JPH0636338A - 光ピックアップ - Google Patents

光ピックアップ

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JPH0636338A
JPH0636338A JP4215432A JP21543292A JPH0636338A JP H0636338 A JPH0636338 A JP H0636338A JP 4215432 A JP4215432 A JP 4215432A JP 21543292 A JP21543292 A JP 21543292A JP H0636338 A JPH0636338 A JP H0636338A
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英廣 久米
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Abstract

(57)【要約】 【目的】プリズムを使用して受光素子及び発光素子を一
体化した光ピックアップにおいて、接着剤を使用しなく
ても、反射光ビームのみ選択的に効率よく受光素子に導
き得る光ピックアップを提供すること。 【構成】プリズム18及び受光素子22、24間に所定
の空間を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置の光ピ
ックアップに係り、光ピックアップの小型化に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、コンパクトディスクプレイヤ等の
光ディスク装置においては、発光素子及び受光素子を一
体化して光ピックアップを形成するようにされたものが
ある。
【0003】図2に示すように、この種の光ピックアッ
プ1においては、複合素子2で光ビームL1を形成し、
この光ビームL1を対物レンズ4で光ディスク6に集光
する。
【0004】さらに光ピックアップ1においては、光デ
ィスク6で反射した反射光ビームL2を対物レンズ4で
受光し、この反射光ビームL2を複合素子2に導く。
【0005】図3及び図4に示すように、複合素子2
は、発光素子及び受光素子を一体化して光学ブロック8
を形成し、この光学ブロック8を半導体パッケージに収
納して形成する。
【0006】この光学ブロック8は、第1の半導体基板
10上に第2の半導体基板12を搭載し、この第2の半
導体基板12上にレーザダイオードチップ14を搭載す
る。
【0007】このうち光学ブロック8にあっては、第2
の半導体基板12上に受光素子16が形成され、この受
光素子16でレーザーダイオードチップ14の後方から
射出された光ビームを受光する。
【0008】これにより光学ブロック8は、この受光素
子16の出力信号に基づいてレーザダイオード14から
射出される光ビームL1の光量をモニタできるようにな
っている。
【0009】そして、光学ブロック8は、レーザーダイ
オードチップ14の前方、すなわち第1の半導体10上
には、台形形状のプリズム18を配置し、レーザーダイ
オードチップ14の前方から射出した光ビームL1をこ
のプリズム18の斜面で反射して上方向に射出する。
【0010】これにより光学ブロック8は、半導体パッ
ケージの上面に配置された図示しない透明の封止部材を
透過させて光ビームL1を射出するようになっている。
【0011】さらに光学ブロック8は、光ディスク18
で反射した反射光ビームL2をプリズム18の斜面に入
射し、ここでプリズム18の内部に反射光ビームL2を
導き、底面L及び上面Uでそれぞれ反射する。
【0012】このときプリズム18は、光ビームL1を
効率良く反射すると共に、反射光ビームL2を効率良く
内部に導くため、斜面に半透過膜M1を形成し、内部に
導いた反射光ビームL2を効率良く反射するため、上面
Uに全反射膜M2を形成するようになっている。
【0013】さらにプリズム18は、所定の接着剤層2
0を介して下面Lを半導体基板10に接着し、この状態
で斜面から入射した反射光ビームL2が一旦下面Lで反
射した後、上面Uで反射し、続いて下面Lに到達するよ
うになっている。
【0014】このとき光学ブロック8は、対物レンズ4
を介して、この上面Uと光ディスク6の情報記録面に相
当する基準位置とが共役の関係になるように保持され、
これにより光ビームL1が光ディスク6の情報記録面に
正しく集光されているとき、斜面から入射した反射光ビ
ームL2により下面Lに形成される第1の光スポット径
と、下面Lで反射した後続いて上面Uで反射した反射光
ビームL2が下面Lに形成する第2の光スポット径とが
等しい大きさになるようになっている。
【0015】従って光ピックアップ1において、第1及
び第2の光スポットのビーム径が等しくなるように対物
レンズ4を可動すれば、光ビームL1のフォーカスを制
御することができる。
【0016】このため第1の半導体基板10は、この第
