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JP4149234B2 - Hologram laser and optical pickup device having the same - Google Patents

Hologram laser and optical pickup device having the same Download PDF

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JP4149234B2
JP4149234B2 JP2002311608A JP2002311608A JP4149234B2 JP 4149234 B2 JP4149234 B2 JP 4149234B2 JP 2002311608 A JP2002311608 A JP 2002311608A JP 2002311608 A JP2002311608 A JP 2002311608A JP 4149234 B2 JP4149234 B2 JP 4149234B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の信号読取りおよび書込み用光源として使用され、複数のそれぞれ異なる波長の光を用いた信号の読取りおよび書込みに対応できるホログラムレーザおよびそれを備える光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光記録媒体として、コンパクトディスク（Compact Disc；略称ＣＤ）、追記型コンパクトディスク（Compact Disc-Recordable；略称ＣＤ−Ｒ）などのＣＤファミリーと呼ばれる光ディスクは、発光波長７８０ｎｍの半導体レーザチップを用いて信号の読取りまたは書込みが行われる。一方、デジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc；略称ＤＶＤ）、追記型デジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disc-Recordable；略称ＤＶＤ−Ｒ）などのＤＶＤファミリーと呼ばれる光ディスクは、情報記録密度を向上するため、発光波長６３０ｎｍ〜６９０ｎｍの半導体レーザチップを用いて信号の読取りまたは書込みが行われる。
【０００３】
こうしたＣＤファミリーおよびＤＶＤファミリーの光ディスクを同じ光ピックアップ装置で読取りまたは書込みを行う場合、従来本出願人が特願２００１−３９４８４８号において提案しているように、発光波長の異なる複数の半導体レーザチップが装置内に設けられる。
【０００４】
図１３は従来のホログラムレーザ１の構成を簡略化して示す斜視図であり、図１４は図１３に示すホログラムレーザ１を備える光ピックアップ装置２の構成を簡略化して示す系統図である。
【０００５】
従来のホログラムレーザ１は、波長７８０ｎｍの赤外光３を出射する第１光源４と、波長６５０ｎｍの赤色光５を出射する第２光源６と、赤外光３を零次回折光、＋（プラス）１次回折光および−（マイナス）１次回折光に回折する回折格子７と、光ディスク８からの反射光を受光する受光素子９と、光ディスク８で反射された赤外光３および赤色光５を、回折光が受光素子９に受光されるようにそれぞれ回折する第１および第２ホログラム１０，１１を備えるホログラム素子１２と、ｓ偏光は透過しｐ偏光は反射する波長分離面１３を有する波長分離素子１４とを単一部品として一体化して備える。
【０００６】
第１光源４から出射された赤外光３は、回折格子７を透過し零次回折光、＋１次回折光および−１次回折光に回折される。回折された光は、第１ホログラム１０を透過し、波長分離素子１４へ入射して波長分離面１３を透過する。ホログラムレーザ１から光ディスク８の方向へ出射された光はコリメートレンズ１５によって平行光とされ、４分の１波長板１６を透過し、立上げミラー１７によって９０度屈曲されて光ディスク８の方向へ導かれ、対物レンズ１８によって光ディスク８上に集光される。光ディスク８によって反射された赤外光３は、対物レンズ１８を透過し、立上げミラー１７によって９０度屈曲され、４分の１波長板１６およびコリメートレンズ１５を透過する。コリメートレンズ１５を透過した光は、波長分離素子１４に入射して波長分離面１３を透過し、第１ホログラム１０によって回折され、＋１次回折光が受光素子９に集光される。
【０００７】
第２光源６から出射された赤色光５は、回折格子７および第１ホログラム１０を透過し、波長分離素子１４に入射して波長分離面１３を透過する。ホログラムレーザ１から光ディスク８の方向へ出射された光はコリメートレンズ１５によって平行光とされ、４分の１波長板１６を透過して４５度偏光方向が回転され立上げミラー１７へ入射する。立上げミラー１７に入射した光は９０度屈曲されて光ディスク８の方向へ導かれ、対物レンズ１８によって光ディスク８上に集光される。光ディスク８から反射された光は、対物レンズ１８を透過し、立上げミラー１７によって９０度屈曲されて４分の１波長板１６へ入射する。４分の１波長板１６によってさらに４５度偏光方向が回転され、合計９０度偏光方向の回転した赤色光５がコリメートレンズ１５を透過する。赤色光５は９０度偏光方向が回転し波長分離面１３に対してｐ偏光となり、波長分離素子１４へ入射し波長分離面１３によって反射される。反射された光は、さらに波長分離素子１４の反射面１９によって第２ホログラム１１の方向へ反射され、第２ホログラム１１によって回折されて−１次回折光が受光素子９上に集光される。受光素子９によって受光される赤外光３および赤色光５の各光量に基づいて検出信号がそれぞれ得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のホログラムレーザ１には以下の問題がある。第１および第２光源４，６から出射された赤外光３および赤色光５は、第１ホログラム１０を透過することによって零次回折光以外に＋１次回折光、−１次回折光が発生する。＋１次回折光および−１次回折光は、光ディスクに達しないので情報の書込みに用いられる光量が２０〜５０％低下し、光ディスクに情報を書込む速度が低下するという問題がある。
【０００９】
また、第１光源４から出射され光ディスク８によって反射された赤外光３は、第１ホログラム１０によって回折され、＋１次回折光が受光素子９上に集光されるけれども、＋１次回折光とともに、零次回折光および−１次回折光が発生する。このため、受光素子９上に集光される光量が低下し、信号の読取り精度が低下するという問題がある。また、発生した零次回折光が第１光源４へ入射するので、零次回折光の影響を受けて半導体レーザチップによるレーザ光の発振が不安定になり、半導体レーザチップの出力がゆらぐというスクープ現象が発生するという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、読取り波長が異なる複数種の光記録媒体に対する読取りおよび書込みが可能で、装置の小型化を実現することができるホログラムレーザおよびそれを備える光ピックアップ装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、情報が光によって記録または再生される光記録媒体に向けて光を出射し、光記録媒体からの反射光を受光するホログラムレーザにおいて、
第１波長の光Ｌ１を光記録媒体に向けて出射する第１光源と、
第２波長の光Ｌ２を光記録媒体に向けて出射する第２光源と、
光記録媒体によって反射される光Ｌ１および光Ｌ２を分離する波長分離素子と、
波長分離素子によって分離される光Ｌ１を集光する第１ホログラムと、
波長分離素子によって分離される光Ｌ２を集光する第２ホログラムと、
第１ホログラムによって集光される光Ｌ１および第２ホログラムによって集光される光Ｌ２を受光する受光素子と、
前記第１ホログラムが設けられる一方ホログラム素子と、
前記第２ホログラムが設けられる他方ホログラム素子と、を備え、
前記第１ホログラムは、入射する光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光ホログラムであり、
前記一方ホログラム素子、前記他方ホログラム素子は、前記第１光源および前記第２光源と前記波長分離素子との間であって、前記第１光源および前記第２光源から前記光記録媒体に向かって前記光Ｌ１および前記光Ｌ２が出射される方向にこの順序で設けられ、
前記第１ホログラムは、前記第１光源から出射され前記光記録媒体によって反射される光Ｌ１の反射光が、前記光記録媒体から前記波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に位置するように、光Ｌ１の光軸に直交する平面である前記一方ホログラム素子の前記光記録媒体側の一平面内に配置され、
前記第２ホログラムは、前記波長分離素子の波長分離面によって分離され反射面によって反射された光Ｌ２が、前記反射面から前記波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に位置するように、光Ｌ１の光軸に直交する平面である前記他方ホログラム素子の前記光記録媒体側の一平面内に配置されることを特徴とするホログラムレーザである。
【００１２】
本発明に従えば、第１光源から出射される光Ｌ１および第２光源から出射される光Ｌ２は、光記録媒体によって反射されて波長分離素子によって分離される。光Ｌ１は第１ホログラムによって受光素子上へ集光され、光Ｌ２は第２ホログラムによって受光素子上へ集光される。第１ホログラムは入射する光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光ホログラムであるので、たとえば光記録媒体に向けて光源から出射される光の偏光方向に対して回折効率が略零％となるような偏光ホログラムを設けることによって、光記録媒体に集光される光の光量損失を抑制することができ、光記録媒体に対する信号の読取りおよび書込みを精度よく行うことができる。
また、第１ホログラムと第２ホログラムとは異なる部材に配置されるので、第１ホログラムおよび第２ホログラムと他の部材との相対的な位置をそれぞれ個別に調整することができるので、組立て調整が容易になる。
【００１３】
また本発明は、前記第１ホログラムである偏光ホログラムは、
第１偏光方向を有する光に対しては零次回折光を透過し、
第１偏光方向に対して垂直な方向である第２偏光方向を有する光に対してはプラスおよびマイナス（±）１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率と同等、または±１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、第１ホログラムである偏光ホログラムは、第１偏光方向を有する光に対しては零次回折光を透過し、第１偏光方向に対して垂直な方向である第２偏光方向を有する光に対しては±１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率と同等、または±１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率よりも大きくなるように構成される。
【００１５】
光源から光記録媒体に向けて出射される光の偏光方向を第１偏光方向に設定することによって、光源から出射される光の光量を減少させることなく光記録媒体へ導くことができる。また、光記録媒体によって反射されて第１ホログラムに入射する光の偏光方向を第２偏光方向に設定することによって、受光素子によって検出される±１次回折光の光量を多くすることができるので、受光素子の応答周波数を上げて精度の良い信号読取りが実現される。なお、光記録媒体によって反射された光の零次回折光量は低減されるので、レーザにたとえば高周波重畳回路を付加することによって、零次回折光の光源に対する影響を容易に減ずることができる。
【００１６】
また本発明は、前記第１光源から出射され光記録媒体によって反射される光Ｌ１の反射光が、光記録媒体から波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に、前記第１ホログラムと前記第１光源とが配置されることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、第１光源から出射され光記録媒体によって反射される光Ｌ１の反射光が、光記録媒体から波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に、第１ホログラムと第１光源とが配置される。第１ホログラムは、偏光ホログラムであり、光記録媒体からの反射光における零次回折光の回折効率を±１次回折光の回折効率と同等もしくはより小さくなるように設定される。さらに回折効率が小さく光量の少ない零次回折光の光源に対する影響を、たとえばレーザに付加される高周波重畳回路などによって容易に解消することができるので、第１ホログラムと光源とを前記光軸上に配置することができる。このことによって、第１光源と第１ホログラムとの距離が最短となり、ホログラムレーザの小型化を実現することができる。
【００１８】
また本発明は、第１ホログラムおよび第２ホログラムの回折方向は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と略平行であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、第１ホログラムおよび第２ホログラムの回折方向は、第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と略平行であるので、第１ホログラムおよび第２ホログラムと受光素子とを同一直線上に配置することができる。このことによって、ホログラムレーザの小型化を実現することができる。
【００２０】
また本発明は、前記第１ホログラムおよび第２ホログラムは、複数の小間格子を有し、
第１ホログラムおよび第２ホログラムを小間格子にそれぞれ分割する少なくとも１つの分割線の方向が第１および第２ホログラムの回折方向と平行であることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、第１ホログラムおよび第２ホログラムは複数の小間格子を有し、第１ホログラムおよび第２ホログラムを小間格子にそれぞれ分割する少なくとも１つの分割線の方向が第１および第２ホログラムの回折方向と平行であるので、各小間格子の回折光を受光する受光素子を回折方向に対して垂直に配置することができる。このことによって、ホログラムレーザの小型化を実現することが可能になる。
【００２２】
また本発明は、前記第１ホログラムの各小間格子の格子ピッチは、互いに略等しく、
前記第２ホログラムの各小間格子の格子ピッチは、互いに略等しいことを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、第１ホログラムの各小間格子の格子ピッチは互いに略等しく、第２ホログラムの各小間格子の格子ピッチは互いに略等しい。このことによって、第１ホログラムの各小間格子の回折効率が一致し、第２ホログラムの各小間格子の回折効率が一致するので、信号の読取り動作を安定させることができる。また第１ホログラムおよび第２ホログラムをそれぞれ容易に作製することができる。
【００２４】
また本発明は、前記第１ホログラムの各小間格子の格子ピッチおよび第２ホログラムの小間格子の格子ピッチは、互いに略等しいことを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、第１ホログラムの各小間格子の格子ピッチおよび第２ホログラムの各小間格子の格子ピッチは互いに略等しい。このことによって、第１ホログラムと第２ホログラムとの回折効率が一致するので、信号の読取り動作を安定させることができる。また第１ホログラムおよび第２ホログラムの作製を容易に行うことができる。
【００２６】
また本発明は、前記第１ホログラムと第２ホログラムとは、１つの光学部材に設けられることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、第１ホログラムと第２ホログラムとは１つの光学部材に設けられるので、ホログラムレーザの小型化を実現することが可能になる。
【００２８】
また本発明は、前記第１ホログラムおよび第２ホログラムとは、異なる光学部材に設けられることを特徴とする。
【００２９】
本発明に従えば、第１ホログラムおよび第２ホログラムとは異なる光学部材に設けられる。このことによって、第１ホログラムおよび第２ホログラムと他の部材との相対的な位置をそれぞれ個別に調整することができるので、組立て調整が容易になる。
【００３０】
また本発明は、前記受光素子は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向において、第１ホログラムの軸線と第２ホログラムの軸線との間に配置されることを特徴とする。
【００３１】
本発明に従えば、受光素子は第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向において、第１ホログラムの軸線と第２ホログラムの軸線との間に配置される。このことによって、たとえば第１ホログラムによる光Ｌ１の＋１次回折光と第２ホログラムによる光Ｌ２の−１次回折光とは互いに近接する方向に回折され同一の受光素子上に受光することができるので、回折角を小さくすることができる。回折角の小さいホログラムは、その回折格子の格子ピッチを大きくすることができるので、第１および第２ホログラムの作製を容易に行うことができる。
【００３２】
また本発明は、前記受光素子は、
第１ホログラムと第２ホログラムとの配列方向において、第１ホログラムの軸線からの距離と第２ホログラムの軸線からの距離とが等しい中間点に対して、前記第１光源から出射される光Ｌ１または第２光源から出射される光Ｌ２のうちいずれか波長の短いほうの光記録媒体による反射光が入射するホログラムの軸線寄りに配置されることを特徴とする。
【００３３】
本発明に従えば、たとえば第２ホログラムが集光する第２波長の光Ｌ２は第１ホログラムが集光する第１波長の光Ｌ１と比較して短波長であり、受光素子は、第１ホログラムと第２ホログラムとの配列方向において、第１ホログラムの軸線からの距離と第２ホログラムの軸線からの距離が等しい中間点に対して第２ホログラムの軸線寄りに配置される。ホログラムの格子ピッチが同じである場合、長波長の光よりも短波長の光の方が回折角は小さくなるので、前記中間点に対して第２ホログラムの軸線寄りに配置することによって、第１および第２ホログラムの格子ピッチを互いに等しくかつ大きくすることができる。このことによって、第１および第２ホログラムの作製を容易に行うことができる。
【００３４】
また本発明は、前記受光素子は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの各小間格子によってそれぞれ回折される光を受光する複数の受光領域を有し、
ＲＦ信号を含む光Ｌ１の回折光および光Ｌ２の回折光ならびにトラッキング誤差信号を含む光Ｌ２の回折光は、共通の受光領域によって検出されることを特徴とする。
【００３５】
本発明に従えば、受光素子は、第１ホログラムおよび第２ホログラムの各小間格子でそれぞれ回折した光を受光するための複数の受光領域を有し、ＲＦ信号を含む光Ｌ１の回折光および光Ｌ２の回折光ならびにトラッキング誤差信号を含む光Ｌ２の回折光は、共通の受光領域によって検出される。トラッキング誤差信号は位相差信号であり、高周波数成分を含むＲＦ信号および位相差信号が共通の受光領域によって検出されるので、応答速度の高い受光領域の数を低減することができる。
【００３６】
また本発明は、前記複数の受光領域は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と垂直に配列されることを特徴とする。
【００３７】
本発明に従えば、複数の受光領域は、第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と垂直に配列される。光記録媒体によって反射された光Ｌ２が第１ホログラムに入射すると正規の受光領域から外れた位置に受光され、また光記録媒体によって反射された光Ｌ１が第２ホログラムに入射すると正規の受光領域から外れた位置に受光されるので、このように複数の受光領域を配列することによって波長の分離不良に伴う不要な光が正規の受光領域に入射することを防止することができる。
