JP2590912B2

JP2590912B2 - 光学ピツクアツプ装置

Info

Publication number: JP2590912B2
Application number: JP62202295A
Authority: JP
Inventors: 洋吉利; 英廣久米; 芳幸松本; 幸治三森; 悦史山本; 博大井上
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-08-13
Filing date: 1987-08-13
Publication date: 1997-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JPS6446243A

Description

【発明の詳細な説明】本発明を以下の順序で説明する。

Ａ産業上の利用分野Ｂ発明の概要Ｃ従来の技術Ｄ発明が解決しようとする問題点Ｅ問題点を解決するための手段Ｆ作用Ｇ実施例Ｇ−１第１の例（第１図〜第３図）Ｇ−２第２〜第７の例（第４図〜第９図）Ｈ発明の効果Ａ産業上の利用分野本発明は、レーザ光ビームを光学記録媒体に入射させ
るとともに、光学記録媒体からの反射レーザ光ビームを
受けて光検出部に導き、光検出部から光学記録媒体に記
録された情報の読取出力を得る光学ピックアップ装置に
関する。

Ｂ発明の概要本発明は、複数のレーザ光ビームを光ディスク等の記
録媒体に入射せしめるとともに、その記録媒体からの複
数の反射レーザ光ビームを受けて光検出部により検出
し、光検出部から複数の反射レーザ光ビームの夫々に応
じた出力信号を得る光学ピックアップ装置において、半
導体基板に第１及び第２の光検出部が形成されるととも
に、その半導体基板上に半導体レーザ素子及びそれに所
定の角度をもって対向する反射面部とが設けられ、さら
に、半導体基板から離隔した位置に配される透明板状体
に設けられたホログラムから成り、半導体レーザ素子か
ら発して反射面部により反射されたレーザ光ビームを記
録媒体側へと導くとともに、記録媒体側からのレーザ光
ビームを反射面部からのレーザ光ビームの光路とは異な
る光路を通じて第１及び第２の光検出部側へと導くもの
とされたビームスプリッタ部と、半導体レーザ素子とビ
ームスプリッタ部との間における、半導体レーザ素子か
ら発せられて反射面部を経た後ビームスプリッタ部に入
射するレーザ光ビームの光路上に配されたグレーティン
グ部とが配されて構成されるものとなすことにより、比
較的簡単な構成をもって、記録媒体に複数のレーザ光ビ
ームを入射せしめて得られる記録媒体からの複数の反射
レーザ光ビームを、相互干渉無く第１及び第２の光検出
部の夫々に適正に導くことができ、第１及び第２の光検
出部から、適正な情報読取出力とフォーカスエラー及び
トラッキングエラーの夫々についての正確な検出出力と
を得ることができるようにしたものである。

Ｃ従来の技術光学式ディスク・プレーヤにおいては、光ディスクに
レーザ光ビームを入射させて光ディスクに記録された情
報の読取りを行うものとされる光学ピックアップ装置が
装備される。斯かる光学ピックアップ装置は、レーザ光
ビームを発生し、それを光ディスクに形成された極めて
狭小な記録トラック上に適正な集束状態をもって入射さ
せて、記録トラックに正確に追従させ、さらに、光ディ
スクの記録トラックからの反射レーザ光ビームを、光検
出部に的確に導くことが要求され、従って、半導体レー
ザ素子，各種のレンズ，ビームスプリッタ，ミラーある
いはプリズム，光検出器等の種々の光学素子が精密配置
されて構成される。そのため、通常の光学ピックアップ
装置は、比較的大容積とされる光学素子配置空間を要
し、また、各部についての煩わしい調整作業が必要とさ
れるものとなり易い。

このような事情に関連して、上述の如くの光学ピック
アップ装置に伴われる不都合を解消できる改良された光
学ピックアップ装置として、半導体基板に光検出部が形
成されるとともに、その半導体基板上にレーザ光ビーム
を発する半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子により
発せられたレーザ光ビームを光ディスク等の光学記録媒
体側に導くとともに、光学記録媒体からの反射レーザ光
ビームを光検出部に導くプリズムとが配されて構成され
る集積型の光学ピックアップ装置が、本出願人によりす
でに提案されている（特願昭61−38576号）。斯かる集
積型の光学ピックアップ装置にあっては、例えば、第10
図に示される如くの構成がとられる。この構成において
は、半導体基板11の内部に第１及び第２の光検出部12及
び13が配列形成され、また、半導体基板11上に半導体レ
ーザ素子14が配される。さらに、斯かる半導体基板11上
における第１及び第２の光検出部12及び13の上方となる
位置に、プリズム15が配される。プリズム15は、半導体
レーザ素子14に対向する面が、半導体基板11における半
導体レーザ素子14が配された面に対して傾斜した光半透
過反射面16を形成するものとされる。

