JPH11161997A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】波長のことなる２種の光源を用い、対物レンズ
を共通化した光ピックアップ装置において、２種の光記
録媒体の双方に対して、情報の記録や再生等を良好に行
い得るようにする。 【解決手段】基板厚さ：ｔ₁の薄い光記録媒体１０Ａ
と、基板厚さ：ｔ₂（＞ｔ₁） の厚い光記録媒体１０Ｂ
の双方に対して、情報の記録、再生、消去の１以上を行
い得る光ピックアップ装置であって、セットされた光記
録媒体に応じた光源からの光束を光記録媒体に集光照射
する各光源からの光束に対し対物レンズ９を共通化し、
第１の光源２側から対物レンズ９に入射する光束を制限
する第１の開口制限部材８と、第２の光源１３側から対
物レンズ９に入射する光束を制限する第２の開口制限部
材７とを有し、これら第１および第２の開口制限部材の
一方は、波長：λ₁，λ₂の光の一方を透過させ、他方を
反射させる波長選択透過膜により開口制限を行うもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光ピックアップ装
置、より詳細には、基板厚さが異なる２種の光記録媒体
に、情報の記録、再生、消去の１以上を行い得る光ピッ
クアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光情報記録媒体として、従来から知られ
たコンパクトディスク（ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＯＭ等、以
下、ＣＤと記する）の他に、より高い記録密度を達成し
たデジタルビデオディスク（以下、ＤＶＤと記する）が
実用化された。これら２種の光記録媒体は、使用波長が
異なり、基板の厚さも異なる。このため、従来から知ら
れているＣＤ用の光ピックアップ装置では、ＤＶＤに対
する情報記録等を行うことができないし、ＤＶＤ用に設
計された光ピックアップ装置では、ＣＤに対する情報記
録等を適正に行うことができない。ＣＤ−ＲとＤＶＤの
双方に対し情報の記録・再生等を可能とするためには、
ＣＤ用の光ピックアップ装置とＤＶＤ用の光ピックアッ
プ装置とを同一装置内に搭載し、光記録媒体に応じて光
ピックアップ装置を選択して使用するようにすればよい
が、このようにすると装置が大型化し、コストも高くつ
く。

【０００３】このような観点から、光記録媒体に応じて
発光波長の異なる２種の光源を用意し、光ピックアップ
装置の光学系の一部を共通化する試みがなされている。
この場合に、対物レンズの共通化に伴い以下の如き問題
が生じる。即ち、例えば、ＤＶＤに対して所望の光学性
能を発揮するように設計された対物レンズをＣＤ用に用
いると、使用波長の違いや基板厚さの違いにより、波面
収差（球面収差）が劣化して集光スポットにサイドロー
ブを生じ、ピーク強度の低下、スポット径の拡大を招
き、ＣＤに対する情報の記録・再生等を良好に行うこと
が難しい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ＤＶＤと
ＣＤ等の場合のように、基板厚さの異なる２種の光記録
媒体に対し、波長の異なる２種の光源を用い、対物レン
ズを共通化して、各光記録媒体に情報の記録や再生等を
行いうる光ピックアップ装置において、２種の光記録媒
体の双方に対して、情報の記録や再生等を良好に行い得
るようにすることを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の光ピックアッ
プ装置は「基板厚さ：ｔ₁の薄い光記録媒体と、基板厚
さ：ｔ₂（＞ｔ₁） の厚い光記録媒体の双方に対して、
情報の記録、再生、消去の１以上を行い得る光ピックア
ップ装置」であって、第１及び第２の光源と、対物レン
ズと、光路合流手段と、信号検出手段と、第１および第
２の開口制限部材とを有する。「第１の光源」は、薄い
光記録媒体用に用いられ、発光波長：λ₁の光を放射す
る。「第２の光源」は、厚い光記録媒体用に用いられ、
発光波長：λ₂の光を放射する。第１および第２の光源
としては半導体レーザを用いることができる。「対物レ
ンズ」は、セットされた光記録媒体に応じた光源からの
光束を光記録媒体に集光照射するレンズであって、各光
源からの光束に共通して用いられる。「光路合流手段」
は、第１および第２の光源からの各光束の光路を対物レ
ンズに向けて合流させる手段である。「信号検出手段」
は、セットされた光記録媒体からの戻り光束により制御
用信号または制御用信号と情報信号を検出する手段であ
る。制御用信号は、フォーカシングやトラッキングを行
うための信号であり、情報信号は再生信号等である。
「第１の開口制限部材」は、第１の光源側から対物レン
ズに入射する光束を制限する。「第２の開口制限部材」
は、第２の光源側から対物レンズに入射する光束を制限
する。そして、これら第１および第２の開口制限部材の
一方は「波長：λ₁，λ₂の光の一方を透過させ、他方を
反射させる波長選択透過膜により開口制限を行う」もの
である。

