JPH09161310A

JPH09161310A - 光学装置

Info

Publication number: JPH09161310A
Application number: JP7321823A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Mizuno; 剛水野; Masato Doi; 正人土居
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1995-12-11
Publication date: 1997-06-20
Anticipated expiration: 2015-12-11
Also published as: JP3694943B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光学ピックアップなどに適用される光学装置
のコンパクト化、無調整化を図り、またトラッキングサ
ーボ信号やフォーカスサーボ信号、光磁気信号等の検出
を容易に行う。【解決手段】発光部と受光部とが共通の半導体基板に
形成され、発光部からの出射光が収束手段により被照射
部に収束照射され、収束手段の共焦点近傍を含んで受光
部が配置され、受光部によって被照射部からの戻り光を
受光検出する構成の光学素子と、表面に反射面が形成さ
れた、ウエッジプリズムとを有する光学装置を構成す
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、光学装置例えばコ
ンパクトディスク（ＣＤ）、追記型コンパクトディスク
（ＣＤ−Ｒ）、光磁気ディスクなどの光ディスクを初め
とする各種光記録媒体に光を照射して再生、または記録
且つ再生を行う光学装置、例えば光学ピックアップに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の光記録媒体上の記録を光学的に読
み出す光学ピックアップは、例えば半導体レーザ、コリ
メートレンズ、ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッ
タ、１／４波長板、フォーカスレンズ、フォーカスレン
ズ駆動装置、分割型フォトディテクタ等のそれぞれ個別
に構成されたディスクリートな光学部品を相互に精度良
く所定の位置関係に配置して構成される。

【０００３】図２１に従来のコンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）の再生専用の光学ピックアップの一例の構成図を示
す。この光学ピックアップ８１は、半導体レーザ８２、
回折格子８３、ビームスプリッタプレート８４、対物レ
ンズ８５及びフォトダイオードからなる受光素子８６を
備えて成り、半導体レーザ８２からのレーザ光Ｌがビー
ムスプリッタプレート８４で反射され、対物レンズ８５
で収束されて光ディスク９０に照射され、この光ディス
ク９０で反射された戻り光がビームスプリッタプレート
８４を透過して受光素子８６にて受光検出される。

【０００４】しかしながら、この様な光学ピックアップ
８１は、部品点数が多く、また非常に大型になるだけで
なく、その配置に高い精度が要求され、生産性の低いも
のであった。

【０００５】近年、ＣＤプレーヤのポータブル化等の要
請で、光学ピックアップを小型化、省部品化する研究開
発が盛んであり、光学素子の機能複合化、レーザカプラ
ー（投受光部一体化）、ホログラム素子の利用などが進
んでいる。しかし、これらの開発においても、光学素子
の配置を充分調整不要とするものではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】光学ピックアップ全体
の小型化を図る方法としては、例えば光路の途中に偏光
ビームスプリッタの代わりに、裏面に反射率の高い反射
膜を形成したミラー板等の光学部品を設置することによ
り光を反射させて、受光素子等による受光部を半導体レ
ーザ等からなる発光部と同じ側に配置できるようにする
方法も提案されている（特開平２−１６２５４１号公
報）。

【０００７】しかしながら、この場合は発光部と受光部
が同じ側に配置されるので、全体の装置の大きさは小さ
くなるが、発光部と受光部はそれぞれ別体に構成されて
互いに所定の位置関係に配置するものであって、部品点
数はあまり減らず、また光学素子の配置の調整は従来と
同程度に必要とする。

【０００８】また、これらの問題に対する解決策とし
て、図２２に示すようなホログラム素子を用いた光学ピ
ックアップ等が提案されている。図２２に示す光学ピッ
クアップ１１０は、半導体レーザ１０１、フォトディテ
クタ１０２、ホログラム素子１０３、対物レンズ１０４
の各光学部品から構成されている。この場合、半導体レ
ーザ１０１から出射した光は、ホログラム素子１０３を
通過し対物レンズ１０４で収束し被照射部であるディス
ク１０５に照射され、ここで反射した戻り光が再び対物
レンズ１０４で収束された後に、ホログラム素子１０３
において回折し、その戻り光の±１次回折光を用いてフ
ォーカスサーボ信号の検出を行うものである。

