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Info
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
の波長に従う感度を示したグラフである。
を示した概略的な構成図である。
置の光学的配置を示した概略的な構成図である。
Claims (3)
- 【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。 - 【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。 - 【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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