JPH09180284A

JPH09180284A - 光ヘッド

Info

Publication number: JPH09180284A
Application number: JP7342992A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Suzuki; 稔明鈴木; Nobuyoshi Iwasaki; 暢喜岩崎; Hikari Hayashi; 光林
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1995-12-28
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、レーザーチップのサブマウントを
廃止し、低コストで組み立ての容易な光ヘッドを提供す
る。【解決手段】レーザチップ１と、該レーザチップ１の
出射光を反射する第１面を有する結晶プリズム２と、該
結晶プリズム２の第１面に設けた偏光膜と、該偏光膜で
反射されるレーザチップ１からの出射光を光ディスクに
スポット光として照射する集光手段と、光ディスクで反
射され、集光手段を経て偏光膜を透過し、結晶プリズム
２の第１面を屈折透過して、結晶プリズム２の複屈折作
用にて偏光分離した戻り光を光磁気信号として検出する
ホトダイオード４とを有する光ヘッドにおいて、結晶プ
リズム２に、内部の戻り光を反射する第２面を設け、こ
の第２面と結晶プリズム２を挟んで相対する位置にホト
ダイオード４を設置した基板３を配置し、この基板３上
に前記レーザチップ１レーザを配置したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、光ヘッドに関
し、さらに詳しくは、光磁気ディスクのような光磁気記
録媒体に対して情報を読み書きする光ヘッドの光学系に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の光ヘッドについては、従来、図
１２に示す構成のものが提案されている。図１２に示す
光ヘッドは、サブマウント３７上に設置された半導体レ
ーザーチップ３１より出射されるレーザー光を、プリズ
ム３２の面３２ａで反射して、ホログラム３８、対物レ
ンズ３９を経て光ディスク３５に照射し、光ディスク３
５の表面で反射した戻り光を、今度はプリズム３２内を
透過させて、プリズム３２の底部に設けた基板３６上の
ホトダイオード３６ａで受光することにより、光ディス
ク３５の磁気記録内容を電気信号として読み出すもので
ある。

【０００３】前記レーザーチップ３１からの出射光を反
射し、光ディスク３５からの戻り光を選択的に透過する
ように、前記面３２ａには偏光膜（図示省略）を設けて
いる。又、プリズム３２は、ニオブ酸リチウム等の結晶
で形成されており、その複屈折作用により戻り光は常光
と異常光の２つに偏光分離して、ホトダイオード３６ａ
で受光される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
から明らかなように、従来の構成では基板３６とは別体
のサブマウント３７が必要である。このサブマウンド３
７はレーザーチップ３１の高さを正確に位置させる為、
極めて高精度に造られている。又、その材質は、レーザ
ーチップ３１の熱による膨張が小さく、放熱を促す特殊
な材質である。従って、サブマウンド３７は高価な部品
である。

【０００５】更に、基板３６とサブマウント３７は別体
であるので、組み立ての際にその組付け位置を調整する
という手間が必要である。このように、従来の光ヘッド
においては、サブマウント３７の部品コストと組み立て
の手間がかかるという課題がある。

【０００６】そこで、本発明は、レーザーチップのサブ
マウントを廃止し、光検出器と同一基板上にレーザー光
源を直付けする構成とし、低コストで組み立ての容易な
光ヘッドの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
レーザ光源と、該レーザ光源の出射光を反射する第１面
を有する結晶プリズムと、該結晶プリズムの第１面に設
けた偏光膜と、該偏光膜で反射されるレーザ光源からの
出射光を光磁気記録媒体にスポット光として照射する集
光手段と、前記光磁気記録媒体で反射され、前記集光手
段を経て前記偏光膜を透過し、前記結晶プリズムの第１
面を屈折透過して、前記結晶プリズムの複屈折作用にて
偏光分離した戻り光を光磁気信号として検出する光検出
器とを有する光ヘッドにおいて、前記結晶プリズムに、
内部の戻り光を反射する第２面を設け、この第２面と前
記結晶プリズムを挟んで相対する位置に前記光検出器を
設置した基板を配置し、この基板上に前記レーザ光源を
配置したことを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明は、レーザ光源と、該
レーザ光源の出射光を反射する第１面を有する結晶プリ
ズムと、該結晶プリズムの第１面に設けた偏光膜と、該
偏光膜で反射されるレーザ光源からの出射光を光磁気記
録媒体にスポット光として照射する集光手段と、前記光
磁気記録媒体で反射され、前記集光手段を経て前記偏光
膜を透過し、前記結晶プリズムの第１面を屈折透過し
て、前記結晶プリズムの複屈折作用にて偏光分離した戻
り光を光磁気信号として検出する光検出器とを有する光
ヘッドにおいて、前記結晶プリズムに接合され、この結
晶プリズムを透過した戻り光をこの結晶プリズム側に反
射する小プリズムを設けるとともに、この小プリズムと
前記結晶プリズムを挟んで相対する位置に前記光検出器
を設置した基板を配置し、この基板上に前記レーザ光源
を配置したことを特徴とするものである。

