JPH1153755A

JPH1153755A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JPH1153755A
Application number: JP9206656A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Akiyama; 洋秋山; Yoshitaka Takahashi; 義孝高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】記録再生波長の異なる２種の光記録媒体に対し
て記録再生を行うことができ、良好なビーム整形とコン
パクト化の可能な光ピックアップ装置。【解決手段】発光波長の異なる第１、第２の光源１，２
と、各光源からの光束をカップリングするカップリング
レンズ３と、カップリングされた各光束を光記録媒体
９，１０の光記録面に集光させる対物レンズ８と、光記
録媒体により反射された戻り光束を照射光路から分離さ
せる光路分離光学手段５と、該光束を受光して反射光束
の情報を検出する検出手段１１，１２，１３と、検出手
段の検出結果に基づき、フォーカシング制御およびトラ
ッキング制御を行う制御手段１６と、第１、第２の光源
からの各光束に対し、その楕円強度分布をより円形に近
い強度分布に変換するビーム整形用ホログラム素子４を
有し、光源１は光記録媒体１０のときにのみ光源２は光
記録媒体９のときにのみ点灯される。

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
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近来、光ディスクに代表される光記録媒
体は、記録容量の大容量化が強く要請されている。光記
録媒体自体を大型化することなく記録容量を増大させる
ためには、情報の記録・再生に置ける光スポット径を小
径化する必要がある。光スポット径は、光波長：λに比
例するから、記録容量は光波長：λの２乗に逆比例する
ことになる。このため、光ピックアップ装置に用いられ
る光源波長の短波長化が追求され、波長：７８５ｎｍで
記録・再生を行う従来の光ディスク（ＣＤ−Ｒ）に対し
て、光源波長：６５０ｎｍで記録・再生を行う光ディス
ク（ＤＶＤ）が実現している。

【０００３】このような記録・再生の波長が互いに異な
る異種の光記録媒体の何れにも使用可能な光ピックアッ
プ装置として、発光波長の異なる２種の半導体レーザ
（この明細書中において光源ＬＤと略記する）を光源と
して有する光ピックアップ装置が提案されている（特開
平６−２５９８０４号公報）。

【０００４】ところで、良く知られたように、光源ＬＤ
から放射される光束は発散性で、その発散角は一様でな
く、ファーフィールドパターンは楕円形状である。

【０００５】光記録媒体上に集光させる光スポットは
「円形状」であることが好ましく、光スポットが「楕円
形状」になるほど、記録・再生能力が低下する傾向があ
る。円形状の光スポットを得るには、カップリングレン
ズで光源ＬＤからの光束をカップリングする際、ファー
フィールドパターンの長軸方向の一部を遮光して円形の
光束断面を得るようにすればよいが、この方法では「光
源からの光束の少なからざる部分が光記録媒体に対して
遮断されてしまう」ので、記録・再生に供される光エネ
ルギの利用効率が悪い。光ピックアップ装置で光記録媒
体に情報記録を行う場合には、情報再生の１０倍以上の
光エネルギが必要であり、この目的のためには、光源Ｌ
Ｄからの光束のより多くの部分を光スポット形成に取り
込む必要がある。

【０００６】その際、単にファーフィールドパターンの
長軸方向の光束縁部までを取り込んだのでは、光スポッ
ト形状が楕円形状になってしまうので、長軸方向の周辺
部まで光束を取り込むとともに、取り込んだ光束の断面
形状を「円形状に近づけるためのビーム整形」が行われ
る。

【０００７】ビーム整形を行う方法としては、２つのビ
ーム整形プリズムを対に組み合わせる方法や、シリンド
リカルレンズを用いる方法が知られているが、これらを
用いることにより光ピックアップ装置が大型化する問題
がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、記録・再
生波長の異なる２種の光記録媒体に対して記録・再生を
行うことができ、良好なビーム整形を行うことができ、
なおかつコンパクト化の可能な光ピックアップ装置の実
現を課題としている。

【０００９】この発明はまた、記録・再生波長の異なる
２種の光記録媒体に対して記録・再生を行うことがで
き、良好なビーム整形を行うことができ、光利用効率が
良く、なおかつコンパクト化の可能な光ピックアップ装
置の実現を課題としている。

【００１０】

【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「記録・再生の波長が互いに異なる第１種およ
び第２種の光記録媒体の何れにも使用可能な光ピックア
ップ装置」であって、第１および第２の光源ＬＤと、カ
ップリングレンズと、対物レンズと、光路分離光学手段
と、検出手段と、制御手段と、ビーム整形用ホログラム
素子を有する。「第１および第２の光源ＬＤ」は、互い
に発光波長の異なる２つの半導体レーザである。「カッ
プリングレンズ」は、第１および第２の光源ＬＤに共通
に設けられ、各光源ＬＤからの光束をカップリングする
レンズである。カップリング作用は、コリメート作用と
することもできるし、カップリング後の光束が弱い発散
性の光束もしくは集束性の光束になるようにしてもよ
い。「対物レンズ」は、カップリングされた各光束を、
光記録媒体の光記録面に光スポットとして集光させるレ
ンズであって、上記各光束に共通に設けられる。「光路
分離光学手段」は、光記録媒体により反射され、対物レ
ンズを介して戻り光束となった各光束を、光源ＬＤから
対物レンズに至る照射光路から分離させるための光学手
段である。

【００１１】「検出手段」は、光路分離光学手段により
分離された各光束を受光して、反射光束の情報を検出す
る手段である。「反射光束の情報」は、光記録媒体に記
録された情報に対する再生用の情報や、フォーカス誤差
信号やトラック誤差信号等のサーボ制御用の情報であ
る。「制御手段」は、検出手段の検出結果に基づき、フ
ォーカシング制御およびトラッキング制御を行う手段で
あり、コンピュータやＣＰＵあるいは制御回路として実
現される。「ビーム整形用ホログラム素子」は、第１お
よび／または第２の光源ＬＤからの光束に対し、その楕
円強度分布をより円形に近い強度分布に変換するビーム
整形用の光学素子であり、ホログラムとして構成され
る。ビーム整形用ホログラム素子のビーム整形機能は、
上記の如く、各光源ＬＤからの光束に対して作用しても
良いが、例えば、記録・再生の光エネルギーや光スポッ
トの円形状性がより必要な方のレーザ光束（一般に短波
長のレーザ光束）に就いてのみ、ビーム整形機能が作用
するようにすることもできる。第１の光源ＬＤは「第１
種の光記録媒体が用いられるとき」にのみ点灯され、第
２の光源ＬＤは「第２種の光記録媒体が用いられると
き」にのみ点灯される。

【００１２】上記の如く、この発明の光ピックアップ装
置は、第１および第２の光源ＬＤに対し「共通の光学
系」が用いられる。このように、共通の光学系に対し
て、２つの光源ＬＤを用い、光記録媒体が第１種のもの
か第２種のものかに応じて、光源ＬＤを選択的に点灯さ
せるので、各光源ＬＤごとに別個の光学系を設ける場合
に比して、光ピックアップ装置をコンパクトに構成する
ことができる。また、ビーム整形用ホログラム素子は、
ビーム整形用プリズム対を用いる場合や、シリンドリカ
ルレンズを用いる場合に比してコンパクトであり、ま
た、取付け精度も緩やかである。

