JP2005057188A - Semiconductor laser device, integrated optical pickup, and optical disc - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体レーザ装置、集積化光ピックアップ及び光ディスク装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor laser device, an integrated optical pickup, and an optical disk device.
近年、次世代の光ディスクとしてDVDが注目されているが、DVDを再生可能な、又は、再生及び書込可能なプレイヤーにおいては、CDに対しても再生、又は、再生及び書込可能な機能を併せ持つことが望ましい。そのためには、DVD用の波長の短い(635nm又は650nm)赤色半導体レーザチップと、CD用の波長の長い(780nm)近赤外半導体レーザチップとを搭載した光ピックアップが必要とされている。さらに、装置の小型化のためには、2種類の半導体レーザチップを一つのパッケージの中に組み込んだ集積化光ピックアップの実現が期待されている。 In recent years, DVD has been attracting attention as a next-generation optical disc, and a player capable of reproducing or reproducing and writing to DVD has a function capable of reproducing or reproducing and writing on CD. It is desirable to have both. For this purpose, there is a need for an optical pickup on which a short wavelength (635 nm or 650 nm) red semiconductor laser chip for DVD and a long wavelength (780 nm) near infrared semiconductor laser chip for CD are mounted. Furthermore, in order to reduce the size of the apparatus, it is expected to realize an integrated optical pickup in which two types of semiconductor laser chips are incorporated in one package.
しかし、2つの半導体レーザチップを一つのパッケージに組み込んで光学系を共通化するためには、2つ半導体レーザチップの発光点間隔をできるだけ接近させる必要があり、その間隔を300μm以下、望ましくは100μm以下としなければならない。 However, in order to integrate two semiconductor laser chips into one package and to share an optical system, it is necessary to make the intervals between the light emitting points of the two semiconductor laser chips as close as possible, and the interval is 300 μm or less, preferably 100 μm. Must be:
従来、2つの半導体レーザチップの発光点間隔を狭くした半導体レーザ装置の発明としては、特許文献1に開示された発明が知られている。この特許文献1に開示された発明を図13に示す。この発明は、波長の異なるレーザ光を出射する2つの半導体レーザチップ101,102の発光点103,104が端部に偏った位置に形成され、2つの半導体レーザチップ101,102は発光点103,104が近接するように配置されている。
Conventionally, the invention disclosed in Patent Document 1 is known as an invention of a semiconductor laser device in which the interval between light emitting points of two semiconductor laser chips is narrowed. The invention disclosed in Patent Document 1 is shown in FIG. In the present invention, the
また、2つの半導体レーザチップの発光点間隔を狭くした他の半導体レーザ装置の発明としては、特許文献2に開示された発明が知られている。この特許文献2に開示された発明を図14に示す。この発明は、波長が異なるレーザ光を出射する2つの半導体レーザチップ111,112が支持体113上に設けられ、これらの半導体レーザチップ111,112の間に断面形状が三角形のミラー114が形成されている。支持体113がシリコンで形成され、この支持体113を異方性エッチングすることによりミラー114が形成されている。半導体レーザチップ111,112から出射されたレーザ光はミラー114の反射面で反射され、近接して位置する平行光となって進行する。
As another semiconductor laser device in which the interval between the light emitting points of two semiconductor laser chips is narrowed, the invention disclosed in
図13に示した特許文献1に開示された発明では、2つの半導体レーザチップの101,102は少なくとも30μm程度の間隔をあける必要があるので、発光点103,104の間隔を100μm程度とするためには、発光点103,104の位置を半導体レーザチップ101,102のチップ外形端から35μm程度の位置に形成する必要がある。しかし、発光点103,104の位置がチップ外形端に近すぎるため、チップの分離工程で欠けが発生したときに発光点103,104が破損してしまい、歩留まりが低下している。
In the invention disclosed in Patent Document 1 shown in FIG. 13, since the two
図14に示した特許文献2に開示された発明では、実際にはシリコン表面に異方性エッチングで45°の斜面をもつ断面形状が三角形のミラー114を形成することは難しく、現実的ではない。
In the invention disclosed in
以上のように、DVDとCDとの光学系を兼用するための波長の異なる2種類の半導体レーザチップを集積化した半導体レーザ装置、その半導体レーザ装置を含んだ光ピックアップの実現は困難である。 As described above, it is difficult to realize a semiconductor laser device in which two types of semiconductor laser chips having different wavelengths for use as both DVD and CD optical systems are integrated, and an optical pickup including the semiconductor laser device.
