JPH10289468A - 光ピックアップ装置及びその光源ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の光情報記録媒体を記録／再生する光ピ
ックアップ装置において、装置の組立の簡略化、作業効
率の向上を図るとともに、温度変化、経年変化に対して
強い光ピックアップ装置およびその光源ユニットを提供
することを課題とする。 【解決手段】 第１光情報記録媒体の記録／再生を行う
ための第１光源１１と、第２光情報記録媒体の記録／再
生を行うための第２光源１２と、情報記録面から反射し
た光束を受光し検出する光検出手段５０とを、ユニット
６０化したことを特徴とする光ピックアップ装置１０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から出射した
光束を集光光学系で光情報記録媒体の透明基板を介して
情報記録面に集光させ、情報記録面上に情報を記録又は
情報記録面上の情報を再生する（記録／再生）光ピック
アップ装置及びその光源ユニットに関し、特に、透明基
板の厚さが異なる複数の光情報記録媒体の記録／再生を
する光ピックアップ装置及びその光源ユニットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、短波長赤色半導体レーザの実用化
に伴い、光情報記録媒体（以下、光ディスクともいう）
として、従来のＣＤ（コンパクトディスク）と同程度の
大きさで大容量化させた高密度のＤＶＤ（デジタルビデ
オディスク）が商品化されている。このＤＶＤでは、６
３５ｎｍ若しくは６５０ｎｍの短波長半導体レーザを使
用したときの対物レンズの光ディスク側の開口数を約
０．６を必要とする。なお、ＤＶＤは、トラックピッチ
０．７４μｍ、最短ピット長０．４μｍであり、ＣＤの
トラックピッチ１．６μｍ、最短ピット長０．８３μｍ
に対して半分以下に高密度化されている。

【０００３】この新たな光ディスクであるＤＶＤを記録
／再生する光ピックアップ装置には、透明基板の厚さが
０．６ｍｍのＤＶＤに対して、透明基板の厚さが１．２
ｍｍのＣＤとの互換性が要求され、種々の検討がなされ
ている。その一つとして、特開平７−５７２７１号公報
に記載されるような１つの短波長半導体レーザ（光源）
と１つの集光光学系でＤＶＤおよびＣＤの再生を行う光
ピックアップ装置が提案されている。

【０００４】また、近年、書き込み可能な光ディスクで
あるＣＤ−Ｒ（追記型コンパクトディスク）の普及に伴
い、光ピックアップ装置として、このＣＤ−Ｒとの互換
性をも要求されている。ところが、上記公報に記載され
るような短波長半導体レーザ１つを光源として用いた光
ピックアップ装置では、ＣＤ−Ｒに対して記録／再生が
できない。これは、ＣＤ−Ｒの反射率が短波長側では低
下しており、必要とする信号（再生信号、フォーカスエ
ラー信号、トラッキングエラー信号）が得られないため
である。

【０００５】そこで、特開平８−５５３６３号公報に記
載されるように、光学系を１つとした上で、光源を対応
する光ディスク毎（ＤＶＤ用とＣＤ−Ｒ用）に２つ設け
た光ピックアップ装置が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ピッ
クアップ装置では精密な精度で組立が要求されるとこ
ろ、このように、光ピックアップ装置の部品点数を増や
すと、精密な精度で組立をすることが難しくなるばかり
でなく、組立に要する作業効率が悪化し、生産性が低下
する。さらに、これら部品各々を光ピックアップ装置内
で離散した状態で固定すると、温度変化（熱）、経年変
化によりそれぞれが変化（変形）し、所定の配置とは異
なる配置となり、所期の性能を果たさなくなるという問
題が生じる。

【０００７】そこで、本発明では、複数の光情報記録媒
体を記録／再生する光ピックアップ装置において、装置
の組立の簡略化、作業効率の向上を図るとともに、温度
変化、経年変化に対して強い光ピックアップ装置および
その光源ユニットを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１） 光源から出射した光束を集光光学系で光情報記
録媒体の透明基板を介して情報記録面に集光させ、情報
記録面上に情報を記録又は情報記録面上の情報を再生す
る（記録／再生）光ピックアップ装置であって、前記光
情報記録媒体として、透明基板の厚さがｔ１の第１光情
報記録媒体と透明基板の厚さがｔ２（ただし、ｔ２≠ｔ
１）の第２光情報記録媒体とが用いられる光ピックアッ
プ装置において、第１光情報記録媒体の記録／再生を行
うための第１光源と、第２光情報記録媒体の記録／再生
を行うための第２光源と、情報記録面から反射した光束
を受光し検出する光検出手段と、光源から出射した光束
を光情報記録媒体へと導くとともに、光情報記録媒体の
情報記録面で反射した光束を前記光検出手段へと導くよ
うに、光源から出射した光束及び／又は情報記録面で反
射した光束を変更する変更手段と、を有し、前記第１光
源、前記第２光源及び前記光検出手段を、ユニット化し
たことを特徴とする光ピックアップ装置。

【０００９】（２） 前記第１光源、前記第２光源及び
前記光検出手段を隣接配置したことを特徴とする（１）
に記載の光ピックアップ装置。

【００１０】（３）前記第１光源、前記第２光源、前記
光検出手段のうち、少なくとも１つを、ユニット内の位
置を調整できるよう構成したことを特徴とする（１）又
は（２）に記載の光ピックアップ装置。

【００１１】（４）前記変更手段を、前記第１光源、前
記第２光源及び前記光検出手段とともにユニット化した
ことを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載
の光ピックアップ装置。

【００１２】（５）前記変更手段は、ホログラムにより
構成されていることを特徴とする（１）〜（４）のいず
れか１つに記載の光ピックアップ装置。

【００１３】（６）前記第１光源又は前記第２光源のう
ち一方の光源から出射した光束は、前記集光光学系に斜
方から入射することを特徴とする（１）〜（５）のいず
れか１つに記載の光ピックアップ装置。