【００３８】
また本発明は、前記受光素子は、
各受光領域の長手方向が、第１ホログラムおよび第２ホログラムの回折方向と平行になるように設けられ、
前記長手方向の長さは，第１光源および第２光源の波長変動による入射位置の変動範囲よりも長くなるように形成されることを特徴とする。
【００３９】
本発明に従えば、受光素子は各受光領域の長手方向が第１ホログラムおよび第２ホログラムの回折方向と平行となるように設けられ、前記長手方向の長さは，第１光源および第２光源の波長変動による入射位置の変動範囲よりも長くなるように形成することによって、温度変化などによる第１光源および第２光源の波長変動が発生した場合も光Ｌ１および光Ｌ２を確実に受光し所望の信号を得ることができる。
【００４０】
また本発明は、前記共通の受光領域は、
第１ホログラムの小間格子の回折方向に長手方向が平行な平行四辺形と第２ホログラム小間格子の回折方向に長手方向が平行な平行四辺形とが交差した形状で、一方の平行四辺形の１組の向かい合う角が他方の平行四辺形の内部に含まれることを特徴とする。
【００４１】
本発明に従えば、共通の受光領域は第１ホログラムの小間格子の回折方向に長手方向が平行な平行四辺形と第２ホログラムの小間格子の回折方向に長手方向が平行な平行四辺形とが交差した形状で、一方の平行四辺形の１組の向かい合う角が他方の平行四辺形の内部に含まれる。このことによって、２つの回折光を受光しつつ、受光面積を小さくすることができるとともに、受光領域の周囲長を短くすることができるので、受光領域の応答速度を高くすることが可能になる。
【００４２】
また本発明は、前記第１光源および第２光源は、
半導体レーザチップであり、
前記第１光源である半導体レーザチップと第２光源である半導体レーザチップとが１つの半導体基板上に搭載されることを特徴とする。
【００４３】
本発明に従えば、第１光源および第２光源は半導体レーザチップであり、前記第１光源である半導体レーザチップと第２光源である半導体レーザチップとが１つの半導体基板上に搭載されることによって、２つのレーザチップから出射される光の光軸間隔が小さくなるので、ホログラムレーザの小型化を実現することができる。
【００４４】
また本発明は、前記第１光源および第２光源は、
光Ｌ１を出射する半導体レーザ素子と光Ｌ２を出射する半導体レーザ素子とが１つのサブマウント上に集積されて形成される１つの半導体レーザチップであることを特徴とする。
【００４５】
本発明に従えば、第１光源および第２光源は光Ｌ１を出射する半導体レーザ素子と光Ｌ２を出射する半導体レーザ素子とが１つのサブマウント上に集積され形成される１つの半導体レーザチップである。したがって、フォトマスクなどによって半導体レーザ素子のレーザ光発光点の位置を決定することができる。このことによって、２つの半導体レーザ素子から出射される光の光軸間隔のばらつきが数μｍと小さくなるので、ホログラムレーザの組立て精度を向上することができる。
【００４６】
また本発明は、第１光源および第２光源の配列方向は、第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と略平行であることを特徴とする。
【００４７】
本発明に従えば、第１光源および第２光源の配列方向を第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と略平行とすることによって、部材の配置スペースの取合いの問題が解決されるので、ホログラムレーザの小型化を実現することができる。
【００４８】
また本発明は、前記波長分離素子は、光Ｌ１の光記録媒体からの反射光を入射光とし、波長分離面によって反射された光を反射光としたときの反射率が１０％以下であることを特徴とする。
【００４９】
本発明に従えば、波長分離素子の光Ｌ１に対する反射率が１０％以下であるので、光Ｌ１は、波長分離素子によってほとんど反射されることなく第１ホログラムに入射することができる。このように、波長分離素子による光Ｌ１の光量低下が抑制されるので、光記録媒体の信号を精度良く検出することができる。
【００５０】
また本発明は、前記第１光源、第２光源、受光素子、波長分離素子、第１ホログラムおよび第２ホログラムおよび波長分離素子は、平面形状が略長円形状を有するパッケージに一体化されることを特徴とする。
【００５１】
本発明に従えば、第１光源、第２光源、受光素子、波長分離素子、第１ホログラムおよび第２ホログラムは、平面形状が略長円形状を有するパッケージに一体化される。したがって、受光素子と波長分離素子とを光Ｌ１および光Ｌ２とで共用することができるので、部材点数の削減およびホログラムレーザの小型化を実現することができる。また、パッケージの平面形状が長円形であるので、円形のパッケージと比較して光ピックアップ装置の薄型化を実現することができる。
【００５２】
また本発明は、前記第１光源および第２光源、第１ホログラムおよび第２ホログラムは、
平面形状が略長円形状を有するパッケージに、パッケージの長手方向と平行に配置されることを特徴とする。
【００５３】
本発明に従えば、第１光源および第２光源、第１ホログラムおよび第２ホログラムは平面形状が略長円形状を有するパッケージに、パッケージの長手方向と平行に配置されているので、ホログラムレーザの薄型化を実現することができる。
【００５４】
また本発明は、前記いずれかに記載のホログラムレーザと、
ホログラムレーザから出射される光を光記録媒体に導いて、光記録媒体からの反射光をホログラムレーザに導くための光学系と、
前記光学系に備わり、ホログラムレーザから出射される光Ｌ１の偏光方向を回転させる光学部材とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
【００５５】
本発明に従えば、単一の光ピックアップ装置だけで、読取り波長が異なる複数種の光記録媒体に対する信号の読取りまたは書込みが可能になり、装置の小型化および製造コストの低減を実現することができる。
【００５６】
また本発明は、前記ホログラムレーザは、
ホログラムレーザから出射される光を光記録媒体に照射している状態で、第１ホログラムおよび第２ホログラムを小間格子に分割する分割線の方向が光記録媒体のトラック方向と平行となるように設けられることを特徴とする。
【００５７】
本発明に従えば、ホログラムレーザは第１および第２ホログラムを小間格子に分割する分割線の方向が光記録媒体のトラック方向と平行となるように設けられるので、光記録媒体の位相差信号およびトラッキング誤差信号を精度よく検出することができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の前提となる形態であるホログラムレーザ２１の構成を簡略化して示す斜視図であり、図２は図１に示すホログラムレーザ２１を備える光ピックアップ装置２２の構成を簡略化して示す概略断面図であり、図３は図２に示す光ピックアップ装置２２の要部拡大図である。なお図１〜図３において、後述する受光素子２３は複数の受光領域を有するけれども、便宜上１つの受光領域として示す。
【００５９】
ホログラムレーザ２１は、第１波長の光Ｌ１を光記録媒体２４に向けて出射する第１光源２５と、第２波長の光Ｌ２を光記録媒体２４に向けて出射する第２光源２６と、光記録媒体２４によって反射される光Ｌ１および光Ｌ２を分離する波長分離素子２７と、波長分離素子２７によって分離される光Ｌ１を集光する第１ホログラム２８と、波長分離素子２７によって分離される光Ｌ２を集光する第２ホログラム２９と、第１ホログラム２８によって集光される光Ｌ１および第２ホログラム２９によって集光される光Ｌ２を受光する受光素子２３と、第１光源２５から出射される光Ｌ１を回折する回折格子３０とを備える。
【００６０】
第１および第２光源２５，２６は、たとえば半導体レーザチップである。第１光源２５は、たとえば光記録媒体２４であるＣＤ２４ａを使用するときに用いられる波長７８０ｎｍの赤外光である光Ｌ１を出射する。光Ｌ１は、図１の紙面に平行な偏光方向を有する。第２光源２６は、たとえば光記録媒体２４であるＤＶＤ２４ｂを使用するときに用いられる波長６５０ｎｍの赤色光である光Ｌ２を出射する。光Ｌ２は、図１の紙面に平行な偏光方向を有する。
【００６１】
図４は、第１および第２光源２５，２６の構成を簡略化して示す断面図である。図４（ａ）に示すように、第１光源２５である第１半導体レーザチップ２５と第２光源２６である第２半導体レーザチップ２６とが、たとえばシリコン（化学式：Ｓｉ）、炭化シリコン（化学式：ＳｉＣ）などからなる１つの半導体基板３１上に搭載される。このことによって、第１および第２半導体レーザチップ２５，２６から出射される光の光軸間隔が小さくなるので、ホログラムレーザ２１の小型化を実現することができる。また第１および第２半導体レーザチップ２５，２６の種類を任意に選択することが可能であり、たとえば信号読取りおよび信号書込み用として高出力（３０ｍＷ以上）の半導体レーザ素子で構成する波長７８０ｎｍの第１半導体レーザチップ２５と、信号読取り専用として低出力（７ｍＷ程度）の半導体レーザ素子で構成する波長６５０ｎｍの第２半導体レーザチップ２６とを組合わせて１つの半導体基板３１上に搭載することができる。
【００６２】
また第１および第２光源２５，２６は、図４（ｂ）〜（ｄ）に示すように光Ｌ１を出射する第１半導体レーザ素子３２と光Ｌ２を出射する第２半導体レーザ素子３３とが１つのサブマウント３４上に集積されて形成される１つの半導体レーザチップとして構成されてもよい。このような構成では、フォトマスクなどによって第１および第２半導体レーザ素子３２，３３のレーザ発光点の位置を決定することができるので、２つの半導体レーザ素子３２，３３から出射される光の光軸間隔のばらつきが数μｍと小さくなる。このことによって、ホログラムレーザ２１の組立て精度を向上することができる。
【００６３】
図１〜図３に戻って受光素子２３は、たとえばフォトダイオードであり、光記録媒体２４からの反射光を受光し、その光強度に対応する電流に変換して反射光の検出信号を得る。第１および第２光源２５，２６と受光素子２３とは、平面形状が略長円形状を有する第１部材３５および第２部材３６からなるパッケージ３７に備わる。第１および第２光源２５，２６と受光素子２３とは、図示しない放熱台に備わり、放熱台はたとえば鋼などの金属からなる第１部材３５に装着される。第１および第２光源２５，２６は、略長円形状を有する第１部材３５に、第１部材３５の長手方向と平行に配置される。またこのとき第１光源２５は、第１光源２５から出射され光記録媒体２４によって反射される光Ｌ１の反射光が光記録媒体２４から波長分離素子２７を透過するまでに通る光路の光軸４４の延長上に配置される。第１および第２光源２５，２６と受光素子２３は、図示しないリードピンに金製のワイヤによって電気的に接続され、リードピンはリードフレーム３８に電気的に接続される。第１および第２光源２５，２６と受光素子２３を覆うようにして、たとえば鋼などの金属からなる第２部材３６が第１部材３５と接合される。
【００６４】
波長分離素子２７は、たとえば波長の違いで光を分離する波長選択フィルタからなる波長分離面３９と、波長分離面３９によって反射された光を第２ホログラム２９の方向へ反射する反射面４０とを有する。波長分離面３９は、たとえば波長７８０ｎｍの光Ｌ１の光記録媒体２４からの反射光のほとんどを透過し、波長６５０ｎｍの光Ｌ２の光記録媒体２４からの反射光は反射する特性が付与されている。波長分離面３９は、光記録媒体からの反射光Ｌ１に対する反射率が１０％以下になるように設定されるので、波長分離素子２７に入射する光Ｌ１のほとんどが波長分離素子２７を透過して第１ホログラム２８に入射する。このことによって、波長分離素子２７による光Ｌ１の光量低下が抑制されるので、光記録媒体の信号を精度良く検出することができる。
【００６５】
第１および第２ホログラム２８，２９と回折格子３０とは、第１ホログラム素子４１に設けられる。第１ホログラム素子４１は、直方体状の透明材料で構成される。回折格子３０は、光Ｌ１の光軸８０に直交する平面であり第１光源２５側の一平面４２内で光Ｌ１の光軸８０上に形成される。また第１ホログラム２８と第２ホログラム２９は、光Ｌ１の光軸８０に直交する平面であり光記録媒体２４側の一平面４３内に配置される。第１ホログラム２８は、第１光源２５から出射され光記録媒体２４によって反射される光Ｌ１の反射光が、光記録媒体２４から波長分離素子２７を透過するまでに通る光路の光軸４４の延長上に配置される。また第２ホログラム２９は、波長分離素子２７の波長分離面３９によって分離され反射面４０によって反射された光Ｌ２が、反射面４０から波長分離素子２７を透過するまでに通る光路の光軸４５の延長上に配置される。以上のように第１および第２ホログラム２８，２９は、同一の光学部材に設けられるので、ホログラムレーザ２１の小型化を実現することができる。
【００６６】
回折格子３０は、たとえばＣＤの読取り波長７８０ｎｍの光である光Ｌ１に対して最適化された回折特性を有し、第１光源２５から出射される光Ｌ１を零次回折光、＋１次回折光および−１次回折光へ回折する。３本の光ビームは、光記録媒体２４のトラッキング誤差信号を検出するために使用される。また回折格子３０は、検出するトラッキング誤差信号の種類によっては光Ｌ１および光Ｌ２のいずれに対しても最適化された回折特性を有してもよい。
【００６７】
第２ホログラム２９は、波長分離素子２７によって分離される光Ｌ２を−１次回折光、零次回折光、＋１次回折光へ回折し、そのうち−１次回折光を受光素子２３上へ集光する。なお、零次回折光および＋１次回折光は使用されない。
【００６８】
第１ホログラム２８は、偏光ホログラム２８であって、第１偏光方向を有する光に対しては零次回折光の回折効率が略１００％であり、第１偏光方向に対して垂直な方向である第２偏光方向を有する光に対しては±１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率と同等、または±１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率よりも大きくなるように構成される。したがって、第１偏光方向を有する光は、第１ホログラム２８によって回折されることなく透過し、第２偏光方向を有する光は、第１ホログラム２８による零次回折光の光量が±１次回折光の光量と同等もしくはより小さくなるように回折される。偏光ホログラムは、偏光方向によって入射する光に対して屈折率が異なる。このような特性は、偏光ホログラムの作製に用いられる材料を選択することによって与えられる。また第１ホログラム２８において、受光素子２３の方向へ回折光を出射する面には回折格子が形成され、出射される回折光は零次回折光、＋１次回折光、−１次回折光に回折される。
【００６９】
第１ホログラム２８は、第１および第２光源２５，２６から光記録媒体２４に向けて出射される光Ｌ１および光Ｌ２の偏光方向である図１の紙面に平行な偏光方向を第１偏光方向とし、光記録媒体２４によって反射されて第１ホログラム２８へ入射する光Ｌ１の偏光方向である図１の紙面に垂直な偏光方向を第２偏光方向とすることによって、第１ホログラム２８は、第１および第２光源２５，２６から光記録媒体２４に向けて出射される光Ｌ１および光Ｌ２を透過し、光記録媒体２４から反射され後述する光Ｌ１の偏光方向を回転させる光学部材によって偏光方向が回転した光Ｌ１を回折し＋１次回折光を受光素子２３上へ導く。このようにして第１ホログラム２８で回折される光Ｌ１の反射光は、その零次回折光の光量が±１次回折光の光量と同等もしくはより小さくなるので、たとえばレーザに付加される高周波重畳回路などによって、零次回折光の第１光源２５に対する影響の解消が可能であり、このことによって第１光源２５の発振出力の安定性を向上することができる。
【００７０】
また前述したように第１ホログラム２８は、第１光源２５から出射され光記録媒体２４によって反射される光Ｌ１の反射光が、光記録媒体２４から波長分離素子２７を透過するまでに通る光路の光軸４４の延長上に配置され、第１光源２５も前記光軸４４の延長上に配置される。第１ホログラム２８は、反射光Ｌ１の零次回折光の回折効率を低減し、零次回折光が第１光源２５の出力安定性に対して及ぼす影響を軽減することができるので、第１ホログラム２８と第１光源２５とを前記光軸４４の延長上に配置することができる。また第１および第２光源２５，２６から出射される光Ｌ１および光Ｌ２は、図１の紙面に平行な第１偏光方向を有するので、第１ホログラム２８を前述した位置に配置しても光量の損失を抑え信号の書込みに影響を与えることがない。このことによって、第１光源２５と第１ホログラム２８との距離が最短となり、ホログラムレーザ２１の小型化を実現することが可能になる。
【００７１】
また偏光ホログラム２８である第１ホログラム２８は、第１および第２光源２５，２６から光記録媒体２４に向かって出射される波長の異なる光Ｌ１および光Ｌ２のうち、一方の波長の光に対して回折効率を最適化した偏光ホログラムまたは両方の光に対して回折効率を最適化した偏光ホログラムを用いることができる。一方の波長の光に対して回折効率を最適化した偏光ホログラムを使用する場合、他方の波長の光を透過させると光記録媒体２４へ到達する光量が若干低下することがある。このため、光記録媒体２４に対して信号の書込みを必要とする波長に対して偏光ホログラムの回折効率を最適化することによって、光量の損失が抑制されて信号の書込みに必要な光量を保つことができる。
【００７２】
回折格子３０と第１および第２ホログラム２８，２９とを備える第１ホログラム素子４１と波長分離素子２７とは、第１および第２光源２５，２６から光記録媒体２４に向かって光Ｌ１および光Ｌ２が出射される方向にこの順序で第２部材３６に設けられる。したがって、第１および第２光源２５，２６、受光素子２３、波長分離素子２７、第１および第２ホログラム２８，２９が、パッケージ３７に一体化される。このことによって、受光素子２３と波長分離素子２７とを光Ｌ１および光Ｌ２とで共用することができるので、部材点数の削減およびホログラムレーザ２１の小型化を実現することができる。
【００７３】
また第１ホログラム素子４１は、第１および第２ホログラム２８，２９が前述した第１および第２光源２５，２６と同様にパッケージ３７の長手方向と平行に配置されるように設けられる。第１および第２光源２５，２６を結線する場合、第１および第２光源２５，２６を配列する方向にスペースが必要となるので、このような配置とすることによって、ホログラムレーザ２１の薄型化を実現することができる。また第１および第２光源２５，２６の配列方向と第１および第２ホログラム２８，２９の配列方向とは略平行であり、前記パッケージ３７にパッケージ３７の長手方向と平行に配置されるので、部材スペースの取合いの問題が解決され、ホログラムレーザ２１の小型化を実現することができる。
【００７４】
第１および第２光源２５，２６から出射された光Ｌ１および光Ｌ２は、第２部材３６に備わる図示しないガラス窓を通過し第１ホログラム素子４１に入射する。第１ホログラム素子４１と図示しないガラス窓との隙間空間は、結露防止のため乾燥空気などを封入して密閉するか、あるいは外部と通気することが望ましい。なお、第１ホログラム素子４１をガラス窓の代わりに用いることも可能であるけれども、第２部材３６に第１ホログラム素子４１とは別途ガラス窓を設ける構成とすることによって、第１ホログラム素子４１、波長分離素子２７を第２部材３６に設ける前に、第１および第２光源２５，２６、受光素子２３などの位置を確認することができるので、ホログラムレーザ２１を作製する操作手順を削減し操作時間を低減することができる。
【００７５】
図５は図１に示すホログラムレーザ２１において第１光源２５が動作している状態を示す斜視図であり、図６は図１に示すホログラムレーザ２１において第２光源２６が動作している状態を示す斜視図であり、図７は第１および第２ホログラム２８，２９と受光素子２３との光学的関係を示す図である。なお図５において理解を容易にするため、第１ホログラム２８による回折光は、各小間格子による回折光のうちそれぞれ零次回折光を代表例として示す。
【００７６】
