JPH09283853A - Semiconductor laser module and optical pickup - Google Patents

Semiconductor laser module and optical pickup

Info

Publication number
JPH09283853A
JPH09283853A JP8092100A JP9210096A JPH09283853A JP H09283853 A JPH09283853 A JP H09283853A JP 8092100 A JP8092100 A JP 8092100A JP 9210096 A JP9210096 A JP 9210096A JP H09283853 A JPH09283853 A JP H09283853A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
semiconductor laser
spacer
laser module
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8092100A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3267859B2 (en
Inventor
Tadashi Takeda
正 武田
Yoshio Hayashi
善雄 林
Kazuo Higashiura
一雄 東浦
Hisahiro Ishihara
久寛 石原
Kazuo Kobayashi
一雄 小林
Kenichi Hayashi
賢一 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Sankyo Corp
Original Assignee
Nidec Sankyo Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Sankyo Corp filed Critical Nidec Sankyo Corp
Priority to JP09210096A priority Critical patent/JP3267859B2/en
Publication of JPH09283853A publication Critical patent/JPH09283853A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3267859B2 publication Critical patent/JP3267859B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produe a semiconductor laser module incorporated in a unit with a semiconductor laser diode ship and photo detecting element for return lights in a simple structure at low cost. SOLUTION: A semiconductor laser module 1 comprises a semiconductor substrate 3, a spacer 4 and a transparent plate 5 laminated up in this order on a tilted substrate holding face 21 of a metal support 2. These members 3, 4, 5 can be positioned by butting them against a vertical position surface 22. The semiconductor substrate 3 is incorporated with a photo-diode 7 for the output control of a laser beam and a photo diode 8 for detecting a return light to obtain a tracking error signal, etc. A laser diode chip 6 is mounted on a laser chip hold surface 23 on the upper face of the support 2. Since the components 3, 4, 5 are incorporated by only laminating them up, the manufacturing is simple and low in cost.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光記録媒体の再生
・記録あるいはそれらの一方の動作を行なうための光ピ
ックアップに関するものである。さらに詳しくは、当該
光ピックアップのレーザ光源と光検出器が一体的に組み
込まれた半導体レーザモジュールに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup for reproducing / recording an optical recording medium and / or performing one of the operations. More specifically, the present invention relates to a semiconductor laser module in which a laser light source and a photodetector of the optical pickup are integrated.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンパクトディスク(CD)等の光記録
媒体の再生を行なうための光ピックアップは、レーザ光
源であるレーザダイオードからの出射光を、対物レンズ
を介して光記録媒体の記録面に集光させ、当該記録面か
らの戻り光を光検出器により読み取る構成となってい
る。また、出射光が対物レンズを介して正確に目標とす
る記録面上のトラックに集光するように、対物レンズの
位置をトッラキング方向およびフォーカシング方向に微
小補正可能な機構が組み込まれている。このようなトラ
ッキング方向の補正、フォーカシング方向の補正を行な
うために、例えば、ホログラム光学素子等の回折格子を
用いて、出射光を3ビームに回折して、光記録媒体から
の戻り光から、トラッキング補正用のサーボ制御信号や
フォーカシング補正用のサーボ制御信号を得るようにし
ている。
2. Description of the Related Art An optical pickup for reproducing an optical recording medium such as a compact disk (CD) collects light emitted from a laser diode as a laser light source on a recording surface of the optical recording medium via an objective lens. And the return light from the recording surface is read by a photodetector. In addition, a mechanism is built in which the position of the objective lens can be finely corrected in the tracking direction and the focusing direction so that the emitted light is accurately focused on the target track on the recording surface via the objective lens. In order to perform such correction of the tracking direction and the correction of the focusing direction, for example, a diffraction grating such as a hologram optical element is used to diffract outgoing light into three beams, and perform tracking from return light from the optical recording medium. A servo control signal for correction and a servo control signal for focusing correction are obtained.

【0003】光ピックアップはその小型軽量化を実現す
るために、構成要素の小型軽量化について改良がなされ
ている。このうち、レーザ光源と光検出器を一体的に組
み付けることにより小型軽量化を図った構成が提案され
ている。
In order to realize the reduction in size and weight of the optical pickup, improvements have been made in reducing the size and weight of its constituent elements. Among them, a configuration has been proposed in which a laser light source and a photodetector are integrally assembled to reduce the size and weight.

【0004】例えば、特開平4−159627号公報に
は、レーザ光源である半導体レーザチップと、トラッキ
ング用光検出素子であるホトダイオードと、フォーカシ
ング用光検出素子であるホトダイオードと、対物レンズ
が一体化された光ヘッドが開示されている。この光ヘッ
ドは、表面に反射膜が形成された平板材と、この裏面側
に一定の厚さの空気層を介して平行に配置した基板とを
有し、この基板にはホトダイオードが搭載された構成と
なっている。光記録媒体からの戻り光は、平板材および
空気層を通過してトラッキング用のホトダイオードで検
出される。また、戻り光の一部は、このホトダイオード
の表面に形成した反射膜によって反射され、次に平板材
の裏面で反射されて再び基板側に向かい、この基板に形
成したフォーカシング用のホトダイオードで検出される
ようになっている。このように戻り光は、平板材と基板
の間で空気層を挟み反射を繰り返してフォーカシング用
のホトダイオードで検出される。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-159627, a semiconductor laser chip which is a laser light source, a photodiode which is a photodetecting element for tracking, a photodiode which is a photodetecting element for focusing, and an objective lens are integrated. Optical heads are disclosed. This optical head has a flat plate material having a reflective film formed on the front surface, and a substrate arranged in parallel on the back surface side with an air layer having a constant thickness interposed therebetween. A photodiode is mounted on this substrate. It is composed. The return light from the optical recording medium passes through the flat plate material and the air layer and is detected by the tracking photodiode. Part of the returned light is reflected by the reflective film formed on the front surface of the photodiode, then reflected on the back surface of the flat plate material, and again travels toward the substrate side, and is detected by the focusing photodiode formed on the substrate. It has become so. In this way, the return light is repeatedly reflected by sandwiching the air layer between the flat plate material and the substrate and detected by the focusing photodiode.

【0005】また、実開昭64−12221号公報に
も、レーザ光源と光検出素子群とが一体化された光ピッ
クアップが開示されている。この光ピックアップは、表
面に光検出素子群が形成された基板と、この上に重ねた
透明板と、この上に重ねたサブマウント板との三層構造
となっている。中央の透明板のサブマウント板側の表面
にはハーフミラーおよびフルミラーが形成されており、
出射光はハーフミラーを透過してレーザ出力制御用の光
検出素子で受光される。光記録媒体からの戻り光は、ハ
ーフミラーを透過した後にその一部がフォーカシング補
正用の光検出素子で検出され、残りは当該光検出素子の
表面で反射されて透明体の表面側のフルミラーによって
再度基板の側に反射されてトラッキング補正用の光検出
素子で検出されるようになっている。このように、戻り
光は、基板表面と透明板表面の間で繰り返し反射されて
トラッキング補正用の光検出素子に至る。
Further, Japanese Utility Model Laid-Open No. 12221/1989 discloses an optical pickup in which a laser light source and a photo-detecting element group are integrated. This optical pickup has a three-layer structure including a substrate on the surface of which a group of photodetectors is formed, a transparent plate stacked on the substrate, and a submount plate stacked on the substrate. Half mirror and full mirror are formed on the surface of the central transparent plate on the submount plate side,
The emitted light passes through the half mirror and is received by the photodetector element for controlling the laser output. The return light from the optical recording medium is partially detected by the photodetector for focusing correction after passing through the half mirror, and the rest is reflected by the surface of the photodetector and is reflected by the full mirror on the surface side of the transparent body. The light is reflected again on the substrate side and detected by the photodetection element for tracking correction. In this way, the return light is repeatedly reflected between the surface of the substrate and the surface of the transparent plate and reaches the photodetection element for tracking correction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記構成の光ヘッドあ
るいは光ピックアップにおいては、戻り光を繰り返し反
射させてフォーカシング補正用の受光素子あるいはトラ
ッキング補正用の受光素子で検出するようになってい
る。このために、各反射面の間の平行度を高精度にする
必要がある。また、各反射面の面精度も高くする必要が
ある。したがって、各部材の作製、組み付けを高精度で
行なう必要があるので、製造価格が高くなり、組み付け
も簡単に行なうことができないといった問題がある。
In the optical head or optical pickup having the above-mentioned structure, the returning light is repeatedly reflected and detected by the light receiving element for focusing correction or the light receiving element for tracking correction. Therefore, it is necessary to make the parallelism between the reflecting surfaces highly accurate. Further, it is necessary to increase the surface accuracy of each reflecting surface. Therefore, since it is necessary to manufacture and assemble each member with high accuracy, there is a problem that the manufacturing cost becomes high and the assembly cannot be performed easily.

