專利名稱：激光振蕩元件及光拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對光盤等信息記錄介質(zhì)通過光學(xué)方法來記錄或重放信息的光盤記錄重放裝置所用的激光振蕩元件及光拾取裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為適應(yīng)兩種光盤的光拾取裝置，例如采用裝有兩種光源的裝置，該兩種光源是記錄重放DVD系列盤片用的發(fā)出波長655nm的激光的光源、以及記錄重放CD系列盤片用的發(fā)出波長785nm的激光的光源(參照特開2001-184707號公報(2001年7月6日公開))。
在這樣的光拾取裝置中，使用物鏡的數(shù)值孔徑與聚焦透鏡的數(shù)值孔徑之比(光學(xué)倍率)，設(shè)計光利用效率及Rim強度，考慮到該光利用效率及Rim強度，來決定光學(xué)倍率。
另外，在將從光源發(fā)出的光的全部光通量設(shè)為1時，光利用效率表示用于對光盤進行記錄重放的光的比例。另外，所謂Rim強度，意味著在將入射光瞳(在光拾取裝置的情況下，相當(dāng)于物鏡的孔)的最大強度設(shè)為100％時的光瞳的邊緣的相對強度。一般，由于Rim強度越大，物鏡上的光強度分布越接近均勻，因此越能夠在光盤上將用物鏡聚焦的激光以更小的光點直徑聚焦。
光拾取裝置等所用的半導(dǎo)體激光形成按照所謂高斯分布的強度分布，它使得激光中心部分的光強度最強，越往激光的邊緣，強度越小。這樣，在Rim強度較大時，由于只使用中心附近的光，因此必然光利用效率變小。
因而，通常必須考慮到光利用效率及Rim強度，將使用波長655nm的激光的DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率、以及使用波長785nm的激光的CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率分別設(shè)定成最佳值。
而且，光學(xué)倍率如前所述，是物鏡的數(shù)值孔徑與聚焦透鏡的數(shù)值孔徑之比，但由于物鏡的數(shù)值孔徑是根據(jù)光盤的種類預(yù)先決定的，因此通過改變聚焦透鏡的數(shù)值孔徑，使光學(xué)倍率為可變。
這里，一般設(shè)透鏡的有效直徑為a，設(shè)焦距為f，這時透鏡的數(shù)值孔徑(sinθ)規(guī)定為sinθ＝a/f。因此，在特開2001-184707號公報所述的光拾取裝置中，通過使CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的聚焦透鏡的焦距與DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的聚焦透鏡的焦距不同，來改變聚焦透鏡的數(shù)值孔徑，就能夠任意設(shè)定DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率及CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率。
但是，最近的光拾取裝置對薄型化、小型化、以及低成本的要求很嚴(yán)格，為了滿足這些要求，必須簡化光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。因此，提出一種能夠振蕩發(fā)出DVD及CD的兩個波長的光的雙波長激光器?，F(xiàn)在，在重放專用型中，能夠產(chǎn)生雙波長激光振蕩的激光器成為主流。特別是在特開2003-263773號公報(2003年9月19日公開)中如下所述，即在使用雙波長激光器時，將聚焦透鏡(準(zhǔn)直透鏡)分別配置在CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)及DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)中，由于能夠分別改變CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的聚焦透鏡及DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的聚焦透鏡的焦距，因此能夠任意設(shè)定CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)及DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)倍率。
但是，在裝有雙波長激光器的光拾取裝置中，在對于CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)及DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)配置專用的聚焦透鏡時，不僅零部件數(shù)量增加，而且整個光拾取裝置的尺寸也增大。
因而，在CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)及DVD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)中，必須采用公用物鏡及聚焦透鏡的結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)小型、薄型、低成本。在這種情況下，由于兩個波長的發(fā)光點位置幾乎相同，而且物鏡及聚焦透鏡等的光學(xué)系統(tǒng)也公用，因此光學(xué)倍率也幾乎相同。
