JPS62196880A - Semiconductor laser device - Google Patents
Semiconductor laser deviceInfo
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- JPS62196880A JPS62196880A JP61038575A JP3857586A JPS62196880A JP S62196880 A JPS62196880 A JP S62196880A JP 61038575 A JP61038575 A JP 61038575A JP 3857586 A JP3857586 A JP 3857586A JP S62196880 A JPS62196880 A JP S62196880A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ビームによる照射と入射ビームの検出とを行
い、特に光学ヘッドに用いて有用な半導体レーザ装置に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor laser device that performs beam irradiation and detection of an incident beam, and is particularly useful for use in an optical head.
本発明は、上記の様な半導体レーザ装置において、半導
体レーザと光検出器とビームスプリンタとを一体とし、
しかもビームスプリッタに非点収差発生の機能をも持た
せ、更にビームスプリフタ中でビームを1回以上反射さ
せてから検出することによって、装置が小型且つ低コス
トである様にしたものである。In the semiconductor laser device as described above, the present invention integrates a semiconductor laser, a photodetector, and a beam splinter,
Moreover, the beam splitter is provided with a function of generating astigmatism, and the beam is reflected one or more times in the beam splitter before detection, thereby making the apparatus compact and low in cost.
光学式記録再生装置等で用いられている光学ヘッドは、
光学記録媒体をビームで照射してこの光学記録媒体から
の変調されたビームを検出することによって、情報の記
録や再生を行う。Optical heads used in optical recording and reproducing devices, etc.
Information is recorded and reproduced by irradiating an optical recording medium with a beam and detecting a modulated beam from the optical recording medium.
また光学ヘッドは、光学記録媒体に対して非接触で用い
られるために、フォーカスサーボが必要である。フォー
カス誤差検出法としては、各種の方法があるが、非点収
差法が多用されている。Further, since the optical head is used without contacting the optical recording medium, a focus servo is required. There are various focus error detection methods, but the astigmatism method is often used.
そして、光学ヘッドには通常は半導体レーザ装置が用い
られており、この半導体レーザ装置は半導体レーザ、ビ
ームスプリフタ、非点収差発生素子、及び光検出器等の
光学部品を有している。A semiconductor laser device is usually used in the optical head, and the semiconductor laser device includes optical components such as a semiconductor laser, a beam splitter, an astigmatism generating element, and a photodetector.
しかし従来の半導体レーザ装置では、上記の光学部品が
互いに別個の部品であるために、光路の調整に多くの工
数を要し、低コスト化が困難であった。However, in conventional semiconductor laser devices, since the above-mentioned optical components are separate components, many man-hours are required to adjust the optical path, making it difficult to reduce costs.
また半導体レーザ装置は、上述の様に多くの光学部品を
必要とするので、光学ヘッドの小型化、低コスト化にも
限界がある。Further, since the semiconductor laser device requires many optical components as described above, there is a limit to the miniaturization and cost reduction of the optical head.
そこで、第2図に示す様な半導体レーザ装置10が考え
られている。この半導体レーザ装置IOは、半導体レー
ザ11をSi基板等の半導体基板12に対して固定する
と共にこの半導体基板12に光検出器13を形成し、こ
の光検出器13上にプリズム14を接着剤によって固定
し、光学記録媒体15からの収束状態のビーム16をプ
リズム14内へ斜めに入射させることによってビームス
プリンタの機能と非点収差発生の機能とをプリズム14
に兼備させる様にしたものである。Therefore, a semiconductor laser device 10 as shown in FIG. 2 has been considered. This semiconductor laser device IO has a semiconductor laser 11 fixed to a semiconductor substrate 12 such as a Si substrate, a photodetector 13 formed on the semiconductor substrate 12, and a prism 14 mounted on the photodetector 13 using an adhesive. The beam splinter function and the function of astigmatism generation are performed on the prism 14 by making the beam 16 in a converged state from the optical recording medium 15 obliquely enter the prism 14.
It was designed to have both functions.
ところがこの様な半導体レーザ装置10でも、半導体レ
ーザ11と半導体基板12との間にスペーサ17を介挿
させる必要がある。However, even in such a semiconductor laser device 10, it is necessary to insert a spacer 17 between the semiconductor laser 11 and the semiconductor substrate 12.
