JPH05334711A - 半導体レーザダイオード及び光ヘッド - Google Patents

半導体レーザダイオード及び光ヘッド

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JPH05334711A
JPH05334711A JP4307322A JP30732292A JPH05334711A JP H05334711 A JPH05334711 A JP H05334711A JP 4307322 A JP4307322 A JP 4307322A JP 30732292 A JP30732292 A JP 30732292A JP H05334711 A JPH05334711 A JP H05334711A
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JP
Japan
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laser
laser output
detecting means
chip
laser diode
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JP4307322A
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English (en)
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Hideya Seki
秀也 關
Masatoshi Yonekubo
政敏 米窪
Toshio Arimura
敏男 有村
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体レーザダイオードにおいて、レーザチ
ップの前方出射光を検出するレーザ出力検出用フォトダ
イオードをレーザダイオードのケース内部に内蔵するこ
とにより、簡単な構造で高精度なレーザ出力の検出を可
能にすること目的とする。また、小型軽量で低コストの
光ヘッドを実現する事を目的とする。 【構成】 レーザダイオードのケースの一部または光学
系内の回折格子の平面部を用いて、レーザチップからの
前方出射光の一部をケース内部に反射させ、内蔵したレ
ーザ出力検出用フォトダイオードで受光する。また、レ
ーザ出力検出用フォトダイオード及び信号検出用フォト
ダイオード及び前置増幅器を1チップ化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザダイオー
ドの、特にレーザ出力検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に示す様に、従来の半導体レーザダ
イオードではレーザチップを封入したケース5内部にお
いて、レーザ出力検出手段3をレーザチップ1後方に配
置し、後方出射光を受光することによりレーザ出力を検
出していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体レーザ
ダイオードでは、前方出射光と後方出射光の光量は必ず
しも比例しないため、高精度のレーザ出力検出が必要と
なる場合は、前方出射光を検出する検出手段を、別個に
外部の光学系内に設けなければならなかった。
【0004】そこで、本発明の目的は、前方出射光の一
部をレーザダイオードのケース内に反射させ、前記ケー
ス内に設置したレーザ出力検出手段で受光するような構
成とすることによって、高精度のレーザ出力制御が可能
で、且つ小型・低コストの光ヘッドを実現する事であ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザダ
イオードは、 (1)レーザチップを封入したケース内部にレーザ出力
検出手段を具備するレーザダイオードにおいて、前記ケ
ースの一部を出射光束内に突出させ、前方出射光を前記
レーザ出力検出手段に反射することにより、前方出射光
を検出することを特徴とする。
【0006】(2)レーザチップを封入したケース内部
に、レーザ出力検出手段と、光記録媒体からの反射光を
検出する信号検出手段と、前記信号検出手段の出力を増
幅する前置増幅器を具備し、前記レーザ出力検出手段及
び前記信号検出手段及び前記前置増幅器を同一基板上に
形成し一体化したことを特徴とする。
【0007】また、本発明の光ヘッドは、 (3)レーザチップを封入したケース内部にレーザ出力
検出手段を具備すると同時に、ケースの一部を出射光束
内に突出させることによって、前方出射光を前記レーザ
出力検出手段に反射し検出する構造を有する半導体レー
ザダイオードを有し、前記レーザ出力検出手段の出力に
より前記レーザチップの出力を制御することを特徴とす
る。
【0008】(4)レーザチップを封入したケース内部
において、レーザ出力検出手段を具備する半導体レーザ
ダイオードと、記録情報及び位置誤差信号を検出するた
めの回折手段を有し、前記回折手段の、回折面以外の面
で、前記レーザ出力検出手段に前方出射光を反射させ、
その光量を検出することを特徴とする。
【0009】(5)レーザチップを封入したケース内部
において、レーザ出力検出手段を具備する半導体レーザ
ダイオードと、記録情報及び位置誤差信号を検出するた
めの回折手段を有し、前記回折手段における信号検出に
関与しない領域の反射率を高めることにより前記レーザ
出力検出手段に前方出射光を反射させ、その光量を検出
