(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長が異なる光をそれぞれ出射可能とする二つの光源と、
光学的記録媒体から遠い側に配置され、該波長が異なる光を異なる方向から入射させ、一方の光は傾斜面で反射させ、他方の光は該傾斜面を透過させて、いずれの光も同じ方向に出射可能とする第１ビームスプリッタと、
該光学的記録媒体に近い側に配置され、該第１ビームスプリッタからの光を、傾斜面を透過させて該光学的記録媒体上に照射させ、該光学的記録媒体からの反射光を当該傾斜面で反射させて出射させる第２ビームスプリッタと、
該第２ビームスプリッタからの出射光を受光し、トラッキングエラーを検出するための二つの４分割サブビーム受光領域を有する受光素子と、
先行サブビームおよび後方サブビームの内周前側、内周後側、外周前側および外周後側の各出力のうち、同相位置関係にある領域を結線する同相結線と、該二つの４分割サブビーム受光領域のそれぞれの受光領域中心について点対称的な位置関係にある領域を結線する相対結線と、
該同相結線からの出力と該相対結線からの出力を切り替え可能とするスイッチ手段とを有する光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記第１ビームスプリッタは、前記波長が異なる光のうち、該波長が長い光は傾斜面を透過させ、該波長が短い光は該傾斜面で反射させる構成とした請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記第１ビームスプリッタの前記二つの光源の一方の配置側とは反対側の面であって光出射側とは異なる面に対向して、該二つの光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子が配置され、
前記波長が異なる光のうち、前記一方の光の一部を該第１ビームスプリッタの傾斜面を透過させ、前記他方の光の一部を該第１ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、該パワーコントロール用受光素子に導くように構成した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記波長が異なる光のうち、前記一方の光としての波長が短い光の一部を前記第１ビームスプリッタの傾斜面を透過させ、前記他方の光としての波長が長い光の一部を該第１ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、前記パワーコントロール用受光素子に導く請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記第２ビームスプリッタの前記受光素子の配置側とは反対側の面に対向して、前記二つの光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子が配置され、
前記波長が異なる光のいずれも、該光の一部を該第２ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、該パワーコントロール用受光素子に導くように構成した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第２ビームスプリッタの前記光学的記録媒体側に、光路を対物レンズ側に９０度曲げる立上げミラーをさらに有した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記二つの光源は共に半導体レーザ素子であり、該半導体レーザ素子からのＰ偏光のレーザ光が前記第１ビームスプリッタに入射可能とされている請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記第２ビームスプリッタと前記受光素子との間に、フォーカスエラー検出に用いられる非点収差を生成するためのシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズを光軸中心に回転調整可能とするシリンドリカルレンズ調整手段とをさらに有した請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第２ビームスプリッタは偏光ビームスプリッタであり、該第２ビームスプリッタの前記光学的記録媒体側に１／４波長板が貼り付けられている請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記第２ビームスプリッタの光出射側に配置された対物レンズおよび該対物レンズを駆動するためのアクチュエータをさらに有する請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第２ビームスプリッタの前記光源配置側とは反対側の面に対向して、該光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子と、
該第２ビームスプリッタの光出射側に配置された対物レンズおよび該対物レンズを駆動するためのアクチュエータとをさらに有する請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
トラッキングエラー検出に用いられるサブビームを形成するために前記二つの光源の光出射側に対向して配置されたグレーティング手段と、
該グレーティング手段を光軸方向に移動調整可能とするグレーティング調整手段とをさらに有する請求項１または２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の光ピックアップ装置を用いて前記光学的記録媒体に情報を記録・再生する情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の光学的記録媒体（以下、光ディスクという）に情報を光学的に記録・再生するために用いられる光ピックアップ装置および、これを用いた情報記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の光ピックアップ装置は、複数波長対応の光ピックアップ装置として、例えばＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）およびＢＤ（ブルーレイディスク）などの規格が異なる光ディスクに対応するために、光源波長が異なる二つ以上の複数の半導体レーザ素子と、この複数の半導体レーザ素子のいずれかからレーザ光が照射されて、光ディスクからの反射光を受光する受光素子とが設けられている。これにより、一つの半導体レーザ素子から出射されたレーザ光を光ディスクの情報記録面に照射し、この光ディスクの情報記録面で反射した反射光を受光素子で受光して出力信号を検出する。この検出された出力信号に基づいて、光ディスクに記録された情報を再生可能とする。
【０００３】
例えば、２種類の光ディスクの規格に対応するために、２台の異なる光ピックアップ装置が１台の光ピックアップ装置として組み込まれた２波長対応の光ピックアップ装置が知られている。
また、特許文献１〜４には、レーザ光の波長が互いに異なる２つの半導体レーザ素子を一台の光ピックアップ装置に組み込んだ２波長対応の光ピックアップ装置が開示されている。この２波長対応の光ピックアップ装置では、２種類の波長のレーザ光が１／２波長板によって偏光方向が９０度変化された後に、偏光ビームスプリッタ（以下、ＰＢＳという）に入射されて光路が合成される。以下に、この２波長対応の光ピックアップ装置について、図６を用いて詳細に説明する。
【０００４】
図６は、従来の２波長対応の光ピックアップ装置の要部構成例を示す斜視図である。
【０００５】
図６において、従来の２波長対応の光ピックアップ装置１００は、相対的に短波長であるＤＶＤ用の半導体レーザ素子１および、相対的に長波長であるＣＤ用の半導体レーザ素子２と、それぞれのレーザ光が入射される第１ＰＢＳ３および第２ＰＢＳ４と、反射光を受光して信号電荷に変換する受光素子５とを有している。
この第１ＰＢＳ３の光ディスク６側とは反対側には、フォーカスエラー検出に用いられる非点収差を生成するためにシリンドリカルレンズ７が設けられている。また、第２ＰＢＳ４の半導体レーザ素子２側とは反対側には、レーザパワーを検出して出力を調整するためにパワーコントロール用受光素子８が設けられている。
また、第２ＰＢＳ４の光ディスク６側には、光の位相をπ／４だけ変化させる１／４波長板９と、この１／４波長板９からの光を平行光にするためのコリメートレンズ１０と、光路を９０度曲げるための立ち上げミラー１１と、光ディスク６の表面に光を集光させるための対物レンズ１２とがこの順に設けられており、この対物レンズ１２の位置を調整するためにアクチュエータドラム１３およびこれを支持するアクチュエータ支持体１４が設けられている。
さらに、第１ＰＢＳ３と半導体レーザ素子１との間には、光の偏光方向を９０度変化させるための１／２波長板１５と、メインビームの他に、トラッキングエラー検出に用いられる二つのサブビームを形成するための３ビーム用グレーティング１６とがこの順に設けられている。また、第２ＰＢＳ４と半導体レーザ素子２との間には、光の偏光方向を９０度変化させるための１／２波長板１７と、メインビームの他に、トラッキングエラー検出に用いられる二つのサブビームを形成するための３ビーム用グレーティング１８とがこの順に設けられている。この１／２波長板１５および１７はそれぞれ、第１ＰＢＳ３および第２ＰＢＳ４に入射した各レーザ光をその各傾斜面（ミラー面）で反射させるために半導体レーザ素子１および２からそれぞれ出射された各Ｐ偏光をＳ偏光に偏光方向を９０度変化させている。
【０００６】
図７は、図６の２波長対応の光ピックアップ装置１００について、光学系におけるレーザ光の偏光方向を説明するための模式図であって、（ａ）は、半導体レーザ素子１および２から光ディスク６への発光経路を示す図、（ｂ）は、光ディスク６から受光素子５への受光経路を示す図である。なお、図７において、矢印は図の表面に平行なＰ偏光、二重丸は図の表面に垂直なＳ偏光を示している。
【０００７】
図７（ａ）に示すように、半導体レーザ素子１から出射されたＰ偏光のレーザ光は、図６に示す３ビーム用グレーティング１６によって３つのビームに分けられ、１／２波長板１５によってＳ偏光とされる。このＳ偏光は第１ＰＢＳ３の傾斜面によって反射され、第２ＰＢＳ４の傾斜面を透過して１／４波長板９によって進行方向に向かって時計回りの円偏光ｑ１とされる。このとき、第２ＰＢＳ４の傾斜面によって一部の光が反射され、パワーコントロール用受光素子８に入射される。
【０００８】
