JP2001250255A

JP2001250255A - 光学装置及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2001250255A
Application number: JP2000056899A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nemoto; 和彦根本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】たとえば２波長レーザを用いる光学装置や光
ディスク装置において、短波長の半導体レーザを使用せ
ずにレーザ光の波長を容易かつ効果的に短くできるよう
にすること。【解決手段】互いに異なる複数のレーザ光Ｌ３、Ｌ２
をそれぞれ出射する複数のレーザダイオードＬＤ３、Ｌ
Ｄ２が出射方向と交差する方向に並置され、レーザダイ
オードＬＤ３、ＬＤ２の光出射側に前記光の波長を変換
するためのＳＨＧ素子１００を設けること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、互いに異なる複数
の光をそれぞれ出射する複数の発光素子が光出射方向と
交差する方向に並置されている光学装置（特にレーザカ
プラ）、及び前記複数の光をディスク状情報記録媒体に
照射してその反射光で情報を読み取る光ディスク装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ
（デジタルビデオディスク）又はＭＤ（ミニディスク）
等の如く、光学的に情報を記録及び／又は再生する光学
記録媒体（以下、光ディスクと称することがある。）に
記録された情報の読み取り（再生）、或いはそれらへの
情報の書き込み（記録）を行う装置（以下、光ディスク
装置と称することがある。）には、光ピックアップが内
蔵されている。

【０００３】こうした光ディスク装置や光ピックアップ
においては、一般に、光ディスクの種類（光ディスクシ
ステム）が異なる場合には、波長の異なるレーザ光を用
いる。例えば、ＣＤの再生などには７８０ｎｍ帯の波長
のレーザ光を、ＤＶＤの再生などには６５０ｎｍ帯の波
長のレーザ光を用いる。

【０００４】このように光ディスクの種類によってレー
ザ光の波長が異なる状況において、例えばＤＶＤ用の光
ディスク装置でＣＤの再生を可能にするコンパチブル光
ピックアップが望まれている。

【０００５】図１４は、上記のようなＣＤ用のレーザダ
イオードＬＤ１（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレ
ーザダイオードＬＤ２（発光波長６５０ｎｍ）とを搭載
し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした従来のコンパチブ
ル光ピックアップ１００の概略構成図である。

【０００６】この光ピックアップ１００は、例えば７８
０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオ
ードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタ
ＢＳ１、第１ミラーＭ１、第１対物レンズＯＬ１、第１
マルチレンズＭＬ１、及び第１フォトダイオードＰＤ１
がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定の位
置に配設されたＣＤ用光学系を有する。

【０００７】さらに、この光ピックアップ１００は、例
えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レー
ザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、コ
リメータＣ、第２ミラーＭ２、第２対物レンズＯＬ２、
第２マルチレンズＭＬ２、及び第２フォトダイオードＰ
Ｄ２がそれぞれ個々に（即ち、ディスクリートに）所定
の位置に配設されたＤＶＤ用光学系を有する。

【０００８】このように構成された光ピックアップ１０
０のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ
１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過
し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射さ
れ、第１ミラーＭ１により進路を屈曲して、第１対物レ
ンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光される。

【０００９】光ディスクＤからの反射光は、第１対物レ
ンズＯＬ１、第１ミラーＭ１および第１ビームスプリッ
タＢＳ１を介して、第１マルチレンズＭＬ１を通過し、
第１フォトダイオードＰＤ１上に入射され、この反射光
の変化により、光ディスクＤのＣＤ用記録面上に記録さ
れた情報の読み出しがなされる。

【００１０】また、光ピックアップ１００のＤＶＤ用光
学系においても、上記と同様に、第２レーザダイオード
ＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッ
タＢＳ２によって一部反射され、コリメータＣを通過し
て、第２ミラーＭ２により進路を屈曲して、第２対物レ
ンズＯＬ２により光ディスクＤ上に集光される。

【００１１】光ディスクＤからの反射光は、第２対物レ
ンズＯＬ２、第２ミラーＭ２、コリメータＣおよび第２
ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズＭ
Ｌ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に入射さ
れ、この反射光の変化により光ディスクＤのＤＶＤ用記
録面上に記録された情報の読み出しがなされる。

【００１２】この光ピックアップ１００によれば、ＣＤ
用のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを
搭載し、それぞれの光学系を有することにより、ＣＤと
ＤＶＤの再生を可能にしている。

【００１３】また、図１５は、上記のようなＣＤ用のレ
ーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ
用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を
搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にした従来の他のコ
ンパチブル光ピックアップ１０１の概略構成図である。

【００１４】この光ピックアップ１０１は、例えば７８
０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第１レーザダイオ
ードＬＤ１、グレーティングＧ、第１ビームスプリッタ
ＢＳ１、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリ
メータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、対
物レンズＯＬ、第１マルチレンズＭＬ１、及び第１フォ
トダイオードＰＤ１がそれぞれ個々に（即ち、ディスク
リートに）所定の位置に配設されたＣＤ用光学系を有す
る。

【００１５】さらに、この光ピックアップ１０１は、例
えば６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レー
ザダイオードＬＤ２、第２ビームスプリッタＢＳ２、ダ
イクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメータＣ、
ミラーＭ、対物レンズＯＬ、第２マルチレンズＭＬ２、
及び第２フォトダイオードＰＤ２がそれぞれ個々に（即
ち、ディスクリートに）所定の位置に配設されたＤＶＤ
用光学系を有する。

【００１６】この各光学系において、一部の光学部材は
共有しており、例えば、ダイクロイックビームスプリッ
タＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭ及び対物レンズＯＬ
が両光学系により共有されている。また、ダイクロイッ
クビームスプリッタＤＢＳと光ディスクＤ間の光軸を共
有しているために、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲはＤ
ＶＤ用光学系の光軸上にも配置されることになる。

【００１７】このように構成された光ピックアップ１０
１のＣＤ用光学系において、第１レーザダイオードＬＤ
１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレーティングＧを通過
し、第１ビームスプリッタＢＳ１によって一部反射さ
れ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ、コリメー
タＣ、ミラーＭをそれぞれ通過あるいは反射して、ＣＤ
用開口制限アパーチャＲを介して対物レンズＯＬ１によ
り光ディスクＤ上に集光される。

【００１８】光ディスクＤからの反射光は、対物レンズ
ＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメ
ータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳおよび
第１ビームスプリッタＢＳ１を介して、第１マルチレン
ズＭＬ１を通過し、第１フォトダイオードＰＤ１上に入
射され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＣＤ
用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。

【００１９】また光ピックアップ１０１のＤＶＤ用光学
系においても、上記と同様に、第２レーザダイオードＬ
Ｄ２からの第２レーザ光Ｌ２は、第２ビームスプリッタ
ＢＳ２によって一部反射され、ダイクロイックビームス
プリッタＤＢＳ、コリメータＣ、ミラーＭをそれぞれ通
過あるいは反射して、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲを
介して対物レンズＯＬ１により光ディスクＤ上に集光さ
れる。