【0007】本発明の課題は、このような問題を解決で
きる半導体レーザチップと光検出素子群が一体的に組み
込まれた構成の半導体レーザモジュールを実現すること
にある。また、本発明の課題は、この半導体レーザモジ
ュールを用いた光ピックアップを提案することにある。
An object of the present invention is to realize a semiconductor laser module having a structure in which a semiconductor laser chip and a photodetection element group are integrally incorporated, which can solve such a problem. Another object of the present invention is to propose an optical pickup using this semiconductor laser module.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の半導体レーザモジュールは、レーザチッ
プ保持面および基板保持面を備えた支持体と、前記レー
ザチップ保持面に載置した半導体レーザチップと、前記
基板保持面に載置した半導体基板と、この半導体基板に
形成された第1の受光素子および第2の受光素子と、前
記半導体基板の上に重ねたスペーサと、このスペーサの
上に重ねた透明板と、この透明板の表面に形成された反
射面とを有する構成を採用し、前記第1の受光素子によ
って、前記透明板と前記スペーサによって形成されてい
る前記透明板および前記半導体基板の間の空気層とを通
過した前記半導体レーザチップからの出射光を受光し、
前記第2の受光素子によって、前記透明板および前記空
気層を通過した光記録媒体からの戻り光を受光するよう
にしてある。
In order to solve the above problems, a semiconductor laser module of the present invention is mounted on a support body having a laser chip holding surface and a substrate holding surface and the laser chip holding surface. A semiconductor laser chip, a semiconductor substrate mounted on the substrate holding surface, a first light receiving element and a second light receiving element formed on the semiconductor substrate, a spacer stacked on the semiconductor substrate, and a spacer The transparent plate formed by the first light receiving element and the transparent plate and the spacer is adopted, which has a transparent plate stacked on the transparent plate and a reflecting surface formed on the surface of the transparent plate. And receiving the emitted light from the semiconductor laser chip that has passed through the air layer between the semiconductor substrate,
The second light receiving element receives the return light from the optical recording medium that has passed through the transparent plate and the air layer.

【0009】この構成の半導体レーザモジュールでは、
半導体レーザチップからの出射光および光記録媒体から
の戻り光は、透明板および空気層を通過して各受光素子
に至る。繰り返し反射して各受光素子に至る光路が形成
されていないので、各構成部分の平行度、面精度、組み
付け精度等が従来程要求されない。
In the semiconductor laser module having this structure,
The emitted light from the semiconductor laser chip and the returned light from the optical recording medium pass through the transparent plate and the air layer to reach each light receiving element. Since an optical path that is repeatedly reflected and reaches each light receiving element is not formed, parallelism, surface accuracy, assembly accuracy, etc. of each component are not required as much as in the past.

【0010】また、本発明では、半導体基板、スペーサ
および透明板をこの順序で支持体の基板保持面の上に積
み上げるだけで組み付けを行なうことができる。
Further, according to the present invention, the semiconductor substrate, the spacer and the transparent plate can be assembled by simply stacking them in this order on the substrate holding surface of the support.

【0011】特に、支持体が、半導体基板、スペーサお
よび透明板の重ね合わせ位置を規定するための位置合わ
せ面を備えている場合には、これらの各部材の組み付け
を簡単に行うことができる。
Particularly, when the support body has the alignment surface for defining the superposition position of the semiconductor substrate, the spacer and the transparent plate, the assembling of these members can be easily performed.

【0012】本発明の好適な実施の形態では、前記基板
保持面を傾斜面とし、この傾斜面に載置した半導体基
板、スペーサおよび透明板における当該傾斜面の傾斜方
向の下側の端を上記の位置合わせ面に突き当たることに
より、これらの部材の位置合わせを行なうように構成さ
れる。
In a preferred embodiment of the present invention, the substrate holding surface is an inclined surface, and the semiconductor substrate, the spacer, and the transparent plate placed on the inclined surface have the lower end in the inclined direction of the inclined surface. It is configured to align these members by abutting the alignment surface of.

【0013】ここで、基板保持面と位置合わせ面を直交
するように形成し、レーザチップ保持面の側を、基板保
持面に対して傾斜配置するようにしてもよい。
Here, the substrate holding surface and the alignment surface may be formed so as to be orthogonal to each other, and the laser chip holding surface side may be inclined with respect to the substrate holding surface.

【0014】次に、組み付け作業を一層簡単にできるよ
うにすると共に、部品点数を減らすためには、透明板と
スペーサを一体物として構成すればよい。例えば、これ
らをガラスモールド、あるいは樹脂モールド等で一体的
に形成すればよい。
Next, in order to make the assembling work easier and to reduce the number of parts, the transparent plate and the spacers may be constructed as one body. For example, these may be integrally formed by a glass mold, a resin mold, or the like.

【0015】一方、上記の支持体を半導体レーザチップ
の発熱を放出する放熱材とすることができる。このよう
にすれば、半導体レーザチップの発熱を効率良く放出す
ることができる。
On the other hand, the above-mentioned support can be used as a heat radiating material for radiating heat generated by the semiconductor laser chip. With this configuration, the heat generated by the semiconductor laser chip can be efficiently released.

【0016】また、上記スペーサとしては、当該スペー
サによって形成される上記の空気層を外部に連通するた
めの連通部を備えたものとすることが望ましい。このよ
うにすれば、温度変化によって空気層が膨張あるいは収
縮しても連通部があるので内圧が変動することがない。
このため、周囲温度が変化しても、その影響が上下の透
明板および半導体基板に及ぶことがない。
Further, it is desirable that the spacer is provided with a communicating portion for communicating the air layer formed by the spacer to the outside. With this configuration, even if the air layer expands or contracts due to temperature change, the internal pressure does not fluctuate because of the communicating portion.
Therefore, even if the ambient temperature changes, the influence does not affect the upper and lower transparent plates and the semiconductor substrate.

【0017】さらに、上記の半導体基板に、信号処理用
の電子回路を作り込むことができる。このようにすれ
ば、信号処理用の電子回路を外付けする場合に比べて、
半導体レーザモジュールを小型コンパクトに構成でき
る。
Further, an electronic circuit for signal processing can be built in the above semiconductor substrate. By doing this, compared to the case where an electronic circuit for signal processing is externally attached,
The semiconductor laser module can be made compact and compact.

【0018】次に、上記構成の半導体レーザモジュール
は、出射されたレーザ光を複数の光ビームに回折するホ
ログラム素子と、当該ホログラム素子を介して得られる
複数の光ビームを記録媒体上に光スポットとして集光さ
せる対物レンズと、光記録媒体からの戻り光を前記ホロ
グラク素子で回折作用を受けずに通過させるための1/
4波長板とを有し、複数の戻り光を光検出素子で検出す
ることにより、フォーカシングエラー信号、トラッキン
グエラー信号等を検出する光ピックアップ装置に用いる
のに適している。
Next, in the semiconductor laser module having the above structure, a hologram element for diffracting the emitted laser light into a plurality of light beams and a plurality of light beams obtained through the hologram element are spotted on a recording medium. And an objective lens for converging light as a 1 / for allowing the return light from the optical recording medium to pass through without being diffracted by the holograc element.
It is suitable for use in an optical pickup device that has a four-wavelength plate and detects a plurality of return lights with a photodetector, thereby detecting a focusing error signal, a tracking error signal, and the like.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1ないし図3を参照して本発明
を適用した半導体レーザモジュールの例を説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a semiconductor laser module to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.

