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Die vorliegende Erfindung betrifft einen optischen Aufnehmer
zum optischen Wiedergeben aufgezeichneter Informationen von
einem einem Informationsspeichermedium oder zum optischen
Aufzeichnen von Informationen auf einem
Informationsspeichermedium, und insbesondere einen optischen Aufnehmer zum
Wiedergeben von auf einer optischen Platte aufgezeichneten
Informationen in einem Kompaktplatte (CD)-Abspielgerät, einem Laserbild
platten (LVD)-Abspielgerät, oder ähnlichem.
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Bisher sind optische Aufnehmer der obenbeschrieben Art aus
vielen einzelnen Bauteilen hergestellt worden, einschließlich
eines Halbleiterlasers, eines Polarisationsprismas, einer
Kondensorlinse, einer Photoerfassungseinrichtung, usw.. Es ist
schwierig gewesen, die Lage dieser einzelnen Bauteile in Bezug
zueinander einzustellen.
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Verschiedene optische Aufnehmer sind entwickelt worden, die
Bauteile einschließen, die mit Ausnahme einer Objektivlinse
auf einem einzigen Halbleitersubstrat angebracht worden sind.
Ein solcher optischer Aufnehmer ist in der japanischen,
offengelegten Patentanmeldung Nr. 64(1989)-33734 geoffenbart, die
der EP-A-0 301 793 entspricht.
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Der geoffenbarte, optische Aufnehmer umfaßt ein
Halbleitersubstrat, einen Halbleiterlaser, der auf dem
Halbleitersubstrat zum Aussenden eines Laserstrahis angebracht ist, um
aufgezeichnete Informationen zu lesen, einen Strahlteiler, der
auf dem Halbleitersubstrat zum Reflektieren des Laserstrahls
in Richtung zu der optischen Platte und zum Teilen eines von
der optischen Platte reflektierten Laserstrahls in zwei
Laserstrahlen durch eine Mehrfachreflextion angebracht ist, und
eine erste und zweite Photoerfassungseinrichtung, die auf dem
Halbleitersubstrat zum Erfassen der Intensitäten der zwei von
dem Strahlteiler reflektierten Laserstrahlen angebracht ist.
Auf der Grundlage der Laserstrahlintensitäten, die durch die
erste und zweite Photoerfassungseinrichtung bestimmt werden,
wird das Vorhandensein und Fehlen von Mulden oder Löchern in
der Aufzeichnungsoberfläche der optischen Platte in ein
elektrisches HF-Signal zum Wiedergeben der auf der optischen
Platte aufgezeichneten Informationen umgewandelt.
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Um den Laserstrahl, der von der optischen Platte reflektiert
worden ist, in zwei Laserstrahlen zu teilen, muß der
reflektierte Laserstrahl mehrere Male durch den Strahlteiler
reflektiert werden. Wegen dieser Anforderung müssen mehrere der
Flächen des Strahlteilers zu glatten Oberflächen geschliffen
werden. Ferner wird ein dielektrischer Mehrschichtfilm auf eine
der geschliffenen Flächen aufgedampft, um eine
halbreflektierende Spiegelöerfläche darauf vorzusehen, und ein
reflektierender Film wird auf der anderen geschliffenen Fläche
abgeschieden. Deshalb leidet der herkömmliche, optische Aufnehmer
an einem ersten Problem dahingehend, daß ein kompliziertes
Verfahren verlang wird, den Strahlteiler herzustellen, und der
optische Aufnehmer weist eine relativ große Größe auf.
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Daher ist es notwendig, den Strahlteiler getrennt von dem
Halbleitersubstrat herzustellen. Da es schwierig ist, den
Strahlteiler mit Genauigkeit herzustellen, besteht bei dem
früheren optischen Aufnehmer ein zweites Problem dahingehend,
daß die Größe des Strahlteilers nicht verringert werden kann,
und daß daher die Gesamtgröße des optischen Aufnehmers eine
relativ große Größe bleibt. Ferner muß der Strahlteiler
anschließend auf dem Halbleitersubstrat mit hoher Genauigkeit
angebracht werden, was ein drittes Problem in bezug auf eine
Verringerung der Ausbeute ergibt. Ein viertes Problem des
herkömmlichen, optischen Aufnehmers ist, daß die Verbindung
zwischen dem Halbleiter und dem darauf angebrachten Strahlteiler
ein Verlust an optischer Energie bewirkt.
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Im Hinblick auf das erste Problem des herkömmlichen, optischen
Aufnehmers ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung,
einen optischen Aufnehmer zu schaffen, der einen Strahlteiler
einschließt, der ohne weiteres hergestellt werden kann und der
eine relativ kleine Größe aufweist.
