JP2001256661A

JP2001256661A - ホログラムレーザおよびそれを用いた光ピックアップ

Info

Publication number: JP2001256661A
Application number: JP2000067591A
Authority: JP
Inventors: Katsushige Masui; 克栄増井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の異なる波長のレーザ光を出力し、各レ
ーザ光を一つの受光素子で検出することが可能であり、
かつ、正確なフォーカス誤差信号を得ることが可能なホ
ログラムレーザおよびそれを用いた光ピックアップを提
供する。【解決手段】ホログラムレーザ１０は、互いに発光波
長の異なる光ビームを出射する複数の半導体レーザ素子
１・２と、光ビームを受光する信号検出用フォトダイオ
ード３と、光ビームを回折することにより信号検出用フ
ォトダイオード３に導くホログラム５１とを備える。そ
して、双方の光ビームの光軸Ａ・Ｂが互いに平行になる
ように半導体レーザ素子１・２を配設するとともに、信
号検出用フォトダイオード３の受光部３ａ・３ｂを分割
する分割線Ｄと半導体レーザ素子１・２の光ビームの光
軸Ａ・Ｂとが同一平面上に存在するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ(Compact Dis
c)、ＣＤ−Ｒ(Compact Disc Recordable) 、ＤＶＤ(Dig
ital Video Disc)、ＤＶＤ−Ｒ(Digital Versatile Dis
c Recordable) 等の光ディスクの信号を光学的に読取る
ために使用される、２分割フォトダイオード等の領域分
割された受光素子を備えるホログラムレーザおよびそれ
を用いた光ピックアップに関するものであり、さらに詳
しくは、読取りに使用すべき光の波長が異なる複数の光
ディスクの信号を読取るのに使用されるホログラムレー
ザおよびそれを用いた光ピックアップに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＤファミリーと呼ばれる、発光
波長７８０ｎｍの半導体レーザ素子で信号の読み書きが
行われる光ディスクが使用されてきた。一方、近年、よ
り情報記録容量の大きいＤＶＤファミリーと呼ばれる光
ディスクも大量に使用されるようになってきている。Ｄ
ＶＤファミリーでは信号の読み書きには、発光波長６３
０ｎｍ〜６９０ｎｍの赤色半導体レーザ素子が用いられ
る。

【０００３】このため、ＣＤファミリーの光ディスクと
ＤＶＤファミリーの光ディスクとの両方を読み書きする
ことが可能な光ディスク装置が必要とされている。この
ような光ディスク装置には、発振波長の異なる複数の半
導体レーザが光源として用いられている。また、このよ
うな光ディスク装置に備えられる光ピックアップとし
て、発振波長の異なる複数の半導体レーザと、光ディス
クによって反射された光（信号光）を検出するための信
号検出用フォトダイオードと、光ディスクによって反射
された光（信号光）を回折して信号検出用フォトダイオ
ードの方向に偏向させるためのホログラム（ホログラフ
ィック回折格子）と、コリメータレンズ（検出レンズ）
と、集光レンズ（対物レンズ）とを備える光ピックアッ
プが用いられている。また、上記構成の光ピックアップ
における半導体レーザと信号検出用フォトダイオードと
ホログラム素子とは、装置の小型化のために１つのパッ
ケージに内蔵したホログラムレーザとして構成されてい
る。

【０００４】しかしながら、ホログラムレーザの小型化
のためには、複数の異なる波長の光を同じ信号検出用フ
ォトダイオードで検出することが重要である。その理由
は、以下の通りである。半導体レーザ素子は、一般に、
幅２００μｍ程度、長さ２００〜１０００μｍ、厚さ１
００μｍ程度と小型であり、入出力用端子も１素子あた
り２カ所以下である。これに対し、信号検出用フォトダ
イオードは、一般に、長さ１０ｍｍ程度、幅５ｍｍ程度
と比較的大きく、信号処理用のアナログ回路を集積化す
るために、出力用端子も６カ所以上必要である。このた
め、複数の異なる波長の光毎に異なる信号検出用フォト
ダイオードを使用すると、信号検出用フォトダイオード
の検出感度の最適化や、ホログラムの調整等は容易とな
るが、ホログラムレーザのサイズが大きくなってしま
う。また、出力用端子（リードピン）の数が多くなるた
め、１つのパッケージに内蔵するとパッケージが大きく
なり、１つのパッケージに内蔵する利点が失われてしま
う。

【０００５】このような１つの信号検出用フォトダイオ
ードで２つの波長の信号を検出する光ビックアップとし
ては、例えば、特開平９−１２８７９４号公報に開示さ
れている光ビックアップがある。この光ピックアップ
は、図１５に示すように、互いに異なる２種類の光ディ
スク１１５・１１６から信号を読み取るためのものであ
る。この光ピックアップは、６３５ｎｍ帯で発振する赤
色半導体レーザ素子１１１、７８０ｎｍ帯で発振する赤
外半導体レーザ素子１１２、各レーザ素子１１１・１１
２の光ビームからトラッキング制御用の３ビームを生じ
させる３ビーム発生用回折格子１１７、信号検出用フォ
トダイオード１２０、光ディスク１１５・１１６からの
反射光を回折させて信号検出用フォトダイオード１２０
に導くホログラム１１８、対物レンズ１１４を備えてい
る。なお、この光ビックアップには、赤外光と赤色光と
のそれぞれに開口数（ＮＡ）を最適化するためのホログ
ラムレンズ１１３がさらに備えられている。また、光デ
ィスク１１５・１１６における記録面（情報が記録され
ている面）１１５ａ・１１６ａの表面（対物レンズ１１
４側の表面）からの距離は、光ディスク１１５と光ディ
スク１１６とで異なっている。

【０００６】このような２種類の光ディスクを読むため
の光ピックアップでは、現在は、赤外光を放射する赤外
半導体レーザと赤色光を放射する赤色半導体レーザとを
使用するのが一般的であるが、青色光を放射する青色半
導体レーザも実現されている。そのため、赤外半導体レ
ーザと赤色半導体レーザとを備える光ピックアップに青
色半導体レーザを設けることも可能である。このような
光ピックアップでは、３種類の光ディスクの読み取りが
可能であるが、３種類の光ディスクを１つの光ピックア
ップで読むことが必要であり、上記のような部品点数の
削減がさらに重要になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、１つの
信号検出用フォトダイオードで２つの波長に対する信号
を検出しようとする場合、以下のような課題があった。

【０００８】光ディスク装置では、光ディスクから安定
に情報を得るために、対物レンズの合焦位置と光ディス
クの情報記録面とのずれ（フォーカス誤差）を検出し、
その検出結果に基づいて対物レンズの合焦位置を光ディ
スクの情報記録面に一致するように制御する必要があ
る。フォーカス誤差の検出方法としては、ナイフエッジ
法が代表的である。ホログラムレーザを用いるナイフエ
ッジ法では、コリメータレンズと信号検出用フォトダイ
オードとの間の光路中に配置したホログラムの境界線を
ナイフエッジとして用い、分割線により２つの領域に分
割した信号検出用フォトダイオードを用いて光を検出
し、各領域の検出信号の差としてフォーカス誤差信号を
得る。したがって、ナイフエッジ法では、信号検出用フ
ォトダイオード上の光スポットの中心（光軸の中心）が
信号検出用フォトダイオードの分割線上に位置するよう
に位置関係を調整する必要がある。

