JP3517365B2 - Optical pickup device and position adjustment method of optical element thereof - Google Patents
Optical pickup device and position adjustment method of optical element thereofInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光源から射
出されたレーザ光を光記録媒体に集束させ、光記録媒体
からの戻り光を光検出素子で検出する光ピックアップ装
置に関するものである。さらに詳しくは、レーザ光源、
光検出素子、回折素子などの光学素子を簡単に位置決め
可能な光ピックアップ装置および、その光学素子の位置
調整方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device in which a laser beam emitted from a laser light source is focused on an optical recording medium and a return light from the optical recording medium is detected by a photodetector. More specifically, a laser light source,
The present invention relates to an optical pickup device capable of easily positioning an optical element such as a light detection element and a diffraction element, and a position adjusting method for the optical element.
【0002】[0002]
【従来の技術】CD、DVD、MOなどの光ディスクの
記録・再生に用いられる光ピックアップ装置としては、
半導体レーザ、光検出器およびホログラム素子などの光
学素子がパッケージ内に組み込まれた構成の光源ユニッ
トを備えたものが知られている。このような光ピックア
ップ装置は、例えば、特開平8−124205号および
特開平3−278330号公報に開示されている。2. Description of the Related Art As an optical pickup device used for recording / reproducing optical disks such as CD, DVD, MO,
There is known a device including a light source unit in which optical elements such as a semiconductor laser, a photodetector and a hologram element are incorporated in a package. Such an optical pickup device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-124205 and 3-278330.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような光ピックア
ップ装置では、半導体レーザとホログラム素子の相対位
置や、反射ミラーと光検出器の相対位置等が装置の特性
に大きな影響を及ぼす。例えば、半導体レーザとホログ
ラム素子の相対位置が目標とするものからずれている
と、所望の分離特性が得られなくなり、光ディスクの再
生等の精度が劣化してしまう。また、反射ミラーと光検
出器の相対位置がずれている場合は、戻り光が光検出器
の適切な位置に集光しなくなり、やはり光ディスクの再
生等の精度が劣化してしまう。In such an optical pickup device, the relative position of the semiconductor laser and the hologram element, the relative position of the reflection mirror and the photodetector, etc. have a great influence on the characteristics of the device. For example, if the relative position of the semiconductor laser and the hologram element deviates from the target one, the desired separation characteristics cannot be obtained, and the accuracy of reproduction of the optical disk and the like deteriorates. Further, if the relative position between the reflection mirror and the photodetector is deviated, the return light will not be collected at an appropriate position on the photodetector, and the accuracy of reproduction of the optical disk will also deteriorate.
【0004】ここで、パッケージ内に各光学素子が取り
付けられている光源ユニットの場合には、パッケージを
封鎖した後に、内部に装着されている各光学素子の相対
位置関係を調整できない。従って、特に、各光学素子の
位置決めが困難である。Here, in the case of a light source unit in which each optical element is mounted in the package, the relative positional relationship of each optical element mounted inside cannot be adjusted after the package is sealed. Therefore, it is particularly difficult to position each optical element.
【0005】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、光ピ
ックアップ装置の光学系を構成する各光学素子の相対的
な位置調整を簡単に行うことのできる機構を備えた光ピ
ックアップ装置を提案することにある。In view of the above points, an object of the present invention is to propose an optical pickup device equipped with a mechanism capable of easily adjusting the relative positions of the optical elements constituting the optical system of the optical pickup device. To do.
【0006】また、本発明の課題は、かかる機構を備え
た光ピックアップ装置における各光学素子の位置調整を
簡単に行うための位置調整方法を提案することにある。Another object of the present invention is to propose a position adjusting method for easily adjusting the position of each optical element in an optical pickup device having such a mechanism.
【0007】[0007]
【0008】[0008]
【0009】[0009]
【0010】[0010]
【0011】[0011]
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、
本発明は、レーザ光源と、このレーザ光源から射出
され光記録媒体で反射された後の戻り光を検出する光検
出素子が形成されている半導体基板とが共通のパッケー
ジに内蔵された構成の光源ユニットを有する光ピックア
ップ装置において:前記パッケージには前記レーザ光源
からのレーザ光および前記戻り光の光通過孔が形成さ
れ;前記パッケージ内には、前記戻り光を前記光検出素
子に導くために当該戻り光を反射する反射体が配置さ
れ、当該反射体の配置位置は、前記パッケージの外側か
ら前記光通過孔を介して臨むことが可能な位置に設定さ
れており;前記レーザ光源は前記半導体基板の基板面へ
直接的または所定の部材を介して間接的に載置されてお
り;前記パッケージは、前記半導体基板が取り付けられ
たパッケージ本体と、このパッケージ本体に対してレー
ザ光の光軸方向にスライド可能に組み付けられていると
共に前記反射体が取り付けられているパッケージ蓋とを
有し、当該パッケージ蓋は所定のスライド位置において
前記パッケージ本体に固定されており;前記光検出素子
の近傍の前記基板面に、前記レーザ光源の発光点との相
対位置を示す位置決め用マークが付されており;当該位
置決め用マークは、前記反射体に写る当該位置決め用マ
ークが前記光通過孔を介して観察できる位置に形成され
ていることを特徴としている。 [Means for Solving the Problems]
Therefore , according to the present invention, a laser light source and a semiconductor substrate on which a photodetection element for detecting return light emitted from the laser light source and reflected by an optical recording medium are formed are incorporated in a common package. In the optical pickup device having a light source unit: a light passage hole for the laser light from the laser light source and the return light is formed in the package; and for guiding the return light to the photodetection element in the package. A reflector that reflects the return light is disposed in the package, and the position where the reflector is disposed is set to a position that can be exposed from the outside of the package through the light passage hole; The semiconductor device is mounted on the substrate surface of the semiconductor substrate directly or indirectly through a predetermined member; the package includes a package body to which the semiconductor substrate is attached, and And a package lid that is slidably attached to the package body in the optical axis direction of the laser light and to which the reflector is attached, and the package lid is fixed to the package body at a predetermined slide position. A positioning mark indicating a relative position to the light emitting point of the laser light source is provided on the surface of the substrate near the photodetector ;
The positioning mark is the positioning mark on the reflector.
It is characterized in that the ark is formed at a position where it can be observed through the light passage hole .
【0013】この構成の光ピックアップ装置では、以下
のような位置調整方法によって、パッケージ本体側に取
り付けられている検出素子とパッケージ蓋に取り付けら
れている反射体との光軸方向の相対位置を調整すること
ができる。In the optical pickup device having this structure, the relative position in the optical axis direction between the detecting element mounted on the package body side and the reflector mounted on the package lid is adjusted by the following position adjusting method. can do.
【0014】まず、前記光源ユニットの前記光通過孔か
ら、前記レーザー光源の発光点と前記反射体に写る前記
位置決め用マークを観察しながら、前記パッケージ蓋を
スライドさせることにより前記反射体の位置を調整す
る。次に、前記反射体の位置を調整した後に、前記パッ
ケージ蓋を前記パッケージ本体に接着剤等を用いて固定
する。First, the position of the reflector is moved by sliding the package lid while observing the light emitting point of the laser light source and the positioning mark reflected on the reflector through the light passage hole of the light source unit. adjust. Next, after adjusting the position of the reflector, the package lid is fixed to the package body with an adhesive or the like.
【0015】この方法によれば、パッケージ蓋をパッケ
ージ本体に組み付けた状態で、双方の部材に取り付けら
れている光学素子の位置調整を行うことができ、しか
も、調整作業はパッケージ外部から観察しながら行うこ
とができる。よって、パッケージ内に装着されている光
学素子の位置決めを簡単に、しかも正確に行うことがで
きる。According to this method, the position of the optical elements attached to both members can be adjusted with the package lid assembled to the package body, and the adjustment work can be performed while observing from outside the package. It can be carried out. Therefore, the positioning of the optical element mounted in the package can be performed easily and accurately.
