JPH01113934A - ハイブリッド光素子 - Google Patents
ハイブリッド光素子Info
- Publication number
- JPH01113934A JPH01113934A JP62272143A JP27214387A JPH01113934A JP H01113934 A JPH01113934 A JP H01113934A JP 62272143 A JP62272143 A JP 62272143A JP 27214387 A JP27214387 A JP 27214387A JP H01113934 A JPH01113934 A JP H01113934A
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- light
- photodetector
- laser diode
- hybrid optical
- optical device
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業−1−の利用分野]
この発明は光ディスクや光カード等の光学式情報記録媒
体にレーザ光を照射することにより情報の記録/再生を
行う光学式ヘッドに適用するに好適な、光源と光検知器
を一体に構成したハイブリッド光素子に関するものであ
る。
体にレーザ光を照射することにより情報の記録/再生を
行う光学式ヘッドに適用するに好適な、光源と光検知器
を一体に構成したハイブリッド光素子に関するものであ
る。
【従来の技術]
第4図はハイブリッド光素子を用いた周知の光ヘッドの
構成図で、同図(a)は断面図、同(b)は光スポット
の集光状態の説明図、同(c)はフォーカシング・エラ
ー及びトラッキングΦエラーの検出方法の説明図、同(
d)はビーム・スプリッタの回折格子の平面図である。
構成図で、同図(a)は断面図、同(b)は光スポット
の集光状態の説明図、同(c)はフォーカシング・エラ
ー及びトラッキングΦエラーの検出方法の説明図、同(
d)はビーム・スプリッタの回折格子の平面図である。
各図において、(1)は半導体レーザ・チップで構成さ
れレーザ光源となるレーザ・ダイオード、(2)はレー
ザ・ダイオード(1)から出射される出射光束、(4)
はレーザ・ダイオード(1)からの出射光束(2)を第
1の反射面(4a)で反射させて集光レンズ(5)に入
射させる平板状のビーム・スプリッタ、(6)は集光レ
ンズ(5)を透過した光束の集光点付近に置かれた光学
式情報記録媒体である光ディスク、(7)は光ディスク
(6)に記録された情報のピット列から形成される情報
トラックである。集光レンズ(5)からの光束は光ディ
スク(6)上に集光スポット(3)を形成する。
れレーザ光源となるレーザ・ダイオード、(2)はレー
ザ・ダイオード(1)から出射される出射光束、(4)
はレーザ・ダイオード(1)からの出射光束(2)を第
1の反射面(4a)で反射させて集光レンズ(5)に入
射させる平板状のビーム・スプリッタ、(6)は集光レ
ンズ(5)を透過した光束の集光点付近に置かれた光学
式情報記録媒体である光ディスク、(7)は光ディスク
(6)に記録された情報のピット列から形成される情報
トラックである。集光レンズ(5)からの光束は光ディ
スク(6)上に集光スポット(3)を形成する。
また、(10)は光ディスク(6)によって反射され集
光レンズ(5)を通じてビーム・スプリッタ(4)に導
かれ、ビームやスプリッタ(4)の第1の反射面(4a
)を透過し、ビーム争スプリッタ(4)の第2の反射面
(4b)で反射され、しかる後に更に第1の反射面(4
a)を透過して戻ってくる反射光束(2A)を受光する
光検知器である。ちなみに、光検知器(10)は段数側
の光検知ブロックを有し、第4図(C)に示すように光
検知部(10a)、(10b)、(10c)、(10d
)、(10e)、(10f)が配置される。そして、光
検知部(10e)、(10f)の出力信号によって集光
スポット(3)を情報トラック(7)上に正確に追従さ
せるためのトラッキング・エラー信号TEが作られる。
光レンズ(5)を通じてビーム・スプリッタ(4)に導
かれ、ビームやスプリッタ(4)の第1の反射面(4a
)を透過し、ビーム争スプリッタ(4)の第2の反射面
(4b)で反射され、しかる後に更に第1の反射面(4
a)を透過して戻ってくる反射光束(2A)を受光する
光検知器である。ちなみに、光検知器(10)は段数側
の光検知ブロックを有し、第4図(C)に示すように光
検知部(10a)、(10b)、(10c)、(10d
)、(10e)、(10f)が配置される。そして、光
検知部(10e)、(10f)の出力信号によって集光
スポット(3)を情報トラック(7)上に正確に追従さ
せるためのトラッキング・エラー信号TEが作られる。
また、光検知部(10a)、(10b)、(10c)、
(10d)の出力信号によって集光スポット(3)を情
報トラック(7)の上に正確に結像させるためのフォー
カシング・エラー信号FEが作られる。
(10d)の出力信号によって集光スポット(3)を情
報トラック(7)の上に正確に結像させるためのフォー
カシング・エラー信号FEが作られる。
ちなみに、ビーム・スプリッタ(4)の第1の反射面(
4a)には第4図(d)に示すように回折格子が形成さ
れており、従って、光ディスク(6)上に集光照射され
る集光スポット(3)は第4図(b)に示すように、情
報トラック(7)に対して3個の集光スポット(30)
、(3e)、(3f)が形成される。
4a)には第4図(d)に示すように回折格子が形成さ
れており、従って、光ディスク(6)上に集光照射され
る集光スポット(3)は第4図(b)に示すように、情
報トラック(7)に対して3個の集光スポット(30)
、(3e)、(3f)が形成される。
更に、(8)はハイブリッド光素子本体(14)の基盤
を構成するステム(9)上に配され、レーザ・ダイオー
ド(1)及び光検知器(10)を載置する放熱ブロック
、(13)はハイブリッド光素子本体(14)に信号を
入出力するリードである。
を構成するステム(9)上に配され、レーザ・ダイオー
ド(1)及び光検知器(10)を載置する放熱ブロック