【０００９】ところが、半導体レーザ素子の出射光の波
長は、温度の変動や光出力強度の変動に起因して変動す
る。そのため、いずれの波長の光についても、この波長
変動を考慮しておく必要がある。ホログラムは、入射す
る光の波長が変動すると、光の回折角が変化する。格子
間隔が一定であれば、入射する光の波長が短いほど、光
の回折角が小さくなる。そのため、信号検出用フォトダ
イオード上の光スポットの位置は、温度の変動や光出力
強度の変動に起因して移動する。その結果、フォーカス
誤差信号にオフセットが生じ、正確なフォーカシング・
サーボが行えなくなるという問題がある。

【００１０】読み取るべき光ディスクが１種類であり、
半導体レーザ素子が１つの場合には、光ディスクで反射
された信号光がホログラムで回折される方向に信号検出
用フォトダイオードの分割線を設ければ、上記出射光の
波長変動が生じても、光スポットが分割線上を移動する
ことになり、上述したような出射光の波長変動による悪
影響を回避することが可能であった。

【００１１】しかしながら、読み取るべき光ディスクが
複数種類であり、図１７に示すように、２つの半導体レ
ーザ素子から照射した２つの異なる波長の光ビームを１
つのホログラム１２１で回折させることが必要である場
合、上記の手法では不十分である。なぜなら、一方の半
導体レーザ素子からの光ビームの回折方向（第１の光ビ
ームの光軸Ｂの方向）に信号検出用ダイオード１２２の
分割線Ｄを設けても、他方の半導体レーザ素子からの光
ビームの回折方向（第２の光ビームの光軸Ａの方向）が
分割線Ｄ上に位置する保証はないからである。すなわ
ち、この場合、２つの光ビームは同じホログラム１２１
で回折されるので、２つの光ビームの回折方向は必ず平
行となるが、一方の半導体レーザ素子からの光ビームに
よって形成される信号検出用フォトダイオード１２２上
の光スポットの位置が分割線Ｄ上を移動するようにした
だけでは、他方の半導体レーザ素子からの光ビームによ
って形成される信号検出用フォトダイオード１２２上の
光スポットの位置が分割線Ｄからずれてしまうことがあ
る。

【００１２】このような複数の異なる発光波長を有する
半導体レーザ素子を用いる構成において、上述したよう
な出射光の波長変動による悪影響を回避できるホログラ
ムレーザおよびそれを用いた光ピックアップの構成につ
いてはこれまで知られていない。

【００１３】また、特開平１１−１４９６５２号公報に
は、図１６に示すように、第１のレーザＬ１を出射する
レーザーダイオード１０３および第２のレーザＬ２を出
射するレーザーダイオード１０４とが搭載されたＬＯＰ
１０８と、第１のレーザＬ１および第２のレーザＬ２を
光学的記録媒体の方向に導くマイクロプリズム１０６
と、光学的記録媒体からの戻り光を分岐させるホログラ
ムプレート１０７と、ホログラムプレート１０７で分岐
された戻り光を領域１０５ａ〜１０５ｄで検出するフォ
トディテクタ１０５とを備え、これらが一体としてフォ
トダイオードＩＣ１０２に集積された光学ピックアップ
が開示されている。

【００１４】しかしながら、上記構成においても、前記
の図１７に示すように、フォトディテクタ１０５上にお
ける第１のレーザＬ１および第２のレーザＬ２のスポッ
トの一方がフォトディテクタ１０５の分割線上からずれ
てしまう可能性がある。

【００１５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、複数の異なる波長のレー
ザ光を出力し、各レーザ光を一つの受光素子で検出する
ことが可能であり、かつ、正確なフォーカス誤差信号を
得ることが可能なホログラムレーザおよびそれを用いた
光ピックアップを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のホログラムレー
ザは、上記の課題を解決するために、互いに発光波長の
異なる光ビームを出射する複数のレーザ光源と、外部の
物体表面で反射された光ビームを受光する受光素子と、
外部の物体表面で反射された光ビームを回折することに
より受光素子に導くホログラムとを備えるホログラムレ
ーザにおいて、上記各レーザ光源は、一方から出射され
る光ビームの光軸が他方から出射される光ビームの光軸
と平行になるように配設されており、上記受光素子は、
少なくとも１つの分割線により複数の受光領域に分割さ
れており、上記受光素子の分割線の少なくとも１つと各
レーザ光源の光ビームの光軸とが同一平面上に存在する
ように上記各レーザ光源および受光素子が配置されてい
ることを特徴としている。また、好ましくは、ホログラ
ムによって回折された光ビームの光軸と受光素子の分割
線とが同一平面上に存在するように上記ホログラムが配
置されている。

【００１７】ナイフエッジ法やビームサイズ法によるフ
ォーカス誤差の検出では、受光素子における分割線の両
側の受光領域の光量差をフォーカス誤差として検出す
る。それゆえ、正確なフォーカス誤差を得るために、受
光素子上における光スポットの位置（光軸の中心）が分
割線上となるように位置関係を調整する必要がある。

【００１８】ところが、受光素子上の光スポットの位置
は、温度の変動や光出力強度の変動等に起因して移動す
る。なぜなら、レーザ光源から出射される光ビームの波
長は、温度の変動や光出力の変動等に起因して変動し、
この光ビームの波長変動によりホログラムにおける光の
回折角が変動するからである。

【００１９】上記構成では、上記受光素子の分割線の少
なくとも１つと各レーザ光源の光ビームの光軸とが同一
平面上に存在するように各レーザ光源および受光素子を
配置し、さらに、ホログラムによって回折された各光ビ
ームの光軸と受光素子の分割線とが同一平面上に存在す
るようにホログラムを、配置しているので、ホログラム
による回折角に関係なく、回折された各光ビームの光軸
と受光素子の分割線とが交わる。したがって、温度の変
動や光出力強度の変動等に起因する光ビームの波長変動
が起こっても、受光素子の分割線上に光スポットを形成
することができる。その結果、正確なフォーカス誤差信
号を得ることができ、正確な焦点位置の調節（フォーカ
シング・サーボ）を行うことが可能となる。

【００２０】本発明のホログラムレーザの好ましい形態
は、上記構成において、上記の複数のレーザ光源は、発
光波長のより短いレーザ光源と受光素子との距離が、発
光波長のより長いレーザ光源と受光素子との距離より短
くなるように配置されている構成である。

【００２１】上記構成によれば、いずれのレーザ光源か
ら出射されたレーザ光も受光素子のほぼ同じ位置に入射
させることが可能となる。それゆえ、受光素子のサイズ
を大きくすることなく、両方のレーザ光源から出射され
たレーザ光を確実に受光素子で受光できる。

【００２２】本発明のホログラムレーザの好ましい形態
は、上記構成において、上記各レーザ光源から出射され
る光ビームは、その光軸に垂直な方向に沿った断面形状
が楕円形であり、上記各レーザ光源の楕円形の短軸の延
長線上に受光素子が配設されている構成である。

【００２３】上記構成によれば、各レーザ光源から出射
された光ビームが、レーザ光源を覆うキャップの内壁等
によって反射されて迷光を生じても、迷光は上記楕円形
の長軸方向に生じるので、受光素子には入りにくくな
る。それゆえ、迷光が受光素子の出力に影響を与えるこ
とが防止でき、受光素子によるフォーカス誤差信号やト
ラッキングサーボ信号の検出精度を高めることができ
る。その結果、より正確なフォーカシング・サーボやト
ラッキング・サーボが可能となる。

