JP2003296959A - 波長選択性開口制限素子と波長選択性ビームスプリッタ及びそれを備えた光ピックアップ装置 - Google Patents
波長選択性開口制限素子と波長選択性ビームスプリッタ及びそれを備えた光ピックアップ装置Info
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/139—Numerical aperture control means
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ等、情報記録密
度およびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを
１つの対物レンズを用いて記録・再生を行うことが可能
な波長選択性開口制限素子と波長選択性ビームスプリッ
タ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】 本発明の光ピックアップ装置は、対物レ
ンズ１５の近傍に、ガラス基板２３の一方の面に第１の
フィルタ２４を、他方の面に第２のフィルタ２５を形成
した波長選択性開口制限フィルタ２１を設け、第１のフ
ィルタ２４は、レーザ光Ｌ１のみを透過する波長選択フ
ィルタ２４ａと、レーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する透過波
面位相整合膜２４ｂとを有し、第２のフィルタ２５は、
レーザ光Ｌ１、Ｌ２を透過する波長選択フィルタ２５ａ
と、レーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する透過波面位相整合膜
２５ｂとを有することを特徴とする。
度およびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを
１つの対物レンズを用いて記録・再生を行うことが可能
な波長選択性開口制限素子と波長選択性ビームスプリッ
タ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】 本発明の光ピックアップ装置は、対物レ
ンズ１５の近傍に、ガラス基板２３の一方の面に第１の
フィルタ２４を、他方の面に第２のフィルタ２５を形成
した波長選択性開口制限フィルタ２１を設け、第１のフ
ィルタ２４は、レーザ光Ｌ１のみを透過する波長選択フ
ィルタ２４ａと、レーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する透過波
面位相整合膜２４ｂとを有し、第２のフィルタ２５は、
レーザ光Ｌ１、Ｌ２を透過する波長選択フィルタ２５ａ
と、レーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する透過波面位相整合膜
２５ｂとを有す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
て好適な波長選択性開口制限素子と波長選択性ビームス
プリッタ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
媒体に一つの対物レンズを用いて情報を記録・再生する
ことが可能な波長選択性開口制限素子と波長選択性ビー
ムスプリッタ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
て好適な波長選択性開口制限素子と波長選択性ビームス
プリッタ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
媒体に一つの対物レンズを用いて情報を記録・再生する
ことが可能な波長選択性開口制限素子と波長選択性ビー
ムスプリッタ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Ｃ
Ｄ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（０．３２μｍ）にして２
７ＧＢ程度の情報記録を可能としている。
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Ｃ
Ｄ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（０．３２μｍ）にして２
７ＧＢ程度の情報記録を可能としている。
【０００４】ところで、ＣＤの記録・再生と、ＤＶＤの
記録・再生と、ＨＤ−ＤＶＤの記録・再生とでは、下記
のように光学的な条件が異なる。なお、対物レンズのＮ
Ａ（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
記録・再生と、ＨＤ−ＤＶＤの記録・再生とでは、下記
のように光学的な条件が異なる。なお、対物レンズのＮ
Ａ（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
【０００５】従来のＣＤ・ＤＶＤ光記録再生装置では、
ＤＶＤの記録・再生用に設計された対物レンズを用いて
ＣＤとＤＶＤの双方を記録・再生する構成であるから、
この対物レンズをそのままＣＤの記録・再生に適用する
と、球面収差はカバー層の厚み及びＮＡの４乗それぞれ
に比例して大きくなってしまうために、対物レンズによ
り集光スポットを十分に小さく絞り込むことができず、
再生信号が劣化してしまい、その結果、再生する音の質
や画像の質が低下することとなる。そこで、この対物レ
ンズを用いてＤＶＤの記録再生を行う場合、上記の対物
レンズに平行光束を入射させるようにして（無限共役
系）、この対物レンズの有効径をＮＡが０．６になるよ
うにするとともに、カバー層の厚みが０．６ｍｍのとき
に発生する球面収差を補正することにより、集光スポッ
トを十分小さく絞るようにしている。
ＤＶＤの記録・再生用に設計された対物レンズを用いて
ＣＤとＤＶＤの双方を記録・再生する構成であるから、
この対物レンズをそのままＣＤの記録・再生に適用する
と、球面収差はカバー層の厚み及びＮＡの４乗それぞれ
に比例して大きくなってしまうために、対物レンズによ
り集光スポットを十分に小さく絞り込むことができず、
再生信号が劣化してしまい、その結果、再生する音の質
や画像の質が低下することとなる。そこで、この対物レ
ンズを用いてＤＶＤの記録再生を行う場合、上記の対物
レンズに平行光束を入射させるようにして（無限共役
系）、この対物レンズの有効径をＮＡが０．６になるよ
うにするとともに、カバー層の厚みが０．６ｍｍのとき
に発生する球面収差を補正することにより、集光スポッ
トを十分小さく絞るようにしている。
【０００６】一方、この対物レンズを用いてＣＤの記録
・再生を行う場合、カバー層の厚みが１．２ｍｍとＤＶ
Ｄの２倍にもなるために、無限共役系としたのでは球面
収差が増大してしまう。そこで、この対物レンズに所定
の角度で発散する発散光束を入射させるようにする（有
限共役系）。この対物レンズは無限共役系で設計された
ものであるから、有限共役系で用いると負の球面収差が
生じるが、光ディスクはそのカバー層の厚みに比例して
正の球面収差を生じさせるので、最適な共役比を選択す
ることで、光ディスクのカバー層の厚みに対応した球面
収差の補正を行っている。
・再生を行う場合、カバー層の厚みが１．２ｍｍとＤＶ
Ｄの２倍にもなるために、無限共役系としたのでは球面
収差が増大してしまう。そこで、この対物レンズに所定
の角度で発散する発散光束を入射させるようにする（有
限共役系）。この対物レンズは無限共役系で設計された
ものであるから、有限共役系で用いると負の球面収差が
生じるが、光ディスクはそのカバー層の厚みに比例して
正の球面収差を生じさせるので、最適な共役比を選択す
ることで、光ディスクのカバー層の厚みに対応した球面
収差の補正を行っている。
【０００７】しかしながら、球面収差はＮＡの４乗に比
例して増大するものであるから、上記の補正にもかかわ
らず球面収差が残存する可能性がある。そこで、ＣＤの
記録・再生を行う場合には、上記の対物レンズのＮＡが
０．４５になるように開口制限を行う必要がある。そこ
で、波長選択性開口制限フィルタを用いた光ピックアッ
プ装置が提案され実用に供されている。
例して増大するものであるから、上記の補正にもかかわ
らず球面収差が残存する可能性がある。そこで、ＣＤの
記録・再生を行う場合には、上記の対物レンズのＮＡが
０．４５になるように開口制限を行う必要がある。そこ
で、波長選択性開口制限フィルタを用いた光ピックアッ
プ装置が提案され実用に供されている。
【０００８】図８は、従来の光ピックアップ装置を示す
構成図であり、ＣＤ再生機能を有する光学系と、ＤＶＤ
再生機能を有する光学系を１つの装置に組み込んだもの
である。図において、符号１はＣＤ再生用光源である７
８０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：発
光素子）、２はＣＤ再生光信号を受光するホトダイオー
ド（ＰＤ：受光素子）、３はホトダイオード２に信号光
を偏向させるホログラム素子、４は半導体レーザ１、ホ
トダイオード２、ホログラム素子３を一体化したパッケ
ージである。
構成図であり、ＣＤ再生機能を有する光学系と、ＤＶＤ
再生機能を有する光学系を１つの装置に組み込んだもの
である。図において、符号１はＣＤ再生用光源である７
８０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：発
光素子）、２はＣＤ再生光信号を受光するホトダイオー
ド（ＰＤ：受光素子）、３はホトダイオード２に信号光
を偏向させるホログラム素子、４は半導体レーザ１、ホ
トダイオード２、ホログラム素子３を一体化したパッケ
ージである。
【０００９】また、符号５はＤＶＤ再生用光源である６
