JP2002184022A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２種類の波長のレーザビームを用い、基板厚
の異なる光ディスクの記録および／または再生が可能な
光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 光ピックアップ装置は、波長６３５ｎｍ
のレーザビームと波長７８０ｎｍのレーザビームとを選
択的に生成する半導体レーザ１と、ホログラムが形成さ
れた中央領域５ｂと、回折格子が形成された周辺領域５
ａとを有する光学素子５とを備える。中央領域５ｂは、
波長６３５ｎｍのレーザビームをそのまま透過させる
が、波長７８０ｎｍのレーザビームを回折により拡径さ
せる。一方、周辺領域５ａは、波長６３５ｎｍのレーザ
ビームをそのまま透過させるが、波長７８０ｎｍのレー
ザビームを回折により実質的に遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は光ピックアップ装
置に関し、さらに詳しくはデジタルビデオディスク（Ｄ
ＶＤ）およびコンパクトディスク（ＣＤ）の記録および
／または再生を行なう光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only
Memory）のように、半導体レーザを用いて情報を読出
す約１．２ｍｍ厚の光ディスクが提供されている。この
種の光ディスクでは、ピックアップ用対物レンズにフォ
ーカスサーボおよびトラッキングサーボを行なうことに
より、信号記録面のピット列にレーザビームを照射して
信号を再生している。また、最近では長時間の動画を記
録するために高密度化が進んでいる。

【０００３】たとえば、ＣＤ−ＲＯＭと同じ直径１２ｃ
ｍ光ディスクに片面で４．７Ｇバイトの情報を記録する
ＤＶＤ規格が提案されている。ＤＶＤの透明基板の厚さ
は約０．６ｍｍである。このような2枚の透明基板を互
いにその背面で貼り合わせた1枚のＤＶＤは、９．４Ｇ
バイトの情報を記録することができる。また、直径、基
板厚、記録密度がＣＤ−ＲＯＭと同じである追記可能な
光ディスクとしてＣＤ−Ｒ（Compact Disk-Recordabl
e）もある。

【０００４】今後、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭおよびＣＤ−
Ｒという3種類の光ディスクの併存が考えられるため、
３種類の光ディスクを互換再生できる装置が必要であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＶＤ
とＣＤ−ＲＯＭまたはＣＤ−Ｒとでは、透明基板の厚さ
が異なるため、１つの光ピックアップ装置では両者を再
生することができない。

【０００６】そこで、特開平５−３０３７６６号公報に
は、厚さ０．６ｍｍの薄い透明基板を有する高密度の光
ディスクと、厚さ１．２ｍｍの標準透明基板を有する標
準密度の光ディスクとを１つの光ピックアップ装置を用
いて再生することができる装置が提案されている。この
装置は、短波長のレーザビームによって高密度の光ディ
スクを再生するように設計された開口数０．６の対物レ
ンズを用いている。標準密度の光ディスクを再生する場
合、レーザビームの外周部を遮光して対物レンズの実効
開口数を減少させるアパーチャが形成された非球面光学
素子が対物レンズの光源側に挿入される。

【０００７】また、半導体レーザから出射されるレーザ
ビームの外周部を選択的に遮光してレーザビームを集光
する対物レンズの実効開口数を変更するために、特開平
８−３２１０６５号公報には、レーザビームの偏光面を
選択的に回転させる液晶と、特定方向に偏光するレーザ
ビームのみを透過させる偏光板とを備え、基板厚の異な
る光ディスクを互換再生することができる装置が開示さ
れている。この装置は、基板厚の異なるＤＶＤとＣＤ−
ＲＯＭとを互換再生することが可能であるが、波長６３
５ｎｍのレーザビームを用いているため、ＣＤ−Ｒを再
生することができない。以下に、その理由を説明する。

【０００８】図１は、ピット深さと反射光強度との関係
をレーザビームの波長毎に示す図である。図１に示され
るように、波長６３５ｎｍのレーザビームを用いた場
合、ピット深さが１０５ｎｍ程度のとき、反射光強度は
最大になる。また、波長７８０ｎｍのレーザビームを用
いた場合、ピット深さが１２５ｎｍ程度のとき、反射光
強度が最大になる。ＣＤ−Ｒの場合、記録膜に有機系色
素を用いているためレーザビームの波長により反射率が
大きく変化し、波長６３５ｎｍの単一波長レーザでは十
分な反射光強度が得られないためにＣＤ−Ｒを適切に再
生することができない。したがって、ＤＶＤとＣＤ−Ｒ
またはＣＤ−ＲＯＭとの互換再生が可能な光ピックアッ
プ装置には２波長レーザが必要である。さらに、今後の
短波長化の傾向に従って波長４３０ｎｍのレーザビーム
を用いる場合、その必要性はより高くなる。

【０００９】それゆえに、この発明の目的は、２種類の
波長のレーザビームを用い、基板厚の異なる光ディスク
の記録および／または再生が可能な光ピックアップ装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明に従うと、第１の透明基板を有する第１の光ディス
ク、および第１の透明基板よりも厚い第２の透明基板を
有する第２の光ディスクの記録および／または再生を行
なう光ピックアップ装置は、第１または第２の光ディス
クに対向して配置された対物レンズと、第１の波長を持
つ第１のレーザビーム、および第１の波長と異なる第２
の波長を持つ第２のレーザビームを選択的に生成するレ
ーザビーム生成手段と、対物レンズとレーザビーム生成
手段との間に配置され、第１のレーザビームをそのまま
透過させ、第２のレーザビームを回折により拡径させる
中央領域と、第１のレーザビームをそのまま透過させ、
第２のレーザビームを回折により実質的に遮断する周辺
領域とを有する光学素子とを備え、光学素子の中央領域
にはホログラムが形成され、光学素子の周辺領域には回
折格子が形成される。

【００１１】好ましくは、回折格子は不均一な格子定数
を有する。好ましくは、レーザビーム生成手段は、パッ
ケージと、パッケージ内に配置され、第１のレーザビー
ムを発振する第１のレーザチップと、パッケージ内に配
置され、第２のレーザビームを発振する第２のレーザチ
ップとを含む半導体レーザである。

【００１２】より好ましくは、半導体レーザはさらに、
第１および第２のレーザチップの出射側と反対側に配置
され、第１および第２のレーザチップから漏れた第１お
よび第２のレーザビームを共通にモニタするための受光
素子を含む。