【００２０】光ディスクＤからの反射光は、対物レンズ
ＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメ
ータＣ、ダイクロイックビームスプリッタＤＢＳ及び第
２ビームスプリッタＢＳ２を介して、第２マルチレンズ
ＭＬ２を通過し、第２フォトダイオードＰＤ２上に入射
され、この反射光の変化により、光ディスクＤのＤＶＤ
用記録面上に記録された情報の読み出しがなされる。

【００２１】この光ピックアップ１０１によれば、図１
４に示した光ピックアップ１００と同様に、ＣＤ用のレ
ーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭載
し、それぞれの光学系を有することによりＣＤとＤＶＤ
の再生を可能にしている。

【００２２】

【発明に至る経過】本発明者は、こうした従来の光ピッ
クアップに対し、ＣＤやＤＶＤなどの波長の異なる光デ
ィスクシステムを構成することが可能であって、部品点
数を減らして容易に組み立てられ、小型化やコスト削減
を可能にする光学装置及びそれを用いた光ディスク装置
を既に提案した。

【００２３】図１６〜図１９には、その一例を示し、図
１６に示すコンパチブル光ピックアップ１ａによれば、
ＣＤ用のレーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎ
ｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６
５０ｎｍ）を搭載している。

【００２４】この光ピックアップ１ａは、それぞれ個々
に（即ち、ディスクリートに）或いは共通の基板上に
（即ち、モノリシックに）構成された光学系を有し、互
いに隣接して並列に形成され、例えば７８０ｎｍ帯の波
長のレーザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ１と
６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダ
イオードＬＤ２を有するレーザダイオードＬＤ、７８０
ｎｍ帯用であって６５０ｎｍ帯に対しては素通しとなる
グレーティングＧ、ビームスプリッタＢＳ、コリメータ
Ｃ、ミラーＭ、ＣＤ用の開口制限アパーチャＲ、対物レ
ンズＯＬ、マルチレンズＭＬ、及びフォトダイオードＰ
Ｄがそれぞれ所定の位置に配設されている。フォトダイ
オードＰＤには、７８０ｎｍ帯の光を受光する第１フォ
トダイオードと、６５０ｎｍ帯の光を受光する第２フォ
トダイオードが互いに隣接して並列に形成されている。

【００２５】この光ピックアップ１ａにおいて、第１レ
ーザダイオードＬＤ１からの第１レーザ光Ｌ１は、グレ
ーティングＧを通過し、ビームスプリッタＢＳによって
一部反射され、コリメータＣ、ミラーＭ及びＣＤ用の開
口制限アパーチャＲと通過（反射）して、対物レンズＯ
Ｌにより光ディスクＤ上に集光される。

【００２６】光ディスクＤからの反射光は、対物レンズ
ＯＬ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ、ミラーＭ、コリメ
ータＣ及びビームスプリッタＢＳを介して、マルチレン
ズＭＬを通過し、フォトダイオードＰＤ（第１フォトダ
イオード）上に入射され、この反射光の変化により、Ｃ
Ｄなどの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読
み出しがなされる。

【００２７】そして、光ピックアップ１ａにおいて、第
２レーザダイオードＬＤ２からの第２レーザ光Ｌ２も、
上記と同じ経路を辿って光ディスクＤ上に集光され、そ
の反射光はフォトダイオードＰＤ（第２フォトダイオー
ド）上に入射され、この反射光の変化により、ＤＶＤな
どの光ディスクＤの記録面上に記録された情報の読み出
しがなされる。

【００２８】この光ピックアップ１ａによれば、ＣＤ用
のレーザダイオードとＤＶＤ用のレーザダイオードを搭
載し、共通の光学系によりその反射光をＣＤ用のフォト
ダイオードとＤＶＤ用のフォトダイオードに結合させ、
ＣＤとＤＶＤの再生を可能にしている。

【００２９】図１７は、上記のレーザダイオードＬＤの
要部斜視図である。例えば、円盤状の基台２１に設けら
れた突起部２１ａ上にモニター用の光検出素子としての
ＰＩＮダイオード１２が形成された半導体ブロック１３
が固着され、その上部に第１レーザダイオード１４（Ｌ
Ｄ１）と第２レーザダイオード１５（ＬＤ２）が配置さ
れている。また、基台１を貫通して端子２２が設けられ
ており、リード２３により上記の第１及び第２レーザダ
イオード１４、１５、或いはＰＩＮダイオード１２に接
続されて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給され
る。

【００３０】図１８（ａ）は、上記のレーザダイオード
のレーザ光の出射方向と垂直な方向からの要部平面図で
あり、また図１８（ｂ）は、レーザダイオードのレーザ
光の出射方向からの要部平面図である。ＰＩＮダイオー
ド１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レ
ーザダイオード１４（ＬＤ１）と第２レーザダイオード
１５（ＬＤ２）がディスクリートに配置されている。こ
れらのレーザダイオードは、図１８（ｃ）に１４ａで示
すように、モノリシックに配置されてよい。

【００３１】ここで、ＰＩＮダイオード１２は、例えば
２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダ
イオード１４、１５又はＬＤ１、ＬＤ２のそれぞれにつ
いて、リア（後部）側に出射されたレーザ光を感知し、
その強度を測定して、レーザ光の強度が一定となるよう
に第１及び第２レーザダイオード１４、１５又はＬＤ
１、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ（Automatic Po
wer Control）制御が行われるように構成されている。
ＰＩＮダイオード１２は、分割されずに１つでもよい
（切換えて使用可能）。

【００３２】第１レーザダイオード１４のレーザ光出射
部Ｅ１と第２レーザダイオード１５のレーザ光出射部Ｅ
２の間隔ｄは例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば
１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部Ｅ
１、Ｅ２からは、それぞれ例えば７８０ｎｍ帯の波長の
レーザ光Ｌ１及び６５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２が
互いに同一の方向（平行）に出射される。

【００３３】図１９（ａ）は、上記のフォトダイオード
ＰＤの要部平面図である。例えば、７８０ｎｍ帯の光を
受光する第１フォトダイオード１６と、６５０ｎｍ帯の
光を受光する第２フォトダイオード１８とが互いに隣接
して並列に形成されている。

【００３４】ここで、第１フォトダイオード１６は図面
に示すように６分割（ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、
ｆ１）された構成を有している。第１レーザダイオード
１４から出射された７８０ｎｍ帯のレーザ光は、グレー
ティングＧにて３本のレーザ光に分割された後、上記光
学系を経て、ＣＤなどの光ディスクＤからの反射光とし
て、図１９（ａ）に示すように第１フォトダイオード１
６上に３つのスポット（Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ）とし
て入射する。

【００３５】また、第２フォトダイオード１８は図面に
示すように４分割（ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２）された構
成を有している。第２レーザダイオード１５から出射さ
れた６５０ｎｍ帯のレーザ光は、上記光学系を経て、Ｄ
ＶＤなどの光ディスクＤからの反射光として、図１９
（ａ）に示すように第２フォトダイオード１８上に１つ
のスポットＳ２として入射する。