【００１４】（７）前記斜方から入射する光源は、光情
報記録媒体の記録／再生に必要な集光光学系の光情報記
録媒体側の開口数が小さい方の光情報記録媒体の記録／
再生を行うための光源であることを特徴とする（６）に
記載の光ピックアップ装置。

【００１５】（８）前記第１光源から出射した光束と、
前記第２光源から出射した光束を合成する合成手段を有
することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１つに
記載の光ピックアップ装置。

【００１６】（９）前記合成手段を、前記第１光源、前
記第２光源及び前記光検出手段とともにユニット化した
ことを特徴とする（８）に記載の光ピックアップ装置。

【００１７】（１０）前記変更手段と前記合成手段は、
一つの光学部材の一方面に形成された変更手段として機
能するホログラムと、他方面に形成された合成手段とし
て機能するホログラムとで構成されることを特徴とする
（８）又は（９）に記載の光ピックアップ装置。

【００１８】（１１）前記合成手段を、前記変更手段よ
り光情報記録媒体側に配置したことを特徴とする（８）
〜（１０）のいずれか１つに記載の光ピックアップ装
置。

【００１９】（１２）前記合成手段は、光情報記録媒体
の記録／再生に必要な集光光学系の光情報記録媒体側の
開口数が小さい方の光情報記録媒体の記録／再生を行う
ための光源から出射された光束の光路を変更して、他方
の光源から出射された光束と合成することを特徴とする
（８）〜（１１）のいずれか１つに記載の光ピックアッ
プ装置。

【００２０】（１３）第１半導体レーザと、第１半導体
レーザとは異なる波長の第２半導体レーザとが一体化さ
れた光ピックアップ装置の光源ユニットにおいて、前記
第１半導体レーザの光出射方向と前記第２半導体レーザ
の光出射方向とが同じ方向であり、前記第１半導体レー
ザと前記第２半導体レーザとは導電層を挟んで積層した
ことを特徴とする光ピックアップ装置の光源ユニット。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を説
明する。なお、以下に説明する際の図面中の一点鎖線は
光軸を表すものとし、細線は第１光源から出射した光束
（ただし、絞りによって制限された周縁光線）を、破線
は第２光源から出射した光束（ただし、絞りによって制
限された周縁光線）を表している（ただし、第２光源か
ら出射した光束のうち第１光源から出射した光束と同じ
場合は、細線で表している）。

【００２２】（第１の実施の形態）第１の実施の形態に
ついて説明する。図１は光ピックアップ装置１０の概略
構成図である。

【００２３】本実施の形態のピックアップ装置１０は、
光情報記録媒体である光ディスク２０として透明基板２
１の厚さの異なる複数の光ディスク２０を記録／再生
（光ディスク２０の情報記録面２２上に情報を記録又は
情報記録面２２上の情報を再生することを、記録／再生
ともいう）するものである。以下、この複数の光ディス
ク２０は、透明基板の厚さｔ１の第１光ディスクと、第
１光ディスクの透明基板の厚さｔ１とは異なる厚さｔ２
の第２光ディスクとして説明する。また、第１光ディス
クの記録／再生するために必要な集光光学系（後述す
る）の光ディスク側の必要開口数をＮＡ１とし、第２光
ディスクの記録／再生するために必要な集光光学系の光
ディスク側の必要開口数をＮＡ２とする（以下の説明で
は、第１光ディスクは、第２光ディスクより高密度の情
報記録媒体であるので、ＮＡ１＞ＮＡ２である）。な
お、以下の説明中で、ＤＶＤ（含ＤＶＤ−ＲＡＭ）とは
第１光ディスクを指しており、この場合、透明基板の厚
さｔ１＝０．６ｍｍであり、ＣＤ（含ＣＤ−Ｒ）とは第
２光ディスクを指しており、この場合、ｔ２＝１．２ｍ
ｍ（すなわち、ｔ１＜ｔ２）である。

【００２４】本実施の形態のピックアップ装置１０で
は、光源として第１光源である第１半導体レーザ１１
（波長λ＝６１０ｎｍ〜６７０ｎｍ）と第２光源である
第２半導体レーザ１２（波長λ＝７４０ｎｍ〜８７０ｎ
ｍ）とを有している。この第１半導体レーザ１１は第１
光ディスクの記録／再生する際に使用される光源であ
り、第２半導体レーザ１２は第２光ディスクの記録／再
生する際に使用される光源である。これら第１半導体レ
ーザ１１、第２半導体レーザ１２は、記録／再生する光
ディスクに応じて排他的に使用される。

【００２５】合成手段３０は、第１半導体レーザ１１か
ら出射された光束と第２半導体レーザ１２から出射され
た光束とを合成することが可能な手段である。すなわ
ち、この合成手段３０は、第１半導体レーザ１１から出
射された光束、あるいは、第２半導体レーザ１２から出
射された光束を、後述する１つの集光光学系を介して、
それぞれ第１光ディスクあるいは第２光ディスクに集光
させるために、同一（ほぼ同一でもよい）光路となす手
段である。本実施の形態では、合成手段３０として偏光
プリズム（複屈折性プレート）で構成し、第１半導体レ
ーザ１１から出射された光束は常光線として光路を変更
せずにそのまま通過させ、第２半導体レーザ１２から出
射された光束は異常光線として光路を変更している。な
お、この合成手段３０として、ホログラムを用いてもよ
い。

【００２６】集光光学系１３は、第１半導体レーザ１１
あるいは第２半導体レーザ１２から出射された光束を、
光ディスク２０の透明基板２１を介して、情報記録面２
２上に集光させ、スポットを形成させる手段である。本
実施の形態では、集光光学系１３として、光源から出射
された光束を平行光（略平行でもよい）に変換するコリ
メータレンズ１３１と、コリメータレンズ１３１によっ
て平行光とされた光束を集光させる対物レンズ１３２と
を有している。このように、本実施の形態では、１つの
集光光学系１３を用いて複数の光ディスクの記録／再生
を行うので、光ピックアップ装置１０を低コストかつ簡
単な構造で実現させることができる。