【００２４】本発明のホログラムレーザの好ましい形態
は、上記構成において、各レーザ光源と受光素子とが互
いに平行な面上に形成され、各レーザ光源が、光ビーム
を受光素子表面に平行な方向に出射するレーザ素子と、
光ビームを受光素子表面に垂直な方向に反射するミラー
とからなる構成である。

【００２５】上記構成によれば、パッケージのリードピ
ンと、半導体レーザ素子および信号検出用フォトダイオ
ードのような半導体素子の電極との結線の際に、同一面
でワイヤ・ボンディングを行うことができる。その結
果、生産性の向上を図ることができる。

【００２６】本発明の光ピックアップは、上記構成のホ
ログラムレーザを備え、情報記録媒体の種類に応じてい
ずれかのレーザ光源の光ビームのみを情報記録媒体上に
集光し、上記情報記録媒体からの反射光を受光素子で検
出することによって情報記録媒体に記録された情報を読
み取る光ピックアップであって、いずれのレーザ光源の
光ビームのみを情報記録媒体上に集光している場合に
も、各レーザ光源の光ビームの光軸と同一平面上に位置
する分割線の両側の受光領域の検出結果に基づいてフォ
ーカス誤差信号を検出する誤差信号検出回路を備えるこ
とを特徴としている。

【００２７】上記構成によれば、上記構成のホログラム
レーザを備えていることで、いずれのレーザ光源の光ビ
ームのみを情報記録媒体上に集光している場合にも、各
レーザ光源の光ビームの光軸と同一平面上に位置する分
割線の両側の受光領域の検出結果に基づいて正確なフォ
ーカス誤差信号を得ることができる。その結果、正確な
焦点位置の調節（フォーカシング・サーボ）を行うこと
ができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の第１の
実施形態について図１ないし図１０に基づいて説明すれ
ば、以下の通りである。

【００２９】本実施形態のホログラムレーザ１０は、図
２に示すように、互いに異なる２種類の光ディスク（光
記録媒体）として、ＤＶＤやＤＶＤ−Ｒ等のＤＶＤファ
ミリーの光ディスク（以下、単にＤＶＤと称する））
と、ＣＤやＣＤ−Ｒ等のＣＤファミリーの光ディスク
（以下、単にＣＤと称する）から信号を読み取るための
ものである。また、本実施形態のホログラムレーザ１０
では、図１および図２に示すように、金属からなる放熱
台（ヒートシンク）４上に、および信号検出用フォトダ
イオード（受光素子）３が搭載されるとともに、放熱台
４の上方にホログラム素子５が取り付けられている。ま
た、放熱台４の側面にはＳｉサブマウント８が取り付け
られており、このＳｉサブマウント８上に赤外半導体レ
ーザ素子（レーザ光源）１および赤色半導体レーザ素子
（レーザ光源）２が搭載されている。そして、これらは
全て、１つのパッケージに収められている。

【００３０】赤外半導体レーザ素子１は、７８０ｎｍ帯
で発振（発光）するものであり、より詳細には、ＣＤか
ら信号を読み取るための７８０ｎｍ帯の波長の光ビーム
を出射するものである。赤色半導体レーザ素子２は、６
３５ｎｍ帯で発振（発光）するものであり、より詳細に
は、ＤＶＤから信号を読み取るための６３５ｎｍ帯の波
長の光ビームを出射するものである。また、赤外半導体
レーザ素子１および赤色半導体レーザ素子２は、その光
ビームの光軸Ａ・Ｂが、互いに平行となるように、か
つ、ホログラム５１（後述する）に垂直となるように配
設されている。また、赤外半導体レーザ素子１および赤
色半導体レーザ素子２は、放熱台４において、ホログラ
ム５１（後述する）に対向する面上ではなく、ホログラ
ム５１（後述する）から見た側面上に設けられている。
赤外半導体レーザ素子１および赤色半導体レーザ素子２
におけるホログラム５１と反対側には、モニターＰＤ
（光検出器）７が、Ｓｉサブマウント８上に形成されて
いる。

【００３１】モニターＰＤ７は、半導体レーザ素子１・
２の後面（ホログラム５１と反対側の面）より出力され
るレーザ光の強度を検出するものである。赤外半導体レ
ーザ素子１より出力される赤外レーザ光の強度の検出結
果は、赤外半導体レーザ素子１の良否検査に用いられる
だけでなく、光ディスクの信号読み取り・書き込みのと
きの赤外半導体レーザ素子１の自動出力制御（ＡＰＣ；
Auto Power Control)にも用いられる。赤外半導体レー
ザ素子１の自動出力制御は、モニターＰＤ７の出力が一
定になるように赤外半導体レーザ素子１に流す電流量を
制御することにより行われる。一方、赤色半導体レーザ
素子２より出力される赤色レーザ光の強度の検出結果
は、赤色半導体レーザ素子２の良否検査にのみ用いられ
る。

【００３２】Ｓｉサブマウント８は、その表面に半導体
レーザ素子１・２が直接ダイボンドされている。Ｓｉサ
ブマウント８の表面は、Ｓｉからなるため、金属表面よ
りも平坦度が良い。そのため、放熱台４の金属面に半導
体レーザ素子１・２を直接ダイボンドした場合と比較し
て、以下の利点がある。

【００３３】（１）金属面が完全な平面でないのに対し
て、Ｓｉ表面は完全な平面であるため、搭載精度が良く
なる。特に、本発明に係るホログラムレーザでは、２つ
の半導体レーザ素子１・２の発光点の位置精度が重要で
あるため、実用的な構成とするうえでＳｉサブマウント
８が必須である。

【００３４】（２）薄いが硬いＡｕ／Ｓｎ合金等のロウ
材を用いて放熱台４の金属面に半導体レーザ素子１・２
を固定した場合、金属の線膨張係数が半導体レーザ素子
１・２を構成する半導体の線膨張係数に比べて一桁近く
大きいので、使用中に半導体レーザ素子１・２が破壊し
てしまうおそれがある。一方、赤色半導体レーザ素子２
では、通常、発光点がダイボンド面から１０μｍ以内に
位置するので、Ｉｎ（インジウム）等の軟らかいが厚い
ロウ材を用いて放熱台４の金属面に半導体レーザ素子１
・２を固定した場合、発光点が覆われてしまうおそれが
ある。また、Ｉｎ等の軟らかいが厚いロウ材を用いた場
合、使用中に半導体レーザ素子１・２が温度上昇により
軟化して動くおそれもある。本発明に係るホログラムレ
ーザでは、２つの半導体レーザ素子１・２の相対位置精
度を高くしなければならない（例えば、発光点間隔は４
０±２μｍ程度が要求される）ので、このようなロウ材
は、実用上、使用できない。

【００３５】また、出射光波長のより短い赤色半導体レ
ーザ素子２は、赤外半導体レーザ素子１よりも信号検出
用フォトダイオード３に近づけて配置している。これに
より、波長の短い赤色光の方が回折角が大きいので、単
一のホログラム素子５のみを用いていずれの半導体レー
ザ素子１・２から出たレーザ光も信号検出用フォトダイ
オード３のほぼ同じ位置に入射させることが可能とな
る。なお、信号検出用フォトダイオード３の感度は、波
長により変化するものの、信号の読取りができなくなる
ほど低下することはない。

