JP2003294926A - 波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置 - Google Patents
波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置Info
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動機構及び制御機構を必要とせず、しか
も、装置の小型化、低価格化を図ることができ、さらに
は、異なる３種類の波長の光各々に対応した３種類の光
情報記録媒体に対して１つの対物レンズを用いて情報の
記録・再生を行うことができる波長結合素子及びそれを
備えた光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 本発明の波長結合素子４１は、波長の異
なる３つの光を透過させるホログラム素子により構成さ
れたもので、この波長結合素子４１に入射する３つのレ
ーザ光λ１、λ２、λ３のうち、レーザ光λ３は、その
出射角が入射角と異なるように出射され、残りのレーザ
光λ１、λ２は、その出射角が入射角と等しくなるよう
に出射されることを特徴とする。
も、装置の小型化、低価格化を図ることができ、さらに
は、異なる３種類の波長の光各々に対応した３種類の光
情報記録媒体に対して１つの対物レンズを用いて情報の
記録・再生を行うことができる波長結合素子及びそれを
備えた光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 本発明の波長結合素子４１は、波長の異
なる３つの光を透過させるホログラム素子により構成さ
れたもので、この波長結合素子４１に入射する３つのレ
ーザ光λ１、λ２、λ３のうち、レーザ光λ３は、その
出射角が入射角と異なるように出射され、残りのレーザ
光λ１、λ２は、その出射角が入射角と等しくなるよう
に出射されることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２０ＧＢ以上の大
容量の光情報記録媒体に情報を記録・再生する際に用い
て好適な波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ
装置に関し、特に詳しくは、ＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＤＶＤ（ディジタル・ヴァーサタイル・ディス
ク）、次世代大容量光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）等、記
録密度や光透過保護層（カバー層）の厚みが異なる３種
類の光情報記録媒体の記録・再生を行う各種記録・再生
装置、光ピックアップ、光ピックアップ構成部品等に用
いて好適な波長結合素子及びそれを備えた光ピックアッ
プ装置に関するものである。
容量の光情報記録媒体に情報を記録・再生する際に用い
て好適な波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ
装置に関し、特に詳しくは、ＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＤＶＤ（ディジタル・ヴァーサタイル・ディス
ク）、次世代大容量光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）等、記
録密度や光透過保護層（カバー層）の厚みが異なる３種
類の光情報記録媒体の記録・再生を行う各種記録・再生
装置、光ピックアップ、光ピックアップ構成部品等に用
いて好適な波長結合素子及びそれを備えた光ピックアッ
プ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、大容量の情報の記録／再生への要
求に対応するために、２０ＧＢを超える記憶容量を有す
る光ディスク（光情報記録媒体）が提案され、特に、最
近では２７ＧＢ程度の情報を記録することが可能な次世
代大容量光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）の規格が策定され
ている。このＨＤ−ＤＶＤは、４０５ｎｍの波長の青紫
色レーザダイオード（ＬＤ）、レンズの開口数（ＮＡ：
Numerical Aperture）が０．８５の対物レンズ、光透過
保護層の厚みが０．１ｍｍの光ディスク構造を採用する
ことにより、光ディスクの大容量化が可能となったもの
である。
求に対応するために、２０ＧＢを超える記憶容量を有す
る光ディスク（光情報記録媒体）が提案され、特に、最
近では２７ＧＢ程度の情報を記録することが可能な次世
代大容量光ディスク（ＨＤ−ＤＶＤ）の規格が策定され
ている。このＨＤ−ＤＶＤは、４０５ｎｍの波長の青紫
色レーザダイオード（ＬＤ）、レンズの開口数（ＮＡ：
Numerical Aperture）が０．８５の対物レンズ、光透過
保護層の厚みが０．１ｍｍの光ディスク構造を採用する
ことにより、光ディスクの大容量化が可能となったもの
である。
【０００３】このＨＤ−ＤＶＤの記録・再生を行う記録
再生装置としては、図１５に示す様なナイフエッジ法を
適用したビームエキスパンダー方式の光ピックアップ装
置がある。図において、符号１は、例えば発光波長が４
０５ｎｍの青色光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：発光
素子）、２はコリメートレンズ、３は一対のプリズムを
互いに逆向きに配置したビーム整形プリズム、４はλ／
２板、５は回折格子、６は偏光ビームスプリッタ、７は
λ／４板、８は２枚のレンズにより構成されるビームエ
キスパンダー、９は２組の光部品から構成される対物レ
ンズ、１０はナイフエッジ、１１はモニター用のホトダ
イオード（ＰＤ：受光素子）、１２はサーボ用のホトダ
イオード（ＰＤ）、１３はＲＦ及びサーボ用のホトダイ
オード（ＰＤ）、１４はＨＤ−ＤＶＤである。この光ピ
ックアップ装置では、ＨＤ−ＤＶＤ１４の厚みのばらつ
きを、ビームエキスパンダー８を構成する２枚のレンズ
間の距離を可変することで調整している。
再生装置としては、図１５に示す様なナイフエッジ法を
適用したビームエキスパンダー方式の光ピックアップ装
置がある。図において、符号１は、例えば発光波長が４
０５ｎｍの青色光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：発光
素子）、２はコリメートレンズ、３は一対のプリズムを
互いに逆向きに配置したビーム整形プリズム、４はλ／
２板、５は回折格子、６は偏光ビームスプリッタ、７は
λ／４板、８は２枚のレンズにより構成されるビームエ
キスパンダー、９は２組の光部品から構成される対物レ
ンズ、１０はナイフエッジ、１１はモニター用のホトダ
イオード（ＰＤ：受光素子）、１２はサーボ用のホトダ
イオード（ＰＤ）、１３はＲＦ及びサーボ用のホトダイ
オード（ＰＤ）、１４はＨＤ−ＤＶＤである。この光ピ
ックアップ装置では、ＨＤ−ＤＶＤ１４の厚みのばらつ
きを、ビームエキスパンダー８を構成する２枚のレンズ
間の距離を可変することで調整している。
【０００４】ところで、このようなＨＤ−ＤＶＤ及びそ
の記録再生装置が実現した場合、従来のＣＤやＤＶＤの
記録再生の需要が残っているために、ＨＤ−ＤＶＤ用の
記録再生装置を用いてＣＤやＤＶＤの記録再生を行うこ
とは重要な技術となる。そこで、このＨＤ−ＤＶＤで
は、従来のＣＤやＤＶＤとの互換性を図るために、光デ
ィスクの大きさを従来のＣＤやＤＶＤと同一とする必要
があり、そこで、トラックピッチを約半分（０．３２μ
ｍ）にして２７ＧＢ程度の情報記録を可能としている。
の記録再生装置が実現した場合、従来のＣＤやＤＶＤの
記録再生の需要が残っているために、ＨＤ−ＤＶＤ用の
記録再生装置を用いてＣＤやＤＶＤの記録再生を行うこ
とは重要な技術となる。そこで、このＨＤ−ＤＶＤで
は、従来のＣＤやＤＶＤとの互換性を図るために、光デ
ィスクの大きさを従来のＣＤやＤＶＤと同一とする必要
があり、そこで、トラックピッチを約半分（０．３２μ
ｍ）にして２７ＧＢ程度の情報記録を可能としている。
【０００５】ここで、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤそれ
ぞれの光学的な条件を下記に示す。なお、対物レンズの
ＮＡ（開口数）は、有効径／２／焦点距離で求められる
無次元の数である。 光ディスク 情報記録容量(GB) カバー層の厚み(mm) 対物レンズのＮＡ ＣＤ ０．６５ １．２ ０．４５ ＤＶＤ ４．７ ０．６ ０．６０ ＨＤ−ＤＶＤ ２０以上 ０．１ ０．８５ このように、ＨＤ−ＤＶＤは、従来のＣＤやＤＶＤと比
べてレーザ光の波長や光ディスクのカバー層の厚みが大
きく異なるために、同じ光記録再生装置を用いて情報の
記録／再生を行うことができない。
ぞれの光学的な条件を下記に示す。なお、対物レンズの
ＮＡ（開口数）は、有効径／２／焦点距離で求められる
無次元の数である。 光ディスク 情報記録容量(GB) カバー層の厚み(mm) 対物レンズのＮＡ ＣＤ ０．６５ １．２ ０．４５ ＤＶＤ ４．７ ０．６ ０．６０ ＨＤ−ＤＶＤ ２０以上 ０．１ ０．８５ このように、ＨＤ−ＤＶＤは、従来のＣＤやＤＶＤと比
べてレーザ光の波長や光ディスクのカバー層の厚みが大
きく異なるために、同じ光記録再生装置を用いて情報の
記録／再生を行うことができない。
【０００６】ここで、４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、７８０
ｎｍという異なる３種類の波長のレーザ光と、ＮＡが
０．８５の対物レンズを１つ用いた、３種類の異なるカ
バー層の厚み（０．１ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍ）
に対応する光学系について説明する。図１６はカバー層
の厚みが異なる３種類の光ディスクに対応する光学系を
示す概略構成図であり、図において、符号２１はＮＡ＝
０．８５の対物レンズ、２２はＤＶＤ、２３はＣＤ、λ
１は４０５ｎｍの波長のレーザ光、λ２は６５０ｎｍの
波長のレーザ光、λ３は７８０ｎｍの波長のレーザ光で
ある。ここでは、ＨＤ−ＤＶＤ１４に対して光信号の読
み取りを可能とするために、ＮＡ＝０．８５の開口数を
有する対物レンズ２１を用いている。
ｎｍという異なる３種類の波長のレーザ光と、ＮＡが
０．８５の対物レンズを１つ用いた、３種類の異なるカ
バー層の厚み（０．１ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍｍ）
に対応する光学系について説明する。図１６はカバー層
の厚みが異なる３種類の光ディスクに対応する光学系を
示す概略構成図であり、図において、符号２１はＮＡ＝
０．８５の対物レンズ、２２はＤＶＤ、２３はＣＤ、λ
１は４０５ｎｍの波長のレーザ光、λ２は６５０ｎｍの
波長のレーザ光、λ３は７８０ｎｍの波長のレーザ光で
ある。ここでは、ＨＤ−ＤＶＤ１４に対して光信号の読
み取りを可能とするために、ＮＡ＝０．８５の開口数を
有する対物レンズ２１を用いている。
【０００７】ここで、対物レンズ２１とＨＤ−ＤＶＤ１
４の表面までの距離Ｌを、例えば０．６ｍｍで設計した
場合、収差等、光学的な特性が良好な範囲で対物レンズ
２１が可動できる長さ（ワーキングディスタンス：Ｗ
Ｄ）は、カバー層の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ１
４ではＷＤ＝０．６ｍｍ、カバー層の厚みが０．６ｍｍ
のＤＶＤ２２ではＷＤ＝０．６ｍｍ、カバー層の厚みが
１．２ｍｍのＣＤ２３ではＷＤ＝０．３ｍｍとなる。例
えば、ＣＤ２３に着目すると、図１７（ａ）に示すよう
に、ＣＤ２３のＷＤ１が０．３ｍｍの時、７８０ｎｍの
波長のレーザ光を発する半導体レーザ２４と対物レンズ
２１との距離Ｌ１は２０ｍｍになる。ＣＤの規格を考慮
すると、ＣＤ２３の面振れは最大０．６ｍｍであるか
ら、ＷＤ１が不足する上に、実際の光ピックアップにお
いては、コリメートレンズやミラー等の光学部品を多数
配置して構成しているので、これらの部品を配置する上
で距離Ｌ１が不足することとなる。
４の表面までの距離Ｌを、例えば０．６ｍｍで設計した
場合、収差等、光学的な特性が良好な範囲で対物レンズ
２１が可動できる長さ（ワーキングディスタンス：Ｗ
Ｄ）は、カバー層の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ１
４ではＷＤ＝０．６ｍｍ、カバー層の厚みが０．６ｍｍ
のＤＶＤ２２ではＷＤ＝０．６ｍｍ、カバー層の厚みが
１．２ｍｍのＣＤ２３ではＷＤ＝０．３ｍｍとなる。例
えば、ＣＤ２３に着目すると、図１７（ａ）に示すよう
に、ＣＤ２３のＷＤ１が０．３ｍｍの時、７８０ｎｍの
波長のレーザ光を発する半導体レーザ２４と対物レンズ
２１との距離Ｌ１は２０ｍｍになる。ＣＤの規格を考慮
すると、ＣＤ２３の面振れは最大０．６ｍｍであるか
ら、ＷＤ１が不足する上に、実際の光ピックアップにお
いては、コリメートレンズやミラー等の光学部品を多数
配置して構成しているので、これらの部品を配置する上
で距離Ｌ１が不足することとなる。
【０００８】このＣＤ２３では、半導体レーザ２４と対
物レンズ２１との距離Ｆ１（＝Ｌ１）と、対物レンズ２
１とＣＤ２３の信号面までの距離Ｆ２（＝ＷＤ＋カバー
層の厚み）との間には、次の様な関係式が成り立つ。 Ｆ１：Ｆ２＝Ｃ（定数） したがって、ＷＤ１を広げてＷＤ２（ＷＤ２＞ＷＤ１）
とすると、図１７（ｂ）に示すように半導体レーザ２４
と対物レンズ２１との距離Ｌ２が短くなり（Ｌ２＜Ｌ
１）、逆に、半導体レーザ２４と対物レンズ２１との距
離を長くしてＬ３とする（Ｌ１＜Ｌ３）と、図１７
（ｃ）に示すように、ＷＤ１が短縮されてＷＤ３（ＷＤ
１＞ＷＤ３）となる。
物レンズ２１との距離Ｆ１（＝Ｌ１）と、対物レンズ２
１とＣＤ２３の信号面までの距離Ｆ２（＝ＷＤ＋カバー
層の厚み）との間には、次の様な関係式が成り立つ。 Ｆ１：Ｆ２＝Ｃ（定数） したがって、ＷＤ１を広げてＷＤ２（ＷＤ２＞ＷＤ１）
とすると、図１７（ｂ）に示すように半導体レーザ２４
と対物レンズ２１との距離Ｌ２が短くなり（Ｌ２＜Ｌ
１）、逆に、半導体レーザ２４と対物レンズ２１との距
離を長くしてＬ３とする（Ｌ１＜Ｌ３）と、図１７
（ｃ）に示すように、ＷＤ１が短縮されてＷＤ３（ＷＤ
１＞ＷＤ３）となる。
【０００９】このように、半導体レーザ２４、対物レン
ズ２１及びＣＤ２３の位置関係を調整しただけでは、Ｗ
Ｄ１≧０．３ｍｍ、Ｌ１≧２０ｍｍを確保することがで
きない。したがって、ＮＡ＝０．８５の対物レンズ２１
ではＣＤ２３の記録・再生は困難である。そこで、ＨＤ
−ＤＶＤの記録・再生を行う光ピックアップとＣＤ及び
ＤＶＤの記録・再生を行う光ピックアップを組み合わせ
た構成の光ディスク再生装置が提案されている。
ズ２１及びＣＤ２３の位置関係を調整しただけでは、Ｗ
Ｄ１≧０．３ｍｍ、Ｌ１≧２０ｍｍを確保することがで
きない。したがって、ＮＡ＝０．８５の対物レンズ２１
ではＣＤ２３の記録・再生は困難である。そこで、ＨＤ
−ＤＶＤの記録・再生を行う光ピックアップとＣＤ及び
ＤＶＤの記録・再生を行う光ピックアップを組み合わせ
た構成の光ディスク再生装置が提案されている。
【００１０】図１８は、従来のカバー層の厚みが異なる
３種類の光ディスクの記録・再生を行う光ディスク記録
再生装置の要部を示す平面図であり、ＮＡ＝０．８５の
対物レンズ３１を有しＨＤ−ＤＶＤの記録・再生を行う
光ピックアップ３２と、ＤＶＤ記録・再生用のＮＡ＝
０．６の対物レンズ３３とＣＤ記録・再生用のＮＡ＝
０．４５の対物レンズ３４とを切り替えてＣＤ及びＤＶ
Ｄの記録・再生を行う光ピックアップ３５とを、ディス
ク・モーターの軸３６を挟んでディスク３７上に配置し
た構成である。この光ディスク記録再生装置では、対物
レンズ３３、３４を図示しない切り換え機構により回転
させることで切り替え、ＤＶＤ、ＣＤそれぞれの記録・
再生を行い、また、対物レンズ３１を用いてＨＤ−ＤＶ
Ｄの記録・再生を行っている。
３種類の光ディスクの記録・再生を行う光ディスク記録
再生装置の要部を示す平面図であり、ＮＡ＝０．８５の
対物レンズ３１を有しＨＤ−ＤＶＤの記録・再生を行う
光ピックアップ３２と、ＤＶＤ記録・再生用のＮＡ＝
０．６の対物レンズ３３とＣＤ記録・再生用のＮＡ＝
０．４５の対物レンズ３４とを切り替えてＣＤ及びＤＶ
Ｄの記録・再生を行う光ピックアップ３５とを、ディス