、(13)はハイブリッド光素子本体(14)に信号を
入出力するリードである。
次に動作について説明する。
レーザ・ダイオード(1)を出射した出射光束(2)は
ビーム・スプリッタ(4)の第1の反射面(4a)にて
反射された後、集光レンズ(5)によって光ディスク(
6)の情報トラック(7)面上に集光され集光スポット
(3)を形成する。
ビーム・スプリッタ(4)の第1の反射面(4a)にて
反射された後、集光レンズ(5)によって光ディスク(
6)の情報トラック(7)面上に集光され集光スポット
(3)を形成する。
光ディスク(6)上に集光した光は光ディスク(6)に
よって反射され集光レンズ(5)を通じてビーム・スプ
リッタ(4)に導かれ、ビーム・スプリッタ(4)の第
1の反射面(4a)を透過し、ビーム・スプリッタ(4
)の第2の反射面(4b)で反射され、しかる後に更に
第1の反射面(4a)を透過して反射光束(2人)とし
て光検知器(10)に受光される。
よって反射され集光レンズ(5)を通じてビーム・スプ
リッタ(4)に導かれ、ビーム・スプリッタ(4)の第
1の反射面(4a)を透過し、ビーム・スプリッタ(4
)の第2の反射面(4b)で反射され、しかる後に更に
第1の反射面(4a)を透過して反射光束(2人)とし
て光検知器(10)に受光される。
従って、ビーム・スプリッタ(4)から反射される反射
光束は、周知のように非点収差、つまり子午光線、球欠
光線に対して別々の焦線を形成する収差が与えられる。
光束は、周知のように非点収差、つまり子午光線、球欠
光線に対して別々の焦線を形成する収差が与えられる。
ここで、ビーム・スプリッタ(4)の第1の反射面(4
a)と第2の反射面(4b)が平行で、厚みをt、屈折
率をn、第1の反射面(4a)への入射角をθ(rad
)とすると、非点隔差Δは(1)式で表される。
a)と第2の反射面(4b)が平行で、厚みをt、屈折
率をn、第1の反射面(4a)への入射角をθ(rad
)とすると、非点隔差Δは(1)式で表される。
非点収差が与えられたビーム・スプリッタ(4)からの
反射光束(2A)はレーザ・ダイオード(1)の出射光
束(2)に対して逆方向にかつ平行に進行し、また図中
に一点鎖線で示される主光束は ΔA−2X t Xtanθ−xcosθ −(2
)のずれをもって光検知器(10)に入射する。ここで
、θ′は nX5ln θ−msin θ ・
(3)を満足するような値である。
反射光束(2A)はレーザ・ダイオード(1)の出射光
束(2)に対して逆方向にかつ平行に進行し、また図中
に一点鎖線で示される主光束は ΔA−2X t Xtanθ−xcosθ −(2
)のずれをもって光検知器(10)に入射する。ここで
、θ′は nX5ln θ−msin θ ・
(3)を満足するような値である。
以上のような構成を有する光学式のヘッドにおいては、
集光スポット(3)は第4図(b)に示すように、情報
トラック(7)に対して3個の集光スポット(30)、
(3e)、(3f)となり、その中の集光スポット(3
0)が光検知器(10)の中心部に形成される。光検知
器(10)は光ディスク(6)上の集光スポット(30
)が合焦点状態にある時に光ディスク(6)から反射さ
れた光束が第4図(c)に示されるように最小錯乱円(
11)となるような光軸方向位置に配置される。
集光スポット(3)は第4図(b)に示すように、情報
トラック(7)に対して3個の集光スポット(30)、
(3e)、(3f)となり、その中の集光スポット(3
0)が光検知器(10)の中心部に形成される。光検知
器(10)は光ディスク(6)上の集光スポット(30
)が合焦点状態にある時に光ディスク(6)から反射さ
れた光束が第4図(c)に示されるように最小錯乱円(
11)となるような光軸方向位置に配置される。
そして、この光検知器(10)は4つの領域に分割され
た光検知部(10a)、(10b)、(10c)、(1
0d)を有しており、これらの各検知部で入射光束量を
検知する。そして、情報トラック(7)上にピット形成
された情報によって変調された反射光束を光検知器(1
0)の光検知部(10a)、(10b)、(10c)、
(10d)で検出することによって光ディスク(6)上
に光学的に書き込まれた情報を読み出すことができる。
た光検知部(10a)、(10b)、(10c)、(1
0d)を有しており、これらの各検知部で入射光束量を
検知する。そして、情報トラック(7)上にピット形成
された情報によって変調された反射光束を光検知器(1
0)の光検知部(10a)、(10b)、(10c)、
(10d)で検出することによって光ディスク(6)上
に光学的に書き込まれた情報を読み出すことができる。
周知のように、集光スポット(30)は焦点ずれが生じ
た時に光検知器(10)で歪んだスポット(12)とな
るので対角線方向において対向する検知部の和を取り対
向検知部対同士の差分出力を演算することにより集光ス
ポット(30)の焦点ずれを検出することができる。
た時に光検知器(10)で歪んだスポット(12)とな
るので対角線方向において対向する検知部の和を取り対
向検知部対同士の差分出力を演算することにより集光ス
ポット(30)の焦点ずれを検出することができる。
すなわち、光検知器(10)の光検知部(10a)、(
10b)、(IOC)、(10d)の対向するものの出
力の和をとり、各相の差出力FEは、 FE−((10a)+10c)1 −1(10b)+ ((led)l ・・・(4)と
なり、この演算出力信号はフォーカシング・エラー信号
FEとして導出され、図示しないフォーカス命アクチュ
エータにより光ディスク(6)上の集光スポット(30
)の焦点ずれが補正される。
10b)、(IOC)、(10d)の対向するものの出
力の和をとり、各相の差出力FEは、 FE−((10a)+10c)1 −1(10b)+ ((led)l ・・・(4)と
なり、この演算出力信号はフォーカシング・エラー信号
FEとして導出され、図示しないフォーカス命アクチュ
エータにより光ディスク(6)上の集光スポット(30
)の焦点ずれが補正される。
この場合の焦点ずれ検出方法は非点収差法であり、第4
図(C)に示されるように、光ディスク(6)上の集光
