JP2001291267A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 波長の異なるレーザ光を用いた光ピックアッ
プ装置において、その薄型化を図り、さらには収差を補
正することによりいずれのレーザ光についても良好な光
スポットを形成すること。 【解決手段】 波長の異なる第１および第２のレーザ光
Ｌ１、Ｌ２を出射する第１および第２のレーザ光源１
０、２０と、これらのレーザ光を光記録媒体２に向けて
偏向するビームスプリッタ３０とを有する光ピックアッ
プ装置１において、ビームスプリッタ３０は、第１のレ
ーザ光Ｌ１を光記録媒体２に向けて反射し、第２のレー
ザ光Ｌ２を部分的に透過する第１の偏向面３１と、この
第１の偏向面３１より後方位置で第２のレーザ光Ｌ２を
反射して光記録媒体２に向かわせる第２の偏向面３２と
を備えている。ここで、第１の偏向面３１と第２の偏向
面３２は、非平行であるため、非点収差を補正すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異なる波長のレー
ザ光を共通の光路上に導くように構成した光ピックアッ
プ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体（光記録媒体）としては、従
来、厚さ１．２ｍｍのＣＤ（コンパクトディスク）が主
流であったが、波長の短い赤色レーザダイオードが実用
化されるに伴なって、ＣＤと同程度の大きさで大容量化
した厚さ０．６ｍｍのＤＶＤ（デジタルバーサタイルデ
ィスク）が商品化されつつある。すなわち、光記録媒体
のディスク面に形成される光スポットの大きさは波長の
２乗に比例するため、波長が７８０ｎｍ帯の赤外光のＡ
ｌＧａＡｓ系のレーザダイオードを用いるＣＤよりも、
波長が６３５／６３０ｎｍ帯の赤色光のＡｌＧａＩｎＰ
系のレーザダイオードを用いるＤＶＤの方が波長が短い
分、高密度記録を実現できる。

【０００３】但し、既存のデータを活用するという観点
からすれば、ＤＶＤ駆動装置においてもＣＤ系の光記録
媒体（以下、ＣＤ系ディスクという。）からの再生が可
能であることは重要である。ここで、波長が６３５／ｎ
ｍ帯の赤色レーザ光によれば、光記録媒体に対する対物
レンズの絞りを操作して焦点深度を変えることにより、
基本的には、ＤＶＤ系ディスクの記録再生と、ＣＤ系デ
ィスクの再生が可能である。たとえば、ＤＶＤ系ディス
クの場合にはＮＡ＝０．６で情報を再生し、ＣＤ系ディ
スクの場合にはＮＡ＝０．４５で情報を再生する。しか
し、６３５／６３０ｎｍの赤色レーザ光は、ＣＤ系ディ
スクのうち、ＣＤ−Ｒ（一度だけ書換可能な追記型Ｃ
Ｄ）に用いた有機色素の吸収帯に相当するため、波長が
６３５／６３０ｎｍ帯の赤色レーザ光ではＣＤ−Ｒから
の情報の再生が不可能である。

【０００４】そこで、特開平１０−３４０４７２号公報
に開示されているように、波長の異なる２つのレーザ光
を用いた光ピックアップ装置が案出されている。これに
開示の光ピックアップ装置では、図１０に示すように、
第１のレーザ光Ｌ１を出射する第１のレーザ光源１０
と、第１のレーザ光Ｌ１より長波長の第２のレーザ光Ｌ
２を出射する第２のレーザ光源２０と、第１および第２
のレーザ光源１０、２０から出射された第１および第２
のレーザ光Ｌ１、Ｌ２を対物レンズ５１に向けて偏向す
るビームスプリッタ３０と、光記録媒体２からの戻り光
を受光する光検出器４０とが用いられている。ここで、
ビームスプリッタ３０は、第１のレーザ光源１０から出
射された第１のレーザ光Ｌ１を光記録媒体２に向けて部
分的に反射し、第２のレーザ光源２０から出射された第
２のレーザ光Ｌ２を完全に透過する第１の偏向面３１
と、第１および第２のレーザ光源１０、２０の出射光軸
方向における第１の偏向面３１より後方位置において第
２のレーザ光源２０から出射された第２のレーザ光Ｌ２
を光記録媒体２に向けて部分的に反射し、第１のレーザ
光源１０から出射された第１のレーザ光Ｌ１を完全に透
過する第２の偏向面３２とを備えている。

【０００５】このため、図１０に示す光ピックアップ装
置１では、第１および第２のレーザ光源１０、２０から
出射された第１および第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２を光記
録媒体２に向けて導くことができるとともに、光記録媒
体２の記録面から反射してきた第１のレーザ光Ｌ１の戻
り光の一部、および第２のレーザ光Ｌ２の戻り光の一部
を第１の偏向面３１を透過させた後、第２の偏向面３２
も透過させることにより、光検出器４０に向かわせるこ
とができる。

【０００６】従って、この光ピックアップ装置１によれ
ば、波長の短い第１のレーザ光Ｌ１を用いてＤＶＤから
の信号再生を行なうことができるとともに、波長の長い
第２のレーザ光Ｌ２を用いてＣＤ系ディスクからの信号
再生を行なうことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
に示す光ピックアップ装置１においては、まず、戻り光
をビームスプリッタ３０を透過させて光検出器４０に導
く構成であるため、対物レンズ５１から光検出器４０ま
での寸法が大きいという問題点がある。従って、従来の
光ピックアップ装置１は、これを搭載した機器を厚くせ
ざるを得ないという問題点がある。このため、ノート型
パーソナルコンピュータなどといった薄型の機器に光ピ
ックアップ装置１を搭載するときには、さらに光路折り
曲げ用の光学素子を追加して薄型化を図る必要があるた
め、部品コストが上昇するとともに、部品を追加した
分、温度などの環境変化によって機器全体の信頼性が低
下しやすくなるという問題点がある。

