JP2000268396A - 光ピックアップ装置 - Google Patents
光ピックアップ装置Info
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- JP2000268396A JP2000268396A JP11068744A JP6874499A JP2000268396A JP 2000268396 A JP2000268396 A JP 2000268396A JP 11068744 A JP11068744 A JP 11068744A JP 6874499 A JP6874499 A JP 6874499A JP 2000268396 A JP2000268396 A JP 2000268396A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光ピックアップ装置を軽量かつコンパクトにす
る構造を提供することを目的としている。 【解決手段】シリコン単結晶基板若しくは合成石英基板
１にＹ分岐回路５を有する二酸化ケイ素膜からなる光導
波路４を備え、光導波路４の一端であって、且つ前記基
板１上に配置した信号検知用フォトダイオード１０と、
光導波路の一端であって、且つ前記基板上に配置したレ
ーザーダイオード２と、光導波路の一端であって、且つ
前記基板を異方性エッチングすることにより形成したミ
ラー６と、ミラー６上に回折格子７及び集光レンズ８と
を備えた。
る構造を提供することを目的としている。 【解決手段】シリコン単結晶基板若しくは合成石英基板
１にＹ分岐回路５を有する二酸化ケイ素膜からなる光導
波路４を備え、光導波路４の一端であって、且つ前記基
板１上に配置した信号検知用フォトダイオード１０と、
光導波路の一端であって、且つ前記基板上に配置したレ
ーザーダイオード２と、光導波路の一端であって、且つ
前記基板を異方性エッチングすることにより形成したミ
ラー６と、ミラー６上に回折格子７及び集光レンズ８と
を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
に関し、レーザーダイオード、フォトダイオードを含む
光学部品をシリコン単結晶基板若しくは合成石英基板上
に配置し、光の伝搬に二酸化ケイ素膜の光導波路を使用
した光ピックアップ装置に関する。
に関し、レーザーダイオード、フォトダイオードを含む
光学部品をシリコン単結晶基板若しくは合成石英基板上
に配置し、光の伝搬に二酸化ケイ素膜の光導波路を使用
した光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ピックアップ装置の構造として
は、レーザーダイオード（以降、ＬＤと称す）、フォト
ダイオード（以降、ＰＤと称す）、ミラー、ビームスプ
リッタ、レンズ、回折格子等の部品をアッセンブリする
構造が一般的であった。図５は、従来の光ピックアップ
装置の構造例を示す図である。同図において、１００は
ＬＤ、１０１はＬＤモニタ−用ＰＤ、１０２はビームス
プリッタ、１０３は光の光路を曲げるミラー、１０４は
回折により光を分離する回折格子、１０５は光ディスク
上に光を集光させるレンズ、１０６は光ディスクで反射
した信号光を受光するＰＤ、１０７は光ピックアップ装
置にて情報を読み出される光ディスクである。
は、レーザーダイオード（以降、ＬＤと称す）、フォト
ダイオード（以降、ＰＤと称す）、ミラー、ビームスプ
リッタ、レンズ、回折格子等の部品をアッセンブリする
構造が一般的であった。図５は、従来の光ピックアップ
装置の構造例を示す図である。同図において、１００は
ＬＤ、１０１はＬＤモニタ−用ＰＤ、１０２はビームス
プリッタ、１０３は光の光路を曲げるミラー、１０４は
回折により光を分離する回折格子、１０５は光ディスク
上に光を集光させるレンズ、１０６は光ディスクで反射
した信号光を受光するＰＤ、１０７は光ピックアップ装
置にて情報を読み出される光ディスクである。
【０００３】図５の動作を説明すると、ＬＤ１００より
出射した光はビームスプリッタ１０２に入射し、入射光
の一部はミラー１０３方向に、一部はＬＤモニター用Ｐ
Ｄ１０１方向に出射する。ここで、ＬＤモニター用ＰＤ
１０１は、検出された光の強度変化に応じてＬＤ１００
の出力を制御するものである。ミラー１０３に入射した
光は、ミラー１０３にて反射し、回折格子１０４におい
て回折し、光が多数に分離する。このとき、トラッキン
グに使用する分離光は、中心部の０次光と中心部の１つ
外側の±１次光である。回折格子１０４で分離した光
は、レンズ１０５で集光され、光ディスク１０７上で焦
点を結ぶ。光ディスク１０７上には、光が反射する部分
