JPH09128782A - Reproducing device for optical recording medium - Google Patents
Reproducing device for optical recording mediumInfo
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- JPH09128782A JPH09128782A JP7285899A JP28589995A JPH09128782A JP H09128782 A JPH09128782 A JP H09128782A JP 7285899 A JP7285899 A JP 7285899A JP 28589995 A JP28589995 A JP 28589995A JP H09128782 A JPH09128782 A JP H09128782A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、記録密度や情報が
記録されている深さ方向の位置が異なる複数の光ディス
クを再生することができる光学式記録媒体の再生装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reproducing apparatus for an optical recording medium capable of reproducing a plurality of optical discs having different recording densities and positions where information is recorded in the depth direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】再生専用光ディスクとしては、ＬＤ，Ｃ
Ｄ，ＣＤ−ＲＯＭ，ディジタルビデオディスク（ＤＶ
Ｄ）があり、ＬＤやＣＤでは、角速度一定または線速度
一定で情報が記録される。角速度一定で記録されたディ
スクにおいては内周側から外周側へ向かってピットが大
きくなり、ＣＤとＤＶＤとでは、ＤＶＤの方が高密度で
あるため、ＣＤに比べピットは小さい。また、ＣＤとＤ
ＶＤでは、情報が記録されている深さ方向の位置が異な
っている。従って、トラックピッチやピットの大きさ及
び情報が記録されている位置が異なる光ディスクに対し
て互換性のある機器を用いて、これらの複数のディスク
を再生しようとした場合、トラックピッチやピットの大
きさ及び情報が記録されている位置によって、レーザ光
の波長，対物レンズ等の光学系を変更して再生を行って
いた。例えば、トラックピッチの異なる光ディスクを、
そのディスクのトラックピッチに合わせて再生するため
に、波長の異なる２個の半導体レーザを再生装置に組み
込んだ場合には、図６に示すように半導体レーザが１個
の場合に比べ光学部品Ａを追加しなければならず、従来
のピックアップより光学系が大きくなっていた。また、
ＣＤとＤＶＤの１種であるＳＤとでは情報の記録されて
いる位置がディスクの深さ方向で異なり、ＣＤでは１．
２ｍｍ、ＳＤでは０．６ｍｍであるため、同じ光学系を
用いると図７に示すように焦点の位置が異なるので、こ
れらのディスクは各ディスクに適した光学系を持つ別々
の再生装置で再生しなければならなかった。2. Description of the Related Art As read-only optical disks, LD, C
D, CD-ROM, digital video disc (DV
D), information is recorded on the LD or CD at a constant angular velocity or a constant linear velocity. In a disc recorded at a constant angular velocity, the pits increase from the inner circumference side to the outer circumference side, and in the CD and the DVD, the DVD has a higher density, so the pits are smaller than the CD. Also, CD and D
In VD, the position in the depth direction where information is recorded is different. Therefore, if an attempt is made to reproduce these plural discs by using compatible devices for optical discs having different track pitches and pit sizes and positions where information is recorded, the track pitches and pit sizes are The reproduction is performed by changing the wavelength of the laser beam, the optical system such as the objective lens, etc., depending on the recording position and the position where the information is recorded. For example, optical discs with different track pitches
When two semiconductor lasers having different wavelengths are incorporated in the reproducing apparatus in order to reproduce according to the track pitch of the disc, the optical component A is compared to the case where one semiconductor laser is provided as shown in FIG. It had to be added, and the optical system was larger than the conventional pickup. Also,
The position where information is recorded differs between CD and SD, which is one type of DVD, in the depth direction of the disc.
Since it is 2 mm and SD is 0.6 mm, if the same optical system is used, the focal point positions will differ as shown in FIG. 7, so these discs can be played back by different playback devices with optical systems suitable for each disc. I had to.
【０００３】また、従来、光ディスクの再生には図１０
に示す半導体レーザを用いていた。この半導体レーザは
バンドギャップが異なる２つの材料（Ｅg1とＥg2；Ｅg1
＞Ｅ g2）を用いて、バンドギャップがＥg2の材料をバン
ドギャップがＥg1の材料で挟み込んで構成されており、
一般には、１つのチップからは単一の波長の光を取り出
すことができる。半導体レーザには、図１０に示すもの
の他、図１１に示すように量子効果を用いた量子井戸半
導体レーザがある。このレーザは井戸層（Welllayer）
と障壁層（Barrier layer）と呼ばれる２つの半導体材
料から成り、障壁層のバンドギャップ（Ｅbg）は井戸層
のバンドギャップ（Ｅwg）に比べ十分に大きい。従っ
て、井戸層の幅Ｗが数十Å以下と薄くなると、井戸層に
存在するキャリアはこの層に閉じ込められる結果、量子
効果により電子に対してで表されるエネルギーだけ伝
導帯の底を示すＥwcより高い準位に新たな準位Ｅwc1を
形成する。Conventionally, FIG. 10 is used for reproducing an optical disk.
The semiconductor laser shown in was used. This semiconductor laser
Two materials with different band gaps (Eg1And Eg2; Eg1
> E g2), The band gap is Eg2Material of van
The gap is Eg1It is sandwiched with the material of
Generally, a single chip extracts light of a single wavelength.
Can be The semiconductor laser shown in FIG.