本発明の目的は、DVDとCDとの光学系を兼用するための波長の異なる2種類の半導体レーザチップを集積化した半導体レーザ装置及びその半導体レーザ装置を含んだ集積化光ピックアップを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor laser device in which two types of semiconductor laser chips having different wavelengths for use in DVD and CD optical systems are integrated, and an integrated optical pickup including the semiconductor laser device. It is.
請求項1記載の発明の半導体レーザ装置は、支持体と、レーザ光の発光点を有する面を対向させて前記支持体の表面に配置され、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザチップと、対向して配置された前記半導体レーザチップの間に位置付けられて前記支持体に形成された穴と、前記半導体レーザチップから出射されたレーザ光を反射する2つの反射面を有し、前記反射面が前記支持体の表面に対して45°になるように前記穴に装着された反射体と、を具備する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor laser device comprising: a plurality of semiconductor lasers arranged on the surface of the support so that the support and a surface having a laser light emitting point are opposed to each other and emitting laser beams of different wavelengths A hole formed in the support body positioned between the chip and the semiconductor laser chip disposed opposite to the chip, and two reflecting surfaces for reflecting the laser light emitted from the semiconductor laser chip, And a reflector mounted in the hole such that the reflection surface is 45 ° with respect to the surface of the support.
したがって、各半導体レーザチップの発光点から出射された波長の異なるレーザ光は、反射体の反射面に当たって反射され、支持体の表面に対して垂直方向に進行する。反射体と半導体レーザチップとの相対位置関係を最適化することにより、反射体の反射面で反射されて進行する波長が異なるレーザ光の間隔を任意の狭い間隔に設定することが可能となる。 Therefore, laser beams having different wavelengths emitted from the light emitting points of the respective semiconductor laser chips are reflected by the reflecting surface of the reflector and travel in a direction perpendicular to the surface of the support. By optimizing the relative positional relationship between the reflector and the semiconductor laser chip, it is possible to set an interval between laser beams having different wavelengths that are reflected by the reflecting surface of the reflector and travel to an arbitrarily narrow interval.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体レーザ装置において、前記反射体は、シリコンを主成分とする材料で四角柱状に形成されている。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the first aspect, the reflector is formed in a quadrangular prism shape with a material mainly composed of silicon.
したがって、一方の反射面はシリコン表面を使い、他方の反射面はエッチング面を使うことで、平坦度の優れた反射面をもつ反射体を作製することができる。 Therefore, a reflector having a reflective surface with excellent flatness can be manufactured by using a silicon surface for one reflective surface and an etched surface for the other reflective surface.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の半導体レーザ装置において、前記支持体と前記反射体とは、シリコンを主成分とする材料で形成されている。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the first or second aspect, the support and the reflector are made of a material mainly composed of silicon.
したがって、支持体と反射体とが共にシリコンを主成分とする材料で形成されているので、支持体と反射体との熱膨張係数が近いために環境温度が変化した際にも熱応力を抑えることができ、支持体への反射体の取り付け精度が維持される。 Therefore, since both the support and the reflector are made of a material mainly composed of silicon, the thermal stress is suppressed even when the environmental temperature changes because the thermal expansion coefficients of the support and the reflector are close. And the accuracy of attaching the reflector to the support is maintained.
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一記載の半導体レーザ装置において、前記穴の内周面には、前記支持体の表面に対して45°の角度で傾斜する傾斜面が形成されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to any one of the first to third aspects, the inner peripheral surface of the hole is an inclined surface inclined at an angle of 45 ° with respect to the surface of the support. Is formed.
したがって、四角柱状の反射体を穴に装着したとき、反射体の外周面である反射面を穴の傾斜面に当接させることにより、反射体の反射面が支持体の表面に対して45°の角度に精度良く維持される。 Therefore, when the rectangular prismatic reflector is mounted in the hole, the reflecting surface of the reflector is brought into contact with the inclined surface of the hole so that the reflecting surface of the reflector is 45 ° with respect to the surface of the support. The angle is maintained with high accuracy.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の半導体レーザ装置において、前記穴の前記傾斜面の部分は、断面形状が90°のダイヤモンドブレードによる研削加工で形成されている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the fourth aspect, the portion of the inclined surface of the hole is formed by grinding with a diamond blade having a cross-sectional shape of 90 °.
