JP2000173086A - 光ピックアップ装置およびその光学素子の位置調整方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージ化された光源ユニットの各光学素
子の位置決めが簡単にできる光ピックアップ装置を提案
すること。 【解決手段】 光ピックアップ装置の光源ユニット１０
に内蔵された半導体基板１１には、光検出素子３が作り
込まれている。半導体基板１１の基板面１１１には、サ
ブマウント２４を介して半導体レーザチップ２が載置さ
れている。基板面１１１には、半導体レーザ２の載置位
置を示す位置決めマーク５０ａ〜５０ｄが付されてい
る。これらのマーク５０ａ〜５０ｄを目標に半導体レー
ザチップ２をサブマウント２４に載置すると、当該レー
ザチップ２と光検出素子３との相対的な位置が自動的に
決まる。よって、レーザチップ２の位置決めが簡単で且
つ正確にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光源から射
出されたレーザ光を光記録媒体に集束させ、光記録媒体
からの戻り光を光検出素子で検出する光ピックアップ装
置に関するものである。さらに詳しくは、レーザ光源、
光検出素子、回折素子などの光学素子を簡単に位置決め
可能な光ピックアップ装置および、その光学素子の位置
調整方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ、ＤＶＤ、ＭＯなどの光ディスクの
記録・再生に用いられる光ピックアップ装置としては、
半導体レーザ、光検出器およびホログラム素子などの光
学素子がパッケージ内に組み込まれた構成の光源ユニッ
トを備えたものが知られている。このような光ピックア
ップ装置は、例えば、特開平８−１２４２０５号および
特開平３−２７８３３０号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような光ピックア
ップ装置では、半導体レーザとホログラム素子の相対位
置や、反射ミラーと光検出器の相対位置等が装置の特性
に大きな影響を及ぼす。例えば、半導体レーザとホログ
ラム素子の相対位置が目標とするものからずれている
と、所望の分離特性が得られなくなり、光ディスクの再
生等の精度が劣化してしまう。また、反射ミラーと光検
出器の相対位置がずれている場合は、戻り光が光検出器
の適切な位置に集光しなくなり、やはり光ディスクの再
生等の精度が劣化してしまう。

【０００４】ここで、パッケージ内に各光学素子が取り
付けられている光源ユニットの場合には、パッケージを
封鎖した後に、内部に装着されている各光学素子の相対
位置関係を調整できない。従って、特に、各光学素子の
位置決めが困難である。

【０００５】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、光ピ
ックアップ装置の光学系を構成する各光学素子の相対的
な位置調整を簡単に行うことのできる機構を備えた光ピ
ックアップ装置を提案することにある。

【０００６】また、本発明の課題は、かかる機構を備え
た光ピックアップ装置における各光学素子の位置調整を
簡単に行うための位置調整方法を提案することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の光ピックアップ装置は、レーザ光源と、こ
のレーザ光源から射出され光記録媒体で反射された後の
戻り光を検出する光検出素子が形成されている半導体基
板とを有する光ピックアップ装置において、前記レーザ
光源は前記半導体基板の基板面へ直接的または所定の部
材を介して間接的に載置されており、前記基板面には、
前記レーザ光源の位置決め用マークが付されていること
を特徴としている。

【０００８】このように構成した本発明の光ピックアッ
プ装置では、半導体基板の基板面にレーザ光源の位置決
め用マークが付されているので、このマークを目印にし
てレーザ光源を光検出素子に対して正確に位置決めでき
る。

【０００９】ここで、基板面上におけるレーザ光源の前
後左右の位置を簡単に規定できるようにするためには、
前記位置決め用マークとして、前記レーザ光源から射出
されたレーザ光の光軸に沿った第１の方向と、この第１
の方向に直交する第２の方向に、それぞれ対で形成した
ものを採用することが望ましい。

【００１０】前記位置決め用マークを簡単な作業でしか
も精度良く基板面上に形成するためには、当該位置決め
用マークを、前記半導体基板の前記基板面に前記光検出
素子を形成する露光時に同時に形成すればよい。

【００１１】上記構成の光ピックアップ装置としては、
前記レーザ光源および前記半導体基板を共通のパッケー
ジに内蔵した構成の光源ユニットを備えたものとするこ
とができる。

【００１２】次に、本発明は、レーザ光源と、このレー
ザ光源から射出され光記録媒体で反射された後の戻り光
を検出する光検出素子が形成されている半導体基板とが
共通のパッケージに内蔵された構成の光源ユニットを有
する光ピックアップ装置において：前記パッケージには
前記レーザ光源からのレーザ光および前記戻り光の通過
孔が形成され；前記パッケージ内には、前記戻り光を前
記光検出素子に導くために当該戻り光を反射する反射体
が配置され、当該反射体の配置位置は、前記パッケージ
の外側から前記通過孔を介して臨むことが可能な位置に
設定されており；前記レーザ光源は前記半導体基板の基
板面へ直接的または所定の部材を介して間接的に載置さ
れており；前記パッケージは、前記半導体基板が取り付
けられたパッケージ本体と、このパッケージ本体に対し
てレーザ光の光軸方向にスライド可能に組み付けられて
いると共に前記反射体が取り付けられているパッケージ
蓋とを有し、当該パッケージ蓋は所定のスライド位置に
おいて前記パッケージ本体に固定されており；前記光検
出素子の近傍の前記基板面に、前記レーザ光源の発光点
との相対位置を示す位置決め用マークが付されているこ
とを特徴としている。

