JPH11110781A - Semiconductor laser device - Google Patents

Semiconductor laser device

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Publication number
JPH11110781A
JPH11110781A JP9268467A JP26846797A JPH11110781A JP H11110781 A JPH11110781 A JP H11110781A JP 9268467 A JP9268467 A JP 9268467A JP 26846797 A JP26846797 A JP 26846797A JP H11110781 A JPH11110781 A JP H11110781A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
semiconductor laser
laser device
receiving element
diffraction grating
Prior art date
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Pending
Application number
JP9268467A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Takasuka
祥一 高須賀
Shinichi Ijima
新一 井島
Hideyuki Nakanishi
秀行 中西
Akio Yoshikawa
昭男 吉川
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
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Priority to CN98122427A priority patent/CN1130708C/en
Priority to US09/164,726 priority patent/US6192020B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor laser device for optical pickup with a satisfactory S/N. SOLUTION: This device has a semiconductor laser element 1 for irradiating a recording medium 14 with a laser beam, beam splitter 11 arranged in an optical path between this semiconductor laser element 1 and the recording medium 14, hologram element 28 constituted by forming a diffraction grating 9 on a light transmission substrate 8 arranged in an optical path between this beam splitter 11 and the semiconductor laser element 1, photodetectors 2 and 3 for servo signal, arranged in the optical path of diffracted light for photodetecting the diffracted light transmitted through this diffraction grating 9, and photodetector 4 for information signal light for photodetecting light different from the light made incident to the diffraction grating 9 among the beams split by the beam splitter 11. In this case, the semiconductor laser element 1, the photodetectors 2 and 3 for servo signal and the photodetector 4 for information signal are arranged in one package, and the photodetector 4 for information signal is arranged outside the optical path of diffracted light with all the order transmitted through the diffraction grating 9.

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、情報記録媒体への
情報の記録またはその再生を行うための光ピックアップ
装置の光源として好適な半導体レーザ装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor laser device suitable as a light source of an optical pickup device for recording or reproducing information on an information recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来の半導体レーザ装置について
説明する。
2. Description of the Related Art A conventional semiconductor laser device will be described below.

【0003】図16は、従来の半導体レーザ装置および
記録媒体を示す図である。図16において、半導体レー
ザ素子1、サーボ信号用受光素子2、およびサーボ信号
用受光素子3がパッケージ5内に配設され、このパッケ
ージ5は透明な封止基板6によって封止されている。以
上の構成を半導体レーザユニット7とする。半導体レー
ザ素子1と情報記録媒体14との間の光路中には、半導
体レーザ素子1側より順に、光透過基板8、コリメート
レンズ12および対物レンズ13がそれぞれ配置されて
いる。光透過基板8のコリメートレンズ12側の表面に
は回折格子9、封止基板6側の表面には3ビーム生成用
回折格子10が形成されている。
FIG. 16 shows a conventional semiconductor laser device and a recording medium. In FIG. 16, a semiconductor laser element 1, a servo signal light receiving element 2, and a servo signal light receiving element 3 are provided in a package 5, and the package 5 is sealed by a transparent sealing substrate 6. The above configuration is referred to as a semiconductor laser unit 7. In the optical path between the semiconductor laser element 1 and the information recording medium 14, a light transmitting substrate 8, a collimating lens 12, and an objective lens 13 are arranged in this order from the semiconductor laser element 1 side. A diffraction grating 9 is formed on the surface of the light transmitting substrate 8 on the side of the collimator lens 12, and a diffraction grating 10 for generating three beams is formed on the surface of the light transmitting substrate 8 on the side of the sealing substrate 6.

