JP3113614B2 - 光再生又は光記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録密度の異なる
光ディスクの互換再生または記録が可能な光再生又は光
記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−ＲＯＭのように半導体レーザを用
いて情報を読み出す約１．２ｍｍの厚さの光ディスクが
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及びトラッキングサー
ボを行うことにより、信号記録面のピット列にレーザビ
ームを照射させ、信号を再生している。また、最近では
記録密度がＣＤ−ＲＯＭと同じ直径１２ｃｍの光ディス
クに、片面で４.７Ｇｂｙｔｅの情報を記録できるＤＶ
Ｄほどの記録密度はないが、ＣＤーＲＯＭの２倍、３
倍、４倍の密度を有する再生専用光ディスクが開発され
ている。更に、直径、基板厚、記録密度がＣＤと同じで
ある追記可能な光ディスクとしてＣＤ−Ｒ、２倍密度の
ＣＤーＲ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤーＲも
ある。

【０００３】今後、これらの光ディスクの併存が考えら
れるためこれらの光ディスクを互換再生または記録がで
きる装置が必要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＣＤと２倍密度のＣ
Ｄ、もしくは３倍密度のＣＤと４倍密度のＣＤは、それ
ぞれ、１つの半導体レーザで互換再生が可能であるが、
ＣＤ、２倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤ、および４倍密
度のＣＤを１つの半導体レーザで再生することは困難で
ある。

【０００５】これらの４種類の光ディスクを再生するに
は、信号記録面に照射されるレーザビームのスポット径
を各光ディスクのピットに適した大きさに切り換える必
要がある。従って、１つの半導体レーザを有する光ピッ
クアップでは、各ピットの大きさに適したスポット径に
切り換えることが困難であり、もし、この切換ができた
として、チルトに対するマージンが少なくなって、少し
の基板の傾きによって再生特性が低下するという問題が
ある。

【０００６】そこで、本発明は、かかる問題を解決し、
チルトに対するマージンが大きく、１つの光ピックアッ
プでこれら４種類の記録密度を有する光ディスクを再生
できるとともに、これら４種類の記録密度を有するＣＤ
ーＲの記録と再生が可能な光再生又は光記録装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
対物レンズにより記録密度の異なる光ディスクの記録面
にレーザビームを照射し、記録面より反射されるレーザ
ビームを光検出器に導く光学系を配して成る光再生又は
光記録装置において、第１の波長を有する第１のレーザ
ビームと、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２
のレーザビームとを生成するレーザビーム生成手段と、
レーザビーム生成手段により生成された第１のレーザビ
ームは回折せずに対物レンズに導き、第２のレーザビー
ムは回折して対物レンズに導く第１の回折手段と、第１
のレーザビームの記録面での第１の反射光、および第２
のレーザビームの記録面での第２の反射光を検出する光
検出手段とを含む光再生又は光記録装置であることを特
徴とする。

【０００８】また、請求項２に係る発明は、対物レンズ
により記録密度の異なる光ディスクの記録面にレーザビ
ームを照射し、記録面より反射されるレーザビームを光
検出器に導く光学系を配して成る光再生又は光記録装置
において、第１の波長を有する第１のレーザビームと、
第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のレーザビ
ームとを生成するレーザビーム生成手段と、レーザビー
ム生成手段により生成された第１のレーザビームの偏光
面を回転せずに透過し、第２のレーザビームの偏光面を
回転して透過させる偏光面回転手段と、レーザビーム生
成手段により生成された第１のレーザビームは回折せず
に対物レンズに導き、第２のレーザビームの外周部を光
軸の外周方向に回折し内周部のみを対物レンズに導く第
１の回折手段と、第１のレーザビームの記録面での第１
の反射光、および第２のレーザビームの記録面での第２
の反射光を検出する光検出手段とを含む光再生又は光記
録装置であることを特徴とする。

【０００９】また、請求項３に係る発明は、第１の回折
手段がレーザビームの波長に起因して、選択的にレーザ
ビームを回折する光再生又は光記録装置であることを特
徴とする。また、請求項４に係る発明は、第１の回折手
段がレーザビームの偏光方向に起因して、選択的にレー
ザビームを回折する光再生又は光記録装置であることを
特徴とする。

【００１０】また、請求項５に係る発明は、好ましく
は、第１の回折手段がガラス板と、ガラス板の一方の表
面に形成されたホログラムとを含む光再生又は光記録装
置であることを特徴とする。また、請求項６に係る発明
は、対物レンズにより記録密度の異なる光ディスクの記
録面にレーザビームを照射し、記録面より反射されるレ
ーザビームを光検出器に導く光学系を配して成る光再生
又は光記録装置において、第１の波長を有する第１のレ
ーザビームと、第１の波長と異なる第２の波長を有する
第２のレーザビームとを生成するレーザビーム生成手段
と、レーザビーム生成手段により生成された第１のレー
ザビームの偏光面を回転せずに透過し、第２のレーザビ
ームの偏光面を回転して透過させる偏光面回転手段と、
偏光面回転手段により回転され、特定方向に偏光するレ
ーザビームを遮光する偏光選択手段と、第１のレーザビ
ームの記録面での第１の反射光、および第２のレーザビ
ームの記録面での第２の反射光を検出する光検出手段と
を含む光再生又は光記録装置であることを特徴とする。

【００１１】また、請求項７に係る発明は、好ましく
は、偏光面回転手段が液晶と、第１の領域、第２の領
域、第３の領域に分離されて形成された透明電極を表面
に有し、透明電極を液晶に接するようにしてレーザビー
ムの進行方向に対して液晶の両側に設けた２枚のガラス
板とを含む光再生又は光記録装置であることを特徴とす
る。

【００１２】また、請求項８に係る発明は、更に好まし
くは、透明電極が形成された第１、第２、第３の領域
が、２枚のガラス板において、実質的に同一である光再
生又は光記録装置であることを特徴とする。また、請求
項９に係る発明は、記録密度がＣＤフォーマットにより
記録された第１の記録密度、もしくは、第１の記録密度
より実質的に２倍の記録密度を有する第２の記録密度、
もしくは、第１の記録密度より実質的に３倍の記録密度
を有する第３の記録密度、もしくは、第１の記録密度よ
り実質的に４倍の記録密度を有する第４の記録密度、の
いずれかである光ディスクへ再生または記録する光再生
又は光記録装置であることを特徴とする。

【００１３】また、請求項１０に係る発明は、好ましく
は、レーザビーム生成手段が第１のレーザビームを生成
する第１発光素子と第２のレーザビームを生成する第２
発光素子とを含む光再生又は光記録装置であることを特
徴とする。また、請求項１１に係る発明は、好ましく
は、光検出手段が第１の反射光を検出する第１光検出器
と、第２の反射光を検出する第２光検出器とから成り、
光検出手段の手前に設けられ、第１の反射光は回折せず
に第１光検出器に導き、第２の反射光は回折して第２光
検出器に導く第２の回折手段を更に含む光再生又は光記
録装置であることを特徴とする。

【００１４】また、請求項１２に係る発明は、好ましく
は、光検出手段が第１の反射光、および第２の反射光を
検出する１つの光検出器から成り、光検出手段の手前に
設けられ、第１の反射光は回折せずに１つの光検出器に
導き、第２の反射光は回折して１つの光検出器に導く第
３の回折手段を更に含む光再生又は光記録装置であるこ
とを特徴とする。

【００１５】また、請求項１３に係る発明は、更に好ま
しくは、第２、もしくは第３の回折手段がレーザビーム
の波長に起因して、選択的にレーザビームを回折する光
再生又は光記録装置であることを特徴とする。また、請
求項１４に係る発明は、第２、もしくは第３の回折手段
がレーザビームの偏光方向に起因して、選択的にレーザ
ビームを回折する光再生又は光記録装置であることを特
徴とする。

【００１６】また、請求項１５に係る発明は、更に好ま
しくは、第２、もしくは第３の回折手段がガラス板と、
ガラス板の一方の表面に形成されたホログラムと、を含
む光再生又は光記録装置であることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】