一方、半導体レーザ素子２から出射されたＰ偏光のレーザ光は、３ビーム用グレーティング１８によって３つのビームに分けられ、１／２波長板１７によってＳ偏光とされる。このＳ偏光は第２ＰＢＳ４の傾斜面によって反射され、１／４波長板９によって進行方向に向かって時計回りの円偏光ｑ１とされる。このとき、第２ＰＢＳ４の傾斜面を一部の光が透過して、パワーコントロール用受光素子８に入射される。
【０００９】
１／４波長板９からの右回りの円偏光ｑ１は、コリメートレンズ１０によって平行光とされ、立ち上げミラー１１によって反射して、光の進行方向が９０度だけ曲げられて、進行方向に向かって反時計回りの円偏光ｑ２とされ、対物レンズ１２によって光ディスク６の情報記録面上に集光される。
【００１０】
図７（ｂ）に示すように、光ディスク６から反射した反射光は、円偏光の向きが図７（ａ）とは逆になり、対物レンズ１２、立ち上げミラー１１さらにコリメートレンズ１０を通って１／４波長板９によってＰ偏光とされる。このＰ偏光は第２ＰＢＳ４および第１ＰＢＳ３の傾斜面を透過し、シリンドリカルレンズ７を介して受光素子５に入射される。
【００１１】
このように、半導体レーザ素子１および２からの光はそれぞれ、１／２波長板１５および１７によってＰ偏光からＳ偏光とされ、第１ＰＢＳ３および第２ＰＢＳ４の各傾斜面で反射されることによって同じ光路にまとめられる。
【００１２】
さらに、装置の小型化のために、例えば特許文献４および５には、受光素子出力を内部結線させた光ピックアップ装置が開示されている。これを図８に示している。
【００１３】
図８は、特許文献４および５に開示されている従来の光ピックアップ装置における受光素子の端子結線状態を示す回路図である。
【００１４】
図８において、この受光素子５は、フォーカスエラーを検出するためのメインビームの受光領域５ａと、トラッキングエラーを検出するためのサブビームの受光領域５ｂおよび５ｃとを有している。なお、４分割された受光領域の各領域について説明すると、図８の上下方向（縦方向）が光ディスクの外周側と内周側に対応しており、上側が光ディスクの外周側、下側が光ディスク内周側に対応している。また、図８の左右方向（横方向）は光ディスクの前方側と後方側に対応しており、左側が受光スポットの前方側、右側が受光スポットの後方側に対応している。例えば、メインビーム５ａでは、各領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれディスク外周前側、ディスク内周前側、ディスク内周後側、ディスク外周後側の信号出力にそれぞれ対応している。
【００１５】
例えば図７（ｂ）にも記載されているように、フォーカスエラーを検出するため、各光束はシリンドリカルレンズ７によって非点収差が与えられており、メインビームの受光領域５ａはＡ〜Ｄの４領域に分割されている。Ａ〜Ｄの各領域からの信号出力が
ＦＥＳ（フォーカスエラー信号）＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
という条件を満たす場合に合焦状態とし、それ以外の場合に合焦状態からずれているとして、フォーカスエラーが検出される。これによって、４つの領域にはそれぞれ信号出力端子が設けられている。
【００１６】
また、例えば特許文献４のように、トラッキングエラーを検出するため、各光束は図６の３ビーム用グレーティング１６および１８によって一つのメインビームと二つのサブビームに分けられている。この二つのサブビームの各受光領域５ｂおよび５ｃもそれぞれ、Ｅ１〜Ｅ４およびＦ１〜Ｆ４の各４分割領域にそれぞれ分割されている。ここで、各４分割領域Ｅ１およびＦ１は光ディスクの外周前側、各４分割領域Ｅ２およびＦ２は、光ディスク内周前側、各４分割領域Ｅ３およびＦ３は光ディスクの内周後側、各４分割領域Ｅ４およびＦ４は光ディスクの外周後側を示している。トラッキングエラーの検出において、各４分割領域からの信号出力が、
（Ｅ１＋Ｆ１）＋（Ｅ２＋Ｆ２）＝（Ｅ３＋Ｆ３）＋（Ｅ４＋Ｆ４）、
（Ｅ１＋Ｆ１）＋（Ｅ４＋Ｆ４）＝（Ｅ２＋Ｆ２）＋（Ｅ３＋Ｆ３）
である場合には、二つのサブビーム（または３ビームと受光素子５）の相対的な回転誤差やピッチ誤差がないものとすることができる。
【００１７】
図８に示すように、二つのサブビームの同相位置関係にある４分割領域Ｅ１とＦ１、４分割領域Ｅ２とＦ２、４分割領域Ｅ３とＦ３および４分割領域Ｅ４とＦ４を受光素子５内部で結線して出力することによって、出力端子数を減らすことが一般的に行われている。これは、見かけ上の出力の均一化や端子数の削減、装置の小型化や低コスト化に有利であると考えられる。
【特許文献１】特開平４−８２０３０号公報
【特許文献２】特開２００５−８５３３４号公報
【特許文献３】特開２００２−６３７３０号公報
【特許文献４】特開２０００−８２２２６号公報
【特許文献５】特開平７−２７２３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したように、一台の光ピックアップ装置で、異なる規格の光ディスクに対応するためには、２台の異なる光ピックアップ装置を用いるかまたは、レーザ光の波長が互いに異なる二つの半導体レーザ素子が一台の光ピックアップ装置に組み込まれていることが必要となる。このため、図６および図７に示すように、結晶性を有する１／２波長板１５，１７を用いて半導体レーザ素子１または２から出射されるレーザ光の偏光方向を変えた後、２種類の波長光を第１ＰＢＳ３および第２ＰＢＳ４に入射させている。
【００１９】
しかしながら、このような１/２波長板１５，１７を用いることによって、装置の大型化やコストアップが生じるという問題を有している。また、最近では、光ディスク装置が薄型化するにつれて、光ピックアップ装置の更なる薄型化（超薄型化）が市場から要求されており、さらに、光ピックアップ装置の普及と共に低コスト化も求められている。よって、光ピックアップ装置に多くの部品を使用することはサイズ増加に繋がる他に、コスト増加や組立作業の工数増加にも繋がる。このように、従来の２波長対応の光ピックアップ装置では、コストや組立性の観点から、市場の要求に応えられなくなってきているという問題がある。
【００２０】
さらに、ＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭのようにランドとグルーブに情報記録が可能な特殊な可読記録媒体も提案されており、光ピックアップ装置のプレーアビリティーを確保することが困難となりつつある。この問題について以下に説明する。
【００２１】
図９は、ＤＶＤ−ＲＡＭの光ディスクについて説明するための模式図であって、（ａ）は、光ディスクのランド部を説明するための要部斜視図、（ｂ）は、この光ディスクのランド部のイメージとランド部で回折パターンを含む光を反射させた場合の受光素子上での受光スポット状態を示す図、（ｃ）は、この光ディスクのグルーブ部を説明するための図、（ｄ）は、この光ディスクのグルーブ部のイメージとそのグルーブ部で回折パターンを含む光を反射させた場合の受光素子上での受光スポットの状態を示す図である。なお、図９（ａ）および（ｂ）では、その説明を簡略化のためにランドＲまたはグルーブＧと、対物レンズ１２、コリメートレンズ１０およびシリンドリカルレンズ７と、受光素子５とにおいてフォーカスエラーを検出するためのメインビーム受光領域５ａのみを示している。
【００２２】
図９（ｂ）に示すようにランドＲは光ディスク６の凸部であり、図９（ｄ）に示すようにグルーブＧは光ディスク６の凹部であるため、それら（ランドＲとグルーブＧ）で反射された光による回折パターンは明暗が反転している。
【００２３】
まず、問題がない場合について説明する。即ち、図１０（ａ）に示すように、受光スポットＨと受光素子の４分割線ｍ，ｎとにおいて相対的に回転誤差がなく、回折パターンと４分割線が平行方向および垂直方向に対して互いに対称に位置している場合について説明する。
【００２４】
上述したように、各光束はシリンドリカルレンズ７によって非点収差が与えられており、フォーカスエラーを検出するため、フォーカスエラー信号検出用のメインビーム受光領域５ａはＡ〜Ｄの４領域に分割されている。これらのＡ〜Ｄの各領域からの信号出力が次の式を満たす場合、
ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
合焦状態で、上式を満たさない場合には合焦状態からずれていると判断して、フォーカスエラーが検出される。
【００２５】
図１０（ａ）のように、相対的な回転誤差がない状態で、受光素子位置とシリンドリカルレンズ７に代表される検出用レンズが光ディスクのランドＲと同等の合焦関係にある場合に、
ＦＥＳ（ランド）＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
に位置調整されると、ランド部Ｒにおいて合焦状態である。
【００２６】
一方、図１０（ｂ）に示すように、ランドＲからグルーブＧにトラッキングを切り替えた場合についても、
ＦＥＳ（グルーブ）＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
となり、ＦＥＳ（グルーブ）の値がゼロであるという関係を満たすので、ランドＲとグルーブＧでの合焦差は発生しない。例えばＤＶＤ−ＲＡＭディスクにおいて、受光スポットＨが受光素子５のパターンに対して相対的に傾いていない場合に、ＤＶＤ−ＲディスクやＤＶＤ−ＲＡＭディスクのランドＲでデフォーカス調整をしても、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのグルーブＧでのデフォーカス差は発生しない。
【００２７】
これに対して、問題がある場合として、シリンドリカルレンズ７の製作誤差や受光素子５の取り付け回転誤差などが生じると、図１１（ａ）に示すように、受光スポットＨと受光素子５の分割線ｍ、ｎとにおいて回転誤差が生じて線対称にならない場合がある。このように受光スポットＨが回転誤差を伴っている状態で、回折パターンによる明暗を含みながら合焦状態が調整される場合、図１１（ｂ）に示すように、真円ではなく、やや楕円形状にビームを変形させることによって、
ＦＥＳ（ランド）＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
という調整が行われる。この状態で、グルーブＧにトラッキングを切り替えた場合、図１１（ｃ）に示すように、
ＦＥＳ（グルーブ）＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＜０
となって、ランドＲとグルーブＧで合焦状態が一致しないという問題が発生する。
【００２８】
さらに、光ピックアップ装置の小型化のために、受光素子５を内部結線した構成についても、トラッキングエラーを調整する際に誤差を吸収できず、再生性能を低下させる要因になっている。この再生性能低下の問題について以下に説明する。
【００２９】
