JP2001028145A

JP2001028145A - 光学ヘッド装置及びディスク録再装置

Info

Publication number: JP2001028145A
Application number: JP11199464A
Authority: JP
Inventors: Mineharu Uchiyama; 峰春内山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-07-13
Filing date: 1999-07-13
Publication date: 2001-01-30

Abstract

(57)【要約】【課題】第１の波長の光源を用いているときはサイドビ
ームを発生するが、第２の波長の光源を用いているとき
はサイドビームを発生しないようにし、第２の光源の光
の利用効率を上げる。【解決手段】半導体レーザ装置１１は、第1の波長の光
ビームを出射する第1の光源１ａと、前記第1の波長とは
異なる第2の波長の光ビームを出射する第2の光源１ｂを
有する。回折格子１２は、第1の光源からの光ビームに
対しては１次回折効率がほぼゼロとなり、前記第２の光
源からの光ビームに対しては１次回折光を出射するよう
に、その格子溝が形成されている。

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、各種の光学式記
録媒体（デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、コンパク
トディスク（ＣＤ）等）の記録信号を読み取る場合、或
いは記録する場合に有効な光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、記録媒体の分野において、オーデ
ィオやデジタルデータを記録した従来のＣＤの直径（１
２ｃｍ）同じ大きさでありながら、高密度記録が可能な
ＤＶＤが開発されている。ＤＶＤはその記録密度が高い
ために、ＣＤのデータを読み取る光の波長（７８０ｎ
ｍ）よりも短い波長（６５０ｎｍ）のビームを必要とさ
れる。

【０００３】再生装置としては、ＣＤ、ＤＶＤのいずれ
のディスクシステムも再生可能なものが望まれている。
したがって、多波長型の半導体アレイを用いた光学ヘッ
ド装置（光ピックアップ）として、ＣＤ用の光源（波長
７８０ｎｍ）とＤＶＤ用の光源（波長６５０ｎｍ）を有
するものが開発されている。

【０００４】この光学ヘッド装置は、第１の光源と、第
２の光源とを有し、第１と第２の光源のいずれからの光
ビームでも導かれる回折格子とを有する。回折格子は、
特にＣＤ用の光ビームを３ビームに分離するものであ
る。回折格子から出射された光ビームは、ホログラムを
通過し、コリメータレンズを通り、コリメータ光とな
り、対物レンズに入射する。対物レンズにて集光された
光は、ディスクの記録面に照射される。ディスクから反
射された光は、対物レンズ、コリメータレンズを通り、
ホログラムに入射する。ホログラムは、反射光を回折し
てフォトダイオードを用いた光検出器に導く。光検出器
は、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、
読取り信号を出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】（Ａ１）上記の光学ヘ
ッド装置において、ＣＤ読取り状態にすると、光源から
の波長７８０ｎｍのレーザビームは、回折格子に入力さ
れ、３ビームとして出力される。３ビームのうち１つが
メインビームであり、残りの２つがサブビームである。
ここでメインビームとサブビームとの強度の比は８：１
程度である。

【０００６】次に、ＤＶＤ読取り状態にすると、光源か
らの波長６５０ｎｍのレーザビームも回折格子を通過す
る。このために、本来不要なサイドビームが生じること
になる。この結果、メインビームの効率が低下し、当然
ディスクからの反射光を受ける光検出器においても、メ
インビームの受光効率が低下する。よって信号のＣ／Ｎ
が悪化すると言う問題がある。信号のＣ／Ｎを向上する
ために、ＤＶＤ用の光源の出射量を上げることも考えら
れるが、半導体レーザの最大定格を超えて使用する可能
性が高くなり、装置の信頼性が低下するという問題があ
る。

【０００７】（Ａ２）そこでこの発明では、（Ａ１）の
課題に対して、第２の波長の光源を用いているときはサ
イドビームを発生するが、第１の波長の光源を用いてい
るときはサイドビームを発生しないようにし、第１の光
源の光の利用効率を上げることができるようにした光学
ヘッド装置を提供することを目的とする。

【０００８】（Ｂ１）また最近では、複数の光源を極
めて近接した位置に有し、複数のレーザビームを切換え
て出射するレーザ発光素子が開発されている。このため
に、それぞれのレーザビームに対して特有のサイドビー
ムを発生しなければならないような場合には、回折格子
を機械的に切換えることにすると、装置全体が機構的に
複雑で構造的に大きくなるという問題が生じる。

【０００９】（Ｂ２）そこでこの発明は（Ｂ１）の課
題に対して、複数の光源を極めて近接した位置に有する
レーザ発光素子を用いても、構造全体を大きくすること
無く各レーザビームに対して特有のサイドビームを発生
させることができる光学ヘッド装置を提供することを目
的とする。

【００１０】（Ｃ１）また、従来の光学ヘッド装置に
おいては、対物レンズに近接して、（１／４）λ板を設
け、この部分で、送光系に対しては直線偏光（Ｐ偏光）
から円偏光にし、反射光に対しては円偏光から直線偏光
（Ｓ偏光）にしている。これは、光ディスクから反射し
てきた前記Ｓ偏光をホログラムにおいて、１次回折光に
偏光し、光検出器に導くためである。このホログラム
は、Ｐ偏光に対しては０次回折光の効率が大きく、Ｓ偏
光に対しては１次回折光の効率が大きいという機能を備
える。

【００１１】上記のホログラムとしては、光利用効率の
よいものを使用することが好ましい。しかし、このよう
な偏光素子系（（１／４）λ板、及びホログラム）を使
用した場合、ディスクの複屈折により、光検出器におけ
る受光量が変動する。このためディスクの複屈折の量が
仕様以上に大きいと再生信号が大きく変化すると言う問
題が生じる。ＤＶＤの場合は、規格が厳格であるため
に、複屈折の量が仕様以上に大きいようなものは、市場
に出回らないが、ＣＤでは複屈折の量が仕様以上に大き
いものが出回っているために、上記偏光素子系を用いた
ピックアップ装置では、受光量が変動し再生性能に大き
な影響を与えることになる。このように、多波長型の半
導体アレイを用いた光ピックアップを仕様する場合、ホ
ログラムをＤＶＤ，ＣＤで共用するため、偏光ホログラ
ムを用いると、ＣＤの複屈折により再生信号が大きく変
動するという問題が発生する。

【００１２】（Ｃ２）そこでこの発明は（Ｃ１）の課題
に対して、ＤＶＤ及びＣＤの両者に再生性能のよい光学
レイアウトを有する光学ヘッド装置を提供することを目
的とする。

【００１３】（Ｄ１）多波長型の従来の光学ヘッド装置
においては、対物レンズの光軸に対して、ＤＶＤ用の第
１の光源の光軸と、ＣＤ用の第２の光源の光軸とを対称
に配置している。しかし、このような配置関係である
と、第１の光源及び第２の光源から出射される光は、そ
れぞれ対物レンズに対しては斜入射となり、再生信号の
性能が悪化したり、ＤＶＤとＣＤの最良傾角の差が大き
くなるという問題がある。

【００１４】（Ｄ２）そこでこの発明は（Ｄ１）の課題
に対して、半導体レーザアレイを用いた光学ヘッドにお
いて、ＤＶＤ及びＣＤの最良傾角の差が小さく、かつ再
生信号性能のよい光学ヘッド装置を提供することを目的
とするものである。

【００１５】（Ｅ１）ＤＶＤ及びＣＤの最良傾角の差
が小さく、再生信号の再生性能のよい光学レイアウトと
するために、上記のようにＣＤ用の光源の光軸と対物レ
ンズの光軸とを合せることが考えられる。しかしこのよ
うにして、ホログラムに関してもホログラム中心を対物
レンズの光軸に合せた状態に維持すると、ＤＶＤ用の光
源の光軸とホログラムの中心とがずれるので、ＤＶＤ再
生時のフォーカスエラー信号が低下するという問題を生
じる。

