JP2005228449A - Optical integrated apparatus for optical pickup - Google Patents
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Description
本発明は、光ディスク、光次期ディスク等のメディアディスクの記録再生に用いられる光ピックアップ用光集積装置に関する。 The present invention relates to an optical integrated device for an optical pickup used for recording and reproduction of a media disk such as an optical disk or an optical next-generation disk.
光ディスクや光磁気ディスクの記録再生に用いる光ピックアップ用の光集積装置21として、レーザカプラが用いられている。この光集積装置21は、図3に示すように、シリコン半導体基板22上にサブマウント基板23を介して発光部であるレーザ素子24が配置され、このレーザ素子24に対向して半導体基板22上に接着層(図示せず)を介してプリズム25が配置され、さらにプリズム25直下の半導体基板22の表面に信号検出用の光検出素子となるフォトダイオード素子からなる受光部26が形成されてなる。プリズム25は、レーザ素子24から出射したレーザ光を反射し、光学記録媒体である例えば光ディスク(図示せず)で反射した戻り光を透過する例えば45°をなすミラー面27を有する。サブマウント基板23は、シリコン半導体基板で形成されている。
A laser coupler is used as an optical integrated
この光集積装置21では、レーザ素子24から出射されたレーザ光Lがプリズムのミラー面27で反射して垂直方向に立ち上がり、図示せざるもグレーティング、1/4波長板及び対物レンズを介して光ディスクに照射される。光ディスクで反射した戻り光は、同じ光路を経てプリズム25のミラー面27よりプリズム25内に透過して受光部26にて検出される。
In this optical integrated
従来、光集積装置21では、レーザカプラを覆うようにパッケージ化されており、このパッケージ29には、プリズム25のミラー面27から立ち上がったレーザ光を透過させる窓部30が形成されている。
光集積装置としては、レーザ光がパッケージの内側面で反射した迷光成分を吸収するために、パッケージ内面を粗面にした構造が提案されている(特許文献1参照)。
As an optical integrated device, a structure in which the inner surface of the package is roughened is proposed in order to absorb the stray light component reflected by the inner surface of the package of the laser light (see Patent Document 1).
上述のような光ピックアップ用光集積装置21は、より小型化の要求のため、半導体基板28からパッケージ29の窓部(いわゆる開口)30までの高さhも低くなり、これに伴って迷光制御が難しくなってきている。すなわち、図2Aに示すように、レーザ素子24より出射したレーザ光Lが、プリズム25の反射面27から立ち上がり窓部30を透過するが一部のレーザ光Lがパッケージ29のフラットな上部内壁29aで反射した反射光L1が迷光成分となるこの迷光成分L1は、出射光Lと内面高さhと受光部26の位置との条件に応じて、直接受光部26に入射して誤信号となる。また、プリズム25から垂直に立ち上がった反射光のうち、パッケージ29上部の窓部30の側面31に当たり反射された光は、主レーザビームに対して干渉光L2となる。この干渉光L2が、ディスク面に当たることでデフォーカスとなってしまい、さらに、ディスクからの戻り光をプリズム25内の受光部26で受光したとき誤信号となってしまう。
Since the optical integrated
本発明は、上述の点に鑑み、光ピックアップ用光集積装置の小型化にともない、パッケージ上部で反射した迷光成分やパッケージの窓部側面で反射した干渉光となる迷光成分を低減する光ピックアップ用の光集積装置を提供するものである。 In view of the above-described points, the present invention provides an optical pickup for reducing stray light components reflected on the upper part of the package and interference light reflected on the side surfaces of the window of the package as the optical integrated device for the optical pickup is reduced in size. An optical integrated device is provided.
本発明の光集積装置は、発光部と前記発光部からの出射光を反射し、戻り光を透過するミラー面を有するプリズムと、プリズムの下部に戻り光を受光する受光部とを備えた光集積装置であって、発光部、プリズム及び受光部を囲み、出射光及び戻り光を通過する窓部が設けられたパッケージが配され、窓部の内周にテーパー部が設けられることを特徴とする。 The optical integrated device of the present invention includes a light emitting unit, a prism having a mirror surface that reflects outgoing light from the light emitting unit and transmits return light, and a light receiving unit that receives the return light below the prism. An integrated device, characterized in that a package that includes a window portion that surrounds a light emitting portion, a prism, and a light receiving portion and that passes through outgoing light and return light is disposed, and a tapered portion is provided on the inner periphery of the window portion. To do.
本発明の光集積装置の好ましい形態としては、テーパー部の先端が、前記出射光のうち迷光となる成分を除去できるような薄さに形成されることを特徴とする。また、テーパー部は、このテーパー部の内面と前記パッケージの上部内面とのなす角が180度より小さい鈍角となるように形成されることが好ましい。 As a preferred form of the optical integrated device of the present invention, the tip of the tapered portion is formed so as to be thin enough to remove a component that becomes stray light from the emitted light. The tapered portion is preferably formed so that the angle formed by the inner surface of the tapered portion and the upper inner surface of the package is an obtuse angle smaller than 180 degrees.