【００１３】好ましくは、第１の波長は６２０〜６８０
ｎｍであり、第２の波長は７６５〜７９５ｎｍである。

【００１４】好ましくは、対物レンズは第１の光ディス
クに適合するよう設計され、かつ０．５５〜０．６５の
開口数を有する。

【００１５】好ましくは、対物レンズは第２のレーザビ
ームの入射時に０．４０〜０．５０の実効開口数を有す
る。

【００１６】したがって、第１の光ディスクの記録およ
び／または再生時において、第１のレーザビームは光学
素子をそのまま透過し、対物レンズによって第１の光デ
ィスクの信号記録面に合焦される。他方、第２の光ディ
スクの記録および／または再生時においては、第２のレ
ーザビームの外周部が光学素子の周辺領域によって実質
的に遮断され、第２のレーザビームの中央部が光学素子
の中央領域によって拡径され、これにより第２のレーザ
ビームは対物レンズによって第２の光ディスクの信号記
録面に合焦される。そのため、この光ピックアップ装置
は基板厚の異なる第１および第２の光ディスクの記録お
よび／または再生が可能である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相
当部分には同一符号を付し、その説明は繰返さない。

【００１８】[対象光ディスクの規格および再生条件]次
の表は、この発明の実施の形態による光ピックアップ装
置が互換再生の対象とする、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、
およびＤＶＤの定格値および再生条件を示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表に示されるように、ＣＤ−ＲＯＭの
基板厚は１．２（許容誤差±０．１）ｍｍ、最短ピット
長は０．９０（許容誤差±０．１）μｍ、トラックピッ
チは１．６（許容誤差±０．１）μｍ、反射率は波長７
８０ｎｍのレーザビームに対して６０〜７０％以上であ
る。また、再生時のレーザビームのスポット径は１．５
（許容誤差±０．１）μｍ、対物レンズの開口数は０．
４５（許容誤差±０．０５）、レーザビームの波長は７
８０（許容誤差±１５）ｎｍである。ＣＤ−Ｒの基板
厚、最短ピット長、トラックピッチ、反射率、再生時の
スポット径、対物レンズの開口数、およびレーザビーム
の波長は、上述したＣＤ−ＲＯＭのそれらと同じであ
る。

【００２１】一方、ＤＶＤの基板厚は０．６（許容誤差
±０．０５）ｍｍ、最短ピット長は０．４０（許容誤差
±０．１）μｍ、トラックピッチは０．７４（許容誤差
±０．０１）μｍ、反射率は波長６３５ｎｍのレーザビ
ームに対して７０％以上（１層ＤＶＤの場合）または２
０〜４０％（２層ＤＶＤの場合）である。また、再生時
のレーザビームのスポット径は０．９（許容誤差±０．
５）μｍ、対物レンズの開口数は０．６０（許容誤差±
０．０５）、レーザビームの波長は６３５（許容範囲６
２０〜６８０）ｎｍである。

【００２２】[光ピックアップ装置の構成]図２を参照し
て、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置１
０は、光ディスクに対向して配置された対物レンズ７
と、波長６３５（許容誤差±１５）ｎｍおよび波長７８
０（許容誤差±１５）ｎｍのレーザビームを選択的に生
成する半導体レーザ１と、対物レンズ７の直下に配置さ
れた光学素子５と、対物レンズ７および光学素子５を共
通に保持するアクチュエータ６と、対物レンズ７および
光学素子５の直下に配置され、半導体レーザ１から光デ
ィスクの主面に対して平行な方向に照射されたレーザビ
ームを光ディスクの主面に対して垂直な方向に反射させ
る立ち上げミラー４と、半導体レーザ１から照射された
レーザビームを立ち上げミラー４に向けて垂直に反射さ
せるハーフミラー２と、立ち上げミラー４とハーフミラ
ー２との間に配置され、半導体レーザ１から照射された
レーザビームを平行にするコリメータレンズ３と、光デ
ィスクから反射されたレーザビームを受ける光検出器８
とを備える。

【００２３】したがって、半導体レーザ１から出射され
たレーザビームはハーフミラー２でその半分が反射され
てコリメータレンズ３に入射し、そのコリメータレンズ
３で平行にされ、立ち上げミラー４で立ち上げられる。
この立ち上げられたレーザビームは、光学素子５を通っ
て対物レンズ７で集光され、ポリカーボネイトなどから
なるＤＶＤの透明基板９またはＣＤの透明基板９９を通
ってその信号記録面９ａまたは９９ａに合焦される。信
号記録面９ａまたは９９ａで反射されたレーザビーム
は、透明基板９または９９、対物レンズ７、光学素子
５、立ち上げミラー４、コリメータレンズ３を介してハ
ーフミラー２まで戻り、ハーフミラー２でその半分が透
過し、光検出器８で検出される。

【００２４】ここで、対物レンズ７はＤＶＤに適合する
ように設計され、かつ０．６０（許容誤差±０．０５）
の開口数を有する。すなわち、対物レンズ７は、波長６
３５ｎｍの平行なレーザビームをＤＶＤの信号記録面９
ａ上に合焦するよう設計されている。

【００２５】また、半導体レーザ１は、波長６３５ｎｍ
のレーザビームを発振するレーザチップ１ａと、波長７
８０ｎｍのレーザビームを発振するレーザチップ１ｂと
を含む。ＤＶＤの再生時には半導体レーザ駆動回路１８
によって、レーザチップ１ａが活性化される。ＣＤ−Ｒ
ＯＭまたはＣＤ−Ｒの再生時には半導体レーザ駆動回路
１８によってレーザチップ１ｂが活性化される。

【００２６】この光ピックアップ装置１０はさらに、図
３に示されるように、対物レンズ７のフォーカシング制
御およびトラッキング制御を行なうサーボ機構１３を備
える。フォーカシング制御により、レーザビームが信号
記録面９ａまたは９９ａに常に合焦するよう対物レンズ
７が光ディスクの主面に対して垂直方向に移動される。
また、トラッキング制御により、レーザビームが常にト
ラック上に照射されるように対物レンズ７はトラックの
走行方向に対して垂直方向に移動される。

【００２７】上記のような光ピックアップ装置１０を用
いた光ディスク再生装置は、プリアンプ１１、サーボ回
路１２、判別回路１４、指令回路１５、ＲＦ復調回路１
６、特性切換回路１７、半導体レーザ駆動回路１８、お
よび制御回路１９を備える。

【００２８】光検出器８は信号記録面９ａまたは９９ａ
で反射されたレーザビームを検出して再生信号を生成
し、プリアンプ１１に与える。この再生信号はプリアン
プ１１で増幅された後、判別回路１４、ＲＦ復調回路、
およびサーボ回路１２に与えられる。サーボ回路１２は
与えられた再生信号１０のフォーカスエラー信号および
トラッキングエラー信号に応答してサーボ機構１３を制
御する。一方、判別回路１４は与えられた再生信号に応
答してこの装置に装着された光ディスクの種類（ＤＶ
Ｄ、ＣＤ−ＲＯＭ、またはＣＤ−Ｒ）を識別し、その識
別結果を指令回路１５に与える。指令回路１５は、その
識別された光ディスクに適合するように半導体レーザ１
のレーザチップ１ａ，１ｂを切換えるため、その与えら
れた識別結果に基づいて制御回路１９に指令を与える。
また、指令回路１５は、その識別された光ディスクの再
生に適合するようにＲＦ復調回路１６を切換えるため、
その与えられた識別結果に基づいて特性切換回路１７に
も指令を与える。制御回路１９は、指令回路１５からの
指令に基づいてレーザチップ１ａ，１ｂを切換えるよう
半導体レーザ駆動回路１８を制御する。特性切換回路１
７は、指令回路１５からの指令に基づいてこの装置に装
着された光ディスクに適した再生を行なうようＲＦ復調
回路１６の特性を切換える。