【００２７】なお、本実施の形態では、集光光学系１３
として、コリメータレンズ１３１と対物レンズ１３２と
を用いた、いわゆる無限系の集光光学系１３であるが、
コリメータレンズ１３１がなく光源（第１半導体レーザ
１１あるいは第２半導体レーザ１２）からの発散光を直
接集光させる対物レンズ１３２のみ、いわゆる有限系の
集光光学系１３や、光源からの発散光の発散度合を減じ
るレンズ又は光源からの光束を収れん光に変更する（カ
ップリング）レンズとこれらレンズを介した光束を集光
させる対物レンズ１３２とを用いた、いわゆる準有限系
の集光光学系１３であってもよい。

【００２８】また、光路内には、１／４波長板１４およ
び絞り１５が設けられている。１／４波長板１４はコリ
メータレンズ１３１を透過した光を直線偏光から円偏光
に変え、絞り１５は光束を開口数ＮＡ１以上の所定の開
口数に制限する。本実施の形態では、絞り１５は固定の
開口数を有する絞りであり、余分な機構を必要とせず、
低コスト化を実現できるものであるが、第２光ディスク
の記録／再生時には開口数ＮＡ２に相当する開口数に制
限するよう、絞り１５の開口数を可変としてもよい。

【００２９】変更手段４０は、光源（第１半導体レーザ
１１、第２半導体レーザ１２）から出射した光束を光デ
ィスク２０へと導くとともに、光ディスク２０の情報記
録面２２上から反射した光束を後述する光検出手段５０
へと導くように、光源（第１半導体レーザ１１、第２半
導体レーザ１２）から出射した光束の光路、及び／又
は、光ディスク２０の情報記録面２２上から反射した光
束の光路を変更する手段である。すなわち、変更手段４
０は、変更手段４０と光ディスク２０との間で、光源
（第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２）から
出射した光束の光路と光ディスク２０の情報記録面２２
上から反射した光束の光路とを同じにさせる手段であ
る。本実施の形態では、偏光性ホログラムで構成し、光
源から出射した光束の光路は変更せずに、光ディスク２
０の情報記録面２２上から反射した光束を回折させ、後
述する光検出手段５０へと導くように変更する。

【００３０】なお、偏光性ホログラムとは、ホログラム
を構成する媒質に複屈折性を有するもの（例えば、ニオ
ブ酸リチウム）を用い、ホログラムに入射する光束の偏
光の向きに応じてその回折効率が異なるようにしたもの
である。１／４波長板１４と併用することで、光検出手
段５０への戻り光量を増大させ、信号のＳ／Ｎ比を向上
させ、光源への戻り光を抑えてレーザノイズを低減させ
ることができる。

【００３１】光検出手段５０は、変更手段４０を介して
（変更手段４０によって光路を変更された）、情報記録
面２２上から反射した光束を受光し検出する手段であ
る。この光検出手段５０により、情報記録面上から反射
した光束の光量分布変化を検出して、図示しない演算回
路によって合焦検出（フォーカスエラー信号）、トラッ
ク検出（トラッキングエラー信号）、情報の読み取り
（再生信号）がなされる。なお、合焦検出、トラック検
出は、非点収差法、ナイフエッジ法、ＳＳＤ法、位相差
検出（ＤＰＤ）法、プッシュブル（ＰＰ）法、３ビーム
法など種々の公知の方法により行うことができる。

【００３２】２次元アクチュエータ１６は、対物レンズ
１３２を移動させる手段であり、演算回路により得られ
た合焦検出に基づいて移動させるフォーカシング制御用
とトラック検出に基づいて移動させるトラッキング制御
用とがある。本実施の形態の２次元アクチュエータ（フ
ォーカシング制御用）１６は、第１光ディスク（ＤＶ
Ｄ）の記録／再生時には、ＤＶＤの情報記録面上のビー
ムスポット（第１半導体レーザ１１から出射された光束
を集光光学系により集光されたスポット）が最小となる
（最小錯乱円となる）よう（ベストフォーカス）に、ま
た、第２光ディスク（ＣＤの記録／再生時には、ＣＤの
情報記録面上のビームスポット（第２半導体レーザ１２
から出射された光束を集光光学系により集光されたスポ
ット）が最小錯乱円となる位置よりも対物レンズ１３２
に近い前側位置に、対物レンズ１３２を移動させる。

【００３３】これは、第２光ディスクを記録／再生する
場合、第２光ディスクの透明基板の厚さｔ２が第１光デ
ィスクの透明基板の厚さｔ１より厚くなることで球面収
差が発生し、近軸焦点位置より後方の位置であってビー
ムスポットが最小錯乱円となる位置では、スポットサイ
ズが大きく第２光ディスクのピット（情報）を読むこと
ができない。しかしながら、最小錯乱円となる位置より
対物レンズ１３２に近い位置である前側位置では、中央
部に光量が集中した核と核の周囲に不要光であるフレア
とからなる全体として最小錯乱円より大きいスポットが
形成される。したがって、第２光ディスクを記録／再生
する場合、対物レンズ１３２を前側位置に移動させ、こ
の核を光検出手段５０で検出して、合焦検出、トラック
検出、情報の読み取りを行う。

【００３４】このように、光ピックアップ装置１０にお
いては、第１光ディスクの記録／再生は、第１半導体レ
ーザ１１から出射した光束を、集光光学系１３で第１光
ディスクの透明基板を介して情報記録面に集光させ、情
報記録面から反射した光束を光検出手段で受光して行わ
れ、また、第２光ディスクの記録／再生は、第２半導体
レーザ１２から出射した光束を、集光光学系１３で第２
光ディスクの透明基板を介して情報記録面に集光させ、
情報記録面から反射した光束を光検出手段で受光して行
われる。