In addition, as shown in FIG. 11, the quantum well half using the quantum effect
There is a conductor laser. This laser is a well layer
And two semiconductor materials called Barrier layer
And the bandgap of the barrier layer (Ebg) Is the well layer
Band gap (Ewg) Is sufficiently large. Follow
When the width W of the well layer becomes smaller than several tens of liters, the well layer becomes
The existing carriers are confined in this layer, resulting in quantum
Only the energy expressed by is transmitted to the electron by the effect.
E indicating the bottom of the guidewcNew level E to higher levelwc1To
Form.
【０００４】[0004]
【数１】 (Equation 1)
【０００５】正孔に対しても同様に価電子帯側に、で
表されるエネルギーだけ価電子帯の底Ｅwvより高い準位
に新たな準位Ｅwv1を形成する。そして、これらの新た
な準位間のエネルギー差に相当するエネルギーの光を発
光するために、前記Ｅg1よりSimilarly, for holes, a new level E wv1 is formed on the valence band side at a level higher than the bottom E wv of the valence band by the energy represented by Then, in order to emit light of energy corresponding to the energy difference between these new level, than the E g1
【０００６】[0006]
【数２】 (Equation 2)
【０００７】エネルギーの大きい即ち、短波長の光を発
することができる。及びから明らかなように、井戸
層における電子と正孔に対する新たな準位は井戸層幅Ｗ
によって変化し、井戸層幅を狭くすれば量子効果により
形成される新たな準位は高くなり、より短波長の光を発
することができるようになる。従って、異なる波長の半
導体レーザを作製するには図１０においてバンドギャッ
プの小さい方の材料を変えるか、同じ材料を用いるので
あれば、図１１に示す量子井戸半導体レーザの井戸層幅
を変える２つの方法がある。従来は、光ディスクの再生
のために１つの再生装置で異なる波長のレーザビームを
必要とする場合は、図１０に示す半導体レーザを２個設
置して使用していた。また、光ディスクの再生には図１
１に示す量子井戸半導体レーザは用いられていなかっ
た。It is possible to emit light having a large energy, that is, a short wavelength. As is clear from and, the new level for electrons and holes in the well layer is the well layer width W.
When the well layer width is narrowed, the new level formed by the quantum effect becomes higher, and light of shorter wavelength can be emitted. Therefore, in order to manufacture semiconductor lasers of different wavelengths, the material having the smaller bandgap in FIG. 10 is changed, or if the same material is used, two well layer widths of the quantum well semiconductor laser shown in FIG. 11 are changed. There is a way. Conventionally, when one reproducing apparatus requires laser beams having different wavelengths for reproducing an optical disk, two semiconductor lasers shown in FIG. 10 are installed and used. Also, to play an optical disc,
The quantum well semiconductor laser shown in 1 was not used.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】記録密度即ち、記録ピ
ットやトラックピッチの異なる複数の光ディスクを互換
性のある再生装置で再生するには、波長の異なる半導体
レーザを機器に設置し、記録ピットやトラックピッチに
適した波長の半導体レーザを駆動させる必要があるが、
従来は波長の異なる別個の半導体レーザを２個設置して
いたために光学系の部品が多くなり、光学系の再生装置
全体に占める割合が大きくなる、光軸合わせが難しくな
る、コスト高になる等の問題があった。また、光の入射
面から異なった位置に情報が記録されている複数の光デ
ィスクを１つの再生装置で再生することが困難であると
いう問題があった。In order to reproduce a plurality of optical discs having different recording densities, that is, recording pits and track pitches by a compatible reproducing apparatus, semiconductor lasers having different wavelengths are installed in the equipment, and recording pits and It is necessary to drive a semiconductor laser with a wavelength suitable for the track pitch,
Conventionally, two separate semiconductor lasers with different wavelengths were installed, so the number of parts of the optical system increased, the ratio of the optical system to the entire reproducing device increased, the optical axis alignment became difficult, and the cost increased. There was a problem. Further, there is a problem that it is difficult to reproduce a plurality of optical discs in which information is recorded at different positions from the light incident surface by one reproducing device.
【０００９】本発明は、かかる問題点を解決し、１つの
再生装置を用いて複数の光ディスクを各々の光ディスク
に応じて再生することができる光ディスク再生装置を提
供するものである。The present invention solves such a problem and provides an optical disk reproducing apparatus capable of reproducing a plurality of optical disks by using one reproducing apparatus according to each optical disk.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の波長の
レーザビームと該第１の波長と異なる第２の波長のレー
ザビームとを独立に発振させることができる量子井戸半
導体レーザチップと、該量子井戸半導体レーザチップか
ら発射される第１及び第２の波長のレーザビームを光学
式記録媒体の記録面に集光させる集光部と、光学式記録
媒体からの反射光を入射光と異なる方向に反射するハー
フミラーと、ハーフミラーで反射された反射光を受光す
る受光部とから成る再生用ピックアップを用いたことを
特徴とする。The present invention provides a quantum well semiconductor laser chip capable of independently oscillating a laser beam having a first wavelength and a laser beam having a second wavelength different from the first wavelength. A condensing section for condensing the laser beams of the first and second wavelengths emitted from the quantum well semiconductor laser chip on the recording surface of the optical recording medium, and reflected light from the optical recording medium as incident light. The reproducing pickup is characterized by using a half mirror that reflects in different directions and a light receiving unit that receives the reflected light reflected by the half mirror.