このようなもとで、半導体レーザ素子14から発せられ
るレーザ光ビームLiが、プリズム15の光半透過反射面16
で反射され、対物レンズ17により集束されて、光ディス
ク18の記録トラック面18aに入射せしめられる。そし
て、光ディスク18の記録トラック面18aからの反射レー
ザ光ビームLrが、対物レンズ17を通じて戻り、プリズム
15の光半透過反射面16を透過してプリズム15内に入射す
る。プリズム15内に入射した反射レーザ光ビームLrは、
その一部分が第１の光検出部12に到達するとともに、他
の一部分がプリズム15内で反射して第２の光検出部13に
到達するものとされる。その際、反射レーザ光ビームLr
は、プリズム15内に形成される、第１の光検出部12から
第２の光検出部13に至る光路上において、集束点を有す
るものとなるように設定される。

従って、第１及び第２の光検出部12及び13の夫々から
は、光ディスク18の記録トラック面18aからの反射レー
ザ光ビームLrの検出出力信号が得られ、それらに基づい
て再生情報信号，トラッキングエラー信号，フォーカス
エラー信号等が形成される。

第11図は、例えば、フォーカスエラー信号が形成され
る構成を示す。斯かる構成においては、第１の光検出部
12が、中央感光素子12aとそれを挟む両側感光素子12b及
び12cとが同一面内に配されて形成され、また、第２の
光検出部13が、中央感光素子13aとそれを挟む両側感光
素子13b及び13cとが同一面内に配されて形成されるもの
とされる。そして、第１及び第２の光検出部12及び13夫
々の上に形成される反射レーザ光ビームLrによるスポッ
トに応じて、感光素子12a〜12c及び13a〜13cの各々から
検出出力が得られるが、両側感光素子12b及び12cの夫々
からの検出出力が加算器20において加算され、加算器20
からの加算出力と中央感光素子12aからの検出出力とが
減算器21において減算され、減算器21から減算出力Saが
導出され、また、両側感光素子13b及び13cの夫々からの
検出出力とが加算器22において加算され、加算器22から
の加算出力と中央感光素子13aからの検出出力とが減算
器23において減算されて、減算器23から減算出力Sbが導
出される。そして、減算出力Saと減算出力Sbとがさらに
減算器24において減算されて、減算器24から減算出力Sc
が得られる。

第１及び第２の光検出部12及び13の夫々の上にスポッ
トを形成する反射レーザ光ビームLrは、光ディスク18の
記録トラック面18aに入射するレーザ光ビームLiがジャ
スト・フォーカス状態にあるとき、プリズム15内に形成
される第１の光検出部12から第２の光検出部13に至る光
路上における中間位置に集束点を有するものとされ、ま
た、レーザ光ビームLiがオーバー・フォーカス状態にあ
るとき、プリズム15内に形成される第１の光検出部12か
ら第２の光検出部13に至る光路上における中間位置より
第１の光検出部12側の位置に集束点を有し、さらに、レ
ーザ光ビームLiをアンダー・フォーカス状態にあると
き、プリズム15内に形成される第１の光検出部12から第
２の光検出部13に至る光路上における中間位置より第２
の光検出部13側の位置に集束点を有するものとされる。
このため、第１及び第２の光検出部12及び13の夫々にお
けるスポットは、レーザ光ビームLIがジャスト・フォー
カス状態にあるとき、互いに等しい寸法を有し、また、
レーザ光ビームLiがオーバー・フォーカス状態にあると
き、第１の光検出部12におけるスポットがジャスト・フ
ォーカス状態時より小となるとともに、第２の光検出部
13におけるスポットがジャスト・フォーカス状態時より
大となり、さらに、レーザ光ビームLiがアンダー・フォ
ーカス状態にあるとき、第１の光検出部12におけるスポ
ットがジャスト・フォーカス状態時より大となるととも
に、第２の光検出部13におけるスポットがジャスト・フ
ォーカス状態時より小となる。

従って、上述の減算出力Sa及びSbは、夫々、レーザ光
ビームLiの光ディスク18の記録トラック面18aにおける
フォーカス状態に応じたレベル変化を有するものとな
り、減算出力Scは、レーザ光ビームLiが光ディスク18の
記録トラック面18aにおいてジャスト・フォーカス状態
にあるときそのレベルを零とし、オーバー・フォーカス
状態にあるときとアンダー・フォーカス状態にあるとき
とでは、極性を異にするレベルを対称的にとるものとな
って、フォーカスエラー信号とされる。

Ｄ発明が解決しようとする問題点しかしながら、上述の如くに構成される集積型光学ピ
ックアップ装置においては、半導体レーザ14から発せら
れる１本のレーザ光ビームLiが光ディスク18の記録トラ
ック面18aに入射せしめられて、光ディスク18の記録ト
ラック面18aからの１本の反射レーザ光ビームLrが、夫
々３分割感光素子から成るものとされた第１及び第２の
光検出部12及び13に導かれ、それにより第１及び第２の
光検出部12及び13から情報読取出力とフォーカスエラー
及びトラッキングエラーについての検出出力が得られ
て、それらの出力に基づく再生情報信号，フォーカスエ
ラー信号及びトラッキングエラー信号が得られるように
されており、そのため、フォーカスエラーについての検
出出力とトラッキングエラーについての検出出力とが、
共通の感光素子から得られることになるので、例えば、
トラッキングエラーについての検出出力成分の、フォー
カスエラーについての検出出力への洩込みが比較的大と
なって、フォーカスエラーについての正確な検出出力が
得られなくなる事態が生じる虞がある。

