JPH1069670A - 異なった厚さを有するディスクとの互換採用が可能な光ピックアップ装置 - Google Patents
異なった厚さを有するディスクとの互換採用が可能な光ピックアップ装置Info
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- JPH1069670A JPH1069670A JP9124250A JP12425097A JPH1069670A JP H1069670 A JPH1069670 A JP H1069670A JP 9124250 A JP9124250 A JP 9124250A JP 12425097 A JP12425097 A JP 12425097A JP H1069670 A JPH1069670 A JP H1069670A
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- 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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- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
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- G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表面光レーザーを選択的に駆動することによ
り、異なった厚さを有するディスクとの互換採用が可能
であり、高い光効率を確保することができ、光ピックア
ップ装置を提供する。 【解決手段】 同一の基板上に相互に隣接して配置し、
それぞれ異なった放射角の光を出射する少なくとも二つ
以上の表面光レーザーと、入射光の進行経路を変換する
光経路変換手段と、入射光を集束させて光記録媒体に光
スポットが形成されるようにする対物レンズと、光記録
媒体で反射され、対物レンズと光経路変換手段を経由し
た光を受光する光検出器とを備える。
り、異なった厚さを有するディスクとの互換採用が可能
であり、高い光効率を確保することができ、光ピックア
ップ装置を提供する。 【解決手段】 同一の基板上に相互に隣接して配置し、
それぞれ異なった放射角の光を出射する少なくとも二つ
以上の表面光レーザーと、入射光の進行経路を変換する
光経路変換手段と、入射光を集束させて光記録媒体に光
スポットが形成されるようにする対物レンズと、光記録
媒体で反射され、対物レンズと光経路変換手段を経由し
た光を受光する光検出器とを備える。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、異なった厚さを有
するディスクとの互換採用が可能な光ピックアップ装置
に係り、より詳細には、二つ以上の光源を採用して光の
効率を向上させた光ピックアップ装置に関する。
するディスクとの互換採用が可能な光ピックアップ装置
に係り、より詳細には、二つ以上の光源を採用して光の
効率を向上させた光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルビデオディスクプレイヤ(以
下、DVDPという)は、ディジタルビデオディスク
(DVD)のみならず、広く補給してあるコンパクトデ
ィスク(CD)に対しても情報を記録/再生しなければ
ならない。前記DVDの厚さは、CDやCD−ROMの
標準厚さ1.2mmより薄い0.6mmである。DVDとC
Dの標準厚さは相異なるので、DVD用の光ピックアッ
プ装置でCDに記録されている情報を再生するときは、
厚さの差による球面収差が発生して情報の再生が困難で
ある。
下、DVDPという)は、ディジタルビデオディスク
(DVD)のみならず、広く補給してあるコンパクトデ
ィスク(CD)に対しても情報を記録/再生しなければ
ならない。前記DVDの厚さは、CDやCD−ROMの
標準厚さ1.2mmより薄い0.6mmである。DVDとC
Dの標準厚さは相異なるので、DVD用の光ピックアッ
プ装置でCDに記録されている情報を再生するときは、
厚さの差による球面収差が発生して情報の再生が困難で
ある。
【0003】かかる問題点を考慮して案出された従来の
CD及びDVD兼用の光ピックアップ装置は、図1に示
したように、レーザー光を生成出射する光源11、光デ
ィスク30の記録面に光スポットが形成されるように入
射光を集束させる対物レンズ19、入射光の進行経路を
変換させるビームスプリッター15、ホログラム素子1
7及び光検出器23を含んで構成される。前記ビームス
プリッター15は前記光源11と対物レンズ19との間
の光経路上に位置して前記光源11から入射される光1
の大部分は反射させ、前記光ディスク30から反射され
る光の大部分は前記光検出器23側に直進通過させる。
前記ホログラム素子17は前記対物レンズ19とビーム
スプリッター15との間の光経路上に位置し、光源11