【００１１】また、本発明は、上記構成に加え、量子井
戸半導体レーザチップから発射される第１及び第２の波
長のレーザビームに対し選択透過性がある光学フィルタ
を追加した構成を採用したことを特徴とする。さらに、
本発明は光学フィルタが、第１及び前記第２の波長のレ
ーザビームを透過する部分と、第１の波長のレーザビー
ムのみを透過する部分とからなることを特徴とする。In addition to the above structure, the present invention adopts a structure in which an optical filter having selective transmissivity for the laser beams of the first and second wavelengths emitted from the quantum well semiconductor laser chip is added. Is characterized by. further,
The present invention is characterized in that the optical filter includes a portion that transmits the laser beams having the first and second wavelengths and a portion that transmits only the laser beam having the first wavelength.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図を参照しつ
つ説明する。図１は２個の量子井戸半導体レーザの第１
の実施形態を示す。図１（ａ）に示すように量子井戸半
導体レーザチップ１０は２つの量子井戸半導体レーザ１
１及び１２で構成されている。前記量子井戸半導体レー
ザ１１は障壁層２ａ、２ｂとしてバンドギャップ２．０
７ｅＶのＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓ、井戸層３としてバンドギ
ャップ１．４２ｅＶのＧａＡｓを用いて成り、障壁層２
ａ、２ｂにはそれぞれ電流注入用の電極１ａ、１ｂが取
り付けられている。同様に、前記量子井戸半導体レーザ
１２も前記障壁層５ａ、５ｂとしてＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａ
ｓ、前記井戸層６としてＧａＡｓを用いて成り、前記障
壁層５ａ、５ｂにはそれぞれ電流注入用の電極４ａ、４
ｂが取り付けられている。前記量子井戸半導体レーザ１
１及び１２は絶縁層７で電気的に分離されており、それ
ぞれ独立に駆動させることができる。図１（ｂ）は図１
（ａ）の量子井戸半導体レーザチップ１０のエネルギー
バンド図を示したものである。前記量子井戸半導体レー
ザ１１の前記井戸層幅Ｗ１は１２Åであり、量子効果に
より新たに形成された準位間のエネルギー差は１．９５
ｅＶになり、６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０ｎ
ｍ）の光を発する。一方、前記量子井戸半導体レーザ１
２の前記井戸層幅Ｗ２は２１Åであり、量子効果により
新たに形成された準位間のエネルギー差は１．５９ｅＶ
になり、７８０ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）
の光を発する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first of two quantum well semiconductor lasers.
An embodiment will be described. As shown in FIG. 1A, the quantum well semiconductor laser chip 10 has two quantum well semiconductor lasers 1
It is composed of 1 and 12. The quantum well semiconductor laser 11 has a bandgap of 2.0 as the barrier layers 2a and 2b.
7 eV Al 0.8 Ga 0.2 As, well layer 3 using band gap 1.42 eV GaAs, barrier layer 2
Electrodes 1a and 1b for current injection are attached to a and 2b, respectively. Similarly, the quantum well semiconductor laser 12 also has Al 0.8 Ga 0.2 A as the barrier layers 5a and 5b.
s, the well layer 6 is made of GaAs, and the barrier layers 5a and 5b are provided with current injection electrodes 4a and 4 respectively.
b is attached. The quantum well semiconductor laser 1
1 and 12 are electrically separated by the insulating layer 7 and can be driven independently. FIG.
FIG. 2 is an energy band diagram of the quantum well semiconductor laser chip 10 in (a). The well layer width W1 of the quantum well semiconductor laser 11 is 12Å, and the energy difference between the levels newly formed by the quantum effect is 1.95.
eV, 635 nm (allowable range: 630-640n
emits the light of m). On the other hand, the quantum well semiconductor laser 1
2 has a well layer width W2 of 21Å, and the energy difference between the levels newly formed by the quantum effect is 1.59 eV.
Becomes 780 nm (allowable range: 775-785 nm)
Emits light.
【００１３】第１の実施形態では、前記量子井戸半導体
レーザチップ１０は６３５ｎｍ及び７８０ｎｍの波長の
レーザビームを発するが、これに限るものではない。図
２は量子井戸半導体レーザチップの第２の実施形態を示
すものである。前記障壁層、前記井戸層、前記絶縁層及
び前記電極の各材料は第１の実施形態と同じであるので
説明を省略する。量子井戸半導体レーザチップ２０は量
子井戸半導体レーザ２１と量子井戸半導体レーザ２２と
から成り、上述の第１の実施形態と同様に電気的に絶縁
されている。該量子井戸半導体レーザ２１の井戸層幅は
前記量子井戸半導体レーザ１１の前記井戸層幅Ｗ１と同
じであり、６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０ｎ
ｍ）の光を発する。一方、量子井戸半導体レーザ２２の
井戸層幅Ｗ３は１４Åであり、量子効果により新たに形
成された準位間のエネルギー差は１．８０ｅＶになり、
６９０ｎｍ（許容範囲：６８５〜６９５ｎｍ）の光を発
する。In the first embodiment, the quantum well semiconductor laser chip 10 emits laser beams having wavelengths of 635 nm and 780 nm, but the present invention is not limited to this. FIG. 2 shows a second embodiment of the quantum well semiconductor laser chip. The materials of the barrier layer, the well layer, the insulating layer, and the electrode are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted. The quantum well semiconductor laser chip 20 is composed of a quantum well semiconductor laser 21 and a quantum well semiconductor laser 22, and is electrically insulated as in the first embodiment described above. The well layer width of the quantum well semiconductor laser 21 is the same as the well layer width W1 of the quantum well semiconductor laser 11, and is 635 nm (allowable range: 630 to 640n).
emits the light of m). On the other hand, the well layer width W3 of the quantum well semiconductor laser 22 is 14Å, and the energy difference between the levels newly formed by the quantum effect is 1.80 eV,
It emits light of 690 nm (allowable range: 685 to 695 nm).