第１ホログラム２８は、２つの半円状の第１および第２小間格子４７，４８に２分割され、各小間格子４７，４８の回折方向は互いに異なるように設定される。第２ホログラム２９は、半円状の第３小間格子４９と、２つの４分の１円状の第４および第５小間格子５０，５１とに３分割され、各小間格子４９，５０，５１の回折方向は互いに異なるように設定される。図７において、黒の半円は第１ホログラム２８によって回折された光Ｌ１の光スポットを示し、白抜きの半円および４分の１円は第２ホログラム２９によって回折された光Ｌ２の光スポットを示す。また矢印で示す第１ホログラム２８の各小間格子４７，４８の回折方向は、各小間格子４７，４８による回折光のうちそれぞれ零次回折光の回折方向を代表例として示す。
【００７７】
小間格子の性能として、零次回折光および±１次回折光の回折効率および各回折効率の比が重要になる。第１ホログラム２８の各小間格子４７，４８の格子ピッチは互いに略等しく、また第２ホログラム２９の各小間格子４９，５０，５１の格子ピッチは互いに略等しいことが好ましく、このような構成とすることによって各小間格子の回折効率が一致し、特に回折効率の比を一定にできる。このことによって、読取り動作が安定するとともに、第１および第２ホログラム２８，２９をそれぞれ容易に作製することができる。また、第１ホログラム２８の各小間格子４７，４８の格子ピッチと第２ホログラム２９の各小間格子４９，５０，５１の格子ピッチとを互いに略等しくすることによって、第１および第２ホログラム２８，２９の回折効率が一致し、読取り動作が安定するとともに、第１および第２ホログラム２８，２９を容易に作製することができる。
【００７８】
第１および第２ホログラム２８，２９の回折方向は、第１および第２ホログラム２８，２９の配列方向と略平行であるので、第１および第２ホログラム２８，２９と受光素子２３とを同一直線上に配置することができる。このことによって、ホログラムレーザ２１の小型化を実現することができる。
【００７９】
また第１および第２ホログラム２８，２９を小間格子に分割する分割線５２，５３の方向は、第１および第２ホログラム２８，２９の回折方向と平行であるので、各小間格子の回折光を受光する受光素子２３を回折方向に対して垂直に配置することができる。このことによって、ホログラムレーザ２１の小型化を実現することができる。
【００８０】
受光素子２３は、第１ホログラム２８および第２ホログラム２９の配列方向において、第１ホログラム２８の軸線５４と第２ホログラム２９の軸線５５との間に配置されており、さらに好ましくは第１ホログラム２８の軸線５４からの距離と第２ホログラム２９の軸線５５からの距離とが等しい中間点に対して光Ｌ１および光Ｌ２のうち短波長の光である光Ｌ２が入射する第２ホログラム２９の軸線５５寄りに配置される。
【００８１】
第１ホログラム２８の軸線５４と第２ホログラム２９の軸線５５との間に配置することによって、光Ｌ１の＋１次回折光と光Ｌ２の−１次回折光とを同一の受光素子２３上に受光することができ、回折角を小さくできる。回折角の小さいホログラムは、その格子ピッチを大きくすることができる。また、ホログラムの格子ピッチが同じである場合、長波長の光よりも短波長の光の方が回折角は小さくなるので、前記中間点に対して短波長である光Ｌ２が入射する第２ホログラム２９の軸線５５寄りに受光素子２３を配置することによって、第１ホログラム２８の格子ピッチと第２ホログラム２９の格子ピッチは互いに略等しく、かつ共通して採ることができる最も大きい格子ピッチとすることができ、第１および第２ホログラム２８，２９の作製を容易に行うことが可能になる。また第１ホログラム２８の各小間格子４７，４８の格子ピッチを互いに略等しくし、また第２ホログラム２９の各小間格子４９，５０，５１の格子ピッチを互いに略等しくすることによって、前述した回折ピッチを有する第１および第２ホログラム２８，２９を容易に作製することができる。第１および第２ホログラム２８，２９の回折効率が等しくなるので、信号の読取り動作を安定させることができる。
【００８２】
受光素子２３は、第１および第２ホログラム２８，２９の各小間格子４７，４８，４９，５０，５１によってそれぞれ回折される光を受光する複数の受光領域を有し、各受光領域Ｓ１〜Ｓ１０は、ＣＤ２４ａ読取り時およびＤＶＤ２４ｂ読取り時のフォーカス誤差信号（Focus Error Signal；略称ＦＥＳ）、ＲＦ信号およびトラッキング誤差信号（Tracking Error Signal；略称ＴＥＳ）を生成するために選択的に使用される。ここでＲＦ信号は、ピットによって光記録媒体２４に記録されている情報を含んだ高い周波数の変調成分を含む情報信号である。
【００８３】
第１ホログラム２８で回折された＋１次回折光と第２ホログラム２９で回折された−１次回折光とは、同一の受光素子２３に受光される。一方、波長分離素子２７による光Ｌ１の反射光と光Ｌ２の反射光との分離が完全でない場合、光Ｌ１の反射光の一部が第２ホログラム２９に入射、または光Ｌ２の反射光の一部が第１ホログラム２８に入射することがある。入射した光Ｌ１および光Ｌ２の一部は回折され、受光素子２３の方向へ集光されるけれども、回折された光Ｌ１および光Ｌ２の焦点位置は、本来の焦点位置から回折方向に平行に移動する。たとえば光記録媒体２４で反射された光Ｌ１が第２ホログラム２９に入射すると、光Ｌ１の波長は光Ｌ２の波長と比較して長波長であるので回折角が大きくなって正規の受光領域から外れて第１ホログラム２８寄りの位置に受光され、光記録媒体２４から反射された光Ｌ２が第１ホログラム２８に入射すると、光Ｌ２の波長は光Ｌ１の波長と比較して短いので回折角が小さくなって正規の受光領域から外れて第１ホログラム２８寄りの位置に受光される。このため、各受光領域を第１および第２ホログラム２９の配列方向と垂直方向に配列することによって、波長の分離不良に伴う不要な光が正規の受光領域に入射することを防止することができる。
【００８４】
また第１ホログラム２８は偏光ホログラム２８であるので、第１ホログラム２８へ入射した光Ｌ２が回折される光量は少ない。したがって、光Ｌ１に対する波長分離素子２７の光の透過および／または反射機能を最適に設定することによって、光Ｌ１および光Ｌ２が正規の受光領域から外れて受光されることを抑制することができる。
【００８５】
また受光素子２３は、各受光領域の長手方向が第１ホログラム２８および第２ホログラム２９の回折方向と平行になるように設けられる。長手方向の長さは、第１光源２５および第２光源２６の波長変動による焦点位置の変動範囲より長くなるように形成される。このことによって、温度変化などによる第１光源２５および第２光源２６の波長変動が発生した場合も光Ｌ１および光Ｌ２を確実に受光し所望の信号を得ることができる。また長手方向を長くしすぎると静電容量が増加し受光領域の応答速度が低下するので、静電容量が応答速度に影響しない長さに形成される。
【００８６】
各受光領域Ｓ１〜Ｓ１０は、ＲＦ信号を含む光Ｌ１の回折光および光Ｌ２の回折光ならびにＴＥＳを含む光Ｌ２の回折光を検出する受光領域と、ＴＥＳを含む光Ｌ１の回折光を検出する受光領域と、２層ディスクであるＤＶＤ２４ｂを読取る際に発生するＦＥＳへの迷光をキャンセルするための受光領域とに分けられる。
【００８７】
第１ホログラム２８の第１および第２小間格子４７，４８、第２ホログラム２９の第３〜第５小間格子４９，５０，５１による回折光を受光する受光領域Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ１０の検出出力に基づいてＣＤ２４ａのＲＦ信号およびＤＶＤ２４ｂのＲＦ信号が検出され、受光領域Ｓ２，Ｓ１０の検出出力に基づいてＤＶＤ２４ｂのＴＥＳである位相差（Differential Phase Detection；略称ＤＰＤ）信号が検出される。また受光領域Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の検出出力に基づいて、ＣＤ２４ａ読取り時およびＤＶＤ２４ｂ読取り時のＦＥＳがたとえばナイフエッジ法、スポットサイズ法などによって検出される。以上のようにＲＦ信号およびＤＰＤ信号のように高周波数成分を含み光記録媒体２４の再生信号を高速で読取ることが必要な信号を検出するための受光領域を共用することによって、高い応答速度を必要とする受光領域の数を低減することができる。
【００８８】
また受光領域Ｓ２は、回折方向が異なる第１ホログラム２８の第１小間格子４７による回折光と第２ホログラム２９の第５小間格子５１による回折光とが入射するため各回折光の回折方向に長手方向が平行な２つの平行四辺形が交差した形状で、一方の平行四辺形の１組の向かい合う角が他方の平行四辺形の内部に含まれる。このことによって、２つの回折光を受光しつつ、受光面積を小さくすることができるとともに、受光領域の周囲長を短くすることができるので、受光領域の応答速度を速くすることが可能になる。
【００８９】
また第１ホログラム２８の第１および第２小間格子４７，４８による回折光を受光する受光領域Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ９の検出出力に基づいて、たとえば３ビーム法によってＣＤ２４ａのＴＥＳが検出される。受光領域Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ９は速い応答速度は要求されない。また受光領域Ｓ５，Ｓ８は、２層ディスクであるＤＶＤ２４ｂを読取る際に発生するＦＥＳへの迷光をキャンセルするための受光領域であり、信号再生中は光が入射せず、速い応答速度は要求されない。
【００９０】
受光領域Ｓ１〜Ｓ１０において、ホログラムレーザ２１の出力端子を少なくするために同じ信号を検出する受光領域である受光領域Ｓ１と受光領域Ｓ４、受光領域Ｓ３と受光領域Ｓ９、受光領域Ｓ５と受光領域Ｓ７、受光領域Ｓ６と受光領域Ｓ８とを内部結線してもよい。
【００９１】
以上のような構成のホログラムレーザ２１を備える他の形態である光ピックアップ装置２２は、ホログラムレーザ２１から出射される光を光記録媒体２４に導いて、光記録媒体２４からの反射光をホログラムレーザ２１に導くための光学系５６と、光学系５６に備わり、ホログラムレーザ２１から出射される光Ｌ１の偏光方向を回転させる光学部材５７とを含む。
【００９２】
ホログラムレーザ２１は、パッケージ３７の平面形状が略長円形であるので、円形のパッケージ３７と比較して光ピックアップ装置２２の薄型化を実現することができる。またパッケージ３７は、回折格子３０で回折した零次回折光、＋１次回折光、−１次回折光の光記録媒体２４への照射位置を最適な位置に調整するために、光Ｌ１の光軸８０まわりに角変位調整可能なように光ピックアップ装置２２に搭載される。ホログラムレーザ２１は、ホログラムレーザ２１から出射される光を光記録媒体２４に照射している状態で、第２ホログラム２９を第４および第５小間格子５０，５１に分割する分割線６４が光記録媒体２４のトラック方向と平行になるように、前述のパッケージ３７を光Ｌ１の光軸８０まわりに角変位調整することによって設けられる。このことによって、ＤＶＤ２４ｂのＴＥＳであるＤＰＤ信号を精度よく検出することができる。
【００９３】
光学系５６は、コリメートレンズ６５と、対物レンズ６６と、ホログラムレーザ２１から出射される光Ｌ１の偏光方向を回転させる光学部材５７とを含む。コリメートレンズ６５は、ホログラムレーザ２１から出射される光Ｌ１および光Ｌ２を略平行光にし、光記録媒体２４からの光Ｌ１および光Ｌ２の反射光をホログラムレーザ２１に向けて集光する。対物レンズ６６は、光Ｌ１および光Ｌ２を光記録媒体２４の記録面に集光する。信号の記録または再生に使用される２種類の光記録媒体２４であるＣＤ２４ａとＤＶＤ２４ｂとは、表面から信号記録面までの厚さが異なるので、対物レンズは各光記録媒体２４に対応する対物レンズに切換え可能に構成される。なお、対物レンズには、２種類の異なる光記録媒体２４に対応できるように２焦点対物レンズが用いられてもよい。
【００９４】
ホログラムレーザ２１から出射される光Ｌ１の偏光方向を回転させる光学部材５７は、たとえば４分の１波長板５７であり、コリメートレンズ６５と対物レンズ６６との間に配置される。４分の１波長板５７は、光Ｌ１に対してのみ偏光方向を４５度回転させる。
【００９５】
次に光記録媒体２４の信号読取り動作に関して説明する。ホログラムレーザ２１は、第１および第２光源２５，２６を備えるので、第１および第２光源２５，２６のうちいずれか一方が、使用する光記録媒体２４の種類によって自動的に選択される。光記録媒体２４にＣＤ２４ａを使用する場合、第１光源２５が選択されて光Ｌ１が出射される。第１光源２５から出射された光Ｌ１は、回折格子３０によって零次回折光、＋１次回折光、−１次回折光に回折される。光Ｌ１は、図１の紙面に平行な偏光方向を有し第１ホログラム２８を透過する。第１ホログラム２８を透過した光Ｌ１は波長分離素子２７を透過し、コリメートレンズ６５によって平行光とされた後、４分の１波長板５７に入射して偏光方向が４５度回転する。偏光方向が回転した光Ｌ１は、対物レンズ６６によってＣＤ２４ａ上に集光される。
【００９６】
ＣＤ２４ａから反射された光Ｌ１は、対物レンズ６６を透過し、４分の１波長板５７によって偏光方向がさらに４５度回転されて図１の紙面に垂直な偏光方向となり、コリメートレンズ６５によってホログラムレーザ２１の方向へ集光される。再び波長分離素子２７に入射した光は、波長分離面３９を透過し第１ホログラム２８へ入射して回折される。
【００９７】
また光記録媒体２４としてＤＶＤ２４ｂを使用する場合、第２光源２６が選択されて光Ｌ２が出射される。第２光源２６から出射され図１の紙面に平行な偏光方向を有する光Ｌ２は、回折格子３０、第１ホログラム２８および波長分離素子２７を透過し、コリメートレンズ６５によって平行光とされる。平行光となった光Ｌ２は、４分の１波長板５７を透過し、対物レンズ６６によってＤＶＤ２４ｂ上へ集光される。
【００９８】
ＤＶＤ２４ｂから反射された光Ｌ２は、対物レンズ６６、４分の１波長板５７を透過し、コリメートレンズ６５によってホログラムレーザ２１の方向へ集光される。再び波長分離素子２７に入射した光は、波長分離面３９および反射面４０によって反射されて第２ホログラム２９へ入射し回折される。
【００９９】
第１および第２ホログラム２８，２９に入射した光は、各小間格子４７，４８，４９，５０，５１によって回折され複数の受光領域Ｓ１〜Ｓ１０に受光される。各受光領域の検出出力が、ＣＤ２４ａ読取り時およびＤＶＤ２４ｂ読取り時のＦＥＳ、ＲＦ信号およびＴＥＳを生成するために選択的に使用されて所望の信号が得られる。
【０１００】
またホログラムレーザ２１に備わる第１ホログラムと受光素子との構成は以下のようであってもよい。図８は、第１および第２ホログラム５８，２９と受光素子５９との光学的関係を示す図である。第１ホログラム５８は、半円状の第６小間格子６０と、２つの４分の１円状の第７および第８小間格子６１，６２とに３分割される。受光素子５９は、第１ホログラム５８および第２ホログラム２９の各小間格子６０，６１，６２，４９，５０，５１によってそれぞれ回折される光を受光する複数の受光領域Ｄ１〜Ｄ１０を有し、各受光領域Ｄ１〜Ｄ１０は、ＣＤ２４ａ読取り時およびＤＶＤ２４ｂ読取り時のＦＥＳ、ＲＦ信号およびＴＥＳを生成するために選択的に使用される。
【０１０１】
第１ホログラム５８の第６、第７および第８小間格子６０，６１，６２による回折光と第２ホログラム２９の第３、第４および第５小間格子４９，５０，５１による回折光とを受光する受光領域Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ９の検出出力に基づいて、ＣＤ２４ａおよびＤＶＤ２４ｂのＲＦ信号が検出される。また受光領域Ｄ２，Ｄ９の検出出力に基づいて、ＤＶＤ２４ｂのＴＥＳであるたとえばＤＰＤ信号が検出される。また受光領域Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６，Ｄ７の検出出力に基づいて、ＣＤ２４ａ読取り時およびＤＶＤ２４ｂ読取り時のＦＥＳがたとえばナイフエッジ法などによって検出される。
【０１０２】
また受光領域Ｄ２，Ｄ９は、各回折光の回折方向に長手方向が平行な２つの平行四辺形が交差した形状で、一方の平行四辺形の１組の向かい合う角が他方の平行四辺形の内部に含まれる。
【０１０３】
第１ホログラム５８の第７および第８小間格子６１，６２による回折光と第２ホログラム２９の第４および第５小間格子５０，５１による回折光とを受光する受光領域Ｄ１，Ｄ３，Ｄ８，Ｄ１０は、ＣＤ２４ａのＴＥＳを含む光Ｌ１を検出する。受光領域Ｄ１，Ｄ３，Ｄ８，Ｄ１０と受光領域Ｄ２，Ｄ９との検出出力に基づいて、たとえばディファレンシャルプッシュプル（Differential Push Pull；略称ＤＰＰ）法などによってＣＤ２４ａのＴＥＳが検出される。また受光領域Ｄ４，Ｄ７は、ＤＶＤ２４ｂの２層ディスクを読取る場合の迷光キャンセル用の受光領域である。
【０１０４】
受光領域Ｄ１と受光領域Ｄ３、受光領域Ｄ４と受光領域Ｄ６、受光領域Ｄ５と受光領域Ｄ７、受光領域Ｄ８と受光領域Ｄ１０とをそれぞれ内部結線することが可能である。
【０１０５】
ホログラムレーザ２１は、ホログラムレーザ２１から出射される光を光記録媒体２４に照射している状態で、第１ホログラム５８および第２ホログラム２９においてＴＥＳを含む回折光を発生させる第７および第８小間格子６１，６２と第４および第５小間格子５０，５１に分割する分割線６３，６４の方向が光記録媒体２４のトラック方向と平行となるように設けられる。このことによって、光記録媒体２４のＤＰＤ信号およびＴＥＳを精度よく検出することができる。
【０１０６】
また図９は、他の形態であるもう１つの光ピックアップ装置６７の構成を簡略化して示す系統図である。もう１つの光ピックアップ装置６７は、ホログラムレーザ２１と、光学系６８を備え、光学系６８にはさらに立上げミラー６９が備わる。ホログラムレーザ２１から出射された光は、立上げミラー６９によって光記録媒体２４の方向へ９０度屈曲されるので、もう１つの光ピックアップ装置６７の薄型化を実現することができる。このような構成のもう１つの光ピックアップ装置６７にホログラムレーザ２１を設ける場合も、立上げミラー６９による光の屈曲を直線に直して考えて第１および第２ホログラム５８，２９の分割線６３，６４の方向が光記録媒体２４のトラック方向と平行となるようにホログラムレーザ２１を設けることが望ましい。
【０１０７】
以上の形態によれば、光記録媒体２４に集光される光の光量損失を抑制することができ、情報の読取りおよび書込みを精度よく行うことが可能になる。また単一の光ピックアップ装置２２だけで、読取り波長が異なる複数種の光記録媒体２４に対する信号の読取りおよび書込みが可能になり、装置の小型化および製造コストの低減を実現することができる。
【０１０８】
図１０は本発明の実施の形態であるホログラムレーザ７０の構成を簡略化して示す斜視図であり、図１１は図１０に示すホログラムレーザ７０を備える光ピックアップ装置７１の構成を簡略化して示す概略断面図であり、図１２は図１１に示す光ピックアップ装置７１の要部拡大図である。本実施の形態のホログラムレーザ７０は、本発明の前提となる上記の形態のホログラムレーザ２１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。注目すべきは、第１ホログラム２８および第２ホログラム２９が異なる光学部材である第２ホログラム素子７２および第３ホログラム素子７３にそれぞれ設けられることである。なお、受光素子２３は、複数の受光領域を有するけれども、ここでは便宜上１つの受光領域として示す。
【０１０９】
第２ホログラム素子７２、第３ホログラム素子７３は、第１および第２光源２５，２６と波長分離素子２７との間であって、第１および第２光源２５，２６から光記録媒体２４に向かって光Ｌ１および光Ｌ２が出射される方向にこの順序で第２部材３６に設けられる。第１ホログラム２８は、第１光源２５から出射され光記録媒体２４によって反射される光Ｌ１の反射光が、光記録媒体２４から波長分離素子２７を透過するまでに通る光路の光軸４４の延長上に位置するように、光Ｌ１の光軸８０に直交する平面である第２ホログラム素子７２の光記録媒体２４側の一平面７４内に配置される。また第１光源２５は、前記光軸８０上に配置される。第２ホログラム２９は、波長分離素子２７の波長分離面３９によって分離され反射面４０によって反射された光Ｌ２が、反射面４０から波長分離素子２７を透過するまでに通る光路の光軸４５の延長上に位置するように、光Ｌ１の光軸８０に直交する平面である第３ホログラム素子７３の光記録媒体２４側の一平面７５内に配置される。
