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JPH10302301A - Optical device - Google Patents

Optical device

Info

Publication number
JPH10302301A
JPH10302301A JP9107579A JP10757997A JPH10302301A JP H10302301 A JPH10302301 A JP H10302301A JP 9107579 A JP9107579 A JP 9107579A JP 10757997 A JP10757997 A JP 10757997A JP H10302301 A JPH10302301 A JP H10302301A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
semiconductor
semiconductor substrate
optical device
semiconductor laser
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
Application number
JP9107579A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Mizuno
剛 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP9107579A priority Critical patent/JPH10302301A/en
Publication of JPH10302301A publication Critical patent/JPH10302301A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Semiconductor Lasers (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contrive simplification and miniaturization of the whole device and to stably obtain a tracking signal such as a tracking error signal, etc., and also facilitate the manufacture in a semiconductor process. SOLUTION: This device has a converging means 3 for converging and projecting reflected light LF reflected by a reflecting surface M1 to a part 2 to be irradiated with this light from a semiconductor laser LD, and moreover, converging return light LR reflected from the irradiated part 2. The reflected surfaces 4 (M1 and M2 ) are formed in the vicinity of a focusing plane of the converging means 3, and are composed of a prescribed crystalline surface by growing crystals in a semiconductor substrate 1, and a recessed part 1a having a required depth (d) retreated from the substrate surface 4s of the semiconductor substrate 1 in a part for forming the semiconductor laser LD, is formed on the semiconductor substrate 1. Then, a photodetecting element PD is formed in this recessed part 1a, and a part of the return light LR from the converging means 3 is projected to the photodetecting element PD by the reflecting surface M2 , and the tracking servo signal is obtained by this photodetecting element PD.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば発光部から
の光を光記録媒体例えば光ディスク、光磁気ディスクな
どの被照射部に照射し、被照射部からの反射による戻り
光を受光検出する場合に適用して好適な光学装置に係わ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of irradiating light from a light emitting portion to an irradiated portion of an optical recording medium, such as an optical disk or a magneto-optical disk, and detecting and detecting return light due to reflection from the irradiated portion. The present invention relates to an optical device suitable for application to

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光学装置、いわゆるコンパクトデ
ィスク(CD)プレーヤなどの光ディスクドライブや光
磁気ディスクドライブの光学ピックアップでは、グレー
ティングやビームスプリッタなどの各光学部品を個別に
組み立てるため装置全体の構成が複雑且つ大きくなり、
また、基板上にハイブリッドで組み立てる場合に光学的
な配置設定に際して厳しいアライメント精度を必要とし
ていた。
2. Description of the Related Art In a conventional optical device, that is, an optical pickup of a so-called compact disk (CD) player or an optical pickup of a magneto-optical disk drive, an optical device such as a grating and a beam splitter is individually assembled, so that the entire device is configured. Complex and large,
In addition, when assembling in a hybrid manner on a substrate, strict alignment accuracy is required in setting the optical arrangement.

【0003】図5に従来のコンパクトディスク(CD)
の再生専用の光学ピックアップの一例の構成図を示す。
この光学ピックアップ81は、半導体レーザ82、回折
格子83、ビームスプリッタプレート84、対物レンズ
85及びフォトダイオードからなる受光素子86を備え
て成り、半導体レーザ82からのレーザ光Lがビームス
プリッタプレート84で反射され、対物レンズ85で収
束されて光ディスク90に照射され、この光ディスク9
0で反射された戻り光がビームスプリッタプレート84
を透過して受光素子86にて受光検出される。
FIG. 5 shows a conventional compact disk (CD).
FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of a read-only optical pickup.
The optical pickup 81 includes a semiconductor laser 82, a diffraction grating 83, a beam splitter plate 84, an objective lens 85, and a light receiving element 86 including a photodiode. Laser light L from the semiconductor laser 82 is reflected by the beam splitter plate 84. The light is converged by the objective lens 85 and irradiated onto the optical disc 90.
The return light reflected by the beam splitter plate 84
And is detected by the light receiving element 86.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な光学ピックアップ81は、部品点数が多く、また非常
に大型になるだけでなく、その配置に高い精度が要求さ
れ、生産性の低いものであった。
However, such an optical pickup 81 not only has a large number of components and is very large, but also requires high precision in its arrangement and low productivity. Was.

【0005】本発明はこのような点を考慮してなされた
もので、光学ピックアップなどの光学装置において、そ
の光学部品点数の削減および光学的な配置設定に際して
のアライメントの簡単化を可能にし、装置全体の簡素
化、小型化を図ると共に、トラッキングエラー信号等の
トラッキング信号が安定して得られ、半導体プロセスに
よる製造が容易にできるようにするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and in an optical device such as an optical pickup, it is possible to reduce the number of optical components and to simplify alignment when setting an optical arrangement. It is intended to simplify the entire system and reduce the size thereof, to stably obtain a tracking signal such as a tracking error signal, and to facilitate manufacture by a semiconductor process.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の光学装置は、被
照射部と、半導体レーザと、この半導体レーザからの発
射光を反射させる反射面と、光検出素子とが、同一半導
体基体に形成された半導体部と、半導体レーザからの反
射面によって反射された反射光を、被照射部に収束照射
し、更に被照射部から反射された戻り光を収束させる収
束手段とを有する。反射面は、収束手段の焦点面近傍に
形成された半導体基体に結晶成長させた所定の結晶面に
よって構成される。また、半導体基体には、半導体レー
ザの形成部における半導体基体の基板表面から、所要の
深さをもって後退する凹部が形成され、ここに上記光検
出素子が形成される。そしてこの光検出素子に、反射面
によって収束手段からの戻り光の一部を照射させるよう
になされ、光検出素子によってトラッキングサーボ信号
を得る構成とする。
According to an optical device of the present invention, an illuminated portion, a semiconductor laser, a reflection surface for reflecting light emitted from the semiconductor laser, and a photodetector are formed on the same semiconductor substrate. And a convergence means for converging and irradiating the reflected light reflected by the reflecting surface from the semiconductor laser to the irradiated portion, and further converging the return light reflected from the irradiated portion. The reflection surface is constituted by a predetermined crystal surface formed by crystal growth on a semiconductor substrate formed near the focal plane of the converging means. In the semiconductor substrate, a concave portion is formed with a required depth from the substrate surface of the semiconductor substrate in the portion where the semiconductor laser is formed, and the light detecting element is formed in the concave portion. The light detecting element is configured to irradiate a part of the return light from the converging means by the reflection surface, and a tracking servo signal is obtained by the light detecting element.

