JPS62250528A - 半導体レ−ザ装置 - Google Patents

半導体レ−ザ装置

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JPS62250528A
JPS62250528A JP61092410A JP9241086A JPS62250528A JP S62250528 A JPS62250528 A JP S62250528A JP 61092410 A JP61092410 A JP 61092410A JP 9241086 A JP9241086 A JP 9241086A JP S62250528 A JPS62250528 A JP S62250528A
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semiconductor
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光ディスクに対しレーザ光を照射し、光デ
ィスクに記録されている情報を読み出すような光学装置
に使用される半導体レーザ装置に関するものである。
〔発明のＪ！Ｅ要〕
本発明の半導体レーザ装置は、半導体基板面にレーザ発
光用のダイオードと、光記録媒体から反射された戻り光
を受光するための光検出器と、少なくとも２個の半透過
反射面を備えているプ゛リズムを搭載し、前記プリズム
と前記半導体基板の境界面には入射角の大きい迷光に対
しては全反射の条件を満足するような２層のコーティン
グ層を付加したものである。
そのため、光検出器には光記録媒体からの戻り光のみが
有効に照射されるようになり、光学ヘッドのトラシキノ
グ論御又はフォーカス制御等が向１するようになる。
〔従来の技術〕
光学式記録再生装置等で使用されている光学へ７ド゛に
は、例えば光ディスク等にレーザ光を照射し、その反射
光から記録情報を読み出すことが行われている。
このような光学ヘッドは集束されたレーザ光を高密度で
記録されている光ディスクの狭い記録トラックに正確に
照射するため、光ディスクからの戻り光を利用してトラ
ッキング制御、及びフォーカス制御をかけることが不可
欠であって、レーザ発光源と共にビームスプリッタ、光
検出器等の各種光学部材を光軸に沿って精密に配置する
必要がある。
そのため一般的に光学ヘッドは装置が大型化すると共に
、その製造作業及び調整作業が煩雑となり、コストアッ
プを招くという問題があった。
そこで、本出願人は先に半導体を基台とした一体型の半
導体レーザ装置（特願昭８１−３８５７８号）を提案し
た。
第４図はこの半導体レーザ装置の概要を示す側面図で、
半導体レーザ装置１０にはレーザダイオード１１が半導
体基板１２の上に形成されている。
１３．１４，１５．１６は前記半導体基板１２の表面に
形成されている光検出部を示し、これらは良く知られて
いるように分割された複数個の光電面を半導体基板１２
上に形成することにより、トラッキングエラー、フォー
カスエラー、ＲＦ信号等を検出するために使用される。
１７は前記半導体基板１２上に配置されている断面台膨
軟の小さなプリズムである。
−Ｌ述した半導体レーザ装置はレーザダイオード１１か
ら出力された光２０ａは、まず、プリズム１７の半透過
反射面１７ａによって矢印方向Ｆに反射され、対物レン
ズ１８を介して光デイスク面１９に集束されるように照
射されており、光デイスク面１９からの反射光（Ｒ）は
同一の光路を経て再び半透過反射面１７ａに入射し、プ
リズム１７を介して第１の光検出部１３に照射されると
共に、その一部はプリズム１７の底面１７ｂに形成され
ている半透過反射面、及び上面１７ｃのミラー面によっ
て反射され、第２の光検出部１４に入射される。
ヌ、第２の光検出部１４に入射される光の一部は、さら
にプリズム１７の底面１７ｂ及び上面１７ｃによって反
射され第３の光検出部１５にも入射される。
なお、光検出部１６はレーザダイオード１１のモニター
用として使用するようになされている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような半導体レーザ装置１０は発光源であるレーザ
ダイオード（１１）と、各光検出部（１３，１４，１５
）及びプリズム（１７）等が同一の半導体基板上に形成
されているため、光学ヘッドの構造が小型かつ簡易化さ
れ、製造コストを大幅に低減゛することができるが、プ
リズム１７の半透過反射面反射面１７ａから入射される