這里，裝有能夠產(chǎn)生雙波長激光振蕩的激光振蕩裝置的重放專用光拾取裝置與能夠進行信息記錄的光拾取裝置相比，由于光盤上需要的光功率較小，因此激光的光輸出有多余，光利用效率沒有特別問題。這樣，重放專用的光拾取裝置由于通過延長聚焦透鏡的焦距，能夠增大Rim強度，因此能夠使光盤上的聚焦光點直徑足夠小。
與上不同的是，在能夠進行信息記錄的光拾取裝置的情況下，由于必須以有限的激光輸出實現(xiàn)更高速的記錄，因此必須以高效率來利用激光。為此，與重放專用的光拾取裝置的情況相反，通過將聚焦透鏡的焦距設(shè)定得較短，能夠得到高的光利用效率。但是，反過來，由于Rim強度降低，因此盤片上的聚焦光點直徑增大。
然而，與CD相比，由于DVD的記錄密度高，因此為了保證重放信號質(zhì)量，必須將聚焦光點縮聚得足夠小。即，關(guān)于Rim強度，由于要求更高，因此若將聚焦透鏡的焦距設(shè)定得較短，則不能滿足該要求。
本發(fā)明正是為了解決這些問題，其目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)CD的高速記錄及DVD的高質(zhì)量重放的兩方面要求的激光振蕩元件及光拾取裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的激光振蕩元件，是射出第1半導(dǎo)體激光、以及波長比該第1半導(dǎo)體激光要短的第2半導(dǎo)體激光的激光振蕩元件，其中，在平行于上述第1或第2半導(dǎo)體激光的光出射面的平面與平行于pn結(jié)面的平面的相交線上的、激光的發(fā)射強度為激光中心的強度的1/2的兩點，與該激光的發(fā)光點連接，通過這樣形成兩條直線，在將該兩條直線所夾的角度大小作為激光發(fā)射角度大小時，將上述第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小，設(shè)定成大于等于上述第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的1.3倍。
根據(jù)上述構(gòu)成，將第2半導(dǎo)體激光設(shè)定成比第1半導(dǎo)體激光的波長要短。因而，若將第1半導(dǎo)體激光用作為CD的記錄重放用的激光，將第2半導(dǎo)體激光用作為DVD的重放用的激光，則本發(fā)明的激光振蕩元件可用于能夠進行CD及DVD的重放的光拾取裝置。
但是，在將能夠進行具有這樣不同波長的兩個激光振蕩的激光振蕩元件用于實現(xiàn)對CD或DVD進行信息記錄的光拾取裝置時，由于與聚焦透鏡的焦距的關(guān)系，對于CD的高速記錄或DVD的高質(zhì)量重放，有時不能得到足夠的物鏡的Rim強度。
因此，本發(fā)明者們經(jīng)過專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD用物鏡的Rim強度與DVD用物鏡的Rim強度，是由第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小相對于第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的比例(以下，作為發(fā)射角度比)來決定的。而且，通過實驗確認(rèn)，在該發(fā)射角度比大于等于1.3時，能夠得到可進行CD的高速記錄、而且可進行DVD的高質(zhì)量重放的Rim強度。
在本發(fā)明中，由于將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.3，因此若將本發(fā)明的激光振蕩元件用于光拾取裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)CD的高速記錄及DVD的高質(zhì)量重放的兩方面要求。
關(guān)于本發(fā)明的進一步的其它目的、特征、以及優(yōu)點，利用以下所示的敘述將完全清楚。另外，通過參照附圖的以下的說明將明白本發(fā)明的好處。


圖1所示為本發(fā)明一實施形態(tài)有關(guān)的激光振蕩裝置的構(gòu)成圖。
圖2所示為圖1的激光振蕩裝置所用的發(fā)光單元的pn結(jié)面與激光發(fā)射方向的關(guān)系的立體圖。
圖3所示為裝有圖1的激光振蕩裝置的光拾取裝置一構(gòu)成例的示意圖。
圖4所示為圖1的激光振蕩裝置的發(fā)射角度大小與發(fā)射強度的關(guān)系的曲線圖。
圖5所示為裝有圖1的激光振蕩裝置的光拾取裝置其它構(gòu)成例的示意圖。
圖6所示為裝有圖1的激光振蕩裝置的光拾取裝置又一其它構(gòu)成例的示意圖。
圖7所示為耦合效率與DVD的發(fā)射角度θ·的關(guān)系圖。
圖8所示為耦合效率與DVD的發(fā)射角度比的關(guān)系圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的一實施形態(tài)。如圖1所示，本實施形態(tài)的激光振蕩裝置1，是在心柱3上裝有能夠進行兩種波長的半導(dǎo)體激光振蕩的發(fā)光單元(激光振蕩元件)2而構(gòu)成的。而且，各波長的發(fā)光點具有Δ的間隔。這里，假設(shè)從發(fā)光單元2發(fā)出波長較長的激光的光線(第1半導(dǎo)體激光)4、以及波長較短的激光的光線(第2半導(dǎo)體激光)5。
另外，將平行于半導(dǎo)體激光的光出射面的平面與平行于pn結(jié)面的平面的相交線上的、激光的發(fā)射強度為激光中心的強度的1/2的兩點，與該激光的發(fā)光點連接，通過這樣形成兩條直線，則定義發(fā)射角度大小作為該兩條直線所夾的角度的大小(即半峰值寬度)，設(shè)θ1表示光線4的發(fā)射角度大小，θ2表示光線5的發(fā)射角度大小。