1及び第2の光スポットの形成位置に、第1及び第2の
受光素子22及び24を形成し、この第1及び第2の受
光素子22及び24は、受光面を所定の領域に分割し、
各領域から受光結果を出力するようになっている。
【0017】これにより光学ブロック8は、第1及び第
2の受光素子22及び24について、各領域の出力信号
を加減算処理して光スポット径の差を検出し、これによ
りフォーカスエラー信号を検出できるようになってい
る。
【0018】さらにこのように共役の関係に保持すれ
ば、受光素子22及び24に対する光スポットの形成位
置を検出してトラッキングエラーを検出できる。
【0019】これによりこの種の光ピックアップにおい
ては、受光素子22及び24の出力信号を別途加減算処
理することにより、トラッキングエラー信号を生成でき
るよになっている。
【0020】これに対して再生信号においては、各受光
素子22及び24の出力信号を加算して生成できるよう
になっている。
【0021】このためプリズム18においては、受光素
子22側の接着面に半透過膜M3が形成され、これによ
り受光素子22及び24で反射光ビームL2を受光でき
るようになっている。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにプ
リズム18の斜面で反射光ビームL2を屈折させてプリ
ズム18の内部に導く場合、光ビームL1においては、
斜面で正反射することにより、この反射光ビームL2と
等しい入射角でこの斜面に入射することになる。
【0023】このため光ビームL1においては、一部が
斜面を透過してプリズム18の内部に進入することを避
け得ず、この光(以下妨害光と呼ぶ)が受光素子22及
び24に入射すると、光ピックアップ1においては、正
確にトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号を
検出できなくなる恐れがある。
【0024】このため従来の光学ブロック8において
は、この斜面を透過した妨害光と反射光ビームL2が底
面Lに異なる入射角で入射することを利用して、反射光
ビームL2のみ選択的に受光素子22及び24に導くよ
うになっている。
【0025】すなわちこの種の光学ブロック8において
は、プリズム18及び接着剤層20の屈折率を選定する
ことにより、プリズム18及び接着剤20の境界面にお
ける臨界角を所定の値に選定し、これにより反射光ビー
ムL2のみ選択的に境界面を透過するようにされてい
た。
【0026】ところがこのような条件に臨界角を設定す
るためには接着剤層20の屈折率をあまり小さくできな
いことから、これと差をつけるためプリズム18の屈折
率を大きな値に選定せざるを得ない。このため特別の材
質を選定しなければならないことから、プラスチック等
の一般的な材料を用いてプリズムを形成することができ
ないという欠点があった。
【0027】また、対してこのように接着剤層20の屈
折率を利用して反射光ビームL2のみ選択的に透過する
場合、接着剤層20の膜厚が薄くなると、反射光ビーム
が接着剤層20で多重反射し、これにより受光素子22
及び24に反射光ビームを入射できない場合も発生する
という欠点もある。
【0028】さらに接着剤層20と半導体基板10との
間で線膨張係数が大きく異なることにより、温度が変化
すると、この部分に歪みの発生を避け得ないという問題
もあった。
【0029】本発明は上記課題に鑑みてされたもので、
プリズムを使用して受光素子及び発光素子を一体化した
光ピックアップにおいて、接着剤を使用しなくても、反
射光ビームのみ選択的に受光素子に効率よく導き得る光
ピックアップを提供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1の
発明にあつては、基板上に受光素子及び発光素子を形成
し、この発光素子から射出した光ビームをプリズムの斜
面で反射して光ディスクに射出すると共に、この光ディ
スクで反射した反射光ビームを上記斜面を介して上記プ
リズム内に導いた後射出して上記受光素子で受光する光
ピックアップにおいて、上記プリズム及び上記受光素子
間に所定の空隙を形成した光ピックアップにより、達成
される。
【0031】好ましくは前記プリズムを、受光素子に対
して取り付け位置を可変して位置調整して保持し得るよ
うに構成される。
【0032】特にこの場合、基板及びプリズムを所定の
収納ケースに収納して透明封止部材で封止し、プリズム
をこの透明封止部材に接着してプリズムと受光素子との
間に所定の空間を形成し、かつ透明封止部材の封止位置
を可変して受光素子に対して所定位置に保持するように
構成できる。
【0033】さらに受光素子の受光面に反射防止膜を形
成し、このとき受光素子を半導体基板に形成し、半導体
基板の保護膜でこの反射防止膜を形成できる。また受光
素子の受光面以外の所定の表面を遮光部材で遮光するよ
うに構成できる。
【0034】
