JP2600646B2 - Optical head device - Google Patents

Optical head device

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JP2600646B2
JP2600646B2 JP60167011A JP16701185A JP2600646B2 JP 2600646 B2 JP2600646 B2 JP 2600646B2 JP 60167011 A JP60167011 A JP 60167011A JP 16701185 A JP16701185 A JP 16701185A JP 2600646 B2 JP2600646 B2 JP 2600646B2
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semiconductor laser
laser chip
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optical head
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信介 鹿間
英一 都出
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学式情報記録媒体に情報を書込み又は読出
す光学ヘッド装置において、情報トラックを追跡するた
めのトラック変位検出法として、いわゆる3ビーム法を
採用した光学系の検出特性の改良に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an optical head device for writing or reading information on or from an optical information recording medium, which is a so-called three-beam method for detecting a track displacement for tracking an information track. The present invention relates to an improvement in detection characteristics of an optical system employing a method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の光学ヘッド装置を第7図に示す。図において、
1は光源である半導体レーザチップ(LDチップ)、5は
LDチップ1の出射光、11は回折格子、12はビームスプリ
ッタ、13は対物レンズ、14は光学式情報記録媒体を構成
する光学的に情報を書きこみ/読み出す光ディスク、15
はディスク14より反射された光束を受光する光検知器、
64は光ディスク14上の情報トラックである。上記回折格
子11と対物レンズで入射光学手段が構成される。第8図
に従来装置において用いられるLDチップとそれを保持す
るマウントの拡大図を示す。同図において1は例えばGa
AsまたはGaAlAsなどのヘテロ接合からなる半導体レーザ
チップであり、チップ1はマウント4上に緩衝層3を介
して各々の端面100,200,300が互いに平行な状態で固定
される。次に従来装置の動作について第7図(a),
(b),(c)により述べる。
FIG. 7 shows a conventional optical head device. In the figure,
1 is a semiconductor laser chip (LD chip) as a light source, 5 is
Light emitted from the LD chip 1, reference numeral 11 denotes a diffraction grating, reference numeral 12 denotes a beam splitter, reference numeral 13 denotes an objective lens, reference numeral 14 denotes an optical disk for optically writing / reading information constituting an optical information recording medium, reference numeral 15
Is a light detector that receives the light beam reflected from the disk 14,
Reference numeral 64 denotes an information track on the optical disk 14. The diffraction grating 11 and the objective lens constitute incident optical means. FIG. 8 is an enlarged view of an LD chip used in a conventional device and a mount for holding the LD chip. In the figure, 1 is, for example, Ga
The semiconductor laser chip is formed of a heterojunction such as As or GaAlAs, and the chip 1 is fixed on a mount 4 via a buffer layer 3 with the end faces 100, 200, and 300 parallel to each other. Next, the operation of the conventional device will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to (b) and (c).

LDチップ1より出射した光束5は回折格子11を透過す
ることにより破線で示したような3つの光束に分離さ
れ、ビームスプリッタ12,対物レンズ13を通じて光ディ
スク14上に3つのビームスポット60,61,62として集光さ
れる。このうちスポット60は0次の回折光であり、スポ
ット61,62は互いに強度が等しい1次の回折光である。
各ビームスポットは、第7図(c)に示すように0次ビ
ームスポット60を中心にしてトラック64の方向と、スポ
ット60,61,62の中心を結ぶ線63がわずかに傾くように配
置されている。各スポット60,61,62はディスク14より反
射され、対物レンズ13を再透過後、ビームスプリッタ12
により進行方向が直角に曲げられた後、光検知器15の方
向へ向う。光検知器15は第7図(b)に示したように3
個の受光部としてのエレメント15a,15b,15cに分かれて
おり、中央のエレメント15aは0次光スポット60の反射
光を、エレメント15b,15cとは1次光スポット61,62の反
射光を受光し、光強度に応じた電気信号を出力する。公
知のように0次光スポット60はディスクに蓄えられた情
報の読取り又は書込みに用いられ、読取り時には中央の
光検知器エレメント15aの出力がディスク情報信号とし
て用いられる。又、1次光スポット62,61は前述のよう
に、トラック64に対して傾いて配置されているので、デ
ィスクが図のR方向すなわちトラック64と直角な方向に
変位した場合、スポット62,61の反射が非対称におこ
り、結果として検知器エレメント15b,15cの出力信号が
非対称に変化する。この結果、公知のようにスポット15
b,15cの出力の差動をとることにより、トラック64と、
中心スポット60の中心ずれに対してS字状のトラックず
れ信号が得られ、このトラックずれ信号はスポット60を
正しくトラック64の中心上に位置させ正確に情報を読取
り又は書込むために位置補正をするための、いわゆるト
ラッキングサーボの誤差信号として利用される。トラッ
キングサーボの詳細は本発明の本質とは関係ないのでこ
こでは、説明を省略する。
The light beam 5 emitted from the LD chip 1 passes through the diffraction grating 11 and is separated into three light beams as indicated by broken lines, and the three beam spots 60, 61, and Collected as 62. Of these, the spot 60 is a zero-order diffracted light, and the spots 61 and 62 are first-order diffracted lights having the same intensity.
As shown in FIG. 7 (c), each beam spot is arranged such that a line 63 connecting the direction of the track 64 and the center of the spots 60, 61, 62 with respect to the zero-order beam spot 60 is slightly inclined. ing. Each of the spots 60, 61, and 62 is reflected from the disc 14 and re-transmits through the objective lens 13, and then is reflected by the beam splitter 12
Then, the traveling direction is bent at a right angle, and then the optical detector 15 moves toward the photodetector 15. As shown in FIG. 7B, the photodetector 15
Elements 15a, 15b, and 15c as light receiving sections. The central element 15a receives the reflected light of the zero-order light spot 60, and the elements 15b and 15c receive the reflected light of the primary light spots 61 and 62. Then, an electric signal corresponding to the light intensity is output. As is well known, the zero-order light spot 60 is used to read or write information stored on the disk, and at the time of reading, the output of the central photodetector element 15a is used as a disk information signal. Further, since the primary light spots 62 and 61 are arranged obliquely with respect to the track 64 as described above, when the disk is displaced in the R direction in the drawing, that is, in a direction perpendicular to the track 64, the spots 62 and 61 are displaced. Reflection occurs asymmetrically, and as a result, the output signals of the detector elements 15b and 15c change asymmetrically. As a result, spots 15
By taking the differential of the outputs of b and 15c, the track 64 and
An S-shaped track shift signal is obtained for the center shift of the center spot 60. The track shift signal is used to correct the position so that the spot 60 is correctly positioned on the center of the track 64 and the information is accurately read or written. To be used as a so-called tracking servo error signal. Since the details of the tracking servo have no relation to the essence of the present invention, the description is omitted here.