【００１４】第１及び２の実施形態においては、前記障
壁層としてＡｌ0.8Ｇａ0.2Ａｓを用いたが、これに限定
されるものではなく、バンドギャップが２．０７ｅＶよ
り大きい材料であれば適用可能であり、ＡｌxＧａ1-xＡ
ｓ（ｘ：０．８〜１）でもよい。また、井戸層もＧａＡ
ｓに限定されるものではなく、バンドギャップが１．４
３〜１．５９ｅＶであるＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．０
１〜０．１３）であってもよい。例えば、ｘが０．０７
の時、Ａｌ0.07Ｇａ0.93Ａｓのバンドギャップは１．５
０ｅＶになるので、量子井戸半導体レーザ１１若しくは
２１では井戸層幅Ｗ１を１３Åに、量子井戸半導体レー
ザ１２では井戸層幅Ｗ２を２９Åに、量子井戸半導体レ
ーザ２２では井戸層幅Ｗ３を１６Åに設定すればよい。
井戸層のバンドギャップが１．５０ｅＶ以外の場合も発
振波長が６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０ｎｍ）
と７８０ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）若しく
は、６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０ｎｍ）と６
９０ｎｍ（許容範囲：６８５〜６９５ｎｍ）となるよう
に、前記量子井戸半導体レーザ１１、１２、２１及び２
２の井戸層幅Ｗ１、Ｗ２及びＷ３を前記及びを用い
て設定することができる。また、障壁層として適用可能
なＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．８〜１）の各材料に対し
てＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．０１〜０．１３）の各材
料を井戸層として適用することができる。このように、
極薄の半導体層は分子線エピタキシー法を用いれば、１
Åのレベルで制御性よく且つ再現性よく、容易に形成す
ることができる。In the first and second embodiments, Al 0.8 Ga 0.2 As is used as the barrier layer, but the present invention is not limited to this, and any material having a band gap larger than 2.07 eV can be applied. And Al x Ga 1-x A
It may be s (x: 0.8 to 1). The well layer is also GaA.
The band gap is not limited to 1.4
A 3~1.59eV Al x Ga 1-x As (x: 0.0
1 to 0.13). For example, x is 0.07
, The band gap of Al 0.07 Ga 0.93 As is 1.5.
Since the quantum well semiconductor laser 11 or 21 has a well layer width W1 of 13 Å, the quantum well semiconductor laser 12 has a well layer width W2 of 29 Å, and the quantum well semiconductor laser 22 has a well layer width W3 of 16 Å. Good.
The oscillation wavelength is 635 nm (allowable range: 630 to 640 nm) even when the band gap of the well layer is other than 1.50 eV.
And 780 nm (allowable range: 775 to 785 nm) or 635 nm (allowable range: 630 to 640 nm) and 6
The quantum well semiconductor lasers 11, 12, 21 and 2 so as to have a wavelength of 90 nm (allowable range: 685 to 695 nm).
The two well layer widths W1, W2 and W3 can be set using the above and. Further, for each material of Al x Ga 1-x As (x: 0.8 to 1) applicable as the barrier layer, each of Al x Ga 1-x As (x: 0.01 to 0.13) is added. The material can be applied as a well layer. in this way,
The ultra-thin semiconductor layer is 1 if the molecular beam epitaxy method is used.
It can be easily formed at the level of Å with good controllability and reproducibility.
【００１５】上記のように２個の量子井戸半導体レーザ
を配して成る量子井戸半導体レーザチップを適用した光
ディスクの再生用ピックアップを図３に示す。本発明に
よるピックアップ５０は２個の量子井戸半導体レーザ５
１ａと５１ｂとから成る半導体レーザチップ５１、回折
格子５２、ハーフミラー５３、集光用レンズ５４、ディ
テクタ５５から成っている。また、量子井戸半導体レー
ザ５１ａは６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０ｎ
ｍ）の光を発し、量子井戸半導体レーザ５１ｂは７８０
ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）の光を発する。
前記量子井戸半導体レーザチップ５１においては、量子
井戸半導体レーザ５１ａと５１ｂとの発振部は数ミクロ
ンしか離れていないので、いずれの半導体レーザが選択
されてもディスクに入射する光の光路は変わらない。FIG. 3 shows a reproducing pickup for an optical disc to which a quantum well semiconductor laser chip formed by arranging two quantum well semiconductor lasers as described above is applied. The pickup 50 according to the present invention comprises two quantum well semiconductor lasers 5.
The semiconductor laser chip 51 includes 1a and 51b, a diffraction grating 52, a half mirror 53, a condenser lens 54, and a detector 55. The quantum well semiconductor laser 51a has a wavelength of 635 nm (allowable range: 630 to 640n).
m), and the quantum well semiconductor laser 51b emits light of 780
It emits light of nm (allowable range: 775 to 785 nm).
In the quantum well semiconductor laser chip 51, since the oscillating portions of the quantum well semiconductor lasers 51a and 51b are separated by only a few microns, the optical path of the light incident on the disk does not change regardless of which semiconductor laser is selected.