【００１３】請求項１記載の光ピックアップ装置におい
て、ビーム整形用ホログラム素子として「偏光性ホログ
ラム」を用いることができる。「偏光性ホログラム」
は、偏光性回折格子として知られ「格子溝に入射する光
の偏光状態により、透過あるいは回折を生じる回折素
子」である。このような偏光性ホログラムは、雑誌：Ｏ
ｐｌｕｓＥ１９９１年３月号の第８６頁以下の
「偏光性ホログラム光学素子」に記載された「材料にＬ
ｉＮｂＯ₃ を用いたもの」や、雑誌：光学第２０巻第
８号（１９９１年８月）の５００（３６）頁以下の「光
磁気ヘッド用高密度デュアルグレーテイング」に記載さ
れた「波長の１／２程度の狭いピッチで溝の深い回折格
子」等を利用できる。

【００１４】請求項１または２記載の光ピックアップ装
置は、第１および第２の光源ＬＤからの各光束に対し、
所定の位相差を発生させる「位相子」を有することがで
きる（請求項３）。この場合、ビーム整形用ホログラム
素子を偏光性ホログラムとし、該偏光性ホログラムを位
相子と一体化することができる（請求項４）。

【００１５】上記位相子として、一方の光源ＬＤからの
光束に対して「波長の半整数倍（半波長の奇数倍）」の
位相差を生じさせ、他方の光源ＬＤからの光束に対して
「波長の整数倍」の位相差を生じさせるものを用いるこ
とができる（請求項５）。この位相子は、一方の光源Ｌ
Ｄからの光束に対しては所謂「λ／２板」、他方の光源
ＬＤからの光束に対しては所謂「λ板」として作用する
から、一方の光束のみの偏光方向を９０度旋回させる光
学機能を持つ。

【００１６】上記請求項１〜５の任意の１に記載の光ピ
ックアップ装置において、光路分離光学手段を「光路分
離用ホログラム素子」とすることができ（請求項６）、
この光路分離用ホログラム素子も「偏光性ホログラム」
として構成することができる（請求項７）。この場合、
第１および第２の光源ＬＤからの各光束に対し、所定の
位相差を発生させる位相子を複数有することができる
（請求項８）。例えば、位相子の一つを前述の「一方の
光源ＬＤからの光束に対して波長の半整数倍の位相差を
生じさせ、他方の光源ＬＤからの光束に対して波長の整
数倍の位相差を生じさせるもの」とし、別の位相子を
「各光源ＬＤからの光束に対して、１／４波長分の位相
差を与えるもの（所謂「λ／４板」）」とすることがで
きる。ビーム整形用ホログラム素子と光路分離用ホログ
ラム素子をともに「偏光性ホログラム」とする場合、複
数の位相子と各偏光性ホログラムを一体化することがで
きる（請求項９）。

【００１７】上記請求項３または４または５または８ま
たは９記載の光ピックアップ装置において、位相子（複
数の位相子を用いる場合には、そのうちの１以上）を
「蒸着位相差膜」として構成することができる（請求項
１０）。

【００１８】上記請求項１〜１０の任意の１に記載の光
ピックアップ装置は「第１および第２の光源ＬＤを同一
キャン内に配備する」ことができるが（請求項１１）、
この場合、第１，第２の光源ＬＤを配備した同一キャン
内に「検出手段の受光部」を配備することができる（請
求項１２）。

【００１９】請求項１〜１２の任意の１に記載の光ピッ
クアップ装置において、カップリングレンズのカップリ
ング作用を「コリメート作用」とする場合、ホログラム
素子（ビーム整形用ホログラム素子および／または光路
分離用ホログラム素子）を、「各光源ＬＤからの光束が
平行光束となる部分」に配備することができ（請求項１
３）、あるいは、上記ホログラム素子を「第１および第
２の光源ＬＤからカップリングレンズに至る光路上」に
配備することもできる（請求項１４）。この請求項１４
記載の光ピックアップ装置においては、第１および第２
の光源ＬＤを同一キャン内に配備し、且つホログラム素
子を上記キャンに一体化することができる（請求項１
５）。

【００２０】上記請求項１〜１５の任意の１に記載の光
ピックアップ装置は、光軸合わせ光学手段を有すること
ができる（請求項１６）。「光軸合わせ光学手段」は、
第１の光源ＬＤからの光束の光軸と、第２の光源ＬＤか
らの光束の光軸とを、各光束のファーフィールドパター
ンの方向を揃えてカップリングレンズに対して互いに合
致させる光学手段である。「各光束のファーフィールド
パターンの方向を揃え」るとは、各光束のファーフィー
ルドパターンの長軸方向同士が合致するようにすること
を意味する。この請求項１６記載の光ピックアップ装置
においても、第１および第２の光源ＬＤを同一キャン内
に配備し、上記キャン内に光軸合わせ光学手段を配備す
ることができる（請求項１７）。勿論、この場合にも、
検出手段の受光部を上記キャン内に配備することができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１（ａ）において、符号１は第
１の光源ＬＤ、符号２は第２の光源ＬＤを示している。
説明の具体性のため、光源ＬＤ１は発光波長：７８５ｎ
ｍの半導体レーザで、光源ＬＤ２は発光波長：６５０ｎ
ｍの半導体レーザであるとする。半導体レーザには「レ
ーザ個体ごとの波長ばらつき」や「温度による波長変
化」があるので、実際の発光波長は、上記波長を略中心
値とする±２０ｎｍ程度の波長範囲のものとなる。

【００２２】符号９は第２種の光記録媒体としての、基
板厚さ：０．６ｍｍの「大容量の光ディスク」を示し、
符号１０は第１種の光記録媒体としての、基板厚さ：
１．２ｍｍの「低容量の光ディスク」を示している。こ
れらは本来「別体」であり、別個に用いられるが、説明
の都合上一つにまとめて描いてある。

【００２３】第１種の光記録媒体である低容量の光ディ
スク１０に対して、記録または再生（あるいは消去）が
行われるときは光源ＬＤ１が点灯される。光源ＬＤ１か
らのレーザ光束はカップリングレンズ３、ビーム整形用
ホログラム素子４、ビームスプリッタ５を透過し、偏向
プリズム７に反射されて対物レンズ８に入射し、対物レ
ンズ８の作用により集光光束と成り、光ディスク１０の
基板を透過し、記録面に光スポットとして集光する。記
録面で反射された光は対物レンズ８を透過して「戻り光
束」となり、偏向プリズム７に反射されてビームスプリ
ッタ５により反射され、集光レンズ１１とシリンダレン
ズ１２とを透過し、受光手段１３に入射する。

【００２４】第２種の光記録媒体である大容量の光ディ
スク９に対して記録または再生（あるいは消去）が行わ
れるときは、光源ＬＤ２が点灯され、放射されたレーザ
光束はカップリングレンズ３、ビーム整形用ホログラム
素子４を透過し、ビームスプリッタ５、偏向プリズム７
に反射され、対物レンズ８を介して光ディスク９の基板
を透過し、記録面に光スポットとして集光する。記録面
で反射された光は、対物レンズ８を透過して「戻り光
束」となり、偏向プリズム７およびビームスプリッタ５
により相次いで反射され、集光レンズ１１とシリンドリ
カルレンズ１２を介して受光手段１３に入射する。

