JP2000260052A

JP2000260052A - 光ピックアップ装置

Info

Publication number: JP2000260052A
Application number: JP11059614A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sugiura; 聡杉浦; Akihiro Tachibana; 昭弘橘; Yoshihisa Kubota; 義久窪田
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-22
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JP3640562B2; EP1037206A3; EP1037206A2

Abstract

(57)【要約】【課題】独立した異なる複数の光ビームの照射を行
い、非点収差を含み良好な光量分布を有する戻り光の受
光を行うことのできる、光ピックアップ装置を提供する
ことを目的とする。【解決手段】一体型プリズムからの戻り光に対し非点
収差付与手段や収差除去手段などの収差調整手段を用い
て、該戻り光に含まれるコマ収差を除去又は該戻り光に
対し新たな非点収差を付与する収差の調整をして受光素
子に導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種光学式情報記
録媒体の読み取り（または書き込み）を行う光ピックア
ップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光学式情報記録媒体には、ＬＤ
（Laser Disc），ＣＤ（Compact Disc），ＤＶＤ（Di
gital Versatile Disc）と称される如き種々の光ディ
スクが知られている。このような光ディスクでは、その
基板厚さなど、個々に異なる仕様で規格化されている。
また、ＤＶＤ仕様に含まれる多層構造の光ディスクで
は、各記録層毎に実効上の光ディスクの厚みが異なる。
さらに、異なる光ディスクにおいては、それぞれ読取用
対物レンズの最適な開口数（ＮＡ）も異なっている。

【０００３】当然、ＣＤとＤＶＤのどちらからも記録情
報を読み取ることのできるコンパチブルプレーヤが求め
られるが、ＣＤを読み取る場合の光学系と、ＤＶＤを読
み取る場合の光学系とでは、次のような違いがある。開口数ＮＡの違い：ＤＶＤの場合０．６に対してＣＤの
場合は０．４５である。光ディスク表面から記録（反
射）面までの基板の厚みの違い：ＤＶＤの場合０．６ｍ
ｍに対してＣＤの場合は１．２ｍｍである。

【０００４】最適読取光の波長の違い：ＤＶＤの場合６
５０ｎｍに対してＣＤの場合は７８０ｎｍである。従っ
て、ＣＤ／ＤＶＤコンパチブルプレーヤの光ピックアッ
プを実現するためには、これらの相違を吸収する必要が
ある。

【０００５】かかるコンパチブルプレーヤの実現に際し
ては、各ディスクに適合した波長の光源を複数個用いる
ことにより光ピックアップを構成するのが無難である。
かかる構成を有する光ピックアップは、例えば特開平１
０−２６９６０８号公報により既に公知となっている。
この一例を図８に示す。

【０００６】図８は、従来のコンパチブルプレーヤに用
いられる光ピックアップの光学系の概略構造を示す模式
図である。図８において、光ピックアップＰ０には、Ｄ
ＶＤに適する例えば波長６５０ｎｍの光ビームを発射す
る第１のレーザダイオード１１と、ＣＤ及びＣＤ−Ｒに
適する例えば波長７８０ｎｍの第２のレーザダイオード
１２とが設置されている。

【０００７】一方、書き込み及び読み取りの対象のディ
スク記録面の法線に沿って、該ディスク記録面から集光
光学系たる対物レンズ２０、楔型の一体型プリズム２１
が順に配置される。対物レンズ２０は、ディスク記録面
に正対している一方、一体型プリズム２１の図８におけ
る集光光学系側表面（面Ａ及び面Ｂ’）は、かかる法線
に対して傾斜している。

【０００８】レーザダイオード１１、１２並びに一体型
プリズム２１は、レーザダイオード１１の発射光が一体
型プリズム２１の面Ａに所定の角度で入射しこの入射光
が当該面Ａで反射して対物レンズ２０を介しディスク記
録面へと導かれるとともに、レーザダイオード１２の発
射光が面Ｂ’に所定の角度で入射しこの入射光が一体型
プリズム２１の面Ｂで反射し面Ａを透過した光が対物レ
ンズ２０を介しディスク記録面へと導かれるように配置
されている。

【０００９】対物レンズ２０によって集光された光ビー
ムは、ディスク記録面において光学変調を受けつつ反射
し、戻り光として再び対物レンズ２０に達する。対物レ
ンズ２０を経た戻り光は、再びディスクへの入射光と同
様の光路にて一体型プリズム２１に導かれる。ディスク
記録面からの反射光は一体型プリズムの面Ａから入射し
て透過し面Ｂを透過する。面Ｂを透過したディスクから
の反射光は受光素子３０へ到達する。

【００１０】一体型プリズム２１は、第１のレーザダイ
オード１１及び第２のレーザダイオード１２から選択的
に発射される光ビームをそれぞれ一体型プリズム２１に
より略無収差にて対物レンズ２０を経てディスク記録面
の法線に沿って入射させる。そして、対物レンズ２０を
経た戻り光は一体型プリズム２１に入射し当該一体型プ
リズムを透過する際に非点収差を付与されて光学素子３
０へ導かれる。上記各レーザダイオードからの光ビーム
の各々につき光学素子３０での受光強度及び非点収差が
十分得られるように一体型プリズム２１の形状及び光学
特性が定められ、その詳細内容は、特開平１０−２６９
６０８号公報に既に開示されている。