５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：発
光素子）、６はＤＶＤ再生光信号を受光するホトダイオ
ード（ＰＤ：受光素子）、７はホトダイオード６に信号
光を偏向させるホログラム素子、８は半導体レーザ５、
ホトダイオード６、ホログラム素子７を一体化したパッ
ケージである。また、１１はビームスプリッタ、１２は
集光レンズ、１３は全反射ミラー、１４は波長選択性開
口制限フィルタ、１５は対物レンズ、１６はＣＤ用光デ
ィスク、１７はＤＶＤ用光ディスクである。
５０ｎｍの波長の光を出射する半導体レーザ（ＬＤ：発
光素子）、６はＤＶＤ再生光信号を受光するホトダイオ
ード（ＰＤ：受光素子）、７はホトダイオード６に信号
光を偏向させるホログラム素子、８は半導体レーザ５、
ホトダイオード６、ホログラム素子７を一体化したパッ
ケージである。また、１１はビームスプリッタ、１２は
集光レンズ、１３は全反射ミラー、１４は波長選択性開
口制限フィルタ、１５は対物レンズ、１６はＣＤ用光デ
ィスク、１７はＤＶＤ用光ディスクである。
【００１０】この波長選択性開口制限フィルタ１４は、
中央の円形領域が６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの波長の光
を全て透過させるとともに、この円形領域の周囲が６５
０ｎｍの波長の光を全て透過させ、かつ、７８０ｎｍの
波長の光を反射または吸収するもので、例えば、誘電体
多層膜等によるダイクロイックフィルタにより構成され
ている。この波長選択性開口制限フィルタ１４は、ＤＶ
Ｄ再生時には、６５０ｎｍの波長の光の対物レンズのＮ
Ａが０．６となるように、対物レンズ１５の有効径と同
じ直径の円形フィルタとしてはたらき、ＣＤ再生時に
は、７８０ｎｍの波長の光の対物レンズのＮＡが０．４
５となるように、対物レンズ１５の有効径より小さい直
径の円形フィルタとしてはたらく。
中央の円形領域が６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの波長の光
を全て透過させるとともに、この円形領域の周囲が６５
０ｎｍの波長の光を全て透過させ、かつ、７８０ｎｍの
波長の光を反射または吸収するもので、例えば、誘電体
多層膜等によるダイクロイックフィルタにより構成され
ている。この波長選択性開口制限フィルタ１４は、ＤＶ
Ｄ再生時には、６５０ｎｍの波長の光の対物レンズのＮ
Ａが０．６となるように、対物レンズ１５の有効径と同
じ直径の円形フィルタとしてはたらき、ＣＤ再生時に
は、７８０ｎｍの波長の光の対物レンズのＮＡが０．４
５となるように、対物レンズ１５の有効径より小さい直
径の円形フィルタとしてはたらく。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の光ピ
ックアップ装置では、波長選択性開口制限フィルタ１４
により対物レンズのＮＡを０．６、０．４５の２通りに
変化させることでＣＤ及びＤＶＤ双方の記録・再生を行
うことができるが、対物レンズのＮＡを０．８５、０．
６、０．４５の３通りに変化させることはできない。し
たがって、従来の光ピックアップ装置では、ＣＤ、ＤＶ
Ｄ、ＨＤ−ＤＶＤという情報記録密度およびカバー層の
厚みの異なる３種類の光ディスクを１つの対物レンズを
用いて記録・再生することができない。
ックアップ装置では、波長選択性開口制限フィルタ１４
により対物レンズのＮＡを０．６、０．４５の２通りに
変化させることでＣＤ及びＤＶＤ双方の記録・再生を行
うことができるが、対物レンズのＮＡを０．８５、０．
６、０．４５の３通りに変化させることはできない。し
たがって、従来の光ピックアップ装置では、ＣＤ、ＤＶ
Ｄ、ＨＤ−ＤＶＤという情報記録密度およびカバー層の
厚みの異なる３種類の光ディスクを１つの対物レンズを
用いて記録・再生することができない。
【００１２】これら３種類の光ディスクを１つの対物レ
ンズを用いて記録・再生するには、ＨＤ−ＤＶＤの記録
・再生には対物レンズを無限共役で用い、ＣＤ及びＤＶ
Ｄの記録・再生には、各カバー層の厚みに対応した球面
収差の補正を実現するのに最適な有限共役比を用いれば
よいが、この場合、カバー層の厚みが厚い光ディスクほ
ど記録・再生の際の有限共役比（光源側共役長／光ディ
スク側共役長）が小さくなるために、光源であるＣＤ用
半導体レーザやＤＶＤ用半導体レーザを対物レンズの近
傍に配置しなければならなくなり、１つの光源が他の波
長の光路を塞いでしまうという問題点が生じる。
ンズを用いて記録・再生するには、ＨＤ−ＤＶＤの記録
・再生には対物レンズを無限共役で用い、ＣＤ及びＤＶ
Ｄの記録・再生には、各カバー層の厚みに対応した球面
収差の補正を実現するのに最適な有限共役比を用いれば
よいが、この場合、カバー層の厚みが厚い光ディスクほ
ど記録・再生の際の有限共役比（光源側共役長／光ディ
スク側共役長）が小さくなるために、光源であるＣＤ用
半導体レーザやＤＶＤ用半導体レーザを対物レンズの近
傍に配置しなければならなくなり、１つの光源が他の波
長の光路を塞いでしまうという問題点が生じる。
【００１３】このように、情報記録密度およびカバー層
の厚みの異なる３種類の光ディスクを１つの対物レンズ
を用いて記録・再生を行う光ピックアップ装置は、いま
だに提案されておらず、実用化もされていないのが現状
である。
の厚みの異なる３種類の光ディスクを１つの対物レンズ
を用いて記録・再生を行う光ピックアップ装置は、いま
だに提案されておらず、実用化もされていないのが現状
である。
【００１４】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、波長の異なる３つの光各々に対応してレン
ズの開口数を変化させることにより、ＣＤ用光ディス
ク、ＤＶＤ用光ディスク、ＨＤ−ＤＶＤ用光ディスク等
の様に、情報記録密度およびカバー層の厚みの異なる３
種類の光ディスクを１つの対物レンズを用いて記録・再
生を行うことが可能な波長選択性開口制限素子と波長選
択性ビームスプリッタ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、波長の異なる３つの光各々に対応してレン
ズの開口数を変化させることにより、ＣＤ用光ディス
ク、ＤＶＤ用光ディスク、ＨＤ−ＤＶＤ用光ディスク等
の様に、情報記録密度およびカバー層の厚みの異なる３
種類の光ディスクを１つの対物レンズを用いて記録・再
生を行うことが可能な波長選択性開口制限素子と波長選
択性ビームスプリッタ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。
【００１５】
【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選択性開口制限素子と波長
選択性ビームスプリッタ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記載の波長選択
性開口制限素子は、波長の異なる第１ないし第３の光各
々に対応してレンズの開口数を変化させる波長選択性開
口制限素子であって、光軸上に、第１の波長選択部及び
第２の波長選択部を配置し、前記第１の波長選択部は、
前記第１の光のみを透過する第１の領域と、該第１の領
域内に形成されて前記第１ないし第３の光を透過する第
２の領域とを備え、前記第２の波長選択部は、前記第１
及び第２の光のみを透過する第３の領域と、該第３の領
域内に形成されて前記第１ないし第３の光を透過する第
４の領域とを備えていることを特徴とする。
に、本発明は次のような波長選択性開口制限素子と波長
選択性ビームスプリッタ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記載の波長選択
性開口制限素子は、波長の異なる第１ないし第３の光各
々に対応してレンズの開口数を変化させる波長選択性開
口制限素子であって、光軸上に、第１の波長選択部及び
第２の波長選択部を配置し、前記第１の波長選択部は、
前記第１の光のみを透過する第１の領域と、該第１の領
域内に形成されて前記第１ないし第３の光を透過する第
２の領域とを備え、前記第２の波長選択部は、前記第１
及び第２の光のみを透過する第３の領域と、該第３の領
域内に形成されて前記第１ないし第３の光を透過する第
４の領域とを備えていることを特徴とする。
【００１６】この波長選択性開口制限素子では、第１の
光は、第１の波長選択部及び第２の波長選択部をそのま
ま透過し、第２の光は、第１の波長選択部で第２の領域
のみを透過した後第２の波長選択部をそのまま透過し、
第３の光は、第１の波長選択部で第２の領域のみを透過
した後、第２の波長選択部で第４の領域のみを透過す
る。ここでは、第１の光ないし第３の光は、第１の波長
選択部及び第２の波長選択部を順次透過することによ
り、対物レンズにおけるＮＡ（開口数）が、この順に小
さくなる。これにより、波長の異なる３つの光各々に対
応してレンズのＮＡ（開口数）を変化させることが可能
になり、情報記録密度およびカバー層の厚みの異なる３
種類の光ディスクを１つの対物レンズを用いて記録・再
生を行うことが可能になる。
光は、第１の波長選択部及び第２の波長選択部をそのま
ま透過し、第２の光は、第１の波長選択部で第２の領域
のみを透過した後第２の波長選択部をそのまま透過し、
第３の光は、第１の波長選択部で第２の領域のみを透過
した後、第２の波長選択部で第４の領域のみを透過す
る。ここでは、第１の光ないし第３の光は、第１の波長
選択部及び第２の波長選択部を順次透過することによ
り、対物レンズにおけるＮＡ（開口数）が、この順に小
さくなる。これにより、波長の異なる３つの光各々に対
応してレンズのＮＡ（開口数）を変化させることが可能
になり、情報記録密度およびカバー層の厚みの異なる３