そこで、斯かる問題を解消すべく、中央ビーム及び両
側ビームとされる３本のレーザ光ビームを光ディスクの
記録トラック面に入射させて、光ディスクの記録トラッ
ク面からの３本の反射レーザ光ビームを個別の感光素子
で受け、中央ビームに基づいて情報読取出力とフォーカ
スエラーの検出出力とを得るとともに、両側ビームに基
づいてトラッキングエラーについての検出出力を得るよ
うになす、所謂、３ビーム方式を採ることが考えられ
る。

斯かる３ビーム方式が上述の如くの集積型光学ピック
アップ装置に適用されるにあたっては、例えば、第12図
及び第13図に示される如く、半導体レーザ素子14とプリ
ズム15に設けられた光半透過反射面16との間に、第12図
及び第13図において一点鎖線により仮想的にあらわされ
る如くに、グレーティング27を設けて、半導体レーザ素
子14から発せられるレーザ光ビームLiを３本のレーザ光
ビームLi′（第12図においては、紙面に直交する方向に
配列される）とした後、光半透過反射面16により反射さ
せて光ディスクの記録トラック面に導き、光ディスクの
記録トラック面から中央ビーム及び両側ビームの３本の
反射レーザ光ビームLr′が得られるようにされる。ま
た、第13図に示される如く、半導体基板11に形成される
第１の光検出部12′が、上述の第１の光検出部12を形成
する３分割感光素子に対応する３分割感光素子からなる
中央感光素子部12dとそれを挟む両側感光素子部12e及び
12fとを含むものとされ、さらに、第２の光検出部13′
が、上述の第２の光検出部13を形成する３分割感光素子
に対応する３分割感光素子からなる中央感光素子部13d
とそれを挟む両側感光素子部13e及び13fとを含むものと
される。

そして、光ディスクの記録トラック面からの３本の反
射レーザ光ビームLr′が、光半透過反射面16を透過して
プリズム15内に入射し、第１の光検出部12′において、
中央ビームから中央感光素子部12dに、また、両側ビー
ムが両側感光素子部12e及び12fに夫々到達し、さらに、
その後、第２の光検出部13′において、中央ビームが中
央感光素子部13dに、また、両側ビームが両側感光素子
部13e及び13fに夫々到達するものとされる。斯かるもと
で、第１の光検出部12′における中央感光素子部12dか
らの出力及び第２の光検出部13′における中央感光素子
部13dからの出力に基づいて、再生情報信号とフォーカ
スエラー信号とが形成され、また、第１の光検出部12′
における両側感光素子部12e及び12fからの出力及び第２
の光検出部13′における両側感光素子部13e及び13fから
の出力に基づいて、トラッキングエラー信号が形成され
る。

しかしながら、このように想定される３ビーム方式が
適用された集積型光学ピックアップ装置は、その実現の
可能性が極めて低いものであって、前述の従来提案され
ている集積型光学ピックアップ装置における問題に対す
る有効な解決策とはならない。なぜなら、実際の集積型
光学ピックアップ装置においては、半導体基板11上にお
ける半導体レーザ素子14とプリズム15の光半透過反射面
16との間のスペースは、極めて微小なものとされ、第12
図及び13図に示される如くに、半導体レーザ素子14とプ
リズム15の光半透過反射面16との間に、グレーティング
27を配すことは著しく困難であるからである。

そこで、第12図及び13図に示される如くの集積型光学
ピックアップ装置において、グレーティング27を、プリ
ズム15の光半透過反射面16から光ディスクの記録トラッ
ク面に至るレーザ光ビームの光路上に配することも考え
られるが、斯かる場合には、プリズム15の光半透過反射
面16を経て光ディスクの記録トラック面に向かうレーザ
光ビームがグレーティング27に入射せしめられて、３本
のレーザ光ビームとされるのみならず、光ディスクの記
録トラック面からの３本の反射レーザ光ビームも夫々グ
レーティング27に入射せしめられることになり、３本の
反射レーザ光ビームが相互干渉を伴うものとなってしま
い、その結果、第１及び第２の光検出部12′及び13′か
ら、適正な情報読取出力とフォーカスエラー及びトラッ
キングエラーの夫々についての正確な検出出力とが得ら
れなくなるという不都合が生じる。

また、従来提案されている集積型光学ピックアップ装
置においては、半導体レーザ素子14から発せられたレー
ザ光ビームLiが、プリズム15に設けられた光半透過反射
面16で反射せしめられて光ディスク18の記録トラック面
18aに導かれるとともに、光ディスク18からの記録トラ
ック面18aからの反射レーザ光ビームLrが、プリズム15
に設けられた光半透過反射面16を透過して第１及び第２
の光検出部12及び13に導かれるようにされているので、
半導体レーザ素子14から発せられたレーザ光ビームLiの
うちの、プリズム15に設けられた光半透過反射面16を透
過してプリズム15内に入る成分が、迷光として第１及び
第２の光検出部12及び13に到達し、第１及び第２の光検
出部12及び13からの情報読取出力とフォーカスエラー及
びトラッキングエラーの夫々についての検出出力とに、
不要成分を混入させることになる不都合がある。