【０１１０】
また第２ホログラム２９は、光Ｌ１の光軸８０に直交する平面である波長分離素子２７の第１光源２５側の一平面７６内に設けられてもよい。このような構成とすることによって、波長分離素子２７の位置を調整しても波長分離素子２７と第２ホログラム２９との位置関係が変化することがない。またパッケージには、リードフレーム７７を樹脂でモールドしたものを用いてもよい。
【０１１１】
本実施の形態によれば、第１ホログラム２８と第２ホログラム２９とは異なる部材に配置されるので、第１ホログラム２８および第２ホログラム２９と他の部材との相対的な位置をそれぞれ個別に調整することができるので、組立て調整が容易になる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ホログラムレーザに偏光ホログラムを備えることによって、第１波長の光Ｌ１および第２波長の光Ｌ２を用いて、読取り波長が異なる複数種の光記録媒体に対する信号の読取りまたは書込みを精度よく行うことができる。
【０１１３】
また光学部材の共用および配置の工夫によって、部材点数の削減、ホログラムレーザおよび光ピックアップ装置の小型化や薄型化、製造コストの低減を実現することができる。
【０１１４】
また本発明によれば、受光素子における受光領域の配置や形状の工夫によって、受光素子の簡素化および高速応答化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の前提となる形態であるホログラムレーザ２１の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図２】図１に示すホログラムレーザ２１を備える光ピックアップ装置２２の構成を簡略化して示す概略断面図である。
【図３】図２に示す光ピックアップ装置２２の要部拡大図である。
【図４】第１および第２光源２５，２６の構成を簡略化して示す断面図である。
【図５】図１に示すホログラムレーザ２１において第１光源２５が動作している状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示すホログラムレーザ２１において第２光源２６が動作している状態を示す斜視図である。
【図７】第１および第２ホログラム２８，２９と受光素子２３との光学的関係を示す図である。
【図８】第１および第２ホログラム５８，２９と受光素子５９との光学的関係を示す図である。
【図９】 他の形態であるもう１つの光ピックアップ装置６７の構成を簡略化して示す系統図である。
【図１０】 本発明の実施の形態であるホログラムレーザ７０の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すホログラムレーザ７０を備える光ピックアップ装置７１の構成を簡略化して示す概略断面図である。
【図１２】図１１に示す光ピックアップ装置７１の要部拡大図である。
【図１３】従来のホログラムレーザ１の構成を簡略化して示す斜視図である。
【図１４】図１３に示すホログラムレーザ１を備える光ピックアップ装置２の構成を簡略化して示す系統図である。
【符号の説明】
２１，７０ ホログラムレーザ
２２，６７，７１ 光ピックアップ装置
２３，５９ 受光素子
２４ 光記録媒体
２５ 第１光源
２６ 第２光源
２７ 波長分離素子
２８，５８ 第１ホログラム
２９ 第２ホログラム
３０ 回折格子
３７ パッケージ
３８，７７ リードフレーム
３９ 波長分離面
４０ 反射面
４１ 第１ホログラム素子
５６ 光学系
７２ 第２ホログラム素子
７３ 第３ホログラム素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hologram laser that is used as a light source for signal reading and writing of an optical recording medium and can handle reading and writing of signals using a plurality of light beams having different wavelengths, and an optical pickup device including the hologram laser.
[0002]
[Prior art]
As an optical recording medium, an optical disk called a CD family such as a compact disc (abbreviated CD) and a write-once compact disc (abbreviated CD-R) uses a semiconductor laser chip having an emission wavelength of 780 nm as a signal. Is read or written. On the other hand, an optical disc called a DVD family such as a digital versatile disc (abbreviated as DVD) and a write-once digital versatile disc (abbreviated as DVD-R) has an emission wavelength for improving information recording density. Signals are read or written using a semiconductor laser chip of 630 nm to 690 nm.
[0003]
When such CD family and DVD family optical disks are read or written by the same optical pickup device, as proposed in Japanese Patent Application No. 2001-394848 by the present applicant, a plurality of semiconductor laser chips having different emission wavelengths are used. It is provided in the apparatus.
[0004]
FIG. 13 is a simplified perspective view showing a configuration of a conventional hologram laser 1, and FIG. 14 is a system diagram showing a simplified configuration of an optical pickup device 2 including the hologram laser 1 shown in FIG.
[0005]
A conventional hologram laser 1 includes a first light source 4 that emits infrared light 3 having a wavelength of 780 nm, a second light source 6 that emits red light 5 having a wavelength of 650 nm, and zero-order diffracted light, + (plus ) A diffraction grating 7 that diffracts into first-order diffracted light and-(minus) first-order diffracted light, a light receiving element 9 that receives reflected light from the optical disk 8, and infrared light 3 and red light 5 reflected by the optical disk 8, A wavelength separation element having a hologram element 12 including first and second holograms 10 and 11 diffracted so that diffracted light is received by the light receiving element 9, and a wavelength separation surface 13 that transmits s-polarized light and reflects p-polarized light. 14 as a single component.
[0006]
The infrared light 3 emitted from the first light source 4 passes through the diffraction grating 7 and is diffracted into zero-order diffracted light, + 1st-order diffracted light, and −1st-order diffracted light. The diffracted light passes through the first hologram 10, enters the wavelength separation element 14, and passes through the wavelength separation surface 13. Light emitted from the hologram laser 1 in the direction of the optical disk 8 is converted into parallel light by the collimator lens 15, passes through the quarter-wave plate 16, is bent 90 degrees by the rising mirror 17, and is guided in the direction of the optical disk 8. Then, the light is condensed on the optical disk 8 by the objective lens 18. The infrared light 3 reflected by the optical disk 8 passes through the objective lens 18, is bent 90 degrees by the rising mirror 17, and passes through the quarter-wave plate 16 and the collimator lens 15. The light that has passed through the collimator lens 15 enters the wavelength separation element 14, passes through the wavelength separation surface 13, is diffracted by the first hologram 10, and + 1st order diffracted light is collected on the light receiving element 9.
[0007]
The red light 5 emitted from the second light source 6 passes through the diffraction grating 7 and the first hologram 10, enters the wavelength separation element 14, and passes through the wavelength separation surface 13. The light emitted from the hologram laser 1 in the direction of the optical disk 8 is converted into parallel light by the collimator lens 15, passes through the quarter-wave plate 16, is rotated by 45 degrees, and enters the rising mirror 17. The light incident on the rising mirror 17 is bent 90 degrees and guided in the direction of the optical disk 8, and is collected on the optical disk 8 by the objective lens 18. The light reflected from the optical disk 8 passes through the objective lens 18, is bent 90 degrees by the rising mirror 17, and enters the quarter-wave plate 16. The quarter wavelength plate 16 further rotates the polarization direction by 45 degrees, and the red light 5 rotated by a total of 90 degrees polarization direction passes through the collimating lens 15. The red light 5 rotates by 90 degrees and becomes p-polarized with respect to the wavelength separation surface 13, enters the wavelength separation element 14, and is reflected by the wavelength separation surface 13. The reflected light is further reflected in the direction of the second hologram 11 by the reflecting surface 19 of the wavelength separation element 14, diffracted by the second hologram 11, and −1st order diffracted light is collected on the light receiving element 9. Detection signals are obtained based on the respective light amounts of the infrared light 3 and the red light 5 received by the light receiving element 9.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional hologram laser 1 described above has the following problems. The infrared light 3 and red light 5 emitted from the first and second light sources 4 and 6 are transmitted through the first hologram 10 to generate + 1st order diffracted light and −1st order diffracted light in addition to the zeroth order diffracted light. Since the + 1st order diffracted light and the −1st order diffracted light do not reach the optical disc, the amount of light used for writing information is reduced by 20 to 50%, and there is a problem that the speed of writing information on the optical disc is reduced.
[0009]
The infrared light 3 emitted from the first light source 4 and reflected by the optical disk 8 is diffracted by the first hologram 10 and the + 1st order diffracted light is collected on the light receiving element 9. Next-order diffracted light and −1st-order diffracted light are generated. For this reason, there is a problem that the amount of light collected on the light receiving element 9 is reduced and the signal reading accuracy is lowered. In addition, since the generated zero-order diffracted light is incident on the first light source 4, a scoop phenomenon in which the oscillation of the laser light by the semiconductor laser chip becomes unstable due to the influence of the zero-order diffracted light and the output of the semiconductor laser chip fluctuates. There is a problem that occurs.
[0010]
An object of the present invention is to provide a hologram laser capable of reading and writing with respect to a plurality of types of optical recording media having different reading wavelengths and realizing a reduction in the size of the device, and an optical pickup device including the hologram laser.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to a hologram laser that emits light toward an optical recording medium on which information is recorded or reproduced by light and receives reflected light from the optical recording medium.