種類の光ディスクを１つの対物レンズを用いて記録・再
生を行うことが可能になる。
【００１７】請求項２記載の波長選択性開口制限素子
は、請求項１記載の波長選択性開口制限素子において、
前記第２の領域及び前記第４の領域の中心は、光軸上に
あることを特徴とする。
は、請求項１記載の波長選択性開口制限素子において、
前記第２の領域及び前記第４の領域の中心は、光軸上に
あることを特徴とする。
【００１８】請求項３記載の波長選択性開口制限素子
は、請求項１または２記載の波長選択性開口制限素子に
おいて、前記第２の領域は、前記第１の領域との間で、
透過する前記第１の光の波面の位相を整合する透過波面
位相整合膜からなり、前記第４の領域は、前記第３の領
域との間で、透過する前記第１及び第２の光の波面の位
相を整合する透過波面位相整合膜からなることを特徴と
する。
は、請求項１または２記載の波長選択性開口制限素子に
おいて、前記第２の領域は、前記第１の領域との間で、
透過する前記第１の光の波面の位相を整合する透過波面
位相整合膜からなり、前記第４の領域は、前記第３の領
域との間で、透過する前記第１及び第２の光の波面の位
相を整合する透過波面位相整合膜からなることを特徴と
する。
【００１９】この波長選択性開口制限素子では、第２の
領域を透過する第１の光の波面の位相を、第１の領域を
透過する第１の光の波面の位相に整合させ、第４の領域
を透過する第１及び第２の光の波面の位相を、第３の領
域を透過する第１及び第２の光の波面の位相に整合させ
ることにより、透過する領域の光学特性が異なるにもか
かわらず、第１の波長選択部を透過する第１の光の波面
の位相、及び第２の波長選択部を透過する第１及び第２
の光の波面の位相が揃ったものとなる。これにより、第
１ないし第３の光各々の波面の位相が整合され、各々の
光のコヒーレント性が向上する。
領域を透過する第１の光の波面の位相を、第１の領域を
透過する第１の光の波面の位相に整合させ、第４の領域
を透過する第１及び第２の光の波面の位相を、第３の領
域を透過する第１及び第２の光の波面の位相に整合させ
ることにより、透過する領域の光学特性が異なるにもか
かわらず、第１の波長選択部を透過する第１の光の波面
の位相、及び第２の波長選択部を透過する第１及び第２
の光の波面の位相が揃ったものとなる。これにより、第
１ないし第３の光各々の波面の位相が整合され、各々の
光のコヒーレント性が向上する。
【００２０】請求項４記載の波長選択性開口制限素子
は、請求項１、２または３記載の波長選択性開口制限素
子において、前記第１の波長選択部及び第２の波長選択
部は、透明基材を挟んで一体化されていることを特徴と
する。
は、請求項１、２または３記載の波長選択性開口制限素
子において、前記第１の波長選択部及び第２の波長選択
部は、透明基材を挟んで一体化されていることを特徴と
する。
【００２１】請求項５記載の波長選択性ビームスプリッ
タは、波長の異なる３つの光のうち１つ以上の光を透過
し、他の光を反射させる波長選択性ビームスプリッタで
あって、透明基材の両面に半透過膜を形成してなること
を特徴とする。
タは、波長の異なる３つの光のうち１つ以上の光を透過
し、他の光を反射させる波長選択性ビームスプリッタで
あって、透明基材の両面に半透過膜を形成してなること
を特徴とする。
【００２２】この波長選択性ビームスプリッタでは、透
明基材の両面に半透過膜を形成したことにより、透明基
材にそり等の不具合が生じるおそれが無くなり、分光透
過率特性が向上する。これにより、光の透過波面が乱れ
ることなく、十分小さな集光スポットが得られる。
明基材の両面に半透過膜を形成したことにより、透明基
材にそり等の不具合が生じるおそれが無くなり、分光透
過率特性が向上する。これにより、光の透過波面が乱れ
ることなく、十分小さな集光スポットが得られる。
【００２３】請求項６記載の波長選択性ビームスプリッ
タは、請求項５記載の波長選択性ビームスプリッタにお
いて、前記半透過膜は、誘電体多層膜であることを特徴
とする。
タは、請求項５記載の波長選択性ビームスプリッタにお
いて、前記半透過膜は、誘電体多層膜であることを特徴
とする。
【００２４】請求項７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・透過させるレンズ系と、この反射戻
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、前記レンズ系の前記発光素子側に、請求項１
ないし４のいずれか１項記載の波長選択性開口制限素子
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・透過させるレンズ系と、この反射戻
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、前記レンズ系の前記発光素子側に、請求項１
ないし４のいずれか１項記載の波長選択性開口制限素子
を備えてなることを特徴とする。
【００２５】この光ピックアップ装置では、前記レンズ
系の前記発光素子側に、請求項１ないし４のいずれか１
項記載の波長選択性開口制限素子を備えたことにより、
波長の異なる３つの光各々に対応してレンズのＮＡ（開
口数）を変化させることが可能になり、情報記録密度お
よびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを１つ
の対物レンズを用いて記録・再生を行うことが可能にな
る。
系の前記発光素子側に、請求項１ないし４のいずれか１
項記載の波長選択性開口制限素子を備えたことにより、
波長の異なる３つの光各々に対応してレンズのＮＡ（開
口数）を変化させることが可能になり、情報記録密度お
よびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを１つ
の対物レンズを用いて記録・再生を行うことが可能にな
る。
【００２６】請求項８記載の光ピックアップ装置は、請
求項７記載の光ピックアップ装置において、前記波長選
択性開口制限素子の前記発光素子側に、凹レンズを備え
てなることを特徴とする。
求項７記載の光ピックアップ装置において、前記波長選
択性開口制限素子の前記発光素子側に、凹レンズを備え
てなることを特徴とする。
【００２７】請求項９記載の光ピックアップ装置は、請
求項７または８記載の光ピックアップ装置において、前
記レンズ系に、請求項５または６記載の波長選択性ビー
ムスプリッタを備えてなることを特徴とする。
求項７または８記載の光ピックアップ装置において、前
記レンズ系に、請求項５または６記載の波長選択性ビー
ムスプリッタを備えてなることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】本発明の波長選択性開口制限素子
と波長選択性ビームスプリッタ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。
と波長選択性ビームスプリッタ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。
【００２９】「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断面図であ
り、光ディスクに対向する対物レンズ近傍の構成を示
す。なお、図１中、図７と同一の構成要素には同一の符
号を付し、説明を省略する。図１において、符号２１は
レンズ系を構成する対物レンズ１５の発光素子側に設け
られた波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開口制
限素子）、２２はカバー層の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−
ＤＶＤ用光ディスクである。
実施形態の光ピックアップ装置の要部を示す断面図であ
り、光ディスクに対向する対物レンズ近傍の構成を示
す。なお、図１中、図７と同一の構成要素には同一の符
号を付し、説明を省略する。図１において、符号２１は
レンズ系を構成する対物レンズ１５の発光素子側に設け
られた波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開口制
限素子）、２２はカバー層の厚みが０．１ｍｍのＨＤ−
ＤＶＤ用光ディスクである。
【００３０】この波長選択性開口制限フィルタ２１は、
３つの発光素子各々から発せられる波長の異なる３つの
光、すなわちＨＤ−ＤＶＤ記録・再生用の４０５ｎｍの
波長のレーザ光（第１の光）Ｌ１、ＤＶＤ記録・再生用
の６５０ｎｍの波長のレーザ光（第２の光）Ｌ２、ＣＤ
記録・再生用の７８０ｎｍの波長のレーザ光（第３の
光）Ｌ３各々に対応してレンズの開口数を変化させる素
子で、円板状のガラス基板（透明基材）２３と、このガ
ラス基板２３の一方の主面に形成され一体化された第１
のフィルタ（第１の波長選択部）２４と、他方の主面に
形成され一体化された第２のフィルタ（第２の波長選択
部）２５とにより構成されている。そして、その光軸が
光路及び対物レンズの中心軸Ａｘに一致するように配置
されている。
３つの発光素子各々から発せられる波長の異なる３つの
光、すなわちＨＤ−ＤＶＤ記録・再生用の４０５ｎｍの
波長のレーザ光（第１の光）Ｌ１、ＤＶＤ記録・再生用
の６５０ｎｍの波長のレーザ光（第２の光）Ｌ２、ＣＤ
記録・再生用の７８０ｎｍの波長のレーザ光（第３の
光）Ｌ３各々に対応してレンズの開口数を変化させる素
子で、円板状のガラス基板（透明基材）２３と、このガ
ラス基板２３の一方の主面に形成され一体化された第１
のフィルタ（第１の波長選択部）２４と、他方の主面に
形成され一体化された第２のフィルタ（第２の波長選択
部）２５とにより構成されている。そして、その光軸が
光路及び対物レンズの中心軸Ａｘに一致するように配置
