JP2000076688A - 多波長光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】使用波長の異なる複数の光記録媒体に対して、
別個に記録再生を行う多波長光ピックアップにおいて、
信号検出系を簡単化し、光ピックアップ全体の簡略化・
小型化、低コスト化を図る 【解決手段】使用波長の異なる光記録媒体７，８に共通
に用いられる光ピックアップであって、互いに発光波長
が異なり、光記録媒体の使用波長に応じて選択的に用い
られる複数の光源１，２と、各光源からの光束を対応す
る光記録媒体の記録面上に光スポットとして集光させる
１以上の対物レンズ６と、各光記録媒体からの戻り光束
を共通に入射され、各戻り光束に所定の回折作用を作用
させるホログラム素子９と、該ホログラム素子により回
折された回折光束を受光して、所定の信号を発生させる
単一の光検出器１０とを有し、ホログラム素子９は、複
数の光源の発する各光束の波長に対応してホログラム作
用を最適化された複数のホログラムＨ₁，Ｈ₂を組合せた
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は多波長光ピックア
ップに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク等の光記録媒体に対し、波長
の異なる複数光束を用いて、情報の記録・再生を行う
「多波長光ピックアップ」として、波長の異なる複数光
束を各々ビームスプリッタを介して同時に光記録媒体の
記録面に集光照射し、反射された各戻り光束を各ビーム
スプリッタにより同一光路として光源側からの光路と分
離し、分離された各戻り光束をプリズムによる光偏向手
段で波長ごとに分離して、各波長の戻り光束を別個の光
検出器で検出するものが提案されている（実公平７−３
４６１号公報）。このようにすると、波長の異なる複数
光束で、情報の並列的な記録・再生が可能であり、デー
タ転送速度を向上させることができる。上記多波長光ピ
ックアップはまた、ＣＤ（コンパクトディスク）とＤＶ
Ｄ（デジタルビデオディスク）のように、使用波長の異
なる複数の光記録媒体に対して別個に記録・再生を行う
場合にも利用できる。しかし、この場合、光検出器が光
束ごとに必要であるために、光ピックアップ光学系が複
雑になったり、各光検出器を個別に配置調整する必要が
あり、光ピックアップの組付け性が悪く、別個の光検出
器を用いるのでコストが高い等の問題が生じる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、使用波長
の異なる複数の光記録媒体に対し、別個に記録再生を行
う多波長光ピックアップにおいて、信号検出系を簡単化
し、光ピックアップ全体の簡略化・小型化、低コスト化
を図ることを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の多波長光ピッ
クアップは「使用波長の異なる光記録媒体に共通に用い
られる光ピックアップ」であって、複数の光源と、１以
上の対物レンズと、ホログラム素子と、光検出器とを有
する（請求項１）。「複数の光源」は、互いに発光波長
が異なり、光記録媒体の使用波長に応じて選択的に用い
られる。即ち、情報の記録再生が行われる光記録媒体の
使用波長を発光波長とする光源が選択的に用いられる。
この時他の光源は消灯されている。

【０００５】光源としては半導体レーザが好適である。
「１以上の対物レンズ」は、各光源からの光束を対応す
る光記録媒体の記録面上に光スポットとして集光させ
る。「ホログラム素子」は、各光記録媒体からの戻り光
束、即ち、光記録媒体の記録面による反射光束を共通に
入射され、各戻り光束に所定のホログラム作用を作用さ
せる。「光検出器」は、ホログラム素子により回折され
た回折光束を受光して、所定の信号（フォーカス誤差信
号、トラック誤差信号、情報再生信号等）を発生させ
る。この光検出器は「単一の光検出器」である。上記ホ
ログラム素子は「複数の光源の発する各光束の波長に対
応して、ホログラム作用を最適化された複数のホログラ
ムを組合せたもの」である。各ホログラムは、対応する
波長の戻り光束に、有効にホログラム作用を作用させう
る形態で互いに組み合わせられる。例えば、各ホログラ
ムを複数のピースに分割し、これらをモザイク状に組合
せ、戻り光束の入射領域に各ホログラムのピースが均等
に分布するようにしても良いし、例えば、光源の数が３
であるなら、戻り光束の入射領域を、光軸を中心として
３等分し、それぞれの部分が異なるホログラムとなるよ
うにしてもよい。このように、この発明の多波長光ピッ
クアップの特徴の一端は、複数の戻り光束を検出する光
検出器が「単一」である点に存する。複数光束に対し光
検出器が単一であるため、光ピックアップ光学系が複雑
化せず、光ピックアップの組付け性が良く、低コストで
実現できる。

【０００６】上記単一の光検出器を「各波長の戻り光束
に対応した、複数の受光部領域を独立に有する平面状検
出器」とし、ホログラム素子を「各戻り光束を、その波
長に応じ、対応する受光部領域に向けて回折させるよう
に構成されたもの」とすることができる（請求項２）。
あるいはまた、単一の光検出器を「各波長の戻り光束に
共通した、１組の受光部領域を有するもの」とし、ホロ
グラム素子を「各戻り光束を、上記受光部領域に向けて
回折させるように構成されてたもの」にできる（請求項
３）。上記請求項１または２または３記載の多波長光ピ
ックアップにおいて、発光波長が互いに異なる複数の光
源の数は、３以上とすることができるが、光源数を２と
することもできる（請求項４）。請求項４記載の多波長
光ピックアップにおいては光源数が２であるが、この場
合、２光源の発光波長をλ₁，λ₂とし、光検出器を「２
波長の各戻り光束に共通した１組の受光部領域を有する
もの」とし、ホログラム素子として、波長：λ₁の戻り
光束を、上記受光部領域に向けて回折させるように構成
されたホログラム：Ｈ₁と、波長：λ₂の戻り光束を、受
光部領域に向けて回折させるように構成されたホログラ
ム：Ｈ₂ とから構成されるものを用いることができる。
この場合、ホログラム素子と検出器の受光部領域の配備
間隔を：Ｌ、ホログラム：Ｈ₁において回折主光線を生
じさせる格子ピッチをｄ₁ 、ホログラム：Ｈ₂において
回折主光線を生じさせる格子ピッチをｄ₂ 、各ホログラ
ムによる回折方向における上記受光部領域幅をＷとする
とき、λ₁，λ₂，ｄ₁，ｄ₂，Ｗ，Ｌが、関係： Ｗ≦２Ｌ［tan{sin~¹(λ₁/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₁/ｄ₁)}] （１） Ｗ≦２Ｌ［ｔａｎ｛ｓｉｎ￣^１（λ₂/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₂/ｄ₁)}]
(2) を満足する（請求項５）。