図８に示すように、各サブビームの同相位置関係にある各４分割領域Ｅ１とＦ１、各４分割領域Ｅ２とＦ２、各４分割領域Ｅ３とＦ３および各４分割領域Ｅ４とＦ４を受光素子５の内部で結線して出力した構成では、受光スポットＨと受光素子５の相対的なサブビームの位置関係を、サブビームの出力から検出することができず、サブビームと受光素子５の相対的な回転誤差や受光素子５に入射されるサブビームのピッチ誤差が相殺されることになる。例えば、サブビームと受光素子５の相対的な位置ずれがある場合でも、
（Ｅ１＋Ｆ１）＝（Ｅ２＋Ｆ２）＝（Ｅ３＋Ｆ３）＝（Ｅ４＋Ｆ４）
という出力が得られ、上記式により位置ずれを検出することができない。
【００３０】
このようなサブビームと受光素子５の相対的な回転誤差や受光素子５に入射されるサブビームのピッチ誤差などが生じると、差動非点収差法におけるサブビームの非点収差出力に非対称性が発生し、トラック間の干渉を抑制することができなくなるという問題が生じる。また、サブビームのピッチ誤差によってＤＰＰ法に係る記録部のトラックと未記録部のトラックとで、トラッキングエラー信号のオフセットが変わり、サーボが不安定になるという問題が生じる。
【００３１】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、２種類のレーザ波長に対応可能で、構成部材を減らして小型化を図ることができ、さらに、フォーカスエラーやトラッキングエラーを調整して精度調整を安定して行い、ＤＶＤ−ＲＡＭなどにも適用可能な光ピックアップ装置および、これを用いた情報記録再生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】
【００３２】
本発明の光ピックアップ装置は、波長が異なる光を出射可能とする二つの光源を有し、該光源からの光を用いて光学的記録媒体に情報を記録・再生するための光ピックアップ装置において、該二つの光源が共に一偏光方向の偏光と該一偏光方向と交差する偏光とのいずれかを出射可能とし、出射される光の偏光方向に応じて、それぞれの光源が所定の位置に配置されるものであり、これにより上記目的が達成される。
【００３３】
また、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記光学的記録媒体から遠い側に配置され、前記波長が異なる光を異なる方向から入射させ、一方の光は傾斜面で反射させ、他方の光は該傾斜面を透過させて、いずれの光も同じ方向に出射可能とする第１ビームスプリッタと、該光学的記録媒体に近い側に配置され、該第１ビームスプリッタからの光を、傾斜面を透過させて該光学的記録媒体上に照射させ、該光学的記録媒体からの反射光を当該傾斜面で反射させて出射させる第２ビームスプリッタと、該第２ビームスプリッタからの出射光を受光する受光素子とをさらに有する。
【００３４】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記光学的記録媒体から遠い側に配置され、前記波長が異なる光のうち他方の光を入射させてその傾斜面で反射させる第１ビームスプリッタと、該光学的記録媒体に近い側に配置され、該第１ビームスプリッタからの光を、傾斜面を透過させ、または、該波長が異なるレーザ光のうち一方の光を入射させて該傾斜面で反射させて、該光学的記録媒体上に照射させ、該光学的記録媒体からの反射光を該傾斜面を透過させる第２ビームスプリッタと、該第２ビームスプリッタからの光を該第１ビームスプリッタの傾斜面を透過させ、該第１ビームスプリッタからの光を受光する受光素子とをさらに有する。
【００３５】
本発明の光ピックアップ装置は、波長が異なる光をそれぞれ出射可能とする二つの光源と、光学的記録媒体から遠い側に配置され、該波長が異なる光を異なる方向から入射させ、一方の光は傾斜面で反射させ、他方の光は該傾斜面を透過させて、いずれの光も同じ方向に出射可能とする第１ビームスプリッタと、該光学的記録媒体に近い側に配置され、該第１ビームスプリッタからの光を、傾斜面を透過させて該光学的記録媒体上に照射させ、該光学的記録媒体からの反射光を当該傾斜面で反射させて出射させる第２ビームスプリッタと、該第２ビームスプリッタからの出射光を受光する受光素子とを有するものであり、これにより上記目的が達成される。
本発明の光ピックアップ装置は、波長が異なる光をそれぞれ出射可能とする二つの光源と、光学的記録媒体から遠い側に配置され、該波長が異なる光を異なる方向から入射させ、一方の光は傾斜面で反射させ、他方の光は該傾斜面を透過させて、いずれの光も同じ方向に出射可能とする第１ビームスプリッタと、該光学的記録媒体に近い側に配置され、該第１ビームスプリッタからの光を、傾斜面を透過させて該光学的記録媒体上に照射させ、該光学的記録媒体からの反射光を当該傾斜面で反射させて出射させる第２ビームスプリッタと、該第２ビームスプリッタからの出射光を受光し、トラッキングエラーを検出するための二つの４分割サブビーム受光領域を有する受光素子と、先行サブビームおよび後方サブビームの内周前側、内周後側、外周前側および外周後側の各出力のうち、同相位置関係にある領域を結線する同相結線と、対称的な位置関係にある領域を結線する相対結線と、該同相結線からの出力と該相対結線からの出力を切り替え可能とするスイッチ手段とを有するものであり、これにより上記目的が達成される。
【００３６】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における第１ビームスプリッタは、前記波長が異なる光のうち、該波長が長い光は傾斜面を透過させ、該波長が短い光は該傾斜面で反射させる構成としている。
【００３７】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第１ビームスプリッタの前記二つの光源の一方の配置側とは反対側の面であって光出射側とは異なる面に対向して、該二つの光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子が配置され、前記波長が異なる光のうち、前記一方の光の一部を該第１ビームスプリッタの傾斜面を透過させ、前記他方の光の一部を該第１ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、該パワーコントロール用受光素子に導くように構成している。
【００３８】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における波長が異なる光のうち、前記一方の光としての波長が短い光の一部を前記第１ビームスプリッタの傾斜面を透過させ、前記他方の光としての波長が長い光の一部を該第１ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、前記パワーコントロール用受光素子に導く。
【００３９】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタの前記受光素子の配置側とは反対側の面に対向して、前記二つの光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子が配置され、前記波長が異なる光のいずれも、該光の一部を該第２ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、該パワーコントロール用受光素子に導くように構成している。
【００４０】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタの光出射側に光路を９０度曲げる立上げミラーをさらに有している。
【００４１】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における二つの光源は共に半導体レーザ素子であり、該半導体レーザ素子からのＰ偏光のレーザ光が前記第１ビームスプリッタに入射可能とされている。
【００４２】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタと前記受光素子との間に、フォーカスエラー検出に用いられる非点収差を生成するためのシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズを光軸中心に回転調整可能とするシリンドリカルレンズ調整手段とをさらに有している。
【００４３】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置は、波長が異なる光をそれぞれ出射可能とする二つの光源と、光学的記録媒体から遠い側に配置され、該波長が異なる光のうち、他方の光を入射させて傾斜面で反射させる第１ビームスプリッタと、該光学的記録媒体に近い側に配置され、該第１ビームスプリッタからの光を、傾斜面を透過させ、または、該波長が異なる光のうち、一方の光を入射させて該傾斜面で反射させて、該光学的記録媒体上に照射させ、該光学的記録媒体からの反射光を該傾斜面を透過させる第２ビームスプリッタと、該第２ビームスプリッタからの光を該第１ビームスプリッタの傾斜面を透過させて、該第１ビームスプリッタから出射する光を受光する受光素子とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００４４】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタからの出射光が直に対物レンズを介して前記光学的記録媒体に照射される。
【００４５】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における第１ビームスプリッタが平板で構成されている。
【００４６】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタの前記光源配置側とは反対側の面に対向して、該光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子が配置され、前記波長が異なる光のうち、前記一方の光の一部を該第２ビームスプリッタの傾斜面を透過させ、前記他方の光の一部を該第２ビームスプリッタの傾斜面で反射させて、該パワーコントロール用受光素子に導くように構成している。
【００４７】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における第２ビームスプリッタの光出射側に１／４波長板が貼り付けられている。
【００４８】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタの光出射側に配置された対物レンズおよび該対物レンズを駆動するためのアクチュエータをさらに有し、該第２ビームスプリッタおよび前記１／４波長板が一体化されて、その少なくとも一部が該アクチュエータのドラム内部に入り込んでいる。