【００１６】（Ｅ２）そこでこの発明は、上記（Ｅ１）
の課題に対して、ＤＶＤ，ＣＤ共に品質のよりフォーカ
ス誤差信号を得ることができるようにした光学ヘッド装
置を提供することを目的とするものである。

【００１７】（Ｆ１）また、従来の多波長型の半導体レ
ーザアレイを用いた光ピックアップでは、ＤＶＤ用の光
源とＣＤ用の光源が離れているために、光源を光軸方向
にホログラムに投影した位置と、ホログラムの中心と不
一致である。このためにフォーカスエラー信号の品質が
劣化という問題がある。これを改善するには、ホログラ
ムは出来るだけ半導体レーザアレイに対して遠い位置に
配置することが好ましい。

【００１８】一方、ホログラムはＤＶＤとＣＤとで共用
するために、ディスクの複屈折により再生信号のレベル
が変化しないようにしたほうが好ましい。そこで無偏光
のホログラムを使用することが考えられる。無偏光のホ
ログラムを使用した場合、送光系では、このホログラム
の０次光が対物レンズを介してディスクに照射され、反
射系では、このホログラムの＋１次光が光検出器に導か
れる。しかし送光系においては、−１次光が、反射系に
おいては０次光が迷光として生じる。この迷光は、再生
信号の品質劣化を生じる原因となる。このような迷光を
低減するためには、半導体レーザアレイの近くにホログ
ラムを配置し、回折角を大きくとることが好ましい。

【００１９】上記したように、フォーカスエラー信号の
品質に関しては、半導体レーザアレイとホログラムとの
距離は遠い方がよく、迷光の低減を得るためには半導体
レーザアレイとホログラムとの距離は近い方がよいとい
う、相反する要求がある。

【００２０】（Ｆ２）そこでこの発明は、上記（Ｆ
２）の課題に対して半導体レーザアレイとホログラムと
の最適な距離を有する光学ヘッド装置を提供することを
目的とするものである。

【００２１】（Ｇ１）また、多波長半導体レーザを用い
た光学系を組み立てる場合、各部品間の位置合わせには
高精度が要求される。複数部品の配置関係が所定の関係
からずれると、再生信号の再生性能として所望の性能が
得られない。特に、ＤＶＤ用とＣＤ用のレーザビームに
対して共通に用いられる光学系では、いずれのディスク
を再生した場合も良好な再生性能を得る必要がある。こ
のために各部品間の位置合わせ方法を工夫する必要があ
る。

【００２２】（Ｇ２）そこでこの発明は、半導体レーザ
の取り付け精度を緩和することができ、このような緩和
状態にあっても再生性能を悪化させるような影響を低減
できる光学ヘッド装置のホログラム取り付け方法を提供
することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】（Ａ３）この発明は、上
記（Ａ２）の目的を達成するために、第1の波長の光ビ
ームを出射する第1の光源と、前記第1の光源とほぼ同位
置に配置され、前記第1の波長とは異なる第2の波長の光
ビームを出射する第2の光源と、前記第1の光源からの光
ビームに対しては１次回折効率がほぼゼロとなり、前記
第２の光源からの光ビームに対しては１次回折光を出射
する回折格子とを備えるものである。これにより、第２
の光源の光の利用効率を上げることができる。

【００２４】（Ｂ３）この発明は、上記（Ｂ２）の目的
を達成するために、近接した位置から複数のレーザ光を
出射する発光手段と、光ディスクからの反射光を受光す
る受光素子と、前記光ディスクからの反射光を前記受光
素子に向けて回折するホログラムとを有する光学ヘッド
装置において、前記ホログラムと前記発光手段との間で
あって、前記複数のレーザ光が離間した位置に入射する
ように回折格子を配置し、少なくとも一方の光源から出
射したレーザビームに対しては回折を行うようにしたこ
とを特徴とするものである。これにより、光学系全体の
構造を大きくすること無く、複数のディスクシステムに
適用できる光集積素子を得るのに有効となる。

【００２５】（Ｃ３）この発明は，上記（Ｃ２）の目的
を達成するために、反射光を光検出器に導く素子とし
て、無偏光のブレーズホログラムを用いるものである。
この手段によると、無偏光の矩形ホログラムに対して
１．５倍程度の光利用効率を得られるため、ＤＶＤの再
生性能を向上できる。また無偏光のホログラムを使用す
ることにより、ＣＤの複屈折により受光量が変動するこ
とがなく、安定した再生信号を得ることができる。

【００２６】（Ｄ３）この発明は、上記（Ｄ２）の目的
を達成するために、対物レンズの光軸近傍にＣＤの第２
の光源の光軸を合せることを特徴とする。これにより、
対物レンズに対して、ＤＶＤでは、斜入射が発生する
が、ＣＤでは斜入射は発生しない。ＤＶＤ，ＣＤの互換
対物レンズでは、ＤＶＤの斜入射により発生する収差は
非点収差であるため、最良傾角や再生信号の性能劣化が
小さくなり、ＤＶＤ及びＣＤの最良傾角の差が小さく、
且つ再生信号再生性能のよいものとすることができる。

【００２７】（Ｅ３）この発明は、上記（Ｅ２）の目的
を達成するために、ホログラムの中心を第１と第２の光
源の光軸の中間に配置することを特徴とする。これによ
り、ＣＤ再生時のフォーカス誤差信号の振幅も、ＤＶＤ
再生時のフォーカス誤差信号の振幅も適度な振幅とな
り、装置全体のフォーカス誤差信号の品質を向上するこ
とができる。

【００２８】（Ｆ３）この発明は、上記（Ｆ２）の目的
を達成するために、第１の光源と第２の光源との距離を
δとしたとき、第１及び第２の光源と前記ホログラムと
の距離を２０δ乃至４０δの範囲とするものである。

【００２９】（Ｇ３）この発明は、上記（Ｇ２）の目的
を達成するために、ホログラムに対して、ホログラム上
のＣＤ用の光源位置と光検出器の光軸方向の投影位置と
にマーカーを設けるものである。このようにして付けた
マーカーに合せてホログラムを及びＣＤ用の光源、光検
出器を組み立てた場合、ＤＶＤ再生時においては光検出
器上の受光スポットはＣＤのそれに比べて大きいため
に、例えば半導体レーザが若干回転した状態で取り付け
られたとしても、ＤＶＤ再生のための性能を大きく劣化
させることはない。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００３１】図１はこの発明の一実施の形態である。半
導体レーザ装置１１は、いわゆる１チップレーザと称さ
れるもので、ＣＤ用の光源１ｂ（７８０ｎｍの波長のビ
ームを出力する）、ＤＶＤ用の光源１ａ（６５０ｎｍの
波長のビームを出力する）を極めて近接して有する。こ
のいわゆる多波長半導体レーザ装置１１から出射された
光は、回折格子１２を透過し、ホログラム１３を透過
し、さらにコリメータレンズ１４に入射する。コリメー
タレンズ１４から出射される光は、平行光であるコリメ
ート光になり対物レンズ１５に入射する。光源から記録
媒体に向かう光を送光と称する。対物レンズ１５で収束
された光は、記録媒体のピット列（情報記録トラック）
に照射される。

【００３２】記録媒体から反射した光は、対物レンズ１
５、コリメートレンズ１４を通り、ホログラム１３に入
射する。このホログラム１３では、反射してきた光を屈
折させて光検出器１６に導く。

【００３３】光検出器１６は、例えば図２に示すよう
に、メインビーム（１ビーム）用の４分割フォトダイオ
ード６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄと、この側部に配置されて
いるサイド（サブ）ビーム用のフォトダイオード６Ｅ、
６Ｆで構成されている。

【００３４】図３は、ＣＤのピット列と、３ビームの関
係を示している。理想的には、メインビームが読取りピ
ット列（トラック）の中心線を追従し、前後のサブビー
ムがピット列の左右の端をそれぞれトラッキングする。
したがって、光検出器１６においては、フォトダイオー
ド６Ｅ，６Ｆから得られる光電変換出力の差異を得れば
トラッキング誤差信号として用いることができる。

