JP2001249226A - 光学素子、光学装置、光学ディスク装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造プロセスが簡便で安価に製造可能であり、
占有空間を縮小可能であり、好ましくは、さらに温度や
応力などによる光路差（位相差）の変動幅が小さい、波
長板として機能する機能する光学素子と、これを組み込
んだ光学装置、光学ディスク装置、さらに当該光学素子
の製造方法を製造する方法を提供する。 【解決手段】平坦な面を有する光学的に透明な基材３ａ
と、ノルボルネン構造を主鎖とし、側鎖に極性基を有す
る熱可塑性樹脂などからなり、基材の平坦な面上に貼り
合わされ、入射する光に対して所定の光路差を生じせし
める光学的機能を有する樹脂シート３ｂとを有し、１／
２波長板あるいは１／４波長板などの波長板として機能
する光学素子とする。また、この光学素子をパッケージ
部材の窓部材に用いて、レーザカプラなどの光学装置を
構成し、このレーザカプラを用いて光学ディスク装置を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子、光学装
置、光学ディスク装置および光学素子の製造方法に関
し、波長板として機能する光学素子と、これを組み込ん
だ光学装置、光学ディスク装置、さらに当該光学素子の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）、
ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）あるいはＭＤ（ミニ
ディスク）などの光学的に情報を記録する光学記録媒体
（以下、光ディスクとも称する）に記録された情報の読
み取り（再生）、あるいはこれらに情報の書き込み（記
録）を行う装置（以下、光ディスク装置とも称する）に
は、光学ピックアップ装置が内蔵されている。

【０００３】上記の光ディスク装置に内蔵される光学ピ
ックアップ装置においては、一般に、１／２波長板、あ
るいは１／４波長板などの波長板が組み込まれる。上記
波長板とは、入射する光に対して所定の光路差を生じせ
しめる光学的機能を有する光学素子であり、例えば、入
射する光の波長の１／２の光路差を生じせしめるものが
１／２波長板であり、入射する光の波長の１／４の光路
差を生じせしめるものが１／４波長板である。

【０００４】上記の波長板は、水晶製のものが一般的で
ある。しかしながら、水晶製波長板は、スライス面方位
および板厚によって位相差（波長板を通過するときに生
じせしめられる光路差）が決まるため、面方位および板
厚の制御を高精度に行わなくてはならない。また、均一
で大型の結晶を作ることが難しいため、現状では３イン
チ程度の大きさが限度となっており、水晶製波長板は大
面積化が困難となっている。また、上記の諸理由によ
り、水晶製波長板はコストが高いという問題も有してい
る。

【０００５】また、水晶製波長板は、光弾性係数が比較
的大きいため、温度や応力によって上記位相差に変化が
起きやすいという問題もあり、応力がかかりやすい接着
固定には向かない。さらに、電歪特性を持っており、熱
や応力などによって表面に電荷が発生するため、発生し
た電荷を逃がすための機構を備える必要が出てくる場合
がある。

【０００６】一方で、大面積の波長板として、カメラや
ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）などの用途向けに、入射す
る光に対して所定の光路差を生じせしめる光学的機能を
有する樹脂シート（プラスチック系有機物シート）が開
発されている。上記の樹脂シートは、未延伸の樹脂シー
トを一方向に延伸することで、光学的異方性が付与さ
れ、延伸前のシート厚さと延伸長さによって、入射する
光に対して生じせしめられる光路差（位相差）が決定さ
れる。そのため、上記の光学的機能を有する樹脂シート
を用いれば大面積で均一な波長板を簡単に作成すること
が可能となる。上記の光学的機能を有する樹脂シートの
材料としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）が広
く用いられている。

【０００７】上記の光学的機能を有する樹脂シートは、
薄くて変形しやすいため、そのまま単体で用いることは
困難である。従って、例えばカメラ用途としては、２枚
の光学ガラスで挟んで用いており、このようにガラスで
挟み込むことで、その後は通常のガラス部品と同様に扱
うことが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
光学的機能を有する樹脂シートを２枚の光学ガラスで挟
み込んだ光学部材は、２枚の光学ガラスで樹脂シートを
挟んで接着するので、量産上製造工程が難しく、水晶製
の小型の波長板と比べれば材料コストが格段に安価であ
るにもかかわらず、組み立て上のコストにより水晶製の
波長板と大差のないコストとなってしまい、材料コスト
が安価である利点を活かすことができなかった。また、
必然的にガラス２枚分の厚さを有する光学素子となるの
で、大きな空間を占めてしまうという問題もある。

【０００９】また、樹脂シート材料として、現在ポリカ
ーボネート系材料が最も広く用いられているが、光弾性
係数が大きく、温度や応力の変動による光路差（位相
差）の変動の幅が大きい。従って、応力のかかりやすい
接着固定や熱のかかりやすい製造プロセスの適用ができ
ない。

