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JP4412085B2 - 光ピックアップ装置、記録及び／又は再生装置 - Google Patents

光ピックアップ装置、記録及び／又は再生装置 Download PDF

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JP4412085B2 JP2004203814A JP2004203814A JP4412085B2 JP 4412085 B2 JP4412085 B2 JP 4412085B2 JP 2004203814 A JP2004203814 A JP 2004203814A JP 2004203814 A JP2004203814 A JP 2004203814A JP 4412085 B2 JP4412085 B2 JP 4412085B2
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Description

本発明は少なくとも３つのフォーマットの光ディスクに対応する光ピックアップ装置に関し、特に、２波長レーザ素子及び１波長レーザ素子と、２系統の相異なる屈折力を持つコリメート手段及び２つの相異なる焦点距離を持つ対物レンズを備えた光ピックアップ装置、及びこれを用いた記録及び／又は再生装置に関する。
従来より、ＣＤ（compact disk）及びＤＶＤ（digital versatile disk）といったフォーマットの異なる光ディスクに対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ装置がある。この光ピックアップ装置は、各光ディスクのフォーマットに対応して、波長６６０ｎｍのレーザ光を出射するレーザダイオードとカップリングレンズとが一つのパッケージ内に形成されたＤＶＤ用レーザ素子と、波長７８０ｎｍのレーザ光を出射するレーザダイオードとカップリングレンズとが一つのパッケージ内に形成されたＣＤ用レーザ素子と、各レーザ素子より出射されたレーザ光を平行光とするコリメータレンズと、各光ディスクの信号記録面に各レーザ光を収束させる対物レンズと、各光ディスクからの反射光を受光する受光素子を有する。
このピックアップ光学系においては、２つの波長のレーザ光を出射するレーザ素子及びカップリングレンズを備えることにより、２つのディスクフォーマットに対応して、ＣＤ光及びＤＶＤ光の各往路倍率を独立に最適化している。また近年、光ディスクにはＣＤ及びＤＶＤに加え、さらにトラックピッチやピット間隔が狭小化され波長４０５ｎｍ帯域のレーザ光を用いることにより高記録密度化が進んだＢＤ（ブルーレイディスク）が提供されている。今後、かかるＢＤも含めて情報記録及び／又は再生を考えた場合、３つのディスクフォーマットに対応した別々の光学倍率を実現できる光学系を設定することが望まれる。
この３つの光ディスクに対応したディスク記録及び／又は再生装置のピックアップ光学系においては、各光ディスクの記録フォーマットに対応して、３つの波長帯域のレーザ光を出射する発光手段と各光ディスクの信号記録面に光スポットを記録及び／又は再生に充分な光結合効率で収束させるような倍率を有するレンズ系とが必要となる。
ここで、３つの波長帯域のレーザ光を出射する発光手段より出射されたレーザ光を、従来の光ピックアップ光学系の如く３波長共通の単一の光路を用いて光ディスクに入射させるとすると、各光ディスクのフォーマットに応じて必要とされるレンズ系の光学倍率において差が生じる。したがって、一の光ディスクのフォーマットに適した開口数を有するレンズを用いて光学系を構成すると、他の２つの光ディスクに対応したレーザ光がこの光学系を通過しても最適な入射角及び出射角が得られず、ディスクの信号記録面での光量が不足してしまう。
例えば、図９に示すように、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤに対応した波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの各レーザ光を出射する一又は複数のレーザダイオード１４１と、これら各波長のレーザ光を平行光とする３波共通のコリメータレンズ群１４２と、各波長のレーザ光をそれぞれ対応する光ディスクの信号記録面に収束させる３波共通の対物レンズ１４３とを備える光学系を考える。対物レンズ１４３はレンズ１４４と、各波長のレーザ光に応じて、開口数及びそれぞれの光ディスクのカバー層厚の違いにより発生する球面収差を補正するためのホログラム素子１４５から構成されている。また、このコリメータレンズ群１４２及び対物レンズ１４３は、波長４０５ｎｍのレーザ光がＢＤの信号記録面上に記録再生に充分な光強度の光スポットを形成可能な倍率を有し（例えば１０倍）、かかる配置に固定されたものとする。かかる光学系において、波長４０５ｎｍのレーザ光にて情報信号の記録を行う場合、対物レンズ１４３若しくは、アクチュエータ上に設けられた図示しない絞りによってＢＤの開口数０．８５に開口制限されることから、レーザ光はコリメータレンズ群１４２の有効角が９．８°となり、係る範囲の光束がＢＤの信号記録面に収束される。
この光学系を用いてＤＶＤ用の波長６６０ｎｍのレーザ光にて情報信号の記録を行う場合、対物レンズ１４３若しくは、アクチュエータ上に設けられた図示しない絞りによってＤＶＤの開口数０．６５に開口制限されることから、レーザ光はコリメータレンズ群１４２に入射する有効角が７．５°となり、係る範囲の光束がＤＶＤの信号記録面に収束される。また、この光学系を用いてＣＤ用の波長７８０ｎｍのレーザ光にて情報信号の記録を行う場合、対物レンズ１４３若しくは、アクチュエータ上に設けられた図示しない絞りによってＣＤの開口数０．５２に開口制限されることから、レーザ光はコリメータレンズ群１４２に入射する有効角が６．１°となり、係る範囲の光束がＣＤの信号記録面に収束される。
ここで、倍率１０の光学系を想定した場合に、ＢＤの信号記録に必要な光量を確保するレーザ光の有効角は、これまであまり実例がないが、発明者らの経験をもとに、８°〜１０°と想定すると、上記９．８°の有効角でＢＤに収束される場合には問題は生じない。一方で、ＤＶＤの信号記録に必要な光量を確保するレーザ光の有効角は、一般に、１１．５°〜１４．５°程度に設計されている例が多いため、７．５°の有効角にて入射されたレーザ光では光量が不足し、問題なくレーザ光を検出するためには約１．７倍の有効角が必要となる。また、ＣＤの信号記録に必要な光量を確保するレーザ光の有効角は、一般に、１４．０°〜１５．５°程度に設計されている例が多いため、６．１°の有効角にて入射されたレーザ光では光量が不足し、問題なくレーザ光を検出するためには約２．５倍の有効角が必要となる。
この有効角の違いを、必要なレーザ出射パワーに換算すると、ＤＶＤの場合で、約２．３倍、ＣＤの場合で約３．７倍大きなパワーが必要となることになる。一般的に、信号記録面上において必要となる記録パワーは、記録倍速が４倍違うと（２倍速と８倍速、４倍速と１６倍速など）２倍の記録パワーが必要となる。従って、上記のような固定倍率の場合、同じ光出力のレーザダイオードを使用しても、ＤＶＤの場合で記録倍速が約１／４、ＣＤの場合で約１／１６しか実現できないということになる。
また、かかる問題に対処するために、各レーザ光に対応した最適倍率を実現する３つの発光源と３つのレンズ系からなる３つの光路を備える光学系を構成する等により３つのディスクフォーマットに適した光学倍率を実現する一のレンズ系を構成した場合、光学系を構成する部品の部品点数が増加し、構成も複雑となり、ピックアップ光学系の光路の短縮やピックアップ装置の小型化等の要求に応えることができなくなる。
日経エレクトロニクス２００４年６月７日号 第２４−２５頁
そこで、本発明は、３つの光ディスクに対して情報信号の記録及び又は再生を行う光ピックアップの光学系において、各ディスクに対応した波長のレーザ光を発光する発光手段と各光ディスクとの間で、各ディスクフォーマットに最適な光学倍率を持つ光学系を実現するとともに、部品点数の増加を防止し光学系の構成を簡素化することにより光路長の長大化や光ピックアップの大型化を防ぐ光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、本発明にかかる光ピックアップ装置は、第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射する第１の発光部と、第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを有する。
また、本発明にかかる記録及び／又は再生装置は、第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射する第１の発光部と、第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを備える。
また、本発明にかかる光ピックアップ装置は、第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射する第１の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第１の波長のレーザ光及び第２の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第１の受発光素子と、第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第３の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第２の受発光素子と、上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを有する。
また、本発明にかかる記録及び／又は再生装置は、第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射第１の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第１の波長のレーザ光及び第２の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第１の受発光素子と、第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第３の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第２の受発光素子と、上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを有する。
