JP2002207110A - 複合機能プリズム及び光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】新規な複合機能プリズムを用いて、小型化、組
付調整の簡素化が図られた安価な光ピックアップ装置を
実現する。 【解決手段】本発明の複合機能プリズ１０３１は、面１
に波長選択性膜が蒸着され面２は反射面としてなるプリ
ズムからなり、波長λ１の第１の光は面１を通過し面２
で反射後再び面１から出射し、波長λ２の第２の光は面
１で反射し、プリズム通過後の第１の光の出射角とプリ
ズム反射後の第２の光の反射角を一致させる２ビーム合
成機能を有する。そして本発明の光ピックアップ装置
は、波長λ１又はλ２の光を第１光記録媒体１０６１又
は第２光記録媒体１０６２に集束して照射する集束手段
１０５０と、波長λ１の第１光源１０１１と、波長λ２
の第２光源１０１２と、第１又は第２の光記録媒体によ
り反射された波長λ１又はλ２の光を受光する受光手段
１０１３，１０１４と、第１光源からの出射光と第２光
源からの出射光を合成する複合機能プリズム１０３１を
備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
・ディスク）系の光ディスク、ＤＶＤ（デジタル・バー
サタイル・ディスク）系の光ディスク等の複数種類の光
記録媒体に対して情報の記録または再生を行うことがで
きる光ディスクドライブ装置等に装備される光ピックア
ップ装置に関するものであり、特に、２ビーム合成機能
とビーム整形機能を有する複合機能プリズム、及びその
複合機能プリズムを備えた光ピックアップ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＤＶＤ系光ディスクと、ＣＤ系光
ディスク特にＣＤ−Ｒとが、共に再生または記録再生で
きる光ディスクドライブ装置では、２つの異なる波長の
光源が必要となる。つまり、ＤＶＤ系では６３０ｎｍ〜
６８０ｎｍの赤色領域の光源が用いられ、ＣＤ系では７
７０ｎｍ〜８００ｎｍの近赤外領域の光源が用いられて
いる。ＣＤ−Ｒを除くＣＤ系のメディアは赤色系の光源
でも記録再生は可能であるが、ＣＤ−Ｒは記録層に色素
系の化合物を用いているので、吸収バンド幅が狭く、赤
色領域の光では記録再生することができず、近赤外の光
源を必要とする。

【０００３】上述のように２つの光源が必要な場合、最
も簡単な方法としては、ＤＶＤ用とＣＤ用の２つの光ピ
ックアップ装置を光ディスクドライブ装置に搭載する方
法がある。このとき、ＣＤ用の光ピックアップ装置の光
源波長をλ＝７８５ｎｍに設定すればＣＤ−Ｒの記録再
生も可能となる。しかし、２つの光ピックアップ装置を
搭載する方法では、小型化、低コスト化を達成すること
は難しい。したがって、１つの光ピックアップ装置のハ
ウジング内に２系統の光学系を備えた構成とすることに
なる。この２系統の光学系を備えた構成の光ピックアッ
プ装置の従来例を図９に示す。

【０００４】図９において、ＤＶＤ系の波長６６０ｎｍ
の半導体レーザー（ＬＤ）１０１から出射した直線偏光
の発散光は、コリメートレンズ（ＣＬ）１０２で略平行
光とされ、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０３を透
過し、６６０ｎｍ用のλ／４板１０５を通過し円偏光と
され、ダイクロイックプリズム１０４を透過し、偏向プ
リズム（ＤＰ）１０６で光路を４５度偏向され、対物レ
ンズ（ＯＬ）１０７に入射し、光記録媒体１０８上に微
小スポットとして集光される。そして、前記スポットに
より、情報の再生、記録あるいは消去が行われる。光記
録媒体１０８から反射した光は往路とは反対回りの円偏
光となり、ＯＬ１０７により再び略平行光とされ、ＤＰ
１０６で偏向され、ダイクロイックプリズム１０４を透
過し、λ／４板１０５を通過して往路と直交した直線偏
光になり、ＰＢＳ１０３で反射され、集光レンズ（Ｄ
Ｌ）１０８で収束光とされ、受光素子１１０に至る。受
光素子１１０からは、情報信号、サーボ信号が検出され
る。

【０００５】続いてＣＤ系について説明する。近年、Ｃ
Ｄ系の光ピックアップ装置には、発光素子と受光素子を
１つの容器（キャン）の中に設置し、ホログラム（ＨＯ
Ｅ）を用いて光束の分離を行うホログラムユニットが一
般的に用いられるようになってきており、図９に示す光
ピックアップ装置においても、ＣＤ系用に、ＬＤチップ
２０１１と受光素子２０１３を１つのキャンの中に設置
しホログラム（ＨＯＥ）２０１２を用いて光束の分離を
行うＨＯＥユニット２０１が用いられている。

【０００６】図９において、ＨＯＥユニット２０１のＬ
Ｄチップ２０１１から出射された７８０ｎｍの発散光
は、カップリングレンズ２０２でカップリングされ、ダ
イクロイックプリズム１０４で反射され、偏向プリズム
（ＤＰ）１０６で光路を４５度偏向され、対物レンズ
（ＯＬ）１０７に入射し、光記録媒体１０８上に微小ス
ポットとして集光される。そして、前記スポットによ
り、情報の再生、記録あるいは消去が行われる。光記録
媒体１０８から反射した光は、ＯＬ１０７により再び略
平行光とされ、ＤＰ１０６で偏向され、ダイクロイック
プリズム１０４で反射され、カップリングレンズ２０２
で収束光とされ、ＨＯＥ２０１２によりＬＤチップ２０
１１と同一キャン内にある受光素子２０１３方向に回折
され受光される。受光素子２０１３からは、情報信号、
サーボ信号が検出される。

【０００７】近年、光ピックアップ装置は小型、軽量化
が図られている。また、光記録媒体が高記録密度化され
るにつれて、光ピックアップ装置のトラッキングおよび
フォーカシングといったサーボ制御も精度良く高速で行
う必要があり、この面でも光ピックアップ装置の小型化
および軽量化が必要とされる。このような光ピックアッ
プ装置の小型化への対応として、ＤＶＤ系／ＣＤ系の光
源を一つのパッケージに集積化する方法がある。その一
例として、特開平１０−２６１２４０号公報記載の記録
再生装置等が提案されている。図１０，１１は上記公報
記載の記録再生装置に用いられる光ピックアップ部の構
成例を示す図であり、符号２１ＡはＣＤ用の波長７８０
ｎｍのレーザーチップ、２１ＢはＤＶＤ用の波長６５０
ｎｍのレーザーチップ、２２Ａはグレーティング、２３
はビームスプリッタ、２４はコリメータレンズ、２５は
ホログラフィック光学素子、２６は屈折型対物レンズ、
２７はマルチレンズ、２８はホトディテクタ、４１Ａは
ＣＤ系光ディスク、４１ＢはＤＶＤ系光ディスクであ
り、図１０はＣＤ再生時、図１１はＤＶＤ再生時をそれ
ぞれ示している。

【０００８】ところで、半導体レーザーはその活性層に
平行な軸と垂直な軸によって広がり角が異なるレーザー
ビームを出射する。従って、コリメータレンズによって
平行にされた光束の光軸に垂直な断面における強度分布
は楕円形状となり、多くの半導体レーザーから出射され
たレーザービームにおいてはその比が１：２以上であ
る。この楕円形状の強度分布を略円形に整形するための
手段として、ビーム整形プリズムが知られている。図１
２にビーム整形プリズムの概略図を示す。プリズム１４
の水平方向に傾いた面１４ａに対し水平方向が短い楕円
形状のビームを入射させ、この面１４ａで屈折させるこ
とにより水平方向を広げている。面１４ａにおける屈折
では、紙面に対し垂直な方向のビームの幅は変わらない
ので、楕円形状のビームの強度分布は整形され、略円形
の強度分布を得ることができる。つまり強度分布が略円
形となる。略円形に整形されたレーザービームを、対物
レンズを介して光記録媒体に照射すれば、スポット径を
小さくでき、かつ、より円形のスポットが得られるの
で、高記録密度の光記録媒体の記録、再生に適した光ピ
ックアップ装置を実現できる。これは、特にＤＶＤ系の
光ディスクの記録・再生が可能な光ピックアップ装置を
実現する上では必須の技術である。