【０００７】請求項１〜５の任意の１に記載の多波長光
ピックアップにおいて、各光源から光スポット集光部に
至る光路は、前述の実公平７−３４６１号公報の第１図
や第２図に描かれた例のように、互いに別光路とするこ
ともできるが、上記「各光源から光スポット集光部に至
る光路」の一部を共通化してもよい（請求項６）。この
ように、各光源から光スポット集光部に至る光路の一部
を共通化する場合「各光源からの光束を光記録媒体の記
録面上に光スポットとして集光させる対物レンズを、２
以上の光源に対して共通化する」ことができる（請求項
７）。この場合、例えば、光源の数が２であれば、２つ
の光源からの光束の光路の一部が共通化されるので、こ
の共通化された部分に、各光源からの光束に共通の対物
レンズを配備することができる。このように、対物レン
ズを複数光源に共通化する場合、各光源の発光波長が異
なり、光記録媒体の側においても、使用波長により基板
の厚さが異なったりするので、共通化された対物レンズ
は、光束の波長差や、基板厚の違いを考慮して設計する
必要がある。勿論、このような設計は可能である。対物
レンズを複数光源に対して共通化せず、光源ごとに対物
レンズを用意し、使用される光源に応じて、対物レンズ
を切り換えて用いるようにしてもよい。光源数が３以上
である場合ならば、それらの内の一部について、対物レ
ンズを共通化し、全体としては光源数よりも少ない対物
レンズを用いるようにしてもよいし、全ての光源に付い
て対物レンズを共通化するようにしてもよい。

【０００８】上記請求項６または７記載の多波長光ピッ
クアップにおいては、ホログラム素子を、共通化された
光路上に配備することができる（請求項８）。この場
合、ホログラム素子として「偏光方向により回折効率の
異なる偏光性ホログラム」を用い、各光源に対して共通
化された光路部分の、偏光性ホログラムよりも光記録媒
体側に「１／４波長板」を配備することができる（請求
項９）。即ち、光源からの光束は、ホログラム作用を実
質的に受けることなくホログラム素子を透過し、戻り光
束（１／４波長板を往復透過することにより偏光面が当
初と９０度旋回している）にはホログラム作用が有効に
作用するようにするのである。このようにすることによ
り「光の利用効率を最大にする」ことができる。請求項
６〜９の任意の１に記載の多波長光ピックアップは、複
数の光源から光スポット集光面に至る光路の、各光源に
対して共通化された光路部分に「各光源からの光束を光
記録媒体側に配備される光学系にカップリングするため
のカップリングレンズ」を有することができる（請求項
１０）。また、請求項６〜１０の任意の１に記載の多波
長光ピックアップは「ビームスプリッタによる光路合成
手段により、各光源からの光束の主光線が互いに合致す
るようにして光路の一部を共通化する」ことができる
（請求項１１）。さらに、請求項６〜１０の任意の１に
記載の多波長光ピックアップはまた「各光源の発光部を
光学的に近接させることにより、各光源からの光束に作
用する光学素子を共通にすることにより、光路の一部を
共通化する」ことができる（請求項１２）。「各光源の
発光部を光学的に近接させる」とは、上記発光部同志を
互いに物理的に近接させる場合のほか、例えば屋根型の
反射部材等を用い、この反射部材による各発光部の虚像
位置が互いに近接するようにする場合を含む。

【０００９】上記請求項１１記載の多波長光ピックアッ
プにおいては、ホログラム素子を共通化された光路部分
に配備し、ビームスプリッタによる光路合成手段と、複
数の光源と、上記ホログラム素子と、光検出器とを「共
通の筐体に一体装荷」することができる（請求項１
３）。上記請求項１２記載の多波長光ピックアップにお
いては、ホログラム素子を共通化された光路部分に配備
し、少なくとも、複数の光源と、ホログラム素子と、光
検出器とを「共通のパッケージに一体集積化」すること
ができる（請求項１４）。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
る。図１（ａ）において、符号７は「光記録媒体」とし
てのＣＤを、符号８は同じくＤＶＤを示している。これ
ら２種の光記録媒体に対する使用波長は、ＣＤ７に対す
るものが７８５ｎｍ(＝λ₁)、ＤＶＤ８に対するものが
６５０ｎｍ(＝λ₂)である。「光源」としての半導体レ
ーザ１は波長：λ₁ の発光波長を有し、同じく半導体レ
ーザ２は波長：λ₂の発光波長を有する。ＣＤ７に対し
て情報の記録・再生を行うときには、半導体レーザ１を
発光させる。半導体レーザ１から放射された波長：λ₁
の光束は、「波長：λ₁ の光を反射し、波長：λ₂ の光
を透過させるダイクロイックミラー膜」を装荷したビー
ムスプリッタ３により反射され、カップリングレンズ４
に入射し、以後の光学系にカップリングされる。カップ
リングレンズ４のカップリング作用は、この形態におい
てはコリメート作用であり、カップリングされた光束は
平行光束となる。勿論、カップリングレンズ４の作用は
必ずしもコリメート作用である必要はない。カップリン
グされた光束はビームスプリッタ５を透過し、対物レン
ズ６の作用により集光光束となり、ＣＤ７の透明基板を
透過して、記録面上に光スポットとして集光する。記録
面による反射光束は「戻り光束」となって、対物レンズ
６を透過し、ビームスプリッタ５により反射され、ホロ
グラム素子９によるホログラム作用を受け、光検出器１
０に入射する。

【００１１】ＤＶＤ８に対して情報の記録・再生を行う
ときには、半導体レーザ２を発光させる。半導体レーザ
２から放射された波長：λ₂ の光束は、ビームスプリッ
タ３を透過し、カップリングレンズ４に入射し、そのコ
リメート作用により平行光束となる。この平行光束はビ
ームスプリッタ５を透過し、対物レンズ６の作用により
集光光束となり、ＤＶＤ８の透明基板を透過して記録面
上に光スポットとして集光する。記録面による反射光束
は戻り光束となって対物レンズ６を透過し、ビームスプ
リッタ５により反射され、ホログラム素子９によるホロ
グラム作用を受け、光検出器１０に入射する。カップリ
ングレンズ４と対物レンズ６とは、各光束に対する結像
光学系となるが、この結像光学系は、各光束の発光波
長：λ₁，λ₂の違いや、光記録媒体における透明基板の
光学的な厚さを考慮して、各光束が対応する光記録媒体
の記録面上に光スポットとして適正に集光するように設
計されている。また、ビームスプリッタ３は「光路合成
手段」であり、各光源１，２からの光束の主光線が互い
に合致するようにして「光路の一部を共通化」する。こ
のようにして、ビームスプリッタ３以後、対物レンズ６
に至る光路が、光源１，２に対して共通化され、上記主
光線は、カップリングレンズ４の光軸と合致され、対物
レンズ６の光軸は基準状態（トラック誤差が０のとき）
でカップリングレンズ４の光軸と合致する。

