(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、
前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、
前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、
前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、
前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、
前記第１又は第２ホログラム素子のうち、一方のホログラム素子は、前記光源と前記レンズ系の間の往路となる光路に配置され、もう一方のホログラム素子は、前記光路分離素子と前記光検出器との間で戻り光のみが通過する復路となる光路に配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記光路分離素子と、前記第１又は第２のホログラム素子のうち少なくとも１つのホログラム素子とは、各素子を個別に調整することにより、前記２つの反射光の光検出器上での位置を独立に調整可能となるように別個体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記光路分離素子は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が異なっていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させるとともに、第２の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光、Ｓ偏光ともにほぼ全て透過させる特性を有していることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記偏光ビームスプリッタと前記レンズ系との間の光路に配置され、第１の波長の光ビームに対しては、１／４波長の位相差を発生させ、第２の波長の光ビームに対しては、任意の位相差を発生させる波長板をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が同じであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項８】
前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長及び第２の波長の光ビームに対して、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させる特性を有していることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項９】
前記偏光ビームスプリッタと前記レンズ系との間の光路に配置され、第１の波長の光ビームに対しては、１／４波長の位相差を発生させ、第２の波長の光ビームに対しては、１／２波長の位相差を発生させる波長板をさらに設けたことを特徴とする請求項１に記載の光ピックップ。
【請求項１０】
前記波長板は、偏光ビームスプリッタの出射面に一体で接着固定されていることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ。
【請求項１１】
前記第１のホログラム素子は、第１の波長の光ビームの±１次回折効率が最大になるような溝深さに設定されるとともに、
前記第２のホログラム素子は、第２の波長の光ビームに対して±１次回折効率と０次回折効率の積が最大になるような溝深さに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項１２】
第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、
前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、
前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、
前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、
前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、
前記第１及び第２のホログラム素子は、前記光路分離素子と前記光検出器との間で戻り光のみが通過する復路となる光路に配置されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１３】
前記光路分離素子と、前記第１又は第２のホログラム素子のうち少なくとも１つのホログラム素子とは、各素子を個別に調整することにより、前記２つの反射光の光検出器上での位置を独立に調整可能となるように別個体で構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項１４】
前記光路分離素子は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の光ピックアップ。
【請求項１５】
前記光路分離素子は、前記２つの異なる波長の反射光を分離する１つの偏光ビームスプリッタから構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項１６】
前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が同じであることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項１７】
前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長及び第２の波長の光ビームに対して、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させる特性を有していることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項１８】
前記光路分離素子は、前記第１の波長の光ビームを分離する第１の偏光ビームスプリッタと、前記第２の波長の光ビームを分離する第２の偏光ビームスプリッタから構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項１９】
前記２つの偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が異なっていることを特徴とする請求項１８に記載の光ピックアップ。
【請求項２０】
前記第１の偏光ビームスプリッタは、少なくとも第１の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させ、
前記第２の偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光、Ｓ偏光ともにほぼ全て透過させるとともに、第２の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させる特性を有していることを特徴とする請求項１９に記載の光ピックアップ。
【請求項２１】
前記偏光ビームスプリッタと前記レンズ系との間の光路に配置され、第１の波長の光ビーム及び第２の波長の光ビームに対して、１／４波長の位相差を発生させる波長板をさらに設けたことを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項２２】
前記波長板は、偏光ビームスプリッタの出射面に一体で接着固定されていることを特徴とする請求項２１に記載の光ピックアップ。
【請求項２３】
前記第１又は第２のホログラム素子は、反射型ホログラムであることを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項２４】
前記第１の波長の光ビーム及び前記第２の波長の光ビームにおける、光ディスクのラジアル方向に相当する方向の分割線により分割された半円ビームに対し、共通の２分割受光素子を用いて、シングルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出することを特徴とする請求項３又は１４に記載の光ピックアップ。
【請求項２５】
前記２分割受光素子の分割線方向は、前記第１のホログラム素子により回折された前記第１の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号と、前記第２のホログラム素子により回折された前記第２の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号とにおいて、前記第１及び第２の光源の波長変動により発生するオフセットをキャンセルするように設定されていることを特徴とする請求項２４に記載の光ピックアップ。
【請求項２６】
前記２分割受光素子の分割線位置は、前記第１のホログラム素子により回折された前記第１の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号と、前記第２のホログラム素子により回折された前記第２の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号とにおいて、前記第１及び第２の光源の波長変動により発生するオフセットをキャンセルするように設定されていることを特徴とする請求項２４に記載の光ピックアップ。
【請求項２７】
前記第１のホログラム素子により、位相差法又はプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出するとともに、
前記第２のホログラム素子により、３ビーム法又は差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出することを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項２８】
前記第１のホログラム素子による前記第２の波長の光ビームの回折光と、前記第２のホログラム素子による前記第１の波長の光ビームの回折光とが、前記光検出器に入らないように、前記光検出器を配置したことを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項２９】
前記第１の波長の光ビームはほぼ全て透過し、第２の波長の光ビームに対しては０次光と±１次光との３ビームに分離する波長選択性回折格子を、前記第１及び第２の光源と前記第２のホログラム素子との間に設けたことを特徴とする請求項１２に記載の光ピックアップ。
【請求項３０】
第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、
前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、
前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、
前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、
前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、
前記光路分離素子が、第１の波長の光を前記光検出器に導く１つのホログラム素子と共通であり、
前記光路分離素子としての第１のホログラム素子は、前記第１の波長の光ビームと前記第２の波長の光ビームとを回折角度の違いにより異なる方向に分離するとともに、
前記第２のホログラム素子は、前記光路分離素子により分離された２つのビームのうち第２の波長の光ビームを回折させ、第１の波長の光ビームは透過することを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３１】
前記第１の波長の光ビームはほぼ全て透過し、第２の波長の光ビームに対しては０次光と±１次光との３ビームに分離する波長選択性回折格子を、前記第２のホログラム素子と同一の透明基板に形成したことを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ。
【請求項３２】
前記第１の波長の光ビーム及び前記第２の波長の光ビームにおける、光ディスクのラジアル方向に相当する方向の分割線により分割された半円ビームに対し、２分割受光素子を用いて、シングルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出することを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ。
【請求項３３】
前記第１のホログラム素子により、位相差法又はプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出するとともに、
前記第２のホログラム素子により、３ビーム法又は差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出することを特徴とする請求項３０に記載の光ピックアップ。
【請求項３４】
前記第１の光源は、６５０ｎｍ帯の半導体レーザであり、前記第２の光源は、７８０ｎｍ帯の半導体レーザであることを特徴とする請求項１乃至３３のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
【請求項３５】
前記第１及び第２の光源のうち、少なくとも１つの光源は、高出力レーザであり、光ディスクへの記録及び再生が可能であることを特徴とする請求項３４に記載の光ピックアップ。
【請求項３６】
前記第１及び第２の光源に対応した有効径の異なる２つの対物レンズを備えていることを特徴とする請求項１乃至３５のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクや光カード等の情報記録媒体に対して、光学的に情報を記録再生する光ピックアップに関し、特に異なる波長の光ビームを用いて記録再生する複数の異なる規格の光ディスクに対応することが可能な互換光ピックアップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクは、多量の情報信号を高密度で記録することができるため、オーディオ、ビデオ、コンピュータ等の多くの分野において利用が進められている。