することを特徴とする。
【0010】
【実施例】
(実施例1)以下に、本発明の実施例を図面に基づいて
説明する。尚、図面上で内容の同じものについは同じ番
号で示してある。
【0011】図1は、本発明の一実施例に於ける半導体
レーザダイオード構造を示す説明図であり、(a)は平
面図、(b)は正面図、(c)は側面図である。レーザ
ダイオードは、レーザチップ1、前記レーザチップ1の
発熱による破壊を防止するための放熱器2、前記レーザ
チップ1からの前方出射光を検出するためのレーザ出力
検出用フォトダイオード3、前記レーザチップ1及び前
記レーザ出力検出用フォトダイオード3を電気的に外部
回路と接続する導線7、全体を固定する土台となるステ
ム4、内部の部品を物理的に保護すると同時にレーザ光
を取り出すためのキャップ5及び出射窓6から成る。
【0012】前記キャップ5の一部は、出射光束内に突
出した構造を持つ。これにより、前記レーザチップ1よ
り出射したレーザ光の前方出射光の一部は内部に反射
し、前記レーザ出力検出用フォトダイオード3に入射す
る。
【0013】また、前記レーザ出力検出用フォトダイオ
ード3は、前記放熱器2上の、前記レーザチップ1の近
傍に位置している。前記レーザチップ1からの前方出射
光の強度分布は、チップ中心で最大で、チップ周辺部へ
行くに従って低下する。本構成では、前記レーザ出力検
出用フォトダイオード3は、前記レーザチップ1の近傍
に位置しており、前記キャップ5の突出部の内面よって
内部に反射するレーザ光の強度分布の中でも、強度の高
い領域で受光することになるので、効率よく前記レーザ
チップ1の光出力を検出することができる。また、前記
レーザチップ1から放射されるレーザ光の放射角は、前
記レーザチップ1の長辺方向で狭く、短辺方向で広くな
っている。この理由から、前記レーザ出力検出用フォト
ダイオード3は、図の様に前記レーザチップ1の短辺方
向に長い形状とした方が受光効率が高くなり有利であ
る。前記レーザ出力検出用フォトダイオード3に入射す
る光量の変化は、前記レーザチップ1から放射されるレ
ーザ光の前方出射光の光量変化に比例する。前記レーザ
出力検出用フォトダイオード3は、入射光の光エネルギ
ーを電流に変換するので、前記レーザ出力検出用フォト
ダイオード3により前記レーザチップ1の前方出射光出
力を検出することができる。
【0014】(実施例2)図2は、本発明の他の一実施
例に於ける半導体レーザダイオード構造を示す説明図で
あり、(a)は平面図、(b)は正面図、(c)は側面
図である。
【0015】図に示した様に、図2の半導体レーザダイ
オードにおいて、光記録媒体からの反射光を検出する信
号検出用フォトダイオード8及びレーザ出力検出用フォ
トダイオード3及び信号検出用フォトダイオード8とレ
ーザ出力検出用フォトダイオード3の微小な出力を増幅
する前置増幅器14を全て同一ウエハ上に一体形成する
ことによって、ケース内に一体化してもよい。本構成で
は、信号検出用フォトダイオード8及びレーザ出力検出
用フォトダイオード3に十分近い位置に前記前置増幅器
14を配置することができるため、外来ノイズに対して
強い検出系を実現することができる。また、図2の半導
体レーザダイオードを用いて光ヘッドを構成した場合、
従来光ヘッド内に別個に配置していた前置増幅器がチッ
プ化されることにより、光ヘッドの簡略化、小型化に大
きな効果をもたらす。また、光ヘッドを構成する部品点
数が減り、組立に要する工程数も大幅に削減可能とな
り、生産性の向上が期待できる。一方、レーザ出力検出
手段、信号検出手段及び前置増幅器を一度に半導体プロ
セスで製造することが可能であるため、生産コストの面
でも大変有利となる。
【0016】図3は、図2における前記信号検出用フォ
トダイオード8及び前記レーザ出力検出用フォトダイオ
ード3及び前記前置増幅器14を一体形成したウエハを
拡大して示したものである。図に示したように、各フォ
トダイオード及び前記前置増幅器14を別々に製造する
場合に比べ、はるかに簡単な構成となる。また、本構成
では、前記信号検出用フォトダイオード8及び前記レー
ザ出力検出用フォトダイオード3を全て同一ウエハ上に
一体形成するため、各フォトダイオードの相対位置や形
状寸法は、半導体集積回路と同程度の精度することが可
能であり、容易に高い位置精度を実現することができ
る。レーザダイオード及び信号検出用フォトダイオード
を一体化した場合、相対位置精度が品質管理の大きなポ
イントになるが、本構成では製品の特性管理が非常に容
易になる。
【0017】(実施例3)図4は、図1及び図2で示し
た本発明の半導体レーザダイオードを用いて光ヘッドを
構成した場合のレーザ出力制御方法の一実施例を示すブ
ロック図である。
【0018】基準電圧発生手段17で作られる基準電圧
18は、レーザ出力検出手段19の出力を反転した信号
に加算され、レーザ出力制御電圧20となる。前記レー
ザ出力制御電圧20に応じてレーザダイオード駆動手段
21はレーザダイオード駆動電流22を発生する。前記
レーザダイオード駆動電流22によりレーザダイオード
23は発光し、レーザ出力の一部が前記レーザ出力検出
手段19により電圧に変換される。前記レーザ出力検出
手段19の出力は反転されて再び前記基準電圧18と加
算され、前記レーザ出力制御電圧20となる。仮にレー
ザ出力が過大で、前記レーザ出力検出手段19の出力が
前記基準電圧18より大きい場合、前記レーザ出力制御
電圧20は低下し、レーザ出力が低くなるように回路が
働く。また逆に、レーザ出力が過小で、前記レーザ出力
