JPH10303513A - 半導体レーザ素子 - Google Patents

半導体レーザ素子

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JPH10303513A
JPH10303513A JP9125001A JP12500197A JPH10303513A JP H10303513 A JPH10303513 A JP H10303513A JP 9125001 A JP9125001 A JP 9125001A JP 12500197 A JP12500197 A JP 12500197A JP H10303513 A JPH10303513 A JP H10303513A
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JP
Japan
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light
semiconductor laser
emitted
beams
receiving element
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Withdrawn
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JP9125001A
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English (en)
Inventor
Nobukazu Tanaka
伸和 田中
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Nippon Columbia Co Ltd
Original Assignee
Nippon Columbia Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光ディスクの記録再生に用いる半導体レーザ素
子において、レーザチップから出射した拡散ビームのう
ち外周部の光は、光ディスクの記録・再生に障害を及ぼ
す。また、レーザチップは、両端面からビームを放出す
るため片面から放出する場合に比べ、電流を光に変換す
る効率が低い。 【解決手段】ケース内に配置されたレーザチップの前面
発光点から出射した拡散ビームを、出射窓からケース外
に出射する半導体レーザ素子において、レーザチップか
ら出射した拡散ビームの外周部の光を受光する受光素子
を、出射窓の近傍に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの記録
・再生を行う光ピックアップ装置の光源として用いられ
る半導体レーザ素子に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の半導体レーザ素子の概略
構成を示す模式図である。従来、光ディスクの記録・再
生を行う光ピックアップ装置の光源として用いられてい
る半導体レーザ素子501は、図5に示すようなケース
502内に収納されている。レーザチップ503は、半
導体のpn接合面(図示せず)に光導波路を兼ねた光共
振器を形成したものであり、pn接合面に電流を注入す
ることにより反転分布を形成し、誘導放出による光を発
生する。
【0003】また、この光共振器の両反射面は、ビーム
の一部を透過する半透膜であり、図5に示すように、前
後方から前方拡散ビーム504、後方拡散ビーム505
が出射される。レーザチップ503からの前方拡散ビー
ム504は、ケース502に設けたビームの出射窓であ
るウィンドウガラス506を透過してケース502の外
部にビーム507として放射される。また、レーザチッ
プ503の後方からの後方拡散ビーム505は、ケース
502内に設けられた受光素子508に照射され、出射
光量のモニタ用として使われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】光ディスクを再生する
場合、対物レンズの光軸方向の移動によって収差の発生
しない無限光学系による対物レンズが使われることがあ
る。この場合、半導体レーザ素子から出射されたビーム
は、半導体レーザ素子の外部、すなわち光ピックアップ
に設けられたコリメータレンズによりコリメート光(平
行光)に変換される。このとき、半導体レーザ素子から
出射されたビームは、コリメータレンズにより外周部の
光が除去され、光ディスクの再生記録に適した中央部分
(有効径内)のみが透過したコリメート光となる。半導
体レーザ素子から出射されたビームの光強度分布は、ガ
ウス強度分布を有しており、光ディスクの記録・再生等
に利用するビームは、光強度が高い中央部分が用いられ
る。このように、半導体レーザ素子から出射されたビー
ムをコリメート光に整形するためのコリメータレンズ
は、ビームや対物レンズに対する光軸合わせや焦点位置
合わせが困難である。
【0005】また、半導体レーザ素子内のレーザチップ
は、モニタ用のビームを必要とするため、レーザチップ
の両端面からビームを放出するようになっている。その
ため、レーザチップに加える電流に対応するビームの光
強度が、両端面から略1/2ずつ出射され、片面から放
出する場合に比べ、電流を光に変換する効率が低いとい
う欠点がある。
【0006】本発明では、光ディスクの記録・再生を行
う光ピックアップに用いる半導体レーザ素子において、
半導体レーザ素子のレーザチップから出射された拡散ビ
ームの出力をモニタすると共に、光ディスクの記録・再
生を行うためのビームの動作電流を低減することを目的
としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、ケース内に配置されたレーザチップの前面発光点か
ら出射した拡散ビームを、出射窓からケース外に出射す
る半導体レーザ素子において、レーザチップから出射し
た拡散ビームの外周部の光を受光する受光素子を出射窓
の近傍に設けたことを特徴としている。
【0008】また、請求項2記載の本発明は、ケース内
に配置されたレーザチップの前面発光点から出射した拡
散ビームを、出射窓からケース外に出射する半導体レー
ザ素子において、出射窓の一部またはその近傍に拡散ビ
ームの一部を反射する反射面と、反射面から反射した反
射光を受光する受光素子を備えたことを特徴としてい
る。
【0009】また、請求項3記載の本発明は、請求項1
及び請求項2記載の半導体レーザ素子において、出射窓
は、拡散ビームを平行光に整形するコリメータレンズを
備えたことを特徴としている。
【0010】本発明によれば、レーザチップの前面発光
点の前方にある出射窓の近傍に受光素子を設け、また
は、レーザチップの前面発光点の前方にある出射窓の一
部あるいはその近傍に、レーザチップから出射した拡散
ビームの一部を反射させてケース内の受光素子に照射せ
しめる反射面を設けたため、レーザチップの前面発光点
から出射した拡散ビームを受光素子で検出することがで
きる。したがって、レーザチップの後方の発光点からビ
ームを出射させる必要がなく、レーザチップの前面の発
光点から出射した拡散ビームの出力をモニタすることが
できる。また、後方の発光点から出射するビームを、レ
ーザチップの前面の発光点から出射させることができる
ため、駆動電流を低減することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の半導体レーザ素
子の一実施例の概略構成を示す模式図である。図1にお
いて、レーザチップ101の前面発光点から射出される
拡散ビーム102のうち、光ディスクの記録再生に使用
されない外周部の光103を直接捕らえ得るドーナツ型
の受光面を有する受光素子104を、ビームの出射窓で
あるウインドウガラス105の周辺に設置する。この受
光素子104は、半導体レーザ106から出射したビー
ム107のビーム径を絞ることができ、ピックアップの
光学系内で迷光となる有害光を遮蔽する働きをする。す
なわち、半導体レーザからは光ディスクの記録再生に適
した中央部分のビームが出射され、コリメータレンズに
より効率よくコリメート光に変換される。
【0012】そして、この受光素子104には通常フォ
トダイオードが使用され、照射された光は光電流変換に
よって光量に比例した電流がフォトダイオード内に発生
する。この電流を電流電圧変換素子(図示せず)によっ
て電圧に変換し、その電圧を検出することによって発光
されているレーザの光強度をモニタ電圧として検出する
ことができる。この際、三本の電極108は、通常、レ
ーザチップ101、受光素子104、ケース109に接
続されていて、レーザチップ101への電流供給、受光
素子104で発生した電流の伝達に使用される。
【0013】光ピックアップの光源として半導体レーザ
素子106が使用される場合、前記モニタ電圧に基づ
き、レーザチップ101の動作電流に帰還をかけて、レ
ーザパワーが一定に保たれるようにされる。つまり、従
来、レーザチップ101の後方から射出され光量のモニ
タ用に使用されていたレーザビームが必要でなくなるた
め、レーザチップ101の後方から出射するレーザビー
ムも、反射面を用いて前から出射することができ、レー
ザチップ101の電流から光への変換効率を高くするこ
とができる。したがって、レーザチップ101の動作電
流を小さく抑えることが可能になる。
【0014】図2は、本発明の半導体レーザ素子におけ
る他の実施例の概略構成を示す模式図である。図2にお
いては、前記図1に示す実施例とは異なり、ウインドウ
ガラス201の周辺部に反射面202を設置して、レー
ザチップ203の前面発光点からの拡散ビーム204の
うち、記録再生に使用されない外周部の光205を反射
させ、ケース206の底部に設置された受光素子207
にビームを照射させるものである。また、反射面202
に曲率を持たせることによって、反射光を受光素子20
7の受光面に集光照射させて受光効率を上げることがで
きる。
【0015】また、本発明は、前述した構成に限定され
るものではなく、例えば、超解像現象を利用した光ピッ
クアップに本発明を応用することも可能である。超解像
現象とは、対物レンズによってビームを集光する際に、
ビームの中央部を遮蔽することにより、絞られるビーム
スポットの径をより小さくして解像度を向上させ、より
高密度の光ディスクを再生可能とするものである。
【0016】図3は、本発明の半導体レーザ素子におけ
る他の実施例の概略構成を示す模式図である。本実施例
の場合には、ウインドウガラス301の中央部に傾斜し
た曲面を持たせた反射面302を設け、拡散ビーム30
3の中央部のビームをその反射面302によって方向を
変えると共に、コリメート光あるいは収束ビームに変換
したのちに、ケース304の底部に設置された受光素子
305に照射させるものである。また、光ディスクの記
録再生に適していない拡散ビーム303の外周部の光
は、ウィンドガラス301により除去するようにする。
このような構成の半導体レーザ素子から出射されたビー
ム306は、中央部が欠けたものとなり超解像現象を利
用する光ピックアップに適したビーム306となる。
【0017】超解像現象を利用した場合、対物レンズに
入射させるビーム306の中央部を遮蔽するために、ピ
ックアップにコリメータレンズの透過後に中央部を遮蔽
