JP2011175690A - 光ピックアップ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装誤差を伴って配置された発光チップから放射されるレーザー光の光路を適切に補正することを可能とする光ピックアップ装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】光ピックアップ装置３０は、所定の波長のレーザー光を放射する第１発光チップ２０および第２発光チップ２２と、これらの発光チップから放射されたレーザー光を受光するＰＤＩＣ４２と、両者の間に配置された第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３とを備えている。第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３は、第１レーザー光２５を回折させることで傾斜させる一方、第２レーザー光２７および第３レーザー光２９は傾斜させずにそのまま透過させる。第１レーザー光２５がこれら２つの補正素子で回折されることにより、その光路は所定の位置に補正される。
【選択図】図１

Description

本発明は光ピックアップ装置およびその製造方法に関し、特に、レーザー光を放射する発光チップを複数備えた光ピックアップ装置およびその製造方法に関する。

複数の光記録媒体に対応する光ピックアップ装置にあっては、小型／軽量化等を目的として様々な工夫がなされており、例えば多数の波長のレーザーに対して互換性を備える対物レンズが採用されている。また、この種の光ピックアップ装置では、複数の波長のレーザーダイオード（発光チップ）を１つのパッケージとしたレーザー装置を採用するものが存在する。

この様に１つのパッケージであるレーザー装置に、複数の波長のレーザーダイオードを収納させることにより、光ピックアップ装置の部品点数が削減されて、コストダウンが実現される（例えば特許文献１を参照）。

特開２００２−１６３８３７号公報

しかしながら、レーザー装置の内部に複数個の発光チップを収納させると、発光チップを実装する際に発生する実装誤差に起因して、個別の発光チップに備えられる発光源同士の距離が不均一になる。一般的に、発光チップを実装する工程での誤差は±２０μｍ程度であり、この範囲で発光源同士の距離に誤差が発生すると、この誤差が光ピックアップ装置に大きな悪影響を与える。

特に、ＢＤレーザー光を放射する発光チップは、ＤＶＤレーザー光やＣＤレーザー光を発生させる発光チップとは基板の材料が異なる。このことから、これらのメディアに適用される光ピックアップ装置に於いては、少なくとも、ＢＤ用の発光チップと、ＤＶＤおよびＣＤ用の発光チップが必要とされる。従って、発光チップを実装する際の実装誤差を何らかの対策により吸収しなければ、光ピックアップ装置の性能が劣化し、メディアへの情報の書き込みや読み取りの性能が低下する恐れがある。

本発明は、上述した問題を鑑みて成されたものである。本発明の主な目的は、実装誤差を伴って配置された発光チップから放射されるレーザー光の光路を適切に補正することを可能とする光ピックアップ装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明の光ピックアップ装置は、光記録媒体にレーザー光を放射し、前記光記録媒体で反射する前記レーザー光を検出する光ピックアップ装置であり、第１発光源から第１レーザー光を放射する第１発光チップと、前記第１レーザー光とは波長が異なる第２レーザー光を第２発光源から放射する第２発光チップとを有するレーザー装置と、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中に配置され、前記第１レーザー光の進行方向を前記第２レーザー光側に傾斜させると共に、前記第２レーザー光を透過させる第１光学補正素子と、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中であって前記第１光学補正素子よりも前記レーザー装置から離れた位置に配置され、前記第１レーザー光の進行方向を前記光ピックアップ装置の光軸に平行となるように補正すると共に、前記第２レーザー光を透過させる第２光学補正素子と、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光を受光する第１受光領域を有する受光チップと、を備えたことを特徴とする。

本発明の光ピックアップ装置の製造方法は、第１レーザー光と、前記第１レーザー光とは波長が異なる第２レーザー光を光記録媒体に放射し、前記光記録媒体で反射する両レーザー光を検出する光ピックアップ装置の製造方法であり、前記第１レーザー光の進行方向を前記第２レーザー光側に傾斜させると共に、前記第２レーザー光を透過させる第１光学補正素子を、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中に配置し、更に、前記第１レーザー光の進行方向を光ピックアップ装置の光軸に平行となるように補正すると共に、前記第２レーザー光を透過させる第２光学補正素子を、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中であって前記第１光学補正素子よりも前記レーザー装置から離れて配置する第１工程と、第１発光源から前記第１レーザー光を放射する第１発光チップと、第２発光源から前記第２レーザー光を放射する第２発光チップとを有するレーザー装置の位置決めを行い、前記第２レーザー光が照射される位置に受光領域を備えた受光チップの位置決めを行う第２工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、第１レーザー光を放射する第１発光チップと、第２レーザー光を放射する第２発光チップとが実装誤差を伴って配置されたとしても、これらのレーザー光の光路の途中に配置された２つの光学補正素子により、第１レーザー光の光路を適切に補正するので、発光チップに発生する実装誤差を光学補正素子により適切に補正できる。