【0016】[0016]
【0017】[0017]
【0018】[0018]
【0019】[0019]
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した光ピックアップ装置を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical pickup device to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
【0021】(光ピックアップ装置の全体構成)図1に
は光ピックアップ装置の光学系の概略構成を示してあ
る。本例の光ピックアップ装置1は光源ユニット10を
備えており、この光源ユニット10には、詳細を後述す
るように、半導体レーザ等の部品が内蔵されている。(Overall Structure of Optical Pickup Device) FIG. 1 shows a schematic structure of an optical system of the optical pickup device. The optical pickup device 1 of the present example includes a light source unit 10, and the light source unit 10 has a built-in component such as a semiconductor laser as described later in detail.
【0022】光ピックアップ装置1の光学系は、3ビー
ム生成用回折素子13、分離用回折素子14、立ち上げ
ミラー18、および対物レンズ12を備えており、これ
らの光学素子が半導体レーザ2から光ディスク4に向け
てこの順序で配列されている。また、光ディスク4から
の戻り光を光検出素子3に導くための反射ミラー(反射
体)15を備えている。The optical system of the optical pickup device 1 includes a three-beam generating diffraction element 13, a separation diffraction element 14, a rising mirror 18, and an objective lens 12, and these optical elements are the semiconductor laser 2 and the optical disk. 4 are arranged in this order. Further, a reflection mirror (reflector) 15 for guiding the return light from the optical disc 4 to the photodetecting element 3 is provided.
【0023】半導体レーザ2から出射された前方レーザ
光Lfは3ビーム生成用回折素子13に入射する。3ビ
ーム生成用回折素子13は、半導体レーザ2からの前方
レーザ光Lfをメインビーム(0次光)と2つのサブビ
ーム(+−一次光)に分割する。また、2つのサブビー
ムが光ディスク4において光軸方向の前後に焦点を結ぶ
ように、当該2つのサブビームの波面を変換する機能を
有している。The forward laser light Lf emitted from the semiconductor laser 2 is incident on the three-beam generating diffraction element 13. The three-beam generating diffraction element 13 splits the forward laser light Lf from the semiconductor laser 2 into a main beam (0th order light) and two sub-beams (+ -first order light). Further, it has a function of converting the wavefronts of the two sub-beams so that the two sub-beams are focused on the front and rear in the optical axis direction on the optical disc 4.
【0024】分割されたメインビームは信号再生用のレ
ーザ光(信号再生用レーザ光)として使用され、2つの
サブビームはトラッキング誤差検出用のレーザ光(トラ
ッキング誤差検出用レーザ光)として使用される。The divided main beam is used as a laser beam for signal reproduction (laser beam for signal reproduction), and the two sub-beams are used as laser beam for tracking error detection (laser beam for tracking error detection).
【0025】レーザ光Lfは、次に分離用回折素子14
に到る。分離用回折素子14の回折特性は、これらの3
つのレーザ光が光ディスク4に到る光路での0次回折効
率と、光ディスク4から光検出素子3に到る光路での1
次回折効率との積が最大となるように設定されている。
例えば、出射されたレーザ光Lfには実質的に回折作用
を及ぼさずに、3つのビームを実質的にそのまま通過さ
せる。これに対して、戻り光Lrは殆どが回折作用を受
け、そのまま0次光として通過する光量が殆ど無い。こ
の結果、出射側レーザ光Lfと同一の光路を経由して当
該分離用回折素子14まで戻った戻り光Lrは、実質的
にレーザ光Lfから実質的に分離され、異なる方向に向
かう。The laser beam Lf is then separated by the diffraction element 14 for separation.
Reach. The diffraction characteristics of the separating diffraction element 14 are
The zero-order diffraction efficiency of the two laser beams in the optical path reaching the optical disk 4 and the 1-degree in the optical path reaching the photodetector 3 from the optical disk 4.
It is set such that the product of the second-order diffraction efficiency is maximum.
For example, the emitted laser light Lf has substantially no diffracting effect and allows the three beams to substantially pass therethrough. On the other hand, most of the return light Lr is diffracted, and there is almost no amount of light that passes as it is as the 0th order light. As a result, the return light Lr returned to the separation diffraction element 14 via the same optical path as the emission side laser light Lf is substantially separated from the laser light Lf and travels in a different direction.
【0026】立ち上げミラー18は、分離用回折素子1
4からのレーザ光Lfを直角に折り曲げて、対物レンズ
12に導くためのものである。対物レンズ12によっ
て、レーザ光Lfのうち、メインビーム(信号再生用レ
ーザ光)はその記録面に焦点を結び、2つのサブビーム
(トラッキング誤差検出用レーザ光)は前焦点状態およ
び後焦点状態になる。The rising mirror 18 is the separation diffraction element 1
It is for bending the laser beam Lf from 4 at a right angle and guiding it to the objective lens 12. Of the laser light Lf, the main beam (signal reproduction laser light) is focused on the recording surface by the objective lens 12, and the two sub-beams (tracking error detection laser light) are in the front focus state and the rear focus state. .
【0027】一方、光ディスク4の記録面に集光した3
つのレーザ光は、そこで反射されて光ディスク4から光
検出素子3に向かう戻り光Lrとなる。これらの戻り光
Lrは、再び対物レンズ12および立ち上げミラー18
を介して、分離用回折素子14に入射する。On the other hand, 3 focused on the recording surface of the optical disk 4
The two laser beams are reflected there to become a return beam Lr from the optical disc 4 toward the photodetector 3. These return lights Lr are again used for the objective lens 12 and the rising mirror 18.
It is incident on the separating diffraction element 14 via the.
【0028】前述したように、分離用回折素子14は、
3つの戻り光Lrのそれぞれを回折して、出射側レーザ
光Lfから分離させ反射ミラー15に導く。すなわち、
当該分離用回折素子14により出射側レーザ光Lfから
分離された戻り光Lrは、3ビーム生成用回折素子13
の回折格子面を通過することなく、直接に、反射ミラー
15に向かう。ここで、本例では、それぞれの戻り光L
rを、光軸を中心として、光ディスク2のトラック方向
に直交する方向に2分割するように回折格子パターンが
形成されている。したがって、反射ミラー15には計6
つの戻り光Lrが入射する。As described above, the separating diffraction element 14 is
Each of the three return lights Lr is diffracted, separated from the emission side laser light Lf, and guided to the reflection mirror 15. That is,
The return light Lr separated from the laser light Lf on the emission side by the separation diffraction element 14 is used as the three-beam generation diffraction element 13.
Directly to the reflection mirror 15 without passing through the diffraction grating surface. Here, in this example, each return light L
A diffraction grating pattern is formed so that r is divided into two in the direction orthogonal to the track direction of the optical disc 2 with the optical axis as the center. Therefore, the reflection mirror 15 has a total of 6
Two return lights Lr enter.
【0029】反射ミラー15により、これらの回折光は
直角に立ち下げられて光検出素子3の各受光面を照射す
る。各受光面に形成された光スポットの光量に基づい
て、RF(情報再生)信号、TE(トラッキングエラ
ー)信号、FE(フォーカシングエラー)信号が生成さ
れる。また、後述するように、対物レンズ12の光軸に
対する移動量を示す対物レンズ移動量検出信号が生成さ
れる。These diffracted lights are made to fall at a right angle by the reflection mirror 15 and illuminate each light receiving surface of the photodetector element 3. An RF (information reproduction) signal, a TE (tracking error) signal, and an FE (focusing error) signal are generated based on the light quantity of the light spot formed on each light receiving surface. Further, as will be described later, an objective lens movement amount detection signal indicating the movement amount of the objective lens 12 with respect to the optical axis is generated.
【0030】なお、半導体レーザチップ2の後ろ面から
出射される後方レーザ光Lbは、モニター用受光素子2
5によりその光量が検出され、当該検出結果に基づき、
半導体レーザチップ2のレーザ光出力がフィードバック
制御される。The rear laser beam Lb emitted from the rear surface of the semiconductor laser chip 2 is received by the monitor light receiving element 2
The amount of light is detected by 5, and based on the detection result,
The laser light output of the semiconductor laser chip 2 is feedback-controlled.