もしこのスペーサ17がなければ、光学記録媒体15か
らのビーム16が半導体基板12に近い位置でプリズム
14へ入射し、プリズム14内でのつまり非点収差発生
後のビーム16の光路長が短くなる。この結果、ビーム
16の非点隔差が小さくなると共に、最良像面つまり光
検出器13上でのビーム16のスポットサイズも小さく
なる。If this spacer 17 were not present, the beam 16 from the optical recording medium 15 would enter the prism 14 at a position close to the semiconductor substrate 12, and the optical path length of the beam 16 would be shortened after the astigmatism occurs in the prism 14. . As a result, the astigmatism difference of the beam 16 becomes smaller, and the spot size of the beam 16 on the best image plane, that is, on the photodetector 13, also becomes smaller.
非点隔差が小さくなると、フォーカスサーボの引込み範
囲が狭くなって、フォーカスサーボを安定的に行うこと
ができなくなる。When the astigmatism difference becomes smaller, the pull-in range of focus servo becomes narrower, making it impossible to perform focus servo stably.
またスポットサイズが小さくなると、光検出器13を四
分割している巾5μm程度の不感帯にスポットの多くの
部分が入り込んでフォーカスサーボを高感度で行うこと
ができなくなると共に、スポットと光検出器13とを高
精度で位置合わせする必要があり高精度の組立工程が要
求されて低コスト化が困難となる。Furthermore, when the spot size becomes smaller, a large portion of the spot enters the dead zone of about 5 μm width that divides the photodetector 13 into four, making it impossible to perform focus servo with high sensitivity. It is necessary to align the two with high precision, and a high precision assembly process is required, making it difficult to reduce costs.
従ってスペーサ17が必要であるが、スペーサ17を用
いると、今度は、半導体基板12に対してスペーサ17
を位置合わせすると共に更にこのスペーサ17に対して
半導体レーザ11を位置合わせする必要がある。このた
めに、半導体レーザ装置10の小型化が困難であるのみ
ならず、この場合にも高精度の組立工程が要求されてや
はり低コスト化が困難である。Therefore, the spacer 17 is necessary, but if the spacer 17 is used, the spacer 17 will be attached to the semiconductor substrate 12.
It is necessary to align the semiconductor laser 11 with respect to the spacer 17. For this reason, not only is it difficult to miniaturize the semiconductor laser device 10, but also in this case, a highly accurate assembly process is required, which also makes it difficult to reduce costs.
またスペーサ17を用いることによって、光学記録媒体
15からのビーム16を半導体基板12から遠い位置で
プリズム14へ入射させるためには、寸法の大きなプリ
ズム14を用いる必要がある。従って、このことによっ
ても半導体レーザ装置lOの小型化が困難である。Further, in order to make the beam 16 from the optical recording medium 15 enter the prism 14 at a position far from the semiconductor substrate 12 by using the spacer 17, it is necessary to use a large prism 14. Therefore, this also makes it difficult to downsize the semiconductor laser device IO.
本発明による半導体レーザ装置20は、半導体基板12
に形成されている光検出器13と、この光検出器13上
に固定されており半透過反射面21aと少なくとも1つ
の反射面21b、21cとを有しているプリズム21と
、前記半導体基板12に固定されている半導体レーザ1
1とを夫々具備し、この半導体レーザ11から射出され
て前記半透過反射面21aで反射されるビーム16を照
射ビームとして用いると共に、前記半透過反射面21a
へ入射してこの半透過反射面21aを透過し更に前記反
射面21b、21cで反射されるビーム16を前記光検
出器13で検出する様にしたものである。A semiconductor laser device 20 according to the present invention includes a semiconductor substrate 12
a photodetector 13 formed on the photodetector 13; a prism 21 fixed on the photodetector 13 and having a transflective surface 21a and at least one reflective surface 21b, 21c; and the semiconductor substrate 12. Semiconductor laser 1 fixed to
A beam 16 emitted from the semiconductor laser 11 and reflected by the semi-transparent reflecting surface 21a is used as an irradiation beam, and a beam 16 emitted from the semiconductor laser 11 is used as an irradiation beam, and
The photodetector 13 detects the beam 16 that is incident on the transmissive reflective surface 21a, transmitted through the semi-transparent reflective surface 21a, and further reflected by the reflective surfaces 21b and 21c.
