JP2779126B2

JP2779126B2 - 垂直空胴表面発光型レーザーダイオードを使用した光ピックアップヘッド装置

Info

Publication number: JP2779126B2
Application number: JP5330909A
Authority: JP
Inventors: ユー・ヨング
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1998-07-23
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JPH07192291A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学読取が可能な反射
構体に情報が記録された記録担体から、情報を読取るた
めの光ピックアップヘッド装置（以後、単に光ピックア
ップと称する）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップは、光ディスクドライブ
装置に於ける主要手段である。一般に記録情報を適正に
再生するためには、光ピックアップは多数の構成要素を
必要とする。図１０〜図１２は、光反射構体に情報を記
録した記録担体（例えば、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ））を読取るための従来の光ピックアップの一般的構
造を図示したものである。図１０に示されたピックアッ
プは３ビーム装置と称され、少なくとも１個以上のレー
ザーダイオード１、コリメーターレンズ３、回折格子
４、ビームスプリッター６、対物レンズ７、非点収差レ
ンズ８、多セグメントフォトダイオード９によって構成
されている。レーザーダイオード１が生成する発散レー
ザービーム２は、コリメーターレンズ３を通過後平行ビ
ームとなり、回折格子４に投射され、その作用により単
ビームからビーム２及び５／５の３ビームに分割され
る。次に、この３ビームは、対物レンズ７により光ディ
スク１０上に集束される。光ディスク１０からの反射光
は同一の光路を帰還し、ビームスプリッター６に投射さ
れる。全光、或は光の一部はビームスプリッター６によ
って反射され、非点収差レンズ８によってフォトダイオ
ード９上に集束される。回折格子４により生じる２つの
副ビーム５／５はトラッキングエラー信号の生成に用い
られ、非点収差レンズ８の補助によりフォーカシングエ
ラー信号が得られる。データ信号は、フォトダイオード
９の出力信号の合計によって得られる。

【０００３】図１１は、レーザーダイオード１、対物レ
ンズ７、半透鏡１１、凹レンズ１２、及び多セグメント
フォトダイオード９から成る、いわゆる１ビーム装置の
略図である。この構成では、半透鏡１１及び凹レンズ１
２は、図１０に於てビームスプリッター６及び非点収差
レンズ８が行なう機能と同じく、フォーカシングエラー
信号を生成する働きをする。又、トラッキングエラー信
号の検知には、プッシュ・プル方式或は位相検知方式が
採用されている。

【０００４】上述の図１０、図１１におけるビームスプ
リッター６、半透鏡１１、及びレンズ７といった光学的
構成要素は、大量生産の面で難点のあること、多数の光
学的構成要素を有することは、正確な組み立て及び各要
素間の調整も困難であることから、結果的にコンパクト
化、低コスト化、及び信頼性の面で不利である。

【０００５】図１０のビームスプリッター６及び非点収
差レンズ８、或は図１１の半透鏡１１及び凹レンズ１２
をホログラム光学素子に置き換えることにより、光学的
構成要素を減少させ、さらにコンパクト化された光ピッ
クアップが、米国特許第４９０７８４７号、日本特開昭
６２１８８０３２号、米国特許第５０６６１３８号、米
国特許第５１１１４４８号、日本特願昭６３−２５８４
５号、及び日本特願平１−５５７４５号等、多くの発明
によって開示されている。図１２は、対物レンズ７、回
折格子４と一体化したホログラム光学素子１３、レーザ
ーダイオード１、及び多セグメントフォトダイオード９
から成る通常型のホログラム基調光ピックアップの略図
である。レーザーダイオード１が発するレーザービーム
２は、回折格子４を通過後ビーム２、及びビーム５／５
の３ビームに分割され、ホログラム光学素子１３に投
射、回折されて１つのゼロ次ビームと複数の高次ビーム
となる。ゼロ次ビームは次いでコリメーターレンズ３に
より平行化され、さらに対物レンズ７によって光ディス
ク１０上に集束される。反射光ビームは同一光路を帰還
し、再度ホログラム光学素子１３上に投射される。一次
回折ビームは次にフォトダイオード９上に集束する。ホ
ログラム光学素子１３は、ナイフエッジ法を使用したよ
うなビーム分割とデータ信号及びフォーカシングエラー
信号生成の両機能を有している。このナイフエッジ法
は、２部に分割されたホログラム光学素子１３の境界を
ナイフの先のように機能させるものである。トラッキン
グエラー信号は、上述の３ビーム式光ピックアップの場
合と同様の方法で得られる。ホログラム光学素子１３を
大量生産する技術は十分に確立されており、図１０、１
１に示されたピックアップに比較するとこの種の光ピッ
クアップは、よりコンパクトであるだけでなく、費用の
面でも競争力を増している。しかしながら、ホログラム
基調の光ピックアップに共通した欠点である反射光の低
利用効率を除いても、図１２のレーザーダイオード１及
びフォトダイオード９は、互いに異なる基板上にあるた
め依然として正確な位置合わせを必要としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第５２１２５
７２号には、同一のＡｌＧａＡｓチップ上に、レーザー
ダイオード及びフォトダイオードを一体式に集積させる
試みが開示されている。図１３は、集積レーザー検知器
アレイのより平面的な分散を示したものであり、先行技
術における方向と一致した方向を示すＸ、Ｙ、及びＺの
記号が付されている。前面から発するレーザービームは
ホログラム光学素子を通過し、対物レンズによって光デ
ィスク上に集束される。ここでは、ホログラム光学素
子、対物レンズ、及び光ディスクは図示されていない。
反射光は同一光路を帰還し、ホログラム光学素子に投射
される。ホログラム光学素子を通過後、反射光は複数の
ビームとなりその波面２２が示すように、フォトダイオ
ード１５〜２０の端面に集束する。図１４は、図１３の
断面図である。アレイは単一のＡｌＧａＡｓチップ２１
上にリトグラフ的に製造され、レーザー１及びアレイの
検知部分１５〜２０が製造工程の一部として個別且つ永
久に焦点を合わせて整列され（Ｚ方向に）、また反射光
を集めてレーザー検知アレイに集束させるコリメーター
レンズの仕様に従って、間隔を置いて整列される（Ｙ方
向に）。光ピックアップは磁気光学ディスクシステムへ
の適用に関して開示されているため、Ｐデータダイオー
ド１６及びＳデータダイオード１８は各々ｐ及びｓ偏光
の検知に使用されており、またフォーカシングエラー信
号はフォトダイオード１５及び１７が生成し、トラッキ
ングエラー信号はフォトダイオード１９及び２０から得
られる。この発明によると、フォトダイオード１５〜２
０はレーザーダイオード１（図１４参照）と同一構造を
有するｐ−ｎ接合点に逆バイアス電圧を印加することに
よって構成されるが、これは図１５が示すように通常の
二重ヘテロ構造（ＤＨ）レーザーダイオードに於いては
ｐクラッド層２５及びｎクラッド層２７のバンドギャッ
プ２３ａが活性層２６のバンドギャップ２３よりもはる
かに大きいため、反射光は活性層２６によってしか吸収
され得ないことを意味している。一般に、ＤＨレーザー
ダイオードの活性層２６の最適厚さは０．２μｍであ
る。これは、図１５が示すようにフォトダイオードによ
る検出が可能なのは反射光のほんの僅かな一部分であっ
て、大部分の光領域２４は活性層２６内に封じ込めるこ
とができないということを意味している。図１４に示さ
れるようにフォトダイオード端部に於ける反射レーザー
ビームのスポット直径２０ａが一般にフォトダイオード
の活性層の厚みの１０〜５０倍であるという事実を考慮
すると、この発明によるレーザー検知アレイを使用して
適正なエラー信号及びデータ信号を得ることはほとんど
不可能であるという課題がある。