【００１３】この構成の光ピックアップ装置では、以下
のような位置調整方法によって、パッケージ本体側に取
り付けられている検出素子とパッケージ蓋に取り付けら
れている反射体との光軸方向の相対位置を調整すること
ができる。

【００１４】まず、前記光源ユニットの前記光通過孔か
ら、前記レーザー光源の発光点と前記反射体に写る前記
位置決め用マークを観察しながら、前記パッケージ蓋を
スライドさせることにより前記反射体の位置を調整す
る。次に、前記反射体の位置を調整した後に、前記パッ
ケージ蓋を前記パッケージ本体に接着剤等を用いて固定
する。

【００１５】この方法によれば、パッケージ蓋をパッケ
ージ本体に組み付けた状態で、双方の部材に取り付けら
れている光学素子の位置調整を行うことができ、しか
も、調整作業はパッケージ外部から観察しながら行うこ
とができる。よって、パッケージ内に装着されている光
学素子の位置決めを簡単に、しかも正確に行うことがで
きる。

【００１６】一方、本発明は、レーザ光源から射出され
るレーザ光を光記録媒体に集束させ、当該光記録媒体で
反射した戻り光を検出する光ピックアップ装置におい
て、前記レーザ光源から射出されたレーザ光を３ビーム
に分割する３ビーム生成用回折素子を有し、この３ビー
ム生成用回折素子には、前記レーザ光源の発光点に対す
る位置を規定するための位置決め用マークが付されてい
ることを特徴としている。

【００１７】この構成の光ピックアップ装置によれば、
位置決め用マークを目印として、３ビーム生成用回折素
子の位置決めを簡単に行うことができる。

【００１８】次に、本発明は、レーザ光源と、当該レー
ザ光源から射出されるレーザ光を光記録媒体に集束させ
る対物レンズと、光記録媒体からの戻り光を前記レーザ
光源から射出されるレーザ光と分離する分離用回折格子
と、分離された戻り光を検出する光検出素子とを有する
光ピックアップ装置における光学素子の位置調整方法に
おいて：前記分離用回折格子を用いて、前記戻り光を、
レーザ光の光軸を中心として、光記録媒体のトラック方
向に直交する方向に分割し、第１および第２の分割光を
形成し；前記第１および第２の分割光のそれぞれの光量
を検出し；検出された双方の分割光の光量に基づき、前
記レーザ光源の発光点と前記分離用回折素子の相対位置
を調整することを特徴としている。

【００１９】本発明の位置調整方法では、射出側レーザ
光から戻り光を分離するために用いる分離用回折格子を
利用して、戻り光を、光軸を中心としてトラック方向に
２分している。例えば、分離用回折素子が正確に位置決
めされた状態において２分した第１および第２の分割光
の光量が同一となるように設計しておけば、双方の光量
の差から、当該分離用回折素子のオフセット量を検出で
きる。従って、このオフセット量が零になる位置に分離
用回折素子の位置調整を行えば良い。このように本発明
によれば、分離用回折格子の位置ずれが明確に分かるの
で、その位置調整を精度良く行うことができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した光ピックアップ装置を説明する。

【００２１】（光ピックアップ装置の全体構成）図１に
は光ピックアップ装置の光学系の概略構成を示してあ
る。本例の光ピックアップ装置１は光源ユニット１０を
備えており、この光源ユニット１０には、詳細を後述す
るように、半導体レーザ等の部品が内蔵されている。

【００２２】光ピックアップ装置１の光学系は、３ビー
ム生成用回折素子１３、分離用回折素子１４、立ち上げ
ミラー１８、および対物レンズ１２を備えており、これ
らの光学素子が半導体レーザ２から光ディスク４に向け
てこの順序で配列されている。また、光ディスク４から
の戻り光を光検出素子３に導くための反射ミラー（反射
体）１５を備えている。

【００２３】半導体レーザ２から出射された前方レーザ
光Ｌｆは３ビーム生成用回折素子１３に入射する。３ビ
ーム生成用回折素子１３は、半導体レーザ２からの前方
レーザ光Ｌｆをメインビーム（０次光）と２つのサブビ
ーム（＋−一次光）に分割する。また、２つのサブビー
ムが光ディスク４において光軸方向の前後に焦点を結ぶ
ように、当該２つのサブビームの波面を変換する機能を
有している。

【００２４】分割されたメインビームは信号再生用のレ
ーザ光（信号再生用レーザ光）として使用され、２つの
サブビームはトラッキング誤差検出用のレーザ光（トラ
ッキング誤差検出用レーザ光）として使用される。

【００２５】レーザ光Ｌｆは、次に分離用回折素子１４
に到る。分離用回折素子１４の回折特性は、これらの３
つのレーザ光が光ディスク４に到る光路での０次回折効
率と、光ディスク４から光検出素子３に到る光路での１
次回折効率との積が最大となるように設定されている。
例えば、出射されたレーザ光Ｌｆには実質的に回折作用
を及ぼさずに、３つのビームを実質的にそのまま通過さ
せる。これに対して、戻り光Ｌｒは殆どが回折作用を受
け、そのまま０次光として通過する光量が殆ど無い。こ
の結果、出射側レーザ光Ｌｆと同一の光路を経由して当
該分離用回折素子１４まで戻った戻り光Ｌｒは、実質的
にレーザ光Ｌｆから実質的に分離され、異なる方向に向
かう。