【００１６】このピックアップ５０を適用した光ディス
ク再生装置において、トラックピッチの異なる複数のデ
ィスクの再生は次のように行う。図４は再生装置の概略
を示す図であり、再生するディスクは、記録線速度１．
２〜１．４ｍ／ｓｅｃ、トラックピッチ１．６μｍで記
録した標準ディスクと、記録線速度３．３〜４ｍ／ｓｅ
ｃ、トラックピッチ０．７４〜０．８５μｍで記録した
高密度ディスクである。この実施形態では、標準ディス
クを波長７８０ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）
のレーザビームで、高密度ディスクを波長６３５ｎｍ
（許容範囲：６３０〜６４０ｎｍ）のレーザビームで再
生するものとする。ディスク７２が装着されると、レー
ザ７１から光が照射され、その反射光を検知する。ピッ
チ検出部７３は、検知した反射光の位置に基づいてディ
スクのトラックピッチを識別する。この識別信号は半導
体レーザ選択部へ入り、トラックピッチに適した波長を
発振する量子井戸半導体レーザを選択する。識別したト
ラックピッチが０．７４〜０．８５μｍであれば、量子
井戸半導体レーザ５１ａを選択し、６３５ｎｍ（許容範
囲：６３０〜６４０ｎｍ）のレーザビームがディスク７
２に照射され、ディスクの再生が行われる。ピックアッ
プ５０にて再生された信号は回路６０にて所定の信号処
理を受け、１つは情報信号として復調回路６１に入力さ
れ、他方はディスクモータ６２の制御信号としてモータ
サーボ回路６３に入力される。量子井戸半導体レーザ５
１ｂが選択された場合も同様に機能する。前記量子井戸
半導体レーザチップ５１が６３５ｎｍ（許容範囲：６３
０〜６４０ｎｍ）と６９０ｎｍ（許容範囲：６８５〜６
９５ｎｍ）の波長のレーザビームを発する量子井戸半導
体レーザから構成されている場合も上記と同様に機能す
る。In the optical disc reproducing apparatus to which the pickup 50 is applied, a plurality of discs having different track pitches are reproduced as follows. FIG. 4 is a diagram showing an outline of the reproducing apparatus, and the disc to be reproduced has a recording linear velocity of 1.
Standard disc recorded at 2-1.4 m / sec and track pitch 1.6 μm, and recording linear velocity 3.3-4 m / se
c, a high density disc recorded at a track pitch of 0.74 to 0.85 μm. In this embodiment, the standard disk has a wavelength of 780 nm (allowable range: 775 to 785 nm).
Wavelength of 635nm for high density disc with laser beam
Reproduction is performed with a laser beam (allowable range: 630 to 640 nm). When the disc 72 is mounted, light is emitted from the laser 71 and the reflected light is detected. The pitch detection unit 73 identifies the track pitch of the disc based on the detected position of the reflected light. This identification signal enters the semiconductor laser selection section and selects a quantum well semiconductor laser that oscillates a wavelength suitable for the track pitch. If the identified track pitch is 0.74 to 0.85 μm, the quantum well semiconductor laser 51a is selected and a laser beam of 635 nm (allowable range: 630 to 640 nm) is emitted from the disk 7.
2 is irradiated and the disc is reproduced. The signal reproduced by the pickup 50 is subjected to predetermined signal processing by the circuit 60, one of which is input to the demodulation circuit 61 as an information signal, and the other of which is input to the motor servo circuit 63 as a control signal of the disk motor 62. . Quantum well semiconductor laser 5
The same works when 1b is selected. The quantum well semiconductor laser chip 51 is 635 nm (allowable range: 63
0-640 nm) and 690 nm (allowable range: 685-6)
The same function as described above also applies to the case where the quantum well semiconductor laser emits a laser beam having a wavelength of 95 nm).
【００１７】次に、情報の記録されている位置がディス
クの深さ方向で異なるＣＤとＳＤとを互換性のある再生
装置で再生する場合について説明する。使用する光源は
上記のように量子井戸半導体レーザ５１ａ，５１ｂを配
して成る量子井戸半導体レーザチップ５１である。この
場合には、図５（ｃ）に示すように７８０ｎｍの波長の
レーザビームのみをカットし、６３５ｎｍ（許容範囲：
６３０〜６４０ｎｍ）の波長のレーザビームを透過する
部分８０と、６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０ｎ
ｍ）及び７８０ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）
の波長のレーザビームを透過する部分９０から成る光学
フィルタ（Ｆ）をピックアップ５０中の集光用レンズ５
４の前に挿入する。この場合、前記フィルタの中心部の
直径は集光用レンズ５４の直径より小さく、７８０ｎｍ
（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）のレーザビームが光
ディスクの入射面から１．２ｍｍの位置に焦点を結ばせ
たとき、サイドローブが大きくならないような開口率
（ＮＡ）に設定されている（図５（ａ），（ｂ））。図
５（ｃ）の光学フィルタは、平板型のみでなく、角度依
存性を持つフィルタ膜を対物レンズの入射側に形成して
もよい。即ち、６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６４０
ｎｍ）の波長のレーザビームに対しては角度依存性なく
全て透過し、７８０ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎ
ｍ）（若しくは６９０ｎｍ（許容範囲：６８５〜６９５
ｎｍ））の波長のレーザ光に対しては、図８に示すよう
に透過率の角度依存性を有する。対物レンズの入射側の
曲面とのなす角度より、レンズ中央付近は透過し、周辺
部は反射され、絞りを挿入するのと同様な効果が得られ
る。図８に示すように、透過率が５０％となる角度は、
レンズの曲率により変わるが、実効的ＮＡが０．３〜
０．４程度となる角度を選択するものとする。この場合
のディスクの再生は、図４のピックアップ５０に図５
（ｃ）（若しくは図８，９）で述べた光学フィルタを集
光用レンズ５４の前に挿入した状態で行われる。ディス
ク７２が装着されると、レーザ７１から光が照射され、
その反射光を検出する。ピッチ検出部７３は、検知した
反射光の位置に基づいてディスクのトラックピッチを識
