JPH0460932A - Optical pickup head device - Google Patents
Optical pickup head deviceInfo
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- JPH0460932A JPH0460932A JP2167672A JP16767290A JPH0460932A JP H0460932 A JPH0460932 A JP H0460932A JP 2167672 A JP2167672 A JP 2167672A JP 16767290 A JP16767290 A JP 16767290A JP H0460932 A JPH0460932 A JP H0460932A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- light
- photodetector
- hologram element
- emitting point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明L!、 光ディスクあるいは光カードなど光媒
体もしくは光磁気媒体上に記憶される光学情報を記録・
再生あるいは消去可能な光ピックアップヘッド装置に関
するものである。[Detailed description of the invention] Industrial application field The present invention L! , Recording and recording of optical information stored on optical media or magneto-optical media such as optical disks or optical cards.
The present invention relates to an optical pickup head device that can be reproduced or erased.
従来の技術
高密度・大容量の記憶媒体として、ピット状パターンを
有する光ディスクを用いる光メモリ技術(よ ディジタ
ルオーディオディス久 ビデオディスク、文書ファイル
ディス久 さらにはデータファイルと用途を拡張しつつ
、実用化されてきている。 ミクロンオーダに絞られた
光ビームを介して光ディスクへの情報の記録再生が高い
信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカニズム(瓜 ひ
とえにその光学系に因っている。その光学系の主要部で
ある光ピックアップヘッド装置の基本的な機能(戴(r
、)回折限界の微小スポットを形成する集光性、(正)
前記光学系の焦点制御とピット信号検曳および(狐)同
トラッキング制御の3種類に大別される。これら(戴
口直 用途に応じて、各種の光学系ならびに光電変換検
出方式の組合せによって実現されており、特に近蝦 光
学系を簡素化小型化するためへ 1枚のホログラム素子
にフォーカスおよびトラッキング制御用の所定波面を記
録しておき、光ピックアップヘッド装置の読み取りビー
ムで再生される各波面を光検出器に導く技術が開示され
ている。11〜2′
1 ) USPatent 4,358.20011/
1982 ”0ptical Focussing−e
rror Detection Method’2 )
ロ5Patent 4,665,310 5/1
987 “Apparatus foroptic
ally scanning an informat
ion plane whereln a diffr
action grating 5plitsthe
beam 1nto two−beams
3) USPatent 4,731.772 5/1
988”0ptical Headusing Hol
ogram Lens for both Beam
Splittingand Focus Error
Detection Function上記で示される
技術はいずれ耘 光源と光検出器とを同一のパッケージ
内に収納して光ピックアップヘッド装置を小型にするこ
七を可能にしており、本願出願人も光源と光検出器とを
同一のパッケージ内に収納し量産性に優れた光ピックア
ップヘッド装置を提案している(特願平175364号
)。Conventional technology Optical memory technology that uses optical disks with pit-like patterns as high-density, large-capacity storage media (such as digital audio disks, video disks, document file disks, and even data files) has been put into practical use while expanding its uses. The mechanism by which the recording and reproducing of information on an optical disk through a light beam focused on the micron order is successfully carried out with high reliability depends solely on the optical system. The basic functions of the optical pickup head device, which is the main part of the system
,) Light focusing ability to form a diffraction-limited minute spot, (positive)
There are three main types of control: focus control of the optical system, pit signal detection, and pit signal tracking control. These (dai
Depending on the application, this is achieved by combining various optical systems and photoelectric conversion detection methods, especially in order to simplify and downsize the optical system. A technique is disclosed in which wavefronts are recorded and each wavefront reproduced by a reading beam of an optical pickup head device is guided to a photodetector. 11~2' 1) US Patent 4,358.20011/
1982 “0ptical Focusing-e”
Detection Method'2)
B5Patent 4,665,310 5/1
987 “Apparatus foroptic
ally scanning an information
ion plane where a diffr
action grating 5plitsthe
beam 1nto two-beams 3) US Patent 4,731.772 5/1
988"0ptical Heading Hole
ogram Lens for both Beam
Splitting and Focus Error
Detection Function The above-mentioned technologies have made it possible to house a light source and a photodetector in the same package to make the optical pickup head device more compact. We have proposed an optical pickup head device that accommodates both in the same package and is highly suitable for mass production (Japanese Patent Application No. 175364).
例えば 第7図(a)に特願平1−75364号におい
て示された光ピックアップヘッド装置の構成を、同図(
b)に同図(a)に示す光ピックアップヘッド装置を構
成する光源とフォトディテクタユニットとパッケージか
らなるハイブリッドデバイスの上面図を示す。同図(a
)において、 ■はコヒーレントビームを発する半導体
レーザ(例えば波長λ=780nm)、 12はフォト
ディテクタユニット、 3は光源lから発生する熱を放
散するブロッ久 2は光源1とフォトディテクタユニッ
ト12とを収納しているパッケージであり、光源1とブ
ロック3とフォトディテクタユニット12とパッケージ
2とでハイブリッドデバイスを構成している。 101
はパッケージ2に収納された光源1及びフォトディテク
タユニット12を外部回路と接続可能にする接続端子、
8は有限焦点系集光レンス 91はフォーカス制御用
のアクチエエー久 92はトラッキング制御用のアクチ
エエー久 4は光記憶媒体(光ディスク)であって、光
源1の発光点10から発したビーム800はレンズ8で
光デイスク4上に集光される。このとき6は異なる焦点
を有する2つの波面を再生可能なホログラム素子でさら
にこのホログラム素子6の一部分には異なる回折格子が
形成してあり、光源Iとレンズ8の間に介在して往路で
はその0次回折光800が光デイスク4上に集光される
ことになる。光ディスク4において、 2oは溝もしく
はピットが形成された基板 21は保護膜である。For example, FIG. 7(a) shows the configuration of the optical pickup head device shown in Japanese Patent Application No. 1-75364.
