JPH10124909A

JPH10124909A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH10124909A
Application number: JP8274686A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Horigome; 秀嘉堀米; Kimihiro Saito; 公博斎藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-10-17
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】構成の複雑化を招来することなく、透明基板
の厚さが異なる複数種類の光ディスクに対する記録再
生、ディスクスキューの検出及びスキューサーボが行え
る光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】光源１よりの直線偏光光束を分割領域ご
とに任意の旋光性が得られる液晶旋光子４を透して対物
レンズ５に入射させる。光ディスク１０１ａ，１０１ｂ
の透明基板厚（Ｄ₂，Ｄ₁）に応じて液晶旋光子４におけ
る分割状態を変えて対物レンズ５の開口制限を行う。ま
た、液晶旋光子４を経た光ディスク１０１ａ，１０１ｂ
よりの反射光よりディスクスキューを検出し、液晶旋光
子４の分割状態を変えてディスクスキューの影響をキャ
ンセルする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの如き
光学記録媒体に対して情報信号の書き込み及び読み出し
を行う光ピックアップ装置に関する技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、情報信号の記録媒体として光ディ
スクや光カードの如き光学記録媒体が提案され、また、
このような光学記録媒体に対して情報信号の書き込み及
び読み出しを行う光ピックアップ装置が提案されてい
る。

【０００３】このような光学記録媒体は、ポリカーボネ
イトの如き透明材料からなる透明基板と、この透明基板
の一主面部上に被着形成された信号記録層とを有して構
成されている。

【０００４】上記光ピックアップ装置は、光源となる半
導体レーザと、この半導体レーザより発せられた光束が
入射されるビームスプリッタ、このビームスプリッタを
経た光束が入射される対物レンズ、及び、光検出器を有
している。上記ビームスプリッタは、反射面を、上記半
導体レーザよりの光束の光軸に対して４５°の傾きとな
るように配設されている。

【０００５】そして、上記対物レンズに入射された光束
は、この対物レンズにより、上記光学記録媒体の信号記
録面上に集光して照射される。このとき、この光束は、
上記光学記録媒体の透明基板側よりこの光学記録媒体に
対して照射され、該透明基板を透過して上記信号記録層
の表面部である上記信号記録面上に集光される。この対
物レンズは、２軸アクチュエータに支持されて移動操作
されることにより、常に、上記信号記録面上の情報信号
が記録される箇所（記録トラック）に上記光束を集光さ
せる。

【０００６】上記光学記録媒体においては、上記対物レ
ンズを経た光束が集光されて照射されることにより、こ
の光束が照射された箇所に情報信号の記録が行われる。

【０００７】上記信号記録面上に照射された光束は、こ
の信号記録面上に記録された情報信号に応じて、光量、
または、偏光方向を変調されて該信号記録面により反射
され、上記対物レンズに戻る。

【０００８】上記信号記録面により反射された反射光束
は、上記対物レンズを経て、上記ビームスプリッタに至
る。この反射光束は、上記ビームスプリッタにより、上
記半導体レーザに戻る経路に対して分岐され、上記光検
出器に向かう。

【０００９】上記光検出器は、フォトダイオードの如き
受光素子であって、上記ビームスプリッタを経た光束を
受光し、電気信号に変換する。この光検出器より出力さ
れる電気信号に基づいて、上記光学記録媒体に記録され
た情報信号の再生が行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な光ディスクの如き光学記録媒体においては、コンピュ
ータ用の補助記憶装置として、また、音声及び画像信号
の記録媒体として用いるために、情報信号の記録密度の
高密度化が進められている。

【００１１】このように記録密度が高密度化された光学
記録媒体に対して情報信号の記録及び再生を行うには、
上記対物レンズをより開口数（ＮＡ）の大きなものとし
て、この光学記録媒体上に上記光束が集光されることに
より形成されるビームスポットを小さくする必要があ
る。

【００１２】しかしながら、上記対物レンズの開口数が
大きくなると、上記光学記録媒体の傾き、この光学記録
媒体の透明基板の厚みムラ、及び、この光学記録媒体上
における上記光束のデフォーカス（焦点ずれ）に対する
許容度が減少することとなり、この光学記録媒体に対す
る情報信号の記録及び再生が困難となってしまう。

【００１３】例えば、上記光学記録媒体の上記対物レン
ズの光軸に対する傾き（スキュー）が生ずると、上記信
号記録面上に集光される光束において波面収差が生じ、
上記光検出器より出力される電気信号（ＲＦ出力）に影
響が出る。

【００１４】この波面収差は、上記対物レンズの開口数
の３乗と上記光学記録媒体の傾き角（スキュー角）の約
１乗に比例して発生する３次のコマ収差が支配的であ
る。したがって、上記光学記録媒体の傾きに対する許容
値は、上記対物レンズの開口数の３乗に反比例すること
となり、すなわち、この開口数が大きくなれば小さくな
る。

【００１５】厚さ１．２ｍｍ、直径８０ｍｍまたは１２
０ｍｍの円盤状のポリカーボネイトにより形成された透
明基板を有して構成され、現在、一般に広く用いられて
いる光ディスク（いわゆる「コンパクトディスク」の如
きもの）においては、傾き角が±０．５°乃至±１°の
傾きが生ずることがある。

【００１６】このような光ディスクにおいては、この光
ディスクに照射される光束において上述のような波面収
差が生じ、この光ディスク上におけるビームスポットが
非対称形状となり、符号間干渉が著しく生じて、正確な
信号再生が困難となる。

【００１７】このような３次のコマ収差の量は、光ディ
スクの透明基板の厚さに比例する。そのため、上記透明
基板の厚さを薄くする（例えば０．６ｍｍとする）こと
により、３次のコマ収差を半減させることができる。こ
のようにしてコマ収差を減少させることとした場合、上
記光ディスクとして、透明基板の厚さが１．２ｍｍのも
のと、該透明基板の厚さが０．６ｍｍのものとが混在し
て使用されることとなる。

【００１８】ところで、上記対物レンズによって集光さ
れる収束光束の光路中に厚さｔの平行平面板が挿入され
ると、この厚さｔと該対物レンズの開口数ＮＡに関連し
て、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例する球面収差が発生する。

【００１９】上記対物レンズは、この球面収差が補正さ
れるように設計される。すなわち、上記透明基板の厚さ
が異なると発生する球面収差の量も異なるので、上記対
物レンズは、所定の透明基板の厚さに適合されたものと
して設計される。

【００２０】そして、例えば０．６ｍｍの厚さの透明基
板を有する光ディスクに適合されて設計された対物レン
ズを用いて、１．２ｍｍの厚さの透明基板を有する光デ
ィスク（例えば、「コンパクトディスク」、追記型光デ
ィスク、光磁気ディスク）に対して情報信号の記録及び
再生を行おうとした場合には、これらの透明基板の厚さ
の違い（０．６ｍｍ）が上記光ピックアップ装置が対応
し得る透明基板の厚さの誤差の許容範囲を大幅に越えて
いることとなる。この場合には、上記対物レンズが上記
透明基板の厚さの違いにより発生する球面収差を補正す
ることができず、良好な情報信号の記録及び再生が行え
ない。

【００２１】ここで、機械的な絞りを用いて、あるい
は、図２９及び図３０に示すように、電気光学素子１０
５及びワイヤグリッド（Wire Grid）アパーチャ１０８
を用いて、上記対物レンズ１０９の開口数を上記光学記
録媒体の透明基板の厚さに応じて変化させることが考え
られる。

【００２２】すなわち、この光ピックアップ装置におい
ては、受発光複合素子（レーザカプラ（Laser Couple
r））１０４が有する半導体レーザチップより発せられ
たレーザ光束は、透過光束の偏光方向を変えることがで
きる上記電気光学素子１０５を透過し、さらに、上記ワ
イヤグリッドアパーチャ１０８を透過して、対物レンズ
１０９に入射される。この対物レンズ１０９は、上記ワ
イヤグリッドアパーチャ１０８とともに、支持枠１１０
により支持されている。この対物レンズ１０９は、開口
数（ＮＡ）が、例えば、０．６となされて構成されてお
り、入射されたレーザ光束を光学記録媒体の信号記録面
上に集光させる。上記ワイヤグリッドアパーチャ１０８
は、周縁側部分のみにワイヤグリッドが形成された平行
平板として構成されている。ワイヤグリッドは、波長オ
ーダのピッチを有する微細な格子構造を有しており、透
過光について偏光依存性を有している。すなわち、この
ワイヤグリッドは、偏光方向が格子方向に沿っている光
束を透過させるが、偏光方向が格子方向と異なる光束を
遮断する。