【0004】半導体レーザ素子1から射出された光は、
3ビーム生成用回折格子10において図1の紙面垂直方
向に3本の光ビームに分けられ、ホログラム光学素子2
8を透過する。ホログラム光学素子28を透過した3本
のビームはコリメートレンズ12および対物レンズ13
を経て情報記録媒体14上に集光される。情報記録媒体
14で反射された光ビーム、すなわち戻り光は、再び同
じ光路を辿りホログラム光学素子28へと戻り、ホログ
ラム光学素子28上の回折格子9により回折され、サー
ボ信号用受光素子2、3上の複数のエレメントに分割さ
れたフォーカス誤差信号受光領域(図示せず)および、
複数のエレメントに分割されたラジアル誤差信号受光領
域上(図示せず)に集光する。フォーカス誤差信号は前
記フォーカス誤差受光領域における各エレメントからの
電流出力を電流電圧変換したのち差動演算することによ
り検出する。また、ラジアル誤差信号も同様に3ビーム
法を用いた差動検出により検出される。一方、情報信号
は、フォーカス誤差信号受光領域の各エレメントからの
電流出力を電流電圧変換したのち、これらの総和をとる
ことにより得ている。
The light emitted from the semiconductor laser device 1 is
In the three-beam generation diffraction grating 10, the light beam is divided into three light beams in a direction perpendicular to the plane of FIG.
8 is transmitted. The three beams transmitted through the hologram optical element 28 are collimated lens 12 and objective lens 13
Is condensed on the information recording medium 14 via. The light beam reflected by the information recording medium 14, that is, the return light, returns to the hologram optical element 28 following the same optical path again, is diffracted by the diffraction grating 9 on the hologram optical element 28, and receives the servo signal light receiving elements 2, 3 A focus error signal light receiving area (not shown) divided into a plurality of elements above, and
Light is condensed on a radial error signal light receiving area (not shown) divided into a plurality of elements. The focus error signal is detected by subjecting the current output from each element in the focus error light receiving area to current-voltage conversion and then performing a differential operation. The radial error signal is also detected by differential detection using the three-beam method. On the other hand, the information signal is obtained by current-to-voltage conversion of the current output from each element in the focus error signal light receiving area, and then calculating the sum of these.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の半導体レーザ装置においては、情報信号を複数に分
割した各エレメントからの信号の和をとることにより得
ているため、各エレメントからの信号の雑音成分が加算
されてしまうので、エレメントの個数に応じて雑音成分
が増加し、S/N比が著しく低下してしまうという問題
があった。
However, in the above-described conventional semiconductor laser device, since the information signal is obtained by summing the signals from the respective elements obtained by dividing the information signal into a plurality of signals, the noise of the signal from the respective elements is obtained. Since the components are added, there is a problem that the noise component increases according to the number of elements and the S / N ratio is remarkably reduced.

【0006】本発明は、上記従来の課題を解決し、S/
N比の良好な半導体レーザ装置を提供することを目的と
する。
[0006] The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an S / S
It is an object to provide a semiconductor laser device having a good N ratio.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体レーザ装
置は、記録媒体にレーザ光を照射するための半導体レー
ザ素子と、前記半導体レーザ素子と前記記録媒体との間
の光路中に配されたビーム分割手段と、このビーム分割
手段と前記半導体レーザ素子との間の光路中に配された
光透過基板に回折格子を形成して構成されるホログラム
素子と、この回折格子を透過した回折光を受光するため
に回折光の光路中に配されたサーボ信号用受光素子と、
前記ビーム分割手段によって分割された光のうち、前記
回折格子に入射する光とは別の光を受光するための情報
信号用受光素子とを有し、前記半導体レーザ素子と前記
サーボ信号用受光素子と前記情報信号用受光素子とが一
つのパッケージ内に配され、かつ前記情報信号用受光素
子が、前記回折格子を透過した全次数の回折光の光路外
に配されているものであり、これにより、情報信号用受
光素子には回折格子を透過した回折光が入り込まないた
めに、雑音の少ない情報信号を得ることができる。
A semiconductor laser device according to the present invention comprises a semiconductor laser device for irradiating a recording medium with laser light, and an optical path between the semiconductor laser device and the recording medium. Beam splitting means, a hologram element formed by forming a diffraction grating on a light transmitting substrate disposed in an optical path between the beam splitting means and the semiconductor laser element, and diffracted light transmitted through the diffraction grating. A light receiving element for a servo signal arranged in the optical path of the diffracted light to receive the light,
A light receiving element for receiving an information signal for receiving a light different from the light incident on the diffraction grating, among the light split by the beam splitting means; the semiconductor laser element and the light receiving element for the servo signal; And the information signal light-receiving element is arranged in one package, and the information signal light-receiving element is arranged outside the optical path of diffracted light of all orders transmitted through the diffraction grating, Accordingly, since the diffracted light transmitted through the diffraction grating does not enter the information signal light receiving element, an information signal with less noise can be obtained.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図1から図15を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0009】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1における半導体レーザ装置を示す図である。図1
において、半導体レーザ素子1と、ラジアル誤差信号と
フォーカス誤差信号を検出するためのサーボ信号用受光
素子2およびサーボ信号用受光素子3と、情報信号用受
光素子4とが一つのパッケージ5の内部に配置されてい
る。パッケージ5は、硝子または樹脂などで成型された
透明な封止基板6で密封されている。以上の構成を半導
体レーザユニット7とする。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. FIG.
In the above, a semiconductor laser element 1, a servo signal light receiving element 2 for detecting a radial error signal and a focus error signal, a servo signal light receiving element 3, and an information signal light receiving element 4 are provided inside one package 5. Are located. The package 5 is sealed with a transparent sealing substrate 6 molded of glass or resin. The above configuration is referred to as a semiconductor laser unit 7.