【００３６】第１及び第２フォトダイオード１６、１８
の間隔、すなわち、例えば第１フォトダイオード１６の
中心線と第２フォトダイオード１８の中心線との間隔ｄ
は、例えば２００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μ
ｍ程度）に設定される。ここでは、例えば、上記の第１
レーザダイオード１４のレーザ光出射部Ｅ１と第２レー
ザダイオード１５のレーザ光出射部Ｅ２との間隔と実質
的に等しくなるように設定される。

【００３７】上記のように、第１及び第２レーザダイオ
ードのレーザ光出射部の間隔、及び第１及び第２フォト
ダイオードの間隔を設定することにより、共通の光学部
材を用いて、第１レーザダイオード及び第２レーザダイ
オードの出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディスクに照射
し、光ディスクからの反射光を第１フォトダイオード及
び第２フォトダイオードにそれぞれ入射させることが可
能となる。

【００３８】上記のフォトダイオードＰＤ（第１フォト
ダイオード１６及び第２フォトダイオード１８）におい
ては、上記のように入射するレーザ光のスポットＳ１
ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ１ｃ、Ｓ２のスポット径、位置変化等を
検出することができる。

【００３９】光ディスク装置の光ピックアップとして、
上記のフォトダイオードＰＤにより得られる信号から、
トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び
光ディスクに記録された情報信号の読み取りが行われ
る。これら信号の取り出しは、以下のようにそれぞれ行
われる。

【００４０】即ち、第１フォトダイオード１６において
は、６分割された第１フォトダイオード１６上に入射す
る中央部のスポットＳ１ａにおいて得られた信号ａ１、
ｂ１、ｃ１及びｄ１を用いて、次式（１）によって、Ｃ
Ｄなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ１を求め
ることができる。ＲＦ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１ …（１）

【００４１】また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１及びｄ
１を用いて、次式（２）によって、フォーカスエラー信
号ＦＥ１を得ることができる。ＦＥ１＝（ａ１＋ｃ１）−（ｂ１＋ｄ１） …（２）

【００４２】また、６分割された第１フォトダイオード
１６上に入射する両側部のスポットＳ１ｂ、Ｓ１ｃにお
いて得られた信号ｅ１及びｆ１を用いて、次式（３）に
よって、トラッキングエラー信号ＴＥ１を得ることがで
きる。ＴＥ１＝ｅ１−ｆ１ …（３）

【００４３】一方、第２フォトダイオード１８において
は、４分割された第２フォトダイオード１８上に入射す
る中央部のスポットＳ２において得られた信号ａ２、ｂ
２、ｃ２及びｄ２を用いて、次式（４）によって、ＤＶ
Ｄなどの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ２を求め
ることができる。ＲＦ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２ …（４）

【００４４】また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ
２を用いて、次式（５）によって、フォーカスエラー信
号ＦＥ２を得ることができる。ＦＥ２＝（ａ２＋ｃ２）−（ｂ２＋ｄ２） …（５）

【００４５】また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２及びｄ
２を用いて、図１９（ｂ）に示すように、ＤＰＤ（位相
差検出；Differential Phase Detection）法により、ト
ラッキングエラー信号ＴＥ２を得ることができる。たと
えば、位相比較器ＰＣで信号ａ２とｂ２、信号ｃ２とｄ
２の位相を比較した後、加算器ＡＤにて加算演算処理を
行ってトラッキングエラー信号ＴＥ２を得る。ＤＰＤ法
によれば、１スポットでオフセットのない安定なトラッ
キングが可能となる。

【００４６】光ピックアップを内蔵する光ディスクの再
生／記録装置においては、上記のようにして、ＣＤ又は
ＤＶＤなどの光ディスクの上下の振れによるフォーカス
エラー信号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信
号に従ってフォーカシングサーボをかける。また、トラ
ッキングエラー信号の検出を行い、得られたトラッキン
グエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。

【００４７】上記した光ピックアップ１ａは、ＣＤ用の
レーザダイオードＬＤ１（発振波長７８０ｎｍ）とＤＶ
Ｄ用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）
を搭載し、ＣＤとＤＶＤの再生を可能にするコンパチブ
ル光ピックアップである。

【００４８】この光ピックアップは、互いに隣接して並
列に配置された第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レ
ーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配置さ
れた第１フォトダイオード１６及び第２フォトダイオー
ド１８とを有しており、発振波長の異なるレーザダイオ
ードからの光軸を合わせる必要がなく、共通の光学部材
を用いて、第１レーザダイオードＬＤ１及び第２レーザ
ダイオードＬＤ２の出射光をＣＤやＤＶＤなどの光ディ
スクに照射し、光ディスクからの反射光を第１フォトダ
イオード及び第２フォトダイオードにそれぞれ入射させ
る。従って、図１４及び図１５に示したものよりも部品
点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト削
減が可能である。

【００４９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
等の情報記録媒体をさらに高密度化するためには、レー
ザダイオード等の発光素子から出射されるレーザ光の波
長を短くすることが必要である。

【００５０】すなわち、短波長のレーザ光を用いると、
光ディスク等に形成されるレーザ光のスポットの径が小
さくなり、光ディスク等から拾える情報の量を多くする
ことができる。

【００５１】しかしながら、ＣＤ用の７８０ｎｍ帯の半
導体レーザとＤＶＤ用の６５０ｎｍ帯の半導体レーザと
を一つのチップにまとめた「２波長レーザ」を用いる光
学装置において、レーザ光の波長を短くするための効果
的な提案は未だなされていない。

【００５２】そこで、本発明の目的は、たとえば２波長
レーザを用いる光学装置や光ディスク装置において、短
波長の半導体レーザ等を使用せずとも、レーザ光等の光
の波長を効果的に短くできる光学装置及び光ディスク装
置を提供することにある。

【００５３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の光学
装置は、互いに波長が異なる複数の光をそれぞれ出射す
る複数の発光素子が光出射方向と交差する方向に並置さ
れている光学装置において、前記発光素子の光出射側
に、前記光の波長を変換するための波長変換素子が設け
られていることを特徴とする。

【００５４】また、本発明の光ディスク装置は、互いに
波長が異なる複数の光をそれぞれ出射する複数の発光素
子が光出射方向と交差する方向に並置され、前記複数の
光がディスク状情報記録媒体に入射し、この反射光をそ
れぞれ受光する複数の受光素子が設けられている光ディ
スク装置において、前記発光素子の光出射側に、前記光
の波長を変換するための波長変換素子が設けられている
ことを特徴とする。

【００５５】本発明の光学装置及び光ディスク装置によ
れば、発光素子の光出射側に、この光の波長を変換する
ための波長変換素子が設けられているので、上記出射光
の波長を所望に変換することができ、たとえば２波長レ
ーザを用いる光学装置や光ディスク装置であれば、特別
の短波長レーザを使用しなくても、少なくとも一方のレ
ーザからの出射光を容易かつ効果的に短くすることがで
き、光ディスク等の情報記録媒体を高密度化することが
可能である。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に基づいて本発
明を具体的に説明する。なお、特に言及がない限り、以
下の説明は光学装置及び光ディスク装置の両者に共通す
るものとする。