【００２３】この光ピックアップ装置において、上記電
気光学素子１０５を透過した光束の偏光方向が上記ワイ
ヤグリッドアパーチャ１０８のワイヤグリッドの格子方
向に沿う方向となっているとき、すなわち、図２９に示
すように、上記電気光学素子１０５に対する電圧印加が
行われていないときには、上記対物レンズ１０９に対し
ては、開口制限がなされることなく上記レーザ光束が入
射され、この対物レンズ１０９は、開口数が０．６のレ
ンズとして機能する。

【００２４】そして、この光ピックアップ装置におい
て、上記電気光学素子１０５を透過した光束の偏光方向
が上記ワイヤグリッドアパーチャ１０８のワイヤグリッ
ドの格子方向と異なる方向となっているとき、すなわ
ち、図３０に示すように、上記電気光学素子１０５に対
する電圧印加が行われているときには、上記対物レンズ
１０９に対しては、上記ワイヤグリッドによって開口制
限がなされ、この対物レンズ１０９は、開口数が、例え
ば０．３のレンズとして機能する。このようにして、上
記対物レンズ１０９の開口数を小さくすることにより、
上記透明基板の厚さの違いによって生ずる球面収差を小
さく抑えることができる。

【００２５】しかしながら、機械的な絞りや上述ような
電気光学素子１０５及びワイヤグリッド（Wire Grid）
アパーチャ１０８を設けることは、光ピックアップ装置
の構成の複雑化、大型化、消費電力の増大を招来するこ
ととなる。

【００２６】さらに、異なる厚さの透明基板を有する複
数種類の光学記録媒体に対応するための光ピックアップ
装置としては、収差補正板を用いるもの、遠近両用レン
ズを用いるもの、複数の対物レンズを切換えて使用する
もの、ホログラムレンズを使用するもの等が提案されて
いるが、いずれにおいても、収差補正板や対物レンズの
差し替え操作や移動操作を行うことにより構造が複雑化
したり、あるいは、迷光の増大の問題やカップリング効
率の低下という問題を解決できない。

【００２７】また、光学記録媒体の対物レンズの光軸に
対するスキュー（傾き）を検出し、このスキューに応じ
たサーボ動作を行うことにより、上記透明基板のスキュ
ーによるビームスポットの劣化の抑制を実現しようとす
る光ピックアップ装置が提案されている。しかしなが
ら、このような光ピックアップ装置においては、上記ス
キューを検出する検出素子（スキューセンサ）を上記光
ピックアップ装置の光学系とは別途に設ける必要がある
ため、構造が複雑化する。また、上記スキューの影響を
補正するための手法として、非球面を有する２枚の収差
補正板（スキュープレート）を光軸と直交する方向に移
動操作するもの、ピエゾ素子を用いて収差補正板の面形
状を変化させるもの、光ピックアップ装置の全体を傾け
るもの等が提案されているが、いずれも、収差補正板の
作製の困難さ、消費電力の増大（ピエゾ素子の駆動に
は、３００Ｖ程度の電源が必要）、構成の大型化、アク
セスの遅さという問題を解決できない。

【００２８】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、装置構成の複雑化、大型化を招
来することなく、透明基板の厚さが異なる光学記録媒体
に対しても、情報信号の記録及び再生が良好に行えるよ
うになされ、また、光学記録媒体の傾き（スキュー）に
対しても有効に対処し得るようになされた光ピックアッ
プ装置の提供という課題を解決しようとするものであ
る。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る光ピックアップ装置は、直線偏光の光
束を射出する光源と、この光源より射出された光束をこ
の光束を光学記録媒体の信号記録面上に集光させる対物
レンズに導く偏向ビームスプリッタと、この偏向ビーム
スプリッタより該対物レンズに至る光路上に配設されこ
の光路に略々垂直な平面内で複数の領域に分割され該各
領域毎に独立的に旋光方向が制御できる分割旋光素子
と、該信号記録面よりの該光束の反射光であって該偏向
ビームスプリッタにより互いに分岐された２本の反射光
束のうち該光源より発せられた光束の偏光方向に平行な
方向の偏光方向を有する第１の反射光束を検出する第１
の光検出手段と、該信号記録面よりの該光束の反射光で
あって該偏向ビームスプリッタにより互いに分岐された
２本の反射光束のうち該光源より発せられた光束の偏光
方向に垂直な方向の偏光方向を有する第２の反射光束を
検出する第２の光検出手段とを備えたものである。

【００３０】また、本発明は、上記光ピックアップ装置
において、上記分割旋光素子は、液晶セルによって構成
され上記各領域毎に独立的に電界を加えられて制御され
ることとしたものである。

【００３１】さらに、本発明は、上記光ピックアップ装
置であって、上記信号記録面上に設けられている透明基
板の厚さが第１の厚さである第１の光学記録媒体と該透
明基板の厚さが該第１の厚さよりも厚い第２の厚さであ
って該第１の光学記録媒体よりも情報の記録密度が低い
第２の光学記録媒体とのいずれに対しても情報信号の書
き込み読み出しが行えることとなされたものである。

【００３２】そして、本発明は、上記光ピックアップ装
置において、上記第２の光学記録媒体に対して情報信号
の書き込み読み出しを行うときには、上記分割旋光素子
における右旋光領域と左旋光領域との配置パターンを、
該第２の光学記録媒体の信号記録面上に形成されている
記録トラックの接線方向に垂直な方向の分割線を介して
配置された状態とすることとなされたものである。

【００３３】また、本発明は、上記光ピックアップ装置
において、上記第１の光学記録媒体に対して情報信号の
書き込み読み出しを行うときには、上記第１の光検出手
段における光検出出力に応じて該第１の光学記録媒体に
対する書き込み読み出しを行い、上記第２の光学記録媒
体に対して情報信号の記録再生を行うときには、上記第
２の光検出手段における光検出出力に応じて該第２の光
学記録媒体に対する書き込み読み出しを行うこととした
ものである。

【００３４】そして、本発明に係る光ピックアップ装置
は、直線偏光の光束を射出する光源と、この光源より射
出された光束をこの光束を光学記録媒体の信号記録面上
に集光させる対物レンズに導く偏向ビームスプリッタ
と、この偏向ビームスプリッタより該対物レンズに至る
光路上に配設されこの光路に略々垂直な平面内で複数の
領域に分割され該各領域毎に独立的に旋光方向が制御で
きる分割旋光素子と、該信号記録面よりの該光束の反射
光であって該偏向ビームスプリッタにより互いに分岐さ
れた２本の反射光束のうち該光源より発せられた光束の
偏光方向に平行な方向の偏光方向を有する第１の反射光
束を検出する第１の光検出手段と、該信号記録面よりの
該光束の反射光であって該偏向ビームスプリッタにより
互いに分岐された２本の反射光束のうち該光源より発せ
られた光束の偏光方向に垂直な方向の偏光方向を有する
第２の反射光束を検出する第２の光検出手段とを備え、
上記第１の光検出手段における光検出出力を上記光学記
録媒体よりの情報信号の読み出し信号とし、上記第２の
光検出手段における光検出出力に基づいて上記光学記録
媒体の信号記録面の上記対物レンズの光軸に対する傾き
を検出し、該信号記録面の該対物レンズの光軸に対する
傾きがないときには、上記分割旋光素子における右旋光
領域と左旋光領域との配置パターンを該上記信号記録面
上に形成されている記録トラックの接線方向に平行な方
向の分割線を介して配置された状態とし、該信号記録面
の該対物レンズの光軸に対する傾きがあるときには、該
分割旋光素子における右旋光領域と左旋光領域との配置
パターンを変化させることにより該信号記録面の該対物
レンズの光軸に対する傾きの影響を相殺することとなさ
れたものである。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００３６】この実施の形態は、本発明に係る光ピック
アップ装置を、透明基板の厚さｔが０．６ｍｍの光学記
録媒体である第１の光ディスク及び透明基板の厚さｔが
１．２ｍｍの光学記録媒体である第２の光ディスクとの
双方に対して、情報信号の記録及び再生が行える光ピッ
クアップ装置として構成したものである。なお、情報信
号の記録密度は、上記第１の光ディスクのほうが上記第
２の光ディスクよりも高くなされている。

【００３７】この実施の形態について、次の順序で説明
する。

【００３８】〔１〕第１及び第２の光ディスク（図１）〔２〕光ピックアップ装置の構成（図１及び図２）〔３〕第２の光ディスクよりの情報信号の読み出し（図
１乃至図８、図１０及び図１１）〔４〕第１の光ディスクよりの情報信号の読み出し（図
１、図９、図１２乃至図２４）〔５〕光ピックアップ装置を用いた記録再生装置の構成
（図１）〔６〕受発光複合素子を用いた光ピックアップ装置の構
成（図２５乃至図２８）