【００３５】ここで本願発明の特徴は、上記の回折格子
１２の特性を以下のようにした点に特徴がある。

【００３６】図３（Ａ）は、回折格子１２において、そ
の位相格子の深さと、０次回折効率、１次回折効率の特
性を示している。従来の回折格子であると、ＣＤ用の第
２の光源の波長に対する位相格子深さは、（１／３）π
付近であった（図３（Ｂ）のａ）。このような場合は、
ＤＶＤ用の第１の光源においても１次回折効率が利いて
くるため不要なサイドビームが生じる。

【００３７】しかしこの発明における回折格子１２は、
ＤＶＤ用の第１の光源のビームの波長をλ１とし、屈折
率をｎとして、その格子溝深さｈ0がｈ０＝λ１／（ｎ−１）となるように構成されている。

【００３８】ここで回折格子１２の位相格子深さφ０
は、 φ０＝２π・ｈ０・（ｎ−１）／λ より計算される。位相格子深さφ０と回折効率ηとの関
係は、図３（Ａ）に示した通りである。ここで、ＤＶＤ
用の第１の光源のビームの波長はλ１であるから φ０＝２π・ｈ０・（ｎ−１）／λ１＝２π となり、このとき０次回折効率η０＝１００％、１次回
折効率η１＝０％となる。１次回折効率が０であること
は、サブビーム（回折光）が生じないと言うことであ
る。これを実現する回折格子１２の位相格子の溝の深さ
は約５倍（図３（Ｂ）のｂ）となる。

【００３９】つまりこの発明では、光ピックアップの光
路において、サブビームを必要としない光源（ＤＶＤ用
の光源）を使用するときは、その光源の波長のｍ／（ｎ
−１）（ｍは自然数、ｎは回折格子の屈折率）の格子溝
の深さの回折格子を使用するものである。これにより、
ＤＶＤモードではサイドビームが発生せず、メインビー
ムの受光効率を良くすることができ、光源の出射量を上
げることなく、信号のＣ／Ｎの向上に寄与できる。

【００４０】第２の光源（ＣＤ用の光源）が使用される
ときは、次のようになる。即ち、光源１ｂから出射され
た拡散光は、回折格子１２に入力する。第２の光源の波
長は、λ２であることから、回折格子１２の位相格子深
さφ０は、 φ０＝２π・λ１／λ２ λ２＝７８０ｎｍ，λ１＝６５０ｎｍであるからφ０＝
１．６７πとなる。

【００４１】このときは、図３（Ａ）の特性から見られ
るように、０次回折効率η０＝約７５％，１次回折効率
η１＝約１０％となり、０次のメインビームと±１次の
サイドビームが発生する。これにより、回折格子１２は
いわゆる３ビーム法と呼ばれるトラッキング誤差信号の
検出を実現可能とする。

【００４２】以上説明したようにこの発明の光学ヘッド
装置によると、ＣＤ用の光源１ｂを使用するときは、ト
ラッキング誤差信号の検出に必要なサイドビームを発生
させることができ、ＤＶＤ用の光源１ａを使用するとき
は、サイドビームを発生させることなく、光源１ａから
出射する光が損失するのを抑制できる。これにより光源
１ａの照射量と再生信号との適度な関係を保つことがで
き、光ピックアップ装置の品質と信頼性を向上すること
ができる。

【００４３】この発明は、上記の実施の形態に限定され
るものではない。

【００４４】この光学ヘッド装置が、例えばＤＶＤ−Ｒ
ＡＭのように差動プッシュプル法を用いてトラッキング
エラー信号を検出する装置に使用された場合には、次の
ように構成されていてもよい。

【００４５】即ち、ＤＶＤ用の光源を使用するときのみ
サイドビームが発生するように、回折格子の格子溝深さ
ｈ０＝λ２／（ｎ−１）とするものである。そしてこの
ときのサイドビームをトラッキング誤差検出信号を検出
するための差動プッシュプル法に使用するものである。

【００４６】また、格子溝深さｈ０＝λ１／（ｎ−
１），ｈ１＝λ２／（ｎ−１）の２つの回折格子を構成
して、ＤＶＤ用の光源を使用するときトラッキング誤差
検出信号を検出するための差動プッシュプル法を実現で
きるようにし、ＣＤ用の光源を使用するときは３ビーム
法によりトラッキング誤差信号を検出できるように構成
してもよい。

【００４７】このように２種類の或いはそれ以上の格子
深さを持つ回折格子の構造としては各種の実施の形態が
可能である。

【００４８】即ち、図４（Ａ）に示すように、回折格子
２１の一方の面に溝方向が異なる２種類の凹凸の格子を
設けるものである。一方の回折格子特性では、例えば第
１の実施の形態で説明したように、ＤＶＤ用の光源が用
いられたときは、１次回折効率が０となるように設計さ
れ、ＣＤ用の光源が用いられたときは、１次回折効率が
１０％、０次回折効率が７５％得られるようにする。ま
た、他方の回折格子特性では、ＤＶＤ−ＲＡＭ記録時の
トラッキング誤差検出信号を検出するための差動プッシ
ュプル法を実現できるようにすることができる。

【００４９】上記の実施の形態では、回折格子２１の一
方の面に格子を形成したが、図２（Ｂ）に示すように一
方の面と他方の面が異なる回折格子特性となるようにし
ても良い。例えば面２２Ａでは、第１の実施の形態で説
明したように、ＤＶＤ用の光源が用いられたときは、１
次回折効率が０となるよに設計され、ＣＤ用の光源が用
いられたときは、１次回折効率が１０％、０次回折効率
が７５％得られるようにする。また、他方の面２２Ｂで
は、ＤＶＤ−ＲＡＭ記録時のトラッキング誤差検出信号
を検出するための差動プッシュプル法を実現できるよう
にすることができる。

【００５０】位相格子深さφ０と、回折効率ηとの関係
は、位相２π毎に周期的に変動するので、格子溝深さｈ
０は、上記したｈ０＝λ１／（ｎ−１），ｈ１＝λ２／
（ｎ−１）のｍ倍（ｍは自然数）とすることにより、サ
イドビームの回折効率を所望の値とすることができる。

【００５１】半導体レーザ装置は、多波長型の半導体レ
ーザアレイでなく、分離されて近傍に配置された異なる
複数の半導体レーザを用いたものであってもよい。

【００５２】次に、この発明の光ヘッド装置が読み取る
ディスクのピット構造を説明する。

【００５３】図５（Ａ）はＣＤの記録面の構造であり、
図５（Ｂ）は、ＤＶＤ−ＲＯＭの記録面の構造である。
図５（Ｃ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録面の構造である。
このように光ディスクとしては、トラックピッチ、最短
ピット長が大きくことなるディスクが存在するために、
上述した波長の異なる光ビームを得る光源が必要となっ
ている。

【００５４】図６は、光学ヘッド装置により読み取られ
た信号を処理する電気信号の系統の一例を示している。
光検出器１６には、図２で説明したようにフォトダイオ
ード６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆが設けられて
いる。各フォトダイオード６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６
Ｅ，６Ｆの出力は、それぞれバッファ増幅器２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆに導入されてい
る。バッファ増幅器２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，
２３ｅ，２３ｆから出力される各Ａ〜Ｆ信号は、以下の
ように演算される。

【００５５】加算器２３１は（Ａ＋Ｂ）信号を生成し、
加算器２３２からは（Ｃ＋Ｄ）信号を生成する。加算器
２３３は、加算器２３１からの（Ａ＋Ｃ）信号と、加算
器２３２からの（Ｃ＋Ｄ）信号を用いて、（Ａ＋Ｂ）−
（Ｃ＋Ｄ）を生成している。この（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋
Ｄ）信号は、フォーカスエラー信号として用いられる。