【0031】また、対物レンズ12は対物レンズ駆動装
置19に搭載されている。対物レンズ駆動装置19は、
上記のTE信号およびFE信号に基づき、対物レンズ1
2をトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動
する。また、対物レンズ移動量検出信号に基づき、対物
レンズ12のトラッキング方向の振れを減衰させ、当該
対物レンズ12が光軸位置に迅速に静止状態となるよう
にフィードバック制御を行う機能も備えている。The objective lens 12 is mounted on the objective lens driving device 19. The objective lens driving device 19 is
Based on the above TE signal and FE signal, the objective lens 1
2 is moved in the tracking direction and the focusing direction. In addition, it also has a function of attenuating the shake of the objective lens 12 in the tracking direction based on the objective lens movement amount detection signal and performing feedback control so that the objective lens 12 quickly becomes stationary at the optical axis position.
【0032】(光源ユニット)図2(A)は光源ユニッ
トの平面図であり、図2(B)および(C)は、それぞ
れ、図2(A)のB−B線における断面図およびC−C
線における断面図である。図3は、光源ユニットを前方
(図2(A)における矢印IIIの方向)から見たとき
の正面図である。なお、図2(A)では光源ユニットの
内部構成を分かり易くするために、パッケージの一部を
省略して示してある。(Light Source Unit) FIG. 2 (A) is a plan view of the light source unit, and FIGS. 2 (B) and 2 (C) are a sectional view taken along the line BB and C- in FIG. 2 (A), respectively. C
It is sectional drawing in a line. FIG. 3 is a front view of the light source unit as viewed from the front (direction of arrow III in FIG. 2A). Note that in FIG. 2A, a part of the package is omitted for easy understanding of the internal configuration of the light source unit.
【0033】これらの図を参照して説明すると、本例の
光源ユニット10の内部には、半導体レーザ2、光検出
素子3、ビーム生成用回折素子13および反射体15が
組み込まれており、パッケージ前面には分離用回折素子
14が組み付けられている。Describing with reference to these figures, the semiconductor laser 2, the photodetector 3, the beam generating diffraction element 13 and the reflector 15 are incorporated in the light source unit 10 of this embodiment, and the package is formed. The separating diffraction element 14 is assembled on the front surface.
【0034】詳細に説明すると、パッケージ20の内部
には、半導体基板11と、この半導体基板11の基板面
111に載置したサブマウント24が配置されている。
このサブマウント24の上面に半導体レーザ2が間接的
に載置され、半導体基板11の基板面111には光検出
素子3が作り込まれている。なお、半導体レーザ2は、
半導体基板11の基板面111に直接的に載置すること
もできる。More specifically, the semiconductor substrate 11 and the submount 24 mounted on the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11 are disposed inside the package 20.
The semiconductor laser 2 is indirectly mounted on the upper surface of the submount 24, and the photodetection element 3 is formed on the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11. The semiconductor laser 2 is
It is also possible to mount the semiconductor substrate 11 directly on the substrate surface 111.
【0035】パッケージ20の前面204には前方に突
出した枠状突出部201が形成され、これにより、矩形
断面の光通過孔203が規定されている。光通過孔20
3の後端には3ビーム生成用回折素子13が取り付けら
れ、その前面には分離用回折素子14が取り付けられて
いる。これらの回折素子13、14が取り付けられた光
通過孔203を介して、半導体レーザ2から出射された
前方レーザ光Lfが外部に出射されると共に、光ディス
ク4からの戻り光Lrがパッケージ内部に導かれる。On the front surface 204 of the package 20, a frame-shaped projecting portion 201 projecting forward is formed, whereby a light passage hole 203 having a rectangular cross section is defined. Light passage hole 20
A three-beam generating diffractive element 13 is attached to the rear end of 3, and a separating diffractive element 14 is attached to the front surface thereof. The front laser light Lf emitted from the semiconductor laser 2 is emitted to the outside through the light passage hole 203 to which the diffractive elements 13 and 14 are attached, and the return light Lr from the optical disc 4 is introduced into the package. Get burned.
【0036】パッケージ20は、上方が開口しているほ
ぼ升型のパッケージ本体21と、この上側開口を塞いで
いるパッケージ蓋板22とから構成されている。パッケ
ージ本体21とパッケージ蓋板22によって、半導体基
板11やサブマウント24などが装着される室202が
区画形成されている。The package 20 is composed of a substantially box-shaped package body 21 having an upper opening, and a package cover plate 22 closing the upper opening. The package body 21 and the package cover plate 22 define a chamber 202 in which the semiconductor substrate 11 and the submount 24 are mounted.
【0037】図4(A)はパッケージ本体の平面図、図
4(B)および(C)は、それぞれ、図4(A)の4B
−4B線における断面図および4C−4C線における断
面図である。これらの図に示すように、パッケージ本体
21は、ほぼ矩形状の底壁211と、この底壁211の
四方の辺から立ち上がっている前壁212、後壁213
および左右の側壁214、215とを備えている。前壁
212の一部は凹状に切りかかれており、その両側から
左右一対の突出側壁216、217が前壁212に垂直
に延びている。これらの突出側壁216、217の下端
部は底壁211から前方に延びる突出底壁218によっ
て繋がっている。これら突出側壁216、217、突出
底壁218によって、前方に突き出た突出部219が形
成されている。FIG. 4 (A) is a plan view of the package body, and FIGS. 4 (B) and 4 (C) are respectively 4B of FIG. 4 (A).
4B is a cross-sectional view taken along line 4B and 4C-4C. As shown in these figures, the package body 21 includes a substantially rectangular bottom wall 211, a front wall 212 and a rear wall 213 that rise from four sides of the bottom wall 211.
And left and right sidewalls 214, 215. A part of the front wall 212 is cut into a concave shape, and a pair of left and right protruding side walls 216 and 217 extend perpendicularly to the front wall 212 from both sides thereof. The lower ends of the protruding side walls 216 and 217 are connected by a protruding bottom wall 218 extending forward from the bottom wall 211. The protruding side wall 216, 217 and the protruding bottom wall 218 form a protruding portion 219 protruding forward.
【0038】パッケージ本体21の底壁211の表面は
平坦とされており、半導体レーザ2、サブマウント24
および半導体基板11の位置を規定するための基準面3
0とされている。この基準面30には、リードフレーム
23における矩形板状のステージ231が固定されてい
る。リードフレーム23の12本のリード(本例では1
2本のリード)232は、そのパッド部分が基準面30
に位置しており、その外部接続用端子となる部分がパッ
ケージ本体21の後壁213を貫通して外部まで延びて
いる。The surface of the bottom wall 211 of the package body 21 is flat, and the semiconductor laser 2 and the submount 24 are provided.
And a reference plane 3 for defining the position of the semiconductor substrate 11.
It is set to 0. A rectangular plate-shaped stage 231 of the lead frame 23 is fixed to the reference surface 30. 12 leads of the lead frame 23 (1 lead in this example)
The two leads) 232 have their pad portions on the reference surface 30.
And a portion that will be an external connection terminal extends through the rear wall 213 of the package body 21 to the outside.
【0039】さらに、図2(C)または図4(C)に示
すように、光源ユニット10は、半導体レーザ2が配置
されている底壁211側に、外部接続端子232の一部
が露出するように複数の放熱用開口90が形成されてい
る。このため、光源ユニット10は、これらの放熱用開
口90を介してパッケージ20内部の、半導体レーザ
2、信号処理回路等の動作時の発熱が外部へ放出され
る。Further, as shown in FIG. 2C or FIG. 4C, in the light source unit 10, a part of the external connection terminal 232 is exposed on the side of the bottom wall 211 where the semiconductor laser 2 is arranged. Thus, a plurality of heat dissipation openings 90 are formed. Therefore, in the light source unit 10, heat generated during operation of the semiconductor laser 2, the signal processing circuit, and the like inside the package 20 is radiated to the outside through the heat dissipation openings 90.
