JPS63193336A - 光学ヘツド - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、光学ディスク等に対して信号の読み取りを行
うための光学ヘッドに関する。

Ｂ、発明の概要 本発明は、支持基板上に、その活性層が支持基板と垂直
となるような半導体レーザと、この半導体レーザからの
出射光を反射する反射膜を少なくとも有する光学部品と
を設け、平行透明板により半導体レーザからの出射光の
非点隔差を補正するように構成したものである。

Ｃ０従来の技術 所謂ｃＤ（コンパクトディスク）等の光学ディスクに記
録された情報を光学的に読み取るための光学ヘッドにお
いて、光源に半導体レーザ素子を用いたものが従来より
知られている。この半導体レーザ素子は、−ｍに利得ガ
イド型と屈折率ガイド型に大別される。利得ガイド型の
ものは、発振スペクトルがマルチ千−ドであり、Ｓ／Ｎ
安定性が良いという長所を有するが、遠視野像が双峰性
で非点収差が大きいという短所を有している。屈折率ガ
イド型のものは、発振スペクトルがシングルモードであ
り、遠視野像が単峰性で非点収差が小さいという長所を
有するが、モードホッピングノイズが多くＳ／Ｎ安定性
が悪いという短所を有している。

ここで、本件出願人は、戻り光、温度変化に対するＳ／
Ｎの安定性を考慮して、マルチモード発振である利得ガ
イド型の半導体レーザを採用し、上述のような利得ガイ
ド型の短所については、半導体レーザの電極構造や斜め
に配した平行平板ガラスにより補償するような光学ヘッ
ドを、先に例えば特願昭６１−３８５７５号明細書等に
おいて提案している。この先行する技術における斜めガ
ラスによる非点収差の補正について以下説明する。

先ず、一般の半導体レーザの非点隔差について説明する
と、第４図に示すように、半導体レーザ１０の発光層の
活性層１１と平行な平面（ＸＹ平面）の発光角θ〃及び
垂直な平面（ＹＺ平面）の発光角θムについての各発光
点の焦点の位置が異なっており、発光角θ、の焦点Ｐ、
は半導体レーザ１０の端面１０ａに略々一致しているの
に対し、発光角θ〃の焦点Ｐ〃は半導体レーザ１０の端
面１０ａよりも内部にあり、これらの差しが非点隔差に
なっている。この非点隔差しは、シングルモードレーザ
では５〜６７１１１．マルチモードレーザでは２０〜３
Ｏｎと、マルチモードレーザの方が大きくなっている。

ここで、本件出願人が上記先行技術等において採用して
いる利得ガイド型でマルチモード発振の半導体レーザは
、第５図に示すような構造を有している。この第５図に
示す半導体レーザ１０は、例えばｎ型のＧａＡｓより成
る半導体基板１２上において、ｎ型＾１．　Ｇａｐ−、
＾Ｓより成るクラッドＪｉ１３とｐ型Ａ１．　Ｇａ１−
ｘ　Ａｓより成るクラッドＪ！ｉ１５との間にｐ型Ａｌ
、　Ｇａｐ−、Ａｓより成る活性層ｌｌを挟み込み、ク
ラフトＪＷｌＳ上のキャップＪｉ１６及び絶縁Ｎ１７に
ストライプ状のキャビティ部を形成し、このキャビティ
部にテーパストライプ電極１８を形成している。この構
造によって、低雑音性のマルチモードを維持しつつ、単
峰性の遠視野像を実現し、闇値電流密度を低減して信顛
性向上を図っている。

