JP2003307703A - 光源ユニット、光源ユニットパッケージ、光学素子、光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光源から出射される光束の光強度分布
をそれぞれ最適化することができる光源ユニットを提供
する。 【解決手段】 複数の光源５３、５４とが互いに近接し
て配置されたときに、一方の光源から出射される光束の
発散角を変更する光学素子５５と、他方の光源から出射
される光束の発散角を変更する光学素子５６とを変更手
段として配置することにより、各光源から出射される光
束の光強度分布をそれぞれ最適化することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光源ユニット、光源
ユニットパッケージ、光学素子、光ピックアップ装置及
び光ディスク装置に係り、さらに詳しくは、複数の光源
を備えた光源ユニット、該光源ユニットを含む光源ユニ
ットパッケージ、２つの入射光束に対応した光学素子、
前記光源ユニット又は前記光源ユニットパッケージを備
えた光ピックアップ装置及び該光ピックアップ装置を備
えた光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置では、光ディスクなどの
情報記録媒体が用いられ、そのスパイラル状又は同心円
状のトラックが形成された記録面にレーザ光を照射する
ことにより情報の記録を行い、記録面からの反射光に基
づいて情報の再生などを行っている。そして、光ディス
ク装置には、情報記録媒体の記録面にレーザ光を照射し
て光スポットを形成するとともに、記録面からの反射光
を受光するための装置として、光ピックアップ装置を備
えている。

【０００３】通常、光ピックアップ装置は、対物レンズ
を含み、光源から出射される光束を情報記録媒体の記録
面に導くとともに、記録面で反射された戻り光束を所定
の受光位置まで導く光学系、及び受光位置に配置された
受光素子などを備えている。この受光素子からは、記録
面に記録されているデータの再生情報だけでなく、光ピ
ックアップ装置自体及び対物レンズの位置制御などに必
要な情報（サーボ制御情報）を含む信号が出力される。

【０００４】近年、情報記録媒体として、記録容量がＣ
Ｄ（Compact Disc）よりも飛躍的に大きなＤＶＤ（Digi
tal Versatile Disc）が一般化されてきた。ＣＤに対し
て記録及び再生を行なうには、波長が７８０ｎｍのレー
ザ光が用いられ、ＤＶＤに対して記録及び再生を行なう
には、波長が６５０ｎｍのレーザ光が用いられるため、
従来は、ＣＤ用の光ディスク装置とＤＶＤ用の光ディス
ク装置とがそれぞれ独立して、パーソナルコンピュータ
などの情報機器の周辺機器として用いられていた。

【０００５】その後、上記情報機器の小型軽量化に伴
い、ＣＤとＤＶＤの両方をアクセスできる光ディスク装
置の必要性が高まってきた。この場合、ＤＶＤとＣＤの
両方に対応するために、光ピックアップ装置は、光源と
して、波長が６５０ｎｍのレーザ光を出射する半導体レ
ーザ（以下、「ＤＶＤ光源」ともいう）と波長が７８０
ｎｍのレーザ光を出射する半導体レーザ（以下、「ＣＤ
光源」ともいう）とが必要であり、さらにそれぞれのレ
ーザ光を検出するための光学系が必要である。しかしな
がら、６５０ｎｍ用の光学系と７８０ｎｍ用の光学系と
をそれぞれ個別に配置すると、光ピックアップ装置が大
型化してしまうという不都合があった。以下では、２つ
の異なる波長の光源を備えた光ピックアップ装置を「２
波長光ピックアップ装置」ともいう。

【０００６】そこで、例えば、特許第３０２６２７９号
公報には、互いに波長が異なるレーザ光を出力する２つ
のレーザ素子が一体に集積されたＬＤモジュールを備
え、かつ各波長の戻り光束に対して受光素子を共用化し
た記録再生装置用レーザモジュールが開示されている。
このレーザモジュールを用いた光ピックアップ装置で
は、光学系の共用化及び光学部品点数の削減が可能とな
り、部品組み付けの簡易化、低コスト化及び小型化が促
進された。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般的に、光源として
用いられる半導体レーザから出射される光束（以下、
「出射光束」ともいう）は、一例として図１７に示され
るように、半導体レーザＬＤの活性層（ヘテロ接合面）
ＡＬに対して垂直な方向を長軸方向とする楕円形の強度
分布を持つ発散光である。そして、出射光束のうちで対
物レンズに取り込まれ、情報記録媒体の記録面に集光さ
れる光束（以下、「取込光束」ともいう）の割合は、出
射光束の中心での光強度に対する取込光束における最低
の光強度の比で示され、ＲＩＭと呼ばれている。例えば
ＲＩＭ＝５０％の場合の取込光束の一例が図１８に示さ
れている。そして、出射光束の光量に対する記録面での
光量、すなわち光利用効率は、一例として図１９に示さ
れるように、ＲＩＭとほぼ反比例の関係にある。すなわ
ち、ＲＩＭが高くなるように設計すれば光利用効率が低
下し、光利用効率が高くなるように設計すればＲＩＭが
低くなる。

【０００８】通常、ＣＤ光源からの出射光束に対するＲ
ＩＭは、ＤＶＤ光源からの出射光束に対するＲＩＭに比
べて低く設計されている。これは、ＤＶＤでは記録密度
が高いために光スポットのスポット径を正確に制御する
必要があり、一方、ＣＤでは光利用効率を高めることが
重要視されるためである。

【０００９】しかしながら、上記特許第３０２６２７９
号公報のレーザモジュールを用いた光ピックアップ装置
では、ＣＤ光源からの出射光束に対するＲＩＭとＤＶＤ
光源からの出射光束に対するＲＩＭとがほぼ等しくなる
ために、例えば光学系をＤＶＤに対して最適化すると、
ＣＤにおける光利用効率が低下し、アクセス速度の高速
化に対応するのが困難であるという不都合があった。一
方、光学系をＣＤに対して最適化すると、ＤＶＤにおけ
る光スポットのスポット径を正確に制御することが困難
であるという不都合があった。

【００１０】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、複数の光源から出射される光束
の光強度分布をともに最適化することができる光源ユニ
ットを提供することにある。

【００１１】また、本発明の第２の目的は、大型化及び
高コスト化を招くことなく、光強度分布が最適化された
光束を出射するとともに、外部からの光束を安定して受
光することができる光源ユニットパッケージを提供する
ことにある。

【００１２】また、本発明の第３の目的は、２つの入射
光束の光強度分布をそれぞれ精度良く変更することがで
きる光学素子を提供することにある。

【００１３】また、本発明の第４の目的は、大型化及び
高コスト化を招くことなく、複数種類の情報記録媒体に
対応可能で、各情報記録媒体に最適な光スポットを形成
することができる光ピックアップ装置を提供することに
ある。

【００１４】また、本発明の第５の目的は、複数種類の
情報記録媒体に対応可能で、高速度でのアクセスを安定
して行うことができる光ディスク装置を提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、互いに近接して配置された複数の光源と、前記複数
の光源のうちの少なくとも１つの光源から出射される光
束の発散角を変更する変更手段とを備える光源ユニット
である。

【００１６】これによれば、互いに近接して配置された
複数の光源のうちの少なくとも１つの光源から出射され
る光束の発散角が変更手段によって変更される。そこ
で、例えば光源から出射される光束の発散角が理想とす
る発散角とずれている場合には、変更手段によって理想
とする発散角に近づけることができる。従って、結果と
して複数の光源から出射される光束の光強度分布をとも
に最適化することが可能となる。

【００１７】この場合において、前記複数の光源から出
射される光束の波長は同一であることとすることができ
るが、例えば請求項２に記載の光源ユニットの如く、前
記複数の光源から出射される光束の波長がそれぞれ異な
ることとすることができる。かかる場合には、波長に応
じて発散角を最適化することが可能となる。

【００１８】上記請求項１及び２に記載の各光源ユニッ
トにおいて、請求項３に記載の光源ユニットの如く、前
記変更手段は、前記光束の最大強度出射方向を含む所定
の面を変更面とし、該変更面における前記光束の発散角
を変更することができる。かかる場合には、例えば光源
として半導体レーザが用いられるときに、活性層に平行
な面又は活性層に直交する面を変更面とすることによ
り、光源から出射される光束の光強度分布を楕円形から
円形に整形することができる。そこで、例えば光源から
出射される光束が対物レンズを介して記録面に集光され
る光ピックアップ装置に本発明の光源ユニットが用いら
れたときに、記録面に形成される光スポットの品質を向
上させることが可能となる。