【００５７】本発明においては、前記波長変換素子の光
入射面及び／又は光出射面に所定のコーティングが施さ
れ、これによって所定の波長の光が出射されるようにす
ることができる。

【００５８】また、前記波長変換素子からの出射光をそ
の波長に応じて選択的に通過させるフィルタが設けられ
ていてよい。

【００５９】また、前記複数の発光素子及び前記波長変
換素子は基体上に固定されているのがよい。

【００６０】また、前記複数の発光素子からの出射光
は、対物レンズを通して複数の受光素子にそれぞれ導か
れるのが一般的であるが、この場合、前記複数の発光素
子の出射光が前記対物レンズを通して被照射体、特にデ
ィスク状の情報記録媒体に入射され、この反射光が前記
対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ入射
される構成とするのが望ましい。

【００６１】なお、前記発光素子としては、特に出射さ
れる光の種類に拘束されないが、互いに異なる波長のレ
ーザ光を出射できるものが実用的に好ましい。

【００６２】一方、本発明の光学装置は、前記複数の発
光素子と、これらの各出射光を前記被照射体もしくはデ
ィスク状情報記録媒体へ導き、かつ前記反射光を前記複
数の受光素子へ導くための光学部材と、前記受光素子と
が共通の基体上に設けられ、光カプラとして構成されて
いるものが好ましい。

【００６３】さらに、光ディスク装置の光ピックアップ
として構成されたものが好ましい。

【００６４】具体的に例示すると、本発明によれば、Ｇ
ａＮ系半導体レーザなどの短波長レーザを用いなくて
も、従来のＧａＡｓ基板上に異なる波長のレーザを気相
成長法などの方法で作り込み、かつ波長変換素子との組
み合せによって、短波長の２波長レーザを作成すること
ができる。これにより、２波長レーザの作成のためにＧ
ａＡｓおよびＧａＮという結晶の性質の異なる成長を行
うことなく、従来のＧａＡｓ系およびＡｌＧａＩｎＰ系
の成長によって、波長変換素子を用いた短波長レーザと
の組み合せである２波長レーザ（又は３波長等、それ以
上の波長の組み合せのレーザも可能：以下、同様である
が、２波長レーザを代表例として説明する。）を作成す
ることができる。即ち、ＡｌＧａＡｓ系（例えば８００
ｎｍ：長波長用）と、ＡｌＧａＩｎＰ系（例えば６５０
ｎｍ：短波長用）の半導体を用いた２波長レーザを用い
ても、これに波長変換素子を組み合せることにより、例
えば、６５０ｎｍ帯と４００ｎｍ帯に使用可能な２波長
レーザを作成することができる。

【００６５】短波長レーザとしてはＧａＮ系材料を用い
た４１０ｎｍ帯のレーザーが開発されている。しかしな
がら、この半導体レーザはＧａＮ系半導体（六方晶）で
作成されているために、その結晶の種類がＧａＡｓ系
（閃亜鉛型）と異なり、また、格子定数も小さくなるこ
とから、同一の基板上に作成できないという問題点があ
る。

【００６６】即ち、ＧａＮレーザを作成するには、Ｇａ
Ａｓ系レーザとは異なる基板（例えばサファイア基板ま
たはＧａＮ基板）を使用する必要があるので、同一基板
上に他のＧａＡｓ系半導体レーザを作成することは難し
いが、ＧａＡｓ基板等を用いると、容易に同一基板上に
より短波長の異なるレーザ光を出射することのできる２
波長（複数波長）のレーザを作成することができる。本
発明では、従来からよく用いられているＧａＡｓ基板上
の半導体成長と、上述した２波長レーザの技術と、ＳＨ
Ｇ（Second Harmonic Generation）の技術とを組み合せ
ることによって、より短波長で使用可能な２波長レーザ
を容易に供給することができるのである。

【００６７】次に、本発明の好ましい実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００６８】図１は本発明の第１の実施の形態における
レーザダイオードのレーザ光の出射方向と垂直な方向か
らの要部平面図である。ＰＩＮダイオード１２が形成さ
れた半導体ブロック１３の上部に第１レーザダイオード
ＬＤ３と第２レーザダイオードＬＤ２がモノリシックに
配置されている。これらのレーザダイオードは図１８
（ａ）のように、ディスクリートに配置されてよい。

【００６９】ここで、ＰＩＮダイオード１２は、例えば
２つに分割された領域を有し、第１および第２レーザダ
イオードＬＤ３、ＬＤ２のそれぞれについて、リア（後
部）側に出射されたレーザ光を感知し、その強度を測定
して、レーザ光の強度が一定となるようにレーザダイオ
ードＬＤ３、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ（Auto
matic Power Control）制御が行われるように構成され
ている。

【００７０】第１ダイオードＬＤ３及び第２ダイオード
ＬＤ２の光出射面側にはこれに対向してＳＨＧ素子（二
次高調波発生用の波長変換素子：以下、短にＳＨＧと略
す）１００が設けられ、このＳＨＧ１００の入射面（背
面）には特定の反射率を持つコーティング（Ｒコート）
が、また、出射面（前面）には特定の反射率を持つコー
ティング（Ｆコート）が施されている。なお、第１ダイ
オードＬＤ３、及び第２ダイオードＬＤ２は、ＳＨＧ１
００と同一基板上に固定されていてもよいし、別個に固
定されていてもよい。

【００７１】いま、第２レーザダイオードＬＤ２がたと
えばＡｌＧａＩｎＰ系で構成され、ここから波長６５０
ｎｍのレーザ光Ｌ２が出射される場合を考える。このレ
ーザ光Ｌ２に対し、図１の表に示すように、ＳＨＧ１０
０のＲコートの反射率が０％、Ｆコートの反射率が０％
のときは、レーザ光Ｌ２は波長６５０ｎｍのままＳＨＧ
１００を素通りする。

【００７２】また、第１レーザダイオードＬＤ３がたと
えばＡｌＧａＡｓ系材料で構成され、ここから波長８０
０ｎｍのレーザ光Ｌ３が出射される場合、このレーザ光
Ｌ３はＳＨＧ１００によって１／２波長（４００ｎｍ）
のレーザ光Ｌ３’に変換される。このため、図１の表に
示すように、８００ｎｍに対しＳＨＧ１００のＲコート
の反射率が０％、Ｆコートの反射率が１００％、４００
ｎｍに対しＦコートの反射率０％のときは、レーザ光Ｌ
３は波長が４００ｎｍのレーザ光Ｌ３’となってＳＨＧ
１００から出射される。

【００７３】このように、ＳＨＧ１００を配置すること
によって、レーザダイオードから出射される一方のレー
ザ光の波長を半分に減ずることができる。従って６５０
ｎｍのレーザ光はＤＶＤ用、４００ｎｍのレーザ光は次
世代ＤＶＤ用として、これらのＤＶＤを両立させること
が可能となる。

【００７４】次に、図２は、本発明の他の実施の形態を
示すものであり、図１に示す構成に加えて、さらに光の
フィルタ２００を、ＳＨＧ１００の出射側に設けたもの
である。この光のフィルタ２００は、ＳＨＧ１００から
の出射光を、その波長に応じて選択的に透過させるもの
である。

