JP2005092903A - Optical pickup, optical disk reproduction device, and laser light source - Google Patents

Optical pickup, optical disk reproduction device, and laser light source Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup which efficiently prevents interference by a side beam between an optical disk and a semiconductor laser, and also provide an optical disk reproduction device and a laser light source thereof. <P>SOLUTION: The end surface of the laser light source is provided with a first and second light-emitting points, which radiate a laser light of first wavelength and a second laser light of second wavelength, and an area, in which a reflection-preventing film preventing the reflection of the laser light of the first wavelength, is formed. When a sub-beam obtained by dividing the laser light from the first light-emitting point with a diffraction grating is reflected by the optical disk and returns, the re-reflection at the laser light source is prevented. The laser light from the second light-emitting point has a larger wavelength than the laser light radiated from the first light-emitting point. Consequently, the sub-beam of the laser light from the second light-emitting point has a larger diffraction angle than the sub-beam of the laser light from the first light-emitting point and hardly returns to the end surface of the laser light source. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光ピックアップ、光ディスク再生装置、およびレーザ光源に関する。   The present invention relates to an optical pickup, an optical disk reproducing device, and a laser light source.

光ディスク再生装置には、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の複数種別の光ディスク（光記録媒体）の再生を可能とするため、複数の波長の光を出射する光源を備えるものがある。この光源には、半導体チップ上に互いに異なる波長の光を出射する複数の領域を近接して形成した半導体レーザを用いることができる。
ここで、差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）によるトラッキング信号の生成の為に、レーザ光を３つのビーム（メインビームと２つのサイドビーム）に分割して用いることがある。
なお、半導体レーザでの基板底面から発光領域までの距離をメインビームとサイドビームの間隔以下にすることでトラッキング誤動作を防止する技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００３−４３５３６号公報。 2. Description of the Related Art An optical disc playback apparatus includes a light source that emits light of a plurality of wavelengths in order to enable playback of a plurality of types of optical discs (optical recording media) such as a CD (Compact Disc) and a DVD (Digital Versatile Disc). is there. As this light source, a semiconductor laser in which a plurality of regions emitting light of different wavelengths on the semiconductor chip are formed close to each other can be used.
Here, in order to generate a tracking signal by the differential push-pull method (DPP method), the laser light may be divided into three beams (main beam and two side beams).
In addition, a technique for preventing a tracking malfunction is disclosed by setting the distance from the bottom surface of the substrate to the light emitting region in the semiconductor laser to be equal to or less than the distance between the main beam and the side beam (see Patent Document 1).
JP2003-43536A.

このとき、光ディスクで反射されたサイドビームが半導体レーザに戻り、半導体レーザと光ディスクとの間でサイドビームの反射が繰り返される（干渉を起こす）ことがある。この干渉は、トラッキングエラー信号のオフセットの原因となる。
この対策として、反射防止膜を半導体レーザの一部に被覆して、サイドビームの反射を防止することが考えられる。２つの半導体レーザを用いて２つの波長のレーザ光を出射する場合には、それぞれの半導体レーザが独立であることから、この対策を適用できる。
しかしながら、単一の半導体レーザで２つの波長のレーザ光を出射する場合には、２つの波長のレーザ光を独立して扱えないので、このような対策の適用が困難となる。
また、偏光グレーティング等を用いて半導体レーザへの戻り光を防止することも考えられるが、偏光グレーティングの追加が新たに必要となり、装置の価格が高価になり易い。
以上に鑑み、本発明は光ディスクと半導体レーザ間でのサイドビームの干渉の防止を効率的に行える光ピックアップ、光ディスク再生装置、およびレーザ光源を提供することを目的とする。 At this time, the side beam reflected by the optical disk may return to the semiconductor laser, and the reflection of the side beam may be repeated (cause interference) between the semiconductor laser and the optical disk. This interference causes a tracking error signal offset.
As a countermeasure against this, it is conceivable to prevent the side beam from being reflected by covering a part of the semiconductor laser with an antireflection film. When laser light having two wavelengths is emitted using two semiconductor lasers, this countermeasure can be applied because each semiconductor laser is independent.
However, in the case of emitting laser light having two wavelengths with a single semiconductor laser, it is difficult to apply such measures because the laser light having two wavelengths cannot be handled independently.
Although it is conceivable to prevent the return light to the semiconductor laser using a polarization grating or the like, it is necessary to newly add a polarization grating, and the price of the apparatus tends to be expensive.
In view of the above, an object of the present invention is to provide an optical pickup, an optical disk reproducing apparatus, and a laser light source that can efficiently prevent side beam interference between an optical disk and a semiconductor laser.

Ａ．本発明に係る光ピックアップは、第１の波長のレーザ光を出射する第１の発光点と、前記第１の波長より長い第２の波長のレーザ光を出射する第２の発光点と、前記第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域と、を備える面を有するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射する回折格子と、前記回折格子から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射し、光ディスクに集光するレンズと、を具備することを特徴とする。   A. An optical pickup according to the present invention includes a first light emitting point that emits laser light having a first wavelength, a second light emitting point that emits laser light having a second wavelength longer than the first wavelength, A laser light source having a surface provided with an antireflection film for preventing reflection of laser light of the first wavelength; and laser light of the first and second wavelengths emitted from the laser light source. And an incident diffraction grating, and a lens for inputting the laser beams having the first and second wavelengths emitted from the diffraction grating and collecting the laser light on the optical disc.