次に従来の光学ヘッドで用いられるLDの構造を示す第
8図について説明する。LDチップ1はその内部に形成さ
れたPN接合面2に電流を流すことにより、レーザ光5を
発する素子であるが、このような電流駆動によりチップ
の温度上昇が生ずる。このようにチップの温度上昇が生
じた場合に、出射光出力を一定に保つには、上昇前より
も大きな電流を供給してやる必要があることが知られて
おり、このような電流増加により、レーザチップ1の寿
命が指数関数的に縮まる。そこで、LDチップ1の放熱を
目的として、例えば銀や真鋳などの熱伝導性のよい材料
で作られ、LDチップに比して圧倒的に体積の大きなマウ
ント4が放熱用に用いられる。しかしながら、マウント
4上にLDチップ1を直接載置すると、両者の熱膨張率が
大きく異なるので、LDチップ駆動時のわずかなチップの
温度変化によってチップ内部に大きな応力が発生し、そ
の結果、チップ1の寿命が劣化することが知られてい
る。そこで、LD1をマウント4上に取付けるにあたり、
通常LDチップ1と似た熱膨張率を有する例えばSiなどの
材料による緩衝層3を介在させて取付けている。
Next, FIG. 8 showing the structure of an LD used in a conventional optical head will be described. The LD chip 1 is an element that emits a laser beam 5 when a current flows through a PN junction surface 2 formed therein. Such a current drive causes an increase in the temperature of the chip. It is known that when the chip temperature rises, it is necessary to supply a larger current than before the rise in order to keep the output light output constant. The life of the chip 1 decreases exponentially. Therefore, for the purpose of radiating the heat of the LD chip 1, a mount 4 made of a material having good thermal conductivity, such as silver or brass, and having an overwhelming volume compared to the LD chip is used for heat radiation. However, when the LD chip 1 is directly mounted on the mount 4, the thermal expansion coefficients of the two are greatly different, so that a slight stress change of the chip when driving the LD chip generates a large stress inside the chip. It is known that the life of No. 1 is deteriorated. Therefore, when mounting LD1 on mount 4,
Usually, the semiconductor chip is mounted with a buffer layer 3 made of a material such as Si having a thermal expansion coefficient similar to that of the LD chip 1 interposed therebetween.

LDチップ1,緩衝層3,マウント4の厚みa,b,cは典型的
には各々50〜90μm,100〜200μm,2000μm程度であり、
図の100,300で示した各々の端面は組立の容易さ等の理
由により互いに平行になるよう配置されている。
The thicknesses a, b, and c of the LD chip 1, the buffer layer 3, and the mount 4 are typically about 50 to 90 μm, about 100 to 200 μm, and about 2000 μm, respectively.
The end faces indicated by 100 and 300 in the figure are arranged so as to be parallel to each other for reasons such as ease of assembly.

以上に説明したような構成の従来装置においては、2
つの1次光の光検知器へ到達する光量の差によってトラ
ックと0次光スポット60のずれを検出するにあたり、デ
ィスク14がトラックにそう方向に角度ずれを起こした場
合(第7図(a)のJ方向)に検出特性が変動するとい
う欠点があり、正しいトラックの追跡の為の誤差信号検
出上問題があった。又、LDが同じくJ方向に角度ずれを
起こした場合にも同様の特性変動を起こす問題が生じて
いた。
In the conventional device having the configuration described above,
In the case of detecting the deviation between the track and the zero-order light spot 60 based on the difference in the amount of light of one primary light reaching the photodetector, when the disk 14 has caused an angular deviation in the track in the direction (FIG. 7A) (J direction), there is a drawback that the detection characteristics fluctuate, and there is a problem in error signal detection for tracking a correct track. In addition, when the LD similarly shifts in the J direction, there is a problem that the same characteristic fluctuation occurs.

