JP3438482B2 - 受発光素子とこれを用いた光学ピックアップ - Google Patents

受発光素子とこれを用いた光学ピックアップ

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受発光素子とこれ
を用いた光学ピックアップ及び光ディスク装置に関する
技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスク、例えば、いわゆる
「CD」(Compact Disc)等を再生するための再生装置
の光学ピックアップとしては、図18に示すような、一
体型受発光素子方式のものが採用されている。
【0003】この一体型受発光素子方式の光学ピックア
ップ1は、対物レンズ2、光路折曲用ミラー3,4及び
受発光素子5を備えており、受発光素子5から照射され
た光ビームを光路折曲用ミラー4,3及び対物レンズ2
を介して、光ディスクCDの信号記録面に収束合焦させ
る。
【0004】上記受発光素子5は、図19に示すよう
に、発光素子と受光素子を一体の光学ブロックとして、
構成されている。
【0005】受発光素子5は、第一の半導体基板6上に
第二の半導体基板7が載置され、この第二の半導体基板
7上に発光素子であるレーザダイオードチップ8が搭載
されて構成されている。
【0006】レーザダイオードチップ8の前方の第一の
半導体基板6上には、レーザダイオードチップ8側に傾
斜面(光路分岐面)を有した台形形状のプリズム9が配
設されており、この光路分岐面には、ビームスプリッタ
としての無偏光半透過膜9aが形成されている。また、
プリズム9は、その上面に、全反射膜9bが形成されて
おり、その下面に、無偏光半透過腹9cが形成されてい
る。
【0007】これにより、プリズム9は、レーザダイオ
ードチップ8から出射された光ビームを、その光路分岐
面により反射して、この受発光素子5の外部に出射す
る。この受発光素子5から出射された光ビームは、図1
8に示すように、光路折曲用ミラー4,3を介して対物
レンズ2に入射され、この対物レンズ2により光ディス
クCDの信号記録面に収束合焦される。
【0008】光ディスクCDにより反射された光ビーム
は、対物レンズ2及び光路折曲用ミラー3,4を介し
て、受発光素子5のプリズム9の傾斜面から、プリズム
9内に入射し、プリズム9の底面及び上面で順次に反射
されることにより、このプリズム9の底面の二ケ所で、
プリズム9の下方に出射するようになっている。
【0009】そして、第一の半導体基板6の上面には、
プリズム9の底面の二ケ所から出射した光を受光する位
置に、光検出器6a,6bが形成されている。
【0010】光検出器6a,6bは、通常、その中央付
近において縦方向に平行に延びる二本の分割ラインによ
って3分割されている。これにより、光検出器6a,6
bにいては、光ディスクCDで読み取った情報信号が検
出されるとともに、3分割されたセンサ素子のうちいわ
ゆるプッシュプル法により両側の二つのセンサ素子によ
る検出信号の差を取ることによりトラッキングエラー信
号が検出されるとともに、いわゆる差動3分割法により
中央のセンサ素子及び両側の二つのセンサ素子による検
出信号に基づいてフォーカスエラー信号が検出される。
【0011】このように、受発光素子5は、無偏光光学
系を用いることにより、小型化、高性能化が実現されて
いる。
【0012】さらに、光磁気ディスクに対する情報信号
の記録再生を行う記録再生装置の光学ピックアップの場
合には、プリズム9と無偏光半透過膜9cとの間に、平
行平板状の半波長板を設けるとともに、ビームスプリッ
タとしての無偏光半透過膜9aの代わりに、検光子機能
を有するPビームスプリッタ(ポラライズド・ビームス
プリッタ)を用いる。これらにより、光磁気ディスクに
対する記録再生が可能になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の光学ピックアップ1においては、各光検出器6
a、6bへの戻り光の入射光量が適正レベルとなるよう
に、レーザダイオードチップ8の発光光量、すなわち、
出力を制御するため、レーザダイオードチップ8の発光
光量を検出するためのモニタ用光検出器が必要となる。
このようなモニタ用光検出器としては、例えば図19に
示すように、レーザダイオードチップ8に隣接して、第
二の半導体基板7の表面に形成された光検出器7aが設
けられている。
【0014】これにより、光検出器7aに対してレーザ
ダイオードチップ8の後端から出射したレーザ光が入射
し、この光検出器7aがレーザダイオードチップ8の発
光光量を検出し、この検出信号に基づいて、図示しない
レーザダイオードチップ8の駆動制御手段によって、レ
ーザダイオードチップ8の出力が制御されるようになっ
ている。
【0015】しかしながら、このような構成の光学ピッ
クアップ1においては、レーザダイオードチップ8の発
光光量を検出するために、第二の半導体基板7等に、光
検出器7aを形成する必要がある。したがって、受発光
素子5及び光学ピックアップlそして光ディスク装置の
製造コストが高くなってしまうとともに、光検出器7a
のためのスペースが必要となることから、受発光素子5
が比較的大型になってしまうという問題があった。
【0016】さらに、レーザダイオードチップ8の後端
からの出射光により、発光光量を検出するようになって
いることから、レーザダイオードチップ8の発光効率が
低下し、このレーザダイオードチップ8の前端からの射
出光が減少してしまうという問題もあった。すなわち、
レーザダイオードチップ8を高出力化すると、このレー
ザダイオードチップ8の後端からの出射光は、少なくな
る。
【0017】本発明は、以上の点に鑑み、発光素子の発
光光量を検出するための光検出器を備えるようにした、
低コストで且つ小型の受発光素子とこれを利用した光学
ピックアップの提供という課題を解決しようとするもの
である。
【0018】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る受発光素子は、半導体基板上に配設さ
れた発光素子と、該半導体基板の上方に配設された光束
分岐素子と、該発光素子より発せられ該光束分岐素子を
介して光学記録媒体の信号記録面上に照射されてこの信
号記録面により反射された後に該光束分岐素子に戻った
光束を受光する該半導体基板上に形成された受光素子
と、該発光素子より発せられ該光束分岐素子に入射され
ずにこの光束分岐素子を支持する光学部品の外面部にて
反射させた光束を受光する発光素子の出力検出用の受光
部とを備えたものである。
【0019】上記課題は、本発明によれば、発光素子よ
り発せられ光束分岐素子に入射されずにこの光束分岐素
子を支持する光学部品の外面部にて反射させた光束を受
光する発光素子の出力検出用の受光部によって、解決さ
れる。
【0020】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、上記受光素子は、第一の半導体基板上に形成された
ものとし、上記発光素子は、前記第一の半導体基板上に
搭載された第二の半導体基板上に形成されたものとし、
上記光束分岐素子を支持する光学部品は、互いに並行な
二面を有し前記発光素子から射出されたレーザ光が前記
平行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成
されたレーザ光を分岐するための光束分岐素子である光
分離膜を有するプリズムであって該光分離膜が形成され
た領域よりも上記第一の半導体基板側の領域が面取り部
となされたものとし、該発光素子の出力検出用の受光部
は、上記面取り部により反射された発光素子からのレー
ザ光が入射するように上記第一の半導体基板の表面に形
成されていることとしたものである。
【0021】上記課題は、本発明によれば、上記面取り
部により反射された発光素子からのレーザ光が入射する
ように第一の半導体基板の表面に形成された発光素子の
出力検出用の受光部を有する受発光素子によって解決さ
れる。
【0022】この受発光素子においては、上記第一の半
導体基板上には、上記プリズムの互いに平行な二面のう
ちの一方の面が載置されている。そして、上記プリズム