【0007】上述の本発明の構成によれば、半導体レー
ザの形成部における半導体基体の基板表面から所要の深
さをもって後退する凹部が半導体基体に形成され、この
凹部に光検出素子が形成されているため、反射面すなわ
ち戻り光の収束位置から光検出素子までの距離を長く採
ることができ、0次回折光及び1次回折光により形成さ
れる回折パターンを充分に分離して光検出素子に導入す
ることができる。このように、光検出素子が、回折パタ
ーンが分離した戻り光を受光することができることによ
りトラッキングエラー信号を確実に得ることができ、感
度良くトラッキングサーボを行うことができる。また、
半導体レーザと反射面と光検出素子とが、同一半導体基
体に形成されていることにより、光学装置を部品点数を
少なく簡潔に小型に構成することができる。
According to the configuration of the present invention described above, a concave portion is formed in the semiconductor substrate where the semiconductor laser is formed to recede from the substrate surface of the semiconductor substrate with a required depth, and a light detecting element is formed in the concave portion. Therefore, the distance from the reflection surface, that is, the convergence position of the return light to the photodetector can be made longer, and the diffraction pattern formed by the 0th-order diffracted light and the 1st-order diffracted light is sufficiently separated and introduced into the photodetector. be able to. As described above, since the photodetector can receive the return light having the separated diffraction pattern, a tracking error signal can be reliably obtained, and tracking servo can be performed with high sensitivity. Also,
Since the semiconductor laser, the reflection surface, and the photodetector are formed on the same semiconductor substrate, the optical device can be configured simply and compactly with a reduced number of components.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明による光学装置は、被照射
部と、半導体レーザと、この半導体レーザからの発射光
を反射させる反射面と、光検出素子とが、同一半導体基
体に形成された半導体部と、半導体レーザからの反射面
によって反射された反射光を、被照射部に収束照射し、
更に被照射部から反射された戻り光を収束させる収束手
段とを有する。反射面は、収束手段の焦点面近傍に形成
された半導体基体に結晶成長させた所定の結晶面によっ
て構成される。また、半導体基体には、半導体レーザの
形成部における半導体基体の基板表面から、所要の深さ
をもって後退する凹部が形成され、ここに光検出素子が
形成される。そして、この反射面によって、光検出素子
に収束手段からの戻り光の一部を照射させるようになさ
れ、光検出素子によってトラッキングサーボ信号を得る
構成とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an optical device according to the present invention, a portion to be irradiated, a semiconductor laser, a reflection surface for reflecting light emitted from the semiconductor laser, and a photodetector are formed on the same semiconductor substrate. The semiconductor portion and the reflected light reflected by the reflecting surface from the semiconductor laser are convergently irradiated on the irradiated portion,
Further, there is provided converging means for converging the return light reflected from the irradiated portion. The reflection surface is constituted by a predetermined crystal surface formed by crystal growth on a semiconductor substrate formed near the focal plane of the converging means. In the semiconductor substrate, there is formed a concave portion which recedes from the substrate surface of the semiconductor substrate in a portion where the semiconductor laser is formed with a required depth, and a light detecting element is formed therein. The reflecting surface irradiates a part of the return light from the converging means to the light detecting element, and a tracking servo signal is obtained by the light detecting element.

【0009】また本発明は、上記光学装置において、凹
部の光検出素子の形成面は、半導体レーザの形成部にお
ける半導体基体の基板表面から、20μm〜100μm
程度後退した位置に形成された構成とする。
According to the present invention, in the above optical device, the surface of the concave portion on which the photodetector is formed is 20 μm to 100 μm from the substrate surface of the semiconductor substrate in the semiconductor laser forming portion.
It is configured to be formed at a position receded to the extent.

【0010】また本発明は、上記光学装置において、ト
ラッキングサーボ信号を、ヘテロダイン検波によって得
る構成とする。
Further, according to the present invention, in the above optical device, a tracking servo signal is obtained by heterodyne detection.

【0011】以下、図面を参照して本発明の光学装置の
一例を説明する。図1に光学装置の斜視図を示すよう
に、この例では、被照射部が例えば記録ピットを有する
光ディスク2で、この光ディスク2に対してレーザ光を
照射して記録の読み出しがなされる光学ピックアップに
適用した場合である。また、図2Aは光学装置の側面
図、図2Bは平面図をそれぞれ示す。
Hereinafter, an example of the optical device of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in a perspective view of the optical apparatus in FIG. 1, in this example, an irradiated portion is, for example, an optical disk 2 having recording pits, and an optical pickup in which recording is read out by irradiating the optical disk 2 with a laser beam. This is the case when applied to. 2A is a side view of the optical device, and FIG. 2B is a plan view.

【0012】この光学装置10は、同一の半導体基板1
上に基板面に沿う方向でかつ被照射部である光ディスク
2の例えばタンジェンシャル方向Tに平行な共振器長方
向を有する半導体レーザLDと、この半導体レーザLD
の一方の発射端面に面して設けられ半導体レーザLDか
らの発射光LF を反射する反射面M1 を有する三角柱状
の半導体構造4と、受光部として4分割フォトダイオー
ドPD(PD1 ,PD2 ,PD3 ,PD4 )からなる光
検出素子とが形成された光半導体素子7により構成され
る。この光半導体素子7は、ウエハ上に複数の光半導体
素子7を同時に形成するいわゆるウエハバッチプロセス
により、一連の半導体製造工程で製造することができ
る。
This optical device 10 has the same semiconductor substrate 1
A semiconductor laser LD having a cavity length direction parallel to, for example, a tangential direction T of the optical disk 2 as a portion to be irradiated, which extends along the substrate surface;
A triangular prism-shaped semiconductor structure 4 having a reflecting surface M 1 for reflecting the emitted light L F from the provided facing one firing end face of the semiconductor laser LD, 4 division photodiode PD (PD 1, PD as a light receiving portion 2, PD 3, PD 4) constituted by an optical semiconductor element 7 and the light detecting element is formed consisting of. This optical semiconductor element 7 can be manufactured in a series of semiconductor manufacturing steps by a so-called wafer batch process in which a plurality of optical semiconductor elements 7 are simultaneously formed on a wafer.

【0013】そして、反射面M1 により反射された発射
光LF は、収束手段である対物レンズ3により光ディス
ク2に収束照射され、光ディスク2から反射された戻り
光LR を、共通の対物レンズ3によって収束させ光半導
体素子7に戻す。
The emitted light L F reflected by the reflecting surface M 1 is converged and irradiated on the optical disk 2 by the objective lens 3 as a converging means, and the return light L R reflected from the optical disk 2 is converted into a common objective lens. 3 and return to the optical semiconductor element 7.