したがって、正確な断面形状の穴を簡単に形成できる。 Therefore, a hole having an accurate cross-sectional shape can be easily formed.
請求項6記載の発明は、請求項4記載の半導体レーザ装置において、前記穴の前記傾斜面の部分は、異方性エッチングにより形成されている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the fourth aspect, the inclined surface portion of the hole is formed by anisotropic etching.
したがって、正確な断面形状の穴を簡単に形成できる。 Therefore, a hole having an accurate cross-sectional shape can be easily formed.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一記載の半導体レーザ装置において、前記穴の内周面には階段状面が形成され、この階段状面の段差部先端を結ぶ線が前記支持体の表面に対し45°の角度で傾斜している。 According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to any one of the first to third aspects, a stepped surface is formed on the inner peripheral surface of the hole, and a line connecting the tips of the stepped portions of the stepped surface. Is inclined at an angle of 45 ° with respect to the surface of the support.
したがって、四角柱状の反射体を穴に装着したとき、反射体の外周面である反射面を穴の階段状面の段差部先端に当接させることにより、反射体の反射面が支持体の表面に対して45°の角度に精度良く維持される。 Therefore, when a rectangular prismatic reflector is mounted in the hole, the reflecting surface, which is the outer peripheral surface of the reflector, is brought into contact with the tip of the stepped portion of the stepped surface of the hole so that the reflecting surface of the reflector becomes the surface of the support. With respect to the angle, the angle of 45 ° is maintained with high accuracy.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか一記載の半導体レーザ装置において、前記半導体レーザチップからの光出力を検出する受光部が前記支持体上に設けられている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to any one of the first to seventh aspects, a light receiving portion for detecting a light output from the semiconductor laser chip is provided on the support.
したがって、半導体レーザチップと半導体レーザチップからの光出力を検出する受光部とを集積化して小型化を達成できる。 Therefore, the semiconductor laser chip and the light receiving unit that detects the light output from the semiconductor laser chip can be integrated to achieve miniaturization.
請求項9記載の発明の集積化光ピックアップは、請求項1ないし8のいずれか一記載の半導体レーザ装置と、前記半導体レーザチップから出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズと、前記光ディスクからの反射光を受光する受光素子と、前記光ディスクからの反射光を前記受光素子に向けて屈曲させるホログラム素子と、を具備する。 An integrated optical pickup according to a ninth aspect of the invention is a semiconductor laser device according to any one of the first to eighth aspects, an objective lens for condensing the laser light emitted from the semiconductor laser chip on an optical disc, A light receiving element that receives reflected light from the optical disk, and a hologram element that bends the reflected light from the optical disk toward the light receiving element.
したがって、複数種類の光ディスクに対応した複数の半導体レーザチップが集積化されているため、集積化光ピックアップの小型化が実現される。 Therefore, since a plurality of semiconductor laser chips corresponding to a plurality of types of optical disks are integrated, the integrated optical pickup can be miniaturized.
請求項10記載の発明の光ディスク装置は、光ディスクを回転させる回転駆動機構と、請求項9記載の集積化光ピックアップと、前記光ディスクの種類に応じて前記集積化光ピックアップから出射されるレーザ光の種類を選択する選択出射手段と、を具備する。 An optical disc device according to a tenth aspect of the present invention is a rotary drive mechanism for rotating an optical disc, an integrated optical pickup according to a ninth aspect, and a laser beam emitted from the integrated optical pickup according to the type of the optical disc. Selective emission means for selecting the type.
したがって、光ディスク装置に小型の集積化光ピックアップを搭載することによって、光ディスク装置は小型化される。 Therefore, by mounting a small integrated optical pickup on the optical disk apparatus, the optical disk apparatus can be reduced in size.
請求項1記載の発明の半導体レーザ装置によれば、反射体と半導体レーザチップとの相対位置関係を最適化することにより、反射体の反射面で反射されて進行する波長が異なるレーザ光の間隔を任意の狭い間隔に設定することができる。 According to the semiconductor laser device of the first aspect of the present invention, by optimizing the relative positional relationship between the reflector and the semiconductor laser chip, the interval between the laser beams having different wavelengths traveling by being reflected by the reflecting surface of the reflector is different. Can be set to any narrow spacing.