【０００９】このとき、往路の出射光においてもホログ
ラム素子１０３において回折光を生じるが、この回折光
は利用することなくほぼ捨てることになる。そのため、
出射光の光量と比較して戻り光の光量が大きく減少す
る。この光量の減少を補うために、半導体レーザＬＤの
出力を上げる必要が生じ、それにより消費電力を増大さ
せてしまっている。

【００１０】一方、カー効果を利用した光磁気信号（Ｍ
Ｏ信号）の検出系を有し、記録再生可能な光学装置にお
いては、例えば図２３にミニディスク（ＭＤ）用の光学
ピックアップの一例を示すように、さらに偏光検出のた
めの部品が加わった構成とされる。図２３に示す光学ピ
ックアップ９１は、半導体レーザ９２、対物レンズ９
６、フォトディテクタ９９の他にトラッキングサーボ信
号の検出に利用する回折格子９３、偏光ビームスプリッ
タ９４、コリメータレンズ９５、ウォラストンプリズム
９７、フォーカスサーボ信号の検出のためのマルチレン
ズ９８を備えてなる。このように偏光を検出するため
に、部品点数が非常に多く、光学装置が複雑化してお
り、また記録を行うために大きなパワーが必要であるこ
とから、光源のレーザ出力を上げる必要があり、やはり
消費電力が増大してしまうことになる。

【００１１】本発明はこのような点を考慮してなされた
もので、光学ピックアップなどの光学装置において、光
学部品点数の削減、光学的な配置設定に際してのアライ
メントの簡単化を図り、装置全体の簡素化、小型化を図
り、また作製を容易にするものであり、さらに、トラッ
キングサーボ信号やフォーカスサーボ信号ならびに光磁
気信号の検出を容易かつ確実に行うことを可能にし、さ
らに光量を有効に利用して消費電力が少ない光学装置を
提案するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、発光部と受光
部とが共通の半導体基板に形成され、発光部からの出射
光が収束手段により被照射部に収束照射され、収束手段
による共焦点近傍を含んで受光部が配置され、受光部に
よって被照射部からの戻り光を受光検出する構成の光学
素子と、表面に反射面が形成された、ウエッジプリズム
とを有する光学装置を構成する。

【００１３】ここで、収束手段による共焦点近傍とは、
光軸方向においては収束手段の焦点深度内の領域を、光
軸に直交する方向においては収束手段による光の回折限
界内の領域をそれぞれ意味するものとする。これに対し
後述の収束手段による共焦点から離れた位置とは、これ
ら領域以外の領域を意味するものとする。

【００１４】本発明による光学装置は、発光部から出射
した光が、被照射部にジャストフォーカス（合焦）すれ
ば、必ずその共焦点位置に光が戻ってくる光学原理を利
用するものであって、本発明においては、収束手段によ
る共焦点近傍すなわち上述の収束手段による光の回折限
界内の領域を含んで受光部を配置した光学素子を構成す
るものであるので、上述したように発光部からの出射光
が被照射部に合焦した状態では、その被照射部からの戻
り光は、この光学素子に付随する光学部品に位置精度に
多少の問題があっても、確実に共焦点位置近傍に配置さ
れた受光部に入射し、この戻り光の検出を行うことがで
きることになる。

【００１５】また、本発明構成においては、表面に反射
面が形成された、ウエッジプリズムを配置することによ
り、この反射面により被照射部からの戻り光を反射さ
せ、共焦点から離れた位置に配置した受光部に受光検出
させてフォーカスサーボ信号の検出を行うことができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の光学装置は、図１にその
一例の概略構成図を示すように、半導体レーザＬＤおよ
び第１の反射鏡１３によって構成される発光部１４と、
フォトダイオード等によるフォトディテクタＰＤによっ
て構成される受光部１５とが共通の半導体基板１６に形
成された光学素子１７が構成されて成る。この光学素子
１７は、発光部１４からの出射光Ｌ_Fが収束手段１８を
経て被照射部１２に収束照射され、収束手段１８による
共焦点近傍を含んで受光部１５が配置され、この受光部
１５によって被照射部１２から反射された戻り光Ｌ_Rを
受光検出する構成、すなわちＣＬＣ（コンフォーカル・
レーザ・カプラ）構成とされる。