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Im Hinblick auf das zweite, dritte und vierte Problem des
herkömmlichen, optischen Aufnehmers ist es eine Zielsetzung der
vorliegenden Erfindung, einen optischen Aufnehmer zu schaffen,
der einen Strahlteiler enthält, der gleichzeitig mit einem
Halbleitersubstrat hergestellt werden kann, der eine relativ
kleine Größe aufweist und der wirksam die Intensität eines
Laserstrahls bei einer erhöhten Rate verwenden kann.
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EP-A-243170 offenbart einen optischen Aufnehmer zum Anwenden
eines Lichtstrahls, der von einer lichtaussendenden
Einrichtung ausgesendet wird, die auf einem Halbleitersubstrat
angebracht ist, auf ein optisches Informationsspeichermedium, in
dem Informationen aufgezeichnet sind, und zum Erfassen eines
von dem optischen Informationsspeichermedium reflektiertenm
Lichtstrahls, wobei der Aufnehmer umfaßt eine
Strahlteilereinrichtung, die auf dem Halbleitersubstrat angeordnet ist, um
mit einer ersten Fläche davon den von der lichtaussendenden
Einrichtung ausgesandten Lichtstrahl in Richtung zu dem
optischen Informationsspeichermedium zu reflektieren und den von
dem optischen Informationsspeichermedium reflektierten
Lichtstrahl durch die erste Fläche in Richtung zu einer zweiten
Fläche hindurch zu lassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein solcher Aufnehmer gekennzeiochnet durch eine
lichtbeugende Einrichtung, die in dem Halbleitersubstrat angeordnet
ist, um den Lichtstrahl von der zweiten Fläche in einen
durchgelassenen Lichtstrahl, von dem ein Spursteuersignal erhalten
wird, und einen gebeugten Lichtstrahl zu teilen, von dem ein
Fokussierungssteuersignal erhalten wird.
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Der von der lichtaussendenden Einrichtung ausgesandte
Lichtstrahl wird in Richtung zu dem optischen
Informationsspeichermedium
durch die erste Fläche reflektiert, und der von dem
optischen Informationsspe ichermedium reflektierte Lichtstrahl
wird durch die erste Fläche gebrochen und geht durch sie
hindurch in Richtung zu der zweiten Fläche. Der Lichtstrahl geht
durch die zweite Fläche hindurch und wird durch die
Lichtbeugungseinrichtung in den hindurchgelassenen Lichtstrahl und dem
gebeugten Lichtstrahl aufgeteilt, der dann vorzugsweise durch
einen optischen Wellenleiter geführt wird. Die
Strahlteilereinrichtung hat eine relativ einfache Bauweise und kann ohne
weiteres hergestellt werden. Der optische Aufnehmer hat eine
relativ kleine Größe.
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Ein ähnlicher Aufnehmer, der ein Phasenschicht zum Herstellen
einer Phasendifferenz und eine Polarisationsschicht aufweist,
um selektiv die Lichtstrahlen zu reflektieren und
hindurchzulassen, die durch die Phasenschicht hindurchgegangen sind, ist
breit in der Ausscheidungsanmeldung Nr. EP 95119137.8
beansprucht.
In den Zeichnungen:
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Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Ansicht eines
allgemeinen optischen Aufnehmers;
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht des allgemeinen optischen
Aufnehmers, der in Fig. 1 gezeigt ist;
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Fig. 3 ist eine Seitenansicht, die das Grundprinzip eines
optischen Aufnehmers gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 4 ist eine Seitenansicht des optischen Aufnehmers
gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 5 ist eine Seitenansicht des optischen Aufnehmers im
einzelnen, der in Fig. 4 gezeigt ist;
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Fig. 6 ist eine Draufsicht auf ein Halbleitersubstrat des
optischen Aufnehmers, der in Fig. 5 gezeigt ist;
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Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein
Herstellungsverfahren für einen Strahlteiler des optischen
Aufnehmers zeigt;
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Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht eines
Halbleiterlasers des optischen Aufnehmers;
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Fig. 9A und 9B sind Ansichten, die die Art zeigen, mit der der
Halbleiterlaser auf Montageflächen auf dem
Halbleitersubstrat angebracht wird;
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Fig. 10 und 11 sind Draufsichten auf abgeänderte Montageflächen;
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Fig. 12A ist eine Seitenansicht einer Abänderung, wobei das
Beugungsgitter unterhalb des Halbleiterlasers ist;
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Fig. 12B ist eine Draufsicht auf eine andere Abänderung,
wobei das Beugungsgitter und die
überwachungsphotoerfassungseinrichtung unterhalb des Halbleiterlasers
sind;
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Fig. 13 ist eine Seitenansicht einer abgeänderten Bauweise,
durch die der Halbleiterlaser auf dem
Halbleitersubstrat angebracht ist;
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Fig. 14A, 14B und 14C zeigen weitere Abänderungen davon, wie der
Halbleiterlaser auf dem Halbleitersubstrat angebracht ist;
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Fig. 15A
und 15B sind perspektivische Ansichten verschiedener
Befestigungsbasen, auf denen der Halbleiterlaser
angebracht ist; und
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Fig. 16 zeigt eine abgeänderte Befestigungsbasis.