【０００９】さて、半導体レーザーは以下の要因により
波長変動を来す（括弧内はその変化量）。 １．記録時、再生時の出力差：（３→３０ｍＷで２〜３
ｎｍ）。 ２．使用温度変化：（温度差５度で１ｎｍ）。 ３．高周波重畳におけるマルチモード化に伴うスペクト
ル幅の増大：（約５ｎｍ(p-p)）。 これらの波長変動により、上述のような光ピックアップ
装置の構成では、ビーム整形プリズムに色収差が発生
し、光記録媒体面上でのビーム移動や集光状態の劣化が
生じる。

【００１０】このような課題を補償した光ピックアップ
装置として、特開平５―１３５３９９号公報記載の光ヘ
ッドが提案されている。図１３に上記公報記載の光ヘッ
ドの概略構成図を示す。図１３において、符号１は半導
体レーザー素子、３はコリメータレンズ、１３は第１の
ビーム整形プリズムである反射型ビーム整形プリズム、
１４は第２のビーム整形プリズムである透過型ビーム整
形プリズム、６はビームスプリッタ、７はミラー、８は
対物レンズ、９は光ディスクである。この光ヘッドで
は、ビーム整形プリズムを入射面と出射面が同一な反射
型ビーム整形プリズム１３と透過型ビーム整形プリズム
１４で構成し、かつ該反射型ビーム整形プリズム１３へ
の入射光軸と、該透過型ビーム整形プリズム１４からの
出射光軸とが成す角度を９０度とし、かつ該２個のビー
ム整形プリズムで生ずる波長変動に伴う色収差を打ち消
し補正するように、反射型ビーム整形プリズム１３と透
過型ビーム整形プリズム１４の光学定数を選定してい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ＣＤ／ＤＶＤ系の互換
記録再生が可能で且つ小型・軽量化が図られた光ピック
アップ装置を実現させるために必要な課題と解決手段を
以下に提示する。 （１）ＣＤ／ＤＶＤ系光ピックアップ装置の小型化（特
開平１０−２６１２４０号公報）。 ２つの光源を一つのパッケージに集約させる。２つの光
源からの光軸の不一致をＨＯＥを用いて補正する。 （２）光記憶媒体への高照射パワーの確保。 くさび形状のビーム整形プリズムを利用する。 （３）上記（２）のプリズム内で発生する波長変動のキ
ャンセル手段（特開平５−１３５３９９号公報）。 もう一つ、くさび形状のプリズムを用意し、波長依存性
をキャンセルする。

【００１２】しかしながら、これらの手段すべてを備え
ることは、光ピックアップ装置の大型化をまねく。ま
た、課題（１）の対応手段たる特開平１０−２６１２４
１号公報記載の記録再生装置では、ＤＶＤ系の波長６５
０ｎｍの光とＣＤ系の波長７８０ｎｍの光の対物レンズ
への入射光の傾きを一致させる手段として光路合成用Ｈ
ＯＥ２５ａと球面収差補正用ＨＯＥ２５ｂにより構成さ
れたＨＯＥ２５を用いている。しかしながら、このよう
な複数のホログラム素子を組み合わせた光路合成機構は
煩雑かつ、コストを挙げる要因になってしまう。さらに
課題（２）および課題（３）の対応手段たる特開平５−
１３５３９９号公報記載の光ヘッドについても、複数の
ビーム整形プリズムを配置しているため、部品点数の増
加並びに調整箇所の増加により、コストを挙げる要因に
なってしまう。

【００１３】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、 異なる光軸傾角を有する２つのビームを、同一傾角に
補正する２ビーム合成機能、 レーザービームを整形する機能、 波長変動が発生してもビーム整形プリズムの倍率変
動、及び出射光の傾き変動を補正する機能、 を備えた光ピックアップ装置を実現することであり、よ
り詳しくは、上記〜の機能を一つのプリズムで実現
することができる複合機能プリズムを提供すること、そ
して、その複合機能プリズムを用いることによって、小
型化・組付調整の簡素化が図られた安価な光ピックアッ
プ装置を提供することを目的としている。特に、上記
について述べると、傾いた光が対物レンズに入射すると
コマ収差によりスポット形状が悪化し、記録再生性能が
劣化するので、本発明では、集光手段たる対物レンズに
入射する光を傾角一致で入射させることにより、光記録
媒体上に良好なスポットを形成させ、記録再生性能を向
上させることを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、第１面に波長選択性膜が蒸
着され、第２面は反射面としてなるプリズムからなる複
合機能プリズムにおいて、波長λ１の第１の光は、前記
第１面の波長選択膜を通過し、前記第２面で反射後、再
び第１面から出射し、波長λ２の第２の光は、前記第１
面の波長選択膜で反射されるものであって、前記プリズ
ム通過後の第１の光の出射角と、前記プリズム反射後の
第２の光の反射角を一致させる２ビーム合成手段として
機能することを特徴としている。すなわち、請求項１に
係る発明では、第１面に波長選択性膜が蒸着され、第２
面は反射面としてなるプリズムからなる複合機能プリズ
ムにおいて、波長λ１の光は、前記第１面の波長選択性
膜を通過し、第２面で反射され第１面から出射し、波長
λ２の光は、前記第１面の波長選択性膜で反射される構
成にすることによって、異なる傾角で進んできた波長λ
１、波長λ２の２つのビームを同一傾角に補正する２ビ
ーム合成機能を実現することが可能となる。また、この
ような機能を、簡素な構成のプリズムで実現することに
より、光ピックアップ装置など、本発明の複合機能プリ
ズムを搭載した機器の小型化・組付調整の簡素化を図る
ことが可能となる。

【００１５】請求項２に係る発明は、第１面に偏光選択
性膜が蒸着され、第２面は反射面としてなるプリズムか
らなる複合機能プリズムにおいて、偏光方向がＰ方向の
第１の光は、前記第１面の偏光選択性膜を通過し、前記
第２面で反射後、再び第１面から出射し、偏光方向がＳ
方向の第２の光は、前記第１面の偏光選択性膜で反射さ
れるものであって、前記プリズム通過後の第１の光の出
射角と、前記プリズム反射後の第２の光の反射角を一致
させる２ビーム合成手段として機能することを特徴とし
ている。すなわち、請求項２に係る発明では、第１面に
偏光選択性膜が蒸着され、第２面は反射面としてなるプ
リズムからなる複合機能プリズムにおいて、Ｐ偏光方向
の光は、前記第１面の偏光選択性膜を通過し、第２面で
反射され第１面から出射し、Ｓ偏光方向の光は、前記第
１面の偏光選択性膜を反射される構成にすることによっ
て、異なる傾角で進んできたＰ偏光方向、Ｓ偏光方向の
２つのビームを同一傾角に補正する２ビーム合成機能を
実現することが可能となる。また、このような機能を、
簡素な構成のプリズムで実現することにより、光ピック
アップ装置など、本発明の複合機能プリズムを搭載した
機器の小型化・組付調整の簡素化を図ることが可能とな
る。

【００１６】請求項３に係る発明は、請求項１または２
記載の複合機能プリズムにおいて、前記プリズムを通過
後の第１の光と、前記プリズムで反射した第２の光が、
光軸に対してシフトしていないことを特徴としている。
すなわち、請求項３に係る発明では、請求項１または２
記載の複合機能プリズムの機能に加えて、前記プリズム
を通過後の第１の光と、前記プリズムを反射した第２の
光の傾角のみならず、光軸に対するシフトも補正する機
能を実現することが可能となる。