と反射しない部分が存在するので、この光強度をディジ
タルの情報信号として記録している。光ディスク１０７
より反射した光は、レンズ１０５→回折格子１０４→ミ
ラー１０３の経路を通り、再びビームスプリッタ１０２
に入射し、該入射光は、ビームスプリッタ１０２におい
てＰＤ１０６方向と、ＬＤ１００の方向とに分離される
が、一般的にはＬＤ１００方向への光は使用されないこ
とが多い。一方、ＰＤ１０６に入射した光は、その入射
光光度がＰＤ１０６にて検出され、光ディスク１０７に
記録された情報信号を得る。
出射した光はビームスプリッタ１０２に入射し、入射光
の一部はミラー１０３方向に、一部はＬＤモニター用Ｐ
Ｄ１０１方向に出射する。ここで、ＬＤモニター用ＰＤ
１０１は、検出された光の強度変化に応じてＬＤ１００
の出力を制御するものである。ミラー１０３に入射した
光は、ミラー１０３にて反射し、回折格子１０４におい
て回折し、光が多数に分離する。このとき、トラッキン
グに使用する分離光は、中心部の０次光と中心部の１つ
外側の±１次光である。回折格子１０４で分離した光
は、レンズ１０５で集光され、光ディスク１０７上で焦
点を結ぶ。光ディスク１０７上には、光が反射する部分
と反射しない部分が存在するので、この光強度をディジ
タルの情報信号として記録している。光ディスク１０７
より反射した光は、レンズ１０５→回折格子１０４→ミ
ラー１０３の経路を通り、再びビームスプリッタ１０２
に入射し、該入射光は、ビームスプリッタ１０２におい
てＰＤ１０６方向と、ＬＤ１００の方向とに分離される
が、一般的にはＬＤ１００方向への光は使用されないこ
とが多い。一方、ＰＤ１０６に入射した光は、その入射
光光度がＰＤ１０６にて検出され、光ディスク１０７に
記録された情報信号を得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光ピックアップ装置では、少なくとも上述した構成部品
が必要であり、部品点数が多く外形が大きく、軽量化が
行いにくいと共に、製造コストを低減することがないと
いう問題点があった。本発明は上記に鑑みてなされたも
のであり、光ピックアップ装置を軽量かつコンパクトに
する構造を提供することを目的としている。
光ピックアップ装置では、少なくとも上述した構成部品
が必要であり、部品点数が多く外形が大きく、軽量化が
行いにくいと共に、製造コストを低減することがないと
いう問題点があった。本発明は上記に鑑みてなされたも
のであり、光ピックアップ装置を軽量かつコンパクトに
する構造を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る光ピックアップ装置の請求項１記載の発
明は、光ピックアップ装置の構造において、ＬＤ、ＰＤ
をシリコン単結晶基板若しくは合成石英基板上に直接配
置し光の伝搬を前記基板上にもうけた二酸化ケイ素膜の
光導波路で行う手段と、入出力信号光の分岐をＹ分岐回
路を使用して行う手段と、入出力信号光のディスクへの
折り返しをＳｉの異方性エッチングミラーを使用して行
う手段と、トラッキングに使用する回折格子およびディ
スク上に集光させるレンズを貼り合わせ一体化する手段
とを備えるよう構成する。請求項２記載の光ピックアッ
プ装置に係る発明は、シリコン単結晶基板若しくは合成
石英基板にＹ分岐回路を有する二酸化ケイ素膜からなる
光導波路を備え、前記光導波路の一端であって、且つ前
記基板上に配置した信号検知用フォトダイオードと、前
記光導波路の一端であって、且つ前記基板上に配置した
レーザーダイオードと、前記光導波路の一端であって、
且つ前記基板を異方性エッチングすることにより形成し
たミラーと、該ミラー上に回折格子及び集光レンズとを
備えた。
に本発明に係る光ピックアップ装置の請求項１記載の発
明は、光ピックアップ装置の構造において、ＬＤ、ＰＤ
をシリコン単結晶基板若しくは合成石英基板上に直接配
置し光の伝搬を前記基板上にもうけた二酸化ケイ素膜の
光導波路で行う手段と、入出力信号光の分岐をＹ分岐回
路を使用して行う手段と、入出力信号光のディスクへの
折り返しをＳｉの異方性エッチングミラーを使用して行
う手段と、トラッキングに使用する回折格子およびディ
スク上に集光させるレンズを貼り合わせ一体化する手段
とを備えるよう構成する。請求項２記載の光ピックアッ
プ装置に係る発明は、シリコン単結晶基板若しくは合成
石英基板にＹ分岐回路を有する二酸化ケイ素膜からなる
光導波路を備え、前記光導波路の一端であって、且つ前
記基板上に配置した信号検知用フォトダイオードと、前
記光導波路の一端であって、且つ前記基板上に配置した
レーザーダイオードと、前記光導波路の一端であって、
且つ前記基板を異方性エッチングすることにより形成し
