JPH06103602A - 統合された出力放出・読取りレーザ光検出器及び光ヘッド - Google Patents

統合された出力放出・読取りレーザ光検出器及び光ヘッド

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JPH06103602A
JPH06103602A JP3354040A JP35404091A JPH06103602A JP H06103602 A JPH06103602 A JP H06103602A JP 3354040 A JP3354040 A JP 3354040A JP 35404091 A JP35404091 A JP 35404091A JP H06103602 A JPH06103602 A JP H06103602A
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laser
photodetector
circuit board
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semiconductor laser
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English (en)
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Wai-Won Lee
ワイ・ホン・リー
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Hoetron Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンパクトなレーザ・光検出ハイブリッド装
置を提供することである。 【構成】 ヒートシンクと金属層を接合し、回路基板に
取り付ける。半導体レーザ・チップは金属層上に設置す
る。金属層の端部は回路基板上のボンディング・パッド
への配線接続用のボンディング・パッドの役割をする。
リアファセット光検出器は回路基板上の半導体レーザ・
チップの下側に取り付ける。複数要素光検出器も回路基
板に取り付けて、媒体から反射された信号を検出する。
リアファセット及び複数要素光検出器は単一の集積回路
とするようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスクのデータを読
み取る光ピックアップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者の米国特許4,757,197号及び4,7
31,772号では、ハイブリッド装置の構成とその使用及び
光ピックアップ内のホログラム・レンズを開示してい
る。図１は米国特許 4,757,197号のハイブリッド装置 1
00を示したもので、レーザ・ダイオード・チップ 103の
裏側に電力モニタ光検出器 101がある。レーザ・ダイオ
ード・チップ 103はヒートシンク 107上に取り付けられ
ており、またヒートシンクの上には４セグメント光検出
器 105が取り付けられている。光検出器及びレーザ・チ
ップへの電気接続は、装置からヘッダ構造のピン109−1
16に結合した配線によりなされる。
【０００３】図２は米国特許 4,731,772号に開示された
光ピックアップの構造の１つを示したものである。図１
のハイブリッド装置 100は光源とピックアップ用の検出
機構を提供する。ホログラム・レンズ74は従来の光ピッ
クアップでのビームスプリッタと他のレンズの機能を果
たす。ホログラム・レンズ74の位置はコリメータ・レン
ズ72の前ないし後とすることができる。他の例ではコリ
メータ・レンズをなくすることも可能である。ハイブリ
ッド装置 100、コリメータ・レンズ72及びホログラム・
レンズ74によりレーザ・ペン84が形成される。ハイブリ
ッド装置 100からのレーザ・ビーム70はそれらのレンズ
を通過して焦点・トラッキング・アクチュエータ82に至
る。アクチュエータ82は磁気コイル80で対物レンズ76を
移動してレーザ・ビームを媒体78上に焦点化する。
【０００４】図３はコンピュータ記憶装置に使用される
従来の光ピックアップを示したものである。30ｍＷない
しそれ以上の出力電力を有する高出力レーザ・ダイオー
ド 300はレンズ 302により平行光線とされる。レーザ・
ダイオードはレーザの偏光がビーム・スプリッタの入射
面に平行になるように（すなわちｐ偏光に）配列され
る。偏光ビーム・スプリッタ 304は平行光線としたレー
ザ出力を４分の１波長板306を通して対物レンズ 308に
ほぼ 100％の透過させる。ディスク 310に反射した後戻
って来たビームは再び４分の１波長板 306を通過する。
その結果、戻りビームの偏光方向はその元の偏光方向か
ら90度回転され、ビーム・スプリッタにより検出器 314
に向けて反射される。この場合レーザ・ダイオード 300
は読取り（低出力）と書込み（高出力）の両方に使用さ
れるため、検出器でのサーボ信号はレーザ・ダイオード
