JPH09219037A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- JPH09219037A JPH09219037A JP8051056A JP5105696A JPH09219037A JP H09219037 A JPH09219037 A JP H09219037A JP 8051056 A JP8051056 A JP 8051056A JP 5105696 A JP5105696 A JP 5105696A JP H09219037 A JPH09219037 A JP H09219037A
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Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学素子の加工精度等低レベルの精度のもの
でものでも使用できるようにした新規の光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 情報記録媒体13に入射されるレーザ光
を出射する半導体レーザ3と、該半導体レーザ3から出
射した出射レーザ光の前記情報記録媒体13からの戻り
光を検知する半導体基板表面1aに形成された第1受光
素子4と、前記情報記録媒体13と前記半導体レーザ3
との間に設けられ前記出射レーザ光を直進させて前記半
導体基板表面1aと略平行に出射させると共に前記戻り
光を偏向させて前記受光素子4に導く偏向面を有する偏
向ビーム・スプリッタ6とを具備している。
でものでも使用できるようにした新規の光ピックアップ
装置を提供する。 【解決手段】 情報記録媒体13に入射されるレーザ光
を出射する半導体レーザ3と、該半導体レーザ3から出
射した出射レーザ光の前記情報記録媒体13からの戻り
光を検知する半導体基板表面1aに形成された第1受光
素子4と、前記情報記録媒体13と前記半導体レーザ3
との間に設けられ前記出射レーザ光を直進させて前記半
導体基板表面1aと略平行に出射させると共に前記戻り
光を偏向させて前記受光素子4に導く偏向面を有する偏
向ビーム・スプリッタ6とを具備している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザからのコ
ヒーレント光を用いて光ディスクや光磁気ディスクなど
の情報記録媒体に記憶された情報の記録や読み出しなど
を行うための光ピックアップ装置に関する。
ヒーレント光を用いて光ディスクや光磁気ディスクなど
の情報記録媒体に記憶された情報の記録や読み出しなど
を行うための光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CD(コンパクトディスク)に記録され
た記録情報は、ディスク面に設けられたトラックに沿っ
て並んだピット列として蓄積されている。このCDを回
転させて、対物レンズにて集光されたコヒーレント光を
この情報トラック(ピット列)に照射すると、前記集光
されたコヒーレント光のスポット位置がピットの進行方
向のエッジ部分にかかった場合は、位相差を持った反射
光の干渉効果により、反射光の光量が減衰する。光ピッ
クアップでは、このピット列に対応して反射光量が減衰
した減衰パルスを、光検出器により電気パルス信号に変
換して出力しピットを検出している。
た記録情報は、ディスク面に設けられたトラックに沿っ
て並んだピット列として蓄積されている。このCDを回
転させて、対物レンズにて集光されたコヒーレント光を
この情報トラック(ピット列)に照射すると、前記集光
されたコヒーレント光のスポット位置がピットの進行方
向のエッジ部分にかかった場合は、位相差を持った反射
光の干渉効果により、反射光の光量が減衰する。光ピッ
クアップでは、このピット列に対応して反射光量が減衰
した減衰パルスを、光検出器により電気パルス信号に変
換して出力しピットを検出している。
【0003】ところで現実の光ディスクにおいて表面に
そりや歪みを全く持たないような理想的な平坦性を求め
ることは無理であり、また一方でドライバーの回転軸の
傾きなども考慮すると、正確な情報読み取りのためには
ピックアップの対物レンズとディスク表面との位置関係
を常に適切に保つように制御しなければならない。すな
わちレーザからの照射光がピット列(トラック)から外
れないためのトラッキング方向の位置制御と、レーザビ
ームの焦点位置を常にディスクの情報記録面に一致させ
るためのフォーカシング制御が必要である。
そりや歪みを全く持たないような理想的な平坦性を求め
ることは無理であり、また一方でドライバーの回転軸の
傾きなども考慮すると、正確な情報読み取りのためには
ピックアップの対物レンズとディスク表面との位置関係
を常に適切に保つように制御しなければならない。すな
わちレーザからの照射光がピット列(トラック)から外
れないためのトラッキング方向の位置制御と、レーザビ
ームの焦点位置を常にディスクの情報記録面に一致させ
るためのフォーカシング制御が必要である。
【0004】このような制御を行なうための現在位置情
報は、トラッキングずれ信号及びフォーカシングずれ信
号の、独立した2系統の信号として検出する必要があ
り、複数の光学素子を精密配置した光学系の構成を必要
とした。このため光ピックアップは比較的大容量な光学
素子配置空間が必要となり、組立時には各部の煩雑な調
整作業を施す必要もあった。これらは光ピックアップに
求められている、高速アクセスのための小型・軽量化、
及びコスト削減のための無調整化という改善要求の障害
になっていた。
報は、トラッキングずれ信号及びフォーカシングずれ信
号の、独立した2系統の信号として検出する必要があ
り、複数の光学素子を精密配置した光学系の構成を必要
とした。このため光ピックアップは比較的大容量な光学
素子配置空間が必要となり、組立時には各部の煩雑な調
整作業を施す必要もあった。これらは光ピックアップに
求められている、高速アクセスのための小型・軽量化、
及びコスト削減のための無調整化という改善要求の障害
になっていた。