【００７５】いま、ＳＨＧ１００のＦコートの反射率を
波長８００ｎｍのレーザ光に対し８０％、波長４００ｎ
ｍのレーザ光に対し０％としたこと及びフィルタ２００
を設けたことを除いて図１と同じ構成にすると、レーザ
光Ｌ２は波長６５０ｎｍのままＳＨＧ１００を素通りす
る。それに対し、レーザ光Ｌ３はＦコートで８０％反射
されるため、ＳＨＧ１００を通過すると、出射光は波長
４００ｎｍと８００ｎｍとの混在した光Ｌ３’となる。

【００７６】ここで、フィルタ２００のたとえば上部を
波長８００ｎｍ透過用、その下部を波長４００ｎｍ透過
用にそれぞれ構成しておくと、このフィルタ２００を紙
面に垂直方向に動かすことによって前記波長の混在した
レーザ光Ｌ３’から、波長４００ｎｍと８００ｎｍのレ
ーザ光をそれぞれ選別して取出すことができる。

【００７７】次に、図３（Ａ）は更に別の実施の形態の
要部を示すものであり、半導体ブロック１３上に第１レ
ーザダイオードＬＤ４（波長８８０ｎｍ、ＡｌＧａＡｓ
系）、第２レーザダイオードＬＤ５（波長７８０ｎｍ、
ＡｌＧａＡｓ系）、第３ダイオードＬＤ２（波長６５０
ｎｍ）が形成されている。ここで、ＳＨＧ１００のＲコ
ート及びＦコートの反射率が図３の表の如く設定されて
いると、波長６５０ｎｍのレーザ光Ｌ２及び波長７８０
ｎｍのレーザ光Ｌ５は、そのまま透過し、波長８８０ｎ
ｍのレーザ光Ｌ４はＦコートによって１００％反射さ
れ、その結果、ＳＨＧ１００から出射されるのは波長４
４０ｎｍのレーザ光Ｌ４’となる。

【００７８】したがって、この例では、３種類のレーザ
光が取出せることになり、そのうち二種類をＣＤ用（７
８０ｎｍ）及びＤＶＤ用（６５０ｎｍ）とし、しかも他
の一種は８８０ｎｍのレーザダイオードの出射光の波長
の半分（４４０ｎｍ）に減じられているために次世代の
ＤＶＤ用として使用可能となる。

【００７９】なお、図３（Ｂ）は、ＳＨＧ１００の出射
面側に前記と同様の機能を備えたフィルタ２００を設け
て、波長の異なる混在したレーザ光から、その波長に応
じて選択的にそれぞれのレーザ光を取出せるようにした
ものである。

【００８０】次に、上述した各実施の形態に共通の構成
を説明する。

【００８１】図４は、例えば８００ｎｍ帯の波長のレー
ザ光を出射する第１レーザダイオードＬＤ３と６５０ｎ
ｍ帯の波長のレーザ光を出射する第２レーザダイオード
ＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザダイ
オード１４ａを示し、またこのレーザダイオード１４ａ
の出射側に搭載したＳＨＧ１００を示す。

【００８２】例えば、円盤状の基台２１に設けられた突
起部２１ａ上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩ
Ｎダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が固
着され、その上部に、第１及び第２レーザダイオードＬ
Ｄ１、ＬＤ２を１チップ上に有するモノリシックレーザ
ダイオード１４ａとＳＨＧ１００とが配置されている。
また、基台２１を貫通して端子２２が設けられており、
リード２３により上記の第１及び第２レーザダイオード
ＬＤ３、ＬＤ２、或いはＰＩＮダイオード１２に接続さ
れて、それぞれのダイオードの駆動電源が供給される。

【００８３】図５はレーザダイオードのレーザ光の出射
方向と垂直な平面での断面図である。ＰＩＮダイオード
１２が形成された半導体ブロック１３の上部に第１レー
ザダイオードＬＤ３と第２レーザダイオードＬＤ２を１
チップ上に有するモノリシックレーザダイオード１４ａ
が配置されている。

【００８４】ＰＩＮダイオード１２においては、第１及
び第２レーザダイオードＬＤ３、ＬＤ２のリア側に出射
されたレーザ光を感知し、その強度を測定して、レーザ
光の強度が一定となるように第１及び第２レーザダイオ
ードＬＤ１、ＬＤ２の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が
行われるように構成されている。

【００８５】上記のモノリシックレーザダイオード１４
ａについて説明する。第１レーザダイオードＬＤ３とし
て、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ
層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２、活性層３
３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層３５が積層している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層
３５表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４の途中の
深さまで絶縁化された領域４１となって、電流狭窄構造
となるストライプを形成している。

【００８６】一方、第２レーザダイオードＬＤ２とし
て、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ
層３１、ｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６、ｎ型ＡｌＧａ
ＩｎＰクラッド層３７、活性層３８、ｐ型ＡｌＧａＩｎ
Ｐクラッド層３９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０が積層
している。ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０表面からｐ型Ａ
ｌＧａＩｎＰクラッド層３９の途中の深さまで絶縁化さ
れた領域４１となって、電流狭窄構造となるストライプ
を形成している。

【００８７】上記の第１レーザダイオードＬＤ３及び第
２レーザダイオードＬＤ２においては、ｐ型ＧａＡｓキ
ャップ層３５、４０にはｐ電極４２が、ｎ型ＧａＡｓ基
板３０にはｎ電極４３が接続して形成されている。この
モノリシックレーザダイオード１４ａは、ｐ電極４２側
から、半導体ブロック１３上に形成された電極１３ａに
ハンダなどにより接続及び固定されている。

【００８８】上記の第１レーザダイオードＬＤ３のレー
ザ光出射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出
射部の間隔ｄは例えば２００μｍ程度以下の範囲（例え
ば１００μｍ程度）に設定される。各レーザ光出射部か
らは、例えば８００ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１及び６
５０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ２がほぼ同一の方向（ほ
ぼ平行）に出射される。

【００８９】一方、上記した第１及び第２フォトダイオ
ード１６−１７、１８−１９間の間隔も上記と同様に２
００μｍ程度以下の範囲（例えば１００μｍ程度）に設
定され、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイオー
ド及び第２レーザダイオードの出射光をＣＤやＤＶＤな
どの光ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を第
１フォトダイオード及び第２フォトダイオードにそれぞ
れ結合させることが可能となる。

【００９０】次に、上記の第１レーザダイオードＬＤ３
と第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載する
モノリシックレーザダイオード１４ａの形成方法につい
て説明する。

【００９１】まず、図６（ａ）に示すように、例えば有
機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などの
エピタキシャル成長法により、ｎ型ＧａＡｓ基板３０上
に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層３１、ｎ型ＡｌＧａＡｓク
ラッド層３２、活性層（発振波長８００ｎｍの多重量子
井戸構造）３３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３４、ｐ
型ＧａＡｓキャップ層３５を順に積層させる。