【００３９】〔１〕第１及び第２の光ディスク（図１）上記第１の光ディスクは、図１に示すように、厚さｔ＝
Ｄ₁（０．６ｍｍ）、直径１２０ｍｍの円盤状のポリカ
ーボネイトにより形成された透明基板と、この透明基板
の一主面部上に形成された信号記録層１０２とを有して
構成されている。この第１の光ディスク１０１ａは、２
枚の第１の光ディスク１０１ａが上記信号記録層１０２
側同士を貼り合わされて、厚さ１．２ｍｍの円盤体（い
わゆる両面ディスク、または、多層ディスク）を構成し
ている。

【００４０】この第１の光ディスク１０１ａは、波長が
６３５ｎｍのレーザ光束により、開口数（ＮＡ）が０．
６の対物レンズを介して、情報信号の記録及び再生をな
されるように構成されている。この第１の光ディスク１
０１ａとしては、情報信号の記録及び再生が行われるい
わゆる光磁気ディスクと、情報信号の再生専用であるい
わゆるピットディスクとが考えられる。

【００４１】このような第１の光ディスク１０１ａに該
当するものとして、例えば、いわゆる「ＳＤ」、また
は、「デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）」が提案
されている。

【００４２】上記第２の光ディスク１０１ｂは、図１に
示すように、厚さｔ＝Ｄ₂（１．２ｍｍ）、直径８０ｍ
ｍまたは１２０ｍｍの円盤状のポリカーボネイトにより
形成された透明基板と、この透明基板の一主面部上に形
成された信号記録層１０２とを有して構成されている。

【００４３】この第２の光ディスク１０１ｂは、波長が
７８０ｎｍのレーザ光束により、開口数が０．４５の対
物レンズを介して、情報信号の再生をなされるように構
成されている。この第２の光ディスク１０１ｂとして
は、情報信号の再生専用であるいわゆるピットディスク
が考えられる。

【００４４】このような第２の光ディスク１０１ｂに該
当するものとしては、例えば、いわゆる「コンパクト・
ディスク（ＣＤ）」が提案されている。

【００４５】〔２〕光ピックアップ装置の構成（図１及
び図２）そして、本発明に係る光ピックアップ装置は、図１に示
すように、光源となる半導体レーザ（Laser）１を有し
ている。この半導体レーザ１は、直線偏光のコヒーレン
ト光であるレーザ光束を発する。このレーザ光束は、発
散光束である。また、このレーザ光束の波長は、６３５
ｎｍである。

【００４６】上記レーザ光束は、ビームスプリッタ（Ｂ
Ｓ）２を透過して、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３
に至る。上記ビームスプリッタ２は、略々正方形状に形
成され、入射面部に対して４５°の傾斜面となされた半
透過膜面を上記半導体レーザ１よりのレーザ光束の光軸
に対して４５°の傾斜角として配設されている。また、
上記偏光ビームスプリッタ３は、略々正方形状に形成さ
れ、入射面部に対して４５°の傾斜面となされた偏光透
過膜面を上記半導体レーザ１よりのレーザ光束の光軸に
対して４５°の傾斜角として配設されている。

【００４７】上記偏光ビームスプリッタ３に入射された
レーザ光束は、この偏光ビームスプリッタ３の偏光透過
膜面により反射されて９０°偏向され、分割旋光子とな
る液晶旋光子４を透過して対物レンズ（Objective Len
s）５に入射される。すなわち、上記半導体レーザ１
は、射出したレーザ光束が上記偏光ビームスプリッタ３
の偏光透過膜面に対してＳ偏光状態で入射されるように
配置されている。

【００４８】上記液晶旋光子４は、液晶セルを有して透
明な平行平板状に構成されている。この液晶旋光子４
は、上記偏向ビームスプリッタ３より上記対物レンズ５
に至る光路上に配設され、図２に示すように、該光路に
略々垂直な平面内で複数の領域に分割されており、該各
領域毎に独立的に、旋光方向が制御できるように構成さ
れている。すなわち、上記液晶旋光子４は、上記各領域
ごとに独立的に電圧を印加されることにより、該各領域
に対応する上記液晶セル内の分子の配向方向が変えら
れ、該各領域ごとに任意の旋光性を有するものとなされ
る。

【００４９】上記対物レンズ５は、図示しないレンズ枠
により支持されている。この対物レンズ５は、上記液晶
旋光子４を透過したレーザ光束を、上記各光ディスク１
０１ａ，１０１ｂの信号記録面上に集光させる。すなわ
ち、上記対物レンズ５に入射されたレーザ光束は、この
対物レンズ５により、上記各光ディスク１０１ａ，１０
１ｂの信号記録面上に集光して照射される。

【００５０】このとき、このレーザ光束は、上記各光デ
ィスク１０１ａ，１０１ｂの透明基板側よりこれら光デ
ィスク１０１ａ，１０１ｂに対して照射され、該透明基
板を透過して上記信号記録層１０２の表面部である上記
信号記録面上に集光される。この対物レンズ５は、上記
レンズ枠を介して、図示しない２軸アクチュエータによ
り支持され、図１中矢印Ｆ及び矢印Ｔで示すように、光
軸方向及び光軸に直交する方向に移動操作されることに
より、常に、上記信号記録面上の情報信号が記録される
箇所（記録トラック）に上記レーザ光束を集光させる。

【００５１】上記対物レンズ５は、開口数（ＮＡ）が
０．６となっている。上記対物レンズ５は、この対物レ
ンズ５によって集光される収束光束の光路中に厚さｔの
平行平面板が挿入されたときに、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例
して発生する球面収差が補正されるように設計されてい
る。すなわち、上記対物レンズ５は、透明基板の厚さが
厚さｔ＝Ｄ₁（０．６ｍｍ）の光学記録媒体である上記
第１の光ディスク１０１ａに適合されたものとして設計
されている。

【００５２】上記各光ディスク１０１ａ，１０１ｂにお
いては、上記対物レンズ５を経たレーザ光束が集光され
て照射されることにより、このレーザ光束が照射された
箇所における情報信号の書き込み、または、読み出しが
行われる。

【００５３】そして、上記信号記録面上に照射されたレ
ーザ光束は、この信号記録面上に記録された情報信号に
応じて、光量（ピットディスクの場合）、または、偏光
方向（光磁気ディスクの場合）を変調されて該信号記録
面により反射され、反射光束として上記対物レンズ５に
戻る。上記反射光束は、上記対物レンズ５及び上記液晶
旋光子４を透過して、上記偏光ビームスプリッタ３に戻
る。この偏光ビームスプリッタ３においては、上記反射
光束のうちの上記偏光透過膜に対するＳ偏光である成分
は、この偏光透過膜によって反射され、上記ビームスプ
リッタ２に戻る。

【００５４】このようにして上記ビームスプリッタ２に
戻った反射光束は、上記半透過膜において、この半透過
膜を透過して上記半導体レーザ１に戻る光束と、該半透
過膜により反射される光束とに分岐される。上記半透過
膜により反射された光束は、第１の光検出器ＰＤ₁に受
光される。

【００５５】上記第１の光検出器ＰＤ₁は、図１０に示
すように、中心部より等角度間隔の放射状に形成された
４本の分割線を介して隔てられた４個の受光部７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄを有している（いわゆる田の字状の分割
受光部）。この第１の光検出器ＰＤ₁の受光部７ａ，７
ｂ，７ｃ，７ｄ上には、これら受光部７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄ上に照射される上記反射光束が第１の反射光ス
ポットＳ₁を形成する。上記各受光部７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄは、それぞれ照射された反射光束に応じた光検
出出力を独立的に出力する。

【００５６】一方、上記偏光ビームスプリッタ３におい
て、上記反射光束のうちの上記偏光透過膜に対するＰ偏
光である成分は、この偏光透過膜を透過して上記ビーム
スプリッタ２へ戻る光路より分岐され、第２の光検出器
ＰＤ₂により受光される。

【００５７】上記第２の光検出器ＰＤ₂は、図１及び図
１３に示すように、互いに平行に形成された３本の分割
線を介して隔てられた４個の受光部６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄを有している（いわゆる川の字状の分割受光部）。
この第２の光検出器ＰＤ₂の受光部６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄ上には、これら受光部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ上に
照射される上記反射光束が第２の反射光スポットＳ₂を
形成する。上記各受光部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、そ
れぞれ照射された反射光束に応じた光検出出力を独立的
に出力する。