第１の実施の形態 図を参照しつつ、本発明の実施の形態を説明する。図１
に本発明が互換再生の対象とするＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍
密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲ、３倍密度のＣＤ、３
倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度の
ＣＤーＲの規格値と再生条件とを示す。ここで、２倍密
度のＣＤ、３倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤと
は、それぞれ、記録密度がＣＤの２倍、３倍、４倍であ
る光ディスクを言い、２倍密度のＣＤ−Ｒ、３倍密度の
ＣＤ−Ｒ、および４倍密度のＣＤ−Ｒとは、それぞれ、
記録密度がＣＤーＲの２倍、３倍、４倍の光ディスクを
言う。ＣＤ、ＣＤ−Ｒの基板厚は１.２（許容範囲：
１．１〜１．３）ｍｍ、最短ピット長が０.９０（許容
範囲：０．８０〜１．０）μｍ、トラックピッチが１.
６（許容範囲：１．５〜１．７）μｍ、波長７８０ｎｍ
のレーザビームに対する反射率が６０〜７０％以上であ
り、再生時のレーザビームのスポット径が１.５（許容
範囲：１．４〜１．６）μｍ、対物レンズの開口数が
０．４５（許容範囲：０．４０〜０．５０）、再生レー
ザビーム波長が７８０（許容範囲：７６５〜７９５）ｎ
ｍである。また、２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲ
の基板厚は１.２（許容範囲：１．１〜１．３）ｍｍ、
最短ピット長が０.６４（許容範囲：０．５８〜０．６
９）μｍ、トラックピッチが１.１４（許容範囲：１．
０５〜１．２３）μｍ、波長７８０ｎｍのレーザビーム
に対する反射率が６０〜７０％以上であり、再生時のレ
ーザビームのスポット径が１.３（許容範囲：１．２〜
１．３）μｍ、対物レンズの開口数が０.５０（許容範
囲：０．４５〜０．５５）、再生レーザビーム波長が７
８０（許容範囲：７６５〜７９５）ｎｍである。更に、
３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲの基板厚は１.２
（許容範囲：１．１〜１．３）ｍｍ、最短ピット長が
０.５３（許容範囲：０．４８〜０．５７）μｍ、トラ
ックピッチが０.９３（許容範囲：０．８５〜１．０
１）μｍ、波長６３５ｎｍのレーザビームに対する反射
率が６０〜７０％以上であり、再生時のレーザビームの
スポット径が０.９（許容範囲：０．８５〜０．９５）
μｍ、対物レンズの開口数が０.６０（許容範囲：０．
５５〜０．６５）、再生レーザビーム波長が６３５（許
容範囲：６２０〜６５０）ｎｍである。また、更に、４
倍密度のＣＤ、４倍密度のＣＤーＲの基板厚は１.２
（許容範囲：１．１〜１．３）ｍｍ、最短ピット長が
０.４５（許容範囲：０．４１〜０．４９）μｍ、トラ
ックピッチが０.８１（許容範囲：０．７４〜０．８
７）μｍ、波長６３５ｎｍのレーザビームに対する反射
率が６０〜７０％以上であり、再生時のレーザビームの
スポット径が０.９（許容範囲０．８５〜０．９５）μ
ｍ、対物レンズの開口数が０.６０（許容範囲：０．５
５〜０．６５）、再生レーザビーム波長が６３５（許容
範囲：６２０〜６５０）ｎｍである。

【００１８】ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍密度のＣＤ、２倍密
度のＣＤーＲ、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、
４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲの互換再生
を行う光ピックアップ２０の構成を図２に示す。レーザ
ビーム生成手段１から発せられたレーザビームは回折格
子２を介してコリメータレンズ３に入射し、該コリメー
タレンズ３で平行光にされ、偏光面回転手段４により選
択的に偏光面を回転させられて透過し、ハーフミラー５
を介して、偏光選択手段６に入射する。偏光選択手段６
に入射したレーザビームは、偏光選択手段６により選択
的にレーザビームの外周部を遮光されて対物レンズ７に
入射する。その後、レーザビームは、対物レンズ７で集
光され、透光性のポリカーボネートの基板８を通って光
ディスクの信号記録面８ａに照射される。該信号記録面
８ａで反射されたレーザビームは前記基板８、前記対物
レンズ７、前記偏光選択手段６を介して前記ハーフミラ
ー５まで戻り、ハーフミラー５で半分がレーザビームの
入射方向と９０度を成す方向へ反射され、集光レンズ９
を介して光検出器１０で検知される。前記対物レンズ７
の開口数は０.６（許容範囲：０．５５〜０．６５）で
ある。

【００１９】本発明においては、前記偏光面回転手段４
はツイステッドネマチック型（ＴＮ型）液晶を２枚の透
明電極付きガラス板で挟み込んだ構成からなっている。
図３を参照して、偏光面回転手段４の詳細な構造につい
て説明する。偏光面回転手段４は、ＴＮ型液晶４２を透
明電極４１ａ、４１ｂ、および４１ｃが形成されたガラ
ス板４３、４３で挟み込んだ構造である。透明電極４１
ａ、４１ｂ、４１ｃを相互に分離したのは、独立に電圧
を印加することにとりレーザビームの外周部の偏光面を
選択的に回転できるようにするためである。この場合、
透明電極４１ａと透明電極４１ｂとの間隔、および透明
電極４１ｂと透明電極４１ｃの距離は１μｍ程度であ
り、レーザビームの有効光束４ｍｍに比べれば非常に小
さい値であるため、レーザビームの偏光特性に悪影響を
及ぼすことはない。また、透明電極４１ａ、４１ｂ、お
よび４１ｃは、その表面を一定方向にラビングされた
後、２枚のガラス板４３、４３間で直角を成すようにＴ
Ｎ型液晶４２を挟み込むので、一方のガラス４３の透明
電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃから他方のガラス板４３の
透明電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃに向かってＴＮ型液晶
４２が９０度ねじれた状態になっている。従って、２枚
のガラス４３、４３の透明電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃ
に電圧を印加しない状態でレーザビームがＴＮ型液晶４
２に入射すると、その偏光面が９０度回転させられて透
過し、電圧を印加した状態でレーザビームが入射する
と、偏光面が回転せずに透過する。更に、透明電極４１
ａと透明電極４１ｂとの間隔、および透明電極４１ｂと
透明電極４１ｃとの間隔を１μｍ程度にすることはレー
ザパターニング技術を用いれば容易である。また、更
に、２枚のガラス板４３、４３に形成された透明電極４
１ａ、４１ｂ、４１ｃは、相互に同じ位置になるように
パターニングされている。これは、ＴＮ型液晶４２に電
圧を印加する場合、ＴＮ型液晶４２の両側で透明電極４
１ａ、４１ｂ、４１ｃが形成される位置が異なれば、そ
の異なった領域ではＴＮ型液晶に所望の電圧が印加され
ず、その結果、レーザビームの偏光面が、本来、回転さ
れないものが、中途半端に回転させられることになり、
所望の偏光面を持つレーザビームを得ることができない
からである。特に、レーザビームにより光ディスクを再
生する光ピックアップにおいては、上記のように透明電
極４１ａ、４１ｂ、４１ｃを形成することは重要であ
る。かかる理由からも２枚のガラス板４３、４３は平行
に設置される必要があるが、レーザビームの光路外に２
枚のガラス板４３、４３の間隔に相当する直径のビーズ
玉をＴＮ型液晶４２に入れた状態でＴＮ型液晶４２を挟
み込めば、２枚のガラス４３は平行に保持されるととも
にビーム玉がレーザビームに悪影響を与えることもな
い。

【００２０】また、更に、液晶としては、ＴＮ型液晶に
限られず、スパーツイステッドネマチック型（ＳＴＮ
型）液晶であってもよい。次に、本発明においては、レ
ーザビーム生成手段１は波長７８０ｎｍのレーザビーム
を発する半導体レーザ１ａと波長６３５ｎｍのレーザビ
ームを発する半導体レーザ１ｂとから構成されており、
ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲ
が再生される場合には前記半導体レーザ１ａを用い、３
倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、
４倍密度のＣＤーＲが再生される場合には前記半導体レ
ーザ１ｂが用いられる。

【００２１】図４を参照して、前記レーザビーム生成手
段１への半導体レーザ１ａ、１ｂのマウントについて説
明する。図４は、上記図２に図示したレーザビーム生成
手段１を前記回折格子２側から見た断面図であり、切り
込みｋ１−ｋ２の方向が紙面に平行な方向になる。半導
体レーザチップ１ａ、１ｂは切り込みｋ１−ｋ２の方向
と平行な方向に並べてマウントされる。この場合、半導
体レーザ１ａの発光点Ａと半導体レーザ１ｂの発光点Ｂ
との距離は３００μｍ程度であり、発光点Ａからは切り
込みｋ１−ｋ２の方向に平行な方向、即ち、紙面に水平
な方向に偏光面を持つレーザビームが発せられ、発行点
Ｂからは切り込みｋ１−ｋ２の方向に垂直な方向、即
ち、紙面に垂直は方向に偏光面を持つレーザビームが発
せられる。また、発光点ＡとＢは切り込みｋ１−ｋ２間
の線１１上に来るように前記半導体レーザ１ａ、１ｂは
配置されている。