【００２９】図４を参照して、半導体レーザ１は、レー
ザチップ１ａ，１ｂの他、これらチップ１ａ，１ｂがマ
ウントされる基台１ｃと、レーザチップ１ａ，１ｂ、お
よび基台１ｃを収容するためのパッケージ１ｄとを備え
る。パッケージ１ｄには３つの切込みｋ１，ｋ２，ｋ３
が形成され、レーザチップ１ａ，１ｂはそれらの出射口
ＰＡ，ＰＢが切込みｋ２およびｋ３を結ぶ線上に位置す
るようにマウントされている。レーザチップ１ａ，１ｂ
からのレーザビームが信号記録面９ａまたは９９ａ上に
形成するスポットがトラックの両側に線対称に位置する
ように半導体レーザ１は配置される。すなわち、ｋ２−
ｋ３方向が光ディスクのトラッキング方向（半径方向）
と一致するように半導体レーザ１は配置されている。こ
の配置は後に詳述する。

【００３０】なお、上記レーザチップ１ａ，１ｂは別々
に作製され、基台１ｃ上にマウントされているが、１つ
の半導体基板上で結晶成長を行なうことにより２つのレ
ーザチップを一緒に作製してもよい。また、レーザチッ
プ１ａ，１ｂの出射口ＰＡとＰＢとの間隔Ｌはたとえば
１００〜５００μｍの範囲内である。

【００３１】図５〜図７を参照して、光学素子５は、円
形の中央領域５ｂと、その周辺領域５ａとを有する。中
央領域５ｂは、波長６３５ｎｍのレーザビームをそのま
ま透過させ、波長７８０ｎｍのレーザビームを回折によ
り拡径させる。そのため、中央領域５ｂにはホログラム
２０が形成されている。一方、周辺領域５ａは、波長６
３５ｎｍのレーザビームをそのまま透過させ、波長７８
０ｎｍのレーザビームを回折により実質的に遮断する。
そのため、周辺領域５ａには回折格子２１が形成されて
いる。

【００３２】光学素子５の中央領域５ｂの断面は図６に
示されるように概略三角形状の凹凸構造を有し、周辺領
域５ａの断面は四角形状の凹凸構造を有する。より具体
的には、中央領域５ｂのホログラム２０は同心円上に形
成された複数の環状凸部２２からなる。各環状凸部２２
は４つの段２２ａを有する。環状凸部２２のピッチＰ１
は、このホログラム２０がレンズ効果を有するように内
側から外側に向かって徐々に狭くなっている。各段２２
ａの高さは、波長７８０ｎｍのレーザビームに対しての
みホログラム２０がレンズとして機能するように決定さ
れる。各段２２ａの高さについては、後に詳述する。一
方、周辺領域５ａの回折格子２１は、同一方向に形成さ
れた複数の縞状凸部２３からなる。縞状凸部２３は一定
のピッチＰ２(好ましくは８〜１２μｍ)で形成され、そ
のため回折格子２１は一定の格子定数を有する。この回
折格子２１もまた波長７８０ｎｍのレーザビームに対し
てのみ機能するように縞状凸部２３の高さが決定され
る。この縞状凸部２３の高さについても後に詳述する。
なお、このような構造を有する光学素子５は、ガラス２
４をエッチングすることにより容易に作製することがで
きる。

【００３３】ここで、光学素子５の機能を図７〜図１２
を参照して説明する。図７に示されるように、波長６３
５ｎｍの平行なレーザビーム２５が光学素子５に入射す
ると、光学素子５は波長６３５ｎｍのレーザビーム２５
に対して全く機能しないため、その入射したレーザビー
ム２５は回折することなくそのまま光学素子５を透過す
る。この透過したレーザビーム２５は対物レンズ７に入
射し、対物レンズ７によって集光され、ＤＶＤ２６の信
号記録面９ａ上に合焦される。なお、図７では光学素子
５の断面の一部が拡大して示されている。

【００３４】一方、図８〜図９に示されるように、波長
７８０ｎｍの平行なレーザビーム２７が光学素子５に入
射すると、レーザビーム２７のうち光学素子５を通った
レーザビーム２８は拡径しながら進行する。また、光学
素子５に入射するレーザビーム２７の径は中央領域５ｂ
の径よりも大きいため、レーザビーム２７は周辺領域５
ａにも入射する。この周辺領域５ａには回折格子２１が
形成されているため、レーザビーム２７の外周部はレー
ザビーム２８を中心として左右両側に大きく回折する。
より具体的には、回折格子２１による＋１次の回折ビー
ム２９はレーザビーム２８に対して図上左側方向に進行
する。また、回折格子２１による−１次の回折ビーム３
０はレーザビーム２８に対して図上右側方向に進行す
る。したがって、光学素子５の中央領域５ｂを透過した
レーザビーム２８のみが対物レンズ７に入射し、対物レ
ンズ７によって集光され、ＣＤ−ＲＯＭの信号記録面９
９ａ上に合焦される。他方、光学素子５の周辺領域５ａ
を透過したレーザビーム２９，３０は周辺領域５ａに形
成された回折格子２１によって大きく回折するため、対
物レンズ７に入射しない。すなわち、光学素子５に入射
した波長７８０ｎｍのレーザビーム２７のうち外周部は
光学素子５の周辺領域５ａによって実質的に遮断され
る。

【００３５】ここで、光学素子５を透過して拡径しなが
ら進行するレーザビーム２８は−１次の回折ビームＬＢ
−１である。厳密には、この−１次の回折ビームＬＢ−
１の他、０次の回折ビームＬＢ０、＋１次の回折ビーム
(図示せず)などがあるが、このような回折ビームの強度
は可能な限り低く抑えられている。拡径しながら進行す
る−１次の回折ビームＬＢ１が用いられているのは、波
長７８０ｎｍのレーザビーム２７の外周部を遮断しただ
けでは、対物レンズ７がＤＶＤ２６用に設計されている
ため、対物レンズ７に平行に入射したレーザビームはＣ
Ｄ−ＲＯＭ３１の信号記録面９９ａ上に正確に合焦せ
ず、収差が発生するからである。したがって、０次の回
折ビームＬＢ０および−１次の回折ビームＬＢ−１によ
る対物レンズ７の実効開口数が０．４５になるように、
光学素子５の中央領域５ｂの直径、およびその中央領域
５ｂに形成されるホログラム２０の形状が決定される。
なお、図８では光学素子５の断面の一部が拡大して示さ
れている。

