JPH11102535A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ヘッド装置に適用されるレーザ素子のコスト
ならびに製造工程を削減可能であって、しかも温度の変
化にともなう発光波長の変動の少ないレーザ素子を提供
する。 【解決手段】この発明の光ヘッド装置に適用される半導
体レーザ５（レーザチップ）５３は、ヒートシンク５１
のレーザチップ取付面５１ｂに平行なフォトディテクタ
取付面５１ｃに設けられたレーザチップが放射するレー
ザビームＬの光強度をモニタするモニタフォトディテク
タ５７と、レーザチップから放射されたレーザビームを
光ディスクに向けて折り曲げる透過性反射膜５４ａを含
むプリズムミラー５４とを有している。ヒートシンク
は、レーザチップが放射する熱を、サブマウントから経
由して取り出し、ハウジングに排熱する。これにより、
放熱効率が高く発光光の波長が変動しにくいレーザ素子
が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、記録媒体として
の光ディスクから情報を再生するための光ヘッド装置に
係り、特にレーザビームを提供するレーザユニットの改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、記録媒体としての光
ディスクの記録面に、断面ビーム径が所定の大きさに設
定された光ビームを照射する対物レンズを有する光ヘッ
ド装置を含み、記録面に光ビームを照射することで、光
ディスクに記録されている情報に対応する反射光を取り
出して情報を再生する。

【０００３】上述した光ヘッド装置は、光ビームを発生
する光源としての半導体レーザ素子（以下、単にレーザ
素子と示す）と、レーザ素子から放射された光ビームを
記録媒体としての光ディスクの記録面に収束させるとと
もに記録面で反射された反射光ビームを取り出す対物レ
ンズと、対物レンズにより取り出された反射光ビームを
光電変換して光ディスクに記録されている情報に対応す
る再生信号を出力するフォトディテクタと、それぞれの
要素の間で、光ビームの光路を形成する複数の光学部材
等等により形成されている。

【０００４】レーザ素子は、図６に示すように、レーザ
ユニットベース（ステム）１０１上に形成されたレーザ
ユニット１０２を有している。また、ステム１０１のレ
ーザユニット１０２が形成される側には、レーザユニッ
ト１０２のレーザチップ１０３から放射されるレーザビ
ームＬを外部に出射可能なガラス窓１０４が設けられて
いるキャップ１０５が、気密構造に固定されている。な
お、レーザユニット１０２は、ステム１０１に形成され
た図示しない回路部分を経由してステム１０１のレーザ
ユニット１０２が形成される側と反対の側に複数本突出
されたリードピン１０６により、図示しない駆動回路に
接続される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６か
ら明らかなように、レーザ素子は、気密確保のために、
気密構造を必要とすることから、例えばガラス窓１０４
を含むキャップ１０５を用い、さらにキャップ１０５と
ステム１０１とを図示しないシール剤により密閉しなけ
れならない。

【０００６】また、図７に示すように、例えば、レーザ
ユニット１１２を、セラミック等による一体成形の箱形
とした場合であっても、気密のために、ガラス板１１４
が必要となる。この場合、レーザチップ１１３から所定
波長のレーザビームを放射させるために、図示しない駆
動回路とレーザユニット１１２とを接続するリードピン
１１６は、ハウジング１１８にモールドされる。なお、
ガラス板１１４は、レーザユニット１１２に対して気密
構造に接続されなければならないことから、図示しない
シール剤による気密処理も、図６に示したと同様に削減
できない行程となる。また、図７に示した構造を用いた
場合には、図６に示したキャップ１０５を用いる構造に
比較して部品コストは低減可能であるが、放熱性の点で
は、図７に示した構成が有利であり、レーザチップ１１
３から発生されるレーザビームの波長が変動しやすい問
題がある。

【０００７】このため、たとえば図８に示すように、図
７に示したレーザユニット１１２のハウジング１１８の
背面（ガラス板１１４が密着される面に対向する面）に
放熱用の放熱アダプタ１１９を用意して放熱性を改善す
る例が提案されている。

【０００８】しかしながら、図８に示すように、放熱ア
ダプタ１１９を必要とすることは、部品コストを増大さ
せる問題がある。また、上述したように、いづれの製造
方法および行程によっても、製造工程が複雑であった
り、部品点数が削減できない等の理由から、組立コスト
が増大する問題がある。このことは、光ディスク装置の
装置コストを増大させることになる。

