JP3007065B2 - ディスク互換採用が可能な光ピックアップ装置 - Google Patents

ディスク互換採用が可能な光ピックアップ装置

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JP3007065B2 JP9291259A JP29125997A JP3007065B2 JP 3007065 B2 JP3007065 B2 JP 3007065B2 JP 9291259 A JP9291259 A JP 9291259A JP 29125997 A JP29125997 A JP 29125997A JP 3007065 B2 JP3007065 B2 JP 3007065B2
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    • H01S5/4087—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar emitting more than one wavelength

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
に係り、詳細にはフォーマットが相異なるディスク形記
録媒体を互換採用できる光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に光ピックアップ装置はコンパク
トディスクプレーヤー、デジタルビデオディスクプレー
ヤー、ＣＤ−ＲＯＭドライバー、ＤＶＤ−ＲＯＭドライ
バー等に採用されて非接触式で記録媒体に情報を記録／
再生する。情報の高密度記録／再生が可能なＤＶＤＰに
採用される光ピックアップ装置はその互換性のためにデ
ジタルビデオディスクだけでなくコンパクトディスク、
ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−ＧなどのＣＤファミリー
（以下ＣＤと略称する）を記録媒体に使用できることが
要求される。
【０００３】前記ＤＶＤの厚さは機構的なディスク傾斜
許容誤差と対物レンズ開口数等によってＣＤの厚さと違
う規格で標準化されている。即ち、既存ＣＤの厚さが
１．２ｍｍである反面ＤＶＤは０．６ｍｍである。この
ように、ＣＤとＤＶＤの厚さが相異なるのでＤＶＤ用光
ピックアップ装置でＣＤに記録された情報を再生する場
合、厚さの差による球面収差が発生する。従って、情報
の記録に必要な充分の光強度を得られなかったり再生信
号の劣化が発生する。また、再生光の波長においてもＤ
ＶＤはＣＤと違う規格で標準化された。即ち、既存ＣＤ
再生光の波長は概略７８０ｎｍである反面、ＤＶＤの再
生光の波長が概略６５０ｎｍである。
【０００４】前記のような点を考慮して、従来、フォー
マットが異なるディスクが採用できる互換型光ピックア
ップ装置が提示された。このような光ピックアップ装置
はディスク間の厚さの差によって引き起こされた問題点
を克服することに焦点を合せたことで単一光源を利用す
る。即ち、ＤＶＤフォーマットに合う概略６５０ｎｍの
短波長光を出射する光源を採用する。この場合、約７８
０ｎｍ波長の光を出射する光源を採用した光ピックアッ
プ装置に比べて略５％程度の再生信号劣化がさらに発生
するが、これは再生許容誤差範囲以内であるのでさほど
問題にならない。
【０００５】しかし、記録媒体としてＣＤ−Ｒを採用し
た場合、概略６５０ｎｍ波長の光を出射する光源と約７
８０ｎｍ波長の光を出射する光源は図１に示したように
感度において差をもたらす。前記ＣＤ−Ｒは有機色素膜
記録層を有するので６５０ｎｍ波長の光を利用する場合
感度差によってディスクの反射率が低くて信号を再生で
きなくなる。
【０００６】このような問題点を克服するために図２に
示したような２つの光源を採用した従来の互換型光ピッ
クアップ装置が提示された。図面を参照するに、第１光
源２１は厚さが相対的に薄いディスク１０ａ、例えばＤ
ＶＤ用として約６３５ｎｍ波長の光を出射し、第２光源
３１は厚さが相対的に厚いディスク１０ｂ、例えばＣＤ
用として７８０ｎｍ波長の光を出射する。
【０００７】前記第１光源２１から出射された光は偏光