更に、光学補正素子により、第１レーザー光の光路を第２レーザー光と一致させることが出来るので、これらのレーザー光を１つの受光領域にて検出することが可能となる。即ち、複数のレーザー光を用いるピックアップ装置であっても、レーザー装置および受光チップをそれぞれ１つとすることが可能となる。このことにより、光ピックアップ装置の部品点数が削減されてコストダウンが実現される。

更にまた、上記した光学補正素子の作用により、第１レーザー光の光路を、光ピックアップ装置の光軸に接近させることが可能となり、このことにより第１レーザー光の像高特性が向上する。

本発明の光ピックアップ装置を示す図であり、（Ａ）は光ピックアップ装置に含まれるレーザー装置を示す断面図であり、（Ｂ）は各発光チップが実装される構造を示す断面図であり、（Ｃ）は光ピックアップ装置の構成を部分的に示す図である。 本発明の光ピックアップ装置の構造を全体的に示す図である。 本発明の他の形態の光ピックアップ装置の構造を示す図であり、（Ａ）は断面図であり、（Ｂ）は要所を示す図である。 本発明の光ピックアップ装置の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の光ピックアップ装置の製造方法を示す図である。

＜第１の実施の形態：光ピックアップ装置の構成＞
図１から図３を参照して、本形態にかかる光ピックアップ装置３０の構成を説明する。図１（Ａ）は光ピックアップ装置３０に組み込まれるレーザー装置１０を示す断面図であり、図１（Ｂ）はレーザー装置１０に内蔵される発光チップを示す断面図であり、図１（Ｃ）は光ピックアップ装置３０を部分的に示す図であり、図２は光ピックアップ装置３０の全体的な構成を示す図である。また、図３は光ピックアップ装置３０の他の形態を示す図である。

ここで、本形態では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を用いて説明を行う。Ｙ軸はレーザー装置１０から放出されるレーザー光が進行する方向に平行な軸であり、Ｘ軸は第１発光チップ２０および第２発光チップ２２が整列する方向に対して平行な軸である。また、Ｚ軸は紙面を垂直に突き抜ける方向の軸であり（図１（Ａ）参照）、両発光チップに備えられる複数の発光点は、Ｚ−Ｘ平面上に沿って配置される。

図１（Ａ）を参照して、本形態の光ピックアップ装置３０に組み込まれるレーザー装置１０の構成を説明する。レーザー装置１０はＣＡＮタイプのパッケージであり、略円盤形状の基板部１２と、基板部１２の上面に固着された板状のステム１６と、ステム１６に実装された２つの発光チップ（第１発光チップ２０、第２発光チップ２２）と、これらの発光チップを被覆する被覆部１４と、被覆部１４の上部に設けた開口部を塞ぐガラス板からなるカバー１５と、発光チップと電気的に接続されて外部に導出する端子部１８とを主要に備えている。

レーザー装置１０は、端子部１８を経由して外部から供給される電力に基づいて、第１発光チップ２０または第２発光チップ２２から所定の波長のレーザー光を放射する。放射されるレーザー光は、被覆部１４の上部に設けたカバー１５を透過して外部に放射される。

更にレーザー装置１０からは、各ディスクの読み出し又は書き込みの為に用いられる、波長が異なる３種類のレーザー光が放射される。具体的には、ＢＤ（Blu-ray Disc）規格またはＨＤ−ＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）規格のディスク（光記録媒体）の読み取りあるいは書き込みに用いられる第１レーザー光、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）規格のディスクに用いられる第２レーザー光、ＣＤ（Compact Disc）規格のディスクに用いられる第３レーザー光が放射される。ここでは、２つの発光チップから波長が異なる３種類のレーザー光が放射されているが、放射されるレーザー光の種類は２つでもよいし、４つ以上でもよい。本発明では、レーザー装置１０の内部に複数個の発光チップが実装されている。

ここで、上記した第１レーザー光は青紫色波長帯４００ｎｍ〜４２０ｎｍであり、第２レーザー光は赤色波長帯６４５ｎｍ〜６７５ｎｍであり、第３レーザー光は赤外波長帯７６５ｎｍ〜８０５ｎｍである。

図１（Ｂ）を参照して、ステム１６の主面である実装面には、第１発光チップ２０と、第２発光チップ２２とが互いに所定距離で離間して実装されている。これらの発光チップは、吸着パッドを備えたコレットで上面を吸着されて輸送された後に、接着剤を介して実装面に固着されている。

第１発光チップ２０は、セレン化亜鉛または窒化ガリウム等の半導体を材料とするレーザーダイオードであり、導電性ペースト等の接着材を介してステム１６の上面に固着されている。第１発光チップ２０の端面には第１発光源２４が設けられており、この第１発光源２４から第１レーザー光が放射される。