【００１１】この一体型プリズム２１を用いると、第１
レーザダイオード１１から発射された光ビームは一体型
プリズム２１の面Ａで反射し略無収差で対物レンズ２０
へ導かれる。ディスク記録面からの反射光は一体型プリ
ズム２１の面Ａ及び面Ｂを透過し受光素子３０へ導かれ
る。一体型プリズムの面Ａから面Ｂを透過する際に所望
の非点収差が付与されることになる。第２レーザダイオ
ード１２から発射された光ビームは一体型プリズム２１
の面Ｂ’を透過し、面Ｂで反射される。面Ｂを反射した
光ビームは面Ａを透過し略無収差で対物レンズ２０へ導
かれる。ディスク記録面からの反射光は、第１レーザダ
イオード１１から発射された光ビームと同様に、一体型
プリズム２１の面Ａ及び面Ｂを透過し受光素子３０へ導
かれる。一体型プリズムの面Ａ及び面Ｂを透過する際に
所望の非点収差が付与されることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ディスク記
録面からの反射光が一体型プリズム２１の面Ａ及び面Ｂ
を透過する際に非点収差以外の収差（主にコマ収差）を
発生する。コマ収差は受光素子３０上での戻り光の光軸
を中心とする光量分布を非対称に歪ませる。

【００１３】例えば受光素子３０を４分割の受光部で構
成した場合は非点収差法を用いたフォーカスエラーがコ
マ収差の影響で正確に検出することが出来ない場合があ
り、プレーヤがディスクのフォーカスサーボを良好に行
えず、ディスクの記録情報を正確に読み取ることができ
ないといった問題が生じる。

【００１４】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
のであり、独立した異なる複数の光ビームの照射を行
い、非点収差を含み良好な光量分布（光量が光軸を中心
に軸対称となる分布）を有する戻り光の受光を行うこと
のできる、光ピックアップ装置を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
少なくとも２つの独立した光ビームを供給するビーム発
射手段と、ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ
向けて集光させる共通の光学系と、ビーム発射手段から
の光ビームの各々が入射し略無収差のまま当該光ビーム
の各々を集光光学系へ導くとともに、記録媒体からの戻
り光の各々が入射し受光素子へ導くための一体型プリズ
ムと、受光素子と一体型プリズムとの間に戻り光のコマ
収差を除去するための収差除去手段を設けるように構成
した。

【００１６】収差除去手段は、一体型プリズムなどによ
って上記記録媒体からの戻り光に付与されたコマ収差を
除去するので、その結果、受光素子は、非点収差を含む
良好な光量分布を有する戻り光を受光することができ、
良好なフォーカスサーボを行うのに必要なフォーカスエ
ラーを正確に検出することができる。

【００１７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の光ピックアップ装置において、収差除去手段は、さ
らに戻り光の光路を変更することを特徴とする。

【００１８】その結果、受光素子の配置の自由度が増
し、光ピックアップの薄型化に適した位置に配置するこ
とができる。

【００１９】また、請求項３記載の発明は、少なくとも
２つの独立した光ビームを供給するビーム発射手段と、
ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて集光
させる共通の光学系と、ビーム発射手段からの光ビーム
の各々が入射し略無収差のまま当該光ビームの各々を集
光光学系へ導くとともに、記録媒体からの戻り光の各々
が入射し受光素子へ導くための一体型プリズムと、受光
素子と一体型プリズムとの間に戻り光に非点収差を付与
する非点収差付与手段を設けるように構成した。

【００２０】非点収差付与手段は、一体型プリズムから
受光素子に向けて発射される戻り光に非点収差を付与し
て受光素子に導くので、その結果、受光素子は、非点収
差を含む良好な光量分布を有する戻り光を受光すること
ができ、良好なフォーカスサーボを行うのに必要なフォ
ーカスエラーを正確に検出することができる。

【００２１】また、請求項４記載の発明は、請求項３に
記載の光ピックアップ装置において、フォーカスエラー
検出に必要な非点収差を非点収差付与手段のみで付与す
るので、その結果、受光素子は、非点収差を含む良好な
光量分布を有する戻り光を受光することができ、良好な
フォーカスサーボを行うのに必要なフォーカスエラーを
正確に検出することができる。

【００２２】また、請求項５記載の発明は、請求項３に
記載の光ピックアップ装置において、フォーカスエラー
検出に必要な非点収差を非点収差付与手段と一体型プリ
ズムの双方で付与するので、その結果、受光素子は、非
点収差を含む良好な光量分布を有する戻り光を受光する
ことができ、良好なフォーカスサーボを行うのに必要な
フォーカスエラーを正確に検出することができる。さら
に光学部品の設計の自由度も増す。

【００２３】また、請求項６記載の発明は、請求項３，
４又は５に記載の光ピックアップ装置において、非点収
差付与手段は、さらにレンズ作用を有することを特徴と
する。

【００２４】その結果、非点収差付与手段から受光素子
までの距離を任意の位置に設定することができ、受光素
子を光ピックアップの小型化に適した位置に配置するこ
とができる。

【００２５】また、請求項７記載の発明は、少なくとも
２つの独立した光ビームを供給するビーム発射手段と、
前記ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて
集光させる共通の光学系と、前記ビーム発射手段からの
光ビームの各々が入射し略無収差のまま当該光ビームの
各々を前記集光光学系へ導くとともに、前記記録媒体か
らの戻り光の各々が入射し受光素子へ導くための一体型
プリズムと、前記受光素子と前記一体型プリズムとの間
に戻り光の光路を変更する光路変更手段とを設けたこと
を特徴とする。