本発明による半導体レーザ装置20では、ビーム16に
よる照射と入射ビーム16の検出とが一体の光学部品で
行われる。In the semiconductor laser device 20 according to the present invention, irradiation with the beam 16 and detection of the incident beam 16 are performed by an integrated optical component.
また、プリズム21の半透過反射面21aへ斜めに入射
するビーム16が収束状態であると、このビーム16に
は半透過反射面21aを透過することによって非点収差
が発生するので、プリズム21はビームスプリフタの機
能と非点収差発生機能とを兼備している。Furthermore, if the beam 16 obliquely incident on the transflective surface 21a of the prism 21 is in a convergent state, astigmatism will occur in the beam 16 as it passes through the transflective surface 21a. It has both the function of a beam splitter and the function of generating astigmatism.
しかも、プリズム21内へ入射したビーム16は1つ以
上の反射面21b、21Cで反射されてから光検出器1
3で検出されるので、ビーム16が半導体基板12に近
い位置でプリズム21へ入射しても、プリズム21内で
のビーム16の光路長を長くすることが可能である。従
って、非点収差法によってフォーカスサーボを行う機器
に適用すれば、非点隔差を大きくして引込み範囲を広く
することによってフォーカスサーボを安定的に行うこと
ができ、また最良像面つまり光検出器上でのスポットサ
イズを大きくすることによってフォーカスサーボを高感
度で行うことができると共に装置の位置精度を緩和させ
ることができる。Moreover, the beam 16 that has entered the prism 21 is reflected by one or more reflecting surfaces 21b and 21C, and then the photodetector 1
3, the optical path length of the beam 16 within the prism 21 can be increased even if the beam 16 is incident on the prism 21 at a position close to the semiconductor substrate 12. Therefore, if applied to a device that performs focus servo using the astigmatism method, focus servo can be performed stably by increasing the astigmatism difference and widening the pull-in range. By increasing the spot size above, focus servo can be performed with high sensitivity and the positional accuracy of the device can be relaxed.
以下、本発明の一実施例を第1図を参照しながら説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
この第1図に示す様に、本実施例の半導体レーザ装置2
0は、半導体レーザ11が錫半田等によって半導体基板
12に直接に固定されると共に、断面台形のプリズム2
1が半導体基板12に固定されていることを除いて、第
2図に示した既述の半導体レーザ装置10と実質的に同
様の構成であってよい。As shown in FIG. 1, the semiconductor laser device 2 of this embodiment
0, a semiconductor laser 11 is directly fixed to a semiconductor substrate 12 by tin solder or the like, and a prism 2 having a trapezoidal cross section is attached.
The structure may be substantially the same as that of the previously described semiconductor laser device 10 shown in FIG. 2, except that the semiconductor laser device 1 is fixed to the semiconductor substrate 12.
但しこのプリズム21においては、半導体レーザ11に
対向している面21aはプリズム14の場合と同様に半
透過反射面であるが、半導体基板12に対接している面
21bのうちで光検出器13の近傍以外の部分と面21
bに対向している而21Cとが共に反射面となっている
。However, in this prism 21, the surface 21a facing the semiconductor laser 11 is a semi-transmissive reflective surface as in the case of the prism 14, but the surface 21b facing the semiconductor substrate 12 is the surface 21a facing the photodetector 13. Parts other than the vicinity of and surface 21
21C, which faces b, both serve as reflective surfaces.
この様な本実施例の半導体レーザー装置20では、面2
1aからプリズム21内へ入射したビーム16は、面2
1bのうちで反射面となっている部分と面21cとで反
射されてから光検出器13で検出される。In the semiconductor laser device 20 of this embodiment, the surface 2
The beam 16 entering the prism 21 from 1a is directed to the surface 2
The light is reflected by the reflective surface portion of 1b and the surface 21c, and then detected by the photodetector 13.
なお本実施例では、半導体基板12が半導体レーザ11
に対するヒートシンクとなっている。Note that in this embodiment, the semiconductor substrate 12 is the semiconductor laser 11.
