JPH10247336A - 光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学部材の空間利用効率を向上させ、光ピッ
クアップの小型化を実現することを目的とする。 【解決手段】 光源２と、光源９と、光源２と光源９と
を収納するパッケージ４０とを備え、光源２若しくは光
源９からの光が照射される高密度光ディスク１８，低密
度光ディスク１９の表面に対して、光源２の発光点２ａ
と光源９の発光点９ｂとを結んだ直線が非平行となるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの情報
の記録や再生を行う光ピックアップ装置に係り、特に、
ＣＤやＣＤ−ＲＯＭ等の従来型光ディスクやデジタルビ
デオディスク（ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡ
Ｍ）等の高密度光ディスクのようにディスク基板の厚み
や記録密度等の規格の異なる光ディスクの記録や再生が
可能な光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来型光ディスクとして、音楽ソフトや
コンピュータ用ソフトの媒体としてコンパクトディスク
（ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ）が幅広く普及しているが、近
年、映像ソフトや大容量コンピュータソフトの媒体とし
て、高密度光ディスク（ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ）が提
案され実用化されようとしている。高密度光ディスクで
は、光ピックアップの集光手段の開口数を従来型光ディ
スクの０．４５から０．６０に高めるとともに、半導体
レーザの波長を従来型光ディスクの７８０ｎｍから６５
０ｎｍあるいは６３５ｎｍに短波長化することにより、
光ディスクの記録面に結像されるスポット径をさらに微
小化し、記録密度を従来型光ディスクの４．２倍程度に
まで高めている。一方、ディスクの傾きにより生じる波
面収差は開口数の３乗とディスク基板の厚みに比例する
ため、高密度光ディスクではディスクの傾きによる波面
収差が増大することを抑制するために、ディスク基板の
厚みを従来型光ディスクの１．２ｍｍに対して半分の
０．６ｍｍに設定している。

【０００３】このような背景にあって、高密度光ディス
ク用の光ピックアップ装置は、現在までに出版されたソ
フトの資産を有効に活用できるようにするために、高密
度光ディスクだけでなく従来型光ディスクの再生が可能
であることが要求されている。しかしながら、高密度光
ディスク用に設計された光学系をそのまま従来型光ディ
スクに用いると、ディスク基板の厚みの違いにより大き
な球面収差が発生して、結像スポットがボケて情報の再
生ができないという問題が生じる。

【０００４】さらに加えて第３の記録媒体としてＣＤ−
Ｒと呼ばれている一回だけ書き換え可能な追記型光ディ
スクが存在している。このＣＤ−Ｒの反射膜は波長依存
性が非常に高いので、規格で定められている７８０ｎｍ
近傍の発振波長を有する光源しか用いることができな
い。

【０００５】この問題を解決するための従来の技術につ
いて以下詳細に説明する。図１３は従来の光ピックアッ
プの光学系を示す図である。図１３において、２００お
よび３００は光源で、光源２００は高密度光ディスクを
再生するために用いられる波長が６３５〜６５０ｎｍの
半導体レーザであり、光源３００は低密度光ディスクお
よび追記型低密度光ディスク（以下まとめて低密度光デ
ィスクと称す）を再生するために用いられる波長が７８
０ｎｍの半導体レーザである。２０１はプリズムで、プ
リズム２０１にはハーフミラー２０１ａが設けられてい
る。２０２はコリメートレンズで、コリメートレンズ２
０２は拡散光を平行光に変換する働きを有している。２
０３は対物レンズ保持部で、対物レンズ保持部２０３に
は低密度光ディスク用レンズ２０４と高密度光ディスク
用レンズ２０５が保持されている。対物レンズ保持部２
０３は光ディスクの種類に応じてレンズを切り替えられ
るような構成を有している。２０６は高密度光ディス
ク、２０７は低密度光ディスクである。

【０００６】以下図１３に示す光ピックアップ装置の動
作について説明する。まず最初に低密度光ディスク２０
７に対する動作について説明する。図１３において、光
源２００から照射された光は所定の拡散角を有した状態
でプリズム２０１に入射し、ハーフミラー２０１ａで反
射された光束２０８のみがコリメートレンズ２０２に入
射する。そしてコリメートレンズ２０２で拡散光から平
行光に変換された光束２０９は対物レンズに入射する。
ここで対物レンズは予め対物レンズ保持部２０３を切り
替えて、低密度光ディスク用の対物レンズ２０４が配置
されているようにしておく。低密度光ディスク用レンズ
２０４に入射した光束２０９は集光されて低密度光ディ
スク２０７に収束される。そして低密度光ディスク２０
７で反射された光は、所定の経路を介して受光素子（図
示せず）に導かれる。

【０００７】次に高密度光ディスクに対する動作につい
て説明する。図１３において、光源２００から照射され
た光は所定の拡散角を有した状態でプリズム２０１に入
射し、ハーフミラー２０１ａを透過した光束２１０のみ
がコリメートレンズ２０２に入射する。そしてコリメー
トレンズ２０２で拡散光から平行光に変換された光束２
１１は対物レンズに入射する。ここで対物レンズは予め
対物レンズ保持部２０３を切り替えて、高密度光ディス
ク用レンズ２０５が配置されているようにしておく。高
密度光ディスク用対物レンズ２０５に入射した光束２１
１は集光されて高密度光ディスク２０６に収束される。
そして高密度光ディスク２０６で反射された光は、所定
の経路を介して受光素子（図示せず）に導かれる。

【０００８】そしてこのときどちらの光源を用いるか、
及び、どちらの対物レンズを用いるかは、ユーザによっ
てセットされたディスクが高密度であるか低密度である
かを判断して切り替える。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、コリメートレンズ２０２に入射するまでの
光の経路が光源２００から出射された光も光源３００か
ら出射された光も同一平面上に存在していたので、光学
素子を配置する位置が限定されてしまう。更に配置すべ
き光学素子の数が多いときには、コリメートレンズ２０
２までの距離が非常に長くなってしまう。このため光ピ
ックアップの小型化が非常に困難なものになっていた。

【００１０】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、光学部材の空間利用効率を向上させ、光ピックアッ
プの小型化を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の光源と、第２の光源と、第１の光源と前記第
２の光源とを収納するパッケージとを備え、第１の光源
若しくは第２の光源からの光が照射される記録媒体の表
面に対して、第１の光源の発光点と第２の光源の発光点
とを結んだ直線が非平行となるようにした。

【００１２】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、第１の
光源と、第２の光源と、前記第１の光源と前記第２の光
源とを収納するパッケージとを備え、前記第１の光源若
しくは前記第２の光源からの光が照射される記録媒体の
表面に対して、前記第１の光源の発光点と前記第２の光
源の発光点とを結んだ直線が非平行であることにより、
従来面内方向しか利用していなかった光の伝搬方向を三
次元方向にも利用することをできるようになる。即ち記
録媒体の表面に対して垂直な面若しくは平行な面のいず
れかの面のみを伝搬面とするのではなく、そのいずれの
面も伝搬面として利用することができる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、前記第１の光源
の発光点と前記第２の光源の発光点とを結んだ直線が記
録媒体の表面に対して略垂直であることにより、最も効
率よく三次元方向の空間利用を行うことができる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、第１の光源と、
第２の光源と、前記第１の光源から出射された光と前記
第２の光源から出射された光とを所定の位置に導く光学
部材と、前記光学部材を介して導かれてきた光を所定の
位置に集光する集光部材と、前記第１の光源と前記第２
の光源とを収納するパッケージとを備え、前記第１の光
源若しくは前記第２の光源からの光が照射される記録媒
体の表面に対して、前記第１の光源の発光点と前記第２
の光源の発光点とを結んだ直線が非平行であることによ
り、従来面内方向しか利用していなかった光の伝搬方向
を三次元方向にも利用することをできるようになる。即
ち記録媒体の表面に対して垂直な面若しくは平行な面の
いずれかの面のみを伝搬面とするのではなく、そのいず
れの面も伝搬面として利用することができる。更に光の
伝搬を光学部材中で行うことにより、効率よく、かつ、
正確に光を所定の位置に導くことができる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、前記第１の光源
の発光点と前記第２の光源の発光点とを結んだ直線が記
録媒体の表面に対して略垂直であることにより、最も効
率よく三次元方向の空間利用を行うことができるととも
に光の伝搬を担う光学部材を小型化・薄型化することが
できる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、第１の光源から
記録媒体に導かれる光の光軸の少なくとも一部が形成す
る第１の平面と、第２の光源から記録媒体に導かれる光
の光軸の少なくとも一部が形成する第２の平面とが前記
記録媒体の表面に対して共に略平行であることにより、
本来第１の平面を構成する光軸に係る光の一部が、第２
の平面を構成する光軸に係る光が入射すべき光学素子に
入射して迷光成分となること、若しくは逆に本来第２の
平面を構成する光軸に係る光の一部が、第１の平面を構
成する光軸に係る光が入射すべき光学素子に入射して迷
光成分となることを防止できる。

【００１７】請求項６に記載の発明は、第１の記録媒体
に光を照射する第１の光源と、第２の記録媒体に光を照
射する第２の光源と、前記第１の光源と前記第２の光源
とを収納するパッケージとを備えたことにより、光源毎
にパッケージを設ける場合に比べて、光ピックアップの
小型化を図ることができ、この光ピックアップを搭載し
た光ディスク装置の小型化を実現することができる。

【００１８】（実施の形態１）まず最初に本発明の実施
の形態１について図を参照しながら説明する。

【００１９】図１は、本発明の実施の形態１による光ピ
ックアップ装置の構成と光路を示す図である。なお図１
中で、点線は従来型光ディスクを再生する場合の光路を
示し、実線は、高密度光ディスクを再生する場合の光路
を示している。図１において、１は第一のパッケージで
あり、第一のパッケージ１は、高密度光ディスク用の光
を出射する光源２や高密度光ディスクで反射された光を
受光する受光素子３等が載置される基板部１ａ及びそれ
らの部材を包含するように設けられている側壁部１ｂ等
により形成されている。これらの基板部１ａと側壁部１
ｂ等は一体で形成しても別体で形成しても良い。なお一
体で形成した場合には、組立工程の簡素化を図ることが
でき、生産性の向上が可能になる。第一のパッケージ１
を形成する材料としては金属、セラミック等の材料を用
いることが、光源２で発生する熱を良好に放出できるの
で好ましい。

【００２０】そして金属材料の中でも、熱伝導性が高い
Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ等の金属材料やＦｅＮｉ合金やＦｅＮ
ｉＣｏ合金等の合金材料を用いることが好ましい。なぜ
ならばこれらの材料は安価で放熱性が高く、かつ、高周
波重畳回路等からの電磁波等のノイズを遮断する電磁シ
ールドとしての効果も有するからである。これらの中で
も特にＦｅ，ＦｅＮｉ合金，ＦｅＮｉＣｏ合金は熱抵抗
が小さく、放熱性が良好なので、光源２で発生する熱を
効率的に外部に放出することができる。またこれらの材
料は、低コストであるので、光ピックアップ装置を低価
格で提供することが可能になる。

【００２１】また第一のパッケージ１はその基板部１ａ
及び必要に応じて側壁部１ｂを大きな熱容量を有するキ
ャリッジ（図示せず）に当接させることにより、光源２
で発生する熱を外部に逃がしている。従ってキャリッジ
に接触している基板部１ａの面積が大きければ大きいほ
ど放熱性が良好になる。

【００２２】なお本実施の形態においてはパッケージ１
を基板部１ａと側壁部１ｂとで構成したが、基板部１ａ
と蓋等のキャップで覆って構成しても良い。

【００２３】さらに基板部１ａには光源２に電力を供給
したり、受光素子３からの電気信号を演算回路（図示せ
ず）に伝達する端子１ｃが設けてある。この端子１ｃは
ピンタイプのものであっても良いし、プリントタイプの
ものであっても良いここで特にピンタイプで端子１ｃを
形成した場合について説明する。端子１ｃは、金属材料
から構成されている基板部１ａに電気的に接触しないよ
うにしながら、基板部１ａに設けられている複数の孔
（図示せず）に挿入されている。この端子１ｃの材質と
してはＦｅＮｉＣｏ合金，ＦｅＮｉ合金，ＦｅＣｒ合金
等を用いることが好ましい。基板部１ａと端子１ｃの間
の電気的な接触を断つ手段としては、孔において端子１
ｃと基板部１ａと接する部分については絶縁性の皮膜等
が設けることが好ましく、更にこの部分から外気が混入
してこないように密閉しておくことが好ましい。このよ
うな要求を満たすものとしてハーメチックシール等の絶
縁及び密閉の双方を同時に行えるものを用いることが好
ましい。ここでは特に整合封止型若しくは圧縮封止型の
ハーメチックシールを用いることが好ましい。なぜなら
ばこれらの部材は極めて容易に絶縁と密閉の双方を行う
ことができ、さらに極めて安価であるので、端子１ｃの
基板部１ａへの取付工程を簡略化でき、さらには光ピッ
クアップの製造コストを削減できるからである。また同
時に広い温度範囲にわたって高い気密性及び絶縁性を保
つことができるので、光ピックアップの信頼性を高くす
ることができ、かつ端子形状も比較的自由に変形するこ
とができるので、設計の自由度も大きくすることができ
る。

【００２４】光源２としては単色で、干渉性、指向性お
よび集光性が良好なものを用いることが、適当な形状の
ビームスポットを比較的容易に形成でき、ノイズ等の発
生を抑制できるので好ましい。このような条件を満たす
ものとして、固体、ガス及び半導体等の各種レーザ光を
用いることが好ましい。特に半導体レーザはその大きさ
が非常に小さく、光ピックアップの小型化を容易に実現
することができるので、光源２としては最適である。

【００２５】そしてこのときの光源２の発振波長は８０
０ｎｍ以下であることが、光源から出射された光が記録
媒体上に収束する際のビームスポットを容易に記録媒体
に形成されているトラックのピッチ程度の大きさにする
ことができるので好ましい。更に光源２の発振波長が６
５０ｎｍ以下であれば、非常に高密度で情報が記録され
ている記録媒体をも再生することができる程度に小さな
ビームスポットを形成できるので、大容量の記憶手段を
容易に実現することができ、特に高密度光ディスクの対
する記録再生に供される光源２としては好ましい。

【００２６】光源２を半導体レーザで構成した場合、８
００ｎｍ程度以下の発振波長を実現できる材料として
は、ＡｌＧａＩｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＺｎＳｅ，ＧａＮ
等があり、これらの中でも特にＡｌＧａＡｓは、化合物
材料の中でも結晶成長が容易であり、従って半導体レー
ザの製造が容易であるので、歩留まりが高く、高い生産
性を実現することができるので好ましい材料である。ま
た６５０ｎｍ以下の発振波長を実現できる材料として
は、ＡｌＧａＩｎＰ，ＺｎＳｅ，ＧａＮ等がある。これ
らの材料を用いた半導体レーザを光源２として用いるこ
とにより、記録媒体上に形成されるビームスポット径を
より小さくすることができるので、さらなる記録密度の
向上が可能になり、従って高密度光ディスクの再生が可
能になる。