【0010】情報を記録または再生するための情報記録
媒体14と半導体レーザユニット7との間の光路中に
は、半導体レーザユニット7側から順に、光透過基板8
の一方の表面に回折格子9、対向する他の表面に、入射
光を図1の紙面垂直方向に回折する3ビーム生成用回折
格子10をそれぞれ形成して構成されるホログラム光学
素子28と、ビーム分割手段であるビームスプリッタ1
1と、コリメートレンズ12と、対物レンズ13とがそ
れぞれ配設されている。また、ビームスプリッタ11と
情報信号用受光素子4との間の光路中には、反射体15
が配設されている。
In the optical path between the information recording medium 14 for recording or reproducing information and the semiconductor laser unit 7, the light transmitting substrate 8 is arranged in order from the semiconductor laser unit 7 side.
A hologram optical element 28 formed by forming a diffraction grating 9 on one surface and a diffraction grating 10 for generating three beams for diffracting incident light in a direction perpendicular to the plane of FIG. Beam splitter 1 as a splitting means
1, a collimating lens 12, and an objective lens 13 are provided. In the optical path between the beam splitter 11 and the information signal light receiving element 4, a reflector 15 is provided.
Are arranged.

【0011】次に、本発明の実施の形態1における半導
体レーザ装置の動作について説明する。
Next, the operation of the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0012】図1において、まず、半導体レーザ素子1
から出射された光は、ホログラム光学素子28、ビーム
スプリッタ11を透過し、コリメートレンズ12で発散
光束から平行光束に一旦変換され、対物レンズ13によ
り情報記録媒体14上に集光される。この光は、情報記
録媒体14の表面で反射した後、戻り光として、対物レ
ンズ13およびコリメートレンズ12を透過してビーム
スプリッタ11へ入射する。ビームスプリッタ11に入
射した戻り光は、ホログラム光学素子28の方向および
ウォラストンプリズム16の方向へと分岐される。ホロ
グラム光学素子28の方向に分岐された戻り光は、回折
格子9で回折される。図1においては、簡単のため、−
1次回折光23、0次回折光24、+1次回折光25、
+2次回折光26、+3次回折光27以外の回折光は省
略する。これらの回折光のうち、−1次回折光23およ
び+1次回折光25を用いてSSD(Spot Siz
eDetection)法によりフォーカス誤差信号、
3ビーム法による差動検出方式を用いてラジアル誤差信
号をそれぞれ検出する。情報信号用受光素子4は、+2
次回折光26、+3次回折光27の光路の間にあるの
で、回折格子9の回折光を直接受光することはない。
In FIG. 1, first, a semiconductor laser device 1
Is transmitted from the hologram optical element 28 and the beam splitter 11, is once converted from a divergent light beam into a parallel light beam by the collimator lens 12, and is condensed on the information recording medium 14 by the objective lens 13. This light is reflected on the surface of the information recording medium 14, and then, as return light, passes through the objective lens 13 and the collimator lens 12 and enters the beam splitter 11. The return light incident on the beam splitter 11 is split into the direction of the hologram optical element 28 and the direction of the Wollaston prism 16. The return light branched in the direction of the hologram optical element 28 is diffracted by the diffraction grating 9. In FIG. 1, for simplicity,-
1st-order diffracted light 23, 0th-order diffracted light 24, + 1st-order diffracted light 25,
Diffraction lights other than the + 2nd-order diffraction light 26 and the + 3rd-order diffraction light 27 are omitted. Among these diffracted lights, SSD (Spot Siz) is used by using the -1st-order diffracted light 23 and the + 1st-order diffracted light 25.
eDetection method), a focus error signal,
Radial error signals are detected using a differential detection method based on a three-beam method. The light receiving element 4 for information signal is +2
Since it is located between the optical paths of the second-order diffracted light 26 and the + 3rd-order diffracted light 27, the diffracted light of the diffraction grating 9 is not directly received.

【0013】なお、図2以降の図においては、−1次回
折光23、0次回折光24、+1次回折光25以外の回
折光は、簡単のため省略する。
In the figures subsequent to FIG. 2, the diffracted lights other than the -1st-order diffracted light 23, the 0th-order diffracted light 24 and the + 1st-order diffracted light 25 are omitted for simplicity.

【0014】一方、ビームスプリッタ11により分岐さ
れた戻り光のうち、回折格子9に入射する戻り光とは別
の光は、反射体15で反射した後、情報信号用受光素子
4で受光され、情報信号として用いる。
On the other hand, of the return light split by the beam splitter 11, another light different from the return light incident on the diffraction grating 9 is reflected by the reflector 15 and then received by the information signal light receiving element 4. Used as an information signal.

【0015】このように、パッケージ5の内部であっ
て、かつ回折格子9による回折光の光路外に情報信号用
受光素子4を設けることにより、半導体レーザ装置を大
型化することなく、良好なS/N比を有する半導体レー
ザ装置を製造することができる。
As described above, by providing the information signal light-receiving element 4 inside the package 5 and outside the optical path of the diffracted light by the diffraction grating 9, it is possible to obtain a good S laser without increasing the size of the semiconductor laser device. A semiconductor laser device having a / N ratio can be manufactured.

【0016】なお、本実施の形態においては、コリメー
トレンズ12および対物レンズ13を備えた無限系型の
光学系を有する半導体装置について説明したが、対物レ
ンズ13のみを使用した有限系型の光学系を用いても、
同様に実施可能である。
In this embodiment, a semiconductor device having an infinite optical system including a collimating lens 12 and an objective lens 13 has been described. However, a finite optical system using only the objective lens 13 has been described. Even if you use
It can be implemented similarly.

