JPH07192295A

JPH07192295A - 光ピックアップ

Info

Publication number: JPH07192295A
Application number: JP5333520A
Authority: JP
Inventors: Kazushi Mori; 和思森; Atsushi Tajiri; 敦志田尻; Keiichi Yoshitoshi; 慶一吉年; Takao Yamaguchi; 隆夫山口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 1995-07-28

Abstract

(57)【要約】【目的】ホログラムを用いる構造で半導体レーザの光
量制御が正確に行えなえる光ピックアップを提供するこ
とを目的とする。【構成】ホログラム１３に反射ホログラム領域１３ａ
を形成して半導体レーザ１１からの前方出射光を反射さ
せて受光素子１６の出力モニタ用受光素子領域１６ｂ上
に集光させるように構成するとともに、上記の出力モニ
タ用受光素子領域１６ｂと光ディスク１５からの反射光
を受光する信号検出用受光素子領域１６ａとをモノリシ
ックに一体化した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置などに
用いられるホログラムを用いた光ピックアップに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップは、レーザー光を用いて
光ディスク等の光記録媒体への情報記録や情報読出、或
いはサーボ信号検出を行うものである。従来のコンパク
トディスク用光ピックアップは、例えば、光源としての
半導体レーザ、この半導体レーザから出射される光を平
行ビームに変換するコリメータレンズ、平行ビームを光
ディスク上に集光する集光レンズ、光ディスクにて反射
された光の一部を分離するビームスプリッタ、このビー
ムスプリッタにて分離された光を非点収差にて集光する
シリンドリカルレンズ、非点収差の集光を受光して記録
信号とサーボ信号を検出するディテクタ、及び前記の半
導体レーザから出射される前方出射光であって前記ビー
ムスプリッタにて一部反射される光から前記半導体レー
ザの出力モニタを行う出力モニタ用受光素子などを備え
て構成される。

【０００３】しかしながら、上記構成の光ピックアップ
では、ビームスプリッタ等を用いるために部品点数が多
くなり構造が複雑化することから、近年、前記ビームス
プリッタ等に代えてホログラムを用いた光ピックアップ
が注目されるようになっている。

【０００４】図５は、従来のホログラムを用いた光ピッ
クアップを示す概略構成図である。図中の１は半導体レ
ーザ、２は光ディスク６にて反射された光を非点収差に
波面を変換して集光するホログラム、３は半導体レーザ
１の光ビームを光ディスク６に集光する集光レンズ、４
はホログラム２からの非点収差の集光を受光する信号検
出用受光素子、５は半導体レーザ１の後方出射光を受光
する出力モニタ用受光素子である。

【０００５】かかる構造の光ピックアップでは、前記の
ビームスプリッタを用いた光ピックアップのように、半
導体レーザ１の前方出射光を一部反射するようにはなっ
ていない。このため、上記のごとく、半導体レーザ１の
後方出射光を出力モニタ用受光素子５にて受光し、最適
光量調整を行うようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
レーザ１の前方出射光と後方出射光とでは、出力に相違
があるため、後方出射光による光量制御では半導体レー
ザ１の前方出射光の光量制御を必ずしも正確に行うこと
ができない。また、出力モニタ用受光素子５と信号検出
用受光素子４の二つを近接配置して一体化することが望
ましいが、後方出射光の広がりなどが影響して互いの受
光による光検出に際して信号のクロストークを生じさせ
るおそれがある。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑み、ホログラム
を用いる構造において半導体レーザの光量制御が正確に
行え、また、出力モニタ用受光素子と信号検出用受光素
子とを一体化してもクロストークの問題を生じさせない
光ピックアップを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
は、半導体レーザからの前方出射光を光記録媒体に導く
とともにこの光記録媒体からの反射光を信号検出用受光
素子に集光させるホログラムを備える光ピックアップに
おいて、上記ホログラムに、上記半導体レーザからの前
方出射光を反射させて出力モニタ用受光素子に集光させ
る反射型ホログラム領域が形成されていることを特徴と
する。

【０００９】また、本発明の光ピックアップは、半導体
レーザからの前方出射光を３本のビームに分割して光記
録媒体に導く３分割用回折格子を備える光ピックアップ
において、上記３分割用回折格子に、上記半導体レーザ
からの前方出射光を反射させて出力モニタ用受光素子に
集光させる反射型ホログラム領域が形成されていること
を特徴とする。