【００２７】これらの中でも特にＡｌＧａＡｓＰは長期
間にわたり安定した性能を有しているので、光源２の信
頼性を向上させることができるので好ましい材料であ
る。

【００２８】また光源２の出力は、再生専用である場合
には３〜１０（ｍＷ）程度であることが、再生に必要な
光量を十分に確保しつつエネルギーの消費を最小限に抑
制でき、更には光源２から放出される熱量も抑制できる
ので好ましい。記録再生兼用である場合には、記録の際
に記録層の状態を変化させるために大きなエネルギーを
必要とするので、少なくとも２５（ｍＷ）以上の出力が
必要となる。但し出力が６０ｍＷを超えると光源２から
放出される熱を外部に逃がすことが難しくなり、光源２
及びその周辺部が高温になってしまい、光源の寿命が著
しく低下し、最悪の場合には光源が破壊される危険性が
ある。このため電気回路が誤動作を起こしたり、光源２
自体が波長変動を起こして発振波長がシフトしたり、信
号にノイズが混入したりして、光ピックアップの信頼性
が大きく低下してしまうので好ましくない。

【００２９】第１のパッケージ１の出射部１ｄには第一
光学部材５が接合されている。この第一光学部材５は、
光源２から出射され記録媒体で反射されてきた光を受光
素子３の所定の位置に導く働きを有している。ここでは
第一光学部材５が複数の斜面を有しており、それぞれの
斜面に形成された光学素子を用いて戻り光を誘導する場
合の構成について説明する。

【００３０】第一光学部材５は、その内部に第一の斜面
５ａと第二の斜面５ｂとが形成されている。さらに第一
の斜面５ａにはハーフミラーや偏光分離膜等で構成され
ている光路分割手段６が形成してあり、第二の斜面５ｂ
には入射してきた光を受光素子３に導く反射手段７が形
成されている。また特に高密度光ディスクの書き換え可
能な場合には、非常に高いエネルギーを光ディスクに照
射する必要があるので、光源２から出射された光をでき
るだけ効率よく光ディスク上に導く必要がある。このこ
とを考慮して光路分割手段６を偏光分離膜で形成して１
／４波長板４と組み合わせて用いることが、光の利用効
率を向上させ、複数種類の光ディスクを用いて記録もし
くは再生を行えるので好ましい。また光源２からの出射
光量を抑制することができるので、光源２の長寿命化を
図ることができ、引いては光ディスク装置の信頼性を向
上させることができるので好ましい。

【００３１】ここで１／４波長板４は、直線偏光で入射
してきた光を楕円偏光に変換する働きを有しており、記
録媒体で反射されて回転方向が反対になった楕円偏光は
前述した入射の偏光方向と直交する直線偏光に変換す
る。

【００３２】なお反射手段７の位置には、目的（例えば
非点収差を用いたフォーカスエラー信号の形成等）に応
じた光学素子を配置することが好ましい。例を挙げると
ナイフエッジ法によりフォーカスエラー信号形成する際
には、反射手段７の位置にはナイフエッジを形成できる
光学素子を形成し、非点収差法を用いてフォーカスエラ
ー信号を得る場合には、反射手段７の位置には非点収差
を形成できる光学素子を形成する。そしてこれらの光学
素子は第一光学部材５中に形成されることを考慮する
と、ホログラム等で形成することが、例えばレンズ等で
構成している場合に比べて薄く形成することができるの
で、空間をより有効に利用することが可能になり、第一
光学部材５の小型化、薄型化を容易に行うことができる
ので好ましい構成である。

【００３３】また第一光学部材５は全体として平行平面
板状に形成されていることが収差の発生等を防止でき、
従って良好な再生信号形成若しくはファーカス・トラッ
キング信号形成を行うことができるので好ましい。さら
に第一光学部材５はその上面及び下面が透過する光の光
軸に対して正確にほぼ垂直となるように取り付けられて
いることが、非点収差の発生を防止でき、スポットのぼ
けによる再生信号の劣化を防止することができる。

【００３４】また第一光学部材５を形成する材料として
は、ガラスや樹脂などの高い光透過性を有する材料を用
いることが、光量の減少を防止できるとともに第一光学
部材５を透過した光の光学特性を劣化させないので好ま
しい。特にガラスは複屈折が起こらず、従って透過した
光の特性を良好に保持できるので、第一光学部材５の材
料として好ましい。更にガラスの中でもＢＫ−７等の波
長分散の小さなすなわちアッベ数の大きな光学ガラスを
用いることが、特に波長変動による球面収差の発生を抑
制できるので好ましい。またこれらの光学ガラスの中で
もＢＫ−７は低コストであるので、第一光学部材５の材
料としては最適である。

【００３５】そして、第一光学部材５の形成方法として
は、予め中に光学素子が形成されている複数のサイコロ
状のプリズムを直線状に接合して形成するか、もしく
は、板状の構成材料の所定の位置に光学素子を形成した
後にそれぞれの板状材料を張り合わせて所定の形状に切
り出す等の方法を用いることが、良好な生産性を得られ
るので好ましい。特に後者の方法では高い生産性と歩留
まりを両立させることができるので好ましい方法であ
る。

【００３６】なお本実施の形態においては第一のパッケ
ージ１の側壁部１ｂに設けられた出射部１ｄに直接第一
光学部材５を接合していたが、第一のパッケージ１と第
一光学部材５とは離間して設けても良い。離間して設け
ることにより、パッケージ１の高さのばらつきが存在す
る場合に問題となる光源２と第一光学部材５との距離を
より正確に調整することが可能になるので、第一光学部
材５によって受光素子３に導かれた光の光学特性をより
良好に保つことができ、正確な信号の検出が可能にな
る。

【００３７】次に図１において、８は第二のパッケージ
であり、第二のパッケージ８は、低密度光ディスク用の
光を出射する光源９や低密度光ディスクで反射された光
を受光する受光素子１０等が載置される基板部８ａ及び
それらの部材を包含するように設けられている側壁部８
ｂ等により形成されている。なお以下第二のパッケージ
８については特に第一のパッケージ１と異なる部分につ
いて説明する。

【００３８】まず第二のパッケージ８を形成する材料と
しては金属、セラミック等の材料を用いることが、光源
９で発生する熱を良好に放出できるので好ましい。

【００３９】そして金属材料の中でも、熱伝導性が高い
Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ等の金属材料やＦｅＮｉ合金やＦｅＮ
ｉＣｏ合金等の合金材料を用いることが好ましい。なぜ
ならばこれらの材料は安価で放熱性が高く、かつ、高周
波重畳回路等からの電磁波等のノイズを遮断する電磁シ
ールドとしての効果も有するからである。これらの中で
も特にＦｅ，ＦｅＮｉ合金，ＦｅＮｉＣｏ合金は熱抵抗
が小さく、放熱性が良好なので、光源９で発生する熱を
効率的に外部に放出することができる。またこれらの材
料は、低コストであるので、光ピックアップ装置を低価
格で提供することが可能になる。

【００４０】光源９の発振波長は８００ｎｍ以下である
ことが、光源９から出射された光が記録媒体上に収束す
る際のビームスポットを容易に記録媒体に形成されてい
るトラックのピッチ程度の大きさにすることができるの
で好ましい。特に光源９としては光源２よりも発振波長
が長いものを用いることができ、例えばＣＤを再生する
場合には７８０ｎｍ程度で十分な大きさのビームスポッ
トを低密度光ディスク上に形成することができる。

【００４１】第二光学部材１１は、その構成はほぼ第一
光学部材５と同様であるが、斜面に形成された光学素子
に違いがある場合があるので、それについて説明する。
第一の斜面１１ａにはハーフミラーや偏光分離膜等で構
成されている光路分割手段１２が形成してあり、第二の
斜面１１ｂには入射してきた光を受光素子１０に導く反
射手段１３が形成されている。

【００４２】ここで高密度光ディスクと低密度光ディス
クとでは信号検出方法が異なる場合が多い。従って受光
素子１０における受光部の配置は、受光素子３の受光部
の配置とは異なっている場合が多い。従って受光素子１
０に光ディスクからの光を導く際に反射手段１３でフォ
ーカスエラー信号等を形成している場合には、反射手段
１３の形状は反射手段７の構成とは異ならせて、それぞ
れの光ディスクに最適な信号形成を行うことが、より正
確な信号形成及び動作制御を行うことができ、より信頼
性の高い、誤動作の少ない光ピックアップを実現するこ
とができるので好ましい構成である。

【００４３】次に第一のパッケージ１と第一光学部材５
とにより囲まれた空間の内部、即ち光源２及び受光素子
３等が配置されている空間は密閉されることが好まし
い。このような構成にすることにより、ゴミや水分等の
不純物のパッケージ内部への進入を防止することができ
るので、光源９や受光素子１０の性能を維持することが
できるとともに出射される光の光学特性の劣化も防止す
ることができる。さらに第一のパッケージ１と第一光学
部材５とで密閉された空間にはＮ₂ガス、乾燥空気若し
くはＡｒガス等の不活性ガスを封入しておくことが、第
一のパッケージ１の内部に接している第一光学部材５等
の表面に結露が生じて光学特性が悪化してしまったり、
光源２や受光素子３の酸化などによる特性の劣化を防止
することができるのでさらに好ましい。

【００４４】次に１５は光路分割手段で光路分割手段１
５は、光源２及び光源９からの光の双方を光ディスク方
向に導く働きを有するものである。光路分割手段１５と
してはハーフミラーや偏光分離膜等を用いることが一般
的であるが、さらに好ましくは光源２からの光を高い割
合で透過するとともに光源９からの光を高い割合で反射
する様な性質を有していることが望ましい。このような
場合には光路分割手段１５での光の損失を最小限に抑制
することができ、従って光の利用効率を向上させること
ができる。光の利用効率の向上は、光源２または光源９
からの出射光量を抑制することを可能にするので、光源
２及び光源９の長寿命化を図ることができ、引いてはこ
の光ピックアップを搭載した光ディスク装置の信頼性を
向上させることができるので好ましい。

【００４５】上記したような性質を有する光路分割手段
１５として、波長選択機能を有する反射手段を用いるこ
とが好ましい。この波長選択機能を持つ反射手段は、あ
る波長を有する光を透過するとともに別の波長の光は反
射する働きを有しており、特に本実施の形態においては
光源２からの光をほぼ透過し、光源９からの光をほぼ反
射するように光路分割手段１５を構成することが、光源
２及び光源９の光の利用効率を最も効率的に設定でき
る。従って光源２若しくは光源９のどちらかに大きな負
荷がかかることがほとんどなくなるので、光源２及び光
源９の寿命を平均化でき、ひいては光ピックアップの長
寿命化を実現できるので好ましい構成である。

【００４６】なお本実施の形態においては１／４波長板
４及び１／４波長板１４をそれぞれの第一光学部材５及
び第二光学部材１１に設けていたが、このようにする代
わりに光路分割手段１５のコリメートレンズ１６側の端
面と光ディスクの間であれば何れの位置に設けてもよ
い。このような構成とすることにより２つ必要であった
１／４波長板を１つ減らすことができるので、生産性を
向上させることができると共により安価な光ピックアッ
プとすることができる。特に光路分割手段１５のコリメ
ートレンズ１６側の端面に予め形成しておくことが、工
数を削減でき、より生産性を向上させることができるの
で好ましい構成である。

【００４７】１６はコリメートレンズで、コリメートレ
ンズ１６は光源２，９から出射された光の拡散角を変換
して、入射前は拡散光だった光をほぼ平行光に変換する
働きを有している。１７は集光レンズで、集光レンズ１
７は入射してきた光を集光して光ディスク上にビームス
ポットを形成するもので、レンズ駆動手段（図示せず）
によって、フォーカス方向およびトラッキング方向に移
動できるように支持されている。コリメートレンズ１６
により集光レンズ１７に入射する光の光量を増加させる
ことができるので、光の利用効率が向上する。従って光
源１１を最大出力よりも大幅に低い出力で使用すること
ができ、光源９の寿命を長くすることができ、引いては
光ピックアップ装置の信頼性を向上させることができ
る。

【００４８】なおコリメートレンズ１６を用いる代わり
に例えば第一光学部材５及び第二光学部材１１等に光の
拡散角を変換するような機能を設けても良い。この場合
にはコリメートレンズ１６を設けなくても良くなるの
で、正確な位置あわせが不要になるとともに部品点数の
削減により、生産性の向上を図ることができる。

【００４９】次にこのような構成を有する光ピックアッ
プ装置の動作について図を参照しながら説明する。

【００５０】１８はスピンドルモータ（図示せず）に取
り付けられた高密度光ディスクであり、高密度光ディス
ク１８（以下単に光ディスク１８と称す）はディスク基
板の厚みが０．６ｍｍ程度のものを２枚張り合わせて成
形されていることが多い。光源２の発光点２ａから出射
された光束２ｂは、第一光学部材５の第一の斜面５ａに
形成してある光路分割手段６を透過して、１／４波長板
４で直線偏光から円偏光に偏光方向を変えて、光路分割
手段１５に入射する。そして光路分割手段１５をほぼ透
過した後、コリメートレンズ１６で光束２ｃに変換さ
れ、集光レンズ１７により光束２ｄのように集光され
る。集光レンズ１７は高密度光ディスク１８のデータが
再生できる程度にまで微小スポットに絞れるように開口
数が０．６程度に設計されている。

【００５１】次に、図１を用いて、低密度光ディスク１
９（以下単に光ディスク１９と略す）を再生する往路光
の光路について説明する。なおここでは光ディスク１９
の厚みは１．２ｍｍ程度である。光源９の発光点９ａか
ら出射された出射光９ｂは第二光学部材１１の第一の斜
面１１ａに設けられている光路分割手段１２を透過し
て、１／４波長板１４で直線偏光から円偏光に偏光方向
を変えて、光路分割手段１５に入射する。そして光路分
割手段１５でほぼ反射された後、コリメートレンズ１６
で光束９ｃに変換され、集光レンズ１７で光ディスク１
９に光束２ｄのように集光される。

【００５２】このとき光ディスク１９を再生する時の集
光レンズ１７の焦点距離Ｌ２は、高密度光ディスク１８
を再生する時の集光レンズ１７の焦点距離Ｌ１よりも長
くなるように設定されている。この焦点距離の差は１．
０ｍｍ以下、好ましくは０．６ｍｍ以下とすることが、
種類の異なる複数のディスクをそれぞれ再生する際に、
集光レンズ１７を保持するアクチュエータを大きく駆動
する必要がほとんどなくなる。従って焦点位置の調整を
容易に行うことができ、従って基板の厚さの違いに非常
に良好に対応することができるので好ましい。