斯かる点に鑑み、本発明は、半導体基板に第１及び第
２の光検出部が形成され、その半導体基板上に半導体レ
ーザ素子と半導体レーザ素子から発せられるレーザ光ビ
ームに基づく複数のレーザ光ビームを記録媒体に入射せ
しめるとともに、記録媒体からの複数の反射レーザ光ビ
ームを受けて第１及び第２の光検出部に導く光学手段が
設けられて成り、比較的簡単な構成のもとに、記録媒体
からの複数の反射レーザ光ビームを相互干渉無く第１及
び第２の光検出部の夫々に適正に到達させることができ
て、第１及び第２の光検出部から、適正な情報読取出力
と正確なフォーカスエラー及びトラッキングエラーにつ
いての検出出力とを得ることができるようにされた光学
ピックアップ装置を提供することを目的とする。

Ｅ問題点を解決するための手段上述の目的を達成すべく、本発明に係る光学ピックア
ップ装置は、半導体基板上に配された半導体レーザ素子
と、半導体基板に形成された第１及び第２の光検出部
と、半導体基板上に設けられて、半導体レーザ素子に所
定の角度をもって対向する反射面と、半導体レーザ素子
から発せられて反射面部により反射されたレーザ光ビー
ムを記録媒体側へと導くとともに、記録媒体側からのレ
ーザ光ビームを第１及び第２の光検出部側へと導くもの
とされたビームスプリッタ部と、半導体レーザ素子から
発せられたレーザ光ビームに対するグレーティング部と
を備え、ビームスプリッタ部が、半導体基板から所定の
距離をもって離隔した位置に配される透明板状体に設け
られたホログラムから成り、記録媒体側からのレーザ光
ビームを、反射面部からのレーザ光ビームの光路とは異
なる光路を通じて、第１及び第２の光検出部側へと導く
ものとされ、かつ、グレーティング部が、半導体レーザ
素子とビームスプリッタ部との間における、半導体レー
ザ素子から発せられて反射面部を経た後ビームスプリッ
タ部に入射するレーザ光ビームの光路上に配されるもの
とされて、構成される。

Ｆ作用このような構成を有する本発明に係る光学ピックアッ
プ装置においては、半導体レーザ素子から発せられたレ
ーザ光ビームが、反射面部により反射されるとともにグ
レーティング部により複数本のレーザ光ビームとされ
て、ビームスプリッタ部に入射する。ビームスプリッタ
部に入射した複数本のレーザ光ビームの夫々は、ビーム
スプリッタ部により少なくともその一部が記録媒体へと
導かれる。そして、記録媒体からの３本の反射レーザ光
ビームが、ビームスプリッタ部に入射し、夫々が、ビー
ムスプリッタ部により、反射面部からビームスプリッタ
部に入射するレーザ光ビームの光路とは異なる光路を通
じて、第１及び第２の光検出部へと導かれる。そして、
第１及び第２の光検出部の夫々から、複数本の反射レー
ザ光ビームの夫々に応じた検出出力が得られる。

このようにされることにより、半導体レーザ素子から
発せられてビームスプリッタ部に向かうレーザ光ビーム
のみがグレーティング部に入射することになり、また、
半導体レーザ素子から発せられて、反射面部，グレーテ
ィング部、及び、ビームスプリッタ部を経て記録媒体に
向かうレーザ光ビームが、その一部が迷光として第１及
び第２の光検出部に到達する事態をまねかないものとさ
れる。従って、記録媒体からの複数本の反射レーザ光ビ
ームが、記録媒体に向かうレーザ光ビームとの分離が適
正になされたもとで、相互干渉無く、第１及び第２の光
検出部の夫々に適正に到達せしめられる。それにより、
第１及び第２の光検出部から、不要成分の混入が著しく
低減された情報読取出力と、フォーカスエラー及びトラ
ッキングエラーの夫々についての正確な検出出力とが得
られる。

Ｇ実施例Ｇ−１第１の例（第１図〜第３図）第１図及び第２図は、本発明に係る光学ピックアップ
装置の第１の例を示す。この例は、パッケージ30を備え
ており、このパケージ30は、底面部及び側壁部を形成す
る本体部31と、本体部31の上端部に接着層32により接着
された、透明なガラス板から成るカバー部材33とで構成
されている。

パッケージ30内において、本体部31の底面部上に半導
体基板34が配されており、この半導体基板34の内部に、
第１及び第２の光検出部35及び36が配列形成され、ま
た、半導体基板34の上面34aに、半導体レーザ素子37が
接着層37aを介して配置されている。そして、半導体基
板34における半導体レーザ素子37に近接した部分の内部
には、半導体レーザ素子37から発せられるレーザ光を受
けるモニタ用光検出部38が形成されている。

