CN1120870A - 光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明光学装置具有将发光部1与光接收部4邻接配置在共同的基板9上、由光接收部4对从发光部1来的发射光L的由被照射部件反射的反射光LR进行光接收检测的光学元件21，上述反射光对光接收部4的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。

Description

光学装置
技术领域
本发明涉及适用于使发光部件发出的光照射到光记录媒体、例如光盘、光磁盘等的被照射部分，对由其反射回来的反射光进行接收检测的合适的光学装置。
先有的光学装置，即所谓影碟(CD)播放机等的光盘驱动器或光磁盘驱动器的光传感头，由光栅和分束镜等各种光学部件逐一组装而成，因此装置整体结构复杂，且光学上的安装设置麻烦复杂从而有难以批量生产的问题。
例如，对于光记录媒体，诸如光盘的光传感器，其一个例子的简略扩大结构图如图15所示，由半导体激光二极管等光源51射出的光，通过光栅52导入并透过分束镜53，通过准直透镜54由物镜55会聚在光记录媒体56的光盘记录部分上。图15中的点划线C表示由光源51至光记录媒体56的光轴。
而且，由光记录媒体56反射的光经物镜55、准直透镜54、通过分束器53反射而离开光轴C，通过设置在侧面的凹透镜57及柱形透镜58而会聚在光电二极管(PD)等构成的探测器59上并且被检测出来。
另一种光学装置，例如反射型光扫描显微镜的光传感部分的一个例子的结构如图16所示，光源51发射的光在分束镜53上被反射，通过物镜55会聚在试样60的表面上。61表示焦平面。然后，使由试样60反射的光经物镜55透过分束镜53，由设置在焦点位置上的探测器来检测，或是在这里配设通光的针孔62，由设在针孔62后面的探测器59进行检测。这时，如箭头S所示，置放着试样60的载样台相对于照射光束被扫描，而可检测出试样表面的状态。
在上述先有的传感系统的光学装置中，为了避免反射光反射到出射位置即光源上，如上所述在光源与被照射部分之间设置分束镜，或如特开平1-303638号公开公报中所公开的那样采用配置全息照相等的结构，使反射光即返回到光源的光从朝向被照射部件的光路中分离开来。但是，这样一来，光接收元件所接收到的光量减少了。
另外，若如特开平2-278779号公开公报所公开的那样，需要将上述光学传感器装置组装在同一硅片等的半导体基板上、进行混合组装时，则要求有严格的定位精度。
本发明在于谋求上述例如光传感系统的光学装置结构简单化，整体小型化，同时谋求制造上的简单化，提高可靠性，并力求增大投向光接收元件的反射光的光量即接收光光量，提高光接收元件的输出，从而可使发光光源低功率化，降低电力消耗。发明的公开：
本发明具有将发光部与光接收部邻接配置在共同的基板上、由光接收部对发光部的发射光的被照射部所反射回来的反射光进行光接收检测的光学元件，反射光对光接收部的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。
而且，本发明具有将发光部与光接收部邻接配置在共同的基板上、由光接收部对发光部的发射光的被照射部反射回来的反射光进行光接收检测的光学元件和聚束装置，由聚束装置将光学元件的发光部发射的光聚束照射到被照射部，而且使从该被照射部反射的反射光聚束。光学元件的光接收部配置在聚束装置的被照射部所反射的反射光的共同焦点附近，反射光对光接收部的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。
还有，本发明具有在共同的基板上配置形成、各自的发光部与光接收部邻接配置的第一、第二及第三的至少三组光学元件以及聚束装置。第一及第三光学元件将第二光学元件夹在中间基本上成对称配置，从各光学元件的各发光部分的发射光以相互不同的光路由聚束装置将各光学元件的各发光部的发射光聚束照射到被照射部，而且，由该聚束装置使由被照射部所反射的各反射光聚束，各光学元件的各个光接收部相应地配置在由上述聚束装置的上述被照射部所反射的各反射光的共同焦点近旁，各反射光相对于各光接收部的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。