【０００６】波長選択透過膜は、透明平行平板の片面に
形成される。波長選択透過膜は、これを「透明平行平板
の光源側面」に形成することができる（請求項２）。あ
るいは、波長選択透過膜を形成された透明平行平板（波
長選択透過膜の形成は光源側でもセットされた光記録媒
体側でもよい）を、入射光束の光軸に対して傾けて配備
することができる（請求項３）。この場合、透明平行平
板に形成された開口形状を楕円形とし、透明平行平板
を、入射光束の光軸に直交する平面に対して、上記楕円
形の長軸方向に傾け、上記平面に対する開口の射影が略
円形状となるように傾き角を定めることができる（請求
項４）。

【０００７】上記請求項１〜４の任意の１に記載の光ピ
ックアップ装置において、対物レンズを、薄い光記録媒
体に適合するように設計し、第２の開口制限部材に、波
長：λ₁の光を透過させ、波長：λ₂の光を反射させる波
長選択透過膜を形成し、この波長選択透過膜により、第
２の光源からの光束に対する開口制限を行うことができ
る（請求項５）。この場合、第１の光源からの光束に対
する第１のカップリングレンズにより、第１の光源から
の光束を実質的な平行光束とし、第２の光源からの光束
をカップリングする第２のカップリングレンズにより、
第２の光源からの光束を所定の発散性光束とすることが
できる（請求項６）。

【０００８】上記請求項１〜６の任意の１に記載の光ピ
ックアップにおいて、「第１の光源と、薄い光記録媒体
からの戻り光束を受光する第１の戻り光束受光部と、第
１の光源から射出する光束の光路と第１の戻り光束受光
部へ向かう戻り光束の光路とを分離する第１の光路分離
手段と」を第１の光源・受光部ユニットとしてユニット
化し、「第２の光源と、厚い光記録媒体からの戻り光束
を受光する第２の戻り光束受光部と、第２の光源から射
出する光束の光路と第２の戻り光束受光部へ向かう戻り
光束の光路とを分離する第２の光路分離手段と」を、第
２の光源・受光部ユニットとしてユニット化することが
できる（請求項７）。

【０００９】これら請求項１〜７の任意の１に記載され
た光ピックアップ装置における「光路合流手段」として
は「波長：λ₁の光束を透過させ、波長：λ₂の光束を反
射させる透過・反射機能を持つプリズム」を用いること
ができる（請求項８）。また、上記請求項１〜８の任意
の１に記載の光ピックアップ装置において、薄い光記録
媒体を基板厚さ：ｔ₁＝０．６ｍｍのディスク、厚い光
記録媒体を基板厚さ：ｔ₂＝１．２ｍｍのディスクと
し、波長：λ₁＝６５０ｎｍ，λ₂＝７８０ｎｍとし、第
１の開口制限部材の開口数を０．６、第２の開口制限部
材の開口数を０．５に設定することができる（請求項
９）。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に、この発明の光ピックアッ
プ装置の実施の１形態を説明図として示す。図１（ａ）
において、符号１０Ａは「薄い光記録媒体」、符号１０
Ｂは「厚い光記録媒体」を示している。この実施の形態
において、薄い光記録媒体はＤＶＤで基板厚さ：０．６
ｍｍであり、厚い光記録媒体８はＣＤで基板厚さ：１．
２ｍｍである。第１の光源・受光部ユニット１は、第１
の光源２と、第１の光路分離手段３と、第１の戻り光束
受光部１１とをユニット化したものである。第１の光源
２は発光波長：λ₁ ＝６５０ｎｍの半導体レーザチッ
プ、第１の光路分離手段３はホログラム、第１の戻り光
束受光部１１は受光手段である。第２の光源・受光部ユ
ニット１２は、第２の光源１３と、第２の光路分離手段
１４と、第２の戻り光束受光部１５とをユニット化した
ものである。第２の光源１３は発光波長：λ₂ ＝７８５
ｎｍの半導体レーザチップ、第２の光路分離手段１４は
ホログラム、第１の戻り光束受光部１５は受光手段であ
る。符号４は「第１の光源用のカップリングレンズ」、
符号１６は「第２の光源用のカップリングレンズ」を示
し、符号５は「光路合流手段」、符号６は偏向プリズ
ム、符号７は「第２の開口制限部材」、符号８は「第１
の開口制限部材」、符号９は「対物レンズ」を示す。