から入射される光を0次光3と+1次光5に分離して出
射させる。ホログラムレンズ17を通過した後、前記0
次光3は入射光と同一の方向に直進し続けるが、前記+
1次光5は発散する。これにより、前記0次光3と+1
次光5は、前記対物レンズ19の相異なる部分を通過し
て相異なる位置に焦点を形成する。ここで、0次光3は
DVDに情報を記録/再生するのに用いられるが、前記
+1次光5はCDに情報を記録/再生するのに用いられ
る。
CD及びDVD兼用の光ピックアップ装置は、図1に示
したように、レーザー光を生成出射する光源11、光デ
ィスク30の記録面に光スポットが形成されるように入
射光を集束させる対物レンズ19、入射光の進行経路を
変換させるビームスプリッター15、ホログラム素子1
7及び光検出器23を含んで構成される。前記ビームス
プリッター15は前記光源11と対物レンズ19との間
の光経路上に位置して前記光源11から入射される光1
の大部分は反射させ、前記光ディスク30から反射され
る光の大部分は前記光検出器23側に直進通過させる。
前記ホログラム素子17は前記対物レンズ19とビーム
スプリッター15との間の光経路上に位置し、光源11
から入射される光を0次光3と+1次光5に分離して出
射させる。ホログラムレンズ17を通過した後、前記0
次光3は入射光と同一の方向に直進し続けるが、前記+
1次光5は発散する。これにより、前記0次光3と+1
次光5は、前記対物レンズ19の相異なる部分を通過し
て相異なる位置に焦点を形成する。ここで、0次光3は
DVDに情報を記録/再生するのに用いられるが、前記
+1次光5はCDに情報を記録/再生するのに用いられ
る。
【0004】前記光検出器23は独立的に光を受光する
複数の分割板(図示せず)よりなる。前記光検出器23
で検出された信号は加算及び/または減算され、その結
果値が増幅されて情報信号、トラックエラー信号及びフ
ォーカスエラー信号として出力される。さらに、前記光
ピックアップ装置は、前記光源11とビームスプリッタ
ー15との間に設けられて入射されるビームを0次回折
ビーム、±1次回折ビームなどに回折させる回折格子1
3と、前記ビームスプリッター15とホログラム素子1
7との間に設けられて入射される発散光を平行光に変え
るコリメーティングレンズ16とをさらに備える。か
つ、前記ビームスプリッター15と光検出器23との間
に設けられる非点収差レンズ21は通常半円柱状を有す
る。前記対物レンズ19と光ディスク30との距離がオ
ンフォーカス状態にある場合、前記非点収差レンズ21
は前記光検出器23に円形光が形成されるようにし、そ
うでなければ、楕円形光が形成されるようにする。
複数の分割板(図示せず)よりなる。前記光検出器23
で検出された信号は加算及び/または減算され、その結
果値が増幅されて情報信号、トラックエラー信号及びフ
ォーカスエラー信号として出力される。さらに、前記光
ピックアップ装置は、前記光源11とビームスプリッタ
ー15との間に設けられて入射されるビームを0次回折
ビーム、±1次回折ビームなどに回折させる回折格子1
3と、前記ビームスプリッター15とホログラム素子1
7との間に設けられて入射される発散光を平行光に変え
るコリメーティングレンズ16とをさらに備える。か
つ、前記ビームスプリッター15と光検出器23との間
に設けられる非点収差レンズ21は通常半円柱状を有す
る。前記対物レンズ19と光ディスク30との距離がオ
ンフォーカス状態にある場合、前記非点収差レンズ21
は前記光検出器23に円形光が形成されるようにし、そ
うでなければ、楕円形光が形成されるようにする。
【0005】かかる構造を有する従来の光ピックアップ
装置はホログラム素子17で回折された0次光3と+1
次光5を選択的に用いるので、光ディスク30に形成さ
れる光スポットの光効率が50%以内に低くなる。さら
に、前記光ディスク30で反射されて前記ホログラム素
子17を通過して前記光検出器23に向ける光の効率
は、前記光源11から出射された光に比べて略25%以
内である。
装置はホログラム素子17で回折された0次光3と+1
次光5を選択的に用いるので、光ディスク30に形成さ
れる光スポットの光効率が50%以内に低くなる。さら
に、前記光ディスク30で反射されて前記ホログラム素
子17を通過して前記光検出器23に向ける光の効率
は、前記光源11から出射された光に比べて略25%以
内である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、二つ
以上の光源を用いることにより光効率を向上させた、異
なった厚さを有するディスクとの互換採用が可能な光ピ
ックアップ装置を提供することにある。
以上の光源を用いることにより光効率を向上させた、異
なった厚さを有するディスクとの互換採用が可能な光ピ
ックアップ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明の光ピックアップ装置は、同一の基板上に相互
に隣接して配置し、それぞれ異なった放射角の光を出射