【００１２】光検出器１０は、図１（ｂ）に示すよう
に、単一のものであって、同一ウエハ上に、２つの受光
部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）とが別
個に形成されている。これら受光部領域の個々の領域の
受光情報は、対応するピンから出力される。各出力信号
をそれぞれＳＡ〜ＳＨとする。図１（ｂ）に示す光検出
器１０は、受光部領域の領域数：８に対応した８ピン
と、接地用の１ピンと、予備の１ピンとで１０ピンを有
する構成となっている。ホログラム素子９は、図１
（ｃ）に説明図的に示すように、２種のホログラム
Ｈ₁，Ｈ₂で構成されている。ホログラムＨ₁は、波長：
λ₁の戻り光束に対して、所望のホログラム作用を及ぼ
し、ホログラムＨ₂は、波長：λ₂の戻り光束に対して、
所望のホログラム作用を及ぼす。「所望のホログラム作
用」は、回折による「偏向作用」と、偏向光束を非点光
束（非点収差を与えられた集束光束）にする「非点光束
化作用」である。ホログラムＨ₁，Ｈ₂は、それぞれ、波
長：λ₁，λ₂に対応して上記ホログラム作用を最適化さ
れると共に複数のピースに分割され、各々分割された複
数のホログラムピース群が、互いにモザイク状に組合せ
られた形態となっている。この例においては、ホログラ
ムＨ₁，Ｈ₂の分割された各ピースは交互に配列されてい
るが、このような配列に限らず、波長：λ₁，λ₂に応じ
てホログラム作用を最適化された２つのホログラム領域
として、分割構成されればよい。

【００１３】波長：λ₁の戻り光束は、ホログラムＨ₁の
ホログラム作用により、図１（ａ）に実線で示す如く回
折され、非点光束化されて受光部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ）に入射する。この受光部領域からは、出力信号：Ｓ
Ａ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤが出力する。フォーカス誤差信号
は、非点収差法により「(ＳＡ＋ＳＣ)−(ＳＢ＋ＳＤ)」
で与えられ、トラック誤差信号は、プッシュプル法によ
り「(ＳＡ＋ＳＢ)−(ＳＣ＋ＳＤ)」で与えられ、情報信
号は「(ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ)」で与えられる。同様
に、波長：λ₂の戻り光束は、ホログラムＨ₂のホログラ
ム作用により図１（ａ）に破線で示す如く回折され、非
点光束化されて、受光部領域（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）に入射
する。この受光部領域からは、出力信号：ＳＥ，ＳＦ，
ＳＧ，ＳＦが出力する。フォーカス誤差信号は、非点収
差法により「(ＳＥ＋ＳＧ)−(ＳＦ＋ＳＨ)」で与えら
れ、トラック誤差信号は、プッシュプル法により「(Ｓ
Ｅ＋ＳＦ)−(ＳＧ＋ＳＨ)」で与えられ、情報信号は
「(ＳＥ＋ＳＦ＋ＳＧ＋ＳＨ)」で与えられる。この実施
の形態とは異なり、ホログラム素子を、各波長に対して
ホログラム作用を最適化したホログラムＨ₁，Ｈ₂で構成
せず、１領域のホログラムで構成すると、各波長：
λ₁，λ₂の戻り光束の双方に対して「所望の非点光束
化」を行うことができず、非点収差以外に余分な収差が
発生したり、波長により非点光束の集光位置が異なった
りし、単一の光検出器の利用は極めて困難となる。

【００１４】即ち、図１に即して上に実施の形態を説明
した多波長光ピックアップは、使用波長の異なる光記録
媒体７，８に共通に用いられる光ピックアップであっ
て、互いに発光波長：λ₁，λ₂が異なり、光記録媒体
７，８の使用波長に応じて選択的に用いられる複数の光
源１，２と、各光源からの光束を対応する光記録媒体の
記録面上に光スポットとして集光させる対物レンズ６
と、各光記録媒体７，８からの戻り光束を共通に入射さ
れ、各戻り光束に所定のホログラム作用を作用させるホ
ログラム素子９と、該ホログラム素子により回折された
回折光束を受光して、所定の信号を発生させる単一の光
検出器１０とを有し、ホログラム素子９は、複数の光源
１，２の発する各光束の波長：λ₁，λ₂に対応して、ホ
ログラム作用を最適化された複数のホログラムＨ₁，Ｈ₂
を、互いに組合せたものである（請求項１）。また、光
検出器１０は、各波長：λ₁，λ₂の戻り光束に対応した
複数の受光部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と（Ｅ，Ｆ，Ｇ，
Ｈ）とを独立に有する平面状検出器であり、ホログラム
素子９は、各戻り光束を、その波長に応じ、対応する受
光部領域に向けて回折させるように構成されている（請
求項２）。発光波長が互いに異なる複数の光源の数は２
であり（請求項４）、各光源１，２から光スポット集光
部に至る光路の一部が共通化され（請求項６）、各光源
からの光束を光記録媒体の記録面上に光スポットとして
集光させる対物レンズ６は、２つの光源１，２に対して
共通化されている（請求項７）。さらに、複数の光源
１，２から光スポット集光面に至る光路の、各光源に対
して共通化された光路部分に、光源１，２からの光束を
光記録媒体側に配備される光学系にカップリングするた
めのカップリングレンズ４を有し（請求項１０）、ビー
ムスプリッタ３による光路合成手段により、各光源１，
２からの光束の主光線が互いに合致するようにして光路
の一部が共通化されている（請求項１１）。

【００１５】図２に即して、実施の別形態を説明する。
なお、繁雑を避けるため、混同の虞れがないと思われる
ものに就いては、図２以下においても、図１におけると
同一の符号を用いる。図２（ａ）において、光記録媒体
としてのＣＤ７、ＤＶＤ８、波長：７８５ｎｍ（＝
λ₁）の光束を放射する光源としての半導体レーザ１、
波長：６５０ｎｍ（＝λ₂）の光束を放射する光源とし
ての半導体レーザ２、「波長：λ₁の光を反射し、波
長：λ₂ の光を透過させるダイクロイックミラー膜」を
装荷したビームスプリッタ３、カップリングレンズ４、
ビームスプリッタ５、対物レンズ６は、何れも図１
（ａ）に即して説明したものと同様のものである。光記
録媒体７または８の記録面による反射光側は戻り光束と
なり、対物レンズ６を透過し、ビームスプリッタ５によ
り反射され、ホログラム素子９’のホログラム作用を受
け、光検出器１０’に入射する。

【００１６】光検出器１０’は、図２（ｂ）に示すよう
に、単一のものであって、ウエハ上に受光部領域（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ）が形成されている。受光部領域の個々の領
域の受光情報は対応するピンから出力される。各出力信
号をＳＡ〜ＳＤとする。図２（ｂ）に示す光検出器１
０’は、受光部領域の領域数：４に対応した４ピンと、
接地用の１ピンと、予備の１ピンとで６ピンを有する構
成となっている。ホログラム素子９’は、図２（ｃ）に
説明図的に示すように、２種のホログラムＨ₁’，Ｈ₂’
で構成されている。ホログラムＨ₁’は、波長：λ₁の戻
り光束に対してホログラム作用を最適化されされ、ホロ
グラムＨ₂’は、波長：λ₂の戻り光束に対してホログラ
ム作用を最適化されている。各ホログラム作用は、回折
による「偏向作用」と「非点光束化作用」である。ホロ
グラムＨ₁’，Ｈ₂’は、複数ピースに分割され、複数の
ホログラムピース群が互いにモザイク状に組合せられた
形態となっている。ホログラムＨ₁’，Ｈ₂’のピースの
配列は、図示の配列に限らず、各波長：λ₁，λ₂に応じ
てホログラム作用を最適化された２つのホログラム領域
として分割構成されればよい。