【００１７】請求項４に係る発明は、請求項１，２また
は３記載の複合機能プリズムにおいて、前記プリズム
は、レーザービームの強度分布を楕円形状から略円形状
に整形する機能を有することを特徴としている。すなわ
ち、請求項４に係る発明では、請求項１，２または３記
載の複合機能プリズムの機能に加えて、プリズムを通過
するレーザービームの強度分布を楕円形状から円形状に
整形可能な機能を有するプリズムを実現することが可能
となる。

【００１８】請求項５に係る発明は、請求項１，３また
は４記載の複合機能プリズムにおいて、前記プリズム
は、第１面に波長選択性膜が蒸着された第１の屈折材料
からなる第１プリズムと、第２面が反射面としてなる第
２の屈折材料からなる第２プリズムとを、前記第１プリ
ズムの波長選択性膜が形成されていない面と、前記第２
プリズムの反射面が形成されていない面を貼り合わせて
構成されたものであって、第１の光が前記プリズムを通
過する際、第１プリズムと第２プリズム間の屈折率の波
長依存性がお互いに打ち消し合うことを特徴としてい
る。すなわち、請求項５に係る発明では、請求項１，３
または４記載の複合機能プリズムの機能に加えて、波長
変動が発生してもビーム整形プリズムの倍率変動及び出
射光の傾き変動を補正する機能を有するプリズムを実現
することが可能となる。

【００１９】請求項６に係る発明は、請求項２，３また
は４記載の複合機能プリズムにおいて、前記プリズム
は、第１面に偏光選択性膜が蒸着された第１の屈折材料
からなる第１プリズムと、第２面が反射面としてなる第
２の屈折材料からなる第２プリズムとを、前記第１プリ
ズムの偏光選択性膜が形成されていない面と、前記第２
プリズムの反射面が形成されていない面を貼り合わせて
構成されたものであって、第１の光が前記プリズムを通
過する際、第１プリズムと第２プリズム間の屈折率の波
長依存性がお互いに打ち消し合うことを特徴としてい
る。すなわち、請求項６に係る発明では、請求項２，３
または４記載の複合機能プリズムの機能に加えて、波長
変動が発生してもビーム整形プリズムの倍率変動及び出
射光の傾き変動を補正する機能を有するプリズムを実現
することが可能となる。

【００２０】請求項７に係る発明は、波長λ１の光によ
り情報が記録または再生される第１の光記録媒体と、波
長λ２の光により情報が記録または再生される第２の光
記録媒体に対して、情報を記録または再生する光ピック
アップ装置において、波長λ１の光または波長λ２の光
を、前記第１の光記録媒体または第２の光記録媒体に集
束して照射する集束手段と、波長λ１の光を発生する第
１のレーザー光源と、該第１のレーザー光源の光軸から
所定距離離れた位置に光軸を有する波長λ２の光を発生
する第２のレーザー光源と、前記第１の光記録媒体また
は第２の光記録媒体により反射された波長λ１の光また
は波長λ２の光を受光する受光手段と、前記第１の光源
から出射された波長λ１のレーザービームと、前記第２
の光源から出射された波長λ２のレーザビームを合成す
る合成手段を備え、前記合成手段として、請求項１〜６
のうちの何れか一つに記載の複合機能プリズムを備えた
ことを特徴としている。すなわち、請求項７に係る発明
では、波長λ１の第１のレーザー光源と、波長λ２の第
２のレーザー光源を備えた２波長光ピックアップ装置に
おいて、請求項１〜６のうちの何れか一つに記載の複合
機能プリズムを塔載することにより、 異なる傾角を有する２つのビームを同一傾角に補正す
る２ビーム合成機能、 レーザービームを整形する機能、 波長変動が発生してもビーム整形プリズムの倍率変動
及び出射光の傾き変動を補正する機能、 のような複数の機能を備えた光ピックアップ装置の実現
が可能となり、さらには、上記の、、の機能を一
つのプリズムで実現することによって、小型化・組付調
整の簡素化が図られた安価な光ピックアップ装置を提供
することが可能となる。特に上記の機能について詳し
く述べると、傾いた光が対物レンズに入射するとコマ収
差によりスポット形状が悪化し、記録再生性能が劣化す
るが、本発明では、の機能により、集光手段たる対物
レンズに光軸の傾角を一致させて入射させることによ
り、光記録媒体上に良好なスポットを形成させ、記録再
生性能を向上させることが可能となる。

【００２１】請求項８に係る発明は、請求項７記載の光
ピックアップ装置において、前記第１または第２のレー
ザー光源の出射方向と、前記複合機能プリズムを通過ま
たは反射した波長λ１または波長λ２の光の方向が、略
直交することを特徴としている。すなわち、請求項８に
係る発明では、請求項７記載の光ピックアップ装置の構
成に加えて、請求項１〜６のうちの何れか一つに記載の
複合機能プリズムを、光ピックアップ装置内の対物レン
ズ前段の光路偏向手段として用いることにより、光ピッ
クアップ装置自体の小型化、部品削減による低コスト
化、さらには、部品削減により組付工数を低減すること
による低コスト化を実現することが可能となる。

【００２２】請求項９に係る発明は、波長λ１の光によ
り情報が記録または再生される第１の光記録媒体と、波
長λ２の光により情報が記録または再生される第２の光
記録媒体に対して、情報を記録または再生する光ピック
アップ装置において、波長λ１の光を発生する第１のレ
ーザー光源と、該第１のレーザー光源の光軸から所定距
離離れた位置に光軸を有する波長λ２の光を発生する第
２のレーザー光源と、前記第１の光記録媒体または第２
の光記録媒体により反射された波長λ１の光または波長
λ２の光を受光する受光手段と、固定型光路偏向手段
と、移動型光路偏向手段と、波長λ１の光または波長λ
２の光を前記第１の光記録媒体または第２の光記録媒体
に集束して照射する集束手段とからなる移動連動機構を
備え、且つ、前記固定型の光路偏向手段あるいは前記移
動型の光路偏向手段の何れか一方に、前記第１の光源か
ら出射された波長λ１のレーザービームと第２の光源か
ら出射された波長λ２のレーザービームの両ビームを前
記集束手段の光軸上に合成する２ビーム合成手段を備
え、前記２ビーム合成手段として、請求項１，２，４，
５または６記載の複合機能プリズムを備えたことを特徴
としている。すなわち、請求項９に係る発明では、波長
λ１の第１のレーザー光源と、波長λ２の第２のレーザ
ー光源を備えた２波長光ピックアップ装置において、２
ビーム合成手段として、請求項１，２，４，５または６
記載の複合機能プリズムを塔載し、該複合機能プリズム
を、光軸ずれのないアクチュエータを塔載した光ピック
アップ装置内の固定型光路偏向手段あるいは移動型光路
偏向手段として用いることにより、光ピックアップ装置
自体の小型化、部品削減による低コスト化、さらには、
部品削減により組付工数を低減することによる低コスト
化を実現することが可能となる。また、光軸ずれのない
アクチュエータを使用することにより、固定光学系から
各偏向手段を介して対物レンズに入射する光束に光軸ズ
レが発生しないので、トラッキングエラー信号にＤＣオ
フセットが生じることなく、良好に検出することが可能
となる。

【００２３】請求項１０に係る発明は、請求項７，８ま
たは９記載の光ピックアップ装置において、前記第１の
レーザー光源と第２のレーザー光源は、１つのパッケー
ジ内に組み込まれていることを特徴としている。すなわ
ち、請求項１０に係る発明では、請求項７，８または９
記載の光ピックアップ装置の構成に加えて、第１の光源
と第２の光源を一つのパッケージに集積化したことによ
り、光ピックアップ装置自体の小型化、部品削減による
低コスト化、さらには、部品削減により組付工数を低減
することによる低コスト化を実現することが可能とな
る。

