(57)【要約】【課題】ディスク状記録媒体が有する複屈折性のバラツキによる影響及び半導体レーザーが有する非点隔差による影響を低減して動作の信頼性の向上を図る。【解決手段】所定の各光学素子が配置される半導体基板２と、レーザ光を出射する半導体レーザー６と、該半導体レーザーから出射されるレーザー光を反射して光路を変更する立ち上げミラー部５を有すると共に半導体レーザーが搭載され半導体基板に配置されたサブマウント４と、半導体基板に配置され半導体レーザーから出射されディスク状記録媒体で反射されたレーザー光を戻り光として受光する受光素子３とを設け、半導体レーザーから出射されるレーザ光の偏光方向ＰＯＬがディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して０°より大きく９０°より小さくなるようにサブマウント及び半導体レーザーを配置した。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク状記録媒体の半径方向へ移動し当該ディスク状記録媒体に対して対物レンズを介してレーザー光を照射する光ピックアップに設けられる半導体集積装置であって、
所定の各光学素子が配置される半導体基板と、
レーザ光を出射する半導体レーザーと、
該半導体レーザーから出射されるレーザー光を反射して光路を変更する立ち上げミラー部を有すると共に半導体レーザーが搭載され半導体基板に配置されたサブマウントと、
半導体基板に配置され半導体レーザーから出射されディスク状記録媒体で反射されたレーザー光を戻り光として受光する受光素子とを備え、
半導体レーザーから出射されるレーザ光の偏光方向がディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向に対して０°より大きく９０°より小さくなるようにサブマウント及び半導体レーザーを配置した
ことを特徴とする半導体集積装置。
【請求項２】
半導体レーザーから出射されるレーザ光の偏光方向がディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向に対して略４５°になるようにサブマウント及び半導体レーザーを配置した
ことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積装置に関する。詳しくは、ディスク状記録媒体が有する複屈折性のバラツキによる影響及び半導体レーザーが有する非点隔差による影響を低減して動作の信頼性の向上を図る技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスクドライブ装置の光ピックアップに設けられる半導体集積装置があり、このような半導体集積装置は、半導体レーザー（レーザーダイオードチップ）、受光素子、立ち上げミラー等の所定の各光学要素が設けられた半導体基板がパッケージの内部に配置されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の半導体集積装置にあっては、サブマウント上に搭載された半導体レーザーからディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向、即ち、記録トラックの接線方向へ向けてレーザー光が出射され、例えば、サブマウントに形成された立ち上げミラーでレーザー光が反射されて立ち上げられ、対物レンズによってディスク状記録媒体の記録トラック上に集光される。ディスク状記録媒体の記録トラック上に集光されたレーザー光は、戻り光として、例えば、ホログラムに入射され、このホログラムによって光路が変更されて受光素子に導かれて受光される。
【０００４】
このような半導体集積装置にあっては、半導体レーザー、受光素子、立ち上げミラー、ホログラム等の各光学要素の配置が設計上容易である等の理由により、上記のように、半導体レーザーからディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向へ向けてレーザー光が出射されるようにしている。従って、レーザー光の偏光方向としては、タンジェンシャル方向に対して９０°の角度とされている。
【０００５】
また、半導体集積装置の種類によっては、上記と同様に各光学要素の配置が設計上容易である等の理由により、レーザー光の偏光方向がタンジェンシャル方向（タンジェンシャル方向に対して０°）となるように各光学要素が配置されているものもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２―２３７０７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディスク状記録媒体については、同一の種類においても、製造上の寸法精度の相違等の各種の理由により、複屈折性にバラツキが存在することが知られている。このようなディスク状記録媒体の複屈折性のバラツキは、ディスク状記録媒体に対する情報信号の再生動作や記録動作に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