  A first light source that emits light L1 having a first wavelength toward the optical recording medium;
  A second light source that emits light L2 of the second wavelength toward the optical recording medium;
  A wavelength separation element for separating the light L1 and the light L2 reflected by the optical recording medium;
  A first hologram for condensing the light L1 separated by the wavelength separation element;
  A second hologram for condensing the light L2 separated by the wavelength separation element;
  A light receiving element for receiving the light L1 collected by the first hologram and the light L2 collected by the second hologram;,
  A hologram element provided with the first hologram;
  The other hologram element provided with the second hologram;With
  The first hologram is a polarization hologram whose diffraction efficiency varies depending on the polarization direction of incident light.The
  The one hologram element and the other hologram element are between the first light source, the second light source, and the wavelength separation element, and are directed from the first light source and the second light source toward the optical recording medium. Provided in this order in the direction in which the light L1 and the light L2 are emitted,
  The first hologram is an extension of the optical axis of the optical path through which the reflected light of the light L1 emitted from the first light source and reflected by the optical recording medium passes from the optical recording medium through the wavelength separation element. Is located in one plane on the optical recording medium side of the one hologram element, which is a plane orthogonal to the optical axis of the light L1,
  The second hologram is positioned on an extension of the optical axis of the optical path through which the light L2 separated by the wavelength separation surface of the wavelength separation element and reflected by the reflection surface passes from the reflection surface to the wavelength separation element. As described above, the other hologram element, which is a plane orthogonal to the optical axis of the light L1, is arranged in one plane on the optical recording medium side.This is a holographic laser.
[0012]
  According to the present invention, the light L1 emitted from the first light source and the light L2 emitted from the second light source are reflected by the optical recording medium and separated by the wavelength separation element. The light L1 is condensed on the light receiving element by the first hologram, and the light L2 is condensed on the light receiving element by the second hologram. Since the first hologram is a polarization hologram having different diffraction efficiency depending on the polarization direction of incident light, for example, the diffraction efficiency is approximately 0% with respect to the polarization direction of light emitted from the light source toward the optical recording medium. By providing the polarization hologram, it is possible to suppress the loss of light quantity of the light collected on the optical recording medium, and it is possible to accurately read and write signals on the optical recording medium.
  Further, since the first hologram and the second hologram are arranged on different members, the relative positions of the first hologram and the second hologram and other members can be individually adjusted, so that the assembly adjustment can be performed. It becomes easy.
[0013]
  Moreover, the present invention provides the polarization hologram as the first hologram,
  Zero-order diffracted light for light with the first polarization directionThrough
  For light having a second polarization direction that is perpendicular to the first polarization direction, the diffraction efficiency of plus and minus (±) first-order diffracted light is equal to the diffraction efficiency of zero-order diffracted light, or ± first-order diffracted light The diffraction efficiency is higher than the diffraction efficiency of zero-order diffracted light.
[0014]
  According to the present invention, the polarization hologram as the first hologram is zero-order diffracted light for light having the first polarization direction.ThroughFor the light having the second polarization direction that is perpendicular to the first polarization direction, the diffraction efficiency of the ± 1st order diffracted light is equal to the diffraction efficiency of the zeroth order diffracted light, or the diffraction efficiency of the ± 1st order diffracted light is It is configured to be larger than the diffraction efficiency of zero-order diffracted light.
[0015]
By setting the polarization direction of the light emitted from the light source toward the optical recording medium to the first polarization direction, the light can be guided to the optical recording medium without reducing the amount of light emitted from the light source. Further, by setting the polarization direction of the light reflected by the optical recording medium and incident on the first hologram to the second polarization direction, the amount of ± first-order diffracted light detected by the light receiving element can be increased. High-accuracy signal reading is realized by increasing the response frequency of the light receiving element. Since the zero-order diffracted light quantity of the light reflected by the optical recording medium is reduced, the influence of the zero-order diffracted light on the light source can be easily reduced by adding, for example, a high frequency superposition circuit to the laser.
[0016]
According to the present invention, the reflected light of the light L1 emitted from the first light source and reflected by the optical recording medium is on the extension of the optical axis of the optical path through which the reflected light from the optical recording medium passes through the wavelength separation element. One hologram and the first light source are arranged.
[0017]
According to the present invention, the reflected light of the light L1 emitted from the first light source and reflected by the optical recording medium is on the extension of the optical axis of the optical path through which the reflected light from the optical recording medium passes through the wavelength separation element. A hologram and a first light source are arranged. The first hologram is a polarization hologram, and is set so that the diffraction efficiency of the zero-order diffracted light in the reflected light from the optical recording medium is equal to or smaller than the diffraction efficiency of the ± first-order diffracted light. Furthermore, the influence on the light source of the zero-order diffracted light with a low diffraction efficiency and a small amount of light can be easily eliminated by, for example, a high-frequency superposition circuit added to the laser, so the first hologram and the light source are arranged on the optical axis. can do. As a result, the distance between the first light source and the first hologram is minimized, and the hologram laser can be miniaturized.
[0018]
In the present invention, the diffraction directions of the first hologram and the second hologram are
It is characterized by being substantially parallel to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram.
[0019]
According to the present invention, since the diffraction directions of the first hologram and the second hologram are substantially parallel to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram, the first hologram, the second hologram, and the light receiving element are collinear. Can be arranged. This makes it possible to reduce the size of the hologram laser.
[0020]
In the present invention, the first hologram and the second hologram have a plurality of booth gratings,
The direction of at least one dividing line dividing each of the first hologram and the second hologram into the booth grating is parallel to the diffraction direction of the first and second holograms.
[0021]
According to the present invention, the first hologram and the second hologram have a plurality of booth gratings, and the directions of at least one dividing line that respectively divides the first hologram and the second hologram into the booth gratings are the first and second holograms. Therefore, the light receiving element that receives the diffracted light of each of the booth gratings can be arranged perpendicular to the diffraction direction. This makes it possible to reduce the size of the hologram laser.
[0022]
In the present invention, the lattice pitch of each of the booth gratings of the first hologram is substantially equal to each other,
The lattice pitch of each of the booth gratings of the second hologram is substantially equal to each other.
[0023]
According to the present invention, the lattice pitches of the respective booth gratings of the first hologram are substantially equal to each other, and the lattice pitches of the respective booth gratings of the second hologram are substantially equal to each other. As a result, the diffraction efficiency of each of the booth gratings of the first hologram matches and the diffraction efficiency of each of the booth gratings of the second hologram matches, so that the signal reading operation can be stabilized. In addition, the first hologram and the second hologram can be easily produced.
[0024]
Further, the present invention is characterized in that the lattice pitch of each of the booth gratings of the first hologram and the grating pitch of the booth gratings of the second hologram are substantially equal to each other.
[0025]
According to the present invention, the grating pitch of each of the booth gratings of the first hologram and the grating pitch of each of the booth gratings of the second hologram are substantially equal to each other. As a result, the diffraction efficiency of the first hologram and that of the second hologram match, so that the signal reading operation can be stabilized. In addition, the first hologram and the second hologram can be easily produced.
[0026]
In the invention, it is preferable that the first hologram and the second hologram are provided in one optical member.
[0027]
According to the present invention, since the first hologram and the second hologram are provided on one optical member, the hologram laser can be miniaturized.
[0028]
Further, the present invention is characterized in that the first hologram and the second hologram are provided on different optical members.
[0029]
According to the present invention, the first hologram and the second hologram are provided on different optical members. As a result, the relative positions of the first and second holograms and the other members can be individually adjusted, so that assembly adjustment is facilitated.
[0030]
In the present invention, the light receiving element comprises:
In the arrangement direction of the first hologram and the second hologram, it is arranged between the axis of the first hologram and the axis of the second hologram.
[0031]
According to the present invention, the light receiving element is disposed between the axis of the first hologram and the axis of the second hologram in the arrangement direction of the first hologram and the second hologram. Thus, for example, the + 1st order diffracted light of the light L1 from the first hologram and the −1st order diffracted light of the light L2 from the second hologram can be diffracted in directions close to each other and received on the same light receiving element. The folding angle can be reduced. A hologram having a small diffraction angle can increase the grating pitch of the diffraction grating, so that the first and second holograms can be easily manufactured.
[0032]
In the present invention, the light receiving element comprises:
In the arrangement direction of the first hologram and the second hologram, the light L1 emitted from the first light source or the intermediate point where the distance from the axis of the first hologram is equal to the distance from the axis of the second hologram The light L2 emitted from the second light source is disposed near the axis of the hologram on which the reflected light from the optical recording medium having the shorter wavelength is incident.
[0033]
According to the present invention, for example, the second wavelength light L2 collected by the second hologram has a shorter wavelength than the first wavelength light L1 collected by the first hologram, and the light receiving element is the first hologram. And the second hologram are arranged closer to the axis of the second hologram with respect to an intermediate point where the distance from the axis of the first hologram and the distance from the axis of the second hologram are equal. When the grating pitch of the hologram is the same, the diffraction angle is smaller for light having a shorter wavelength than for light having a longer wavelength, and therefore the first hologram is arranged closer to the axis of the second hologram with respect to the intermediate point. And the grating pitch of the second hologram can be made equal and larger. This makes it possible to easily produce the first and second holograms.
[0034]
In the present invention, the light receiving element comprises:
A plurality of light receiving regions for receiving light diffracted by the respective booth gratings of the first hologram and the second hologram;
The diffracted light of the light L1 including the RF signal, the diffracted light of the light L2, and the diffracted light of the light L2 including the tracking error signal are detected by a common light receiving region.
[0035]
According to the present invention, the light receiving element has a plurality of light receiving regions for receiving light diffracted by the respective booth gratings of the first hologram and the second hologram, and diffracted light and light of the light L1 including the RF signal. The L2 diffracted light and the light L2 diffracted light including the tracking error signal are detected by a common light receiving region. The tracking error signal is a phase difference signal, and an RF signal and a phase difference signal including a high frequency component are detected by a common light receiving region, so that the number of light receiving regions having a high response speed can be reduced.
[0036]
In the present invention, the plurality of light receiving regions may be
The first hologram and the second hologram are arranged perpendicular to the arrangement direction.
[0037]
According to the present invention, the plurality of light receiving regions are arranged perpendicular to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram. When the light L2 reflected by the optical recording medium is incident on the first hologram, it is received at a position outside the normal light receiving area, and when the light L1 reflected by the optical recording medium is incident on the second hologram, the light L2 is reflected from the normal light receiving area. Since the light is received at the deviated position, by arranging the plurality of light receiving regions in this way, it is possible to prevent unnecessary light incident on the regular light receiving region due to poor wavelength separation.
[0038]
In the present invention, the light receiving element comprises:
The longitudinal direction of each light receiving region is provided in parallel with the diffraction direction of the first hologram and the second hologram,
The length in the longitudinal direction is formed to be longer than the variation range of the incident position due to the wavelength variation of the first light source and the second light source.
[0039]
According to the present invention, the light receiving element is provided so that the longitudinal direction of each light receiving region is parallel to the diffraction directions of the first hologram and the second hologram, and the lengths in the longitudinal direction are the first light source and the second light source. By forming the light source so as to be longer than the fluctuation range of the incident position due to the wavelength fluctuation, the light L1 and the light L2 can be reliably received even when the wavelength fluctuation of the first light source and the second light source due to a temperature change or the like occurs. Can be obtained.
[0040]
In the present invention, the common light receiving region is
A parallelogram whose longitudinal direction is parallel to the diffraction direction of the booth grating of the first hologram intersects with a parallelogram whose longitudinal direction is parallel to the diffraction direction of the second hologram booth grating. The opposite corners of the set are included in the other parallelogram.
[0041]
According to the present invention, the common light receiving region includes a parallelogram whose longitudinal direction is parallel to the diffraction direction of the booth grating of the first hologram and a parallelogram whose longitudinal direction is parallel to the diffraction direction of the booth grating of the second hologram. In a crossed shape, a pair of opposing corners of one parallelogram is contained within the other parallelogram. As a result, while receiving two diffracted lights, the light receiving area can be reduced and the perimeter of the light receiving area can be shortened, so that the response speed of the light receiving area can be increased.
[0042]
In the present invention, the first light source and the second light source
A semiconductor laser chip,
The semiconductor laser chip as the first light source and the semiconductor laser chip as the second light source are mounted on one semiconductor substrate.
[0043]
According to the invention, the first light source and the second light source are semiconductor laser chips, and the semiconductor laser chip as the first light source and the semiconductor laser chip as the second light source are mounted on one semiconductor substrate. As a result, the distance between the optical axes of the light emitted from the two laser chips is reduced, so that the hologram laser can be miniaturized.
[0044]
In the present invention, the first light source and the second light source
One semiconductor laser chip is formed by integrating the semiconductor laser element that emits the light L1 and the semiconductor laser element that emits the light L2 on one submount.
[0045]
According to the present invention, the first light source and the second light source are one semiconductor laser chip in which a semiconductor laser element that emits light L1 and a semiconductor laser element that emits light L2 are integrated and formed on one submount. is there. Therefore, the position of the laser light emission point of the semiconductor laser element can be determined by a photomask or the like. As a result, the variation in the optical axis spacing of the light emitted from the two semiconductor laser elements becomes as small as several μm, so that the assembly accuracy of the hologram laser can be improved.
[0046]
The present invention is also characterized in that the arrangement direction of the first light source and the second light source is substantially parallel to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram.
[0047]
According to the present invention, since the arrangement direction of the first light source and the second light source is substantially parallel to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram, the problem of the arrangement space of the members is solved. Miniaturization of the laser can be realized.
[0048]
  In the present invention, the wavelength separation element isThe reflected light of the light L1 from the optical recording medium is incident light, and the light reflected by the wavelength separation surface is reflected light.The reflectance is 10% or less.
[0049]
According to the present invention, since the reflectance of the wavelength separation element with respect to the light L1 is 10% or less, the light L1 can be incident on the first hologram without being substantially reflected by the wavelength separation element. Thus, since the light quantity reduction of the light L1 by a wavelength separation element is suppressed, the signal of an optical recording medium can be detected accurately.
[0050]
In the present invention, the first light source, the second light source, the light receiving element, the wavelength separation element, the first hologram, the second hologram, and the wavelength separation element are integrated into a package having a substantially oval planar shape. It is characterized by.
[0051]
According to the present invention, the first light source, the second light source, the light receiving element, the wavelength separation element, the first hologram, and the second hologram are integrated into a package having a substantially elliptical planar shape. Therefore, since the light receiving element and the wavelength separation element can be shared by the light L1 and the light L2, it is possible to reduce the number of members and reduce the size of the hologram laser. Further, since the planar shape of the package is an oval, the optical pickup device can be made thinner than a circular package.
[0052]
In the present invention, the first light source and the second light source, the first hologram and the second hologram
It is characterized in that the planar shape is arranged in parallel with the longitudinal direction of the package in a package having a substantially oval shape.
[0053]
According to the present invention, the first light source, the second light source, the first hologram, and the second hologram are arranged in a package having a substantially oval planar shape in parallel with the longitudinal direction of the package. Thinning can be realized.
[0054]
Further, the present invention provides the hologram laser according to any one of the above,
An optical system for guiding light emitted from the hologram laser to the optical recording medium, and guiding reflected light from the optical recording medium to the hologram laser;
An optical pickup device provided in the optical system and including an optical member that rotates a polarization direction of the light L1 emitted from the hologram laser.
[0055]
According to the present invention, it is possible to read or write signals on a plurality of types of optical recording media having different reading wavelengths by using only a single optical pickup device, thereby realizing downsizing of the device and reduction in manufacturing cost. it can.
[0056]
Moreover, the present invention provides the hologram laser,
Provided so that the direction of the dividing line dividing the first hologram and the second hologram into the booth lattice is parallel to the track direction of the optical recording medium in a state where the light emitted from the hologram laser is irradiated onto the optical recording medium It is characterized by being able to.
[0057]
According to the present invention, the hologram laser is provided so that the direction of the dividing line dividing the first and second holograms into the booth lattice is parallel to the track direction of the optical recording medium. The tracking error signal can be detected with high accuracy.
[0058]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  FIG. 1 illustrates the present invention.Premise shapeFIG. 2 is a schematic perspective view showing a simplified configuration of an optical pickup device 22 including the hologram laser 21 shown in FIG. 1, and FIG. It is a principal part enlarged view of the optical pick-up apparatus 22 shown in FIG. 1 to 3, a light receiving element 23 described later has a plurality of light receiving regions, but is shown as one light receiving region for convenience.