【００２６】その結果、受光素子の配置の自由度が増
し、光ピックアップの薄型化に適した位置に配置するこ
とができる。

【００２７】また、請求項８記載の発明は、少なくとも
２つの独立した光ビームを供給するビーム発射手段と、
ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて集光
させる共通の光学系と、ビーム発射手段からの光ビーム
の各々が入射し略無収差のまま当該光ビームの各々を前
記集光光学系へ導くとともに、前記記録媒体からの戻り
光の各々が入射し受光素子へ導くための一体型プリズム
とを有する光ピックアップ装置において、受光素子と前
記一体型プリズムとの間に戻り光の収差を調整するため
の収差調整手段を設けるように構成した。

【００２８】その結果、受光素子は、非点収差を含む良
好な光量分布を有する戻り光を受光することができ、ま
たは、コマ収差を除去することが可能になるため、良好
なフォーカスサーボを行うのに必要なフォーカスエラー
を正確に検出することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】（１）第１の実施形態次に、本発明における好適な各実施形態について図面を
もとに以下に説明する。

【００３０】図１は、本発明の第１の実施形態における
光ピックアップの光学系の概略構造を示す模式図であ
り、ここでは異なる２波長の光源を用いた光ピックアッ
プＰ１で示している。なお、図１において、先に示した
図８における従来の光ピックアップの各部の構成と同等
の構成部分については、同一の符号を付している。

【００３１】図１において、光ピックアップＰ１は、ビ
ーム発射手段としてのＤＶＤなどの高記録密度の光ディ
スクを記録再生するための波長６５０ｎｍの第１のレー
ザダイオード１１及びＣＤ、ＣＤ−Ｒなどの低記録密度
の光ディスクを記録再生するための第２のレーザダイオ
ード１２と、これらレーザダイオードからの光ビームを
ＣＤやＬＤ、ＤＶＤなどの記録媒体に向けて集光させる
共通の集光光学系としての対物レンズ２０と、一体型プ
リズム２１と、収差除去手段としてのホログラム１と、
受光素子３０と、を備えて構成される。

【００３２】一体型プリズム２１は、ビーム発射手段の
各々に対応してこれら光ビームが入射される少なくとも
２つの入力表面面Ａ、面Ｂと、これら光ビームの各々が
対物レンズ２０によってディスク記録面に集光すること
により生成される戻り光に対し非点収差を付与して出射
する出力表面Ｂ’とを有する。入力表面の一方の面Ａ
は、集光光学系側に形成され、入力表面の他方の面Ｂ
は、集光光学系側とは反対側に形成され、出力表面Ｂ’
は、集光光学系側に形成され、入力表面の一方の面Ａと
入力表面の他方の面Ｂとは、互いに非平行である。ま
た、入力表面の一方の面Ａと出力表面Ｂ’とは、山形形
状を呈する角度をなすように構成されている。

【００３３】対物レンズ２０及び一体型プリズム２１
は、ディスク記録面に対し図８と同様の位置に配置され
る。

【００３４】従って、図１では、レーザダイオード１
１、１２並びに一体型プリズム２１は、レーザダイオー
ド１１の発射光が一体型プリズム２１の面Ａに所定の角
度で入射し、この入射光が面Ａで反射して対物レンズ２
０を介しディスク記録面へと導かれる。レーザダイオー
ド１２の発射光が面Ｂに所定の角度で入射しこの入射光
が一体型プリズム２１の面Ａを透過して対物レンズ２０
を介しディスク記録面へと導かれるように配置されてい
る。各レーザダイオードからの発射光は、従来技術と同
様に、略無収差でディスク記録面へ導かれる。上記各レ
ーザダイオードからの光ビームの各々につき光学素子３
０での受光強度及び非点収差が十分得られるように一体
型プリズム２１の形状及び光学特性が定められ、その詳
細内容は、特開平１０−２６９６０８号公報に既に開示
されている。

【００３５】対物レンズ２０によって集光された光ビー
ムは、ディスク記録面において光学変調を受けつつ反射
し、戻り光として再び対物レンズ２０に達する。対物レ
ンズ２０を経た戻り光は、再びディスクへの入射光と同
様の光路にて一体型プリズム２１に導かれる。ディスク
記録面からの反射光は一体型プリズムの面Ａから入射し
面Ｂで反射して面Ｂ’から出射する。ディスク記録面か
らの反射光は一体型プリズム２１を透過する際に所定の
非点収差を付与される。面Ｂ’を出射した反射光はホロ
グラム１へと導かれる。

【００３６】ホログラム１は、一体型プリズム２１の集
光光学系側に配されて、且つ、一体型プリズム２１と受
光素子３０との間の光路中に設けられている。このホロ
グラム１は、一体型プリズム２１からのかかる戻り光に
対し、一体型プリズム２１を透過することにより発生し
てしまう非点収差以外の収差（例えばコマ収差など）を
除去する処理を行う。ホログラム１を透過した戻り光は
受光素子３０へ到達する。

【００３７】このホログラム１のホログラムの波面は、
コマ収差を含んだ一体型プリズム２１方向からの光と、
受光素子３０方向からの良好にフォーカスエラーが検出
できる非点収差のみを含んだ光とを干渉させることによ
り設計される。

【００３８】第１のレーザダイオード１１から発射され
る光ビームは、レーザダイオード１１→面Ａ→対物レン
ズ２０の光路を経てディスク記録面に集光し、その反射
光が戻り光となって対物レンズ２０→面Ａ→面Ｂ→面
Ｂ’→ホログラム１の光路を経て受光素子３０に導かれ
る。