【0020】本例の半導体レーザモジュール1は、熱伝
導性の良いアルミニウム、鉄製または銅製の支持体2を
備えている。この支持体2には、矩形の傾斜面21と矩
形の垂直面22によって規定されるほぼ三角形断面の溝
が形成されている。傾斜面21は例えば45度の傾斜面
であり基板保持面として機能し、垂直面22は位置合わ
せ面として機能する。傾斜面である基板保持面21の上
には、一定の厚さの半導体基板3が乗せられている。こ
の半導体基板3には一定の厚さのスペーサ4が積み重ね
られている。このスペーサ4には一定の厚さの透明板5
が積み重ねられている。一方、支持体2には、その垂直
面である位置合わせ面22の上縁に連続した水平面がレ
ーザチップ保持面23として形成されている。このレー
ザチップ保持面23の上にはレーザ光源であるレーザダ
イオードチップ6が搭載される。
The semiconductor laser module 1 of this example comprises a support 2 made of aluminum, iron or copper having good thermal conductivity. A groove having a substantially triangular cross section defined by a rectangular inclined surface 21 and a rectangular vertical surface 22 is formed on the support 2. The inclined surface 21 is, for example, an inclined surface of 45 degrees and functions as a substrate holding surface, and the vertical surface 22 functions as an alignment surface. The semiconductor substrate 3 having a constant thickness is placed on the substrate holding surface 21, which is an inclined surface. Spacers 4 having a constant thickness are stacked on the semiconductor substrate 3. The spacer 4 has a transparent plate 5 of a certain thickness.
Are stacked. On the other hand, on the support 2, a horizontal plane continuous to the upper edge of the alignment surface 22, which is a vertical surface thereof, is formed as a laser chip holding surface 23. A laser diode chip 6 as a laser light source is mounted on the laser chip holding surface 23.

【0021】基板保持面21の上にある半導体基板3
は、その表面の中央部分に、レーザダイオードチップ6
から出射されるレーザ光の出力調整のための光検出を行
なうホトダイオード7が半導体製造プロセスによって作
り込まれている。また、半導体基板3の表面において、
このホトダイオード7よりも位置合わせ面22の側に
は、ホトダイオード8(81乃至85)が位置合わせ面
22に平行な方向に向けて配列されている。例えば、図
に示すように、5個のホトダイオード81乃至85が配
列されている。このうち、中央に位置するホトダイオー
ド81以外のホトダイオード82乃至85は受光面が2
分割された構成の2分割ホトダイオードである。このホ
トダイオード8により、トラッキングエラー信号、フォ
ーカシングエラー信号および高周波信号の検出が行なわ
れる。このホトダイオード8も半導体製造プロセスによ
って半導体基板3に作り込まれている。
Semiconductor substrate 3 on substrate holding surface 21
Is the laser diode chip 6 at the center of its surface.
The photodiode 7 for detecting the light for adjusting the output of the laser light emitted from is manufactured by the semiconductor manufacturing process. In addition, on the surface of the semiconductor substrate 3,
The photodiodes 8 (81 to 85) are arranged on the side closer to the alignment surface 22 than the photodiode 7 in a direction parallel to the alignment surface 22. For example, as shown in the drawing, five photodiodes 81 to 85 are arranged. Of these, the photodiodes 82 to 85 other than the photodiode 81 located at the center have two light-receiving surfaces.
It is a two-division photodiode having a divided configuration. The photodiode 8 detects a tracking error signal, a focusing error signal and a high frequency signal. This photodiode 8 is also built in the semiconductor substrate 3 by the semiconductor manufacturing process.

【0022】半導体基板3の上に位置しているスペーサ
4は、図2(B)において斜線領域で表示されているよ
うに、中央に光通過用の矩形の窓41が開いている矩形
枠である。したがって、スペーサ4を挟み、重ね合わせ
た半導体基板3と透明板5の間には、スペーサ4によっ
て周囲が囲まれた一定の厚さの空気層9(図2(A)参
照)が区画形成されている。この空気層9を介して、半
導体基板3に作り込まれたホトダイオード7、8は、透
明板5の裏面に対峙している。また、本例では、矩形枠
形状のスペーサ4の一部を切り離してある。この切りは
離し部分42を形成しておくと、スペーサ4によって区
画形成される空気層9は、この切り離し部分42を介し
て外部に連通した状態となる。すなわち、この切り離し
部分42が連通部として機能する。次に、一番上に位置
している透明板5の表面は、部分反射膜がコーティング
された部分反射面51とされている。
The spacer 4 located on the semiconductor substrate 3 is a rectangular frame having a rectangular window 41 for light passage in the center, as shown by the hatched area in FIG. is there. Therefore, an air layer 9 (see FIG. 2A) having a constant thickness surrounded by the spacer 4 is defined between the semiconductor substrate 3 and the transparent plate 5 which are superposed with the spacer 4 interposed therebetween. ing. The photodiodes 7 and 8 formed in the semiconductor substrate 3 face the back surface of the transparent plate 5 via the air layer 9. In this example, a part of the rectangular frame-shaped spacer 4 is cut off. When the cut is formed with the separated portion 42, the air layer 9 defined by the spacer 4 is in a state of communicating with the outside through the separated portion 42. That is, the separated portion 42 functions as a communication portion. Next, the surface of the transparent plate 5 located at the top is a partial reflection surface 51 coated with a partial reflection film.

【0023】基板保持面21の上に積み重ねた半導体基
板3、スペーサ4および透明板5は、その傾斜方向の下
側に位置している端面の上側の辺35、45、55がそ
れぞれ、位置合わせ面22に突き当たった状態となって
いる。このように位置合わせ面22に対して、各部材を
突き当てることにより、これらの部材の平面方向の位置
合わせがなされている。
The semiconductor substrate 3, the spacer 4 and the transparent plate 5 stacked on the substrate holding surface 21 are aligned with the upper sides 35, 45 and 55 of the end faces located below the inclined direction. It has come into contact with the surface 22. In this way, by abutting each member against the alignment surface 22, these members are aligned in the plane direction.

【0024】次に、レーザチップ保持面23の縁に搭載
されたレーザダイオードチップ6から出射されるレーザ
光Lは、その光軸Loが水平方向に向くように設定され
ている。水平方向に出射されたレーザ光Lは、45度に
傾斜配置されている透明板5の表面の部分反射面51に
照射して、その約半分のレーザ光が垂直に反射されて、
不図示の光記録媒体の側に向かう。残りの約半分のレー
ザ光は、部分反射面51が形成された透明板5を通過
し、この透明板5の裏面側の空気層9を通過して、半導
体基板3の表面に作り込まれているホトダイオード7の
受光面を照射する。これに対して、光記録媒体の側に出
射されて当該光記録媒体で反射された戻り光Lrは、出
射光Lと同一の光路を戻り、透明板5に入射する。透明
板5の表面の部分反射面51を通過した戻り光は透明板
5およびその裏面側の空気層9を介して、半導体基板3
の表面に作り込まれたホトダイオード8を照射する。
Next, the laser beam L emitted from the laser diode chip 6 mounted on the edge of the laser chip holding surface 23 is set so that its optical axis Lo is oriented in the horizontal direction. The laser light L emitted in the horizontal direction irradiates the partial reflection surface 51 on the surface of the transparent plate 5 that is inclined at 45 degrees, and about half the laser light is reflected vertically,
It goes to the side of the optical recording medium (not shown). About the other half of the laser light passes through the transparent plate 5 on which the partially reflecting surface 51 is formed, passes through the air layer 9 on the back surface side of the transparent plate 5, and is formed on the surface of the semiconductor substrate 3. The light receiving surface of the existing photodiode 7 is illuminated. On the other hand, the return light Lr emitted to the optical recording medium side and reflected by the optical recording medium returns along the same optical path as the emitted light L and enters the transparent plate 5. The return light that has passed through the partial reflection surface 51 on the front surface of the transparent plate 5 passes through the transparent plate 5 and the air layer 9 on the rear surface side thereof, and the semiconductor substrate 3
The photodiode 8 built in the surface of the is irradiated.

【0025】この構成の半導体レーザモジュール1は、
図3に示す形状のパッケージ10に封入されて、半導体
レーザユニット11として使用される。パッケージ10
は、支持基板(ステム)13とこの上に取り付けたカッ
プ状の封止用キャップ14を備えている。支持基板13
の表面に、上記構成の半導体レーザモジュール1が搭載
され、封止用キャップ14を被せてモジュール1が封止
されている。ここで、上記の半導体レーザモジュール1
の半導体基板3は、例えばその外周端面に、各ホドダイ
オード7、81乃至85から信号を取り出すためのボン
ディング用パッド(図示せず。)が多数形成されてい
る。これらのボンディング用パッドは、パッケージ10
の側の支持基板13の裏面に取付け多数の端子ピン15
に対して、予め設定されている接続関係となるように、
ワイヤボンディング等の接続方法で電気的に接続されて
いる。
The semiconductor laser module 1 having this structure is
It is used as a semiconductor laser unit 11 by being enclosed in a package 10 having the shape shown in FIG. Package 10
Is provided with a support substrate (stem) 13 and a cup-shaped sealing cap 14 mounted thereon. Support substrate 13
The semiconductor laser module 1 having the above-described configuration is mounted on the surface of, and the module 1 is sealed by covering the sealing cap 14. Here, the above-mentioned semiconductor laser module 1
The semiconductor substrate 3 is provided with a large number of bonding pads (not shown) for taking out signals from the photodiodes 7 and 81 to 85, for example, on the outer peripheral end face thereof. These bonding pads are package 10
Attached to the back surface of the support substrate 13 on the side of the
, So that the connection relationship is set in advance,
It is electrically connected by a connection method such as wire bonding.