第２発光チップ２２は、シリコン等の半導体を材料とするレーザーダイオードであり、第１発光チップ２０と同様に導電性接着材を用いて、ステム１６の上面に固着されている。第１発光チップ２０の端面には、２つの発光源（第２発光源２６、第３発光源２８）が設けられている。第２発光源２６からは第２レーザー光が放射され、第３発光源２８からは第３レーザー光が放射される。第２発光源２６と第３発光源２８との距離Ｌ１０は１１０μｍが一般的な設計値であり、製造時の誤差（±１μｍ）が考慮されると距離Ｌ１０は例えば１０９μｍ以上１１１μｍ以下となる。第１発光源２４と第２発光源２６とは同一の第１発光チップ２０に作り込まれるので、両者の距離Ｌ１０は精度が非常に高い。

なお、図では、第１発光チップ２０の紙面上における左側に第３発光源２８を設け、右側に第２発光源２６を設けたが、この位置関係を入れ替えてもよい。

第１発光チップ２０および第２発光チップ２２は、各々の発光源が設けられた端面がＹ方向を向いた状態で、ステム１６の主面に固着されている。そして、第１発光源２４が設けられる第１発光チップ２０の端面と、第２発光源２６および第３発光源２８が設けられる第２発光チップ２２の端面は、同一平面上に配置されている。

第１発光チップ２０は、第２発光チップ２２の第２発光源２６側に隣接される。ここで、第１発光チップ２０は、第２発光チップ２２の第３発光源２８側に隣接されても良い。

第１発光チップ２０に設けられる第１発光源２４と、第２発光チップ２２の第２発光源２６との距離Ｌ１２の設計値は、Ｌ１０と同様の１１０μｍである。しかしながら、この精度は、両発光チップの固着に用いられるボンダーの精度に従うので、前工程（拡散工程）の精度による距離Ｌ１０よりも劣り、±２０μｍの誤差を含む。具体的には、距離Ｌ１２は９０μｍ以上１３０μｍ以下となる。

図１（Ｃ）は、本形態の要旨を示すために光ピックアップ装置３０を部分的に抜き出して示す図である。この図を参照して、光ピックアップ装置３０は、所定の波長のレーザー光を放射する第１発光チップ２０および第２発光チップ２２と、これらの発光チップから放射されたレーザー光を受光するＰＤＩＣ４２（受光チップ）と、両者の間に配置された第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３とを備えている。具現化された光ピックアップ装置３０は、これら以外にも各種光学素子を含むが、その詳細な構成は図２を参照して後述する。

上記したように、第１発光チップ２０と第２発光チップ２２とは個別に実装されるので、両者の相対的な位置は実装時の±２０μｍ程度の誤差を含むこととなる。そして、この実装の誤差は、第１発光チップ２０に設けられる第１発光源２４と、第２発光チップ２２に含まれる第２発光源２６および第３発光源２８との誤差となる。このことから、１つの半導体チップからなるＰＤＩＣ４２に作り込まれた受光領域にて、これらの発光源から発光されるレーザー光を受光することは容易ではない。

本形態では、特定の波長のレーザー光の進行方向を変える光学補正素子を、レーザー光の光路の途中に配置している。具体的には、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３を、レーザー光の光路の途中に配置している。各レーザー光が進行する方向に対して、第１光学補正素子１１は第２光学補正素子１３よりも前方に配置されているので、各レーザー光は、第１光学補正素子１１を通過した後に、第２光学補正素子１３を通過することとなる。

第１光学補正素子１１は、最も波長が短い第１レーザー光２５を回折することによりその進路を傾斜させ、第１レーザー光２５よりも波長が長い第２レーザー光２７および第３レーザーは基本的には回折させずに進行方向を変えずにそのまま透過させる。具体的には、第１光学補正素子１１は、光ピックアップ装置３０の光軸に対して平行に進行する第１レーザー光２５を回折させることで、その進行方向を第２レーザー光２７に接近するように傾斜させている（θ１）。ここで、各発光チップから放射される各レーザー光は光ピックアップ装置３０の光軸に平行であり、この光軸は例えば第２レーザー光２７と重畳している。

第２光学補正素子１３は、第１光学補正素子１１と同様に、第１レーザー光２５を回折さすることで傾斜させる一方、第２レーザー光２７および第３レーザー光２９は傾斜させずにそのまま透過させる。第２光学補正素子１３が第１レーザー光２５を傾ける方向は、第１光学補正素子１１とは逆方向である。また、第２光学補正素子１３が第１レーザー光２５を回折作用により傾ける角度θ２は、第１光学補正素子１１が第１レーザー光２５を傾ける角度θ１と同じである。従って、第２光学補正素子１３の回折作用により、光軸に対して傾斜する第１レーザー光２５の光路は、光軸に対して平行とされる。

第２光学補正素子１３を通過した第１レーザー光２５の光路は、第２レーザー光２７の光路と重畳する。また、両者は重畳しないとしても、両レーザー光の光路の距離Ｌ１５は、５μｍ以下となる。