する少なくとも二つ以上の表面光レーザーを備えた光源
と、前記光源から出射された光を光記録媒体に集束させ
る対物レンズと、前記光記録媒体から反射された光の進
行経路を変換させる光経路変換手段と、前記光記録媒体
で反射され、前記光経路変換手段を経由した光を受光す
る光検出器とを含むことを特徴とする。
に本発明の光ピックアップ装置は、同一の基板上に相互
に隣接して配置し、それぞれ異なった放射角の光を出射
する少なくとも二つ以上の表面光レーザーを備えた光源
と、前記光源から出射された光を光記録媒体に集束させ
る対物レンズと、前記光記録媒体から反射された光の進
行経路を変換させる光経路変換手段と、前記光記録媒体
で反射され、前記光経路変換手段を経由した光を受光す
る光検出器とを含むことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施の形態を詳しく説明する。図2を参照するに、
本発明の実施例による異なった厚さを有するディスクと
の互換採用が可能な光ピックアップ装置は、光源10
0、入射光の進行経路を変える光経路変換手段130、
前記光源100から入射される光を集束させて光ディス
ク150に光スポットが形成されるようにする対物レン
ズ140、前記光ディスク150で反射され、前記光経
路変換手段130を経由した光を受光して情報及びエラ
ー信号を検出する光検出器160とを含む。
明の実施の形態を詳しく説明する。図2を参照するに、
本発明の実施例による異なった厚さを有するディスクと
の互換採用が可能な光ピックアップ装置は、光源10
0、入射光の進行経路を変える光経路変換手段130、
前記光源100から入射される光を集束させて光ディス
ク150に光スポットが形成されるようにする対物レン
ズ140、前記光ディスク150で反射され、前記光経
路変換手段130を経由した光を受光して情報及びエラ
ー信号を検出する光検出器160とを含む。
【0009】エッジ発光レーザーとは異なり、表面光レ
ーザー(VCSEL)は積層方向に光を出射する。した
がって、2次元のアレー構造の配列が容易である。この
ような表面光レーザーの特性を用いて前記光源100
は、図3に示したように、同一の基板170(図2参
照)に隣接して配置した第1表面光レーザー110と、
第2表面光レーザー120とを備える。
ーザー(VCSEL)は積層方向に光を出射する。した
がって、2次元のアレー構造の配列が容易である。この
ような表面光レーザーの特性を用いて前記光源100
は、図3に示したように、同一の基板170(図2参
照)に隣接して配置した第1表面光レーザー110と、
第2表面光レーザー120とを備える。
【0010】前記第1表面光レーザー110は、厚さが
相対的に薄いディスク、例えばDVDに適するように第
2表面光レーザー120に比べて大きい放射角で光を出
射する。かつ、前記第2表面光レーザー120は、厚さ
が相対的に厚いディスク、例えばCDに適するように相
対的に放射角の小さい光を出射する。前記表面光レーザ
ー110,120のレーザー放出部間の距離は数十μm
以内なので、相異なる位置で光が出射されることにより
発生する光軸のずれは無視できる程度となる。
相対的に薄いディスク、例えばDVDに適するように第
2表面光レーザー120に比べて大きい放射角で光を出
射する。かつ、前記第2表面光レーザー120は、厚さ
が相対的に厚いディスク、例えばCDに適するように相
対的に放射角の小さい光を出射する。前記表面光レーザ
ー110,120のレーザー放出部間の距離は数十μm
以内なので、相異なる位置で光が出射されることにより
発生する光軸のずれは無視できる程度となる。
【0011】前記第1表面光レーザー110は、第1下
部電極層111、この第1下部電極層111に順次に積
層された第1下部反射器層112、第1活性層113、
第1上部反射器層114及び第1上部電極層115を含
んで構成される。前記第1上部電極層115には、前記
第1活性層113で生成されて前記第1上部反射器層1
14を通過した光が出射される第1出射窓117が形成
されている。この際、出射される光の放射角は前記第1
出射窓117の直径に反比例する。
部電極層111、この第1下部電極層111に順次に積
層された第1下部反射器層112、第1活性層113、
第1上部反射器層114及び第1上部電極層115を含
んで構成される。前記第1上部電極層115には、前記
第1活性層113で生成されて前記第1上部反射器層1
14を通過した光が出射される第1出射窓117が形成
されている。この際、出射される光の放射角は前記第1
出射窓117の直径に反比例する。
【0012】前記第1下部反射器層112と第1上部反
射器層114は、不純物を含有するAlx Ga1-x As
よりなる半導体化合物とGaAsよりなる化合物とが数
十層ずつ積層されてなる。しかしながら、第1下部反射
器層112と第1上部反射器層114は、相異なるタイ
プの不純物半導体物質よりなっている。たとえば、前記
第1下部反射器層112はn型の半導体物質であり、第
