(57)【要約】【課題】半導体レーザが出射する光のうちの不要光が迷光となって信号検出用受光素子に入射するのを防止できる半導体レーザ装置および光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】この光ピックアップ装置によれば、半導体レーザ６がその接合面６Ａから出射するレーザ光のうち、ホログラム素子１３の信号用回折格子５に入射する信号光１７よりも放射角が大きく光強度が小さな不要光８を、迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２でもって２つの焦点Ｐ１，Ｐ２に集光させる。そして、この焦点Ｐ１，Ｐ２には、光反射を防止するような光反射率の低い材料からなる光吸収部材としてのフィルム３１，３２が配置されている。これにより、不要光８が、従来のように、迷光となることを防止できる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザと、信号用ホログラムまたは信号用回折格子の少なくとも一方を有するホログラム素子と、受光素子とを備え、上記半導体レーザが出射するレーザ光を、上記ホログラム素子の信号用ホログラムまたは信号用回折格子の少なくとも一方を経由して、所定のレーザ光照射対象に照射するとともに、上記レーザ光が上記レーザ光照射対象で反射した反射光を上記ホログラム素子で回折させた回折光を、上記受光素子で受光する半導体レーザ装置であって、
上記半導体レーザが出射したレーザ光のうち、上記ホログラム素子の上記信号用ホログラムまたは上記信号用回折格子の少なくとも一方を通過する光以外の光が入射する箇所に配置され、上記半導体レーザの出射端面以外、かつ、上記受光素子の受光面以外の領域を焦点とする迷光防止用ホログラムパターン部と、
上記焦点に配置された光吸収部材とを備えたことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体レーザ装置において、
上記迷光防止用ホログラムパターン部の焦点と上記半導体レーザとの間の距離が、上記受光素子の受光面と上記半導体レーザとの間の距離よりも小さいことを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体レーザ装置において、
上記迷光防止用ホログラムパターン部は２つの焦点を有し、この２つの焦点は上記半導体レーザの接合面の延長面を挟んで対向していることを特徴とする半導体レーザ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１つに記載の半導体レーザ装置と、
上記半導体レーザ装置が有する上記半導体レーザの発光点に略一致する焦点を有するレンズとを備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホログラム素子を有する半導体レーザ装置および光ピックアップ装置に関し、例えば、コンパクトディスクやビデオディスク等の光ディスクシステムにおいて使用される半導体レーザ装置および光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に、従来の３ビーム法ホログラム光ピックアップ装置の光学系を示す。この光ピックアップ装置では、半導体レーザ１０６から出射された光は、ホログラム素子１１１の裏面Ｓ１に形成されたトラッキングビーム生成用回折格子１０５により、二つのトラッキング用副ビームと情報信号読み出し用主ビームの三つの光ビームに分けられる。この三つの光ビームは、図３では円すい状のビーム１１２に含まれている。
【０００３】
この三つの光ビームからなるビーム１１２は、ホログラム素子１１１の上面Ｓ２のホログラム１０４を０次光１１３として透過し、コリメートレンズ１０３で平行光１１４に変換された後、対物レンズ１０２によって集光され、この集光されたレーザ光１１５が光ディスク１０１上に照射される。
【０００４】
そして、この光ディスク１０１上のピットによる変調を受けた反射光は、対物レンズ１０２、コリメートレンズ１０３を順に透過した後、ホログラム素子１１１のホログラム１０４によって回折され、１次回折光１１８として信号検出用受光素子１０７の受光面上に導かれる。
【０００５】
なお、上記ホログラム素子１１１はキャップ１０９上に配置され、半導体レーザ１０６および受光素子１０７は、キャップ１０９内に配置されている。また、このキャップ１０９はステム１１０上に配置されている。
【０００６】
また、上記信号検出用受光素子１０７は、アンプ回路を内蔵したＰＤＩＣ（受光素子付き信号処理集積回路）で構成してもよい。また、上記１次回折光１１８は、この光ピックアップ装置の用途や信号処理方法に応じて、上記ホログラム素子１１１の表面のホログラム１０４によって、複数の光に分割され、この複数に分割された光は、それぞれ所定の受光素子からなる受光部に集光される。