【００１１】図１（ａ）に示すように、薄い光記録媒体
１０Ａがセットされたときには、第１の光源・受光部ユ
ニット１の光源２を点灯させ、第２の光源・受光部ユニ
ット１２における第２の光源１３は点灯させない。第１
の光源２から放射された光束は第１の光路分離手段３に
入射する。第１の光路分離手段３には、図２（ａ）に示
すように３種のホログラムＡ，Ｂ，Ｃが形成されてお
り、各ホログラムは入射光束の一部をそれぞれ偏向させ
るが、一部は０次光としてホログラムの影響を受けずに
第１の光路分離手段３を透過する。この実施の形態で
は、第１の光源２から放射され、第１の光路分離手段３
を直進的に透過する上記０次光を光記録媒体１０Ａに照
射する。

【００１２】第１の光路分離手段３を直進的に透過した
前記０次光は、カップリングレンズ４によりカップリン
グされて「平行光束」となり、光路合流手段５に入射す
る。光路合流手段５は「ダイクロイックフィルタ膜」を
有するプリズムであり、ダイクロイックフィルタ膜は、
図２（ｃ）に示すような透過率の分光特性を有してい
る。第１の光源２から放射される光の波長：λ₁ は６５
０ｎｍであるから、第１の光源２側から光路合流手段５
に入射した光は略１００％が光路合流手段５を透過し、
偏向プリズム６により光路を９０度屈曲され、第２およ
び第１の開口制限部材７，８を介して対物レンズ９に入
射し、集束性の光束に変換され、薄い光記録媒体１０Ａ
の厚み：０．６ｍｍの透明基板を透過して、記録面上に
光スポットとして集光する。記録面による反射光束は
「戻り光束」となって、対物レンズ９、偏向プリズム６
を介して光路合流手段５を透過すると、カップリングレ
ンズ４を透過して集束光束となり、第１の光路分離手段
３に入射し、一部はホログラムにより偏向される。図２
（ａ）に示す３種のホログラムＡ，Ｂ，Ｃに入射した戻
り光束部分は、それぞれ異なる方向へ偏向されて往路の
光束光路と「光路分離」される。第１の戻り光束受光部
１１には、図２（ｂ）に示すように、受光領域Ｅ，Ｆ，
Ｇ，Ｈが形成されている。図２（ａ）のホログラムＡに
入射した戻り光束部分は偏向されて受光領域Ａ，Ｂの境
界部分に集光し、ホログラムＡとホログラムＢ，Ｃとの
境界部を「ナイフエッジ」とするナイフエッジ法による
フォーカス誤差信号（受光領域Ｅ，Ｆの出力：ｅ，ｆの
差：ｅ−ｆ）を発生させる。また、ホログラムＢ，Ｃに
入射した戻り光束部分は、それぞれ受光領域Ｇ，Ｈに集
光し、これらの出力：ｇ，ｈの差：ｇ−ｈは、プッシュ
プル法によるトラック誤差信号となる。また、記録面に
記録された情報を再生する再生信号としては、例えば、
信号：ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈあるいはその一部が用いられる。

【００１３】図１（ａ）において、薄い光記録媒体１０
Ａに換えて、厚い光記録媒体１０Ｂがセットされるとき
は、第２の光源１３が用いられる。第２の光路分離手段
１４も、上に説明した第１の光路分離手段３と同様のホ
ログラムで構成され、第２の光源１３から放射され、第
２の光路分離手段１４を直進的に透過する０次光により
光記録媒体１０Ｂの照射が行われる。第２の光源１３か
らの光束は、第２の光路分離手段１４を直進的に透過し
た０次光部分が、第２の光源用のカップリングレンズ１
６により光源１３からの発散光束の発散性を弱められて
「所望の発散性を持った光束」となり、光路合流手段５
に入射する。

