JP2003272215A - 光ピックアップ及び光ディスクシステム - Google Patents
光ピックアップ及び光ディスクシステムInfo
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- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
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- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、半導体レーザの前端面と光ディス
クの間の光路長を光ピックアップ製造時に調整できる構
造の光ピックアップ及び該光ピックアップを組み込んだ
光ディスクシステムを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光ピックアップは、半導体レー
ザ前端面と光ディスクとの間の光路長が式「半導体レー
ザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２５）」（ｎは
正整数）の範囲内となるときは、半導体レーザからの出
力光をコリメートした平行光束部に、屈折率が１以上の
光路長調整用光学素子を挿入することにより解決する。
クの間の光路長を光ピックアップ製造時に調整できる構
造の光ピックアップ及び該光ピックアップを組み込んだ
光ディスクシステムを提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の光ピックアップは、半導体レー
ザ前端面と光ディスクとの間の光路長が式「半導体レー
ザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２５）」（ｎは
正整数）の範囲内となるときは、半導体レーザからの出
力光をコリメートした平行光束部に、屈折率が１以上の
光路長調整用光学素子を挿入することにより解決する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに書き
込まれた情報を読取る光ピックアップ及び光ピックアッ
プを組み込んだ光ディスクシステムに関する。
込まれた情報を読取る光ピックアップ及び光ピックアッ
プを組み込んだ光ディスクシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光ピックアップに使用される半導体レー
ザは、開放型の共振器のため、外部の反射体との間でも
共振器を形成しやすく、また、自己の出力光が外部から
反射されて戻り光になり、戻り光が半導体レーザに入射
すると発振が不安定になることがある。このため、戻り
光が大きいと半導体レーザ出力光にノイズを生じること
になる。
ザは、開放型の共振器のため、外部の反射体との間でも
共振器を形成しやすく、また、自己の出力光が外部から
反射されて戻り光になり、戻り光が半導体レーザに入射
すると発振が不安定になることがある。このため、戻り
光が大きいと半導体レーザ出力光にノイズを生じること
になる。
【０００３】例えば、光ピックアップの半導体レーザか
らの出力光は光ディスクに集光され、光ディスク上のピ
ットで回折され、変調された反射光となる。この反射光
は光ピックアップの対物レンズを通り、受光素子に入力
して光ディスク上の信号が読み取られる。従来の光ピッ
クアップは、偏光ビームスプリッタとλ／４板により、
光ディスクからの反射光は全て受光素子に入力され、半
導体レーザには戻らなかった。最近では、コストの安い
ハーフミラーが用いられるようになり、この場合は反射
光の凡そ５０％が半導体レーザ側に戻り、戻り光とな
る。半導体レーザが光ディスクからの戻り光を受けた場
合、半導体レーザは、半導体チップの前端面と後端面で
構成される内部共振器と、光ディスクと半導体チップの
前端面で構成される外部共振器の２つが組み合わさった
複合共振器のモードで発振する。
らの出力光は光ディスクに集光され、光ディスク上のピ
ットで回折され、変調された反射光となる。この反射光
は光ピックアップの対物レンズを通り、受光素子に入力
して光ディスク上の信号が読み取られる。従来の光ピッ
クアップは、偏光ビームスプリッタとλ／４板により、
光ディスクからの反射光は全て受光素子に入力され、半
導体レーザには戻らなかった。最近では、コストの安い
ハーフミラーが用いられるようになり、この場合は反射
光の凡そ５０％が半導体レーザ側に戻り、戻り光とな
る。半導体レーザが光ディスクからの戻り光を受けた場
合、半導体レーザは、半導体チップの前端面と後端面で
構成される内部共振器と、光ディスクと半導体チップの
前端面で構成される外部共振器の２つが組み合わさった
複合共振器のモードで発振する。
【０００４】戻り光の影響を軽減する方法として、シン
グルモード発振する半導体レーザを、直流電流に高周波
電流を重畳して駆動することにより、マルチモード発振
させて戻り光の影響を軽減させる技術が報告されている
（特公昭５９−９０８６）。この技術は直流電流駆動だ
けではマルチモード発振させることが困難なAlGaAs高出
力半導体レーザや、InAlGaP可視光半導体レーザに適用
されている。
グルモード発振する半導体レーザを、直流電流に高周波
電流を重畳して駆動することにより、マルチモード発振
させて戻り光の影響を軽減させる技術が報告されている