されている。
【００３１】第１のフィルタ２４は、レーザ光Ｌ１のみ
を透過する環状の波長選択フィルタ（第１の領域）２４
ａと、この波長選択フィルタ２４ａの中心部に形成され
てレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する円形状の透過波面位相
整合膜（第２の領域）２４ｂとを備えている。この透過
波面位相整合膜２４ｂは、波長選択フィルタ２４ａとの
間で、透過するレーザ光Ｌ１の波面の位相を整合する膜
である。
を透過する環状の波長選択フィルタ（第１の領域）２４
ａと、この波長選択フィルタ２４ａの中心部に形成され
てレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する円形状の透過波面位相
整合膜（第２の領域）２４ｂとを備えている。この透過
波面位相整合膜２４ｂは、波長選択フィルタ２４ａとの
間で、透過するレーザ光Ｌ１の波面の位相を整合する膜
である。
【００３２】第２のフィルタ２５は、レーザ光Ｌ１、Ｌ
２を透過する環状の波長選択フィルタ（第３の領域）２
５ａと、この波長選択フィルタ２５ａの中心部に形成さ
れてレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する円形状の透過波面位
相整合膜（第４の領域）２５ｂとを備えている。この透
過波面位相整合膜２５ｂは、波長選択フィルタ２５ａと
の間で、透過するレーザ光Ｌ１、Ｌ２それぞれの波面の
位相を整合する膜である。
２を透過する環状の波長選択フィルタ（第３の領域）２
５ａと、この波長選択フィルタ２５ａの中心部に形成さ
れてレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する円形状の透過波面位
相整合膜（第４の領域）２５ｂとを備えている。この透
過波面位相整合膜２５ｂは、波長選択フィルタ２５ａと
の間で、透過するレーザ光Ｌ１、Ｌ２それぞれの波面の
位相を整合する膜である。
【００３３】また、波長選択フィルタ２４ａと波長選択
フィルタ２５ａ各々の直径Ｄ０は等しいとされ、透過波
面位相整合膜２５ｂの直径Ｄ３は、透過波面位相整合膜
２４ｂの直径Ｄ２より小、すなわち表面積が小とされ、
これらの中心は中心軸Ａｘ上にある。ここで、波長選択
フィルタ２４ａ、２５ａ、及び透過波面位相整合膜２４
ｂ、２５ｂは、ガラス基板２３の両面に特性の異なる誘
電体多層膜等をコーティングすることで得られる。この
ように、ガラス基板２３の一方の面に第１のフィルタ２
４を、他方の面に第２のフィルタ２５をそれぞれ形成す
ることにより、反り等が発生するおそれがなくなり、透
過波面を良好に保持することが可能になる。
フィルタ２５ａ各々の直径Ｄ０は等しいとされ、透過波
面位相整合膜２５ｂの直径Ｄ３は、透過波面位相整合膜
２４ｂの直径Ｄ２より小、すなわち表面積が小とされ、
これらの中心は中心軸Ａｘ上にある。ここで、波長選択
フィルタ２４ａ、２５ａ、及び透過波面位相整合膜２４
ｂ、２５ｂは、ガラス基板２３の両面に特性の異なる誘
電体多層膜等をコーティングすることで得られる。この
ように、ガラス基板２３の一方の面に第１のフィルタ２
４を、他方の面に第２のフィルタ２５をそれぞれ形成す
ることにより、反り等が発生するおそれがなくなり、透
過波面を良好に保持することが可能になる。
【００３４】図２は、上記の波長選択性開口制限フィル
タ２１の分光透過率特性を示す図であり、図中、Ａは波
長選択フィルタ２４ａのの分光透過率特性を、Ｂは波長
選択フィルタ２５ａの分光透過率特性を、それぞれ示し
ている。
タ２１の分光透過率特性を示す図であり、図中、Ａは波
長選択フィルタ２４ａのの分光透過率特性を、Ｂは波長
選択フィルタ２５ａの分光透過率特性を、それぞれ示し
ている。
【００３５】次に、本実施形態の光ピックアップ装置を
用いて、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤの３種類の光デ
ィスクの記録・再生を行う方法について説明する。ま
ず、記録密度が最も高くカバー層の厚みが最も薄いＨＤ
−ＤＶＤの記録・再生を行うためには、半導体レーザ
（発光素子）から発した４０５ｎｍの波長のレーザ光Ｌ
１を、集光レンズあるいはコリメートレンズを用いて光
束の直径がＤ１の平行光束とし、最も高い開口数（有効
径／２／焦点距離）であるＮＡ１が０．８５となるよう
に、対物レンズ１５に入射させる。このレーザ光Ｌ１は
対物レンズ１５により所定の径に絞り込まれてＨＤ−Ｄ
ＶＤ２２の情報記録面に集光される。
用いて、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤの３種類の光デ
ィスクの記録・再生を行う方法について説明する。ま
ず、記録密度が最も高くカバー層の厚みが最も薄いＨＤ
−ＤＶＤの記録・再生を行うためには、半導体レーザ
（発光素子）から発した４０５ｎｍの波長のレーザ光Ｌ
１を、集光レンズあるいはコリメートレンズを用いて光
束の直径がＤ１の平行光束とし、最も高い開口数（有効
径／２／焦点距離）であるＮＡ１が０．８５となるよう
に、対物レンズ１５に入射させる。このレーザ光Ｌ１は
対物レンズ１５により所定の径に絞り込まれてＨＤ−Ｄ
ＶＤ２２の情報記録面に集光される。
【００３６】一方、記録密度が中程度でカバー層の厚み
も中程度のＤＶＤの記録・再生、または記録密度が最も
低くカバー層の厚みが最も厚いＣＤの記録・再生を行う
場合には、各々のカバー層の厚みに応じた球面収差の補
正を実現するのに最適な有限共役比（光源側共役長／光
ディスク側共役長）を用いればよい。このとき、カバー
層の厚みが厚い光ディスク程、記録・再生の際の有限共
役比は小さなものとなる。
も中程度のＤＶＤの記録・再生、または記録密度が最も
低くカバー層の厚みが最も厚いＣＤの記録・再生を行う
場合には、各々のカバー層の厚みに応じた球面収差の補
正を実現するのに最適な有限共役比（光源側共役長／光
ディスク側共役長）を用いればよい。このとき、カバー
層の厚みが厚い光ディスク程、記録・再生の際の有限共
役比は小さなものとなる。
【００３７】ここで、
ＨＤ−ＤＶＤの記録・再生の際の開口数：ＮＡ１＝０．
８５（ただし、レーザ光Ｌ１の波長：λ１＝４０５ｎ
ｍ） ＤＶＤの記録・再生の際の開口数：ＮＡ２＝０．６０
（ただし、レーザ光Ｌ２の波長：λ２＝６５０ｎｍ） ＣＤの記録・再生の際の開口数：ＮＡ３＝０．４５（た
だし、レーザ光Ｌ３の波長：λ３＝７８０ｎｍ） とすれば、対物レンズ１５に入射するレーザ光Ｌ１〜Ｌ
３に対して、第１及び第２のフィルタ２４、２５は、そ
れぞれ次の様な機能を有する。
８５（ただし、レーザ光Ｌ１の波長：λ１＝４０５ｎ
ｍ） ＤＶＤの記録・再生の際の開口数：ＮＡ２＝０．６０
（ただし、レーザ光Ｌ２の波長：λ２＝６５０ｎｍ） ＣＤの記録・再生の際の開口数：ＮＡ３＝０．４５（た
だし、レーザ光Ｌ３の波長：λ３＝７８０ｎｍ） とすれば、対物レンズ１５に入射するレーザ光Ｌ１〜Ｌ
３に対して、第１及び第２のフィルタ２４、２５は、そ
れぞれ次の様な機能を有する。
【００３８】まず、第１のフィルタ２４では、光束の直
径がＤ１のレーザ光Ｌ１をそのままの直径Ｄ１で波長選
択フィルタ２４ａ及び透過波面位相整合膜２４ｂを透過
させるとともに、レーザ光Ｌ２、Ｌ３を直径Ｄ２（Ｄ２
＜Ｄ１）で透過波面位相整合膜２４ｂを透過させる。す
なわち、レーザ光Ｌ２、Ｌ３は、波長選択フィルタ２４
ａの領域では遮光される。なお、レーザ光Ｌ１は、透過
波面位相整合膜２４ｂにより波長選択フィルタ２４ａと
の間で生じる波面の位相が整合される。
径がＤ１のレーザ光Ｌ１をそのままの直径Ｄ１で波長選
択フィルタ２４ａ及び透過波面位相整合膜２４ｂを透過
させるとともに、レーザ光Ｌ２、Ｌ３を直径Ｄ２（Ｄ２
＜Ｄ１）で透過波面位相整合膜２４ｂを透過させる。す
なわち、レーザ光Ｌ２、Ｌ３は、波長選択フィルタ２４
ａの領域では遮光される。なお、レーザ光Ｌ１は、透過
波面位相整合膜２４ｂにより波長選択フィルタ２４ａと
の間で生じる波面の位相が整合される。
【００３９】次に、第２のフィルタ２５では、レーザ光
Ｌ１を直径Ｄ１で、レーザ光Ｌ２を直径Ｄ２で、波長選
択フィルタ２５ａ及び透過波面位相整合膜２５ｂを透過
させるとともに、レーザ光Ｌ３を直径Ｄ３（Ｄ３＜Ｄ２
＜Ｄ１）で透過波面位相整合膜２５ｂを透過させる。す
なわち、レーザ光Ｌ３は、波長選択フィルタ２５ａの領
域では遮光される。なお、レーザ光Ｌ１、Ｌ２は、透過
波面位相整合膜２５ｂにより波長選択フィルタ２５ａと
の間で生じる波面の位相がそれぞれ整合される。
Ｌ１を直径Ｄ１で、レーザ光Ｌ２を直径Ｄ２で、波長選
択フィルタ２５ａ及び透過波面位相整合膜２５ｂを透過
させるとともに、レーザ光Ｌ３を直径Ｄ３（Ｄ３＜Ｄ２
＜Ｄ１）で透過波面位相整合膜２５ｂを透過させる。す
なわち、レーザ光Ｌ３は、波長選択フィルタ２５ａの領
域では遮光される。なお、レーザ光Ｌ１、Ｌ２は、透過
波面位相整合膜２５ｂにより波長選択フィルタ２５ａと
の間で生じる波面の位相がそれぞれ整合される。
【００４０】ここで、直径Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が、それぞ
れＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡ３に対応する寸法になっていれ
ば、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を波長選択
性開口制限フィルタ２１を透過させることで、ＮＡを、
ＮＡ１＝０．８５、ＮＡ２＝０．６０、ＮＡ３＝０．４
５の３段階に変化させることができる。
れＮＡ１、ＮＡ２、ＮＡ３に対応する寸法になっていれ
ば、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を波長選択