【０００９】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
請求項１記載の発明の光ヘッドの構成では、図１に示す
ように、結晶プリズム２の面２ａを屈折透過した光磁気
記録媒体からの戻り光が、反射面２ｂで反射して光路
ａ、光路ｂを経て対面の基板３に向かうので、戻り光を
基板３上の一対の光検出器であるホトダイオード４で受
光できる。

【００１０】従って、図１に示すように、基板３を光軸
Ｏと平行（若しくは近平行）に配置できるので、レーザ
ー光の反射点２ｃに対応する位置にレーザー光源である
レーザーチップ１を配置するよう基板３の長さＬを任意
に設定できる。これにより、サブマウントを用いること
なく、基板３上にレーザーチップ１を直に設置すること
が可能である。

【００１１】請求項２記載の発明は、図２に示すよう
に、結晶プリズム２の面２ａを屈折透過した光磁気記録
媒体からの戻り光は、面２ｂを経て、これに接合された
小プリズム５の面５ａで反射され、結晶プリズム２を光
路ａ、光路ｂを経て透過して対面の基板３に向かうの
で、戻り光を基板３上の一対の光検出器であるホトダイ
オード４で受光できる。従って、やはり、基板３を光軸
と平行（若しくは近平行）に配置でき、レーザー光の反
射点２ｃに対応する位置にレーザー光源であるレーザー
チップ１を配置するよう基板３の長さＬを任意に設定で
きる。これにより、サブマウントを用いることなく、基
板３上にレーザーチップ１を直に設置することが可能で
ある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１３】（実施の形態１）［構成］図３乃至図１０を参照して、本発明の実施の形
態１の光ヘッドについて説明する。尚、図３中、（ａ）
は実施の形態１の光ヘッドの概略構成を示し、（ｂ）は
実施の形態１の光ヘッドの概略斜視図である。

【００１４】実施の形態１の光ヘッドは、図３（ａ），
（ｂ）に示すように、レーザー光源である半導体レーザ
ーチップ１１と、これを設置する基板１３と、基板１３
に接着された結晶プリズム１２と、結晶プリズム１２の
図３（ａ）において上方の位置に配置したホログラム素
子１６と、対物レンズ（図示省略）とを有している。

【００１５】前記半導体レーザーチップ１は、波長６８
５ｎｍのレーザー光を発振するものを使用している。ま
た、前記基板１３には、半導体レーザーチップ１１から
の出射光を反射するミラー１４ａと、ＭＯ信号（磁気光
信号）検出用の光検出器であるホトダイオード１４ｂ
と、ミラー１４ａの両脇の段部に積載したフォーカスエ
ラー信号検出用の光検出器であるホトダーオード１４ｃ
とを有している。

【００１６】前記基板１３は、Ｓｉウェハーを使用し、
前記ミラー１４ａ、ホトダイオード１４ｂ、ホトダーオ
ード１４ｃの各部品は、フォトリソグラフィーとエッチ
ングといった公知の半導体プロセスで作成している。ま
た、前記結晶プリズム１２は、複屈折現象を生ずるニオ
ブ酸リチウムの結晶にて作成され、図示してないがレー
ザーチップ１１からの出射光を反射し、光磁気記録媒体
である光ディスクからの戻り光を透過させる為、前記結
晶プリズム１２の面１２ａに偏光膜を蒸着している。