【００３５】そこで、本実施の形態では、第１半導体レ
ーザ１１、第２半導体レーザ１２及び光検出手段５０
を、ユニット６０化している。これについて、ユニット
６０の斜視図である図２をも参照して説明する。

【００３６】第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ
１２及び光検出手段５０は、ユニット６０としてユニッ
ト化されている。ここで、本発明でいう「ユニット」あ
るいは「ユニット化」とは、ユニット化されている部材
や手段が一体となって光ピックアップ装置１０に組み込
みができるようになっていることであり、すなわち、装
置の組立時に１部品として組み付けることができる状態
のことである。

【００３７】本実施の形態では、ユニット６０の基板６
１に、第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２及
び光検出手段５０を設けることにより、ユニット化して
いる。したがって、光ピックアップ装置１０の組立時に
は、各々の部材をそれぞれ調整しつつ光ピックアップ装
置１０の組立を行うのではなく、このユニット６０を取
り付けるだけで、ユニット化された部材を組み付けるこ
とができ、組立の簡略化、作業効率の向上を図ることが
できる。しかも、経年変化、温度変化に対しても強い構
造となる。すなわち、個々の部品を近接させることで、
機械的なストレスや経年変化、温度変化による寸法変化
量が小さくなり、また、変更手段４０から見たときの光
源１１、１２と光検出手段５０が近接した光路上となる
ため、共役性が維持しやすくなる。

【００３８】なお、ユニット化にする際には、本実施の
形態では、第１半導体レーザ１１の発光点と第２半導体
レーザ１２の発光点と光検出手段５０の受光面とを同一
平面となるように配置しているが、必ずしも同一平面に
する必要はない。また、本実施の形態のように、第１半
導体レーザ１１の出射面（発光点）と第２半導体レーザ
１２の出射面（発光点）とを同方向に向け近接配置する
ことにより、半導体レーザの後面出射光を検出する図示
しない受光素子を兼用することができ、さらに低コスト
化を実現できる。

【００３９】また、このユニット６０を構成する際に
は、第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２及び
光検出手段５０のうち、少なくとも１つをユニット６０
内での位置を調整可能なように設けることにより、第１
半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２及び光検出手
段５０の関係を容易に調整できるようになる。特に、ユ
ニット６０の外部から調整可能なように設けることによ
り、第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２及び
光検出手段５０間の位置誤差を吸収させることができ
る。

【００４０】また、本実施の形態においては、ユニット
６０を光ピックアップ装置１０に組み付ける前に、変更
手段４０をユニット６０に設けるように構成している。
すなわち、変更手段４０を第１半導体レーザ１１、第２
半導体レーザ１２及び光検出手段５０とともにユニット
化するようにしている。これにより、さらに組立の簡略
化、作業の効率化の向上を図ることができる。特に、ユ
ニット６０に変更手段４０を設ける際には、調整可能に
設けることにより、組立後の調整を容易に行うことがで
きる。

【００４１】また、本実施の形態においては、変更手段
４０を合成手段３０より光源側に配置、逆に言えば、合
成手段３０を変更手段４０より光ディスク側に配置して
いることにより、変更手段４０により光路を変更する際
に、第１半導体レーザ１１から出射し第１光ディスクか
ら反射した光束と、第２半導体レーザ１２から出射し第
２光ディスクから反射した光束とが、変更手段４０上で
異なる位置を通過すること（図２の変更手段４０上に示
した斜線部）になり、変更手段４０であるホログラムに
各々の光束を任意の方向に変更することができる。特
に、本実施の形態では、第１光ディスクから反射し変更
手段４０によって変更された光束と、第２光ディスクか
ら反射し変更手段４０によって変更された光束とが、光
検出手段５０上の同じ位置に結像するように、ホログラ
ムを形成している。そのため、本実施の形態では、第１
光ディスクから反射した光束の検出と第２光ディスクか
ら反射した光束の検出とを同じ受光素子（光検出手段５
０）で行うことができ、低コスト化を実現できる。

【００４２】なお、本実施の形態のように変更手段４０
を合成手段３０より光源側に配置するのではなく、図３
に示すように、合成手段３０を変更手段４０より光源側
に配置してもよい。この（図３）場合、合成手段３０
は、偏光ホログラムで構成しており、そのために、第２
半導体レーザ１２を第１半導体レーザ１１に対して傾け
て配置している。また、この（図３）場合、第１光ディ
スクから反射した光束が変更手段４０を通過する位置
と、第２光ディスクから反射した光束が変更手段４０を
通過する位置とが同じになるので、それぞれの光検出手
段５０上での結像位置が異なり、それぞれの光束を検出
する受光素子（光検出手段５０）を設けるようにする。
なお、この（図３）場合、ユニット６０の外壁には、光
ディスクから反射した光束を通過させるために、その分
だけ合成手段３０を小さくし、開口６２が設けている。
また、この（図３）場合、第１半導体レーザ１１、第２
半導体レーザ１２、光検出手段５０及び合成手段３０を
ユニット６０に設けてユニット化しているが、さらに、
変更手段４０をもユニット化してもよく、さらに、１／
４波長板１４を変更手段４０に接着して、一体化しても
よい。

【００４３】また、本実施の形態においては、ユニット
化する際に、第１半導体レーザ１１と第２半導体レーザ
１２とを隣接して設けているので、合成手段３０による
合成する際、光路の変更に余分な負担を与えることなく
合成することができる。また、本実施の形態では、必要
開口数が小さい方の光ディスク（すなわち第２光ディス
ク）の記録／再生に使用する第２半導体レーザ１２から
出射された光束の光路を変更する（すなわち、必要開口
数が大きい方の第１光ディスクの記録／再生に使用する
第１半導体レーザ１１から出射された光束の光路を変更
しない）ので、より集光特性が要求される第１光ディス
クの記録／再生を良好にするばかりでなく、第２光ディ
スクの記録／再生も行うことができる。