性開口制限フィルタ２１を透過させることで、ＮＡを、
ＮＡ１＝０．８５、ＮＡ２＝０．６０、ＮＡ３＝０．４
５の３段階に変化させることができる。
【００４１】以上説明したように、本実施形態の光ピッ
クアップ装置によれば、レンズ系を構成する対物レンズ
１５の発光素子側に波長選択性開口制限フィルタ２１を
設けたので、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３各々に対応してレンズのＮＡを変化させることがで
き、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤのように、情報記録
密度およびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスク
の記録・再生を１つの対物レンズ１５を用いて行うこと
ができる。また、波長選択性開口制限フィルタ２１は簡
単な構成であり、しかも駆動機構を別途設ける必要もな
いので、小型で優れた分光透過率特性を有する光ピック
アップ装置を提供することができる。
クアップ装置によれば、レンズ系を構成する対物レンズ
１５の発光素子側に波長選択性開口制限フィルタ２１を
設けたので、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３各々に対応してレンズのＮＡを変化させることがで
き、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤのように、情報記録
密度およびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスク
の記録・再生を１つの対物レンズ１５を用いて行うこと
ができる。また、波長選択性開口制限フィルタ２１は簡
単な構成であり、しかも駆動機構を別途設ける必要もな
いので、小型で優れた分光透過率特性を有する光ピック
アップ装置を提供することができる。
【００４２】「第２の実施形態」図３は本発明の第２の
実施形態の光ピックアップ装置を示す断面図であり、第
１の実施形態の波長選択性開口制限フィルタ２１を適用
することにより、対物レンズ１５のＮＡを０．８５、
０．６、０．４５の３通りに変化させ、ＣＤ、ＤＶＤ及
びＨＤ−ＤＶＤの３種類の光ディスクの記録・再生を行
う構成である。なお、図３中、図７と同一の構成要素に
は同一の符号を付し、説明を省略する。
実施形態の光ピックアップ装置を示す断面図であり、第
１の実施形態の波長選択性開口制限フィルタ２１を適用
することにより、対物レンズ１５のＮＡを０．８５、
０．６、０．４５の３通りに変化させ、ＣＤ、ＤＶＤ及
びＨＤ−ＤＶＤの３種類の光ディスクの記録・再生を行
う構成である。なお、図３中、図７と同一の構成要素に
は同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４３】図３において、符号３１はＨＤ−ＤＶＤ再
生用光源である４０５ｎｍの波長の光を出射する半導体
レーザ（ＬＤ：発光素子）、３２はＨＤ−ＤＶＤ再生光
信号を受光するホトダイオード（ＰＤ：受光素子）、３
３、３４はビームスプリッタ、３５は７８０ｎｍの波長
の光を集光する集光レンズ、３６は６５０ｎｍの波長の
光を集光する集光レンズ、３７は４０５ｎｍの波長の光
を集光する集光レンズ、３８は凹レンズである。
生用光源である４０５ｎｍの波長の光を出射する半導体
レーザ（ＬＤ：発光素子）、３２はＨＤ−ＤＶＤ再生光
信号を受光するホトダイオード（ＰＤ：受光素子）、３
３、３４はビームスプリッタ、３５は７８０ｎｍの波長
の光を集光する集光レンズ、３６は６５０ｎｍの波長の
光を集光する集光レンズ、３７は４０５ｎｍの波長の光
を集光する集光レンズ、３８は凹レンズである。
【００４４】この光ピックアップ装置は、ＤＶＤの記録
・再生、ＣＤの記録・再生のいずれか一方、または双方
の有限共役比が、各々の光源である半導体レーザ１、５
を対物レンズ１５の近傍に配置しなければならない程小
さく、他の波長の光の光路を塞いでしまう様な場合に有
効である。
・再生、ＣＤの記録・再生のいずれか一方、または双方
の有限共役比が、各々の光源である半導体レーザ１、５
を対物レンズ１５の近傍に配置しなければならない程小
さく、他の波長の光の光路を塞いでしまう様な場合に有
効である。
【００４５】この場合、ＣＤの記録・再生用の半導体レ
ーザ１から発したレーザ光Ｌ３１、ＤＶＤの記録・再生
用の半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ２１、のいず
れか一方または双方を、集光レンズ３５、３６により集
光及び収束させて、その焦点の位置を対物レンズ１５の
半導体レーザ１、５側共役点と一致（共焦点）させれ
ば、半導体レーザ１、５各々の対物レンズ１５からの距
離を一定に保持した状態で有限共役比を小さく保つこと
ができる。
ーザ１から発したレーザ光Ｌ３１、ＤＶＤの記録・再生
用の半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ２１、のいず
れか一方または双方を、集光レンズ３５、３６により集
光及び収束させて、その焦点の位置を対物レンズ１５の
半導体レーザ１、５側共役点と一致（共焦点）させれ
ば、半導体レーザ１、５各々の対物レンズ１５からの距
離を一定に保持した状態で有限共役比を小さく保つこと
ができる。
【００４６】この光ピックアップ装置では、半導体レー
ザ１から発したレーザ光Ｌ３１を集光レンズ３５により
集光及び収束させることで、その焦点の位置を対物レン
ズ１５の半導体レーザ１側の共役点と一致（共焦点）さ
せている。また、半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ
２１を集光レンズ３６により集光させることで、レーザ
光Ｌ３１の光束の場合よりも対物レンズ１５から離れた
位置に、対物レンズ１５の半導体レーザ５側の共役点と
一致（共焦点）させるようにしている。この光ピックア
ップ装置では、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１１、Ｌ
２１、Ｌ３１各々に対応してレンズのＮＡを変化させる
方法は、第１の実施形態と全く同様である。
ザ１から発したレーザ光Ｌ３１を集光レンズ３５により
集光及び収束させることで、その焦点の位置を対物レン
ズ１５の半導体レーザ１側の共役点と一致（共焦点）さ
せている。また、半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ
２１を集光レンズ３６により集光させることで、レーザ
光Ｌ３１の光束の場合よりも対物レンズ１５から離れた
位置に、対物レンズ１５の半導体レーザ５側の共役点と
一致（共焦点）させるようにしている。この光ピックア
ップ装置では、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１１、Ｌ
２１、Ｌ３１各々に対応してレンズのＮＡを変化させる
方法は、第１の実施形態と全く同様である。
【００４７】本実施形態の光ピックアップ装置によれ
ば、半導体レーザ１、５を対物レンズ１５の近傍に配置
しなければならない程小さく、他の波長の光の光路を塞
いでしまう様な場合においても、波長の異なる３つのレ
ーザ光Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１各々に対応してレンズの
ＮＡを変化させることができ、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−
ＤＶＤのように、情報記録密度およびカバー層の厚みの
異なる３種類の光ディスクの記録・再生を１つの対物レ
ンズ１５を用いて行うことができる。
ば、半導体レーザ１、５を対物レンズ１５の近傍に配置
しなければならない程小さく、他の波長の光の光路を塞
いでしまう様な場合においても、波長の異なる３つのレ
ーザ光Ｌ１１、Ｌ２１、Ｌ３１各々に対応してレンズの
ＮＡを変化させることができ、ＣＤ、ＤＶＤ及びＨＤ−
ＤＶＤのように、情報記録密度およびカバー層の厚みの
異なる３種類の光ディスクの記録・再生を１つの対物レ
ンズ１５を用いて行うことができる。
【００４８】「第３の実施形態」図４は本発明の第３の
実施形態の光ピックアップ装置を示す断面図であり、本
実施形態の光ピックアップ装置が、上述した第２の実施
形態の光ピックアップ装置と異なる点は、ビームスプリ
ッタ１１、３４間に凹レンズ（負レンズ）４１を挿入し
た点である。
実施形態の光ピックアップ装置を示す断面図であり、本
実施形態の光ピックアップ装置が、上述した第２の実施
形態の光ピックアップ装置と異なる点は、ビームスプリ
ッタ１１、３４間に凹レンズ（負レンズ）４１を挿入し
た点である。
【００４９】この光ピックアップ装置では、ＣＤの記録
・再生用の半導体レーザ１から発したレーザ光Ｌ３２を
集光レンズ３５により平行光束または略平行光束とし、
ＤＶＤの記録・再生用の半導体レーザ５から発したレー
ザ光Ｌ２２を集光レンズ３６により平行光束または略平
行光束とし、これらの光束をビームスプリッタ１１で光
軸を一致させた後、凹レンズ４１に入射させる。
・再生用の半導体レーザ１から発したレーザ光Ｌ３２を
集光レンズ３５により平行光束または略平行光束とし、
ＤＶＤの記録・再生用の半導体レーザ５から発したレー
ザ光Ｌ２２を集光レンズ３６により平行光束または略平
行光束とし、これらの光束をビームスプリッタ１１で光
軸を一致させた後、凹レンズ４１に入射させる。
【００５０】ここで、凹レンズ４１を透過した各々の光
束においては、半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ２