【０００３】
特に、光ディスクにおいては、ＣＤ，ＣＤ−ＲやＤＶＤなど種々の異なる規格のディスクが市販されており、このような異なる規格のディスクを単一の光ピックアップで記録又は再生することができる互換性が要求されている。
【０００４】
ＣＤやＣＤ−Ｒは、波長７８０ｎｍの赤外光ビームに対して基板や記録媒体の特性が最適化されており、またＤＶＤは、波長６５０ｎｍ付近の赤色光ビームに対して前記の特性が最適化されている。さらに、将来的に４００ｎｍ前後の青色光ビームを用いた記録又は再生ディスクの開発も進められている。
【０００５】
このような異なる波長で記録又は再生されるディスクに対して、互換性のある光ピックアップとして、例えば特開平９−１２８７９４号公報には、図３７に示すような構成の光ピックアップが提案されている。
【０００６】
この光ピックアップは、第１の半導体レーザ１と、第２の半導体レーザ２と、３ビーム用回折格子３と、格子レンズ４と、対物レンズ５と、ホログラム素子７と、受光素子８とを備えている。第１の半導体レーザ１は６３５ｎｍ帯で発振し、第２の半導体レーザ２は７８０ｎｍ帯で発振する。３ビーム用回折格子３は、各光源の光ビームからトラッキング制御用の３ビームを生じさせる。格子レンズ４は、光ビームの偏波方向によって凹レンズ作用を奏する。ホログラム素子７は、ディスク６からの反射光を回折させて受光素子８に導く。
【０００７】
ここで、第１の半導体レーザ１と第２の半導体レーザ２とは、互いに偏光方向が直交するように配置されている。
【０００８】
まず、６３５ｎｍ帯の第１の半導体レーザ１で、基板厚さ０．６ｍｍの光ディスクを再生する場合の光学系について説明する。半導体レーザ１から出射した光は、回折格子３により３ビームに分離され、ホログラム素子７を透過した後、格子レンズ４では作用を受けずに、対物レンズ５によってディスク６上に集光される。
【０００９】
ディスク６より反射して戻ってきた光は、ホログラム素子７で回折されて、受光素子８に導かれる。光ビームの偏波方向は、格子レンズ４で作用を受けないような格子パターンが形成されている。
【００１０】
次に、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２で、基板厚さ１．２ｍｍの光ディスクを再生する場合の光学系について説明する。
【００１１】
半導体レーザ２から出射した光は、同じく回折格子３で３ビームに分離され、ホログラム素子７を透過した後、格子レンズ４では凹レンズ作用を受けて、対物レンズ５によってディスク６上に集光される。
【００１２】
ディスク６より反射して戻ってきた光も、同じくホログラム素子７で回折されて、受光素子８に導かれる。光ビームの偏波方向は、格子レンズ４で作用を受けるような格子パターンが形成されている。
【００１３】
尚、格子レンズ４での凹レンズ作用は、ディスク厚さが０．６ｍｍから１．２ｍｍに厚くなった場合に発生する球面収差を補正するように設計されている。
【００１４】
この構成においては、例えば第１の半導体レーザ１に対して、デイスク反射光の回折光が、受光素子８に導かれるように、ホログラム素子７を設計している。
【００１５】
そして、もう一方の波長の第２の半導体レーザ２に対しては、ディスク反射光が波長の違いによる回折角の違いによって生じる受光素子８上の位置の違いがキャンセルされるように、半導体レーザ２の配置関係が設定されている。
【００１６】
また、第１の半導体レーザ１からの光も、第２の半導体レーザ２からの光も共に、回折格子３により３ビームに分離され、同じ受光素子８により、３ビーム法によるトラッキング誤差信号を検出している。
【００１７】
このような配置によって、本来２つの受光素子が必要であったのに対し、１つの受光素子８を共通に使用することができ、部品点数や組立工数を削減することを可能としている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の光ピックアップにおいては、複数の波長の半導体レーザの光を、光源の位置関係をある値に設定することにより、１つのホログラム素子で共通の受光素子に光を導くように設計している。
【００１９】
しかしながら、レーザと受光素子を１つのパッケージに集積化する場合などは、普通、レーザや受光素子は、パッケージ内のステムに位置決め固定されており、ホログラム素子の調整時には受光素子側は位置や回転調整ができない場合が多い。
【００２０】
つまり、レーザや受光素子の取付け誤差やホログラム素子取付け面の形状公差により発生する、例えばフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号のオフセット調整を、ホログラム素子の調整だけで行う場合が多い。ところが、このような場合には、一方の半導体レーザ光源に合うようにホログラム素子を調整すると、別の半導体レーザ光源で使用する場合には最適状態からずれる可能性が高い。
【００２１】
すなわち、組立て時にホログラム素子の位置調整だけでは、サーボ誤差信号の最適調整ができないか、又はレーザ，受光素子の取付け公差、パッケージの加工公差などを非常に厳しくする必要があり、コストが高くなるという問題がある。
【００２２】
また、ホログラム素子は、受光素子上で希望の集光特性を得るために、収差補正機能も含んでいる場合が多いが、異なる複数の波長に対して最適な収差補正を行うようなホログラムパターン設計も困難である。
【００２３】
さらに、上述した従来の光ピックアップでは、複数の波長の半導体レーザの光に対して、いずれも３ビーム法によるトラッキング誤差信号しか検出できず、異なるトラッキング誤差信号を用いる複数の異なる規格の光ディスクには適用することができないという問題がある。
【００２４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、異なる波長の光ビームを用いて記録再生する複数の異なる規格の光ディスクに対応でき、組立て調整が容易で、しかも小型集積化に適した光ピックアップを提供するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ピックアップは、第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、上記の課題を解決するために、前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、前記の光ピックアップが、前記第１又は第２ホログラム素子のうち、一方のホログラム素子は、前記光源と前記レンズ系の間の往路となる光路に配置され、もう一方のホログラム素子は、前記光路分離素子と前記光検出器との間で戻り光のみが通過する復路となる光路に配置されていることを特徴とする。
【００２６】
上記の構成では、第１及び第２の光源で発生した互いに波長の異なる光ビームが、レンズ系によって光ディスク上に集光されて反射する。それぞれの反射光は、その光路が光路分離素子によって分離されるので、異なる光路を進む。そして、両反射光のうち、少なくともどちらか一方が第１及び第２のホログラム素子によって回折することで、両反射光は共通の光検出器に導かれる。
【００２７】
例えば、第１の光源の反射光が第１のホログラム素子で回折するとともに、第２の光源の反射光が第２のホログラム素子で回折することで、異なる光路から共通の光検出器に導かれる。また、第１及び第２の光源の反射光が、同じ第１のホログラム素子で回折しても、波長が異なるために回折角度がそれぞれ異なるので、一方の回折光が第２のホログラム素子で回折することで、両反射光が異なる光路から共通の光検出器に導かれる。
【００２８】
このように、異なる波長の光ビームの光ディスクからの反射光を、光路分離素子で異なる光路に分離し、さらに第１及び第２ホログラム素子で回折させることで共通の光検出器に導くので、第１及び第２の光源の位置にかかわらず、異なる波長の光ビームに対して共通の光検出器を利用することができる。
【００２９】
前記の光ピックアップは、前記光路分離素子と、前記第１又は第２のホログラム素子のうち少なくとも１つのホログラム素子とは、各素子を個別に調整することにより、前記２つの反射光の光検出器上での位置を独立に調整可能となるように別個体で構成されていることが好ましい。
【００３０】
このような構成により、例えば、光路分離素子が１つの反射光を透過する一方、他方の反射光を反射する場合、ホログラム素子を調整することで、１つの反射光の光検出器上での位置を調整して、そのホログラム素子を固定した後、光路分離素子による他方の反射光のずれを光路分離素子の調整によって補正することができる。
【００３１】
前記の光ピックアップは、前記光路分離素子が、偏光ビームスプリッタであることが好ましい。
【００３３】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタが、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が異なっていることが好ましい。
【００３４】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタが、第１の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させるとともに、第２の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光、Ｓ偏光ともにほぼ全て透過させる特性を有していることが好ましい。
【００３５】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタと前記レンズ系との間の光路に配置され、第１の波長の光ビームに対しては、１／４波長の位相差を発生させ、第２の波長の光ビームに対しては、任意の位相差を発生させる波長板をさらに設けたことが好ましい。
【００３６】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が同じであることが好ましい。
【００３７】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタが、第１の波長及び第２の浪長の光ビームに対して、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させる特性を有していることが好ましい。
【００３８】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタと前記レンズ系との間の光路に配置され、第１の波長の光ビームに対しては、１／４波長の位相差を発生させ、第２の波長の光ビームに対しては、１／２波長の位相差を発生させる波長板をさらに設けたことが好ましい。
【００３９】
前記の光ピックアップは、前記波長板が、偏光ビームスプリッタの出射面に一体で接着固定されていることが好ましい。
【００４０】
前記の光ピックアップは、前記第１のホログラム素子が、第１の波長の光ビームの±１次回折効率が最大になるような溝深さに設定されるとともに、前記第２のホログラム素子が、第２の波長の光ビームに対して±１次回折効率と０次回折効率の積が最大になるような溝深さに設定されていることが好ましい。
【００４１】
前記の光ピックアップは、第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、前記第１及び第２のホログラム素子が、前記光路分離素子と前記光検出器との間で戻り光のみが通過する復路となる光路に配置されている。
【００４２】
前記の光ピックアップは、前記光路分離素子が、前記２つの異なる波長の反射光を分離する１つの偏光ビームスプリッタから構成されていることが好ましい。
【００４３】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタが、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が同じであることが好ましい。
【００４４】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタが、第１の波長及び第２の波長の光ビームに対して、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させる特性を有していることが好ましい。
【００４５】
前記の光ピックアップは、前記光路分離素子が、前記第１の波長の光ビームを分離する第１の偏光ビームスプリッタと、前記第２の波長の光ビームを分離する第２の偏光ビームスプリッタから構成されていることが好ましい。
【００４６】
前記の光ピックアップは、前記２つの偏光ビームスプリッタが、第１の波長の光ビームと第２の波長の光ビームとに対して、偏光特性が異なっていることが好ましい。
【００４７】
前記の光ピックアップは、前記第１の偏光ビームスプリッタが、少なくとも第１の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほぼ全て反射させ、前記第２の偏光ビームスプリッタは、第１の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光、Ｓ偏光ともにほぼ全て透過させるとともに、第２の波長の光ビームに対しては、Ｐ偏光をほぼ全て透過し、Ｓ偏光をほほ全て反射させる特性を有していることが好ましい。
【００４８】
前記の光ピックアップは、前記偏光ビームスプリッタと前記レンズ系との間の光路に配置され、第１の波長の光ビーム及び第２の波長の光ビームに対して、１／４波長の位相差を発生させる波長板をさらに設けたことが好ましい。
【００４９】
前記の光ピックアップは、前記波長板が、偏光ビームスプリッタの出射面に一体で接着固定されていることが好ましい。
【００５０】
前記の光ピックアップは、前記第１又は第２のホログラム素子が、反射型ホログラムであることが好ましい。
【００５１】
前記の光ピックアップは、前記第１の波長の光ビーム及び前記第２の波長の光ビームにおける、光ディスクのラジアル方向に相当する方向の分割線により分割された半円ビームに対し、共通の２分割受光素子を用いて、シングルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出することが好ましい。
