JP4345510B2 - Composite optical element for optical pickup and method for manufacturing the same - Google Patents

Composite optical element for optical pickup and method for manufacturing the same Download PDF

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Description

本発明は、光ピックアップ用複合光学素子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite optical element for an optical pickup and a method for manufacturing the same.

光ディスク記録再生装置の光ピックアップ用複合光学素子として、所謂レーザカプラが用いられている。この光ピックアップ用複合光学素子44は、図4に示すように、シリコン半導体基板41上にサブマウント基板42を介してレーザ素子31が配置され、このレーザ素子31に対向して半導体基板41上に接着層(図示せず)を介してプリズム33が配置され、さらにプリズム33直下の半導体基板41の表面に信号検出用の光検出素子となる複数のフォトダイオード素子38及び39からなるフォトダイオードIC40が形成されて成る。プリズム33は、レーザ素子31から出射したレーザ光を反射し、光学記録媒体である光ディスク(図示せず)で反射した戻り光を透過する例えば45°をなすミラー面34を有する。サブマウント基板42は、シリコン半導体基板で形成され、レーザ素子31のリア側のサブマウント基板面にリアモニタ用のフォトダイオード素子45が形成されている。半導体基板には、さらにフォトダイオードIC40で検出した信号を処理する信号処理ICが形成されている。43は電極パッドである。   A so-called laser coupler is used as a composite optical element for an optical pickup of an optical disk recording / reproducing apparatus. As shown in FIG. 4, the optical element 44 for optical pickup has a laser element 31 disposed on a silicon semiconductor substrate 41 via a submount substrate 42, and faces the laser element 31 on the semiconductor substrate 41. A prism 33 is disposed via an adhesive layer (not shown), and a photodiode IC 40 including a plurality of photodiode elements 38 and 39 serving as light detection elements for signal detection is provided on the surface of the semiconductor substrate 41 immediately below the prism 33. Formed. The prism 33 has a mirror surface 34 of, for example, 45 ° that reflects laser light emitted from the laser element 31 and transmits return light reflected by an optical disc (not shown) that is an optical recording medium. The submount substrate 42 is formed of a silicon semiconductor substrate, and a photodiode element 45 for rear monitoring is formed on the rear surface of the submount substrate of the laser element 31. A signal processing IC for processing a signal detected by the photodiode IC 40 is further formed on the semiconductor substrate. 43 is an electrode pad.

この光ピックアップ用複合光学素子44では、レーザ素子31から出射されたS偏光のレーザ光L1がプリズム33のミラー面34で反射して垂直方向に立ち上がり、1/4波長板(図示せず)及び対物レンズ(図示せず)を介して光ディスク(図示せず)に照射され、光ディスクの信号記録面で反射されP偏光とされた戻り光L2が同じ光路を経てプリズムミラー面34からプリズム33内に入りフォトダイオード素子38,39によるフォトダイオードIC40よって検出されてRF(Radio Frequency)信号、すなわちディスク信号面からの戻り光を検出し、再生されたアナログ信号の読み出しがなされている。   In this optical pickup composite optical element 44, the S-polarized laser light L1 emitted from the laser element 31 is reflected by the mirror surface 34 of the prism 33 and rises in the vertical direction, and a quarter-wave plate (not shown) and Return light L2, which is irradiated onto an optical disc (not shown) through an objective lens (not shown), reflected by the signal recording surface of the optical disc and converted into P-polarized light, passes through the same optical path from the prism mirror surface 34 into the prism 33. An RF (Radio Frequency) signal detected by the photodiode IC 40 by the incoming photodiode elements 38 and 39, that is, return light from the disk signal surface is detected, and the reproduced analog signal is read out.