這里，用圖2說明發(fā)光單元2的半導(dǎo)體pn結(jié)面與激光的關(guān)系。如圖2所示，發(fā)光單元2從自己使用的半導(dǎo)體的pn結(jié)面發(fā)射激光。因而，該激光沿與pn結(jié)面垂直的方向及平行的方向擴展。
在圖2所示那樣發(fā)射激光時，將與pn結(jié)面平行的平面設(shè)定作為通過激光發(fā)光點2a的平面2b，將平行于半導(dǎo)體激光的光出射面的平面設(shè)定作為平面2b’。然后，將平面2b與平面2b’的交線上的、激光的發(fā)射強度為激光中心軸2c的強度的1/2的點2d及2e，分別與發(fā)光點2a連接，這樣形成兩條直線2f及2g，形成的形成的兩條直線2f與2g所夾的角度的大小是發(fā)射角度大小。
而且，在一般的半導(dǎo)體激光振蕩裝置中，其性質(zhì)上，垂直于上述pn結(jié)面的方向的發(fā)射角度θ大于平行于pn結(jié)面的方向的發(fā)射角度θ·。具體來說，發(fā)射角度θ是發(fā)射角度θ·的1.5～3倍左右。另外，在以下的說明中，所謂「垂直方向」意味著是垂直于半導(dǎo)體激光振蕩裝置的pn結(jié)面的方向。另外，所謂「平行方向」意味著是平行于該pn結(jié)面的方向。
因而，垂直于pn結(jié)面的方向的Rim強度大于平行于pn結(jié)面的方向的Rim強度。其結(jié)果，垂直方向的激光與平行方向的激光相比，能夠縮聚得足夠小。因此，以下假設(shè)僅考慮平行方向的發(fā)射角度。
這時，必須考慮以下的事項。即，與CD相比，由于DVD的記錄密度高，因此為了保證重放信號質(zhì)量，必須將光盤上的聚焦點縮聚得足夠小。因而，可以說與平行于半導(dǎo)體激光振蕩裝置的pn結(jié)面的方向相對應(yīng)的物鏡的Rim強度最好更高。但是，對于CD與DVD，由于光拾取裝置的物鏡的數(shù)值孔徑不同，因此即使是同一發(fā)射角度，也必須考慮到Rim強度不同來設(shè)定發(fā)射角度。
具體來說，可以根據(jù)以下的(i)～(iv)的事項，設(shè)定發(fā)射角度。
(i)由于CD用物鏡的數(shù)值孔徑一般為0.5，因此若設(shè)該數(shù)值孔徑為激光的縮聚角度，則sin-10.5＝30°。
(ii)由于DVD用物鏡的數(shù)值孔徑為0.6或0.63，因此若設(shè)各數(shù)值孔徑為激光的縮聚角度，則sin-10.6＝36.87°、sin-10.63＝39.05°。
(iii)物鏡的數(shù)值孔徑與聚焦透鏡的數(shù)值孔徑之比(光學(xué)倍率)為大于等于1，再有在產(chǎn)生兩個不同波長激光振蕩的半導(dǎo)體激光振蕩裝置中，由于兩個激光從同一發(fā)光點發(fā)出，因此DVD與CD的光學(xué)倍率相同。
(iv)Rim強度之比由DVD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度與CD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度的發(fā)射角度之比來決定。
根據(jù)以上的(i)～(iv)的事項，若設(shè)DVD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度相對于CD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度至少為大于等于39.05/30＝1.3倍，則可以說一定能夠使DVD用物鏡的平行方向的Rim強度大于CD用物鏡的平行方向的Rim強度。若這樣使Rim強度增大，則能夠?qū)VD上的聚焦點縮聚得足夠小。
即，在通過使DVD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度相對于CD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度為大于等于1.3倍，來設(shè)定聚焦透鏡的焦距，使得得到CD記錄所必需的光利用效率時，能夠縮聚激光的聚焦點，達到對于DVD重放所需要的足夠的程度。另外，適當(dāng)規(guī)定關(guān)于DVD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度相對于CD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度的比例(以下，稱為適當(dāng)「發(fā)射角度比」)的下限，使得在對DVD進行記錄或重放時能夠得到所必需的Rim強度。
另外，在產(chǎn)生兩個不同波長激光振蕩的這種型式的激光振蕩裝置中，若重視對DVD進行記錄，則必須使DVD上的聚焦點直徑更縮小。在與DVD記錄所對應(yīng)的物鏡中，還存在設(shè)定成0.65的物鏡。
在這種情況下，DVD用激光的縮聚角度成為sin-10.65＝40.05°。因而，若設(shè)DVD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度相對于CD用半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度至少為大于等于1.35(＝40.05/30)倍，則一定能夠使DVD用物鏡的平行方向的Rim強度大于CD用物鏡的平行方向的Rim強度，能夠?qū)VD上的聚焦點縮聚得足夠小。另外，在這樣將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.35倍的情況下也同樣，適當(dāng)規(guī)定發(fā)射角度比的下限，使得在對DVD進行重放時能夠得到所必需的Rim強度。