300のパワー出力により幅広く変動する。その結果、特
殊なエレクロトニクスを用いて、光検出器からの出力信
号を正規化している。
【０００５】本発明者の米国特許 4,918,675号は、磁気
光学媒体用の光ピックアップを開示している。ｐ偏光光
はハイブリッド・レーザ検出器からビーム・スプリッタ
を通して媒体にもたらされ、サーボ用にハイブリッド内
の検出器に反射して戻されるようになっている。データ
値が書き込まれている場合は、反射光は部分的にｓ偏光
され、ビーム・スプリッタにより別の検出器に反射され
る。ほんの少ない部分だけしかｓ偏光されないのでそこ
で検出される信号は小さい。更に元々ビームはサーボ・
トラッキング用に用いるホログラム・レンズを通過する
ので信号を小さくしており、ビームの強さは削減され
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はより小型で効
率の良いハイブリットなレーザー光検出器及び光学ヘッ
ドを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はコンパクトなレ
ーザ・光検出器ハイブリッド装置を提供するものであ
る。ヒートシンクと金属層を一体に結合し、回路基板上
に設置する。また半導体レーザ・チップを金属層上に設
置する。金属層の端部は、回路基板上のボンディング・
パッドへの配線接続用のボンディング・パッドの役割を
する。リアファセット光検出器は、回路基板上の半導体
レーザ・チップの下に取り付ける。媒体から反射された
信号を検出する複数要素光検出器も、回路基板上に取り
付ける。リアファセット及び複数要素光検出器は、単一
の集積回路とする。ハウジングはその底部で回路基板を
支持し、その中間に半導体レーザからのレーザ・ビーム
を、１つはデータ検出用、２つはサーボ信号用の３つの
ビームに分割する回折格子を有している。反射されたレ
ーザ・ビームを複数要素光検出器に対し回折するホログ
ラム・レンズを支持するハウジングの上には円筒挿入部
を取り付ける。ハウジングは製造中に回転してホログラ
ム・レンズを適切に光検出器に調整することができるよ
うになっている。回路基板は２つの面をもたせ、上面側
に設けた異なる光検出器要素及び半導体レーザに接続さ
れる金属トレースをその面に設けている。スルー穴によ
りトレースを回路基板の反対の面のコンタクトに接続
し、それらはまた複数導電可撓線に接続されている。こ
の第２の面には接地面が設けられている。このコンパク
トな構造は、ピンを有する従来の円筒カンよりも小さな
面積しか取らない。一つの実施例では、レーザを３本の
ビームに分割する格子は用いずに、代わりに半導体レー
ザとして３点の発光点を持つ表面発光レーザを用いる。
表面発光レーザは直接回路基板に取り付けることができ
るので、追加のヒートタンクを必要としない。途中にヒ
ートシンクがないことで、複数要素光検出器をレーザの
両側に配置して回折及び反射された両レーザ・ビームを
捕らえることができる。ハウジング内のホログラム・レ
ンズはわずかな角度をつけて取り付け、一部レーザ・ビ
ームを回路基板上にある出力発光光検出器に反射する部
分反射下部表面を有している。更に表面発光レーザ構造
では、光検出器は回路基板上で半導体レーザよりも高く
なっており、両光検出器のホログラム・レンズとの焦点
調整を実際的なものにしている。１つの応用として、本
発明を一時書込み複数読取り（ＷＯＲＭ）システムで用
いる。半導体レーザのみを有する第１のモジュールは、
ｐ偏光で直接ビーム・スプリッタを通過してディスクに
至る強力な書込みビームを提供するために用いる。同時
にビーム・スプリッタに対して直角なレーザ・検出器モ
ジュールからのｓ偏光ビームは、ビーム・スプリッタに
よりディスクに反射され、書込み操作中に焦点及びトラ
ッキング用のサーボ信号を生成するのに用いるビームを
生成する。ディスクから反射されたｓ偏光光はビーム・
スプリッタにより直角に反射され、レーザ・検出器モジ
ュールに戻る。他方、反射されたｐ偏光光はビーム・ス
プリッタをまっすぐに通過して、ｓ偏光サーボ・ビーム
の検出を干渉しない。ビーム・スプリッタには実質的に
100％のｓ偏光光を反射し、ｐ偏光光を全く反射しない
ものを用いる。読取り操作中、書込みレーザは全く使用
せず、レーザ・光検出器ハイブリッド・モジュールを用
いてサーボ信号と読取り信号を生成する。磁気光学消去
可能ディスクに対する実施例も提供する。ＷＯＲＭ構造
に関しては２つのレーザ・モジュールとビーム・スプリ
ッタを使用するが、書込みレーザ・ビームを書込みと読
取りの両方に用いる。書込み、消去時には、より多くの
電力を書込みレーザ・ビームに供給し、光ディスクには
磁場をかける。読取り時には、磁場をかけずに低出力ビ
ームを用いる。レーザ・検出器モジュールはサーボ信号
用にのみ用い、そのためにｓ偏光ビームが備えられてい
る。しかし波長は読取り、書込みレーザの波長とは異な
る。読取り操作中、ビットの存在は、ディスク媒体との
相互作用によりｓ偏光成分を有する反射レーザ・ビーム
により示される。このｓ偏光成分はホログラム・レンズ
により複数要素検出器に対して回折されて、レーザ・検
