(57)【要約】      （修正有）【課題】良好なスポットの状態に集光し、良好な分解能が得られる簡略な構成の光ピックアップおよび光ディスク装置を提供する。【解決手段】波長の異なる第１光源１および第２光源２と、第１光源１からの光を透過させ光ディスク９からの戻り光を反射させる第１ミラー４と、第１ミラー４からの光を透過させ第２光源２からの光を反射させ光ディスク９からの戻り光を透過させる第２ミラー５と、第２ミラー５からの光を光ディスク９上に集光させ光ディスク９からの戻り光を第２ミラー５に導く光学系７，８と、第２ミラー５を透過し第１ミラー４により反射された戻り光を受光する受光素子３とを備え、第１光源１からの光が第１ミラー４を透過する際に発生するコマ収差と第２ミラー５を透過する際に発生するコマ収差とは互いに方向が逆であり、かつ合算した大きさはそれぞれのコマ収差のうちの大きい方のコマ収差の１／２以下になるよう設定する。【選択図】  図１
2005025854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生のためのレーザ光の最適な波長が異なる複数の方式の光ディスクを記録または再生できる光ピックアップにおいて、
出射波長の異なる第１の光源ならびに第２の光源と、第１の光源から出射した光を透過させ、かつ光ディスクからの戻り光を反射させる第１のミラーと、第１のミラーにより導かれた光を透過させ、かつ第２の光源から出射した光を反射させ、かつ光ディスクからの戻り光を透過させる第２のミラーと、第２のミラーを透過または反射した光を光ディスク上に集光させ、かつ光ディスクからの戻り光を第２のミラーに導く光学系と、前記光ディスクにより反射され再び前記光学系により第２のミラーに導かれ第２のミラーを透過し第１のミラーにより反射された光を受光する受光素子を備え、
第１の光源から出射した光が光ディスクに到達するまでに第１のミラーを透過する際に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差は互いに方向が逆であり、かつ合算したコマ収差の大きさは、第１のミラーを透過する際に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となるように設定されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
請求項１に記載の光ピックアップにおいて、前記第１のミラーは第１の光源に近い側に反射面を有しており、第２のミラーにより導かれた光ディスクからの戻り光は一旦第１のミラーの内部に入り該反射面で反射された後、第１のミラーの外部に出て前記受光素子に導かれる構成になっていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】
再生のためのレーザ光の最適な波長が異なる複数の方式の光ディスクを記録または再生できる光ピックアップにおいて、
出射波長の異なる第１の光源ならびに第２の光源と、第１の光源から出射した光を透過させ、かつ光ディスクからの戻り光を反射させる第１のミラーと、第１のミラーにより導かれた光を透過させ、かつ第２の光源から出射した光を反射させ、かつ光ディスクからの戻り光を透過させる第２のミラーと、第２のミラーを透過または反射した光を光ディスク上に集光させ、かつ光ディスクからの戻り光を第２のミラーに導く光学系と、前記光ディスクにより反射され再び前記光学系により第２のミラーに導かれ第２のミラーを透過し第１のミラーを透過した光を受光する受光素子を備え、
前記第１のミラーは受光素子に近い側に反射面を有しており、第１の光源からの出射光は一旦第１のミラーの内部に入り該反射面で反射された後、第１のミラーの外部に出て第２のミラーに導かれる構成になっており、
第１の光源から出射した光が光ディスクに到達するまでに第１のミラーに入射してから出射されるまでの間に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差は互いに方向が逆であり、かつ合算したコマ収差の大きさは、第１のミラーに入射してから出射されるまでの間に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となるように設定されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の光ピックアップにおいて、
前記第２のミラーは前記第１の光源から出射し前記第１のミラーを透過した光を反射させる機能と、前記第２の光源から出射した光を透過させる機能を有し、前記第２のミラーを反射した第１の光源からの出射光と、前記第２のミラーを透過した第２の光源からの出射光とを受光する第２の受光素子を備えていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項５】
光ピックアップと、装着された光ディスクの種類を判別するディスク種類判別手段と、そのディスク種類判別手段からの判別結果に基いて光源発光信号を出力するシステム制御回路と、そのシステム制御回路からの光源発光信号に基づいて光ピックアップの光源をオンオフ制御する光源発光回路と、前記光ディスクからの信号を検出して処理する信号処理回路を備えた光ディスク装置において、
前記光ピックアップとして請求項１ないし４のいずれか１項記載の光ピックアップを用いたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクより信号を再生する、または光ディスクに信号を記録する光ピックアップおよびそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