ク・モーターの軸３６を挟んでディスク３７上に配置し
た構成である。この光ディスク記録再生装置では、対物
レンズ３３、３４を図示しない切り換え機構により回転
させることで切り替え、ＤＶＤ、ＣＤそれぞれの記録・
再生を行い、また、対物レンズ３１を用いてＨＤ−ＤＶ
Ｄの記録・再生を行っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光デ
ィスク記録再生装置では、ＨＤ−ＤＶＤの記録・再生用
と、ＣＤ及びＤＶＤの記録・再生用の２つの光ピックア
ップ３２、３５、対物レンズ３１、３３、３４を切り替
えるためのディスク・モーター等の駆動機構、これらを
制御する制御機構及び制御回路等が必要となるために、
構造及び制御が複雑になり、その結果、装置の価格が高
くなってしまうという問題点があった。また、ＨＤ−Ｄ
ＶＤ記録・再生用の光ピックアップ３２及びＣＤ及びＤ
ＶＤ記録・再生用の光ピックアップ３５を、ディスク・
モーターの軸３６に対しディスク３７の半径方向の両側
にそれぞれ配置した構成であるから、駆動機構及び制御
機構の大型化のみならず、装置自体の大型化にもつなが
るという問題点があった。
ィスク記録再生装置では、ＨＤ−ＤＶＤの記録・再生用
と、ＣＤ及びＤＶＤの記録・再生用の２つの光ピックア
ップ３２、３５、対物レンズ３１、３３、３４を切り替
えるためのディスク・モーター等の駆動機構、これらを
制御する制御機構及び制御回路等が必要となるために、
構造及び制御が複雑になり、その結果、装置の価格が高
くなってしまうという問題点があった。また、ＨＤ−Ｄ
ＶＤ記録・再生用の光ピックアップ３２及びＣＤ及びＤ
ＶＤ記録・再生用の光ピックアップ３５を、ディスク・
モーターの軸３６に対しディスク３７の半径方向の両側
にそれぞれ配置した構成であるから、駆動機構及び制御
機構の大型化のみならず、装置自体の大型化にもつなが
るという問題点があった。
【００１２】そこで、駆動機構や制御機構の大型化を防
ぐことを目的として、例えば、ＨＤ−ＤＶＤ記録・再生
用光ピックアップを有するＨＤ−ＤＶＤ専用の駆動機構
及び制御機構と、ＣＤ及びＤＶＤ記録・再生用光ピック
アップを有するＣＤ及びＤＶＤ用の駆動機構及び制御機
構とを、別に組み合わせた光ディスク再生装置も考えら
れるが、この光ディスク再生装置においても、ＨＤ−Ｄ
ＶＤ専用の駆動機構及び制御機構の大型化は防ぐことが
できるものの、装置自体が大幅なコストアップになると
いう問題点は依然として解消されない。
ぐことを目的として、例えば、ＨＤ−ＤＶＤ記録・再生
用光ピックアップを有するＨＤ−ＤＶＤ専用の駆動機構
及び制御機構と、ＣＤ及びＤＶＤ記録・再生用光ピック
アップを有するＣＤ及びＤＶＤ用の駆動機構及び制御機
構とを、別に組み合わせた光ディスク再生装置も考えら
れるが、この光ディスク再生装置においても、ＨＤ−Ｄ
ＶＤ専用の駆動機構及び制御機構の大型化は防ぐことが
できるものの、装置自体が大幅なコストアップになると
いう問題点は依然として解消されない。
【００１３】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、駆動機構及び制御機構を必要とせず、しか
も、装置の小型化、低価格化を図ることができ、さらに
は、異なる３種類の波長の光各々に対応した３種類の光
情報記録媒体に対して１つの対物レンズを用いて情報の
記録・再生を行うことができる波長結合素子及びそれを
備えた光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。
のであって、駆動機構及び制御機構を必要とせず、しか
も、装置の小型化、低価格化を図ることができ、さらに
は、異なる３種類の波長の光各々に対応した３種類の光
情報記録媒体に対して１つの対物レンズを用いて情報の
記録・再生を行うことができる波長結合素子及びそれを
備えた光ピックアップ装置を提供することを目的とす
る。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のような波長結合素子及びそれを備えた
光ピックアップ装置を提供した。すなわち、請求項１記
載の波長結合素子は、波長の異なる３つの光を透過させ
る光透過媒体を備えてなる波長結合素子であって、前記
光透過媒体に入射する前記３つの光のうち、少なくとも
１つの光は、その出射角が入射角と異なるように出射さ
れ、残りの光は、その出射角が入射角と等しくなるよう
に出射されることを特徴とする。
に、本発明は次のような波長結合素子及びそれを備えた
光ピックアップ装置を提供した。すなわち、請求項１記
載の波長結合素子は、波長の異なる３つの光を透過させ
る光透過媒体を備えてなる波長結合素子であって、前記
光透過媒体に入射する前記３つの光のうち、少なくとも
１つの光は、その出射角が入射角と異なるように出射さ
れ、残りの光は、その出射角が入射角と等しくなるよう
に出射されることを特徴とする。
【００１５】この波長結合素子では、前記光透過媒体に
入射する前記３つの光のうち、少なくとも１つの光を、
その出射角が入射角と異なるように出射させ、残りの光
を、その出射角が入射角と等しくなるように出射させる
ことにより、少なくとも１つの透過光の焦点距離を変更
することが可能になる。しかも、駆動機構及び制御機構
を必要とせず、構成も簡単であるから、組み込まれる装
置の低価格化を図ることが可能である。
入射する前記３つの光のうち、少なくとも１つの光を、
その出射角が入射角と異なるように出射させ、残りの光
を、その出射角が入射角と等しくなるように出射させる
ことにより、少なくとも１つの透過光の焦点距離を変更
することが可能になる。しかも、駆動機構及び制御機構
を必要とせず、構成も簡単であるから、組み込まれる装
置の低価格化を図ることが可能である。
【００１６】請求項２記載の波長結合素子は、請求項１
記載の波長結合素子において、前記１つの光は、前記光
透過媒体からの出射角が当該光の進行方向に沿って広が
るように出射されることを特徴とする。
記載の波長結合素子において、前記１つの光は、前記光
透過媒体からの出射角が当該光の進行方向に沿って広が
るように出射されることを特徴とする。
【００１７】請求項３記載の波長結合素子は、請求項１
または２記載の波長結合素子において、前記光透過媒体
は、ホログラム素子であることを特徴とする。
または２記載の波長結合素子において、前記光透過媒体
は、ホログラム素子であることを特徴とする。
【００１８】請求項４記載の光ピックアップ装置は、互
いに波長の異なる光を出射させる３つの発光素子と、こ
れらの発光素子からの出射光を所定の径に絞り込み光情
報記録媒体に集光させ、かつ、該光情報記録媒体からの
反射戻り光を集光・透過させる対物レンズを備えたレン
ズ系と、透過した前記反射戻り光を検知する受光素子と
を備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズ
の前記発光素子側に、請求項１、２または３記載の波長
結合素子を備えてなることを特徴とする。
いに波長の異なる光を出射させる３つの発光素子と、こ
れらの発光素子からの出射光を所定の径に絞り込み光情
報記録媒体に集光させ、かつ、該光情報記録媒体からの
反射戻り光を集光・透過させる対物レンズを備えたレン
ズ系と、透過した前記反射戻り光を検知する受光素子と
を備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズ
の前記発光素子側に、請求項１、２または３記載の波長
結合素子を備えてなることを特徴とする。
【００１９】この光ピックアップ装置では、前記対物レ
ンズの前記発光素子側に、請求項１、２または３記載の
波長結合素子を備えたことにより、異なる３種類の波長
の光に対して、対物レンズと光情報記録媒体の表面まで
の距離（Ｌ）、及び収差等、光学的な特性が良好な範囲
で対物レンズが可動できる長さ（ＷＤ）を十分確保する
ことが可能になる。これにより、異なる３種類の波長の
光各々に対応した３種類の光情報記録媒体に対して、１
つの対物レンズを用いて情報の記録・再生を行うことが
可能になる。しかも、駆動機構及び制御機構を必要とせ
ず、構成も簡単であるから、低価格化を図ることが可能
である。
ンズの前記発光素子側に、請求項１、２または３記載の
波長結合素子を備えたことにより、異なる３種類の波長