【0040】(半導体基板およびその周辺部分の構成)
図5は半導体基板およびその周辺部分を拡大して示す斜
視図であり、図6は半導体基板の基板面を示す平面図で
ある。図2、図5および図6に示すように、リードフレ
ーム23のステージ231には、半導体基板11が銀ペ
ーストによってボンディングされている。半導体基板1
1の基板面111において、その幅方向の一方の側に
は、前後方向に長いほぼ矩形状の電極部111aが形成
され、他方の側には信号処理回路26が形成されてい
る。電極部111aの上にはサブマウント24が銀ペー
ストによって固定されている。このサブマウント24は
一定の厚さの半導体基板からなり、その上面には半導体
レーザ2が銀ペーストによって固定されている。(Structure of Semiconductor Substrate and Its Periphery)
5 is an enlarged perspective view showing the semiconductor substrate and its peripheral portion, and FIG. 6 is a plan view showing the substrate surface of the semiconductor substrate. As shown in FIGS. 2, 5, and 6, the semiconductor substrate 11 is bonded to the stage 231 of the lead frame 23 with silver paste. Semiconductor substrate 1
On one substrate surface 111, a substantially rectangular electrode portion 111a that is long in the front-rear direction is formed on one side in the width direction, and a signal processing circuit 26 is formed on the other side. The submount 24 is fixed on the electrode portion 111a with silver paste. The submount 24 is made of a semiconductor substrate having a constant thickness, and the semiconductor laser 2 is fixed on the upper surface thereof by silver paste.
【0041】半導体レーザ2は、前方レーザ光Lfが出
射される前方出射端面2fと、後方レーザ光Lbが出射
される後方出射端面2bとを備えている。これらの出射
端面2f、2bからは、半導体基板11の基板面111
に平行な方向に各レーザ光Lf、Lbがそれぞれ前方お
よび後方に向けて出射される。半導体レーザ2の前方レ
ーザ光Lfの発光点は、前方出射端面2fにおけるパッ
ケージ20の上下方向のほぼ中央に位置しており、ここ
から出射された前方レーザ光Lfは光通過孔203に取
り付けられているビーム生成用回折素子13、分離用回
折素子14を通って、外部に出射される。The semiconductor laser 2 has a front emission end facet 2f from which the front laser beam Lf is emitted and a rear emission end facet 2b from which the rear laser beam Lb is emitted. From the emission end faces 2f and 2b, the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11 is formed.
The laser beams Lf and Lb are emitted in a direction parallel to the front and rear directions, respectively. The light emitting point of the front laser light Lf of the semiconductor laser 2 is located at substantially the center in the vertical direction of the package 20 on the front emission end face 2f, and the front laser light Lf emitted from this is attached to the light passage hole 203. The light is emitted to the outside through the diffraction element 13 for beam generation and the diffraction element 14 for separation.
【0042】半導体基板11の基板面111において、
電極部111aの側方に形成されている信号処理回路2
6は、光検出素子3の出力信号のレベルを高めて、外部
の制御装置でピット信号(RF信号)、トラッキング誤
差信号(TE信号)、焦点誤差信号(FE信号)の生成
処理を行い易くするための回路である。この信号処理回
路26の前方には光検出素子3が形成されている。On the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11,
Signal processing circuit 2 formed on the side of the electrode portion 111a
Reference numeral 6 raises the level of the output signal of the photo-detecting element 3 to facilitate the generation processing of the pit signal (RF signal), the tracking error signal (TE signal) and the focus error signal (FE signal) by an external control device. It is a circuit for. The photodetector element 3 is formed in front of the signal processing circuit 26.
【0043】サブマウント24の上面における半導体レ
ーザ2の後方位置には、半導体レーザ2のレーザ光出力
をフィードバック制御するためのモニター用受光素子2
5が形成されている。半導体レーザ2の後方出射端面2
bから出射された後方レーザ光Lbの一部は、このモニ
ター用受光素子25に直接に入射する。At the rear position of the semiconductor laser 2 on the upper surface of the submount 24, the monitor light receiving element 2 for feedback controlling the laser light output of the semiconductor laser 2 is provided.
5 is formed. Rear emission end face 2 of semiconductor laser 2
A part of the rear laser beam Lb emitted from b directly enters the monitor light receiving element 25.
【0044】ここで、光源ユニット10では、半導体レ
ーザ2と分離用回折素子14との光学距離と、分離用回
折素子14から反射ミラー15を経て、光検出素子3に
至る光学距離が等しくなるように設定されている。この
ために、本例では、半導体レーザ2と光検出素子3の相
対位置の精度を次のようにして高めている。Here, in the light source unit 10, the optical distance between the semiconductor laser 2 and the separating diffraction element 14 is equal to the optical distance from the separating diffraction element 14 through the reflecting mirror 15 to the photodetecting element 3. Is set to. Therefore, in this example, the accuracy of the relative position between the semiconductor laser 2 and the photodetector 3 is increased as follows.
【0045】図6に示すように、半導体基板11の基板
面111には、半導体レーザ2の取付け位置を示す三角
形状の複数の位置決め用マーク50が付されている。各
マーク50は電極部111aの外側に形成されている。
本例では、半導体レーザ2の光軸方向の位置を示す2つ
のマーク50a、50bと、光軸方向に直交する方向の
位置を示す2つのマーク50c、50dが形成されてい
る。As shown in FIG. 6, the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11 is provided with a plurality of triangular positioning marks 50 indicating the mounting positions of the semiconductor laser 2. Each mark 50 is formed outside the electrode portion 111a.
In this example, two marks 50a and 50b indicating the position of the semiconductor laser 2 in the optical axis direction and two marks 50c and 50d indicating the position in the direction orthogonal to the optical axis direction are formed.
【0046】従って、これらのマーク50(50a〜5
0d)を目印として、半導体レーザ2をサブマウントに
搭載すれば、半導体レーザ2と光検出素子3の相対位置
を精度良く規定できる。すなわち、半導体レーザ2をサ
ブマウント24に搭載するときに、対峙するマーク50
同士を結ぶ2つの線分の交点に、半導体レーザ2の発光
点が一致するように、当該半導体レーザ2をサブマウン
ト24上に載置する。このようにすれば、半導体レーザ
2と光検出素子3の相対的な位置決めができる。したが
って、半導体レーザ2を光検出素子3に対して、正確な
光学位置に配置できる。Therefore, these marks 50 (50a to 5a)
If the semiconductor laser 2 is mounted on the submount with 0d) as a mark, the relative position between the semiconductor laser 2 and the photodetector 3 can be accurately defined. That is, when the semiconductor laser 2 is mounted on the submount 24, the marks 50 facing each other are provided.
The semiconductor laser 2 is mounted on the submount 24 so that the emission point of the semiconductor laser 2 coincides with the intersection of two line segments connecting the two. In this way, the semiconductor laser 2 and the photodetector element 3 can be positioned relative to each other. Therefore, the semiconductor laser 2 can be arranged at an accurate optical position with respect to the photodetector element 3.
【0047】ここで、本例では、後述するマーク51、
52も含めて各マーク50は、皮膜状の樹脂から形成さ
れている。さらに、これらのマーク50、51、52の
形成に当たっては、光検出素子3を半導体基板11の基
板面111に作り込む際の露光工程において同時に形成
している。すなわち、光検検出素子を作り込むために用
いる露光装置をそのまま利用している。従って、半導体
基板11に対して、光検出素子3を形成するためのパタ
ーン部材と、マーク50、51、52を形成するための
パターン部材を、目的の位置に精度良く形成できる。こ
のため、マーク形成位置の精度を高めることができる。Here, in this example, marks 51, which will be described later,
Each mark 50, including 52, is formed of a film-like resin. Further, in forming these marks 50, 51, 52, they are formed at the same time in the exposure process when the photodetector 3 is formed on the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11. That is, the exposure apparatus used for incorporating the optical detection element is used as it is. Therefore, the pattern member for forming the photodetecting element 3 and the pattern member for forming the marks 50, 51, 52 can be accurately formed on the semiconductor substrate 11 at desired positions. Therefore, the accuracy of the mark forming position can be improved.