【００１９】この場合において、請求項４に記載の光源
ユニットの如く、前記変更手段では、前記変更面が互い
に直交する２つの光束の発散角をそれぞれ変更すること
とすることができる。かかる場合には、例えば光源から
出射される光束の波長が異なるときに、波長に応じて異
なる変更面における光束の発散角を変更することができ
る。そこで、例えば光源から出射される光束が対物レン
ズを介して記録面に集光される光ピックアップ装置に本
発明の光源ユニットが用いられたときに、波長に応じて
最適な光スポットを記録面に形成することができる。

【００２０】上記請求項１〜４に記載の各光源ユニット
において、請求項５に記載の光源ユニットの如く、前記
変更手段は、少なくとも１つの光学素子を含むこととす
ることができる。

【００２１】この場合において、請求項６に記載の光源
ユニットの如く、前記光学素子には、前記光源との位置
合わせを行うためのマークが付加されていることとする
ことができる。かかる場合には、例えば光源として半導
体レーザが用いられるときに、活性層と光学素子上のマ
ークとを一致させることにより、光源と光学素子との位
置合わせを容易に行うことができるため、組み付け工程
及び調整工程を簡素化することが可能となる。従って、
作業コストが低減され低コスト化を促進できる。

【００２２】この場合において、請求項７に記載の光源
ユニットの如く、前記複数の光源のうちの少なくとも１
つの光源に前記光学素子との位置合わせを行うためのマ
ークが付加されていることとすることができる。かかる
場合には、光源上のマークと光学素子上のマークとを一
致させることにより、光源と光学素子との位置合わせを
容易に行うことができるため、組み付け工程及び調整工
程を簡素化することが可能となる。従って、作業コスト
が低減され低コスト化を促進できる。

【００２３】上記請求項５〜７に記載の各光源ユニット
において、請求項８に記載の光源ユニットの如く、前記
光学素子は、前記光束の最大強度出射方向をも変更する
こととすることができる。かかる場合には、例えば各光
源から出射される光束の最大強度出射方向が一致しない
ときに、光学素子における光束の入射位置を調整するこ
とにより、各光源から出射される光束の最大強度出射方
向をほぼ一致させることができる。

【００２４】上記請求項５〜８に記載の各光源ユニット
において、請求項９に記載の光源ユニットの如く、前記
光学素子は、非点収差が補正されていることとすること
ができる。

【００２５】上記請求項５〜９に記載の各光源ユニット
において、請求項１０に記載の光源ユニットの如く、前
記変更手段は、前記光学素子として前記光束の発散角を
大きくする負メニスカスレンズ及び前記光束の発散角を
小さくする正メニスカスレンズの少なくとも一方を含む
こととすることができる。

【００２６】上記請求項５〜１０に記載の各光源ユニッ
トにおいて、請求項１１に記載の光源ユニットの如く、
前記光学素子は、前記複数の光源のうちの特定光源から
出射される光束の発散角を変更するとともに、前記特定
光源以外の光源から出射される光束が入射されない位置
に配置されていることとすることができる。かかる場合
には、特定光源以外の光源から出射される光束が光学素
子によって不要な光学的作用を受けることを防止でき、
迷光の発生及び光量の低下などを防止することが可能と
なる。

【００２７】この場合において、請求項１２に記載の光
源ユニットの如く、ＸＹＺ直交座標系上で、ＸＹ面を出
射面とする前記複数の光源のうちの前記特定光源の発光
点と前記特定光源に近接する光源の発光点とのＸ軸方向
に関する距離ｘと、前記特定光源からＺ軸方向に出射さ
れる第１の光束の発散角θ１と、前記特定光源に近接す
る光源からＺ軸方向に出射される第２の光束の発散角θ
２と、前記光学素子のＺ軸方向に関する厚さｄと、前記
第１の光束の光路と前記第２の光束の光路とに挟まれ、
前記第１の光束及び前記第２の光束のいずれもが通過し
ない領域のＸ軸方向に関する幅εを用いて、前記特定光
源の発光点と前記光学素子の出射面までのＺ軸方向に関
する距離ｚが、ｄ≦ｚ≦（ｘ−ε）／｛ｔａｎ（θ１／
２）＋ｔａｎ（θ２／２）｝で示される範囲内となる位
置に、前記光学素子が配置されていることとすることが
できる。

【００２８】上記請求項５〜１２に記載の各光源ユニッ
トにおいて、請求項１３に記載の光源ユニットの如く、
前記複数の光源に個別に対応して複数の前記光学素子が
配置され、前記複数の光学素子はそれぞれ対応する光源
から出射される光束の発散角を変更することとすること
ができる。

【００２９】この場合において、請求項１４に記載の光
源ユニットの如く、前記複数の光学素子のうちの少なく
とも２つの光学素子が一体化されていることとすること
ができる。かかる場合には、光源と光学素子との位置合
わせが容易となり、組み付け工程及び調整工程を簡素化
することが可能となる。従って、作業コストが低減され
低コスト化を促進できる。

【００３０】請求項１５に記載の発明は、請求項１〜１
４のいずれか一項に記載の光源ユニットと；前記光源ユ
ニットに入射される光束を所定の方向に分岐する分岐光
学素子と；前記分岐光学素子で分岐された光束を受光す
る光検出器と；が一体化された光源ユニットパッケージ
である。

【００３１】これによれば、請求項１〜１４のいずれか
一項に記載の光源ユニットと分岐光学素子と光検出器と
が一体化されているために、大型化及び高コスト化を招
くことなく、光強度分布が最適化された光束を出射する
とともに、外部からの光束を安定して受光することが可
能となる。

【００３２】この場合において、請求項１６に記載の光
源ユニットパッケージの如く、前記分岐光学素子で分岐
された光束は、前記変更手段の影響を受けずに前記光検
出器で受光されることとすることができる。かかる場合
には、分岐光学素子で分岐された光束は、その光量が低
下することなく光検出器で受光されるため、光検出器か
ら出力される信号の信号レベル及びＳ／Ｎ比の低下を防
止することが可能となる。

【００３３】請求項１７に記載の発明は、第１の入射光
束の発散角を変更する第１のレンズ部と、第２の入射光
束の発散角を変更する第２のレンズ部とが共通の基板上
に形成された光学素子である。

【００３４】これによれば、例えば２つの光源が互いに
近接して配置された光源ユニットに本発明の光学素子が
用いられる場合に、第１のレンズ部と第２のレンズ部と
の位置関係に対応して各光源とを配置することにより、
一方の光源から出射された光束の発散角を第１のレンズ
部で変更し、他方の光源から出射された光束の発散角を
第２のレンズ部で変更することができる。そして、第１
のレンズ部と第２のレンズ部とがいわゆる一体化されて
いるために、組み込み工程及び調整工程を簡略化して
も、各光源から出射される光束の発散角をそれぞれ精度
良く変更することが可能となる。

【００３５】この場合において、請求項１８に記載の光
学素子の如く、前記第１のレンズ部は、前記第１の入射
光束の最大強度出射方向を含む第１の面における前記第
１の入射光束の発散角を変更し、前記第２のレンズ部
は、前記第２の入射光束の最大強度出射方向を含む第２
の面における前記第２の入射光束の発散角を変更するこ
ととすることができる。かかる場合には、例えば第１の
入射光束及び第２の入射光束がそれぞれ半導体レーザか
ら出射された光束のときに、活性層に平行な面又は（及
び）活性層に直交する面を第１の面及び第２の面とする
ことにより、入射光束の光強度分布を楕円形から円形に
整形することができる。

【００３６】この場合において、請求項１９に記載の光
学素子の如く、前記第１の面と前記第２の面とは互いに
直交することとすることができる。かかる場合には、例
えば光源として半導体レーザを備えた光源ユニットに本
発明の光学素子が用いられるときに、活性層に平行な面
を第１の面、活性層に直交する面を第２の面とし、一方
の光源から出射される光束については、活性層に平行な
面における発散角を第１のレンズ部で変更し、他方の光
源から出射される光束については、活性層に直交する面
における発散角を第２のレンズ部で変更することができ
る。従って、最適な光強度分布を有する光束を光源ユニ
ットから出射することが可能となる。