第２図に示される如く、第１の光検出部35は、前述さ
れた第11図に示される第１の光検出部12を形成する３分
割感光素子に相当する３分割感光素子からなる中央感光
素子部35aとそれを挟む両側感光素子部35b及び35cとを
含むものとされ、また、第２の光検出部36が、第11図に
示される第２の光検出部13を形成する３分割感光素子に
相当する３分割感光素子からなる中央感光素子部36aと
それを挟む両側感光素子部36b及び36cとを含むものとさ
れる。

半導体基板34の上面34aにおける第１及び第２の光検
出部35及び36の上方となる位置には、プリズム39が固定
されている。このプリズム39における導体レーザ素子37
に対向する面は、半導体基板34の上面34aに対して、例
えば、略45度の角度をもって傾斜せしめられており、そ
の上に実質的に反射面部とグレーティング部とを形成す
る全反射グレーティング部40が設けられたものとされて
いる。

さらに、パッケージ30のカバー部材33の内面33aに
は、プリズム39に設けられた全反射グレーティング部40
の上方となる位置に、ホログラムにより形成されたビー
ムスプリッタ41が設けられている。このビームスプリッ
タ41を形成するホログラムは、例えば、第３図に示され
る如くの曲線干渉縞パターンを有するものとされる。第
３図において、矢印Ｘは、半導体基板34上において、半
導体レーザ素子37からプリズム39に設けられた全反射グ
レーティング部40に向かう方向を示す。

このようなもとで、半導体レーザ素子37からプリズム
39に設けられた全反射グレーティング部40側に発せられ
たレーザ光ビームL₁が、全反射グレーティング部40にお
いて、中央ビーム及びそれを挟む両側ビームの３本のレ
ーザ光ビームL₂に分割されるとともに、上方に向けて反
射されて、カバー部材33の内面33aに設けられたビーム
スプリッタ41に入射せしめられる。その際、３本のレー
ザ光ビームL₂の配列方向は、第１図において紙面に直交
する方向とされる。

そして、ビームスプリッタ41に入射した３本のレーザ
光ビームL₂の夫々は、ビームスプリッタ41により、ビー
ムスプリッタ41を光軸方向を変化せしめられることなく
通過してカバー部材33をそれに直交する方向をもって透
過するレーザ光ビームL₂′と、３本のレーザ光ビームL₂
の配列方向に直交する方向に所定の角度をもって偏向せ
しめられて、カバー部材33を斜行して透過するレーザ光
ビームL₂″とに分割される。そして、３本のレーザ光ビ
ームL₂′の夫々が、コリメータ・レンズ42に入射して、
それにより平行ビームとされ、さらに、対物レンズ43に
より集束されて、光ディスク44の記録トラック面44aに
入射せしめられる。一方、３本のレーザ光ビームL₂″の
夫々は、コリメータ・レンズ42のアパーチャ外を通過す
るものとなって、コリメータ・レンズ42には入射せず、
光ディスク44に入射しないものとされる。

光ディスク44の記録トラック面44aに入射した３本の
レーザ光ビームL₂′は、夫々、記録トラック面44aにお
ける記録トラックに応じて変調されるとともに、記録ト
ラック面44aにおいて反射され、３本の反射レーザ光ビ
ームL₃とされる。これら３本の反射レーザ光ビームL
₃も、それらの配列方向が第１図において紙面に直交す
る方向とされ、各々が、対物レンズ43及びコリメータ・
レンズ42を通じて戻り、カバー部材33を透過して、ビー
ムスプリッタ41に入射せしめられる。そして、ビームス
プリッタ41に入射した３本の反射レーザ光ビームL₃の夫
々は、ビームスプリッタ41により、３本の反射レーザ光
ビームL₃の配列方向に直交する方向に所定の角度をもっ
て偏向せしめられて、プリズム39に向かうものとされ、
プリズム39にその上面から入射する。プリズム39に入射
した３本の反射レーザ光ビームL₃の夫々は、プリズム39
を通過し、その略1/2がプリズム39の下面から出射す
る。プリズム39の下面から出射した３本の反射レーザ光
ビームは、第１の光検出部35に到達して、その中央ビー
ムが第１の光検出部35における中央感光素子部35aに、
また、両側ビームが第１の光検出部35における両側感光
素子部35b及び35cに夫々入射する。

一方、プリズム39に入射してそれを通過した３本の反
射レーザ光ビームL₃の夫々における他の略1/2は、プリ
ズム39の下面における第１の光検出部35の上方の部分で
プリズム39の内部側へと反射され、さらに、プリズム39
の上面及び下面における反射を繰り返した後、第２の光
検出部36に到達して、その中央ビームが第２の光検出部
36における中央感光素子部36aに、また、両側ビームが
第２の光検出部36における両側感光素子部36b及び36cに
夫々入射する。斯かる状態において、プリズム39の下面
及び上面で反射して第２の光検出部36に到達する３本の
レーザ光ビームは、プリズム39内に形成される、第１の
光検出部35から第２の光検出部36に至る光路上におい
て、集束点を有するものとなるように設定される。