（特公昭５９−９０８６）。この技術は直流電流駆動だ
けではマルチモード発振させることが困難なAlGaAs高出
力半導体レーザや、InAlGaP可視光半導体レーザに適用
されている。
【０００５】従来の光ピックアップは、半導体レーザの
前端面と光ディスクの間の光路長は５０ｍｍから７０ｍ
ｍ程度であり、半導体レーザの出力光の可干渉距離に比
べて長かった。この場合、半導体レーザに戻り光が入射
しても、外部共振器が構成されず、半導体レーザの発振
状態は大きく変化しなかった。近年の装置の小型化によ
り、光ピックアップでは半導体レーザの前端面と光ディ
スクの間の光路長も３０ｍｍ程度にまで短くなり、マル
チモード発振の半導体レーザといえども、戻り光の影響
が無視できないものとなってきた。
前端面と光ディスクの間の光路長は５０ｍｍから７０ｍ
ｍ程度であり、半導体レーザの出力光の可干渉距離に比
べて長かった。この場合、半導体レーザに戻り光が入射
しても、外部共振器が構成されず、半導体レーザの発振
状態は大きく変化しなかった。近年の装置の小型化によ
り、光ピックアップでは半導体レーザの前端面と光ディ
スクの間の光路長も３０ｍｍ程度にまで短くなり、マル
チモード発振の半導体レーザといえども、戻り光の影響
が無視できないものとなってきた。
【０００６】直流電流に高周波電流を重畳してマルチモ
ード発振させる技術を発展させて、半導体レーザへの戻
り光が、レーザ発振が停止している間に半導体レーザに
戻るように、半導体レーザと光ディスク間の光路長に応
じて高周波電流の周波数を制御する技術が報告されてい
る（特開平５―８９４６５）。しかし、ＣＤ−Ｒ／Ｒ
Ｗ、ＭＤ、ＤＶＤは光ディスクが小径で再生装置も小型
のため、半導体レーザの前端面と光ディスクとの間の光
路長は３０ｍｍから５０ｍｍとなっている。この光路長
に対して、レーザ発振が停止している間に半導体レーザ
への反射戻り光が半導体レーザに戻るようにすると、高
周波電流の周波数は２．５ＧＨｚから１．５ＧＨｚとな
る。このような高周波電流が、装置内の他の電子回路に
影響を与えないようにするには、駆動回路の周りに厳重
なシールドが必要となり現実的ではない。
ード発振させる技術を発展させて、半導体レーザへの戻
り光が、レーザ発振が停止している間に半導体レーザに
戻るように、半導体レーザと光ディスク間の光路長に応
じて高周波電流の周波数を制御する技術が報告されてい
る（特開平５―８９４６５）。しかし、ＣＤ−Ｒ／Ｒ
Ｗ、ＭＤ、ＤＶＤは光ディスクが小径で再生装置も小型
のため、半導体レーザの前端面と光ディスクとの間の光
路長は３０ｍｍから５０ｍｍとなっている。この光路長
に対して、レーザ発振が停止している間に半導体レーザ
への反射戻り光が半導体レーザに戻るようにすると、高
周波電流の周波数は２．５ＧＨｚから１．５ＧＨｚとな
る。このような高周波電流が、装置内の他の電子回路に
影響を与えないようにするには、駆動回路の周りに厳重
なシールドが必要となり現実的ではない。
【０００７】また、半導体レーザの前端面と光ディスク
との間の光路長に応じて４００ＭＨｚ以上の高周波電流
を重畳する方法（特開平８−１３９４１８）も提案され
ている。しかし、現在のＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＭＤ、ＤＶＤ
用の光ピックアップでは、半導体レーザはｐｎ逆バイア
ス障壁に起因する並列容量を持ち、また、半導体レーザ
チップとパッケージとの接続用のリードワイヤがインダ
クタンスを持っている。そのため、並列容量とインダク
タンスで決まる共振周波数よりも高い４００ＭＨｚ以上
の高周波電流を重畳するこの方法も採用が困難である。
との間の光路長に応じて４００ＭＨｚ以上の高周波電流
を重畳する方法（特開平８−１３９４１８）も提案され
ている。しかし、現在のＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＭＤ、ＤＶＤ
用の光ピックアップでは、半導体レーザはｐｎ逆バイア
ス障壁に起因する並列容量を持ち、また、半導体レーザ
チップとパッケージとの接続用のリードワイヤがインダ
クタンスを持っている。そのため、並列容量とインダク
タンスで決まる共振周波数よりも高い４００ＭＨｚ以上
の高周波電流を重畳するこの方法も採用が困難である。
【０００８】一方、R. Langはシングルモード発振の半
導体レーザにおいて、戻り光による影響を報告している
（IEEE Journal of Quantum Electron., QE-16, p.347,
1980）。この報告によると、半導体レーザの前端面か
ら外部ミラーまでの距離が半導体レーザの実効共振器長
の整数倍の場合は、半導体レーザの出力光は影響を受け
ないが、半導体レーザの前端面から外部ミラーまでの距
離が半導体レーザの実効共振器長の整数倍からずれた場
合は、半導体レーザの内部共振器と外部共振器の位相条
件がずれているため、レーザ発振は不安定で出力光には
高周波ノイズを含むことが明らかにされている。ここ
で、実効共振器長とは、半導体レーザの屈折率をｍとす
ると、「半導体レーザの共振器長×ｍ」で表される長さ
をいう。この報告はシングルモード発振の半導体レーザ
の場合であり、マルチモード発振の半導体レーザに適用
できるかどうかは不明である。
導体レーザにおいて、戻り光による影響を報告している
（IEEE Journal of Quantum Electron., QE-16, p.347,