【００５３】このように複数の光源からの光が記録媒体
上の異なる位置に焦点を結ぶようにしたことにより、異
なる基板厚さを有する記録媒体を同一の光ピックアップ
装置によって再生することが可能になる。即ち厚さが
１．２ｍｍのＣＤ−ＲＯＭ等の光ディスク１９と厚さが
０．６ｍｍの単板もしくはこの単板の両面張り合わせで
形成されたＤＶＤ等の光ディスク１８とを同じ光ピック
アップ装置で記録再生することが可能になるのである。

【００５４】なおこの焦点距離Ｌ１及び焦点距離Ｌ２
は、集光レンズ等の光学部材の可動範囲を大きく取るこ
とにより、ある程度変更することが可能であるので、例
えば高密度光ディスクを張り合わせ光ディスクや複数の
記録層を有する光ディスクの再生も可能になる。

【００５５】次に、光ディスク１８および光ディスク１
９からの反射光を検出するまでの光路すなわち復路につ
いて説明する。

【００５６】まず、光ディスク１８を再生する場合につ
いて説明する。光ディスク１８からの反射光は、往路と
ほぼ同じ光路をたどって光路分割手段１５を透過し、１
／４波長板４で円偏光から最初の偏光方向に直交する直
線偏光に変換され、第１光学部材５の第一の斜面５ａに
形成された光路分割手段６に入射する。光路分割手段６
はここでは偏光分離膜で形成されているので、入射した
光はほぼ反射されて、反射手段７に導かれる。反射手段
７は目的に応じた光学素子で形成されているが、ここで
はフォーカスエラー信号を形成する素子が設けられてい
る。従って反射手段７で反射された光はフォーカスエラ
ー信号を形成しつつ受光素子３に集光されて光ディスク
１８に記録されたデータに応じた信号及びトラックエラ
ー信号及びフォーカスエラー信号を検出する。

【００５７】次に、光ディスク１９を再生する場合につ
いて説明する。光ディスク１９からの反射光は、往路と
ほぼ同じ光路をたどって、光路分割手段１５で反射さ
れ、１／４波長板１４で円偏光から最初の偏光方向に直
交する直線偏光に変換され、第２光学部材１１の第一の
斜面１１ａに形成された光路分割手段１２に入射する。
光路分割手段１２はここでは偏光分離膜で形成されてい
るので、入射した光はほぼ反射されて、反射手段１３に
導かれる。反射手段１３は目的に応じた光学素子で形成
されているが、ここではフォーカスエラー信号を形成す
る素子が設けられている。従って反射手段１３で反射さ
れた光はフォーカスエラー信号を形成しつつ受光素子１
０に集光されて光ディスク１９に記録されたデータに応
じた信号及びトラックエラー信号及びフォーカスエラー
信号を検出する。

【００５８】このように複数の光源を別々の位置に配置
した場合には、それぞれの光源から出射された光に発生
する波面収差が大きく異なる場合が多く、この波面収差
を補正することのできる収差補正機能を備えたレンズを
集光レンズとして用いる必要があり、結果としてそれぞ
れの光束に応じた複数の集光レンズを用いる必要が生じ
ることが一般的に多い。本実施の形態ではそれぞれ光源
２，９の発光点２ａ，９ａとコリメートレンズの間の距
離を最適化することによりこの問題を回避しているので
以下この点について説明する。

【００５９】図２は本発明の実施の形態１における無限
光学系での発光点とコリメートレンズとの関係を示す図
である。図２において、Ｌ３はコリメートレンズ１６か
ら発光点２ａ間での有効焦点距離を示しており、Ｌ４は
コリメートレンズ１６から発光点９ａまでの有効焦点距
離を示している。更に図３は本発明の実施の形態１にお
ける波面収差量とＬ３，Ｌ４との関係を示した図であ
る。すなわちＬ３とＬ４の比を変化させたときに集光レ
ンズ入射時に発生している波面収差量を集光レンズ１７
がトラッキング方向に５００μｍシフトしている場合
（実線）とトラッキング方向のシフトが無い場合とで比
較しているものである。一般に光ディスクを再生中の集
光レンズはトラッキング方向に最大５００μｍ程度シフ
トする可能性があり、また集光レンズに入射する光を有
効に光ディスク上に収束させるために許容される波面収
差量はＲＭＳ値で０．０７λ（たたしλは光の波長を示
す）以下程度とされていることを考慮すると、比較的収
差の発生量が多く、集光レンズ１７への光の入射条件が
きつくなる発光点９ａからの光に対して集光レンズ１７
のシフト量が最大（５００μｍ）のときの波面収差量が
０．０７λ以下であれば、どちらの発光点からの光も集
光レンズ１７に入射した光は集光レンズ１７のシフト量
に拘わらず光ディスク上に収束されることになると考え
られる。この条件を満たす範囲としては、図３から明ら
かなように、Ｌ３とＬ４との比（Ｌ４÷Ｌ３＝Ｈ、以下
Ｈで表記する）が０．５５＜Ｈ＜０．７５であることが
好ましいことがわかる。

【００６０】またこの範囲を満足していれば、記録媒体
で反射されて戻っていく光に発生する波面収差量も抑制
することができるので、反射光を受光する受光素子に対
して良好に入射し、優れた信号特性を得ることができ
る。

【００６１】更に同じ条件において波面収差量がＲＭＳ
値で０．０４λ以下であれば、どちらの発光点からの光
も集光レンズ１７に入射した光は集光レンズ１７のシフ
ト量に拘わらず光ディスク上に非常に正確に収束される
ことになると考えられる。この条件を満たす範囲として
は、図３から明らかなように、Ｌ３とＬ４との比（Ｈ）
が０．５８＜Ｈ＜０．７０であることが、さらに信号特
性を向上させることができるので、好ましいことがわか
る。

【００６２】Ｈの値が上記した範囲に存在するように光
学系の配置を行うことにより、同一光学系中に複数の光
束を有する光ピックアップにおいて、すべての光束にお
ける波面収差を理論限界値以下とすることができるの
で、一つの集光レンズ１７を用いることにより、いずれ
の光束も光ディスク上に集光させることができる。

【００６３】従って対物レンズ１７の数が一つで良いの
で、集光レンズを削減することができるとともに集光レ
ンズの切替手段も設けなくて良くなり、光ピックアップ
の小型化や部品点数の削減による生産性の向上、複雑な
機構を廃することによる光ピックアップの信頼性の向
上、動作スピードの向上等を実現することができる。

【００６４】なお本実施の形態はコリメートレンズ１６
を用いた無限系の光学系を用いていたが、図４に示すよ
うな有限系の光学系を用いることも考えられる。図４は
本発明の実施の形態１における有限光学系での発光点と
集光レンズの関係を示す図である。図４において、Ｌ３
は集光レンズ１７から発光点２ａ間での有効焦点距離を
示しており、Ｌ４は集光レンズ１７から発光点９ａまで
の有効焦点距離を示している他は無限光学系と同様であ
る。更に一方が無限光学系で、一方が有限光学系で構成
されている光ピックアップにおいても同様に定義するこ
とができる。

【００６５】（実施の形態２）以下本発明の実施の形態
２について図面を参照しながら説明する。

【００６６】図５は本発明の実施の形態２における集積
化した光学ヘッドの断面図である。なお図５において
は、実施の形態１と同様の構成を有する部材については
同一の番号を付加している。

【００６７】図５において、２０はパッケージで、パッ
ケージ２０は、高密度光ディスク１８用の光を出射する
光源２，低密度光ディスク１９用の光を出射する光源９
や高密度光ディスク１８及び低密度光ディスク１９で反
射された光を受光する受光素子２１等が載置される基板
部２０ａ及びそれらの部材を包含するように設けられて
いる側壁部２０ｂ等により形成されている。パッケージ
２０を構成する基板部２０ａ，側壁部２０ｂおよび端子
２０ｃについては大きさを除いてほぼ第一のパッケージ
１の基板部１ａ，側壁部１ｂおよび端子１ｃと同様の構
成を有している。

【００６８】２２は光学部材で、光学部材２２は光源２
および光源９から出射された光を所定の光路に導くとと
もに光ディスクで反射されて戻ってきた光を受光素子２
１に導く働きを有している。光学部材２２は、第一の斜
面２２ａ，第二の斜面２２ｂおよび第三の斜面２２ｃを
有する第一基板２２ｄと、第一基板２２ｄの光源側の端
面に接合された第二基板２２ｅから構成されている。

【００６９】以下光学部材２２中に存在する各種光学素
子について説明する。２３は拡散角変換手段で、拡散角
変換手段２３は第二基板２２ｅの光源側の端面に光源２
から出射される光の光軸に合わせて設けられており、光
源２から入射してきた光の拡散角を小さくする働き、す
なわち光源２の発光点２ａから出射された光を見た目上
より遠くから出射されたように光路を変換するもので、
実質的に記録媒体と反対方向に発光点をずらし、光源か
ら記録媒体までの光路長を長くする働きを有している。
拡散角変換手段２３としては回折格子特にホログラムで
形成されていることが、光を高効率で透過させることが
できるので好ましい。特にホログラムとしては、４段以
上の階段状断面や鋸歯状断面を有するものを用いること
が、特に高効率に光を利用でき、光量の減少を防止でき
るので好ましい。

【００７０】２４は波長選択性のあるフィルタで、フィ
ルタ２４は光源２から導かれてきた光をほぼ透過し、光
源９から導かれてきた光をほぼ反射する働きを有してい
る。

【００７１】このフィルタ２４を第一の斜面２２ａに形
成したことにより、光源２から出射された光をほとんど
妨げること無しに光源９から導かれてきた光を反射する
ことができるので、光源２および光源９から出射された
光を高い割合で記録媒体まで導くことができる。従って
光源２および光源９から出射される光の量を増加させな
くとも記録媒体への記録もしくは再生が可能になるの
で、光源２および光源９を高出力状態で動作させること
による光源２および光源９の短寿命化を防止できる。更
には光源２および光源９を低出力状態で用いることがで
きるので、光源２および光源９の温度上昇がほとんど起
こらず、従って温度変化に伴う光源２および光源９の発
振波長のシフトがほとんど起こらない。従ってより正確
に焦点形成が行える高性能な光ピックアップを提供する
ことができる。

【００７２】２５は偏光分離膜で、偏光分離膜２５は特
定の偏光方向を有する光を透過し、それ以外の偏光方向
を有する光を反射する働きを有している。ここでは、偏
光分離膜２５は、光源２および光源９から出射されるＳ
偏光成分を透過し、Ｐ偏光成分を反射するように形成さ
れている。この偏光分離膜２５により、通過する光の量
をほとんど減少させることなく記録媒体へ導くことがで
きるので、光の利用効率を向上させることができ、引い
ては光源２および光源９の長寿命化を実現できるので好
ましい。

【００７３】２６は１／４波長板で、１／４波長板２６
はその構成・働きともに実施の形態１に示した１／４波
長板４および１／４波長板１４とほぼ同様であるので説
明を省略する。

【００７４】２７は拡散角変換手段で、拡散角変換手段
２７は第二基板２２ｅの光源側の端面に光源９から出射
される光の光軸に合わせて設けられており、光源９から
入射してきた光の拡散角を負にする働き、すなわち光源
９の発光点９ａから出射された光を見た目上より近くか
ら出射されたように光路を変換するもので、実質的に記
録媒体に近づく方向に発光点をずらす。これにより光源
９の発光点は発光点９ａから発光点９ｂに見かけ上移動
し、従って光源９から記録媒体までの光路長を短くする
働きを有している。拡散角変換手段２７としては回折格
子特にホログラムで形成されていることが、光を高効率
で透過させることができるので好ましい。特にホログラ
ムとしては、４段以上の階段状断面や鋸歯状断面を有す
るものを用いることが、特に高効率に光を利用でき、光
量の減少を防止できるので好ましい。

【００７５】２８は複数ビーム形成手段で、複数ビーム
形成手段２８は入射してきた光を複数の光束に分離して
反射する働きを有しており、ここでは拡散角変換手段２
７を通過してきた光を３つの光束に分離してフィルタ２
４に向けて反射している。複数ビーム形成手段２８は、
回折格子で形成することが、効率よく複数の光束を形成
することができるので好ましい。ここでは回折格子で発
生する０次光および±１次光の３つの光束を主に形成す
るような構成を有している。ここで形成された複数の光
束は低密度光ディスク１９のトラックの所定の位置に照
射され、戻ってきた光の光量を比較することにより、低
密度光ディスク１９のトラッキングを行う通称３ビーム
法と呼ばれるトラッキング方法に供される。

【００７６】２９及び３０は反射手段で、反射手段２９
は偏光分離膜２５で反射されてきた光を、反射手段３０
は反射手段２９で反射されてきた光を所定の方向に反射
する働きを有しており、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ等の高反射を
有する金属材料若しくは屈折率の異なる複数の誘電体材
料で形成されていることが好ましい。

【００７７】３１は拡散角変換手段で、拡散角変換手段
３１は第一基板の２２ｄの第三の斜面２２ｃに形成され
ており、反射手段３０から反射されてきた光束のうち、
拡散方向にある光の拡散角を収束方向に変化させると共
に、収束方向にある光束はそのまま反射する働きを有し
ている。

【００７８】拡散角変換手段３１としては回折格子特に
反射型ホログラムで形成されていることが、光を高効率
で透過させることができるので好ましい。特に反射型ホ
ログラムとしては、４段以上の階段状断面や鋸歯状断面
を有するものを用いることが、特に高効率に光を利用で
き、光量の減少を防止できるので好ましい。

【００７９】本実施の形態においては、反射型ホログラ
ム３１は、光源２から出射された光が形成する光束の大
部分を０次光として反射すると共に、光源９から出射さ
れた光が形成する光束の大部分を＋１次光に回折するよ
うに形成されている。これにより光源９から出射された
光の発光点位置が前方（記録媒体より）に移動したこと
により、受光素子２１上で光源９からの光束が発散して
しまい、ＲＦ信号の検出やフォーカシング及びトラッキ
ング信号の形成が困難になることを防止できるので、正
確な信号形成を確実に行える高性能な光ピックアップを
実現することができる。

【００８０】３２は信号形成手段で、信号形成手段３２
は第二基板２２ｅの光源側の端面に設けられており、拡
散角変換手段３１から導かれてきた光を受光素子２１の
所定の位置に導くと共に入射してきた光束に所定の特性
を付与し、フォーカシング及びトラッキング用の信号を
形成することができる様な構成を有している。