【００２６】立ち上げミラー１８は、分離用回折素子１
４からのレーザ光Ｌｆを直角に折り曲げて、対物レンズ
１２に導くためのものである。対物レンズ１２によっ
て、レーザ光Ｌｆのうち、メインビーム（信号再生用レ
ーザ光）はその記録面に焦点を結び、２つのサブビーム
（トラッキング誤差検出用レーザ光）は前焦点状態およ
び後焦点状態になる。

【００２７】一方、光ディスク４の記録面に集光した３
つのレーザ光は、そこで反射されて光ディスク４から光
検出素子３に向かう戻り光Ｌｒとなる。これらの戻り光
Ｌｒは、再び対物レンズ１２および立ち上げミラー１８
を介して、分離用回折素子１４に入射する。

【００２８】前述したように、分離用回折素子１４は、
３つの戻り光Ｌｒのそれぞれを回折して、出射側レーザ
光Ｌｆから分離させ反射ミラー１５に導く。すなわち、
当該分離用回折素子１４により出射側レーザ光Ｌｆから
分離された戻り光Ｌｒは、３ビーム生成用回折素子１３
の回折格子面を通過することなく、直接に、反射ミラー
１５に向かう。ここで、本例では、それぞれの戻り光Ｌ
ｒを、光軸を中心として、光ディスク２のトラック方向
に直交する方向に２分割するように回折格子パターンが
形成されている。したがって、反射ミラー１５には計６
つの戻り光Ｌｒが入射する。

【００２９】反射ミラー１５により、これらの回折光は
直角に立ち下げられて光検出素子３の各受光面を照射す
る。各受光面に形成された光スポットの光量に基づい
て、ＲＦ（情報再生）信号、ＴＥ（トラッキングエラ
ー）信号、ＦＥ（フォーカシングエラー）信号が生成さ
れる。また、後述するように、対物レンズ１２の光軸に
対する移動量を示す対物レンズ移動量検出信号が生成さ
れる。

【００３０】なお、半導体レーザチップ２の後ろ面から
出射される後方レーザ光Ｌｂは、モニター用受光素子２
５によりその光量が検出され、当該検出結果に基づき、
半導体レーザチップ２のレーザ光出力がフィードバック
制御される。

【００３１】また、対物レンズ１２は対物レンズ駆動装
置１９に搭載されている。対物レンズ駆動装置１９は、
上記のＴＥ信号およびＦＥ信号に基づき、対物レンズ１
２をトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動
する。また、対物レンズ移動量検出信号に基づき、対物
レンズ１２のトラッキング方向の振れを減衰させ、当該
対物レンズ１２が光軸位置に迅速に静止状態となるよう
にフィードバック制御を行う機能も備えている。

【００３２】（光源ユニット）図２（Ａ）は光源ユニッ
トの平面図であり、図２（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞ
れ、図２（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図およびＣ−Ｃ
線における断面図である。図３は、光源ユニットを前方
（図２（Ａ）における矢印ＩＩＩの方向）から見たとき
の正面図である。なお、図２（Ａ）では光源ユニットの
内部構成を分かり易くするために、パッケージの一部を
省略して示してある。

【００３３】これらの図を参照して説明すると、本例の
光源ユニット１０の内部には、半導体レーザ２、光検出
素子３、ビーム生成用回折素子１３および反射体１５が
組み込まれており、パッケージ前面には分離用回折素子
１４が組み付けられている。

【００３４】詳細に説明すると、パッケージ２０の内部
には、半導体基板１１と、この半導体基板１１の基板面
１１１に載置したサブマウント２４が配置されている。
このサブマウント２４の上面に半導体レーザ２が間接的
に載置され、半導体基板１１の基板面１１１には光検出
素子３が作り込まれている。なお、半導体レーザ２は、
半導体基板１１の基板面１１１に直接的に載置すること
もできる。

【００３５】パッケージ２０の前面２０４には前方に突
出した枠状突出部２０１が形成され、これにより、矩形
断面の光通過孔２０３が規定されている。光通過孔２０
３の後端には３ビーム生成用回折素子１３が取り付けら
れ、その前面には分離用回折素子１４が取り付けられて
いる。これらの回折素子１３、１４が取り付けられた光
通過孔２０３を介して、半導体レーザ２から出射された
前方レーザ光Ｌｆが外部に出射されると共に、光ディス
ク４からの戻り光Ｌｒがパッケージ内部に導かれる。

【００３６】パッケージ２０は、上方が開口しているほ
ぼ升型のパッケージ本体２１と、この上側開口を塞いで
いるパッケージ蓋板２２とから構成されている。パッケ
ージ本体２１とパッケージ蓋板２２によって、半導体基
板１１やサブマウント２４などが装着される室２０２が
区画形成されている。

【００３７】図４（Ａ）はパッケージ本体の平面図、図
４（Ｂ）および（Ｃ）は、それぞれ、図４（Ａ）の４Ｂ
−４Ｂ線における断面図および４Ｃ−４Ｃ線における断
面図である。これらの図に示すように、パッケージ本体
２１は、ほぼ矩形状の底壁２１１と、この底壁２１１の
四方の辺から立ち上がっている前壁２１２、後壁２１３
および左右の側壁２１４、２１５とを備えている。前壁
２１２の一部は凹状に切りかかれており、その両側から
左右一対の突出側壁２１６、２１７が前壁２１２に垂直
に延びている。これらの突出側壁２１６、２１７の下端
部は底壁２１１から前方に延びる突出底壁２１８によっ
て繋がっている。これら突出側壁２１６、２１７、突出
底壁２１８によって、前方に突き出た突出部２１９が形
成されている。