而且，本发明中发光部由半导体激光器构成，光接收部至少是在与该发光部分的半导体激光器的共振器端面对面的反射镜形成部的上面设置而成的结构。
再者，本发明的上述反射镜的反射面由{111}结晶面构成。
另外，本发明将半导体激光器设置在半导体基板上，该半导体基板由以{100}面为主面的半导体基板构成。
以下对图面作简单说明
图1为本发明的光学装置的光学元件的一个例子的概略构成图。
图2为本发明光学装置的一个例子的概略构成图。
图3为本发明光学装置的光学元件的另一例子的概略构成图。
图4为本发明光学装置的光学元件的一个例子的概略断面图。
图5为本发明光学装置的光学元件的另一例子的概略断面图。
图6为本发明装置的光学元件的一个例子的斜视图。
图7为本发明装置的光学元件的制造方法的一个例子的工序图。
A是其中一个工序图。
B是其中一个工序图。
图8为本发明装置的光学元件的一个例子的斜视图。
图9为本发明装置的光学元件的制造方法的一个例子的工序图。
A是其中一个工序图。
B是其中一个工序图。
C是其中一个工序图。
图10为本发明装置的光学元件的制造方法的一个例子的工序图。
A为其中一个工序图。
B为其中一个工序图。
C为其中一个工序图。
图11为本发明装置的一个例子的光路图。
图12为本发明装置的调焦随动系统的说明图。
A2与A1及A3是在中心光学元件的被照射面刚好处于焦点位置的情况下，中心光学元件及其两侧光学元件的各个光学元件上的反射光光斑与发光部的实效上的不灵敏区及光接收部上的有效接收区之间关系的模拟说明图。
B2与B1及B3是在中心光学元件的被照射面处于焦点之内的位置情况下，中心光学元件及其两侧光学元件的各个光学元件上的反射光光斑与发光部的实效上的不灵敏区及光接收部上的有效接收区之间的关系的模拟说明图。
C2与C1及C3是在中心光学元件的被照射面处于焦点以外位置的情况下，中心光学元件及其两侧光学元件的各个光学元件上的反射光光斑与发光部的实效上的不灵敏区及光接收部上的有效接收区之间的关系的模拟说明图。
图13是本发明装置的调焦随动系统输出Ps与焦点位置Df之间关系的说明图。
图14是供本发明说明用的比较例子的光学元件的概略构成图。
图15为先有的光学装置的一个例子的概略构成图。
图16为先有的光学装置的另一个例子的概略构成图。
        符号说明
1             发光部
2             被照射部
3             聚束装置
4             接收光部
7             反射镜
9             基板
51            光源
52            grafing衍射光栅
53            分束镜
54            准直透镜
55            物镜
56            光记录媒体
57                     凹透镜
58                     柱形透镜
59                     探测器
21，211，212，213      光学元件
102                    槽
103                    外延半导体层
111                    第1台面(mesa)
112                    第2台面
141                    第1包覆层
142                    活性层
143                    第2包覆层
144                    气隙层(cap)
145                    绝缘层
145W                   开口
151                    第1半导体层
152                    第2半导体层
161，162，163，164     电极
PD                     光电二极管
LD                     半导体激光器