【００５２】
前記の光ピックアップは、前記２分割受光素子の分割線方向が、前記第１のホログラム素子により回折された前記第１の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号と、前記第２のホログラム素子により回折された前記第２の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号とにおいて、前記第１及び第２の光源の波長変動により発生するオフセットをキャンセルするように設定されていることが好ましい。
【００５３】
前記の光ピックアップは、前記２分割受光素子の分割線位置が、前記第１のホログラム素子により回折された前記第１の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号と、前記第２のホログラム素子により回折された前記第２の波長の光ビームによるフォーカス誤差信号とにおいて、前記第１及び第２の光源の波長変動により発生するオフセットをキャンセルするように設定されていることが好ましい。
【００５４】
前記の光ピックアップは、前記第１のホログラム素子により、位相差法又はプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出するとともに、前記第２のホログラム素子により、３ビーム法又は差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出することが好ましい。
【００５５】
前記の光ピックアップは、前記第１のホログラム素子による前記第２の波長の光ビームの回折光と、前記第２のホログラム素子による前記第１の波長の光ビームの回折光とが、前記光検出器に入らないように、前記光検出器を配置したことが好ましい。
【００５６】
前記の光ピックアップは、前記第１の波長の光ビームはほぼ全て透過し、第２の波長の光ビームに対しては０次光と±１次光との３ビームに分離する波長選択性回折格子を、前記第１及び第２の光源と前記第２のホログラム素子との間に設けたことが好ましい。
【００５８】
前記の光ピックアップは、第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、前記光路分離素子が、第１の波長の光を前記光検出器に導く１つのホログラム素子と共通であり、前記光路分離素子としての第１のホログラム素子が、前記第１の波長の光ビームと前記第２の波長の光ビームとを回折角度の違いにより異なる方向に分離するとともに、前記第２のホログラム素子が、前記光路分離素子により分離された２つのビームのうち第２の波長の光ビームを回折させ、第１の波長の光ビームは透過する。
【００５９】
前記の光ピックアップは、前記第１の波長の光ビームはほぼ全て透過し、第２の波長の光ビームに対しては０次光と±１次光との３ビームに分離する波長選択性回折格子を、前記第２のホログラム素子と同一の透明基板に形成したことが好ましい。
【００６０】
前記の光ピックアップは、前記第１の波長の光ビーム及び前記第２の波長の光ビームにおける、光ディスクのラジアル方向に相当する方向の分割線により分割された半円ビームに対し、２分割受光素子を用いて、シングルナイフエッジ法によりフォーカス誤差信号を検出することが好ましい。
【００６１】
前記の光ピックアップは、前記第１のホログラム素子により、位相差法又はプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出するとともに、前記第２のホログラム素子により、３ビーム法又は差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出することが好ましい。
【００６２】
前記の光ピックアップは、前記第１の光源が，６５０ｎｍ帯の半導体レーザであり、前記第２の光源が，７８０ｎｍ帯の半導体レーザであることが好ましい。
【００６３】
前記の光ピックアップは、前記第１及び第２の光源のうち、少なくとも１つの光源が、高出力レーザであり、光ディスクヘの記録及び再生が可能であることが好ましい。
【００６４】
前記の光ピックアップは、前記第１及び第２の光源に対応した有効径の異なる２つの対物レンズを備えていることが好ましい。
【００６５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態について、図１乃至図２０とともに詳細に説明する。尚、上述した従来例と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６６】
図１及び図２は、本実施形態の光ピックアップの構成図である。集積化レーザユニット１０から出射した光は、コリメータレンズ１１で平行光にされ、波長選択アパーチャ１２を透過して、対物レンズ５によって光ディスク６に集光される。光ディスク６からの反射光は、再び往路と同様の光学部品を通って、集積化レーザユニット１０の光検出器２７に集光される。
【００６７】
集積化レーザユニット１０の詳細について、図２を用いて説明する。集積化レーザユニット１０には、６５０ｎｍ帯で発振する第１の半導体レーザ２０と、７８０ｎｍ帯で発振する第２の半導体レーザ２１とが近接配置されている。
【００６８】
また、集積化レーザユニット１０は、３ビーム用回折格子２２と、第１のホログラム素子２３と、第２のホログラム素子２４と、複合偏光ビームスプリッタ（複合ＰＢＳ）２５と、波長板２６、光検出器２７、３０または３１とを備えている。３ビーム用回折格子２２は、トラッキング制御用の３ビームを生じさせる。第１のホログラム素子２３は第１の半導体レーザ２０の光ビームを回折して受光素子２７に導き、第２のホログラム素子２４は第２の半導体レーザ２１の光ビームを回折して受光素子２７に導く。複合ＰＢＳ２５は、偏光ビームスプリッタ面２５Ａと反射面２５Ｂとを有する。
【００６９】
ここで、第１の半導体レーザ２０、第２の半導体レーザ２１及び受光素子２７は、レーザパッケージ２８内に搭載されている。回折格子２２と、第１及び第２のホログラム素子２３、２４とは、それぞれ透明基板２９の表面及び裏面に形成されている。透明基板２９、複合ＰＢＳ２５及び波長板２６は、レーザパッケージ２８に一体に接着固定され、集積化レーザユニット１０を構成している。
【００７０】
この光ピックアップの光源として、第１の半導体レーザ２０と第２の半導体レーザ２１とが搭載されている。これらのチップの構造は、「ハイブリッド型」や「モノリシック型」などがある。「ハイブリッド型」は、図３（ａ）に示す横置き配置や、図３（ｂ）に示す縦積み配置のように、別に形成した２種類のレーザチップを熱融着により固定した構造を有する。「モノリシック型」は、図３（ｃ）に示す活性層方向や、図３（ｄ）に示す活性層の直交方向に、結晶成長を２回繰り返して同一基板に２種類のレーザチップを作り込む構造を有する。
【００７１】
一般に、「ハイブリッド型」は、個別にレーザチップを作製するために、様々な特性や波長のレーザチップの組合せが可能で、チップの歩留まりも個別に管理できるので、２波長レーザ全体としての歩留まりが良くなる。しかし、「ハイブリッド型」には、取付け固定時の公差により、発光点間距離や位置の誤差が大きくなるという問題点がある。
【００７２】
それに比べて、「モノリシック型」は、組合わせるレーザの種類に限定があり、歩留まりも悪くなるが、同一基板上に形成するため、半導体プロセス上の誤差しか含まれないので、２つのレーザ素子の位置や距離の公差を非常に小さく設定することができる。
【００７３】
また、図３（ａ）や図３（ｃ）に示すように、発光点を活性層方向に並べると、作製上は容易であるが、発光点間隔が１００μｍから２００μｍ程度は離れてしまい、ピックアップに搭載した場合に、光軸ずれが大きくなるという問題点がある。
【００７４】
一方、図３（ｂ）や図３（ｄ）に示すように、発光点を活性層に垂直な方向に配置すると、作製は難しくなるが、発光点間隔は数μｍから２０μｍ程度と非常に小さくすることができる。
【００７５】
本実施形態の光ピックアップは、各波長に対して個別に検出光学系を調整することが可能な構成としているので、図３（ａ）乃至（ｄ）とともに上述したような発光点間距離やその誤差の大小にかかわらず、各種のチップの構造の光源を利用することができる。
【００７６】
次に、異なる光ディスクを再生する方法について詳しく説明する。例えば、基板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤを再生する場合、図３（ａ）乃至（ｄ）の６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０から出射した光ビーム４０は、回折格子２２及び第２のホログラム素子２４、複合ＰＢＳ２５の偏光ビームスプリッタ面２５Ａ、波長板２６を透過して、コリメータレンズ１１で平行光にされた後、波長選択アパーチャ１２を透過して、対物レンズ５によって基板厚さ０．６ｍｍの光ディスク６Ａに集光される。
【００７７】
そして、戻り光は、対物レンズ５及び波長選択アパーチャ１２、コリメータレンズ１１を透過して、偏光ビームスプリッタ面２５Ａと反射面２５Ｂで反射された後、第１のホログラム素子２３で回折されて、光検出器２７に集光される。
【００７８】
また、基板厚さ１．２ｍｍのＣＤを再生する場合には，７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１から出射した光ビーム４１が、回折格子２２で３ビームに分割され、第２のホログラム素子２４、複合ＰＢＳ２５の偏光ビームスプリッタ面２５Ａ、波長板２６を透過して、コリメータレンズ１１で平行光にされた後、波長選択アパーチャ１２で開口制限が加えられ、対物レンズ５によって基板厚さ１．２ｍｍの光ディスク６Ｂに集光される。
【００７９】
そして、戻り光は、対物レンズ５及び波長選択アパーチャ１２、コリメータレンズ１１、偏光ビームスプリッタ面２５Ａを透過して、第２のホログラム素子２４で回折されて、光検出器２７に集光される。
【００８０】
波長選択アパーチャ１２は、波長選択膜により、例えば６５０ｎｍの光に対しては透過するとともに，７８０ｎｍの光に対しては対物レンズ５のＮＡが０．４５になるように開口制限する。
【００８１】
また、対物レンズ５は、基本的には波長６５０ｎｍ、ＮＡ０．６の光に対して、基板厚さ０．６ｍｍで収差が十分小さくなるような非球面形状になっているが、波長７８０ｎｍの光に対しては、収差の大きいＮＡ０．４５付近の領域の光線に対してだけ、基板厚さ１．２ｍｍの光ディスクに対して集光されるよう一部の形状を補正している。
【００８２】
従って、対物レンズ５は、２つの異なるレーザチップからの光に対し、十分収差が小さくなるように設計されている。
【００８３】
次に、偏光方向と複合ＰＢＳとの関係を説明する。１つの特性としては、例えばＰＢＳ面２５Ａの特性が、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１からの両方の波長に対して、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光をほぼ１００％反射する偏光特性を有している。
【００８４】
また、波長板２６は、複合ＰＢＳ２５の上面に接着固定されており、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０の波長に対しては、１／４波長板として作用し、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１からの波長に対しては、１／２波長板として作用する位相差を発生させる厚さに設定されている。
【００８５】
そして、ＤＶＤを再生する場合は、第１の半導体レーザ２０から出射したＰ偏光の光（図１中のｘ方向の直線偏光）が、ＰＢＳ面２５Ａを透過し、４分の１波長板２６で円偏光にされ、光ディスク６Ａに入射する。
【００８６】
戻り光は、再び４分の１波長板２６に入射して、ｙ方向の直線偏光（Ｓ偏光）になってＰＢＳ面２５Ａと反射面２５Ｂで反射され、第１のホログラム素子２３に入射して、光検出器２７に集光される。
【００８７】
従って、光ディスク６Ａからの戻り光をすべて検出器側に導くことができるため、光利用効率を大幅に向上させることができる。
【００８８】
また、ＣＤを再生する場合は、第２の半導体レーザ２１から出射したＰ偏光の光（図のｘ方向の直線偏光）が、同じくＰＢＳ面２５Ａを透過して、１／２波長板２６でＳ偏光の光（図１中のｙ方向の直線偏光）にされ、光ディスク６Ｂに入射する。
【００８９】
戻り光は、再び１／２波長板２６に入射して、元のＰ偏光の光（図１中のｘ方向の直線偏光）に戻され、ＰＢＳ面２５Ａを透過して、第２のホログラム素子２４に入射する。そして、一部が回折されて光検出器２７に集光される。
【００９０】
また、別の特性として、例えばＰＢＳ面２５Ａの特性が、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０からの波長に対しては、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光をほぼ１００％反射する偏光特性で、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１からの波長に対しては、Ｐ偏光、Ｓ偏光ともにほぼ１００％透過する偏光特性を有している。
【００９１】
そして、波長板２６は、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０の波長に対して、１／４波長板として作用する位相差を発生させる厚さに設定されている。７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１からの波長に対する位相差は任意である。
【００９２】
例えば、ＤＶＤを再生する場合は、第１の半導体レーザ２０から出射したＰ偏光の光（図１中のｘ方向の直線偏光）が、ＰＢＳ面２５Ａを透過して、４分の１波長板２６で円偏光にされ、光ディスク６Ａに入射する。
【００９３】
戻り光は、再び４分の１波長板２６に入射して、ｙ方向の直線偏光（Ｓ偏光）になり、ＰＢＳ面２５Ａと反射面２５Ｂで反射されて、第１のホログラム素子２３に入射し、光検出器２７に集光される。
【００９４】