【００３８】パッケージ本体２１の底壁２１１の表面は
平坦とされており、半導体レーザ２、サブマウント２４
および半導体基板１１の位置を規定するための基準面３
０とされている。この基準面３０には、リードフレーム
２３における矩形板状のステージ２３１が固定されてい
る。リードフレーム２３の１２本のリード（本例では１
２本のリード）２３２は、そのパッド部分が基準面３０
に位置しており、その外部接続用端子となる部分がパッ
ケージ本体２１の後壁２１３を貫通して外部まで延びて
いる。

【００３９】さらに、図２（Ｃ）または図４（Ｃ）に示
すように、光源ユニット１０は、半導体レーザ２が配置
されている底壁２１１側に、外部接続端子２３２の一部
が露出するように複数の放熱用開口９０が形成されてい
る。このため、光源ユニット１０は、これらの放熱用開
口９０を介してパッケージ２０内部の、半導体レーザ
２、信号処理回路等の動作時の発熱が外部へ放出され
る。

【００４０】（半導体基板およびその周辺部分の構成）
図５は半導体基板およびその周辺部分を拡大して示す斜
視図であり、図６は半導体基板の基板面を示す平面図で
ある。図２、図５および図６に示すように、リードフレ
ーム２３のステージ２３１には、半導体基板１１が銀ペ
ーストによってボンディングされている。半導体基板１
１の基板面１１１において、その幅方向の一方の側に
は、前後方向に長いほぼ矩形状の電極部１１１ａが形成
され、他方の側には信号処理回路２６が形成されてい
る。電極部１１１ａの上にはサブマウント２４が銀ペー
ストによって固定されている。このサブマウント２４は
一定の厚さの半導体基板からなり、その上面には半導体
レーザ２が銀ペーストによって固定されている。

【００４１】半導体レーザ２は、前方レーザ光Ｌｆが出
射される前方出射端面２ｆと、後方レーザ光Ｌｂが出射
される後方出射端面２ｂとを備えている。これらの出射
端面２ｆ、２ｂからは、半導体基板１１の基板面１１１
に平行な方向に各レーザ光Ｌｆ、Ｌｂがそれぞれ前方お
よび後方に向けて出射される。半導体レーザ２の前方レ
ーザ光Ｌｆの発光点は、前方出射端面２ｆにおけるパッ
ケージ２０の上下方向のほぼ中央に位置しており、ここ
から出射された前方レーザ光Ｌｆは光通過孔２０３に取
り付けられているビーム生成用回折素子１３、分離用回
折素子１４を通って、外部に出射される。

【００４２】半導体基板１１の基板面１１１において、
電極部１１１ａの側方に形成されている信号処理回路２
６は、光検出素子３の出力信号のレベルを高めて、外部
の制御装置でピット信号（ＲＦ信号）、トラッキング誤
差信号（ＴＥ信号）、焦点誤差信号（ＦＥ信号）の生成
処理を行い易くするための回路である。この信号処理回
路２６の前方には光検出素子３が形成されている。

【００４３】サブマウント２４の上面における半導体レ
ーザ２の後方位置には、半導体レーザ２のレーザ光出力
をフィードバック制御するためのモニター用受光素子２
５が形成されている。半導体レーザ２の後方出射端面２
ｂから出射された後方レーザ光Ｌｂの一部は、このモニ
ター用受光素子２５に直接に入射する。

【００４４】ここで、光源ユニット１０では、半導体レ
ーザ２と分離用回折素子１４との光学距離と、分離用回
折素子１４から反射ミラー１５を経て、光検出素子３に
至る光学距離が等しくなるように設定されている。この
ために、本例では、半導体レーザ２と光検出素子３の相
対位置の精度を次のようにして高めている。

【００４５】図６に示すように、半導体基板１１の基板
面１１１には、半導体レーザ２の取付け位置を示す三角
形状の複数の位置決め用マーク５０が付されている。各
マーク５０は電極部１１１ａの外側に形成されている。
本例では、半導体レーザ２の光軸方向の位置を示す２つ
のマーク５０ａ、５０ｂと、光軸方向に直交する方向の
位置を示す２つのマーク５０ｃ、５０ｄが形成されてい
る。

【００４６】従って、これらのマーク５０（５０ａ〜５
０ｄ）を目印として、半導体レーザ２をサブマウントに
搭載すれば、半導体レーザ２と光検出素子３の相対位置
を精度良く規定できる。すなわち、半導体レーザ２をサ
ブマウント２４に搭載するときに、対峙するマーク５０
同士を結ぶ２つの線分の交点に、半導体レーザ２の発光
点が一致するように、当該半導体レーザ２をサブマウン
ト２４上に載置する。このようにすれば、半導体レーザ
２と光検出素子３の相対的な位置決めができる。したが
って、半導体レーザ２を光検出素子３に対して、正確な
光学位置に配置できる。

【００４７】ここで、本例では、後述するマーク５１、
５２も含めて各マーク５０は、皮膜状の樹脂から形成さ
れている。さらに、これらのマーク５０、５１、５２の
形成に当たっては、光検出素子３を半導体基板１１の基
板面１１１に作り込む際の露光工程において同時に形成
している。すなわち、光検検出素子を作り込むために用
いる露光装置をそのまま利用している。従って、半導体
基板１１に対して、光検出素子３を形成するためのパタ
ーン部材と、マーク５０、５１、５２を形成するための
パターン部材を、目的の位置に精度良く形成できる。こ
のため、マーク形成位置の精度を高めることができる。