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Gleiche oder entsprechende Teile sind mit den gleichen oder
entsprechenden Bezugszeichen durchgehend in den Ansichten
bezeichnet.
(a) Allgemeine Beschreibung der Erfindung:
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Vor dem Beschreiben der bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung wird ein allgemeiner herkömmlicher,
optischer Aufnehmer zuerst unten unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2
zum weiteren Verständnis der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, schließt ein
allgemeiner herkömmlicher, optischer Aufnehmer einen Halbleiterlaser
1, der auf einem Halbleitersubstrat 10 angeordnet ist, um
einen Laserstrahl in Richtung zu einer optischen Platte 20
auszusenden, und einen Strahlteiler 2 ein, der ebenfalls auf dem
Halbleitersubstrat 10 angeordnet ist. Der Strahlteiler 2 hat
eine Fläche 21 zum Reflektieren des Laserstrahls, der von dem
Halbleiterlaser 1 ausgesendet wird, in Richtung zu der
optischen Platte 20, eine Fläche 22 auf dem Halbleitersubstrat 10,
um einen Teil des Laserstrahls zu reflektieren, der von der
optischen Platte 20 reflektiert worden ist und durch die
Fläche 21 hindurchgeht, und eine Fläche 23, die zu der Fläche 22
entgegengesetzt ist, um einen Teil des Laserstrahls, der von
der Fläche 22 reflektiert wird, erneut in Richtung zu der
Fläche 22 zu reflektieren. Der optische Aufnehmer schließt auch
eine erste Photoerfassungseinrichtung 5, die in die Oberfläche
des Halbleitersubstrats 10 eingebettet ist, die gegen die
Fläche 22 gehalten ist, um den von der optischen Platte 20
reflektierten und durch die Fläche 21 hindurchgegangenen
Laserstrahl
zu erfassen, und eine zweite Photoerfassungseinrichtung
6 ein, die in die Oberfläche des Halbleitersubstrats 10
eingebettet und von der ersten Photoerfassungseinrichtung 5
beabstandet ist, um den von der Fläche 23 in Richtung zu der
Fläche 22 reflektierten Laserstrahl zu erfassen.
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Der allgemeine optische Aufnehmer, der in Fig. 1 und 2 gezeigt
ist, arbeitet, wie folgt: der von dem Halbleiterlaser 1
ausgesandte Laserstrahl wird durch die Fläche 21 des Strahlteilers
2 reflektiert und wird durch eine Objektivlinse (nicht
gezeigt) hindurch auf die optische Platte 20 angewandt. Der auf
die optische Platte 20 angewandte Laserstrahl wird dadurch
reflektiert und enthält Informationen, die auf der optischen
Platte 20 aufgezeichnet sind. Der von der optischen Platte 20
reflektierte Laserstrahl läuft durch die Objektivlinse
hindurch zu der Fläche 20 des Strahlteilers 2.
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Der reflektierte Laserstrahl wird dann durch die Fläche 21
gebrochen und hindurchgelassen, läuft zu dem Strahlteiler 2 und
wird auf die Seite 22 angewandt und von der ersten
Photoerfassungseinrichtung 5 unterhalb der Seite 22 erfaßt. Ein Teil des
Laserstrahls, der auf die Seite 22 angewendet wird, wird
dadurch in Richtung zu der entgegengesetzten Seite 23
reflektiert und wird wiederum vollständig von der Seite 23
reflektiert. Der von der Seite 23 reflektierte Laserstrahl wird in
Richtung zu der Seite 22 gerichtet und von der zweiten
Photoerfassungseinrichtung 6 unterhalb der Seite 22 erfaßt.
(b) Ausführungsform der Erfindung:
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Das Grundprinzip eines optischen Aufnehmers gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter
Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
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Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt der optische Aufnehmer
gemäß der Erfindung eine lichtaussende Einrichtung 1 und eine
Strahlteilereinrichtung 2, die auf einem Halbleitersubstrat 10
angebracht sind. Ein von der lichtaussendenden Einrichtung
ausgesandter Lichtstrahl wird von einer Fläche 21 der
Strahlteilereinrichtung 2 in Richtung zu einem optischen
Inforamtionsspeichermedium, wie einer optischen Platte, reflektiert.