【００１７】波長：λ₁の戻り光束は、ホログラムＨ₁’
のホログラム作用により図２（ａ）に実線で示した如く
に回折され、非点光束化されて、受光部領域（Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ）に入射し、出力信号：ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ，ＳＤ
を発生させる。フォーカス誤差信号は、非点収差法によ
り「(ＳＡ＋ＳＣ)−(ＳＢ＋ＳＤ)」で与えられ、トラッ
ク誤差信号は、プッシュプル法により「(ＳＡ＋ＳＢ)−
(ＳＣ＋ＳＤ)」で与えられ、情報信号は「(ＳＡ＋ＳＢ
＋ＳＣ＋ＳＤ)」で与えられる。 波長：λ₂の戻り光束は、ホログラムＨ₂’のホログラム
作用により図２（ａ）に破線で示す如く回折され、非点
光束化されて、受光部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に入射す
る。図２（ａ）には、上記の如く、各戻り光束の回折方
向を、破線と実線とで示し、区別のため、互いに若干ず
らして描いてあるが、実際には、波長：λ₁，λ₂の各戻
り光束は、ホログラム素子９’の作用により全く同様に
回折され、非点光束化される。即ち、ホログラム素子
９’において、ホログラムＨ₁’が波長：λ₁の戻り光束
に対して作用するホログラム作用は、ホログラムＨ₂’
が波長：λ₂の戻り光束に対して作用するホログラム作
用と同様である。従って、波長：λ₂の戻り光束によっ
ても、フォーカス誤差信号：(ＳＡ＋ＳＣ)−(ＳＢ＋Ｓ
Ｄ)、トラック誤差信号：(ＳＡ＋ＳＢ)−(ＳＣ＋Ｓ
Ｄ)、情報信号：(ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤ)が得られ
る。図２の実施の形態が、請求項１記載の発明の実施の
形態であることは、容易に理解されるであろう。また、
発光波長が互いに異なる複数の光源の数が２であり（請
求項４）、光源１，２から光スポット集光部に至る光路
の一部が共通化され（請求項６）、各光源からの光束を
光記録媒体の記録面上に光スポットとして集光させる対
物レンズ６は光源１，２に対して共通化されている（請
求項７）。さらに、複数の光源１，２から光スポット集
光面に至る光路の、各光源に対して共通化された光路部
分に、光源１，２からの光束を光記録媒体側に配備され
る光学系にカップリングするためのカップリングレンズ
４を有し（請求項１０）、ビームスプリッタ３による光
路合成手段により、各光源１，２からの光束の主光線が
互いに合致するようにして光路の一部が共通化されてい
る（請求項１１）。

【００１８】図２の実施の形態においては、多波長光ピ
ックアップは、光検出器１０’が、各波長：λ₁，λ₂の
戻り光束に共通した１組の受光部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ）を有するものであり、ホログラム素子９’は、各戻
り光束を受光部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に向けて回折さ
せるように構成されている（請求項３）。光検出器１
０’は、波長：λ₁，λ₂の各戻り光束に共通した１組の
受光部領域（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を有するものであるの
で、図１の実施の形態における光検出器１０に比して、
小型かつ低コストに実現することができる。上に説明し
た実施の２形態では、フォーカス誤差信号を非点収差
法、トラック誤差信号をプッシュプル法で生成している
が、信号発生の方式はこれに限らず、公知の種々の方式
を利用できる。１例として、フォーカス誤差信号をナイ
フエッジ法、トラック誤差信号をプッシュプル法で生成
する場合の実施の形態を、図３に示す。図３（ａ）は、
ホログラム素子９''を示している。ホログラム素子９''
は、図２（ａ）において、ホログラム９’に代えて用い
られる。図２（ａ）の光検出器１０に代えて用いられる
光検出器１０''は、単一の光検出器で、同一ウエハに図
３（ｂ）に示す如き受光部領域（Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，
Ｄ’）を形成されている。ホログラム素子９''は、２種
のホログラム（それぞれ複数ピースに分割され、モザイ
ク状に組み合わせられている）Ｈ₁''，Ｈ₂''により構成
されるが、領域Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩに分かれている。 波長：λ₁ の戻り光束がホログラム素子９''に入射する
と、ホログラムＨ_１’’により集束作用と回折作用を受
ける。領域Ｉのホログラム作用を受けた戻り光束部分
は、図３（ｂ）に示すように、受光部領域における受光
領域Ａ’，Ｂ’の境界部にスポットとして集光する。ま
た、領域ＩＩ，ＩＩＩの部分でホログラム作用を受けた
戻り光束部分は、それぞれ受光領域Ｃ’，Ｄ’にスポッ
ト状に集光する。このとき、ホログラムＨ_２’’の、波
長：λ₁の戻り光束に対するホログラム作用は、図３
（ｂ）に示すように、戻り光束を受光領域Ａ’，Ｂ’，
Ｃ’，Ｄ’の右側方へ集光させるように作用する。ホロ
グラムＨ₂''は、波長：λ₁に対しては最適化されていな
いので、スポット径は収差によりホログラムＨ₁'' に対
するものよりも大きくなっている。この光束部分は受光
部領域には入射しない。 波長：λ₂の戻り光束がホログラム素子９''に入射する
と、ホログラムＨ₂''のホログラム作用により、集束作
用と回折作用を受け、領域Ｉの作用を受けた戻り光束部
分は図３（ｃ）に示すように、受光部領域における受光
領域Ａ’，Ｂ’の境界部にスポットとして集光する。領
域ＩＩ，ＩＩＩの部分でホログラム作用を受けた戻り光
束部分は、それぞれ受光領域Ｃ’，Ｄ’にスポット状に
集光する。このとき、ホログラムＨ₁'' のホログラム作
用により、戻り光束の一部は、図３（ｃ）に示すよう
に、受光領域Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’の左側方へ集光す
るが、ホログラムＨ₁''は、波長：λ₂に対しては最適化
されていないので、スポット径は収差によりホログラム
Ｈ₂'' に対するものよりも大きくなっている。このよう
にして、図３の実施の形態の場合にも、単一の光検出器
１０''により波長の異なる２種の戻り光束を個別的に良
好に検出することができる。受光部領域の各受光領域
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’から得られる信号をＳＡ’，Ｓ
Ｂ’，ＳＣ’，ＳＤ’とすると、フォーカス誤差信号は
「(ＳＡ’−ＳＢ’)」、トラック誤差信号は「(ＳＣ’
−ＳＤ’)」であり、情報信号は「(ＳＡ’＋ＳＢ’＋Ｓ
Ｃ’＋ＳＤ’)」である。

