JP2002074732A - Optical pickup device and laser diode chip - Google Patents

Optical pickup device and laser diode chip

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JP2002074732A
JP2002074732A JP2000258472A JP2000258472A JP2002074732A JP 2002074732 A JP2002074732 A JP 2002074732A JP 2000258472 A JP2000258472 A JP 2000258472A JP 2000258472 A JP2000258472 A JP 2000258472A JP 2002074732 A JP2002074732 A JP 2002074732A
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JP
Japan
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laser beam
light emitting
light
laser
pickup device
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JP2000258472A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Furuhata
均 古畑
Junichi Hayamizu
淳一 速水
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Pioneer Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup device for which miniaturization is achieved by simplifying the device structure for using plural laser beams of different wavelengths and also to provide a laser diode chip. SOLUTION: The optical pickup device is provided, on the base plate, with at least two light-emitting parts for emitting laser beams having different wavelengths and an elliptical cross section. The device is also equipped with a means for emitting, selectively in the same direction, a laser beam from at least either one of the two light-emitting parts, and with an optical system that guides the laser beam emitted from the light emitting means to the recording face of a recording medium and that also guides the laser beam reflected on the recording face to a photodetecting means. At least two light-emitting parts are arranged on the base plate in such a manner that the major axes of the elliptical cross section of the outgoing laser beams are not parallel to each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、波長の異なる複数
のレーザ光を発して種類の異なる複数の記録媒体から情
報を読み取る光ピックアップ装置及びその光ピックアッ
プ装置用のレーザダイオードチップに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device which emits a plurality of laser beams having different wavelengths to read information from a plurality of recording media of different types, and a laser diode chip for the optical pickup device.

【0002】[0002]

【従来技術】一般に、CDやDVD等の光ディスクを再
生する光ピックアップ装置の光源として、半導体レーザ
素子が用いられている。上記ディスクを良好に再生する
ために、半導体レーザ素子は、CD再生とDVD再生と
では、発光波長及び対物レンズの開口数(NA)が異な
り、例えば、DVDに対しては、波長が650nmでN
Aは0.6であり、CDに対しては、波長が780nm
でNAは0.45でとなっている。
2. Description of the Related Art In general, a semiconductor laser device is used as a light source of an optical pickup device for reproducing an optical disk such as a CD or a DVD. In order to reproduce the disc satisfactorily, the semiconductor laser device differs in the emission wavelength and the numerical aperture (NA) of the objective lens between the CD reproduction and the DVD reproduction.
A is 0.6, and the wavelength is 780 nm for CD.
And NA is 0.45.

【0003】そこで、1つのプレーヤでCD、DVD等
の種類の異なるディスクを再生するために、650nm
/780nmの2波長の光源を内蔵した光ピックアップ
装置が検討されている。図1に、かかる光ピックアップ
装置の一例を示す。図1に示す光ピックアップ装置は、
650nmの波長のレーザビームを発するレーザ素子1
と、780nmの波長のレーザビームを発するレーザ素
子2と、合成プリズム3と、ハーフミラー4と、コリメ
ータレンズ5と、対物レンズ6とが順次配置されてい
る。更に、ハーフミラー4から分岐するもう1つの光軸
上には、シリンドリカルレンズ(図示せず)と光検出器
7とが配置されている。この構成では、合成プリズム3
からディスク8に至る光学系をCDとDVDとで共用し
ているので、いずれの場合も、レーザ素子を発した光
は、合成プリズム3を通過した後で光軸Yに沿ってディ
スク8へと導かれるようになっている。ここで使用され
る対物レンズ6は2焦点レンズであり、2つの波長に応
じて互いに異なる焦点位置を得ることができる。これに
より、CDとDVDとで表面基板の厚さが異なることに
より生じる球面収差を抑えることができる。
In order to reproduce different types of discs such as CDs and DVDs with one player, 650 nm
An optical pickup device incorporating a light source having two wavelengths of / 780 nm has been studied. FIG. 1 shows an example of such an optical pickup device. The optical pickup device shown in FIG.
Laser element 1 that emits a laser beam having a wavelength of 650 nm
And a laser element 2 that emits a laser beam having a wavelength of 780 nm, a combining prism 3, a half mirror 4, a collimator lens 5, and an objective lens 6 are sequentially arranged. Further, on another optical axis branched from the half mirror 4, a cylindrical lens (not shown) and a photodetector 7 are arranged. In this configuration, the combining prism 3
In both cases, the light emitted from the laser element is transmitted to the disk 8 along the optical axis Y after passing through the combining prism 3 because the optical system from the optical disk to the disk 8 is shared by the CD and the DVD. It is being led. The objective lens 6 used here is a bifocal lens, and can obtain mutually different focal positions according to the two wavelengths. Thereby, it is possible to suppress the spherical aberration caused by the difference in the thickness of the surface substrate between the CD and the DVD.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成では、合成プリズムを必要とするなど、部品点数が多
く、価格も高価である。更に、2つのレーザ素子と合成
プリズムとの位置合わせを行う必要があり、構成が複雑
になるとともにこの調整が難しいものであった。本発明
の目的は、上記問題点に鑑みて、異なる波長の複数のレ
ーザビームを使用する際の装置構成を簡単にして小型化
を図ることができる光ピックアップ装置及びレーザダイ
オードチップを提供することである。
However, in the above-described configuration, the number of components is large and the price is expensive, such as the necessity of a synthetic prism. Further, it is necessary to perform alignment between the two laser elements and the combining prism, which complicates the configuration and makes the adjustment difficult. In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical pickup device and a laser diode chip capable of simplifying the device configuration when using a plurality of laser beams having different wavelengths and achieving downsizing. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、互いに異なる波長で楕円形状断面のレーザビー
ムを出射するための少なくとも2つの発光部を基板上に
有し、少なくとも2つの発光部のいずれか1の発光部か
らレーザビームを選択的に同一の出射方向に向けて出射
する発光手段と、発光手段から出射されたレーザビーム
を記録媒体の記録面に導くとともに記録媒体の記録面で
反射されたレーザビームを光検出手段に導く光学系と、
を備えた光ピックアップ装置であって、少なくとも2つ
の発光部は出射するレーザビームの楕円形状断面の長軸
が互いに非平行になるように基板上に配置されているこ
とを特徴としている。
An optical pickup device according to the present invention has at least two light emitting portions for emitting laser beams having an elliptical cross section at different wavelengths on a substrate. A light emitting means for selectively emitting a laser beam from one of the light emitting portions in the same emission direction, and a laser beam emitted from the light emitting means being guided to a recording surface of the recording medium and reflected by the recording surface of the recording medium An optical system for guiding the laser beam to the light detecting means,
, Wherein at least two light-emitting portions are arranged on the substrate such that the major axes of the elliptical cross sections of the emitted laser beams are not parallel to each other.