【0026】このように構成した本例の半導体レーザモ
ジュール1では、戻り光Lrを透明板5、半導体基板3
等で反射せずに、直接に半導体基板3の表面に形成した
ホトダイオード7、81乃至85によって検出するよう
になっている。したがって、従来のように戻り光を部材
間で反射させて受光素子で受光して検出する場合に比べ
て、戻り光の光路が単純であるので、各構成部分の位置
合わせ等の作業を簡単に行なうことができる。
In the semiconductor laser module 1 of this example having the above-described structure, the return light Lr is transmitted through the transparent plate 5 and the semiconductor substrate 3.
The light is directly reflected by the photodiodes 7, 81 to 85 formed on the surface of the semiconductor substrate 3 without being reflected by the light. Therefore, as compared with the conventional case where the return light is reflected between the members and received by the light receiving element and detected, the optical path of the return light is simpler, so that the work of aligning each component can be performed easily. Can be done.

【0027】また、本例の半導体レーザモジュール1の
各構成部材の組み付け作業においては、支持体2の傾斜
している基板保持面21の上に、半導体基板3、スペー
サ4および透明板5を順番に積み上げ、それらの傾斜方
向の下側の辺35、45、55を垂直な位置合わせ面2
2に突き当てれば、これらの各構成部材が相互に位置合
わせされた状態になる。したがって、各構成部材の位置
合わせを簡単に行なうことができる。なお、位置合わせ
された後の各構成部材は、接着剤等によって相互に固着
されると共に、基板保持面22の上に固定される。
Further, in the assembling work of the respective constituent members of the semiconductor laser module 1 of this example, the semiconductor substrate 3, the spacer 4 and the transparent plate 5 are sequentially arranged on the inclined substrate holding surface 21 of the support 2. And the lower sides 35, 45, 55 of them in the inclination direction are vertically aligned with each other.
When the two are abutted against each other, these respective constituent members are aligned with each other. Therefore, the position of each component can be easily aligned. It should be noted that the respective constituent members after being aligned are fixed to each other with an adhesive or the like, and are fixed on the substrate holding surface 22.

【0028】さらに、本例では、スペーサ4に切り離し
部分42を形成して、空気層9を外部に連通してある。
この結果、周囲温度が変動して空気層が膨張あるいは収
縮したとしても、この空気層の圧力が変動することがな
い。このため、周囲温度が変動して空気層の膨張等によ
って各構成部材の位置が変化してしまう等の弊害は発生
しない。
Further, in this example, the separating portion 42 is formed in the spacer 4 to communicate the air layer 9 to the outside.
As a result, even if the ambient temperature changes and the air layer expands or contracts, the pressure of the air layer does not change. For this reason, the ambient temperature does not fluctuate, and the position of each component changes due to the expansion of the air layer or the like.

【0029】さらにまた、本例では、支持体2が熱伝導
性の良い金属材料から形成されているので、レーザダイ
オードチップのヒートシンクとしても機能している。し
たがって、レーザダイオードチップの発熱を効率良く放
出することができる。なお、この支持体2は金属製の棒
材に溝加工を施した後に切断することにより作製でき
る。この代わりに、鋳造によって作製してもよい。
Furthermore, in this example, since the support 2 is made of a metal material having good thermal conductivity, it also functions as a heat sink for the laser diode chip. Therefore, the heat generated by the laser diode chip can be efficiently emitted. The support body 2 can be produced by cutting a metal rod material after grooving. Alternatively, it may be produced by casting.

【0030】一方、本例の半導体レーザモジュール1に
おいては、透明板5を薄くすれば、戻り光Lrに生ずる
非点収差を小さくできる。この結果、ホトダイオード群
81乃至85による光検出を精度良く行なうことが可能
になる。また、透明板5を薄くすれば、レーザダイオー
ドチップ6と、透明板5と、各ホトダイオード7、8を
近接配置することができる。このようにすれば、本例の
ホトダイオード7は発散光であるレーザ光Lを直接に照
射させる構造であるが、集光レンズ等の光束収束用の光
学素子を用いなくても、また、その受光面を大きくしな
くても、レーザ光束の大部分を当該ホトダイオード7の
受光面で受光できる。
On the other hand, in the semiconductor laser module 1 of this example, if the transparent plate 5 is thin, the astigmatism generated in the return light Lr can be reduced. As a result, it is possible to accurately detect light by the photodiode groups 81 to 85. Further, if the transparent plate 5 is thinned, the laser diode chip 6, the transparent plate 5, and the photodiodes 7 and 8 can be arranged close to each other. In this way, the photodiode 7 of this example has a structure for directly irradiating the laser light L which is divergent light. However, without using an optical element for converging the light flux such as a condenser lens, Most of the laser light flux can be received by the light receiving surface of the photodiode 7 without making the surface large.

【0031】また、本例では、透明板5とスペーサ4を
別部材として構成してある。これらの部材をガラスモー
ルド、樹脂モールド等で一体化すれば、部品点数が少な
くなり、組立作業も簡単になる。
Further, in this example, the transparent plate 5 and the spacer 4 are constructed as separate members. If these members are integrated by glass molding, resin molding, etc., the number of parts is reduced and the assembling work is simplified.

【0032】さらに、半導体基板3に、各ホトダイオー
ド7、8からの検出出力電流を電圧に変換するI/V変
換回路等を半導体製造プロセスによって作り込むことが
できる。例えば、後述する図9に示す信号処理回路を作
り込むことができる。このようにすれば、これらの信号
処理回路を外付けする場合に比べて、半導体レーザユニ
ットを小型コンパクトに構成することができる。また、
受光部と変換回路間の配線を短くすることができ、S/
Nの向上が図れる。
Further, an I / V conversion circuit or the like for converting the detection output current from each photodiode 7, 8 into a voltage can be built in the semiconductor substrate 3 by a semiconductor manufacturing process. For example, a signal processing circuit shown in FIG. 9 described later can be built in. With this configuration, the semiconductor laser unit can be made smaller and more compact than when these signal processing circuits are externally provided. Also,
The wiring between the light receiving part and the conversion circuit can be shortened, and S /
The N can be improved.

【0033】(半導体レーザモジュールの変形例)図4
には、上記の半導体レーザモジュールの変形例を示して
ある。この図に示す半導体レーザモジュール20は、基
本的な構成は上記のモジュール1と同様であるので、対
応する部分には同一の符号を付して、それらの説明は省
略する。本例で半導体レーザモジュール20は、基板保
持面21が水平面とされ、レーザ保持面23が傾斜面と
されている。また、基板保持面21を水平面としてある
ので、その端に連続している位置合わせ面22は垂直面
とされている。このように、基板保持面21を水平面と
し、レーザチップ保持面23を傾斜面としても、上記の
モジュール1と同様な効果を得ることができる。
(Modification of Semiconductor Laser Module) FIG.
Shows a modification of the above semiconductor laser module. The semiconductor laser module 20 shown in this drawing has the same basic configuration as the module 1 described above, and therefore, corresponding parts are designated by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this example, in the semiconductor laser module 20, the substrate holding surface 21 is a horizontal surface and the laser holding surface 23 is an inclined surface. Further, since the substrate holding surface 21 is a horizontal surface, the alignment surface 22 continuous to the end is a vertical surface. Thus, even if the substrate holding surface 21 is a horizontal surface and the laser chip holding surface 23 is an inclined surface, the same effect as that of the module 1 can be obtained.

【0034】(光ピックアップ)図5には、前述した半
導体レーザモジュール1(図1乃至図3参照)が組み込
まれた光ピックアップの光学系の一例を示してある。
(Optical Pickup) FIG. 5 shows an example of an optical system of an optical pickup in which the semiconductor laser module 1 (see FIGS. 1 to 3) described above is incorporated.