【０００９】この発明の目的は、光ディスクから情報を
再生する光ヘッド装置に適用されるレーザ素子を製造す
る際に、コストおよび工程を削減可能であって、しかも
温度の変化にともなう発光波長の変動の少ないレーザ素
子を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、光ビームを放射する光源
と、この光源により放射された光ビームを記録媒体に向
けて案内するとともに記録媒体で反射された反射光ビー
ムを記録媒体に向かう光から分離する分離手段と、この
分離手段で分離された反射光ビームを光強度に対応する
電気信号に変換する光電変換手段と、前記分離手段と記
録媒体との間に配置され、記録媒体に向けられる光ビー
ムに所定の収束性を与え、さらに記録媒体に形成されて
いる案内溝の所定の位置に光ビームを中心を概ね一致さ
せて集光するレンズと、このレンズを、レンズにより与
えられた収束性により光ビームが集光される距離とレン
ズと記録媒体との間の距離とが一致するよう記録媒体の
記録面と直交する方向に移動する第１のレンズ移動手段
と、前記レンズを、レンズにより与えられた収束性によ
り光ビームが集光される位置が記録媒体に形成されてい
る案内溝の所定位置に一致するよう記録媒体の記録面に
沿って移動する第２のレンズ移動手段と、前記光源によ
り放射される光ビームの光強度を検出する光強度検出手
段と、を有する光ヘッド装置において、前記光源は、前
記光源から光ビームが出射される光出射方向に概ね平行
に配列されたサブマウントに配置され、前記光源を出射
された光ビームは、記録媒体と前記光源との間に位置さ
れた透過性反射手段により所定の角度で反射されて記録
媒体に向けて案内されることを特徴とする光ヘッド装置
を提供するものである。

【００１１】また、この発明は、光を出射する光出射面
と、この光出射面に対向する光出射面後面と、光出射面
および光出射面後面のそれぞれと直交するとともに互い
に概ね平行に配列される２面のメタライズ面と、光出射
面および光出射面後面のそれぞれと２面のメタライズ面
のそれぞれに直交することで概ね立方体あるいは厚さの
ある板状体を構成する２端面を有し、所定波長の光を前
記光出射面と直交する方向に出力する発光手段と、この
発光手段からの光を記録媒体の記録面に向けて反射する
とともに、その一部を、上記発光手段から光が出射され
た光出射方向に対して所定の角度で透過する透過性反射
手段と、この透過性反射手段を透過した光を、上記発光
手段が出射する光の光強度を制御するために利用可能な
モニタ信号に変換する光強度検知手段と、上記発光手
段、上記透過性反射手段および上記光強度変換手段を、
一体的に保持するとともに上記発光手段が放射する熱を
放熱するヒートシンクと、を有する光源と、この光源に
より放射された光ビームを記録媒体に向けて案内すると
ともに記録媒体で反射された反射光ビームを記録媒体に
向かう光から分離する分離手段と、この分離手段で分離
された反射光ビームを光強度に対応する電気信号に変換
する光電変換手段と、前記分離手段と記録媒体との間に
配置され、記録媒体に向けられる光ビームに所定の収束
性を与え、さらに記録媒体に形成されている案内溝の所
定の位置に光ビームを中心を概ね一致させて集光するレ
ンズと、このレンズを、レンズにより与えられた収束性
により光ビームが集光される距離とレンズと記録媒体と
の間の距離とが一致するよう記録媒体の記録面と直交す
る方向に移動する第１のレンズ移動手段と、前記レンズ
を、レンズにより与えられた収束性により光ビームが集
光される位置が記録媒体に形成されている案内溝の所定
位置に一致するよう記録媒体の記録面に沿って移動する
第２のレンズ移動手段と、を有することを特徴とする光
ヘッド装置を提供するものである。

【００１２】さらに、この発明は、第１の方向に延出さ
れ、光を出射する光出射面と、この光出射面に対向する
光出射面後面と、前記第１の方向と直交する第２の方向
に延出され、互いに概ね平行に配列される２面のメタラ
イズ面と、前記第１および第３の方向のそれぞれの方向
と直交する第３の方向に沿って規定され、前記光出射
面、前記光出射面後面、前記２面のメタライズ面のそれ
ぞれとともに概ね立方体または厚さのある板状体を構成
する２端面を有し、前記第１の方向に沿って所定波長の
光を出力する発光手段と、この発光手段からの光を記録
媒体の記録面に向けて反射するとともに、その一部を、
上記発光手段から光が出射された光出射方向に対して所
定の角度で透過する透過性反射手段と、この透過性反射
手段を透過した光を、上記発光手段が出射する光の光強
度を制御するために利用可能なモニタ信号に変換する光
強度検知手段と、上記発光手段、上記透過性反射手段お
よび上記光強度変換手段を、一体的に保持するとともに
上記発光手段が放射する熱を放熱するヒートシンクと、
を有する光源と、この光源からの光を記録媒体の記録面
に集光するとともに、記録面で反射された光を概ね平行
な光に変換する集光手段と、を有する光ヘッド装置にお
いて、前記光源の上記ヒートシンクは、前記光源から光
が出射された出射点と上記透過性反射手段の反射面で光
の中心の光が反射される反射点との間の距離と上記光強
度検出手段に向けて上記透過性反射手段の反射面を通過
される光の中心と上記透過性反射手段が上記ヒートシン
クと接する面との間の距離を所定の関係に維持すること
で、上記光強度検出手段に前記光源からの光の一部を入
射させることを特徴とする光ヘッド装置を提供するもの
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を詳細に説明する。図１に示されるように、
光ヘッド装置１は、光ディスクの図示しない記録面に概
ね平行に配置された本体ユニット２および本体ユニット
２と光ディスクを所定の速度で回転する図示しないスピ
ンドルモータとの間を移動可能に配置され、図示しない
光ディスクの図示しない記録面に向けて本体ユニット２
からのレーザビームＬを照射するアクチェータユニット
３を有している。