【００３６】信号検出用フォトダイオード３は、各半導
体レーザ素子１・２から出射された２種類の光ビームの
いずれから得られる光信号の検出についても、すなわ
ち、各光ビームが外部の光ディスク（ＣＤまたはＤＶ
Ｄ）で反射された後にホログラム素子５で偏向されるこ
とによって得られる２種類の光信号のいずれの検出にも
用いられる。信号検出用フォトダイオード３は、分割線
Ｄを含む複数の分割線により複数の受光部（受光領域）
３ａ〜３ｆに分割されている。

【００３７】また、本実施形態では、信号検出用フォト
ダイオード３が半導体レーザ素子１・２の出射光の進行
方向に設けられていない。これは、前記の図１６に示す
従来の構成のように、信号検出用フォトダイオード３が
半導体レーザ素子１・２の出射光の進行方向に設けられ
ている場合、僅かではあるが、ホログラム５１を透過せ
ずにホログラム５１で反射・散乱したレーザ光が、信号
検出用フォトダイオード３に入射するため、Ｓ／Ｎ比が
低下するからである。また、前記の図１６に示す従来の
構成では、フォトディテクタ１０５がレーザＬ１・Ｌ２
の長軸方向に配置されていると考えられるが、そのよう
な配置では、ホログラムプレート１０７で散乱された光
がフォトディテクタ１０５に入射する可能性も高い。

【００３８】これに対し、本実施形態の構成では、半導
体レーザ素子１・２の出射光の進行方向に設けられてお
らず、また、レーザＬ１・Ｌ２の短軸方向に配置されて
いるので、ホログラム５１で反射・散乱したレーザ光が
信号検出用フォトダイオード３に入射することを防止で
き、Ｓ／Ｎ比の低下を回避できる。

【００３９】ホログラム素子５では、ホログラム素子５
本体の上面（半導体レーザ素子１・２から遠い側の端
部）にホログラム５１が形成され、ホログラム素子５本
体の下面（半導体レーザ素子１・２から近い側の端部）
に３ビーム発生用回折格子５２が形成されている。ホロ
グラム５１は、各半導体レーザ素子１・２から出射され
た光ビームが外部の光ディスク（ＣＤまたはＤＶＤ）で
反射されることによって得られる赤外光ビームおよび赤
色光ビームの両方を回折させて該信号検出用フォトダイ
オード３の方向に偏向するものである。

【００４０】また、３ビーム発生用回折格子５２は、赤
外半導体レーザ素子１の光ビームからトラッキング制御
用の３ビームを生じさせるものである。このように、ホ
ログラム５１の下方に３ビーム発生用回折格子５２を作
成することで、３ビーム法に対応することができる。こ
の３ビーム発生用回折格子５２に関しては、赤外半導体
レーザ素子１の発光点とコリメータレンズ１１の中心線
とを結ぶ線上を中心として作成することが好ましい。こ
れにより、３ビーム発生用回折格子５２の面積を小さく
することができ、その結果、ホログラム５１の回折光と
の干渉を防ぐことができる。また、３ビーム発生用回折
格子５２は、赤外半導体レーザ素子１の出射光に対して
のみ高次光を発生するものであることが好ましい。なぜ
なら、ＤＶＤ用の赤色半導体レーザ素子２は１ビームで
トラック制御信号も検出するので、３ビーム発生用回折
格子５２では高次光を発生させる必要がなく、むしろ高
次光を発生させる信号強度が低下し、不利であるからで
ある。

【００４１】半導体レーザ素子１・２および信号検出用
フォトダイオード３は、開口を有するキャップ６で封止
されており、ホログラム素子５はキャップ６上に取り付
けられている。キャップ６の下側（半導体レーザ素子１
・２側）には、キャップ６の開口を塞ぐようにキャップ
ガラス６１が設けられている。これにより、レーザ光
は、キャップガラス６１を通して、キャップ６内からの
出射、およびキャップ６内への入射をするようになって
いる。なお、キャップガラス６１の代わりにホログラム
５１をキャップ６の開口を塞ぐように設け、キャップガ
ラス６１を省くことも可能であるが、本実施形態のよう
にホログラム５１と別にキャップガラス６１を設けてお
くと、ホログラム５１の調整および取付前に、半導体レ
ーザ素子１・２および信号検出用フォトダイオード３の
不具合を発見できる。したがって、半導体レーザ素子１
・２および信号検出用フォトダイオード３の不具合を取
り除いた上で、ホログラム５１の調整および取付を行う
ことができる。これにより、ホログラム５１の調整およ
び取付の際に半導体レーザ素子１・２および信号検出用
フォトダイオード３の不具合が見つかり、再度、半導体
レーザ素子１・２および信号検出用フォトダイオード３
を取り付け直すということがなくなり、無駄が少なくな
る。この場合、ホログラム素子５とキャップガラス６１
との間の空間には、結露しないように乾燥空気等を封入
して密閉するか、開放する、すなわち外部と通気してお
くことが望ましい。

【００４２】そして、本実施形態のホログラムレーザ１
０では、２つの半導体レーザ素子１・２の出射光の、半
導体レーザ素子１・２側からホログラム５１に入射する
位置における光軸Ａ・Ｂを含む平面内に信号検出用フォ
トダイオード３の１つの分割線が含まれるように配置し
ている。図１の構成では、この２つの受光部３ａ・３ｂ
を分けている分割線Ｄが、上記の光軸Ａ・Ｂを含む平面
内に含まれるように配置している。この点を模式的に示
した図８で説明すると、赤外半導体レーザ素子１（図
１）から出射される赤外光ビームの光軸Ａと、赤色半導
体レーザ素子２（図１）から出射される赤色光ビームの
光軸Ｂと、信号検出用フォトダイオード３の受光部３ａ
・３ｂを分けている分割線Ｄとが同一の平面Ｐ上に位置
するようになっている。これにより、半導体レーザ素子
１・２からの光ビームの波長変動が起こった場合でも、
半導体レーザ素子１・２からの光ビームによって形成さ
れる信号検出用フォトダイオード１２２上の光スポット
の位置が分割線Ｄからずれることがなくなる。

【００４３】なお、図８に示すように、ホログラム５１
の分割線５１ｄ（回折領域５１ａ・５１ｂと回折領域５
１ｃとの境界線）が上記平面Ｐ内にない場合、回折され
る光の量が２つの光ビームの間で異なることになる。そ
のため、回折される光の量が２つの光ビームの間で一致
するように、ホログラム５１の分割線５１ｄも上記平面
Ｐ内に入るようにすることが好ましい。

【００４４】さらに、ホログラム５１の方向は、ホログ
ラム５１の回折光の光軸Ａ’・Ｂ’が上記の光軸Ａ・Ｂ
を含む平面内に含まれるように調整されている。これ
は、ホログラム５１を形成する溝が回折方向に直交する
方向となるようにホログラム５１の方向を回転して調整
することで達成される。本発明に係るホログラムレーザ
１０（半導体レーザ装置）の構成によれば、そのように
調整することにより、いずれの半導体レーザ素子１・２
の出射光の波長が変動しても、回折される方向はこの分
割線Ｄ上を移動するだけとなるようにすることができ
る。

【００４５】次に、上述したホログラムレーザ１０を用
いた光ピックアップ７０の構成を図３に基づいて説明す
る。

【００４６】光ディスク（ＤＶＤ１３またはＣＤ１４）
における記録面（１３ａまたは１４ａ）の表面（集光レ
ンズ１２側の表面）からの距離は、ＤＶＤ１３とＣＤ１
４とで異なっている。