【0035】本例の光ピックアップの光学系では、半導
体レーザモジュール1(半導体レーザユニット11)と
光記録媒体31との間に直線状の光路が形成されてい
る。この直線状の光路上に、半導体レーザモジュール1
の側から、ホログラム素子32、1/4波長板33およ
び対物レンズ34がこの順序に配列さている。ホログラ
ム素子32は、光軸Loとほぼ垂直に配置されたガラス
基板35の表面に形成されている。
In the optical system of the optical pickup of this example, a linear optical path is formed between the semiconductor laser module 1 (semiconductor laser unit 11) and the optical recording medium 31. The semiconductor laser module 1 is placed on this linear optical path.
From the side, the hologram element 32, the quarter-wave plate 33, and the objective lens 34 are arranged in this order. The hologram element 32 is formed on the surface of a glass substrate 35 arranged substantially perpendicular to the optical axis Lo.

【0036】半導体レーザモジュール1からの出射光L
は、ガラス基板35を通過してホログラム素子32によ
って5つの光ビームに分割される。これらの分割光は、
1/4波長板33を介して対物レンズ34に導かれ、対
物レンズ34を介して光記録媒体31の記録面上に5つ
の光スポットとして集束する。このように記録媒体31
の記録面で反射した5つの光ビームの戻り光は、記録面
で反射されて、再度、対物レンズ34を介して1/4波
長板33を通過する。1/4波長板33によって戻り光
は偏光面が90度回転される。したがって、ホログラム
素子32をそのまま通過し、ガラス基板35を介して半
導体レーザモジュール1に戻る。半導体レーザモジュー
ル1に戻った5本の光ビームは、その半導体基板3に形
成されている5個のホトダイオード8(81乃至85)
によって検出され、フォーカシングエラー信号、トラッ
キングエラー信号およびRF信号が検出される。
Emitted light L from the semiconductor laser module 1
Passes through the glass substrate 35 and is divided into five light beams by the hologram element 32. These split lights are
It is guided to the objective lens 34 via the quarter-wave plate 33, and is focused as five light spots on the recording surface of the optical recording medium 31 via the objective lens 34. In this way, the recording medium 31
The return lights of the five light beams reflected by the recording surface of (1) are reflected by the recording surface and again pass through the quarter-wave plate 33 via the objective lens 34. The plane of polarization of the return light is rotated 90 degrees by the quarter-wave plate 33. Therefore, it passes through the hologram element 32 as it is and returns to the semiconductor laser module 1 through the glass substrate 35. The five light beams returned to the semiconductor laser module 1 are five photodiodes 8 (81 to 85) formed on the semiconductor substrate 3.
Then, the focusing error signal, the tracking error signal and the RF signal are detected.

【0037】一方、図1および図2を参照して説明した
ように、出射光Lの一部は、半導体レーザモジュール1
において半導体基板3に形成したホトダイオード7によ
って受光される。このホトダイオード7の検出信号に基
づき、レーザダイオード6の出力制御が行なわれる。す
なわち、出射光Lの光量調整が行なわれる。
On the other hand, as described with reference to FIGS. 1 and 2, part of the emitted light L is part of the semiconductor laser module 1.
At, the light is received by the photodiode 7 formed on the semiconductor substrate 3. The output control of the laser diode 6 is performed based on the detection signal of the photodiode 7. That is, the light amount of the emitted light L is adjusted.

【0038】このように本例では、出射光をホログラム
素子32で5つの光ビームに分割することによって、信
号検出を行なっている。
As described above, in this example, the signal is detected by dividing the emitted light into five light beams by the hologram element 32.

【0039】図6乃至図9を参照して、ホログラム素子
32の作用、および信号検出原理を説明する。
The operation of the hologram element 32 and the principle of signal detection will be described with reference to FIGS. 6 to 9.

【0040】まず、図6に示すように、ホログラム素子
32は、ほぼ光軸Lo上で記録媒体31のトラックに沿
う方向と直交する方向に延びる分割線により二分割され
ている。この分割線を境にして、回折条件の異なる一対
の回折格子(凹凸状の格子)32A、32Bが形成され
ている。これらの回折格子32A、32Bは、格子間隔
および格子方向が異なっている。
First, as shown in FIG. 6, the hologram element 32 is divided into two parts by a dividing line extending in a direction substantially orthogonal to the direction along the track of the recording medium 31 on the optical axis Lo. A pair of diffraction gratings (irregular gratings) 32A and 32B having different diffraction conditions are formed on the dividing line. These diffraction gratings 32A and 32B have different grating intervals and grating directions.

【0041】図6の原理図を用いて、このホログラム素
子32の作用によって、回折0次と回折1次の光ビーム
が記録面上のどの位置に収束するのかを説明する。半導
体レーザモジュール1から出射して上側のホログラム素
子32Aに入射した光ビームのうち、回折されない0次
光は回折格子32Aを通過して対物レンズ34に入射し
て、点L’に収束する。回折を受けた回折1次光は半導
体レーザモジュール1の位置L1を中心として、光軸対
称にある虚像A+、A−に光源があるかのごとく対物レ
ンズ34に入射し、点A’+、A’−に収束する。すな
わち、回折格子32Aを出射した光ビームは対物レンズ
34によって、0次光に関してはL1と共役な点L1’
に、1次光に関してはA+、A−の共役点A’+、A’
−にと、それぞれ記録面上の対応した位置(共役点)に
収束する。
The position on the recording surface where the diffracted 0th-order and 1st-order diffracted light beams are converged by the action of the hologram element 32 will be described with reference to the principle diagram of FIG. Of the light beam emitted from the semiconductor laser module 1 and incident on the upper hologram element 32A, the 0th-order light that is not diffracted passes through the diffraction grating 32A, enters the objective lens 34, and converges to a point L '. The diffracted first-order light that has been diffracted is incident on the objective lens 34 as if there are light sources in the virtual images A + and A− having optical axis symmetry with the position L1 of the semiconductor laser module 1 as the center, and the points A ′ + and A '-Converge. That is, the light beam emitted from the diffraction grating 32A is, by the objective lens 34, a point L1 ′ conjugate with L1 for the 0th-order light.
For the primary light, the conjugate points A '+, A'of A +, A-
Each of the negative values converges to a corresponding position (conjugate point) on the recording surface.

【0042】半導体レーザモジュール1から出射して図
6の下側の回折格子32Bに入射した光ビームについて
もこれと全く同様に考えることができる。0次光につい
ては、L1と共役な点L1’に、1次光についてはB
+、B−の共役点B’+、B’−にそれぞれ収束する。
したがって、半導体レーザモジュール1の出射光は、ホ
ログラム素子32の上下の回折格子32A、32Bの作
用によって回折0次と回折1次の光ビームとなり、対物
レンズ34を通過した後に、光記録媒体31の記録面上
にL’、A’+、A’−、B’+、B’−の5つの光ス
ポットとして収束することになる。
The light beam emitted from the semiconductor laser module 1 and incident on the lower diffraction grating 32B in FIG. 6 can be considered in exactly the same manner. For the 0th order light, at the point L1 ′ conjugate with L1, for the 1st order light B
It converges on the conjugate points B '+ and B'- of + and B-, respectively.
Therefore, the light emitted from the semiconductor laser module 1 becomes a zero-order diffraction light beam and a first-order diffraction light beam by the action of the upper and lower diffraction gratings 32A and 32B of the hologram element 32. The light spots converge as five light spots L ′, A ′ +, A′−, B ′ +, and B′− on the recording surface.

【0043】図7には、形成される光スポットを光記録
媒体31の記録面に対して垂直方向からみた様子を示し
てある。トラック311の中心の光スポット100は回
折0次光であり、その他の4点は±1次の回折光であ
る。なお、ホログラム素子32で回折格子の設けられて
いない部分を通過した光ビームは、回折0次光と同じ光
スポットに収束する。ここで、回折格子32Aの回折1
次光スポット101、103は中心の光スポット100
に対して点対称の位置になり、回折格子32Bの回折1
次光スポット102、104も中心の光スポット100
に対して点対称の位置になる。それぞれのスポット位置
は各回折格子32A、32Bのそれぞれの格子間隔と格
子方向を定めることで、各々の1次回折光をトラックの
適切な位置に収束させることができる。また、これらの
回折1次光の光スポットの概略形状は、各々の回折格子
開口形状のフーリエ変換として得られる。
FIG. 7 shows a state in which the formed light spot is viewed from the direction perpendicular to the recording surface of the optical recording medium 31. The light spot 100 at the center of the track 311 is the diffracted 0th order light, and the other 4 points are the ± 1st order diffracted lights. The light beam that has passed through the portion of the hologram element 32 where no diffraction grating is provided converges on the same light spot as the zero-order diffracted light. Here, diffraction 1 of diffraction grating 32A
The next light spots 101 and 103 are the central light spot 100
The position is point-symmetrical with respect to, and the diffraction of the diffraction grating 32B 1
The next light spots 102 and 104 are also at the center light spot 100.
Is symmetric with respect to the point. Each spot position determines each grating interval and grating direction of each of the diffraction gratings 32A and 32B, so that each first-order diffracted light can be converged at an appropriate position on the track. Further, the approximate shape of the light spot of the first-order diffracted light is obtained as a Fourier transform of each diffraction grating aperture shape.