Der von dem optischen Informationsspeichermedium reflektierte
Lichtstrahl geht durch die Fläche 21 hindurch und läuft durch
die Strahlteilereinrichtung 2 hindurch in Richtung zu der
anderen Fläche 22, die gegen das Halbleitersubstrat 10 gehalten
ist. Der Lichtstrahl läuft dann durch die Fläche 22 hindurch
und wird durch eine Lichtbeugungseinrichtung 3, die in das
Halbleitersubstrat 10 eingebettet ist, in einen
hindurchgelassenen Lichtstrahl und einen gebeugten Lichtstrahl geteilt, der
dann durch einen optischen Wellenleiter 4 geführt wird.
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Gemäß der ersten Ausführungsform läuft der von dem
Informationsspeichermedium reflektierte Lichtstrahl durch die Fläche 21
und dann durch die Fläche 22 hindurch in die
Lichtbeugungseinrichtung 3. Da der Lichtstrahl, der in die
Strahlteilereinrichtung 2 eingetreten ist, nicht mehrere Male reflektiert
wird, kann der Strahlteiler 2 leicht hergestellt werden und
weist eine relativ geringe Größe auf, die den gesamten
optischen Aufnehmer zu einer relativ geringen Größe macht.
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Der optische Aufnehmer gemäß der ersten Ausführungsform wird
mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 6
beschrieben.
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Wie es in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist, umfaßt der optische
Aufnehmer gemäß der Erfindung ein Halbleitersubstrat 10, einen
Halbleiterlaser 1 zum Aussenden eines Laserstrahls von einer
vorderen Endfläche davon, der auf eine optische Platte 20
auftreffen soll, wobei der Halbleiterlaser auf dem
Halbleitersubstrat 10 angeordnet ist und eine in bezug auf das
Halbleitersubstrat 10 geneigte Austrittsoberfläche hat, und ein
Strahlteiler 2 ist ebenfalls auf dem Halbleitersubstrat 10
angeordnet. Der Strahlteiler 2 hat eine Fläche 21, um den von
dem Halbleiterlaser ausgesandten Laserstrahl in Richtung zu
der optischen Platte 20 zu reflektieren, und eine Fläche 22,
um einen Teil des Laserstrahls, der von der optischen Platte
20 reflektiert und durch die Fläche 21 hindurchgegangen ist,
zu reflektieren. Der auf die Fläche 22 angewandte Laserstrahl
geht durch eine Klebemittelschicht 24 zu dem
Halbleitersubstrat 10 hindurch, mit der die Seite 22 mit dem
Halbleitersubstrat 10 verbunden ist. Der optische Aufnehmer hat auch ein
Beugungsgitter 3, das unterhalb einer überzugsschicht 25
angeordnet ist. Der optische Aufnehmer, enthält auch ein einen
optischen Wellenleiter 4, der unterhalb des Beugungsgitters 3
angeordnet ist, damit der durchgelassene Strahl nach unten
hindurchgeht und auch der gebeugte Strahl horizontal geleitet
wird, eine erste Photoerfassungseinrichtung 5 zum Erfassen des
durchgelassenen Strahls, um ein Spursignal und ein HF-Signal
davon zu lesen, eine zweite Photoerfassungseinrichtung 6 zum
Bestimmen des gebeugten Strahls, um damit ein
Fokussierungssignal davon zu lesen, und eine
Überwachungsphotoerfassungseinrichtung 7, die in das Halbleitersubstrat 10 zum Erfassen
eines Laserstrahls eingebettet ist, der von einer rückwärtigen
Endfläche des Halbleiterlasers 1 ausgesandt wird. Die erste
Photoerfassungseinrichtung 5 ist an einer Seitenfläche einer
Kernschicht von dem optischen Wellenleiter 4 entfernt liegend
angebracht.
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Der Halbleiterlaser 1 besteht aus einem Halbleiterchip
gebildet, der von einem Halbleiterwafer schräg zu einer
Spaltungsebene geschnitten werden kann.
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Das Beugungsgitter 3 hat zwei Bereiche, um den angewandten
Strahl in zwei zu den Spuren der optischen Platte 20
senkrechte Strahlen zu teilen, und hat ein Beugungsmuster, um
Aberrationen zu entfernen, die erzeugt werden, wenn der Strahl durch
den Strahlteiler 2 hindurchgeht, und den gebeugten Strahl auf
die zweite Photoerfassungseinrichtung 6 zu konvergieren.