【００４７】光ピックアップ７０は、図３に示すよう
に、ホログラムレーザ１０以外に、ホログラムレーザ１
０から出射した光を平行光に変換するコリメータレンズ
１１、平行光の光路を光ディスク（ＤＶＤ１３またはＣ
Ｄ１４）に垂直な方向に変換するための立上げミラー
（光軸変換ミラー）７４、コリメータレンズ１１からの
６３５ｎｍ帯の波長の平行光をＤＶＤ１３上に集光する
とともにコリメータレンズ１１からの７８０ｎｍ帯の波
長の平行光をＣＤ１４上に集光する集光レンズ１２、集
光レンズ１２の焦点位置が光ディスク（ＤＶＤ１３また
はＣＤ１４）の記録面（１３ａまたは１４ａ）に一致す
るように集光レンズ１２を移動させるための稼動装置
（図示せず）を備えている。これらは、ハウジング（図
示せず）の所定の位置に組立てられている。

【００４８】光ピックアップ７０では、１つのパッケー
ジとして構成されたホログラムレーザ１０を用いること
で、部品点数の削減ができるばかりでなく、光ピックア
ップ７０の構成部品の組立工程を簡略化することができ
る。

【００４９】本実施の形態では、信号検出用フォトダイ
オード３を２つの半導体レーザ素子１・２の横に配置し
ている。この理由を図４、図５（ａ）、および図５
（ｂ）を用いて説明する。

【００５０】半導体レーザ素子１・２の出射光の放射パ
ターンは、図４に示すように、光軸に対して断面が楕円
形３１・３２となっている。これは、いずれの半導体レ
ーザ素子１・２でも同様である。楕円形３１・３２の長
軸は、半導体レーザの結晶のｐｎ接合面に垂直な方向と
なる。半導体レーザ素子１・２は、図４に示すように、
それらのｐｎ接合面、すなわち楕円形３１・３２の長軸
が互いに平行となるように放熱台４上に搭載する方が望
ましい。言い換えると、２つの半導体レーザ素子１・２
は、レーザ光の広がりの狭い方向（楕円形３１・３２の
短軸方向）に沿って並べることが望ましい。これによ
り、放熱が良くなり、しかもｐｎ接合同士がショートし
にくくなる。

【００５１】キャップガラス６１を通過して出ていくレ
ーザ光に関し、キャップガラス６１は、図５（ａ）に示
すように、レーザ光の広がりの狭い方向（楕円形３１・
３２の短軸方向）のレーザ光がキャップガラス６１の全
域を通るように設計されている。これは、コリメータレ
ンズ１１（または集光レンズ１２）全体にレーザ光が広
がるようにするとともに、できるだけ多くの光を利用で
きるようにするためである。

【００５２】その結果、広がりの広い方向（楕円形３１
・３２の長軸方向）のレーザ光については、図５（ｂ）
に示すように、キャップ６の内壁で反射されて迷光とな
る。キャップ６の内壁には反射防止用塗料を塗布して迷
光を防止しているが、キャップ６の内壁の反射を完全に
防ぐことはできない。そのため、レーザ光の広がりの広
い方向の面内に信号検出用フォトダイオード３を配置し
た場合、迷光の影響が大きくなる。

【００５３】そこで、本実施形態では、レーザ光の広が
りの狭い方向の面内に、すなわち、半導体レーザ素子１
・２のレーザビームの断面形状である楕円形３１・３２
の短軸上に、信号検出用フォトダイオード３を配置して
いる。これにより、キャップ６の内壁による反射で生じ
た迷光が信号検出用フォトダイオード３の検出結果に影
響を与えることが防止され、信号検出用フォトダイオー
ド３の検出結果の精度を高めることができる。その結
果、より正確なフォーカシング・サーボおよびトラッキ
ング・サーボを行うことが可能となる。

【００５４】次に、光ディスク（ＤＶＤ１３またはＣＤ
１４）から安定に情報を得るための集光レンズ１２の制
御に用いるフォーカス誤差信号とトラック誤差信号とを
得る方法について説明する。

【００５５】通常、フォーカス誤差信号の検出には、ナ
イフエッジ法およびビームサイズ法がよく用いられる。
これらの方法では、分割線Ｄの両側の受光部３ａおよび
３ｂの検出結果に基づいてフォーカス誤差信号を検出す
るので、光スポットを分割線Ｄ上に配置する必要があ
る。そのため、図１ないし図３に示す本実施形態の構成
は、ナイフエッジ法およびビームサイズ法に特に有効で
ある。

【００５６】フォーカス誤差信号をナイフエッジ法を用
いて得る方法を、図６（ａ）〜図６（ｅ）および図９を
参照しながら説明する。なお、ここでは赤色光ビームに
ついて説明するが、赤外光ビームについても同様であ
る。また、図６（ａ）〜図６（ｅ）では、受光部３ａ・
３ｂ上の光像のみを示している。

【００５７】ナイフエッジ法では、ホログラム５１にお
ける半分（図６（ａ）〜図６（ｅ）の上半分）の回折領
域５１ａ・５１ｂと残りの半分（図６（ａ）〜図６
（ｅ）の下半分）の回折領域５１ｃとの境界線をナイフ
エッジとして用いる。図９に示すように、半導体レーザ
素子１または２から出射して光ディスク（図３のＤＶＤ
１３またはＣＤ１４）で反射された光のうち、ホログラ
ム５１の回折領域５１ｃで回折された光は、信号検出用
フォトダイオード３の方向に偏向された後、受光部３ａ
と受光部３ｂとを隔てる分割線Ｄ上に集光される。ホロ
グラム５１の回折領域５１ａおよび５１ｂで回折された
光は、それぞれ受光部３ｃおよび３ｄに集光され、受光
部３ａ・３ｂに入射した光と共にピット信号を検出する
のに用いられる。

【００５８】集光レンズ１２（図３）と光ディスク（図
３のＤＶＤ１３またはＣＤ１４）が適正な距離にある場
合には、図６（ｂ）に黒丸で示すような小さい光スポッ
トが分割線Ｄ上に入射する形となる。これに対し、集光
レンズ１２（図３）と光ディスク（図３のＤＶＤ１３ま
たはＣＤ１４）との距離が近すぎると、図６（ａ）に示
すように、上記光スポットは、受光部３ａ側にぼけて、
ホログラム５１の回折領域５１ｃの形状を反映した半円
像を受光部３ａに生じる。一方、集光レンズ（図３）と
光ディスク（図３のＤＶＤ１３またはＣＤ１４）との距
離が遠すぎると、図６（ｃ）に示すように、上記光スポ
ットは、受光部３ｂ側にぼけて、ホログラム５１の回折
領域５１ｃの形状を反映した半円像を受光部３ｂに生じ
る。したがって、誤差信号検出回路１５において、フォ
ーカス誤差信号として受光部３ａの出力信号Ｓａと受光
部３ｂの出力信号Ｓｂとの差Ｓａ−Ｓｂを生成し、該フ
ォーカス誤差信号Ｓａ−Ｓｂが０となるように集光レン
ズ１２を移動させれば、集光レンズ１２の焦点位置を光
ディスク（図３のＤＶＤ１３またはＣＤ１４）の記録面
（１３ａまたは１４ａ）に一致させることができる。