【００４８】（受光素子の構成）図７には光検出素子３
を拡大して示してある。この図に示すように、光検出素
子３は幅方向（Ｘ方向）に細長い形状の７つの受光面
Ａ、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ、Ｄ１、Ｄ２、Ｅを備えている。受
光面Ａはピット信号（ＲＦ信号）検出用のものであり、
残りの受光面はトラッキング誤差信号（ＴＥ信号）およ
び焦点誤差信号（ＦＥ信号）検出用のものである。光検
出素子３では、受光面Ａを中心にして、残りの受光面が
前後方向に３つづつ配列されている。受光面Ａの前方に
は受光面Ｂ１、受光面Ｃおよび受光面Ｂ２がこの順序で
配列され、受光面Ａの後方には受光面Ｄ１、受光面Ｅお
よび受光面Ｄ２がこの順序で配列されている。

【００４９】信号再生用レーザ光の戻り光の回折光の受
光面Ａは、受光面Ａ１、Ａ２に分割されており、それぞ
れ光スポットをｓ１、ｓ２を形成する。また、一方のト
ラッキング誤差検出用レーザ光の戻り光の回折光は受光
面Ｂ１、Ｂ２、Ｃに光スポットｓ３、ｓ４を形成する。
他方のトラッキング誤差検出用レーザ光の戻り光の回折
光は受光面Ｄ１、Ｄ２、Ｅに光スポットｓ５、ｓ６を形
成する。

【００５０】本例では、受光面Ａ１、Ａ２の受光量に基
づいてＲＦ信号が生成される。さらに、受光面Ａ１の受
光量と受光面Ａ２の受光量との差Ｓ５を求めることによ
り対物レンズ１２の移動量の検出信号も生成される。ま
た、受光面Ｂ１、Ｂ２、Ｃの受光量の総和Ｓ１と受光面
Ｄ１、Ｄ２、Ｅの受光量の総和Ｓ２との差を求めること
により、ＴＥ信号が生成される。さらにまた、受光面Ｂ
１、Ｂ２、Ｅの受光量の総和Ｓ３と受光面Ｄ１、Ｄ２、
Ｃの受光量の総和Ｓ４との差を求めることにより、ＦＥ
信号が生成される。なお、これらの信号は光源ユニット
１０のリードフレーム２３の外部接続用端子２３２と電
気的に接続された制御装置（図示せず）で生成される。

【００５１】（反射ミラーの取付け構造および位置調整
方法）パッケージ２０の構成部材であるパッケージ蓋板
２２には、ミラー取付け部２２１が一体形成されてい
る。ミラー取付け部２２１は、光検出素子３のほぼ真上
から後方に向けて形成された台形状断面の突起である。
この台形状のミラー取り付け部２２１の前面は、前方に
向けて４５度傾斜したミラー取付面２２２である。この
ミラー取付面２２２に反射ミラー１５が接着剤などによ
って固定されている。

【００５２】ビーム生成用回折素子１３、分離用回折素
子１４を介してパッケージ２０内に入射する光ディスク
４からの６つの戻り光Ｌｒは、反射ミラー１５に当た
り、この反射ミラー１５によって直角に立ち下げられて
光検出素子３の各受光面を照射する。

【００５３】このため、反射ミラー１５と光検出素子３
の相対位置が適切でないと、各戻り光Ｌｒを所望の受光
面に集光させることができなくなる。このために、本例
では、パッケージ蓋板２２をパッケージ本体２１に対し
てスライド可能な構成としている。すなわち、パッケー
ジ本体２１には、パッケージ蓋板２２を半導体レーザチ
ップ２の光軸方向にスライド可能とするための案内面２
１ａが形成されている。パッケージ蓋板２２は、その下
面の一部が案内面２１ａに案内されながら、パッケージ
本体２１に対して光軸方向にスライドする。この蓋板２
２の移動に伴って、ここに取り付けられている反射ミラ
ー１５の位置も光軸方向に移動する。

【００５４】ここで、図６に示すように、光検出素子３
が作り込まれている半導体基板１１の基板面１１１に
は、光検出素子３の近傍にレーザ光源２との位置関係を
指定するマーク５１（５１ａ，５１ｂ）が形成されてい
る。この三角形状のマーク５１は、パッケージ２０内の
光軸方向Ｌｕに直交するように、光検出素子３の両端に
形成されている。これらのマーク５１を目印として、反
射ミラー１５と光検出素子３との相対位置を調整する。

【００５５】次に、光検出素子３と反射ミラー１５との
相対位置の調整操作を、図８に基づき説明する。図８
は、光源ユニット２０のパッケージ内部を、光通過孔２
０３を通して外側から見た図である。このように、本例
では、光通過孔２０３を介して、外部から反射ミラー１
５を臨むことが可能となっている。

【００５６】まず、光通過孔２０３からパッケージ内部
を見て、反射ミラー１５に写る光検出素子３Ａを観察す
る。また、半導体レーザ２を点灯させる。このようにし
て、反射ミラー１５に写る光検出素子３の近傍に形成さ
れたマーク５１Ａと、半導体レーザチップ２の発光点２
Ａが同じ高さとなるように、パッケージ蓋板２２をパッ
ケージ本体２１に対してスライドさせる。このようにす
ると、反射ミラー１５の位置が光軸方向に調整され、光
検出素子３と反射ミラー１５の相対位置が所望の関係に
自動的に規定される。この結果、光ディスク４からの戻
り光Ｌｒを光検出素子３の適切な位置に導くことができ
る。なお、この状態で、パッケージ蓋板２２とパッケー
ジ本体２１を接着剤などの固定手段を介して相互に固定
する。

