９にピエゾ素子１１１を接着し、このピエゾ素子１１１により放熱用ベース１０９と半導体レーザ１１０を同時に動かして、半導体レーザ１１０の発光位置を調整する。ベース１１２は、この光源部全体を支持するものである。
【００９１】
　ところで、以上では図２４の光源５１ｂまたは図３５の半導体レーザ１１０の位置を調整し、光ディスク５６上の大きいスポット１４１の位置調整を行ったが、光ディスク５６上の小さいスポット１４０の位置を調整しても良い。図２４の場合は、光源５１ａを位置を調整して、光ディスク５６上の小さいスポット１４０の位置調整を行うことになる。図２９の場合は、集光レンズ１０７で集光される光ビームの位置を調整することになる。
【００９２】
　（第２１実施形態）前述したように、高密度用光源５１ａに対して低密度用光源５１ｂを動かす代わりに、低密度用光源５１ｂに対して高密度用光源５１ａを動かすようにしてもよい。すなわち、図２４の場合は光源５１ａの位置を調整して、光ディスク５６上の光スポット４０の位置調整を行い、図２９の場合は集光レンズ１０７で集光される光ビームの位置を調整するようにしてもよい。
【００９３】
　具体的には、例えば図３６に示すように集光レンズ１０７の位置をピエゾ素子１１３で図３６の紙面に垂直方向へ移動させる構成とすることにより、集光レンズ１０７で集光される光ビームの位置を調整して、高密度用光源の位置が移動した状態をつくる。集光レンズ１０７の代わりに、ピエゾ素子１１３を集光レンズ１０６に接着し、集光レンズ１０６しても良い。集光レンズ１０６、１０７の駆動は、基本的にはどのような手段を用いても良いが、例えばコイルと磁石による電磁駆動機構等を用いることができる。また、集光レンズ１０６、１０７を移動する代わりに、僅かに傾けても良い。
【００９４】
　（第２２実施形態）図３７は、ＳＨＧ光源１００からのコリメートされた光ビーム中に、その光ビームの進行方向を傾ける光学系１１４を配置することにより、高密度用光源の位置を移動させるようにした実施形態である。
【００９５】
　図３８は、上記光学系１１４の具体例であり、偏角θのプレズム１２１をピエゾ素子１２２で僅かに傾けることで、プリズム１２１から出射する光ビームの進行方向をΔθだけ変化させるようにし、これによって集光レンズ１２３で集光される位置がΔＺだけずれるようにしたものである。これにより、光ディスク５６上の高密度用光ビームによる光スポット１４０のディスク半径方向の位置調整が可能となる。この実施形態の場合、図３５に示したようなピエゾ素子１１１は必要でない。
【００９６】
　なお、前述の説明ではフォーカス方向の温・湿度変化や経年変化などによる位置ずれは小さいものとしたが、これが比較的に大きい場合には、ディスク半径方向の場合と同様に、光源の光軸方向の位置を変化させれば良い。この場合、光ディスク５６上の光スポット１４０と光スポット１４１のフォーカス方向のずれ量は、フォーカス制御を掛けていない光スポットから得られるフォーカス誤差信号から求めて、光源の光軸方向の位置を変化させるようにする。
【００９７】
　例えば、光スポット１４０に対してフォーカス制御を掛けた状態で、光スポット１４１の反射光を検出する光検出器５９ｂより、フォーカス誤差信号を求め、光スポット１４０、１４１の間のフォーカス方向のずれ量を得る。従って、フォーカス制御を掛けていない方に相当する光源の位置を光軸方向に動かして行うようにする。
【００９８】
　（第２３実施形態）図３９は、フォーカス制御を施していない方の半導体レーザ１１０をピエゾ素子１１５により光軸方向（Ｚ軸方向）に移動させるようにした光源部の構成を示す図である。また、図３７におけるピエゾ素子を光軸方向に駆動できるように構成し、集光レンズ１０７を光軸方向に動かすようにしてもよい。また、集光レンズ１０６を動かしても同様の効果が得られる。駆動手段はピエゾ素子でなくともよく、別の光軸方向に移動できるようなものであればよい。
【００９９】
　（第２４実施形態）次に、二つの光源が近接しない場合の実施形態を図４０を参照して説明する。図４０において、高密度用光源であるＳＨＧ光源１００は図３４と同様であるが、集光レンズ１０７から出射される光ビームがコリメート状態になるように集光レンズ１０６、１０７レンズを構成している。一方、低密度用光源である半導体レーザ１３０から出射されコリメータレンズ１３１によりコリメートされた光ビームをダイクロイックプリズム１３２で反射させて、二つの光源からの光ビームを合成するようにしている。この場合の両光源の相対位置の調整は、先に述べた方法を使用することができる。なお、ＳＨＧ光源１００は半導体レーザに置き換えてもよい。
【０１００】