【００５８】〔３〕第２の光ディスクよりの情報信号の
読み出し（図１乃至図８、図１０及び図１１）この光ピックアップ装置においては、上記第２の光ディ
スク１０１ｂについて情報信号の読み出しを行うときに
は、上記液晶旋光子４は、図２に示すように、該第２の
光ディスク１０１ｂの記録トラックの接線１０３に直交
する方向の分割線を介して右旋光部４Ｒと左旋光部４Ｌ
とに分割された状態（この状態を、以下、「Ｔ型光学
系」という）となされる。上記右旋光部４Ｒは、透過す
るレーザ光束の偏光方向を、所定の偏光角αだけ、光束
の進行方向に対して右側に回転させる。また、上記左旋
光部４Ｌは、透過するレーザ光束の偏光方向を、所定の
偏光角αだけ、光束の進行方向に対して左側に回転させ
る。

【００５９】このＴ型光学系においては、上記対物レン
ズ５の開口数（ＮＡ）は、上記第２の光ディスク１０１
ｂのタンジェンシャル方向（上記記録トラックの接線１
０３の方向）について、上記第１の光検出器ＰＤ₁に戻
る反射光束については、０．６となっており、上記第２
の光検出器ＰＤ₂に戻る反射光束については、０．３と
なっている。

【００６０】すなわち、上記偏光ビームスプリッタ３を
経たレーザ光束のうち、上記右旋光部４Ｒを透過した光
束は、上記光ディスク１０１ａの信号記録面上に照射さ
れたときに、この信号記録面上のピット（または、グル
ーブ）によって散乱されて反射され、上記液晶旋光子４
に戻ったときには、この液晶旋光子４の全面、すなわ
ち、上記右旋光部４Ｒ及び上記左旋光部４Ｌに亘って略
々均等に拡散されている。また、上記偏光ビームスプリ
ッタ３を経たレーザ光束のうち、上記左旋光部４Ｌを透
過した光束も、上記第２の光ディスク１０１ｂの信号記
録面上に照射されたときに、この信号記録面上のピット
（または、グルーブ）によって散乱されて反射され、上
記液晶旋光子４に戻ったときには、この液晶旋光子４の
全面、すなわち、上記右旋光部４Ｒ及び上記左旋光部４
Ｌに亘って略々均等に拡散されている。

【００６１】そして、上記右旋光部４Ｒを透過して上記
第２の光ディスク１０１ｂ側に入射され、かつ、この第
２の光ディスク１０１ｂにおいて反射された後に該右旋
光部４Ｒを透過した反射光束、及び、上記左旋光部４Ｌ
を透過して該第２の光ディスク１０１ｂ側に入射され、
かつ、この第２の光ディスク１０１ｂにおいて反射され
た後に該左旋光部４Ｌを透過した反射光束は、偏光方向
が、上記半導体レーザ１より発せられたレーザ光束の偏
光方向と同一の方向に戻されているので、上記偏光ビー
ムスプリッタ３の偏光透過膜面に対してＳ偏光であるこ
ととなり、この偏光透過膜面により反射されて、上記ビ
ームスプリッタ２の側に戻る。

【００６２】一方、上記右旋光部４Ｒを透過して上記第
２の光ディスク１０１ｂ側に入射され、かつ、この第２
の光ディスク１０１ｂにおいて反射された後に上記左旋
光部４Ｌを透過した反射光束、及び、該左旋光部４Ｌを
透過して該第２の光ディスク１０１ｂ側に入射され、か
つ、この第２の光ディスク１０１ｂにおいて反射された
後に該右旋光部４Ｒを透過した反射光束は、偏光方向
が、上記半導体レーザ１より発せられたレーザ光束の偏
光方向に対して上記旋光角の２倍（±２α）だけ回転さ
れているので、上記偏光ビームスプリッタ３の偏光透過
膜面に対するＰ偏光の成分を有することとなる。このよ
うな、上記偏光透過膜面に対するＰ偏光成分は、この偏
光透過膜面を透過し、上記第２の光検出器ＰＤ₂に達す
る。

【００６３】すなわち、上記第２の光検出器ＰＤ₂に戻
る反射光束については、上記Ｔ型光学系を構成する液晶
旋光子４及び上記偏光ビームスプリッタ３により、１／
２の開口制限がなされていることとなり、これは、上記
対物レンズ１０５の開口数（ＮＡ）を半分の０．３に制
限したのと同値である。一方、上記第１の光検出器ＰＤ
₁に戻る反射光束については、開口制限がなされないの
で、上記対物レンズ１０５の開口数（ＮＡ）は、０．６
のままである。

【００６４】上記第１の光検出器ＰＤ₁に戻る反射光束
については、上記透明基板の厚さｔ＝０．６ｍｍである
場合には、図３及び図５中の点線（Deffraction Limi
t）に示すように、良好な空間周波数特性（ＭＴＦ：Mod
ulation Transfer Function）の信号が得られるが、該
透明基板の厚さｔ＝１．２ｍｍである場合には、図４及
び図５中の実線に示すように、空間周波数特性が極度に
劣化する。これは、上記透明基板の厚さｔと上記対物レ
ンズ５の開口数（ＮＡ）とに関連して、すなわち、ｔ×
（ＮＡ）⁴に比例して球面収差が発生するためである。
この球面収差の量λ_rmsは、 λ_rms＝（１／√５）（１／６）（１／８）（Ｎ²−１／
Ｎ³）（ＮＡ）⁴（ｔ／λ）で示される。

【００６５】そして、上記第２の光検出器ＰＤ₂におい
ては、上記第２の光ディスク１０１ｂより情報信号の再
生を行う場合の本来の条件、すなわち、対物レンズ５の
開口数が０．４５でレーザ光束の波長が７８０ｎｍとい
う条件において該第２の光ディスク１０１ｂより読み出
される読み出し信号と略々同等の信号が得られる。

【００６６】すなわち、上記第２の光検出器ＰＤ₂に戻
る反射光束については、上記透明基板の厚さｔ＝０．６
ｍｍである場合には、図６及び図８中の点線（Deffract
ionLimit）に示すように、カットオフ周波数が上記第１
の光検出器ＰＤ₁において得られる信号のカットオフ周
波数の１／２である空間周波数特性を有する信号が得ら
れる。そして、上記透明基板の厚さｔ＝１．２ｍｍであ
る場合には、この第２の光検出器ＰＤ₂に戻る反射光束
については、図７及び図８中の実線に示すように、空間
周波数特性の劣化が少ない。

【００６７】これは、この第２の光検出器ＰＤ₂におい
ては、上記透明基板の厚さｔと上記対物レンズ５の開口
数（ＮＡ）とに関連して、ｔ×（ＮＡ）⁴に比例して発
生する球面収差が、該開口数が小さいために、０．０３
λ_rms程度に抑えられるためである。すなわち、上記球
面収差の発生量は、開口数が１／２になることにより、
（１／２）⁴＝１／１６＝０．０６２５倍となる。

【００６８】したがって、上記第２の光検出器ＰＤ₂か
らは、上記第２の光ディスク１０１ｂに記録されている
全ての信号（３Ｔ乃至１１Ｔ（Ｔはチャンネルビッ
ト））についての十分な空間周波数特性を有する信号が
得られ、該第２の光ディスク１０１ｂについての良好な
再生が可能である。上記第２の光検出器ＰＤ₂の各受光
部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄから出力される信号をそれぞ
れＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとすれば、上記第２の光ディスク１０
１ｂよりの読み出し信号ＣＤは、ＣＤ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄである。上記読み出し信号ＣＤは、図１に示すように、
上記各出力信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが加算器１０，１１，１
４によってすべて加算されることによって得られる。

【００６９】なお、上記第１の光検出器ＰＤ₁からは、
フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を得
ることができる。上記フォーカスエラー信号は、上記対
物レンズ５による上記レーザ光束の集光点と上記信号記
録面との該対物レンズ５の光軸方向の距離を示す信号で
ある。また、上記トラッキングエラー信号は、上記対物
レンズ５による上記レーザ光束の集光点と上記記録トラ
ックとの該記録トラックの接線に直交し上記信号記録面
に沿う方向の距離を示す信号である。

【００７０】上記第１の光検出器ＰＤ₁の各受光部７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄから出力される信号をそれぞれ
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈとすれば、上記フォーカスエラー信号Ｆ
ｅは、Ｆｅ＝（Ｅ＋Ｇ）−（Ｆ＋Ｈ）である（いわゆる非点収差法）。このフォーカスエラー
信号Ｆｅは、図１に示すように、上記出力信号Ｅ及び出
力信号Ｇが加算器１８により加算され、上記出力信号Ｆ
及び出力信号Ｈが加算器１９により加算され、これら加
算器１８，１９の出力の差が減算器２３において求めら
れることによって得られる。