【００３９】また、第２のレーザダイオード１２から発
射される光ビームは、レーザダイオード１２→面Ｂ→面
Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録面に集光
し、その反射光が戻り光となって対物レンズ２０→面Ａ
→面Ｂ→面Ｂ’→ホログラム１の光路を経て受光素子３
０に導かれる。

【００４０】この場合に、ディスク記録面からの戻り光
は、一体型プリズム２１を通過する際に、非点収差が付
与され、且つ、非点収差以外の収差（コマ収差など）を
発生してホログラム１へと導かれるが、ホログラム１が
かかる戻り光の非点収差以外の収差を除去して受光素子
３０へと導くので、受光素子３０が受光する光には非点
収差以外の収差による歪みが含まれない。従って、受光
素子３０は、非点収差を含み、且つ、非点収差以外の収
差を含まない良好な光量分布を有する戻り光を受光する
ことができ、その結果、良好なフォーカスサーボを行う
のに必要なフォーカスエラーを正確に検出することがで
きる。

【００４１】なお、第１のレーザダイオード１１及び第
２のレーザダイオード１２からなるビーム発射手段は、
かならずしも一体型プリズムの両側（つまり、集光光学
系側及び集光光学系側とは反対の側）に配置する必要は
なく、一方の側に配置しても良い。このような例を以下
の第２の実施形態により説明する。

【００４２】（２）第２の実施形態図２は、本発明の第２の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図であり、ここでは異
なる２波長の光源が共に一体型プリズム２１の集光光学
系側に配置されている光ピックアップＰ２で示してい
る。なお、図２において、先に示した図１における光ピ
ックアップＰ１の各部の構成と同等の構成部分について
は、同一の符号を付している。

【００４３】図２において、光ピックアップＰ２におい
て、一体型プリズム２１は、ビーム発射手段の各々に対
応してこれら光ビームが入射される少なくとも２つの入
力表面Ａ、Ｂ’と、これら光ビームの各々が対物レンズ
２０によって記録媒体の記録面に集光することにより生
成される戻り光に対し非点収差を付与して出射する出力
表面Ｂとを有する。入力表面の一方の面Ａ及び他方の面
Ｂ’は、集光光学系側に形成され、出力表面Ｂは、集光
光学系側とは反対側に形成され、入力表面の一方の面Ａ
と出力表面Ｂとは、互いに非平行である。また、入力表
面の一方の面Ａと他方の面Ｂ’とは、山形形状を呈する
角度をなすように構成されている。

【００４４】対物レンズ２０と一体型プリズム２１との
配置関係は、ディスク記録面に対し図８と同様の位置で
ある。

【００４５】図２では、レーザダイオード１１、１２並
びに一体型プリズム２１は、レーザダイオード１１の発
射光が一体型プリズム２１の面Ａに所定の角度で入射し
この入射光が当該面Ａで反射して対物レンズ２０を介し
ディスク記録面へと導かれるとともに、レーザダイオー
ド１２の発射光が面Ｂ’に所定の角度で入射しこの入射
光が一体型プリズム２１の面Ｂで反射し面Ａを透過して
対物レンズ２０を介しディスク記録面へと導かれるよう
に配置されている。各レーザダイオードから発射光は、
従来技術と同様に、略無収差でディスク記録面へ導かれ
る。

【００４６】対物レンズ２０によって集光された光ビー
ムは、ディスク記録面において光学変調を受けつつ反射
し、戻り光として再び対物レンズ２０に達する。対物レ
ンズ２０を経た戻り光は、再びディスクへの入射光と同
様の光路にて一体型プリズム２１に導かれる。ディスク
記録面からの反射光は一体型プリズムの面Ａから入射し
面Ｂから出射する。ディスク記録面からの反射光は一体
型プリズム２１を透過する際に所定の非点収差を付与さ
れる。面Ｂを出射した反射光はホログラム１へと導かれ
る。

【００４７】ホログラム１は、一体型プリズム２１の集
光光学系側とは反対側に配されて、且つ、一体型プリズ
ム２１と受光素子３０との間の光路中に設けられていて
る。このホログラム１にて、一体型プリズム２１を透過
することにより発生してしまう非点収差以外の収差（例
えばコマ収差など）を除去する処理を行う。ホログラム
１を透過した戻り光は受光素子３０へ到達する。このホ
ログラム１は前述した第１の実施形態で説明したものと
同様の波面及び作用を有している。

【００４８】第１のレーザダイオード１１から発射され
る光ビームは、レーザダイオード１１→面Ａ→対物レン
ズ２０の光路を経てディスク記録面に集光し、その反射
光が戻り光となって対物レンズ２０→面Ａ→面Ｂ→ホロ
グラム１の光路を経て受光素子３０に導かれる。

【００４９】また、第２のレーザダイオード１２から発
射される光ビームは、レーザダイオード１２→面Ｂ’→
面Ｂ→面Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録
面に集光し、その反射光が戻り光となって対物レンズ２
０→面Ａ→面Ｂ→ホログラム１の光路を経て受光素子３
０に導かれる。

【００５０】この場合に、上記各レーザダイオードによ
るディスク記録面からの戻り光は一体型プリズム２１を
通過する際に非点収差以外の収差（コマ収差など）を発
生してホログラム１へと導かれるが、ホログラム１がか
かる戻り光の非点収差以外の収差を除去して受光素子３
０へと導くので、受光素子３０が受光する光には非点収
差以外の収差による歪みが含まれない。

