JP2006073080A - Optical integrated unit and optical pickup device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置に関する。 The present invention relates to an optical integrated unit and an optical pickup device.
情報の記録または再生が可能な光記録媒体として、波長780nmの光によって情報の記録および再生が行われるCD(Compact Disc)が広く使用されている。また最近では、光記録媒体の記録容量の大容量化にともない、CDよりもさらに多くの情報を記録することができるDVD(Digital Versatile Disc)が使用されている。DVDに対する情報の記録および再生は、CDに用いられる波長よりも短い波長630〜690nmの光によって行われる。 As an optical recording medium capable of recording or reproducing information, a CD (Compact Disc) in which information is recorded and reproduced by light having a wavelength of 780 nm is widely used. Recently, a DVD (Digital Versatile Disc) capable of recording more information than a CD has been used as the recording capacity of an optical recording medium increases. Information recording and reproduction with respect to a DVD is performed with light having a wavelength of 630 to 690 nm, which is shorter than the wavelength used for a CD.
光記録媒体の情報の再生は、光記録媒体に存在する微細なピットにレーザ光を照射し反射させ、その反射光の光量の変化を記録情報として捉える光ピックアップ装置によって行われる。なお光ピックアップ装置による光記録媒体の情報の記録は、光記録媒体に存在するランドおよびグルーブからなるトラック溝にレーザ光を照射し、ピットを生成することによって行われる。光ピックアップ装置は、たとえば、レーザ光を出射する光源である半導体レーザ素子、半導体レーザ素子から出射されるレーザ光を3ビームに回折する3ビーム生成用回折素子、予め定められる角度に設けられて光を透過または反射させる光分離手段、光記録媒体からの反射光を検出する光検出用受光素子および光記録媒体からの反射光を光検出用受光素子に向けて回折する回折素子を含む光集積ユニットと、入射光を平行光に変化させるコリメートレンズおよび光記録媒体の情報記録面に集光させる対物レンズを含む集光ユニットとから成る。特に、光記録媒体への情報の記録時には、対物レンズからの出射光を再生時よりも大きくする必要があるので、半導体レーザ素子の高出力化および光学系の光往復利用効率を高める必要がある。 Information reproduction on the optical recording medium is performed by an optical pickup device that irradiates and reflects fine pits existing on the optical recording medium and reflects the change in the amount of reflected light as recording information. The recording of information on the optical recording medium by the optical pickup device is performed by irradiating a track groove formed of lands and grooves existing on the optical recording medium with laser light to generate pits. The optical pickup device includes, for example, a semiconductor laser element that is a light source that emits laser light, a three-beam generating diffraction element that diffracts laser light emitted from the semiconductor laser element into three beams, and light provided at a predetermined angle. Integrated unit including light separating means for transmitting or reflecting light, a light receiving element for detecting light reflected from the optical recording medium, and a diffraction element for diffracting reflected light from the optical recording medium toward the light detecting light receiving element And a condensing unit including a collimating lens that changes incident light into parallel light and an objective lens that condenses light on the information recording surface of the optical recording medium. In particular, when recording information on an optical recording medium, it is necessary to make the light emitted from the objective lens larger than that during reproduction. Therefore, it is necessary to increase the output of the semiconductor laser element and increase the optical reciprocating efficiency of the optical system. .
また光ピックアップ装置には、通常、光源からの出力を所望の値に安定化させるために光源から出射される光の量をモニタするモニタ用受光素子が設けられ、該モニタ用受光素子によって検出される信号に応じてAPC(Auto Power Control)回路によって光源の光出力が制御される。 The optical pickup device is usually provided with a monitor light receiving element for monitoring the amount of light emitted from the light source in order to stabilize the output from the light source to a desired value, and is detected by the monitor light receiving element. The light output of the light source is controlled by an APC (Auto Power Control) circuit in accordance with the signal to be transmitted.
このような構成の光ピックアップ装置は、たとえばノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル光情報記録再生装置に搭載されて汎用されるので、小型化が必須の開発課題とされている。 The optical pickup apparatus having such a configuration is mounted on a mobile optical information recording / reproducing apparatus such as a notebook personal computer and is widely used. Therefore, downsizing is an essential development issue.
このような課題に応える従来技術として、光往復利用効率を高めるために光記録媒体からの反射光が半導体レーザ素子に帰還しない構造の集積光学素子を搭載し、半導体レーザ素子からの出射光の一部を検出するモニタ受光素子を前記集積光学素子と一体化する光集積ユニットおよび光ピックアップ装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 As a conventional technique for responding to such a problem, an integrated optical element having a structure in which reflected light from an optical recording medium is not fed back to the semiconductor laser element is mounted in order to increase the efficiency of optical round-trip use. An optical integrated unit and an optical pickup device in which a monitor light receiving element for detecting a part is integrated with the integrated optical element have been proposed (for example, see Patent Document 1).
図10は、特許文献1の光集積ユニット1の構成を簡略化して示す概略断面図である。光集積ユニット1は、レーザ光を出射する半導体レーザ素子2と、第1および第2回折素子3a,3bを備える回折ユニット3と、偏光分離手段4aおよび反射手段4bを備える反射ユニット4と、半導体レーザ素子2から出射される光の一部を検出するモニタ用受光素子である第1受光素子5と、光記録媒体からの反射光を検出する光検出用受光素子である第2受光素子6とを含む。なお、特許文献1の光ピックアップ装置は、光集積ユニット1と、図示しないコリメートレンズおよび対物レンズとで構成される。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of the optical integrated unit 1 of Patent Document 1. As shown in FIG. The optical integrated unit 1 includes a
半導体レーザ素子2は、ステム7上のステムブロック7aに設けられ、たとえば、光記録媒体がDVDであるときは波長650nmの赤色光を出射する。また、ステムブロック7aには、光記録媒体からの反射光を検出する第2受光素子6が設けられ、ステムブロック7aを覆うようにしてキャップ9がステム7に設けられる。このキャップ9には、ステムブロック7aの上方部分に開口部9aが形成され、この開口部9aを封止するように、回折ユニット3が設けられる。第1回折素子3aは、回折ユニット3の半導体レーザ素子2を臨む側の面に設けられ、半導体レーザ素子2から出射される光を0次回折光、±1次回折光の3ビームに分岐する。回折ユニット3の半導体レーザ素子2を臨む側と反対の側には反射ユニット4が設けられる。反射ユニット4には、半導体レーザ素子2から出射される光の光軸10に対して、直交する方向の光軸11方向に偏光分離手段4aと反射手段4bとが設けられる。偏光分離手段4aとしては、P偏光のみを透過し、S偏光を反射する偏光ビームスプリッタなどが用いられる。また反射ユニット4には、半導体レーザ素子2から出射された光が偏光分離手段4aで反射されて進行する方向にモニタ受光素子である第1受光素子5が、反射ユニット4と一体的に設けられる。半導体レーザ素子2は、金製のワイヤによって電極ピン8と電気的に接続され、図示しないFPC(Flexible Print
Circuit)基板などの電気配線を介して、外部回路と接続される。
The
Circuit) It is connected to an external circuit through electrical wiring such as a substrate.