【００５９】半導体レーザ素子１・２の出射光の波長
は、一般に、温度が上昇したり、光出力が大きくなる
と、長くなる。そのため、半導体レーザ素子１・２の出
射光の波長が長くなると、ホログラム５１で回折される
方向は変わらないが、ホログラム５１で回折される角度
は大きくなる。逆に、半導体レーザ素子１・２の温度が
上昇したり、半導体レーザ素子１・２の光出力が大きく
なると、半導体レーザ素子１・２の出射光の波長が短く
なるため、ホログラム５１で回折される方向は変わらな
いが、ホログラム５１で回折される角度は小さくなる。

【００６０】本実施の形態では、前述したように、ホロ
グラム５１での回折方向が信号検出用フォトダイオード
３の受光部３ａと受光部３ｂとの分割線Ｄ上を移動する
ようになっている。したがって、半導体レーザ素子１・
２の出射光の波長が長くなると、図６（ｅ）に示すよう
に、光スポット（図中の黒丸）は、半導体レーザ素子１
・２から遠ざかる方向に分割線Ｄ上を移動することにな
る。一方、半導体レーザ素子１・２の出射光の波長が短
くなると、図６（ｄ）に示すように、光スポット（図中
の黒丸）は、半導体レーザ素子１・２に近づく方向に分
割線Ｄ上を移動することになる。

【００６１】この光スポットの移動は、赤外光と赤色光
とで移動量は異なるが、移動方向は同じである。その結
果、半導体レーザ素子１・２の発光波長が変化したとし
ても、フォーカス誤差信号Ｓａ−Ｓｂに影響を与えるこ
とがなく、いずれの波長の光に対しても安定な焦点位置
の調節を行うことができる。

【００６２】一方、トラック誤差信号検出には、一般
に、ツインスポット法、位相差法等が用いられるが、こ
れらの方法では、分割線Ｄ上に光スポットを配置する必
要がないので、半導体レーザ素子１・２の発光波長の変
化に対する配慮が必要ではない。したがって、半導体レ
ーザ素子１・２の発光波長が変化したとしても、トラッ
ク誤差信号に影響を与えることがなく、いずれの波長の
光に対しても安定な焦点位置の調節を行うことができ
る。

【００６３】トラック誤差信号の検出方法は特に限定さ
れるものでないが、ここでは、赤色光レーザのトラック
誤差信号の検出にツインスポット法を用い、赤外レーザ
光のトラック誤差信号の検出に位相差（ＤＰＤ）法を用
いる例について説明する。

【００６４】まず、赤外レーザ光の場合について図１０
を用いて説明する。赤外半導体レーザ素子１を出射した
赤外レーザ光は、３ビーム発生用回折格子５２により０
次光と＋１次光と−１次光との３つの光に分けられ、光
ディスク（図３のＣＤ１４）で反射された後、ホログラ
ム５１で回折される。０次光は、上述した赤色レーザ光
の場合と同様に、回折領域５１ｃによる回折光が、受光
部３ａと受光部３ｂとの分割線Ｄ上に集光され、フォー
カス誤差信号の検出に用いられる。一方、＋１次光およ
び−１次光は、全ての回折領域５１ａ・５１ｂ・５１ｃ
による回折光が受光部３ｅおよび受光部３ｆ上に集光さ
れる。ツインスポット法では、受光部３ｅの出力信号Ｓ
ｅおよび受光部３ｆの出力信号Ｓｆを用い、これらの差
Ｓｅ−Ｓｆをトラック誤差信号として得る。そして、ト
ラック誤差信号Ｓｅ−Ｓｆが０となるようにトラッキン
グ・サーボを行う。なお、回折領域５１ａ・５１ｂに入
射した赤外レーザ光は、回折領域５１ａ・５１ｂにより
非対称に分割されて受光部３ｃおよび受光部３ｄに入射
するが、受光部３ｃおよび受光部３ｄへの入射光は、ピ
ット信号の検出に用いられるだけであるため、不都合を
生じることはない。また、図９では、回折領域５１ｃの
格子の方向が回折領域５１ａ・５１ｂと回折領域５１ｃ
との分割線５１ｄに垂直であるかのように示している
が、回折領域５１ｃの格子の方向は任意である。

【００６５】次に、赤色レーザ光の場合について図９を
用いて説明する。赤色半導体レーザ素子２から出射され
る赤色レーザ光は、３ビーム発生用回折格子５２からの
光ビーム（赤色レーザ光の高次光を発生しない３ビーム
発生用回折格子５２であれば０次光、そうでない場合に
は０次光、＋１次光、および−１次光）における０次光
が使用される。０次光は、上述したように、回折領域５
１ｃによる回折光が、受光部３ａと受光部３ｂとの分割
線Ｄ上に集光され、フォーカス誤差信号の検出に用いら
れる。また、０次光は、受光部３ｃおよび受光部３ｄ上
に集光される。位相差法では、受光部３ｃの出力信号Ｓ
ｃおよび受光部３ｄの出力信号Ｓｄを用い、信号Ｓｃの
位相と信号Ｓｄの位相との位相差をトラック誤差信号と
して得る。そして、トラック誤差信号が０となるように
トラッキング・サーボを行う。

【００６６】なお、受光部３ｅの出力信号Ｓｅおよび受
光部３ｆの出力信号Ｓｆは、ピット情報信号を含んでい
ない。したがって、光ディスクのピット情報信号は、こ
れら以外の受光部３ａ〜３ｄの出力信号の和、つまり、
Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄとして得られる。

【００６７】なお、本実施形態では、赤外光ビームと赤
色光ビームとに対し共通のホログラム５１を用いたホロ
グラムレーザ１０を示した。しかしながら、本発明のホ
ログラムレーザは、図７に示すように、各波長の光ビー
ムに最適なホログラム５１Ａ・５１Ｂを用いたホログラ
ムレーザ２０であってもよい。すなわち、上記の実施形
態における赤外光ビームおよび赤色光ビームの両方を回
折させるホログラム５１を備えるホログラム素子５に代
えて、ほぼ赤外光ビームのみを選択的に回折する第１の
ホログラム５１Ａを備える第１のホログラム素子５Ａ
と、ほぼ赤色光ビームのみを選択的に回折する第２のホ
ログラム５１Ｂを備える第２のホログラム素子５Ｂとを
備える構成であってもよい。

【００６８】これにより、各波長の光ビームに対して独
立にホログラム素子（５Ａ・５Ｂ）の調整が可能とな
り、各波長の光ビームに対して最適な組み立て調整を容
易に実現できる。それにより、半導体レーザ素子１・２
の取り付け公差やパッケージの加工公差などに余裕がで
きるため、コストを下げることができる。

【００６９】〔実施の形態２〕本発明の第２の実施の形
態について図１１および図１２に基づいて説明すれば、
以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形
態１にて示した各部材と同一の機能を有する部材には、
同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００７０】図１１および図１２に、本発明の第２の実
施の形態のホログラムレーザ３０の斜視図を示す。本実
施形態のホログラムレーザ３０では、図１１および図１
２に示すように、半導体レーザ素子１・２自体の出射光
の方向を、ホログラム５１に垂直な方向とするのではな
く、ホログラム５１に平行であって、かつ、互いに同一
の方向としている。そして、半導体レーザ素子１・２の
出射光を、ホログラム５１に対して４５°傾斜した立上
げミラー９でホログラム５１に垂直な方向（信号検出用
フォトダイオード３表面に垂直な方向）に反射するよう
にしている。したがって、本実施形態のホログラムレー
ザ３０では、半導体レーザ素子１・２と立上げミラー９
とで構成されたレーザ光源により、キャップ６からホロ
グラム５１に垂直な方向に沿って光を出射するようにな
っている。