このようにして、光ディスク44の記録トラック面44a
からの３本の反射レーザ光ビームL₃が、第１及び第２の
光検出部35及び36に到達せしめられることにより、第１
の光検出部35に含まれる中央感光素子部35a及び第２の
光検出部36に含まれる中央感光素子部36aの夫々から、
３本の反射レーザ光ビームL₃における中央ビームに基づ
いて、光ディスク44の記録トラック面44aに記録された
情報に応じた情報読取出力と、光ディスク44の記録トラ
ック面44aに入射せしめられたレーザ光ビームL₂′に関
するフォーカスエラーについての検出出力が得られ、ま
た、第１の光検出部35に含まれる両側感光素子部35b及
び35c、及び、第２の光検出部36に含まれる両側感光素
子部36b及び36cの夫々から、３本の反射レーザ光ビーム
L₃における両側ビームの各々に基づいて、光ディスク44
の記録トラック面44aに入射せしめられたレーザ光ビー
ムL₂′に関するトラックングエラーについての検出出力
が得られる。そして、第１及び第２の光検出部35及び36
から得られる情報読取出力とフォーカスエラーについて
の検出出力とに基づいて再生情報信号とフォーカスエラ
ー信号とが形成され、また、トラッキングエラーについ
ての検出出力に基づいて、トラッキングエラー信号が形
成される。

上述の如くにして、半導体レーザ素子37から発せられ
てビームスプリッタ41に向かうレーザ光ビームのみが全
反射グレーティング部40に入射するようにされ、また、
半導体レーザ素子37から発せられて、全反射グレーティ
ング部40、及び、ビームスプリッタ41を経て光ディスク
44に向かうレーザ光ビームが、その一部が迷光として第
１及び第２の光検出部35及び36に到達する事態をまねか
ないものとされるので、光ディスク44の記録トラック面
44aからの３本の反射レーザ光ビームが、光ディスク44
の記録トラック面44aに向かうレーザ光ビームとの分離
が適正になされたもとで、相互干渉無く、第１及び第２
の光検出部35及び36の夫々に適正に到達せしめられる。
それにより、第１及び第２の光検出部35及び36から、不
要成分の混入が著しく低減された情報読取出力と、フォ
ーカスエラー及びトラッキングエラーの夫々についての
正確な検出出力とが得られることになる。

Ｇ−２第２〜第７の例（第４図〜第９図）第４図〜第９図は、夫々、本発明に係る光学ピックア
ップ装置の第２〜第７の実施例の要部を示す。これら第
４図〜第９図の夫々において、第１図に示される各部に
対応する部分は、第１図と共通の符号が付されて示され
ており、それらについての重複説明は省略される。

第４図に示される第２の例においては、全反射グレー
ティング部40が、プリズム39における半導体レーザ素子
37に対向する傾斜面には設けられず、半導体基板34の上
面34aにおけるプリズム39と半導体レーザ素子37との間
の位置に別のプリズム50が配されて、それが有する半導
体レーザ素子37に対向する傾斜面に設けられたものとさ
れている。そして、プリズム39における半導体レーザ素
子37に対向する傾斜面は、反射レーザ光ビームL₃が、ビ
ームスプリッタ41を経た後プリズム39に入射するに際し
ての入射面とされている。

この例においても、第１の例と同様な作用効果が得ら
れる。

第５図に示される第３の例においては、半導体基板34
の上面34aに、プリズム39が設けられず、半導体レーザ
素子37と、半導体レーザ素子37に対向する傾斜面を有
し、その傾斜面に全反射グレーティング部40が設けられ
たプリズム50とが設けられている。また、ホログラムに
より形成されるビームスプリッタ41が、カバー部材33の
上面33bに配されたものとされている。

そして、全反射グレーティング部40からの３本のレー
ザ光ビームL₂の夫々が、カバー部材33を透過した後ビー
ムスプリッタ41に入射するものとされる。また、３本の
反射レーザ光ビームL₃の夫々が、ビームスプリッタ41を
経た後、カバー部材33を透過して、直接に、第１の光検
出部35に到達し、その一部が第１の光検出部35に入射す
るとともに、他の一部が、第１の光検出部35の上面で反
射し、さらに、カバー部材33の下面33aで反射して、第
２の光検出部36に到達するようにされている。斯かる例
にあっては、部品点数の削減が図られることになる。

第６図に示される第４の例は、上述の第３の例の変形
に相当し、第３の例においては全反射グレーティング部
40が設けられたものとされている、プリズム50における
半導体レーザ素子37に対向する傾斜面が、単なる反射面
とされている。そして、全反射グレーティング部40に代
えて、透過形のグレーティング部60が、カバー部材33の
下面33aにおけるプリズム50の傾斜面の上方の位置に設
けられている。

この例においては、半導体レーザ素子37から発したレ
ーザ光ビームL₁が、プリズム50の傾斜面において上方に
反射されて、カバー部材33の下面33aに設けられた透過
形のグレーティング部60に入射する。グレーティング部
60に入射したレーザ光ビームL₁は、グレーティング部60
により３本のレーザ光ビームL₂に分割され、カバー部材
33を透過した後ビームスプリッタ41に入射するものとさ
れる。３本の反射レーザ光ビームL₃は、第３の例の場合
と同様な光路をとるものとされる。