【００８１】３３は受光手段で、受光素子３３は、光源
２から出射された光のうちフィルタ２４を透過せずに反
射してきた光及び光源９から出射された光のうちフィル
タ２４で反射されずに透過した光を受光し、その信号を
光源２及び光源９の電源制御回路フィードバックするこ
とにより、光源２及び光源９の出力を制御している。

【００８２】次に光学部材２２を第一基板２２ｄ及び第
二基板２２ｅに分けて形成した理由について説明する。
第一基板２２ｄは複数の斜面を有しており、それらの斜
面に平行な位置に各種光学素子が配置されている。従っ
て第一基板に設けられている各種光学素子は入射してく
る光の光軸に対して傾斜して配置されていることにな
る。従って角度依存性の高い例えばホログラムの様な光
学素子を第一基板２２ｄ中に形成すると、相当高い精度
で位置合わせを行わない限り、角度による公差が大きく
なり、記録媒体に向かう光の特性が劣化してしまう可能
性が非常に大きい。このことは信号特性の劣化につなが
り、結果として光ピックアップ装置の性能を低下させる
要因となるので好ましくない。そこで本実施の形態にお
いては、特に角度依存性が高いと思われる拡散角変換手
段２３，２７を第一基板２２ｄとは別体に設けられてい
る第二基板２２ｅに形成して、光源２及び光源９から出
射される光の光軸に対して拡散角変換手段２３，２７が
略垂直になるように配置している。

【００８３】このような配置としたことにより、記録媒
体へ導かれる光の特性が劣化してしまうことをほとんど
防止することができ、信号特性の劣化が少ない、高性能
な光ピックアップ装置を提供することができるので好ま
しい。

【００８４】また第二基板２２ｅに設けられている各種
光学素子は、第二基板２２ｅの片面にのみ形成されてい
ることが好ましい。

【００８５】なぜならばこれらの光学素子は所定の形状
のマスクを介してエッチング等の物理的若しくは化学的
方法により形成されるものであり、片面のみに形成した
方がマスクの枚数を減らすことができ、さらにエッチン
グの回数も減らせるので、工程数の削減も可能である。
加えて基板２２ｅの原盤をひっくり返す必要もないの
で、複数回の位置合わせを省略することができる。従っ
て生産性を大幅に向上させることができると共に、製造
コストも低減することができるからである。

【００８６】本実施の形態においては拡散角変換手段２
３，２７及び信号形成手段３２が第二基板２２ｅの光源
側の端面に形成されている。

【００８７】さらにパッケージ２０と光学部材２２とで
囲まれている空間は実施の形態１と同様に密閉してある
ことが好ましい。

【００８８】以上示してきたように、複数の発振波長の
異なる光源からの光を複数の光学素子が形成された光学
部材に入射させて所定の光路に導くような構成としたこ
とにより、従来それぞれの光源に対して複数設けられて
いた光学素子等を１つに集約できるので、分散配置され
た光ピックアップに比べて、光ピックアップ全体の大き
さを大幅に小型化することができるとともにそれぞれの
光源に対する各光学素子間の位置あわせ等も不要になる
ので生産性が大幅に向上し、さらには各光学素子の取り
付け誤差も最小限度に抑制することができるので良好な
光学特性を実現でき、加えて各光学素子の取り付け誤差
に起因する光の損失を最小限に抑止できるので光の利用
効率の良好な光ピックアップを実現することができる。

【００８９】さらに光源２から出射された光と光源９か
ら出射された光の少なくとも一方を光学部材２２で複数
回反射して所定の光路に導くことにより、光学部材２２
の大きさを小さくすることができるとともに反射なしで
導く場合に比べて光学部材２２を出てからの光路長を短
くできるので、光ピックアップの小型化・薄型化を図る
ことができる。

【００９０】また光源２および光源９からの光を複数の
光学素子が形成された光学部材２２に入射させて所定の
光路に導くことにより、高密度光ディスク１８に対する
光も低密度光ディスク１９に対する光も、ともに正確に
それぞれの記録媒体に導くことができるとともに、複数
の光源それぞれに対応した複数の光学系を異なる光学部
材を用いて形成する必要がなくなり、部品点数の削減に
よる生産性の向上及びそれぞれの構成部材の位置あわせ
の簡略化を行うことができる。

【００９１】以上のような構成を有する光ピックアップ
の動作について説明する。記録媒体が高密度光ディスク
１８である場合には、光源２から出射された光を用いて
記録若しくは再生を行う。この場合、光源２から出射さ
れた光は、拡散角変換手段２３でその拡散角を小さくさ
れる、即ち光の広がりを小さくされる。

【００９２】この拡散角変換手段２３により、光源２か
ら出射された光のほとんどを高密度光ディスク１８に向
けて輸送することができるので、特に記録の際に多く必
要とされる高密度光ディスク１８上での板面光量を十分
に得ることができるようになる。従って記録再生共に良
好に行うことができる光ピックアップを提供することが
できるようになる。

【００９３】また、光学部材２２の所定の光路以外の部
分に混入してしまう光を減少させることができるので、
光学部材２２中の迷光成分が減少し、従って迷光が受光
素子２１等に入射して信号成分が劣化してしまうことを
防止することもできる。

【００９４】拡散角変換手段２３で光の広がりを小さく
された光は、フィルタ２４をほとんど透過して、その後
に設けられいる偏光分離膜２５もほとんど透過して１／
４波長板２６に入射する。

【００９５】１／４波長板２６を通過する際に、それま
で直線偏光だった光は円偏光に変換されて、コリメート
レンズがある場合にはコリメートレンズ１６を通過して
平行光に変換されてから、無い場合には直接集光レンズ
１７に入射し、高密度光ディスク１８へ収束される。

【００９６】そして高密度光ディスク１８で反射されて
戻ってきた光は再び１／４波長板２６に入射し、それを
通過する際に円偏光から光源２を出射された時の偏光方
向と直交する直線偏光に変換されて偏光分離膜２５に入
射する。ここで行きとは違い、今度は偏光方向が異なっ
ているので、偏光分離膜２５で反射され、反射手段２
９，３０を介して拡散角変換手段３１に入射する。この
拡散角変換手段３１で入射してきた光はほとんど回折さ
れることなく反射され、信号形成手段３２で受光素子２
１上の所定の位置に所定の形状の光束を形成され、この
受光素子２１上に入射する光に基づいてＲＦ信号及びフ
ォーカス・トラッキングの両信号が形成され、情報の再
生を行うと共に光ピックアップの最適な制御を行ってい
る。

【００９７】記録媒体が低密度光ディスク１９である場
合には、光源９から出射された光を用いて記録若しくは
再生を行う。この場合、光源９から出射された光は、拡
散角変換手段２７で光の広がりが拡散方向から収束方向
に、即ち拡散光から収束光に変換される。

【００９８】拡散角変換手段２７で収束光に変換された
光は、フィルタ２４でほとんど反射され、その後に設け
られいる偏光分離膜２５をほとんど透過して１／４波長
板２６に入射する。

【００９９】１／４波長板２６を通過する際に、それま
で直線偏光だった光は円偏光に変換されて、コリメート
レンズがある場合にはコリメートレンズ１６を通過して
平行光に変換されてから、無い場合には直接集光レンズ
１７に入射し、低密度光ディスク１９へ収束される。

【０１００】そして低密度光ディスク１９で反射されて
戻ってきた光は再び１／４波長板２６に入射し、それを
通過する際に円偏光から光源９を出射された時の偏光方
向と直交する直線偏光に変換されて偏光分離膜２５に入
射する。ここで行きとは違い、今度は偏光方向が異なっ
ているので、偏光分離膜２５で反射され、反射手段２
９，３０を介して拡散角変換手段３１に入射する。この
拡散角変換手段３１で入射してきた光はほとんど＋一次
光に回折されて反射され、入射前に拡散光であった光は
収束光に変換された状態で。信号形成手段３２に入射す
る。

【０１０１】信号形成手段３２で受光素子２１上の所定
の位置に所定の形状の光束を形成され、この受光素子２
１上に入射する光に基づいてＲＦ信号及びフォーカス・
トラッキングの両信号が形成され、情報の再生を行うと
共に光ピックアップの最適な制御を行っている。

【０１０２】このように複数の光源を同一のパッケージ
内に配置した場合においても実施の形態１と同様に、そ
れぞれの光源から出射された光に発生する波面収差が大
きく異なる場合が多く、このためそれぞれ光源２，９の
発光点２ａ，９ａとコリメートレンズの間の距離を最適
化しているので以下この点について説明する。なお実施
の形態１とほぼ同様の構成を有する部分については同一
の番号を付加している。

【０１０３】図６は本発明の実施の形態２における無限
光学系での発光点とコリメートレンズとの関係を示す図
である。図６において、Ｌ５はコリメートレンズ１６か
ら仮想発光点２ｂ間での有効焦点距離を示 しており、
Ｌ６はコリメートレンズ１６から仮想発光点９ｂまでの
有効焦点距離を示している。更に図７は本発明の実施の
形態２における対物レンズのシフトの有無による波面収
差量とＬ５，Ｌ６との関係を示した図である。すなわち
Ｌ５とＬ６の比を変化させたときに集光レンズ入射時に
発生している波面収差量を集光レンズ１７がトラッキン
グ方向に５００μｍシフトしている場合（実線）とトラ
ッキング方向のシフトが無い場合とで比較しているもの
である。一般に光ディスクを再生中の集光レンズはトラ
ッキング方向に最大５００μｍ程度シフトする可能性が
あり、また集光レンズに入射する光を有効に光ディスク
上に収束させるために許容される波面収差量はＲＭＳ値
で０．０７λ（たたしλは光の波長を示す）以下程度と
されていることを考慮すると、比較的収差の発生量が多
く、集光レンズ１７への光の入射条件がきつくなる発光
点９ａからの光に対して集光レンズ１７のシフト量が最
大（５００μｍ）のときの波面収差量が０．０７λ以下
であれば、どちらの発光点からの光も集光レンズ１７に
入射した光は集光レンズ１７のシフト量に拘わらず光デ
ィスク上に収束されることになると考えられる。この条
件を満たす範囲としては、図７から明らかなように、Ｌ
５とＬ６との比（Ｌ６÷Ｌ５＝Ｈ、以下Ｈで表記する）
が０．５５＜Ｈ＜０．７５であることが好ましいことが
わかる。

【０１０４】またこの範囲を満足していれば、記録媒体
で反射されて戻っていく光に発生する波面収差量も抑制
することができるので、反射光を受光する受光素子に対
して良好に入射し、優れた信号特性を得ることができ
る。

【０１０５】更に同じ条件において波面収差量がＲＭＳ
値で０．０４λ以下であれば、どちらの発光点からの光
も集光レンズ１７に入射した光は集光レンズ１７のシフ
ト量に拘わらず光ディスク上に非常に正確に収束される
ことになると考えられる。この条件を満たす範囲として
は、図３から明らかなように、Ｌ３とＬ４との比（Ｈ）
が０．５８＜Ｈ＜０．７０であることが、さらに信号特
性を向上させることができるので、好ましいことがわか
る。

【０１０６】Ｈの値が上記した範囲に存在するように光
学系の配置を行うことにより、同一光学系中に複数の光
束を有する光ピックアップにおいて、すべての光束にお
ける波面収差を理論限界値以下とすることができるの
で、一つの集光レンズ１７を用いることにより、いずれ
の光束も光ディスク上に集光させることができる。

【０１０７】従って集光レンズ１７の数が一つで良いの
で、集光レンズを削減することができるとともに集光レ
ンズの切替手段も設けなくて良くなり、光ピックアップ
の小型化や部品点数の削減による生産性の向上、複雑な
機構を廃することによる光ピックアップの信頼性の向
上、動作スピードの向上等を実現することができる。

【０１０８】なお本実施の形態２はコリメートレンズ１
６を用いた無限系の光学系を用いていたが、有限系の光
学系を用いることも考えられる。この場合、無限系に比
べてコリメートレンズを配置するスペースが不要になる
ので、光ピックアップ全体の大きさを小さくすることが
できる。

【０１０９】（実施の形態３）以下本発明の実施の形態
３について図面を参照しながら説明する。図８は本発明
の実施の形態３における集積化された光学ヘッドの断面
図であり、図９は本発明の実施の形態３における光学部
分の詳細な断面図である。ここで図９においる正断面図
は光路を直線状に描いている。また図８及び図９におい
ては、実施の形態１及び実施の形態２と同様の構成を有
する部材については同一の番号を付加している。

【０１１０】図８及び図９において、４０はパッケージ
で、パッケージ４０は、高密度光ディスク１８用の光を
出射する光源２，低密度光ディスク１９用の光を出射す
る光源９や高密度光ディスク１８及び低密度光ディスク
１９で反射された光を受光する受光手段５８，５９等が
載置される基板部４０ａ及びそれらの部材を包含するよ
うに設けられている側壁部４０ｂ等により形成されてい
る。パッケージ４０を構成する基板部４０ａ，側壁部４
０ｂおよび端子４０ｃについては大きさを除いてほぼ第
一のパッケージ１の基板部１ａ，側壁部１ｂおよび端子
１ｃと同様の構成を有している。

【０１１１】次に光源２及び光源９（以下合わせて各光
源と称す）を載置する光源載置部４２について説明す
る。光源載置部４２はその形状が直方体状若しくは板形
状で、その上面若しくは側面には各光源が取り付けられ
ている。この光源載置部４２は、基板部４０ａ若しくは
側壁部４０ｂに別部材若しくは基板部４０ａ，側壁部４
０ｂの一部として設けられており、各光源を載置すると
ともに、各光源で発生した熱を逃がす働きを有してい
る。

【０１１２】更に光源載置部４２を構成する材料は、線
膨張係数が各光源のそれ（約６．５×１０^-6/℃）に近
い材質が好ましい。具体的には線膨張係数が３〜１０×
１０^{- 6}/℃で、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上である物
質、例えばＡｌＮ，ＳｉＣ，Ｔ−ｃＢＮ，Ｃｕ／Ｗ，Ｃ
ｕ／Ｍｏ，Ｓｉ等を、特に高出力の光源を用いる場合で
熱伝導率を非常に大きくしなければならないときにはダ
イアモンド等を用いることが好ましい。

【０１１３】各光源と光源載置部４２の線膨張係数が同
じか近い数値となるようにした場合、各光源と光源載置
部４２の間の歪みの発生を抑制することができるので、
各光源と光源載置部４２との取付部分が外れたり、各光
源にクラックが入る等の不都合を防止することができ
る。

【０１１４】また光源載置部４２の熱伝導率をできるだ
け大きく取ることにより、各光源で発生する熱を効率よ
く外部に逃がすことができるので、各光源の温度が上昇
し、各光源から出射される光の波長がシフトしてしま
い、記録媒体での光の収束位置が微妙に異なってしま
い、再生信号に多くのノイズ成分が混入してしまった
り、各光源の出力が低下してしまい、記録媒体に対する
記録再生動作が正常に行えなくなったり、更には各光源
の寿命が短くなったり、最悪の場合には各光源が破壊さ
れてしまう等の不都合の発生を防止することができる。