請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の半導体レーザ装置において、前記反射体は、シリコンを主成分とする材料で四角柱状に形成されているので、一方の反射面はシリコン表面を使い、他方の反射面はエッチング面を使うことで、平坦度の優れた反射面をもつ反射体を作製することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the first aspect, the reflector is formed in a quadrangular prism shape with a material having silicon as a main component. By using an etched surface as the other reflecting surface, a reflector having a reflecting surface with excellent flatness can be produced.
請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の半導体レーザ装置において、前記支持体と前記反射体とは、シリコンを主成分とする材料で形成されているので、支持体と反射体との熱膨張係数が近いために環境温度が変化した際にも熱応力を抑えることができ、支持体への反射体の取り付け精度を維持することができる。 According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to the first or second aspect, the support and the reflector are made of a material mainly composed of silicon. Since the thermal expansion coefficient with the body is close, thermal stress can be suppressed even when the environmental temperature changes, and the accuracy of attaching the reflector to the support can be maintained.
請求項4記載の発明によれば、請求項1ないし3のいずれか一記載の半導体レーザ装置において、前記穴の内周面には、前記支持体の表面に対して45°の角度で傾斜する傾斜面が形成されているので、四角柱状の反射体を穴に装着したとき、反射体の外周面である反射面を穴の傾斜面に当接させることにより、反射体の反射面が支持体の表面に対して45°の角度となるように精度良く維持することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to any one of the first to third aspects, the inner peripheral surface of the hole is inclined at an angle of 45 ° with respect to the surface of the support. Since the inclined surface is formed, when the rectangular prismatic reflector is mounted in the hole, the reflecting surface, which is the outer peripheral surface of the reflector, is brought into contact with the inclined surface of the hole so that the reflecting surface of the reflector becomes the support. Can be maintained with high accuracy so as to be at an angle of 45 ° with respect to the surface.
請求項5記載の発明によれば、請求項4記載の半導体レーザ装置において、前記穴の前記傾斜面の部分は、断面形状が90°のダイヤモンドブレードによる研削加工で形成されているので、正確な断面形状の穴を簡単に形成できる。
According to the invention of
請求項6記載の発明によれば、請求項4記載の半導体レーザ装置において、前記穴の前記傾斜面の部分は、異方性エッチングにより形成されているので、正確な断面形状の穴を簡単に形成できる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device of the fourth aspect, since the inclined surface portion of the hole is formed by anisotropic etching, a hole having an accurate sectional shape can be easily formed. Can be formed.
請求項7記載の発明によれば、請求項1ないし3のいずれか一記載の半導体レーザ装置において、前記穴の内周面には階段状面が形成され、この階段状面の段差部先端を結ぶ線が前記支持体の表面に対し45°の角度で傾斜しているので、四角柱状の反射体を穴に装着したとき、反射体の外周面である反射面を穴の階段状面の段差部先端に当接させることにより、反射体の反射面が支持体の表面に対して45°の角度となるように精度良く維持することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to any one of the first to third aspects, a stepped surface is formed on the inner peripheral surface of the hole, and the tip of the stepped portion of the stepped surface is formed. Since the connecting line is inclined at an angle of 45 ° with respect to the surface of the support, when the rectangular prismatic reflector is mounted in the hole, the reflection surface, which is the outer peripheral surface of the reflector, is stepped on the stepped surface of the hole. By abutting on the tip of the part, the reflecting surface of the reflector can be maintained with high accuracy so that the angle of the reflection surface is 45 ° with respect to the surface of the support.
請求項8記載の発明によれば、請求項1ないし7のいずれか一記載の半導体レーザ装置において、前記半導体レーザチップからの光出力を検出する受光部が前記支持体上に設けられているので、半導体レーザチップと半導体レーザチップからの光出力を検出する受光部とを集積化して小型化を達成できる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor laser device according to any one of the first to seventh aspects, a light receiving portion for detecting a light output from the semiconductor laser chip is provided on the support. The semiconductor laser chip and the light receiving unit for detecting the light output from the semiconductor laser chip can be integrated to achieve miniaturization.