【0017】また、図2に示すように、ホログラム光学
素子28上にビームスプリッタ11を集積するか、図3
に示すように、ビームスプリッタ11と反射体15を複
合プリズム17として一体に形成するか、もしくは図4
に示すように封止基板6上にホログラム光学素子28を
集積し、さらにその上部に複合プリズム17を集積して
もよい。これらの場合、複数の光学部品を集積化および
一体化することにより、半導体レーザ装置をさらに小型
化・薄型化することができる。
As shown in FIG. 2, the beam splitter 11 is integrated on the hologram optical element 28, or FIG.
As shown in FIG. 4, the beam splitter 11 and the reflector 15 are integrally formed as a composite prism 17 or FIG.
As shown in (1), the hologram optical element 28 may be integrated on the sealing substrate 6, and the composite prism 17 may be further integrated thereon. In these cases, by integrating and integrating a plurality of optical components, the semiconductor laser device can be further reduced in size and thickness.

【0018】また、反射体15を全反射ミラーで構成す
れば、情報信号のための光が全て情報信号用受光素子4
に入射するので、光の利用効率が上がり、S/N比が向
上する。
Further, if the reflector 15 is constituted by a total reflection mirror, all the light for the information signal is received by the light receiving element 4 for the information signal.
, The light use efficiency increases, and the S / N ratio improves.

【0019】また、図5に示すように、3ビーム生成用
回折格子10を封止基板6の上面あるいは下面に形成
し、さらに回折格子9をビームスプリッタ11の下面に
形成すれば、光学部品点数が削減できるとともに複数の
光学部品を集積化および一体化することができるので半
導体レーザ装置をさらに小型化・薄型化および低コスト
化することができる。
As shown in FIG. 5, if the three-beam generating diffraction grating 10 is formed on the upper or lower surface of the sealing substrate 6 and the diffraction grating 9 is formed on the lower surface of the beam splitter 11, the number of optical components can be reduced. Can be reduced and a plurality of optical components can be integrated and integrated, so that the semiconductor laser device can be further reduced in size, thickness, and cost.

【0020】また、図6に示すように、光透過基板8の
代わりにホログラム光学素子28でパッケージ5を封止
すれば、封止基板6は使用しなくてもよいので耐久性・
信頼性を保ったまま光学部品点数を削減できる。
As shown in FIG. 6, if the package 5 is sealed with a hologram optical element 28 instead of the light transmitting substrate 8, the sealing substrate 6 does not need to be used, so that durability and durability can be improved.
The number of optical components can be reduced while maintaining reliability.

【0021】さらに、図7のように、半導体レーザ素子
1の後出射端面からの出射光を受光する光強度モニター
用受光素子18をパッケージ5の内部に新たに配置して
もよい。この場合、外部に光強度モニター用受光素子1
8を別途設ける必要がないのでさらに半導体レーザ装置
を小型化・薄型化することができる。
Further, as shown in FIG. 7, a light intensity monitoring light receiving element 18 for receiving light emitted from the rear emission end face of the semiconductor laser element 1 may be newly disposed inside the package 5. In this case, a light intensity monitoring light receiving element 1
Since it is not necessary to separately provide 8, the semiconductor laser device can be further reduced in size and thickness.

【0022】また、図8に示すように、ホログラム光学
素子28において、光路中に位置する部分に曲率をもた
せることにより、半導体レーザ素子1からの発散光束を
平行光束に変換できるので、コリメートレンズ12を不
要にでき、光学部品点数を削減することができる。この
とき、偏光ビームスプリッタ11において、情報信号用
受光素子4の方向に分岐される光が平行光束となるが、
封止基板6にホログラム光学素子28と同様に曲率をも
たせることにより、情報信号受光用素子4に入射する光
を収束光とすることができる。
Further, as shown in FIG. 8, in the hologram optical element 28, the divergent light beam from the semiconductor laser device 1 can be converted into a parallel light beam by giving a portion located in the optical path a curvature, so that the collimating lens 12 Can be eliminated, and the number of optical components can be reduced. At this time, in the polarization beam splitter 11, the light branched in the direction of the information signal light receiving element 4 becomes a parallel light flux.
By making the sealing substrate 6 have a curvature in the same manner as the hologram optical element 28, the light incident on the information signal receiving element 4 can be converged light.

【0023】また、パッケージ5の内部に、サーボ信号
用受光素子2、3または情報信号用受光素子4からの電
気信号を用いて電流電圧変換もしくは演算を行う集積回
路を設ければ、配線長が短縮できるので、S/N比の向
上および高周波特性の改善も図れる。
Further, if an integrated circuit for performing current-voltage conversion or operation using electric signals from the light receiving elements for servo signals 2 and 3 or the light receiving element for information signals 4 is provided inside the package 5, the wiring length can be reduced. Since it can be shortened, the S / N ratio can be improved and the high frequency characteristics can be improved.