【００７１】そして、上記トラッキングエラー信号Ｔｅ
は、Ｔｅ＝（Ｅ＋Ｈ）−（Ｇ＋Ｆ）である（いわゆるプッシュプル法）。このトラッキング
エラー信号Ｔｅは、図１に示すように、上記出力信号Ｅ
及び出力信号Ｈが加算器２０により加算され、上記出力
信号Ｇ及び出力信号Ｆが加算器２１により加算され、こ
れら加算器２０，２１の出力の差が減算器２４において
求められることによって得られる。

【００７２】なお、これらフォーカスエラー信号及びト
ラッキングエラー信号を得る手法については種々の方式
があり、この光ピックアップ装置においても、上記第１
の光検出器ＰＤ₁の出力信号に基づき、種々の方式を採
用して、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー
信号を得ることができる。

【００７３】〔４〕第１の光ディスクよりの情報信号の
読み出し（図１、図９、図１２乃至図２４）そして、この光ピックアップ装置においては、上記第１
の光ディスク１０１ａ（ピットディスク、または、光磁
気ディスク）について情報信号の読み出しを行うときに
は、上記液晶旋光子４は、図１６に示すように、上記第
１の光ディスク１０１ａの記録トラックの接線１０３に
平行な分割線を介して右旋光部４Ｒと左旋光部４Ｌとに
分割された状態（この状態を、以下、「Ｒ型光学系」と
いう）となされる。

【００７４】このＲ型光学系においては、上記対物レン
ズ５の開口数（ＮＡ）は、上記第１の光ディスク１０１
ａのタンジェンシャル方向（上記記録トラックの接線１
０３の方向）について、上記第１の光検出器ＰＤ₁に戻
る反射光束については、０．６となっており、上記第２
の光検出器ＰＤ₂に戻る反射光束についても、０．６と
なっている。すなわち、上記第１及び第２の光検出器Ｐ
Ｄ₁，ＰＤ₂に戻る反射光束のいずれについても、図３及
び図５中の点線（Deffraction Limit）に示すように、
良好な空間周波数特性の信号が得られる。

【００７５】すなわち、このＲ型光学系においては、上
記第１の光ディスク１０１ａに対する情報信号の記録及
び再生の本来の条件、すなわち、対物レンズ５の開口数
が０．６でレーザ光束の波長が６３５ｎｍという条件が
満足されており、この第１の光ディスク１０１ａに記録
されている全ての信号（３Ｔ乃至１１Ｔ（Ｔはチャンネ
ルビット））について、十分な空間周波数特性が得ら
れ、良好な記録及び再生が可能である。

【００７６】上記第１の光ディスク１０１ａがいわゆる
ピットディスクである場合には、この第１の光ディスク
１０１ａよりの読み出し信号ＤＶＤは、上記第１及び第
２の光検出器ＰＤ₁，ＰＤ₂のいずれからの出力信号によ
っても得ることができる。上記読み出し信号ＤＶＤは、
図１に示すように、上記各出力信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが加
算器１０，１１，１４によってすべて加算されることに
より、または、上記各出力信号Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが加算器
１８，１９，２２によってすべて加算されることによっ
て得られる。すなわち、上記読み出し信号ＤＶＤは、ＤＶＤ＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄまたは、ＤＶＤ＝Ｅ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈである。

【００７７】また、上記第１の光検出器ＰＤ₁の出力信
号からは、上述したように、フォーカスエラー信号Ｆｅ
及びトラッキングエラー信号Ｔｅを検出することができ
る。

【００７８】そして、上記第２の光検出器ＰＤ₂の出力
信号からは、上記第１の光ディスク１０１ａの信号記録
面の上記対物レンズ５の光軸に対する傾き、すなわち、
ディスクスキューの量を示すディスクスキュー信号を検
出することができる。

【００７９】すなわち、この光ピックアップ装置におい
て、上記ディスクスキューがない場合には、上記右旋光
部４Ｒを透過して上記第１の光ディスク１０１ａに入射
されたレーザ光束は、この第１の光ディスク１０１ａに
より反射されて、該右旋光部４Ｒ及び上記左旋光部４Ｌ
に均等に戻る。また、このとき、上記左旋光部４Ｌを透
過して上記第１の光ディスク１０１ａに入射されたレー
ザ光束は、この第１の光ディスク１０１ａにより反射さ
れて、該左旋光部４Ｌ及び上記右旋光部４Ｒに均等に戻
る。したがって、このときには、上記第２の光検出器Ｐ
Ｄ₂の各受光部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ上に照射される
反射光束の光強度分布は、光軸回りに対称な分布（例え
ばガウシアン分布）であり、これら受光部６ａ，６ｂ，
６ｃ，６ｄから出力される信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄも、光軸
回りに対称な値となる。

【００８０】そして、この光ピックアップ装置におい
て、図１２及び図１４において矢印θで示すように、ラ
ジアル方向のディスクスキューが生じた場合には、上記
右旋光部４Ｒを透過して上記第１の光ディスク１０１ａ
に入射されたレーザ光束及び上記左旋光部４Ｌを透過し
て上記第１の光ディスク１０１ａに入射されたレーザ光
束のいずれも、この第１の光ディスク１０１ａにより反
射されて、該左旋光部４Ｌに戻るよりも多くが該右旋光
部４Ｒに戻ったり（図１２の場合）、または、該右旋光
部４Ｒに戻るよりも多くが該左旋光部４Ｌに戻ったりす
る（図１４の場合）こととなる。

【００８１】上記右旋光部４Ｒを透過して上記第１の光
ディスク１０１ａに入射されて該右旋光部４Ｒに戻った
反射光束、及び、上記左旋光部４Ｌを透過して該第１の
光ディスク１０１ａに入射されて該左旋光部４Ｌに戻っ
た反射光束は、いずれも、上記偏光ビームスプリッタ３
の偏光透過膜面に反射されて上記第２の光検出器ＰＤ₂
には到達しない。したがって、このときには、上記第２
の光検出器ＰＤ₂の各受光部６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ上
に照射される反射光束の光強度分布は、図１３及び図１
５に示すように、上記右旋光部４Ｒを透過して上記第１
の光ディスク１０１ａに入射されて該右旋光部４Ｒに戻
った反射光束に相当する部分（図１３の場合）、また
は、上記左旋光部４Ｌを透過して該第１の光ディスク１
０１ａに入射されて該左旋光部４Ｌに戻った反射光束に
相当する部分（図１５の場合）の光強度が弱くなる。

【００８２】また、この光ピックアップ装置において、
ラジアル方向のディスクスキューが生じた場合には、上
記反射光束によって上記第２の光検出器ＰＤ₂の受光部
上に形成されるビームスポットＳ₂自体が、該ディスク
スキューの方向に応じて、該受光部上を移動することと
なる。

【００８３】したがって、上記ディスクスキューの発生
により、上記第２の光検出器ＰＤ_２の受光部６ａ，６
ｂ，６ｃ，６ｄからの出力信号は、該ディスクスキュー
の方向に応じて、１番目と３番目の受光部６ａ，６ｃか
らの出力信号Ａ，Ｃ（図１２及び図１３の場合）、また
は、２番目と４番目の受光部６ｂ，６ｄからの出力信号
Ｂ，Ｄ（図１４及び図１５の場合）の値が低下すること
となる。

【００８４】すなわち、上記ディスクスキュー信号ＳＫ
は、ＳＫ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）である。このディスクスキュー信号ＳＫは、図１に示す
ように、上記出力信号Ａ及び出力信号Ｃが加算器１１に
より加算され、上記出力信号Ｂ及び出力信号Ｄが加算器
１０により加算され、これら加算器１１，１０の出力の
差が減算器１３において求められることによって得られ
る。

【００８５】そして、この光ピックアップ装置において
は、上記液晶旋光子４における右旋光部４Ｒと左旋光部
４Ｌとの分割状態を、上記ディスクスキュー信号ＳＫに
応じて変化させることにより、上記ディスクスキューの
影響を相殺するスキューサーボ動作を行うことができ
る。すなわち、上記ディスクスキュー信号ＳＫに応じ
て、図１７乃至図２３に示すように、上記液晶旋光子４
における右旋光部４Ｒと左旋光部４Ｌとの分割状態（分
割線の位置）を変えて該ディスクスキュー信号ＳＫが０
となるようにすれば、上記読み出し信号ＤＶＤにおける
該ディスクスキューの影響を回避することができる。