【0005】このような障害の解決のため、従来よりホ
ログラム素子による光学素子機能の複合化で部品点数を
削減し、光ピックアップ・ヘッドの小型・軽量化を図る
試みが盛んに成されてきた。またこの小型・軽量化をよ
り効果的にするとともに、調整箇所を削減するために、
ハイブリッド実装により半導体レーザや光検出器などを
一体化するという取り組みもなされてきた。
ログラム素子による光学素子機能の複合化で部品点数を
削減し、光ピックアップ・ヘッドの小型・軽量化を図る
試みが盛んに成されてきた。またこの小型・軽量化をよ
り効果的にするとともに、調整箇所を削減するために、
ハイブリッド実装により半導体レーザや光検出器などを
一体化するという取り組みもなされてきた。
【0006】このような取り組みにより半導体レーザ
(以下、LD〔レーザダイオード〕と略称する)と光検
出器(以下、PD〔フォトダイオード〕と略称する)を
一体化して、ハイブリッド実装した一従来例を図6〜図
8によって説明する。シリコン等の半導体基板15上
に、高周波(以下、RFと略称する)情報信号、トラッ
キングずれ信号やフォーカシングずれ信号等のエラー信
号及びLDパワーモニター信号を検出するための多分割
されたPDエレメント18,19のpn接合が形成され
ると共にLD16がマウントされており、このLD16
の前方出射端面の近傍にマイクロプリズム偏向ミラー1
7が接着されていて、LD出射光(以下レーザ光とい
う)を90°偏向させ半導体基板15面と垂直な方向に
送り出している。これはまた半導体基板15の同一平面
にLD及びPDエレメントをマウントすると共に、PD
エレメントへの光入射方向(即ち半導体基板と垂直な方
向)と平行な方向にレーザ光を出射させたものである。
(以下、LD〔レーザダイオード〕と略称する)と光検
出器(以下、PD〔フォトダイオード〕と略称する)を
一体化して、ハイブリッド実装した一従来例を図6〜図
8によって説明する。シリコン等の半導体基板15上
に、高周波(以下、RFと略称する)情報信号、トラッ
キングずれ信号やフォーカシングずれ信号等のエラー信
号及びLDパワーモニター信号を検出するための多分割
されたPDエレメント18,19のpn接合が形成され
ると共にLD16がマウントされており、このLD16
の前方出射端面の近傍にマイクロプリズム偏向ミラー1
7が接着されていて、LD出射光(以下レーザ光とい
う)を90°偏向させ半導体基板15面と垂直な方向に
送り出している。これはまた半導体基板15の同一平面
にLD及びPDエレメントをマウントすると共に、PD
エレメントへの光入射方向(即ち半導体基板と垂直な方
向)と平行な方向にレーザ光を出射させたものである。
【0007】このハイブリッド素子のパッケージ形態は
図7に模式的に示すように、パッケージ20の図示上側
の光入出射面21に設けられた透明部材による透明窓を
通してレーザ光が出射され、情報記録媒体としての光デ
ィスク25からの戻り光も同様にパッケージの光入出射
面21から入射される。
図7に模式的に示すように、パッケージ20の図示上側
の光入出射面21に設けられた透明部材による透明窓を
通してレーザ光が出射され、情報記録媒体としての光デ
ィスク25からの戻り光も同様にパッケージの光入出射
面21から入射される。
【0008】次に、このハイブリッド素子を用いた光ピ
ックアップの、光学系模式図を図8に示す。薄型化を図
った光ピックアップの一般的設計手法に則り、パッケー
ジ20を出て、ホログラム素子26を通過し、対物レン
ズ24の直下に配置した立ち上げミラー23に至るまで
の光路を、ピックアップベース面22と平行にする構成
となっている。即ち、LD16から出射されたレーザ光
はマイクロプリズム偏向ミラー17(図6参照)で偏向
され、パッケージ20の上面に設けられた透明窓からピ
ックアップベース面22と平行に光路を形成する。そし
て、このレーザ光は立ち上げミラー23で垂直に偏向さ
れた後、対物レンズ24で集光されて、回転する光ディ
スク25の情報トラックに照射される。光ディスクから
の戻り光は、逆の光路で、対物レンズ24,立ち上げミ
ラー23を通った後、回折光を形成するホログラム素子
26で複数に分割され、半導体基板15に設けられたP
D18で受光されるようになっている。
ックアップの、光学系模式図を図8に示す。薄型化を図
った光ピックアップの一般的設計手法に則り、パッケー
ジ20を出て、ホログラム素子26を通過し、対物レン
ズ24の直下に配置した立ち上げミラー23に至るまで
の光路を、ピックアップベース面22と平行にする構成
となっている。即ち、LD16から出射されたレーザ光
はマイクロプリズム偏向ミラー17(図6参照)で偏向
され、パッケージ20の上面に設けられた透明窓からピ
ックアップベース面22と平行に光路を形成する。そし
て、このレーザ光は立ち上げミラー23で垂直に偏向さ
れた後、対物レンズ24で集光されて、回転する光ディ
スク25の情報トラックに照射される。光ディスクから
の戻り光は、逆の光路で、対物レンズ24,立ち上げミ
ラー23を通った後、回折光を形成するホログラム素子
26で複数に分割され、半導体基板15に設けられたP
D18で受光されるようになっている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
面の高密度なピット情報を誤り無く読みとるためには、
光ディスク25の光ディスク面の焦点位置での光スポッ
トの品質が重要となる。高品質の光スポットをディスク
面上に形成するためには、レーザ光がディスクに照射さ
れる光出射往路上に配置された各光学素子に高精度のも
のが要求される。上記光出射往路上に配置されたマイク
ロプリズム偏向ミラー17においても、そのミラー加工
面には高い面精度が要求され、また高反射率を得るため
には誘電体多層膜などの反射膜の形成条件も厳密に管理
する必要があって、このマイクロプリズム偏向ミラー1
7が高価なものになってしまい、コスト低減をし難かっ
た。
面の高密度なピット情報を誤り無く読みとるためには、
光ディスク25の光ディスク面の焦点位置での光スポッ