【００２５】光ディスク１０が用いられるときも、光デ
ィスク９が用いられるときも、戻り光束はビームスプリ
ッタ５により反射されると集光レンズ１１により集束さ
れ、さらにシリンドリカルレンズ１２により非点収差を
与えられ、受光手段１３に入射する。受光手段１３で
は、公知の「非点収差法」によるフォーカス誤差信号と
「位相差法」によるトラック誤差信号とが発生し、サー
ボ制御系（マイクロコンピュータやＣＰＵ等）１６はこ
れら信号に基づき、フォーカシング制御とトラッキング
制御を行う。受光手段１３は「再生信号」も出力する。
即ち、ビームスプリッタ５は、光源ＬＤ１，２からの各
光束に共通の「光路分離光学手段」を構成し、集光レン
ズ１１とシリンドリカルレンズ１２と受光部１３とは上
記各光束に共通の「検出手段」を構成し、サーボ制御系
１６は「制御手段」を構成する。なお、集光レンズ１１
とシリンドリカルレンズ１２とに代えて「片面が凸の球
面で、他方の面が凸のシリンダ面であるような単一のレ
ンズ」を用いることもできる。また、フォーカシング制
御は、上記非点収差法に代えて公知のナイフエッジ法等
の他の方式でもよく、トラッキング制御も、プッシュプ
ル法等、公知の適宜の方法を利用でき、これらフォーカ
シング制御やトラッキング制御の具体的方法に応じて
「検出手段」を適宜に構成できる。

【００２６】図１（ａ）において、光源ＬＤ１，２から
の光束は、光ディスクへ向かう途上でビームスプリッタ
５により反射され、集光レンズ１４により受光手段１５
に集光される。受光手段１５は「出力モニタ」用で、受
光手段１５の出力に基づき光源ＬＤの出力制御が行われ
る。光源ＬＤ１，２の出力制御を、これら光源ＬＤの
「後方出力」をモニタしながら行う場合には、集光レン
ズ１４と受光手段１５とは不用である。しかし、図１
（ａ）のように集光レンズ１４と受光手段１５とを用い
て出力制御を行うようにすれば、戻り光束（図１（ａ）
の光学配置では、戻り光束の一部が光源ＬＤ１，２に戻
る）に影響されずに良好な出力制御を行うことができ
る。なお、図１（ａ）においては図の繁雑を避けるた
め、レンズによる屈折による光線の屈曲等を無視し、各
光源ＬＤからの光を直線として描いた。また、カップリ
ングレンズ３のカップリング作用は、光源ＬＤ１，２か
らの各光束に対して「コリメート作用」である。

【００２７】図１（ｂ）に示すように、光源ＬＤ１，２
から放射されるレーザ光束は「発散光束」であるが、活
性層１Ａに平行な方向をＸ方向、活性層１Ａに直交する
方向をＹ方向とすると、周知の如く、放射レーザ光束の
ファーフィールドパターンＦＦは「楕円形状」で、その
長手方向はＹ方向に平行になる。一方、光源ＬＤ１，２
から放射されるレーザ光束の「偏光方向」はレーザ光束
中における電場の振動方向であり、この振動方向はＸ方
向に平行な場合と、Ｙ方向に平行な場合とがある。一般
に知られた半導体レーザでは「偏光方向はＸ軸に平行」
であり、これは電場の振動方向が活性層１Ａに平行であ
ることから「ＴＥ発光モード」と呼ばれている。一方
「偏光方向がＹ方向に平行な場合」は、レーザ光束中の
磁場の振動方向が活性層１Ａと平行になるので「ＴＭ発
光モード」と呼ばれている。ＴＭ方向モードで発光する
半導体レーザ光源は、現在、発光波長：６３５ｎｍのも
のが知られている。

【００２８】さて、図１（ａ）の実施の形態におけるビ
ーム整形用ホログラム素子４は、以下の如き、光学作用
を有する。光源ＬＤ１，２から放射される光束のファー
フィールドパターンの長軸方向を図１（ｂ）に示すよう
にＹ方向、短軸方向をＸ方向とすると、光源ＬＤ１，２
から放射された発散性の光束は、カップリングレンズ３
によりカップリングされると、平行光束になる。カップ
リングレンズ３は、光源ＬＤ１，２からの光束の、実質
的に全てをカップリングし、従って、カップリングされ
た光束は、その強度分布が「ファーフィールドパターン
に応じた楕円形状」になる。従って、この楕円形状の長
手方向はＹ方向に合致し、短軸方向はＸ軸方向に合致す
る。平行光束化された光束は、ビーム整形用ホログラム
素子３に入射する。図１（ｃ）に示すように、ビーム整
形用ホログラム素子３は「Ｙ方向に関しては入射平行光
束をそのまま透過」させる。従って、ビーム整形用ホロ
グラム３の前後で、ある強度を示す光束径：Ｄ_y はＹ方
向においては変化しない。一方、Ｘ方向に関しては、ビ
ーム整形ホログラム４は、ある強度を示す光束径を、入
射時の光束径：Ｄ_x1から射出時の光束径：Ｄ_x2へ拡大さ
せる機能を有する。半導体レーザから放射されるレーザ
光束の、最小発散角：最大発散角は１：２〜１：４程度
で光源ＬＤの種類に応じて定まる。従って、カップリン
グレンズ３によりカップリングされた平行光束における
光束断面の楕円形状（長軸径：短軸径）は、光源ＬＤ１
と光源ＬＤ２とで必ずしも同じでない。そこで、ビーム
整形用ホログラム素子４の作用は、光源ＬＤ１，２から
の各光束に対し、上記光束径：Ｄ_y とＤ_x2とが「略等し
くなるように」設定される。即ち、ビーム整形用ホログ
ラム素子３は「第１および第２の光源ＬＤ１，２からの
各光束に対し、その楕円強度分布をより円形に近い強度
分布に変換する」ビーム整形機能を有する。このビーム
整形機能により、ビーム整形用ホログラム素子４を透過
した各光束は強度分布が「略円形状」となるから、光デ
ィスクの記録面に略円形状の光スポットとして集光させ
ることができ、高い記録再生能力を実現することができ
る。ビーム整形用ホログラム素子４は、その設置が、プ
リズム対やシリンドリカルレンズといった従来の「ビー
ム整形用光学素子」を用いる場合に比して設置スペース
を取らず、設置態位の調整も容易であり、これを用いる
ことにより、光ピックアップ装置のコンパクト化が可能
になる。なお、光源ＬＤ１，２の発光波長が異なること
により、カップリングレンズ３の色収差の影響が考えら
れるが、実用上の問題と成るほどの影響ではない。所望
により、カップリングレンズ３を、アッベ数の異なる２
枚のレンズの「接合レンズ」として構成することにより
色収差を補正することも可能である。