【0014】戻り光LR は、対物レンズ3により光回折
限界(即ちレンズの回折限界)近傍まで収束されるもの
であり、この光回折限界、即ち半導体レーザLDからの
発射光LF の波長をλ、対物レンズ3の開口数をN.
A.とするとき、発射光LF の直径を1.22λ/N.
A.より小とし、三角柱状の半導体構造4の発射光LF
を反射させる反射面M1 内に照射されるようにする。こ
こで、発光部4の光源として半導体レーザLDを用いる
と、その発射光LF の直径は、約1〜2μm程度とする
ことができる。一方、対物レンズ3の開口数N.A.が
例えば0.09〜0.1、発射光LF の波長λが780
nm程度の場合、回折限界は1.22λ/N.A.≒1
0μm程度となる。
The return light L R is intended to be focused by the objective lens 3 to the vicinity (the diffraction limit of the or lens) light diffraction limit, the light diffraction limit, i.e., the wavelength of the emitted light L F from the semiconductor laser LD λ, the numerical aperture of the objective lens 3 is N.
A. When a, the diameter of the emission light L F 1.22λ / N.
A. The emission light L F of the triangular prism-shaped semiconductor structure 4 is made smaller.
To be irradiated on the reflecting surface M 1 for reflecting. Here, the use of semiconductor laser LD as a light source of the light emitting section 4, the diameter of the emission light L F, may be about 1 to 2 [mu] m. On the other hand, the numerical aperture N. A. But for example 0.09 to 0.1, the wavelength of the emitted light L F lambda 780
nm, the diffraction limit is 1.22λ / N. A. $ 1
It is about 0 μm.

【0015】三角柱状の半導体構造4は、光半導体素子
7に結晶成長させた所定の結晶面、例えば{111}B
結晶面により形成された反射面M1 ,M2 からなり、前
述の戻り光LR に関する対物レンズ3の共焦点近傍位置
に配置されて、レンズなど収束手段の共焦点位置に発光
部を配置し、この発光部のある共焦点位置近傍に受光部
を形成するいわゆるCLC(コンフォーカル・レーザ・
カプラ)構成とされている。この場合、通常の成長条件
下においては、半導体構造4を三角柱状に成長させた
後、自動的に結晶成長が停止するため、作製プロセスの
再現性に優れている。
The semiconductor structure 4 having a triangular prism shape has a predetermined crystal plane, for example, {111} B
It is composed of reflective surfaces M 1 and M 2 formed by crystal planes, and is arranged at a position near the confocal point of the objective lens 3 with respect to the return light L R described above. A so-called CLC (Confocal Laser) for forming a light receiving portion near a confocal position where the light emitting portion is located.
Coupler). In this case, under normal growth conditions, crystal growth is automatically stopped after the semiconductor structure 4 is grown in a triangular prism shape, and thus the reproducibility of the manufacturing process is excellent.

【0016】また、その他の特定の成長条件であって
も、自動的に結晶成長が停止するため、設計通りに再現
性良く三角柱状の半導体構造4を形成することができ
る。例えば、高温成長であり、かつIII 族元素/V族元
素の比が低い結晶成長条件の場合には、反射面を{11
1}A結晶面により構成するが、この場合も同様に設計
通りに再現性良く三角柱状の半導体構造4を形成するこ
とができる。
Even under other specific growth conditions, the crystal growth is automatically stopped, so that the triangular prism-shaped semiconductor structure 4 can be formed with good reproducibility as designed. For example, in the case of high-temperature growth and a crystal growth condition in which the ratio of group III element / group V element is low, the reflection surface is set to {11}.
In this case, the triangular prism-shaped semiconductor structure 4 can be similarly formed with good reproducibility as designed.

【0017】そして、この三角柱状の半導体構造4の発
射光LF を反射させた一方の反射面M1 とは別の反射面
2 によって、戻り光LR の一部が反射され、4分割フ
ォトダイオードPD(PD1 ,PD2 ,PD3 ,P
4 )に照射される。
[0017] Then, by this another reflective surface M 2 is a reflective surface M 1 one which reflects the emitted light L F of the triangular-shaped semiconductor structure 4, part of the return light L R is reflected, 4 splitting photodiode PD (PD 1, PD 2, PD 3, P
D 4 ).

【0018】この4分割フォトダイオードPDは、反射
鏡M1 を挟んで半導体レーザLDの形成部とは反対側に
配置され、半導体レーザLDの形成部の半導体基板1表
面から後退して形成された凹部1aに形成されている。
[0018] The quadrant photodiode PD, the semiconductor laser and the formation of the LD is arranged on the opposite side, it is formed set back from the surface of the semiconductor substrate 1 formed of the semiconductor laser LD across the reflecting mirror M 1 It is formed in the concave portion 1a.

【0019】このとき、CLC構成を成す共焦点光学系
においては、焦点位置近傍に回折した光線全て、即ち0
次及び±1次光で形成される2次元回折パターン(図1
0参照)が、共焦点上の同一面内に、分布を持ちながら
も全て重なる特徴を有するために、戻ってきた光の一部
を切り取るような本例の場合においても、すべての回折
成分が4分割フォトダイオードPDのある方向に伝搬す
る。
At this time, in the confocal optical system having the CLC configuration, all the rays diffracted near the focal position, that is, 0
The two-dimensional diffraction pattern formed by the first and second order light (FIG. 1
0) has the characteristic of having a distribution but all overlapping in the same plane on the confocal point. Therefore, even in the case of this example in which a part of the returned light is cut off, all the diffraction components are The light propagates in a certain direction of the four-division photodiode PD.

【0020】この場合、重なり合った各干渉成分を再び
空間的に分離するためには、好ましくは100μm程度
の距離を伝搬させる必要があるが、図1に示すように、
半導体レーザLDの形成部における光半導体素子7の表
面、即ち半導体レーザLDの上面からの距離dが少なく
とも20μm以上の例えば100μm程度後退した位置
に形成した半導体基板1の凹部1aに4分割フォトダイ
オードPDを形成することによって、三角柱状の半導体
構造4から4分割フォトダイオードPDまでの戻り光L
R の伝搬距離Dを稼いで、戻り光LR の回折パターンを
充分に分離することができる。
In this case, in order to spatially separate the overlapping interference components again, it is necessary to propagate a distance of preferably about 100 μm. However, as shown in FIG.
A four-division photodiode PD is formed in the concave portion 1a of the semiconductor substrate 1 formed at the surface of the optical semiconductor element 7 in the formation portion of the semiconductor laser LD, that is, at a position where the distance d from the upper surface of the semiconductor laser LD is at least 20 μm or more, for example, 100 μm. Is formed, the return light L from the triangular prism-shaped semiconductor structure 4 to the four-division photodiode PD is obtained.
By increasing the propagation distance D of R , the diffraction pattern of the return light L R can be sufficiently separated.