ビームスプリッタ２３によって反射されて干渉フィルタ
ー３３、１／４遅延板１１及びホログラム素子１３を順
次に通過する。また前記第２光源３１から出射された光
は干渉フィルタ３３にその光経路が変換されて前記１／
４遅延板１１及びホログラム素子１３を通過する。前記
ホログラム素子１３の中央部には所定の回折パターン１
３ａが形成されている。前記第１光源２１から出射され
た光は前記回折パターン１３ａの半径よりさらに大きい
半径を持って入射されるので、前記ホログラム素子１３
を通過しながら回折されない０次回折光になって厚さが
相対的に薄いディスク１０ａに収束される。反面、前記
第２光源３１から出射された光は前記ホログラム素子１
３の回折パターン１３ａによって所定発散角度で回折さ
れて＋１次回折光になって厚さが相対的に厚いディスク
１０ｂに収束される。前記ホログラム素子１３を通過し
た光は対物レンズ１５によって集束されてディスク１０
に収束される。
【０００８】このような光ピックアップ装置はＣＤ−Ｒ
を記録媒体に採用した場合にも使用可能である。しか
し、回折パターン１３ａが形成されたホログラム素子１
３を組立及び配置するのが難しく、ホログラム素子によ
って回折された＋１次回折光の光効率がホログラム素子
を採用しない場合に比べて３４％程度に大きく低下され
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は言及したよう
な問題点を克服するために案出されたこととして、光効
率を向上させ、その構造が単純化された互換型光ピック
アップ装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明による互換型光ピックアップ装置は、互いに隣
接して配置され、放射角と波長が相異なる光を出射する
第１及び第２表面光レーザーで構成された光源と、前記
光源から出射された光を記録媒体の記録面に集束させる
対物レンズと、前記記録媒体から反射された光を受光し
て情報信号及び誤差信号を検出する光検出器と、前記光
源と対物レンズ間の光経路上に配置されて入射光の進行
経路を変換する偏光ビームスプリッタ、及び前記対物レ
ンズと偏光ビームスプリッタとの間の光経路上に配置さ
れて入射光の偏光成分を変換させる波長板を具備する。
【００１１】前記第１及び第２表面光レーザーの各々は
基板と、前記基板上に積層された下部電極層と、前記下
部電極層上に形成され、複数層の不純物を含有した半導
体物質よりなる下部反射器層と、この下部反射器層上に
形成され、レーザー光を生成する活性層と、前記活性層
上に形成され、前記下部反射器層と他の半導体型の複数
層の不純物半導体物質よりなる上部反射器層と、前記上
部反射器層の上面に形成され、前記活性層から生成され
た光が出射されるウィンドーが形成された上部電極層と
で構成される。
【００１２】また、前記第１表面光レーザーは赤色波長
の光を出射し、前記第２表面光レーザーは赤外線波長の
光を出射し、前記第１表面光レーザーから出射される光
の放射角より前記第２表面光レーザーから出射される光
の放射角が大きくなるように、前記第１表面光レーザー
のウィンドーが前記第２表面光レーザーのウィンドーよ
り大きく形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい実施例を詳細に説明する。図３に示した
ように、本発明は光源３０と、偏光方向によって入射光
の進行経路を変換する偏光ビームスプリッタ６１と、前
記光源３０側から入射される光を記録媒体１０の記録面
に集束させる対物レンズ６５と、前記偏光ビームスプリ
ッタ６１と前記対物レンズ６５との間の光経路上に配置
されて入射される光の偏光成分を変換する波長板６３
と、前記記録媒体１０から反射され、前記偏光ビームス
プリッタ６１を経由した光を受光する光検出器６７とを
具備して構成される。
【００１４】図４に示したように、前記光源３０は基板
３１と、この基板３１上に相互隣接して配置された第１
及び第２表面光レーザー４１、５１（ＶＣＳＥＬ）で構
成される。一般的に表面光レーザーは半導体物質層の積
層方向に光を出射するので構造配列が容易である。ここ
で、前記第１及び第２表面光レーザー４１、５１はその