【００２９】図１（ａ）に実施の形態を示した光ピック
アップ装置は「記録・再生の波長が互いに異なる第１種
および第２種の光記録媒体１０，９の何れにも使用可能
な光ピックアップ装置であって、互いに発光波長の異な
る第１および第２の光源ＬＤ１，２と、これら第１およ
び第２の光源ＬＤ１，２に共通に設けられ、各光源ＬＤ
からの光束をカップリングするカップリングレンズ３
と、カップリングされた各光束を、光記録媒体９，１０
の光記録面に光スポットとして集光させる、上記各光束
に共通の対物レンズ８と、光記録媒体９，１０により反
射され、対物レンズ８を介して戻り光束となった各光束
を光源ＬＤ１，２から対物レンズ８に至る照射光路から
分離させる、各光束に共通の光路分離光学手段５と、光
路分離光学手段５により分離された各光束を受光して反
射光束の情報を検出する、各光束に共通の検出手段１
１，１２，１３と、該検出手段の検出結果に基づきフォ
ーカシング制御およびトラッキング制御を行う制御手段
１６と、第１および第２の光源ＬＤからの各光束に対
し、その楕円強度分布をより円形に近い強度分布に変換
するビーム整形用ホログラム素子４を有し、第１の光源
ＬＤ１は、第１種の光記録媒体１０が用いられるときに
のみ点灯され、第２の光源ＬＤ２は、第２種の光記録媒
体９が用いられるときにのみ点灯される光ピックアップ
装置」である（請求項１）。

【００３０】図１（ａ）に示した実施の形態において
は、光路分離光学手段としてビームスプリッタ５を用い
たので、光の利用効率は必ずしも高いと言えない。図２
は、光利用効率を高めた実施の形態を示している。繁雑
を避けるため、混同の虞れがないと思われるものに就い
ては図１におけると同一の符号を付した。図１（ａ）の
実施の形態と異なる点は、光路分離光学手段として偏光
ビームスプリッタ５Ａと位相子６が用いられている点で
ある。光源ＬＤ１または２から放射されたレーザ光束は
カップリングレンズ３により平行光束に変換され、ビー
ム整形用ホログラム素子４により「ビーム整形」されて
偏光ビームスプリッタ５Ａに入射する。光源ＬＤ１，２
は「発光モードが同じもの」であり、放射されるレーザ
光束の偏光方向は図面に平行な面内にある。この偏光方
向は偏光ビームスプリッタ５Ａの偏光分離膜に対しては
Ｐ偏光であり、従って、光源側からのレーザ光束は偏光
ビームスプリッタ５Ａを透過する。偏光ビームスプリッ
タ５Ａを透過した光束は位相子６を透過し、その際、偏
光状態を直線偏光状態から円偏光状態に変換される。そ
して、光束は偏向プリズム７により偏向され、対物レン
ズ８の集束作用により光ディスク９（光源ＬＤ２が点灯
されるとき）または光ディスク１０（光源ＬＤ１が点灯
されるとき）の記録面に光スポットとして集光する。記
録面による反射光束は対物レンズ８を透過して「戻り光
束」となり、偏向プリズム７により反射され、位相子６
を透過することにより、往路とは直交する方向の直線偏
光状態に戻されて偏光ビームスプリッタ５Ａに入射す
る。この時の偏光方向は偏光分離膜に対してＳ偏光であ
るので、光束は偏光ビームスプリッタ５Ａにより反射さ
れ、集光レンズ１１、シリンドリカルレンズ１２を介し
て受光部１３に入射する。

【００３１】このような構成にすると、偏光ビームスプ
リッタ５ＡはＰ偏光の実質１００％を透過させ、Ｓ偏光
の実質１００％を反射するので光の利用効率は高い。特
に、ビーム整形用ホログラム素子４によりビーム整形を
行い、光源ＬＤからの光束の実質的に全てを記録・再生
・消去に利用できるので、光の利用効率は極めて高くな
る。この場合、偏光ビームスプリッタ５Ａによってはモ
ニタ用の光束を分離できないので、各光源ＬＤに対する
出力制御は後方出力をモニタしながら行うことになる。

【００３２】位相子６は、光源ＬＤ１，２からの互いに
波長の異なる光束のいずれに対しても１／４波長板（所
謂「λ／４板」）として作用するが、このような位相子
は以下のようにして、実現できる。位相子６を構成する
「複屈折性材料」における常光線と異常光線に対する屈
折率を、波長：λ₁（説明中の例では７８５ｎｍ）に対
して：Ｎ_O1，Ｎ_E1、波長：λ₂（説明中の例では６５０
ｎｍ）に対してＮ_O2，Ｎ_E2とし、複屈折性材料の機械的
な厚さをｄとすれば、波長：λ₁，λ₂に対し、複屈折性
材料を透過したときの常光線と異常光線の位相差：δ
(λ₁)，δ(λ₂)は、 δ(λ₁)＝（２π/λ₁)(Ｎ_O1−Ｎ_E1)ｄ，δ(λ₂)＝（２
π/λ₂)(Ｎ_O2−Ｎ_E2)ｄであるから、上記複屈折性材料の層が、各波長の光に対
してλ／４板として作用するためには、ｎ，Ｎを自然数
として、 δ(λ₁)＝（２ｎ＋１)δ(λ₂)＝（２Ｎ＋１)(π／２）が満足されるように、上記厚さ：ｄを決定すればよい。
複屈折性材料としては水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮ
ｂＯ₃）等を利用できるが、フッ化マグネシウム（Ｍｇ
Ｆ₂ )等を材料として「蒸着位相差膜」として形成する
ことができる（請求項１０）。従って、図２に実施の形
態を示す光ピックアップ装置は、第１および第２の光源
ＬＤ１，２からの各光束に対し、所定の位相差（１／４
波長分の位相差）を発生させる位相子６を有する（請求
項３）。

【００３３】図２の実施の形態においては、光源ＬＤ
１，２は、同じ発光モードのものが用いられている。２
つの光源ＬＤ１，２は、互いに異なる発光モードのもの
を用いることもできる。図３に示す実施の形態は、この
ような場合の例である。光源ＬＤ１としては、発光波
長：７８５ｎｍのＴＥ発光モードのものが用いられ、光
源ＬＤ２としては、発光波長：６３５ｎｍのＴＭ発光モ
ードのものが用いられている。この場合、大容量光ディ
スク１０は波長：６３５ｎｍに応じたものとなることは
言うまでもない。

【００３４】ＴＥ発光モードとＴＭ発光モードとでは、
ファーフィールドパターンの長軸方向に対する偏光方向
が異なる。即ち、図１（ｂ）に即して説明したように、
ファーフィールドパターンＦＦの長軸方向をＹ方向とし
たとき、偏光方向は、ＴＥ発光モードではＸ方向、ＴＭ
発光モードではＹ方向である。従って、ファーフィール
ドパターンの長軸方向を、例えば、図３で図面に直交す
る方向に向ければ、ＴＭ発光モードで発光する発光ＬＤ
２からのレーザ光束は、偏光ビームスプリッタ５Ａの偏
光分離膜に対してＳ偏光となるので、偏光ビームスプリ
ッタ５Ａに入射する以前に、光源ＬＤ２からの光束の偏
光方向を９０度旋回させる必要がある。図３の実施の形
態においてこれを行うのは、ビーム整形用ホログラム素
子４に一体化された位相子６Ｂである。位相子６Ｂは、
光源ＬＤ１からの光束に対しては「波長の整数倍の位相
差」を生じさせ、光源ＬＤ２からの光束に対しては「波
長の半整数倍の位相差」を生じさせる。このような光学
作用により、位相子６Ｂを透過するとき、光源ＬＤ２か
らの光束のみが、偏光方向を９０度旋回されて、偏光ビ
ームスプリッタ５Ａを透過できるようになる。ビーム整
形用ホログラム４以降の作用は、図２の実施の形態の場
合と同様である。