光学特性については、目視で判断するのが困難なため光ピックアップ用複合光学素子44を組み立てた後、測定した上で問題が無いかの判断を行う。実際にユーザー側の光ピックアップ44では、レーザ出力が一定になるようにリアモニタ用のフォトダイオード素子45を用いて印加電流を制御し、自分たちの使いたいレーザ出力を得ている。この印加電流の制御をオートパワーコントロール(以下、APCと略称する)という。   Since it is difficult to visually determine the optical characteristics, the optical pickup composite optical element 44 is assembled and then measured to determine whether there is any problem. Actually, in the optical pickup 44 on the user side, the applied current is controlled using the photodiode element 45 for rear monitoring so that the laser output becomes constant, and the laser output desired by the user is obtained. This control of the applied current is referred to as auto power control (hereinafter abbreviated as APC).

特許文献1には、フロントモニタ方式の偏光プリズムを有する光ピックアップにおいて、偏光プリズムの透過率と反射率に条件をつけた光ピックアップが記載されています。
特許文献2には、マイクロプリズム及び複数の受光素子の間に異なる反射率または透過率を有するコート膜を備えた光ピックアップが開示されています。
特許第3392206号 特開平8−293127号公報
Patent Document 1 describes an optical pickup having a front monitor type polarizing prism, in which the transmittance and reflectance of the polarizing prism are specified.
Patent Document 2 discloses an optical pickup including a coating film having different reflectance or transmittance between a microprism and a plurality of light receiving elements.
Patent No. 3392206 JP-A-8-293127

一方、光ピックアップ用複合素子44を製造した後に、光学特性を測定する場合、最終測定器にAPC機能を付けると、測定時のタクト(測定時間)が悪化する。このため、下記に示す算出されるカップリング係数を積算し擬似的にAPC状態を作り、フォトダイオードIC40で検出されるモニタ出力で印加電流を補正し、ユーザー側で使用するレーザ出力に合わせて測定していた。   On the other hand, when measuring the optical characteristics after manufacturing the optical pickup composite element 44, if the APC function is added to the final measuring instrument, the tact (measurement time) at the time of measurement deteriorates. For this reason, the calculated coupling coefficients shown below are integrated to create a pseudo APC state, the applied current is corrected with the monitor output detected by the photodiode IC 40, and measured according to the laser output used on the user side. Was.

カップリング係数=(レーザを定格出力で発光させたときに得られたモニタ出力)/(設定したモニタ出力値)   Coupling coefficient = (monitor output obtained when the laser emits light at the rated output) / (set monitor output value)

ここで、設定したモニタ出力値とは、ユーザーが要求するレーザ出力に相当し、フォトダイオードIC40からのモニタ出力である。
また、レーザ素子を定格出力で発光させたときに得られたモニタ出力とは、その光ピックアップ用複合光学素子の定格出力でのフォトダイオードIC40からのモニタ出力である。
Here, the set monitor output value corresponds to the laser output requested by the user, and is the monitor output from the photodiode IC40.
The monitor output obtained when the laser element emits light at the rated output is the monitor output from the photodiode IC 40 at the rated output of the composite optical element for optical pickup.

ところで従来、カップリング係数は、測定で規格化しているが、安定しないために光ピックアップ用複合光学素子の不良が発生するという問題があった。   Conventionally, the coupling coefficient is standardized by measurement. However, since the coupling coefficient is not stable, there has been a problem that a composite optical element for an optical pickup is defective.

本発明は、上述の点に鑑み、カップリング係数を安定させ、光ピックアップ用複合光学素子の不良率の低減を図った光ピックアップ用複合光学素子及びその製造方法を提供するものである。   In view of the above, the present invention provides a composite optical element for an optical pickup that stabilizes a coupling coefficient and reduces the defect rate of the composite optical element for an optical pickup, and a method for manufacturing the same.