出器モジュール内の複数要素検出器により検出される。
このレーザ・ビームはサーボレーザ・ビームとは異なる
波長を有するので、異なる角度で、サーボレーザ・ビー
ムとは異なる検出器に向けて回折される。２つのモジュ
ール内の読取り、サーボビームを分離することで、最初
の読取りビーム経路からホログラムをなくすることがで
き、それによりより多くのレーザ・ビームを用いること
ができ、同一電力でより高い強度の信号を与えることが
できる。
【０００８】
【実施例】図４はハイブリッド装置 400の実施例を示す
ものである。ホログラム・レンズ402は、プラスチック
・ハウジング 406内に挿入されたプラスチック円筒ホル
ダー 404内に取り付けられている。回折格子 408はホロ
グラム・レンズの下のハウジング内の表面に取り付けて
いる。回路基板 410は熱散逸性であるが電気的に絶縁の
物質でできており、レーザ・モジュール 412と光検出器
414を支持するのに用いる。それらの装置を含んだ回路
基板はハイブリッド・ハウジングの他の端部に取り付け
る。レーザ・モジュール 412はヒート・シンク 416上の
金属層 422に取り付けられたレーザ・ダイオード・チッ
プ 413を有しており、第２の金属層 420も設置されてい
る。光検出器 414は回路基板 410上のレーザ・モジュー
ル 412の前に取り付けられている。レーザ・ダイオード
・チップ 413により発したレーザ・ビーム 409は回折格
子408により３つの別々のビーム 411に回折される。そ
れらのビームが光ディスクから反射されると、ホログラ
ム・レンズ 402は反射ビームを回折してそれらを光検出
器 414に導く。ハイブリッド装置 400は最初に回折格子
408を挿入してそれをハウジング 406にエポキシ樹脂で
接着して構築する。回折格子は底部からハウジング内の
タブ 415に当接するまで挿入する。次に組み立てられた
回路基板アセンブリを挿入してハウジングの底部に接着
する。次にホログラム・レンズ 402を円筒ホルダ 404に
接着し、円筒ホルダ 404をハウジング 406の上部に挿入
する。円筒ホルダ 404はハウジング内で回転させて、ホ
ログラム・レンズが光検出器 414に対して適切な位置に
なるようにする。その位置でそれを適切なエポキシ樹脂
でその場所に接着する。
【０００９】図５は回路基板 410の上部側の詳細な構造
を示したものである。レーザ・モジュール 412はヒート
シンク 416及び２層の薄い金属層420、422からなってい
る。レーザ・ダイオード・チップ 413は金属層 422に取
り付けられている。ヒートシンク 416は BeOといった非
常に熱伝導的であるが電気的に絶縁の物質でできてい
る。２つの金属ストリップはレーザ・ダイオードの陽
極、陰極のボンディング・パッドの役割をする。レーザ
・ダイオードの陽極はボンディング・ワイヤ 419で金属
層 420に接続され、金属層 420はまたパッド 424にボン
ド・ワイヤ 450で接続されている。レーザ・ダイオード
の陰極は金属ストリップ 422と接触しており、金属スト
リップはボンド・ワイヤ 452でパッド 426に接続されて
いる。
【００１０】７セグメント光検出器 428は、導電エポキ
シ樹脂を用いて回路基板に取り付けられている。光検出
器の陰極はその底部にあるが、導電エポキシ樹脂を通し
て金属トレース 430に接続されたパッドに接続されてい
る。金属トレース 430はフィードスルー穴 429に接続さ
れている。７セグメント検出器の陽極は、金属トレース
によりフィードスルー穴432−442に接続された残りの７
つのパッドにワイヤで結合されている。導電物質で満た
されたフィードスルー穴により、回路基板の１側面上の
パッドは図６に示す回路基板の他の側と接続されてい
る。レーザ・ダイオードと光検出器は、信号を生成、分
析する離れた電子回路に接続されている。その接続は複
数の導電可撓回路 447から回路基板の裏側のパッドにワ
イヤを溶接して行う。導電層 446を用いて、光検出器の
出力内の高周波ノイズをフィルターするため接地面を設
置している。
【００１１】図７は統合９セグメント光検出器の実施例
を示したものである。検出器 502はレーザ・ダイオード
の後方発光をモニタするのに用いられる。検出器Ｅ、Ｆ
は、３ビーム追跡サーボ法を用いた追跡エラー信号を検
出するためのものである。検出器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはフォ
ーカス・エラー信号及びディスクに記録されたデータを
感知するのに用いる。図５で述べた７セグメントの代わ
りに９セグメントが用いられているが、それはハイブリ
ッド装置を磁気光学光ディスク・システムで用いる場合
にデータ信号を感知するために検出器Ｇ，Ｈを付け加え
るからである。
【００１２】図８はハイブリッド装置の回路基板 610の
第２の実施例を示したものである。この実施例では、３
つの発光点を有する表面発光レーザ・ダイオードチップ
612を、２つの複数要素光検出器614、615と共に用いて