【００１０】本発明は上述の状況に鑑みてなされたもの
であり、従って本発明は、製造プロセスが簡便で安価に
製造可能であり、占有空間を縮小可能であり、好ましく
は、さらに温度や応力などの変動による光路差（位相
差）の変動の幅を小さくすることができる、波長板とし
て機能する光学素子と、これを組み込んだ光学装置、光
学ディスク装置、さらに当該光学素子の製造方法を製造
する方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光学素子は、波長板として機能する光学素
子であって、平坦な面を有する光学的に透明な基材と、
上記基材の平坦な面上に貼り合わされ、入射する光に対
して所定の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹
脂シートとを有する。

【００１２】上記本発明の光学素子は、好適には、前記
樹脂シートが、ノルボルネン構造を主鎖とし、側鎖に極
性基を有する熱可塑性樹脂からなる。

【００１３】上記本発明の光学素子は、好適には、前記
樹脂シートが、前記光学素子に入射する光の波長の１／
２の光路差を生じせしめる光学的機能を有し、１／２波
長板として機能する。あるいは好適には、前記樹脂シー
トが、前記光学素子に入射する光の波長の１／４の光路
差を生じせしめる光学的機能を有し、１／４波長板とし
て機能する。

【００１４】上記本発明の光学素子は、平坦な面を有す
る光学的に透明な基材と、ノルボルネン構造を主鎖と
し、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂などからなり、
基材の平坦な面上に貼り合わされ、入射する光に対して
所定の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シ
ートとを有し、１／２波長板あるいは１／４波長板など
の波長板として機能する。上記光学素子は構造が簡単で
あるので、製造プロセスが簡便で安価に製造可能であ
り、占有空間を縮小可能であり、樹脂シート材料として
ノルボルネン構造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱
可塑性樹脂を用いることで、さらに温度や応力などの変
動による光路差（位相差）の変動の幅を小さくすること
ができる。

【００１５】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光学装置は、光を被照射対象物に照射してその反射光
を受光する光学装置であって、発光素子と、少なくとも
前記発光素子が出射する波長の光を受光する受光素子
と、前記発光素子の出射光を被照射対象物に照射し、前
記被照射対象物からの反射光を前記受光素子に結合させ
る光学部材とを有し、前記光学部材が、少なくとも、平
坦な面を有する光学的に透明な基材上に、前記発光素子
の出射光に対して所定の光路差を生じせしめる光学的機
能を有する樹脂シートが貼り合わされた波長板を含む。

【００１６】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光学装置は、光を被照射対象物に照射してその反射光
を受光する光学装置であって、少なくとも第１発光素子
と、前記第１発光素子と並列に配置された第２発光素子
を有する発光部と、少なくとも前記第１発光素子が出射
する波長の光を受光する第１受光素子と、前記第１受光
素子と並列に配置され、少なくとも前記第２発光素子が
出射する波長の光を受光する第２受光素子を有する受光
部と、前記第１発光素子および第２発光素子の出射光を
被照射対象物に照射し、前記被照射対象物からの反射光
を前記第１受光素子および第２受光素子にそれぞれ結合
させる光学部材とを有し、前記光学部材が、少なくと
も、平坦な面を有する光学的に透明な基材上に、前記第
１発光素子および第２発光素子の出射光に対して所定の
光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シートが
貼り合わされた波長板を含む。

【００１７】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記第１発光素子が第１の波長の光を出射し、前記第２発
光素子が第２の波長の光を出射し、前記第１受光素子が
少なくとも前記第１の波長の光を受光し、前記第２受光
素子が少なくとも前記第２の波長の光を受光する。

【００１８】上記の本発明の光学装置は、光を被照射対
象物に照射し、被照射対象物からの反射光を受光する光
学装置において、光学部材として、平坦な面を有する光
学的に透明な基材上に、上記の光に対して所定の光路差
を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シートが貼り合
わされた波長板を含んでおり、この波長板は、製造プロ
セスが簡便で安価に製造可能であり、占有空間を縮小可
能である。複数の発光素子から、例えば波長の異なる複
数の光を出射し、被照射対象物からの反射光をそれぞれ
複数の受光素子で受光する光学装置にも適用することが
できる。

【００１９】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光学ディスク装置は、光学記録媒体にレーザ光を照射
してその反射光を受光する光ディスク装置であって、レ
ーザダイオードと、前記レーザダイオードが出射する波
長の光を受光する受光素子と、前記レーザダイオードの
出射光を光学記録媒体に照射し、前記光学記録媒体から
の反射光を前記受光素子にそれぞれ結合させる光学部材
とを有し、前記光学部材が、少なくとも、平坦な面を有
する光学的に透明な基材上に、前記レーザダイオードの
出射光に対して所定の光路差を生じせしめる光学的機能
を有する樹脂シートが貼り合わされた波長板を含む。