この現象について第7図,第9図を用いて以下に説明
する。
This phenomenon will be described below with reference to FIGS. 7 and 9.

第7図(a),(b),(c)において、ディスク14
に集光された3つのスポット60,61,62は反射後、ビーム
スプリッタ12により光検知器15に向うが、実際にはその
一部はビームスプリッタ12を再透過し、回折格子11を通
じてLD端面側へ戻り、対物レンズ13によるディスク上の
3つのスポット60,61,62と各々共役な点50,51,52に再結
像する。この際、典型的にはスポット50,51,及び50,52
の間隔には110〜200μm位になるように設計されている
ので、LDチップ上方に返ってくるビームスポット51はLD
により再反射されることはないが、中心スポット50はも
とのLDチップの出射点から、下側の1次スポット52は緩
衝層3の前面から再び反射され、ディスク側に向う。こ
のときに生ずる現象について、第7図より説明の必要部
分だけを抜き出した第9図を用いて述べる。図中60と5
0,62と52が各々共役点であり、LD側に戻った光は点A,D
で再反射される。図はLD端面100,ディスク14が互いに平
行な場合を示しており厳密に言うと、スポット52とLD端
による反射面にはΔ1,スポット62とディスク上集光点C
にはΔ2の距離の差があることが図よりわかる。さて、
本来の1次光は、図中、AGC又はAGEの光路をとるが、前
述のようにディスクから反射されて再びLD上のA,D点に
戻ってきた光はLD端での再反射後再びディスク14側に向
う。このような再反射を経験して点Cに入射する光束の
経路は、1次光への分波がただ一回のもののみに着目す
れば、 AGBGAGC AGBGDGC AGCGDGC の3つが考えられる。一方、ディスク上E点へのLD端再
反射を経験する光の経路は、図のF側での反射がないの
で、 AGBGAGE のみとなる。さて次にディスク14又はLDチップ1と緩衝
層3の全体が図中J方向に傾いた状態を考えると、一般
にLDのコヒーレンス長は直接1次光となるAGCと上記
,,及びAGEととの間では干渉がおきるほど長
くはないが、C点に再入射する上記光束,,の間
では干渉現象が生じる。すなわち、第9図の記号に従え
ばとの光路差は2Δ1,との光路差は2Δ2,と
の光路差は2Δ1+2Δ2であるから、ディスク14の
J方向への微小回転に従ってΔ2が変化し、LDのJ方向
への微小回転に従ってΔ1が変化するので、上記3つの
光路差が変化し、光束,,の間に相対的な位相差
が生じてディスク14又はLDの回転にともなってスポット
Cの強度が干渉により変化する。一方、ディスク上のE
側への再反射光は前記だけであるからC側のような干
渉現象はおこらない。もともと回折格子によって分波さ
れたスポット61,62の強度は互いに等しいので、このよ
うな干渉現象がない場合には第7図において、中心ビー
ム60の中心とトラック64の中心が正しく一致した場合
に、各ビームスポット61,62はトラック64の左右に等し
くずれて配置されることになり、これらのスポットから
の反射光の強度は等しくなり、結果として光検知器エレ
メント15bと15cの出力差は均衝してゼロになる。さらに
この状態から左右のトラックずれが生じると、エレメン
ト15bと15cの出力差が正,負に変化し、トラック64が周
期的に並んでいるために、図10(a)のように、トラッ
ク間隔を1周期とし、合トラック点がゼロレベルを横切
る正しいトラックずれ検知出力が得られる。ところが、
ディスク傾きによって上に述べた干渉現象が生じ、例え
ば検知器エレメント15bに入射する光強度がエレメント1
5cに入射する光の強度に比して大きくなった場合、第10
図(b)のようにbだけ合トラック点がゼロレベルから
浮上がったトラックずれ検知出力となり、検知特性が劣
化する。又、LDの傾きに対しても全く同様の現象が生じ
る。
7 (a), (b) and (c), the disk 14
The three spots 60, 61, and 62 condensed on the mirror are reflected by the beam splitter 12, and then travel to the photodetector 15. Returning to the side, re-imaging is performed at points 50, 51, and 52 conjugate with the three spots 60, 61, and 62 on the disk by the objective lens 13, respectively. In this case, typically, spots 50, 51 and 50, 52
Is designed to be about 110 to 200 μm at the interval of, so that the beam spot 51 returning above the LD chip is
However, the central spot 50 is reflected again from the emission point of the original LD chip, and the lower primary spot 52 is reflected again from the front surface of the buffer layer 3 toward the disk. The phenomenon that occurs at this time will be described with reference to FIG. 9, which extracts only necessary parts from FIG. 60 and 5 in the figure
0, 62 and 52 are conjugate points, respectively, and the light returning to the LD side is the point A, D
Is reflected again. The figure shows a case where the LD end face 100 and the disk 14 are parallel to each other. Strictly speaking, the spot 52 and the reflection surface by the LD end have Δ1, the spot 62 and the condensing point C on the disk.
It can be seen from the figure that there is a difference in distance of Δ2. Now,
The original primary light takes the optical path of AGC or AGE in the figure, but the light that has been reflected from the disk and returned to points A and D on the LD again as described above has been re-reflected at the LD end. Facing the disk 14. The path of the light beam that enters the point C after experiencing such re-reflection can be considered as AGBGAGC, AGBGDGC, AGCGDGC, if attention is paid only to the case where the demultiplexing into the primary light is performed only once. On the other hand, the path of light that undergoes LD end re-reflection to point E on the disk is only AGBGAGE because there is no reflection on the F side in the figure. Now, considering the state in which the disk 14 or the LD chip 1 and the buffer layer 3 as a whole are inclined in the J direction in the drawing, the coherence length of the LD is generally the direct coherence length between the AGC and the above, and AGE. Although the light beam is not long enough to cause interference between the light beams, the light beam re-entering the point C causes an interference phenomenon. That is, according to the symbol in FIG. 9, the optical path difference between the original 2Δ1 and the optical path difference between 2Δ2 and 2Δ1 + 2Δ2 is 2Δ1 + 2Δ2. Therefore, Δ2 changes according to the minute rotation of the disk 14 in the J direction, and LD Δ1 changes according to the minute rotation in the J direction, the above three optical path differences change, and a relative phase difference occurs between the light fluxes and the intensity of the spot C with the rotation of the disk 14 or LD. Changes due to interference. On the other hand, E
Since there is only the above-mentioned re-reflected light to the side, the interference phenomenon unlike the side C does not occur. Originally, the intensities of the spots 61 and 62 demultiplexed by the diffraction grating are equal to each other. In the absence of such an interference phenomenon, in FIG. 7, when the center of the center beam 60 and the center of the track 64 are correctly matched. Each of the beam spots 61 and 62 will be equally displaced to the left and right of the track 64, and the intensity of the reflected light from these spots will be equal. As a result, the output difference between the photodetector elements 15b and 15c will be Equilibrate to zero. Further, when a left and right track shift occurs from this state, the output difference between the elements 15b and 15c changes between positive and negative, and the tracks 64 are periodically arranged. As shown in FIG. Is defined as one cycle, a correct track deviation detection output in which the combined track point crosses the zero level can be obtained. However,
The interference phenomenon described above occurs due to the tilt of the disk.For example, the light intensity incident on the detector element 15b is
If the intensity is higher than the intensity of light incident on 5c, the 10th
As shown in FIG. 3B, the track deviation becomes a track shift detection output in which the combined track point rises from the zero level by b, and the detection characteristics deteriorate. Also, the same phenomenon occurs with respect to the inclination of the LD.

