(57)【要約】【課題】複数の光ディスクの再生に対応するマルチレーザ光源を含む3つの光源を有す光ピックアップにおいて、低コストの光学部品を用いても、光利用効率を高めることができる小型で低コストの光ピックアップ装置を実現する。【解決手段】マルチレーザ光源100の第2の光源100dと第3の光源100cを、図中Y軸に沿った方向に配置することで第2の光源100dと第3の光源100cを光ディスクの記録面に対して略垂直方向に並んで配置し、それぞれの光ディスクからの反射光を光検出器103で検出する。【選択図】図１
2013257921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の波長の光を出射する第1の光源と、
第2の波長の光を出射する第2の光源と同一パッケージに収められた第3の波長の光を出射する第3の光源と、
第1の光源から出射された光を複数の光ビームに分岐する回折素子と、
それぞれの光を対物レンズに導き、光ディスクに集光する光学系と、
第2および第3の光源と対物レンズとの間に平板型光学素子を有し、
光ディスクからの反射光を受光する光検出器と
を有する光ピックアップ装置であって、
第2の光源と第3の光源が光ディスクの記録面に対して略垂直方向に並んで配置されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
記光検出器は複数の受光部を有し、
光ディスクから反射された第1の波長の光のみを受光する第1の受光部と、
光ディスクから反射された第2の波長の光のみを受光する第2の受光部と、
光ディスクから反射された第3の波長の光のみを受光する第3の受光部と
からなる請求項1記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記第1の受光部のうち、前記回折素子により分岐された光による光ディスクからの反射光を受光する受光部は、前記反射光の中心近傍に受光面を持たず、少なくとも2つ以上の受光面の組合せで、1つの受光部を構成していることを特徴とする、請求項2記載の光ピックアップ
【請求項４】
前記光検出器は複数の受光部を有し、
光ディスクから反射された第1の波長の光と、第2の波長の光を受光する第1の受光部と、
前記回折素子により分岐された光のうち、光ディスクから反射された第1の波長の光と、第3の波長の光を受光する第2の受光部と、
を有する請求項1記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記第1の光源が前記第1の波長の光を出射している際に、前記第2の受光部において、
前記回折素子により分岐された光による光ディスクからの反射光を受光する受光部のうち、前記反射光の中心近傍を受光する受光部は機能しないことを特徴とする、請求項4記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源を用いて光ディスク等の情報記録媒体に対して情報を光学的に記録又は再生する光ピックアップ装置および光ディスク装置に関する。
【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）やDVDと同じサイズで、高密度・大容量の光情報記録媒体（以下、光ディスクともいう）であるBlu-ray Disc（以下、BD）が実用化されている。このBDは、波長400nm程度の青紫色光ビームと、開口数（Numerical Aperture, NA）を0.85まで高めた対物レンズを用いて情報の記録または再生を行う保護基板厚約0.1mmの光ディスクであり、DVDは波長650nm程度の赤色光ビームと、開口数0.6前後の対物レンズを用いて、情報の記録または再生を行う保護基板厚約0.6mmの光ディスクであり、CDは波長780nm程度の赤外光ビームと、開口数0.45前後の対物レンズを用いて情報の記録または再生を行う保護基板厚約1.2mmの光ディスクである。
【０００３】
そこで、それぞれ保護基板厚が異なる光ディスクの情報記録面に対して、それぞれ異なる波長の光ビームを単一あるいは複数の対物レンズを用いて収束させて情報の記録または再生を行う、互換性を有する光ピックアップが提案されている。
【０００４】
例えば特許文献1には、発振波長の異なる3個の半導体レーザ光源のうち、2個の半導体レーザを同一筐体内に設けた2波長マルチレーザ光源を用い、さらに受光素子の受光面を共有化することでピックアップの小型化、簡素化を図れる構成が示されている。
【０００５】
2波長マルチレーザ光源を用いた従来の光ピックアップの構成を図6に示す。
【０００６】
図6 (a)はDVD再生時の構成図であり、図6 (b)はCD再生時の構成図であり、図6（c)はBD再生時の構成図である。図6において、601は、発振波長が略650nm帯の波長を有する半導体レーザ光源601dと、発振波長が略780nm帯の波長を有する半導体レーザ光源601cとを、同一のパッケージ内に設けた2波長マルチレーザ光源であり、602は略400nm帯の半導体レーザ光源である。
【０００７】
図6(c)によると、レーザ光源602から出射された400nm帯波長の光ビームは、回折素子612によって3つのビームに分岐され、プリズム型ビームスプリッタ606で反射され、折り曲げミラー607を経て1/4波長板611を通過し、コリメータレンズ608によって平行光に変換され、対物レンズ609によってBD610bに集光される。BD610bで反射した光ビームは対物レンズ609、コリメートレンズ608を通過し、1/4波長板611へ入射し、BD610bに向かう光の偏光方向とは直交する方向に偏光方向を変換され、折り曲げミラー607、プリズム型ビームスプリッタ606、平板型ビームスプリッタ605を透過し、検出レンズ615を通過し、共通の光検出器603内の所定の位置に集光される。