このような光ピックアップ装置及び記録及び／又は再生装置によれば、２つの発光部及びコリメータレンズと、２つの対物レンズを用いて、フォーマットの異なる３つの光ディスクに対応して出射された第１〜第３の各レーザ光に対して、それぞれ最適な倍率を有する光学経路を形成することができる。したがって各波長のレーザ光に対応した光学経路を共通化させることができ、ピックアップ光学系の光路の長大化を招くことなく、各光ディスクに対応した波長のレーザ光を発光する発光部と各光ディスクとの間で、各ディスクフォーマットに最適な光学倍率を持つ光学系を実現することができる。
以下、本発明が適用された光ピックアップ装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。この光ピックアップ装置１は、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤといった３種類の光ディスク２対して情報信号の記録及び再生を行うピックアップ装置であり、各光ディスク２のフォーマットに対応した３種の波長レーザを出射する２つのレーザ光出射部及び各レーザ光出射部に対応して設けられた２つのコリメータレンズと、これらコリメータレンズを通過したレーザ光が入射する２つの対物レンズとを備える光学系３によって、少なくとも３種類のディスクフォーマットに最適な少なくとも３種類の光学倍率を実現させるものである。
光ピックアップ装置１の光学系３は、図１に示すように、ＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光及びＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍのレーザ光を出射する２波長レーザダイオード１０と、ＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光を出射する１波長レーザダイオード１１と、２波長レーザダイオード１０から出射されたレーザ光を各波長によって所定の発散角に変換する第１のコリメータレンズ１２と、１波長レーザダイオード１１から出射されたレーザ光を所定の発散角に変換する第２のコリメータレンズ１３と、波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させるとともに波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を波長７８０ｎｍのレーザと同一の光路上に反射させる第１のビームスプリッタ１５と、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げ、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させる第２のビームスプリッタ１６と、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げる立ち上げミラー１７と、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第１の対物レンズ１８と、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第２の対物レンズ１９と、光ディスク２からの戻りのレーザ光を検出するフォトディテクタ２３と、戻りのレーザ光をフォトディテクタ２３側に反射させる偏光ビームスプリッタ２４を有する。
２波長レーザダイオード１０は、一つのパッケージ内にレーザ光の発光部となる２つの半導体レーザチップが数μｍ〜数１００μｍ隔てて内蔵されている。一の発光部からはＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光が出射され、他の発光部からはＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍのレーザ光が出射される。２波長レーザダイオード１０から出射されたレーザ光は、光路上に設けられた第１のコリメータレンズ１２に入射され、この第１のコリメータレンズ１２により各波長に応じた有効角範囲の光がコリメートされて、第１のビームスプリッタ１５へ出射される。
１波長レーザダイオード１１は、一つのパッケージ内にレーザ光の発光部となる１つの半導体レーザチップが内蔵されている。この発光部からはＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光が出射される。１波長レーザダイオード１１から出射されたレーザ光は、光路上に設けられた第２のコリメータレンズ１３に入射され、この第２のコリメータレンズ１３により所定の有効角範囲の光がコリメートされて第１のビームスプリッタ１５へ出射される。
第１のビームスプリッタ１５は、波長分離特性を有し、波長７８０ｎｍのレーザ光を透過するとともに、波長４０５ｎｍのレーザ光又は波長６６０ｎｍのレーザ光を反射するようになされている。これにより光学系３は、波長４０５ｎｍのレーザ光、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍ波長のレーザ光の光路を共通化させる。
第１のビームスプリッタ１５を透過又は反射されたレーザ光の光路上には、後述するフォトディテクタ２３へ戻りのレーザ光を入射させる偏光ビームスプリッタ２４、第２のビームスプリッタ１６及び立ち上げミラー１７が配設されている。第２のビームスプリッタ１６は、第１のビームスプリッタ１５を反射した波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げて第１の対物レンズ１８へ入射させ、また光ディスク２からの戻りのレーザ光を偏光ビームスプリッタ２４側へ反射させる。また第２のビームスプリッタ１６は、第１のビームスプリッタ１５を反射した波長６６０ｎｍのレーザ光及び第１のビームスプリッタ１５を透過した波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させて立ち上げミラー１７へ入射させ、また、立ち上げミラー１７によって反射された戻りのレーザ光を偏光ビームスプリッタ２４側へ透過する。
立ち上げミラー１７は、第２のビームスプリッタ１６を透過した波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げて第２の対物レンズ１９へ入射させ、また光ディスク２からの戻りのレーザ光を偏光ビームスプリッタ２４側へ反射させる。
第１の対物レンズ１８は、絞り２０等の開口制限手段が設けられることにより、第２のビームスプリッタ１６より立ち上げられた波長４０５ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。また第２の対物レンズ１９は、絞り２１及び、対物レンズ１９上に設けられた図示しない開口制限手段により、立ち上げミラー１７により立ち上げられた波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。
第２のビームスプリッタ１６と第１の対物レンズ１８との間、及び立ち上げミラー１７と第２の対物レンズ１９との間には、レーザ光の偏光を直線偏光から円偏光に変える１／４波長板２２ａ、２２ｂが設けられている。１／４波長板２２ａ、２２ｂは、レーザ光の偏光方向を往路と復路で互いに９０°変換させることにより、同一光路を通る往路のレーザ光と復路のレーザ光との干渉を防止するとともに、復路のレーザ光を偏光ビームスプリッタ２４でフォトディテクタ２３側へ反射可能とする。
戻りのレーザ光を検出するフォトディテクタ２３は、３波長共通の受光素子として形成されているものであり、偏光ビームスプリッタ２４によって反射された戻りのレーザ光が、調整レンズ２５に入射し、この調整レンズ２５によって受光面に集光される。
戻りのレーザ光をフォトディテクタ２３側に反射させる偏光ビームスプリッタ２４は、往路において第１のビームスプリッタ１５より出射された波長７８０ｎｍ、６６０ｎｍ及び４０５ｎｍのレーザ光をほぼＰ偏光として透過するとともに、１／４波長板２２ａ，２２ｂを介して偏光方向が往路と直交する方向に変換され、第２のビームスプリッタ１６及び立ち上げミラー１７より反射された戻りのレーザ光を、ほぼＳ偏光としてフォトディテクタ２３側へ全光量反射する。
以上のような光ピックアップ装置１の光学系３によれば、２波長レーザダイオード１０から出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ１２、第１のビームスプリッタ１５、第２のビームスプリッタ１６及び第１の対物レンズ１８を経て光ディスク２の信号記録面に入射される。そして波長４０５ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ１２及び第１の対物レンズ１８を通る第１の光路２６を経ることにより、ＢＤの信号記録面に光スポットを結ぶように屈折される。また、２波長レーザダイオード１０から出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ１２、第１のビームスプリッタ１５、立ち上げミラー１７及び第２の対物レンズ１９を経て光ディスク２の信号記録面に入射される。そして波長６６０ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ１２及び第２の対物レンズ１９を通る第２の光路２７を経ることにより、ＤＶＤの信号記録面に光スポットを結ぶように屈折される。さらに、１波長レーザダイオード１１から出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ１３、第１のビームスプリッタ１５、立ち上げミラー１７及び第２の対物レンズ１９を経て光ディスク２の信号記録面に入射される。そして波長７８０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ１３及び第２の対物レンズ１９を通る第３の光路２８を経ることにより、ＣＤの信号記録面に光スポットを結ぶように屈折される。
すなわち、本発明が適用された光学系３は、２つのレーザダイオード及びコリメータレンズと、２つの対物レンズを用いて、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤとフォーマットの異なる３つの光ディスク２に対応して出射された波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの各レーザ光に対して、それぞれ最適な倍率を有する光学経路を形成するものである。これにより光学系３は、各波長のレーザ光に対応した光学経路を共通化させることができ、ピックアップ光学系の光路の長大化を招くことなく、各光ディスクに対応した波長のレーザ光を発光するレーザダイオードと各光ディスクとの間で、各ディスクフォーマットに最適な光学倍率を持つ光学系を実現することができる。