由于本申請發(fā)明的發(fā)明者們對于發(fā)射角度比與CD的高速記錄的關(guān)系進行了更具體的實驗，因此在以下說明其結(jié)果。
首先，作為DVD用的物鏡，采用了焦距為3mm、數(shù)值孔徑(NA)為0.6的物鏡。即，作為DVD用的物鏡，采用了只能夠進行DVD重放、而沒有考慮進行DVD記錄的物鏡。
另外，本物鏡是也可以用于CD記錄重放的互換透鏡，作為CD用的物鏡，起到作為焦距為3mm、數(shù)值孔徑為0.5的作用。另外，聚焦透鏡采用焦距為18mm的透鏡。再有，對于整個光學(xué)系統(tǒng)，將利用聚焦透鏡、物鏡、分光鏡、波片等構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的透射率設(shè)定成0.6。
而且，對于DVD用的短波長激光，將平行方向的發(fā)射角度θ·設(shè)定成10°，將垂直方向的發(fā)射角度θ設(shè)定成30°。另外，對于CD用的長波長激光，將垂直方向的發(fā)射角度θ設(shè)定成16°，將發(fā)射強度設(shè)定成180mW。
在這樣的條件下，通過改變CD用的長波長激光的發(fā)射角度θ·，求出CD側(cè)光學(xué)系統(tǒng)的耦合效率及Rim強度，研究了能否進行CD的48倍速記錄，將其結(jié)果示于以下的表1中。另外，所謂耦合效率，意味著在由光學(xué)透鏡及激光的發(fā)射角度等的光學(xué)條件下規(guī)定的激光的利用效率。
另外，若設(shè)1倍速記錄所必需的光強度為6mW，則48倍速記錄所必需的光強度為大于等于6×√48＝41.5mW。因而，在表1中，在CD用的激光的OL出射強度為大于等于41.5mW時，作為是能夠進行48倍速記錄的激光，用○符號表示。另外，所謂0L出射強度，意味著從物鏡出射的激光強度。


根據(jù)以上的結(jié)果可以確認(rèn)，為了實現(xiàn)CD的高速記錄，最外將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.3。
在上述(1-1)欄所述的實驗中，在將CD用的激光的θ·設(shè)定成7.7°時，DVD的Rim強度為0.402。因而，作為DVD用的物鏡，即使采用數(shù)值孔徑為0.63～0.65的物鏡、即適應(yīng)DVD記錄的物鏡的情況下，若能夠得到0.4左右的Rim強度，也能夠提供適應(yīng)DVD記錄及重放的激光振蕩裝置。
本發(fā)明者們對于作為DVD用的物鏡，在分別采用了數(shù)值孔徑為0.63的物鏡及數(shù)值孔徑為0.65的物鏡的情況下，對于DVD用物鏡的Rim強度與發(fā)射角度比的關(guān)系進行了實驗，關(guān)于其結(jié)果如下所述。
另外，采用了下述的互換透鏡，即作為DVD用的物鏡，起到作為焦距為3mm的作用，另外作為CD用的物鏡，起到作為焦距為3mm、數(shù)值孔徑為0.5的作用。另外，聚焦透鏡采用焦距為18mm的透鏡。再有，對于整個光學(xué)系統(tǒng)，將利用聚焦透鏡、物鏡、分光鏡、波片等構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的透射率設(shè)定成0.6。
而且，對于DVD用的短波長激光，將垂直方向的發(fā)射角度θ設(shè)定成20°，將發(fā)射強度設(shè)定成100mW。另外，對于CD用的長波長激光，將垂直方向的發(fā)射角度θ設(shè)定成16°，將平行方向的發(fā)射角度θ·設(shè)定成7.7°，將發(fā)射強度設(shè)定成180mW。
在以下的表2中表示采用數(shù)值孔徑為0.63的DVD用物鏡時的發(fā)射角度比與Rim強度的關(guān)系。


在表3中表示采用數(shù)值孔徑為0.65的DVD用物鏡時的發(fā)射角度比與Rim強度的關(guān)系。


根據(jù)以上的實驗結(jié)果，通過將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.35，能夠得到0.4左右的Rim強度。
當(dāng)然，規(guī)定了發(fā)射角度比的上限，使得能夠得到對DVD進行記錄時所必需的功率。以下，是根據(jù)研究是否能夠進行DVD的4倍速記錄的結(jié)果所得到的發(fā)射角度比的上限。
在采用數(shù)值孔徑為0.63的DVD用物鏡時，若設(shè)DVD的1倍速的記錄所必需的光強度為8mW，則由于4倍速的記錄所必需的光強度為大于等于8×√4＝16.0mW，因此可知，在DVD用的激光的OL出射強度為大于等于16.0mW時，能夠進行4倍速的記錄。
因此，在將DVD用的短波長激光發(fā)射強度設(shè)定成100mW、將光學(xué)系統(tǒng)的透射率設(shè)定成0.6時，為了使OL出射強度大于等于16.0mW，耦合效率必須大于等于0.267，必須將DVD的發(fā)射角度θ·設(shè)定成小于等于16.5°。
這樣，在考慮4倍速的記錄時，DVD用激光的發(fā)射角度θ·與CD用激光的發(fā)射角度θ·的發(fā)射角度比為2.1(＝16.5°/7.7°)。即，可以說發(fā)射角度比的上限為2.1。
這里，若將上述內(nèi)容用公式表示，則設(shè)DVD的1倍速記錄所必需的光強度為a，光學(xué)系統(tǒng)的透射率為t，DVD用的短波長激光發(fā)射強度為w，這時為了進行n倍速記錄，耦合效率必須大于等于a×√n/w/t。
為了得到該耦合效率，由于DVD用激光的發(fā)射角度θ·可根據(jù)圖7所示的耦合效率與發(fā)射角度θ·的關(guān)系唯一決定，因此能夠適當(dāng)確定DVD用激光的發(fā)射角度θ·與CD用激光的發(fā)射角度θ·的發(fā)射角度比的上限。