斯かる例にあっては、部品点数の削減が図られるとと
もに、半導体レーザ素子37からグレーティング部60まで
の距離が比較的大とされ、グレーティング部60から得ら
れる３本のレーザ光ビームL₂のうちの両側ビームの光量
損失が低減される利点が得られる。

第７図に示される第５の例においては、カバー部材33
が、例えば、透明プラスチックで形成され、その下面33
a側において、半導体基板34における第１及び第２の光
検出部35及び36が形成された領域の上方となる位置に空
洞部70が設けられるとともに、半導体基板34の上面34a
に配置された半導体レーザ素子37を収容するための凹部
71が設けられたものとされて、半導体基板34の上面34a
上に直接配されている。従って、半導体レーザ素子37
は、半導体基板34の上面34a上に配されたカバー部材33
によって覆われたものとされている。そして、カバー部
材33の空洞部70を形成する内面70aにおける、半導体レ
ーザ素子37に対向する傾斜面を成す部分に、全反射グレ
ーティング部40が設けられており、また、カバー部材33
の上面33bに、ホログラムにより形成されるビームスプ
リッタ41が配されている。

この例においては、半導体レーザ素子37から発したレ
ーザ光ビームL₁が、カバー部材33内を空洞部70側へと向
かい、カバー部材33における空洞部70を形成する内面70
aの傾斜面を成す部分に設けられた全反射グレーティン
グ部40によって、３本のレーザ光ビームL₂に分割される
とともに上方に反射される。そして、３本のレーザ光ビ
ームL₂の夫々は、カバー部材33を透過して、カバー部材
33の上面33bに設けられたビームスプリッタ41に入射す
るものとされる。また、３本の反射レーザ光ビームL₃の
夫々が、ビームスプリッタ41を経た後、カバー部材33を
透過して、カバー部材33の空洞部70を形成する内面70a
における半導体基板34の上面34aと平行な面を成す部分
から空洞部70内に入る。そして、第１の光検出部35に到
達し、その一部が第１の光検出部35に入射するととも
に、他の一部が、第１の光検出部35の上面で反射し、さ
らに、カバー部材33の空洞部70を形成する内面70aにお
ける半導体基板34の上面34aと平行な面を成す部分で反
射して、第２の光検出部36に到達する。

斯かる例にあっては、他の例において設けられるプリ
ズム39及び50等が不要とされ、また、装置のパッケージ
ングが容易に行われて、製造コストの低減が図られる。
さらに、この例においては、半導体レーザ素子37が、そ
のジャンクション部を半導体基板34の上面34aに近接さ
せた状態で配置されており、それにより、半導体レーザ
素子37の放熱が効率よくなされることになる。

第８図に示される第６の例においては、半導体基板34
の上面34aとカバー部材33の下面33aとが空間を介して対
向するようにされたもとで、半導体基板34の上面34a
に、第１及び第２の光検出部35及び36が形成された領域
側対して、半導体レーザ素子37が配されるとともにモニ
タ用光検出部38が形成された領域側が低くなるようにな
す段差が形成され、さらに、半導体レーザ素子37に対向
する傾斜面をなす部分34a′が設けられている。斯かる
半導体基板34の上面34aの加工は、例えば、エッチング
処理により精度良くなされる。そして、半導体基板34の
上面34aにおける傾斜面をなす部分34a′に、全反射グレ
ーティング部40が設けられており、また、カバー部材33
の上面33bに、ホログラムにより形成されるビームスプ
リッタ41が配されている。

この例においては、半導体レーザ素子37から発したレ
ーザ光ビームL₁が、半導体基板34の上面34aにおける傾
斜面をなす部分34a′に設けられた全反射グレーティン
グ部40によって、３本のレーザ光ビームL₂に分割される
とともに上方に反射される。全反射グレーティング部40
により反射せしめられた３本のレーザ光ビームL₂の夫々
は、カバー部材33にその下面から入射してカバー部材33
を透過した後、カバー部材33の上面33bに設けられたビ
ームスプリッタ41に入射するものとされる。また、３本
の反射レーザ光ビームL₃の夫々が、ビームスプリッタ41
を経た後、カバー部材33を透過して、カバー部材33の下
面から出射する。そして、第１の光検出部35に到達し、
その一部が第１の光検出部35に入射するとともに、他の
一部が、第１の光検出部35の上面で反射し、さらに、カ
バー部材33の下面33aで反射して、第２の光検出部36に
到達する。

斯かる例の場合には、他の例において設けられるプリ
ズム39及び50等が不要とされて部品点数の削減が図られ
るとともに、各部の位置精度の向上が図られる。

第９図に示される第７の例においては、半導体基板34
の上面34aとカバー部材33の下面33aとが相互当接するよ
うにされたもとで、半導体基板34の上面34aが、その一
部に、半導体レーザ素子37が収容される凹部80が形成さ
れたものとされており、凹部80には、半導体レーザ素子
37に対向する傾斜面をなす部分34a′が設けられてい
る。斯かる半導体基板34の上面34aの加工も、例えば、
エッチング処理により精度良くなされる。そして、半導
体基板34の上面34aに設けられた凹部80における傾斜面
をなす部分34a′に、全反射グレーティング部40が設け
られており、また、カバー部材33の上面33bに、ホログ
ラムにより形成されるビームスプリッタ41が配されてい
る。