【００１４】本体ユニット２の一端には、図２および図
４を用いて後述する半導体レーザ５を保持するレーザユ
ニット４が固定されている。レーザユニット４の半導体
レーザ５から出射されたレーザビームＬが進行する方向
には、図２および図４を用いて説明するプリズムミラー
と、プリズムにより反射されたレーザビームＬを、アク
チェータユニット３（図示しない記録媒体としての光デ
ィスクの記録面）に向けて案内するとともに（光ディス
クの記録面で反射されて）アクチェータユニット３から
戻された反射レーザビームＬｒを後述する所定の方向に
案内する偏光性ホログラム素子６、偏光性ホログラム素
子６を通過したレーザビームをコリメートとするコリメ
ートレンズ７およびコリメートレンズ７を通過して光デ
ィスクの記録面に照射されたレーザビームの偏光の方向
と光ディスクの記録面で反射された反射レーザビームの
偏光の方向を９０°回転するλ／４板（位相遅延素子）
８が、順に、配置されている。なお、偏光性ホログラム
素子６には、レーザビームが光ディスクの記録面で反射
されて、λ／４板８により円偏光から半導体レーザ５を
出射された状態に比較して偏光の方向が９０°回転され
た状態の光ディスクの記録面からの反射レーザビームの
みを透過するとともに、所定の方向に回折させることの
できる光学特性が与えられている。

【００１５】アクチェータユニット３は、後述する対物
レンズを、図示しない光ディスクの記録面に沿うととも
に記録面に形成されている図示しないトラックを横切る
方向にシーク移動させるキャリッジ３０を有している。

【００１６】キャリッジ３０は、キャリッジ３０と一体
に形成されるリニアモータの一部をなす一対のラジアル
駆動コイル３１，３１と一対のガイドレール３２，３２
により、光ディスクの半径方向に移動される。

【００１７】キャリッジ３０には、レーザユニット４か
ら出射され、光ディスクの記録面に概ね平行に案内され
るレーザビームＬを、後述する対物レンズに入射させる
ために折り曲げる立上げミラー３３が配置されている。

【００１８】立上げミラー３３に案内され、立上げミラ
ー３３で反射されたレーザビームＬが向かう方向すなわ
ち立上げミラー３３と光ディスクとの間には、立上げミ
ラー３３で反射されたレーザビームＬを光ディスクの記
録面の所定深さすなわち図示しない記録層に結像させる
とともに光ディスクの記録層で反射された反射レーザビ
ームＬｒをレーザユニット４に向けて送出するための対
物レンズ３４が配置されている。

【００１９】対物レンズ３４は、対物レンズ３４を保持
するレンズホルダ３５に保持され、キャリッジ３０の所
定の位置に固定された支持部材３６とレンズホルダ３５
との間に渡されたばね３６ａにより、レンズホルダ３５
が光ディスクの記録面と直交する方向に移動可能に支持
されることにより光ディスクの記録面と直交する方向に
移動可能に保持されている。

【００２０】レンズホルダ３５の周囲であって立上げミ
ラー３３に案内されるレーザビームＬと立上げミラー３
３に戻される反射レーザビームＬｒを遮ることのない位
置には、レンズホルダ３５を、光ディスクの記録面に平
行であって、記録面に同心円状またはスパイラル状に形
成されている図示しないトラック（記録層を定義する案
内溝）を横切る方向（トラック制御方向）に移動させる
トラック制御用コイル３７、同レンズホルダ３５を、光
ディスクの記録面と直交する方向（フォーカス制御方
向）に移動させるフォーカス制御用コイル３８およびそ
れぞれのコイルに電流が供給されることにより発生され
る力を対物レンズ３４を移動させるための推進力に変換
するための固定磁石３９が配置されている。

【００２１】図２は、図１に示した光ヘッド装置１の本
体ユニット２に組み込まれるレーザユニット４の半導体
レーザ５の構造を説明する概略図である。図２に示され
るように、レーザユニット４は、以下に説明するレーザ
チップを保持するステム（ヒートシンク）５１とヒート
シンク（ステム）５１の底面５１ａ（図４参照）と平行
に形成されたレーザチップ取付面５１ｂ（図４参照）
に、熱伝導可能に密着されたサブマウント５２、サブマ
ウント５２の所定の位置に固定されたレーザチップ５３
（半導体レーザ５）からなる。なお、ステム（ヒートシ
ンク）５１は、レーザユニット４の本体（ボディ）であ
る。この構成においては、レーザチップ５３（半導体レ
ーザ５）が放出する熱は、サブマウント５２に伝達さ
れ、ヒートシンク５１を経由して外部に放熱される。ま
た、レーザチップ５３は、レーザビームＬが放射される
方向がヒートシンクの底面５１ａと平行になるよう、サ
ブマウント５２に固定され、サブマウント５２がヒート
シンク５１のレーザチップ取付面５１ｂに固定される。
なお、ヒートシンク５１（レーザユニット４のボディ）
は、熱伝導率が高く（すなわち放熱性に富み）、温度の
変化にともなう形状変化が小さい、例えばアルミニウム
により形成されている。