スポット(3)が合焦点状態の時は最小錯乱円(11)
となって、略々円形の状態となるが、光ヘッドと光ディ
スク(6)の距離の変化により焦点ずれが起ると光検知
器(10)上のスポットが縦長または横長の楕円型のス
ポット(12)に変形する。従って、この変形した楕円
型のスポット(12)を電気的に検出す4ことにより、
焦点の位置ずれを検出することができる。
図(C)に示されるように、光ディスク(6)上の集光
スポット(3)が合焦点状態の時は最小錯乱円(11)
となって、略々円形の状態となるが、光ヘッドと光ディ
スク(6)の距離の変化により焦点ずれが起ると光検知
器(10)上のスポットが縦長または横長の楕円型のス
ポット(12)に変形する。従って、この変形した楕円
型のスポット(12)を電気的に検出す4ことにより、
焦点の位置ずれを検出することができる。
一方、先にも述べたようにビーム・スプリッタ(4)の
第1の反射面(4a)には第4図(d)に示すようなパ
ターンの回折格子が形成されており、このような回折格
子に入射するレーザ・ダイオード(1)からの出射光束
(2)は反射時に2方向に3つの光束に分かれる。情報
トラック(7)は2方向に並列に並んでおり、従って、
第4図(b)に示すように、3つの光束は光ディスク(
6)上で3つの集光スポット(30)(3e)、(3f
)になる。この3つの集光スポット(30)、(3e)
、(3f)は光ディスク(6)上で反射されると、それ
ぞれ第2図(c)に示すように、光検知器(10)の4
つの光検知部(10a)、(10b)、(10c)、(
10d)の中心部及び光検知部(10e)、(10f)
で受光される。そして、集光スポット(3o)が対応す
る情報トラック(7)からどれだけずれているかを示す
トラッキング・エラー信号TEはTE−((10e)−
(10f)) ・ (5)により得られる。これは
周知のツイン・スポット法であり、信号の読み取り及び
フォー力ッシング制御用の集光スポット(30)が情報
トラック(7)の上に正確に照射された時に、光検知器
(10)の光検知部(10e)、(10f)の反射光受
光強度が等しくなることを利用している。
第1の反射面(4a)には第4図(d)に示すようなパ
ターンの回折格子が形成されており、このような回折格
子に入射するレーザ・ダイオード(1)からの出射光束
(2)は反射時に2方向に3つの光束に分かれる。情報
トラック(7)は2方向に並列に並んでおり、従って、
第4図(b)に示すように、3つの光束は光ディスク(
6)上で3つの集光スポット(30)(3e)、(3f
)になる。この3つの集光スポット(30)、(3e)
、(3f)は光ディスク(6)上で反射されると、それ
ぞれ第2図(c)に示すように、光検知器(10)の4
つの光検知部(10a)、(10b)、(10c)、(
10d)の中心部及び光検知部(10e)、(10f)
で受光される。そして、集光スポット(3o)が対応す
る情報トラック(7)からどれだけずれているかを示す
トラッキング・エラー信号TEはTE−((10e)−
(10f)) ・ (5)により得られる。これは
周知のツイン・スポット法であり、信号の読み取り及び
フォー力ッシング制御用の集光スポット(30)が情報
トラック(7)の上に正確に照射された時に、光検知器
(10)の光検知部(10e)、(10f)の反射光受
光強度が等しくなることを利用している。
係る光ヘッドに用いられるハイブリッド光素子は以上の
ように構成されているので、レーザ・ダイオード(1)
と光検知器(10)が近接して配されるため光ヘッドの
小型化に有利である。
ように構成されているので、レーザ・ダイオード(1)
と光検知器(10)が近接して配されるため光ヘッドの
小型化に有利である。
光学式ヘッドの構成例としては、集光レンズの横倍率を
115とし、光ディスク(6)の面振れをフォーカシン
グ制御するリニア制御範囲を10μmとすると、必要な
非点隔差ΔAは500μmである。この時、(1)式よ
りθ−45″、n−1,5とすると、t = 1.1m
mの平板形のビーム・スプリッタ(4)を使用すること
になる。この時、レーザ・ダイオード(1)からの出射
光束(2)と光検知器(10)への入射光束(2A)の
間隔はわずか0.83+amとしかならず、レーザ・ダ
イオード(1)と光検知5(10)を別々のパッケージ
に収納することはほとんど不可能であり、従って、レー
ザ・ダイオード(1)と光検知器(10)を−個のパッ
ケージに収容したハイブリッド光素子本体(14)が用
いられる。
115とし、光ディスク(6)の面振れをフォーカシン
グ制御するリニア制御範囲を10μmとすると、必要な
非点隔差ΔAは500μmである。この時、(1)式よ
りθ−45″、n−1,5とすると、t = 1.1m
mの平板形のビーム・スプリッタ(4)を使用すること
になる。この時、レーザ・ダイオード(1)からの出射
光束(2)と光検知器(10)への入射光束(2A)の
間隔はわずか0.83+amとしかならず、レーザ・ダ
イオード(1)と光検知5(10)を別々のパッケージ
に収納することはほとんど不可能であり、従って、レー
ザ・ダイオード(1)と光検知器(10)を−個のパッ
ケージに収容したハイブリッド光素子本体(14)が用
いられる。
第5図は係る観点から構成された従来のハイブリッド光
素子の構成図で、同図(a)は縦断面図、同図(b)は
平面図である。
素子の構成図で、同図(a)は縦断面図、同図(b)は
平面図である。
各図において、(30)はレーザ・ダイオード(1)や
光検知器(10)を格納するパラ−ケージでレーザ・ダ
イオード(1)からの出射光束(2)や光検知器(10
)への入射光束(2A)はパッケージの一部を構成する
窓ガラス(19)を介して入出射する。(8)は銀や銅
等の熱伝導性の高い材料で構成され、サブマウント(1
8)を介してレーザ・ダイオード(1)を側面に保持す
ると共に絶縁材(17)を介して光検知器(10)を接
着保持し、レーザ争ダイオード(1)から発生する熱を
放散する。この放熱ブロック(8)はステム(9)上に
取り付けられるかまたは一体に形成されている。(16
)はステム(9)に対して垂直に出射されるレーザ・ダ
イオード(1)からの出射光束(2)の出射パワーを検