本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子は、レーザ光を出射するレーザ素子と、信号検出用の光検出素子と、該光検出素子上に配置され前記レーザ光を反射、透過するミラー面を有するプリズムとを有し、プリズムのミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積が2100〜4000未満の範囲に設定され、S波反射率が35%〜50%の範囲に設定され、P波透過率が60%〜80%の範囲に設定されて成ることを特徴とする。 A composite optical element for an optical pickup according to the present invention includes a laser element that emits laser light, a light detection element for signal detection, and a mirror surface that is disposed on the light detection element and reflects and transmits the laser light. And the product of the value of S wave reflectance (%) and the value of P wave transmittance (%) of the mirror surface of the prism is set in a range of less than 2100 to 4000, and the S wave reflectance is 35%. The P-wave transmittance is set in the range of 60% to 80%.

本発明の光ピックアップ用複合光学素子では、プリズムのミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積を2100〜4000未満の範囲に設定し、且つS波反射率を35%〜50%の範囲に、P波透過率が60%〜80%の範囲にそれぞれ設定することにより、安定してカップリング係数を最適範囲に規定することができる。S波反射率とP波透過率の積が2100より少ないと、レーザに負荷がかかり過ぎレーザ素子の寿命が短くなる。S波反射率とP波透過率の積が4000を超えるとノイズ不良の弊害が生じる。また、S波反射率が35%未満であると、上記の理由でレーザ素子の寿命が短くなり、50%を超えると、上記の理由でノイズ不良の弊害が生じる。P波透過率が60%未満であると、上記の理由でレーザ素子の寿命が短くなり、80%を超えると、上記の理由でノイズ不良の弊害が生じる。 In the composite optical element for an optical pickup according to the present invention, the product of the S wave reflectance (%) value and the P wave transmittance (%) value of the mirror surface of the prism is set in a range of less than 2100 to 4000 , and S By setting the wave reflectance in the range of 35% to 50% and the P wave transmittance in the range of 60% to 80%, the coupling coefficient can be stably defined within the optimum range. If the product of the S wave reflectance and the P wave transmittance is less than 2100, the laser is overloaded and the life of the laser element is shortened. If the product of the S wave reflectance and the P wave transmittance exceeds 4000, a problem of noise failure occurs. Further, if the S wave reflectance is less than 35%, the lifetime of the laser element is shortened for the above reason, and if it exceeds 50%, the problem of noise failure occurs for the above reason. If the P-wave transmittance is less than 60%, the life of the laser element is shortened for the above reason, and if it exceeds 80%, the problem of noise failure occurs due to the above reason.

本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の製造方法は、半導体基板上にサブマウント基板を介してレーザ光を出射するレーザ素子を配置する工程と、半導体基板の表面に形成された信号検出用の光検出素子上に、レーザ素子に対向して、レーザ素子から出射したレーザ光を反射し、光ディスクからの戻り光を透過するミラー面を有し、ミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積を2100〜4000未満の範囲に設定し、且つ前記S波反射率を35%〜50%の範囲に設定し、前記P波透過率を60%〜80%に設定したプリズムを配置する工程を有することを特徴とする。 The method of manufacturing a composite optical element for an optical pickup according to the present invention includes a step of placing a laser element that emits laser light on a semiconductor substrate via a submount substrate, and a signal detecting device formed on the surface of the semiconductor substrate. On the light detection element, there is a mirror surface that faces the laser element, reflects the laser light emitted from the laser element, and transmits the return light from the optical disk, and the value of the S wave reflectance (%) of the mirror surface a set P-wave transmittance product of the values of (%) in the range of less than 2100 to 4000, and the S-wave reflectivity is set to range from 35% to 50%, the 60% of P-wave transmittance ~ It has the process of arrange | positioning the prism set to 80%, It is characterized by the above-mentioned.

本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の製造方法では、プリズムのミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積によってカップリング係数を規格化するので、安定したカップリング係数を有する光ピックアップ用複合光学素子を製造できる。 In the method of manufacturing a composite optical element for an optical pickup according to the present invention, the coupling coefficient is normalized by the product of the S wave reflectance (%) value and the P wave transmittance (%) value of the prism mirror surface. Thus, a composite optical element for an optical pickup having a stable coupling coefficient can be manufactured.