【００２２】フォトディテクタ取付面５１ｃには、レー
ザチップ５３から放射されたレーザビームＬを所定の方
向（アクチェータユニット３）に向けて反射するととも
に、一部を通過させる透過性反射膜５４ａを有するプリ
ズムミラー５４が、スペーサ５５を介して固定されてい
る。なお、プリズムミラー５４において、同ミラー５４
の透過性反射膜５４ａを通ったレーザビームＬ１が案内
されるレーザ出射面５４ｂには、レーザビームＬ１に所
定の収束性を与える収束レンズ５６が一体的に形成され
ている。

【００２３】収束レンズ５６は、フォトディテクタ取付
面５１ｃの所定の位置に固定され、レーザチップ５３が
放射するレーザビームＬの光強度をモニタするためのモ
ニタフォトディテクタ５７に向けてレーザビームＬ１を
結像させる。

【００２４】フォトディテクタ５７は、透過性反射膜５
４ａを通過したレーザビームＬ１を受光して光強度に対
応する電気信号を発生し、半導体レーザ１１のレーザチ
ップ５３から放射されるレーザビームＬの変動を、後段
に詳述するレーザ駆動回路にフィードバックする。

【００２５】プリズムミラー５４の側方、すなわち図２
においてレーザチップ５３から放射されるレーザビーム
Ｌと平行な方向の所定位置には、偏光性ホログラム６に
より回折されたプリズムミラー５４の透過性反射面５４
ａにより反射されて記録媒体としての図示しない光ディ
スクの記録面に案内されて光ディスクの反射面で反射さ
れた反射レーザビームＬｒを、受光して光強度に対応す
る電気信号を出力する第１および第２の光検出領域５
８，５９が設けられている。この第１および第２の光検
出領域５８，５９には、光ディスクからの反射レーザビ
ームＬｒに偏光性ホログラム６により与えられた所定の
結像特性により、対物レンズ３４の位置を光ディスクの
記録面と直交する方向に移動するためのフォーカスずれ
および対物レンズ３４の位置を光ディスクの記録面のト
ラックを横切る方向に移動するためのトラックずれのそ
れぞれの大きさを示す反射レーザビームＬｒが案内され
る。

【００２６】レーザチップ５３は図３に示すように、概
ね立方体または厚さのある板状に形成され、第１の方向
に延出されるとともに、図示しない半透明膜（保護膜）
がコーティングされた光出射面５３ａおよび光出射面５
３ａに対向する光出射面後面５３ｂ、光出射面５３ａお
よび光出射面後面５３ｂのそれぞれに直交する第１の方
向に延出され、互いに概ね平行に配列された一対の面で
あってレーザチップ５３の広い面積の部分を形成するメ
タライズ面５３ｃおよび５３ｄと、第１および第２の方
向のそれぞれに直交する第３の方向に沿った切断面５３
ｅおよび５３ｆを有している。

【００２７】ところで、レーザチップ５３の多くは、詳
述しない半導体層を複数層積層した後、広い面積の部分
の酸化の防止と電気的導通の確保のために、それぞれの
面がメタライズ加工され、さらに光出射面５３ａおよび
光出射面後面５３ｂに、上述した半透明膜がコーティン
グされて、その後、所定の幅に切り出されて製造され
る。このため、メタライズ面５３ｃ，５３ｄと、光出射
面５３ａおよび光出射面後面５３ｂは、実質的に気密加
工されることになる。

【００２８】このことから、気密加工すなわちシール剤
による気密処理は、上述した切断面５３ｅ，５３ｆを、
外気から保護することが主目的となる。なお、光出射面
５３ａと光出射面後面５３ｂおよび２面のメタライズ面
５３ｃ，５３ｄは、他に保護材を伴わない構造となる。
従って、図２に示したレーザチップ５３を製造する際
に、サブマウント５２の所定の位置にレーザチップ５３
を固定する際に、固定用の接着剤と切断面５３ｅ，５３
ｆのシール剤を兼用することで、従来の製造方法におい
て必要であったシール工程が省略できる。

【００２９】レーザユニット４はまた、図４を用いて以
下に示すように、ヒートシンク５１の底面５１ａとレー
ザチップ取付面５１ｂのそれぞれに平行であって、底面
５１ａとレーザチップ取付面５１ｂとの間の距離ｄに比
較して短い距離ｄ１に設定されたフォトディテクタ取付
面５１ｃを有している。