の光に対して、対物レンズと光情報記録媒体の表面まで
の距離（Ｌ）、及び収差等、光学的な特性が良好な範囲
で対物レンズが可動できる長さ（ＷＤ）を十分確保する
ことが可能になる。これにより、異なる３種類の波長の
光各々に対応した３種類の光情報記録媒体に対して、１
つの対物レンズを用いて情報の記録・再生を行うことが
可能になる。しかも、駆動機構及び制御機構を必要とせ
ず、構成も簡単であるから、低価格化を図ることが可能
である。
【００２０】請求項５記載の光ピックアップ装置は、請
求項４記載の光ピックアップ装置において、前記反射戻
り光の偏光方向は、前記出射光の偏光方向に一致するこ
とを特徴とする。
求項４記載の光ピックアップ装置において、前記反射戻
り光の偏光方向は、前記出射光の偏光方向に一致するこ
とを特徴とする。
【００２１】請求項６記載の光ピックアップ装置は、請
求項４または５記載の光ピックアップ装置において、前
記波長結合素子と前記対物レンズとの間に波長板を備え
てなることを特徴とする。
求項４または５記載の光ピックアップ装置において、前
記波長結合素子と前記対物レンズとの間に波長板を備え
てなることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の波長結合素子及びそれを
備えた光ピックアップ装置の各実施形態について、図面
に基づき説明する。なお、係る実施の形態は、本発明の
一態様を示すものであり、本発明はこれらの実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲
内で任意に変更可能である。
備えた光ピックアップ装置の各実施形態について、図面
に基づき説明する。なお、係る実施の形態は、本発明の
一態様を示すものであり、本発明はこれらの実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲
内で任意に変更可能である。
【００２３】「第１の実施形態」図１は本発明の第１の
実施形態の光ピックアップ装置の要部を示す構成図であ
り、異なる３種類の波長のレーザ光と、１つの対物レン
ズ（ＮＡ＝０．８５）を用いることで、３種類の異なる
カバー層の厚み（０．１ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍ
ｍ）の光ディスク（光情報記録媒体）に対応できる光ピ
ックアップ装置の例である。
実施形態の光ピックアップ装置の要部を示す構成図であ
り、異なる３種類の波長のレーザ光と、１つの対物レン
ズ（ＮＡ＝０．８５）を用いることで、３種類の異なる
カバー層の厚み（０．１ｍｍ、０．６ｍｍ、１．２ｍ
ｍ）の光ディスク（光情報記録媒体）に対応できる光ピ
ックアップ装置の例である。
【００２４】図１において、符号４１はレンズ系を構成
する対物レンズ２１の半導体レーザ（発光素子）側に設
けられた波長結合素子であり、この波長結合素子４１
は、それに入射する異なる３種類の波長のレーザ光（λ
１＝４０５ｎｍ、λ２＝６５０ｎｍ、λ３＝７８０ｎ
ｍ）のうち、７８０ｎｍのレーザ光λ３のみに作用し
て、このレーザ光λ３の出射角が入射角より広がるよう
に出射させ、残りのレーザ光λ１、λ２を、その出射角
が入射角と等しくなるように出射させる構成になってい
る。
する対物レンズ２１の半導体レーザ（発光素子）側に設
けられた波長結合素子であり、この波長結合素子４１
は、それに入射する異なる３種類の波長のレーザ光（λ
１＝４０５ｎｍ、λ２＝６５０ｎｍ、λ３＝７８０ｎ
ｍ）のうち、７８０ｎｍのレーザ光λ３のみに作用し
て、このレーザ光λ３の出射角が入射角より広がるよう
に出射させ、残りのレーザ光λ１、λ２を、その出射角
が入射角と等しくなるように出射させる構成になってい
る。
【００２５】この波長結合素子４１は、図２に示すよう
に、その主要部を構成する４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、７
８０ｎｍという異なる３種類の波長のレーザ光を透過さ
せる光透過媒体がホログラム素子からなるもので、平板
状のガラス板４２の表面に細かい溝４３が多数刻み込ま
れており、これらの溝４３、４３、…により入射光に対
して回折効果が得られる構成になっている。
に、その主要部を構成する４０５ｎｍ、６５０ｎｍ、７
８０ｎｍという異なる３種類の波長のレーザ光を透過さ
せる光透過媒体がホログラム素子からなるもので、平板
状のガラス板４２の表面に細かい溝４３が多数刻み込ま
れており、これらの溝４３、４３、…により入射光に対
して回折効果が得られる構成になっている。
【００２６】この波長結合素子４１にレーザ光λが入射
すると、これらの溝４３、４３、…のパターンの回折作
用により、レーザ光λは０次光（λ−０）、＋１次光
（λ＋１）、−１次光（λ−１）等、次数の異なる複数
の回折光に分離される。分離される０次光、＋１次光、
−１次光等の割合、及びこれら回折光の角度は、溝４
３、４３、…の切り方により異なるが、０次光（λ−
０）は直進し、＋１次光（λ＋１）及び−１次光（λ−
１）は０次光（λ−０）より広がるので、０次光（λ−
０）以外のレーザ光、すなわち＋１次光（λ＋１）また
は−１次光（λ−１）を用いれば、入射光に対して出射
光を曲げることができる。
すると、これらの溝４３、４３、…のパターンの回折作
用により、レーザ光λは０次光（λ−０）、＋１次光
（λ＋１）、−１次光（λ−１）等、次数の異なる複数
の回折光に分離される。分離される０次光、＋１次光、
−１次光等の割合、及びこれら回折光の角度は、溝４
３、４３、…の切り方により異なるが、０次光（λ−
０）は直進し、＋１次光（λ＋１）及び−１次光（λ−
１）は０次光（λ−０）より広がるので、０次光（λ−
０）以外のレーザ光、すなわち＋１次光（λ＋１）また
は−１次光（λ−１）を用いれば、入射光に対して出射
光を曲げることができる。
【００２７】ここで、７８０ｎｍのレーザ光λ３、例え
ば０次光が対物レンズ２１に直接入射する場合、従来の
技術で既に説明した様に、１．２ｍｍのカバー層の厚み
の光ディスクに対しては、例えば、０．３ｍｍのＷＤし
か確保することができない。７８０ｎｍのレーザ光λ３
のみを用いるのであれば、図３に示すように、半導体レ
ーザ２４と対物レンズ２１との間の光軸上にコリメート
レンズ４５及び凹レンズ４６を配置することで、レーザ
光λ３の対物レンズ２１への入射角を補正し、焦点距離
を伸ばし、ＷＤを伸ばすことが可能である。
ば０次光が対物レンズ２１に直接入射する場合、従来の
技術で既に説明した様に、１．２ｍｍのカバー層の厚み
の光ディスクに対しては、例えば、０．３ｍｍのＷＤし
か確保することができない。７８０ｎｍのレーザ光λ３
のみを用いるのであれば、図３に示すように、半導体レ
ーザ２４と対物レンズ２１との間の光軸上にコリメート
レンズ４５及び凹レンズ４６を配置することで、レーザ
光λ３の対物レンズ２１への入射角を補正し、焦点距離
を伸ばし、ＷＤを伸ばすことが可能である。
【００２８】しかしながら、３種類のレーザ光λ１、λ
２、λ３を用いる場合には、この凹レンズ４６により、
他のレーザ光λ１、λ２の対物レンズ２１への入射角が
変化し、ＷＤも変化する。そこで、レーザ光λ３のみ対
物レンズ２１への入射角を補正し、ＷＤを伸ばし、他の
レーザ光λ１、λ２に対しては、対物レンズ２１への入
射角が変化せず、ＷＤも変化しないような光学系とする
必要がある。本実施形態では、レンズ系を構成する対物
レンズ２１の半導体レーザ側に波長結合素子４１を設け
たことにより、対物レンズ２１に波長結合素子４１で回
折させた±１次光を入射させることで、ＷＤを０．６ｍ
ｍに伸ばすことが可能になった。
２、λ３を用いる場合には、この凹レンズ４６により、
他のレーザ光λ１、λ２の対物レンズ２１への入射角が
変化し、ＷＤも変化する。そこで、レーザ光λ３のみ対
物レンズ２１への入射角を補正し、ＷＤを伸ばし、他の
レーザ光λ１、λ２に対しては、対物レンズ２１への入
射角が変化せず、ＷＤも変化しないような光学系とする
必要がある。本実施形態では、レンズ系を構成する対物
レンズ２１の半導体レーザ側に波長結合素子４１を設け
たことにより、対物レンズ２１に波長結合素子４１で回
折させた±１次光を入射させることで、ＷＤを０．６ｍ