【００１７】前記結晶プリズム１２の結晶を透過する光
は、常光と異常光に分離するが、面１２ｂに至る光路で
の分離ができるだけ大きく、かつ、面１２ｂで反射後の
光路での分離は小さく、さらに、フォトダイオード１４
ｂで受光される光量ができるだけ等しくなるよう結晶の
光学軸の方向を設定している。

【００１８】本実施の形態１の場合、前記結晶プリズム
１２の光学軸（図４、図５において両端に矢印を付して
示す。）の方向は、図４に示すように、光軸Ｏに対して
６９度の角度をもち、また、図５に示すように、基板１
３に向かう方向に対して３３．８度傾むくように設定し
ている。

【００１９】前記結晶プリズム１２の形状は、面１２ａ
を屈折透過した戻り光が、図３に示すごとく結晶プリズ
ム１２の面１２ｂで全反射し、かつ、結晶プリズム１２
と基板１３の接合面を透過するよう、この面１２ｂを傾
けて形成している。即ち、本実施の形態１の場合、面１
２ａは、戻り光に対して４５度をなすように形成し、面
１２ａと面１２ｂのなす頂角を２５度としている。又、
結晶プリズム１２と基板１３の接合面１２ｃに施した屈
折率１．５２の接着層にて、全反射が起こらないよう面
１２ａと面１２ｃのなす角は１３５度とした。

【００２０】［作用］上述した光ヘッドの作用を以下に
説明する。前記基板１３に直付けされたレーザーチップ
１１からの出射光は、基板１３に形成されたミラー１４
ａで反射して結晶プリズム１２の面１２ａに向かい、更
に面１２ａ上の偏光膜を介して反射し、ホログラム素子
１６と図示しない対物レンズを経由して光ディスクに照
射され、その戻り光（反射光）が同じ光路を戻ってく
る。

【００２１】この戻り光は、図６に示すように、ホログ
ラム素子１６を透過する際に中心を通る０次光と両脇に
それる±１次回折光とに分割され、それぞれ結晶プリズ
ム１２の面１２ａに入射する。面１２ａで反射した±１
次光は、基板１３のミラー１４ａの両脇の段部にあるホ
トダイオード１４ｃで受光され、フォーカスエラー信号
として利用される（ビームサイズ法）。

【００２２】一方、面１２ａを透過した０次光は屈折
し、結晶プリズム１２を構成するニオブ酸リチウム結晶
の複屈折現象により常光と異常光の２つの光に分離され
て面１２ｂに入射するが、面１２ｂは全反射面であるの
で、ここで反射して基板１３へ向かう。このとき、それ
ぞれの光は更に２つの光に分離するが、ニオブ酸リチウ
ムの前述した光学軸の方位によりこのときの分離は小さ
いものとなる。そして、それぞれの光はやはり基板１３
の上にある２個のホトダイオード１４ｂで受光され、Ｍ
Ｏ信号として利用される。

【００２３】［効果］上述したように、本実施の形態１
では、基板１３を縦方向配置にして使用し、ミラー１４
ａを用いて前記レーザーチップ１１からの出射光を結晶
プリズム１２の方向に向けるようにしているので、レー
ザーチップ１１を基板１３に直付けすることができる。

【００２４】即ち、従来、必要であったレーザーチップ
１１用のサブマウントを廃止して部品点数を減らすこと
ができる。又、戻り光の一部を結晶プリズム１２の面１
２ａで反射させ、基板１３に向かわせることにより、レ
ーザーチップ１１を配置した同じ基板１３上でフォーカ
スエラー信号を得ることができる。更に、結晶プリズム
１２を透過する戻り光を、面１２ｂの内面反射を利用し
て対面にある基板１３に向かわせているので、やはりレ
ーザーチップ１１を配置した同じ基板１３でＭＯ信号も
得ることができる。

【００２５】即ち、本実施の形態１の光ヘッドによれ
ば、同一の基板１３上にレーザーチップ１１と、フォー
カスエラー信号検出用のホトダイオード１４ｃと、ＭＯ
信号検出用のホトダイオード１４ｂとを集約できるとい
う利点を有する。