【００３０】フォトディテクタ取付面５１ｃには、レー
ザチップ５３から放射されたレーザビームＬを反射する
とともに一部を通過させる透過性反射膜５４ａを有する
プリズムミラー５４が、スペーサ５５を介して固定され
ている。なお、プリズムミラー５４において、同ミラー
５４の透過性反射膜５４ａを通ったレーザビームＬ１が
案内されるレーザ出射面５４ｂには、レーザビームＬ１
に所定の収束性を与える収束レンズ５６が一体的に形成
されている。また、スペーサ５５には、プリズムミラー
５４を通ったレーザビームＬ１が以下に示すモニタフォ
トディテクタに正確に結像されるように、レーザチップ
５３の発光点と透過性反射膜５４ａへのレーザビームＬ
１の入射点との間の距離をｘとするとき、プリズムミラ
ー５４がフォトディテクタ取付面５１ｃと接するプリズ
ムミラー５４の底面５４ｃと透過性反射膜５４ａへのレ
ーザビームＬ１の入射点との間の距離ｙを整合すること
のできる厚さが与えられている。なお、プリズムミラー
５４の大きさを変化しても同様の作用が得られるが、ス
ペーサ５５を交換する方法では、その厚さを変えたとし
ても、他の光学特性に影響を与えないことおよび複数種
類の厚さのスペーサ５５を予め用意して交換するのみ
で、距離ｘと距離ｙとを正確な調整できることから、組
立コストを低減できる。

【００３１】図５には、図１に示されている光ヘッド装
置を制御する制御部の一例が示されている。図５に示さ
れるように、光ヘッド装置１は、図示しないホストコン
ピュータに接続され、ホストコンピュータの指示に基づ
いて、図示しない光ディスクの所定トラックに記録され
ているにデータを取り出してホストコンピュータに送信
する制御部９を有している。

【００３２】制御部９は、図示しないホストコンピュー
タの指示に基づいてレーザユニット４のレーザチップ５
３（半導体レーザ５）から所定の光強度のレーザビーム
Ｌを発生させるとともに、アクチェータユニット３に搭
載されている対物レンズ３４を、光ディスクの記録面に
対して所定の位置関係となるよう対物レンズ３４の位置
を制御し、光ディスクに記録されている情報を再生する
ために光ヘッド装置１を制御する主制御回路７０を有し
ている。

【００３３】主制御回路７０には、レンズホルダ３５す
なわち対物レンズ３４を光ディスクの記録面と平行に移
動させるリニアモータ制御回路７１が接続されている。
リニアモータ制御回路７１は、主制御回路７０から供給
される目標トラックの位置信号に基づいて、アクチェー
タユニット３を光ディスクの記録面の目標トラックの近
傍に移動させる。

【００３４】また、主制御回路７０には、レーザチップ
５３から所定の強度のレーザビームＬを出射させるレー
ザ駆動回路７２が接続されている。レーザ駆動回路７２
は、図４を用いて説明したフォトディテクタ５７の出力
に基づいて図示しないメモリから読み出された制御量に
対応する駆動電流をレーザチップ５３に供給し、レーザ
チップ５３が一定強度のレーザビームＬを出力可能に、
レーザチップ５３が放射するレーザビームＬの発光光強
度を制御する。

【００３５】さらに、主制御回路７０には、対物レンズ
３４すなわちレンズホルダ３５を、対物レンズ３４の焦
点距離が図示しない光ディスクの記録面と対物レンズ３
４との間の距離に一致するよう、レンズホルダ３５を光
ディスクの記録面と直交する方向に移動させるフォーカ
ス制御回路７３が接続されている。

【００３６】フォーカス制御回路７３は、フォトディテ
クタ５８，５９のいづれか一方から出力されるフォーカ
スずれ信号に基づいて、フォーカス制御コイル３８に、
所定の極性（方向）の電流を供給する。

【００３７】主制御回路７０にはまた、フォトディテク
タ５８，５９の少なくとも一方から出力される出力か
ら、図示しない光ディスクに記録されているデータを取
り出す情報信号処理回路７４が接続されている。

【００３８】またさらに、主制御回路７０には、フォト
ディテクタ５８，５９のいづれかであって、フォーカス
制御に用いられる出力を出力するディテクタとは異なる
ディテクタから出力されるトラックずれ信号に基づいて
対物レンズ３４を図示しないトラックと直交する方向に
移動させるためにトラック制御コイル３７に、所定の極
性（方向）の電流を供給するトラック制御回路７５が接
続されている。

【００３９】また、主制御回路７０には、ＡＰＣ用受光
領域５５の出力を参照して、レーザチップ５３が放射し
ている出力光強度の大きさを特定し、レーザ駆動回路７
２にフィードバックするＡＰＣ回路７６が接続されてい
る。

【００４０】次に、図１を用いて光ヘッド装置１の動作
について説明する。図示しない電源スイッチが投入され
ると、主制御回路７０の制御により、図示しないメモリ
からイニシャルプログラムが読み出され、アクチェータ
ユニット３が所定位置に移動される。詳細には、リニア
モータ制御回路７１の制御により、アクチェータユニッ
ト３が所定の位置、例えば図示しない光ディスクの記録
面の図示しないリードインエリアのキャリブレーション
エリアに移動される。