トの品質が重要となる。高品質の光スポットをディスク
面上に形成するためには、レーザ光がディスクに照射さ
れる光出射往路上に配置された各光学素子に高精度のも
のが要求される。上記光出射往路上に配置されたマイク
ロプリズム偏向ミラー17においても、そのミラー加工
面には高い面精度が要求され、また高反射率を得るため
には誘電体多層膜などの反射膜の形成条件も厳密に管理
する必要があって、このマイクロプリズム偏向ミラー1
7が高価なものになってしまい、コスト低減をし難かっ
た。
【0010】加えてレーザ出射光がマイクロプリズム偏
向ミラー17によって反射された後、長い光出射往路を
経てディスク面に照射されるために光スポットのフレが
拡大されて悪影響を及ぼすことがないように、きちんと
垂直方向に出射させる必要性から、部品形成時の角度管
理に加え、上記マイクロプリズム偏向ミラー17の接着
時にLDに対する位置調整も、厳密に行う必要があっ
た。
向ミラー17によって反射された後、長い光出射往路を
経てディスク面に照射されるために光スポットのフレが
拡大されて悪影響を及ぼすことがないように、きちんと
垂直方向に出射させる必要性から、部品形成時の角度管
理に加え、上記マイクロプリズム偏向ミラー17の接着
時にLDに対する位置調整も、厳密に行う必要があっ
た。
【0011】また、図8のような光ピックアップ光学系
を構築する場合、LD/PDハイブリッド素子のパッケ
ージ20は透明窓が設けられた光入出射面21に対して
垂直方向にレーザ光が出射されるので、この光入出射面
21がピックアップベース面22と直交するように起こ
して配置する必要がある。ところがこうした場合、図8
のようにパッケージ20の高さ方向となる寸法w1の分
だけ高さを要するために、パッケージ20の最も短い高
さ寸法w2を活かせずに、ピックアップ装置全体の厚み
を増大する要因ともなっていた。
を構築する場合、LD/PDハイブリッド素子のパッケ
ージ20は透明窓が設けられた光入出射面21に対して
垂直方向にレーザ光が出射されるので、この光入出射面
21がピックアップベース面22と直交するように起こ
して配置する必要がある。ところがこうした場合、図8
のようにパッケージ20の高さ方向となる寸法w1の分
だけ高さを要するために、パッケージ20の最も短い高
さ寸法w2を活かせずに、ピックアップ装置全体の厚み
を増大する要因ともなっていた。
【0012】本発明は、上記のように光学素子に高精度
が要求されるLDから光ディスク面への光出射往路にて
光路の偏向を行うことなく、光ディスクからの戻り光を
PDエレメントに導く光反射復路の、それも上記PDエ
レメントの上方部に光路偏向器を配置することによっ
て、光学素子の加工精度や接着精度を低レベルの精度の
ものでも使用できるようにして、コストの低減を図るこ
とを目的とする。また、半導体レーザの後方端面出力を
効率よく受光するとともに、装置全体の厚みを減少させ
たピックアップ装置を提供することを目的としている。
が要求されるLDから光ディスク面への光出射往路にて
光路の偏向を行うことなく、光ディスクからの戻り光を
PDエレメントに導く光反射復路の、それも上記PDエ
レメントの上方部に光路偏向器を配置することによっ
て、光学素子の加工精度や接着精度を低レベルの精度の
ものでも使用できるようにして、コストの低減を図るこ
とを目的とする。また、半導体レーザの後方端面出力を
効率よく受光するとともに、装置全体の厚みを減少させ
たピックアップ装置を提供することを目的としている。
【0013】
【問題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載の光ピックアップ装置では、情報記
録媒体に入射されるレーザ光を出射する半導体レーザ
と、該半導体レーザから出射した出射レーザ光の前記情
報記録媒体からの戻り光を検知する半導体基板表面に形
成された光検知器と、前記情報記録媒体と前記半導体レ
ーザとの間に設けられ前記出射レーザ光を直進させて前
記半導体基板表面と略平行に出射させると共に前記戻り
光を偏向させて前記光検知器に導く偏向面を有する偏向
器とを具備している。また、請求項2記載の光ピックア
ップ装置では、前記偏向器としての偏光ビーム・スプリ
ッタと、該偏光ビーム・スプリッタと前記情報記録媒体
との光路間に設けられ前記出射レーザ光と前記戻り光と
の偏波面を互いに直交させる1/4波長板とを具備して
いる。請求項3記載の発明では、請求項1または請求項
2記載の前記検知器の対向面に前記偏向器を配設し、該
偏向器によって前記戻り光の光路を前記光検知器に向け
て90°偏向させている。
めに、請求項1記載の光ピックアップ装置では、情報記
録媒体に入射されるレーザ光を出射する半導体レーザ
と、該半導体レーザから出射した出射レーザ光の前記情
報記録媒体からの戻り光を検知する半導体基板表面に形
成された光検知器と、前記情報記録媒体と前記半導体レ
ーザとの間に設けられ前記出射レーザ光を直進させて前
記半導体基板表面と略平行に出射させると共に前記戻り
光を偏向させて前記光検知器に導く偏向面を有する偏向
器とを具備している。また、請求項2記載の光ピックア
ップ装置では、前記偏向器としての偏光ビーム・スプリ
ッタと、該偏光ビーム・スプリッタと前記情報記録媒体
との光路間に設けられ前記出射レーザ光と前記戻り光と
の偏波面を互いに直交させる1/4波長板とを具備して
いる。請求項3記載の発明では、請求項1または請求項
2記載の前記検知器の対向面に前記偏向器を配設し、該
偏向器によって前記戻り光の光路を前記光検知器に向け
て90°偏向させている。
【0014】さらに、請求項4記載の発明では、請求項
1乃至請求項3記載の光ピックアップ装置において、前
記光検知器上に前記偏向器を配設し、該偏向器の横方向
に前記半導体レーザを設けて、前記半導体基板と前記情
報記録媒体とを平行に配設すると共に、前記偏向器を通
過した前記レーザ射出光の光路と前記偏向器に戻る前記
戻り光の光路とが前記基板と略平行になるように前記半
導体レーザを配設させている。
1乃至請求項3記載の光ピックアップ装置において、前