第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４は、第１レーザー光２５を第２レーザー光２７に十分に接近させることができる程度の長さとなされる。理想的には、第２光学補正素子１３を透過した後の第１レーザー光２５の光路が、第２レーザー光２７の光路と重畳するのが良い。このことにより、両レーザー光を、同一の第１受光領域４２Ａにて検出することができる。また、両レーザー光の光路が重畳しないとしても、両レーザー光の光路がＸ方向に離間する距離Ｌ１５を、上記したように５μｍ以内とすることにより、両レーザー光を１つの第１受光領域４２Ａで受光することが可能となる。

ＰＤＩＣ４２は、２つの受光領域（第１受光領域４２Ａ、第２受光領域４２Ｂ）を備えている。ＰＤＩＣ４２は、各レーザー光を受光して信号検出を行うと共に、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。

ＰＤＩＣ４２を用いて行われるサーボには、ディスクの記録面垂直方向の焦点合わせの為のフォーカスサーボと、ディスクの記録トラックに追従する半径方向の位置合わせのためのトラッキングサーボとが含まれる。フォーカスサーボとしては非点収差法または差動非点収差法が採用可能である。トラッキングサーボとしては、プッシュプル法、差動プッシュプル法、インラインＤＰＰ、ＤＰＰ法または３ビーム法が採用可能である。ここでは、各レーザー光に対応して１つの受光領域が設けられているが、例えば、トラッキングサーボに差動プッシュプル法が採用され、フォーカスサーボに差動非点収差法が採用された場合、ＰＤＩＣ４２には回折格子３１により分離される３ビームの各レーザー光に対応して第１受光領域４２Ａ、第２受光領域４２Ｂがそれぞれ３つの受光領域により構成される。

ここで、一般的には、ハイブリッドに実装される第１発光チップ２０および第２発光チップ２２が発光源として備えられる場合、これらから放射されるレーザー光を受光するために、２つのＰＤＩＣが用意される。しかしながら本形態では、上記したように光学補正素子で第１発光チップ２０から放射される第１レーザー光２５を、第２発光チップ２２から放射される第２レーザー光２７に重畳させ、両者を同一の第１受光領域４２Ａで受光している。このことから、ハイブリッドに実装される２つの発光チップから放射されるレーザー光を、１つのＰＤＩＣ４２で受光することが可能となる。

また、各発光チップに発生する実装誤差は、所定の値（例えば±２０μｍ）の範囲内で任意の長さとなる。しかしながら、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を調整することにより、第１発光チップ２０から放射される第１レーザー光２５の光路を所定の位置に補正することが可能となる。

更にまた、光ピックアップ装置３０の光軸は、第２レーザー光２７または第３レーザー光２９の光路と一致するように配置されているが、第１レーザー光２５を第２レーザー光２７側に補正することにより、第１レーザー光２５の光路が光軸に接近することとなる。このことにより、第１レーザー光２５の像高特性が良くなる利点がある。

ここで、図１（Ｃ）を参照して、第１発光源２４が設けられる＋Ｙ方向側の第１発光チップ２０の端面と、第２発光源２６および第３発光源２８が設けられる＋Ｙ方向の第２発光チップ２２の端面とはＹ軸方向に関して同一の箇所に配置されている。しかしながら、第１発光チップ２０の＋Ｙ方向の端面を、第２発光チップ２２の＋Ｙ方向の端面よりも、＋Ｙ方向側に突出して配置しても良い。この状態をこの図では点線にて示している。

何ら対策を施さなければ、途中で光学補正素子により傾斜される第１レーザー光２５の光路は他のレーザー光の光路よりも長くなり、このことが光ピックアップ装置３０の性能に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、上記のように、第１発光チップ２０の端面を、レーザー光が放射される方向である＋Ｙ方向側に突出させることにより、第１レーザー光２５の光路の長さを、他の光路と同様にすることで、この問題が緩和される。

具体的には、各レーザー光の光路長が異なると、ＰＤＩＣ４２にてジッターが発生する。更には、振幅最良となるＰＤＩＣ４２のＹ方向の位置が、光路長の不均一さに起因してＹ方向にオフセットしてしまい、デフォーカスが発生する。一般的には、このような不具合に対処するために、フォーカスサーボに電気的なオフセットを施している。一方、本形態では、上記したように、第１発光源２４の位置を＋Ｙ方向に移動させることにより、光路長の不均一さを緩和しているので、サーボ信号のオフセットが減る利点がある。

図２を参照して、次に、光ピックアップ装置３０の構造を詳細に説明する。光ピックアップ装置３０は、ディスク４８にレーザー光を照射し、ディスク４８の情報記録面で反射した戻り光であるレーザー光を検出することで、ディスク４８からの情報の読み出し、またはディスク４８への情報の書き込みを行う。光ピックアップ装置３０は、ディスク再生装置等の情報記録再生装置に実装されて用いられる。

具体的には、光ピックアップ装置３０は、レーザー装置１０と、レーザー装置１０から放射されたレーザー光の光路を補正する第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３と、回折格子３１と、ハーフミラー３６と、コリメートレンズ３４と、立ち上げミラー３２と、１／４波長板３５と、対物レンズ３７と、アナモフィックレンズ４０と、ＰＤＩＣ４２とを主要に備えている。