【００１９】図２に示した実施の形態を考えてみると、
ホログラム素子９’は、２つのホログラムＨ₁’，Ｈ₂’
により構成され、これらのホログラムＨ₁’，Ｈ₂’は、
それぞれ波長：λ₁，λ₂に対して、ホログラム作用を最
適化されている。 波長：λ₁の戻り光束がホログラム素子９’に入射する
とき、ホログラムＨ₂’も戻り光束に対してホログラム
作用を及ぼす。波長：λ₁の戻り光束の、ホログラム
Ｈ₂’の作用を受けた成分は、本来の検出成分（ホログ
ラムＨ₁’によるホログラム作用を受けた成分）に対し
てはノイズ成分になるので、このようなノイズ成分は、
光検出器に入射しないようにすることが好ましい。上記
ノイズ成分の影響を有効に軽減できる条件が、請求項５
における条件（１），（２）である。これら条件を図４
を参照して説明する。

【００２０】図４（ａ）は、ホログラム素子９’に、波
長：λ₁ の戻り光束が入射した状態を示している。ホロ
グラムＨ₁’のホログラム作用を受けた成分（正規の検
出成分）の回折主光線Ｌ１は、図のように回折角：θ₁
で回折し、ホログラム素子９’から距離：Ｌを隔した光
検出器１０’の受光部領域の中央部へ入射する。波長：
λ₁の戻り光束のうち、ホログラムＨ₂’の作用を受けた
回折主光線Ｌ２は、図のように回折隔：θ₂で回折す
る。図のように距離：ｙ₁，ｙ₂をとると、ｙ₁＝Ｌ・tan
θ₁，ｙ₂＝Ｌ・tanθ₂である。ホログラム：Ｈ₁’にお
いて回折主光線Ｌ１を生じさせる格子ピッチをｄ₁、ホ
ログラム：Ｈ₂において回折主光線Ｌ２を生じさせる格
子ピッチをｄ₂ 、各ホログラムによる回折方向における
受光部領域の幅を図の如くＷとすると、sinθ₁＝λ₁／
ｄ₁、従って、θ₁＝sin~¹(λ₁／ｄ₁)であり、sinθ₂＝
λ₁／ｄ₂、従って、θ₂＝sin~¹(λ₁／ｄ₂)である。従っ
て、 ｙ₁＝Ｌ・tanθ₁＝Ｌ・tan{sin~¹(λ₁/ｄ₁)} ｙ₂＝Ｌ・tanθ₂＝Ｌ・tan{sin~¹(λ₁/ｄ₂)} 波長：λ₁ の戻り光束がホログラムＨ₁’，Ｈ₂’により
回折されて、光検出器１０’の受光面上に形成するスポ
ットの間隔をΔｙ＝ｙ₂−ｙ₁とすると、 Δｙ＝Ｌ［tan{sin~¹(λ₁/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₁/ｄ₁)}] となる。受光部領域幅：Ｗに対し「Ｗ／２」がΔｙより
も大きいと、光検出器１０’の受光部領域には、正規の
検出成分とともに「ノイズ成分」も入射してしまうの
で、このようなノイズ成分を排除できる条件は、 Ｗ≦２Ｌ［tan{sin~¹(λ₁/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₁/ｄ₁)}] (1) であることが分かる。

【００２１】図４（ｂ）は、ホログラム素子９’に、波
長：λ₂ の戻り光束が入射した状態を示している。ホロ
グラムＨ₂’ のホログラム作用を受けた成分（正規の検
出成分）の回折主光線Ｌ２’は、図のように回折角：θ
₂’で回折し、光検出器１０’の受光部領域の中央部へ
入射する。波長：λ₂ の戻り光束のうちホログラム
Ｈ₁’の作用を受けた回折主光線Ｌ１’は、図のように
回折角：θ₁’で回折する。図のように距離：ｙ₁’，ｙ
₂’をとると、ｙ₁’＝Ｌ・tanθ₁’，ｙ₂’＝Ｌ・tanθ
₂’である。ホログラム：Ｈ₁’において回折主光線Ｌ
１’を生じさせる格子ピッチをｄ₁、ホログラム：Ｈ₂’
において回折主光線Ｌ２’を生じさせる格子ピッチをｄ
₂とすると、sinθ₁’＝λ₂／ｄ₁、従って、θ₁'＝sin~¹
(λ₂／ｄ₁)であり、sinθ₂’＝λ₂／ｄ₂、従って、
θ₂’＝sin~¹(λ₂／ｄ₂)である。従って、 ｙ₁’＝Ｌ・tanθ₁’＝Ｌ・tan{sin~¹(λ₂/ｄ₁)} ｙ₂’＝Ｌ・tanθ₂’＝Ｌ・tan{sin~¹(λ₂/ｄ₂)} 波長：λ₂の戻り光束がホログラムＨ₁’，Ｈ₂’により
回折されて、光検出器１０’の受光面上に形成するスポ
ットの間隔をΔｙ＝ｙ₂’−ｙ₁’とすると、 Δｙ＝Ｌ［tan{sin~¹(λ₂/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₂/ｄ₁)}] となる。受光部領域幅：Ｗに対し「Ｗ／２」がΔｙより
も大きいと、光検出器１０’の受光部領域には、正規の
検出成分とともにノイズ成分も入射してしまうので、こ
のようなノイズ成分を排除できる条件は、 Ｗ≦２Ｌ［tan{sin~¹(λ₂/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₂/ｄ₁)}] (2) であることが分かる。