【００２０】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光学ディスク装置は、光学記録媒体にレーザ光を照射
してその反射光を受光する光ディスク装置であって、少
なくとも第１レーザダイオードと、前記第１レーザダイ
オードと並列に配置された第２レーザダイオードを有す
る発光部と、少なくとも前記第１レーザダイオードが出
射する波長の光を受光する第１受光素子と、前記第１受
光素子と並列に配置され、少なくとも前記第２レーザダ
イオードが出射する波長の光を受光する第２受光素子を
有する受光部と、前記第１レーザダイオードおよび第２
レーザダイオードの出射光を光学記録媒体に照射し、前
記光学記録媒体からの反射光を前記第１受光素子および
第２受光素子にそれぞれ結合させる光学部材とを有し、
前記光学部材が、少なくとも、平坦な面を有する光学的
に透明な基材上に、前記第１レーザダイオードおよび第
２レーザダイオードの出射光に対して所定の光路差を生
じせしめる光学的機能を有する樹脂シートが貼り合わさ
れた波長板を含む。

【００２１】上記の本発明の光学ディスク装置は、好適
には、前記第１レーザダイオードが第１の波長の光を出
射し、前記第２レーザダイオードが第２の波長の光を出
射し、前記第１受光素子が少なくとも前記第１の波長の
光を受光し、前記第２受光素子が少なくとも前記第２の
波長の光を受光する。

【００２２】上記の本発明の光学ディスク装置は、レー
ザ光を光学記録媒体に照射し、光学記録媒体からの反射
光を受光する光ディスク装置において、光学部材とし
て、平坦な面を有する光学的に透明な基材上に、上記の
光に対して所定の光路差を生じせしめる光学的機能を有
する樹脂シートが貼り合わされた波長板を含んでおり、
この波長板は、製造プロセスが簡便で安価に製造可能で
あり、占有空間を縮小可能である。複数のレーザダイオ
ードから、例えば波長の異なる複数のレーザ光を出射
し、光学記録媒体からの反射光をそれぞれ複数の受光素
子で受光する光ディスク装置にも適用することができ
る。

【００２３】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光学素子の製造方法は、波長板として機能する光学素
子を製造する方法であって、平坦な面を有する光学的に
透明な基材の前記平坦な面上に、入射する光に対して所
定の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シー
トを貼り合わせる工程を有する。

【００２４】上記の本発明の光学素子の製造方法は、好
適には、前記樹脂シートとして、ノルボルネン構造を主
鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂からなる樹
脂シートを用いる。

【００２５】上記の本発明の光学素子の製造方法は、好
適には、前記樹脂シートとして、前記光学素子に入射す
る光の波長の１／２の光路差を生じせしめる光学的機能
を有する樹脂シートを用い、１／２波長板として機能す
る光学素子を製造する。あるいは好適には、前記樹脂シ
ートとして、前記光学素子に入射する光の波長の１／４
の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シート
を用い、１／４波長板として機能する光学素子を製造す
る。

【００２６】上記の本発明の光学素子の製造方法は、平
坦な面を有する光学的に透明な基材の平坦な面上に、ノ
ルボルネン構造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可
塑性樹脂などからなり、入射する光に対して所定の光路
差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シートを貼り
合わせて、１／２波長板あるいは１／４波長板などの波
長板として機能する光学素子を製造する。上記の光学素
子の製造方法によれば、占有空間を縮小可能な波長板と
して機能する光学素子を、簡便な製造プロセスで安価に
製造することができ、樹脂シート材料としてノルボルネ
ン構造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂
を用いることで、さらに温度や応力などの変動による光
路差（位相差）の変動の幅を小さくすることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の波長板として機能
する光学素子と、これを組み込んだ光学装置、光学ディ
スク装置、さらに当該光学素子の製造方法の実施の形態
について図面を参照して説明する。

【００２８】図１は、本実施形態に係る波長板として機
能する光学素子の斜視図である。例えば光学ガラスから
なり、平坦な面を有する光学的に透明な基材３ａの平坦
な面上に、入射する光に対して所定の光路差を生じせし
める光学的機能を有する樹脂シート３ｂが、例えば紫外
線硬化樹脂や熱硬化樹脂などの接着剤などにより貼り合
わされて、波長板として機能する光学素子３が構成され
ている。

【００２９】上記の光学素子３は、例えば、入射する光
の波長の１／２の光路差を生じせしめる光学的機能を有
する樹脂シートを貼り合わせることで、１／２波長板と
して機能し、また、入射する光の波長の１／４の光路差
を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シートを貼り合
わせることで、１／４波長板として機能する。