レーザー装置１０、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３、ＰＤＩＣ４２の詳細は図１を参照して説明した通りである。

回折格子３１は、レーザー装置１０から放射されて光学補正素子を通過した各レーザー光を、０次回折光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する。

ハーフミラー３６は、レーザー装置１０から放射されて回折格子３１等を経由するレーザー光を−Ｘ側に反射する一方、ディスク４８により反射されたレーザー光（戻り光）を＋Ｘ側に透過させる。ディスク４８で反射した戻り光は、１／４波長板３５の作用により一旦円偏光光に変換された後に再び直線偏光光に変換されるので、レーザー装置１０から放射された時とは偏光方向が異なっており、＋Ｘ方向に透過する。

コリメートレンズ３４は、ハーフミラー３６にて反射されたレーザー光を平行光にする。また、コリメートレンズ３４はＸ方向に対して移動可能に設けられている。この様にすることで、温度変化に基づく対物レンズ３７の光学特性の劣化が補正可能となる。更には、ディスク４８の情報記録層を被覆するカバー層の厚さの違いや多層構造の光記録媒体における各情報記録層のカバー厚の違いによって生じる球面収差が補正される。

立ち上げミラー３２は、コリメートレンズ３４を透過したレーザー光が入射され、−Ｘ方向に進行するレーザー光を、＋Ｙ方向に反射する働きを有する。

１／４波長板３５は、立ち上げミラー３２で反射されたレーザー光を直線偏光光から円偏光光に変換する作用を有し、逆にディスク４８にて反射された戻り光を円偏光光から直線偏光光に変換する機能を備えている。

対物レンズ３７は、立ち上げミラー３２の直上に配置されており、立ち上げミラー３２にてＹ方向に立ち上げられたレーザー光を、ディスク４８の信号記録面に合焦させる働きを有する。本形態では、対物レンズ３７は、ＢＤ、ＤＶＤおよびＣＤの記録再生に用いられる第１レーザー光、第２レーザー光および第３レーザー光で共用される。

アナモフィックレンズ４０は、ハーフミラー３６を透過してＰＤＩＣ４２に照射されるレーザー光に対して、非点収差を付与する。

次に、以上のように構成された光ピックアップ装置３０の読み出し動作および書き込み動作を説明する。レーザー装置１０からは、波長が異なる３つのレーザー光（第１レーザー光２５、第２レーザー光２７および第３レーザー光２９：図１（Ｃ）参照）が放射されるが、これらのレーザー光の光路は以下に述べるように同一である。更にまた、以下の動作は、読み出しおよび書き込みで同様である。

先ず、レーザー装置１０の第１発光源２４から放射されたレーザー光は、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３を通過する。このとき、最も波長が短い第１レーザー光２５の光路は、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３の回折作用により、所定位置に補正され、第２レーザー光の光路と重畳するようになる。一方、波長が長い第２レーザー光および第３レーザー光は、両光学補正素子により回折されずにそのまま直線的にこれらを通過する。この詳細は、図１を参照して説明したとおりである。

これらの光学補正素子を通過したレーザー光は、回折格子３１を通過することで０次回折光、＋１次回折光および−１次回折光に分離される。これは、第１ＰＤＩＣ４２にてトラッキングサーボおよびフォーカスサーボを行うためである。

回折格子３１を通過したレーザー光は、ハーフミラー３６にて−Ｘ方向に反射され、その後、コリメートレンズ３４により平行光に変換され、立ち上げミラー３２で反射されることによりディスク４８に対して垂直方向（＋Ｙ方向）に進行する。

更に、レーザー光は、１／４波長板３５を通過することで円偏光光に変換された後に、対物レンズ３７の屈折作用や回折作用により、ディスク４８の信号記録面に合焦する。

ディスク４８の信号記録面により反射された第１レーザー光（戻り光）は、対物レンズ３７、１／４波長板３５、立ち上げミラー３２およびコリメートレンズ３４を通過してハーフミラー３６に到る。ここで、戻り光である第１レーザー光は、１／４波長板３５を通過する際に円偏光光から直線偏光光に変換される。

ハーフミラー３６を透過したレーザー光は、アナモフィックレンズ４０でフォーカスサーボ用の非点収差が付与され、第１ＰＤＩＣ４２に到達する。そして、第１ＰＤＩＣ４２で情報が読み出されると共に、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボが行われる。

以上が光ピックアップ装置３０の構成および動作の説明である。

図３を参照して、他の形態の光ピックアップ装置３０の構成を説明する。図３（Ａ）は発光チップが実装される構成を示す断面図であり、図３（Ｂ）は光ピックアップ装置３０を部分的に示す図である。この図に示す光ピックアップ装置３０の概略的構成は上記したものと同様であり、第１発光チップ２０と第２発光チップ２２とが実装される形態が相違する。