【０００７】光ピックアップの寸法及び費用を低減する
には、フォトダイオードのみならず前置増幅器、波形修
正回路、及びフォーカシングエラー信号、トラッキング
エラー信号並びにデータ信号を生成するための算術演算
回路、及びレーザー出力自動制御回路等、幾つかの電子
回路をも、レーザーダイオードと同一チップ上に集積し
なければならない。従来の端面発光型レーザー構造で
は、レーザービームが基板に平行であるため半導体レー
ザーダイオードと電子回路を同一パッケージ内に実装す
ることは困難である。

【０００８】光構成要素及び光学的装置の数を減らして
光ピックアップの低コスト化を図るためには、図１０〜
図１２に示されたピックアップに於けるビームスプリッ
ター６、半透鏡１１、或はホログラム光学素子１３を除
去しなければならないが、これを可能にできるのはレー
ザーダイオード１が光源及び検知器の両機能を果たし得
る場合のみである。こうした一装置が先行技術（特願昭
６３−８５３６号）に存在している。特願昭６３−８５
３６号による装置では、信号はレーザー出力或はバイア
ス電圧の反射光誘導変化を検知することにより得られ、
フォトダイオードを使用する必要がない。この発明によ
れば、フォーカシングエラーは、正弦駆動電流／電圧を
電磁／圧電アクチュエーターに印加してレーザースポッ
トを焦点方向沿いに動かすか、３つの端面発光型レーザ
ーダイオードの一次元（１Ｄ）アレイを対物レンズと記
録媒体より成る光システムの軸に対し傾斜させるかの何
れかによって検知し、またトラッキングエラー信号は、
レーザースポットをトラッキング方向沿いに動かすか、
正弦波バイアス電流を使用して単素子レーザーの発光点
を制御するか、或は２つのレーザーダイオードを補助ビ
ームとする３つの端面発光型レーザーアレイを使用する
かの何れかによって検知する。実際のシステムではこう
した検知方法を組み合わせて使用しなければならない
が、これではシステムが複雑となる。さらに、光ディス
クシステムでは異粒子或はディスクの欠陥に起因する異
常エラーを避けるため２つの補助ビームを記録面上で可
能な限り隣接させておく必要があり、１Ｄレーザーアレ
イを対物レンズ及び記録媒体の光軸に対し傾斜させてフ
ォーカシングエラー信号を検知する方法は実用向きでな
い。焦点ずれを検知する類似方法は、他の先行技術（特
願昭５９−９９７６号）でも知られている。次に、上記
焦点ずれ検知方法の実施の困難さについて実証する。

【０００９】図１６は、先行技術特願昭６３−８５３６
号及び特願昭５９−９９７６号による焦点ずれ検知技術
の略図である。これらの特許では、３つのレーザーダイ
オードを有する端面発光型レーザーアレイ２８が対物レ
ンズ７及び光ディスク１０の光軸２９に対して傾斜し、
２つの補助レーザービームの焦点を１つは中央ビームの
焦点面より前方へ、１つは後方へと移動させている。傾
斜の度合によっては焦点面での彗星状収差及び非点収差
が誘導されるという理由で、空胴表面に垂直なレーザー
ダイオードの光軸は対物レンズ７に対して任意の角度で
傾斜してはならないという点は周知である。ＣＤピック
アップ対物レンズに対しては、通常の公差角度は約１度
〜２度である。この点を考慮し、先行技術のフォーカシ
ングエラー信号検知技術に必要な傾斜角を算出してみよ
う。記録表面上の２つの補助ビーム間の横間隔を３０μ
ｍ、光システムの横倍率を−１／５、また２ビームの焦
点の縦間隔最小値を４μｍとすると、傾斜角３５は３４
度となるが、それでもレーザーダイオードの発散角度よ
りもはるかに大きい。傾斜角を２度以下にするには、記
録表面の２つの補助ビームの横間隔は約０．６ｍｍとな
ると想定されるが、これでは精度の高いフォーカシング
エラー信号を得るには大きすぎる。さらに、この場合の
２つの補助レーザーダイオードの間隔は約３ｍｍであ
り、３つ全てのレーザービームのための回折限界スポッ
トを達成するには大直径の対物レンズが必要である。こ
の種の技術の使用に反対する他の理由は、レーザーダイ
オードの製造に広く使用されている高価なＧａＡｓ基板
の利用効率の低さである。二重ヘテロ構造レーザーの幅
は通常３０至る１００μｍであるという事実からする
と、３ｍｍ幅のストライプ上には多数のレーザーダイオ
ードを製造することが可能である。上記の見積では、２
つの補助レーザービーム焦点の縦方向の離隔距離を４μ
ｍと想定した。しかし実際には、光軸に沿ってサーボ制
御域を適正に集束させるためにはそれ以上の間隔が必要
であろう。従って、先行技術に於いてフォーカシングエ
ラー信号を検知する唯一の方法は、追加的な電磁装置或
は圧電装置を必要とするウェブリング技術を使用するこ
とであるが、これによりシステムは複雑になるという課
題がある。