【００５７】（３ビーム生成用回折素子の取付け構造お
よび調整方向）図９には、３ビーム生成用回折素子１３
の取付け構造を模式的に示してあり、図１０には、分離
用回折素子１４の取付け構造を模式的に示してある。図
４および図９に示すように、フレーム本体２１の案内面
２１ａにおいて、突出部２１６との境界には、基準面３
０より一段低くなった段面３１が形成されている。この
段面３１は幅方向に沿って形成されており、その前後方
向の長さ寸法は一定である。この段面３１と基準面３０
との境界には段面３１に直交する段差面３２が形成さ
れ、段面３１と延設部２１６との境界には段面３１に直
交する段差面（取付面）３３が形成されている。

【００５８】従って、３ビーム生成用回折素子１３を段
差面３３に接するように配置すると、その前後方向の配
置位置が規定される。また、３ビーム生成用回折素子１
３の光軸が前方レーザ光Ｌｆの光軸Ｌｕとほぼ平行とな
るように、当該３ビーム生成用回折素子１３の姿勢が規
定される。

【００５９】図１１（Ａ）は３ビーム生成用回折素子１
３の平面図である。（Ｂ）は３ビーム生成用回折素子１
３のパターン詳細図である。図１１（Ａ）に示すよう
に、回折素子１３の表面には、有効領域８０と、その内
側に位置する回折素子１４のパターン領域８２が設けら
れている。この有効領域８０の外側の表面部分には、回
折素子位置決めの目印となるマーク５２が４つ付されて
いる。これらのマーク５２（５２ａ〜５２ｄ）は、パッ
ケージ２０の高さ方向および幅方向（光軸に垂直な平
面）の２方向に、それぞれ対峙するように計４つのマー
ク５２が設けられている。３ビーム生成用回折素子１３
のパターンは、これらのマーク５２を目印として、４つ
のマークによって規定される交点を中心に略１．５度の
角度の向きに位置決めされる。この方向が３ビーム生成
方向である。

【００６０】この３ビーム生成用の回折素子１３の取付
け位置は、次のように調整する。先ず、半導体レーザ２
を点灯る。これにより、半導体レーザ２の発光点が分か
り易くなる。そして、光源ユニット１０を正面から観察
する。次に、半導体レーザ２の発光点と、３ビーム生成
用回折素子１３に設けられたマーク５２を目印として位
置決めする。この時に、対峙しているマーク５２同士を
結ぶ２つの線分の交点Ｃと、半導体レーザ２の発光点が
一致するように、図９に示したように、３ビーム生成用
の回折素子１３を段差面３３に沿って微動させる。この
結果、所望の位置に３ビーム生成用回折素子１３を微調
整する。

【００６１】（分離用回折素子の位置調整方法）次に、
分離用回折素子１４の位置調整方法を説明する。分離用
回折素子１４は、図１を参照して説明したように、分離
用回折素子１４の回折格子面は、ほぼ光軸Ｌｕを中心と
して回折特性の異なる２つの回折格子で形成されてい
る。このため、光ディスク４で反射した３つの光（戻り
光）Ｌｆは、光検出素子３へ向かうように光路を曲げら
れると同時に、それぞれ２分割され、６つの光束となっ
て光検出素子３に到達する。

【００６２】分離用回折素子１４における２つの回折格
子は、光ディスク４のトラックに沿う境界線で、トラッ
クと直交する方向に分割されている。このため、対物レ
ンズ１２が光軸から外れた場合には、その程度に応じ
て、２つの回折格子の回折光束の強度が変化する。光軸
に一致している状態での双方の強度が同一となるように
設計しておけば、これらの強度の相違量に基づき、対物
レンズ１２の光軸に対するずれ量を検出でき、このずれ
量が零となるように、対物レンズ１２の位置をフィード
バック制御することができる。かかるフィードバック制
御を行うことにより、物レンズのトラック方向への振動
抑制を効率良く行うことができる。

【００６３】かかる制御の前提として、対物レンズ１２
が光軸に一致している位置（基準位置）にあるときに分
割された戻り光の強度（受光量）が同一となるように、
半導体レーザ２と３ビーム生成用回折素子１３の相対位
置を設定しておく必要がある。

【００６４】この位置調整方法は、対物レンズ１２を基
準位置に位置決めした状態で、移動量の検知信号をモニ
タリングしながら、戻り光の分割光の強度が同一である
ことを示す検出信号が得られるように、分離用回折素子
１４の境界線と直交する方向に微動させる。すなわち、
分離用回折素子１４によって分割されたそれぞれの光が
相殺されるように、分離用回折素子１４の取付け位置を
調整する。

【００６５】このように、３ビーム生成用回折素子１
３、分離用回折素子１４における回折方向を正確に位置
決めできる。したがって、光源ユニット１０おける前方
レーザ光Ｌｆの光軸Ｌｕや３ビーム生成用回折素子１３
の回折特性（回折方向）を適切に設定できるので、光学
的に優れた光ピックアップ装置を実現できる。また、本
形態の光ピックアップ装置では、各光学素子の位置決め
調整を、マーク５０、５１を用いることで簡単に短時間
で精度良く行なうことができる。さらに、本例の光ピッ
クアップ装置では、３ビーム法を用いて対物レンズ１２
のトラックング誤差検出を精度良く行うために、マーク
５２を介して、回折素子１３の位置決めを調整をマーク
５２を介して正確に、短時間で行うことができる。