図３（Ａ）を参照して、ここでは、実装面であるステム１６の上面に２つの発光チップがスタックの状態で実装されている。具体的には、ステム１６の上面に第２発光チップ２２が固着材を介して固着され、この第２発光チップ２２の上面に固着材を介して第１発光チップ２０が固着されている。各発光チップを固着させる固着材としては、シート状または液状で用意されるエポキシ樹脂等の絶縁性固着剤やＡｇペースト等の導電性固着材が採用される。

第２発光チップ２２に設けられる第２発光源２６と第３発光源２８との距離Ｌ１０は上記したように１１０μｍ±１μｍ程度である。また、各発光チップの厚み方向（Ｚ方向）の位置決めは高精度に行うことが可能であり、第２発光チップ２２の第２発光源２６および第３発光源２８と、第１発光チップ２０の第１発光源２４とは、所定の距離Ｌ１３で離間している。

また、下層の第２発光チップ２２は２つの発光源（第２発光源２６および第３発光源２８）が設けられ、上層の第１発光チップ２０には第１発光源２４が設けられている。ここでは、これらの発光源が配置される各発光チップの端面は、Ｙ方向に面している。

図３（Ｂ）を参照して、本形態では、光学補正素子を用いて第１レーザー光２５の進行方向をＺ方向に補正することにより、第１レーザー光２５の光路を第２レーザー光２７の光路の重畳させている。

具体的には、第１レーザー光２５および第２レーザー光２７の光路の途中には、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３がこの順番で配置されている。そして、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３は波長選択性を備え、第１レーザー光２５を回折させることでその進行方向を傾斜させ、第２レーザー光２７および第３レーザー光は回折作用により傾斜させることなくそのまま透過させる。

具体的には、光ピックアップ装置３０の光軸に対して平行に進行する第１レーザー光２５が第１光学補正素子１１により回折されると、第１レーザー光２５は第２レーザー光２７側に傾斜して進行するようになる（θ３）。また、第１光学補正素子１１を通過した第１レーザー光２５は、第２光学補正素子１３の回折作用により逆方向に進行方向が曲折され、光軸に対して平行に進行するようになる。第２光学補正素子１３が第１レーザー光２５の光路を変更する角度θ４は上記したθ３と同様である。

上記した各光学補正素子の採用により、第２光学補正素子１３を通過した後の、第１レーザー光２５の光路は、第２レーザー光２７の光路と重畳するようになる。従って、第１レーザー光２５と第２レーザー光２７とを、ＰＤＩＣ４２の同一の第１受光領域４２Ａにて受光することが可能となる。また、第１レーザー光２５と第２レーザー光２７とを完全に重畳することができなくても、両者がずれる距離が５μｍ以内であれば、両者を１つの第１受光領域４２Ａで共用して受光することができる。

なお、図３（Ａ）を参照して、Ｘ方向に関して、第１発光チップ２０に含まれる第１発光源２４と、第２発光チップ２２に含まれる第２発光源２６と第３発光源２８とは、実装時の誤差（±２０μｍ程度）でずれる場合がある。このような場合は、図３に示す第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３を更に追加して、第１レーザー光２５の光路をＸ方向で第２レーザー光２７側に補正すればよい。この場合は、Ｘ方向に対して光路を補正するので、各光学補正素子を面方向に９０度回転させる必要がある。

＜第２の実施の形態：光ピックアップ装置の製造方法＞
図４および図５を参照して、第１の実施の形態で構成を説明した光ピックアップ装置の製造方法を説明する。

図４を参照して、本形態にかかる光ピックアップ装置の製造方法は、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３を組み込むステップＳ１１と、レーザー装置やＰＤＩＣをはじめとする光学素子の位置決めを行うステップＳ１２と、光学補正素子の位置を調整するステップＳ１３を主要に備える。ここで、補正が不要な精度で各光学素子が固着されることを条件として、この補正素子の位置を調整するステップＳ１３が省かれても良い。

ステップＳ１１では、先ず、第１光学補正素子１１または第２光学補正素子１３を、光軸方向に対して移動可能にハウジングに備える。ここで、図１に示した場合では、第１光学補正素子１１を接着材を介してハウジングに固着し、第２光学補正素子１３を移動可能な状態としている。この場合は、後の工程では、第２光学補正素子１３を移動させることによる光路の調整が行われる。

また、これを逆にして、第２光学補正素子１３をハウジングに固着して、第１光学補正素子１１を移動させることにより光路を補正しても良い。更には、両光学補正素子を移動可能な状態でハウジングに組み込み、両素子を移動させることで光路を補正することも可能である。

ステップＳ１２では、図２に示した各種光学素子を、ハウジングに固着する。具体的には、レーザー装置１０、ハーフミラー３６、コリメートレンズ３４、立ち上げミラー３２、１／４波長板３５、対物レンズ３７、回折格子３１、アナモフィックレンズ４０およびＰＤＩＣ４２を、光ピックアップ装置３０の所定箇所に組み込む。ここでは、光学補正素子以外の光学素子が、エポキシ樹脂等の絶縁性接着材を介して、ハウジングに固着される。また、本工程では、レーザー装置１０から放射されるレーザー光がＰＤＩＣ４２の受光部に適切に照射されるように、レーザー装置１０の位置が固定された状態で、ＰＤＩＣ４２の位置が調整される。更にこの後、回折格子３１の回転調整を行う。