【００２４】請求項１１に係る発明は、請求項１０記載
の光ピックアップ装置において、前記受光手段も前記パ
ッケージ内に組み込まれていることを特徴としている。
すなわち、請求項１１に係る発明では、請求項１０記載
の光ピックアップ装置の構成に加えて、第１の光源と第
２の光源と受光素子を一つのパッケージに集積化したこ
とにより、光ピックアップ装置自体の小型化、部品削減
による低コスト化、さらには、部品削減により組付工数
を低減することによる低コスト化を実現することが可能
となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成、動作及び作
用を図示の実施例に基いて詳細に説明する。

【００２６】（実施例１）まず、請求項１，４，７，
８，１０，１１の発明に対応する実施例について説明す
る。図１は本発明の第一の実施例を示す光ピックアップ
装置の概略構成図である。本実施例の光ピックアップ装
置は、ＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの半導体レーザ
ーチップ１０１１と、ＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの
半導体レーザーチップ１０１２と、第1の光記録媒体
（ＤＶＤ系光ディスク）１０６１または第２の光記録媒
体（ＣＤ系光ディスク）１０６２からの反射光を受光す
るための受光素子（ＤＶＤ系用の受光素子１０１３、Ｃ
Ｄ系用の受光素子１０１４）と、光記録媒体からの反射
光を受光素子に集光させるための２波長対応ホログラム
１０１５とが、一素子として一つの容器にパッケージン
グされた２波長レーザーユニット１０１０を備えてお
り、この２波長レーザーユニット１０１０と、発散光を
平行光にするためのコリメートレンズ１０２０と、２波
長レーザーユニット１０１０から出射される波長６６０
ｎｍの光と波長７８０ｎｍの光の対物レンズへの入射光
軸を一致させるための２ビーム合成プリズム１０３１
と、ＤＶＤ系／ＣＤ系それぞれの光記録媒体１０６１／
１０６２に対応して開口数を制限するための波長選択ア
パーチャ１０４０と、波長６６０ｎｍの光または波長７
８０ｎｍの光を第１の光記録媒体１０６１または第２の
光記録媒体１０６２に集束して照射する集束手段として
の対物レンズ１０５０から構成されている。また、２波
長対応ホログラム１０１５は、図５に示すように短冊状
に分割されており、波長６６０ｎｍの光に対しては領域
Ａを用いてＤＶＤ系用の受光素子１０１３に光を集光さ
せ、波長７８０ｎｍの光に対しては領域Ｂを用いてＣＤ
系用の受光素子１０１４に光を集光させる構成となって
いる。

【００２７】ＤＶＤ系の光記録媒体（光ディスク）１０
６１の記録再生時には、２波長レーザーユニット１０１
０内のＤＶＤ系の波長６６０ｎｍの半導体レーザー（Ｌ
Ｄ）チップ１０１１から出射した発散光は、光路偏向手
段たるホログラム１０１５を通過し、コリメートレンズ
（ＣＬ）１０２０で略平行光とされる。ここで、波長６
６０ｎｍの半導体レーザーチップ１０１１は光軸外に配
置されており、その結果、コリメートレンズ１０２０通
過後は、光軸に対して傾いた光路をたどる。コリメート
レンズ１０２０を通過した光は、本発明の複合機能プリ
ズム（２ビーム合成プリズム）１０３１の第１面（面
１）に入射し、反対の第２面（面２）で反射され面１か
ら出射され、波長選択アパーチャ１０４０に入射する。
波長選択アパーチャ１０４０はＤＶＤ系の光記録媒体１
０６１の基板厚用に設計された開口数を持っており、波
長選択アパーチャ１０４０出射後、対物レンズ（ＯＬ）
１０５０に入射し、ＤＶＤ系の光記録媒体１０６１上に
微小スポットとして集光される。このスポットにより、
ＤＶＤ系の光記録媒体１０６１の情報の再生、記録ある
いは消去が行われる。光記録媒体１０６１から反射した
光は、ＯＬ１０５０により再び略平行光とされ、本発明
の２ビーム合成プリズム１０３１を再度通過し、コリメ
ートレンズ１０２０に入射し、収束光とされ、２波長レ
ーザーユニット１０１０に入射する。２波長レーザーユ
ニット１０１０に入射した光は、ホログラム１０１５の
領域ＡによりＤＶＤ系用の受光素子（ＰＤ）１０１３の
方向に回折され、受光素子１０１３により受光される。
受光素子１０１３からは、情報信号、サーボ信号（フォ
ーカシング・サーボ信号、トラッキング・サーボ信号）
が検出される。尚、ここには明記しないが、受光素子
（ＰＤ）１０１３は、用いるサーボ信号生成方式により
受光面が複数の受光領域に適宜分割されている。

【００２８】ＣＤ系の光記録媒体（光ディスク）１０６
２の記録再生時には、２波長レーザーユニット１０１０
内のＣＤ系の波長７８０ｎｍの半導体レーザー（ＬＤ）
チップ１０１２から出射した発散光は、光路偏向手段た
るホログラム１０１５を通過し、コリメートレンズ（Ｃ
Ｌ）１０２０で略平行光とされる。ここで、波長７８０
ｎｍの半導体レーザーチップ１０１２は光軸上に配置さ
れている。コリメートレンズ１０２０を通過した光は、
本発明の２ビーム合成プリズム１０３１の面１で反射さ
れ、波長選択アパーチャ１０４０に入射する。波長選択
アパーチャ１０４０はＣＤ系の光記録媒体１０６２の基
板厚用に設計された開口数を有する光のみ通過させ、対
物レンズ（ＯＬ）１０５に入射し、ＣＤ系の光記録媒体
１０６２上に微小スポットとして集光される。このスポ
ットにより、ＣＤ系の光記録媒体の情報の再生、記録あ
るいは消去が行われる。光記録媒体１０６２から反射し
た光は、ＯＬ１０５０により再び略平行光とされ、本発
明の２ビーム合成プリズム１０３１を再度通過し、コリ
メートレンズ１０２０に入射し、収束光とされ、２波長
レーザーユニット１０１０に入射する。２波長レーザー
ユニット１０１０に入射した光は、ホログラム１０１５
の領域ＢによりＣＤ系用の受光素子（ＰＤ）１０１４の
方向に回折され、受光素子１０１４により受光される。
受光素子１０１４からは、情報信号、サーボ信号（フォ
ーカシング・サーボ信号、トラッキング・サーボ信号）
が検出される。尚、ここには明記しないが、受光素子
（ＰＤ）１０１４は、用いるサーボ信号生成方方式によ
り受光面が複数の受光領域に適宜分割されている。

【００２９】次に本発明に係る複合機能プリズム（２ビ
ーム合成プリズム）１０３１について説明する。まず、
ＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの半導体レーザーチッ
プ１０１１から出射されたレーザービームがビーム整形
される過程について考える。図１、図３を用いて説明す
る。半導体レーザー１０１１から出射されコリメートレ
ンズ１０２０により形成された非等方的な平行光束Ｌ１
は、複合機能プリズム１０３１（屈折率ｎ１）に入射す
る。ここで、入射光Ｌ１は、入射角がφ１に成っている
ことから屈折（屈折角φ１’）される。そして屈折した
レーザービームＬ２は、面２に入射角φ２で入射する。
入射光Ｌ２は反射（入射角φ２、反射角φ２’）され
る。反射光Ｌ３は空気層に出射される（入射角φ３、屈
折角φ３’）。この屈折・反射の過程でコリメートレン
ズ１０２０からの非等方的な平行光束は等方的な平行光
束に変換され、続く対物レンズ１０５０によりＤＶＤ系
の光記録媒体１０６１に集光される。