【００５６】加算器２３４は、（Ａ＋Ｃ）信号を生成
し、加算器２３５は（Ｂ＋Ｄ）信号を生成する。この
（Ａ＋Ｃ）信号と、（Ｂ＋Ｄ）信号とは、位相差検出器
３１に入力される。位相差検出器３１の出力は、ＤＶＤ
用のトラッキングエラー信号として用いられる。一方、
サブビームの検出信号に基づいて得られた（Ｅ−Ｆ）信
号は、スイッチ３２２がオフされることで無視される。

【００５７】（Ａ＋Ｃ）信号と、（Ｂ＋Ｄ）信号とは加
算器２３６にも入力される。加算器２３５は、（Ａ＋Ｂ
＋Ｃ＋Ｄ）信号（ＨＦ信号と記す）を生成している。

【００５８】Ｅ信号とＦ信号とは、加算器２３７に入力
される。加算器２３７からは（Ｅ−Ｆ）信号が得られ
る。（Ｅ−Ｆ）信号はＣＤ用のトラッキングエラー信号
として用いられる。即ち装置がＣＤ再生モードにあると
きはスイッチ３２２がオンされる。

【００５９】この発明は上記の実施の形態に限定される
ものではない。

【００６０】この発明は、第１のディスク（例えばＤＶ
Ｄ）及び第２のディスク（例えばＣＤ）の両者に対して
再生性能のよい光学レイアウトを有する光学ヘッド装置
を提供するものである。このために、反射光を光検出器
に導く素子として、無偏光のブレーズホログラムを用い
るものである。この構成によると、無偏光の矩形ホログ
ラムに対して１．５倍程度の光利用効率を得られるた
め、ＤＶＤの再生性能を向上できる。また無偏光のホロ
グラムを使用することにより、ＣＤの複屈折により受光
量が変動することがなく、安定した再生信号を得ること
ができる。

【００６１】従来の光学ヘッド装置においては、ホログ
ラムと対物レンズの間に（１／４）λ板を設け、この部
分で、送光系に対しては直線偏光（Ｐ偏光）から円偏光
にし、反射光に対しては円偏光から直線偏光（Ｓ偏光）
にしている。これは、光ディスクから反射してきた前記
Ｓ偏光をホログラムにおいて、１次回折光に偏光し、光
検出器に導くためである。このホログラムは、Ｐ偏光に
対しては０次回折光の効率が大きく、Ｓ偏光に対しては
１次回折光の効率が大きいという機能を備える。

【００６２】上記のホログラムとしては、光利用効率の
よいものを使用することが好ましい。しかし、このよう
な偏光素子系（（１／４）λ板、及び偏光ホログラム）
を使用した場合、ディスクの複屈折により、光検出器に
おける受光量が変動する。このためディスクの複屈折の
量が仕様以上に大きいと再生信号が大きく変化すると言
う問題が生じる。ＤＶＤの場合は、規格が厳格であるた
めに、複屈折の量が仕様以上に大きいようなものは、市
場に出回らないが、ＣＤでは複屈折の量が仕様以上に大
きいものが出回っているために、上記偏光素子系を用い
たピックアップ装置では、受光量が変動し再生性能に大
きな影響を与えることになる。このように、多波長型の
半導体アレイを用いた光ピックアップを仕様する場合、
ホログラムをＤＶＤ，ＣＤで共用するため、偏光ホログ
ラムを用いると、ＣＤの複屈折により再生信号が大きく
変動するという問題が発生する。

【００６３】そこでこの発明では、図７（Ａ）に示すよ
うな構成において，図７（Ｂ）、或いは図７（Ｃ）に示
すような無偏光ホログラム１３を用いるものである。

【００６４】即ちこの発明では、格子形状がブレーズな
ホログラムを用いるものである。そしてホログラムの格
子形状としては、図７（Ｂ）に示すような非対称な形状
であっても良いし、また図７（Ｃ）に示すように非対称
な階段状であってもよい。

【００６５】半導体レーザ装置１１は第１の光源１ａか
ら波長６５０ｍｍのＤＶＤ用のビームを出力し、第２の
光源１ｂからは波長７８０ｍｍのＣＤ用のビームを出力
する。ホログラム１３は、ブレーズのホログラムであ
り、入射光に対して０次、＋１次の回折効率はほぼ同量
であり、−１次の回折効率ははそれと比べて小さい量の
特性を持っている。このホログラム１３は、無偏光ホロ
グラムであり、入射光の偏光方向（ＰあるいはＳ偏光）
により、回折効率が変化することはない。

【００６６】ＤＶＤの再生時には、第１の光源１ａより
出射した光は、ホログラム１３に入射する。ホログラム
１３により出射した０次光は、コリメータレンズ１４に
よりコリメート光に変換され、対物レンズ１５に入射
し、光記録媒体の記録面に集束照射される。光記録媒体
から反射してきた反射光は、対物レンズ１５、コリメー
タレンズ１４を経て、ホログラム１３に入射する。ホロ
グラム１３より出射される＋１次光は、光検出器１６に
導かれ、光電変換素子により電子信号に変換される。

【００６７】ＣＤの再生時には、第２の光源１ｂが使用
される。光源１ｂより出射した光はさきと同様な経路を
通って、光検出器１６に導かれ、光ディスクからの反射
光が光電変換素子により電子信号に変換される。

【００６８】上記の構成であると、光利用効率の向上が
得られるために、ＤＶＤの再生性能を高めることができ
る。また無偏光のホログラムを使用することにより、Ｃ
Ｄの副屈折により受光量が大きく変動することなく、安
定した再生信号をえることができる。従来の偏光素子系
（（１／４）λ板、及び偏光ホログラム）を用いた光学
系であると、ＣＤの複屈折により受光量が変動し、図７
（Ｄ）に示すように再生信号が大きく変動するという問
題があったが、本発明の光学ヘッド装置であるとこのよ
うな問題はなくなる。

【００６９】この発明は上記の実施の形態に限定される
ものではない。

【００７０】この発明は、半導体レーザアレイを用いた
光学ヘッドにおいて、ＤＶＤ及びＣＤの最良傾角の差が
小さく、かつ再生信号性能のよい光学ヘッド装置を提供
する。そのために、対物レンズの光軸近傍にＣＤの第２
の光源の光軸を合せることを特徴とする。これにより、
対物レンズに対して、ＤＶＤでは、斜入射が発生する
が、ＣＤでは斜入射は発生しない。ＤＶＤ，ＣＤの互換
対物レンズでは、ＤＶＤの斜入射により発生する収差は
非点収差であるため、最良傾角や再生信号の性能劣化が
小さくなり、ＤＶＤ及びＣＤの最良傾角の差が小さく、
且つ再生信号再生性能のよいものとすることができる。

【００７１】図８にはその実施の形態を示している。

【００７２】図８（Ａ）に示すように、ＣＤ用の第２の
光源１ｂの光軸が対物レンズ１５の光軸とほぼ一致する
ような関係となっている。

【００７３】ＤＶＤの再生時には、第１の光源１ａより
出射した拡散光は、ホログラム１３に入射する。ホログ
ラム１３により出射した光は、コリメータレンズ１４に
よりコリメート光に変換され、対物レンズ１５に入射
し、光記録媒体の記録面に集束照射される。光記録媒体
から反射してきた反射光は、対物レンズ１５、コリメー
タレンズ１４を経て、ホログラム１３に入射する。ホロ
グラム１３より回折され出射される＋１次光は、光検出
器１６に導かれ、光電変換素子により電子信号に変換さ
れる。

【００７４】ＣＤの再生時には、第２の光源１ｂが使用
される。光源１ｂより出射した光はさきと同様な経路を
通って、光検出器１６に導かれ、光ディスクからの反射
光が光電変換素子により電子信号に変換される。

【００７５】対物レンズ１５は、図示しない対物レンズ
駆動装置によりディスクの面振れや偏心に追従できるよ
うに、サーボ装置により、フォーカス方法やトラッキン
グ方向に駆動可能である。