【００１０】本発明は、従来の光ピックアップのこのよ
うな課題を考慮し、小型化が可能であり、低コストで安
定した性能が得られる光ピックアップヘッド装置を提供
することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、記
録担体から情報を読み取るために、投射用放射ビームを
生成する垂直空胴表面発光型レーザーダイオードと、フ
ォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、及
びデータ信号を生成するために、記録担体からの反射レ
ーザービームを検知するフォトダイオードとを備え、垂
直空洞表面発光型レーザーダイオード及びフォトダイオ
ードが、単一基板上に形成されている光ピックアップヘ
ッド装置である。

【００１２】請求項７の本発明は、記録担体に記録され
た情報を読み取るために、光ビームを生成する複数個の
ＶＣＳＥＬレーザーダイオードを有するレーザーアレイ
と、光ビームの進行方向を基準として、レーザーアレイ
の背後に配設され、各ＶＣＳＥＬレーザーダイオードの
レーザー出力をそれぞれ監視するための複数個の検知器
を有する半導体検知器アレイとを備えた光ピックアップ
ヘッド装置である。

【００１３】請求項８の本発明は、記録担体に記録され
た情報信号を検知するためのＶＣＳＥＬレーザーダイオ
ード、フォーカシングエラー信号を生成するための２個
のＶＣＳＥＬレーザーダイオード、及びトラッキングエ
ラー信号を生成するための２個のＶＣＳＥＬレーザーダ
イオードを有するレーザーアレイと、各ＶＣＳＥＬレー
ザーダイオードのレーザー出力をそれぞれ監視するため
の半導体検知器アレイと、前置増幅器、波形変調回路、
算術演算回路、自動レーザー出力制御回路、及び必要で
あればレーザー出力変調回路よりなる電子回路とを備
え、レーザーアレイ、半導体検知器アレイ、及び電子回
路は、同一チップ上に集積化されている光ピックアップ
ヘッド装置である。

【００１４】

【作用】本発明は、投射用放射ビームを生成するレーザ
ーダイオードに垂直空胴表面発光型レーザーダイオード
を用いているので、その垂直空洞表面発光型レーザーダ
イオード及び、記録担体からの反射レーザービームを検
知するフォトダイオードを、単一基板上に形成すること
ができ、小型化、低コスト化が可能となる。

【００１５】また本発明は、更に電子回路を同一チップ
上に集積することにより、更に小型化、低コスト化が可
能になる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明にかかる第１の実施例の光
ピックアップヘッド装置（光ピックアップ）の構成図で
ある。すなわち、光ピックアップは、レーザーＶＣＳＥ
Ｌ１と複数のフォトダイオード９ａ〜９ｇと電子回路９
ｈから構成される半導体チップ４７、ホログラム光学素
子１３、及び対物レンズ７で構成される。図示されたホ
ログラム光学素子４７としては、フォーカシング及びト
ラッキングエラー信号、及びデータ信号の生成手段が供
給可能であれば、あらゆる回折光学素子を使用すること
が可能である。この種のホログラム光学素子の設計、及
び加工に対しては、例えば米国特許第４９０７８４７
号、特願昭６２−１８８０３２号、米国特許第５０６６
１３８号、特願昭６３−２５８４５号、及び特願平１−
５５７４５号等、多数の発明が行なわれている。本実施
例においては、米国特許第５０６６１３８号で開示され
たホログラム光学素子を採用しているが、本発明の上記
目的の達成を補助できるものは、必ずしもこのホログラ
ム光学素子だけではない。図１に示されているホログラ
ム光学素子は、３つのビーム３７及び５／５の生成手段
である回折グリッドの機能を有するグリッド領域１３
ａ、及び各々がビーム分割手段としてのホログラフィー
ビームスプリッター機能を有するグリッド１３ｂ／１３
ｂを装備している。グリッド１３ａ及び１３ｂ／１３ｂ
は同一平面上に配置されている。本ホログラム光学素子
の設計、加工、及び運用方針は、米国特許第５０６６１
３８号において詳述されているので、ここでは重複を避
ける意味で説明は行なわない。

【００１８】図２は、同図（ａ）空胴構造、同図（ｂ）
モード分散、及び同図（ｃ）ビーム形状、の諸観点から
本発明で用いるＶＣＳＥＬｓを従来の端面発光型レーザ
ーと比較したものである。ＶＣＳＥＬｓは、その空胴３
９が非常に短く、本質的に単モードレーザーダイオード
である。ＶＣＳＥＬｓは一般にクリーンなラウンドビー
ム３７をはるかに小さい発散角度で発生させる。ＶＣＳ
ＥＬビームの回折限界スポットへの集束、及び／又は２
Ｄアレイへの組み立て（図３（ｂ）参照）が容易である
ことは明かである。従来の端面発光型レーザーではレー
ザービーム３７ａはｐ−ｎ接合と平行であるが、ＶＣＳ
ＥＬからのレーザービーム３７はｐ−ｎ接合に対して垂
直であることから、フォトダイオードもまたレーザーダ
イオードと同一チップ上に容易に集積することができる
（図３（ｃ）参照）。

【００１９】逆バイアスＶＣＳＥＬは、微小空胴フォト
ダイオードとして使用が可能である。図３（ａ）に示さ
れるように、微小空胴フォトダイオードに於いては、吸
収域３６が２つの高反射鏡により形成される空胴内に配
置されている。これは結果的に、その往復シフトが２π
の倍数であるような波長により決定される共鳴を伴った
ファブリー・ペロー効果を生み出す。入射光は２つのミ
ラー３８ｂ／３８ｔの間で何度となく跳ね返りながら、
共鳴波長に於ける光フィールドを蓄積する。この結果、
光路長が飛躍的に増大する。共鳴波長に於いては、吸収
域の幅が微小であっても量子効率は１へと近づく。２つ
の鏡を有する共鳴空胴が、光出力反射率Ｒ１及びＲ２、
離隔距離Ｌ、活性層の厚さｄ、吸収率α、及び屈折率ｎ
である場合、任意の波長λに対する垂直入射での外部量
子効率ηは、（数１）によって求められる。