【０００８】また、従来の光ピックアップ装置１では、
第２のレーザ光Ｌ２が第１の偏向面３１を透過した後、
ビームスプリッタ３０の内部を透過して出射されるた
め、そのままでは非点収差やコマ収差が発生し、第２の
レーザ光Ｌ２による情報の再生が困難である。

【０００９】そこで、非点収差およびコマ収差を補正す
ることのできる自由曲面を対物レンズ５１に付与するこ
とが考えられるが、このような対物レンズ５１は、それ
を製造する自体が難しいとともに、たとえ製造できたと
しても、光軸調整が難しく、かつ、対物レンズ５１が移
動すると、収差の悪化が激しくなるという問題点があ
る。

【００１０】このような問題点に鑑みて、本発明の課題
は、波長の異なるレーザ光を用いた光ピックアップ装置
において、その薄型化を図ることができる構成を提供す
ることにある。

【００１１】また、本発明の課題は、収差を補正するこ
とにより、いずれのレーザ光についても良好な光スポッ
トを光記録媒体に収束させることのできる構成を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、少なくとも、第１のレーザ光を出射す
る第１のレーザ光源と、前記第１のレーザ光と異なる波
長の第２のレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、前
記第１および第２のレーザ光源から出射された前記第１
および第２のレーザ光を光記録媒体に向けて偏向する偏
向手段と、光記録媒体からの戻り光を受光する受光手段
とを有する光ピックアップ装置において、前記偏向手段
は、前記第１のレーザ光源から出射された前記第１のレ
ーザ光を光記録媒体に向けて反射し、前記第２のレーザ
光源から出射された前記第２のレーザ光を部分的に透過
する第１の偏向面と、前記第１および第２のレーザ光源
の出射光軸方向における前記第１の偏向面より後方位置
において前記第１の偏向面を透過してきた前記第２のレ
ーザ光を反射し、前記第１の偏向面を通して光記録媒体
に向かわせる第２の偏向面とを備え、前記光記録媒体の
記録面から反射してきた前記第１のレーザ光の戻り光、
および前記第２のレーザ光の戻り光の一部は、前記第１
の偏向面で反射することにより前記受光手段に導かれる
ことを特徴とする。

【００１３】本発明では、光記録媒体の記録面から反射
してきた第１のレーザ光の戻り光、および第２のレーザ
光の戻り光は、偏向手段を透過して受光手段に導かれる
のではなく、偏向手段の第１の偏向面で反射することに
より受光手段に導かれ、この方向には第１のレーザ光源
および第２のレーザ光源が配置されている。従って、第
１のレーザ光源や第２のレーザ光源の近くに受光手段を
配置できるので、光ピックアップ装置を構成する部品を
コンパクトに配置できる。従って、光ピックアップ装置
の薄型化を図ることができる。

【００１４】本発明において、前記偏向手段から前記光
記録媒体に向かう光路上には、前記偏向手段で反射した
きた前記第１および第２のレーザ光を平行光束に変換す
るコリメート手段を備え、前記偏向手段では、前記第１
および第２のレーザ光を出射するときの非点収差を補正
するように前記第１の偏向面と前記第２の偏向面とが非
平行であることが好ましい。このように構成すると、第
２のレーザ光が発散光として偏向手段の内部を透過する
構成であっても、第２のレーザ光の非点収差を補正する
ことができる。

【００１５】本発明において、前記第１および第２のレ
ーザ光源から前記偏向手段に向かう光路上には、前記第
１および第２のレーザ光源から出射された前記第１およ
び第２のレーザ光を平行光束に変換するコリメート手段
を備えている構成であってもよい。このような構成であ
れば、第２のレーザ光が平行光束として偏向手段に入射
するので、偏向手段の内部を透過する第２のレーザ光に
非点収差が発生しない。

【００１６】本発明では、さらに、前記第１および第２
のレーザ光が前記偏向手段を出射するときのコマ収差を
補正するコマ収差補正手段を備えていることが好まし
い。すなわち、第２のレーザ光の非点収差については第
１の偏向面と第２の偏向面を非平行とした構成、あるい
は偏光手段に平行光束を入射させる構成により解消でき
るが、まだコマ収差が残る。従って、前記第２の偏向面
に形成された反射型の回折格子、あるいは前記第２の偏
向面に付与した非平面形状などのコマ収差補正手段を追
加して、コマ収差を補正することが好ましい。

【００１７】本発明では、さらに、光記録媒体として厚
さの異なる光記録媒体に対して情報の記録あるいは再生
を行なうときの球面収差を補正するための球面収差補正
手段を備えていることが好ましい。このような球面収差
補正手段としては、光軸を中心にして環帯状に非球面形
状を変化させた対物レンズを利用することが好ましく、
このような構成の場合には、該対物レンズに対して前記
第１のレーザ光源と前記第２のレーザ光源を共役位置に
配置することができる。従って、第１のレーザ光源と第
２のレーザ光源とを共通のパッケージ内に収納した構
成、第１のレーザ光源と第２のレーザ光源とを別々のパ
ッケージ内に収納してもユニットとして一体化した構成
を採用することができるので、第１のレーザ光源と第２
のレーザ光源との相対位置に高い精度を得ることができ
る。それ故、装置の信頼性を向上することができる。

【００１８】本発明において、前記第１の偏向面におけ
る前記第２のレーザ光の透過率が約０．４から約０．８
までの範囲であることが好ましい。本発明では、第２の
レーザ光源から出射された第２のレーザは、光記録媒体
に到達するまでに第１の偏向面を２回、部分透過する。
従って、透過率が高いほど、光記録媒体に到達する第２
のレーザ光の光量を多く確保できるが、透過率が高すぎ
ると、光記録媒体で反射してきた第２のレーザ光の戻り
光が受光手段に到達したときの光量が低下する。従っ
て、第２のレーザ光の戻り光が受光手段に到達する光量
を最大に確保するという観点から、第１の偏向面の透過
率がある範囲内にあること、すなわち、約０．４から約
０．８までの範囲であることが好ましい。