1上部反射器層114はp型の半導体物質であるか、さ
らには、その反対の場合も可能である。
射器層114は、不純物を含有するAlx Ga1-x As
よりなる半導体化合物とGaAsよりなる化合物とが数
十層ずつ積層されてなる。しかしながら、第1下部反射
器層112と第1上部反射器層114は、相異なるタイ
プの不純物半導体物質よりなっている。たとえば、前記
第1下部反射器層112はn型の半導体物質であり、第
1上部反射器層114はp型の半導体物質であるか、さ
らには、その反対の場合も可能である。
【0013】前記第1下部反射器層112及び第1上部
反射器層114はそれぞれ99.9%以上の高反射率を
有しており、前記第1活性層113で形成された光の大
部分を反射させ、非常に一部分の光を透過させる。前記
第1上部電極層115と第1下部電極層111はそれぞ
れ電気電導度が優れた金属よりなっている。前記第1上
部電極層115には前記第1下部電極層111に対して
正の電圧が外部電源(図示せず)から印加される。
反射器層114はそれぞれ99.9%以上の高反射率を
有しており、前記第1活性層113で形成された光の大
部分を反射させ、非常に一部分の光を透過させる。前記
第1上部電極層115と第1下部電極層111はそれぞ
れ電気電導度が優れた金属よりなっている。前記第1上
部電極層115には前記第1下部電極層111に対して
正の電圧が外部電源(図示せず)から印加される。
【0014】前記第2表面光レーザー120は、第2下
部電極層121、この第2下部電極層121に順次に積
層された第2下部反射器層122、第2活性層123、
第2上部反射器層124及び第2上部電極層125を含
んで構成される。前記第2上部電極層125には第2出
射窓127が形成されている。ここで、第2表面光レー
ザー120をなす各層の構成は実質的に第1表面光レー
ザー110の対応する層のものと同様である。さらに、
第1及び第2表面光レーザー110,120は同一の工
程で製作され、二つの光レーザー110,120はそれ
らの間に形成された遮断板105により電気的に絶縁さ
れている。
部電極層121、この第2下部電極層121に順次に積
層された第2下部反射器層122、第2活性層123、
第2上部反射器層124及び第2上部電極層125を含
んで構成される。前記第2上部電極層125には第2出
射窓127が形成されている。ここで、第2表面光レー
ザー120をなす各層の構成は実質的に第1表面光レー
ザー110の対応する層のものと同様である。さらに、
第1及び第2表面光レーザー110,120は同一の工
程で製作され、二つの光レーザー110,120はそれ
らの間に形成された遮断板105により電気的に絶縁さ
れている。
【0015】前記第1出射窓117から出射される光の
放射角が前記第2出射窓127から出射される光の放射
角に比べて大きくなるように、前記第1出射窓117の
直径は第2出射窓127の直径より小さい。このような
構成を有する光源100において、前記第1表面光レー
ザー110または前記第2表面光レーザー120は、選
択された光ディスク150(図2参照)の厚さに応じて
光を照射することができる。代案として、前記光源10
0は多数の表面光レーザーを隣接するように配列し、各
表面光レーザーから出射される光の放射角を異なるよう
にすることもできる。
放射角が前記第2出射窓127から出射される光の放射
角に比べて大きくなるように、前記第1出射窓117の
直径は第2出射窓127の直径より小さい。このような
構成を有する光源100において、前記第1表面光レー
ザー110または前記第2表面光レーザー120は、選
択された光ディスク150(図2参照)の厚さに応じて
光を照射することができる。代案として、前記光源10
0は多数の表面光レーザーを隣接するように配列し、各
表面光レーザーから出射される光の放射角を異なるよう
にすることもできる。
【0016】入射光の進行経路を変える図2の光経路変
換手段130としては、ホログラムレンズが採用され
る。この場合、前記ホログラム素子は少なくとも一面に
ホログラムレンズパターンを形成し、前記光源100か
ら入射される光は直進通過させて光ディスク150を向
けるようにし、前記対物レンズ140から入射される光
は回折通過させて前記光検出器160を向けるようにす
る。かつ、前記光経路変換手段130としては、広く知
られている通常のハーフミラー(図示せず)または偏光
ビームスプリッター(図示せず)が採用されてもよい。
換手段130としては、ホログラムレンズが採用され
る。この場合、前記ホログラム素子は少なくとも一面に
ホログラムレンズパターンを形成し、前記光源100か
ら入射される光は直進通過させて光ディスク150を向
けるようにし、前記対物レンズ140から入射される光
は回折通過させて前記光検出器160を向けるようにす
る。かつ、前記光経路変換手段130としては、広く知
られている通常のハーフミラー(図示せず)または偏光
ビームスプリッター(図示せず)が採用されてもよい。
【0017】前記光源100から別の放射角で出射され
