JPH0489638A - 光学ヘッド - Google Patents

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、光ディスクの記録再生に利用される光学ヘッ
ドに関するもである。

従来の技術 近年、光学ヘッドは光デイスクドライブの基本的構成要
素として技術的に最重要視されている。

第６図（ａ）　、　（ｂ）により従来の光学ヘットにつ
いて説明する。

第６図（ａ）は従来の光学ヘッドの構成を示す正面図で
あり、第６図（ｂ）は側断面図である。同図において、
１は半導体レーザーであり、光ディスクの情報を再生す
るためのレーザー光を出射するものである。２はハーフ
ミラ−であり、半導体レーザー１の出射光を分離して立
ち上げミラー３に向け、立ち上げミラー３からの反射光
を受光素子４に向ける作用を持っている。また、対物レ
ンズ５のフォーカス制御に用いるための非点収差を発生
する役割も果たしている。１６は凹レンズであり、ハー
フミラ−２で発生した非点収差を拡大して受光素子４に
導いている。

なお、半導体レーザー１は一般的に、出射方向に長い形
状をしており、半導体レーザー１の出射方向を光デイス
ク面と平行平面上に出射し、立ち上げミラー３て、光デ
ィスクと垂直の方向に光軸を変えて、対物レンズ５側へ
向けることにより、光学ヘッド自体の薄型化を図ってい
る。

上記の光学ヘットにおける基本的な動作を説明すると、
半導体レーザー１から出射した光の一部は、ハーフミラ
−２を通過した後、立ち上げミラー３により光軸方向を
変えられて対物レンズ５に導かれる。対物レンズ５は半
導体レーザー１からの光を光ディスク（図示せず）に集
光し、光デイスク上のピットによって、光量の変調を受
けた反射光を再び集めて、半導体レーザー１の方向へ返
す役割をしている。対物レンズ５より出射される光ディ
スクの反射光は、立ち上げミラー３によって半導体レー
ザー１の光出射方向を含んで光ディスクと平行な平面内
に光軸を持つ光に変換された後、ハーフミラ−２を通過
して非点収差を起こしながら凹レンズ１６に向かう。ハ
ーフミラ−２を通過した非点収差を持った光は、凹レン
ズ１６で収差が拡大された後、受光素子４で検出される
。

受光素子４てはハーフミラ−２で発生した非点収差を用
いて、対物レンズ５を制御するためのフォーカス制御信
号が生成され、光ディスクからのピット信号からトラッ
キング制御信号と光ディスクのデータ信号とが検出され
て光学ピックアップの基本信号を得ることとなる。

第７図もまた従来の光学ヘッドであり、第７図（ａ）は
正面図、第７図（ｂ）は側断面図である。この光学ヘッ
ドは光ディスクのピット信号の位相差を検出して、フォ
ーカス制御の信号を生成するものであり、第６図（ａ）
、、　（ｂ）における厚いノ１−フミラー２や非点収差
を拡大するための凹レンズ６を不要にするものである。

この光学ヘッドの構成について、第６図（ａ）　、　（
ｂ）の光学ヘッドと同一部分は同一番号を付与して説明
すると、１は半導体レーザーであり、６は半導体レーザ
ー１からの出射光を対物レンズ５と受光素子４に分岐す
るハーフミラ−である。なお、第６図（ａ）　、　（ｂ
）と異なり、ノ＼−フミラー６は、非点収差を発生させ
る必要がないため、薄いもので、構成できる。ハーフミ
ラ−６で分離されたレーザー光は立ち上げミラー３に入
射して、対物レンズ５を通して光ディスク（図示せず）
に集光する。光ディスクのピットの情報を持った反射光
は対物レンズ５を通じて、立ち上げミラー３、及びハー
フミラ−６を再び通過して受光素子４に導かれる。受光
素子４では光ディスクのピットの信号からデータ信号及
び、フォーカス、トラッキング制御に用いるための位相
差の信号を分離、検出する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、第６図（ａ）　、
　（ｂ）は勿論、第７図（ａ）　、　（ｂ）の光学ヘッ
ドにおいても、部品点数が多く、小型薄型化に不向きで
あるという課題を有していた。