1980）。この報告によると、半導体レーザの前端面か
ら外部ミラーまでの距離が半導体レーザの実効共振器長
の整数倍の場合は、半導体レーザの出力光は影響を受け
ないが、半導体レーザの前端面から外部ミラーまでの距
離が半導体レーザの実効共振器長の整数倍からずれた場
合は、半導体レーザの内部共振器と外部共振器の位相条
件がずれているため、レーザ発振は不安定で出力光には
高周波ノイズを含むことが明らかにされている。ここ
で、実効共振器長とは、半導体レーザの屈折率をｍとす
ると、「半導体レーザの共振器長×ｍ」で表される長さ
をいう。この報告はシングルモード発振の半導体レーザ
の場合であり、マルチモード発振の半導体レーザに適用
できるかどうかは不明である。
【０００９】また、光ピックアップにおいては、半導体
レーザの前端面と光ディスクとの間の光路長が半導体レ
ーザの実効共振器の何倍あるかを測定することが極めて
困難である。つまり、半導体レーザの屈折率ｍは半導体
レーザの光閉じ込め率によって変化するため、実効共振
器長を２０倍程度した光路長と比較すると大きな誤差と
なる。また、半導体レーザの前端面と光ディスクとの間
に介在する光学素子の厚さを精度良く測定することも困
難である。
レーザの前端面と光ディスクとの間の光路長が半導体レ
ーザの実効共振器の何倍あるかを測定することが極めて
困難である。つまり、半導体レーザの屈折率ｍは半導体
レーザの光閉じ込め率によって変化するため、実効共振
器長を２０倍程度した光路長と比較すると大きな誤差と
なる。また、半導体レーザの前端面と光ディスクとの間
に介在する光学素子の厚さを精度良く測定することも困
難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来、明確ではなかっ
たマルチモード発振の半導体レーザの挙動を明らかにす
べく、発明者は、マルチモード発振の半導体レーザと光
ディスクとの間の光路長と半導体レーザ出力光のノイズ
及び発光スペクトルの関係を解明した。
たマルチモード発振の半導体レーザの挙動を明らかにす
べく、発明者は、マルチモード発振の半導体レーザと光
ディスクとの間の光路長と半導体レーザ出力光のノイズ
及び発光スペクトルの関係を解明した。
【００１１】半導体レーザの前端面と反射ミラーとの間
の光路長を変化させて、その影響を測定した。測定系を
図１に示す。半導体レーザ１１からの出力光をコリメー
トレンズ１４で平行光にする。ハーフミラー１８で一部
を通過させて、対物レンズ１５で全反射ミラーに照射す
る。ハーフミラー１８で残りの一部は反射させて、光ス
ペクトルアナライザ２１で半導体レーザ出力光のスペク
トルを観測し、また、ノイズ測定機２２で半導体レーザ
出力光のノイズを測定する。対物レンズ１５と全反射ミ
ラー２０を一体で移動することにより、半導体レーザ１
１と全反射ミラー２０の距離は可変できる構造になって
いる。
の光路長を変化させて、その影響を測定した。測定系を
図１に示す。半導体レーザ１１からの出力光をコリメー
トレンズ１４で平行光にする。ハーフミラー１８で一部
を通過させて、対物レンズ１５で全反射ミラーに照射す
る。ハーフミラー１８で残りの一部は反射させて、光ス
ペクトルアナライザ２１で半導体レーザ出力光のスペク
トルを観測し、また、ノイズ測定機２２で半導体レーザ
出力光のノイズを測定する。対物レンズ１５と全反射ミ
ラー２０を一体で移動することにより、半導体レーザ１
１と全反射ミラー２０の距離は可変できる構造になって
いる。
【００１２】図１の測定系で半導体レーザ１１の前端面
と全反射ミラー２０との間の光路長を変化させて、半導
体レーザ出力光のスペクトルとノイズを測定した結果を
図２に示す。図２において、下段は半導体レーザ１１の
前端面と全反射ミラー２０との間の光路長に対する半導
体レーザ出力光のノイズを、上段は各光路長における半
導体レーザ出力光のスペクトルを示す。光路長は絶対値
としては精確な値ではなく、おおよその距離を表すが、
光路長の変化には微動台を用いたため、相対値としては
精確な値となっている。この測定系で使用した半導体レ
ーザの共振器長は０．３５ｍｍ、屈折率は４．３であ
る。従って、実効共振器長は０．３５ｍｍ×４．３＝
１．５ｍｍとなる。光路長を変化させると、半導体レー
ザの実効共振器長の周期に合わせて、半導体レーザ出力
光のノイズ量が変動する。この周期は１．５ｍｍである
ことから、半導体レーザの実効共振器長の整数倍で雑音
が増減することが分かる。Langの報告をマルチモード発
振の半導体レーザにも適用すると、半導体レーザ出力光
のノイズが大きいのは（図２のＣ点）、光路長が「半導
体レーザの実効共振器長の（ｎ＋０．５）倍」（ｎは正
整数。以下、同様）になるときで、半導体レーザ出力光
のノイズが比較的小さいのは（図２のＡ点）、光路長が
「半導体レーザの実効共振器長のｎ倍」のときというこ
とになる。
と全反射ミラー２０との間の光路長を変化させて、半導
体レーザ出力光のスペクトルとノイズを測定した結果を
図２に示す。図２において、下段は半導体レーザ１１の
前端面と全反射ミラー２０との間の光路長に対する半導
体レーザ出力光のノイズを、上段は各光路長における半
導体レーザ出力光のスペクトルを示す。光路長は絶対値
としては精確な値ではなく、おおよその距離を表すが、
光路長の変化には微動台を用いたため、相対値としては
精確な値となっている。この測定系で使用した半導体レ