【００６６】（その他の実施の形態）なお、本実施例で
は、位置決め用のマークは、三角形状のものを用いて説
明しているが、この形状に限らずドット、クロス、十
字、４角形以上の多角形などであってももちろん良い。
また、位置決め用のマークの個数もこれに限らない。

【００６７】さらに、光ピックアップ装置１では、別個
独立したビーム生成用回折素子１３、分離用回折素子１
４を使用しているが、一方の面に３ビーム生成用回折素
子１３の光学特性を備え、他方の面に第２の回折素子の
光学特性を備えた単一の光学素子を採用しても良い。

【００６８】また、光ピックアップ装置１の光学系に
は、図１に示した光学素子だけでなく、レーザ光Ｌｆを
平行光束に変換するためのレンズ、レーザ光の直交する
２方向の光束径を揃えるためのビーム整形プリズム、別
の光源から出射されたレーザ光の光軸と本光源ユニット
１０の光軸を合致させるような複合プリズム、異なる仕
様の光ディスクの情報を読み取るめの開口制限手段や波
長選択性光学素子などの光学素子が含まれる場合もあ
る。

【００６９】さらに、上記の実施例では、パッケージ蓋
の側に反射体を取り付けてあるが、逆にパッケージ本体
の側に反射体を取り付け、パッケージ蓋の側に半導体基
板等を取り付けることも可能である。従って、本明細書
において「パッケージ蓋」「パッケージ本体」という用
語は、パッケージを構成している第１および第２の部材
という場合と同義の用語として使用している。

【００７０】

【発明の効果】このように本発明の光ピックアップ装置
では、その光学素子の相対的な位置を示すマークを付
し、このようなマークを目印にして光学素子の位置決め
を行うことができるようになっている。従って、光学素
子を正確に位置決めした状態で組み付ける作業を簡単に
しかも正確に行うことができる。

【００７１】すなわち、本発明では、受光素子が形成さ
れている半導体基板の基板面に、当該基板面に載置され
るレーザ光源の位置決め用のマークを付した構成を採用
している。従って、この位置決め用のマークを目印とし
て、レーザ光源と受光素子とを正確に位置決めできる。

【００７２】また、本発明では、レーザ光源と、このレ
ーザ光源から射出され光記録媒体で反射された後の戻り
光を検出する光検出素子が形成されている半導体基板と
が共通のパッケージに内蔵された構成の光源ユニットを
有する光ピックアップ装置において、検出素子の近傍に
位置決め用のマークを付け、このマークを、パッケージ
外から光通過孔を介して、パッケージ蓋に取り付けた反
射体に写した出された位置決め用のマークを目印とし
て、パッケージ蓋をパッケージ本体に対して光軸方向に
スライドさせることにより、反射体の位置決めを行うよ
うにしている。従って、パッケージ蓋をパッケージ本体
に組み付けた状態で、双方の部材に取り付けられている
光学素子の位置調整を行うことができ、しかも、調整作
業はパッケージ外部から観察しながら行うことができる
る。よって、パッケージ内に装着されている光学素子の
位置決めを簡単に、しかも正確に行うことができる。

【００７３】一方、本発明では、レーザ光源から射出さ
れるレーザ光を光記録媒体に集束させ、当該光記録媒体
で反射した戻り光を検出する光ピックアップ装置におい
て、レーザ光源から射出されたレーザ光を３ビームに分
割する３ビーム生成用回折素子に、レーザ光源の発光点
に対する位置を規定するための位置決め用マークを付け
た構成を採用しているので、このようなマークを目印と
して、３ビーム生成用回折素子の位置決めを簡単且つ正
確に行うことができる。

【００７４】次に、本発明では、レーザ光源と、当該レ
ーザ光源から射出されるレーザ光を光記録媒体に集束さ
せる対物レンズと、光記録媒体からの戻り光をレーザ光
源から射出されるレーザ光と分離する分離用回折格子
と、分離された戻り光を検出する光検出素子とを有する
光ピックアップ装置において、分離用回折格子を用い
て、戻り光を、レーザ光の光軸を中心として、光記録媒
体のトラック方向に直交する方向に分割し、第１および
第２の分割光を形成し、第１および第２の分割光のそれ
ぞれの光量をに基づき、レーザ光源の発光点と分離用回
折素子の相対位置を調整するようにしている。従って、
分離用回折格子の位置ずれが明確に分かるので、その位
置調整を精度良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ピックアップ装置の光学系
の概略構成図である。

【図２】（Ａ）は光源ユニットの概略構成図、（Ｂ）は
（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ
−Ｃ線における断面図である。

【図３】図２に示す光源ユニットの正面図である。

【図４】（Ａ）は光源ユニットのパッケージの構成要素
であるパッケージ本体の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の４Ｂ
−４Ｂ線における断面図、（Ｃ）は（Ａ）の４Ｃ−４Ｃ
線における断面図である。

【図５】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける半
導体基板およびその周辺部分を拡大して示す斜視図であ
る。

【図６】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける半
導体基板の基板面を拡大して示す平面図である。

【図７】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける受
光素子を拡大して示す平面図である。

【図８】図３に示す光源ユニットにおける反射ミラーに
受光素子が写る様子を模式的に示す拡大図である。

【図９】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける３
ビーム形成用回折素子の取付け構造を説明するための図
である。