再生のためのレーザ光の最適な波長が異なる複数の方式の光ディスクを記録または再生できる光ピックアップおよび光ディスク装置は、様々な要求により小型化および低価格化が求められる。
【０００３】
これに対して下記特許文献１に記載の光ピックアップの第４の実施例は、波長の異なる二つの光源と、２つのハーフミラーを用いて、二つの光源からの出射光を光ディスク上に導き、光ディスクからの戻り光を受光素子上に導く構成になっている。またコリメータレンズは二つの波長の光に対して共通の構成になっている。これにより光ピックアップの光学系を簡素化し、小型化、低価格化を図っている。
【０００４】
以下、従来の光ピックアップの構成および動作を図８と図９に基いて説明する。図８は通常の光ディスク（例えばＣＤ、ＣＤ−Ｒ）を再生、記録する時の状態を示し、図９は高密度光ディスク（例えばＤＶＤ）を再生、記録する時の状態を示している。
【０００５】
これらの図において光源１，２は、それぞれ通常の光ディスク９および高密度光ディスク９の再生、記録を行なう際に最適な波長を出射する光源である。３は、光ディスク９からの戻り光を電気信号に変換する受光素子である。４は光源１からの出射光を透過し、光ディスク９からの戻り光を反射させ受光素子３に導くハーフミラーである。
【０００６】
５は光源１から出射されハーフミラー４を透過した光を透過し、光源２から出射された光を反射させ、光ディスク９からの戻り光を透過させるハーフミラーである。７は光源１，２から出射された光を平行光に変換するコリメータレンズである。８はコリメータレンズ７からの平行光を光ディスク９に集光させる対物レンズである。
【０００７】
ＣＤやＣＤ−Ｒなどの光ディスク９の再生、記録を行なう時は図８に示すように、光源１から光が出射され、その光はハーフミラー４および５を透過し、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９上に集光される。集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー５を経てハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光はハーフミラー４により反射され、受光素子３に到達する。
【０００８】
ここで光ディスク９からの戻り光はハーフミラー５を透過する際に非点収差が発生するので、この非点収差を用いてフォーカスサーボを行うことができる。このフォーカスサーボの方式を非点収差方式と言う。
【０００９】
ＤＶＤなどの高密度光ディスク９の再生、記録を行なう時は図９に示すように、光源２から光が出射され、その光はハーフミラー５により反射され、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９上に集光される。集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７を経てハーフミラー５に到達する。ハーフミラー５に到達した光はハーフミラー５を透過し、ハーフミラー４により反射され受光素子３に到達する。
【００１０】
ここで光ディスク９からの戻り光はハーフミラー５を透過する際に非点収差が発生するので、この非点収差を用いてフォーカスサーボを行うことができる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−２２２８６６号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の技術では、光源１から出射された光は光ディスク９に到達するまでにハーフミラー４、５を透過するので、ハーフミラー４、５によりコマ収差が発生してしまい、光ディスク９上で光が良好なスポットの状態に集光せず、良好な分解能が得られないという第１の問題があった。
【００１３】
また、光ディスク９からの戻り光はハーフミラー５を透過する際に、非点収差方式に必要な大きさの非点収差を発生させることができるが、同時にハーフミラー５によりコマ収差が発生してしまうので、受光素子３上で良好なスポットの状態に集光せず、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が得られないという第２の問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消して、光ディスク上で光が良好なスポットの状態に集光し、良好な分解能が得られる光ピックアップおよび光ディスク装置を提供することにある。
【００１５】
また本発明の目的は、前述した従来技術の欠点を解消して、受光素子上で光が良好な状態で集光し、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる光ピックアップおよび光ディスク装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すめため本発明の第１の手段は、再生のためのレーザ光の最適な波長が異なる複数の方式の光ディスクを記録または再生できる光ピックアップにおいて、
出射波長の異なる第１の光源ならびに第２の光源と、第１の光源から出射した光を透過させ、かつ光ディスクからの戻り光を反射させる第１のミラーと、第１のミラーにより導かれた光を透過させ、かつ第２の光源から出射した光を反射させ、かつ光ディスクからの戻り光を透過させる第２のミラーと、第２のミラーを透過または反射した光を光ディスク上に集光させ、かつ光ディスクからの戻り光を第２のミラーに導く光学系と、前記光ディスクにより反射され再び前記光学系により第２のミラーに導かれ第２のミラーを透過し第１のミラーにより反射された光を受光する受光素子を備え、