【００３７】上記請求項１７〜１９に記載の光学素子に
おいて、請求項２０に記載の光学素子の如く、前記第１
のレンズ部と前記第２のレンズ部とは一体成形により形
成されていることとすることができる。かかる場合に
は、例えば溶融状態の透明なプラスチック素材を所定の
成形用型（例えば金型）に射出する射出成形法などを用
いることにより、製造コストを下げることができる。

【００３８】請求項２１に記載の発明は、複数種類の情
報記録媒体の記録面上に光を照射し、前記記録面からの
反射光を受光する光ピックアップ装置であって、請求項
１〜１４のいずれか一項に記載の光源ユニットと；前記
光源ユニットからの前記各光束を対応する情報記録媒体
の記録面に集光する対物レンズを含み、前記記録面で反
射された各戻り光束を所定の受光位置に導く光学系と；
前記受光位置に配置された光検出器と；を備える光ピッ
クアップ装置である。

【００３９】これによれば、請求項１〜１４のいずれか
一項に記載の光源ユニットが用いられることにより、複
数の光源から出射される光束の光強度分布をともに最適
化することができるため、結果として複数種類の情報記
録媒体に対応し、各情報記録媒体の記録面に最適な光ス
ポットを形成することが可能となる。

【００４０】請求項２２に記載の発明は、複数種類の情
報記録媒体の記録面上に光を照射し、前記記録面からの
反射光を受光する光ピックアップ装置であって、請求項
１５又は１６に記載の光源ユニットパッケージと；前記
光源ユニットパッケージからの前記各光束を対応する情
報記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含み、前記
記録面で反射された各戻り光束を前記光源ユニットパッ
ケージに導く光学系と；を備える光ピックアップ装置で
ある。

【００４１】これによれば、請求項１５又は１６に記載
の光源ユニットパッケージが用いられることにより、大
型化及び高コスト化を招くことなく、光強度分布が最適
化された光束を出射するとともに、外部からの光束を安
定して受光することができるために、結果として複数種
類の情報記録媒体に対応し、各情報記録媒体の記録面に
最適な光スポットを形成することが可能となる。

【００４２】請求項２３に記載の発明は、複数種類の情
報記録媒体に対して、情報の記録、再生、及び消去のう
ち少なくとも再生を行なう光ディスク装置であって、請
求項２１又は２２に記載の光ピックアップ装置と；前記
光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情報
の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行なう
処理装置と；を備える光ディスク装置である。

【００４３】これによれば、請求項２１又は２２に記載
の光ピックアップ装置が用いられることにより、複数種
類の情報記録媒体の記録面にそれぞれ最適な光スポット
を形成することができる。従って、結果として複数種類
の情報記録媒体に対応し、高速でのアクセスを安定して
行うことが可能となる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図１６に基づいて説明する。

【００４５】図１には、本発明に係る光ピックアップ装
置を備える一実施形態に係る光ディスク装置２０の概略
構成が示されている。

【００４６】この図１に示される光ディスク装置２０
は、光ディスク１５を回転駆動するためのスピンドルモ
ータ２２、光ピックアップ装置２３、レーザコントロー
ル回路２４、エンコーダ２５、モータドライバ２７、再
生信号処理回路２８、サーボコントローラ３３、バッフ
ァＲＡＭ３４、バッファマネージャ３７、インターフェ
ース３８、ＲＯＭ３９、ＣＰＵ４０及びＲＡＭ４１など
を備えている。なお、図１における矢印は、代表的な信
号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関
係の全てを表すものではない。

【００４７】前記光ピックアップ装置２３は、光ディス
ク（情報記録媒体）１５のスパイラル状又は同心円状の
トラックが形成された記録面にレーザ光を照射するとと
もに、記録面からの反射光を受光するための装置であ
る。なお、この光ピックアップ装置２３の構成等につい
ては後に詳述する。

【００４８】図１に戻り、前記再生信号処理回路２８
は、光ピックアップ装置２３の出力信号である電流信号
を電圧信号に変換し、該電圧信号に基づいてウォブル信
号、再生信号及びサーボ信号（フォーカスエラー信号、
トラックエラー信号）などを検出する。そして、再生信
号処理回路２８では、ウォブル信号からアドレス情報及
び同期信号等を抽出する。ここで抽出されたアドレス情
報はＣＰＵ４０に出力され、同期信号はエンコーダ２５
に出力される。さらに、再生信号処理回路２８では、再
生信号に対して誤り訂正処理等を行なった後、バッファ
マネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に格納す
る。また、サーボ信号は再生信号処理回路２８からサー
ボコントローラ３３に出力される。

【００４９】前記サーボコントローラ３３では、サーボ
信号に基づいて光ピックアップ装置２３を制御する制御
信号を生成し、モータドライバ２７に出力する。

【００５０】前記バッファマネージャ３７では、バッフ
ァＲＡＭ３４へのデータの入出力を管理し、蓄積された
データ量が所定の値になると、ＣＰＵ４０に通知する。

【００５１】前記モータドライバ２７では、サーボコン
トローラ３３からの制御信号及びＣＰＵ４０の指示に基
づいて、光ピックアップ装置２３及びスピンドルモータ
２２を制御する。

【００５２】前記エンコーダ２５では、ＣＰＵ４０の指
示に基づいて、バッファＲＡＭ３４に蓄積されているデ
ータをバッファマネージャ３７を介して取り出し、エラ
ー訂正コードの付加などを行ない、光ディスク１５への
書き込みデータを作成する。そして、エンコーダ２５で
は、ＣＰＵ４０からの指示に基づいて、再生信号処理回
路２８からの同期信号に同期して、書き込みデータをレ
ーザコントロール回路２４に出力する。

【００５３】前記レーザコントロール回路２４では、エ
ンコーダ２５からの書き込みデータに基づいて、光ピッ
クアップ装置２３からのレーザ光出力を制御する。な
お、レーザコントロール回路２４では、ＣＰＵ４０の指
示に基づいて後述する光ピックアップ装置２３の２つの
光源の一方を制御対象とする。

【００５４】前記インターフェース３８は、ホスト（例
えば、パーソナルコンピュータ）との双方向の通信イン
ターフェースであり、ＡＴＡＰＩ（AT Attachment Pack
et Interface）及びＳＣＳＩ（Small Computer System
Interface）等の標準インターフェースに準拠してい
る。

【００５５】前記ＲＯＭ３９には、ＣＰＵ４０にて解読
可能なコードで記述されたプログラムが格納されてい
る。

【００５６】ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ３９に格納されてい
る上記プログラムに従って上記各部の動作を制御すると
ともに、制御に必要なデータ等を一時的にＲＡＭ４１に
保存する。

【００５７】次に、前記光ピックアップ装置２３の構成
等について図２及び図３に基づいて説明する。

【００５８】光ピックアップ装置２３は、図２に示され
るように、波長が６５０ｎｍのレーザ光及び波長が７８
０ｎｍのレーザ光をそれぞれ択一的に出射するととも
に、光ディスク１５の記録面からの戻り光束を受光する
光源ユニットパッケージとしての受発光モジュールＬ
Ｍ、カップリングレンズ５２、λ／４板６２、対物レン
ズ６０及び駆動系（フォーカシングアクチュエータ、ト
ラッキングアクチュエータ及びシークモータ）（いずれ
も図示省略）などを備えている。

【００５９】受発光モジュールＬＭは、一例として図３
に示されるように、波長が６５０ｎｍのレーザ光を出射
する第１の半導体レーザ５３、波長が７８０ｎｍのレー
ザ光を出射する第２の半導体レーザ５４、第１の半導体
レーザ５３から出射される光束の発散角を変更する第１
の光学素子５５、及び第２の半導体レーザ５４から出射
される光束の発散角を変更する第２の光学素子５６など
を備える光源ユニットとしての発光部ＥＬと、光ディス
ク１５の記録面からの反射光を分岐する分岐光学素子と
しての偏光ホログラム６１及び偏光ホログラム６１で分
岐された光束を受光する光検出器としての受光素子５９
などを備える受光部ＲＬとを含んで構成されている。第
１の半導体レーザ５３は光ディスク１５がＤＶＤの場合
に選択され、第２の半導体レーザ５４は光ディスク１５
がＣＤの場合に選択される。

