JP2000306258A - 光ピックアップ装置及び光ディスク駆動装置 - Google Patents

光ピックアップ装置及び光ディスク駆動装置

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JP2000306258A
JP2000306258A JP11115291A JP11529199A JP2000306258A JP 2000306258 A JP2000306258 A JP 2000306258A JP 11115291 A JP11115291 A JP 11115291A JP 11529199 A JP11529199 A JP 11529199A JP 2000306258 A JP2000306258 A JP 2000306258A
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optical
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semiconductor laser
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Ichiro Uchisaki
崎 一 郎 内
Kazuya Tsunoda
田 和 哉 角
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Toshiba Development and Engineering Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡易な構成により、ＤＶＤのみならず
ＣＤについてもデータ再生時の波面収差を最小限に抑制
することが可能な波面収差補正手段を備えた２光源並設
光ピックアップ装置及び光ディスク駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 本発明に係る光ピックアップ装置は、第
１及び第２の波長の光を出射する２光源並設半導体レー
ザ１１１と、２光源並設半導体レーザ１１１からの出射
光の発散度を第１の発散度とする第１の発散度変更手段
１０４と、第１の発散度変更手段１０４の透過光の一部
の発散度を第２の発散度とする第２の発散度変更手段３
０１と、第１の発散度変更手段１０４により第１の発散
度とされた第１の波長の光を第１の光ディスク１０９上
に集光させ、第１及び第２の発散度変更手段１０４，３
０１により第２の発散度とされた第２の波長の光を第２
の光ディスク１０８上に集光させる対物レンズ１０７と
を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
及び光ディスク駆動装置に係り、特に、ＤＶＤ（Digita
l Versatile Disc）及びＣＤ（Compact Disc）若しくは
ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）の両方のデータ
記録／再生システムの簡素化のために、中心波長６５０
ｎｍ及び７８０ｎｍの２光源が同一半導体基板上に形成
された半導体レーザアレイを用いた光ピックアップ装置
及び光ディスク駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、ＣＤ又はＣＤ−Ｒ（以下、「Ｃ
Ｄ」という。）の７倍以上の大容量データを記録するこ
とができる光ディスクシステムとしてＤＶＤシステムが
実用化され普及が進められている。一方、光ディスクシ
ステムとしては、従来からＣＤシステムが広く普及して
いるので、ＤＶＤシステムの普及の促進を図るために
は、ＤＶＤシステムにＣＤシステムとの互換性を持た
せ、ＤＶＤのみならずＣＤのデータ再生も可能とするこ
とが望ましい。
【０００３】ＣＤのデータ再生には波長７８０ｎｍ前後
の半導体レーザ（Laser Diode：ＬＤ）が使用される
が、ＤＶＤシステムにおいては、ＣＤの約７倍の記録密
度を実現するために、中心波長６５０ｎｍのＬＤを使用
する。一方、ＣＤの記録媒体は色素系材料であるため、
中心波長６５０ｎｍのＬＤでは十分な感度が得られず、
ＤＶＤシステムにＣＤシステムとの互換性を持たせるた
めには、中心波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの２光源光
ピックアップ装置を備えることが必要とされる。
【０００４】図４は、従来の独立２光源光ピックアップ
装置の構成を模式的に表した説明図である。
【０００５】図４に示した従来の独立２光源光ピックア
ップ装置は、中心波長６５０ｎｍの光を出射し検出する
第１の光集積ユニット１０１と、中心波長７８０ｎｍの
光を出射し検出する第２の光集積ユニット１０２と、中
心波長６５０ｎｍの光を透過させ、中心波長７８０ｎｍ
の光を反射させるダイクロイックフィルタ１０３と、第
１の光集積ユニット１０１及び第２の光集積ユニット１
０２からの出射光である透過光を集光させて平行光とす
るコリメートレンズ１０４と、光ディスクに対して平行
方向の光を垂直方向に反射させる立ち上げミラー１０５
と、光の波長に応じて開口数（Numerical Aperture：Ｎ
Ａ）を調整する波長選択性絞り１０６と、コリメートレ
ンズ１０４により平行光とされた中心波長６５０ｎｍ及
び７８０ｎｍの光を光ディスク上に集光させる対物レン
ズ１０７とから構成されている。中心波長６５０ｎｍの
光の光源である第１の光集積ユニット１０１と、中心波
長７８０ｎｍの光の光源である第２の光集積ユニット１
０２とは、独立して別個に設けられている。
【０００６】第１の光集積ユニット１０１から出射され
た中心波長６５０ｎｍの光は、発散しながらダイクロイ
ックフィルタ１０３を透過し、コリメートレンズ１０４
を透過することにより平行光に集光される。そして、立
ち上げミラー１０５によりＤＶＤ１０９に対して垂直方
向に反射され、波長選択性絞り１０６により開口数を調
整されて対物レンズ１０７に入射し、対物レンズ１０７
によりＤＶＤ１０９上に集光され、反射される。ＤＶＤ
１０９上で反射された反射光は、ＤＶＤ１０９上の記録
ピットの有無についてのデータを含んでおり、出射光の
経路を逆にたどって戻り、第１の光集積ユニット１０１
により検出される。
【０００７】一方、第２の光集積ユニット１０２から出
射された中心波長７８０ｎｍの光は、発散しながらダイ
クロイックフィルタ１０３により反射されてコリメート
レンズ１０４に照射され、コリメートレンズ１０４を透
過することにより平行光に集光される。そして、立ち上
げミラー１０５によりＣＤ１０８に対して垂直方向に反
射され、波長選択性絞り１０６により開口数を調整され
て対物レンズ１０７に入射し、対物レンズ１０７により
ＣＤ１０８上に集光され、反射される。ＣＤ１０８上で
反射された反射光は、ＣＤ１０８上の記録ピットの有無
についてのデータを含んでおり、出射光の経路を逆にた
どって戻り、第２の光集積ユニット１０２により検出さ
れる。
【０００８】ＣＤ１０８とＤＶＤ１０９とでは対物レン
ズ１０７によるスポットサイズが異なるので、通常、波
長選択性絞り１０６等により光の波長に応じて実効的開
口数を調整している。
【０００９】しかし、上述した従来の独立２光源光ピッ
クアップ装置においては、２本の光軸を一致させるため
の２つの光源の位置調整が煩雑であり、また、独立した
２つの光源を備えているために装置の小型化が困難であ
るという問題点がある。
【００１０】２光源光ピックアップ装置におけるこの２
つの問題点を解決するために、中心波長６５０ｎｍ及び
７８０ｎｍの２光源が同一半導体基板上に形成された２
光源並設半導体レーザアレイが開発され、光学系の簡素
化が図られた（特願平１０−１８１０６８号）。
【００１１】図５は、２光源並設半導体レーザアレイの
構造を示す断面図である。
【００１２】図５に示した半導体レーザアレイは、異な
るパラメータを有するダブルヘテロ構造を同一半導体基