第１の光源から出射した光が光ディスクに到達するまでに第１のミラーを透過する際に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差は互いに方向が逆であり、かつ合算したコマ収差の大きさは、第１のミラーを透過する際に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記第１のミラーは第１の光源に近い側に反射面を有しており、第２のミラーにより導かれた光ディスクからの戻り光は一旦第１のミラーの内部に入り該反射面で反射された後、第１のミラーの外部に出て前記受光素子に導かれる構成になっていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第３の手段は、再生のためのレーザ光の最適な波長が異なる複数の方式の光ディスクを記録または再生できる光ピックアップにおいて、
出射波長の異なる第１の光源ならびに第２の光源と、第１の光源から出射した光を透過させ、かつ光ディスクからの戻り光を反射させる第１のミラーと、第１のミラーにより導かれた光を透過させ、かつ第２の光源から出射した光を反射させ、かつ光ディスクからの戻り光を透過させる第２のミラーと、第２のミラーを透過または反射した光を光ディスク上に集光させ、かつ光ディスクからの戻り光を第２のミラーに導く光学系と、前記光ディスクにより反射され再び前記光学系により第２のミラーに導かれ第２のミラーを透過し第１のミラーを透過した光を受光する受光素子を備え、
前記第１のミラーは受光素子に近い側に反射面を有しており、第１の光源からの出射光は一旦第１のミラーの内部に入り該反射面で反射された後、第１のミラーの外部に出て第２のミラーに導かれる構成になっており、
第１の光源から出射した光が光ディスクに到達するまでに第１のミラーに入射してから出射されるまでの間に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差は互いに方向が逆であり、かつ合算したコマ収差の大きさは、第１のミラーに入射してから出射されるまでの間に発生するコマ収差と第２のミラーを透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となるように設定されていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第４の手段は前記第１の手段ないし第３の手段において、前記第２のミラーは前記第１の光源から出射し前記第１のミラーを透過した光を反射させる機能と、前記第２の光源から出射した光を透過させる機能を有し、前記第２のミラーを反射した第１の光源からの出射光と、前記第２のミラーを透過した第２の光源からの出射光とを受光する第２の受光素子を備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第５の手段は、光ピックアップと、装着された光ディスクの種類を判別するディスク種類判別手段と、そのディスク種類判別手段からの判別結果に基いて光源発光信号を出力するシステム制御回路と、そのシステム制御回路からの光源発光信号に基づいて光ピックアップの光源をオンオフ制御する光源発光回路と、前記光ディスクからの信号を検出して処理する信号処理回路を備えた光ディスク装置において、
前記光ピックアップとして前記第１の手段ないし第４手段の光ピックアップを用いたことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
前述の第１の問題を解決するために本発明は前述のように、第１の光源１から出射した光が光ディスク９に到達するまでにハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差は方向が逆であり、かつ合算したコマ収差の大きさは、ハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となるように設定されている。
【００２２】
このようにハーフミラー４，５により発生するコマ収差をコントロールする手段について図２を用いて説明する。
【００２３】
同図においてｔ１，ｔ２はそれぞれハーフミラー４，５の厚さ、ｎ１，ｎ２はそれぞれハーフミラー４，５の屈折率、θ１，θ２はそれぞれハーフミラー４，５への光軸の入射角である。光軸の入射角θ１，θ２はハーフミラー４，５の法線を基点として図中反時計回りをプラス方向とする。入射角θ１，θ２は、−９０°＜θ１，θ２＜＋９０°の範囲にある。
【００２４】
ここで、一般の平行平板の厚さをｔ、屈折率をｎ、光軸の入射角をθとすると、平行平板を発散光中に配置することにより発生するコマ収差の大きさは次の式１に示される値Ｂに比例する。
【００２５】
2005025854.tif 000003
よって光源１から出射された光が第１のハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差の大きさに比例する値をＢ１、光源１から出射された光が第２のハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差の大きさに比例する値をＢ２とすると、次の式２、３となる。
【００２６】
2005025854.tif 000004