ーザの共振器長は０．３５ｍｍ、屈折率は４．３であ
る。従って、実効共振器長は０．３５ｍｍ×４．３＝
１．５ｍｍとなる。光路長を変化させると、半導体レー
ザの実効共振器長の周期に合わせて、半導体レーザ出力
光のノイズ量が変動する。この周期は１．５ｍｍである
ことから、半導体レーザの実効共振器長の整数倍で雑音
が増減することが分かる。Langの報告をマルチモード発
振の半導体レーザにも適用すると、半導体レーザ出力光
のノイズが大きいのは（図２のＣ点）、光路長が「半導
体レーザの実効共振器長の（ｎ＋０．５）倍」（ｎは正
整数。以下、同様）になるときで、半導体レーザ出力光
のノイズが比較的小さいのは（図２のＡ点）、光路長が
「半導体レーザの実効共振器長のｎ倍」のときというこ
とになる。
【００１３】このときの、半導体レーザ出力光の光スペ
クトルを図２に併せて示す。半導体レーザ出力光のノイ
ズが小さいときは（図２のＡ点）、半導体レーザは戻り
光がないときと同じ光スペクトルで発振していることか
ら、光路長が「半導体レーザの実効共振器長のｎ倍」の
ときであり、また、半導体レーザ出力光のノイズが大き
いときは（図２のＣ点）、半導体レーザ出力光の光スペ
クトルに外部共振器で決まる光スペクトルが重畳して発
振していることから、光路長が「半導体レーザの実効共
振器長の（ｎ＋０．５）倍」であることが分かる。この
測定結果より、Langの報告をマルチモード発振の半導体
レーザにも適用できることが明確となった。
クトルを図２に併せて示す。半導体レーザ出力光のノイ
ズが小さいときは（図２のＡ点）、半導体レーザは戻り
光がないときと同じ光スペクトルで発振していることか
ら、光路長が「半導体レーザの実効共振器長のｎ倍」の
ときであり、また、半導体レーザ出力光のノイズが大き
いときは（図２のＣ点）、半導体レーザ出力光の光スペ
クトルに外部共振器で決まる光スペクトルが重畳して発
振していることから、光路長が「半導体レーザの実効共
振器長の（ｎ＋０．５）倍」であることが分かる。この
測定結果より、Langの報告をマルチモード発振の半導体
レーザにも適用できることが明確となった。
【００１４】光路長が「半導体レーザの実効共振器長の
（ｎ＋０．５）倍」のときは、戻り光なしの場合のモー
ドと共に、戻り光によって波長のずれたモードが現れ
る。内部共振器と外部共振器の両方で発振するからであ
る。１ｎｓｅｃの発光パルスが光り始めて、２００ｐｓ
ｅｃ後には、３０ｍｍ離れた全反射ミラー２０からの戻
り光が入射する。このため、最初の２００ｐｓｅｃの間
は内部共振器で発振していた半導体レーザは、戻り光を
受けて外部共振器でも発振する。
（ｎ＋０．５）倍」のときは、戻り光なしの場合のモー
ドと共に、戻り光によって波長のずれたモードが現れ
る。内部共振器と外部共振器の両方で発振するからであ
る。１ｎｓｅｃの発光パルスが光り始めて、２００ｐｓ
ｅｃ後には、３０ｍｍ離れた全反射ミラー２０からの戻
り光が入射する。このため、最初の２００ｐｓｅｃの間
は内部共振器で発振していた半導体レーザは、戻り光を
受けて外部共振器でも発振する。
【００１５】従って、光ピックアップでは、半導体の前
端面から光ディスクまでの距離が「半導体レーザの実効
共振器長の（ｎ−０．５）倍」の位置にならないよう、
光ピックアップを設計する必要がある。しかし、半導体
レーザの共振器長は各半導体レーザによって異なり、さ
らに、半導体レーザの実効屈折率は、半導体レーザの光
の閉じ込め率によって変化する。光の閉じ込め率は半導
体レーザのファーフィールド広がり角にも依存する。こ
のため、たとえ同じ波長の半導体レーザであっても、ス
トライプ部の構造によって微妙に変化する。この微妙な
変化がｎ倍に拡大されて、半導体レーザ出力光のノイズ
が最大になる位置が決まるため、光ピックアップの設計
時に予め搭載する半導体レーザの実効共振器長から決ま
る位置を避けることは困難である。
端面から光ディスクまでの距離が「半導体レーザの実効
共振器長の（ｎ−０．５）倍」の位置にならないよう、
光ピックアップを設計する必要がある。しかし、半導体
レーザの共振器長は各半導体レーザによって異なり、さ
らに、半導体レーザの実効屈折率は、半導体レーザの光
の閉じ込め率によって変化する。光の閉じ込め率は半導
体レーザのファーフィールド広がり角にも依存する。こ
のため、たとえ同じ波長の半導体レーザであっても、ス
トライプ部の構造によって微妙に変化する。この微妙な
変化がｎ倍に拡大されて、半導体レーザ出力光のノイズ
が最大になる位置が決まるため、光ピックアップの設計
時に予め搭載する半導体レーザの実効共振器長から決ま
る位置を避けることは困難である。
【００１６】本発明は、このような問題を解決するため
に、半導体レーザの前端面と光ディスクの間の光路長を
光ピックアップ製造時に調整できる構造の光ピックアッ
プ及び該光ピックアップを組み込んだ光ディスクシステ
ムを提供することを目的とする。
に、半導体レーザの前端面と光ディスクの間の光路長を
光ピックアップ製造時に調整できる構造の光ピックアッ
プ及び該光ピックアップを組み込んだ光ディスクシステ
ムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、請求項１に係る発明では、光ピックアップにお
いて、半導体レーザ前端面と光ディスクとの間の光路長
が式「半導体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±