【００４４】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態について、第２の実施の形態の光ピックアップ装置１
０の概略構成図である図４に基づいて説明する。上述し
た第１の実施の形態においては、合成手段３０と変更手
段４０とをそれぞれ別体の光学部材で構成したが、本実
施の形態においては、１つの光学部材で構成したもので
ある。なお、上述した第１の実施の形態と同一の機能・
構成要素を用いる場合には同じ図番を付し、断らない限
り既に説明したものと同じとし、説明を省略する。

【００４５】本実施の形態では、１つの光学部材７０の
光源側の面に変更手段４０として機能するホログラムを
設け、光ディスク側の面に合成手段として機能するホロ
グラムを設けている。これにより、合成手段３０及び変
更手段４０を光ピックアップ装置１０に組み付ける際の
作業性が向上する。さらに、本実施の形態では、ユニッ
ト６０を光ピックアップ装置１０に組み付ける前に、光
学部材７０をユニット６０に設けるように構成してい
る。すなわち、光学部材７０（合成手段３０と変更手段
４０）を第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２
及び光検出手段５０とともにユニット化するようにして
いる。これにより、さらに組立の簡略化、作業の効率化
の向上を図ることができる。特に、第１半導体レーザ１
１、第２半導体レーザ１２及び光検出手段５０のうち、
少なくとも１つをユニット６０内での位置を調整可能な
ように設けることにより、第１半導体レーザ１１、第２
半導体レーザ１２及び光検出手段５０の関係を、合成手
段３０及び変更手段４０の関係から容易に調整できるよ
うになる。特に、ユニット６０の外部から調整可能なよ
うに設けることにより、ユニット６０の組立時の調整を
容易に行うことができる。

【００４６】また、本実施の形態では、光学部材７０の
光源側の面に変更手段４０を光ディスク側の面に合成手
段３０を設けたので、第１光ディスクから反射した光束
の検出と第２光ディスクから反射した光束とを共通の光
検出手段５０の受光素子（図示せず）を用いることがで
きる。しかしながら、図５に示すように、光学部材７０
の光源側の面に合成手段３０を光ディスク側に変更手段
４０を設けてもよい。

【００４７】（第３の実施の形態）次に第３の実施の形
態について、第３の実施の形態の光ピックアップ装置１
０の概略構成図である図６に基づいて説明する。上述し
た第１、２の実施の形態においては、合成手段３０を用
いて、第１半導体レーザ１１から出射された光束の光軸
と第２半導体レーザ１２から出射された光束の光軸とを
一致させ、集光光学系１３の光軸と一致させるようにし
たが、本実施の形態においては、一方の光源から出射さ
れた光束を、集光光学系１３に斜方から入射させるよう
に構成したものである。なお、上述した第１の実施の形
態と同一の機能・構成要素を用いる場合には同じ図番を
付し、断らない限り既に説明したものと同じとし、説明
を省略する。

【００４８】本実施の形態においては、必要開口数が小
さい方の第２光ディスクの記録／再生に使用する第２半
導体レーザ１２から出射された光束が、集光光学系１３
の斜方から入射するように構成している。一方、必要開
口数が大きい方の第１光ディスクの記録／再生に使用す
る第１半導体レーザ１１から出射された光束は、集光光
学系に斜方から入射させない（換言すると、集光光学系
１３の光軸と第１半導体レーザ１１から出射された光束
の光軸とが一致）ように構成している。これに伴い、合
成手段３０を省いている。

【００４９】このように構成することにより、本実施の
形態では、一方の光源から出射した光束を集光光学系１
３に斜方から入射するので、第１、２の実施の形態では
必要であった合成手段３０が不要となり、低コスト化を
実現できるばかりでなく、組立作業の効率化を図ること
ができる。また、本実施の形態では、必要な開口数の小
さい第２半導体レーザ１２から出射した光束を集光光学
系１３に斜方から入射させたので、より集光特性が要求
される第１光ディスクの記録／再生を損なうことなく、
若干の余裕のある第２光ディスクの記録／再生も行うこ
とができる。

【００５０】また、本実施の形態においては、コリメー
タレンズ１３１から絞り１５までの距離が、コリメータ
レンズ１３１の焦点距離とほぼ等しくなるように配置し
ているので、第２半導体レーザ１２の光束の中心が絞り
１５の中心と一致し、対物レンズ１３２に入射する光束
の光量分布の対称性が向上する。したがって、対物レン
ズ１３２がシフトしたときの光量分布変動を小さくする
ことができ、トラッキングレンジを広くすることができ
る。また、絞り１５から対物レンズ１３２までの距離
を、対物レンズ１３２の焦点距離と同じになるように配
置すると、対物レンズ１３２から第２光ディスクへ向か
う光束は、対物レンズ１３２の光軸と平行になり好まし
い。

【００５１】また、本実施の形態において、変更手段４
０と光ディスクとの間の光路中に、第２半導体レーザ１
２の波長で凹レンズとしての作用を有し、第１半導体レ
ーザ１１の波長では作用しない波長選択性ホログラム素
子を設けることにより、透明基板の厚さが厚くなること
によって生じるオーバー方向の球面収差を補正すること
ができる。すなわち、光路中に、第２半導体レーザ１２
の波長で凹レンズ作用するホログラム素子を設けること
により、第２半導体レーザ１２の波長では厚い透明基板
の光ディスクに、第１半導体レーザの波長では薄い透明
基板の光ディスクに対応した光ピックアップ装置１０と
することができる。この場合、ホログラム素子のホログ
ラムの格子構造深さは、光路長として第１半導体レーザ
１１の波長λ１でｎλ１（ただし、ｎ＝整数）と、第２
半導体レーザ１２の波長λ２で（ｎ＋１／２（λ２）
（ただし、ｎ＝整数）との公倍数となるような深さに選
ぶことにより容易に行うことができる。