【００２２】尚、上記の説明においては、前記半導体レ
ーザ１ａの発光点Ａと半導体レーザ１ｂの発光点Ｂとの
距離は３００μｍとして説明したが、これに限らず、１
００〜３００μｍの範囲であればよく、好ましくは、１
５０μｍである。図５を参照して、前記光検出器１０の
詳細について説明する。光検出器１０は前記半導体レー
ザ１ａから発せられた波長７８０ｎｍのレーザビームを
検出する光検出素子１０ａと、前記半導体レーザ１ｂか
ら発せられた波長６３５ｎｍのレーザビームを検出する
光検出素子１０ｂとから成り、光検出素子１０ａは５分
割素子、光検出素子１０ｂは４分割素子である。本発明
における前記レーザビーム生成手段１は、異なる波長の
レーザビームを発する２つの半導体レーザ１ａ、１ｂを
含み、各半導体レーザ１ａ、１ｂの発光点は、上記の如
く３００μｍ程度離れているので、実際には１つの検出
器で光ディスクの信号記録面からの反射光を検出するの
は困難であることに鑑みて、２つの検出素子を設けたも
のである。かかる観点よりＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍密度の
ＣＤ、および２倍密度のＣＤーＲの再生時に使用される
光検出素子１０ａは、横長に形成されており、横方向に
レーザビームがずれても検出できるようになっている。

【００２３】光検出素子１０ａは、領域１１０Ａ、１１
０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄ、１１０Ｅに分割されてお
り、領域１１０Ａ、１１０Ｅでレーザビームを検出して
トラッキングサーボを行い、領域１１０Ａ、１１０Ｅで
検出される光強度が等しくなればトラックに追従してレ
ーザビームが照射されていることになる。また、領域１
１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄでレーザビームを検出して
フォーカスサーボを行う。領域１１０Ｂ、１１０Ｃ、１
１０Ｄで検出される光強度に基づき（１１０Ｂ＋１１０
Ｄ）と１１０Ｃとを比較し、両者が等しくなるように制
御し、等しくなればフォーカスが合っていることにな
る。

【００２４】光検出器１０ｂは、領域１０Ａ、１０Ｂ、
１０Ｃ、１０Ｄに分割されており、各領域で検出された
光強度に基づき（１０Ａ＋１０Ｃ）と（１０Ｂ＋１０
Ｄ）とを比較し、両者が等しくなるように制御し、等し
くなればフォーカスが合っておることになる。また、
（１０Ａ＋１０Ｃ）と（１０Ｂ＋１０Ｄ）の位相差をト
ラッキングエラー信号とし、両者の位相が合うように制
御し、位相差がなくなればトラックに追従してレーザビ
ームが照射されていることになる。

【００２５】本発明においては、７８０ｎｍ用の光検出
器１０ａを横長にしているので半導体レーザチップ間の
距離のばらつきを吸収できる。図６を参照して、前記偏
光選択手段６の特性について説明する。偏光選択手段６
は、特定方向に偏光するレーザビームのみを透過する偏
光フィルムを配して成っている。本発明においては、紙
面に垂直な方向に偏光するレーザビームのみを透過する
ものとする。特定方向に偏光するレーザビームのみを透
過する偏光選択手段６としては、偏光フィルムに限ら
ず、偏光ガラスであってもよい。

【００２６】図７を参照して、３倍密度のＣＤ、３倍密
度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤ
ーＲの再生動作について説明する。これらの光ディスク
が再生される場合には、液晶駆動回路２１により偏光面
回転手段４中の前記透明電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃに
電圧が印加され、半導体レーザ駆動回路１９により前記
半導体レーザ１ｂが選択駆動される。その結果、前記半
導体レーザ１ｂから発せられた紙面に垂直な方向に偏光
する波長６３５ｎｍのレーザビームは前記回折格子２を
介して前記コリメータレンズ３で平行光にされ、偏光面
回転手段４により全面的に偏光面を回転させられずに透
過し、前記ハーフミラー５、前記偏光選択手段６を通過
し、前記対物レンズ７で集光され、基板８を通って信号
記録面８ａに照射される。その後の動作は図２の説明と
同じであるので省略する。前記信号記録面８ａに照射さ
れるレーザビームのスポット径は０.９（許容範囲：０.
８５〜０．９５）μｍである。

【００２７】次に、図８を参照して、２倍密度のＣＤ、
および２倍密度のＣＤ−Ｒの再生動作について説明す
る。これらの光ディスクが再生される場合には、液晶駆
動回路２１により偏光面回転手段４中の透明電極４１ｃ
にのみ電圧が印加され、半導体レーザ駆動回路１９によ
り前記半導体レーザ１ａが選択駆動される。その結果、
前記半導体レーザ１ａから発せられた紙面に平行な方向
に偏光する波長７８０ｎｍのレーザビームは回折格子２
を介してコリメータレンズ３で平行光にされ、偏光面回
転手段４により透明電極４１ａ、４１ｂが形成された領
域に入射したレーザビームの偏光面は９０度回転され、
紙面に垂直な方向に偏光して透過し、透明電極４１ｃが
形成されている領域に入射したレーザビームは、その偏
光面を回転させられずに透過する。偏光面回転手段４を
透過したレーザビームは、ハーフミラー５を通過し、偏
光選択手段６に入射する。紙面に平行な方向に偏光する
レーザビームの外周部は該偏光選択手段６で遮光され、
紙面に垂直な方向に偏光するレーザビームの内周部は該
偏光選択手段を透過する。その結果、レーザビームは外
周部のみが偏光選択手段６により遮光される。外周部を
遮光されたレーザビームは対物レンズ７に入射し、対物
レンズ７で集光され基板８８を通って信号記録面８８ａ
に照射される。その後の動作については図２の説明と同
じであるので省略する。信号記録面８８ａに照射される
レーザビームのスポット径は１.３（許容範囲：１.２〜
１．４）μｍである。また、レーザビームは、前記透明
電極４１ｃに入射した外周部を遮光されているため、対
物レンズ７の実効開口数は０．５０（許容範囲：０.４
５〜０．５５）である。

【００２８】更に、図９を参照して、ＣＤ、およびＣＤ
−Ｒの再生動作について説明する。これらの光ディスク
が再生される場合には、液晶駆動回路２１により偏光面
回転手段４中の透明電極４１ｂ、および４１ｃに電圧が
印加され、半導体レーザ駆動回路１９により半導体レー
ザ１ａが選択駆動される。その結果、半導体レーザ１ａ
から発せられた紙面に平行な方向に偏光する波長７８０
ｎｍのレーザビームは回折格子２を介してコリメータレ
ンズ３で平行光にされ、偏光面回転手段４により透明電
極４１ａが形成された領域に入射したレーザビームの偏
光面は９０度回転され、紙面に垂直な方向に偏光して透
過し、透明電極４１ｂ、４１ｃが形成されている領域に
入射したレーザビームは、その偏光面を回転させられず
に透過する。偏光面回転手段４を透過したレーザビーム
は、ハーフミラー５を通過し、偏光選択手段６に入射す
る。紙面に平行な方向に偏光するレーザビームの外周部
は該偏光選択手段６で遮光され、紙面に垂直な方向に偏
光するレーザビームの内周部は該偏光選択手段を透過す
る。その結果、レーザビームは外周部のみが偏光選択手
段６により遮光される。外周部を遮光されたレーザビー
ムは対物レンズ７に入射し、対物レンズ７で集光され基
板８８８を通って信号記録面８８８ａに照射される。そ
の後の動作については図２の説明と同じであるので省略
する。信号記録面８８ａに照射されるレーザビームのス
ポット径は１.５（許容範囲：１.４〜１．６）μｍであ
る。また、レーザビームは、前記透明電極４１ｂ、４１
ｃに入射した外周部を遮光されているため、対物レンズ
７の実効開口数は０．４５（許容範囲：０.４０〜０．
５０）である。