【0006】本発明のレーザダイオードチップは、基板
上に互いに異なる波長で楕円形状断面のレーザビームを
同一の出射方向に向けて発する少なくとも2つの発光部
が形成された光ピックアップ装置用のレーザダイオード
チップであって、少なくとも2つの発光部は出射するレ
ーザビームの楕円形状断面の長軸が互いに非平行になる
ように基板上に配置されていることを特徴としている。
A laser diode chip according to the present invention is a laser diode chip for an optical pickup device having at least two light emitting portions for emitting laser beams having elliptical cross sections at different wavelengths in the same emission direction on a substrate. Wherein the at least two light emitting units are arranged on the substrate such that the major axes of the elliptical cross sections of the emitted laser beams are not parallel to each other.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図2ない
し図6に基づいて詳細に説明する。図2は本発明による
光ピックアップ装置の光学系を示している。この光ピッ
クアップ装置は波長が異なる2種類のレーザビームを発
する半導体レーザ素子11を有する。また、光ピックア
ップ装置においては、半導体レーザ素子11から発せら
れたレーザビームはグレーティング12を介してハーフ
ミラー(ビームスプリッタ)13に達するようになって
いる。グレーティング12はレーザビームを複数の光束
(0次光、±1次光)に分離させるために備えられてい
る。0次光はフォーカスサーボ用であり、±1次光は3
ビーム法のトラッキングサーボ用である。ハーフミラー
13はレーザビームの入射に対してほぼ90度の角度に
て反射する。この反射レーザビームの方向は記録媒体で
ある光ディスク17方向であり、ハーフミラー13と光
ディスク17との間にはコリメータレンズ14と対物レ
ンズ15とが配置される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. FIG. 2 shows an optical system of the optical pickup device according to the present invention. This optical pickup device has a semiconductor laser element 11 that emits two types of laser beams having different wavelengths. In the optical pickup device, a laser beam emitted from a semiconductor laser element 11 reaches a half mirror (beam splitter) 13 via a grating 12. The grating 12 is provided to separate the laser beam into a plurality of light beams (zero-order light, ± first-order light). The 0th order light is for focus servo, and the ± 1st order light is 3
For tracking servo of beam method. The half mirror 13 reflects the laser beam at an angle of about 90 degrees with respect to the incidence of the laser beam. The direction of the reflected laser beam is in the direction of the optical disk 17 as a recording medium, and a collimator lens 14 and an objective lens 15 are arranged between the half mirror 13 and the optical disk 17.

【0008】ハーフミラー13で反射されたレーザビー
ムはコリメータレンズ14と対物レンズ15とを順に介
してディスク17に達するように構成されている。コリ
メータレンズ14はハーフミラー13からのレーザビー
ムを平行光にして対物レンズ15に供給する。対物レン
ズ15は2焦点レンズであり、平行光のレーザビームを
ディスク17の記録面に収束させる。ディスク17とし
てはDVDとCD(CD−Rを含む)とが用いられ、そ
のいずれか一方のディスクが図示しないターンテーブル
に装着される。
The laser beam reflected by the half mirror 13 is configured to reach the disk 17 via the collimator lens 14 and the objective lens 15 in order. The collimator lens 14 converts the laser beam from the half mirror 13 into parallel light and supplies it to the objective lens 15. The objective lens 15 is a bifocal lens, and converges a parallel laser beam on the recording surface of the disk 17. A DVD and a CD (including a CD-R) are used as the disk 17, and one of the disks is mounted on a turntable (not shown).

