(57)【要約】【課題】半導体レーザ素子と受光素子とを小型Ｃａｎ型パッケージに収納したもので、取り扱いを容易にした光検出装置を低コストでの提供を図る。【解決手段】ベース４と、ベース４上に設けた半導体レーザ素子２１と、ベース４上に設けた受光素子３１と、半導体レーザ素子２１および受光素子３１を覆うものでベース４に設けたキャップ２と、半導体レーザ素子２１から射出されるレーザ光Ｌとともにレーザ光Ｌがディスク５１に照射されて反射された戻り光Ｌｂを通すものでキャップ２に形成した窓３と、戻り光Ｌｂが受光素子３１に入射されるように窓３に設けたダブルフーコープリズム１１とを備えた光検出装置１である。【選択図】　　　　図１
2004110939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、
前記ベース上に設けた半導体レーザ素子と、
前記ベース上に設けた受光素子と、
前記半導体レーザ素子および前記受光素子を覆うもので前記ベースに設けたキャップと、
前記半導体レーザ素子から射出されるレーザ光とともに前記レーザ光がディスクに照射されて反射された戻り光を通すもので前記キャップに形成した透光性を有する窓と、
前記戻り光が前記受光素子に入射されるように前記窓に設けたダブルフーコープリズムと
を備えたことを特徴とする光検出装置。
【請求項２】
前記戻り光は前記ダブルフーコープリズムの光線分割部上を含むように透過すること
を特徴とする請求項１記載の光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光検出装置に関し、詳しくはミニディスク、コンパクトディスク、デジタルヴァーサタイルディスク（ＤＶＤ）等のディスクにレーザ光を照射してその反射光を検出する光検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の小型Ｃａｎ型ＰＫＧタイプの半導体レーザ装置を用いた光ピックアップ装置は、ビームスプリッタ、受光ダイオード等を用いたものである（例えば、非特許文献１参照。）。また、フーコープリズムを用いてディスクの反射光を分光した光束をさらに２方向に分割して、この２方向に分割された光束を受光する１対の２分割受光素子を備えた光ピックアップ装置がある（例えば、特許文献１参照。）。さらに、ホログラムを利用して集積化を図っている光ピックアップ装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１５９３２５号公報（第３−４頁、図１）
【特許文献２】
特開２００２−１２４７２７号公報（第５−７頁、図１〜図１１）
【非特許文献１】
「わかりやすい光ディスク増補改定版」オプトロニクス社、１９８８年１月２０日、Ｐ．１１４−１１５
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、小型Ｃａｎ型パッケージタイプの半導体レーザ装置を用いた光ピックアップ装置では、ディスクに照射した光を受光する構成においてディスクからの戻り光をフォトダイオード方向に分割するビームスプリッタと、分割した戻り光を受光するフォトダイオードとが必要になり、構成部品が多くなり、製造コストが高くなるという問題がある。また、特開平５−１５９３２５号公報に開示された光ピックアップ装置も上記同様に、構成部品が多くなり、製造コストが高くなるという問題がある。また、ホログラムを利用した光ピックアップ装置では、特にホログラム面の取り扱いに注意が必要であり、またホログラムを用いることによりコストが高くなるという問題を有している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされた光検出装置である。
【０００６】
本発明の光検出装置は、基板と、前記基板上に設けた半導体レーザ素子と、前記基板上に設けた受光素子と、前記半導体レーザ素子および前記受光素子を覆うもので前記基板に設けたキャップと、前記半導体レーザ素子から射出されるレーザ光とともに前記レーザ光がディスクに照射されて反射された戻り光を通すもので前記キャップに形成した透光性を有する窓と、前記戻り光が前記受光素子に入射されるように前記窓に設けたダブルフーコープリズムとを備えたものである。
【０００７】
上記光検出装置では、キャップに形成した透光性を有する窓にダブルフーコープリズムが備えられているので、ディスクに照射されて反射された戻り光は、ダブルフーコープリズムによって、受光素子に入射される光と半導体レーザ素子に戻る光とに分割される。このように、が光検出装置のキャップに戻り光が分割されて受光素子に入射させることができるダブルフーコープリズムが形成されているために装置構成が簡素化され、またダブルフーコープリズムを用いたことによりホログラム素子よりも取り扱いが容易になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の光検出装置に係る一実施の形態を、図１の概略構成図によって説明する。図１の（１）は装置全体を示す斜視図であり、（２）はダブルフーコープリズムの拡大斜視図であり、（３）は半導体レーザ素子および受光素子の配置を示すレイアウト図であり、（４）は装置背面から見たピンの配置図である。