そしてθ１、θ２、Ｂ１、Ｂ２を次の（条件１），（条件２）を満たすように設定する。
【００２７】
（条件１）：θ１，θ２は異符号
（条件２）：０．５＜（Ｂ２／Ｂ１）＜２
このように設定することにより、光源１から出射した光が光ディスク９に到達するまでに第１のハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差と、第２のハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差は互いに打ち消し合い、合算したコマ収差の大きさは第１のハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差と第２のハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となる。
【００２８】
すなわち、合算したコマ収差の大きさに比例する値をＢｓとすると、
Ｂｓ＝｜Ｂ１−Ｂ２｜となり、
Ｂ１＞Ｂ２のときは０＜Ｂｓ＜（Ｂ１／２）
Ｂ２＞Ｂ１のときは０＜Ｂｓ＜（Ｂ２／２）となる。
【００２９】
また、Ｂ１＝Ｂ２のときはＢｓ＝０となり、ハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差の大きさは等しくなり完全に打ち消され、最も良好な条件となる。
【００３０】
前述のように０＜Ｂｓ＜（Ｂ１／２）または０＜Ｂｓ＜（Ｂ２／２）の関係にするためには、ハーフミラー４，５の厚さｔ１，ｔ２、ハーフミラー４，５の屈折率ｎ１，ｎ２、ハーフミラー４，５への光軸の入射角θ１，θ２を、前述の（条件１），（条件２）が設立するように設定すればよい。Ｂ１＝Ｂ２（Ｂｓ＝０）にすることが最も良好な条件であるが、現実にはハーフミラー４，５の厚さ、屈折率ならびに光軸の入射角などに多少のバラツキなどがあるため、それらを考慮すると（Ｂ２／Ｂ１）は０．９＜（Ｂ２／Ｂ１）＜１．１の範囲が好ましい。
【００３１】
また、前記第２の問題を解決するための手段を図１を用いて説明する。
本発明の光ピックアップにおいてハーフミラー４は光源１に近い側の面Ａに反射面を有しており、ハーフミラー５により導かれた光ディスク９からの戻り光は面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出て、受光素子３に導かれる構成になっている。
【００３２】
そしてθ１、θ２、Ｂ１、Ｂ２が前記（条件１）、（条件２）を満たすように設定されているため、光ディスク９からの戻り光がハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差と、ハーフミラー４の面Ｂから面Ａの間で発生するコマ収差は互いに打ち消し合い、合算したコマ収差の大きさはハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー４の面Ｂから面Ａの間で発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下に低減される。
【００３３】
その後、光ディスク９からの戻り光にはハーフミラー４の面Ａから面Ｂの間で発生するコマ収差が合算され受光素子３に入射される。
【００３４】
特にＢ１／Ｂ２＝１のときは、光ディスク９からの戻り光がハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー４の面Ｂから面Ａの間で発生するコマ収差は完全に互いに打ち消し合う結果となる。この場合は受光素子３に入射される光ディスク９からの戻り光のコマ収差は、ハーフミラー４の面Ａから面Ｂの間で発生する成分のみとなる。
【００３５】
一方、光ディスク９からの戻り光の非点収差成分については、ハーフミラー５を透過する際と、ハーフミラー４の面Ｂから面Ａの間を透過する際と、ハーフミラー４の面Ａから面Ｂの間を透過する際に発生するが、非点収差はこの合算の際に打ち消し合うことがないので、大きさは加算される。
【００３６】
つまり、受光素子３に入射される非点収差は前記３箇所での非点収差の大きさが全て加算されるのに対して、コマ収差はハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差と、ハーフミラー４の面Ｂから面Ａの間で発生するコマ収差が互いに打ち消し合うので、同じ光路の非点収差の大きさに対してコマ収差の大きさは低減される。
【００３７】
よって、受光素子３に入射される光の非点収差の大きさを従来の技術と同じ大きさだけ確保しても、受光素子３に入射される光のコマ収差の大きさは従来の技術よりも低減させることができる。
【００３８】
このため非点収差方式のフォーカスサーボを行う際、受光素子３上でのスポットは従来の技術よりも良好な状態で集光し、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００３９】
また、前記第１の問題および第２の問題を解決するために本発明の光ピックアップは、図３のような構成をとってもよい。
【００４０】
同図において４は光源１から出射された光を反射し、光ディスク９からの戻り光を透過させ受光素子３に導くハーフミラーである。また、ハーフミラー４は受光素子３に近い側の面Ａに反射面を有しており、光源１から出射された光は面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出てハーフミラー５に導かれる構成になっている。
【００４１】
ハーフミラー５は光源１から出射されハーフミラー４により反射された光を透過し、光源２から出射された光を反射させ、光ディスク９からの戻り光を透過させる機能を持っている。