知するモニタ用検知器である。
光検知器(10)を格納するパラ−ケージでレーザ・ダ
イオード(1)からの出射光束(2)や光検知器(10
)への入射光束(2A)はパッケージの一部を構成する
窓ガラス(19)を介して入出射する。(8)は銀や銅
等の熱伝導性の高い材料で構成され、サブマウント(1
8)を介してレーザ・ダイオード(1)を側面に保持す
ると共に絶縁材(17)を介して光検知器(10)を接
着保持し、レーザ争ダイオード(1)から発生する熱を
放散する。この放熱ブロック(8)はステム(9)上に
取り付けられるかまたは一体に形成されている。(16
)はステム(9)に対して垂直に出射されるレーザ・ダ
イオード(1)からの出射光束(2)の出射パワーを検
知するモニタ用検知器である。
一方、光検知器(10)として用いられる素子はピン・
フォト・ダイオード・チップで、絶縁材(17)を介し
て放熱ブロック(8)上にマウントされるが、これは反
射光束(2A)を略々垂直に受光するためであり、レー
ザ壷ダイオード(1)をマウントする面に対して垂直な
関係となる。光検知器(10)はセラミック板等の絶縁
材(17)を介して放熱ブロック(8)に接着されるが
、これは放熱ブロック(8)と電気的に遮断するためで
あり、これによってレーザ俸ダイオード(1)とは独立
に光検知器(10)に逆バイアス電圧を印加して光電流
を取り出すことができる。
フォト・ダイオード・チップで、絶縁材(17)を介し
て放熱ブロック(8)上にマウントされるが、これは反
射光束(2A)を略々垂直に受光するためであり、レー
ザ壷ダイオード(1)をマウントする面に対して垂直な
関係となる。光検知器(10)はセラミック板等の絶縁
材(17)を介して放熱ブロック(8)に接着されるが
、これは放熱ブロック(8)と電気的に遮断するためで
あり、これによってレーザ俸ダイオード(1)とは独立
に光検知器(10)に逆バイアス電圧を印加して光電流
を取り出すことができる。
ステム(9)は複数本のリード(13)が密封挿入され
ており、光検知器(10)の電極(20)、レーザ・ダ
イオード(1)及びモニタ用検知器(16)に各々ワイ
ヤー(15)がボンディングされる。ちなみに、リード
(13)の先頭部のボンディング・パッド部は光検知器
(10)の面と同一方向を向いているのでワイヤー・ボ
ンディング作業が容品である。
ており、光検知器(10)の電極(20)、レーザ・ダ
イオード(1)及びモニタ用検知器(16)に各々ワイ
ヤー(15)がボンディングされる。ちなみに、リード
(13)の先頭部のボンディング・パッド部は光検知器
(10)の面と同一方向を向いているのでワイヤー・ボ
ンディング作業が容品である。
以上のように、レーザ・ダイオード(1)と光検知器(
10)を同一のパッケージに収納し1つのハイブリッド
素子としたため、部品点数が減少し、光路の構成を簡素
化できるとともに小型化が実現される。
10)を同一のパッケージに収納し1つのハイブリッド
素子としたため、部品点数が減少し、光路の構成を簡素
化できるとともに小型化が実現される。
ところが、上述のような構成を有するハイブリッド光素
子はレーザ・ダイオード(1)と光検知器(10)は非
常に近接した位置に配置されるので、光検知器(10)
に対しては光ディスク(6)から、の入射光束(2A)
だけでなく、レーザ・ダイオード(1)からの直接光が
一部の光検知部で受光され、例えばトラッキング制御信
号や、フォーカシング制御信号に誤差を与えるという問
題点がある。
子はレーザ・ダイオード(1)と光検知器(10)は非
常に近接した位置に配置されるので、光検知器(10)
に対しては光ディスク(6)から、の入射光束(2A)
だけでなく、レーザ・ダイオード(1)からの直接光が
一部の光検知部で受光され、例えばトラッキング制御信
号や、フォーカシング制御信号に誤差を与えるという問
題点がある。
第6図は従来のハイブリッド光素子の部分断面図である
が、レーザ・ダイオード(1)からの出射光束(2)は
2方向に出射するが、これはあくまでも主光線であり、
レーザ・ダイオード(1)からは他にも広い発散光束が
出射しているのが一般的であり、このようなレーザ争ダ
イオード(1)からの不要光(23)は光検知器(10
)の光検知器端(24)で散乱されたりまたは光検知器
端(24)を透過して、光検知器(10)の光検知部、
例えば光検知器部(10e)に受光されてしまう。この
ようなレーザ・ダイオード(1)からの直接の不要光(
23)は光検知器端(24)に近いほど受光され易い。
が、レーザ・ダイオード(1)からの出射光束(2)は
2方向に出射するが、これはあくまでも主光線であり、
レーザ・ダイオード(1)からは他にも広い発散光束が
出射しているのが一般的であり、このようなレーザ争ダ
イオード(1)からの不要光(23)は光検知器(10
)の光検知器端(24)で散乱されたりまたは光検知器
端(24)を透過して、光検知器(10)の光検知部、
例えば光検知器部(10e)に受光されてしまう。この
ようなレーザ・ダイオード(1)からの直接の不要光(
23)は光検知器端(24)に近いほど受光され易い。
このような不要光(23)はトラッキング・エラー信号
TEやフォーカシング・エラー信号に重大な影響を及ぼ
す。
TEやフォーカシング・エラー信号に重大な影響を及ぼ
す。
先にも述べたように、トラッキング・エラー信号TEは
光検知部(10e)、(10f)の各受光信号の差によ
って得られるが、光ディスク(6)−Lで集光スポット
(3o)が正しく情報トラック(7)上に照射される時
に零となるべき性質のものである。ところが、光検知器
(10)の光検知部(10e)は光検知部(10f)よ
りも光検知器端(24)に近いところに配されるためレ
ーザ・ダイオード(1)からの不要光(23)の散乱の
影響を受は易く、従って光検知部(10e)と光検知部
(10f’)の出力差に基づくトラッキング・エラー信
号TEは、集光スポット(30)が情報トラック(7)
上に正確に照射されていても零とはならず、ずれた位置
にあるときに零となってしまう。つまり、トラッキング
制御を誤ってしまう。特に、集光スポット(3e)、(