　（第２５実施形態）図４１は、第２５実施形態の光ヘッド装置の光学系を示す図であり、これは第１実施形態の変更例である。図４１中、図１乃至図２３図示の第１乃至第１７実施形態の部分と同一部分には同一符号を付し、必要な場合のみ説明を行う。
【０１０１】
　この実施形態においては、偏光ビームスプリッタ３に代え、偏光ビームスプリッタ３５が使用される。ビームスプリッタ３５は、図４３図示の如く、波長λ１、λ２に対して、ｐ偏光成分を全て透過し、ｓ偏光成分を反射する。また、偏向ビームスプリッタ６に代え、ミラー４２が使用されると共に、光検出器１１の入口には、検出系レンズ１１に代え、回折型素子（ＨＯＥ）１７が配設される。ミラー４２は光ビームの方向を変えるものであり、発明の効果に影響を与えることなく省略することができる。
【０１０２】
　次に、図４１の光ヘッド装置の作用を説明する。
【０１０３】
　まず、波長λ１の光源１を用いて例えば高密度用光ディスクからの再生を行う場合の光学系の作用について述べる。この場合、光源１より出射された波長λ１の光ビームは、図２図示の如く、図１の第１実施形態の光ヘッド装置と実質的に同じ変化を経て光検出器１１に至る。すなわち、光源１からの光ビームは、ビームスプリッタ３５を透過した後、コリメータレンズ４でコリメートされ平行ビームとなる。なお、ビームスプリッタ３５はｐ偏光成分を全て透過する特性であるから、光源１からの光ビームを全て透過する。
【０１０４】
　コリメータレンズ４でコリメートされた波長λ１の光ビームは、ビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５は、図４に示したように波長λ１に対してはｐ偏光成分、ｓ偏光成分を共に反射し、波長λ２に対してはｐ偏光成分を透過し、ｓ偏光成分を全て反射する特性を有する。したがって、ビームスプリッタ５では波長λ１の光ビームは反射され、ミラー４２に導かれる。
【０１０５】
　ミラー４２で反射された光ビームは、図１の第１実施形態と同様な態様で、１／４波長板７および対物レンズ８を通して、光ディスク９に照射され、その反射光が、ミラー４２に戻される。ミラー４２で反射した光ビームは、さらにビームスプリッタ５で反射し、コリメータレンズ４を通過してビームスプリッタ３５に入射する。ビームスプリッタ３５はｓ偏光成分のみ反射させる特性を有するので、波長λ１の反射光ビームの一部が該ビームスプリッタ３５で反射される。ビームスプリッタ３５で反射された光ビームは、回折型素子１７を経て光検出器１１に入射する。そして、光検出器１１からの出力信号により、光ディスク９に記録された情報信号の再生、フォーカス誤差検出およびトラッキング誤差検出が行われる。
【０１０６】
　次に、波長λ２の光源２を用いて低密度用光ディスクまたは高密度用光ディスクへの記録、あるいは消去を行う場合の光学系の作用について述べる。この場合、光源２から出射された波長λ２の光ビームは、図４２に示すような変化を経て光検出器１１に至る。すなわち、光源２からの光ビームは、コリメータレンズ１２によりコリメートされて平行ビームとなり、さらにビーム整形プリズム１３でビーム形状が円形に整形される。ビーム整形プリズム１３で整形された光ビームは、ビームスプリッタ５に偏向方向がｙ軸方向のｐ偏光として入射され、ビームスプリッタ５の図４に示したｐ偏光の透過率Ｔｐにしたがって透過する。図４の例によると、透過率Ｔｐは波長λ２ではほぼ１００％であるから、この波長λ２の光ビームはほとんど透過することになる。なお、ビームスプリッタ５の波長λ２に対する特性は、ｓ偏光成分を全て反射すれば、ｐ偏光成分の一部を透過させる特性でよい。
【０１０７】
　ビームスプリッタ５を透過した波長λ２の光ビームは、ミラー４２に入射する。ミラー４２で反射した波長λ２の光ビームは、波長λ２に対して最適化された１／４波長板７で円偏光に変換された後、対物レンズ８により絞り込まれて光ディスク９に照射され、記録または消去を行う。
【０１０８】
　次に、光ディスク９で反射された波長λ２の反射光は、対物レンズ８を入射光ビームと逆方向に通過し、１／４波長板７によってｘ軸方向の直線偏光となる。次に、ミラー４２で反射し、ｚ軸方向の直線偏光となり、ビームスプリッタ５に入射する。ビームスプリッタ５の波長λ２に対する特性は、ｓ偏光成分を反射するものであるから、ミラー４２からの光ビームは、ビームスプリッタ５で反射し、コリメータレンズ４を通過し、ビームスプリッタ３５に入射する。ビームスプリッタ３５の波長λ２に対する特性はｓ偏光成分を反射するものであるから、コリメータレンズ４からの光ビームは、ビームスプリッタ３５で反射する。したがって、光ディスク９からの波長λ２の反射光は、光源１、２のいずれにも戻らない。ビームスプリッタ３５で反射した光ビームは、回折型素子１７を通過し、光検出器１１に到達する。