よって、光ディスク６Ａからの戻り光をすべて検出器側に導くことができるため、光利用効率を大幅に向上させることができる。
【００９５】
また、ＣＤを再生する場合は、第２の半導体レーザ２１から出射したＰ偏光の光（図１中のｘ方向の直線偏光）が、同じくＰＢＳ面２５Ａを透過して、波長板２６で楕円偏光（位相差が任意のため）にされ、光ディスク６Ｂに入射される。
【００９６】
戻り光は、再び波長板２６に入射して、偏光状態が変化するが、ＰＢＳ面２５Ａでは第２の半導体レーザ２１から出射した光の波長をすべて透過するので、戻り光はすべて第２のホログラム素子２４に入射する。そして一部が回折されて光検出器２７に集光される。
【００９７】
本実施形態の集積化レーザユニット１０においては、上記２種類の偏光方向と複合ＰＢＳの特性のどちらも利用することができる。
【００９８】
次に、回折格子２２、第１のホログラム素子２３及び第２のホログラム素子２４の構造と特性（波長選択性）について説明する。矩形状のホログラムの回折効率を、図４及び図５に示す。
【００９９】
グルーブ幅とランド幅とが等しい矩形状ホログラムの回折効率は、溝深さｔ，波長λ，透明基板の屈折率ｎとすると、
０次回折効率（透過率）η0 ＝(cosΔφ）2 
±１次回折効率η1 ＝（２／π×sin Δφ）2 
ここで、Δφ＝πｔ（ｎ−１）／λ
で表される。
【０１００】
図４に波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍでの０次及び±１次回折効率と溝深さとの関係を示す。また、図５に０次回折効率と±１次回折効率との積（往復利用効率）と溝深さの関係を示す。ここで、ホログラムガラスは、石英ｎ＝１．４５７（λ＝６５０ｎｍ），ｎ＝１．４５４（λ＝７８０ｎｍ）とする。
【０１０１】
３ビーム用の回折格子２２は、例えば石英ガラスを用いた場合、図４に示すように、溝深さ１．４μｍ程度とすることで、波長７８０ｎｍの光に対しては、メインビーム（０次透過率）７２％、サブビーム（±１次回折効率）１２％になり、サブ：メイン：サブ＝１：６：１の３ビーム光量比が得られる。
【０１０２】
また、このとき６５０ｎｍの光に対しては、±１次光の回折効率はほぼ０で、ほとんど影響を受けない。
【０１０３】
第２のホログラム素子２４は、波長７８０ｎｍの光に対して、光検出器２７に入射する光量を確保する必要があるが、波長６５０ｎｍの光に対しても、光ディスク６に入射する光量を確保する必要があるため、溝深さ０．３５μｍ程度に設定する。
【０１０４】
図４、図５に示すように、波長７８０ｎｍの光に対しては、０次６５％、±１次１４％になり、往復利用効率は９％程度で、最大効率１０％に近い値を確保することができる。このとき、６５０ｎｍの光に対しては、０次の透過は５０％程度に減少する。
【０１０５】
第１のホログラム素子２３は、波長６５０ｎｍの光だけが入射されるので、光検出器２７に入射する光量を最大限確保するために、図４に示すように、溝深さ０．７μｍ程度に設定することによって、±１次回折効率４０％程度を得る。
【０１０６】
尚、第１の半導体レーザ２０からの波長６５０ｎｍの光に関しては、往路で第２のホログラム素子２４により５０％程度に減少しているが、光ディスク６からの戻り光は、第１のホログラム素子２３で４０％回折されるので、往復利用効率はその積で約２０％になり、図５での最大往復利用効率１０％より高い効率が得られる。
【０１０７】
次に、第１のホログラム素子２３、第２のホログラム素子２４、光検出器２７の構造とサーボ信号検出法について説明する。図６（ａ）乃至（ｃ）は、第１のホログラム素子２３と光検出器２７の受光素子形状を示したものである。
【０１０８】
図６（ａ）に示すように、ホログラム素子２３は、光ディスク６のラジアル方向に相当するｘ方向の分割線２３ｌとトラック方向に相当するｙ方向の分割線２３ｍとによって領域２３ａ〜２３ｃに３分割されている。
【０１０９】
受光素子は、分割線２７ｌにより受光領域２７ａ、２７ｂに分割された２分割受光素子と４つの受光領域２７ｃ〜２７ｆとから構成されている（各受光領域からの出力をそれぞれＳａ〜Ｓｆとする）。
【０１１０】
例えば、ＤＶＤを再生する場合は、第１の半導体レーザ２０から出射した光の光ディスク６Ａからの戻り光が、第１のホログラム素子２３に入射する。
【０１１１】
対物レンズ５による集光ビームが、光ディスク６Ａの情報記録面上にフォーカシングされている場合に、入射したビームのうちホログラム素子２３の領域２３ａで回折された光が、２分割受光領域２７ａ、２７ｂの分割線２７ｌ上に集光し、ホログラム素子２３の領域２３ｂでの回折光が受光領域２７ｃに、ホログラム素子２３の領域２３ｃでの回折光が受光領域２７ｄに集光する。
【０１１２】
光ディスク６Ａと対物レンズ５とが近づいた場合は、図６（ｂ）に示すようになり、遠ざかった場合には、図６（ｃ）に示すようになるので、受光領域２７ａ、２７ｂからの出力Ｓａ、Ｓｂを用いて、シングルナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）を、ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂによって検出することができる。
【０１１３】
また、ピット情報が記録された光ディスク６Ａの再生時には、受光領域２７ｃ、２７ｄからの出力Ｓｃ、Ｓｄの信号位相差の変化を検出して、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキング誤差信号１（ＴＥＳ１）を検出することができる。
【０１１４】
溝が形成された光ディスク６Ａの場合は、プッシュプル法によるトラッキング誤差信号２（ＴＥＳ２）を、
ＴＥＳ２＝Ｓｃ−Ｓｄ
によって検出することができる。
【０１１５】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
によって再生することができる。
【０１１６】
次に、第２のホログラム素子２４と光検出器２７の受光素子について、図７とともに説明する。図７に示すように、ホログラム素子２４は、光ディスクのラジアル方向に相当するｘ方向の分割線２４ｌによって、領域２４ａ、２４ｂに２分割されている。ここで、受光素子は、前記光検出器２７と共通である。
【０１１７】
ＣＤを再生する場合は、第２の半導体レーザ２１から出射した光の光ディスク６Ｂからの戻り光が、第２のホログラム素子２４に入射する。
【０１１８】
対物レンズ５による集光ビームが、光ディスク６Ｂの情報記録面上にフォーカシングされている場合に、入射したビームのうち第２のホログラム素子２４の領域２４ａで回折された光が、２分割受光領域２７ａ、２７ｂの分割線２７ｌ上に集光し、第２のホログラム素子２４の領域２４ｂでの回折光が受光領域２７ｃに集光する。
【０１１９】
第２の半導体レーザ２１の光については、３ビーム用回折格子２２によりメインビームと２つのサブビームＡ，Ｂに分割されているので、第２のホログラム素子２４の領域２４ａ、２４ｂで回折されたサブビームＡが受光領域２７ｆに集光し、第２のホログラム素子２４の領域２４ａ、２４ｂで回折されたサブビームＢが受光領域２７ｅに集光する。
【０１２０】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、ＤＶＤ側と同様、
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂ
により検出することができる。
【０１２１】
また、トラッキング誤差信号３（ＴＥＳ３）は、３ビーム法により、
ＴＥＳ３＝Ｓｆ−Ｓｅ
により検出することができる。
【０１２２】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ
により再生することができる。
【０１２３】
このように、異なる光ディスク６Ａ、６Ｂに対して、一部共通の受光素子を用いて、サーボ信号及びＲＦ信号を検出することができる。
【０１２４】
次に、別の受光素子のパターンについて説明する。図８及び図９は前記受光素子７ａ〜７ｆについて発生する可能性のある迷光の問題について示している。
【０１２５】
図２とともに上述した本実施形態の光ピックアップにおいては、原理的には異なる２つの波長のレーザ光源からの光の光路をＰＢＳで完全に分離することができる。しかし、ＰＢＳの分離膜特性や波長板特性の公差や波長変動などにより、ＰＢＳで分離されずに他方の光路に漏れ込むいわゆる迷光が発生する可能性がある。
【０１２６】
図８は、第１のホログラム素子２３で信号を検出する場合に、第２のホログラム素子２４側から入射する迷光について示したものである。
【０１２７】
図６（ａ）と同様、ホログラム素子２３の領域２３ａで回折された光が、２分割受光領域２７ａ、２７ｂの分割線２７ｌ上に、ホログラム素子２３の領域２３ｂでの回折光が受光領域２７ｃに、ホログラム素子２３の領域２３ｃでの回折光が受光領域２７ｄに集光している。しかし、図２のＰＢＳ面２５Ａを透過した一部の光は、第２のホログラム素子２４で回折され、領域２４ａ及び２４ｂでの回折光４５ａ及び４５ｂを発生させる。
【０１２８】
第２のホログラム素子２４は、波長７８０ｎｍの光に対して設計されているため、波長６５０ｎｍの光に対しては、設計よりも回折角度が小さくなり、本来の位置よりホログラムに近い位置に集光する。
【０１２９】
例えば、回折光４５ａが受光領域２７ａや２７ｂから外れるように設計したとしても、図８に示すように、受光領域２７ｃに入射して、ノイズやオフセットなど悪影響を与える可能性がある。
【０１３０】
また、図９は第２のホログラム素子２４で信号を検出する場合に、第１のホログラム素子２３側から入射する迷光について示したものである。
【０１３１】
図７と同様、第２のホログラム素子２４の領域２４ａや２４ｂからのメインビーム及びサブビームＡ，Ｂが、本来の位置に集光している場合、図２のＰＢＳ面２５Ａで反射した一部の光は、第１のホログラム素子２３で回折され、第１のホログラム素子２３の領域２３ａ〜２３ｃでの回折光４６ａ〜４６ｉを発生させる。
【０１３２】
第１のホログラム素子２３は、波長６５０ｎｍの光に対して設計されているため、波長７８０ｎｍの光に対しては、設計よりも回折角度が大きくなり、本来の位置よりホログラムから遠い位置に集光する。また、図２の回折格子２２によって３ビームに分割されているため、サブビームの迷光も発生する。
【０１３３】
例えば、回折光４６ａや４６ｃが受光領域２７ａや２７ｂや２７ｄから外れるように設計したとしても、図９に示すように、メインビームを検出する受光領域２７ｃや、サブビームを検出する受光領域２７ｅや２７ｆに回折光４６ｅや回折光４６ｄ、４６ｉが入射して、悪影響を与える可能性がある。
【０１３４】
そこで、図１０及び図１１示すような受光素子を用いることにより、上述の悪影響を除去することができる。これは、受光素子をホログラム素子２３及び２４の配列方向に対して、垂直方向に１列配置したもので、他方のホログラム素子からの迷光が入射しない構成としている。
【０１３５】
図１０は、第１のホログラム素子２３及び光検出器３０の受光素子形状を示したものである。ホログラム素子２３の分割は、図６（ａ）と同じであるが、受光素子は分割線３０ｌで受光領域３０ａ、３０ｂに分割された２分割受光素子と、６つの受光領域３０ｃ〜３０ｈとから構成されている（各受光領域からの出力をそれぞれＳａ〜Ｓｈとする）。
【０１３６】
例えば、ＤＶＤを再生する場合は、第１のホログラム素子２３の領域２３ａで回折された光が、２分割受光領域３０ａ、３０ｂの分割線３０ｌ上に集光し、第１のホログラム素子２３の領域２３ｂでの回折光が受光領域３０ｃに、第１のホログラム素子２３の領域２３ｃでの回折光が受光領域３０ｄに集光する。サーボ信号は、図６（ａ）乃至（ｃ）とともに上述したのと全く同様の演算で検出できる。
【０１３７】
次に、第２のホログラム素子２４と光検出器３０の受光素子について図１１に示す。図１１に示すように、ホログラム素子２４は、図７と同じで、第２のホログラム素子２４の領域２４ａで回折された光が、２分割受光領域３０ａ、３０ｂの分割線３０ｌ上に集光し、第２のホログラム素子２４の領域２４ｂでの回折光が受光領域３０ｃに集光する。
【０１３８】
第２のホログラム素子２４の領域２４ａ及び２４ｂで回折されたサブビームＡが、それぞれ受光領域３０ｆと３０ｈに集光し、第２のホログラム素子２４の領域２４ａ及び２４ｂで回折されたサブビームＢが、それぞれ受光領域３０ｅと３０ｇに集光する。
【０１３９】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、ＤＶＤ側と同様、
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂ
により検出することができる。
【０１４０】
また、トラッキング誤差信号３（ＴＥＳ３）は、３ビーム法により、
ＴＥＳ３＝（Ｓｆ＋Ｓｈ）−（Ｓｅ＋Ｓｇ）
により検出することができる。
【０１４１】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃにより再生することができる。
【０１４２】
このように、受光素子を１列配置とすることにより、他方のホログラム素子からの迷光の影響を除去することができる。
【０１４３】
次に、波長変動によるＦＥＳオフセットの発生を抑制する方法について説明する。ホログラム素子など回折光を用いたＦＥＳ検出においては、光源の波長が変動すると回折角度が変化し、受光素子上でのビーム位置がシフトするので、オフセットが発生する現象が起こる。
【０１４４】
これを補正するために、例えば２分割受光素子の分割線方向とビームの回折方向に角度を加える方法が良く用いられている。本実施形態においては、共通の２分割受光素子で、２つのホログラム素子からの回折光によるＦＥＳ検出を行うために、両方の光において波長変動を補正する必要がある。
【０１４５】
図１２（ａ）は、まず第１のホログラム素子２３からの光に対して波長変動の影響を補正するために、第１のホログラム素子２３の領域２３ａからの回折光の集光位置をｙの正の方向にＬ１シフトさせている。
【０１４６】
これによって、回折方向ｋと分割線２７ｌとの間に角度が生じるため、波長変動によりビームがシフトしても、受光領域２７ａと２７ｂの出力差が生じず、シングルナイフエッジ法によるＦＥＳにオフセットが発生しない。
【０１４７】