【００７６】図８（Ｂ）は対物レンズ１５の斜入射と最
良傾角との関係を示しており、図８（Ｃ）は対物レンズ
１５の斜入射とジッターとの関係を示している。ＤＶＤ
／ＣＤの互換性を有する対物レンズは、ＤＶＤ優先で設
計される。ＤＶＤの再生時には、斜入射に対して非点収
差を発生する。一方、このレンズをＣＤの再生時に使用
する場合には、斜入射によって正弦条件が崩れるために
コマ収差が発生する。このため、斜入射によってＣＤの
再生時には最良傾角やジッター特性が悪化するが、ＤＶ
Ｄでは悪化の度合いが小さい。

【００７７】上記のように構成することにより、ＣＤ用
の光源１ｂを使用するときは対物レンズ１５に対して斜
入射が発生しないために、最良傾角やジッター特性の悪
化がない。また、ＤＶＤ用の光源１ａを使用するとき
は、対物レンズ１５に対する斜入射が発生するが、斜入
射により発生する収差が非点収差であるために、最良傾
角やジッター特性の悪化は許容できる範疇となる。

【００７８】上記したようにこの発明の装置は、第１、
第２の光源を有し、対物レンズ１５を有する。そしてこ
こで第１の光源及び第２の光源は、対物レンズの光軸に
対して非対称の関係で配置されているものである。

【００７９】また第１の光ディスクの基板厚をｔ１、第
２の光ディスクの基板厚をｔ２、第１の光源の軸と対物
レンズの光軸との距離をδ１、第２の光源の軸と対物レ
ンズの光軸との距離をδ２としたときに、ｔ１＜ｔ２、
δ１＞δであることが好ましい。また第２の光源の光軸
は、対物レンズの光軸上にほぼ合せられている。また第
１及び第２の光源は多波長半導体レーザ装置を構成して
いる。

【００８０】この発明は、上記の実施の形態に限定され
るものではない。

【００８１】この発明は、ＤＶＤ，ＣＤ共に品質のより
フォーカス誤差信号を得ることができるようにしてい
る。このために、ホログラムの中心を第１と第２の光源
の光軸の中間に配置することを特徴とする。これによ
り、ＣＤ再生時のフォーカス誤差信号の振幅も、ＤＶＤ
再生時のフォーカス誤差信号の振幅も適度な振幅とな
り、装置全体のフォーカス誤差信号の品質を向上するこ
とができる。

【００８２】図９乃至図１０は、その実施の形態を説明
するための図である。

【００８３】図９（Ａ）に示すように、ホログラム１３
の中心が第２の光源１ｂの光軸上であって、対物レンズ
１５の光軸に一致しているとすると、ホログラム１３に
おいて光ビームが透過するエリアは次のようになる。即
ち、図９（Ｂ）は、第２の光源１ｂ（ＣＤ用）が使用さ
れているときであり、ホログラムパターン３ａと再生ビ
ーム９ａは同心上にある。これに対して図９（Ｃ）は、
第１の光源１ａ（ＤＶＤ用）が使用されているときであ
り、ホログラムパターン３ａと再生ビーム９ｂは光源の
配列方向に大きくずれた状態となる。

【００８４】このような状態であると、フォーカス誤差
信号の信号振幅が大きく低下してしまう。そこで、本発
明では、図１０（Ａ）に示すように、対物レンズ１５の
光軸１５１は、第２の光源１ｂの光軸にほぼ近い位置に
合せられるが、ホログラム１３の中心（＝位相伝達関数
の原点）軸１３１は、第１の光源１ａの光軸と、第２の
光源１ｂの光軸とのほぼ中間位置に合せて配置されるも
のである。

【００８５】図１０（Ｂ）は、光検出器１６の受光素子
上のビームパターンの例である。このビームパターン
は、例えばＣＤ用のものであり、メインビームが２つに
分岐し、また各サブビームもそれぞれ２つに分岐してい
る。動作原理は、先に説明したものと同じである。

【００８６】図１１（Ａ）には、図１０（Ａ）のように
配置されたホログラム１３を有する光学ヘッド装置の側
面を示している。このような配置の場合、図１１
（Ｂ），図１１（Ｃ）に示すように、第１の光源１ａの
光ビーム８ａ及び第２の光源１ｂの光ビーム８ｂの使用
領域は、ホログラムパターン３ａの中心からお互いに反
対方向にずれた位置となる。

【００８７】しかしこのような状態になっても、図１１
（Ｄ）に示すフォーカスエラー振幅とホログラムパター
ン上の光ビーム位置との関係特性から分かるように、図
１１（Ａ）の配置構成の方が、大きなフォーカスエラー
振幅を得ることができる。つまり、ＤＶＤ再生時におい
てもＣＤ再生時においてもフォーカスエラー信号の振幅
として大きな振幅を得ることができる。図９に示したよ
うなホログラムの配置位置であると、図１１（Ｄ）から
分かるように、ＤＶＤを再生しているときのフォーカス
エラー信号として振幅の小さいものしか得ることができ
ない。

【００８８】以上の構成により、ＤＶＤ／ＣＤともに適
度なフォーカス誤差信号の振幅を得ることができ、ピッ
クアップ装置としての信頼性を向上できる。

【００８９】一方、ＤＶＤのトラッキング誤差信号は、
ホログラムパターン３ａにより４分割された光ビームを
光検出器１６の６ａ〜６ｄ（図１０（Ｂ））で受光し、
各々の受光量の位相差を検出することで得られる。した
がってＤＶＤの光ビーム８ａは、ホログラムパターン３
ａの中心に近いことが望まれる。これに対して、ＣＤの
トラッキング誤差信号は、３ビーム法を用いるためにホ
ログラムパターン３ａと光ビーム８ｂの相対位置には依
存しない。よって、トラッキング誤差信号を考えた場合
には、ＤＶＤよりＣＤの方が位置ずれに余裕を持つこと
になる。

【００９０】このような考察から、ホログラム１３の中
心を光学系の光軸に対して、第１の光源１ａ，第２の光
源１ｂの中間位置よりも第１の光源１ａ側に配置するこ
とにより、トラッキング誤差信号の振幅を良好に得るこ
とができるようになる。

【００９１】上記のフォーカスエラー信号は、ホログラ
ム１３に設けられた混合収差法（ＵＳＰ５１６１１３９
参照）のレンズ作用により検出される。

【００９２】上記した発明の装置によると、第１の光デ
ィスクに照射する第１の波長の光ビームを出射する第１
の光源と、前記第１の光ディスクとは仕様が異なる第２
の光ディスクに照射する、前記第１の光源とほぼ同位置
に配置され、第１の波長とは異なる第２の波長の光ビー
ムを前記第１の波長の光ビームとほぼ平行な方向に放出
する第２の光源とを有する。そして第１及び第２の光源
より出射する光ビームを前記光ディスクの記録、再生面
に集束照射し、且つ記録、再生面からの反射光をビーム
の進行方向と逆方向に通過させるための少なくとも１つ
の対物レンズを有する。また少なくとも前記記録、再生
面と前記対物レンズにより集束照射する光ビームとのフ
ォーカスずれを検出するためのホログラムを有する。

【００９３】そして、前記第１の光源と第２の光源を含
む面内に、前記ホログラムの中心を前記対物レンズの光
軸方向に投影した位置が、前記第１及び第２の光源の間
に配置されるものである。

【００９４】また前記投影位置と前記第１の光源との距
離をδ１とし前記投影位置と前記第２の光源との距離を
δ２としたときに、δ１＝δ２としてもよい。さらに
は、前記ホログラムは混合収差法によりフォーカスずれ
を検出されるものである。

【００９５】またこの発明の装置は、第１の光ディスク
に照射する第１の波長の光ビームを出射する第１の光源
と、前記第１の光ディスクとは仕様が異なる第２の光デ
ィスクに照射する、前記第１の光源とほぼ同位置に配置
され、第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを前
記第１の波長の光ビームとほぼ平行な方向に放出する第
２の光源とを有する。そして前記第２の光ディスクのト
ラッキングずれを検出するためのサイドビームを発生す
るための回折格子を有する。また上記対物レンズ、及び
ホログラムを有する。