【００７１】シリコン基板５０に、半導体レーザ素子１
・２、信号検出用フォトダイオード３、および立上げミ
ラー９が一体的に形成されている。立上げミラー９は、
シリコン基板５０をエッチングして形成した。なお、図
１６に示す構成と同様にして、シリコン基板５０上に立
上げミラー９を別途作成してもよい。また、本実施の形
態においても、実施の形態１と同様に、信号検出用フォ
トダイオード３は、２つの半導体レーザ素子１・２のｐ
ｎ接合面の延長方向に配置されている。

【００７２】本実施の形態では、立上げミラー９を用い
たことにより、半導体レーザ素子１・２の搭載面と信号
検出用フォトダイオード３の搭載面とホログラム５１の
搭載面とを同一面上とすることができる。その結果、パ
ッケージのリードピンと、半導体レーザ素子１・２およ
び信号検出用フォトダイオード３のような半導体素子の
電極との結線の際に、同一面でワイヤ・ボンディングを
行うことができ、生産性の向上が図れる。

【００７３】立上げミラー９は、信号検出用フォトダイ
オード３と一体化することで、組立工程の簡略化が可能
である。また、立上げミラー９と信号検出用フォトダイ
オード３とを別々の部品として組立てることもでき、そ
の場合、立上げミラー９の面とレーザ・ダイ・ボンディ
ング面とを一体成型すれぱ、半導体レーザを精度良くダ
イ・ボンディングすることができる。

【００７４】また、本実施形態のホログラムレーザ３０
についても、実施の形態１のホログラムレーザ１０と全
く同様にして、図３に示すように光ピックアップ７０を
構成することができる。

【００７５】〔実施の形態３〕本発明の第３の実施の形
態について図１３および図１４に基づいて説明すれば、
以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形
態１または２にて示した各部材と同一の機能を有する部
材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

【００７６】図１３および図１４に、本発明の第３の実
施の形態のホログラムレーザの斜視図を示す。本実施形
態のホログラムレーザ４０は、図１３および図１４に示
すように、半導体レーザ素子１・２自体の出射光の方向
をホログラム５１に平行な方向にし、半導体レーザ素子
１・２の出射光をホログラム５１に対して４５°傾斜し
た立上げミラー１９・２９でホログラム５１に垂直な方
向（信号検出用フォトダイオード３表面に垂直な方向）
に反射するようにしている点では、実施の形態２のホロ
グラムレーザ３０と同様である。また、本実施形態のホ
ログラムレーザ４０は、半導体レーザ素子１・２と立上
げミラー１９・２９とで構成されたレーザ光源により、
キャップ６からホログラム５１に垂直な方向に沿って光
を出射するようになっている点でも、実施の形態２のホ
ログラムレーザ３０と同様である。

【００７７】したがって、本実施の形態でも、立上げミ
ラー１９・２９を用いたことにより、半導体レーザ素子
１・２の搭載面と信号検出用フォトダイオード３の搭載
面とホログラム５１の搭載面とを同一面上とすることが
できる。その結果、パッケージのリードピンと、半導体
レーザ素子１・２および信号検出用フォトダイオード３
のような半導体素子の電極との結線の際に、同一面でワ
イヤ・ボンディングを行うことができ、生産性の向上が
図れる。

【００７８】そして、本実施形態のホログラムレーザ４
０は、半導体レーザ素子１・２の出射方向が互いに逆方
向となるように半導体レーザ素子１・２を配置している
点でホログラムレーザ３０と異なる。ホログラムレーザ
３０とホログラムレーザ４０とを比較すると、ホログラ
ムレーザ３０の方が単純で、作成しやすい点で有利であ
る。

【００７９】また、本実施形態においても、２つの半導
体レーザ素子１・２の光軸が立ち上げミラー１９・２９
へ入射する点をできるだけ半導体レーザの出射端面と平
行に並べることで、信号検出用フォトダイオード３を２
つの半導体レーザ素子１・２を並べた方向に配置するこ
とができる。そのことにより、第１および第２の実施の
形態のホログラムレーザ１０・２０・３０と同様に、迷
光の影響を除くことができる。

【００８０】また、本実施形態のホログラムレーザ４０
についても、実施の形態１のホログラムレーザ１０と全
く同様にして、図３に示すように光ピックアップ７０を
構成することができる。

【００８１】なお、上記各実施の形態では、主に６５０
ｎｍを主光源としたＤＶＤメディアと７８０ｎｍを主光
源としたＣＤメディアとを使用した例を示したが、将来
実現が予想される青色半導体レーザ素子を用いた光ピッ
クアップにも適用できる。また、受光素子としては、信
号検出用フォトダイオード３以外に、オペアンプを内蔵
した光集積回路（ＯＰＩＣ）等を使用することも可能で
ある。さらに、上記各実施の形態では、ホログラム５１
の＋１次回折光のみを使用した図を示したが、ホログラ
ム５１の−１次光を使用することも可能である。

【００８２】

【発明の効果】本発明のホログラムレーザは、以上のよ
うに、各レーザ光源は、一方から出射される光ビームの
光軸が他方から出射される光ビームの光軸と平行になる
ように配設されており、受光素子は、少なくとも１つの
分割線により複数の受光領域に分割されており、上記受
光素子の分割線の少なくとも１つと各レーザ光源の光ビ
ームの光軸とが同一平面上に存在するように上記各レー
ザ光源および受光素子が配置されている構成である。ま
た、好ましくは、ホログラムによって回折された光ビー
ムの光軸と受光素子の分割線とが同一平面上に存在する
ように上記ホログラムが配置されている構成である。

【００８３】これにより、温度の変動や光出力強度の変
動等に起因する光ビームの波長変動が起こっても、受光
素子の分割線上に光スポットを形成することができる。
その結果、複数の異なる波長のレーザ光を出力し、それ
らの出力を１つの信号検出用の受光素子で検出すること
が可能であり、かつ、正確なフォーカス誤差信号を得る
ことが可能なホログラムレーザを提供することができる
という効果が得られる。

【００８４】本発明のホログラムレーザの好ましい形態
は、上記構成において、上記の複数のレーザ光源は、発
光波長のより短いレーザ光源と受光素子との距離が、発
光波長のより長いレーザ光源と受光素子との距離より短
くなるように配置されている構成である。

【００８５】これにより、いずれのレーザ光源から出射
されたレーザ光も受光素子のほぼ同じ位置に入射させる
ことが可能となる。それゆえ、受光素子のサイズを大き
くすることなく、両方のレーザ光源から出射されたレー
ザ光を確実に受光素子で受光できるという効果が得られ
る。

【００８６】本発明のホログラムレーザの好ましい形態
は、上記構成において、上記各レーザ光源から出射され
る光ビームは、その光軸に垂直な方向に沿った断面形状
が楕円形であり、上記各レーザ光源の楕円形の短軸の延
長線上に受光素子が配設されている構成である。

【００８７】これにより、レーザ光源を覆うキャップの
内壁等によって反射されて生じた迷光が、受光素子に入
りにくくなる。それゆえ、より正確なフォーカス誤差信
号やトラッキングサーボ信号を得ることができる。その
結果、より正確なフォーカシング・サーボやトラッキン
グ・サーボが可能となるという効果が得られる。