図１２（ｂ）は、第２のホログラム素子２４からの光について示している。これについても、同様の効果を発生させるために、シングルナイフエッジ法によるＦＥＳ生成には、第２のホログラム素子２４の領域２４ａからの半円ビームを用いると有効である。
【０１４８】
シングルナイフエッジ法は、第２のホログラム素子２４の領域２４ａ又は２４ｂのどちらの分割パターンを用いても検出することができるが、集光位置すなわち分割線２７ｌの位置をｙの正の方向にシフトさせている場合、第２のホログラム素子２４の領域２４ａからの半円ビームを用いないと、波長変動によるＦＥＳオフセットをキャンセルすることができない。
【０１４９】
シフト量Ｌ１は、集光点とホログラム中心との距離Ｌ２，Ｌ３を調整することにより、最適値を算出することができる。
【０１５０】
また、図１３（ａ）は、第１のホログラム素子２３からの光に対して波長変動の影響を補正するために、第１のホログラム素子２３の領域２３ａからの回折光が集光する分割線２７ｌをθだけ傾けている。
【０１５１】
これによって、波長変動によりビームがシフトしても、受光領域２７ａと２７ｂの出力差が生じず、シングルナイフエッジ法によるＦＥＳにオフセットが発生しない。
【０１５２】
図１３（ｂ）は、第２のホログラム素子２４からの光について示している。これについても、同様の効果を発生させるためには、図１２（ｂ）とは異なり、図１３（ｂ）に示すように、第２のホログラム素子２４の領域２４ｂからの半円ビームを用いる必要がある。傾き角度θは、集光点とホログラム中心との前記の距離Ｌ２，Ｌ３を調整することにより、最適値を算出することができる。
【０１５３】
このように、２つのホログラム素子２３、２４からの回折光によるＦＥＳの波長変動オフセットを共通の受光素子を用いた場合であっても補正することが可能となる。
【０１５４】
尚、図７及び図１１においては、ＣＤ側のＴＥＳ検出に３ビーム法を用いていたが、これに限る必要なく、同じく３ビームを用いた差動プッシュプル（ＤＰＰ）法によるＴＥＳも検出することができる。これは、ＣＤ−Ｒなどの記録再生用ピックアップ光学系に用いられている。
【０１５５】
図１４及び図１５にホログラム素子及び光検出器３１の受光素子について示す。図１４は、第１のホログラム素子２３と光検出器３１の受光素子形状を示したものである。図１４に示すように、ホログラム素子２３は、図６（ａ）と同様、３分割されており、受光素子は、分割線３１ｌで受光領域３１ａ、３１ｂに分割された２分割受光素子と６つの受光領域３１ｃ〜３１ｈとから構成されている（各受光領域からの出力をそれぞれＳａ〜Ｓｈとする）。
【０１５６】
例えば、ＤＶＤを再生する場合は、ホログラム素子２３の領域２３ａで回折された光が、２分割受光領域３１ａ、３１ｂの分割線３１ｌ上に集光し、ホログラム素子２３の領域２３ｂでの回折光が受光領域３１ｃに、ホログラム素子２３の領域２３ｃでの回折光が受光領域３１ｄに集光する。サーボ信号及びＲＦ信号は、図６（ａ）乃至（ｃ）とともに上述したものと全く同様の演算で検出することができる。
【０１５７】
次に、第２のホログラム素子２４と光検出器３１の受光素子について図１５に示す。図１５に示すように、ホログラム素子２４は、光ディスクのラジアル方向に相当するｘ方向の分割線２４ｌとトラック方向に相当するｙ方向の分割線２４ｍによって、領域２４ａ〜２４ｃに３分割されている。
【０１５８】
ＣＤを再生する場合は、第２のホログラム素子２４の領域２４ａで回折された光が、２分割受光領域３１ａ、３１ｂの分割線３１ｌ上に集光し、第２のホログラム素子２４の領域２４ｂでの回折光が受光領域３１ｄに、第２のホログラム素子２４の領域２４ｃでの回折光が受光領域３１ｃに集光する。
【０１５９】
第２の半導体レーザ２１の光については、３ビーム用回折格子２２によってメインビームと２つのサブビームＡ，Ｂに分割されているので、第２のホログラム素子２４の領域２４ｃで回折されたサブビームＡ及びＢが、それぞれ受光領域３１ｆと３１ｅに集光し、第２のホログラム素子２４の領域２４ｃで回折されたサブビームＡ及びＢが、それぞれ受光領域３１ｈと３１ｇに集光する。
【０１６０】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、ＤＶＤ側と同様、
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂ
により検出することができる。
【０１６１】
また、トラッキング誤差信号４（ＴＥＳ４）は、メインビームのプッシュプル信号ＴＥＳ５とサブビームＡとサブビームＢのプッシュプル信号ＴＥＳ（Ａ）及びＴＥＳ（Ｂ）を用いて、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法により、
0003662519.tif 000002
が検出できる。
【０１６２】
ここで、係数ｋはメインビームとサブビームの光強度の違いを補正するためのもので、強度比がメインビーム：サブビームＡ：サブビームＢ＝ａ：ｂ：ｂならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）である。
【０１６３】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
により再生することができる。
【０１６４】
次に、ホログラム素子と複合ＰＢＳの調整について説明する。まず、この集積化レーザユニット１０の組立調整において重要なＦＥＳのオフセット調整について説明する。
【０１６５】
図１６は、図２で示した集積化レーザユニット１０を３次元的に示した図である。このユニットは、レーザパッケージ２８内に半導体レーザ２０、２１と光検出器２７とが、図示しないステム上に位置決め固定されており、そのレーザパッケージ２８の上面にホログラム２３、２４と回折格子２２を形成した透明基板２９と複合ＰＢＳ２５とを重ね、出射光軸に垂直な面内（ｘｙ面内）でのＸ方向及びｙ方向平行移動とＺ軸中心のθ方向回転とで調整を行う。
【０１６６】
概略調整手順は、まず第２の半導体レーザ２１を発光させ、その戻り光を第２のホログラム素子２４で回折させて、光検出器２７に導いた状態で調整を行う。このとき、ＦＥＳオフセットが０になるように、透明基板２９（即ち第２のホログラム素子２４）を、図１６の光軸Ｏを中心にθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心とを一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。
【０１６７】
このとき、戻り光は、複合ＰＢＳ２５のＰＢＳ面２５Ａを透過しているだけなので、複合ＰＢＳ２５が透明基板２９と一緒に回転しても、回転せずに固定されていても、光検出器上のビームには影響しない。
【０１６８】
次に、透明基板２９をレーザパッケージ２８に接着固定した後、第１の半導体レーザ２０を発光させ、戻り光を複合ＰＢＳの反射面２５Ａ及び２５Ｂで反射させて、第１のホログラム素子２３で回折させ、光検出器２７に導く。
【０１６９】
第１のホログラム素子２３の位置は、第２の半導体レーザ２１の調整時に透明基板２９を回転調整しているので、それに応じて位置ずれしている。そこで、次に複合ＰＢＳ２５に対して同じく光軸Ｏを中心にθ方向の回転調整を行い、ＦＥＳオフセットを０に調整する。
【０１７０】
ここで、複合ＰＢＳ２５のｘ方向とｙ方向の平行移動調整は、ビームの移動に影響しないので、微調整は必要ない。
【０１７１】
このように、２つの半導体レーザ２０、２１からのビームに対し、独立して個別に光検出器２７上の位置調整を行うことができる。これにより、レーザチップの位置関係や、レーザパッケージ２８、光検出器２７、ホログラム素子２３、２４や複合ＰＢＳ２５の位置や角度に公差がある場合であっても、調整により最適なサーボ誤差信号を得ることが可能となる。
【０１７２】
さらに、図１７乃至図２０を用いて、ＦＥＳオフセットの調整について詳しく説明する。図１７乃至図２０は、ホログラム素子２３及び２４と受光領域３０ａ〜３０ｈの位置関係を模式的に示したものであり、図１１で示したホログラム素子、受光素子と同じものである。
【０１７３】
図１７は、第２の半導体レーザ２１の戻り光を示したもので、戻り光４３のうちホログラム素子２４の半円領域２４ａで回折された光が、ＦＥＳ検出用２分割受光素子の分割線３０ｌ付近に回折されている。
【０１７４】
しかし、部品誤差等によりホログラムとレーザチップと受光素子の相対位置が設計値よりある公差範囲でずれているため、ビームの位置が分割線上からずれたり、集光状態からずれて、ビームが大きくなっている。
【０１７５】
そこで、図１８に示すように、この状態でＦＥＳオフセットが０になるように、ホログラム素子２４を回転させて、領域２４ａからの回折光が分割線３０ｌ上に来るように調整し、ＦＥＳのオフセットを０にする。
【０１７６】
次に、第１の半導体レーザ２０からの光の調整について、図１９及び図２０を用いて説明する。図１９は、第２の半導体レーザ２１の戻り光の調整を行った状態を示しており、第１のホログラム素子２３は、本来の位置（点線で示す）からシフトしている。
【０１７７】
よって、複合ＰＢＳ２５で反射された戻り光４２の中心と第１のホログラム素子２３の中心とはずれており、ＦＥＳ検出のための第１のホログラム素子２３の領域２３ａでの回折光は、ＦＥＳ検出用２分割受光素子の分割線３０ｌからずれたり、集光状態からずれて、ビームが大きくなっている。
【０１７８】
そこで、この状態でＦＥＳオフセットが０になるように、今度は複合ＰＢＳ２５を光軸Ｏを中心に回転させることにより、ホログラム２３上でのビームを図２０に示すようにシフトさせ、即ち受光素子上のビーム位置もシフトさせて、第１のホログラム素子２３の領域２３ａからの回折光が分割線３０ｌ上に来るように調整し、ＦＥＳのオフセットを０にする。
【０１７９】
尚、上述した実施形態においては、第１の半導体レーザ２０として６５０ｎｍ帯の赤色レーザ、第２の半導体レーザ２１として７８０ｎｍ帯の赤外レーザを用いた例を示したが、本発明はこれに限ることはなく、４００ｎｍ帯の青色レーザも含めた異なる２つの波長のレーザ光源を用いた場合にも適用することができる。
【０１８０】
次に、本発明の第２の実施形態について、図２１乃至図２９とともに詳細に説明するが、上記第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１８１】
第１の実施形態においては、図１及び図２に示したように、第１及び第２の半導体レーザ２０、２１から出射した光４０、４１が光ディスク６に向う往路中に、第２のホログラム素子２４が配置されていた。この様な構成では、往路においても、第２のホログラム素子２４によって、不用な±１次回折光が発生するため、光ディスク６に入射する光量の損失が大きかった。また第２の波長の光に関しては、光検出器２７に入射する光量が、第２のホログラム素子２４の０次回折効率と±１次回折効率との積で決まるため、検出光量を増大させることが難しかった。本発明の第２の実施形態は、この様な問題点を解決するための発明である。
【０１８２】
図２１及び図２２は、本実施形態における光ピックアップの構成図である。集積化レーザユニット１０の構成以外は、図１とともに、上述した上記第１実施形態と同様であるので、光ピックアップの詳細な説明を省略する。集積化レーザユニット１０について、図２１を用いて説明する。
【０１８３】
本実施形態の集積化レーザユニット１０は、第１の半導体レーザ２０と、第２の半導体レーザ２１と、３ビーム用回折格子２２と、複合ＰＢＳ２５と、波長板２６と、第１のホログラム素子２３と、第２のホログラム素子２４と、受光素子２７とを備えている。６５０ｎｍ帯で発振する第１の半導体レーザ２０と、７８０ｎｍ帯で発振する第２の半導体レーザ２１とは近接配置されている。３ビーム用回折格子２２は、トラッキング制御用の３ビームを生じさせる。複合ＰＢＳ２５は、偏光ビームスプリッタ面２５Ａと、反射面２５Ｂとを有する。第１のホログラム素子２３は、第１の半導体レーザ２０の光ビームを回折して受光素子に導き、第２のホログラム素子２４は第２の半導体レーザ２１の光ビームを回折して受光素子２７に導く。
【０１８４】
また、第１のホログラム素子２３は、透明基板２９１に形成され、複合ＰＢＳと、一体に接着固定されている。第２のホログラム素子２４は透明基板２９２の上側に形成されている。この光ピックアップの光源の構造は、図３とともに上述した第１実施形態のものと同じであるので、その説明を省略する。
【０１８５】
次に、異なる光ディスクを再生する方法について説明する。基本的には、上記第１実施形態と同じであるので、集積化レーザユニット１０の機能についてのみ説明する。
【０１８６】
例えば、基板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤを再生する場合には、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０から出射した光ビーム４０は、回折格子２２を透過し、複合ＰＢＳ２５の偏光ビームスプリッタ面２５Ａ、波長板２６を透過して、コリメータレンズ１１や対物レンズ５により、基板厚さ０．６ｍｍの光ディスク６Ａに集光される。
【０１８７】
そして、戻り光は、偏光ビームスプリッタ面２５Ａと反射面２５Ｂで反射された後、第１のホログラム素子２３で回折され、第２のホログラム素子２４を透過して、光検出器２７に集光される。
【０１８８】
また、基板厚さ１．２ｍｍのＣＤを再生する場合には、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ素子２１から出射した光ビーム４１が、回折格子２２で３ビームに分割され、複合ＰＢＳ２５の偏光ビームスプリッタ面２５Ａ、波長板２６を透過して、コリメータレンズ１１や対物レンズ５により、基板厚さ１．２ｍｍの光ディスク６Ｂに集光される。
【０１８９】
そして、戻り光は、偏光ビームスプリッタ面２５Ａと反射面２５Ｂで反射された後、第１のホログラム素子２３を透過し、第２のホログラム素子２４で回折されて、光検出器２７に集光される。
【０１９０】
ここで、３ビーム用回折格子２２の機能は、上記第１実施形態で用いたものと同じである。
【０１９１】
第１のホログラム素子２３は、第１の半導体レーザ２０の波長の光に対しては、±１次回折効率が高く、第２の半導体レーザ２１の波長の光に対しては、０次効率が高くなるような溝深さに設定されるのが良い。また、第２のホロゲラム素子２４は、逆に、第２の半導体レーザ２１の波長の光に対しては、±１次回折効率が大きく、第１の半導体レーザ２０の波長の光に対しては、０次効率が高くなるような溝深さに設定されるのが良い。