半導体レーザ素子2から出射される光は、第1回折素子3aを透過し、偏光分離手段4aによって一部の光が反射される。残余の光は、偏光分離手段4aを透過して反射ユニット4から出射し、図示しない集光手段によって光記録媒体へ集光される。光記録媒体に集光された光は、光記録媒体で反射されて、再び集光手段を透過し反射ユニット4に入射する。反射ユニット4に入射した光は、偏光分離手段4aによって反射される。この反射光は反射手段4bによってさらに反射され、第2回折素子3bを通過して光検出用受光素子である第2受光素子6に入射される。一方、半導体レーザ素子2から出射されて第1回折素子3aを透過し、偏光分離手段4aによって反射される一部の光は、モニタ用受光素子である第1受光素子5に受光され、光量に基づく半導体レーザ素子2の出力検出信号が得られる。
The light emitted from the
このような光集積ユニットは、偏光分離手段として、モニタ用受光素子である第1受光素子5が光集積ユニット1の反射ユニット4に一体的に設けられ、光学部材の設置スペース取り合いの問題が解決されるので、小型化を実現することができるとされる。
In such an optical integrated unit, the first
しかしながら、従来の光集積ユニットに含まれるモニタ用受光素子は、少なくともSiフォトダイオードおよび電極が接合される半導体ウェハチップを含み、電極は金製ワイヤなどによって受光素子用ステムまたはリードフレームの電極ピンに接続され、透光性エポキシ樹脂などでモールド成型され作製される。したがって、モニタ受光素子用ステムおよび電極ピンの大きさまで考慮に入れると、モニタ用受光素子は反射ユニットよりも外形寸法が大きくなってしまうので、モニタ用受光素子を反射ユニットに一体化させたとしても光集積ユニットの小型化を実現することができない。さらに、モニタ検出用受光素子専用のステム、リードフレームなどの部品が必要となるので、コストが高くなるという問題も生じる。 However, the light receiving element for monitoring included in the conventional optical integrated unit includes at least a Si photodiode and a semiconductor wafer chip to which an electrode is bonded, and the electrode is connected to the electrode pin of the light receiving element stem or the lead frame by a gold wire or the like. It is connected and molded by translucent epoxy resin or the like. Therefore, if the size of the monitor light receiving element stem and the electrode pin is taken into account, the monitor light receiving element has a larger outer dimension than the reflection unit. Therefore, even if the monitor light receiving element is integrated with the reflection unit, Miniaturization of the optical integrated unit cannot be realized. Furthermore, since a part such as a stem and a lead frame dedicated to the light receiving element for monitor detection is required, there is a problem that the cost is increased.
また、通常光集積ユニットにおけるモニタ用受光素子以外の素子と外部回路との接続はステムの裏側に設けられる電極ピンを介して行われるようになっている。しかしながら、モニタ受光素子用のステム電極だけが分離独立しているので、モニタ受光素子と外部回路との電気的接続を電極ピンとは別の接続部材によって行わなければならず、光集積ユニットに接続するFPC基板などの配線基板の設計が複雑になるという問題がある。 Further, the elements other than the light receiving element for monitoring in the normal optical integrated unit and the external circuit are connected through electrode pins provided on the back side of the stem. However, since only the stem electrode for the monitor light receiving element is separated and independent, electrical connection between the monitor light receiving element and the external circuit must be made by a connecting member different from the electrode pin, and it is connected to the optical integrated unit. There is a problem that the design of a wiring board such as an FPC board becomes complicated.
本発明の目的は、装置の小型化および低コスト化が図れ、基板の配線設計がより簡略化できる光集積ユニットおよび光ピックアップ装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical integrated unit and an optical pickup device that can reduce the size and cost of the device and can further simplify the wiring design of the substrate.
本発明は、情報が光によって記録または再生される光記録媒体に向けて光を出射し、光記録媒体からの反射光を受光する光集積ユニットにおいて、
少なくとも光を出射する光源と、
光源から出射された往路光と、光源から出射されて光記録媒体で反射された復路光とを分離する光分離手段と、
光分離手段によって反射された往路光をさらに反射する第1の反射手段と、
第1の反射手段によって反射された往路光を受光する第1の受光素子とを含み、
光源から出射された往路光の進行方向に対して、第1の受光素子に入射する往路光の進行方向が逆方向もしくはそれに近い方向になるように、第1の反射手段および第1の受光素子が配置されることを特徴とする光集積ユニットである。
The present invention relates to an optical integrated unit that emits light toward an optical recording medium on which information is recorded or reproduced by light and receives reflected light from the optical recording medium.
At least a light source that emits light;
A light separating means for separating the outward light emitted from the light source and the backward light emitted from the light source and reflected by the optical recording medium;
First reflecting means for further reflecting the outward light reflected by the light separating means;
A first light receiving element that receives forward light reflected by the first reflecting means,
The first reflecting means and the first light receiving element so that the traveling direction of the forward light incident on the first light receiving element is opposite or close to the traveling direction of the forward light emitted from the light source. Is an optical integrated unit.
また本発明は、第1の反射手段および第1の受光素子は、
第1の受光素子に入射する往路光の入射方向が傾斜角度を有するように配置されることを特徴とする光集積ユニットである。
In the present invention, the first reflecting means and the first light receiving element are:
The optical integrated unit is characterized in that the incident light of the outward light incident on the first light receiving element is arranged so as to have an inclination angle.
また本発明は、第1の反射手段は、光源から出射され光分離手段によって第1の反射手段に向けて反射された光の一部のみを反射するように設けられることを特徴とする光集積ユニットである。 Further, in the invention, the first reflecting means is provided so as to reflect only a part of the light emitted from the light source and reflected by the light separating means toward the first reflecting means. Is a unit.
また本発明は、光分離手段と第1の反射手段との間または第1の反射手段と第1の受光素子との間には、往路光を遮蔽する遮蔽部材が設けられ、
遮蔽部材は、往路光の一部を透過させる開口部が形成されることを特徴とする光集積ユニットである。
In the present invention, a shielding member that shields outgoing light is provided between the light separating means and the first reflecting means or between the first reflecting means and the first light receiving element,
The shielding member is an optical integrated unit in which an opening that transmits a part of forward light is formed.
また本発明は、第1の反射手段は、反射面を有し、反射面における反射率が反射面内の位置に応じて異なるように形成されることを特徴とする光集積ユニットである。 Further, the present invention is the optical integrated unit characterized in that the first reflecting means has a reflecting surface, and the reflectance on the reflecting surface is different depending on the position in the reflecting surface.
また本発明は、第1の反射手段の反射面は、
反射面の光分離手段から離れた一端部から光分離手段寄りの他端部に向かって、一方向に反射率が低くなるように形成されることを特徴とする光集積ユニットである。
In the present invention, the reflecting surface of the first reflecting means is
The optical integrated unit is characterized in that the reflectance is reduced in one direction from one end of the reflecting surface away from the light separating means to the other end near the light separating means.
また本発明は、第1の反射手段は、反射面を有し、反射面の反射率が、反射面中央付近で最も高く、中央付近から離反すると低くなるように形成されることを特徴とする光集積ユニットである。 In the invention, it is preferable that the first reflecting means has a reflecting surface, and the reflectance of the reflecting surface is highest near the center of the reflecting surface and becomes low when separated from the center. It is an optical integrated unit.
また本発明は、第1の反射手段と第1の受光素子との間における往路光の光路中に、往路光を回折する第1の回折手段が設けられることを特徴とする光集積ユニットである。 The present invention is also an optical integrated unit characterized in that a first diffractive means for diffracting the forward light is provided in the optical path of the forward light between the first reflecting means and the first light receiving element. .
また本発明は、第1の受光素子の受光面は、
光源の発光面に対して光記録媒体寄りに位置することを特徴とする光集積ユニットである。
In the present invention, the light receiving surface of the first light receiving element is:
The optical integrated unit is located closer to the optical recording medium with respect to the light emitting surface of the light source.