【００５１】従って、受光素子３０は、非点収差を含
み、且つ、非点収差以外の収差を含まない良好な光量分
布を有する戻り光を受光することができ、その結果、良
好なフォーカスサーボを行うのに必要なフォーカスエラ
ーを正確に検出することができる。

【００５２】又、上述した第１、第２の実施形態では、
収差除去手段としてホログラム１を用いたが、本発明に
おける収差除去手段はこれに限らず、光学プリズムを用
いて構成しても良い。このような例を以下の第３、第４
の実施形態により説明する。

【００５３】（３）第３の実施形態図３は、本発明の第３の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図であり、ここでは異
なる２波長の光源を用いた光ピックアップＰ３で示して
いる。図３（ａ）は光ピックアップＰ３の主要光学部品
の配置関係を光路と共に示した図であり、図３（ｂ）
は、図３（ａ）に示す矢印Ｃの方向から光ピックアップ
Ｐ３を見た図である。

【００５４】光ピックアップＰ３は、先述した図１にお
ける光ピックアップＰ１の構成中のホログラム１を収差
除去手段としての直角プリズム２に代えて構成したもの
である。なお、図３において、先に示した図１における
光ピックアップＰ１の各部の構成と同等の構成部分につ
いては、同一の符号を付している。

【００５５】直角プリズム２は、一体型プリズム２１の
集光光学系側に配されて、且つ、一体型プリズム２１と
受光素子３０との間の光路中に設けられ、その入射面が
一体型プリズム２１からの光の進行方向に対して斜め
（つまり垂直でない。）となるように配置される。

【００５６】直角プリズム２は、直角を挟む２つの平面
からなる光の入射面及び出射面を有し、該入射面と出射
面との間の斜面（入射面及び出射面に対し４５度傾いた
斜面）には、光路変更手段としてのミラーが形成されて
いる。

【００５７】図３（ａ）において、第１のレーザダイオ
ード１１から発射される光ビームは、レーザダイオード
１１→面Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録
面に集光し、その反射光が戻り光となって先の光ピック
アップＰ１におけるレーザダイオード１１の戻り光と同
様の光路、つまり、対物レンズ２０→面Ａ→面Ｂ→面
Ｂ’の光路を経て直角プリズム２の入射面に導かれる。

【００５８】また、第２のレーザダイオード１２から発
射される光ビームは、レーザダイオード１２→面Ｂ→面
Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録面に集光
し、その反射光が戻り光となって先の光ピックアップＰ
１におけるレーザダイオード１２の戻り光と同様の光
路、つまり、対物レンズ２０→面Ａ→面Ｂ→面Ｂ’の光
路を経て直角プリズム２の入射面に導かれる。

【００５９】直角プリズム２は、上述したように、一体
型プリズム２１からのかかる戻り光を入射面から斜めに
入射させた後、ミラーによりその光路を変更させ、しか
る後に出射面から出射させて受光素子３０へと導く。

【００６０】この場合に、直角プリズム２の入射面から
入射する一体型プリズム２１からのかかる戻り光には、
一体型プリズム２１によって付与された非点収差と、非
点収差以外の収差（コマ収差など）を含んでいるが、直
角プリズム２がかかる戻り光のコマ収差を除去して受光
素子３０へと導くので、受光素子３０が受光する光には
コマ収差による歪みが含まれない。

【００６１】コマ収差には方向性があるため、一体型プ
リズム２１で発生するコマ収差と同じ大きさで方向が逆
極性のコマ収差を直角プリズム２で付与すれば、一体型
プリズム２１で発生したコマ収差と直角プリズム２で発
生するコマ収差とが互いに打ち消しあい、受光素子３０
が受講する光にはコマ収差がほとんど含まれなくなるの
である。一体型プリズムで発生するコマ収差は設計の段
階で判明するため、直角プリズム２についても一体型プ
リズム２１で発生するコマ収差と同じ大きさで方向が逆
極性のコマ収差を生成するように光学特性を定めること
が可能である。

【００６２】また、直角プリズム２は、一体型プリズム
２１と受光素子３０との間の光路中において、その入射
面が一体型プリズム２１からの光の進行方向に対して斜
め（つまり垂直でない。）となるように配置されること
により非点収差を付与する非点収差付与手段としての役
割を有する。これを図４により以下に説明する。

【００６３】図４は、一体型プリズム２１からのかかる
戻り光が直角プリズム２の入射面から斜めに入射して直
角プリズム２を通過する際の光路を示した図である。図
４において、一体型プリズム２１からのかかる戻り光が
直角プリズム２の入射面より斜めに（入射角θで）入射
する場合を考えると、かかる戻り光は、入射面で屈折し
て入射した後、ミラーで一旦反射してその光路を変更
し、しかる後に出射面で再度屈折した後、出射面より斜
めに（出射角θで）出射する（図４中、実線の矢印で示
す）。その結果、一体型プリズム２１からのかかる戻り
光は、直角プリズム２を通過することによって（（π／
２）−２θ）だけ光路を変更する。

【００６４】また、図４において、直角プリズム２に対
し、ミラーを対称面とする仮想プリズム（図４中、点線
の矢印で示す）を貼り合わせて、且つ、ミラーを取り除
いた状態を考えると、直角プリズム２と仮想プリズム
は、直角プリズム２の入射面と仮想プリズムの面Ｄが互
いに平行な平行平板を構成することとなる。ここで、一
体型プリズム２１からのかかる戻り光は、該平行平板を
構成するプリズムの入射面から斜めに（入射角θで）入
射する場合は、平行平板により非点収差を付与されて面
Ｄより出射角θで出射する。