は、上記発光素子から出射されたレーザ光の光路を分岐
する光分離膜を備えた光路分岐面を有し、発光素子から
のレーザ光はこの光路分岐面で反射されて光ディスクに
導かれ、この光路分岐面からプリズム内に入射された光
ディスクからの戻り光は、第一の半導体基板に対向する
面から受光素子に照射される。
【0023】これにより、光路分岐面から直接に第一の
半導体基板に対向する面に入射するレーザ光は、その一
部が透過して受光素子に入射するとともに、その一部が
反射されてプリズムの反対側の平行な他方の面に入射す
る。そして、この他方の面で反射されたレーザ光は、再
び上記一方の面に入射し、受光素子に照射される。
【0024】さらに、発光素子の出力検出用の受光部
が、第一の半導体基板上に形成されているので、戻り光
検出用の受光素子と同時に形成されるとともに、外部に
スペースを必要としない。したがって、受発光素子を構
成すべきすべての光学素子が一体に構成される。
【0025】また、この出力検出用の受光部に入射する
光は、発光素子から出射されるレーザ光のうち、光ディ
スクの表面に照射される部分以外の光であることから、
受発光素子の受光素子に入射する入射光量が低下するよ
うなことがない。
【0026】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記出力検出用の受光部が、第一の半導体基板上に
て、第二の半導体基板とプリズムとの間の領域に配設さ
れていることとしたものである。
【0027】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記面取り部が、第一の半導体基板の表面に対して
垂直であることとしたものである。
【0028】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記面取り部に、全反射膜が備えられていることと
したものである。
【0029】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記光分離膜が、偏光分離膜であって、前記プリズ
ムが、複屈折材料から成るプリズムであることとしたも
のである。
【0030】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、光束分岐素子は、ホログラムレンズにより構成され
ていることとしたものである。
【0031】そして、本発明に係る光学ピックアップ
は、受発光素子とこの受発光素子がら出射されたレーザ
光を光ディスクの記録面上に合焦させて照射するととも
に該光ディスクの記録面からの戻り光を前記受発光素子
に導入する光学系とを備えた光学ピックアップであっ
て、該受発光素子は、第一の半導体基板上に形成された
受光素子と、前記第一の半導体基板上に搭載された第二
の半導体基板上に形成された発光素子と、互いに平行な
二面を有し前記発光素子から出射されたレーザ光が前記
平行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成
されたレーザ光を分岐するための光分離膜を有するプリ
ズムとを備えており、さらに、該プリズムの光路分岐面
のレーザ光を光ディスクに向かって反射するために必要
な領域より第一の半導体基板側の領域が面取りされてお
り、この面取り部により反射された発光素子からのレー
ザ光が入射するように第一の半導体基板の表面に形成さ
れた発光素子の出力検出用の受光部を有するものであ
る。
【0032】そして、本発明に係る光ディスク装置は、
光ディスクを回転駆動する駆動手段と、回転する光ディ
スクに対して対物レンズを介して光を照射し該光ディス
クからの信号記録面からの戻り光を対物レンズを介して
光検出器により検出する光学ピックアップと、該対物レ
ンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチュエー
タと、光検出器からの検出信号に基づいて再生信号を生
成する信号処理回路と、光検出器からの検出信号に基づ
いて該対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路と
を含んでおり、前記光学ピックアップは、受発光素子
と、前記受発光素子から出射されたレーザ光を光ディス
クの記録面上に合焦させて照射するとともに前記光ディ
スクの記録面からの戻り光を前記受発光素子に導入する
光学系とを備え、前記受発光素子は、第一の半導体基板
上に形成された受光素子と、前記第一の半導体基板上に
搭載された第二の半導体基板上に形成された発光素子
と、互いに平行な二面を有し前記発光素子から出射され
たレーザ光が前記平行な二面と交差するように入射する
光路分岐面に形成されたレーザ光を分岐するための光分
離膜を有するプリズムとを備えており、さらに、該プリ
ズムの光路分岐面のレーザ光を光ディスクに向かって反
射するために必要な領域より第一の半導体基板側の領域
が面取りされており、この面取り部により反射された発
光素子からのレーザ光が入射するように第一の半導体基
板の表面に形成された発光素子の出力検出用の受光部を
有するものである。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0034】なお、以下に述べる実施の形態は、本発明
の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限
定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明にお
いて、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これ
らの態様に限られるものではない。
【0035】図1は、本発明に係る受発光素子及び光学
ピックアップの好適な実施の形態を示す側面図である。
【0036】図1において、光学ピックアップ10は、
受発光素子11と、この受発光素子11から出射される
レーザ光を光ディスクCDの信号記録面に収束させる対
物レンズ12と、受発光素子11から出射されたレーザ
光を対物レンズ12に導く2個の光路折曲用ミラー1
3,14と、を有している。
【0037】この光学ピックアップ10は、上記受発光
素子11から出射されたレーザ光を光路折曲用ミラー1
3,14を介して対物レンズ12に導き、該対物レンズ
12により光ディスクCDの信号記録面に収束合焦させ
る。
【0038】光ディスクCDの信号記録面で反射された
戻り光は、対物レンズ12及び光路折曲用ミラー14,
13を介して、受発光素子11に入力される。
【0039】受発光素子11は、図2に示すように、発
光素子及び受光素子を一体の光学ブロックとして、一つ
の半導体パッケージに封入して構成されたものである。
【0040】すなわち、受発光素子11は、第一の半導
体基板15上に光出力用の第二の半導体基板16が載置
され、この第二の半導体基板16上に発光素子となるレ
ーザダイオードチップ17が搭載されて構成されてい
る。
【0041】レーザダイオードチップ17の前方の第一
の半導体基板15上には、レーザダイオードチップ17
側に略45度の斜面として形成された光路分岐面18a
を有するプリズム18が設置されている。この光路分岐
面18aには、光束分岐素子となる光分離膜19が形成
されている。すなわち、上記プリズム18は、上記光束
分岐手段を支持する光学部品となっている。
【0042】プリズム18は、例えばガラスから構成さ
れており、図示の場合、上面及び下面が互いに平行に形
成されている。
【0043】上記光分離膜19は、レーザダイオードチ
ップ17からのレーザ光を反射させるとともに、光ディ
スクCDからの戻り光を透過させるように構成される。
【0044】そして、光ディスクCDにより反射された
戻り光ビームは、上記光分離膜19を透過して光路分岐
面18aからプリズム18内に入射して、このプリズム
18の下面に達する。このプリズム18の光が入射する
下面領域の下方の第一の半導体基板15の上面部には、
第一の光検出器20が形成されている。
【0045】また、このプリズム18の底面で反射さ
れ、さらにプリズム18の上面で反射されたレーザ光
が、再びプリズム18の底面に達する領域の下方の第一
の半導体基板15の上面部には、第二の光検出器21が