また本発明は、光記録媒体から反射された復路光を受光する第2の受光素子であって、光源が設けられる往路光の光軸に垂直な平面に平行な平面に設けられる第2の受光素子と、
光記録媒体から反射された復路光を第2の受光素子に向けて反射する第2の反射手段と、
第2の反射手段と第2の受光素子との間に設けられ、第2の反射手段により反射された光を第2の受光素子に向けて回折する第2の回折手段とを含み、
光分離手段は、
光記録媒体により反射された復路光を第2の反射手段に向けて反射するように設けられることを特徴とする光集積ユニットである。
The present invention also provides a second light receiving element for receiving the return light reflected from the optical recording medium, the second light receiving provided on a plane parallel to a plane perpendicular to the optical axis of the forward light provided with the light source. Elements,
A second reflecting means for reflecting the return light reflected from the optical recording medium toward the second light receiving element;
A second diffracting means provided between the second reflecting means and the second light receiving element and diffracting the light reflected by the second reflecting means toward the second light receiving element;
The light separation means is
The integrated optical unit is provided so as to reflect the return light reflected by the optical recording medium toward the second reflecting means.
また本発明は、光記録媒体から反射された光を第1の受光素子に向けて回折する第3の回折手段を含み、
第2の回折手段と第3の回折手段とが、同一の部材に備えられることを特徴とする光集積ユニットである。
The present invention also includes third diffracting means for diffracting the light reflected from the optical recording medium toward the first light receiving element,
The optical integrated unit is characterized in that the second diffracting means and the third diffracting means are provided in the same member.
また本発明は、前記のいずれか1つに記載の光集積ユニットを備え、
光集積ユニットと光記録媒体との間に配置され光集積ユニットから出射された光を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
光集積ユニットと集光手段との間に配置される1/4波長板とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置である。
Moreover, this invention is equipped with the optical integrated unit as described in any one of the above,
A condensing unit arranged between the optical integrated unit and the optical recording medium and condensing the light emitted from the optical integrated unit on the optical recording medium;
An optical pickup device comprising a quarter wave plate disposed between the optical integrated unit and the light collecting means.
本発明によれば、光分離手段によって反射される往路光を受光する第1の受光素子は、光源から出射された往路光が、光分離手段および反射手段に反射されて、光源から出射された直後の往路光の進行方向に対して逆方向から入射するように設けられる。したがって、受光素子と外部回路との接続を光源と外部回路との接続と同様にすべてステムの裏側に設けられる電極ピンからできるようになるので、小型化が図れ、配線設計が簡略化できる。また、第1の受光素子専用のステム、電極ピンなどの部品が不要になるので、低コスト化も期待できる。 According to the present invention, the first light receiving element that receives the outward light reflected by the light separating means is configured such that the outward light emitted from the light source is reflected by the light separating means and the reflecting means and emitted from the light source. It is provided so as to be incident from the opposite direction with respect to the traveling direction of the forward light immediately after. Therefore, since the connection between the light receiving element and the external circuit can be made from the electrode pins provided on the back side of the stem in the same manner as the connection between the light source and the external circuit, the size can be reduced and the wiring design can be simplified. Further, since parts such as a stem and electrode pins dedicated to the first light receiving element are not required, cost reduction can be expected.
また本発明によれば、第1の受光素子は、受光素子に入射する往路光の入射方向が傾斜角度を有するように配置される。したがって、受光素子により若干反射された往路光が再び光源の発光面に入射するのを防止し、光源の光出力制御の精度を向上させることができる。 According to the invention, the first light receiving element is arranged such that the incident direction of the forward light incident on the light receiving element has an inclination angle. Therefore, it is possible to prevent the outward light slightly reflected by the light receiving element from entering the light emitting surface of the light source again, and improve the light output control accuracy of the light source.
また本発明によれば、第1の反射手段は、光源から出射され光分離手段によって反射手段に向けて反射された光の一部のみを反射するように設けられるので、反射された往路光が光源に入射するのを防止し、光源の光出力制御の精度を向上することができる。また、第1の受光素子に入射する光の照射面積を小さくすることができるので、受光素子の受光セグメントを小さくすることが可能となり、受光素子の小型化によって、さらに装置を小さくすることができるとともに、受光素子の応答速度が速くなり、光記録媒体への高速記録が可能となる。 According to the invention, the first reflecting means is provided so as to reflect only a part of the light emitted from the light source and reflected by the light separating means toward the reflecting means. It is possible to prevent the light from entering the light source and improve the accuracy of the light output control of the light source. In addition, since the irradiation area of the light incident on the first light receiving element can be reduced, the light receiving segment of the light receiving element can be reduced, and the apparatus can be further reduced by downsizing the light receiving element. At the same time, the response speed of the light receiving element is increased, and high-speed recording on the optical recording medium is possible.
また本発明によれば、光分離手段と第1の反射手段との間または第1の反射手段と第1の受光素子との間には、往路光を遮蔽する遮蔽部材が設けられ、遮蔽部材には、往路光の一部を透過させる開口部が形成されるので、反射された往路光が光源に入射するのを防止し、光源の光出力制御の精度を向上することができる。また、第1の受光素子に入射する光の照射面積を小さくすることができるので、受光素子の受光セグメントを小さくすることが可能となり、受光素子の小型化によって、さらに装置を小さくすることができるとともに受光素子の応答速度が速くなり、光記録媒体への高速記録が可能となる。 According to the invention, the shielding member for shielding the forward light is provided between the light separating means and the first reflecting means, or between the first reflecting means and the first light receiving element, and the shielding member is provided. Since an opening for transmitting a part of the outward light is formed, it is possible to prevent the reflected outward light from entering the light source and to improve the accuracy of light output control of the light source. In addition, since the irradiation area of the light incident on the first light receiving element can be reduced, the light receiving segment of the light receiving element can be reduced, and the apparatus can be further reduced by downsizing the light receiving element. At the same time, the response speed of the light receiving element is increased, and high-speed recording on the optical recording medium becomes possible.
また本発明によれば、第1の反射手段は、反射面を有し、反射面における反射率が反射面内の位置に応じて異なるように形成されるので、第1の受光素子の光源から遠い部分では入射する光量を大きくし、第1の受光素子の光源に近い部分へ入射する光量を小さくすることができる。したがって、反射された往路光が光源に入射するのを防止し、光源の光出力制御の精度を向上させることができる。 According to the invention, the first reflecting means has a reflecting surface, and the reflectance on the reflecting surface is different depending on the position in the reflecting surface, so that the light source of the first light receiving element is used. It is possible to increase the amount of incident light at a far portion and reduce the amount of light incident on a portion close to the light source of the first light receiving element. Therefore, it is possible to prevent the reflected forward light from entering the light source and improve the light output control accuracy of the light source.
また本発明によれば、第1の反射手段の反射面は、反射面の光分離手段から離れた一端部から光分離手段寄りの他端部に向かって、一方向に反射率が低くなるように形成されるので、反射された往路光が光源に入射するのを防止でき、光源の光出力制御の精度を向上させることができる。 According to the invention, the reflection surface of the first reflection means has a reflectance that decreases in one direction from one end of the reflection surface away from the light separation means toward the other end near the light separation means. Therefore, it is possible to prevent the reflected outward light from entering the light source, and to improve the accuracy of the light output control of the light source.