【0021】そして、4分割フォトダイオードPDに光
ディスク2からの戻り光LR が照射されることにより、
各フォトダイオードPD1 〜PD4 から得られる信号に
対して、後述するように演算を行って、トラッキングエ
ラー信号等を検出することができる。また、4分割フォ
トダイオードPD1 〜PD4 全体によって、光ディスク
2上の記録の読み出しすなわちRF(高周波)信号の検
出を行うことができる。
When the return light L R from the optical disk 2 is irradiated on the four-division photodiode PD,
An arithmetic operation is performed on a signal obtained from each of the photodiodes PD 1 to PD 4 as described later to detect a tracking error signal and the like. Further, it is possible to perform the four-division across the photodiode PD 1 -PD 4, the detection of the read namely RF (radio frequency) signal recorded on the optical disc 2.

【0022】次に、この光学装置10の構成における信
号の検出についての説明に先立ち、従来のトラッキング
補正法(トラッキングサーボ)の検出法について説明す
る。
Next, prior to the description of signal detection in the configuration of the optical device 10, a conventional tracking correction method (tracking servo) detection method will be described.

【0023】光学ピックアップ等の光学装置におけるト
ラッキングサーボの方法としては、通常プッシュプル法
や3ビーム法やヘテロダイン法等が用いられている。
As a tracking servo method in an optical device such as an optical pickup, a push-pull method, a three-beam method, a heterodyne method, or the like is generally used.

【0024】このうち、従来から行われているプッシュ
プル法は、ディスク上において入射光の光スポットがト
ラックあるいはピットからずれたときに、ディスクによ
り生じる±1次回折光において強度差が生じ、これによ
り遠視野像が非対称となることから、例えば2個の検出
器によってこの非対称に応じた信号を取り出し、これら
信号を演算器によって演算することによって、光スポッ
トのずれを検出するものである(図6参照)。
In the conventional push-pull method, when the light spot of the incident light on the disk is displaced from the track or pit, an intensity difference occurs in ± first-order diffracted light generated by the disk. Since the far-field image is asymmetric, a signal corresponding to the asymmetry is extracted by, for example, two detectors, and these signals are calculated by a calculator to detect a shift of the light spot (FIG. 6). reference).

【0025】図6にプッシュプル法を用いるトラッキン
グサーボの概略構成図を示す。図6Bに示すように、デ
ィスク52表面のピットによる凹凸に光が照射される
と、凹凸により光が回折されて、0次回折光(主ビーム
B)及び±1次回折光(副ビームB′)に分割される。
また図6において、S0 ,S1 はそれぞれ0次回折光、
±1次回折光の照射スポットを示す。S0 が円となるの
は、対物レンズの開口によるものである。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a tracking servo using the push-pull method. As shown in FIG. 6B, when light is applied to the unevenness due to the pits on the surface of the disk 52, the light is diffracted by the unevenness and converted into 0th-order diffracted light (main beam B) and ± 1st-order diffracted light (sub-beam B '). Divided.
In FIG. 6, S 0 and S 1 are 0-order diffracted light, respectively.
Indicates the irradiation spot of ± 1st-order diffracted light. The circle of S 0 is due to the aperture of the objective lens.

【0026】この場合には、図6Aに示すように、受光
部として2分割フォトダイオードPDR ,PDL が配置
形成される。これらフォトダイオードPDR ,PDL
受光した信号を、図示しないが差動増幅器等で、例えば
(PDL −PDR )のように演算処理して、トラッキン
グ信号としてトラッキングエラー信号TEを得ることが
できる。
In this case, as shown in FIG. 6A, two divided photodiodes PD R and PD L are arranged and formed as light receiving portions. The signals received by the photodiodes PD R and PD L are processed by a differential amplifier or the like (not shown), for example, as (PD L -PD R ) to obtain a tracking error signal TE as a tracking signal. it can.

【0027】そして、トラックとビームがずれている時
には、スポットの中心が2分割フォトダイオードの分割
線からずれるため、TE=(PDL −PDR )が0とな
らず、ずれた方向に応じて正又は負の値を示す。これに
より、トラックとのずれの方向や量を検出することがで
きる。
When the track and the beam are displaced, the center of the spot is displaced from the dividing line of the two-division photodiode, so that TE = (PD L -PD R ) does not become 0, and the position of the spot depends on the displaced direction. Indicates a positive or negative value. As a result, the direction and amount of deviation from the track can be detected.

【0028】プッシュプル法を用いるトラッキングサー
ボは、2分割フォトダイオードがあれば実現できるた
め、安価に構成することができるが、レンズのシフトに
対して、ディスクからの戻り光が受光面上で受光素子の
分割線に対して垂直にシフトし、信号に大きなオフセッ
トが生じる問題がある。
The tracking servo using the push-pull method can be realized by using a two-part photodiode, and can be constructed at low cost. However, when the lens is shifted, the return light from the disk is received on the light receiving surface. There is a problem that the signal is shifted vertically with respect to the element dividing line, and a large offset occurs in the signal.

【0029】ここで、図7Aに示すように、レンズ51
が横方向にシフトすると、それに従ってフォトダイオー
ドPDL ,PDR が受光する光のスポットも破線で示す
ようにシフトし、トラッキングが合っていてもトラッキ
ングエラー信号TE=0とならなくなる。また、図7B
に示すように、レンズ51がディスク52に対して傾い
た場合でも、受光する光のスポットが破線で示すように
シフトし、トラッキングが合っていてもトラッキングエ
ラー信号TE=0とならなくなる。
Here, as shown in FIG.
There Shifting laterally accordingly shifted as shown photodiode PD L, even light spot PD R is received by the dashed line, it will not become even match tracking is the tracking error signal TE = 0. FIG. 7B
As shown in (2), even when the lens 51 is tilted with respect to the disk 52, the spot of the received light shifts as shown by a broken line, and the tracking error signal TE does not become 0 even if the tracking is correct.

【0030】従来のプッシュプル信号の場合に、上述の
ようにレンズのシフトがトラッキングエラー信号に与え
る影響を図4に示す。尚、縦軸は相対値で表している。
ディスクは、グルーブのピッチが1.60μm、グルー
ブのデプス(深さ)が波長/8、デューティ(dut
y:グルーブの比率)が65%のディスクとして計算を
行った。また、波長は0.78μmとした。
FIG. 4 shows the influence of the lens shift on the tracking error signal as described above in the case of the conventional push-pull signal. The vertical axis is represented by a relative value.
The disc has a groove pitch of 1.60 μm, a groove depth (depth) of / 8, and a duty (dut).
The calculation was performed assuming that the disc (y: groove ratio) was 65%. The wavelength was 0.78 μm.

【0031】図4より、従来のプッシュプル信号ではレ
ンズのシフトによって、トラッキングエラー信号もそれ
に応じて全体がシフトしていた。
As shown in FIG. 4, in the conventional push-pull signal, the entire tracking error signal is shifted by the shift of the lens.