検出手段19の出力が前記基準電圧18より小さい場
合、前記レーザ出力制御電圧20は上昇し、レーザ出力
が高くなるように回路が働く。上記の働きにより、レー
ザ出力は前記基準電圧発生手段17で作られる前記基準
電圧18を目標値として一定になるように制御される。
【0019】(実施例4)図5は、本発明の他の一実施
例に於ける光ヘッドの構造を示す説明図である。図に示
した様に、光ヘッドは、図2で示した半導体レーザダイ
オード9及び回折手段10及び対物レンズ11より構成
される。図5では、前方出射光の一部が、前記回折手段
10の回折面でない方の面によってレーザ出力検出手段
上に反射されることを利用している。すなわち、前記レ
ーザチップ1より出射したレーザ光の前方出射光は、そ
の大部分が透過光となって、対物レンズ11を通って光
ディスク13に到達するが、その一部は前記回折手段1
1の回折面でない方の面によって前記キャップ5内部に
反射する。その結果、前記レーザ出力検出用フォトダイ
オード3に前方出射光が入射する。また、前記回折手段
の回折面でない方の面には、反射防止膜等をあえて形成
しないことにより、4%の反射率を持たせている。これ
により、簡単に高い効率で前方出射光の一部を前記レー
ザ出力検出用フォトダイオード3に入射させることがで
きる。一方、更に多くの光量を前記レーザ出力検出手段
上に入射させる必要が有る場合は、前記回折手段の回折
面でない方の面に、増反射膜等を形成することにより積
極的に反射効果を高めてもよい。この場合、任意の光量
を前記レーザ出力検出手段上に入射させることが可能で
ある。
【0020】(実施例5)図6は、本発明の他の一実施
例に於ける光ヘッドの構造を示す説明図である。光ヘッ
ドは、図2で示した半導体レーザダイオード9及び回折
手段10及び対物レンズ11より構成される。図に示し
た様に、前方出射光の一部が回折手段12によって反射
されることを用いてもよい。即ち、図5における回折手
段10は、その中央付近では光ディスク13からの反射
光を回折させることによって、位置誤差信号及び記録情
報を取り出すものであるが、一方信号検出に関与しない
周辺領域においては反射膜が設けられており、前方出射
光の一部をレーザ出力検出手段上に反射する機能を有し
ている。これにより前記レーザ出力検出用フォトダイオ
ード3、にレーザチップより発する前方出射光が入射す
る。図5の構成によれば、簡単な構成で、前記レーザ出
力検出用フォトダイオード3に高い効率で前方出射光の
一部を前記レーザ出力検出用フォトダイオード3に入射
させることができる。
【0021】(実施例6)図6は、本発明の他の一実施
例に於ける構造を示す説明図であり、(a)は平面図、
(b)は正面図、(c)は側面図である。図に示した様
に、図1における前記レーザ出力検出用フォトダイオー
ド3を、前記放熱器2上ではなく、独立した支持機構に
より取り付けても良い。フォトダイオードは温度により
特性が変化するが、本構成では、前記レーザチップ1に
より発生する熱が前記レーザ出力検出用フォトダイオー
ド3に伝わるのを防止できるため、前記レーザ出力検出
用フォトダイオード3の検出電流に、レーザチップ1へ
の通電時間や通電量の変化に起因する誤差を生じる恐れ
がない。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、次に
示す様な効果がもたらされる。
【0023】(1)レーザ出力検出手段を、レーザダイ
オード外部の光学系に外付けすることなしに、前方出射
光を検出することができるため、レーザダイオードの出
射出力を精度良く監視することができると同時に、光学
系を簡略化する事ができる。
【0024】(2)半導体レーザダイオードのケース内
部に、レーザチップ、レーザ出力検出用フォトダイオー
ド、信号検出用フォトダイオード、前置増幅器を内蔵す
るとともに、それらを1チップ上に一体化することによ
り、光ヘッドの構造を大幅に簡略化することができる。
その結果、小型であると同時に低雑音の光ヘッドを実現
することが可能である。また、部品点数及び組立工程数
の削減、コストダウン等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体レーザダイオードの一実施例の
構造を示す説明図。
【図2】本発明の半導体レーザダイオードの他の一実施
例の構造を示す説明図。
【図3】図2の半導体レーザダイオードの構造の詳細を
示す説明図。
【図4】本発明の半導体レーザダイオードを用いて光ヘ
ッドを構成した場合のレーザ出力制御方法の一実施例を
示すブロック図。
【図5】本発明の光ヘッドの一実施例の構造を示す説明
図。
【図6】本発明の光ヘッドの一実施例の構造を示す説明
図。
【図7】従来の半導体レーザダイオードの構造を示す説
明図。
【符号の説明】
1 レーザチップ 2 放熱器 3 レーザ出力検出用フォトダイオード 4 ステム 5 キャップ 6 出射窓 7 導線 8 信号検出用フォトダイオード 9 レーザチップ・レーザ出力検出用フォトダイオード
・信号検出用フォトダイオード一体化型レーザダイオー
ド 10 回折格子 11 対物レンズ 12 偏光板 13 光ディスク 14 前置増幅器 15 基準電圧発生手段 16 基準電圧 17 レーザ出力検出手段 18 レーザダイオード制御電圧 19 レーザダイオード駆動手段 20 レーザダイオード駆動電流 21 レーザダイオード 22 反射膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザチップを封入したケース内部に、