【００９６】ここで、前記第１の光源及び第２の光源を
含む面内に、前記ホログラムの中心を前記対物レンズの
光軸方向に投影した投影位置と、前記第１の光源との距
離をδ１、前記投影位置と、前記第２の光源との距離を
δ２としたときδ１＜δ２とするものである。

【００９７】この発明は上記の実施例に限定されるもの
ではなく、以下、さらに他の実施の形態を説明する。

【００９８】多波長型の半導体レーザアレイを用いた光
ピックアップでは、ＤＶＤ用の光源とＣＤ用の光源が離
れているために、光源を光軸方向にホログラムに投影し
た位置と、ホログラムの中心と不一致である。このため
にフォーカスエラー信号の品質が劣化という問題があ
る。これを改善するには、ホログラムは出来るだけ半導
体レーザアレイに対して遠い位置に配置することが好ま
しい。

【００９９】一方、ホログラムはＤＶＤとＣＤとで共用
するために、ディスクの複屈折により再生信号のレベル
が変化しないようにしたほうが好ましい。そこで無偏光
のホログラムを使用することが考えられる。無偏光のホ
ログラムを使用した場合、送光系では、このホログラム
の０次光が対物レンズを介してディスクに照射され、反
射系では、このホログラムの＋１次光が光検出器に導か
れる。しかし送光系における、−１次光が、反射系にお
ける０次光として光検出器に到達し、迷光を生じる。こ
の迷光は、再生信号の品質劣化を生じる原因となる。こ
のような迷光を低減するためには、半導体レーザアレイ
の近くにホログラムを配置し、回折角を大きくとって、
送光系における−次光を開口によって遮断することが好
ましい。

【０１００】上記したように、フォーカスエラー信号の
品質に関しては、半導体レーザアレイとホログラムとの
距離は遠い方がよく、迷光の低減を得るためには半導体
レーザアレイとホログラムとの距離は近い方がよいとい
う、相反する要求がある。

【０１０１】そこでこの発明は、半導体レーザアレイと
ホログラムとの最適な距離を設定できるようにしたもの
である。

【０１０２】図１２（Ａ）は光学ヘッド装置の構成図で
ある。ＤＶＤ再生時には、第１の光源１ａより出射した
光は、ホログラム１３に入り、コリメータレンズ１４に
よりコリメート光に変換される。コリメータレンズ１４
より出射したコリメート光は、開口により適切な開口数
に制限され、対物レンズ１５に入射し、記録媒体の記録
面に集束照射される。記録媒体からの反射光は、対物レ
ンズ１５、開口、コリメータレンズ１４を経てホログラ
ム１３に入射する。ホログラム１３は＋１次回折光を出
射し、この光は光検出器１６に導かれる。ここでは光を
電気信号に変換する動作が行われている。

【０１０３】一方、ＣＤ再生時には、第２の光源１ｂが
使用される。第１の光源１ｂより出射した光は、先と同
様な経路を通り、記録媒体からの反射光が光検出器１６
に導かれる。

【０１０４】このように、この光学ヘッド装置は、１つ
のホログラム１３を第１の光源使用時と第２の光源使用
時とで共用している。ここで、ホログラム１３における
回折角は、波長にほぼ比例するために、波長の短いＤＶ
Ｄ用の第１の光源１ａを光検出器１６側に配置し、ＣＤ
用の第２の光源１ｂを光検出器１６から第１の光源１ａ
よりも遠い位置に配置する。このようにすると、１つの
光検出器１６により、第１及び第２の光源からの光を受
光可能となる。

【０１０５】ここで回折角は波長にほぼ比例するため
に、第１の光源１ａから第２の光源１ｂまでの距離と、
第１の光源１ａから光検出器１６までの距離も比例関係
にある。

【０１０６】図１２（Ａ）に示すように多波長型の半導
体レーザアレイでは、第１の光源、第２の光源が離れた
位置にあるために第１の光源及び第２の光源を光軸方向
にホログラムに投影した位置と、ホログラム１３の中心
とを同時に一致させることはできない。したがって図１
２（Ｂ）に示すようにホログラム１３のホログラムパタ
ーンの中心に対してはビームはずれた位置にある。

【０１０７】ここで図１２（Ｃ）は、半導体レーザ光源
からホログラム１３までの距離と２つの光源間の距離の
比を横軸とし、縦軸にフォーカスエラー信号の振幅を示
したものである。半導体レーザからホログラム１３まで
の距離が大ききなると、ホログラム１３上のビームが大
きくなるために、光源ずれの影響が相対的には小さくな
り、フォーカスエラー信号の振幅が大きくなる。

【０１０８】光源ずれがないときのフォーカスエラー信
号の振幅を１としたとき、振幅低下の許容値は０．８で
あるから、これより、半導体レーザ光源からホログラム
１３までの距離と２つの光源間の距離の比は２０以上あ
ることが望ましい。

【０１０９】一方、図１２（Ａ）に示すように、送光系
のホログラムの−１次光は、その一部が開口で制限され
ず、対物レンズ１５に入射することがある。この光は、
受光系のホログラム１３の０次光に光り検出器１６に入
射してしまい、迷光となる。

【０１１０】図１２（Ｄ）は送光系の０次光及び送光系
の−１次光の光量比を横軸にとり、縦軸に再生信号ジッ
ターを示したものである。光量比が大きいほど、Ｓ／Ｎ
が良くなって再生信号ジッタが低下する。

【０１１１】図１２（Ｅ）は、半導体レーザ光源からホ
ログラム１３までの距離と光源間の距離の比を横軸にと
り、縦軸に送光系の−１次光を示している。送光系の−
１次光の許容範囲を見ると、半導体レーザ光源からホロ
グラム１３までの距離と２つの光源間の距離の比は、４
０以下であることが望ましい。

【０１１２】以上の結果から半導体レーザ光源からホロ
グラム１３までの距離と、２つの光源間の距離との比
は、２０以上、４０以下に選定することでフォーカスエ
ラー信号の品質が良く、再生信号再生性能の良好な光ヘ
ッドを得られることが理解できる。

【０１１３】この発明では、上記の光学ヘッド装置の組
み立てを高精度で得られる製造方法についても提供す
る。

【０１１４】今、図１３（Ａ）に示すような各部品の配
置関係で光学ヘッド装置を組み立てるものとする。ここ
で半導体レーザ装置１１が多波長半導体レーザ装置であ
ることに着目しなければならない。例えばＣＤ用の光源
１ｂ（７８０ｎｍの波長のビームを出力する）、ＤＶＤ
用の光源１ａ（６５０ｎｍの波長のビームを出力する）
を極めて近接して有する。ホログラム１３は、半導体レ
ーザ装置１１、光検出器１６と１０μｍ程度の精度で一
体となるように構成される。

【０１１５】このような組み立てを容易にするために、
図１３（Ｂ）に示すように、本発明ではホログラム１３
にマーカー３ａ，３ｂを付している。そしてマーカー３
ａは、第２の光源１ｂを光軸方向に投影した位置に設け
られ、マーカー３ｂは光検出器１６をその光軸方向へ投
影した位置に設けられている。

【０１１６】そして、組み立て時にホログラム１３の位
置調整を行う場合には、例えば顕微鏡によりコリメータ
１４側からレーザ装置側が観察され、マーカー３ａ，３
ｂが所定の光軸と合致するようにマーカー位置が調整さ
れる。

【０１１７】図１３（Ｃ）には、第２の光源１ｂをホロ
グラム１３のホログラムパターンの中央に設けられたマ
ーカー３ａに合せて、かつ光検出器１６へ導かれる光軸
をマーカー３ｂに合せた状態の一例を示している。