【0024】図9は半導体レーザ装置の側面図である。
図9に示すように、3ビーム生成用回折格子10の−1
次光16b、+1次光16cをそれぞれラジアル誤差信
号用受光素子19、20で受光し、ラジアル誤差信号を
検出してもよい。0次光16aは、情報信号用受光素子
4で受光する。なお、この場合、回折格子9で回折され
るサブビームはラジアル誤差検出信号として使用しな
い。さらに、ラジアル誤差信号用受光素子19、20お
よび情報信号用受光素子4を3つのエレメントに分割さ
れた一つの受光素子で形成すれば、受光素子数が減少す
るので半導体レーザ装置の低コスト化を図ることができ
る。
FIG. 9 is a side view of the semiconductor laser device.
As shown in FIG. 9, -1 of the diffraction grating 10 for generating three beams
The secondary light 16b and the + 1st-order light 16c may be received by the radial error signal light receiving elements 19 and 20, respectively, to detect the radial error signal. The zero-order light 16a is received by the information signal light receiving element 4. In this case, the sub-beam diffracted by the diffraction grating 9 is not used as a radial error detection signal. Furthermore, if the light receiving elements 19 and 20 for the radial error signal and the light receiving element 4 for the information signal are formed by one light receiving element divided into three elements, the number of light receiving elements is reduced, so that the cost of the semiconductor laser device can be reduced. Can be planned.

【0025】また、3ビーム生成用回折格子10をなく
し、プッシュプル方式を用いた1ビーム法によりラジア
ル誤差信号を検出してもよい。この場合、出射光が3つ
に分岐しないので情報信号光16の光量が増加し、S/
N比がさらに向上する。
The radial error signal may be detected by a one-beam method using a push-pull method without the three-beam generating diffraction grating 10. In this case, since the outgoing light does not branch into three, the light amount of the information signal light 16 increases, and S / S
The N ratio is further improved.

【0026】また、図10に示すように、半導体レーザ
素子1、サーボ信号用受光素子2、3および情報信号用
受光素子4を1つの基板21上に集積し一体化すれば、
個別の素子をパッケージ5内部に配置する場合と比較し
て組立て工程が容易になるとともに、半導体加工技術に
おける微細加工技術を用いることができる。さらに、こ
のような半導体加工技術を用いれば、光強度モニター用
受光素子18またはサーボ信号用受光素子2、3または
情報信号用受光素子4からの電気信号を電流電圧変換し
たり演算したりする集積回路をも同時に基板21上に集
積化することができる。この集積化は、シリコン基板に
半導体加工技術を用いて全ての受光素子を形成した後、
半導体レーザ素子1をチップボンドしてハイブリッドに
形成することにより実施される。あるいは、半導体ヘテ
ロエピタキシァル技術を用いて、シリコン基板上に化合
物半導体層をモノリシックに形成し、半導体レーザ素子
1、サーボ信号用受光素子2、3および情報信号用受光
素子4をシリコン基板もしくは化合物半導体層に形成す
る。シリコン基板を用いずに、化合物半導体層のみで半
導体レーザ素子1、サーボ信号用受光素子2、3および
情報信号用受光素子4を一体に集積・形成してもよい。
As shown in FIG. 10, if the semiconductor laser element 1, the servo signal light receiving elements 2, 3 and the information signal light receiving element 4 are integrated and integrated on one substrate 21,
The assembling process becomes easier as compared with the case where individual elements are arranged inside the package 5, and the fine processing technology in the semiconductor processing technology can be used. Further, if such a semiconductor processing technique is used, an integrated circuit that converts an electric signal from the light intensity monitoring light receiving element 18, the servo signal light receiving elements 2, 3 or the information signal light receiving element 4 into a current-voltage conversion or performs an operation. The circuit can also be integrated on the substrate 21 at the same time. This integration, after forming all light receiving elements on the silicon substrate using semiconductor processing technology,
This is performed by forming the semiconductor laser device 1 in a hybrid by chip bonding. Alternatively, a compound semiconductor layer is monolithically formed on a silicon substrate by using a semiconductor heteroepitaxial technique, and the semiconductor laser element 1, the servo signal light receiving elements 2, 3 and the information signal light receiving element 4 are formed on a silicon substrate or a compound semiconductor. Formed in layers. Instead of using a silicon substrate, the semiconductor laser element 1, the light receiving elements for servo signals 2, 3 and the light receiving element for information signals 4 may be integrally integrated and formed only by the compound semiconductor layer.