圖8中，是使用CD的發(fā)射角度θ·(＝7.7°)除圖7的縱軸的值、即使用發(fā)射角度比作為縱軸的值。如上所述，在進行n倍速記錄時，耦合效率必須大于等于a ×√n/w/t。根據(jù)這樣求出的耦合效率，能夠適當(dāng)規(guī)定發(fā)射角度比的上限。
同樣，在采用數(shù)值孔徑為0.65的DVD用物鏡的情況下，在進行DVD的4倍速記錄時，DVD的發(fā)射角度θ·必須小于等于17.8。因而，DVD的發(fā)射角度θ·與CD的發(fā)射角度θ·的發(fā)射角度比的上限為2.3(＝17.8°/7.7°)。
這樣，在使用能夠?qū)VD進行信息記錄的物鏡時，也能夠進行高質(zhì)量的DVD重放。即，能夠同時實現(xiàn)對DVD的信息記錄及高質(zhì)量的DVD重放。
圖3所示為光拾取裝置中裝有本實施形態(tài)的激光振蕩裝置1的光學(xué)系統(tǒng)的一部分。如圖3所示，光拾取裝置由激光振蕩裝置1、物鏡7、及孔6構(gòu)成。若設(shè)CD的記錄重放所用的波長較長的激光為光線4，設(shè)DVD的重放等所用的波長較短的激光為光線5，則光線4的大部分的光透過孔6，而光線5的大部分被孔6遮擋。
圖4的曲線圖所示為圖3那樣DVD用的激光被孔6遮擋的狀態(tài)下的發(fā)射角度與發(fā)射強度的關(guān)系。另外，在圖4中，用實線表示與CD用的激光有關(guān)的發(fā)射強度與發(fā)射角度的關(guān)系。用虛線表示與DVD用的激光有關(guān)的發(fā)射強度與發(fā)射角度的關(guān)系。
再有，在圖4中，用W表示由孔6的直徑所決定的有效NA(發(fā)射角度大小)。如圖4所示，CD用的激光的發(fā)射強度的損耗少，DVD用的激光的發(fā)射強度的損耗多。因此，可以說，關(guān)于CD用的激光的光利用效率高。
另外，關(guān)于Rim強度，由于DVD用的激光的Rim強度(Rim2)比CD用的激光的Rim強度(Rim1)要高，因此關(guān)于DVD用的激光，能夠?qū)⒐獗P上的光點直徑縮聚得足夠小。
如上所述，通過使波長較長的激光的發(fā)射角度小于波長較短的激光的發(fā)射角度，能夠滿足CD的高速記錄及DVD重放信號的高質(zhì)量的兩方面要求。
但是，在對于CD能夠進行記錄重放、而對于DVD僅進行重放的組合驅(qū)動器中，若采用上述構(gòu)成的光拾取裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)CD的高速記錄及DVD的高質(zhì)量重放。但是，在對于DVD也能夠記錄的組合驅(qū)動器的情況下，由于必須將光盤上的光點直徑更加縮聚，因此物鏡的數(shù)值孔徑也增大為0.63～0.65。這時，若采用具有上述構(gòu)成的發(fā)射角度的光拾取裝置，則由于數(shù)值孔徑增大而Rim強度降低，不能表現(xiàn)出增大數(shù)值孔徑的效果，因此不能將光盤上的光點直徑更加縮聚。
因此，如圖4所示，對于CD用的激光，將發(fā)射強度為最大值的一半時的發(fā)射角度的寬度設(shè)為W1，將DVD用的激光的半峰值寬度設(shè)為W2。通過設(shè)定W1×1.35≤W2，能夠?qū)VD盤片上的激光的光點直徑縮聚得足夠小，能夠確保為了可進行高質(zhì)量重放所需要的足夠的Rim強度。另外，W1與圖1中的光線4的發(fā)射角度大小θ1的意義相同，W2與圖1中的光線5的發(fā)射角度大小θ2的意義相同。
圖5所示為裝有激光振蕩裝置1的光拾取裝置的其它構(gòu)成例。如圖5所示，本構(gòu)成例的光拾取裝置由激光振蕩裝置1、分光鏡9、物鏡7、孔6、及光檢測器10構(gòu)成。另外，物鏡7是適應(yīng)不同波長的兩個激光的透鏡。即，物鏡7是能夠補償由于CD盤片與DVD盤片之間的基板厚度之差而產(chǎn)生的球差的透鏡。另外，在圖5中，利用參照標(biāo)號8表示CD盤片或DVD盤片。
另外，將利用激光振蕩裝置1產(chǎn)生振蕩的CD用的激光設(shè)為光線(第1半導(dǎo)體激光)11，將DVD用的激光設(shè)為光線(第2半導(dǎo)體激光)12。光線11及光線12入射至光檢測器10的各不同的位置。因而，光檢測器10具有接受光線11的光檢測元件(第1光檢測器)10a、及接受光線12的光檢測元件(第2光檢測器)10b。
在這種情況下，若利用光線11或光線12的任一光線對光檢測器10的光檢測元件進行位置調(diào)整，則對于另一波長的光，就不需要對發(fā)光點或光檢測元件進行位置調(diào)整。
即，若按照設(shè)計組裝光拾取裝置的光學(xué)系統(tǒng)，則不需要調(diào)整光檢測器的位置。但是，由于光拾取裝置一定存在尺寸公差及裝配公差，因此必須調(diào)整光檢測器的光檢測元件的位置。
然而，本實施形態(tài)的激光振蕩裝置的兩個發(fā)光點位置的間隔、以及光檢測器的兩個光檢測元件之間的間隔設(shè)定成小于等于1μm的數(shù)量級的高精度。即，具有不同波長的兩個激光中，若任一個激光的光源或光檢測元件從規(guī)定位置僅偏移某一距離配置，則另一個激光的光源或光檢測元件也從規(guī)定位置偏移與該偏移量相同程度的距離。
因而，在上述兩個激光中，若調(diào)整任一個激光的光源，來補償距離設(shè)計值的偏移量，則另一個激光的光源及光檢測元件由于與其它的激光的光源或光檢測元件的間隔以高精度保持一定，因此可幾乎按照設(shè)計配置。
例如，在按照DVD用的激光的發(fā)光點來設(shè)定DVD用激光的受光點的位置那樣，調(diào)整DVD用光檢測元件的位置時，也對CD用激光的發(fā)光點及光檢測元件進行了位置調(diào)整。
