JPH06318338A - 光学式ピックアップ装置 - Google Patents

光学式ピックアップ装置

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JPH06318338A
JPH06318338A JP6025283A JP2528394A JPH06318338A JP H06318338 A JPH06318338 A JP H06318338A JP 6025283 A JP6025283 A JP 6025283A JP 2528394 A JP2528394 A JP 2528394A JP H06318338 A JPH06318338 A JP H06318338A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスクに対して記録時のレーザー光量を
確保し、且つ再生時に半導体レーザーが安定発光できる
光学式ピックアップ装置を提供する。 【構成】 光源となる半導体レーザーから発射されたレ
ーザー光を光ディスクの情報記録面に導きレーザービー
ムスポットとして照射する光学系と、前記情報記録面で
反射されたレーザービームを受光器まで導く光学系とを
備え、記録時には前記半導体レーザーからレーザー光を
高出力で発射し再生時には低出力で発射するよう構成し
た光学式ピックアップ装置において、前記レーザービー
ム照射用光学系を構成する光学部品に、分光反射率が入
射光の波長によって変化する反射防止膜を形成すること
により、再生時における半導体レーザーへの戻り光を少
なくしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は記録再生可能な光ディ
スク装置の光学式ピックアップ装置に係り、特に光ディ
スクに記録した情報を再生する際に、半導体レーザーを
安定に発光動作させるのに好適な光学式ピックアップ装
置に関する。
【0002】
【従来技術】光ディスクに情報を記録し、または記録さ
れた情報を再生する機能を有した光学式ピックアップに
おけるレーザービームの光路となる光学系としては、図
7に示すように、レーザー光を発射する半導体レーザー
1の次から、コリメータレンズ2、1/4波長板3、回
折格子4、2つのビーム整形プリズム5、ビームスプリ
ッタ6、ミラー7および対物レンズ8の順に配置され、
レーザービームがこの光学系を経て、光ディスク8にレ
ーザービームスポットとして照射されるよう構成されて
いる。
【0003】また、再生専用の光学式ピックアップ装置
におけるレーザービームの進行経路となる光学系として
は、図8に示すように、半導体レーザー1の次から、コ
リメータレンズ2、回折格子4、ビームスプリッタ6、
ミラー7および対物レンズ8の順に配置され、レーザビ
ームが光ディスク8にレーザービームスポットとして照
射されるよう構成されている。
【0004】上記した記録再生用の光学式ピックアップ
装置の光学系と再生専用の光学式ピックアップ装置の光
学系とを比較すると、記録再生用の光学式ピックアップ
装置の光学系の方が構成が複雑であることが確認され
る。これは、記録時には、再生時よりも高出力を必要と
するため、半導体レーザー1の発光量をより有効に利用
しなくてはならないからである。
【0005】記録時に効率よくレーザービームを光ディ
スク9に導くために、記録再生用の光学式ピックアップ
装置の光学系の各部品、即ちコリメータレンズ2、1/
4波長板3、回折格子4、2つのビーム整形プリズム
5、ビームスプリッタ6、ミラー7および対物レンズ8
のレーザービーム通過面には、反射防止薄膜を形成する
のが一般的であった。
【0006】この反射防止薄膜の分光特性は、図9に示
すように、反射率Rが半導体レーザー1の発光波長範囲
における低出力発光時のピーク波長λ(L)から高出力
発光時のピーク波長λ(H)に亘って偏りの無い分布と
なっていた。
【0007】また、読み取り用受光器(図示せず)に、
光ディスク9の複屈折による再生光を安定受光させるた
め、ビームスプリッタ6にP偏光S偏光に対して透過お
よび反射特性が偏らない特性の膜を形成させていた。こ
れにより、光ディスク9からの反射光の偏光特性に影響
されることなく、前記受光器へ一定の光量を反射させる
ようにしていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の光学式ピックアップ装置は、記録時に多量のレーザー
光の照射量を確保するために、レーザービームの光ディ
スクへの経路の通過特性を良くしなければならず、この
ためビームスプリッタの反射率を余り高くはできなかっ
た。
【0009】また、上記のようにレーザービームの通過
特性を良くすることにより、光ディスクでの反射光がビ
ームスプリッタを通過して半導体レーザーの発光面に多