【作用】上述した構成によれば、プリズム及び受光素子
間に所定の空隙を形成することにより、プリズムと屈折
率の小さい空間との境界を形成でき、かくしてこの小さ
な屈折率に対してプリズムの屈折率を選定してこの境界
の臨界角を設定できる。
【0035】このとき受光素子に対して取り付け位置を
可変して所定位置に保持することにより、受光素子に対
して確実に反射光ビームを入射でき、特に基板及びプリ
ズムを所定の収納ケースに収納して透明封止部材で封止
する場合に、好ましくはプリズムをこの透明封止部材に
接着してプリズムと受光素子との間に所定の空隙を形成
し、かつ透明封止部材の封止位置を可変することによ
り、受光素子に対して所定位置に保持することができ
る。
【0036】さらに受光素子の受光面に反射防止膜を形
成し、このとき受光素子を半導体基板に形成し、半導体
基板の保護膜でこの反射防止膜を形成することにより、
受光面での反射光ビームの反射を防止でき、また受光素
子の受光面以外の所定の表面を遮光部材で遮光すること
によつても、受光面以外の部分への妨害光の入射を防止
できる。
【0037】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様の限られるものではない。
【0038】図1は、本発明に係る光ピックアップの複
合素子の一実施例を示す断面図である。
【0039】図において、複合素子30の構成中、従来
例と同一の符号を付した箇所はこれと同様な構成でなる
ことから、重複する説明は省略する。
【0040】光ピックアップ30は、半導体パッケージ
32に光学ブロック34を収納して形成され、光学ブロ
ック34は、所定のギャップを介して、プリズム18及
び第1の半導体基板10を別体に保持するようになって
いる。
【0041】すなわち半導体パッケージ32は、ベース
36の周囲に壁面38が形成され、このベース36に第
1の半導体基板10を保持する。
【0042】さらに半導体パッケージ32は、壁面38
の内側上端部が略階段状に形成され、この階段状の端部
に第1及び第2のカバーガラス40及び42を2層に重
ね合わせて搭載し後、接着することにより、上端部を封
止するようになっている。
【0043】このうち下側のカバーガラス40において
は、その下面にプリズム18を接着して保持し、これに
より複合素子30においては、接着剤層20(図4)に
代えて所定間隔の空間を間に挟んで受光素子22及び2
4の上部にプリズム18を配置するようになっている。
【0044】ここで、このような空間においては、屈折
率がほぼ1でなることにより、複合素子30において
は、屈折率の低い適当な光学部材でプリズム18を形成
して妨害光を反射する臨界角を得ることができる。
【0045】すなわち、複合素子30においては、プリ
ズム18の材料として種々の光学部材を選定得、例えば
プラスチックを選定して射出成形の手法を適用してプリ
ズム18を生成でき、その分光ピックアップの生産工程
を簡略化することができる。
【0046】また第1の半導体基板10及びプリズム1
8間に接着剤層が介在しないことにより、歪みの発生も
未然に防止することができる。
【0047】さらにパッケージ36及びカバーガラス4
0の寸法精度を管理するだけでギャップの間隔も管理で
きることにより、プリズム18と半導体基板10との間
の多重反射も容易に防止することができる。
【0048】さらにこの実施例では、半導体基板10に
おいては、受光素子22及び24の表面に所定膜厚の酸
化膜44が形成され、この酸化膜44で反射光ビームL
2の反射防止膜を形成するようになっている。
【0049】これにより複合素子30においては、受光
素子22及び24の受光面における反射光ビームL2の
反射を未然に防止し、確実に反射光ビームL2を受光で
きる。
【0050】さらに半導体基板10においては、この酸
化膜44の表面に、受光素子22及び24の受光面を避
けるように、黒色取塗料が塗布され、これにより受光素
子22及び24の受光面以外の部分から入射する光を遮
光するようになっている。
【0051】すなわちこの種の半導体基板10において
は、このような目的外の光が受光面以外の部分に入射す
ると、本来の出力信号にノイズが混入する場合がある。
この実施例においては、この目的外の光を遮光すること
により、出力信号のSN比を改善するようになってい
る。
【0052】これにより複合素子においては、さらに一
段とトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号
の検出感度を向上することができる。
【0053】さらに下側のカバーガラス40は、壁38
の内側壁面に対して前後左右に所定距離だけ移動できる
ように形成され、これにり複合素子30においては、カ
バーガラス40にプリズム18を接着した後、カバーガ
ラス40を壁38に接着する際に、接着位置を調整して
プリズム18の配置位置を調整できるようになってい