圖6所示為使用激光振蕩裝置1的發(fā)光單元2的光拾取裝置的又一其它構(gòu)成例。如圖6所示，本構(gòu)成例的光拾取裝置由全息激光單元21、孔6、及物鏡7構(gòu)成，該全息激光單元21將能夠產(chǎn)生兩種波長的光的振蕩的發(fā)光單元2、全息元件(第1全息元件)18及全息元件19(第2全息元件)、以及光檢測器20形成一體。另外，在圖6中，附加與圖5同一參照標(biāo)號的構(gòu)件是與圖5相同的構(gòu)件，因此詳細(xì)說明省略。
在全息激光單元21中，光線11及光線12分別利用全息元件18或全息元件19產(chǎn)生衍射，這些衍射的光入射至光檢測器20的同一位置。因而，光檢測器20中設(shè)置了單一的光檢測元件(第3光檢測器)20a，利用該光檢測元件20a，接受光線11及光線12的兩方面的光。
這里，對于與兩個波長相對應(yīng)的兩個全息元件18及19，分別進行與各波長相對應(yīng)的專用設(shè)計。即，全息元件一般根據(jù)發(fā)光點的位置、聚焦點的位置、全息元件的設(shè)置位置、以及波長的位置來進行設(shè)計。本實施形態(tài)的全息元件18及19由于與從不同位置發(fā)出的、同時具有不同波長的激光相對應(yīng)進行設(shè)置，因此如上所述進行與各波長相對應(yīng)的專用設(shè)計。
因而，根據(jù)兩個光線的波長，分別調(diào)整各自的全息元件18及19，能夠使光線11及光線12入射至光檢測器20上的相同位置。具體來說，沿著垂直于全息元件光軸的面內(nèi)的x軸方向及y方向、以及以光軸為中心的旋轉(zhuǎn)方向的共計三個軸的方向，分別調(diào)整全息元件18及19，使得光線11及光線12入射至光檢測元件20a。通過這樣，能夠減少將光檢測器20分割而構(gòu)成的光檢測元件的數(shù)量，簡化全息激光單元21的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施形態(tài)中，對于能夠發(fā)射兩種波長的光的發(fā)光單元2，可以是利用一個激光芯片發(fā)射兩種波長的光的所謂單片型，也可以是利用兩個激光芯片發(fā)射兩種波長的光的混合型。
如上所述，本實施形態(tài)的激光振蕩裝置1所使用的發(fā)光單元是射出CD用的半導(dǎo)體激光、及DVD用半導(dǎo)體激光的發(fā)光單元，在平行于半導(dǎo)體激光的光出射面的平面與平行于pn結(jié)面的平面的相交線上的、激光的發(fā)射強度為激光中心的強度的1/2的兩點，與該激光的發(fā)光點連接，通過這樣形成兩條直線，在將該兩條直線所夾的角度大小作為激光發(fā)射角度大小時，將DVD用激光的發(fā)射角度大小θ2設(shè)定成大于等于CD用激光的發(fā)射角度大小θ1的1.3倍。
本發(fā)明者們經(jīng)過專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CD用物鏡的Rim強度與DVD用物鏡的Rim強度是由CD用激光的發(fā)射角度大小相對于DVD用激光的發(fā)射角度大小的比例(以下，設(shè)為發(fā)射角度比)來決定的。而且通過實驗確認(rèn)，在該發(fā)射角度比大于等于1.3時，能夠得到可進行CD的高速記錄、而且可進行DVD的高質(zhì)量重放的Rim強度。
因而，若將裝有本實施形態(tài)的發(fā)光單元2的激光振蕩裝置1用于光拾取裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)CD的高速記錄及DVD的高質(zhì)量重放的兩方面要求。
另外，上述發(fā)射角度比最好設(shè)定成大于等于1.35。本發(fā)明者們在使用適應(yīng)信息記錄型的數(shù)值孔徑大的DVD用物鏡的狀態(tài)下，一面改變發(fā)射角度比，一面測量了DVD用物鏡的Rim強度。根據(jù)該實驗結(jié)果確認(rèn)，若發(fā)射角度比大于等于1.35，則能夠得到為了進行DVD的高質(zhì)量重放所需要的足夠的Rim強度。
因而，通過將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.35，即使在光拾取裝置中使用適應(yīng)信息記錄型的數(shù)值孔徑大的物鏡的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)DVD的記錄及高質(zhì)量重放的兩方面要求。
再有，本實施形態(tài)的光拾取裝置具有上述構(gòu)成的發(fā)光單元2、檢測CD用激光被盤片8反射的光的光檢測元件10a、以及檢測DVD用激光被盤片8反射的光的光檢測元件10b。
根據(jù)上述構(gòu)成，對于CD用的激光及DVD用的激光的各激光，設(shè)置檢測來自盤片8的反射光的光檢測元件10a及光檢測元件10b。因而，對于CD用激光的反射光的光路、及DVD用激光的反射光的光路的各光路，能夠分別調(diào)整光檢測元件的位置。這樣，能夠更增加光拾取裝置的設(shè)計自由度。
另外，本實施形態(tài)的光拾取裝置，也可以具有上述構(gòu)成的發(fā)光單元2、以及檢測CD用激光被盤片8反射的光的、和檢測DVD用激光被盤片8反射的光的光檢測元件20a。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于用公用的光檢測元件20a來檢測CD用激光的反射光和DVD用激光的反射光，因此能夠減少光拾取裝置的零部件數(shù)量。通過這樣，能夠使光拾取裝置的結(jié)構(gòu)緊湊。若采用這樣緊湊的光拾取裝置，則能夠使無論CD還是DVD都適應(yīng)的記錄重放裝置更緊湊。