一例として、ディスク上のスポット間隔を22μm,LD端
に戻る光束のスポット間隔を110μmとした場合、第11
図(a)に示したようにディスク傾きθDに対して合ト
ラック点浮上り量b/a(a,bは第10図(b)で定義)は約
1°の周期で劣化することが計算により明らかになっ
た。又、第11図(b)は(a)の状態から、LDの傾きを
わずか0.02°変化させた状態を示しており、LDの傾きに
対してもb/aの値が変化するようすがわかる。LDの傾き
に対しては約0.2°の周期で合トラック点の浮上りが変
化する。又第9図においてディスク14の反射率を80%,L
Dチップ1の端面反射率を30%(GaAsの反射率),緩衝
層3の前面反射率を30%(Siの反射率)とし、0次光と
1次光の回折格子による分波比を5:1,ビームスプリッタ
12の透過率を50%として計算したところ、合トラックの
浮上り量は最大約26%にも及ぶことがわかり、又、実験
的にもこの事実が確認された。このような特製変化は実
際の光ディスクシステムに、光学ヘッドを用いる際に起
こるディスク角度ずれ、経年的に起こりうるLDの角度ず
れにより、合トラック検出特性が大きく変化することを
意味し、従来の光ヘッドによる正しい情報記録/再生を
行なう上での重大な障害となっていた。
As an example, when the spot interval on the disk is 22 μm and the spot interval of the light flux returning to the LD end is 110 μm,
As shown in FIG. 9A, it is calculated that the combined track point floating amount b / a (a and b are defined in FIG. 10B) deteriorates at a cycle of about 1 ° with respect to the disk inclination θD. Revealed. FIG. 11 (b) shows a state in which the slope of LD is changed by only 0.02 ° from the state of (a), and it can be seen that the value of b / a also changes with respect to the slope of LD. . With respect to the inclination of the LD, the lift of the combined track point changes at a cycle of about 0.2 °. In FIG. 9, the reflectance of the disk 14 is 80%, L
The end face reflectivity of the D chip 1 is 30% (GaAs reflectivity) and the front face reflectivity of the buffer layer 3 is 30% (Si reflectivity). 5: 1 beam splitter
Calculating the transmittance of 12 as 50%, it was found that the floating amount of the combined track reached a maximum of about 26%, and this fact was confirmed experimentally. Such a special change means that the combined track detection characteristics change significantly due to the disc angle deviation that occurs when using an optical head and the LD angle deviation that can occur over time in an actual optical disk system. This is a serious obstacle to correct information recording / reproduction by the head.