【００６５】この出射光の光路は、図４から明らかなよ
うに、先に述べた直角プリズム２の出射面から受光素子
３０へ出射する場合の光路とミラー面に対し対称な光路
である。言い換えれば、直角プリズム２の出射面から受
光素子３０へ出射する光は、上述した仮想プリズムの面
Ｄから出射する光がミラーで光路変更した光とみなせ
る。従って、直角プリズム２の出射面から受光素子３０
へ出射する光は直角プリズム２によって非点収差が付与
されることがわかる。

【００６６】以上により、一体型プリズム２１からの戻
り光が直角プリズム２の入射面から斜めに入射した光
は、直角プリズム２によってその光路が変更されると共
に、直角プリズム２によりコマ収差が除去出射面から受
光素子３０に導かれることになる。

【００６７】従って、受光素子３０は、フォーカスエラ
ーを正確に検出するのに十分な量の非点収差を含み、且
つ、コマ収差を含まない良好な光量分布の戻り光を受光
することができる。その結果、良好なフォーカスサーボ
を行うのに必要なフォーカスエラーを正確に検出するこ
とができる。

【００６８】また、本実施形態では、直角プリズム２
は、一体型プリズム２１と受光素子３０との間の光路中
において、光路変更手段としても作用する。つまり、一
体型プリズム２１からの戻り光の光路を変更して受光素
子３０の受光面へと導くようにしたので、光ピックアッ
プＰ３は、受光素子３０を必ずしも図３（ａ）の表示面
と同一平面上に配置する必要がなく、光学系を設計する
際に受光素子３０の配置の自由度が増す。その結果、受
光素子３０を光ピックアップの薄型化に適した位置に配
置することができ、光ピックアップを小型、薄型に形成
することができる。

【００６９】なお、第１のレーザダイオード１１及び第
２のレーザダイオード１２からなるビーム発射手段は、
かならずしも一体型プリズムの両側（つまり、集光光学
系側及び集光光学系側とは反対の側）に配置する必要は
なく、一方の側に配置しても良い。このような例を以下
の第４の実施形態により説明する。

【００７０】（４）第４の実施形態図５は、本発明の第４の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図であり、ここでは異
なる２波長の光源が一体型プリズム２１の集光光学系側
に共に配置されている光ピックアップＰ４で示してい
る。図５中（ａ）は光ピックアップＰ４の主要光学部品
の配置関係を光路と共に示した図であり、図５（ｂ）
は、図５（ａ）に示す矢印Ｅの方向から光ピックアップ
Ｐ４を見た図である。なお、図５において、先に示した
図３における光ピックアップＰ３の各部の構成と同等の
構成部分については、同一の符号を付している。

【００７１】図５において、光ピックアップＰ４は、光
ピックアップＰ３と同等の光学部品を用いて、且つ、互
いの光学的配置を異にして構成される。

【００７２】すなわち、光ピックアップＰ４は、第２の
レーザダイオード１２が第１のレーザダイオード１１と
同様に、一体型プリズム２１の集光光学系側に配されて
いる。また、光ピックアップＰ４の第１のレーザダイオ
ード１１以外の光学部品は光ピックアップＰ３と同様に
配される。

【００７３】つまり、第１のレーザダイオード１１から
発射される光ビームは、レーザダイオード１１→面Ａ→
対物レンズ２０の光路を経てディスク記録面に集光し、
その反射光が戻り光となって対物レンズ２０→面Ａ→面
Ｂ→直角プリズム２の光路を経て受光素子３０に導かれ
る。

【００７４】また、第２のレーザダイオード１２から発
射される光ビームは、レーザダイオード１２→面Ｂ’→
面Ｂ→面Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録
面に集光し、その反射光が戻り光となって対物レンズ２
０→面Ａ→面Ｂ→直角プリズム２の光路を経て受光素子
３０に導かれる。

【００７５】これにより、受光素子３０が受光する上記
戻り光には、先の光ピックアップＰ３と同様に、コマ収
差が含まれず、且つ、一体型プリズム２１によって付与
されている。

【００７６】従って、受光素子３０は、フォーカスエラ
ーを正確に検出するのに十分な量の非点収差を含み、且
つ、コマ収差を含まない良好な光量分布の戻り光を受光
することができる。その結果、良好なフォーカスサーボ
を行うのに必要なフォーカスエラーを正確に検出するこ
とができる。

【００７７】尚、上述した第３及び第４の実施形態で
は、収差除去手段を、直角を挟む２つの平面からなる光
の入射面及び出射面を有し、該入射面及び出射面に対し
４５度傾いた斜面には光路変更手段としてのミラーが形
成されて形成される直角プリズム２を用いて説明した
が、少なくとも非点収差以外の収差が除去される形状で
あれば、プリズムの入射面及び出射面が交差する角度は
必ずしも直角である必要はなく、また、ミラー面も必ず
しも入射面及び出射面に対し４５度傾いている必要はな
い。

【００７８】尚、上述した第１〜４の実施形態では、光
ピックアップの一体型プリズム２１と受光素子３０との
間の光路中にホログラム１又は直角プリズム２からなる
収差除去手段を設けた光ピックアップの構成としたが、
本発明はこれに限らない。すなわち、収差除去手段の代
りに、一体型プリズム２１と受光素子３０との間の光路
中に収差付与手段を設けた構成としても良い。このよう
な例を、第５、第６の実施形態によって以下に説明す
る。