【０００７】
上記光ピックアップ装置は、光ディスク１０１で反射して戻ってきた半導体レーザ１０６の光をホログラム素子１１１により分割し、光ディスク１０１に記録されている信号を正確に読み出すためのトラッキング情報信号と記録信号とを分離して、受光素子１０７または受光素子付き信号処理集積回路へ各々導き、出力信号を得るための装置に使用されるものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光ピックアップ装置では、一般的に、半導体レーザ１０６から出射された光のうち、放射角の大きい側の光は光強度が小さい。したがって、この放射角の大きい側の光を、実際の信号処理に利用しないように、ホログラム素子１１１の径、および、レンズ系等を調整した光学設計としている。
【０００９】
ところが、この実際の信号処理に利用しない不要光部分が、ホログラム素子１１１の裏面Ｓ１，表面Ｓ２およびキャップ１０９の内面に反射して、迷光１０８となっていた。そして、このような信号処理に不要な迷光１０８が、信号検出用受光素子１０７の受光面に入射し、信号オフセットの増大が生じ、ディスク１０１の再生または書込み不良等の原因となっていた。
【００１０】
そこで、この発明の目的は、半導体レーザが出射する光のうちの不要光が迷光となって信号検出用受光素子の受光面に入射するのを防止できる信頼性の高い半導体レーザ装置および光ピックアップ装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の半導体レーザ装置は、半導体レーザと、信号用ホログラムまたは信号用回折格子の少なくとも一方を有するホログラム素子と、受光素子とを備え、上記半導体レーザが出射するレーザ光を、上記ホログラム素子の信号用ホログラムまたは信号用回折格子の少なくとも一方を経由して、所定のレーザ光照射対象に照射するとともに、上記レーザ光が上記レーザ光照射対象で反射した反射光を上記ホログラム素子で回折させた回折光を、上記受光素子で受光する半導体レーザ装置であって、
上記半導体レーザが出射したレーザ光のうち、上記ホログラム素子の上記信号用ホログラムまたは上記信号用回折格子の少なくとも一方を通過する光以外の光が入射する箇所に配置され、上記半導体レーザの出射端面以外、かつ、上記受光素子の受光面以外の領域を焦点とする迷光防止用ホログラムパターン部と、上記焦点に配置された光吸収部材とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
この発明の半導体レーザ装置では、迷光防止用ホログラムに、上記半導体レーザが出射したレーザ光のうち、上記ホログラム素子の上記ホログラム面または回折格子面の少なくとも一方を通過する光以外の光（つまり不要光）が入射する。この迷光防止用ホログラムに入射した不要光は、上記半導体レーザの出射端面以外、かつ、上記受光素子の受光面以外の領域にある焦点に集められ、上記焦点に配置された光吸収部材によって光強度が弱められる。これにより、この焦点に集められた不要光が再度反射して迷光となることを防止でき、迷光が受光素子の受光面に入射するのを防げる。
【００１３】
したがって、この発明によれば、実際の信号処理に使用しない不要光部分が原因の迷光による特性の悪化を防止でき、信頼性の高い半導体レーザ装置を実現できる。
【００１４】
また、一実施形態の半導体レーザ装置は、上記迷光防止用ホログラムパターン部の焦点と上記半導体レーザとの間の距離が、上記受光素子の受光面と上記半導体レーザとの間の距離よりも小さい。
【００１５】
この実施形態の半導体レーザ装置は、上記迷光防止用ホログラムパターン部の焦点と上記半導体レーザとの間の距離が、上記受光素子の受光面と上記半導体レーザとの間の距離よりも小さい。この構成によれば、レーザ光の出射方向と直交する方向のサイズを抑えたコンパクトな構造でもって、上記迷光防止用ホログラムパターン部で反射させた不要光を効率良く上記焦点に集めることができる。
【００１６】
また、一実施形態の半導体レーザ装置は、上記迷光防止用ホログラムは２つの焦点を有し、この２つの焦点は上記半導体レーザの接合面の延長面を挟んで対向している。
【００１７】
この実施形態の半導体レーザ装置は、上記迷光防止用ホログラムは２つの焦点を有し、この２つの焦点は上記半導体レーザの接合面の延長面を挟んで対向している。この構成によれば、上記半導体レーザが発するレーザ光のうちの不要光を上記２つの焦点に効率よく集光できる。
【００１８】