記光検知器上に前記偏向器を配設し、該偏向器の横方向
に前記半導体レーザを設けて、前記半導体基板と前記情
報記録媒体とを平行に配設すると共に、前記偏向器を通
過した前記レーザ射出光の光路と前記偏向器に戻る前記
戻り光の光路とが前記基板と略平行になるように前記半
導体レーザを配設させている。
【0015】加えて、請求項5記載の発明では、請求項
1乃至請求項4記載の光ピックアップ装置において、前
記半導体レーザは前記出射レーザ光の出射方向と反対方
向に、前記射出レーザ光のパワーをモニタするモニタ用
レーザ光を出射すると共に、該モニタ用レーザ光を検知
する第2の光検知器と、前記モニタ用レーザ光を前記第
2の光検知器に導く第2の偏向面を有する偏向器とを備
えている。また請求項6記載の発明では、請求項5記載
の光ピックアップ装置において、前記第2の光検知器を
前記半導体基板表面に形成している。
1乃至請求項4記載の光ピックアップ装置において、前
記半導体レーザは前記出射レーザ光の出射方向と反対方
向に、前記射出レーザ光のパワーをモニタするモニタ用
レーザ光を出射すると共に、該モニタ用レーザ光を検知
する第2の光検知器と、前記モニタ用レーザ光を前記第
2の光検知器に導く第2の偏向面を有する偏向器とを備
えている。また請求項6記載の発明では、請求項5記載
の光ピックアップ装置において、前記第2の光検知器を
前記半導体基板表面に形成している。
【0016】さらに、請求項7の発明では、請求項6記
載の光ピックアップ装置において、前記第2の検知器の
対向面に前記第2の偏向器を配設し該偏向器によって前
記モニタ用レーザ光の光路を前記第2検知器に向けて9
0°偏向させている。また、請求項8記載の発明では、
請求項1乃至請求項7記載の光ピックアップ装置におい
て、前記半導体レーザと、前記光検知器、前記偏向器と
をパッケージにより実装させている。加えて、請求項9
記載の発明では、請求項1乃至8記載の光ピックアップ
装置において、前記1/4波長板は、一方の面に1/4
波長板を形成すると共に他方の面にホログラム素子を形
成した複合光学素子としている。
載の光ピックアップ装置において、前記第2の検知器の
対向面に前記第2の偏向器を配設し該偏向器によって前
記モニタ用レーザ光の光路を前記第2検知器に向けて9
0°偏向させている。また、請求項8記載の発明では、
請求項1乃至請求項7記載の光ピックアップ装置におい
て、前記半導体レーザと、前記光検知器、前記偏向器と
をパッケージにより実装させている。加えて、請求項9
記載の発明では、請求項1乃至8記載の光ピックアップ
装置において、前記1/4波長板は、一方の面に1/4
波長板を形成すると共に他方の面にホログラム素子を形
成した複合光学素子としている。
【0017】上記のように構成された光ピックアップ装
置では、情報記録媒体としてのディスクの情報を得るた
めに出射されたレーザ光が、偏向器としての偏光ビーム
・スプリッタを通過するときには偏向しないで直進し、
逆にディスクからの反射光即ち信号光が、半導体基板に
形成された光検知器としての第1受光素子の直上に配設
された上記偏光ビーム・スプリッタを通過するときには
上記偏光ビーム・スプリッタの偏向面により偏向して第
1受光素子に導くように構成したので、上記偏向面から
受光素子までの光路長が短くなり光偏向器のミラー反射
面の加工精度が低レベルのものでも使用可能とすること
ができた。加えて上記偏光ビーム・スプリッタの接着時
の位置調整もラフでよくなった。また、後方端面出力レ
ーザ光を受光する第2の検知器としての第2受光素子の
上方部に、前記後方端面出力レーザ光を偏向する光偏向
器を配設したので、後方端面出力レーザ光を効率よく受
光させることが出来た。更に、パッケージの最も短い縦
稜が高さ方向となるよにう配置することによって、光ピ
ックアップ全体の薄型化が出来た。
置では、情報記録媒体としてのディスクの情報を得るた
めに出射されたレーザ光が、偏向器としての偏光ビーム
・スプリッタを通過するときには偏向しないで直進し、
逆にディスクからの反射光即ち信号光が、半導体基板に
形成された光検知器としての第1受光素子の直上に配設
された上記偏光ビーム・スプリッタを通過するときには
上記偏光ビーム・スプリッタの偏向面により偏向して第
1受光素子に導くように構成したので、上記偏向面から
受光素子までの光路長が短くなり光偏向器のミラー反射
面の加工精度が低レベルのものでも使用可能とすること
ができた。加えて上記偏光ビーム・スプリッタの接着時
の位置調整もラフでよくなった。また、後方端面出力レ
ーザ光を受光する第2の検知器としての第2受光素子の
上方部に、前記後方端面出力レーザ光を偏向する光偏向
器を配設したので、後方端面出力レーザ光を効率よく受
光させることが出来た。更に、パッケージの最も短い縦
稜が高さ方向となるよにう配置することによって、光ピ
ックアップ全体の薄型化が出来た。
【0018】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の一
実施例について詳細に説明する。図1は本発明の一実施
例によるLD/PDハイブリッド実装の光ピックアップ
装置の、構造模式図である。図1に於いて符号1はSi
(シリコン)からなる半導体基板であり、この半導体基
板1の基板表面1aの所定の位置にヒートシンクを兼ね
たサブ・マウント2が低融点金属(AuSi等)の導電
性融着により固定配設され、更にこのサブ・マウント2
へ半導体レーザ(LD)3が、上記AuSiより低融点
である低融点金属(AuSn等)の導電性融着により固
定配設されている。上記LD3は、そのレーザ光の光軸
が基板表面1aと平行となるように、半導体基板1に配
設されている。
実施例について詳細に説明する。図1は本発明の一実施
例によるLD/PDハイブリッド実装の光ピックアップ
装置の、構造模式図である。図1に於いて符号1はSi
(シリコン)からなる半導体基板であり、この半導体基
板1の基板表面1aの所定の位置にヒートシンクを兼ね
たサブ・マウント2が低融点金属(AuSi等)の導電
性融着により固定配設され、更にこのサブ・マウント2