【００３０】以上のＤＶＤ系の波長：λ１＝６６０ｎｍ
の光の屈折・反射の関係は以下の式（１）〜（８）で表
現できる。尚、Ｌ１と面１がなす角度をα、Ｌ１と面２
がなす角度をβとし、Ｌ１とＬ２のなす角度をθ１、Ｌ
１とＬ３のなす角度をθ２、Ｌ１とＬ３がなす角度をθ
３とする。 φ１＝（π／２）−α ・・・（１） ｓｉｎ（φ１）＝ｎ１・ｓｉｎ（φ１’） ・・・（２） θ１＝−（π／２）＋α＋φ１’ ・・・（３） φ２＝（π／２）−β＋θ１ ・・・（４） θ２＝（π／２）＋β−φ２ ・・・（５） φ３＝（π／２）＋α−θ２ ・・・（６） ｎ１・ｓｉｎ（φ３）＝ｓｉｎ（φ３’） ・・・（７） θ３＝（π／２）＋α−φ３’ ・・・（８）

【００３１】また、この一連の屈折におけるビーム整形
比Ｍは、各面でのビーム整形比、すなわち、光路Ｌ１か
ら光路Ｌ２へ面１で屈折される際のビーム整形比ｍ１： ｍ１＝ｃｏｓ（φ１’）／ｃｏｓ（φ１） ・・・（９） と、光路Ｌ５から光路Ｌ６へ面１で屈折される際のビー
ム整形比ｍ２： ｍ２＝ｃｏｓ（φ３’）／ｃｏｓ（φ３） ・・・（１０） の積で表せるため、 Ｍ＝ｍ１×ｍ２ ・・・（１１） となる。

【００３２】続いて、ＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの
半導体レーザーチップ１０１２から出射されたレーザー
ビームの光路について考える。ＣＤ系の半導体レーザー
は、近年、高出力化がなされ、ＤＶＤ系の光学系のよう
なビーム整形機構を備えずとも記録可能である。半導体
レーザー１０１２から出射されコリメートレンズ１０２
０により形成された非等方的な平行光束Ｌ５は、ＤＶＤ
系の波長λ１＝６６０ｎｍの光の入射光とは角度ψをな
す。この角度ψは、コリメートレンズ１０２０の焦点距
離ｆに対して、 ψ＝ａｔａｎ（ｆ） ・・・（１２） で表される。平行光束Ｌ５は、面１上に形成された波長
選択性膜により反射（入射角：φ４、反射角：φ４’）
され、光路Ｌ６を進む。このときの反射の関係式、およ
びＬ１とＬ６のなす角度をθ４とした時の関係式は、 φ４＝φ４’＝（π／２）＋ψ−α ・・・（１３） θ４＝（π／２）＋α−φ４’ ・・・（１４） となる。

【００３３】ここで、Ｌ４とＬ６の光軸傾角一致、すな
わちθ３＝θ４、かつ必要なビーム整形倍率Ｍが得られ
るように、プリズム１０３１の構成を決めてやることに
より、ＣＤ系、ＤＶＤ系のいずれの光についても対物レ
ンズ１０５０に傾いて入射することなく（収差を発生さ
せることなく）、光記録媒体上に良好なスポットを形成
させ、記録再生性能を向上させることが可能となると共
に、所定倍率のビーム整形機構により、ＤＶＤ系の光記
録媒体１０６１に対しても記録に必要な光量を確保する
ことができる。

【００３４】（実施例２）次に、請求項５，７，８，１
０，１１の発明に対応する実施例について説明する。図
２は本発明の第二の実施例を示す光ピックアップ装置の
概略構成図であり、図１と同符号を付したものは同様の
構成部材である。図２に示す光ピックアップ装置と、図
１に示した実施例１の光ピックアップ装置の異なる点
は、複合機能プリズム（２ビーム合成プリズム）として
プリズム１０３１の代わりに、屈折材料の異なる２種類
のプリズム１０３２ａ，１０３２ｂを貼り合わせたプリ
ズム１０３２を用いている点であり、その他の構成、動
作は同じである。

【００３５】まず、ＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの
半導体レーザー１０１１から出射されたレーザービーム
がビーム整形される過程について考える。図２、図４を
用いて説明する。２波長レーザーユニット１０１０内の
ＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの半導体レーザー（Ｌ
Ｄ）チップ１０１１から出射した発散光は、光路偏向手
段たるホログラム１０１５を通過し、コリメートレンズ
（ＣＬ）１０２０で略平行光とされる。半導体レーザー
１０１１から出射されコリメートレンズ１０２０により
形成された非等方的な平行光束Ｌ１は、プリズム１０３
２の第１プリズム１０３２ａである透過型ビーム整形プ
リズム（屈折率ｎ１）に入射する。ここで、入射光Ｌ１
は、第１プリズム１０３２ａの第１面（面１）への入射
角がφ１に成っていることから屈折（屈折角φ１’）さ
れる。そして屈折したレーザービームＬ２は、続く第１
プリズム１０３２ａと第２プリズム１０３２ｂの接合面
である面２を入射角φ2、屈折角φ２’で第２プリズム
（屈折率ｎ２）１０３２ｂに入射する。その屈折光Ｌ３
は第２プリズム１０３２ｂの第２面（面３）で入射角φ
３で入射する。この第２プリズム１０３２ｂの第２面
（面３）は反射面となっており、入射光Ｌ３は反射（入
射角φ３、反射角φ３’）される。反射光Ｌ４は再び第
１プリズム１０３２ａに入射（入射角φ４、屈折角φ
４’）し、第１プリズム１０３２ａを透過（光路Ｌ５）
後、空気層に出射される（入射角φ５、屈折角φ
５’）。この屈折・反射の過程でコリメートレンズ１０
２０からの非等方的な平行光束は等方的な平行光束に変
換され、続く対物レンズ（ＯＬ）１０５０によりＤＶＤ
系の光記録媒体１０６１に集光される。

【００３６】以上のＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの
光の屈折・反射の関係は、以下の式（１５）〜（２８）
で表現できる。尚、Ｌ１と面１がなす角度をα、Ｌ１と
面２がなす角度をβ、Ｌ１と面３がなす角度をγとし、
Ｌ１とＬ２のなす角度をθ１、Ｌ１とＬ３のなす角度を
θ２、Ｌ１とＬ４がなす角度をθ３、Ｌ１とＬ５がなす
角度をθ４、Ｌ１とＬ６がなす角度をθ５とする。 φ１＝（π／２）−α ・・・（１５） ｓｉｎ（φ１）＝ｎ１・ｓｉｎ（φ１’） ・・・（１６） θ１＝−（π／２）＋α＋φ１’ ・・・（１７） φ２＝（π／２）−β＋θ１ ・・・（１８） ｎ１・ｓｉｎ（φ２）＝ｎ２・ｓｉｎ（φ２’）・・・（１９） θ２＝−（π／２）＋β＋φ２’ ・・・（２０） φ３＝（π／２）−γ＋θ２ ・・・（２１） θ３＝（π／２）＋β−φ３ ・・・（２２） φ４＝（π／２）＋β−θ３ ・・・（２３） ｎ２・ｓｉｎ（φ４）＝ｎ１・ｓｉｎ（φ４’）・・・（２４） θ４＝（π／２）＋β−φ４’ ・・・（２５） φ５＝（π／２）＋α−θ４ ・・・（２６） ｎ１・ｓｉｎ（φ５）＝ｓｉｎ（φ５’） ・・・（２７） θ５＝（π／２）＋α−φ５’ ・・・（２８）

【００３７】また、この一連の反射・屈折におけるビー
ム整形比Ｍは、各面でのビーム整形比、すなわち光路Ｌ
１から光路Ｌ２へ面１で屈折される際のビーム整形比ｍ
１： ｍ１＝ｃｏｓ（φ１’）／ｃｏｓ（φ１） ・・・（２９） と、光路Ｌ２から光路Ｌ３へ面２で屈折される際のビー
ム整形比ｍ２： ｍ２＝ｃｏｓ（φ２’）／ｃｏｓ（φ２） ・・・（３０） と、光路Ｌ４から光路Ｌ５へ面２で屈折される際のビー
ム整形比ｍ３： ｍ３＝ｃｏｓ（φ４’）／ｃｏｓ（φ４） ・・・（３１） と、光路Ｌ５から光路Ｌ６へ面１で屈折される際のビー
ム整形比ｍ４： ｍ４＝ｃｏｓ（φ５’）／ｃｏｓ（φ５） ・・・（３２） の積で表せるため、 Ｍ＝ｍ１×ｍ２×ｍ３×ｍ４ ・・・（３３） となる。