【０００８】
また、図6(a)によるとマルチレーザ光源601の光源601dから出射された650nm帯波長の光は1/2波長板604を通過し、光源601dから出射された光の偏光方向と直交する方向に偏光方向が変換され、平板型ビームスプリッタ605によって反射された光は、プリズム型ビームスプリッタ606を通過し、折り曲げミラー607を経て1/4波長板611を通過し、コリメータレンズ608によって平行光に変換され、対物レンズ609によってDVD610dに集光される。DVD610dで反射した光ビームは対物レンズ609、コリメートレンズ608を通過し、1/4波長板611へ入射し、DVD610dに向かう光の偏光方向とは直交する方向に偏光方向を変換され、折り曲げミラー607、プリズム型ビームスプリッタ606、平板型ビームスプリッタ605を透過し、検出レンズ615を通過し、共通の光検出器603内の所定の位置に集光される。
【０００９】
さらに、図6(b)によると、レーザ光源601の半導体レーザ光源601cから出射された780nm帯波長の光ビームは1/2波長板604を通過し、光源601cから出射された光の偏光方向と直交する方向に偏光方向が変換され、平板型ビームスプリッタ605によって反射された光は、プリズム型ビームスプリッタ606を通過し、折り曲げミラー607を経て1/4波長板611を通過し、コリメータレンズ608によって平行光に変換され、対物レンズ609によってCD610cに集光される。CD610cで反射した光ビームは対物レンズ609、コリメートレンズ608を通過し、1/4波長板611へ入射し、CD610cに向かう光の偏光方向とは直交する方向に偏光方向を変換され、折り曲げミラー607、プリズム型ビームスプリッタ606、平板型ビームスプリッタ605を透過し、検出レンズ615を通過し、共通の光検出器603内の所定の位置に集光される。
【００１０】
上述した光検出器603の所定の位置とは、それぞれの光ビームが集光した場合に、光検出器603によって光スポットが検出され、検出に基づいて出力される出力信号が、その後の信号処理等に使用可能であるような出力信号を出力可能である照射位置のことである。
【００１１】
図7に光検出器603の構成を示す。図7(a)はBD再生時の光スポットの位置を示しており、図7(b)はDVD再生時の光スポットの位置を示し、図7(c)はCD再生時の光スポットの位置を示している。受光面パターンは4分割された受光面701、706と、独立した受光面702,703,704,705からなる。
【００１２】
ここで、平板型ビームスプリッタ605の反射面には特定の直線偏光の反射率を高く、またそれと直交する直線偏光の透過率を高くした偏光分離膜を備える。一般に、この偏光分離膜は、図6におけるZ軸方向（紙面に垂直な方向）に偏光方向を有す光の大部分を反射させ、またX軸方向に偏光方向を有す光の大部分を透過させる特性を持つ。
【００１３】
従来の光ピックアップ装置において、マルチ光源のレーザ光源601d、601cは図中X軸方向に偏光方向を有すが、1/2波長板604によって偏光方向をZ軸方向に変換することによって光の利用効率を高めている。光利用効率を高めることによって、光ピックアップ装置の再生性能の向上や、レーザ光源から出射される光出力を低くすることができるため、低消費電力化が可能になるといった効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開2002-245660号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上述した従来の光ピックアップ装置においては、マルチレーザ光源から出射される光ビームの偏光方向を変換するために1/2波長板604が必要となり、その配置スペースの確保のため光ピックアップ装置の小型化、低コスト化の妨げとなっていた。
【００１６】
ここで、光利用効率を高めるために、1/2波長板604を用いず、平板型ビームスプリッタ605に代えてプリズム型ビームスプリッタを使用することができる。これは、プリズム型ビームスプリッタの偏光分離膜は上述した平板型ビームスプリッタの偏光分離膜と異なり、設計自由度が高く、図6におけるX軸方向に偏光方向を有す光の大部分を反射させ、Z軸方向に偏光方向を有す光を大部分を透過させる特性とすることが可能なためである。
【００１７】
しかしながら、一般にプリズム型ビームスプリッタは平板型ビームスプリッタと比較して高価であり、1/2波長板を省くことによる低コスト化効果と相殺する以上にコスト高となる課題があった。
【００１８】
そこで、本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、部品を削減できる、低コストの光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様における光ピックアップは、第1の波長の光を出射する第1の光源と、第2の波長の光を出射する第2の光源と同一パッケージに収められた第3の波長の光を出射する第3の光源と、第1の光源から出射された光を複数の光ビームに分岐する回折素子と、それぞれの光を対物レンズに導き、光ディスクに集光する光学系と、第2および第3の光源と対物レンズとの間に平板型光学素子と、光ディスクからの反射光を受光する光検出器を有する光ピックアップ装置であって、