【０１９２】
また、各ホログラム素子の回折角度が大きくなるが、上述した溝深さの条件を緩和することができる。例えば、図２２に示すように、第２のホログラム素子２４を透明基板２９２の下側に形成し、第１のホログラム素子２３による第１の半導体レーザ２０の光の回折光が、第２のホログラム素子２４を通過しないように構成すれば良い。
【０１９３】
複合ＰＢＳ２５のＰＢＳ面２５Ａの特性は、第１の実施形態で説明した一例のように、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１からの両方の波長に対して、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光はほぼ１００％反射する偏光特性を有している。
【０１９４】
また、波長板２６は、複合ＰＢＳ２５の上面に接着固定されており、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０の波長に対しても、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１からの波長に対しても、１／４波長板として作用する位相差を発生させる厚さに設定されている。
【０１９５】
よって、両方の光源から出射したＰ偏光の光（図１中のｘ方向の直線偏光）４０、４１は、４分の１波長板２６で円偏光にされ、光ディスク６Ａに入射する。戻り光は、再び４分の１波長板２６に入射して、ｙ方向の１直線偏光（Ｓ偏光）になってＰＢＳ面２５Ａと反射面２５Ｂで反射され、各ホログラム素子２３、２４に入射する。
【０１９６】
尚、第１のホログラム素子２３及び光検出器２７の構造と、サーボ信号検出法とについては、図６、図７、図１０、図１１、図１４及び図１５を用いて説明した構造や検出法が、そのまま適用できるため、その説明を省略する。また、第２のホログラム素子２４については、光検出器に２７に対して第１のホログラム素子２３と同じ側に配置されている点が第１の実施形態と異なるが、全く同じ検出法が適用できるので、その説明を省略する。
【０１９７】
次に、ホログラム素子の調整について説明する。上記第１実施形態と同様、ＦＥＳのオフセット調整について説明する。原理的には、第１実施形態と同様であるので、ここでは簡単に説明する。
【０１９８】
まず、第１の半導体レーザ２０を発光させ、その戻り光を第１のホログラム素子２３で回折させて、光検出器２７に導いた状態で調整を行う。このときのＦＥＳオフセットが０になるように、複合ＰＢＳ２５と一体で接着固定された透明基板２９１（即ち第１のホログラム素子２３）を図１６で示したθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心とを一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。
【０１９９】
このとき、光４２は第２のホログラム素子２４を透過しているだけなので、透明基板２９２の位置には影響しない。
【０２００】
そして、複合ＰＢＳ２５と一体で接着固定された透明基板２９１の位置を固定した状態で、第２の半導体レーザ素子２１を発光させ、戻り光を第２のホログラム素子２４で回折させて、光検出器２７に導く。複合ＰＢＳ２５は、第１のホログラム素子２３とともに、第１の半導体レーザ２０に対して最適になるように調整されているので、第２の半導体レーザ２１の光に対しては理想状態からずれている場合がある。
【０２０１】
そこで、ＦＥＳオフセットが０になるように、透明基板２９２（即ち第２のホログラム素子２４）をθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心とを一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。
【０２０２】
このように、２つの半導体レーザ２０、２１からのビームに対し、独立して個別に光検出器２７上の位置調整を行うことができる。これにより、レーザチップの位置関係や、レーザパッケージ２８、光検出器２７、ホログラム素子２３、２４、複合ＰＢＳ２５の位置や角度に公差がある場合でも、調整により最適なサーボ誤差信号を得ることができる。
【０２０３】
また、第１の実施形態のように、往路にホログラム素子２４が配置されていないため、往路において、不用な回折光が発生せず、対物レンズ５の出射光量を、増大させることができる。さらに、復路にのみホログラム素子２３、２４が配置されているため、回折効率を高く設定でき、検出光量を大きくすることができる。このような構成は、特に、対物レンズ出射光量が必要な記録型光ピックアップに対して有効となる。
【０２０４】
次に、本発明の第２の実施形態の別の構成について、図２３とともに詳細に説明する。尚、上記図２１の構成と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０２０５】
図２１及び図２２の集積化レーザユニット１０においては、第１及び第２のホログラム素子２３、２４を調整する場合、上側の複合ＰＢＳ２５と第１のホログラム素子２３を、一体で調整した後、それを動かないように固定した状態で、下側の第２のホログラム素子２４を調整する必要があった。これは、調整治具などの装置が複雑になり、精度も厳しくなるという作製上の間題点がある。そこで、この様な問題点を解決するため構成を以下に示す。
【０２０６】
図２３は、本実施形態の別の構成の集積化レーザユニット１０である。図２１の集積化レーザユニット１０と異なる点は、図２１の複合ＰＢＳ２５が、第１の複合ＰＢＳ２５１と第２の複合ＰＢＳ２５２に分離されている点である。
【０２０７】
第１の複合ＰＢＳ２５１の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面２５１Ａは、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０に対しては、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光をほぼ１００％反射する偏光特性を有している。また、ＰＢＳ面２５１Ａは、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１に対しては、Ｐ偏光及びＳ偏光をほぼ１００％透過する偏光特性を有している。
【０２０８】
第２の複合ＰＢＳ２５２の偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面２５２Ａは、少なくとも、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１に対しては、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光をほぼ１００％反射する偏光特性を有しており、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０に対しては、Ｐ偏光及びＳ偏光をほぼ１００％透過する偏光特性を有している。
【０２０９】
また、波長板２６は、複合ＰＢＳ２５１の上面に接着固定されており、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０の波長に対しても、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１の波長に対しても、１／４波長板として作用する位相差を発生させる厚さに設定されている。
【０２１０】
第１のホログラム素子２３は、透明基板２９１に形成されており、第１の半導体レーザ２０の光ビームを回折して光検出器２７に導く。その透明基板２９１は、第１の複合ＰＢＳ２５１の下面に、一体で接着固定されている。また、第２のホログラム素子２４は、透明基板２９２に形成されており、第２の半導体レーザ２１の光ビームを回折して、受光素子２７に導く。その透明基板２９２は、第２の複合ＰＢＳ２５２の下面に、一体で接着固定されている。
【０２１１】
尚、第１及び第２のホログラム素子２３、２４並びに光検出器２７の構造と、サーボ信号の検出法とについては、図２１及び図２２と同じであるので、その説明を省略する。
【０２１２】
次に、ホログラム素子２３、２４の調整について説明する。まず、第２の半導体レーザ２１を発光させ、その戻り光を、第２の複合ＰＢＳ２５２の偏光ビームスプリッタ面２５２Ａで反射させた後、第２のホログラム素子２４で回折させて、光検出器２７に導く。この状態で、ＦＥＳオフセットが０になるように、複合ＰＢＳ２５２と一体で接着固定された透明基板２９２（即ち第２のホログラム素子２４）をθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心とを一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。
【０２１３】
このとき、第２の半導体レーザの戻り光４３は、第１のホログラム素子２３や複合ＰＢＳ２５１の位置には影響しない。
【０２１４】
そして、複合ＰＢＳ２５２と一体で接着固定された透明基板２９２を、レーザパッケージ２８に接着固定する。その後、第１の半導体レーザ素子２０を発光させ、戻り光４２を第１の複合ＰＢＳ２５１の偏光ビームスプリッタ面２５１Ａで、反射させた後、第１のホログラム素子２４で回折させて、光検出器２７に導く。同じく、ＦＥＳオフセットが０になるように、透明基板２９１（即ち第１のホログラム素子２３）をθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心とを一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。
【０２１５】
このように、２つの半導体レーザ２０、２１からのビームに対し、独立して個別に光検出器２７上での位置調整を行うことができる。これにより、図２１で示した集積化レーザユニット１０と同様の効果が得られるだけでなく、積層された複数の複合ＰＢＳ２５１、２５２及びホログラム素子２３、２４を、レーザパッケージ２８のキャップ上で、下段から順番に調整固定することができるため、集積化レーザユニット１０の量産性を向上させることができる。
【０２１６】
同様の効果を得ることができる別の実施形態として、図２４乃至図２９に示す構成もある。
【０２１７】
図２４の集積化レーザユニット１０においては、図２３の集積化レーザユニット１０における第１及び第２のホログラム素子２３１、２４１が、それぞれ第１の複合ＰＢＳ２５１の反射面２５１Ｂと、第２の複合ＰＢＳ２５２の反射面２５２Ｂに、反射型ホログラム素子として形成されている。
【０２１８】
また、３ビーム用回折格子２２も、第２の複合ＰＢＳ２５２の偏光ビームスプリッタ面２５２Ａに形成されている。これにより、図２３の透明基板２９１及び２９２が削減できるため、部品点数を減らすことができる。
【０２１９】
尚、第１及び第２のホログラム素子２３１、２４１の調整は、図２３の第１及び第２のホログラム素子２３、２４の調整と同様である。
【０２２０】
図２５の集積化レーザユニット１０においては、図２３の集積化レーザユニット１０における偏光ビームスプリッタ面２５１Ａ、２５２Ａを有する複合ＰＢＳ２５を用いている。また、反射面２５Ｂは、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０の光をほぼ１００％反射し、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１の光を透過する特性を有している。
【０２２１】
第１のホログラム素子２３は、透明基板２９１に形成されているが、反射型の第２のホログラム素子２４１は、透明基板２９２に形成されている。この透明基板２９２は、第２のホログラム素子２４１が複合ＰＢＳ２５の反射面２５Ｂに面するように、反射面２５Ｂ上に配置されている。
【０２２２】
次に、ホログラム素子２３、２４１の調整について説明する。まず、第１の半導体レーザ２０に対して、ＦＥＳオフセットが０になるように、複合ＰＢＳ２５と、透明基板２９１（即ち第１のホログラム素子２３）をθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心を一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。そして、複合ＰＢＳ２５をレーザパッケージ２８に接着固定した後、第２の半導体レーザ２１に対して、ＦＥＳオフセットが０になるように、透明基板２９２（即ち第２のホログラム素子２４１）を、反射面２５Ｂ上で回転及び平行移動させて、調整を行う。
【０２２３】
図２４のような構成では、複合ＰＢＳ２５の偏光ビームスプリッタ面に、ホログラム素子を作り込む複雑な工程が必要である。これに対し、図２５の構成においては、第２のホログラム素子２４１を平面の透明基板２９２に作製することができるため、複合ＰＢＳ２５の量産性を向上させることができる。
【０２２４】
図２６の集積化レーザユニット１０は、図２５の集積化レーザユニット１０における複合ＰＢＳ２５の構成が少し変更された複合ＰＢＳ２５を備えている。この複合ＰＢＳ２５において、偏光ビームスプリッタ面２５Ａは、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０及び７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１に対して、Ｐ偏光をほぼ１００％透過し、Ｓ偏光をほぼ１００％反射する特牲を有している。また、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）面２５Ｂは、第１の半導体レーザ２０の光に対しては、少なくともＳ偏光をほぼ１００％反射し、第２の半導体レーザ２１の光に対しては、少なくともＳ偏光をほぼ１００％透過する特性を有している。さらに、反射面２５Ｃは、少なくとも第２の半導体レーザ２１の光に対して、少なくともＳ偏光の光をほぼ１００％透過する特性を有している。
【０２２５】