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Das Halbleitersubstrat 10 weist Befestigungsbezugsmarken
(nicht gezeigt) darauf auf, und der Halbleiterlaser 1 und der
Strahlteiler 2 sind an dem Halbleitersubstrat 10 in bezug auf
die Befestigungsbezugsmarken angebracht.
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Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, sind der Halbleiterlaser 1, der
Strahlteiler 2 und das Halbleitersubstrat 10 fest in einem
einem Aufnehmergehäus 30 untergebracht und an einem Ende
positioniert. Eine Objektivlinse 31, die an dem anderen Ende des
Aufnehmergehäuses 30 angebracht ist, ist in einer der
optischen Platte 20 zugewandten Beziehung angeordnet.
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Der optische Aufnehmer, der in den Fig. 4 bis 6 gezeigt ist,
arbeitet, wie folgt:
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Der Halbleiterlaser 1 sendet Laserstrahlen von seiner vorderen
und rückwärtigen Endfläche aus. Ungefähr die Hälfte des
Laserstrahls, der von der vorderen Endfläche ausgesandt wird, wird
von der Fläche 21 des Strahlteilers 2 reflektiert und als ein
fokussierter Fleck auf die Oberfläche mit aufgezeichneten
Informationen der optischen Platte 20 durch die Objektivlinse 31
angewandt. Der angewandte Laserstrahl wird durch die
Oberfläche mit aufgezeichneten Informationen der optischen Platte 20
gebeugt und reflektiert. Der gebeugte und reflektierte
Laserstrahl läuft zurück durch die Objektivlinse 31 hindurch, zu
der Fläche 21 des Strahlteilers 2, geht durch die Fläche 21
hindurch und läuft durch den Strahlteiler 2 hindurch zu der
Fläche 22.
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Die andere Hälfte des von dem Halbleiterlaser 1 auf die Fläche
21 angewandten Laserstrahls geht durch die Fläche 21 hindurch.
Da der Einfallswinkel dieses Laserstrahls auf die
Überzugsschicht 25 unterhalb der Klebemittelschicht 24 größer als der
kritische Winkel an der Oberfläche der Überzugsschicht 25 ist,
geht der Laserstrahl nicht hindurch, sondern wird von der
Überzugsschicht 25 vollständig reflektiert. Der von der
optischen Platte 20 reflektierte Laserstrahl läuft durch die
Fläche 21 hindurch und wird auf die Überzugsschicht 25 unter
einem solchen Winkel angewandt, daß der Laserstrahl nicht
vollständig
von der Überzugsschicht 25 reflektiert wird. Deshalb
wird der unerwünschte Laserstrahl, der unmittelbar von dem
Halbleiterlaser 1 durch die Fläche 21 hindurchkommt, daran
gehindert, in die erste Photoerfassungseinrichtung 5
einzutreten, so daß der ausgesandte Laserstrahl wirksam verwendet
wird.
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Der von der optischen Platte 20 reflektiere Laserstrahl läuft
von der Fläche 22 durch die Klebemittelschicht 24 und die
Überzugsschicht 25 hindurch zu dem Beugungsgitter 3, das den
Laserstrahl durch die Beugungswirkung in einen durchgelassenen
und einen gebeugten Strahl teilt. Der größte Teil des
reflektierten Laserstrahls, der das Beugungsgitter 3 erreicht hat,
wird in den durchgelassenen Strahl umgewandelt, der auf die
erste Photoerfassungseinrichtung 5 angewendet wird, um
Spurund HF-Signale zu erzeugen. Deshalb ist die Intensität des
durchgelassenen Strahls größer als die Intensität des
gebeugten Strahls. Da der größte Teil des von der optischen Platte
20 reflektieren Laserstrahls in dem durchgelassenen Strahl
umgewandelt wird, können die Anforderungen an das Beugungsgitter
3 zum Verringern der Intensität des gebeugten Strahls auf
weniger als die Intensität des hindurchgelassenen Strahls,
insbesondere die Tiefe des Beugungsgitters 3, kleiner gemacht
oder verringert werden. Infolgedessen werden die
Konstruktions- und Herstellungsbedingungen für den optischen Aufnehmer
weniger strikt gemacht.
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Der gebeugte Strahl wird durch den optischen Wellenleiter 4
geleitet und erreicht die zweite Photoerfassungseinrichtung 6,
die an einer Endoberfläche des optischen Wellenleiters
angeordnet ist.
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Die zweite Photoerfassungseinrichtung 6 umfaßt zwei Paare
Lichterfassungseinrichtungen 61, 62 und 63, 64 zum Erzeugen
eines Fokussierungssignals von dem angewandten, gebeugten
Strahl.