たミラーと、該ミラー上に回折格子及び集光レンズとを
備えた。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示した実施例に
より本発明の詳細を説明する。図１、２、３は本発明に
係る光ピックアップ装置の一実施例を示す構造図であ
り、図１は平面図、図２は正面図、図３は図１および２
に記載した矢印Ｂ方向より光ピックアップ装置を眺めた
側面図である。これらの図において、１はシリコン単結
晶基板若しくは合成石英基板、２はＬＤ、３はＬＤモニ
ター用ＰＤ、４は光導波路、５は光を分岐するＹ分岐回
路、６はケイ素の異方性エッチングで作製したミラー、
７は回折により光を分離する回折格子、８は光ディスク
上に光を集光させるレンズ、９は光ディスクで反射した
信号光を受光するＰＤ、１０は光ディスクで反射したト
ラッキング信号光を受光するＰＤ、１１は本光ピックア
ップ装置にて情報を読み出される光ディスクである。こ
のように構成した光ピックアップ装置では、先ず、ケイ
素基板１上にＬＤ２を直接配置する。これによりケイ素
基板１がＬＤ２のヒートシンクの役目も果たす。ＬＤ２
は光導波路４方向とＬＤモニター用ＰＤ３方向の２方向
に光を出射し、ＬＤモニター用ＰＤ３に入射した光の強
度変化によりＬＤ２の出力を制御する。また、光導波路
４方向に出射した光は該光導波路４に結合させ、光導波
路４を伝搬し、Ｙ分岐回路５を通過する。なお、Ｙ分岐
回路の構成およびその製造については、例えば、「光集
積回路」（著者：西原 浩ほか、オーム社発行）に記載
されているので、その説明を省略する。Ｙ分岐回路を通
過した光はケイ素（シリコン）の異方性エッチングで作
製したミラー６に入射する。
より本発明の詳細を説明する。図１、２、３は本発明に
係る光ピックアップ装置の一実施例を示す構造図であ
り、図１は平面図、図２は正面図、図３は図１および２
に記載した矢印Ｂ方向より光ピックアップ装置を眺めた
側面図である。これらの図において、１はシリコン単結
晶基板若しくは合成石英基板、２はＬＤ、３はＬＤモニ
ター用ＰＤ、４は光導波路、５は光を分岐するＹ分岐回
路、６はケイ素の異方性エッチングで作製したミラー、
７は回折により光を分離する回折格子、８は光ディスク
上に光を集光させるレンズ、９は光ディスクで反射した
信号光を受光するＰＤ、１０は光ディスクで反射したト
ラッキング信号光を受光するＰＤ、１１は本光ピックア
ップ装置にて情報を読み出される光ディスクである。こ
のように構成した光ピックアップ装置では、先ず、ケイ
素基板１上にＬＤ２を直接配置する。これによりケイ素
基板１がＬＤ２のヒートシンクの役目も果たす。ＬＤ２
は光導波路４方向とＬＤモニター用ＰＤ３方向の２方向
に光を出射し、ＬＤモニター用ＰＤ３に入射した光の強
度変化によりＬＤ２の出力を制御する。また、光導波路
４方向に出射した光は該光導波路４に結合させ、光導波
路４を伝搬し、Ｙ分岐回路５を通過する。なお、Ｙ分岐
回路の構成およびその製造については、例えば、「光集
積回路」（著者：西原 浩ほか、オーム社発行）に記載
されているので、その説明を省略する。Ｙ分岐回路を通
過した光はケイ素（シリコン）の異方性エッチングで作
製したミラー６に入射する。
【０００７】ここでシリコンの異方性エッチングについ
て簡単に触れる。（詳細は、エレクトロニクス 昭和６
１年７月号の微細加工入門 ウエットエッチング参照）
近年フォトレジスト等を使用したエッチング技術は、技
術発展に伴いサブミクロンの精度でエッチングできるこ
とはもとより、１度に大量のウエハを処理できることは
周知の事実である。シリコンの異方性エッチングは、シ
リコン結晶に存在する結晶面それぞれの原子密度の高低
によるエッチング速度の違いを利用した方法である。図
４は、エッチングマスク１２がない部分でシリコン基板
の垂直方向に進行するエッチングスピ−ドとシリコン基
板の水平方向に進行するエッチングスピ−ドが異なるこ
とを利用してＶ溝１３を作製する方法を示す。一般的に
エッチングマスクには、二酸化ケイ素を使用し、エッチ
ャントにはＫＯＨを使用してエッチングを行う。
て簡単に触れる。（詳細は、エレクトロニクス 昭和６
１年７月号の微細加工入門 ウエットエッチング参照）
近年フォトレジスト等を使用したエッチング技術は、技
術発展に伴いサブミクロンの精度でエッチングできるこ
とはもとより、１度に大量のウエハを処理できることは
周知の事実である。シリコンの異方性エッチングは、シ
リコン結晶に存在する結晶面それぞれの原子密度の高低
によるエッチング速度の違いを利用した方法である。図
４は、エッチングマスク１２がない部分でシリコン基板
の垂直方向に進行するエッチングスピ−ドとシリコン基