【００５２】以上詳述した第１〜第３の実施の形態にお
いて、第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ１２、
光検出手段５０各々は、ユニット６０の基板６１に直接
設けるようにしたが、これに限られることはない。例え
ば、図７（ａ）に示すように、２つの半導体レーザ１
１、１２を積層してもよい。すなわち、半導体レーザに
は、その発光に伴う熱を逃がすためのヒートシンク８１
が必須となるが、このヒートシンク８１上の導電性の面
に第１半導体レーザ１１を設ける。そして、第１半導体
レーザ１１上に導電層であるアルミニウムを蒸着し、こ
の導電層上（すなわち、第１半導体レーザ１１上）に第
２半導体レーザ１２を積層する。そして、第２半導体レ
ーザ１２上を導電層であるアルミニウムを蒸着する。一
方、第１半導体レーザ１１の下方には光検出手段５０を
設ける。そして、各導電層にワイヤー８２〜８４をボン
ディングして、駆動電流を流すためのワイヤー８２〜８
４を設ける。すなわち、ワイヤー８２、８３間に駆動電
流を流すことにより第１半導体レーザ１１が発光し、ワ
イヤー８３、８４間に駆動電流を流すことにより第２半
導体レーザ１２が発光する（端子８３が共通電極とな
り、第１半導体レーザ１１と第２半導体レーザ１２間の
導電層が共通導電層となる）。光ピックアップ装置にお
いては、第１半導体レーザ１１と第２半導体レーザ１２
とを排他的に発光させるので、このように構成すること
により、省スペース化、簡素化等の点で好ましい。

【００５３】また、この（図７（ａ））場合、第１半導
体レーザ１１、第２半導体レーザ１２から出射される光
束は、各々半値全角で１０°、３０°程度の楕円形状で
あり、発散角の広い方向に第１半導体レーザ１１と第２
半導体レーザ１２とが並ぶ。また、この並ぶ方向を、光
ピックアップ装置として、光ディスクのタンジェンシャ
ル方向となるようにすることにより、タンジェンシャル
方向のスポットサイズを小さくすることができる。さら
に、第３の実施の形態のように、一方の光束が集光光学
系の軸外光束となる場合であっても、対物レンズ１６が
トラッキングによりシフトしたときの光量変化に非対称
性が生じにくく、さらに、集光光学系に斜入射すること
により生じる非点収差を、半導体レーザが有する非点収
差で打ち消すことができる。なお、この場合、第１半導
体レーザ１１を光軸上に、第２半導体レーザ１２を光軸
外に配置し、第２半導体レーザ１２の非点収差が第１半
導体レーザ１１より大きくなるように選ぶことが好まし
い。

【００５４】このように２つの半導体レーザ１１、１２
を積層することにより、第１半導体レーザ１１の発光点
１１１と第２半導体レーザ１２の発光点１２１とのずれ
が、１００μｍ程度にすることが可能となり、各々の半
導体レーザ１１、１２を基板６１上に並べるよりは近接
させることができる。また、一方の半導体レーザ（この
例では第１半導体レーザ１１）は、発光点１１１側を直
接ヒートシンク上に設けることができ、放熱上有利とな
る。

【００５５】また、この（図７（ａ））場合において
は、それぞれの発光点１１１、１２１を光軸方向にずら
して配置することにより、積層した半導体レーザ１１、
１２各々から出射した光束が、他の半導体レーザもしく
はヒートシンクによってけられることがないようにした
が、これに限られず、図７（ｂ）に示すように、発光点
１１１、１２１を同一平面（光検出手段５０の受光面も
含めて）上にしてもよい。

【００５６】なお、図７（ｂ）に示した例は、第１半導
体レーザ１１、第２半導体レーザ１２を同一平面上に設
けただけでなく、さらに、第１半導体レーザ１１の発光
点１１１に近い側の側面に導電層であるアルミニウムを
蒸着して、その上に第２半導体レーザ１２の発光点１２
１に近い側の側面が接するように積層し、発光点１１
１、１２１とを密着させた状態で積層して、発光点１１
１、１２１間が１０μｍ以内に近接配置するようにした
ものである。このため、図７（ｂ）に示す例では、上述
した第１、２の実施の形態に用いる場合、合成手段３０
を省略することができ、第１半導体レーザ１１、第２半
導体レーザを共に集光光学系のほぼ光軸上として使用す
ることができるので、集光性能上好ましい。

【００５７】また、以上詳述した第１〜第３の実施の形
態において、第１半導体レーザ１１、第２半導体レーザ
１２、光検出手段５０は、一直線に並ぶように、ユニッ
ト６０の基板６１に設けたが、これに限らず、第１半導
体レーザ１１と第２半導体レーザ１２とが並ぶ方向とは
異なる位置に光検出手段５０を設けてもよい。また、第
１半導体レーザ１１及び第２半導体レーザ１２から出射
した光束が直接合成手段３０あるいは変更手段４０に入
射するようにしたが、ミラー等により光路を変更させた
後入射するようにしてもよい。この例を図８に示す。

【００５８】図８において、受光手段５０は、シリコン
基板５１上に半導体プロセスにより受光素子５２が形成
されている。このシリコン基板５１に２つの凹部５３及
び２つのミラー部５４を設けている。そして、この凹部
５３に、第１半導体レーザ１１と第２半導体レーザ１２
とを実装する。したがって、第１半導体レーザ１１と第
２半導体レーザ１２とが並ぶ方向とは異なる位置に光検
出手段５０が配置され、かつ、第１半導体レーザ１１及
び第２半導体レーザ１２から出射した光束が変更された
後合成手段３０あるいは変更手段４０に入射するように
させることができる。

【００５９】また、図８のように、受光素子５２の基板
５１上に半導体レーザ１１、１２を実装することによ
り、よりコンパクトなユニット６０を構成することがで
きる。また、部品点数を減らし、精密組立や作業の効率
化ができる。なお、図８においては、ミラー部５４を形
成したが、ミラー部５４の代わりに合成手段３０を実装
するようにしてもよい。