【0027】なお、ハイブリッドに集積する場合、面発
光型の半導体レーザを光源として採用する際は、発光面
を上部に向けてそのままチップボンドするだけでよい
が、端面出射型の半導体レーザを光源として採用する際
には、例えば図11に示すように基板21に半導体加工
技術を用いて凹部を作り込みその内部に半導体レーザ素
子1をチップボンドし、凹部内に45°傾いた面を形成
し、この面に金属あるいは誘電体膜等を蒸着することに
より反射ミラー22を形成すれば、半導体レーザ素子1
からの出射光は反射ミラー22により反射されるので上
部方向に光をとりだすことが可能となる。
When a surface-emitting type semiconductor laser is used as a light source in the case of integration in a hybrid, it is only necessary to bond the chip with the light-emitting surface facing upward, but an edge-emitting type semiconductor laser is used as a light source. At the time of adoption, for example, as shown in FIG. 11, a recess is formed in the substrate 21 by using a semiconductor processing technique, the semiconductor laser element 1 is chip-bonded therein, and a surface inclined at 45 ° is formed in the recess. If the reflection mirror 22 is formed by evaporating a metal or dielectric film on this surface, the semiconductor laser device 1
Is reflected by the reflection mirror 22, so that light can be extracted upward.

【0028】また、図12に示すように、封止基板6を
なくし、光透過基板8の厚さを、サーボ信号受光用素子
2、3に入射する光が透過する部分と、情報信号用受光
素子4に入射する光が透過する部分とで、それぞれ個別
に設定することにより、サーボ信号受光用素子2、3に
入射する光の焦点位置と、前記情報信号用受光素子に入
射する光の焦点位置とをそれぞれ個別に調節すれば、情
報信号用受光素子4の受光領域の大きさを集光スポット
径程度にまで小さくすることができる。従って、半導体
レーザ装置を小型化・薄型化することができる。なお、
封止基板6の不要となることに伴い、半導体レーザ装置
のコストが低下することは言うまでもない。
Further, as shown in FIG. 12, the sealing substrate 6 is eliminated, and the thickness of the light transmitting substrate 8 is changed to the portion through which the light entering the servo signal receiving elements 2 and 3 is transmitted and the information signal receiving portion. By individually setting the light incident on the element 4 and the light transmitting element, the focal position of the light incident on the servo signal receiving elements 2 and 3 and the focal point of the light incident on the information signal receiving element are set. If the positions are individually adjusted, the size of the light receiving area of the information signal light receiving element 4 can be reduced to about the diameter of the focused spot. Therefore, the semiconductor laser device can be reduced in size and thickness. In addition,
Needless to say, the cost of the semiconductor laser device is reduced as the sealing substrate 6 becomes unnecessary.

【0029】(実施の形態2)次に、本発明の実施の形
態2における半導体レーザ装置について説明する。
(Embodiment 2) Next, a semiconductor laser device according to Embodiment 2 of the present invention will be described.

【0030】図13は、実施の形態2における半導体レ
ーザ装置の構成を示す図である。図14は、半導体レー
ザユニットの平面図である。サーボ信号用受光素子2、
およびサーボ信号用受光素子3は、それぞれエレメント
2a、2b、2c、2d、2e、2f、および3a、3
b、3c、3d、3e、3fに分割されている。なお、
図1に示した半導体レーザ装置と同一の構成要素には同
一の符号を付し、その説明を省略する。図13に示した
半導体レーザ装置は、基本的には図1に示した半導体レ
ーザ装置と同じ構成をとるが、図1の半導体レーザ装置
と異なる点は、1ビーム法でラジアル誤差信号を検出す
るために、3ビーム生成用回折格子10がないこと、図
15に示すようにX−X’断面において回折格子9を2
分割し、X−X’断面の左右の領域9a、9bで、それ
ぞれ異なるレンズ効果を備えたことである。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a semiconductor laser device according to the second embodiment. FIG. 14 is a plan view of the semiconductor laser unit. Light receiving element 2 for servo signal,
And the servo signal light receiving element 3 includes elements 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 3a, 3
b, 3c, 3d, 3e, and 3f. In addition,
The same components as those of the semiconductor laser device shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The semiconductor laser device shown in FIG. 13 basically has the same configuration as the semiconductor laser device shown in FIG. 1, but differs from the semiconductor laser device of FIG. 1 in that a radial error signal is detected by a one-beam method. Therefore, there is no diffraction grating 10 for generating three beams, and as shown in FIG.
That is, the left and right regions 9a and 9b of the cross section XX 'have different lens effects.