【００４２】
光源１、光源２、受光素子３、コリメータレンズ７、対物レンズ８の機能は従来の光ピックアップと同様である。
【００４３】
本発明の光ピックアップは、光源１から出射された光がハーフミラー４の面Ｂから内部に入り面Ａで反射され、再び面Ｂから外部に出るまでの間に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差を合算したコマ収差の大きさは、ハーフミラー４の面Ｂから内部に入り面Ａで反射され、再び面Ｂから外部に出るまでの間に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となるように設定されている。
【００４４】
このようにハーフミラー４および５により発生するコマ収差をコントロールする手段について図４を用いて説明する。
【００４５】
同図においては、ハーフミラー４の面Ｂから内部に入り面Ａで反射され、再び面Ｂから外部に出るまでの間に発生するコマ収差の大きさは、ハーフミラー４の２倍の厚さのハーフミラーを透過する際に発生するコマ収差と等価と考えられる。よって（式２）のｔ１に２×ｔ１を代入して
2005025854.tif 000005
とおく。そしてθ１、θ２、Ｂ１、Ｂ２を（条件１）（条件２）を満たすように設定する。
【００４６】
このように設定することにより、光源１から出射した光が光ディスク９に到達するまでにハーフミラー４の面Ｂから内部に入り面Ａで反射され、再び面Ｂから外部に出るまでの間に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差は互いに打ち消し合い、合算したコマ収差の大きさはハーフミラー４の面Ｂから内部に入り面Ａで反射され、再び面Ｂから外部に出るまでの間に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差のうち大きい方のコマ収差の大きさの２分の１以下となる。
【００４７】
特にＢ１／Ｂ２＝１のとき、ハーフミラー４の面Ｂから内部に入り面Ａで反射され、再び面Ｂから外部に出るまでの間に発生するコマ収差とハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差の大きさは等しくなり完全に打ち消される。
【００４８】
また、光ディスク９からの戻り光はハーフミラー５を透過する際とハーフミラー４を透過する際にコマ収差が発生するが、θ１、θ２、Ｂ１、Ｂ２が（条件１），（条件２）を満たすように設定されているため、ハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差は互いに打ち消し合い低減する。
【００４９】
一方、光ディスク９からの戻り光の非点収差成分については、ハーフミラー５を透過する際とハーフミラー４を透過する際に発生するが、非点収差はこの合算の際に打ち消し合うことがないので、大きさは加算される。
【００５０】
つまり、受光素子３に入射される非点収差は前記２箇所での非点収差の大きさが全て加算されるのに対して、コマ収差はハーフミラー５を透過する際に発生するコマ収差とハーフミラー４を透過する際に発生するコマ収差は互いに打ち消し合うので、同じ光路の非点収差の大きさに対してコマ収差の大きさは低減される。
【００５１】
よって、受光素子３に入射される光の非点収差の大きさを従来の大きさだけ確保しても、受光素子３に入射される光のコマ収差の大きさは従来よりも低減させることができる。
【００５２】
このため非点収差方式のフォーカスサーボを行う際、受光素子３上でのスポットは従来よりも良好な状態で集光し、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００５３】
次に本発明の実施形態について具体的に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態としての光ピックアップの構成および動作を図１、図２を用いて説明する。
【００５４】
図１においてハーフミラー４は光源１に近い側の面Ａに反射面を有しており、ハーフミラー５により導かれた光ディスク９からの戻り光は面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出て、受光素子３に導かれる構成になっている。また、光源１から出射した光を透過させる機能を持っている。
【００５５】
ハーフミラー５は光源１から出射されハーフミラー４を透過した光を透過し、光源２から出射された光を反射させ、光ディスク９からの戻り光を透過させる機能を持っている。
【００５６】
また、本実施形態の場合、ハーフミラー４および５の厚さ、屈折率、ハーフミラー４および５に対する光軸の入射角は、光源１からの出射光に発生するコマ収差を互いに打ち消し合うようにするため図２に示したような値に設定されており、かつ合算して従来と同等の非点収差を得られるような値に設定されている。
【００５７】
ＣＤ−Ｒなどの光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源１から出射された光（７７５〜８０５ｎｍの波長を有するレーザー光）はハーフミラー４および５を透過し、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９に集光される。集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー５を経てハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光は面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出て受光素子３に到達する。