[0059]
The hologram laser 21 includes a first light source 25 that emits light L1 having a first wavelength toward the optical recording medium 24, a second light source 26 that emits light L2 having a second wavelength toward the optical recording medium 24, and light. The wavelength separation element 27 that separates the light L1 and the light L2 reflected by the recording medium 24, the first hologram 28 that condenses the light L1 separated by the wavelength separation element 27, and the light that is separated by the wavelength separation element 27 The second hologram 29 that condenses L2, the light L1 collected by the first hologram 28 and the light receiving element 23 that receives the light L2 collected by the second hologram 29, and the first light source 25 emit light. And a diffraction grating 30 that diffracts the light L1.
[0060]
The first and second light sources 25 and 26 are, for example, semiconductor laser chips. The first light source 25 emits light L1 that is infrared light having a wavelength of 780 nm, which is used when, for example, the CD 24a that is the optical recording medium 24 is used. The light L1 has a polarization direction parallel to the paper surface of FIG. The second light source 26 emits light L2, which is red light having a wavelength of 650 nm, which is used when, for example, the DVD 24b that is the optical recording medium 24 is used. The light L2 has a polarization direction parallel to the paper surface of FIG.
[0061]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the first and second light sources 25 and 26 in a simplified manner. As shown in FIG. 4A, the first semiconductor laser chip 25 that is the first light source 25 and the second semiconductor laser chip 26 that is the second light source 26 are, for example, silicon (chemical formula: Si), silicon carbide (chemical formula). : On a single semiconductor substrate 31 made of SiC) or the like. As a result, the optical axis interval of the light emitted from the first and second semiconductor laser chips 25 and 26 is reduced, so that the hologram laser 21 can be reduced in size. Further, the type of the first and second semiconductor laser chips 25 and 26 can be arbitrarily selected. For example, the first and second semiconductor laser chips 25 and 26 have a wavelength of 780 nm formed by a semiconductor laser element having a high output (30 mW or more) for signal reading and signal writing. One semiconductor laser chip 25 and a second semiconductor laser chip 26 having a wavelength of 650 nm, which is composed of a semiconductor laser element having a low output (about 7 mW) exclusively for signal reading, can be mounted on one semiconductor substrate 31. .
[0062]
As shown in FIGS. 4B to 4D, the first and second light sources 25 and 26 include a first semiconductor laser element 32 that emits light L1 and a second semiconductor laser element 33 that emits light L2. It may be configured as one semiconductor laser chip formed integrally on one submount 34. In such a configuration, since the positions of the laser emission points of the first and second semiconductor laser elements 32 and 33 can be determined by a photomask or the like, the light emitted from the two semiconductor laser elements 32 and 33 The variation in the shaft spacing is as small as several μm. As a result, the assembly accuracy of the hologram laser 21 can be improved.
[0063]
1 to 3, the light receiving element 23 is, for example, a photodiode, receives reflected light from the optical recording medium 24, converts it into a current corresponding to the light intensity, and obtains a detection signal of the reflected light. The first and second light sources 25 and 26 and the light receiving element 23 are provided in a package 37 including a first member 35 and a second member 36 having a substantially oval planar shape. The first and second light sources 25 and 26 and the light receiving element 23 are provided in a heat sink (not shown), and the heat sink is attached to a first member 35 made of metal such as steel. The first and second light sources 25 and 26 are arranged on a first member 35 having a substantially oval shape in parallel with the longitudinal direction of the first member 35. Also, at this time, the first light source 25 has an optical axis 44 of an optical path through which the reflected light of the light L1 emitted from the first light source 25 and reflected by the optical recording medium 24 passes from the optical recording medium 24 through the wavelength separation element 27. Arranged on the extension of The first and second light sources 25 and 26 and the light receiving element 23 are electrically connected to a lead pin (not shown) by a gold wire, and the lead pin is electrically connected to a lead frame 38. A second member 36 made of a metal such as steel is joined to the first member 35 so as to cover the first and second light sources 25 and 26 and the light receiving element 23.
[0064]
The wavelength separation element 27 includes, for example, a wavelength separation surface 39 formed of a wavelength selection filter that separates light according to a difference in wavelength, and a reflection surface 40 that reflects light reflected by the wavelength separation surface 39 toward the second hologram 29. Have. For example, the wavelength separation surface 39 has a characteristic of transmitting most of the reflected light from the optical recording medium 24 with the light L1 having a wavelength of 780 nm and reflecting the reflected light from the optical recording medium 24 with the light L2 having a wavelength of 650 nm. . Since the wavelength separation surface 39 is set so that the reflectance of the reflected light L1 from the optical recording medium is 10% or less, most of the light L1 incident on the wavelength separation element 27 is transmitted through the wavelength separation element 27. The light enters the first hologram 28. This suppresses a decrease in the light amount of the light L1 due to the wavelength separation element 27, so that the signal of the optical recording medium can be detected with high accuracy.
[0065]
The first and second holograms 28 and 29 and the diffraction grating 30 are provided in the first hologram element 41. The first hologram element 41 is made of a rectangular parallelepiped transparent material. The diffraction grating 30 is a plane orthogonal to the optical axis 80 of the light L1 and is formed on the optical axis 80 of the light L1 within one plane 42 on the first light source 25 side. The first hologram 28 and the second hologram 29 are planes orthogonal to the optical axis 80 of the light L1 and are arranged in one plane 43 on the optical recording medium 24 side. The first hologram 28 is an extension of the optical axis 44 of the optical path through which the reflected light of the light L1 emitted from the first light source 25 and reflected by the optical recording medium 24 passes through the wavelength separation element 27 from the optical recording medium 24. Placed on top. Further, the second hologram 29 has an optical axis 45 of the optical path 45 through which the light L2 separated by the wavelength separation surface 39 of the wavelength separation element 27 and reflected by the reflection surface 40 passes from the reflection surface 40 through the wavelength separation element 27. Located on the extension. As described above, since the first and second holograms 28 and 29 are provided on the same optical member, the size of the hologram laser 21 can be reduced.
[0066]
The diffraction grating 30 has, for example, a diffraction characteristic optimized for the light L1 which is light with a CD reading wavelength of 780 nm. The light L1 emitted from the first light source 25 is converted into zero-order diffracted light, + 1st-order diffracted light, and − Diffracted into first-order diffracted light. The three light beams are used to detect the tracking error signal of the optical recording medium 24. The diffraction grating 30 may have a diffraction characteristic optimized for both the light L1 and the light L2, depending on the type of tracking error signal to be detected.
[0067]
The second hologram 29 diffracts the light L <b> 2 separated by the wavelength separation element 27 into −1st order diffracted light, zeroth order diffracted light, and + 1st order diffracted light, and condenses the −1st order diffracted light onto the light receiving element 23. Note that zero-order diffracted light and + 1st-order diffracted light are not used.
[0068]
The first hologram 28 is a polarization hologram 28, and the diffraction efficiency of zero-order diffracted light is approximately 100% with respect to light having the first polarization direction, and the first hologram 28 is perpendicular to the first polarization direction. For light having two polarization directions, the diffraction efficiency of ± 1st order diffracted light is equal to the diffraction efficiency of zeroth order diffracted light, or the diffraction efficiency of ± 1st order diffracted light is larger than that of zeroth order diffracted light. The Therefore, the light having the first polarization direction is transmitted without being diffracted by the first hologram 28, and the light having the second polarization direction is transmitted through the light having the first polarization direction so that the amount of zero-order diffracted light by the first hologram 28 is ± 1st order diffracted light. Is diffracted to be equal to or smaller than. A polarization hologram has a different refractive index from incident light depending on the polarization direction. Such properties are given by selecting the material used to make the polarization hologram. In the first hologram 28, a diffraction grating is formed on the surface that emits diffracted light in the direction of the light receiving element 23, and the emitted diffracted light is diffracted into zero-order diffracted light, + 1st-order diffracted light, and −1st-order diffracted light.
[0069]
The first hologram 28 has a polarization direction parallel to the plane of FIG. 1 which is the polarization direction of the light L1 and the light L2 emitted from the first and second light sources 25 and 26 toward the optical recording medium 24. The first hologram 28 is obtained by setting the polarization direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, which is the polarization direction of the light L1 reflected by the optical recording medium 24 and incident on the first hologram 28, as the second polarization direction. The polarization direction by an optical member that transmits the light L1 and the light L2 emitted from the first and second light sources 25 and 26 toward the optical recording medium 24, reflects from the optical recording medium 24, and rotates the polarization direction of the light L1 described later. Diffracts the rotated light L 1 and guides the + 1st order diffracted light onto the light receiving element 23. Thus, the reflected light of the light L1 diffracted by the first hologram 28 has a zero-order diffracted light amount equal to or smaller than the ± first-order diffracted light amount. Thus, it is possible to eliminate the influence of the zero-order diffracted light on the first light source 25, thereby improving the stability of the oscillation output of the first light source 25.
[0070]
As described above, the first hologram 28 has an optical path through which the reflected light of the light L1 emitted from the first light source 25 and reflected by the optical recording medium 24 passes from the optical recording medium 24 to the wavelength separation element 27. The first light source 25 is also disposed on the extension of the optical axis 44. The first hologram 28 can reduce the diffraction efficiency of the zero-order diffracted light of the reflected light L1 and reduce the influence of the zero-order diffracted light on the output stability of the first light source 25. A first light source 25 can be disposed on the extension of the optical axis 44. Further, the light L1 and the light L2 emitted from the first and second light sources 25 and 26 have the first polarization direction parallel to the paper surface of FIG. This reduces the loss of signal and does not affect signal writing. As a result, the distance between the first light source 25 and the first hologram 28 becomes the shortest, and the hologram laser 21 can be downsized.
[0071]
Further, the first hologram 28 which is the polarization hologram 28 is provided for the light L1 and the light L2 having different wavelengths emitted from the first and second light sources 25 and 26 toward the optical recording medium 24. Thus, a polarization hologram with optimized diffraction efficiency or a polarization hologram with optimized diffraction efficiency for both lights can be used. When using a polarization hologram with the diffraction efficiency optimized for light of one wavelength, the amount of light reaching the optical recording medium 24 may be slightly reduced if light of the other wavelength is transmitted. For this reason, by optimizing the diffraction efficiency of the polarization hologram for the wavelength that requires signal writing to the optical recording medium 24, loss of light amount is suppressed and the light amount necessary for signal writing is maintained. Can do.
[0072]
The first hologram element 41 and the wavelength separation element 27 including the diffraction grating 30 and the first and second holograms 28 and 29 are light L1 and light from the first and second light sources 25 and 26 toward the optical recording medium 24. The second member 36 is provided in this order in the direction in which L2 is emitted. Therefore, the first and second light sources 25 and 26, the light receiving element 23, the wavelength separation element 27, and the first and second holograms 28 and 29 are integrated into the package 37. As a result, the light receiving element 23 and the wavelength separation element 27 can be shared by the light L1 and the light L2, so that the number of members can be reduced and the hologram laser 21 can be downsized.
[0073]
The first hologram element 41 is provided so that the first and second holograms 28 and 29 are arranged in parallel with the longitudinal direction of the package 37 in the same manner as the first and second light sources 25 and 26 described above. When the first and second light sources 25 and 26 are connected, a space is required in the direction in which the first and second light sources 25 and 26 are arranged. With this arrangement, the hologram laser 21 can be thinned. Can be realized. In addition, since the arrangement direction of the first and second light sources 25 and 26 and the arrangement direction of the first and second holograms 28 and 29 are substantially parallel to each other and arranged in the package 37 in parallel with the longitudinal direction of the package 37, The problem of the member space connection is solved, and the size of the hologram laser 21 can be reduced.
[0074]
Light L1 and light L2 emitted from the first and second light sources 25 and 26 pass through a glass window (not shown) provided in the second member 36 and enter the first hologram element 41. It is desirable that the space between the first hologram element 41 and a glass window (not shown) be sealed with dry air or the like to prevent dew condensation, or vented to the outside. Although the first hologram element 41 can be used instead of the glass window, the first hologram element 41, the second member 36 is provided with a glass window separately from the first hologram element 41, Before the wavelength separation element 27 is provided on the second member 36, the positions of the first and second light sources 25 and 26, the light receiving element 23, etc. can be confirmed, so that the operation procedure for producing the hologram laser 21 can be reduced. Time can be reduced.
[0075]
FIG. 5 is a perspective view showing a state where the first light source 25 is operating in the hologram laser 21 shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a state where the second light source 26 is operating in the hologram laser 21 shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing an optical relationship between the first and second holograms 28 and 29 and the light receiving element 23. In order to facilitate understanding in FIG. 5, the diffracted light by the first hologram 28 shows zero-order diffracted light as a representative example among the diffracted light by each of the booth gratings.
[0076]
The first hologram 28 is divided into two semicircular first and second booth gratings 47 and 48, and the diffraction directions of the booth gratings 47 and 48 are set to be different from each other. The second hologram 29 is divided into three semicircular third booth gratings 49 and two quarter-circle fourth and fifth booth gratings 50 and 51, and each of the booth gratings 49, 50 and 51 is divided into three quarters. The diffraction directions are set to be different from each other. In FIG. 7, the black semicircle indicates the light spot of the light L <b> 1 diffracted by the first hologram 28, and the white semicircle and the quarter circle indicate the light spot of the light L <b> 2 diffracted by the second hologram 29. Indicates. The diffraction direction of each of the booth gratings 47 and 48 of the first hologram 28 indicated by an arrow represents the diffraction direction of the zero-order diffracted light among the diffracted lights by the respective booth gratings 47 and 48 as a representative example.
[0077]
As the performance of the booth grating, the diffraction efficiency of zero-order diffracted light and ± first-order diffracted light and the ratio of each diffraction efficiency are important. The lattice pitches of the booth gratings 47 and 48 of the first hologram 28 are substantially equal to each other, and the lattice pitches of the booth gratings 49, 50 and 51 of the second hologram 29 are preferably substantially equal to each other. As a result, the diffraction efficiencies of the respective booth gratings coincide with each other, and in particular, the ratio of the diffraction efficiencies can be made constant. As a result, the reading operation is stabilized, and the first and second holograms 28 and 29 can be easily manufactured. Further, by making the grating pitch of each of the booth gratings 47 and 48 of the first hologram 28 substantially equal to the grating pitch of each of the booth gratings 49, 50 and 51 of the second hologram 29, the first and second holograms 28, The diffraction efficiencies of 29 coincide with each other, the reading operation is stabilized, and the first and second holograms 28 and 29 can be easily manufactured.
[0078]
Since the diffraction directions of the first and second holograms 28 and 29 are substantially parallel to the arrangement direction of the first and second holograms 28 and 29, the first and second holograms 28 and 29 and the light receiving element 23 are aligned with each other. Can be placed on the line. As a result, the size of the hologram laser 21 can be reduced.
[0079]
The direction of the dividing lines 52 and 53 that divide the first and second holograms 28 and 29 into the booth gratings is parallel to the diffraction direction of the first and second holograms 28 and 29. The light receiving element 23 for receiving light can be arranged perpendicular to the diffraction direction. As a result, the size of the hologram laser 21 can be reduced.
[0080]
The light receiving element 23 is disposed between the axis 54 of the first hologram 28 and the axis 55 of the second hologram 29 in the arrangement direction of the first hologram 28 and the second hologram 29, and more preferably the first hologram 28. The axis 55 of the second hologram 29 on which the light L2, which is light of the short wavelength of the light L1 and the light L2, is incident on an intermediate point where the distance from the axis 54 of the second hologram 29 is equal to the distance from the axis 55 of the second hologram 29. Arranged closer.
[0081]
By arranging between the axis 54 of the first hologram 28 and the axis 55 of the second hologram 29, the + 1st order diffracted light of the light L1 and the -1st order diffracted light of the light L2 are received on the same light receiving element 23. And the diffraction angle can be reduced. A hologram having a small diffraction angle can have a large grating pitch. In addition, when the grating pitch of the hologram is the same, the diffraction angle of the short wavelength light is smaller than that of the long wavelength light, so the second hologram in which the light L2 having a short wavelength is incident on the intermediate point. By arranging the light receiving element 23 close to the axis 55 of 29, the grating pitch of the first hologram 28 and the grating pitch of the second hologram 29 are substantially equal to each other and set to the largest grating pitch that can be taken in common. Thus, the first and second holograms 28 and 29 can be easily manufactured. Further, the grating pitches of the booth gratings 47 and 48 of the first hologram 28 are made substantially equal to each other, and the grating pitches of the booth gratings 49, 50 and 51 of the second hologram 29 are made to be substantially equal to each other, whereby the diffraction pitch described above is obtained. The first and second holograms 28 and 29 having the above can be easily manufactured. Since the diffraction efficiencies of the first and second holograms 28 and 29 are equal, the signal reading operation can be stabilized.