【０１０９】
　このように本実施形態では、光源２から出射されたパワーの大きい波長λ２の光ビームの光ディスク９からの反射光は、光源１、２のいずれに対しても戻り光とはならないので、光源１、２を不安定にすることがなく、安定した記録・消去・再生が可能となる。
【０１１０】
　次に回折型素子１７の作用を図４４を参照して説明する。図４４では、説明の簡易化のため、ビームスプリッタ３５を省略しているが、得られる効果には、影響がない。コリメータレンズ４を通過した波長λ１およびλ２の光ビームは、回折型素子１７へ入射し、その後回折する。
【０１１１】
　入射した光ビームの波長が異なるため、それぞれの回折角θλ１、θλ２が異なる。一般に、回折角θは、ｓｉｎθ＝λ／Ｔとなる。ここでλは波長で、Ｔは回折型素子の格子のピッチである。したがって、図４４では、＋１次回折光のみを示しており、それぞれの波長の光ビームは、検出器のそれぞれの検出面１１ａ、１１ｂに照射されることになる。したがって、波長λ１およびλ２の光ビームの＋１次回折光を独立に検出できる。
【０１１２】
　ここで、例えば、回折型素子１０の格子パターンを、対物レンズ８と光ディスク９の相対的な位置ずれに応じて、光検出器１１上での光ビーム形状が変化するように、回折型素子の格子パターンを設計しておくと、分割した光検出面の各出力信号を演算することで、フォーカス誤差信号を得ることができる。例えば、特開平３−２５７の光ヘッド装置におけるような回折型素子でもよい。また、当然再生信号を得ることができる。また、図では＋１次回折光を示したが、他の次数の回折光を用いることもできる。本発明では、波長λ１およびλ２の光ビームの回折光が、光検出器上で完全に分離できる。各波長に対応する検出面１１ａ、１１ｂは、必ずしも同一の光検出器内になくてもよく、別の検出器内に配置することができる。
【０１１３】
　各波長の光ビームに対応する光検出器１１の出力から、情報信号の再生を行うことができる。また、フォーカス誤差検出およびトラッキング誤差検出は、分割された検出面の出力を演算することにより得られる。図４１に戻り、光検出器１からの信号を増幅回路２１４、２１５で増幅する。増幅回路２１４は、波長λ１の光ビームを検出した信号を増幅し、増幅回路２１５は、波長λ２の信号を増幅する。次の誤差信号演算部２１６、２１７で、それぞれの波長に対して、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成する。次に、スイッチ回路２１８、２１９で、どちらの波長の光ビームの誤差信号で制御を行うか選択する。スイッチ回路２１８、２１９で選択した誤差信号を使い、フォーカスおよびトラッキングのドライブ回路２２０、２２１とフォーカス駆動コイル２２２およびトラッキング駆動コイル２２３で、対物レンズ８を光軸方向および半径方向に動かす。これにより、光ディスクに記録された情報に対して収束した微小ビームスポットの相対位置を制御して、安定に情報の記録・消去・再生を行う。また、再生信号は、増幅回路２１４または２１５より得られる。またドライブ回路２２４、２２５で光源１、２の出力を制御する。
【０１１４】
　次に、第２５実施形態の変更例である第２６乃至２８の実施形態を図４５乃至図４７を参照して説明する。これら実施形態では、第２５実施形態と対応する部分には図中で同一符号を付し、相違点のみを説明する。
【０１１５】
　（第２６実施形態）図４５は、本発明の第２６実施形態に係る光ヘッド装置であり、第２５実施形態におけるいくつかの素子を一体化したものである。この実施形態によると、光学系をさらに小型化することができる。
【０１１６】
　（第２７実施形態）図４６は、本発明の第２７実施形態に係る光ヘッド装置であり、第２５実施形態におけるコリメータレンズ４とビームスプリッタ３５の位置を入替え、さらに、ビームスプリッタ３５にビーム整形部３６を付加してある。また、このため、凸レンズ１８を検出系に付加してある。この構成により、光源１の光の利用効率がよくなる。この場合、必ずしも、波長λ２の光源で記録し、波長λ１の光源１を用いて高密度光ディスクの再生をする必要がない。光源１の光の利用効率が高いので、高出力の波長λ１の光の光源１を用いると、高密度光ディスクに対する記録・消去・再生が十分に可能となる。また、光ディスク９からの反射光の検出効率を高くするため、１／４波長板７を波長λ１に対して最適化してもよい。
【０１１７】