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Der von der rückwärtigen Endfläche des Halbleiterlasers 1
ausgesandte Laserstrahl wird von der
Überwachungsphotoerfassungseinrichtung 7 erfaßt, die ein automatisches
Leistungssteuersignal erzeugt. Wenn auch die optische Ausgangsleistung des
Halbleiterlasers 1 mit der Temperatur ändert, wird der
Ansteuerstrom, der dem Halbleiterlaser zugeführt wird, auf der
Grundlage des automatischen Leistungssteuersignals gesteuert,
damit die optische Ausgangsleistung auf einem konstanten Wert
bleibt.
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Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, weist das Halbleitersubstrat 10
zwei Befestigungsflächen 11 auf, auf denen der Halbleiterlaser
1 angebracht wird, eine Laser-Trimmeinheit 14 zum Einstellen
des Halbleiterlasers 1 auf die optimalen Arbeitsbedingungen zu
dem Zeitpunkt, wenn der Halbleiter 1 hergestellt wird, und
eine elektrische Schaltung 13 zum Steuern der optischen
Ausgangsleistung des Halbleiterlasers 1 und zum Verarbeiten von
Signalen von den Photoerfassungseinrichtungen 5, 6, 7, eine
Mehrzahl von Anschlußflächen 12 zur Verbindung mit externen
Schaltungen durch Verbinden mit Draht, und vier
Lichterfassungseinrichtungen 51, 52, 53, 54, die die erste
Photoerfassungseinrichtung 5 bilden.
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Die Lichterfassungseinrichtungen 51, 52, 53, 54 erzeugen
Spursignale 51a, 52a, 53a, 54a, die an die elektrische Schaltung
13 angelegt werden. Die elektrische Schaltung 13 erzeugt ein
Spursteuersignal, indem eine Rechenoperation an den Signalen
51a, 52a, 53a, 54a gemäß dem Stoß-Zieh-Verfahren durchgeführt
wird, das gekennzeichnet ist durch die Gleichung (51a +
53a) - (52a + 54a).
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Die Lichterfassungseinrichtungen 61, 62, 63, 64, der zweiten
Photoerfassungseinrichtung 6 erzeugen entsprechende
Fokussierungssignale 61a, 62a, 63a, 64a, die an die elektrische
Schaltung 13 gelegt werden. Die elektrische Schaltung 13 erzeugt
ein Fokussierungssteuersignal, indem eine arithmetische
Operation an den Signalen 61a, 62a, 63a, 64a gemäß dem
Foucault-Messerklingen-Verfahren
durchgeführt wird, das gekennzeichnet
ist durch die Gleichung: (61a-62a) + (64a-63a).
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Die elektrische Schaltung 13 enthält eine automatische
Leistungssteuerungsschaltung zum Einstellen der optischen
Ausgangsleistung des Halbleiterlasers 1 auf der Grundlage eines
automatischen Leistungssteuersignals von der
Überwachungsphotoerfassungseinrichtung 7.
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Da die Befestigungsflächen 11 auf dem Halbleitersubstrat 10
angeordnet sind, ist es möglich, den Halbleiterlaser
unmittelbar auf dem Halbleitersubstrat 10, das eine optisch
integrierte Schaltung einschließt, durch eine chip-Verbindung zu
befestigen. Teile, wie Drahtverbindungsteile und
Siliziumanschlußflächen, die sonst notwendig wären, um den
Halbleiterlaser 1 zu verbinden, werden nicht länger benötigt, und der
Halbleiterlaser 1 kann in seiner Lage mit erhöhter Genauigkeit
montiert werden.
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Beispiele der Abmessungen und Eigenschaften der
Klebemittelschicht 24, der Überzugsschicht 25, des optischen
Wellenleiters 4 und der Kernschicht sind, wie folgt:
(c) Kerstellungsverfahren des Strahlteilers:
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Fig. 7 zeigt ein Herstellungsverfahren für den Strahlteiler 2
des optischen Aufnehmers gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Eine transparente Platte hat entgegengesetzte Oberflächen A,
B. Beide Oberflächen A, B werden zu einer glatten, flachen
Oberfläche geschliffen, und ein dielektrischer Mehrfachfilm
wird auf der geschliffenen, glatten, flachen Oberfläche
abgeschieden, wodurch eine halbreflektierende Spiegeloberfläche
geschaffen wird. Die transparente Platte mit der
halbreflektierenden Spiegeloberfläche darauf wird dann entlang Ebenen,
die durch die punktierten Linien angegeben sind, unter einem
Winkel θ in bezug auf die Oberflächen A, B geschnitten, so daß
eine Mehrzahl von Strahlteilern erzeugt werden.