また本発明によれば、第1の反射手段は反射面を有し、反射面の反射率が、反射面中央付近で最も高く、中央付近から離反すると低くなるように形成されるので、反射された往路光が光源に入射するのを防止することができ、光源の光出力制御の精度を向上させることができる。 According to the present invention, the first reflecting means has a reflecting surface, and the reflectance of the reflecting surface is the highest near the center of the reflecting surface and is lowered when it is separated from the center of the reflecting surface. Therefore, it is possible to prevent the outward light from entering the light source, and to improve the accuracy of the light output control of the light source.
また本発明によれば、第1の反射手段と第1の受光素子との間における往路光の光路中に、往路光を回折する回折手段が設けられ、回折手段によって透過する光の放射角を小さくすることができるので、第1の受光素子に安定して光を入射させることができ、反射された往路光が光源に入射するのを防止することができ、光源の光出力制御の精度を向上させることができる。また、受光素子に入射する光の照射面積を小さくすることができるので、受光素子の受光セグメントを小さくすることが可能となり、受光素子を小型化することによって、さらに装置を小さくすることができるとともに、受光素子の応答速度が速くなり、光記録媒体への高速記録が可能となる。 According to the invention, the diffractive means for diffracting the forward light is provided in the optical path of the forward light between the first reflecting means and the first light receiving element, and the radiation angle of the light transmitted by the diffractive means is set. Since the light can be made small, the light can be stably incident on the first light receiving element, the reflected forward light can be prevented from entering the light source, and the light output control accuracy of the light source can be improved. Can be improved. Further, since the irradiation area of the light incident on the light receiving element can be reduced, the light receiving segment of the light receiving element can be reduced, and the device can be further reduced by downsizing the light receiving element. The response speed of the light receiving element is increased, and high-speed recording on the optical recording medium becomes possible.
また本発明によれば、光源の発光面に対して、第1の受光素子の受光面を光記録媒体寄りに位置させると、第1の反射手段と第1の受光素子との距離が短くなる。反射手段との距離が短くなるほうが受光素子に対する光の照射面積が狭くなり、反射手段に反射された往路光が光源に入射するのを防止でき、光源の光出力制御の精度を向上させることができる。また、第1の受光素子に入射する光の照射面積を小さくすることができるので、受光素子の受光セグメントを小さくすることが可能となり、さらに受光素子を小型化することができるとともに、受光素子の応答速度が速くなり、光記録媒体への高速記録が可能となる。 According to the invention, when the light receiving surface of the first light receiving element is positioned closer to the optical recording medium with respect to the light emitting surface of the light source, the distance between the first reflecting means and the first light receiving element is shortened. . The shorter the distance from the reflecting means, the smaller the light irradiation area to the light receiving element, so that the forward light reflected by the reflecting means can be prevented from entering the light source, and the light output control accuracy of the light source can be improved. it can. In addition, since the irradiation area of the light incident on the first light receiving element can be reduced, the light receiving segment of the light receiving element can be reduced, the light receiving element can be further downsized, and The response speed is increased, and high-speed recording on an optical recording medium is possible.
また本発明によれば、往路光の光軸に垂直な平面に平行な平面に光記録媒体からの反射光を受光する第2の受光素子が設けられ、第2の受光素子と外部回路との接続も、光源と外部回路との接続と同様に電極ピンによってステムの裏側からできるようになるので、装置の小型化が図れ、配線の設計を簡略化することができる。 According to the invention, the second light receiving element for receiving the reflected light from the optical recording medium is provided on a plane parallel to the plane perpendicular to the optical axis of the forward light, and the second light receiving element and the external circuit are provided. Since the connection can be made from the back side of the stem by the electrode pins in the same manner as the connection between the light source and the external circuit, the apparatus can be miniaturized and the wiring design can be simplified.
また本発明によれば、往路光を回折する第1の回折手段と復路光を回折する第2の回折手段とが同一の部材に備えられるので、光集積ユニットをさらに小型化でき、製造工程も簡略化できるので低コスト化を図ることができる。 Further, according to the present invention, the first diffracting means for diffracting the forward light and the second diffracting means for diffracting the return light are provided in the same member. Since it can be simplified, the cost can be reduced.
また本発明によれば、前記のいずれか1つに記載の光集積ユニットを光ピックアップ装置に用いることによって、光ピックアップ装置の小型化が実現される。 According to the invention, the optical pickup device can be downsized by using the optical integrated unit described in any one of the above in the optical pickup device.
図1は本発明の実施の1形態である光集積ユニット101の構成を簡略化して示す概略断面図であり、図2は図1に示す光集積ユニット101を備える光ピックアップ装置12の構成を簡略化して示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of an optical
光集積ユニット101は、光記録媒体21に向けて光を出射する光源となる半導体レーザ素子13と、反射手段によって反射された往路光を受光する受光素子である第1受光素子17と、光記録媒体21から反射された復路光を受光する第2の受光素子である第2受光素子20と、反射手段と受光素子との間における往路光の光路中に設けられて往路光を回折する回折手段である第1回折手段14および光記録媒体21から反射された復路光を回折する回折手段である第2回折手段19を備える回折ユニット28と、半導体レーザ素子13から出射された往路光と、光源から出射されて光記録媒体21で反射された復路光を分離する光分離手段である偏光分離手段15、偏光分離手段15によって反射された往路光をさらに反射する反射手段である第1反射手段16および光記録媒体21から反射された復路光を第2受光素子20に向けて反射するもう1つの反射手段である第2反射手段18を備える反射ユニット29とを含む。