形成されている。
【0046】ここで、各光検出器20,21は、図3に
示すように、実質的に発光点であるレーザダイオードチ
ップ17と共役な位置(すなわち、図示の場合、プリズ
ム18の上面で反射される位置)の前後に配設されるよ
うになっている。
【0047】上述した光検出器20,21は、それぞれ
光ディスクCDの半径方向に関して分割されている。す
なわち、光検出器20,21は、それぞれ両側と中央の
三つの受光部A,B,CとD,E,Fに分割されてい
る。
【0048】そして、各受光部A,B,C.D,E,F
からの検出信号Sa,Sb,Sc,Sd,Se,Sf
は、それぞれ図示しないアンプにより電流−電圧変換さ
れた後、以下のようにして、再生信号RF、フォーカス
エラー信号FCS及びトラッキングエラー信号TRKを
求める演算をなされる。
【0049】すなわち、再生信号RFは、 RF=(Sa+Sb+Sc)+(Sd+Se+Sf) により得られる。
【0050】また、フォーカスエラー信号FCSは、い
わゆる差動3分割法に基づいて、先づ各光検出部20,
21の中央と両側の受光部の差S1,S2が、図3に示
す減算回路22,23にて、 S1=Sb−(Sa+Sc) S2=Se−(Sd+Sf) により得られ、さらに図3の減算回路24にて、FCS
=S1−S2={(Sb−(Sa+Sc))−(Se−
(Sd+Sf)}により得られる。このフォーカスエラ
ー信号FCSは、図4に示すように、フォーカス位置に
て0を与えるとともに、フォーカスの前後にて大きく変
動するので、このフォーカスエラー信号FCSに基づい
てフォーカシング動作(サーボ)を容易に行なうことが
できる。
【0051】さらに、トラッキングエラー信号TRK
は、いわゆるプッシュプル法により、図5に示す減算回
路25にて、TRK=(Sa+Sf)−(Sc+Sd)
により得られる。このトラッキングエラー信号TRK
は、オントラック状態では、図5の中段に示すように、
各光検出器20,21の両側(図示の場合、上下)の強
度分布が等しいことから、0を与えるとともに、デトラ
ック状態においては、両側の強度分布が非対称になるこ
とから、正(+)または負(−)の値を与えることにな
る。
【0052】さらに、上記プリズム18は、図2に示す
ように、その光路分岐面18aのうち、レーザダイオー
ドチップ17からのレーザ光が入射する際に、不要な領
域がほぼ面取りされて面取り部18aとなされている。
この面取り部18aの表面には、好ましくは、全反射膜
26を形成する。
【0053】さらに、レーザダイオードチップ17から
のレーザ光が、この面取り部18aもしくは全反射膜2
6により反射されて、第一の半導体基板15の表面に入
射する領域にて、すなわち、該レーザダイオードチップ
17及び上記プリズム18間に位置して、第一の半導体
基板15の表面に、該レーザダイオードチップ17の出
力検出用の受光部となるモニタ用受光部27が形成され
ている。すなわち、上記モニタ用受光部27は、上記レ
ーザダイオードチップ17より発せられ上記光分離膜1
9に入射されずにこの光分離膜19を支持する光学部品
である上記プリズム18の外面部にて反射された光束を
受光する。
【0054】上記面取り部18bは、図示の場合、ほぼ
垂直に延びているが、これに限らず、レーザーダイオー
ド17の不要光をモニタ用受光部27に向かって反射さ
せるようになっていれば、任意の角度に形成される。
【0055】上記モニタ用受光部27は、第一の半導体
基板15の表面に対して、前記光検出器20,21と同
時に形成されるようになっている。これにより、モニタ
用受光部27を形成するための工程を新たに追加する必
要はない。
【0056】本実施の形態における光学ピックアップ1
0は以上のように構成されており、この光学ピックアッ
プ10においては、受発光素子11のレーザダイオード
チップ17から発射されたレーザ光が、プリズム18の
光路分岐面18aに形成された光分離膜19により反射
され、光路折曲用ミラー13,14を介して対物レンズ
12に入り、この対物レンズ12により光ディスクCD
の信号記録面に収束照射される。この対物レンズ12
は、後述する二軸アクチュエータにより支持されてお
り、この二軸アクチュエータによって、この対物レンズ
12の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の二方向に
移動操作される。
【0057】光ディスクCDの信号記録面からの戻り光
であるレーザ光は、対物レンズ12及び光路折曲用ミラ
ー13,14を介して、受発光素子11のプリズム18
の光分離膜19を透過し、光路分岐面18aに入射す
る。
【0058】このようにして光分離膜19を透過してプ
リズム18内に入射した戻り光は、このプリズム18の
底面にて、一部が透過するとともに、一部が反射され、
プリズム18の上面に導かれる。
【0059】プリズム18の上面に入射した戻り光は、
このプリズム18の上面にて反射され、プリズム18の
底面から、光検出器21に入射する。
【0060】このようにして、光検出器20,21は、
各受光部A,B,C,D,E,Fが、それぞれ入射する
レーザ光の入射光量に基づいて、それぞれ検出信号S
a,Sb,ScとSd,Se,Sfを出力する。そし
て、これらの検出信号がアンプにより増幅され、更に演
算回路によってそれぞれ加減算処理が行われて、上述の
ように、再生信号RF、フォーカスエラー信号FCS及
びトラッキングエラー信号TRKが得られる。
【0061】ここで、レーザダイオードチップ17から
出射する光は、図2にて下側の部分が、プリズム18の
面取り部18bに設けられた全反射膜26により全反射
され、モニタ用受光部27に入射することになる。この
場合、レーザダイオードチップ17からの光は、図6に
示すように、縦方向の照射範囲θ1が、横方向の照射範
囲θ2より大きくなっている。これに対して、実際に光
ディスクCDに対して照射されるスポットを構成する光
ビームは、図6にて点線で示す円形の範囲Pであること
から、この範囲以外の部分Qが、全反射膜26によって
全反射されても、光検出器20,21に入射する戻り光
の光量が低下するようなことはなく、したがって、光デ
ィスクCDの再生性能に影響が生ずることはない。
【0062】このように、本実施の形態における受発光
素子11及びこれを用いた光学ピックアップ10によれ
ば、プリズム18の光路分岐面18aに面取り部18b
が設けられ、この面取り部18bに全反射膜26が形成
されているとともに、この全反射膜26により全反射さ
れたレーザダイオードチップ17からの直接光が入射す
る第一の半導体基板15の表面領域にモニタ用受光部2
7が形成されていることにより、レーザダイオードチッ
プ17の発光光量すなわち出力がこのモニタ用受光部2
7の検出信号により検出されることになる。
【0063】したがって、この受発光素子においては、
レーザダイオードチップ17の出力をモニタするための
受光部を別途設ける必要がなく、受発光素子11を構成
する光学素子の部品点数が少なくなる。これにより、受
発光素子11の製造工程が削減され、コストが低減され
ることになり、低コストで且つ小型に構成される受発光
素子11が得られる。
【0064】また、プリズム18の光路分岐面18aに
面取り部18bが設けられていることにより、レーザダ
イオードチップ17からのレーザ光の一部が、光路分岐
面18aに形成された光分離膜19を透過して、迷光と
して直接に第一の光検出器20に入射することが阻止さ
れる。
【0065】また、上記説明においては、面取り部18
bに全反射膜26が形成されているが、全反射膜26が
なくてもよく、この場合には面取り部18bの表面で反
射されたレーザ光がモニタ用受光部27に入射すること
により、レーザダイオードチップ17の出力が検出され
ることになる。
【0066】なお、上記実施の形態においては、光ディ
スクのうち、例えばCDの再生のための受発光素子11
及び光学ピックアップについて説明したが、これに限ら
ず、光分離膜19として、偏光分離膜を使用するととも
に、プリズム18の構成材料を複屈折性材料に変更し、
さらに第二の光検出器21をプリズム18内で複屈折に
より分離された光磁気信号を検出し得るように構成する