迷光すなわち、２点鎖線で示すようなレーザダイオード
１１からの直射光が前記光検出部１３，１４゜１５等に
入射し、検出感度が低下すると共に、検出誤差が増大す
るという問題がある。
又、この迷光を除去するためには光学系が複雑になり、
さらに別の光学部品が必要になるという問題がある。
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、半導体レーザ装置に対して格別な光学素子を付加
することなく、発光源からの迷光を低減させるようにし
た半導体レーザ装置を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明の半導体レーザ装置には、半導体基板１−に形
成されている光検出部と、この光検出部の上面に配置さ
れるプリズムの境界面に二重のコーティング層を設け、
このコーティング層によってし・−ザ発光源からの迷光
が光検出部に入射されることを防止する。
〔作用〕
レーザ発光源からプリズムの半透過反射面に入射する光
の角度と、光ディスクの反射面からの戻り光がプリズム
の半透過反射面に入射する角度には２０°〜４０°の差
が形成されている。
この入射角の異なる光はそれぞれプリズムの底面に形成
されている半透過反射面を通過して光電検出器に入射さ
れるが、プリズムの底面と半導体基板の境界面に、屈折
率の異なる２層のｐｌＪ（Ｓｉ０？　。
ｃ、Ｈ３Ｎｓ）が適当な厚みでコーティングされている
ので、このコーティング層によって戻り光の透過率は太
きく、入射角の大きい迷光は殆ど全反射させることがで
さるようになる。
〔実施例〕
第１図は、本発明の半導体レーザ！Ｉ装置の要部を拡大
して示した斜視図で、２１は前述した半導体基板２２に
半田２１Ａを介して固定されているレーデダイオード、
２３ａ　（２３ｂ、２３ｃ）は半導体基板２２に形成さ
れている光検出部、２４は厚さ０．３＋ｗｍ位のプリズ
ムである。
プリズム２４の底面にはマルチコーティングによるハー
フミラ−２５が形成されている。そして接Ｉｉ剤２６に
より半導体基板２２の上面に形成されている５ｉＴｏ　
（酸化シリコン）からなる第１のコー・ティング層２７
と、５ｉ＝ＮＡ（シリコンナ・イトライト）からなる第
２のコーティング層２８ｔ−介して接ノｉされている。
この実施例では接着剤２６の屈折率ｎはプリズム２４の
屈折率とほぼ等しい値、例えば１．５８のものが使用さ
れており、第１のコーティング層２７の屈折率ｎｌ　　
、及び第２のコーティング層２８の屈折率ｎ２はそれぞ
れ１．４５　、及び２．０に設定されている。
又、第１のコーティング層２７の膜厚はｄｌ　　＝３７
２ＯＡ、第２のコーティング層２Ｂの膜厚はｄ２　＝１
１２８Ａとされている。
なお、この第１．第２のコーティング層２７゜２８は半
導体基板２２の上に光検出部２３ａ。
（２３ｂ、２３ｃ）等を形成したのち真空蒸着等によっ
て所定の膜厚としたものである。
本発明の半導体レーザ装置の要部は上述したように構成
されているので、レーザダイオード２１から出射された
レーザ光３０ａは、プリズム２４の前面にある半透過反
射面２４ａによって反射され、光ディスク等にレーザ光
３Ｏｆとして照射される。そして、その戻り光３０ｒは
同一の光路を通り、約４０°±５°の角度で再び半透過
反射面２４　ａからプリズム２４内に入射され、底面の
ハーフミラ−２５で一部は反射されるが、さらに接着剤
２６、第１．第２のコーティング層２７゜２８を通過し
て光検出部２３に照射される。
一方、レーザダイオード２１から出射されたレーザ光３
０　ａの一部分はプリズム２４の半透過反射面２４ａを
通過してプリズム内に二点鎖線で示すように迷光３０ｓ
として入射されるがこのときの入射角はほぼ６６″〜８
２″とされている。
ところで、本発明の半導体レーザ装置では後述するよう
に第１．第２のコーティング層２７゜２８を半導体基板
２２とプリズム２４の境界に形成しているため、この迷
光３０ｓは第１及び第２のコーティング層２７．２８に
よってほぼ全反射され、光検出部２３ａ　（２３ｂ　、
２３ｃ）に照射されないようにすることができる。
第２図（ａ）、（ｂ）は２層ノコ−ティング層２７゜２
８をそれぞれ屈折率が１．４５　、厚み３７２０Ａの５
ｉ０２と、屈折率が２．０．厚み１１２０Ａの５ｉＪ４
とからなる膜厚で形成したときのレーザ光（７８００Ａ
）の透過状態と、入射角αに対する透過率のデータを示
したもので、横軸には入射角α、縦軸には透過率が示さ