一方、半導体レーザーにあっては、非点隔差を有する場合があり、この非点隔差が大きな場合には非点収差が発生し易く、この非点収差の発生により、記録トラックに対する焦点ズレ（合焦ズレ）が生じ、ディスク状記録媒体の記録トラック上に集光されるビームスポットが短径に比し長径が長い楕円形状となってしまう。焦点ズレが生じた場合には、図６に示すように、ビームスポットＳの長径が、記録トラックＴに沿う方向又は記録トラックＴに直交する方向となり、焦点ズレが生じていない状態に対して、記録トラックＴ上のビームスポットＳの面積が変化してしまう。
【０００９】
このように記録トラックＴ上のビームスポットＳの面積が変化してしまと、情報信号のジッターが最小となる位置を合焦位置としたときに、この合焦位置とトラッキング信号レベルやＲＦ信号レベルの最大位置とが一致せず、ディスク状記録媒体の面振れ等に対するトラッキングサーボ等の制御動作が不安定になるおそれがある。
【００１０】
特に、ゲインガイド型の半導体レーザーやパルセーション型の半導体レーザー等のマルチモードレーザーにあっては、インデックスガイド型の半導体レーザーに比し非点隔差が大きく、上記のような不具合を生じ易い。
【００１１】
ところが、上記した従来の半導体集積装置のように、レーザー光の偏光方向がディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向に対して９０°又は０°とされている場合には、ディスク状記録媒体の複屈折性のバラツキによる悪影響が生じ易いと共に非点隔差に基づく大きな非点収差が生じ易いという問題がある。
【００１２】
非点隔差に基づく非点収差の補正を、例えば、レーザー光の光路中にレーザー光の光軸に対して所定の角度傾斜させた平行平面ガラスを配置したり、レンズ系に予め非点収差を持たせておく等の手段を用いる場合もあるが、このような手段では、部品点数が増加したり、光学系の設計が複雑になる等の問題が生じてしまう。
【００１３】
そこで、本発明半導体集積装置は、ディスク状記録媒体が有する複屈折性のバラツキによる影響及び半導体レーザーが有する非点隔差による影響を低減して動作の信頼性の向上を図ることを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明半導体集積装置は、上記した課題を解決するために、所定の各光学素子が配置される半導体基板と、レーザ光を出射する半導体レーザーと、該半導体レーザーから出射されるレーザー光を反射して光路を変更する立ち上げミラー部を有すると共に半導体レーザーが搭載され半導体基板に配置されたサブマウントと、半導体基板に配置され半導体レーザーから出射されディスク状記録媒体で反射されたレーザー光を戻り光として受光する受光素子とを設け、半導体レーザーから出射されるレーザ光の偏光方向がディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向に対して０°より大きく９０°より小さくなるようにサブマウント及び半導体レーザーを配置したものである。
【００１５】
従って、本発明半導体集積装置にあっては、ディスク状記録媒体の複屈折性のバラツキに起因するジッターのバラツキが改善されると共に非点収差が補正される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明半導体集積装置の実施の形態を添付図面に従って説明する（図１乃至図５参照）。
【００１７】
半導体集積装置１は、ディスクドライブ装置に設けられた光ピックアップの移動ベースに配置されている。移動ベースはディスク状記録媒体に対する情報信号の記録時又は再生時に、ディスク状記録媒体の半径方向へ移動される。
【００１８】
半導体集積装置１は図示しないベース体に所定の各部が配置されて成り、該ベース体に形成された配置凹部に半導体基板２が配置されている（図１参照）。
【００１９】
半導体基板２上には受光素子３が配置され、該受光素子３の受光面に互いに平行又は直交する分割線３ａ、３ａ、・・・が形成されている。受光素子３は、分割線３ａ、３ａ、・・・がディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮ（図１及び図２参照）、即ち、記録トラックＴ、Ｔ、・・・の接線方向又はタンジェンシャル方向ＴＡＮに直交する方向に沿うように配置されている。尚、図２中の「ＲＡＤ」はラジアル方向を示している。
【００２０】
半導体基板２上には、受光素子３の側方の位置に銀ペーストを介してサブマウント４が配置されている。サブマウント４の一端部には立ち上げミラー部５が一体に設けられ、該立ち上げミラー部５は半導体基板２に対して４５°傾斜された反射面５ａを有している。サブマウント４上には半導体レーザー６が配置されている。
【００２１】
サブマウント４及び半導体レーザー６は、該半導体レーザー６から出射されるレーザー光の偏光方向ＰＯＬがディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して０°より大きく９０°より小さい任意の角度、例えば、約４５°の角度となるように半導体基板２に配置され、受光素子３に対して約４５°水平面内において傾けた状態とされている。
【００２２】