【００４１】続いて、レーザ駆動回路７２の制御によ
り、レーザチップ５３が予備発光される。この予備発光
により得られる反射レーザビームＬｒに基づいて、対物
レンズ３４と光ディスクの記録面との間の距離と、対物
レンズ３４により収束性が与えられたレーザビームＬが
最小ビームウエストを示す収束点と対物レンズ３４との
間の距離との差、すなわちフォーカスずれが検知され、
フォーカス制御回路７３からフォーカスずれに対応する
駆動電流がフォーカスコイル３８に供給されて、対物レ
ンズ３４がフォーカスロックされる。また、レーザチッ
プ５３から放射されたレーザビームＬの一部であって、
透過性反射膜５４ａを通過してフォトディテクタ５７に
案内されたレーザビームＬ１を光電変換するＡＰＣ回路
７６の出力信号に基づいて、レーザ駆動回路７２から所
定の大きさのレーザ駆動電流がレーザチップ５３に供給
され、レーザチップ５３から所定の光強度のレーザビー
ムＬが放射される。

【００４２】レーザチップ５３から放射されたレーザビ
ームＬは、プリズムミラー５４の透過性反射面５４ａに
より、アクチェータユニット３すなわち光ディスクに向
けて概ね９０°反射され、偏光性ホログラム６を通過し
てコリメータレンズ７により平行光束に変換されて、１
／４波長板８に案内される。

【００４３】１／４波長板８に案内されたレーザビーム
Ｌは、１／４波長板８により偏光の方向が直線偏光から
円偏光に変換されて、アクチェータユニット３の立ち上
げミラー３３に向けて出射される。

【００４４】立ち上げミラー３３に案内されたレーザビ
ームＬは、立ち上げミラー３３により、概ね９０゜折り
曲げられて、レンズホルダ３５に保持されている対物レ
ンズ３４に入射される。

【００４５】対物レンズ３４に入射されたレーザビーム
Ｌは、対物レンズ３４により所定の収束性が与えられ、
所定のビームウエストを有する収束レーザビームとして
図示しない光ディスクの記録面の図示しないトラックの
概ね中心に照射される。

【００４６】トラックに照射されたレーザビームＬは、
同トラックに記録されている情報の有無に応じて光強度
が変化されて、反射レーザビームＬｒとして対物レンズ
３４に戻される。

【００４７】反射レーザビームＬｒは、対物レンズ３４
および立ち上げミラー３３を順に戻され、１／４波長板
８で再び円偏光から直線偏光に偏光状態が変換されて偏
光性ホログラム６に案内される。反射レーザビームＬｒ
の偏光方向は、半導体レーザ５（レーザチップ５３）か
ら出射された当初のレーザビームＬの偏光方向に対して
ちょうど９０゜異なる向きに回転されているから、反射
レーザビームＬｒは、偏光性ホログラム６に予め設けら
れている図示しない回折ホログラムパターンにより、レ
ーザユニット４の透過性反射プリズム５４の両側に設け
られている第１および第２の光検出領域５８，５９に所
定の投影パターンとして投影されるよう所定の結像特性
が与えられるとともに、第１および第２の光検出領域５
８，５９に向けて回折される。

【００４８】光検出領域５８，５９の一方に案内された
レーザビームＬｒは、同光検出領域により、光強度に対
応した大きさの電気信号に変換され、フォーカスエラー
信号および再生信号の生成に利用される。なお、フォー
カスエラー信号のもとになるフォーカスずれの検出に
は、周知のさまざまな検出方法の任意の方法が利用可能
であるから、詳細な説明は省略する。また、再生信号の
生成についても、周知の多くの方式が適用可能であるか
ら、ここでは詳細な説明を省略する。

【００４９】続いて、フォーカスエラー信号に基づい
て、レンズホルダ３５が光ディスクの記録面と直交する
方向に移動され、対物レンズ３４のフォーカスが制御さ
れる。光検出領域５８，５９のフォーカス制御に利用さ
れるレーザビームＬｒとは別の光検出領域５８，５９に
より、光強度に対応した大きさの電気信号に変換され、
トラックラー信号の生成に利用される。なお、トラック
エラー信号のもとになるトラックずれの検出には、周知
のさまざまな検出方法の任意の方法が利用可能であるか
ら、詳細な説明は省略する。

【００５０】なお、トラッキングにおいては、トラック
制御回路７５からのトラックエラー信号に対応する所定
の方向の電流であるトラック制御信号がトラック制御コ
イル３７，３７に供給されることで、レンズホルダ３５
（すなわち対物レンズ３４）が光ディスクの記録面の図
示しないトラックと直交する方向すなわち光ディスクの
半径方向に沿って往復動される。

【００５１】以下、既に説明したように、光検出領域５
８，５９の少なくとも一方の出力は、情報再生回路７４
により、光ディスクに記録されている情報の情報量およ
び情報の個数等が読み出され、主制御回路７０を経由し
て図示しないホストコンピュータに報知される。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の光ヘッ
ド装置においては、レーザユニットとフォトディテクタ
ユニットのそれぞれの各要素と図示しない駆動回路また
は検出回路もしくは増幅回路等と接続されるリードピン
エリアとヒートシンクに接触されるリードフレームは、
レーザユニットおよびフォトディテクタユニットを一体
に保持する本体（ボディ）と一体に成形される。従っ
て、放熱効率の高いレーザ素子が提供される。また、要
素の数が低減されることにより、コストが低下される。