く戻るようになるため、再生時に低発光出力で動作する
半導体レーザーが発光揺らぎをおこす原因になってい
た。
【0010】この発明は上記した点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは従来例の欠点を解消
し、光ディスクに対して記録時のレーザー光量を確保
し、且つ再生時に半導レーザーが安定発光できる光学式
ピックアップ装置を提供するところにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光学式ピ
ックアップ装置は、光源となる半導体レーザーから発射
されたレーザー光を光ディスクの情報記録面に導きレー
ザービームスポットとして照射する光学系と、前記情報
記録面で反射されたレーザービームを受光器まで導く光
学系とを備え、記録時には前記半導体レーザーからレー
ザー光を高出力で発射し再生時には低出力で発射するよ
う構成した光学式ピックアップ装置において、前記レー
ザービーム照射用光学系を構成する光学部品に、分光反
射率が入射光の波長によって変化する反射防止膜を形成
することにより、再生時における半導体レーザーへの戻
り光を少なくしたものである。
【0012】この場合、前記反射防止膜として、前記半
導体レーザーの発光波長域の短波長側で高く、かつ長波
長側で低い分光反射率特性を有するものを使用すること
ができる。なお、当該特性を有する反射防止膜を、前記
光学部品のうち光透過素子の入射面または出射面上に形
成することができる。
【0013】また、前記反射防止膜として、前記半導体
レーザーの発光波長域の短波長側で低く、かつ長波長側
で高い分光反射率特性を有するものを使用しても良い。
この際、前記反射防止膜を、前記光学部品のうち光反射
素子の反射面上に形成することができる。
【0014】
【作用】この発明によれば、光学式ピックアップの光学
系を構成する光学部品に分光反射率が入射光の波長に依
存して変化するような反射防止膜(好適な実施例におい
ては、半導体レーザーの発光波長全域において短波長側
で高く且つ長波長側で低い分光反射率特性を有するよう
な反射防止膜)を形成させているので、光ディスクの情
報を再生する際、半導体レーザーの低出力発光時におけ
るピーク波長λ(L)の光学系の透過率が低くなり、半
導体レーザー発光面への戻り光は最小となる。
【0015】また、光ディスクに情報を記録する際、半
導体レーザーの高出力発光時に波長が長波長側へ移る
が、このピーク波長λ(H)の反射防止膜の付着された
光学素子の透過率は最大になって、半導体レーザーから
発射されたレーザー光の光学系における光ディスクへの
通過率は最大になる。
【0016】
【実施例】この発明に係る光学式ピックアップ装置の実
施例を図1乃至図7に基づき説明する。なお、従来例と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。図
1は、この発明の第1実施例に係る反射防止薄膜の分光
反射率特性を示す図であり、図2および図3は、該第1
実施例の反射防止薄膜を示す断面図である。図4は、こ
の発明の第2実施例に係る反射防止薄膜の分光反射率特
性を示す図であり、図5および図6は、該第2実施例の
反射防止薄膜を示す断面図である。なお、図7は、一般
的な記録再生可能な光学式ピックアップ装置の光学系の
構成と光路を示す図である。
【0017】図1および図4において、λはレーザー光
の波長、λ(L)は低出力短波長発光時のピーク波長、
λ(H)は高出力長波長発光時のピーク波長である。R
(λ)は反射防止薄膜の反射率、R(L)はピーク波長
λ(L)に対する反射防止薄膜の反射率、R(H)はピ
ーク波長λ(H)に対する反射防止薄膜の反射率であ
る。
【0018】また、図2、図3、図5および図6におい
て、図中、Gはガラス基板を、またHおよびLはガラス
基板上に積層される薄膜であって、「H」はガラス基板
よりも高い屈折率を有する材料(例えば、ZnS)の層
を、そして「L」は基板よりも低い屈折率を有する材料
(例えば、MgF2 )の層をそれぞれ示す。また、H1
とH1 (または、L1 とL1 )のように同一の番号を付
したものは、同材料でかつ同膜厚の層を示している。ま
た、H1 とH2 (または、L1 とL2 )のように異なる
番号を付したものは、同材料ではあるが膜厚の異なる層
であることを表わしている。
【0019】図7に示す記録再生用の光学式ピックアッ
プ装置の光学系において、半導体レーザー1により発射
されたレーザー光は、コリメータレンズ2で平行なレー
ザビームにされ、1/4波長板3で円偏光に変えられ
る。次に回折格子4により僅かに角度分離した複数のレ
ーザービームに分けられ、2つのビーム整形プリズム5
で整形される。このビーム整形プリズム5を通過したレ
ーザービームがビームスプリッタ6を通過して、所定量