第2の光源と第3の光源が光ディスクの記録面に対して略垂直方向に並んで配置されている。
【００２０】
ある実施形態において、前記光検出器は複数の受光部を有し、光ディスクから反射された第1の波長の光のみを受光する第1の受光部と、光ディスクから反射された第2の波長の光のみを受光する第2の受光部と、光ディスクから反射された第3の波長の光のみを受光する第3の受光部とからなる。
【００２１】
ある実施形態において、前記第1の受光部のうち、前記回折素子により分岐された光による光ディスクからの反射光を受光する受光部は、前記反射光の中心近傍に受光面を持たず、少なくとも2つ以上の受光面の組合せで、1つの受光部を構成している。
【００２２】
本発明の他の態様における光ピックアップは、前記光検出器が複数の受光部を有し、光ディスクから反射された第1の波長の光と、第2の波長の光を受光する第1の受光部と、前記回折素子により分岐された光のうち、光ディスクから反射された第1の波長の光と、第3の波長の光を受光する第2の受光部と、を有する。
【００２３】
ある実施形態において、前記第1の光源が前記第1の波長の光を出射している際に、前記第2の受光部において、前記回折素子により分岐された光による光ディスクからの反射光を受光する受光部のうち、前記反射光の中心近傍を受光する受光部は機能しない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の実施形態によれば、低コストの部品を利用しながら、波長板などの光学部品を用いずに、光の利用効率を高めることができるため、小型で低コストの光ピックアップの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態1の光ピックアップ装置の光学系の模式図
【図２】本発明の実施形態1の光ピックアップ装置の光検出器の構成を示す図
【図３】本発明の実施形態2の光ピックアップ装置の光学系の模式図
【図４】本発明の実施形態2の光ピックアップ装置の光検出器の構成を示す図
【図５】本発明の実施形態2の光ピックアップ装置の光検出器の構成を示す図
【図６】従来の光ピックアップ装置の光学系の模式図
【図７】従来の光ピックアップ装置における光検出器の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態１）
本発明の実施の形態1を図1、図2に基づいて説明する。
【００２７】
図1において、図1(a)はX軸方向から見た光ピックアップ装置の光学系の模式図であり、図1(b)はY軸方向から見た光ピックアップ装置1の光学系の模式図である。
【００２８】
図1中、BD光ビーム11bは実線で表示し、DVD光ビーム11dは破線、CD光ビーム11cは一点鎖線で表示しており、一部は省略している。本実施の形態1における光ピックアップ装置は、少なくとも3種類の光ディスクへ光ビームを集光させて、データの再生を行うことができる。光ディスクの種類として、ここではBD、DVD、CDを例示して説明する。
【００２９】
図1において、レーザ光源101は略400nm帯の第1の光源101bを備え、レーザ光源100は、発振波長が略650nm帯の波長を有する第2の光源100dと、発振波長が略780nm帯の波長を有する第3の光源100cとを、同一のパッケージ内に設けたマルチレーザ光源である。
【００３０】
図1(c)はマルチレーザ光源100をX軸に沿って平板型偏光ビームスプリッタ109側から見た図であり、第2の光源100dと第3の光源100cは、図中Y軸に沿った方向に配置されている。図1においてBD108b,DVD108d,CD108cの情報記録面はXZ 平面に平行な方向となっている。X軸方向から見た図1(a)において、第1の光源101bから出射されたBD光ビーム11bと、第2の光源100dから出射されたDVD光ビーム11dは重なっているため、図中DVD光ビームを示す破線は図示していない。また、Y軸方向から見た図1(b)においては、第2の光源100dから出射されたDVD光ビーム11dと、第3の光源100cから出射されたCD光ビーム11cは重なっており、図中CD光ビームを示す一点鎖線は図示していない。
【００３１】
図1によると、第1の光源101bから出射されたBD光ビーム11bは、回折素子102によって0.次光、+1次光、-1次光に回折分岐される。分岐した光はプリズム型偏光ビームスプリッタ103へ入射する。第1の光源101bから出射されたBD光ビーム11bは、図中Y軸に沿った方向に偏光された直線偏光であるが、プリズム型偏光ビームスプリッタ103は図中Y軸に沿った方向に偏光方向を有する光ビームを反射し、それと直交する（X軸、またはZ軸に沿った方向）偏光方向を有する光ビームを透過させる特性を有する。従って、BD光ビーム11bはプリズム型偏光ビームスプリッタ103によって反射され、偏光方向はY軸に沿った方向を保ち、1/4波長板104へ入射し、円偏光へ変換される。円偏光へ変換されたBD光ビーム11bはコリメートレンズ105により平行光へ変換された後、反射ミラー106で反射され、対物レンズ107によりBD 108bへ集光されて情報記録面上にそれぞれの光スポットを形成する。
【００３２】