【0044】次に、光検出器であるホトダイオード8
(81乃至85)において受光される光スポットについ
て説明する。光記録媒体31の記録面上の光スポット
は、光記録媒体31で反射して再度対物レンズ34を通
過して、ホトダイオード8の側の焦点面で再結像する。
ホトダイオード8の側の焦点面での光スポットの位置関
係は、記録面上の光スポットの位置関係と共役関係にな
る。したがって、対物レンズ34と光記録媒体31の位
置関係が光軸方向あるいは光軸と直交する方向に移動し
た場合、スポット位置およびスポット形状が、記録面と
ホトダイオード群8の側の焦点面上とで同様に変化す
る。
Next, the photodiode 8 which is a photodetector
The light spot received at (81 to 85) will be described. The light spot on the recording surface of the optical recording medium 31 is reflected by the optical recording medium 31, passes through the objective lens 34 again, and is re-imaged on the focal plane on the side of the photodiode 8.
The positional relationship of the light spots on the focal plane on the side of the photodiode 8 is conjugate with the positional relationship of the light spots on the recording surface. Therefore, when the positional relationship between the objective lens 34 and the optical recording medium 31 moves in the optical axis direction or the direction perpendicular to the optical axis, the spot position and the spot shape are shifted between the recording surface and the focal plane on the photodiode group 8 side. Change as well.

【0045】図8を参照して、対物レンズ34と光記録
媒体31の位置関係の光軸方向の変化、すなわちフォー
カスずれに対するホトダイオード8の側の光スポットの
変化を説明する。
With reference to FIG. 8, a change in the positional relationship between the objective lens 34 and the optical recording medium 31 in the optical axis direction, that is, a change in the light spot on the side of the photodiode 8 with respect to a focus shift will be described.

【0046】合焦点では、図8(B)に示すように0次
光の光スポット200を中心として回折格子32Aの回
折1次光の光スポット201、203と回折格子32B
の回折1次光の光スポット202、204が上下に位置
し、全てが最小の光スポットを形成している。そして、
光スポット200は中央のホトダイオード81の受光面
81aの中心に、回折1次光の光スポット201乃至2
04はホトダイオード81の両側に一列に並べた2分割
ホトダイオード82乃至85の2分割受光面の分割線の
中心に位置する。
At the focal point, as shown in FIG. 8B, the light spots 201 and 203 of the diffractive first-order light of the diffraction grating 32A and the diffraction grating 32B centering on the light spot 200 of the zero-order light are used.
The light spots 202 and 204 of the first-order diffracted light are located above and below, and all form the smallest light spot. And
The light spot 200 is located at the center of the light receiving surface 81a of the photodiode 81 at the center, and the light spots 201 to 2 of the first-order diffracted light
Reference numeral 04 is located at the center of the dividing line of the two-divided light-receiving surface of the two-divided photodiodes 82 to 85 arranged in a line on both sides of the photodiode 81.

【0047】一方、対物レンズ34と光記録媒体31の
距離が近づいた時には、図8(A)に示すように0次光
の光スポット200は位置の変化は無く径が大きくな
る。回折格子32Aの回折1次光の光スポット201、
203は回折格子32Aの開口形状に似た形に大きくな
りながら、その中心が図8の上側の移動する。
On the other hand, when the distance between the objective lens 34 and the optical recording medium 31 becomes short, the light spot 200 of the 0th-order light has no change in position and has a large diameter, as shown in FIG. 8A. The light spot 201 of the primary diffraction light of the diffraction grating 32A,
Reference numeral 203 shows a shape similar to the opening shape of the diffraction grating 32A, and its center moves upward in FIG.

【0048】回折格子32Bの回折1次光の光スポット
202、204は、回折格子32Bの開口形状に似た形
に大きくなりながら、その中心が図8の下側に移動す
る。この結果、回折1次光の光スポット201乃至20
4は2分割ホトダイオード82乃至85の各片側に大半
が位置することになる。なお、図8は理想的な状態を示
してあるので、光スポットが片側のみに位置している
が、実際はボケ等により他方の側にも一部が位置する。
The light spots 202 and 204 of the first-order diffracted light of the diffraction grating 32B become larger in shape similar to the aperture shape of the diffraction grating 32B, and the centers thereof move to the lower side in FIG. As a result, the light spots 201 to 20 of the diffracted primary light
Most of 4 is located on one side of each of the two-divided photodiodes 82 to 85. Since FIG. 8 shows an ideal state, the light spot is located only on one side, but in reality, a part is also located on the other side due to blurring or the like.

【0049】上記とは逆に、対物レンズ34と光記録媒
体の距離が遠くなった場合には、図8(C)に示すよう
に、0次光の光スポット200は位置の変化は無く径が
大きくなる。回折格子32Aの回折1次光の光スポット
201、203は回折格子32Aの上下逆の開口形状に
似た形に大きくなりながら、その中心が図8の下側の移
動する。回折格子32Bの回折1次光の光スポット20
2、204は、回折格子32Bの上下逆の開口形状に似
た形に大きくなりながら、その中心が図8の上側に移動
する。
Contrary to the above, when the distance between the objective lens 34 and the optical recording medium becomes long, as shown in FIG. 8C, the light spot 200 of the 0th order light has no change in position and its diameter. Grows larger. The light spots 201 and 203 of the 1st-order diffracted light of the diffraction grating 32A grow in a shape similar to the upside-down opening shape of the diffraction grating 32A, and the centers thereof move to the lower side of FIG. Light spot 20 of the primary diffraction light of diffraction grating 32B
The centers of the reference numerals 2 and 204 move to the upper side in FIG. 8 while increasing in size to resemble the inverted shape of the diffraction grating 32B.

【0050】したがって、図9に示すように、各ホトダ
イオード81乃至85の出力のうち、2分割ホトダイオ
ード82、83の出力、2分割ホトダイオード84、8
5の出力を、それぞれ比較器401、402で上下逆に
比較し、その結果を比較器403で比較するようにすれ
ば、フォーカシングエラー信号(FE信号)を得ること
ができる。
Therefore, as shown in FIG. 9, among the outputs of the photodiodes 81 to 85, the outputs of the two-divided photodiodes 82 and 83 and the two-divided photodiodes 84 and 8 are shown.
By comparing the output of No. 5 upside down with comparators 401 and 402 and comparing the result with comparator 403, a focusing error signal (FE signal) can be obtained.

【0051】一方、通常の3ビーム法と同様であり、図
9に示すように、2分割ホトダイオード82、83の出
力、2分割ホトダイオード84、85の出力を、それぞ
れ加算器404、405で加算し、その結果を比較器4
06で比較することにより、トラッキングエラー信号
(TE信号)を得ることができる。トラッキングエラー
信号は、2分割ホトダイオード82と84の出力、ある
いは、2分割ホトダイオード83と85の出力だけでも
得ることができる。
On the other hand, as in the case of the ordinary three-beam method, as shown in FIG. 9, the outputs of the two-divided photodiodes 82 and 83 are added by the adders 404 and 405, respectively. , The result is the comparator 4
By performing the comparison at 06, a tracking error signal (TE signal) can be obtained. The tracking error signal can be obtained only from the outputs of the two-divided photodiodes 82 and 84 or the outputs of the two-divided photodiodes 83 and 85.

【0052】なお、RF信号に関しては、焦点合わせの
程度に応じて、0次光のビーム径が増減するのみで、常
にホトダイオード81の受光面上にスポットが位置して
いる。このホトダイーオード81の出力に基づきRF信
号の検出が行なわれる。
Regarding the RF signal, only the beam diameter of the 0th order light increases or decreases depending on the degree of focusing, and the spot is always located on the light receiving surface of the photodiode 81. An RF signal is detected based on the output of the photo diode 81.