図５を参照して、ステップＳ１３では、第１発光チップ２０から放射される第１レーザー光２５が、第２発光チップ２２から放射される第２レーザー光２７と重畳するように、光学補正素子の位置を調整する。

具体的には、上記したように、第１発光チップ２０と第２発光チップ２２とは±２０μｍ程度の実装誤差を伴って配置される。また、この誤差は製造されるレーザー装置毎に異なる。従って、本形態では、ＰＤＩＣ４２等の他の光学素子をハウジングに組み込んだ後に、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を調整することにより、第１レーザー光２５の光路を所定の位置に補正している。

ここでは、第１レーザー光２５〜第３レーザー光２９の光路の途中に第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３が配置されている。そして、第１光学補正素子１１が第１レーザー光２５を傾斜させる角度θ１と、第２光学補正素子１３が第１レーザー光２５を傾斜させる角度θ２とは同じ角度であり、傾斜させる方向が逆である。

また、第１レーザー光２５を放射する第１発光源２４と第２レーザー光２７を放射する第２発光源２６との距離Ｌ１２から、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４は、次の式により算出される。
Ｌ１４＝Ｌ１２×ｃｏｔ（θ１）
しかしながら、上記したように、異なる発光チップに設けられる発光源どうしの距離ｌ１２は、第１発光チップ２０および第２発光チップ２２の実装誤差により変動する。従って、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を固定してしまうと、実装誤差が生じた光ピックアップ装置３０では、補正素子により補正された第１レーザー光２５の光路が所定箇所に配置されない問題が発生する。

このことから、本形態では、他の光学素子をハウジングの所定位置に固着した後に、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を調整している。

具体的なＬ１４の調整方法は次の通りである。先ず、各種光学素子をハウジングに組み込んだ状態で、第１発光チップ２０の第１発光源２４から第１レーザー光２５を放射させる。同時に、ＰＤＩＣ４２の第１受光領域４２Ａからの出力をモニタリングする。

第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４は、第１レーザー光２５と第２レーザー光２７との距離Ｌ１２が所定の長さ（例えば１１０μｍ）の時に、第１レーザー光２５が第２レーザー光２７と重畳するように設定されている。しかしながら、上記した実装誤差のバラツキに起因して、両者は正確には重畳しないので、第１レーザー光２５が補正素子により光路が補正されたとしても、第１受光領域４２Ａに適切に照射されなくなる。すなわち、第１受光領域４２Ａの中心部付近に第１レーザー光２５が照射されない状態となる。

本工程では、ＰＤＩＣ４２の第１受光領域４２Ａからの出力をモニタリングしつつ、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を調整している。この距離Ｌ１４の調整方法としては、第１光学補正素子１１の位置を固定した状態で、第２光学補正素子１３をＹ方向（＋Ｙ方向および−Ｙ方向）に移動させる方法が採用される。

ここでは、第１光学補正素子１１は、４つの受光領域部分に「田の字形状」に分割されており、この４つの受光領域部分からの出力が互いに等しくなるように、Ｌ１４の距離が調整される。例えば、第２光学補正素子１３をＹ方向に移動させながら、ＰＤＩＣ４２の出力をモニタリングし、第１受光領域４２Ａの４つの受光領域部分からの出力が最も等しい時の第２光学補正素子１３の箇所を、Ｌ１４が最も適切となる場合とする。

第１レーザー光２５が第１受光領域４２Ａに対して適切に照射されたら、この時点にて距離Ｌ１４の調整を終了し、第２光学補正素子１３を絶縁性固着剤を介してハウジングに固着する。

以上の工程により、光ピックアップ装置３０が製造される。

本形態では、各種光学素子の位置決めを行った後に、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を調整して第１レーザー光２５の光路を補正している。従って、レーザー光を放射する第１発光チップ２０が、不均一な実装誤差を伴って配置されたとしても、この誤差を光学補正素子にて適切に補正することが可能となる。

更に本形態では、異なる発光チップから放射される３種類のレーザー光を、１つの半導体素子であるＰＤＩＣ４２にて受光することが可能となる。具体的には、ＰＤＩＣ４２は、２つの受光領域（第１受光領域４２Ａおよび第２受光領域４２Ｂ）を備え、それぞれの受光領域が第２発光チップ２２から放射される第２レーザー光２７および第３レーザー光２９を適切に受光できるようにその位置が設定されている。本形態では、ＰＤＩＣ４２の第１受光領域４２Ａの出力をモニタリングしながら、第１レーザー光２５が第１受光領域４２Ａに適切に照射されるように、第１光学補正素子１１と第２光学補正素子１３との距離Ｌ１４を調節している。このことから、第２発光チップ２２を基準として配置されたＰＤＩＣ４２で、他の第１発光チップ２０から放射される第１レーザー光２５を適切に受光可能となる。従って、実装誤差を伴って配置される発光チップ毎に、個別にＰＤＩＣを用意する必要がないので、光ピックアップ装置３０に必要とされる部品点数が減少し、コストが削減される。