この例においては、半導体レーザ素子37から発したレ
ーザ光ビームL₁が、半導体基板34の上面34aにおける傾
斜面をなす部分34a′に設けられた全反射グレーティン
グ部40によって、３本のレーザ光ビームL₂に分割される
とともに上方に反射される。全反射グレーティング部40
により反射せしめられた３本のレーザ光ビームL₂の夫々
は、カバー部材33にその下面から入射してカバー部材33
を透過した後、カバー部材33の上面33bに設けられたビ
ームスプリッタ41に入射するものとされる。また、３本
の反射レーザ光ビームL₃の夫々が、ビームスプリッタ41
を経た後、カバー部材33を透過して、第１の光検出部35
に到達し、その一部が第１の光検出部35に入射するとと
もに、他の一部がカバー部材33の下面33aでカバー部材3
3の内部側に反射し、さらに、カバー部材33の上面33bで
反射して再びカバー部材33を透過し、第２の光検出部36
に到達する。

斯かる例においても、第８図に示される第６の例の場
合と同様な作用効果が得られる。

Ｈ発明の効果以上の説明から明らかな如く、本発明に係る光学ピッ
クアップ装置によれば、半導体基板に第１及び第２の光
検出部が形成され、かつ、その半導体基板上に、半導体
レーザ素子と、半導体レーザ素子から発するレーザ光ビ
ームに基づく複数のレーザ光ビームを記録媒体に入射せ
しめるとともに、記録媒体からの複数の反射レーザ光ビ
ームを受けて第１及び第２の光検出部に導く光学手段を
形成する反射面部，グレーティング部、及び、ビームス
プリッタ部とが設けられた構成がとられ、斯かる構成の
もとで、半導体レーザ素子から発せられてビームスプリ
ッタ部に向かうレーザ光ビームのみがグレーティング部
に入射することになり、また、半導体レーザ素子から発
せられて、反射面部，グレーティング部及びビームスプ
リッタ部を経て記録媒体に向かうレーザ光ビームが、そ
の一部が迷光として第１及び第２の光検出部に到達する
事態をまねかないものとされて、記録媒体からの複数の
反射レーザ光ビームが第１及び第２の光検出部に導かれ
る。

従って、比較的簡単な構成のもとに、記録媒体からの
複数本の反射レーザ光ビームが、記録媒体に向かうレー
ザ光ビームとの分離が適正になされ、かつ、相互干渉を
伴わない状態とされて、第１及び第２の光検出部の夫々
に適正に到達せしめられることになり、その結果、第１
及び第２の光検出部から、不要成分の混入が著しく低減
された情報読取出力と、フォーカスエラー及びトラッキ
ングエラーの夫々についての正確な検出出力とを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ピックアップ装置の第１の例
を示す構成図、第２図は第１図におけるII−II線に従う
断面図、第３図は本発明に係る光学ピックアップ装置に
用いられるビームスプリッタを形成するホログラムの一
例を示す平面図、第４〜９図は夫々本発明に係る光学ピ
ックアップ装置の第２〜７の例の要部を示す断面図、第
10図は集積型光学ピックアップ装置を示す構成図、第11
図は第10図に示される集積型光学ピックアップ装置に関
連してのフォーカスエラー信号形成の説明に供される
図、第12図及び第13図は想定される３ビーム方式が適用
された集積型光学ピックアップ装置の断面図及び平面図
である。図中、30はパッケージ、33はカバー部材、34は半導体基
板、35は第１の光検出部、36は第２の光検出部、37は半
導体レーザ素子、39及び50はプリズム、40は全反射グレ
ーティング部、41はビームスプリッタ、42はコリメータ
・レンズ、43は対物レンズ、44は光ディスク、60はグレ
ーティング部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三森幸治東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者山本悦史東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者大井上博東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (56)参考文献特開昭61−243964（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に配された半導体レーザ素子
と、上記半導体基板に形成された第１及び第２の光検出部
と、上記半導体基板上に設けられて、上記半導体レーザ素子
に所定の角度をもって対向する反射面部と、上記半導体基板から所定の距離をもって離隔した位置に
配される透明板状体に設けられたホログラムから成り、
上記半導体レーザ素子から発せられて上記反射面部によ
り反射されたレーザ光ビームを記録媒体側へと導くとと
もに、上記記録媒体側からのレーザ光ビームを、上記反
射面部からのレーザ光ビームの光路とは異なる光路を通
じて、上記第１及び第２の光検出部側へと導くものとさ
れたビームスプリッタ部と、上記半導体レーザ素子と上記ビームスプリッタ部との間
における、半導体レーザ素子から発せられて上記反射面
部を経た後上記ビームスプリッタ部に入射するレーザ光
ビームの光路上に配されたグレーティング部と、を備えて構成される光学ピックアップ装置。