【0053】(光ピックアップの別の例)図10には、
半導体レーザモジュール1が組み込まれた光ピックアッ
プの光学系の別の例を示してある。この図に示す光学系
では、上記と同様な構成のホログラム素子32が全反射
ミラー37と1/4波長板33の間に配置されている。
したがって、半導体レーザモジュール1からの出射光
は、全反射ミラー37により光路が立ち上げられてホロ
グラム素子32に導かれる。出射光は、ホログラム素子
32により回折されて5つの光ビームに分割され、分割
光は1/4波長板33を介して対物レンズ34に導か
れ、光記録媒体31の記録面のうえの5つの光スポット
として収束する。光記録媒体31の記録面から反射した
戻り光は、対物レンズ34を介して1/4波長板33に
到り、ここを通過して偏光面が90度回転される。した
がって、戻り光は、特定の偏光のみを回折するホログラ
ム素子32を通過して全反射ミラー37に到り、ここで
反射されて半導体レーザモジュール1に戻る。本例にお
ける光検出動作は、上記の場合と同様である。
(Another Example of Optical Pickup) FIG.
Another example of an optical system of an optical pickup in which the semiconductor laser module 1 is incorporated is shown. In the optical system shown in this figure, a hologram element 32 having the same configuration as described above is arranged between a total reflection mirror 37 and a quarter-wave plate 33.
Therefore, the light emitted from the semiconductor laser module 1 has its optical path raised by the total reflection mirror 37 and is guided to the hologram element 32. The emitted light is diffracted by the hologram element 32 and divided into five light beams, and the divided light is guided to the objective lens 34 via the quarter-wave plate 33 and is divided into five light beams on the recording surface of the optical recording medium 31. It converges as a light spot. The return light reflected from the recording surface of the optical recording medium 31 reaches the quarter-wave plate 33 via the objective lens 34, passes therethrough, and the plane of polarization is rotated by 90 degrees. Therefore, the return light passes through the hologram element 32 that diffracts only specific polarized light, reaches the total reflection mirror 37, is reflected there, and returns to the semiconductor laser module 1. The light detection operation in this example is the same as in the above case.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体レ
ーザモジュールは、支持板に形成した基板保持面の上
に、半導体基板、スペーサおよび透明体を積み重ねるこ
とにより構成することができる。また、戻り光はこれら
の各部材によって反射されることなく直接に半導体基板
上に形成された受光素子(ホトダイオード)によって検
出される。したがって、本発明によれば、簡単に製作で
き、しかも、各構成部材の平行度、面精度等が従来ほど
要求されないという利点がある。
As described above, the semiconductor laser module of the present invention can be constructed by stacking the semiconductor substrate, the spacer and the transparent body on the substrate holding surface formed on the support plate. Further, the returned light is directly detected by the light receiving element (photodiode) formed on the semiconductor substrate without being reflected by each of these members. Therefore, according to the present invention, there is an advantage that it can be easily manufactured, and that the parallelism, surface accuracy, etc. of the respective constituent members are not required as in the conventional case.

【0055】また、本発明では、支持体に形成した位置
合わせ面によって基板保持面上に積み上げた各構成部材
の位置決めを簡単に行なうことができる。したがって、
本発明によれば、各部材の組み付けを簡単に行うことが
できる。
Further, according to the present invention, the positioning of the constituent members stacked on the substrate holding surface can be easily performed by the positioning surface formed on the support. Therefore,
According to the present invention, each member can be easily assembled.

【0056】さらに、本発明では、構成部品である透明
板とスペーサを一体物としてある。このようにすれば、
組み付け作業を一層簡単にできる。
Further, in the present invention, the transparent plate and the spacer, which are the components, are integrated. If you do this,
Assembly work can be further simplified.

【0057】次に、本発明では、支持体を半導体レーザ
チップの発熱を放出する放熱材としているので半導体レ
ーザチップの発熱を効率良く放出できる。
Next, in the present invention, since the support body is made of a heat radiation material for radiating the heat of the semiconductor laser chip, the heat of the semiconductor laser chip can be efficiently radiated.

【0058】また、本発明では、スペーサによって形成
される上記の空気層を外部に連通するための連通部をス
ペーサに形成するようにしている。このようにすれば、
温度変化によって空気層が膨張あるいは収縮しても連通
部があるので内圧が変動することがない。このため、周
囲温度が変化しても、その影響が上下の透明板および半
導体基板に及ぶことがない。
Further, in the present invention, the spacer is provided with a communicating portion for communicating the air layer formed by the spacer to the outside. If you do this,
Even if the air layer expands or contracts due to temperature change, the internal pressure does not fluctuate because there is a communicating portion. Therefore, even if the ambient temperature changes, the influence does not affect the upper and lower transparent plates and the semiconductor substrate.

【0059】さらに、本発明では、半導体基板に、信号
処理用の電子回路を作り込むようにしている。このよう
にすれば、信号処理用の電子回路を外付けする場合に比
べて、半導体レーザモジュールを小型コンパクトに構成
できる。
Furthermore, in the present invention, an electronic circuit for signal processing is built in the semiconductor substrate. With this configuration, the semiconductor laser module can be made compact and compact as compared with the case where an electronic circuit for signal processing is externally attached.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用した半導体レーザモジュールを示
す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a semiconductor laser module to which the present invention is applied.

【図2】(A)は図1のモジュールの概略断面図、
(B)はその半導体基板とスペーサの形状を示すための
説明図である。
2A is a schematic sectional view of the module of FIG. 1,
FIG. 3B is an explanatory diagram showing the shapes of the semiconductor substrate and the spacer.

【図3】図1のモジュールが封入された半導体レーザユ
ニットの側面図である。
3 is a side view of a semiconductor laser unit in which the module of FIG. 1 is enclosed.

【図4】図1のモジュールの変形例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a modification of the module shown in FIG.

【図5】図1のモジュールが組み込まれた光ピックアッ
プの光学系の例を示す概略構成図である。
5 is a schematic configuration diagram showing an example of an optical system of an optical pickup in which the module of FIG. 1 is incorporated.

【図6】図5のホログラム素子の作用を説明するための
説明図である。
6A and 6B are explanatory views for explaining the operation of the hologram element of FIG.

【図7】光記録媒体の上に形成される光スポットの位置
を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing positions of light spots formed on an optical recording medium.

【図8】ホトダイオードの受光面に形成される戻り光の
光スポットの状態を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state of a light spot of return light formed on the light receiving surface of the photodiode.

【図9】ホトダイオードの出力に基づきフォーカシング
エラー信号、トラッキングエラー信号およびRF信号を
生成するための回路構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing a circuit configuration for generating a focusing error signal, a tracking error signal, and an RF signal based on the output of the photodiode.