ここで、図３に示す光ピックアップ装置３０の製造方法は、基本的には上記と同様である。相違点は、第１光学補正素子１１がＺ方向に第１レーザー光２５の光路を傾斜させることにある。上記したように、この場合に於いては、各光学補正素子を面方向に９０度回転させて配置する必要がある。

また、上記説明では、第１光学補正素子１１および第２光学補正素子１３は、回折作用により第１レーザー光の光路を傾斜させていたが、他の作用により第１レーザー光の光路を傾斜させても良い。具体的には、偏光選択やホトニック結晶による異常分散の作用により、これらの光学補正素子が第１レーザー光の光路を傾斜するようにしても良い。

１０ レーザー装置
１１ 第１光学補正素子
１２ 基板部
１３ 第２光学補正素子
１４ 被覆部
１５ カバー
１６ ステム
１８ 端子部
２０ 第１発光チップ
２２ 第２発光チップ
２４ 第１発光源
２５ 第１レーザー光
２６ 第２発光源
２７ 第２レーザー光
２８ 第３発光源
２９ 第３レーザー光
３０ 光ピックアップ装置
３１ 回折格子
３２ 立ち上げミラー
３４ コリメートレンズ
３５ １／４波長板
３６ ハーフミラー
３７ 対物レンズ
４０ アナモフィックレンズ
４２ ＰＤＩＣ
４２Ａ 第１受光領域
４２Ｂ 第２受光領域
４８ ディスク

Claims (9)

1. 光記録媒体にレーザー光を放射し、前記光記録媒体で反射する前記レーザー光を検出する光ピックアップ装置であり、
   第１発光源から第１レーザー光を放射する第１発光チップと、前記第１レーザー光とは波長が異なる第２レーザー光を第２発光源から放射する第２発光チップとを有するレーザー装置と、
   前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中に配置され、前記第１レーザー光の進行方向を前記第２レーザー光側に傾斜させると共に、前記第２レーザー光を透過させる第１光学補正素子と、
   前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中であって前記第１光学補正素子よりも前記レーザー装置から離れた位置に配置され、前記第１レーザー光の進行方向を前記光ピックアップ装置の光軸に平行となるように補正すると共に、前記第２レーザー光を透過させる第２光学補正素子と、
   前記第１レーザー光および前記第２レーザー光を受光する第１受光領域を有する受光チップと、
   を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 前記第２発光チップは、前記第２発光源に加えて、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光とは波長が異なる第３レーザー光を放射する第３発光源を更に備え、
   前記受光チップは、前記第１レーザー光と前記第２レーザー光とを受光する前記第１受光領域と、前記第３レーザーを受光する第２受光領域とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
3. 前記第１光学補正素子と前記第２光学補正素子との距離は、前記第１発光チップが備える第１発光源と、前記第２発光チップが備える第２発光源との距離に基づいて決定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光ピックアップ装置。
4. 前記第１発光チップの前記第１発光源は、前記第２発光チップの前記第２発光源よりも、前記受光チップに接近して配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の光ピックアップ装置。
5. 前記第１発光チップと前記第２発光チップは、同一の実装面に固着されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の光ピックアップ装置。
6. 前記第１発光チップは、前記第２発光チップの上面に固着されることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
7. 第１レーザー光と、前記第１レーザー光とは波長が異なる第２レーザー光を光記録媒体に放射し、前記光記録媒体で反射する両レーザー光を検出する光ピックアップ装置の製造方法であり、
   前記第１レーザー光の進行方向を前記第２レーザー光側に傾斜させると共に、前記第２レーザー光を透過させる第１光学補正素子を、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中に配置し、更に、前記第１レーザー光の進行方向を光ピックアップ装置の光軸に平行となるように補正すると共に、前記第２レーザー光を透過させる第２光学補正素子を、前記第１レーザー光および前記第２レーザー光の光路の途中であって前記第１光学補正素子よりも前記レーザー装置から離れて配置する第１工程と、
   第１発光源から前記第１レーザー光を放射する第１発光チップと、第２発光源から前記第２レーザー光を放射する第２発光チップとを有するレーザー装置の位置決めを行い、前記第２レーザー光が照射される位置に受光領域を備えた受光チップの位置決めを行う第２工程と、
   を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。
8. 前記第１発光チップから放射される前記第１レーザー光が、前記受光チップの前記受光領域に照射されるように、前記第１光学補正素子と前記第２光学補正素子とを離間させる第３工程を更に備えることを特徴とする請求項７に記載の光ピックアップ装置の製造方法。
9. 前記第３工程では、前記受光チップからの出力を計測しつつ、前記第１光学補正素子と前記第２光学補正素子とが離間する距離を調整することを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置の製造方法。

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