へ半導体レーザ(LD)3が、上記AuSiより低融点
である低融点金属(AuSn等)の導電性融着により固
定配設されている。上記LD3は、そのレーザ光の光軸
が基板表面1aと平行となるように、半導体基板1に配
設されている。
【0019】また、その周囲の基板表面1aの選択領域
にpn接合を形成することにより、光検出器(PDエレ
メント)4,5が配設されている。そしてPDエレメン
ト4の直上には、1つの部材で全てのPDエレメントを
覆うと共にディスクからの戻り光の光軸を、図2(a)
に示すように90度偏向し、PD受光面に結合させて受
光するための偏光ビーム・スプリッタ6が接着固定され
ている。
にpn接合を形成することにより、光検出器(PDエレ
メント)4,5が配設されている。そしてPDエレメン
ト4の直上には、1つの部材で全てのPDエレメントを
覆うと共にディスクからの戻り光の光軸を、図2(a)
に示すように90度偏向し、PD受光面に結合させて受
光するための偏光ビーム・スプリッタ6が接着固定され
ている。
【0020】上記ディスクからの戻り光は、基板表面1
aと平行でレーザ光とは概ね逆方向に入射するように光
学系が配設してある。上記PDエレメント4の受光出力
から、公知のスポットサイズ法やナイフエッジ法などの
方法でフォーカスエラー信号が、また公知の3ビーム法
やプッシュプル法などの方法によりトラッキングエラー
信号が得られると同時に、RF情報信号を得ることがで
きる。PDエレメント4の詳細分割パターンの形状と配
置を、これらエラー信号検出方法の選択に応じて決定す
ることで、種々の検出方法に対応することができる。具
体的には本実施例のPDエレメント4は図1(b)に示
すように、射出レーザ光の光路に対し横1列に配設され
ているが、例えば縦1列に配設させたり、2列、3列等
種々の検出方法に対応して選択できる。
aと平行でレーザ光とは概ね逆方向に入射するように光
学系が配設してある。上記PDエレメント4の受光出力
から、公知のスポットサイズ法やナイフエッジ法などの
方法でフォーカスエラー信号が、また公知の3ビーム法
やプッシュプル法などの方法によりトラッキングエラー
信号が得られると同時に、RF情報信号を得ることがで
きる。PDエレメント4の詳細分割パターンの形状と配
置を、これらエラー信号検出方法の選択に応じて決定す
ることで、種々の検出方法に対応することができる。具
体的には本実施例のPDエレメント4は図1(b)に示
すように、射出レーザ光の光路に対し横1列に配設され
ているが、例えば縦1列に配設させたり、2列、3列等
種々の検出方法に対応して選択できる。
【0021】一方LD3の後方端面近傍の基板表面1a
に形成されたPDエレメント5は、LDの後方端面出力
を受光するパワーモニター信号を得るためのものである
が、上述のPDエレメント4の場合と同様に、図2
(b)に示すようにマイクロプリズム偏向ミラー7でL
D出射光の光軸を90°偏向し、PD受光面に結合させ
て受光するため、図6に示される半導体レーザ16の後
方端面からの出力する発散光の一部を大面積のPD19
で受光するといった従来方式のモニターPDに比べ小面
積で高い結合効率を得ることができるようになった。ま
た半導体基板1とは別部材でPDエレメントを配設した
補助基板を備え、このPDエレメントでLDの後方端面
出力を直接受光させてもよい。
に形成されたPDエレメント5は、LDの後方端面出力
を受光するパワーモニター信号を得るためのものである
が、上述のPDエレメント4の場合と同様に、図2
(b)に示すようにマイクロプリズム偏向ミラー7でL
D出射光の光軸を90°偏向し、PD受光面に結合させ
て受光するため、図6に示される半導体レーザ16の後
方端面からの出力する発散光の一部を大面積のPD19
で受光するといった従来方式のモニターPDに比べ小面
積で高い結合効率を得ることができるようになった。ま
た半導体基板1とは別部材でPDエレメントを配設した
補助基板を備え、このPDエレメントでLDの後方端面
出力を直接受光させてもよい。
【0022】図3は、半導体レーザ(LD)3と光検出
器(PDエレメント)4,5を備えた本発明に係わる基
板表面1aを上方にして、パッケージ8にハイブリッド
実装した状態を示す模式的な斜視図である。本実施例に
よればレーザ光はミラーなどで偏向させることがないの
で直進して、パッケージ側面方向から出射し、ディスク
で反射した戻り光も同様にパッケージ側面方向から入射
することになる。なお、光入出射面9には、パッケージ
8に実装された半導体基板1を保護すると共にレーザ光
を透過する透明部材による透明窓が設けられている。
器(PDエレメント)4,5を備えた本発明に係わる基
板表面1aを上方にして、パッケージ8にハイブリッド
実装した状態を示す模式的な斜視図である。本実施例に
よればレーザ光はミラーなどで偏向させることがないの
で直進して、パッケージ側面方向から出射し、ディスク
で反射した戻り光も同様にパッケージ側面方向から入射
することになる。なお、光入出射面9には、パッケージ
8に実装された半導体基板1を保護すると共にレーザ光
を透過する透明部材による透明窓が設けられている。
【0023】このようなパッケージ8を、ピックアップ
ベース部材10へ取り付けた状態の光学系模式図を図4
に示す。図4(a)は、パッケージ8の入射面に対して
直交する側面方向から見た図で、図4(b)は、図4
(a)におけるX−X’からパッケージ8側に向かって
見た平面図である。符号W1は実装パッケージの横幅方
向の横稜の長さを示し、符号W2は同パッケージの厚さ
方向の縦稜の長さを示し、符号W3は同パッケージの側
面幅方向の側稜の長さを示しており、W2<W1<W3
とパッケージの厚さ方向の縦稜の長さW2が最も短く形
成されている。なお、光路を示す矢印は光束の中心を表
している。図4において、パッケージ8から出るレーザ
光の光路は、従来例の図8に示した光路と同様の光路を
辿って情報記録媒体としてのディスク13に照射され、
ディスク13からの戻り光もやはり同様の光路で戻り、
パッケージ8に至る。
ベース部材10へ取り付けた状態の光学系模式図を図4