係る光学系３において、各波長のレーザ光が経由する第１〜第３の光路２６〜２８を構成する第１、第２のコリメータレンズ１２，１３及び第１、第２の対物レンズ１８，１９は、波長４０５ｎｍのレーザ光が第１の光路２６を通ることによりＢＤ記録に最適な光学倍率を有し、且つ波長６６０ｎｍのレーザ光が第２の光路２７を通ることによりＤＶＤ記録に最適な光学倍率を有し、且つ波長７８０ｎｍのレーザ光が第３の光路２８を通ることによりＣＤ記録に最適な光学倍率を有するような倍率を備える。
この各波長における倍率Ｍは、第１又は第２のコリメータレンズ１２，１３の焦点距離ＦＣ１又はＦＣ２と、第１又は第２の対物レンズ１８，１９の焦点距離ＦＯＢＪ１又はＦＯＢＪ２との比（Ｍ＝ＦＣ／ＦＯＢＪ）で表される。これよりＢＤ記録用の波長４０５ｎｍのレーザ光が通る第１の光路２６の最適倍率ＭＢは、ＭＢ＝ＦＣ１／ＦＯＢＪ１となり、ＤＶＤ記録用の波長６６０ｎｍのレーザ光が通る第２の光路２７の最適倍率ＭＤは、ＭＤ＝ＦＣ１／ＦＯＢＪ２となり、ＣＤ記録用の波長７８０ｎｍのレーザ光が通る第３の光路２８の最適倍率ＭＣは、ＭＣ＝ＦＣ２／ＦＯＢＪ２となる。
例えば、この光学系３において、先に述べたような、レーザ側の有効角と対物レンズの開口数ＮＡとの関係から、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤそれぞれに最適な往路倍率ＭＢ、ＭＤ、ＭＣがそれぞれ１０倍、６倍、４倍であると想定した場合、かかる最適倍率を備えるような第１、第２のコリメータレンズ１２，１３の焦点距離及び第１、第２の対物レンズ１８，１９の焦点距離の一つの例として、以下の表に示すものがある。
Figure 0004412085
この表１の関係について説明する。まず波長４０５ｎｍのレーザ光が通る第１の光路２６がＢＤ記録に最適な倍率１０倍を満たすように、第１の光路２６を構成する第１のコリメータレンズ１２の焦点距離ＦＣ１を１５、第１の対物レンズ１８の焦点距離ＦＯＢＪ１を１．５と選定する（１０＝１５／１．５）。
ＤＶＤ記録用の波長６６０ｎｍのレーザ光が通る第２の光路２７を構成する第１のコリメータレンズ１２の焦点距離ＦＣ１は上記より１５であり、ＤＶＤにおける倍率を６倍と設定することから、第２の対物レンズ１９の焦点距離ＦＯＢＪ２は１５／６＝２．５となる。
次に、ＣＤ記録用の波長７８０ｎｍのレーザ光が通る第３の光路２８を構成する第２の対物レンズ１９の焦点距離ＦＯＢＪ２は上記より２．５であり、ＣＤにおける倍率を４倍と設定することから、第２のコリメータレンズ１３の焦点距離ＦＣ２は２．５×４＝１０となる。
これは、光学系３では、第１のコリメータレンズ１２が波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光と共通とされている一方で、波長４０５ｎｍのレーザ光が入射される第１の対物レンズ１８とは別に波長６６０ｎｍのレーザ光が入射される第２の対物レンズ１９を備える。そして第２の対物レンズ１９は、ＤＶＤ記録に最適な倍率を構成するために、上述した図９におけるコリメータレンズ及び対物レンズともに３波共通とされた光学系の１．７倍のレーザ側有効角を有し（倍率が１．７分の１）、これはコリメータ共通とした場合、対物レンズの焦点距離が２．５／１．５＝１．７倍になることによるものである。
また、光学系３では、第２の対物レンズ１９が波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光の共通とされている一方で、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光が入射される第１のコリメータレンズ１２とは別に波長７８０ｎｍのレーザ光が入射される第２のコリメータレンズ１３を備える。そして、第２のコリメータレンズ１３及び第２の対物レンズ１９は、ＣＤ記録に最適な倍率を構成するために、上述した図９におけるコリメータレンズ及び対物レンズともに３波共通とされた光学系の２．５倍のレーザ側有効角を有し（倍率が２．５分の１）、これは、コリメータの焦点距離が、１０／１５＝１．５分の１、対物レンズの焦点距離が２．５／１．５＝１．７倍より、１．７×（１．５分の１）＝２．５倍となることによるものである。
以上のような光学倍率を備える第１、第２のコリメータレンズ１２，１３及び第１、第２の対物レンズ１８，１９によって上述した第１〜第３の光路２６〜２８を構成するような光学系３によれば、光路長の長大化ピックアップ光学系の大型化を招くことなく、２つのレーザダイオード１０，１１と２つの対物レンズ１８，１９の間に３つのフォーマットに対応した３つの光学倍率を構成する光路を実現することができる。これにより、各フォーマットの光学系における光学倍率を最適なものとし、各波長のレーザ光を各フォーマットの光ディスク上に最適な光量で集光することができる。よって、特に情報信号の記録時における記録スピードの低下等の不都合を防止できるとともに、簡単な構成で最適な記録光量による記録特性の維持を図り、所望の記録スピードを実現できる。
なお、この光学系３において、戻りのレーザ光を波長に応じて複数のフォトディテクタで検出する場合は、図２に示すように、偏光ビームスプリッタ２４と調整レンズ２５との間にさらに調整レンズ及びビームスプリッタを介してフォトディテクタ２９を配設し、例えば波長４０５ｎｍの戻りのレーザ光はフォトディテクタ２３で、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの戻りのレーザ光はフォトディテクタ２９で検出するようにしてもよい。
また、本発明が適用された光ピックアップ装置の光学系は、上述した波長４０５ｎｍのレーザ光と波長６６０ｎｍのレーザ光とを一の２波長レーザダイオードより出射させ、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を一の対物レンズに入射させる場合のみならず、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を一の２波長レーザダイオードより出射させ、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を一の対物レンズに入射させるようにしてもよい。
すなわち、この光学系３０は、図３に示すように、ＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する１波長レーザダイオード３１と、ＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍのレーザ光及びＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光を出射する２波長レーザダイオード３２と、１波長レーザダイオード３１から出射されたレーザ光を所定の発散角に変換する第１のコリメータレンズ３３と、２波長レーザダイオード３２から出射されたレーザ光を各波長によって所定の発散角に変換する第２のコリメータレンズ３４と、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させると共に波長４０５ｎｍのレーザ光を波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光と同一の光路上に反射させる第１のビームスプリッタ３５と、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げ、波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させる第２のビームスプリッタ３６と、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げる立ち上げミラー３７と、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第１の対物レンズ３８と、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第２の対物レンズ３９と、光ディスク２からの戻りのレーザ光を検出するフォトディテクタ４０と、戻りのレーザ光をフォトディテクタ４０側に反射させる偏光ビームスプリッタ４２を有する。
この光学系３０においても、上記光学系３と同様に、第１の対物レンズ３８の直前に設けられた絞り４３及び対物レンズ３８上に設けられた図示しない開口制限手段により、第２のビームスプリッタ３６により立ち上げられた波長４０５ｎｍ及び波長６６０ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。また第２の対物レンズ３９の直前にも、絞り４４等の開口制限手段が設けられ、立ち上げミラー３７により立ち上げられた波長７８０ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。
また、戻りのレーザ光を検出するフォトディテクタ４０と偏光ビームスプリッタ４２との間には調整レンズ４５が配設され、この調整レンズ４５によって戻りのレーザ光がフォトディテクタ４０の受光面に集光される。
また、第２のビームスプリッタ３６と第１の対物レンズ３８との間、及び立ち上げミラー３７と第２の対物レンズ３９との間には、レーザ光の偏光を直線偏光から円偏光に変える１／４波長板４１ａ、４１ｂが設けられている。１／４波長板４１ａ、４１ｂは、レーザ光の偏光方向を往路と復路で互いに９０°変換させることにより、同一光路を通る往路のレーザ光と復路のレーザ光との干渉を防止するとともに、復路のレーザ光を偏光ビームスプリッタ４２でフォトディテクタ４０側へ反射可能とする。