【００３５】即ち、図３に実施の形態を示す光ピックア
ップ装置は、第１および第２の光源ＬＤ１，２からの各
光束に対し、所定の位相差を発生させる２つの位相子
６，６Ｂを有するものであり（請求項４，８）、位相子
６Ｂは、一方の光源ＬＤからの光束に対して波長の半整
数倍の位相差を生じさせ、他方の光源ＬＤからの光束に
対して波長の整数倍の位相差を生じさせるものである
（請求項５）。

【００３６】また、図１、図２、図３に即して説明した
実施の各形態において用いられているビーム整形用ホロ
グラム素子４は、通常のホログラム素子でも良いが、こ
れを前述の「偏光性ホログラム」としてもよい。上記実
施の各形態において、このようにしたものは請求項２記
載の発明の実施の形態となる。また、図３に示す実施の
形態で、ビーム整形用ホログラム素子４を偏光性ホログ
ラムとしたものは、請求項４記載の発明の実施の形態と
なる。

【００３７】図３の実施の形態における位相子６Ｂは、
光源ＬＤ１からの光束に対しては偏光方向を保ったまま
透過させ、光源ＬＤ２からの光束に対しては「λ／２
板」として作用する。このような位相子は以下のように
して、実現できる。位相子６Ｂを構成する「複屈折性材
料」における常光線と異常光線に対する屈折率を、波
長：λ₁（説明中の例では７８５ｎｍ）に対して：
Ｎ_O1，Ｎ_E1、波長：λ₂（説明中の例では６３５ｎｍ）
に対してＮ_O2，Ｎ_E2とし、複屈折性材料の機械的な厚さ
をｄとすれば、波長：λ₁，λ₂に対し、複屈折性材料を
透過したときの常光線と異常光線の位相差：δ(λ₁)，
δ(λ₂)は、 δ(λ₁)＝（２π/λ₁)(Ｎ_O1−Ｎ_E1)ｄ，δ(λ₂)＝（２
π/λ₂)(Ｎ_O2−Ｎ_E2)ｄであるから、上記複屈折性材料の層が波長：７８５ｎｍ
の光に対して「λ板」として作用し、波長：６３５ｎｍ
の光に対して「λ／２板」として作用する条件は、ｎ，
Ｎを自然数として、 δ(λ₁)＝２Ｎπ，δ(λ₂)＝（２ｎ＋１）π を満足するように厚さ「ｄ」を設定すればよい。複屈折
性材料としては水晶、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ
Ｏ₃）等を用いることができ、また前記フッ化マグネシ
ウムを複屈折性材料として「蒸着位相差膜」として形成
することができ（請求項１０）。図３における位相子６
Ｂはこのような例になっている。なお、図３に示す実施
の形態において、位相子６Ｂの作用を光源ＬＤ１からの
光束に対して「λ／２板」、光源ＬＤ２からの光束に対
して「λ板」となるように構成することも勿論可能であ
る。

【００３８】図４の実施の形態は、ビーム整形用ホログ
ラム素子４Ａとして「偏光性ホログラム」を用い（請求
項２）、光路分離光学手段として「偏光性ホログラム」
による光路分離用ホログラム素子５Ｂを用い（請求項
６，７）、各光源ＬＤ１，２からの光束に対し、所定の
位相差（９０度の奇数倍）を発生させる位相子６Ａを有
する点に特徴がある。偏光性ホログラムは、前述したよ
うに、入射光束の偏光状態により光学作用が異なる。図
４（ａ）における光源ＬＤ１，２が同じ発光モードのも
ので、各レーザ光束の偏光方向が図面に平行な面内にあ
るものとすると、偏光性ホログラムによるビーム整形用
ホログラム素子４Ａは、上記図面に平行な方向に偏光し
た光束に対してビーム整形用ホログラムとして作用する
が、図面に直交する方向に偏光した光束に対してはホロ
グラムとして機能せず、このような光束は「そのまま透
過」させる。これに対し、偏光性ホログラムとして構成
された光路分離用ホログラム素子５Ａは、図面に平行な
面に偏光している光束をそのまま透過させ、図面に直交
する方向に偏光した光束に対してホログラムによる回折
作用を作用させる。

【００３９】光源ＬＤ１または２からのレーザ光束は従
って、カップリングレンズ３により平行光束化される
と、ビーム整形用ホログラム素子４Ａの作用によりビー
ム整形され、光路分離用ホログラム素子５Ｂを透過し、
位相子６Ａ（光源ＬＤ１，２からの各光束に対して「λ
／４板」として作用する）により円偏光状態になり、偏
向プリズム７と対物レンズ８を介して光ディスク９また
は１０に照射される。戻り光束は、位相子６Ａを透過す
ると、往路とは直交する方向（図面に直交する方向）に
偏光した光束と成り、光路分離用ホログラム素子５Ｂの
ホログラム作用（回折作用）を受け、受光部１３Ａに向
かって偏向され、カップリングレンズ３の作用により受
光部１３Ａ上に集光する。偏光性ホログラムによる光路
分離用ホログラム素子５Ｂは、図４（ｂ）に示すよう
に、回折作用の異なる３つのホログラム部分５１，５
２，５３を有し、ホログラム部分５１に入射した戻り光
束部分は、図４（ｃ）に示す受光手段１３Ａの２分割受
光部１３Ａ１に入射し、ホログラム部分５２，５３に入
射した戻り光束部分は、それぞれ受光部分１３Ａ２，１
３Ａ３に入射する。これら入射光束は、カップリングレ
ンズ３の作用により上記各受光部分に向かって集光す
る。光路分離用ホログラム素子５Ｂのホログラム部分５
１とホログラム部分５２，５３との「直線状の境界部」
は、ナイフエッジ法によるフォーカシング制御のための
「ナイフエッジ」として機能し、フォーカシング制御の
ためのフォーカス誤差信号は２分割受光部分１３Ａ１の
各受光部からの出力の差として構成される。また、トラ
ッキング制御のためのトラック誤差信号は、受光部分１
３Ａ２，１３Ａ３の出力の差として構成することができ
る。勿論、再生信号は受光部分１３Ａ１，１３Ａ２，１
３Ａ３の出力和（もしくはその一部）として得られる。
図４（ａ）に示す実施の形態においては、光源ＬＤ１，
２が同じ発光モードのものであるが、光源ＬＤ１，２の
一方にＴＥ発光モード、他方にＴＭ発光モードのものを
用いる場合には、図４（ｄ）に示すように、光源ＬＤ
１，２からのレーザ光束における偏光方向が、ビーム整
形用ホログラム素子４Ａの手前で同一方向になるよう
に、一方の光束に対して「λ板」、他方の光束に対して
「λ／２板」として作用する位相子６Ｂを、ビーム整形
用ホログラム素子４Ａの光源側に配備すればよい。ある
いは、図４（ｅ）に示すように、位相子６Ｂ、ビーム整
形用ホログラム素子４Ａ、光路分離用ホログラム素子５
Ｂ、位相子６Ａを一体化してもよい。