【００４９】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記第２ビームスプリッタの前記光源配置側とは反対側の面に対向して、該光源からの光出力パワーを検出して出力調整するためのパワーコントロール用受光素子と、該第２ビームスプリッタの光出射側に配置された対物レンズおよび該対物レンズを駆動するためのアクチュエータとをさらに有し、該第２ビームスプリッタ、前記１／４波長板および該パワーコントロール用受光素子が一体化されて、その少なくとも一部が該アクチュエータのドラム内部に入り込んでいる。
【００５０】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置におけるアクチュエータのドラムが、前記光源からの光の光路を遮らないように半円状または円状にくり貫かれている。
【００５１】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における二つの光源が共に半導体レーザ素子であり、該半導体レーザ素子からのＳ偏光のレーザ光が直に前記第２および第１ビームスプリッタにそれぞれ入射可能とされている。
【００５２】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における第１ビームスプリッタと前記受光素子の間に、フォーカスエラー検出に用いられる非点収差を生成するためのシリンドリカルレンズと、該シリンドリカルレンズを光軸中心に回転調整可能とするシリンドリカルレンズ調整手段とをさらに有する。
【００５３】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置における受光素子に、トラッキングエラーを検出するための二つの４分割サブビーム受光領域を有し、先行サブビームおよび後方サブビームの内周前側、内周後側、外周前側および外周後側の各出力のうち、同相位置関係にある領域を結線する同相結線と、対称的な位置関係にある領域を結線する相対結線と、該同相結線からの出力と該相対結線からの出力を切り替え可能とするスイッチ手段とを有する。
【００５４】
さらに、好ましくは、本発明の光ピックアップ装置において、前記トラッキングエラー検出に用いられるサブビームを形成するために前記二つの光源の光出射側に対向して配置されたグレーティング手段と、該グレーティング手段を光軸方向に移動調整可能とするグレーティング調整手段とをさらに有する。
【００５５】
本発明の情報記録再生装置は、本発明の上記光ピックアップ装置を用いて前記光学的記録媒体に情報を記録・再生するものであり、これにより上記目的が達成される。
【００５６】
上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。
【００５７】
本発明にあっては、異なる波長の光（例えばレーザ光）を出射する二つの光源を有し、この二つの光源が共に、一偏光方向の偏光とこの一偏光方向と交差する偏光（例えばＰ偏光とＳ偏光）とのいずれかを出射し、この出射するレーザ光の偏光方向に応じて、それぞれの光源を所定の位置に配置している点に特徴構成がある。
【００５８】
光学的記録媒体（光ディスク）から遠い側に配置された第１ＢＳに対して、波長が異なる２種類のレーザ光をいずれもＰ偏光として異なる方向から入射させ、波長に応じて一方は第１ＢＳの傾斜面（ミラー面）で反射、他方は傾斜面を透過させて同一の光路へ出射させる。例えば、波長が長い方（他方）のレーザ光は第１ＢＳの傾斜面を透過させ、波長が短い方（一方）のレーザ光は第１ＢＳの傾斜面で反射させることができる。
【００５９】
第１ＢＳから出射されたＰ偏光のレーザ光は、光学的記録媒体に近い側に配置された第２ＢＳの傾斜面を透過して、光学的記録媒体に照射する。光学的記録媒体からの反射光であるＳ偏光成分を第２ＢＳの傾斜面で反射させて受光素子側に導く。
【００６０】
これにより、従来の光ピックアップ装置のように、１／２波長板を用いてＢＳ（ビームスプリッタ）へ入射する光の偏光方向を変えることなく、波長が異なる２種類のレーザ光をＢＳに入射させて光路を合成することが可能となり、これによって部品点数の削減を図り、小型で低コストの光ピックアップ装置を構成することが可能となる。さらに、光学的記録媒体に近い側に配置された第２ＢＳによって戻り光が偏光方向に応じて反射され、第１ＢＳ側にはほとんど光が戻ってこないため、光源としての半導体レーザ素子への戻り光によるノイズ発生を抑制して信頼性を向上させることが可能となる。
【００６１】
さらに、第１ＢＳまたは第２ＢＳ側にパワーコントロール用受光素子を設けて、レーザ光の一部を検出することにより半導体レーザ素子の光出力を調整することが可能となる。例えば、２波長のレーザ光のうち波長が長い方のレーザ光の数％〜数１０％を第１ＢＳの傾斜面で反射させ、２波長のレーザ光のうち波長が短い方のレーザ光の数％〜数１０％は第１ＢＳの傾斜面を透過させて、パワーコントロール用受光素子に導くことにより、第１ＢＳでのロスをパワーコントロールに利用して効率的なパワー配分を行うことが可能となる。さらに、第１ＢＳを透過または反射して光学的記録媒体へ向かう光束において、第２ＢＳを通過する光の一部を反射させてパワーコントロール用受光素子に導くことも可能である。このパワーコントロール用受光素子の配置は第１ＢＳ側であっても第２ＢＳ側であっても、いずれの構成も可能であるため、ＢＳの波長や偏光方向による透過または反射の比率設定における自由度が大きくなり、低コストで安定した光ピックアップ装置を構成することが可能となる。
【００６２】
さらに、第２ＢＳの光出射側に１／４波長板を貼り付けることにより、１／４波長板の面積を小さくして装置を小型化することができる。さらに、１/４波長板を第２ＢＳへ貼り付ける際に取り付け時の回転誤差を少なくし、装置の信頼性を向上させることができる。さらに、１/４波長板と第２ＢＳとの距離が短くなることにより、コリメートレンズの焦点距離の選択自由度も大きくすることができるため、装置の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
さらに、第２ＢＳからの光出射側に光路を約９０度曲げる立上げミラーを設けることにより、光路長を自由に設定可能となり、レーザノイズを回避可能な光路長を選択して、小型で精度の安定した薄型の光ピックアップ装置を作製することが可能となる。
【００６４】
さらに、一般的なフォーカスエラー検出法に用いられる非点収差を生成するために、受光素子の光入射側に対向配置されるシリンドリカルレンズにおいて、その設計・製造誤差による受光スポットの回転誤差や、受光素子の実装時の回転誤差などによって、受光素子の分割線（４分割線）に対して受光スポットの回転誤差を生じることがある。その結果、光学的記録媒体のトラックをクロスするプッシュプル信号の回折パターンが、受光素子の分割線に対して角度誤差を伴い、正確なプッシュプル回折信号を得られなくなる。そこで、シリンドリカルレンズを光軸を中心に回転調整可能な構造として回転調整することによって、光学的記録媒体のトラックをクロスするプッシュプル信号の回折パターンを、受光素子の分割線に対して正確に受光させることが可能となり、安定したトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成することが可能となる。
【００６５】
さらに、トラッキングエラーを検出するために設けられた４分割サブビーム受光領域において、一般に、先行サブビームおよび後方サブビームの内周前側、内周後側、外周前側および外周後側の各出力のうち、同相位置関係にある領域を結線することによって、出力端子数を減らすことが行われている。この構成において、同相位置関係にある領域を結線する同相結線に加えて、先行サブビームおよび後方サブビームの４分割受光領域の各領域がサブビーム受光領域の中心に対して点対称的な位置関係にある領域を結線する相対結線を設けて、受光素子を調整するときと、実際に光ピックアップ装置を使用するときとで両結線からの出力をスイッチ手段で切り替え可能とする。例えば、このスイッチ切り替え機能で出力の切り替えを行うことでにより、実際の光ピックアップ装置使用時には同相結線出力を、受光素子を調整するときには相対結線出力を用いることができる。
【００６６】
メインビームをメインビーム受光領域のセンター位置に調整した後、サブビーム受光領域を相対結線出力に切り替えることによって、同相結線の片方をオープンにする方法に比較して、サブビームの回転誤差やピッチ誤差を２倍の高感度で検出して、正確な回転調整やピッチ調整を行って高性能化を図ることが可能となる。さらに、回転調整やピッチ調整を行った後にスイッチ手段を同相結線出力に切り替えることにより、出力端子数を増やすことなく、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００６７】
さらに、トラッキングエラー検出に用いられるサブビームを形成するために設けられたグレーティング手段を、光軸方向に移動調整可能な構造として移動調整することによって、受光素子に入射されるサブビームのピッチ誤差を調整して、高性能化を図ることが可能となる。
【００６８】
他の本発明にあっては、二つのＢＳを用いて、光学的記録媒体から遠い側に配置された第１ＢＳに対して、波長が異なる２種類のレーザ光のうち、第２レーザ光をＳ偏光として入射させ、これを傾斜面（ミラー面）で反射させて、光学的記録媒体に近い側に配置された第２ＢＳの傾斜面（ミラー面）を透過させ、光学的記録媒体に照射させる。
【００６９】
また、第２ＢＳに対して、波長が異なる２種類のレーザ光のうち、第１レーザ光をＳ偏光として入射させ、傾斜面（ミラー面）を反射させて、光学的記録媒体に照射させる。
【００７０】
光学的記録媒体からの反射光である偏光成分を、第２ＢＳの傾斜面で反射させて、受光素子へ導く。第２レーザ光および第１レーザ光から出射される光はともにＳ偏光であり、両者はそれぞれ第１ＢＳ、第２ＢＳのいずれかを反射して光学的記録媒体へ向かう。
【００７１】
これにより、従来の２波長対応の光ピックアップ装置のように、１／２波長板を用いてレーザ光から出射される光の偏光方向を変えることなく、２種類のレーザ光を直接的にＢＳに入射させて光路を合成することが可能となり、これによって部品点数の削減を図り、小型で低コストの光ピックアップ装置を構成することが可能となる。さらに、立上げミラーを用いることなく第２ＢＳからのレーザ光を光学的記録媒体に照射させて、光ピックアップ装置の薄型化を図ることが可能となる。
【００７２】
さらに、第１ＢＳとして、キューブタイプの偏光ビームスプリッタを用いてもよいが、第１ＢＳとして平板タイプの偏光ビームスプリッタを用いることによって、更なる光ピックアップ装置の小型化および低コスト化を図ることが可能となる。