图中1为发光部，2为被照射部，3为聚束装置，4为光接收部，7为反射镜，9为基板，51为光源，52为光栅，53是分束镜，54为准直透镜，55为物镜，56是光记录媒体，57为凹透镜，58是柱形透镜，59为探测器，21，211，212，213为光学元件，102为构槽，103为外廷半导体层，111为第一台面，112为第二台面，141为第一包覆层，142为活性层，143为第二包覆层，144为套层，145是绝缘层，145W为开口，151是第一半导体层，152是第二半导体层，161，162，163，164为电极，PD为光电二极管，LD为半导体激光器。实施发明的最佳形态：
以下参照附图对本发明作详细说明。
图1示出了本发明的一个实施例的概略构成图，发光部1与光接收部4邻接配置在共同的基板9上，本发明具有用光接收部4对发光部1的发射光L从被照射部(图中未示出)反射回来的反射光LR进行光接收检测的光学元件21，上述反射光对光接收部4的受光面的入射角α为0°＜α＜90°。
另外，图2示出了本发明另一例子的概略构成图，它包括有将发光部1与光接收部4邻接配置在共同的基板9上、由光接收部4对发光部件1的发射光L从被照射部件2反射回来的反射光LR进行接收检测的光学元件21，以及聚束装置3，聚束装置3将光学元件21的发光部1的发射光L聚束照射到被照射部2上，而且使被照射部所反射的反射光聚束，光学元件21的光接收部4设置在聚束装置3的由被照射部2所反射的反射光LR的焦点附近，反射光LR对光接收部4的受光面的入射角α为0°＜α＜90°。
再者，本发明如图3的其中一个例子的简略构成图所示的那样，至少配置三组光学元件211，212和213来代替图1所示的一个光学元件21。即在该本发明的构成中包括有配置在共同的基板9上、各自的发光部1与光接收部4分别邻接配置而形成的第一，第二和第三共三组光学元件211，212以及213和聚束装置3，如图3所示，第一和第三光学元件211及213将上述第二光学元件212夹在中间，基本上成对称配置。
另外，这种情况下由各光学元件211、212及213的各发光部1的发射光L与反射光LR形成相互不同光路，而由图2所说明的同样的聚束装置3将各光学元件211、212及213的各发光部1的发射光L聚束照射在被照射部2上，而且由聚束装置3使被照射部2所反射的各反射光聚束，各光学元件211，212及213的各光接收部4对应地配置在由聚束装置3的被照射部2所反射的各反射光LR的焦点附近，即与发光部靠近的焦点附近，射向各光接收部4的光接收面的各反射光LR的入射角α为0°＜α＜90°。
下面参照附图对本发明光学装置的实施例进行详细说明。
图2表示适用于在被照射部件2例如光记录媒体上、即在记录有作为记录信息的凹凸槽道的光盘上、用读出光照射、根据光在槽道上的反射而产生的反射光的强弱进行记录信息的重现的光传感装置的简略构成。
这种场合，包括有发光部1；由上述光盘构成的被照射部2；聚束装置3与光接收部4。聚束装置3将发光部1的发射光聚束照射到被照射部2，而且使该被照射部2所反射的反射光聚束，受光部4配置在该聚束装置3的与从被照射部2反射回来的反射光有关的焦点附近。该结构中，从发光部1发射的光在被照射部2上反射之前和其后(其光轴如点划线2所示)通过相互同轴的光路为光接收部4所接收。
发光部1与光接收部4在共同的基板9上成一体而形成光集成化结构。
发光部1如图4所示，是具有水平共振器的半导体激光器LD与反射镜7的结构，而光接收部4由光电二极管构成。半导体激光器LD是具有水平共振器的结构，其出射光即发射光L由反射镜7反射后以一定入射角入射到被照射部2的被照射面上，如图1所示，由该被照射部2反射的反射光LR对光接收部4的光接收面的入射角α(0°＜α＜90°)最好是使发射光或者反射光不被半导体激光器或是反射镜覆盖。在图表4中，当θ为54.7°时，α为19.4°。
而且，光接收部4所接受的光是被聚束在光衍射边界附近的光，光接收部4的至少部分光接收面要设置在该衍射边界之内，即当设定发光部1的发射光的波长为λ聚束装置3的数值孔径为NA时，如图2所示，设置在距从横过光接收面的设置基准面S的发光部1发出的发射光的光轴α的距离在1.22λ/NA以内的位置上。