【００６０】なお、以上の説明においては、ＣＤ（含Ｃ
Ｄ−Ｒ）は第２光ディスクを指すものとし、第２半導体
レーザ１２を第２光ディスクの記録／再生を行うための
光源としたが、第２半導体レーザ１２をＣＤ−Ｒの記録
／再生を行うための光源とし、ＣＤの記録／再生は第１
半導体レーザ１１で行ってもよい。

【００６１】（具体例１）上述した光ピックアップ装置
１０のうち、図１、４、６に用いられるユニット６０の
配置の具体例を図９に示す。図９（ａ）はユニット６０
の配置関係を示した図であり、図９（ｂ）は本具体例の
変更手段４０であるホログラム素子の拡大模式図であ
る。なお、本具体例では、第１半導体レーザ１１の波長
をλ１＝６４０ｎｍ、第２半導体レーザ１２の波長をλ
２＝７９０ｎｍ、変更手段４０であるホログラム素子４
０と光源（１１、１２）の発光点、光検出手段５０の受
光面との間の距離をＬ＝１０ｍｍ、ホログラム素子４０
の平均ピッチｐ＝５μｍ、第１半導体レーザ１１を集光
光学系の光軸上に配置したものとする。

【００６２】第１半導体レーザ１１から出射した光束
は、ホログラム素子４０を０次光として通過直進し、第
１光ディスクの情報記録面より反射して再び元の光路を
たどりホログラム素子４０へ入射する。本具体例ではホ
ログラム素子４０の平均ピッチｐ＝５μｍであるので、
±１次光は±λ１／ｐ（≒±７．３°）回折し、第１半
導体レーザ１１からｄ１（＝１．２８ｍｍ）離れて光検
出手段５０上に結像する。なお、本具体例のようにホロ
グラム素子４０をブレーズド化することで、±１次光の
うち一方のみへの回折効率を高くすることができる。

【００６３】第２半導体レーザ１２から出射した光束
も、上述と同様に、ホログラム素子４０を０次光として
通過直進し、第１光ディスクの情報記録面より反射して
再び元の光路をたどりホログラム素子４０へ入射する。
ホログラム素子４０は、この波長λ２では、約９°回折
し、第２半導体レーザ１２からｄ２（＝１．５８ｍｍ）
離れて光検出手段５０上に結像する。

【００６４】このように、第１半導体レーザ１１と第２
半導体レーザ１２とを０．３ｍｍ離し、光検出手段５０
の受光面の中心が第１半導体レーザ１１から１．２８ｍ
ｍ、第２半導体レーザ１２から１．５８ｍｍ離して、同
一平面上で配置する。

【００６５】このようにして配置したユニット６０を用
いて、光ディスクの記録／再生を行った結果、ＤＶＤか
ら反射した光束と、ＣＤから反射した光束とを同じ光検
出手段５０で検出することができ、しかも、ＤＶＤ、Ｃ
Ｄともに、良好に記録／再生を行うことができる。

【００６６】（具体例２）次に、光検出手段５０の具体
的構成を含めた具体例を図１０に示す。図１０はユニッ
ト６０内の構成を模式的に示した図であるので、ユニッ
ト６０等は記載を省略する。第１半導体レーザ１１、第
２半導体レーザ１２、光検出手段５０の受光素子を同一
平面上に配置している。なお、第１半導体レーザ１１、
第２半導体レーザ１２は、ヒートシンク８１上に個々に
設けられたものであり、発光点１１１、１２１とは反対
側に、１つの光検出器８５が設けられている。この光検
出器８５は、半導体レーザ１１、１２から出射した光束
の光量が所定の光量となるようにＡＰＣ（オートパワー
コントロール）回路で半導体レーザ１１、１２の電流制
御するため、半導体レーザ１１、１２の後方から出射さ
れた光の光量を検出する光検出器であり、本実施の形態
では半導体レーザ１１、１２を１つの光検出器８５で検
出する。

【００６７】また、本具体例では、フォーカスエラー信
号をナイフエッジ法で検出するよう構成したものであ
り、そのために、光検出手段５０の受光面には、Ａ１〜
Ｄ２の８つの受光素子（受光面）が設けられている。ま
た、変更手段４０にはホログラム素子を用い、このホロ
グラム素子をＡ〜Ｄの４分割しており、各分割面が光検
出手段５０の受光面に結像するように、分割Ａを平均ピ
ッチｐ＝４．２５μｍ、分割Ｂの平均ピッチｐ＝４．７
５μｍ、分割Ｃの平均ピッチｐ＝５．２５μｍ、分割Ｄ
の平均ピッチｐ＝５．７５μｍにしている。

【００６８】この具体例においては、２つの半導体レー
ザ１１、１２と光検出手段５０とを予め決められた精度
でユニット６０（図示せず）内に固定し、これらに対し
て、ホログラム素子４０を、光軸方向、回転方向に調整
して固定することにより良好な調整を行うことができ、
しかも、その作業は非常に簡便となった。

【００６９】なお、この具体例においては、フォーカス
エラー信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ａ２＋Ｂ１＋Ｃ１＋Ｄ２）−（Ａ１＋Ｂ２＋Ｃ
２＋Ｄ１） によって得ることができる。なお、Ａ１〜Ｄ２は、各受
光面での検出した光量である。

【００７０】また、この具体例において、トラッキング
エラー信号ＴＥは、位相差検出（ＤＰＤ）法の場合、 ＴＥ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ｃ１＋Ｃ２）−（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｄ
１＋Ｄ２） によって得ることができ、プッシュブル（ＰＰ）法の場
合、 ＴＥ＝（Ａ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２）−（Ｃ１＋Ｃ２＋Ｄ
１＋Ｄ２） によって得ることができ、情報信号は全体の総和Ａ１＋
Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２＋Ｃ１＋Ｃ２＋Ｄ１＋Ｄ２で検出する
ことができる。なお、Ａ１〜Ｄ２は、各受光面での検出
した光量である。