【００１４】光路合流手段５のダイクロイックフィルタ
膜は、図２（ｃ）に示すような透過率の分光特性を有
し、第２の光源１３から放射される光束の波長：λ₂ は
７８５ｎｍであるから、第２の光源１３側から光路合流
手段５に入射した光は略１００％が光路合流手段５によ
り反射され、偏向プリズム６により光路を屈曲され、第
２および第１の開口制限部材７，８を介して対物レンズ
９に入射し、集束性の光束に変換され、厚い光記録媒体
１０Ｂの厚み：１．２ｍｍの透明基板を透過して、記録
面上に光スポットとして集光する。このとき、光記録媒
体１０Ｂの厚さを補償するために、カップリングレンズ
１６により光束を所定の発散性光束として対物レンズ９
に入射させ、対物レンズによる結像点を光軸上で伸ばす
ことにより厚い光記録媒体の記録面上に良好に集光させ
るのである。記録面による反射光束は「戻り光束」とな
って、対物レンズ９、偏向プリズム６を介して光路合流
手段５により反射されると、カップリングレンズ１６を
透過して集束光束となり、第２の光路分離手段１４に入
射し、一部はホログラムにより偏向される。第２の光路
分離手段１４のホログラム構成も、第１の光路分離手段
１４のものと同様のものであり、第２の光路分離手段１
４に入射した戻り光束部分は、各ホログラムによりそれ
ぞれ異なる方向へ偏向されて往路の光束光路と「光路分
離」される。第２の戻り光束受光部１５には、第１の戻
り光束受光部１１と同様の受光領域が形成され、第１の
戻り光束受光部１１と同様にして「ナイフエッジ法によ
るフォーカス誤差信号」と「プッシュプル法によるトラ
ック誤差信号」あるいはこれらの信号と「再生信号」を
発生させる。

【００１５】図１の実施の形態においては、第１および
第２の光路分離手段１１，１４として通常のホログラム
を用い、光源側からの光束のうち、ホログラムを０次光
として透過した光を光記録媒体の照射に利用する。これ
でも十分であるが、上記第１および第２の光路分離手段
として、偏光性ホログラムと１／４波長板を利用する
と、各光源からの光束を極めて有効に利用することがで
きる。偏光性ホログラムは、格子構造によるホログラム
を有し、ホログラム作用が、格子と平行な偏光成分にの
み作用し、格子と直交する偏光成分の光は透過させるよ
うなホログラムであり、例えば、雑誌：ＯｐｌｕｓＥ
１９９１年３月号第８６頁以下に説明されたような、材
料にＬｉＮｂＯ₃ を用いたものや、雑誌：光学第２０巻
第８号（１９９１年８月）第５００頁以下に開示された
狭ピッチで深溝のデュアルグレーテイング等を利用でき
る。

【００１６】さて、対物レンズ９は、第１の光源２から
の光束に適合して設計され、カップリングレンズ４は、
対物レンズ９と共働して薄い光記録媒体１０Ａの記録面
上に良好な光スポットを形成するように設計されてい
る。一方、第２の光源１３用のカップリングレンズ１６
は、前述のように、第２の光源からの光束を「発散性の
光束」とする。なお、上記第１および第２の光路分離手
段３，１４と、第１および第２の戻り光束受光部１１，
１５とは「信号検出手段」を構成する。

【００１７】第１の開口制限部材８は、第１の光源２か
らの光束に対し、対物レンズ９の開口数が０．６相当と
なるように開口径を定められ、第２の開口制限部材７
は、第２の光源１３からの光束に対し、対物レンズ９の
開口数が０．５相当となるように開口径を定められてい
る。図１（ｂ）に示すように、第１の開口制限部材８は
「リング状の遮光部材」であり、開口径：Ｘは、前述の
ように、対物レンズ９の開口数が０．６相当となるよう
に開口径を定められている。一方、第２の開口制限部材
７は、円形状の透明平行平板７ａの片面に波長選択透過
膜７ｂを円環状に形成したものである。この波長選択透
過膜７ｂの開口径（内径）：ＹはＹ＜Ｘであり、外径
は、第１の開口制限部材８の開口径：Ｘよりも大きく設
定されている。波長選択透過膜７ｂは、波長：λ₁＝６
５０ｎｍの光を１００％透過し、波長：λ₂＝７８５ｎ
ｍの光は１００％反射するような透過率の分光特性を有
している。このような波長選択透過膜７ｂは、例えば、
図２（ｃ）に示すような分光特性を持つ「ダイクロイッ
クフィルタ膜」として実現できる。