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Deshalb kann der Strahlteiler 2 einfach hergestellt werden,
indem ein der Oberflächen A, B der transparenten Platte
geschliffen wird, eine halbreflektierende Spiegeloberfläche auf
der geschliffenen Oberfläche gebildet wird und die
transparente Platte abgeschnitten wird.
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Die Oberfläche (die der Fläche 22 der Fig. 3 entspricht),
entlang der der Strahlteiler 2 unter dem Winkel θ in bezug auf
die halbreflektierende Spiegeloberfläche (die der Fläche 21 in
Fig. 3 entspricht) geschnitten wird, wird mit dem
Halbleitersubstrat 10 in Berührung gehalten und mit ihm durch ein
Klebemittel (das der Klebemittelschicht 20 in Fig. 3 entspricht)
verbunden. Das verwendete Klebemittel ist transparent und hat
den gleichen Brechungsindex wie den des Strahlteilers 2.
Beispielsweise kann das Klebemittel vom Typ mit
Ultraviolettaushärtung sein. Selbst wenn die Oberfläche des Strahlteilers 2,
entlang der er geschnitten wird, nicht geschliffen ist, werden
Oberflächenungleichförmigkeiten dieser Oberfläche mit dem
Klebemittel gefüllt und daher glatt gemacht, so daß Licht nicht
von der Oberfläche, das heißt der Fläche 22, gestreut und
reflektiert wird.
(d) Befestigen des Halbleiterlasers:
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Fig. 8 zeigt den Halbleiterlaser 1 in Perspektive, und die
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Fig. 9A und 9B stellen die Art dar, in der der Halbleiterlaser
1 auf dem Halbleitersubstrat 10 montiert wird.
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Die Befestigungsflächen 11 sind in der Form von
Aluminiumelektroden, die auf das Halbleitersubstrat 10 aufgedampft worden
sind. Der Halbleiterlaser 1 hat zwei Seitenelektroden 1a, 1b
auf entgegengesetzten Seiten davon und eine Emissionsschicht
lc. Der Halbleiterlaser 1 wird auf den Befestigungsflächen 11
angeordnet und die Seitenelektroden 1a, 1b werden an die
Montageflächen 11 angelötet Da die Befestigungsflächen 11 obere
Oberflächen haben, die nach oben von der Oberfläche des
Halbleitersubstrats 10 beabstandet sind, wird ein Zwischenraum llb
zwischen dem Halbleiterlaser 1 und dem Halbleitersubstrat 10
erzeugt. Der Zwischenraum 11b verhindert, daß der
Halbleiterlaser 1 unmittelbar das Halbleitersubstrat 10 berührt und
daher kurzgeschlossen wird. Kurzschluß. Eine Isolation kann in
dem Zwischenraum 11b aufgedampft werden, um zu verhindern, daß
der Halbleiterlaser 1 kurzgeschlossen wird. Fig. 10 zeigt die
Lage des Halbleiterlasers 1 auf den Befestigungsflächen 11
gemäß einer Abänderung. Die Befestigungsflächen 11 in der Form
von Aluminiumelektroden haben eine größere Größe als die
Fläche, die benötigt wird, den Halbleiterlaser 1 daran zu
verbinden und zu befestigen. Die Befestigungsflächen 11 großer
Abmessung sind wirksam, durch den Halbleiterlaser 1 erzeugte
Wärme abzustrahlen.
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Fig. 11 stellt auch Befestigungsflächen 11 dar, auf denen der
Halbleiterlaser 1 gemäß einer anderen Abänderung angebracht
wird. In Fig. 11 ist die
Überwachungsphotoerfassungseinrichtung 7 in einer Vertiefung angeordnet, die in einer der
Befestigungsflächen 11 festgelegt ist, und ist unterhalb des
Halbleiterlasers 1 positioniert.
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Die Fig. 12A und 12B zeigen abgeänderte Anordnungen, bei denen
der Halbleiterlaser 1 auf den Montageflächen 11 angebracht
ist. In Fig. 12A ist das Beugungsgitter 3 auf dem
Halbleitersubstrat
10 zwischen den Befestigungsflächen 11 und
unmittelbar unter dem Halbleiterlaser 1 angeordnet. In Fig. 12B sind
das Beugungsgitter 3 und die
Überwachungsphotoerfassungseinrichtung 7 auf dem Halbleitersubstrat 10 zwischen den
Befestigungsflächen 11 und unmittelbar unter dem Halbleiterlaser 1
angeordnet.
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Fig. 13 zeigt auch eine abgeänderte Bauweise, durch die der
Halbleiterlaser 1 an dem Halbleitersubstrat 10 angebracht
wird. Eine der Montageflächen 11 hat eine Stufe lla, um an dem
Halbleiterlaser 1 einzugreifen und ihn auf den
Befestigungsflächen 11 in bezug auf das Halbleitersubstrat 10 zu
positionieren. Deshalb kann der Halbleiterlaser 1 auf den
Befestigungsflächen 11 schnell mit großer Genauigkeit montiert
werden.