【0048】(受光素子の構成)図7には光検出素子3
を拡大して示してある。この図に示すように、光検出素
子3は幅方向(X方向)に細長い形状の7つの受光面
A、B1、B2、C、D1、D2、Eを備えている。受
光面Aはピット信号(RF信号)検出用のものであり、
残りの受光面はトラッキング誤差信号(TE信号)およ
び焦点誤差信号(FE信号)検出用のものである。光検
出素子3では、受光面Aを中心にして、残りの受光面が
前後方向に3つづつ配列されている。受光面Aの前方に
は受光面B1、受光面Cおよび受光面B2がこの順序で
配列され、受光面Aの後方には受光面D1、受光面Eお
よび受光面D2がこの順序で配列されている。(Structure of the light receiving element) FIG.
Are shown enlarged. As shown in this figure, the photodetector 3 is provided with seven light-receiving surfaces A, B1, B2, C, D1, D2, and E that are elongated in the width direction (X direction). The light receiving surface A is for detecting a pit signal (RF signal),
The remaining light receiving surface is for detecting a tracking error signal (TE signal) and a focus error signal (FE signal). In the photo-detecting element 3, with the light receiving surface A as the center, the remaining three light receiving surfaces are arranged in the front-rear direction in groups of three. A light receiving surface B1, a light receiving surface C, and a light receiving surface B2 are arranged in this order in front of the light receiving surface A, and a light receiving surface D1, a light receiving surface E, and a light receiving surface D2 are arranged in this order behind the light receiving surface A. There is.
【0049】信号再生用レーザ光の戻り光の回折光の受
光面Aは、受光面A1、A2に分割されており、それぞ
れ光スポットをs1、s2を形成する。また、一方のト
ラッキング誤差検出用レーザ光の戻り光の回折光は受光
面B1、B2、Cに光スポットs3、s4を形成する。
他方のトラッキング誤差検出用レーザ光の戻り光の回折
光は受光面D1、D2、Eに光スポットs5、s6を形
成する。The light receiving surface A of the diffracted light of the return light of the signal reproducing laser light is divided into light receiving surfaces A1 and A2, which form light spots s1 and s2, respectively. Further, the diffracted light of the return light of the one tracking error detecting laser light forms light spots s3 and s4 on the light receiving surfaces B1, B2 and C.
The diffracted light of the returning light of the other tracking error detecting laser light forms light spots s5 and s6 on the light receiving surfaces D1, D2 and E.
【0050】本例では、受光面A1、A2の受光量に基
づいてRF信号が生成される。さらに、受光面A1の受
光量と受光面A2の受光量との差S5を求めることによ
り対物レンズ12の移動量の検出信号も生成される。ま
た、受光面B1、B2、Cの受光量の総和S1と受光面
D1、D2、Eの受光量の総和S2との差を求めること
により、TE信号が生成される。さらにまた、受光面B
1、B2、Eの受光量の総和S3と受光面D1、D2、
Cの受光量の総和S4との差を求めることにより、FE
信号が生成される。なお、これらの信号は光源ユニット
10のリードフレーム23の外部接続用端子232と電
気的に接続された制御装置(図示せず)で生成される。In this example, the RF signal is generated based on the amount of light received on the light receiving surfaces A1 and A2. Further, a detection signal of the amount of movement of the objective lens 12 is also generated by obtaining the difference S5 between the amount of light received on the light receiving surface A1 and the amount of light received on the light receiving surface A2. Further, the TE signal is generated by obtaining the difference between the sum S1 of the light receiving amounts of the light receiving surfaces B1, B2, C and the sum S2 of the light receiving amounts of the light receiving surfaces D1, D2, E. Furthermore, the light receiving surface B
The total sum S3 of the light receiving amounts of 1, B2 and E and the light receiving surfaces D1 and D2,
By calculating the difference from the sum S4 of the received light amount of C, FE
A signal is generated. These signals are generated by a control device (not shown) electrically connected to the external connection terminal 232 of the lead frame 23 of the light source unit 10.
【0051】(反射ミラーの取付け構造および位置調整
方法)パッケージ20の構成部材であるパッケージ蓋板
22には、ミラー取付け部221が一体形成されてい
る。ミラー取付け部221は、光検出素子3のほぼ真上
から後方に向けて形成された台形状断面の突起である。
この台形状のミラー取り付け部221の前面は、前方に
向けて45度傾斜したミラー取付面222である。この
ミラー取付面222に反射ミラー15が接着剤などによ
って固定されている。(Mounting Structure of Reflecting Mirror and Position Adjusting Method) A mirror mounting portion 221 is integrally formed on a package cover plate 22 which is a constituent member of the package 20. The mirror attachment portion 221 is a protrusion having a trapezoidal cross section, which is formed substantially directly above the photodetecting element 3 toward the rear.
The front surface of the trapezoidal mirror mounting portion 221 is a mirror mounting surface 222 that is inclined forward by 45 degrees. The reflection mirror 15 is fixed to the mirror mounting surface 222 with an adhesive or the like.
【0052】ビーム生成用回折素子13、分離用回折素
子14を介してパッケージ20内に入射する光ディスク
4からの6つの戻り光Lrは、反射ミラー15に当た
り、この反射ミラー15によって直角に立ち下げられて
光検出素子3の各受光面を照射する。The six return lights Lr from the optical disk 4 which enter the package 20 through the beam generation diffraction element 13 and the separation diffraction element 14 hit the reflection mirror 15 and are vertically fallen by the reflection mirror 15. To irradiate each light receiving surface of the photodetector 3.
【0053】このため、反射ミラー15と光検出素子3
の相対位置が適切でないと、各戻り光Lrを所望の受光
面に集光させることができなくなる。このために、本例
では、パッケージ蓋板22をパッケージ本体21に対し
てスライド可能な構成としている。すなわち、パッケー
ジ本体21には、パッケージ蓋板22を半導体レーザチ
ップ2の光軸方向にスライド可能とするための案内面2
1aが形成されている。パッケージ蓋板22は、その下
面の一部が案内面21aに案内されながら、パッケージ
本体21に対して光軸方向にスライドする。この蓋板2
2の移動に伴って、ここに取り付けられている反射ミラ
ー15の位置も光軸方向に移動する。Therefore, the reflection mirror 15 and the photodetector 3
If the relative position of is not appropriate, the return light Lr cannot be condensed on a desired light receiving surface. Therefore, in this example, the package cover plate 22 is configured to be slidable with respect to the package body 21. That is, the package body 21 has a guide surface 2 for allowing the package cover plate 22 to slide in the optical axis direction of the semiconductor laser chip 2.
1a is formed. The package cover plate 22 slides in the optical axis direction with respect to the package body 21 while a part of the lower surface thereof is guided by the guide surface 21a. This lid plate 2
With the movement of 2, the position of the reflection mirror 15 attached here also moves in the optical axis direction.
【0054】ここで、図6に示すように、光検出素子3
が作り込まれている半導体基板11の基板面111に
は、光検出素子3の近傍にレーザ光源2との位置関係を
指定するマーク51(51a,51b)が形成されてい
る。この三角形状のマーク51は、パッケージ20内の
光軸方向Luに直交するように、光検出素子3の両端に
形成されている。これらのマーク51を目印として、反
射ミラー15と光検出素子3との相対位置を調整する。Here, as shown in FIG.
Marks 51 (51a, 51b) for designating a positional relationship with the laser light source 2 are formed in the vicinity of the photo-detecting element 3 on the substrate surface 111 of the semiconductor substrate 11 in which is formed. The triangular mark 51 is formed at both ends of the photodetector element 3 so as to be orthogonal to the optical axis direction Lu in the package 20. Using these marks 51 as a mark, the relative position between the reflection mirror 15 and the photodetector 3 is adjusted.
【0055】次に、光検出素子3と反射ミラー15との
相対位置の調整操作を、図8に基づき説明する。図8
は、光源ユニット20のパッケージ内部を、光通過孔2
03を通して外側から見た図である。このように、本例
では、光通過孔203を介して、外部から反射ミラー1
5を臨むことが可能となっている。Next, the adjusting operation of the relative position between the photo-detecting element 3 and the reflecting mirror 15 will be described with reference to FIG. Figure 8
Inside the package of the light source unit 20, the light passage hole 2
It is the figure seen from the outside through 03. Thus, in this example, the reflection mirror 1 is externally supplied through the light passage hole 203.