いる。表面発光レーザ・ダイオードチップは回路基板上
の導電パッド 616に導電エポキシ樹脂で接合されてい
る。パッド 616は金属トレース 617によりスルー穴に接
続されている。図６の第１の実施例とは異なり、２組の
検出器614、615はレーザのどちらかの側に対称に配置さ
れている。レーザ・チップ 612の厚さは0.1 ｍｍのオー
ダーであり、光検出器チップの厚さは約0.3 ｍｍである
ので、ホログラム・レンズは重大なフォーカス・エラー
なしに戻りビームを両検出器に結像するように設計する
ことができる（図９を参照）。従ってこの第２の実施例
の光補正効率は第１の実施例の２倍あり、必要なレーザ
ー出力電力は少なくなる。
【００１３】表面発光レーザ・ダイオードチップ 612の
次にあるのは光検出器 618で、ホログラム・レンズの第
１の表面から反射された光を用いて、３つのレーザによ
り共同に発光されたレーザ出力をモニタする。レーザ出
力をモニタするこの技法を用いるために、図４のハイブ
リッド内のホログラム・レンズ 402をわずかに傾斜させ
（ 2.5から４度）第１の表面にコーティングを施してあ
り、表面に入射する光の約10から15％を検出器面に反射
し戻している。３つのレーザ・ダイオードを用いている
ので回折格子 408はなくしている。光検出器チップ上の
検出器の陰極はチップの底部にあり、金属トレース 626
を通してスルー穴 628に接続されている。単純化するた
め、検出器の陽極からパッドへの配線接続は図示してい
ない。出力レベル光検出器 618と複数要素検出器 615は
単一の半導体チップに集積することが可能である。光検
出器614及び615の対応する要素の陽極は同一ボンディン
グ・パッドに並列に接続される。従って２つの複数要素
検出器を用いることで、検出する光量と信号サイズを倍
加することができる。これは、図４Ａのヒートシンクを
必要とせずに表面発光レーザが直接表面基板に取り付け
られている故に可能になる。
【００１４】図９は表面発光レーザ 612を、回路基板 6
10上に取り付けられた２つの検出器チップ614、615と共
に示したものである。ホログラム・レンズ 402は反射さ
れたレーザ・ビームを回折してゼロ次ビーム 630と２本
の１次ビーム632、634を生成する。ホログラム・レンズ
402は円 636に対応してそのビームを焦点半径に焦点化
するように構成されている。図から分かるように、全て
の３本のビームは同一半径に焦点を合わされており、光
検出器チップ614、615は、焦点に来るように回路基板 6
10から高くしなければならない。図示した円は最初にビ
ームを発光するレーザ 612とホログラム・レンズ 402の
間の距離に対応する。戻りビームの焦点は円の半径（レ
ーザ・ダイオード 612とホログラム・レンズの間の距
離）と短い半径に付いては容易に調整することができる
が、長い半径に対しては調整は困難となる。従って光検
出器チップを回路基板から高くすることでこの調整が可
能となる。本発明の設計により、0.6 ミリワットという
低い電力を有する表面発光レーザを作動させることがで
きる。これは現在ほぼ可能な表面発光レーザの出力レベ
ルである。
【００１５】図１０は本発明のハイブリッド装置 400が
光ピックアップ 700内でどの様に用いられるかを示した
ものである。ハイブリッド装置 400は、レーザ発光点を
ディスク表面 730に結像するように設計された対物レン
ズ 720の下に取り付けられる。レンズ 720は、ハイブリ
ッドと対物レンズの間に位置するコリメータ・レンズを
必要とする無限共役レンズとは対照的に有限共役対物レ
ンズと呼ばれる。ハイブリッド装置 400はわずかに回転
して、ハイブリッド装置から発光される３本のビームが
ディスク上のデータ・トラックに整列するようにする。
本発明のハイブリッド装置により、光ピックアップの構
成は最も単純な形態にすることが可能となる。図１１
は、単一書込み複数読取り（ＷＯＲＭ）光ディスクシス
テムないし消去可能光ディスクシステムの光データ記録
システム用の本発明による光ピックアップを示したもの
である。高出力レーザ・ダイオード 810は偏光ビームス
プリッタ840の入射面に平行な偏光（ｐ偏光）を有する
レーザ・ビームを発し、それはコリメータ・レンズ 850
に向けてほぼ 100％透過される。傾斜した角度（５−10
度）を有するガラス 830は、発光されたレーザ・ビーム
内の非点収差を補正するために用いる（表面発光レーザ
を用いた場合、非点収差はなく、従ってガラス 830は必
要ない）。平行光線とされたビーム860は次に対物レン
ズ 70によりディスク表面 880に焦点を合わされる。
【００１６】ｓ偏光方向（入射面に垂直）のビームを生
成するようにしたレーザ・ダイオードを有するハイブリ
ッド装置 890は、偏光ビーム・スプリッタによりコリメ
ータ・レンズ 850と対物レンズ 870に向けて反射される
ビームを発光する。偏光ビーム・スプリッタは２つのレ
ーザ源からの２本のビームを合成して共線ビームとする
のに用いる。ハイブリッド装置 890により発せられた光
ビームはトラッキングと焦点サーボ・エラー信号を生成