FIG. 1B shows a top view of a hybrid device consisting of a light source, a photodetector unit, and a package that constitute the optical pickup head device shown in FIG. The same figure (a
), 2 is a semiconductor laser that emits a coherent beam (for example, wavelength λ = 780 nm), 12 is a photodetector unit, 3 is a block that dissipates the heat generated from the light source 1, and 2 is a block that houses the light source 1 and the photodetector unit 12. The light source 1, the block 3, the photodetector unit 12, and the package 2 constitute a hybrid device. 101
is a connection terminal that allows the light source 1 and photodetector unit 12 housed in the package 2 to be connected to an external circuit;
8 is a finite focus focusing lens; 91 is an actuator lens for focus control; 92 is an actuator lens for tracking control; 4 is an optical storage medium (optical disk); The light is focused onto the optical disk 4. In this case, 6 is a hologram element capable of reproducing two wave fronts having different focal points, and a different diffraction grating is formed in a part of this hologram element 6, which is interposed between the light source I and the lens 8, and is The 0th order diffracted light 800 will be focused on the optical disk 4. In the optical disc 4, 2o is a substrate on which grooves or pits are formed, and 21 is a protective film.
光デイスク4上で反射 回折されたビームは復路で再び
レンズ8を通過した後ホログラム素子6に入射して、光
軸方向に回折する0次回折光800の他顛 その光軸外
にスポットサイズデイテクション法によりフォーカス誤
差(以下FEと略す)信号を得るための異なる焦点を持
つ2つの回折光波面81.82及びトラッキング誤差(
以下TEと略す)信号を得るための波面83.84を生
成し 同図(b)に示すように回折光81はフォトディ
テクタ502〜504で、回折光82はフォトディテク
タ505〜507で、回折光83はフォトディテクタ5
01℃ 回折光84はフォトディテクタ508でそれぞ
れ受光する。23は光源1及びフォトディテクタユニッ
ト5を外部回路に接続することを可能にする接続端子1
01と結線しているボンディングワイヤである。また
光源1の出力をモニター・制御するために光源1の第2
の発光点11からの出射光をフォトディテクタ509で
受光して、FE倍信号TE倍信号高周波情報(以下RF
と略す)信号及びレーザ出力制御信号を1つの基板上に
形成したフォトディテクタで検出可能にして光学系の構
成を簡素化している。The diffracted beam reflected on the optical disk 4 passes through the lens 8 again on the return path, and then enters the hologram element 6, where it is diffracted in the optical axis direction. Two diffracted light wavefronts 81 and 82 with different focal points and tracking error (hereinafter abbreviated as FE) signals are obtained by the
As shown in the figure (b), the diffracted light 81 is transmitted to the photodetectors 502 to 504, the diffracted light 82 is transmitted to the photodetectors 505 to 507, and the diffracted light 83 is transmitted to the photodetectors 505 to 507. Photodetector 5
The 01° C. diffracted light 84 is received by a photodetector 508, respectively. 23 is a connection terminal 1 that allows connecting the light source 1 and photodetector unit 5 to an external circuit.
This is the bonding wire connected to 01. Also
to monitor and control the output of light source 1.
The light emitted from the light emitting point 11 is received by the photodetector 509, and the FE multiplied signal, TE multiplied signal, high frequency information (hereinafter referred to as RF
The configuration of the optical system is simplified by making it possible to detect the signal (abbreviated as ``1'') and the laser output control signal using a photodetector formed on one substrate.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、このハイブリッドデバイスを用いた光ピ
ックアップヘッド装置においてζよ 光源1の第2の発
光点11から出射されるビームがフォトディテクタ50
9に入射するだけではなく、ホログラム素子6からの1
次回折光81〜84を受光するフォトディテクタ501
〜508にも入射して、検出するFE倍信号びTE倍信
号オフセットを与えフォーカス及びトラッキング制御が
不安定になることがあるという問題があり、安定に動作
する光ピックアップヘッド装置を実現するためには ホ
ログラム素子6からの1次回折光81〜84を受光する
フォトディテクタ501〜5゜8にホログラム素子6か
らの1次回折光81〜84以外の不要な光が入射するこ
とを阻止しなければならないという課題があった
本発明?iFE信号、TE倍信号RF倍信号しくはさら
にレーザ出力制御信号を1つの基板上に形成したフォト
ディテクタで検出し 且つ、安定なフォーカス及びトラ
ッキング制御を行う光ピックアップヘッドを提供するこ
とを目的とする。Problems to be Solved by the Invention However, in an optical pickup head device using this hybrid device, the beam emitted from the second light emitting point 11 of the light source 1 is transmitted to the photodetector 50.
1 from the hologram element 6.
Photodetector 501 that receives the next diffracted lights 81 to 84
There is a problem in that the focus and tracking control may become unstable due to the FE multiplied signal and TE multiplied signal offset caused by the FE multiplied signal and TE multiplied signal offset. The problem is that unnecessary light other than the first-order diffracted lights 81-84 from the hologram element 6 must be prevented from entering the photodetectors 501-5°8 that receive the first-order diffracted lights 81-84 from the hologram element 6. Was there an invention? It is an object of the present invention to provide an optical pickup head that detects an iFE signal, a TE multiplied signal, an RF multiplied signal, or a laser output control signal with a photodetector formed on one substrate, and performs stable focusing and tracking control.