　（第２８実施形態）図４７は、第２８実施形態の光ヘッド装置である。この実施形態では、光検出器を２つに分離した場合である。ここでは、波長λ１の光ビームの＋１次の回折光そして波長λ２の光ビームの−１次の回折光を、または、波長λ１の光ビームの−１次の回折光そして波長λ２の光ビームの＋１次の回折光を、別々の検出器で１１ｆ、１１ｓで検出する場合である。この場合は、それぞれ独立に光検出器の位置調整が可能であり、より精度よく誤差信号の検出ができる。
【０１１８】
　第２５〜第２８実施形態において、第１光源が記録に十分な光ビームを発することができる時は、高密度用光ディスクに対して記録・再生の両者を行うために第１光源を独立的に使用し、低密度用光ディスクに対して記録・再生の両者を行うために第２光源を独立的に使用することができる。この際、第１及び第２光源の一方は、他方が使用される時にはオフしておくことがよく、これにより、一方からの光ビームが他方からのビームに影響を及すのを防止でき、信頼性の高い記録・再生が実施可能となる。
【０１１９】
　また、互いにずれた２つの光ビーム軸を有する第１８および第１９実施形態の調整機構は、同軸状の光ビーム軸を有する第２５〜第２８実施形態にも適用可能である。
【０１２０】
　次に、図４８乃至図５１を参照して、２つの光源を使用することにより光ディスク厚さの相違に対処する実施形態を説明する。以下の実施形態では、高密度用光ディスクに対しては短波長λ１の第１光ビームにより記録と再生を行い、低密度用光ディスクに対しては長波長λ２の第２光ビームにより再生を行うことを想定している。
【０１２１】
　（第２９実施形態）図４８は、第２９実施形態の光ヘッド装置を示す図である。
【０１２２】
　図４８の光ヘッド装置の光学系は、波長λ１の第１光源３０１、波長λ２の第２光源３１４、コリメータレンズ３０２、ビーム整形プリズム３０３、ビームスプリッタ３０４、ダイクロイックミラー３０５、ミラー３０６、１／４波長板３０７、対物レンズ３０８、ミラー３１０を具備する。波長λ１の光ビームの検出系としてミラー３１０に隣接して凸レンズ３１１、第１回折型素子（第１ＨＯＥ）３１２、光検出器３１３が配設される。波長λ２の光の検出系として、ダイクロイックミラー３０５に隣接して第２回折型素子（第２ＨＯＥ）３１５、光検出器３１６が配設される。第１及び第２光検出器３１３、３１６には、増幅器３１７、３１８、誤差信号演算器３１９、３２０、切り替え回路３２１、３２２、が接続される。切り替え回路３２１、３２２には、フォーカスおよびトラッキングのドライブ回路３２３、３２４、フォーカス駆動コイル３２５、トラッキング駆動コイル３２６が接続される。
【０１２３】
　ビームスプリッタ３０４は、波長がλ１の光ビームに対して、ｐ偏光を透過し、ｓ偏光を反射する特性を有する。ダイクロイックミラー３０５は、波長λ１の光ビームを透過し、波長λ２の光ビームを反射する特性を有する。ミラー３０６、３１０は、光ビームの進行方向を変えるためのものであり、なくても光ヘッドの機能には影響を与えない。
【０１２４】
　次に、図４８の光ヘッド装置の作用を説明する。
【０１２５】
　まず、通常薄型の高密度用光ディスクＤ１の記録・消去・再生について述べる。光源３０１より出射された波長λ１の光ビームは、コリメータレンズ３０２で平行光ビームになり、ビーム整形プリズム３０３で、非等方光ビームから等方形状に整形される。その後、ビームスプリッタ３０４、ダイクロイックミラー３０５を通過する。そして、ミラー３０６で偏向され、１／４波長板３０７を通過後、対物レンズ３０８で、光ディスクＤ１の基板Ｄ１ａを通して記録層Ｄ１ｂに微小スポットとして集光される。対物レンズは３０８は、基板Ｄ１ａで発生する収差を考慮に入れ、集光位置での波長λ１の光ビームの収差量が、基準値以下になるように設計される。
【０１２６】
　光ディスクＤ１の記録層Ｄ１ｂで反射した光ビームは対物レンズ３０８、１／４波長板３０７を通り、ミラー３０６で反射する。この反射光はダイクロイックミラー３０５を通り、ビームスプリッタ３０４で反射し、さらに、ミラー３１０で偏向され、集光レンズ３１１、第１ＨＯＥ３１２、および光検出器３１３からなる信号検出系に入射する。
【０１２７】
　波長λ１の光源３０１の出射光ビームは直線偏光である。直線偏光は、１／４波長板３０７を通過すると円偏光となるため、光ディスクＤ１に入射する光ビームは円偏光ビームとなる。光ディスクＤ１からの円偏光の反射光は、再び１／４波長板３０７を通過し、この際、最初に１／４波長板３０７に入射した直線偏光の偏光方向とは９０度異なる方向の直線偏光となる。このため、光ディスクＤ１からの反射光は、ビームスプリッタ３０４で反射する。
【０１２８】