０．２５）」（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半
導体レーザからの出力光をコリメートした平行光束部
に、屈折率が１以上の光路長調整用光学素子を挿入する
ことにより解決する。
ために、請求項１に係る発明では、光ピックアップにお
いて、半導体レーザ前端面と光ディスクとの間の光路長
が式「半導体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±
０．２５）」（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半
導体レーザからの出力光をコリメートした平行光束部
に、屈折率が１以上の光路長調整用光学素子を挿入する
ことにより解決する。
【００１８】請求項２に係る発明では、光ピックアップ
と、光ピックアップスライド機構と、光ディスク回転機
構とを有する光ディスクシステムにおいて、請求項１に
記載の光ピックアップを組み込むことにより解決する。
これにより、前記光路長が、「半導体レーザの実効共振
器長の（ｎ−０．５）倍」の位置にならないように調整
して、半導体レーザ出力光のノイズを低減する。
と、光ピックアップスライド機構と、光ディスク回転機
構とを有する光ディスクシステムにおいて、請求項１に
記載の光ピックアップを組み込むことにより解決する。
これにより、前記光路長が、「半導体レーザの実効共振
器長の（ｎ−０．５）倍」の位置にならないように調整
して、半導体レーザ出力光のノイズを低減する。
【００１９】
【発明の実施の形態】（実施の形態１）各種の半導体レ
ーザにおいて、光路長調整用光学素子を挿抜することの
有効性を確認した。図３の測定系は、図１の測定系に光
路長調整用光学素子としてガラス製の平行平面板を半導
体レーザからの出力光をコリメートした平行光束部に挿
入できる構成としたものである。図３の測定系におい
て、半導体レーザ１１の前端面と全反射ミラー２０との
間の光路長が３２．３ｍｍのときに半導体レーザ出力光
のノイズが最大になった。そこで、光路長が３２．３ｍ
ｍのときに、戻り光の量を変化させて、ノイズを測定し
た。測定結果を図４に示す。図４より、厚さ１．８ｍｍ
で屈折率１．５のガラス製の平行平面板２３を挿抜した
ときの、半導体レーザ出力光のノイズを測定すると、平
行平面板２３を挿入することによって、明らかにノイズ
が低減していることが分かる。前記平行平面板２３を挿
入することによって、半導体レーザ１１の前端面と全反
射ミラー２０との間の光路長は、１．８×（１．５−
１）＝０．９ｍｍだけ伸びたに等しい。つまり、図２に
おいて、光路長が３３．２ｍｍであるのと等しい効果が
得られる。図４において、前記平行平面板２３を挿入し
たときの半導体レーザ出力光の発振スペクトルを観測す
ると、ほぼ、外部共振器の発振波長が内部共振器の発振
波長と一致していることが分かる。
ーザにおいて、光路長調整用光学素子を挿抜することの
有効性を確認した。図３の測定系は、図１の測定系に光
路長調整用光学素子としてガラス製の平行平面板を半導
体レーザからの出力光をコリメートした平行光束部に挿
入できる構成としたものである。図３の測定系におい
て、半導体レーザ１１の前端面と全反射ミラー２０との
間の光路長が３２．３ｍｍのときに半導体レーザ出力光
のノイズが最大になった。そこで、光路長が３２．３ｍ
ｍのときに、戻り光の量を変化させて、ノイズを測定し
た。測定結果を図４に示す。図４より、厚さ１．８ｍｍ
で屈折率１．５のガラス製の平行平面板２３を挿抜した
ときの、半導体レーザ出力光のノイズを測定すると、平
行平面板２３を挿入することによって、明らかにノイズ
が低減していることが分かる。前記平行平面板２３を挿
入することによって、半導体レーザ１１の前端面と全反
射ミラー２０との間の光路長は、１．８×（１．５−
１）＝０．９ｍｍだけ伸びたに等しい。つまり、図２に
おいて、光路長が３３．２ｍｍであるのと等しい効果が
得られる。図４において、前記平行平面板２３を挿入し
たときの半導体レーザ出力光の発振スペクトルを観測す
ると、ほぼ、外部共振器の発振波長が内部共振器の発振
波長と一致していることが分かる。
【００２０】前記平行平面板２３の挿抜だけで調整する
には、「半導体レーザの実効共振器長の（ｎ−０．５）
倍」に対して、「半導体レーザの実効共振器長の±０．
２５倍」の余裕を持たせることが有効である。従って、
半導体レーザの前端面と光ディスクとの間の光路長が式
「半導体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２
５）」（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半導体レ
ーザからの出力光をコリメートした平行光束部に、光路
長調整用の平行平面板を挿入することにより解決するこ
とが有効であることが判明した。
には、「半導体レーザの実効共振器長の（ｎ−０．５）
倍」に対して、「半導体レーザの実効共振器長の±０．
２５倍」の余裕を持たせることが有効である。従って、
半導体レーザの前端面と光ディスクとの間の光路長が式
「半導体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２
５）」（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半導体レ