【００７１】また、本具体例の場合、受光面Ａ１〜Ｄ２
が、半導体レーザ１１、１２から離れるに従いその受光
面積を大きくする（詳細には、半導体レーザ１１、１２
と光検出手段５０とが並ぶ方向と同方向に長くする）こ
とにより、半導体レーザ１１、１２の波長の違いによ
る、変更手段４０による回折角のバラツキの影響を吸収
することができる。すなわち、第２半導体レーザ１２の
光束は、第１半導体レーザ１１の光束よりも、光検出手
段５０上において、半導体レーザ１１、１２と光検出手
段５０とが並ぶ方向と同方向に（受光面Ａ１、Ａ２から
Ｄ１、Ｄ２までの距離が）のびたようになるため、その
のびた範囲をカバーできるように、受光面を設けてお
く。

【００７２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によると、
複数の光情報記録媒体を記録／再生する光ピックアップ
装置において、装置の組立の簡略化、作業効率の向上を
図るとともに、温度変化に対して強い光ピックアップ装
置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の光ピックアップ装置の概略
構成図である。

【図２】ユニットの斜視図である。

【図３】第１の実施の形態の変形例の光ピックアップ装
置の概略構成図である。

【図４】第２の実施の形態の光ピックアップ装置の概略
構成図である。

【図５】第２の実施の形態の変形例の光ピックアップ装
置の概略構成図である。

【図６】第３の実施の形態の光ピックアップ装置の概略
構成図である。

【図７】ユニットの変形例を示す図である。

【図８】ユニットの変形例を示す斜視図である。

【図９】具体例１を示す図である。

【図１０】具体例２を示す図である。

【符号の説明】

１０ 光ピックアップ装置。 １１ 第１半導体レーザ（第１光源） １２ 第２半導体レーザ（第２光源） １３ 集光光学系 １５ 絞り ２０ 光ディスク（光情報記録媒体） ２１ 透明基板 ２２ 情報記録面 ３０ 合成手段 ４０ 変更手段 ５０ 光検出手段 ６０ ユニット ７０ 光学部材 ８１ ヒートシンク １１１、１２１ 発光点

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から出射した光束を集光光学系で光
   情報記録媒体の透明基板を介して情報記録面に集光さ
   せ、情報記録面上に情報を記録又は情報記録面上の情報
   を再生する（記録／再生）光ピックアップ装置であっ
   て、前記光情報記録媒体として、透明基板の厚さがｔ１
   の第１光情報記録媒体と透明基板の厚さがｔ２（ただ
   し、ｔ２≠ｔ１）の第２光情報記録媒体とが用いられる
   光ピックアップ装置において、 第１光情報記録媒体の記録／再生を行うための第１光源
   と、 第２光情報記録媒体の記録／再生を行うための第２光源
   と、 情報記録面から反射した光束を受光し検出する光検出手
   段と、 光源から出射した光束を光情報記録媒体へと導くととも
   に、光情報記録媒体の情報記録面で反射した光束を前記
   光検出手段へと導くように、光源から出射した光束及び
   ／又は情報記録面で反射した光束を変更する変更手段
   と、を有し、 前記第１光源、前記第２光源及び前記光検出手段を、ユ
   ニット化したことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記第１光源、前記第２光源及び前記光
   検出手段を隣接配置したことを特徴とする請求項１に記
   載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記第１光源、前記第２光源、前記光検
   出手段のうち、少なくとも１つを、ユニット内の位置を
   調整できるよう構成したことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記変更手段を、前記第１光源、前記第
   ２光源及び前記光検出手段とともにユニット化したこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光ピ
   ックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記変更手段は、ホログラムにより構成
   されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   つに記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記第１光源又は前記第２光源のうち一
   方の光源から出射した光束は、前記集光光学系に斜方か
   ら入射することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
   つに記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 前記斜方から入射する光源は、光情報記
   録媒体の記録／再生に必要な集光光学系の光情報記録媒
   体側の開口数が小さい方の光情報記録媒体の記録／再生
   を行うための光源であることを特徴とする請求項６に記
   載の光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 前記第１光源から出射した光束と、前記
   第２光源から出射した光束を合成する合成手段を有する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の
   光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】 前記合成手段を、前記第１光源、前記第
   ２光源及び前記光検出手段とともにユニット化したこと
   を特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
10. 【請求項１０】 前記変更手段と前記合成手段は、一つ
    の光学部材の一方面に形成された変更手段として機能す
    るホログラムと、他方面に形成された合成手段として機
    能するホログラムとで構成されることを特徴とする請求
    項８又は９に記載の光ピックアップ装置。
11. 【請求項１１】 前記合成手段を、前記変更手段より光
    情報記録媒体側に配置したことを特徴とする請求項８〜
    １０のいずれか１つに記載の光ピックアップ装置。
12. 【請求項１２】 前記合成手段は、光情報記録媒体の記
    録／再生に必要な集光光学系の光情報記録媒体側の開口
    数が小さい方の光情報記録媒体の記録／再生を行うため
    の光源から出射された光束の光路を変更して、他方の光
    源から出射された光束と合成することを特徴とする請求
    項８〜１１のいずれか１つに記載の光ピックアップ装
    置。
13. 【請求項１３】 第１半導体レーザと、第１半導体レー
    ザとは異なる波長の第２半導体レーザとが一体化された
    光ピックアップ装置の光源ユニットにおいて、 前記第１半導体レーザの光出射方向と前記第２半導体レ
    ーザの光出射方向とが同じ方向であり、前記第１半導体
    レーザと前記第２半導体レーザとは導電層を挟んで積層
    したことを特徴とする光ピックアップ装置の光源ユニッ
    ト。