この発明は、以上に詳述したような問題点を解消する
ためになされたもので、記録媒体の傾き,光源の傾きに
対しても合トラック点が、2つの1次光を検知する光検
知器の作動出力のゼロレベルから浮上がることがなく正
しくトラックずれ量を検知できる光学ヘッド装置の光学
系を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and a light detection point for detecting two primary lights with respect to a tilt of a recording medium and a tilt of a light source. It is an object of the present invention to provide an optical system of an optical head device capable of correctly detecting a track deviation amount without floating from a zero level of an operation output of a device.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る光学ヘッド装置では、情報記録媒体から
反射されて再び光源側に集光される光束のうち、緩衝層
前面に入射して反射されていた1次光成分に着目し、該
1次光の反射を無くするか、もしくは反射された後に再
び情報記録媒体上に集光されることがないようにする光
束処理部を緩衝層の前面に設ける。
In the optical head device according to the present invention, of the light flux reflected from the information recording medium and focused again on the light source side, attention is paid to the primary light component incident on the front surface of the buffer layer and reflected. A light beam processing unit is provided on the front surface of the buffer layer to eliminate the reflection of light or to prevent the light from being collected again on the information recording medium after being reflected.

〔作用〕[Action]

緩衝層前面に再集光される光束は、光束処理部で反射
されないが、もしくは情報記録媒体の入射光学手段方向
へは反射されず、情報記録媒体上に集光されない。
The light beam refocused on the front surface of the buffer layer is not reflected by the light beam processing unit, or is not reflected toward the incident optical means of the information recording medium, and is not focused on the information recording medium.

〔発明の実施例〕(Example of the invention)

本発明の第1の実施例を第1図を用いて説明する。な
お図中、従来の実施例と同一のものは同一符号で示して
あり説明を省略する。本実施例では、従来構造に加えて
緩衝層3の前面200上に、光束処理部として新たに反射
防止層400が付加されている。この層400があるために、
1次の戻り光82が緩衝層3の前面200に入射しても、反
射される割合は極めて小さくなるように構成されてい
る。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the drawing, the same components as those of the conventional embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted. In this embodiment, an anti-reflection layer 400 is newly added as a light beam processing unit on the front surface 200 of the buffer layer 3 in addition to the conventional structure. Because of this layer 400,
Even if the primary return light 82 is incident on the front surface 200 of the buffer layer 3, the ratio of the reflected light is extremely small.

このように反射防止層400を付加することにより、第
9図においてLD側から点Cへ再反射されていく光は実質
的にAGBGAGCの経路をとる光、すなわち従来技術の問題
点の項で述べたで示した光のみとなる。このように緩
衝層前面の反射率を低くすることにより、事実上ディス
ク上の1次光へ再入射する光をただ一つにすることがで
き、従来のように複数の再入射光間の、ディスク傾き及
びLD側の端面傾きに起因する位相ずれによる緩衝効果を
防止でき、よって光検知器エレメント15bと15cの差動に
よりトラックずれを検出する際の合トラック時のゼロレ
ベルからの浮きをなくすることができる。次に反射防止
層の作成についての例を述べる。一つは光学薄膜による
反射防止膜による方法である。例えば「辻内著:“光学
概論II":page54」等に公知の通り、屈折率nsをもつ媒質
上に屈折率 の媒質を厚み だけつけることにより反射率を とすることができる。(但しN=0,1,2……λは光の波
長) 一例として緩衝層としてSiを用いた場合の反射防止に
ついてのべる。Siの屈折率はms≒3.4であり反射防止膜
のない時の反射率は であるのに対し、反射防止膜としてn=1.60のCeF3を厚
だけつけた場合には反射率はR≒0.02となり干渉による
合トラック点のゼロレベルからの浮きを、従来に比して
15分の1に抑えることができる。但しλ=0.8μmとし
た。
By adding the anti-reflection layer 400 in this manner, the light that is re-reflected from the LD side to the point C in FIG. 9 substantially takes the path of the AGBGAGC, that is, is described in the section of the problem of the prior art. It is only the light shown. By lowering the reflectivity of the front surface of the buffer layer in this way, the light re-incident to the primary light on the disk can be effectively made only one, and the light between the plurality of re-incident lights can be reduced as in the related art. The buffer effect due to the phase shift caused by the disc tilt and the end face tilt on the LD side can be prevented, so that the differential from the photodetector elements 15b and 15c eliminates the floating from the zero level at the time of tracking when detecting the track shift. can do. Next, an example of forming an antireflection layer will be described. One is a method using an antireflection film using an optical thin film. For example, as is well known in "Tsujiuchi:" Introduction to Optics II ": page54", the refractive index on a medium having a refractive index of ns Thickness of the medium The reflectance by just attaching It can be. (Where N = 0, 1, 2... Λ is the wavelength of light) As an example, antireflection when Si is used as the buffer layer will be described. The refractive index of Si is ms ≒ 3.4, and the reflectance without an anti-reflection coating is In contrast, a thickness of CeF3 of n = 1.60 as an anti-reflection film If only the reflection is applied, the reflectance is R ≒ 0.02, and the floating of the combined track point from the zero level due to the interference is smaller than that of the past.
It can be reduced to 1/15. However, λ was set to 0.8 μm.