【００７３】
さらに、第２ＢＳにパワーコントロール用受光素子を設けて、このパワーコントロール用受光素子でレーザ光の一部を検出することにより半導体レーザ素子（光源）の出力を調整して、光出力の安定性を向上させることが可能である。例えば、第２ＢＳの傾斜面で反射される第１レーザ光の一部は第２ＢＳの傾斜面で透過させ、パワーコントロール用受光素子に導くことができる。さらに、第１ＢＳの傾斜面で反射されて第２ＢＳに入射された第２レーザ光の一部を、第２ＢＳの傾斜面で反射させて、パワーコントロール用受光素子に導くことができる。
【００７４】
さらに、第２ＢＳの光出射側に１／４波長板を貼り付けることにより、１／４波長板の面積を小さくして装置を小型化することができる。さらに、取り付け時の回転誤差を少なくし、コリメートレンズの焦点距離の選択自由度も大きくすることができるため、光ピックアップ装置の信頼性を向上させることができる。
【００７５】
さらに、第２ＢＳ、１／４波長板およびパワーコントロール用受光素子を略一体化して、その一部を対物レンズ駆動用アクチュエータのドラム内部に入り込ませることによって、光ピックアップ装置の光路長を最短化させて、小型で高密度な光ピックアップ装置を構成することが可能となる。
【００７６】
さらに、アクチュエータのドラムを一部半円状または円状にくり貫いて、アクチュエータをフォーカス方向へ追従させることによって、第１レーザ光の光路を遮らないようにすることが可能となり、光束を最適な位置に配置することが可能となる。
【００７７】
さらに、一般的なフォーカスエラー検出法に用いられる非点収差を生成するために、受光素子の光入射側に配置されるシリンドリカルレンズにおいて、その設計・製造誤差による受光スポットの回転誤差や、受光素子を実装する際の回転誤差などによって、受光素子の分割線に対して受光スポットの回転誤差を生じることがある。この結果、光学的記録媒体のトラックをクロスするプッシュプル信号の回折パターンが、受光素子の分割線に対して角度誤差を伴い、正確なプッシュプル回折信号を得ることができなくなる。そこで、シリンドリカルレンズを光軸に対して回転調整可能な構造として回転調整することによって、光学的記録媒体のトラックをクロスするプッシュプル信号の回折パターンを、受光素子の分割線に対して正確に受光させることが可能となり、安定したトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成することが可能となる。
【００７８】
さらに、トラッキングエラーを検出するために設けられた４分割サブビーム受光領域において、一般に、先行サブビームおよび後方サブビームの内周前側、内周後側、外周前側および外周後側の各出力のうち、同相位置関係にある領域を結線することによって、出力端子数を減らすことが行われている。この構成において、同相位置関係にある領域を結線する同相結線に加えて、対称的な位置関係にある領域を結線する相対結線を設けて、受光素子を調整するときと、実際に光ピックアップ装置を使用するときとで両結線からの出力をスイッチ手段で切り替え可能とする。例えば、実際の光ピックアップ装置使用時には同相結線出力を、受光素子を調整するときには相対結線出力を用いることができる。
【００７９】
メインビームをメインビーム受光領域のセンター位置に調整した後、サブビーム受光領域を相対結線出力に切り替えることによって、同相結線の片方をオープンにした場合に比較して、サブビームの回転誤差やピッチ誤差を２倍の高感度で検出して、正確な回転調整やピッチ調整を行って高性能化を図ることが可能となる。さらに、回転調整やピッチ調整を行った後に同相結線出力にスイッチを切り替えることにより、出力端子数の削減を図り、装置の小型化をはかることが可能となる。
【００８０】
さらに、トラッキングエラー検出に用いられるサブビームを形成するために設けられたグレーティング手段を、光軸方向に移動調整可能な構造として移動調整することによって、受光素子に入射されるサブビームのピッチ誤差を調整して、高性能化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００８１】
以上により、本発明によれば、２波長対応の光ピックアップ装置において、光学的記録媒体から遠い側に配置された第１ＢＳに対して、波長が異なる２種類の光（例えばレーザ光）をいずれも例えばＰ偏光として異なる方向から入射させ、光源、例えば半導体レーザ素子から出射される波長に応じて一方は傾斜面（ミラー面）を透過、他方は反射させて同一の光路へ出射させ、光学的記録媒体に近い側に配置された第２ＢＳの傾斜面を透過させて光学的記録媒体に照射させ、光学的記録媒体からの戻り光である偏光成分を、第２ＢＳのミラー面で反射させて受光素子へ導くことにより、二つのＢＳにレーザ光を入射させるために従来必要とされていた１／２波長板が不要となり、これによって装置の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、光学的記録媒体により反射してきた偏光成分を光源としての半導体レーザ素子へ至る手前の第２ＢＳで反射させて受光素子に導くことにより、半導体レーザ素子への戻り光を減らしてノイズ発生を抑制し、信頼性を向上させることができる。さらに、１／４波長板を第２ＢＳに貼り付けることによって、装置の小型化をさらに図ることができる。
【００８２】
さらに、パワーコントロール用受光素子の配置自由度を広げて、ＢＳの設計の自由度を向上させ、ＢＳの低コスト化を図ることもできる。さらに、シリンドリカルレンズを光軸中心に回転調整することによって、安定したトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号が生成可能となり信頼性を向上させることができる。さらに、トラッキングエラー検出用４分割サブビーム受光領域の同相結線出力と相対結線出力とをスイッチ手段で切り替えることによって、出力端子数を増やすことなく、サブビーム位置の調整精度を向上させることができる。さらに、トラッキングエラー検出用サブビーム生成のためのグレーティング手段を光軸方向に移動調整することによって、サブビームのピッチ誤差を調整することができる。
【００８３】
次に、他の本発明によれば、２波長対応の光ピックアップ装置において、光学的記録媒体から遠い側に配置された第１ＢＳに対して、第２レーザ光をＳ偏光として入射させて傾斜面を反射させ、光学的記録媒体に近い側に配置された第２ＢＳの傾斜面を透過させて光学的記録媒体に照射させる。また、第２ＢＳに対して、第１レーザ光をＳ偏光として入射させて傾斜面を反射させ、光学的記録媒体に照射させ、光学的記録媒体からの反射光である偏光成分を、第２ＢＳの傾斜面で反射させて受光素子へ導くことにより、二つのＢＳにレーザ光を直接入射させるために従来必要とされていた１／２波長板が不要となり、装置の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、立上げミラーを用いないことにより、装置の小型化を図ることが可能となる。さらに、第１ＢＳを平板で構成することにより、装置の小型化および低コスト化を図ることが可能となる。さらに、１／４波長板を第２ＢＳに貼り付けることによって、装置の小型化を図ることができる。さらに、第２ＢＳ、パワーコントロール用受光素子、１／４波長板などを略一体化させてその一部を対物レンズ駆動用アクチュエータのドラム内に入り込ませることによって、装置の小型化を図ることができる。
【００８４】
さらに、パワーコントロール用受光素子の配置自由度を広げて、ＰＢＳ設計の自由度を向上させ、ＢＳの低コスト化を図ることもできる。さらに、シリンドリカルレンズを光軸中心に回転調整することによって、安定したトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成して信頼性を向上させることができる。さらに、トラッキングエラー検出用４分割サブビーム受光領域の同相結線出力と相対結線出力とをスイッチで切り替えることによって、出力端子数を増やすことなく、サブビーム位置の調整精度を向上させることができる。さらに、トラッキングエラー検出用サブビーム生成のためのグレーティング手段を光軸方向に移動調整することによって、サブビームのピッチ誤差を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８５】
以下に、本発明の光ピックアップ装置の実施形態１を２波長対応の光ピックアップ装置に適応した場合ついて、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００８６】
本発明の２波長対応の光ピックアップ装置は、異なる波長のレーザ光を出射する二つの光源を有し、この二つの光源が共にＰ偏光またはＳ偏光のいずれかを出射し、この出射するレーザ光の偏光方向に応じて、それぞれの光源を所定の位置に配置している点に特徴構成がある。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る２波長対応の光ピックアップ装置の要部構成例を示す斜視図である。
【００８７】
図１において、２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａは、相対的に短波長であるＤＶＤ用の半導体レーザ素子１と、相対的に長波長であるＣＤ用の半導体レーザ素子２と、光ディスク６から遠い側に配置されたキューブタイプの第１ＢＳ３Ａと、光ディスク６に近い側に配置されたキューブタイプの第２ＢＳ４と、光ディスク６からの反射光を受光する受光素子５Ａとを有している。
【００８８】
半導体レーザ素子１または２からのレーザ光は、第１ＢＳ３Ａに対して、いずれもＰ偏光として、互いに異なる方向から入射され、短波長の半導体レーザ素子１からのレーザ光は第１ＢＳ３Ａの傾斜面（ミラー面）で光ディスク６側の光路に向けて反射され、長波長の半導体レーザ素子２からのレーザ光は第１ＢＳ３Ａの傾斜面を光ディスク６側の光路に向けて透過する。また、受光素子５Ａには、第２ＢＳ４の傾斜面で反射したＳ偏光が導かれる。
【００８９】
第２ＢＳ４の光ディスク６側には、レーザ光の位相をπ／４だけ変化させる１／４波長板９が貼り付けられており、この１／４波長板９からのレーザ光を平行光にするためのコリメートレンズ１０と、光路を９０度曲げるための立ち上げミラー１１と、光ディスク６にレーザ光を集光させるための対物レンズ１２とが設けられている。この対物レンズ１２には、その位置を調整するためにアクチュエータドラム１３およびアクチュエータ支持体１４が設けられている。
【００９０】
第２ＰＢＳ４と受光素子５Ａとの間には、フォーカスエラー検出に用いられる非点収差を生成するためにシリンドリカルレンズ７が設けられている。このシリンドリカルレンズ７には、光軸中心に回転調整するための図示しない調整手段が設けられており、さらに、回転調整を容易にするために、シリンドリカルレンズ７には切り欠き部７ａが設けられている。