し、（ＷＯＲＭシステム用に）ディスク面に記録された
データを読み取るのに用いる。高出力レーザダイオード
810からの高出力レーザはディスク上に情報を書き込む
ためのものである。この光学ヘッドには多くの利点があ
る。ハイブリッド装置は焦点、トラッキング・エラーを
感知するように事前に調整されているので、光学ヘッド
の調整は単に２本のビームを共線とするために行うだけ
である。次に、２本のレーザの偏光は互いに直角である
ので、偏光ビーム・スプリッタと光分析器 895により、
書込み過程中にディスクにより反射された高出力ビーム
はハイブリッド 890内の検出器から遮断される。その結
果、焦点、トラキッング・サーボ・エラー信号は従来の
光ピックアップのように高出力書込みレーザ・ビームに
より妨害されることはなくなる。分析器 895はビーム・
スプリッタ 840により反射された全てのｐ偏光光を遮断
する。
【００１７】ビーム・スプリッタ 840の代わりに角度を
付けて取り付けたプレートを用いることも可能である。
これは安上がりであるが、余分の非点収差をもたらす。
この余分な非点収差は傾斜ガラス 830で事前に補正する
ことが可能である。モジュール 890に付いては、その発
したビームの非点収差はホログラム・レンズの傾斜を用
いて補正することができる。
【００１８】図１２は図１１に示す装置をＷＯＲＭ（一
時書込み複数読取り）システムで使用する場合を図示し
たものである。そのようなシステム内では、情報はディ
スクの表面に融除した穴の形で記憶される。その穴は高
出力レーザ・ビームを用いて形成される。信号は後に、
記録された物質上に穴があるかないかにより変調される
低い出力の読取りレーザ・ビームにより検索する。例え
ば記録面が反射的でその下の非反射部分に伸びる穴を設
ければ、穴に対する反射信号を実質的に減少させること
ができる。図１２に示すように、高出力レーザ 810はｐ
偏光高出力書込みレーザ・ビーム910を生成する。この
ビームはビーム・スプリッタ 840を通過してディスク面
に穴を焼き付ける。ｓ偏光低出力レーザ・ビーム 912は
モジュール 890によりサーボ・エラーを検出するために
生成され、ビーム・スプリッタ 840によりディスク面に
反射される。ｐ偏光、ｓ偏光の両ビームとも反射してビ
ーム・スプリッタ 840に戻されるが、ｓ偏光ビームだけ
がモジュール 890に検出のために反射し戻される。反射
された信号は焦点化とトラッキングを行うためサーボ制
御に用いられる。ここで分かるように、このシステムは
高出力ｐ偏光レーザ・ビーム 910による光検出器との干
渉を防ぐことができる。
【００１９】データが書き込まれると、図１３に示すよ
うにモジュール 890だけを用いてそれを読み取ることが
できる。書込みレーザ 810は読取りには全く使用されな
い。代わりにモジュール 890により読取り及びサーボの
両ビームが生成され、ビーム・スプリッタ 840により媒
体表面に反射される。反射し戻されたビームは再びビー
ム・スプリッタ 840によりモジュール 890内の光検出器
に反射される。読取りビームも書込み操作中に存在する
が、無視される。
【００２０】磁気光学ディスク・システムでは、情報は
ディスク面上に磁気粒子の方位により記憶される。レー
ザ源から発せられた光のような光の偏光ビームは磁気粒
子に焦点化されると、その表面から反射されたビームの
偏光は、入射ビームの偏光角からわずかに回転した偏光
角を持つようになる。この作用はカー効果と呼ばれる。
従ってディスクから反射されたレーザ・ビームは強度で
は一定であるが、偏光角はディスク上に記録された情報
により変調される。
【００２１】図１４は消去可能磁気光学システムに用い
られる図１１の装置の波長の経路を図示したものであ
る。図１２のシステムのように、書込み中、ｐ偏光ビー
ム 920は両方からビーム・スプリッタ 840を通過する。
ディスク 880の背後にかける磁場と共にレーザ・モジュ
ール 810にかけるより高い出力を用いて、ディスク面上
の磁気粒子の方位を変更する。この書込み中、レーザ検
出器モジュール 890からのｓ偏光レーザ・ビーム 922は
図１２のシステムのようにサーボ制御に用いられる。読
取り中、モジュール 810には低い出力ビームを用いる
が、これは図１３のシステムとは異なる。この低出力ビ
ームもｐ偏光で、ビーム・スプリッタ 840を通過してデ
ィスク 880に送られる。ディスク面上にデジタル・ビッ
トが書き込まれていると、ビームの一部はｓ偏光で反射
される。このｓ偏光成分はビーム・スプリッタ 840によ
り偏光され、モジュール 890へのビーム 924となる。レ
ーザ・ビーム 922及び 924に対して異なる波長を用いる
ことで、２つのビームに対し異なる光検出器を用いるこ
とができるようにホログラム・レンズ 402により異なる
分量だけ回折される。
【００２２】例えばレーザ・モジュール 810が780 ＮＭ
波長で短い波長ビームを発すれば、モジュール 890内の
検出器Ｇには少なく回折される。860 ＮＭといった長い
波長をビーム 922用に生成すると、モジュール 890内の