【００５３】さらに、光源としての半導体レーザ（レー
ザチップ）と、半導体レーザからの出力レーザビームの
光強度を一定に維持するためのパワーコントロール用の
光検出器と、フォーカス制御およびトラック制御に利用
される光検出器のそれぞれは、レーザユニットに一体に
配置されることから、ノイズの影響を受けにくいレーザ
ユニットが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を適用したレーザ装置が
組み込まれる光ヘッド装置を示す概略図。

【図２】図１に示した光ヘッド装置に利用される半導体
レーザを示す概略図。

【図３】図２に示した半導体レーザに用いられるレーザ
チップを説明する概略図。

【図４】図２に示した半導体レーザと一体的に設けられ
るレーザ発光出力の制御のためのフォトディテクタと概
略断面図。

【図５】図１に示した光ヘッド装置を制御する制御部の
一例を示す概略ブロック図。

【図６】従来から利用されている発光素子の一例を示す
概略図。

【図７】従来から利用されている発光素子の一例を示す
概略図。

【図８】図７に示した発光素子に用いられる放熱アダプ
タの一例を示す概略図。

【符号の説明】

１ …光ヘッド装置、 ２ …本体ユニット、 ３ …アクチェータユニット、 ４ …レーザユニット、 ５ …半導体レーザ、 ６ …偏光性ホログラム、 ７ …コリメートレンズ、 ８ …１／４波長板、 ９ …制御部、 ３０ …キャリッジ、 ３１ …ラジアル駆動コイル、 ３２ …ガイドレール、 ３３ …立ち上げミラー、 ３４ …対物レンズ、 ３５ …レンズホルダ、 ３７ …トラック制御コイル、 ３８ …フォーカス制御コイル、 ３９ …固定磁石、 ５１ …ヒートシンク（ステム）、 ５１ｂ…レーザチップ取付面、 ５１ｃ…レーザチップ取付面、 ５２ …サブマウント、 ５３ …レーザチップ、 ５４ …プリズムミラー、 ５４ａ…透過性反射膜、 ５４ｂ…レーザ出射面、 ５５ …スペーサ、 ５６ …収束レンズ、 ５７ …モニタフォトディテクタ、 ５８ …光検出領域、 ５９ …光検出領域、 ７０ …主制御回路、 ７１ …リニアモータ制御回路、 ７２ …レーザ駆動回路、 ７３ …フォーカス制御回路、 ７４ …情報信号処理回路、 ７５ …トラック制御回路、 ７６ …ＡＰＣ回路。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ビームを放射する光源と、この光源によ
   り放射された光ビームを記録媒体に向けて案内するとと
   もに記録媒体で反射された反射光ビームを記録媒体に向
   かう光から分離する分離手段と、この分離手段で分離さ
   れた反射光ビームを光強度に対応する電気信号に変換す
   る光電変換手段と、前記分離手段と記録媒体との間に配
   置され、記録媒体に向けられる光ビームに所定の収束性
   を与え、さらに記録媒体に形成されている案内溝の所定
   の位置に光ビームを中心を概ね一致させて集光するレン
   ズと、このレンズを、レンズにより与えられた収束性に
   より光ビームが集光される距離とレンズと記録媒体との
   間の距離とが一致するよう記録媒体の記録面と直交する
   方向に移動する第１のレンズ移動手段と、前記レンズ
   を、レンズにより与えられた収束性により光ビームが集
   光される位置が記録媒体に形成されている案内溝の所定
   位置に一致するよう記録媒体の記録面に沿って移動する
   第２のレンズ移動手段と、前記光源により放射される光
   ビームの光強度を検出する光強度検出手段と、を有する
   光ヘッド装置において、 前記光源は、前記光源から光ビームが出射される光出射
   方向に概ね平行に配列されたサブマウントに配置され、
   前記光源を出射された光ビームは、記録媒体と前記光源
   との間に位置された透過性反射手段により所定の角度で
   反射されて記録媒体に向けて案内されることを特徴とす
   る光ヘッド装置。
2. 【請求項２】前記サブマウントは、少なくとも前記分離
   手段と光電変換手段を支持する支持手段に熱伝導可能に
   配置され、前記光源が放射する熱を放熱可能な放熱手段
   に、一体的に設けられることを特徴とする請求項１記載
   の光ヘッド装置。
3. 【請求項３】前記放熱手段は、前記光強度検出手段を一
   体的に保持することを特徴とする請求項２記載の光ヘッ
   ド装置。
4. 【請求項４】前記透過性反射手段を通過した光ビーム
   は、前記光強度検出手段に直接案内されることを特徴と
   する請求項３記載の光ヘッド装置。
5. 【請求項５】前記透過性反射手段は、光ビームが反射お
   よび透過する方向のそれぞれを含む面と直交する方向か
   ら見た断面形状が光ビームを記録媒体に向けて反射する
   反射面が直角と接しない直角二等辺三角形の一辺であ
   り、透過される光に対して直角プリズムと同等に機能す
   る直角プリズムに類似した構成であることを特徴とする
   請求項４記載の光ヘッド装置。