以上のような光学系３０によれば、１波長レーザダイオード３１から出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ３３、第１のビームスプリッタ３５、第２のビームスプリッタ３６及び第１の対物レンズ３８を経て光ディスク２の信号記録面に入射される。そして波長４０５ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ３３及び第１の対物レンズ３８を通る第１の光路４６を経ることにより、ＢＤの信号記録面に光スポットを結ぶように屈折される。また、２波長レーザダイオード３２から出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ３４、第１のビームスプリッタ３５、第２のビームスプリッタ３６及び第１の対物レンズ３８を経て光ディスク２の信号記録面に入射される。そして波長６６０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ３４及び第１の対物レンズ３８を通る第２の光路４７を経ることにより、ＤＶＤの信号記録面に光スポットを結ぶように屈折される。さらに、２波長レーザダイオード３２から出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ３４、第１のビームスプリッタ３５、立ち上げミラー３７及び第２の対物レンズ３９を経て光ディスク２の信号記録面に入射される。そして波長７８０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ３４及び第２の対物レンズ３９を通る第３の光路４８を経ることにより、ＣＤの信号記録面に光スポットを結ぶように屈折される。
すなわち、かかる光学系３０も、２つのレーザダイオード及びコリメータレンズと、２つの対物レンズを用いて、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤとフォーマットの異なる３つの光ディスク２に対応して出射された波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの各レーザ光に対して、それぞれ最適な倍率を有する光学経路を形成するものである。したがってこの光学系３０においても、各波長のレーザ光に対応した光学経路を共通化させることができ、ピックアップ光学系の光路の長大化を招くことなく、各光ディスクに対応した波長のレーザ光を発光するレーザダイオードと各光ディスクとの間で、各ディスクフォーマットに最適な光学倍率を持つ光学系を実現することができる。
係る光学系３０において、各波長のレーザ光が経由する第１〜第３の光路４６〜４８を構成する第１、第２のコリメータレンズ３３，３４及び第１、第２の対物レンズ３８，３９は、波長４０５ｎｍのレーザ光が第１の光路４６を通ることによりＢＤ記録に最適な光学倍率を有し、且つ波長６６０ｎｍのレーザ光が第２の光路４７を通ることによりＤＶＤ記録に最適な光学倍率を有し、且つ波長７８０ｎｍのレーザ光が第３の光路４８を通ることによりＣＤ記録に最適な光学倍率を有するような倍率を備える。
上述したように、各波長における最適倍率Ｍは、第１又は第２のコリメータレンズ３３，３４の焦点距離ＦＣ１又はＦＣ２と、第１又は第２の対物レンズ３８，３９の焦点距離ＦＯＢＪ１又はＦＯＢＪ２との比（Ｍ＝ＦＣ／ＦＯＢＪ）で表される。これよりＢＤ記録用の波長４０５ｎｍのレーザ光が通る第１の光路４６の最適倍率ＭＢは、ＭＢ＝ＦＣ１／ＦＯＢＪ１となり、ＤＶＤ記録用の波長６６０ｎｍのレーザ光が通る第２の光路４７の最適倍率ＭＤは、ＭＤ＝ＦＣ２／ＦＯＢＪ１となり、ＣＤ記録用の波長７８０ｎｍのレーザ光が通る第３の光路４８の最適倍率ＭＣは、ＭＣ＝ＦＣ２／ＦＯＢＪ２となる。
例えば、この光学系３０において、先に述べたような、レーザ側の有効角と対物レンズの開口数ＮＡとの関係から、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤそれぞれに最適な往路倍率ＭＢ、ＭＤ、ＭＣがそれぞれ１０倍、６倍、４倍であると想定した場合、かかる最適倍率を備えるような第１、第２のコリメータレンズ３３，３４の焦点距離及び第１、第２の対物レンズ３８，３９の焦点距離の一つの例として、以下の表に示すものがある。
Figure 0004412085
この表２の関係について説明する。まず波長４０５ｎｍのレーザ光が通る第１の光路４６がＢＤ記録に最適な倍率１０倍を満たすように、第１の光路４６を構成する第１のコリメータレンズ３３の焦点距離ＦＣ１を１５、第１の対物レンズ３８の焦点距離ＦＯＢＪ１を１．５と選定する（１０＝１５／１．５）。
ＤＶＤ記録用の波長６６０ｎｍのレーザ光が通る第２の光路４７を構成する第１の対物レンズ３８の焦点距離ＦＯＢＪ１は上記より１．５であり、ＤＶＤにおける倍率を６倍と設定することから、第２のコリメータレンズ３４の焦点距離ＦＣ２は１．５×６＝９となる。
次に、ＣＤ記録用の波長７８０ｎｍのレーザ光が通る第３の光路４８を構成する第２のコリメータレンズ３４の焦点距離ＦＣ２は上記より９であり、ＣＤにおける倍率を４倍と設定することから、第２の対物レンズ３９の焦点距離ＦＯＢＪ２は９／４＝２．２５となる。
これは、光学系３０では、第１の対物レンズ３８が波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光と共通とされている一方で、波長４０５ｎｍのレーザ光が入射される第１のコリメータレンズ３３とは別に波長６６０ｎｍ及び波長７８０ｎｍのレーザ光が入射される第２のコリメータレンズ３４を備える。そして第２のコリメータレンズ３９は、ＤＶＤ記録に最適な倍率を構成するために、上述した図９におけるコリメータレンズ及び対物レンズともに３波共通とされた光学系の１．７倍のレーザ側有効角を有し（倍率が１．７分の１）、これは対物レンズ共通とした場合、コリメータレンズの焦点距離が１５／９＝１．７倍になることによるものである。
また、光学系３では、第２のコリメータレンズ３４が波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光の共通とされている一方で、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光が入射される第１の対物レンズ３８とは別に波長７８０ｎｍのレーザ光が入射される第２の対物レンズ３９を備える。そして、第２のコリメータレンズ３４及び第２の対物レンズ３９は、ＣＤ記録に最適な倍率を構成するために、上述した図９におけるコリメータレンズ及び対物レンズともに３波共通とされた光学系の２．５倍のレーザ側有効角を有し（倍率が２．５分の１）、これは、対物レンズの焦点距離が、２．２５／１．５＝１．５、コリメータレンズの焦点距離が１５／９＝１．７倍より、１．７×（１．５）＝２．５倍となることによるものである。
以上のような光学倍率を備える第１、第２のコリメータレンズ３３，３４及び第１、第２の対物レンズ３８，３９によって上述した第１〜第３の光路４６〜４８を構成するような光学系３０によれば、光路長の長大化やピックアップ光学系の大型化を招くことなく、２つのレーザダイオード３１，３２と２つの対物レンズ３８，３９の間に３つのフォーマットに対応した３つの光学倍率を構成する光路を実現することができる。
なお、この光学系３０においても、戻りのレーザ光を波長に応じて複数のフォトディテクタで検出する場合は、上記図２に示すように、偏光ビームスプリッタ４２と調整レンズ４５との間にさらに調整レンズ及びビームスプリッタを配設するようにしてもよい。
次いで、本発明が適用された光ピックアップ装置１の実施例について説明する。この光ピックアップ装置１は、図４に示すように、光ディスク２の径方向に配された一対のガイド軸５１，５２に支持されたピックアップベース５３を備え、このピックアップベース５３内に光学系５４が形成されている。光学系５４は、ＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光及びＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍのレーザ光を出射する２波長レーザダイオード５５と、ＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光を出射する１波長レーザダイオード５６と、波長選択性を有する第１、第２の偏光ビームスプリッタ５７，５８と、レーザ光の光軸方向に移動可能に支持されたコリメータレンズ５９と、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ反射すると共に波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光を透過するビームスプリッタ６０と、波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げる立ち上げミラー６１と、ビームスプリッタ６０によって立ち上げられた波長４０５ｎｍのレーザ光をＢＤの信号記録面に収束させる第１の対物レンズ６２と、立ち上げミラー６１によって立ち上げられた波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光をＤＶＤ又はＣＤの信号記録面に収束させる第２の対物レンズ６３と、第２の偏光ビームスプリッタ５８によって反射された波長４０５ｎｍの戻りのレーザ光を検出する第１のフォトディテクタ６４と、第１の偏光ビームスプリッタ５７を透過した波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍの戻りのレーザ光を検出する第２のフォトディテクタ６５とを有する。
この光学系５４に用いられる波長選択性を有する第１及び第２の偏光ビームスプリッタ５７，５８は、入射されたレーザ光の波長によって透過又は反射させるものであり、例えば所定の構成を有する光学薄膜をプリズムの接合面に設けることにより形成される。具体的に第１の偏光ビームスプリッタ５７は、波長４０５ｎｍのレーザ光を反射し、波長７８０ｎｍのレーザ光を透過し、且つ波長６６０ｎｍのレーザ光を偏光状態に応じて透過又は反射させるものである。また第２の偏光ビームスプリッタ５８は、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を透過し、且つ波長４０５ｎｍのレーザ光を偏光状態に応じて透過又は反射させるものである。
また、この光学系５４では、２つのコリメータレンズを備える代わりに、３波長で共通のコリメータレンズ５９及び、このコリメータレンズ５９と組み合わされることによりＣＤ光路のみ合成焦点距離を短縮するカップリングレンズ６６ａを７８０ｎｍのレーザ光を出射する１波長レーザダイオード５６が収納されたＣＤＬＤパッケージ６６に接合した構成をとっている。
また、２波長レーザダイオード５５は、６６０ｎｍのレーザ光に対する半波長板機能を兼ね備えたグレーティングが形成されたパッケージに収納されている。
なお、光軸方向に移動自在に支持されたコリメータレンズ５９は、レンズホルダ６７の両端が、光軸方向に延設された一対のガイド軸６８，６９に挿通支持されるとともに、駆動モータ７０の回転軸７１に係合されている。そしてレンズホルダ６７が光軸方向に移動されることにより、コリメータレンズ５９は、ＢＤ及びＤＶＤにおける球面収差を補正することができる。