板上の相異なる領域に形成し、各領域のダブルヘテロ構
造のクラッド層上部をほぼ共通に設計して、中心波長６
５０ｎｍ及び７８０ｎｍの光をそれぞれ発振する共振素
子を集積したものであり、発振波長７８０ｎｍのレーザ
素子部２４０と、発振波長６５０ｎｍのレーザ素子部２
４１とが備えられている。
【００１３】各レーザ素子部２４０、２４１には、同一
のガリウム・ヒ素ＧａＡｓ基板２１０上に、ｎ型（ｎ
−）ＧａＡｓバッファ層２１１、２２１、ｎ−Ｉｎ0.5
（Ｇａ0 .3Ａｌ0.7）0.5Ｐ第１クラッド層２１２、２２
２、Ｉｎ0.5（Ｇａ0.5Ａｌ0.5）0 .5Ｐ光ガイド層２１
３、２２３、多重量子井戸（multi-quantum well：ＭＱ
Ｗ）活性層２１４、２２４、Ｉｎ0.5（Ｇａ0.5Ａ
ｌ0.5）0.5Ｐ光ガイド層２１５、２２５、ｐ−Ｉｎ0.5
（Ｇａ0.3Ａｌ0.7）0.5Ｐ第２クラッド層２１６、２２
６、ｐ−Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐエッチングストップ層２１
７、２２７、ｐ−Ｉｎ0.5（Ｇａ0 .3Ａｌ0.7）0.5Ｐ第３
クラッド層２１８、２２８、ｐ−Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐキャ
ップ層２１９、２２９、ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層２３
１、ｐ−ＧａＡｓ埋め込み層２３２が順に積層されてい
る。
【００１４】発振波長７８０ｎｍのレーザ素子部２４０
においては、活性層２１４は、Ｇａ 0.9Ａｌ0.1Ａｓ井戸
層とＧａ0.65Ａｌ0.35Ａｓ障壁層とのＭＱＷ構造を有
し、発振波長６５０ｎｍのレーザ素子部２４１において
は、活性層２２４は、Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓ井戸層とＩｎ
0.5（Ｇａ0.5Ａｌ0.5）0.5Ｐ障壁層とのＭＱＷ構造を有
する。
【００１５】図５に示した半導体レーザアレイの構造に
おいては、凸ストライプ状に加工された第３クラッド層
２１８、２２８とＧａＡｓ電流阻止層２３１との組み合
わせにより横方向に屈折率ステップが形成され、レーザ
素子部２４０，２４１ともに屈折率ガイドレーザが構成
されている。ＧａＡｓ電流阻止層２３１は、電流をそれ
ぞれのリッジストライプ部分に閉じ込める役割も果たし
ている。両素子部２４０，２４１は分離溝２３６によっ
て電気的に分離され、電極２３３，２３４を介してそれ
ぞれ独立に駆動することができる。マイナス側電極２３
５は基板２１０の裏面に共通に形成することができる。
発振波長７８０ｎｍのレーザ素子部２４０はＣＤに使用
され、発振波長６５０ｎｍのレーザ素子部２４１はＤＶ
Ｄに使用される。
【００１６】図６は、２光源並設半導体レーザアレイを
備えた２光源光集積ユニットを用いた従来の２光源光ピ
ックアップ装置の構成を模式的に表した説明図（図６
（ａ））及びその２光源光集積ユニットの構成を模式的
に表した説明図（図６（ｂ））である。
【００１７】図６（ａ）に示した従来の２光源光ピック
アップ装置は、中心波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの光
を出射し検出する２光源光集積ユニット１１０と、２光
源光集積ユニット１１０からの出射光である透過光を集
光させて平行光とするコリメートレンズ１０４と、光デ
ィスクに対して平行方向の光を垂直方向に反射させる立
ち上げミラー１０５と、光の波長に応じて開口数を調整
する波長選択性絞り１０６と、コリメートレンズ１０４
により平行光とされた中心波長６５０ｎｍ及び７８０ｎ
ｍの光を光ディスク上に集光させる対物レンズ１０７と
から構成されている。
【００１８】光集積ユニット１１０から発散しながら出
射された中心波長６５０ｎｍ又は７８０ｎｍの光は、コ
リメートレンズ１０４を透過することにより平行光に集
光される。そして、立ち上げミラー１０５によりＤＶＤ
１０９又はＣＤ１０８に対して垂直方向に反射され、波
長選択性絞り１０６により光の波長に応じて開口数を調
整されて対物レンズ１０７に入射し、対物レンズ１０７
によりＤＶＤ１０９又はＣＤ１０８上に集光され、反射
される。ＤＶＤ１０９又はＣＤ１０８上で反射された反
射光は、ＤＶＤ１０９又はＣＤ１０８上の記録ピットの
有無についてのデータを含んでおり、出射光の経路を逆
にたどって戻り、光集積ユニット１１０により検出され
る。中心波長７８０ｎｍの光はＣＤ１０８に使用され、
中心波長６５０ｎｍの光はＤＶＤ１０９に使用される。
【００１９】図６（ｂ）に示した２光源光集積ユニット
１１０は、２光源が同一半導体基板上に形成された２光
源並設半導体レーザアレイ１１１と、半導体レーザアレ
イ１１１からの出射光はそのまま透過させるが、光ディ
スクからの反射光を回折させる光学手段１１２と、信号
検出・エラー検出用フォトダイオード（photodiode：Ｐ
Ｄ）１１３とを備えている。
【００２０】半導体レーザアレイ１１１は中心波長６５
０ｎｍ及び７８０ｎｍの２種類のレーザ光を出射する。
半導体レーザアレイ１１１からの出射光は、光学手段１
１２をそのまま透過するが、ＤＶＤ又はＣＤからの反射
光は、検出用ＰＤ１１３の位置に回折させられ、検出用
ＰＤ１１３により検出される。光学手段３３としては、
例えば、ホログラム素子を用いることができる。光学手
段３３即ちホログラム素子は、図６（ｂ）に示したよう
に光集積ユニット１１０と一体的に設けてもよく、又
は、光集積ユニット１１０とは別に設けてもよい。例え
ば、コリメートレンズ１０４と立ち上げミラー１０５と
の間、立ち上げミラー１０５と絞り１０６との間、又
は、絞り１０６と対物レンズ１０７との間等に設けても
よい。
【００２１】図６（ｂ）に示したようにホログラム素子
を光集積ユニット１１０と一体的に設けた場合、半導体
レーザアレイ１１１からの出射光はそのまま透過させる
が、ＤＶＤ又はＣＤからの反射光のうち特定の次数の回
折光を検出用ＰＤ１１３の位置に回折させ、コリメート
レンズ１０４の作用により集光させる。このようなホロ
グラム素子としては、その表面上の所定の位置に入射し
た光が検出用ＰＤ１１３上の所定位置に回折するように
設計された伝達関数を有する微細回折格子を用いること
ができ、そのピッチは不等間隔であってもよい。
【００２２】検出用ＰＤ１１３は、複数の領域に分割さ
れた受光領域を有し、フォーカスエラー及びトラッキン
グエラーを検出することができる。図示した例において
は、７８０ｎｍレーザ光も６５０ｎｍレーザ光も、同一
の検出用ＰＤ１１３により受光する。
【００２３】図６に示した光学系においては、半導体レ
ーザアレイ１１１の２つのレーザ発光点間隔は５μｍ乃
至５００μｍと非常に近接しているため、２本の光軸は
ほぼ重複しており、１本の共通の光軸とみなすことがで
きる。このように、図４に示した光学系においては２本
存在した光軸が、図６に示した光学系においては１本の
光軸に共通化されるため、光学系の構成が大幅に簡素化
されている。
【００２４】上述のように、２光源並設半導体レーザア
レイを備えた２光源光集積ユニットの開発及び採用によ
り、小型で光学系の調整が容易なＣＤ互換型ＤＶＤ用光
ピックアップ装置及び光ディスク駆動装置を構成するこ
とが可能となった。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＶＤ
とＣＤとではディスク基板の厚さが異なり、このディス
ク基板厚の相違に起因する波面収差により劣化したディ
スクチルト特性、デフォーカス特性、ジッタ特性及びト
ラッキング特性を十分に補償できていないという問題点
があった。通常は仕様が厳格なＤＶＤについて収差最適
化が行われるので、ＣＤの再生時における波面収差は
０．５λ（λは波長）にも及ぶことがあり、通常の許容
限度とされる０．０７λｒｍｓを大幅に超える場合もあ
る。
【００２６】図７は、ＤＶＤ（図７（ａ））及びＣＤ
（図７（ｂ））上における集光状態を模式的に表した説