れている。
この図から理解できるように未発明の実施例で採用する
２層のコーティング層２７．２８によると入射角が４０
°±５°とされているレーザ光、つまり、光ディスクか
らの戻り光に対しては９０％以北の透過率を示している
のに対し、入射角が６６°以上の迷光に対しては透過率
が数％以下に低減され、全反射に近い特性を示している
。
したがって、光検出部２３ａは戻り光に対しては、大き
な感度で反応するが、迷光に対しては殆ど反応せず、光
ディスクの反射光の情報を高い感度で検出することがで
きるようになる。
なお、このデータはレーザ光の偏光面が紙面方向である
いわゆるＳ偏光のものについて記載されているが、一点
鎖線で示すようにＰ偏光のレーザ光とのｆ均データによ
る場合も入射角αによる透過（への変化は同様な傾向を
示している。
ちなみに、細線で示した二点鎖線の特性は第１のコーテ
ィング層２７が形成されていないときの中層のデータ（
ｄｌ　＝０）を示し、この場合は入射角αが約７０°ま
で透過率の変化は殆どなく、戻り光に対する選別機能は
殆ど期待できない。
第３　ＵＡ（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１及び第２のコ
ーティング層２７．２８の厚みｄｌ、ｄ２　を変化した
ときの入射角αに依存する透過率の特性を示したもので
ある。
これらの実施例では第２図（ｂ）の場合よりも、戻り光
射迷光の透過率の割合が劣化しているが。
コーティング層が全くない場合、又は中層のコーティン
グ層が付加されている場合に比較すると戻り光の選択効
果は大きくなり、光検出部の感度を向上させることがで
きる。
〔発Ｉｌｌの効果〕
以上、：５１明したように、本発明の半導体レーザ装置
は、′吟導体基板上にレーザ発光源と、光検出器と、プ
リズムを一体的に形成し、光学ヘッドを小型化する際に
、プリズムと半導体基板の境界面に２層のコーティング
層を施し、この２層のコーチインｉ゛層を、プリズムに
入射される迷光に対して全反射に近い条件となるように
設定したので、−“光検出器の戻り光に対する感度を高
くすることができるという効果がある。
又、このような半導体装置を光学ヘッドに使用すれば、
高い精度でトラッキングエラー信号、又はフォーカスエ
ラー信号等が検出できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の半導体レーザ装置の要部を示す断面図
、第２図（ａ）は第１．第２のコーティング層の形状を
示す説明図、第２図（ｂ）はレーザ光の入射角αと透過
率の関係を示すデータ図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ
）は第１．第２のコーティング層の厚みを変化したとき
のデータ図、第４図は半導体し・−ザ装置の先行技術を
示す断面図である。 図中、２１はレーザダイオード、２２は半導体基板、２
３ａは光検出部、２４はプリズム、２４ａは第１の参透
過反射面、２５は第２の半透過反射面（ハーフミラ−）
、２６は接着剤、２７は第１のコーティング層、２８は
第２のコーティング層を示す。 牛善体し−ｆ【置の側面 第４図 手続補正書印釦 昭和６１年　７月　７日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも半導体基板に形成されている１又は２以上の
    光検出器と、この光検出器の受光面に接面し、第１の半
    透過反射面から入射された戻り光を前記光検出器の受光
    面に照射するような第２の半透過反射面を有するプリズ
    ムと、前記第１の半透過反射面にレーザ光を入射する半
    導体レーザ発光源とからなり、前記半導体基板と前記プ
    リズムの境界面には、前記第１の半透過反射面から入射
    された所定入射角以上の迷光がほぼ全反射するような屈
    折率とされた２層以上のコーティング層が形成されてい
    ることを特徴とする半導体レーザ装置。
JP61092410A 1986-04-23 1986-04-23 半導体レ−ザ装置 Expired - Lifetime JPH0719394B2 (ja)

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KR (1) KR950001875B1 (ja)
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