以上のような光学系５４では、２波長レーザダイオード５５より出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、所定の焦点距離に設定されたコリメータレンズ５９及び第１の対物レンズ６２を通る第１の光路を通り、２波長レーザダイオード５５より出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、所定の焦点距離に設定されたコリメータレンズ５９及び第２の対物レンズ６３を通る第２の光路を通り、１波長レーザダイオード５６より出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、ＣＤＬＤパッケージ６６に設けられたカップリングレンズ６６ａ、所定の焦点距離に設定されたコリメータレンズ５９及び第２の対物レンズ６３を通る第３の光路を通ることにより、３つのディスクフォーマットに対応した３つの光学倍率を備える光路を構成する。
すなわち、２波長レーザダイオード５５より出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、６６０ｎｍのレーザ光に対する半波長板機能を兼ね備えたグレーティングにより、差動プッシュプル法によりトラッキングエラーを生成するための３つのビームに分岐され、第１の偏光ビームスプリッタ５７でほぼ全光量反射され、４０５ｎｍのレーザ光に対してのみ半波長板として作用する波長板によって、偏光方向を所定量回転されて、第２の偏光ビームスプリッタ５８を一部透過、一部反射する。第２の偏光ビームスプリッタ５８を透過したレーザ光は、予め表１に示す光学倍率を構成するような焦点距離に設定されたコリメータレンズ５９を透過し、ビームスプリッタ６０によって光ディスク２側へ反射され、第１の対物レンズ６２に入射される。また第２の偏光ビームスプリッタ５８を透過したレーザ光はレーザパワーをモニタするためのフォトディテクタ７３に検出される。
かかる波長４０５ｎｍのレーザ光が通る第１の光路は、コリメータレンズ５９及び第１の対物レンズ６２が例えば上記表１に示すような焦点距離に設定されることによりＢＤ記録に最適な光学倍率を備えた光路とされるため、波長４０５ｎｍのレーザ光が適切な光量にてＢＤの信号記録面に照射される。
ＢＤに反射された戻りのレーザ光は、ビームスプリッタ６０によって反射され、コリメータレンズ５９を透過して、第２の偏光ビームスプリッタ５８によって第１のフォトディテクタ６４側に反射される。そして戻りのレーザ光は調整レンズ７４によって第１のフォトディテクタ６４の受光面に集光される。
また、２波長レーザダイオード５５より出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、６６０ｎｍのレーザ光に対する半波長板機能を兼ね備えたグレーティングにより、偏光方向を偏光ビームスプリッタに対してほぼＳ偏光となるように回転されるとともに、差動プッシュプル法によりトラッキングエラーを生成するための３つのビームに分岐され、第１の偏光ビームスプリッタ５７によって全光量反射される。第１の偏光ビームスプリッタ５７に反射されたレーザ光は、第２の偏光ビームスプリッタ５８を透過し、予め表１に示す光学倍率を構成するような焦点距離に設定されたコリメータレンズ５９及びビームスプリッタ６０を透過して、ハーフミラー機能を有する立ち上げミラー６１によって第２の対物レンズ６３に入射される。また、レーザ光は立ち上げミラー６１を一部透過してレーザパワーをモニタするためのフォトディテクタ７５に検出される。
かかる波長６６０ｎｍのレーザ光が通る第２の光路は、コリメータレンズ５９及び第２の対物レンズ６３が例えば上記表１に示すような焦点距離に設定されることによりＤＶＤ記録に最適な光学倍率を備えた光路とされるため、波長６６０ｎｍのレーザ光が適切な光量にてＤＶＤの信号記録面に照射される。
ＤＶＤに反射された戻りのレーザ光は、立ち上げミラー６１に反射され、コリメータレンズ５９、第２の偏光ビームスプリッタ５８、第１の偏光ビームスプリッタ５７及びハーフミラー７６を透過して第２のフォトディテクタ６５に検出される。
また、１波長レーザダイオード５６より出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、ＣＤＬＤパッケージ６６に固定されたカップリングレンズ６６ａによりコリメータレンズ５９と組み合わせた合成焦点距離を短縮されるとともに、ハーフミラー７６によって反射され、第１の偏光ビームスプリッタ５７、波長板及び第２の偏光ビームスプリッタ５８を透過し、カップリングレンズ６６ａと組み合わされることにより上記表１に示す光学倍率を構成するような焦点距離に設定されたコリメータレンズ５９に入射する。そして、このレーザ光はコリメータレンズ５９及びビームスプリッタ６０を透過して立ち上げミラー６１によって第２の対物レンズ６３に入射される。また、レーザ光は立ち上げミラー６１を一部透過してレーザパワーをモニタするためのフォトディテクタ７５に検出される。
かかる波長７８０ｎｍのレーザ光が通る第３の光路は、カップリングレンズ６６ａと組み合わされたコリメータレンズ５９及び第２の対物レンズ６３が上述したような焦点距離に設定されることにより、ＣＤ記録に最適な光学倍率を備えた光路とされるため、波長７８０ｎｍのレーザ光が適切な光量にてＣＤの信号記録面に照射される。
ＣＤに反射された戻りのレーザ光は、立ち上げミラー６１に反射され、コリメータレンズ５９、第２の偏光ビームスプリッタ５８、第１の偏光ビームスプリッタ５７及びハーフミラー７６を透過して第２のフォトディテクタ６５に検出される。
次いで、本発明が適用された光ピックアップ装置１の他の実施例について説明する。この光ピックアップ装置１は、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を出射する２波長半導体レーザと、これらレーザ光の光ディスク２からの反射光を受光するフォトディテクタがハイブリッドに集積されたいわゆるレーザカプラを用いて光学系８０を構成したものであり、図５に示すように、光ディスク２の径方向に配された一対のガイド軸８１，８２に支持されたピックアップベース８３を備え、このピックアップベース８３内に光学系８０が形成されている。光学系８０は、ＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光のレーザ光を出射する１波長レーザダイオード８５と、ＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光及びＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍの受発光素子が搭載されたレーザカプラ８６と、波長選択性を有する第１、第２の偏光ビームスプリッタ８７，８８と、レーザ光の光軸方向に移動可能に支持されたコリメータレンズ８９と、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ反射すると共に波長７８０ｎｍのレーザ光を透過するビームスプリッタ９０と、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げる立ち上げミラー９１と、ビームスプリッタ９０によって立ち上げられた波長４０５ｎｍ及び６６０ｎｍのレーザ光をＢＤ又はＤＶＤの信号記録面に収束させる第１の対物レンズ９２と、立ち上げミラー９１によって立ち上げられた波長７８０ｎｍのレーザ光をＣＤの信号記録面に収束させる第２の対物レンズ９３と、第１の偏光ビームスプリッタ８７によって反射された波長４０５ｎｍの戻りのレーザ光を検出するフォトディテクタ９４とを有する。
この光学系８０に用いられるレーザカプラ８６は、図６に示すように、表面領域に光検出用のフォトディテクタ１０１，１０２が設けられたシリコンチップ１０３上に、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光の発光源である２波長レーザダイオード１０４とプリズム１０５が取り付けられたレーザカプラチップ１０６を、例えば、フラットパッケージ１０７内に収容して構成されている。
２波長レーザダイオード１０４は、通常、表面領域にＰＩＮフォトダイオード１０８が設けられたフォトダイオードチップ１０９を介してシリコンチップ１０３に取り付けられる。このフォトダイオードチップ１０９に設けられたＰＩＮフォトダイオード１０８は、２波長レーザダイオード１０４の出力を制御する目的で、その２波長レーザダイオード１０４の後面から出射するレーザ光をモニターする。
２波長レーザダイオード１０４の前面から出射した出射光は、プリズム１０５の傾斜端面１０５ａでほぼ直角に反射され、フラットパッケージ１０７上面の透明カバーガラスを通して、図５に示すように、コリメータレンズ８９及び第１又は第２の対物レンズ９２，９３から光ディスク２の信号記録面に導かれる。一方、光ディスク２の信号記録面で反射した戻り光は、光ディスク２及びフラットパッケージ１０７との間を同一経路で進んでフラットパッケージ１０７内へ入射され、プリズム１０５の傾斜端面１０５ａを透過したレーザ光がプリズム１０５内を通ってフォトディテクタ１０１，１０２により検出される。
また、この光学系８０に用いられる波長選択性を有する第１及び第２の偏光ビームスプリッタ８７，８８は、入射されたレーザ光の波長によって透過又は反射させるものであり、例えば所定の構成を有する光学薄膜をプリズムの接合面に設けることにより形成される。具体的に第１、第２の偏光ビームスプリッタ８７，８８は、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を透過し、且つ波長４０５ｎｍのレーザ光を偏光状態に応じて透過又は反射させるものである。
また、この光学系８０でも、２つのコリメータレンズを備える代わりに、３波長で共通のコリメータレンズ８９及び、このコリメータレンズ８９と組み合わされることによりＤＶＤ／ＣＤ光路のみ合成焦点距離を短縮するカップリングレンズ１１０をレーザカプラ８６に隣接して配置した構成をとっている。
また、１波長レーザダイオード８５は、４０５ｎｍのレーザ光に対する半波長板機能を兼ね備えたグレーティングが形成されたパッケージに収納されている。
なお、光軸方向に移動自在に支持されたコリメータレンズ８９は、レンズホルダ９５の両端が、光軸方向に延設された一対のガイド軸９６，９７に挿通支持されるとともに、駆動モータ９８の回転軸９９に係合されている。そしてレンズホルダ９５が光軸方向に移動されることにより、コリメータレンズ８９は、ＢＤにおける球面収差を補正することができる。