今一つの反射防止層400の簡便な方法として、緩衝層
を前面200上に書道に用いる墨を塗布することが考えら
れる。実験によると墨の塗付によりSi表面の反射率は3
%程度におさえることができた。よって合トラック検出
出力の浮きは従来の1/10程度にまで改善できる。もちろ
んこのように墨を塗布する以外にも、要するにもとのマ
ウントの反射率よりも低い反射率を有する物質を塗布す
ることにより現象の改善がはかれることはいうまでもな
い。
Another simple method of using the anti-reflection layer 400 is to apply black ink used for calligraphy on the front surface 200 of the buffer layer. According to the experiment, the reflectance of the Si surface is 3
%. Therefore, the floating of the combined track detection output can be improved to about 1/10 of the conventional one. Needless to say, in addition to the application of black as described above, the phenomenon can be improved by applying a substance having a reflectance lower than that of the original mount.

本発明の第2の実施例について第2図に示す。本実施
例では従来の実施例に比して緩衝層3の前面200が一点
鎖線にて示した光学ヘッド集光光学系の光軸と90°から
θだけずれるように傾いて加工されている。この結果、
ディスクからLD側へ反射されて来た1次光82は緩衝層3
の前面200で反射された後、もとの光束82より2θだけ
異なる方向へ光束92として進むことになる。図のよう
に、LDから出射して集光される光束の半角をuとすると
θ>uとしておけば、入射光束82と反射光束92は全く重
なることがないので、再び対物レンズ13でディスク上に
集光されることがなく干渉現象を防止できる。もちろん
θが多少uよりも小さくしても、反射して再びディスク
上の1次光に戻る光量を減少できるので、干渉現象を改
善する上では有効であることにはかわりない。
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the front surface 200 of the buffer layer 3 is machined so as to be shifted from the optical axis of the optical head condensing optical system shown by a dashed line by 90 ° from the conventional embodiment by θ. As a result,
The primary light 82 reflected from the disk to the LD side is buffer layer 3
After being reflected by the front surface 200, the light beam 82 travels in a direction different from the original light beam 82 by 2θ as a light beam 92. As shown in the figure, if u is a half angle of the light beam emitted from the LD and condensed, if θ> u, the incident light beam 82 and the reflected light beam 92 do not overlap at all. Therefore, the interference phenomenon can be prevented without being condensed. Of course, even if θ is slightly smaller than u, the amount of light reflected and returned to the primary light on the disk again can be reduced, so that it is still effective in improving the interference phenomenon.

第3図に本発明の第3の実施例を示す。 FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.

本実施例では緩衝層3の前面において、LD側に入射す
る1次光82が入射する部分を角度θで面とりすることに
より上記第2の実施例と同様反射光92が入射光82からそ
れるように構成したものである。このようにすることに
より、第2の実施例と同様干渉現象を低減できθ>uの
場合には干渉現象を除去できる。
In the present embodiment, the portion where the primary light 82 incident on the LD side is incident on the front surface of the buffer layer 3 is chamfered at an angle θ, so that the reflected light 92 is deviated from the incident light 82 as in the second embodiment. It is configured as follows. By doing so, the interference phenomenon can be reduced as in the second embodiment, and the interference phenomenon can be eliminated when θ> u.

第4図に本発明の第4の実施例を示す。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.

本実施例では緩衝層3の前面200が平面内にて一点鎖
線にて示した集光系光軸に対して90°からθだけずれる
ように配置している。LDの集光に供される半角uに対し
てθ>uの場合には、第2の実施例と同様に緩衝層3へ
の入射光と反射光を分離できるので干渉現象を防止でき
る。又、θ<uでも干渉現象の低減を図ることができ
る。すなわち、第2,第3,第4実施例は少なくとも緩衝層
前面の再集光部分を傾斜面として光束処理部を構成する
もので、これにより上記再集光される光束は、媒体14方
向へは入射されない。
In this embodiment, the front surface 200 of the buffer layer 3 is arranged so as to be shifted from 90 ° by θ in the plane with respect to the optical axis of the light condensing system shown by a dashed line. When θ> u with respect to the half angle u provided for condensing the LD, the light incident on the buffer layer 3 and the reflected light can be separated similarly to the second embodiment, so that the interference phenomenon can be prevented. Further, even when θ <u, the interference phenomenon can be reduced. That is, in the second, third, and fourth embodiments, at least the refocused portion on the front surface of the buffer layer constitutes a light beam processing unit with an inclined surface. Is not incident.

第5図に本発明の第5の実施例を示す。 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention.

本実施例においては図のように緩衝層3の前面200を
角度θの鋸噛状面として加工し、光束処理部を構成した
ものである。第2の実施例同様前面200に入射した光が
2θだけ方向を変えて反射され、干渉現象を防止,低減
できる。
In this embodiment, as shown in the figure, the front surface 200 of the buffer layer 3 is processed as a saw-toothed surface having an angle θ to constitute a light beam processing unit. As in the second embodiment, the light incident on the front surface 200 is reflected by changing the direction by 2θ, and the interference phenomenon can be prevented and reduced.