【００３６】上記では光学素子５の周辺領域５ａを透過
したレーザビーム２９および３０が対物レンズ７に入射
しないように回折されるが、図１１および図１２に示さ
れるようにそれらのレーザビーム２９および３０が対物
レンズ７に入射したとしても合焦することはない。

【００３７】また、光学素子５は、図２に示されるよう
に対物レンズ７を保持するためのアクチュエータ６に固
定される。このアクチュエータ６は図３に示されたサー
ボ機構１３に結合される。このサーボ機構１３は光検出
器８からのフォーカスエラー信号に応答してアクチュエ
ータ６を光軸方向に移動するとともに、光検出器２８か
らのトラッキングエラー信号に応答してアクチュエータ
６を光ディスクの半径方向に移動する。このように光学
素子５は対物レンズ７に固定されるため、光学素子５は
対物レンズ７と一緒に移動する。

【００３８】上記のように、光学素子５は波長７８０ｎ
ｍのレーザビーム２７の外周部を実質的に遮断し、その
中央部を拡径するように回折させ、これによりＣＤ−Ｒ
ＯＭ３１の信号記録面９９ａ上にレーザビーム２７を合
焦させる。また、光学素子５は波長６３５ｎｍのレーザ
ビームを何ら回折させることなくそのまま透過させ、こ
れによりＤＶＤ２６の信号記録面９ａ上にレーザビーム
２５を合焦させる。

【００３９】ここで、図１３に示されるように４つの段
を有する環状凸部２２の各段２２ａの高さｈ１の決定方
法について説明する。

【００４０】まず、図１４に示されるような位相差関数
φ（ｘ）を想定する。位相差関数の周期Ｔがレーザビー
ムの波長λや回折領域の厚さに比較してはるかに大きい
場合、ｍ次の回折効率ηｍは一般に次の式（１）により
表わされる。

【００４１】

【数１】

【００４２】ここで、Ａ（ｘ）はｘにおける透過率であ
る。以下では、Ａ（ｘ）＝１とする。

【００４３】図１４に示された位相差関数φ（ｘ）は次
の式（２）により表わされる。

【００４４】

【数２】

【００４５】ここで、ｎはホログラム２０における環状
凸部２２の材質の屈折率、ｎ０は環状凸部２２周辺（通
常は空気）の屈折率である。

【００４６】ｍ＝０、ｍ＝±１の場合について回折効率
を求めると以下のようになる。

【００４７】

【数３】

【００４８】

【数４】

【００４９】

【数５】

【００５０】図１５は、λ＝６３５ｎｍ、ｎ＝２．３３
６８、ｎ０＝１の場合における各段２２ａの高さｈ１と
回折効率ηｍとの関係を示す図である。図１５から明ら
かなように、ｈ＝０．４７５μｍのとき、波長６３５ｎ
ｍのレーザビームの０次の回折効率η０は最大になり、
−１次の回折効率η−１および＋１次の回折効率η１は
最小になる。

【００５１】図１６は、λ＝７８０ｎｍ、ｎ＝２．３３
６８、ｎ０＝１の場合における各段２２ａの高さｈ１と
回折効率ηｍとの関係を示す図である。図１６から明ら
かなように、ｈ＝０．４５５μｍのとき、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームの−１次の回折効率η−１は最大にな
り、０次の回折効率η０および＋１次の回折効率η１は
最小になる。

【００５２】上述したように波長６３５ｎｍのレーザビ
ームの０次の回折ビームが大きく、かつ、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームの−１次の回折ビームが大きくなるよ
うに、高さｈ１が決定される。たとえば図１７に示され
るように、波長６３５ｎｍの０次の回折効率η０が９０
％以上であり、かつ、波長７８０ｎｍの−１次の回折効
率η−１が７０％以上であるためには、高さｈ１は０．
４４８〜０．４８２μｍの範囲内でなければならない。

【００５３】次に、光学素子５の周辺領域５ａに形成さ
れる回折格子２１における縞状凸部２３の高さｈ２の決
定方法について説明する。この高さｈ２は次の式（６）
により決定される。ここで、ｍは整数、λは回折させる
ことなくそのまま透過させるレーザビームの波長、ｎは
回折格子２１の縞状凸部２３の材質の屈折率、ｎ０は縞
状凸部２３周辺（通常は空気）の屈折率である。

【００５４】

【数６】

【００５５】ｍ＝１、λ＝６３５ｎｍ、ｎ＝２．３３６
８、ｎ０＝１とすると、ｈ２＝０．４７５μｍとなる。

【００５６】上記のように高さｈ２を決定することによ
り波長６３５ｎｍのレーザビームを回折させることなく
そのまま透過させ、波長７８０ｎｍのレーザビームを回
折させる波長選択性の回折格子２１が作成される。

【００５７】なお、回折格子２１上に波長に応じて変化
する屈折率を持つシアニン系色素などの膜を形成するこ
とにより、回折格子２１に波長選択性を持たせてもよ
い。シアニン系色素は波長６３５ｎｍのレーザビームに
対して１．５０の屈折率を持ち、波長７８０ｎｍのレー
ザビームに対して１．６５の屈折率を持つ。他方、ガラ
スからなる回折格子２１は波長６３５ｎｍまたは７８０
ｎｍいずれかのレーザビームに対しても１．５０の屈折
率を持つ。そのため、波長６３５ｎｍのレーザビームに
対して回折格子は機能しない。したがって、波長７８０
ｎｍのレーザビームを回折させるが、波長６３５ｎｍの
レーザビームを回折させない波長選択性の回折格子が作
成される。

【００５８】[光ピックアップ装置の動作]次に、上記の
ように構成された光ピックアップ装置の動作を説明す
る。

【００５９】ＤＶＤの再生時には、図１８に示されるよ
うに、半導体レーザ駆動回路１８によってレーザチップ
１ａが活性化される。したがって、半導体レーザ１から
出射された波長６３５ｎｍのレーザビームはハーフミラ
ー２でその半分が反射され、コリメータレンズ３で平行
にされ、立ち上げミラー４で立ち上げられ、光学素子５
で回折されることなくそのまま透過する。その透過した
レーザビームは対物レンズ７に入射し、対物レンズ７に
よって集光され、ＤＶＤの透明基板９を通って信号記録
面９ａ上に合焦される。信号記録面上におけるレーザビ
ームのスポット径は０．９（許容誤差±０．１）μｍで
ある。