【００２９】図１０を参照して、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍
密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲ、３倍密度のＣＤ、３
倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度の
ＣＤーＲを互換再生する再生装置について説明する。光
ピックアップ２０中の対物レンズ７はサーボ機構１４に
より再生しようとしている信号がピット列として形成さ
れているトラックにレーザビームを集光するように制御
されており、レーザビームは対物レンズ７により集光さ
れ、光ディスクの基板８（又は８８又は８８８）を通っ
て信号記録面８ａ（又は８８ａ又は８８８ａ）に照射さ
れる。該信号記録面８ａ（又は８８ａ又は８８８ａ）で
反射されたレーザビームは光検出器１０で検知され、再
生信号として検出される。光検出器１０で検出された再
生信号はプリアンプ１２へ送られ、所定の増幅が行われ
た後、判別回路１５とＲＦ復調回路１７及びサーボ回路
１３に送られる。サーボ回路１３は送られてきたトラッ
キングエラー信号に基づきサーボ機構１４を制御する。
また、判別回路１５は、送られてきた信号に基づいて再
生装置に装着された光ディスクの種類を識別し、識別結
果を指令回路１６に送る。該指令回路１６は、識別した
光ディスクに適合するようにレーザビーム生成手段１の
半導体レーザを選択駆動し、偏光面回転手段の透明電極
に電圧を印加するために、送られてきた識別結果に基づ
いて制御回路２２に指令を出す。また、指令回路１６
は、識別した光ディスクの再生に適合する復調回路に切
り替えるために、送られてきた識別結果に基づいて特性
切替回路１８にも指令を出す。制御回路２２は、指令回
路１６からの指令に基づいて半導体レーザ駆動回路１９
を介して半導体レーザを選択駆動するとともに液晶駆動
回路２１を介して透明電極４１ａ、４１ｂ、４１ｃに選
択的に電圧を印加する。また、特性切替回路１８は、指
令回路１６からの指令に基づいて、ＲＦ復調回路１７を
切り替える。これにより、再生装置に装着された光ディ
スクに適した再生が行われる。

【００３０】上記図２に示した光ピックアップ２０にお
いては、レーザビームの外周部を遮光するのに特定方向
に偏光するレーザビームを透過させない偏光フィルムを
用いたが、これに限らず、特定の方向に偏光するレーザ
ビームのみを回折し、対物レンズにレーザビームを入射
させない、偏光選択性回折格子であってもよい。図１１
を参照して、偏光選択性回折格子６６の構造および機能
について詳細に説明する。偏光選択性回折格子６６は、
ガラス板６６ｂと、その一方の表面であってレーザビー
ムの外周部に相当する領域に設けられたホログラム６６
ａとからなる。ホログラム６６ａが設けられる領域は、
図２の光ピックアップ２０の偏光面回転手段４中の透明
電極４１ｂ、４１ｃが設けられる領域と等しい。ホログ
ラム６６ａは、特定方向に偏光するレーザビームのみを
光軸の外周方向に大きく回折させ、対物レンズ７に入射
させない機能を有する。本実施の形態においては、紙面
に平行な方向に偏光するレーザビームのみを回折するも
のとする。即ち、紙面に平行な方向に偏光するレーザビ
ーム６７が、ホログラム６６ａの設けられた領域に入射
した場合、外周方向に大きく回折されたレーザビーム６
８となって偏光選択性回折格子６６を透過する。一方、
紙面に垂直な方向に偏光するレーザビーム６９が入射し
た場合には、ホログラム６６ａにより回折されることな
く、そのままの方向でレーザビーム７０として透過す
る。

【００３１】従って、偏光選択性回折格子６６を光ピッ
クアップ２０に適用した場合、３倍密度のＣＤ、３倍密
度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤ
ーＲを再生するときは、前記半導体レーザ１ｂが選択駆
動されるとともに、前記偏光面回転手段４の透明電極４
１ａ、４１ｂ、４１ｃに電圧が印加される。その結果、
半導体レーザ１ｂから出射された紙面に垂直な方向に偏
光するレーザビームは、偏光面回転手段４により偏光面
を回転されず、そのまま透過し、ハーフミラー５を介し
て偏光選択性回折格子６６に入射する。レーザビーム
は、その断面において全ての領域が紙面に垂直な方向に
偏光しているので、ホログラム６６ａにより光軸から外
周方向に回折されず、そのまま透過し、対物レンズ７に
入射する。その後の説明は、図７と同じであるので省略
する。また、２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲを再
生するときは、前記半導体レーザ１ａが選択駆動され、
偏光面回転手段４中の透明電極４１ｃにのみ電圧が印加
される。その結果、半導体レーザ１ａから出射された紙
面に平行な方向に偏光するレーザビームは、偏光面回転
手段４により、透明電極４１ａ、４１ｂが設けられた領
域に入射したレーザビームの内周部が偏光面を９０度回
転され、紙面に垂直な方向に偏光して透過し、透明電極
４１ｃが設けられた領域に入射したレーザビームの外周
部は偏光面を回転されず、そのまま透過する。ハーフミ
ラー５を介して偏光選択性回折格子６６に入射したレー
ザビームは、内周部が紙面に垂直な方向に、外周部が紙
面に平行な方向に、それぞれ偏光しているので、偏光選
択性回折格子６６により、紙面に平行な方向に偏光する
外周部のみ、光軸の外周方向に大きく回折され、内周部
のみが対物レンズ７に入射する。従って、レーザビーム
は実質的に外周部を遮光されたことになる。その後の説
明については、図８の説明と同じであるので省略する。
更に、ＣＤ、ＣＤーＲを再生するときは、半導体レーザ
１ａが選択駆動され、偏光面回転手段４中の透明電極４
１ｂ、４１ｃに電圧が印加される。その結果、半導体レ
ーザ１ａから出射された紙面に平行な方向に偏光するレ
ーザビームは、偏光面回転手段４により、透明電極４１
ａが設けられた領域に入射したレーザビームの内周部が
偏光面を９０度回転され、紙面に垂直な方向に偏光して
透過し、透明電極４１ｂ、４１ｃが設けられた領域に入
射したレーザビームの外周部は偏光面を回転されず、そ
のまま透過する。ハーフミラー５を介して偏光選択性回
折格子６６に入射したレーザビームは、内周部が紙面に
垂直な方向に、外周部が紙面に平行な方向に、それぞれ
偏光しているので、偏光選択性回折格子６６により、紙
面に平行な方向に偏光する外周部のみ、光軸の外周方向
に大きく回折され、内周部のみが対物レンズ７に入射す
る。従って、レーザビームは２倍密度のＣＤ、２倍密度
のＣＤーＲが再生される場合より、さらに、外周部を遮
光されたことになる。その後の説明は、図９と同じであ
るので省略する。