【００２０】

【数１】

【００２１】この場合のφ₁及びφ₂は、２つのミラー間
で発生した移相数である。この方程式は、外部量子効率
の最大値を求める際の変数調整に使用が可能である。

【００２２】従来の端面発光型レーザーの通常作動状態
（例えば限界値以上）に於ける量子効率はほとんど１０
０％に等しいが、３ｍＷＡｌＧａＡｓＤＨレーザー
（例えばソニー社のＳＬＤ１０４ＡＵ）の限界電流は依
然として４５ｍＡという高さである。これは、従来の端
面発光型レーザーダイオードに於いては自然発光から誘
発発光（即ちレーザービーム）への変換効率が０．００
１％という低さであることに起因している。限界電流を
低下させるには前述の変換効率を増大させなければなら
ないが、これが可能となるのはレーザー空胴の長さがレ
ーザー波長に比肩し得る場合のみである（Ｅ．Ｍ．パー
セル著「物理学」改訂６９版、１９４６年、頁６８１；
Ｋ．Ｈ．ドレクサージュ著「光学の進歩」Ｅ．ウルフ編
集、北オランダ・アムステルダム社、第１２巻、１９７
４年、頁１６５）。ＶＣＳＥＬの空胴の長さはレーザー
ダイオードの活性層３６、下部層３６ｂ、及び上部被覆
層３６ｔの合計厚さであり、レーザービームの波形領域
内で容易に制御することができる。この事実は、活性層
の厚さが原子層精度で制御されればＶＣＳＥＬは超低限
界値レーザーとなり得ることを意味しており、これは分
子線エピタキシー、金属組織気相エピタキシー、気体原
料分子線エピタキシー、及びその他の原子操作技術等の
進歩したエピタキシャル成長技術を使用すれば可能であ
る。前述の超低限界値ＶＣＳＥＬは他の製品では制御自
然発光ダイオード（ＣＳＤ）或は微小空胴レーザーダイ
オードとも称されているが、本発明に於いてはやはりＶ
ＣＳＥＬとして分類されるべきものである。前述の低限
界値ＶＣＳＥＬを使用すれば、レーザー検知器或はレー
ザーアレイと同一チップ上に電子回路を容易に集積する
ことが可能であり、装置を適正に作動させるためチップ
から熱エネルギーを放散させるような特別手段は不要で
ある。レーザービームは装置表面へと直角に入射するの
で、標準集積回路実装技術を使用して、集積化された光
電子回路を単チップに実装することも可能である。

【００２３】ここで、「電子回路」という語句は、例え
ば、（１）フォトダイオード或はレーザーからの信号を
増幅し、波形を修正し、次いでフォーカシングエラー、
トラッキングエラー、及びデータの諸信号を生成する回
路、（２）レーザー出力を自動制御する回路、及び
（３）必要であれば、レーザーダイオードのバイアス電
流を変調する回路、として理解すべきものである。

【００２４】本発明は、ＶＣＳＥＬｓを可干渉光源とし
て使用した２種の異なるタイプの光ピックアップを供給
するものである。本実施例では、光ピックアップは、
（１）レーザー源として単一のＶＣＳＥＬを使用し、
（２）フォトダイオードとレーザーダイオードを統合
し、（３）電子回路とレーザーチップを集積化し、さら
に（４）レーザーダイオードからの光を集束して記録面
上の一スポットとしディスクからの反射光を集める対物
レンズと、光ビームを分割してフォトダイオードに投影
させるホログラム光学素子によって構成されている。反
射レーザービームはフォトダイオードの端面ではなく前
面に投射するため、全てのレーザービームは対応するフ
ォトダイオードによって検知され高量子効率を有する電
気信号に変換される。これは、従来の端面発光型レーザ
ーダイオードでは実現が困難である。

【００２５】次に、上記実施例の光ピックアップヘッド
装置の動作について、図面を参照しながら説明する。

【００２６】まず、光源１によって生成されるレーザー
ビーム３７はホログラム光学素子１３を通過して３ビー
ムとなり、対物レンズ７により光学ディスク１０上に集
束される。次に、記録された情報を保持する光学ディス
ク１０からの反射ビームは、同じ光路を辿って帰還し、
再度ホログラム光学素子１３に入射する。３ビームはホ
ログラム光学素子１３を通過後、方向を変え、図１に示
されるように、各々フォトダイオード９ｅ、９ｆ及び９
ｇに集中する。フォトダイオード９ｆ、及び９ｇは、単
素子ダイオードであるが、９ｅは、セグメント９ａ〜９
ｄを有する４セグメントダイオードである。先行技術米
国特許第５０６６１３８号にて詳述されている手段は、
フォトダイオード９ａ〜９ｇの出力信号からフォーカシ
ングエラー信号、トラッキングエラー信号、及びデータ
信号を生成するために本実施例に直接、適用が可能であ
る。

【００２７】本実施例の主な特徴は、レーザー源として
先行技術で採用された端面発光レーザーの代わりにＶＣ
ＳＥＬ１を使用していることである。これにより、フォ
トダイオード９ａ〜９ｇ、及び電子回路９ｈをレーザー
ダイオード１と共に一体式に集積化することができる。
レーザーダイオード１からの円形のクリーンレーザービ
ーム３７は、拡散角が比較的小さい為、レーザーディス
ク１０上の回折制限スポット３７ｄ及び５ｄ／５ｄに容
易に焦点を合わせることが可能である。反射光ビームは
フォトダイオードの前面に入射する。このように、検知
器により反射光の僅かな部分のみが検知可能であるよう
な先行技術米国特許第５０６６１３８号と比較して、本
実施例のフォトダイオード９ｅ〜９ｇは各々、反射光４
２ａ〜４２ｃの全ビームを検知することが可能である。

【００２８】図４は、半導体チップ４７の基本構造を示
す断面図である。半導体チップ４７は、半絶縁性ＧａＡ
ｓ（ガリウム砒素）２１のような複合半導体の一基板上
の、隣接の微小空胴量子井戸構体を前後にバイアスする
ことにより得られるＶＣＳＥＬ１とフォトダイオード９
ｅ（フォトダイオード９ｆ，９ｇは図示省略）、及びレ
ーザーダイオードのバイアス電流を制御するためのＭＥ
ＳＦＥＴ（メスフィット）９ｈより構成される。微小空
胴構造は、２μｍ厚のノンドープＧａＡｓバッファ層４
８、底部ミラー３８ｂ、及び下方空間層３６ｂ、活性層
３６と上方空間層３６ｔよりなる空胴領域と、上部ミラ
ー３８ｔから構成される。ミラー３８ｂ／３８ｔは、各
々シリコン、ベリリウムで５×１０¹⁸ｃｍ^-3にドープさ
れた１０対以上の４分の１波長ＡｌＡｓ／Ａｌ_0.3Ｇａ
_0.7Ａｓ層で構成される。ミラーは堅固にドープを施
し、直列抵抗を減少させている。空胴領域は、Ｓｉがド
ープ（５×１０¹⁷ｃｍ^-3）されたＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ下
方空間層３６ｂとベリリウムがドープ（５×１０¹⁷ｃｍ
^-3）されたＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ上方空間層３６ｔに挟ま
れて、活性層３６として機能する０．０１μｍのＡｌ
_0.3Ｇａ_0.7Ａｓバリヤーによって分離された数対のノン
ドープ０．０１μｍＧａＡｓ量子井戸で構成されている
が、場合によっては指定された波長を得るために、この
量子井戸の構成と厚みを変更する必要がある。結合され
た空胴領域の好適な光学的厚みを１波長分とすれば、結
果的に最大自然発光量を誘発発光に転換可能である。フ
ォトダイオード９ｅの上部ミラー３８ｔの反射率は、レ
ーザーダイオード１の反射率と同じである必要はない。
反射率は、ＡｌＡｓ／Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ層のペア数を
追加、或は減じることによって容易に増減が可能であ
る。