而且，这时，如图2所示，假定在光接收部4的光接收面的设置基准面S上的发光部1的发射光的直径φS比上述光衍射边界的直径φd小，而且光接收部1的有效接收面位于发光的直径φS以外。在这里，作为发光部1的光源若采用半导体激光器，则其发射光直径φS可以设定为约1～2μm大小。另一方面，若聚束装置3的数值孔径NA为0.09～0.1，发射光的波长λ为780nm，则衍射边界即φd为1.22λ/NA＝10μm。
而且，将发光部1配置在聚束装置3的一个焦点位置上。具体地说，要使半导体激光器的发射光的中央部分处在该焦点位置上。而且，要使被照射部2位于聚束装置3的另一边的焦点上。
在该构成中，从发光部1产生的发射光通过聚束装置3即聚光透镜照射在配置于其共轭焦点位置上的被照射部2的光盘上。这样，照射在该光盘上且由该光盘反射的光、即包含有记录信息的反射光再由聚束装置3聚光而入射到配置在其共轭焦点附近的光接收部4的光电二极管上，该反射光在光接收部4被接收检测。即变成电信号，作为重现信号被取出。
这时，若将光接收部4的光电二极管的光接收面配置在距光轴a的距离比φS/2大、且包含在至少φd/2以内的区域中的位置上，则就能由光接收部4将从被照射部2、即光盘来的反射光与发射光确实分开并检测出来。
在图2及图4中，虽然在反射镜7的形成部上与半导体激光器上都形成有光接收部4，但如图5所示，只在反射镜上方形成有光接收部件也可以。另外，图2所示例子中，虽然作为被照射部2例如是就光盘的例子进行了说明，但是适用于本发明的光学装置，不限于上述例子，它也可以是利用克尔效应来读出记录在光磁盘上的磁记录信号的光传感装置。这时，图中虽没示出，但可采用例如在发光部1与被照射部2之间、即在从发光部1向被照射部2的光路及从被照射部2所反射的反射光光路上配置偏光镜、并在光接收部件4上、在避开发光部1的发射光的光路的位置上，与偏光镜面对面地配置检偏镜等的结构。
采用这种构成，则照射在被照射部2的光磁盘上的光因克尔效应相应于记录信息而变成其偏振面转动了的发射光，因此，相应于其克尔转动角使通过检光装置6的光量发生变化。因此，若用光接收部4对其进行检测，就可使光磁盘上的记录重现。
另外，聚束装置3可以采用诸如准直透镜结构等的种种结构。
如上所述，发光部1与光接收部4的位置关系，由于将上述的将发光部1与光接收部4在共同基板9上做成一体化的结构，所以能使两者以一定的位置关系必要而充分地，容易且准确地进行设定。
以下，参照图6，对在共同的基板9上将发光部1与光接收部4一体形成单片的本发明光学元件21的例子进行说明。
这种情况下，在以{100}结晶面为主面的例如GaAs，InP等化合物半导体基板9上，将沿[01-1]结晶轴所形成的槽102夹在中间形成第一及第二台面111及112，槽102的至少邻接着上述第一台面111的一个侧面102a形成倒台面状，在第一及第二台面111及112上形成外廷半导体层103，在第一台面111上形成半导体激光器LD，在第二台面112上沿邻接槽102的侧缘，与半导体激光器LD的光发射面相对形成由特定的结晶面形成的反射镜7。
而且，在第一或第二台面111或112的至少一边配置有例如光电二极管PD的光接收部。
沿邻接第一台面111上的槽102的侧缘的外廷半导体层103的端面108dx由{110}结晶面形成，沿邻接第二台面112的槽102的侧缘的外廷半导体层103的端面是由{111}A结晶面形成的端面108b，与由{110}结晶面形成的端面108b2构成的共存的端面，或只由{111}A结晶面形成的端面构成。
第一和第二台面111及112的高度彼此不同，即形成彼此不同的平面，半导体激光器LD的发射光准确入射到反射镜7上以便朝一定方向反射。
以下参照图7对这种结构的光学元件21的制造方法的一个例子进行说明。
如图7A所示，准备由以{100}结晶面为主面的第一导电型例如n型GaAs，或InP基板等构成的化合物半导体基板9，在其一个主面上形成沿[01-1]结晶轴方向廷伸的槽102，在夹着该槽102的该槽的两侧上形成第一及第二台面111及112。
[01-1]方向通常顺着台面方向，用选定的蚀刻液、例如乳液或酒石酸构成的蚀刻液将沿该[01-1]的内侧面102a及102b形成倒台面状，即形成朝槽102的深度方向倾斜进入两台面111及112下方的倾斜面。该槽102的形成不限于采用这样的结晶化学蚀刻方法，可以采用例如RIE等的各向异性蚀刻的斜蚀刻来形成。