【0032】また、プッシュプル法においては、再生用
レーザの波長をλ、ディスク52の透明基板の屈折率を
nとするとき、ディスク52のピットの深さがλ/4n
である場合に、0次回折光と±1次回折光との干渉によ
り信号が0となるため、原理的にトラッキングエラー信
号の検出ができなくなる。従って、ピットの深さがλ/
4nである規格のディスク52には用いることができな
い。
In the push-pull method, when the wavelength of the reproducing laser is λ and the refractive index of the transparent substrate of the disk 52 is n, the pit depth of the disk 52 is λ / 4n.
In the case of, the signal becomes 0 due to the interference between the 0th-order diffracted light and the ± 1st-order diffracted light, so that a tracking error signal cannot be detected in principle. Therefore, the pit depth is λ /
4n cannot be used for the disc 52 of the standard.

【0033】トラッキングサーボには、この他前述のよ
うに3ビーム法がある。3ビーム法では、回折格子によ
り光を分割して、主ビームとその両側に2本の副ビーム
を形成し、図8に3ビーム法におけるディスク面でのス
ポット位置を示すように、主ビームによるスポット
0 、その両側の副ビームによるスポットS1 ,S2
ディスク52のグルーブ又はピットに照射して、2つの
副ビームの反射光をそれぞれ検出して、差信号を取るこ
とによりトラッキングサーボを行うものである。
As the tracking servo, there is another three-beam method as described above. In the three-beam method, light is split by a diffraction grating to form a main beam and two sub-beams on both sides thereof. As shown in FIG. 8, the spot position on the disk surface in the three-beam method is used. The spot S 0 and the spots S 1 and S 2 formed by the sub-beams on both sides of the spot S 0 are irradiated onto the grooves or pits of the disk 52, the reflected light of the two sub-beams is detected, and the difference signal is obtained to perform the tracking servo. Is what you do.

【0034】ここで、主ビームのスポットS0 がトラッ
ク中心からずれると、副ビームのスポットS1 ,S2
よる反射光が対称でなくなり、差信号によるトラッキン
グエラー信号が0から変動する。このトラッキングエラ
ー信号の変動量は、主ビームのスポットS0 のトラック
中心からのずれ量に対応して変化することから、トラッ
キングサーボを行うことができる。尚、主ビームの反射
光は、ディスク記録信号の検出に用いる。
Here, when the spot S 0 of the main beam deviates from the center of the track, the light reflected by the spots S 1 and S 2 of the sub beam is not symmetrical, and the tracking error signal due to the difference signal fluctuates from zero. Since the amount of fluctuation of the tracking error signal changes in accordance with the amount of deviation of the spot S 0 of the main beam from the track center, tracking servo can be performed. The reflected light of the main beam is used for detecting a disk recording signal.

【0035】この場合には上述のようなレンズシフトに
も対応することができるが、グレーティング等の回折格
子を通す必要があるため、部品点数が増えること、主ビ
ームの光量が減少することにより消費電力が増加するこ
と、調整が複雑であり、従って、製造コストもかかるこ
と等の欠点を有している。
In this case, it is possible to cope with the above-described lens shift, but since it is necessary to pass through a diffraction grating such as a grating, the number of parts increases, and the amount of light of the main beam decreases. It has disadvantages such as an increase in power, complicated adjustment, and a high manufacturing cost.

【0036】この他のトラッキングサーボの方法には、
ヘテロダイン法がある。例えば、図10に示すように、
光軸を中心として、被照射部である光ディスクの例えば
ピット列方向であるタンジェンシャル方向T及びこの方
向Tに垂直な方向に、縦横に4分割したフォトダイオー
ドPD1 ,PD2 ,PD3 ,PD4 を形成する。そし
て、この4分割フォトダイオードPD1 〜PD4 で光デ
ィスクからの戻り光を検出する。図10中、中央の円は
レンズの瞳に対応し0次回折光のスポットに相当する。
その他周囲の8つの円は1次回折光のスポットに相当す
る。また、中央の点線部はディスクのピットPに対応す
る像である。
Other tracking servo methods include:
There is a heterodyne method. For example, as shown in FIG.
Photodiodes PD 1 , PD 2 , PD 3 , PD divided into four parts in the tangential direction T, which is, for example, the pit row direction, of the optical disk as the irradiated portion and in the direction perpendicular to this direction T about the optical axis. Form 4 . Then, return light from the optical disk is detected by the four-division photodiodes PD 1 to PD 4 . In FIG. 10, the center circle corresponds to the pupil of the lens and corresponds to the spot of the 0th-order diffracted light.
The other eight circles correspond to spots of the first-order diffracted light. The dotted line in the center is an image corresponding to the pit P of the disk.

【0037】この4分割フォトダイオードPD1 〜PD
4 の構成に対して、次のように信号処理を行う。各フォ
トダイオードの検出信号の総和であるRF信号(PD1
+PD2 +PD3 +PD4 )と各フォトダイオードの検
出信号を演算した信号(例えばPD1 +PD3 −PD2
−PD4 )とを、位相を考慮しながらヘテロダイン検波
する。このときの演算信号の内容を数1に示す。
The four-division photodiodes PD 1 to PD
Signal processing is performed on the configuration of 4 as follows. An RF signal (PD 1) which is a sum of detection signals of the respective photodiodes
+ PD 2 + PD 3 + PD 4 ) and a signal obtained by calculating a detection signal of each photodiode (for example, PD 1 + PD 3 −PD 2)
-PD 4 ) is heterodyne detected in consideration of the phase. Equation 1 shows the contents of the operation signal at this time.

【0038】[0038]

【数1】 演算信号=(PD1 +PD3 )−(PD2 +PD4 ) =C sin(2πvt /vp )sin (2πaωt/vp ) ただし、 vt :デトラック量 vp :ピット列の周期 a:読みとり位置の半径 ω:光ディスクの角速度 C:定数(振幅)Calculated signal = (PD 1 + PD 3 ) − (PD 2 + PD 4 ) = C sin (2πv t / v p ) sin (2πaωt / v p ) where v t : detrack amount v p : pit train A: radius of reading position ω: angular velocity of optical disk C: constant (amplitude)

【0039】ここで、数1のC sin(2πvt /vp
の部分は、RF信号(PD1 +PD2 +PD3 +P
4 )をリファレンスとして演算信号をヘテロダイン検
波した場合に得られる信号である。こうしてヘテロダイ
ン検波により得られた信号からデトラック量vt を求め
ることができる。
Here, C sin (2πv t / v p ) of Expression 1 is obtained.
Is the RF signal (PD 1 + PD 2 + PD 3 + P
D 4 ) is a signal obtained when the operation signal is subjected to heterodyne detection with reference to D 4 ). Thus it is possible to obtain the de-track amount v t from the signal obtained by heterodyne detection.

【0040】この場合には、レンズシフトによるトラッ
キングエラー信号のオフセットが生じにくい利点がある
が、その一方信号処理が複雑になる欠点を有する。
In this case, there is an advantage that the offset of the tracking error signal hardly occurs due to the lens shift, but on the other hand, there is a disadvantage that the signal processing becomes complicated.