【００６０】本実施形態では、第１の半導体レーザ５３
及び第２の半導体レーザ５４は、一例として図４に示さ
れるように、その活性層ＡＬ１、ＡＬ２がＸＺ面に平行
となるように配置されているものとする。従って、各半
導体レーザから出射される光束は、Ｙ軸方向を長軸方向
とする楕円形の強度分布を持つ発散光である。すなわ
ち、第１の半導体レーザ５３から出射される光束は、一
例として図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、
ＹＺ面内での発散角θ_1YとＸＺ面内での発散角θ _1Zとは
同一ではなく、θ_1Y＞θ_1Zの関係にある。同様に、第２
の半導体レーザ５４から出射される光束も、ＹＺ面内で
の発散角（θ_2Yとする）とＸＺ面内での発散角（θ_2Zと
する）とは同一ではなく、θ_2Y＞θ_2Zの関係にある。

【００６１】本実施形態では、一例として、第１の半導
体レーザ５３から出射される光束に対しては、ＲＩＭが
約３０％（光利用効率＝約４５％）となるように第１の
光学素子５５を用いて発散角を変更し、第２の半導体レ
ーザ５４から出される光束に対しては、ＲＩＭが約１５
％（光利用効率＝約５０％）となるように第２の光学素
子５６を用いて発散角を変更するものとする。

【００６２】なお、図６（Ａ）に示されるように、第１
の光学素子５５がない場合に、第１の半導体レーザ５３
から出射される光束のうち、対物レンズ６０に取り込ま
れる光束Ｂｄｖｄは、Ｙ軸方向に関してはほぼＲＩＭ＝
３０％であるが、Ｘ軸方向に関してはＲＩＭ＜３０％で
あるものとする。また、図６（Ｂ）に示されるように、
第２の光学素子５６がない場合に、第２の半導体レーザ
５４から出射される光束のうち、対物レンズ６０に取り
込まれる光束Ｂｃｄは、Ｘ軸方向に関してはほぼＲＩＭ
＝１５％であるが、Ｙ軸方向に関してはＲＩＭ＞１５％
であるものとする。

【００６３】そこで、第１の半導体レーザ５３から出射
される光束のＸＺ面内における発散角θ_1Zを（θ_1Y／θ
_1Z）倍（＞１）にして発散角を変更するために、図７に
示されるように、第１の光学素子５５としてシリンドリ
カルレンズ（第１のシリンドリカルレンズ）を用いた。
以下では、このシリンドリカルレンズを第１のシリンド
リカルレンズ５５ａと表記する。第１のシリンドリカル
レンズ５５ａは、その円柱軸の方向がＹ軸方向と一致す
るように、第１の半導体レーザ５３から出射される光束
の光路上に配置されている。これにより、図８（Ａ）に
示されるように、第１のシリンドリカルレンズ５５ａを
透過した光束の発散角は、第１の半導体レーザ５３から
出射される光束のＸＺ面内における発散角θ_1Zよりも大
きくなり、ＹＺ面内における発散角θ_1Yとほぼ等しくな
る。そして、対物レンズ６０に取り込まれる光束は、Ｘ
軸方向に関してもほぼＲＩＭ＝３０％となる。

【００６４】また、第２の半導体レーザ５４から出射さ
れる光束のＹＺ面内における発散角θ_2Yを（θ_2Z／
θ_2Y）倍（＜１）にして発散角を変更するために、図７
に示されるように、第２の光学素子５６としてシリンド
リカルレンズ（第２のシリンドリカルレンズ）を用い
た。以下では、このシリンドリカルレンズを第２のシリ
ンドリカルレンズ５６ａと表記する。第２のシリンドリ
カルレンズ５６ａは、その円柱軸の方向がＸ軸方向と一
致するように、第２の半導体レーザ５４から出射される
光束の光路上に配置されている。これにより、図８
（Ｂ）に示されるように、第２のシリンドリカルレンズ
５６ａを透過した光束の発散角は、第２の半導体レーザ
５４から出射される光束のＹＺ面内における発散角θ_2Y
よりも小さくなり、ＸＺ面内における発散角θ_2Zとほぼ
等しくなる。そして、対物レンズ６０に取り込まれる光
束は、Ｙ軸方向に関してもほぼＲＩＭ＝１５％となる。

【００６５】偏光ホログラム６１は、各半導体レーザか
ら出射される光束の偏光方向（例えばＰ偏光）に対して
は回折効率が低く、戻り光束の偏光方向（例えばＳ偏
光）に対しては回折効率が高くなるように設定されてい
る。そのため、偏光ホログラム６１では、例えば各半導
体レーザから出射された光束の約９５％が透過され、戻
り光束の約３５％が回折される。

【００６６】受光器５９は、ウォブル信号、再生信号及
びサーボ信号などを検出するのに最適な信号を出力する
複数の受光素子を含んでいる。

【００６７】上記のように構成される光ピックアップ装
置２３の作用を説明する。先ず、光ディスク１５がＤＶ
Ｄの場合について説明する。

【００６８】第１の半導体レーザ５３から出射された直
線偏光（例えばＰ偏光）の光束は、第１のシリンドリカ
ルレンズ５５ａにてＸＺ面における発散角が拡大され偏
光ホログラム６１に入射する。偏光ホログラム６１に入
射した光束の殆どは偏光ホログラム６１を透過し、カッ
プリングレンズ５２で略平行光となった後、λ／４板６
２で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク
１５の記録面に微小スポットとして集光される。

【００６９】光ディスク１５の記録面で反射した反射光
（戻り光束）は、往路とは反対回りの円偏光となり、対
物レンズ６０で再び略平行光とされ、λ／４板６２で往
路と直交した直線偏光（例えばＳ偏光）とされる。そし
て、コリメートレンズ５２を透過した後、偏光ホログラ
ム６１に入射する。偏光ホログラム６１に入射した戻り
光束は回折され、受光器５９で受光される。受光器５９
を構成する各受光素子では受光量に応じた電流信号をそ
れぞれ再生信号処理回路２８に出力する。

【００７０】次に、光ディスク１５がＣＤの場合につい
て説明する。第２の半導体レーザ５４から出射された直
線偏光（例えばＰ偏光）の光束は、第２のシリンドリカ
ルレンズ５６ａにてＹＺ面における発散角が縮小され偏
光ホログラム６１に入射する。偏光ホログラム６１に入
射した光束の殆どは偏光ホログラム６１を透過し、カッ
プリングレンズ５２で略平行光となった後、λ／４板６
２で円偏光とされ、対物レンズ６０を介して光ディスク
１５の記録面に微小スポットとして集光される。

【００７１】光ディスク１５の記録面で反射した反射光
（戻り光束）は、往路とは反対回りの円偏光となり、対
物レンズ６０で再び略平行光とされ、λ／４板６２で往
路と直交した直線偏光（例えばＳ偏光）とされる。そし
て、コリメートレンズ５２を透過した後、偏光ホログラ
ム６１に入射する。偏光ホログラム６１に入射した戻り
光束は回折され、受光器５９で受光される。受光器５９
を構成する各受光素子では受光量に応じた電流信号をそ
れぞれ再生信号処理回路２８に出力する。

【００７２】また、光ディスク１５がＣＤであるかＤＶ
Ｄであるかは、その記録面からの反射光の強度から判別
することができる。通常、この判別は光ディスク１５が
光ディスク装置２０の所定位置に挿入されたとき、すな
わちローディング時に行われる。また、光ディスク１５
に予め記録されているＴＯＣ（Table Of Contents）情
報、ＰＭＡ（Program Memory Area）情報及びウォブル
信号などに基づいて光ディスク１５の種類を判別するこ
とも可能である。そして、その判別結果はレーザコント
ロール回路２４に通知され、レーザコントロール回路２
４によって、第１の半導体レーザ５３及び第２の半導体
レーザ５４のいずれか一方が選択される。

【００７３】次に、前述の光ディスク装置２０を用い
て、光ディスク１５にデータを記録する場合の処理動作
について簡単に説明する。なお、半導体レーザの選択は
上述の如くして、すでに行われているものとする。

【００７４】ＣＰＵ４０は、ホストから記録要求を受信
すると、記録速度に基づいてスピンドルモータ２２の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ２７に出
力するとともに、ホストから記録要求を受信した旨を再
生信号処理回路２８に通知する。光ディスク１５の回転
が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路２８で
は、光ピックアップ装置２３からの出力信号に基づいて
アドレス情報を取得し、ＣＰＵ４０に通知する。