【００１８】従って、薄い光記録媒体１０Ａがセットさ
れているとき、第１の光源２からの光束は、前記開口
径：Ｘより大きい光束径の平行光束として第２の開口制
限部材７を透過し、第１の開口制限部材８により光束径
を開口径：Ｘに等しく制限されて対物レンズ９に対して
開口数：０．６の光束となり、光記録媒体１０Ａの記録
面上に光スポットとして集光する。対物レンズ９は、第
１の光源からの光に対して、薄い光記録媒体１０Ａの基
板の厚さを考慮して最適化されているので、光スポット
は記録面上に良好に形成される。このときの光スポット
の光強度分布は、図３（ａ）に示すように「きれいなガ
ウス型分布」となる。一方、厚い光記録媒体１０Ｂがセ
ットされているとき、第２の光源１３からの光束は、第
２の開口制限部材７により、光束径を開口径：Ｙに等し
く制限され、対物レンズ９に対して開口数：０．５の光
束となり、光記録媒体１０Ｂの記録面上に光スポットと
して集光する。対物レンズ９による球面収差（波面収
差）は、一般に、対物レンズの光軸から離れた部分にお
いて顕著に発生するものであるから、第２の開口制限部
材７による開口制限がないと、上記波面収差により、記
録面上に形成される光スポットの光強度分布は、図３
（ｂ）に「破線」で示すようになり、波面収差が劣化し
て「サイドローブ」を生じ、ピーク強度の低下、スポッ
ト径の拡大を招き、情報の記録・再生等を良好に行うこ
とが難しい。しかし、第２の開口制限部材７による開口
制限で、波面収差劣化の原因となる対物レンズ周辺部の
光束を遮断することにより、波面収差の劣化が有効に防
止される結果、図３（ｂ）に実線で示すように、この場
合にも「きれいなガウス型分布」の光強度分布を持った
良好な光スポットを得ることができる。

【００１９】上述の図１〜図３に即して説明した光ピッ
クアップ装置は、基板厚さ：ｔ₁(＝０．６ｍｍ）の薄い
光記録媒体１０Ａと、基板厚さ：ｔ₂(＝１．２ｍｍ）の
厚い光記録媒体１０Ｂの双方に対して、情報の記録、再
生、消去の１以上を行い得る光ピックアップ装置であっ
て、薄い光記録媒体１０Ａ用に用いられる、発光波長：
λ₁（＝６５０ｎｍ）の第１の光源２と、厚い光記録媒
体１０Ｂ用に用いられる、発光波長：λ₂（＝７８５ｎ
ｍ）の第２の光源１３と、セットされた光記録媒体に応
じた光源からの光束を光記録媒体に集光照射する、各光
束に共通の対物レンズ９と、第１および第２の光源から
の各光束の光路を対物レンズに向けて合流させる光路合
流手段５と、セットされた光記録媒体からの戻り光束に
より制御用信号または制御用信号と情報信号を検出する
信号検出手段３，１４，１１，１５と、第１の光源側か
ら対物レンズに入射する光束を制限する第１の開口制限
部材８と、第２の光源側から対物レンズに入射する光束
を制限する第２の開口制限部材７とを有し、これら第１
および第２の開口制限部材の一方は、波長：λ₁，λ₂の
光の一方を透過させ、他方を反射させる波長選択透過膜
７ｂにより開口制限を行うものである（請求項１）。

【００２０】また、波長選択透過膜７ｂは、透明平行平
板７ａの光源側面に形成され（請求項２）、対物レンズ
９は「薄い光記録媒体に適合する」ように設計され、第
２の開口制限部材７は、波長：λ₁の光を透過させ、波
長：λ₂の光を反射させる波長選択透過膜により開口制
限を行う（請求項５）。第１の光源２からの光束に対す
る第１のカップリングレンズ４は、第１の光源２からの
光束を実質的な平行光束とし、第２の光源１３からの光
束をカップリングする第２のカップリングレンズ１６
は、第２の光源からの光束を発散性光束とする（請求項
６）。