3f)を受光する光検知部(10e)と光検知部(10
f)は面積が大きく、光検知部(10e)は光検知器端
(24)に特に近いため、レーザ・ダイオード(1)か
らの直接光に基づく不要光(23)の影響を一段と受は
易い。
光検知部(10e)、(10f)の各受光信号の差によ
って得られるが、光ディスク(6)−Lで集光スポット
(3o)が正しく情報トラック(7)上に照射される時
に零となるべき性質のものである。ところが、光検知器
(10)の光検知部(10e)は光検知部(10f)よ
りも光検知器端(24)に近いところに配されるためレ
ーザ・ダイオード(1)からの不要光(23)の散乱の
影響を受は易く、従って光検知部(10e)と光検知部
(10f’)の出力差に基づくトラッキング・エラー信
号TEは、集光スポット(30)が情報トラック(7)
上に正確に照射されていても零とはならず、ずれた位置
にあるときに零となってしまう。つまり、トラッキング
制御を誤ってしまう。特に、集光スポット(3e)、(
3f)を受光する光検知部(10e)と光検知部(10
f)は面積が大きく、光検知部(10e)は光検知器端
(24)に特に近いため、レーザ・ダイオード(1)か
らの直接光に基づく不要光(23)の影響を一段と受は
易い。
一方、フォーカシング制御信号FEは光検出器(10)
の光検知部(10a)、(10b)、(10c)、(l
ed)の各出力を演算して得ているが、光検知部(10
c)がレーザ・ダイオード(1)からの不要光(23)
の影響を最も受は易い光検知器端(24)に近い位置に
あるので、光検知部(10a)と光検知部(10c)の
出力和ならびに光検知部(10b)と光検知部(10d
)の出力和の差信号に基づくフォーカシング・エラー信
号FEは、集光スポット(30)が情報トラック(7)
上に正確に合焦点していて最小錯乱円(11)となって
いても零とはならず、非合焦点位置にあるときに零とな
ってしまう。つまり、フォーカシング制御を誤ってしま
う。
の光検知部(10a)、(10b)、(10c)、(l
ed)の各出力を演算して得ているが、光検知部(10
c)がレーザ・ダイオード(1)からの不要光(23)
の影響を最も受は易い光検知器端(24)に近い位置に
あるので、光検知部(10a)と光検知部(10c)の
出力和ならびに光検知部(10b)と光検知部(10d
)の出力和の差信号に基づくフォーカシング・エラー信
号FEは、集光スポット(30)が情報トラック(7)
上に正確に合焦点していて最小錯乱円(11)となって
いても零とはならず、非合焦点位置にあるときに零とな
ってしまう。つまり、フォーカシング制御を誤ってしま
う。
[発明が解決しようとする問題点]
従来のハイブリッド光素子は以上のように構成されてい
るので、レーザ・ダイオード等の光源からの直接光の錯
乱光がトラッキング制御やフォーカシング制御のための
光検知器に入射してしまうため、制御のための差動演算
の結果に誤りを生じさせ、正しい情報の記録や再生を行
うことができす、このハイブリッド光素子を用いた光情
報記録再生装置の性能を劣化させてしまうという問題点
があった。
るので、レーザ・ダイオード等の光源からの直接光の錯
乱光がトラッキング制御やフォーカシング制御のための
光検知器に入射してしまうため、制御のための差動演算
の結果に誤りを生じさせ、正しい情報の記録や再生を行
うことができす、このハイブリッド光素子を用いた光情
報記録再生装置の性能を劣化させてしまうという問題点
があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、レーザ・ダイオード等の光源と光検知器を同
一のパッケージ内に収納してハイブリッド化しながら、
光源からの直接光が光検知器に入射するのを防止して、
正確なトラッキング制御信号やフォーカシング制御信号
を得ることを可能としたハイブリッド光素子を得ること
を目的とする。
たもので、レーザ・ダイオード等の光源と光検知器を同
一のパッケージ内に収納してハイブリッド化しながら、
光源からの直接光が光検知器に入射するのを防止して、
正確なトラッキング制御信号やフォーカシング制御信号
を得ることを可能としたハイブリッド光素子を得ること
を目的とする。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係るハイブリッド光素子は、光を発生する光
源手段と、光を受光して、その強度に応じた電気信号を
発生する受光手段と、光源手段と受光手段を同一パッケ
ージ内に近接して収納する収容手段と、光源手段と受光
手段の間に配され光を遮る遮光手段を備えるものである
。
源手段と、光を受光して、その強度に応じた電気信号を
発生する受光手段と、光源手段と受光手段を同一パッケ
ージ内に近接して収納する収容手段と、光源手段と受光
手段の間に配され光を遮る遮光手段を備えるものである
。
C作用]
この発明におけるハイブリッド光素子は、光源手段から
の直接光が近接して配される受光手段に影響を与えるの
を遮光手段により防止している。
の直接光が近接して配される受光手段に影響を与えるの
を遮光手段により防止している。
[実施例]
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第1図はこの発明の一実施例に係るノーイブリッド光素
子の縦断面図である。同図において、(25)は黒色樹
脂であり、レーザ・ダイオード(1)と光検知器(10
)の間の光検知器端(24)部分に塗布され硬化されて
いる。この黒色樹脂(25)によりレーザ・ダイオード
(1)からの出射光束(2)のうち不要光(23)は吸
収または反射され、併て不要光(23)が光検知器端(
24)で散乱して光検知器(10)に入射するのを防止
している。
子の縦断面図である。同図において、(25)は黒色樹
脂であり、レーザ・ダイオード(1)と光検知器(10
)の間の光検知器端(24)部分に塗布され硬化されて
いる。この黒色樹脂(25)によりレーザ・ダイオード
(1)からの出射光束(2)のうち不要光(23)は吸
収または反射され、併て不要光(23)が光検知器端(
24)で散乱して光検知器(10)に入射するのを防止
している。
係る構成によれば、レーザ・ダイオード(1)からの出