【００９２】次に、図６（ｂ）に示すように、第１レー
ザダイオードＬＤ１として残す領域をレジスト膜（図示
せず）で保護して、硫酸系の無選択エッチング、及び、
フッ酸系のＡｌＧａＡｓ選択エッチングなどのウエット
エッチング（ＥＣ１）により、第１レーザダイオードＬ
Ｄ１領域以外の領域でｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層３２
までの上記の積層体を除去する。

【００９３】次に、図７（ｃ）に示すように、例えば有
機金属気相エピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ）などの
エピタキシャル成長法により、ｎ型ＧａＡｓバッファ層
３１上に、ｎ型ＩｎＧａＰバッファ層３６、ｎ型ＡｌＧ
ａＩｎＰクラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍ
の多重量子井戸構造）３８、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッ
ド層３９、ｐ型ＧａＡｓキャップ層４０を順に積層させ
る。

【００９４】次に、図７（ｄ）に示すように、第２レー
ザダイオードＬＤ２として残す領域をレジスト膜（図示
せず）で保護して、硫酸系のキャップエッチング、リン
酸塩酸系の４元選択エッチング、塩酸系の分離エッチン
グなどのウエットエッチング（ＥＣ２）により、第２レ
ーザダイオードＬＤ２領域以外の領域でｎ型ＩｎＧａＰ
バッファ層３６までの上記の積層体を除去し、第１レー
ザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオードＬＤ２を分
離する。

【００９５】次に、図８（ｅ）に示すように、レジスト
膜（図示せず）で電流注入領域となる部分を保護して、
不純物Ｄをイオン注入などにより導入し、ｐ型ＧａＡｓ
キャップ層３５、４０の表面からｐ型ＡｌＧａＡｓクラ
ッド層３４、３９の途中の深さまで絶縁化された領域４
１を形成し、電流狭窄構造となるストライプとする。

【００９６】次に、図８（ｆ）に示すように、ｐ型Ｇａ
Ａｓキャップ層３５、４０に接続するように、Ｔｉ／Ｐ
ｔ／Ａｕなどのｐ型電極４２を形成し、一方、ｎ型Ｇａ
Ａｓ基板３０に接続するように、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕ
などのｎ型電極４３を形成し、ペレタイズ工程を経て、
所望の第１レーザダイオードＬＤ１と第２レーザダイオ
ードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレーザ
ダイオード１４ａとする。

【００９７】図９は、上記したフォトダイオードの配置
（ａ）を示し、このフォトダイオードにより得られる信
号から、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信
号、及び光ディスクに記録された情報信号の読み取りが
行われる。

【００９８】そして、上記のようにして、ＤＶＤなどの
光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の
検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従ってフ
ォーカシングサーボをかける。また、トラッキングエラ
ー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー信号
に従ってトラッキングサーボをかける。

【００９９】即ち、前後部第１フォトダイオード１６、
１７においては、それぞれ８分割及び４分割された前後
部第１フォトダイオード１６、１７上に入射するスポッ
トＳ１ａ、Ｓ１ｂにおいて得られた信号ａ１、ｂ１、ｃ
１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１
及びｌ１を用いて、次式（６）によって、次世代ＤＶＤ
などの光ディスクに記録された情報信号ＲＦ１を求める
ことができる。ＲＦ１＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１＋ｅ１＋ｆ１＋ｇ１＋ｈ１＋ｉ１＋ｊ１＋ｋ１＋ｌ１ …（６）

【０１００】また、上記の信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ
１、ｅ１、ｆ１、ｇ１、ｈ１、ｉ１、ｊ１、ｋ１及びｌ
１を用いて、次式（７）によって、フォーカスエラー信
号ＦＥ１を得ることができる。ＦＥ１〔（ａ１＋ｄ１＋ｅ１＋ｈ１）−（ｂ１＋ｃ１＋ｆ１＋ｇ１）〕 −〔（ｉ１＋ｌ１）−（ｊ１＋ｋ１）〕 …（７）

【０１０１】また、前部第１フォトダイオード１６によ
り得られる信号ａ１、ｂ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１、
ｇ１及びｈ１を用いて、前述の図１９（ｂ）に示したと
同様のＤＰＤ（位相差検出；Differential Phase Detec
tion）法により、トラッキングエラー信号ＴＥ１を得る
ことができる。たとえば、第１加算器（広帯域）ＡＤ１
にて、信号ａ１とｂ１、信号ｃ１とｄ１、信号ｅ１とｆ
１、信号ｇ１とｈ１の加算演算処理を行い、位相比較器
ＰＣで、信号ａ１とｂ１との和信号と信号ｃ１とｄ１と
の和信号、信号ｇ１とｈ１との和信号と信号ｅ１とｆ１
との和信号の位相を比較した後、第２加算器ＡＤ２にて
加算演算処理を行ってトラッキングエラー信号ＴＥ１を
得る。ＤＰＤ法によれば、１スポットでオフセットのな
い安定なトラッキングが可能となる。

【０１０２】一方、前後部第２フォトダイオード１８、
１９においては、それぞれ８分割および４分割された前
後部第２フォトダイオード１８、１９上に入射するスポ
ットＳ２ａ、Ｓ２ｂにおいて得られた信号ａ２、ｂ２、
ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ
２及びｌ２を用いて、次式（９）によって、ＤＶＤなど
の光ディスクに記録された情報信号ＲＦ２を求めること
ができる。ＲＦ２＝ａ２＋ｂ２＋ｃ２＋ｄ２＋ｅ２＋ｆ２＋ｇ２＋ｈ２＋ｉ２＋ｊ２＋ｋ２＋ｌ２ …（９）

【０１０３】また、上記の信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ
２、ｅ２、ｆ２、ｇ２、ｈ２、ｉ２、ｊ２、ｋ２及びｌ
２を用いて、次式（１０）によって、フォーカスエラー
信号ＦＥ２を得ることができる。ＦＥ２＝〔（ａ２＋ｄ２＋ｅ２＋ｈ２）−（ｂ２＋ｃ２＋ｆ２＋ｇ２）〕 −〔（ｉ２＋ｌ２）−（ｊ２＋ｋ２）〕 …（１０）

【０１０４】また、前部第２フォトダイオード１８によ
り得られる信号ａ２、ｂ２、ｃ２、ｄ２、ｅ２、ｆ２、
ｇ２及びｈ２を用いて、前述の図１９（ｂ）に示したと
同様のＤＰＤ（位相差検出；Differential Phase Detec
tion）法により、トラッキングエラー信号ＴＥ２を得る
ことができる。たとえば、第１加算器（広帯域）ＡＤ１
にて、信号ａ２とｂ２、信号ｃ２とｄ２、信号ｅ２とｆ
２、信号ｇ２とｈ２の加算演算処理を行い、位相比較器
ＰＣで、信号ａ２とｂ２との和信号と信号ｃ２とｄ２と
の和信号、信号ｇ２とｈ２との和信号と信号ｅ２とｆ２
との和信号の位相を比較した後、第２加算器ＡＤ２にて
加算演算処理を行ってトラッキングエラー信号ＴＥ２を
得る。ＤＰＤ法によれば、１スポットでオフセットのな
い安定なトラッキングが可能となる。