ｍに伸ばすことが可能になった。
【００２９】例えば、最初に７８０ｎｍのレーザ光λ３
を光ディスクに照射させ、図示しない受光部での信号に
より、ＣＤと判別された場合にのみ、凹レンズ４６を対
物レンズ２１と半導体レーザとの間に配置することも考
えられるが、やはり、凹レンズ４６を駆動する駆動機構
や駆動回路が必要となり、好ましくない。
を光ディスクに照射させ、図示しない受光部での信号に
より、ＣＤと判別された場合にのみ、凹レンズ４６を対
物レンズ２１と半導体レーザとの間に配置することも考
えられるが、やはり、凹レンズ４６を駆動する駆動機構
や駆動回路が必要となり、好ましくない。
【００３０】次に、３種類のレーザ光λ１、λ２、λ３
それぞれの入射光及び反射戻り光における偏光状態につ
いて、図４〜図７に基づき説明する。 （１）レーザ光λ１（４０５ｎｍ） 図４に示すように、平行光であるレーザ光λ１を、直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレーザ
光λ１は波長結合素子４１で回折されることで、直線偏
光状態の０次光のみを対物レンズ２１を介してカバー層
の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ１４の記録面に結像
される。なお、図中の黒丸印は、光軸に垂直な平面にお
ける直線偏光の状態を示している。このＨＤ−ＤＶＤ１
４の記録面からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介し
て直線偏光状態で波長結合素子４１に入射し、この波長
結合素子４１で回折されることで、直線偏光状態の０次
光のみが図示しない受光素子に入射されて検知される。
それぞれの入射光及び反射戻り光における偏光状態につ
いて、図４〜図７に基づき説明する。 （１）レーザ光λ１（４０５ｎｍ） 図４に示すように、平行光であるレーザ光λ１を、直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレーザ
光λ１は波長結合素子４１で回折されることで、直線偏
光状態の０次光のみを対物レンズ２１を介してカバー層
の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ１４の記録面に結像
される。なお、図中の黒丸印は、光軸に垂直な平面にお
ける直線偏光の状態を示している。このＨＤ−ＤＶＤ１
４の記録面からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介し
て直線偏光状態で波長結合素子４１に入射し、この波長
結合素子４１で回折されることで、直線偏光状態の０次
光のみが図示しない受光素子に入射されて検知される。
【００３１】（２）レーザ光λ２（６５０ｎｍ）
図５に示すように、発散光であるレーザ光λ２を、直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレーザ
光λ２は波長結合素子４１で回折されることで、直線偏
光状態の０次光のみを対物レンズ２１を介してカバー層
の厚みが０．６ｍｍのＤＶＤ２２の記録面に結像され
る。なお、図中の黒丸印は、光軸に垂直な平面における
直線偏光の状態を示している。このＤＶＤ２２の記録面
からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介して直線偏光
状態で波長結合素子４１に入射し、この波長結合素子４
１で回折されることで、直線偏光状態の０次光のみが図
示しない受光素子に入射されて検知される。
偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレーザ
光λ２は波長結合素子４１で回折されることで、直線偏
光状態の０次光のみを対物レンズ２１を介してカバー層
の厚みが０．６ｍｍのＤＶＤ２２の記録面に結像され
る。なお、図中の黒丸印は、光軸に垂直な平面における
直線偏光の状態を示している。このＤＶＤ２２の記録面
からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介して直線偏光
状態で波長結合素子４１に入射し、この波長結合素子４
１で回折されることで、直線偏光状態の０次光のみが図
示しない受光素子に入射されて検知される。
【００３２】（３）レーザ光λ３（７８０ｎｍ）
図６に示すように、コリメートレンズで平行光とされた
レーザ光λ３を、９０°回転直線偏光状態で波長結合素
子４１に入射させる。このレーザ光λ３は波長結合素子
４１で回折されることで、発散光となった９０°回転直
線偏光状態の＋１次光を対物レンズ２１を介してカバー
層の厚みが１．２ｍｍのＣＤ２３の記録面に結像され
る。なお、図中の矢印は、光軸に垂直な平面における９
０°回転直線偏光の状態を示している。図７に示すよう
に、このＣＤ２３の記録面からの反射戻り光は、対物レ
ンズ２１を介して９０°回転直線偏光状態で波長結合素
子４１に入射し、この波長結合素子４１で回折されるこ
とで、平行光となった９０°回転直線偏光状態の＋１次
光が図示しない受光素子に入射されて検知される。
レーザ光λ３を、９０°回転直線偏光状態で波長結合素
子４１に入射させる。このレーザ光λ３は波長結合素子
４１で回折されることで、発散光となった９０°回転直
線偏光状態の＋１次光を対物レンズ２１を介してカバー
層の厚みが１．２ｍｍのＣＤ２３の記録面に結像され
る。なお、図中の矢印は、光軸に垂直な平面における９
０°回転直線偏光の状態を示している。図７に示すよう
に、このＣＤ２３の記録面からの反射戻り光は、対物レ
ンズ２１を介して９０°回転直線偏光状態で波長結合素
子４１に入射し、この波長結合素子４１で回折されるこ
とで、平行光となった９０°回転直線偏光状態の＋１次
光が図示しない受光素子に入射されて検知される。
【００３３】以上説明したように、本実施形態の光ピッ
クアップ装置によれば、レンズ系を構成する対物レンズ
２１の半導体レーザ側に、ホログラム素子からなる波長
結合素子４１を設けたので、３種類のレーザ光λ１、λ
２、λ３のうち、レーザ光λ３のみ対物レンズ２１への
入射角を補正してＷＤを伸ばし、他のレーザ光λ１、λ
２に対しては、対物レンズ２１への入射角が変化せずＷ
Ｄも変化しないようにすることができ、３種類のレーザ
光λ１、λ２、λ３各々に対して、対物レンズ２１と光
ディスクの表面までの距離（Ｌ）及びＷＤを十分確保す
ることができ、したがって、カバー層の厚みが異なる３
種類の光ディスクに対して、１つの対物レンズを用いて
記録・再生を行うことができる。また、波長結合素子４
１はホログラム素子を用いればよいので、構成が簡単に
なり、装置自体の低価格化を図ることができる。
クアップ装置によれば、レンズ系を構成する対物レンズ
２１の半導体レーザ側に、ホログラム素子からなる波長
結合素子４１を設けたので、３種類のレーザ光λ１、λ
２、λ３のうち、レーザ光λ３のみ対物レンズ２１への
入射角を補正してＷＤを伸ばし、他のレーザ光λ１、λ
２に対しては、対物レンズ２１への入射角が変化せずＷ
Ｄも変化しないようにすることができ、３種類のレーザ
光λ１、λ２、λ３各々に対して、対物レンズ２１と光
ディスクの表面までの距離（Ｌ）及びＷＤを十分確保す
ることができ、したがって、カバー層の厚みが異なる３
種類の光ディスクに対して、１つの対物レンズを用いて
記録・再生を行うことができる。また、波長結合素子４
１はホログラム素子を用いればよいので、構成が簡単に
なり、装置自体の低価格化を図ることができる。
【００３４】「第２の実施形態」図８は本発明の第２の
実施形態の光ピックアップ装置の要部を示す構成図であ
り、本実施形態の光ピックアップ装置が、上述した第１
の実施形態の光ピックアップ装置と異なる点は、対物レ
ンズ２１と波長結合素子４１との間の光軸上にλ／４波
長板５１を設けた点である。このλ／４波長板５１は、
４０５ｎｍのレーザ光λ１に対してはλ／４波長板とし
て機能し、６５０ｎｍのレーザ光λ２及び７８０ｎｍの
レーザ光λ３に対してはλ／２波長板として機能する。
実施形態の光ピックアップ装置の要部を示す構成図であ
り、本実施形態の光ピックアップ装置が、上述した第１
の実施形態の光ピックアップ装置と異なる点は、対物レ