明図である。
【００２７】図７（ａ）に示すように、収差最適化が行
われたＤＶＤにおいては、レーザ光の焦点がディスク信
号面１１４上に集光されているが、図７（ｂ）に示すよ
うに、ディスク基板厚がＤＶＤよりも大きいＣＤにおい
ては、大きな波面収差が生じており、レーザ光の焦点が
ディスク信号面１１４上で一点に集光されていない。
【００２８】図８は、光の波長が６３５ｎｍ、ディスク
基板厚が０．６ｍｍのときに無収差となるように設計さ
れた開口数０．６の対物レンズについて、ディスク基板
厚と波面収差との関係を表したグラフである。
【００２９】図８に示すグラフの場合、ディスク基板厚
が０．６ｍｍのＤＶＤについては波面収差が０になって
いるが、ディスク基板厚が１．２ｍｍのＣＤについては
波面収差が約０．６λ（λは波長）にも達している。
【００３０】このような大きな波面収差は、フォーカス
エラーやトラッキングエラーの原因となり、ＣＤ互換型
ＤＶＤ用光ピックアップ装置及び光ディスク駆動装置の
品質低下を招くことになる。
【００３１】従来、この波面収差の補正手段として、以
下の２通りの手段があった。
【００３２】図９は、ＣＤ用波長における第１の波面収
差補正手段を備えた２光源並設光ピックアップ装置の構
成を模式的に表した説明図である。
【００３３】図９に示した２光源光ピックアップ装置
は、中心波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの光を出射する
２光源並設半導体レーザ１１７と、２光源並設半導体レ
ーザ１１７からの出射光である透過光を回折させる回折
格子１１６と、入射光の約半分を透過させ、約半分を反
射させるハーフミラー１０３と、２光源並設半導体レー
ザ１１７からの出射光である透過光を集光させて平行光
とするコリメートレンズ１０４と、コリメートレンズ１
０４により平行光とされた中心波長７８０ｎｍの光をＣ
Ｄ１０８上に、中心波長６５０ｎｍの光をＤＶＤ１０９
上に集光させる特殊対物レンズ１１８と、ＣＤ１０８及
びＤＶＤ１０９からの反射光である中心波長６５０ｎｍ
及び７８０ｎｍの光を検出する信号検出・エラー検出用
ＰＤ１１３とから構成されている。特殊対物レンズ１１
８は、中央部に入射した光をＣＤ１０８上に、周縁部に
入射した光をＤＶＤ１０９上に集光させる特殊形状に形
成されており、特殊対物レンズ１１８への入射光は、中
心波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍの光のいずれも平行光
である。また、図面の簡略化のため図示を省略したが、
光ディスクに対して平行方向の光を垂直方向に反射させ
る立ち上げミラーが、コリメートレンズ１０４と特殊対
物レンズ１１８との間に配設されている。即ち、コリメ
ートレンズ１０４の透過光の方向と特殊対物レンズ１１
８の透過光の方向とは、互いに垂直の関係にある。
【００３４】ＬＤ１１７から出射された中心波長６５０
ｎｍの光は、ハーフミラー１０３により反射されてコリ
メートレンズ１０４を透過することにより平行光に集光
される。そして、立ち上げミラーによりＤＶＤ１０９に
対して垂直方向に反射され、特殊対物レンズ１１８に入
射する。特殊対物レンズ１１８に入射した中心波長６５
０ｎｍの光のうち、特殊対物レンズ１１８の周縁部に入
射した光がＤＶＤ１０９上に集光され、反射される。特
殊対物レンズ１１８に入射した中心波長６５０ｎｍの光
のうち、ＤＶＤ１０９上に集光される光は約半分である
が、ＤＶＤ１０９上の記録データのピックアップには十
分である。ＤＶＤ１０９上で反射された反射光は、ＤＶ
Ｄ１０９上の記録ピットの有無についてのデータを含ん
でおり、出射光の経路を逆にたどって戻り、ハーフミラ
ー１１３を透過して検出用ＰＤにより検出される。
【００３５】一方、ＬＤ１１７から出射された中心波長
７８０ｎｍの光は、ハーフミラー１０３により反射され
てコリメートレンズ１０４を透過することにより平行光
に集光される。そして、立ち上げミラーによりＣＤ１０
８に対して垂直方向に反射され、特殊対物レンズ１１８
に入射する。特殊対物レンズ１１８に入射した中心波長
７８０ｎｍの光のうち、特殊対物レンズ１１８の中央部
に入射した光がＣＤ１０８上に集光され、反射される。
特殊対物レンズ１１８に入射した中心波長７８０ｎｍの
光のうち、ＣＤ１０８上に集光される光は約半分である
が、ＣＤ１０８上の記録データのピックアップには十分
である。ＣＤ１０８上で反射された反射光は、ＣＤ１０
８上の記録ピットの有無についてのデータを含んでお
り、出射光の経路を逆にたどって戻り、ハーフミラー１
１３を透過して検出用ＰＤにより検出される。
【００３６】以上のように、第１の波面収差補正手段に
おいては、中央部と周縁部とで焦点距離が異なる特殊対
物レンズ１１８を使用することにより、ＤＶＤ１０９及
びＣＤ１０８のいずれについても波面収差を最小限に抑
制している。
【００３７】図１０は、ＣＤ用波長における第２の波面
収差補正手段の構成を模式的に表した説明図である。
【００３８】第２の波面収差補正手段は、波長選択性絞
り１０６、対物レンズ１０７等、光ピックアップ装置の
各構成要素は通常のものを用いるが、対物レンズ１０７
への入射光を、中心波長７８０ｎｍの光の場合のみ発散
光とするものである。即ち、ＤＶＤについては収差最適
化が行われているので、図１０（ａ）に示すように、中
心波長６５０ｎｍの光は平行光として対物レンズ１０７
に入射させることにより、ＤＶＤ１０９上に集光させる
ことができる。
【００３９】一方、中心波長７８０ｎｍの光は、平行光
として対物レンズ１０７に入射させたのでは、図１０
（ｂ）に示すように、ＣＤ１０８のディスク基板厚によ
り大きな波面収差が生じ、レーザ光の焦点がディスク信
号面１１４上で一点に集光されない。そこで、中心波長
７８０ｎｍの光は、図１０（ｃ）に示すように、発散光
として対物レンズ１０７に入射させることにより、波面
収差を最小限に抑制し、レーザ光の焦点をＣＤ１０８上
に集光させることができる。
【００４０】しかしながら、上記第１の波面収差補正手
段においては、対物レンズを複雑で特殊な形状に形成す
ることが必要であり、材料の選択、高精度な量産用の金
型製作、量産する場合の製造コスト等を勘案すると、実
際の量産実用化には、難点が多い。
【００４１】また、上記第２の波面収差補正手段につい
ては、独立した２光源を用いる場合は容易に実施可能で
あるが、２光源が同一半導体基板上に形成された２光源
並設半導体レーザアレイを用いる場合には、２光源の光
軸方向における位置が同一であるため、光ピックアップ
装置の各構成要素として通常のものを用いたのでは、一
方の光源からの光のみを発散光として対物レンズに入射
させることはできない。
【００４２】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、２光源並設光ピックアップ装置及び光
ディスク駆動装置において、比較的簡易な構成により、
ＤＶＤのみならずＣＤについてもデータ再生時の波面収
差を最小限に抑制することが可能な波面収差補正手段を
備えた光ピックアップ装置及び光ディスク駆動装置を提
供することである。
【００４３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光ピックア
ップ装置によれば、第１及び第２の波長の光を出射する
２光源並設半導体レーザと、２光源並設半導体レーザか
らの出射光の発散度を第１の発散度とする第１の発散度
変更手段と、第１の発散度変更手段の透過光の一部の発
散度を第２の発散度とする第２の発散度変更手段とを備
えたことを特徴とし、この構成により、ディスク基板厚
の差に起因して異なる波面収差が生ずる第１及び第２の
光ディスク対して、それぞれ波面収差を最小限に抑制
し、レーザ光の焦点を各光ディスクのディスク信号面上
に集光させることができる。通常の構成としては、第１
及び第２の波長の光を出射する２光源並設半導体レーザ
と、２光源並設半導体レーザからの出射光を集光させて
