JPH04247348A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光集積回路に係わり、特
に、光磁気ディスクの光ヘッドに用いる光ピックアップ
用の光集積回路に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】磁性体を記録媒体として構成されていて
、記録されている情報を消去することが可能で何度でも
繰り返し使用することが可能な光磁気ディスクが知られ
ている。このような光磁気ディスクにおける情報の記録
と消去には、レーザ光を上記光磁気ディスクに向けて照
射し、その反射光を受光系の装置で検出することにより
行われる。

【０００３】図６は、従来より用いられている光磁気光
学系装置の一例を示す構成図である。図６に示すように
、この光磁気光学系装置に用いられている光ヘッドは、
レーザダイオード３０から放射されたレーザ光をコリメ
ータレンズ３１、ビーム整形用プリズム３２、回拆格子
３３、ハーフミラー３４、対物レンズ３５を光磁気ディ
スク３６に照射する。上記光磁気ディスク３６には、磁
気コイル３７から磁界が加えられるようになされており
、これにより光磁気ディスク３６への記録や消去、或い
は光磁気ディスク３６に記録されている情報の読出が行
われる。

【０００４】光磁気ディスク３６で反射されたレーザ光
は、対物レンズ３５を通ってハーフミラー３４に入射し
、ここで入射方向と直交する方向に配設されているハー
フミラー３８側に向けて反射される。上記ハーフミラー
３８に入射した上記反射光の一部はここを透過し、集光
レンズ３９およびシリンドリカルレンズ４０を通ってフ
ォトダイオード４１に入射する。また、上記ハーフミラ
ー３８に入射された上記反射光の一部は、入射方向と直
交する方向に反射され、偏光ビームスプリッタ４３に入
射される。

【０００５】上記偏光ビームスプリッタ４３に入射され
た反射光はここで偏光分析され、一方は集光レンズ４４
を通して第１のフォトダイオード４５に入射されるとと
もに、他方は集光レンズ４６を通して第２のフォトダイ
オード４７に入射され、光の偏光の角度が回転している
部分が検出される。そして、これらの第１および第２の
フォトダイオード４５、４６の検出出力の差を取り出し
、上記光磁気ディスク上に記録されている情報を検出す
るようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の光磁気ディスク
に用いられる光ヘッドは、構成が複雑で大掛かりである
ばかりでなく、製造コストが非常に高くついていた。こ
のため、上記光磁気ディスクをディスクプレイヤに適用
した場合には、全体の部品点数が多くなるので組立工数
が増加し、製造価格が高くなってしまう不都合があった
。また、装置が重いので、アクセススピードを速くする
ことができない問題もあった。更に、部品点数の増加に
伴い信頼性が低下したり、或いはディスクプレイヤを小
型化する際の妨げになっていた。

【０００７】そこで、このような不都合をなくすために
、コンパクトディスクを再生するために使用されている
レーザカプラーを用いて図７の構成図に示すような光学
系を構成し、光磁気ディスク３６を再生することが考え
られる。なお、図７において、４８はレーザカプラー、
４９はコリメータレンズ、５０はビームスプリッタプリ
ズムをそれぞれ示している。

【０００８】図８は、従来より用いられているコンパク
トディスク用光ヘッドを説明するための図であり、（イ
）は構成図、（ロ）および（ハ）は図中矢印Ｐ，Ｑから
見た平面図を示している。

【０００９】図８から明らかなようにこの光ヘッドは、
レーザダイオード２０およびモニタフォトダイオード２
１が配設されているサブマウント２２と、無偏光系のプ
リズム２３とを光集積回路２４上に乗せて構成したハイ
ブリッド型ＩＣである。レーザダイオード２０から放射
されたレーザ光はレンズ２５により集束され、コンパク
トディスク２６上の所定位置に照射される。そして、上
記コンパクトディスク２６で反射されたレーザ光は、レ
ンズ２５を通じてプリズム２３の傾斜面２３ａに照射さ
れる。

【００１０】そして、上記傾斜面２３ａに貼設されてい
る光学膜■を通ってプリズム２３の内部に入った上記コ
ンパクトデスク２６からの反射光は、第１のフォトダイ
オード群２７に照射される。上記第１のフォトダイオー
ド群２７の表面には光学膜■が貼設されていて、照射さ
れた光のうちの半分が反射される。上記光学膜■によっ
て反射された反射光は、プリズム２３の上面に貼設され
ている光学膜■により全反射され、第２のフォトダイオ
ード群２８に向けられる。そして、光学膜■を通して第
２のフォトダイオード群２８に入射される。