大きさが数十マイクロメーター（μｍ）以内であるの
で、相異なる位置から光が出射されることによって引き
起こされる収差は大きく問題にならない。
【００１５】前記第１表面光レーザー４１は相対的に厚
いディスク１０ｂ（図３）のＣＤ、特にＣＤ−Ｒに適合
するように概略７８０ｎｍ波長の赤外線光を出射する。
そして、前記第２表面光レーザー５１はＤＶＤ、ＤＶＤ
−ＲＯＭなどの相対的に薄いディスク１０ａに適合した
概略６３５乃至６５０ｎｍ波長の赤色光を出射する。前
記第１及び第２表面光レーザー４１、５１の各々は前記
基板３１上に順次に積層された下部電極層３２、７２、
下部反射器層３３、７３、活性層３４、７４、上部反射
器層３５、７５及び上部電極層３６、７６で構成され
る。前記下部反射器層３３、７３と、上部反射器層３
６、７６は不純物を含有するＡｌx Ｇａl−x Ａｓより
なる半導体化合物ＧａＡｓが数十層、交代で積層されて
なる。しかし、下部反射器層３３、７３と上部反射器層
３５、７５は相異なる形の不純物半導体物質よりなる。
例えば、前記下部反射器層３３、７３はｎ型半導体物質
であり、上部反射器層３５、７５はｐ型半導体物質であ
り、またはその反対でありうる。
【００１６】前記下部反射器層３３、７３及び上部反射
器層３５、７５各々は９９％以上の高反射率を有し、前
記活性層３４、７４から生成された光の大部分を反射さ
せ、きわめて一部分の光を透過させる。前記下部電極層
３２、７２と上部電極層３６、７６各々は電気伝導度が
優れた金属よりなる。前記上部電極層３６、７６には前
記下部電極層３２、７２に対して陽（＋）の電圧が外部
電源（図示せず）から印加される。
【００１７】前記上部電極層３６、７６には前記活性層
３４、７４から生成されて前記上部反射器層３５、７５
を透過したレーザー光が出射されるウィンドー４２、５
２が形成される。ここで、前記第１表面光レーザー４１
から出射される光４３（図３参照）は前記第２表面光レ
ーザー５１から出射された光５３に比べて相対的に放射
角が小さい。即ち、出射される光の放射角は前記ウィン
ドー４２、５２の直径に反比例するので、前記第１表面
光レーザー４１のウィンドー４２の直径は前記第２表面
光レーザー５１のウィンドー５２の直径より大きく形成
される。
【００１８】前記第１及び第２表面光レーザー４１、５
１は同一製造工程で製造され、二つの表面光レーザー４
１、５１はその間に介在された遮断板３７によって電気
的に絶縁される。図３を参照するに、前記対物レンズ６
５はフォーカス誤差及びトラック誤差を補正するために
アクチュエータ（図示せず）に搭載されて駆動される。
この対物レンズ６５はその球面収差によって近軸領域に
入射される光の焦点位置と遠軸領域に入射される光の焦
点位置が相異なるように入射光を集束する。従って、前
記第１表面光レーザー４１から出射された放射角が小さ
い光４３は前記偏光ビームスプリッタ６１及び波長板６
３を経由して前記対物レンズ６５の近軸領域を通過して
厚さが相対的に厚いディスク１０ｂに光スポットが収束
される。反面、前記第２表面光レーザー５１から出射さ
れた放射角が大きい光５３は前記偏光ビームスプリッタ
６１及び波長板６３を経由して前記対物レンズ６５の遠
軸領域を通過して厚さが相対的に薄いディスク１０ａに
光スポットが収束される。
【００１９】前記偏光ビームスプリッタ６１は入射光の
中で一偏光方向の光は透過させ、他の偏光方向の光は反
射させて入射光の進行経路を変換する。前記波長板６３
は入射される直線偏光の光を円偏光の光に、そして入射
される円偏光の光を直線偏光の光に変換させるλ／４波
長遅延板であることが望ましい。
【００２０】前記記録媒体１０から反射された光は前記
対物レンズ６５及び波長板６３を経由して前記光源３０
から出射された光と相異なる偏光成分の光に変換され
て、前記偏光ビームスプリッタ６１を透過した後光検出
器６７に収束されることにより情報信号及び誤差信号が
検出される。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように本発明によると、互換
型光ピックアップ装置は放射角が相異なる二つの表面光
レーザーを光源として採用し、光経路変換手段として偏