【００７５】さらに、再生信号処理回路２８では、光ピ
ックアップ装置２３からの出力信号に基づいて、トラッ
クエラー信号及びフォーカスエラー信号を検出し、サー
ボコントローラ３３に出力する。サーボコントローラ３
３では、再生信号処理回路２８からのトラックエラー信
号及びフォーカスエラー信号に基づいて、モータドライ
バ２７を介して光ピックアップ装置２３のトラッキング
アクチュエータ及びフォーカシングアクチュエータを駆
動する。すなわち、トラックずれ及びフォーカスずれを
補正する。

【００７６】ＣＰＵ４０は、ホストからのデータをバッ
ファマネージャ３７を介してバッファＲＡＭ３４に蓄積
する。バッファＲＡＭ３４に蓄積されたデータ量が所定
の値を超えると、バッファマネージャ３７は、ＣＰＵ４
０に通知する。

【００７７】ＣＰＵ４０は、バッファマネージャ３７か
らの通知を受け取ると、エンコーダ２５に書き込みデー
タの作成を指示するとともに、再生信号処理回路２８か
らのアドレス情報に基づいて、指定された書き込み開始
地点に光ピックアップ２３が位置するように光ピックア
ップ２３のシーク動作を指示する信号をモータドライバ
２７に出力する。

【００７８】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、光ピックアップ装置２３の
位置が書き込み開始地点であると判断すると、エンコー
ダ２５に通知する。そして、エンコーダ２５では、レー
ザコントロール回路２４及び光ピックアップ装置２３を
介して、書き込みデータを光ディスク１５に記録する。

【００７９】次に、前述した光ディスク装置２０を用い
て、光ディスク１５に記録されているデータを再生する
場合の処理動作について簡単に説明する。なお、半導体
レーザの選択は上述の如くして、すでに行われているも
のとする。

【００８０】ＣＰＵ４０は、ホストから再生要求を受信
すると、再生速度に基づいてスピンドルモータ２２の回
転を制御するための制御信号をモータドライバ２７に出
力するとともに、ホストから再生要求を受信した旨を再
生信号処理回路２８に通知する。光ディスク１５の回転
が所定の線速度に達すると、再生信号処理回路２８で
は、光ピックアップ装置２３からの出力信号に基づいて
アドレス情報を取得し、ＣＰＵ４０に通知する。

【００８１】さらに、前述した記録の場合と同様にし
て、トラックずれ及びフォーカスずれが補正される。

【００８２】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、指定された読み込み開始地
点に光ピックアップ装置２３が位置するようにシーク動
作を指示する信号をモータドライバ２７に出力する。

【００８３】ＣＰＵ４０は、再生信号処理回路２８から
のアドレス情報に基づいて、読み込み開始地点であるか
否かをチェックし、光ピックアップ装置２３の位置が読
み込み開始地点であると判断すると、再生信号処理回路
２８に通知する。そして、再生信号処理回路２８では、
光ピックアップ装置２３の出力信号から再生信号を検出
し、誤り訂正処理等を行った後、バッファＲＡＭ３４に
蓄積する。

【００８４】バッファマネージャ３７は、バッファＲＡ
Ｍ３４に蓄積されたデータがセクタデータとして揃った
ときに、インターフェース３８を介してホストに転送す
る。

【００８５】なお、記録処理及び再生処理が終了するま
で、再生信号処理回路２８は、上述した如く、光ピック
アップ装置２３からの出力信号に基づいてフォーカスエ
ラー信号及びトラックエラー信号を検出し、サーボコン
トローラ３３及びモータドライバ２７を介してフォーカ
スずれ及びトラックずれを随時補正する。

【００８６】以上の説明から明らかなように、本実施形
態に係る光ディスク装置では、再生信号処理回路２８と
ＣＰＵ４０及び該ＣＰＵ４０によって実行されるプログ
ラムとによって、処理装置が実現されている。

【００８７】しかしながら、本発明がこれに限定される
ものではないことは勿論である。すなわち、上記実施形
態は一例に過ぎず、上記のＣＰＵ４０によるプログラム
に従う処理によって実現した構成各部の少なくとも一部
をハードウェアによって構成することとしても良いし、
あるいは全ての構成部分をハードウェアによって構成す
ることとしても良い。

【００８８】以上説明したように、本実施形態に係る光
源ユニットによると、第１のシリンドリカルレンズ５５
ａによって、第１の半導体レーザ５３から出射される光
束のＸＺ面内における発散角θ_1Zを（θ_1Y／θ_1Z）倍
（＞１）に変更している。そこで、例えば、本実施形態
に係る光源ユニットがＤＶＤとＣＤの両方に対応可能な
光ピックアップ装置に用いられると、第１の半導体レー
ザ５３から出射される光束のうち、対物レンズ６０に取
り込まれる光束は、Ｘ軸方向に関してもほぼＲＩＭ＝３
０％となる。従って、ＤＶＤに最適な光スポットを記録
面に形成することが可能となる。

【００８９】また、本実施形態に係る光源ユニットによ
ると、第２のシリンドリカルレンズ５６ａによって、第
２の半導体レーザ５４から出射される光束のＹＺ面内に
おける発散角θ_2Yを（θ_2Z／θ_2Y）倍（＜１）に変更し
ている。そこで、例えば、本実施形態に係る光源ユニッ
トがＤＶＤとＣＤの両方に対応可能な光ピックアップ装
置に用いられると、第２の半導体レーザ５４から出射さ
れる光束のうち、対物レンズ６０に取り込まれる光束
は、Ｙ軸方向に関してもほぼＲＩＭ＝１５％となる。従
って、第２の半導体レーザ５４から出射される光束の大
部分が対物レンズ６０に取り込まれることとなり、光利
用効率を向上させることが可能となる。すなわち、ＣＤ
に最適な光スポットを記録面に形成することが可能とな
り、アクセス速度の高速化に対応することができる。

【００９０】さらに、本実施形態に係る光源ユニットに
よると、半導体レーザ５３、５４及び光学素子５５、５
６は、同一筐体内に収納され、一体化されている。そこ
で、例えば、本実施形態に係る光源ユニットが光ピック
アップ装置に用いられると、光ピックアップ装置の小型
化を促進することができる。また、各半導体レーザ及び
各光学素子は、それぞれ一体化の際に精度良く位置決め
されているために、組み付け工程及び調整工程を簡素化
することができる。すなわち、作業コストを低減させ、
低コスト化を促進することが可能となる。

【００９１】また、本実施形態に係る光源ユニットパッ
ケージによると、受光器５９及び偏光ホログラム６１
は、発光部ＥＬと一体化されている。そこで、例えば、
本実施形態に係る光源ユニットパッケージが光ピックア
ップ装置に用いられると、光ピックアップ装置の小型化
を促進することができる。また、受光器５９及び偏光ホ
ログラム６１は、一体化の際に精度良く位置決めされて
いるために、組み付け工程及び調整工程を簡素化するこ
とができる。すなわち、作業コストを低減させ、低コス
ト化を促進することが可能となる。

【００９２】また、本実施形態に係る光源ユニットパッ
ケージによると、分岐光学素子として、各半導体レーザ
から出射される光束の偏光方向に対しては回折効率が低
く、戻り光束の偏光方向に対しては回折効率が高くなる
ように設定された偏光ホログラム６１が用いられてい
る。そこで、例えば、本実施形態に係る光源ユニットパ
ッケージが光ピックアップ装置に用られると、各半導体
レーザから出射される光束は、その光量がほとんど低下
することなくカップリングレンズ５２に入射されること
となる。従って、光ディスク１５への高速アクセスが可
能となる。また、受光器５９での受光量が増加するため
に、受光器５９を構成する各受光素子から出力される信
号の信号レベル及びＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。

【００９３】また、本実施形態に係る光ピックアップ装
置によると、カップリングレンズ５２に入射される光束
は、その波長に最適な光強度分布を有しているために、
対物レンズ６０に取り込まれる光束は、その波長に最適
なＲＩＭを確保することができる。従って、その結果と
して大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種類の
情報記録媒体に対応可能で、各情報記録媒体に最適な光
スポットを記録面に形成することができる。

【００９４】また、本実施形態に係る光ディスク装置に
よると、ＤＶＤ及びＣＤいずれに対しても、それぞれに
最適な光スポットを記録面に形成することができるた
め、ＤＶＤ及びＣＤいずれにも対応可能で、正確な情報
の記録及び再生を安定して行うことが可能となる。さら
に、光ピックアップ装置２３の小型化によって、光ディ
スク装置自体の小型化及び消費電力の低減も促進するこ
とができ、例えば、携帯用として用いられる場合には、
持ち運びが容易となり、さらに長時間の使用が可能とな
る。