課題を解決するための手段
前記課題を解決するため番へ
本発明において(表 コヒーレントビームもしくは準単
色のビームを発する半導体レーザ光源と、前記光源の第
1の発光点から発するビームを受け光記憶媒体上へ微小
スポットに収束する集光光学系と、光記憶媒体で反射し
たビームを受け回折光を発生させるホログラム素子と、
前記ホログラム素子からの回折光を受光して光電流を出
力するフォトディテクタユニットとを具備した光ピック
アップヘッド装置において、前記光源と前記フォトディ
テクタユニットを同一のパッケージに収納し前記光源は
光源から発生する熱を放散するためのブロックに装着し
前記フォトディテクタユニットは同一の半導体基板上
に形成した複数のフォトディテクタで構成し 前記フォ
トディテクタユニットに形成したホログラム素子からの
回折光を受光するフォトディテクタは前記光源の第1の
発光点を含む前記光源の光軸とは垂直な第1面よりも前
記ホログラム素子に対して遠く且つ前記光源とは前記ブ
ロックを挟んで対向する位置に配置する。Means for Solving the Problems In order to solve the problems described above, the present invention includes a semiconductor laser light source that emits a coherent beam or a quasi-monochromatic beam, and an optical storage medium that receives the beam emitted from a first light emitting point of the light source. A condensing optical system that converges upward into a minute spot, a hologram element that receives the beam reflected by the optical storage medium and generates diffracted light,
In an optical pickup head device comprising a photodetector unit that receives diffracted light from the hologram element and outputs a photocurrent, the light source and the photodetector unit are housed in the same package, and the light source absorbs heat generated from the light source. The photodetector unit is mounted on a block for dissipation, and the photodetector unit is composed of a plurality of photodetectors formed on the same semiconductor substrate. The optical axis of the light source including a point is located at a position that is farther from the hologram element than the first surface perpendicular to it and faces the light source with the block in between.
作用
本発明の光ピックアップヘッド装置では 光源から発生
する熱を放散するためのブロックを挾んで対向する位置
にフォトディテクタと光源を配置することにより、光源
から光記憶媒体へビームを出射する前記光源の第1の発
光点とは前記光源を挾んで向かい合った前記光源の第2
の発光点から出射されるビームをホログラム素子からの
回折光を受光するフォトディテクタが受光しないように
前記ブロックが隔離するので、オフセットの生じないF
E倍信号TE倍信号RF倍信号びレーザ出力制御信号を
1つの基板上に形成したフォトディテクタで検出可能と
なり、光学系の構成を簡素化して且つ安定に動作する光
ピックアップヘッド装置となる。Function: In the optical pickup head device of the present invention, a photodetector and a light source are arranged at opposite positions with a block for dissipating heat generated from the light source interposed therebetween, so that the light source emits a beam from the light source to the optical storage medium. The first light emitting point is the second light emitting point of the light source that faces the light source with the light source in between.
The block isolates the beam emitted from the light emitting point of the hologram element so that the photodetector that receives the diffracted light from the hologram element does not receive the beam, so that no offset occurs.
The E-fold signal, the TE-fold signal, the RF-fold signal, and the laser output control signal can be detected by a photodetector formed on one substrate, resulting in an optical pickup head device that simplifies the configuration of the optical system and operates stably.
実施例
第1図は 本発明の一実施例による光ピックアップヘッ
ド装置の概略構成を示す。同図において、31はコヒー
レントビームを発する半導体レーザ(例えば波長λ=7
80nm)、 35はフォトディテクタユニット、 3
3は光源31から発生する熱を放散するブロッ久 32
は光源31とフォトディテクタユニット35とを収納し
ているパッケージであり、光源31と放熱ブロック33
とフォトディテクタユニット35とパッケージ32とで
ハイブリッドデバイスを構成している。 102はパッ
ケージ32に収納された光源31及びフォトディテクタ
ユニット35を外部回路と接続可能にする接続端子、
38は有限焦点系集光レンズ、 93はフォーカス制御
用のアクチエエー久 94はトラッキング制御用のアク
チエエー久 34は光記憶媒体(光ディスク)であって
、光源31から発したビームはレンズ38で光デイスク
34上に集光される。このとき36は異なる焦点を有す
る2つの波面を再生可能なホログラム素子でさらにこの
ホログラム素子36の一部分には異なる回折格子が形成
してあり、光源31とレンズ38の間に介在して往路で
はその0次回折光700が光デイスク34上に集光され
ることになる。光ディスク34において、 40は溝も
しくはピットが形成された基板、 41は保護膜である
。光デイスク34上で反射 回折されたビーム700は
復路で再びレンズ38を通過した後ホログラム素子36
に入射して、光軸方向に回折する0次回折光700の他
に その先軸外にFE倍信号得るための異なる焦点を持
つ2つの回折光波面71.72及びTE倍信号得るため
の波面73.74を生成する。Embodiment FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical pickup head device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 31 is a semiconductor laser that emits a coherent beam (for example, wavelength λ=7
80nm), 35 is a photodetector unit, 3
3 is a block 32 that dissipates heat generated from the light source 31
is a package that houses the light source 31 and the photodetector unit 35, and the light source 31 and the heat dissipation block 33
The photodetector unit 35 and package 32 constitute a hybrid device. 102 is a connection terminal that enables connection of the light source 31 and photodetector unit 35 housed in the package 32 with an external circuit;
38 is a finite focus focusing lens; 93 is an actuator for focus control; 94 is an actuator for tracking control; 34 is an optical storage medium (optical disk); the beam emitted from the light source 31 is transferred to the optical disk 34 by the lens 38; The light is focused on the top. At this time, 36 is a hologram element capable of reproducing two wavefronts having different focal points, and a different diffraction grating is formed in a part of this hologram element 36, which is interposed between the light source 31 and the lens 38 and is The 0th order diffracted light 700 will be focused on the optical disk 34. In the optical disc 34, 40 is a substrate in which grooves or pits are formed, and 41 is a protective film. The beam 700 reflected and diffracted on the optical disk 34 passes through the lens 38 again on the return path, and then passes through the hologram element 36.