このような利得ガイド型の半導体レーザ１０の上記非点
隔差は、第６図に示すような斜めガラス１９により補正
が可能である。これは、平行平板ガラスに点光源より放
射された光束が斜めに入射した場合に、ＸＹ平平向内光
とＹｚ平面内の光とでは、ガラス通過後のみかけ上の発
光点の位置が異なり、非点収差を生じることが知られて
いるが、この原理を上記０８面（ＸＹ平面）の光に対し
て逆に適用することにより、上記端面１０ａよりも後方
にある上記焦点Ｐ〃を前方の略々端面１０ａの位置にず
らしている。すなわち、本来の発光点の焦点は第６図中
の２８点であるのに対し、斜めに配置された仮ガラス１
９を通過後の光束についての焦点はあたかもＱ＃にある
ように補正され、ＸＹ平簡の光とＹＺ平面の光と間の上
記非点隔差りを略々Ｏとすることができる。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 ところで、上述のような斜め板ガラス１９を現実の光学
ヘッドに通用するに際しては、第７図に示すように支持
基板２１に対して所定の角度αだけ傾けた状態で配置固
定している。すなわら、第７図の光学ヘッドは、支持基
板２１上に、上記利得ガイド型の半導体レーザ１０と、
この半導体レーザｌＯからの出射光を反射するビームス
ブリックプリズム２２とが少なくとも設けられるととも
に、ビームスプリンタプリズム２２で反射されたレーザ
光の進路途中に、支持基板２１に対して斜めに角度αだ
け傾いた板ガラス１９が配置固定されて構成されている
。しかしながら、板ガラス１９についてのこのような傾
斜状態での配置固定は、角度の調整や組立が煩雑化し、
光学ヘッドの薄型化や平坦化（フラットパッケージ化）
の障害となるため、好ましくない。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり
、非点隔差補正用の板ガラス等の平行透明板を支持基板
に対して平行に配役でき、パッケージの薄型化や平坦化
、小型化を容易に実現し得るような光学ヘッドの提供を
目的とする。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明に係る光学ヘッドは、上述の問題点を解決するた
めに、支持基板と、この支持基板上に設けられる半導体
レーザと、上記支持基板上に設けられ、少なくとも上記
半導体レーザからの出射光を反射する反射膜が設けられ
た光学部品と１．Ｅ記半専体レーザからの出射光の非点
隔差を補正する平行透明板とを備え、上記半導体レーザ
の活性層が上記支持基板と垂直となるように該半導体レ
ーザを支持基板上に設けたことを特徴としている。

Ｆ０作用 半導体レーザの活性層が基板と垂直であるため、この基
板に垂直な面が半導体レーザの所謂０９面になり、この
０〃面上において、上記光学部品の反射膜で反射された
光の光軸は基板面に対して非零の所定角度を持ち、平行
透明板を基板と平行に配設しても、平行透明板と光軸と
が上記所定角度をなすことにより、非点隔差補正が行え
る。

Ｇ、実施例 第１図は本発明の一実施例を説明するための概略断面図
である。この第１図に示す光学ヘッドにおいて、支持基
板ｌとしてはＳｉ等の半導体基板を用いており、この基
板ｌの表面に臨んで、所謂ＣＤ（コンパクトディスク）
等の光学記録媒体からの反射光（戻り光）を検出して記
録情報を読み取るための受光素子２が、例えば２！ａ形
成されている。これらの受光素子２は、それぞれが例え
ば３分割されて成り、トラッキングエラー、フォーカス
エラー、ＲＦ４ε号を検出するために用いられる。この
ような半導体支持基板ｌの受光素子２の形成領域上には
、半透過反射膜３を有する光学部品としての断面略々台
形状のビームスプリンタプリズム４が載置固定されてい
る。このビームスプリンタプリズム４の半３３過反射膜
３は、上記台形伏断面の斜辺部に相当する面上に被着形
成されており、基板ｌに対して例えば６０°の角度をな
している。

また、支持基板１上には前述した利得ガイド型の半導体
レーザｌＯが設けられており、この半導体レーザ１０は
、第２図に示すように、活性ＦＪ１１が上記支持基板ｌ
と垂直となるように取付固定されている。従って、基板
ｌの表面と垂直な面が上記θ、、（ＸＹ面）となり、基
板ｌの表面と平行゛な而が上記θＡ（ＹＺ面）となる。

これらの半導体レーザ１０及びビームスブリックプリズ
ム４がｉｌ！された支持基板ｌは、ハウジングとしての
例えば−面が開口した直方体形状のモールドパッケージ
７内に収納され、このモールドパッケージ７の上記開口
部には、接着剤８により前述した非点隔差補正用の透明
板としての平行平板ガラス９が配設固定されている。

このような構成において、半導体レーザ１０から出射さ
れたレーザ光はミ基板ｌに対して例えば略々６０°をな
す半透過反射膜３で反射され、平行平板ガラス９に対し
て例えば略々３０°の角度で入射され、屈折されて透過
することにより、前述した第６図と同様に、第１図の紙
面と平行な上記０９面（ＸＹ面）の焦点が前方にずれ、
０８面の焦点との間の非点隔差が略々Ｏとなるように補
正される。