【００１０】また、上記の第１，第２の構成において、
信号検出用受光素子と出力モニタ用受光素子とが一体的
に設けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記第１の構成によれば、出力モニタ用受光素
子は半導体レーザの前方出射光を受光するため、正確な
光量制御が行える。また、ホログラムの一部を反射型ホ
ログラム領域としたので部品点数は増加しない。更に、
前方出射光は集光されるために広がらずに出力モニタ用
受光素子にて受光される。従って、信号検出用と出力モ
ニタ用の両光の受光による光検出に際して信号のクロス
トークは生じないことになる。

【００１２】上記第２の構成においても同様に、前方出
射光を受光することよって正確な光量制御が行えるとと
もに、部品点数の増加及び信号のクロストークが回避さ
れることになる。

【００１３】上記第３の構成によれば、出力モニタ用受
光素子と信号検出用受光素子の二つを一体化して設けた
ので、光ピックアップの組み立て調整の容易化及び小型
低コスト化が図れる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明をその実施例を示す図に基づ
いて説明する。

【００１５】図１は本実施例の光ピックアップを示す概
略構成図である。図中の１１は半導体レーザ、１２は３
分割用反射型回折格子、１３は透過型のホログラム、１
４は対物レンズ、１５は光ディスク、１６は受光素子で
ある。

【００１６】半導体レーザ１１は、その光出射方向が光
ディスク１５に対して略平行となるように配置されてい
る。

【００１７】３分割用反射型回折格子１２は、上記の半
導体レーザ１１から所定の間隔をおいて図示しない支持
台上に傾斜配置されている。３分割用反射型回折格子１
２は、等間隔にグレーティングを有するものであり、半
導体レーザ１１から出射された前方出射光を、０次及び
±１次回折のビーム（以下、０次ビームを主ビーム、±
１次ビームを副ビームと呼ぶ）に分割するとともに上方
に向けて反射する。

【００１８】ホログラム１３は、上記の３分割用反射型
回折格子１２の上方に設けられた透過型のホログラムで
あり、本実施例では、透光性基板の上面に形成されたグ
レーティングのピッチが漸次的に変化する曲線群からな
るものを用いている。このホログラム１３は、前記の主
ビーム及び副ビームを透過（０次回折）して光ディスク
１５に導く。そして、光ディスク１５にて反射されて戻
ってきた主ビーム及び副ビームに対してはこれらを１次
で回折してその光軸を変化させるとともに、当該ビーム
の進行方向と直交する一方向とこの一方向と同一平面で
直交する方向で焦点距離が異なるように集光する（非点
収差）作用を生じさせ、受光素子１６の信号検出用受光
素子領域１６ａ上に集光させる。

【００１９】ホログラム１３には、反射型ホログラム領
域１３ａが形成されている。この反射型ホログラム領域
１３ａは、ホログラム面に例えばＡｌ蒸着が施されたも
のであり、半導体レーザ１１の前方出射光を反射させて
受光素子１６の出力モニタ用受光素子１６ｂ上に集光さ
せるようになっている。なお、選択的にＡｌ蒸着等を行
う方法としてリフトオフ法等を用いることができる。

【００２０】上記のようにこのホログラム１３には、透
過ホログラム部分と反射型ホログラム領域１３ａ部分が
形成され、透過ホログラム部分と反射型ホログラム領域
１３ａ部分は、それぞれ異なる位置の受光素子領域に光
を集光させるように異なるパターンが形成される。

【００２１】図２に、上記ホログラム１３の平面図を示
す。ホログラム１３における透過ホログラム部分は図中
の○の部分（形状は円でなくてもよい）に形成され、そ
の径は対物レンズ１４の開口径によるホログラム面上で
の有効ビーム径に基づいて定められる。それ以外の部分
は上記反射型ホログラム領域１３ａとされ、半導体レー
ザ１１のビームの広がり角に基づいて定めている。