【００２９】レーザーダイオード１にＭＥＳＦＥＴ９ｈ
を接続することにより（図４の挿入回路図参照）、レー
ザー出力の自動制御がＭＥＳＦＥＴ９ｈ、及び他のデバ
イス（図中では示されていない）によって可能となる。
図４に示されたデバイスは、分子線エピタキシー、金属
組成気相エピタキシー、或はその他のエピタキシャル成
長方法を使用した選択式の再生技術により加工が可能で
ある。デバイス製造者には、加工工程は周知であろう。
好適な成長手順として、レーザーダイオード１、及びフ
ォトダイオード９ｅの基板である微小空胴量子井戸構体
が第一成長段階において形成される。次いでＳｉＯ₂ マ
スクを使用して、アズ・グロン構造を選択的に除去し、
ノンドープＧａＳａバッファ層４８を露出させる。この
ＳｉＯ₂マスクを使用することにより行なわれる選択的
再成長は、ＭＥＳＦＥＴを成長させる。例えば、そのＭ
ＥＳＦＥＴは、１μｍ厚のｎ−型ＧａＡｓ４９（Ｓｉ：
３×１０¹⁷ｃｍ^-3）、及び０．１μｍ厚のｎ＋型ＧａＡ
ｓ４９（Ｓｉ：３×１０¹⁸ｃｍ^-3）接触層５０で構成さ
れる。エピタキシャル成長の２段階を経た後、半導体デ
バイスの加工は、レーザーダイオード、フォトダイオー
ド及びＦＥＴの成形へと進む。これには５１ｓ、５１
ｄ、５１ｇ、５２／５２ａ及び５３／５３ａの金属被
覆、及び５４、５４ａ及び５４ｂの表面パッシベーショ
ンと電気的絶縁手段の形成が含まれる。図４には３基の
デバイスしか示されていないが、他のデバイスも同一チ
ップ上に上記と同様の方法で一体式に集積が可能であ
る。チップ加工は、レーザー出力監視用のフォトダイオ
ードを設置する為のトンネル５６をＧａＡｓ基板２１に
開けることにより完成する。ＧａＡｓのバンドギャップ
は活性層のバンドギャップより小さいのでトンネルが必
要となる。完成したチップは監視用フォトダイオード、
及びホログラム光学素子１３と共に実装される。

【００３０】図１に於けるレーザーダイオード１、及び
フォトダイオード９ａ〜９ｇの相互の位置関係は、対物
レンズ７とホログラム光学素子１３の仕様によって決定
される。各デバイス間の位置設定変数が決定すれば、１
００万分の１以下の微細な精度で、リトグラフ的、且つ
永久的に調整固定される。

【００３１】レーザーダイオード１の同一チップ上のフ
ォトダイオード９ａ〜９ｇを一体式に集積することによ
り、フォトダイオードの位置合わせのような時間を浪費
する仕事は、組み立て、或は混成作業からなくなること
は明かである。電子回路の半導体集積化によって、外部
チップが不要となるばかりでなく、ホログラムを基礎と
したピックアップのフォトダイオードの出力信号が一般
に非常に微弱であるという欠点を補い、信号をさらに高
品質化することが可能である。

【００３２】なお、上記実施例については、本発明の範
囲、及び教旨から逸脱することなく以下のような形式、
及び細部における変更が可能であることは、当業者にと
って明白に理解できるであろう。即ち、（１）短い波長
を有するレーザーダイオードを得るために、ＡｌＧａＡ
ｓを基礎とした化合物をＡｌＧａＡｓＰ、またはＺｎＣ
ｄＳｅを基礎とする化合物等に材質変更する、（２）Ｓ
ｉＯ₂ ／Ｚｎｓ、或はＳｉＯ₂ ／ＺｎＳｅのような絶縁
性材料で構成されたブラッグ反射ミラーを使用する、
（３）ブラッグ反射ミラーを平滑回折反射ミラーに代え
る、（４）微小空胴フォトダイオードを厚い活性層を有
する従来型のピン叉は他形式のフォトダイオードに変更
する、（５）Ｓｉ基板上の全回路を集積化する、（６）
レーザービームを基板側から抽出する、（７）レーザー
ダイオードと同一チップ上にモニターフォトダイオード
を集積化する、ことである。

【００３３】本発明の第２の実施例では光学的構成要素
或は装置の数量を大幅に減少させた光ピックアップにつ
いて説明しているが、それは以下のような特徴を有して
いる。（１）電子回路はレーザー源に一体式に集積され
ており、レーザー源は５つの電気絶縁されたＶＣＳＥＬ
レーザーダイオードから成るレーザーアレイであって、
それらレーザーダイオードの内の１つが情報信号の検知
に使用され、残りの４つの内の各２レーザーダイオード
が各々フォーカシングエラー信号及びトラッキングエラ
ー信号の生成に使用される、（２）複数の監視用フォト
ダイオードがレーザーダイオードと同一チップ上に一体
式に集積されている、（３）レーザーアレイのカバーガ
ラスの厚みは異なるレーザーダイオードに対応して異な
る形状をしており、２つのレーザーダイオードは各々同
一アレイ上の他の３つのレーザーダイオードの焦点の前
方、後方に投射されてフォーカシングエラー信号を検知
する、さらに、（４）二次元式アレイが同一の半導体チ
ップ上に一体的に製造され、各ダイオード間の間隔は対
物レンズの仕様によって決定されている。