【００９１】
さらに、第１ＢＳ３Ａの半導体レーザ素子１の反対側には、レーザパワーを検出して出力を調整するためにパワーコントロール用受光素子８が設けられている。
【００９２】
さらに、半導体レーザ素子１と第１ＢＳ３Ａとの間には、トラッキングエラー検出に用いられる二つのサブビームの他にメインビームを形成するためにグレーティング手段としての３ビーム用グレーティング１６が設けられ、半導体レーザ素子２と第１ＢＳ３Ａとの間には、トラッキングエラー検出に用いられる二つのサブビームの他にメインビームを形成するために３ビーム用グレーティング１８が設けられている。この３ビーム用グレーティング１６および１８にはそれぞれ、光軸方向に移動調整させるための図示しない調整手段が設けられている。さらに、３ビーム用グレーティング１６および１８の光出射側には、図６および図７に示す従来技術のような１／２波長板は設けられておらず、二つの半導体レーザ素子１および２のいずれかからのレーザ光は、共に、従来のような１／２波長板を介さずに第１ＢＳ３Ａに入射される。
【００９３】
図２は、図１の受光素子の端子結線状態を示す回路図である。
【００９４】
図２において、この受光素子５Ａは、フォーカスエラーを検出するためのメインビームの受光領域５ａと、トラッキングエラーを検出するための二つのサブビームの受光領域５ｂおよび５ｃとを有している。
【００９５】
フォーカスエラーを検出するため、各光束はシリンドリカルレンズ７によって非点収差が与えられており、メインビームの受光領域５ａはＡ〜Ｄの４領域に分割されている。なお、４分割された受光領域５ａの各領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄについて説明すると、図２の上下方向（縦方向）が光ディスクの外周・内周側に対応しており、上側がディスク外周側、下側がディスク内周側に対応している。また、図２の左右方向（横方向）は光ディスクの前方・後方側に対応しており、左側が受光スポットＨの前方、右側が受光スポットＨの後方側に対応している。例えば、メインビームの受光領域５ａでは、各４分割領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれディスク外周前側、ディスク内周前側、ディスク内周後側、ディスク外周後側の各信号出力にそれぞれ対応している。
【００９６】
Ａ〜Ｄの各４分割領域からの信号出力が
ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
上式の関係を満たす場合には合焦状態で、上式の関係を満たさない場合には合焦状態からずれているものとして、フォーカスエラーが検出される。よって、メインビームの受光領域５ａの四つの４分割領域Ａ〜Ｄにはそれぞれ、信号出力端子５１ａ〜５１ｄがそれぞれ接続されている。
【００９７】
また、トラッキングエラーを検出するため、各光束は３ビーム用グレーティング１６および１８によって一つのメインビームと二つのサブビームに分けられている。二つのサブビームの受光領域５ｂおよび５ｃについてもそれぞれ、４分割領域Ｅ１〜Ｅ４および４分割領域Ｆ１〜Ｆ４の各４領域にそれぞれ分割されている。なお、サブビームの４分割領域Ｅ１およびＦ１は光ディスク外周前側の信号出力、サブビームの４分割領域Ｅ２およびＦ２は光ディスク内周前側の信号出力、サブビームの４分割領域Ｅ３およびＦ３は光ディスク内周後側の信号出力、サブビームの４分割領域Ｅ４およびＦ４は光ディスク外周後側の信号出力を示している。トラッキングエラーの検出において、各４分割領域からの信号出力が、
（Ｅ１＋Ｆ１）＋（Ｅ２＋Ｆ２）＝（Ｅ３＋Ｆ３）＋（Ｅ４＋Ｆ４）、
（Ｅ１＋Ｆ１）＋（Ｅ４＋Ｆ４）＝（Ｅ２＋Ｆ２）＋（Ｅ３＋Ｆ３）
上記式を満たす場合に、サブビームと受光素子５の相対的な回転誤差やピッチ誤差などがないものとして検出される。
【００９８】
よって、図２に示すように、サブビームの同相位置関係にある４分割領域Ｅ１とＦ１の信号出力、４分割領域Ｅ２とＦ２の信号出力、４分割領域Ｅ３とＦ３の信号出力および、４分割領域Ｅ４とＦ４の信号出力を、受光素子５Ａ内部で結線する同相結線５２ａ〜５２ｄおよび５３ａ〜５３ｄが接続可能に設けられて、光ディスクの外周前側、内周前側、内周後側および外周外側にそれぞれ主出力端子５４ａ〜５４ｄが接続されて設けられている。
【００９９】
さらに、本実施形態１では、二つのサブビームの受光領域５ｂおよび５ｃのそれぞれの中心点に点対称的な位置関係にある４分割領域Ｅ１とＦ３の信号出力、４分割領域Ｅ２とＦ４の信号出力、４分割領域Ｅ３とＦ１の信号出力、４分割領域Ｅ４とＦ１の信号出力を受光素子５の内部で結線する相対結線５５ａ〜５５ｄが設けられている。さらに、スイッチ手段としてのスイッチ５６ａ〜５６ｄが設けられ、スイッチ５６ａ〜５６ｄによって、同相結線５２ａに対して同相結線５３ａと相対結線５５ｃとが切り替えられ、同相結線５２ｂに対して同相結線５３ｂと相対結線５５ｄとが切り替えられ、同相結線５２ｃに対して同相結線５３ｃと相対結線５５ａとが切り替えられ、同相結線５２ｄに対して同相結線５３ｄと相対結線５５ｂとが切り替えられて、各出力端子５４ａ〜５４ｄにそれぞれ接続されている。
【０１００】
このように、結線５２ａ〜５２ｄに対して、従来からある二つのサブビームの各受光領域５ｂおよび５ｃの同相位置関係にある各４分割領域を結ぶ結線、即ち、同相結線５３ａ〜５３ｄと、二つのサブビームの各受光領域５ｂおよび５ｃのそれぞれの受光領域中心について点対称となる位置関係にある一方のサブビームの受光領域５ｂと他方のサブビームの受光領域５ｃとを結ぶための結線、即ち、相対結線５５ａ〜５５ｄとを設けている。さらに、これらの２種類の結線（同相結線と相対結線）を切り替える切り替えスイッチ５６ａ〜５６ｄにより実際の動作時と受光素子５の調整時とで結線を選択して使用し、出力端子５４ａ〜５４ｄの数を増やすことなくサブビーム位置の調整精度の向上を図ることができる。
【０１０１】
上記構成により、以下に、本実施形態１の２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａの動作について説明する。
【０１０２】
図３は、図１の光ピックアップ装置１００Ａについて、光学系におけるレーザ光の偏光方向を説明するための模式図であって、（ａ）は、半導体レーザ素子１または２から光ディスク６への発光経路を示す図、（ｂ）は、光ディスク６から受光素子５への受光経路を示す図である。なお、図３（ａ）および図３（ｂ）では、矢印は図３に平行なＰ偏光、二重丸は図３に垂直なＳ偏光を示している。
【０１０３】
まず、図３（ａ）を用いて、半導体レーザ素子１または２から光ディスク６への発光経路について説明する。
【０１０４】
図３（ａ）に示すように、短波長光用（ＤＶＤ用）の半導体レーザ素子１から出射されたＰ偏光のレーザ光は、３ビーム用グレーティング１６によって３つのビームに分けられ、第１ＢＳ３Ａの傾斜面によって反射される。このとき、第１ＢＳ３Ａの傾斜面を一部の光が透過し、これがパワーコントロール用受光素子８に入射される。一方、長波長光用（ＣＤ用）の半導体レーザ素子２から出射されたＰ偏光のレーザ光は、３ビーム用グレーティング１８によって３つのビームに分けられ、第１ＢＳ３Ａの傾斜面を透過する。
【０１０５】
半導体レーザ素子１または２から出射されるいずれのレーザ光も、Ｐ偏光のまま第２ＢＳ４に入射し、第２ＢＳ４の傾斜面を透過して、１／４波長板９によって進行方向に向かって時計回りの円偏光ｑ１とされる。この第２ＢＳ４は、入射する光の偏光方向に応じて、光を反射または透過させる偏光ビームスプリッタである。
【０１０６】
この１／４波長板９からの右回りの円偏光ｑ１は、コリメートレンズ１０によって平行光とされ、立ち上げミラー１１によって進行方向が９０度曲げられて、進行方向に向かって反時計回りの円偏光ｑ２とされ、対物レンズ１２によって光ディスク６の情報記録面に集光される。
【０１０７】
図３（ｂ）では、光ディスク６から反射された反射光は、円偏光の向きが図３（ａ）の場合とは逆となり、対物レンズ１２、立ち上げミラー１１およびコリメートレンズ１０を通って１／４波長板９によってＳ偏光とされる。このＳ偏光は第２ＢＳ４の傾斜面で反射されて進行方向が９０度変えられて、シリンドリカルレンズ７を通って受光素子５Ａに入射される。
【０１０８】
このようにして、受光素子５Ａを第２ＢＳ４の反射側に設けて光ディスク６から反射されたＳ偏光を第２ＢＳ４により半導体レーザ素子１および２に至る手前で受光素子５Ａに導くことにより、半導体レーザ素子１および２への戻り光をなくし、ノイズ発生を抑制している。
【０１０９】
本実施形態１の２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａでは、図９に示すＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭのように光ディスク６のランド部（ランドＲ）とグルーブ部（グルーブＧ）に記録可能な特殊な記録媒体に情報を記録再生する場合に、図１１に示したようなランドＲとグルーブＧでの合焦ずれが生じないように、図示しない調整手段によって、シリンドリカルレンズ７が光軸中心に回転調整可能とされている。さらに、回転調整を容易に行うことができるように、図１に示すようにシリンドリカルレンズ７に切り欠き部７ａが設けられている。
【０１１０】
例えば図４（ａ）および（ｂ）に示すように、合焦調整時に光学的記録媒体上のランド部とグルーブ部で合焦値が同じになるように、
ＦＥＳ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）＝０
となるポイントまで、シリンドリカルレンズ７を光軸周りに回転調整する。ここで、図４（ａ）および（ｂ）に示すように、ランド部とグルーブ部では、フォーカスエラー検出用のメインビームの受光領域５ａに照射される回折パターンの明暗が逆であり、異なる回折パターンにおける合焦状態を一致させるためには、受光素子５Ａに対する受光スポットＨの相対的な回転誤差をなくす必要がある。
【０１１１】
図４（ａ）に示すランド部と、図４（ｂ）に示すグルーブ部で合焦値が同じになるようにシリンドリカルレンズ７を回転調整することによって、受光素子５（受光領域５ａ）上の受光スポットＨが回転し、受光素子５Ａ上の受光スポットＨが分割線ｍ、ｎに関して線対称となって、ランド部とグルーブ部間の合焦差が発生しない。さらに、情報記録時や再生時において、レーザパワー切り替え時に生じる合焦オフセット（半導体レーザ素子１または２に切り替えるときに、合焦位置が変化）も最小限となり、安定性を向上させることができる。
【０１１２】