【００５８】
またＤＶＤなどの高密度光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源２から出射された光（６４５〜６６５ｎｍの波長を有するレーザー光）はハーフミラー５により反射され、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９に集光される。集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７を経てハーフミラー５に到達する。ハーフミラー５に到達した光はハーフミラー５を透過し、ハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光は面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出て受光素子３に到達する。
【００５９】
本実施形態では、光源１からの出射光が光ディスク９に到達するまでに発生するコマ収差の大きさが従来よりも低減されるため、光ディスク９上でスポットが良好な状態に集光し、良好な分解能が得られる。
【００６０】
また、受光素子３上で非点収差方式のフォーカスサーボに必要な大きさの非点収差を確保することができ、かつコマ収差の大きさは従来よりも低減されるので、受光素子３上でのスポットは従来よりも良好な状態で集光し、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００６１】
本実施形態において、シリンドリカルレンズ６が光源１とハーフミラー４の間に配置されていても良い。光源１から出射された光にはハーフミラー４および５を透過するときに非点収差が発生するが、このシリンドリカルレンズ６はこの非点収差と逆方向の非点収差を発生させ、光ディスク９に到達する光の非点収差成分を低減させる機能を持っている。また、光源１からの出射光を分割するための光学素子１０が光源１とハーフミラー４の間に配置されていても良い。またシリンドリカルレンズ６と光学素子１０は一体化されていても良い。
【００６２】
また本実施形態において、光源１および２はそれぞれ高密度光ディスクおよび通常の光ディスクの再生、記録を行なう際に最適な波長を出射する光源であるような構成であってもよい。この場合は、高密度光ディスクの再生、記録を行なう時は光源１から光が出射され、通常の光ディスクの再生、記録を行なう時は光源２から光が出射される。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態としての光ピックアップの構成および動作を図３、
図４を用いて説明する。
【００６４】
図３においてハーフミラー４は受光素子３に近い側の面Ａに反射面を有しており、光源１から出射した光は面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出てハーフミラー５に導かれる構成になっている。また、ハーフミラー５を透過した光ディスク９からの戻り光を透過させ受光素子３に導く機能を持っている。
【００６５】
ハーフミラー５は、光源１から出射されハーフミラー４を透過した光を透過し、光源２から出射された光を反射させ、光ディスク９からの戻り光を透過させる機能を持っている。
【００６６】
また、本実施形態の場合、ハーフミラー４および５の厚さ、屈折率、ハーフミラー４および５に対する光軸の入射角は、光源１からの出射光に発生するコマ収差を互いに打ち消し合うようにするため、図４に示したような値に設定されており、かつ合算して従来の技術と同等の非点収差を得られるような値に設定されている。
【００６７】
光源１および２、受光素子３、コリメータレンズ７、対物レンズ８の機能は従来
と同じである。
【００６８】
ＣＤ−Ｒなどの通常の光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源１から出射された光はハーフミラー４の面Ｂを透過し、一旦ハーフミラー４の内部に入り、反射面Ａで反射された後、再び面Ｂを透過してハーフミラー４の外部に出てハーフミラー５に導かれる。ハーフミラー５を透過し、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９に集光される。
【００６９】
集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー５を経てハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光は、ハーフミラー４を透過し受光素子３に到達する。
【００７０】
ＤＶＤなどの高密度光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源２から出射された光はハーフミラー５により反射され、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９に集光される。
【００７１】
集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー５を経てハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光は、ハーフミラー４を透過して受光素子３に到達する。
【００７２】