するためのプレートを挿入していたが、その遮蔽手段を
ケース304内に取り込んでいるため、遮蔽用プレート
が必要なくなる。
【0018】さらに、半導体レーザ素子から直接コリメ
ート光を出射するようにしてもよい。図4は、本発明の
半導体レーザ素子の他の実施例の概略構成を示す模式図
である。図4において、拡散ビーム401を平行光にす
るコリメータレンズ402をケースのメタルキャップ4
03に設けたものである。半導体レーザ素子404から
射出されるビーム405はコリメート光となって出射さ
れる。半導体レーザ素子404は、メタルキャップ40
3の頭部に設置されたコリメータレンズ402のレーザ
入射側のレンズ面の外周部に、ドーナツ型の曲率を持っ
た反射面406を設け、光ディスクの記録再生に使用さ
れない外周部の光407を反射させ、その反射光408
がフランジ409に配置されているの受光素子410に
照射されるようにする。
【0019】本実施例においては、レーザチップ411
を封入するためにウインドウガラスを使用せずコリメー
タレンズ402にウインドウガラスの封入の働きを兼ね
させることが可能である。また、メタルキャップ403
の縁部とフランジ408の上面突起部に調整用のネジ溝
412を切っておくことで、メタルキャップ403の回
転によりコリメータレンズ402とレーザチップ411
の前面発光点との距離を微調整可能として、ビーム40
5のコリメート状態の調整を行うことができる。つま
り、本実施例の半導体レーザ素子を用いれば、光ピック
アップの光学系での調整が困難なコリメータレンズが不
要となる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、光ディスクの記録・再
生を行う光ピックアップに用いる半導体レーザ素子にお
いて、半導体レーザ素子のレーザチップから出射された
拡散ビームの出力をモニタすると共に、光ディスクの記
録・再生を行うためのビームの動作電流を低減すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体レーザ素子における一実施例の
概略構成を示す模式図。
【図2】本発明の半導体レーザ素子における他の実施例
の概略構成を示す模式図。
【図3】本発明の半導体レーザ素子における他の実施例
の概略構成を示す模式図。
【図4】本発明の半導体レーザ素子における他の実施例
の概略構成を示す模式図。
【図5】従来の半導体レーザ素子の概略構成を示す模式
図。
【符号の説明】
101…レーザチップ、102…拡散ビーム、103…
外周部の光、104…受光素子、105…ウィンドウガ
ラス、106…半導体レーザ素子、107…ビーム、1
08…電極 201…ウィンドウガラス、202…反射面、203…
レーザチップ、204…拡散ビーム、205…外周部の
光、206…ケース、207…受光素子 301…ウィンドウガラス、302…反射面、303…
拡散ビーム、304…ケース、305…受光素子、30
6…ビーム 401…拡散ビーム、402…コリメータレンズ、40
3…メタルキャップ、404…半導体レーザ素子、40
5…ビーム、406…反射面、407…外周部の光、4
08…反射光、409…フランジ、410…受光素子、
411…レーザチップ、412…ネジ溝 501…半導体レーザ素子、502…ケース、503…
レーザチップ、504…前方拡散ビーム、505…後方
拡散ビーム、506…ウィンドウガラス、507…ビー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケース内に配置されたレーザチップの前面
    発光点から出射した拡散ビームを出射窓から前記ケース
    外に出射する半導体レーザ素子において、前記レーザチ
    ップから出射した前記拡散ビームの外周部の光を受光す
    る受光素子を前記出射窓の近傍に設けたことを特徴とす
    る半導体レーザ素子。
  2. 【請求項2】ケース内に配置されたレーザチップの前面
    発光点から出射した拡散ビームを出射窓から前記ケース
    外に出射する半導体レーザ素子において、前記出射窓の
    一部またはその近傍に前記拡散ビームの一部を反射する
    反射面と、前記反射面から反射した反射光を受光する受
    光素子を備えたことを特徴とする半導体レーザ素子。
  3. 【請求項3】請求項1及び請求項2記載の半導体レーザ
    素子において、前記出射窓は、前記拡散ビームを平行光
    に整形するコリメータレンズを備えたことを特徴とする
    半導体レーザ素子。
JP9125001A 1997-04-28 1997-04-28 半導体レーザ素子 Withdrawn JPH10303513A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002319699A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Ricoh Co Ltd 光学装置
US7137746B2 (en) 2003-03-13 2006-11-21 Fujitsu Limited Optical transmission module and manufacturing method therefor
JP2022507444A (ja) * 2018-11-15 2022-01-18 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 半導体レーザー

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Effective date: 20040706