射光束(2)以外の不要光(23)が黒色樹脂(25)
で反射または吸収され併て光検知器(10)の光検知器
端(24)で散乱するのを防止することができるため、
不要光(23)が光検知器(10)の光検知部(10a
)、(10b)、(10C)、(10d)、(10e)
、(10f)に回り込んで入射するのを防ぐことができ
る。
射光束(2)以外の不要光(23)が黒色樹脂(25)
で反射または吸収され併て光検知器(10)の光検知器
端(24)で散乱するのを防止することができるため、
不要光(23)が光検知器(10)の光検知部(10a
)、(10b)、(10C)、(10d)、(10e)
、(10f)に回り込んで入射するのを防ぐことができ
る。
つまり、本実施例の構成によれば光検知器(10)の光
検知器端(24)に黒色樹脂(25)を配したため、レ
ーザ・ダイオード(1)からの不要光(23)は黒色樹
脂(25)で吸収または反射されるため、光検知器端(
24)で散乱されたり透過するなどして光検知器(1G
)の光検知部(10a)、 (10b)、 (10c)
、(10d)、(10e)、(10f)に入射するこ
とがない。このため、このハイブリッド光素子を用いた
光学式の情報再生装置のトラッキング制御系やフォーカ
シング制御系が誤動作するのを防止することができる。
検知器端(24)に黒色樹脂(25)を配したため、レ
ーザ・ダイオード(1)からの不要光(23)は黒色樹
脂(25)で吸収または反射されるため、光検知器端(
24)で散乱されたり透過するなどして光検知器(1G
)の光検知部(10a)、 (10b)、 (10c)
、(10d)、(10e)、(10f)に入射するこ
とがない。このため、このハイブリッド光素子を用いた
光学式の情報再生装置のトラッキング制御系やフォーカ
シング制御系が誤動作するのを防止することができる。
なお、黒色樹脂(25)はレーザ・ダイオード(1)の
出射光束(2)のうち本来必要なNA(開口数)の光束
を遮らないように塗布する必要がある。また、光検知器
端(24)をうまく覆うように塗布することによって散
乱光を大幅に低減することができる。
出射光束(2)のうち本来必要なNA(開口数)の光束
を遮らないように塗布する必要がある。また、光検知器
端(24)をうまく覆うように塗布することによって散
乱光を大幅に低減することができる。
第2図はこの発明の他の実施例に係るハイブリッド光素
子の部分断面図である。同図の構成の第1図の構成と異
なる点は、黒色樹脂(25)の代りにサブマウント(1
8)をレーザ・ダイオード(1)の出射光束(2)の出
る方向、つまり2方向に延在させることによって遮光機
能を持たせたものである。
子の部分断面図である。同図の構成の第1図の構成と異
なる点は、黒色樹脂(25)の代りにサブマウント(1
8)をレーザ・ダイオード(1)の出射光束(2)の出
る方向、つまり2方向に延在させることによって遮光機
能を持たせたものである。
本実施例の構成によれば、光検知器(10)の光検知器
端(24)にレーザ・ダイオード(1)からの不要光(
23)が至らないようにサブマウント(18)を2方向
に延ばしたため、レーザ・ダイオード(1)からの不要
光(23)はサブマウント(18)で吸収または反射さ
れ、従って光検知器端(24)で散乱されたり透過する
などして光検知器(10)の光検知部(10a)、(1
0b)、(10c)、(10d)、(10e)、(10
f)に入射することがない。このため、先の実施例と同
じくこのハイブリッド光素子を用いた光学式の情報記録
再生装置のトラッキング制御系やフォーカシング制御系
が誤動作するのを防止することができる。
端(24)にレーザ・ダイオード(1)からの不要光(
23)が至らないようにサブマウント(18)を2方向
に延ばしたため、レーザ・ダイオード(1)からの不要
光(23)はサブマウント(18)で吸収または反射さ
れ、従って光検知器端(24)で散乱されたり透過する
などして光検知器(10)の光検知部(10a)、(1
0b)、(10c)、(10d)、(10e)、(10
f)に入射することがない。このため、先の実施例と同
じくこのハイブリッド光素子を用いた光学式の情報記録
再生装置のトラッキング制御系やフォーカシング制御系
が誤動作するのを防止することができる。
なお、サブマウント(18)はレーザ・ダイオード(1
)の出射光束(2)のうち本来必要なNA(開口数)の
光束を遮らないように延在する必要があることは言うま
でもないが、光検知器(10)の光検知器面と同程度ま
たはそれ以上に延在させればより効果的である。
)の出射光束(2)のうち本来必要なNA(開口数)の
光束を遮らないように延在する必要があることは言うま
でもないが、光検知器(10)の光検知器面と同程度ま
たはそれ以上に延在させればより効果的である。
第3図はこの発明のハイブリッド光素子を適用するに好
適な光ヘッドの一例を示す側面図である。
適な光ヘッドの一例を示す側面図である。
同図において、ビーム・スプリッタ(4)はホログラフ
ィック・ビーム・スプリッタであり、レーザ・ダイオー
ド(1)からの出射光束(2)に対して光ディスク(6
)で反射され集光レンズ(5)を介して戻ってくる入射
光束(2A)が微小角θを成すように分離する機能を有
する。従って、第3図のような構成の光ヘッドを用いれ
ば、より簡単な構成の光記録再生装置を構成することが
できる。
ィック・ビーム・スプリッタであり、レーザ・ダイオー
ド(1)からの出射光束(2)に対して光ディスク(6
)で反射され集光レンズ(5)を介して戻ってくる入射
光束(2A)が微小角θを成すように分離する機能を有
する。従って、第3図のような構成の光ヘッドを用いれ
ば、より簡単な構成の光記録再生装置を構成することが
できる。
更に、ホログラフィック番レーザ・ビームφスプリッタ
を第5図の窓ガラス(19)に適用すれば、光ヘッドを
より簡単に構成することができる。
を第5図の窓ガラス(19)に適用すれば、光ヘッドを
より簡単に構成することができる。
また、ハイブリッド光素子を用いればレーザ・ダイオー
ド(1)と光検知器(10)の距離が非常に小さいので
、ホログラフィック・レーザ・ビーム・スプリッタの回