本実施形態では、光源１からの出射光が光ディスク９に到達するまでに発生するコマ収差の大きさが従来よりも低減されるため、光ディスク９上でスポットが良好な状態に集光し、良好な分解能が得られる。
【００７３】
また、受光素子３上で非点収差方式のフォーカスサーボに必要な大きさの非点収差を確保することができ、かつコマ収差の大きさは従来よりも低減されるので、受光素子３上でのスポットは従来よりも良好な状態で集光し、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号が得られる。
【００７４】
本実施形態において、シリンドリカルレンズ６が光源１とハーフミラー４の間に配置されていても良い。光源１から出射された光にはハーフミラー４の面Ｂから面Ａの間、および面Ａから面Ｂの間、およびハーフミラー５を透過するときに非点収差が発生するが、このシリンドリカルレンズ６はこの非点収差と逆方向の非点収差を発生させ光ディスク９に到達する光の非点収差成分を軽減させる機能を持っている。また、光源１からの出射光を分割するための光学素子１０が光源１とハーフミラー４の間に配置されていても良い。またシリンドリカルレンズ６と光学素子１０は一体化されていても良い。
【００７５】
また本実施形態において、光源１および２はそれぞれ高密度光ディスクおよび通常の光ディスクの再生、記録を実施する際に最適な波長を出射する光源であるような構成であってもよい。この場合は、高密度光ディスクの再生、記録を行なう時は光源１から光が出射され、通常の光ディスクの再生、記録を実施する時は光源２から光が出射される。
【００７６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態としての光ピックアップの構成および動作を図５を用いて説明する。
【００７７】
本実施形態では図５に示すようにハーフミラー４は光源１から遠い側の面Ｂに反射面を有しており、ハーフミラー５により導かれた光ディスク９からの戻り光は面Ｂにより反射されて受光素子３に導かれる構成になっている。
【００７８】
また、本実施形態の場合、ハーフミラー４および５の厚さ、屈折率、ハーフミラー４および５に対する光軸の入射角は、光源１からの出射光に発生するコマ収差を互いに打ち消し合うようにするため、図２に示したような値に設定されている。また、ハーフミラー５の厚さ、屈折率、ハーフミラー５に対する光軸の入射角は従来と同等の非点収差を得られるような値に設定されている。
【００７９】
ＣＤ−Ｒなどの光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源１から出射された光はハーフミラー４および５を透過し、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９に集光される。
【００８０】
集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー５を経てハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光は、面Ｂにより反射されて受光素子３に到達する。
【００８１】
ＤＶＤなどの高密度光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源２から出射された光はハーフミラー５により反射され、コリメータレンズ７により平行光に変換され、対物レンズ８により光ディスク９に集光される。
【００８２】
集光された光は光ディスク９により反射され元の光路を辿り、対物レンズ８、コリメータレンズ７、ハーフミラー５を経てハーフミラー４に到達する。ハーフミラー４に到達した光は、面Ｂにより反射されて受光素子３に到達する。
【００８３】
本実施形態では光源１からの出射光が光ディスク９に到達するまでに発生するコマ収差の大きさが従来よりも低減されるため、光ディスク９上でスポットが良好な状態に集光し、良好な分解能が得られる。
【００８４】
また、光ディスク９からの戻り光はハーフミラー４の面Ｂを透過しないので、
第１実施形態に比べて不要な反射光の光量を小さくすることができ、光利用効率が向上する。また、受光素子３上で非点収差方式のフォーカスサーボに必要な大きさの非点収差を発生させるためにハーフミラー５だけを用いているので、ハーフミラー４および５の厚さを第１実施形態に比べて厚くすることができる。あるいは屈折率を高くすることができる。あるいはハーフミラー４および５に対する光軸の入射角を大きくすることができる。
【００８５】
（第４実施形態）
次に本発明の第４実施形態としての光ピックアップの構成および動作を図６を用
いて説明する。
【００８６】
本実施の形態は第１実施形態において第１の受光素子３の他に図６に示す第２の受光素子１１を備えた構成になっている。受光素子１１は、光源１および２からの出射光を受光して電気信号に変換する受光素子である。
【００８７】
ＣＤ−Ｒなどの通常の光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源１から出射された光はハーフミラー４を透過しハーフミラー５に到達する。ハーフミラー５に到達した光の一部はハーフミラー５を透過しコリメータレンズ７に到達し、別の一部はハーフミラー５により反射され受光素子１１に導かれる。
【００８８】
ＤＶＤなどの高密度光ディスクの再生、記録を行なう時は、光源２から出射された光の一部はハーフミラー５により反射されコリメータレンズ７に到達し、別の一部はハーフミラー５を透過し受光素子１１に導かれる。
【００８９】