２の光束の見かけ上の発光点位置が、ＤＶＤ１７の記録
・再生に最適な半導体レーザ５側の共役点に一致し、か
つ、半導体レーザ１から発したレーザ光Ｌ３２の光束の
見かけ上の発光点位置が、ＣＤ１６の記録・再生に最適
な半導体レーザ１側の共役点に一致するようにすれば、
半導体レーザ１、５各々の対物レンズ１５からの距離を
一定に保持した状態で有限共役比を小さく保つことがで
きる。
束においては、半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ２
２の光束の見かけ上の発光点位置が、ＤＶＤ１７の記録
・再生に最適な半導体レーザ５側の共役点に一致し、か
つ、半導体レーザ１から発したレーザ光Ｌ３２の光束の
見かけ上の発光点位置が、ＣＤ１６の記録・再生に最適
な半導体レーザ１側の共役点に一致するようにすれば、
半導体レーザ１、５各々の対物レンズ１５からの距離を
一定に保持した状態で有限共役比を小さく保つことがで
きる。
【００５１】この光ピックアップ装置では、半導体レー
ザ１から発したレーザ光Ｌ３２は、集光レンズ３５によ
り平行光束に変換されてビームスプリッタ１１により反
射され、また、半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ２
２は、集光レンズ３６によりやや収斂する略平行光束に
変換されてビームスプリッタ１１を透過する。ビームス
プリッタ１１を反射または透過した各々の光束は、光軸
を一致させた後、凹レンズ４１により屈折されてビーム
スプリッタ３４により反射される。この光ピックアップ
装置では、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１２、Ｌ２
２、Ｌ３２各々に対応してレンズのＮＡを変化させる方
法は、第１の実施形態と全く同様である。
ザ１から発したレーザ光Ｌ３２は、集光レンズ３５によ
り平行光束に変換されてビームスプリッタ１１により反
射され、また、半導体レーザ５から発したレーザ光Ｌ２
２は、集光レンズ３６によりやや収斂する略平行光束に
変換されてビームスプリッタ１１を透過する。ビームス
プリッタ１１を反射または透過した各々の光束は、光軸
を一致させた後、凹レンズ４１により屈折されてビーム
スプリッタ３４により反射される。この光ピックアップ
装置では、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１２、Ｌ２
２、Ｌ３２各々に対応してレンズのＮＡを変化させる方
法は、第１の実施形態と全く同様である。
【００５２】本実施形態の光ピックアップ装置において
も、第２の実施形態の光ピックアップ装置と同様に、波
長の異なる３つのレーザ光Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２各々
に対応してレンズのＮＡを変化させることができ、Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤのように、情報記録密度お
よびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクの記録
・再生を１つの対物レンズ１５を用いて行うことができ
る。
も、第２の実施形態の光ピックアップ装置と同様に、波
長の異なる３つのレーザ光Ｌ１２、Ｌ２２、Ｌ３２各々
に対応してレンズのＮＡを変化させることができ、Ｃ
Ｄ、ＤＶＤ及びＨＤ−ＤＶＤのように、情報記録密度お
よびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクの記録
・再生を１つの対物レンズ１５を用いて行うことができ
る。
【００５３】「第４の実施形態」図５は本発明の第４の
実施形態の光ピックアップ装置の波長選択性ビームスプ
リッタを示す断面図であり、第２及び第３の実施形態の
ビームスプリッタ３４に適用可能である。この波長選択
性ビームスプリッタ５１は、平板状のガラス基板５２の
両面に誘電体多層膜からなる半透過膜５３、５４が形成
され、波長の異なる３つの光のうち１つ以上の光、例え
ば、４０５ｎｍの波長のレーザ光Ｌ１３を透過し、６５
０ｎｍの波長のレーザ光Ｌ２３及び７８０ｎｍの波長の
レーザ光Ｌ３３を反射させる構成である。
実施形態の光ピックアップ装置の波長選択性ビームスプ
リッタを示す断面図であり、第２及び第３の実施形態の
ビームスプリッタ３４に適用可能である。この波長選択
性ビームスプリッタ５１は、平板状のガラス基板５２の
両面に誘電体多層膜からなる半透過膜５３、５４が形成
され、波長の異なる３つの光のうち１つ以上の光、例え
ば、４０５ｎｍの波長のレーザ光Ｌ１３を透過し、６５
０ｎｍの波長のレーザ光Ｌ２３及び７８０ｎｍの波長の
レーザ光Ｌ３３を反射させる構成である。
【００５４】図６は本実施形態の波長選択性ビームスプ
リッタ５１の分光透過率特性を示す図であり、図中、Ａ
はＰ偏光の分光透過率特性を、ＢはＳ偏光の分光透過率
特性をそれぞれ示している。
リッタ５１の分光透過率特性を示す図であり、図中、Ａ
はＰ偏光の分光透過率特性を、ＢはＳ偏光の分光透過率
特性をそれぞれ示している。
【００５５】この光ピックアップ装置では、ＨＤ−ＤＶ
Ｄの記録・再生用の半導体レーザから発したレーザ光Ｌ
１３を集光レンズ（またはコリメートレンズ）により平
行光束とし、最も高い開口数（ＮＡ１）が０．８５とな
るように対物レンズに入射させる過程において、この平
行光束を波長選択性ビームスプリッタ５１を透過させる
ようにする。
Ｄの記録・再生用の半導体レーザから発したレーザ光Ｌ
１３を集光レンズ（またはコリメートレンズ）により平
行光束とし、最も高い開口数（ＮＡ１）が０．８５とな
るように対物レンズに入射させる過程において、この平
行光束を波長選択性ビームスプリッタ５１を透過させる
ようにする。
【００５６】また、ＤＶＤの記録・再生用の半導体レー
ザから発したレーザ光Ｌ２３は、集光レンズを屈折・透
過した後、ビームスプリッタを透過する。また、ＣＤの
記録・再生用の半導体レーザから発したレーザ光Ｌ３３
は、集光レンズを屈折・透過した後、ビームスプリッタ
で反射される。レーザ光Ｌ２３、Ｌ３３はビームスプリ
ッタを透過または反射することで光軸が一致し、その
後、波長選択性ビームスプリッタ５１で反射される。こ
の様に、波長選択性ビームスプリッタ５１は、ＨＤ−Ｄ
ＶＤの記録・再生用のレーザ光Ｌ１３を透過させ、か
つ、ＤＶＤの記録・再生用のレーザ光Ｌ２３及びＣＤの
記録・再生用のレーザ光Ｌ３３を反射させる機能を有す
る。
ザから発したレーザ光Ｌ２３は、集光レンズを屈折・透
過した後、ビームスプリッタを透過する。また、ＣＤの
記録・再生用の半導体レーザから発したレーザ光Ｌ３３
は、集光レンズを屈折・透過した後、ビームスプリッタ
で反射される。レーザ光Ｌ２３、Ｌ３３はビームスプリ
ッタを透過または反射することで光軸が一致し、その
後、波長選択性ビームスプリッタ５１で反射される。こ
の様に、波長選択性ビームスプリッタ５１は、ＨＤ−Ｄ
ＶＤの記録・再生用のレーザ光Ｌ１３を透過させ、か
つ、ＤＶＤの記録・再生用のレーザ光Ｌ２３及びＣＤの
記録・再生用のレーザ光Ｌ３３を反射させる機能を有す
る。
【００５７】本実施形態の波長選択性ビームスプリッタ
５１によれば、平板状のガラス基板５２の両面に誘電体
多層膜からなる半透過膜５３、５４を形成したので、ガ
ラス基板５２にそり等の不具合が生じるおそれが無く、
ビームスプリッタとしての分光透過率特性を向上させる
ことができる。したがって、光の透過波面が乱れるおそ
れがなく、十分小さな集光スポットを得ることができ、
波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３を
効率良く、１つの対物レンズに入射させることができ
る。
５１によれば、平板状のガラス基板５２の両面に誘電体
多層膜からなる半透過膜５３、５４を形成したので、ガ
ラス基板５２にそり等の不具合が生じるおそれが無く、
ビームスプリッタとしての分光透過率特性を向上させる
ことができる。したがって、光の透過波面が乱れるおそ
れがなく、十分小さな集光スポットを得ることができ、
波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１３、Ｌ２３、Ｌ３３を
効率良く、１つの対物レンズに入射させることができ
る。
【００５８】「第５の実施形態」図７は本発明の第５の
実施形態の波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開
口制限素子）を示す断面図であり、図中、図１と同一の
構成要素には同一の符号を付してあり、説明を省略す
る。この波長選択性開口制限フィルタ６１は、上述の第
１の実施形態の波長選択性開口制限フィルタ２１と同
様、レーザ光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３各々に対応してレンズの
開口数を変化させる素子で、上述したガラス基板２３よ
り十分厚みのある円板状のガラス基板（透明基材）６２
と、このガラス基板６２の一方の主面に形成され一体化
された第１のフィルタ（第１の波長選択部）２４と、他
方の主面に形成され一体化された第２のフィルタ（第２
の波長選択部）６３とにより構成されている。
実施形態の波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開
口制限素子）を示す断面図であり、図中、図１と同一の
構成要素には同一の符号を付してあり、説明を省略す
る。この波長選択性開口制限フィルタ６１は、上述の第
１の実施形態の波長選択性開口制限フィルタ２１と同
様、レーザ光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３各々に対応してレンズの