第１のホログラム素子２３は、透明基板２９１に形成されているが、反射型の第２のホログラム素子２４１は、透明基板２９２に形成されている。この透明基板２９２は、複合ＰＢＳ２５の反射面２５Ｃ上に配置されている。ホログラム素子の調整については、図２５に示した構成と同じであり、同様の効果を得ることができる。
【０２２６】
図２７及び図２８の集積化レーザユニット１０は、図２６の集積化レーザユニット１０における複合ＰＢＳ２５の構成をさらに簡素化した複合ＰＢＳ２５を備えている。この複合ＰＢＳ２５においては、図２６で示した複合ＰＢＳ２５のＰＢＳ面２５Ｂ及び反射面２５Ｃが反射面２５Ｄに共通化されている。この反射面２５Ｄは、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０に対しては、Ｓ偏光をほぼ１００％反射し、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ２１に対しては、Ｓ偏光をほぼ１００％透過する特性を有している。第１のホログラム素子２３は、透明基板２９１に形成される一方、反射型の第２ホログラム素子２４１は、透明基板２９２に形成されており、この透明基板２９は複合ＰＢＳ２５の反射面２５Ｄ上に配置されている。
【０２２７】
図２７の集積化レーザユニット１０では、反射型ホログラムである第２のホログラム素子２４１が、透明基板２９２における、複合ＰＢＳ２５の反射面２５Ｄに接する面に形成されている。これに対し、図２８の集積化レーザユニット１０では、第２のホログラム素子２４１が、透明基板２９２における、反射面２５Ｄに接する面の反対側の面に形成されている。図２７の構成に比べて、図２８の構成の方が、第１の半導体レーザ２０の戻り光４２と、第２の半導体レーザ２１の戻り光４３とが空間的に分離しやすく、各ホログラム素子２３、２４１の回折格子のピッチも大きくできるので、集積化レーザユニット１０の量産性を向上させることができる。
【０２２８】
さらに、図２９の集積化レーザユニット１０においては、図２７で示した構成における第２のホログラム素子２４１の代わりに、透過型の第２のホログラム素子２４が用いられている。第２のホログラム素子２４が形成された透明基板２９２の反射面２９２Ｂは、透明基板２９２の透過面２９２Ａを透過して第２のホログラム素子２４で回折された光を反射して、光検出器２７に導く。この様な構成にすることにより、反射型ホログラムではなく、透過型ホログラムも、反射面２５Ｄを有する簡素化された複合ＰＢＳ２５と組み合わせて採用することができる。
【０２２９】
尚、ホログラム素子の調整については、図２５に示した構成と同じであり、同様の効果を得ることができる。
【０２３０】
次に、本発明の第３の実施形態について、図３０乃至図３４とともに詳細に説明する。尚、上記第１実施形態と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０２３１】
図３０及び図３１は、本実施形態における光ピックアップの構成図である。集積化レーザユニット１０の構成以外は、図１とともに上述した上記第１実施形態と同様であるので、光ピックアップの詳細説明を省略する。以下に、集積化レーザユニット１０について、図３１を用いて説明する。
【０２３２】
本実施形態の集積化レーザユニット１０は、第１の半導体レーザ２０と、第２の半導体レーザ２１と、３ビーム用回折格子３２と、第１のホログラム素子３３と、第２のホログラム素子３４と、透明基板３５、３６と、光検出器３７とを備えている。
【０２３３】
６５０ｎｍ帯で発振する第１の半導体レーザ２０と、７８０ｎｍ帯で発振する第２の半導体レーザ２１とは、近接配置されている。３ビーム用回折格子３２は、トラッキング制御用の３ビームを生じさせる。第１のホログラム素子３３は、第１及び第２の半導体レーザ２０、２１の光ビームを回折する。また、第２のホログラム素子３４は、第１のホログラム素子３３で回折された光のうち、第２の半導体レーザ２１の光ビームのみを回折して受光素子３７に導く。第１のホログラム素子３３は透明基板３６の上面側に形成され、第２のホログラム素子３４及び回折格子３２は透明基板３５の下面側に形成されている。
【０２３４】
尚、この光ピックアップの光源の構造は、図３とともに上述した第１実施形態のものと同じであるので説明は省略する。
【０２３５】
次に、異なる光ディスク６Ａ、６Ｂを再生する方法について説明する。基本的には、上記第１実施形態と同じであるので、集積化レーザユニット１０の機能についてのみ説明する。
【０２３６】
例えば、基板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤを再生する場合には、６５０ｎｍ帯の第１の半導体レーザ２０から出射した光ビーム４０は、回折格子３２を透過し、第１のホログラム素子３３に入射して回折される。そのうち０次光が、コリメータレンズ１１や対物レンズ５により、基板厚さ０．６ｍｍの光ディスク６Ａに集光される。
【０２３７】
そして、戻り光は、第１のホログラム素子３３で回折され、第２のホログラム素子３４を透過して、光検出器３７に集光される。
【０２３８】
また、基板厚さ１．２ｍｍのＣＤを再生する場合には、７８０ｎｍ帯の第２の半導体レーザ素子２１から出射した光ビーム４１が、回折格子３２で３ビームに分割され、第１のホログラム素子３３に入射して再び回折される。そのうち０次光が、コリメータレンズ１１や対物レンズ５により、基板厚さ１．２ｍｍの光ディスク６Ｂに集光される。
【０２３９】
そして、戻り光は、第１のホログラム素子３３で回折された後、第２のホログラム素子３４でも回折されて、光検出器３７に集光される。ここで、波長選択アパーチャ１２や３ビーム用回折格子３２の機能は、上記第１実施形態で用いた波長選択アパーチャ１２や３ビーム用回折格子２２と同じである。
【０２４０】
第１のホログラム素子３３は、第１の半導体レーザ２０の波長の光に対しても、第２の半導体レーザ２１の波長の光に対しても、回折するような溝深さに設定されているが、それぞれの波長が異なるので、両波長の光に対する回折角度が異なる。
【０２４１】
図３２に回折光の詳細を示す。図３２中、第１のホログラム素子３３での回折光のうち、４７は第１の半導体レーザ２０の光を、４８は第２の半導体レーザ２１の光を示している。第１のホログラム素子３３は、第１の半導体レーザ２０の光に対して、理想的に光検出器３７上のＱ点に集光するように設計されている。
【０２４２】
このとき、第２の半導体レーザ２１の回折光４８は、回折光４７に比べて回折角度が大きくなり、第２のホログラム素子３４がない場合、光路４９をたどるため、理想的な光検出器３７上のＱ点からずれたＰ点に集光することになる。
【０２４３】
光検出器３７を共通で利用するためには、Ｑ点に集光させる必要がある。そこで、第２のホログラム素子３４を設けて、回折光４８を再び回折させることにより、Ｑ点に集光させるようにする。
【０２４４】
第１の半導体レーザ２０の光に対しては、第２のホログラム素子３４の０次回折光（透過光）を利用するため影響しない。また、第２のホログラム素子３４は、第１の半導体レーザ２０の光に対しては、回折しない波長選択性ホログラムとしても良い。
【０２４５】
次に、第１のホログラム素子３３及び光検出器３７の構造と、サーボ信号検出法とについて説明する。図３３及び図３４は、第１のホログラム素子３３と光検出器３７の受光素子形状を示したものである。
【０２４６】
図３３に示すように、ホログラム素子３３は、光ディスク６Ａ、６Ｂのラジアル方向に相当するｘ方向の分割線３３ｌと、トラック方向に相当するｙ方向の分割線３３ｍとによって、領域３３ａ〜３３ｃに３分割されている。
【０２４７】
受光素子は、分割線３７ｌで受光領域３７ａ、３７ｂに分割された２分割受光素子と、８個の受光領域３７ｃ〜３７ｊとから構成されている（各受光領域からの出力をそれぞれＳａ〜Ｓｊとする）。
【０２４８】
例えば、ＤＶＤを再生する場合は、第１の半導体レーザ２０から出射した光の光ディスク６Ａからの戻り光が、第１のホログラム素子３３に入射する。
【０２４９】
対物レンズ５による集光ビームが、光ディスク６Ａの情報記録面上にフォーカシングされている場合に、入射したビームのうち第１のホログラム素子３３の領域３３ａで回折された光が、２分割受光領域３７ａ、３７ｂの分割線３７ｌ上に集光し、第１のホログラム素子３３の領域３３ｂでの回折光が受光領域３７ｄに、第１のホログラム素子３３の領域３３ｃでの回折光が受光領域３７ｃに集光する。
【０２５０】
サーボ信号は、上記第１実施形態で説明した方法と同様、ＳａとＳｂを用いて、シングルナイフエッジ法によるフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）を、
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂ
により検出することができる。
【０２５１】
また、ピット情報が記録された光ディスク６Ａの再生時には、ＳｃとＳｄの信号の位相差の変化を検出して、位相差（ＤＰＤ）法によるトラッキング誤差信号１（ＴＥＳ１）を検出することができる。
【０２５２】
溝が形成された光ディスク６Ａの場合は、プッシュプル法によるトラッキング誤差信号２（ＴＥＳ２）を、
ＴＥＳ２＝Ｓｃ−Ｓｄ
により検出することができる。
【０２５３】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
により再生することができる。
【０２５４】
次に、ＣＤを再生する場合について説明する。第２の半導体レーザ２１から出射した光の光ディスク６Ｂからの戻り光が、第１のホログラム素子３３で回折されてそのまま進むと、図３３中の光路４９にビームが入射することになる。
【０２５５】
そこで、第２のホログラム素子３４でこのビームを回折させて、図３４に示すように、光検出器３７の受光素子に入射させる。第１のホログラム素子３３の領域３３ａで回折された光が、２分割受光領域３７ａ、３７ｂの分割線３７ｌ上に集光し、第１のホログラム素子３３の領域３３ｂでの回折光が受光領域３７ｄに、第１のホログラム素子３３の領域３３ｃでの回折光が受光領域３７ｃに集光する。
【０２５６】
第２の半導体レーザ２１の光については、３ビーム用回折格子３２によりメインビームと２つのサブビームＡ，Ｂに分割されている。このため、領域３３ａで回折されたサブビームＡ及びＢがそれぞれ受光領域３７ｆと３７ｅに集光し、第１のホログラム素子３３の領域３３ｂで回折されたサブビームＡ及びＢがそれぞれ受光領域３７ｊと３７ｉに集光し、第１のホログラム素子３３の領域３３ｃで回折されたサブビームＡ及びＢがそれぞれ受光領域３７ｈと３７ｇに集光する。
【０２５７】
フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、ＤＶＤ側と同様、
ＦＥＳ＝Ｓａ−Ｓｂ
により検出することができる。
【０２５８】
また、トラッキング誤差信号６（ＴＥＳ６）は、３ビーム法により、
ＴＥＳ６＝（Ｓｆ＋Ｓｈ＋Ｓｊ）−（Ｓｅ＋Ｓｇ＋Ｓｉ）
により検出することができる。
【０２５９】
また、差動プッシュプル（ＤＰＰ）法によるトラッキング誤差信号７（ＴＥＳ７）として、
ＴＥＳ７＝（Ｓｄ−Ｓｃ）−ｋ・（（Ｓｊ−Ｓｈ）＋（Ｓｉ−Ｓｇ））
も検出することができる。
【０２６０】
ここで、係数ｋはメインビームとサブビームの光強度の違いを補正するためのもので、強度比がメインビーム：サブビームＡ：サブビームＢ＝ａ：ｂ：ｂならば、係数ｋ＝ａ／（２ｂ）である。
【０２６１】
さらに、記録された情報信号（ＲＦ信号）は、
ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ
により再生することができる。
【０２６２】
次に、ホログラム素子の調整について説明する。上記第１実施形態と同様、ＦＥＳのオフセット調整について説明する。原理的には、第１実施形態と同様であるので、ここでは簡単に説明する。
【０２６３】
まず、第１の半導体レーザ２０を発光させ、その戻り光を第１のホログラム素子３３で回折させて、光検出器３７に導く。この状態で、ＦＥＳオフセットが０になるように、透明基板３６（即ち第１のホログラム素子３３）をθ方向に回転調整するとともに、ビームの中心とホログラムの中心とを一致させるために、ｘ方向及びｙ方向の位置調整を行う。
【０２６４】
このとき、光４７は第２のホログラム素子３４を透過しているだけなので、透明基板３５の位置には影響しない。
【０２６５】
そして、透明基板３６の位置を固定した後、第２の半導体レーザ素子２１を発光させ、戻り光を第１のホログラム素子３３で回折させて、第２のホログラム素子３４に導く。第１のホログラム素子３３は、第１の半導体レーザ２０に対して最適になるように調整されているので、第２の半導体レーザの光に対しては理想状態からずれている場合がある。
【０２６６】
そこで、透明基板３５（即ち第２のホログラム素子３４）をθ方向の回転、並びにｘ方向及びｙ方向の平行移動の調整により、図３２のビーム５０の回折角度を調整して、ＦＥＳオフセットを０に調整する。
【０２６７】
このように、２つの半導体レーザ２０、２１からのビームに対し、独立して個別に光検出器３７上の位置調整を行うことができる。これにより、レーザチップの位置関係やレーザパッケージ２８、光検出器３７、ホログラム素子３３、３４の位置や角度に公差がある場合であっても、調整により最適なサーボ誤差信号を得ることができる。
【０２６８】
さらに、本発明の第４実施形態について、図３５及び図３６とともに説明する。これは、第１乃至第３実施形態で示した集積化レーザユニット１０を用いた光ピックアップに関するものであり、特に第２の半導体レーザ素子２１を高出力レーザとし、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの記録及び再生を行う光ピックアップを実現するための構成である。
【０２６９】
サーボ信号検出に関しては、図１５とともに上述した第１実施形態と同様に、ＴＥＳにＤＰＰ法を利用することで可能となる。しかし、図１及び図３０に示した光学系においては、ディスク厚さの違いを補正するために、波長選択アパーチャ１２と一部の非球面形状を補正した特殊対物レンズ５とを用いていた。
【０２７０】
この場合、例えば集光条件の厳しいＤＶＤ系に合わせて、コリメータレンズ１１のＮＡを設計すると、ＣＤ系に対しては、波長選択アパーチャ１２により、実質的なコリメータレンズのＮＡが小さくなる。