た光は前記対物レンズ140により集束されて相異なる
位置に光スポットを形成する。すなわち、前記対物レン
ズ140は、第1表面光レーザー110(図3参照)か
ら出射される光118を薄い光ディスクの記録面に集束
させ、第2表面光レーザー120から出射される光12
8を相対的に厚い光ディスクの記録面に集束させる。
た光は前記対物レンズ140により集束されて相異なる
位置に光スポットを形成する。すなわち、前記対物レン
ズ140は、第1表面光レーザー110(図3参照)か
ら出射される光118を薄い光ディスクの記録面に集束
させ、第2表面光レーザー120から出射される光12
8を相対的に厚い光ディスクの記録面に集束させる。
【0018】前記光検出器160は、前記光ディスク1
50で反射され、前記対物レンズ140及び光経路変換
手段130を経由した光を受光する。前記光経路変換手
段130としてホログラム素子が採用される場合、前記
光検出器160は前記光源100と同一の基板170の
上に隣接して配置されてもよい。この光検出器160は
通常の光ピックアップ装置に採用される分割板と同様な
ので、その詳しい説明は省略する。
50で反射され、前記対物レンズ140及び光経路変換
手段130を経由した光を受光する。前記光経路変換手
段130としてホログラム素子が採用される場合、前記
光検出器160は前記光源100と同一の基板170の
上に隣接して配置されてもよい。この光検出器160は
通常の光ピックアップ装置に採用される分割板と同様な
ので、その詳しい説明は省略する。
【0019】
【発明の効果】本発明による光ピックアップ装置は、異
なった放射角の光を出射する二つ以上の表面光レーザー
をアレー状に配列し、選択的に光を出射するので、高い
光効率を有する一方、異なった厚さを有する光ディスク
に情報を記録/再生することができる。
なった放射角の光を出射する二つ以上の表面光レーザー
をアレー状に配列し、選択的に光を出射するので、高い
光効率を有する一方、異なった厚さを有する光ディスク
に情報を記録/再生することができる。
【図1】従来のCD及びDVD兼用の光ピックアップ装
置の光学配置を示す概略図である。
置の光学配置を示す概略図である。
【図2】本発明の実施例による異なった厚さを有するデ
ィスクとの互換が可能な光ピックアップ装置の光学配置
を示す図である。
ィスクとの互換が可能な光ピックアップ装置の光学配置
を示す図である。
【図3】図2の光ピックアップ装置の光源を示す概略斜
視図である。
視図である。
110 光源 105 遮断板 110 第1表面光レーザー 111 第1下部電極層 112 第1下部反射器層 113 第1活性層 114 第1上部反射器層 115 第1上部電極層 117 第1出射窓 118 光 120 第2表面光レーザー 121 第2下部電極層 122 第2下部反射器層 123 第2活性層 124 第2上部反射器層 125 第2上部電極層 127 第2出射窓 128 光 130 光経路変換手段 140 対物レンズ 150 光ディスク 160 光検出器 170 基板
Claims (6)
- 【請求項1】 同一の基板上に相互に隣接して配置し、
それぞれ異なった放射角の光を出射する少なくとも二つ
以上の表面光レーザーを備えた光源と、 前記光源から出射された光を光記録媒体に集束させる対
物レンズと、 前記光記録媒体から反射された光の進行経路を変換させ
る光経路変換手段と、 前記光記録媒体で反射され、前記光経路変換手段を経由
した光を受光する光検出器とを含むことを特徴とする光
ピックアップ装置。 - 【請求項2】 前記表面光レーザーの間に形成されて前
記表面光レーザーを相互に絶縁させる遮断板をさらに含
む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。 - 【請求項3】 前記表面光レーザーは、 下部電極層、この下部電極層に順次に積層された下部反
射器層、活性層、上部反射器層及び上部電極層を含め、
前記上部電極層には前記活性層で生成されたレーザー光
が出射される出射窓が形成され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。 - 【請求項4】 前記上部電極層には前記下部電極層に対
して正の電圧が印加されることを請求項3に記載の光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項5】 前記光経路変換手段は、 少なくとも一面にホログラムパターンが形成されて入射
される光の経路を変換しうるホログラム素子であること
を特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項6】 前記光検出器は前記光源と同一の基板上
に隣接するように配置され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。
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