と、図7及び図8に示すように、いわゆるピットディス
ク101及び光磁気ディスク103を用いて情報信号の
記録再生を行う受発光素子及び光学ピックアップが構成
されることになる。上記ピットディスク101は、情報
ピットが形成された透明なディスク基板に対して、反射
層102が被着形成されて構成されている。上記光磁気
ディスク103は、透明なディスク基板に対して、磁性
材料よりなる信号記録層104が被着形成されて構成さ
れている。以下、これらピットディスク101及び光磁
気ディスク103を総称して、光ディスク101とい
う。
【0067】上記光ディスク101を用いて情報信号の
記録再生を行う受発光素子は、図7及び図8に示すよう
に、第一の半導体基板15上に配設された発光素子であ
るレーザダイオードチップ17と、該第一の半導体基板
15の上方に配設された光分離膜(偏光分離膜)19
と、該発光素子17より発せられ該光分離膜19により
反射されて光学記録媒体の信号記録面上に照射されこの
信号記録面により反射された後に該光分離膜19に戻り
この光分離膜19を透過した光束を受光する該第一の半
導体基板15上に形成された受光素子である第一及び第
二の光検出器20,21とを備えて構成される。
【0068】上記レーザダイオードチップ17は、上記
第一の半導体基板15の上面部上に配設されたヒートシ
ンク部となる第二の半導体基板16の上面部に配設され
ている。上記第一及び第二の光検出器20,21は、上
記第一の半導体基板15の表面部に形成されている。
【0069】上記レーザダイオードチップ17は、光束
を、上記第一の半導体基板15の上面部に平行に、上記
各光検出器20,21が設けられた側に向けて射出す
る。このレーザダイオードチップ17より発せられる光
束は、上述したように、断面形状が楕円形の発散光束で
あり、このレーザダイオードチップ17における半導体
層の接合面に垂直な方向の垂直発散角θLよりも、該接
合面に平行な方向の平行発散角θ//のほうが狭い。ま
た、このレーザダイオードチップ17は、いわゆる自励
発振型の半導体レーザであり、発光光束の光出力を高く
すると、この光出力の上昇に伴って、上記平行発散角θ
//が狭くなる。このレーザダイオードチップ17は、上
記平行発散角θ//の方向を第一の半導体基板15の表面
部に平行として配設されている。
【0070】そして、この受発光素子は、一端部が光路
分岐面18aとなされ上記各光検出器20,21上に位
置して上記第一の半導体基板15上に配設されたプリズ
ム18を有している。上記光路分岐面18aは、上記第
一の半導体基板15の表面部に対する傾斜角が、45°
となされている。この光路分岐面18a上には、光束分
岐手段となる偏光光分離(PBS)膜19が被着形成さ
れている。上記プリズム18は、一軸性結晶または二軸
性結晶により形成されている。このプリズム18を形成
する結晶の結晶軸は、このプリズム18内の反射面(す
なわち、天面部及び底面部)の法線に垂直な面内に設定
されている。
【0071】上記プリズム18は、上記レーザダイオー
ドチップ17より発射された光束が、上記光路分岐面1
8aに入射される。この光路分岐面18aには、上記レ
ーザダイオードチップ17よりの光束が、S偏光状態で
入射される。この光路分岐面18aは、上記レーザダイ
オードチップ17より入射された光束の大部分を上記偏
光光分離膜19により反射して上記第一の半導体基板1
5の表面部に対して垂直な方向に偏向させる。上記第一
の半導体基板15は、ケース29内に収納されている。
上記光路分岐面18aにおいて反射されて偏向された光
束は、上記ケース29の上面部に形成された透孔を介し
て、このケース29の外方側に射出される。
【0072】この受発光素子を有して構成される光学ピ
ックアップにおいては、上記レーザダイオードチップ1
7より射出され上記光路分岐面18a上の偏光光分離膜
19により反射された光束は、上記二軸アクチュエータ
30に支持された対物レンズ12に入射される。
【0073】この二軸アクチュエータ30は、アクチュ
エータベース35を有して構成されている。このアクチ
ュエータベース35は、略々平板状に形成され、上記ケ
ース29上に固定して配設される。このアクチュエータ
ベース35の一端側には、支持壁部36が設けられてい
る。この支持壁部36には、弾性支持部材37の基端側
が固定されている。この弾性支持部材37は、金属材料
や合成樹脂材料からなる板バネの如き部材であり、弾性
変位により、先端側を移動可能としている。この弾性支
持部材37の先端側には、レンズホルダ32が取付けら
れている。
【0074】上記レンズホルダ32は、上記弾性支持部
材37の変位により、移動可能となされている。このレ
ンズホルダ32には、上記対物レンズ12が両面部を外
方側に臨ませた状態で取付けられている。上記アクチュ
エータベース35の上記対物レンズ12に対向する部分
には、この対物レンズ12に入射される光束が通過する
ための透孔42が設けられている。
【0075】この二軸アクチュエータ30は、上記ケー
ス29の上面部に上記アクチュエータベース35の底面
部を接合させて配設されている。上記対物レンズ12
は、上記第一の半導体基板15の上方側において支持さ
れ、光ディスク101の信号記録面に対向される。上記
対物レンズ12は、入射された光束を、上記光ディスク
101の信号記録面上に集光させる。
【0076】そして、上記レンズホルダ32には、フォ
ーカスコイル33及びトラッキングコイル34が取付け
られている。上記アクチュエータベース35上には、上
記フォーカスコイル33及びトラッキングコイル34に
対向して、それぞれマグネット39,41が取付けられ
た一対のヨーク38,40が立設されている。これらマ
グネット39,41及びヨーク38,40は、上記各コ
イル33,34を、発生する磁界中に位置させている。
【0077】この二軸アクチュエータ30においては、
上記フォーカスコイル33にフォーカス駆動電流が供給
されると、このフォーカスコイル33が上記マグネット
39,41の発する磁界より力を受け、図7中矢印Fで
示すように、上記レンズホルダ32を上記対物レンズ1
2の光軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作す
る。上記フォーカス駆動電流が上記フォーカスエラー信
号に基づいて供給されることにより、上記フォーカスサ
ーボ動作が実行される。また、この二軸アクチュエータ
30においては、上記トラッキングコイル34にトラッ
キング駆動電流が供給されると、このトラッキングコイ
ル34が上記マグネット39,41の発する磁界より力
を受け、図7中矢印Tで示すように、上記レンズホルダ
32を上記対物レンズ12の光軸に直交する方向、すな
わち、トラッキング方向に移動操作する。上記トラッキ
ング駆動電流が上記トラッキングエラー信号に基づいて
供給されることにより、上記トラッキングサーボ動作が
実行される。上記トラッキング方向は、光ディスク10
1上において上記光束が集光されて形成されるビームス
ポットの記録トラックに沿う方向の径を小さくするため
に、上記半導体レーザチップ1における平行発散角θ//
の方向となされている。
【0078】上記対物レンズ12により上記信号記録面
上に集光された光束は、この信号記録面により反射さ
れ、該対物レンズ12を介して、上記光路分岐面18a
に戻る。この光路分岐面18aに戻った上記信号記録面
による反射光は、この光路分岐面18aを透過して上記
プリズム18内に進入し、このプリズム18の下面部よ
りこのプリズム18の外方側に射出されて上記各光検出
器20,21に導かれ受光される。
【0079】すなわち、上記対物レンズ12を経て上記
光路分岐面18aに入射した反射光は、この光路分岐面
18aにおいて屈折されて上記プリズム18内に進入
し、一部がこのプリズム18の底面部を透過して上記第
一の光検出器20に受光され、残部が該底面部により反
射される。この底面部により反射された光束は、上記プ
リズム18の天面部において全反射された後、このプリ
ズム18の底面部を透過して上記第二の光検出器21に
受光される。
【0080】上記第一の光検出器20の受光部は、中央
部分の一対の受光部20b,20cとこれら中央部分の
各受光部20b,20cの両側側に位置する一対の受光