【００１７】また上述の共焦点近傍に、受光部１５とは
別に第２の反射鏡２１を配置し、この第２の反射鏡２１
は、後述するように戻り光Ｌ_Rを反射させるものとす
る。さらにウエッジプリズム２０を光学素子１７上に配
置する。このウエッジプリズム２０の表面には反射面
（第３の反射鏡）１９が形成される。

【００１８】このウエッジプリズム２０と反射面１９と
第２の反射鏡２１とにより、被照射部１２からの戻り光
Ｌ_Rを反射させ、これを受光部１５の共焦点近傍以外の
部分において受光する構成とする。

【００１９】図１に示す本発明による光学装置（以下実
施例１とする）は、光学ピックアップに適用した場合の
例である。図１において、１１は光学ピックアップを全
体として示し、１２は被照射部である光記録媒体、例え
ば光ディスクを示す。光学ピックアップ１１は、半導体
レーザＬＤおよび反射鏡１３による発光部１４と複数の
フォトディテクタＰＤによる受光部１５および第２の反
射鏡２１が同一の半導体基板１６上に一体化されてなる
光学素子１７と、収束手段１８この例では対物レンズ
と、表面に反射面１９が配置されたウエッジプリズム２
０とを備えてなる。そしてウエッジプリズム２０は、光
学素子１７上に、光学素子１７の発光部１４、受光部１
５等が配置された側の表面を覆って配置されるものであ
る。

【００２０】ウエッジプリズム２０は、出射光Ｌ_Fおよ
び被照射部からの戻り光Ｌ_Rの光軸と垂直になるように
後述するウエッジ角θを有する斜面２０ａと、光学素子
１７上面と平行な上面２０ｂとを有して形成される（図
３参照）。この上面２０ｂに反射膜が形成されて反射面
１９が形成される。ウエッジプリズム２０は、例えばガ
ラス、その他の透明基板で形成することができる。

【００２１】発光部１４は、水平共振器構造の半導体レ
ーザＬＤと第１の反射鏡１３からなる。この第１の反射
鏡１３は、光学素子１７を構成する半導体サブストレイ
トの結晶面、半導体レーザＬＤを形成する際のエッチン
グ端面の延長方向の結晶軸を選定することによって、選
択的にエピタキシャル成長した際に、特定の結晶面例え
ば｛１１１｝面を発生させた、原子面によるモフォロジ
ーのよい斜面として、また水平共振器面と一定の角度の
傾きを有する面として形成することができる。この例で
は、この特定の結晶面を｛１１１｝面とすると、図２に
光学素子１７の発光部１４の拡大図を示すように、第１
の反射鏡１３の立ち上げ角が５４．７°となる。

【００２２】受光部１５は、複数のフォトディテクタＰ
Ｄにより構成され、これらフォトディテクタＰＤは、光
学素子１７表面の発光部１４の近傍すなわち共焦点位置
近傍の発光部１４が配置される部分を除き、かつ回折限
界領域内とその周辺部分とを含んで設置される。

【００２３】発光部１４からの出射光Ｌ_Fは、ウエッジ
プリズム２０の斜面２０ａを透過して収束手段１８の対
物レンズによって被照射部１２に収束され、被照射部１
２から反射された戻り光Ｌ_Rが再び斜面２０ａを通して
ウエッジプリズム２０中を透過して光学素子１７の表面
で焦点を結ぶ。受光部１５の一部がこの焦点の近傍に位
置し、戻り光Ｌ_Rを受光検出する。すなわち、この光学
素子は前述のＣＬＣ構成とする。