【００２２】図１，図２にに示した実施の形態において
は、戻り光束をビームスプリッタ５により反射して、光
源から光記録媒体へ向かう光路から分離させ、このよう
に分離した戻り光束の光路上にホログラム素子を配備し
ている。図５には、ホログラム素子を「共通化された光
路部分に配備する」ようにした実施の形態を示す。図５
（ａ）に示すように、光源１，２からの光束は、ビーム
スプリッタ３’による光路合成手段により、各光源１，
２からの光束の主光線が互いに合致するようにして光路
の一部を共通化され（請求項６，１１）、各光源１，２
からの光束を光記録媒体７，８の記録面上に光スポット
として集光させる対物レンズ６が、光源１，２に対して
共通化され（請求項７）、ホログラム素子９Ａが、共通
化された光路上に配備されている（請求項８）。光源
１，２からの光束は、ホログラム素子９Ａを「回折され
ずに透過する０次光束成分」が光記録媒体７，８に照射
される。戻り光束は、ホログラム素子９Ａのホログラム
作用を受け、ビームスプリッタ３’の一部に形成された
反射面３０により反射されて光検出器１０Ａに入射す
る。光検出器１０Ａとしては、図１（ｂ）に示した光検
出器１０を用いることもできるし（このときホログラム
素子９Ａの、戻り光束に対するホログラム作用は、図１
の実施の形態におけるホログラム素子９と同様にす
る）、図２（ｂ）に示した光検出器１０’を用いること
もでき（この場合、ホログラム素子９Ａの、戻り光束に
対するホログラム作用は、図２の実施の形態におけるホ
ログラム素子９’と同様にする）、図３に示したホログ
ラム素子９''と光検出器１０''とを用いることもでき
る。図５の実施の形態では、ホログラム素子９Ａとして
図２（ｃ）に示すホログラム素子９’と同様のものが用
いられ、光検出器１０Ａとして図２（ｂ）に示す光検出
器１０’と同様のものが用いられている。この実施の形
態においては、ホログラム素子９Ａとビームスプリッタ
１０Ａ、光源１，２が、相互に近接した配置となるの
で、これらを、図５（ｂ）に示すように、同一の筐体１
１に一体装荷することができる。即ち、図５の実施の形
態では、多波長光ピックアップは、ホログラム素子９Ａ
が共通化された光路部分に配備され、ビームスプリッタ
３’による光路合成手段と、複数の光源１，２と、ホロ
グラム素子９Ａと、光検出器１０Ａとが共通の筐体１１
に一体装荷されている（請求項１３）。

【００２３】図６に実施の他の形態を示す。この実施の
形態においては、各光源の発光部１’，２’を光学的に
近接させることにより、各光源からの光束に作用する光
学素子を共通にして、光路の一部を共通化した（請求項
１２）。即ち、光源となる発光部１’，２’は半導体レ
ーザチップで、カップリングレンズ４の光軸に近接する
ように互いに近接させて配備されている。このように、
発光部１’，２’からの光束の主光線が互いに近接する
ようにして、光路の一部（ホログラム素子９Ｂから対物
レンズ６に至る光路部分）を共通化している。また、ホ
ログラム素子９Ｂは、図５の実施の形態におけるホログ
ラム素子９Ａと同様に、共通化された光路上に配備され
ている（請求項８）。複数の光源１’，２’と、ホログ
ラム素子９Ｂと、光検出器１０Ｂとは、共通のパッケー
ジ１２に一体集積化されている（請求項１４）。このよ
うに、光源１’，２’、ホログラム素子９Ｂ、光検出器
１０Ｂを共通のパッケージ１２に一体集積化することに
より、多波長光ピックアップのコンパクト化が可能にな
る。図６の実施の形態では、光検出器１０Ｂとして、図
２（ｂ）に示した光検出器１０’と同様のものを用いて
いる。勿論、図１（ｂ）の光検出器１０と同様のものを
用いても良い。

【００２４】図７には、光源１’，２’とホログラム素
子９Ｂと光検出器１０Ｂとの、同一パッケージ１２への
一体集積化の例を２例示す。図７（ａ）において、半導
体レーザチップ１’，２’は、ヒートシンク１３にボン
ディングされ、光検出器１０Ｂもヒートシンク１３上に
装荷されている。これらはパッケージ１２内に実装され
る。そして、パッケージ１２には、ホログラム素子９Ｂ
が接着一体化される。図７（ｂ）に示す実施の形態にお
いては、光源（発光部）としての半導体レーザチップ
１’，２’の位置を、光軸方向にΔＺだけずらした点
が、図７（ｂ）の場合と異なっている。図６にも示した
ように、光記録媒体７，８は、互いに透明基板の厚さが
異なっている。このような場合に、光源１’，２’から
の光束を、共通の光学系４，６により、透明基板を介し
て記録面上に良好なスポットに集光する場合、対物レン
ズ６の設計によっては、光源１’，２’を光軸方向にず
らすことが有効であり、図７（ｂ）はこのような場合を
想定したものである。図８は、同一パッケージによる一
体集積化の別の例を示している。ヒートシンク１３上に
Ｓｉ基板１０−１をボンディングし、この上に光源（発
光部）としての半導体レーザチップ１’，２’を水平設
置する。また、三角状の反射ミラー１４をＳｉ基板１０
−１上に設置し、半導体レーザチップ１’，２’から射
出する水平方向の光束を反射ミラー１４で反射する。光
検出器１０ＢはＳｉ基板１０−１に形成する。これらは
パッケージ１２内に実装される。ホログラム素子９Ｂは
パッケージ１２に接着一体化される。この場合、発光部
としての半導体レーザチップ１’，２’は、反射ミラー
１４による「これらの虚像」が互いに近接している。即
ち、発光部同志は「光学的に近接」している。このよう
にすることによっても、光源１’，２’に対し、ホログ
ラム素子９Ｂ以後の光学系を共通化できる。なお、図７
（ｂ）に示したように、光源１’，２’に光軸方向のず
れ：ΔＺを与える必要がある場合には、反射ミラー１４
と半導体レーザチップ１’，２’との位置関係を調整す
ることにより容易且つ確実にΔＺを調整設定できる。こ
の形態では、光源１’，２’、反射ミラー１４、光検出
器１０ＢがＳｉ基板１０−１上の「水平方向の部品配
置」になるので位置精度を出しやすい。また、Ｓｉ基板
１０−１は熱伝導性が良いので、半導体レーザチップ
１’，２’の放熱媒体としても有効に機能する。なお、
反射ミラー１４を装荷する代わりに、Ｓｉ基板１０−１
に異方性エッチングを行い、Ｓｉ基板の一部として反射
面を形成してもよい。請求項８記載の発明は、前述の如
く、ホログラム素子を「共通化された光路」上に配備さ
れていることを特徴とする。図６〜図８に示した実施の
形態では、ホログラム素子は何れも、カップリングレン
ズ４よりも光源側に配備されている。ホログラム素子を
「共通化された光路」上に配備する場合、配備位置は、
上記位置に限らない。図９は、ホログラム素子９Ｃをカ
ップリングレンズ４よりも対物レンズ６側に配備した例
を示している。この例では、光源１’，２’と、光検出
器１０Ｃ（図１（ｂ）の光検出器１０と同様のものや、
図２（ｂ）の光検出器１０’と同様のものを用いること
ができる）が同一パッケージ１２内に実装されている。
ホログラム素子９Ｃを構成するホログラムを、ホログラ
ムＨ１，Ｈ２とする。ホログラムＨ１，Ｈ２は、それぞ
れ波長：λ₁，λ₂の光に対してホログラム作用を最適化
されている。この場合、光検出器１０Ｃとして、光検出
器１０’と同様、２つの戻り光束に共通の受光部領域を
有するものを用いるものとすると、各戻り光束を共通の
受光部領域に向けて回折させる条件は以下の如く得られ
る。即ち、ホログラムＨ１における回折主光線を与える
格子ピッチをd1、回折角をθ1 とし、ホログラムＨ２に
おける回折主光線を与える格子ピッチをd2、回折角をθ
2 とすると「d1・sinθ1=λ₁,d2・sinθ2=λ₂」であ
り、各戻り光束を光検出器１０Ｃの受光部領域の同一位
置に集光するには、各ホログラムＨ１，Ｈ２による各波
長の戻り光束の回折角を等しくすればよく、従って、θ
1＝θ2から、 λ₁／ｄ1＝λ₂／ｄ2 が成り立つように、ホログラムＨ１，Ｈ２を形成すれば
良い。