In addition to the 0th-order diffracted light 700 that is incident on the optical axis and diffracted in the optical axis direction, there are two diffracted light wavefronts 71 and 72 with different focal points outside the axis to obtain the FE multiplied signal, and a wavefront 73 to obtain the TE multiplied signal. Generates .74.
ホログラム素子36の設計方法については後述する。回
折光71〜74は光源31の発光点13よりもパッケー
ジ32の底部に近い面に受光面が位置しているフォトデ
ィテクタユニット35で受光する。パッケージ32の底
部にフォトディテクタユニット35を配置することによ
り、パケージ32における接続端子102の高さを低く
保った状態でフォトディテクタユニット35と接続端子
102の上部とを同一平面に配置することができ、ボン
ディングワイヤを短く、安定に保つことが可能となる。A method of designing the hologram element 36 will be described later. The diffracted lights 71 to 74 are received by a photodetector unit 35 whose light receiving surface is located closer to the bottom of the package 32 than the light emitting point 13 of the light source 31. By arranging the photodetector unit 35 at the bottom of the package 32, it is possible to arrange the photodetector unit 35 and the upper part of the connection terminal 102 on the same plane while keeping the height of the connection terminal 102 in the package 32 low. It is possible to keep the wire short and stable.
又 光源31から発生する熱を放散するためのブロック
33を挟んで対向する位置にフォトディテクタユニット
35を配置することにより、光源31から光記憶媒体3
4ヘビーム700を出射する前記光源の第1の発光点1
3とは光源31を挟んで向かい合った光源31の第2の
発光点14から出射されるビームをホログラム素子36
からの回折光71〜74を受光するフォトディテクタユ
ニット35が受光しないようにブロック33が隔離する
役割を果たすので、FE倍信号TE倍信号光源31から
の不要な光を受光することによるオフセットが生じなく
なる。Furthermore, by arranging the photodetector units 35 at positions facing each other across the block 33 for dissipating the heat generated from the light source 31, the light source 31 can be dissipated from the optical storage medium 3.
4 First light emitting point 1 of the light source that emits the heavy beam 700
3 means that the beam emitted from the second light emitting point 14 of the light source 31 facing each other with the light source 31 in between is transmitted to the hologram element 36.
Since the block 33 serves to isolate the photodetector unit 35 that receives the diffracted lights 71 to 74 from the FE multiplied signal and the TE multiplied signal light source 31, no offset occurs due to the reception of unnecessary light from the FE multiplied signal TE multiplied signal light source 31. .
第2図は本発明の実施例をさらに詳しく説明するもので
あり、光源31と放熱ブロック33とフォトディテクタ
ユニット35とパッケージ32から構成されるハイブリ
ッドデバイスの様子を示している。同図(a)l戴
ハイブリッドデバイスを断面から眺めた様子、同図(b
)はパッケージ32の上部から眺めた様子を示している
。24は光源31及びフォトディテクタユニット35を
外部回路に接続することを可能にする接続端子102と
結線しているボンディングワイヤである。ここでは ホ
ログラム素子36をパッケージ32に装着している。光
源31の発光点13を含む面113からフォトディテク
タユニット35の受光面を含む面110までの距離dζ
よ ホログラム素子36にdに対応した集光作用すなわ
ち実質的に凹レンズ作用を持たせることにより許容され
る。このとき、ホログラム素子36に凹レンズ作用を持
たせることによって光学系の倍率は大きくなるので、感
度の高い良好なFE倍信号検出することができるという
利点が生じも ここで(よ ホログラム素子36はFE
倍信号得るための異なる焦点を有する2つの回折光71
と72及びTE倍信号得るための波面73と74を生成
する。ホログラム素子36の設計は次のように行う。光
源31から発したビーム700が光ディスク34に対し
て合焦点にあるとき、FE倍信号検出するために用いる
ホログラム素子36からの回折光71と72はフォトデ
ィテクタユニット35におけるフォトディテクタ511
〜516上でのビームサイズが等しくなるようにそれぞ
れフオトディテ・フタユニット表面110からδ1とδ
2の距離にある面111に焦点P1及び面112に焦点
P2を決定する。一方、TE倍信号検出するために用い
るホログラム素子36からの回折光73と74はそれぞ
れフォトディテクタユニット35を構成するフォトディ
テクタ510及び517からはみ出さない程度のビーム
サイズとなるように焦点を決定し 例えばフォトディテ
クタユニット35上に焦点P3.PJを設定すればよい
。ホログラム素子36上の格子パターンは 光源31の
発光点13を参照光の光派点P1〜P4を物体光の光源
として、これらの光源から発するビームがホログラム素
子36の位置で重なり合うことによって生じる干渉縞を
ホログラム素子36の所望の領域に記録することにより
得られる。ホログラム素子36を記録する手段としては
二光東干渉法やComputer Generate
d Hologram (CGH)があり、これらの
技術は従来からよく知られている技術なので詳細な説明
は省略する。FIG. 2 explains the embodiment of the present invention in more detail, and shows a hybrid device composed of a light source 31, a heat dissipation block 33, a photodetector unit 35, and a package 32. Figure (a)
A cross-sectional view of the hybrid device, shown in the same figure (b
) shows the package 32 viewed from above. 24 is a bonding wire connected to the connection terminal 102 that allows the light source 31 and photodetector unit 35 to be connected to an external circuit. Here, the hologram element 36 is attached to the package 32. Distance dζ from the surface 113 including the light emitting point 13 of the light source 31 to the surface 110 including the light receiving surface of the photodetector unit 35
This is allowed by providing the hologram element 36 with a light condensing function corresponding to d, that is, a substantially concave lens function. At this time, since the magnification of the optical system is increased by giving the hologram element 36 a concave lens effect, there is an advantage that it is possible to detect a good FE multiplied signal with high sensitivity.