【００６０】一方、ＣＤ−ＲまたはＣＤ−ＲＯＭの再生
時には、図１９に示されるように、半導体レーザ駆動回
路１８によってレーザチップ１ｂが活性化される。した
がって、半導体レーザ１から出射された波長７８０ｎｍ
のレーザビームはハーフミラー２でその半分が反射さ
れ、コリメータレンズ３で平行にされ、立ち上げミラー
４で立ち上げられ、光学素子５でその外周部が実質的に
遮断され、その中央部のみが回折により拡径される。こ
の光学素子５の中央領域５ｂを透過したレーザビームは
拡径されながら対物レンズ７に入射し、その入射したレ
ーザビームは対物レンズ７によって集光され、ＣＤ−Ｒ
またはＣＤ−ＲＯＭの透明基板９９を通ってその信号記
録面９９ａ上に合焦される。信号記録面９９ａ上におけ
るレーザビームのスポット径は１．５（許容誤差±０．
１）μｍである。

【００６１】以上のようにこの発明の実施の形態によれ
ば、対物レンズ７の直下に配置された光学素子５の中央
領域に波長６３５ｎｍのレーザビームをそのまま透過さ
せ、波長７８０ｎｍのレーザビームを回折により拡径さ
せるホログラム２０が形成され、かつ、光学素子５の周
辺領域５ａに波長６３５ｎｍのレーザビームをそのまま
透過させ、波長７８０ｎｍのレーザビームを回折により
実質的に遮断する回折格子２１が形成されているため、
波長６３５ｎｍのレーザビームは対物レンズ７によって
ＤＶＤの信号記録面９ａ上に合焦されるとともに、波長
７８０ｎｍのレーザビームは対物レンズ７によってＣＤ
−ＲまたはＣＤ−ＲＯＭ３１の信号記録面９９ａ上に合
焦される。その結果、この実施の形態による光ピックア
ップ装置は、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲおよびＣＤ−ＲＯＭの互
換再生が可能である。

【００６２】また、この光ピックアップ装置はＤＶＤに
最適な波長６３５ｎｍのレーザビームと、ＣＤ−Ｒまた
はＣＤ−ＲＯＭに最適な波長７８０ｎｍのレーザビーム
とを用いているため、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲおよびＣＤ−Ｒ
ＯＭのいずれも適切に再生することができる。

【００６３】また、従来の光ピックアップ装置にホログ
ラム２０および回折格子２１が一緒に形成された１つの
光学素子５を追加しただけであるため、この光ピックア
ップ装置のサイズは従来とほとんど同じにすることが可
能である。

【００６４】また、光学素子５が対物レンズ７に固定さ
れているため、フォーカシングおよびトラッキングのた
めに対物レンズ７が移動してもレーザビームを正確に信
号記録面上に合焦させることができる。また、この光学
素子５は電気的または機械的に変動する部分がないた
め、故障が起きにくい。

【００６５】[光学素子の変形例]上記光学素子５の中央
領域５ｂに形成されたホログラム２０の環状凸部２２は
図６に示されるようにその内側に段差を有しているが、
図２０に示されるように外側に段差を有していてもよ
い。

【００６６】また、上記ホログラム２０の環状凸部２２
は図６に示されるように４つの段２２ａを有している
が、図２１に示されるように７つの段を有していてもよ
く、その段の数は特に限定されるものではない。

【００６７】また、上記ホログラム２０の環状凸部２２
は複数の段を有しているが、段の代わりに斜面３２ａを
有する環状凸部３２が形成されていてもよい。

【００６８】また、上記光学素子５においてはホログラ
ム２０および回折格子２１が同一面上に形成されている
が、図２３および図２４に示されるように互いに対向す
る面上に形成されていてもよい。この場合、図２３に示
されるように対物レンズ７側の面に回折格子が形成さ
れ、その反対側の面にホログラム２０が形成されてもよ
く、図２４に示されるように対物レンズ７側の面にホロ
グラム２０が形成され、その反対側の面に回折格子２１
が形成されてもよい。ホログラム２０および回折格子２
１をエッチングにより形成する場合において、ホログラ
ム２０および回折格子２１の凸部２２および２３の高さ
が互いに異なるときは、このようにホログラム２０およ
び回折格子２１を互いに異なる面上に形成する方がこの
光学素子５を容易に作成することができる。

【００６９】また、斜面３２ａを有する環状凸部３２か
らなるホログラム２０の場合も同様に、図２５および図
２６に示されるようにホログラム２０および回折格子２
１は互いに異なる面上に形成されていてもよい。

【００７０】上記光学素子では周辺領域５ａには回折格
子２１が形成されているが、それに代えて図２７に示さ
れるように周辺領域５ａにもホログラム３３が形成され
ていてもよい。周辺領域５ａにおけるホログラム３３の
環状凸部２２は中央領域５ｂにおけるホログラム２０の
環状凸部２２と同様に同心円上に形成されるが、中央領
域５ｂにおける環状凸部２２と異なり一定のピッチＰ３
で形成される。この図２７に示された光学素子５によれ
ば、周辺領域５ａにもホログラム３３が形成されるた
め、周辺領域５ａに入射したレーザビームはすべて外側
に回折し、内側に回折して対物レンズ７に入射すること
はない。その結果、内側に回折したレーザビームに起因
するノイズが低減され得る。

【００７１】なお、図２７に示された環状凸部２２はそ
の内側に段差を有するが、図２８に示されるように外側
に段差を有していてもよい。

【００７２】また、上記光学素子５の回折格子２１は一
定の格子定数を有するが、図２９に示されるように不均
一な格子定数を有していてもよい。より具体的には、こ
の光学素子５の周辺領域５ａに形成された回折格子の縞
状凸部のピッチは図上右側から左側に向かって徐々に狭
くされている。

【００７３】ここで、この光学素子５の回折作用を図３
０〜図３３を参照して説明する。波長７８０ｎｍのレー
ザビーム２７が光学素子５に入射すると、レーザビーム
２７のうちホログラムに入射した中央部は上記と同様に
徐々に拡径するレーザビーム２８になる。また、レーザ
ビーム２７のうち回折格子に入射した外周部はレーザビ
ーム２８を中心として左右に大きく回折する。ただし、
左側の＋１次の回折ビーム２９は縮径しながら進行し、
右側の−１次の回折ビーム３０は拡径しながら進行す
る。

【００７４】この光学素子５の周辺領域５ａに形成され
た回折格子の格子定数は不均一であるため、＋１次の回
折ビーム２９および−１次の回折ビーム３０が往路と同
じ経路を通って光学素子５に戻ることはない。そのた
め、回折ビーム２９および３０に起因するノイズが低減
され得る。