【００１９】本発明において、前記第２の偏向面には、
金属膜からなる反射膜がコーティングされていることが
好ましい。すなわち、第２の偏向面に関しては、可能な
限り、反射率を高く設定し、第２のレーザ光の伝送効率
を高めることが好ましい。

【００２０】本発明において、前記第１および第２のレ
ーザ光源がそれぞれ第１のパッケージおよび第２のパッ
ケージに収納されている場合には、前記第１および第２
のパッケージは、共通の光源保持部材上に搭載されてい
ることが好ましい。このように構成すると、光源保持部
材によって第１のレーザ光源と第２のレーザ光源との相
対的な位置が高い精度で規定されているので、一方の光
源についての位置合わせによって双方の光源について位
置合わせを行なうことができる。

【００２１】このような構成の場合には、前記第１およ
び第２のパッケージは、前記第１および第２のレーザ光
源の光出射方向からみたときに扁平形状に構成され、前
記第１および第２のパッケージは、当該パッケージの厚
さ方向で重ねて配置されていることが好ましい。このよ
うに構成すると、第１のレーザ光源および第２のレーザ
光源の間隔を狭めることができ、かつ、装置全体を薄型
化できる。

【００２２】本発明において、前記第１および第２のレ
ーザ光源は、共通のパッケージに収納され、該共通のパ
ッケージには、前記第１および第２のレーザ光の戻り光
を前記第１のレーザ光源からの出射光軸上から分岐させ
る光路分岐素子が固定されていることが好ましい。この
ように構成すると、第１および第２のレーザ光源と、受
光手段との相対的な位置精度を高めることができる。

【００２３】また、前記光路分岐素子として回折素子を
用いることが好ましい。このような回折素子であれば、
キュービック状の光路分岐素子と比較して小さいので、
第１および第２のレーザ光源を収納するパッケージに固
定でき、かつ、装置の小型化を図ることもできる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。なお、本発明を適用した光ピックアッ
プ装置は、基本的な構成が従来のものと共通するので、
共通する機能を有する部分には同一の符号を付して説明
する。

【００２５】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１に係る光ピックアップ装置における各光学素子の
レイアウトの一例を示す説明図である。図２は、この光
ピックアップ装置の概略構成図である。図３は、この光
ピックアップ装置に用いたビームスプリッタにおける第
１の偏向面の第２のレーザ光の透過率と、第２のレーザ
光の伝送効率との関係を示すグラフである。

【００２６】図１および図２において、本例の光ピック
アップ装置１は、６３５ｎｍ（あるいは６５０ｎｍ）お
よび７８０ｎｍのレーザ光を用いてＤＶＤおよびＣＤ系
ディスクの双方から信号の再生可能なものである。

【００２７】詳細に説明すると、本例の光ピックアップ
装置１は、まず、波長が６３５ｎｍ（あるいは６５０ｎ
ｍ）の第１のレーザ光Ｌ１、および波長が７８０ｎｍの
第２のレーザ光Ｌ２を出射する光源部５を有している。

【００２８】この光源部５は、波長が６３５ｎｍ（ある
いは６５０ｎｍ）の第１のレーザ光Ｌ１（赤色光）を出
射するＡｌＧａＩｎＰ系のレーザダイオードからなる第
１のレーザ光源１０と、波長が７８０ｎｍの第２のレー
ザ光Ｌ２（赤外光）を出射するＡｌＧａＡｓ系のレーザ
ダイオードからなる第２のレーザ光源２０とを有してい
る。

【００２９】また、光ピックアップ装置１では、光源部
５から光記録媒体２への光路上には、ビームスプリッタ
３０、このビームスプリッタ３０から出射された第１お
よび第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２を平行光束に変換するコ
リメートレンズ５２、およびこのコリメートレンズ５２
から出射された光を光記録媒体２の記録面に収束させる
対物レンズ５１がこの順に配置されている。第１のレー
ザ光源１０の側方位置には、光記録媒体２からの戻り光
Ｌ３を検出する共通の光検出器４０（ホトダイオードあ
るいはホトトランジスタ）が配置されている。第２のレ
ーザ光源２０からビームスプリッタ３０に向かう光路上
にはトラッキングエラー信号を検出するための３ビーム
を形成する回折格子５５が配置されている。さらに、ビ
ームスプリッタ３０から第１のレーザ光源１０に向かう
光路上には、この光路上から戻り光を分離して戻り光を
光検出器４０に向けて導く光路変換素子としての回折格
子５８が配置されている。

【００３０】本形態において、ビームスプリッタ３０
は、第１のレーザ光源１０および第２のレーザ光源２０
の出射光軸の前方に位置する第１の偏向面３１と、この
第１の偏向面３１の後方でこの偏向面３１に対向する第
２の偏向面３２とを有する平板状を有しており、その下
面は、第１のレーザ光源１０および第２のレーザ光源２
０の出射光軸と略平行な平坦面３９に面取り加工が施さ
れている。このため、ビームスプリッタ３０の高さ寸法
が圧縮されている。

【００３１】このビームスプリッタ３０において、第１
の偏向面３１は、第１のレーザ光源１０から出射された
第１のレーザ光Ｌ１を光記録媒体２に向けて全て反射
し、第２のレーザ光源２０から出射された第２のレーザ
光Ｌ２を部分的に透過する特性を有し、第２の偏向面３
２は、第２のレーザ光Ｌ２を全て反射する特性を備えて
いる。このため、第１のレーザ光源１０から出射された
第１のレーザ光Ｌ１は、第１の偏向面３１でコリメート
レンズ５２に向けて全部が反射される。これに対して、
第２のレーザ光源２０から出射された第２のレーザ光Ｌ
２は、第１の偏向面３１で一部が反射して一部が透過
し、第１の偏向面３１を透過した光は、第２の偏向面３
２で全部が反射されて、第１の偏向面３１を通ってコリ
メートレンズ５２に向けて出射される。このようにして
コリメートレンズ５２に出射された第１および第２のレ
ーザ光Ｌ１、Ｌ２は、コリメートレンズ５２によって平
行光束に変換された後、対物レンズ５１により光記録媒
体２に対して光スポットとして集光される。