第6図に本発明の第6の実施例を示す。本実施例では
緩衝層3の前面200上で、LDからの反射光の1次光82が
入射する部分に110で示した穴を形成し、光束処理部と
して構成したものである。この穴により、ディフォーカ
ス点で反射するようになっているので端面反射により対
物レンズで再集光される光が焦点ぼけをおこし、干渉現
象を低減できるのである。
FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention. In the present embodiment, a hole indicated by 110 is formed in a portion where the primary light 82 of the reflected light from the LD is incident on the front surface 200 of the buffer layer 3 to constitute a light beam processing unit. Since the light is reflected at the defocus point by this hole, the light re-condensed by the objective lens due to the end face reflection causes a defocus, and the interference phenomenon can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、光源を保
持する緩衝層の前面に光束処理部を設け記録媒体からの
反射光の1次光が再反射される割合が小さくなるか、も
しくは入射光学手段よりそれてしまうように構成したも
ので、従来のトラックずれ検知特性を劣化させていた干
渉現象を除去又は低減でき、光ヘッド装置の読出し又は
書込みを媒体傾き、LD端面の角度の経年的微少変化があ
った場合にも安定に行なうことができる。
As described in detail above, according to the present invention, the light beam processing unit is provided on the front surface of the buffer layer holding the light source, so that the ratio of the primary light of the reflected light from the recording medium re-reflected is reduced or It is configured to deviate from the optical means, and it is possible to remove or reduce the interference phenomenon that has degraded the conventional track shift detection characteristic, and to perform reading or writing of the optical head device with the medium tilt, the aging of the angle of the LD end face. Even if there is a slight change, it can be performed stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1の実施例に用いられるLDの構造を
示す図、第2図は本発明の第2の実施例に用いられるLD
の構造を示す図、第3図は本発明の第3の実施例に用い
られるLDの構造を示す図、第4図は本発明の第4の実施
例に用いられるLDの構造を示す図、第5図は本発明の第
5の実施例に用いられるLDの構造を示す図、第6図は本
発明の第6の実施例に用いられるLDの構造を示す図、第
7図は従来の光学ヘッド装置の構成概略図、第8図は従
来の光学ヘッド装置に用いられるLDの構造を示す図、第
9図は本発明が解決しようとするディスク上の1次光の
干渉現象を説明するモデル図、第10図は従来装置におい
てディスク傾きがある場合とない場合のトラックずれ量
に対するトラックずれ検知出力を比較する図、第11図は
従来装置においてディスク傾きに対する合トラックずれ
検出出力の変化が発生する様子を示す図である。 1……LDチップ、3……緩衝層、4……マウント、11…
…回折格子、12……ビームスプリッタ、13……対物レン
ズ、14……ディスク、15……光検知器、200……緩衝層
前面。 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a diagram showing the structure of an LD used in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the LD used in the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a structure of an LD used in a third embodiment of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing a structure of an LD used in a fourth embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram showing a structure of an LD used in a fifth embodiment of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing a structure of an LD used in a sixth embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the structure of an LD used in a conventional optical head device, and FIG. 9 is a diagram for explaining an interference phenomenon of primary light on a disk to be solved by the present invention. FIG. 10 is a model diagram, and FIG. 10 is a diagram comparing the track deviation detection output with respect to the track deviation amount with and without the disk inclination in the conventional apparatus. FIG. 11 is a graph showing the change in the combined track deviation detection output with respect to the disk inclination in the conventional apparatus. It is a figure showing a situation that occurs. 1 ... LD chip, 3 ... Buffer layer, 4 ... Mount, 11 ...
... Diffraction grating, 12 ... Beam splitter, 13 ... Objective lens, 14 ... Disc, 15 ... Photodetector, 200 ... Front of buffer layer. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 和夫 群馬県新田郡尾島町大字岩松800番地 三菱電機株式会社群馬製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−207689(JP,A) 特開 昭61−250845(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Iwata 800 Iwamatsu, Ojima-cho, Nitta-gun, Nitta-gun, Gunma Mitsubishi Electric Corporation Gunma Works (56) References JP-A-58-207689 (JP, A) 61-250845 (JP, A)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】レーザ光束を出射する半導体レーザチップ
と、該半導体レーザチップを放熱するためのマウント
と、該半導体レーザチップと該マウントとの間に設置さ
れ、該半導体レーザチップを該マウント上に固定すると
共に、該半導体レーザチップのレーザ光出射中の温度上
昇によって発生する応力の緩和材として作用する緩衝体
と、前記半導体レーザチップから出射する光束を複数個
の光束に分波し、分波された各々の光束を情報記録媒体
上に複数個の光スポットとして絞り込む集光手段と、こ
の集光手段に介在され、前記半導体レーザチップからの
出射光と、前記情報記録媒体からの反射光とを分離する
分離手段と、該分離手段で分離された光束を受光する光
検知器とを備えた光学ヘッド装置において、 前記緩衝体の略前面全体を、該緩衝体の上下方向、かつ
前記集光手段の光軸に対して90°からθだけ傾けた傾斜
面として形成したことを特徴とする光学ヘッド装置。 (但し、θは前記半導体レーザチップから出射して前記
集光手段に入射する光束の集光半角uに対して略θ≧u
を満足する角度である。)