【００９５】なお、上記実施形態では、各光学素子が個
別に配置された場合について説明したが、これに限ら
ず、各光学素子が一体化されていても良い。例えば図９
に示されるように、第１のシリンドリカルレンズ５５ａ
と同等の光学的機能を有する第１のレンズ部６３ａと、
第２のシリンドリカルレンズ５６ａと同等の光学的機能
を有する第２のレンズ部６３ｂとを備えた光学素子６３
を用いても良い。すなわち、この光学素子６３は、第１
のシリンドリカルレンズ５５ａと第２のシリンドリカル
レンズ５６ａとを一体化したものとみなすことができ
る。第１の半導体レーザ５３に対して第１のレンズ部６
３ａの位置合わせを行うときは、光学素子６３をＸ軸方
向に移動させるが、この時、第２のレンズ部６３ｂが同
時にＸ軸方向に移動しても、第２の半導体レーザ５４か
ら出射される光束に対する第２のレンズ部６３ｂの光学
的作用に変化はない。また、第２の半導体レーザ５４に
対して第２のレンズ部６３ｂの位置合わせを行うとき
は、光学素子６３をＹ軸方向に移動させるが、この時、
第１のレンズ部６３ａが同時にＹ軸方向に移動しても、
第１の半導体レーザ５３から出射される光束に対する第
１のレンズ部６３ａの光学的作用に変化はない。これ
は、第１のレンズ部６３ａ及び第２のレンズ部６３ｂで
の半導体レーザに対する位置合わせの方向が互いに直交
しているため、各レンズ部は、互いに干渉することな
く、各半導体レーザに対して最適な位置に配置すること
ができる。従って、組み付け工程および調整工程を簡素
化することが可能となる。すなわち、作業コストが低減
され、低コスト化を促進することができる。

【００９６】また、半導体レーザ及び光学素子に、それ
らの位置合わせ用のマークを付加しても良い。それによ
って、組み付け工程および調整工程を簡素化することが
可能となる。上記実施形態では、第１のシリンドリカル
レンズ５５ａは、第１の半導体レーザ５３に対してＸ軸
方向に位置調整を行うために、一例として図１０に示さ
れるように、第１の半導体レーザ５３の活性層に直交す
る方向（Ｙ軸方向）に延びる直線状のマークを第１の半
導体レーザ５３側と第１のシリンドリカルレンズ５５ａ
側に付加すると良い。そして、組み付け工程では、第１
の半導体レーザ５３側のマークＡＭ１と第１のシリンド
リカルレンズ５５ａ側のマークＡＭ２とを一致させるこ
とで、第１の半導体レーザ５３と第１のシリンドリカル
レンズ５５ａとの位置を正確に合わせることができる。
一方、第２のシリンドリカルレンズ５６ａは、第２の半
導体レーザ５４に対してＹ軸方向に位置調整を行うため
に、一例として図１０に示されるように、第２の半導体
レーザ５４の活性層に平行な方向（Ｘ軸方向）に延びる
マークを第２のシリンドリカルレンズ５６ａ側に付加す
ると良い。そして、組み付け工程では、第２の半導体レ
ーザ５４の活性層と第２のシリンドリカルレンズ５６ａ
側のマークＡＭ３とを一致させることで、第２の半導体
レーザ５４と第２のシリンドリカルレンズ５６ａとの位
置を正確に合わせることができる。半導体レーザにおけ
る活性層の厚みは通常０．２μｍ程度であるため、活性
層を位置合わせ用のマークとして利用することができ
る。なお、位置合わせ用のマークは直線状のマークに限
定されるものではない。また、位置合わせ用のマークを
付加する位置についても図１０に示される位置に限定さ
れるものではない。さらに、位置合わせ用のマークによ
って光学素子の表裏を識別することが可能となる。

【００９７】また、各半導体レーザを組み付ける際の位
置ずれ（実装ずれ）や、各半導体レーザにおける活性層
のずれがあると、各半導体レーザから出射される光束の
出射方向が一致しない場合がある。各半導体レーザから
出射される光束の出射方向がずれていると、カップリン
グレンズを共用化しているため、いずれかの半導体レー
ザから出射される光束は、対物レンズの光軸に対して光
軸ずれを引き起こす。例えば、上記実施形態において、
図１１（Ａ）に示されるように、第１の半導体レーザ５
３から出射される光束の出射方向がＸＺ面内においてＺ
軸方向と一致していない場合に、図１１（Ｂ）に示され
るように、第１のシリンドリカルレンズ５５ａのＸ軸方
向に関する位置をずらすことにより、第１のシリンドリ
カルレンズ５５ａを透過した光束の出射方向をＺ軸方向
とほぼ一致させることができる。これにより、対物レン
ズ６０の光軸に対する光軸ずれを低減することが可能と
なる。

【００９８】ここで、光学素子５５、５６の配置位置に
ついて考察する。第１の半導体レーザ５３の発光点（以
下、「第１発光点」ともいう）と第２の半導体レーザ５
４の発光点（以下、「第２発光点」ともいう）とがＸ軸
方向に関して近接しているために、一例として図１２
（Ａ）に示されるように、第１の半導体レーザ５３から
出射される光束が通過する領域と第２の半導体レーザ５
４から出射される光束が通過する領域とが重なる領域
（以下、「干渉領域」ともいう）ＫＡが各半導体レーザ
の発光点の近くに存在する。そこで、例えば図１２
（Ｂ）に示されるように、第１の光学素子５５が干渉領
域ＫＡを含む位置に配置されると、第２の半導体レーザ
５４から出射された光束の外周部が第１の光学素子５５
を通過することとなり、光利用効率の低下、収差の悪
化、迷光の発生といった不都合が生じる場合がある。す
なわち、各光学素子は、対応する半導体レーザ以外の半
導体レーザから出射される光束が通過しないようにする
ために、それぞれ干渉領域ＫＡよりも、対応する半導体
レーザ側に配置するのが望ましい。

【００９９】そこで、図１３に示されるように、第１発
光点と第２発光点とのＸ軸方向に関する距離（以下、
「発光点間隔」ともいう）をｘ、第１の半導体レーザ５
３から出射される光束のＸＺ面内での発散角をθ１、第
２の半導体レーザ５４から出射される光束のＸＺ面内で
の発散角をθ２、第１の光学素子５５と第２の光学素子
５６とのＸ軸方向に関する間隔（各光学素子における非
有効領域を含む）をεとすると、発光点と光学素子の出
射面とのＺ軸方向に関する距離の最大値Ｌは、次の
（１）式で示される。

【０１００】 Ｌ＝（ｘ−ε）／｛ｔａｎ（θ１／２）＋ｔａｎ（θ２／２）｝……（１）

【０１０１】また、各光学素子のＺ軸方向に関する厚さ
をｄとすると、発光点と光学素子の出射面とのＺ軸方向
に関する距離の最小値はｄとなる。従って、発光点と光
学素子の出射面とのＺ軸方向に関する距離（ｚとする）
は、次の（２）式で示される範囲内の値となるようにす
れば良い。

【０１０２】ｄ≦ｚ≦Ｌ ……（２）

【０１０３】ところで、例えば発散角を２倍にするよう
な光学素子を考えると、その曲率半径とｚの関係は、一
例として図１４に示されるように、距離ｚが大きいほど
光学素子の曲率半径が大きくなる。一般的に、曲率半径
が大きくなると、レンズの加工が容易になり製造コスト
を下げることができる。また組み付け工程での許容誤差
が大きくなり、組み付け後の信頼性が向上するととも
に、調整工程を簡略化することが可能となり、作業コス
トを下げることができる。そこで、第１の光学素子５５
及び第２の光学素子５６としては、ｄ≦ｚ≦Ｌを満たす
範囲内で最大の曲率半径を有する光学素子を用いるのが
望ましい。

【０１０４】また、光源ユニットパッケージを小型化す
るために、受光器を半導体レーザに近接した位置に配置
する傾向にあるが、戻り光束の光量が低下しないように
考慮する必要がある。特に、半導体レーザの発光点の前
面に光学素子が配置されている場合には、光学素子の有
効領域だけでなくコバなどの非有効領域に対しても戻り
光束が通過しないようにする必要がある。これは非有効
領域でも光の透過率は１００％ではないので、戻り光束
が非有効領域を通過しても受光器での受光量が低下する
ためである。そこで、上記実施形態において、一例とし
て図１５に示されるように、偏光ホログラム６１で回折
された戻り光束の一部が第１の光学素子５５の非有効領
域を通過する場合には、第１の光学素子５５の非有効領
域に切り込みや穴をあけるなどして、戻り光束が第１の
光学素子５５を通過しないようにすると良い。これによ
って、受光器５９での受光量を低下させることなく光源
ユニットパッケージを小型化することができる。