本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子によれば、レーザ出力を一定にするための印加電流の補正に供されるカップリング係数を安定させることができ、不良発生率を低減することができる。
特に、プリズムのミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積を2100〜4000未満の範囲ににし、且つS波反射率を35%〜50%の範囲に設定し、P波透過率を60%〜80%の範囲に設定することにより、カップリング係数を最適範囲内に収めることができる。
According to the composite optical element for an optical pickup according to the present invention, the coupling coefficient used for correcting the applied current for making the laser output constant can be stabilized, and the defect occurrence rate can be reduced.
In particular, the product of the value of S wave reflectance (%) and the value of P wave transmittance (%) on the mirror surface of the prism is set to a range of less than 2100 to 4000, and the S wave reflectance is 35% to 50%. By setting to the range and setting the P wave transmittance to the range of 60% to 80%, the coupling coefficient can be within the optimum range.

本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の製造方法によれば、安定したカップリング係数を有する光ピックアップ用複合光学素子を製造することができ、製造歩留りを向上することができる。
特に、プリズムのミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積を2100〜4000未満の範囲にし、且つS波反射率を35%〜50%の範囲に設定し、P波透過率を60%〜80%の範囲に設定することにより、カップリング係数を最適範囲内に収めることができる。
According to the method for manufacturing a composite optical element for an optical pickup according to the present invention, a composite optical element for an optical pickup having a stable coupling coefficient can be manufactured, and the manufacturing yield can be improved.
In particular, the product of the value of S wave reflectance (%) and the value of P wave transmittance (%) of the mirror surface of the prism is in the range of less than 2100 to 4000, and the S wave reflectance is in the range of 35% to 50%. By setting the P-wave transmittance in the range of 60% to 80%, the coupling coefficient can be kept within the optimum range.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1及び図2は、本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の一実施の形態を示す。 本実施の形態に係る光ピックアップ用複合光学素子14は、図1及び図2に示すように、シリコン半導体基板10上にサブマウント基板11を介してレーザ素子1が配置され、このレーザ素子1に対向して半導体基板10上に接着層(図示せず)を介してプリズム3が配置され、さらにプリズム3直下の半導体基板10の表面に信号検出用の光検出素子となる複数のフォトダイオード素子8及び9からなるフォトダイオードIC12が形成されて成る。プリズム3と半導体基板10は、接着層13によって接続されている。プリズム3は、レーザ素子1から出射したレーザ光を反射し、光学記録媒体である光ディスク15で反射した戻り光を透過する例えば45°をなすミラー面4を有する。サブマウント基板11は、シリコン半導体基板で形成され、レーザ素子1のリア側のサブマウント基板面にリアモニタ用のフォトダイオード素子2が形成されている。半導体基板10には、さらにフォトダイオードIC12で検出した信号を処理する信号処理ICが形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show an embodiment of a composite optical element for an optical pickup according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the composite optical element 14 for an optical pickup according to the present embodiment has a laser element 1 disposed on a silicon semiconductor substrate 10 via a submount substrate 11. Oppositely, the prism 3 is disposed on the semiconductor substrate 10 via an adhesive layer (not shown), and a plurality of photodiode elements 8 serving as light detection elements for signal detection are provided on the surface of the semiconductor substrate 10 immediately below the prism 3. And 9 is formed. The prism 3 and the semiconductor substrate 10 are connected by an adhesive layer 13. The prism 3 has a mirror surface 4 of, for example, 45 ° that reflects the laser light emitted from the laser element 1 and transmits the return light reflected by the optical disk 15 that is an optical recording medium. The submount substrate 11 is formed of a silicon semiconductor substrate, and a photodiode element 2 for rear monitoring is formed on the rear surface of the submount substrate of the laser element 1. The semiconductor substrate 10 is further formed with a signal processing IC for processing a signal detected by the photodiode IC12.