[0082]
The light receiving element 23 has a plurality of light receiving regions that receive light diffracted by the respective booth gratings 47, 48, 49, 50, and 51 of the first and second holograms 28 and 29, and each of the light receiving regions S1 to S10. Is selectively used to generate a focus error signal (abbreviated as FES), an RF signal, and a tracking error signal (abbreviated as TES) when reading CD24a and DVD24b. Here, the RF signal is an information signal including a high frequency modulation component including information recorded on the optical recording medium 24 by pits.
[0083]
The + 1st order diffracted light diffracted by the first hologram 28 and the −1st order diffracted light diffracted by the second hologram 29 are received by the same light receiving element 23. On the other hand, when the separation of the reflected light of the light L1 and the reflected light of the light L2 by the wavelength separation element 27 is not complete, a part of the reflected light of the light L1 enters the second hologram 29 or one of the reflected light of the light L2 May enter the first hologram 28. Although a part of the incident light L1 and light L2 is diffracted and condensed in the direction of the light receiving element 23, the focal positions of the diffracted light L1 and light L2 move in parallel to the diffraction direction from the original focal position. To do. For example, when the light L1 reflected by the optical recording medium 24 enters the second hologram 29, the wavelength of the light L1 is longer than the wavelength of the light L2, so that the diffraction angle becomes large and deviates from the normal light receiving region. When the light L2 received at a position near the first hologram 28 and reflected from the optical recording medium 24 enters the first hologram 28, the diffraction angle is small because the wavelength of the light L2 is shorter than the wavelength of the light L1. Thus, the light is received at a position near the first hologram 28 outside the normal light receiving region. For this reason, by arranging the respective light receiving regions in a direction perpendicular to the arrangement direction of the first and second holograms 29, it is possible to prevent unnecessary light incident on the regular light receiving regions due to poor wavelength separation. .
[0084]
Further, since the first hologram 28 is the polarization hologram 28, the amount of light that is diffracted by the light L2 incident on the first hologram 28 is small. Therefore, by setting the light transmission and / or reflection function of the wavelength separation element 27 with respect to the light L1 optimally, it is possible to suppress the light L1 and the light L2 from being received out of the normal light receiving region.
[0085]
The light receiving element 23 is provided so that the longitudinal direction of each light receiving region is parallel to the diffraction directions of the first hologram 28 and the second hologram 29. The length in the longitudinal direction is formed to be longer than the focal position variation range due to the wavelength variation of the first light source 25 and the second light source 26. This makes it possible to reliably receive the light L1 and the light L2 and obtain a desired signal even when the wavelength variation of the first light source 25 and the second light source 26 occurs due to a temperature change or the like. If the longitudinal direction is too long, the capacitance increases and the response speed of the light receiving region decreases, so the capacitance is formed to a length that does not affect the response speed.
[0086]
Each of the light receiving regions S1 to S10 detects a light receiving region for detecting the diffracted light of the light L1 including the RF signal, the diffracted light of the light L2, and the diffracted light of the light L2 including the TES, and the diffracted light of the light L1 including the TES. It is divided into a light receiving area and a light receiving area for canceling stray light to the FES generated when reading the DVD 24b which is a double-layer disc.
[0087]
Light receiving regions S2, S5, S6, S7, S8 for receiving diffracted light by the first and second booth gratings 47, 48 of the first hologram 28 and the third to fifth booth gratings 49, 50, 51 of the second hologram 29. , S10 detects the RF signal of the CD 24a and the RF signal of the DVD 24b, and detects the phase difference (Differential Phase Detection: DPD) signal that is the TES of the DVD 24b based on the detection outputs of the light receiving areas S2 and S10. Is done. Further, based on the detection outputs of the light receiving areas S5, S6, S7, and S8, the FES at the time of reading the CD 24a and the DVD 24b is detected by, for example, the knife edge method, the spot size method, or the like. As described above, a high response speed can be achieved by sharing a light receiving area for detecting a signal that includes a high frequency component such as an RF signal and a DPD signal and that needs to read a reproduction signal of the optical recording medium 24 at a high speed. The number of light receiving areas required can be reduced.
[0088]
In addition, since the diffracted light by the first booth grating 47 of the first hologram 28 and the diffracted light by the fifth booth grating 51 of the second hologram 29 are incident on the light receiving region S2, the light receiving region S2 is long in the diffraction direction of each diffracted light. Two parallelograms having parallel directions intersect each other, and one set of opposite corners of one parallelogram is included in the other parallelogram. As a result, while receiving two diffracted lights, the light receiving area can be reduced and the perimeter of the light receiving area can be shortened, so that the response speed of the light receiving area can be increased.
[0089]
Further, based on the detection output of the light receiving regions S1, S3, S4, and S9 that receive the diffracted light by the first and second booth gratings 47 and 48 of the first hologram 28, the TES of the CD 24a is detected by, for example, the three beam method. . The light receiving areas S1, S3, S4 and S9 are not required to have a fast response speed. The light receiving areas S5 and S8 are light receiving areas for canceling stray light to the FES generated when reading the DVD 24b, which is a double-layer disc. Light is not incident during signal reproduction, and a high response speed is not required. .
[0090]
In the light receiving areas S1 to S10, the light receiving areas S1 and S4, which are the light receiving areas for detecting the same signal to reduce the number of output terminals of the hologram laser 21, the light receiving areas S3 and S9, and the light receiving areas S5 and S7. The light receiving area S6 and the light receiving area S8 may be internally connected.
[0091]
  The hologram laser 21 having the above configuration is provided.Other shapesThe optical pickup device 22 is an optical system 56 for guiding the light emitted from the hologram laser 21 to the optical recording medium 24 and guiding the reflected light from the optical recording medium 24 to the hologram laser 21, and the optical system 56. And an optical member 57 that rotates the polarization direction of the light L1 emitted from the hologram laser 21.
[0092]
In the hologram laser 21, the planar shape of the package 37 is substantially oval, so that the optical pickup device 22 can be made thinner than the circular package 37. The package 37 is arranged around the optical axis 80 of the light L1 in order to adjust the irradiation position of the zero-order diffracted light, the + 1st-order diffracted light, and the −1st-order diffracted light diffracted by the diffraction grating 30 to the optimum position. It is mounted on the optical pickup device 22 so that the angular displacement can be adjusted. In the hologram laser 21, the division line 64 that divides the second hologram 29 into the fourth and fifth booth gratings 50 and 51 in the state where the optical recording medium 24 is irradiated with the light emitted from the hologram laser 21 is optically recorded. The package 37 is provided by adjusting the angular displacement around the optical axis 80 of the light L1 so as to be parallel to the track direction of the medium 24. This makes it possible to accurately detect the DPD signal that is the TES of the DVD 24b.
[0093]
The optical system 56 includes a collimating lens 65, an objective lens 66, and an optical member 57 that rotates the polarization direction of the light L1 emitted from the hologram laser 21. The collimator lens 65 makes the light L1 and the light L2 emitted from the hologram laser 21 substantially parallel and collects the reflected light of the light L1 and the light L2 from the optical recording medium 24 toward the hologram laser 21. The objective lens 66 condenses the light L1 and the light L2 on the recording surface of the optical recording medium 24. The CD 24a and the DVD 24b, which are two types of optical recording media 24 used for signal recording or reproduction, have different thicknesses from the surface to the signal recording surface, so that the objective lens corresponds to each optical recording medium 24. It can be switched to. As the objective lens, a bifocal objective lens may be used so as to be compatible with two different types of optical recording media 24.
[0094]
The optical member 57 that rotates the polarization direction of the light L1 emitted from the hologram laser 21 is, for example, a quarter-wave plate 57, and is disposed between the collimating lens 65 and the objective lens 66. The quarter-wave plate 57 rotates the polarization direction by 45 degrees only with respect to the light L1.
[0095]
Next, the signal reading operation of the optical recording medium 24 will be described. Since the hologram laser 21 includes the first and second light sources 25 and 26, one of the first and second light sources 25 and 26 is automatically selected according to the type of the optical recording medium 24 to be used. When the CD 24a is used for the optical recording medium 24, the first light source 25 is selected and the light L1 is emitted. The light L1 emitted from the first light source 25 is diffracted by the diffraction grating 30 into zero-order diffracted light, + 1st-order diffracted light, and −1st-order diffracted light. The light L1 has a polarization direction parallel to the paper surface of FIG. The light L1 that has passed through the first hologram 28 passes through the wavelength separation element 27 and is converted into parallel light by the collimator lens 65, and then enters the quarter-wave plate 57 to rotate the polarization direction by 45 degrees. The light L1 whose polarization direction has been rotated is collected on the CD 24a by the objective lens 66.
[0096]
The light L1 reflected from the CD 24a passes through the objective lens 66, and the polarization direction is further rotated 45 degrees by the quarter-wave plate 57 to become a polarization direction perpendicular to the paper surface of FIG. It is condensed in the direction of 21. The light incident on the wavelength separation element 27 again passes through the wavelength separation surface 39 and enters the first hologram 28 to be diffracted.
[0097]
When the DVD 24b is used as the optical recording medium 24, the second light source 26 is selected and the light L2 is emitted. Light L2 emitted from the second light source 26 and having a polarization direction parallel to the paper surface of FIG. 1 passes through the diffraction grating 30, the first hologram 28, and the wavelength separation element 27, and is collimated by the collimator lens 65. The parallel light L2 passes through the quarter-wave plate 57 and is condensed on the DVD 24b by the objective lens 66.
[0098]
The light L2 reflected from the DVD 24b passes through the objective lens 66 and the quarter-wave plate 57 and is condensed in the direction of the hologram laser 21 by the collimator lens 65. The light incident on the wavelength separation element 27 again is reflected by the wavelength separation surface 39 and the reflection surface 40, enters the second hologram 29, and is diffracted.
[0099]
The light incident on the first and second holograms 28 and 29 is diffracted by the respective booth gratings 47, 48, 49, 50 and 51 and received by the plurality of light receiving regions S1 to S10. The detection output of each light receiving area is selectively used to generate FES, RF signal, and TES when reading CD24a and DVD24b to obtain a desired signal.
[0100]
The configuration of the first hologram and the light receiving element provided in the hologram laser 21 may be as follows. FIG. 8 is a diagram showing an optical relationship between the first and second holograms 58 and 29 and the light receiving element 59. The first hologram 58 is divided into three semicircular sixth booth gratings 60 and two quarter-circular seventh and eighth booth gratings 61 and 62. The light receiving element 59 has a plurality of light receiving regions D1 to D10 that receive light diffracted by the respective booth gratings 60, 61, 62, 49, 50, and 51 of the first hologram 58 and the second hologram 29, respectively. The light receiving areas D1 to D10 are selectively used to generate FES, RF signals, and TES when reading the CD 24a and reading the DVD 24b.
[0101]
Receives diffracted light from the sixth, seventh and eighth booth gratings 60, 61 and 62 of the first hologram 58 and diffracted light from the third, fourth and fifth booth gratings 49, 50 and 51 of the second hologram 29. Based on the detection outputs of the light receiving regions D2, D4, D5, D6, D7, and D9, the RF signals of the CD 24a and the DVD 24b are detected. Further, for example, a DPD signal that is a TES of the DVD 24b is detected based on detection outputs of the light receiving areas D2 and D9. Further, based on the detection outputs of the light receiving regions D4, D5, D6, and D7, the FES at the time of reading the CD 24a and the DVD 24b is detected by, for example, the knife edge method.
[0102]
The light receiving regions D2 and D9 have a shape in which two parallelograms whose longitudinal directions are parallel to the diffraction direction of each diffracted light intersect, and a pair of opposite corners of one parallelogram is the inner side of the other parallelogram. include.
[0103]
Light receiving regions D1, D3, D8, and D10 that receive the diffracted light by the seventh and eighth booth gratings 61 and 62 of the first hologram 58 and the diffracted light by the fourth and fifth booth gratings 50 and 51 of the second hologram 29. Detects the light L1 including the TES of the CD 24a. Based on the detection outputs of the light receiving areas D1, D3, D8, D10 and the light receiving areas D2, D9, the TES of the CD 24a is detected by, for example, a differential push pull (abbreviated as DPP) method. The light receiving areas D4 and D7 are light receiving areas for canceling stray light when reading a dual-layer disc of the DVD 24b.
[0104]
The light receiving region D1 and the light receiving region D3, the light receiving region D4 and the light receiving region D6, the light receiving region D5 and the light receiving region D7, and the light receiving region D8 and the light receiving region D10 can be internally connected.
[0105]
The hologram laser 21 generates seventh and eighth booths that generate diffracted light including TES in the first hologram 58 and the second hologram 29 in a state where the optical recording medium 24 is irradiated with light emitted from the hologram laser 21. The dividing lines 63 and 64 dividing the gratings 61 and 62 and the fourth and fifth booth gratings 50 and 51 are provided so as to be parallel to the track direction of the optical recording medium 24. As a result, the DPD signal and TES of the optical recording medium 24 can be detected with high accuracy.
[0106]
  Fig. 9, Other shapesIt is a systematic diagram which simplifies and shows the structure of the other optical pick-up apparatus 67 which is a state. Another optical pickup device 67 includes the hologram laser 21 and an optical system 68, and the optical system 68 further includes a rising mirror 69. Since the light emitted from the hologram laser 21 is bent 90 degrees in the direction of the optical recording medium 24 by the rising mirror 69, the thickness of the other optical pickup device 67 can be reduced. Even when the hologram laser 21 is provided in the other optical pickup device 67 having such a configuration, the dividing lines 63 of the first and second holograms 58 and 29 are considered in consideration of the bending of the light by the rising mirror 69 as a straight line. It is desirable to provide the hologram laser 21 so that the direction 64 is parallel to the track direction of the optical recording medium 24.
[0107]
  Less thanupperAccording to the embodiment, it is possible to suppress the light amount loss of the light condensed on the optical recording medium 24, and it is possible to read and write information with high accuracy. In addition, it is possible to read and write signals with respect to a plurality of types of optical recording media 24 having different reading wavelengths by using only a single optical pickup device 22, and it is possible to reduce the size of the device and reduce the manufacturing cost.
[0108]
  FIG. 10 shows the present invention.The fruitFIG. 11 is a simplified perspective view showing a configuration of a hologram laser 70 according to the embodiment, and FIG. 11 is a schematic sectional view showing a simplified configuration of an optical pickup device 71 including the hologram laser 70 shown in FIG. 12 is an enlarged view of a main part of the optical pickup device 71 shown in FIG. The hologram laser 70 of the present embodiment isThe above is the premise of the present inventionThe same reference numerals are assigned to the corresponding parts, and description thereof is omitted. It should be noted that the first hologram 28 and the second hologram 29 are respectively provided on the second hologram element 72 and the third hologram element 73 which are different optical members. Although the light receiving element 23 has a plurality of light receiving regions, it is shown here as one light receiving region for convenience.
[0109]
The second hologram element 72 and the third hologram element 73 are located between the first and second light sources 25 and 26 and the wavelength separation element 27 and are directed from the first and second light sources 25 and 26 toward the optical recording medium 24. The second member 36 is provided in this order in the direction in which the light L1 and the light L2 are emitted. The first hologram 28 is an extension of the optical axis 44 of the optical path through which the reflected light of the light L1 emitted from the first light source 25 and reflected by the optical recording medium 24 passes through the wavelength separation element 27 from the optical recording medium 24. The second hologram element 72, which is a plane orthogonal to the optical axis 80 of the light L <b> 1, is disposed in one plane 74 on the optical recording medium 24 side so as to be positioned above. The first light source 25 is disposed on the optical axis 80. The second hologram 29 is an extension of the optical axis 45 of the optical path through which the light L2 separated by the wavelength separation surface 39 of the wavelength separation element 27 and reflected by the reflection surface 40 passes from the reflection surface 40 through the wavelength separation element 27. The third hologram element 73, which is a plane orthogonal to the optical axis 80 of the light L <b> 1, is disposed on one plane 75 on the optical recording medium 24 side so as to be positioned above.