本発明は部品点数を削減し、小型薄型化できる光学ヘッ
ドを提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の光学ヘッドは、光
量分離手段により、半導体レーザーからの出射光の光軸
を対物レンズの光軸方向に変換するとともに、対物レン
ズからの光ティスフの反射光を半導体レーザーの光軸方
向と、対物レンズの光軸方向の重なる位置に配置された
受光素子で検出するという構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、光軸の変換を光量分離
手段で行なうことで、立ち上げミラー等の光学部品が不
要となり、また、受光素子を半導体レーザーの出射光軸
に添って寝かせて配置できるため、部品点数を削減でき
るとともに、光学ヘッドの小型薄型化を行なうことがで
きるものである。

実施例 以下本発明の一実施例の光学ヘッドの構成を第１図によ
り説明する。

第１図は構成を示す側断面図である。

第１図において、１１は半導体レーザーで、レーザー光
を出射する。１６は光量分離手段としてのハーフミラ−
で半導体レーザー１１からの出射光の一部を対物レンズ
１５に向けるとともに、対物レンズ１５から入射してく
る光ディスクの反射光を受光素子１４に導く作用を持っ
ている。受光素子１４は、半導体レーザー１１の光軸と
対物レンズ１５の光軸が交わる位置に配置されており、
ハーフミラ−１６と平行に重ねて、半導体レーザー１１
の出射光軸に対してほぼ４５度に配置されている。

以上のように構成された光学ヘットについて、その動作
を説明すると、半導体レーザー１１を出射したレーザー
光は、ハーフミラ−１６で一部反射し、反射した光は対
物レンズ１５の光軸方向に向けられる。対物レンズ１５
に入射した光は、対物レンズ１５を通過後、光ディスク
（図示せず〉に集光される。その反射光は、光ディスク
のピットにより光量変調を受けてふたたび対物レンズ１
５に入射してハーフミラ−１６に戻ってくる。

ハーフミラ−１６では、光ディスクの反射光の一部が透
過して、ハーフミラ−１６と平行に配置された受光素子
１４に入射する。受光素子１４は、光ディスクのピット
の変調を受けた光を検出するので、ピット変調の信号か
ら、位相差のフォーカス制御信号、トラッキング制御信
号、及び光ディスクのデータ信号を生成できることとな
る。

ここで、受光素子１４とハーフミラ−１６を平行に半導
体レーザー１１の出射光に向けているので、半導体レー
ザー１１の出射光が受光素子１４に直接入射することに
なり、受光素子１４で検出する光量は、半導体レーザー
１１から直接入射する光量の直流成分と光ディスクのピ
ットの変調を受けた光量の交流成分との和となる。しか
し、制御信号を位相差検出て行えば、制御信号を検出で
き前記直流成分の情報を使わなくても光学ヘッドとして
の機能を果たすことができる。

上記構成によって、受光素子１４を半導体レーザー１１
の光軸中に配置し、ハーフミラ−１６て光量を分離しな
がら、対物レンズ１５の光軸方向に光線方向をかえる構
成とすることにより、半導体レーザー１１の出射光軸に
沿って寝かせて受光素子４を配置できるので、光学ヘッ
ドが薄くでき、しかも、立ち上げミラー等の部品が不要
になるものである。

更に第２図〜第５図により本発明の光学ヘッドの他の実
施例を説明する。なお、第１図と同一部分は同一番号を
伺与して説明する。

まず第２図は、本発明の他の実施例の構成を示す構成図
であり、同図において、１１は半導体レーザー、９は蛍
光体素子チップであり、１０はこの蛍光体素子チップ９
を封入したもので、この封入パッケージ１０の表面に、
ハーフミラ−のコーティングを行い半導体レーザー１１
の出射光の一部を対物レンズ１５に導いている。対物レ
ンズ１５から入射してくる光ディスクの反射光は、部封
入パッケージ１０の内部に透過して入り、受光素子チッ
プ９へ入射するので、光ディスクのピットによって変調
を受けた信号を再生することができ、光学ヘッドとして
の基本的な信号を得ることができる。