【００１１】上記第１および第２のフォトダイオード群
２７、２８は、図８中に示した矢印Ｐから見た平面図で
ある（ロ）、および図８中に示した矢印Ｐから見た平面
図である（ハ）から明らかなように、３個のフォトダイ
オードＸ，Ｙ，Ｚ、およびＸ´，Ｙ´，Ｚ´によりそれ
ぞれ構成されている。そして、これらの６個のフォトダ
イオードＸ，Ｙ，Ｚ、Ｘ´，Ｙ´，Ｚ´の出力信号を所
定の計算式に従って演算することにより、トラッキング
エラー信号やフォーカスエラー信号を得てサーボ系を動
作させる。また、上記出力信号に基いてＲＦ信号も得て
いる。

【００１２】このように構成されたコンパクトディスク
用光ヘッドにおいて用いられている各光学膜の光学特性
は、表１に示すように設定されている。

【００１３】コンパクトディスクプレイヤは場合は、ピ
ットの反射率の変化を調べることにより、ＲＦ信号を検
出する。これに対し、光磁気ディスクプレイヤは場合は
、光の偏光角を調べることによりＲＦ信号を検出するも
のである。上記光の偏光角は、第１のフォトダイオード
２７の出力信号と第２のフォトダイオード２８の出力信
号との差を求めることにより検出することができる。 しかしながら、このＣＤ用光ヘッドの場合は偏光特性を
検出する機能がどこにも設けられていないので、これを
光磁気ディスク用として使用することができなかった。 本発明は上述の問題点に鑑み、光磁気ディスク用の光学
系を小型化および軽量化するとともに、信頼性を向上さ
せることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の光集積回路は、
光磁気ディスクに記録されている情報を読み取るための
レーザ光を放射するレーザダイオードと、上記光磁気デ
ィスクの表面に当たって反射してきたレーザ光を受光し
て上記光磁気ディスクに記録されている情報を検出する
ために回路基板上に設けられている第１のフォトダイオ
ード群および第２のフォトダイオード群と、上記光磁気
ディスクの表面に当たって反射してきたレーザ光を上記
第１のフォトダイオード群に入射させるとともに、上記
第１のフォトダイオード群で反射したレーザ光を上記第
２のフォトダイオード群に入射させるためのプリズムと
、上記光磁気ディスクで偏光の回転がないときに、上記
第１および第２のフォトダオード群にそれぞれ入射する
光の量を等しくするために、上記第１のフォトダイオー
ド群の表面に設けられている偏光膜と、上記第１のフォ
トダイオード群に入射される前に上記レーザ光を所定の
角度だけ傾斜させる手段とを具備している。また本発明
の他の特徴とするところは、上記光磁気ディスクに向け
て放射するレーザ光の偏光角度が上記基板面に対して所
定の角度だけ傾いているレーザダイオードを用いて上記
レーザ光を所定の角度だけ傾斜させる手段を構成するよ
うにしている。また、本発明のその他の特徴とするとこ
ろは、上記プリズムの光入射面にハーフミラーと１／２
波長板とを取り付けることにより、上記レーザ光を所定
の角度だけ傾斜させる手段を構成している。

【００１５】

【作用】第１および第２のフォトダイオード群が設けら
れ、これらのフォトダイオード群に入射するレーザ光の
量を検出することによりディスク上に記録されている情
報を読み出すようにした光集積回路において、上記第１
のフォトダイオード群の表面に偏光光学膜を配設すると
ともに、上記第１のフォトダイオード群に入射されるレ
ーザ光の偏光状態を、上記レーザ光が光磁気ディスクに
おいて偏光の回転を受けない状態において、例えば４５
°のような所定角度だけ基板に対して傾けるようにして
、ディスク上に形成されているピットの有無を検出する
ために構成された装置を用いてレーザ光の偏光状態を高
精度に検出することができるようにしている。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の光集積回路の一実施例を示
し、（イ）は光ヘッドの構成図、（ロ）は矢印Ｄ方向か
ら見た平面図、（ハ）は矢印Ｅ方向から見た平面をそれ
ぞれ示している。図１から明らかなように、本実施例の
光集積回路の構成は上記コンパクトディスク用光集積回
路と略同様に構成されている。すなわち、レーザダイオ
ード１およびモニタフォトダイオード２が配設されてい
るサブマウント３と、プリズム４とを光集積回路基板５
上に乗せてハイブリッド型ＩＣを構成している。このよ
うに構成された本実施例の光ヘッドにおいて、レーザダ
イオード１から放射されたレーザ光は対物レンズ６によ
り集束され、光磁気ディスク７上に照射される。そして
、上記光磁気ディスク７で反射された光は、対物レンズ
６を通じてプリズム４の傾斜面４ａに戻ってくる。