部20a,20dの4面の受光部に平行に分割されてい
る(端から順に、20a,20b,20c,20d)。
これら受光部20a,20b,20c,20dは、それ
ぞれフォトダイオードである。また、上記第二の光検出
器21の受光部は、前後の部分に分割され、これら前後
部分のそれぞれが、中央部分の受光部21y1,21y
2とこれら中央部分の受光部21y1,21y2の両側
側に位置する一対の受光部21x1,21x1、21x
2,21x2の3面の受光部に平行に分割されている。
これら受光部21y1,21x1,21x1、21y
2,21x2,21x2は、それぞれフォトダイオード
である。
【0081】この受発光素子を用いて構成された光学ピ
ックアップを備えた記録再生装置(光ディスク装置)に
おいては、上記各光検出器20,21を構成する各受光
部より個々に出力され増幅された光検出出力を演算する
ことにより、上記光ディスク101よりの情報信号の読
み出し信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラ
ー信号を得ることができる。
【0082】上記フォーカスエラー信号は、上記光束の
集光点と上記信号記録面との、上記対物レンズ12の光
軸方向についての距離を示す信号である。上記二軸アク
チュエータ30においては、上記フォーカスエラー信号
が0となるように、図7及び図8中矢印Fで示すよう
に、上記対物レンズ12のこの対物レンズ12の光軸方
向への移動操作、すなわち、フォーカスサーボ動作が行
われる。
【0083】また、上記トラッキングエラー信号は、上
記光束の集光点と上記記録トラックとの、この記録トラ
ックの接線及び上記対物レンズ12の光軸に直交する方
向、すなわち、上記光ディスクの径方向についての距離
を示す信号である。上記二軸アクチュエータ30におい
ては、上記トラッキングエラー信号が0となるように、
図7及び図8中矢印Tで示すように、上記記録トラック
の接線方向及び上記対物レンズ12の光軸に直交する方
向への該対物レンズ12の移動操作、すなわち、トラッ
キングサーボ動作が行われる。
【0084】この受発光素子を有する光学ピックアップ
において、上記光ディスク101より情報信号を読み出
す場合には、この光ディスク101がいわゆるピットデ
ィスクである場合には、この光ディスク101の信号記
録面上に照射された光束は、この信号記録面上のピット
による回折により、この信号記録面に記録された情報信
号に応じて反射光量を変調されて反射される。
【0085】このとき、上記プリズム18においては、
上記光ディスク101の信号記録面により反射され上記
対物レンズ12を経て上記光路分岐面18aに入射した
反射光は、この光路分岐面18aにおいて屈折されて上
記プリズム18内に進入し、一部がこのプリズム18の
底面部を透過して上記第一の光検出器20に受光され、
残部が該底面部により反射される。この上記第一の光検
出器20を構成する各受光部20a,20b,20c,
20dより上記第一の半導体基板15上に形成された図
示しない電流電圧増幅器を介して出力される各光検出出
力Sa,Sb,Sc,Sdの合計が、上記光ディスク1
01よりの読み出し信号(いわゆるRF信号)となる。
すなわち、読み出し信号RFは、以下の信号となる。
【0086】RF=Sa+Sb+Sc+Sd 上記底面部により反射された光束は、上記プリズム18
の天面部において全反射された後、このプリズム18の
底面部を透過して上記第二の光検出器21に受光され
る。この上記第二の光検出器21において、上記反射光
は、前側の3面の受光部21x1,21y1,21x
1、または、後側の3面の受光部21x2,21y2,
21x2により受光される。これら第二の光検出器21
を構成する各受光部21x1,21y1,21x1、2
1x2,21y2,21x2より上記電流電圧増幅器を
介して出力される光検出信号をx1(分割された2面の
受光部21x1,21x1よりの出力の合計),y1,
x2(分割された2面の受光部21x2,21x2より
の出力の合計),y2とすると、上記フォーカスエラー
信号FCSは、いわゆる作動同心円法により、以下の信
号となる。
【0087】FCS=((Sa+Sd)−(Sb+S
c))−(x1−y1) または、FCS=((Sa+Sd)−(Sb+Sc))
−(x2−y2) また、トラッキングエラー信号TRKは、いわゆるプッ
シュプル法により、以下の信号となる。
【0088】TRK=(Sa+Sb)−(Sc+Sd) また、この光学ピックアップにおいて、上記光ディスク
101が光磁気ディスク103である場合には、この光
ディスク101の信号記録面上に照射された光束は、い
わゆるカー効果により、この信号記録面に記録された情
報信号に応じて偏光方向を変調されて反射される。
【0089】このとき、上記プリズム18においては、
上記光ディスク101の信号記録面により反射され上記
対物レンズ12を経て上記光路分岐面18aに入射した
反射光は、この光路分岐面18aにおいて屈折されて上
記プリズム18内に進入し、このプリズム18内におい
て偏光方向成分に応じて分岐され、一部がこのプリズム
18の底面部を透過して上記第一の光検出器20に受光
され、残部が該底面部により反射される。この底面部に
より反射された光束は、上記プリズム18の天面部にお
いて全反射された後、このプリズム18の底面部を透過
して上記第二の光検出器21に受光される。この上記第
二の光検出器21において、上記反射光は、偏光方向成
分に応じて分離されて集光され、それぞれが受光され
る。したがって、これら偏光方向成分に応じて分離され
て集光された各光束に対応する2つの光検出出力の差信
号を得れば、この差信号は、上記光磁気ディスク103
に記録された情報信号の読み出し信号(いわゆるMO信
号)である。すなわち、上記第二の光検出器21を構成
する各受光部21x1,21y1,21x2,21y2
より上記電流電圧増幅器を介して出力される光検出出力
をそれぞれx1(分割された2面の受光部21x1,2
1x1からの出力の合計),y1,x2(分割された2
面の受光部21x2,21x2からの出力の合計),y
2とすれば、読み出し信号MOは、以下の信号となる。
【0090】MO=(x1+y1)−(x2+y2) そして、上記フォーカスエラー信号FCSは、上述と同
様の作動同心円法により、以下の信号となる。
【0091】FCS=((Sa+Sd)−(Sb+S
c))−((x1−y1)+(x2−y2)) また、トラッキングエラー信号TRKは、上述と同様
に、以下の信号となる。
【0092】TRK=(Sa+Sb)−(Sc+Sd) そして、この光学ピックアップにおいて、上記光磁気デ
ィスク103に対して情報信号を書き込む場合には、上
記レーザダイオードチップ17が発する光束の光出力
は、該光束が該光ディスク101の信号記録面上におい
て上記対物レンズ12により集光されたときに、この光
ディスク101の信号記録層を該光束の集光点において
該信号記録層をなす材料のいわゆるキュリー温度以上の
温度に加熱できる程度の出力となされる。
【0093】そして、上記信号記録層104には、上記
光束の集光点に対応して、図示しない磁気ヘッドにより
外部磁界が印加される。この外部磁界は、上記光磁気デ
ィスク103に書き込まれる情報信号に応じて変調され
ている。すなわち、上記光磁気ディスク103の信号記
録層には、いわゆる磁界変調方式により、情報信号の書
き込みがなされる。
【0094】このとき、上記フォーカスエラー信号FC
Sは、上述と同様に、以下の信号となる。
【0095】FCS=((Sa+Sd)−(Sb+S
c))−((x1−y1)+(x2−y2)) また、トラッキングエラー信号TRKは、上述と同様
に、以下の信号となる。
【0096】TRK=(Sa+Sb)−(Sc+Sd) この光学ピックアップにおいて、上記フォーカスサーボ
動作及びトラッキングサーボ動作は、上記ケース29上
に配設された上記二軸アクチュエータ30によって行わ
れる。なお、上記トラッキング方向は、上記光ディスク
101上において上記光束が集光されて形成されるビー
ムスポットの記録トラックに沿う方向の径を小さくする
ために、上記レーザダイオードチップ17における平行
発散角θ//の方向となされている。