【０１０５】なお、上記実施形態では、各半導体レーザ
から出射される光束の発散角を変更するための光学素子
としてシリンドリカルレンズを用いた場合について説明
したが、これに限らず、例えば球面レンズ、非球面レン
ズ、非球面シリンドリカルレンズ、非球面シリンドリカ
ルレンズなどを用いても良い。

【０１０６】また、上記実施形態では、１面のシリンド
リカルレンズを用いているために、発散角を変えると同
時に、非点収差が発生する。これは、シリンドリカルレ
ンズの円柱軸方向についてはパワーが０（焦点距離∞）
であるのに対して、円柱軸と直交する方向については焦
点を持つためである。従って、非点収差が問題となる場
合には、例えば平−アナモルフィックレンズ、平−トロ
イダルレンズ、正（負）メニスカスレンズ、アナモルフ
ィック−アナモルフィックレンズ、トロイダル−トロイ
ダルレンズ、及びトロイダル−アナモルフィックレンズ
などのように、発散角を変更すると同時に、非点収差を
補正する光学素子を用いれば良い。

【０１０７】例えば、メニスカスレンズを用いる場合に
は、一例として図１６に示すように、第１の半導体レー
ザ５３から出射される光束に対しては負メニスカスレン
ズ５５ｂを用い、第２の半導体レーザ５４から出射され
る光束に対しては正メニスカスレンズ５６ｂを用いるこ
とで、それぞれ発散角を変更するとともに、非点収差の
発生を補正することが可能となる。

【０１０８】なお、上記実施形態では、第１の光学素子
５５がない場合に、第１の半導体レーザ５３から出射さ
れる光束のうち、対物レンズ６０に取り込まれる光束に
おけるＹ軸方向のＲＩＭが約３０％の場合について説明
したが、これに限らず、例えばＹ軸方向のＲＩＭが３０
％より小さくても良い。但し、その場合には、Ｙ軸方向
及びＸ軸方向に関してほぼＲＩＭ＝３０％となるよう
に、第１のシリンドリカルレンズ５５ａの代わりに、第
１の半導体レーザ５３から出射される光束のＹＺ面にお
ける発散角θ_1Y及びＸＺ面における発散角θ_1Zの両方を
大きくする作用を有する光学素子が用いられることとな
る。

【０１０９】同様に、上記実施形態では、第２の光学素
子５６がない場合に、第２の半導体レーザ５４から出射
される光束のうち、対物レンズ６０に取り込まれる光束
におけるＸ軸方向のＲＩＭが約１５％の場合について説
明したが、これに限らず、例えばＸ軸方向のＲＩＭが１
５％より大きくても良い。但し、その場合には、Ｙ軸方
向及びＸ軸方向に関してほぼＲＩＭ＝１５％となるよう
に、第２のシリンドリカルレンズ５６ａの代わりに、第
２の半導体レーザ５４から出射される光束のＹＺ面にお
ける発散角θ_2Y及びＸＺ面における発散角θ_2Zの両方を
大きくする作用を有する光学素子が用いられることとな
る。

【０１１０】なお、上記実施形態では、第１の半導体レ
ーザ５３から出射される光束の発散角を大きくする第１
のシリンドリカルレンズ５５ａと第２の半導体レーザ５
４から出射される光束の発散角を小さくする第２のシリ
ンドリカルレンズ５６ａとが用いられる場合について説
明したが、本発明がこれに限定されるものではない。例
えば第１の半導体レーザ５３から出射される光束に最適
なカップリングレンズが用いられる場合には、第１のシ
リンドリカルレンズ５５ａは不要である。なお、この場
合には、第２の半導体レーザ５４から出射される光束に
対しては、その発散角の変更量が大きくなるために、第
２のシリンドリカルレンズ５６ａとは異なる光学素子が
用いられることとなる。また、例えば第２の半導体レー
ザ５４から出射される光束に最適なカップリングレンズ
が用いられる場合には、第２のシリンドリカルレンズ５
６ａは不要である。なお、この場合には、第１の半導体
レーザ５３から出射される光束に対しては、その発散角
の変更量が大きくなるために、第１のシリンドリカルレ
ンズ５５ａとは異なる光学素子が用いられることとな
る。

【０１１１】なお、上記実施形態では、光源から出射さ
れる光束の波長が２種類の場合について説明したが、本
発明がこれに限定されるものではない。

【０１１２】なお、上記実施形態では、戻り光束を受光
器５９の受光面方向に分岐するための分岐光学素子とし
て偏光ホログラム６１が用いられる場合について説明し
たが、これに限らず、例えば無偏光ホログラム、ビーム
スプリッター、偏光ビームスプリッターなどを用いても
良い。この場合に、分岐光学素子が偏光性を有しないと
きはλ／４板６２は不要である。

【０１１３】なお、上記実施形態では、発光部ＥＬと受
光部ＲＬとが一体化した場合について説明したが、これ
に限らず、発光部ＥＬと受光部ＲＬとがそれぞれ個別に
配置されていても良い。

【０１１４】なお、上記実施形態では、光源から出射さ
れる光束の形状が楕円形の強度分布を持つ発散光である
場合について説明したが、これに限らず、光源から出射
される光束の形状がほぼ円形の強度分布を持つ発散光で
あっても良い。

【０１１５】なお、上記実施形態では、光ディスク１５
がＤＶＤの場合には、目標とするＲＩＭが３０％、光デ
ィスク１５がＣＤの場合には、目標とするＲＩＭが１５
％の場合について説明したが、本発明がこれに限定され
るものではない。

【０１１６】なお、上記実施形態では、受発光モジュー
ルＬＭと偏光ホログラム６１とが一体化した場合につい
て説明したが、これに限らず、一体化していなくても良
い。

【０１１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る光源
ユニットによれば、複数の光源から出射される光束の光
強度分布をともに最適化することができるという効果が
ある。

【０１１８】また、本発明に係る光源ユニットパッケー
ジによれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、光
強度分布が最適化された光束を出射するとともに、外部
からの光束を安定して受光することができるという効果
がある。

【０１１９】また、本発明に係る光学素子によれば、２
つの入射光束の光強度分布をそれぞれ精度良く変更する
ことができるという効果がある。

【０１２０】また、本発明に係る光ピックアップ装置に
よれば、大型化及び高コスト化を招くことなく、複数種
類の情報記録媒体に対応可能で、各情報記録媒体に最適
な光スポットを形成することができるという効果があ
る。

【０１２１】また、本発明に係る光ディスク装置によれ
ば、複数種類の情報記録媒体に対応可能で、高速度での
アクセスを安定して行うことができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の光ディスク装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】図１の光ピックアップ装置における光学系の概
略構成を示す図である。

【図３】図２の受発光モジュールの詳細構成を説明する
ための図である。

【図４】各半導体レーザから出射される光束の形状を説
明するための図である。

【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、それぞれ第１の
半導体レーザから出射される光束の発散角を説明するた
めの図である。

【図６】図６（Ａ）は、発散角を変更しない場合に、第
１の半導体レーザから出射される光束のうち対物レンズ
に取り込まれる光束のＲＩＭを説明するための図であ
り、図６（Ｂ）は、発散角を変更しない場合に、第２の
半導体レーザから出射される光束のうち対物レンズに取
り込まれる光束のＲＩＭを説明するための図である。

【図７】光学素子としてシリンドリカルレンズを用いた
例を説明するための図である。

【図８】図８（Ａ）は、第１の半導体レーザから出射さ
れる光束の発散角をシリンドリカルレンズを用いて大き
くする例を説明するための図であり、図８（Ｂ）は、第
２の半導体レーザから出射される光束の発散角をシリン
ドリカルレンズを用いて小さくする例を説明するための
図である。

【図９】各シリンドリカルレンズが一体化された例を説
明するための図である。

【図１０】半導体レーザ及びシリンドリカルレンズに位
置合わせ用のマークを付加した例を説明するための図で
ある。

【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、それぞれ
光束の最大強度出射方向を光学素子で変更する例を説明
するための図である。