従って、基板ｌに平行な平板ガラス９により非点隔差補
正が有効に行えるため、従来のように斜めの板ガラス等
を用いる場合に比べ、パッケージの構造が簡単で製造が
容易で安価であり、仮ガラスの取付角度調整が不要で精
度も向上し、さらにフラットパッケージ化により薄型化
や小型化が容易に実現できる。また、平行平板ガラス９
は、パッケージの封止板として用いることもでき、光学
ヘッドの小型化やコストダウンに貢献し得る。

ここで、以上説明したような光学ヘッドを、例えば所謂
ＣＤ（コンパクトディスク）用の光学ピンクアップ装置
に適用した具体例について、第３図を参照しながら説明
する。

この第３図において、光学ピックアップ装置の８台３１
上には植立ベース３２を介して上記光学ヘッド（のモー
ルドパッケージ７）・が取付固定されている。この光学
ヘッドの半導体レーザ１０から出射されたレーザ光は、
上記ビームスプリックプリズム４の半透過反射膜３によ
って反射され、上記平行平板ガラス９により非点隔差の
補正がなされて外部に導出され、折り返しミラー３４で
反射され、対物レンズ３５を介してディスク３６の記録
面に集束される。ディスク３６の記録面上で反射された
レーザ光は、対物レンズ３５を介し、折り返しミラー３
４で反射され、光学ヘッドの平行平板ガラス９を介して
ビームスプリンタプリズム４の半１３Ｍ４反射膜３に照
射される。この所謂戻り光は、半透過反射膜３を介して
ビームスプリッタプリズム４内に導入され、上記第１図
や第２図に示した受光素子２に入射されることによって
、トラッキングエラー、フォーカスエラー、ＲＦ信号の
検出が行われる。

なお、本発明は、上記実施例のみに限定されるものでは
なく、例えば、光学部品であるビームスプリンタプリズ
ム４の半透過反射膜３の角度（あるいはこの反射膜３で
反射されたレーザ光の光軸と平行透明板である平行平板
ガラス９とのなす角度）及び平行平板ガラス９の厚み等
は、補正したい非点隔差りに応じて決定すればよい、ま
た、半導体レーザ１０は図示の例に限定されず、−ｉの
レーザダイオード等を使用できる。さらに、光学部品と
しては、半導体レーザ１０からの出射光を反射して媒体
側に送るとともに媒体からの戻り光を導入して光検出を
行わせる機能を有するビームスプリッタプリズム４を用
いているが、少なくとも出射光を反射する機能を有して
いれば足りる。

この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の
変更が可能である。

Ｆｆ、発明の効果 本発明の光学ヘッドによれば、支持基板に平行な透明板
により半導体レーザの非点隔差補正が有効に行えるため
、フラットパッケージ化が可能となり、また平行透明板
をパフケージ封止板として兼用できるため、構造が簡単
で、小型化、薄型化が容易で、コストダウンが図れ、し
かも精度が良（信頼性の高い光学ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例となる光学ヘッドの概略断面
図、第２図は該実施例の要部を示す概略斜視図、第３図
は光学ピックアンプ装置の光路を説明するための概略断
面図、第４図は半導体レーザの非点隔差を説明するため
の模式図、第５図は半導体レーザのチップ構造を示す概
略斜視図、第６図は斜めに配置された仮ガラスによる非
点隔差補正を説明するための模式図、第７図は光学ヘッ
ドの従来例の要部を示す概略斜視図である。 １・・・支持基板 ２・・・受光素子 ３・・・半透過反射膜 ４・・・ビームスプリッタプリズム ９・・・平行平板ガラス １０・・・半導体レーザ １１・・・活性層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　支持基板と、 この支持基板上に設けられる半導体レーザと、上記支持
   基板上に設けられ、少なくとも上記半導体レーザからの
   出射光を反射する反射膜が設けられた光学部品と、 上記半導体レーザからの出射光の非点隔差を補正する平
   行透明板とを備え、 上記半導体レーザの活性層が上記支持基板と垂直となる
   ように該半導体レーザを支持基板上に設けたことを特徴
   とする光学ヘッド。