ーザからの出力光をコリメートした平行光束部に、光路
長調整用の平行平面板を挿入することにより解決するこ
とが有効であることが判明した。
【００２１】光路長調整用の平行平面板を挿抜できる構
造の光ピックアップを図５に示す。図５は、光ディスク
３７に記録された情報を読取るための光ピックアップ３
０の概略構造である。半導体レーザ３１からの出力光
は、ハーフミラー３３で反射されて、コリメートレンズ
３４で平行光束になる。平行光速は対物レンズ３６で光
ディスク上に集光される。光ディスクから反射された光
は、対物レンズ３６、コリメートレンズ３４を通過し、
ハーフミラー３３を透過して受光素子３２で受光され
る。ここで、コリメートレンズ３４と対物レンズ３６の
間に平行平面板３５を挿入しても、半導体レーザ出力光
及び反射光は平行光束になっているため、焦点位置には
影響せず、光路長のみが伸ばされる。
造の光ピックアップを図５に示す。図５は、光ディスク
３７に記録された情報を読取るための光ピックアップ３
０の概略構造である。半導体レーザ３１からの出力光
は、ハーフミラー３３で反射されて、コリメートレンズ
３４で平行光束になる。平行光速は対物レンズ３６で光
ディスク上に集光される。光ディスクから反射された光
は、対物レンズ３６、コリメートレンズ３４を通過し、
ハーフミラー３３を透過して受光素子３２で受光され
る。ここで、コリメートレンズ３４と対物レンズ３６の
間に平行平面板３５を挿入しても、半導体レーザ出力光
及び反射光は平行光束になっているため、焦点位置には
影響せず、光路長のみが伸ばされる。
【００２２】平行平面板としては、光路長が「半導体レ
ーザの実効共振器長の（ｎ＋０．５）倍」だけ変化させ
ることができる厚さにしておけばよい。これによって、
半導体レーザの出力光において、戻り光によるノイズが
大きいときには、平行平面板を挿入することによって、
ノイズを低減することができる。または、光路長が「半
導体レーザの実効共振器長の（ｎ＋０．５）倍」だけ変
化させることができる平行平面板と、光路長が「半導体
レーザの実効共振器長のｎ倍」だけ変化させることがで
きる平行平面板の２種類を用意しておき、いずれかを挿
入する構成としてもよい。また、数種類の厚さの平行平
面板を用意しておき、最適な厚さの平行平面板を挿入す
ることでもよい。
ーザの実効共振器長の（ｎ＋０．５）倍」だけ変化させ
ることができる厚さにしておけばよい。これによって、
半導体レーザの出力光において、戻り光によるノイズが
大きいときには、平行平面板を挿入することによって、
ノイズを低減することができる。または、光路長が「半
導体レーザの実効共振器長の（ｎ＋０．５）倍」だけ変
化させることができる平行平面板と、光路長が「半導体
レーザの実効共振器長のｎ倍」だけ変化させることがで
きる平行平面板の２種類を用意しておき、いずれかを挿
入する構成としてもよい。また、数種類の厚さの平行平
面板を用意しておき、最適な厚さの平行平面板を挿入す
ることでもよい。
【００２３】以上説明したように、発明者は、光ピック
アップに適用するマルチモード発振の半導体レーザの戻
り光によるノイズ増加のメカニズムを解明し、半導体レ
ーザの前端面光と光ディスクとの間の光路長が式「半導
体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２５）」
（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半導体レーザか
らの出力光をコリメートした平行光束部に、光路長調整
用の平行平面板を挿入することにより、半導体レーザ出
力光のノイズを低減することができることを明らかにし
た。
アップに適用するマルチモード発振の半導体レーザの戻
り光によるノイズ増加のメカニズムを解明し、半導体レ
ーザの前端面光と光ディスクとの間の光路長が式「半導
体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２５）」
（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半導体レーザか
らの出力光をコリメートした平行光束部に、光路長調整
用の平行平面板を挿入することにより、半導体レーザ出
力光のノイズを低減することができることを明らかにし
た。
【００２４】（実施の形態２）光ディスクシステムは、
光ピックアップと、光ピックアップスライド機構と、光
ディスク回転機構とを有する。光ピックアップスライド
機構は、光ピックアップをスライドさせるための機構で
あって、光ピックアップをスライドさせる歯車やレール
等を備える。光ディスク回転機構は、光ディスクを回転
させる機構を備える。本実施の形態では、実施の形態１
で説明した光ピックアップを組み込むことにより、要求
される許容ノイズ量以下の性能を有する光ディスクシス
テムを構成することができた。
光ピックアップと、光ピックアップスライド機構と、光
ディスク回転機構とを有する。光ピックアップスライド
機構は、光ピックアップをスライドさせるための機構で
あって、光ピックアップをスライドさせる歯車やレール
等を備える。光ディスク回転機構は、光ディスクを回転
させる機構を備える。本実施の形態では、実施の形態１
で説明した光ピックアップを組み込むことにより、要求
される許容ノイズ量以下の性能を有する光ディスクシス
テムを構成することができた。