【００８６】例えば、図１７及び図１８に示すように、
上記右旋光部４Ｒと上記左旋光部４Ｌとの分割線を上記
記録トラックの接線１０３に平行なままで平行移動させ
ることや、図１９に示すように、該記録トラックの接線
１０３に直交する方向の分割線をも形成して２つの右旋
光部４Ｒと２つの左旋光部４Ｌとに分割することや、図
２０及び図２１に示すように、該記録トラックの接線１
０３に直交する方向の分割線をも形成するとともに該記
録トラックの接線１０３に平行な分割線を一体的にまた
は分離して平行移動させることや、図２２に示すよう
に、該記録トラックの接線１０３に平行な分割線を２本
として１つの右旋光部４Ｒと２つの左旋光部４Ｌと（ま
たは、２つの右旋光部４Ｒと１つの左旋光部４Ｌと）を
形成することや、図２３に示すように、該記録トラック
の接線１０３に平行な分割線を３本として２つの右旋光
部４Ｒと２つの左旋光部４Ｌとを形成することによっ
て、上記読み出し信号ＤＶＤにおける上記ディスクスキ
ューの影響を回避することができる。

【００８７】このように、この光ピックアップ装置にお
いては、上記液晶旋光子４における右旋光部４Ｒと左旋
光部４Ｌとの分布状態、及び、各領域における旋光角α
を適宜設定することにより、上記各光ディスク１０１
ａ，１０１ｂの信号記録面上に上記レーザ光束が形成す
るビームスポット形状の形状を制御することができる。
さらに、上記液晶旋光子４における旋光角αを適宜に設
定することにより、いわゆる超解像の効果を得ることが
できる。すなわち、図９及び図２４に示すように、上記
旋光角αを３０°にすることによって、上記信号記録面
上においては２つの直交する方向の偏光成分が重なった
状態のビームスポットが形成され、図９中に（ａ）で示
すように、極めて高い空間周波数特性が実現される超解
像の効果が得られる。

【００８８】そして、上記第１の光ディスク１０１ａが
光磁気ディスクである場合には、この第１の光ディスク
１０１ａよりの読み出し信号ＭＯは、上記第２の光検出
器ＰＤ_２からの出力信号によって検出することができ
る。このとき、上記液晶旋光子４は、上記Ｒ型光学系を
構成する状態としておく。

【００８９】上記半導体レーザ１より発せられたレーザ
光束は、図１１において（ａ）で示すように、直線偏光
である。そして、このレーザ光束のうちの上記右偏光部
４Ｒを透過したレーザ光束は、図１１において（ｂ）で
示すように、上記旋光角αに応じて、＋αだけ旋光され
る。また、上記レーザ光束のうちの上記左偏光部４Ｌを
透過したレーザ光束は、図１１において（ｃ）で示すよ
うに、上記旋光角αに応じて、−αだけ旋光される。こ
れらレーザ光束は、上記光磁気ディスクである第１の光
ディスク１０１ａの信号記録面上に照射されると、カー
効果により、この第１の光ディスク１０１ａに記録され
ている情報信号に応じて、角度θｋの範囲内で偏光方向
を変化させられる（例えば、偏光方向が角度θｋだけ変
えられたときが“１”、偏光方向が変えられないときが
“０”）。

【００９０】上記右旋光部４Ｒを経て上記第１の光ディ
スク１０１ａに入射されこの第１の光ディスク１０１ａ
により反射されて上記左旋光部４Ｌに戻った反射光束
は、図１１において（ｄ）で示すように、上記半導体レ
ーザ１より発せられたレーザ光束に対して、＋２α＋θ
ｋだけ旋光されている。また、上記左旋光部４Ｌを経て
上記第１の光ディスク１０１ａに入射されこの第１の光
ディスク１０１ａにより反射されて上記右旋光部４Ｒに
戻った反射光束は、図１１において（ｅ）で示すよう
に、上記半導体レーザ１より発せられたレーザ光束に対
して、−２α＋θｋだけ旋光されている。

【００９１】上記第２の光検出器ＰＤ₂において１番目
及び２番目の受光部６ａ，６ｂは、図１１において
（ｆ）で示すように、上記左旋光部４Ｌを経た反射光束
のうちの上記偏光ビームスプリッタ３の偏光透過膜面に
対するＰ偏光成分のみを受光する。これら受光部６ａ，
６ｂが受光する反射光束の光量は、sin（２α＋θｋ）
である。そして、上記第２の光検出器ＰＤ₂において３
番目及び４番目の受光部６ｃ，６ｄは、図１１において
（ｇ）で示すように、上記右旋光部４Ｒを経た反射光束
のうちの上記偏光ビームスプリッタ３の偏光透過膜面に
対するＰ偏光成分のみを受光する。これら受光部６ｃ，
６ｄが受光する反射光束の光量は、sin（−２α＋θ
ｋ）である。

【００９２】したがって、上記読み出し信号ＭＯは、ＭＯ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）によって検出することができる。この読み出し信号ＭＯ
は、図１に示すように、上記出力信号Ａ及び出力信号Ｂ
が加算器９により加算され、上記出力信号Ｃ及び出力信
号Ｄが加算器８により加算され、これら加算器９，８の
出力の差が減算器１２において求められることによって
得られる。

【００９３】〔５〕光ピックアップ装置を用いた記録再
生装置の構成（図１）この光ピックアップ装置は、図１に示すように、この光
ピックアップ装置を用いて構成された記録再生装置にお
いて、図示しないスピンドルモータにより回転操作され
る上記各光ディスク１０１ａ，１０１ｂの信号記録面に
上記対物レンズ５を対向させて配設され、この光ディス
ク１０１ａ，１０１ｂの内外周に亘って移動操作され
る。そして、この光ピックアップ装置は、上記光ディス
ク１０１ａ，１０１ｂの信号記録面の全面に亘って、情
報信号の書き込み及び読み出しを行うことができる。

【００９４】なお、上記スピンドルモータの駆動軸に
は、略々円盤状のディスクテーブルが取付けられてい
る。上記光ディスク１０１ａ，１０１ｂは、上記ディス
クテーブルにより、中心部分を保持されて、上記スピン
ドルモータにより回転操作される。

【００９５】そして、この光ピックアップ装置におい
て、上記液晶旋光子４における分割状態及び旋光状態の
選択は、装着された光ディスクが上記第１光ディスク１
０１ａのピットディスク、または、光磁気ディスク、あ
るいは、第２の光ディスク１０１ｂのいずれであるのか
がわかる場合には、装着された光ディスクの種類に応じ
て行うことができる。

【００９６】また、上記第１及び第２の光ディスク１０
１ａ，１０１ｂのいずれが装着された場合においても、
上記液晶旋光子４を上記「Ｔ型光学系」としておき、こ
の状態で装着された光ディスクの信号を上記第２の光検
出器ＰＤ₂の出力信号に基づいて読み取り、この信号の
内容から、装着された光ディスクが上記第１光ディスク
１０１ａのピットディスク、または、光磁気ディスク、
あるいは、第２の光ディスク１０１ｂのいずれであるの
かを判別することとしてもよい。

【００９７】すなわち、上記対物レンズ５の開口数が
０．３に相当する状態においても、上記第１の光ディス
ク１０１ａに記録された信号のうちの一部は読み取るこ
とができるので、読み取った信号に基づいて、装着され
た光ディスクが該第１の光ディスク１０１ａであること
を判別することができる。

【００９８】この記録再生装置において、上記各読み出
し信号ＣＤ，ＤＶＤ，ＭＯは、それぞれ図示しない復調
回路に送られ、復調される。また、上記フォーカスエラ
ー信号Ｆｅは、上記２軸アクチュエータを駆動制御する
２軸アクチュエータドライブ１７に送られる。また、上
記トラッキングエラー信号Ｔｅは、減算器１５により、
上記ディスクスキュー信号ＳＫとの間で減算処理され
て、上記２軸アクチュエータドライブ１７に送られる。
さらに、上記ディスクスキュー信号ＳＫは、上記トラッ
キングエラー信号Ｔｅとの間での減算処理を行う上記減
算器１５、上記２軸アクチュエータドライブ１７、及
び、上記液晶旋光子４を制御するスキュー制御回路（液
晶ドライブ）１６に送られる。

【００９９】上記２軸アクチュエータドライブ１７は、
送られる各信号に応じて、上記２軸アクチュエータを駆
動制御し、フォーカスサーボ動作及びトラッキングサー
ボ動作を実行させる。また、上記スキュー制御回路１６
は、送られるディスクスキュー信号ＳＫに応じて、上記
液晶旋光子４を制御し、スキューサーボ動作を実行させ
る。

【０１００】〔６〕受発光複合素子を用いた光ピックア
ップ装置の構成（図２５乃至図２８）そして、本発明に係る光ピックアップ装置は、図２５及
び図２６に示すように、受発光複合素子（いわゆるレー
ザカプラ）２６を用いて構成してもよい。この受発光複
合素子２６は、半導体基板２９上に、光源となる半導体
レーザ（レーザチップ）２７及び複数の受光部からなる
第１の光検出器ＰＤ₁が形成されて構成され、ケース３
０に収納されている。そして、上記第１の光検出器ＰＤ
₁上には、ビームスプリッタプリズム２８が配設されて
いる。