【００３２】また、偏光選択性回折格子６６に代えて特
定の波長を有するレーザビームのみを光軸の外周方向に
回折させる波長選択性回折格子を用いてもよい。本実施
の形態においては、波長７８０ｎｍのレーザビームのみ
を光軸の外周方向に回折させることとする。波長選択性
回折格子を用いた場合は、上記図２の光ピックアップ２
０において、偏光面回転手段４を省略した構成でよい。
その結果、半導体レーザ１ｂから波長６３５ｎｍのレー
ザビームが出射されたときは、全面的に波長選択性回折
格子を透過し、対物レンズ７に入射し、半導体レーザ１
ａから波長７８０ｎｍのレーザビームが出射されたとき
は、外周部のみ光軸の外周方向に大きく回折され、内周
部のみが対物レンズ７に入射する。上記説明では、波長
７８０ｎｍのレーザビームを用いてＣＤ、ＣＤーＲを再
生するときと、２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲを
再生するときとでは、対物レンズ７の実効開口数が異な
っていたが、図１に示すＣＤ、ＣＤーＲを再生するとき
の実効開口数と２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲを
再生するときの実効開口数には重複部分があるので、両
方の光ディスクが再生が可能な実効開口数になるよう
に、波長選択性を持つホログラムを設けておく。その結
果、偏光選択性回折格子６６を用いたときと同様の効果
が得られる。また、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍密度のＣＤ、
２倍密度のＣＤーＲ、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤ
ーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲを互
換再生する光ピックアップは、図２に示すものに限ら
ず、図１２に示す構成のものであってもよい。図１２に
示す光ピックアップ１２０は、図２の光ピックアップ２
０から偏光面回転手段４を省略し、偏光選択手段４を波
長選択性ホログラム６６６に代えた構成のものである。
その他の構成は光ピックアップ２０と同じである。図１
３を参照して、波長選択性ホログラム６６６の構造と機
能を詳細に説明する。波長選択性ホログラム６６６は、
ガラス板１２１と、その一方の表面に特定波長のレーザ
ビームを光軸の外周方向に回折するホログラム１２２を
設けた構造である。上記説明した波長選択性回折格子で
は、特定波長のレーザビームを対物レンズに入射しない
程、大きく光軸の外周方向に回折したが、図１３に示す
ホログラム１２２は、それほど大きく光軸の外周方向に
回折するものではなく、回折後のレーザビームは対物レ
ンズ７に入射する。本実施の形態においては、波長７８
０ｎｍのレーザビームのみがホログラム１２２により回
折を受けるものとする。その結果、図１２を参照して、
レーザビーム生成手段１から生成されたレーザビーム
は、回折格子２を介してコリメータレンズ３により平行
光にされ、ハーフミラー５を透過し、波長選択性ホログ
ラム６６６で選択的に回折され、対物レンズ７で集光さ
れた後、光ディスクの基板８（または８８）を通って信
号記録面８ａ（または８８ａ）に照射される。この場
合、レーザビーム生成手段１中の半導体レーザ１ｂが選
択駆動され、波長６３５ｎｍのレーザビームが生成され
るときと、半導体レーザ１ａが選択駆動され、波長７８
０ｎｍのレーザビームが生成されるときとでは、対物レ
ンズ７の焦点距離が異なる。即ち、波長６３５ｎｍのレ
ーザビームが生成されるときは、波長選択性ホログラム
６６６により何ら回折を受けないが、波長７８０ｎｍの
レーザビームが生成されるときは、波長選択性ホログラ
ム６６６により回折をうけ、レーザビームは光軸の外周
方向に広がるため、対物レンズ７の焦点距離は長くな
る。従って、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４
倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲを再生すると
きと、ＣＤ、ＣＤーＲ、２倍密度のＣＤ、および２倍密
度のＣＤーＲを再生するときとでは、対物レンズ７と基
板８、もしくは基板８８との距離は異なる。しかし、波
長選択性ホログラム６６６で回折されることによりレー
ザビームに収差が発生することはない。即ち、波長性選
択性ホログラム６６６は、特定波長のレーザビームを選
択的に回折させ、収差を発生させないで、焦点距離を長
くする機能を有するものである。前記対物レンズ７は、
波長６３５ｎｍ、開口数が０．６で基板厚１．２ｍｍの
基板に対して設計されているため、前記対物レンズ７に
波長７８０ｎｍのレーザビームが入射した場合には、図
２６に示すように、レーザビームの外周部と内周部との
収差は発生し、基板表面から１．２ｍｍの位置にある信
号記録面に焦点を結ぶことができない。一方、図２７に
示すように波長選択性ホログラム６６６を対物レンズ７
の手前に挿入したときは、ホログラムによりレーザビー
ムの外周部と内周部との収差がなくなり基板表面から
１．２ｍｍの位置にある信号記録面に焦点を結ぶことに
なる。レーザビームが信号記録面８ａ（または８８ａ）
で反射された後の動作は、図２の説明と同じであるので
省略する。図１２に示す光ピックアップ１２０は、レー
ザビームの外周部を一部遮光することにより信号記録面
に照射されるレーザビームのビーム径を変化させる図２
の光ピックアップ２０とは異なり、レーザビームを光軸
の外周方向に回折させ、対物レンズ７の実効開口数を実
質的に変化させることにより信号記録面におけるレーザ
ビームのビーム径を変化させることを特徴としている。

【００３３】図１４を参照して、３倍密度のＣＤ、３倍
密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣ
ＤーＲを再生するときの動作を説明する。この場合は、
半導体レーザ駆動回路１９によりレーザビーム生成手段
１中の半導体レーザ１ｂが選択駆動され、波長６３５ｎ
ｍのレーザビームが生成される。レーザビームは回折格
子２を介してコリメータレンズ３により平行光にされ、
ハーフミラー５を透過して波長選択性ホログラム６６６
に入射する。波長選択性ホログラム６６６は、波長６３
５ｎｍのレーザビームを回折しないので、レーザビーム
は、そのまま透過し、対物レンズ７で集光され、基板８
を通って信号記録面８ａに照射される。その後の動作に
ついては、図２の説明と同じであるので省略する。

【００３４】図１５を参照して、ＣＤ、ＣＤーＲ、２倍
密度のＣＤ、および２倍密度のＣＤーＲを再生するとき
の動作を説明する。この場合は、半導体レーザ駆動回路
１９により半導体レーザ１ａが選択駆動される。その結
果、生成された波長７８０ｎｍのレーザビームは回折格
子２を介してコリメータレンズ３により平行光にされ、
ハーフミラー５を透過して波長選択性ホログラム６６６
に入射する。波長選択性ホログラム６６６は、波長７８
０ｎｍのレーザビームを回折するので、レーザビームは
光軸の外周方向に広がって対物レンズ７に入射し、対物
レンズ７で集光され、基板８８を通って信号記録面８８
ａに照射される。その後の動作は、図２の説明と同じで
あるので省略する。対物レンズ７は波長６３５ｎｍのレ
ーザビームに対し、開口数０．６となるように設計され
ているため、回折を受けた波長７８０ｎｍのレーザビー
ムが対物レンズ７に入射したときは、実効開口数が０．
４５〜０．５０となるように波長選択性ホログラム６６
６を設計する。ここで、実効開口数を０．４５〜０．５
０としたのは、図１においてＣＤ、ＣＤーＲと２倍密度
のＣＤ、ＣＤーＲとの両方を再生可能な実効開口数が
０．４５〜０．５０の範囲であるからである。

【００３５】従って、光ピックアップ１２０によっても
ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤー
Ｒ、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度の
ＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲの互換再生が可能であ
る。 第２の実施の形態 第１の実施の形態における図２、図１２に示す光ピック
アップ２０、１２０におては、波長の異なる２つの半導
体レーザ１ａ、１ｂを光源として用いており、それぞれ
の半導体レーザの発光点は１００〜３００μｍの距離だ
け離れているので、光検出器１０での検出点も異なる。
そのため、光検出器１０においては２つの光検出素子１
０ａ、１０ｂを設け、半導体レーザ１ａから出射される
波長７８０ｎｍのレーザビームの信号記録面での反射光
を検出する光検出素子１０ａを横長構造としている。本
第２の実施の形態においては、半導体レーザを２個有す
る光ピックアップにおいて、信号記録面での反射光を検
出する検出点を故意に異ならせ、光検出素子の配置を容
易にした光ピックアップ、または、２つの半導体レーザ
から生成されたレーザビームの信号記録面での反射光を
同一の検出点で検出可能な光ピックアップについて説明
する。

【００３６】まず、故意に検出点を異ならせた光ピック
アップについて説明する。この光ピックアップにおいて
は、半導体レーザ１ｂから発せられたレーザビームの光
軸に合わせて光検出素子９ｂを設置し、半導体レーザ１
ａから発せられたレーザビームを検知する光検出素子９
ａは、光検出素子９ｂから一定の距離だけ離して設置
し、半導体レーザ１ａから発せられたレーザビームの信
号記録面での反射光を光検出素子９ａに集光する手段を
光検出器１０と集光レンズ９との間に設けたものであ
る。

【００３７】図１６を参照して、本第２の実施の形態に
おける光ピックアップ１６０について説明する。光ピッ
クアップ１６０の構成は上記第１の実施の形態における
図２に示す光ピックアップに回折手段３１を追加した
点、および前記光検出器１０を構成する光検出素子１０
ａ、１０ｂとの設置間隔が異なるのみである。従って、
その他の構成要素に対しては同じ符号を付した。回折手
段３１は、前記半導体レーザ１ｂから発せられた波長６
３５ｎｍのレーザビームの前記信号記録面８ａでの反射
光に対しては、回折せず、そのまま透過して光検出素子
１０ｂに導き、前記半導体レーザ１ａから発せられたレ
ーザビームの前記信号記録面８８ａでの反射光は回折
し、光検出素子１０ｂから一定の距離だけ離れた位置に
設置された光検出素子１０ａに導く、ものである。回折
手段３１は、レーザビームの偏光方向の違いに起因して
選択的にレーザビームを回折するものであれば何でもよ
い。また、回折手段３１はレーザビームの波長の違いに
起因して選択的にレーザビームを回折するものでもよ
い。具体的には、ウォーラストンプリズム、偏光選択性
ホログラム、および波長選択性ホログラムを用いる。こ
れにより、半導体レーザ１ａから発せられたレーザビー
ムの信号記録面８８ａでの反射光を任意の点に集光する
ことができる。尚、ウォーラストンプリズムは、レーザ
ビームの全部を、即ち、レーザビームの強度を低下させ
ることなく、一定の方向に回折できる点で優れている。
本第２の実施の形態においては、前記光検出素子１０ａ
と前記光検出素子１０ｂとの距離は０.３〜１.０ｍｍの
範囲に設定する。偏光選択性ホログラム、波長選択性ホ
ログラムを前記回折手段３１として用いる場合には、回
折するレーザビームの波長、回折手段３１と光検出器１
０との距離、およびホログラム素子を構成するホログラ
ムのピッチにより光検出素子１０ａと光検出素子１０ｂ
との距離が決定される。本第２の実施の形態において
は、回折手段３１と光検出器１０との距離を２〜１２ｍ
ｍの範囲に、ホログラムのピッチを２〜６０μｍの範囲
に設定することにより波長７８０ｎｍのレーザビームに
対しては、光検出素子１０ａと光検出素子１０ｂとの距
離を０.３〜１.０ｍｍの範囲に設定できる。