【００７９】（５）第５の実施形態第５の実施形態は、収差除去手段の代りに、非点収差を
付与するための非点収差付与手段を設けたものである。

【００８０】図６は、本発明の第５の実施形態における
光ピックアップの光学系の概略構造を示す模式図であ
り、ここでは異なる２波長の光源を用いた光ピックアッ
プＰ５で示している。光ピックアップＰ５は、先述した
図１における光ピックアップＰ１の構成中の収差除去手
段としてのホログラム１を非点収差付与手段としてのト
ーリックレンズ３に代えて構成したものである。なお、
図６において、先に示した図１における光ピックアップ
Ｐ１の各部の構成と同等の構成部分については、同一の
符号を付している。

【００８１】トーリックレンズ３は、一体型プリズム２
１の集光光学系側に配されて、且つ、一体型プリズム２
１と受光素子３０との間の光路中に設けられている。

【００８２】図６において、第１のレーザダイオード１
１から発射される光ビームは、レーザダイオード１１→
面Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録面に集
光し、その反射光が戻り光となって先の光ピックアップ
Ｐ１におけるＬＤ１の戻り光と同様の光路、つまり、対
物レンズ２０→面Ａ→面Ｂ→面Ｂ’の光路を経てトーリ
ックレンズ３に導かれる。

【００８３】また、第２のレーザダイオード１２から発
射される光ビームは、レーザダイオード１２→面Ｂ→面
Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録面に集光
し、その反射光が戻り光となって先の光ピックアップＰ
１におけるＬＤ２の戻り光と同様の光路、つまり、対物
レンズ２０→面Ａ→面Ｂ→面Ｂ’の光路を経てトーリッ
クレンズ３に導かれる。

【００８４】トーリックレンズ３は、一体型プリズム２
１からのかかる戻り光に対し新たな非点収差を発生させ
た後、この新たな非点収差を付与した戻り光を受光素子
３０へと導く。

【００８５】したがって、受光素子３０が受光する上記
戻り光には、先の光ピックアップＰ１で述べたように、
一体型プリズム２１によって付与された非点収差に加え
て、トーリックレンズ３により付与された新たな非点収
差が含まれるので、十分な量の非点収差が付与されて光
量分布が良好となる。その結果、受光素子３０は、十分
な量の非点収差を含む良好な光量分布を有する戻り光を
受光することができ、その結果、良好なフォーカスサー
ボやを行うのに必要なフォーカスエラーを正確に検出す
ることができる。

【００８６】また、本実施形態では、一体型プリズム２
１と受光素子３０との間の光路中にトーリックレンズ３
を設けることによって非点収差付与手段を構成したの
で、トーリックレンズ３のレンズ作用により一体型プリ
ズム２１から受光素子３０までの距離を任意に設定した
位置に受光素子３０を配置することができ、光ピックア
ップを小型、薄型に形成することができる。

【００８７】なお、第１のレーザダイオード１１及び第
２のレーザダイオード１２からなるビーム発射手段は、
かならずしも一体型プリズムの両側（つまり、集光光学
系側及び集光光学系側とは反対の側）に配置する必要は
なく、一方の側に配置しても良い。このような例を以下
の第６の実施形態により説明する。

【００８８】（６）第６の実施形態図７は、本発明の第６の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図であり、ここでは異
なる２波長の光源が共に一体型プリズム２１の集光光学
系側に配置されている光ピックアップＰ６で示してい
る。なお、図７において、先に示した図６における光ピ
ックアップＰ５の各部の構成と同等の構成部分について
は、同一の符号を付している。

【００８９】図７において、光ピックアップＰ６は、光
ピックアップＰ５と同等の光学部品を用いて、且つ、互
いの光学的配置を異にして構成される。

【００９０】すなわち、光ピックアップＰ６は、第２の
レーザダイオード１２が第１のレーザダイオード１１と
同様に、一体型プリズム２１の集光光学系側に配されて
いる。また、光ピックアップＰ６の第１のレーザダイオ
ード１１以外の光学部品は光ピックアップＰ１と同様に
配される。

【００９１】つまり、第１のレーザダイオード１１から
発射される光ビームは、レーザダイオード１１→面Ａ→
対物レンズ２０の光路を経てディスク記録面に集光し、
その反射光が戻り光となって対物レンズ２０→面Ａ→面
Ｂ→トーリックレンズ３の光路を経て受光素子３０に導
かれる。

【００９２】また、第２のレーザダイオード１２から発
射される光ビームは、レーザダイオード１２→面Ｂ’→
面Ｂ→面Ａ→対物レンズ２０の光路を経てディスク記録
面に集光し、その反射光が戻り光となって対物レンズ２
０→面Ａ→面Ｂ→トーリックレンズ３の光路を経て受光
素子３０に導かれる。

【００９３】トーリックレンズ３は、一体型プリズム２
１からのかかる戻り光に対し新たな非点収差を発生させ
た後、この新たな非点収差を付与した戻り光を受光素子
３０へと導く。

【００９４】したがって、受光素子３０が受光する上記
戻り光には、先の光ピックアップＰ５で述べたように、
一体型プリズム２１によって付与された非点収差に加え
て、トーリックレンズ３により付与された新たな非点収
差が含まれるので、十分な量の非点収差が付与されて光
量分布が良好となる。その結果、受光素子３０は、十分
な量の非点収差を含む良好な光量分布を有する戻り光を
受光することができ、その結果、良好なフォーカスサー
ボやを行うのに必要なフォーカスエラーやを正確に検出
することができる。