It is possible to face 5.
【0056】まず、光通過孔203からパッケージ内部
を見て、反射ミラー15に写る光検出素子3Aを観察す
る。また、半導体レーザ2を点灯させる。このようにし
て、反射ミラー15に写る光検出素子3の近傍に形成さ
れたマーク51Aと、半導体レーザチップ2の発光点2
Aが同じ高さとなるように、パッケージ蓋板22をパッ
ケージ本体21に対してスライドさせる。このようにす
ると、反射ミラー15の位置が光軸方向に調整され、光
検出素子3と反射ミラー15の相対位置が所望の関係に
自動的に規定される。この結果、光ディスク4からの戻
り光Lrを光検出素子3の適切な位置に導くことができ
る。なお、この状態で、パッケージ蓋板22とパッケー
ジ本体21を接着剤などの固定手段を介して相互に固定
する。First, the inside of the package is viewed from the light passage hole 203, and the photodetector 3A reflected on the reflection mirror 15 is observed. Further, the semiconductor laser 2 is turned on. In this way, the mark 51A formed in the vicinity of the light detecting element 3 reflected on the reflection mirror 15 and the light emitting point 2 of the semiconductor laser chip 2
The package cover plate 22 is slid with respect to the package body 21 so that A has the same height. By doing so, the position of the reflection mirror 15 is adjusted in the optical axis direction, and the relative position between the photodetector 3 and the reflection mirror 15 is automatically defined in a desired relationship. As a result, the return light Lr from the optical disc 4 can be guided to an appropriate position of the photodetector element 3. In this state, the package cover plate 22 and the package body 21 are fixed to each other via a fixing means such as an adhesive.
【0057】(3ビーム生成用回折素子の取付け構造お
よび調整方向)図9には、3ビーム生成用回折素子13
の取付け構造を模式的に示してあり、図10には、分離
用回折素子14の取付け構造を模式的に示してある。図
4および図9に示すように、フレーム本体21の案内面
21aにおいて、突出部216との境界には、基準面3
0より一段低くなった段面31が形成されている。この
段面31は幅方向に沿って形成されており、その前後方
向の長さ寸法は一定である。この段面31と基準面30
との境界には段面31に直交する段差面32が形成さ
れ、段面31と延設部216との境界には段面31に直
交する段差面(取付面)33が形成されている。(Mounting Structure and Adjustment Direction of Diffraction Element for 3-Beam Generation) FIG. 9 shows the diffraction element 13 for 3-beam generation.
10 schematically shows the mounting structure, and FIG. 10 schematically shows the mounting structure of the separating diffraction element 14. As shown in FIGS. 4 and 9, in the guide surface 21 a of the frame main body 21, the reference surface 3 is provided at the boundary with the protruding portion 216.
A step surface 31 that is one step lower than 0 is formed. This step surface 31 is formed along the width direction, and the length dimension in the front-back direction is constant. The step surface 31 and the reference surface 30
A step surface 32 that is orthogonal to the step surface 31 is formed at the boundary between the step surface 31 and the step surface 31 (an attachment surface) that is orthogonal to the step surface 31 at the boundary between the step surface 31 and the extended portion 216.
【0058】従って、3ビーム生成用回折素子13を段
差面33に接するように配置すると、その前後方向の配
置位置が規定される。また、3ビーム生成用回折素子1
3の光軸が前方レーザ光Lfの光軸Luとほぼ平行とな
るように、当該3ビーム生成用回折素子13の姿勢が規
定される。Therefore, when the three-beam generating diffraction element 13 is arranged in contact with the step surface 33, the arrangement position in the front-rear direction is defined. In addition, the three-beam generating diffraction element 1
The attitude of the three-beam generation diffractive element 13 is defined so that the optical axis of 3 is substantially parallel to the optical axis Lu of the front laser beam Lf.
【0059】図11(A)は3ビーム生成用回折素子1
3の平面図である。(B)は3ビーム生成用回折素子1
3のパターン詳細図である。図11(A)に示すよう
に、回折素子13の表面には、有効領域80と、その内
側に位置する回折素子14のパターン領域82が設けら
れている。この有効領域80の外側の表面部分には、回
折素子位置決めの目印となるマーク52が4つ付されて
いる。これらのマーク52(52a〜52d)は、パッ
ケージ20の高さ方向および幅方向(光軸に垂直な平
面)の2方向に、それぞれ対峙するように計4つのマー
ク52が設けられている。3ビーム生成用回折素子13
のパターンは、これらのマーク52を目印として、4つ
のマークによって規定される交点を中心に略1.5度の
角度の向きに位置決めされる。この方向が3ビーム生成
方向である。FIG. 11A shows a diffraction element 1 for generating three beams.
It is a top view of FIG. (B) is a diffraction element 1 for generating three beams
3 is a detailed pattern diagram of FIG. As shown in FIG. 11A, an effective area 80 and a pattern area 82 of the diffractive element 14 located inside the effective area 80 are provided on the surface of the diffractive element 13. Four marks 52, which serve as marks for positioning the diffractive element, are provided on the outer surface of the effective area 80. These marks 52 (52a to 52d) are provided with a total of four marks 52 so as to face each other in two directions of a height direction and a width direction (a plane perpendicular to the optical axis) of the package 20. Diffraction element 13 for three-beam generation
With the marks 52 as marks, the pattern is positioned at an angle of about 1.5 degrees around the intersection defined by the four marks. This direction is the 3-beam generation direction.
【0060】この3ビーム生成用の回折素子13の取付
け位置は、次のように調整する。先ず、半導体レーザ2
を点灯る。これにより、半導体レーザ2の発光点が分か
り易くなる。そして、光源ユニット10を正面から観察
する。次に、半導体レーザ2の発光点と、3ビーム生成
用回折素子13に設けられたマーク52を目印として位
置決めする。この時に、対峙しているマーク52同士を
結ぶ2つの線分の交点Cと、半導体レーザ2の発光点が
一致するように、図9に示したように、3ビーム生成用
の回折素子13を段差面33に沿って微動させる。この
結果、所望の位置に3ビーム生成用回折素子13を微調
整する。The mounting position of the diffraction element 13 for generating the three beams is adjusted as follows. First, the semiconductor laser 2
Turn on. This makes it easier to understand the emission point of the semiconductor laser 2. Then, the light source unit 10 is observed from the front. Next, the light emitting point of the semiconductor laser 2 and the mark 52 provided on the three-beam generating diffraction element 13 are used as marks for positioning. At this time, as shown in FIG. 9, the diffraction element 13 for three-beam generation is arranged so that the intersection C of the two line segments connecting the facing marks 52 and the emission point of the semiconductor laser 2 coincide with each other. Finely move along the step surface 33. As a result, the three-beam generating diffraction element 13 is finely adjusted to a desired position.
【0061】(分離用回折素子の位置調整方法)次に、
分離用回折素子14の位置調整方法を説明する。分離用
回折素子14は、図1を参照して説明したように、分離
用回折素子14の回折格子面は、ほぼ光軸Luを中心と
して回折特性の異なる2つの回折格子で形成されてい
る。このため、光ディスク4で反射した3つの光(戻り
光)Lfは、光検出素子3へ向かうように光路を曲げら
れると同時に、それぞれ2分割され、6つの光束となっ
て光検出素子3に到達する。(Method for adjusting the position of the separating diffraction element) Next,
A method of adjusting the position of the separating diffraction element 14 will be described. As described with reference to FIG. 1, in the separating diffraction element 14, the diffraction grating surface of the separating diffraction element 14 is formed of two diffraction gratings having different diffraction characteristics with the optical axis Lu as the center. Therefore, the three light beams (return light beams) Lf reflected by the optical disc 4 are bent into optical paths toward the photodetection element 3 and, at the same time, are split into two light beams, each of which reaches the photodetection element 3. To do.