【００３０】上記の本実施形態に係る光学素子は、構造
が簡単であるので、製造プロセスが簡便で安価に製造可
能であり、占有空間を縮小可能である。

【００３１】上記の光学的機能を有する樹脂シート３ｂ
を構成する樹脂材料としては、例えば、ノルボルネン構
造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂な
どが挙げられる。上記のうち、ノルボルネン構造を主鎖
とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂は、例えばガ
ラス転移温度が１７１℃であって、耐熱性に優れ、例え
ば屈折率が１．５１であって、一般的なガラスとのマッ
チングも良く、光弾性係数が小さくて、温度や応力など
の変動による光路差（位相差）の変動の幅が小さいとい
う特徴を有しており、特に好ましい。

【００３２】即ち、入射する光に対して所定の光路差を
生じせしめる光学的機能を有する樹脂シートとして、ノ
ルボルネン構造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可
塑性樹脂を用いた光学素子は、広く用いられているポリ
カーボネートの樹脂シートを用いた光学素子と比べて、
（１）耐熱性が高いので、ハンダ処理工程や熱硬化性樹
脂の硬化処理などの高温の実装プロセスに耐えることが
可能となり、（２）ガラスとの熱膨貼係数の差異から応
力が生じるが、光路差（位相差）の変動など、光学特性
変動が小さいという特徴を有している。

【００３３】また、耐熱性に関しては、ガラスに貼り合
わせることによって、例えば、光学素子に２００℃の温
度をかけられても、１分程度であれば位相差などの光学
特性はほとんど変化しない程度にまで、実効的に耐熱性
を高めることができる。

【００３４】上記の本実施形態に係る光学素子の製造方
法について図面を参照して説明する。まず、図２（ａ）
に示すように、例えば、光学ガラスからなり、円形平板
形状の平坦な面を有する光学的に透明な基材（ベースガ
ラスウェーハ）３Ａの平坦な面上に、スピンコート法、
あるいはその他の塗布方法により、例えば紫外線硬化樹
脂や熱硬化樹脂などの接着剤ＡＤを塗布し、その上層か
ら、入射する光に対して、波長の１／２の光路差あるい
は波長の１／４の光路差などの所定の光路差を生じせし
める光学的機能を有する樹脂シート３Ｂを貼り合わせ
る。

【００３５】基材３Ａは円形平板形状でなく、例えば四
角形平板形状などでもよいが、接着剤ＡＤをスピンコー
ト法により塗布する場合には、均一に塗布するために、
円形平板形状とすることが好ましい。また、樹脂シート
３Ｂは円形形状でなく、例えば四角形形状などでもよい
が、基材３Ａとして円形平板形状のものを用いる場合に
は、はみ出した部分を切り取ればよい。

【００３６】次に、図２（ｂ）に示すように、例えば接
着剤ＡＤの硬化処理（例えば紫外線硬化樹脂を用いた場
合は紫外線照射、熱硬化樹脂を用いた場合は熱処理）を
行い、さらに必要に応じて樹脂シート３Ｂ表面や基材３
Ａ裏面になどにコーティング処理を施し、基材３Ａと樹
脂シート３Ｂを積層した光学素子ウェーハ３Ｃとする。

【００３７】次に、図２（ｃ）に示すように、ダイシン
グラインＤＬに沿って、所定の大きさに切りわけること
で、図１に示す光学素子とすることができる。

【００３８】上記の本実施形態に係る光学素子の製造方
法によれば、占有空間を縮小可能な波長板として機能す
る光学素子を、簡便な製造プロセスで安価に製造するこ
とができる。

【００３９】上記の波長板として機能する光学素子は、
例えば光ディスク装置の光学ピックアップ装置を構成す
るレーザカプラのパッケージ部材として用いることがで
きる。図３（ａ）は、上記のレーザカプラ１の概略構成
を示す説明図である。レーザカプラ１は、１６ピンセラ
ミックパッケージであるパッケージ部材２の凹部に装填
され、上記の本実施形態に係る光学素子３により封止さ
れている。パッケージ部材２の大きさは、例えば７．５
ｍｍ×６．５ｍｍ×２．０ｍｍ程度である。光学素子３
は、一方の面に入射する光に対して所定の光路差を生じ
せしめる光学的機能を有する樹脂シート３ｂが露出して
おり、傷が付かないようにレーザカプラとしての扱いに
注意が必要となるが、構造を単純化し、コストを削減す
ることが可能となる。カメラ用波長板のように、付着し
たゴミを除去するために払拭することがある場合には、
上記構成の光学素子３は扱い難い場合もあるが、光学ピ
ックアップ装置を構成するレーザカプラのパッケージ部
材として用いる場合には問題はほとんど生じないので、
製造しやすく、コストを削減しやすいという利点が極め
て有効となってくる。