この光ピックアップ用複合光学素子14では、レーザ素子1から出射光であるS偏光のレーザ光L1がプリズム3のミラー面4で反射して垂直方向に立ち上がり、1/4波長板5及び対物レンズ6を介して光ディスク15に照射され、光ディスク15の信号記録面で反射され1/4波長板5でP偏光とされた戻り光L2が同じ光路を経てプリズムミラー面4からプリズム3内に入りフォトダイオード素子8及び9よりなるフォトダイオードIC12によって検出されてRF信号、すなわちディスク信号面からの戻り光L2を検出し、再生されたアナログ信号の読み出しがなされる。   In this optical pickup composite optical element 14, S-polarized laser light L 1, which is emitted from the laser element 1, is reflected by the mirror surface 4 of the prism 3 and rises in the vertical direction, and the quarter-wave plate 5 and the objective lens 6. The return light L2, which is irradiated onto the optical disk 15 through the optical disk 15 and reflected by the signal recording surface of the optical disk 15 and made P-polarized by the quarter-wave plate 5, enters the prism 3 from the prism mirror surface 4 through the same optical path, and is a photodiode. The RF signal, that is, the return light L2 from the disk signal surface, detected by the photodiode IC 12 comprising the elements 8 and 9 is detected, and the reproduced analog signal is read out.

カップリング係数を決定する要因としては、プリズムミラー面での出射光の反射率と戻り光の透過率、光検出素子であるフォトダイオードICの増幅率(ゲイン)がある、本実施の形態では、後述するように、プリズム3のミラー面4の透過率、反射率を規格化することでカップリング係数の制御を行う。   Factors that determine the coupling coefficient include the reflectance of the outgoing light and the transmittance of the return light at the prism mirror surface, and the amplification factor (gain) of the photodiode IC that is the light detection element. As will be described later, the coupling coefficient is controlled by normalizing the transmittance and reflectance of the mirror surface 4 of the prism 3.

まず、レーザ素子1より出射されたS偏光のレーザ光L1が、プリズムミラー面4で反射するときミラー面4の反射率(Rs)で光ディスク15へ向うレーザ光量が決まる。さらにレーザ光L1が、光ディスク15で反射され、P偏光された戻り光L2はプリズムミラー面4よりプリズム3内に入射する。そのプリズム3内に入射するレーザ光量は、ミラー面4の透過率(Tp)で決まる。(単位は、Tp、Rsともに%)
ゆえにプリズム3内へ入射する光量は、数1で決定される。
〔数1〕
Rs×Tp
First, when the S-polarized laser light L1 emitted from the laser element 1 is reflected by the prism mirror surface 4, the amount of laser light directed to the optical disk 15 is determined by the reflectance (Rs) of the mirror surface 4. Further, the laser light L 1 is reflected by the optical disk 15, and the P-polarized return light L 2 enters the prism 3 from the prism mirror surface 4. The amount of laser light entering the prism 3 is determined by the transmittance (Tp) of the mirror surface 4. (Unit is% for both Tp and Rs)
Therefore, the amount of light that enters the prism 3 is determined by Equation 1.
[Equation 1]
Rs x Tp

次に、プリズム3内に入射したレーザ光L2は、フォトダイオード素子8、9へ入射する。フォトダイオード素子8、9へ入射したレーザ光L2は、フォトダイオードIC12内部で光電流信号へ変換され、さらに増幅器により増幅されて出力される。このときの増幅率(ゲイン)は、比抵抗PRH(Ω)によって決まる。   Next, the laser beam L 2 that has entered the prism 3 enters the photodiode elements 8 and 9. The laser beam L2 incident on the photodiode elements 8 and 9 is converted into a photocurrent signal inside the photodiode IC 12, and further amplified by an amplifier and output. The amplification factor (gain) at this time is determined by the specific resistance PRH (Ω).