がミラー7に到達し、このミラー7で反射して対物レン
ズ8に入り、光ディスク9の情報記録面にレーザービー
ムスポットとして照射される。
【0020】また、光ディスク9の情報記録面で反射し
たレーザービーム(図7の破線)は、対物レンズ8を通
過しミラー7で反射されてビームスプリッタ6に入る。
このビームスプリッタ6で所定量がへ反射して図示して
いない受光器へ送られ、また、一部はビームスプリッタ
6を通過して半導体レーザー1の発光面に戻ってくる。
【0021】本発明の第1実施例では、上記した図7に
示す光学系の内、光透過素子であるコリメータレンズ
2、1/4波長板3、回折格子4、2つのビーム整形プ
リズム5、ビームスプリッタ6、および対物レンズ8の
各光学部品に対して、レーザー光の波長範囲内において
長波長側のピーク波長λ(H)に対しては低い反射率R
(H)となり、短波長側のピーク波長λ(L)に対して
は高い反射率R(L)となる反射防止薄膜を付着させて
いる。つまり、図7の光学系を構成する光透過素子に、
図1に示される分光反射率特性を有する反射防止薄膜を
形成したものである。
【0022】この反射防止薄膜は、低屈折率材料(例え
ば、MgF2 )の単層かもしくは図2および図3に示さ
れるような数種類の屈折率の異なる膜の組合せ等により
形成される。
【0023】図2は、図1に示す分光反射率特性を実現
する反射防止膜の基本的な構成例を示す図である。薄膜
は、屈折率の異なる2種類の誘電体膜の3層より構成さ
れる。すなわち、ガラス基板G(例えば、屈折率1.5
2)上にガラス基板よりも屈折率の高い(例えば、屈折
率2.3)層H1 、低い(例えば、1.38)層L1
よび、高い層H1 をこの順に積層して構成される。次
に、図3はさらに好適な実施例を示す図であり、ガラス
基板G上に形成した多層誘電体膜の層の構造図である。
この多層誘電体膜は、分光反射率に波長依存性をもたせ
る多層部aと反射防止部bとに大別される。
【0024】図2および図3に示される構造の薄膜を、
図7に示される光学系を構成する光学素子2〜5の、レ
ーザー光が透過する光学面のいずれか一面上の光学ガラ
ス表面上にコーティングすることにより図1に示す分光
反射率特性が実現され、本発明の所期の目的が達成され
る。
【0025】つまり、記録時のように半導体レーザー1
からレーザー光を高出力で発射させると、半導体レーザ
ー1の発光波長全域内において、その発光波長(λ)が
長波長のピーク波長λ(H)側に移るため、この時の反
射率R(λ)は低くなり反射率R(H)となる。したが
って、記録時には半導体レーザー1から発射されたレー
ザー光は、図7に示す光学系を高い透過率で通過するこ
とができ、光ディスク9の情報記録面に対し記録に必要
な光エネルギー(光量)を効率よく確保できる。
【0026】また、再生時には半導体レーザー1の発光
が低出力となるところから、レーザー光の波長は略所定
の波長で短波長側のピーク波長λ(L)に近くなり、図
1に示すように反射率R(λ)は高くなって略反射率R
(L)となる。これにより、読み取り時における光ディ
スク9の情報記録面での光量を十分確保するために、半
導体レーザーの発光出力は極端に低くせずに高めに保つ
ことができ、かつ光ディスク9で反射したレーザービー
ムの半導体レーザーへの戻り量は非常に少なくなる。
【0027】以上、本件発明の所期の目的を達成するた
めの一手法として、半導体レーザーの発光波長域の短波
長側で高く、かつ長波長側で低い分光反射率特性を有す
る反射防止膜を光透過素子2〜5のガラス表面上に形成
することにより、再生時における半導体レーザーへの戻
り光を減少させる方法について説明してきた。しかしな
がら、この手法以外にも本件発明の所期の目的である
「再生時における半導体レーザーへの戻り光の減少化」
は、図4に示すような分光反射率特性、すなわち、短波
長側で低く、かつ長波長側で高い分光反射率特性を有す
る反射防止膜を光学反射素子7の反射面上に形成するこ
とによっても達成できる。そして、図4に示す分光反射
率特性は、図5および図6により示される構造を有する
反射防止膜により実現される。
【0028】つまり、記録時のように半導体レーザー1
からレーザー光を高出力で発射させると、半導体レーザ
ー1の発光波長全域内において、その発光波長(λ)が
長波長のピーク波長λ(H)側に移るため、この時の反
射率R(λ)は高くなり反射率R(H)となる。したが
って、記録時には半導体レーザー1から発射されたレー
ザー光は、図7に示す光学系を高い反射率で通過するこ
とができ、光ディスク9の情報記録面に対し記録に必要
な光エネルギー(光量)を効率よく確保できる。
【0029】さらに、再生時には半導体レーザー1の発
光が低出力となるところから、レーザー光の波長は略所
定の波長で短波長側のピーク波長λ(L)に近くなり、
図4に示すように反射率R(λ)は低くなって略反射率