レーザ光源の端面が、第１、第２の波長のレーザ光を出射する第１、第２の発光点と、第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域を備える。このため、第１の発光点から出射されたレーザ光が回折格子で分割されサブビームとなり、光ディスクで反射されて戻ってきたときに、レーザ光源での再反射が防止される。
一方、第２の発光点から出射されるレーザ光は、第１の発光点から出射されるレーザ光より長い波長を有する。従い、第２の発光点からのレーザ光のサブビーム（１次回折光）は、第１の発光点からのレーザ光のサブビームよりも大きな回折角を有し、レーザ光源の端面に戻って来にくい。このため、レーザ光源に第１の波長に対応する反射防止膜を設けることで、第１、第２の波長のレーザ光いずれについてもレーザ光源と光ディスク間での干渉を低減することが可能となる。 The end surface of the laser light source has a region where first and second light emitting points that emit laser light of the first and second wavelengths and an antireflection film that prevents reflection of the laser light of the first wavelength are formed. Prepare. For this reason, when the laser beam emitted from the first light emitting point is divided by the diffraction grating to become a sub beam and is reflected by the optical disc and returned, the re-reflection at the laser light source is prevented.
On the other hand, the laser light emitted from the second light emitting point has a longer wavelength than the laser light emitted from the first light emitting point. Therefore, the sub-beam (first-order diffracted light) of the laser light from the second light emission point has a larger diffraction angle than the sub-beam of the laser light from the first light emission point, and is difficult to return to the end face of the laser light source. For this reason, by providing an antireflection film corresponding to the first wavelength in the laser light source, it becomes possible to reduce interference between the laser light source and the optical disk for both the first and second wavelength laser lights. .

（１）ここで、前記レーザ光源が、前記第１、第２の発光点がそれぞれ形成された第１、第２の発光部を基板上に有する半導体レーザであり、前記領域が、前記基板の端面の少なくとも一部を含んでもよい。
端面発光型の半導体レーザでは基板の端面に反射防止膜を形成することで、光ディスクとの間でのレーザ光の干渉を低減できる。 (1) Here, the laser light source is a semiconductor laser having on the substrate first and second light emitting portions in which the first and second light emitting points are formed, respectively, and the region is formed on the substrate. You may include at least one part of an end surface.
In the edge-emitting semiconductor laser, the interference of the laser beam with the optical disk can be reduced by forming the antireflection film on the end surface of the substrate.

（２）前記第２の発光点から出射された第２の波長のレーザ光が前記回折格子で回折されてなる１次回折光が前記光ディスクで反射された反射光が前記レーザ光源の前記端面に入射しないことが好ましい。
例えば、回折格子の格子間隔を調節して、第２の波長のレーザ光の回折角を大きくすることで、サブビーム（１次回折光）の光ディスクでの反射光がレーザ光源に入射しないようにすることができる。 (2) Reflected light obtained by reflecting the first-order diffracted light, which is obtained by diffracting the laser light having the second wavelength emitted from the second light emitting point, by the diffraction grating, is incident on the end surface of the laser light source. Preferably not.
For example, by adjusting the grating interval of the diffraction grating to increase the diffraction angle of the laser light of the second wavelength, the reflected light of the sub-beam (first-order diffracted light) on the optical disk is prevented from entering the laser light source. Can do.

（３）前記反射防止膜が２層以上の多層膜から形成されていてもよい。
反射防止膜を２層以上の多層膜とすることで、反射防止膜の反射防止機能が発揮される波長範囲を広げることができる。反射防止膜が第１、第２の波長のレーザ光の双方に対して反射防止機能を有するようにして、第１、第２の波長のレーザ光の双方がレーザ光源に戻ってきた場合にも対応可能とできる。 (3) The antireflection film may be formed of a multilayer film having two or more layers.
By making the antireflection film a multilayer film of two or more layers, the wavelength range in which the antireflection function of the antireflection film is exhibited can be expanded. Even when both the first and second wavelength laser beams return to the laser light source so that the antireflection film has an antireflection function for both the first and second wavelength laser beams. It can be supported.

Ｂ．本発明に係る光ディスク再生装置は、第１の波長のレーザ光を出射する第１の発光点と、前記第１の波長より長い第２の波長のレーザ光を出射する第２の発光点と、前記第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域と、を備える端面を有するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射する回折格子と、前記回折格子から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射し、光ディスクに集光するレンズと、を具備することを特徴とする。
レーザ光源に第１の波長に対応する反射防止膜を設けることで、第１、第２の波長のレーザ光いずれについてもレーザ光源と光ディスク間での干渉を低減することが可能となる。 B. An optical disk reproducing apparatus according to the present invention includes a first light emitting point that emits laser light having a first wavelength, a second light emitting point that emits laser light having a second wavelength longer than the first wavelength, and A laser light source having an end surface provided with an antireflection film for preventing reflection of the laser light of the first wavelength, and laser light of the first and second wavelengths emitted from the laser light source. And a lens that receives the laser beams of the first and second wavelengths emitted from the diffraction grating and focuses the light on the optical disc.
By providing the laser light source with an antireflection film corresponding to the first wavelength, it is possible to reduce interference between the laser light source and the optical disk for both the first and second wavelength laser beams.

Ｃ．本発明に係る光ディスク用レーザ光源は、第１の波長のレーザ光を出射する第１の発光点と、前記第１の波長より長い第２の波長のレーザ光を出射する第２の発光点と、前記第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域と、を備える端面を具備することを特徴とする。   C. An optical disk laser light source according to the present invention includes a first light emitting point that emits laser light having a first wavelength, and a second light emitting point that emits laser light having a second wavelength longer than the first wavelength. And an end face provided with an antireflection film for preventing reflection of the laser beam having the first wavelength.