別する。この識別信号は半導体レーザ選択部へ入り、ト
ラックピッチに適した波長を発振する量子井戸半導体レ
ーザを選択する。識別したトラックピッチがＳＤに相当
するものであれば、６３５ｎｍ（許容範囲：６３０〜６
４０ｎｍ）のレーザビームが選択され、図５（ａ）に示
すように光学フィルタが存在しない場合と同じようにレ
ーザビームは光ディスクの入射面から０．６ｍｍの位置
に焦点を結び、記録された情報を再生する。また、識別
したトラックピッチがＣＤに相当するものであれば、７
８０ｎｍ（許容範囲：７７５〜７８５ｎｍ）のレーザビ
ームが選択され、図５（ｂ）に示すように光学フィルタ
によりＮＡが小さいレンズを用いた場合と同じ効果が現
れ、レーザビームは光ディスクの入射面から１．２ｍｍ
の位置に良好に焦点を結び、記録された情報を再生する
ことができる。ピックアップ５０にて再生された信号は
回路６０にて所定の信号処理を受け、１つは情報信号と
して復調回路６１に入力され、他方はディスクモータ６
２の制御信号としてモータサーボ回路６３に入力され
る。Next, description will be made on the case where a compatible reproducing apparatus reproduces a CD and an SD in which information is recorded at different positions in the depth direction of the disk. The light source used is the quantum well semiconductor laser chip 51 formed by arranging the quantum well semiconductor lasers 51a and 51b as described above. In this case, as shown in FIG. 5C, only the laser beam having the wavelength of 780 nm is cut, and 635 nm (allowable range:
A portion 80 that transmits a laser beam having a wavelength of 630 to 640 nm and a portion of 635 nm (allowable range: 630 to 640 n)
m) and 780 nm (allowable range: 775 to 785 nm)
Of the optical filter (F) including the portion 90 that transmits the laser beam of the wavelength
Insert before 4. In this case, the diameter of the central portion of the filter is smaller than the diameter of the condenser lens 54 and is 780 nm.
The aperture ratio (NA) is set so that the side lobe does not increase when the laser beam (allowable range: 775 to 785 nm) is focused at a position 1.2 mm from the incident surface of the optical disk (FIG. 5). (A), (b)). The optical filter shown in FIG. 5C is not limited to the flat plate type, and a filter film having an angle dependency may be formed on the incident side of the objective lens. That is, 635 nm (allowable range: 630-640
to a laser beam having a wavelength of 780 nm (allowable range: 775 to 785n)
m) (or 690 nm (allowable range: 685-695)
For laser light of wavelength (nm)), the transmittance has an angle dependence as shown in FIG. Due to the angle formed by the curved surface on the incident side of the objective lens, light is transmitted near the center of the lens and reflected at the peripheral portion, and the same effect as inserting a diaphragm is obtained. As shown in FIG. 8, the angle at which the transmittance is 50% is
Effective NA is 0.3 ~, although it depends on the curvature of the lens.
An angle that is about 0.4 is selected. When the disc is reproduced in this case, the pickup 50 shown in FIG.
The optical filter described in (c) (or FIGS. 8 and 9) is inserted in front of the condenser lens 54. When the disk 72 is mounted, the laser 71 emits light,
The reflected light is detected. The pitch detection unit 73 identifies the track pitch of the disc based on the detected position of the reflected light. This identification signal enters the semiconductor laser selection section and selects a quantum well semiconductor laser that oscillates a wavelength suitable for the track pitch. If the identified track pitch corresponds to SD, 635 nm (allowable range: 630-6
The laser beam of 40 nm) is selected, and the laser beam is focused at a position of 0.6 mm from the incident surface of the optical disc as in the case where the optical filter is not present as shown in FIG. To play. If the identified track pitch is equivalent to CD, 7
A laser beam of 80 nm (allowable range: 775 to 785 nm) is selected, and the same effect as when a lens with a small NA is used is shown by the optical filter as shown in FIG. 1.2 mm
It is possible to focus well on the position of and reproduce the recorded information. The signal reproduced by the pickup 50 is subjected to predetermined signal processing by the circuit 60, one of which is input as an information signal to the demodulation circuit 61 and the other of which is processed by the disc motor 6
The second control signal is input to the motor servo circuit 63.
