JPH0469825A

JPH0469825A - 光検知器

Info

Publication number: JPH0469825A
Application number: JP2183309A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Saito; 陽一斉藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-05

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は光ティスフ装置等の光学的に情報を記録・再生
消去する光ヘットに関するものである。

従来の技術近年、光デイスク装置の小型化・高速化・低価格化に伴
い、小型化・構成の簡易化・部品の低価格化が、急速に
進みつつある。

第７図は、光デイスク装置の小型化・構成の簡易化・部
品の低価格化を実現するものとして、特開昭６４−３３
７３５号に提案された光ヘッドの斜視図を示すものであ
る。

第７図において、ｌは全体としての光ヘット装置を示し
、矩形状のシリコン等の半導体基板２にティスフ９から
の反射光を検出するＰＩＮダイオード等の受光素子から
なる第１の光検出器３を形成する。第１の光検出器３は
、２組の受光素子３ａ、３ｂからなり、さらに、それぞ
れ３分割されている。更に、半導体基板２に、光源であ
る半導体レーザ５の光量を検出する第２の光検出器４が
形成される。これら第１及び第２の光検出器３．４間の
半導体基板２１に半導体レーザ５が半田層１１で固定さ
れている。半導体基板２上は保護層により覆われている
。台形断面のプリズム６は第１の光検出素子３上の保護
Ｎ１０に接着剤等により固定される。このプリズム６の
、半導体レーザー５の発光点と対向している面に形成さ
れたハーフミラ−６ａは、半透明反射面とされ、下面６
ｂは、受光素子３ａに対向する部分は半透過膜で、その
他の部分は全透過膜とし、上面６Ｃは、全反射面とされ
ている。

上述の構成において、半導体レーザ５の発光点から放射
した出射光７ａは、プリズム６のハーフミラ−６ａで反
射され、入射光７ｂは対物レンズ８に入射され、ディス
ク９上に集光する。ディスク９て反射された反射光はプ
リズム６のハーフミラ−６ａを透過し、第１の光検出器
３の受光素子３ａに入射され、ここで反射した反射光７
ｄはプリズムの６ｃで反射され、受光素子３ｂに入射さ
れて、ディスク９の情報である記録信号の再生・焦点誤
差信号・トラッキング誤差信号を検出する。

尚、第２の光検出器４は、半導体レーザ５の反対例の発
光点から出射される後ろ出射光７Ｃを受光して、半導体
レーザー５の出射光７ａのパワーを制御する。

このような従来の光ヘットにおいては、上述の第７図に
示される光ヘットの部分拡大図である第８図に示す詳細
構成がとられる。

半導体基板２上に形成された保護Ｎ１０上にプリズム６
が接着剤Ｎ１２により固定されている。

プリズム６の保護層ｌＯに接触する下面６１）における
受光素子３ａに対応する部分には、ｌＯ〜２ＯＮ程度の
多層光半透過膜１３が、真空蒸着等により形成されてい
る。

このようなプリズム６のハーフミラ一部６ａを透過して
プリズム６内に入射した反射光７ｄは、プリズム６内を
直進して多層光半透過膜１３に入射し、入射した光量の
略半分が多層光半透過膜１３を透過し、さらに接着剤ｐ
Ｍ１２及び保護層ｌＯを透過して受光素子３ａに到達す
る。

また、残る他の反射光７ｂは、多層光半透過膜１３によ
りプリズム６の内部に反射され、さらにプリズム６の上
面６Ｃにおいて再度反射されて、接着ｆｆ１１２・保護
層１０を透過して受光素子３ｂに到達する。すなわち、
本多層光半透過膜１３は、プリズム６に入射したディス
クからの反射光７ｄを、受光素子３ａと受光素子３ｂに
略半分に光量分割している。

したがって、プリズム６の下面６Ｃに形成される多層光
半透過膜１３は、受光素子３ａに対向する位置に且つ、
隣接する受光素子３ｂ１にはみ出さないように精度よく
形成することが必要とされる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、プリズム６の製作においては、真空蒸着
にて数種類の薄膜を多数重ねて形成して、多層光半透過
膜１３を形成する。また、多層光年透明膜１３を蒸着時
に、受光素子３ａに対向する位置に限定して形成するた
め、マスク蒸着法がとられる。即ち、金属製のマスクを
プリズム６に押し当て、必要とする箇所のみに蒸着する
ようにする。このマスク蒸着は、マスクとプリズム６の
位置合わせ精度や、押し当て接触状態次第で、膜の形成
位置精度が劣化する。