该槽2的内侧面102a和102b具有{111}B或比之更大的倾斜，其伸入台面111及112的下方的角度、即与基板1的面的夹角θ选定在54.7°以下。
其次，如图7B所示，例如在第一台面111上形成图中未示出的抗蚀层，将另一边的第二台面112进行平坦地蚀刻使该第二台面112的高度比第一台面111的高度低。
然后，如图6所示，在基板1上的整个面上，采用例如MOCVD(金属有机化学蒸镀)方法通过一次连续外廷生长依次形成构成半导体激光器的例如由AlGaAs构成的第一导电型的n型第一包层141、例如由GaAs或比第一包层141含Al浓度低的AlGaAs构成的活性层142、第二导电型的例如P型的由AlGaAs构成的第二包层143以及构成作为光接收部4的光电二极管的第一导电型的第一半导体层15、第二导电型的第二半导体层152。
该外延生长可采用AsH3，TMG(三价甲基镓)TMA(三甲基铝)等材料作原料气体，用甲基系金属有机化学蒸镀方法(MOCVD}形成。
由这种外廷生长方法沿第一及第二台面111及112的槽102的端缘即沿[01-1]方向的端缘形成{111}A结晶面108a，108b，进而随着这种外廷生长的进行形成{110}结晶面108a2，108b2。这是由于在III-V族化合物半导体中，{100}，{111}A，{110}，{111}B的各种结晶面中，{100}的生长速度最大，按{111}A，{110}，{111}B的顺序生长速度越来越小。而且，各种结晶面的生长速度可以根据外廷生长条件，例如生长温度，III族或V族的原料的供给比的选定来设定。
这样，由于结晶面不同其生长速度不同，因此，在对各半导体层141，142，143，151和152进行外延生长时，在槽102内，因为其内侧面102a及102b是由{111}B或比其大的倾斜面形成的，因此，在生长速度缓慢的{111}B的情况下，或是由外廷生长产生{111}B的时侯，从其侧面102a及102b的外延生长过程基本停止，在槽102内就主要只从其底面进行外廷生长。
因此，在台面111及112上的外廷生长至少可以在与槽102邻接的边缘部分与别处分离独立地进行，沿着其[01-1]方向边缘部分相对基板表面成54.7°，产生比{100}生长速度缓慢的{111}A面，各半导体层中由{111}A而引起的弯曲从台面的边缘部横跨所需要的宽度W而形成。但是，对于这个{111}A，如果其生长进行并且产生沿[01-1]的{110}，则这个{110}因其生长速度极缓慢该面的生长在表观上是停止了，因此形成了{110}的端面108a2及108b2。而且，同时可形成上述的{111}A的端面108a1及108b1。
这样，在第一台面111上构成至少由第一包层141、活性层142、第二包层143组成的半导体激光器LD，在第二台面112上构成由{111}A形成的具有相对于基板面倾斜54.7°的端面108b1的反射镜7。另外，在该第二台面112上，由第一及第二半导体层151及152构成作为光接收部4的光电二极管PD。而且，视需要也可以在第一台面111上构成具有在半导体激光器LD上面形成的第一及第二半导体层151及152的光电二极管PD。
在这个结构中，如图6所示，若将其槽102以相应于一定的间隔、即相应于半导体激光器LD的共振器长度的间隔形成二条槽102，则由于在第一台面111上形成了邻接各槽2的倒置台面上的侧面102a的上述的{110}端面108a2，因而在这些端面108d2之间，将由这些特定的结晶面{110}形成的端面108d2分别作为两共振器端面而构成共振器，从而可形成半导体激光器LD。而且，这种场合，其活性层142与将其夹在中间的第1及第2包层141及143沿{111}A有宽度W的弯曲形状，在其共振器端部形成了存在小折射率的半导体层的所谓窗户构造。
如果采用这样构成的光学元件21，因此半导体激光器LD的发射光即激光被反射镜7反射而且能够朝基板的斜上方反射，因此能够对被照射部2例如光记录媒体以所需要的入射角进行激光照射，能够使该被照射部2所反射的反射光LR以所需要的入射角α入射到由光电二极管PD构成的光接收部4的光接收面上而由其所接收。