【００２６】次に、図７乃至図１０を参照して、本実施
の形態１の変形例を説明する。図７、図８は、前記戻り
光の光路の別パターンを示すものである。図７は、結晶
プリズム１２Ａに入射した戻り光が、面１２ｂで反射後
に常光と異常光に分離する場合を示すものである。

【００２７】この場合は、プリズム結晶の光学軸（図
９、図１０に両端に矢印を付して示す）の方向を、反射
前の光路に対して平行に設定する。例えば、前記結晶プ
リズム１２と同じ材質、形状の結晶プリズム１２Ａを使
用する場合、光学軸は図９、図１０に示したように、戻
り光の光軸Ｏに対して２６．９度の角度にとればよい。
尚、図１０は図９に示す結晶プリズム１２Ａを上方から
見た状態を示すものである。

【００２８】図８は、偏光分離した戻り光の片方を面１
２ｂで結晶プリズム１２Ｂ外に逃がし、もう片方のみを
反射させてホトダイオード１４ｂに向かわせる場合であ
る。この場合、面１２ｂの反射させる側にのみにミラー
コートを施しておくか、片側の戻り光のみ全反射するよ
うに面１２ｂの角度を設定する。

【００２９】例えば、戻り光のうちの異常光のみを全反
射するようにするには、光学軸の方向を上述した場合と
同じとした場合、結晶プリズム１２Ｂの面１２ａと面１
２ｂのなす頂角を、図８に示すように８度となるよう面
１２ｂを傾けて形成すれば良い。

【００３０】（実施の形態２）［構成］次に、図１１（ａ），（ｂ）を参照して、本発
明の実施の形態２について説明する。尚、図１１中、
（ａ）は実施の形態２の光ヘッドの概略構成を示し、
（ｂ）は実施の形態２の光ヘッドの概略斜視図である。
この実施の形態２においては、複屈折現象を生ずる結晶
で形成された結晶プリズム１２Ｃの基板１３との対面に
当たる面１２ｂに、非晶質の小プリズムである調整プリ
ズム２２を接合しており、結晶プリズム１２の面１２ａ
を屈折透過した戻り光が、結晶プリズム１２Ｃと調整プ
リズム２２との接合面を透過し、調整プリズム２２の面
２２ａで反射して、再び接合面を透過して、結晶プリズ
ム１２Ｃの内部に向かうようにこの結晶プリズム１２Ｃ
の面１２ｂと調整プリズム２２の面２２ａの傾きが形成
されていることが特徴である。

【００３１】本実施の形態２では、材質と光学軸の方向
が実施の形態１と同じ結晶からなる結晶プリズム１２Ｃ
を用いた。その形状は、面１２ａを戻り光に対して４５
度の角度になるよう配置し、この面１２ａと面１２ｂの
なす頂角が１５度となるように形成している。前記調整
プリズム２２は、ＢＫ７で製造された頂角１０度のクサ
ビ型のガラスを用いている。この形状の調整プリズム２
２を用いることにより、前記した戻り光の光路が可能と
なる。この他の構成は、実施の形態１と同様である。

【００３２】［作用］既述したとおり、結晶プリズム１
２Ｃの面１２ａを屈折透過した戻り光が、複屈折により
常光と異常光の２つに分離して面１２ｂを透過し、調整
プリズム２２の面２２ａで反射後、面１２ｂを介してプ
リズム１２Ｃに再入射し、前記の常光、異常光がそれぞ
れ複屈折で小さく分離して、基板１３上のホトダイオー
ド１４ｂによりＭＯ信号として受光される。この他の構
成による作用については実施の形態１と同様である。

【００３３】［効果］実施の形態２の構成によよれば、
レーザーチップ１１用のサブマウントが不要で、同一の
基板１３上にレーザーチップ１１と、フォーカスエラー
信号検出用のホトダイオード１４ｃとＭＯ信号検出用の
ホトダイオード１４ｂとを集約できるという実施の形態
１と同じ利点を有する。

【００３４】又、調整プリズム２２の位置を動かせば、
ＭＯ信号検出用のホトダイオード１４ｂに入射する戻り
光の位置もずらすことが出来る。従って、まず、基板１
３と結晶プリズム１２を接合し、次に、戻り光がホトダ
イオード１４ｂに入射するように調整プリズム２２の位
置を動かしつつこの調整プリズム２２を接合するという
組み立て方が可能となる。