【図１０】光ピックアップ装置の光源ユニットにおける
分離用回折素子の取付け構造を説明するための図であ
る。

【図１１】（Ａ）は、光ピックアップ装置の光源ユニッ
トにおける３ビーム生成用回折素子の取付け位置を示す
平面図であり、（Ｂ）は、３ビーム生成用回折素子のパ
ターン詳細図である。

【符号の説明】

１ 光ピックアップ装置 ２ 半導体レーザ ３ 光検出素子 ４ 光ディスク １０ 光源ユニット １２ 対物レンズ １３ ３ビーム生成用回折素子 １４ 分離用回折素子 １５ 反射ミラー １９ 対物レンズ駆動装置 ２０ パッケージ ２１ パッケージ本体 ２２ パッケージ蓋板 ２４ サブマウント ２５ モニター用受光素子 ３０ 基準面 ３３ 段差面 ５０、５１、５２ マーク ８０ ３ビーム生成用回折素子の有効領域 ８１ ３ビーム生成用回折素子のパターン領域 ９０ 放熱用の開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増沢 民範 長野県駒ヶ根市赤穂14−888番地 株式会 社三協精機製作所駒ヶ根工場内 Ｆターム(参考） 5D117 AA02 HH01 HH02 HH10 HH11 KK02 KK13 KK23 5D119 AA04 AA38 BA01 CA10 EC41 FA05 FA28 FA30 FA37 JA13 JA14 JC03 JC07 KA02 LB07 NA04 NA05 NA06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、このレーザ光源から射出
   され光記録媒体で反射された後の戻り光を検出する光検
   出素子が形成されている半導体基板とを有する光ピック
   アップ装置において、 前記レーザ光源は前記半導体基板の基板面へ直接的また
   は所定の部材を介して間接的に載置されており、 前記基板面には、前記レーザ光源の位置決め用マークが
   付されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記位置決め用マークは、前記レーザ光源から射出され
   たレーザ光の光軸に沿った第１の方向と、この第１の方
   向に直交する第２の方向に、それぞれ対で形成されてい
   ることを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、 前記位置決め用マークは、前記半導体基板の前記基板面
   に前記光検出素子を形成する露光時に同時に形成された
   ものであることを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のうちのいずれかの項
   において、 前記レーザ光源および前記半導体基板が共通のパッケー
   ジに内蔵された構成の光源ユニットを有していることを
   特徴とする光ピックアップ装置。
5. 【請求項５】 レーザ光源と、このレーザ光源から射出
   され光記録媒体で反射された後の戻り光を検出する光検
   出素子が形成されている半導体基板とが共通のパッケー
   ジに内蔵された構成の光源ユニットを有する光ピックア
   ップ装置において、 前記パッケージには前記レーザ光源からのレーザ光およ
   び前記戻り光の通過孔が形成され、 前記パッケージ内には、前記戻り光を前記光検出素子に
   導くために当該戻り光を反射する反射体が配置され、当
   該反射体の配置位置は、前記パッケージの外側から前記
   通過孔を介して臨むことが可能な位置に設定されてお
   り、 前記レーザ光源は前記半導体基板の基板面へ直接的また
   は所定の部材を介して間接的に載置されており、 前記パッケージは、前記半導体基板が取り付けられたパ
   ッケージ本体と、このパッケージ本体に対してレーザ光
   の光軸方向にスライド可能に組み付けられていると共に
   前記反射体が取り付けられているパッケージ蓋とを有
   し、当該パッケージ蓋は所定のスライド位置において前
   記パッケージ本体に固定されており、 前記光検出素子の近傍の前記基板面に、前記レーザ光源
   の発光点との相対位置を示す位置決め用マークが付され
   ていることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された光ピックアップ装
   置における光学素子の位置調整方法において、 前記光源ユニットの前記光通過孔から、前記レーザー光
   源の発光点と前記反射体に写る前記位置決め用マークを
   観察しながら、前記パッケージ蓋をスライドさせること
   により前記反射体の位置を調整し、 前記反射体の位置を調整した後に、前記パッケージ蓋を
   前記パッケージ本体に固定することを特徴とする光ピッ
   クアップ装置における光学素子の位置調整方法。
7. 【請求項７】 レーザ光源から射出されるレーザ光を光
   記録媒体に集束させ、当該光記録媒体で反射した戻り光
   を検出する光ピックアップ装置において、 前記レーザ光源から射出されたレーザ光を３ビームに分
   割する３ビーム生成用回折素子を有し、この３ビーム生
   成用回折素子には、前記レーザ光源の発光点に対する位
   置を規定するための位置決め用マークが付されているこ
   とを特徴とする光ピックアップ装置。
8. 【請求項８】 レーザ光源と、当該レーザ光源から射出
   されるレーザ光を光記録媒体に集束させる対物レンズ
   と、光記録媒体からの戻り光を前記レーザ光源から射出
   されるレーザ光と分離する分離用回折格子と、分離され
   た戻り光を検出する光検出素子とを有する光ピックアッ
   プ装置にける光学素子の位置調整方法において、 前記分離用回折格子を用いて、前記戻り光を、レーザ光
   の光軸を中心として、光記録媒体のトラック方向に直交
   する方向に分割し、第１および第２の分割光を形成し、 前記第１および第２の分割光のそれぞれの光量を検出
   し、 検出された双方の分割光の光量に基づき、前記レーザ光
   源の発光点と前記分離用回折素子の相対位置を調整する
   ことを特徴とする光ピックアップ装置における光学素子
   の位置調整方法。