【0031】以下、サーボ誤差信号処理について説明す
る。情報記録媒体14からの戻り光のうち、回折格子9
aに入射した光は回折を受け、+1次回折光は受光素子
2のエレメント2d、2e、2fに入射し、−1次回折
光は、受光素子3のエレメント3a、3b、3cに入射
する。同様に、回折格子9bによる+1次回折光および
−1次回折光はエレメント2a、2b、2cおよびエレ
メント3d、3e、3fにそれぞれ入射する。このと
き、フォーカス誤差信号FoEはSSD法により、 FoE={(2b+2e)+(3a+3c+3d+3
f)}−{(3b+3e)+(2a+2c+2d+2
f)} という演算によって検出できる。一方、ラジアル誤差信
号TEは回折格子9aと9bに入射する光量差を TE={(2d+2e+2f)+(3a+3b+3
c)}−{(2a+2b+2c)+(3d+3e+3
f)} という演算で検出することにより得られる。なお、Fo
EおよびTEを表す式において、2a、2b等、エレメ
ントを示す符号が、エレメントに入射する光の強度をそ
のまま示すものとする。情報信号検出方法は、実施の形
態1と同様である。
Hereinafter, the servo error signal processing will be described. Of the return light from the information recording medium 14, the diffraction grating 9
The light incident on a is diffracted, the + 1st-order diffracted light enters the elements 2d, 2e, and 2f of the light receiving element 2, and the -1st-order diffracted light enters the elements 3a, 3b, and 3c of the light receiving element 3. Similarly, the + 1st order diffracted light and the -1st order diffracted light by the diffraction grating 9b enter the elements 2a, 2b, 2c and the elements 3d, 3e, 3f, respectively. At this time, the focus error signal FoE is obtained by the SSD method as follows: FoE = {(2b + 2e) + (3a + 3c + 3d + 3)
f)} − {(3b + 3e) + (2a + 2c + 2d + 2)
f) 演算 can be detected. On the other hand, the radial error signal TE is obtained by calculating the difference between the amounts of light incident on the diffraction gratings 9a and 9b as follows: TE = 2 (2d + 2e + 2f) + (3a + 3b + 3)
c)}-{(2a + 2b + 2c) + (3d + 3e + 3
f) It is obtained by detecting by the operation of}. In addition, Fo
In the equations representing E and TE, the symbols indicating the elements such as 2a and 2b indicate the intensity of light incident on the elements as they are. The information signal detection method is the same as in the first embodiment.

【0032】以上のような構成により、相異なるレンズ
効果を有する複数に分割された回折格子9からのいずれ
の回折光からも外れた位置に情報信号検出専用受光素子
4を配置することができるので、S/N比を良好に保っ
たまま光磁気ピックアップ用半導体レーザ装置を小型化
・薄型化できる。なお、実施の形態1における図2ない
し図12における形態は、本実施の形態においても同様
に適用できる。
With the above configuration, the light receiving element 4 dedicated to information signal detection can be arranged at a position deviated from any of the diffracted lights from the plurality of divided diffraction gratings 9 having different lens effects. The semiconductor laser device for a magneto-optical pickup can be reduced in size and thickness while maintaining a good S / N ratio. Note that the configurations in FIGS. 2 to 12 in the first embodiment can be similarly applied to the present embodiment.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、半導体
レーザ素子とサーボ信号用受光素子とを備えたパッケー
ジ内に、情報信号用受光素子を配設することにより、半
導体レーザ装置を大型化することなく、情報信号のS/
N比を向上することができる。
As described above, the present invention increases the size of a semiconductor laser device by disposing an information signal light receiving element in a package having a semiconductor laser element and a servo signal light receiving element. S / S of the information signal without
The N ratio can be improved.

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

【図1】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 5 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention;

【図8】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置を示す図
FIG. 8 shows a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施の形態1における半導体レーザ装
置のラジアル誤差信号用受光素子を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a light receiving element for a radial error signal of the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention;

【図10】本発明の実施の形態1における半導体レーザ
装置を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施の形態1における半導体レーザ
装置の半導体レーザ素子を示す図
FIG. 11 is a diagram showing a semiconductor laser element of the semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施の形態1における半導体レーザ
装置を示す図
FIG. 12 is a diagram showing a semiconductor laser device according to the first embodiment of the present invention;

【図13】本発明の実施の形態2における半導体レーザ
装置を示す図
FIG. 13 is a diagram showing a semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施の形態2における半導体レーザ
装置の半導体レーザユニットの平面図
FIG. 14 is a plan view of a semiconductor laser unit of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention.

【図15】本発明の実施の形態2における半導体レーザ
装置の回折格子の平面図
FIG. 15 is a plan view of a diffraction grating of the semiconductor laser device according to the second embodiment of the present invention.