【０１１８】通常であれば、半導体レーザ装置１１の第
１の光源１ｂのビームは、マーカー３ａと３ｂを結ぶ線
上に合致するのであるが、この例では、半導体レーザ装
置１１が若干回転した状態で配置されている様子を示し
ている。

【０１１９】このような状態で位置合わせが行われた場
合に、光検出器１６の４分割ダイオードの上に形成され
るビームスポットの例を、図１３（Ｄ），図１３（Ｅ）
に示している。

【０１２０】図１３（Ｄ）は、ＤＶＤ用のメインビーム
のビームスポットを示しているが、図１３（Ｃ）で示し
たように、第１の光源１ａのホログラム上の投影スポッ
トがマーカー３ａと３ｂを結ぶ線上からずれているため
に、光検出器１６の光電変換素子上に導かれた反射光の
スポットは、光電変換素子上の所望の位置から若干ずれ
ている。つまり光電変換素子の分割線上で非対称なスポ
ットとなる。しかしながら、ＤＶＤ用のビームの場合
は、開口が大きいために、ビームスポットの径も大き
く、このように、所望の位置からずれていたとしても再
生信号の再生機能の悪化はほとんどない。つまり、ずれ
による再生性能の影響は、次に説明するＣＤ用のビーム
スポットのずれの再生性能の影響に比べて相対的には少
ない。

【０１２１】これに対して、図１３（Ｅ）は、ＣＤ用の
メインビームのビームスポットを示している。図１３
（Ｃ）で示したように、第２の光源１ｂに関しては、そ
のホログラム上の投影スポットがマーカー３ａに合致す
るように調整したために、光検出器１６に導かれる反射
光のスポットは、光電変換素子上の所望の位置に合致し
ている。

【０１２２】この発明は上記の実施の形態に限定される
ものではなく、図１４に示すような方法であってもよ
い。即ち、半導体レーザ装置１１の第１と第２の光源１
ａ，１ｂの光の投影位置の中間に第１のマーカー３ａを
設け、光検出器１６の４分割ダイオードの中間位置を光
軸方向に投影した位置にマーカー３ｂを設けている。半
導体レーザ装置１１及び光検出器１６は、図示しない基
板上に取り付けられている。これにホログラム１３をマ
ウントするとき、半導体レーザ装置１１及びホログラム
１３を光軸方向より観察し、ホログラム１３上のマーカ
ー３ａが光源１ａと１ｂの中心に合致し、ホログラム１
３の第２のマーカー３ｂが光検出器１６のメインビーム
検出部の中心（４分割ダイオードの中心）に合致するす
るように調整して、このホログラムを固定するものであ
る。このように構成することにより、半導体レーザ装置
１１が所望の位置から若干ずれた状態（図１４（Ａ）の
回転した例）で取り付けられている場合でも、ＤＶＤ用
の第１の光源１ａ、ＣＤ用の第２の光源１ｂともにホロ
グラム１３のマーカーに対してずれて配置される。これ
により、光検出器１６上のＤＶＤ用のビームスポット、
及びＣＤ用のビームスポットは、図１４（Ｂ），図１４
（Ｃ）に示すようにいずれも分割線に対して非対称な形
状で形成される。この実施の形態では、ＤＶＤ再生にお
いてもＣＤ再生においても、再生性能のいずれか一方が
大きく低減するというようなことはない。

【０１２３】上記の光ヘッド装置においては、第１の光
源からの光ビームを採用したときの開口数ＮＡ１，第２
の光源からの光ビームを採用したときの開口数ＮＡ２と
すると、ＮＡ１＞ＮＡ２である。

【０１２４】この発明の概念は、図１で説明した技術思
想と、図７で説明した技術思想を組み合わせて適用して
も良いことは勿論のことである。さらにまたこのような
技術思想に対して、選択的に、或いは複合的に図８で説
明した技術思想を適用しても良いことは勿論である。

【０１２５】またこの発明は、図８で説明した技術思想
と、図１０で説明した技術思想との両方を合せ持つ思想
の含むものである。さらにまた、図７で説明した技術思
想をさらに組み合わせてもよく、このような思想も本発
明の範疇である。

【０１２６】さらにまた、上記の各技術思想に対して、
図１２で説明した技術思想を組み合わせて良いことは勿
論のことである。

【０１２７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
第１の波長の光源を用いているときはサイドビームを発
生するが、第２の波長の光源を用いているときはサイド
ビームを発生しないようにし、第２の光源の光の利用効
率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態による光学ヘッド装置
の構成説明図。

【図２】図１の光検出器の構成説明図と、３ビーム法で
データを読み取るときのビームスポットの説明図。

【図３】この発明の原理を説明するために示した位相格
子深さと回折効率の特性及び格子深さの説明図。

【図４】この発明の他の実施の形態における回折格子の
説明図。

【図５】ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭの記録
面を示す説明図。

【図６】この発明に係る光学ヘッド装置の電気的信号処
理経路の例を示す図。

【図７】この発明の更に他の実施の形態を示すもので、
無偏光ホログラムを用いた装置の説明図。

【図８】さらにまた発明に更に他の実施の形態を示すも
ので、第１と第２の光源の光軸に対して対物レンズの光
軸が非対称に配置された装置の説明図。

【図９】ホログラムに投影されるビームスポットの説明
図。

【図１０】さらにまた発明に更に他の実施の形態を示す
もので、ホログラムの中心位置を対物レンズの光軸から
ずらした装置の説明図。

【図１１】図１０の装置におけるホログラムに投影され
るビームスポットの説明図。

【図１２】この発明の装置の更に他の実施の形態を示す
もので、半導体レーザ装置とホログラムとの距離と、半
導体レーザ装置の第１、第２の光源間の距離との関係を
工夫した装置の説明図。