光検出器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆに対しより大きな分量
が回折される。ディスク 880によりビーム 920のほんの
僅かな部分しかｓ偏光に変換されないので、ビーム 920
がかなりの強度を持つことは重要である。ハイブリッド
装置内でホログラム・レンズを用いた場合、放射ビーム
も回折され、その強度は減少する。別のモジュール 810
への書込みと読取りビームとを分離することで、この放
射回折を避けることができる。ホログラム・レンズは検
出を行うモジュール 890内でのみ用いられるからであ
る。
【００２３】情報を復元するため、ハイブリッド装置 8
90には図７に示す統合検出器が含まれている。２つの追
加検出器ＧとＨは、磁気光学アプリケーション内での反
射信号ビーム 924の読取りに用いられる。検出器Ｇは、
ビーム 924が読取りレーザ・ビーム 922よりも短い波長
を持つ時に用いられ、検出器Ｈはビーム 924が長い波長
を持つ時に用いられる。磁気光学記録システムでは、ハ
イブリッド装置 890からのレーザ・ビーム 922は、焦
点、トラッキング・エラー信号を生成することにのみ用
いられ、情報の書込み、読み取りはレーザ 810により行
われる。
【００２４】ここで分かるように、図７の検出器はどの
様な数のシステムに対しても用いることができる。磁気
光学システムでない場合は、検出器Ｇ，Ｈは全く用いら
れない。磁気光学システムでは、波長如何により、設計
者のオプションにより検出器ＧないしＨを用いることが
できる。従って、複数アプリケーションに対して単一の
集積回路を用いることができ、コストを削減できる。同
様に図１１〜１４に示すモジュール 890はいくつかの異
なるアプリケーションに用いることができる。図１５は
図８の表面発光レーザの出力発光の検出を図示したもの
である。レーザ・ビーム 950はレーザ・ダイオード 612
から発せられてホログラム・レンズ 952を通過する。ホ
ログラム・レンズ 952の上面 954には、ビームがディス
クから反射して戻された時に回折するホログラムが刷り
込まれている。下面 956は部分反射コーティングにより
コートされている。このコーティングは、発光出力検出
器 916への反射ビーム 958内のレーザ・ビームのほぼ10
−15％を反射する。ホログラム・レンズ 952は 2.5度か
ら４度のわずかな角度で取り付けられており、ビームは
光検出器 618に反射し戻される。傾斜角は、この角度を
補正するためにホログラム・パターンを変える必要がな
いように小さいものとなっている。
【００２５】当業者には理解されるように、本発明はそ
の趣旨ないし本質的な性質から逸脱せずに他の特定の形
態に実施することが可能である。例えば図10の実施例に
対して異なる波長を用いることができ、また図４Ａのプ
ラスチック・ハウジングの代わりに金属ハウジングを用
いることができる。また図４Ｂに示す後方発光光検出器
は複数要素光検出器に対して直角のレーザ・モジュール
の別の側に置くことができる。従って本発明の実施例の
開示は、特許請求の範囲で述べられた本発明の範囲を例
示したもので、それには限定されないことを理解する必
要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のレーザ・検出器ハイブリッド装置を示す
図である。
【図２】図１のハイブリッド装置とホログラム・レンズ
を用いた従来の光ピックアップを示す図である。
【図３】従来の通常の一時書込み複数読取り（ＷＯＲ
Ｍ）光ピックアップを示す図である。
【図４】ハイブリッド・レーザ・光検出器、回折格子、
ホログラム・レンズを有する本発明のハウジング・モジ
ュールの切り欠き側面図である。
【図５】図４のレーザ・検出器を含む回路基板の頂面図
である。
【図６】図５の回路基板の底面図である。
【図７】統合された複数構成要素光検出器と後方発光光
検出器の他の例を示す図である。
【図８】３つの表面発光レーザ・ダイオードを用いた図
５の回路基板の別の実施例を示す図である。
【図９】ホログラム・レンズによる焦点化を示した図８
のレーザ・検出器の側面図である。
【図１０】本発明のモジュールを使用して媒体上のデー
タの読み取りを示す図である。
【図１１】ＷＯＲＭないし消去可能磁気光学アプリケー
ションで使用する２モジュール光ヘッドを示す図であ
る。
【図１２】ＷＯＲＭシステムでの書込み操作のため、図
１１のシステムを使用を示した図である。
【図１３】図１１によるＷＯＲＭシステムでの読取り操
作のためのレーザ・ビーム経路を示す図である。
【図１４】図１１の構成を用いた消去可能磁気光学シス
テムのレーザ・ビーム経路を示す図である。
【図１５】傾斜した反射ホログラム・レンズ表面を用い
た表面発光レーザの発光出力の検出を示す図である。
【符号の説明】
４００ ハイブリット装置 ４０２ ホログラム・レンズ ４０６ ハウジング ４０８ 回折格子 ４０９ レーザ・ビーム ４１０ 回路基板 ４１２ レーザ・モジュウル ４１４ 光検出器 ４１６ ヒートシンク ４００ 第２の金属層 ４２２ 金属層