レーザ光源に第１の波長に対応する反射防止膜を設けることで、第１、第２の波長のレーザ光いずれについてもレーザ光源と光ディスク間での干渉を低減することが可能となる。   By providing the laser light source with an antireflection film corresponding to the first wavelength, it is possible to reduce interference between the laser light source and the optical disk for both the first and second wavelength laser beams.

ここで、前記反射防止膜が２層以上の多層膜から形成されていてもよい。
反射防止膜を２層以上の多層膜とすることで、反射防止膜の反射防止機能が発揮される波長範囲を広げることができる。反射防止膜が第１、第２の波長のレーザ光の双方に対して反射防止機能を有するようにして、第１、第２の波長のレーザ光の双方がレーザ光源に戻ってきた場合にも対応可能とできる。 Here, the antireflection film may be formed of a multilayer film having two or more layers.
By making the antireflection film a multilayer film of two or more layers, the wavelength range in which the antireflection function of the antireflection film is exhibited can be expanded. Even when both the first and second wavelength laser beams return to the laser light source so that the antireflection film has an antireflection function for both the first and second wavelength laser beams. It can be supported.

本発明によれば、光ディスクと半導体レーザ間でのサイドビームの干渉の防止を効率的に行える光ピックアップ、光ディスク再生装置、およびレーザ光源を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical pick-up which can prevent the interference of the side beam between an optical disk and a semiconductor laser, an optical disk reproducing | regenerating apparatus, and a laser light source can be provided.

（第１実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係る光ディスク再生装置１０を示す模式図である。
光ディスク再生装置１０は、光ピックアップ２０，光ピックアップ駆動部３０を備え、規格の異なる複数の光ディスクＤ（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）からの情報の読み出しを行う。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an optical disk reproducing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
The optical disk reproducing apparatus 10 includes an optical pickup 20 and an optical pickup driving unit 30, and reads information from a plurality of optical disks D (CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), etc.) having different standards.

光ピックアップ２０は、レーザダイオードＬＤ、グレーティング２１，ビームスプリッタＢＳ、コリメータレンズＬ１、ミラーＭ、対物レンズＬ２、アクチュエータ２２，光軸補正素子２３、検出レンズＬ３、フォトダイオードＰＤを有し、光ディスクＤからの情報の読み出しを行う。
光ピックアップ駆動部３０は，光ピックアップ２０全体を移動（シーク等）するためのアクチュエータである。 The optical pickup 20 includes a laser diode LD, a grating 21, a beam splitter BS, a collimator lens L1, a mirror M, an objective lens L2, an actuator 22, an optical axis correction element 23, a detection lens L3, and a photodiode PD. The information is read out.
The optical pickup driving unit 30 is an actuator for moving (seeking or the like) the entire optical pickup 20.

レーザ光源たるレーザダイオードＬＤは、第１の波長（λ１）の第１のレーザ光、および第２の波長（λ２）の第２のレーザ光をそれぞれ出射する。第１、第２の波長の例として、ＤＶＤの再生のための波長６５０ｎｍ、ＣＤの再生のための波長７８０ｎｍを挙げることができる。
図２（Ａ），（Ｂ）は、レーザダイオードＬＤの本体である半導体チップ４０の端面を戻り光（第１、第２のレーザ光それぞれの２つのサイドビームの反射光）のスポットＲＢ１１，ＲＢ１２，ＲＢ２１，ＲＢ２２と対比して表す上面図である。（Ａ），（Ｂ）は、半導体チップ４０自体は同一であるが、戻り光の状態が異なる。レーザダイオードＬＤと光ディスクＤのトラックの配置により、戻り光のスポットＲＢ１１〜ＲＢ２２が半導体チップ４０の垂直方向に並ぶ（図２（Ａ））とは限らず、垂直方向に傾いて（傾斜角θ）配置される場合がある（図２（Ｂ））ことによる。 The laser diode LD serving as a laser light source emits a first laser beam having a first wavelength (λ1) and a second laser beam having a second wavelength (λ2). Examples of the first and second wavelengths include a wavelength of 650 nm for reproducing a DVD and a wavelength of 780 nm for reproducing a CD.
FIGS. 2A and 2B show spots RB11 and RB12 of return light (reflected light of two side beams of the first and second laser beams) on the end face of the semiconductor chip 40 which is the main body of the laser diode LD. , RB21, RB22 in comparison with the top view. In (A) and (B), the semiconductor chip 40 itself is the same, but the states of the return light are different. Depending on the arrangement of the tracks of the laser diode LD and the optical disk D, the return light spots RB11 to RB22 are not necessarily aligned in the vertical direction of the semiconductor chip 40 (FIG. 2A), but inclined in the vertical direction (inclination angle θ). It may be arranged (FIG. 2B).