【0041】一方、前述の従来の光学装置の欠点を改善
するものとして、光学部品点数の削減および光学的な配
置設定に際してのアライメントの簡単化を可能にし、装
置全体の簡素化、小型化を図る目的で、レンズなど収束
手段の共焦点位置に発光部を配置し、この発光部のある
共焦点位置近傍に受光部を形成する、前述のCLC(コ
ンフォーカル・レーザ・カプラ)構成が考えられてい
る。
On the other hand, in order to improve the above-mentioned drawbacks of the conventional optical device, it is possible to reduce the number of optical components and to simplify the alignment when setting the optical arrangement, and to simplify and reduce the size of the entire device. For the purpose, the above-mentioned CLC (Confocal Laser Coupler) configuration in which a light emitting unit is arranged at a confocal position of a converging means such as a lens and a light receiving unit is formed near a confocal position where the light emitting unit is located. I have.

【0042】そして、本出願人は、前述のレンズシフト
やディスクの傾きに起因するトラッキングエラー信号の
オフセットをなくすために、上述の共焦点位置に受光部
を形成する分割フォトダイオードを配置し、これら分割
フォトダイオードによりプッシュプル法等を用いてトラ
ッキングサーボを行う光学装置を先に提案した(特願平
7−35528号出願「光学装置」参照)。
In order to eliminate the offset of the tracking error signal due to the lens shift and the tilt of the disk, the present applicant has arranged the divided photodiodes forming the light receiving section at the confocal position, and An optical device for performing tracking servo using a push-pull method or the like by a split photodiode has been proposed (see Japanese Patent Application No. 7-35528, “Optical Device”).

【0043】このような光学装置によれば、共焦点位置
近傍の受光部によるプッシュプル法(CPP法)によっ
てトラッキングエラー信号の検出を行うことから、レン
ズのオフセットやディスクの反りに対しても安定したト
ラッキングエラー信号の検出ができ、組み立て時のアラ
イメントが大幅に簡素化される。また、発光部と受光部
とが同一基板上に形成されているため、部品点数の削減
が図れ、製造コストの低廉化や高信頼性化が実現でき
る。
According to such an optical device, since the tracking error signal is detected by the push-pull method (CPP method) using the light receiving portion near the confocal position, it is stable against lens offset and disk warpage. The detected tracking error signal can be detected, and alignment at the time of assembly is greatly simplified. Further, since the light emitting unit and the light receiving unit are formed on the same substrate, the number of components can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced and the reliability can be improved.

【0044】しかしながら、上述のCPP法では、共焦
点光学系特有の欠点を有している。特に、ジャストフォ
ーカスでなく、デフォーカスが生じる場合に端的に現れ
る。
However, the above-mentioned CPP method has a defect peculiar to a confocal optical system. In particular, when a defocus occurs instead of a just focus, it appears clearly.

【0045】図9にその一例を示す。図9は、デフォー
カスが生じた場合のCPP法によるトラッキングエラー
信号とデトラック量との関係を示す数値計算結果の一例
である。ディスクは図4の計算で用いたものと同じ形状
のモデルとした。
FIG. 9 shows an example. FIG. 9 is an example of numerical calculation results showing the relationship between the tracking error signal and the detrack amount by the CPP method when defocus occurs. The disk was a model having the same shape as that used in the calculation of FIG.

【0046】図9より、±1μm以下の焦点深度内と変
わらない程度、あるいは焦点深度内でのフォーカス方向
のずれが生じる場合でも、CPP法によるトラッキング
エラー検出では、誤差を生じることがわかる。また、図
9中、曲線Gで示すデフォーカス=−0.50μmの場
合のように、本来のトラッキングエラー信号(曲線Eで
示すデフォーカス=0.00μmの場合)とは周波数が
異なる信号や、その他例えば倍の周波数を有するトラッ
キングエラー信号になることがある。また、曲線Hや曲
線Iのように信号の正負が反転してしまうことがある。
From FIG. 9, it can be seen that an error occurs in the tracking error detection by the CPP method even when the focus direction does not change within the focus depth of ± 1 μm or less, or even when the focus direction shifts within the focus depth. In FIG. 9, a signal having a frequency different from the original tracking error signal (in the case of defocus = 0.00 μm indicated by the curve E), such as the case where the defocus indicated by the curve G = −0.50 μm, In addition, for example, a tracking error signal having a double frequency may be generated. In addition, the positive and negative of the signal may be reversed as shown by the curves H and I.

【0047】一方、光ディスクの光学系では、信号の記
録・再生にあたり、トラッキングの制御と共にフォーカ
スの制御も必要となる。通常、フォーカスの制御では、
スポットサイズ法・非点収差法・ナイフエッジ法、等の
方法により、対物レンズの焦点深度以下の程度にデフォ
ーカス量を抑制している。しかし、デフォーカス量は、
常時0μmにされるわけではなく、従って、CPP法に
よるトラッキングエラーの検出を行う場合には、デフォ
ーカスの影響を考慮した補正法、または検出法を用いる
必要がある。
On the other hand, in the optical system of the optical disk, when recording and reproducing signals, it is necessary to control not only tracking but also focus. Normally, in focus control,
The defocus amount is suppressed to a level equal to or less than the focal depth of the objective lens by a method such as a spot size method, an astigmatism method, and a knife edge method. However, the defocus amount is
It is not always 0 μm. Therefore, when detecting a tracking error by the CPP method, it is necessary to use a correction method or a detection method in consideration of the influence of defocus.

【0048】そして、本例の光学装置10における信号
の検出は、例えば次のようにして行う。トラッキングエ
ラー信号は、各4分割フォトダイオードの信号により演
算した差分信号(aPD1 +bPD3 )−(bPD2
aPD4 )(ただしa,bは定数)を検出し、これをR
F信号即ち4分割フォトダイオードの信号の和信号(P
1 +PD2 +PD3 +PD4 )をリファレンスとし
て、前述のヘテロダイン検波を行うことによって得るこ
とができる。
The detection of a signal in the optical device 10 of this embodiment is performed, for example, as follows. The tracking error signal is a difference signal (aPD 1 + bPD 3 ) − (bPD 2 +
aPD 4 ) (where a and b are constants), and
F signal, that is, the sum signal (P
D 1 + PD 2 + PD 3 + PD 4 ) can be obtained by performing the above-described heterodyne detection using the reference as a reference.

【0049】そして、フォーカスエラー信号は、三角柱
状の半導体構造4に近い側と遠い側の比較により、即ち
例えばc(PD2 +PD3 )−d(PD1 +PD4
(c,dは定数)によって、検出することができる。
[0049] The focus error signal by comparison of the side and far side closer to the triangular prism shape of the semiconductor structure 4, i.e. for example c (PD 2 + PD 3) -d (PD 1 + PD 4)
(C and d are constants).