【００４０】図３（ｂ）は上記のレーザカプラ１の要部
斜視図である。ここでは、ＣＤ用のレーザダイオード
（発光波長７８０ｎｍ）とＤＶＤ用のレーザダイオード
（発光波長６５０ｎｍ）を１チップ上に搭載するモノリ
シックレーザダイオードを備え、ＣＤとＤＶＤの再生を
可能にするコンパチブル光学ピックアップ装置を構成す
るのに好適なレーザカプラ１について説明する。例え
ば、シリコンの単結晶を切り出した基板である集積回路
基板１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮ
ダイオード１２が形成された半導体ブロック１３が配置
され、さらに、この半導体ブロック１３上に、発光素子
として第１レーザダイオードＬＤ１および第２レーザダ
イオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモノリシックレ
ーザダイオード１４ａが配置されている。

【００４１】一方、集積回路基板１１には、例えば第１
フォトダイオード（１６，１７）および第２フォトダイ
オード（１８，１９）が形成され、この第１および第２
フォトダイオード（１６，１７，１８，１９）上に、第
１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，ＬＤ２）と所
定間隔をおいて、プリズム２０が搭載されている。

【００４２】上記の第１レーザダイオードＬＤ１および
第２レーザダイオードＬＤ２を１チップ上に搭載するモ
ノリシックレーザダイオード１４ａは、例えば図４に示
す断面構造を有する。

【００４３】第１レーザダイオードＬＤ１として、例え
ばＧａＡｓからなるｎ型基板３０上に、例えばＧａＡｓ
からなるｎ型バッファ層３１、例えばＡｌＧａＡｓから
なるｎ型クラッド層３２、活性層（発振波長７８０ｎｍ
の多重量子井戸構造）３３、例えばＡｌＧａＡｓからな
るｐ型クラッド層３４、例えばＧａＡｓからなるｐ型キ
ャップ層３５が積層して、第１積層体ＳＴ１が形成され
ている。ｐ型キャップ層３５表面からｐ型クラッド層３
４の途中の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲ
インガイド型の電流狭窄構造となるストライプが形成さ
れている。

【００４４】一方、第２レーザダイオードＬＤ２とし
て、ｎ型基板３０上に、例えばＩｎＧａＰからなるｎ型
バッファ層３６、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｎ型ク
ラッド層３７、活性層（発振波長６５０ｎｍの多重量子
井戸構造）３８、例えばＡｌＧａＩｎＰからなるｐ型ク
ラッド層３９、例えばＧａＡｓからなるｐ型キャップ層
４０が積層して、第２積層体ＳＴ２が形成されている。
ｐ型キャップ層４０表面からｐ型クラッド層３９の途中
の深さまで絶縁化された領域４１となって、ゲインガイ
ド型の電流狭窄構造となるストライプが形成されてい
る。さらにｐ型キャップ層（３５，４０）にはｐ電極４
２が、ｎ型基板３０にはｎ電極４３が接続して形成され
ている。

【００４５】上記の構造のモノリシックレーザダイオー
ド１４ａは、第１レーザダイオードＬＤ１のレーザ光出
射部と第２レーザダイオードＬＤ２のレーザ光出射部の
間隔は例えば２００μｍ以下程度の範囲（１００μｍ程
度）に設定される。各レーザ光出射部からは、例えば７
８０ｎｍ帯の波長のレーザ光Ｌ１および６５０ｎｍ帯の
波長のレーザ光Ｌ２が基板と平行であってほぼ同一の方
向（ほぼ平行）に出射される。

【００４６】上記のモノリシックレーザダイオード１４
ａは、例えば図５に示すように、ｐ電極４２側から、半
導体ブロック１３上に形成された電極１３ａにハンダな
どにより接続および固定されて使用される。この場合、
例えば、第１レーザダイオードＬＤ１のｐ電極４２を接
続させる電極１３ａにはリード１３ｂにより、第２レー
ザダイオードＬＤ２のｐ電極４２を接続させる電極１３
ａにはリード１３ｃにより、また、両レーザダイオード
（ＬＤ１，ＬＤ２）に共通のｎ電極４３にはリード４３
ａにより、それぞれ電圧を印加する。

【００４７】上記のモノリシックレーザダイオード１４
ａを備えたレーザカプラ１においては、図３（ｂ）に示
すように、第１レーザダイオードＬＤ１から出射された
レーザ光Ｌ１は、プリズム２０の分光面２０ａで一部反
射して進行方向を屈曲し、パッケージ部材である光学素
子３に形成された出射窓から出射方向に出射し、不図示
の反射ミラーや対物レンズなどを介して光ディスク（Ｃ
Ｄ）などの被照射対象物に照射される。上記の被照射対
象物からの反射光は、被照射対象物への入射方向と反対
方向に進み、レーザカプラ１ｂからの出射方向からプリ
ズム２０の分光面２０ａに入射する。このプリズム２０
の上面で焦点を結びながら、プリズム２０の下面となる
集積回路基板１１上に形成された前部第１フォトダイオ
ード１６および後部第１フォトダイオード１７に入射す
る。