平行光とする集光手段と、集光手段の透過光の一部を発
散光とする光発散手段とを備えたものとする。
【００４４】本発明に係る光ピックアップ装置の全体の
構成は、第１及び第２の波長の光を出射する２光源並設
半導体レーザと、２光源並設半導体レーザからの出射光
の発散度を第１の発散度とする第１の発散度変更手段
と、第１の発散度変更手段の透過光の一部の発散度を第
２の発散度とする第２の発散度変更手段と、第１の発散
度変更手段により第１の発散度とされた第１の波長の光
を第１の光ディスク上に集光させ、第１及び第２の発散
度変更手段により第２の発散度とされた第２の波長の光
を第２の光ディスク上に集光させる対物レンズと、第１
及び第２の光ディスクからの反射光を、２光源並設半導
体レーザからの出射光の経路から分離する反射光分離手
段と、反射光分離手段により分離された第１及び第２の
光ディスクからの反射光を検出する検出手段とを備えた
ものである。
【００４５】本発明に係る光ピックアップ装置の全体の
通常の構成は、第１及び第２の波長の光を出射する２光
源並設半導体レーザと、２光源並設半導体レーザからの
出射光を集光させて平行光とする集光手段と、集光手段
の透過光の一部を発散光とする光発散手段と、集光手段
により平行光とされた第１の波長の光を第１の光ディス
ク上に集光させ、集光手段及び光発散手段により発散光
とされた第２の波長の光を第２の光ディスク上に集光さ
せる対物レンズと、第１及び第２の光ディスクからの反
射光を、２光源並設半導体レーザからの出射光の経路か
ら分離する反射光分離手段と、反射光分離手段により分
離された第１及び第２の光ディスクからの反射光を検出
する検出手段とを備えたものである。
【００４６】以上の本発明に係る光ピックアップ装置の
構成により、２光源並設光ピックアップ装置において、
比較的簡易な構成により、ＤＶＤのみならずＣＤについ
てもデータ再生時の波面収差を最小限に抑制することが
可能な波面収差補正手段を備えた光ピックアップ装置を
提供することができる。
【００４７】本発明に係る光ピックアップ装置のより具
体的な構成については後述する。
【００４８】また、本発明に係る光ディスク駆動装置に
よれば、上記本発明に係る光ピックアップ装置と、光デ
ィスクを回転駆動する光ディスク駆動手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００４９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ピックアッ
プ装置及び光ディスク駆動装置の実施の形態について、
図面を参照しながら説明する。
【００５０】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
光ピックアップ装置の構成を模式的に表した説明図であ
る。
【００５１】図１に示した本発明の第１の実施の形態に
係る光ピックアップ装置は、中心波長６５０ｎｍ及び７
８０ｎｍの光を出射する２光源並設半導体レーザ１１１
と、２光源並設半導体レーザ１１１からの出射光をその
まま透過させ、ＤＶＤ１０９及びＣＤ１０８からの反射
光を反射させるプリズム１０３と、２光源並設半導体レ
ーザ１１１からの出射光である透過光を集光させて平行
光とするコリメートレンズ１０４と、コリメートレンズ
１０４の透過光のうち光軸近傍中央部の光を発散させて
発散光とする凹レンズ３０１と、コリメートレンズ１０
４により平行光とされた中心波長６５０ｎｍの光をＤＶ
Ｄ１０９上に集光させ、コリメートレンズ１０４及び凹
レンズ３０１により発散光とされた中心波長７８０ｎｍ
の光をＣＤ１０８上に集光させる対物レンズ１０７と、
ＤＶＤ１０９及びＣＤ１０８からの反射光であるプリズ
ム１０３からの反射光の非点収差を調整する円筒レンズ
１１５と、ＤＶＤ１０９及びＣＤ１０８からの反射光で
あるプリズム１０３からの反射光を検出する信号検出・
エラー検出用フォトダイオード１１３とから構成されて
いる。図面の簡略化のため図示を省略したが、光ディス
クに対して平行方向の光を垂直方向に反射させる立ち上
げミラーが、コリメートレンズ１０４と対物レンズ１０
７との間に配設されている。即ち、コリメートレンズ１
０４の透過光の方向と対物レンズ１０７の透過光の方向
とは、互いに垂直の関係にある。２光源並設半導体レー
ザ１１１は、上述のように、２光源が同一半導体基板上
に形成された半導体レーザアレイであり、２つのレーザ
発光点間隔は５００μｍ以下である。従って、２本の光
軸はほぼ重複しており、１本の共通の光軸３０２とみな
すことができる。実際には、現在の製造プロセスの技術
水準により、２つのレーザ発光点間隔は５μｍ乃至５０
０μｍ程度となる。また、プリズム１０３は、ＬＤ１１
１と凹レンズ３０１又はコリメートレンズ１０４との間
に配設してもよいし、コリメートレンズ１０４と対物レ
ンズ１０７との間に配設してもよい。但し、後者の場
合、円筒レンズ１１５には、反射光を集光させる凸レン
ズ機能が必要である。
【００５２】ＬＤ１１１から出射された中心波長６５０
ｎｍの光は、発散しながらプリズム１０３を透過し、凹
レンズ３０１を透過した光軸近傍中央部の光はさらに発
散させられる。ＬＤ１１１からの出射光のうち凹レンズ
３０１を透過して発散させられた光はコリメートレンズ
１０４を透過してもまだ発散光であるが、凹レンズ３０
１の外部を通過した光はコリメートレンズ１０４を透過
することにより平行光に集光される。そして、立ち上げ
ミラーによりＤＶＤ１０９に対して垂直方向に反射さ
れ、対物レンズ１０７に入射する。対物レンズ１０７に
入射した中心波長６５０ｎｍの光のうち、平行光として
対物レンズ１０７の周縁部に入射した光が、図１０
（ａ）に示したように、ＤＶＤ１０９上に集光され反射
される。一方、発散光として対物レンズ１０７の光軸近
傍中央部に入射した光は、凹レンズ３０１により生ずる
波面収差によりＤＶＤ１０９上に焦点が合わないため、
結果的にほとんど利用されないこととなる。しかし、Ｄ
ＶＤ用には、ＤＶＤの０．６ｍｍのディスク基板厚に対
して波面収差が十分に小さくなるような開口数０．６の
対物レンズを使用し、平行光として対物レンズ１０７の
周縁部に入射した光を十分に利用すれば、ＤＶＤ１０９
上の記録データのピックアップには十分である。ＤＶＤ
１０９上で反射された反射光は、ＤＶＤ１０９上の記録
ピットの有無についてのデータを含んでおり、出射光の
経路を逆にたどって戻り、プリズム１０３により反射さ
れ、円筒レンズ１１５により非点収差を調整されるか集
光された後、検出用ＰＤ１１３により検出される。
【００５３】一方、ＬＤ１１１から出射された中心波長
７８０ｎｍの光は、発散しながらプリズム１０３を透過
し、凹レンズ３０１を透過した光軸近傍中央部の光はさ
らに発散させられる。ＬＤ１１１からの出射光のうち凹
レンズ３０１を透過して発散させられた光はコリメート
レンズ１０４を透過してもまだ発散光であるが、凹レン
ズ３０１の周囲を通過した光はコリメートレンズ１０４
を透過することにより平行光に集光される。そして、立
ち上げミラーによりＣＤ１０８に対して垂直方向に反射
され、対物レンズ１０７に入射する。対物レンズ１０７
に入射した中心波長７８０ｎｍの光のうち、発散光とし
て対物レンズ１０７の中央部に入射した光が、図１０
（ｃ）に示したように、ＣＤ１０８上に集光され反射さ
れる。即ち、中心波長７８０ｎｍの光を発散光として対
物レンズ１０７に入射させることにより、ＣＤ１０８の
１．２ｍｍのディスク基板厚により生ずる波面収差が相
殺されることになる。一方、平行光として対物レンズ１
０７の周縁部に入射した光は、図１０（ｂ）に示したよ
うに、ＣＤ１０８の１．２ｍｍのディスク基板厚により
生ずる波面収差によりＣＤ１０８上に焦点が合わないた
め、結果的にほとんど利用されないこととなる。しか
し、通常、ＣＤは、ＤＶＤに比較して信号劣化の許容範
囲が広く、また、ＣＤ用に使用される対物レンズ１０７
の開口数も最大０．４５であるので、発散光として対物
レンズ１０７の中央部に入射した光を主として利用すれ