【００４０】即ち、図４（ｄ），（ｅ）の形態は、ビー
ム整形用ホログラム素子４Ａと光路分離用ホログラム素
子５Ｂがともに、偏光性ホログラムであって、複数の位
相子６Ａ，６Ｂと、各偏光性ホログラムが一体化されて
いる（請求項８）。

【００４１】図１〜図４に即して上に説明した実施の各
形態においてカップリングレンズ３のカップリング作用
は、第１および第２の光源ＬＤ１，２からの光束を「コ
リメートする機能」を有し、ホログラム素子は、各光源
ＬＤ１，２からの光束が平行光束となる部分に配備され
ている（請求項１３）。この発明におけるビーム整形用
ホログラム素子のビーム整形機能は「第１および第２の
光源ＬＤからの各光束に対し、その楕円強度分布をより
円形に近い強度分布に変換する」ことであるから、ビー
ム整形用ホログラム素子を配備する位置において、各光
束は必ずしも平行光束状態である必要はない。光路分離
用ホログラム素子の配備位置も同様である。

【００４２】図５に示す実施の形態は、請求項１４記載
の発明の光ピックアップ装置の実施の１形態を示してい
る。この実施の形態においては、ビーム整形用ホログラ
ム素子４ａ、光路分離用ホログラム素子５ｂ等のホログ
ラム素子（偏光性ホログラムである）が互いに一体化さ
れ、第１および第２の光源ＬＤ１，２からカップリング
レンズ３に至る光路上に配備されることを特徴とする。
またこれらは、各光源ＬＤからの光束に対して「λ／４
板」として作用する位相子６ａと一体化されている。位
相子６ａは「蒸着位相差膜」として光路分離用ホログラ
ム素子５ｂに一体化されている。この実施の形態におい
ては、光源ＬＤ１または２からのレーザ光束は、発散し
つつビーム整形用ホログラム素子４ａに入射してビーム
整形されるが、このときのビーム整形機能は、図１
（ｂ）に示すファーフィールドパターンＦＦの短軸方向
（Ｘ方向）の発散角を増大させて、長軸方向（Ｙ方向）
の発散角に近付けるような機能である。このビーム整形
機能によりビーム整形された各光束は「より円形に近い
強度分布」に変換され、光ディスクの記録面上に「円形
状もしくはこれに近い楕円形状」の光スポットとして集
光される。戻り光束は、カップリングレンズ３を透過す
ると集光性の光束と成って位相子６ａを透過し、往路と
は９０度異なる直線偏光状態に戻り、光路分離用ホログ
ラム素子５ｂの回折作用により光路分離され、ビーム整
形用ホログラム素子４ａの回折作用を受けること無くこ
れを透過し、受光部１３ａに向かって集光する。

【００４３】図５のような実施の形態では、戻り光束の
光路分離が「光源ＬＤの近傍」で行われるので、受光部
１３ａと光源ＬＤ１，２とを近接させて配備できる。光
路分離用ホログラム素子５ｂ及び受光部１３ａは、図４
（ｂ），（ｃ）に即して説明したものと同様のものであ
る。なお、光源ＬＤ１，２の発光モードが互いに異なる
（一方がＴＥ発光モード、他方がＴＭ発光モード）場合
には、ビーム整形ホログラム素子４ａの光源側に、一方
の光源ＬＤからの光束に対して「λ板」として作用し、
他方の光源ＬＤからの光束に対して「λ／２板」として
作用する（前記位相子６Ｂと同様の）位相子を配備すれ
ばよい。勿論、この位相子は蒸着位相差膜としてビーム
整形ホログラム素子４ａに蒸着形成することができる。

【００４４】図１〜図５に示した実施の形態において、
作図の関係で、光源ＬＤ１，２の間隔を誇張して描いた
が、実際には、光源ＬＤ１，２は互いに近接して配備さ
れるものであり、図６（ａ）に示すように、同一キャン
ＣＮ内に配備することが可能である（請求項１１）。図
６（ａ）に示す如き光源は、図１〜図５に即して説明し
た任意の実施の形態の光源として用いることができる。
図６（ｂ）は、同一キャンＣＮ内に、第１および第２の
光源ＬＤ１，２とともに、検出手段における受光部１３
０を配備した例（請求項１２）を示している。このよう
に受光部１３０と光源ＬＤ１，２とを同一キャンＣＮ内
に配備したものは、図４または図５の実施の形態におけ
る光源・受光部として使用できる。図６（ｃ）は、図５
に示した実施の形態において、光源ＬＤ１，２と受光部
１３ａとを同一キャンＣＮ内に配備するとともに、キャ
ンＣＮにホログラム素子（ビーム整形用ホログラム素子
４ａ、光路分離用ホログラム素子５ｂ）および位相子６
ａを一体化した例（請求項１５）を示している。このよ
うにすることにより請求項１４記載の発明の光ピックア
ップ装置（図５参照）を極めてコンパクトに構成するこ
とが可能である。

【００４５】図１〜図６に即して説明した実施の形態に
おいては、光源ＬＤ１，２からの放射されるレーザ光束
の光束光軸が互いに合致していないので、光源ＬＤ１，
２の何れが点灯されるかに応じて「戻り光束が検出手段
の受光部に入射する位置」が若干異なるので、「予め、
フォーカス誤差信号・トラック誤差信号に、戻り光束の
入射位置のずれに応じたオフセットを与え」たり、「戻
り光束ごとに受光部を１組づつ設け」たり、「光源ＬＤ
１，２のいずれが点灯されるかに応じ、検出手段の受光
部の位置を調整して、戻り光束を受光手段１１の適切な
位置に入射させる」等の工夫が必要である。このような
面倒を回避するには、請求項１６記載の発明のように
「第１の光源ＬＤ１からの光束の光軸と、第２の光源Ｌ
Ｄ２からの光束の光軸とを、各光束のファーフィールド
パターンの方向を揃えて、カップリングレンズに対して
互いに合致させる光軸合わせ光学手段」を設ければよ
い。このような「光軸合わせ光学手段」は、種々の光学
装置において様々な手段が公知であり、これら公知のも
のを適宜利用することができる。以下、具体的な例を４
例挙げる。

【００４６】図７（ａ）は、光源ＬＤ１，２からのレー
ザ光束を「光軸合わせ光学手段」である合成プリズム１
２０を用いて光軸合わせする例である。合成プリズム１
２０が有する分離膜１２１は、光源ＬＤ１からのレーザ
光束を実質的に全て透過させ、光源ＬＤ２からのレーザ
光束を実質的にすべて反射する性質を有する。