以上のような光学系８０では、１波長レーザダイオード８５より出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、所定の焦点距離に設定されたコリメートレンズ６９及び第１の対物レンズ９２を通る第１の光路を通り、レーザカプラ８６から出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、所定の焦点距離に設定されたコリメータレンズ８９及び第１の対物レンズ９２を通る第２の光路を通り、レーザカプラ８６から出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、所定の焦点距離に設定されたコリメータレンズ８９及び第２の対物レンズ７２を通る第３の光路を通ることにより、３つのディスクフォーマットに対応した３つの光学倍率を備える光路を構成する。
すなわち、１波長レーザダイオード８５より出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、半波長板機能を兼ね備えたグレーティングによって、偏光方向を所定量回転されるとともに、差動プッシュプル法によってトラッキングエラー信号を生成するための３つのビームに分岐されて、第１の偏光ビームスプリッタ８７を全光量反射し、第２の偏光ビームスプリッタ８８を一部透過、一部反射する。第２の偏光ビームスプリッタ８８を透過したレーザ光は、予め表２に示すような第１の対物レンズ９２と共にＢＤ記録に最適な光学倍率を構成するような焦点距離に設定されたコリメータレンズ８９を透過し、ビームスプリッタ９０によって光ディスク２側へ反射され、第１の対物レンズ９２に入射される。また第２の偏光ビームスプリッタ８８を透過したレーザ光はレーザパワーをモニタするためのフォトディテクタ１１１に検出される。
かかる波長４０５ｎｍのレーザ光が通る第１の光路は、コリメータレンズ８９及び第１の対物レンズ９２が例えば上記表２に示すような焦点距離に設定されることによりＢＤ記録に最適な光学倍率を備えた光路とされるため、波長４０５ｎｍのレーザ光が適切な光量にてＢＤの信号記録面に照射される。
ＢＤに反射された戻りのレーザ光は、ビームスプリッタ９０によって反射され、コリメータレンズ８９及び第２の偏光ビームスプリッタ８８を透過して、波長４０５ｎｍのレーザ光のみに半波長板として作用する波長板により偏光方向を９０度回転されて、第１の偏光ビームスプリッタ８７によってフォトディテクタ９４側に反射される。そして戻りのレーザ光は調整レンズ１１２及びミラー１１３を介してフォトディテクタ９４の受光面に集光される。
また、レーザカプラ８６より出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、第１、第２の偏光ビームスプリッタ８７，８８を透過して、カップリングレンズ１１０と組み合わされることにより上記表２に示すような第１の対物レンズ９２と共にＤＶＤ記録に最適な光学倍率を構成するような焦点距離に設定されたコリメータレンズ８９を透過し、ビームスプリッタ９０によって光ディスク２側へ反射され、第１の対物レンズ９２に入射される。
かかる波長６６０ｎｍのレーザ光が通る第２の光路は、カップリングレンズ１１０と組み合わされたコリメータレンズ８９及び第１の対物レンズ９２が例えば上記表２に示すような焦点距離に設定されることによりＤＶＤ記録に最適な光学倍率を備えた光路とされるため、波長６６０ｎｍのレーザ光が適切な光量にてＤＶＤの信号記録面に照射される。
ＤＶＤに反射された戻りのレーザ光は、ビームスプリッタ９０によって反射され、コリメータレンズ８９、第２の偏光ビームスプリッタ８８及び第１の偏光ビームスプリッタ８７を透過して、レーザカプラ８６内に入射する。そして戻り光は、プリズム１０５の傾斜端面１０５ａを透過しプリズム１０５内を通ってフォトディテクタ１０１，１０２により検出される。
また、レーザカプラ８６より出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、第１、第２の偏光ビームスプリッタ８７，８８を透過して、カップリングレンズ１１０と組み合わされることにより上記表２に示すような第２の対物レンズ９３と共にＣＤ記録に最適な光学倍率を構成するような焦点距離に設定されたコリメータレンズ８９及びビームスプリッタ９０を透過し、立ち上げミラー９１によって反射され第２の対物レンズ９３に入射される。
かかる波長７８０ｎｍのレーザ光が通る第３の光路は、カップリングレンズ１１０と組み合わされたコリメータレンズ８９及び第２の対物レンズ９３が例えば上記表２に示すような焦点距離に設定されることによりＣＤ記録に最適な光学倍率を備えた光路とされるため、波長７８０ｎｍのレーザ光が適切な光量にてＣＤの信号記録面に照射される。
ＣＤに反射された戻りのレーザ光は、立ち上げミラー９１によって反射され、コリメータレンズ８９、第２の偏光ビームスプリッタ８８及び第１の偏光ビームスプリッタ８７を透過して、レーザカプラ８６内に入射する。そして戻り光は、プリズム１０５の傾斜端面１０５ａを透過しプリズム１０５内を通ってフォトディテクタ１０１，１０２により検出される。
以上は、レーザ光がレーザダイオードから光ディスクに向かう往路における光路倍率に着目した構成であるが、本発明が適用された光ピックアップ装置は、往路における光路倍率のみならず、同時に、光ディスクに反射されたレーザ光が受光素子に向かう復路においても、３つのディスクフォーマットに適した最適な３種類の光路倍率を構成する光学系を構成することができる。なお、以下の説明においては、上述した光学系３及び光学系３０において説明した部材と同一の部材については同一の符号を付してその詳細を省略する。
このような光ピックアップ装置１２０の光学系１２１は、図７に示すように、ＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光及びＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍのレーザ光を出射する２波長レーザダイオードと、光ディスク２に反射されたこれら２つの波長のレーザ光の戻り光を検出する共通の受光素子となるフォトディテクタとが搭載された第１のレーザカプラ１２２と、ＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光を出射する１波長レーザダイオードと、光ディスク２に反射された波長７８０ｎｍのレーザ光の戻り光を検出する受光素子となるフォトディテクタとが搭載されたレーザカプラ１２３と、第１のレーザカプラ１２２から出射されたレーザ光を所定の発散角に変換する第１のコリメータレンズ１２と、第２のレーザカプラ１２３から出射されたレーザ光を所定の発散角に変換する第２のコリメータレンズ１３と、波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させるとともに波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を波長７８０ｎｍのレーザと同一の光路上に反射させる第１のビームスプリッタ１５と、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げ、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させる第２のビームスプリッタ１６と、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げる立ち上げミラー１７と、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第１の対物レンズ１８と、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第２の対物レンズ１９とを有する。
第１の対物レンズ１８は、絞り２０等の開口制限手段が設けられることにより、第２のビームスプリッタ１６より立ち上げられた波長４０５ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。また第２の対物レンズ１９は、絞り２１及び、対物レンズ１９上に設けられた図示しない開口制限手段により、立ち上げミラー１７により立ち上げられた波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。
第２のビームスプリッタ１６と第１の対物レンズ１８との間、及び立ち上げミラー１７と第２の対物レンズ１９との間には、レーザ光の偏光を直線偏光から円偏光に変える１／４波長板２２ａ、２２ｂが設けられている。
以上のような光学系１２１によれば、第１のレーザカプラ１２２から出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ１２、第１のビームスプリッタ１５、第２のビームスプリッタ１６及び第１の対物レンズ１８を経て光ディスク２の信号記録面に入射し、光ディスク２の信号記録面に反射された戻りのレーザ光は、往路と同一の経路を経て第１のレーザカプラ１２２内へ入射し、フォトディテクタに検出される。そして、波長４０５ｎｍのレーザ光は、光ディスク２に反射された戻り光が第１の対物レンズ１８及び第１のコリメータレンズ１２を通る第１の光路１２４を経ることにより、第１のレーザカプラ１２２のフォトディテクタの受光面に光スポットを結ぶように屈折される。
また、第１のレーザカプラ１２２から出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ１２、第１のビームスプリッタ１５、第２のビームスプリッタ１６、立ち上げミラー１７及び第２の対物レンズ１９を経て光ディスク２の信号記録面に入射し、光ディスク２の信号記録面に反射された戻りのレーザ光は、往路と同一の経路を経て第１のレーザカプラ１２２内へ入射し、フォトディテクタに検出される。そして、波長６６０ｎｍのレーザ光は、光ディスク２に反射された戻り光が第２の対物レンズ１９及び第１のコリメータレンズ１２を通る第２の光路１２５を経ることにより、第１のレーザカプラ１２２のフォトディテクタの受光面に光スポットを結ぶように屈折される。
また、第２のレーザカプラ１２３から出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ１３、第１のビームスプリッタ１５、第２のビームスプリッタ１６、立ち上げミラー１７及び第２の対物レンズ１９を経て光ディスク２の信号記録面に入射し、光ディスク２の信号記録面に反射された戻りのレーザ光は、往路と同一の経路を経て第２のレーザカプラ１２３内へ入射し、フォトディテクタに検出される。そして、波長７８０ｎｍのレーザ光は、光ディスク２に反射された戻り光が第２の対物レンズ１９及び第２のコリメータレンズ１３を通る第３の光路１２６を経ることにより、第２のレーザカプラ１２３のフォトディテクタの受光面に光スポットを結ぶように屈折される。