【００２１】さらに、第１の光源２と、薄い光記録媒体
１０Ａからの戻り光束を受光する第１の戻り光束受光部
１１と、第１の光源から射出する光束の光路と第１の戻
り光束受光部１１へ向かう戻り光束の光路とを分離する
第１の光路分離手段３とが、第１の光源・受光部ユニッ
ト１としてユニット化され、第２の光源１３と、厚い光
記録媒体１０Ｂからの戻り光束を受光する第２の戻り光
束受光部１５と、第２の光源１３から射出する光束の光
路と第２の戻り光束受光部１５へ向かう戻り光束の光路
とを分離する第２の光路分離手段１４とが、第２の光源
・受光部ユニット１２としてユニット化されている（請
求項７）。

【００２２】また、光路合流手段５は、波長：λ₁，λ₂
のうち短波長：λ₁の光束を透過させ、長波長：λ₂の光
束を反射させる透過・反射特性を持つプリズムである
（請求項８）。そして、薄い光記録媒体１０Ａは基板厚
さ：ｔ₁＝０．６ｍｍのディスクで、厚い光記録媒体１
０Ｂは基板厚さ：ｔ₂＝１．２ｍｍのディスクであり、
波長：λ₁＝６５０ｎｍ，λ₂＝７８０ｎｍであって、第
１の開口制限部材８の開口数が０．６、第２の開口制限
部材７の開口数が０．５に設定されている（請求項
９）。

【００２３】図１に即して説明した実施の形態で、第２
の開口制限部材７における波長選択透過膜７ｂは「透明
平行平板の光源側面」に形成されている（請求項２）。
このように、波長選択透過膜７ｂを透明平行平板７ａの
光源側面に形成することには以下の如き技術的意義があ
る。波長選択透過膜７ｂは、波長：λ₂ の光に対しては
反射率１００％の反射膜である。従って、図４（ａ）に
示すように、波長選択透過膜７ｂを透明平行平板７ａに
おける光源とは逆側、即ち、対物レンズ側に形成したと
すると、波長：λ₂の光が光源側から入射し、波長選択
透過膜７ｂで反射されたのち、波長選択透過膜７ｂと透
明平行平板７ａの入射側面との間で反射を繰り返しつつ
「迷光」として戻り光束受光部に入射すると、制御用信
号や情報信号にノイズとして作用するおそれがある。上
記実施の形態のように、波長選択透過膜７ｂを透明平行
平板７ａの光源側に配備すれば、上記迷光の影響を有効
に軽減できる。このような迷光の影響を防止するには、
図４（ｂ）に示すように、第２の開口制限部材７の透明
平行平板７ａを、入射光束の光軸に対して傾ければよい
（請求項３）。このようにすれば、波長選択透過膜によ
る反射光を「戻り光束受光部とは異なる方向」へ導くこ
とにより、上記反射光が迷光として影響するのを防止す
ることができる。

【００２４】上記のように、第２の開口制限部材７を入
射光束の光軸に対して傾ける場合、開口径状が円形であ
ると、第２の開口制限部材を傾けたことにより、入射光
束に対する開口径状が「楕円形状」となってしまう。光
記録媒体の記録面上に形成される光スポットのスポット
形状は円形状に近いことが好ましく、上記の如く、光束
が楕円形状に開口制限されると、光スポットの形状も楕
円形状になる（光スポットの長軸方向は、開口制限の短
軸方向と対応する）。これを避けるには、透明平行平板
７ａに形成された開口形状（波長選択透過膜７ｂの内径
の形状）を図５に示すように楕円形とし、透明平行平板
７ａを入射光束の光軸に直交する平面に対して楕円の長
軸方向に傾け「上記平面に対する開口の射影が略円形状
となる」ように傾き角を定めれば良い（請求項４）。即
ち、図のように、楕円形の開口の長軸径を「ａ」、短軸
径を「ｂ」とすると、傾き角：θを「関係：ｂ＝ａ・ｃ
ｏｓθ」が満足されるように定めればよい。