【００２５】図９の実施の形態を図８の形態と比較する
と、容易に理解されるように、図８の実施の形態では、
ホログラム素子９Ｂと光検出器１０Ｂとが光軸方向（図
の上下方向）に近接しているため、ホログラム素子９Ｂ
を構成する各ホログラムに、大きな回折角が必要にな
る。これに対して図９の実施の形態では、ホログラム素
子９Ｃの位置が、光検出器から離れているので、ホログ
ラム素子９Ｃの各ホログラムに要求される回折角は小さ
くて良い。

【００２６】図１０は、請求項９記載の多波長光ピック
アップの実施の１形態を示している。基本的構成は図６
の実施の形態と同様であり、各光源１’，２’から光ス
ポット集光部に至る光路の一部が共通化され（請求項
６）、各光源からの光束を光記録媒体７，８の記録面上
に光スポットとして集光させる対物レンズ６が、２つの
光源１’，２’に対して共通化され（請求項７）、ホロ
グラム素子９０が、共通化された光路上に配備されてい
る（請求項８）。そして、ホログラム素子９０は「偏光
方向により回折効率の異なる偏光性ホログラム」であ
り、各光源に対して共通化された光路部分の、偏光性ホ
ログラム９０よりも光記録媒体側に１／４波長板１５が
配備される（請求項９）。また、複数の光源１’，２’
から光スポット集光面に至る光路の、各光源に対して共
通化された光路部分に、各光源からの光束を光記録媒体
側に配備される光学系にカップリングするためのカップ
リングレンズ４を有し（請求項１０）、各光源の発光部
１’，２’を光学的に近接させることにより、各光源か
らの光束に作用する光学素子９０，４，６を共通にし
て、光路の一部を共通化している（請求項１２）。さら
に、複数の光源１’，２’と、ホログラム素子９０と、
光検出器１０とは共通のパッケージ１２に一体集積化さ
れている（請求項１４）。先に説明した図５，図６の実
施の形態においては、光源からの光束のうち「ホログラ
ム素子に回折されずに透過する０次光成分」が光記録媒
体に照射されるので、不可避的に、光源における発光光
量の一部は、光記録媒体の照射に利用されないことにな
る。図１０の実施の形態におけるホログラム素子９０は
「偏光性ホログラム」であって、入射光束の偏光状態に
より回折効率が異なる。偏光性ホログラムでは、例え
ば、Ｓ偏光を殆ど回折させずに透過させ、Ｐ偏光の８０
％以上を回折させるようにすることや、逆に、Ｐ偏光を
殆ど回折させずに透過させ、Ｓ偏光の８０％以上を回折
させるようにすることが可能である。ホログラム素子９
０として、例えば、Ｐ偏光を殆ど回折させずに透過さ
せ、Ｓ偏光の８０％以上を回折させるものを用いる場
合、光源１’，２’からの光束をホログラム素子９０に
対してＰ偏光となるように発光部の向きを調整すれば、
光源１’，２’からの光束の実質的に１００％を光記録
媒体の記録面に照射することができる。ホログラム素子
９０を透過した光束は、１／４波長板１５を透過するこ
とにより円偏光に変換される。戻り光束は、１／４波長
板１５を透過することにより直線偏光状態に戻るが、偏
光面は当初の方向から９０度旋回し、ホログラム素子９
０に対してＳ偏光となる。このため、戻り光束はホログ
ラム素子９０による回折作用により８０％以上が、±１
次光として回折されることになる。従って、光検出器１
０Ｂには、戻り光束の４０％以上を集光させることがで
きる。従って、光の利用効率を有効に高めることができ
る。図５に示す実施の形態においても、ホログラム素子
９Ａを偏光性ホログラムとし、その対物レンズ側に１／
４波長板を用いることにより、請求項９記載の発明を実
施することができる。図９の実施の形態においても同様
である。偏光性ホログラムは周知の如く、LiNbO₃等の複
屈折性結晶をイオン交換処理したり、Ta₂O₅のような無
機酸化物を斜方蒸着して複屈折膜とし、これをドライエ
ッチングして矩形格子としたのち、等方性材料でその上
を被覆して作製できる。あるいはまた、複屈折性の有機
膜（ポリイミド、ポリジアセチレン等）を用いて、上記
と同様の方法（ドライエッチングにより矩形格子化して
等方性材料により被覆する）でも作製できる。

【００２７】また、１／４波長板は、異なる波長の光に
対して、それぞれ１／４波長板として機能する必要があ
るが、このような１／４波長板は、複屈折物質の分散
（波長による屈折率変化）を利用し、上記複屈折物質に
よる薄膜として形成し、薄膜の厚さを調整することより
容易に実現可能である。

【００２８】上に説明した実施の各形態は「各光源から
の光束を光記録媒体側に配備される光学系にカップリン
グするためのカップリングレンズ」を有するが、カップ
リングレンズは、この発明の多波長光ピックアップに必
須のものではない。上記実施の各形態においても、対物
レンズの設計如何によっては、カップリングレンズ４を
省略することが可能である。しかし、カップリングレン
ズを用いることにより、各光源からの光を有効に取り込
むことができ、光の利用効率を高めることが可能にな
る。

【００２９】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な多波長光ピックアップを実現できる。この発明
の多波長光ピックアップは、複数の波長の戻り光束を、
単一の光検出器で受光するので、信号検出系を簡単化
し、光ピックアップ全体の簡略化・小型化、低コスト化
を図ることができる。請求項３記載の発明では、単一の
光検出器が、各波長の戻り光束に共通した１組の受光部
領域を有するものであるので、光検出器自体が構造簡単
で小型化でき、配線も容易であるから、多波長光ピック
アップの組付けが容易である。請求項５記載の発明で
は、光源数が２で、光検出器が各戻り光束に共通した１
組の受光部領域を有するものである場合に、戻り光束を
ノイズなしに受光することができ、ノイズの少ない信号
を発生させることができ、多波長光ピックアップの信頼
性を高めることができる。請求項６〜１２記載の発明で
は、各光源から光スポット集光部に至る光路の一部が共
通化されるので、光学素子の共用により、多波長光ピッ
クアップを小型化・低コスト化することができる。

【００３０】請求項９記載の発明では、ホログラム素子
として偏光性ホログラムを用い、これに１／４波長板を
組み合わせることにより、光源からの光の利用効率を極
めて有効に高めることができ、Ｓ／Ｎ比を向上させて多
波長光ピックアップの信頼性を高めることができる。請
求項１３，１４記載の発明では、光源やホログラム素
子、光検出器を同一の筐体やパッケージに一体化して設
けることにより、多波長光ピックアップを有効にコンパ
クト化することが可能である。このようなコンパクト化
によりノート型パソコンへの搭載が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の１形態を説明するための図で
ある。