【００３８】図１７を参照して、３倍密度のＣＤ、３倍
密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣ
ＤーＲの再生動作について説明する。半導体レーザ駆動
回路１９により選択駆動された半導体レーザ１ｂから発
せられた波長６３５ｎｍのレーザビームが信号記録面で
反射され、集光レンズ９に入射するまでの動作は第１の
実施の形態における図７の説明と同じである。集光レン
ズ９で集光された後、回折手段３１で回折されにずにそ
のまま透過して光検出器１０中の光検出素子１０ｂで検
知される。

【００３９】次に、図１８を参照して、ＣＤ、ＣＤ−
Ｒ、２倍密度のＣＤ、および２倍密度のＣＤーＲの再生
動作について説明する。これらの光ディスクが再生され
る場合には、半導体レーザ駆動回路１９により選択駆動
された半導体レーザ１ａから発せられる波長７８０ｎｍ
のレーザビームが信号記録面で反射され、集光レンズ９
に入射するまでの動作は第１の実施の形態における図
８、９の説明と同じであるので省略する。集光レンズ９
で集光された後、回折手段３１で回折されて透過し、光
検出器１０中の光検出素子１０ａで検知される。

【００４０】本第２の実施の形態で示した回折手段３１
を上記第１の実施の形態における図１２に示した光ピッ
クアップに適用しても図１６に示した光ピックアップと
同様の機能を有する。次に、２つの半導体レーザから生
成されたレーザビームの信号記録面での反射光を同一の
検出点で検出可能な光ピックアップについて説明する。

【００４１】図１９を参照して、２つの半導体レーザか
ら生成されたレーザビームの信号記録面での反射光を同
一の検出点で検出可能な光ピックアップ１９０について
説明する。光ピックアップ１９０は、上記第１の実施の
形態における図２に示す光ピックアップ２０の集光レン
ズ９と光検出器１０との間に回折手段３２を挿入したも
のである。その他の構成要素については図２の構成要素
と同じであるので同じ符号を付して示した。回折手段３
２は半導体レーザ１ｂから発せられる波長６３５ｎｍの
レーザビームに対しては回折しないが、半導体レーザ１
ａから発せられる波長７８０ｎｍのレーザビームを回折
する点では、前記回折手段３１と同じであるが、その回
折の方向が光検出素子１０ａの方向ではなく、光検出素
子１０ｂの方向である点で異なる。即ち、回折手段３２
は、波長６３５ｎｍのレーザビームを回折せずに、その
まま、透過し、光検出素子１０ｂに導き、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームは回折し、光検出素子１０ｂに導く、
ものである。従って、回折手段３２を用いることによ
り、半導体レーザ１ａと半導体レーザ１ｂとから発せら
れた光軸がずれたレーザビームを１つの光検出素子１０
ｂで検知でき、光検出素子を２つ設ける必要がない。回
折手段３２は、レーザビームの偏光方向の違いに起因し
て選択的にレーザビームを回折するものであれば何でも
よい。また、回折手段３２はレーザビームの波長の違い
に起因して選択的にレーザビームを回折するものでもよ
い。具体的には、ウォーラストンプリズム、偏光選択性
ホログラム、および波長選択性ホログラムを用いる。

【００４２】回折手段３２と光検出器１０との距離は、
ホログラムのピッチを１０〜５０μｍの範囲に、半導体
レーザ１ａと半導体レーザ１ｂとの距離を０.１〜０.３
ｍｍの範囲に設定した場合、２〜１２ｍｍの範囲とな
る。図２０を参照して、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣ
ＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲの
再生動作について説明する。半導体レーザ駆動回路１９
により選択駆動された半導体レーザ１ｂから発せられた
波長６３５ｎｍのレーザビームが信号記録面で反射さ
れ、集光レンズ９に入射するまでの動作は第１の実施の
形態における図７の説明と同じである。集光レンズ９で
集光された後、回折手段３２で回折されにずにそのまま
透過して光検出器１０中の光検出素子１０ｂで検知され
る。

【００４３】次に、図２１を参照して、ＣＤ、ＣＤ−
Ｒ、２倍密度のＣＤ、および２倍密度のＣＤーＲの再生
動作について説明する。これらの光ディスクが再生され
る場合には、半導体レーザ駆動回路１９により選択駆動
された半導体レーザ１ａから発せられる波長７８０ｎｍ
のレーザビームが信号記録面で反射され、集光レンズ９
に入射するまでの動作は第１の実施の形態における図
８、９の説明と同じであるので省略する。集光レンズ９
で集光された後、回折手段３２で回折されて透過し、光
検出器１０中の光検出素子１０ｂで検知される。

【００４４】また、回折手段３２を上記第１の実施の形
態における図１２に示した光ピックアップ１２０に適用
しても図１９に示した光ピックアップと同様の機能を有
する。 第３の実施の形態 図を参照しつつ、本第３の実施の形態を説明する。図２
２に本発明が互換再生の対象とするＣＤ、２倍密度のＣ
Ｄ、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度の
ＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲの規格値と再生条件と
を示す。ここで、２倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤ、お
よび４倍密度のＣＤとは、それぞれ、記録密度がＣＤの
２倍、３倍、４倍である光ディスクを言い、３倍密度の
ＣＤ−Ｒ、および４倍密度のＣＤ−Ｒとは、それぞれ、
記録密度がＣＤーＲの３倍、４倍の光ディスクを言う。
ＣＤの基板厚は１.２（許容範囲：１．１〜１．３）ｍ
ｍ、最短ピット長が０.９０（許容範囲：０．８０〜
１．０）μｍ、トラックピッチが１.６（許容範囲：
１．５〜１．７）μｍ、波長７８０ｎｍのレーザビーム
に対する反射率が６０〜７０％以上であり、再生時のレ
ーザビームのスポット径が１.５（許容範囲：１．４〜
１．６）μｍ、対物レンズの開口数が０．４５（許容範
囲：０．４０〜０．５０）、再生レーザビーム波長が７
８０（許容範囲：７６５〜７９５）ｎｍである。また、
２倍密度のＣＤの基板厚は１.２（許容範囲：１．１〜
１．３）ｍｍ、最短ピット長が０.６４（許容範囲：
０．５８〜０．６９）μｍ、トラックピッチが１.１４
（許容範囲：１．０５〜１．２３）μｍ、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームに対する反射率が６０〜７０％以上で
あり、再生時のレーザビームのスポット径が１.３（許
容範囲：１．２〜１．３）μｍ、対物レンズの開口数が
０.５０（許容範囲：０．４５〜０．５５）、再生レー
ザビーム波長が７８０（許容範囲：７６５〜７９５）ｎ
ｍである。更に、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ
の基板厚は１.２（許容範囲：１．１〜１．３）ｍｍ、
最短ピット長が０.５３（許容範囲：０．４８〜０．５
７）μｍ、トラックピッチが０.９３（許容範囲：０．
８５〜１．０１）μｍ、波長６３５ｎｍのレーザビーム
に対する反射率が６０〜７０％以上であり、再生時のレ
ーザビームのスポット径が０.９（許容範囲：０．８５
〜０．９５）μｍ、対物レンズの開口数が０.６０（許
容範囲：０．５５〜０．６５）、再生レーザビーム波長
が６３５（許容範囲：６２０〜６５０）ｎｍである。ま
た、更に、４倍密度のＣＤ、４倍密度のＣＤーＲの基板
厚は１.２（許容範囲：１．１〜１．３）ｍｍ、最短ピ
ット長が０.４５（許容範囲：０．４１〜０．４９）μ
ｍ、トラックピッチが０.８１（許容範囲：０．７４〜
０．８７）μｍ、波長６３５ｎｍのレーザビームに対す
る反射率が６０〜７０％以上であり、再生時のレーザビ
ームのスポット径が０.９（許容範囲０．８５〜０．９
５）μｍ、対物レンズの開口数が０.６０（許容範囲：
０．５５〜０．６５）、再生レーザビーム波長が６３５
（許容範囲：６２０〜６５０）ｎｍである。