【００７５】また、光学素子５の周辺領域５ａは波長７
８０ｎｍのレーザビームを実質的に遮断すればよく、図
３４に示されるように光学素子３４の周辺領域３４ａに
偏光フィルタが形成されていてもよい。この光学素子３
４の中央領域３４ｂには上記と同様にホログラムが形成
されている。周辺領域３４ａに形成された偏光フィルタ
は図３５に示されるように図上縦方向の偏光方向を有す
る。したがって、この周辺領域３４ａは図上縦方向に偏
光するレーザビームをそのまま透過させるが、図上横方
向に偏光するレーザビームを吸収により遮断する。この
ような光学素子３４を用いた光ピックアップ装置におい
ては、半導体レーザ１は、波長６３５ｎｍのレーザビー
ムを図上縦方向に偏光させ、波長７８０ｎｍのレーザビ
ームを図上水平方向に偏光させる必要がある。したがっ
て、波長６３５ｎｍのレーザビームはすべて光学素子３
４を透過するが、波長７８０ｎｍのレーザビームはその
外周部が周辺領域３４ａによって遮断され、その中央部
のみがホログラムによって回折され、拡径されながら対
物レンズ７に到達する。

【００７６】また、図３６に示されるように光学素子３
５の周辺領域３５ａには偏光ガラスが形成されていても
よい。この光学素子３５の中央領域３５ｂには上記と同
様にホログラムが形成されている。この偏光ガラスは波
長７８０ｎｍのレーザビームを吸収するために、図３７
に示されるようにガラス表面に銀原子を長く引き延ばし
て焼成したものである。この引き延ばされた銀原子のア
スペクト比Ｒ１／Ｒ２は１〜５の範囲内である。この光
学素子３５では、波長７８０ｎｍのレーザビームのみを
吸収するようにアスペクト比Ｒ１／Ｒ２が設定される。
したがって、このような光学素子３５を用いた場合に
も、波長６３５ｎｍのレーザビームはすべて光学素子３
５を透過し、波長７８０ｎｍのレーザビームはその外周
部が偏光ガラスによって遮断され、その中央部が回折さ
れ、拡径されながら対物レンズ７に到達する。

【００７７】なお、波長７８０ｎｍのレーザビームの吸
収により遮断すればよいので、このような偏光ガラスに
代えて波長７８０ｎｍのレーザビームを吸収する色ガラ
スを用いてもよい。

【００７８】また、上記においては光学素子の中央領域
はレーザビームの波長に応じて選択的に回折現象を起こ
しているが、これに限定されるものではなく、レーザビ
ームの偏光面に応じて選択的に回折現象を起こすもので
あってもよい。すなわち、光学素子の中央領域は図上縦
方向に偏光するレーザビームを回折させず、図上横方向
に偏光するレーザビームのみを回折させるものであって
もよい。

【００７９】［半導体レーザの変形例］図３８に示され
るようにレーザチップ１ａおよび１ｂが光軸に対して垂
直な同一平面内に配置されていると、単一の材質を用い
たコリメータレンズ３はレーザビームの波長に応じて異
なった焦点距離を有する。すなわち、図３９に示される
ように波長７８０ｎｍに対するコリメータレンズ３の焦
点距離は波長６３５ｎｍに対する焦点距離よりも０．１
５ｍｍだけ長くなる。このような焦点距離の差に起因し
て色収差が生じ得る。

【００８０】たとえば波長６３５ｎｍのレーザビームに
対するコリメータレンズ３の焦点にレーザチップ１ａお
よび１ｂを配置すると、図４０の（ａ）に示されるよう
にレーザチップ１ａから出射された波長６３５ｎｍのレ
ーザビーム２５はコリメータレンズ３を透過して平行に
なるが、図４０の（ｂ）に示されるようにレーザチップ
１ｂから出射された波長７８０ｎｍのレーザビーム２７
はコリメータレンズ３を透過しても平行にならない。こ
のため、波長７８０ｎｍのレーザビーム２７は対物レン
ズ７によってＣＤ−ＲまたはＣＤ−ＲＯＭの信号記録面
上に正確に合焦されず、色収差が生じることになる。

【００８１】そこで、このような色収差をなくすため
に、コリメータレンズ３を透過した波長６３５ｎｍのレ
ーザビーム２５が平行になるようにレーザチップ１ａは
コリメータレンズから第１の焦点距離Ｆ１だけ離れて配
置され、図４１の（ｂ）に示されるようにコリメータレ
ンズ３を透過した波長７８０ｎｍのレーザビームが平行
になるようにレーザチップ１ｂはコリメータレンズ３か
ら第１の焦点距離Ｆ１よりも０．１５ｍｍだけ長い第２
の焦点距離Ｆ２だけ離れて配置されるのが好ましい。

【００８２】なお、図３８ではハーフミラー２に代えて
ビームスプリッタ３６が光学素子５とコリメータレンズ
３との間に配置されている。そのため、ビームスプリッ
タ３６と光検出器８との間にはビームスプリッタ３６か
らのレーザビームを光検出器８に集光するための集光レ
ンズ３７が配置されている。

【００８３】また、光軸ずれをなくすために、波長６３
５ｎｍおよび波長７８０ｎｍのレーザビームの出射口を
１つにまとめてもよい。たとえば図４２に示されるよう
にこの半導体レーザ３８は波長６３５ｎｍのレーザビー
ムを波長７８０ｎｍのレーザビームと合成するための光
導波路３９を含む。光導波路３９は、図４３に示される
ようにＹ字形状をなし、レーザチップ１ａおよび１ｂの
出射口にそれぞれ面する２つの入射口と、それら２つの
入射口に連通する１つの出射口とを有する。このような
半導体レーザ３８によれば、波長６３５ｎｍのレーザビ
ームの発光点と波長７８０ｎｍのレーザビームの発光点
とが擬似的に１つになるため、光軸ずれをなくすことが
できる。

【００８４】図４４の（ａ）および（ｂ）に示されるよ
うにレーザチップ１ａおよび１ｂは互いに隣接して基台
１ｃ上にマウントされるが、図４５に示されるようにそ
れらの出射口ＰＡおよびＰＢの間には所定の間隔ＰＬ１
がある。一般にレーザチップ１ａ，１ｂの幅は３００〜
３５０μｍであるから、この間隔ＰＬ１もそれと同じ程
度になる。このような出射口ＰＡ，ＰＢのずれは収差の
原因となるから、間隔ＰＬ１は可能な限り短くするのが
望ましい。

【００８５】そこで、図４６に示されるように出射口Ｐ
ＡおよびＰＢをレーザチップ１ａおよび１ｂの中心では
なくそれらの間隔ＰＬ２が短くなるようにオフセットさ
せて形成するのが望ましい。あるいは、図４７に示され
るように、出射口ＰＡおよびＰＢをレーザチップ１ａお
よび１ｂの中心に形成した後、それらの互いに隣接する
側を切断することにより出射口ＰＡおよびＰＢの間隔Ｐ
Ｌ３を短くしてもよい。