本実施形態では第１実施形態で述べた特長に加えて、受光素子１１で光源１および２からの出射光を受光し電気信号に変換することができるので、光源１および２の出射光の強さを制御するための信号を得ることができる。
【００９０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態としての光ディスク装置の構成および動作を図７を用いて説明する。
【００９１】
図７において光ピックアップ２０は、例えば第１実施形態で説明した光ピックアップを用いることができるし、第２実施形態ないし第４実施形態で説明した光ピックアップのうちのいずれかに置き換えて用いることもできる。
【００９２】
光ピックアップ２０の光源１および２は、光源発光回路８１によって出射光のオン，オフ、出力の制御などが行われる。受光素子３の出力は、信号処理回路８３に供給され、記録再生信号、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号などの信号が生成される。
【００９３】
ディスク種類判別手段８５は光ディスク装置に装着された光ディスクの種類、すなわちＣＤやＣＤ−ＲかあるいはＤＶＤかを判別し、その結果をシステム制御回路８０に出力する。ディスク種類判別手段８５としては、ディスクの基板厚さを光学的もしくは機械的な方法で検出する方法、ディスクまたはディスクのカートリッジに予め記録された識別マークを検出する方法などが考えられる。もしくは、ディスクの種類を仮定してディスクの信号を再生し、正常な信号が得られなければ別の種類のディスクであると判断するなどいかなる方法でもよい。
【００９４】
システム制御回路８０は、ディスク種類判別手段８５から受け取った判別結果に基いて、光源発光回路８１に光源発光信号を出力するとともに、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号をそれぞれフォーカスアクチュエータ駆動回路８６とトラッキングアクチュエータ駆動回路８７に供給する。
【００９５】
フォーカスアクチュエータ駆動回路８６とトラッキングアクチュエータ駆動回路８７の出力は、それぞれ光ピックアップ２０内の対物レンズアクチュエータ８４のフォーカスコイル８８およびトラッキングコイル８９に供給される。この結果、フォーカスサーボ動作およびトラッキングサーボ動作が行われ、各光ディスクにおいて再生または記録が実行される。
【００９６】
本実施形態において、前記第１〜４実施形態の光ピックアップを用いることにより、良好な記録再生信号を得ることができ、また良好なフォーカスサーボおよびトラッキングサーボ動作を行うことができる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明は前述のような構成になっており、２つの光源と２つのハーフミラーを備えた光学系の簡素化された光ピックアップにおいて、光源から出射した光が光ディスク上に到達するまでに発生するコマ収差を従来よりも低減させることができるので、光ディスク上で光が良好なスポットの状態に集光し、良好な分解能が得られる。
【００９８】
また、非点収差方式のフォーカスサーボに必要な大きさの非点収差を受光素子上で確保しつつ、コマ収差の大きさを従来よりも低減させることができるので、受光素子上で光が良好な状態で集光し、良好なフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を得ることができる。
【００９９】
また、第２の受光素子を備えることにより２つの光源からの出射光の強さを制御するための信号を得ることができるなどの特長を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ピックアップの概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る２つのハーフミラーの各値条件を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る光ピックアップの概略構成図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る２つのハーフミラーの各値条件を説明するための図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る光ピックアップの概略構成図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光ピックアップの概略構成図である。
【図７】本発明の第５実施形態に係る光ディスク装置のブロック図である。
【図８】従来の光ピックアップの概略構成図である。
【図９】従来の光ピックアップの概略構成図である。
【符号の説明】
１：第１の光源，２：第２の光源，３：第１の受光素子，４：第１のハーフミラー，５：第２のハーフミラー，６：シリンドリカルレンズ，７：コリメータレンズ，８：対物レンズ，９：光ディスク，１０：光学素子，１１：第２の受光素子，２０：光ピックアップ，８０：システム制御回路，８１：光源発光回路，８３：信号処理回路，８４：アクチュエータ，８５：ディスク種類判別手段，８６：フォーカスアクチュエータ駆動回路，８７：トラッキングアクチュエータ駆動回路，８８：フォーカスコイル，８９：トラッキングコイル、Ａ，Ｂ：ハーフミラーの面。
【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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