【0062】分離用回折素子14における2つの回折格
子は、光ディスク4のトラックに沿う境界線で、トラッ
クと直交する方向に分割されている。このため、対物レ
ンズ12が光軸から外れた場合には、その程度に応じ
て、2つの回折格子の回折光束の強度が変化する。光軸
に一致している状態での双方の強度が同一となるように
設計しておけば、これらの強度の相違量に基づき、対物
レンズ12の光軸に対するずれ量を検出でき、このずれ
量が零となるように、対物レンズ12の位置をフィード
バック制御することができる。かかるフィードバック制
御を行うことにより、物レンズのトラック方向への振動
抑制を効率良く行うことができる。The two diffraction gratings in the separating diffraction element 14 are divided in the direction orthogonal to the track at the boundary line along the track of the optical disk 4. Therefore, when the objective lens 12 deviates from the optical axis, the intensities of the diffracted light fluxes of the two diffraction gratings change depending on the degree. If it is designed so that both intensities are the same when they match the optical axis, the amount of deviation of the objective lens 12 from the optical axis can be detected based on the amount of difference in these intensities. The position of the objective lens 12 can be feedback-controlled so that is zero. By performing such feedback control, vibration of the object lens in the track direction can be efficiently suppressed.
【0063】かかる制御の前提として、対物レンズ12
が光軸に一致している位置(基準位置)にあるときに分
割された戻り光の強度(受光量)が同一となるように、
半導体レーザ2と3ビーム生成用回折素子13の相対位
置を設定しておく必要がある。As a premise of such control, the objective lens 12
So that the intensity (received light amount) of the split return light becomes the same when is at the position (reference position) that coincides with the optical axis,
It is necessary to set the relative positions of the semiconductor laser 2 and the three-beam generating diffraction element 13.
【0064】この位置調整方法は、対物レンズ12を基
準位置に位置決めした状態で、移動量の検知信号をモニ
タリングしながら、戻り光の分割光の強度が同一である
ことを示す検出信号が得られるように、分離用回折素子
14の境界線と直交する方向に微動させる。すなわち、
分離用回折素子14によって分割されたそれぞれの光が
相殺されるように、分離用回折素子14の取付け位置を
調整する。In this position adjusting method, while the objective lens 12 is positioned at the reference position, the detection signal indicating that the intensity of the split light of the return light is the same can be obtained while monitoring the detection signal of the movement amount. Thus, the separation diffraction element 14 is slightly moved in the direction orthogonal to the boundary line. That is,
The mounting position of the separating diffraction element 14 is adjusted so that the respective lights split by the separating diffraction element 14 cancel each other out.
【0065】このように、3ビーム生成用回折素子1
3、分離用回折素子14における回折方向を正確に位置
決めできる。したがって、光源ユニット10おける前方
レーザ光Lfの光軸Luや3ビーム生成用回折素子13
の回折特性(回折方向)を適切に設定できるので、光学
的に優れた光ピックアップ装置を実現できる。また、本
形態の光ピックアップ装置では、各光学素子の位置決め
調整を、マーク50、51を用いることで簡単に短時間
で精度良く行なうことができる。さらに、本例の光ピッ
クアップ装置では、3ビーム法を用いて対物レンズ12
のトラックング誤差検出を精度良く行うために、マーク
52を介して、回折素子13の位置決めを調整をマーク
52を介して正確に、短時間で行うことができる。As described above, the three-beam generating diffraction element 1
3. The diffraction direction in the separating diffraction element 14 can be accurately positioned. Therefore, in the light source unit 10, the optical axis Lu of the forward laser light Lf and the three-beam generating diffraction element 13 are generated.
Since the diffraction characteristic (diffraction direction) can be set appropriately, an optically excellent optical pickup device can be realized. Further, in the optical pickup device of the present embodiment, the positioning adjustment of each optical element can be easily and accurately performed in a short time by using the marks 50 and 51. Further, in the optical pickup device of this example, the objective lens 12 is formed by using the three-beam method.
In order to accurately detect the tracking error of the above, the positioning of the diffraction element 13 can be accurately performed through the mark 52 and in a short time through the mark 52.
【0066】(その他の実施の形態)なお、本実施例で
は、位置決め用のマークは、三角形状のものを用いて説
明しているが、この形状に限らずドット、クロス、十
字、4角形以上の多角形などであってももちろん良い。
また、位置決め用のマークの個数もこれに限らない。(Other Embodiments) In this embodiment, the positioning mark is described as a triangular mark, but the present invention is not limited to this shape, and dots, crosses, crosses, tetragons or more may be used. Of course, it may be a polygonal shape.
Further, the number of positioning marks is not limited to this.
【0067】さらに、光ピックアップ装置1では、別個
独立したビーム生成用回折素子13、分離用回折素子1
4を使用しているが、一方の面に3ビーム生成用回折素
子13の光学特性を備え、他方の面に第2の回折素子の
光学特性を備えた単一の光学素子を採用しても良い。Further, in the optical pickup device 1, the beam generating diffraction element 13 and the separation diffraction element 1 which are independent of each other are provided.
4 is used, but a single optical element having the optical characteristics of the three-beam generating diffraction element 13 on one surface and the optical characteristics of the second diffraction element on the other surface is also used. good.
【0068】また、光ピックアップ装置1の光学系に
は、図1に示した光学素子だけでなく、レーザ光Lfを
平行光束に変換するためのレンズ、レーザ光の直交する
2方向の光束径を揃えるためのビーム整形プリズム、別
の光源から出射されたレーザ光の光軸と本光源ユニット
10の光軸を合致させるような複合プリズム、異なる仕
様の光ディスクの情報を読み取るめの開口制限手段や波
長選択性光学素子などの光学素子が含まれる場合もあ
る。The optical system of the optical pickup device 1 includes not only the optical element shown in FIG. 1, but also a lens for converting the laser light Lf into a parallel light flux, and a light flux diameter in two orthogonal directions of the laser light. A beam shaping prism for aligning, a compound prism for aligning the optical axis of the laser light emitted from another light source with the optical axis of the main light source unit 10, aperture limiting means and wavelength for reading information of optical disks of different specifications. Optical elements such as selective optical elements may also be included.
【0069】さらに、上記の実施例では、パッケージ蓋
の側に反射体を取り付けてあるが、逆にパッケージ本体
の側に反射体を取り付け、パッケージ蓋の側に半導体基
板等を取り付けることも可能である。従って、本明細書
において「パッケージ蓋」「パッケージ本体」という用
語は、パッケージを構成している第1および第2の部材
という場合と同義の用語として使用している。Further, in the above embodiment, the reflector is attached to the package lid side, but it is also possible to attach the reflector to the package body side and the semiconductor substrate or the like to the package lid side. is there. Therefore, in this specification, the terms "package lid" and "package body" are used as the same terms as the terms "first and second members" constituting the package.
【0070】[0070]
【発明の効果】このように本発明の光ピックアップ装置
では、その光学素子の相対的な位置を示すマークを付
し、このようなマークを目印にして光学素子の位置決め
を行うことができるようになっている。従って、光学素
子を正確に位置決めした状態で組み付ける作業を簡単に
しかも正確に行うことができる。As described above, in the optical pickup device of the present invention, a mark indicating the relative position of the optical element is attached, and the optical element can be positioned by using such a mark as a mark. Has become. Therefore, the work of assembling the optical element in the accurately positioned state can be performed easily and accurately.
【0071】[0071]
【0072】すなわち、本発明では、レーザ光源と、こ
のレーザ光源から射出され光記録媒体で反射された後の
戻り光を検出する光検出素子が形成されている半導体基
板とが共通のパッケージに内蔵された構成の光源ユニッ
トを有する光ピックアップ装置において、検出素子の近
傍に位置決め用のマークを付け、このマークを、パッケ
ージ外から光通過孔を介して、パッケージ蓋に取り付け
た反射体に写し出された位置決め用のマークを目印とし
て、パッケージ蓋をパッケージ本体に対して光軸方向に
スライドさせることにより、反射体の位置決めを行うよ
うにしている。従って、パッケージ蓋をパッケージ本体
に組み付けた状態で、双方の部材に取り付けられている
光学素子の位置調整を行うことができ、しかも、調整作
業はパッケージ外部から観察しながら行うことができ
る。よって、パッケージ内に装着されている光学素子の
位置決めを簡単に、しかも正確に行うことができる。 That is, according to the present invention, the laser light source and the semiconductor substrate on which the photo-detecting element for detecting the return light emitted from the laser light source and reflected by the optical recording medium are formed are incorporated in a common package. In the optical pickup device having the light source unit having the above configuration, a positioning mark is provided near the detection element, and this mark is projected from the outside of the package through the light passage hole to the reflector attached to the package lid . The reflector is positioned by sliding the package lid in the optical axis direction with respect to the package body, using the positioning mark as a mark. Therefore, the position of the optical elements attached to both members can be adjusted with the package lid attached to the package body, and the adjustment work can be performed while observing from outside the package.