The optical
ここで、図1および図2中に示すX−Y−Zの3軸方向について説明する。Z軸方向は、半導体レーザ素子13から出射される光の光軸55方向に一致する方向と定義する。X軸方向は、Z軸に直交する平面座標である2次元平面座標を表すX−Y2軸のうちの1軸であり、このX軸方向を、光集積ユニット101における第1受光素子17および第2受光素子20の並び方向に一致する方向と定義する。Y軸方向は、Z軸に直交する平面座標である2次元平面座標を表す残りの1軸であって、先のX軸方向に直交する方向と定義する。
Here, the XYZ triaxial directions shown in FIGS. 1 and 2 will be described. The Z-axis direction is defined as a direction that coincides with the direction of the
半導体レーザ素子13は、たとえば、DVD用の波長650nmの赤色光を出射する。半導体レーザ素子13はステム25上のステムブロック25aに装着される。
The
第1受光素子17は、光を受光して電気信号に変換するモニタ検出用受光素子であり、半導体レーザ素子13から出射された往路光の一部を受光し、光出力をモニタする。検出した半導体レーザ素子13の光出力は光検出出力に応答し、図示しないパワーコントローラであるAPC回路に入力され、APC回路は、半導体レーザ素子13から出射される光量が所定量となるように、半導体レーザ素子13の駆動電流を制御する。半導体レーザ素子13の駆動電流と光出力特性との関係は、環境温度、経年変化などによって変化するので、半導体レーザ素子13の出力をモニタし、その出力を安定化制御することは、情報の記録/再生に不可欠である。
The first
第2受光素子20には、図示しない複数の受光セグメントが配置され、光記録媒体21からの反射光をそれぞれの受光セグメントで受光し、受光した光量を電流に変換することによって反射光の検出信号を得る。図示しない後段の外部回路によって前記検出信号が処理され、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の生成によりフォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御を同時に行い、光記録媒体からの情報信号であるRF信号の再生もしくは光記録媒体への情報信号の記録が行われる。第1受光素子17および第2受光素子20は、ステムブロック25aに装着され、半導体レーザ素子13からの出射光光軸55に対して対称な方向に配置される。半導体レーザ素子13、第1受光素子17および第2受光素子20は、それぞれ図示しない電極を有しており、該電極と電極ピン26とが金製ワイヤで結線されて前述のAPC回路、サーボ信号処理回路、再生信号処理回路などの外部回路との電気的接続が可能となっている。
The second
ステム25上には、ステムブロック25aと、金線ワイヤおよび金線ワイヤと接続される金属ピン26の図示しないインナーリードピンとを覆うようにキャップ27が被せられる。キャップ27には、半導体レーザ素子13からの出射光、第1および第2受光素子17,20への入射光が透過できるように開口部が形成される。回折ユニット28は、キャップ27に設けられる開口部を封止するように設けられる。回折ユニット28には、第1回折手段14および第2回折手段19が設けられる。第1回折手段14は、回折ユニット28の半導体レーザ素子13を臨む側の面の半導体レーザ素子13からの出射光が入射する位置に設けられる。第1回折手段14は回折格子であり、半導体レーザ素子13から出射された光を0次回折光、±1次回折光の3ビームに回折分岐する。3ビームに回折された光は、3ビームの光記録媒体21に対する照射位置と光記録媒体21に形成されるトラックとの相対位置のずれから生じる反射光量の変化を検出するトラッキングエラー信号の検出に用いられる。第2回折手段19は、回折ユニット28の半導体レーザ素子13を臨む側と反対側の面の、第2受光素子20に近い位置に設けられる。第2回折手段19は、光記録媒体21による反射光を複数のビームに分割し、分割した複数のビームを第2受光素子20の複数の受光セグメントのそれぞれに落射させる回折素子である。
A
回折ユニット28の半導体レーザ素子13を臨む側と反対側の面に接して、反射ユニット29が設けられる。反射ユニット29には、半導体レーザ素子13から出射される光の軸55に対して直交する方向に、第1反射手段16、偏光分離手段15および第2反射手段18が並んで設けられる。
A
偏光分離手段15は、半導体レーザ素子13から出射された往路光の片方の偏光を、出射光の軸55とほぼ直交する方向であって、偏光分離手段15に並んで設けられる第1反射手段16の側に反射させ、前記偏光と異なる方向の偏光を光記録媒体21に向けて透過させる。また光記録媒体21で反射されて偏光分離手段15に入射する反射光を、反射光の軸55と直交する方向であって、偏光分離手段15に並んで設けられる第2反射手段18側に反射させるように配置される。偏光分離手段15としては、たとえば、半導体レーザ素子13から出射された往路光のP偏光をほぼ100%透過し、S偏光をほぼ100%反射する特性を有する偏光ビームスプリッタなどが用いられる。偏光分離手段15は、光記録媒体21上の光強度および第2受光素子20に入射する光強度が、再生または記録を安定して行うのに許される範囲であれば、偏光ビームスプリッタなどの偏光分離光学部材に限定されることなく、所望の透過率や反射率を選択することができるハーフミラーなどの光分離手段であってもよい。
The polarization separation means 15 is a first reflection means 16 provided in parallel with the polarization separation means 15 in the direction substantially orthogonal to the
前述のように第1反射手段16は、反射ユニット29において、半導体レーザ素子13から出射された往路光が偏光分離手段15で反射されて進行する方向に配置され、偏光分離手段15を臨んで形成される反射膜16aが、偏光分離手段15による往路光の反射光の光軸に対して45度の傾斜を有するようにして設けられる。なお、第2受光素子20への入射光位置調整を精度よく行うために、偏光分離手段15と第2反射手段18とを一体型とすることが好ましいが、第1受光素子17への入射光位置調整は、前記第2受光素子20への入射光位置調整精度ほど厳密に行う必要はないので、偏光分離手段15と第1反射手段16とは、図1のように一体型になっている必要はない。第1反射手段16の反射膜16aは、所望の反射率を有する。たとえば、図3は、本発明の光集積ユニット101の第1反射手段16に用いられる反射膜16aの反射率分布を示す図である。反射膜16aの一端から他端間のX方向距離を示し、縦軸は反射膜の反射率を示す。
As described above, the first reflecting means 16 is disposed in the reflecting
図3に示す反射率分布を備える反射膜16aの反射率は、反射膜16aの一端から他端間で一定であり、第1受光素子17の光電変換率および後段のAPC回路に必要な電流が許容値内であれば、100%の反射率である必要はなく、一部透過するような反射率でもよい。
The reflectance of the
図4および図5は、本発明の光集積ユニット101の第1反射手段16に用いられる反射膜16aの反射率分布を示す図である。上記図3の反射膜16aは、あくまで一例であって、たとえば図4のように、反射膜16a上の光軸56付近の所定領域のみ反射率が高く、上記領域以外では反射率が小さくなるような反射率分布のもの、図5のように、反射膜16a内で+X方向に反射率が一様に減少する反射率分布のものであってもよい。図4の反射率分布では、反射膜16aに入射する光の強度分布が、光軸56近傍が最も高く、光軸56から離れるほど低くなるので、入射光の強度分布中心近傍のみの光を用いており、強度の弱い端の部分の光を使用しないので、その反射光が半導体レーザ素子13に入射されることが防止できる。図4の反射率分布はあくまで一例で、たとえば光軸56中心に対称な形状である必要はなく、半導体レーザ素子13に近くなるほど、反射率が低くなるように設定されていれば良い。同様に、図5の反射率分布では、反射膜16aにより反射させる光の強度分布が、半導体レーザ素子13に近いほど小さくなり、図5のように反射膜16aの反射率が減少し、途中で0%になるような反射率分布であれば、半導体レーザ素子13に入射されることが防止できる。図5の反射率分布もあくまで一例で、曲線的に反射率が減少するもの、図4のように、部分的に一定な反射率を持つものであっても構わない。
4 and 5 are diagrams showing the reflectance distribution of the
また、反射ユニット29に設けられる第2反射手段18は、光記録媒体21で反射された光が偏光分離手段15でさらに反射されて進行する側に設けられ、入射した光を第2受光素子20の方向に反射させるように配置される。
The second reflecting means 18 provided in the reflecting
光集積ユニット101を備える光ピックアップ装置12は、光集積ユニット101と、光集積ユニット101と光記録媒体21との間に配置される1/4波長板22と、コリメートレンズ23と、図示しないアクチュエータに搭載される対物レンズ24とを含む。
The
光記録媒体21は、たとえばDVDであり、直径12cmの薄い円板状の形状を有し、ポリカーボネート基板の表面にアルミニウムを蒸着し、アルミニウム蒸着層の上に樹脂の保護層が被覆されて形成される。
The
1/4波長板22は、半導体レーザ素子13から出射された往路光のうち、偏光分離素子15により透過された直線偏光であるP偏光を円偏光に変換し、光記録媒体21により反射された復路光の円偏光を直線偏光であるS偏光に変換する。コリメートレンズ23は、1/4波長板22を透過した往路光を平行光にする。対物レンズ24は、半導体レーザ素子13から出射された往路光を光記録媒体21上の情報記録面に集光し、情報記録面上に光スポットを形成する。
The
ここで、上記の構成を有する本発明の光集積ユニット101および光ピックアップ装置12の製造方法について説明する。
Here, a manufacturing method of the optical