R(L)となる。これにより、読み取り時における光デ
ィスク9の情報記録面での光量を十分確保するために、
半導体レーザーの発光出力は極端に低くせずに高めに保
つことができ、かつ光ディスク9で反射したレーザービ
ームの半導体レーザーへの戻り量は非常に少なくなる。
【0030】
【発明の効果】この発明に係る光学式ピックアップ装置
によれば、記録および再生用の光学式ピックアップ装置
のレーザービーム照射用光学部品に、入射光の波長によ
って変化するような分光反射率特性を有する反射防止薄
膜を形成させたため、半導体レーザーを高出力発光させ
る記録時には光学系のレーザービームの通過率は高くな
る。このため、光ディスクの情報記録面は必要な光量を
確保し安定な記録ができる。
【0031】また、半導体レーザーを低出力発光させる
再生時には光学系の透過効率が低くなり、半導体レーザ
ーの発光面への戻り光が非常に少なくなる。このため、
低出力発光時に特有の発光揺らぎが無くなり発光が安定
して良好な再生信号が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例における光学系の反射防止
薄膜の分光反射率特性を示す図である。
【図2】本発明の第1実施例における反射防止薄膜の構
成を示す断面図である。
【図3】本発明の第1実施例における反射防止薄膜の他
の構成を示す断面図である。
【図4】本発明の第2実施例における光学系の反射防止
薄膜の分光反射率特性を示す図である。
【図5】本発明の第2実施例における反射防止薄膜の構
成を示す断面図である。
【図6】本発明の第2実施例における反射防止薄膜の他
の構成を示す断面図である。
【図7】記録再生可能な光学式ピックアップ装置におけ
る光学系の構成と光路を示す図である。
【図8】再生専用の光学式ピックアップ装置における光
学系の構成と光路を示す図である。
【図9】従来例における光学系の反射防止薄膜の分光反
射率特性を示す図である。
【符号の説明】
1 :半導体レーザー 2 :コリメータレンズ 3 :1/4波長板 4 :回折格子 5 :ビーム整形プリズム 6 :ビームスプリッタ 7 :ミラー 8 :対物レンズ 9 :光ディスク λ(L):低出力発光時のピーク波長 λ(H):高出力発光時のピーク波長 R(L):ピーク波長λ(L)に対する反射率 R(H):ピーク波長λ(H)に対する反射率

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源となる半導体レーザーから発射され
    たレーザー光を光ディスクの情報記録面に導きレーザー
    ビームスポットとして照射する光学系と、前記情報記録
    面で反射されたレーザービームを受光器まで導く光学系
    とを備え、記録時には前記半導体レーザーからレーザー
    光を高出力で発射し再生時には低出力で発射するよう構
    成した光学式ピックアップ装置において、 前記レーザービーム照射用光学系を構成する光学部品
    に、分光反射率が入射光の波長によって変化する反射防
    止膜を形成することにより、再生時における半導体レー
    ザーへの戻り光を少なくしたことを特徴とする光学式ピ
    ックアップ装置。
  2. 【請求項2】 前記反射防止膜は、前記半導体レーザー
    の発光波長域の短波長側で高く、かつ長波長側で低い分
    光反射率特性を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の光学式ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】 前記反射防止膜は、前記光学部品のうち
    光透過素子の入射面または出射面上に形成されることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の光
    学式ピックアップ装置。
  4. 【請求項4】 前記反射防止膜は、前記半導体レーザー
    の発光波長域の短波長側で低く、かつ長波長側で高い分
    光反射率特性を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の光学式ピックアップ装置。
  5. 【請求項5】 前記反射防止膜は、前記光学部品のうち
    光反射素子の反射面上に形成されることを特徴とする特
    許請求の範囲第1または第4項記載の光学式ピックアッ
    プ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112601979A (zh) * 2018-09-03 2021-04-02 松下知识产权经营株式会社 距离测定装置

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