【００８６】上記のようにレーザチップ１ａおよび１ｂ
は互いにその一方の側面を隣接させて配置され、それら
の出射口ＰＡおよびＰＢとその一方の側面との距離はそ
の一方の側面に対向する当該他方の側面との間の距離よ
りもそれぞれ短い。

【００８７】また、半導体レーザ１にはそこから放射さ
れるレーザビームをモニタするための受光素子を設ける
必要がある。上記のように２つのレーザチップ１ａ，１
ｂを設ける場合、それぞれのレーザチップ１ａ，１ｂに
対応するように２つの受光素子を設けてもよいが、図４
８に示されるようにレーザチップ１ａおよび１ｂの背後
から漏れる波長６３５ｎｍおよび７８０ｎｍのレーザビ
ームを共通にモニタするための単一の受光素子４４を設
けるのが望ましい。

【００８８】また、この半導体レーザ１は４つの端子４
５〜４８を有する。端子４５は、図４９の（ａ）に示さ
れるようにレーザチップ１ａのアノード電極、レーザチ
ップ１ｂのアノード電極、受光素子４４のカソード電極
に共通に接続されている。端子４６はレーザチップ１ａ
のカソード電極に接続されている。端子４７はレーザチ
ップ１ｂのカソード電極に接続されている。端子４８は
受光素子４４のアノード電極に接続されている。このよ
うに端子４５がレーザチップ１ａ，１ｂおよび受光素子
４４の一方の電極に共通に接続されているため、半導体
レーザ１の端子の数が削減される。

【００８９】また、図４９の（ｂ）に示されるように端
子４５が受光素子４４のアノード電極に接続され、端子
４８が受光素子４４のカソード電極に接続されていても
よい。

【００９０】また、図４９の（ｃ）に示されるように端
子４５がレーザチップ１ａ，１ｂのカソード電極および
受光素子４４のカソード電極に共通に接続され、端子４
６がレーザチップ１ａのアノード電極に接続され、端子
４７がレーザチップ１ｂのアノード電極に接続され、端
子４８が受光素子４４のアノード電極に接続されていて
もよい。

【００９１】また、図４９の（ｄ）に示されるように端
子４５がレーザチップ１ａおよび１ｂのカソード電極な
らびに受光素子４４のアノード電極に共通に接続され、
端子４６がレーザチップ１ａのアノード電極に接続さ
れ、端子４７がレーザチップ１ｂのアノード電極に接続
され、端子４８が受光素子４４のカソード電極に接続さ
れていてもよい。

【００９２】［光学系の配置］図５０は、上記光ピック
アップ装置の光学系のみを平面的に示す図である。な
お、この図５０では３ビーム方式のための回折格子４０
が半導体レーザ１とハーフミラー２との間に配置されて
いる。また、波長６３５ｎｍまたは７８０ｎｍのレーザ
ビームを光検出器８上の所定の位置に集光するためのウ
ォラストンプリズム４１がハーフミラー２と光検出器８
との間に配置されている。

【００９３】ここで、対物レンズ７および光学素子５は
図５０において立ち上げミラー４の上側に示されている
が、対物レンズ７および光学素子５は立ち上げミラー４
の真上に配置される。すなわち、対物レンズ７の光軸は
半導体レーザ１の光軸と平行ではなく垂直をなしてい
る。

【００９４】図５０に示された光学系は図５１の（ａ）
に示されるように筺体４２に収容される。このような筺
体４２は２つのガイドシャフト４３および４３の間に支
持される。ガイドシャフト４３は光ディスクの半径方向
に架け渡されているため、このような光学系および筺体
４２を含む光ピックアップ装置はガイドシャフト４３に
沿って光ディスクの半径方向に走行する。したがって、
対物レンズ７はスピンドルモータ４４の駆動軸（光ディ
スクの中心）に向かって近づく方向またはその駆動軸か
ら離れる方向に移動する。

【００９５】この図５１の（ａ）に示された光ピックア
ップ装置では立ち上げミラー４に入射されるレーザビー
ムの光軸ＬＮ１が２つのガイドシャフト４３を通る垂線
ＬＮ２と一致しているため、ガイドシャフト４３および
４３の間隔ＧＬ１は比較的広くなる。

【００９６】したがって、図５２の（ａ）に示されるよ
うに立ち上げミラー４に入射するレーザビームの光軸Ｌ
Ｎ１が２つのガイドシャフト４３を通る垂線ＬＮ２に対
して鋭角θ （たとえば３０〜４５°）をなすように光
学系を配置するのが望ましい。このように配置すると、
ガイドシャフト４３および４３の間隔ＧＬ２は上記間隔
ＧＬ１よりも狭くなる。

【００９７】図５１の（ａ）のような配置の場合、図５
１の（ｂ）に示されるようにレーザチップ１ａの出射口
およびレーザチップ１ｂの出射口を通る線ＬＮ３が光デ
ィスクの主面に平行になるように半導体レーザ１を配置
すれば、レーザチップ１ａおよび１ｂからの波長６３５
ｎｍおよび７８０ｎｍのレーザビームはそれぞれ光ディ
スクのトラックの両側に線対称にビームスポットを形成
することができる。

【００９８】一方、図５２の（ａ）のような配置の場
合、レーザチップ１ａの出射口およびレーザチップ１ｂ
の出射口を通る線ＬＮ３が光ディスクの主面に平行にな
るように半導体レーザ１を配置すると、それらレーザビ
ームはトラックの両側に非対称にビームスポットを形成
することになる。したがって、図５２の（ｂ）に示され
るように、レーザチップ１ａの出射口およびレーザチッ
プ１ｂの出射口を通る線ＬＮ３は光ディスクの主面に対
して図５２の（ａ）に示された鋭角θに等しい鋭角θを
なすように半導体レーザ１を配置するのが望ましい。

【００９９】また、図５２の（ｂ）に示された半導体レ
ーザ１のパッケージ１ｄは筺体４２の上面および下面に
対して平行な切欠き１ｅを有する。このように、半導体
レーザ１のパッケージ１ｄに切欠き１ｅを形成すること
によって、筺体４２の厚さＴ２を図５１の（ｂ）に示さ
れた筺体４２の厚さＴ１よりも薄くすることができる。

【０１００】上記光ピックアップ装置は主として再生を
行なうものであるが、記録を行なうものであってもよ
く、また、記録および再生を行なうものであってもよ
い。

【０１０１】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 光ディスクのピット深さとそこからの反射光
強度との関係をレーザビームの波長毎に示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態による光ピックアップ
装置の構成を示す図である。