まず、半導体レーザ素子13、第1受光素子17および第2受光素子20をステム25上のステムブロック25aにダイレクトダイボンドする。続いて、各素子の電極と、電極ピン26とを図示しない金線で結線し、ステム25に開口部を有するキャップ27を被せる。その上に、開口部を封止するように第1回折手段14と第2回折手段19とを含む回折ユニット28を設け、さらにその上に、偏光分離手段15、第1反射手段16および第2反射手段19を備える反射ユニット29を設ける。なお、第1受光素子17および第2受光素子20を設置するステムブロック25a上の平面は、半導体レーザ素子13から出射される光の光軸55に垂直な平面である。図1では第1受光素子17および第2受光素子をステムブロック25a上の同一平面上に設置しているが、それに限定されることなく、Z軸方向の高さが異なってもよい。なお第1反射手段16により反射された光が半導体レーザ素子13に入射するのを防ぐために、第1受光素子17の受光面30bが、半導体レーザ素子13の発光面30aに比べて、回折ユニット28に近くなる位置になることが望ましい。また、偏光分離手段15と第1反射手段16との間にはできる限り距離を設け、半導体レーザ素子13からの出射光が直接第1反射手段16に入射せず、かつ第1反射手段16によって反射された往路光が半導体レーザ素子13に入射しないように配置する。
First, the
回折ユニット28および反射ユニット29は、キャップ27に対して固定されることなく、X−Y平面内で移動できるようにしておく。このような光集積ユニット101を、1/4波長板22、コリメートレンズ23および対物レンズ24とともに組み込み、光ピックアップ装置12とする。
The
この光ピックアップ装置12を動作させて、光検出用受光素子である第2受光素子17がフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号であるサーボ信号、RF信号である再生信号などを安定して検出できるように、回折ユニット28および反射ユニット29を、X−Y平面内で適宜位置調整し、回折ユニット28と反射ユニット29とを接着剤にて固定する。ここで、回折ユニット28と反射ユニット29とが所定の位置から変動すると第1受光素子17に入射する光量が変動し、APC回路によって制御を行うと半導体レーザ素子13の駆動電流も変動してしまうので、第1受光素子17から出力される電気信号も変動してしまう。また、第1受光素子17に入射する光が少ない状態になると、APC回路で制御される半導体レーザ素子13の駆動電流が極めて大きくなるので、定格を超えて光出力させることとなり、半導体レーザ素子13の劣化を引き起こす恐れがある。したがって、回折ユニット28と反射ユニット29とを位置決めして組み立てる際、回折ユニット28と反射ユニット29とが接着固定されるまでの間は、ACC(Auto Current
Control)回路によって、半導体レーザ素子13の駆動電流を一定電流に制御することが好ましい。回折ユニット28と反射ユニット29との位置調整時の半導体レーザ素子13の光出力制御は、上記方法は一例であり、たとえば、APC回路による半導体レーザ素子13の光出力制御を、光集積ユニット101内部の第1受光素子17とは別に、光集積ユニット101の外部に図示しないモニタ用受光素子とAPC回路とを設置することで、APC回路による光出力制御を行ってもよい。上記外部のモニタ用受光素子は、光集積ユニットの反射膜16aの反射率が100%でないものであれば、一部透過した光を受光する位置に設置することで、半導体レーザ素子13の往路光の光出力をモニタすることができる。また、別の方法として、光集積ユニット101と1/4波長板22との間に、ハーフミラーを設置して、偏光分離手段15から出射される往路光の一部を反射して、その反射した方向に設置しても、半導体レーザ素子13の往路光の光出力をモニタすることができる。
The
It is preferable to control the drive current of the
以下光集積ユニット101および光ピックアップ装置12の動作について説明する。
半導体レーザ素子13から出射された往路光は、第1回折手段14を通過して0次回折光、±1次回折光に回折分岐され、偏光分離手段15に入射される。この半導体レーザ素子13から出射されるレーザ光の偏光方向の大部分はP偏光であるが、S偏光も若干含んでいる。偏光分離手段15では、半導体レーザ素子13から出射されたレーザ光の大部分を占めるP偏光を透過し、若干含まれるS偏光を反射する。
Hereinafter, operations of the optical
The forward light emitted from the
半導体レーザ素子13から出射されて偏光分離手段15を透過した往路光のP偏光は、1/4波長板22を通って円偏光となり、コリメートレンズ23を通って平行光とされた後、対物レンズ24によって光記録媒体21の情報記録面に集光される。光記録媒体21に集光された光は、光記録媒体21によって反射され、対物レンズ24およびコリメートレンズ23を通過し、1/4波長板22を通ってS偏光に変換される。
The P-polarized light of the outgoing light emitted from the
光記録媒体21によって反射され、1/4波長板22によってS偏光に変換された復路光は、偏光分離手段15に入射する。S偏光に変換された光は、偏光分離手段15によって第2反射手段18に向けて反射され、第2反射手段18によってさらに反射されて第2回折手段19に入射し、複数の光に回折される。第2回折手段19によって回折され、複数の光とされた復路光は、第2受光素子20に入射し、電気信号に変換される。この電気信号によって、図示しない後段の回路によりフォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を生成し、フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御が行われることで光記録媒体21の情報の再生もしくは記録が行われる。
The return light reflected by the
一方、偏光分離手段15によって反射された往路光のS偏光は、第1反射手段16でさらに反射されて第1受光素子17に受光される。第1受光素子17に受光された往路光の検出出力はAPC回路に与えられ、APC回路が検出出力に基づいて半導体レーザ素子13の光出力を制御する。
On the other hand, the S-polarized light of the forward path light reflected by the
本実施の形態の光集積ユニット101では、モニタ用受光素子である第1受光素子17は半導体レーザ素子13が設けられるステムブロック25aに設けられる。したがって、第1受光素子17と外部回路との接続が、半導体レーザ素子13と外部回路との接続と同様にステム25裏側に設けられる電極ピン26により行うことができる。したがって、第1受光素子17を外部回路と接続するための外部配線および接続端子を必要としないので、装置の小型化が図れるとともに、配線設計が簡略化できる。また、部材点数を削減し、低コスト化を実現することができる。
In the optical
また、本実施の形態の光集積ユニット101を備える光ピックアップ装置12についても、小型化を実現することができる。
Also, the
光ピックアップ装置12においては、半導体レーザ素子13から出射された光が反射光として半導体レーザ素子13に帰還し入射すると、半導体レーザ素子13の出射光にノイズが発生する。一般的に、半導体レーザ素子は、発光面と、発光面の裏面の反射膜が設けられており、裏面の反射率に比べて、発光面の反射率は低くなっている共振器であり、素子内部で発生した光が増幅され、発光面よりレーザ光が出射される。上記の通り、半導体レーザ素子の発光面の反射率が低いので、上記帰還光が発光面に入射すると、該帰還光が素子内部で増幅され、ノイズとして作用するので動作特性が変動してしまい、正確な光出力の制御が困難となる。したがって、半導体レーザ素子からの光出力制御の精度を向上させるためには、反射された光が半導体レーザ素子に入射しないように設計されることが必要である。
In the
ここで、図1のように、半導体レーザ素子13から出射される光の光軸55に垂直な平面上に第1受光素子を設置する場合、第1受光素子17を半導体レーザ素子13よりも回折ユニット28の近くに配置させ、偏光分離手段15と第1反射手段16との間にできる限り距離を設けることによって、第1反射手段16によって反射された往路光が半導体レーザ素子13に入射するのを防止することができる。
Here, as shown in FIG. 1, when the first light receiving element is installed on a plane perpendicular to the
さらに、反射面における反射率が反射面内の位置に応じて異なるような反射率分布を有する反射膜を用いることによって、第1受光素子17の半導体レーザ素子13に近い領域で受光される光量を小さくすることができるので、半導体レーザ素子への往路光の入射を防止することができる。特に、図4のように、反射膜16aの中心近傍のみ高い反射率で、中心近傍から離れた領域では反射しないような反射率分布であれば、光軸56が反射膜16aにより反射された光軸57と、第1受光素子17の受光面30bとの交点となる光軸中心近傍では、受光光量が大きいけれども、光軸中心から所定距離離れると受光光量が小さくなり、半導体レーザ素子13への往路光の入射を防止することができる。
Furthermore, by using a reflective film having a reflectance distribution such that the reflectance on the reflecting surface varies depending on the position in the reflecting surface, the amount of light received in the region near the
図6は、本発明の実施の第2形態である光集積ユニット31の構成を簡略化して示す概略断面図である。本実施形態の光集積ユニット31は、前述の実施の第1形態の光集積ユニット101に類似し、対応する部分については同一の参照符合を付して説明を省略する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of the optical
本実施形態の光集積ユニット31は、第1受光素子17の受光面30bが、半導体レーザ素子13から出射された光の光軸55に対して垂直な平面に対して傾斜角度を有することを特徴とする。
The optical
第1受光素子17の受光面30b、回折ユニット28のキャップ設置面28aおよび反射ユニット設置面28bには反射を防止し、光を透過させる反射防止膜が設けられる。ただし、反射防止膜があっても光を100%透過することは難しく、若干反射するのが現実である。したがって、第1受光素子17の受光面30bにより反射した光は、回折ユニット28のキャップ設置面28aでさらに反射するといった多重反射を起こす。さらに、光集積ユニット101の小型化により、第1反射手段16と偏光分離手段15との距離を離して設置するには限界がある。したがって、第1受光素子17の受光面30bと、回折ユニット28のキャップ設置面とが平行であれば、第1反射手段16により反射された発散光である光は、光集積ユニットが小型であるほど多重反射を繰り返し、その多重反射を繰り返した光が半導体レーザ素子13に入射しやすい。