【００２５】以上のことから、光ピックアップ内の半導
体レーザの前端面と光ディスクとの間の光路長が式「半
導体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２
５）」（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半導体レ
ーザからの出力光をコリメートした平行光束部に、光路
長調整用の平行平面板を挿入することにより、半導体レ
ーザ出力光のノイズを低減することができる光ディスク
システムを構成することができた。
体レーザの前端面と光ディスクとの間の光路長が式「半
導体レーザの実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２
５）」（ｎは正整数）の範囲内となるときは、半導体レ
ーザからの出力光をコリメートした平行光束部に、光路
長調整用の平行平面板を挿入することにより、半導体レ
ーザ出力光のノイズを低減することができる光ディスク
システムを構成することができた。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、半導体レーザの前端面
と光ディスクとの間で構成される外部共振器の共振器長
を光路長調整用光学素子で調整することによって、半導
体レーザ出力光のノイズを低減することができる。
と光ディスクとの間で構成される外部共振器の共振器長
を光路長調整用光学素子で調整することによって、半導
体レーザ出力光のノイズを低減することができる。
【図１】本願発明の基礎となる戻り光によるノイズの発
生メカニズムを解明するための測定系を説明する図であ
る。
生メカニズムを解明するための測定系を説明する図であ
る。
【図２】本願発明の基礎となった戻り光によるノイズの
測定結果を説明する図である。
測定結果を説明する図である。
【図３】本願発明の有効性を確認するための測定系を説
明する図である。
明する図である。
【図４】本願発明の有効性を確認した測定結果を説明す
る図である。
る図である。
【図５】本願発明の実施形態を示す光ピックアップの概
略図である。
略図である。
【符号の説明】
１１：半導体レーザ
１２：受光素子
１４、１５、１６、１７：レンズ
１８、１９、３３：ハーフミラー
２０：全反射ミラー
２１：光スペクトルアナライザ
２２：ノイズ測定機
２３、３５：平行平面板
３０：光ピックアップ
３１：半導体レーザ
３２：受光素子
３４：コリメートレンズ
３６：対物レンズ
３７：光ディスク
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体レーザからの出力光をコリメート
した後、光ディスクに集光し、該光ディスクからの反射
光を受光することにより、前記光ディスクに書き込まれ
た情報を読取る光ピックアップにおいて、半導体レーザ
前端面と光ディスクとの間の光路長が式「半導体レーザ
の実効共振器長×（ｎ−０．５±０．２５）」（ｎは正
整数）の範囲内となるときは、半導体レーザからの出力
光をコリメートした平行光束部に、屈折率が１以上の光
路長調整用光学素子を挿入するようにしたことを特徴と
する光ピックアップ。 - 【請求項２】 光ピックアップと、光ピックアップスラ
イド機構と、光ディスク回転機構とを有する光ディスク
システムにおいて、請求項１に記載の光ピックアップを
組み込んだことを特徴とする光ディスクシステム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068583A JP3639262B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 光ピックアップ及び光ディスクシステム |
| US10/383,974 US7313073B2 (en) | 2002-03-13 | 2003-03-07 | Optical pickup and optical disk system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002068583A JP3639262B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 光ピックアップ及び光ディスクシステム |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004276728A Division JP2005044508A (ja) | 2004-09-24 | 2004-09-24 | 光ピックアップの製造方法及び光ディスクシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003272215A true JP2003272215A (ja) | 2003-09-26 |
| JP3639262B2 JP3639262B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=28034978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002068583A Expired - Fee Related JP3639262B2 (ja) | 2002-03-13 | 2002-03-13 | 光ピックアップ及び光ディスクシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7313073B2 (ja) |