本発明の光集積装置では、窓部の内周に設けるテーパーによって、パッケージ内のプリズムのミラー面から立ち上がる出射光の窓部側面での反射光が低減され、主レーザに干渉を与える干渉光が低減される。さらに、テーパー部をテーパー部内面とパッケージ上部内面とのなす角を180度より小さい鈍角とすることにより、上記出射光の窓部近傍のパッケージ上部内面で反射した反射光による迷光成分は、受光部に入射させない方向にあるパッケージ内壁に照射させることができる。 In the optical integrated device of the present invention, the taper provided on the inner periphery of the window portion reduces the reflected light on the side of the window portion of the emitted light rising from the mirror surface of the prism in the package, and the interference light that interferes with the main laser Reduced. Furthermore, by making the tapered portion an obtuse angle smaller than 180 degrees between the tapered portion inner surface and the package upper inner surface, the stray light component due to the reflected light reflected by the package upper inner surface in the vicinity of the window portion of the emitted light is received by the light receiving portion. It is possible to irradiate the inner wall of the package in a direction not to be incident on the package.
本発明の光集積装置によれば、窓部内側面で反射する迷光成分による干渉光が低減し、また、パッケージの窓部近傍の上部内面で反射した迷光成分が受光部側に入射されないので、読み取り書き取り時の誤信号の原因を取り除いて、良好な出射光を取り出すことができ、特性の良い光集積装置を提供することができる。 According to the optical integrated device of the present invention, the interference light due to the stray light component reflected on the inner surface of the window portion is reduced, and the stray light component reflected on the upper inner surface near the window portion of the package is not incident on the light receiving portion side. By removing the cause of the erroneous signal at the time of writing, it is possible to take out good outgoing light and provide an optical integrated device with good characteristics.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本実施の形態に係る光集積装置の一実施の形態を示す構成図である。
本実施の形態に係る光集積装置1は、シリコン半導体基板2上にサブマウント基板3を介してレーザ素子4が配置され、このレーザ素子4に対向して半導体基板2上に接着層(図示せず)を介してプリズム5が配置され、さらにプリズム5直下の半導体基板2の表面に信号検出用の光検出素子となる受光部6が形成される。受光素子6は、フォトダイオード素子で形成され、この場合、半導体基板2上に複数のフォトダイオード素子によりフォトダイオードICが形成される。プリズム5と半導体基板2は、接着層によって接続される。プリズム5は、レーザ素子4から出射したレーザ光Lを反射して、光学記録媒体である例えば光ディスクに照射し、また、反射した戻り光を透過する例えば45°をなすミラー面7を有する。サブマウント基板3は、シリコン半導体基板2で形成される。さらに、半導体基板2には、受光部6のフォトダイオードICで検出した信号を処理する信号処理ICが形成されている。
サブマウント基板3、発光部であるレーザ素子4及びプリズム5を配置した半導体基板2は、セラミックの基体8上に配置され、さらに、開口した窓部10を有する樹脂パッケージ9でパッケージングされる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an optical integrated device according to the present embodiment.
In the optical integrated
The
そして、本実施の形態においては、特に、パッケージ9に設けられた窓部10の内縁をテーパー状に形成する。すなわち窓部10の内周にテーパー部11を設ける。このテーパー部11は、ミラー面7からの垂直に立ち上がった光のうち、迷光となる光を除去できるように端部が薄く、本例では、半導体基板2に向って内側に迫り出して鋭角θに形成される。すなわち、従来、窓部の側面で発生していた干渉光は、テーパー部11によって発生させない構造となっている。さらに、テーパー部11は、テーパーの内面11aで反射する反射光(いわゆる迷光成分)L1が受光部6に入射しない方向にあるパッケージ内壁9aに反射させるようにテーパー部11の内面11aとパッケージ9のフラットな上部内面となす角αを180度より小さい鈍角になるように形成される。
And in this Embodiment, the inner edge of the
この光集積装置1では、レーザ素子4からの出射したレーザ光がプリズムのミラー面7で反射して垂直方向に立ち上がり、図示せざるもグレーティング、1/4波長板及び対物レンズを介して光ディスクに照射され、光ディスクの信号記録面で反射され同じ光路を経た戻り光がプリズムミラー面7からプリズム内に入りフォトダイオード素子よりなるフォトダイオードICによって検出されてRF信号、すなわちディスク信号面からの戻り光が検出される。同時に、トラッキング、フォーカスのサーボ信号が検出される。このようにして再生されたアナログ信号の読み出しが行われる。なお、DVD用の場合には、パッケージ9上にいグレーティンング、ホログラム等を配置して構成される。
In this optical integrated
次に、図2Bを用いて、本実施の形態に係る光集積装置の迷光成分、干渉光が低減する作用を説明する。
レーザ素子4からのレーザ光(破線)をプリズム5のミラー面7で垂直に立ち上げて窓部10を通過させた場合、側面の厚みを極力薄くし、本例では窓部10の内周に先端が尖ったテーパー11を有していることにより、従来の窓部内周側面に当たって干渉光となっていた迷光成分が低減し、実質的に発生しない。また、テーパー部11の内面11aとパッケージ9の上部内面9aとのなす角を180度より小さい鈍角にすることにより、テーパー部10の内面11aに照射され反射された反射光L1(実線)は、受光部6に入射されない方向のパッケージ内壁に照射されて吸収される。すなわち、この反射光による迷光成分L1は受光部6に入射されない。このように、従来、点線で示す窓部に側面を有していたとき(図2A参照)と比べて、本実施の形態では、テーパー部11を薄くして半導体基板2方向に迫り出すようにすることで、受光部6に向う迷光成分L1を発生せず、また、窓部側面に当たって干渉光となっていた迷光成分を発生させないようにすることができる。
Next, the effect | action which the stray light component and interference light of the optical integrated device which concerns on this Embodiment reduce is demonstrated using FIG. 2B.