ンズ２１と波長結合素子４１との間の光軸上にλ／４波
長板５１を設けた点である。このλ／４波長板５１は、
４０５ｎｍのレーザ光λ１に対してはλ／４波長板とし
て機能し、６５０ｎｍのレーザ光λ２及び７８０ｎｍの
レーザ光λ３に対してはλ／２波長板として機能する。
【００３５】次に、本実施形態の光ピックアップ装置
の、３種類のレーザ光λ１、λ２、λ３それぞれの入射
光及び反射戻り光における偏光状態について、図９〜図
１４に基づき説明する。 （１）レーザ光λ１（４０５ｎｍ） 図９に示すように、平行光であるレーザ光λ１を、直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレーザ
光λ１は波長結合素子４１で回折されることで、直線偏
光状態の０次光のみがλ／４波長板５１に入射される。
この０次光はλ／４波長板５１により直線偏光状態から
円偏光状態に変化し、対物レンズ２１を介してカバー層
の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ１４の記録面に結像
される。なお、図中の黒丸印は、光軸に垂直な平面にお
ける直線偏光の状態、リング印は、光軸に垂直な平面に
おける円偏光の状態を示している。
の、３種類のレーザ光λ１、λ２、λ３それぞれの入射
光及び反射戻り光における偏光状態について、図９〜図
１４に基づき説明する。 （１）レーザ光λ１（４０５ｎｍ） 図９に示すように、平行光であるレーザ光λ１を、直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレーザ
光λ１は波長結合素子４１で回折されることで、直線偏
光状態の０次光のみがλ／４波長板５１に入射される。
この０次光はλ／４波長板５１により直線偏光状態から
円偏光状態に変化し、対物レンズ２１を介してカバー層
の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ１４の記録面に結像
される。なお、図中の黒丸印は、光軸に垂直な平面にお
ける直線偏光の状態、リング印は、光軸に垂直な平面に
おける円偏光の状態を示している。
【００３６】図１０に示すように、このＨＤ−ＤＶＤ１
４の記録面からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介し
て円偏光状態でλ／４波長板５１に入射し、このλ／４
波長板５１で円偏光状態から９０°回転直線偏光状態に
変化し、９０°回転直線偏光状態で波長結合素子４１に
入射する。この波長結合素子４１で回折されることで、
直線偏光状態の０次光が図示しない受光素子に入射され
て検知される。
４の記録面からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介し
て円偏光状態でλ／４波長板５１に入射し、このλ／４
波長板５１で円偏光状態から９０°回転直線偏光状態に
変化し、９０°回転直線偏光状態で波長結合素子４１に
入射する。この波長結合素子４１で回折されることで、
直線偏光状態の０次光が図示しない受光素子に入射され
て検知される。
【００３７】（２）レーザ光λ２（６５０ｎｍ）
図１１に示すように、発散光であるレーザ光λ２を、直
線偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレー
ザ光λ２は波長結合素子４１で回折されることで、直線
偏光状態の０次光のみがλ／４波長板５１に入射され
る。このλ／４波長板５１は、６５０ｎｍのレーザ光λ
２に対してはλ／２波長板として機能するので、例え
ば、１０°回転して１０°回転直線偏光状態で対物レン
ズ２１を介してカバー層の厚みが０．６ｍｍのＤＶＤ２
２の記録面に結像される。
線偏光状態で波長結合素子４１に入射させる。このレー
ザ光λ２は波長結合素子４１で回折されることで、直線
偏光状態の０次光のみがλ／４波長板５１に入射され
る。このλ／４波長板５１は、６５０ｎｍのレーザ光λ
２に対してはλ／２波長板として機能するので、例え
ば、１０°回転して１０°回転直線偏光状態で対物レン
ズ２１を介してカバー層の厚みが０．６ｍｍのＤＶＤ２
２の記録面に結像される。
【００３８】図１２に示すように、ＤＶＤ２２の記録面
からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介して１０°回
転直線偏光状態でλ／４波長板５１に入射する。このλ
／４波長板５１はλ／２波長板として機能するので、入
射光において回転した分が元に戻り、直線偏光状態で波
長結合素子４１に入射する。この波長結合素子４１で回
折されることで、直線偏光状態の０次光が図示しない受
光素子に入射されて検知される。
からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介して１０°回
転直線偏光状態でλ／４波長板５１に入射する。このλ
／４波長板５１はλ／２波長板として機能するので、入
射光において回転した分が元に戻り、直線偏光状態で波
長結合素子４１に入射する。この波長結合素子４１で回
折されることで、直線偏光状態の０次光が図示しない受
光素子に入射されて検知される。
【００３９】（３）レーザ光λ３（７８０ｎｍ）
図１３に示すように、コリメートレンズで平行光とされ
たレーザ光λ３を、９０°回転直線偏光状態で波長結合
素子４１に入射させる。このレーザ光λ３は波長結合素
子４１で回折されることで、発散光となった９０°回転
直線偏光状態の＋１次光がλ／４波長板５１に入射され
る。このλ／４波長板５１は、７８０ｎｍのレーザ光λ
３に対してはλ／２波長板として機能するので、９０°
回転直線偏光状態が、例えば１０°回転して８０°回転
直線偏光状態で対物レンズ２１を介してカバー層の厚み
が１．２ｍｍのＣＤ２３の記録面に結像される。
たレーザ光λ３を、９０°回転直線偏光状態で波長結合
素子４１に入射させる。このレーザ光λ３は波長結合素
子４１で回折されることで、発散光となった９０°回転
直線偏光状態の＋１次光がλ／４波長板５１に入射され
る。このλ／４波長板５１は、７８０ｎｍのレーザ光λ
３に対してはλ／２波長板として機能するので、９０°
回転直線偏光状態が、例えば１０°回転して８０°回転
直線偏光状態で対物レンズ２１を介してカバー層の厚み
が１．２ｍｍのＣＤ２３の記録面に結像される。
【００４０】図１４に示すように、このＣＤ２３の記録
面からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介して８０°
回転直線偏光状態でλ／４波長板５１に入射する。この
λ／４波長板５１はλ／２波長板として機能するので、
入射光において回転した分が元に戻り、９０°回転直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射する。この波長結合
素子４１で回折されることで、９０°回転直線偏光状態
の＋１次光が図示しない受光素子に入射されて検知され
る。
面からの反射戻り光は、対物レンズ２１を介して８０°
回転直線偏光状態でλ／４波長板５１に入射する。この
λ／４波長板５１はλ／２波長板として機能するので、
入射光において回転した分が元に戻り、９０°回転直線
偏光状態で波長結合素子４１に入射する。この波長結合
素子４１で回折されることで、９０°回転直線偏光状態
の＋１次光が図示しない受光素子に入射されて検知され
る。
【００４１】以上説明したように、本実施形態の光ピッ
クアップ装置においても、上述した第１の実施形態の光
ピックアップ装置と同様の効果を奏することができる。
しかも、対物レンズ２１と波長結合素子４１との間の光
軸上に、４０５ｎｍのレーザ光λ１に対してはλ／４波
長板として機能し、６５０ｎｍのレーザ光λ２及び７８
０ｎｍのレーザ光λ３に対してはλ／２波長板として機
能するλ／４波長板５１を設けたので、３種類のレーザ
光λ１、λ２、λ３のうち、１つのレーザ光λ３のみを
他と異なる偏光状態で波長結合素子４１に入射させ回折
させて０次光以外を利用することで、３種類のレーザ光
λ１、λ２、λ３各々に対して、対物レンズ２１と光デ
ィスクの表面までの距離（Ｌ）及びＷＤを十分確保する
ことができ、さらに、１つのレーザ光に対して戻り光対
策を行うことができる。