【図１３】この発明に係る装置の組み立て方法を説明す
るために示した図。

【図１４】さらに別の組み立て方法を説明するために示
した図。

【符号の説明】

１１…半導体レーザ装置、１２…回折格子、１３…ホロ
グラム、１４…コリメータレンズ、１５…対物レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第1の波長の光ビームを出射する第1の光
源と、前記第1の光源とほぼ同位置に配置され、前記第1
の波長とは異なる第2の波長の光ビームを出射する第2の
光源とを有し、前記第１の光源から入射する光ビームに対しては１次回
折効率がほぼゼロとなり、前記第２の光源から入射する
光ビームに対しては１次回折光として出射する回折格子
を、前記第１、第２の各光源と対物レンズとの光路上に
具備したことを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２】前記回折格子の屈折率をｎ、前記第１の
光源の波長をλ１とした場合、前記回折格子の格子溝の深さｈ０は、ｈ０＝ｍ・λ１／（ｎ−１）（ｍは自然数）であることを特徴とする請求項１記載の
光学ヘッド装置。
【請求項３】前記ｍは１であることを特徴とする請求
項２記載の光学ヘッド装置。
【請求項４】前記第２の光源の１次回折光は、トラッ
キングエラー信号の検出に使用するものであること特徴
とする請求項１記載の光学ヘッド装置。
【請求項５】前記第１の光源及び第２の光源は、多波
長型の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４のいずれかに記載の光学ヘッド装置。
【請求項６】第１の波長の光ビームを出射する第１の光
源と、前記第１の光源とほぼ同位置に配置され、前記第
１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第
２の光源と、前記第１の光源からの光ビームに対しては
１次回折効率がほぼゼロとなり、前記第２の光源からの
光ビームに対しては１次回折光を出射する第１の回折格
子と、前記第１の光源からの光ビームに対しては１次回
折光を出射し、前記第２の光源からの光ビームに対して
は１次回折効率がほぼゼロとなる第２の回折格子を具備
したことを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項７】前記第１の回折格子の屈折率をｎ１，前
記第２の回折格子の屈折率をｎ２、前記第１の光源の波
長をλ１、前記第２の光源の波長をλ２とした場合、前記第１の回折格子の格子溝の深さｈ０１は、ｈ０１＝ｍ１・λ１／（ｎ１−１）前記第２の回折格子の格子溝の深さｈ０２は、ｈ０１＝ｍ１・λ２／（ｎ２−１）（ｍ１，ｍ２は自然数）であることを特徴とする請求項
６記載の光学ヘッド装置。
【請求項８】前記ｍ１、ｍ２の少なくとも一つは１で
あることを特徴とする請求項７記載の光学ヘッド装置。
【請求項９】前記第１の回折格子及び前記第２の回折格
子は、一体の基板上に形成されていることを特徴とする
請求項６乃至８の何れかに記載の光学ヘッド装置。
【請求項１０】第１の波長の光ビームを出射する第１
の光源と、前記第１の光源とほぼ同位置に配置され、前
記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射す
る第２の光源と、記録媒体に光ビームを照射し、その反
射光を光検出器に導くためのホログラムとを有した光学
ヘッド装置において、前記ホログラムは、無偏光ホログ
ラムであることを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項１１】前記無偏光ホログラムは、格子形状が
非対称な形状であることを特徴とする請求項１０記載の
光学ヘッド装置。
【請求項１２】前記無偏光ホログラムは、格子形状が
ブレーズであることを特徴とする請求項１０記載の光学
ヘッド装置。
【請求項１３】前記無偏光ホログラムは、格子形状が
非対称な階段形状であることを特徴とする請求項１０記
載の光学ヘッド装置。
【請求項１４】第1の波長の光ビームを出射する第1の
光源と、前記第1の光源とほぼ同位置に配置され、前記第1の波長
とは異なる第2の波長の光ビームを出射する第2の光源
と、前記第１の光源と第２の光源からの光ビームを記録媒体
に集光させる対物レンズとを有した光学ヘッド装置にお
いて、前記対物レンズの光軸は、前記第１と第２の光源の光軸
に対して非対称な位置であることを特徴とする光学ヘッ
ド装置。
【請求項１５】上記の記録媒体は、前記第１の光源を
用いるときの対称となる第１のディスクと、前記第２の
光源を用いるときの読取り対称となる第２のディスクと
であり、この第１と第２のディスクの基板厚をそれぞれｔ１、ｔ
２とし、前記第１の光源の光軸と前記対物レンズの光軸との距離
をδ１、前記第２の光源の光軸と前記対物レンズの光軸
との距離をδ２としたときに、ｔ１＜ｔ２、δ１＞δ２なる関係であることを特徴とす
る請求項１３記載の光学ヘッド装置。
【請求項１６】前記第２の光源の光軸は、前記対物レ
ンズの光軸とほぼ一致することを特徴とする請求項１４
記載の光学ヘッド装置。
【請求項１７】上記第１と第２の光源は、多波長型の
半導体レーザアレイにより構成されていることを特徴と
する請求項１４記載の光学ヘッド装置。
【請求項１８】第１の波長の光ビームを出射する第１
の光源と、前記第１の光源とほぼ同一位置に配置され、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射
する第２の光源と、前記第１或いは第2の光源とレーザ
光を光ディスクに集束照射する対物レンズと、前記光デ
ィスクから反射され前記対物レンズを介して戻ってきた
反射光を回折して受光素子に導くホログラムとを有した
光学ヘッド装置において、前記ホログラムにおける投影では、前記第１と第２の光
源の光軸の中間位置に前記ホログラムの中心を合せて配
置していることを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項１９】前記対物レンズの光軸方向の投影面内
で、前記ホログラムの中心と前記第１の光源の光軸との
距離をδ１、前記ホログラムの中心と前記第２の光源の
光軸との距離をδ２としたとき、ほぼδ１＝δ２である
ことを特徴とする請求項１８記載の光学ヘッド装置。
【請求項２０】前記対物レンズの光軸方向の投影面内
で、前記ホログラムの中心と前記第１の光源の光軸との
距離をδ１、前記ホログラムの中心と前記第２の光源の
光軸との距離をδ２としたとき、ほぼδ１＜δ２である
ことを特徴とする請求項１８記載の光学ヘッド装置。
【請求項２１】前記ホログラムは混合収差法によりフ
ォーカスずれを検出するためのものであることを特徴と
する請求項１８記載の光学ヘッド装置。
【請求項２２】第１の波長の光ビームを出射する第１
の光源と、前記第１の光源とほぼ同一位置に配置され、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射
する第２の光源と、前記第１或いは第2の光源とレーザ
光を光ディスクに集束照射する対物レンズと、前記光デ
ィスクから反射され前記対物レンズを介して戻ってきた
反射光を回折して受光素子に導くホログラムとを有した
光学ヘッド装置において、前記第１と第２の光源との距離をδとしたとき、前記第
１及び第２の光源と前記ホログラムとの距離が２０δか
ら４０δの間であることを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２３】前記ホログラムは無偏光ホログラムで
あることを特徴とする請求項２２記載の光学ヘッド装
置。
【請求項２４】第１の波長の光ビームを出射する第１
の光源と、前記第１の光源とほぼ同一位置に配置され、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射
する第２の光源と、前記第１或いは第2の光源とレーザ
光を光ディスクに集束照射する対物レンズと、前記光デ
ィスクから反射され前記対物レンズを介して戻ってきた
反射光を回折して受光素子に導くホログラムとを有した
光学ヘッド装置において、前記ホログラムには、その取り付け作業を行う時の印と
して、前記第２の光源の光軸方向の投影位置に第１のマ
ーカーを付けていることを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２５】第１の波長の光ビームを出射する第１
の光源と、前記第１の光源とほぼ同一位置に配置され、
前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射
する第２の光源と、前記第１或いは第2の光源とレーザ
光を光ディスクに集束照射する対物レンズと、前記光デ
ィスクから反射され前記対物レンズを介して戻ってきた
反射光を回折して受光素子に導くホログラムとを有した
光学ヘッド装置において、前記ホログラムには、その取り付け作業を行う時の印と
して、前記第１の光源の光軸方向の投影位置と前記第２
の光源の光軸方向の投影位置との中間位置に第１のマー
カーを付けていることを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２６】前記第１の光源からの光ビームを採用
したときの開口数ＮＡ１，前記第２の光源からの光ビー
ムを採用したときの開口数ＮＡ２とすると、ＮＡ１＞Ｎ
Ａ２であることを特徴とする請求項２３または２４の何
れかに記載の光学ヘッド装置。
【請求項２７】前記ホログラムには、前記受光素子上
の任意の点に向かう光軸に対応する位置に第２のマーカ
ーを付けていることを特徴とする請求項２４または２５
の何れかに記載の光学ヘッド装置。
【請求項２８】前記任意の点は前記受光素子の中心で
あることを特徴とする請求項２７記載の光学ヘッド装
置。
【請求項２９】前記任意の点は、前記受光素子上に設
けられたマーカーであることを特徴とする請求項２７記
載の光学ヘッド装置。
【請求項３０】第1の波長の光ビームを出射する第1の
光源と、前記第1の光源とほぼ同位置に配置され、前記
第1の波長とは異なる第2の波長の光ビームを出射する第
2の光源と、前記第１、第２の各光源と対物レンズとの光路上に配置
されており、前記第１の光源から入射する光ビームに対
しては０次回折光がほぼ１００％で１次回折効率がほぼ
ゼロとなり、前記第２の光源から入射する光ビームに対
しては、０次及び１次回折光を出射する回折格子と、前記対物レンズと前記回折格子との間の光路上に配置さ
れており、前記対物レンズを介して光ディスクに照射さ
れ、この光ディスクから前記対物レンズを介して反射し
きた反射光を信号再生のための受光素子に導くホログラ
ムと、前記受光素子からの光電変換出力を処理する回路であ
り、前記１次回折光に対応する反射光の光電変換出力に
対しては、トラッキングエラー処理を行い、また０次回
折光に対応する反射光の光電変換出力に対しては、信号
再生出力及び又は位相検出によるトラッキング誤差信号
を得る信号処理回路と具備したことを特徴とするディス
ク録再装置。