【００４５】ＣＤ、２倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤ、
３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度
のＣＤーＲの互換再生を行う光ピックアップ２３０の構
成を図２３に示す。光ピックアップ２３０は、レーザビ
ーム生成手段１が波長６３５ｎｍのレーザビームを生成
する半導体レーザ１ｂのみから点と光検出器１０が１つ
の光検出素子１０ａから成る点以外は、第１の実施の形
態における光ピックアップ２０と同じである。レーザビ
ーム生成手段１から発せられたレーザビームは回折格子
２を介してコリメータレンズ３に入射し、該コリメータ
レンズ３で平行光にされ、偏光面回転手段４により選択
的に偏光面を回転させられて透過し、ハーフミラー５を
介して、偏光選択手段６に入射する。偏光選択手段６に
入射したレーザビームは、偏光選択手段６により選択的
にレーザビームの外周部を遮光されて対物レンズ７に入
射する。その後、レーザビームは、対物レンズ７で集光
され、透光性のポリカーボネートの基板８を通って光デ
ィスクの信号記録面８ａに照射される。該信号記録面８
ａで反射されたレーザビームは前記基板８、前記対物レ
ンズ７、前記偏光選択手段６を介して前記ハーフミラー
５まで戻り、ハーフミラー５で半分がレーザビームの入
射方向と９０度を成す方向へ反射され、集光レンズ９を
介して光検出器１０の光検出素子１０ａで検知される。
前記対物レンズ７の開口数は０.６（許容範囲：０．５
５〜０．６５）である。

【００４６】図２４を参照して、３倍密度のＣＤ、３倍
密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度のＣ
ＤーＲの再生動作について説明する。これらの光ディス
クが再生される場合には、前記液晶駆動回路２１により
偏光面回転手段４中の前記透明電極４１ａ、４１ｂ、４
１ｃに電圧が印加される。その結果、半導体レーザ１ｂ
から発せられた紙面に垂直な方向に偏光する波長６３５
ｎｍのレーザビームは前記回折格子２を介して前記コリ
メータレンズ３で平行光にされ、偏光面回転手段４によ
り全面的に偏光面を回転させられずに透過し、前記ハー
フミラー５、前記偏光選択手段６を通過し、前記対物レ
ンズ７で集光され、基板８を通って信号記録面８ａに照
射される。その後の動作は図２３の説明と同じであるの
で省略する。前記信号記録面８ａに照射されるレーザビ
ームのスポット径は０.９（許容範囲：０.８５〜０．９
５）μｍである。

【００４７】次に、図２５を参照して、ＣＤ、２倍密度
のＣＤの再生動作について説明する。これらの光ディス
クが再生される場合には、液晶駆動回路２１により偏光
面回転手段４中の透明電極４１ａにのみ電圧が印加され
る。その結果、半導体レーザ１ｂから発せられた紙面に
垂直な方向に偏光する波長６３５ｎｍのレーザビームは
回折格子２を介してコリメータレンズ３で平行光にさ
れ、偏光面回転手段４により透明電極４１ａが形成され
た領域に入射したレーザビームの偏光面は回転させられ
ず、そのまま透過し、透明電極４１ｂ、４１ｃが形成さ
れている領域に入射したレーザビームは、その偏光面を
９０度回転させられて紙面に平行な方向に偏光して透過
する。偏光面回転手段４を透過したレーザビームは、ハ
ーフミラー５を通過し、偏光選択手段６に入射する。紙
面に平行な方向に偏光するレーザビームの外周部は該偏
光選択手段６で遮光され、紙面に垂直な方向に偏光する
レーザビームの内周部は該偏光選択手段を透過する。そ
の結果、レーザビームは外周部のみが偏光選択手段６に
より遮光される。外周部を遮光されたレーザビームは対
物レンズ７に入射し、対物レンズ７で集光され基板８８
を通って信号記録面８８ａに照射される。その後の動作
については図２３の説明と同じであるので省略する。信
号記録面８８ａに照射されるレーザビームのスポット径
は１.３（許容範囲：１.２〜１．４）μｍである。ま
た、レーザビームは、前記透明電極４１ｂ、４１ｃに入
射した外周部を遮光されているため、対物レンズ７の実
効開口数は０．４３（許容範囲：０.３５〜０．５０）
である。

【００４８】ＣＤ、２倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤ、
３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度
のＣＤーＲを互換再生する再生装置は、第１の実施の形
態における図１０に示す再生装置と同じである。また、
図２３に示す光ピックアップにおいては、偏光選択手段
６に代えて前記偏光選択性回折格子６６を用いてもよ
い。

【００４９】また、上記説明では、ＣＤ、ＣＤーＲ、２
倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲ、３倍密度のＣＤ、
３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍密度
のＣＤーＲの互換再生とＣＤ、２倍密度のＣＤ、３倍密
度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、およ
び４倍密度のＣＤーＲの互換再生とについて説明した
が、ＣＤーＲ、２倍密度のＣＤーＲ、３倍密度のＣＤー
Ｒ、および４倍密度のＣＤーＲについては、前記光ピッ
クアップ２０、１２０、１６０、１９０、２３０を用い
て記録を行うことも可能である。再生時の半導体レーザ
のパワーは０．２〜０．３ｍＷの範囲であり、記録時の
パワーは１０〜１５ｍＷの範囲である。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、光源に波長の異なる２
つの半導体レーザを使用し、対物レンズの実効開口数を
変化させることができるので、記録密度の異なる光ディ
スクの互換再生をすることができる。また、本発明によ
れば、２つの半導体レーザから発せられるレーザビーム
に対して各々光検出素子を設けるので、レーザビームの
位置ずれによる再生特性の低下を防止できる。

【００５１】また、本発明によれば、従来の光学系とほ
ぼ同様の構成で、ＣＤ−Ｒ、２倍密度のＣＤーＲ、３倍
密度のＣＤーＲ、および４倍密度のＣＤーＲも再生可能
な光ピックアップを実現できる。また、本発明によれ
ば、波長６３５ｎｍのレーザビームに対して光軸調整を
すれば波長７８０ｎｍのレーザビームに対しても光軸調
整ができる。

【００５２】また、本発明によれば、２つのレーザビー
ムの信号記録面での反射光をそれぞれ任意の点で検知で
き、光検出器を作製することが容易になる。また、本発
明によれば、異なる発光点から発せられたレーザビーム
を１つの光検出器で検知できるので、ＣＤ、ＣＤーＲ、
２倍密度のＣＤ、２倍密度のＣＤーＲ、３倍密度のＣ
Ｄ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、および４倍
密度のＣＤーＲの互換再生用、または、ＣＤ、２倍密度
のＣＤ、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍密
度のＣＤ、および４倍密度のＣＤーＲの互換再生用の光
ピックアップに用いる光検出器として、特に、特別のも
のを作製する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、２倍密度のＣＤ、２倍密度の
ＣＤーＲ、３倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤーＲ、４倍
密度のＣＤ、４倍密度のＣＤーＲの規格値と再生条件を
示す図表である。