【００３８】続いて、ＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの
半導体レーザーチップ１０１２から出射されたレーザー
ビームの光路について考える。ＣＤ系の半導体レーザー
は、近年、高出力化がなされ、ＤＶＤ系の光学系のよう
なビーム整形機構を備えずとも記録可能である。コリメ
ートレンズ１０２０により形成された非等方的な平行光
束Ｌ１は、ＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの光の入射
光とは角度ψをなす。この角度ψは、コリメートレンズ
１０２０の焦点距離ｆに対して、 ψ＝ａｔａｎ（ｆ） ・・・（３４） で表される。平行光束Ｌ７は、面上に形成された波長選
択性膜により反射（入射角φ６、反射角φ６’）され光
路Ｌ８を進む。このＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの光
の反射の関係式、およびＬ１とＬ８がなす角度をθ６と
した時の関係式は、 φ６＝φ６’＝（π／２）＋ψ−α ・・・（３５） θ６＝（π／２）＋α−φ６’ ・・・（３６） となる。

【００３９】ここで、Ｌ４とＬ８の傾角一致、すなわち
θ５＝θ６、かつ必要なビーム整形倍率Ｍが得られるよ
うなプリズム構成を決めてやることにより、ＣＤ系、Ｄ
ＶＤ系のいずれの光についても対物レンズに傾いて入射
することなく（収差を発生させることなく）、光記録媒
体上に良好なスポットを形成させ、記録再生性能を向上
させることが可能となると共に、所定倍率のビーム整形
機構によりＤＶＤ系の光記録媒体１０６１に対しても記
録に必要な光量を確保することができる。さらに本実施
例では、光ピックアップ装置の光学性能を劣化させる原
因である温度変動等による波長変動や、波長変動に伴な
うビーム整形プリズムの倍率変動及び出射光Ｌ６の光軸
傾き変動を補償するように、すなわち出射光Ｌ６のなす
角度θ５が変化しないように、第１プリズム１０３２
ａ、第２プリズム１０３２ｂそれぞれの硝材、形状を有
するプリズム構成としている。

【００４０】（実施例３）次に請求項３に対応する実施
例を説明する。実施例１あるいは実施例２の構成では、
複合機能プリズムであるプリズム１０３１あるいはプリ
ズム１０３２を通過したＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎ
ｍの光と、プリズム１０３１あるいはプリズム１０３２
の面１で反射したＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの光
が、対物レンズ１０５０に垂直に入射するような構成に
ついて説明したが、傾きのみならず、それぞれの光路に
ついて、対物レンズ１０５０の光軸からのシフトも補正
することが可能である。すなわち、本実施例では、図１
あるいは図２の構成の光ピックアップ装置において、プ
リズム１０３１あるいはプリズム１０３２の位置及び角
度を調整して、プリズム１０３１あるいはプリズム１０
３２を通過したＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの光、
およびプリズム１０３１あるいはプリズム１０３２の面
１で反射したＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの光を、完
全に対物レンズ１０５０の光軸に一致させる構成として
いる。その理由は、プリズム１０３１あるいはプリズム
１０３２を通過したＤＶＤ系の波長λ１＝６６０ｎｍの
光と、プリズム１０３１あるいはプリズム１０３２の面
１で反射したＣＤ系の波長λ２＝７８０ｎｍの光がシフ
トしていると、そのシフト範囲分、対物レンズ可動手段
たるアクチュエータの可動範囲のマージンが制約される
からである。

【００４１】（実施例４）次に請求項２，６に対応する
実施例を説明する。本実施例では、実施例１（図１，
３）あるいは実施例２（図２，４）に示した構成の光ピ
ックアップ装置において、プリズム１０３１の第１面
（面１）、あるいはプリズム１０３２の第１プリズム１
０３２ａの第１面（面１）に蒸着された波長選択性膜に
代えて、プリズム１０３１の第１面（面１）、あるいは
プリズム１０３２の第１プリズム１０３２ａの第１面
（面１）に、偏光選択性膜を蒸着する構成としたもので
あり、その他の構成は実施例１あるいは実施例２と同様
である。

【００４２】ここで、実施例１のプリズンム１０３１あ
るいは実施例２のプリズム１０３２の面１上に形成され
ていた波長選択性膜について説明する。プリズム１０３
１またはプリズム１０３２の面１は、図６（波長選択性
膜の特性を示す図）に示すように、ＤＶＤ系の波長６６
０ｎｍの光に対しては略１００％の透過率を有するとと
もに、ＣＤ系の波長７８０ｎｍの光に対しては略１００
％の反射率を有している。従って、プリズム１０３１あ
るいはプリズム１０３２の面１は、コリメートレンズ１
０２０から入射したＤＶＤ系の波長６６０ｎｍのレーザ
ービームを透過すると共に、コリメータレンズ１０２０
から入射したＣＤ系の波長７８０ｎｍのレーザビームを
対物レンズ１０５０に向けて反射させるようになってい
る。

【００４３】プリズム１０３１あるいはプリズム１０３
２の面１は、上述の波長選択性膜に限られるものでな
く、ＤＶＤ系とＣＤ系の光源からの出射光が、互いに偏
光方向が異なるように設定して使用する場合には、波長
選択性膜の代わりに偏光選択性膜を用いてもよい。ここ
で、偏光選択性膜は、レーザービームの波長および偏光
状態に応じて異なる反射率を有するものである。すなわ
ち、ＤＶＤ系の半導体レーザー１０１１からは、波長６
６０ｎｍ、ｐ偏光でプリズムに入射されるレーザービー
ムを発生し、ＣＤ系の半導体レーザー１０１２からは、
波長７８０ｎｍ、ｓ偏光でプリズムに入射されるレーザ
ービームを発生した場合、図７（偏光選択性膜の特性を
示す図）に示すように、波長６６０ｎｍのレーザービー
ムに対しては約１００％の透過率（即ち、約０％の反射
率）で透過させると共に、波長７８０ｎｍのレーザービ
ームを約１００％の反射率で反射させることができる。
従って、プリズム１０３１あるいはプリズム１０３２の
面１に偏光選択性膜を蒸着した場合にも、プリズム１０
３１あるいはプリズム１０３２の面１は、コリメートレ
ンズ１０２０から入射したＤＶＤ系の波長６６０ｎｍで
ｐ偏光のレーザービームを透過すると共に、コリメータ
レンズ１０２０から入射したＣＤ系の波長７８０ｎｍで
ｓ偏光のレーザビームを対物レンズ１０５０に向けて反
射させるようになっている。

【００４４】（実施例５）次に請求項９に対応する実施
例を説明する。固定光学系（対物レンズ・アクチュエー
タ（不図示）を除く光ピックアップ装置部分）を固定し
たまま対物レンズのみをトラッキング方向に移動させる
と、固定光学系から対物レンズに入射する光束の光軸が
変位する光軸ズレが発生する。光ピックアップ装置がト
ラッキングエラーをプッシュプル方式で検出する場合、
光軸ズレは検出信号のＤＣ（Direct Current）オフセッ
トとなり、トラッキング制御の精度を低下させる。この
ような課題を解決する手段として、本出願人が先に提案
した「光記録媒体（光ディスク）に対向する対物レンズ
をトラッキング移動させても光束に光軸ズレが発生しな
いようにした光ピックアップ装置（光ヘッド装置）（特
開平９−１８０２０７号公報）が挙げられる。図８に光
軸ずれのないアクチュエータを搭載した光ピックアップ
装置の概略構成例を示す。この光ピックアップ装置５１
では、固定光学系５５からトラッキング方向に出射され
る光束を、可動偏向手段５６によりフォーカシング（Ｆ
ｏ）方向とトラッキング（Ｔｒ）方向とに直交する方向
（ｊｉ方向）に偏向し、この光束を固定偏向手段５４に
よりフォーカシング（Ｆｏ）方向に偏向し、対物レンズ
５３を介して光ディスク５２に入射させる。この時、移
動連動機構（図示せず）により可動偏向手段５６を対物
レンズ５３と一体に移動させることにより、対物レンズ
５３のトラッキング移動による光束の光軸ズレを発生さ
せないようにしている。