【0009】ディスク17の記録面で反射したレーザビ
ームは対物レンズ15で平行光のレーザビームにされ、
そしてコリメータレンズ14で収束するレーザビームに
された後、ハーフミラー13を若干屈折して通過する。
ハーフミラー13を通過したレーザビームは光検出器1
8に到達するように構成されている。図3は半導体レー
ザ素子11のチップの断面を示している。半導体レーザ
素子11は、図3に示すように、モノシリック型であ
り、単一のSi基板30上に波長650nmの第1レー
ザビームを発する第1発光点A1を有する第1発光部3
1と、波長780nmの第2レーザビームを発する第2
発光点A2を有する第2発光部32とが形成されてい
る。発光点A1を有する第1発光部31の発光面と発光
点A2を有する第2発光部32の発光面とは同一の出射
方向に向いている。
The laser beam reflected by the recording surface of the disk 17 is converted into a parallel laser beam by the objective lens 15,
After being converted into a laser beam converged by the collimator lens 14, the laser beam passes through the half mirror 13 after being slightly refracted.
The laser beam that has passed through the half mirror 13 is
8. FIG. 3 shows a cross section of a chip of the semiconductor laser device 11. As shown in FIG. 3, the semiconductor laser element 11 is of a monolithic type, and has a first light emitting portion 3 having a first light emitting point A1 for emitting a first laser beam having a wavelength of 650 nm on a single Si substrate 30.
1 and a second laser emitting a second laser beam having a wavelength of 780 nm.
A second light emitting section 32 having a light emitting point A2 is formed. The light emitting surface of the first light emitting unit 31 having the light emitting point A1 and the light emitting surface of the second light emitting unit 32 having the light emitting point A2 face the same emission direction.

【0010】基板30はその発光点A1及びA2の発光
方向側を正面とすると、正面の形状はその右側は平板形
状で、左側は台形形状である。その台形形状部は基板3
0正面の中央よりも若干左側から45度の角度の傾斜面
を有している。第1発光部31は平板形状部に形成さ
れ、第2発光部32は台形形状部の傾斜面上に形成され
ている。
When the light emitting direction sides of the light emitting points A1 and A2 of the substrate 30 are set to the front, the front has a flat plate shape on the right side and a trapezoidal shape on the left side. The trapezoidal shape is the substrate 3
0 has an inclined surface at an angle of 45 degrees from the left side slightly from the center of the front. The first light emitting part 31 is formed in a flat plate-shaped part, and the second light emitting part 32 is formed on the inclined surface of the trapezoidal part.

【0011】第1発光部31及び第2発光部32は後述
するように積層構造となっている。また、基板30の第
1発光部31及び第2発光部32の形成面とは反対面に
は、両発光部31,32の共通電極となる背面電極34
を有している。第1発光部31は基板30から順番にn
型AlGalnPクラッド層41、歪量子井戸活性層4
2、p型AlGalnPクラッド層43、n型GaAs
層44、p型GaAs層45、及び電極46を有してい
る。クラッド層43の断面はその中央部分が台形状に形
成されている。その台形状のトップ面を除くクラッド層
43を覆うようにn型GaAs層44は形成されてい
る。台形状のトップ面にはp型GalnP層47が形成
されている。第1発光点A1は歪量子井戸活性層42に
位置する。
The first light emitting section 31 and the second light emitting section 32 have a laminated structure as described later. On the surface of the substrate 30 opposite to the surface on which the first light emitting unit 31 and the second light emitting unit 32 are formed, a back electrode 34 serving as a common electrode for both light emitting units 31 and 32 is provided.
have. The first light emitting unit 31 is sequentially n
AlGalnP cladding layer 41, strained quantum well active layer 4
2, p-type AlGalnP cladding layer 43, n-type GaAs
It has a layer 44, a p-type GaAs layer 45, and an electrode 46. The cross section of the cladding layer 43 has a trapezoidal central portion. An n-type GaAs layer 44 is formed so as to cover the cladding layer 43 except for the trapezoidal top surface. A p-type GalnP layer 47 is formed on the trapezoidal top surface. The first light emitting point A1 is located in the strained quantum well active layer 42.