【００２２】例えば、対物レンズ１４の開口径を３．０
ｍｍφ、対物レンズ１４の光源からの距離を２０ｍｍ、
ホログラム面の光源からの距離を１０ｍｍとすると、信
号検出に使われる有効ビーム径は、ホログラム面上で約
１．５ｍｍφとなる。従って、上記透過ホログラム部分
の開口径は余裕をみて２．０ｍｍφというように定め
る。また、光源である半導体レーザ１１の光強度が中心
から約１／１０になる広がり角は、接合に水平な方向で
約±１０°、垂直となる方向で約±３５°となるので、
光を有効に利用するために、上記反射型ホログラム領域
１３ａのサイズを最大１４ｍｍ×３．６ｍｍとする。

【００２３】受光素子１６は、信号検出用受光素子領域
１６ａと出力モニタ用受光素子領域１６ｂとがモノリシ
ックに一体的化されて成るものである。即ち、両領域１
６ａ，１６ｂは共通の半導体基板上に形成される。例え
ば、上記の出力モニタ用受光素子領域１６ｂは、共通基
板であるｎ⁺型Ｓｉ（シリコン）基板の表面上に選択的
に形成されたｎ^-型拡散層と、このｎ^-型拡散層の表面
部に選択的に形成されたｐ⁺型拡散層とで構成されるＰ
Ｎ接合型フォトダイオードとされる。また、信号検出用
受光素子領域１６ａは、本実施例では非点収差法を用い
たフォーカシングサーボを行うために中心部に４分割さ
れた光検出部と、これらの両側に形成された３ビーム法
を用いたトラッキングサーボを行うための光検出部と
が、上記と同様にフォトダイオードにより構成されてい
る。

【００２４】上記の構成によれば、半導体レーザ１１か
ら出射された前方出射光は、３分割用反射型回折格子１
２及びホログラム１３に形成された反射型ホログラム領
域１３ａにて反射されて出力モニタ用受光素子領域１６
ｂ上に集光する。即ち、出力モニタ用受光素子領域１６
ｂには、半導体レーザ１１の後方出射光ではなくて前方
出射光が照射されることになるため、この前方出射光に
基づいた正確な光量制御が行えることになる。更に、ホ
ログラム１３の一部を反射型ホログラム領域１３ａとし
ているので部品点数の増加が回避される。

【００２５】そして、前方出射光は反射型ホログラム領
域１３ａにて集光されるために広がらずに出力モニタ用
受光素子領域１３ｂに照射される。従って、信号検出用
と出力モニタ用の両光の受光による光検出に際して信号
のクロストークは生じないことになる。

【００２６】また、本実施例では、半導体レーザ１１の
前方出射光のうちホログラム面上での有効ビーム径から
外れる光を出力モニタ用受光素子領域１６ｂに入射する
ようにしているため、信号検出用の光ビームに光量減少
は生じず、信号検出にはなんら支障を与えない。更に、
出力モニタ用受光素子と信号検出用受光素子とを受光素
子１６においてモノリシックに一体化しているので、そ
れぞれの受光素子を別々に形成する場合に較べ、受光素
子製造の簡素化が図れるとともに、光ピックアップの組
み立て調整の容易化及び小型低コスト化が図れる。

【００２７】（実施例２）以下、本発明の他の実施例を
図３に基づいて説明する。なお、上記実施例と同一の部
材には同一の符号を付記してその説明を省略している。

【００２８】本実施例の光ピックアップにおいては、半
導体レーザ１１から出射される前方出射光を３分割する
３分割用回折格子２０として透明型のものを用いてい
る。そして、上記３分割用回折格子２０の上方に配置さ
れるホログラム１３には反射型ホログラム領域を形成せ
ず、上記の３分割用回折格子２０に反射型ホログラム領
域２０ａを形成している。

【００２９】即ち、反射型ホログラム領域２０ａは、ホ
ログラム面に例えばＡｌ蒸着が施されたものであり、半
導体レーザ１１の前方出射光を反射させて受光素子１６
の出力モニタ用受光素子１６ｂ上に集光させるようにな
っている。３分割用回折格子２０における透過部分は対
物レンズ１４の開口径による格子面上での有効ビーム径
に基づいて定められる。それ以外の部分が上記反射型ホ
ログラム領域２０ａとされ、半導体レーザ１１のビーム
の広がり角に基づいて定めている。