When the laser beam (dashed line) from the laser element 4 rises vertically on the mirror surface 7 of the
テーパー部の角度αは、テーパー部11の内面11aで反射される反射光L1が受光部6に向わない方向へ照射させるように調整することができる。
テーパー部11によって反射される反射光L1は、パッケージ内壁を粗すことで、反射光L1を吸収、もしくは細かく発散させられる。
The angle α of the tapered portion can be adjusted so that the reflected light L1 reflected by the
The reflected light L1 reflected by the tapered
基体8は、セラミックで形成して、さらに、パッケージ9は、樹脂で形成することができるので、高さ方向の精度を向上でき、テーパー部11による迷光成分を、より精度よく低減することができる。
Since the
本実施の形態に係る光集積装置によれば、鋭角なテーパーを設けることで主レーザ光に、従来、窓部の側面の厚みで反射された干渉光となる迷光成分を低減することができ、さらに、窓部周辺のパッケージ上部内壁で反射されていた反射光による迷光成分も、受光部6へ入射するのを阻止することができる。よって、光記録メディアへの書き込み及び読み取りの場合の誤信号を低減することができる。 According to the optical integrated device of the present embodiment, by providing an acute taper, stray light components that become interference light reflected by the thickness of the side surface of the window portion can be reduced in the main laser beam, Furthermore, the stray light component due to the reflected light reflected by the package upper inner wall around the window can also be prevented from entering the light receiving unit 6. Therefore, it is possible to reduce erroneous signals when writing to and reading from the optical recording medium.
1・・光集積装置、2・・半導体基板、3・・サブマウント基板、4・・レーザ素子、5・・プリズム、6・・受光部、7・・ミラー面、8・・基体、9・・パッケージ、9a・・パッケージ内壁、10・・窓部、11・・テーパー部、11a・・テーパー内面、21・・光集積装置、22・・半導体基板、23・・サブマウント基板、24・・レーザ素子、25・・プリズム、26・・受光部、27・・ミラー面、28・・半導体基板、29・・パッケージ、29a・・上部内壁、30・・窓部 1 .... Optical integrated device, 2 .... Semiconductor substrate, 3 .... Submount substrate, 4 .... Laser element, 5 .... Prism, 6..Light receiving part, 7..Mirror surface, 8..Substrate, 9 .. · Package, 9a · · · Package inner wall, 10 · · Window portion, 11 · · Tapered portion, 11a · · Tapered inner surface, 21 · · Integrated optical device, 22 · · Semiconductor substrate, 23 · · Submount substrate, · · · Laser element, 25..Prism, 26..Light receiving part, 27..Mirror surface, 28..Semiconductor substrate, 29..Package, 29a..Upper inner wall,.
Claims (3)
前記発光部、前記プリズム及び前記受光部を囲み、前記出射光及び戻り光を通過する窓部が設けられたパッケージが配され、
前記窓部の内周にテーパー部が設けられる
ことを特徴とする光集積装置。 An optical integrated device comprising: a light emitting unit; a prism having a mirror surface that reflects outgoing light from the light emitting unit and transmits return light; and a light receiving unit that receives the return light below the prism,
A package is provided that surrounds the light emitting unit, the prism, and the light receiving unit, and is provided with a window that passes the emitted light and return light.
An optical integrated device, wherein a tapered portion is provided on an inner periphery of the window portion.
ことを特徴とする請求項1記載の光集積装置。 The optical integrated device according to claim 1, wherein the tip of the tapered portion is formed to be thin enough to remove a component that becomes stray light from the emitted light.
ことを特徴とする請求項1記載の光集積装置。 2. The optical integrated device according to claim 1, wherein the tapered portion is formed such that an angle formed by an inner surface of the tapered portion and an upper inner surface of the package is an obtuse angle smaller than 180 degrees.
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CN110185948A (en) * | 2019-06-13 | 2019-08-30 | 广州光联电子科技有限公司 | A kind of LD laser light source mould group for keeping off blue light |
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