また、一実施形態の光ピックアップ装置は、上記半導体レーザ装置と、上記半導体レーザ装置が有する上記半導体レーザの発光点に略一致する焦点を有するレンズとを備えた。
【００１９】
この実施形態の光ピックアップ装置によれば、上記不要光に起因する迷光が少なく受光素子への不要光の入射を抑制した信頼性の高い光ピックアップ装置を実現できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１に、この発明の光ピックアップ装置の実施形態を示す。この光ピックアップ装置は、ステム１０上に載置された台部１５に取り付けられた半導体レーザ６および受光素子７を有する。この半導体レーザ６はその接合面６Ａから上方に向けてレーザ光を放射する。また、受光素子７は、受光面７Ａを上方に向けて台部１５に固定されている。
【００２２】
この受光素子７は、その受光面７Ａよりも半導体レーザ６側の端部７Ｂ上に、光吸収部材となる光反射率の低い材料からなるフイルム３１が接着されている。また、上記台部１５のうち、半導体レーザ６に関して受光素子７と反対側の凸部３２の上面にも上記光吸収部材となる光反射率の低い材料からなるフィルム３３が接着されている。
【００２３】
また、上記半導体レーザ６および受光素子７が固定された台部１５は、ステム１０に固定されたキャップ９によって覆われている。上記半導体レーザ６は、上記キャップ９の略中央に配置され、受光素子７は上記半導体レーザ６の傍らに配置されている。
【００２４】
上記キャップ９の上面に形成された開口部９Ａ上に、透光性媒質からなるホログラム素子１３が配置され、このホログラム素子１３は、上面に信号用ホログラムパターン部４が形成され、下面に信号用回折格子５が形成されている。
【００２５】
また、このホログラム素子１３の上面のうち上記ホログラムパターン部４が形成された領域の周囲に迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２が形成されている。この迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２は、図３に示すように、上記信号用ホログラムパターン部４を囲むような湾曲した縁１１Ａ，１２Ａを有している。そして、この湾曲した縁１１Ａ，１２Ａが対向するように、縁１１Ａの両端の辺１１Ｂ，１１Ｃに縁１２Ａの両端の辺１２Ｂ，１２Ｃが合わさって、ホログラムパターン部１１，１２の外周は全体として四角形になっている。このホログラムパターン部１１，１２は、それぞれ、図３に示すようなホログラムパターン１１Ｄ，１２Ｄを有している。
【００２６】
また、この光ピックアップ装置は、上記ホログラム素子１３の上方に所定の間隔を隔てて、コリメートレンズ３，対物レンズ２を有している。なお、上記ステム１０，台部１５，半導体レーザ６，受光素子７，キャップ９，ホログラム素子１３が半導体レーザ装置を構成している。
【００２７】
上記構成の光ピックアップ装置によれば、上記半導体レーザ６がその接合面６Ａから出射するレーザ光のうち、上記ホログラム素子１３の信号用回折格子５に入射した信号光１７は、上記ホログラムパターン部４を通過して、上方のコリメートレンズ３で平行光に変換された後、対物レンズ２によって集光され、この集光されたレーザ光１８が光ディスク１上に照射される。
【００２８】
そして、この光ディスク１上のピットによる変調を受けた反射光は、対物レンズ２、コリメートレンズ３を順に透過した後、ホログラム素子１３のホログラムパターン部４によって回折され、１次回折光２０として信号検出用受光素子７の受光面７Ａ上に導かれる。
【００２９】
また、この実施形態によれば、上記半導体レーザ６がその接合面６Ａから出射するレーザ光のうち、上記迷光防止用ホログラムパターン部１１に入射した不要光８は、ホログラムパターン部１１によって、受光素子７の端部７Ｂ上のフィルム３１上の焦点Ｐ１に集光される。また、上記迷光防止用ホログラムパターン部１２に入射した不要光８は、ホログラムパターン部１２によって、上記台部１５の凸部３２上に配置されたフィルム３３上の焦点Ｐ２に集光される。
【００３０】
このように、この実施形態の光ピックアップ装置によれば、上記半導体レーザ６がその接合面６Ａから出射するレーザ光のうち、ホログラム素子１３の信号用回折格子５に入射する信号光１７よりも放射角が大きく光強度が小さな不要光８を、迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２でもって上記２つの焦点Ｐ１，Ｐ２に集光させる。そして、この焦点Ｐ１，Ｐ２には、光反射を防止するような光反射率の低い材料からなる光吸収部材としてのフィルム３１，３２が配置されている。これにより、上記不要光８が、従来のように、迷光となることを防止できる。したがって、上記不要光８が受光素子７の受光面７Ａに入射することを防止でき、実際の信号処理に使用しない不要光８が原因の迷光による特性の悪化を防止でき、光ピックアップ装置としての性能向上を図れる。