It Therefore, the positioning of the optical element mounted in the package can be performed easily and accurately.
【0073】[0073]
【0074】[0074]
【図1】本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系
の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an optical system of an optical pickup device to which the present invention is applied.
【図2】(A)は光源ユニットの概略構成図、(B)は
(A)のB−B線における断面図、(C)は(A)のC
−C線における断面図である。2A is a schematic configuration diagram of a light source unit, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2A, and FIG. 2C is C of FIG.
It is sectional drawing in the -C line.
【図3】図2に示す光源ユニットの正面図である。FIG. 3 is a front view of the light source unit shown in FIG.
【図4】(A)は光源ユニットのパッケージの構成要素
であるパッケージ本体の平面図、(B)は(A)の4B
−4B線における断面図、(C)は(A)の4C−4C
線における断面図である。FIG. 4A is a plan view of a package body that is a component of a light source unit package, and FIG.
-4B line sectional view, (C) is (A) 4C-4C
It is sectional drawing in a line.
【図5】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける半
導体基板およびその周辺部分を拡大して示す斜視図であ
る。FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a semiconductor substrate and its peripheral portion in a light source unit of the optical pickup device.
【図6】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける半
導体基板の基板面を拡大して示す平面図である。FIG. 6 is an enlarged plan view showing a substrate surface of a semiconductor substrate in a light source unit of an optical pickup device.
【図7】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける受
光素子を拡大して示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing an enlarged light receiving element in the light source unit of the optical pickup device.
【図8】図3に示す光源ユニットにおける反射ミラーに
受光素子が写る様子を模式的に示す拡大図である。8 is an enlarged view schematically showing how a light receiving element is imaged on a reflection mirror in the light source unit shown in FIG.
【図9】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける3
ビーム形成用回折素子の取付け構造を説明するための図
である。FIG. 9: 3 in the light source unit of the optical pickup device
It is a figure for demonstrating the attachment structure of the diffraction element for beam formation.
【図10】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける
分離用回折素子の取付け構造を説明するための図であ
る。FIG. 10 is a diagram for explaining a mounting structure of a separating diffraction element in a light source unit of an optical pickup device.
【図11】(A)は、光ピックアップ装置の光源ユニッ
トにおける3ビーム生成用回折素子の取付け位置を示す
平面図であり、(B)は、3ビーム生成用回折素子のパ
ターン詳細図である。FIG. 11A is a plan view showing a mounting position of a three-beam generating diffraction element in a light source unit of an optical pickup device, and FIG. 11B is a detailed pattern diagram of the three-beam generating diffraction element.
1 光ピックアップ装置 2 半導体レーザ 3 光検出素子 4 光ディスク 10 光源ユニット 12 対物レンズ 13 3ビーム生成用回折素子 14 分離用回折素子 15 反射ミラー 19 対物レンズ駆動装置 20 パッケージ 21 パッケージ本体 22 パッケージ蓋板 24 サブマウント 25 モニター用受光素子 30 基準面 33 段差面 50、51、52 マーク 80 3ビーム生成用回折素子の有効領域 81 3ビーム生成用回折素子のパターン領域 90 放熱用の開口 1 Optical pickup device 2 Semiconductor laser 3 Photodetector 4 optical disks 10 Light source unit 12 Objective lens 13 3 Beam Generation Diffraction Element 14 Diffraction element for separation 15 reflective mirror 19 Objective lens drive 20 packages 21 Package body 22 Package lid plate 24 submount 25 Photodetector for monitor 30 reference plane 33 Step surface 50, 51, 52 marks 80 Effective area of 3 beam generation diffractive element 81 Pattern area of three-beam generating diffraction element 90 Heat dissipation opening
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−134829(JP,A) 特開 平9−288841(JP,A) 特開 平5−166695(JP,A) 特開 平5−73953(JP,A) 特開 平5−181026(JP,A) 特開 平6−309689(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/125 G11B 7/08 G11B 7/135 Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-134829 (JP, A) JP-A-9-288841 (JP, A) JP-A-5-166695 (JP, A) JP-A-5-73953 (JP , A) JP-A-5-181026 (JP, A) JP-A-6-309689 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 7/125 G11B 7/08 G11B 7/135
Claims (2)
され光記録媒体で反射された後の戻り光を検出する光検
出素子が形成されている半導体基板とが共通のパッケー
ジに内蔵された構成の光源ユニットを有する光ピックア
ップ装置において、 前記パッケージには前記レーザ光源からのレーザ光およ
び前記戻り光の光通過孔が形成され、 前記パッケージ内には、前記戻り光を前記光検出素子に
導くために当該戻り光を反射する反射体が配置され、当
該反射体の配置位置は、前記パッケージの外側から前記
光通過孔を介して臨むことが可能な位置に設定されてお
り、 前記レーザ光源は前記半導体基板の基板面へ直接的また
は所定の部材を介して間接的に載置されており、 前記パッケージは、前記半導体基板が取り付けられたパ
ッケージ本体と、このパッケージ本体に対してレーザ光
の光軸方向にスライド可能に組み付けられていると共に
前記反射体が取り付けられているパッケージ蓋とを有
し、当該パッケージ蓋は所定のスライド位置において前
記パッケージ本体に固定されており、 前記光検出素子の近傍の前記基板面に、前記レーザ光源
の発光点との相対位置を示す位置決め用マークが付され
ており、 当該位置決め用マークは、前記反射体に写る当該位置決
め用マークが前記光通過孔を介して観察できる位置に形
成されている 光ピックアップ装置。1. A common package for a laser light source and a semiconductor substrate on which a photo-detecting element for detecting return light emitted from the laser light source and reflected by an optical recording medium is formed.
Optical pick-up having a light source unit built in
In the packaging device, the package contains laser light from the laser light source.
And a light passage hole for the return light is formed, and the return light is transmitted to the photodetector in the package.
A reflector that reflects the return light is arranged to guide the light.
The position of the reflector is from the outside of the package to
It is set at a position where it can be seen through the light passage hole.
The laser light source directly or directly onto the substrate surface of the semiconductor substrate.
Is mounted indirectly via a predetermined member, and the package is a package on which the semiconductor substrate is mounted.
Package and the laser light
It is assembled so that it can slide along the optical axis of
A package lid to which the reflector is attached
However, the package lid should be
The laser light source is fixed to the package body, and on the substrate surface near the photodetector.
A positioning mark indicating the relative position of the
The positioning mark is used for the positioning of the position on the reflector.
The markings are placed at a position where they can be observed through the light passage hole.
Made is to have the optical pickup device.
置における光学素子の位置調整方法において、 前記光源ユニットの前記光通過孔から、前記レーザ光源
の発光点と前記反射体に写る前記位置決め用マークを観
察しながら、前記パッケージ蓋をスライドさせることに
より前記反射体の位置を調整し、 前記反射体の位置を調整した後に、前記パッケージ蓋を
前記パッケージ本体に固定することを特徴とする光ピッ
クアップ装置における光学素子の位置調整方法。 2. The optical pickup device according to claim 1.
In the method for adjusting the position of an optical element in an optical device , the laser light source is passed through the light passage hole of the light source unit
View the light emitting point and the positioning mark on the reflector.
While sliding the package lid
Position the more the reflector, after adjusting the position of the reflector, the package lid
An optical pick, which is fixed to the package body.
A method for adjusting the position of an optical element in a backup device.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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