【００３２】また、光ピックアップ装置１では、光記録
媒体２の記録面から反射してきた第１のレーザ光Ｌ１の
戻り光、および第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、第１の
偏向面３１で第１のレーザ光源１０の方に反射される。
この際に、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光が第１の偏向面
３１で第１のレーザ光源１０の方に反射されるのはその
一部である。

【００３３】本形態において、ビームスプリッタ３０か
ら第１のレーザ光源１０に向かう光路上には、第１およ
び第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２の戻り光Ｌ２を第１のレー
ザ光源１０からの出射光軸上から分岐させる光路分岐素
子としての回折格子５８が配置されている。このため、
光記録媒体２の記録面から反射してきた第１のレーザ光
Ｌ１の戻り光、および第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、
第１の偏向面３１で第１のレーザ光源１０の方に反射さ
れるが、回折格子５８の回折作用により、光検出器４０
の方に導かれることになる。

【００３４】このように構成した光ピックアップ装置１
において、光記録媒体２として、ディスク厚さが０．６
ｍｍのＤＶＤ系ディスクから信号を再生するときには、
光源部５の第１のレーザ光源１０からは、波長が６３５
ｎｍ（あるいは６５０ｎｍ）の第１のレーザ光Ｌ１が出
射される。光源部５から出射された第１のレーザ光Ｌ１
は、ビームスプリッタ３０の第１の偏向面３１で反射し
た後、コリメートレンズ５２に入射する。コリメートレ
ンズ５２に入射した第１のレーザ光Ｌ１は、コリメート
レンズ５２によってほぼ平行な光束に変換される。平行
な光束に変換された第１のレーザ光Ｌ１は、対物レンズ
５１によって、ＤＶＤのディスク面に光スポットとして
収束する。このときのＮＡは０．６である。

【００３５】このＤＶＤ系ディスクからの戻り光Ｌ３
は、対物レンズ５１およびコリメートレンズ５２を透過
した後、ビームスプリッタ３０の第１の偏向面３１で全
て第１のレーザ光源１０の方に反射し、回折格子５８の
回折作用により、光検出器４０の方に導かれる。そし
て、光検出器４０の受光面で検出された受光信号は制御
装置（図示せず）によって信号再生のための処理が行わ
れる。

【００３６】これに対して、光記録媒体２として、ディ
スク厚さが１．２ｍｍのＣＤ系ディスクから信号を再生
するときには、光源部５の第２のレーザ光源２０から
は、波長が７８０ｎｍの第２のレーザ光Ｌ２が出射され
る。光源部５から出射された第２のレーザ光Ｌ２は、ビ
ームスプリッタ３０の第１の偏向面３１で一部が屈折、
透過した後、ビームスプリッタ３０内を進み、第２の偏
向面３２で全て反射した後、再び、第１の偏向面３１で
一部が屈折、透過して、ビームスプリッタ３０から出射
され、コリメートレンズ５２に入射する。コリメートレ
ンズ５２に入射した第２のレーザ光Ｌ２は、コリメート
レンズ５２によってほぼ平行な光束に変換される。平行
な光束に変換された第２のレーザ光Ｌ２は、対物レンズ
５１によって、ＣＤ系ディスクのディスク面に光スポッ
トとして収束する。このときのＮＡは０．４５である。

【００３７】このＣＤ系ディスクのディスク面で反射し
た第２のレーザ光Ｌ２の戻り光Ｌ３も、対物レンズ５１
およびコリメートレンズ５２を透過した後、ビームスプ
リッタ３０の第１の偏向面３１で一部が第１のレーザ光
源１０の方に反射し、回折格子５８の回折作用により、
光検出器４０の方に導かれる。そして、光検出器４０の
受光面で検出された受光信号は制御装置（図示せず）に
よって信号再生のための処理が行われる。

【００３８】このように、本形態の光ピックアップ装置
１では、第２のレーザ光源２０から出射された第２のレ
ーザ光Ｌ２は、所定の透過率（Ｔ）をもって第１の偏向
面３１で一部が透過した後、第２の偏向面３２で反射し
て再び、所定の透過率（Ｔ）をもって第１の偏向面３１
で一部が透過して光記録媒体２に向かい、光記録媒体２
からの第２のレーザ光Ｌ２の戻り光は、反射率（１−透
過率（Ｔ））をもって第１の偏向面３１で反射して光検
出器４０に向かう。従って、第２のレーザ光源２０から
出射された第２のレーザ光Ｌ２のうち、（Ｔ×Ｔ×（１
−Ｔ））で表される伝送効率に対応する第２のレーザ光
Ｌ２が光検出器４０で検出されることになる。

【００３９】それ故、透過率（Ｔ）と、この光の伝送効
率（Ｔ×Ｔ×（１−Ｔ））との関係を求めると、図３に
示すように、第１の偏向面３１における第２のレーザ光
Ｌ２の透過率が約０．６７のときに伝送効率がピークを
示し、第１の偏向面３１における第２のレーザ光Ｌ２の
透過率（Ｔ）が約０．４から約０．８５のときに伝送効
率が高いレベルを示す。そこで、本形態では、第１の偏
向面３１における第２のレーザ光Ｌ２の透過率（Ｔ）を
約０．４から約０．８５に設定してある。