Two diffracted lights 71 with different focal points to obtain double signal
72 and wavefronts 73 and 74 for obtaining the TE multiplied signal. The hologram element 36 is designed as follows. When the beam 700 emitted from the light source 31 is in focus with respect to the optical disk 34, the diffracted lights 71 and 72 from the hologram element 36 used for detecting the FE multiplied signal are transmitted to the photodetector 511 in the photodetector unit 35.
δ1 and δ from the photodetector lid unit surface 110, respectively, so that the beam sizes on ~516 are equal.
A focal point P1 is determined on the surface 111 and a focal point P2 is determined on the surface 112, which are located at a distance of 2. On the other hand, the focus of the diffracted lights 73 and 74 from the hologram element 36 used for detecting the TE multiplied signal is determined so as to have a beam size that does not extend beyond the photodetectors 510 and 517 that constitute the photodetector unit 35, for example. Focus P3 on unit 35. All you have to do is set PJ. The lattice pattern on the hologram element 36 is interference fringes generated when the beams emitted from these light sources overlap at the position of the hologram element 36, using the light emitting point 13 of the light source 31 and the optical focal points P1 to P4 of the reference light as the light source of the object light. can be obtained by recording in a desired area of the hologram element 36. As a means of recording the hologram element 36, two-light east interferometry and computer generate are used.
d Hologram (CGH), and since these technologies are well known from the past, detailed explanations will be omitted.
第3図(表 ホログラム素子36に記録されたパターン
の一例であり、同図(′!、ホログラム素子36の機能
領域区分を模式的に示している。ホログラム素子36L
l、FE信号検出用として異なる焦点を有する2つの波
面を再生可能な領域641とTE信号検出用として格子
状パターンを各々他と異なる方向に記録した領域642
,643及び非ホログラム領域644とからなる。光デ
ィスク34で反射 回折されたビーム700のファーフ
ィールドパターン411及び412を同図に示すように
ホログラム素子36に対して入射させることにより、良
好なTE倍信号検出できる。ホログラム素子36から再
生される波面は第2図(b)に示すように 回折光71
及び72はホログラム素子36の機能領域641から、
回折光73及び74はホログラム素子36の機能領域6
42及び643からそれぞれ得られる。ホログラム素子
36において非ホログラム領域644を形成することに
より、レンズ38がトラッキング制御に伴って移動して
ビームの開口が制限を受ける場合にもTE倍信号はオフ
セットが生じにくくなり安定したトラッキング制御が可
能となる。さらに光ディスク34で反射 回折したビー
ム700に対してホログラム素子36をどのような位置
に対して挿入してもFE倍信号対してTE信号成分が混
入するということが生じ哄 安定したFE倍信号検出可
能である。また ビームの強度分布を均一に保つために
非ホログラム領域644にダミーの役割を果たす回折格
子を形成すること東 FEもしくはTE倍信号検出する
ためのホログラム素子を形成することも可能である。FIG. 3 (Table) is an example of a pattern recorded on the hologram element 36, and the figure ('!, schematically shows the functional area division of the hologram element 36. Hologram element 36L
l. An area 641 where two wavefronts with different focal points can be reproduced for FE signal detection, and an area 642 where grid patterns are recorded in different directions for TE signal detection.
, 643 and a non-hologram area 644. By making the far field patterns 411 and 412 of the beam 700 reflected and diffracted by the optical disk 34 incident on the hologram element 36 as shown in the figure, a good TE multiplied signal can be detected. The wavefront reproduced from the hologram element 36 is the diffracted light 71 as shown in FIG. 2(b).
and 72 from the functional area 641 of the hologram element 36,
The diffracted lights 73 and 74 are reflected in the functional area 6 of the hologram element 36.
42 and 643, respectively. By forming the non-hologram region 644 in the hologram element 36, even if the lens 38 moves with tracking control and the beam aperture is restricted, the TE multiplied signal is less likely to be offset, allowing stable tracking control. becomes. Furthermore, no matter what position the hologram element 36 is inserted into the beam 700 reflected and diffracted by the optical disk 34, the TE signal component will be mixed in with the FE multiplied signal, making it possible to stably detect the FE multiplied signal. It is. It is also possible to form a diffraction grating that serves as a dummy in the non-hologram region 644 to keep the beam intensity distribution uniform, or to form a hologram element for detecting an FE or TE multiplied signal.
次E、 実施例における信号検出方法を詳しく説明す
る。第4図LL、 第2図(b)で示したハイブリッ
ドデバイスにおけるフォトディテクタユニット35の各
フォトディテクタ領域510〜517で検出される回折
光71〜74の関係を模式的にかつ一般的に表している
。第4図(b)は光源31から発したビーム700が光
デイスク34上で焦点を結んでいる場合であり、第4図
(a)及び(c)は各々逆位相でのデフォーカス状態を
示す。Next, the signal detection method in the embodiment will be explained in detail. FIG. 4 LL schematically and generally represents the relationship between the diffracted lights 71 to 74 detected in each of the photodetector regions 510 to 517 of the photodetector unit 35 in the hybrid device shown in FIG. 2(b). FIG. 4(b) shows a case where the beam 700 emitted from the light source 31 is focused on the optical disk 34, and FIGS. 4(a) and (c) each show a defocused state with opposite phases. .