【００４８】一方、第２レーザダイオードＬＤ２から出
射されたレーザ光Ｌ２は、上記と同様に、プリズム２０
の分光面２０ａで一部反射して進行方向を屈曲し、パッ
ケージとして用いられている光学素子３に形成された出
射窓から出射方向に出射し、不図示の反射ミラーや対物
レンズなどを介して光ディスク（ＤＶＤ）などの被照射
対象物に照射される。上記の被照射対象物からの反射光
は、被照射対象物への入射方向と反対方向に進み、レー
ザカプラ１ｂからの出射方向からプリズム２０の分光面
２０ａに入射する。このプリズム２０の上面で焦点を結
びながら、プリズム２０の下面となる集積回路基板１１
上に形成された前部第２フォトダイオード１８および後
部第２フォトダイオード１９に入射する。

【００４９】また、半導体ブロック１３上に形成された
ＰＩＮダイオード１２は、例えば２つに分割された領域
を有し、第１および第２レーザダイオード（ＬＤ１，Ｌ
Ｄ２）のそれぞれについて、リア側に出射されたレーザ
光を感知し、レーザ光の強度を測定して、レーザ光の強
度が一定となるように第１および第２レーザダイオード
（ＬＤ１，ＬＤ２）の駆動電流を制御するＡＰＣ制御が
行われる。

【００５０】上記のレーザカプラを用いて光学ピックア
ップ装置（光ディスク装置）を構成した時の例を図６に
示す。レーザカプラ１ｂに内蔵される第１および第２レ
ーザダイオードからの出射レーザ光（Ｌ１，Ｌ２）を、
非点補正板ＡＣ、コリメータＣ、ミラーＭ、ＣＤ用開口
制限アパーチャＲおよび２焦点対物レンズＯＬを介し
て、ＣＤあるいはＤＶＤなどの光ディスクＤに入射す
る。光ディスクＤからの反射光は、入射光と同一の経路
をたどってレーザカプラに戻り、レーザカプラに内蔵さ
れる第１および第２フォトダイオードにより受光され
る。上記のように、本実施形態のモノリシックレーザダ
イオードを用いることにより、ＣＤやＤＶＤなどの波長
の異なる光ディスクシステムの光学系ピックアップ装置
を、部品点数を減らして光学系の構成を簡素化し、容易
に組み立て可能で小型化および低コストで構成すること
ができる。

【００５１】上記のレーザカプラおよびこれを組み込ん
だ光学ピックアップ装置（光ディスク装置）において
は、レーザカプラのパッケージ部材として、波長板とし
て機能する本実施形態に係る光学素子が用いられてお
り、例えば１／４波長板として機能する光学素子を用い
ることで、レーザカプラへの戻り光の偏光を９０°変え
ることが可能である。上記のようにレーザカプラのパッ
ケージ部材として波長板として機能する光学素子を用い
るとで、偏光方向や偏光光学系を考慮した光学デバイス
を簡便に設計することが可能となり、上記のＣＤ／ＤＶ
Ｄ用２波長光学ピックアップ装置のように、光学ピック
アップ装置を簡略化し、量産性を向上し、コスト削減に
寄与できる。従って、光ディスク装置としても、量産性
を向上し、コスト削減に寄与できる。

【００５２】上記の本実施形態に係るレーザカプラおよ
びこれを組み込んだ光学ピックアップ装置（光ディスク
装置）においては、光学部材として、平坦な面を有する
光学的に透明な基材３ａ上に、入射する光に対して所定
の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シート
３ｂが貼り合わされ、波長板として機能する光学素子３
を含んでおり、この光学素子は、製造プロセスが簡便で
安価に製造可能であり、占有空間を縮小可能である。

【００５３】以上、本発明を実施の形態により説明した
が、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるもので
はない。例えば、本発明の光学素子を組み込む光学系と
しては、レーザ光による光学系に限らず、発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）などの非レーザ光による光学系に適用する
ことも可能である。また、実施形態においてはＣＤ／Ｄ
ＶＤコンパチブル用の２波長レーザカプラについて説明
しているが、ＣＤ用あるいはＤＶＤ用などの単波長レー
ザカプラおよびこれを用いた光ディスクシステムにも適
用可能である。さらに、３個以上のレーザダイオードを
搭載する多波長レーザカプラおよびこれを用いた光ディ
スクシステムに適用することも可能である。また、第１
および第２レーザダイオードの発光波長は、７８０ｎｍ
帯と６５０ｎｍ帯に限定されるものではなく、その他の
光ディスクシステムに採用されている波長とすることが
できる。すなわち、ＣＤとＤＶＤの他の組み合わせの光
ディスクシステムを採用することができる。また、第１
および第２レ−ザダイオ−ドが強度が異なる同じ波長の
レ−ザ光を発光する場合でもよく、さらに、強度、波長
などの素子特性が同一であっても良い。さらに、本発明
の光学素子は、樹脂シートが露出していても特に大きな
問題が生じない限り、レーザカプラ以外の光学装置用の
光学系に適用することが可能である。その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことが可能で
ある。