板の水平方向に進行するエッチングスピ−ドが異なるこ
とを利用してＶ溝１３を作製する方法を示す。一般的に
エッチングマスクには、二酸化ケイ素を使用し、エッチ
ャントにはＫＯＨを使用してエッチングを行う。
【０００８】ミラー６に入射した光はミラー６にて反射
し、回折格子７に入射するが、ここで回折により光が多
数に分離する。このとき、トラッキングに使用する分離
光は、中心部の０次光と中心部の１つ外側の±１次光で
ある。回折格子７で分離した光は前記レンズ８で集光
し、光ディスク１１上で焦点を結ぶ。光ディスク１１上
には、光が反射する部分と反射しない部分があり、この
光強度をディジタルの情報信号として記録している。光
ディスク１１で反射した光はレンズ８→回折格子７→ミ
ラー６の経路を通りＹ分岐回路５に入射し、該Ｙ分岐回
路でＰＤ１０方向とＬＤ２の方向とに分離される。ＰＤ
１０に入射した光は、光の強度をＰＤ１０で受光し情報
信号として読みだす。また、図３に示すように、回折格
子７によって分離した±１次光は光ディスクで反射し前
記ＰＤ１０に入射し、トラッキング信号光として検出さ
れる。
し、回折格子７に入射するが、ここで回折により光が多
数に分離する。このとき、トラッキングに使用する分離
光は、中心部の０次光と中心部の１つ外側の±１次光で
ある。回折格子７で分離した光は前記レンズ８で集光
し、光ディスク１１上で焦点を結ぶ。光ディスク１１上
には、光が反射する部分と反射しない部分があり、この
光強度をディジタルの情報信号として記録している。光
ディスク１１で反射した光はレンズ８→回折格子７→ミ
ラー６の経路を通りＹ分岐回路５に入射し、該Ｙ分岐回
路でＰＤ１０方向とＬＤ２の方向とに分離される。ＰＤ
１０に入射した光は、光の強度をＰＤ１０で受光し情報
信号として読みだす。また、図３に示すように、回折格
子７によって分離した±１次光は光ディスクで反射し前
記ＰＤ１０に入射し、トラッキング信号光として検出さ
れる。
【０００９】以上のようにＬＤ、ＰＤを含む光学部品を
シリコン単結晶基板若しくは合成石英基板上に配置し、
光の伝搬に二酸化ケイ素膜の光導波路を使用すること
で、光ピックアップ装置を軽量かつコンパクトにできる
という特徴がある。また、シリコン単結晶基板若しくは
合成石英基板上に光導波路を形成すると共に、ミラー等
もシリコンをエッチングすることにより構成することが
できるので、個別の部品点数を低減することが可能であ
る。
シリコン単結晶基板若しくは合成石英基板上に配置し、
光の伝搬に二酸化ケイ素膜の光導波路を使用すること
で、光ピックアップ装置を軽量かつコンパクトにできる
という特徴がある。また、シリコン単結晶基板若しくは
合成石英基板上に光導波路を形成すると共に、ミラー等
もシリコンをエッチングすることにより構成することが
できるので、個別の部品点数を低減することが可能であ
る。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように本発明による 光ピ
ックアップ装置は、ＬＤ、ＰＤをシリコン単結晶基板若
しくは合成石英基板上に直接配置し、光の伝搬を該基板
上にもうけた二酸化ケイ素膜の光導波路で行なうと共
に、入出力信号光の分岐にＹ分岐回路を使用し、また入
出力信号光のディスクへの折り返しにケイ素（シリコ
ン）の異方性エッチングミラーを使用し、更にトラッキ
ングに使用する回折格子およびディスク上に集光させる
レンズを貼り合わせ一体化したことにより、光ピックア
ップ装置を構成する部品点数を低減せしめ、軽量かつコ
ンパクトな光ピックアップ装置を実現する上で大きな効
果を発揮する。
ックアップ装置は、ＬＤ、ＰＤをシリコン単結晶基板若
しくは合成石英基板上に直接配置し、光の伝搬を該基板
上にもうけた二酸化ケイ素膜の光導波路で行なうと共
に、入出力信号光の分岐にＹ分岐回路を使用し、また入
出力信号光のディスクへの折り返しにケイ素（シリコ
ン）の異方性エッチングミラーを使用し、更にトラッキ
ングに使用する回折格子およびディスク上に集光させる
レンズを貼り合わせ一体化したことにより、光ピックア
ップ装置を構成する部品点数を低減せしめ、軽量かつコ
ンパクトな光ピックアップ装置を実現する上で大きな効
果を発揮する。
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を
示す構造図における上面図である。
示す構造図における上面図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を
示す構造図における正面図である。
示す構造図における正面図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置の一実施例を