FE倍信号例えばフォトディテクタ512と515の差
動出力をとることにより得られる。このFE倍信号検出
方式はスポットサイズデイテクションと呼ばれており衆
知の事実である。また ここで例えばフォトディテクタ
512の出力に514゜516の出力を、515の出力
に511,513の出力をそれぞれ加算することにより
差動出力は増大する。一方、TE倍信号フォトディテク
タ510と517の差動出力をとることにより得られる
。ま?、RF信号はフォトディテクタ510〜517の
出力を総和することにより得られる。The FE multiplied signal can be obtained, for example, by taking the differential outputs of photodetectors 512 and 515. This FE multiplied signal detection method is called spot size detection and is a well-known fact. Also, for example, by adding the outputs of 514° and 516 to the output of photodetector 512, and the outputs of 511 and 513 to the output of photodetector 515, the differential output is increased. On the other hand, it can be obtained by taking the differential outputs of the TE multiplied signal photodetectors 510 and 517. Ma? , RF signals are obtained by summing the outputs of photodetectors 510-517.
第5図は 本発明の別の実施例を示す概念図である。同
図(a)4友 ホログラム素子61の機能領域区分を
模式的に示しており、ホログラム素子61はFE及びT
E信号検出用として波面を分割可能な回折格子領域63
1及び632とからなる。FIG. 5 is a conceptual diagram showing another embodiment of the present invention. The same figure (a) schematically shows the functional area division of the hologram element 61.
Diffraction grating area 63 that can divide the wavefront for E signal detection
1 and 632.
光ディスク34で反1市 回折されたビーム700の
ファーフィールドパターン411及び412を同図(、
a)に示すように ホログラム素子61に対して入射さ
せることにより、FE及びTE倍信号検出できる。この
FE倍信号検出方法はダブルナイフェツジ法という衆知
の事実である。同図(b)LL、 例えば第2図(b
)に示したようなハイブリッドデバイスにおけるフォト
ディテクタユニット35代わりにフォトディテクタユニ
ット37を、第1図(a)に示したような光ピックアッ
プヘッド装置におけるホログラム素子36の代わりにホ
ログラム素子61をそれぞれ用いた場合に得られるフォ
トディテクタユニット37上におけるホログラム素子6
Iから再生される回折光を示しており、回折光75及び
76はホログラム素子61の機能領域631及び632
がらそれぞれ得られる。フォトディテクタユニット37
は複数のフォトディテクタ518〜521で構成されて
おり、FE倍信号フォトディテクタ518と521の出
力和とフォトディテクタ519と520の出力和の差動
により、TE倍信号フォトディテクタ518と519の
出力和とフォトディテクタ520と521の出力和の差
動により、 RF倍信号検出方法はフォトディテクタ
518〜521の出方の総和により得られる。ホログラ
ム素子61のパターン(よ 光源31から発したビーム
700が光デイスク34上に合焦点にあるとき、ホログ
ラム素子61からの1次回折光75.76がフォトディ
テフタユニット3フ上で各々焦点を結ぶように設計すれ
ばよ%s、 以上に示したFE倍信号検出方式である
スポットサイズデイテクション法やダブルナイフェツジ
法法 あくまでも−例にすぎず、勿論性のFE信号検出
方人 例えば非点収差法 シングルナイフェツジ法など
も本発明に適用可能である。The far-field patterns 411 and 412 of the beam 700 that has been diffracted by the optical disk 34 are shown in the same figure (
As shown in a), by making the light incident on the hologram element 61, FE and TE multiplied signals can be detected. This FE multiplied signal detection method is a well-known fact called the double knife method. Figure 2 (b) LL, for example Figure 2 (b)
) In the case where a photodetector unit 37 is used instead of the photodetector unit 35 in a hybrid device as shown in FIG. Hologram element 6 on the resulting photodetector unit 37
Diffracted light 75 and 76 are reproduced from functional areas 631 and 632 of hologram element 61.
You can get each one separately. Photodetector unit 37
is composed of a plurality of photodetectors 518 to 521, and due to the difference between the output sum of the FE multiplied signal photodetectors 518 and 521 and the output sum of the photodetectors 519 and 520, the output sum of the TE multiplied signal photodetectors 518 and 519 and the output sum of the photodetector 520 and 521, the RF multiplied signal detection method can be obtained by summing the outputs of photodetectors 518 to 521. When the beam 700 emitted from the light source 31 is focused on the optical disk 34, the first-order diffracted light beams 75 and 76 from the hologram element 61 are each focused on the photodeverter unit 3. The spot size detection method and double knife detection method, which are the FE multiplied signal detection methods shown above, are just examples, and of course there are other FE signal detection methods, such as non- A point aberration method, a single knife method, etc. can also be applied to the present invention.
第6図は 本発明の更に別の実施例を示すハイブリッド
デバイスの概念図である。ここに示すハイブリッドデバ
イスは 第2図(b)に示したハイブリッドデバイスを
構成するフォトディテクタユニット35をフォトディテ
クタユニット39に置き換え、光源31を装着した放熱
ブロック33をフォトディテクタユニット39上に配置
することによって実現される。フォトディテクタユニッ
ト394戴 ホログラム素子36からの回折光71〜
74を受光するフォトディテクタ510〜517に加え
て、光源31の出力をモニター・制御するために光源3
1の第2の発光点14からの出射光を受光するフォトデ
ィテクタ522を形成して一加一
いる。光源の出力を一定に保つ方法については衆知の技
術なのでここでは説明を省略する。FE倍信号TE倍信
号RF倍信号しくはさらにレーザ出力制御信号を1つの
基板上に形成したフォトディテクタで検出できるた取
部品点数の削減が実現できる。FIG. 6 is a conceptual diagram of a hybrid device showing still another embodiment of the present invention. The hybrid device shown here is realized by replacing the photodetector unit 35 constituting the hybrid device shown in FIG. Ru. Photodetector unit 394 Diffracted light 71~ from hologram element 36
In addition to the photodetectors 510 to 517 that receive the light 74, the light source 3 is used to monitor and control the output of the light source 31.