ベース体の上方には図示しない素子配置ブロックが配置され、該素子配置ブロックの下端部にグレーティング７が設けられ、素子配置ブロックの上端部にホログラム８が設けられている。グレーティング７はレーザー光を回折する回折機能を有する素子であり、ホログラム８はレーザー光の光路を変更する光路変更機能を有する素子である。
【００２３】
ホログラム８の上方には対物レンズ９が配置され、該対物レンズ９は、レーザー光のビームスポットをディスク状記録媒体１００の記録トラックＴ、Ｔ、・・・上に合焦させるためのトラッキング調整及びフォーカシング調整をおこなう対物レンズ駆動装置に設けられている。
【００２４】
以上のように構成された半導体集積装置１において、半導体レーザー６からレーザー光が出射されると、出射されたレーザー光はサブマウント４に設けられた立ち上げミラー部５の反射面５ａで反射されて光路が９０°変更される（図１参照）。光路が変更されたレーザー光はグレーティング７によって回折され、ホログラム８を介して対物レンズ９へ向かい、該対物レンズ９によってディスク状記録媒体１００の記録面に集光される。ディスク状記録媒体１００の記録面に集光されたレーザー光は、該記録面で反射されて戻り光として再び対物レンズ９を介してホログラム８に入射される。ホログラム８に入射されたレーザー光は光路が変更されて受光素子３に入射され、例えば、再生時にはディスク状記録媒体１００に記録された情報信号の読取が行われる。
【００２５】
上記のように半導体レーザー６から出射されたレーザー光は、偏光方向が、タンジェンシャル方向ＴＡＮに対して、例えば、約４５°の角度とされている（図２参照）。従って、半導体レーザー６が有する非点隔差に基づいて非点収差が発生し、ディスク状記録媒体１００の記録トラックＴ、Ｔ、・・・上に集光されるビームスポットが楕円形状となった場合においても、図３に示すように、ビームスポットＳは長径が記録トラックＴに対して約４５°傾斜された状態とされる。
【００２６】
このように、ビームスポットＳは長径が記録トラックＴに約４５°傾斜された状態とされるため、記録トラックＴ上のビームスポットＳの面積が記録トラックＴ上に合焦された場合と略同じ面積となり、情報信号のジッターが最小となる位置を合焦位置としたときに、この合焦位置とトラッキング信号レベルやＲＦ信号レベルの最大位置とが略一致する。従って、ディスク状記録媒体の面振れ等に対するトラッキングサーボ等の良好な制御動作を確保することができる。
【００２７】
特に、非点隔差の大きいゲインガイド型の半導体レーザーやパルセーション型の半導体レーザー等のマルチモードレーザーを用いた場合でも、良好な制御動作を確保することができるため非点隔差の影響を考慮した設計を行う必要がなく、これらの半導体レーザーを用いた場合の設計の自由度が向上する。
【００２８】
さらに、非点隔差に基づく非点収差の補正を、レーザー光の偏光方向ＰＯＬをタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して所定の角度となるように設定するという簡易な手段によって行うことができるため、レーザー光の光路中に平行平面ガラスを配置したり、レンズ系に予め非点収差を持たせておく等の手段を用いて非点収差の補正を行う必要がなく、動作の信頼性の高い半導体集積装置１を低コストで製造することができる。
【００２９】
さらにまた、レーザー光の偏光方向ＰＯＬがディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して約４５°とされているため、ディスク状記録媒体１００の複屈折性のバラツキによる悪影響が生じ難く、半導体集積装置１の動作の信頼性を確保することができる。
【００３０】
加えて、立ち上げミラー部５がサブマント４に一体に形成されているため、立ち上げミラーとサブマウントを半導体基板２に各別に配置する必要がなく、タンジェンシャル方向ＴＡＮに対するレーザー光の偏光方向ＰＯＬの角度設定のための光学要素の配置を容易に行うことができる。
【００３１】
図４は、複屈折性を有しないディスク状記録媒体（基準ディスク）と複屈折性を有する２種類のディスク状記録媒体（複屈折ディスクＡ、複屈折ディスクＢ）とについて、レーザー光の偏光方向ＰＯＬを変更したときのジッターの発生率を測定したデーターである。ディスク状記録媒体としてはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）を用いた。
【００３２】
図４に示すように、偏光方向が何れの方向の場合でも、ジッターの発生率が基準ディスクよりも複屈折ディスクＡ、Ｂの方が大きくなっているが、偏光方向がタンジェンシャル方向に対して４５°の場合には、複屈折ディスクＡ、Ｂともジッターの発生率が略同じであるのに対し、偏光方向がタンジェンシャル方向及びラジアル方向の場合には、複屈折ディスクＡと複屈折ディスクＢとでジッターの発生率が相違している。従って、偏光方向をタンジェンシャル方向に対して４５°とした場合には、ディスク状記録媒体の複屈折性のバラツキによる影響が小さいことが確認された。
【００３３】