に示す。図4(a)は、パッケージ8の入射面に対して
直交する側面方向から見た図で、図4(b)は、図4
(a)におけるX−X’からパッケージ8側に向かって
見た平面図である。符号W1は実装パッケージの横幅方
向の横稜の長さを示し、符号W2は同パッケージの厚さ
方向の縦稜の長さを示し、符号W3は同パッケージの側
面幅方向の側稜の長さを示しており、W2<W1<W3
とパッケージの厚さ方向の縦稜の長さW2が最も短く形
成されている。なお、光路を示す矢印は光束の中心を表
している。図4において、パッケージ8から出るレーザ
光の光路は、従来例の図8に示した光路と同様の光路を
辿って情報記録媒体としてのディスク13に照射され、
ディスク13からの戻り光もやはり同様の光路で戻り、
パッケージ8に至る。
【0024】この時、パッケージ8はピックアップベー
ス部材10に対して最も高さが低くなるように配置され
ていて、その側面部からレーザ光が出入射される。即
ち、パッケージ8の高さがw2となるように配置され、
従来例の図8のようにw1を高さ寸法とする必要がな
い。したがって、従来構造に比べて光ピックアップ全体
の薄型化を図ることができる。
ス部材10に対して最も高さが低くなるように配置され
ていて、その側面部からレーザ光が出入射される。即
ち、パッケージ8の高さがw2となるように配置され、
従来例の図8のようにw1を高さ寸法とする必要がな
い。したがって、従来構造に比べて光ピックアップ全体
の薄型化を図ることができる。
【0025】尚、図4において符号14は複合光学素子
であり、一方の面には1/4波長板が形成されていて、
受光素子に結合する記録媒体からの戻り光の偏波面が半
導体レーザからの出射光の偏波面と直交するよう機能し
ている。このため、偏光ビーム・スプリッタの仕様を適
切に選ぶことにより、図2(a)にて半導体レーザから
の出射光のほとんどを反射させずに記録媒体に向けて透
過させ、また逆に記録媒体からの戻り光のほとんどを反
射させ受光素子5に結合させ、半導体レーザに帰還光と
して戻る成分を抑えることができる。
であり、一方の面には1/4波長板が形成されていて、
受光素子に結合する記録媒体からの戻り光の偏波面が半
導体レーザからの出射光の偏波面と直交するよう機能し
ている。このため、偏光ビーム・スプリッタの仕様を適
切に選ぶことにより、図2(a)にて半導体レーザから
の出射光のほとんどを反射させずに記録媒体に向けて透
過させ、また逆に記録媒体からの戻り光のほとんどを反
射させ受光素子5に結合させ、半導体レーザに帰還光と
して戻る成分を抑えることができる。
【0026】また複合光学素子14の他方の面には、回
折光を形成するホログラム素子が形成されていて、光デ
ィスク13からの反射光を半導体レーザ3近傍に配設さ
れたPDエレメント4に分配・結合させ、そのPD出力
からエラー信号及びRF情報信号を得るように設計され
た、ホログラムパターンが形成されている。また、符号
11は立ち上げミラー、符号12は対物レンズである。
折光を形成するホログラム素子が形成されていて、光デ
ィスク13からの反射光を半導体レーザ3近傍に配設さ
れたPDエレメント4に分配・結合させ、そのPD出力
からエラー信号及びRF情報信号を得るように設計され
た、ホログラムパターンが形成されている。また、符号
11は立ち上げミラー、符号12は対物レンズである。
【0027】また他の実施例としては、図1ではヒート
シンク及び偏向ビーム・スプリッタ6に対する半導体レ
ーザの位置調整部材としてのサブ・マウントを設けてい
るが、図5に示すように半導体基板1を階段状に切欠い
て段部を形成し、この段部の下段に偏向ビーム・スプリ
ッタ6を配設し、上段に直接半導体レーザ3を配設して
もよい。また、図1においてもレーザ3を直接基板表面
1aに取り付けたものでもよい。反対に偏向ビーム・ス
プリッタ6は直接基板表面1aに取り付けているが、偏
向ビーム・スプリッタ6と基板表面1aとの間にスペー
サを介在させてもよいし、全反射ミラー7も同様に全反
射ミラー7と基板表面1aとの間にスペーサを介在させ
てもよい。さらにシリコン等の基板表面1aに、PDエ
レメント4,5の出力電気信号の処理を行う集積回路を
形成することも可能であり、その場合光ピックアップ装
置の一層の小型・軽量化を図ることが出来る。なお実施
例では偏向器として偏向ビーム・スプリッタの例が記載
されているが、ハーフミラーでもよい。ハーフミラーの
場合は、1/4波長板は用いなくてもよい。
シンク及び偏向ビーム・スプリッタ6に対する半導体レ
ーザの位置調整部材としてのサブ・マウントを設けてい
るが、図5に示すように半導体基板1を階段状に切欠い
て段部を形成し、この段部の下段に偏向ビーム・スプリ
ッタ6を配設し、上段に直接半導体レーザ3を配設して
もよい。また、図1においてもレーザ3を直接基板表面
1aに取り付けたものでもよい。反対に偏向ビーム・ス
プリッタ6は直接基板表面1aに取り付けているが、偏
向ビーム・スプリッタ6と基板表面1aとの間にスペー
サを介在させてもよいし、全反射ミラー7も同様に全反
射ミラー7と基板表面1aとの間にスペーサを介在させ
てもよい。さらにシリコン等の基板表面1aに、PDエ
レメント4,5の出力電気信号の処理を行う集積回路を
形成することも可能であり、その場合光ピックアップ装
置の一層の小型・軽量化を図ることが出来る。なお実施
例では偏向器として偏向ビーム・スプリッタの例が記載
されているが、ハーフミラーでもよい。ハーフミラーの
場合は、1/4波長板は用いなくてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように請求項1記載の光ピ
ックアップ装置では、半導体レーザからの出射レーザ光
を半導体基板表面に略平行に直進させると共に情報記録
媒体からの戻り光を偏向させ光検知器に導く偏向面を有
する偏向器備えていることにより、出射レーザ光は偏向
面で偏向することなく直進させられるので、偏向面で偏
向させられるものに比べてレーザ光の光路を精度良く制
御することができる。しかも出射レーザ光は半導体基板