【０１１５】本実施の形態３においては、この様な光源
載置部４２の面４２ａに各光源を光源載置部４２の底面
から略同一の高さに配置している。

【０１１６】４１は第１光学部材で、第１光学部材４１
は光源２および光源９から出射された光を所定の光路に
導くとともに光ディスクで反射されて戻ってきた光を所
定の光路に導く働きを有している。第１光学部材４１
は、第一の斜面４１ａ，第二の斜面４１ｂを有してお
り、特に光が入射する面と出射される面とは略平行とな
る構成を有しているが好ましい。この様に形成すること
により、入射する光に対する非点収差等の発生を抑制す
ることができるので、透過する光の光学特性の劣化を防
止することができる。さらに第１の斜面４１ａ及び第二
の斜面４１ｂには各種の光学素子が形成されている。

【０１１７】以下第１光学部材４１中に存在する各種光
学素子について説明する。まず第１の斜面４１ａには、
反射膜４３及び反射膜４４が形成されている。反射膜４
３は、光源２から出射されてきた光を所定の方向に反射
する働きを有しており、反射膜４４は光源９から出射さ
れてきた光を所定の方向に反射する働きを有している。
そして反射膜４３及び反射膜４４を構成する材料として
は、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ等の高反射を有する金属材料若し
くは屈折率の異なる複数の誘電体材料を用いて、それぞ
れの材料を交互に複数層設けることにより形成されてい
ることが好ましい。

【０１１８】なお本実施の形態３においては反射膜４３
及び反射膜４４とは別々に設けられていたが、１つの大
きな反射膜として第１の斜面４１ａのほぼ全体に形成し
ても良い。この場合マスク用を用いて反射膜を形成する
プロセスを省略することができるとともに反射膜を形成
するためのマスクもなくすことができるので、生産性を
向上させることができるとともに製造コストも低減する
ことができる。

【０１１９】そして第２の斜面４１ｂには、偏光分離膜
４５，４６が形成されている。偏光分離膜４６には、光
源９から出射され、反射膜４４で反射されてきた光が入
射し、偏光分離膜４５には光源２から出射され、反射膜
４３で反射されてきた光が入射する。これらの偏光分離
膜４５，４６は、特定の偏光方向を有する光を透過し、
それ以外の偏光方向を有する光を反射する働きを有して
いる。この様な偏光分離膜４５，４６は屈折率の異なる
複数の誘電体材料を用い、それぞれの材料を交互に複数
層設けることにより形成されていることがより正確なＰ
Ｓ分離が行えるので好ましい。特にここでは、各光源か
ら出射されるＳ偏光成分を透過し、Ｐ偏光成分を反射す
るように形成されている。

【０１２０】これらの偏光分離膜４５，４６により、通
過する光の量をほとんど減少させることなく記録媒体へ
導くことができるので、光の利用効率を向上させること
ができ、ひいては各光源を小さい出力で所定の盤面光量
を得ることができるので、各光源の長寿命化を実現でき
るので好ましい。

【０１２１】なお本実施の形態３においては偏光分離膜
４５，４６をそれぞれ別々に設けられていたが、１つの
大きな反射膜として第２の斜面４１ｂのほぼ全体に形成
しても良い。この場合マスク用を用いて偏光分離膜を形
成するプロセスを省略することができるとともに偏光分
離膜を形成するためのマスクもなくすことができるの
で、生産性を向上させることができるとともに製造コス
トも低減することができる。

【０１２２】また本実施の形態３においては、出射光と
戻り光の分離手段として偏光分離膜４５，４６を用いて
いたが、これらは必要とされる盤面光量に応じて、ハー
フミラー等の分離手段を用いても良い。

【０１２３】次に第２光学部材４７について説明する。
第２光学部材４７は第１光学部材４１の上面に設けられ
ているもので、第１光学部材４１とは、紫外線硬化樹脂
やエポキシ樹脂等で接合されている。第２光学部材は、
それぞれの対向する面が略平行な透光性のある略平行平
板で形成されており、その光源９からの光が透過する１
端面には拡散角変換手段４８が形成されている。

【０１２４】拡散角変換手段４８は第２光学部材４７の
光源９と反対側の側の端面に、光源９から出射される光
の光軸に合わせて設けられており、光源９から入射して
きた光の拡散角を負にする働き、すなわち光源９の発光
点９ａから出射された光を見た目上より近くから出射さ
れたように光路を変換する働きを有しているもので、実
質的に記録媒体に近づく方向に発光点をずらしている。
これにより光源９の発光点は真の発光点９ａから見かけ
上の発光点９ｂに移動し、従って光源９から記録媒体ま
での光路長を見かけ上短くする働きを有している。拡散
角変換手段４８としては回折格子特にホログラムで形成
されていることが、光を高効率で透過させることができ
るので好ましい。特にホログラムとしては、４段以上の
階段状断面や鋸歯状断面を有するものを用いることが、
特に高効率に光を利用でき、光量の減少を防止できるの
で好ましい。

【０１２５】次に第３光学部材４９について説明する。
第３光学部材４９は、第２光学部材４７の上面に設けら
れており、第２光学部材４７と第３光学部材４９とは紫
外線硬化樹脂やエポキシ樹脂等の接合材により接合され
ている。

【０１２６】そして第３光学部材４９は、各光源から出
射され、第１光学部材４１及び第２光学部材４７を介し
て導かれてきた光を所定の光路に導くとともに光ディス
クで反射されて戻ってきた光を所定の光路に導く働きを
有している。

【０１２７】さらに第３光学部材４９は、第一の斜面４
９ａ，第二の斜面４９ｂを有しており、特に光が入射す
る面と出射される面とは、光の光軸に対して略垂直で、
かつ、それぞれの面が略平行となるように構成されてい
るが好ましい。この様に形成することにより、入射する
光に対する非点収差等の発生を抑制することができるの
で、透過する光の光学特性の劣化を防止することができ
る。

【０１２８】また第１の斜面４９ａと第２の斜面４９ｂ
は互いに略平行で、かつ、第１光学部材４１及び第２光
学部材４７を通過する光の光軸に対して略垂直な方向に
傾斜を有するように形成されている。

【０１２９】さらに第１の斜面４９ａ及び第二の斜面４
９ｂには各種の光学素子が形成されている。

【０１３０】第１の斜面４９ａには、複数ビーム形成手
段５０が設けられている。複数ビーム形成手段５０は偏
光方向に合わせて光を反射するかもしくは透過する偏光
分離膜と入射してきた光を複数の光束に分離して反射す
るビーム分離部を有しており、光源９から出射され、拡
散角変換手段４８を通過してきた光は偏光分離膜をほと
んど透過して、ビーム分離部に入射する。そして入射し
てきた光をビーム分離部で複数の光束に分離・反射して
いる。

【０１３１】ここでビーム分離部は、回折格子で形成す
ることが、効率よく複数の光束を形成することができる
ので好ましい。ここでは回折格子で発生する０次光およ
び±１次光の３つの光束を主に形成するような構成を有
している。

【０１３２】ここで形成された複数の光束は低密度光デ
ィスク１９のトラックの所定の位置に照射され、戻って
きた光の光量を比較することにより、低密度光ディスク
１９のトラッキングを行う通称３ビーム法と呼ばれるト
ラッキング方法に供される。

【０１３３】なおトラッキング方法として３ビーム法を
用いない場合には、複数ビーム形成手段５０は設けなく
て良い。

【０１３４】そして第２の斜面４９ｂには波長選択性の
あるフィルタ５１が形成されている。フィルタ５１は光
源２から導かれてきた光をほぼ８０％以上透過し、光源
９から導かれてきた光をほぼ８０％以上反射する働きを
有している。

【０１３５】このフィルタ５１を第１の斜面４９ａに形
成したことにより、光源２から出射された光をほとんど
妨げることなく光源９から導かれてきた光を反射するこ
とができるので、各光源から出射された光を高い割合で
記録媒体まで導くことができる。従って各光源から出射
される光の量を増加させなくとも記録媒体への記録もし
くは再生が可能になるので、各光源を高出力状態で動作
させることによる各光源の短寿命化を防止できる。更に
は各光源を低出力状態で用いることができるので、各光
源の温度上昇がほとんど起こらず、従って温度変化に伴
う各光源の発振波長のシフトがほとんど起こらない。従
ってより正確に焦点形成が行える高性能な光ピックアッ
プを提供することができる。

【０１３６】この第３光学部材４９により、各光源から
の光が略同一の光軸に導かれることになる。

【０１３７】光源９からの光が第３光学部材４９に入射
してきて複数ビーム形成手段５０で反射された後にフィ
ルタ５１に入射するまでの光路は第１光学部材４１中を
進む光を含む平面に対して略垂直方向に進むように形成
されている。

【０１３８】５２は１/４波長板で、１／４波長板５２
は、フィルタ５１を透過してきた光源２からの光と、フ
ィルタ５１で反射されてきた光源９からの光の双方の偏
光方向を直線偏光から楕円偏光に変換する働きを有して
いる。

【０１３９】なお１／４波長板５２としては、本実施の
形態３に示すような所定の厚さを有する板状のものを用
いても良いし、薄膜で形成しても良い。

【０１４０】次に第４光学部材５３について説明する。
第４光学部材５３は、第１光学部材４１の底面に光硬化
性樹脂やエポキシ系樹脂等により接合されており、記録
媒体で反射されてきた戻り光を所定の位置に導く働きを
有している。第４光学部材５３は、第１の斜面５３ａと
第２の斜面５３ｂを有しており、それぞれの斜面には目
的に応じた光学素子が形成されている。

【０１４１】本実施の形態３においては、第１の斜面５
３ａには光路分割手段５４，５５が形成されている。こ
の光路分割手段５４は、光源２から出射されて高密度光
ディスク１８で反射されて戻ってきた光を透過するか、
若しくは、反射する働きを有しており、光路分割手段５
５は、光源９から出射されて低密度光ディスク１９で反
射されて戻ってきた光を透過するか、若しくは、反射す
る働きを有している。ここでは光路分割手段５４及び光
路分割手段５５の双方とも透過する光量と反射する光量
とが略同量となるようにハーフミラーを用いることが好
ましい。

【０１４２】第２の斜面５３ｂには反射膜５６，５７が
形成されている。反射膜５６は、光路分割手段５４で反
射されて入射してきた光を反射して所定の位置に導く働
きを有しており、反射膜５７は光路分割手段５５で反射
されて入射してきた光を反射して所定の位置に導く働き
を有している。反射膜５６，５７はともにＡｇ，Ａｕ，
Ｃｕ等の高反射を有する金属材料若しくは屈折率の異な
る複数の誘電体材料で形成されていることが好ましい。

【０１４３】５８，５９はともに受光手段で、受光手段
５８は、光路分割手段５４を透過してきた光及び光路分
割手段５４で反射された後反射膜５６で反射されてきた
光を受光し、受光手段５９は、光路分割手段５５を透過
してきた光及び光路分割手段５５で反射された後反射膜
５７で反射されてきた光を受光するもので、ともにＲＦ
信号、トラッキング信号及びフォーカシング信号を形成
するのに必要な位置に必要な形状で必要な個数の各種受
光部が形成されている。

【０１４４】さらに各光源や受光手段５８，５９及び光
学部材４１，４７，４９等は実施の形態１と同様に密閉
された空間に存在していることが好ましい。

【０１４５】以上示してきたように、複数の発振波長の
異なる光源からの光を複数の光学素子が形成された光学
部材に入射させて所定の光路に導くような構成としたこ
とにより、従来それぞれの光源に対して複数設けられて
いた光学素子等を１つに集約できるので、分散配置され
た光ピックアップに比べて、光ピックアップ全体の大き
さを大幅に小型化することができる。

【０１４６】またそれぞれの光源に対する各光学素子間
の位置あわせ等も不要になるので生産性が大幅に向上
し、さらには各光学素子の取り付け誤差も最小限度に抑
制することができるので良好な光学特性を実現できる。

【０１４７】更に各光学素子の取り付け誤差に起因する
光の損失を最小限に抑止できるので光の利用効率の良好
な光ピックアップを実現することができる。

【０１４８】また光源２から出射された光と光源９から
出射された光の少なくとも一方を光学部材４１，４９で
複数回反射して所定の光路に導くことにより、光学部材
２２の大きさを小さくすることができるとともに反射な
しで導く場合に比べて光学部材４１，４９を出てからの
光路長を短くできるので、光ピックアップの小型化・薄
型化を図ることができる。

【０１４９】更に各光源からの光を複数の光学素子が形
成された光学部材４１，４７，４９に入射させて所定の
光路に導くことにより、高密度光ディスク１８に対する
光も低密度光ディスク１９に対する光も、ともに正確に
それぞれの記録媒体に導くことができるとともに、複数
の光源それぞれに対応した複数の光学系を異なる光学部
材を用いて形成する必要がなくなり、部品点数の削減に
よる生産性の向上及びそれぞれの構成部材の位置あわせ
の簡略化を行うことができる。

【０１５０】なお本実施の形態においては光源２及び光
源９から出射された光は同一の光学部材に入射するよう
な構成を有していたが、同一パッケージ中に別々に設け
られている光学部材に入射するような構成としてもよ
い。この様な構成とすることにより、光源２から出射さ
れた光に対する光学部材と光源９から出射された光に対
する光学部材とに分離することができるので、それぞれ
の光に所定の光学特性を与える光学素子のみをそれぞれ
の光学部材に形成すればよいので、同一斜面上に種類の
異なる光学素子を別々に形成する必要がなくなり、形成
された光学素子の性能を劣化させる要因を除去すること
ができる。更に、例えば光源２から出射された光が光源
９から出射された光用の光学素子に入射した後、再び光
源２から出射された光の光路に混入して迷光成分となる
可能性を減少させることができるので、光学特性の劣化
の少ない優れた光ピックアップを提供することができ
る。

【０１５１】以上のような構成を有する光ピックアップ
の動作について説明する。記録媒体が高密度光ディスク
１８である場合には、光源２から出射された光を用いて
記録若しくは再生を行う。この場合、光源２から出射さ
れた光は、まず第１光学部材４１の第１の斜面４１ａに
形成された反射膜４３で反射されて、第２の斜面４１ｂ
に形成されている偏光分離膜４５に入射する。この偏光
分離膜４５は光源２から出射された直線偏光を反射し、
それと直交する偏光方向の光を透過する働きを有してい
るので、光源２から入射してきた光は反射される。