【００４０】また、第２の偏向面３２は、反射率が高い
ほど好ましいので、金属膜からなる反射膜をコーティン
グしてある。

【００４１】さらに、本形態では、第１および第２のレ
ーザ光Ｌ１、Ｌ２は、いずれも発散光としてビームスプ
リッタ３０に入射するが、第２のレーザ光Ｌ２は、発散
光のまま、ビームスプリッタ３０内を透過していく。こ
のため、第２のレーザ光Ｌ２には余計な収差が発生して
いる。そこで、ビームスプリッタ３０では、第１の偏向
面３１と第２の偏向面３２とを非平行にすることによ
り、第２のレーザ光Ｌ２に発生する余計な非点収差を補
正している。本形態において、ビームスプリッタ３０
は、その厚さが略２ｍｍ程度であり、第１の偏向面３１
と第２の偏向面３２とは約１°のくさび角を形成してい
る。従って、本形態では、第２のレーザ光Ｌ２には余計
な非点収差が発生しない。

【００４２】このように、本形態の光ピックアップ装置
１では、光記録媒体２の記録面から反射してきた第１の
レーザ光Ｌ１の戻り光、および第２のレーザ光Ｌ２の戻
り光は、ビームスプリッタ３０の第１の偏向面３１で反
射することにより光検出器４０に導かれ、この方向には
第１のレーザ光源１０および第２のレーザ光源２０が配
置されている。従って、第１のレーザ光源１０や第２の
レーザ光源２０の近くに光検出器４０を配置でき、対物
レンズ５１、コリメートレンズ５２、ビームスプリッタ
３０および光検出器４０を縦方向に重ねる必要がないの
で、光ピックアップ装置１を構成する部品をコンパクト
に配置できる。それ故、光ピックアップ装置１の薄型化
を図ることができる。

【００４３】また、本形態では、第１の偏向面３１と第
２の偏向面３２とが非平行なビームスプリッタ３０を用
いているので、第２のレーザ光Ｌ２が発散光の状態でビ
ームスプリッタ３０を透過する構成であっても、第２の
レーザ光Ｌ２の非点収差を補正することができる。

【００４４】なお、第２のレーザ光Ｌ２の非点収差につ
いては第１の偏向面３１と第２の偏向面３２を非平行と
することにより解消できるが、まだコマ収差が残る。こ
のようなコマ収差を補正するには、ビームスプリッタ３
０の第２の偏向面３２にコマ収差補正手段としての反射
型の回折格子を形成した構成、あるいは第２の偏向面３
２をコマ収差補正手段としての非平面形状とした構成な
どを採用すればよい。

【００４５】［実施の形態１の改良例１］図１および図
２を参照して説明した光ピックアップ装置１において、
さらに高い伝送効率を求めるには、図４に示すように、
コリメートレンズ５２と対物レンズ５１との間にλ／４
板やλ／２板などの位相板６１を配置する一方、ビーム
スプリッタ３０の第１の偏向面３１に偏光依存性を付与
してもよい。

【００４６】［実施の形態１の改良例２］実施の形態１
では、ＤＶＤ系ディスクとＣＤ系Ｓディスクといった厚
さの異なる光記録媒体２に対する情報の記録あるいは再
生を良好に行うことを目的に、第２のレーザ光源２０か
ら対物レンズ５１までの距離を第１のレーザ光源１０か
ら対物レンズ５１までの距離よりも短くしてあるが、こ
の場合には、第１のレーザ光源１０と第２のレーザ光源
２０をユニット化できない。そこで、球面収差補正手段
として、光軸を中心にして環帯状に非球面形状を変化さ
せた対物レンズ５１を用いることが好ましい。この場合
には、第１および第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２のいずれに
ついても、回折限界のスポットを光記録媒体２に形成す
ることができる。また、対物レンズ５１に対して第１の
レーザ光源１０と第２のレーザ光源２０とを共役位置に
配置することができので、第１のレーザ光源１０と第２
のレーザ光源２０をユニット化できる。

【００４７】［実施の形態１の改良例３］また、図１お
よび図２を参照して説明した光ピックアップ装置１にお
いて、情報を記録、再生するときに、より高いＮＡを必
要とするＤＶＤ系ディスクに最適化した対物レンズ５１
を用いてもよい。但し、この場合には、ＤＶＤ系ディス
クとＣＤ系ディスクの間でディスク厚さが異なるため、
球面収差の補正が必要となる。そこで、図５に示すよう
に、球面収差補正手段として、コリメートレンズ５２と
対物レンズ５１との間に各光束の発散度を変換する発散
度変換素子６２を配置すればよい。この発散度変換素子
６２としては、例えば、屈折型のレンズや回折型のレン
ズを用いることができ、発散度変換素子６２は、第１の
レーザ光Ｌ１については、コリメートレンズ５２から出
射された光を平行光束のまま対物レンズ５１に出射し、
第２のレーザ光Ｌ２については、コリメートレンズ５２
から出射された光を発散光に変換して出射する。

【００４８】［実施の形態２］図６は、本発明の実施の
形態２に係る光ピックアップ装置における各光学素子の
レイアウトの一例を示す説明図である。図７は、この光
ピックアップ装置の概略構成図である。

【００４９】図６および図７において、本例の光ピック
アップ装置１も、６３５ｎｍ（あるいは６５０ｎｍ）お
よび７８０ｎｍのレーザ光を用いてＤＶＤおよびＣＤ系
ディスクの双方から信号の再生可能なものであり、光源
部５は、波長が６３５ｎｍ（あるいは６５０ｎｍ）の第
１のレーザ光Ｌ１（赤色光）を出射するＡｌＧａＩｎＰ
系のレーザダイオードからなる第１のレーザ光源１０
と、波長が７８０ｎｍの第２のレーザ光Ｌ２（赤外光）
を出射するＡｌＧａＡｓ系のレーザダイオードからなる
第２のレーザ光源２０とを有している。