【図１２】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、それぞれ
第１の半導体レーザから出射された光束と第２の半導体
レーザから出射された光束とが重なる領域を説明するた
めの図である。

【図１３】光学素子の最適な配置位置を説明するための
図である。

【図１４】発散角を２倍にする場合における、光学素子
の曲率半径とｚ（発光点と光学素子の出射面との距離）
との関係を説明するための図である。

【図１５】戻り光束が光学素子の一部を通過する例を説
明するための図である。

【図１６】光学素子としてメニスカスレンズを用いた例
を説明するための図である。

【図１７】半導体レーザから出射される光束の強度分布
と活性層との位置関係を説明するための図である。

【図１８】半導体レーザから出射される光束におけるＲ
ＩＭ＝５０％を説明するための図である。

【図１９】半導体レーザから出射される光束の光利用効
率とＲＩＭとの関係を説明するための図である。

【符号の説明】

１５…光ディスク（情報記録媒体）、２０…光ディスク
装置、２３…光ピックアップ装置、４０…ＣＰＵ（処理
装置）、ＬＭ…受発光モジュール（光源ユニットパッケ
ージ）、５３…第１の半導体レーザ（光源、光源ユニッ
トの一部）、５４…第２の半導体レーザ（光源、光源ユ
ニットの一部）、５５…第１の光学素子（光学素子）、
５５ａ…第１のシリンドリカルレンズ（光学素子）、５
６…第２の光学素子（光学素子）、５６ａ…第２のシリ
ンドリカルレンズ（光学素子）、５９…受光器（光検出
器）、６０…対物レンズ、６１…偏光ホログラム（分岐
光学素子）、６５…負のメニスカスレンズ（光学素
子）、６６…正のメニスカスレンズ（光学素子）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA01 AA05 AA38 AA40 AA41 BA01 CA09 DA01 DA05 DA07 EC24 EC47 FA05 FA08 FA30 JA06 5D789 AA01 AA05 AA38 AA40 AA41 BA01 CA09 DA01 DA05 DA07 EC24 EC47 FA05 FA08 FA30 JA06

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに近接して配置された複数の光源
   と、前記複数の光源のうちの少なくとも１つの光源から
   出射される光束の発散角を変更する変更手段とを備える
   光源ユニット。
2. 【請求項２】 前記複数の光源から出射される光束の波
   長がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１に記載の
   光源ユニット。
3. 【請求項３】 前記変更手段は、前記光束の最大強度出
   射方向を含む所定の面を変更面とし、該変更面における
   前記光束の発散角を変更することを特徴とする請求項１
   又は２に記載の光源ユニット。
4. 【請求項４】 前記変更手段では、前記変更面が互いに
   直交する２つの光束の発散角をそれぞれ変更することを
   特徴とする請求項３に記載の光源ユニット。
5. 【請求項５】 前記変更手段は、少なくとも１つの光学
   素子を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一
   項に記載の光源ユニット。
6. 【請求項６】 前記光学素子には、前記光源との位置合
   わせを行うためのマークが付加されていることを特徴と
   する請求項５に記載の光源ユニット。
7. 【請求項７】 前記複数の光源のうちの少なくとも１つ
   の光源に前記光学素子との位置合わせを行うためのマー
   クが付加されていることを特徴とする請求項６に記載の
   光源ユニット。
8. 【請求項８】 前記光学素子は、前記光束の最大強度出
   射方向をも変更することを特徴とする請求項５〜７のい
   ずれか一項に記載の光源ユニット。
9. 【請求項９】 前記光学素子は、非点収差が補正されて
   いることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記
   載の光源ユニット。
10. 【請求項１０】 前記変更手段は、前記光学素子として
    前記光束の発散角を大きくする負メニスカスレンズ及び
    前記光束の発散角を小さくする正メニスカスレンズの少
    なくとも一方を含むことを特徴とする請求項５〜９のい
    ずれか一項に記載の光源ユニット。
11. 【請求項１１】 前記光学素子は、前記複数の光源のう
    ちの特定光源から出射される光束の発散角を変更すると
    ともに、前記特定光源以外の光源から出射される光束が
    入射されない位置に配置されていることを特徴とする請
    求項５〜１０のいずれか一項に記載の光源ユニット。
12. 【請求項１２】 ＸＹＺ直交座標系上で、ＸＹ面を出射
    面とする前記複数の光源のうちの前記特定光源の発光点
    と前記特定光源に近接する光源の発光点とのＸ軸方向に
    関する距離ｘと、前記特定光源からＺ軸方向に出射され
    る第１の光束の発散角θ１と、前記特定光源に近接する
    光源からＺ軸方向に出射される第２の光束の発散角θ２
    と、前記光学素子のＺ軸方向に関する厚さｄと、前記第
    １の光束の光路と前記第２の光束の光路とに挟まれ、前
    記第１の光束及び前記第２の光束のいずれもが通過しな
    い領域のＸ軸方向に関する幅εを用いて、前記特定光源
    の発光点と前記光学素子の出射面までのＺ軸方向に関す
    る距離ｚが、ｄ≦ｚ≦（ｘ−ε）／｛ｔａｎ（θ１／
    ２）＋ｔａｎ（θ２／２）｝で示される範囲内となる位
    置に、前記光学素子が配置されていることを特徴とする
    請求項１１に記載の光源ユニット。
13. 【請求項１３】 前記複数の光源に個別に対応して複数
    の前記光学素子が配置され、 前記複数の光学素子はそれぞれ対応する光源から出射さ
    れる光束の発散角を変更することを特徴とする請求項５
    〜１２のいずれか一項に記載の光源ユニット。
14. 【請求項１４】 前記複数の光学素子のうちの少なくと
    も２つの光学素子が一体化されていることを特徴とする
    請求項１３に記載の光源ユニット。
15. 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれか一項に記載
    の光源ユニットと；前記光源ユニットに入射される光束
    を所定の方向に分岐する分岐光学素子と；前記分岐光学
    素子で分岐された光束を受光する光検出器と；が一体化
    された光源ユニットパッケージ。
16. 【請求項１６】 前記分岐光学素子で分岐された光束
    は、前記変更手段の影響を受けずに前記光検出器で受光
    されることを特徴とする請求項１５に記載の光源ユニッ
    トパッケージ。
17. 【請求項１７】 第１の入射光束の発散角を変更する第
    １のレンズ部と、第２の入射光束の発散角を変更する第
    ２のレンズ部とが共通の基板上に形成された光学素子。
18. 【請求項１８】 前記第１のレンズ部は、前記第１の入
    射光束の最大強度出射方向を含む第１の面における前記
    第１の入射光束の発散角を変更し、前記第２のレンズ部
    は、前記第２の入射光束の最大強度出射方向を含む第２
    の面における前記第２の入射光束の発散角を変更するこ
    とを特徴とする請求項１７に記載の光学素子。
19. 【請求項１９】 前記第１の面と前記第２の面とは互い
    に直交することを特徴とする請求項１８に記載の光学素
    子。
20. 【請求項２０】 前記第１のレンズ部と前記第２のレン
    ズ部とは一体成形により形成されていることを特徴とす
    る請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の光学素子。
21. 【請求項２１】 複数種類の情報記録媒体の記録面上に
    光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピッ
    クアップ装置であって、 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光源ユニット
    と；前記光源ユニットからの前記各光束を対応する情報
    記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含み、前記記
    録面で反射された各戻り光束を所定の受光位置に導く光
    学系と；前記受光位置に配置された光検出器と；を備え
    る光ピックアップ装置。
22. 【請求項２２】 複数種類の情報記録媒体の記録面上に
    光を照射し、前記記録面からの反射光を受光する光ピッ
    クアップ装置であって、 請求項１５又は１６に記載の光源ユニットパッケージ
    と；前記光源ユニットパッケージからの前記各光束を対
    応する情報記録媒体の記録面に集光する対物レンズを含
    み、前記記録面で反射された各戻り光束を前記光源ユニ
    ットパッケージに導く光学系と；を備える光ピックアッ
    プ装置。
23. 【請求項２３】 複数種類の情報記録媒体に対して、情
    報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行な
    う光ディスク装置であって、 請求項２１又は２２に記載の光ピックアップ装置と；前
    記光ピックアップ装置からの出力信号を用いて、前記情
    報の記録、再生、及び消去のうち少なくとも再生を行な
    う処理装置と；を備える光ディスク装置。