BD108bで反射された光は対物レンズ107を通過し、反射ミラー106で反射され、コリメートレンズ105を経て1/4波長板104へ入射する。1/4波長板104へ入射したBD光ビーム11bの偏光方向はX軸方向に沿った直線偏光に変換される。その結果、BD108bで反射されたBD光ビーム11bは、プリズム型偏光ビームスプリッタ103を透過する。その後、略400nm帯の波長の光に対しては偏光方向に関わらず高い効率にて透過させる特性を有す平板型偏光ビームスプリッタ109を透過し、検出レンズ110にて非点収差を与えられ、光検出器111の受光素子に入射する。
【００３３】
また、第2の光源100dおよび第3の光源100cからそれぞれ出射されたDVD光ビーム11dおよびCD光ビーム11cは平板型偏光ビームスプリッタ109へ入射する。第2の光源100dおよび第3の光源100cから出射されたDVD光ビーム11dおよびCD光ビーム11cは、図中Y軸に沿った方向に偏光された直線偏光であるが、平板型偏光ビームスプリッタ103は図中Y軸に沿った方向に偏光方向を有する光ビームを反射し、それと直交する（X軸またはZ軸に沿った方向）偏光方向を有する光ビームを透過させる特性を有する。従って、DVD光ビーム11dおよびCD光ビーム11cは平板型偏光ビームスプリッタ109によって反射され、プリズム型ビームスプリッタ103へ入射する。
【００３４】
プリズム型偏光ビームスプリッタ103は略650nm帯の波長および略780nm帯の波長の光に対しては、偏光方向に関わらず高い透過率を有するため、DVD光ビーム11dおよびCD光ビーム11cはプリズム型偏光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長板104へ入射する。1/4波長板104へ入射したDVD光ビーム11dおよびCD光ビーム11cは円偏光へ変換され、コリメートレンズ105により平行光へ変換された後、反射ミラー106で反射され、対物レンズ107によりそれぞれDVD108d、CD108cへ集光されて情報記録面上にそれぞれの光スポットを形成する。
【００３５】
DVD108d、CD108cで反射された光は対物レンズ107を通過し、反射ミラー106で反射され、コリメートレンズ105を経て1/4波長板104へ入射する。1/4波長板104へ入射したDVD光ビーム11dおよびCD光ビーム11cの偏光方向はX軸に沿った直線偏光に変換される。
その結果、DVD108d,CD108cで反射され、プリズム型偏光ビームスプリッタ103を透過したDVD光ビーム11d、CD光ビーム11cは、平板型偏光ビームスプリッタ103を透過する。
その後、検出レンズ110にて非点収差を与えられ、光検出器111の受光素子に入射する。
【００３６】
なお、図1においてBD108b,DVD108d,CD108cの情報記録面はXZ 平面に平行な方向となっている。
【００３７】
図2は光検出器111の受光素子と、BD,DVD,CDからの反射光による光検出器上の光スポットの配置例を示す図である。図2(a)はBD再生時の光スポット21b,22b,23bの位置を示しており、図2(b)はDVD再生時の光スポット21dの位置を示し、図2(c)はCD再生時の光スポット21cの位置を示している。
【００３８】
BD再生時は、受光素子201a,201b,201c,201dが光スポット21bを受光し、受光素子202e,202fが光スポット22b, 受光素子203g,203hが光スポット23bを受光する。
【００３９】
DVD再生時は受光素子204a,204b,204c,204dが光スポット21dを受光し、CD再生時は受光素子205a,205b,205c,205dが光スポット21cを受光する構成となっている。本実施形態における個々の受光素子は、典型的にはフォトダイオードであり得る光電変換素子である。
【００４０】
また、「受光部」は、複数の受光素子群201a,201b,201c,201d,202e,202f,203g,203h （BD再生時に受光）または204a,204b,204c,204d（DVD再生時に受光）または205a,205b,205c,205d（CD再生時に受光）を意味する。
【００４１】
なお、各受光素子201a,201b,201c,201d,202e,202f,203g,203h,204a,204b,204c,204d, 205a,205b,205c,205dはそれぞれ信号A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,Pを出力する。
【００４２】
これらの信号A〜Pを演算することにより、トラッキングエラー信号（ＴＥ）およびフォーカスエラー信号（ＦＥ）、ならびに再生信号（ＲＦ）が生成される。上記の演算は、典型的には、光ピックアップ内の回路によって実行され得るが、光ピックアップから出力される信号に基づいて、外部の回路で行われてもよい。
【００４３】
BD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００４４】
ＭＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）  （式１）
ＳＴＥ＝  （Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）  （式２）
ＴＥ＝ＭＴＥ−α×ＳＴＥ  （αは定数）  （式３）
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）  （式４）
ＲＦ＝A＋B＋C＋D  （式５）