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回路基板と、 前記回路基板に取り付けるリアファセット光検出器と、 前記回路基板に取り付ける複数要素光検出器と、 前記回路基板上の前記リアファセット光検出器と前記複
    数要素光検出器近くに取り付けるヒートシンクと、 前記リアファセット光検出器近くの前記ヒートシンクの
    第１の側に取り付ける導電層と、 半導体レーザからの後方発光は前記リアファセット光検
    出器と接触するように前記導電層に取り付けられた前記
    半導体レーザとからなるレーザ・光検出器ハイブリッド
    装置。
  2. 【請求項２】 レーザ・ビームが透過する上部開口部を
    有するハウジングと、 前記ハウジングの底部に取り付ける回路基板と、 前記回路基板に取り付ける表面発光半導体レーザと、 前記回路基板上の前記レーザの両側に取り付ける第１及
    び第２の複数要素光検出器と、 前記回路基板の上前記レーザ近くに取り付ける出力レベ
    ルを検出する光検出器と、 前記レーザ上の前記ハウジング内に取り付け、前記レー
    ザから前記出力レベルを検出する光検出器へのレーザ・
    ビームの一部を反射するため前記レーザに関して角度を
    付けて設置する部分反射レンズとからなるレーザ・光検
    出器ハイブリッド装置。
  3. 【請求項３】 回路基板と、 前記回路基板に取り付ける統合されたリアファセット及
    び複数要素光検出器と、 前記回路基板上の前記統合された光検出器近くに取り付
    けるヒートシンクと、 前記リアファセット光検出器近くの前記ヒートシンクの
    第１の側に取り付ける第１の導電層と、 後方発光が前記リアファセット光検出器と接触するよう
    に前記導電層に取り付ける前記半導体レーザと、 前記回路基板上の複数ボンディング・パッドと、前記ヒ
    ートシンクの第１の側面に設けた前記導電層から離れた
    第２の導電層と、 前記半導体レーザの電極を前記第２の導電層に接続する
    第１のボンディング・ワイヤと、 前記第２の導電層を前記ボンディング・パッドの１つに
    接続する第２のボンディング・ワイヤと、 からなり、前記第１の導電層は前記半導体レーザと前記
    回路基板上の導電パッドと接触しているレーザ・光検出
    器ハイブリッド装置。
  4. 【請求項４】 回路基板と、 前記回路基板に取り付けるリアファセット光検出器と、 前記回路基板の前記リアファセット光検出器の第１の側
    に取り付ける複数要素光検出器と、 前記回路基板の前記複数要素光検出器とは反対側の前記
    リアファセット光検出器の第２の側に取り付けるヒート
    シンクと、 前記リアファセット光検出器近くの前記ヒートシンクの
    第１の側に取り付ける導電層と、 半導体レーザからの後方発光が前記リアファセット光検
    出器と接触するように前記導電層に取り付けられる前記
    半導体レーザと、 前記回路基板を保持し、前記半導体レーザと前記光検出
    器の上に円形の上部開口部を有する第１のハウジング
    と、 前記半導体レーザからのレーザ・ビームを３つのビーム
    に分割する前記第１のハウジング内に取り付けられた回
    折格子と、 前記円形上部開口部内に取り付けられた円筒形の第２の
    ハウジングと、前記第２のハウジング内に取り付けるホ
    ログラム・レンズとからなり、反射レーザ・ビームが前
    記複数要素光検出器に対して回折されるように前記第２
    のハウジングは前記第１のハウジング内で回転されるレ
    ーザ・光検出器ハイブリッド装置。
  5. 【請求項５】 レーザ・ビームが透過する上部開口部を
    有するハウジングと、 前記ハウジングの底部に取り付ける回路基板と、 前記回路基板に取り付け、３本のレーザ・ビームを生成
    する３つの発光点を有する表面発光半導体レーザと、 前記回路基板上の前記レーザの両側に取り付ける第１及
    び第２の複数要素光検出器と、 前記回路基板上の前記レーザ近くに取り付ける出力レベ
    ルを検出する光検出器と、 前記レーザの上の前記ハウジング内に取り付け、前記レ
    ーザから前記出力レベルを検出する光検出器へレーザ・
    ビームの一部を反射するため前記レーザに関して角度を
    付けて設置された部分反射レンズとからなるレーザ・光
    検出器ハイブリッド装置。
  6. 【請求項６】 媒体上にデータを書込み、読み取る光学
    ヘッドにおいて、 第１の偏光を有する書込みレーザ・ビームを発光する第
    １の半導体レーザ手段と、 前記第１のレーザ手段と前記媒体の間に設置され、第１
    の方向において前記媒体に向けてあるいは前記媒体から
    の前記第１の偏光の光を透過し、第２の偏光の光を反射
    するビーム・スプリッタ手段と、 第２の偏光を有するサーボ・レーザ・ビームを発し、そ
    のビームが前記ビーム・スプリッタから前記第１の方向