【００５０】本形態の光ピックアップ装置１では、光源
部５から光記録媒体２への光路上には、第１および第２
のレーザ光源１０、２０から出射された第１および第２
のレーザ光Ｌ１、Ｌ２を平行光束に変換するコリメート
レンズ５２、ビームスプリッタ３０、およびこのビーム
スプリッタ３０から出射された第１および第２のレーザ
光Ｌ１、Ｌ２を光記録媒体２の記録面に収束させる対物
レンズ５１がこの順に配置されている。また、第１のレ
ーザ光源１０の側方位置には、光記録媒体２からの戻り
光Ｌ３を検出する共通の光検出器４０（ホトダイオード
あるいはホトトランジスタ）が配置されている。第２の
レーザ光源２０からコリメートレンズ５２に向かう光路
上にはトラッキングエラー信号を検出するための３ビー
ムを形成する回折格子５５が配置されている。コリメー
トレンズ５２から第１および第２のレーザ光源１０、２
０に向かう光路上には、これらの光路を跨ぐように光路
変換素子としての回折格子５８が配置されている。この
回折格子５８には、光記録媒体２からの戻り光のうち、
第１のレーザ光Ｌ１の戻り光を回折して光検出器４０に
導く第１の回折領域と、第２のレーザ光Ｌ２の戻り光を
回折して光検出器４０に導く第２の回折領域とが形成さ
れている。

【００５１】本形態においても、ビームスプリッタ３０
は、第１のレーザ光源１０および第２のレーザ光源２０
の出射光軸の前方に位置する第１の偏向面３１と、この
第１の偏向面３１の後方でこの偏向面３１に対向する第
２の偏向面３２とを有する平板状を有しており、その下
面は、第１のレーザ光源１０および第２のレーザ光源２
０の出射光軸と略平行な平坦面３９に面取り加工が施さ
れている。

【００５２】このビームスプリッタ３０においても、実
施の形態１と同様、第１の偏向面３１は、第１のレーザ
光源１０から出射された第１のレーザ光Ｌ１を光記録媒
体２に向けて反射し、第２のレーザ光源２０から出射さ
れた第２のレーザ光Ｌ２を部分的に透過する特性を有
し、第２の偏向面３２は、第２のレーザ光Ｌ２を全て反
射する特性を備えている。

【００５３】但し、本形態のビームスプリッタ３０で
は、第１の偏光面３１と第２の偏光面３２とが平行であ
る。

【００５４】このように構成したビームスプリッタ３０
において、第１のレーザ光源１０から出射された第１の
レーザ光Ｌ１は、第１の偏向面３１で対物レンズ５１に
向けて全てが反射される。これに対して、第２のレーザ
光源２０から出射された第２のレーザ光Ｌ２は、第１の
偏向面３１で一部が反射して一部が透過し、第１の偏向
面３１を透過した光は、第２の偏向面３２で全部が反射
されて、第１の偏向面３１を通って対物レンズ５１に向
けて出射される。このようにして対物レンズ５１に出射
された第１および第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２は、対物レ
ンズ５１により光記録媒体２に対して光スポットとして
集光される。

【００５５】また、光ピックアップ装置１では、光記録
媒体２の記録面から反射してきた第１のレーザ光Ｌ１の
戻り光Ｌ３、および第２のレーザ光Ｌ２の戻り光Ｌ３
は、第１の偏向面３１で第１および第２のレーザ光源１
０、２０の方に反射される。この際に、第２のレーザ光
Ｌ２の戻り光Ｌ３が第１の偏向面３１で第２のレーザ光
源２０の方に反射されるのはその一部である。

【００５６】本形態において、ビームスプリッタ３０か
ら第１のレーザ光源１０に向かう光路上には、コリメー
トレンズ５２と、第１および第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２
の戻り光Ｌ２を第１のレーザ光源１０からの出射光軸上
から分岐させる光路分岐素子としての回折格子５８とが
配置されている。このため、光記録媒体２の記録面から
反射してきた第１および第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２の戻
り光Ｌ３は、第１の偏向面３１で第１のレーザ光源１０
の方に反射されるが、これらの戻り光Ｌ３は、回折格子
５８の回折作用により、光検出器４０の方に導かれるこ
とになる。

【００５７】このように構成した光ピックアップ装置１
においても、実施の形態１と同様、光記録媒体２とし
て、ディスク厚さが０．６ｍｍのＤＶＤ系ディスクから
信号を再生するときには、光源部５の第１のレーザ光源
１０からは、波長が６３５ｎｍ（あるいは６５０ｎｍ）
の第１のレーザ光Ｌ１が出射され、対物レンズ５１によ
って、ＤＶＤのディスク面に光スポットとして収束す
る。このときのＮＡは０．６である。

【００５８】これに対して、光記録媒体２として、ディ
スク厚さが１．２ｍｍのＣＤ系ディスクから信号を再生
するときには、光源部５の第２のレーザ光源２０から
は、波長が７８０ｎｍの第２のレーザ光Ｌ２が出射さ
れ、対物レンズ５１によってＣＤ系ディスクのディスク
面に光スポットとして収束する。このときのＮＡは０．
４５である。

【００５９】本形態においても、第２のレーザ光源２０
から出射された第２のレーザ光Ｌ２は、所定の透過率
（Ｔ）をもって第１の偏向面３１で一部が透過した後、
第２の偏向面３２で反射して再び、所定の透過率（Ｔ）
をもって第１の偏向面３１で一部が透過して光記録媒体
２に向かい、光記録媒体２からの第２のレーザ光Ｌ２の
戻り光は、反射率（１−透過率（Ｔ））をもって第１の
偏向面３１で反射して光検出器４０に向かう。従って、
実施の形１と同様、第１の偏向面３１における第２のレ
ーザ光Ｌ２の透過率（Ｔ）を約０．４から約０．８５に
設定してある。また、第２の偏向面３２は、反射率が高
いほど好ましいので、金属膜からなる反射膜をコーティ
ングしてある。