The
そこで、第1受光素子の受光面30bとステム設置面とは平行であるので、ステムブロック25aの第1受光素子17の設置面30eを、第1反射手段16により反射された光の光軸57の第1受光素子17の受光面30bにより反射された光の光軸58が、X−Z平面内で反時計回りに若干回転するように傾けることで、多重反射光が半導体レーザ素子13に入射するのを防止することができる。上記ステムブロック25a上の第1受光素子17の設置面30eをX−Z平面内での回転は一例であり、図示しないがX−Z平面の回転に加えてX−Y平面でも回転することで、さらに半導体レーザ素子13への多重反射光の入射を防ぐことができる。
Therefore, since the
図7は、本発明の実施の第3形態である光集積ユニット41の構成を簡略化して示す概略断面図である。本実施形態の光集積ユニット41は、前述の実施の第1形態の光集積ユニット101に類似し、対応する部分については同一の参照符合を付して説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of the optical
本実施形態の光集積ユニット41は、反射ユニット43に備えられる第1反射手段42が、偏光分離手段15によって反射された往路光の一部のみを反射するように配置されることを特徴とする。
The optical
第1反射手段42は、反射ユニット43において、半導体レーザ素子13から出射された往路光が偏光分離手段15で反射されて進行する方向に配置される。第1反射手段42は、所望の反射率を有する反射膜42aを含み、反射膜42aとしては図3に示すような反射率分布を有するものを形成する。第1反射手段42は、偏光分離手段15によって反射された往路光のうち、光記録媒体寄りの部分のみを第1受光素子17に向けて反射させるように配置される。
The first reflecting means 42 is disposed in the reflecting
半導体レーザ素子13から出射されるレーザ光は、第1回折手段14を通過して偏光分離手段15に入射する。
Laser light emitted from the
半導体レーザ素子13から出射されて偏光分離手段15に入射した往路光のS偏光は、偏光分離手段15によって反射され、反射された光の光記録媒体寄りの部分のみが第1反射手段32に入射し反射されて第1受光素子17に受光される。残余の光は反射ユニット43から出射する。
The outgoing S-polarized light emitted from the
本実施の形態の光集積ユニット41は、半導体レーザ素子13から出射され偏光分離手段15によって反射された光の一部のみを第1受光素子17に反射するように設けられるので、反射された往路光の第1受光素子17に対する入射面積が小さくなり、反射された往路光が半導体レーザ素子13へ入射するのを防止することができる。
Since the optical
また、反射された往路光の第1受光素子17に対する入射面積が小さくなることによって、第1受光素子17に入射する光スポット径が小さくなるので、第1受光素子17の受光セグメントを小さくすることが可能となる。したがって、第1受光素子17の寸法を小さくできると同時に応答速度を速くすることができるので、装置全体を小型化するとともに光記録媒体への高速記録も実現可能となる。
Further, since the incident area of the reflected forward light with respect to the first
なお、本実施の形態の光集積ユニット41では、第1反射手段42は、偏光分離手段15によって反射された光の一部のみを反射させるような配置で、かつ反射光が半導体レーザ素子13に入射しない配置であれば、回折ユニット28寄りの位置であってもよい。ただし、その場合、第1反射手段42と偏光分離手段15との距離を充分にとるか、もし近くなるようであれば半導体レーザ素子13に反射光が入射しないように、反射膜42aの反射角が大きい第1反射手段42を設置する必要がある。
In the optical
また、第1受光素子17の受光面30bを、光集積ユニット31のように傾けると、さらに半導体レーザ素子13への往路光の入射を防ぐとともに、第1受光素子17への入射光の光量を安定させることができる。
Further, when the
また反射膜42aとして、図5に示す反射率分布を有するものを用いても、半導体レーザ素子13への往路光の入射を防ぐとともに、第1受光素子17への入射光の光量を安定させることができる。
Even if the
図8は、本発明の実施の第4形態である光集積ユニット51の構成を簡略化して示す概略断面図である。本実施形態の光集積ユニット51は、前述の実施形態の光集積ユニット101に類似し、対応する部分については同一の参照符合を付して説明を省略する。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of the optical
本実施形態の光集積ユニット51は、往路光を遮蔽する遮蔽部材52と、遮蔽部材52に形成され、往路光の一部を透過させる開口部52aとが、第1反射手段16と第1受光素子17との間における往路光の光路中に設けられることを特徴とする。
In the optical
遮蔽部材52は、反射ユニット53の回折ユニット28に接する側の第1反射手段16と第1受光素子17との間の往路光の光路中に設けられる。また遮蔽部材52は、第1反射手段16によって反射された往路光の光軸中心付近に、往路光の一部のみを透過させる開口部52aを有する。なお上記構造は一例であり、開口部52aを通過する光が半導体レーザ素子13から離れるように開口部52aを光軸中心からずらして設けてもよい。さらに遮蔽部材52の位置を、偏光分離手段15と反射手段16との間の接合面53aに設置してもよい。ただし、第1反射手段16の回折ユニットに接する面を研磨面にすると、反射しにくい遮蔽部材52を設置しても、反射膜16aにより反射された光が遮蔽部材52により反射されやすくなるので、砂面にしておく方が望ましい。
The shielding
半導体レーザ素子13から出射されて偏光分離手段15に入射した往路光のS偏光は、偏光分離手段15によって反射され第1反射手段16によってさらに反射される。第1反射手段16によって反射された光は、一部が遮蔽部材52の開口部52aを通過し、第1受光素子17へ入射させる。
The S-polarized light of the outgoing light emitted from the
このように、第1受光素子17に入射させる光の照射面積を小さくできるので、半導体レーザ素子13への光の入射が防止できる。さらに、第1受光素子17の受光セグメントを小さくすることが可能となるので、第1受光素子17をさらに小型化するとともに、応答速度を速くすることができる。
Thus, since the irradiation area of the light incident on the first
また、第1受光素子17の受光面30bを、実施の第2形態の光集積ユニット31のように傾けると、さらに半導体レーザ素子13への往路光の入射を防ぐことができるとともに、第1受光素子17への入射光の光量を安定させることができる。
Further, if the
図9は、本発明の実施の第4形態である光集積ユニット61の構成を簡略化して示す概略断面図である。本実施形態の光集積ユニット61は、前述の実施形態の光集積ユニット101に類似し、対応する部分については同一の参照符合を付して説明を省略する。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a simplified configuration of the optical
本実施形態の光集積ユニット61は、第1反射手段16と第1受光素子17との間における往路光の光路中に設けられ、往路光を回折する回折ユニットである第3回折手段62を含むことを特徴とする。
The optical
第3回折手段62は、回折ユニット63の反射ユニット29と接合する側の面に、第1反射手段16によって反射された光を回折するように設けられる。第3回折手段62は、入射した光が第3回折手段の放射角を小さくして出射する。
The third diffracting means 62 is provided on the surface of the
半導体レーザ素子13から出射されて偏光分離手段15に入射した往路光のS偏光は、偏光分離手段15によって反射され第1反射手段16によってさらに反射される。第1反射手段16によって反射された光は、第3回折手段62に入射する。第3回折手段62は、入射した光の放射角を小さくして第1受光素子17へ入射させる。
The S-polarized light of the outgoing light emitted from the
このように、第1受光素子17に入射させる光の照射面積を小さくできるので、半導体レーザ素子13への光の入射が防止できる。さらに、第1受光素子17の受光セグメントを小さくすることが可能となるので、第1受光素子17をさらに小型化するとともに応答速度を速くすることができる。
Thus, since the irradiation area of the light incident on the first
また、第1受光素子17の受光面30bを、実施の第2形態の光集積ユニット31のように傾けると、さらに半導体レーザ素子13への往路光の入射を防ぐとともに、第1受光素子17への入射光の光量を安定させることができる。
Further, if the
また、第3回折手段62は、第1回折手段14および第2回折手段19とともに回折ユニット63中に一体的に設けられることによって、大型化せず、製造工程も簡略化できるので、低コスト化を図ることができる。
Further, the third diffracting means 62 is integrally provided in the
31,41,51,61,101 光集積ユニット
12 光ピックアップ装置
13 半導体レーザ素子
14 第1回折手段
15 偏光分離手段
16,42 第1反射手段
17 第1受光素子
18 第2反射手段
19 第2回折素子
20 第2受光素子
21 光記録媒体
22 1/4波長板
23 コリメートレンズ
24 対物レンズ
25 ステム
26 電極ピン
52 遮蔽部材
62 第3回折素子
31, 41, 51, 61, 101 Integrated
Claims (12)
少なくとも光を出射する光源と、
光源から出射された往路光と、光源から出射されて光記録媒体で反射された復路光とを分離する光分離手段と、
光分離手段によって反射された往路光をさらに反射する第1の反射手段と、
第1の反射手段によって反射された往路光を受光する第1の受光素子とを含み、