【０１５２】その後第１光学部材４１から出射された光
は、第２光学部材４７を透過して第３光学部材４９に入
射する。そして第３光学部材４９の第２の斜面４９ｂに
形成されたフィルタ５１を透過して第３光学部材４９か
ら出射され、１／４波長板５２に入射する。この１／４
波長板５２に入射した光は、その偏光方向を直線偏光か
ら楕円偏光に変換されて１／４波長板５２から出射され
る。

【０１５３】その後光源２から出射された光は、コリメ
ートレンズがある場合にはコリメートレンズ１６を通過
して略平行光に変換されてから、無い場合には直接集光
レンズ１７に入射し、高密度光ディスク１８へ収束す
る。

【０１５４】そして高密度光ディスク１８で反射されて
戻ってきた光は再び１／４波長板５２に入射する。この
光は、高密度光ディスク１８で反射される際に楕円偏光
の回転方向が入射時のそれと比べて反対になっているの
で、１／４波長板５２を通過する際には楕円偏光から光
源２を出射された時の偏光方向と略直交する直線偏光に
変換されることとなる。即ち仮に光源２から出射される
際にＳ偏光で出射された光は、Ｐ偏光で光学部材に入射
することとなる。

【０１５５】１／４波長板５２を通過した光は、第３光
学部材４９に入射し、その第２の斜面４９ｂに形成して
あるフィルタ５１をほとんど透過して、第３光学部材４
９から出射され、第２光学部材４７を透過して、第１光
学部材４１に入射する。

【０１５６】そして第１光学部材４１の第２の斜面４１
ｂに形成されている偏光分離膜４５に入射する。この時
入射してきた光の偏光方向は出射時のそれと比べると直
交する向きになっているので、光は偏光分離膜４５をほ
とんど透過して、第１光学部材４１から出射されて、第
４光学部材５３に入射する。

【０１５７】第４光学部材５３に入射してきた光は、第
４光学部材５３の第１の斜面５３ａに形成されている光
路分割手段５４に入射する。この光路分割手段５４によ
り、入射してきた光は、その略半分が透過され、略半分
が反射されることになる。

【０１５８】そして光路分割手段５４を透過した光は、
そのまま第４光学部材５３の下面に設けられている受光
手段５８の所定の位置に形成されている受光部に所定の
形状の光束が形成され、目的に応じた信号形成に供する
ことになる。

【０１５９】また光路分割手段５４で反射された光は、
第４光学部材５３の第２の斜面５３ｂに設けられている
反射膜５６で反射されて受光手段５８にも受けられてい
る所定の受光部に所定の形状の光束が形成され、目的に
応じた信号形成に供することとなる。

【０１６０】記録媒体が低密度光ディスク１９である場
合には、光源９から出射された光を用いて記録若しくは
再生を行う。この場合、光源９から出射された光は、ま
ず第１光学部材４１の第１の斜面４１ａに形成された反
射膜４４で反射されて、第２の斜面４１ｂに形成されて
いる偏光分離膜４６に入射する。この偏光分離膜４６は
光源９から出射された直線偏光を反射し、それと直交す
る偏光方向の光を透過する働きを有しているので、光源
９から入射してきた光は反射される。

【０１６１】その後第１光学部材４１から出射された光
は、第２光学部材４７の端面に形成された拡散角変換手
段４８に入射する。この拡散角変換手段４８により、光
源９から出射された光は拡散角を変換されて、拡散光だ
った光は収束光となって第２光学部材４７から出射さ
れ、第３光学部材４９に入射する。

【０１６２】第３光学部材４９に入射した光は、第１の
斜面４９ａに形成された複数ビーム形成手段５０に入射
し、偏光分離膜５０ａを透過して、ビーム分離部５０ｂ
で反射される際に１本のメインビームと２本のサイドビ
ームとに分離されたのち、第２の斜面４９ｂに形成され
ているフィルタ５１に入射する。このフィルタ５１は光
源９から出射された光を反射し、光源２から出射された
光を透過するように形成されているので、複数ビーム形
成手段からフィルタ５１に入射した光はほとんど反射さ
れて第３光学部材４９から出射される。

【０１６３】その後光源９から出射された光は、１／４
波長板５２に入射する。この１／４波長板５２に入射し
た光は、その偏光方向を直線偏光から楕円偏光に変換さ
れて１／４波長板５２から出射される。

【０１６４】その後光源９から出射された光は、コリメ
ートレンズがある場合にはコリメートレンズ１６を通過
して略平行光に変換されてから、無い場合には直接集光
レンズ１７に入射し、高密度光ディスク１８へ収束す
る。

【０１６５】そして低密度光ディスク１９で反射されて
戻ってきた光は再び１／４波長板５２に入射する。この
光は、低密度光ディスク１９で反射される際に楕円偏光
の回転方向が入射時のそれと比べて反対になっているの
で、１／４波長板５２を通過する際には楕円偏光から光
源９を出射された時の偏光方向と略直交する直線偏光に
変換されることとなる。即ち仮に光源９から出射される
際にＳ偏光で出射された光は、Ｐ偏光で光学部材に入射
することとなる。

【０１６６】１／４波長板５２を通過した光は、第３光
学部材４９に入射し、その第２の斜面４９ｂに形成して
あるフィルタ５１でほとんど反射されて、第１の斜面４
９ａにも受けられている複数ビーム形成手段に入射す
る。この場合は、入射する光の偏光方向が往きの光とは
略直交する方向となっているので、入射してきた光はビ
ーム分離部５０ｂにほとんど入射することなく偏光分離
膜５０ａで反射されて、第３光学部材４９から出射さ
れ、第２光学部材４７に形成されている拡散角変換手段
４８に入射する。

【０１６７】この拡散角変換手段４８で拡散光として入
射してきた光は、その拡散角を変換されて収束光となっ
て第２光学部材４７を透過して、第１光学部材４１に入
射する。

【０１６８】そして第１光学部材４１の第２の斜面４１
ｂに形成されている偏光分離膜４６に入射する。この時
入射してきた光の偏光方向は出射時のそれと比べると略
直交する向きになっているので、光は偏光分離膜４６を
ほとんど透過して、第１光学部材４１から出射されて、
第４光学部材５３に入射する。

【０１６９】第４光学部材５３に入射してきた光は、第
４光学部材５３の第１の斜面５３ａに形成されている光
路分割手段５５に入射する。この光路分割手段５５によ
り、入射してきた光は、その略半分が透過され、略半分
が反射されることになる。

【０１７０】そして光路分割手段５５を透過した光は、
そのまま第４光学部材５３の下面に設けられている受光
手段５９の所定の位置に形成されている受光部に所定の
形状の光束が形成され、目的に応じた信号形成に供する
ことになる。

【０１７１】また光路分割手段５５で反射された光は、
第４光学部材５３の第２の斜面５３ｂに設けられている
反射膜５７で反射されて受光手段５９に設けられている
所定の受光部に所定の形状の光束が形成され、目的に応
じた信号形成に供することとなる。

【０１７２】このように複数の光源を同一のパッケージ
内に配置した場合においても実施の形態２と同様に、そ
れぞれの光源から出射された光に発生する波面収差が大
きく異なる場合が多く、このためそれぞれ各光源の発光
点２ａ，９ａとコリメートレンズの間の距離を最適化し
ているが、考え方は実施の形態２と同様なので、ここで
はその説明を省略する。

【０１７３】先程も説明したように本実施の形態３にお
いては、この様な光源載置部４２の面４２ａに各光源と
を光源載置部４２の底面から略同一の高さに配置してい
る。即ち光源２の発光点２ａと光源９の発光点９ａとを
結んだ直線は、記録媒体の表面に対して略垂直となって
いる。

【０１７４】この様な配置にすることにより、光源２か
ら出射された光が第１光学部材４１及び第４光学部材５
３を通過する際に形成する光軸を含む第１の平面と、光
源９から出射された光が第１光学部材４１及び第４光学
部材５３を通過する際に形成する光軸を含む第２の平面
及び光源９から出射された光が第３光学部材４９を通過
する際に形成する光軸を含む第３の平面を光の伝搬面と
して利用することができる。即ち記録媒体の表面に対し
て垂直な面若しくは平行な面のいずれかの面のみを伝搬
面とするのではなく、そのいずれの面も伝搬面として利
用することができる。

【０１７５】またこの時第１の平面と第２の平面とを略
平行な関係とすることにより、本来第１の平面を構成す
る光軸に係る光の一部が、第２の平面を構成する光軸に
係る光が入射すべき光学素子に入射して迷光成分となる
こと、若しくは逆に本来第２の平面を構成する光軸に係
る光の一部が、第１の平面を構成する光軸に係る光が入
射すべき光学素子に入射して迷光成分となることを防止
できるので、この様な構成を有する光ピックアップの光
学特性を良好なものとすることができ、高性能な光ピッ
クアップを提供することができる。

【０１７６】このような立体的な伝搬面の形成を行うこ
とにより、各光学部材の空間利用効率を向上させること
ができる。これにより各光学部材の小型化が可能とな
り、これらの光学部材を搭載した光ピックアップの小型
化にも寄与することになる。

【０１７７】更にこのような空間の立体的な利用を行う
際に、記録媒体に平行な面内方向の利用頻度を記憶媒体
に非平行な面内方向の利用頻度に比べて高くすることに
より、各光学部材の薄型化が可能となるので、光ピック
アップの薄型化を可能にすることができる。このことに
より特に携帯型のパソコン等の情報端末に搭載される光
ディスクドライブに最適な光ピックアップを提供するこ
とができる。

【０１７８】なお本実施の形態３においては各光源を記
録媒体の表面に対して略垂直に配置していたが、これら
の光源の配置は記録媒体の表面に対して非平行、即ち記
録媒体の表面に垂直な高さ方向に分布を有するような配
置とすることにより、上記した目的を達成することがで
きる。

【０１７９】（実施の形態４）以下本発明の実施の形態
４について図面を参照しながら説明する。

【０１８０】図１０は本発明の実施の形態４における集
積化された光学ヘッドの断面図であり、図１１は本発明
の実施の形態４における光学部分の詳細な断面図であ
る。ここで図１１における正断面図は光路を直線状に描
いている。また図１０及び図１１においては、実施の形
態３と同様の構成を有する部材については同一の番号を
付加している。

【０１８１】図１０及び図１１において、パッケージ７
０については、その構成要素である基板部７０ａ，側壁
部７０ｂ及び端子７０ｃのいずれについても、大きさや
形状等に若干の差があるものの、パッケージ４０の基板
部４０ａ，側壁部４０ｂおよび端子４０ｃとほぼ同様の
構成を有しているので、説明を省略する。

【０１８２】また光源２及び光源９を載置する光源載置
部７１についても、実施の形態３の光源載置部４２とほ
ぼ同様の構成を有しているので、説明を省略する。

【０１８３】７２は第１光学部材で、第１光学部材７２
は光源２および光源９から出射された光を所定の光路に
導くとともに光ディスクで反射されて戻ってきた光を所
定の光路に導く働きを有している。

【０１８４】第１光学部材７２は、第一の斜面７２ａ，
第二の斜面７２ｂ及び第３の斜面７２ｃを有しており、
特に光が入射する面と出射される面とは略平行で、か
つ、入射若しくは出射される光はこれらの面に略垂直に
入射するような構成を有しているが好ましい。この様に
形成することにより、入射する光に対する非点収差等の
発生を抑制することができるので、透過する光の光学特
性の劣化を防止することができる。

【０１８５】さらに第１の斜面７２ａ，第２の斜面７２
ｂ及び第３の斜面７２ｃには各種の光学素子が形成され
ている。

【０１８６】以下第１光学部材７２中に存在する各種光
学素子について説明する。まず第１の斜面７２ａには、
反射膜７３及び反射膜７４が形成されている。反射膜７
３は、光源２から出射されてきた光を所定の方向に反射
する働きを有しており、反射膜７４は光源９から出射さ
れてきた光を所定の方向に反射する働きを有している。
そして反射膜７３及び反射膜７４を構成する材料として
は、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｕ等の高反射を有する金属材料若し
くは屈折率の異なる複数の誘電体材料を交互に複数層設
けることにより形成されていることが好ましい。

【０１８７】なお本実施の形態４においては反射膜７３
及び反射膜７４とは別々に設けられていたが、１つの大
きな反射膜として第１の斜面７２ａのほぼ全体に形成し
ても良い。この場合マスクを用いて反射膜を形成するプ
ロセスを省略することができるとともに反射膜を形成す
るためのマスクも減らすことができるので、生産性を向
上させることができるとともに製造コストも低減するこ
とができる。

【０１８８】そして第２の斜面７２ｂには、偏光分離膜
７５，７６が形成されている。偏光分離膜７５には、光
源９から出射され、反射膜７３で反射されてきた光が入
射し、偏光分離膜７５には光源２から出射され、反射膜
７３で反射されてきた光が入射する。これらの偏光分離
膜７５，７６は、特定の偏光方向を有する光を透過し、
それ以外の偏光方向を有する光を反射する働きを有して
いる。

【０１８９】この様な偏光分離膜７５，７６は屈折率の
異なる複数の誘電体材料を交互に複数層設けることによ
り形成されていることがより正確なＰＳ分離が行えるの
で好ましい。特にここでは、光源２および光源９から出
射されるＳ偏光成分を透過し、Ｐ偏光成分を反射するよ
うに形成されている。

【０１９０】これらの偏光分離膜７５，７６により、通
過する光の量をほとんど減少させることなく記録媒体へ
導くことができるので、光の利用効率を向上させること
ができ、ひいては光源２および光源９を小さい出力で所
定の盤面光量を得ることができるので、各光源の長寿命
化を実現できるので好ましい。

【０１９１】なお本実施の形態４においては偏光分離膜
７５，７６をそれぞれ別々に設けられていたが、１つの
大きな反射膜として第２の斜面７２ｂの上部ほぼ全体に
形成しても良い。この場合マスク用を用いて偏光分離膜
を形成するプロセスを省略することができるとともに偏
光分離膜を形成するためのマスクも減らすことができる
ので、生産性を向上させることができるとともに製造コ
ストも低減することができる。

【０１９２】また本実施の形態４においては、出射光と
戻り光の分離手段として偏光分離膜４５，４６を用いて
いたが、これらは必要とされる盤面光量に応じて、ハー
フミラー等の分離手段を用いても良い。

【０１９３】次に第２の斜面７２ｂに設けられている他
の光学部材について説明する。７７及び７８はモニター
光用のホログラムで、ホログラム７７は光源２から出射
され、反射膜７３で反射された光のうちの一部を所定の
方向へ反射回折する働きを有している。このホログラム
７７で反射回折された光は、第１光学部材７２の上面に
設けられている反射部７９に導かれ、その後受光手段上
に設けられたモニタ光受光部に入射する。そしてモニタ
光受光部からの電気信号を元に光源２に加える電力を調
整して、光源２から出射される光の光量が常に最適値と
なるように制御を行う。