【0050】このように信号の検出を行うことにより、
実際のフォーカスサーボに対応したわずかなデフォーカ
スを有する場合でも、トラッキングエラー信号の検出を
正確に行うことができる。
By performing signal detection in this manner,
Even if there is a slight defocus corresponding to the actual focus servo, it is possible to accurately detect the tracking error signal.

【0051】上述の光学装置によれば、CLCデバイス
とトラッキングサーボ信号の検出に特徴を有することに
より、下記の利点を有する。 (1)従来の通常のヘテロダイン検波方式と同様に、ト
ラッキングエラー信号がレンズシフトに強くなる。 (2)トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信
号の検出のために付加する光学部品がないため、部品点
数を削減した簡素な光学系を構成することができる。従
って、組立行程及び調整行程の簡素化を図ることができ
る。 (3)部品点数の削減及び工程の簡素化により製造コス
トが低減できる。 (4)付加する光学部品がないため、光学的ロスが低減
され、低消費電力化できる。 (5)同一の半導体基体に半導体レーザ、光検出素子、
及び三角柱状の半導体構造を形成するので、完成後の経
時変化が少ない。 (6)小型軽量化が実現可能で、これによる応答速度の
向上が図られる。 (7)従来とほぼ同等の消費電力のままで、より高速な
線速度を有する光学記録媒体の記録・再生ができる。 (8)半導体バッチプロセスにより素子を作製できるた
め、安価に製造することができる。 (9)半導体レーザLDの端面近傍に形成される半導体
構造の結晶成長は、所定の形状を成長させた後成長が自
動的に停止するため、設計通りに半導体構造を形成する
ことができ、歩留まり良く製造することができることか
ら、安価で再現性良く製造することができる。
According to the above-described optical device, the following advantages are obtained by having characteristics in the detection of the CLC device and the tracking servo signal. (1) As in the case of the conventional ordinary heterodyne detection method, the tracking error signal becomes strong against lens shift. (2) Since there is no additional optical component for detecting the tracking error signal and the focus error signal, a simple optical system with a reduced number of components can be configured. Therefore, the assembly process and the adjustment process can be simplified. (3) Manufacturing cost can be reduced by reducing the number of parts and simplifying the process. (4) Since there is no additional optical component, optical loss is reduced and power consumption can be reduced. (5) a semiconductor laser, a photodetector,
Also, since the semiconductor structure has a triangular prism shape, there is little change with time after completion. (6) It is possible to reduce the size and weight, thereby improving the response speed. (7) Recording / reproducing of an optical recording medium having a higher linear velocity can be performed with substantially the same power consumption as the conventional one. (8) Since the device can be manufactured by a semiconductor batch process, it can be manufactured at low cost. (9) In the crystal growth of the semiconductor structure formed near the end face of the semiconductor laser LD, the growth is automatically stopped after growing a predetermined shape, so that the semiconductor structure can be formed as designed and the yield can be increased. Since it can be manufactured well, it can be manufactured inexpensively and with good reproducibility.

【0052】上述の図1に示す光学装置は、例えば次の
ようにして製造する。まず、図3Aに示すように、半導
体基板1上に、クラッド層、活性層等からなる半導体レ
ーザLDを構成する積層半導体層11を成膜する。
The optical device shown in FIG. 1 is manufactured, for example, as follows. First, as shown in FIG. 3A, a laminated semiconductor layer 11 constituting a semiconductor laser LD including a cladding layer, an active layer, and the like is formed on a semiconductor substrate 1.

【0053】次に、図3Bに示すように、半導体レーザ
LDを形成する部分を除いて、積層半導体層11及びそ
の下の半導体基板1の一部までエッチオフする。
Next, as shown in FIG. 3B, the laminated semiconductor layer 11 and a part of the semiconductor substrate 1 thereunder are etched off except for the portion where the semiconductor laser LD is formed.

【0054】続いて、図3Cに示すように、エッチオフ
した部分の半導体基板1上の半導体レーザLDの発射端
面近傍に、半導体層の結晶成長により、反射面M1 ,M
2 からなる三角柱状の半導体構造4を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, the reflection surfaces M 1 and M 1 are formed near the emission end face of the semiconductor laser LD on the etched-off portion of the semiconductor substrate 1 by crystal growth of the semiconductor layer.
A triangular prism-shaped semiconductor structure 4 made of 2 is formed.

【0055】続いて、図3Dに示すように、先にエッチ
オフして形成した半導体基板1の面における、三角柱状
の半導体構造4を形成した部分以外を、さらにエッチン
グにより掘り下げて凹部1aを形成する。好ましくは、
前述のように、三角柱状の半導体構造4の底面4sから
d=20〜30μm掘り下げて凹部1aを形成する。そ
の後は、図示しないが不純物の拡散等により、半導体基
板1の凹部1aに4分割フォトダイオードPD(PD1
〜PD4 )を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 3D, a portion other than the portion where the triangular prism-shaped semiconductor structure 4 is formed on the surface of the semiconductor substrate 1 formed by etching off earlier is further dug down by etching to form the concave portion 1a. I do. Preferably,
As described above, the recess 1a is formed by digging down d = 20 to 30 μm from the bottom surface 4s of the triangular prism-shaped semiconductor structure 4. After that, although not shown, the four-divided photodiode PD (PD 1
To PD 4 ).

【0056】このようにして、図1及び図2に示す光学
装置10を製造することができる。尚、以上のすべての
製造工程は、一連の半導体ウエハバッチプロセスにより
行われる。
Thus, the optical device 10 shown in FIGS. 1 and 2 can be manufactured. Note that all of the above manufacturing steps are performed by a series of semiconductor wafer batch processes.

【0057】このように製造することにより、戻り光L
R の伝搬距離Dを回折パターンが充分に分離する程度に
した光学装置10を構成することができる。
By manufacturing as described above, the return light L
It is possible to configure the optical device 10 in which the propagation distance D of R is set so that the diffraction pattern is sufficiently separated.

【0058】本発明の光学装置は、上述の例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその
他様々な構成が取り得る。
The optical device of the present invention is not limited to the above-described example, and may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.