    に沿うように設置された第２の半導体レーザ手段と、 前記第２の半導体レーザ近くに設置され、前記第２の偏
    光の少なくとも１本の反射レーザ・ビームから読取り及
    びサーボ信号を生成する光検出手段と、 前記反射レーザ・ビームを前記光検出手段に向けて回折
    する回折格子レンズとからなる前記媒体上へのデータ書
    込み、読取り光学ヘッド。
  7. 【請求項７】 媒体上にデータを書込み、読み取る光学
    ヘッドにおいて、 第１の偏光を有する書込みレーザ・ビームを発光する第
    １の半導体レーザ手段と、 前記第１のレーザ手段と前記媒体の間に設置され、第１
    の方向において前記媒体に向けてあるいは前記媒体から
    の前記第１の偏光の光を透過し、第２の偏光の光を反射
    するビーム・スプリッタ手段と、 第２の偏光を有するサーボ・レーザ・ビームを発し、そ
    のビームが前記ビーム・スプリッタから前記第１の方向
    に沿うように設置される第２の半導体レーザ手段と、 前記反射レーザ・ビームを前記複数要素光検出手段に向
    けて回折する回折格子レンズとからなり、 前記第２の半導体レーザが、 回路基板と、 前記回路基板に取り付けるリアファセット光検出器と、 前記リアファセット光検出器の第１の側の上の前記回路
    基板に取り付け、前記第２の偏光の少なくとも１本の反
    射レーザ・ビームから読取り及びサーボ信号を生成する
    複数要素光検出器と、 前記回路基板上の前記複数要素光検出器とは反対側の前
    記リアファセット光検出器の第２の側に取り付けるヒー
    トシンクと、 前記リアファセット光検出器近くの前記ヒートシンクの
    第１の側に取り付ける導電層と、 半導体レーザからの後方発光が前記リアファセット光検
    出器と接触するように前記導電層に取り付けられる前記
    半導体レーザとからなる前記媒体上へのデータ書込み、
    読取り光学ヘッド。
  8. 【請求項８】 媒体上にデータを書込み、読み取る光学
    ヘッドにおいて、 第１の偏光を有する書込みレーザ・ビームを発光する第
    １の半導体レーザ手段と、 前記第１のレーザ手段と前記媒体の間に設置され、第１
    の方向の前記媒体に向けてあるいは前記媒体からの前記
    第１の偏光の光を透過し、第２の偏光の光を反射するビ
    ーム・スプリッタ手段と、 第２の偏光を有するサーボ・レーザ・ビームを発し、そ
    のビームが前記ビーム・スプリッタから前記第１の方向
    に沿うように設置される第２の半導体レーザ手段と、 前記反射レーザ・ビームを前記複数要素光検出手段に向
    けて回折する回折格子レンズとからなり、 前記第２の半導体レーザは、 レーザ・ビームを透過する上部開口部を有するハウジン
    グと、 前記ハウジングの底部に取り付ける回路基板と、 前記回路基板に取り付ける表面発光半導体レーザと、 前記回路基板上の前記レーザの両側に取り付け、前記第
    ２の偏光の少なくとも１本の反射レーザ・ビームから読
    取り及びサーボ信号を生成する第１及び第２の複数要素
    光検出器と、 前記回路基板上の前記レーザ近くに取り付ける出力レベ
    ルを検出する光検出器と、 前記レーザの上の前記ハウジング内に取り付け、前記レ
    ーザから前記出力レベルを検出する光検出器へのレーザ
    ・ビームの一部を反射するため前記レーザに関して角度
    を付けて設置された部分反射レンズとを有する前記媒体
    上へのデータ書込み、読取り光学ヘッド。
  9. 【請求項９】 媒体上にデータを書込み、読み取る光学
    ヘッドにおいて、 第１の偏光と第１の波長を有する書込み、読取りレーザ
    ・ビームを発光する第１の半導体レーザ手段と、 前記第１のレーザ手段と前記媒体の間に設置され、第１
    の方向の前記媒体に向けてあるいは前記媒体からの前記
    第１の偏光の光を透過し、第２の偏光の光を反射するビ
    ーム・スプリッタ手段と、 第２の偏光と第２の波長を有するサーボ・レーザ・ビー
    ムを発し、そのビームが前記ビーム・スプリッタから前
    記第１の方向に沿うように設置される第２の半導体レー
    ザ手段と、 前記第２の半導体レーザの近くに取り付け、前記第２の
    偏光の少なくとも１本の反射レーザ・ビームから読取り
    及びサーボ信号を生成する光検出手段と、 からなり、前記光検出手段は、 前記第１の波長のレーザ・ビームを受け取ってデータを
    読み取る第１の光検出器と、 前記第２の波長のレーザ・ビームを受取り、サーボ信号
    を生成する複数要素の第２の光検出器と、 前記反射レーザ・ビームを前記複数要素光検出手段に向
    けて回折する回折格子レンズとを有する前記媒体上への
    データ書込み、読取り光学ヘッド。
JP3354040A 1990-12-19 1991-12-19 統合された出力放出・読取りレーザ光検出器及び光ヘッド Pending JPH06103602A (ja)

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