ここで、（式1）から（式3）によると、図1の回折格子102により生成される0次光によるBDからの反射光による光スポット21bを受光する受光素子201a〜201dから得られるプッシュプル信号（ＭＴＥ）と、回折格子102により生成される±1次光によるBDからの反射光を受光する受光素子202e、202f、203g、203ｈから得られるプッシュプル信号（ＳＴＥ）との演算により公知の差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）によるＴＥ信号が得られるのでレンズシフトなどによるオフセットのないＴＥ信号が得ることができる。
【００４５】
また、図では省略しているが、回折格子102により生成される0次回折光によるBDからの反射光を受ける受光素子201a〜201dから得られる信号を用いると、図1の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式４）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００４６】
さらに、本実施の形態におけるサブスポットによるBDからの反射光である光スポット22b、23bを受光する受光素子202e,202f,203g,203h,は光スポット22b、23bの中心付近を受光しないように構成されている。一般的にBD再生時のBD108b上の光量をメインスポットよりもサブスポットのほうを小さくする設定となっている。BD108bとして2層以上の複数の記録層を有するディスクを使用する場合に、目的外の記録層からの反射光（他層迷光）が受光素子202e,202f,203g,203hまで到達することがあるが、特に受光量が相対的に小さい受光素子202e,202f,203g,203hから得られる信号の方が、他層迷光による影響を受けやすい。一方で他層迷光が受光素子上に結ぶ光スポットは、目的の層の反射光が受光素子上に結ぶ光スポット22b、23bとは大きさが異なる。そこで、図2のように、受光素子202e,202f,203g,203hはいずれも、光スポット22b、23bの中心近傍に受光面を持たない構成とすることにより、BDサブ受光部11bから得られる信号に対して他層迷光の影響を低減することができる。
【００４７】
また、DVD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００４８】
ＴＥ＝（I＋J）−（K＋L）  （式6）
ＦＥ＝（I＋K）−（J＋L）  （式7）
ＲＦ＝  I＋J＋K＋L  （式8）
BD再生時と同様に、DVD108dからの反射光を受ける受光素子204a〜204dから得られる信号を用いると、図1の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式7）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００４９】
さらに、CD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００５０】
ＴＥ＝（M＋N）−（O＋P）  （式9）
ＦＥ＝（M＋O）−（N＋P）  （式10）
ＲＦ＝  M＋N＋O＋P  （式11）
CD108cからの反射光を受ける受光素子205a〜205dから得られる信号を用いると、図1の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式10）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００５１】
このような構成をとることにより、低コストな平板型ビームスプリッタを用いながら、波長板などの光学部品を用いずに光の利用効率を高めることが可能となり、波長板などの配置スペースを確保する必要のない、小型で低コストの光ピックアップの実現が可能となる。
【００５２】
なお、本実施の形態におけるDVDおよびCD再生時のトラッキング信号には、公知のプッシュプル法を用いる構成について述べたが、同じ検出素子からの出力を用いた位相差法を用いても良い。
【００５３】
（実施形態2）
本発明の実施の形態2の光ピックアップ装置を図3、図4に基づいて説明する。
図3において、図3(a)はX軸方向から見た光ピックアップ装置の光学系の模式図であり、図3(b)はY軸方向から見た光ピックアップ装置2の光学系の模式図である。第1の実施例と同様の構成要素には同番号を付している。また、図3においてBD108b,DVD108d,CD108cの情報記録面はXZ平面に平行な方向となっている。
【００５４】
実施の形態1と同様、図3中、BD光ビーム31bは実線で表示し、DVD光ビーム31dは破線、CD光ビーム31cは一点鎖線で表示しており、本実施の形態2における光ピックアップ装置は、少なくとも3種類の光ディスクへ光ビームを集光させて、データの再生を行うことができる。光ディスクの種類として、ここではBD、DVD、CDを例示して説明している。
【００５５】
図3において、レーザ光源101は略400nm帯の第1の光源101bを備え、レーザ光源100は、発振波長が略650nm帯の波長を有する第2の光源100dと、発振波長が略780nm帯の波長を有する第3の光源100cとを、同一のパッケージ内に設けたマルチレーザ光源である。図3(c)はレーザ光源100をX軸に沿って平板型偏光ビームスプリッタ109側から見た図であり、第2の光源100dと第3の光源100cは、図中Y軸に沿った方向に配置されている。
【００５６】