【００４５】本実施例では、図８に示す構成の光軸ずれ
のないアクチュエータを搭載した光ピックアップ装置５
１内の光学部品たる可動偏向手段５６もしくは固定偏向
手段５４に、本発明の複合機能プリズム（図３のプリズ
ム１０３１あるいは図４のプリズム１０３２）を用い
（本発明の複合機能プリズムと偏向プリズムを共用す
る）、固定光学系５５を、２光源が一つのパッケージに
収められた実施例１や実施例２に示したような光源手段
（２波長レーザーユニット１０１０）とコリメートレン
ズ１０２０を有する光学系とすることにより、部品点数
を増加させることなく、光軸ずれの発生しない２波長対
応の光ピックアップ装置を実現できる。このように本実
施例では、実施例１あるいは実施例２に示した複合機能
プリズム（図３のプリズム１０３１あるいは図４のプリ
ズム１０３２）を、図８の光軸ずれのないアクチュエー
タ（移動連動機構）を塔載した光ピックアップ装置５１
内の固定型光路偏向手段５４あるいは移動型光路偏向手
段５６として用いることにより、光ピックアップ装置自
体の小型化、部品削減による低コスト化、さらには、部
品削減により組付工数を低減することによる低コスト化
を実現することができる。また、光軸ずれのないアクチ
ュエータ（移動連動機構）を使用することにより、固定
光学系５５から各偏向手段５４，５６を介して対物レン
ズ５３に入射する光束に光軸ズレが発生しないので、ト
ラッキングエラー信号にＤＣオフセットが生じることな
く、良好に検出することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、第１面に波長選択性膜が蒸着され、第２面
は反射面としてなるプリズムからなる複合機能プリズム
において、波長λ１の光は、前記第１面の波長選択性膜
を通過し、第２面で反射され第１面から出射し、波長λ
２の光は、前記第１面の波長選択性膜で反射される構成
とすることによって、異なる傾角で進んできた波長λ
１、波長λ２の２つのビームを同一傾角に補正する２ビ
ーム合成機能を実現することができる。また、このよう
な機能を、簡素な構成のプリズムで実現することによ
り、光ピックアップ装置など、本発明の複合機能プリズ
ムを搭載した機器の小型化・組付調整の簡素化を図るこ
とができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、第１面に偏
光選択性膜が蒸着され、第２面は反射面としてなるプリ
ズムからなる複合機能プリズムにおいて、Ｐ偏光方向の
光は、前記第１面の偏光選択性膜を通過し、第２面で反
射され第１面から出射し、Ｓ偏光方向の光は、前記第１
面の偏光選択性膜で反射される構成とすることによっ
て、異なる傾角で進んできたＰ偏光方向、Ｓ偏光方向の
２つのビームを同一傾角に補正する２ビーム合成機能を
実現することができる。また、このような機能を、簡素
な構成のプリズムで実現することにより、光ピックアッ
プ装置など、本発明の複合機能プリズムを搭載した機器
の小型化・組付調整の簡素化を図ることができる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、請求項１ま
たは２記載の複合機能プリズムの機能に加えて、前記プ
リズムを通過後の第１の光と、前記プリズムを反射した
第２の光の傾角のみならず、光軸に対するシフトも補正
する機能を実現することができる（尚、本発明のプリズ
ムを請求項７記載の光ピックアップ装置に搭載すること
により、対物レンズアクチュエータの可動範囲マージン
を確保することが可能となる）。また、請求項４記載の
発明によれば、請求項１，２または３記載の複合機能プ
リズムの機能に加えて、プリズムを通過するレーザービ
ームの強度分布を楕円形状から円形状に整形可能な機能
を有するプリズムを実現することができる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、請求項１，
３または４記載の複合機能プリズムの機能に加えて、波
長変動が発生してもビーム整形プリズムの倍率変動及び
出射光の傾き変動を補正する機能を有するプリズムを実
現することができる。また、請求項６記載の発明によれ
ば、請求項２，３または４記載の複合機能プリズムの機
能に加えて、波長変動が発生してもビーム整形プリズム
の倍率変動及び出射光の傾き変動を補正する機能を有す
るプリズムを実現することができる。

【００５０】請求項７記載の発明によれば、波長λ１の
第１のレーザー光源と、波長λ２の第２のレーザー光源
を備えた２波長光ピックアップ装置において、請求項１
〜６のうちの何れか一つに記載の複合機能プリズムを塔
載することにより、 異なる傾角を有する２つのビームを同一傾角に補正す
る２ビーム合成機能、 レーザービームを整形する機能、 波長変動が発生してもビーム整形プリズムの倍率変動
及び出射光の傾き変動を補正する機能、 のような複数の機能を備えた光ピックアップ装置を実現
することができ、さらには、上記の、、の機能を
一つのプリズムで実現することによって、小型化・組付
調整の簡素化が図られた安価な光ピックアップ装置を提
供することができる。特に上記の機能について詳しく
述べると、傾いた光が対物レンズに入射するとコマ収差
によりスポット形状が悪化し、記録再生性能が劣化する
が、本発明では、の機能により、集光手段たる対物レ
ンズに光軸の傾角を一致させて入射させることにより、
光記録媒体上に良好なスポットを形成させ、記録再生性
能を向上させることができる。

【００５１】請求項８記載の発明によれば、請求項７記
載の光ピックアップ装置の構成に加えて、請求項１〜６
のうちの何れか一つに記載の複合機能プリズムを、光ピ
ックアップ装置内の対物レンズ前段の光路偏向手段とし
て用いることにより、光ピックアップ装置自体の小型
化、部品削減による低コスト化、さらには、部品削減に
より組付工数を低減することによる低コスト化を実現す
ることができる。

【００５２】請求項９記載の発明によれば、波長λ１の
第１のレーザー光源と、波長λ２の第２のレーザー光源
を備えた２波長光ピックアップ装置において、２ビーム
合成手段として、請求項１，２，４，５または６記載の
複合機能プリズムを塔載し、該複合機能プリズムを、光
軸ずれのないアクチュエータ（移動連動機構）を塔載し
た光ピックアップ装置内の固定型光路偏向手段あるいは
移動型光路偏向手段として用いることにより、光ピック
アップ装置自体の小型化、部品削減による低コスト化、
さらには、部品削減により組付工数を低減することによ
る低コスト化を実現することができる。また、光軸ずれ
のないアクチュエータ（移動連動機構）を使用すること
により、固定光学系から各偏向手段を介して対物レンズ
に入射する光束に光軸ズレが発生しないので、トラッキ
ングエラー信号にＤＣオフセットが生じることなく、良
好に検出することができる。

【００５３】請求項１０に係る発明では、請求項７，８
または９記載の光ピックアップ装置の構成に加えて、第
１の光源と第２の光源を一つのパッケージに集積化した
ことにより、光ピックアップ装置自体の小型化、部品削
減による低コスト化、さらには、部品削減により組付工
数を低減することによる低コスト化を実現することがで
きる。また、請求項１１に係る発明では、請求項１０記
載の光ピックアップ装置の構成に加えて、第１の光源と
第２の光源と受光素子を一つのパッケージに集積化した
ことにより、光ピックアップ装置自体の小型化、部品削
減による低コスト化、さらには、部品削減により組付工
数を低減することによる低コスト化を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略構成図である。