【００１７】そして、この光磁気ディスク７からの反射
光は、上記傾斜面４ａに貼設されている光学膜■を通っ
てプリズム４の内部に入り、第１のフォトダイオード群
８に入射する。上記第１のフォトダイオード群８の表面
には光学膜■が貼設されていて、この光学膜■に当たっ
た光のうちの半分が入射角と同じ角度で反射される。こ
の反射光は、プリズム４の上面に貼設されている光学膜
■により全反射され、第２のフォトダイオード群９に向
けられる。そして、上記第２のフォトダイオード群９上
に貼設されている光学膜■を通して各フォトダイオード
に入射する。

【００１８】上記第１および第２のフォトダイオード群
８、９は、図１に示した矢印Ｅから見た平面図である（
ロ）、および矢印Ｄから見た平面図である（ハ）に示す
ように、それぞれ３個のフォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ、
およびＡ´，Ｂ´，Ｃ´によりそれぞれ構成されている
。

【００１９】このように構成された本実施例の光ヘッド
においては、各光学膜の光学特性を下記の表２に示すよ
うに設定している。

【００２０】また、コンパクトディスクの場合はレーザ
ダイオード１から放射するレーザ光は、基板に対して平
行なＴＥモード（プリズム４に対してＳ偏光）であるが
、本実施例においては上記レーザダイオード１から放射
するレーザ光を基板５に対して４５°だけ傾斜させてい
る。

【００２１】この結果、光磁気ディスク７で偏光の回転
がない場合には上記第１および第２のフォトダイオード
８，９に入射する光量は等しくなり、また、上記光磁気
ディスク７で偏光の回転があると、上記各フォトダイオ
ード８，９に入射する光量に差が生じる。したがって、
光磁気ディスク７に記録されている情報の検出信号ＳＭ
Ｏを下記の式により得ることができる。 　　ＳＭＯ＝（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）−（Ａ´＋Ｂ´＋Ｃ´）　
　　　　　　　　　…（１）

【００２２】すなわち、第
１のフォトダイオード群８の総光量と第２のフォトダイ
オード群９の総光量との差（比）を検出することにより
、光磁気ディスク７に記録されている情報を得ることが
できる。また、トラッキングエラー信号ＳＴＥおよびフ
ォーカスエラー信号ＳＦＥに関しては、 　　ＳＴＥ＝（Ａ´＋Ｃ）−（Ａ＋Ｃ´）　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　…（２）　　ＳＦＥ＝（
Ａ＋Ｃ＋Ｂ）−（Ａ´＋Ｃ´＋Ｂ）　　　　　　　　　
　　　…（３）の各式から求めることができる。

【００２３】ここで、上記第１のフォトダイオード群８
に入射するレーザ光を４５°傾ける手段は、例えば次の
ようにして構成することができる。すなわち、最も簡便
な手段は図２の（イ）および（ロ）に示すように、傾斜
付のサブマウントを用いることである。しかし、レーザ
光を４５°傾ける精度は±１°程度の非常に高い精度が
要求されるので、図２の（イ）および（ロ）に示した手
段は精度を向上させるのに手間がかかり、量産には不向
きである。また、このように傾斜した状態で基板上に取
り付けた場合は、ワイヤボンドを行うことが困難であり
、更に、マウント精度を発光点で見るしかないので、そ
の精度を確認するのが難しかった。

【００２４】そこで、本実施例では図３に示すように、
平坦なマウントを用いて４５°傾いた偏光性を持つレー
ザ光を放射できるようにするために、偏光方向が傾いて
いるレーザダイオード１を配設するようにしている。上
記レーザダイオード１は、図４に示すようにｎ−ＧａＡ
ｓ基板の（１００）面に、〈０１１〉方向に寸法ａ＝１
μｍの段差を形成するとともに、液相成長（ＬＰＦ）に
よりダブルヘテロＤＨ構造をエピタキシャル成長させる
ようにしている。上記発光部の傾斜は成長中にだれるた
め、角度調節は容易ではない。すなわち、結晶方位性の
強いエッチング液を用いてもジャスト基板では（１１１
）面が段差部に現れ、（００１）面に対して５４．７°
の傾きを持ってしまう。

【００２５】このような不都合をなくすために、本実施
例では（００１）面ジャストから〈１１０〉方向に５．
３°傾けた基板を使用している。そして、結晶成長に形
のくずれが少ないＭＯＣＶＤ法を用いるとともに、　　
電流のストライプ化のためにイオン注入による絶縁領域
１２を形成するようにしている。なお、図４における１
１は活性層を示している。