【０１０５】このレーザカプラを用いる光ディスクの再
生／記録装置においては、上記のようにして、ＤＶＤな
どの光ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信
号の検出を行い、得られたフォーカスエラー信号に従っ
てフォーカシングサーボをかける。また、トラッキング
エラー信号の検出を行い、得られたトラッキングエラー
信号に従ってトラッキングサーボをかける。

【０１０６】このレーザカプラは、次世代ＤＶＤ用のレ
ーザダイオードＬＤ３（発振波長４００ｎｍ）とＤＶＤ
用のレーザダイオードＬＤ２（発振波長６５０ｎｍ）を
搭載し、２種類のＤＶＤの再生を可能にするコンパチブ
ル光ピックアップを構成することが可能である。

【０１０７】そして、このレーザカプラは、互いに隣接
して並列に配置された第１レーザダイオードＬＤ３と第
２レーザダイオードＬＤ２と、互いに隣接して並列に配
置された前後部第１フォトダイオード１６、１７と前後
部第２フォトダイオード１８、１９とを有しており、発
振波長の異なるレーザダイオードからの光軸を合わせる
必要がなく、共通の光学部材を用いて、第１レーザダイ
オードＬＤ１及び第２レーザダイオードＬＤ２の出射光
をＤＶＤなどの光ディスクに照射し、光ディスクからの
反射光を前後部第１フォトダイオード１６、１７及び前
後部第２フォトダイオード１８、１９にそれぞれ入射さ
せる。従って、図１４及び図１５に示したものよりも部
品点数が少なく、容易に組み立てられ、小型化やコスト
削減が可能である。

【０１０８】図１０は、本実施の形態によるレーザカプ
ラを用いた光ピックアップの構成を示す。このレーザカ
プラ１ａに内蔵される第１及び第２レーザダイオードか
らの出射レーザ光Ｌ１、Ｌ２をコリメータＣ、ミラー
Ｍ、ＣＤ用開口制限アパーチャＲ及び対物レンズＯＬを
介して、ＤＶＤなどの光ディスクＤに入射する。光ディ
スクＤからの反射光は、入射光と同一の経路をたどって
レーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵される第１及
び第２フォトダイオードにより受光される。

【０１０９】このレーザカプラにおいては、第１及び第
２フォトダイオードを図１１に示すように分割すること
も可能である。この場合、前部第１フォトダイオード１
６の領域ｄ１と、前部第２フォトダイオード１８の領域
ａ２とｅ２が共通化されており、信号ａ２とｅ２を加算
することで信号ｄ１が得られる。また、後部第１フォト
ダイオード１７の領域ｌ１と、後部第２フォトダイオー
ド１９の領域ｉ２が共通化されている。

【０１１０】図１２（ａ）は、本実施の形態にかかるレ
ーザカプラ１ａの概略構成を示す説明図である。レーザ
カプラ１ａは、第１パッケージ部材の凹部に装填され、
ガラスなどの透明な第２パッケージ部材３により封止さ
れている。

【０１１１】図１２（ｂ）は上記のレーザカプラ１ａの
要部斜視図である。例えば、シリコンの単結晶を切り出
した基板である集積回路基板１１上に、モニター用の光
検出素子としてのＰＩＮダイオード１２が形成された半
導体ブロック１３が配置され、さらに、この半導体ブロ
ック１３上に、発光素子として第１レーザダイオードＬ
Ｄ３及び第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭
載するモノリシックレーザダイオード１４ａが配置され
ている。

【０１１２】第１レーザダイオードＬＤ３から出射され
たレーザ光Ｌ３は、Ｌ３’として波長変換された後、プ
リズム２０の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈
曲し、第２パッケージに形成された出射窓から出射方向
に出射し、反射ミラーや対物レンズ（図示せず）などを
介して光ディスク（次世代ＤＶＤ）などの被照射対象物
に照射される。

【０１１３】上記の被照射対象物からの反射光は、被照
射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ
１ａからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに
入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びなが
ら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形
成された前部第１フォトダイオード１６及び後部第１フ
ォトダイオード１７に入射する。

【０１１４】一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出
射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０
の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、第２
パッケージに形成された出射窓から出射方向に出射し、
反射ミラーや対物レンズなど（図示せず）を介して光デ
ィスク（ＤＶＤ）などの被照射対象物に照射される。

【０１１５】上記の被照射対象物からの反射光は、被照
射対象物への入射方向と反対方向に進み、レーザカプラ
１ａからの出射方向からプリズム２０の分光面２０ａに
入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結びなが
ら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１上に形
成された前部第２フォトダイオード１８および後部第２
フォトダイオード１９に入射する。

【０１１６】このように、本実施の形態のレーザカプラ
は、次世代ＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ３（発振波
長８００ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオードＬＤ２
（発振波長６５０ｎｍ）を搭載し、種類の異なるＤＶＤ
の再生を可能にするコンパチブル光ピックアップを構成
することが可能である。さらに、第１レーザダイオード
と第２レーザダイオードを１チップ上に搭載するモノリ
シックレーザダイオードを用いることから、光学系の組
み立てがさらに容易となる。

【０１１７】以上、本発明を実施の形態により説明した
が、本発明はこれらの実施の形態に何ら限定されるもの
ではない。

【０１１８】例えば、本発明に用いる発光素子として
は、レーザダイオードに限定されず、発光ダイオード
（ＬＥＤ）を用いることも可能である。

【０１１９】また、第１及び第２レーザダイオードの発
振波長は、上述した８００ｎｍ帯と６５０ｎｍ帯などに
限定されるものではなく、その他の光ディスクシステム
に採用されている波長とすることができる。すなわち、
種々の波長の組み合せを用い、種類の異なるＤＶＤ、更
にはＣＤも含む他の組み合わせの光ディスクシステムを
採用することができる。また、波長の異なる光は２種類
に限らず、それ以上としてもよい。

【０１２０】また、ＡＰＣ制御を行うためのＰＩＮダイ
オードは、第１及び第２フォトダイオードが形成されて
いる集積回路基板上に形成する構成としてもよい。この
場合には、プリズムの構成を変更して、第１及び第２レ
ーザダイオードのフロント側の出射光の一部を取り出し
てＰＩＮダイオードに結合する構成とすることが好まし
い。再生信号やトラッキング、フォーカスエラー信号の
読み取りは、図１９で述べたように行ってもよい。

【０１２１】また、図１３に示すように、レーザダイオ
ードＬＤ３とＬＤ２を別々に（即ち、ディスクリート
に）作製し、それぞれをマウントする構成としたレーザ
カプラ１ｂとしてもよい。

【０１２２】また、上述した波長変換素子１００やコー
ティング（Ｒコート，Ｆコート）は、出射側又は入射側
において部分的に（即ち、処理が必要な波長光に対して
のみ）設けることもできる。

【０１２３】

【発明の作用効果】本発明は上述した如く、複数の発光
素子の光出射側に、この光の波長を変換するための波長
変換素子が設けられているので、上記出射光の波長を所
望に変換することができ、たとえば２波長レーザを用い
る光学装置や光ディスク装置であれば、特別の短波長レ
ーザを使用しなくても少なくとも一方のレーザからの出
射光を容易かつ効果的に短波長化することができ、光デ
ィスク等の情報記録媒体を高密度化することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるレーザダイオードの
レーザ光の出射方向を示す要部平面図である。