【図３】 図１に示された光ピックアップ装置を含む光
ディスク再生装置の全体構成を示すブロック図である。

【図４】 図２に示された半導体レーザの構成を示す平
面図である。

【図５】 図２に示された光学素子の平面図である。

【図６】 図５に示された光学素子の断面図である。

【図７】 波長６３５ｎｍのレーザビームが図５および
図６に示された光学素子に入射した場合における光路を
示す図である。

【図８】 波長７８０ｎｍのレーザビームが図５および
図６に示された光学素子に入射した場合における光路を
示す図である。

【図９】 波長７８０ｎｍのレーザビームが図５および
図６に示された光学素子に入射した場合における光路を
示す図である。

【図１０】 波長７８０ｎｍのレーザビームが図５およ
び図６に示された光学素子に入射した場合における光路
を示す図である。

【図１１】 波長７８０ｎｍのレーザビームが図５およ
び図６に示された光学素子に入射した場合における光路
を示す図である。

【図１２】 波長７８０ｎｍのレーザビームが図５およ
び図６に示された光学素子に入射した場合における光路
を示す図である。

【図１３】 図６に示された光学素子の中央領域の拡大
断面図である。

【図１４】 図１３に示されたホログラムにおける環状
凸部の各段の高さを決定するために用いられる位相差関
数を示す図である。

【図１５】 波長６３５ｎｍのレーザビームに対するホ
ログラムにおける環状凸部の各段の高さと０，±１次の
回折効率との関係を示す図である。

【図１６】 波長７８０ｎｍのレーザビームに対するホ
ログラムにおける環状凸部の各段の高さと０，±１次の
回折効率との関係を示す図である。

【図１７】 環状凸部の各段の高さを決定するために、
図１５および図１６に示された回折効率を併せて示す図
である。

【図１８】 図２に示された光ピックアップ装置による
ＤＶＤの再生時における波長６３５ｎｍのレーザビーム
の光路を示す図である。

【図１９】 図２に示された光ピックアップ装置による
ＣＤ−ＲまたはＣＤ−ＲＯＭの再生時における波長７８
０ｎｍのレーザビームの光路を示す図である。

【図２０】 図６に示された光学素子の１つの変形例を
示す図である。

【図２１】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２２】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２３】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２４】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２５】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２６】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２７】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２８】 光学素子の他の変形例を示す断面図であ
る。

【図２９】 光学素子のさらに他の変形例を示す平面図
である。

【図３０】 図２９に示された光学素子に波長７８０ｎ
ｍのレーザビームが入射した場合における光路を示す図
である。

【図３１】 図２９に示された光学素子に波長７８０ｎ
ｍのレーザビームが入射した場合における光路を示す図
である。

【図３２】 図２９に示された光学素子に波長７８０ｎ
ｍのレーザビームが入射した場合における光路を示す図
である。

【図３３】 図２９に示された光学素子に波長７８０ｎ
ｍのレーザビームが入射した場合における光路を示す図
である。

【図３４】 光学素子のさらに他の変形例を示す平面図
である。

【図３５】 図３４に示された周辺領域に形成された偏
光フィルタの偏光方向を示す図である。

【図３６】 光学素子のさらに他の変形例を示す平面図
である。

【図３７】 図３６に示された光学素子の周辺領域に形
成された偏光ガラスの部分拡大図である。

【図３８】 この発明の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の光学系を示す図である。

【図３９】 図３８に示されたコリメータレンズの焦点
距離と波長との関係を示す図である。

【図４０】 波長６３５ｎｍのレーザビームがコリメー
タレンズに入射した場合における光路と、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームがコリメータレンズに入射した場合に
おける光路とを示す図である。

【図４１】 波長６３５ｎｍのレーザビームがコリメー
タレンズに入射した場合における光路とともに示された
半導体レーザの変形例と、半導体レーザから波長７８０
ｎｍのレーザビームがコリメータレンズに入射した場合
における光路とを示す図である。

【図４２】 半導体レーザの変形例を光ピックアップ装
置の光学系とともに示す図である。

【図４３】 図４２に示された半導体レーザの構成を示
す図である。

【図４４】 半導体レーザの変形例を示す側面図および
平面図である。

【図４５】 半導体レーザにおける２つのレーザチップ
の配置を示す図である。

【図４６】 半導体レーザにおける２つのレーザチップ
の変形例を示す図である。

【図４７】 半導体レーザにおける２つのレーザチップ
の他の変形例を示す図である。

【図４８】 半導体レーザのさらに他の変形例を示す一
部破断斜視図である。

【図４９】 図４８に示された半導体レーザの回路図、
および半導体レーザのその他の回路図である。

【図５０】 この発明の実施の形態による光ピックアッ
プ装置の光学系を示す図である。

【図５１】 光ピックアップ装置の平面図および断面図
である。

【図５２】 光ピックアップ装置の変形例を示す平面図
および断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市浦 秀一 岐阜県羽島市小熊町外粟野３−29−１ Ｆターム(参考） 5D119 AA41 BA01 BB01 BB02 BB04 EC37 EC45 EC47 FA08 JA47 JB02

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の透明基板を有する第１の光ディス
   ク、および前記第１の透明基板よりも厚い第２の透明基
   板を有する第２の光ディスクの記録および／または再生
   を行なう光ピックアップ装置であって、 前記第１または第２の光ディスクに対向して配置された
   対物レンズと、 第１の波長を持つ第１のレーザビーム、および前記第１
   の波長と異なる第２の波長を持つ第２のレーザビームを
   選択的に生成するレーザビーム生成手段と、 前記対物レンズと前記レーザビーム生成手段との間に配
   置され、前記第１のレーザビームをそのまま透過させ、
   前記第２のレーザビームを回折により拡径させる中央領
   域と、前記第１のレーザビームをそのまま透過させ、前
   記第２のレーザビームを回折により実質的に遮断する周
   辺領域とを有する光学素子とを備え、 前記光学素子の中央領域にはホログラムが形成され、 前記光学素子の周辺領域には回折格子が形成される、光
   ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 前記回折格子は不均一な格子定数を有す
   る、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 前記レーザビーム生成手段は、パッケー
   ジと、前記パッケージ内に配置され、前記第１のレーザ
   ビームを発振する第１のレーザチップと、前記パッケー
   ジ内に配置され、前記第２のレーザビームを発振する第
   ２のレーザチップとを含む半導体レーザである、請求項
   １に記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 前記半導体レーザはさらに、前記第１お
   よび第２のレーザチップの出射側と反対側に配置され、
   前記第１および第２のレーザチップから漏れた前記第１
   および第２のレーザビームを共通にモニタするための受
   光素子を含む、請求項３に記載の光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 前記第１の波長は６２０〜６８０ｎｍで
   あり、前記第２の波長は７６５〜７９５ｎｍである、請
   求項１に記載の光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 前記対物レンズは前記第１の光ディスク
   に適合するよう設計され、かつ０．５５〜０．６５の開
   口数を有する、請求項１に記載の光ピックアップ装置。
7. 【請求項７】 前記対物レンズは前記第２のレーザビー
   ムの入射時に０．４０〜０．５０の実効開口数を有す
   る、請求項１に記載の光ピックアップ装置。