【図２】この発明の実施の別形態を説明するための図で
ある。

【図３】ホログラム素子と光検出器との別例を説明する
ための図である。

【図４】請求項５記載の発明における条件（１），
（２）を説明するための図である。

【図５】この発明の実施の他の形態を説明するための図
である。

【図６】請求項１４記載の発明の実施の１形態を説明す
るための図である。

【図７】光源、ホログラム素子、光検出器の、同一パッ
ケージへの装荷の２例を説明するための図である。

【図８】光源、ホログラム素子、光検出器の、同一パッ
ケージへの装荷の別例を説明するための図である。

【図９】この発明の実施の他の形態を説明するための図
である。

【図１０】請求項９記載の発明の実施の１形態を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１，２ 光源としての半導体レーザ ３ ビームスプリッタ ４ カップリングレンズ ５ ビームスプリッタ ６ 対物レンズ ７，８ 光記録媒体 ９ ホログラム素子 １０ 光検出器

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】使用波長の異なる光記録媒体に共通に用い
   られる光ピックアップであって、 互いに発光波長が異なり、光記録媒体の使用波長に応じ
   て選択的に用いられる複数の光源と、 各光源からの光束を対応する光記録媒体の記録面上に光
   スポットとして集光させる１以上の対物レンズと、 各光記録媒体からの戻り光束を共通に入射され、各戻り
   光束に所定のホログラム作用を作用させるホログラム素
   子と、 該ホログラム素子により回折された回折光束を受光し
   て、所定の信号を発生させる単一の光検出器とを有し、 上記ホログラム素子は、上記複数の光源の発する各光束
   の波長に対応して、ホログラム作用を最適化された複数
   のホログラムを組合せたものであることを特徴とする多
   波長光ピックアップ。
2. 【請求項２】請求項１記載の多波長光ピックアップにお
   いて、 光検出器は、各波長の戻り光束に対応した複数の受光部
   領域を独立に有する平面状検出器であり、 ホログラム素子は、各戻り光束を、その波長に応じ、対
   応する受光部領域に向けて回折させるように構成されて
   いることを特徴とする多波長光ピックアップ。
3. 【請求項３】請求項１記載の多波長光ピックアップにお
   いて、 光検出器は、各波長の戻り光束に共通した１組の受光部
   領域を有するものであり、 ホログラム素子は、各戻り光束を、上記受光部領域に向
   けて回折させるように構成されていることを特徴とする
   多波長光ピックアップ。
4. 【請求項４】請求項１または２または３記載の多波長光
   ピックアップにおいて、 発光波長が互いに異なる複数の光源の数が２であること
   を特徴とする多波長光ピックアップ。
5. 【請求項５】請求項４記載の多波長光ピックアップにお
   いて、 光源の発光波長がλ₁，λ₂であり、 光検出器は、２波長の各戻り光束に共通した１組の受光
   部領域を有するものであり、ホログラム素子は、波長：
   λ₁ の戻り光束を上記受光部領域に向けて回折させるよ
   うに構成されたホログラム：Ｈ₁と、波長：λ₂の戻り光
   束を上記受光部領域に向けて回折させるように構成され
   たホログラム：Ｈ₂ とから構成され、 上記ホログラム素子と検出器の受光部領域が、距離：Ｌ
   を隔てて配備され、 ホログラム：Ｈ₁において回折主光線を生じさせる格子
   ピッチをｄ₁、ホログラム：Ｈ₂において回折主光線を生
   じさせる格子ピッチをｄ₂、各ホログラムによる回折方
   向における上記受光部領域幅をＷとするとき、上記
   λ₁，λ₂，ｄ₁，ｄ₂，Ｗ，Ｌが関係： Ｗ≦２Ｌ［tan{sin~¹(λ₁/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₁/ｄ₁)}] (1) Ｗ≦２Ｌ［tan{sin~¹(λ₂/ｄ₂)}-tan{sin~¹(λ₂/ｄ₁)}] (2) を満足することを特徴とする多波長光ピックアップ。
6. 【請求項６】請求項１〜５の任意の１に記載の多波長光
   ピックアップにおいて、 各光源から光スポット集光部に至る光路の一部が共通化
   されたことを特徴とする多波長光ピックアップ。
7. 【請求項７】請求項６記載の多波長光ピックアップにお
   いて、 各光源からの光束を光記録媒体の記録面上に光スポット
   として集光させる対物レンズが、２以上の光源に対して
   共通化されていることを特徴とする多波長光ピックアッ
   プ。
8. 【請求項８】請求項６または７記載の多波長光ピックア
   ップにおいて、 ホログラム素子が、共通化された光路上に配備されてい
   ることを特徴とする多波長光ピックアップ。
9. 【請求項９】請求項８記載の多波長光ピックアップにお
   いて、 ホログラム素子として、偏光方向により回折効率の異な
   る偏光性ホログラムを用い、各光源に対して共通化され
   た光路部分の、上記偏光性ホログラムよりも光記録媒体
   側に１／４波長板を配備したことを特徴とする多波長光
   ピックアップ。
10. 【請求項１０】請求項６〜９の任意の１に記載の多波長
    光ピックアップにおいて、 複数の光源から光スポット集光面に至る光路の、各光源
    に対して共通化された光路部分に、各光源からの光束を
    光記録媒体側に配備される光学系にカップリングするた
    めのカップリングレンズを有することを特徴とする多波
    長光ピックアップ。
11. 【請求項１１】請求項６〜１０の任意の１に記載の多波
    長光ピックアップにおいて、 ビームスプリッタによる光路合成手段により、各光源か
    らの光束の主光線が互いに合致するようにして、光路の
    一部を共通化されたことを特徴とする多波長光ピックア
    ップ。
12. 【請求項１２】請求項６〜１０の任意の１に記載の多波
    長光ピックアップにおいて、 各光源の発光部を光学的に近接させることにより、各光
    源からの光束に作用する光学素子を共通にすることによ
    り、光路の一部を共通化したことを特徴とする多波長光
    ピックアップ。
13. 【請求項１３】請求項１１記載の多波長光ピックアップ
    において、 ホログラム素子が共通化された光路部分に配備され、 ビームスプリッタによる光路合成手段と、複数の光源
    と、上記ホログラム素子と、光検出器とが、共通の筐体
    に一体装荷されたことを特徴とする多波長光ピックアッ
    プ。
14. 【請求項１４】請求項１２記載の多波長光ピックアップ
    において、 ホログラム素子が共通化された光路部分に配備され、 少なくとも、複数の光源と、ホログラム素子と、光検出
    器とが、共通のパッケージに一体集積化されたことを特
    徴とする多波長光ピックアップ。