【００４７】このような性質を有する分離膜１２１とし
ては、種々のものが考えられる。先ず第１に、光源ＬＤ
１と光源ＬＤ２とでは「発光波長が異なる」ことを考慮
すると、分離膜１２１として公知の「ダイクロイックフ
ィルタ膜」を利用することが考えられる。例えば、光源
ＬＤ１の発光波長が「７８５ｎｍ」で、光源ＬＤ２の発
光波長が「６５０ｎｍ」であるとすれば、ダイクロイッ
クフィルタ膜の光学特性を、波長：７８５ｎｍの光を透
過させ、波長：６５０ｎｍの光を反射させるように設定
すればよい。

【００４８】第２に、分離膜１２１として「偏光分離
膜」を用いることが考えられれる。この場合、合成プリ
ズム１２０は、偏光ビームスプリッタになる。例えば、
光源ＬＤ１としてＴＥ発光モードのものを用い、レーザ
光束が「図面に平行な面内で偏光する」ように配備し、
光源ＬＤ２してはＴＭ発光モードのものを用い、レーザ
光束が「図面に直交する方向に偏光する」ように配備す
れば、光源ＬＤ１からのレーザ光束は分離膜１２１を透
過し、光源ＬＤ２からのレーザ光束は分離膜１２１に反
射されるので、各光源ＬＤからのレーザ光束の光束光軸
を「ファーフィールドパターンの方向を揃えて（この場
合、ファーフィールドパターンの長軸方向が図面に直交
する方向になる）」、カップリングレンズ以下の光学系
の光軸に合致させることができる。

【００４９】図７（ｂ）は、光軸合わせ光学手段の第３
例として、光源ＬＤ１，２として、同じ発光モード（例
えばＴＥ発光モード）のものを用いる場合の、実施の１
形態を示している。光軸合わせ光学手段は、偏光ビーム
スプリッタ１２０Ａと位相子１４ａ１とを一体化してな
る。光源ＬＤ１，２を、そのファーフィールドパターン
の短軸方向が図面に直交するように配備すると、光源Ｌ
Ｄ１，２からのレーザ光束は、いずれも図面に直交する
方向の偏光方向を有するので、光源ＬＤ１からのレーザ
光束の偏光方向を「λ／２板」として機能する位相子１
４ａ１により９０度旋回させる。このようにして、光源
ＬＤ１からのレーザ光束は偏光分離膜１２１Ａを透過
し、光源ＬＤからのレーザ光束は偏光分離膜１２１Ａに
より反射される。このようにして、各光源ＬＤからの各
光束を、ファーフィールドパターンの方向を揃えて、カ
ップリングレンズ以下の光学系の光軸に合致させること
ができる。

【００５０】光軸合わせ光学手段の第４例として、図７
（ａ）における合成プリズム１２０における分離膜１２
１が、図７（ｃ）に示す如き「波長偏光フィルタ特性」
を持つものを用い場合を挙げることができる。この波長
偏光フィルタ特性をＳ偏光に就いてみると、光源ＬＤ
１，２の発光波長を、それぞれ７８５ｎｍおよび６５０
ｎｍとすると、これらレーザ光束をＳ偏光として分離膜
に入射させた場合、光源ＬＤ１からのレーザ光束（波
長：７８５ｎｍ）は実質的に１００％反射され、光源Ｌ
Ｄ２からのレーザ光束（波長：６５０ｎｍ）は実質的に
１００％透過する。そこで、図７（ａ）における合成プ
リズム１２０として、上記波長偏光フィルタ特性を有す
るものを用い、図７（ａ）における光源ＬＤ１，２の位
置を入れ替え、これらからのレーザ光束が上記波長偏光
フィルタ特性を持つ分離膜１２１に対して共にＳ偏光と
なるようにすれば（これは、同一の発光モードの各光源
ＬＤのファーフィールドパターンの長軸方向を平行にす
ることに対応する）、各光源ＬＤからの光束を、ファー
フィールドパターンの方向を揃えて、カップリングレン
ズ以下の光学系の光軸に合致させることができる。光源
ＬＤ１，２からの光束を光軸合わせする方法は、上記４
例に限らず、公知の適宜のものを利用できる。

【００５１】図７に説明した光軸合わせ光学手段は、図
１〜図５に示す任意の実施の形態に適用可能である。図
８は、請求項１７記載の発明の実施の１形態を説明に必
要な部分のみ示している。第１および第２の光源ＬＤ
１，２は同一のキャンＣＮ１内に配備され、上記キャン
ＣＮ１内に，図７（ａ）に即して説明した「光軸合わせ
光学手段」である合成プリズム１２０を配備している。
このような１パッケージに構成した光源は、図１〜図５
の実施の形態における光源部として使用できる。また、
キャンＣＮ１内に、光源ＬＤ１，２と光軸合わせ光学手
段１２１とともに、検知手段の受光部を配備してもよ
く、このように構成した場合は、図４，５の実施の形態
における光源・受光部として使用でき、この場合に、キ
ャンＣＮ１に、図６（ｃ）の場合のように、ホログラム
素子および位相子を一体化してもよい。勿論「他の光軸
合わせ光学手段」をキャン内に配備してもよい。

【００５２】

【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できる（請求項１〜
１７）。この発明の光ピックアップ装置はビーム整形用
ホログラム素子により、第１および／または第２の光源
ＬＤからの光束に対し、その楕円強度分布をより円形に
近い強度分布に変換するので、光源ＬＤに対する光利用
効率を高めることができる。また、ビーム整形用ホログ
ラム素子はビーム整形プリズム対やシリンドリカルレン
ズを用いる場合に比して小型であり、組み就けも容易で
ある。

【００５３】請求項２記載の発明では、ビーム整形用ホ
ログラム素子として「偏光性ホログラム」を用いること
によりホログラム自体の光利用効率を高めることができ
る。また、光源ＬＤの偏光方向を変化させることによ
り、光源ＬＤに対して、選択的にビーム整形作用を作用
させることもできる。即ち、ビーム整形を必要とされる
レーザ光束のみをビーム整形することもできる。請求項
３，４，５，７，８記載の発明のように位相子を用いる
ことにより、戻り光束を偏光状態に従って光路分離で
き、検出手段の受光する受光量を増大させて、戻り光束
の情報を高Ｓ／Ｎ比で検出できる。請求項４，９記載の
発明のように、ホログラム素子と位相子を一体化するこ
とにより、光ピックアップ装置のコンパクト化を促進で
き、また、独立部品点数が減少し、部品間の相対的な位
置変動が減少するので光ピックアップ装置の信頼性が向
上する。

【００５４】請求項６，７記載の発明のように、光路分
離光学手段をホログラム素子とすることにより、検出手
段を光源と同じ側に配備でき、光ピックアップ装置を小
型化できる。また光路分離用ホログラム素子にナイフエ
ッジ等の機能を持たせることにより、サーボ信号（フォ
ーカス誤差信号・トラック誤差信号）発生用の素子が不
用になるため検出手段を簡素化でき、光ピックアップ装
置を一段とコンパクト化できる。

【００５５】請求項１０記載の発明のように、位相子を
「蒸着位相差膜」として構成することにより、位相子を
薄くでき、位相子の材料としての高価な複屈折結晶を用
いる必要がなく、光ピックアップ装置の小型化・低コス
ト化を計ることができる。