クアップ装置においても、上述した第１の実施形態の光
ピックアップ装置と同様の効果を奏することができる。
しかも、対物レンズ２１と波長結合素子４１との間の光
軸上に、４０５ｎｍのレーザ光λ１に対してはλ／４波
長板として機能し、６５０ｎｍのレーザ光λ２及び７８
０ｎｍのレーザ光λ３に対してはλ／２波長板として機
能するλ／４波長板５１を設けたので、３種類のレーザ
光λ１、λ２、λ３のうち、１つのレーザ光λ３のみを
他と異なる偏光状態で波長結合素子４１に入射させ回折
させて０次光以外を利用することで、３種類のレーザ光
λ１、λ２、λ３各々に対して、対物レンズ２１と光デ
ィスクの表面までの距離（Ｌ）及びＷＤを十分確保する
ことができ、さらに、１つのレーザ光に対して戻り光対
策を行うことができる。
【００４２】また、本発明の第２の実施形態では、対物
レンズ２１と波長結合素子４１との間の光軸上にλ／４
波長板５１を設けた構成としたが、このλ／４波長板５
１は３種類のレーザ光λ１、λ２、λ３のうち少なくと
も１つのレーザ光の０次光以外の光を曲げかつその偏光
状態を変化させるものであればよく、λ／４波長板に限
定されない。
レンズ２１と波長結合素子４１との間の光軸上にλ／４
波長板５１を設けた構成としたが、このλ／４波長板５
１は３種類のレーザ光λ１、λ２、λ３のうち少なくと
も１つのレーザ光の０次光以外の光を曲げかつその偏光
状態を変化させるものであればよく、λ／４波長板に限
定されない。
【００４３】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の波長結合素
子によれば、波長の異なる３つの光を透過させる光透過
媒体に入射する前記３つの光のうち、少なくとも１つの
光を、その出射角が入射角と異なるように出射させ、残
りの光を、その出射角が入射角と等しくなるように出射
させる構成としたので、少なくとも１つの透過光の焦点
距離を変更することができる。しかも、駆動機構及び制
御機構を必要とせず、構成も簡単であるから、組み込ま
れる装置の低価格化を図ることができる。
子によれば、波長の異なる３つの光を透過させる光透過
媒体に入射する前記３つの光のうち、少なくとも１つの
光を、その出射角が入射角と異なるように出射させ、残
りの光を、その出射角が入射角と等しくなるように出射
させる構成としたので、少なくとも１つの透過光の焦点
距離を変更することができる。しかも、駆動機構及び制
御機構を必要とせず、構成も簡単であるから、組み込ま
れる装置の低価格化を図ることができる。
【００４４】本発明の光ピックアップ装置によれば、対
物レンズの発光素子側に、本発明の波長結合素子を備え
たことにより、異なる３種類の波長の光に対して、対物
レンズと光情報記録媒体の表面までの距離（Ｌ）、及び
収差等、光学的な特性が良好な範囲で対物レンズが可動
できる長さ（ＷＤ）を十分確保することができ、異なる
３種類の波長の光各々に対応した３種類の光情報記録媒
体に対して、１つの対物レンズを用いて情報の記録・再
生を行うことができる。しかも、駆動機構及び制御機構
を必要とせず、構成も簡単であるから、低価格化を図る
ことができる。
物レンズの発光素子側に、本発明の波長結合素子を備え
たことにより、異なる３種類の波長の光に対して、対物
レンズと光情報記録媒体の表面までの距離（Ｌ）、及び
収差等、光学的な特性が良好な範囲で対物レンズが可動
できる長さ（ＷＤ）を十分確保することができ、異なる
３種類の波長の光各々に対応した３種類の光情報記録媒
体に対して、１つの対物レンズを用いて情報の記録・再
生を行うことができる。しかも、駆動機構及び制御機構
を必要とせず、構成も簡単であるから、低価格化を図る
ことができる。
【００４５】以上により、装置の小型化、低価格化を図
ることができ、異なる３種類の波長の光各々に対応した
３種類の光情報記録媒体に対して１つの対物レンズを用
いて情報の記録・再生を行うことができる波長結合素子
及びそれを備えた光ピックアップ装置を提供することが
できる。
ることができ、異なる３種類の波長の光各々に対応した
３種類の光情報記録媒体に対して１つの対物レンズを用
いて情報の記録・再生を行うことができる波長結合素子
及びそれを備えた光ピックアップ装置を提供することが
できる。
【図１】 本発明の第１の実施形態の光ピックアップ装
置の要部を示す構成図である。
置の要部を示す構成図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態の波長結合素子を示
す側面図である。
す側面図である。
【図３】 半導体レーザと対物レンズとの間の光軸上に
コリメートレンズ及び凹レンズを配置した光学系を示す
構成図である。
コリメートレンズ及び凹レンズを配置した光学系を示す
構成図である。
【図４】 本発明の第１の実施形態の光ピックアップ装
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
【図５】 本発明の第１の実施形態の光ピックアップ装
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
【図６】 本発明の第１の実施形態の光ピックアップ装
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
【図７】 本発明の第１の実施形態の光ピックアップ装
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
【図８】 本発明の第１の実施形態の光ピックアップ装
置の要部を示す構成図である。
置の要部を示す構成図である。
【図９】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ装
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模式
図である。
【図１０】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
【図１１】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
【図１２】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
【図１３】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
【図１４】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
装置の入射光及び反射戻り光における偏光状態を示す模
式図である。
【図１５】 従来のビームエキスパンダー方式の光ピッ
クアップ装置を示す構成図である。
クアップ装置を示す構成図である。
【図１６】 従来のカバー層の厚みが異なる３種類の光
ディスクに対応する光学系を示す概略構成図である。
ディスクに対応する光学系を示す概略構成図である。
【図１７】 従来のＣＤの記録・再生時の半導体レーザ
と対物レンズとの距離ＬとＷＤとの関係を示す模式図で
ある。
と対物レンズとの距離ＬとＷＤとの関係を示す模式図で
ある。
【図１８】 従来の光ピックアップ装置の要部を示す平
面図である。
面図である。
１４ ＨＤ−ＤＶＤ
２１ 対物レンズ
２２ ＤＶＤ
２３ ＣＤ
４１ 波長結合素子
４２ ガラス板
４３ 溝
５１ λ／４波長板
λ１ 波長が４０５ｎｍのレーザ光
λ２ 波長が６５０ｎｍのレーザ光
λ３ 波長が７８０ｎｍのレーザ光
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 竹谷 智良
神奈川県横浜市鶴見区菅沢町２−７ 株式
会社サムスン横浜研究所内
Ｆターム(参考） 2H049 AA26 AA50 AA57 AA66 BA02
BA05 BA06 BA07 BB03 BC21
CA01 CA05 CA08 CA15 CA17
CA20
5D119 AA01 AA05 AA11 AA22 AA40
AA41 BA01 BB01 BB03 DA01
DA05 EB02 EC45 EC47 FA05
FA08 JA06 JB01 JB02
5D789 AA01 AA05 AA11 AA22 AA40
AA41 BA01 BB01 BB03 DA01