最終的なフォトダイオード素子8,9で得られるモニタ出力は、数2で表すことができる。
〔数2〕
(Rs×Tp)×PRH
The monitor output obtained by the final photodiode elements 8 and 9 can be expressed by Equation 2.
[Equation 2]
(Rs x Tp) x PRH

ここで、比抵抗PRHは、現状で許される精度で一定の範囲内に制御されている。従って、カップリング係数は、数2で決定することができるが、比抵抗PRHが一定の範囲にあることから、Rs×Tpの値で規格することができる。カップリング係数と(Rs×Tp)とは図3に示すように、相関関係がある。   Here, the specific resistance PRH is controlled within a certain range with the accuracy allowed at present. Therefore, although the coupling coefficient can be determined by Equation 2, since the specific resistance PRH is in a certain range, it can be standardized by a value of Rs × Tp. As shown in FIG. 3, there is a correlation between the coupling coefficient and (Rs × Tp).

図3は、縦軸にカップリング係数(PIKa)、横軸にプリズムミラー面45°としたときの、透過率(Tp)×反射率(Rs)の関係をとったときのグラフであり、プロットに沿って、結ぶ直線Iに示すように、透過率(Tp)と反射率(Rs)の積と、カップリング係数との間に、比例関係を導くことができる。すなわち、透過率と反射率の積の範囲が決まることで、PRHの値に関係なくカップリング係数を導き出すことができる。   FIG. 3 is a graph showing the relationship of transmittance (Tp) × reflectance (Rs) when the coupling coefficient (PIKa) is on the vertical axis and the prism mirror surface is 45 ° on the horizontal axis. As shown by the connecting line I, a proportional relationship can be derived between the product of the transmittance (Tp) and the reflectance (Rs) and the coupling coefficient. That is, by determining the range of the product of transmittance and reflectance, the coupling coefficient can be derived regardless of the PRH value.

本実施の形態は、この相関関係からプリズムミラー面での反射率Rsと透過率Tpとの積でカップリング係数の最適範囲を決定する。カップリング係数の最適範囲を求めると、Rs×Tpの最適範囲は、Rs×Tp=2100〜4000未満となる。さらに、このときの反射率Rs及び透過率Tpの各々の最適範囲は、Rs=35〜50%、Tp=60〜80%となる。
Rs×Tpが2100未満であると、レーザ出力が少なくなるので、もっと出力するようにフィードバックがかかり、レーザ素子に負荷をかけることになり、レーザ素子1の寿命が短くなる。Rs×Tpが4000を超えると、レーザ出力が大きくなるのでレーザ出力を下げるようにフィードバックがかかり、ノイズ不良が顕著に現れる。このノイズ不良は、レーザ光のディスクで反射された戻り光の一部が、再びプリズムのミラー面で反射してレーザ素子に戻ることで発生する、いわゆる戻り光ノイズである。
S波反射率でみると、35%未満であると、上記理由でレーザ素子の寿命が短くなり、50%を超えると、上記理由でノイズ不良が顕著に現れる。
P波反射率でみても同様に、60%未満であると、上記理由でレーザ素子の寿命が短くなり、80%を越えると、上記理由でノイズ不良が顕著に現れる
In this embodiment, the optimum range of the coupling coefficient is determined by the product of the reflectance Rs and the transmittance Tp on the prism mirror surface from this correlation. When the optimum range of the coupling coefficient is obtained, the optimum range of Rs × Tp is Rs × Tp = 2100 to less than 4000. Furthermore, the optimum ranges of the reflectance Rs and the transmittance Tp at this time are Rs = 35 to 50% and Tp = 60 to 80%.
When Rs × Tp is less than 2100, the laser output decreases, so feedback is applied to output more, and a load is applied to the laser element, so that the life of the laser element 1 is shortened. When Rs × Tp exceeds 4000, the laser output increases, so feedback is applied to reduce the laser output, and noise defects are noticeable. This noise failure is so-called return light noise that occurs when a part of the return light reflected by the laser light disk is reflected again by the mirror surface of the prism and returns to the laser element.
In terms of S-wave reflectivity, if it is less than 35%, the lifetime of the laser element is shortened for the above reason, and if it exceeds 50%, a noise defect appears remarkably for the above reason .
Similarly, in terms of the P-wave reflectivity, if it is less than 60%, the lifetime of the laser element is shortened for the above reason, and if it exceeds 80%, a noise defect is remarkably exhibited for the reason described above.