ば、ＣＤ１０８上の記録データのピックアップには十分
である。ＣＤ１０８上で反射された反射光は、ＣＤ１０
８上の記録ピットの有無についてのデータを含んでお
り、出射光の経路を逆にたどって戻り、プリズム１０３
により反射され、円筒レンズ１１５により非点収差を調
整されるか集光された後、検出用ＰＤ１１３により検出
される。
【００５４】尚、光ディスクからの反射光を検出用ＰＤ
１１３に入射させるために、プリズム１０３の代わり
に、図９に示したハーフミラーを使用してもよい。ま
た、ＬＤ１１１と凹レンズ３０１又はコリメートレンズ
１０４との間に、図６（ｂ）に示したホログラム素子を
配設して使用してもよい。この場合、検出用ＰＤ１１３
は、図６（ｂ）に示したように、ＬＤ１１１近傍に配設
される。
【００５５】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
光ピックアップ装置の構成を模式的に表した説明図であ
る。
【００５６】図２に示した本発明の第２の実施の形態に
係る光ピックアップ装置は、中心波長６５０ｎｍ及び７
８０ｎｍの光を出射する２光源並設半導体レーザ１１１
と、２光源並設半導体レーザ１１１からの出射光をその
まま透過させ、ＤＶＤ１０９及びＣＤ１０８からの反射
光を反射させるプリズム１０３と、２光源並設半導体レ
ーザ１１１からの出射光である透過光を集光させて平行
光とするコリメートレンズ１０４と、コリメートレンズ
１０４の一方の面の中央部に形成され、コリメートレン
ズ１０４の透過光の一部を回折させて発散光とする円環
状回折格子３０３と、コリメートレンズ１０４により平
行光とされた中心波長６５０ｎｍの光をＤＶＤ１０９上
に集光させ、コリメートレンズ１０４及び円環状回折格
子３０３により発散光とされた中心波長７８０ｎｍの光
をＣＤ１０８上に集光させる対物レンズ１０７と、ＤＶ
Ｄ１０９及びＣＤ１０８からの反射光であるプリズム１
０３からの反射光の非点収差を調整する円筒レンズ１１
５と、ＤＶＤ１０９及びＣＤ１０８からの反射光である
プリズム１０３からの反射光を検出する信号検出・エラ
ー検出用フォトダイオード１１３とから構成されてい
る。第１の実施の形態と同様に、図面の簡略化のため図
示を省略したが、光ディスクに対して平行方向の光を垂
直方向に反射させる立ち上げミラーが、コリメートレン
ズ１０４と対物レンズ１０７との間に配設されている。
即ち、コリメートレンズ１０４の透過光の方向と対物レ
ンズ１０７の透過光の方向とは、互いに垂直の関係にあ
る。２光源並設半導体レーザ１１１は、上述のように、
２光源が同一半導体基板上に形成された半導体レーザア
レイであり、２つのレーザ発光点間隔は５００μｍ以下
である。従って、２本の光軸はほぼ重複しており、１本
の共通の光軸とみなすことができる。実際には、現在の
製造プロセスの技術水準により、２つのレーザ発光点間
隔は５μｍ乃至５００μｍ程度となる。また、プリズム
１０３は、ＬＤ１１１とコリメートレンズ１０４との間
に配設してもよいし、コリメートレンズ１０４と対物レ
ンズ１０７との間に配設してもよい。
【００５７】本発明の第２の実施の形態に係る光ピック
アップ装置は、第１の実施の形態と比較すると、凹レン
ズ３０１の代わりに、円環状回折格子３０３をコリメー
トレンズ１０４の一方の面の中央部に一体的に形成した
点が異なっている。円環状回折格子３０３の断面形状
は、通常、凹凸状又はブレーズ状（鋸状）の形状とす
る。コリメートレンズ１０４の他方の面は凸レンズ状の
形状に形成されている。
【００５８】ＬＤ１１１から出射された中心波長６５０
ｎｍの光は、発散しながらプリズム１０３を透過し、円
環状回折格子３０３及びコリメートレンズ１０４を透過
する。ＬＤ１１１からの出射光のうち、コリメートレン
ズ１０４の円環状回折格子３０３が形成されている部分
以外の部分を透過した光は、コリメートレンズ１０４に
より平行光に集光される。即ち、円環状回折格子３０３
の周囲及び中央部を透過した光は、コリメートレンズ１
０４により平行光に集光される。一方、ＬＤ１１１から
の出射光のうち円環状回折格子３０３を透過した光は、
回折格子３０３により回折させられ、輪状の明部（１次
光、２次光、．．．）とこれに囲まれた光軸近傍中央部
の明部（０次光）とからなる回折光となる。回折光のう
ち特に１次光は、コリメートレンズ１０４透過後も発散
光となるが、０次光である光軸近傍中央部の明部の大部
分は、コリメートレンズ１０４透過後、ほぼ平行光にな
る。そして、ＬＤ１１１からの出射光は、立ち上げミラ
ーによりＤＶＤ１０９に対して垂直方向に反射され、対
物レンズ１０７に入射する。対物レンズ１０７に入射し
た中心波長６５０ｎｍの光のうち、平行光として対物レ
ンズ１０７の周縁部及び中央部に入射した光が、図１０
（ａ）に示したように、ＤＶＤ１０９上に集光され反射
される。一方、発散光として対物レンズ１０７の光軸周
囲の円環状部分に入射した光は、回折格子３０３により
生ずる波面収差によりＤＶＤ１０９上に焦点が合わない
ため、結果的にほとんど利用されないこととなる。しか
し、ＤＶＤ用には、ＤＶＤの０．６ｍｍのディスク基板
厚に対して波面収差が十分に小さくなるような開口数
０．６の対物レンズを使用し、平行光として対物レンズ
１０７の周縁部及び中央部に入射した光を十分に利用す
れば、ＤＶＤ１０９上の記録データのピックアップには
十分である。ＤＶＤ１０９上で反射された反射光は、Ｄ
ＶＤ１０９上の記録ピットの有無についてのデータを含
んでおり、出射光の経路を逆にたどって戻り、プリズム
１０３により反射され、円筒レンズ１１５により非点収
差を調整された後、検出用ＰＤ１１３により検出され
る。
【００５９】一方、ＬＤ１１１から出射された中心波長
７８０ｎｍの光は、発散しながらプリズム１０３を透過
し、円環状回折格子３０３及びコリメートレンズ１０４
を透過する。ＬＤ１１１からの出射光のうち、コリメー
トレンズ１０４の円環状回折格子３０３が形成されてい
る部分以外の部分を透過した光は、コリメートレンズ１
０４により平行光に集光される。即ち、円環状回折格子
３０３の周囲及び中央部を透過した光は、コリメートレ
ンズ１０４により平行光に集光される。一方、ＬＤ１１
１からの出射光のうち円環状回折格子３０３を透過した
光は、回折格子３０３により回折させられ、輪状の明部
（１次光、２次光、．．．）とこれに囲まれた光軸近傍
中央部の明部（０次光）とからなる回折光となる。回折
光のうち０次光である光軸近傍中央部の明部の大部分
は、コリメートレンズ１０４透過後、ほぼ平行光になる
が、輪状の明部、特に１次光は、コリメートレンズ１０
４透過後も発散光となる。そして、ＬＤ１１１からの出
射光は、立ち上げミラーによりＣＤ１０８に対して垂直
方向に反射され、対物レンズ１０７に入射する。対物レ
ンズ１０７に入射した中心波長７８０ｎｍの光のうち、
発散光として対物レンズ１０７の光軸周囲の円環状部分
に入射した光が、図１０（ｃ）に示したように、ＣＤ１
０８上に集光され反射される。即ち、中心波長７８０ｎ
ｍの光を発散光として対物レンズ１０７に入射させるこ
とにより、ＣＤ１０８の１．２ｍｍのディスク基板厚に
より生ずる波面収差が相殺されることになる。一方、平
行光として対物レンズ１０７の周縁部及び中央部に入射
した光は、図１０（ｂ）に示したように、ＣＤ１０８の
１．２ｍｍのディスク基板厚により生ずる波面収差によ
りＣＤ１０８上に焦点が合わないため、結果的にほとん
ど利用されないこととなる。しかし、上述のように、通
常、ＣＤは、ＤＶＤに比較して信号劣化の許容範囲が広
く、また、ＣＤ用に使用される対物レンズ１０７の開口
数も最大０．４５であるので、発散光として対物レンズ
１０７の光軸周囲の円環状部分に入射した光を主として
利用すれば、ＣＤ１０８上の記録データのピックアップ
には十分である。ＣＤ１０８上で反射された反射光は、
ＣＤ１０８上の記録ピットの有無についてのデータを含
んでおり、出射光の経路を逆にたどって戻り、プリズム
１０３により反射され、円筒レンズ１１５により非点収