X軸方向から見た図3(a)において、第1の光源101bから出射されたBD光ビーム11bと、第2の光源100dから出射されたDVD光ビーム31dは重なっており、図中DVD光ビームを示す破線は図示していない。また、Y軸方向から見た図3(b)においては、レーザ光源100の第2の光源100dから出射されたDVD光ビーム31dと、第3の光源100cから出射されたCD光ビーム31cは重なっており、図中CD光ビームを示す一点鎖線は図示していない。また、Y軸方向から見るとプリズム型ビームスプリッタ103、平板型ビームスプリッタ109、検出レンズ110を通過するBD光ビーム31d、DVD光ビーム31d、CD光ビーム31cは重なっており、図中DVD光ビームを示す破線、CD光ビームを示す一点鎖線は図示していない。
【００５７】
図3によると、第1の光源101bから出射されたBD光ビーム31bは、回折素子102によって0.次光、+1次光、-1次光に回折分岐される。分岐した光はプリズム型偏光ビームスプリッタ103へ入射する。第1の光源101bから出射されたBD光ビーム31bは、図中Y軸に沿った方向に偏光された直線偏光であるが、プリズム型偏光ビームスプリッタ103は図中Y軸に沿った方向に偏光方向を有する光ビームを反射し、それと直交する（X軸、またはZ軸に沿った方向）偏光方向を有する光ビームを透過させる特性を有する。従って、BD光ビーム31bはプリズム型偏光ビームスプリッタ103によって反射され、偏光方向はY軸に沿った方向を保ち、1/4波長板104へ入射し、円偏光へ変換される。円偏光へ変換されたBD光ビーム31bはコリメートレンズ105により平行光へ変換された後、反射ミラー106で反射され、対物レンズ107によりBD 108bへ集光されて情報記録面上にそれぞれの光スポットを形成する。
【００５８】
BD108bで反射された光は対物レンズ107を通過し、反射ミラー106で反射され、コリメートレンズ105を経て1/4波長板104へ入射する。1/4波長板104へ入射したBD光ビーム31bの偏光方向はX軸方向に沿った直線偏光に変換される。その結果、BD108bで反射されたBD光ビーム31bは、プリズム型偏光ビームスプリッタ103を透過する。その後、略400nm帯の波長の光に対しては偏光方向に関わらず高い効率にて透過させる特性を有す平板型偏光ビームスプリッタ109を透過し、検出レンズ110にて非点収差を与えられ、光検出器311の受光素子に入射する。
【００５９】
また、第2の光源100dおよび第3の光源100cからそれぞれ出射されたDVD光ビーム31dおよびCD光ビーム31cは平板型偏光ビームスプリッタ109へ入射する。第2の光源100dおよび第3の光源100cから出射されたDVD光ビーム31dおよびCD光ビーム31cは、図中Y軸に沿った方向に偏光された直線偏光であるが、平板型偏光ビームスプリッタ103は図中Y軸に沿った方向に偏光方向を有する光ビームを反射し、それと直交する（X軸またはZ軸に沿った方向）偏光方向を有する光ビームを透過させる特性を有する。従って、DVD光ビーム31dおよびCD光ビーム31cは平板型偏光ビームスプリッタ109によって反射され、プリズム型ビームスプリッタ103へ入射する。
【００６０】
プリズム型偏光ビームスプリッタ103は略650nm帯の波長および略780nm帯の波長の光に対しては、偏光方向に関わらず高い透過率を有するため、DVD光ビーム31dおよびCD光ビーム31cはプリズム型偏光ビームスプリッタ103を透過し、1/4波長板104へ入射する。1/4波長板104へ入射したDVD光ビーム31dおよびCD光ビーム31cは円偏光へ変換され、コリメートレンズ105により平行光へ変換された後、反射ミラー106で反射され、対物レンズ107によりそれぞれDVD108d、CD108cへ集光されて情報記録面上にそれぞれの光スポットを形成する。
【００６１】
DVD108d、CD108cで反射された光は対物レンズ107を通過し、反射ミラー106で反射され、コリメートレンズ105を経て1/4波長板104へ入射する。1/4波長板104へ入射したDVD光ビーム31dおよびCD光ビーム31cの偏光方向はX軸方向に沿った直線偏光に変換される。
【００６２】
その結果、DVD108d,CD108cで反射され、プリズム型偏光ビームスプリッタ103を透過したDVD光ビーム31d、CD光ビーム31cは、平板型偏光ビームスプリッタ103を透過する。
【００６３】
その後、検出レンズ110にて非点収差を与えられ、光検出器311の受光素子に入射する。
【００６４】
図4は光検出器311の受光素子と、BD,DVD,CDからの反射光による光検出器上の光スポットの配置例を示す図である。図4(a)はBD再生時の光スポット41b,42b,43bの位置を示しており、図4(b)はDVD再生時の光スポット41dの位置を示し、図4(c)はCD再生時の光スポット41cの位置を示している。
【００６５】
BD再生時は、受光素子401a,401b,401c,401dが光スポット41bを受光し、受光素子402a,402b,402c,402dが光スポット42b, 受光素子403a,403b,403c,403dが光スポット43bを受光する。
【００６６】
DVD再生時は受光素子401a,401b,401c,401dが光スポット41dを受光し、CD再生時は受光素子403a,403b,403c,403dが光スポット41cを受光する構成となっている。
【００６７】
なお、各受光素子401a,401b,401c,401d,402a,402b,402c,402d,403a,403b,403c,403dはそれぞれ信号A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,Lを出力する。
【００６８】