従って、本実施の形態においては、上述の条件を有するプリズム、即ちミラー面4でのS波反射率Rsの値とP波透過率Tpの値との積が2100〜4000未満、S波反射率Rsが35〜50%、P波透過率Tpが60〜80%であるプリズム3を備えてカップリング係数を規格化した光ピックアップ用複合光学素子を構成する。また、この光ピックアップ用複合光学素子の製造に際しては、設定したモニタ出力とレーザ素子を定格出力で発光させたときのモニタ出力との比で規定するカップリング係数を、プリズム3におけるミラー面4のS波反射率RsとP波透過率Tpの積によって規格化するものである。 Therefore, in the present embodiment, the product of the value of the S wave reflectance Rs and the value of the P wave transmittance Tp at the prism having the above-described conditions, that is, the mirror surface 4, is less than 2100 to 4000, and the S wave reflectance is A composite optical element for an optical pickup having a standardized coupling coefficient is provided by including the prism 3 having Rs of 35 to 50% and P wave transmittance Tp of 60 to 80%. Further, when manufacturing this composite optical element for an optical pickup, a coupling coefficient defined by the ratio between the set monitor output and the monitor output when the laser element is caused to emit light at the rated output is set to the mirror surface 4 of the prism 3. This is normalized by the product of the S wave reflectance Rs and the P wave transmittance Tp.

本実施の形態によれば、Rs×Tp及びRs,Tpを規定することにより、レーザ出力を一定にするための印加電流の補正に供するカップリング係数を安定させることができ、カップリング係数の不良発生率を低減することができる。これにより、光ピックアップ用複合光学素子の製造歩留りを向上することができる。   According to the present embodiment, by defining Rs × Tp and Rs, Tp, it is possible to stabilize the coupling coefficient used for correcting the applied current for making the laser output constant, and the coupling coefficient is poor. The occurrence rate can be reduced. Thereby, the manufacturing yield of the composite optical element for optical pickup can be improved.

因みに、従来のモニタ出力を測定して規格化したときは、カップリング係数(PIK)の不良発生率は、2.0%であったが、本発明のプリズムミラー面の透過率及び反射率を制御して規格化したときのカップリング(PIK)の不良発生率0.6%へと大幅改善することができた。
光ピックアップではRFレベルを一定で使用しており、そのRFレベルは印加電流(実際はレーザ素子1の後ろのリアモニタ用のフォトダイオード素子2で検出されるモニタ電流)で制御している。本実施の形態では、プリズム45°面の透過率、反射率の安定化によりレーザ出力の安定化、つまりモニタ電流を安定化(RFレベルの安定化)する効果を有する。
Incidentally, when the conventional monitor output was measured and standardized, the defect occurrence rate of the coupling coefficient (PIK) was 2.0%, but the transmittance and reflectance of the prism mirror surface of the present invention are It was possible to greatly improve the defective rate of coupling (PIK) when controlled and normalized to 0.6%.
The optical pickup uses a constant RF level, and the RF level is controlled by an applied current (actually, a monitor current detected by the rear monitor photodiode element 2 behind the laser element 1). This embodiment has an effect of stabilizing the laser output, that is, stabilizing the monitor current (stabilizing the RF level) by stabilizing the transmittance and reflectance of the prism 45 ° surface.