【００２６】各部の大きさは、その他の寸法は、ｂ＝５
μｍ、θ＝４５°であり、段差が小さいのでペレットの
半分の段差でもペレット全体の傾きは小さい。しかし、
対称性も得られるので、段差は溝状にとってもよい。ま
た、本実施例の素子は、ピックアップヘッドのマルチ化
にも適しており、例えば、溝の両側の素子にストライブ
電流を各々流すことによりマルチ化が可能である。これ
により、ピックアップ全体の組立精度とその信頼性を向
上させることができる。

【００２７】また、上記実施例では、レーザダイオード
１から４５°傾斜したレーザ光を放射することにより、
光磁気ディスク７で偏光の回転を受けない状態において
、第１のフォトダイオード群８に入射されるレーザ光が
４５°だけ傾斜するようにした。しかし、図５の構成図
に示すように、プリズム４のレーザ光入射面にハーフミ
ラー１５および１／２波長板１６を取り付けることによ
り、上記第１のフォトダイオード群８に入射されるレー
ザ光が、上記光磁気ディスク７で偏光の回転を受けない
状態において４５°傾斜するようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上述したように、集積回路基板
上に第１および第２のフォトダイオード群を設け、上記
第１のフォトダイオード群の表面に偏光光学膜を配設す
るとともに、上記第１のフォトダイオード群に入射され
るレーザ光の偏光状態を、上記レーザ光が光磁気ディス
クにおいて偏光の回転を受けない状態において、例えば
４５°のような所定角度だけ基板に対して傾けるように
したので、光磁気ディスク上に記録されている情報を検
出するための光ピックアップを小型化および軽量化する
ことができるとともに、上記情報の読み出し精度を大幅
に向上させる。また、小型化および軽量化により上記光
ピックアップの高速アクセス化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光集積回路の一実施例を示す光ピック
アップの構成図である。

【図２】レーザダイオードを基板に対して傾斜させて取
り付けた例を示す図である。

【図３】レーザダイオードを基板に対して平行に取り付
けている例を示す図である。

【図４】偏光角が基板に対して傾斜しているレーザ光を
放射するレーザダイオードの構成を説明する図である。

【図５】本発明の変形例を示す光集積回路の概略構成図
である。

【図６】従来の光磁気ディスク用光ピックアップの一例
を示す構成図である。

【図７】レーザカプラーを用いて光磁気ディスク用光ピ
ックアップを構成した例を示す構成図である。

【図８】コンパクトディスク用に用いられている光ピッ
クアップの一例を示す構成図である。

【符号の説明】

１　　レーザダイオード ２　　モニタダイオード ３　　サブマウント ４　　プリズム ５　　光集積回路基板 ７　　光磁気ディスク ８　　第１のフォトダイオード群 ９　　第２のフォトダイオード群

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光磁気ディスクに記録されている情報
   を読み取るためのレーザ光を放射するレーザダイオード
   と、上記光磁気ディスクの表面に当たって反射してきた
   レーザ光を受光して上記光磁気ディスクに記録されてい
   る情報を検出するために回路基板上に設けられている第
   １のフォトダイオード群および第２のフォトダイオード
   群と、上記光磁気ディスクの表面に当たって反射してき
   たレーザ光を上記第１のフォトダイオード群に入射させ
   るとともに、上記第１のフォトダイオード群で反射した
   レーザ光を上記第２のフォトダイオード群に入射させる
   ためのプリズムと、上記光磁気ディスクで偏光の回転が
   ないときに、上記第１および第２のフォトダイオード群
   にそれぞれ入射する光の量を等しくするために、上記第
   １のフォトダイオード群の表面に設けられている偏光膜
   と、上記第１のフォトダイオード群に入射される前に上
   記レーザ光を所定の角度だけ傾斜させる手段とを具備す
   ることを特徴とする光集積回路。
2. 【請求項２】　　上記光磁気ディスクに向けて放射する
   レーザ光の偏光角度が上記基板面に対して所定の角度だ
   け傾いているレーザダイオードを用いて上記レーザ光を
   所定の角度だけ傾斜させる手段を構成したことを特徴と
   する請求項１に記載の光集積回路。
3. 【請求項３】　　上記プリズムの光入射面にハーフミラ
   ーと１／２波長板とを取り付けることにより、上記レー
   ザ光を所定の角度だけ傾斜させる手段を構成したことを
   特徴とする請求項１に記載の光集積回路。