【０１０１】この受発光複合素子２６において、上記半
導体レーザ２７が発したレーザ光束は、上記ビームスプ
リッタプリズム２８の一端部である４５°の傾斜を有す
る斜面部により反射されて、上記半導体基板２９に対す
る垂直方向に射出される。このようにして受発光複合素
子２６より射出されたレーザ光束は、上述した光ピック
アップ装置におけると同様に、上記偏光ビームスプリッ
タ３及び上記液晶旋光子４を透過して、上記対物レンズ
５に入射される。

【０１０２】上記対物レンズ５により上記各光ディスク
１０１ａ，１０１ｂの上記信号記録面上に集光されたレ
ーザ光束は、この信号記録面により反射され、該対物レ
ンズ５、上記液晶旋光子４及び上記偏光ビームスプリッ
タ３を経て、上記第２の光検出器ＰＤ₂及び上記ビーム
スプリッタプリズム２８の斜面部に戻る。この斜面部に
戻った反射光束は、この斜面部において屈折されつつ、
上記ビームスプリッタプリズム２８内に入射する。この
ビームスプリッタプリズム２８内に入射した光束は、図
２６に示すように、上記第１の光検出器ＰＤ₁の各受光
部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，
３１ｇ，３１ｈ，３１ｉ，３１ｊ，３１ｋ，３１ｍ上に
照射される。これら第１の光検出器ＰＤ₁の各受光部３
１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１
ｇ，３１ｈ，３１ｉ，３１ｊ，３１ｋ，３１ｍは、照射
された光束に応じた電気信号を出力する。

【０１０３】上記第１の光検出器ＰＤ₁は、前側受光部
群と、後側受光部群とからなる。前側受光部群は、上記
光ディスク１０１ａ，１０１ｂのタンジェンシャル方向
に平行な３本の分割線を介して分割された４個の受光部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄから構成されている
（いわゆる川の字状分割受光部）。また、後側受光部群
は、上記光ディスク１０１ａ，１０１ｂのラジアル方向
に平行な１本の分割線により前後に分割され、さらに、
該光ディスク１０１ａ，１０１ｂのタンジェンシャル方
向に平行な３本の分割線を介して分割された８個の受光
部３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈ，３１ｉ，３１ｊ，
３１ｋ，３１ｍから構成されている（いわゆる川の字状
分割と田の字状分割とを併用した受光部）。この第１の
光検出部ＰＤ₁においては、いわゆる作動同心円法によ
るフォーカスエラー信号の検出、位相差法（ＤＰＤ法）
によるトラッキングエラー信号の検出を行うことができ
る。

【０１０４】さらに、本発明に係る光ピックアップ装置
は、図２７及び図２８に示すように、受発光複合素子
（いわゆるレーザカプラ）２６を用い、この受発光複合
素子内に第１及び第２の光検出器ＰＤ₁，ＰＤ₂を設けて
構成してもよい。この受発光複合素子２６は、半導体基
板２９上に、光源となる半導体レーザ（レーザチップ）
２７及び複数の受光部からなる第１及び第２の光検出器
ＰＤ₁，ＰＤ₂が形成されて構成され、基台３２上に配設
されている。そして、上記第１及び第２の光検出器ＰＤ
₁，ＰＤ₂上には、ビームスプリッタプリズム２８が配設
されている。さらに、上記第２の光検出器ＰＤ₂上に
は、上述した光ピックアップ装置における偏光ビームス
プリッタ３に代わるＰＢＳコーティング３５が施されて
いる。

【０１０５】この受発光複合素子２６において、上記半
導体レーザ２７が発したレーザ光束は、上記ビームスプ
リッタプリズム２８の一端部である４５°の傾斜を有す
る斜面部により反射されて、上記半導体基板２９に対す
る垂直方向に射出される。このようにして受発光複合素
子２６より射出されたレーザ光束は、透明カバー３４の
斜面部により反射されてこの透明カバー３４の側面部を
透過して射出される。このレーザ光束は、上記基台３２
上に配設された液晶旋光子４を透過し、該基台３２上に
配設されたミラー３３により反射されて、上記対物レン
ズ５に入射される。

【０１０６】上記対物レンズ５により上記各光ディスク
１０１ａ，１０１ｂの上記信号記録面上に集光されたレ
ーザ光束は、この信号記録面により反射され、該対物レ
ンズ５及び上記液晶旋光子４を経て、上記ビームスプリ
ッタプリズム２８の斜面部に戻る。この斜面部に戻った
反射光束は、この斜面部において屈折されつつ、上記ビ
ームスプリッタプリズム２８内に入射する。このビーム
スプリッタプリズム２８内に入射した光束は、図２８に
示すように、上記ＰＢＳコーティング３５を透過して上
記第２の光検出器ＰＤ₂の各受光部３７ａ，３７ｂ，３
７ｃ，３７ｄ，３７ｅ上に照射され、さらに、上記第１
の光検出器ＰＤ₁の各受光部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，
３６ｄ，３６ｅ，３６ｆ，３６ｇ，３６ｈ，３６ｉ，３
６ｊ上に照射される。これら第１及び第２の光検出器Ｐ
Ｄ₁，ＰＤ₂の各受光部３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７
ｄ，３７ｅ、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６
ｅ，３６ｆ，３６ｇ，３６ｈ，３６ｉ，３６ｊは、照射
された光束に応じた電気信号を出力する。

【０１０７】上記第２の光検出器ＰＤ₂は、上記光ディ
スク１０１ａ，１０１ｂのタンジェンシャル方向に平行
な４本の分割線を介して分割された５個の受光部３７
ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，３７ｅから構成されてい
る（いわゆる川の字状分割受光部）。また、上記第１の
光検出器ＰＤ₁は、上記光ディスク１０１ａ，１０１ｂ
のラジアル方向に平行な１本の分割線により前後に分割
され、さらに、該光ディスク１０１ａ，１０１ｂのタン
ジェンシャル方向に平行な４本の分割線を介して分割さ
れた１０個の受光部３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，
３６ｅ，３６ｆ，３６ｇ，３６ｈ，３６ｉ，３６ｊから
構成されている（いわゆる川の字状分割と田の字状分割
とを併用した受光部）。これら第１及び第２の光検出部
ＰＤ₁，ＰＤ₂においては、いわゆる作動同心円法による
フォーカスエラー信号の検出、位相差法（ＤＰＤ法）に
よるトラッキングエラー信号の検出を行うことができ
る。

【０１０８】なお、上記半導体基板２９上には、フロン
トオートパワーコントロール用受光部（ＦＡＰＣ）３８
が設けられている。このフロントオートパワーコントロ
ール用受光部３８は、上記半導体レーザチップ２７より
発せられて上記ビームスプリッタプリズム２８を透過し
た光束を受光して、この半導体レーザチップ２７の発光
出力を検出するものである。このフロントオートパワー
コントロール用受光部３８の出力に応じて上記半導体レ
ーザチップ２７の発光出力を制御すれば、この発光出力
を所定の一定値に維持することができる。

【０１０９】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る光ピックア
ップ装置においては、光源より発せられた直線偏光光束
は、偏光ビームスプリッタ及び複数の領域に分割され該
各領域毎に独立的に旋光方向が制御できる分割旋光素子
を経て、光学記録媒体に対向された対物レンズに入射さ
れる。

【０１１０】したがって、この光ピックアップ装置にお
いては、上記分割旋光子における領域の分割状態を適宜
設定し、上記光記録媒体よりの反射光であって上記偏向
ビームスプリッタにより互いに分岐される２本の反射光
束のうち上記光源より発せられた光束の偏光方向に垂直
な方向の偏光方向を有する反射光束を検出すると、上記
対物レンズの開口制限をしたのと同様の読み出し信号が
得られる。

【０１１１】また、本発明に係る光ピックアップ装置に
おいては、上記分割旋光子における領域の分割状態を適
宜設定し、上記光記録媒体よりの反射光であって上記偏
向ビームスプリッタにより互いに分岐される２本の反射
光束のうち上記光源より発せられた光束の偏光方向に垂
直な方向の偏光方向を有する反射光束を検出すると、上
記光学記録媒体の上記対物レンズの光軸に対する傾きを
検出することができる。

【０１１２】さらに、この光ピックアップ装置において
は、上記光学記録媒体の上記対物レンズの光軸に対する
傾きがあるときには、上記分割旋光素子における領域の
分割状態を変化させることにより、該光学記録媒体の該
対物レンズの光軸に対する傾きの影響を相殺することが
できる。