本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の一実施の形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the composite optical element for optical pick-ups concerning this invention. 本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of the composite optical element for optical pick-ups concerning this invention. 本発明に係る光ピックアップ用複合光学素子の一実施の形態を示すグラフである。It is a graph which shows one Embodiment of the composite optical element for optical pick-ups which concerns on this invention. 従来の光ピックアップ用複合光学素子を示す側面図である。It is a side view which shows the conventional composite optical element for optical pick-ups.

1・・レーザ素子、2・・リアモニタ用のフォトダイオード素子、3・・プリズム、4・・ミラー面、5・・1/4波長板、6・・対物レンズ、8、9・・フォトダイオード素子、10・・シリコン半導体基板、11・・サブマウント基板、12・・フォトダイオードIC、13・・接着層、14・・光ピックアップ用複合光学素子、15、光ディスク、31・・レーザ素子、33・・プリズム、34・・ミラー面、36・・記録媒体、38、39・・フォトダイオード素子、40・・フォトダイオードIC、41・・シリコン半導体基板、42・・サブマウント基板、43・・電極パッド、44・・光ピックアップ用複合光学素子、45・・フォトダイオード素子 1..Laser element, 2..Photodiode element for rear monitor, 3..Prism, 4..Mirror surface, 5..quarter wave plate, 6..Objective lens, 8, 9..Photodiode element 10..Silicon semiconductor substrate, 11..Submount substrate, 12..Photodiode IC, 13..Adhesive layer, 14..Composite optical element for optical pickup, 15, Optical disk, 31..Laser element, 33. ..Prism, 34..Mirror surface, 36..Recording medium, 38, 39..Photodiode element, 40..Photodiode IC, 41..Silicon semiconductor substrate, 42..Submount substrate, 43..Electrode pad , 44 .. Composite optical element for optical pickup, 45 .. Photodiode element

Claims (2)

レーザ光を出射するレーザ素子と、信号検出用の光検出素子と、該光検出素子上に配置され前記レーザ光を反射、透過するミラー面を有するプリズムとを有し、
前記プリズムのミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積が2100〜4000未満の範囲に設定され、
前記S波反射率が35%〜50%の範囲に設定され、
前記P波透過率が60%〜80%の範囲に設定されて成る
ことを特徴とする光ピックアップ用複合光学素子。
A laser element that emits laser light, a light detection element for signal detection, and a prism that is disposed on the light detection element and has a mirror surface that reflects and transmits the laser light;
The product of the value of S wave reflectance (%) and the value of P wave transmittance (%) of the mirror surface of the prism is set in a range of less than 2100 to 4000,
The S wave reflectance is set in a range of 35% to 50%;
The composite optical element for an optical pickup, wherein the P wave transmittance is set in a range of 60% to 80%.
半導体基板上にサブマウント基板を介してレーザ光を出射するレーザ素子を配置する工程と、
前記半導体基板の表面に形成された信号検出用の光検出素子上に、前記レーザ素子に対向して、レーザ素子から出射したレーザ光を反射し、光ディスクからの戻り光を透過するミラー面を有し、該ミラー面のS波反射率(%)の値とP波透過率(%)の値の積を2100〜4000未満の範囲に設定し、且つ前記S波反射率を35%〜50%の範囲に設定し、前記P波透過率を60%〜80%に設定したプリズムを配置する工程を
有することを特徴とする光ピックアップ用複合光学素子の製造方法。
Arranging a laser element that emits laser light on a semiconductor substrate via a submount substrate;
On the light detection element for signal detection formed on the surface of the semiconductor substrate, there is a mirror surface facing the laser element and reflecting the laser light emitted from the laser element and transmitting the return light from the optical disk. and, values and P-wave transmittance of S-wave reflectivity of the mirror surface (%) the product of the values of (%) set in the range of less than 2100 to 4000, and the S-wave reflectivity of 35% to 50% And a step of arranging a prism in which the P wave transmittance is set to 60% to 80%.
A method for producing a composite optical element for an optical pickup, comprising:
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