A photodetector 522 is formed to receive light emitted from the second light emitting point 14. Since the method of keeping the output of the light source constant is a well-known technique, the explanation thereof will be omitted here. The FE multiplied signal, the TE multiplied signal, the RF multiplied signal, or even the laser output control signal can be detected by a photodetector formed on one substrate.
It is possible to reduce the number of parts.
発明の効果
以上に述べた詳細な説明から明らかなよう顛末発明によ
る光ピックアップヘッド装置でζよ コヒーレントビー
ムもしくは準単色のビームを発する半導体レーザ光源と
、前記光源の第1の発光点から発するビームを受け光記
憶媒体上へ微小スポットに収束する集光光学系と、光記
憶媒体で反射回折したビームを受け回折光を発生させる
ホログラム素子と、前記ホログラム素子からの回折光を
受光して光電流を出力するフォトディテクタユニットと
を具備した光ピックアップヘッド装置において、前記光
源と前記フォトディテクタユニットを同一のパッケージ
に収納し 前記光源は光源から発生ずる熱を放散するた
めのブロックに装着し前記フォトディテクタユニットは
同一の半導体基板上に形成した複数のフォトディテクタ
で構成し前記フォトディテクタユニットに形成したホロ
グラム素子からの回折光を受光するフォトディテクタは
前記光源の第1の発光点を含む前記光源の光軸とは垂直
な第1面よりも前記ホログラム素子に対して遠く且つ前
記光源とは前記ブロックを挟んで対向する位置に配置す
ることにより、光源から光記憶媒体上へビームを出射す
る前記光源の第1の発光点とは前記光源を挟んで向かい
合った前記光源の第2の発光点から出射されるビームを
ホログラム素子からの回折光を受光するフォトディテク
タが受光しないように前記ブロックが隔離するので、オ
フセットの生じないFE、TE倍信号RF倍信号びレー
ザ出力制御信号を1つの基板上に形成したフォトディテ
クタで検出可能になるという効果を有する。Effects of the Invention As is clear from the detailed explanation given above, the optical pickup head device according to the invention uses a semiconductor laser light source that emits a coherent beam or a quasi-monochromatic beam, and a beam emitted from a first light emitting point of the light source. A condensing optical system converges the received light into a minute spot onto a storage medium, a hologram element that receives the beam reflected and diffracted by the optical storage medium and generates diffracted light, and a hologram element that receives the diffracted light from the hologram element and generates a photocurrent. In an optical pickup head device, the light source and the photodetector unit are housed in the same package, the light source is attached to a block for dissipating heat generated from the light source, and the photodetector unit is housed in the same package. The photodetector is composed of a plurality of photodetectors formed on a semiconductor substrate and receives diffracted light from a hologram element formed in the photodetector unit. A first light emitting point of the light source that emits a beam from the light source onto the optical storage medium by disposing it at a position that is farther from the hologram element than the surface and facing the light source across the block. Since the block isolates the beam emitted from the second light emitting point of the light source facing each other with the light source in between, the photodetector that receives the diffracted light from the hologram element does not receive the beam, so that no offset occurs in the FE and TE. This has the effect that the double signal, the RF double signal, and the laser output control signal can be detected by a photodetector formed on one substrate.
第1図は本発明の一実施例を示す光ピックアップヘッド
装置の概略構成医 第2図(a)は第1−舘一
図に示す光ピックアップヘッド装置を構成するハイブリ
ッドデバイスの側面諷 同図(b、)は第1図に示す光
ピックアップヘッド装置を構成するハイブリッドデバイ
スの上面医 第3図は第1図に示す光ピックアップヘッ
ド装置を構成するホログラム素子の模式@ 第4図(a
)、(b )、(c )は信号の検出方法を説明する
一膜内原理医 第5図(a)は他の実施例を説明するホ
ログラム素子の構成上 同図(b)は同図(a)に示す
ホログラム素子を用いた光ピックアップヘッド装置にお
ける回折光とフォトディテクタの関係医 第6図は本発
明の他の実施例を説明するハイブリッドデバイスの上面
医 第7図(a)は従来の光ピックアップヘッド装置の
一例を示す構成上 同図(b)は同図(a)に示す光ピ
ックアップヘッド装置を構成するハイブリッドデバイス
の上面図である。
13・・・第1の発光点、 14・・・第2の発光A
31・・・半導体レーザもしくは相当のコヒーレント
先爪 32・・・パッケージ、 33・・・ブロッ久
34・・・光記憶媒体(光ディスク)、 35・・・フ
ォトディテクタユニット、 36・・・ホログラム素子
、 38・・・レンズ、 40・・・基板、41・・・
保護風 71〜74・・・1次回折光 93・・・フォ
ーカス制御用アクチエエー久 94・・・トラッキング
制御用アクチエエー久 102・・・接続端子、 70
・・・0次回折光
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名−久−
一列
g航1め 輔iく”へ
o−1゛へlh 、、、、
も マ
徊い写 徊
PSlさ
笛よ、6兆
精、川
g@海11ハ七ら慢−鯖四一一り零〇
■
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こいく
へ、311’+
、1ハぐ
)lハロ
ーO+6
r+ 畳欲
勢も
区FIG. 1 shows a schematic configuration of an optical pickup head device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2(a) shows a side view of a hybrid device constituting the optical pickup head device shown in FIG. b,) is a top view of the hybrid device that constitutes the optical pickup head device shown in FIG. 1. Figure 3 is a schematic diagram of the hologram element that constitutes the optical pickup head device shown in
), (b), and (c) show the principle of a single membrane in which a signal is detected. FIG. 6 is a top view of a hybrid device explaining another embodiment of the present invention. FIG. 7(a) is a conventional optical 1. Configuration of an example of a pickup head device FIG. 2B is a top view of a hybrid device that constitutes the optical pickup head device shown in FIG. 1A. 13...First light emitting point, 14...Second light emitting point A
31... Semiconductor laser or equivalent coherent tip 32... Package, 33... Block
34... Optical storage medium (optical disk), 35... Photodetector unit, 36... Hologram element, 38... Lens, 40... Substrate, 41...