【００２４】このＣＬＣ構成は、本発明の出願人による
先の出願である特願平５−２１６９１号出願「光学装
置」に記載されたように、戻り光Ｌ_Rは対物レンズの回
折限界近傍まで収束され、受光部１５がこの光回折限界
内、すなわち出射光の波長をλ、収束手段１８の光学素
子１７側の開口数をＮＡとするとき出射光の光軸からの
距離が１．２２λ／ＮＡ以内（エアリーディスク内）に
配置されるようにするものである。

【００２５】さらに、第２の反射鏡２１の外側に、この
第２の反射鏡２１が形成された戻り光Ｌ_Rのエアリーデ
ィスク領域を囲んで、無反射コート（ＡＲコート）がさ
れたナイフエッジ面２２が形成される。このナイフエッ
ジ面２２は、発光部１４の半導体レーザＬＤ上面の第２
の反射鏡２１外の領域をちょうど２分するように形成さ
れる。

【００２６】上述の受光部１５としては、図３Ａに光学
素子１７の側面図、図３Ｂに光学素子１７の平面図をそ
れぞれ示すように、光学素子１７の表面上の発光部１４
近傍すなわち共焦点近傍に、受光部１５の一部としての
２分割フォトディテクタＰＤ ₁，ＰＤ₂を、共焦点から
離れた位置（前述のエアリーディスク外）に２分割フォ
トディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄をそれぞれ形成する。第２
の反射鏡２１は、光学素子１７の表面上の共焦点近傍に
形成する。２分割フォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄は、
後述するようにナイフエッジ法によるフォーカスサーボ
信号の検出を行うもので、それぞれのフォトディテクタ
が照射される反射光の中心に対して対称に形成されてい
る。

【００２７】これらフォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄お
よび第２の反射鏡２１を形成する光学素子１７の表面
と、半導体レーザＬＤの発光点との間には、例えばｐｎ
接合を構成するクラッド層等の数μｍの厚さの半導体層
が形成されているのみで、この間の垂直距離は数μｍ程
度しか離れていない。そのため、フォトディテクタＰＤ
を形成する面は、焦点深度内にあり合焦位置すなわち共
焦点位置面と考えて良い。従って、レンズの横方向の位
置ずれが生じた場合でもフォトディテクタ上のスポット
位置の変化がないため後述のトラッキングサーボ信号の
検出に好都合である。

【００２８】第２の反射鏡２１の鏡面は、光学素子１７
の形成を例えば結晶の｛１１１｝面に沿って成長させて
行うことにより形成され、結晶性のよい平坦な面とされ
る。

【００２９】このように、第２の反射鏡２１の鏡面は、
結晶の成長面であるために平坦性が極めてよく、そのま
まの状態で鏡面となるものである。鏡面にかかるスポッ
トの一部は高い反射をするため、この鏡面による反射光
を用いることで、後述のフォーカスサーボ信号や光磁気
信号（ＭＯ信号）の検出をすることができる。尚、この
第２の反射鏡２１は、反射率のよい金属などを蒸着して
形成する構成としてもよい。

【００３０】半導体レーザＬＤ上面の第２の反射鏡２１
外の領域の、ナイフエッジ面２２が形成されない残りの
部分は、第２の反射鏡２１と同様に結晶の成長面からな
り、高い反射率の鏡面２１′となっている。

【００３１】前述のように、この例では第１の反射鏡１
３の立ち上げ角が５４．７°とすることから、図２に示
したように発光部１４からの出射光Ｌ_Fは水平方向に対
して７０．６°の角度で出射する。そこでこの場合、図
３Ａに示したように、１９．４°のウエッジ角θを有す
るウエッジプリズム２０を光学素子１７上に配置し、発
光部１４の半導体レーザＬＤと第１の反射鏡１３との間
の隙間を、ウエッジプリズム２０と同一の屈折率を有す
る接着剤で充填するように張り合わせ、ウエッジプリズ
ム２０からの出射光Ｌ_Fが出射面に対して垂直となるよ
うに配置する。これにより、プリズム面からの出射光Ｌ
_Fにいわゆるコマ収差が生じない。