    レーザ出力検出手段と、光記録媒体からの反射光を検出
    する信号検出手段と、前記信号検出手段の出力を増幅す
    る前置増幅器を具備し、前記レーザ出力検出手段及び前
    記信号検出手段及び前記前置増幅器を同一基板上に形成
    し一体化したことを特徴とする半導体レーザダイオー
    ド。
  2. 【請求項2】 レーザチップを封入したケース内部にレ
    ーザ出力検出手段を具備するレーザダイオードにおい
    て、 前記ケースの一部を出射光束内に突出させ、前方出射光
    を前記レーザ出力検出手段に反射することにより、前方
    出射光を検出することを特徴とする半導体レーザダイオ
    ード。
  3. 【請求項3】 レーザチップを封入したケース内部にお
    いて、レーザ出力検出手段を具備する半導体レーザダイ
    オードと、記録情報及び位置誤差信号を検出するための
    回折手段を有し、前記回折手段の、回折面以外の面で、
    前記レーザ出力検出手段に前方出射光を反射させ、その
    光量を検出することを特徴とする光ヘッド。
  4. 【請求項4】 レーザチップを封入したケース内部にお
    いて、レーザ出力検出手段を具備する半導体レーザダイ
    オードと、記録情報及び位置誤差信号を検出するための
    回折手段を有し、前記回折手段における信号検出に関与
    しない領域の反射率を高めることにより前記レーザ出力
    検出手段に前方出射光を反射させ、その光量を検出する
    ことを特徴とする光ヘッド。
  5. 【請求項5】 レーザチップを封入したケース内部にレ
    ーザ出力検出手段を具備すると同時に、ケースの一部を
    出射光束内に突出させることによって、前方出射光を前
    記レーザ出力検出手段に反射し検出する構造を有する半
    導体レーザダイオードを有し、前記レーザ出力検出手段
    の出力により前記レーザチップの出力を制御することを
    特徴とする光ヘッド。
JP4307322A 1992-04-02 1992-11-17 半導体レーザダイオード及び光ヘッド Pending JPH05334711A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4307322A JPH05334711A (ja) 1992-04-02 1992-11-17 半導体レーザダイオード及び光ヘッド
DE69326213T DE69326213T2 (de) 1992-11-17 1993-11-16 Optischer Abtastkopf
US08/153,711 US5581523A (en) 1992-11-17 1993-11-16 Laser emission unit, optical head and optical memory device
EP93309141A EP0598592B1 (en) 1992-11-17 1993-11-16 Optical head
US08/542,851 US5680384A (en) 1992-11-17 1995-10-13 Laser emission unit, optical head and optical memory device

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8104292 1992-04-02
JP4-81042 1992-04-02
JP4307322A JPH05334711A (ja) 1992-04-02 1992-11-17 半導体レーザダイオード及び光ヘッド

Publications (1)

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JPH05334711A true JPH05334711A (ja) 1993-12-17

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ID=26422079

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4307322A Pending JPH05334711A (ja) 1992-04-02 1992-11-17 半導体レーザダイオード及び光ヘッド

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JP (1) JPH05334711A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6876685B2 (en) 2002-06-10 2005-04-05 Nichia Corporation Semiconductor laser device
US7218591B2 (en) 2002-04-17 2007-05-15 Sharp Kabushiki Kaisha Optical pickup apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7218591B2 (en) 2002-04-17 2007-05-15 Sharp Kabushiki Kaisha Optical pickup apparatus
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