【0097】そして、上記第一の半導体基板15の表面
部には、モニタ用受光部27が形成されている。このモ
ニタ用受光部27は、上述した各受発光素子において、
図7及び図8に示すように、上記レーザダイオードチッ
プ17から見て上記プリズム18の後方側に位置して形
成することができる。
【0098】すなわち、上記光路分岐面18aは、上記
レーザダイオードチップ17より入射された光束の一部
を反射させて上記光ディスク101に向かわせるととも
に、該光束の残部を透過させて該光ディスク101向か
う光路より分岐させ、該残部を上記モニタ用受光部27
の受光部に導く。すなわち、上記レーザダイオードチッ
プ17より射出されて上記光路分岐面18aを透過した
光束は、上記プリズム18中を進行し、このプリズム1
8の他端面を介してこのプリズム18の外方側に射出さ
れて、上記モニタ用受光部27により受光される。この
モニタ用受光部27は、上記レーザダイオードチップ1
7の発光出力をモニタしてこのレーザダイオードチップ
17の発光出力を制御する、いわゆるオート・パワー・
コントロール(APC)に使用される光検出出力を得る
ものである。このモニタ用受光部27は、フォトダイオ
ードであり、一の受光部を有して構成されている。
【0099】なお、この受発光素子において、上記対物
レンズ12に入射される光束の径を規定する第一のアパ
ーチャと、上記モニタ用受光部27の受光面に入射され
る光束の径を規定する第二のアパーチャとを、上記光路
分岐面18aを介して互いに共役なものとしておくと、
該対物レンズ12を介して上記光ディスク101の信号
記録面上に照射される光束の量(盤面パワー)と上記モ
ニタ用受光部27の光検出出力とを、直線的(リニア)
な比例関係にすることができる。この場合には、上記モ
ニタ用受光部27より出力される光検出出力に基づいて
上記レーザダイオードチップ17における発光出力を制
御することにより、上記光ディスク101の信号記録面
上に照射される光束の量を、容易、かつ、正確に制御す
ることができる。
【0100】また、本発明に係る受発光素子は、図9及
び図14に示すように、上記モニタ用受光部27を、上
記レーザダイオードチップ17より発せられ上記光分離
膜19を介して上記プリズム18内に進入した後このプ
リズム18の上記第一の半導体基板15上に接合された
底面部より射出した光束を該プリズム18の下部におい
て受光するものとして構成してもよい。
【0101】すなわち、この受発光素子においては、上
記レーザダイオードチップ17より発せられ上記光分離
膜19を介して上記プリズム18内に進入した光束は、
図9に示すように、該プリズム18の底面部において全
反射され、該プリズム18の該レーザダイオードチップ
17から見て後端側に至る。そして、この光束は、上記
プリズム18の後端側に設けられた突出部43内に進入
する。この突出部43は、上記プリズム18の後端部の
上記第一の半導体基板15側部分(下方部分)に、該プ
リズム18に一体的に後方に向けて突出された略々矩形
状の部分である。この突出部43内に進入した光束は、
この突出部43の天面部43aで反射され、さらに、こ
の突出部43の後面部43bで反射されて、この突出部
43の底面部より射出されて上記モニタ用受光部27に
受光される。
【0102】また、この受発光素子は、図14に示すよ
うに、上記突出部43に代えて、上記プリズム18とは
別体の反射プリズム49を該プリズム18の後端部に接
合させて配設して構成してもよい。この受発光素子にお
いては、上記レーザダイオードチップ17より発せられ
上記光分離膜19を介して上記プリズム18内に進入し
た光束は、図14に示すように、該プリズム18の底面
部において全反射され、該プリズム18の該レーザダイ
オードチップ17から見て後端側に至る。そして、この
光束は、上記プリズム18の後端面を経て、このプリズ
ム18の後方に配設された反射プリズム49内に進入す
る。この反射プリズム49は、後方側に傾斜された天面
部50を有する略々三角柱状のプリズムである。この反
射プリズム49内に進入した光束は、この反射プリズム
49の天面部50で反射されて、この反射プリズム49
の底面部より射出されて上記モニタ用受光部27に受光
される。
【0103】さらに、本発明に係る受発光素子は、図1
0に示すように、上記モニタ用受光部27を、上記レー
ザダイオードチップ17の発する光束のうちで上記対物
レンズ12に入射される光束の拡散角より外れており、
かつ、上記光路分岐面18aを透過する光束を受光する
ものとして構成してもよい。この場合には、上記プリズ
ム18においては、上記面取り部18bを狭くし、上記
光路分岐面18aを、上記第一の半導体基板15側(下
方側)に広げておく。この光路分岐面18aの下方側部
分においては、上記レーザダイオードチップ17の発す
る光束のうちで上記対物レンズ12に入射される光束の
拡散角より外れた光束が透過する。この光束は、上記光
路分岐面18aにおいて屈折されつつ上記プリズム18
内に進入し、該プリズム18の底面部より射出されて、
上記モニタ用受光部27に受光される。
【0104】さらに、本発明に係る受発光素子は、図1
1に示すように、上記モニタ用受光部27を、上記光分
離膜19を介して上記プリズム18内に進入した後該プ
リズム18の一面上に形成された反射膜45に反射され
て該プリズム18の上記第一の半導体基板15上に接合
された底面部より射出した光束を該プリズム18の下部
において受光するものとして構成してもよい。
【0105】すなわち、この受発光素子においては、上
記レーザダイオードチップ17より発せられ上記光分離
膜19を介して上記プリズム18内に進入した光束は、
図11に示すように、該プリズム18の底面部において
全反射され、該プリズム18の該レーザダイオードチッ
プ17から見て後端側に至る。そして、この光束は、上
記プリズム18の後端側に設けられた斜面部44に至
る。この斜面部44は、上記プリズム18の後方側に傾
斜された斜面として形成されている。この斜面部44に
到達した光束は、この斜面部44上に形成された全反射
膜45により反射されて、上記プリズム18の底面部よ
り射出されて上記モニタ用受光部27に受光される。
【0106】そして、本発明に係る受発光素子は、図1
2及び図13に示すように、上記モニタ用受光部27
を、上記光分離膜19を介して上記プリズム18内に進
入した後該プリズム18の外方側に射出して該プリズム
18の外方側に配設された反射板46,48の反射面に
反射された光束を該プリズム18の外方側において受光
するものとして構成してもよい。
【0107】すなわち、この受発光素子においては、上
記レーザダイオードチップ17より発せられ上記光分離
膜19を介して上記プリズム18内に進入した光束は、
図12に示すように、該プリズム18の底面部において
全反射され、該プリズム18の該レーザダイオードチッ
プ17から見て後端側に至る。そして、この光束は、上
記プリズム18の後端側に設けられた斜面部44に至
る。この斜面部44は、上記プリズム18の後方側に傾
斜された斜面として形成されている。この斜面部44に
到達した光束は、この斜面部44を透過して上記プリズ
ム18より後方側に射出される。この光束は、上記プリ
ズム18の後方側に配設された反射板46の反射面によ
り反射されて、該プリズム18の後方側において、上記
モニタ用受光部27に受光される。
【0108】また、この受発光素子においては、上記レ
ーザダイオードチップ17より発せられ上記光分離膜1
9を介して上記プリズム18内に進入した光束は、図1
3に示すように、該プリズム18の底面部において全反
射され、該プリズム18の該レーザダイオードチップ1
7から見て後端側に至る。そして、この光束は、上記プ
リズム18の後端面47に至る。この後端面47は、上
記第一の半導体基板15の上面部に対して略々垂直な面
として形成されている。この後端面47に到達した光束
は、この後端面47を透過して上記プリズム18より後
方側に射出される。この光束は、上記プリズム18の後
方側に配設された反射板48の反射面により反射され
て、該プリズム18の後方側において、上記モニタ用受
光部27に受光される。
【0109】さらに、本発明に係る受発光素子において