【0012】第2発光部32は、いわゆるダブルヘテロ
構造であり、基板30上に一対のn型AlGaAs埋め
込み層51,52が所定の間隙をもって配置され、一対
のn型AlGaAs埋め込み層51,52各々の上には
絶縁層53,54を介して1つの電極55が設けられて
いる。埋め込み層51,52の間の基板30上にはn型
AlGaAsクラッド層56、アンドープGaAs活性
層57、p型AlGaAsクラッド層58が順に積層さ
れている。クラッド層58は電極55に接触している。
第2発光点A2は活性層57に位置する。第1発光点A
1からの光軸と第2発光点A2からの光軸との間隔は例
えば、100μmである。
The second light emitting section 32 has a so-called double hetero structure, in which a pair of n-type AlGaAs buried layers 51 and 52 are arranged on the substrate 30 with a predetermined gap, and each of the pair of n-type AlGaAs buried layers 51 and 52 is provided. One of the electrodes 55 is provided on top of the other through insulating layers 53 and 54. On the substrate 30 between the buried layers 51 and 52, an n-type AlGaAs cladding layer 56, an undoped GaAs active layer 57, and a p-type AlGaAs cladding layer 58 are sequentially laminated. The cladding layer 58 is in contact with the electrode 55.
The second light emitting point A2 is located on the active layer 57. First emission point A
The distance between the optical axis from 1 and the optical axis from the second light emitting point A2 is, for example, 100 μm.

【0013】半導体レーザ素子11は絶縁サブマウント
に固定され、更に、それらは図2に示すようにケーシン
グ部材11aに覆われる。半導体レーザ素子11は、第
1レーザビームと第2レーザビームとを、レーザ駆動部
(図示せず)からの制御信号に応じて選択的に発する。ま
た、同時に両ビームが発せられることはないが、第1レ
ーザビームの中心軸と第2レーザビームとの中心軸とは
実質的に平行である。発せられた第1及び第2レーザビ
ームの断面形状は図3に波線で示すように楕円形状であ
る。なお、本願において、レーザビームの中心軸とは、
レーザビームの断面の光強度の分布中心を通る線であ
る。
The semiconductor laser elements 11 are fixed to an insulating submount, and they are covered with a casing member 11a as shown in FIG. The semiconductor laser element 11 transmits a first laser beam and a second laser beam to a laser driving unit.
(Not shown) to selectively emit in response to a control signal. Although the two beams are not emitted at the same time, the central axis of the first laser beam and the central axis of the second laser beam are substantially parallel. The cross-sectional shapes of the emitted first and second laser beams are elliptical as shown by the broken lines in FIG. In the present application, the central axis of the laser beam is
This is a line passing through the center of distribution of light intensity in the cross section of the laser beam.

【0014】光検出器18の受光面は図4に示すよう
に、3つの正方形の領域T1,M,T2からなり、同一
平面内にその順に一列に並んで配置されている。領域M
は領域T1,T2の間に位置され、十字に4分割されて
いる。その各分割面は受光素子18a〜18dによって
形成されている。受光素子18a及び18d各々の受光
面が分割交差点を中心にして対称関係にあり、受光素子
18b及び18c各々の受光面が分割交差点を中心にし
て対称関係にある。領域T1,T2は3ビーム法のトラ
ッキング用領域であり、受光素子18e,18fによっ
て形成されている。
As shown in FIG. 4, the light receiving surface of the photodetector 18 is composed of three square areas T1, M, and T2, which are arranged in a line on the same plane in that order. Area M
Is located between the regions T1 and T2, and is divided into four parts in a cross. Each divided surface is formed by the light receiving elements 18a to 18d. The light receiving surfaces of the light receiving elements 18a and 18d are symmetrical with respect to the split intersection, and the light receiving surfaces of the light receiving elements 18b and 18c are symmetrical with respect to the split intersection. The areas T1 and T2 are tracking areas of the three-beam method, and are formed by the light receiving elements 18e and 18f.

【0015】図2に示した本発明による光ピックアップ
装置の光学系において、ディスク17がDVDの場合に
は、上記のレーザ駆動部の選択的駆動によって半導体レ
ーザ素子11が波長650nmの第1レーザビームを発
射する。その第1レーザビームの0次光はグレーティン
グ12をそのまま通過してハーフミラー13に到達す
る。ハーフミラー13で反射された第1レーザビームの
0次光はコリメータレンズ14と対物レンズ15とを介
してディスク17に達する。
In the optical system of the optical pickup device according to the present invention shown in FIG. 2, when the disk 17 is a DVD, the semiconductor laser element 11 is selectively driven by the laser drive unit so that the semiconductor laser element 11 has a first laser beam having a wavelength of 650 nm. Fire. The zero-order light of the first laser beam passes through the grating 12 as it is and reaches the half mirror 13. The 0th-order light of the first laser beam reflected by the half mirror 13 reaches the disk 17 via the collimator lens 14 and the objective lens 15.

【0016】図5はかかる本発明によるピックアップ装
置を搭載したディスクプレーヤにおいてピックアップ装
置を担持してディスク半径方向に移動するキャリッジ2
2から出力される第1レーザビームの断面Sの形状をデ
ィスク17側から見た図である。ディスク17を支持す
るターンテーブル21の回転中心点Aから第1レーザビ
ームの中心軸Bを結ぶ直線をXとし、直線L1に対して
垂直なトラック接線方向で中心軸Bを通る直線をYとし
ている。第1レーザビームの断面形状は楕円であり、そ
の楕円は長軸が直線Xに対して+45度だけ傾斜してい
る。すなわち、第1レーザビームによるスポット光はデ
ィスク17のトラックにはディスク半径方向に対しても
45度だけ傾斜して照射形成される。
FIG. 5 shows a carriage 2 which carries the pickup device and moves in the radial direction of the disk in the disk player equipped with such a pickup device according to the present invention.
FIG. 3 is a view of the shape of a cross section S of a first laser beam output from a disk viewed from a disk 17 side. Let X be a straight line connecting the rotation center point A of the turntable 21 supporting the disk 17 to the center axis B of the first laser beam, and let Y be a straight line passing through the center axis B in the track tangent direction perpendicular to the straight line L1. . The cross-sectional shape of the first laser beam is an ellipse, and the major axis of the ellipse is inclined by +45 degrees with respect to the straight line X. That is, the spot light by the first laser beam is formed on the track of the disk 17 at an angle of 45 degrees with respect to the disk radial direction.

【0017】ディスク17の記録面で反射された第1レ
ーザビームの0次光は対物レンズ15、コリメータレン
ズ14、そしてハーフミラー13を介して光検出器18
の受光面の領域Mに到達する。受光素子18a〜18d
の各出力信号に応じて読取信号RF、トラッキングエラ
ー信号TE及びフォーカスエラー信号FEが生成され
る。受光素子18a〜18dの各出力信号をその順にa
〜dとすると、読取信号RFは、 RF=a+b+c+d であり、トラッキングエラー信号TEは、位相差法によ
って TE=(a'+d')−(b'+c') の如く算出される。なお、a',b',c',d'は信号
a,b,c,dと読取信号RFとを位相比較して算出さ
れた信号である。
The 0th-order light of the first laser beam reflected by the recording surface of the disk 17 passes through an objective lens 15, a collimator lens 14, and a half mirror 13 to a photodetector 18.
To the area M of the light receiving surface of Light receiving elements 18a to 18d
, A read signal RF, a tracking error signal TE, and a focus error signal FE are generated. The output signals of the light receiving elements 18a to 18d are sequentially represented by a
Dd, the read signal RF is RF = a + b + c + d, and the tracking error signal TE is calculated by the phase difference method as TE = (a ′ + d ′) − (b ′ + c ′). Note that a ', b', c ', and d' are signals calculated by comparing the phases of the signals a, b, c, and d and the read signal RF.

【0018】フォーカスエラー信号FEは、非点収差法
によって FE=(a+d)−(b+c) の如く算出される。これらの読取信号RF、フォーカス
エラー信号FE及びトラッキングエラー信号TEは図示
しない演算回路で生成される。
The focus error signal FE is calculated by the astigmatism method as FE = (a + d)-(b + c). These read signal RF, focus error signal FE, and tracking error signal TE are generated by an arithmetic circuit (not shown).

【0019】ディスク17がCDの場合には、上記のレ
ーザ駆動回路の選択的駆動によって半導体レーザ素子1
1が波長780nmの第2レーザビームを発射する。そ
の第2レーザビームはグレーティング12に達すると、
その第2レーザビームについての±1次光がグレーティ
ング12による回折作用によって生じる。この±1次光
が3ビーム法のトラッキング用の副ビームとして使用さ
れる。
When the disk 17 is a CD, the semiconductor laser element 1 is selectively driven by the laser drive circuit described above.
1 emits a second laser beam having a wavelength of 780 nm. When the second laser beam reaches the grating 12,
± 1st-order light of the second laser beam is generated by the diffraction effect of the grating 12. The ± first-order light is used as a sub-beam for tracking in the three-beam method.

【0020】このようにグレーティング12を通過した
第2レーザビームは、ハーフミラー13で反射された
後、コリメータレンズ14と対物レンズ15とを介して
ディスク17に達する。図6はかかる本発明によるピッ
クアップ装置を搭載したディスクプレイにおいてピック
アップ装置のキャリッジ22から出力される第2レーザ
ビーム(主ビーム)の断面Sの形状をディスク17側か
ら見た図である。図5と同様に、ディスク17を支持す
るターンテーブル21の回転中心点Aから第2レーザビ
ームの中心軸Bを結ぶ直線をXとし、直線L1に対して
垂直なトラック接線方向で中心軸Bを通る直線をYとし
ている。第2レーザビームの断面Sの形状は楕円であ
り、その楕円の長軸は直線Yと一致し、楕円断面Sに傾
きはない。すなわち、第2レーザビームのスポット光は
ディスク17のトラックにはディスク半径方向を短軸と
しトラック接線方向を長軸として照射形成される。
The second laser beam that has passed through the grating 12 as described above is reflected by the half mirror 13 and then reaches the disk 17 via the collimator lens 14 and the objective lens 15. FIG. 6 is a view of the cross section S of the second laser beam (main beam) output from the carriage 22 of the pickup device as viewed from the disk 17 side in a disc play equipped with such a pickup device according to the present invention. Similarly to FIG. 5, a straight line connecting the rotation axis A of the turntable 21 supporting the disk 17 to the center axis B of the second laser beam is defined as X, and the center axis B is defined as a track tangent direction perpendicular to the straight line L1. The straight line that passes is Y. The shape of the cross section S of the second laser beam is an ellipse, and the major axis of the ellipse coincides with the straight line Y, and the ellipse cross section S has no inclination. That is, the spot light of the second laser beam is applied to the tracks of the disk 17 with the disk radial direction as the short axis and the track tangential direction as the long axis.

【0021】ディスク17の記録面で反射された第2レ
ーザビームの各次光は対物レンズ15、コリメータレン
ズ14、そしてハーフミラー13を介して光検出器18
の受光面の領域T1,M,T2に到達する。すなわち、
第2レーザビームの主ビームが領域Mにスポット光を形
成し、トラッキング用の副ビームが領域T1,T2にス
ポット光を各々形成する。
Each secondary light beam of the second laser beam reflected by the recording surface of the disk 17 is passed through an objective lens 15, a collimator lens 14, and a half mirror 13 to a photodetector 18.
Reach the regions T1, M, and T2 of the light receiving surface of. That is,
The main beam of the second laser beam forms a spot light in the region M, and the sub beam for tracking forms a spot light in the regions T1 and T2.

【0022】受光素子18a〜18dの各出力信号に応
じて読取信号RF及びフォーカスエラー信号FEが生成
される。また、受光素子18e,18fの各出力信号に
応じてトラッキングエラー信号TEが生成される。受光
素子18a〜18fの各出力信号をその順にa〜fとす
ると、読取信号RFは、 RF=a+b+c+d であり、トラッキングエラー信号TEは、3ビーム法に
よって TE=e−f の如く算出される。
A read signal RF and a focus error signal FE are generated according to each output signal of the light receiving elements 18a to 18d. Further, a tracking error signal TE is generated according to each output signal of the light receiving elements 18e and 18f. Assuming that the output signals of the light receiving elements 18a to 18f are a to f in that order, the read signal RF is RF = a + b + c + d, and the tracking error signal TE is calculated by the three-beam method as TE = ef.

【0023】フォーカスエラー信号FEは、非点収差法
によって FE=(a+d)−(b+c) の如く算出される。楕円ビームのガウス分布では、長軸
方向断面においては、図7に示すように、中心強度から
所定強度以上の強度を有する範囲が広くなり、短軸方向
断面においては、図8に示すように、中心強度から所定
強度以上の強度を有する範囲が狭くなる。そして、対物
レンズ15はガウス分布のリム強度(レンズ開口周辺の
強度)が大きいほどビームを絞り込めるため、長軸方向
断面におけるビームトサイズWLは短軸方向断面におけ
るビームサイズWSよりも小さくなる。すなわち、対物
レンズ15を通過することによって楕円ビーム断面の長
軸方向は90度回転することになる。
The focus error signal FE is calculated by the astigmatism method as FE = (a + d)-(b + c). In the Gaussian distribution of the elliptical beam, as shown in FIG. 7, the range having the intensity equal to or more than the predetermined intensity from the center intensity is widened in the long-axis direction cross section, and as shown in FIG. A range having an intensity equal to or more than a predetermined intensity from the center intensity becomes narrow. Then, the objective lens 15 for that narrow the beam as the rim intensity of Gaussian distribution (intensity near the lens opening) is large, the beam collected by the size W L in the longitudinal cross-section is smaller than the beam size W S in the short axis cross-section Become. That is, by passing through the objective lens 15, the major axis direction of the cross section of the elliptical beam is rotated by 90 degrees.

【0024】一般に、光ピックアップ装置においては、
楕円ビームの長軸とトラックの接線方向とを垂直にする
と、上記の理由により、ディスク上のスポットは楕円の
長軸がトラックの接線方向と平行になる。その結果、隣
接トラックからのクロストークが減少して読取信号のジ
ッタ成分が増加するが、ピット検出の解像度が悪いため
にRF信号の高域成分のレベルが低下する。一方、楕円
ビームの短軸とトラックの接線方向を垂直にすると、デ
ィスク上のスポットは楕円の短軸がトラックの接線方向
と平行になる。その結果、クロストークによるジッタ成
分は減少するが解像度は良くなりRF信号の高域成分レ
ベルは高くなる。
Generally, in an optical pickup device,
When the major axis of the elliptical beam is perpendicular to the tangent direction of the track, the spot on the disk has the major axis of the ellipse parallel to the tangential direction of the track for the above-described reason. As a result, the crosstalk from the adjacent track decreases and the jitter component of the read signal increases, but the level of the high frequency component of the RF signal decreases due to the poor resolution of the pit detection. On the other hand, when the short axis of the elliptical beam and the tangential direction of the track are perpendicular to each other, the spot on the disk has the short axis of the ellipse parallel to the tangential direction of the track. As a result, the jitter component due to crosstalk is reduced, but the resolution is improved and the high frequency component level of the RF signal is increased.

【0025】上記した本発明の光ピックアップ装置にお
いては、ディスク17が高密度記録のDVDの場合には
トラック間距離が狭くピットも小さいので、隣接トラッ
クからのクロストークを受け易いが、スポット長軸とト
ラックの接線方向の直線とが45度だけ傾けられていの
で、隣接トラックからのクロストークの影響を受け難く
なり、読取信号のジッタ成分の増加を防止することがで
き、同時に解像度の極端な悪化を防止することができ
る。
In the optical pickup device of the present invention described above, when the disk 17 is a DVD of high-density recording, the track-to-track distance is small and the pits are small. And the straight line in the tangential direction of the track are tilted by 45 degrees, making it less susceptible to the crosstalk from the adjacent track, preventing an increase in the jitter component of the read signal, and at the same time, extremely deteriorating the resolution. Can be prevented.

【0026】ディスク17がCDの場合には、DVDに
比べてCDではトラック間隔が広くクロストークの影響
がほとんどないので、楕円ビームの長軸とトラックの接
線方向の直線とを平行とさせ、すなわち楕円ビームの短
軸とトラックの接線方向の直線とを直交させて、良好な
解像度が確保されている。また、上記した実施例におい
ては、本発明をコリメータレンズ14を用いた無限光学
系に適用した場合について示したが、有限光学系に適用
することもできる。
When the disk 17 is a CD, the CD has a wider track interval than a DVD and is hardly affected by crosstalk. Therefore, the major axis of the elliptical beam and the straight line in the tangential direction of the track are made parallel. Good resolution is ensured by making the short axis of the elliptical beam perpendicular to the straight line in the tangential direction of the track. Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the infinite optical system using the collimator lens 14 has been described, but the present invention can also be applied to a finite optical system.

【0027】更に、上記した実施例において、半導体レ
ーザ素子には、発光波長が異なる2つの発光点を設けた
が、発光波長が互いに異なる3つ以上の発光点を備えた
半導体レーザ素子にも本発明を適用することができる。
更に、上記した実施例においては、第2発光部32を配
置する基板30の斜面部が平面部に対して45度の傾き
にされているが、この角度に限定されることはない。ま
た、図5の第1レーザビームの断面Sの傾きも45度に
限定されない。
Further, in the above embodiment, the semiconductor laser element is provided with two light emitting points having different emission wavelengths. However, the present invention is also applicable to a semiconductor laser element having three or more light emission points having different emission wavelengths. The invention can be applied.
Further, in the above-described embodiment, the slope of the substrate 30 on which the second light emitting unit 32 is disposed is inclined at 45 degrees with respect to the plane, but the angle is not limited to this. Further, the inclination of the cross section S of the first laser beam in FIG. 5 is not limited to 45 degrees.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、光学系を
コンパクトに集約配置することができるので、光ピック
アップ装置構成を簡単にして小型化を図ることかでき
る。また、2つの発光部は出射するレーザビームの楕円
形状の断面の長軸が互いに非平行になるように基板上に
配置形成されているので、記録媒体の記録密度に応じて
適切な読み取りを行うことができる。
As described above, according to the present invention, the optical systems can be compactly arranged and arranged, so that the configuration of the optical pickup device can be simplified and the size can be reduced. Further, since the two light emitting units are arranged and formed on the substrate such that the major axes of the elliptical cross sections of the emitted laser beams are not parallel to each other, appropriate reading is performed according to the recording density of the recording medium. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の光ピックアップ装置の一例を示す構成図
である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional optical pickup device.

【図2】本発明の光ピックアップ装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an optical pickup device of the present invention.

【図3】図2の装置中の半導体レーザ素子の構成を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser device in the device of FIG. 2;

【図4】図2の装置中の光検出器の受光パターンを示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a light receiving pattern of a photodetector in the apparatus of FIG.

【図5】DVDにおける照射レーザビームのスポット形
状及び向きを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the spot shape and direction of an irradiation laser beam on a DVD.

【図6】CDにおける照射レーザビームのスポット形状
及び向きを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a spot shape and a direction of an irradiation laser beam on a CD.

【図7】楕円ビームの長軸方向断面におけるガウス分布
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a Gaussian distribution in a longitudinal section of an elliptical beam.

【図8】楕円ビームの短軸方向断面におけるガウス分布
を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a Gaussian distribution in a short-axis direction cross section of an elliptical beam.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,11 半導体レーザ素子 6,15 対物レンズ 7,18 光検出器 8,17 光ディスク 31 第1発光部 32 第2発光部 1,2,11 Semiconductor laser element 6,15 Objective lens 7,18 Photodetector 8,17 Optical disk 31 First light emitting unit 32 Second light emitting unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D119 AA01 AA03 AA41 BA01 BB01 BB04 EC45 EC47 FA05 FA08 LB04 5F073 AA74 AB27 AB29 BA05 BA06 CA05 CA14 CB04 EA04 FA01 FA11  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5D119 AA01 AA03 AA41 BA01 BB01 BB04 EC45 EC47 FA05 FA08 LB04 5F073 AA74 AB27 AB29 BA05 BA06 CA05 CA14 CB04 EA04 FA01 FA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに異なる波長で楕円形状断面のレー
ザビームを出射するための少なくとも2つの発光部を基
板上に有し、前記少なくとも2つの発光部のいずれか1
の発光部からレーザビームを選択的に同一の出射方向に
向けて出射する発光手段と、 前記発光手段から出射されたレーザビームを記録媒体の
記録面に導くとともに前記記録媒体の記録面で反射され
たレーザビームを光検出手段に導く光学系と、を備えた
光ピックアップ装置であって、 前記少なくとも2つの発光部は出射する前記レーザビー
ムの楕円形状断面の長軸が互いに非平行になるように前
記基板上に配置されていることを特徴とする光ピックア
ップ装置。
1. A substrate having at least two light emitting portions for emitting laser beams having an elliptical cross section at different wavelengths on a substrate, wherein at least one of the at least two light emitting portions is provided.
A light emitting unit that selectively emits a laser beam from the light emitting unit in the same emission direction, and guides the laser beam emitted from the light emitting unit to a recording surface of a recording medium and is reflected by the recording surface of the recording medium. An optical system for guiding the laser beam to light detection means, wherein the at least two light emitting units are arranged such that major axes of elliptical cross sections of the emitted laser beam are not parallel to each other. An optical pickup device disposed on the substrate.
【請求項2】 前記少なくとも2つの発光部から出射さ
れる前記レーザビームのうちの波長が短い方のレーザビ
ームはその楕円形状断面の長軸が前記記録媒体の記録ト
ラックの接線方向に対して傾斜され、前記少なくとも2
つの発光部から出射される前記レーザビームのうちの波
長が長い方のレーザビームはその楕円形状断面の長軸が
前記記録媒体の記録トラックの接線方向に対して平行に
されていることを特徴とする請求項1記載の光ピックア
ップ装置。
2. A laser beam having a shorter wavelength among the laser beams emitted from the at least two light-emitting portions has a major axis of an elliptical cross section inclined with respect to a tangential direction of a recording track of the recording medium. Said at least two
The laser beam having a longer wavelength among the laser beams emitted from the two light-emitting portions is characterized in that the major axis of its elliptical cross section is parallel to the tangential direction of the recording track of the recording medium. The optical pickup device according to claim 1.
【請求項3】 前記波長が短い方のレーザビームが照射
される前記記録媒体はDVDであり、前記波長が長い方
のレーザビームが照射される前記記録媒体はCDである
ことを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装置。
3. The recording medium irradiated with the shorter wavelength laser beam is a DVD, and the recording medium irradiated with the longer wavelength laser beam is a CD. Item 3. The optical pickup device according to Item 2.
【請求項4】 基板上に互いに異なる波長で楕円形状断
面のレーザビームを同一の出射方向に向けて発する少な
くとも2つの発光部が形成された光ピックアップ装置用
のレーザダイオードチップであって、 前記少なくとも2つの発光部は出射する前記レーザビー
ムの楕円形状断面の長軸が互いに非平行になるように前
記基板上に配置されていることを特徴とするレーザダイ
オードチップ。
4. A laser diode chip for an optical pickup device, wherein at least two light-emitting portions for emitting laser beams having elliptical cross-sections at different wavelengths in the same emission direction are formed on a substrate, A laser diode chip, wherein the two light emitting units are arranged on the substrate such that major axes of an elliptical cross section of the emitted laser beam are not parallel to each other.
【請求項5】 前記基板は平面部と前記平面部に続く斜
面部とを有し、前記前記少なくとも2つの発光部の一方
の発光部は前記平面部に形成され、前記少なくとも2つ
の発光部の他方の発光部は前記斜面部に形成されている
ことを特徴とする請求項4載のレーザダイオードチッ
プ。
5. The substrate has a flat portion and a slope portion following the flat portion, one of the at least two light emitting portions is formed on the flat portion, and the at least two light emitting portions are formed on the flat portion. The laser diode chip according to claim 4, wherein the other light emitting portion is formed on the slope portion.
【請求項6】 前記一方の発光部が出射する前記レーザ
ビームの波長は前記他方の発光部が出射する前記レーザ
ビームの波長よりも短いことを特徴とする請求項5記載
のレーザダイオードチップ。
6. The laser diode chip according to claim 5, wherein a wavelength of the laser beam emitted from the one light emitting unit is shorter than a wavelength of the laser beam emitted from the other light emitting unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006324561A (en) * 2005-05-20 2006-11-30 Sony Corp Laser and driving method of grating

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