請求項9記載の発明の集積化光ピックアップによれば、複数種類の光ディスクに対応した複数の半導体レーザチップが集積化されているため、集積化光ピックアップの小型化を実現できる。 According to the integrated optical pickup of the ninth aspect of the invention, since a plurality of semiconductor laser chips corresponding to a plurality of types of optical disks are integrated, the integrated optical pickup can be miniaturized.
請求項10記載の発明の光ディスク装置によれば、小型の集積化光ピックアップを搭載することによって小型化を図ることができる。
According to the optical disk device of the invention described in
本発明の第1の実施の形態を図1ないし図5に基づいて説明する。図1は半導体レーザ装置を示す正面図、図2はその平面図である。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a front view showing a semiconductor laser device, and FIG. 2 is a plan view thereof.
この半導体レーザ装置1は、支持体2と、2つの半導体レーザチップ3,4と、反射体5とを主要な構成して形成されている。
The semiconductor laser device 1 is formed of a
支持体2は放熱性に優れたシリコンを用いた板状の部材であり、その表面に半導体レーザチップ3,4が実装されている。この支持体2には、実装された半導体レーザチップ3,4の間に位置付けられて穴6が形成され、この穴6の中に反射体5が装着されている。
The
半導体レーザチップ3,4は異なる波長のレーザ光B1,B2を出射する構成であり、半導体レーザチップ3からはDVD用の波長の短い(635nm又は650nm)レーザ光B1が出射され、半導体レーザチップ4からはCD用の波長の長い(780nm)レーザ光B2が出射される。半導体レーザチップ3,4は、それぞれレーザ光B1,B2が出射される発光点3a,4aを対向させて実装されている。
The
支持体2に形成されている穴6は、支持体2の表面側と裏面側とを貫通して形成されており、その断面形状は表面側が狭い逆Y字形とされている。この穴6の内周面には、支持体2の表面に対して45°の角度で傾斜する傾斜面6aが形成されている。
The
反射体5は、シリコンを材料して一辺が200μmの四角柱状に形成されており、周囲の4面のうちの2面が反射面5aとされている。反射体5は支持体2の裏面側から穴6に挿入されて接着固定されている。穴6に挿入された反射体5は、反射面5aが傾斜面6aに当接され、反射面5aの一部が支持体2の表面側へ露出している。反射面5aにおける支持体2の表面側に露出した部分には、レーザ光B1,B2が出射される発光点3a,4aが対向している。
The
穴6を形成する工程を図4に基づいて説明する。支持体2の表面側からエッチングにより凹部6bを形成する(図4(a))。ついで、先端部の断面形状が90°であるダイヤモンドブレード7を用いて支持体2の裏面側から凹部6bに向けて研削加工し、逆Y字形の穴6が完成する(図4(b)、(c))。
The process of forming the
反射体5は、シリコンを用いて1辺が200μmの四角柱状に形成されており、このような微小構造物は、シリコンの異方性エッチング技術を用いて作製される。半導体材料のシリコンでは、特定のエッチング液において特定の結晶方位にエッチングが進行する異方性を持っている。このようなエッチングは異方性エッチングとして知られている。本発明の反射体5は、シリコン表面を第一の反射面として利用し、異方性エッチングによる垂直なエッチング面を第二の反射面として利用することができる。具体的には、(110)面のシリコン基板を異方性エッチングすることで形成することができる。
The
反射体5の製作工程を図5を参照して説明する。反射体5を形成する基板8として(110)面のシリコン基板を採用する。この基板8に対してマスクを用いて異方性エッチングを行い、所定幅の開口9を形成する(図5(a))。マスク材料としてはシリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜を用い、エッチング液としては、23.4wt%KOH、13.3wt%イソプロピルアルコール、63.3wt%H2Oを使用する。図5(a)に示すように、基板8は所定の間隔で垂直にエッチングされた短冊状となる。
The manufacturing process of the
その後、マスクを除去し、反射面となる面に0.01μm程度のチタンを蒸着し、さらに0.1μm以上の金を蒸着する。この時、シリコンの基板8の表面であった面8aと、エッチングにより形成された面8bとに斜め45°からチタン、金を蒸着する(図5(b))。最後に、図5(c)に図示するように開口9が形成され、チタン及び金を蒸着された基板8を所定の長さに切り出すことにより、2面に反射面5aを有する反射体5が形成される。
Thereafter, the mask is removed, about 0.01 μm of titanium is vapor-deposited on the surface to be the reflective surface, and gold of 0.1 μm or more is further vapor-deposited. At this time, titanium and gold are vapor-deposited at an angle of 45 ° onto the