【００３２】次に、上述の光学装置の動作を説明する。
発光部１４の半導体レーザＬＤから出射したレーザ光
が、第１の反射鏡１３により反射されて、光学素子１７
表面に対し斜め上方に出射光Ｌ_Fを生じる。この出射光
Ｌ_Fは、ウエッジプリズム２０の斜面２０ａを透過し
て、収束手段１８例えば対物レンズにより収束されて、
被照射部１２例えば光学ディスクに照射される。

【００３３】そして、被照射部１２によって出射光Ｌ_F
が反射されることにより、戻り光Ｌ _Rを生じる。戻り光
Ｌ_Rは、再度収束手段１８により収束されて、ウエッジ
プリズム２０の斜面２０ａに垂直に入射する。さらに戻
り光Ｌ_Rは、この斜面２０ａを透過して光学素子１７表
面の共焦点近傍に入射する。このとき、戻り光Ｌ_Rの一
部が受光部１５の一部として共焦点近傍に配置された２
分割フォトディテクタＰＤ₁，ＰＤ₂で受光されて、ト
ラッキングサーボ信号の検出が行われる。

【００３４】さらに戻り光Ｌ_Rの他の一部が、共焦点近
傍すなわち戻り光Ｌ_Rの回折限界領域内に配置された第
２の反射鏡２１により反射され、反射光がウエッジプリ
ズム２０の上面２０ｂに向かう。そして、この反射光が
ウエッジプリズム２０の上面２０ｂに形成された反射面
（すなわち第３の反射鏡）１９において再度反射され
て、受光部１５の一部として光学素子１７表面の共焦点
から離れた位置に形成された２分割フォトディテクタＰ
Ｄ₃，ＰＤ₄で受光されて、フォーカスサーボ信号の検
出が行われる。

【００３５】この光学素子１７における各種信号の検出
は次のように行う。

【００３６】トラッキングサーボ信号の検出は、２分割
フォトディテクタＰＤ₁，ＰＤ₂を用いて、プッシュプ
ル法によって行う。そして、例えば差信号（ＰＤ₁−Ｐ
Ｄ₂）を検出信号として、トラッキングサーボ信号を検
出する。

【００３７】フォーカスサーボ信号の検出は、２分割フ
ォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄を用いて、ナイフエッジ
法によって行う。このとき前述のようにフォトディテク
タの中心に、反射面１９による反射光の光軸が位置し、
２分割フォトディテクタがそれぞれこの光軸について互
いに対称となるように配置する。さらに、光学系が合焦
しているときに、２つのフォトディテクタの信号強度が
等しくなるように、すなわちＰＤ₃＝ＰＤ₄となるよう
に２分割フォトディテクタの位置を設定する。

【００３８】ここで、ナイフエッジ法によるフォーカス
サーボ信号の検出について説明する。まず、通常行われ
ているナイフエッジ法によるフォーカスサーボ信号の検
出は、図４に示すように、収束手段１８の焦点位置にナ
イフエッジ５０を配置し、このナイフエッジ５０によ
り、図中光軸より下の部分が遮られるようにする。

【００３９】被照射部１２において出射光Ｌ_Fが合焦し
ている場合には、戻り光Ｌ_Rはナイフエッジ５０が配置
された正規の焦点位置で焦点を結び、ナイフエッジ５０
に遮られることなく受光部のフォトディテクタＰＤ_A，
ＰＤ_Bに均等に照射され、これらフォトディテクタＰＤ
_A，ＰＤ_Bにおける信号が等しくなる。

【００４０】被照射部１２が図中点線の位置にδだけず
れて、出射光Ｌ_Fが被照射部１２で焦点を結ばない場合
には、戻り光Ｌ_Rは図中点線（Ｌ_R′）で示すように、
ナイフエッジ５０の先の位置で焦点を結ぶ。ところが、
このとき光軸より下の部分の光はナイフエッジ５０によ
って遮られるため、戻り光Ｌ_RはフォトディテクタＰＤ
_Bには照射されるが、フォトディテクタＰＤ_Aには照射
されない。

【００４１】一方、被照射部１２が点線の位置と逆にず
れた場合には、戻り光Ｌ_Rはナイフエッジ５０より手前
の位置で焦点を結び、ナイフエッジ５０で光軸より下の
部分が遮られて、フォトディテクタＰＤ_Bには照射され
ず、フォトディテクタＰＤ_Aにのみ照射される。