1. A semiconductor laser chip for emitting a laser beam, a mount for radiating the semiconductor laser chip, and a semiconductor laser chip disposed between the semiconductor laser chip and the mount, wherein the semiconductor laser chip is mounted on the mount. A buffer that fixes and acts as a moderator for stress generated by a temperature rise during laser light emission of the semiconductor laser chip, and a light beam emitted from the semiconductor laser chip is split into a plurality of light beams, Focusing means for narrowing each of the light fluxes as a plurality of light spots on the information recording medium, light emitted from the semiconductor laser chip, reflected light from the information recording medium, An optical head device comprising: a separating unit that separates the light beam; and a photodetector that receives the light flux separated by the separating unit. An optical head device, wherein the optical head device is formed as an inclined surface which is inclined by 90 from the 90 ° with respect to the optical axis of the light collecting means in the vertical direction of the buffer. (However, θ is approximately θ ≧ u with respect to the light collection half angle u of the light beam emitted from the semiconductor laser chip and incident on the light collection means.)
Is an angle that satisfies. )
【請求項2】レーザ光束を出射する半導体レーザチップ
と、該半導体レーザチップを放熱するためのマウント
と、該半導体レーザチップと該マウントとの間に設置さ
れ、該半導体レーザチップを該マウント上に固定すると
共に、該半導体レーザチップのレーザ光出射中の温度上
昇によって発生する応力の緩和材として作用する緩衝体
と、前記半導体レーザチップから出射する光束を複数個
の光束に分波し、分波された各々の光束を情報記録媒体
上に複数個の光スポットとして絞り込む集光手段と、こ
の集光手段に介在され、前記半導体レーザチップからの
出射光と、前記情報記録媒体からの反射光とを分離する
分離手段と、該分離手段で分離された光束を受光する光
検知器とを備えた光学ヘッド装置において、 前記緩衝体の前面を、前記半導体レーザチップからの光
出射面に対してθだけ回転するようにして傾斜配置した
ことを特徴とする光学ヘッド装置。 (但し、θは前記半導体レーザチップから出射して前記
集光手段に入射する光束の集光半角uに対して略θ≧u
を満足する角度である。)
2. A semiconductor laser chip for emitting a laser beam, a mount for radiating the semiconductor laser chip, and a semiconductor laser chip disposed between the semiconductor laser chip and the mount, wherein the semiconductor laser chip is mounted on the mount. A buffer that fixes and acts as a moderator for stress generated by a temperature rise during laser light emission of the semiconductor laser chip, and a light beam emitted from the semiconductor laser chip is split into a plurality of light beams, Focusing means for narrowing each of the light fluxes as a plurality of light spots on the information recording medium, light emitted from the semiconductor laser chip, reflected light from the information recording medium, An optical head device comprising: a separating unit for separating the light; and a photodetector for receiving the light beam separated by the separating unit. An optical head device characterized in that the optical head device is tilted and arranged to rotate by θ with respect to a light emission surface from a body laser chip. (However, θ is approximately θ ≧ u with respect to the light collection half angle u of the light beam emitted from the semiconductor laser chip and incident on the light collection means.)
Is an angle that satisfies. )
【請求項3】レーザ光束を出射する半導体レーザチップ
と、該半導体レーザチップを放熱するためのマウント
と、該半導体レーザチップと該マウントとの間に設置さ
れ、該半導体レーザチップを該マウント上に固定すると
共に、該半導体レーザチップのレーザ光出射中の温度上
昇によって発生する応力の緩和材として作用する緩衝体
と、前記半導体レーザチップから出射する光束を複数個
の光束に分波し、分波された各々の光束を情報記録媒体
上に複数個の光スポットとして絞り込む集光手段と、こ
の集光手段に介在され、前記半導体レーザチップからの
出射光と、前記情報記録媒体からの反射光とを分離する
分離手段と、該分離手段で分離された光束を受光する光
検知器とを備えた光学ヘッド装置において、 前記緩衝体の前面の略全体を鋸歯状面として形成したこ
とを特徴とする光学ヘッド装置。
3. A semiconductor laser chip for emitting a laser beam, a mount for radiating the semiconductor laser chip, and a semiconductor laser chip disposed between the semiconductor laser chip and the mount, wherein the semiconductor laser chip is mounted on the mount. A buffer that fixes and acts as a moderator for stress generated by a temperature rise during laser light emission of the semiconductor laser chip, and a light beam emitted from the semiconductor laser chip is split into a plurality of light beams, Focusing means for narrowing each of the light fluxes as a plurality of light spots on the information recording medium, light emitted from the semiconductor laser chip, reflected light from the information recording medium, An optical head device provided with a separating means for separating light and a light detector for receiving the light beam separated by the separating means, wherein substantially the entire front surface of the buffer is sawed. An optical head device formed as a toothed surface.
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US07/159,412 US4888760A (en) 1985-07-29 1988-02-12 Optical head apparatus
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