第７図に示す光ヘットは、小型であり、したがってプリ
ズム６も極めて小さく上記多層光半透過膜１３を形成す
る位置精度も２００７１ｍ程度が必要とされる。

このように、本多層光半透過膜１３を形成して光ヘッド
を構成することは、多層膜の蒸着コスト・膜形成の位置
精度不良・反射率透過率精度のばらつき等による歩留り
の低下等により、高価なものとなってしまう不都合があ
った。

本発明は、上記従来の光ヘットの課題を考慮し、光ヘッ
ドに利用し得る、全反射膜を利用した光検知器を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段請求項１の本発明は、半導体基板に設けられ、光を検知
する光センサと、その半導体基板上に形成された全反射
膜と、その全反射膜を被覆する状態で前記半導体基板上
に形成された保護膜と、前記半導体基板の北に配置され
たプリズムとを備え、前記全反射膜は、入射された光を
全反射し、前記プリズムを介して前記光センサへ導くも
のであることを特徴とする光検知器である。

請求項２の本発明は、請求項Ｉの本発明において、全反
射膜が、入射してくる光の一部を遮ることによって前記
プリズム側へ反射し、残る光をそのまま通過させ、それ
によって、光を前記半導体基板上に設けられた少なくと
も２個の光センサに導くものであることを特徴とする請
求項ｌ記載の光検知器である。

作用本発明は、全反射膜によって、入射された光を全反射し
、プリズムを介して光センサへ導く。

また、本発明は、その様な全反射膜の配置を、入射して
くる光の一部を遮ることの出来る位置とし、それによっ
て、光の一部を反射し、又残る光をそのまま通過させる
。そして、分割された光の導かれる先に形成した光セン
サて光を検知する。

実施例以下に本発明の実施例を図画を参照して説明す第１図は
、本発明の光ヘットの一実施例のｉ４４間、第２図は、
第１図の部分拡大図を断面で示し、第３図は光検出手段
と光検出手段上のスボ・ントの間係を示す。

同図において、１は全体としての光へ・ソト装置を示し
、矩形状のシリコン等の半導体基板２にディスク９から
の反射光を検出する光センサの一例としての光検出器３
が形成されている。例えは、ＰＩＮダイオードである。

この光検出器３は、受光素子３ａ、受光素子３ｂからな
る。尚、受光素子の上は５ｉ０２等の保護膜が形成され
ている。第２図に示すように、この受光素子３ａと３ｂ
間で、且つ保護層ｌＯを介して半導体基板２上にアルミ
ニウム等の全反射膜１４が形成されている。全反射膜１
４は、ＰＩＮダイオード製作中にＰＩＮダイオードの構
成材料であるアルミニウムで形成できる。また、全反射
膜１４は、単層の蒸着であるため、簡単にまた、エツチ
ングにより容易に精度よいパターンが得られる。

また、第１図のように、半導体基板２に光源である半導
体レーザ５の光量を検出する別の光センサの一例として
の光検出器４が形成される。これら光検出器３．４間の
半導体基板２に半導体レーザ５が半田［１１て固定され
ている。第２図に示すように、半導体基板２上は保護Ｎ
１０により覆われている。台形断面のプリズム６は光検
出素子３上の保護Ｎ１０に接着剤等により固定される。

このプリズム６の半導体レーザ−５０発光点と対向して
いる面であるハーフミラ−６ａは、半透明反射面とされ
、下面６ｂは、全面全透過のガラス素材であり、膜形成
を全く必要としない。上面６Ｃは、全反射面とされてい
る。

上述の構成において、半導体レーザ５の発光点から放射
した出射光７ａは、プリズム６のハーフミラ−６ａで反
射され、入射光７ｂは対物レンズ８に入射され、ディス
ク９上に集光する。ディスク９て反射された反射光７ｄ
はプリズム６のハーフミラ−６ａを透過し、プリズム６
の下面６ｂから出射して、接着剤１２・保護層１０を透
過する。

更に、反射光７ｂの略半円状の半分の光束のみ、全反射
膜１４に反射されず受光素１−３ａに入射される。他方
、反射光７ｄの残りの半円杖光束は、全反射膜１４にて
反射され、更にプリズムの６Ｃて反射され、受光素子３
ｂに入射する。第３図はその様子を示す平面図である。