は、上記光束分岐素子は、図15乃至図17に示すよう
に、ホログラムレンズ52により構成することができ
る。上記ホログラムレンズ52は、上記フレーム29上
に取付けられたカバーガラス51の上面部に配設され、
このカバーガラス51により支持されている。この受発
光素子においては、図15に示すように、上記第一の半
導体基板15上に配設されたレーザダイオードチップ1
7より発せられた光束は、上記カバーガラス51を透し
て上記ホログラムレンズ52に入射され、このホログラ
ムレンズ52により、上記光学記録媒体の信号記録面上
に集光される。そして、この信号記録面により反射され
た反射光束は、上記ホログラムレンズ52に戻り、この
ホログラムレンズ52により、上記レーザダイオードチ
ップ17に戻る光路より分岐されて上記各光検出器2
0,21に向かう。そして、上記レーザダイオードチッ
プ17より発せられた光束の一部は、上記カバーガラス
51の下面部により反射されて、上記第一の半導体基板
15上に形成されたモニタ用受光部27により受光され
る。
【0110】さらに、この受発光素子は、図16に示す
ように、上記レーザダイオードチップ17より発せられ
た光束の一部が、上記カバーガラス51内に進入しこの
カバーガラス51の上面部により反射されて、上記モニ
タ用受光部27により受光されるように構成してもよ
い。
【0111】そして、この受発光素子は、図17に示す
ように、上記レーザダイオードチップ17より発せられ
た光束が上記第一の半導体基板15上に設けられた斜面
部53により反射されて上記ホログラムレンズ52に入
射されるように構成してもよい。この場合には、上記レ
ーザダイオードチップ17より発せられた光束の一部
は、上記斜面部53上に形成されたモニタ用受光部27
により受光される。
【0112】これら受発光素子においても、上記ホログ
ラムレンズ52に入射される光束の径を規定する第一の
アパーチャと、上記モニタ用受光部27の受光面に入射
される光束の径を規定する第二のアパーチャとを該ホロ
グラムレンズ52を介して互いに共役なものとしておく
ことにより、該該ホログラムレンズ52を介して上記光
ディスク101の信号記録面上に照射される光束の量
(盤面パワー)と上記モニタ用受光部27の光検出出力
とを、直線的(リニア)な比例関係とすることができ
る。
【0113】また、上記各実施の形態において説明した
各光学ピックアップと、光ディスクを回転駆動する駆動
手段と、上記対物レンズ12を二軸方向に移動可能に支
持する二軸アクチュエータ30と、上記各光検出器2
0,21からの検出信号に基づいて再生信号を生成する
信号処理回路と、該各光検出器20,21からの検出信
号に基づいて該二軸アクチュエータ30を制御するサー
ボ回路とを組み合わせることにより、本発明に係る光デ
ィスク装置を構成することができる。さらに、上述の光
学ピックアップ等に対して、光磁気ディスクに対して信
号を記録する磁気へッドを組み合わせることにより、光
磁気ディスク装置を構成することができる。
【0114】すなわち、本発明に係る光ディスク装置
は、上述した本発明に係る光学ピックアップと、上記光
ディスク101を保持して回転操作する回転操作機構
と、上記二軸アクチュエータ30と、信号処理回路及び
サーボ回路からなる制御手段とを備えて構成される。
【0115】上記回転操作機構は、スピンドルモータ
と、このスピンドルモータの駆動軸に取付けられたディ
スクテーブルとを有して構成されている。このディスク
テーブルは、上記光ディスク101の中心部分を保持す
るように構成されている。上記スピンドルモータは、上
記ディスクテーブルとともに、このディスクテーブルが
保持している光ディスク101を回転操作する。そし
て、この光ディスク装置においては、上記光学ピックア
ップは、上記ディスクテーブルに保持された光ディスク
101の信号記録面に上記対物レンズ12を対向させた
状態で支持される。また、この光学ピックアップは、上
記光ディスク101の内外周に亘って、上記スピンドル
モータに対する接離方向に移動操作可能となされてい
る。
【0116】そして、上記制御手段は、上記光学ピック
アップのモニタ用受光部27より出力される光検出出力
に基づいて、上記レーザダイオードチップ17の発光出
力を制御する。すなわち、この光ディスク装置において
は、上記モニタ用受光部27より出力される光検出出力
に基づいて上記レーザダイオードチップ17における発
光出力が制御されることにより、上記光ディスク101
の信号記録面上に照射される光束の量が正確に制御され
る。
【0117】また、上記制御手段は、上記各光検出器2
0,21よりの検出出力に基づいて、上記読み出し信号
(再生信号)RF,MO、上記フォーカスエラー信号F
CS、上記トラッキングエラー信号TRKを生成し、該
フォーカスエラー信号FCS及びトラッキングエラー信
号TRKに基づいて、上記二軸アクチュエータ30を制
御する。
【0118】さらに、本発明は、いわゆるコンパクトデ
ィスク(「CD」)等のピットディスクや光磁気ディス
クの如き光ディスクのほか、信号記録面の相変化を利用
したいわゆる相変化型の光ディスク、あるいは、画像情
報等の高密度記録に対応した光ディスク(例えば、いわ
ゆる「DVD」)等、種々の光学記録媒体についても適
用することができる。
【0119】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
光素子の出力検出用の受光部が、第一の半導体基板上に
形成されているので、戻り光検出用の受光素子と同時に
形成されるとともに、外部にスペースを必要としない。
したがって、受発光素子を構成すべきすべての光学素子
が一体に構成されることになるので、部品点数が少なく
て済むことになるとともに、受発光素子及び光学ピック
アップそして光ディスク装置の製造コストが低減される
とともに、全体が小型に構成されることになる。
【0120】さらに、この出力検出用の受光部に入射す
る光は、発光素子がら出射されるレーザ光のうち、光デ
ィスクの表面に照射される部分以外の光であることか
ら、受発光素子の受光素子に入射する入射光量が低下す
るようなことがない。
【0121】このように、本発明によれば、発光素子の
発光光量を検出するための光検出器を備えるようにし
た、低コストで且つ小型の受発光素子とこれを利用した
光学ピックアップ及び光ディスク装置が提供されること
になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る受発光素子の一の実施の形態にお
けるものを組み込んだ光学ピックアップの構成を示す概
略的な側面図である。
【図2】上記受発光素子の構成を示す縦断面図である。
【図3】上記受発光素子における光検出器の構成とフォ
ーカスエラー信号を得るための演算回路の構成を示す概
略的な平面図である。
【図4】上記図3に示した演算回路によって得られる信
号Sl,S2とフォーカスエラー信号FCSとを示すグ
ラフである。
【図5】上記受発光素子におけるオントラック及びデト
ラック状態での光検出器とトラッキングエラー信号を得
るための演算回路の構成を示す概略的な平面図である。
【図6】上記受発光素子においてレーザダイオードチッ
プから発せられたレーザ光の強度分布を示すグラフであ
る。
【図7】上記光学ピックアップの構成の他の例(光磁気
ディスク用)を示す側面図である。
【図8】上記図7に示した光学ピックアップの構成を示
す平面図である。
【図9】上記受発光素子の構成の他の例(突出部を有す
るもの)を示す縦断面図である。
【図10】上記受発光素子の構成の他の例(光路分岐面
を拡大したもの)を示す縦断面図である。
【図11】上記受発光素子の構成の他の例(斜面部及び
反射面を有するもの)を示す縦断面図である。
【図12】上記受発光素子の構成の他の例(斜面部及び
反射板を有するもの)を示す縦断面図である。
【図13】上記受発光素子の構成の他の例(反射板を有
するもの)を示す縦断面図である。
【図14】上記受発光素子の構成の他の例(反射プリズ
ムを有するもの)を示す縦断面図である。
【図15】上記光学ピックアップにおいて光束分岐素子
としてホログラムレンズを用いた場合の構成を示す縦断
面図である。