另外，在图1所说明的光学元件21中，半导体激光器LD及发光二极管PD的电极可以采用各种配置方式。例如在图8的示例中，在第一台面111中，将构成该条状共振器的部分上的第一及第二半导体层151及152例如成条状蚀刻掉，在此，电阻性地涂敷形成半导体激光器LD一端的电极161，在基板9的背面电阻性地涂敷形成另一端电极162。此外，通过蚀刻除去台面111及112上的第二半导体层152的一部分使下层的第一半导体层151裸露出来，在这里电阻性地覆盖形成一端电极163，同时，在第二半导体层152上电阻性地涂敷形成另一端电极164。
上述例子中，是槽102的两侧面102a及102b成倒台面状的侧面的情况，但也可以例如只是使形成半导体激光器LD的第一台面111一边的侧面102a成倒置台面状。这种场合的一个例子与制造方法的一个例子一起参照图9给以说明。
同样在这种情况下，如图9A所示，备制以{100}为主面的例如GaAs化合物半导体基板9。然后，在其一主面上沿[01-1]方向用例如RIE等的各向异性干腐蚀方法倾斜腐蚀刻成条状的槽102。这时，其一边的侧面102a相对于{111}B或近似于{111}B的基板面形成倾斜54.7°以下的倾斜面。
如图9B所示，与前面所述一样外延生长出构成半导体激光器LD的第一包层142，活性层142，第二包层143。
如图9C所示，接着外延生长第一及第二半导体层151及152。这样，在相对于邻接着槽102的倒置台面状的侧面102a的第一台面状的外廷半导体层上，形成如前所述的{111}A的端面108a1与{110}的侧面108a2，而在不构成倒置台面状的侧面102b一边只能形成主要是{111}A的侧面108b1。这种情况下，台面111及112的高度相同，即可在其上形成一平面。而且，图中虽未示出，但可以用倾斜蒸镀或溅射按需要对端面108b；涂上金属或电介质的单层膜或多层膜以提高其反射率，同时，向端面108b1涂敷作为反射膜的金属膜等的导电膜，在这种情况下，在进行该反射膜的倾斜蒸镀或溅射的同时，可在台面111或112上形成各光电二极管、半导体激光器等的电极。
上述各例中，是由第一包层、活性层与第二包层形成半导体激光器的基本结构的情况，但也可用设置谐振腔气隙层等种种结构来构成激光器。
再者，参照图10，对在共同的基板9上将发光部1与光接收部4成一体形成在单片上的本发明的光学元件21的制法的例子进行说明。本例中，是只在反射镜上形成光接收部件的情况。
这种情况，如图10A所示，在以{100}结晶面作为主面的诸如n型GaAs，InP等的化合物半导体基板9上，在整个面上利用例如金属有机化学物蒸镀(MOCVD)方法，依次外延生长构成半导体激光器LD的例如由AlGaAs构成的与基板9同导电型的例如n型的第一包层141、由含Al浓度比例如GaAs或比n型的包层141低的AlGaAs构成的活性层142、用例如与第一包层141同样组成的P型的第二包层143、以及由例如GaAs构成的谐振腔气隙层144。
这种外延生长，用诸如AsH2，TMA(三甲基铝)，TMG(三甲基镓)作为原料气体，用甲基系的金属有机化学物蒸镀(MOCVD)方法进行。
接着如图10B所示，用光刻方法在谐振腔气隙层144上最后形成绝缘层145，该绝缘层145在形成反射镜及光接收部的部分上具有开口145W并形成有选择的蚀刻或外廷的掩膜。而且，采用沿垂直于基板面方向显示出蚀刻性的RIE(反应性离子蚀刻)等的各向异性蚀刻方法，对通过开口145W而裸露在外部的气隙层144、其下的各第二包层143、活性层142及第一包层144进行有选择的蚀刻而形成作为半导体激光器LD的共振器端面的端面108a2。而且，在该共振器端面108d2的对面，形成反射镜7。该反射镜7的形成，是将绝缘层145作为选择性的外延生长的掩膜，在通过该开口145W朝外部显露的基板9上，由将例如n型GaAs的第一半导体层151利用金属有机化学物蒸镀方法(MOCVD)外廷生长而自然产生的结晶面构成的。即，在共振器端面108a为{01-1}结晶面的场合，反射镜7的表面由{111}B面形成，与其基板面的倾斜角度成54.7°。而且，另外如图10B所示，接着在半导体层151上由P型的GaAs形成第二半导体层152，从而形成具有Pn结的光电二极管PD。