【００３４】図５は、本発明にかかる第２の実施例の光
ピックアップヘッド装置の略示構成図である。本実施例
が最もよく適用されるＣＤピックアップは、半導体二次
元レーザー検知器アレイと電子回路５７、及び対物レン
ズ７の２つの部分のみで構成されている。図６（ａ）
は、レーザーアレイ５８、フォトダイオードアレイ５
９、及び電子回路９ｈ、及びカバーガラス６０で構成さ
れるＶＣＳＥＬアレイ５７の組み立て図である。レーザ
ーアレイにより生成されるレーザービームは、対物レン
ズ７によって光学ディスク１０上で焦点を結ぶ。反射光
は、同一光路を辿って、レーザーアレイの各々のレーザ
ーダイオードに帰還する。レーザーダイオードが僅かに
限界値以上にバイアスしている場合、反射光はその量に
応じて、レーザーダイオードの出力に変化を起こさせる
（詳しくは特願昭６３−８５３６号を参照）。このよう
に、レーザーダイオードＤ０を監視することにより、デ
ータ信号６６を得ることができる。一方、フォーカシン
グ６４及びトラッキング６５のエラー信号は、Ｄ１、Ｄ
２、及びＤ３、Ｄ４から各々得ることが可能である。２
つの分離レーザービームによるトラッキングエラー信号
６５の検知原理は、周知の３ビーム技術と同様である
が、フォーカシングエラー信号６４は、Ｄ１及びＤ２の
焦点を他の３つのレーザーダイオードの焦点の前方、及
び後方に移動することによって得られる。フォーカシン
グエラー信号６４を生成するこの技術の原理は、焦点ず
れの増加に連れてレーザーダイオードと連係した反射光
の量が減少するというところにある。従って、Ｐ１及び
Ｐ２を各々レーザーダイオードＤ１及びＤ２の監視用フ
ォトダイオードとした場合、フォーカシングエラー信号
６４は「Ｐ１−Ｐ２」を計算する演算回路より得られ
る。

【００３５】図６（ｂ）は、カバーガラス６０の断面図
である。本実施例では、カバーガラス６０は階段状で３
種の異なる厚さ６１、６２及び６３を有しており、６１
−６２、及び６２−６３の厚さの差分は同量である。カ
バーガラス６０の存在によって、Ｄ１及びＤ２からのビ
ームは、Ｄ０、Ｄ３或はＤ４からのビームとは、異なる
光路長を横断しなければならない。その結果、Ｄ０、Ｄ
３及びＤ４は情報構体面に結像するが、Ｄ１、Ｄ２は各
々構体面の前後に結像することになる。焦点の軸移動は
おおよそｍ（１−１／ｎ）ｄで求められる。この場合、
ｎはカバーガラス６０の屈折率、ｍは光学系の長手方向
の倍率、またｄは６１、６２間の厚さの差分を表わして
いる。

【００３６】トラッキング制御用に補助ビームを使用し
ている光ピックアップにおいて、異なるビーム間の間隔
をできるだけ小さくする理由は、間隔が大きいと、記録
媒体の欠陥がエラー信号の原因となるからである。従来
型の３ビーム方式では、光学系が圧迫されている為、主
ビームと補助ビーム間の間隔を１４μｍ以下にすること
は困難である。図７は本実施例における情報構体上の焦
点スポットの配置を表わしている。情報信号はＤ０から
得られるが、フォーカシングエラー信号、及びトラッキ
ングエラー信号は各々、Ｄ１、Ｄ２及びＤ３、Ｄ４から
得られる。各レーザー間の間隔は数μｍにまで減少する
ことができるため（Ｊ・ジュエル外、電子、判読不可
２５，１１２３（１９８９年））、ＣＤ対物レンズの通
常の倍率が約−１／５であることから、図７に示された
間隔６６は５μｍにまで縮小できる。このことは、本発
明を基にしたピックアップにはさらに安定性のあるサー
ボ制御が望まれることを示唆している。光学ディスクシ
ステムにおける反射光が、レーザーダイオードにおいて
過度の激しいノイズを誘導することは周知である。未だ
この現象の物理的背景は明かでないが、外部空胴長がレ
ーザーダイオードのコーヒレンス長より短かい限り、デ
ィスクのランダムな振動に起因する限界利得変動が主な
原因の一つと考えられる。ディスクが一定の位置で固定
された場合に認められるノイズは、おそらくは合成空胴
レーザーの不安定性によるものである。研究により、合
成空胴レーザーは同一モードであっても多重利得を有す
ることが判明しているが（Ｈ・サン外、出願、光学３
１，４１６１（１９９２年））、これは作動条件、或は
量子変動の変化がすべて強度変動の原因となることを示
唆している。強度変動の振幅は、合成空胴レーザーの限
界利得変動の大きさによって大きく左右される。図８
は、レーザー前面（ｒ２）及びディスク（ｒ３（ｒ３は
０．５に固定））の反射率の関数として計算された限界
利得変動の振幅を示している。図８に示すように、変動
が最大となるのはｒ２／ｒ３＝１のあたりである。レー
ザーはｒ２とｒ３の差分が小さい場合に、異なる値の多
重限界利得を有する可能性があることから（Ｈ・サン
外、出願、光学３１，４１６１（１９９２年））、レ
ーザーダイオードの出力には、モードホッピングが発生
しない場合でもノイズ源が含まれることになる。レーザ
ーダイオードの不安定性、及び／又はモードホッピング
に起因するノイズを抑制するためには、限界利得変動を
減少させなければならないが、これは図８に示されるよ
うに、レーザーの前面に高反射性コーティング、或は非
反射性コーティングの何れを行なっても実行が可能であ
る。ＶＣＳＥＬの場合、前者の方が適しているが、これ
はＶＣＳＥＬのミラー反射率が通常約０．９５であるこ
とによるが、これは追加的なコーティングを施さない通
常の７８０ｎｍ端面発光レーザーダイオードの０．５５
と比肩されるべきものである。ＣＤにおけるノイズ問題
は磁気光学ディスクの場合ほど深刻ではないため、本発
明によるピックアップのノイズ問題は、ｒ２対ｒ３の適
正な比率を選択することにより、解決が可能である。