折角θを非常に小さくできるので、格子周期は大きなも
のでよくホログラフィック・レーザ・ビーム・スプリッ
タを簡単に作製することができる。
ド(1)と光検知器(10)の距離が非常に小さいので
、ホログラフィック・レーザ・ビーム・スプリッタの回
折角θを非常に小さくできるので、格子周期は大きなも
のでよくホログラフィック・レーザ・ビーム・スプリッ
タを簡単に作製することができる。
なお、上記各実施例ではハイブリッド光素子を光学式情
報記録再生装置に適用する場合を例示したが、この発明
に係るハイブリッド光素子の応用はこれに限定されるも
のではなく、例えば位置検出器、表面粗さ検出器等にも
適用可能でてあり、資料の表面形状を対物レンズの焦点
からのずれ量、つまりフォーカシング−エラー信号に基
づいて検出するようなシステムにおいて、レーザψダイ
オードの出射光束以外の不要光が光検知器に入射するの
を防止して正確な計測を行うことを可能にすることがで
きるものである。
報記録再生装置に適用する場合を例示したが、この発明
に係るハイブリッド光素子の応用はこれに限定されるも
のではなく、例えば位置検出器、表面粗さ検出器等にも
適用可能でてあり、資料の表面形状を対物レンズの焦点
からのずれ量、つまりフォーカシング−エラー信号に基
づいて検出するようなシステムにおいて、レーザψダイ
オードの出射光束以外の不要光が光検知器に入射するの
を防止して正確な計測を行うことを可能にすることがで
きるものである。
[発明の効果]
以上のように、この発明によればレーザ・ダイオード等
の光源と光検知器を同一パッケージ内に近接して配置し
たハイブリッド光素子において、光源と光検知器との間
に光遮断手段を配置したので、光源からの出射光束以外
の不要光が光検知器端で散乱する等して光検知器に入射
するのを防止することができ、この素子を用いたトラッ
キング制御系やフォーカシング制御系の性能を向上でき
るという効果がある。
の光源と光検知器を同一パッケージ内に近接して配置し
たハイブリッド光素子において、光源と光検知器との間
に光遮断手段を配置したので、光源からの出射光束以外
の不要光が光検知器端で散乱する等して光検知器に入射
するのを防止することができ、この素子を用いたトラッ
キング制御系やフォーカシング制御系の性能を向上でき
るという効果がある。
第1図はこの発明の一実施例に係るハイブリッド光素子
の部分断面図、第2図はこの発明の他の実施例に係るハ
イブリッド光素子の部分断面図、第3図はこの発明のハ
イブリッド光素子を適用するに好適な光ヘッドの一例を
示す側面図、第4図(a)はハイブリッド光素子を用い
た周知の光ヘッドの断面図、第4図(b)は情報トラッ
クに対する光スポットの集光状態の説明図、第4図(c
)はフォーカシング・エラー及びトラッキング・エラー
の検出方法の説明図、第4図(d)はビーム・スプリッ
タの回折格子の説明図、第5図(a)は従来のハイブリ
ッド光素子の縦断面図、第5図(b)は従来のハイブリ
ッド光素子の平面図、第6図は従来のハイブリッド光素
子の部分断面図である。 図において、(1)はレーザ・ダイオード、(8)は放
熱ブロック、(9)はステム、(10)は光検知器、(
18)はサブマウント、(24)は光検知器端、(25
)は黒色樹脂、(30)はパッケージである。 −なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 (他 2名) 第 1 因 1:LD 2:土r兄禾 8:放熱フロ1.り 1o:光挾知五 174穆叛 18:サフ゛マクン■ 第2図 第3図 第 4 図 (b) ^− 第 5 メ (b) 第6図 手続補正書 (自発) 昭和 年 月 日 2、発明の名称 ハイブリッド光素子 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称 (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 4、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号5
、補正の対象 願書の発明の名称の欄、明細書の特許請求の範囲、発明
の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 特許請求の範囲 (1)光を発生する光源手段と、光を受光して、その強
度に応じた電気信号を発生する受光手段と、光源手段と
受光手段を同一のパッケージ内に近接して収納する収容
手段と、光源手段と受光手段の間に配され光を遮る遮光
手段を備えることを特徴とするハイブリッド光素子。 (2)遮光手段が黒色の樹脂を塗布することによって形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
のハイブリッド光素子。 (3)光源手段が半導体レーザ・チップで構成され、収
容手段内部の放熱ブロック上にシリコン・マウントを介
して保持され、遮光手段がシリコン・マウントで構成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のハ
イブリッド光素子。
の部分断面図、第2図はこの発明の他の実施例に係るハ
イブリッド光素子の部分断面図、第3図はこの発明のハ
イブリッド光素子を適用するに好適な光ヘッドの一例を
示す側面図、第4図(a)はハイブリッド光素子を用い
た周知の光ヘッドの断面図、第4図(b)は情報トラッ
クに対する光スポットの集光状態の説明図、第4図(c
)はフォーカシング・エラー及びトラッキング・エラー
の検出方法の説明図、第4図(d)はビーム・スプリッ
タの回折格子の説明図、第5図(a)は従来のハイブリ
ッド光素子の縦断面図、第5図(b)は従来のハイブリ
ッド光素子の平面図、第6図は従来のハイブリッド光素
子の部分断面図である。 図において、(1)はレーザ・ダイオード、(8)は放
熱ブロック、(9)はステム、(10)は光検知器、(
18)はサブマウント、(24)は光検知器端、(25