[0110]
The second hologram 29 may be provided in one plane 76 on the first light source 25 side of the wavelength separation element 27 which is a plane orthogonal to the optical axis 80 of the light L1. With such a configuration, even if the position of the wavelength separation element 27 is adjusted, the positional relationship between the wavelength separation element 27 and the second hologram 29 does not change. The package may be a lead frame 77 molded with resin.
[0111]
  RealAccording to the embodiment, since the first hologram 28 and the second hologram 29 are arranged on different members, the relative positions of the first hologram 28 and the second hologram 29 and other members are individually adjusted. As a result, assembly adjustment is facilitated.
[0112]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by providing a polarization hologram in a hologram laser, signals for a plurality of types of optical recording media having different reading wavelengths can be obtained using the first wavelength light L1 and the second wavelength light L2. Reading or writing can be performed with high accuracy.
[0113]
Further, by sharing and arranging the optical members, it is possible to reduce the number of members, reduce the size and thickness of the hologram laser and the optical pickup device, and reduce the manufacturing cost.
[0114]
Further, according to the present invention, simplification of the light receiving element and faster response can be realized by devising the arrangement and shape of the light receiving region in the light receiving element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionPremise shapeIt is a perspective view which simplifies and shows the structure of the hologram laser 21 which is a state.
2 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of an optical pickup device 22 including the hologram laser 21 shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the optical pickup device 22 shown in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of first and second light sources 25 and 26 in a simplified manner.
5 is a perspective view showing a state where a first light source 25 is operating in the hologram laser 21 shown in FIG. 1. FIG.
6 is a perspective view showing a state in which a second light source 26 is operating in the hologram laser 21 shown in FIG. 1. FIG.
7 is a view showing an optical relationship between the first and second holograms 28 and 29 and the light receiving element 23. FIG.
8 is a diagram showing an optical relationship between the first and second holograms 58 and 29 and the light receiving element 59. FIG.
FIG. 9Other shapesIt is a systematic diagram which simplifies and shows the structure of the other optical pick-up apparatus 67 which is a state.
FIG. 10 shows the present invention.The fruitIt is a perspective view which simplifies and shows the structure of the hologram laser 70 which is embodiment.
11 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of an optical pickup device 71 including the hologram laser 70 shown in FIG.
12 is an enlarged view of a main part of the optical pickup device 71 shown in FIG.
13 is a perspective view showing a simplified configuration of a conventional hologram laser 1. FIG.
14 is a system diagram showing a simplified configuration of an optical pickup device 2 including the hologram laser 1 shown in FIG.
[Explanation of symbols]
21, 70 Hologram laser
22, 67, 71 Optical pickup device
23, 59 Light receiving element
24 Optical recording media
25 First light source
26 Second light source
27 Wavelength separation element
28,58 1st hologram
29 Second hologram
30 diffraction grating
37 packages
38,77 Lead frame
39 Wavelength separation surface
40 Reflective surface
41 First hologram element
56 Optical system
72 Second hologram element
73 Third hologram element

Claims (23)

情報が光によって記録または再生される光記録媒体に向けて光を出射し、光記録媒体からの反射光を受光するホログラムレーザにおいて、
第１波長の光Ｌ１を光記録媒体に向けて出射する第１光源と、
第２波長の光Ｌ２を光記録媒体に向けて出射する第２光源と、
光記録媒体によって反射される光Ｌ１および光Ｌ２を分離する波長分離素子と、
波長分離素子によって分離される光Ｌ１を集光する第１ホログラムと、
波長分離素子によって分離される光Ｌ２を集光する第２ホログラムと、
第１ホログラムによって集光される光Ｌ１および第２ホログラムによって集光される光Ｌ２を受光する受光素子と、
前記第１ホログラムが設けられる一方ホログラム素子と、
前記第２ホログラムが設けられる他方ホログラム素子と、を備え、
前記第１ホログラムは、入射する光の偏光方向によって回折効率が異なる偏光ホログラムであり、
前記一方ホログラム素子、前記他方ホログラム素子は、前記第１光源および前記第２光源と前記波長分離素子との間であって、前記第１光源および前記第２光源から前記光記録媒体に向かって前記光Ｌ１および前記光Ｌ２が出射される方向にこの順序で設けられ、
前記第１ホログラムは、前記第１光源から出射され前記光記録媒体によって反射される光Ｌ１の反射光が、前記光記録媒体から前記波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に位置するように、光Ｌ１の光軸に直交する平面である前記一方ホログラム素子の前記光記録媒体側の一平面内に配置され、
前記第２ホログラムは、前記波長分離素子の波長分離面によって分離され反射面によって反射された光Ｌ２が、前記反射面から前記波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に位置するように、光Ｌ１の光軸に直交する平面である前記他方ホログラム素子の前記光記録媒体側の一平面内に配置されることを特徴とするホログラムレーザ。In a hologram laser that emits light toward an optical recording medium on which information is recorded or reproduced by light and receives reflected light from the optical recording medium,
A first light source that emits light L1 having a first wavelength toward the optical recording medium;
A second light source that emits light L2 of the second wavelength toward the optical recording medium;
A wavelength separation element for separating the light L1 and the light L2 reflected by the optical recording medium;
A first hologram for condensing the light L1 separated by the wavelength separation element;
A second hologram for condensing the light L2 separated by the wavelength separation element;
A light receiving element that receives the light L1 collected by the first hologram and the light L2 collected by the second hologram ;
A hologram element provided with the first hologram;
The other hologram element provided with the second hologram ,
Said first hologram, Ri polarization hologram der the diffraction efficiency varies depending on polarization directions of incident light,
The one hologram element and the other hologram element are between the first light source, the second light source, and the wavelength separation element, and are directed from the first light source and the second light source toward the optical recording medium. Provided in this order in the direction in which the light L1 and the light L2 are emitted,
The first hologram is an extension of the optical axis of the optical path through which the reflected light of the light L1 emitted from the first light source and reflected by the optical recording medium passes from the optical recording medium through the wavelength separation element. Is located in one plane on the optical recording medium side of the one hologram element, which is a plane orthogonal to the optical axis of the light L1,
The second hologram is positioned on an extension of the optical axis of the optical path through which the light L2 separated by the wavelength separation surface of the wavelength separation element and reflected by the reflection surface passes from the reflection surface to the wavelength separation element. As described above , the hologram laser is arranged in one plane on the optical recording medium side of the other hologram element, which is a plane orthogonal to the optical axis of the light L1 . 前記第１ホログラムである偏光ホログラムは、
第１偏光方向を有する光に対しては零次回折光を透過し、
第１偏光方向に対して垂直な方向である第２偏光方向を有する光に対してはプラスおよびマイナス（±）１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率と同等、または±１次回折光の回折効率が零次回折光の回折効率よりも大きいことを特徴とする請求項１記載のホログラムレーザ。The polarization hologram as the first hologram is
For light having the first polarization direction, zero-order diffracted light is transmitted,
For light having a second polarization direction that is perpendicular to the first polarization direction, the diffraction efficiency of plus and minus (±) first-order diffracted light is equal to the diffraction efficiency of zero-order diffracted light, or ± first-order diffracted light The hologram laser according to claim 1, wherein the diffraction efficiency of is higher than that of zero-order diffracted light. 前記第１光源から出射され光記録媒体によって反射される光Ｌ１の反射光が、光記録媒体から波長分離素子を透過するまでに通る光路の光軸の延長上に、前記第１ホログラムと前記第１光源とが配置されることを特徴とする請求項１または２記載のホログラムレーザ。Reflected light of the light L1 emitted from the first light source and reflected by the optical recording medium is on the extension of the optical axis of the optical path that passes from the optical recording medium through the wavelength separation element, and the first hologram and the first light 3. The hologram laser according to claim 1, wherein one light source is arranged. 第１ホログラムおよび第２ホログラムの回折方向は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と略平行であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のホログラムレーザ。The diffraction directions of the first hologram and the second hologram are:
The hologram laser according to claim 1, wherein the hologram laser is substantially parallel to an arrangement direction of the first hologram and the second hologram. 前記第１ホログラムおよび第２ホログラムは、複数の小間格子を有し、
第１ホログラムおよび第２ホログラムを小間格子にそれぞれ分割する少なくとも１つの分割線の方向が第１および第２ホログラムの回折方向と平行であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のホログラムレーザ。The first hologram and the second hologram have a plurality of booth lattices,
5. The direction of at least one dividing line for dividing the first hologram and the second hologram into the booth gratings is parallel to the diffraction directions of the first and second holograms, respectively. Hologram laser. 前記第１ホログラムの各小間格子の格子ピッチは、互いに略等しく、
前記第２ホログラムの各小間格子の格子ピッチは、互いに略等しいことを特徴とする請求項５記載のホログラムレーザ。The lattice pitch of each booth lattice of the first hologram is substantially equal to each other,
6. The hologram laser according to claim 5, wherein the lattice pitches of the respective booth gratings of the second hologram are substantially equal to each other. 前記第１ホログラムの各小間格子の格子ピッチおよび第２ホログラムの各小間格子の格子ピッチは、互いに略等しいことを特徴とする請求項６記載のホログラムレーザ。7. The hologram laser according to claim 6, wherein the lattice pitch of each of the booth gratings of the first hologram and the grating pitch of each of the booth gratings of the second hologram are substantially equal to each other. 前記第１ホログラムと第２ホログラムとは、１つの光学部材に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載のホログラムレーザ。The hologram laser according to claim 1, wherein the first hologram and the second hologram are provided on one optical member. 前記第１ホログラムと第２ホログラムとは、異なる光学部材に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のホログラムレーザ。The hologram laser according to claim 1, wherein the first hologram and the second hologram are provided on different optical members. 前記受光素子は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向において、第１ホログラムの軸線と第２ホログラムの軸線との間に配置されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のホログラムレーザ。The light receiving element is
The hologram laser according to any one of claims 1 to 9, wherein the hologram laser is disposed between an axis of the first hologram and an axis of the second hologram in the arrangement direction of the first hologram and the second hologram. 前記受光素子は、
第１ホログラムと第２ホログラムとの配列方向において、第１ホログラムの軸線からの距離と第２ホログラムの軸線からの距離とが等しい中間点に対して、前記第１光源から出射される光Ｌ１または第２光源から出射される光Ｌ２のうちいずれか波長の短いほうの光記録媒体による反射光が入射するホログラムの軸線寄りに配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のホログラムレーザ。The light receiving element is
In the arrangement direction of the first hologram and the second hologram, the light L1 emitted from the first light source or the intermediate point where the distance from the axis of the first hologram is equal to the distance from the axis of the second hologram 11. The light L2 emitted from the second light source is disposed near the axis of the hologram on which the reflected light from the optical recording medium having a shorter wavelength is incident. Hologram laser. 前記受光素子は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの各小間格子によってそれぞれ回折される光を受光する複数の受光領域を有し、
ＲＦ信号を含む光Ｌ１の回折光および光Ｌ２の回折光ならびにトラッキング誤差信号を含む光Ｌ２の回折光は、共通の受光領域によって検出されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のホログラムレーザ。The light receiving element is
A plurality of light receiving regions for receiving light diffracted by the respective booth gratings of the first hologram and the second hologram;
12. The diffracted light of the light L1 including the RF signal, the diffracted light of the light L2, and the diffracted light of the light L2 including the tracking error signal are detected by a common light receiving region. The hologram laser described. 前記複数の受光領域は、
第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と垂直に配列されることを特徴とする請求項１２記載のホログラムレーザ。The plurality of light receiving areas are:
13. The hologram laser according to claim 12, wherein the hologram laser is arranged perpendicular to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram. 前記受光素子は、
各受光領域の長手方向が、第１ホログラムおよび第２ホログラムの回折方向と平行になるように設けられ、
前記長手方向の長さは，第１光源および第２光源の波長変動による入射位置の変動範囲よりも長くなるように形成されることを特徴とする請求項１２または１３記載のホログラムレーザ。The light receiving element is
The longitudinal direction of each light receiving region is provided in parallel with the diffraction direction of the first hologram and the second hologram,
The hologram laser according to claim 12 or 13, wherein the length in the longitudinal direction is formed to be longer than a fluctuation range of an incident position due to a wavelength fluctuation of the first light source and the second light source. 前記共通の受光領域は、
第１ホログラムの小間格子の回折方向に長手方向が平行な平行四辺形と第２ホログラムの小間格子の回折方向に長手方向が平行な平行四辺形とが交差した形状で、一方の平行四辺形の１組の向かい合う角が他方の平行四辺形の内部に含まれることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載のホログラムレーザ。The common light receiving region is
A parallelogram whose longitudinal direction is parallel to the diffraction direction of the booth grating of the first hologram intersects with a parallelogram whose longitudinal direction is parallel to the diffraction direction of the booth grating of the second hologram. The hologram laser according to any one of claims 12 to 14, wherein one set of facing corners is included in the other parallelogram. 前記第１光源および第２光源は、
半導体レーザチップであり、
前記第１光源である半導体レーザチップと第２光源である半導体レーザチップとが１つの半導体基板上に搭載されることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のホログラムレーザ。The first light source and the second light source are
A semiconductor laser chip,
16. The hologram laser according to claim 1, wherein the semiconductor laser chip as the first light source and the semiconductor laser chip as the second light source are mounted on one semiconductor substrate. 前記第１光源および第２光源は、
光Ｌ１を出射する半導体レーザ素子と光Ｌ２を出射する半導体レーザ素子とが１つのサブマウント上に集積されて形成される１つの半導体レーザチップであることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載のホログラムレーザ。The first light source and the second light source are
16. The semiconductor laser chip according to claim 1, wherein the semiconductor laser element that emits the light L1 and the semiconductor laser element that emits the light L2 are integrated and formed on one submount. The hologram laser according to claim 1. 第１光源および第２光源の配列方向は、第１ホログラムおよび第２ホログラムの配列方向と略平行であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載のホログラムレーザ。The hologram laser according to claim 1, wherein the arrangement direction of the first light source and the second light source is substantially parallel to the arrangement direction of the first hologram and the second hologram. 前記波長分離素子は、
光Ｌ１の光記録媒体からの反射光を入射光とし、波長分離面によって反射された光を反射光としたときの反射率が１０％以下であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載のホログラムレーザ。The wavelength separation element is
19. The reflectance when the reflected light from the optical recording medium of the light L1 is incident light and the light reflected by the wavelength separation surface is reflected light is 10% or less. The hologram laser according to claim 1. 前記第１光源、第２光源、受光素子、波長分離素子、第１ホログラムおよび第２ホログラムは、平面形状が略長円形状を有するパッケージに一体化されることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載のホログラムレーザ。20. The first light source, the second light source, the light receiving element, the wavelength separation element, the first hologram, and the second hologram are integrated into a package having a substantially oval planar shape. The hologram laser according to any one of the above. 前記第１光源および第２光源、第１ホログラムおよび第２ホログラムは、
平面形状が略長円形状を有するパッケージに、パッケージの長手方向と平行に配置されることを特徴とする請求項１〜２０記載のホログラムレーザ。The first light source and the second light source, the first hologram and the second hologram are:
21. The hologram laser according to claim 1, wherein the hologram laser is disposed in a package having a substantially oval planar shape in parallel with a longitudinal direction of the package. 前記請求項１〜２１のいずれかに記載のホログラムレーザと、
ホログラムレーザから出射される光を光記録媒体に導いて、光記録媒体からの反射光をホログラムレーザに導くための光学系と、
前記光学系に備わり、ホログラムレーザから出射される光Ｌ１の偏光方向を回転させる光学部材とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。The hologram laser according to any one of claims 1 to 21,
An optical system for guiding light emitted from the hologram laser to the optical recording medium, and guiding reflected light from the optical recording medium to the hologram laser;
An optical pickup device provided in the optical system and including an optical member that rotates the polarization direction of the light L1 emitted from the hologram laser. 前記ホログラムレーザは、
ホログラムレーザから出射される光を光記録媒体に照射している状態で、第１ホログラムおよび第２ホログラムを小間格子に分割する分割線の方向が光記録媒体のトラック方向と平行になるように設けられることを特徴とする請求項２２記載の光ピックアップ装置。The hologram laser is
Provided so that the direction of the dividing line that divides the first hologram and the second hologram into the booth lattice is parallel to the track direction of the optical recording medium in a state where the light emitted from the hologram laser is irradiated onto the optical recording medium The optical pickup device according to claim 22, wherein the optical pickup device is used.
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