光源から出射された往路光の進行方向に対して、第1の受光素子に入射する往路光の進行方向が逆方向もしくはそれに近い方向になるように、第1の反射手段および第1の受光素子が配置されることを特徴とする光集積ユニット。 In an optical integrated unit that emits light toward an optical recording medium on which information is recorded or reproduced by light and receives reflected light from the optical recording medium,
At least a light source that emits light;
A light separating means for separating the outward light emitted from the light source and the backward light emitted from the light source and reflected by the optical recording medium;
First reflecting means for further reflecting the outward light reflected by the light separating means;
A first light receiving element that receives forward light reflected by the first reflecting means,
The first reflecting means and the first light receiving element so that the traveling direction of the forward light incident on the first light receiving element is opposite or close to the traveling direction of the forward light emitted from the light source. An optical integrated unit, wherein:
第1の受光素子に入射する往路光の入射方向が傾斜角度を有するように配置されることを特徴とする請求項1記載の光集積ユニット。 The first reflecting means and the first light receiving element are:
The optical integrated unit according to claim 1, wherein the forward light incident on the first light receiving element is arranged such that the incident direction has an inclination angle.
遮蔽部材は、往路光の一部を透過させる開口部が形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の光集積ユニット。 Between the light separating means and the first reflecting means or between the first reflecting means and the first light receiving element, a shielding member that shields the forward light is provided,
The optical integrated unit according to claim 1, wherein the shielding member is formed with an opening that transmits a part of the forward light.
反射面の光分離手段から離れた一端部から光分離手段寄りの他端部に向かって、一方向に反射率が低くなるように形成されることを特徴とする請求項5記載の光集積ユニット。 The reflecting surface of the first reflecting means is
6. The optical integrated unit according to claim 5, wherein the reflectance is reduced in one direction from one end of the reflecting surface away from the light separating means to the other end near the light separating means. .
光源の発光面に対して光記録媒体寄りに位置することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の光集積ユニット。 The light receiving surface of the first light receiving element is
The optical integrated unit according to claim 1, wherein the optical integrated unit is located closer to the optical recording medium with respect to the light emitting surface of the light source.
光記録媒体から反射された復路光を第2の受光素子に向けて反射する第2の反射手段と、
第2の反射手段と第2の受光素子との間に設けられ、第2の反射手段により反射された光を第2の受光素子に向けて回折する第2の回折手段とを含み、
光分離手段は、
光記録媒体により反射された復路光を第2の反射手段に向けて反射するように設けられることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の光集積ユニット。 A second light receiving element for receiving the return light reflected from the optical recording medium, the second light receiving element provided in a plane parallel to a plane perpendicular to the optical axis of the forward light in which the light source is provided;
A second reflecting means for reflecting the return light reflected from the optical recording medium toward the second light receiving element;
A second diffracting means provided between the second reflecting means and the second light receiving element and diffracting the light reflected by the second reflecting means toward the second light receiving element;
The light separation means is
The optical integrated unit according to any one of claims 1 to 9, wherein the optical integrated unit is provided so as to reflect the return light reflected by the optical recording medium toward the second reflecting means.
第2の回折手段と第3の回折手段とが、同一の部材に備えられることを特徴とする請求項10記載の光集積ユニット。 Including third diffracting means for diffracting light reflected from the optical recording medium toward the first light receiving element;
11. The optical integrated unit according to claim 10, wherein the second diffracting means and the third diffracting means are provided in the same member.
光集積ユニットと光記録媒体との間に配置され光集積ユニットから出射された光を光記録媒体上に集光させる集光手段と、
光集積ユニットと集光手段との間に配置される1/4波長板とを含むことを特徴とする光ピックアップ装置。 An optical integrated unit according to any one of claims 1 to 11, comprising:
A condensing unit arranged between the optical integrated unit and the optical recording medium and condensing the light emitted from the optical integrated unit on the optical recording medium;
An optical pickup apparatus comprising a quarter wave plate disposed between the optical integrated unit and the light collecting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004254285A JP2006073080A (en) | 2004-09-01 | 2004-09-01 | Optical integrated unit and optical pickup device |
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KR20170082272A (en) * | 2016-01-06 | 2017-07-14 | 엘지이노텍 주식회사 | Light receiving module and Dust sensor including thereof |
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2004
- 2004-09-01 JP JP2004254285A patent/JP2006073080A/en active Pending
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