【００９５】また、本実施形態も第５の実施形態と同様
に、一体型プリズム２１と受光素子３０との間の光路中
にトーリックレンズ３を設けることによって非点収差付
与手段を構成したので、トーリックレンズ３のレンズ作
用により一体型プリズム２１から受光素子３０までの距
離を任意に設定した位置に受光素子３０を配置すること
ができ、光ピックアップを小型、薄型に形成することが
できる。

【００９６】

【発明の効果】本発明によれば、受光素子と一体型プリ
ズムとの間に収差除去手段を設けることにより、収差除
去手段は、一体型プリズムなどによって記録媒体からの
戻り光に付与された非点収差以外の収差を除去するの
で、その結果、受光素子は、非点収差を含む良好な光量
分布を有する戻り光を受光することができ、良好なフォ
ーカスサーボを行うのに必要なフォーカスエラーを正確
に検出することができる。

【００９７】また、受光素子と一体型プリズムとの間に
非点収差付与手段を設けることにより、非点収差付与手
段は、一体型プリズムから受光素子に向けて発射される
戻り光に非点収差を付与して受光素子に導くので、その
結果、受光素子は、非点収差を含む良好な光量分布を有
する戻り光を受光することができ、良好なフォーカスサ
ーボやを行うのに必要なフォーカスエラーを正確に検出
することができる。

【００９８】また、受光素子と一体型プリズムとの間に
戻り光の収差を調整するための収差調整手段を設けるこ
とにより、収差調整手段は、一体型プリズムから受光素
子に向けて発射される戻り光の収差を調整して受光素子
に導くので、その結果、受光素子は、非点収差を含む良
好な光量分布を有する戻り光を受光することができ、良
好なフォーカスサーボを行うのに必要なフォーカスエラ
ーやを正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図である。

【図２】本発明の第２の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図である。

【図３】本発明の第３の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図である。

【図４】一体型プリズムからのかかる戻り光が直角プリ
ズムの入射面から斜めに入射して直角プリズムを通過す
る際の光路を示した図である。

【図５】本発明の第４の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図である。

【図６】本発明の第５の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図である。

【図７】本発明の第６の実施形態における光ピックアッ
プの光学系の概略構造を示す模式図である。

【図８】従来のコンパチブルプレーヤに用いられる光ピ
ックアップの光学系の概略構造を示す模式図である。

【符号の説明】

１・・・・ホログラム２・・・・直角プリズム３・・・・トーリックレンズ１１・・・・レーザダイオード１２・・・・レーザダイオード２１・・・・一体型プリズム３０・・・・受光素子

フロントページの続きＦターム(参考） 5D118 AA14 AA26 BA01 BB02 BF02 BF03 CC02 CD02 CD03 CD08 CF06 CG07 DA06 DA17 DA40 DA43 DB04 DC03 5D119 AA41 BA01 EC04 EC07 EC45 EC47 FA05 JA07 JA11 JA17 JA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つの独立した光ビームを供
給するビーム発射手段と、前記ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて
集光させる共通の光学系と、前記ビーム発射手段からの光ビームの各々が入射し略無
収差のまま当該光ビームの各々を前記集光光学系へ導く
とともに、前記記録媒体からの戻り光の各々が入射し受
光素子へ導くための一体型プリズムと、前記受光素子と前記一体型プリズムとの間に前記戻り光
のコマ収差を除去するための収差除去手段を設けたこと
を特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】前記収差除去手段は、さらに戻り光の光
路を変更することを特徴とする請求項１記載の光ピック
アップ装置。
【請求項３】少なくとも２つの独立した光ビームを供
給するビーム発射手段と、前記ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて
集光させる共通の光学系と、前記ビーム発射手段からの光ビームの各々が入射し略無
収差のまま当該光ビームの各々を前記集光光学系へ導く
とともに、前記記録媒体からの戻り光の各々が入射し受
光素子へ導くための一体型プリズムと、前記受光素子と前記一体型プリズムとの間に前記戻り光
に非点収差を付与する非点収差付与手段を設けたことを
特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】フォーカスエラー検出に必要な非点収差
を前記非点収差付与手段のみで付与することを特徴とす
る請求項３に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】フォーカスエラー検出に必要な非点収差
を前記非点収差付与手段と前記一体型プリズムとの双方
で付与することを特徴とする請求項３に記載の光ピック
アップ装置。
【請求項６】前記非点収差付与手段は、さらにレンズ
作用を有することを特徴とする請求項３、４又は５に記
載の光ピックアップ装置。
【請求項７】少なくとも２つの独立した光ビームを供
給するビーム発射手段と、前記ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて
集光させる共通の光学系と、前記ビーム発射手段からの光ビームの各々が入射し略無
収差のまま当該光ビームの各々を前記集光光学系へ導く
とともに、前記記録媒体からの戻り光の各々が入射し受
光素子へ導くための一体型プリズムと、前記受光素子と前記一体型プリズムとの間に戻り光の光
路を変更する光路変更手段とを設けたことを特徴とする
光ピックアップ装置。
【請求項８】少なくとも２つの独立した光ビームを供
給するビーム発射手段と、前記ビーム発射手段からの光ビームを記録媒体へ向けて
集光させる共通の光学系と、前記ビーム発射手段からの光ビームの各々が入射し略無
収差のまま当該光ビームの各々を前記集光光学系へ導く
とともに、前記記録媒体からの戻り光の各々が入射し受
光素子へ導くための一体型プリズムと、前記受光素子と前記一体型プリズムとの間に戻り光の収
差を調整するための収差調整手段を設けたことを特徴と
する光ピックアップ装置。