これらの信号A〜Lを演算することにより、トラッキングエラー信号（ＴＥ）およびフォーカスエラー信号（ＦＥ）、ならびに再生信号（ＲＦ）が生成される。上記の演算は、典型的には、光ピックアップ内の回路によって実行され得るが、光ピックアップから出力される信号に基づいて、外部の回路で行われてもよい。
【００６９】
BD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００７０】
ＭＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）  （式12）
ＳＴＥ＝  （Ｅ＋F＋I＋J）−（G＋H＋K＋L）  （式13）
ＴＥ＝ＭＴＥ−β×ＳＴＥ  （βは定数）  （式14）
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）  （式15）
ＲＦ＝A＋B＋C＋D  （式16）
ここで、（式12）から（式14）によると、図3の回折格子102により生成される0次光によるBDからの反射光による光スポット41bを受光する受光素子401a〜401dから得られるプッシュプル信号（ＭＴＥ）と、回折格子102により生成される±1次光によるBDからの反射光を受光する受光素子402a〜402d, 403a〜403dから得られるプッシュプル信号（ＳＴＥ）との演算により公知の差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）によるＴＥ信号が得られるのでレンズシフトなどによるオフセットのないＴＥ信号が得ることができる。
【００７１】
また、図では省略しているが、回折格子102により生成される0次回折光によるBDからの反射光を受ける受光素子401a〜401dから得られる信号を用いると、図3の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式15）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００７２】
また、DVD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００７３】
ＴＥ＝（A＋B）−（C＋D）  （式17）
ＦＥ＝（A＋C）−（B＋D）  （式18）
ＲＦ＝A＋B＋C＋D  （式19）
BD再生時と同様に、DVD108dからの反射光を受ける受光素子401a〜401dから得られる信号を用いると、図3の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式18）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００７４】
さらに、CD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００７５】
ＴＥ＝（I＋J）−（K＋L）  （式20）
ＦＥ＝（I＋K）−（J＋L）  （式21）
ＲＦ＝  I＋J＋K＋L  （式22）
CD108cからの反射光を受ける受光素子403a〜403dから得られる信号を用いると、図3の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式21）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００７６】
このような構成をとることにより、光検出器311の受光面における受光素子の占める面積を削減することが可能となるが、一般に、受光面積を削減することで光検出器の低コスト化を図ることができる。
【００７７】
そのため、本構成により、低コストな光検出器、平板型ビームスプリッタを用いながら、波長板などの光学部品を用いずに光の利用効率を高めることができ、光学部品の配置スペースの確保が不要となるため小型で低コストの光ピックアップの実現が可能となる。
【００７８】
なお、本実施の形態におけるDVDおよびCD再生時のトラッキング信号には、公知のプッシュプル法を用いる構成について述べたが、同じ検出素子からの出力を用いた位相差法を用いても良い。
【００７９】
また、光検出器311として、図5に示すような受光素子から構成される場合も本発明は有効である。
【００８０】
図5(a)はBD再生時の光スポット41b,42b,43bの位置を示しており、図5(b)はDVD再生時の光スポット41dの位置を示し、図5(c)はCD再生時の光スポット41cの位置を示している。
【００８１】
BD再生時は、受光素子501a,501b,501c,501dが光スポット41bを受光し、受光素子502a,502b,502c,502d,502e,502f,502g,502hが光スポット42b, 受光素子503a,503b,503c,503d, 503e,503f,503g,503hが光スポット43bを受光する。
【００８２】
DVD再生時は受光素子501a,501b,501c,501dが光スポット41dを受光し、CD再生時は受光素子503a,503b,503c,503d,503e,503f,503g,503hが光スポット41cを受光する構成となっている。
【００８３】
なお、各受光素子501b,501c,501d,502a,502b,502c,502d,502e,502f,502g,502h,503a,503b,503c,503d,503e,503f,503g,503h,はそれぞれ信号A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,LM,N,O,P,Q,R,S,Tを出力する。