【０１９４】またホログラム７８は光源９から出射さ
れ、反射膜７４で反射された光のうちの一部を所定の方
向へ反射回折する働きを有している。このホログラム７
８で反射回折された光は、第１光学部材７２の上面に設
けられている反射部８０に導かれ、その後受光手段上に
設けられたモニタ光受光部に入射する。そしてモニタ光
受光部からの電気信号を元に光源９に加える電力を調整
して、光源９から出射される光の光量が常に最適値とな
るように制御を行う。

【０１９５】さらに第２の斜面７２ｂの最も光源寄りの
部分には反射膜８１，８２が設けられている。

【０１９６】この反射膜８１，８２は、実施の形態３に
示す第４光学部材５３の第２の斜面５３ｂに形成されて
いる反射膜５６，５７とほぼ同様の構成を有しているの
で、ここでは説明を省略する。

【０１９７】最後に第３の斜面７２ｃには光路分割手段
８３，８４が形成されている。この光路分割手段８３，
８４については、実施の形態３に示した第４光学部材５
３の第１の斜面５３ａに形成されている光路分割手段５
４，５５とほぼ同様の構成及び働きを有しているので、
ここでは説明を省略する。

【０１９８】次にパッケージ７０により囲まれた空間の
内部、即ち光源２，９及び受光手段９１，９２等が配置
されている空間は密閉されることが好ましい。このよう
な構成にすることにより、ゴミや水分等の不純物のパッ
ケージ内部への進入を防止することができるので、光源
２，９や受光手段９１，９２の性能を維持することがで
きるとともに出射される光の光学特性の劣化も防止する
ことができる。

【０１９９】このためシールド部材８５が設けられてい
る。シールド部材８５は、パッケージ７０の側壁部７０
ｂに設けられた開口部７０ｄを塞ぐように設けられてい
るもので、パッケージ７０の内部を密閉する働きを有し
ている。そして密閉された空間にはＮ₂ガス、乾燥空気
若しくはＡｒガス等の不活性ガスを封入しておくこと
が、パッケージ７０の内部に存在する第一光学部材７２
等の表面に結露が生じて光学特性が悪化してしまった
り、光源２，９や受光手段９１，９２の酸化などによる
特性の劣化を防止することができるのでさらに好まし
い。

【０２００】ここでシールド部材８５を構成する材料と
しては、樹脂やガラス等の透光性が良好で、光の利用効
率を低下させない材料を用いることが好ましい。

【０２０１】次に第２光学部材８６について説明する。
第２光学部材８６はパッケージ７０の側壁部７０ｂに設
けられている開口部７０ｄを塞ぐように設けられてお
り、パッケージ７０の側壁部７０ｂとは、紫外線硬化樹
脂，エポキシ樹脂及び接着ガラス等で接合されている。
第２光学部材８６は、第１基板８６ａ、第２基板８６ｂ
を有している。以下これらの基板について順次説明す
る。

【０２０２】まず第１基板８６ａは平行平面形状を有す
るガラスや樹脂等の良好な透光性を有する材料から形成
されており、そのシールド部材８５側の端面の光源９か
らの光が通る領域には拡散角変換手段８７が形成されて
いる。この拡散角変換手段８７については、実施の形態
３で示した拡散角変換手段４８とほぼ同様の構成を有し
ているので、ここでは説明を省略する。

【０２０３】次に第２基板８６ｂは、第１の斜面８６ｄ
及び第２の斜面８６ｅを有し、更に第１の斜面８６ｄに
は偏光分離膜８８ａとビーム分離部８８ｂを備えた複数
ビーム形成手段８８が形成されており、第２の斜面８６
ｅにはフィルタ８９が形成されている。

【０２０４】第２基板８６ｂの構成は、基本的に実施の
形態３に示す第３光学部材４９と同様のものであり、第
２基板８６ｂの第１の斜面８６ｄ，第２の斜面８６ｅ，
偏光分離膜８８ａ，ビーム分離部８８ｂ，複数ビーム形
成手段８８，フィルタ８９はそれぞれ、実施の形態３の
第３光学部材４９の第１の斜面４９ａ，第２の斜面４９
ｂ，偏光分離膜５０ａ，ビーム分離部５０ｂ，複数ビー
ム形成手段５０，フィルタ５１に相当し、ほぼ同様の構
成を有しているので、ここでは詳細な説明を省略する。

【０２０５】第１基板８６ａと第２基板８６ｂとの接合
及び第２光学部材８６と側壁部７０ｂとの接合は光硬化
樹脂，エポキシ樹脂，接合ガラス等の接合材により行わ
れている。

【０２０６】そしてこの第２光学部材８６により、光源
２からの光と光源９からの光が略同一の光軸に導かれる
ことになる。

【０２０７】そして光源９からの光が第２光学部材８６
に入射してきて複数ビーム形成手段８８で反射された後
にフィルタ８９に入射するまでの光路は第１光学部材７
２中を進む光を含む平面に対して略垂直方向に進むよう
に形成されている。

【０２０８】９０は１/４波長板で、１／４波長板９０
は、フィルタ８９を透過してきた光源２からの光と、フ
ィルタ８９で反射されてきた光源９からの光の双方の偏
光方向を直線偏光から楕円偏光に変換する働きを有して
いる。

【０２０９】なお１／４波長板９０としては、本実施の
形態４に示すような所定の厚さを有する板状のものを用
いても良いし、薄膜で形成しても良い。

【０２１０】９１，９２はともに受光手段で、受光手段
９１は、光路分割手段８３を透過してきた光及び光路分
割手段８３で反射された後反射膜８１で反射されてきた
光を受光し、受光手段９２は、光路分割手段８４を透過
してきた光及び光路分割手段８４で反射された後反射膜
８２で反射されてきた光を受光するもので、ともにＲＦ
信号、モニタ信号、トラッキング信号及びフォーカシン
グ信号を形成するのに必要な位置に必要な形状で必要な
個数の各種受光部が形成されている。

【０２１１】以上示してきたように、複数の発振波長の
異なる光源からの光を複数の光学素子が形成された光学
部材に入射させて所定の光路に導くような構成としたこ
とにより、従来それぞれの光源に対して複数設けられて
いた光学素子等を１つに集約できるので、分散配置され
た光ピックアップに比べて、光ピックアップ全体の大き
さを大幅に小型化することができるとともにそれぞれの
光源に対する各光学素子間の位置あわせ等も不要になる
ので生産性が大幅に向上し、さらには各光学素子の取り
付け誤差も最小限度に抑制することができるので良好な
光学特性を実現でき、加えて各光学素子の取り付け誤差
に起因する光の損失を最小限に抑止できるので光の利用
効率の良好な光ピックアップを実現することができる。

【０２１２】さらに光源２から出射された光と光源９か
ら出射された光の少なくとも一方を光学部材７２，８６
で複数回反射して所定の光路に導くことにより、パッケ
ージ７０全体の大きさを小さくすることができるととも
に反射なしで導く場合に比べて第２光学部材８６を出て
からの光路長を短くできるので、光ピックアップの小型
化・薄型化を図ることができる。

【０２１３】また光源２および光源９からの光を複数の
光学素子が形成された光学部材７２，８６に入射させて
所定の光路に導くことにより、高密度光ディスク１８に
対する光も低密度光ディスク１９に対する光も、ともに
正確にそれぞれの記録媒体に導くことができるととも
に、複数の光源それぞれに対応した複数の光学系を異な
る光学部材を用いて形成する必要がなくなり、部品点数
の削減による生産性の向上及びそれぞれの構成部材の位
置あわせの簡略化を行うことができる。

【０２１４】なお本実施の形態においては光源２及び光
源９から出射された光は同一の光学部材に入射するよう
な構成を有していたが、同一パッケージ中に別々に設け
られている光学部材に入射するような構成としてもよ
い。この様な構成とすることにより、光源２から出射さ
れた光に対する光学部材と光源９から出射された光に対
する光学部材とに分離することができるので、それぞれ
の光に所定の光学特性を与える光学素子のみをそれぞれ
の光学部材に形成すればよいので、同一斜面上に種類の
異なる光学素子を別々に形成する必要がなくなり、形成
された光学素子の性能を劣化させる要因を除去すること
ができる。更に、例えば光源２から出射された光が光源
９から出射された光用の光学素子に入射した後、再び光
源２から出射された光の光路に混入して迷光成分となる
可能性を減少させることができるので、光学特性の劣化
の少ない優れた光ピックアップを提供することができ
る。

【０２１５】以上のような構成を有する光ピックアップ
の動作について説明する。記録媒体が高密度光ディスク
１８である場合には、光源２から出射された光を用いて
記録若しくは再生を行う。この場合、光源２から出射さ
れた光は、まず第１光学部材７２の第１の斜面７２ａに
形成された反射膜７３で反射されて、第２の斜面７２ｂ
に形成されている偏光分離膜７５に入射する。この偏光
分離膜７５は光源２から出射された直線偏光を反射し、
それと直交する偏光方向の光を透過する働きを有してい
るので、光源２から入射してきた光は反射される。

【０２１６】その後第１光学部材７２から出射された光
は、シールド部材８５を透過して、第２光学部材８６の
第１基板８６ａを透過した後、第２光学部材８６の第２
基板８６ｂの第２の斜面８６ｅに形成されたフィルタ８
９を透過して第２光学部材８６から出射され、１／４波
長板９０に入射する。この１／４波長板９０に入射した
光は、その偏光方向を直線偏光から楕円偏光に変換され
て１／４波長板９０から出射される。

【０２１７】その後光源２から出射された光は、コリメ
ートレンズがある場合にはコリメートレンズ１６を通過
して略平行光に変換されてから、無い場合には直接集光
レンズ１７に入射し、高密度光ディスク１８へ収束す
る。

【０２１８】そして高密度光ディスク１８で反射されて
戻ってきた光は再び１／４波長板９０に入射する。この
光は、高密度光ディスク１８で反射される際に楕円偏光
の回転方向が入射時のそれと比べて反対になっているの
で、１／４波長板９０を通過する際には楕円偏光から光
源２から出射された往きの光の偏光方向と略直交する直
線偏光に変換されることとなる。即ち仮に光源２から出
射される際にＳ偏光で出射された光は、Ｐ偏光で光学部
材に入射することとなる。

【０２１９】１／４波長板９０を通過した光は、第２光
学部材８６に入射し、第２基板８６ｂの第２の斜面８６
ｅに形成してあるフィルタ８９をほとんど透過して、第
２光学部材８６から出射され、シールド部材８５を透過
して、第１光学部材７２に入射する。

【０２２０】そして第１光学部材７２の第２の斜面７２
ｂに形成されている偏光分離膜７５に入射する。この時
入射してきた光の偏光方向は出射時のそれと比べると直
交する向きになっているので、光は偏光分離膜７５をほ
とんど透過して、第１光学部材７２の第３の斜面７２ｃ
に形成されている光路分割手段８３に入射する。この光
路分割手段８３により、入射してきた光は、その略半分
が透過され、略半分が反射されることになる。

【０２２１】そして光路分割手段８３を透過した光は、
そのまま第１光学部材７２の下に設けられている受光手
段９１の所定の位置に形成されている受光部に所定の形
状の光束が形成され、目的に応じた信号形成に供するこ
とになる。

【０２２２】また光路分割手段８３で反射された光は、
第１光学部材７２の第２の斜面７２ｂに設けられている
反射膜８１で反射されて受光手段９１にも受けられてい
る所定の受光部に所定の形状の光束が形成され、目的に
応じた信号形成に供することとなる。

【０２２３】記録媒体が低密度光ディスク１９である場
合には、光源９から出射された光を用いて記録若しくは
再生を行う。この場合、光源９から出射された光は、ま
ず第１光学部材７２の第１の斜面７２ａに形成された反
射膜７４で反射されて、第２の斜面７２ｂに形成されて
いる偏光分離膜７６に入射する。この偏光分離膜７６は
光源９から出射された直線偏光を反射し、それと直交す
る偏光方向の光を透過する働きを有しているので、光源
９から入射してきた光は反射される。

【０２２４】その後第１光学部材７２から出射された光
は、第２光学部材８６の第１基板８６ａの下端面に形成
された拡散角変換手段８７に入射する。この拡散角変換
手段８７により、光源９から出射された光は拡散角を変
換されて、拡散光だった光は収束光となって第２基板８
６ｂから出射され、第２光学部材８６の第２基板８６ｂ
の第１の斜面８６ｄに形成された複数ビーム形成手段８
８に入射し、偏光分離膜８８ａを透過して、ビーム分離
部８８ｂで反射される際に１本のメインビームと２本の
サイドビームとに分離されたのち、第２の斜面８６ｅに
形成されているフィルタ８９に入射する。このフィルタ
８９は光源９から出射された光を反射し、光源２から出
射された光を透過するように形成されているので、複数
ビーム形成手段８８からフィルタ８９に入射した光はほ
とんど反射されて第２光学部材８６から出射される。

【０２２５】その後光源９から出射された光は、１／４
波長板９０に入射する。この１／４波長板９０に入射し
た光は、その偏光方向を直線偏光から楕円偏光に変換さ
れて１／４波長板９０から出射される。

【０２２６】その後光源９から出射された光は、コリメ
ートレンズがある場合にはコリメートレンズ１６を通過
して略平行光に変換されてから、無い場合には直接集光
レンズ１７に入射し、高密度光ディスク１８へ収束す
る。

【０２２７】そして低密度光ディスク１９で反射されて
戻ってきた光は再び１／４波長板９０に入射する。この
光は、低密度光ディスク１９で反射される際に楕円偏光
の回転方向が入射時のそれと比べて反対になっているの
で、１／４波長板９０を通過する際には楕円偏光から光
源９を出射された往きの光の偏光方向と略直交する直線
偏光に変換されることとなる。即ち仮に光源９から出射
される際にＳ偏光で出射された光は、Ｐ偏光で光学部材
に入射することとなる。

【０２２８】１／４波長板９０を通過した光は、第２光
学部材８６に入射し、その第２基板８６ｂの第２の斜面
８６ｅに形成してあるフィルタ８９でほとんど反射され
て、第１の斜面８６ｄに設けられている複数ビーム形成
手段８８に入射する。この場合は、入射する光の偏光方
向が往きの光とは略直交する方向となっているので、入
射してきた光はビーム分離部８８ｂにほとんど入射する
ことなく偏光分離膜８８ａで反射されて、第２基板８６
ｂから出射され、第１基板８６ａに形成されている拡散
角変換手段８７に入射する。

【０２２９】この拡散角変換手段８７で拡散光として入
射してきた光は、その拡散角を変換されて収束光となっ
て第２光学部材８６から出射され、シールド部材８５を
透過して、第１光学部材７２に入射する。