再有，也可以還具有將CD用激光被盤片8反射的光進行衍射并引向光檢測元件20a的全息元件18、以及將DVD用激光被盤片8反射的光進行衍射并引向光檢測元件20a的全息元件19，發(fā)光單元2、光檢測元件20a、全息元件18、及全息元件19形成一體，作為全息激光單元21。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于構(gòu)成光拾取裝置的各構(gòu)件形成一體，因此能夠使光拾取裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。若采用這樣緊湊的光拾取裝置，則能夠使無論CD還是DVD都適應(yīng)的記錄重放裝置更緊湊。
如上所述，本發(fā)明的激光振蕩元件，是射出第1半導(dǎo)體激光、以及波長比該第1半導(dǎo)體激光要短的第2半導(dǎo)體激光的激光振蕩元件，在平行于上述第1或第2半導(dǎo)體激光的光出射面的平面與平行于pn結(jié)面的平面的相交線上的、激光的發(fā)射強度為激光中心的強度的1/2的兩點，與該激光的發(fā)光點連接，通過這樣形成兩條直線，在將該兩條直線所夾的角度大小作為激光發(fā)射角度大小時，將上述第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小設(shè)定成大于等于上述第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的1.3倍。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.3，因此若將本發(fā)明的激光振蕩元件用于光拾取裝置，則能夠?qū)崿F(xiàn)CD的高速記錄及DVD的高質(zhì)量重放的兩方面要求。
再有，上述第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小，最好是大于等于上述第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的1.35倍。
即，在對DVD能夠進行信息記錄的光拾取裝置中，與對DVD不能進行信息記錄的光拾取裝置相比，采用數(shù)值孔徑大的DVD用的物鏡。例如，重放專用的DVD用物鏡的數(shù)值孔徑為0.6，適應(yīng)信息記錄型的DVD用物鏡的數(shù)值孔徑為0.63～0.65。
對于這樣數(shù)值孔徑大的物鏡，若將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.3，產(chǎn)生第1半導(dǎo)體激光及第2半導(dǎo)體激光，則有時不能得到進行DVD的高質(zhì)量重放所需要的足夠的Rim強度。
因此，本發(fā)明者們在使用適應(yīng)信息記錄型的DVD用物鏡的狀態(tài)下，一面改變發(fā)射角度比，一面測量了DVD用物鏡的Rim強度。根據(jù)該實驗結(jié)果確認(rèn)，若發(fā)射角度比大于等于1.35，則能夠得到為了進行DVD的高質(zhì)量重放所需要的足夠的Rim強度。
因而，即使是在光拾取裝置中使用適應(yīng)信息記錄型的數(shù)值孔徑大的物鏡的情況下，若將發(fā)射角度比設(shè)定成大于等于1.35，則也能夠?qū)崿F(xiàn)DVD的記錄及高質(zhì)量重放的兩方面要求。
另外，最好規(guī)定第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小相對于第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的比例的下限，使得在使用該第2半導(dǎo)體激光重放DVD時，能夠得到所必需的Rim強度。
另外，本發(fā)明的光拾取裝置也可以是這樣構(gòu)成，即具有上述構(gòu)成的激光振蕩元件、檢測上述第1半導(dǎo)體激光被光盤反射的光的第1光檢測器、以及檢測上述第2半導(dǎo)體激光被光盤反射的光的第2光檢測器。
根據(jù)上述構(gòu)成，對于第1半導(dǎo)體激光及第2半導(dǎo)體激光的各半導(dǎo)體激光，設(shè)置檢測來自光盤的反射光的第1光檢測器及第2光檢測器。因而，對于第1半導(dǎo)體激光的反射光的光路、及第2半導(dǎo)體激光的反射光的光路的各光路，能夠分別調(diào)整光檢測器的位置。這樣，能夠更增加光拾取裝置的設(shè)計自由度。
另外，本發(fā)明的光拾取裝置也可以是這樣構(gòu)成，即具有上述構(gòu)成的激光振蕩元件、以及檢測上述第1半導(dǎo)體激光被光盤反射的光和上述第2半導(dǎo)體激光被光盤反射的光的第3光檢測器。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于用公用的第3光檢測器來檢測第1半導(dǎo)體激光的反射光和第2半導(dǎo)體激光的反射光，因此能夠減少光拾取裝置的零部件數(shù)量。通過這樣，能夠使光拾取裝置的結(jié)構(gòu)緊湊。若采用這樣緊湊的光拾取裝置，則能夠使無論CD還是DVD都適應(yīng)的記錄重放裝置更緊湊。
再有，本發(fā)明的光拾取裝置也可以是這樣構(gòu)成，即具有將上述第1半導(dǎo)體激光被上述光盤反射的光進行衍射并引向上述第3光檢測器的第1全息元件；將上述第2半導(dǎo)體激光被上述光盤反射的光進行衍射并引向上述第3光檢測器的第2全息元件；以及將上述激光振蕩元件、上述第3光檢測器、上述第1全息元件、上述第2全息元件形成一體的全息激光單元。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于構(gòu)成光拾取裝置的各構(gòu)件形成一體，因此能夠使光拾取裝置的結(jié)構(gòu)更緊湊。若采用這樣緊湊的光拾取裝置，則能夠使無論CD還是DVD都適應(yīng)的記錄重放裝置更緊湊。