【００５４】

【発明の効果】本発明の光学素子は、構造が簡単である
ので、製造プロセスが簡便で安価に製造可能であり、占
有空間を縮小可能であり、樹脂シート材料としてノルボ
ルネン構造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性
樹脂を用いることで、さらに温度や応力などの変動によ
る光路差（位相差）の変動の幅を小さくすることができ
る。

【００５５】本発明の光学装置は、光を被照射対象物に
照射し、被照射対象物からの反射光を受光する光学装置
において、光学部材として含まれる波長板が、製造プロ
セスが簡便で安価に製造可能であり、占有空間を縮小可
能である。

【００５６】本発明の光ディスク装置は、レーザ光を光
ディスクに照射し、光ディスクからの反射光を受光する
光ディスク装置において、光学部材として含まれる波長
板が、製造プロセスが簡便で安価に製造可能であり、占
有空間を縮小可能である。

【００５７】上記の本発明の光学素子の製造方法によれ
ば、占有空間を縮小可能な波長板として機能する光学素
子を、簡便な製造プロセスで安価に製造することがで
き、樹脂シート材料としてノルボルネン構造を主鎖と
し、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂を用いること
で、さらに温度や応力などの変動による光路差（位相
差）の変動の幅を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施形態に係る光学素子（波長板）の斜
視図である。

【図２】図２は図１に示す光学素子（波長板）の製造方
法の製造工程を示す斜視図であり、（ａ）は基板に樹脂
シートを貼り付ける工程まで、（ｂ）は接着剤の硬化お
よびコーティングの形成工程まで、（ｃ）はダイシング
工程までを示す。