【００４２】そしてフォトディテクタに接続された差動
増幅器５５等を用いて、信号（ＰＤ _A−ＰＤ_B）あるい
は（ＰＤ_A−ＰＤ_B）／（ＰＤ_A＋ＰＤ_B）を検出信号
とすることにより、検出を行うことができる。

【００４３】本発明の光学装置によるフォーカスサーボ
信号の検出は、このナイフエッジ法を応用して行うもの
である。

【００４４】図５Ａは、本発明の光学装置における光路
の模式図を示した図である。図５Ａに示すように、被照
射部１２からの戻り光Ｌ_Rは、収束手段１８により収束
されて、共焦点位置面Ｓとなる光学素子１７の表面で焦
点を結び、しかもこの表面が反射面となっていることか
ら、ここで反射して、さらにウエッジプリズム表面の反
射面１９で反射して、図５Ａ中下方のフォトディテクタ
ＰＤ_A，ＰＤ _Bに照射される。

【００４５】光学素子１７表面には、図中光軸から下の
部分に無反射コート（ＡＲコート）されたナイフエッジ
面２２が形成され、このナイフエッジ面２２では戻り光
Ｌ_Rは反射されず、図４のナイフエッジ５０と同様の働
きをする。

【００４６】被照射部１２において出射光Ｌ_Fが合焦し
ている場合には、戻り光Ｌ_Rは正規の焦点位置、すなわ
ち共焦点位置面Ｓである光学素子１７表面で焦点を結
び、ナイフエッジ面２２には戻り光Ｌ_Rが照射されない
ことから、この共焦点位置面Ｓで戻り光Ｌ_Rがそのまま
反射され、受光部のフォトディテクタＰＤ_A，ＰＤ_Bに
均等に照射され、これらフォトディテクタＰＤ_A，ＰＤ
_Bにおける信号が等しくなる。

【００４７】被照射部１２が図中点線の位置にδだけず
れて、出射光Ｌ_Fが被照射部１２で焦点を結ばない場合
には、戻り光Ｌ_Rは図中点線で示すように、共焦点位置
面Ｓである光学素子１７表面の先の位置で焦点を結ぶ。
ところが、このとき光軸より下の部分の光はナイフエッ
ジ面２２により反射されないため、戻り光Ｌ_Rは点線の
ようにフォトディテクタＰＤ_Aには照射されるが、フォ
トディテクタＰＤ_Bには照射されない。

【００４８】一方、被照射部１２が点線の位置と逆にず
れた場合には、戻り光Ｌ_Rは共焦点位置の光学素子１７
表面より手前の位置で焦点を結び、ナイフエッジ面２２
により光軸より下の部分の光が反射されないため、フォ
トディテクタＰＤ_Aには照射されず、フォトディテクタ
ＰＤ_Bにのみ照射される。

【００４９】そして、フォトディテクタに接続された差
動増幅器５５等を用いて、信号（ＰＤ_A−ＰＤ_B）ある
いは（ＰＤ_A−ＰＤ_B）／（ＰＤ_A＋ＰＤ_B）を検出信
号とすることにより、例えば図５Ｂに示すような検出信
号を得て、フォーカスサーボ信号の検出を行うことがで
きる。

【００５０】従って、図１および図３に示した実施例１
の光学装置においては、例えば差信号（ＰＤ₃−Ｐ
Ｄ₄）あるいは（ＰＤ₃−ＰＤ₄）／（ＰＤ₃＋Ｐ
Ｄ₄）を検出信号として、フォーカスサーボ信号の検出
を行うことができる。

【００５１】前述の第２の反射鏡２１による反射光は、
先に図３Ａに示したように、ウエッジプリズム２０内の
出射光Ｌ_Fの光軸とは別の光路を経て、ウエッジプリズ
ム２０内を伝搬する。従って、出射光Ｌ_Fと干渉するこ
となく、ウエッジプリズム２０内を多重反射しながら伝
搬していく。