6. 【請求項６】前記放熱手段は、前記光源から光ビームが
   出射された出射点と前記透過性反射手段の反射面で光ビ
   ームの中心の光が反射される反射点との間の距離と前記
   光強度検出手段に向けて前記透過性反射手段の反射面を
   通過される光ビームの中心と前記透過性反射手段が前記
   放熱手段と接する面との間の距離を所定の関係に維持す
   ることで、前記光強度検出手段に前記光源からの光ビー
   ムの一部を入射させることを特徴とする請求項３記載の
   光ヘッド装置。
7. 【請求項７】光を出射する光出射面と、この光出射面に
   対向する光出射面後面と、光出射面および光出射面後面
   のそれぞれと直交するとともに互いに概ね平行に配列さ
   れる２面のメタライズ面と、光出射面および光出射面後
   面のそれぞれと２面のメタライズ面のそれぞれに直交す
   ることで概ね立方体あるいは厚さのある板状体を構成す
   る２端面を有し、所定波長の光を前記光出射面と直交す
   る方向に出力する発光手段と、この発光手段からの光を
   記録媒体の記録面に向けて反射するとともに、その一部
   を、上記発光手段から光が出射された光出射方向に対し
   て所定の角度で透過する透過性反射手段と、この透過性
   反射手段を透過した光を、上記発光手段が出射する光の
   光強度を制御するために利用可能なモニタ信号に変換す
   る光強度検知手段と、上記発光手段、上記透過性反射手
   段および上記光強度変換手段を、一体的に保持するとと
   もに上記発光手段が放射する熱を放熱するヒートシンク
   と、を有する光源と、 この光源により放射された光ビームを記録媒体に向けて
   案内するとともに記録媒体で反射された反射光ビームを
   記録媒体に向かう光から分離する分離手段と、 この分離手段で分離された反射光ビームを光強度に対応
   する電気信号に変換する光電変換手段と、 前記分離手段と記録媒体との間に配置され、記録媒体に
   向けられる光ビームに所定の収束性を与え、さらに記録
   媒体に形成されている案内溝の所定の位置に光ビームを
   中心を概ね一致させて集光するレンズと、 このレンズを、レンズにより与えられた収束性により光
   ビームが集光される距離とレンズと記録媒体との間の距
   離とが一致するよう記録媒体の記録面と直交する方向に
   移動する第１のレンズ移動手段と、 前記レンズを、レンズにより与えられた収束性により光
   ビームが集光される位置が記録媒体に形成されている案
   内溝の所定位置に一致するよう記録媒体の記録面に沿っ
   て移動する第２のレンズ移動手段と、を有することを特
   徴とする光ヘッド装置。
8. 【請求項８】前記光源の上記透過性反射手段は、光が反
   射および透過する方向のそれぞれを含む面と直交する方
   向から見た断面形状が光を記録媒体に向けて反射する反
   射面が直角と接しない直角二等辺三角形の一辺であり、
   透過される光に対して直角プリズムと同等に機能する直
   角プリズムに類似した構成であることを特徴とする請求
   項７記載の光ヘッド装置。
9. 【請求項９】第１の方向に延出され、光を出射する光出
   射面と、この光出射面に対向する光出射面後面と、前記
   第１の方向と直交する第２の方向に延出され、互いに概
   ね平行に配列される２面のメタライズ面と、前記第１お
   よび第３の方向のそれぞれの方向と直交する第３の方向
   に沿って規定され、前記光出射面、前記光出射面後面、
   前記２面のメタライズ面のそれぞれとともに概ね立方体
   または厚さのある板状体を構成する２端面を有し、前記
   第１の方向に沿って所定波長の光を出力する発光手段
   と、この発光手段からの光を記録媒体の記録面に向けて
   反射するとともに、その一部を、上記発光手段から光が
   出射された光出射方向に対して所定の角度で透過する透
   過性反射手段と、この透過性反射手段を透過した光を、
   上記発光手段が出射する光の光強度を制御するために利
   用可能なモニタ信号に変換する光強度検知手段と、上記
   発光手段、上記透過性反射手段および上記光強度変換手
   段を、一体的に保持するとともに上記発光手段が放射す
   る熱を放熱するヒートシンクと、を有する光源と、この
   光源からの光を記録媒体の記録面に集光するとともに、
   記録面で反射された光を概ね平行な光に変換する集光手
   段と、を有する光ヘッド装置において、 前記光源の上記ヒートシンクは、前記光源から光が出射
   された出射点と上記透過性反射手段の反射面で光の中心
   の光が反射される反射点との間の距離と上記光強度検出
   手段に向けて上記透過性反射手段の反射面を通過される
   光の中心と上記透過性反射手段が上記ヒートシンクと接
   する面との間の距離を所定の関係に維持することで、上
   記光強度検出手段に前記光源からの光の一部を入射させ
   ることを特徴とする光ヘッド装置。