　第１ＨＯＥ３１２は、対物レンズ３０８の焦点誤差に応じて、光検出器３１３の検出面で光ビーム形状が変化するように構成される。したがって、フォーカス誤差信号は、分割された検出面を有する光検出器３１３の出力信号を演算することにより得られる。トラッキング誤差信号検出はプシュプル法である。また、増幅回路３１７で光検出器３１３の全ての分割面の和を取ることにより、情報の再生信号が得られる。
【０１２９】
　増幅回路３１７を経て、誤差信号演算部３１９でフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を生成する。これら信号により、スイッチ回路３２１、３２２を介して、フォーカスおよびトラッキングのドライブ回路３２３、３２４で、フォーカス駆動コイル３２５およびトラッキング駆動コイル３２６に電流を流し、対物レンズ３０８を光軸方向および光ディスクＤ１の上のトラックに対して垂直方向に移動する。これにより、光ディスクＤ１の記録層Ｄ１ｂに記録された情報に、対物レンズ３０８で集光した微小光スポット位置が一致するように制御でき、情報の記録・消去・再生を安定に行うことができる。
【０１３０】
　フォーカス誤差信号検出に第１ＨＯＥ３１２を、トラッキング誤差信号検出にプシュプル法を用いたが、例えば、非点収差方法等を用いた他のどんな誤差検出方法を使っても、本発明の効果は失われない。また、他の誤差検出方法に応じて、光検出面の分割も自由に変えることができる。前述の情報の再生と制御系の構成および動作に関しては、本件出願人により出願された特開平３−２５７の光ヘッド装置に詳細に述べられている。
【０１３１】
　次に、対物レンズ３０８の仕様の具体的な数値例を示す。対物レンズの開口数ＮＡ＝０．６、焦点距離ｆ＝２．１ｍｍ、ワーキングディスタンスＷＤ＝０．９ｍｍ、波長λ＝６９０ｎｍとする。基板Ｄ１ａの厚さが０．６ｍｍの光ディスクＤ１に対しては、対物レンズ３０８の集光位置での収差量は０．０２７λで、基準値（０．０３λ）以下となり、λ／ＮＡで決まる光スポットが得られる。
【０１３２】
　次に上記光ヘッド装置で、厚さが異なる高密度用光ディスクＤ１と低密度用光ディスクＤ２とを処理する場合を説明する。図４９（ａ）図示の如く、対物レンズ３０８に平行光ビームを入射した場合、０．６ｍｍ基板Ｄ１ａの光ディスクＤ１については、対物レンズ３０８の集光位置での収差量は、基準値以下となる。しかし、ディスクＤ２の基板Ｄ２ａの厚さがディスクＤ１の基板Ｄ１ａと異なる場合は、対物レンズ３０８の集光位置での収差量は、基準値以下とならない。このため、対物レンズ３０８では、λ／ＮＡで決まる光スポットが得られない。
【０１３３】
　このような場合、しかし、図４９（ｂ）図示の如く、Ｐ点の点光源からの光ビームが対物レンズ３０８の集光位置での収差量が基準値以下となるＰ点位置がある。Ｐ点の対物レンズからの距離をｄとして、対物レンズ３０８の集光位置での収差量を計算した結果は前述の図５４に示す通りである。基板Ｄ２ａの厚さは１．２ｍｍである。点光源の位置がｄ＝２７．８ｍｍで、対物レンズ３０８の集光位置での収差量は０．０２λである。また、基準値以下となる点光源の位置の範囲は、２．１ｍｍ程度ある。
【０１３４】
　したがって、基板Ｄ２ａの厚さに応じて、光源を点光源の位置とすることにより、対物レンズ３０８で微小な光スポットに集光できる。つまり、対物レンズ３０８に入射する光ビームの曲率半径を変えることにより、基板の厚さが変わったことにより発生する収差を補正できる。通常、フォーカス制御のために、対物レンズ３０８を光軸方向に移動（通常最大±０．３ｍｍ程度）するが、この場合でも収差量は基準値以下に抑制される。基準値以下となる点光源の位置の範囲の中心付近に点光源を配置することで、対物レンズ３０８の光軸方向に移動に対する許容値が対象となり、対物レンズ３０８で微小な光スポットに集光される。
【０１３５】
　また、この場合、ワーキングディスタンスＷＤ＝０．７１ｍｍ、焦点距離ｆ＝２．４ｍｍとなり、対物レンズ３０８での集光スポット位置がずれる。これは、フォーカスドライブ回路３２３により、このずれ量に応じて、対物レンズ駆動コイル３２５にオフセットを印加することにより補正できる。また実効開口数がＮＡｅ＝０．５５程度になる。このため、記録密度がλ／ＮＡｅで決まる値となる。
【０１３６】
　Ｐ点の位置に置く光源の波長は、主光源と異なるものであることが望ましい。例えば、波長７８０ｎｍの光源を使う場合は、Ｐ点の対物レンズ３０８からの距離がｄ＝２８．１ｍｍとなる。ここで、対物レンズ３０８で集光される光スポットの収差量が、基準値以下になる位置に光源を置く。
【０１３７】
　次に、前記Ｐ点に光源を配置し、例えば、図４８のように波長λ２の光源３１４を配置する。波長λ２の光源から出射した光ビームは、第２ＨＯＥ３１５を透過し、ダイクロイックミラー３０５で反射する。次に、ミラー３０６を経て、１／４波長板３０７を通過し、対物レンズ３０８で光ディスクＤ２に集光される。光ディスクＤ２からの反射光は、再び対物レンズ３０８を通過し、１／４波長板３０７を通過し、ミラー３０６を経て、ダイクロイックミラー３０５で反射する。この後、第２ＨＯＥ３１５で回折した光ビームを光検出器３１６で検出し、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号を得る。第２ＨＯＥ３１５は、第１ＨＯＥ３１２と同じ設計方法で実現できる。
【０１３８】
　次に、第２９実施形態の変更例である第３０および第３１実施形態を説明する。これら実施形態では、対応する部分には図中で同一符号を付し、相違点のみを説明する。
【０１３９】
　（第３０実施形態）図５０は、第３０実施形態の光ヘッド装置を示す図である。この実施形態は分離光学系の構成を採用しており、図中点線で包囲した部分が可動部で、残りが固定部である。可動部には２軸の対物レンズアクチュエータが配設される。２軸の対物レンズアクチュエータと共に可動部を光ディスクＤ１、Ｄ２の半径方向に移動し、ディスク上のアクセス制御を行う。また、２軸の対物レンズアクチュエータでフォーカス制御およびトラッキング制御を行う。
【０１４０】
　このように、光源３１４、第２ＨＯＥ３１５、検出器３１６、ダイクロイックミラー３０５、ミラー３０６、１／４波長板３０７、および対物レンズ３０８を、対物レンズの２軸アクチュエータと同時に動かすことにより、光源３１４と対物レンズ３０８の距離を一定値に値に保つことができる。したがって、光源３１４の光ビームを対物レンズ３０８を通して微小な光スポットとして集光でき、基板の厚さが異なった光ディスクでも、記録・消去・再生を行うことができる。
【０１４１】
　（第３１実施形態）図５１は、第３０実施形態を変更した第３１実施形態の光ヘッド装置を示す図である。すなわち、この実施形態も分離光学系の構成を採用しており、図中点線で包囲した部分が可動部で、残りが固定部である。ダイクロイックミラー３０５の反射面の向きが異なっており、ダイクロイックミラー３０５とビームスプリッタ３０４との間には、ミラー３２０が配設される。ミラー３２０は光ビームの方向を変えるためのものであるから、省略することができる。
【０１４２】
　第２９乃至第３１実施形態では、波長の異なる光源を用いた場合について説明している。通常、ある波長に対して光ディスクは再生信号等が最適化されている。例えばコンパクトディスクは７８０ｎｍである。多少波長がずれても、信号は再生できるが、波長が記録媒体にあったものが最良である。したがって、本発明のように、基板の厚さが異なる各記録媒体すなわち各光ディスクに適合した波長の光源を使用することが好ましい。
【０１４３】
　以上の実施形態では光ディスクにＰＣ媒体を用いた場合を示したが、ＭＯ媒体やＷＯ媒体を用いた場合にも同様に本発明を適用できることはいうまでもなく、また光記録媒体はディスク状のものに限らず、カード状などのものでもよい。また、第１８実施形態で使用される、高密度用及び低密度用ディスクを識別するための機構は、他の全ての実施形態に適用可能である。
【０１４４】
　以上示したように、本発明によれば一つの光ヘッドで下位の光記録媒体とのリード・ライト互換を確保でき、しかも高密度用光記録媒体の記録・再生もできるので、小さなスペースで安価に装置を構成できる利点がある。そして、高密度用光源は再生に必要なパワーしか必要としないため、低パワーで、かつ記録のための光変調を必要としない安価で実現容易な光源を使用することができる。
【０１４５】
　また、本発明によれば、例えば第１世代を赤色、第２世代を緑色、第３世代を青色、第４世代を近紫外などと、順次記録密度を上げることを考えた場合、第２世代機には赤色ＬＤ光源と再生専用の緑色光源、第３世代機には緑色光源と再生専用の青色光源と言う具合に、常に下位互換を確保しつつ記録密度・容量をアップ出来るという利点がある。
【０１４６】
　さらに、本発明によれば第１、第２波長の光源を用いた光ヘッド装置において、第２波長の反射光は第１、第２光源のいずれにも戻らない構成となっているので、例えば実施形態で説明したように第１光源を再生用、第２光源を記録・消去用あるいは記録・消去・再生用とすれば、記録・消去を行うために大きなパワーを有する第２光源から出射される第２波長の光ビームの光記録媒体からの反射光が光源への戻り光となることがないため、安定した記録・再生・消去が可能となる。しかも、二つの光源の発光位置を互いにずらせて戻り光の影響を避ける従来の技術のように、光ビームをレンズ系の中心からずれた位置を通過させることによる光記録媒体上でビーム形状が劣化するという問題がなく、また光学系の位置調整が容易となる。