Protective air 71 to 74... 1st order diffracted light 93... Actuator for focus control 94... Actuator for tracking control 102... Connection terminal, 70
... Name of agent for 0th order diffracted light Patent attorney Shigetaka Awano and 1 other person - Kyu - 1st row g navigation 1st ``Go'' to o-1゛ to lh ,,,, too. , 6 trillion spirits, river g @ sea 11 ha 7 arrogance - mackerel 411 ri zero 〇■ ) 1ε Koikuhe, 311'+ , 1 hagu) l hello O + 6 r + tatami desire mo ku
Claims (3)
する半導体レーザ光源と、前記光源の第1の発光点から
発するビームを受け光記憶媒体上へ微小スポットに収束
する集光光学系と、光記憶媒体で反射、回折したビーム
を受け回折光を発生させるホログラム素子と、前記ホロ
グラム素子からの回折光を受光して光電流を出力するフ
ォトディテクタユニットとを具備した光ピックアップヘ
ッド装置において、前記光源と前記フォトディテクタユ
ニットは同一のパッケージに収納され、前記光源は光源
から発生する熱を放散するためのブロックに装着され、
前記パッケージは内部に収納した前記光源と前記フォト
ディテクタユニットとを外部回路と接続可能にする入出
力端子を有し、前記フォトディテクタユニットは同一の
半導体基板上に形成した複数のフォトディテクタで構成
され、前記ホログラム素子からの回折光を受光する前記
フォトディテクタユニットに形成されたフォトディテク
タは前記光源の発光点を含む前記光源の光軸とは垂直な
第1面よりも前記ホログラム素子に対して遠く且つ前記
光源から光記憶媒体へビームを出射する前記光源の第1
の発光点とは前記光源を挟んで向かい合った前記光源の
第2の発光点から出射されるビームを実質的に受光しな
いように前記光源とは前記ブロックを挟んで対向する位
置に配置していることを特徴とする光ピックアップヘッ
ド装置。(1) A semiconductor laser light source that emits a coherent beam or a quasi-monochromatic beam, a condensing optical system that receives the beam emitted from the first light emitting point of the light source, and converges it onto a minute spot onto an optical storage medium; An optical pickup head device comprising a hologram element that receives a reflected and diffracted beam and generates diffracted light, and a photodetector unit that receives the diffracted light from the hologram element and outputs a photocurrent, the light source and the photodetector unit are housed in the same package, the light source is mounted on a block for dissipating heat generated from the light source,
The package has an input/output terminal that allows the light source and the photodetector unit housed inside to be connected to an external circuit, and the photodetector unit is composed of a plurality of photodetectors formed on the same semiconductor substrate, and the hologram A photodetector formed in the photodetector unit that receives diffracted light from the element is located further away from the hologram element than a first surface that includes a light emitting point of the light source and is perpendicular to the optical axis of the light source, and which receives light from the light source. a first of said light sources that emits a beam to a storage medium;
The light emitting point is located at a position opposite to the light source across the block so as not to substantially receive the beam emitted from the second light emitting point of the light source facing across the light source. An optical pickup head device characterized by:
の第1の発光点とは前記光源を挟んで向かい合った前記
光源の第2の発光点から出射されるビームを受光するた
めのフォトディテクタをフォトディテクタユニットに形
成していることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の光ピックアップヘッド装置(2) The first light-emitting point of the light source that emits a beam from the light source to the optical storage medium is a photodetector that receives the beam that is emitted from the second light-emitting point of the light source that faces across the light source. The optical pickup head device according to claim 1, wherein the optical pickup head device is formed in a photodetector unit.
光源を装着し、前記ブロックはフォトディテクタユニッ
ト上に配置していることを特徴とする特許請求の範囲第
1項もしくは第2項に記載の光ピックアップヘッド装置
。(3) The light source is attached to a block for dissipating heat generated from the light source, and the block is arranged on a photodetector unit. Optical pickup head device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2167672A JPH0460932A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Optical pickup head device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2167672A JPH0460932A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Optical pickup head device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0460932A true JPH0460932A (en) | 1992-02-26 |
Family
ID=15854081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2167672A Pending JPH0460932A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Optical pickup head device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0460932A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08153336A (en) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Corp | Optical head device |
US5742572A (en) * | 1993-06-21 | 1998-04-21 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus which detects focal error |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2167672A patent/JPH0460932A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5742572A (en) * | 1993-06-21 | 1998-04-21 | Fujitsu Limited | Optical information recording/reproducing apparatus which detects focal error |
JPH08153336A (en) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Corp | Optical head device |
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