【0059】[0059]

【発明の効果】上述の本発明による光学装置によれば、
半導体レーザの形成部における半導体基体の基板表面か
ら所要の深さをもって後退して形成された、半導体基体
の凹部に光検出素子が形成されているため、反射面によ
り光検出素子に照射される収束手段からの戻り光の回折
パターンをよく分離して光検出素子にて受光することが
できる。これにより、デフォーカスに起因するトラッキ
ングエラー信号の変動をなくして、より正確にトラッキ
ングサーボを行うことができる。また、レンズシフトに
よるトラッキングエラー信号のオフセットも従来に比べ
て大きく低減できる。
According to the above-described optical device according to the present invention,
Since the photodetector is formed in the concave portion of the semiconductor substrate formed at a required depth from the substrate surface of the semiconductor substrate in the portion where the semiconductor laser is formed, the convergence is applied to the photodetector by the reflection surface. The diffraction pattern of the return light from the means can be well separated and received by the photodetector. Thus, it is possible to eliminate the fluctuation of the tracking error signal caused by the defocus and perform the tracking servo more accurately. Further, the offset of the tracking error signal due to the lens shift can be greatly reduced as compared with the related art.

【0060】そして、トラッキングエラー信号の検出の
ために付加する光学部品がないため、部品点数を削減し
た簡素な光学系を構成できる。このため、調整工程の簡
素化が実現できる。これにより、光学装置の低製造コス
ト化を図ることができ、また光量のロスが低減されて低
消費電力化が図られる。
Since there is no additional optical component for detecting a tracking error signal, a simple optical system with a reduced number of components can be constructed. Therefore, the adjustment process can be simplified. As a result, the manufacturing cost of the optical device can be reduced, and the power loss can be reduced by reducing the loss of the light amount.

【0061】また、本発明により光学装置を小型軽量化
することができ、さらに応答速度の向上がなされる。従
って本発明により、従来の消費電力で、より高速な線速
度を有する光学記録媒体の記録・再生が可能となる。
Further, according to the present invention, the optical device can be reduced in size and weight, and the response speed can be further improved. Therefore, according to the present invention, it is possible to record / reproduce an optical recording medium having a higher linear velocity with conventional power consumption.

【0062】また、本発明により、光学装置の組立後の
経時変化を少なくすることができる。
Further, according to the present invention, a change with time after assembling the optical device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の光学装置の一例の概略構成図(斜視
図)である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram (perspective view) of an example of an optical device according to the present invention.

【図2】A 図1の光学装置の側面図である。B 図1
の光学装置の平面図である。
FIG. 2A is a side view of the optical device of FIG. 1; B FIG.
3 is a plan view of the optical device of FIG.

【図3】A〜D 図1の光学装置の製造工程図である。3A to 3D are manufacturing process diagrams of the optical device of FIG. 1;

【図4】従来のプッシュプル法によるトラッキングエラ
ー信号である。
FIG. 4 is a tracking error signal obtained by a conventional push-pull method.

【図5】従来の光学装置の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional optical device.

【図6】A、B プッシュプル法によるトラッキングサ
ーボを説明する図である。
6A and 6B are diagrams for explaining tracking servo by the push-pull method.

【図7】プッシュプル法における問題点を説明する図で
ある。A レンズがシフトした場合のオフセットを示す
図である。B レンズが傾いた場合のオフセットを示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a problem in the push-pull method. FIG. 9 is a diagram illustrating an offset when the A lens shifts. It is a figure which shows the offset when B lens inclines.

【図8】3スポット法によるトラッキングサーボを説明
する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating tracking servo by the three-spot method.

【図9】CPP法によるトラッキングエラー信号とデフ
ォーカス量との関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a tracking error signal by a CPP method and a defocus amount.

【図10】ヘテロダイン法によるトラッキングサーボを
説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating tracking servo by a heterodyne method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板、1a 凹部、2 光ディスク、3 対
物レンズ、4 三角柱状の半導体構造、7 光半導体素
子、10 光学装置、11 積層半導体層、51レン
ズ、52 ディスク、LF 発射光、LR 戻り光、M
1 ,M2 反射面、LD 半導体レーザ、T ディスク
のタンジェンシャル方向、P ディスクのピット、P
D,PDR ,PDL ,PD1 ,PD2 ,PD3 ,PD4
フォトダイオード
1 semiconductor substrate, 1a recess, 2 optical disc, 3 objective lens, a triangular prism-shaped semiconductor structure 4, 7 an optical semiconductor element, 10 an optical device, 11 laminated semiconductor layer, 51 a lens, 52 disk, L F emitted light, L R returning light , M
1, M 2 reflecting surfaces, LD laser, Tan T disc tangential direction, of the P disk pits, P
D, PD R, PD L, PD 1, PD 2, PD 3, PD 4
Photodiode

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被照射部と、 半導体レーザと、該半導体レーザからの発射光を反射さ
せる反射面と、光検出素子とが、同一半導体基体に形成
された半導体部と、 上記半導体レーザからの上記反射面によって反射された
反射光を、上記被照射部に収束照射し、更に上記被照射
部から反射された戻り光を収束させる収束手段とを有
し、 上記反射面は、上記収束手段の焦点面近傍に形成され、
上記半導体基体に結晶成長させた所定の結晶面によって
構成され、 上記半導体基体には、上記半導体レーザの形成部におけ
る上記半導体基体の基板表面から、所要の深さをもって
後退する凹部が形成されて該凹部に上記光検出素子が形
成され、 上記反射面は、上記収束手段からの戻り光の一部を上記
光検出素子に照射させるようになされ、 上記光検出素子によってトラッキングサーボ信号を得る
ようにしたことを特徴とする光学装置。
A semiconductor section formed on a same semiconductor substrate, wherein the section to be irradiated, a semiconductor laser, a reflection surface for reflecting emitted light from the semiconductor laser, and a semiconductor laser; Converging means for converging and irradiating the reflected light reflected by the reflecting surface to the illuminated portion and further converging return light reflected from the illuminated portion; Formed near the focal plane,
The semiconductor substrate is formed by a predetermined crystal plane grown on the semiconductor substrate, and the semiconductor substrate is formed with a concave portion that recedes at a required depth from a substrate surface of the semiconductor substrate in a portion where the semiconductor laser is formed. The light detecting element is formed in the concave portion, and the reflecting surface is configured to irradiate a part of the return light from the converging means to the light detecting element, and the tracking servo signal is obtained by the light detecting element. An optical device, characterized in that:
【請求項2】 上記凹部の上記光検出素子の形成面は、
上記半導体レーザの形成部における上記半導体基体の基
板表面から、20μm〜100μm程度後退した位置に
形成されたことを特徴とする請求項1に記載の光学装
置。
2. The surface of the concave portion where the photodetector is formed,
The optical device according to claim 1, wherein the optical device is formed at a position recessed by about 20 μm to 100 μm from a substrate surface of the semiconductor substrate in a formation portion of the semiconductor laser.
【請求項3】 上記トラッキングサーボ信号を、ヘテロ
ダイン検波によって得ることを特徴とする請求項1に記
載の光学装置。
3. The optical device according to claim 1, wherein the tracking servo signal is obtained by heterodyne detection.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000025310A1 (en) * 1998-10-27 2000-05-04 Sony Corporation Optical pickup and optical reproduction device

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