【図３】図３（ａ）は実施形態に係るレーザカプラの斜
視図であり、図３（ｂ）はその要部斜視図である。

【図４】図４は図３に示すレーザカプラに搭載する２波
長レーザダイオードの断面図である。

【図５】図５は図４に示すレーザダイオードの使用例を
示す断面図である。

【図６】図６は図３に示すレーザカプラを用いた光学ピ
ックアップ装置（光ディスク装置）の構成を示す模式図
である。

【符号の説明】

１…パッケージ形態のレーザカプラ、２…パッケージ部
材、３…光学素子（波長板）、３ａ，３Ａ…基材、３
ｂ，３Ｂ…樹脂シート、３Ｃ…光学素子ウェーハ、１１
…集積回路基板、１２…ＰＩＮダイオード、１３…半導
体ブロック、１３ａ…電極、１３ｂ，１３ｃ，４３ａ…
リード、１４ａ…モノリシックレーザダイオード、１６
…前部第１フォトダイオード、１７…後部第１フォトダ
イオード、１８…前部第２フォトダイオード、１９…後
部第２フォトダイオード、２０…プリズム、２０ａ…分
光面、３０…ｎ型基板、３１，３６…ｎ型バッファ層、
３２，３７…ｎ型クラッド層、３３，３８…活性層、３
４，３９…ｐ型クラッド層、３５，４０…ｐ型キャップ
層、４１…絶縁化領域、４２…ｐ電極、４３…ｎ電極、
ＡＣ…非点補正板、ＡＤ…接着剤、Ｃ…コリメータ、Ｄ
…光ディスク、ＤＬ…ダイシングライン、Ｌ１…第１レ
ーザ光、Ｌ２…第２レーザ光、ＬＤ１…第１レーザダイ
オード、ＬＤ２…第２レーザダイオード、Ｍ…ミラー、
ＯＬ…２焦点対物レンズ、Ｒ…ＣＤ用開口制限アパーチ
ャ、ＳＴ１…第１積層体、ＳＴ２…第２積層体。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】波長板として機能する光学素子であって、 平坦な面を有する光学的に透明な基材と、 上記基材の平坦な面上に貼り合わされ、入射する光に対
   して所定の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹
   脂シートとを有する光学素子。
2. 【請求項２】前記樹脂シートが、ノルボルネン構造を主
   鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂からなる請
   求項１記載の光学素子。
3. 【請求項３】前記樹脂シートが、前記光学素子に入射す
   る光の波長の１／２の光路差を生じせしめる光学的機能
   を有し、１／２波長板として機能する請求項１記載の光
   学素子。
4. 【請求項４】前記樹脂シートが、前記光学素子に入射す
   る光の波長の１／４の光路差を生じせしめる光学的機能
   を有し、１／４波長板として機能する請求項１記載の光
   学素子。
5. 【請求項５】光を被照射対象物に照射してその反射光を
   受光する光学装置であって、 発光素子と、 少なくとも前記発光素子が出射する波長の光を受光する
   受光素子と、 前記発光素子の出射光を被照射対象物に照射し、前記被
   照射対象物からの反射光を前記受光素子に結合させる光
   学部材とを有し、 前記光学部材が、少なくとも、平坦な面を有する光学的
   に透明な基材上に、前記発光素子の出射光に対して所定
   の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シート
   が貼り合わされた波長板を含む光学装置。
6. 【請求項６】光を被照射対象物に照射してその反射光を
   受光する光学装置であって、 少なくとも第１発光素子と、前記第１発光素子と並列に
   配置された第２発光素子を有する発光部と、 少なくとも前記第１発光素子が出射する波長の光を受光
   する第１受光素子と、前記第１受光素子と並列に配置さ
   れ、少なくとも前記第２発光素子が出射する波長の光を
   受光する第２受光素子を有する受光部と、 前記第１発光素子および第２発光素子の出射光を被照射
   対象物に照射し、前記被照射対象物からの反射光を前記
   第１受光素子および第２受光素子にそれぞれ結合させる
   光学部材とを有し、 前記光学部材が、少なくとも、平坦な面を有する光学的
   に透明な基材上に、前記第１発光素子および第２発光素
   子の出射光に対して所定の光路差を生じせしめる光学的
   機能を有する樹脂シートが貼り合わされた波長板を含む
   光学装置。
7. 【請求項７】前記第１発光素子が第１の波長の光を出射
   し、 前記第２発光素子が第２の波長の光を出射し、 前記第１受光素子が少なくとも前記第１の波長の光を受
   光し、 前記第２受光素子が少なくとも前記第２の波長の光を受
   光する請求項６記載の光学装置。
8. 【請求項８】光学記録媒体にレーザ光を照射してその反
   射光を受光する光ディスク装置であって、 レーザダイオードと、 前記レーザダイオードが出射する波長の光を受光する受
   光素子と、 前記レーザダイオードの出射光を光学記録媒体に照射
   し、前記光学記録媒体からの反射光を前記受光素子にそ
   れぞれ結合させる光学部材とを有し、 前記光学部材が、少なくとも、平坦な面を有する光学的
   に透明な基材上に、前記レーザダイオードの出射光に対
   して所定の光路差を生じせしめる光学的機能を有する樹
   脂シートが貼り合わされた波長板を含む光ディスク装
   置。
9. 【請求項９】光学記録媒体にレーザ光を照射してその反
   射光を受光する光ディスク装置であって、 少なくとも第１レーザダイオードと、前記第１レーザダ
   イオードと並列に配置された第２レーザダイオードを有
   する発光部と、 少なくとも前記第１レーザダイオードが出射する波長の
   光を受光する第１受光素子と、前記第１受光素子と並列
   に配置され、少なくとも前記第２レーザダイオードが出
   射する波長の光を受光する第２受光素子を有する受光部
   と、 前記第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオード
   の出射光を光学記録媒体に照射し、前記光学記録媒体か
   らの反射光を前記第１受光素子および第２受光素子にそ
   れぞれ結合させる光学部材とを有し、 前記光学部材が、少なくとも、平坦な面を有する光学的
   に透明な基材上に、前記第１レーザダイオードおよび第
   ２レーザダイオードの出射光に対して所定の光路差を生
   じせしめる光学的機能を有する樹脂シートが貼り合わさ
   れた波長板を含む光ディスク装置。
10. 【請求項１０】前記第１レーザダイオードが第１の波長
    の光を出射し、 前記第２レーザダイオードが第２の波長の光を出射し、 前記第１受光素子が少なくとも前記第１の波長の光を受
    光し、 前記第２受光素子が少なくとも前記第２の波長の光を受
    光する請求項９記載の光ディスク装置。
11. 【請求項１１】波長板として機能する光学素子を製造す
    る方法であって、平坦な面を有する光学的に透明な基材
    の前記平坦な面上に、入射する光に対して所定の光路差
    を生じせしめる光学的機能を有する樹脂シートを貼り合
    わせる工程を有する光学素子の製造方法。
12. 【請求項１２】前記樹脂シートとして、ノルボルネン構
    造を主鎖とし、側鎖に極性基を有する熱可塑性樹脂から
    なる樹脂シートを用いる請求項１１記載の光学素子の製
    造方法。
13. 【請求項１３】前記樹脂シートとして、前記光学素子に
    入射する光の波長の１／２の光路差を生じせしめる光学
    的機能を有する樹脂シートを用い、 １／２波長板として機能する光学素子を製造する請求項
    １１記載の光学素子の製造方法。
14. 【請求項１４】前記樹脂シートとして、前記光学素子に
    入射する光の波長の１／４の光路差を生じせしめる光学
    的機能を有する樹脂シートを用い、 １／４波長板として機能する光学素子を製造する請求項
    １１記載の光学素子の製造方法。