【００３１】
また、この実施形態によれば、上記迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２の焦点Ｐ１，Ｐ２と半導体レーザ６との間の距離が、上記受光素子７の受光面７Ａと半導体レーザ６との間の距離よりも小さい。この構成によれば、レーザ光の出射方向と直交する方向のサイズを抑えたコンパクトな構造でもって、上記迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２で反射させた不要光を効率良く上記焦点Ｐ１，Ｐ２に集めることができる。
【００３２】
また、上記迷光防止用ホログラムパターン部１１と１２の焦点Ｐ１とＰ２は、上記半導体レーザ６の接合面６Ａの延長面を挟んで対向しているから、上記半導体レーザ６が発するレーザ光のうちの不要光８を上記２つの焦点Ｐ１，Ｐ２に効率よく集光できる。
【００３３】
尚、上記実施形態では、上記迷光防止用ホログラムパターン部１１，１２の焦点Ｐ１，Ｐ２に光反射防止膜となる光吸収部材としてフィルム３１，３３を配置して不要光８の光強度を吸収したが、フィルム３１，３３に換えて、光吸収部材として光反射防止膜となるコーティングを設けてもよい。また、上記焦点Ｐ１，Ｐ２に不要光８を吸収するための受光素子を配置してもよい。これにより、不要光８が焦点Ｐ１，Ｐ２で反射して再度弱い迷光となることを防止できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体レーザ装置では、迷光防止用ホログラムに、半導体レーザが出射したレーザ光のうち、ホログラム素子のホログラム面または回折格子面の少なくとも一方を通過する光以外の光（つまり不要光）が入射する。この迷光防止用ホログラムに入射した不要光は、上記半導体レーザの出射端面以外、かつ、受光素子の受光面以外の領域にある焦点に集められ、上記焦点に配置された光吸収部材によって光強度が弱められる。これにより、この焦点に集められた不要光が再度反射して迷光となることを防止でき、迷光が受光素子の受光面に入射するのを防げる。
【００３５】
したがって、この発明によれば、実際の信号処理に使用しない不要光部分が原因の迷光による特性の悪化を防止でき、信頼性の高い半導体レーザ装置を実現できる。
【００３６】
また、一実施形態の半導体レーザ装置は、上記迷光防止用ホログラムパターン部の焦点と上記半導体レーザとの間の距離が、上記受光素子の受光面と上記半導体レーザとの間の距離よりも小さい。この構成によれば、レーザ光の出射方向と直交する方向のサイズを抑えたコンパクトな構造でもって、上記迷光防止用ホログラムパターン部で反射させた不要光を効率良く上記焦点に集めることができる。
【００３７】
また、一実施形態の半導体レーザ装置は、上記迷光防止用ホログラムは２つの焦点を有し、この２つの焦点は上記半導体レーザの接合面の延長面を挟んで対向している。この構成によれば、上記半導体レーザが発するレーザ光のうちの不要光を上記２つの焦点に効率よく集光できる。
【００３８】
また、一実施形態の光ピックアップ装置は、上記半導体レーザ装置と、上記半導体レーザ装置が有する上記半導体レーザの発光点に略一致する焦点を有するレンズとを備え。この請求項４の発明の光ピックアップ装置によれば、上記不要光に起因する迷光が少なく受光素子へのノイズを抑制した信頼性の高い光ピックアップ装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光ピックアップ装置の実施形態の構造を示す模式図である。
【図２】上記実施形態の光ピックアップ装置が備える迷光防止用ホログラムパターン部を示す平面図である。
【図３】従来の光ピックアップ装置の構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１…光ディスク、２…対物レンズ、３…コリメートレンズ、４…信号用ホログラムパターン部、５…信号用回折格子、６…半導体レーザ、６Ａ…接合面、６Ｂ…出射端面、７…信号検出用受光素子、７Ａ…受光面、８…不要光、９…キャップ、１０…ステム、１１，１２…迷光防止用ホログラムパターン部、１１Ｄ，１２Ｄ…ホログラムパターン、１７…信号光、２０…１次回折光、Ｐ１，Ｐ２…焦点。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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