開口数を変化させる素子で、上述したガラス基板２３よ
り十分厚みのある円板状のガラス基板（透明基材）６２
と、このガラス基板６２の一方の主面に形成され一体化
された第１のフィルタ（第１の波長選択部）２４と、他
方の主面に形成され一体化された第２のフィルタ（第２
の波長選択部）６３とにより構成されている。
【００５９】第２のフィルタ６３は、上述の第１の実施
形態の第２のフィルタ２５と同様、レーザ光Ｌ１、Ｌ２
を透過する環状の波長選択フィルタ（第３の領域）６３
ａと、この波長選択フィルタ６３ａの中心部に形成され
てレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する円形状の透過波面位相
整合膜（第４の領域）６３ｂとを備えている。ここで
は、波長選択フィルタ２４ａと波長選択フィルタ６３ａ
各々の直径Ｄ０は等しいとされ、透過波面位相整合膜６
３ｂの直径Ｄ１３は、透過波面位相整合膜２４ｂの直径
Ｄ２より大、すなわち表面積が大とされ、これらの中心
は中心軸Ａｘ上にある。
形態の第２のフィルタ２５と同様、レーザ光Ｌ１、Ｌ２
を透過する環状の波長選択フィルタ（第３の領域）６３
ａと、この波長選択フィルタ６３ａの中心部に形成され
てレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を透過する円形状の透過波面位相
整合膜（第４の領域）６３ｂとを備えている。ここで
は、波長選択フィルタ２４ａと波長選択フィルタ６３ａ
各々の直径Ｄ０は等しいとされ、透過波面位相整合膜６
３ｂの直径Ｄ１３は、透過波面位相整合膜２４ｂの直径
Ｄ２より大、すなわち表面積が大とされ、これらの中心
は中心軸Ａｘ上にある。
【００６０】この波長選択性開口制限フィルタ６１で
は、透過波面位相整合膜２４ｂを透過したレーザ光Ｌ
２、Ｌ３は、ガラス基板６２を透過する間に進行方向に
発散し、それぞれの径が大きく広がった状態で第２のフ
ィルタ６３に入射することになる。この第２のフィルタ
６３では、レーザ光Ｌ２は、その直径が直径Ｄ２より大
きく広がった状態で波長選択フィルタ６３ａ及び透過波
面位相整合膜６３ｂをそのまま透過し、レーザ光Ｌ３
は、その直径が透過波面位相整合膜２４ｂの直径Ｄ２よ
り大きく広がるために、透過波面位相整合膜６３ｂの直
径Ｄ１３を透過波面位相整合膜２４ｂの直径Ｄ２より大
（Ｄ１３＞Ｄ２）とすることで、レーザ光Ｌ３の光量を
有効に利用することができる。なお、レーザ光Ｌ２は、
透過波面位相整合膜６３ｂにより波長選択フィルタ６３
ａとの間で生じる波面の位相が整合される。
は、透過波面位相整合膜２４ｂを透過したレーザ光Ｌ
２、Ｌ３は、ガラス基板６２を透過する間に進行方向に
発散し、それぞれの径が大きく広がった状態で第２のフ
ィルタ６３に入射することになる。この第２のフィルタ
６３では、レーザ光Ｌ２は、その直径が直径Ｄ２より大
きく広がった状態で波長選択フィルタ６３ａ及び透過波
面位相整合膜６３ｂをそのまま透過し、レーザ光Ｌ３
は、その直径が透過波面位相整合膜２４ｂの直径Ｄ２よ
り大きく広がるために、透過波面位相整合膜６３ｂの直
径Ｄ１３を透過波面位相整合膜２４ｂの直径Ｄ２より大
（Ｄ１３＞Ｄ２）とすることで、レーザ光Ｌ３の光量を
有効に利用することができる。なお、レーザ光Ｌ２は、
透過波面位相整合膜６３ｂにより波長選択フィルタ６３
ａとの間で生じる波面の位相が整合される。
【００６１】この波長選択性開口制限フィルタ６１にお
いても、第１の実施形態の波長選択性開口制限フィルタ
２１と同様、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３各々に対応してレンズのＮＡを変化させることがで
きる。したがって、この波長選択性開口制限フィルタ６
１を光ピックアップ装置に適用すれば、ＣＤ、ＤＶＤ及
びＨＤ−ＤＶＤのように、情報記録密度およびカバー層
の厚みの異なる３種類の光ディスクの記録・再生を１つ
の対物レンズを用いて行うことができる。
いても、第１の実施形態の波長選択性開口制限フィルタ
２１と同様、波長の異なる３つのレーザ光Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３各々に対応してレンズのＮＡを変化させることがで
きる。したがって、この波長選択性開口制限フィルタ６
１を光ピックアップ装置に適用すれば、ＣＤ、ＤＶＤ及
びＨＤ−ＤＶＤのように、情報記録密度およびカバー層
の厚みの異なる３種類の光ディスクの記録・再生を１つ
の対物レンズを用いて行うことができる。
【００６２】なお、本発明の各実施形態では、波長選択
性開口制限素子として波長選択性開口制限フィルタ２
１、６１を用いたが、この波長選択性開口制限素子はＨ
Ｄ−ＤＶＤ記録・再生用の４０５ｎｍの波長のレーザ光
Ｌ１、ＤＶＤ記録・再生用の６５０ｎｍの波長のレーザ
光Ｌ２、ＣＤ記録・再生用の７８０ｎｍの波長のレーザ
光Ｌ３各々に対応してレンズの開口数を変化させるもの
であればよく、波長選択性開口制限フィルタ２１、６１
の替わりに、液晶シャッタ、あるいはホログラム素子を
用いてもよい。
性開口制限素子として波長選択性開口制限フィルタ２
１、６１を用いたが、この波長選択性開口制限素子はＨ
Ｄ−ＤＶＤ記録・再生用の４０５ｎｍの波長のレーザ光
Ｌ１、ＤＶＤ記録・再生用の６５０ｎｍの波長のレーザ
光Ｌ２、ＣＤ記録・再生用の７８０ｎｍの波長のレーザ
光Ｌ３各々に対応してレンズの開口数を変化させるもの
であればよく、波長選択性開口制限フィルタ２１、６１
の替わりに、液晶シャッタ、あるいはホログラム素子を
用いてもよい。
【００６３】また、本発明の各実施形態では、波長選択
フィルタ及び透過波面位相整合膜の外形形状を円形とし
たが、形状は１つの態様を示したものであるから、円形
に限定されることはない。例えば、発光時のレーザ光の
断面形状に合わせて楕円形とする等、様々な形状が可能
である。さらに、透過波面位相整合膜２４ｂ、２５ｂ
（６３ｂ）各々の直径は、第１のフィルタ２４と第２の
フィルタ２５（６３）との間の距離、レーザ光Ｌ１〜Ｌ
３の広がり等を考慮して設定すればよく、これらの間の
大小関係は上述した各実施形態に限定されない。
フィルタ及び透過波面位相整合膜の外形形状を円形とし
たが、形状は１つの態様を示したものであるから、円形
に限定されることはない。例えば、発光時のレーザ光の
断面形状に合わせて楕円形とする等、様々な形状が可能
である。さらに、透過波面位相整合膜２４ｂ、２５ｂ
（６３ｂ）各々の直径は、第１のフィルタ２４と第２の
フィルタ２５（６３）との間の距離、レーザ光Ｌ１〜Ｌ
３の広がり等を考慮して設定すればよく、これらの間の
大小関係は上述した各実施形態に限定されない。
【００６４】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１記
載の波長選択性開口制限素子によれば、光軸上に、第１
のフィルタ及び第２の波長選択部を配置し、前記第１の
波長選択部を、前記第１の光のみを透過する第１の領域
と、該第１の領域内に形成されて前記第１ないし第３の
光を透過する第２の領域とを備えたものとし、前記第２
の波長選択部を、前記第１及び第２の光のみを透過する
第３の領域と、該第３の領域内に形成されて前記第１な
いし第３の光を透過する第４の領域とを備えたので、波
長の異なる３つの光各々に対応してレンズのＮＡ（開口
数）を変化させることができ、情報記録密度およびカバ
ー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを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。
載の波長選択性開口制限素子によれば、光軸上に、第１
のフィルタ及び第２の波長選択部を配置し、前記第１の
波長選択部を、前記第１の光のみを透過する第１の領域
と、該第１の領域内に形成されて前記第１ないし第３の
光を透過する第２の領域とを備えたものとし、前記第２
の波長選択部を、前記第１及び第２の光のみを透過する
第３の領域と、該第３の領域内に形成されて前記第１な
いし第３の光を透過する第４の領域とを備えたので、波
長の異なる３つの光各々に対応してレンズのＮＡ（開口
数）を変化させることができ、情報記録密度およびカバ
ー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを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。
【００６５】前記第２の領域を、前記第１の領域との間
で透過する前記第１の光の波面の位相を整合する透過波
面位相整合膜とし、前記第４の領域を、前記第３の領域
との間で透過する前記第１及び第２の光の波面の位相を
整合する透過波面位相整合膜とすれば、第１の波長選択
部を透過する第１の光の波面の位相、及び第２の波長選
択部を透過する第１及び第２の光の波面の位相を揃える
ことができ、したがって、第１ないし第３の光各々の波
面の位相を整合することで各々の光のコヒーレント性を
向上させることができる。
で透過する前記第１の光の波面の位相を整合する透過波
面位相整合膜とし、前記第４の領域を、前記第３の領域
との間で透過する前記第１及び第２の光の波面の位相を
整合する透過波面位相整合膜とすれば、第１の波長選択
部を透過する第１の光の波面の位相、及び第２の波長選
択部を透過する第１及び第２の光の波面の位相を揃える
ことができ、したがって、第１ないし第３の光各々の波
面の位相を整合することで各々の光のコヒーレント性を
向上させることができる。
【００６６】請求項５記載の波長選択性ビームスプリッ
タによれば、波長の異なる３つの光のうち１つ以上の光
を透過し、他の光を反射させる波長選択性ビームスプリ
ッタであり、透明基材の両面に半透過膜を形成したの