另外，本發(fā)明的激光振蕩裝置也可以是這樣構(gòu)成，即是能夠射出振蕩波長不同的多個激光的半導(dǎo)體激光振蕩裝置，振蕩波長較短的激光的發(fā)射角度大小是大于等于振蕩波長較長的激光的發(fā)射角度大小的1.3倍。
再有，在上述構(gòu)成的激光振蕩裝置中也可以是這樣構(gòu)成，即振蕩波長較長的激光及振蕩波長較短的激光都能輸出為了對光盤進行記錄所需要的足夠的功率。另外，也可以是這樣構(gòu)成，即僅僅振蕩波長較長的激光能輸出為了對光盤進行記錄所需要的足夠的功率。
另外，本發(fā)明的光拾取裝置也可以是這樣構(gòu)成，即由能夠射出具有多個波長的激光的半導(dǎo)體激光振蕩裝置、將激光發(fā)射光聚焦在光盤上用的聚焦透鏡、以及檢測盤片反射光的受光單元構(gòu)成，該受光單元形成為與各波長對應(yīng)專用。
另外，本發(fā)明的光拾取裝置也可以是這樣構(gòu)成，即由能夠射出具有多個波長的激光的半導(dǎo)體激光振蕩裝置；將激光發(fā)射光聚焦在光盤上用的聚焦透鏡；配置在半導(dǎo)體激光器與聚焦透鏡之間使激光發(fā)射光透過、并使盤片反射光產(chǎn)生衍射后引向光檢測器用的全息元件的；以及接受光盤反射光的光檢測器構(gòu)成，半導(dǎo)體激光器、全息元件、及光檢測器形成一體。
再有，在上述光拾取裝置中也可以是這樣構(gòu)成，即受光單元不是與各波長對應(yīng)分別形成，而是兩個波長公用的受光單元。
另外，在實施發(fā)明用的最佳形態(tài)項目中說明的具體實施形態(tài)或?qū)嵤├冀K是為了闡明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)該僅限定于那樣的具體例進行狹義地解釋，在本發(fā)明的精神及權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以進行各種各樣的變更并加以實施。
工業(yè)上的實用性根據(jù)本發(fā)明，則由于能夠?qū)崿F(xiàn)CD的高速記錄及DVD的高質(zhì)量重放的兩方面要求，因此適用于進行CD及DVD的記錄重放的組合驅(qū)動器。
權(quán)利要求
1.一種激光振蕩元件，射出第1半導(dǎo)體激光、以及波長比該第1半導(dǎo)體激光要短的第2半導(dǎo)體激光，其特征在于，在平行于所述第1或第2半導(dǎo)體激光的光出射面的平面與平行于pn結(jié)面的平面的相交線上的、激光的發(fā)射強度為激光中心的強度的1/2的兩點，與該激光的發(fā)光點連接，通過這樣形成兩條直線，在將該兩條直線所夾的角度大小作為激光發(fā)射角度大小時，將所述第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小，設(shè)定成大于等于所述第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的1.3倍。
2.如權(quán)利要求1所述的激光振蕩元件，其特征在于，所述第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小，大于等于所述第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的1.35倍。
3.如權(quán)利要求1所述的激光振蕩元件，其特征在于，規(guī)定所述第2半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小相對于所述第1半導(dǎo)體激光的發(fā)射角度大小的比例的下限，使得在使用該第2半導(dǎo)體激光重放DVD時，能夠得到所必需的Rim強度。
4.一種光拾取裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的激光振蕩元件、檢測所述第1半導(dǎo)體激光被光盤反射的光的第1光檢測器、以及檢測所述第2半導(dǎo)體激光被所述光盤反射的光的第2光檢測器。
5.一種光拾取裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求1所述的激光振蕩元件、以及檢測所述第1半導(dǎo)體激光被光盤反射的光和所述第2半導(dǎo)體激光被所述光盤反射的光的第3光檢測器。
6.如權(quán)利要求5所述的光拾取裝置，其特征在于，具有將所述第1半導(dǎo)體激光被所述光盤反射的光進行衍射，并引向所述第3光檢測器的第1全息元件；將所述第2半導(dǎo)體激光被所述光盤反射的光進行衍射，并引向所述第3光檢測器的第2全息元件；以及將所述激光振蕩元件、所述第3光檢測器、所述第1全息元件、所述第2全息元件形成一體的全息激光單元。
全文摘要
對于射出CD用的半導(dǎo)體激光(4)及DVD用的半導(dǎo)體激光(5)的發(fā)光單元(2)，在平行于半導(dǎo)體的pn結(jié)面的平面內(nèi)，通過連接激光的發(fā)射強度為激光中心的強度的1/2的點，形成直線，在將這樣形成的直線所夾角度的大小作為激光的發(fā)射角度大小時，將DVD用的激光(5)的發(fā)射角度大小θ2，設(shè)定成大于等于CD用的激光(4)的發(fā)射角度大小θ1的1.3倍。
文檔編號G11B7/135GK1922667SQ20058000524
公開日2007年2月28日 申請日期2005年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者酒井啟至, 三木煉三郎, 渡邊由紀(jì)夫, 宮崎修 申請人:夏普株式會社