差を調整された後、検出用ＰＤ１１３により検出され
る。
【００６０】本発明の第２の実施の形態に係る光ピック
アップ装置は、第１の実施の形態における凹レンズ３０
１の代わりに、円環状回折格子３０３をコリメートレン
ズ１０４の一方の面の中央部に一体的に形成したので、
円環状回折格子３０３の位置調整が不要である。
【００６１】尚、第１の実施の形態と同様に、光ディス
クからの反射光を検出用ＰＤ１１３に入射させるため
に、プリズム１０３の代わりに、図９に示したハーフミ
ラーを使用してもよい。また、ＬＤ１１１とコリメート
レンズ１０４との間に、図６（ｂ）に示したホログラム
素子を配設して使用してもよい。この場合、検出用ＰＤ
１１３は、図６（ｂ）に示したように、ＬＤ１１１近傍
に配設される。
【００６２】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る
光ピックアップ装置の構成を模式的に表した説明図であ
る。具体的には、図３（ａ）は、本発明の第３の実施の
形態に係る光ピックアップ装置の構成全体を模式的に表
した説明図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の
第３の実施の形態に係る光ピックアップ装置において使
用されるホログラム素子の光源側からみた構成を模式的
に表した平面図である。
【００６３】図３に示した本発明の第３の実施の形態に
係る光ピックアップ装置は、中心波長６５０ｎｍ及び７
８０ｎｍの光を出射する２光源並設半導体レーザ１１１
と、２光源並設半導体レーザ１１１からの出射光をその
まま透過させ、ＤＶＤ１０９及びＣＤ１０８からの反射
光を反射させるプリズム１０３と、２光源並設半導体レ
ーザ１１１からの出射光である透過光のうち光軸近傍中
央部の光を発散光とし、中央部周囲領域の光を集光させ
て平行光とするホログラム素子１１２と、ホログラム素
子１１２により平行光とされた中心波長６５０ｎｍの光
をＤＶＤ１０９上に集光させ、ホログラム素子１１２に
より発散光とされた中心波長７８０ｎｍの光をＣＤ１０
８上に集光させる対物レンズ１０７と、ＤＶＤ１０９及
びＣＤ１０８からの反射光であるプリズム１０３からの
反射光の非点収差を調整する円筒レンズ１１５と、ＤＶ
Ｄ１０９及びＣＤ１０８からの反射光であるプリズム１
０３からの反射光を検出する信号検出・エラー検出用フ
ォトダイオード１１３とから構成されている。第１及び
第２の実施の形態と同様に、図面の簡略化のため図示を
省略したが、光ディスクに対して平行方向の光を垂直方
向に反射させる立ち上げミラーが、ホログラム素子１１
２と対物レンズ１０７との間に配設されている。即ち、
ホログラム素子１１２の透過光の方向と対物レンズ１０
７の透過光の方向とは、互いに垂直の関係にある。２光
源並設半導体レーザ１１１は、上述のように、２光源が
同一半導体基板上に形成された半導体レーザアレイであ
り、２つのレーザ発光点間隔は５００μｍ以下である。
従って、２本の光軸はほぼ重複しており、１本の共通の
光軸とみなすことができる。実際には、現在の製造プロ
セスの技術水準により、２つのレーザ発光点間隔は５μ
ｍ乃至５００μｍ程度となる。また、プリズム１０３
は、ＬＤ１１１とホログラム素子１１２との間に配設し
てもよいし、ホログラム素子１１２と対物レンズ１０７
との間に配設してもよい。
【００６４】本発明の第３の実施の形態に係る光ピック
アップ装置は、第１の実施の形態と比較すると、凹レン
ズ３０１及びコリメートレンズ１０４の代わりに、凹レ
ンズ３０１及びコリメートレンズ１０４と同等の機能を
有する一体成形されたホログラム素子１１２を配設した
点が異なっている。ホログラム素子１１２の構成の一例
として図３（ｂ）に示すように、ホログラム素子１１２
の中央部周囲領域３０４は、中心波長６５０ｎｍのレー
ザ光が集光されることにより平行光となるように、焦点
距離が約２０ｍｍ、開口数が０．１程度の凸レンズ機能
を有するホログラムを形成する。また、ホログラム素子
１１２の中央部３０５は、中心波長７８０ｎｍのレーザ
光の１次光が発散させられ、対物レンズ１０７で集光さ
れることにより、ディスク基板厚１．２ｍｍのＣＤ１０
８上に収束するように、焦点距離が中央部周囲領域３０
４の２０ｍｍより大きい凸レンズ機能を有するホログラ
ムを形成する。
【００６５】ホログラム素子１１２を１枚のガラス又は
樹脂上に形成するには、中央部周囲領域３０４及び中央
部３０５の位相伝達関数を独立に決定した後、微細加工
フォトマスク又は金型設計時に一体化する。ホログラム
素子１１２の断面形状は、通常、凹凸状又はブレーズ状
（鋸状）の形状とする。
【００６６】また、ホログラム素子１１２は、ホログラ
ムを基板の両面に形成したものでもよい。この場合は、
基板の一方の面の全面に上記中央部周囲領域３０４のホ
ログラムパターンを形成し、基板の他方の面には中央部
のみに小さい凹レンズ効果を有するホログラムパターン
を形成したものとする。図３（ｃ）は、上記中央部周囲
領域３０４のホログラムパターンを全面に拡張したホロ
グラムパターン３０６が形成された基板の一方の面を表
したものである。
【００６７】ＬＤ１１１から出射された中心波長６５０
ｎｍの光は、発散しながらプリズム１０３を透過し、さ
らにホログラム素子１１２を透過する。ＬＤ１１１から
の出射光のうち、ホログラム素子１１２の中央部周囲領
域３０４を透過した光は、その中央部周囲領域３０４の
ホログラムにより平行光に集光される。一方、ＬＤ１１
１からの出射光のうちホログラム素子１１２の中央部３
０５を透過した光軸近傍中央部の光は、中央部３０５の
ホログラムにより回折させられ、輪状の明部（１次光、
２次光、．．．）とこれに囲まれた光軸近傍中央部の明
部（０次光）とからなる回折光となる。回折光のうち特
に１次光は発散光となるが、０次光である光軸近傍中央
部の明部の大部分はほぼ平行光になる。そして、ＬＤ１
１１からの出射光は、立ち上げミラーによりＤＶＤ１０
９に対して垂直方向に反射され、対物レンズ１０７に入
射する。対物レンズ１０７に入射した中心波長６５０ｎ
ｍの光のうち、平行光として対物レンズ１０７の周縁部
及び中央部に入射した光が、図１０（ａ）に示したよう
に、ＤＶＤ１０９上に集光され反射される。一方、発散
光として対物レンズ１０７の光軸周囲の円環状部分に入
射した光は、ホログラム素子１１２の中央部３０５のホ
ログラムにより生ずる波面収差によりＤＶＤ１０９上に
焦点が合わないため、結果的にほとんど利用されないこ
ととなる。しかし、ＤＶＤ用には、ＤＶＤの０．６ｍｍ
のディスク基板厚に対して波面収差が十分に小さくなる
ような開口数０．６の対物レンズを使用し、平行光とし
て対物レンズ１０７の周縁部及び中央部に入射した光を
十分に利用すれば、ＤＶＤ１０９上の記録データのピッ
クアップには十分である。ＤＶＤ１０９上で反射された
反射光は、ＤＶＤ１０９上の記録ピットの有無について
のデータを含んでおり、出射光の経路を逆にたどって戻
り、プリズム１０３により反射され、円筒レンズ１１５
により非点収差を調整された後、検出用ＰＤ１１３によ
り検出される。
【００６８】一方、ＬＤ１１１から出射された中心波長
７８０ｎｍの光は、発散しながらプリズム１０３を透過
し、さらにホログラム素子１１２を透過する。ＬＤ１１
１からの出射光のうち、ホログラム素子１１２の中央部
周囲領域３０４を透過した光は、その中央部周囲領域３
０４のホログラムにより平行光に集光される。一方、Ｌ
Ｄ１１１からの出射光のうちホログラム素子１１２の中
央部３０５を透過した光軸近傍中央部の光は、中央部３
０５のホログラムにより回折させられ、輪状の明部（１
次光、２次光、．．．）とこれに囲まれた光軸近傍中央
部の明部（０次光）とからなる回折光となる。回折光の
うち０次光である光軸近傍中央部の明部の大部分はほぼ
平行光になるが、輪状の明部、特に１次光は発散光とな
る。そして、ＬＤ１１１からの出射光は、立ち上げミラ
ーによりＣＤ１０８に対して垂直方向に反射され、対物