【０００９】
図１に示すように、光検出装置１は、小型Ｃａｎパッケージタイプのキャップ２に形成された透光性を有する窓３にダブルフーコープリズム１１を設けたものである。このダブルフーコープリズム１１は、例えば透光性の平板１２と三角プリズム１３とからなり、平板１２に隣接して三角プリズム１３がその傾斜面を光の入射側に向けて形成されているものである。例えば、このダブルフーコープリズム１１は、光学ガラスもしくは透光性を有する樹脂（例えばメタクリル酸メチル樹脂）で形成することができる。
【００１０】
上記光検出装置１のベース４の中心部には半導体レーザ素子２１が設置されている。この半導体レーザ素子２１には、例えばサブマウント構造のものが用いられている。また半導体レーザ素子２１にはインナーリード２２、２３の一端が接続され、このインナーリード２２、２３の他端はベース４に絶縁体４１、４１を介して設けられているアウターリード２４、２５に接続されている。
【００１１】
また上記ベース４には、半導体レーザ素子２１と離間した位置に、戻り光を受光するためのフォトダイオードからなる受光素子３１が形成されている。この受光素子３１は２行２列に配列されるように４個のフォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄからなり、フォトダイオード３１ａと３１ｄ、３１ｂと３１ｃとがそれぞれ対角に位置し、かつ、ディスクの回転方向の接線方向と同方向にフォトダイオード３１ａと３１ｂおよびフォトダイオード３１ｃと３１ｄが配列されている。そして各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは戻り光Ｌｂを受光した際に光エネルギーを電気信号に変換する。
【００１２】
各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄには、それぞれインナーリード３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの一端が接続され、各他端はベース４に絶縁体４４、４４、４５、４５を介して形成されているアウターリード３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄに接続されている。また、ベース４にはグランドＧＮＤが接続されている。
【００１３】
そして、上記ダブルフーコープリズム１１、半導体レーザ素子２１および受光素子３１は、上記半導体レーザ素子２１から射出されるレーザ光の戻り光Ｌｂが上記ダブルフーコープリズム１１の光線分割部１４を含むように透過するように配置される。
【００１４】
次に、本発明の光検出装置１に係わる光路を、図２によって説明する。
図２に示すように、光検出装置１は、ダブルフーコープリズム１１の平板１２と三角プリズム１３との境界部分（前記図１参照）を、ディスク５１の回転方向の接線に対して直角となるような位置に配置されている。半導体レーザ素子２１から射出したレーザ光Ｌはディスク５１に形成されたピット（図示せず）に照射されて反射され、その反射光は戻り光Ｌｂとして、ダブルフーコープリズム１１を透過してパッケージ内部に入射される。その際、ダブルフーコープリズム１１の光線分割部１４によって戻り光Ｌｂは２分され、一方は半導体レーザ素子２１方向に戻り、他方は受光素子３１に照射される。
【００１５】
図３は、フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号のモデルを示すものである。
【００１６】
フォーカスエラーは例えばフーコー法を用いて検出される。すなわち、対角をなす２組のフォトダイオードの出力差として検出され、各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの出力を、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすれば、フォーカス誤差信号ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）で求めることができる。
【００１７】