【０２７１】
ＣＤ−Ｒ等の記録ディスクにおいては、対物レンズの出射光量を大きくする必要があり、そのために再生専用のＣＤ−ＲＯＭ用光ピックアップに比べて、コリメータレンズ１１のＮＡを大きくして、半導体レーザ光源からの光の利用効率を向上６させている。
【０２７２】
上述の第１乃至第３実施形態の光ピックアップにおいては、近接配置された波長の異なる２つの半導体レーザ２０、２１を搭載した集積化レーザユニット１０を用いているため、ＣＤ系の光学系使用時に、コリメータレンズ１１のＮＡを自由に設定することができない。
【０２７３】
そこで、本実施形態においては、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの記録及び再生を行う光ピックアップとして、図３５及び図３６に示すような構成としている。
【０２７４】
すなわち、図３５は、図１と同様、ＤＶＤを再生する場合の光学系を示しており、集積化レーザユニット１０から出射した光を、コリメータレンズ１１で平行光にして、ＤＶＤ専用対物レンズ３８により光ディスク６Ａに集光させる。
【０２７５】
反射光は、再び往路と同様の光学部品を通って、集積化レーザユニット１０の光検出器（上述した光検出器２７、３０、３１または３７）に集光される。
【０２７６】
一方、図３６は、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの記録及び再生を行う場合の光学系を示しており、同じく集積化レーザユニット１０から出射した光を、コリメータレンズ１１で平行光にして、ＣＤ専用対物レンズ３９で光ディスク６Ｂに集光させる。
【０２７７】
反射光は、再び往路と同様の光学部品を通って、集積化レーザユニット１０の光検出器に集光される。
【０２７８】
ここで、対物レンズ３８、３９を切り替えることにより、実質的なコリメータレンズ１１のＮＡをＣＤ系で拡大するというものである。ＤＶＤ専用対物レンズ３８の有効径より、ＣＤ系対物レンズ３９の有効径を大きく設定することによって、共通のコリメータレンズ１１を用いてＣＤ系の光利用効率を向上させることが可能である。
【０２７９】
対物レンズ３８、３９の切替は、摺動軸タイプの２レンズアクチュエータ４４などを用いることで可能となる。実質的な、コリメータレンズのＮＡは、ＤＶＤ系で０．１程度、ＣＤ系で０．１３〜０．１５程度に設定するのが良い。
【０２８０】
対物レンズを共通にして、コリメータレンズを切り替えることも可能である。しかしながら、このような切り替えは、対物レンズアクチュエータ以外に駆動系を増やす必要があるために、コストアップやピックアップの大型化、さらに光軸ずれなどの悪影響を招来することとなるので、実用的ではない。
【０２８１】
図３５及び図３６の光ピックアップ光学系においては、本発明の第１の実施形態の集積化レーザユニット１０を搭載した例を示したが、これに限る必要はない。本発明の第２の実施形態の集積化レーザユニット１０を用いると、往路にホログラム素子が配置されていないため、第１及び第２の半導体レーザ素子２０、２１の両方の光に対して、対物レンズ出射効率を向上させることができる。よって、高出力の第２の半導体レーザ２１によるＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷの記録再生だけでなく、高出力の第１の半導体レーザ２０を搭載することにより、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどの記録再生も可能になる。
【０２８２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の光ピックアップは、第１の波長の光ビームを発生する第１の光源と、前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを発生する第２の光源と、前記２つの光ビームを光ディスク上に集光させるレンズ系と、前記光ディスクからの反射光を検出する光検出器とを備えた光ピックアップにおいて、前記２つの異なる波長の反射光の光路を分離する光路分離素子と、前記光路分離素子で分離された光のうち、少なくともどちらか一方の波長の光を回折させて、共通の光検出器に導く第１及び第２のホログラム素子とを設け、前記第１又は第２ホログラム素子のうち、一方のホログラム素子は、前記光源と前記レンズ系の間の往路となる光路に配置され、もう一方のホログラム素子は、前記光路分離素子と前記光検出器との間で戻り光のみが通過する復路となる光路に配置されている構成である。
【０２８３】
これにより、異なる波長の光ビームの光ディスクからの反射光を、光路分離素子で異なる光路に分離し、さらに第１及び第２ホログラム素子で回折させることで共通の光検出器に導くので、第１及び第２の光源の位置にかかわらず、異なる波長の光ビームに対して共通の光検出器を利用することができる。従って、異なる波長の光ビームを用いて記録再生する複数の異なる規格の光ディスクに対して記録又は再生が可能であり、しかもレーザや受光素子を１つのパッケージに集積化するのに適した光ピックアップを提供することができるという効果を奏する。
【０２８４】
前記の光ピックアップは、前記光路分離素子と、前記第１又は第２のホログラム素子のうち少なくとも１つのホログラム素子とは、各素子を個別に調整することにより、前記２つの反射光の光検出器上での位置を独立に調整可能となるように別個体で構成されていることにより、各光源に対し、独立してホログラム素子やＰＢＳの調整が可能であるため、各光源の光に対して、最適な組立て調整を容易に行うことができる。これによって、レーザ、受光素子の取付け公差やパッケージの加工公差などに余裕が持たせることができるため、コストを減少させることが可能となるという効果を奏する。
【０２８５】
前記の光ピックアップは、前記第１のホログラム素子により、位相差法又はプッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出するとともに、前記第２のホログラム素子により、３ビーム法又は差動プッシュプル法によるトラッキング誤差信号を検出することによって、全く同じ受光素子形状で、前記のトラッキング法で得られる異なるトラッキング誤差信号を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ピックアップの第１実施形態における光学系を示す概略構成図である。
【図２】本発明の光ピックアップの第１実施例における集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｄ）は２波長半導体レーザ素子の構造を示す説明図である。
【図４】ホログラムの溝深さと回折効率との関係を表した説明図である。
【図５】ホログラムの溝深さと回折効率との関係を表した説明図である。
【図６】（ａ）乃至（ｃ）は第１のホログラム素子と受光素子の分割パターンを示す説明図である。
【図７】第２のホログラム素子と受光素子の分割パターンを示す説明図である。
【図８】第１及び第２のホログラム素子による迷光の発生について説明するための図である。
【図９】第１及び第２のホログラム素子による迷光の発生について説明するための図である。
【図１０】第１のホログラム素子と受光素子の別の分割パターンを示す説明図である。
【図１１】第２のホログラム素子と受光素子の別の分割パターンを示す説明図である。
【図１２】回折光の波長変動の影響を補正するホログラム素子と受光素子の分割パターンを示す説明図である。
【図１３】回折光の波長変動の影響を補正するホログラム素子と受光素子の別の分割パターンを示す説明図である。
【図１４】第１のホログラム素子と受光素子の別の分割パターンを示す説明図である。
【図１５】第２のホログラム素子と受光素子の別の分割パターンを示す説明図である。
【図１６】集積化ユニットの調整方法を説明するための図である。
【図１７】第２のホログラム素子の調整について説明するための図である。
【図１８】第２のホログラム素子の調整について説明するための図である。
【図１９】複合プリズムの調整について説明するための図である。
【図２０】複合プリズムの調整について説明するための図である。
【図２１】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第１の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２２】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第２の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２３】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第３の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２４】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第４の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２５】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第５の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２６】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第６の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２７】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第７の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２８】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第８の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図２９】本発明の光ピックアップの第２実施形態における第９の集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図３０】本発明の光ピックアップの第３実施形態における光学系を示す概略構成図である。
【図３１】本発明の光ピックアップの第３実施形態における集積化レーザユニットの構成を示す正面図である。
【図３２】本発明の光ピックアップの第３実施形態における集積化レーザユニットの詳細を説明するための図である。
【図３３】ホログラム素子及び受光素子の分割パターンと集光状態とを示す説明図である。
【図３４】ホログラム素子及び受光素子の分割パターンと他の集光状態とを示す説明図である。
【図３５】本発明の光ピックアップの第４実施形態における光学系を示す概略構成図である。
【図３６】本発明の光ピックアップの第４実施形態における光学系を示す概略構成図である。
【図３７】従来の光ピックアップにおける光学系を示す概略構成図である。
【符号の説明】
５            対物レンズ（レンズ系）
６            光ディスク
１０            集積化レーザユニット
１１            コリメータレンズ（レンズ系）
１２            波長選択アパーチャ
２０            第１の半導体レーザ（第１の光源）
２１            第２の半導体レーザ（第２の光源）
２２            ３ビーム用回折格子
２３            第１のホログラム素子
２４            第２のホログラム素子
２５            複合ＰＢＳ（光路分離素子）
２６            波長板
２７            光検出器
２７ａ・２７ｂ  受光領域（２分割受光素子）
２７ｂ〜２７ｆ  受光領域
２７ｌ          分割線
２８            レーザパッケージ
２９            透明基板
３０            光検出器
３０ａ〜３０ｇ  受光領域
３０ｌ          分割線
３１            光検出器
３０ａ〜３０ｈ  受光領域
３１ｌ          分割線
３２            ３ビーム用回折格子
３３            第１のホログラム素子
３４            第２のホログラム素子
３５            第１の透明基板
３６            第２の透明基板
３７            光検出器
３７ａ〜３７ｊ  受光領域
３７ｌ          分割線
３８            ＤＶＤ用対物レンズ（レンズ系）
３９            ＣＤ用対物レンズ（レンズ系）
４０            第１の半導体レーザの出射ビーム
４１            第２の半導体レーザの出射ビーム
４２            第１の半導体レーザの戻り光ビーム
４３            第２の半導体レーザの戻り光ビーム
４４            対物レンズアクチュエータ
４５            第２のホログラム素子による迷光
４６            第１のホログラム素子による迷光
４７            第１の半導体レーザの第１のホログラム素子による回折光
４８            第２の半導体レーザの第１のホログラム素子による回折光
４９            第２の半導体レーザの第２のホログラム素子による透過光
５０            第２の半導体レーザの第２のホログラム素子による回折光
２３１            第１のホログラム素子（反射型ホログラム）
２４１            第２のホログラム素子（反射型ホログラム）
２５１            第１の複合ＰＢＳ（光路分離素子、第１の偏光ビームスプリッタ）
２５２            第２の複合ＰＢＳ（光路分離素子、第２の偏光ビームスプリッタ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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