に略平行に出射されるので半導体基板表面上のスペース
をコンパクトにできる。
ックアップ装置では、半導体レーザからの出射レーザ光
を半導体基板表面に略平行に直進させると共に情報記録
媒体からの戻り光を偏向させ光検知器に導く偏向面を有
する偏向器備えていることにより、出射レーザ光は偏向
面で偏向することなく直進させられるので、偏向面で偏
向させられるものに比べてレーザ光の光路を精度良く制
御することができる。しかも出射レーザ光は半導体基板
に略平行に出射されるので半導体基板表面上のスペース
をコンパクトにできる。
【0029】また、請求項2記載の発明では、偏向器を
偏光ビーム・スプリッタとし、この偏光ビーム・スプリ
ッタと情報記録媒体との光路間に出射レーザ光と前記戻
り光との偏波面を互いに直交させる1/4波長板を配設
したので、偏光ビーム・スプリッタの仕様を適切に選ぶ
ことにより、半導体レーザからの出射光のほとんどを反
射させずに情報記録媒体に向けて透過させ、また逆に記
録媒体からの戻り光のほとんどを反射させ受光素子5に
結合させ、半導体レーザに帰還光として戻る成分を抑え
ることができる。
偏光ビーム・スプリッタとし、この偏光ビーム・スプリ
ッタと情報記録媒体との光路間に出射レーザ光と前記戻
り光との偏波面を互いに直交させる1/4波長板を配設
したので、偏光ビーム・スプリッタの仕様を適切に選ぶ
ことにより、半導体レーザからの出射光のほとんどを反
射させずに情報記録媒体に向けて透過させ、また逆に記
録媒体からの戻り光のほとんどを反射させ受光素子5に
結合させ、半導体レーザに帰還光として戻る成分を抑え
ることができる。
【0030】さらに、請求項3記載の発明では、光検知
器の対向面に偏向器を配設し、情報記録媒体からの戻り
光、即ち信号光を偏光器によって90°偏向して光検知
器に結合させるようにしたので、偏光器の偏光面から光
検知器までの光路長が短くなり、上記偏光面の加工精度
や上記半導体レーザに対する偏光器の偏光面の接着精度
は、従来例に比べて大幅に緩やかにできるので低レベル
の精度のものでも使用が可能となり、コストの低減が可
能になる。
器の対向面に偏向器を配設し、情報記録媒体からの戻り
光、即ち信号光を偏光器によって90°偏向して光検知
器に結合させるようにしたので、偏光器の偏光面から光
検知器までの光路長が短くなり、上記偏光面の加工精度
や上記半導体レーザに対する偏光器の偏光面の接着精度
は、従来例に比べて大幅に緩やかにできるので低レベル
の精度のものでも使用が可能となり、コストの低減が可
能になる。
【0031】また、請求項4記載の発明では、半導体レ
ーザおよび光検知器とを具備する半導体基板と情報記録
媒体とを平行に配設すると共に、偏向器を通過したレー
ザ出射光の光路と偏向器に戻る戻り光の光路とが、半導
体基板と略平行になるように半導体レーザを配設したの
で、半導体基板と情報記録媒体表面との間隔を狭くする
ことができる。従って光ピックアップ装置のコンパクト
化が図れる。
ーザおよび光検知器とを具備する半導体基板と情報記録
媒体とを平行に配設すると共に、偏向器を通過したレー
ザ出射光の光路と偏向器に戻る戻り光の光路とが、半導
体基板と略平行になるように半導体レーザを配設したの
で、半導体基板と情報記録媒体表面との間隔を狭くする
ことができる。従って光ピックアップ装置のコンパクト
化が図れる。
【0032】さらに、請求項5記載の発明では、モニタ
用レーザ光を第2の検知器に導く偏向面を有する偏向器
を備えたことにより、モニタ用レーザ光を効率良く第2
の検知器に導くことができる。また請求項6記載の発明
では、半導体レーザと光検知器を配設した半導体基板に
第2の検知器も配設したことにより、取扱いが煩雑でな
く、設置スペースも小さくてよい。その上請求項7記載
の発明では、光検知器の対向面に偏向器を配設し、情報
記録媒体からの戻り光、即ち信号光を偏光器によって9
0°偏向して光検知器に結合させるようにしたので、第
2の偏光器の偏光面から第2の光検知器までの光路長が
短くなり、上記偏光面の加工精度等従来例に比べて大幅
に緩やかにできるので低レベルの精度のものでも使用が
可能となり、コストの低減が可能になる。
用レーザ光を第2の検知器に導く偏向面を有する偏向器
を備えたことにより、モニタ用レーザ光を効率良く第2
の検知器に導くことができる。また請求項6記載の発明
では、半導体レーザと光検知器を配設した半導体基板に
第2の検知器も配設したことにより、取扱いが煩雑でな
く、設置スペースも小さくてよい。その上請求項7記載
の発明では、光検知器の対向面に偏向器を配設し、情報
記録媒体からの戻り光、即ち信号光を偏光器によって9
0°偏向して光検知器に結合させるようにしたので、第
2の偏光器の偏光面から第2の光検知器までの光路長が
短くなり、上記偏光面の加工精度等従来例に比べて大幅
に緩やかにできるので低レベルの精度のものでも使用が
可能となり、コストの低減が可能になる。
【0033】また、請求項8記載の発明では、半導体レ
ーザと光検知器と偏向器とをパッケージにより実装した
ので、パッケージ内の気密性が保たれ塵や埃等から保護
できる。さらに、請求項9記載の発明では、前記1/4
波長板は、一方の面に1/4波長板を形成すると共に他
方の面にホログラム素子を形成した複合光学素子として
いるので、1つの素子により2つの機能を持たせられ、
部品点数の削減になる。
ーザと光検知器と偏向器とをパッケージにより実装した
ので、パッケージ内の気密性が保たれ塵や埃等から保護
できる。さらに、請求項9記載の発明では、前記1/4
波長板は、一方の面に1/4波長板を形成すると共に他
方の面にホログラム素子を形成した複合光学素子として
いるので、1つの素子により2つの機能を持たせられ、
部品点数の削減になる。
【図1】本発明の一実施例によるLD/PDハイブリッ
ド実装素子の構造模式図であり(a)は側面図、(b)
は平面図である。
ド実装素子の構造模式図であり(a)は側面図、(b)
は平面図である。
【図2】本発明の一実施例によるPDエレメント上の偏
向素子を拡大した模式図。
向素子を拡大した模式図。