【００８４】
これらの信号A〜Tを演算することにより、トラッキングエラー信号（ＴＥ）およびフォーカスエラー信号（ＦＥ）、ならびに再生信号ＲＦが生成される。上記の演算は、典型的には、光ピックアップ内の回路によって実行され得るが、光ピックアップから出力される信号に基づいて、外部の回路で行われてもよい。
【００８５】
BD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００８６】
ＭＴＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）  （式23）
ＳＴＥ＝（Ｅ＋F＋M＋N）−（G＋H＋O＋P）  （式24）
ＴＥ＝ＭＴＥ−γ×ＳＴＥ  （γは定数）  （式25）
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）  （式26）
ＲＦ＝A＋B＋C＋D  （式27）
ここで、（式23）から（式25）によると、図3の回折格子102により生成される0次光によるBDからの反射光による光スポット41bを受光する受光素子501a〜501dから得られるプッシュプル信号（ＭＴＥ）と、回折格子102により生成される±1次光によるBDからの反射光を受光する受光素子502a〜502h, 503a〜503hから得られるプッシュプル信号（ＳＴＥ）との演算により公知の差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）によるＴＥ信号が得られるのでレンズシフトなどによるオフセットのないＴＥ信号が得ることができる。
【００８７】
また、図では省略しているが、回折格子102により生成される0次回折光によるBDからの反射光を受ける受光素子501a〜501dから得られる信号を用いると、図3の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式26）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００８８】
また、DVD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００８９】
ＴＥ＝（A＋B）−（C＋D）  （式28）
ＦＥ＝（A＋C）−（B＋D）  （式29）
ＲＦ＝A＋B＋C＋D  （式30）
BD再生時と同様に、DVD108dからの反射光を受ける受光素子501a〜501dから得られる信号を用いると、図3の検出レンズ110で与えられる非点収差量がデフォーカスにより変化することで、（式18）に基づいて非点収差方式によるフォーカス信号の検出を行うことができる。
【００９０】
さらに、CD再生時は、以下の演算に基づき再生が行われる。
【００９１】
ＴＥ＝（M＋N＋Q＋R）−（O＋P＋S＋T）  （式31）
ＦＥ＝（M＋O＋Q＋S）−（N＋P＋R＋T）  （式32）
RF＝  M＋N＋O＋P＋Q＋R＋S＋T  （式33）
このような構成においては、サブスポットによるBDからの反射光である光スポット42b、43bを受光する受光素子502e〜502h,503e〜503hは光スポット42b、43bの中心付近を受光しているが、（式24）によれば、これらの受光素子402e〜402h,406e〜406hからの出力を用いない（すなわち、機能しない）ように構成されているため、BDサブ受光部11bから得られる信号に対して他層迷光の影響を低減することができる。
【００９２】
なお、502e〜502hについては、受光部を設けず、従って信号I,J,K,Lの出力がない構成についても本発明の効果は同様である。
【００９３】
このような構成をとることにより、受光面における受光素子の占める面積を削減することで光検出器の低コスト化を実現しながら、複数の記録層を有すBDに対しても優れた再生性能を実現し、平板型ビームスプリッタを用いて波長板などの光学部品を用いずに光の利用効率を高めることができ、小型で低コストの光ピックアップの実現が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明にかかる光ピックアップ装置は、レーザ光源を用いて光ディスク等の光情報記録装置に対して情報を光学的に記録又は再生する光情報記録装置等の光ピックアップ装置として有用である。
【符号の説明】
【００９５】
100,601    マルチレーザ光源
100d,100c,100d,601c,601d    光源
101,602    レーザ光源
102,612    回折素子
103,606    プリズム型偏光ビームスプリッタ
104,611    １/4波長板
105,608    コリメートレンズ
106,607    反射ミラー
107,609    対物レンズ
108b,108c,108d,610b,610c,610d    光ディスク
109,605    平板型偏光ビームスプリッタ
110,615    検出レンズ
111,311,603    光検出器
604    1/2波長板
【図１】
2013257921.tif 000003
【図２】
2013257921.tif 000004
【図３】
2013257921.tif 000005
【図４】
2013257921.tif 000006
【図５】
2013257921.tif 000007
【図６】
2013257921.tif 000008
【図７】
2013257921.tif 000009