【００２５】また、上に説明した実施の形態では、第２
の開口制限部材が、波長：λ₁（＝６５０ｎｍ）の光を
透過させ、波長：λ₂（＝７８５ｎｍ）の光を反射させ
る波長選択透過膜により開口制限を行っている。このよ
うにすることには以下の如き技術的意義がある。波長：
λ₁（＝６５０ｎｍ）の光と、λ₂（＝７８５ｎｍ）の光
とでは、形成する光スポットのスポット径が異なり、波
長：λ₁ の光による光スポットの方がスポット径が小さ
いので、波長：λ₁ の光に対する波面収差の許容度は小
さい。即ち、波長：λ₁ の光に対する波面収差の劣化は
最小限に抑えられる必要がある。もし、波長選択透過膜
による開口制限において、上記実施の形態とは逆に、波
長：λ₁（＝６５０ｎｍ）の光を反射させて開口制限を
行うようにすると、波長選択透過膜を形成する透明平行
平板の表面精度を極めて高精度にする必要が生じるので
ある。即ち、図６に示すように、透明平行平板７ａの表
面に欠損等により微小な凹部７００がある場合を考え、
この欠損部７００を有する表面を透過した波面と、上記
表面で反射した波面合と考える。欠損部７００の深さを
「Ｄ」とし、これに平面的な「入射波面」を考えると、
上記表面で反射された反射波面では、欠損部の無い部分
と欠損部とで、光路長に「２Ｄ」の差を生じるので、反
射波面では波面形状が欠損部を２倍に強調するのに対
し、透過波面では上記光路長の差は「Ｄ」ですむから、
波面の劣化は反射波面の場合に比して少ない。従って、
欠損部７００等による透明平行平板７ａ表面の凹凸によ
る波面収差の劣化は、反射の場合が「より大き」くな
る。このため、上記実施の形態においては、波面収差の
劣化に対して厳しい、波長：λ₁ の光が波長選択透過膜
を透過するようにしているのである。

【００２６】上に説明したように、反射と透過とでは一
般に、反射の場合の方が波面劣化が大きい。上に説明し
た実施の形態では、第１の光源２からの光束の光路と、
第２の光源１３からの光束の光路とを合流させる光路合
流手段５では、前述の如く、ダイクロイックフィルタ膜
による光束の透過と反射とを利用して光路合流を行って
いる。従って、ダイクロイックフィルタ膜を形成された
プリズム面に波長オーダーの微小な凹凸がある場合に
は、ダイクロイックフィルタ膜による透過と反射により
波面劣化が生じることになる。そこで、上記実施の形態
では、波長：λ₁とλ₂のうちで波面収差の劣化に対して
厳しい、短波長：λ₁の光束が光路合流手段５を透過
し、波面劣化に対して比較的許容度が高い長波長：λ₂
の光束が、光路合流手段５により反射されるようにし、
波長：λ₂の光束に比して、波長：λ₁の光束での波面劣
化がより少なくなるようにしているのである（請求項
８）。

【００２７】なお、上記実施の形態では、第１の開口制
限部材８と第２の開口制限部材７とを別体に形成した
が、第１の開口制限部材が行うべき開口制限に対応した
開口径の遮光膜と、第２の開口制限部材が行うべき開口
制限に応じた開口径の波長選択透過膜とを共通の透明基
板に設けることにより、第１および第２の開口制限部材
を一体として構成することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光ピックアップ装置を実現することができる。
この発明の光ピックアップ装置は上記のように、発光波
長の異なる２つの光源からの光束に対し、これら光束を
対応する光記録媒体の記録面に集光させる対物レンズを
共通化し、且つ、各光源からの光束を適切に開口制限す
るので、厚い光記録媒体にも薄い光記録媒体にも適正な
光スポットを形成することができ、従って、情報の記
録、再生、消去の１以上を各光記録媒体に対して良好に
実行することができる。

【００２９】また、請求項２〜４記載の発明の光ピック
アップ装置では、迷光の影響を有効に軽減・除去でき
る。請求項５，８記載の発明の光ピックアップ装置で
は、より小さい光スポットを形成する光における波面収
差の劣化を有効に軽減して良好な光スポット形成を実現
できる。請求項７記載の発明の光ピックアップ装置は、
光源と光路分離手段と、戻り光束受光部とをユニット化
することにより光ピックアップ装置をコンパクト化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光ピックアップ装置の実施の１形態
を説明するための図である。

【図２】上記実施の形態における光路分離手段と戻り光
束受光部と、光路合流手段とを説明するための図であ
る。

【図３】開口制限部材の効果を説明するための図であ
る。

【図４】請求項２，３記載の発明の実施の形態を説明す
るための図である。

【図５】請求項４記載の発明の実施の形態を説明するた
めの図である。

【図６】請求項５記載の発明の効果を説明するための図
である。

【符号の説明】

２ 第１の光源 １３ 第２の光源 ５ 光路合流手段 ７ 第２の開口制限部材 ７ｂ 波長選択透過膜 ８ 第１の開口制限部材 ９ 対物レンズ １０Ａ 薄い光記録媒体 １０Ｂ 厚い光記録媒体