したがって、前記図２に示す受光素子３１とディスク５１との距離がジャストフォーカス（適正な位置）よりも短い場合（Ｎｅａｒの場合）、すなわち受光素子３１がジャストフォーカス位置よりもディスク５１側になっている場合には、受光素子のフォトダイオード３１ａ、３１ｃ側に多くの戻り光Ｌｂが入射し、「明」部分がフォトダイオード３１ａ、３１ｃに位置する。一方、受光素子３１とディスク５１との距離がジャストフォーカス（適正な位置）よりも長い場合、すなわち受光素子３１がジャストフォーカス位置よりもディスク５１より遠くなっている場合（Ｆａｒの場合）には、受光素子のフォトダイオード３１ｂ、３１ｄ側に多くの戻り光Ｌｂが入射し、「明」部分がフォトダイオード３１ｂ、３１ｄに位置する。また、受光素子３１とディスク５１との距離がジャストフォーカスの場合（Ｊｕｓｔ　Ｆｏｕｃｕｓの場合）には、各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに戻り光Ｌｂが均一に入射し、「明」部分が各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに均一に位置する。
【００１８】
トラッキングエラーは例えばプッシュプル法を用いて検出される。すなわち、トラック方向に２列された２組のフォトダイオードの出力差として検出され、各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの出力を、それぞれＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄとすれば、フォーカス誤差信号ＦＥ＝（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）で求めることができる。
【００１９】
したがって、ピット５２の位置よりレーザ光Ｌの照射位置Ｌｓが図面右側に片寄った状態に位置する場合には、フォトダイオード３１ａ、３１ｂ側に多く戻り光Ｌｂが入射し、「明」部分がフォトダイオード３１ａ、３１ｂ側に位置し、「暗」部分がフォトダイオード３１ｃ、３１ｄ側に位置する。一方、ピット５２の位置よりレーザ光Ｌの照射位置Ｌｓが図面左側に片寄った状態に位置する場合には、フォトダイオード３１ｃ、３１ｄ側に多く戻り光Ｌｂが入射し、「明」部分がフォトダイオード３１ｄ、３１ｄ側に位置し、「暗」部分がフォトダイオード３１ａ、３１ｂ側に位置する。また、ピット５２中央にレーザ光Ｌの照射位置Ｌｓが位置する場合には、フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに戻り光Ｌｂが均一に入射し、「明」部分が各フォトダイオード３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄに均一に位置する。
【００２０】
上記光検出装置１によれば、キャップ２に形成した窓３にダブルフーコープリズム１１が備えられているので、ディスク５１に照射されて反射された戻り光Ｌｂは、ダブルフーコープリズム１１によって、受光素子３１に入射される光と半導体レーザ素子２１に戻る光とに分割することができる。このように、光検出装置１のキャップ２に戻り光Ｌｂを分割して受光素子３１に入射させることができるダブルフーコープリズム１１が備えられているために装置構成が簡素化でき、またダブルフーコープリズム１１を用いたことによりホログラム素子よりも取り扱いが容易になる。よって、ダブルフーコープリズム１１を搭載することで、小型Ｃａｎ型パッケージに半導体レーザ素子２１と受光素子３１とビームを分割するダブルフーコープリズム１１とを集積化することが可能になる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の光検出装置によれば、キャップに形成した窓にダブルフーコープリズムが備えられているので、ディスクに照射されて反射された戻り光は、ダブルフーコープリズムによって、受光素子に入射される光と半導体レーザ素子に戻る光とに分割できる。このように、光検出装置のキャップに戻り光を分割して受光素子に入射させることができるダブルフーコープリズムが備えられているために装置構成が簡素化でき、またダブルフーコープリズムを用いたことによりホログラム素子よりも取り扱いが容易になる。よって、ダブルフーコープリズムを搭載することで、小型Ｃａｎ型パッケージに半導体レーザ素子と受光素子とビームを分割するダブルフーコープリズムとを集積化することができ、安価な光検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光検出装置に係る一実施の形態を示す図面であり、（１）は装置全体を示す斜視図であり、（２）はダブルフーコープリズムの拡大斜視図であり、（３）は半導体レーザ素子および受光素子の配置を示すレイアウト図であり、（４）は装置背面から見たピンの配置図である。
【図２】光検出装置１の光路を説明する図面である。
【図３】フォーカスエラー信号とトラッキングエラー信号のモデルを示す図である。
【符号の説明】
１…光検出装置、２…キャップ、３…窓、４…ベース、１１…ダブルフーコープリズム、２１…半導体レーザ素子、３１…受光素子
【図１】
2004110939.tif 000003
【図２】
2004110939.tif 000004
【図３】
2004110939.tif 000005