【図16】従来の半導体レーザ装置を示す図FIG. 16 shows a conventional semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体レーザ素子 2 サーボ信号用受光素子 2a、2b、2c、2d、2e、2f エレメント 3 サーボ信号用受光素子 3a、3b、3c、3d、3e、3f エレメント 4 情報信号検出専用受光素子 5 パッケージ 6 封止基板 7 半導体レーザユニット 8 光透過基板 9 回折格子 10 3ビーム生成用回折格子 11 ビームスプリッタ 12 コリメートレンズ 13 対物レンズ 14 情報記録媒体 15 反射体 16 情報信号光 16a 0次情報信号光 16b −1次情報信号光 16c +1次情報信号光 17 複合プリズム 18 光強度モニター用受光素子 19 ラジアル誤差信号用受光素子 20 ラジアル誤差信号用受光素子 21 基板 22 反射ミラー 23 −1次回折光 24 0次回折光 25 +1次回折光 26 +2次回折光 27 +3次回折光 28 ホログラム光学素子 Reference Signs List 1 semiconductor laser element 2 light receiving element for servo signal 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f element 3 light receiving element for servo signal 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f element 4 light receiving element for information signal detection 5 package 6 Sealing substrate 7 Semiconductor laser unit 8 Light transmitting substrate 9 Diffraction grating 10 3 Beam generation diffraction grating 11 Beam splitter 12 Collimating lens 13 Objective lens 14 Information recording medium 15 Reflector 16 Information signal light 16a 0th-order information signal light 16b -1 Order information signal light 16c +1 Order information signal light 17 Composite prism 18 Light intensity monitoring light receiving element 19 Radial error signal light receiving element 20 Radial error signal light receiving element 21 Substrate 22 Reflecting mirror 23-1st order diffracted light 24 0th order diffracted light 25 +1 26th order diffracted light + 2nd order diffracted light 27 + 3rd order Diffracted light 28 holographic optical element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉川 昭男 大阪府高槻市幸町1番1号 松下電子工業 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Akio Yoshikawa 1-1, Komachi, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Corporation

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録媒体にレーザ光を照射するための半
導体レーザ素子と、前記半導体レーザ素子と前記記録媒
体との間の光路中に配されたビーム分割手段と、このビ
ーム分割手段と前記半導体レーザ素子との間の光路中に
配された光透過基板に回折格子を形成して構成されるホ
ログラム素子と、この回折格子を透過した回折光を受光
するために回折光の光路中に配されたサーボ信号用受光
素子と、前記ビーム分割手段によって分割された光のう
ち、前記回折格子に入射する光とは別の光を受光するた
めの情報信号光用受光素子とを有し、前記半導体レーザ
素子と前記サーボ信号用受光素子と前記情報信号用受光
素子とが一つのパッケージ内に配され、かつ前記情報信
号用受光素子が、前記回折格子を透過した全次数の回折
光の光路外に配されていることを特徴とする半導体レー
ザ装置。
A semiconductor laser device for irradiating a recording medium with a laser beam; a beam splitter disposed in an optical path between the semiconductor laser device and the recording medium; A hologram element formed by forming a diffraction grating on a light transmitting substrate disposed in an optical path between the laser element and a hologram element disposed in an optical path of the diffracted light to receive the diffracted light transmitted through the diffraction grating; A servo signal light receiving element, and an information signal light receiving element for receiving light different from the light incident on the diffraction grating, of the light split by the beam splitting means; The laser element, the servo signal light-receiving element, and the information signal light-receiving element are arranged in one package, and the information signal light-receiving element is located outside the optical path of diffracted light of all orders transmitted through the diffraction grating. Dealt A semiconductor laser device characterized in that:
【請求項2】 前記ビーム分割手段と前記情報信号用受
光素子との間の光路中に反射手段を設けたことを特徴と
する請求項1記載の半導体レーザ装置。
2. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein a reflecting means is provided in an optical path between said beam splitting means and said information signal light receiving element.
【請求項3】 前記回折格子が2以上の領域に分割され
ていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の半導体レーザ装置。
3. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the diffraction grating is divided into two or more regions.
【請求項4】 前記領域がそれぞれ異なるレンズ効果を
有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいず
れかに記載の半導体レーザ装置。
4. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein said regions have different lens effects.
【請求項5】 前記ホログラム素子が、前記半導体レー
ザ素子から射出されたレーザ光をコリメートするための
レンズ効果を有することを特徴とする請求項1ないし請
求項4のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
5. The semiconductor laser device according to claim 1, wherein the hologram element has a lens effect for collimating a laser beam emitted from the semiconductor laser element. .
【請求項6】 前記光透過基板の厚さを、前記サーボ信
号受光用素子に入射する光が透過する部分と、前記情報
信号用受光素子に入射する光が透過する部分とで、それ
ぞれ個別に設定することにより、前記サーボ信号受光用
素子に入射する光の焦点位置と、前記情報信号用受光素
子に入射する光の焦点位置とをそれぞれ個別に調節した
ことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに
記載の半導体レーザ装置。
6. The thickness of the light transmitting substrate may be individually set for a portion through which light incident on the servo signal receiving element and a portion through which light incident on the information signal receiving element are transmitted. 2. The method according to claim 1, wherein the setting is such that a focal position of light incident on the servo signal receiving element and a focal position of light incident on the information signal receiving element are individually adjusted. Item 6. A semiconductor laser device according to any one of Items 5.
【請求項7】 前記パッケージを前記ホログラム光学素
子で封止したことを特徴とする請求項1ないし請求項6
のいずれかに記載の半導体レーザ装置。
7. The hologram optical element according to claim 1, wherein the package is sealed with the hologram optical element.
The semiconductor laser device according to any one of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6728035B2 (en) 1999-04-28 2004-04-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical device with diffraction grating having plural grating regions
US10920119B2 (en) 2005-01-11 2021-02-16 Flexitallic Investments Incorporated Gasket material and its process of production

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