【図２】第１の実施の形態における光ピックアップの構
成を示す図である。

【図３】偏光面回転手段の断面構造を示す図である。

【図４】半導体レーザのマウント方法を示す図である。

【図５】本発明における光検出器の構成を示す図であ
る。

【図６】偏光選択手段の偏光特性を示す図である。

【図７】第１の実施の形態における３倍密度、４倍密度
のＣＤ、ＣＤーＲの再生動作を説明する図である。

【図８】第１の実施の形態における２倍密度のＣＤ、Ｃ
ＤーＲの再生動作を説明する図である。

【図９】第１の実施の形態におけるＣＤ、ＣＤーＲの再
生動作を説明する図である。

【図１０】本発明における光再生又は光記録装置のブロ
ック図である。

【図１１】第１の実施の形態における偏光選択性回折格
子の断面図である。

【図１２】第１の実施の形態における他の光ピックアッ
プの構成を示す図である。

【図１３】第１の実施の形態における波長選択性ホログ
ラムの断面図である。

【図１４】第１の実施の形態における他の光ピックアッ
プによる３倍密度、４倍密度のＣＤ、ＣＤーＲの再生動
作を説明する図である。

【図１５】第１の実施の形態における他の光ピックアッ
プによるＣＤ、ＣＤーＲ、２倍密度のＣＤ、ＣＤーＲの
再生動作を説明する図である。

【図１６】第２の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。

【図１７】第２の実施の形態における３倍密度、４倍密
度のＣＤ、ＣＤーＲの再生動作を説明する図である。

【図１８】第２の実施の形態におけるＣＤ、ＣＤーＲ、
２倍密度のＣＤ、ＣＤーＲの再生動作を説明する図であ
る。

【図１９】第２の実施の形態における他の光ピックアッ
プの構成を示す図である。

【図２０】第２の実施の形態における他の光ピックアッ
プによる３倍密度、４倍密度のＣＤ、ＣＤーＲの再生動
作を説明する図である。

【図２１】第２の実施の形態における他の光ピックアッ
プによるＣＤ、ＣＤーＲ、２倍密度のＣＤ、ＣＤーＲの
再生動作を説明する図である。

【図２２】ＣＤ、２倍密度のＣＤ、３倍密度のＣＤ、３
倍密度のＣＤーＲ、４倍密度のＣＤ、４倍密度のＣＤー
Ｒの規格値と再生条件を示す図表である。

【図２３】第３の実施の形態における光ピックアップの
構成を示す図である。

【図２４】第３の実施の形態における３倍密度、４倍密
度のＣＤ、ＣＤーＲの再生動作を説明する図である。

【図２５】第３の実施の形態におけるＣＤ、２倍密度の
ＣＤの再生動作を説明する図である。

【図２６】波長選択性ホログラムを用いない場合の光路
を示す図である。

【図２７】波長選択性ホログラムの機能を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１・・・レーザビーム生成手段 １ａ、１ｂ・・・半導体レーザ ２・・・回折格子 ４・・・偏光面回転手段 ３・・・コリメータレンズ ５・・・ハーフミラー ６・・・偏光選択手段 ７・・・対物レンズ ８、８８、８８８・・・基板 ８ａ、８８ａ、８８８ａ・・・信号記録面 ９・・・集光レンズ １０・・・光検出器 １０ａ・・・５分割光検出素子 １０ｂ・・・４分割光検出素子 ４１・・・ガラス板 ４１ａ、４１、４１ｃ・・・透明電極 ４２・・・液晶 ６６・・・偏光選択性回折格子 ２０、１２０、１６０、１９０、２３０・・・光ピック
アップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−54973（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−153228（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−50647（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−128795（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−31841（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−261240（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−289468（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/12 - 7/22

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズにより記録密度の異なる光デ
   ィスクの記録面にレーザビームを照射し、該記録面より
   反射されるレーザビームを光検出器に導く光学系を配し
   て成る光再生又は光記録装置において、 第１の波長を有する第１のレーザビームと、前記第１の
   波長と異なる第２の波長と、前記第１のレーザビームの
   光軸と異なる光軸とを有する第２のレーザビームとを生
   成するレーザビーム生成手段と、レーザビームの波長に応じて、 前記レーザビーム生成手
   段により生成された前記第１のレーザビームは回折せず
   に前記対物レンズに導き、前記第２のレーザビームの外
   周部を光軸の外周方向に回折し内周部のみを前記対物レ
   ンズに導く第１の回折手段と、前記光検出器の手前に設けられ、前記第１の反射光は回
   折せずに前記光検出器に導き、前記第２の反射光は回折
   して前記光検出器に導く第２の回折手段とを含み、 前記第２の回折手段は、前記第１および第２の反射光の
   波長の違いに応じて選択的に回折する 光再生又は光記録
   装置。
2. 【請求項２】 対物レンズにより記録密度の異なる光デ
   ィスクの記録面にレーザビームを照射し、該記録面より
   反射されるレーザビームを光検出器に導く光学系を配し
   て成る光再生又は光記録装置において、 第１の波長と第１の偏光面とを有する第１のレーザビー
   ムと、前記第１の波長と異なる第２の波長と、前記第１
   の偏光面と異なる第２の偏光面と、前記第１のレーザビ
   ームの光軸と異なる光軸とを有する第２のレーザビーム
   とを生成するレーザビーム生成手段と、レーザビームの波長に応じて、 前記レーザビーム生成手
   段により生成された前記第１のレーザビームは回折せず
   に前記対物レンズに導き、前記第２のレーザビームの外
   周部を光軸の外周方向に回折し内周部のみを前記対物レ
   ンズに導く第１の回折手段と、前記光検出器の手前に設けられ、前記第１の反射光は回
   折せずに前記光検出器に導き、前記第２の反射光は回折
   して前記光検出器に導く第２の回折手段とを含 み、 前記第２の回折手段は、前記第１および第２の反射光の
   偏光面の違いに応じて選択的に回折する 光再生又は光記
   録装置。
3. 【請求項３】 対物レンズにより記録密度の異なる光デ
   ィスクの記録面にレーザビームを照射し、該記録面より
   反射されるレーザビームを光検出器に導く光学系を配し
   て成る光再生又は光記録装置において、 第１の波長を有する第１のレーザビームと、前記第１の
   波長と異なる第２の波長と、前記第１のレーザビームの
   光軸と異なる光軸とを有する第２のレーザビームとを生
   成するレーザビーム生成手段と、 レーザビームの波長に応じて、前記レーザビーム生成手
   段により生成された前記第１のレーザビームは回折せず
   に前記対物レンズに導き、前記第２のレーザビームの外
   周部を光軸の外周方向に回折し内周部のみを前記対物レ
   ンズに導く第１の回折手段と、 前記光検出器の手前に設けられ、前記第１の反射光は回
   折せずに前記光検出器の第１の検出部に導き、前記第２
   の反射光は回折して前記光検出器の第２の検出部に導く
   第２の回折手段とを含み、 前記第２の回折手段は、前記第１および第２の反射光の
   波長の違いに応じて選択的に回折する 光再生又は光記録
   装置。
4. 【請求項４】 対物レンズにより記録密度の異なる光デ
   ィスクの記録面にレーザビームを照射し、該記録面より
   反射されるレーザビームを光検出器に導く光学系を配し
   て成る光再生又は光記録装置において、 第１の波長と第１の偏光面とを有する第１のレーザビー
   ムと、前記第１の波長と異なる第２の波長と、前記第１
   の偏光面と異なる第２の偏光面と、前記第１のレーザビ
   ームの光軸と異なる光軸とを有する第２のレーザビーム
   とを生成するレーザビーム生成手段と、 レーザビームの波長に応じて、前記レーザビーム生成手
   段により生成された前記第１のレーザビームは回折せず
   に前記対物レンズに導き、前記第２のレーザビームの外
   周部を光軸の外周方向に回折し内周部のみを前記対物レ
   ンズに導く第１の回折手段と、 前記光検出器の手前に設けられ、前記第１の反射光は回
   折せずに前記光検出器の第１の検出部に導き、前記第２
   の反射光は回折して前記光検出器の第２の検出部に導く
   第２の回折手段とを含み、 前記第２の回折手段は、前記第１および第２の反射光の
   偏光面の違いに応じて選択的に回折する 光再生又は光記
   録装置。
5. 【請求項５】 第１の基板厚および第１の記録密度を有
   する第１の光ディスクと、第１の基板厚および第２の記
   録密度を有する第２の光ディスクと、第１の基板厚より
   薄い第２の基板厚および第３の記録密度を有する第３の
   光ディスクと、第１の基板厚より薄い第２の基板厚およ
   び第４の記録密度を有する第４の光ディスクとを、対物
   レンズによりレーザビームを記録面に照射し、該記録面
   より反射されるレーザビームを光検出器に導く光学系を
   配して記録および／または再生を行う光再生又は光記録
   装置において、 第１の波長と第１の偏光面とを有する第１のレーザビー
   ムと、前記第１の波長より長い第２の波長と、前記第１
   の偏光面と異なる第２の偏光面と、前記第１のレーザビ
   ームの光軸と異なる光軸とを有する第２のレーザビーム
   とを生成するレーザビーム生成手段と、 前記第１の偏光面と同じ偏光方向のレーザビームのみを
   透過する偏光選択手段と、 レーザビームの内周部から外周部へ向けて第１の領域、
   第２の領域、および第３の領域に分割された透明電極を
   表面に配する２枚のガラス板と、前記２枚のガラス板で
   前記透明電極に接して挟持された液晶と、前記２枚のガ
   ラス板をほぼ平行に保持するスペーサとから成る偏光面
   回転手段と、 前記透明電極の第１、第２、および第３の領域に電圧を
   印加する液晶駆動回路と、 前記レーザビーム生成手段を駆動するレーザ駆動回路と
   を含み、 前記第３および第４の光ディスクが装着された場合は、
   前記レーザ駆動回路は前記第１のレーザビームを出射す
   るように前記レーザビーム生成手段を駆動し、前記液晶
   駆動回路は、前記第１、第２、および第３の領域に電圧
   を印加し、 前記第２の光ディスクが装着された場合は、前記レーザ
   駆動回路は前記第２の レーザビームを生成するように前
   記レーザビーム生成手段を駆動し、前記液晶駆動回路
   は、前記第１および第２の領域に電圧を印加し、 前記第１の光ディスクが装着された場合は、前記レーザ
   駆動回路は前記第２のレーザビームを生成するように前
   記レーザビーム生成手段を駆動し、前記液晶駆動回路
   は、前記第１の領域に電圧を印加する 光再生又は光記録
   装置。