図２に示すように、半導体チップ４０は、半導体基板４１，第１、第２の発光部４２，４３を有し、第１の波長（λ１）の第１のレーザ光および第２の波長（λ２）の第２のレーザ光を出射する。第１、第２の発光部４２，４３はそれぞれ、発光層等の半導体層を多層に積層した構造であり、レーザ発振のためのポンピング、発光、光の閉じ込め等を行う。第１、第２の発光部４２，４３それぞれで発生した第１、第２のレーザ光は、第１、第２の発光部４２，４３に設けられた第１、第２の発光点Ｐ１，Ｐ２から出射する。
以上のように、レーザダイオードＬＤは、第１、第２の発光点Ｐ１、Ｐ２それぞれから、第１の波長（λ１）の第１のレーザ光および第２の波長（λ２）の第２のレーザ光を出射する。 As shown in FIG. 2, the semiconductor chip 40 includes a semiconductor substrate 41, first and second light emitting portions 42, 43, and includes a first laser beam having a first wavelength (λ1) and a second wavelength ( A second laser beam of λ2) is emitted. Each of the first and second light emitting units 42 and 43 has a structure in which semiconductor layers such as a light emitting layer are stacked in multiple layers, and performs pumping for laser oscillation, light emission, light confinement, and the like. The first and second laser beams generated in the first and second light emitting units 42 and 43 respectively are the first and second light emitting points P1 and P2 provided in the first and second light emitting units 42 and 43, respectively. The light is emitted from P2.
As described above, the laser diode LD includes the first laser light having the first wavelength (λ1) and the second laser having the second wavelength (λ2) from the first and second light emitting points P1 and P2, respectively. Emits light.

半導体基板４１の端面には第１の波長の光の反射を防止する反射防止膜（ＡＲコート：Anti-Reflection Coating）が形成されている。この結果、第１の波長のレーザ光が光ディスクＤから反射されてなる戻り光が半導体基板４１の端面に入射したときの再反射が防止される。
後述するように、光学系の設計により、第１のレーザ光より波長の長い第２のレーザ光は半導体基板４１の端面に入射しないようにすることができる。このため、半導体基板４１の端面で第１の波長で最適な反射防止膜を形成することで、第１、第２のレーザ光の戻り光が半導体基板４１の端面で反射することを防止できる。
半導体基板４１の材質がＧａＡｓのときに、反射防止膜として例えば、Ａｌ２０３（屈折率：１．６５）とＳｉＯ２（屈折率：１．４５）の多層膜を採用できる。このときには、Ａｌ２０３とＳｉＯ２それぞれを第１の波長の１／４の厚さに設定する。正確には、屈折率ｎと厚さｄの積（ｎ・ｄ）が第１の波長の１／４となるように設定する（ｎ・ｄ＝λ／４）。 On the end face of the semiconductor substrate 41, an antireflection film (AR coating: Anti-Reflection Coating) for preventing the reflection of light of the first wavelength is formed. As a result, re-reflection when the return light, which is obtained by reflecting the laser light of the first wavelength from the optical disk D, is incident on the end face of the semiconductor substrate 41 is prevented.
As will be described later, the second laser light having a wavelength longer than that of the first laser light can be prevented from entering the end surface of the semiconductor substrate 41 by designing the optical system. For this reason, it is possible to prevent the return light of the first and second laser beams from being reflected from the end surface of the semiconductor substrate 41 by forming an optimal antireflection film at the first wavelength on the end surface of the semiconductor substrate 41.
When the material of the semiconductor substrate 41 is GaAs, for example, a multilayer film of Al 2 0 3 (refractive index: 1.65) and SiO 2 (refractive index: 1.45) can be adopted as the antireflection film. At this time, each of Al 2 O 3 and SiO 2 is set to a thickness of ¼ of the first wavelength. To be precise, the product (n · d) of the refractive index n and the thickness d is set to be ¼ of the first wavelength (n · d = λ / 4).

また、反射防止膜の設計により第１、第２の波長の双方で反射防止機能を発揮させることも可能である。膜の層数を大きくすることで、反射防止膜の波長依存性を低減し、複数の波長で反射防止機能を発揮させることが可能となる。このようにすると、第１、第２のレーザ光の双方が半導体基板４１の端面への戻り光となる場合に対応することができる。例えば、第１、第２の波長がそれぞれ６５０ｎｍ、７８０ｎｍとした場合に対応できる。   It is also possible to exhibit the antireflection function at both the first and second wavelengths by designing the antireflection film. By increasing the number of layers of the film, the wavelength dependence of the antireflection film can be reduced, and the antireflection function can be exhibited at a plurality of wavelengths. In this way, it is possible to cope with the case where both the first and second laser beams are returned to the end face of the semiconductor substrate 41. For example, this can be handled when the first and second wavelengths are 650 nm and 780 nm, respectively.

グレーティング２１は，第１、第２の波長に応じて、入射する第１、第２のレーザ光を異なった状態で回折する２波長の回折格子である。グレーティング２１によって第１、第２のレーザ光それぞれを回折して、メインビーム（０次回折光）と２つのサブビーム（±１次回折光）に分割し、トラッキングエラー信号（差動プッシュプル信号：ＤＰＰ信号）の生成に利用できる。
ＤＶＤとＣＤとではトラックピッチが異なるため、３つのビーム間の最適角度が異なる。このため、このビーム間の最適角度に対応するように、第１、第２の波長それぞれでの回折状態が設定される。これはグレーティング２１の格子間隔（グレーティングのピッチＰ）等を適宜に設定することで行える。 The grating 21 is a two-wavelength diffraction grating that diffracts incident first and second laser beams in different states according to the first and second wavelengths. Each of the first and second laser beams is diffracted by the grating 21 and divided into a main beam (0th order diffracted light) and two sub beams (± 1st order diffracted light), and a tracking error signal (differential push-pull signal: DPP signal) ).
Since DVD and CD have different track pitches, the optimum angles between the three beams are different. Therefore, the diffraction states at the first and second wavelengths are set so as to correspond to the optimum angle between the beams. This can be done by appropriately setting the grating interval (grating pitch P) of the grating 21 and the like.