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板厚さ：ｔ₁の薄い光記録媒体と、基板
   厚さ：ｔ₂（＞ｔ₁） の厚い光記録媒体の双方に対し
   て、情報の記録、再生、消去の１以上を行い得る光ピッ
   クアップ装置であって、 薄い光記録媒体用に用いられる、発光波長：λ₁の第１
   の光源と、 厚い光記録媒体用に用いられる、発光波長：λ₂の第２
   の光源と、 セットされた光記録媒体に応じた光源からの光束を上記
   光記録媒体に集光照射する、上記各光源からの光束に共
   通の対物レンズと、 上記第１および第２の光源からの各光束の光路を上記対
   物レンズに向けて合流させる光路合流手段と、 上記セットされた光記録媒体からの戻り光束により制御
   用信号または制御用信号と情報信号を検出する信号検出
   手段と、 第１の光源側から上記対物レンズに入射する光束を制限
   する第１の開口制限部材と、 第２の光源側から上記対物レンズに入射する光束を制限
   する第２の開口制限部材とを有し、 これら第１および第２の開口制限部材の一方は、波長：
   λ₁，λ₂の光の一方を透過させ、他方を反射させる波長
   選択透過膜により開口制限を行うものであることを特徴
   とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ピックアップ装置におい
   て、 波長選択透過膜が、透明平行平板の光源側面に形成され
   ていることを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の光ピックアップ装
   置において、 波長選択透過膜が、透明平行平板に形成され、上記透明
   平行平板は、入射光束の光軸に対して傾いていることを
   特徴とする光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】請求項３記載の光ピックアップ装置におい
   て、 透明平行平板に形成された開口形状が楕円形であり、上
   記透明平行平板は、入射光束の光軸に直交する平面に対
   して、上記楕円形の長軸方向に傾けられ、上記平面に対
   する開口の射影が略円形状となるように傾き角が定めら
   れたことを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
   光ピックアップ装置において、 対物レンズは、薄い光記録媒体に適合するように設計さ
   れ、 第２の開口制限部材が、波長：λ₁の光を透過させ、波
   長：λ₂の光を反射させる波長選択透過膜により開口制
   限を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の光ピックアップ装置におい
   て、 第１の光源からの光束に対する第１のカップリングレン
   ズが、第１の光源からの光束を実質的な平行光束とし、
   第２の光源からの光束をカップリングする第２のカップ
   リングレンズは、第２の光源からの光束を所定の発散性
   光束とすることを特徴とする光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】請求項１〜６の任意の１に記載の光ピック
   アップ装置において、 第１の光源と、薄い光記録媒体からの戻り光束を受光す
   る第１の戻り光束受光部と、第１の光源から射出する光
   束の光路と上記第１の戻り光束受光部へ向かう戻り光束
   の光路とを分離する第１の光路分離手段とが、第１の光
   源・受光部ユニットとしてユニット化され、 第２の光源と、厚い光記録媒体からの戻り光束を受光す
   る第２の戻り光束受光部と、第２の光源から射出する光
   束の光路と上記第２の戻り光束受光部へ向かう戻り光束
   の光路とを分離する第２の光路分離手段とが、第２の光
   源・受光部ユニットとしてユニット化されていることを
   特徴とする光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】請求項１〜７の任意の１に記載の光ピック
   アップ装置において、 光路合流手段が、波長：λ₁の光束を透過させ、波長：
   λ₂の光束を反射させる透過・反射機能を持つプリズム
   であることを特徴とする光ピックアップ装置。
9. 【請求項９】請求項１〜８の任意の１に記載の光ピック
   アップ装置において、 薄い光記録媒体は、基板厚さ：ｔ₁＝０．６ｍｍのディ
   スクであり、厚い光記録媒体は、基板厚さ：ｔ₂＝１．
   ２ｍｍのディスクであり、波長：λ₁＝６５０ｎｍ，λ₂
   ＝７８０ｎｍであって、第１の開口制限部材の開口数が
   ０．６、第２の開口制限部材の開口数が０．５に設定さ
   れることを特徴とする光ピックアップ装置。