示す構造図においてＢ方向より眺めた図である。
示す構造図においてＢ方向より眺めた図である。
【図４】シリコンの異方性エッチングを示す図である。
【図５】従来の光ピックアップ装置の構造例を示す図で
ある。
ある。
１ シリコン単結晶基板若しくは合成石英基板、 ２ レーザーダイオード、 ３、９、１０ フォトダイオード、 ４ 光導波路、 ５ Ｙ分岐回路、 ６ ミラ−、 ７ 回折格子、 ８ レンズ、 １１ 光ディスク、
Claims (2)
- 【請求項１】光ピックアップ装置の構造において、レー
ザーダイオード、フォトダイオードをシリコン単結晶基
板若しくは合成石英基板上に直接配置すると共に、シリ
コン単結晶基板若しくは合成石英基板上に設けた二酸化
ケイ素膜で光の伝搬を行う光導波路と、光導波路に入射
した光の分岐を行うＹ分岐回路と、Ｙ分岐回路を出射し
た光を反射せしめるシリコンの異方性エッチングにて作
成されたミラーと、トラッキングに使用する回折格子お
よびディスク上に集光させるレンズ前記ミラー上に貼り
合わせたことを特徴とする光ピックアップ装置。 - 【請求項２】シリコン単結晶基板若しくは合成石英基板
にＹ分岐回路を有する二酸化ケイ素膜からなる光導波路
を備え、 前記光導波路の一端であって、且つ前記基板上に配置し
た信号検知用フォトダイオードと、 前記光導波路の一端であって、且つ前記基板上に配置し
たレーザーダイオードと、 前記光導波路の一端であって、且つ前記基板を異方性エ
ッチングすることにより形成したミラーと、 該ミラー上に回折格子及び集光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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11068744A JP2000268396A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 光ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11068744A JP2000268396A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 光ピックアップ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000268396A true JP2000268396A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13382607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11068744A Pending JP2000268396A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 光ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000268396A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11853720B2 (en) | 2020-08-06 | 2023-12-26 | Shrong Energy Technology Co., Ltd. | Vacuum fluctuation quantum random number generator chip based on photonic integration technology |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11068744A patent/JP2000268396A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11853720B2 (en) | 2020-08-06 | 2023-12-26 | Shrong Energy Technology Co., Ltd. | Vacuum fluctuation quantum random number generator chip based on photonic integration technology |
| JP7418725B2 (ja) | 2020-08-06 | 2024-01-22 | シュロン エナジー テクノロジー カンパニー リミテッド | 光子集積技術に基づく真空のゆらぎ量子乱数発生器チップ |
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