It serves as a heat sink for the
本発明による半導体レーザー装置は、一体の光学部品で
あるので、光路の調整が容易であり、低コストである。Since the semiconductor laser device according to the present invention is an integrated optical component, the optical path can be easily adjusted and the cost is low.
また、プリズムがビームスプリフタの機能と非点収差発
生機能とを兼備しているので、非点収差を利用する機器
に適用すると、この機器の小型化と低コスト化とが可能
である。Furthermore, since the prism has both the function of a beam splitter and the function of generating astigmatism, when applied to a device that utilizes astigmatism, the device can be made smaller and lower in cost.
しかも、非点収差法によってフォーカスサーボを行う機
器に適用した場合に半導体基板に近い位置で入射ビーム
がプリズム内へ入射しても、フォーカスサーボを安定的
且つ高感度で行うことができると共に装置の位置精度を
緩和させることができるので、半導体レーザと半導体基
板との間にスペーサを介挿させる必要がなく、装置は小
型且つ低コストである。Moreover, when applied to a device that performs focus servo using the astigmatism method, even if the incident beam enters the prism at a position close to the semiconductor substrate, focus servo can be performed stably and with high sensitivity, and the device can be Since the positional accuracy can be relaxed, there is no need to insert a spacer between the semiconductor laser and the semiconductor substrate, and the device is small and low cost.
第1図は本発明の一実施例を示す側面図、第2図は従来
から考えられている例を示す側面図である。
なお図面に用いた符号において、
11−・・−・−−一−−・−・−・・・−・−半導体
レーザ12−・−・−・−・−・・・・−・・・−半導
体基板13−−−−一・−・−・−・−・・・光検出器
16−・・−・−m=−−−−−−−・−・・−・・ビ
ーム20−・−・・・−・・−−−−−−−・・・・−
半導体レーザ装置21−−−−一・・・−・−−−−−
一一一・・−・・プリズム21a、21b、21c −
・−−−−面である。FIG. 1 is a side view showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing a conventional example. In addition, in the symbols used in the drawings, 11-・・・−・−−1−−・−・−・・−・−Semiconductor laser 12−・−・−・−・−・・・−・− Semiconductor substrate 13 - - - - - Photodetector 16 - - - m = - - - - - - - Beam 20 - -・・・−・・−−−−−−−・・・・−
Semiconductor laser device 21-----1...--------
111... Prisms 21a, 21b, 21c -
・It is a ----- surface.
Claims (1)
とも1つの反射面とを有しているプリズムと、 前記半導体基板に固定されている半導体レーザとを夫々
具備し、 この半導体レーザから射出されて前記半透過反射面で反
射されるビームを照射ビームとして用いると共に、 前記半透過反射面へ入射してこの半透過反射面を透過し
更に前記反射面で反射されるビームを前記光検出器で検
出する様にした半導体レーザ装置。[Scope of Claims] A photodetector formed on a semiconductor substrate; a prism fixed on the photodetector and having a transflective surface and at least one reflective surface; and the semiconductor substrate. a semiconductor laser fixed to the semiconductor laser, and a beam emitted from the semiconductor laser and reflected by the semi-transparent reflective surface is used as an irradiation beam, and a beam incident on the semi-transparent reflective surface and reflected by the semi-transparent reflective surface is used as an irradiation beam. A semiconductor laser device in which a beam transmitted through the surface and further reflected by the reflective surface is detected by the photodetector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61038575A JPH0728085B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Semiconductor laser device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61038575A JPH0728085B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Semiconductor laser device |
Publications (2)
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JPS62196880A true JPS62196880A (en) | 1987-08-31 |
JPH0728085B2 JPH0728085B2 (en) | 1995-03-29 |
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ID=12529085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP61038575A Expired - Fee Related JPH0728085B2 (en) | 1986-02-24 | 1986-02-24 | Semiconductor laser device |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH0728085B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US5438586A (en) * | 1992-11-30 | 1995-08-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus with light-emitting element and method for producing it |
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-
1986
- 1986-02-24 JP JP61038575A patent/JPH0728085B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH0728085B2 (en) | 1995-03-29 |
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