グレーティング２１からの１次回折光の回折角θは、グレーティング２１のピッチＰ、入射したレーザ光の波長λと次の式（１）のような関係にある。
ｓｉｎθ ＝ λ／P …… 式（１）
即ち、波長λの短いレーザ光は波長λのより長いレーザ光よりも小さな回折角θを有する。第１のレーザ光（波長λ１）は第２のレーザ光（波長λ２）よりも波長が短いので（λ１<λ２）、第１のレーザ光の回折角θ１は第２のレーザ光の回折角θ２より小さく（θ１<θ２）光ディスクＤで反射された際に、より内側に（発光点Ｐ１，Ｐ２のより近くに）反射される傾向にある。
このため、グレーティング２１のピッチＰを適宜の大きさにすることで、第２の波長のレーザ光が半導体基板４１の端面に入射しないようにすることができる。 The diffraction angle θ of the first-order diffracted light from the grating 21 is related to the pitch P of the grating 21 and the wavelength λ of the incident laser light as shown in the following equation (1).
sin θ = λ / P (1)
That is, a laser beam having a short wavelength λ has a smaller diffraction angle θ than a laser beam having a longer wavelength λ. Since the first laser beam (wavelength λ1) has a shorter wavelength than the second laser beam (wavelength λ2) (λ1 <λ2), the diffraction angle θ1 of the first laser beam is the diffraction angle θ2 of the second laser beam. When reflected by the optical disk D that is smaller (θ1 <θ2), it tends to be reflected inward (closer to the light emitting points P1 and P2).
For this reason, by setting the pitch P of the grating 21 to an appropriate size, the laser light having the second wavelength can be prevented from entering the end face of the semiconductor substrate 41.

図２には、このようにして光ディスクＤから反射された第１、第２の波長のレーザ光それぞれのサブビームの戻り光のスポットＲＢ１１〜ＲＢ２２が表されている。第１の波長のレーザ光のサブビームのスポットＲＢ１１，ＲＢ１２が、第２の波長のレーザ光のサブビームのスポットＲＢ２１，ＲＢ２２よりもそれぞれの発光点Ｐ１，Ｐ２のより近くに位置し、この内スポットＲＢ１２のみが半導体チップ４０の端面（半導体基板４１の端面）に入射していることが判る。
このとき、半導体基板４１の端面に第１の波長のレーザ光に対応する反射防止膜が形成されていることから、第１の波長のレーザ光が半導体基板４１の端面で反射することを防止できる。 FIG. 2 shows spots RB11 to RB22 of the return beams of the sub beams of the laser beams having the first and second wavelengths reflected from the optical disc D in this way. The sub-beam spots RB11 and RB12 of the laser beam of the first wavelength are located closer to the respective emission points P1 and P2 than the spots RB21 and RB22 of the sub-beam of the laser beam of the second wavelength, and this inner spot RB12 It can be seen that only the light is incident on the end face of the semiconductor chip 40 (end face of the semiconductor substrate 41).
At this time, since the antireflection film corresponding to the laser beam having the first wavelength is formed on the end surface of the semiconductor substrate 41, the laser beam having the first wavelength can be prevented from being reflected by the end surface of the semiconductor substrate 41. .

グレーティング２１のピッチＰを十分大きくすることで、第１、第２の波長のレーザ光の双方の回折角を大きくして、その双方が半導体基板４１の端面に入射しないようにすることも可能である。
しかしながら、このようにするとディスクＤのトラック間隔から見て適切な値を越えて回折角θが大きくなる可能性が生じる。この場合、ディスクＤの回転の偏芯が大きいときに、トラッキングエラー信号の振幅変動が大きくなり、トラッキング制御が困難になるおそれがある。
このように、波長の短い第１のレーザ光についてはサブビームの一方が半導体チップ４０の端面上にスポットＲＢ１２を形成することを許容することで、グレーティング２１のピッチＰをトラッキングエラー信号を得る上で適正な範囲を大きく越えることを防止している。 By making the pitch P of the grating 21 sufficiently large, it is possible to increase the diffraction angles of both the first and second wavelength laser beams so that both of them do not enter the end face of the semiconductor substrate 41. is there.
However, if this is done, there is a possibility that the diffraction angle θ increases beyond an appropriate value when viewed from the track interval of the disk D. In this case, when the eccentricity of the rotation of the disk D is large, the amplitude fluctuation of the tracking error signal becomes large, which may make tracking control difficult.
As described above, for the first laser beam having a short wavelength, one of the sub beams is allowed to form the spot RB12 on the end face of the semiconductor chip 40, so that the pitch P of the grating 21 is obtained in order to obtain the tracking error signal. Prevents the significant range from being greatly exceeded.

ビームスプリッタＢＳは、所定の偏光方向の光を通過し、この偏光方向と直交する偏光方向の光を反射する偏光素子であり、レーザダイオードＬＤから入射する第１、第２のレーザ光を反射し、光ディスクＤで反射された第１、第２のレーザ光を透過するように設定されている。
コリメータレンズＬ１は、ビームスプリッタＢＳから出射された第１、第２のレーザ光を平行光に変換し、光ディスクＤから反射された第１、第２のレーザ光を収束光に変換する光学素子である。
ミラーＭは、第１、第２のレーザ光の方向を変える光学素子である。 The beam splitter BS is a polarizing element that passes light having a predetermined polarization direction and reflects light having a polarization direction orthogonal to the polarization direction, and reflects the first and second laser beams incident from the laser diode LD. The first and second laser beams reflected by the optical disc D are set to pass through.
The collimator lens L1 is an optical element that converts the first and second laser beams emitted from the beam splitter BS into parallel beams and converts the first and second laser beams reflected from the optical disc D into convergent beams. is there.
The mirror M is an optical element that changes the directions of the first and second laser beams.