【００３５】即ち、上述したような調整機構を設けたこ
とにより、結晶プリズム１２の形状精度が多少悪くても
光へッドに用いることができるので、結晶プリズム１２
の加工が容易になるという生産上の利点を有する。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効
果を奏する。

【００３７】請求項１記載の発明によれば、半導体レー
ザーチップ用のサブマウントが不要で、低コスト化が可
能であり、また、組み立ての簡略化も図れる光ヘッドを
提供することができる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、半導体レー
ザーチップ用のサブマウントが不要で、低コスト化が可
能であり、また、組み立ての簡略化も図れるとともに、
結晶プリズムの形状精度が多少悪くても光ヘッドに使用
することができるので、結晶プリズムの加工が容易にな
るという生産上の利点を有する光ヘッドを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１記載の発明の構成を示す構成
図である。

【図２】本発明の請求項２記載の発明の構成を示す構成
図である。

【図３】本発明の実施の形態１の光ヘッドの構成を示す
ものであり、図３（ａ）は概略構成図、図３（ｂ）は概
略斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態１における結晶プリズムの
部分側面図である。

【図５】本発明の実施の形態１における結晶プリズムの
平面図である。

【図６】本発明の実施の形態１の光ヘッドへの入射光の
光路を示す説明図である。

【図７】本発明の実施の形態１の光ヘッドにおける入射
光の光路の別パターンを示す説明図である。

【図８】本発明の実施の形態１の光ヘッドにおける入射
光の光路のさらに別パターンを示す説明図である。

【図９】図７に示す入射光の光路を生じさせる結晶プリ
ズムの光軸の方向を示す説明図である。

【図１０】図７に示す入射光の光路を生じさせる結晶プ
リズムの光軸の方向を示す説明図である。

【図１１】本発明の実施の形態２の光ヘッドの構成を示
すものであり、図１１（ａ）は概略構成図、図１１
（ｂ）は概略斜視図である。

【図１２】従来の光ヘッドの構成を示す概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１レーザチップ２結晶プリズム３基板４ホトダイオード５小プリズム１１レーザチップ１２結晶プリズム１３基板１４ａホトダイオード１４ｂホトダイオード１５調整プリズム１６ホログラム素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源と、該レーザ光源の出射光を
反射する第１面を有する結晶プリズムと、該結晶プリズ
ムの第１面に設けた偏光膜と、該偏光膜で反射されるレ
ーザ光源からの出射光を光磁気記録媒体にスポット光と
して照射する集光手段と、前記光磁気記録媒体で反射さ
れ、前記集光手段を経て前記偏光膜を透過し、前記結晶
プリズムの第１面を屈折透過して、前記結晶プリズムの
複屈折作用にて偏光分離した戻り光を光磁気信号として
検出する光検出器とを有する光ヘッドにおいて、前記結晶プリズムに、内部の戻り光を反射する第２面を
設け、この第２面と前記結晶プリズムを挟んで相対する
位置に前記光検出器を設置した基板を配置し、この基板
上に前記レーザ光源を配置したことを特徴とする光ヘッ
ド。
【請求項２】レーザ光源と、該レーザ光源の出射光を
反射する第１面を有する結晶プリズムと、該結晶プリズ
ムの第１面に設けた偏光膜と、該偏光膜で反射されるレ
ーザ光源からの出射光を光磁気記録媒体にスポット光と
して照射する集光手段と、前記光磁気記録媒体で反射さ
れ、前記集光手段を経て前記偏光膜を透過し、前記結晶
プリズムの第１面を屈折透過して、前記結晶プリズムの
複屈折作用にて偏光分離した戻り光を光磁気信号として
検出する光検出器とを有する光ヘッドにおいて、前記結晶プリズムに接合され、この結晶プリズムを透過
した戻り光をこの結晶プリズム側に反射する小プリズム
を設けるとともに、この小プリズムと前記結晶プリズム
を挟んで相対する位置に前記光検出器を設置した基板を
配置し、この基板上に前記レーザ光源を配置したことを
特徴とする光ヘッド。