【００６０】さらに、本形態では、第２のレーザ光Ｌ２
は、コリメートレンズ５２で平行光束に変換された後、
ビームスプリッタ３０内を透過していくため、第２のレ
ーザ光Ｌ２には余計な非点収差が発生しない。従って、
ビームスプリッタ３０は、第１の偏向面３１と第２の偏
向面３２とが平行なものを用いるので、安価である。

【００６１】このように、本形態の光ピックアップ装置
１でも、光記録媒体２の記録面から反射してきた第１の
レーザ光Ｌ１の戻り光、および第２のレーザ光Ｌ２の戻
り光は、ビームスプリッタ３０の第１の偏向面３１で反
射することにより光検出器４０に導かれ、この方向には
第１のレーザ光源１０および第２のレーザ光源２０が配
置されている。従って、第１のレーザ光源１０や第２の
レーザ光源２０の近くに光検出器４０を配置でき、対物
レンズ５１、コリメートレンズ５２、ビームスプリッタ
３０および光検出器４０を縦方向に重ねる必要がないの
で、光ピックアップ装置１を構成する部品をコンパクト
に配置できる。それ故、光ピックアップ装置１の薄型化
を図ることができる。

【００６２】なお、本形態の光ピックアップ装置１にお
いても、実施の形態１と同様、ＤＶＤ系ディスクとＣＤ
系Ｓディスクといった厚さの異なる光記録媒体２に対す
る情報の記録あるいは再生を良好に行うことを目的に、
第２のレーザ光源２０から対物レンズ５１までの距離を
第１のレーザ光源１０から対物レンズ５１までの距離よ
りも短くしてもよいが、この場合には、第１のレーザ光
源１０と第２のレーザ光源２０をユニット化できない。
そこで、球面収差補正手段として、光軸を中心にして環
帯状に非球面形状を変化させた対物レンズ５１を用いる
ことが好ましい。この場合には、対物レンズ５１に対し
て第１のレーザ光源１０と第２のレーザ光源２０とを共
役位置に配置することができので、第１のレーザ光源１
０と第２のレーザ光源２０をユニット化できる。

【００６３】また、第２のレーザ光Ｌ２の非点収差につ
いては、コリメメートレンズ５２によって平行光束に変
換した光をビームスプリッタ３０に入射させることによ
り解消できるが、まだコマ収差が残る。このようなコマ
収差を補正するには、ビームスプリッタ３０の第２の偏
向面３２にコマ収差補正手段としての反射型の回折格子
を形成した構成、あるいは第２の偏向面３２をコマ収差
補正手段としての非平面形状とした構成などを採用すれ
ばよい。

【００６４】［光源部５の構成例］以上説明した光ピッ
クアップ装置１において、光源部５としては、図８に示
すように、第１および第２のレーザ光源１０、２０がマ
ウント１５、２５上に搭載された状態で、それぞれ第１
のパッケージ１６および第２のパッケージ２６に別々に
収納されている構成、あるいは、図９に示すように、第
１および第２のレーザ光源１０、２０がマウント１５、
２５上に搭載された状態で、共通のパッケージ６に一括
して収納されている構成のいずれであってもよい。な
お、図８および図９には、パッケージの蓋などの図示は
省略してある。

【００６５】図８に示すように、第１および第２のレー
ザ光源１０、２０がそれぞれ、第１および第２のパッケ
ージ１６、２６に別々に収納されている構成の場合に
は、第１および第２のパッケージ１６、２６は、共通の
光源保持部材７上に搭載されていることが好ましい。こ
のように構成すると、光源保持部材７によって第１のレ
ーザ光源１０と第２のレーザ光源２０との相対的な位置
が高い精度で規定されているので、一方の光源について
の位置合わせによって双方の光源について位置合わせを
行なうことができる。

【００６６】また、第１および第２のパッケージ１６、
２６は、第１および第２のレーザ光源１０、２０の光出
射方向からみたときに扁平形状に構成され、第１および
第２のパッケージは、厚さ方向および幅方向をそれぞれ
矢印Ｈ、Ｗで示すと、パッケージの厚さ方向（矢印Ｈの
方向）で重ねて配置されていることが好ましい。このよ
うに構成すると、第１のレーザ光源１０と第２のレーザ
光源２０との間隔を狭めることができ、かつ、装置全体
を薄型化できる。

【００６７】これに対して、図９に示すように、第１お
よび第２のレーザ光源１０、２０が共通のパッケージ６
に一括して収納されている場合には、第１および第２の
レーザ光源１０、２０の相対的な位置精度が高いという
利点がある。また、図示を省略するが、第１および第２
のレーザ光源１０、２０が共通のパッケージ６に一括し
て収納されている場合に、このパッケージ６に対して、
第１および第２のレーザ光Ｌ１、Ｌ２の戻り光を第１の
レーザ光源１０からの出射光軸上から分岐させる光路分
岐素子としての回折素子５８（図１、図２、図４、図
５、図６、図７を参照）も固定されていることが好まし
い。このように構成すると、第１および第２のレーザ光
源１０、２０と、光検出器４０との相対的な位置精度を
高めることができる。また、光路分岐素子として用いた
回折素子５８は、キュービック状の光路分岐素子と比較
して小さいので、第１および第２のレーザ光源１０、２
０を収納するパッケージ６に固定でき、かつ、装置の小
型化を図ることもできる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光ピ
ックアップ装置では、光記録媒体の記録面から反射して
きた第１のレーザ光の戻り光、および第２のレーザ光の
戻り光は、偏向手段の第１の偏向面で反射することによ
り受光手段に導かれ、この方向には第１のレーザ光源お
よび第２のレーザ光源が配置されている。従って、第１
のレーザ光源や第２のレーザ光源の近くに受光手段を配
置できるので、光ピックアップ装置を構成する部品をコ
ンパクトに配置できる。従って、光ピックアップ装置の
薄型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る光ピックアップ装
置における各光学素子のレイアウトの一例を示す説明図
である。