DA05 EB02 EC45 EC47 FA05
FA08 JA06 JB01 JB02
Claims (6)
- 【請求項１】 波長の異なる３つの光を透過させる光透
過媒体を備えてなる波長結合素子であって、 前記光透過媒体に入射する前記３つの光のうち、少なく
とも１つの光は、その出射角が入射角と異なるように出
射され、残りの光は、その出射角が入射角と等しくなる
ように出射されることを特徴とする波長結合素子。 - 【請求項２】 前記１つの光は、前記光透過媒体からの
出射角が当該光の進行方向に沿って広がるように出射さ
れることを特徴とする請求項１記載の波長結合素子。 - 【請求項３】 前記光透過媒体は、ホログラム素子であ
ることを特徴とする請求項１または２記載の波長結合素
子。 - 【請求項４】 互いに波長の異なる光を出射させる３つ
の発光素子と、これらの発光素子からの出射光を所定の
径に絞り込み光情報記録媒体に集光させ、かつ、該光情
報記録媒体からの反射戻り光を集光・透過させる対物レ
ンズを備えたレンズ系と、透過した前記反射戻り光を検
知する受光素子とを備えた光ピックアップ装置におい
て、 前記対物レンズの前記発光素子側に、請求項１、２また
は３記載の波長結合素子を備えてなることを特徴とする
光ピックアップ装置。 - 【請求項５】 前記反射戻り光の偏光方向は、前記出射
光の偏光方向に一致することを特徴とする請求項４記載
の光ピックアップ装置。 - 【請求項６】 前記波長結合素子と前記対物レンズとの
間に波長板を備えてなることを特徴とする請求項４また
は５記載の光ピックアップ装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086814A JP2003294926A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置 |
| KR10-2002-0049832A KR100494467B1 (ko) | 2002-03-26 | 2002-08-22 | 파장결합소자를 구비한 광픽업장치 |
| US10/334,073 US20030185133A1 (en) | 2002-03-26 | 2002-12-31 | Wavelength coupling device and optical pickup apparatus equipped therewith |
| TW092100630A TWI229203B (en) | 2002-03-26 | 2003-01-13 | Wavelength compatible device and optical pickup apparatus equipped therewith |
| CN03101935A CN1447321A (zh) | 2002-03-26 | 2003-01-23 | 波长耦合器和装有该耦合器的光学拾取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086814A JP2003294926A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003294926A true JP2003294926A (ja) | 2003-10-15 |
Family
ID=28449330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002086814A Pending JP2003294926A (ja) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | 波長結合素子及びそれを備えた光ピックアップ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2003294926A (ja) |
| KR (1) | KR100494467B1 (ja) |
| CN (1) | CN1447321A (ja) |
| TW (1) | TWI229203B (ja) |
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| WO2006001215A1 (ja) * | 2004-06-29 | 2006-01-05 | Konica Minolta Opto, Inc. | 光ピックアップシステム |
| JP2006252602A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Konica Minolta Opto Inc | 光ピックアップ装置及び対物光学素子 |
| US7450486B2 (en) | 2004-05-28 | 2008-11-11 | Ricoh Company, Ltd. | Optical pickup and optical information processing apparatus |
| JP2009283051A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Konica Minolta Opto Inc | 光学素子、光記録ヘッド及び光記録装置 |
| JP2012079398A (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Tdk Corp | 光導波路およびそれを用いた熱アシスト磁気記録ヘッド |
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| JP4945077B2 (ja) * | 2004-12-03 | 2012-06-06 | シャープ株式会社 | 蓄電設備管理システム |
| EP1842190A2 (en) * | 2005-01-19 | 2007-10-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Optical scanning device |
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| JP2008140502A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Funai Electric Co Ltd | 光ピックアップ装置および光ディスク装置 |
| EP1936613A1 (en) * | 2006-12-22 | 2008-06-25 | Deutsche Thomson OHG | Reference beam coupler for an apparatus for reading from and/or writing to holographic storage media |
| CN101373318B (zh) | 2007-08-22 | 2011-06-22 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 投影系统 |
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-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002086814A patent/JP2003294926A/ja active Pending
- 2002-08-22 KR KR10-2002-0049832A patent/KR100494467B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-12-31 US US10/334,073 patent/US20030185133A1/en not_active Abandoned
-
2003
- 2003-01-13 TW TW092100630A patent/TWI229203B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-01-23 CN CN03101935A patent/CN1447321A/zh active Pending
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