【図２】本発明の第二の実施例を示す光ピックアップ装
置の概略構成図である。

【図３】図１に示す構成の光ピックアップ装置に用いら
れる複合機能プリズムの説明図である。

【図４】図２に示す構成の光ピックアップ装置に用いら
れる複合機能プリズムの構成説明図である。

【図５】図１または図２の光ピックアップ装置に用いら
れる２波長対応ホログラムの説明図である。

【図６】本発明の複合機能プリズムの第１面に形成され
る波長選択性膜の特性を示す図である。

【図７】本発明の複合機能プリズムの第１面に形成され
る偏光選択性膜の特性を示す図である。

【図８】本発明の別の実施例を説明するための図であっ
て、光軸ずれのないアクチュエータ（移動連動機構）を
搭載した光ピックアップ装置の概略構成例を示す図であ
る。

【図９】従来技術の一例を示す光ピックアップ装置の概
略構成図である。

【図１０】従来技術の別の例を示す光ピックアップ装置
の概略構成図であり、ＣＤ再生時の状態を示す図であ
る。

【図１１】図１０と同様の構成の光ピックアップ装置の
概略構成図であり、ＤＶＤ再生時の状態を示す図であ
る。

【図１２】従来のビーム整形プリズムの一例を示す図で
ある。

【図１３】従来技術のさらに別の例を示す光ピックアッ
プ装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１０１０：２波長レーザーユニット １０１１：波長６６０ｎｍの半導体レーザーチップ（第
１のレーザー光源） １０１２：波長７８０ｎｍの半導体レーザーチップ（第
２のレーザー光源） １０１３：ＤＶＤ系用の受光素子（ＰＤ） １０１４：ＣＤ系用の受光素子（ＰＤ） １０１５：２波長対応ホログラム １０２０：コリメートレンズ（ＣＬ） １０３１：複合機能プリズム（２ビーム合成プリズム） １０３２：複合機能プリズム（２ビーム合成プリズム） １０３２ａ：第１プリズム（透過型ビーム整形プリズ
ム） １０３２ｂ：第２プリズム １０４０：波長選択アパーチャ １０５０：対物レンズ（ＯＬ） １０６１：第１の光記録媒体（ＤＶＤ系の光ディスク） １０６２：第２の光記録媒体（ＣＤ系の光ディスク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/125 Ｇ１１Ｂ 7/125 Ａ 7/13 7/13 7/135 7/135 Ａ Ｚ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１面に波長選択性膜が蒸着され、第２面
   は反射面としてなるプリズムからなる複合機能プリズム
   において、 波長λ１の第１の光は、前記第１面の波長選択膜を通過
   し、前記第２面で反射後、再び第１面から出射し、波長
   λ２の第２の光は、前記第１面の波長選択膜で反射され
   るものであって、前記プリズム通過後の第１の光の出射
   角と、前記プリズム反射後の第２の光の反射角を一致さ
   せる２ビーム合成手段として機能することを特徴とする
   複合機能プリズム。
2. 【請求項２】第１面に偏光選択性膜が蒸着され、第２面
   は反射面としてなるプリズムからなる複合機能プリズム
   において、 偏光方向がＰ方向の第１の光は、前記第１面の偏光選択
   性膜を通過し、前記第２面で反射後、再び第１面から出
   射し、偏光方向がＳ方向の第２の光は、前記第１面の偏
   光選択性膜で反射されるものであって、前記プリズム通
   過後の第１の光の出射角と、前記プリズム反射後の第２
   の光の反射角を一致させる２ビーム合成手段として機能
   することを特徴とする複合機能プリズム。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の複合機能プリズム
   において、 前記プリズムを通過後の第１の光と、前記プリズムで反
   射した第２の光が、光軸に対してシフトしていないこと
   を特徴とする複合機能プリズム。
4. 【請求項４】請求項１，２または３記載の複合機能プリ
   ズムにおいて、 前記プリズムは、レーザービームの強度分布を楕円形状
   から略円形状に整形する機能を有することを特徴とする
   複合機能プリズム。
5. 【請求項５】請求項１，３または４記載の複合機能プリ
   ズムにおいて、 前記プリズムは、第１面に波長選択性膜が蒸着された第
   １の屈折材料からなる第１プリズムと、第２面が反射面
   としてなる第２の屈折材料からなる第２プリズムとを、
   前記第１プリズムの波長選択性膜が形成されていない面
   と、前記第２プリズムの反射面が形成されていない面を
   貼り合わせて構成されたものであって、第１の光が前記
   プリズムを通過する際、第１プリズムと第２プリズム間
   の屈折率の波長依存性がお互いに打ち消し合うことを特
   徴とする複合機能プリズム。
6. 【請求項６】請求項２，３または４記載の複合機能プリ
   ズムにおいて、 前記プリズムは、第１面に偏光選択性膜が蒸着された第
   １の屈折材料からなる第１プリズムと、第２面が反射面
   としてなる第２の屈折材料からなる第２プリズムとを、
   前記第１プリズムの偏光選択性膜が形成されていない面
   と、前記第２プリズムの反射面が形成されていない面を
   貼り合わせて構成されたものであって、第１の光が前記
   プリズムを通過する際、第１プリズムと第２プリズム間
   の屈折率の波長依存性がお互いに打ち消し合うことを特
   徴とする複合機能プリズム。
7. 【請求項７】波長λ１の光により情報が記録または再生
   される第１の光記録媒体と、波長λ２の光により情報が
   記録または再生される第２の光記録媒体に対して、情報
   を記録または再生する光ピックアップ装置において、 波長λ１の光または波長λ２の光を、前記第１の光記録
   媒体または第２の光記録媒体に集束して照射する集束手
   段と、波長λ１の光を発生する第１のレーザー光源と、
   該第１のレーザー光源の光軸から所定距離離れた位置に
   光軸を有する波長λ２の光を発生する第２のレーザー光
   源と、前記第１の光記録媒体または第２の光記録媒体に
   より反射された波長λ１の光または波長λ２の光を受光
   する受光手段と、前記第１の光源から出射された波長λ
   １のレーザービームと、前記第２の光源から出射された
   波長λ２のレーザビームを合成する合成手段を備え、前
   記合成手段として、請求項１〜６のうちの何れか一つに
   記載の複合機能プリズムを備えた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記載の光ピックアップ装置におい
   て、 前記第１または第２のレーザー光源の出射方向と、前記
   複合機能プリズムを通過または反射した波長λ１または
   波長λ２の光の方向が、略直交することを特徴とする光
   ピックアップ装置。
9. 【請求項９】波長λ１の光により情報が記録または再生
   される第１の光記録媒体と、波長λ２の光により情報が
   記録または再生される第２の光記録媒体に対して、情報
   を記録または再生する光ピックアップ装置において、 波長λ１の光を発生する第１のレーザー光源と、該第１
   のレーザー光源の光軸から所定距離離れた位置に光軸を
   有する波長λ２の光を発生する第２のレーザー光源と、
   前記第１の光記録媒体または第２の光記録媒体により反
   射された波長λ１の光または波長λ２の光を受光する受
   光手段と、固定型光路偏向手段と、移動型光路偏向手段
   と、波長λ１の光または波長λ２の光を前記第１の光記
   録媒体または第２の光記録媒体に集束して照射する集束
   手段とからなる移動連動機構を備え、且つ、前記固定型
   の光路偏向手段あるいは前記移動型の光路偏向手段の何
   れか一方に、前記第１の光源から出射された波長λ１の
   レーザービームと第２の光源から出射された波長λ２の
   レーザービームの両ビームを前記集束手段の光軸上に合
   成する２ビーム合成手段を備え、前記２ビーム合成手段
   として、請求項１，２，４，５または６記載の複合機能
   プリズムを備えた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７，８または９記載の光ピックア
    ップ装置において、 前記第１のレーザー光源と第２のレーザー光源は、１つ
    のパッケージ内に組み込ま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１０記載の光ピックアップ装置に
    おいて、 前記受光手段も前記パッケージ内に組み込まれているこ
    とを特徴とする光ピックアップ装置。