【０１１３】すなわち、本発明は、装置構成の複雑化、
大型化を招来することなく、透明基板の厚さが異なる光
学記録媒体に対しても、情報信号の記録及び再生が良好
に行えるようになされ、また、光学記録媒体の傾き（ス
キュー）に対しても有効に対処し得るようになされた光
ピックアップ装置を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の構成及びこ
の光ピックアップ装置を用いた記録再生装置の構成を示
す縦断面図及びブロック回路図である。

【図２】上記光ピックアップ装置の液晶旋光子の構成
（Ｔ型光学系）を示す平面図である。

【図３】上記光ピックアップ装置の第１の光検出器にお
いて第１の光ディスクについて得られる空間周波数の伝
達関数（Modulation Transfer Function）を示すグラフ
である。

【図４】上記光ピックアップ装置の第１の光検出器にお
いて第２の光ディスクについて得られる空間周波数の伝
達関数（Modulation Transfer Function）を示すグラフ
である。

【図５】上記光ピックアップ装置の第１の光検出器にお
いて第２の光ディスクについて得られる空間周波数の伝
達関数（Modulation Transfer Function）を示すグラフ
（数値スケール）である。

【図６】上記光ピックアップ装置の第２の光検出器にお
いて第１の光ディスクについて得られる空間周波数の伝
達関数（Modulation Transfer Function）を示すグラフ
である。

【図７】上記光ピックアップ装置の第２の光検出器にお
いて第２の光ディスクについて得られる空間周波数の伝
達関数（Modulation Transfer Function）を示すグラフ
である。

【図８】上記光ピックアップ装置の第２の光検出器にお
いて第２の光ディスクについて得られる空間周波数の伝
達関数（Modulation Transfer Function）を示すグラフ
（数値スケール）である。

【図９】上記光ピックアップ装置の第１の光検出器にお
いて第１の光ディスクについて旋光角を変化させた場合
に得られる空間周波数の伝達関数（Modulation Transfe
r Function）を示すグラフである。

【図１０】上記光ピックアップ装置の第１の光検出器の
受光面の構成を示す平面図である。

【図１１】上記光ピックアップ装置において液晶旋光子
を透過することによる光束の偏光方向の変化を示す正面
図である。

【図１２】上記光ピックアップ装置におけるディスクス
キュー（左回転方向）の検出の原理を示す縦断面図であ
る。

【図１３】上記光ピックアップ装置におけるディスクス
キュー（左回転方向）の検出の原理を示すグラフ及び平
面図である。

【図１４】上記光ピックアップ装置におけるディスクス
キュー（右回転方向）の検出の原理を示す縦断面図であ
る。

【図１５】上記光ピックアップ装置におけるディスクス
キュー（右回転方向）の検出の原理を示すグラフ及び平
面図である。

【図１６】上記光ピックアップ装置の液晶旋光子の構成
（Ｒ型光学系）を示す平面図である。

【図１７】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第１の旋光状態を示す平面図である。

【図１８】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第２の旋光状態を示す平面図である。

【図１９】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第３の旋光状態を示す平面図である。

【図２０】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第４の旋光状態を示す平面図である。

【図２１】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第５の旋光状態を示す平面図である。

【図２２】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第６の旋光状態を示す平面図である。

【図２３】スキューサーボを行っているときの上記液晶
旋光子の第７の旋光状態を示す平面図である。

【図２４】光ディスク上に形成されるビームスポットの
形状（強度分布）を示すグラフである。

【図２５】レーザカプラを用いて構成された本発明に係
る光ピックアップ装置の構成を示す縦断面図である。

【図２６】上記図２５に示した光ピックアップ装置の第
１の光検出器の受光部の構成を示す平面図である。

【図２７】レーザカプラを用いて構成された本発明に係
る光ピックアップ装置の構成の他の形態を示す縦断面図
である。

【図２８】上記図２７に示した光ピックアップ装置の第
１及び第２の光検出器の受光部の構成を示す平面図であ
る。

【図２９】従来の光ピックアップ装置において、対物レ
ンズの開口数が制限されていない状態を示す縦断面図で
ある。

【図３０】上記従来の光ピックアップ装置において、対
物レンズの開口数が制限された状態を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１半導体レーザ、２ビームスプリッタ（ＢＳ）、３
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、４液晶旋光子、
５対物レンズ、２６受発光複合素子、２７半導体レ
ーザチップ、２８ビームスプリッタプリズム、１０１
ａ第１の光ディスク、１０１ｂ第２の光ディスク、
ＰＤ₁ 第１の光検出器、ＰＤ₂ 第２の光検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直線偏光の光束を射出する光源と、上記光源より射出された光束を、この光束を光学記録媒
体の信号記録面上に集光させる対物レンズに導く偏向ビ
ームスプリッタと、上記偏向ビームスプリッタより上記対物レンズに至る光
路上に配設され、この光路に略々垂直な平面内で複数の
領域に分割され該各領域毎に独立的に旋光方向が制御で
きる分割旋光素子と、上記信号記録面よりの上記光束の反射光であって上記偏
向ビームスプリッタにより互いに分岐された２本の反射
光束のうち上記光源より発せられた光束の偏光方向に平
行な方向の偏光方向を有する第１の反射光束を検出する
第１の光検出手段と、上記信号記録面よりの上記光束の反射光であって上記偏
向ビームスプリッタにより互いに分岐された２本の反射
光束のうち上記光源より発せられた光束の偏光方向に垂
直な方向の偏光方向を有する第２の反射光束を検出する
第２の光検出手段とを備えた光ピックアップ装置。
【請求項２】分割旋光素子は、液晶セルによって構成
され、各領域毎に独立的に電界を加えられて制御される
こととなされた請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】信号記録面上に設けられている透明基板
の厚さが第１の厚さである第１の光学記録媒体と、該透
明基板の厚さが該第１の厚さよりも厚い第２の厚さであ
って該第１の光学記録媒体よりも情報の記録密度が低い
第２の光学記録媒体とのいずれに対しても情報信号の書
き込み読み出しが行えることとなされた請求項１記載の
光ピックアップ装置。
【請求項４】第２の光学記録媒体に対して情報信号の
書き込み読み出しを行うときには、分割旋光素子におけ
る右旋光領域と左旋光領域との配置パターンを、該第２
の光学記録媒体の信号記録面上に形成されている記録ト
ラックの接線方向に垂直な方向の分割線を介して配置さ
れた状態とすることとなされた請求項３記載の光ピック
アップ装置。
【請求項５】第１の光学記録媒体に対して情報信号の
書き込み読み出しを行うときには、第１の光検出手段に
おける光検出出力に応じて該第１の光学記録媒体に対す
る書き込み読み出しを行い、第２の光学記録媒体に対し
て情報信号の記録再生を行うときには、第２の光検出手
段における光検出出力に応じて該第２の光学記録媒体に
対する書き込み読み出しを行うこととなされた請求項４
記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】直線偏光の光束を射出する光源と、上記光源より射出された光束を、この光束を光学記録媒
体の信号記録面上に集光させる対物レンズに導く偏向ビ
ームスプリッタと、上記偏向ビームスプリッタより上記対物レンズに至る光
路上に配設され、この光路に略々垂直な平面内で複数の
領域に分割され該各領域毎に独立的に旋光方向が制御で
きる分割旋光素子と、上記信号記録面よりの上記光束の反射光であって上記偏
向ビームスプリッタにより互いに分岐された２本の反射
光束のうち上記光源より発せられた光束の偏光方向に平
行な方向の偏光方向を有する第１の反射光束を検出する
第１の光検出手段と、上記信号記録面よりの上記光束の反射光であって上記偏
向ビームスプリッタにより互いに分岐された２本の反射
光束のうち上記光源より発せられた光束の偏光方向に垂
直な方向の偏光方向を有する第２の反射光束を検出する
第２の光検出手段とを備え、上記第１の光検出手段における光検出出力を上記光学記
録媒体よりの情報信号の読み出し信号とし、上記第２の光検出手段における光検出出力に基づいて上
記光学記録媒体の信号記録面の上記対物レンズの光軸に
対する傾きを検出し、該信号記録面の該対物レンズの光
軸に対する傾きがないときには、上記分割旋光素子にお
ける右旋光領域と左旋光領域との配置パターンを該上記
信号記録面上に形成されている記録トラックの接線方向
に平行な方向の分割線を介して配置された状態とし、該
信号記録面の該対物レンズの光軸に対する傾きがあると
きには、該分割旋光素子における右旋光領域と左旋光領
域との配置パターンを変化させることにより該信号記録
面の該対物レンズの光軸に対する傾きの影響を相殺する
こととなされた光ピックアップ装置。