レンズ１０７に入射する。対物レンズ１０７に入射した
中心波長７８０ｎｍの光のうち、発散光として対物レン
ズ１０７の光軸周囲の円環状部分に入射した光が、図１
０（ｃ）に示したように、ＣＤ１０８上に集光され反射
される。即ち、中心波長７８０ｎｍの光を発散光として
対物レンズ１０７に入射させることにより、ＣＤ１０８
の１．２ｍｍのディスク基板厚により生ずる波面収差が
相殺されることになる。一方、平行光として対物レンズ
１０７の周縁部及び中央部に入射した光は、図１０
（ｂ）に示したように、ＣＤ１０８の１．２ｍｍのディ
スク基板厚により生ずる波面収差によりＣＤ１０８上に
焦点が合わないため、結果的にほとんど利用されないこ
ととなる。しかし、上述のように、通常、ＣＤは、ＤＶ
Ｄに比較して信号劣化の許容範囲が広く、また、ＣＤ用
に使用される対物レンズ１０７の開口数も最大０．４５
であるので、発散光として対物レンズ１０７の光軸周囲
の円環状部分に入射した光を主として利用すれば、ＣＤ
１０８上の記録データのピックアップには十分である。
ＣＤ１０８上で反射された反射光は、ＣＤ１０８上の記
録ピットの有無についてのデータを含んでおり、出射光
の経路を逆にたどって戻り、プリズム１０３により反射
され、円筒レンズ１１５により非点収差を調整された
後、検出用ＰＤ１１３により検出される。
【００６９】本発明の第３の実施の形態に係る光ピック
アップ装置は、第１の実施の形態における凹レンズ３０
１及びコリメートレンズ１０４の代わりに、凹レンズ３
０１及びコリメートレンズ１０４と同等の機能を有する
一体成形されたホログラム素子１１２を配設したので、
光を発散させるホログラム素子１１２の中央部３０５の
位置調整が不要であり、コリメートレンズが不要で１枚
のホログラム素子１１２で足りるので構成が簡素化さ
れ、複雑なレンズ製造工程を削減することができる。
【００７０】尚、第１及び第２の実施の形態と同様に、
光ディスクからの反射光を検出用ＰＤ１１３に入射させ
るために、プリズム１０３の代わりに、図９に示したハ
ーフミラーを使用してもよい。また、ＬＤ１１１とホロ
グラム素子１１２との間に、図６（ｂ）に示した他のホ
ログラム素子を配設して使用してもよい。この場合、検
出用ＰＤ１１３は、図６（ｂ）に示したように、ＬＤ１
１１近傍に配設される。
【００７１】最後に、本発明に係る光ディスク駆動装置
の構成について述べると、本発明に係る光ディスク駆動
装置は、上述した本発明に係る光ピックアップ装置と、
光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動手段とを備え
たものである。
【００７２】
【発明の効果】本発明に係る光ピックアップ装置によれ
ば、第１及び第２の波長の光を出射する２光源並設半導
体レーザと、２光源並設半導体レーザからの出射光の発
散度を第１の発散度とする第１の発散度変更手段と、第
１の発散度変更手段の透過光の一部の発散度を第２の発
散度とする第２の発散度変更手段とを備えたので、２光
源並設光ピックアップ装置において、比較的簡易な構成
により、ＤＶＤのみならずＣＤについてもデータ再生時
の波面収差を最小限に抑制することが可能な波面収差補
正手段を備えた光ピックアップ装置を提供することがで
きる。即ち、同一半導体基板上に集積された波長の異な
るＬＤを光源とした光ピックアップ装置においても、厚
さの異なる各光ディスクに対して波面収差を許容範囲内
に抑制することが可能になり、ディスクチルト特性、デ
フォーカス特性、トラッキング特性、ジッタ特性等の劣
化を許容範囲内に抑制しながら、光学系の構成を大幅に
簡素化することができる。
【００７３】また、本発明に係る光ディスク駆動装置に
よれば、上記本発明に係る光ピックアップ装置と、光デ
ィスクを回転駆動する光ディスク駆動手段とを備えたの
で、光ピックアップ装置が大幅に小型化可能であること
から、携帯型パーソナルコンピュータ等に搭載可能とな
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光ピックアッ
プ装置の構成を模式的に表した説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置の構成を模式的に表した説明図。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る光ピックアッ
プ装置の構成を模式的に表した説明図。
【図４】従来の独立２光源光ピックアップ装置の構成を
模式的に表した説明図。
【図５】２光源並設半導体レーザアレイの構造を示す断
面図。
【図６】２光源並設半導体レーザアレイを備えた２光源
光集積ユニットを用いた従来の２光源光ピックアップ装
置の構成を模式的に表した説明図（図６（ａ））及びそ
の２光源光集積ユニットの構成を模式的に表した説明図
（図６（ｂ））。
【図７】ＤＶＤ（図７（ａ））及びＣＤ（図７（ｂ））
上における集光状態を模式的に表した説明図。
【図８】ディスク基板厚と波面収差との関係を表したグ
ラフ。
【図９】ＣＤ用波長における第１の波面収差補正手段を
備えた２光源並設光ピックアップ装置の構成を模式的に
表した説明図。
【図１０】ＣＤ用波長における第２の波面収差補正手段
の構成を模式的に表した説明図。
【符号の説明】
１０１，１０２ 光集積ユニット １０３ プリズム、ハーフミラー、ダイクロイックフィ
ルタ １０４ コリメートレンズ １０５ 立ち上げミラー １０６ 波長選択性絞り １０７ 対物レンズ １０８ ＣＤ １０９ ＤＶＤ １１０ ２光源光集積ユニット １１１ ２光源並設半導体レーザ １１２ 光学手段、ホログラム素子 １１３ 信号検出・エラー検出用フォトダイオード １１４ ディスク信号面 １１５ 円筒レンズ １１７ ２光源並設半導体レーザ１１７ １１８ 特殊対物レンズ ２１０ ガリウム・ヒ素ＧａＡｓ基板 ２１１，２２１ ｎ−ＧａＡｓバッファ層 ２１２，２２２ ｎ−Ｉｎ0.5（Ｇａ0.3Ａｌ0.7）0.5Ｐ
第１クラッド層 ２１３，２２３ Ｉｎ0.5（Ｇａ0.5Ａｌ0.5）0.5Ｐ光ガ
イド層 ２１４，２２４ 多重量子井戸（ＭＱＷ）活性層 ２１５，２２５ Ｉｎ0.5（Ｇａ0.5Ａｌ0.5）0.5Ｐ光ガ
イド層 ２１６，２２６ ｐ−Ｉｎ0.5（Ｇａ0.3Ａｌ0.7）0.5Ｐ
第２クラッド層 ２１７，２２７ ｐ−Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐエッチングスト
ップ層 ２１８，２２８ ｐ−Ｉｎ0.5（Ｇａ0.3Ａｌ0.7）0.5Ｐ
第３クラッド層 ２１９，２２９ ｐ−Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ｐキャップ層 ２３１ ｎ−ＧａＡｓ電流阻止層 ２３２ ｐ−ＧａＡｓ埋め込み層 ２３３，２３４ 電極 ２３５ マイナス側電極 ２３６ 分離溝 ２４０ 発振波長７８０ｎｍのレーザ素子部 ２４１ 発振波長６５０ｎｍのレーザ素子部 ３０１ 凹レンズ ３０２ 光軸 ３０３ 円環状回折格子 ３０４ ホログラム素子１１２の中央部周囲領域 ３０５ ホログラム素子１１２の中央部 ３０６ ホログラムパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角 田 和 哉 神奈川県川崎市川崎区日進町７番地１ 東 芝電子エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5D119 AA41 BA01 DA01 DA05 EC01 EC45 EC47 FA05 FA09 JA02 JA09 JA44 JA57

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光の発散度を第
    １の発散度とする第１の発散度変更手段と、 前記第１の発散度変更手段の透過光の一部の発散度を第
    ２の発散度とする第２の発散度変更手段と、 前記第１の発散度変更手段により前記第１の発散度とさ
    れた前記第１の波長の光を第１の光ディスク上に集光さ