以上のように、半導体レーザー１１の出射光をハーフミ
ラ−コーティングした封入パッケージ１０の表面の反射
で、対物レンズ５に導くことにより、ハーフミラ−が不
要になり、さらなる部品点数の削減となる。また、半導
体レーザー１１の光軸沿って封入パッケージ１０を寝か
せて配置できるので、光学ヘッドが薄型化でき、さらに
半導体レーザー１１、封入パッケージ１０及び対物レン
ズ５だけで光学ヘッドを構成できるので、光学ヘッドを
著しく小型化できるものである。

第３図〜第５図もまた本発明の他の実施例の構成を示す
構成図である。

第３図において、２１は、半導体レーザーのレーザーチ
ップであり、レーザー光線を出射する。

１２は受光素子のチップであり、半導体レーザーチップ
２１の出射光の光量の一部を封入体１４の窓１３に導く
ように、半導体レーザーチップ２１に対して４５°傾け
て封入体１４内に一体封入しである。

１５は、対物レンズであり、封入体の窓１３からの出射
光をディスク（図示ぜず）に集光し、光ディスクのピッ
トの変調を受けた反射光を封入体】　】 の窓１３に入射し、受光素子チップ１２に戻す役目を果
たすものである。

受光素子チップ１２は、半導体レーザーチップ２１の出
射光の光量をモニターする光量モニター部と、チップ表
面で、半導体レーザーチップ２１からの光の一部を封入
体の窓１３へ向けて反射し、封入体の窓１３からの光デ
ィスクの反射光を検出する検出部からなっている。

上記受光素子１２の構成を第４図に示すと、Ａは、検出
部であり、光ディスクからの反射光の光量の一部を検出
し、光ディスクからのピットの変調情報より、光量の交
流成分から、データ信号、及び、フォーカス制御、トラ
ッキング制御用の制御信号を検出するものであり、４分
割されている。また、このＡの表面には、反射層を蒸着
しており、受光素子１２に入射する半導体レーザーチッ
プ２１からの出射光の一部を反射して封入体１４の窓１
３に向ける役割も果たしている。Ｂは、半導体レーザー
チップ２１からの出射光量の直流成分をモニターする光
量モニター部である。

第５図は第３図の光学ヘッドの部分拡大図であり、封入
体１４の窓１３に設けた開口制限部材１４ａの構成を示
す。同図によると、封入体１４の窓１３は、開口制限部
材１４ａにより、受光素子チップ１２の検出部Ａにのみ
光が入射し、光量モニター部Ｂに入射する光をさえぎる
構成としている。

このように開口制限部材１４ａを封入体の窓１３に設け
ることにより、封入体の窓１３から入射する光は、受光
素子チップ１２の光量モニター部Ｂに入射しないので、
光量モニター部Ｂにより半導体レーザーデツプ２１の出
射光量の直流成分のみ検出できることとなる。

以上のように、半導体レーザーチップ２１と、表面の反
射で半導体レーザーデツプ２１の出射光を曲げる役割を
そなえた受光素子チップ１２を同一の封入体１４に封入
することにより光学ヘッドの小型・薄型化が可能となる
。

また、半導体レーザーチップ２１と、受光素子チップ１
２の半導体のみを封入するために、ごみや、酸化物が混
入し易いミラー等の部品を使用せずに光学ヘッドを構成
できるので、安定した生産がで、きる。