このようにして異方性エッチングで得られた面8bに形成された反射面5aの平坦度と、基板8の表面側の面8aに形成された反射面5aとの平坦度とを評価した結果、ほとんど差がなかった。
As a result of evaluating the flatness of the reflecting
四角柱状の反射体5を穴6に装着し、その反射面5aを支持体2の表面に対して45°の角度で傾斜した傾斜面6aに当接させることにより、反射面5aは支持体2の表面に対して45°の角度で固定される。
The reflecting
このように構成された半導体レーザ装置1では、半導体レーザチップ3,4の発光点3a,4aから出射されたレーザ光B1,B2が、反射体5の反射面5aに当たって反射し、支持体2の表面に対して垂直方向に進行する。このとき、反射体5と半導体レーザチップ3,4との相対位置関係を最適化することにより、例えば、支持体2の表面側へ露出する反射面5aの露出寸法を調整することにより、支持体2の表面から垂直方向に進行するレーザ光B1,B2の間隔を任意の間隔に設定することが可能となる。
In the semiconductor laser device 1 configured as described above, the laser beams B1 and B2 emitted from the
反射面5aで反射した後に支持体2の表面から垂直方向に進行するレーザ光B1,B2の間隔と、穴6、反射体5の寸法等について、図3を参照して詳しく説明する。取り出したい二つのレーザ光B1,B2の間隔d0を100μmとし、反射体5の周囲の4面の一辺の長さLを200μm、半導体レーザチップ3,4の発光点3a,4aと反射面5aとの距離d1を50μm、半導体レーザチップ3,4の実装時の支持体2の端部からの突き出し量d2を5μm、支持体2の表面から半導体レーザチップ3,4の発光点3a,4aまでの高さt0を5μmとすると、半導体レーザチップ3,4間距離d3は200μm、穴6における支持体2の表面側の開口部距離d4は210μm(d0+2d1+2d2)となり、穴6の表面開口部側の厚さt1は50μm(d4/2−d0/2−t0)となる。支持体2の厚さとしては支持体2が穴6から裏面側に突出しない厚さt0が必要で、約√2×L以上、例えば、350μm程度、裏面側の開口幅d5も同じく反射体5を装着できるように√2×L、例えば、300μm程度となる。
The distance between the laser beams B1 and B2 that travel in the vertical direction from the surface of the
本発明の第2の実施の形態を図6及び図7にも基づいて説明する。なお、図1ないし図5において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する(以下の実施の形態でも同じ)。図6は半導体レーザ装置を示す正面図、図7はその平面図である。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those described in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted (the same applies to the following embodiments). FIG. 6 is a front view showing the semiconductor laser device, and FIG. 7 is a plan view thereof.
本実施の形態では、支持体2に形成される穴6の内周面に、階段状面11が形成されている。この階段状面11は、段差部先端を結ぶ線が、支持体2の表面に対して45°の角度で傾斜するように形成されている。
In the present embodiment, a stepped surface 11 is formed on the inner peripheral surface of the
穴6に装着された反射体5は、反射面5aが階段状面11の段差部先端に当接され、反射面5aの一部が支持体2の表面側へ露出している。反射面5aにおける支持体2の表面側に露出した部分には、レーザ光が出射される発光点3a,4aが対向している。
In the
階段状面11は、先端部が矩形状に形成されたダイヤモンドブレードを用いて支持体2を研削加工することにより形成されている。
The stepped surface 11 is formed by grinding the
本実施の形態では、反射体5を穴6に装着したとき、反射体5の反射面5aが穴6の階段状面11の段差部先端に当接し、反射面5aの一部が支持体2の表面側へ露出する。このとき、反射面5aは支持体2の表面に対して45°の角度を維持される。
In the present embodiment, when the
このため、半導体レーザチップ3,4の発光点3a,4aから出射されて反射面5aで反射されたレーザ光B1,B2は、支持体2の表面に対して垂直方向に進行する。このとき、反射体5と半導体レーザチップ3,4との相対位置関係を最適化することにより、例えば、支持体2の表面側へ露出する反射面5aの露出寸法を調整することにより、支持体2の表面から垂直方向に進行するレーザ光B1,B2の間隔を任意の狭い間隔に設定することが可能となる。
For this reason, the laser beams B 1 and
本発明の第3の実施の形態を図8及び図9に基づいて説明する。図8は半導体レーザ装置を示す正面図、図9はその平面図である。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a front view showing the semiconductor laser device, and FIG. 9 is a plan view thereof.