)は黒色樹脂、(30)はパッケージである。 −なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 弁理士 大 岩 増 雄 (他 2名) 第 1 因 1:LD 2:土r兄禾 8:放熱フロ1.り 1o:光挾知五 174穆叛 18:サフ゛マクン■ 第2図 第3図 第 4 図 (b) ^− 第 5 メ (b) 第6図 手続補正書 (自発) 昭和 年 月 日 2、発明の名称 ハイブリッド光素子 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称 (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 4、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号5
、補正の対象 願書の発明の名称の欄、明細書の特許請求の範囲、発明
の詳細な説明の欄。 6、補正の内容 特許請求の範囲 (1)光を発生する光源手段と、光を受光して、その強
度に応じた電気信号を発生する受光手段と、光源手段と
受光手段を同一のパッケージ内に近接して収納する収容
手段と、光源手段と受光手段の間に配され光を遮る遮光
手段を備えることを特徴とするハイブリッド光素子。 (2)遮光手段が黒色の樹脂を塗布することによって形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
のハイブリッド光素子。 (3)光源手段が半導体レーザ・チップで構成され、収
容手段内部の放熱ブロック上にシリコン・マウントを介
して保持され、遮光手段がシリコン・マウントで構成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のハ
イブリッド光素子。
Claims (3)
- (1)光を発生する光源手段と、光を受光して、その強
度に応じた電気信号を発生する受光手段と、光源手段と
受光手段を同一のパッケージ内に近接して収納する収容
手段と、光源手段と受光手段の間に配され光を遮る遮光
手段を備えることを特徴とするハイブリッド光素子。 - (2)遮光手段が黒色の樹脂を塗布することによって形
成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載
のハイブリッド光素子。 - (3)光源手段が半導体レーザ・チップで構成され、収
容手段内部の放熱ブロック上にシリコン・マウントを介
して指示され、遮光手段がシリコン・マウントで構成さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のハ
イブリッド光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272143A JP2645441B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | ハイブリッド光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62272143A JP2645441B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | ハイブリッド光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01113934A true JPH01113934A (ja) | 1989-05-02 |
| JP2645441B2 JP2645441B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=17509683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62272143A Expired - Lifetime JP2645441B2 (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | ハイブリッド光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645441B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036662A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Nec Corp | ベクトル処理装置 |
| JPH0380527U (ja) * | 1989-11-29 | 1991-08-19 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251047A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式ヘツド装置 |
| JPS6297147A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP62272143A patent/JP2645441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6251047A (ja) * | 1985-08-28 | 1987-03-05 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式ヘツド装置 |
| JPS6297147A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Hitachi Ltd | 光ピツクアツプ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036662A (ja) * | 1989-06-02 | 1991-01-14 | Nec Corp | ベクトル処理装置 |
| JPH0380527U (ja) * | 1989-11-29 | 1991-08-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2645441B2 (ja) | 1997-08-25 |
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