| JP (1) | JP3639262B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007080925A1 (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光ピックアップ装置および当該光ピックアップ装置を備えた情報処理装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005267795A (ja) * | 2004-03-19 | 2005-09-29 | Sony Corp | 光ピックアップ及び光学記録媒体記録再生装置 |
| JP2006339477A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Opnext Japan Inc | 半導体光素子及びそれを用いたモジュール |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS599086B2 (ja) | 1980-08-20 | 1984-02-29 | 株式会社日立製作所 | 光学的情報再生装置 |
| JPH01287850A (ja) | 1988-05-16 | 1989-11-20 | Victor Co Of Japan Ltd | 光磁気ディスク再生装置 |
| JPH0354740A (ja) * | 1989-07-24 | 1991-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学情報記録部材および光学情報記録再生装置 |
| JPH0589465A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-04-09 | Hitachi Ltd | 光学式情報記録再生方法およびその装置 |
| US5267016A (en) * | 1991-11-27 | 1993-11-30 | United Technologies Corporation | Laser diode distance measurement |
| JPH08139418A (ja) | 1994-09-12 | 1996-05-31 | Hitachi Maxell Ltd | 半導体レーザ発光装置および光学情報記録再生装置 |
| US5771252A (en) * | 1996-01-29 | 1998-06-23 | Sdl, Inc. | External cavity, continuously tunable wavelength source |
| US5659533A (en) * | 1996-07-23 | 1997-08-19 | Sampo Corporation | Method of using a single pick-up head to read and store data on discs of different thicknesses and structure of a pick-up head apparatus therefor |
| US5966364A (en) * | 1996-08-26 | 1999-10-12 | Laser Dynamcics, Inc. | Optical pick-up apparatus for multiple data surface optical disk system |
| JP2000155972A (ja) | 1998-11-18 | 2000-06-06 | Victor Co Of Japan Ltd | 光ピックアップ |
| JP3535996B2 (ja) * | 1999-09-20 | 2004-06-07 | 富士通株式会社 | 光記憶装置および位相補償量調整方法 |
| TW451072B (en) * | 1999-09-30 | 2001-08-21 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optical scanning device |
-
2002
- 2002-03-13 JP JP2002068583A patent/JP3639262B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-07 US US10/383,974 patent/US7313073B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007080925A1 (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光ピックアップ装置および当該光ピックアップ装置を備えた情報処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030174633A1 (en) | 2003-09-18 |
| US7313073B2 (en) | 2007-12-25 |
| JP3639262B2 (ja) | 2005-04-20 |
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