る。
【0054】すなわち受光素子22及び24の連続する
方向にカバーガラス18を移動させることにより、受光
素子22及び24に入射する反射光ビームL2の位置を
この方向に調整できる。
【0055】これに対して半導体基板10と平行に保持
した状態でカバーガラス18を回動させることにより、
受光素子22及び24の双方に正しく反射光ビームL2
を入射させることができる。
【0056】これにより複合素子30においては、組み
立て時、反射光ビームL2を受光して受光素子22及び
24の出力信号をモニタしながらカバーガラス18の位
置を調整した後、接着剤で固定し、続いて第2のガバー
ガラス42で全体を封止するようになっている。
【0057】これにより光ピックアップにおいては、簡
単に取り付け位置を調整することができ、これにより組
み立て作業を簡略化することができる。
【0058】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、接
着剤を使用しなくても、反射光ビームのみを選択的に効
率よく受光素子に導き得る光ピックアップを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光ピックアップの複合素子の一実施例
を示す断面図である。
【図2】従来の光ピックアップを示す側面図である。
【図3】その光学ブロックを示す斜視図である。
【図4】図2の光ピックアップの側面図である。
【符号の説明】
1 光ピックアップ 8、30 複合素子 10、12 半導体基板 14 レーザダイオードチップ 16、22、24 受光素子 18 プリズム 40、42 カバーガラス

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に受光素子及び発光素子を形成
    し、この発光素子から射出した光ビームをプリズムの斜
    面で反射して光ディスクに射出すると共に、この光ディ
    スクで反射した反射光ビームを上記斜面を介して上記プ
    リズム内に導いた後射出して上記受光素子で受光する光
    ピックアップにおいて、 上記プリズム及び上記受光素子間に所定の空隙を形成す
    ることを特徴とする、光ピックアップ。
  2. 【請求項2】 前記プリズムは、前記受光素子に対して
    取り付け位置を可変し、位置調整して保持されるように
    構成したことを特徴とする、請求項1に記載の光ピック
    アップ。
  3. 【請求項3】 前記基板及び前記プリズムは、収納ケー
    スに収納され、この収納ケースの上端を透明封止部材で
    封止されており、 前記プリズムは、上記透明封止部材に接着されて前記受
    光素子との間に所定の空間を形成し、 かつ上記透明封止部材は、上記収納ケースに対して封止
    位置を可変でき、 上記プリズムは、透明封止部材の封止位置を可変して上
    記受光素子に対して所定位置に保持される構成としたこ
    とを特徴とする、請求項2に記載の光ピックアップ。
  4. 【請求項4】 前記受光素子は、受光面の表面に反射防
    止膜を形成したことを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れかに記載の光ピックアップ。
  5. 【請求項5】 前記基板は、半導体基板で、 前記受光素子は、この半導体基板に形成され、しかもこ
    の半導体基板の保護膜で前記反射防止膜を形成したこと
    を特徴とする、請求項4に記載の光ピックアップ。
  6. 【請求項6】前記基板は、半導体基板で、 前記受光素子は、この半導体基板に形成され、 しかもこの半導体基板は、前記受光素子の受光面以外の
    所定の表面を遮光部材で遮光したことを特徴とする、請
    求項1乃至5のいずれかに記載の光ピックアップ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10321961A (ja) * 1997-05-21 1998-12-04 Sharp Corp 半導体レーザ装置
WO1999023645A1 (de) * 1997-10-31 1999-05-14 Siemens Aktiengesellschaft Optoelektronisches sensormodul
US7042819B2 (en) 2001-06-29 2006-05-09 Sharp Kabushiki Kaisha Optical pickup apparatus
US7808863B2 (en) 2004-04-26 2010-10-05 Wai-Hon Lee Laser/detector device for optical recording with adjustable detector position

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