また、本実施形態１の２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａでは、図８に示す従来技術のように、二つのサブビームの受光領域５ｂおよび５ｃの互いの同相位置関係にある４分割領域Ｅ１とＦ１、４分割領域Ｅ２とＦ２、４分割領域Ｅ３とＦ３および４分割領域Ｅ４とＦ４を結線して出力することにより出力端子数を減らす場合に、受光スポットＨと４分割領域の相対的なサブビームの位置関係をサブビームの出力から検出することができないという問題を解決するために、図２に示すように、二つのサブビームの受光領域５ｂおよび５ｃのそれぞれの受光領域中心に点対称的な位置関係にある４分割領域Ｅ１とＦ３、４分割領域Ｅ２とＦ４、４分割領域Ｅ３とＦ１および４分割領域Ｅ４とＦ２を結線可能なように、結線５２ａの出力に対して同相結線５３ａからの出力と相対結線５５ｃからの出力、結線５２ｂの出力に対して同相結線５３ｂからの出力と相対結線５５ｄからの出力、結線５２ｃの出力に対して同相結線５３ｃからの出力と相対結線５５ａからの出力、結線５２ｄの出力に対して同相結線５３ｄからの出力と相対結線５５ｂからの出力をそれぞれ切り替える各スイッチ５６ａ〜５６ｄをそれぞれ設けている。
【０１１３】
例えば、図２に示すように、受光素子５Ａを調整するときと、実際に光ピックアップ装置１００Ａを使用するときとで、内部結線をスイッチ５６ａ〜５６ｄで切り替えることができる。光ピックアップ装置１００Ａの実際の動作時には、同相結線５３ａ〜５３ｄを選択して、結線５２ａと同相結線５３ａ、結線５２ｂと同相結線５３ｂ、結線５２ｃと同相結線５３ｃ、および、結線５２ｄと同相結線５３ｄをそれぞれ、出力端子５４ａ〜５４ｄに接続することによって従来と同様に出力端子数を減らすと共に、受光素子５Ａの調整時には逆相となる相対結線５５ａ〜５５ｄを選択して出力端子５４ａ〜５４ｄに接続することによって受光スポットＨと各４分割領域の位置誤差をより明確に出力することができる。
【０１１４】
図８に示す従来技術のように、サブビームの同相位置関係にある４分割領域Ｅ１とＦ１、４分割領域Ｅ２とＦ２、４分割領域Ｅ３とＦ３および４分割領域Ｅ４とＦ４を同相結線して信号出力することによって出力端子数を減らす構成において、調整時に、内部結線を一旦オープンにしてサブビームの片側だけの出力で位置誤差を検出する方法も考えられるが、この手法よりも、４分割領域Ｅ１とＦ３、４分割領域Ｅ４とＦ２、４分割領域Ｅ２とＦ４および４分割領域Ｅ３とＦ１を相対結線して信号出力することにより、出力信号を２倍として、本来微弱なサブビーム出力をより明確化することが可能となる。これにより、内部結線を一旦オープンにしてサブビームの片側だけの出力で位置誤差を検出する方法に比べて、サブビームの受光領域５ｂおよび５ｃと受光素子５Ａの相対的な回転誤差やピッチ誤差をより明確に識別することが可能となる。
【０１１５】
さらに、本実施形態１の２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａでは、受光素子５Ａに入射されるサブビームのピッチ誤差を調整するために、図示しない調整手段によって、３ビーム用グレーティング１６および１８が調整可能とされている。
【０１１６】
受光素子５Ａ上のサブビームのピッチは、３ビーム用グレーティング１６および１８の光軸方向に位置を移動させることによって調整することができる。
【０１１７】
例えば、コリメートレンズ１０の焦点距離をｆ１、対物レンズ１２の焦点距離をｆ２、半導体レーザ素子１（または２）と３ビーム用グレーティング１６（または１８）の距離をＬ１、３ビーム用グレーティング１６（または１８）とコリメートレンズ１０の距離をＬ２、グレーティングピッチをＧｐ、使用波長をλとしたとき、光ディスク上のピッチＰは
Ｐ＝（ｆ２／ｆ１）×（ｆ１−Ｌ２）×（λ／Ｇｐ）／（ＳＱＲ（１−（λ／Ｇｐ）２））
によって与えられる。さらに、受光系の焦点距離をｆ３とした場合、焦点距離ｆ１と焦点距離ｆ３の比率が光ディスク６上のサブビームのピッチと受光素子５Ａ上のサブビームのピッチとの比率になるため、３ビーム用グレーティング１６および１８の光軸方向の位置を調整することによって、受光素子５Ａ上の３ビームのピッチを調整することが可能となる。
【０１１８】
したがって、図１に示す３ビーム用グレーティング１６および１８を光軸方向に調整して、図２に示す相対結線５５ａ〜５５ｄにおける出力バランスを同一に調整することができる。これにより、ピッチ誤差によってＤＰＰ法に係る記録部のトラックと未記録部のトラックでトラッキング誤差信号のオフセットが異なり、サーボが不安定になるという問題を解決することができる。
【０１１９】
以上のように、本実施形態１の２波長対応光ピックアップ装置１００Ａによれば、相対的に短波長であるＤＶＤ用の半導体レーザ素子１からのＰ偏光は第１ＢＳ３Ａの傾斜面で反射され、相対的に長波長であるＣＤ用の半導体レーザ素子２からのＰ偏光は第１ＢＳ３Ａの傾斜面を透過することによって、ＤＶＤ用の半導体レーザ素子１と同じ光路にまとめられて、Ｐ偏光のまま第２ＢＳ４へ入射される。いずれのレーザ光も第１ＢＳ３Ａに対してＰ偏光であり、第１ＢＳ３Ａでは、波長によって透過と反射を区別して出射光束を同一経路にまとめている。また、第２ＢＳ４は入射してくる光を偏光方向に応じて反射または透過させる偏光ビームスプリッタであり、Ｐ偏光として入射される光をＰ偏光として透過させている。さらに、光ディスク６からの反射光は、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となって戻ってくるため、第２ＢＳ４の傾斜面によってＳ偏光のほぼ１００％を反射させて、高効率で受光素子５Ａにその反射光を導くことが可能となる。したがって、二つの波長の光路合成に、従来用いていた１／２波長板を必要とせず、結晶性の１／２波長板をも使用しないことによって、より小型で安価で信頼性が高い２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａを実現することができる。
【０１２０】
また、本実施形態１では、受光経路において、第２ＰＢＳ４が二つの半導体レーザ素子１および２に至るまでの第１ＰＢＳ３Ａの前段に配置され、光ディスク６から反射したレーザ光は一旦第２ＢＳ４によってそのＳ偏光成分が全反射されて受光素子５Ａ側へ導かれる。このため、半導体レーザ素子１および２に近い側の第１ＢＳ３Ａへはほとんど戻り光が戻らず、半導体レーザ素子１および２への戻り光がほとんど発生しないため、戻り光ノイズと呼ばれるレーザノイズの発生を未然に防ぐことができる。
【０１２１】
さらに、本実施形態１では、図１に示すように、波長が長いＣＤ用の半導体レーザ素子２からのレーザ光の数％から数十％を第１ＢＳ３Ａで反射させ、波長が短いＤＶＤ用の半導体レーザ素子１からのレーザ光の数％から数十％を第１ＢＳ３Ａを透過させて、パワーコントロール用受光素子８に導いている。よって、第１ＢＳ３Ａでのレーザ光のロスをパワーコントロールに利用することが可能で、効率的なパワー配分を行うことができる。
【０１２２】
なお、図１では第１ＢＳ３Ａにパワーコントロール用受光素子８を配置しているが、図５に示す２波長対応の光ピックアップ装置１００Ｂのように、第２ＢＳ４側にパワーコントロール用受光素子８を配置した構成も可能である。この場合、第１ＢＳ３Ａから出射して光ディスク６へ向かう光束のうち、その光束の一部が第２ＢＳ４の傾斜面によって反射して、パワーコントロール用受光素子８側に導かれる。図１および図５のいずれの構成も可能であるため、ＢＳの波長と偏光方向、反射と透過の設計の自由度が大きくなり、安価なＢＳを採用することが可能となる。なお、図１に示す２波長対応の光ピックアップ装置１００Ａと図５に示す２波長対応の光ピックアップ装置１００Ｂについては、パワーコントロール用受光素子８の配置以外は双方とも同様の構成である。
【０１２３】
さらに、本実施形態１では、第２ＢＳ４の出射面側である光ディスク６側に１／４波長板９が貼り付けられているため、有効光束を小さくして、１／４波長板９を最小面積で構成し、光ピックアップ装置の小型化を図ることが可能である。さらに、１／４波長板９の取り付け時に生じる回転誤差を防ぎ、１／４波長板９が第２ＢＳ４に貼り付けられているため、コリメートレンズ１０の焦点距離の選択の自由度も広くなるため、安価で小型で信頼性が高い光ピックアップ装置を実現することが可能となる。
【０１２４】
さらに、本実施形態１では、コリメートレンズ１０からの出射光が途中で垂直に立ち上げられるように立上げミラー１１が設置され、その後で対物レンズ１２に入射される。この構成により、光ピックアップ装置の光路長の選択の自由度が広くなり、レーザノイズを意識的に回避可能な光路長を選択することも可能となる。例えば、半導体レーザ素子の共振器長をＬ１、半導体レーザ素子の屈折率をＮ１とし、光ピックアップ装置の空気換算光路長をＬ２、整数をｎとすると、
Ｌ１×Ｎ１＝ｎ×Ｌ２
という節目において半導体レーザ素子と光ピックアップ装置の光学系光路長によって二つの共振器が構成されることとなり、ノイズが増大する。そこで、コリメートレンズ１０からの光束部の長さを自由に設定可能な構成（光路を曲げない場合には長さ方向のサイズだけで光路が設定されるが、曲げた場合には長さ方向と高さ方向のサイズで光路を設定できるから、自由度が広がる）とすることによって、上記節目の距離関係を避けるように光路長を設定可能となり、ノイズ回避に非常に有効な手段となると共に、薄型の光ピックアップ装置を構成することも可能となる。
【０１２５】
さらに、本実施形態１では、シリンドリカルレンズ７を光軸中心に回転調整することにより、図９に示すＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭのようにランド部とグルーブ部に記録可能な特殊な記録媒体において、図１１に示したようなランド部とグルーブ部での合焦ずれを防ぐことができる。さらに、シリンドリカルレンズ７に設けられた切り欠き部７ａによって、回転調整を容易に行うことができる。
【０１２６】
さらに、本実施形態１では、図２に示すように、受光素子５Ａを調整するときと、実際に光ピックアップ装置を使用するときとで、内部結線をスイッチ５６ａ〜５６ｄで切り替えて、実際の動作時には同相結線５３ａ〜５３ｄからの各出力を選択して出力端子数を減らすと共に、受光素子５Ａの調整時には相対結線５５ａ〜５５ｄからの出力を選択して受光スポットＨと受光領域（各４分割領域）の位置誤差をより明確に出力することができる。
【０１２７】
さらに、本実施形態１では、３ビーム用グレーティング１６および１８を光軸方向に移動調整することにより、受光素子５Ａ上の３ビームピッチを調整して、図２に示す相対結線における出力バランスを同一に調整して、トラッキングサーボを安定して行うことができる。