然后，如图10C所示，除去绝缘膜145之后，在基板9的背面、气隙层144上、以及半导体层152上分别电阻性地涂敷形成电极161，162，164。这里，引向形成半导体激光器一端电极的气隙层144的电极161的形成，在图中虽未示出但将共振器端面如上述那样作为{01-1}结晶面的场合，是沿[01-1]方向形成条形状。
还有，在上述各种光学元件制法的例子中，Pn结的形成、即第二半导体层152的形成是由外廷生长形成的情况，但是，也可以通过扩散、离子注入方法来形成。
另外，在上述例子中，作为半导体基板9，是采用以{100}结晶面作为主面的基板9的情况，但作为基板，可以通过采用其主面与{100}结晶面不一致的所谓离位(off)基板来自由地改变反射镜7的倾斜角从而改变射向光接收部4的反射光的入射角α。
还有，上述例子虽然是在共同基板9上构成一组光学元件21，但可以如图3所示，在共同基板9上至少配置三组光学元件211，212，213。在这种情况下，共同的基板9上配置形成的各光学元件211，212，213的各自的发光部，与光接收部4也是相互邻接配置的。如图3所示，第一及第三光学元件211及213将第二光学元件212夹在中间基本上成对称配置。
而且，如在图11中示出的从光学元件211，212及213发出的各发射光与反射光的光路图那样，通过与图2所说明的同样的聚束装置3，将由第一，第二及第三的三组光学元件211，212及213发出的各发射光L聚束不是垂直而是以一定的倾斜角度入射到被照射部2上。
另外，用相同的聚束装置3将被照射部2反射的各反射光La聚束到衍射界限附近，入射到配置在聚束装置3的对应于从被照射部2所反射的各反射光LR的共同焦点附近的各光学元件211，212及213的各光接收部4上。
而且，这种场合，从各光学元件211，212及213的各个发光部1发出的光L及反射光LR在各光学元件211，212及213之间形成相互不同的光路，由聚束装置3将各光学元件211，212及213的各发光部1的发射光L聚束照射到被照射部2上，使由被照射部2反射的各反射光入射到各光接收部4上。
这样，因为各光学元件211，212及213的发射光L向被照射部2倾斜入射，所以射向各光学元件211，212及213的光接收部4的光接收面的反射光的入射角α设为0°＜α＜90°。
而且，若按照采用这样的配置了三组光学元件211，212及213的结构的光学装置，则可以利用距离差法进行距离的检测，例如进行焦点检测以进行焦距的随动控制。即如参见图11可以明白的那样，例如对中心光学元件212的被照射部2的聚焦状态，可以通过对其两侧的第一及第三光学元件211及213的受光量的检测、即根据其光接收部4的例如光电二极管PD输出的差检测出来。对此参照图12进行说明。
图12中，实线圆示意性地表示在各光学元件上的反射光的光斑，实线表示的四方形示意性地表示由发光部1造成的实际上不灵敏区域，破折线表示的四边形示意性地表示光接收部4的有效受光区域的轮廓。现在，以图12A2表示出由中央光学元件212所发射的光在被照射部2上正确聚焦状态的情况，这时，设其两侧的第一及第三光学元件211及213的反射光的受光面积如图12A1及图12A3所示是相同的，就是说两者的受光量，即检测输出是相同的。
这样一来，如果如图12B2或图12C2所示，中央元件212的发射光在被照射部2上呈聚焦不足或过聚焦状态，则如图12B1及图12B3、图12C1及C3所示，对于一边的光学元件211与另一边的光学元件213的各有效受光区域的反射光光斑一边变小而另一边变大，反之一边变大而另一边变小，而从各光学元件211及213上的光接收部4检测到的输出的大小与上面呈相互相反关系变化。因此，通过对该各光学元件211及213上的光接收部4的检测输出的差进行检测，就可检测出中央的光学元件212的发射光的聚焦状态。可用该检测到的信号作为焦点随动控制信号。即如图13所示，可以获得由两光学元件211及213的检测输出的差形成的随动控制信号输出Ps与焦点位置Df的关系。
如上所述，若按照本发明的光学元件21，由于在共同基板9上构成发光部1与光接收部4，因此能使两者的间隔充分小、例如达数μm的程度，从而能在提高反射光的光接收效率的同时，使其相互位置关系的设定也更正确，更可靠，便于形成批量生产的结构。