【図10】図1のモジュールが組み込まれた光ピックア
ップの光学系の別の例を示す概略構成図である。
10 is a schematic configuration diagram showing another example of an optical system of an optical pickup in which the module of FIG. 1 is incorporated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザモジュール 2 支持体 21 基板保持面 22 位置合わせ面 23 レーザ保持面 3 半導体基板 4 スペーサ 5 透明板 51 部分反射面 6 レーザダイオードチップ 7 出力調整用のホトダイオード 8 戻り光検出用のホトダイオード 81 中央に位置するホトダイオード 82、83、84、85 2分割ホトダイオード 81a 受光面 82a乃至85a、82b乃至85b 2分割ホトダ
イオードの受光面 L 出射光 Lr 戻り光 Lo 光軸
1 Semiconductor Laser Module 2 Support 21 Substrate Holding Surface 22 Alignment Surface 23 Laser Holding Surface 3 Semiconductor Substrate 4 Spacer 5 Transparent Plate 51 Partially Reflective Surface 6 Laser Diode Chip 7 Photodiode 8 for Output Adjustment Photodiode 81 for Detection of Return Light 81 Center Photodiode 82, 83, 84, 85 2-divided photodiode 81a Light-receiving surface 82a to 85a, 82b to 85b 2-divided photodiode light-receiving surface L Emitted light Lr Return light Lo Optical axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 久寛 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 (72)発明者 小林 一雄 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 (72)発明者 林 賢一 長野県諏訪郡下諏訪町5329番地 株式会社 三協精機製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hisahiro Ishihara 5329 Shimo-Suwa Town, Suwa-gun, Nagano Sankyo Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Kazuo Kobayashi 5329 Shimo-Suwa Town, Suwa-gun, Nagano Sankyo Seiki Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Hayashi 5329 Shimosuwa Town, Suwa District, Nagano Prefecture Sankyo Seiki Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザチップ保持面および基板保持面を
備えた支持体と、前記レーザチップ保持面に載置した半
導体レーザチップと、前記基板保持面に載置した半導体
基板と、この半導体基板に形成された第1の受光素子お
よび第2の受光素子と、前記半導体基板の上に重ねたス
ペーサと、このスペーサの上に重ねた透明板と、この透
明板の表面に形成された反射面とを有し、前記第1の受
光素子は、前記透明板と前記スペーサによって形成され
ている前記透明板および前記半導体基板の間の空気層と
を通過した前記半導体レーザチップからの出射光を受光
し、前記第2の受光素子は、前記透明板および前記空気
層を通過した光記録媒体からの戻り光を受光するように
なっていることを特徴とする半導体レーザモジュール。
1. A support having a laser chip holding surface and a substrate holding surface, a semiconductor laser chip mounted on the laser chip holding surface, a semiconductor substrate mounted on the substrate holding surface, and a semiconductor substrate on the semiconductor substrate. Formed first light receiving element and second light receiving element, a spacer stacked on the semiconductor substrate, a transparent plate stacked on the spacer, and a reflecting surface formed on the surface of the transparent plate. And the first light receiving element receives light emitted from the semiconductor laser chip that has passed through the transparent plate formed by the spacer and the air layer between the transparent substrate and the semiconductor substrate. The semiconductor laser module is characterized in that the second light receiving element is adapted to receive return light from the optical recording medium which has passed through the transparent plate and the air layer.
【請求項2】 請求項1において、前記支持体は、前記
半導体基板、前記スペーサおよび前記透明板の重ね合わ
せ位置を規定するための位置合わせ面を備えていること
を特徴とする半導体レーザモジュール。
2. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the support has an alignment surface for defining an overlapping position of the semiconductor substrate, the spacer, and the transparent plate.
【請求項3】 請求項2において、前記基板保持面は傾
斜面であり、この傾斜面に載置した前記半導体基板、前
記スペーサおよび前記透明体における当該傾斜面の傾斜
方向の下側の端が前記位置合わせ面に突き当たることに
より、これらの部材の位置合わせが行なわれることを特
徴とする半導体レーザモジュール。
3. The substrate holding surface according to claim 2, wherein the substrate holding surface is an inclined surface, and the semiconductor substrate, the spacer, and the transparent body placed on the inclined surface have lower ends in the inclination direction of the inclined surface. A semiconductor laser module in which these members are aligned by hitting the alignment surface.
【請求項4】 請求項2において、前記基板保持面と前
記位置合わせ面とは直交し、この基板保持面に載置した
前記半導体基板、前記スペーサおよび前記透明体におけ
る位置合わせ面の側の端が当該位置合わせ面に突き当た
ることにより、これらの部材の位置合わせが行なわれる
と共に、前記レーザチップ保持面が前記基板保持面に対
して傾斜した面であることを特徴とする半導体レーザモ
ジュール。
4. The end on the side of the alignment surface of the semiconductor substrate, the spacer and the transparent body which are orthogonal to the substrate holding surface and the alignment surface and are mounted on the substrate holding surface. The semiconductor laser module is characterized in that these members are aligned by hitting the alignment surface, and the laser chip holding surface is a surface inclined with respect to the substrate holding surface.
【請求項5】 請求項1ないし4のうちの何れかの項に
おいて、前記支持体は前記半導体レーザチップの発熱を
放出する放熱材であることを特徴とする半導体レーザモ
ジュール。
5. The semiconductor laser module according to any one of claims 1 to 4, wherein the support is a heat dissipation material that emits heat from the semiconductor laser chip.
【請求項6】 請求項1ないし5のうちの何れかの項に
おいて、前記透明板と前記スペーサが一体形成されてい
ることを特徴とする半導体レーザモジュール。
6. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein the transparent plate and the spacer are integrally formed.
【請求項7】 請求項1ないし6のうちの何れかの項に
おいて、前記スペーサは、当該スペーサによって形成さ
れる前記空気層を外部に連通するための連通部を備えて
いることを特徴とする半導体レーザモジュール。
7. The spacer according to any one of claims 1 to 6, wherein the spacer is provided with a communicating portion for communicating the air layer formed by the spacer to the outside. Semiconductor laser module.
【請求項8】 請求項1ないし7のうちの何れの項にお
いて、前記半導体基板には信号処理用の電子回路が作り
込まれていることを特徴とする半導体レーザモジュー
ル。
8. The semiconductor laser module according to claim 1, wherein an electronic circuit for signal processing is built in the semiconductor substrate.
【請求項9】 請求項1に記載の半導体レーザモジュー
ルと、当該半導体レーザモジュールから出射されたレー
ザ光を複数の光ビームに回折するホログラム素子と、当
該ホログラム素子を介して得られる複数の光ビームを記
録媒体上に光スポットとして集光させる対物レンズと、
光記録媒体からの戻り光を前記ホログラク素子で回折作
用を受けずに通過させるための1/4波長板とを有する
ことを特徴とする光ピックアップ。
9. The semiconductor laser module according to claim 1, a hologram element that diffracts laser light emitted from the semiconductor laser module into a plurality of light beams, and a plurality of light beams obtained through the hologram elements. An objective lens for condensing as a light spot on the recording medium,
An optical pickup comprising: a quarter-wave plate for allowing returned light from an optical recording medium to pass through without being diffracted by the holograc element.
JP09210096A 1996-04-15 1996-04-15 Semiconductor laser module and optical pickup Expired - Fee Related JP3267859B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09210096A JP3267859B2 (en) 1996-04-15 1996-04-15 Semiconductor laser module and optical pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09210096A JP3267859B2 (en) 1996-04-15 1996-04-15 Semiconductor laser module and optical pickup

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09283853A true JPH09283853A (en) 1997-10-31
JP3267859B2 JP3267859B2 (en) 2002-03-25

Family

ID=14045038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09210096A Expired - Fee Related JP3267859B2 (en) 1996-04-15 1996-04-15 Semiconductor laser module and optical pickup

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3267859B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798794B2 (en) 2001-11-26 2004-09-28 Sony Corporation Semiconductor laser device, astigmatic correction plate used therefor and method of arranging the astigmatic correction plate
KR100467588B1 (en) * 2002-06-14 2005-01-24 삼성전자주식회사 Photo detector structure and method for controlling angle between major axis of laser and pit
WO2011125460A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 株式会社Qdレーザ Optical transmitter/receiver

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798794B2 (en) 2001-11-26 2004-09-28 Sony Corporation Semiconductor laser device, astigmatic correction plate used therefor and method of arranging the astigmatic correction plate
KR100467588B1 (en) * 2002-06-14 2005-01-24 삼성전자주식회사 Photo detector structure and method for controlling angle between major axis of laser and pit
WO2011125460A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 株式会社Qdレーザ Optical transmitter/receiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP3267859B2 (en) 2002-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7457206B2 (en) Optical head, optical information storage apparatus, and their fabrication method
EP1047051A2 (en) Light emitting module and compatible optical pickup device adopting the same
US6747939B2 (en) Semiconductor laser device and optical pickup device using the same
JP2004227746A (en) Optical pickup device and semiconductor laser device
US6664998B1 (en) Compound optical device, compound optical unit including the compound optical device, and optical pickup apparatus including the compound optical unit
US20050111516A1 (en) Optical pickup apparatus
KR20040020002A (en) Semiconductor laser device and optical pickup device
JP3267859B2 (en) Semiconductor laser module and optical pickup
JP3361335B2 (en) Semiconductor laser device
US7177242B2 (en) Condenser with first and second photodetectors with three sections each and having focal points before and after the surface of detectors
JPH1027374A (en) Semiconductor laser module
JP3021203B2 (en) Optical pickup device
KR20020081437A (en) Optical pickup and optical disc drive
JPH07161065A (en) Optical pickup device
JP3439363B2 (en) Optical pickup device
JP3162167B2 (en) Light head
JPH10320810A (en) Semiconductor laser device and optical pickup device
JPH08124204A (en) Optical pickup
JPH05307760A (en) Optical pickup
JP3157596B2 (en) Light head
JPH11110782A (en) Semiconductor laser device
JPH11242828A (en) Optical device and optical pickup device
JPH11203707A (en) Semiconductor integrated light emitting device and optical pickup device
JPH07192299A (en) Optical pickup device
JPH11339302A (en) Optical pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees