JPH0935311A - 受発光装置及び光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型に構成されるようにした、受発光装置及
び光検出装置を提供すること。 【解決手段】 基板上に形成された発光素子１５と、基
板上に形成された複数の光検出手段１７，１８と、基板
上に形成され且つ各光検出手段からの信号が入力される
複数の増幅手段１９ａ乃至１９ｈとを含みさらに、基板
上に形成され且つ各増幅手段からの信号のうち、所定の
信号が入力される複数の演算手段２０，２１，２２と、
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
に適用できる受発光装置及び光検出装置並びにこれらを
利用した光学ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクに記録された記録信号
及びこれを読み取るためのサーボエラーを得るための光
学ピックアップは、例えば、図２に示すように構成され
ている。図２において、光学ピックアップ１は、受発光
装置２と、図示しない対物レンズアクチュエータによっ
て二軸方向、即ちトラッキング方向及びフォーカシング
方向に移動可能である対物レンズ３とを含んでいる。

【０００３】そして、光学ピックアップ１は、対物レン
ズ３をフォーカシング方向及びトラッキング方向に移動
して、受発光装置２から出射されたレーザ光を対物レン
ズ３を介して、対物レンズ３の上方で回転する光ディス
クＤの信号記録面上のある一点に収束合焦させ、光ディ
スクＤの信号記録面から反射されたレーザ光（戻り光）
を対物レンズ３を介して受発光装置２内に入射させる。

【０００４】上記受発光装置２は、図２に示すように、
発光素子及び受光素子と、プリズム、そして受光素子の
出力を増幅する増幅手段としてのヘッドアンプを一体の
ブロックとして、半導体パッケージに封入されたもので
ある。すなわち、受発光装置２は、第一の半導体基板２
ａ上に光出力用の第二の半導体基板２ｂが載置され、こ
の第二の半導体基板２ｂ上にレーザダイオードチップ
（発光素子）２ｃが搭載されている。レーザダイオード
チップ２ｃの前方の第一の半導体基板２ａ上には、台形
形状のプリズム２ｄが、その傾斜面をレーザダイオード
チップ２ｃ側にして、設置されている。

【０００５】プリズム２ｄのレーザダイオードチップ２
ｃ側の傾斜面は、少なくともレーザダイオードチップ２
ｃから出射されたレーザ光が照射される部分が、ハーフ
ミラー面となるように半透過膜２ｅを備えており、レー
ザダイオードチップ２ｃから照射されたレーザ光の一部
を、図２にて上方に反射するようになっている。上方に
反射されたレーザ光は、上述のように、対物レンズ３を
介して、光ディスクＤの信号記録面に収束され、光ディ
スクＤの信号記録面に照射されたレーザ光は、反射され
て、この戻り光は、再び、対物レンズ３を介して、受発
光装置２のプリズム２ｄの半透過膜２ｅに入射され、半
透過膜２ｅで透過して、プリズム２ｄ内に入射するよう
になっている。

【０００６】このプリズム２ｄから入射されたレーザ光
の入射されるプリズム２ｄの底面領域にて、半導体基板
２ａには、第一の光検出器４が形成されており、上記底
面領域を透過した戻り光は、この第一の光検出器４に入
射される。また、上記底面領域に隣接した領域にて、半
導体基板２ａには、第二の光検出器５が形成されてい
る。これにより、上記底面領域で反射され、プリズム２
ｄの上面で反射された戻り光が、プリズム２ｄの底面を
透過して、第二の光検出器５に入射するようになってい
る。

【０００７】上記第一の光検出器４と第二の光検出器５
は、図２に示すように、それぞれ分割されて形成されて
いる。すなわち、第一の光検出器４は、例えば４つのセ
ンサ部ａ，ｂ，ｃ，ｄに分割されており、第二の光検出
器５も、同様に４つのセンサ部ｅ，ｆ，ｇ，ｈに分割さ
れている。さらに、半導体基板２ａ上には、第一及び第
二の光検出器４，５の各センサ部ａ乃至ｈの出力信号が
それぞれ入力される複数個（図示の場合、８個）の例え
ばモノリシックＩＣによるヘッドアンプ６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈが形成されており、
各ヘッドアンプ６ａ乃至６ｈの出力は、それぞれ個別に
受発光装置２から外部に出力される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな受発光装置２においては、第一の光検出器４及び第
二の光検出器５の各センサ部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，
ｇ，ｈからの出力信号が、それぞれヘッドアンプ６ａ乃
至６ｈにより増幅された後、個別に外部に出力されるよ
うになっているので、受発光装置２の外部出力端子は、
各ヘッドアップ６ａ乃至６ｈまでの各出力信号を出力す
るための出力端子と、ヘッドアップの駆動電源を供給す
るための電源端子、さらにレーザーダイオードチップ２
ｃのための電源端子が必要になる。このため、受発光装
置２は、外部出力端子の数によって、小型化が制限され
てしまうことになる。従って、光学ピックアップ１全体
の小型化も困難になってしまうという問題があった。

【０００９】本発明は、以上の点に鑑み、小型に構成さ
れるようにした、受発光装置及び光検出装置を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、基板上に形成された発光素子と、基板上に形成さ
れた複数の光検出手段と、基板上に形成され且つ各光検
出手段からの信号が入力される複数の増幅手段とを含ん
でおり、さらに、基板上に形成され且つ各増幅手段から
の信号のうち、所定の信号が入力される複数の演算手段
と、この演算手段からの信号を外部に出力する外部出力
端子と、を備えていることを特徴とする受発光装置によ
り、達成される。

【００１１】上記構成によれば、受発光装置及び光検出
装置の基板上に、基板上に形成され且つ各増幅手段から
の信号のうち、所定の信号が入力される複数の演算手段
が備えられているので、各増幅手段からの信号が、必要
な信号、例えば再生信号（ＲＦ信号），サーボエラー信
号等として演算された後に、それぞれ外部出力端子から
外部に出力されることになる。これにより、外部出力端
子の数が少なくて済むと共に、従来は外部に接続された
演算のための制御回路が、受発光装置または光検出装置
内に一体に組み込まれることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する
旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものでは
ない。

【００１３】図１は、本発明による受発光装置を組み込
んだ光学ピックアップの好適な実施の形態を模式的に表
した図である。図１において、光学ピックアップ１０
は、受発光装置１１と、図示しない対物レンズアクチュ
エータによって二軸方向に移動される対物レンズ１２を
有している。この二軸方向とは、光ディスクのトラック
を横切る方向，即ちトラッキング方向と、ディスクに近
接，離間する方向、即ちフォーカシング方向である。こ
の対物レンズ１２を移動させるための対物レンズアクエ
ータは、例えば公知の電磁駆動型のものが用いられる。

【００１４】上記受発光装置１１は、図１に示すよう
に、発光素子及び受光素子と、プリズム、そして受光素
子の出力を増幅する増幅手段としてのヘッドアンプ、さ
らに演算素子を一体のブロックとして、半導体パッケー
ジに封入されたものである。具体的には、受発光装置１
１は、第一の半導体基板１３上に光出力用の第二の半導
体基板１４が載置され、この第二の半導体基板１４上に
レーザダイオードチップ（発光素子）１５が搭載されて
いる。

【００１５】レーザダイオードチップ１５の前方の第一
の半導体基板１３上には、台形形状のプリズム１６が、
その傾斜面１６ａをレーザダイオードチップ１５側にし
て、設置されている。また、この第一の半導体基板１３
上には、プリズム１６の底面に半透過膜を介して第一の
光検出器１７と、これに隣接して第二の光検出器１８が
設けられている。これら第一の光検出器１７と、第二の
光検出器１８は、図において左右の方向に位置をずらし
て、それぞれ二つ設けられ、後述するように各光検出器
は、これらが並んでいる方向と直交する方向に分割され
たセンサ部を有している。プリズム１６の上面は全反射
膜１６ｂが形成され、プリズム１６の底面は、上記光検
出器１７，１８に光が入射されるように半透過膜となっ
ている。

【００１６】プリズム１６は、一側に傾斜面１６ａをも
つ略台形形状でなっており、この傾斜面は、少なくとも
レーザダイオードチップ１５から出射されたレーザ光が
照射される部分が、ハーフミラー面となるように半透過
膜１６ａを備えている。さらにプリズム１６は、熱磁気
記録により記録された情報を読みだすことができように
本態様では、傾斜面１６ａは、所謂偏光分離膜として構
成され入射した戻り光のうちＰ偏光成分を一定の比率で
透過するようになっている。ここで、プリズム１６は、
上記偏光分離膜１６ａに隣接する箇所が複屈折材質で形
成されている。これにより、この光磁気信号を含む戻り
光の成分は、プリズム１６の複屈折材質を通る過程で異
なる光路を辿ることになる。

【００１７】これにより、半透過膜１６ａは、先ず、レ
ーザダイオードチップ１５から照射されたレーザ光の例
えばＳ偏光成分を、図１にて上方に反射するようになっ
ている。上方に反射されたレーザ光は、上述のように、
対物レンズ１２を介して、光磁気ディスクＭＯの信号記
録面に収束され、光磁気ディスクＭＯの信号記録面に照
射されたレーザ光は、光磁気ディスクＭＯ上で反射され
る際に、カー効果を受けて、偏光面が回転されたＰ成分
（光磁気信号を含む成分）となる。このＰ成分を含む光
磁気ディスクＭＯからの戻り光は、再び、対物レンズ１
２を介して、受発光装置１１のプリズム１６の半透過膜
１６ａに入射される。半透過膜１６ａで、所定の比率で
戻り光が透過され、このうち、前記Ｐ偏光成分は、複屈
折材質により光路が異なる二つの成分に分離されて、一
方の成分Ｉは光検出器１７に入射し、他方の成分Ｊは、
光検出器１８に入射する。

【００１８】また、このＰ偏光成分以外の戻り光は、プ
リズム１６の底面領域にて、先ず半透過膜を透過して第
一の光検出器１７に入射される。さらに、この戻り光は
上記底面領域で半透過膜により部分的に反射され、プリ
ズム１６の上面１６ｂで全反射された戻り光が、プリズ
ム１６の底面を透過して、第二の光検出器１８に入射す
るようになっている。

【００１９】上記第一の光検出器１７と第二の光検出器
１８は、図１に示すように、それぞれ分割されて形成さ
れている。すなわち、第一の光検出器１７は、光検出器
１７，１８が隣接する方向と直交する方向に例えば４つ
に分割された４つのセンサ部ａ，ｂ，ｃ，ｄを有してい
る。第二の光検出器１８も、同様に４つのセンサ部ｅ，
ｆ，ｇ，ｈに分割されている。また、半導体基板１３上
には、第一及び第二の光検出器１７，１８の各センサ部
ａ乃至ｈの出力信号がそれぞれ入力される複数個（図示
の場合、８個）の例えばモノリシックＩＣによる増幅手
段としてのヘッドアンプ１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９
ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈが形成されてい
る。各ヘッドアンプ１９ａ乃至１９ｈは、それぞれ信号
Ｓａ乃至Ｓｈを出力する。

【００２０】さらに半導体基板１３上に、各ヘッドアン
プ１９ａ乃至１９ｈからの信号のうち、所定の信号が入
力される演算手段としての演算素子２０，２１，２２が
形成されている。演算素子２０は、ヘッドアップ１９
ａ，１９ｂ，１９ｅ，１９ｆの出力信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓ
ｅ，Ｓｆが入力されることにより、

【数１】 なる演算を行なって、トラッキングサーボ用の信号Ｅを
出力する。

【００２１】演算素子２１は、ヘッドアップ１９ｃ，１
９ｄ，１９ｇ，１９ｈの出力信号Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｇ，Ｓ
ｈが入力されることにより、

【数２】 なる演算を行なって、トラッキングサーボ用の信号Ｆを
出力する。また、演算素子２２は、ヘッドアップ１９ａ
乃至１９ｈの出力信号Ｓａ乃至Ｓｈが入力されることに
より、

【数３】 なる演算を行なって、フォーカスサーボ用の信号ＦＥを
出力する。最後に、各演算素子２０，２１，２２の出力
信号Ｅ，Ｆ，ＦＥが、それぞれ外部出力端子を介して、
外部に出力される。

【００２２】かくして、この光学ピックアップに使用さ
れる受発光装置では、光ディスクからの戻り光が第一の
光検出器１７及び第二の光検出器１８の各センサ部ａ，
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈに入射することにより、各
センサ部ａ乃至ｈからの検出信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓ
ｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈは、それぞれヘッドアンプ
１９ａ乃至１９ｈによって増幅された後、演算素子２
０，２１，２２に入力され、それぞれ上述の演算によっ
て、出力信号Ｅ，Ｆ，ＦＥを外部に出力する。これによ
り、上記出力信号Ｅ，Ｆに基づいて、（Ｅ−Ｆ）によ
り、トラッキングエラー信号が得られることになる。
尚、光磁気ディスク以外の光ディスクの場合には、上記
出力信号Ｅ，Ｆに基づいて、（Ｅ＋Ｆ）により、再生信
号（ＲＦ信号）が得られることになる。

【００２３】かくして、受発光装置１１は、その出力信
号が、従来のＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓ
ｇ，Ｓｈの８チャンネルであったものが、演算素子２
０，２１，２２による演算結果である出力信号Ｅ，Ｆ，
ＦＥの３チャンネルとなるので、５チャンネル減少する
ことになり、外部出力端子も５個少なくて済むことにな
る。従って、受発光装置１１は、演算素子２０，２１，
２２が半導体基板１３上に一体に形成されることによ
り、小型に構成されると共に、外部の演算を行なうため
の制御回路等が不要になる。

【００２４】上記実施の形態においては、演算素子２
０，２１，２２による演算が、トラッキングサーボ用信
号とフォーカスサーボ用信号に限定されているが、これ
に限らず、例えば再生信号（ＲＦ信号）の演算を行なう
ことも可能である。即ち、以下の演算

【数４】

【数５】 を行なう演算素子が設けられることにより、再生信号
（ＲＦ信号）は、演算素子の出力信号の差（Ｉ−Ｊ）に
よって得られることになる。

【００２５】また、レーザダイオードチップ１５，プリ
ズム１６の位置、プリズム１６の形状、ヘッドアンプ１
９ａ乃至１９ｈの構成は、実施の形態のものに限定され
ることなく、任意の構成が可能である。さらに、上記実
施の形態においては、光磁気ディスクＭＯの記録再生の
場合について説明したが、これに限らず、他の光記録媒
体の記録再生のための受発光装置に本発明を適用するこ
とが可能である。また、上記実施の形態においては、発
光手段であるレーザダイオードチップ１５が一体に形成
されている受発光装置１１について説明したが、発光手
段を含まない、光検出装置に本発明を適用し得ることは
明らかである。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、外部
出力端子の数が少なくて済むので、受発光装置または光
検出器が小型に構成されることになり、光学ピックアッ
プ全体も小型に構成されることになる。また、従来は外
部に接続された演算のための制御回路が、受発光装置ま
たは光検出装置内に一体に組み込まれることになるの
で、簡単な構成により、コストが低減されることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による受発光装置を備えた光学ピックア
ップの一実施の形態を示す模式図である。

【図２】従来の受発光装置を備えた光学ピックアップの
一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１０ 光学ピックアップ １１ 受発光装置 １２ 対物レンズ １３ 第一の半導体基板 １４ 第二の半導体基板 １５ レーザダイオードチップ（発光手段） １６ プリズム １６ａ 傾斜面 １６ｂ 全反射面 １７ 第一の光検出器（光検出手段） １８ 第二の光検出器（光検出手段） １９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１
９ｇ，１９ｈ アンプ ２０，２１，２２ 演算素子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された発光素子と、 基板上に形成された複数の光検出手段と、 基板上に形成され且つ各光検出手段からの信号が入力さ
   れる複数の増幅手段とを含んでおり、 さらに、基板上に形成され且つ各増幅手段からの信号の
   うち、所定の信号が入力される複数の演算手段と、 この演算手段からの信号を外部に出力する外部出力端子
   とを備えていることを特徴とする受発光装置。
2. 【請求項２】 前記光検出手段が、発光素子により照射
   された光ディスクからの戻り光を受光すると共に、上記
   演算手段が、それぞれ増幅手段からの信号に基づいて、
   再生信号，サーボエラー信号を演算することを特徴とす
   る請求項１に記載の受発光装置。
3. 【請求項３】 基板上に形成された複数の光検出手段
   と、 基板上に形成され且つ各光検出手段からの信号が入力さ
   れる複数の増幅手段とを含んでおり、 さらに、基板上に形成され且つ各増幅手段からの信号の
   うち、所定の信号が入力される複数の演算手段と、 この演算手段からの信号を外部に出力する外部出力端子
   と、を備えていることを特徴とする光検出装置。
4. 【請求項４】 基板上に形成された発光素子と、 この発光素子からの光を光ディスクの記録面に収束させ
   るためにこの光ディスクのトラックを横切る方向と、デ
   ィスクに近接，離間する方向に駆動される対物レンズ
   と、 この光ディスクからの戻り光が入射するように基板上に
   形成された複数の光検出手段と、 基板上に形成され且つ各光検出手段からの信号が入力さ
   れる複数の増幅手段とを含んでおり、 さらに、基板上に形成され且つ各増幅手段からの信号の
   うち、所定の信号が入力される複数の演算手段と、 この演算手段からの信号を外部に出力する外部出力端子
   と、を備えていることを特徴とする光学ピックアップ。