JP2002319176A - 光学ピックアップ装置 - Google Patents

光学ピックアップ装置

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JP2002319176A
JP2002319176A JP2001122752A JP2001122752A JP2002319176A JP 2002319176 A JP2002319176 A JP 2002319176A JP 2001122752 A JP2001122752 A JP 2001122752A JP 2001122752 A JP2001122752 A JP 2001122752A JP 2002319176 A JP2002319176 A JP 2002319176A
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Hironobu Narui
啓修 成井
Shoji Hirata
照二 平田
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の半導体レーザ素子を備えたマルチビ
ーム半導体レーザ装置を光源とし、しかし光の利用効率
が高い光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 本光学ピックアップ装置40は、DVD
及びCD−R/RW双方の記録・再生用の光学ピックア
ップ装置であり、2波長半導体レーザ装置42と、光学
系44とを備えている。半導体レーザ装置は、CD−R
/RW用半導体レーザ素子46と、DVD用半導体レー
ザ素子48とを有する。素子46のレーザストライプ
は、光学系44の光軸方向に延在し、素子48のレーザ
ストライプは、出射端面に近づくにつれて、素子46の
レーザストライプに対して接近するように、素子46と
素子48とが配置されている。光軸補正板50は、素子
48のレーザ光が光軸補正板50に入射し、光軸補正板
50から出射する際の出射光路を、素子46のレーザ光
が光軸補正板50から出射する際の出射光路に一致させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学ピックアップ
装置に関し、更に詳細には、マルチビーム半導体レーザ
装置を光源として備えた、光の利用効率の高い光学ピッ
クアップ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光記録媒体の記録・再生装置では、複数
種の光記録媒体の記録・再生を行うことができるように
しているものが多い。例えば、CD−R/RW及びDV
Dの双方の記録・再生を行うことができる光記録媒体の
記録・再生装置がある。CD−R/RW及びDVDの記
録・再生を行う記録・再生装置では、光学ピックアップ
装置の光源として、CD−R/RW及びDVDの規格に
適合する二つの波長のレーザ光をそれぞれ出射する2個
の半導体レーザ素子を備えた2波長半導体レーザ装置が
使用されている。
【0003】上述した2波長半導体レーザ装置10は、
図2に示すように、波長がそれぞれ異なる2個の半導体
レーザ素子12A、Bを共通基板13上に備えていて、
構造上及び製作上の制約から、半導体レーザ素子12
A、Bは、レーザストライプ14A、B、つまり発光点
間隔が120μm〜になるように配置されている。従っ
て、光学ピックアップ装置の光学系が一つの系統で構成
されていて、例えば一方の半導体レーザ素子12Aのレ
ーザストライプ14Aから出射されるレーザ光に整合す
るように、光学系の光軸が配置されていると、他方の半
導体レーザ素子12Bのレーザストライプは光学系の光
軸からずれることになる。この結果、半導体レーザ素子
12Bから出射されたレーザ光の一部は、光学系に入射
することができなくなり、無駄に放散する。従って、2
波長半導体レーザ装置からの光出力の全てを有効に利用
していることにはならなくなり、光の利用効率が低くな
る。
【0004】半導体レーザ装置10が光ディスクから情
報を読み出す際にのみ使用される読みだし専用の光学ピ
ックアップ装置の光源であれば、出力、つまり消費電力
が小さいので、光の利用効率をそれほど重要視する必要
がない。つまり、120μm〜程度の発光点間隔がある
ために、光利用効率が低下しても、光学ピックアップ装
置の電力対光出力特性にとって、さしたる問題とはなら
ない。
【0005】ところで、最近、CD−R/RW用の78
0nm帯半導体レーザ素子とDVD用の650nm帯の
半導体レーザ素子とを用いたドライブが要求されるよう
になっていて、CD−R/RW用の半導体レーザ素子と
DVD用の半導体レーザ素子とを同じ基板上にモノリシ
ックに形成した2波長半導体レーザ装置が開発されてい
る。CD−R/RW用半導体レーザ素子は、光ディスク
の書き込みのために大きな光出力が要求されるので、光
の利用効率を向上させることが求められている。従っ
て、発光点間隔は、限りなく短いことが好ましい。
【0006】しかし、上述のように、構造上及び製作上
の制約から、レーザストライプの間隔、つまり発光点間
隔を120μm以下にすることは難しい。そこで、発光
点間隔を補償する補償機構が提案されている。ここで、
図3を参照して、補償機構を備えた従来の光学ピックア
ップ装置の構成を説明する。光学ピックアップ装置20
は、図3に示すように、2個の半導体レーザ素子22
A、Bを備えた2波長半導体レーザ装置24と、出射方
向に沿って、順次、設けられた2個の第1の光軸補正板
26及び第2の光軸補正板28からなる補償機構を備え
て、半導体レーザ素子22Aの光軸を補正している。光
学ピックアップ装置20は、更に、偏光ビームスプリッ
タ30、対物レンズ32、及び光検出器としてフォトダ
イオード34を備えていて、光ディスク36上にレーザ
光を照射し、反射光を偏光ビームスプリッタ30でスプ
リットしてフォトダイオード34で受光する。第1の光
軸補正板26は、半導体レーザ素子22Aからの第1の
レーザ光を半導体レーザ素子22Bからの第2のレーザ
光に向かって接近させ、第2の光軸補正板28は、接近
した第1のレーザ光を第2のレーザ光に合波させてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の補償機
構を備えた光学ピックアップ装置24は、レーザ光が2
個の光軸補正板26、28を通過することになるので、
光軸補正板26、28の光透過率で決まる光軸補正板2
6、28での光吸収により、光の利用効率が低下する。
また、光軸補正板が2個必要になるので、それだけ、光
学ピックアップ装置の構成が複雑になり、コストも嵩む
という問題もある。
【0008】そこで、本発明の目的は、複数個の半導体
レーザ素子を備えたマルチビーム半導体レーザ装置を光
源とし、しかも光の利用効率が高い光ピックアップ装置
を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の光学
ピックアップ装置で、光軸補正板を1個にできれば、光
軸補正板での光吸収は1個の光軸補正板での光吸収だけ
となるので、光の利用効率は光軸補正板1個の光吸収分
だけ向上すると考えた。そして、光軸補正板に入射する
2本のレーザ光のうちのどちらか一方を予め傾けて光軸
補正板に入射させるとすれば、この傾きを補正する光軸
補正板が1個あれば、離隔した半導体レーザ素子から出
射された2本のレーザ光を1個の光軸補正板で一つのレ
ーザ光に合波することができると考え、実験により確認
して、本発明を発明するに到った。
【0010】上記目的を達成するために、本発明に係る
光学ピックアップ装置は、レーザストライプを相互に離
隔した並列配置で複数個の半導体レーザ素子を基板上に
備えるマルチビーム半導体レーザ装置からなる光源と、
少なくとも偏光ビームスプリッタを有する光学系とを備
えた光学ピックアップ装置において、複数個の半導体レ
ーザ素子うちの一の半導体レーザ素子(以下、第1の半
導体レーザ素子と言う)のレーザストライプの延長線に
直交する方向に入射面及び出射面を有する1個の光軸補
正板を偏光ビームスプリッタとマルチビーム半導体レー
ザ装置との間に備え、第1の半導体レーザ素子以外の半
導体レーザ素子(以下、第2の半導体レーザ素子と言
う)のレーザ光が、それぞれ、光軸補正板に入射し、光
軸補正板から出射する際の出射光路が、第1の半導体レ
ーザ素子のレーザ光が光軸補正板から出射する際の出射
光路に一致するようにように、第2の半導体レーザ素子
は、それぞれ、第2の半導体レーザ素子のレーザストラ
イプを第1の半導体レーザ素子のレーザストライプに対
して斜めにした配列で、配置されていることを特徴とし
ている。
【0011】本発明で、光軸補正板とは、色収差が大き
い材料で、波長により屈折率が異なる光学部品である。
本発明は、1個の光軸補正板で第2の半導体レーザ素子
の光軸を補正して、第1の半導体レーザ素子のレーザ光
と第2の半導体レーザ素子のレーザ光とを合波している
ので、従来の2個の光軸補正板を備えた光学ピックアッ
プ装置に比べて、光軸補正板での光吸収は、1個の光軸
補正板の光吸収分だけ少なくなる。よって、それだけ、
光の利用効率が高くなる。第2の半導体レーザ素子の個
数には、制約はなく、1個でも、2個でも、また3個以
上でも良い。また、第2の半導体レーザ素子のレーザス
トライプを第1の半導体レーザ素子のレーザストライプ
に対して斜めにする際の角度は、光軸補正板の仕様、第
2の半導体レーザ素子の波長等によって異なるので、実
験データ、実績データによって決める。
【0012】複数個の半導体レーザ素子の基板上の集積
態様には制約は無く、モノリシックでもハイブリッドで
も良い。本発明は、例えば光学ピックアップ装置が、D
VD及びCD−R/RW双方の記録・再生用の光学ピッ
クアップ装置であり、光源として設けられたマルチビー
ム半導体レーザ装置がDVD用の650nm帯の半導体
レーザ素子とCD−R/RW用の780nm帯半導体レ
ーザ素子を有する2波長半導体レーザ装置であり、第1
の半導体レーザ素子がCD−R/RW用の780nm帯
半導体レーザ素子で、第2の半導体レーザ素子がDVD
用の650nm帯半導体レーザ素子である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、実施形態例を挙げ、添付
図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳細
に説明する。実施形態例 本実施形態例は、本発明に係る光学ピックアップ装置の
実施形態の一例であって、図1は本実施形態例の光学ピ
ックアップ装置の構成を示す模式図である。本実施形態
例の光学ピックアップ装置40は、DVD及びCD−R
/RW双方の記録・再生用の光学ピックアップ装置であ
り、光源として設けられた2波長半導体レーザ装置42
と、光学系44とを備えている。
【0014】2波長半導体レーザ装置42は、CD−R
/RW用の780nm帯半導体レーザ素子46と、DV
D用の650nm帯半導体レーザ素子48とを有する2
波長半導体レーザ装置である。半導体レーザ素子46の
レーザストライプと、半導体レーザ素子48のレーザス
トライプとは、出射端面とは反対側の端面で120μm
離隔して配置され、半導体レーザ素子46のレーザスト
ライプは、光学系44の光軸方向に延在し、半導体レー
ザ素子48のレーザストライプは、出射端面に近づくに
つれて、半導体レーザ素子46のレーザストライプに対
して接近するように、半導体レーザ素子46と半導体レ
ーザ素子48とが配置されている。
【0015】光学系44は、半導体レーザ素子46のレ
ーザストライプの延長線(以下、半導体レーザ素子46
の光軸と言う)に直交する方向に入射面及び出射面を有
する光軸補正板50と、半導体レーザ素子46の光軸上
に、順次、配置された、偏光ビームスプリッタ52と、
対物レンズ54と、光検出器として設けられたフォトダ
イオード56とを有し、レーザ光を光ディスク58上に
照射し、反射光を偏光ビームスプリッタ52でスプリッ
トして、フォトダイオード56で受光する。尚、光軸補
正板50と偏光ビームスプリッタ52との間にコリメー
タレンズを配置することも多い。
【0016】半導体レーザ素子48のレーザ光が、光軸
補正板50に入射し、光軸補正板50から出射する際の
出射光路が、半導体レーザ素子46のレーザ光が光軸補
正板50から出射する際の出射光路に一致するようによ
うに、半導体レーザ素子48は、図1に示すように、半
導体レーザ素子48のレーザストライプを半導体レーザ
素子46のレーザストライプに対して後述の角度θで斜
めにした配列で配置されている。
【0017】半導体レーザ素子48のレーザストライプ
が半導体レーザ素子46のレーザストライプに対して所
定の角度θで斜めにした配列で配置されていると、光軸
補正板50は、図1に示すように、半導体レーザ素子4
8のレーザ光が光軸補正板50に入射し、光軸補正板5
0から出射する際の出射光路を、半導体レーザ素子46
のレーザ光が光軸補正板50から出射する際の出射光路
に一致させることができる。本実施形態例では、半導体
レーザ素子46の出力が半導体レーザ素子48に比べて
高いので、半導体レーザ素子46の光軸に直交する方向
に光軸補正板50を配置して、光軸補正板50内の光路
を短くし、光軸補正板50での光吸収を減少させること
により、半導体レーザ素子48の光軸に直交する方向に
光軸補正板50を配置する配列に比べて、光学ピックア
ップ装置40の光の利用効率が高くなる。
【0018】半導体レーザ素子48のレーザストライプ
が半導体レーザ素子46のレーザストライプに対して斜
めになるように半導体レーザ素子48を配置するために
は、半導体レーザ素子48のレーザストライプをレーザ
端面に対して所定の角度θで斜めになるようにする。
【0019】半導体レーザ素子48の活性層の屈折率を
2 とし、レーザストライプの傾きをθ2 とし、空気の
屈折率をn1 とすると、出射端面は空気に露出している
ので、出射角θ1 は、sinθ1 /sinθ2 =n2
1 の関係から、レーザストライプの傾きを1°ずらす
だけで、半導体レーザ素子48からのレーザ光は、半導
体レーザ素子46からのレーザ光に対して3°ほどずれ
た方向に出射されることになる。つまり、出射端面に対
してレーザストライプを垂直方向から1°ずらすこと
で、3°内側に寄った方向にレーザ光が出射される。
【0020】光軸補正板50は、光軸補正板50に直交
して入射する半導体レーザ素子46からのレーザ光と、
3°だけ半導体レーザ素子46からのレーザ光に向かう
方向、つまりθ=87°の角度で光軸補正板50に入射
する半導体レーザ素子48からのレーザ光を合波して一
つのレーザ光として出射する。
【0021】本実施形態例では、モノリシック集積の2
波長半導体レーザ装置を例に挙げて説明したが、個別に
作製した、CD−R/RW用780nm帯半導体レーザ
素子とDVD用650nm帯半導体レーザ素子とをハイ
ブリッド集積した2波長半導体レーザ装置にも適用でき
る。この場合も、上述のように、650nm帯半導体レ
ーザ素子を例えば3°傾けて配置する。本実施形態例で
は、2波長半導体レーザ装置を例にして説明したが、半
導体レーザ素子の個数には制約はなく、半導体レーザ素
子が3個以上であって、本実施形態例と同じように、1
枚の光軸補正板で半導体レーザ素子の光軸補正を行うこ
とができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、第2の半導体レーザ素
子のレーザ光が、光軸補正板に入射し、光軸補正板から
出射する際の出射光路が、第1の半導体レーザ素子のレ
ーザ光が光軸補正板から出射する際の出射光路に一致す
るようにように、第2の半導体レーザ素子のレーザスト
ライプを第1の半導体レーザ素子のレーザストライプに
対して斜めにした配列で、第2の半導体レーザ素子を配
置することにより、第1及び第2の半導体レーザ素子か
らのレーザ光を1個の光軸補正板で合波することができ
る。これにより、光学ピックアップ装置の光の利用効率
を最大限にし、簡単な光学系でコンボドライブ用の光学
ピックアップ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例の光学ピックアップ装置の構成を示
す模式図である。
【図2】2波長半導体レーザ装置の構成を示す斜視図で
ある。
【図3】従来の光学ピックアップ装置の構成を示す模式
図である。
【符号の説明】
10……従来の2波長半導体レーザ装置、12……半導
体レーザ素子、14……レーザストライプ、20……光
学ピックアップ装置、22……半導体レーザ素子、24
……2波長半導体レーザ装置、26……第1の光軸補正
板、28……第2の光軸補正板、30……偏光ビームス
プリッタ、32……対物レンズ、34……フォトダイオ
ード、36……光ディスク、40……実施形態例の光学
ピックアップ装置、42……2波長半導体レーザ装置、
44……光学系、46……CD−R/RW用の780n
m帯半導体レーザ素子、48……DVD用の650nm
帯半導体レーザ素子、50……光軸補正板、52……偏
光ビームスプリッタ、54……対物レンズ、56……フ
ォトダイオード、58……光ディスク。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D119 AA41 AA43 BA01 EC47 FA05 FA08 FA17 FA35 5F073 AB06 AB25 BA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザストライプを相互に離隔した並列
    配置で複数個の半導体レーザ素子を基板上に備えるマル
    チビーム半導体レーザ装置からなる光源と、少なくとも
    偏光ビームスプリッタを有する光学系とを備えた光学ピ
    ックアップ装置において、 複数個の半導体レーザ素子うちの一の半導体レーザ素子
    (以下、第1の半導体レーザ素子と言う)のレーザスト
    ライプの延長線に直交する方向に入射面及び出射面を有
    する1個の光軸補正板を偏光ビームスプリッタとマルチ
    ビーム半導体レーザ装置との間に備え、 第1の半導体レーザ素子以外の半導体レーザ素子(以
    下、第2の半導体レーザ素子と言う)のレーザ光が、そ
    れぞれ、光軸補正板に入射し、光軸補正板から出射する
    際の出射光路が、第1の半導体レーザ素子のレーザ光が
    光軸補正板から出射する際の出射光路に一致するように
    ように、第2の半導体レーザ素子は、それぞれ、第2の
    半導体レーザ素子のレーザストライプを第1の半導体レ
    ーザ素子のレーザストライプに対して斜めにした配列
    で、配置されていることを特徴とする光学ピックアップ
    装置。
  2. 【請求項2】 複数個の半導体レーザ素子が、モノリシ
    ック又はハイブリッドに基板上に集積されていることを
    特徴とする請求項1に記載の光学ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】 光学ピックアップ装置が、DVD及びC
    D−R/RW双方の記録・再生用の光学ピックアップ装
    置であり、マルチビーム半導体レーザ装置がDVD用の
    650nm帯の半導体レーザ素子とCD−R/RW用の
    780nm帯半導体レーザ素子とを有する2波長半導体
    レーザ装置であり、第1の半導体レーザ素子がCD−R
    /RW用の780nm帯半導体レーザ素子で、第2の半
    導体レーザ素子がDVD用の650nm帯半導体レーザ
    素子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光
    学ピックアップ装置。
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