【０１４７】
　また上記した装置であると、光記録媒体の記録膜にＰＣ膜を用いれば、記録膜上のデータの記録マークは、セルフシャープニング効果によって光スポットより小さく形成される。従って、波長が長く従って光スポットの大きな第２波長の光ビームを用いているにもかかわらず、小さな記録マークが形成でき、結局一つの光ヘッドで下位の光記録媒体とのリード・ライト互換と、高密度用記録媒体による高密度記録・再生が可能とすることができる。
【０１４８】
また、第１、第２光源からの第１、第２波長の光ビームを合成して光記録媒体に導き、かつ該光記録媒体からの第１、第２波長の光ビームの反射光を分離する合成・分離光学系を設ければ、位置合わせ手段を用いることなく、同様に下位リード・ライト互換と高密度光記録媒体による高密度記録・再生が可能となる。
【０１４９】
　さらに、本発明の合成・分離光学系では第１光源から出射される第１波長の光ビームはビームスプリッタを反射した後、１／４波長板を経て対物レンズで光記録媒体に照射される。また、第２光源から出射される第２波長の光ビームは、そのｐ偏光がビームスプリッタを透過し、１／４波長板で円偏光に変換された後、対物レンズで光記録媒体に照射される。一方、光記録媒体からの第１、第２波長の反射光は、対物レンズを経て１／４波長板でｐ偏光となる。従って、第２波長の反射光は、第２波長のｐ偏光成分を透過する特性を持つビームスプリッタを透過するので、第１、第２光源には戻らない。
【０１５０】
　このように第２波長の反射光は第１、第２光源には戻らない構成となっている。従って、第１光源を再生用、第２光源を記録・消去用あるいは記録・消去・再生用とすれば、記録・消去を行うために大きなパワーを有する第２光源から出射される第２波長の光ビームによる反射光が戻り光となることがないため、安定した記録・再生・消去が可能とすることができる。また、二つの光源の発光位置を互いにずらせる従来の技術と異なり、光記録媒体上でのビーム形状の劣化の問題がなく、煩雑な調整も必要としない。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】第１実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図２】図１における第１波長λ１の光の各部での偏向状態を示す図。
【図３】図１における第２波長λ２の光の各部での偏向状態を示す図。
【図４】図１におけるビームスプリッタ５の波長特性を示す図。
【図５】図１におけるビームスプリッタ６の波長特性を示す図。
【図６】第２実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図７】図６におけるビームスプリッタ５の波長特性を示す図。
【図８】図６におけるビームスプリッタ６の波長特性を示す図。
【図９】第３実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１０】第４実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１１】第５実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１２】第６実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１３】第７実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１４】第８実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１５】第９実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１６】第１０実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１７】第１１実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１８】第１２実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図１９】第１３実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図２０】第１４実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図２１】第１５実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図２２】第１６実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図２３】第１７実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図２４】第１８実施形態に係る光ディスク装置の構成図。