【００１８】本実施形態では、６３５ｎｍ（許容範囲：
６３０〜６４０ｎｍ）と７８０ｎｍ（許容範囲：７７５
〜７８５ｎｍ）のレーザビームを必要とする場合につい
て示したが、他の波長のレーザビームを必要とする場合
は、図１に示す前記量子井戸半導体レーザの前記井戸層
３及び６の幅を変えることにより所望の波長を有するレ
ーザビームを取り出すことができる。例えば、７８０ｎ
ｍのレーザビームの替えて６７０〜６９０ｎｍの波長を
用いることでも同様な機能、効果が得られる。In this embodiment, 635 nm (allowable range:
630-640 nm) and 780 nm (allowable range: 775)
.About.785 nm), a width of the well layers 3 and 6 of the quantum well semiconductor laser shown in FIG. 1 is changed when a laser beam of another wavelength is required. Thus, a laser beam having a desired wavelength can be extracted. For example, 780n
Similar functions and effects can be obtained by using a wavelength of 670 to 690 nm instead of the m laser beam.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明により、異なる２つの波長を独立
に発振させることができるピックアップを内蔵した光デ
ィスク再生装置を実現することができ、コンパクトな再
生装置で記録密度が異なる複数の光ディスクを再生する
ことができる。また、情報がディスクの深さ方向におい
て異なった位置に記録された複数のディスクを１つの再
生装置で再生することができる。According to the present invention, an optical disk reproducing apparatus having a built-in pickup capable of independently oscillating two different wavelengths can be realized, and a compact reproducing apparatus reproduces a plurality of optical disks having different recording densities. be able to. Also, a plurality of discs in which information is recorded at different positions in the depth direction of the discs can be reproduced by one reproducing device.
【図１】２個の量子井戸半導体レーザの第１の実施形態
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of two quantum well semiconductor lasers.
【図２】２個の量子井戸半導体レーザの第２の実施形態
を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of two quantum well semiconductor lasers.
【図３】本発明のピックアップを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a pickup of the present invention.
【図４】本発明にかかる再生装置の実施の態様を示す図
である。FIG. 4 is a diagram showing an embodiment of a reproducing apparatus according to the present invention.
【図５】本発明の実施の形態における光学フィルタ及び
結像を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an optical filter and an image formation according to the embodiment of the present invention.
【図６】従来のピックアップを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a conventional pickup.
【図７】従来の光学系における結像を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing image formation in a conventional optical system.
【図８】本発明によるフィルタの透過特性を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing transmission characteristics of a filter according to the present invention.
【図９】本発明によるフィルタの構造を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the structure of a filter according to the present invention.
【図１０】半導体レーザのエネルギーバンド図である。FIG. 10 is an energy band diagram of a semiconductor laser.
【図１１】量子井戸半導体レーザのエネルギーバンド図
である。FIG. 11 is an energy band diagram of a quantum well semiconductor laser.
１，１’，４，４’・・・電流注入用電極 ２，２’，５，５’・・・障壁層 ３，６・・・井戸層 ７・・・絶縁層 １０・・・量子井戸半導体レーザチップ １１，１２，５１ａ，５２ｂ・・・量子井戸半導体レー
ザ ５１・・・半導体レーザチップ ５２・・・回折格子 ５３・・・ハーフミラー ５４・・・集光用レンズ ５５・・・ディテクタ ８０・・・第１の波長のレーザビームのみが透過する部
分 ９０・・・第１及び第２のレーザビームが透過する部分1, 1 ', 4, 4' ... Current injection electrode 2, 2 ', 5, 5' ... Barrier layer 3, 6 ... Well layer 7 ... Insulating layer 10 ... Quantum well Semiconductor laser chip 11, 12, 51a, 52b ... Quantum well semiconductor laser 51 ... Semiconductor laser chip 52 ... Diffraction grating 53 ... Half mirror 54 ... Focusing lens 55 ... Detector 80 ... A portion through which only the laser beam of the first wavelength is transmitted 90 ... A portion through which the first and second laser beams are transmitted
Claims (15)
２の波長のレーザビームとを独立に発振させることがで
きる量子井戸半導体レーザチップと、 該量子井戸半導体レーザチップから発射される前記第１
及び第２の波長のレーザビームを前記光学式記録媒体の
記録面に集光させる集光部と、 前記光学式記録媒体からの反射光を入射光と異なる方向
に反射する反射手段と、 前記反射手段で反射された反射光を受光する受光部とか
ら成る再生用ピックアップを用いたことを特徴とする光
学式記録媒体用再生装置。1. A reproducing apparatus for an optical recording medium, which is capable of independently oscillating a laser beam having a first wavelength and a laser beam having a second wavelength different from the first wavelength. A laser chip, and the first well emitted from the quantum well semiconductor laser chip
And a condensing unit that condenses the laser beam of the second wavelength on the recording surface of the optical recording medium; a reflection unit that reflects the reflected light from the optical recording medium in a direction different from the incident light; A reproducing apparatus for an optical recording medium, comprising: a reproducing pickup including a light receiving section for receiving the reflected light reflected by the means.
置において、 前記量子井戸半導体レーザチップが、 ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．８〜１）を障壁層、 ＧａＡｓ若しくはＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．０１〜
０．１３）を井戸層とした２個の量子井戸半導体レーザ
から成ることを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。2. The reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 1, wherein the quantum well semiconductor laser chip uses Al x Ga 1-x As (x: 0.8 to 1) as a barrier layer, GaAs or Al. x Ga 1-x As (x: 0.01-
0.13) is a quantum well semiconductor laser having a well layer of 0.13), and is a reproducing device for an optical recording medium.
再生装置において、 前記第１の波長として６３０〜６４０ｎｍの波長を、 前記第２の波長として７７５〜７８５ｎｍの波長を選択
したことを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。3. The reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 1, wherein a wavelength of 630 to 640 nm is selected as the first wavelength and a wavelength of 775 to 785 nm is selected as the second wavelength. Characteristic optical recording medium reproducing device.