さらに、受光素子チップ１２を光量のモニターをする光
量モニター部Ｂと、検出部Ａとの二重構成にするこ古に
より、一つの受光素子チップで信号検出と発光光量のモ
ニターができるため、従来レーザー光量モニターのため
に使われていた光量モニター受光素子チップが不要にな
り、部品点数が削減できる。

また、封入体の窓１３に、光量モニター部Ｂへの光の入
射防止のための開口制限部材１４ａを設けることにより
、さらに、精度の良い光量モニターが可能となる。

なお、第１図の実施例において受光素子４は、ハーフミ
ラ−６と平行に貼り合わせたものとしたが、対物レンズ
５と平行に配置してもよ（、また配置に寄らず、半導体
レーザー１がらの出射光が受光素子４に当たるまで、ハ
ーフミラ−６と受光素子４の距離を詰めることで同等の
効果をあげることかできる。

又、第２図の実施例で、封入パッケージ１０は、平板構
造としたが、三角形にして、底面に受光素子チップ９を
配置しても良いものである。

発明の効果 理工のように本発明は光量分離手段により、半導体レー
ザーからの出射光の光軸を対物レンズの光軸方向に変換
するとともに、対物レンズからの光ディスクの反射光を
半導体レーザーの光軸方向と、対物レンズの光軸方向の
重なる位置に配置された受光素子で検出するという構成
としたので、小型薄型の光学ヘッドが提供できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学ヘットの一実施例の側断面図、第
２図は本発明の他の実施例の側断面図、第３図もまた他
の実施例の側断面図、第４図は第３図の光学ヘッドの要
部である受光素子チップの構成の説明図、第５図は同開
口制限部材を説明する構成図、第６図（ａ）は従来の光
学ヘッドの正面図、第６図（ｂ）は同側断面図、第７図
（ａ）は他の従来の光学ヘッドの正面図、第７図（ｂ）
は同側断面図である。 １１・・・・・・半導体レーザー、１４・・・・・・受
光素子、１５・・・・・・対物レンズ、１６・・・・・
・ハーフミラ−代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ばか
１名／／・・・＋導体レーサ・・− ７＋・・・１！に尤素乎 １５・・・鷹げ幻レンズ゛ ／６・・・ハーフミラー ４嶋− 弔 図 （久） 、（ 弔 図 （（Ｌ） （ｂ） Ｃｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザーと、前記半導体レーザーの出射光
   を光ディスクに集光し、前記光ディスクからの反射光を
   集める対物レンズと、前記半導体レーザーの出射光軸と
   前記対物レンズの光軸がともに入射する位置に配置され
   た光量を検知する作用を持った受光素子と、前記半導体
   レーザーの出射光の光量の一部を前記対物レンズの光軸
   方向に向け、前記対物レンズから戻る光ディスクの反射
   光の一部を前記受光素子に向ける光量分割手段からなる
   光学ヘッド。
2. （２）半導体レーザーと、前記半導体レーザーの出射光
   を光ディスクに集光し、前記光ディスクからの反射光を
   集める対物レンズと、表面を反射加工し、この表面で、
   前記半導体レーザーの出射光の一部を前記対物レンズに
   向けるとともに、前記対物レンズからの入射される前記
   光ディスクからの反射光を検出する蛍光体素子チップを
   封入した封入パッケージからなる光学ヘッド。
3. （３）半導体レーザーのレーザーチップと、前記半導体
   レーザーチップの出射光の一部を表面で反射させて、封
   入体の窓へ導くとともに、前記封入体の窓からの入射光
   の光量を検出する受光素子チップとを前記封入体に封入
   してなる光学ヘッド。
4. （４）受光素子チップは前記半導体レーザーの光量をモ
   ニターする光量モニター部と、前記封入体の窓からの入
   射光の光量を検出する検出部からなることを特徴とする
   請求項３記載の光学ヘッド。
5. （５）封入体の窓に光量モニター部に前記封入体の窓か
   らの入射光を当てないための開口制限部材を備えること
   を特徴とする請求項４記載の光学ヘッド。