上記には、偏光方向ＰＯＬがディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して約４５°の角度となるようにするために、サブマウント４及び半導体レーザー６を受光素子３に対して約４５°水平面内において傾けた状態とした例を示したが、図５に示すように、半導体レーザー６を受光素子３に対して約４５°水平面内において傾けた状態とし、サブマウント４Ａを受光素子３に対して傾けない状態とすることにより、変更方向ＰＯＬがタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して約４５°の角度となるようにしてもよい。この場合には、立ち上げミラー部５Ａがサブマウント４Ａの角部に設けられる。尚、図５中の「ＲＡＤ」はラジアル方向を示している。
【００３４】
また、半導体集積装置１にあっては、偏光方向ＰＯＬがディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して約４５°の角度となるようにサブマウント４、４Ａ及び半導体レーザー６を配置すればよく、半導体レーザー６の向きとして、レーザー光の出射方向がタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して４５°となる４つの向きを選択することができる。
【００３５】
さらに、上記には、偏光方向ＰＯＬがディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して約４５°の角度を有するようにサブマウント４、４Ａ及び半導体レーザー６を配置した例を示したが、偏光方向ＰＯＬは４５°に限られることがなく、ディスク状記録媒体１００の複屈折性のバラツキによる影響及び非点隔差による影響が小さくなる角度として、ディスク状記録媒体１００のタンジェンシャル方向ＴＡＮに対して０°より大きく９０°より小さな任意の角度に偏光方向ＰＯＬを設定することができる。
【００３６】
上記した実施の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明の実施に際しての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって、本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００３７】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明半導体集積装置は、ディスク状記録媒体の半径方向へ移動し当該ディスク状記録媒体に対して対物レンズを介してレーザー光を照射する光ピックアップに設けられる半導体集積装置であって、所定の各光学素子が配置される半導体基板と、レーザ光を出射する半導体レーザーと、該半導体レーザーから出射されるレーザー光を反射して光路を変更する立ち上げミラー部を有すると共に半導体レーザーが搭載され半導体基板に配置されたサブマウントと、半導体基板に配置され半導体レーザーから出射されディスク状記録媒体で反射されたレーザー光を戻り光として受光する受光素子とを備え、半導体レーザーから出射されるレーザ光の偏光方向がディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向に対して０°より大きく９０°より小さくなるようにサブマウント及び半導体レーザーを配置したことを特徴とする。
【００３８】
従って、ディスク状記録媒体の複屈折性のバラツキによる悪影響が生じ難く、半導体集積装置の動作の信頼性を確保することができる。
【００３９】
また、レーザー光のビームスポットが楕円形状となったときでも、長径が記録トラックに対して傾斜された状態とされるため、ディスク状記録媒体の面振れ等に対するトラッキングサーボ等の良好な制御動作を確保することができる。
【００４０】
請求項２に記載した発明にあっては、半導体レーザーから出射されるレーザ光の偏光方向がディスク状記録媒体のタンジェンシャル方向に対して略４５°になるようにサブマウント及び半導体レーザーを配置したので、ディスク状記録媒体の複屈折性のバラツキによる悪影響及び半導体レーザーが有する非点隔差に基づく非点収差の発生による影響を一層低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図５と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は半導体集積装置を対物レンズ及びディスク状記録媒体とともに概念的に示す斜視図である。
【図２】半導体集積装置の概略平面図である。
【図３】ディスク状記録媒体の記録トラックに集光されたビームスポットの各状態を示す概念図である。
【図４】レーザー光の偏光方向を変更して各ディスク状記録媒体に対するジッターの発生率を測定したデーターを示す図である。
【図５】半導体集積装置の別のタイプを示す概略平面図である。
【図６】従来の半導体集積装置において、ディスク状記録媒体の記録トラックに集光されたビームスポットの各状態を示す概念図である。
【符号の説明】
１…半導体集積装置、２…半導体基板、３…受光素子、４…サブマウント、５…立ち上げミラー部、６…半導体レーザー、９…対物レンズ、４Ａ…サブマウント、５Ａ…立ち上げミラー部、１００…ディスク状記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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