【００３７】以下、図９により、本実施例における半導
体レーザー検知器、及び電子回路デバイスについて説明
する。半導体デバイスは、半絶縁性ＧａＡｓウェーハ２
１のような一つの合成半導体基板上の、ＶＣＳＥＬＤ
０、レーザーダイオード上のレーザー出力監視用フォト
ダイオードＰ０、及びレーザーダイオードのバイアス電
流制御用ＭＥＳＦＥＴで構成される。レーザー構体は、
２μｍ厚のノンドープＧａＡｓバッファ層４８と、底部
ミラー３８ｂと、下方空間層３６ｂ、活性層３６及び、
上方空間層３６ｔからなる空胴領域と、上部ミラー３８
ｔとで構成される。ミラー３８ｂ／３８ｔは、各々シリ
コン、ベリリウムで５×１０¹⁸ｃｍ^-3にドープされた１
０対以上の４分の１波長ＡｌＡｓ／Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ
層で構成される。ミラーは堅固にドープを施し、直列抵
抗を減少させている。空胴領域は、シリコンがドープさ
れた（５×１０¹⁷ｃｍ^-3）Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ下方空間
層３６ｂとベリリウムがドープされた（５×１０¹⁷ｃｍ
^-3）Ａｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ上方空間層３６ｔに挟まれて、
活性層３６として機能する０．０１μｍのＡｌ_0.3Ｇａ
_0.7Ａｓバリヤーによって分離された数対のノンドープ
０．０１μｍＧａＡｓ量子井戸で構成されているが、指
定された波長を得るためには、量子井戸の構成と厚みに
関し変更が必要な場合もある。結合された空胴領域の好
適な光学的厚みを１波長分とすれば、結果的に最大自然
発光量を誘発発光に転換することができる。フォトダイ
オードＰ０は、レーザーダイオードＤ０の上部ミラー３
８ｔをｐ層として使用するｐ−ｉ−ｎ構造を有してい
る。ｐ層の上には、２μｍ厚のノンドープＧａＡｓｉ
層４８ａ、１μｍ厚のシリコンドープされたＧａＡｓ
ｎ層４９ａ（１×１０¹⁸ｃｍ^-3 ）、及び０．１μｍ厚
のシリコンドープされたｎ⁺ＧａＡｓ接触層５０ａ（５
×１０¹⁸ｃｍ^-3）が存在する。ＭＥＳＦＥＴは、ノンド
ープＧａＡｓバッファ上で成長し、例えば１μｍ厚ｎ型
ＧａＡｓ４９（Ｓｉ：３×１０¹⁷ｃｍ^-3）、及び０．１
μｍ厚ｎ⁺ＧａＡｓ（Ｓｉ：２×１０¹⁸ｃｍ^-3 ）接触層
５０で構成される。

【００３８】図９に示されたデバイスは、分子線エピタ
キシー、金属組成気相エピタキシー、或はその他のエピ
タキシャル成長方法を使用した選択式の再生技術により
加工が可能である。デバイス製造者には、成長工程は周
知のことである。好適な成長手順として、レーザーダイ
オードＤ０の基板である微小空胴量子井戸構体とフォト
ダイオードＰ０のｉ層４８ａ、ｎ層４９ａ、ｎ⁺ 層５０
ａが第一成長段階において形成される。次いで、ＳｉＯ
₂ マスクを使用して、アズ・グロン構造を選択的に除去
し、ノンドープＧａＳａバッファ層４８を露出させる。
このＳｉＯ₂ マスクを使用することにより行なわれる選
択的再成長は次いで、ＭＥＳＦＥＴを成長させる。エピ
タキシャル成長の２段階を経た後、半導体デバイスの加
工は、レーザーダイオード、フォトダイオード及びＦＥ
Ｔの成形へと進む。これには５１ｓ、５１ｄ、５１ｇ、
５２／５２ａ及び５３／５３ａの金属被覆、及び５４、
５４ａ及び５４ｂの表面パッシベーションと電気的絶縁
手段の形成が含まれる。上部ミラー３８ｔ用に５２の金
属被覆を行なう前に、選択式エッチングを行い、上部ミ
ラー３８ｔを露出させる。これはミラーのＡｌＡｓ／Ａ
ｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓ層がエッチング停止層として自動的に
機能する為に、容易に行なうことができる。図９には３
基のデバイスしか示されていないが、他のデバイスも同
一チップ上に上記と同様の方法で一体式に集積が可能で
ある。

【００３９】チップ加工は、レーザーダイオードＤ０か
らレーザービーム３７を抽出する為のトンネル５６をＧ
ａＡｓ基板２１に開けることにより完成する。完成した
チップは、次いで図６に示されているようにＤ１及びＤ
２用の異なる厚みを有するカバーガラスと共に単チップ
に実装される。

【００４０】以上のように、前者では、垂直空胴表面発
光型レーザーダイオードと多くの微小空胴フォトダイオ
ードを統合する半導体レーザー検知アレイを使用して可
干渉光源を生成し、フォーカシングエラー信号、トラッ
キングエラー信号、及びデータ信号を検知している。
又、後者においては、少なくとも５個の電気的に絶縁さ
れたレーザーダイオードで構成される二次元式垂直空胴
表面発光型レーザーアレイを使用し、レーザーダイオー
ドの内の１個がデータ信号を検知し、他の４個のレーザ
ーダイオード内の各２個がそれぞれフォーカシングエラ
ー信号、トラッキングエラー信号の生成に使用されてい
る。レーザー出力の変化を検知するために使用されるフ
ォトダイオードは、同一チップ上に一体式に集積されて
いる。垂直空胴表面発光型レーザーダイオードは、表面
から垂直レーザービームを発し、さらに従来の端面発光
型レーザーよりも遥かに低い限界電流を提供するため、
電子回路を上記レーザー検知器或はレーザーアレイと同
一チップ上に一体式に集積することができる。このた
め、全装置のコンパクト化及び低コスト化が実現されて
いる。

【００４１】このように、従来の端面発光型レーザーダ
イオードに代わり垂直空胴表面発光型レーザー（ＶＣＳ
ＥＬｓ）或はその補助レーザーアレイを組み込むことに
より、光学的構成要素或は装置の数を大幅に減少させ、
光ピックアップのコストを低減することができ、先行技
術では見られなかった遥かに高度な光学的、且つ電子的
に集積化された光ピックアップが可能となる。

【００４２】なお、本実施例において、本発明の範囲、
及び教旨から逸脱することなく以下のような形式、及び
細部における変更が可能であることは、当業者にとって
明白に理解できるであろう。即ち、（１）上部表面から
光を抽出し、Ｓｉのような他の材質で製造された分離フ
ォトダイオードによって、基板に形成されたトンネルか
らレーザー出力を監視する、（２）フォトダイオード、
及び電子回路が組み込まれたシリコン基板上でレーザー
ダイオードを一体式に集積する、ことである。

【００４３】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、記録担体から情報を読み取るために、投射用放
射ビームを生成する垂直空胴表面発光型レーザーダイオ
ードを備えているので、小型化が可能であり、低コスト
で安定した性能が得られるという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施例の光ピックアップ
ヘッド装置の構成図である。