ここで、それぞれのディスクフォーマットにおけるデフォーカスマージンと深く関係する量として、それぞれの波長λ、対物レンズの開口数ＮＡに対する、焦点深度Ｚがあげられる。ここで、焦点深度Ｚ＝λ／（ＮＡ２）である。一方、フォーカスエラー信号の引き込み範囲Ｓｐｐは、一般的な非点収差法、スポットサイズ法の場合には、近軸領域における近似値としては、ＰＤ上スポット径φ、対物レンズの開口数ＮＡ、復路倍率βとすると、Ｓｐｐ＝０．５×φ／（ＮＡ×β）で表される。
ＢＤ，ＤＶＤ，ＣＤそれぞれの場合において、簡単のため、Ｓｐｐ＝Ｚの４倍、φ＝７５μｍとして、望ましい復路倍率がどうなるかを計算してみると、以下に示す表３ようになる。
Figure 0004412085
このように、復路における最適倍率も各波長、フォーマット毎に異なることがわかる。したがって、上記第１〜第３の光路１２４〜１２６を構成する第１、第２の対物レンズ１８，１９及び第１、第２のコリメータレンズ１２，１３も、上記表３に示す復路倍率βを実現する構成とされる。
また、本発明が適用された光ピックアップ装置の光学系は、上述した波長４０５ｎｍのレーザ光と波長６６０ｎｍのレーザ光とを一のレーザカプラより出射させ、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を一の対物レンズに入射させる場合のみならず、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を一のレーザカプラより出射させ、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を一の対物レンズに入射させるようにしてもよい。
すなわち、この光学系１２７は、図８に示すように、ＢＤに対応した波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する１波長レーザダイオードと、光ディスク２に反射された波長４０５ｎｍのレーザ光の戻り光を受光する受光素子となるフォトディテクタとが搭載された第１のレーザカプラ１２８と、ＤＶＤに対応した波長６６０ｎｍのレーザ光及びＣＤに対応した波長７８０ｎｍのレーザ光を出射する２波長レーザダイオードと、光ディスク２に反射された波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光の戻り光を受光する共通の受光素子となるフォトディテクタとが搭載された第２のレーザカプラ１２９と、第１のレーザカプラ１２８から出射されたレーザ光を所定の発散角に変換する第１のコリメータレンズ３３と、第２のレーザカプラ１２９から出射されたレーザ光を各波長によって所定の発散角に変換する第２のコリメータレンズ３４と、波長６６０ｎｍのレーザ光及び波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させると共に波長４０５ｎｍのレーザ光を波長６６０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光と同一の光路上に反射させる第１のビームスプリッタ３５と、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げ、波長７８０ｎｍのレーザ光を透過させる第２のビームスプリッタ３６と、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２側へ立ち上げる立ち上げミラー３７と、波長４０５ｎｍのレーザ光及び波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第１の対物レンズ３８と、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２の信号記録面に収束させる第２の対物レンズ３９とを有する。
この光学系１２７においても、上記光学系１２１と同様に、第１の対物レンズ３８の直前に設けられた絞り４３及び対物レンズ３８上に設けられた図示しない開口制限手段により、第２のビームスプリッタ３６により立ち上げられた波長４０５ｎｍ及び波長６６０ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。また第２の対物レンズ３９の直前にも、絞り４４等の開口制限手段が設けられ、立ち上げミラー３７により立ち上げられた波長７８０ｎｍのレーザ光が光ディスク２の信号記録面で光スポットを形成可能な開口数とされている。
また、第２のビームスプリッタ３６と第１の対物レンズ３８との間、及び立ち上げミラー３７と第２の対物レンズ３９との間には、レーザ光の偏光を直線偏光から円偏光に変える１／４波長板４１ａ、４１ｂが設けられている。
以上のような光学系１２７によれば、第１のレーザカプラ１２８から出射された波長４０５ｎｍのレーザ光は、第１のコリメータレンズ３３、第１のビームスプリッタ３５、第２のビームスプリッタ３６及び第１の対物レンズ３８を経て光ディスク２の信号記録面に入射し、光ディスク２の信号記録面に反射された戻りのレーザ光は、往路と同一の経路を経て第１のレーザカプラ１２８内へ入射し、フォトディテクタに検出される。そして、波長４０５ｎｍのレーザ光は、光ディスク２に反射された戻り光が第１の対物レンズ３８及び第１のコリメータレンズ３３を通る第１の光路１３０を経ることにより、第１のレーザカプラ１２７のフォトディテクタの受光面に光スポットを結ぶように屈折される。
また、第２のレーザカプラ１２９から出射された波長６６０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ３４、第１のビームスプリッタ３５、第２のビームスプリッタ３６及び第１の対物レンズ３８を経て光ディスク２の信号記録面に入射し、光ディスク２の信号記録面に反射された戻りのレーザ光は、往路と同一の経路を経て第２のレーザカプラ１２９内へ入射し、フォトディテクタに検出される。そして、波長６６０ｎｍのレーザ光は、光ディスク２に反射された戻り光が第１の対物レンズ３８及び第２のコリメータレンズ３４を通る第２の光路１３１を経ることにより、第２のレーザカプラ１２９のフォトディテクタの受光面に光スポットを結ぶように屈折される。
また、第２のレーザカプラ１２９から出射された波長７８０ｎｍのレーザ光は、第２のコリメータレンズ３４、第１のビームスプリッタ３５、第２のビームスプリッタ３６、立ち上げミラー３７及び第２の対物レンズ３９を経て光ディスク２の信号記録面に入射し、光ディスク２の信号記録面に反射された戻りのレーザ光は、往路と同一の経路を経て第２のレーザカプラ１２９内へ入射し、フォトディテクタに検出される。そして、波長７８０ｎｍのレーザ光は、光ディスク２に反射された戻り光が第２の対物レンズ３９及び第２のコリメータレンズ３４を通る第３の光路１３２を経ることにより、第２のレーザカプラ１２９のフォトディテクタの受光面に光スポットを結ぶように屈折される。
この光学系１２７においても、上記光学系１２１と同様に、復路における最適倍率が各波長、フォーマット毎に異なるため、上記第１〜第３の光路１３０〜１３２を構成する第１、第２の対物レンズ３８，３９及び第１、第２のコリメータレンズ３３，３４は、上記表３に示す復路倍率βを実現する構成とされる。
なお、上述した光ピックアップ装置１の光学系を構成するコリメータレンズ及び対物レンズは、光ディスク２に対して情報信号の記録に適した光学倍率を備えるものとしたが、本発明が適用された光ピックアップ装置は、情報信号の再生に最適な光学倍率を備えた光学系や、情報信号の記録及び／又は再生に最適な光学倍率を備えた光学系として構成してもよい。
また、１波長レーザダイオードに代えて２波長レーザダイオードを用いれば、第１、第２のコリメータレンズ及び第１、第２の対物レンズとを用いて、４つの異なるフォーマットを有する光ディスクに対応した４つの光学倍率を備える光路を形成することができる。
また、第１、第２の対物レンズの直前に設けられる開口制限手段としては、波長４０５ｎｍのレーザ光に対して開口数が０．８５となり、波長６６０ｎｍのレーザ光に対して開口数が０．６５となり、波長７８０ｎｍのレーザ光に対して開口数が０．５２となるような波長依存性を有するホログラムを用いてもよい。
本発明にかかる光ピックアップ装置の光学系を示す構成図である。 本発明にかかる光ピックアップ装置の光学系の他の例を示す構成図である。 本発明にかかる光ピックアップ装置の他の光学系を示す構成図である。 本発明にかかる光ピックアップ装置の実施例を示す図である。 本発明にかかる光ピックアップ装置の他の実施例を示す図である。 レーザカプラを示す斜視図である。 本発明にかかる光ピックアップ装置の光学系の他の例を示す構成図である。 本発明にかかる光ピックアップ装置の光学系の他の例を示す構成図である。 ３つのフォーマットに対応する一つのレーザダイオード及び一つの対物レンズを備えた光学系を示す図である。
符号の説明
１ 光ピックアップ装置、２ 光ディスク、３ 光学系、１０ ２波長レーザダイオード、１１ １波長レーザダイオード、１２ 第１のコリメータレンズ、１３ 第２のコリメータレンズ、１５ 第１の偏光ビームスプリッタ、１６ ビームスプリッタ、１７ 立ち上げミラー、１８ 第１の対物レンズ、１９ 第２の対物レンズ、２０ 絞り、２１ 絞り、２３ フォトディテクタ、２４ 第２の偏光ビームスプリッタ、２５ 調整レンズ

Claims (19)

  1. 第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射する第１の発光部と、
    第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、
    上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、
    上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、
    上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、
    上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、
    上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、