本実施の形態では、支持体2の穴6がシリコンに対する異方性エッチングにより形成されている。
In the present embodiment, the
穴6を異方性エッチングで形成する場合、シリコンの(100)面は異方性エッチングすることで54°の斜面が形成されることが知られている。そこで(011)方向を軸として(100)面に9°オフアングルした支持体2を異方性エッチングすることにより、一方の斜面が支持体2の表面に対して45°の角度で傾斜する傾斜面6aとなり、他方の斜面が支持体2の表面に対して63°の角度で傾斜する傾斜面6cとなる。
When the
穴6に装着された反射体5は、一方の反射面5aが傾斜面6aに当接され、傾斜面6cに対して反射体5の一つのコーナー部分が当接されている。
In the
穴6に装着された反射体5の一部は支持体2の表面側へ露出しており、このとき、傾斜面6aと反射面5aとが当接することにより、反射面5aは支持体2の表面に対して45°の角度を維持される。
A part of the
このため、半導体レーザチップ3,4の発光点3a,4aから出射されて反射面5aで反射されたレーザ光B1,B2は、上述した第1又は第2の実施の形態と同じように、支持体2の表面に対して垂直方向に進行する。
Therefore, the laser beams B1 and B2 emitted from the
本発明の第4の実施の形態を図10及び図11に基づいて説明する。本実施の形態は、上述した半導体レーザ装置1を用いた集積化光ピックアップ21を示したものである。この集積化光ピックアップ21では、半導体レーザチップ3,4からの出力光を検出する受光部22,23が半導体レーザ装置1の一部として支持体2上に実装されている。さらに、DVDやCD等の光ディスク(図示せず)から反射光を受光する受光素子24,25が支持体2上に実装されている。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an integrated
集積化光ピックアップ21の他の構成部品としては、半導体レーザチップ3,4から出射されたレーザ光B1,B2を光ディスク上に集光させる対物レンズ26、光ディスクから反射光を受光素子24,25に向けて屈曲させるホログラム素子27等が設けられている。
Other components of the integrated
この集積化光ピックアップ21によれば、複数種類の光ディスクに対応した複数の半導体レーザチップ3,4、受光部22,23、受光素子24,25が実装され、支持体2の上方にホログラム素子27や対物レンズ26が配置されており、集積化光ピックアップ21の小型化を達成することができる。
According to this integrated
本発明の第5の実施の形態を図12に基づいて説明する。本実施の形態は、第4の実施の形態の集積化光ピックアップ21を搭載する光ディスク装置31の一例である。図12は本実施の形態における光ディスク装置31が備える各部の電気的接続を概略的に示すブロック図である。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is an example of an
図12に示すように、光ディスク装置31は、光ディスクDを任意の回転速度で回転させる回転駆動機構の主要部を構成するスピンドルモータ32、このスピンドルモータ32の制御を行う回転制御部33、光ディスクDの記録面に対してレーザ光B1,B2を出射して光ディスクDの記録面で反射されたレーザ光B1,B2を受光する集積化光ピックアップ21、この集積化光ピックアップ21を光ディスクDの半径方向に移動させるスライダモータ34、このスライダモータ34の制御を行うスライダモータ制御部35、集積化光ピックアップ21の制御を行う光ピックアップ制御部36、集積化光ピックアップ21からの信号を処理する信号処理部37、各種プログラム及び格納データを演算処理し各部の動作を制御するCPU38、リード/ライト処理プログラムや制御プログラム等の固定的データを予め格納する記憶媒体であるROM39、光ディスクDから読み出したリードデータ及び光ディスクDに書き込むライトデータ等を一時的に格納する記憶手段であるRAM40等を備えている。このような光ディスク装置31は、外部インターフェース(図示せず)を介して上位装置であるホストコンピュータ41に接続されている。
As shown in FIG. 12, the
なお、光ピックアップ制御部36及びCPU38が集積化光ピックアップ21に光ディスクDの種類に応じていずれか一方のレーザ光B1又はB2を択一的に選択出射させる選択出射手段として機能する。すなわち、選択出射手段は、集積化光ピックアップ21中の半導体レーザチップ3,4を光ディスクDの種類に応じて択一的に選択駆動する。
The
このような構成において、光ディスク装置31による光ディスクDに対するデータのリード/ライト動作について説明する。ホストコンピュータ41から光ディスク装置31にリード/ライトコマンドが入力されると、光ディスク装置31のCPU38は、ROM39に格納されたリード/ライト処理プログラムに基づいてリード/ライト処理を実行する。
In such a configuration, a data read / write operation with respect to the optical disc D by the