【図２】図１に示す光ピックアップ装置の概略構成図で
ある。

【図３】図１に示す光ピックアップ装置に用いたビーム
スプリッタにおける第１の偏向面の第２のレーザ光の透
過率と伝送効率との関係を示すグラフである。

【図４】本発明の実施の形態１の改良例１に係る光ピッ
クアップ装置の概略構成図である。

【図５】本発明の実施の形態１の改良例２に係る光ピッ
クアップ装置の概略構成図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係る光ピックアップ装
置における各光学素子のレイアウトの一例を示す説明図
である。

【図７】図６に示す光ピックアップ装置の概略構成図で
ある。

【図８】本発明を適用した光ピックアップ装置に使用さ
れる光源ユニットの構成例を示す説明図である。

【図９】本発明を適用した光ピックアップ装置に使用さ
れる光源ユニットの別の構成例を示す説明図である。

【図１０】従来の光ピックアップ装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 光ピックアップ装置 ２ 光記録媒体 ５ 光源部 １０ 第１のレーザ光源 ２０ 第２のレーザ光源 ３０ ビームスプリッタ（偏向手段） ３１ 第１の偏向面 ３２ 第２の偏向面 ４０ 光検出器 ５１ 対物レンズ ５２ コリメートレンズ（コリメート手段） Ｌ１ 第１のレーザ光 Ｌ２ 第２のレーザ光 Ｌ３ 光記録媒体からの戻り光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H049 AA07 AA13 AA50 AA51 AA57 AA64 AA65 BA05 BA43 BB03 BB61 BC21 2H087 KA13 LA01 LA21 NA01 PA02 PA17 PB02 QA02 QA05 QA14 QA21 QA33 QA41 RA03 RA12 RA44 RA45 RA46 5D119 AA02 AA04 AA41 BA01 EC02 EC45 EC47 FA05 FA08 FA35 JA09 JA10 JA17

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、第１のレーザ光を出射する
   第１のレーザ光源と、前記第１のレーザ光と異なる波長
   の第２のレーザ光を出射する第２のレーザ光源と、前記
   第１および第２のレーザ光源から出射された前記第１お
   よび第２のレーザ光を光記録媒体に向けて偏向する偏向
   手段と、前記光記録媒体からの戻り光を受光する受光手
   段とを有する光ピックアップ装置において、 前記偏向手段は、前記第１のレーザ光源から出射された
   前記第１のレーザ光を光記録媒体に向けて反射し、前記
   第２のレーザ光源から出射された前記第２のレーザ光を
   部分的に透過する第１の偏向面と、前記第１および第２
   のレーザ光源の出射光軸方向における前記第１の偏向面
   より後方位置において前記第１の偏向面を透過してきた
   前記第２のレーザ光を反射し、前記第１の偏向面を通し
   て前記光記録媒体に向かわせる第２の偏向面とを備え、 前記光記録媒体の記録面から反射してきた前記第１のレ
   ーザ光の戻り光、および前記第２のレーザ光の戻り光の
   一部は、前記第１の偏向面で反射することにより前記受
   光手段に導かれることを特徴とする光ピックアップ装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記偏向手段から前
   記光記録媒体に向かう光路上には、前記偏向手段から出
   射されてきた前記第１および第２のレーザ光を平行光束
   に変換するコリメート手段を備え、 前記偏向手段では、前記第１および第２のレーザ光を出
   射するときの非点収差を補正するように前記第１の偏向
   面と前記第２の偏向面とが非平行であることを特徴とす
   る光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記第１および第２
   のレーザ光源から前記偏向手段に向かう光路上には、前
   記第１および第２のレーザ光源から出射された前記第１
   および第２のレーザ光を平行光束に変換するコリメート
   手段を備えていることを特徴とする光ピックアップ装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２または３において、さらに、前
   記第１および第２のレーザ光が前記偏向手段を出射する
   ときのコマ収差を補正するコマ収差補正手段を備えてい
   ることを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記コマ収差補正手
   段は、前記第２の偏向面に形成された反射型の回折格子
   であることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 請求項４において、前記コマ収差補正手
   段は、前記第２の偏向面に付与した非平面形状である光
   ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 請求項２ないし６のいずれかにおいて、
   さらに、前記光記録媒体として厚さの異なる光記録媒体
   に対して情報の記録あるいは再生を行なうときの球面収
   差を補正するための球面収差補正手段を備えていること
   を特徴とする光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、前記球面収差補正手
   段は、光軸を中心にして環帯状に非球面形状を変化させ
   た対物レンズであり、該対物レンズに対して前記第１の
   レーザ光源と前記第２のレーザ光源は共役位置に配置さ
   れていることを特徴とする光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかにおいて、
   前記第１の偏向面における前記第２のレーザ光の透過率
   が約０．４から約０．８までの範囲であることを特徴と
   する光ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかにおい
    て、前記第２の偏向面には、金属膜からなる反射膜がコ
    ーティングされていることを特徴とする光ピックアップ
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかにおい
    て、前記第１および第２のレーザ光源は、それぞれ第１
    のパッケージおよび第２のパッケージに収納され、 前記第１および第２のパッケージは、共通の光源保持部
    材上に搭載されていることを特徴とする光ピックアップ
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記第１および
    第２のパッケージはいずれも、前記第１および第２のレ
    ーザ光源の光出射方向からみたときに扁平形状に構成さ
    れ、 前記第１および第２のパッケージは、当該パッケージの
    厚さ方向で重ねて配置されていることを特徴とする光ピ
    ックアップ装置。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１０のいずれかにおい
    て、前記第１および第２のレーザ光源は、共通のパッケ
    ージに収納され、 該共通のパッケージには、前記第１および第２のレーザ
    光の戻り光を前記第１のレーザ光源からの出射光軸上か
    ら分岐させる光路分岐素子が固定されていることを特徴
    とする光ピックアップ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記光路分岐素
    子は回折素子であることを特徴とする光ピックアップ装
    置。