【０２３０】そして第１光学部材７２の第２の斜面７２
ｂに形成されている偏光分離膜７６に入射する。この時
入射してきた光の偏光方向は出射時のそれと比べると略
直交する向きになっているので、光は偏光分離膜７６を
ほとんど透過して、第３の斜面７２ｃに形成されている
光路分割手段８４に入射する。この光路分割手段８４に
より、入射してきた光は、その略半分が透過され、略半
分が反射されることになる。

【０２３１】そして光路分割手段８４を透過した光は、
そのまま第４光学部材の下部に設けられている受光手段
９２の所定の位置に形成されている受光部に所定の形状
の光束が形成され、目的に応じた信号形成に供すること
になる。

【０２３２】また光路分割手段８４で反射された光は、
第２の斜面７２ｂに設けられている反射膜８２で反射さ
れて受光手段９２に設けられている所定の受光部に所定
の形状の光束が形成され、目的に応じた信号形成に供す
ることとなる。

【０２３３】このように複数の光源を同一のパッケージ
内に配置した場合においても実施の形態２と同様に、そ
れぞれの光源から出射された光に発生する波面収差が大
きく異なる場合が多く、このためそれぞれ光源２，９の
発光点２ａ，９ａとコリメートレンズの間の距離を最適
化しているが、考え方は実施の形態１及び実施の形態２
と同様なので、ここではその説明を省略する。

【０２３４】先程も説明したように本実施の形態４にお
いては、この様な光源載置部７１の側面部７１ａに光源
２と光源９とを光源載置部７１の底面から略同一の高さ
に配置している。即ち光源２の発光点２ａと光源９の発
光点９ａとを結んだ直線は、記録媒体の表面に対して略
垂直となっている。

【０２３５】この様な配置にすることにより、光源２か
ら出射された光が第１光学部材７２を通過する際に形成
する光軸を含む第１の平面と、光源９から出射された光
が第１光学部材７２を通過する際に形成する光軸を含む
第２の平面及び光源９から出射された光が第２光学部材
８６を通過する際に形成する光軸を含む第３の平面を光
の伝搬面として利用することができる。即ち記録媒体の
表面に対して垂直な面若しくは平行な面のいずれかの面
のみを伝搬面とするのではなく、そのいずれの面も伝搬
面として利用することができる。

【０２３６】またこの時第１の平面と第２の平面とを略
平行な関係とすることにより、本来第１の平面を構成す
る光軸に係る光の一部が、第２の平面を構成する光軸に
係る光が入射すべき光学素子に入射して迷光成分となる
こと、若しくは逆に本来第２の平面を構成する光軸に係
る光の一部が、第１の平面を構成する光軸に係る光が入
射すべき光学素子に入射して迷光成分となることを防止
できるので、この様な構成を有する光ピックアップの光
学特性を良好なものとすることができ、高性能な光ピッ
クアップを提供することができる。

【０２３７】このような立体的な伝搬面の形成を行うこ
とにより、各光学部材の空間利用効率を向上させること
ができる。これにより各光学部材の小型化が可能とな
り、これらの光学部材を搭載した光ピックアップの小型
化にも寄与することになる。

【０２３８】更にこのような空間の立体的な利用を行う
際に、記録媒体に平行な面内方向の利用頻度を記憶媒体
に非平行な面内方向の利用頻度に比べて高くすることに
より、各光学部材の薄型化が可能となるので、光ピック
アップの薄型化を可能にすることができる。このことに
より特に携帯型のパソコン等の情報端末に搭載される光
ディスクドライブに最適な光ピックアップを提供するこ
とができる。

【０２３９】なお本実施の形態４においては光源２と光
源９を記録媒体の表面に対して略垂直に配置していた
が、これらの光源の配置は記録媒体の表面に対して非平
行、即ち記録媒体の表面に垂直な高さ方向に分布を有す
るような配置とすることにより、上記した目的を達成す
ることができる。

【０２４０】（実施の形態５）図１２は本発明の実施の
形態５における光ピックアップモジュールの正面図であ
る。図１２において、１０１はディスクで、本実施の形
態５においてはディスク１０１として、デジタルビデオ
ディスク（以下ＤＶＤと略す）等の高密度ディスク１８
またはコンパクトディスク（以下ＣＤと略す）等の低密
度ディスク１９を用いている。ここで高密度ディスク１
８としては例えば、記録層を有する基板を２つ用意し、
その２つの基板を張り合わせた構成のディスク等であ
る。

【０２４１】１０２はディスク１０１を回転させるスピ
ンドルモータ部で、ディスク１０１をクランプする機構
も有している。スピンドルモータ部１０２は、ディスク
１０１を回転させるスピンドルモータ及びディスク１０
１を精度良く位置決めするターンテーブル等から形成さ
れている。

【０２４２】１０３はディスク１０１に対して記録若し
くは再生を行う光ピックアップ部で、その光学部分は実
施の形態１に示すような構成を有しているとともに集光
レンズ１７をディスク１０１に対して動作させるアクチ
ュエータ１０８を備えている。

【０２４３】なお光ピックアップ部としては、実施の形
態２〜４に示すものを用いることも可能である。

【０２４４】１０４は光ピックアップ部１０３をディス
ク１０１を内周及び外周に移させるフィード部である。

【０２４５】１０５はスピンドルモータ部１０２及び光
ピックアップ部１０３及びフィード部１０４を搭載する
モジュールベースである。

【０２４６】１０６、１０７はスピンドルモータ部１０
２及び光ピックアップ部１０３に電力を供給するフレキ
シブル基板である。

【０２４７】以上の様な構成を有する光ピックアップモ
ジュールの動作について説明する。スピンドルモータ部
１０２により回転しているディスク１０１の所定の位置
に存在するデータを再生するような命令がＣＰＵから送
られてきた場合、まずアクチュエータ１０８により集光
レンズ１７を引き込んだ状態でフィード部１０４を駆動
し、光源２若しくは９から光をディスク１０１に照射し
てその位置確認しつつ光ピックアップ部１０３を所定の
データが存在するトラックまで移動させる。 所定の位
置まで移動してきた後は、光ピックアップ部１０３に設
けられているアクチュエータ１０８を駆動させて、フォ
ーカシング信号及びトラッキング信号を検出し、微少な
位置調整を行った後、所定のトラックの再生信号を光ピ
ックアップ部１０３に設けられた受光手段により検知し
て、信号再生を行う。

【０２４８】なお光ピックアップ部１０３への動力の供
給や信号の送受信及びスピンドルモータ部１０２への動
力の供給にはフレキシブル基板１０６，１０７を用いて
いる。

【０２４９】この様な構成を有する光ピックアップモジ
ュールにおいては、実施の形態１〜４に示した構成を有
する光ピックアップ部を用いているので、光ピックアッ
プモジュールの小型化・薄型化を実現することができ
る。

【０２５０】

【発明の効果】以上示してきたように、本発明は、第１
の光源若しくは第２の光源からの光が照射される記録媒
体の表面に対して、第１の光源の発光点と第２の光源の
発光点とを結んだ直線が非平行であることにより、従来
面内方向しか利用していなかった光の伝搬方向を三次元
方向にも利用することができるようになる。即ち記録媒
体の表面に対して垂直な面若しくは平行な面のいずれか
の面のみを伝搬面とするのではなく、そのいずれの面も
伝搬面として利用することができるので、空間の効率よ
い利用が可能になり、光ピックアップの小型化を実現す
ることができる。

【０２５１】また、第１の光源の発光点と前記第２の光
源の発光点とを結んだ直線が記録媒体の表面に対して略
垂直であることにより、最も効率よく三次元方向の空間
利用を行うことができるので、更なる光ピックアップの
小型化を実現することができる。

【０２５２】さらに第１の光源から記録媒体に導かれる
光の光軸の少なくとも一部が形成する第１の平面と、第
２の光源から記録媒体に導かれる光の光軸の少なくとも
一部が形成する第２の平面とが記録媒体の表面に対して
共に略平行であることにより、本来第１の平面を構成す
る光軸に係る光の一部が、第２の平面を構成する光軸に
係る光が入射すべき光学素子に入射して迷光成分となる
こと、若しくは逆に本来第２の平面を構成する光軸に係
る光の一部が、第１の平面を構成する光軸に係る光が入
射すべき光学素子に入射して迷光成分となることを防止
できるので、この様な構成を有する光ピックアップの光
学特性を良好なものとすることができ、高性能な光ピッ
クアップを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による光ピックアップ装
置の構成と光路を示す図

【図２】本発明の実施の形態１における無限光学系での
発光点とコリメートレンズとの関係を示す図

【図３】本発明の実施の形態１における波面収差量とＬ
３，Ｌ４との関係を示した図

【図４】本発明の実施の形態１における有限光学系での
発光点と集光レンズとの関係を示す図

【図５】本発明の実施の形態２における集積化した光学
ヘッドの断面図

【図６】本発明の実施の形態２における無限光学系での
発光点とコリメートレンズとの関係を示す図

【図７】本発明の実施の形態２における対物レンズのシ
フトの有無による波面収差量とＬ５，Ｌ６との関係を示
した図

【図８】本発明の実施の形態３における集積化された光
学ヘッドの断面図

【図９】本発明の実施の形態３における光学部分の詳細
な断面図

【図１０】本発明の実施の形態４における集積化された
光学ヘッドの断面図

【図１１】本発明の実施の形態４における光学部分の詳
細な断面図

【図１２】本発明の実施の形態５における光ピックアッ
プモジュールの正面図

【図１３】従来の光ピックアップの光学系を示す図

【符号の説明】

１ 第一のパッケージ １ａ 基板部 １ｂ 側壁部 １ｃ 端子 １ｄ 出射部 ２ 光源 ３ 受光素子 ５ 第一光学部材 ５ａ 第一の斜面 ５ｂ 第二の斜面 ６ 光路分割手段 ７ 反射手段 ８ 第二のパッケージ ８ａ 基板部 ８ｂ 側壁部 ８ｃ 端子 ８ｄ 出射部 ９ 光源 １０ 受光素子 １１ 第二光学部材 １１ａ 第一の斜面 １１ｂ 第二の斜面 １２ 光路分割手段 １３ 反射手段 １４ １／４波長板 １５ 光路分割手段 １６ コリメートレンズ １７ 集光レンズ １８ 高密度光ディスク １９ 低密度光ディスク ２０ パッケージ ２０ａ 基板部 ２０ｂ 側壁部 ２０ｃ 端子 ２１ 受光素子 ２２ 光学部材 ２２ａ 第一の斜面 ２２ｂ 第二の斜面 ２２ｃ 第三の斜面 ２２ｄ 第一基板 ２２ｅ 第二基板 ２３ 拡散角変換手段 ２４ フィルタ ２５ 偏光分離膜 ２６ １／４波長板 ２７ 拡散角変換手段 ２８ 複数ビーム形成手段 ２９ 反射手段 ３０ 反射手段 ３１ 拡散角変換手段 ３２ 信号形成手段 ３３ 受光素子 ４０ パッケージ ４０ａ 基板部 ４０ｂ 側壁部 ４０ｃ 端子 ４０ｄ 開口部 ４１ 第１光学部材 ４１ａ 第１の斜面 ４１ｂ 第２の斜面 ４２ 光源載置部 ４２ａ 面 ４３，４４ 反射膜 ４５，４６ 偏光分離膜 ４７ 第２光学部材 ４８ 拡散角変換手段 ４９ 第３光学部材 ４９ａ 第１の斜面 ４９ｂ 第２の斜面 ５０ 複数ビーム形成手段 ５０ａ 偏光分離膜 ５０ｂ ビーム分離部 ５１ フィルタ ５２ １／４波長板 ５３ 第４光学部材 ５３ａ 第１の斜面 ５３ｂ 第２の斜面 ５４，５５ 光路分割手段 ５６，５７ 反射膜 ５８，５９ 受光手段 ７０ パッケージ ７０ａ 基板部 ７０ｂ 側壁部 ７０ｃ 端子 ７０ｄ 開口部 ７１ 光源載置部 ７２ 第１光学部材 ７２ａ 第１の斜面 ７２ｂ 第２の斜面 ７２ｃ 第３の斜面 ７３，７４ 反射膜 ７５，７６ 偏光分離膜 ７７，７８ ホログラム ７９，８０ 反射部 ８１，８２ 反射膜 ８３，８４ 光路分割手段 ８５ シールド部材 ８６ 第２光学部材 ８６ａ 第１基板 ８６ｂ 第２基板 ８６ｄ 第１の斜面 ８６ｅ 第２の斜面 ８７ 拡散角変換手段 ８８ 複数ビーム形成手段 ８８ａ 偏光分離膜 ８８ｂ ビーム分離部 ８９ フィルタ ９０ １／４波長板 ９１ 受光手段 ９２ 受光手段 １０１ ディスク １０２ スピンドルモータ部 １０３ 光ピックアップ部 １０４ フィード部 １０５ モジュールベース １０６，１０７ フレキシブル基板 １０８ アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 治彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中島 一幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の光源と、第２の光源と、前記第１の
   光源と前記第２の光源とを収納するパッケージとを備
   え、前記第１の光源若しくは前記第２の光源からの光が
   照射される記録媒体の表面に対して、前記第１の光源の
   発光点と前記第２の光源の発光点とを結んだ直線が非平
   行であることを特徴とする光ピックアップ。
2. 【請求項２】前記第１の光源の発光点と前記第２の光源
   の発光点とを結んだ直線が記録媒体の表面に対して略垂
   直であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアッ
   プ。
3. 【請求項３】第１の光源と、第２の光源と、前記第１の
   光源から出射された光と前記第２の光源から出射された
   光とを所定の位置に導く光学部材と、前記前記光学部材
   を介して導かれてきた光を所定の位置に集光する集光部
   材と、前記第１の光源と前記第２の光源とを収納するパ
   ッケージとを備え、前記第１の光源若しくは前記第２の
   光源からの光が照射される記録媒体の表面に対して、前
   記第１の光源の発光点と前記第２の光源の発光点とを結
   んだ直線が非平行であることを特徴とする光ピックアッ
   プ。
4. 【請求項４】前記第１の光源の発光点と前記第２の光源
   の発光点とを結んだ直線が記録媒体の表面に対して略垂
   直であることを特徴とする請求項３記載の光ピックアッ
   プ。
5. 【請求項５】第１の光源から記録媒体に導かれる光の光
   軸の少なくとも一部が形成する第１の平面と、第２の光
   源から記録媒体に導かれる光の光軸の少なくとも一部が
   形成する第２の平面とが前記記録媒体の表面に対して共
   に略平行であることを特徴とする光ピックアップ。
6. 【請求項６】第１の記録媒体に光を照射する第１の光源
   と、第２の記録媒体に光を照射する第２の光源と、前記
   第１の光源と前記第２の光源とを収納するパッケージと
   を備えたことを特徴とする光ピックアップ。