再生装置において、 前記第１の波長として６３０〜６４０ｎｍの波長を、 前記第２の波長として６８５〜６９５ｎｍの波長を選択
したことを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。4. The reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 1, wherein a wavelength of 630 to 640 nm is selected as the first wavelength and a wavelength of 685 to 695 nm is selected as the second wavelength. Characteristic optical recording medium reproducing device.
２の波長のレーザビームとを独立に発振させることがで
きる量子井戸半導体レーザチップと、 該量子井戸半導体レーザチップから発射される前記第１
及び第２の波長のレーザビームに対し選択透過性がある
光学フィルタと、 前記第１及び第２の波長のレーザビームを前記光学式記
録媒体の記録面に集光させる集光部と、 前記光学式記録媒体からの反射光を入射光と異なる方向
に反射する反射手段と、 前記反射手段で反射された反射光を受光する受光部とか
ら成る再生用ピックアップを用いたことを特徴とする光
学式記録媒体用再生装置。5. A reproducing apparatus for an optical recording medium, which is capable of independently oscillating a laser beam having a first wavelength and a laser beam having a second wavelength different from the first wavelength. A laser chip, and the first well emitted from the quantum well semiconductor laser chip
An optical filter having a selective transmission property with respect to the laser beams of the second and second wavelengths; a light condensing unit for condensing the laser beams of the first and second wavelengths onto the recording surface of the optical recording medium; An optical system using a reproducing pickup comprising a reflecting means for reflecting the reflected light from the recording medium in a direction different from the incident light and a light receiving section for receiving the reflected light reflected by the reflecting means. Playback device for recording medium.
置において、 前記量子井戸半導体レーザチップが、 ＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．８〜１）を障壁層、 ＧａＡｓ若しくはＡｌxＧａ1-xＡｓ（ｘ：０．０１〜
０．１３）を井戸層とした２個の量子井戸半導体レーザ
から成ることを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。6. The reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 5, wherein the quantum well semiconductor laser chip uses Al x Ga 1-x As (x: 0.8 to 1) as a barrier layer, GaAs or Al. x Ga 1-x As (x: 0.01-
0.13) is a quantum well semiconductor laser having a well layer of 0.13), and is a reproducing device for an optical recording medium.
再生装置において、 前記第１の波長として６３０〜６４０ｎｍの波長を、 前記第２の波長として７７５〜７８５ｎｍの波長を選択
したことを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。7. The reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 5, wherein a wavelength of 630 to 640 nm is selected as the first wavelength and a wavelength of 775 to 785 nm is selected as the second wavelength. Characteristic optical recording medium reproducing device.
再生装置において、 前記第１の波長として６３０〜６４０ｎｍの波長を、 前記第２の波長として６８５〜６９５ｎｍの波長を選択
したことを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。8. The reproducing device for an optical recording medium according to claim 5, wherein a wavelength of 630 to 640 nm is selected as the first wavelength and a wavelength of 685 to 695 nm is selected as the second wavelength. Characteristic optical recording medium reproducing device.
部分と、 前記第１の波長のレーザビームのみを透過する部分とか
ら成ることを特徴とする光学フィルタ。9. The optical filter according to claim 1, wherein the optical filter includes a portion that transmits the laser beams having the first and second wavelengths and a portion that transmits only the laser beam having the first wavelength. filter.
て、 前記第２の波長を前記光学フィルタへの入射角依存性に
よりカットすることを特徴とする光学フィルタ。10. The optical filter according to claim 9, wherein the second wavelength is cut by an incident angle dependency on the optical filter.
であって、 前記第１の波長として６３０〜６４０ｎｍの波長を、 前記第２の波長として７７５〜６８５ｎｍの波長を選択
したことを特徴とする光学フィルタ。11. The optical filter according to claim 9, wherein a wavelength of 630 to 640 nm is selected as the first wavelength and a wavelength of 775 to 685 nm is selected as the second wavelength. Optical filter.
であって、 前記第１の波長として６３０〜６４０ｎｍの波長を、 前記第２の波長として６８５〜６９５ｎｍの波長を選択
したことを特徴とする光学フィルタ。12. The optical filter according to claim 9, wherein a wavelength of 630 to 640 nm is selected as the first wavelength and a wavelength of 685 to 695 nm is selected as the second wavelength. Optical filter.
を請求項５又は６記載の光学式記録媒体用再生装置に適
用したことを特徴とする光学式記録媒体用再生装置。13. A reproducing apparatus for an optical recording medium, wherein the optical filter according to claim 9 or 10 is applied to the reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 5 or 6.
項７記載の光学式記録媒体用再生装置に適用したことを
特徴とする光学式記録媒体用再生装置。14. A reproducing apparatus for an optical recording medium, wherein the optical filter according to claim 11 is applied to the reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 7.
項８記載の光学式記録媒体用再生装置に適用したことを
特徴とする光学式記録媒体用再生装置。15. A reproducing apparatus for an optical recording medium, wherein the optical filter according to claim 12 is applied to the reproducing apparatus for an optical recording medium according to claim 8.
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|---|---|---|---|
| JP7285899A JP3048902B2 (en) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | Optical recording medium playback device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1033793A4 (en) * | 1998-07-14 | 2001-04-18 | Sharp Kk | Semiconductor laser device |
-
1995
- 1995-11-02 JP JP7285899A patent/JP3048902B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1033793A4 (en) * | 1998-07-14 | 2001-04-18 | Sharp Kk | Semiconductor laser device |
| US6456635B1 (en) | 1998-07-14 | 2002-09-24 | Sharp Kabushiki Kaishiki | Semiconductor laser device |
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