即ち、木全反射膜１４は、光束を空間的に略半分に分割
することにより、光量を略半分分は且つ、通過光と反射
光を各受光素子３ａ、３ｂに導く。ディスク９の情報の
検出は、例えはＣＤであれば信号の再生は、光検出器３
の出力の総和であり、焦点誤差信号は第３図に示す検出
て第４図の信号が得られ、トラッキング誤差信号の検出
は、ファーフィールド法により受光素子３ａあるいは、
３ｂの両側セルの差動にて得られる。１００は差動アン
プである。尚、光検出器４は、半導体レーザ５の反対側
の発光点から出射される後ろ出射光７ｄを受光して、半
導体レーザー５の出射光７ａのパワーを制御する。

次に、他の実施例を説明する。

第５図は、本発明の第２の実施例の光ヘットの斜視図を
示す。

本実施例は、本発明の第１図に示す光ヘッドに対して、
全反射膜の配置を変えたもので、反射光７ｄの進行方向
く矢印１５の方向）にスポットと光検出器の位置ずれが
発生しても、検出誤差のでないようにしたものである。

すなわち、ディスク９て反射された反射光７ｄはプリズ
ム６のハーフミラ−６ａを透過し、プリズム６の下面６
ｂから出射して、接着剤１２・保護層１０を透過する。

全反射膜１４は、矢印１５の方向に光スポットの半分を
切るように配置されている。従って、光の半分はそのま
ま通過して受光素子３ａに入射され、残る半分の光はそ
の全反射膜１４によって反射され、受光素子３ｂへ入射
される。第６図は、光検出器３と光スポットの位置関係
を示す。

その他構成・動作は、第１．２図の実施例と同様である
。ディスクの情報の検出は、前記同様であるが、焦点位
置検出について、第６図に示す構成によって行われる。

尚、以上の実施例は、半導体基板上の全反射膜て光束分
割して、光検出器に導く事例のみを述べたが、光束を分
割せずに光束全体を全反射して、プリズム等の代替とし
て構成した光検知器についても、本発明は包含するもの
である。

なお、本発明に係る光検知器は、光ヘットだけに限らず
、他の製品にも応用可能である。

発明の効果以上の説明から明らかなように、請求項１の本発明によ
れは、半導体基板Ｅに全反射膜を配して、全反射させ光
センサへ導くので、従来高価であったプリズムの構成を
簡素化し、製作を容易にする事が出来る。従って、この
光検知器を利用する事によって、安価な光ヘッドを提供
出来るものである。

また、請求項２０本発明によれば、従来のような多層半
反射膜の蒸着コスト・膜形成の位置精度不良・反射率透
過率精度のばらつき等による歩留りの低下等が全く無い
ので、優れた光検知器を提供できる。従フて、この光検
知器を利用する事によって、安価な光ヘッドを提供出来
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の光ヘッドの斜視図、第
２図は同部分拡大の断面図、第３図は第１の実施例の光
検出器とスポットの関係を示す模式的平面図、第４図は
第１の実施例の焦点誤差信号の特性を示すグラフ、第５
図は本発明の第２の実施例の光ヘッドの斜視図、第６図
は第２の実施例の光検出器とスポットの関係を示す模式
的平面図、第７図は従来の光ヘッドの斜視図、第８図は
同部分拡大の断面図である。２・・・半導体基板、３．４・・・光検出器、３ａ、３
ｂ・・・光センサ、５・・・半導体レーザ、６・・・プ
リズム、８・・・対物レンズ、１４・・・全反射膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体基板に設けられ、光を検知する光センサと
、その半導体基板上に形成された全反射膜と、その全反
射膜を被覆する状態で前記半導体基板上に形成された保
護膜と、前記半導体基板の上に配置されたプリズムとを
備え、前記全反射膜は、入射された光を全反射し、前記
プリズムを介して前記光センサへ導くものであることを
特徴とする光検知器。（２）全反射膜は、入射してくる
光の一部を遮ることによって前記プリズム側へ反射し、
残る光をそのまま通過させ、それによって、光を前記半
導体基板上に設けられた少なくとも２個の光センサに導
くものであることを特徴とする請求項１記載の光検知器
。