【図２】本発明の実施の形態によるレーザダイオードの
レーザ光の出射方向を示す要部平面図である。

【図３】本発明の更に別の実施の形態によるレーザダイ
オードのレーザ光の出射方向を示す要部平面図である。

【図４】本発明の各実施の形態に用いるレーザダイオー
ドの要部斜視図である。

【図５】同、レーザダイオードのレーザ光の出射方向と
垂直方向における断面図である。

【図６】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示
す断面図である。

【図７】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示
す断面図である。

【図８】同、レーザダイオードの製造方法を工程順に示
す断面図である。

【図９】同、フォトダイオードの要部平面図（ａ）ＤＰ
Ｄ法を説明するためのブロック図（ｂ）である。

【図１０】同、レーザカプラを用いた光ピックアップの
概略構成図である。

【図１１】同、フォトダイオードの変形例の要部平面図
である。

【図１２】同、レーザカプラのパッケージの斜視図
（ａ）と同レーザカプラの斜視図（ｂ）である。

【図１３】同、レーザカプラの他のパッケージの斜視図
（ａ）と同レーザカプラの斜視図（ｂ）である。

【図１４】従来例による光ピックアップの概略構成図で
ある。

【図１５】他の従来例による光ピックアップの概略構成
図である。

【図１６】本発明者が既に提案した光ピックアップの概
略構成図である。

【図１７】同、レーザダイオードの要部斜視図である。

【図１８】同、レーザダイオードのレーザ光の出射方向
を示す要部平面図（ａ）と同出射側の要部側面図（ｂ）
と他のレーザダイオードのレーザ光の出射方向を示す要
部平面図（ｃ）である。

【図１９】同、フォトダイオードの要部平面図（ａ）と
ＤＰＤ法を説明するためのブロック図（ｂ）である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ…レーザカプラ、１１…集積回路基板、１２
…ＰＩＮダイオード、１３…半導体ブロック、１４、Ｌ
Ｄ１、ＬＤ３…第１レーザダイオード、１４ａ…モノリ
シックレーザダイオード、１５、ＬＤ２…第２レーザダ
イオード、１６…前部第１フォトダイオード、１７…後
部第１フォトダイオード、１８…前部第２フォトダイオ
ード、１９…後部第２フォトダイオード、２０…プリズ
ム、２０ａ…分光面、Ｅ１、Ｅ２…レーザ光出射部、Ｂ
Ｓ…ビームスプリッタ、Ｃ…コリメータ、Ｒ…ＣＤ用の
開口制限アパーチャ、ＭＬ…マルチレンズ、ＰＤ…フォ
トダイオード、Ｇ…グレーティング、Ｍ…ミラー、ＯＬ
…対物レンズ、Ｄ…光ディスク、Ｌ１…第１レーザ光、
Ｌ２…第２レーザ光、ＰＣ…位相比較器、ＡＤ…加算
器、Ｓ１ａ、Ｓ１ｂ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ…スポット、１０
０…ＳＨＧ、２００…光フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 31/12 Ｈ０１Ｌ 31/12 ＨＨ０１Ｓ 5/022 Ｈ０１Ｓ 5/022 5/0683 5/0683 5/22 ６１０ 5/22 ６１０Ｆターム(参考） 2H048 GA13 GA23 GA24 GA48 GA62 2K002 AA05 AB12 BA03 HA20 5D119 AA01 AA04 AA41 BA01 CA10 EC45 EC47 FA09 FA36 JA10 JA29 JA63 JA64 KA02 KA20 LB05 5F073 AA13 AA55 AA74 AB06 BA04 CA05 CA17 CB02 CB07 CB22 DA05 FA02 FA15 5F089 AA10 AB03 AB17 AC02 AC11 CA15 FA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに波長が異なる複数の光をそれぞれ
出射する複数の発光素子が光出射方向と交差する方向に
並置されている光学装置において、前記発光素子の光出
射側に、前記光の波長を変換するための波長変換素子が
設けられている光学装置。
【請求項２】前記波長変換素子の光入射面及び／又は
光出射面に所定のコーティングが施され、これによって
所定の波長の光が出射されるようにした、請求項１に記
載の光学装置。
【請求項３】前記波長変換素子からの出射光をその波
長に応じて選択的に通過させるフィルタが設けられてい
る、請求項１に記載の光学装置。
【請求項４】前記複数の発光素子及び前記波長変換素
子が基体上に固定されている、請求項１に記載の光学装
置。
【請求項５】前記複数の発光素子からの出射光が、対
物レンズを通して複数の受光素子にそれぞれ導かれる、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】前記複数の発光素子が、互いに異なる波
長のレーザ光を出射する、請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】前記複数の発光素子の出射光が前記対物
レンズを通して被照射体に入射され、この反射光が前記
対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ入射
される、請求項５に記載の光学装置。
【請求項８】前記複数の発光素子と、これらの各出射
光を前記被照射体へ導き、かつ前記反射光を前記複数の
受光素子へ導くための光学部材と、前記受光素子とが共
通の基体上に設けられ、光カプラとして構成された、請
求項７に記載の光学装置。
【請求項９】光ディスク装置の光ピックアップとして
構成された、請求項７に記載の光学装置。
【請求項１０】互いに波長が異なる複数の光をそれぞ
れ出射する複数の発光素子が光出射方向と交差する方向
に並置され、前記複数の光がディスク状情報記録媒体に
入射し、この反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子
が設けられている光ディスク装置において、前記発光素
子の光出射側に、前記光の波長を変換するための波長変
換素子が設けられている光ディスク装置。
【請求項１１】前記波長変換素子の光入射面及び／又
は光出射面に所定のコーティングが施され、これによっ
て所定の波長の光が出射されるようにした、請求項１０
に記載の光ディスク装置。
【請求項１２】前記波長変換素子からの出射光をその
波長に応じて選択的に通過させるフィルタが設けられて
いる、請求項１０に記載の光ディスク装置。
【請求項１３】前記複数の発光素子及び前記波長変換
素子が基体上に固定されている、請求項１０に記載の光
ディスク装置。
【請求項１４】前記複数の発光素子からの出射光が、
対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ導か
れる、請求項１０に記載の光ディスク装置。
【請求項１５】前記複数の発光素子が、互いに異なる
波長のレーザ光を出射する、請求項１４に記載の光ディ
スク装置。
【請求項１６】前記複数の発光素子の出射光が前記対
物レンズを通して被照射体に入射され、この反射光が前
記対物レンズを通して前記複数の受光素子にそれぞれ入
射される、請求項１４に記載の光ディスク装置。
【請求項１７】前記複数の発光素子と、これらの各出
射光を前記ディスク状情報記録媒体へ導き、かつ前記反
射光を前記複数の受光素子へ導くための光学部材と、前
記受光素子とが共通の基体上に設けられた光カプラを有
する、請求項１６に記載の光ディスク装置。