【図16】上記光学ピックアップにおいて光束分岐素子
としてホログラムレンズを用いた場合の構成の他の例を
示す縦断面図である。
【図17】上記光学ピックアップにおいて光束分岐素子
としてホログラムレンズを用いた場合の構成のさらに他
の例を示す縦断面図である。
【図18】従来の光学ピックアップの構成を示す概略的
な側面図である。
【図19】従来の受発光素子の構成を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
10 光学ピックアップ、11 受発光素子、12 対
物レンズ、13,14光路折曲用ミラー、15 第一の
半導体基板、16 第二の半導体基板、17レーザダイ
オードチップ、18 プリズム、18a 光路分岐面、
18b 面取り部、19 光分離膜、20 第一の光検
出器、21 第二の光検出器、22,23,24,25
減算回路.26 全反射膜、27 モニタ用受光部、
30二軸アクチュエータ、43 突出部、44 斜面
部、45 全反射膜、46,48 反射板、49 反射
プリズム、51 カバーガラス、52 ホログラムレン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 直人 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 西 紀彰 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 植田 充紀 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 斉藤 公博 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 森本 忠司 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 平6−119676(JP,A) 特開 平5−182232(JP,A) 特開 昭61−243964(JP,A) 特開 昭64−33734(JP,A) 特開 昭63−146241(JP,A) 実開 昭63−99322(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/12 - 7/135 H01S 5/00 - 5/50

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に配設された発光素子と、 上記半導体基板の上方に配設された光束分岐素子と、 上記発光素子より発せられ上記光束分岐素子を介して光
    学記録媒体の信号記録面上に照射されてこの信号記録面
    により反射された後に該光束分岐素子に戻った光束を受
    光する上記半導体基板上に形成された受光素子と、 上記発光素子より発せられ上記光束分岐素子に入射され
    ずにこの光束分岐素子を支持する光学部品の外面部にて
    反射させた光束を受光する発光素子の出力検出用の受光
    部とを備えた受発光素子。
  2. 【請求項2】 受光素子は、第一の半導体基板上に形成
    され、 発光素子は、前記第一の半導体基板上に搭載された第二
    の半導体基板上に形成され、 光束分岐素子を支持する光学部品は、互いに並行な二面
    を有し前記発光素子から射出されたレーザ光が前記平行
    な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成され
    たレーザ光を分岐するための光束分岐素子である光分離
    膜を有するプリズムであって、該光分離膜が形成された
    領域よりも上記第一の半導体基板側の領域が面取り部と
    なされており、 発光素子の出力検出用の受光部は、上記面取り部により
    反射された発光素子からのレーザ光が入射するように上
    記第一の半導体基板の表面に形成されていることを特徴
    とする請求項1に記載の受発光素子。
  3. 【請求項3】 前記出力検出用の受光部が、第一の半導
    体基板上にて、第二の半導体基板とプリズムとの間の領
    域に配設されていることを特徴とする請求項2に記載の
    受発光素子。
  4. 【請求項4】 前記面取り部が、第一の半導体基板の表
    面に対して垂直であることを特徴とする請求項2に記載
    の受発光素子。
  5. 【請求項5】 前記面取り部に、全反射膜が備えられて
    いることを特徴とする請求項2に記載の受発光素子。
  6. 【請求項6】 前記光分離膜が、偏光分離膜であって、
    前記プリズムが、複屈折材料から成るプリズムであるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の受発光素子。
  7. 【請求項7】 光束分岐素子は、ホログラムレンズによ
    り構成されている請求項1に記載の受発光素子。
  8. 【請求項8】 受発光素子と、前記受発光素子がら出射
    されたレーザ光を光ディスクの記録面上に合焦させて照
    射するとともに前記光ディスクの記録面からの戻り光を
    前記受発光素子に導入する光学系とを備えた光学ピック
    アップであって、 前記受発光素子は、第一の半導体基板上に形成された受
    光素子と、前記第一の半導体基板上に搭載された第二の
    半導体基板上に形成された発光素子と、互いに平行な二
    面を有し前記発光素子から出射されたレーザ光が前記平
    行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成さ
    れたレーザ光を分岐するための光分離膜を有するプリズ
    ムとを備えており、 さらに、前記プリズムの光路分岐面のレーザ光を光ディ
    スクに向かって反射するために必要な領域より第一の半
    導体基板側の領域が面取りされており、 この面取り部により反射された発光素子からのレーザ光
    が入射するように第一の半導体基板の表面に形成された
    発光素子の出力検出用の受光部を有することを特徴とす
    る光学ピックアップ。
  9. 【請求項9】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
    射し、光ディスクからの信号記録面からの戻り光を対物
    レンズを介して光検出器により検出する光学ピックアッ
    プと、 対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
    ュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
    る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
    の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを含
    んでおり、 前記光学ピックアップは、受発光素子と、前記受発光素
    子から出射されたレーザ光を光ディスクの記録面上に合
    焦させて照射するとともに前記光ディスクの記録面から
    の戻り光を前記受発光素子に導入する光学系とを備え、 前記受発光素子は、第一の半導体基板上に形成された受
    光素子と、前記第一の半導体基板上に搭載された第二の
    半導体基板上に形成された発光素子と、互いに平行な二
    面を有し前記発光素子から出射されたレーザ光が前記平
    行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成さ
    れたレーザ光を分岐するための光分離膜を有するプリズ
    ムとを備えており、 さらに、前記プリズムの光路分岐面のレーザ光を光ディ
    スクに向かって反射するために必要な領域より第一の半
    導体基板側の領域が、面取りされており、 この面取り部により反射された発光素子からのレーザ光
    が入射するように第一の半導体基板の表面に形成された
    発光素子の出力検出用の受光部を有することを特徴とす
    る光ディスク装置。
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