【０１２８】
さらに、本実施形態１において、シリンドリカルレンズ７を光軸中心に回転調整可能とすることにより、図９に示すＤＶＤ−ＲやＤＶＤ−ＲＡＭのようにランドＲとグルーブＧに記録可能な特殊な記録媒体において、図１１に示したようなランドＲとグルーブＧでの合焦ずれを防ぐことができる。さらに、シリンドリカルレンズ７に設けられた切り欠き部７ａによって、回転調整を容易に行うことができる。
【０１２９】
さらに、本実施形態１において、図２に示すように、同相結線および相対結線を設けて内部結線をスイッチで切り替え可能とすることによって、実際の動作時には結線５２ａ〜５２ｄに対して同相結線５３ａ〜５３ｄからの出力を選択して出力端子数を減らすと共に、受光素子の調整時には、結線５２ａ〜５２ｄに対して相対結線５５ａ〜５５ｄからの出力を選択して受光スポットＨと受光領域（各分割領域）の位置誤差をより明確に出力することができる。
【０１３０】
さらに、本実施形態１において、３ビーム用グレーティング１６および１８を光軸方向に移動調整可能とすることにより、受光素子５Ａ上の３ビームピッチを調整して、図２に示す相対結線における出力バランスを同一に調整して、トラッキングサーボを安定して行うことができる。
【０１３１】
上述したように、それぞれ異なる波長のレーザ光をＰ偏光またはＳ偏光のいずれかとして、出射光の偏光方向に応じて、レーザ位置および受光素子の位置を決定する。このことにより、構成部材を削減することができ、装置の小型化を図ることができる。
【０１３２】
また、トラッキングエラーを検出するためのサブビームの受光領域の中心について点対称的な位置関係にある各４分割領域を結線して出力する相対結線出力と同相位置関係にある各４分割領域を結線して出力する同相結線出力との切り替えスイッチを設けることにより、出力端子の数を増やすことなく調整精度を向上させることができる。
【０１３３】
なお、上記実施形態１では、ＣＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光に対応することが可能な２波長対応の光ピックアップ装置について説明したが、これに限らず、本発明は、ＢＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光の２波長に対応可能とすることもできる。また、これらのＣＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光、またはＢＤ用レーザ光とＤＶＤ用レーザ光は共に同時に光らせてもよいし、使用するディスクの種類に応じて別々に光らせてもよい。
【０１３４】
また、上記実施形態１では特に説明しなかったが、本発明の光ピックアップ装置を用いて、光ディスク６を回転制御するターンテーブルや、本発明の光ピックアップ装置からの信号や、本発明の光ピックアップ装置への信号を所定の信号処理して表示装置の表示画面上に表示したり、出力装置からプリントアウトしたりすることが可能な情報記録再生装置を構成することもできる。
【０１３５】
さらに、上記実施形態１では特に説明しなかったが、非点収差を第１ＰＢＳ３Ｂで発生させ、センサーレンズ（円柱レンズ）を廃止することができることについて説明する。上記実施形態２の第１ＢＳ３Ｂが平板となっているが、光ディスク６で反射して戻ってきた光が、光軸に対して斜めに置かれた平板（第１ＢＳ３Ｂ）を通過することにより非点収差が発生するので、このような縦型の配置にできれば非点収差を発生させるセンサーレンズは廃止することができる。
【０１３６】
以上のように、本発明の好ましい実施形態１を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、ＤＶＤ／ＣＤ、ＢＤ／ＤＶＤなどの規格が異なる光ディスクに対応するため、２種類以上の光源波長を有する光源としての半導体レーザ素子と、光ディスクからの反射光を受光する受光素子とを有する光ピックアップ装置および、これを用いた情報記録再生装置の分野において、光学的記録媒体から遠い側に配置された第１ＢＳに対して、波長の異なる２種類の半導体レーザ光をいずれもＰ偏光として異なる方向から入射させ、波長に応じて一方は傾斜面を透過、他方は反射させて同一の光路へと出射させ、光ディスクに近い側に配置された第２ＢＳの傾斜面を透過させて光ディスクの表面に照射させ、光ディスクからの戻り光であるＳ偏光成分を、第２ＢＳの傾斜面で反射させて受光素子へ導くことにより、２つのＢＳにレーザ光を入射させるために従来必要とされていた１／２波長板が不要となり、装置の小型化および低コスト化が可能となる。さらに、半導体レーザ素子への戻り光を減らしてノイズ発生を抑制し、信頼性を向上させることができる。さらに、１／４波長板を第２ＢＳに貼り付けることによって、更なる装置の小型化を図ることができる。
【０１３８】
また、他の本発明は、ＤＶＤ／ＣＤ、ＢＤ／ＤＶＤなどの規格が異なる光ディスクに対応するため、２種類以上の光源波長を有する光源としての半導体レーザ素子と、ディスクからの反射光を受光する受光素子とを有する光ピックアップ装置において、光ディスクから遠い側に配置された第１ＢＳに対して、第２レーザ光をＳ偏光として入射させて傾斜面を反射させ、光ディスクに近い側に配置された第２ＢＳの傾斜面を透過させて光ディスクに照射させ、また、第２ＢＳに対して、第１レーザ光をＳ偏光として入射させて傾斜面を反射させて、光ディスクに照射させ、光ディスクからの反射光であるＳ偏光成分を、第２ＢＳさらに第１ＢＳの各傾斜面を透過させて受光素子へと導くことにより、２つのＢＳにレーザ光を入射させるために従来必要とされていた１／２波長板を不要にでき、装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【０１３９】
さらに、シリンドリカルレンズを光軸中心に回転調整することによって、安定したトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信号を生成して信頼性を向上させることができる。さらに、トラッキングエラー検出用４分割サブビーム受光領域の同相結線出力と相対結線出力とをスイッチで切り替えることによって、出力端子数の削減を図ると共に、サブビーム位置の調整精度を向上させることができる。さらに、トラッキングエラー検出用サブビーム生成のためのグレーティングを光軸方向に移動調整することによって、サブビームのピッチ誤差を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の実施形態１に係る２波長対応の光ピックアップ装置の要部構成例を示す斜視図である。
【図２】図１の受光素子の端子結線状態を示す回路図である。
【図３】図１の光ピックアップ装置について、光学系におけるレーザ光の偏光方向を説明するための模式図であって、（ａ）は、各半導体レーザ素子から光ディスクへの発光経路を示す図、（ｂ）は、光ディスクから受光素子５への受光経路を示す図である。
【図４】図１の光ピックアップ装置について、（ａ）は、ランド部で回折パターンを含む光を反射させて合焦調整した受光素子上での受光スポット状態を示す図、（ｂ）は、ランド部からグルーブ部に切り替えたときの受光素子上での受光スポット状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る２波長対応の光ピックアップ装置の他の要部構成例を示す斜視図である。
【図６】従来の２波長対応の光ピックアップ装置の要部構成例を示す斜視図である。
【図７】図６の光ピックアップ装置について、光学系におけるレーザ光の偏光方向を説明するための模式図であり、（ａ）は、図６の各半導体レーザ素子から光ディスクへの発光経路を示す図、（ｂ）は、図６の光ディスクから受光素子への受光経路を示す図である。
【図８】特許文献４および５に開示されている従来の光ピックアップ装置における受光素子の端子結線状態を示す回路図である。
【図９】ＤＶＤ−ＲＡＭの光ディスクについて説明するための模式図であって、（ａ）は、光ディスクのランド部を説明するための要部斜視図、（ｂ）は、この光ディスクのランド部のイメージとランド部で回折パターンを含む光を反射させた場合の受光素子上での受光スポット状態を示す図、（ｃ）は、この光ディスクのグルーブ部を説明するための図、（ｄ）は、この光ディスクのグルーブ部のイメージとそのグルーブ部で回折パターンを含む光を反射させた場合の受光素子上での受光スポット状態を示す図である。
【図１０】受光スポットと受光素子の４分割線とにおいて相対的に回転誤差がなく、回折パターンと分割線が平行方向および垂直方向に対して対称に位置している場合について、（ａ）は、ランド部で回折パターンを含む光を反射させた場合の受光素子上での受光スポットの状態を示す図、（ｂ）は、ランド部からグルーブ部に切り替えたときの受光素子上での受光スポットの状態を示す図である。
【図１１】受光スポットと受光素子の４分割線とにおいて回転誤差が生じて線対称にならない場合について、（ａ）は、ランド部で回折パターンを含む光を反射させた場合の受光素子上での受光スポットの状態を示す図、（ｂ）は、ランド部でビームを変形させて合焦調整した受光素子上での受光スポットの状態を示す図、（ｃ）は、ランド部からグルーブ部に切り替えたときの受光素子上での受光スポットの状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１  半導体レーザ素子（ＤＶＤ用半導体レーザ素子）
２  半導体レーザ素子（ＣＤ用半導体レーザ素子）
３Ａ、３Ｂ  第１ＢＳ
４  第２ＢＳ
５Ａ  受光素子
５ａ  メインビーム受光領域
５ｂ、５ｃ  サブビーム受光領域
５２ａ〜５２ｄ  結線
５３ａ〜５３ｄ  同相結線
５４ａ〜５４ｄ  出力端子
５５ａ〜５５ｄ  相対結線
５６ａ〜５６ｄ  スイッチ
６  光ディスク（光学的記録媒体）
７  シリンドリカルレンズ
７ａ  シリンドリカルレンズの切り欠き部
８  パワーコントロール用受光素子
９  １／４波長板
１０  コリメートレンズ
１１  立上げミラー
１２  対物レンズ
１３  アクチュエータドラム
１３ａ  アクチュエータドラムのくり貫き部
１４  アクチュエータ支持体
１６、１８  ３ビーム用グレーティング
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ  光ピックアップ装置
【図１】
0004557862.tif 000002
【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】
0004557862.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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