    上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを有する光ピックアップ装置。
  2. 上記第１のコリメート部及び上記第１の対物レンズは、上記第１の波長のレーザ光を第１のディスクの信号記録面に収束させる第１の倍率を備え、
    上記第１のコリメート部及び上記第２の対物レンズは、上記第２の波長のレーザ光を第２のディスクの信号記録面に収束させる第２の倍率を備え、
    上記第２のコリメート部及び上記第１の対物レンズは、上記第３の波長のレーザ光を第３のディスクの信号記録面に収束させる第３の倍率を備える請求項１記載の光ピックアップ装置。
  3. 上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長はそれぞれ異なる波長であって、上記第１の波長のレーザ光に対して上記第２の波長、第３の波長の一方は波長が長く、他方は波長が短いレーザ光である請求項１記載の光ピックアップ装置。
  4. 上記第１の波長のレーザ光は、波長６６０ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第２の波長のレーザ光は、波長４０５ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第３の波長のレーザ光は、波長７８５ｎｍ帯域のレーザ光である請求項１記載の光ピックアップ装置。
  5. 上記第１の波長のレーザ光は、波長６６０ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第２の波長のレーザ光は、波長７８５ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第３の波長のレーザ光は、波長４０５ｎｍ帯域のレーザ光である請求項１記載の光ピックアップ装置。
  6. 上記第１及び第２のコリメート部はコリメータレンズである請求項１記載の光ピックアップ装置。
  7. 上記第１のコリメート部はコリメータレンズからなり、
    上記第２のコリメート部は、カップリングレンズと上記コリメータレンズとからなる請求項４記載の光ピックアップ装置。
  8. 上記第１のコリメート部はカップリングレンズとコリメータレンズとからなり、
    上記第２のコリメート部は上記コリメータレンズからなる請求項５記載の光ピックアップ装置。
  9. 上記第１または第２のコリメート部はコリメータレンズを備えてなり、このコリメータレンズが光軸方向へ移動可能に支持されている請求項１記載の光ピックアップ装置。
  10. 第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射する第１の発光部と、
    第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、
    上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、
    上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、
    上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、
    上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、
    上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、
    上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを備える記録及び／又は再生装置。
  11. 上記第１のコリメート部及び上記第１の対物レンズは、上記第１の波長のレーザ光を第１のディスクの信号記録面に収束させる第１の倍率を備え、
    上記第１のコリメート部及び上記第２の対物レンズは、上記第２の波長のレーザ光を第２のディスクの信号記録面に収束させる第２の倍率を備え、
    上記第２のコリメート部及び上記第１の対物レンズは、上記第３の波長のレーザ光を第３のディスクの信号記録面に収束させる第３の倍率を備える請求項１０記載の記録及び／又は再生装置。
  12. 第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射する第１の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第１の波長のレーザ光及び第２の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第１の受発光素子と、
    第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第３の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第２の受発光素子と、
    上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、
    上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、
    上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、
    上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、
    上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、
    上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを有する光ピックアップ装置。
  13. 上記第１の対物レンズ及び上記第１のコリメート部は、上記光ディスクに反射された上記第１の波長のレーザ光を上記第１の受発光素子の受光部に収束させる第１の倍率を備え、
    上記第２の対物レンズ及び上記第１のコリメート部は、上記光ディスクに反射された上記第２の波長のレーザ光を上記第１の受発光素子の受光部に収束させる第２の倍率を備え、
    上記第１の対物レンズ及び上記第２のコリメート部は、上記光ディスクに反射された上記第３の波長のレーザ光を上記第２の受発光素子の受光部に収束させる第３の倍率を備える請求項１２記載の光ピックアップ装置。
  14. 上記第１の波長、第２の波長及び第３の波長はそれぞれ異なる波長であって、上記第１の波長のレーザ光に対して上記第２の波長、第３の波長の一方は波長が長く、他方は波長が短いレーザ光である請求項１２記載の光ピックアップ装置。
  15. 上記第１の波長のレーザ光は、波長６６０ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第２の波長のレーザ光は、波長４０５ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第３の波長のレーザ光は、波長７８５ｎｍ帯域のレーザ光である請求項１２記載の光ピックアップ装置。
  16. 上記第１の波長のレーザ光は、波長６６０ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第２の波長のレーザ光は、波長７８５ｎｍ帯域のレーザ光であり、
    上記第３の波長のレーザ光は、波長４０５ｎｍ帯域のレーザ光である請求項１２記載の光ピックアップ装置。
  17. 上記第１及び第２のコリメート手段はコリメータレンズである請求項１２記載の光ピックアップ装置。
  18. 第１の波長のレーザ光と第２の波長のレーザ光とを出射第１の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第１の波長のレーザ光及び第２の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第１の受発光素子と、
    第３の波長のレーザ光を出射する第２の発光部と、光ディスクに反射された戻りの上記第３の波長のレーザ光を受光する受光部とを有する第２の受発光素子と、
    上記第１の発光部からのレーザ光と、上記第２の発光部からのレーザ光とを、反射又は透過することにより上記第１及び第２の発光部からのレーザ光の光路を合成する光路合成部と、
    上記第１の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第１の波長のレーザ光及び上記第２の波長のレーザ光の発散角を変換する第１のコリメート部と、
    上記第２の発光部と上記光路合成部との間の光路上に配置され、通過する上記第３の波長のレーザ光の発散角を変換する第２のコリメート部と、
    上記光路合成部で光路を合成された第１乃至第３の波長のレーザ光のうち、上記第１及び第３の波長のレーザ光と、上記第２の波長のレーザ光とを、反射又は透過することにより、上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路と、上記第２の波長のレーザ光の光路とを分離する光路分離部と、
    上記光路分離部からの上記第１及び第３の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第１の波長のレーザ光と上記第２のコリメート部により発散角を変換された上記第３の波長のレーザ光とを対応する光ディスクの信号記録面に集光する第１の対物レンズと、
    上記光路分離部からの上記第２の波長のレーザ光の光路上に配置され、上記第１のコリメート部により発散角を変換された上記第２の波長のレーザ光を対応する光ディスクの信号記録面に集光する第２の対物レンズとを有する記録及び／又は再生装置。
  19. 上記第１の対物レンズ及び上記第１のコリメート部は、上記光ディスクに反射された上記第１の波長のレーザ光を上記第１の受発光素子の受光部に収束させる第１の倍率を備え、
    上記第２の対物レンズ及び上記第１のコリメート部は、上記光ディスクに反射された上記第２の波長のレーザ光を上記第１の受発光素子の受光部に収束させる第２の倍率を備え、
    上記第１の対物レンズ及び上記第２のコリメート部は、上記光ディスクに反射された上記第３の波長のレーザ光を上記第２の受発光素子の受光部に収束させる第３の倍率を備える請求項１８記載の記録及び／又は再生装置。
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