【図２５】同実施形態における光ディスク上の光スポットの配置説明図。
【図２６】同実施形態における光ディスク上で光スポットがずれた場合の動作説明図。
【図２７】同実施形態における光ディスク上で光スポットがずれた場合の光検出器上での光ビーム位置を説明するための図。
【図２８】図２４における相対位置ずれ検出回路の具体的な構成を示す図。
【図２９】同実施形態における光ディスク上の光スポットがトラック方向にずれた場合の動作説明図。
【図３０】同実施形態における基準ピットの再生信号波形を示す図。
【図３１】図２４における光スポットのトラック方向の位置ずれ量検出回路の具体的な構成を示す図。
【図３２】同実施形態における記録時の動作説明のためのタイムチャート。
【図３３】第１９実施形態に係る光ヘッドの光源部の構成図。
【図３４】第２０実施形態に係る光ヘッドの構成図。
【図３５】図３４における光源部の構成図。
【図３６】第２１実施形態に係る光ヘッドの構成図。
【図３７】第２２実施形態に係る光ヘッドの構成図。
【図３８】図３７における光ビーム進行方向を変えるための光学系の構成例を示す図。
【図３９】第２３実施形態に係る光ヘッドの光源部の構成図。
【図４０】第２４実施形態に係る光ヘッドの光源部の構成図。
【図４１】第２５実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図４２】図４１における第２波長λ２の光の各部の偏向状態を示す図。
【図４３】図４１におけるビームスプリッタ３５の波長特性を示す図。
【図４４】図４１における光検出系の構成図。
【図４５】第２６実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図４６】第２７実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図４７】第２８実施形態に係る光ヘッド装置の光検出系の構成図。
【図４８】第２９実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図４９】同実施形態における作用を示す構成図。
【図５０】第３０実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【図５１】第３１実施形態に係る光ヘッド装置の構成図。
【符号の説明】
【０１５２】
１…第１光源、２…第２光源、３…ビームスプリッタ、 ４…コリメータレンズ、５…ビームスプリッタ、６…ビームスプリッタ、７…１／４波長板、８…対物レンズ、９…光ディスク、１０…検出系レンズ、１１…光検出器、１２…コリメータレンズ、１３…ビーム整形プリズム、１４…、ビームスプリッタ、１５…ビームスプリッタ、１６…１／２波長板、１７…回折型素子、２１、２３…凸レンズ、２２、２４…光検出器、３１…検出系レンズ、３２…光検出器、３５…ビームスプリッタ、４１、４２…ミラー、５１ａ…第１光源、５１ｂ…第２光源、５２…コリメータレンズ、５３…偏光ビームスプリッタ、５４…１／４波長板、５５…対物レンズ、５６…光ディスク、５７…フォーカス誤差発生素子、５８…ダイクロイックプリズム、５９ａ、５９ｂ…光検出器、６０…サーボ系切換回路、６１…フォーカス誤差演算回路、６２…トラッキング誤差演算回路、６３…フォーカス用ドライブ回路、６４…トラッキング用ドライブ回路、６５…フォーカス用アクチュエータ、６６…トラッキング用アクチュエータ、６７…相対位置ずれ検出回路、６８…ピエゾ素子、６９…ピエゾ素子ドライブ回路、７０…スイッチ回路、７１、７２…プリアンプ、７３…ずれ量検出回路、７４…信号処理回路、７５…記録タイミング補正回路、７６、７７…光源ドライブ回路、７８…光ディスクカートリッジ、７９…センサホール、８０…センサホール検出器、８１…ディスク判別回路、８２、８３…２値化回路、８４…時間間隔測定回路、９１、９２…半導体レーザ、９３…可動放熱用ベース、９４…ピエゾ素子、９５…固定放熱用ベース。
【図１】
2004087119.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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