CPU38は、回転制御部33によりスピンドルモータ32を駆動制御して光ディスクDを回転させ、スライダモータ制御部35によりスライダモータ34を駆動制御して集積化光ピックアップ21を光ディスクDの半径方向に移動させながら、光ピックアップ制御部36により集積化光ピックアップ21を駆動制御して光ディスクDの記録面に対しレーザ光B1,B2を出射し、光ディスクDの記録面に反射されたれレーザ光B1,B2を受光してリード/ライトを実行する。このとき、CPU38は、一時的にRAM40に格納されたリードデータをホストコンピュータ41に送信し、ライトデータをホストコンピュータ41から一時的にRAM40に格納する処理も行う。
The
なお、光ディスクDがDVDである場合には、選択出射手段により半導体レーザチップ3が選択駆動されてレーザ光B1が出射され、光ディスクDがCDである場合には、選択出射手段により半導体レーザチップ4が選択駆動されてレーザ光B2が出射される。
When the optical disc D is a DVD, the
したがって、第4の実施の形態の小型の集積化光ピックアップ21を光ディスク装置31に搭載することによって、光ディスク装置31が小型化される。
Therefore, by mounting the small integrated
1 半導体レーザ装置
2 支持体
3 半導体レーザチップ
3a 発光点
4 半導体レーザチップ
4a 発光点
5 反射体
5a 反射面
6 穴
6a 傾斜面
7 ダイヤモンドブレード
11 階段状面
21 集積化光ピックアップ
22 受光部
23 受光部
24 受光素子
25 受光素子
26 対物レンズ
27 ホログラム素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
レーザ光の発光点を有する面を対向させて前記支持体の表面に配置され、それぞれ異なる波長のレーザ光を出射する複数の半導体レーザチップと、
対向して配置された前記半導体レーザチップの間に位置付けられて前記支持体に形成された穴と、
前記半導体レーザチップから出射されたレーザ光を反射する2つの反射面を有し、前記反射面が前記支持体の表面に対して45°になるように前記穴に装着された反射体と、
を具備する半導体レーザ装置。 A support;
A plurality of semiconductor laser chips that are arranged on the surface of the support so that the surfaces having the light emitting points of the laser light face each other and emit laser light of different wavelengths, and
A hole formed between the semiconductor laser chips disposed opposite to each other and formed in the support;
A reflector having two reflecting surfaces that reflect the laser light emitted from the semiconductor laser chip, and the reflector is mounted in the hole so that the reflecting surface is 45 ° with respect to the surface of the support;
A semiconductor laser device comprising:
前記半導体レーザチップから出射されたレーザ光を光ディスク上に集光させる対物レンズと、
前記光ディスクからの反射光を受光する受光素子と、
前記光ディスクからの反射光を前記受光素子に向けて屈曲させるホログラム素子と、
を具備する集積化光ピックアップ。 A semiconductor laser device according to any one of claims 1 to 8,
An objective lens for condensing the laser beam emitted from the semiconductor laser chip on the optical disc;
A light receiving element for receiving reflected light from the optical disc;
A hologram element that bends reflected light from the optical disc toward the light receiving element;
An integrated optical pickup comprising:
請求項9記載の集積化光ピックアップと、
前記光ディスクの種類に応じて前記集積化光ピックアップから出射されるレーザ光の種類を選択する選択出射手段と、
を具備する光ディスク装置。
A rotational drive mechanism for rotating the optical disc;
An integrated optical pickup according to claim 9,
Selective emission means for selecting the type of laser light emitted from the integrated optical pickup according to the type of the optical disc;
An optical disc apparatus comprising:
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