光ビームスプリッタを採用することで、高い光効率を確
保しながら厚さが相異なるディスクが互換採用できる。
また、記録媒体としてＣＤ−Ｒを採用した場合、赤色波
長領域の光を利用することでデータが破壊されることが
防止できるだけでなくホログラム素子などの光学素子を
使用しないで、一体化された光源を利用することで製品
の小型化及びコストダウンが実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】記録媒体としてＣＤ−Ｒを採用した場合、光源
の波長に従う感度を示したグラフである。
【図２】従来の互換型光ピックアップ装置の光学的配置
を示した概略的な構成図である。
【図３】本発明の実施例による互換型光ピックアップ装
置の光学的配置を示した概略的な構成図である。
【図４】図３の光源を示した概略的な斜視図である。
【符号の説明】
１０ 記録媒体 １０ａ 薄いディスク １０ｂ 厚いディスク ３０ 光源 ３１ 基板 ３２，７２ 下部電極層 ３３，７３ 下部反射器層 ３４，７４ 活性層 ３５，７５ 上部反射器層 ３６，６６ 上部電極層 ３７ 遮断板 ４１ 第１表面光レーザー ４２ ウィンドー ４３ ４１から出射された光 ５１ 第２表面光レーザー ５２ ウィンドー ５３ ５１から出射された光 ６１ 偏光ビームスプリッタ ６３ 波長板 ６５ 対物レンズ ６７ 光検出器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに隣接して配置されており選択的に
    動作される第１表面光レーザー及び第２表面光レーザー
    よりなり、該第１表面光レーザーが赤外線波長の光を第
    １の放射角で出射し、該第２表面光レーザーが赤色波長
    の光を上記第１の放射角より大きい第２の放射角で出射
    する構成の光源と、 前記光源から出射された光を記録媒体の記録面に集束さ
    せる対物レンズと、 前記記録媒体から反射された光を受光して情報信号及び
    誤差信号を検出する検出器と、 前記光源と対物レンズの間の光経路上に配置されて入射
    光の進行経路を変換する偏光ビームスプリッタと、 前記対物レンズと偏光ビームスプリッタとの間の光経路
    上に配置されて入射光の偏光成分を変換させる波長板と
    を具備してなり、 且つ、前記第１表面光レーザーと第２表面光レーザーと
    の間にそれを電気的に絶縁するために介在される遮断板
    を有する構成であり、 前記光源の第１表面光レーザーから出射された赤外線波
    長の光は、上記偏光ビームスプリッタ及び上記波長板を
    経て上記対物レンズに入射し、該対物レンズの近軸領域
    を通過して厚いディスクに収束され、前記光源の第２表
    面光レーザーから出射された赤色波長の光は、上記偏光
    ビームスプリッタ及び上記波長板を経て上記対物レンズ
    に入射し、該対物レンズの遠軸領域を通過して薄いディ
    スクに収束される構成としたことを特徴とする光ピック
    アップ装置。
  2. 【請求項２】 前記第１及び第２表面光レーザーの各々
    は、 基板と、 前記基板上に積層された下部電極層と、 前記下部電極層上に形成され、複数層の不純物を含有し
    た半導体物質よりなる下部反射器層と、 前記下部反射器層上に形成され、レーザー光を生成する
    活性層と、 前記活性層上に形成され、前記下部反射器層と違う半導
    体型の複数層の不純物半導体物質よりなる上部反射器層
    と、 前記上部反射器層の上面に形成され、前記活性層から生
    成された光が出射されるウィンドーが形成された上部電
    極層とを含んでなることを特徴とする請求項１に記載の
    光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 前記波長板は、入射される直線偏光の光
    を円偏光の光に、入射される円偏光の光を直線偏光の光
    に変えるλ／４波長遅延板であることを特徴とする請求
    項１に記載の互換型光ピックアップ装置。
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