対物レンズＬ２は、第１、第２のレーザ光を光ディスクＤに集光し、光ディスクＤから反射されたレーザ光を平行光に変換するための光学素子である。
アクチュエータ２２は、対物レンズＬ２を前後方向および光ディスクＤの径方向に移動させ、第１、第２のレーザ光の焦点合わせ（フォーカシング）、スポット位置の調節（トラッキング）を行う。 The objective lens L2 is an optical element for condensing the first and second laser beams onto the optical disc D and converting the laser beam reflected from the optical disc D into parallel light.
The actuator 22 moves the objective lens L2 in the front-rear direction and the radial direction of the optical disc D, and performs focusing (focusing) and spot position adjustment (tracking) of the first and second laser beams.

光軸補正素子２３は、レーザダイオードＬＤから出射された第１、第２のレーザ光の光路を光ピックアップ２０の光学系の光軸に対して補正し、第１、第２のレーザ光がフォトダイオードＰＤの略同一箇所に集光させるための光学素子である。第１、第２のレーザ光の発光点にはズレがあることから、例えば第１のレーザ光の発光点を光軸と一致させたときは、第２のレーザ光の発光点は光軸からずれる。従い、第１、第２のレーザ光は、フォトダイオードＰＤ上の異なった位置に集光される。このため、光軸補正素子２３によって第１、第２の波長それぞれで出射光の光路を調節し、フォトダイオードＰＤ上の略同一の位置に第１、第２のレーザ光が集光されるようにしている。   The optical axis correction element 23 corrects the optical paths of the first and second laser beams emitted from the laser diode LD with respect to the optical axis of the optical system of the optical pickup 20 so that the first and second laser beams are photon-exposed. It is an optical element for condensing light at substantially the same location of the diode PD. Since the emission points of the first and second laser beams are misaligned, for example, when the emission point of the first laser beam is made coincident with the optical axis, the emission point of the second laser beam is offset from the optical axis. Shift. Accordingly, the first and second laser beams are condensed at different positions on the photodiode PD. For this reason, the optical path of the emitted light is adjusted by the optical axis correction element 23 at each of the first and second wavelengths so that the first and second laser beams are condensed at substantially the same position on the photodiode PD. I have to.

図３は、光軸補正素子２５の一例としてのホログラム７０を表す側面図である。
ホログラム７０は、基板７１（屈折率：ｎ）および基板７１上に形成された複数の回折部７２を有する。回折部７２は、段差ｔの６段の階段形状をなしている。
回折部７２の段差ｔを適宜に設定することで、ホログラム７０を通過する第１、第２の波長の光をそれぞれ、０次回折光、１次回折光とすることができる。例えば、基板７１の屈折率ｎを１．５，段差ｔを１．３μｍとする。このとき、第１、第２の波長λ１，λ２の光それぞれの段で生じる位相差φ１，φ２（φ１＝２π（ｎ−１）ｔ／λ１、φ２＝２π（ｎ−１）ｔ／λ２）はそれぞれ２π、１０π／６となる。その結果、ホログラム７０を通過する第１、第２の波長の光それぞれがほぼ０次回折光、１次回折光となる。 FIG. 3 is a side view showing a hologram 70 as an example of the optical axis correction element 25.
The hologram 70 has a substrate 71 (refractive index: n) and a plurality of diffraction portions 72 formed on the substrate 71. The diffraction part 72 has a six-step staircase shape with a level difference t.
By appropriately setting the level difference t of the diffractive portion 72, the first and second wavelengths of light that pass through the hologram 70 can be made into 0th-order diffracted light and 1st-order diffracted light, respectively. For example, the refractive index n of the substrate 71 is 1.5, and the step t is 1.3 μm. At this time, phase differences φ1 and φ2 (φ1 = 2π (n−1) t / λ1, φ2 = 2π (n−1) t / λ2) generated at the respective stages of the first and second wavelengths λ1 and λ2. Are 2π and 10π / 6, respectively. As a result, the first and second wavelengths of light passing through the hologram 70 are substantially 0th order diffracted light and 1st order diffracted light.

０次回折光は回折作用を受けずそのままホログラム７０を通過する。一方、１次回折光は回折作用を受けて回折角だけ曲げられてホログラム７０を通過する。このように、ホログラム７０は、第１、第２の波長のレーザ光それぞれに異なる方向性を与えることができる（第１の波長のレーザ光：直進、第２の波長のレーザ光：回折角だけ曲げられる）。その結果、ホログラム７０（光軸補正素子２５）を通過した第１、第２の波長のレーザ光がフォトダイオードＰＤ上で同一位置に集光することになる。   The 0th-order diffracted light passes through the hologram 70 without being diffracted. On the other hand, the first-order diffracted light is diffracted, bent by the diffraction angle, and passes through the hologram 70. In this way, the hologram 70 can give different directions to the first and second wavelength laser beams (the first wavelength laser beam: going straight, the second wavelength laser beam: only the diffraction angle). Bend). As a result, the laser beams having the first and second wavelengths that have passed through the hologram 70 (optical axis correction element 25) are condensed at the same position on the photodiode PD.