【００８８】本発明のホログラムレーザの好ましい形態
は、上記構成において、各レーザ光源と受光素子とが互
いに平行な面上に形成され、各レーザ光源が、光ビーム
を受光素子表面に平行な方向に出射するレーザ素子と、
光ビームを受光素子表面に垂直な方向に反射するミラー
とからなる構成である。

【００８９】これにより、パッケージのリードピンと、
半導体レーザ素子および信号検出用フォトダイオードの
ような半導体素子の電極との結線の際に、同一面でワイ
ヤ・ボンディングを行うことができる。その結果、生産
性の向上を図ることができるという効果が得られる。
．本発明の光ピック
アップは、上記構成のホログラムレーザを備え、いずれ
のレーザ光源の光ビームのみを情報記録媒体上に集光し
ている場合にも、各レーザ光源の光ビームの光軸と同一
平面上に位置する分割線の両側の受光領域の検出結果に
基づいてフォーカス誤差信号を検出する誤差信号検出回
路を備える構成である。

【００９０】これにより、いずれのレーザ光源の光ビー
ムのみを情報記録媒体上に集光している場合にも、各レ
ーザ光源の光ビームの光軸と同一平面上に位置する分割
線の両側の受光領域の検出結果に基づいて正確なフォー
カス誤差信号を得ることができる。したがって、複数の
異なる波長のレーザ光を出力し、それらの出力を１つの
信号検出用の受光素子で検出することが可能であり、か
つ、正確なフォーカス誤差信号を得ることができ、正確
なフォーカシング・サーボが可能な光ピックアップを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るホログラムレ
ーザの主要部を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るホログラムレ
ーザを示す断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係るホログラムレ
ーザを用いた光ピックアップを示す断面図である。

【図４】２つの半導体レーザ素子の光ビームの断面形状
と、２つの半導体レーザ素子および信号検出用フォトダ
イオードの配置との関係を示す平面図である。

【図５】キャップ内で方向によって迷光が発生すること
を説明するための説明図であり、（ａ）は半導体レーザ
素子の光ビームを図４に示す楕円形の長軸方向から見た
様子を示す図、（ｂ）は半導体レーザ素子の光ビームを
上記楕円形の短軸方向から見た様子を示す図である。

【図６】フォーカス誤差信号を得る場合の受光部上での
スポットの変化を示した図である。

【図７】第１の実施の形態に係るホログラムレーザにお
いて、各波長の光ビーム毎に最適なホログラムを用いた
変形例の主要部の断面図である。

【図８】２つのレーザ素子から出射される光ビームの光
軸と、信号検出用フォトダイオードの分割線とが同一の
平面上に位置する様子を示す斜視図である。

【図９】ホログラムによる赤色光ビームの回折方向と、
信号検出用フォトダイオードの受光部との関係を模式的
に示す図である。

【図１０】ホログラムによる赤外光ビームの回折方向
と、信号検出用フォトダイオードの受光部との関係を模
式的に示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るホログラム
レーザの主要部を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るホログラム
レーザを示す断面図である。

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るホログラム
レーザの主要部を示す斜視図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態に係るホログラム
レーザを示す断面図である。

【図１５】従来の２波長ホログラムレーザを用いた光ピ
ックアップを示す概略断面図である。

【図１６】他の従来の２波長ホログラムレーザを用いた
光ピックアップを示す概略断面図である。

【図１７】２つのレーザ素子から出射される光ビームの
光軸の一方が、信号検出用フォトダイオードの分割線上
から外れる様子を示す斜視図である。

【符号の説明】

１赤外半導体レーザ素子（レーザ光源、レーザ素
子）２赤色半導体レーザ素子（レーザ光源、レーザ素
子）３信号検出用フォトダイオード（受光素子）３ａ〜３ｇ受光部（受光領域）９立上げミラー（ミラー）１０ホログラムレーザ１３ＤＶＤ（情報記録媒体）１３ａ記録面（外部の物体表面）１４ＣＤ（情報記録媒体）１４ａ記録面（外部の物体表面）１５誤差信号検出回路１９立上げミラー（ミラー）２０ホログラムレーザ２９立上げミラー（ミラー）３０ホログラムレーザ３１楕円形３２楕円形４０ホログラムレーザ５１ホログラム５１Ａ第１のホログラム５１Ｂ第２のホログラムＡ・Ｂ光軸Ａ’・Ｂ’ 光軸Ｄ分割線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 31/0232 Ｈ０１Ｓ 5/022 Ｈ０１Ｓ 5/022 5/40 5/40 Ｈ０１Ｌ 31/02 ＤＦターム(参考） 2H049 CA01 CA08 CA15 CA17 CA20 5D118 AA04 AA20 AA26 BA01 BF02 CC12 CC17 CD02 CD03 CD08 CF03 DA20 DB02 DB08 DB18 5D119 AA05 AA41 BA01 CA09 EC39 EC45 EC47 FA05 FA08 JA14 JA15 KA02 KA17 LB02 LB04 LB07 5F073 AB06 AB27 BA06 DA22 EA04 FA02 FA13 FA23 FA27 GA01 5F088 AA01 BB10 EA02 JA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに発光波長の異なる光ビームを出射す
る複数のレーザ光源と、外部の物体表面で反射された光
ビームを受光する受光素子と、外部の物体表面で反射さ
れた光ビームを回折することにより受光素子に導くホロ
グラムとを備えるホログラムレーザにおいて、上記各レーザ光源は、一方から出射される光ビームの光
軸が他方から出射される光ビームの光軸と平行になるよ
うに配設されており、上記受光素子は、少なくとも１つの分割線により複数の
受光領域に分割されており、上記受光素子の分割線の少なくとも１つと各レーザ光源
の光ビームの光軸とが同一平面上に存在するように上記
各レーザ光源および受光素子が配置されていることを特
徴とするホログラムレーザ。
【請求項２】ホログラムによって回折された光ビームの
光軸と受光素子の分割線とが同一平面上に存在するよう
に上記ホログラムが配置されていることを特徴とする請
求項１記載のホログラムレーザ。
【請求項３】上記の複数のレーザ光源は、発光波長のよ
り短いレーザ光源と受光素子との距離が発光波長のより
長いレーザ光源と受光素子との距離より短くなるように
配置されてい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。
【請求項４】上記各レーザ光源から出射される光ビーム
は、その光軸に垂直な方向に沿った断面形状が楕円形で
あり、上記各レーザ光源の楕円形の短軸の延長線上に受光素子
が配設されていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１項に記載のホログラムレーザ。
【請求項５】各レーザ光源と受光素子とが互いに平行な
面上に形成され、各レーザ光源が、光ビームを受光素子表面に平行な方向
に出射するレーザ素子と、光ビームを受光素子表面に垂
直な方向に反射するミラーとからなることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のホログラムレ
ーザ。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項に記載の
ホログラムレーザを備え、情報記録媒体の種類に応じて
いずれかのレーザ光源の光ビームのみを情報記録媒体上
に集光し、上記情報記録媒体からの反射光を受光素子で
検出することによって情報記録媒体に記録された情報を
読み取る光ピックアップであって、いずれのレーザ光源の光ビームのみを情報記録媒体上に
集光している場合にも、各レーザ光源の光ビームの光軸
と同一平面上に位置する分割線の両側の受光領域の検出
結果に基づいてフォーカス誤差信号を検出する誤差信号
検出回路を備えることを特徴とする光ピックアップ。