【図3】本発明の一実施例によるハイブリッド実装素子
パッケージの構造模式図。
パッケージの構造模式図。
【図4】本発明の一実施例による光ピックアップ装置の
光学系を説明するための模式図であり(a)は側面図、
(b)は平面図である。
光学系を説明するための模式図であり(a)は側面図、
(b)は平面図である。
【図5】本発明の異なる実施例によるLD/PDハイブ
リッド実装素子の側面からみた構造模式図。
リッド実装素子の側面からみた構造模式図。
【図6】従来例のLD/PDハイブリッド実装素子の構
造模式図。
造模式図。
【図7】従来例のハイブリッド実装素子パッケージの構
造模式図。
造模式図。
【図8】従来例の光ピックアップ装置の光学系を説明す
るための模式図。
るための模式図。
1 半導体基板 2 サブ・マウント 3 半導体レーザ(LD) 4 第1受光素子(PDエレメント) 5 第2受光素子 6 偏光ビーム・スプリッタ 7 全反射ミラー 12 対物レンズ 13 情報記録媒体(光ディスク) 14 1/4波長板及びホログラム素子の複合光学素子
Claims (9)
- 【請求項1】情報記録媒体に入射されるレーザ光を出射
する半導体レーザと、該半導体レーザから出射した出射
レーザ光の前記情報記録媒体からの戻り光を検知する半
導体基板表面に形成された光検知器と、前記情報記録媒
体と前記半導体レーザとの間に設けられ前記出射レーザ
光を直進させて前記半導体基板表面と略平行に出射させ
ると共に前記戻り光を偏向させて前記光検知器に導く偏
向面を有する偏向器とを具備したことを特徴とする光ピ
ックアップ装置。 - 【請求項2】前記偏向器としての偏光ビーム・スプリッ
タと、該偏光ビーム・スプリッタと前記情報記録媒体と
の光路間に設けられ前記出射レーザ光と前記戻り光との
偏波面を互いに直交させる1/4波長板とを具備したこ
とを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項3】前記光検知器の対向面に前記偏向器を配設
し、該偏向器によって前記戻り光の光路を前記光検知器
に向けて90°偏向させたことを特徴とする請求項1ま
たは請求項2記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項4】前記光検知器上に前記偏向器を配設し、該
偏向器の横方向に前記半導体レーザを設けて、前記半導
体基板と前記情報記録媒体とを平行に配設すると共に、
前記偏向器を通過した前記レーザ射出光の光路と前記偏
向器に戻る前記戻り光の光路とが前記基板と略平行にな
るように前記半導体レーザを配設したことを特徴とする
請求項1乃至請求項3記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項5】前記半導体レーザは前記出射レーザ光の出
射方向と反対方向に、前記射出レーザ光のパワーをモニ
タするモニタ用レーザ光を出射すると共に、該モニタ用
レーザ光を検知する第2の光検知器と、前記モニタ用レ
ーザ光を前記第2の光検知器に導く第2の偏向面を有す
る第2の偏向器とを備えたことを特徴とする請求項1乃
至請求項4記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項6】前記第2の光検知器を前記半導体基板表面
に形成したことを特徴とする請求項5記載の光ピックア
ップ装置。 - 【請求項7】前記第2の光検知器の対向面に前記第2の
偏向器を配設し、該第2の偏向器によって前記モニタ用
レーザ光の光路を前記第2検知器に向けて90°偏向さ
せたことを特徴とする請求項6記載の光ピックアップ装
置。 - 【請求項8】前記半導体レーザと、前記光検知器、前記
偏向器とをパッケージにより実装したことを特徴とする
請求項1乃至請求項7記載の光ピックアップ装置。 - 【請求項9】前記1/4波長板は、一方の面に1/4波
長板を形成すると共に他方の面にホログラム素子を形成
した複合光学素子であることを特徴とする請求項1乃至
8記載の光ピックアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051056A JPH09219037A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051056A JPH09219037A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光ピックアップ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219037A true JPH09219037A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12876157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8051056A Pending JPH09219037A (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219037A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10321898A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Sony Corp | 光集積素子及びその製造方法、並びに、光学式情報読み取り装置 |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP8051056A patent/JPH09219037A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10321898A (ja) * | 1997-05-23 | 1998-12-04 | Sony Corp | 光集積素子及びその製造方法、並びに、光学式情報読み取り装置 |
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