検出レンズＬ３は、第１、第２のレーザ光をフォトダイオードＰＤに集光するための光学素子である。
受光素子たるフォトダイオードＰＤは、光ディスクＤで反射された第１、第２のレーザ光を検出し、光ディスクＤからの情報の読み出しを行うための素子である。
フォトダイオードＰＤは、レーザ光がグレーティング２１によってメインビームと２つのサブビームに分割されていることに対応して、これら３つのビームそれぞれを独立に検出できるように検出領域が区分されている。３つのビームそれぞれを検出し、演算することで、差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）によるトラッキングエラー信号（差動プッシュプル信号：ＤＰＰ信号）の生成がなされる。 The detection lens L3 is an optical element for condensing the first and second laser beams on the photodiode PD.
The photodiode PD as a light receiving element is an element for detecting the first and second laser beams reflected by the optical disc D and reading information from the optical disc D.
The photodiode PD has a detection area divided so that each of these three beams can be detected independently in response to the laser beam being divided into a main beam and two sub beams by the grating 21. By detecting and calculating each of the three beams, a tracking error signal (differential push-pull signal: DPP signal) is generated by the differential push-pull method (DPP method).

（光ピックアップ２０の動作）
光ピックアップ２０の動作を説明する。ここで、第１、第２のレーザ光は、光ディスクＤの種別等に応じてそのどちらか一方のみが出射されるのが通例であるが、判り易さのために第１、第２のレーザ光を対比して説明する。 (Operation of optical pickup 20)
The operation of the optical pickup 20 will be described. Here, it is usual that only one of the first and second laser beams is emitted according to the type of the optical disk D, etc., but the first and second lasers are easy to understand. A description will be given in contrast to light.

（１）レーザダイオードＬＤから出射された第１、第２のレーザ光は、グレーティング２１によって３つのビームに分割される。このとき、第１のレーザ光は波長が第２のレーザ光より短いことから、より小さな回折角θのサブビームに分離される。
３つのビームは、ビームスプリッタＢＳで反射され、コリメータレンズＬ１に入射して、平行光に変換される。
（２）その後、第１、第２のレーザ光は、ミラーＭで反射され、対物レンズＬ２に入射し、光ディスクＤ上に集光される。例えば、第１のレーザ光はＤＶＤに第２のレーザ光はＣＤに集光される。 (1) The first and second laser beams emitted from the laser diode LD are divided into three beams by the grating 21. At this time, since the wavelength of the first laser beam is shorter than that of the second laser beam, the first laser beam is separated into sub-beams having a smaller diffraction angle θ.
The three beams are reflected by the beam splitter BS, enter the collimator lens L1, and are converted into parallel light.
(2) Thereafter, the first and second laser beams are reflected by the mirror M, enter the objective lens L2, and are condensed on the optical disc D. For example, the first laser beam is focused on the DVD and the second laser beam is focused on the CD.

（３）光ディスクＤで反射された第１、第２のレーザ光は対物レンズＬ３、ミラーＭ、コリメータレンズＬ１を経て、ビームスプリッタＢＳを透過する。
このとき、第１、第２のレーザ光それぞれのサブビームは、その全光量がビームスプリッタＢＳを透過するのではなく、光量の一部がビームスプリッタＢＳで反射され、グレーティング２１を通過して、レーザダイオードＬＤに戻ってくる。サブビームが回折光（１次回折光）であるために、回折光ではない（０次回折光）メインビームと偏光状態が異なるためである。 (3) The first and second laser beams reflected by the optical disk D pass through the beam splitter BS through the objective lens L3, the mirror M, and the collimator lens L1.
At this time, the sub-beams of the first and second laser beams are not transmitted through the beam splitter BS, but part of the light amount is reflected by the beam splitter BS, passes through the grating 21, and passes through the laser. Return to diode LD. This is because the sub-beam is diffracted light (first-order diffracted light) and the polarization state is different from that of the main beam that is not diffracted light (zero-order diffracted light).

第１のレーザ光のサブビームは、第２のレーザ光のサブビームよりも回折角θが小さく、レーザダイオードＬＤの端面に入射しないように光学系が設定されている。
一方、第２のレーザ光のサブビームは、第１のレーザ光のサブビームよりも回折角θが大きいことから、レーザダイオードＬＤの端面に入射し易い。しかし、レーザダイオードＬＤ端面の基板４１上に形成された反射防止膜に入射することから、レーザダイオードＬＤ端面で反射することがなく、レーザダイオードＬＤ端面と光ディスクＤの反射面間での第１のレーザ光の干渉が防止される。 The sub-beam of the first laser light has a smaller diffraction angle θ than the sub-beam of the second laser light, and the optical system is set so that it does not enter the end face of the laser diode LD.
On the other hand, the sub-beam of the second laser beam has a diffraction angle θ larger than that of the sub-beam of the first laser beam, so that it easily enters the end face of the laser diode LD. However, since the light is incident on the antireflection film formed on the substrate 41 at the end face of the laser diode LD, it is not reflected at the end face of the laser diode LD, and the first end face between the end face of the laser diode LD and the reflective face of the optical disc D is used. Laser light interference is prevented.

（４）ビームスプリッタＢＳを透過した第１、第２のレーザ光は、光軸補正素子２３によって光路が補正され、検出レンズＬ３を経て、フォトダイオードＰＤに入射する。第１、第２のレーザ光は、光軸補正素子２３によって、フォトダイオードＰＤ上の同じ位置に集光される。フォトダイオードＰＤから３つのビームに対応する信号が出力され、この３つの出力を演算することでＤＰＰ信号が生成され、光ピックアップ２０のトラッキング制御を行える。 (4) The first and second laser beams that have passed through the beam splitter BS have their optical paths corrected by the optical axis correction element 23, enter the photodiode PD via the detection lens L3. The first and second laser beams are condensed at the same position on the photodiode PD by the optical axis correction element 23. Signals corresponding to the three beams are output from the photodiode PD, and a DPP signal is generated by calculating these three outputs, and tracking control of the optical pickup 20 can be performed.