で、透明基材に反り等の不具合が生じるおそれが無く、
分光透過率特性を向上させることができる。したがっ
て、光の透過波面が乱れることなく、十分小さな集光ス
ポットを得ることができる。
タによれば、波長の異なる３つの光のうち１つ以上の光
を透過し、他の光を反射させる波長選択性ビームスプリ
ッタであり、透明基材の両面に半透過膜を形成したの
で、透明基材に反り等の不具合が生じるおそれが無く、
分光透過率特性を向上させることができる。したがっ
て、光の透過波面が乱れることなく、十分小さな集光ス
ポットを得ることができる。
【００６７】請求項７記載の光ピックアップ装置によれ
ば、互いに波長の異なる光を出射させる３つの発光素子
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・透過させるレンズ系の前記発光素子側に、請求項１
ないし４のいずれか１項記載の波長選択性開口制限素子
を備えたので、波長の異なる３つの光各々に対応してレ
ンズのＮＡ（開口数）を変化させることができ、情報記
録密度およびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディス
クを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。
ば、互いに波長の異なる光を出射させる３つの発光素子
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・透過させるレンズ系の前記発光素子側に、請求項１
ないし４のいずれか１項記載の波長選択性開口制限素子
を備えたので、波長の異なる３つの光各々に対応してレ
ンズのＮＡ（開口数）を変化させることができ、情報記
録密度およびカバー層の厚みの異なる３種類の光ディス
クを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。
【００６８】以上により、波長の異なる３つの光各々に
対応してレンズの開口数を変化させることができる波長
選択性開口制限素子と波長選択性ビームスプリッタ、及
びＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ等、情報記録密度および
カバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを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光ピッ
クアップ装置を提供することができる。
対応してレンズの開口数を変化させることができる波長
選択性開口制限素子と波長選択性ビームスプリッタ、及
びＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤ−ＤＶＤ等、情報記録密度および
カバー層の厚みの異なる３種類の光ディスクを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
置の要部を示す断面図である。
置の要部を示す断面図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態の波長選択性開口制
限フィルタの分光透過率特性を示す図である。
限フィルタの分光透過率特性を示す図である。
【図３】 本発明の第２の実施形態の光ピックアップ装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
【図４】 本発明の第３の実施形態の光ピックアップ装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
【図５】 本発明の第４の実施形態の波長選択性ビーム
スプリッタを示す断面図である。
スプリッタを示す断面図である。
【図６】 本発明の第４の実施形態の波長選択性ビーム
スプリッタの分光透過率特性を示す図である。
スプリッタの分光透過率特性を示す図である。
【図７】 本発明の第５の実施形態の波長選択性開口制
限フィルタを示す断面図である。
限フィルタを示す断面図である。
【図８】 従来の光ピックアップ装置を示す構成図であ
る。
る。
１ 半導体レーザ（発光素子）
２ ホトダイオード（受光素子）
３ ホログラム素子
４ パッケージ
５ 半導体レーザ（発光素子）
６ ホトダイオード（受光素子）
７ ホログラム素子
８ パッケージ
１１ ビームスプリッタ
１２ 集光レンズ
１３ 全反射ミラー
１４ 波長選択性開口制限フィルタ
１５ 対物レンズ
１６ ＣＤ用光ディスク
１７ ＤＶＤ用光ディスク
２１ 波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開口制
限素子） ２２ ＨＤ−ＤＶＤ用光ディスク ２３ ガラス基板（透明基材） ２４ 第１のフィルタ（第１の波長選択部） ２４ａ 波長選択フィルタ（第１の領域） ２４ｂ 透過波面位相整合膜（第２の領域） ２５ 第２のフィルタ（第２の波長選択部） ２５ａ 波長選択フィルタ（第３の領域） ２５ｂ 透過波面位相整合膜（第４の領域） ３１ 半導体レーザ（発光素子） ３２ ホトダイオード（受光素子） ３３、３４ ビームスプリッタ ３５、３６、３７ 集光レンズ ３８ 凹レンズ ４１ 凹レンズ ５１ 波長選択性ビームスプリッタ ５３、５４ 半透過膜 ６１ 波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開口制
限素子） ６２ ガラス基板（透明基材） ６３ 第２のフィルタ（第２の波長選択部） ６３ａ 波長選択フィルタ（第３の領域） ６３ｂ 透過波面位相整合膜（第４の領域）
限素子） ２２ ＨＤ−ＤＶＤ用光ディスク ２３ ガラス基板（透明基材） ２４ 第１のフィルタ（第１の波長選択部） ２４ａ 波長選択フィルタ（第１の領域） ２４ｂ 透過波面位相整合膜（第２の領域） ２５ 第２のフィルタ（第２の波長選択部） ２５ａ 波長選択フィルタ（第３の領域） ２５ｂ 透過波面位相整合膜（第４の領域） ３１ 半導体レーザ（発光素子） ３２ ホトダイオード（受光素子） ３３、３４ ビームスプリッタ ３５、３６、３７ 集光レンズ ３８ 凹レンズ ４１ 凹レンズ ５１ 波長選択性ビームスプリッタ ５３、５４ 半透過膜 ６１ 波長選択性開口制限フィルタ（波長選択性開口制
限素子） ６２ ガラス基板（透明基材） ６３ 第２のフィルタ（第２の波長選択部） ６３ａ 波長選択フィルタ（第３の領域） ６３ｂ 透過波面位相整合膜（第４の領域）
─────────────────────────────────────────────────────
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） 5D119 AA11 AA22 AA41 BA01 DA01
DA05 JA26 JA58 JB02 LB07
5D789 AA11 AA22 AA41 BA01 DA01
DA05 JA26 JA58 JB02 LB07
Claims (9)
- 【請求項１】 波長の異なる第１ないし第３の光各々に
対応してレンズの開口数を変化させる波長選択性開口制
限素子であって、 光軸上に、第１の波長選択部及び第２の波長選択部を配
置し、 前記第１の波長選択部は、前記第１の光のみを透過する
第１の領域と、該第１の領域内に形成されて前記第１な
いし第３の光を透過する第２の領域とを備え、 前記第２の波長選択部は、前記第１及び第２の光のみを
透過する第３の領域と、該第３の領域内に形成されて前
記第１ないし第３の光を透過する第４の領域とを備えて
いることを特徴とする波長選択性開口制限素子。 - 【請求項２】 前記第２の領域及び前記第４の領域の中
心は、光軸上にあることを特徴とする請求項１記載の波
長選択性開口制限素子。 - 【請求項３】 前記第２の領域は、前記第１の領域との
間で、透過する前記第１の光の波面の位相を整合する透
過波面位相整合膜からなり、前記第４の領域は、前記第
３の領域との間で、透過する前記第１及び第２の光の波
面の位相を整合する透過波面位相整合膜からなることを
特徴とする請求項１または２記載の波長選択性開口制限
素子。 - 【請求項４】 前記第１の波長選択部及び第２の波長選
択部は、透明基材を挟んで一体化されていることを特徴
とする請求項１、２または３記載の波長選択性開口制限
素子。 - 【請求項５】 波長の異なる３つの光のうち１つ以上の
光を透過し、他の光を反射させる波長選択性ビームスプ
リッタであって、 透明基材の両面に半透過膜を形成してなることを特徴と
する波長選択性ビームスプリッタ。 - 【請求項６】 前記半透過膜は、誘電体多層膜であるこ
とを特徴とする請求項５記載の波長選択性ビームスプリ
ッタ。 - 【請求項７】 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・透過させるレンズ
系と、この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、 前記レンズ系の前記発光素子側に、請求項１ないし４の
いずれか１項記載の波長選択性開口制限素子を備えてな
ることを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項８】 前記波長選択性開口制限素子の前記発光
素子側に、凹レンズを備えてなることを特徴とする請求
項７記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項９】 前記レンズ系に、請求項５または６記載
の波長選択性ビームスプリッタを備えてなることを特徴
とする請求項７または８記載の光ピックアップ装置。
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