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Fig. 14A, 14B und 14C zeigen weitere Abänderungen, mit denen
der Halbleiterlaser 1 auf dem Halbleitersubstrat 10 angebracht
ist. In den Fig. 14A und 14B ist der Halbleiterlaser mit einer
Seite des Halbleitersubstrats 10 durch ein Klebemittel 15
verbunden. In Fig. 14C erstrecken sich die Befestigungsflächen 11
als Elektroden zu einer Seite des Halbleitersubstrats 10, und
die Elektroden 1a, 1b des Halbleiterlasers 1 werden gegen die
fortgesetzten Enden der Befestigungsflächen 11 gehalten.
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Fig. 15A und 15B stellen verschiedene Befestigungsbasen 100
dar, auf denen der Halbleiterlaser 1 angebracht wird. In jeder
der Fig. 15A und 15B umfaßt die Befestigungsbasis 100 einen
nichtleitenden Block 101, der zwischen zwei leitende Blöcken
lola, 101b zwischengefügt ist. In Fig. 15A ist der
Halbleiterlaser 1 auf den Blöcken 101a, 101b angeordnet und mit ihnen
verlötet In Fig. 15B ist der Halbleiterlaser 1 zwischen die
Blöcke 101a, 101b eingefügt und daran angelötet. Die
Befestigungsbasis 100, die in jeder der Fig. 15A und 15B gezeigt ist,
ermöglicht, daß der Halbleiterlaser 1 ohne weiteres an dein
Halbleitersubstrat 10 angebracht werden kann.
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Fig. 16 zeigt abgeänderte Befestigungsbasen 100. Der
nichtleitende Block 101 der Befestigungsbasis 100 kann ein
Durchgangsloch lolc haben oder kann aus einem transparten Material
hergestellt sein, damit der Halbleiterlaser Laserstrahlen in die
durch die Pfeile angegebenen Richtungen aussenden kann. Die
Befestigungsbasis 100 kann eine geneigte obere oder untere
Oberfläche haben, auf der der Halbleiterlaser angebracht ist,
so daß der Halbleiterlaser Laserstrahlen schräg nach oben und
abwärts aussenden kann.
(e) Abgeänderter Strahlteiler:
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In Fig. 5 ist nur die Seite 21 des Strahlteilers 2
geschliffen, und die halbreflektierende Spiegeloberfläche ist darauf
gebildet. Die Seite 23 und eine weitere Seite 26 können
jeweils nichtreflektierende Filme haben, damit Streulicht, wie
gestreutes Licht, aus dem Strahlteiler 2 herauslaufen kann, so
daß irgendein unerwünschter Laserstrahl (der von dem von der
optischen Platte 20 reflektierten Laserstrahl verschieden ist)
am Erreichen der ersten Photoerfassungseinrichtung 5 gehindert
wird. Auf diese Weise wird der Laserstrahl, der von der
optischen Platte 20 reflektiert worden ist, wirksam mit einer
erhöhten Rate verwendet.
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Der Strahlteiler 2, die Klebemittelschicht 24, Überzugsschicht
25 und das Beugungsgitter 3 haben jeweils die Brechungsindizes
n&sub2;&sub1; n&sub2;&sub4;, n&sub2;&sub5;, n&sub3;, die in Beziehung stehen können, wie folgt: n&sub2;
> n&sub2;&sub4; > , n&sub2;&sub5; > n&sub3;.
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Wenn die Brechungsindizes fortschreitend kleiner in der
Richtung werden, in der der reflektierte Laserstrahl läuft, wie es
oben beschrieben worden ist, dann werden Reflexionen an den
Grenzen zwischen den Schichten wirksam daran gehindert,
stattzufinden, wodurch dem Laserstrahl ermöglicht wird, durch die
Grenzen mit hohem Wirkungsgrad hindurchzugehen.
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Während das Beugungsgitter 3 aus zwei Bereichen bei der obigen
Ausführungsform zusammengesetzt ist, kann das Beugungsgitter 3
mehr als zwei Bereich umfassen.
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Statt des Beugungsgitters 3 kann ein Stufengitter oder
irgendeine verschiedener optischer Einrichtungen zum Teilen eines
aufgebrachten Laserstrahls in einen Strahl verwendet werden,
der durch den optischen Wellenleiter geleitet werden soll, und
in einen Strahl, der zu der ersten Photoerfassungseinrichtung
gelenkt werden soll.