【図２】同図（ａ）は、同第１の実施例における垂直空
洞表面発光型レーザーダイオードと、従来の端面発光型
レーザーダイオードの空洞構造を比較する断面図、同図
（ｂ）は、各レーザーダイオードのモード分散を比較す
る図、同図（ｃ）は、各レーザーダイオードのビーム形
状を比較する図である。

【図３】同図（ａ）は、同第１の実施例における微小空
洞フォトダイオードとしての機能を説明する断面図、同
図（ｂ）は、垂直空洞表面発光型レーザーダイオードを
２次元アレイに形成した図、同図（ｃ）は、レーザーダ
イオードとフォトダイオードとを同一チップ上に集積し
た図である。

【図４】同第１の実施例における半導体チップの構造を
示す断面図である。

【図５】本発明にかかる第２の実施例の光ピックアップ
ヘッド装置の略示構成図である。

【図６】同図（ａ）は、同第２の実施例における半導体
チップの組立図、同図（ｂ）は、それのカバーガラスの
断面図である。

【図７】同第２の実施例における情報構体上の焦点スポ
ットの配置を示す図である。

【図８】同第２の実施例における合成空洞レーザーの限
界利得変動の振幅計算値を示す図である。

【図９】同第２の実施例における半導体チップの構造を
示す断面図である。

【図１０】従来の３ビーム型光ピックアップヘッド装置
の構成図である。

【図１１】従来の１ビーム型光ピックアップヘッド装置
の構成図である。

【図１２】従来のホログラム基調型光ピックアップヘッ
ド装置の構成図である。

【図１３】従来のレーザーダイオードとフォトダイオー
ドとを一体化した半導体チップの構成図である。

【図１４】図１３の半導体チップの断面図である。

【図１５】図１３の半導体チップのバンドギャップを説
明する図である。

【図１６】同図（ａ）は、従来の３個のレーザーダイオ
ードを用いた光ピックアップヘッド装置の構成図、同図
（ｂ）は、そのレーザーダイオードによる情報構体上の
光ビームスポットの配置を示す図、同図（ｃ）は、その
ときの焦点位置を示す図、同図（ｄ）は、そのレーザー
ダイオードの傾きを説明する図である。

【符号の説明】

１レーザーダイオード７対物レンズ９ａ〜９ｇフォトダイオード９ｈ電子回路１０光ディスク４７、５７半導体デバイス５８レーザーアレイ５９検知器アレイ６０カバーガラス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/125 G11B 7/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】記録担体から情報を読み取るために、投
射用放射ビームを生成する垂直空胴表面発光型レーザー
ダイオードと、フォーカシングエラー信号、トラッキン
グエラー信号、及びデータ信号を生成するために、前記
記録担体からの反射レーザービームを検知するフォトダ
イオードとを備え、前記垂直空洞表面発光型レーザーダ
イオード及び前記フォトダイオードが、単一基板上に形
成されていることを特徴とする光ピックアップヘッド装
置。
【請求項２】垂直空洞表面発光型レーザーダイオード
の制御、フォーカシングエラー信号、トラッキングエラ
ー信号、データ信号の処理などの、前記記録担体から情
報を読み取るために必要な処理を行う電子回路が、前記
単一基板上に形成されていることを特徴とする請求項１
記載の光ピックアップヘッド装置。
【請求項３】垂直空洞表面発光型レーザーダイオード
は、上部表面から垂直コーヒレント光ビームを発生する
微小空胴レーザーダイオードであることを特徴とする請
求項１記載の光ピックアップヘッド装置。
【請求項４】垂直空洞表面発光型レーザーダイオード
は、上部表面から垂直コーヒレント光ビームを発生する
制御自然ダイオードであることを特徴とする請求項１記
載の光ピックアップヘッド装置。
【請求項５】反射光が、ｐ−ｎ接合部と平行に、前記
微小空洞フォトダイオードの前部表面に投射することを
特徴とする請求項１記載の光ピックアップヘッド装置。
【請求項６】レーザービームの光子エネルギーに比較
して低バンドギャップを有する基板に光を吸収されない
ように、基板にトンネルを設けることによってレーザー
ダイオードの出力を監視するための出力監視手段を備え
たことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップヘッ
ド装置。
【請求項７】記録担体に記録された情報を読み取るた
めに、光ビームを生成する複数個のＶＣＳＥＬレーザー
ダイオードを有するレーザーアレイと、前記光ビームの
進行方向を基準として、前記レーザーアレイの背後に配
設され、前記各ＶＣＳＥＬレーザーダイオードのレーザ
ー出力をそれぞれ監視するための複数個の検知器を有す
る半導体検知器アレイとを備えたことを特徴とする光ピ
ックアップヘッド装置。
【請求項８】記録担体に記録された情報信号を検知す
るためのＶＣＳＥＬレーザーダイオード、フォーカシン
グエラー信号を生成するための２個のＶＣＳＥＬレーザ
ーダイオード、及びトラッキングエラー信号を生成する
ための２個のＶＣＳＥＬレーザーダイオードを有するレ
ーザーアレイと、前記各ＶＣＳＥＬレーザーダイオード
のレーザー出力をそれぞれ監視するための半導体検知器
アレイと、前置増幅器、波形変調回路、算術演算回路、
自動レーザー出力制御回路、及び必要であればレーザー
出力変調回路よりなる電子回路とを備え、前記レーザー
アレイ、前記半導体検知器アレイ、及び前記電子回路
は、同一チップ上に集積化されていることを特徴とする
光ピックアップヘッド装置。
【請求項９】レーザーアレイの前面には、少なくとも
２つのレーザーダイオードに対して異なる厚さを有する
ように形成されたカバーガラスが配設され、２個のレー
ザーダイオードが、同一アレイ上の残る３個のレーザー
ダイオードの焦点の前後に光を投射してフォーカシング
エラー信号を検知することを特徴とする請求項８記載の
光ピックアップヘッド装置。
【請求項１０】記録担体にレーザービームを収束させ
るための対物レンズを備え、前記レーザーアレイは、そ
の対物レンズの仕様で個別のダイオードの間隔を決定す
ることにより、同一半導体チップ上に半導体集積的に形
成された二次元レーザーアレイであることを特徴とする
請求項８記載の装置。
【請求項１１】半導体検知器アレイは、前記ＶＣＳＥ
Ｌレーザーダイオードの頂上に、半導体集積的に形成さ
れた二次元検知器アレイであることを特徴とする請求項
８記載の装置。