このとき、第１、第２のレーザ光がいずれもレーザダイオードＬＤ端面と光ディスクＤの反射面間で干渉することがないので、ＤＰＰ信号へのオフセットの混入が低減され、ひいては光ピックアップ２０の再生能力を良好な状態にすることができる。   At this time, since neither the first laser beam nor the second laser beam interferes between the end surface of the laser diode LD and the reflection surface of the optical disk D, the mixing of the offset into the DPP signal is reduced, and as a result, the reproduction of the optical pickup 20 is performed. Capability can be in good condition.

本発明の第１の実施形態に係る光ディスク再生装置を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an optical disc reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention. レーザダイオードの半導体チップの端面を戻り光のスポットと対比して表す上面図である。It is a top view which represents the end surface of the semiconductor chip of a laser diode in contrast with the spot of return light. 光軸補正素子の一例としてのホログラムを表す側面図である。It is a side view showing the hologram as an example of an optical axis correction element.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 光ディスク再生装置
２０ 光ピックアップ
２１ グレーティング
２２ アクチュエータ
２３ 光軸補正素子
３０ 光ピックアップ駆動部
Ｄ 光ディスク
Ｌ１ コリメータレンズ
Ｌ２ 対物レンズ
Ｌ３ 検出レンズ
Ｌ３ 対物レンズ
ＬＤ レーザダイオード
Ｍ ミラー
ＰＤ フォトダイオード DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical disk reproducing device 20 Optical pick-up 21 Grating 22 Actuator 23 Optical axis correction element 30 Optical pick-up drive part D Optical disk L1 Collimator lens L2 Objective lens L3 Detection lens L3 Objective lens LD Laser diode M Mirror PD Photodiode

Claims (7)

第１の波長のレーザ光を出射する第１の発光点と、前記第１の波長より長い第２の波長のレーザ光を出射する第２の発光点と、前記第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域と、を備える面を有するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射する回折格子と、
前記回折格子から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射し、光ディスクに集光するレンズと、
を具備することを特徴とする光ピックアップ。 A first light emitting point that emits laser light having a first wavelength, a second light emitting point that emits laser light having a second wavelength longer than the first wavelength, and a laser light having the first wavelength. A laser light source having a surface provided with a region formed with an antireflection film for preventing reflection;
A diffraction grating for entering the first and second wavelength laser beams emitted from the laser light source;
A lens for entering the laser light of the first and second wavelengths emitted from the diffraction grating and condensing on the optical disc;
An optical pickup comprising: 前記レーザ光源が、前記第１、第２の発光点がそれぞれ形成された第１、第２の発光部を基板上に有する半導体レーザであり、
前記領域が、前記基板の端面の少なくとも一部を含む
ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。 The laser light source is a semiconductor laser having on a substrate first and second light emitting portions each having the first and second light emitting points formed;
The optical pickup according to claim 1, wherein the region includes at least a part of an end surface of the substrate. 前記第２の発光点から出射された第２の波長のレーザ光が前記回折格子で回折されてなる１次回折光が前記光ディスクで反射された反射光が前記レーザ光源の前記端面に入射しない
ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。 The reflected light obtained by reflecting the first-order diffracted light obtained by diffracting the laser light having the second wavelength emitted from the second light emitting point by the diffraction grating is not incident on the end face of the laser light source. The optical pickup according to claim 1, wherein 前記反射防止膜が２層以上の多層膜から形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。 The optical pickup according to claim 1, wherein the antireflection film is formed of a multilayer film having two or more layers. 第１の波長のレーザ光を出射する第１の発光点と、前記第１の波長より長い第２の波長のレーザ光を出射する第２の発光点と、前記第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域と、を備える端面を有するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射する回折格子と、
前記回折格子から出射される前記第１、第２の波長のレーザ光を入射し、光ディスクに集光するレンズと、
を具備することを特徴とする光ディスク再生装置。 A first light emitting point that emits laser light having a first wavelength, a second light emitting point that emits laser light having a second wavelength longer than the first wavelength, and a laser light having the first wavelength. A laser light source having an end surface provided with a region where an antireflection film for preventing reflection is formed;
A diffraction grating for entering the first and second wavelength laser beams emitted from the laser light source;
A lens for entering the laser light of the first and second wavelengths emitted from the diffraction grating and condensing on the optical disc;
An optical disc reproducing apparatus comprising: 第１の波長のレーザ光を出射する第１の発光点と、前記第１の波長より長い第２の波長のレーザ光を出射する第２の発光点と、前記第１の波長のレーザ光の反射を防止する反射防止膜が形成された領域と、を備える端面
を具備することを特徴とする光ディスク用レーザ光源。 A first light emitting point that emits laser light having a first wavelength, a second light emitting point that emits laser light having a second wavelength longer than the first wavelength, and a laser light having the first wavelength. An optical disk laser light source, comprising: an end surface including an antireflection film for preventing reflection. 前記反射防止膜が２層以上の多層膜から形成されている
ことを特徴とする請求項６記載の光ディスク用レーザ光源。 The laser light source for an optical disk according to claim 6, wherein the antireflection film is formed of a multilayer film having two or more layers.
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