另外，由于使其反射光倾斜入射，因此能够缩小实际的不灵敏区域，而且能够提高反射光的光接收效率。
在上述的本发明构成中，由于将发光部1与光接收部4配置在共同的基板9上，因此可使两者充分接近配置，从而如图1所示，在被照射部2中的该被照射部2的前后，其光轴如点划线所示，通过相互同轴的光路，能够将朝向发光部1的可以说是最终的反射光直接用光接受部4在与发光部基本上同焦点的位置上进行接收检测，至少在该光接收部件4中能有效地进行良好的光接收。
而且，本发明中，特别是关于其光学元件21(211，212，213)，由于射向其光接收部4的光接收面的反射光LR的入射角α为0°＜α＜90°，即使反射光倾斜，因此也能起着扩宽射向该光接收部的反射光的实际受光区域的效果。即，现假定如图14所示，若考虑到使反射光LR对光接收部4的光接收面垂直入射的场合、即因发光部的发射光L与反射光有同一光轴α而使发射光L沿垂直方向发射的场合，存在着由于发光部1的存在以至于由其形成的发射区域或使光朝一定方向发射的反射镜等的存在而产生的不能对反射光的接收作出贡献的区域，即存在宽W1的实际上不灵敏区域。
对此，如果按照本发明图1的结构，反射光倾斜入射，实际上不敏感区域的宽度W2变为W1COSα，即W2＜W1，因而可以谋求使实际不敏感区域缩小，从而可以谋求使光接收部4的光接收面积扩大。
如上所述，由于本发明的发光部1与检测其反射光的光接收部4构成一体，使得用于诸如光盘、光磁盘等的光记录媒体的光学传感装置的构造简单化、整体小型化的同时，可力求做到制造简单化、提高可靠性。
而且，如上所述，由于发光部1与光接收部4充分接近，特别是反射光倾斜入射到光接收面，因此可以谋求使由发光部1产生的实际不敏感区域缩小，从而可进一步提高对反射光的光接收效率，可以谋求降低发射光的强度因而降低电力消耗，能尽量提高检测输出因而提高信噪比(S/N)。
另外，如上所述，通过设置多个光学元件可带来能进行焦点随动控制等的效果。
并且，如上所述由于反射镜的反射面是由特定的结晶面构成的，因为能将该反射面以一定角度而形成极优良的光学平面，因此可构成效率高的光学装置。

Claims (6)

1.一种光学装置，其特征在于，具有将发光部与光接收部邻接配置在共同基板上、由上述光接收部对上述发光部的发射光的被照射部所反射的光进行接收检测的光学元件，上述反射光对上述光接收部的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。
2.一种光学装置，其特征在于，具有将发光部与光接收部件邻接配置在共同基板上、由上述光接收部对上述发光部件的发射光从被照射部件所反射的光进行接收检测的光学元件与聚束装置，由上述聚束装置将上述光学元件的发光部的发射光聚束照射到被照射部上，并使由该被照射部所反射的反射光聚束，上述光学元件的上述光接收部配置在上述聚束装置的从上述被照射部所反射的反射光的共同焦点附近，上述反射光对上述光接收部的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。
3.一种光学装置，其特征在于，具有在共同的基板上配置形成的、各自的发光部与光接收部件邻接配置形成的第一、第二及第三的至少三组光学元件以及聚束装置，上述第一及第三光学元件将上述第二光学元件夹在中间基本上成对称配置，上述各光学元件的各发光部的发射光形成相互不同的光路由上述光聚束装置将上述各光学元件的各发光部的发射光聚束照射到被照射部，而且由上述聚束装置使由该被照射部所反射的各反射光聚束，上述各光学元件的上述各光接收部配置在由上述聚束装置的上述被照射部所反射的各反射光的共同焦点附近，上述各反射光对上述各光接收部的光接收面的入射角α为0°＜α＜90°。
4.权利要求1记载的光学装置，其特征在于，上述发光部由半导体激光器构成，上述光接收部至少设置在上述半导体激光器的共振器端面对面的反射镜上面。
5.权利要求4记载的光学装置，其特征在于，上述反射镜的反射面由{111}结晶面构成。
6.权利要求4记载的光学装置，其特征在于，上述半导体激光器设置在半导体基板上，该基板以{100}面为主面。
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