【００３０】また、受光素子１６は、実施例１と同様、
信号検出用受光素子領域１６ａと出力モニタ用受光素子
１６ｂとがモノリシックに一体化されている。

【００３１】上記の構成においても、実施例１と同様、
正確な光量制御が行えるとともに、部品点数の増加が回
避される。更に、信号のクロストークの防止、信号検出
用の光ビームの光量減少を防止できる他、受光素子製造
の簡素化及び光ピックアップの組み立て調整の容易化な
どが図れる。

【００３２】（実施例３）以下、本発明の他の実施例を
図４に基づいて説明する。

【００３３】本実施例の光ピックアップは、３分割用回
折格子は備えていない。即ち、トラッキングサーボの方
法として３ビーム法は用いずに、他の方法である例えば
プッシュプル法等を用いる構成である。そして、実施例
１と同様、ホログラム１３には、反射型ホログラム領域
１３ａが形成されており、半導体レーザ１１の前方出射
光を反射させて受光素子１６の出力モニタ用受光素子１
６ｂ上に集光させるようになっている。

【００３４】また、受光素子１６も、実施例１と同様、
信号検出用受光素子領域１６ａと出力モニタ用受光素子
１６ｂとがモノリシックに一体化されるが、上記信号検
出用受光素子領域１６ａにおいては、４分割された光検
出部の両側には、３ビーム法を用いる場合のトラッキン
グサーボを行うための光検出部は不要とされる。

【００３５】上記の構成においても、実施例１と同様、
正確な光量制御が行えるとともに、部品点数の増加が回
避される。更に、信号のクロストークの防止、信号検出
用のビームの光量減少を防止できる他、受光素子製造の
簡素化及び光ピックアップの組み立て調整の容易化など
が図れる。

【００３６】なお、以上の実施例では、信号検出用受光
素子領域１６ａと出力モニタ用受光素子１６ｂとをモノ
リシックに一体化しているが、これに限らず、別々の半
導体基板から形成された信号検出用受光素子と出力モニ
タ用受光素子とを図示しない基台上に近接固定して一体
化してもよい。このような構成であっても、受光素子の
部品段階で両素子相互の位置決め等が可能となり、光ピ
ックアップの組み立て調整の容易化や小型低コスト化が
図れる。

【００３７】また、信号検出用受光素子と出力モニタ用
受光素子とを完全に分離し、例えば、半導体レーザ１１
を挟んでその両側にそれぞれ配置するようにしてもよ
い。かかる構成でも、半導体レーザ１１の前方出射光を
受光することができるので、その光量制御が正確に行え
るという効果は奏する。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、半導体
レーザの前方出射光を受光してその光量制御を正確に行
うことができる。また、出力モニタ用受光素子と信号検
出用受光素子との一体化によって組み立て容易化や小型
低コスト化が図られ、且つこの場合でもクロストークを
生じさせないという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ピックアップを示す概略の構成図で
ある。

【図２】本発明の光ピックアップに用いるホログラムを
示す平面図である。

【図３】本発明の光ピックアップの他の実施例を示す概
略の構成図である。

【図４】本発明の光ピックアップの他の実施例を示す概
略の構成図である。

【図５】従来の光ピックアップを示す概略の構成図であ
る。

【符号の説明】

１１半導体レーザ１２３分割用反射型回折格子１３透過型ホログラム１３ａ反射型ホログラム領域１４対物レンズ１５光ディスク１６受光素子１６ａ信号検出用受光素子領域１６ｂ出力モニタ用受光素子領域２０３分割用回折格子２０ａ反射型ホログラム領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口隆夫大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザからの前方出射光を光記録
媒体に導くとともにこの光記録媒体からの反射光を信号
検出用受光素子に集光させるホログラムを備える光ピッ
クアップにおいて、上記ホログラムに、上記半導体レー
ザからの前方出射光を反射させて出力モニタ用受光素子
に集光させる反射型ホログラム領域が形成されているこ
とを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】半導体レーザからの前方出射光を３本の
ビームに分割して光記録媒体に導く３分割用回折格子を
備える光ピックアップにおいて、上記３分割用回折格子
に、上記半導体レーザからの前方出射光を反射させて出
力モニタ用受光素子に集光させる反射型ホログラム領域
が形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項３】信号検出用受光素子と出力モニタ用受光
素子とが一体的に設けられていることを特徴とする請求
項１又は請求項２に記載の光ピックアップ。