    せ、前記第１及び第２の発散度変更手段により前記第２
    の発散度とされた前記第２の波長の光を第２の光ディス
    ク上に集光させる対物レンズと、を備えたことを特徴と
    する光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光の発散度を第
    １の発散度とする第１の発散度変更手段と、 前記第１の発散度変更手段の透過光の一部の発散度を第
    ２の発散度とする第２の発散度変更手段と、 前記第１の発散度変更手段により前記第１の発散度とさ
    れた前記第１の波長の光を第１の光ディスク上に集光さ
    せ、前記第１及び第２の発散度変更手段により前記第２
    の発散度とされた前記第２の波長の光を第２の光ディス
    ク上に集光させる対物レンズと、 前記第１及び第２の光ディスクからの反射光を、前記２
    光源並設半導体レーザからの出射光の経路から分離する
    反射光分離手段と、 前記反射光分離手段により分離された前記第１及び第２
    の光ディスクからの反射光を検出する検出手段と、を備
    えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光を集光させて
    平行光とする集光手段と、 前記集光手段の透過光の一部を発散光とする光発散手段
    と、 前記集光手段により平行光とされた前記第１の波長の光
    を第１の光ディスク上に集光させ、前記集光手段及び前
    記光発散手段により発散光とされた前記第２の波長の光
    を第２の光ディスク上に集光させる対物レンズと、を備
    えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  4. 【請求項４】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光を集光させて
    平行光とする集光手段と、 前記集光手段の透過光の一部を発散光とする光発散手段
    と、 前記集光手段により平行光とされた前記第１の波長の光
    を第１の光ディスク上に集光させ、前記集光手段及び前
    記光発散手段により発散光とされた前記第２の波長の光
    を第２の光ディスク上に集光させる対物レンズと、 前記第１及び第２の光ディスクからの反射光を、前記２
    光源並設半導体レーザからの出射光の経路から分離する
    反射光分離手段と、 前記反射光分離手段により分離された前記第１及び第２
    の光ディスクからの反射光を検出する検出手段と、を備
    えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  5. 【請求項５】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光である透過光
    を集光させて平行光とするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズの透過光のうち光軸近傍中央部の
    光を発散させて発散光とする凹レンズと、 前記コリメートレンズにより平行光とされた前記第１の
    波長の光を第１の光ディスク上に集光させ、前記コリメ
    ートレンズ及び前記凹レンズにより発散光とされた前記
    第２の波長の光を第２の光ディスク上に集光させる対物
    レンズと、 前記第１及び第２の光ディスクからの反射光を、前記２
    光源並設半導体レーザからの出射光の経路から分離する
    反射光分離手段と、 前記反射光分離手段により分離された前記第１及び第２
    の光ディスクからの反射光を検出する検出手段と、を備
    えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  6. 【請求項６】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光である透過光
    を集光させて平行光とするコリメートレンズと、 前記コリメートレンズの一方の面の中央部に形成され、
    前記コリメートレンズの透過光の一部を回折させて発散
    光とする円環状回折格子と、 前記コリメートレンズにより平行光とされた前記第１の
    波長の光を第１の光ディスク上に集光させ、前記コリメ
    ートレンズ及び前記円環状回折格子により発散光とされ
    た前記第２の波長の光を第２の光ディスク上に集光させ
    る対物レンズと、 前記第１及び第２の光ディスクからの反射光を、前記２
    光源並設半導体レーザからの出射光の経路から分離する
    反射光分離手段と、 前記反射光分離手段により分離された前記第１及び第２
    の光ディスクからの反射光を検出する検出手段と、を備
    えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  7. 【請求項７】第１及び第２の波長の光を出射する２光源
    並設半導体レーザと、 前記２光源並設半導体レーザからの出射光である透過光
    のうち光軸近傍中央部の光を発散光とし、中央部周囲領
    域の光を集光させて平行光とするホログラム素子と、 前記ホログラム素子により平行光とされた前記第１の波
    長の光を第１の光ディスク上に集光させ、前記ホログラ
    ム素子により発散光とされた前記第２の波長の光を第２
    の光ディスク上に集光させる対物レンズと、 前記第１及び第２の光ディスクからの反射光を、前記２
    光源並設半導体レーザからの出射光の経路から分離する
    反射光分離手段と、 前記反射光分離手段により分離された前記第１及び第２
    の光ディスクからの反射光を検出する検出手段と、を備
    えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  8. 【請求項８】前記反射光分離手段と前記検出手段との間
    に、前記第１及び第２の光ディスクからの反射光の非点
    収差を調整する非点収差調整手段を備えたことを特徴と
    する請求項２、又は、請求項４乃至７のいずれかに記載
    の光ピックアップ装置。
  9. 【請求項９】前記対物レンズの光入射側に、前記第１及
    び第２の光ディスクに対して平行方向の光を垂直方向に
    反射させる立ち上げミラーを備えたことを特徴とする請
    求項１乃至８のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
  10. 【請求項１０】前記第１及び第２の光ディスクは、ＤＶ
    Ｄ及びＣＤであり、前記第１及び第２の波長の光は、中
    心波長６５０ｎｍ及び７８０ｎｍのレーザ光であること
    を特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の光ピッ
    クアップ装置。
  11. 【請求項１１】前記２光源並設半導体レーザは、２光源
    が同一半導体基板上に形成された半導体レーザアレイで
    あることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記
    載の光ピックアップ装置。
  12. 【請求項１２】前記２光源並設半導体レーザの２光源の
    発光点間隔は、５００μｍ以下であることを特徴とする
    請求項１乃至１１のいずれかに記載の光ピックアップ装
    置。
  13. 【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれかに記載の光
    ピックアップ装置と、 光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動手段と、を備
    えたことを特徴とする光ディスク駆動装置。
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