【００５６】請求項１１，１２記載の発明のように、第
１および第２の光源ＬＤとともに他の要素を同一のキャ
ン内に一体化することにより、部品点数の削減・一体化
した部品間の変動防止による信頼性の向上を図ることが
できる。

【００５７】請求項１３記載の発明のように、ホログラ
ム素子が各光源ＬＤからの光束が平行光束となる部分に
配備されるようにすると、ホログラム素子の配置位置を
光束光軸方向に適宜に設定できるので、ホログラム素子
の配置自由度が増大する。請求項１４記載の発明のよう
に、ホログラム素子を、第１および第２の光源ＬＤから
カップリングレンズに至る光路上に配備することにより
光ピックアップ装置を有効にコンパクト化できる。請求
項１５記載の発明のように、第１および第２の光源ＬＤ
を同一キャン内に配備し、且つホログラム素子を上記キ
ャンに一体化することにより、光ピックアップ装置の更
なるコンパクト化が可能になる。請求項１６記載の発明
のように、２つの光源ＬＤからの光束の光軸合わせを行
うと、戻り光束と検出手段の位置関係が光源によらず同
一となるので、検出手段による検出が簡単化される。ま
た、カップリングレンズ、対物レンズに対し、各光束が
画角を持たずに入射するので、これらレンズによる波面
の劣化を最小限に抑えられ、良好な光スポットを得るこ
とができる。請求項１７記載の発明のように、第１およ
び第２の光源ＬＤを同一キャン内に配備し、上記キャン
内に光軸合わせ光学手段を配備することにより、部品点
数の削減・一体化した部品間の変動防止による信頼性の
向上を図ることができる。

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

【図３】この発明の光ピックアップ装置の実施の他の形
態を説明するための図である。

【図４】この発明の光ピックアップ装置の実施の他の形
態を説明するための図である。

【図５】この発明の光ピックアップ装置の実施の他の形
態を説明するための図である。

【図６】請求項１１，１２，１５記載の発明の実施の各
形態を特徴部分のみ示す図である。

【図７】請求項１６記載の発明の光軸合わせ光学手段を
４例説明するための図である。

【図８】請求項１７記載の発明の実施の１形態を特徴部
分のみ示す図である。

【符号の説明】

１，２光源ＬＤ３カップリングレンズ４ビーム整形ホログラム素子５ビームスプリッタ８対物レンズ９，１０光ディスク（光記録媒体）１０集光レンズ１２シリンドリカルレンズ１３受光部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録・再生の波長が互いに異なる第１種お
よび第２種の光記録媒体の何れにも使用可能な光ピック
アップ装置であって、互いに発光波長の異なる第１および第２の光源ＬＤと、これら第１および第２の光源ＬＤに共通に設けられ、各
光源ＬＤからの光束をカップリングするカップリングレ
ンズと、カップリングされた各光束を、光記録媒体の光記録面に
光スポットとして集光させる、上記各光束に共通の対物
レンズと、上記光記録媒体により反射され、上記対物レンズを介し
て戻り光束となった各光束を、上記光源ＬＤから対物レ
ンズに至る照射光路から分離させる、上記各光束に共通
の光路分離光学手段と、該光路分離光学手段により分離された各光束を受光し
て、反射光束の情報を検出する、上記各光束に共通の検
出手段と、該検出手段の検出結果に基づき、フォーカシング制御お
よびトラッキング制御を行う制御手段と、上記第１および／または第２の光源ＬＤからの光束に対
し、その楕円強度分布をより円形に近い強度分布に変換
するビーム整形用ホログラム素子を有し、上記第１の光源ＬＤは、上記第１種の光記録媒体が用い
られるときにのみ点灯され、第２の光源ＬＤは、上記第
２種の光記録媒体が用いられるときにのみ点灯されるこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】請求項１記載の光ピックアップ装置におい
て、ビーム整形用ホログラム素子が、偏光性ホログラムであ
ることを特徴とする光ピックアップ装置。
【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、第１および第２の光源ＬＤからの各光束に対し、所定の
位相差を発生させる位相子を有することを特徴とする光
ピックアップ装置。
【請求項４】請求項３記載の光ピックアップ装置におい
て、ビーム整形用ホログラム素子が偏光性ホログラムであ
り、該偏光性ホログラムが位相子と一体化されているこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】請求項３または４記載の光ピックアップ装
置において、位相子は、一方の光源ＬＤからの光束に対して波長の半
整数倍の位相差を生じさせ、他方の光源ＬＤからの光束
に対して波長の整数倍の位相差を生じさせるものである
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】請求項１〜５の任意の１に記載の光ピック
アップ装置において、光路分離光学手段が光路分離用ホログラム素子であるこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】請求項６記載の光ピックアップ装置におい
て、光路分離用ホログラム素子が偏光性ホログラムであるこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】請求項７記載の光ピックアップ装置におい
て、第１および第２の光源ＬＤからの各光束に対し、所定の
位相差を発生させる位相子を複数有することを特徴とす
る光ピックアップ装置。
【請求項９】請求項８記載の光ピックアップ装置におい
て、ビーム整形用ホログラム素子と光路分離用ホログラム素
子がともに、偏光性ホログラムであって、複数の位相子
と、上記各偏光性ホログラムが一体化されていることを
特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】請求項３または４または５または８また
は９記載の光ピックアップ装置において、位相子が、蒸着位相差膜であることを特徴とする光ピッ
クアップ装置。
【請求項１１】請求項１〜１０の任意の１に記載の光ピ
ックアップ装置において、第１および第２の光源ＬＤを同一キャン内に配備したこ
とを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１２】請求項１１記載の光ピックアップ装置に
おいて、第１および第２の光源ＬＤを配備した同一キャン内に、
検出手段の受光部が配備されていることを特徴とする光
ピックアップ装置。
【請求項１３】請求項１〜１２の任意の１に記載の光ピ
ックアップ装置において、カップリングレンズは、第１および第２の光源ＬＤから
の光束をコリメートする機能を有し、ホログラム素子
が、各光源ＬＤからの光束が平行光束となる部分に配備
されることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１４】請求項１〜１２の任意の１に記載の光ピ
ックアップ装置において、ホログラム素子が、第１および第２の光源ＬＤからカッ
プリングレンズに至る光路上に配備されることを特徴と
する光ピックアップ装置。
【請求項１５】請求項１４記載の光ピックアップ装置に
おいて、第１および第２の光源ＬＤを同一キャン内に配備し、且
つホログラム素子を上記キャンに一体化したことを特徴
とする光ピックアップ装置。
【請求項１６】請求項１〜１５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ＬＤからの光束の光軸と、第２の光源ＬＤか
らの光束の光軸とを、各光束のファーフィールドパター
ンの方向を揃えて、カップリングレンズに対して互いに
合致させる光軸合わせ光学手段を有することを特徴とす
る光ピックアップ装置。
【請求項１７】請求項１６記載の光ピックアップ装置に
おいて、第１および第２の光源ＬＤを同一キャン内に配備し、上
記キャン内に光軸合わせ光学手段を配備したことを特徴
とする光ピックアップ装置。