【００５２】本発明による光学装置によれば、ウエッジ
プリズム２０から、そのまま収束手段および被照射部に
向かうので、従来からあるホログラム素子を用いた光学
ピックアップのように、ホログラム素子で出射光が回折
されて±１次回折光を生じて、これに伴う光量の損失が
発生することがない。従って、光源のレーザＬＤの出力
を従来より低く設定でき、これにより発光部における発
熱量を抑制することができる。

【００５３】また通常出射光から１次回折光を生じると
き、この回折光が対物レンズに入射して干渉を起こさな
いように、回折光が対物レンズの瞳面外に伝搬する設計
が必要となる。本発明の光学装置によれば、この設計の
制約がなくなり、半導体レーザＬＤの出力に伴い発生す
る熱の抑制や光学系の小型化等の課題を優先的に扱うこ
とができる。

【００５４】上述の例では、ナイフエッジ面２２を、半
導体レーザＬＤ上面の、戻り光Ｌ_Rの光回折限界外の部
分のちょうど半分に形成するパターンとしたが、ナイフ
エッジ面２２のパターンは、被照射部１２が出射光Ｌ_F
の収束手段１３による焦点から外れた、すなわちデフォ
ーカスしたときに、戻り光Ｌ_Rの光学素子１７表面に照
射されるスポットが、ナイフエッジ面２２にかかって、
反射光が減光されるようにすればよい。従って、上述の
例の他にいくつかのナイフエッジ面２２のパターン形成
例が考えられる。ナイフエッジ面２２のパターン形成の
例を次に示す。

【００５５】図６Ａおよび図６Ｂは、図１および図３に
示した実施例１の光学装置における、光学素子１７の表
面に形成するナイフエッジ面２２のパターン形成の例を
それぞれ示す。図６Ａに示すパターン（パターン１）
は、図３Ｂに示したものと同一のパターンである。

【００５６】ナイフエッジ面２２の作製は、半導体の製
造上一般に広く用いられている手法を用いて、マスクや
アライメントの精度で、かつバッチ処理により行うこと
ができる。また、もし製造工程上、図６Ａに示すような
ナイフエッジ面２２の作製が困難な場合には、図６Ｂに
示すように、境界線を直線として形状を単純化したパタ
ーン（パターン２）を形成する。

【００５７】ナイフエッジ面２２の形成は、前述のよう
に鏡面である結晶成長面上に無反射コートを行って形成
する方法の他に、半導体レーザＬＤ上面に絶縁膜などの
反射率の低い膜を形成した後に、ナイフエッジ面２２以
外の部分に金属膜など高反射膜を形成する方法もある。
いずれの方法によっても、光学素子１７の製造工程中に
一工程として容易に組み込むことができるため、簡素か
つ低コストで形成できる。このとき、第１の反射鏡１３
を経て出射する出射光Ｌ_Fへの影響がないようにパター
ン形成を行う。

【００５８】また、戻り光Ｌ_Rの共焦点位置面における
スポット径は、光学系の倍率に依存するため、フォーカ
スサーボ信号の検出および光磁気信号の検出に供される
光強度・光量も同じく光学系の倍率に依存する。

【００５９】この実施例１の光学装置における収束手段
１８の光学素子１７側の開口数と上述のフォーカスサー
ボ信号の検出および光磁気信号の検出に供される光強度
との関係を図７に示す。図７は、収束手段１８の被照射
部１２側の開口数ＮＡ_Dを０．４５として、収束手段１
８の光学素子１７側の開口数ＮＡ_Cを変化させたとき、
共焦点位置への戻り光Ｌ_Rに対する上述の信号検出に供
する光量の比率の変化を示すものである。このとき、ウ
エッジプリズム２０はＢＫ７等を用いて、共焦点光学系
の光軸上における厚さを１ｍｍ、屈折率を１．５２と
し、また発光部１４の位置および第１の反射鏡１３の立
ち上げ角については、先の図２に示すように設定されて
いる。光の強度分布はガウスビームの分布を取るとして
計算を行っている。

【００６０】例えばコンパクトディスクに用いられる光
学ピックアップの倍率は、通常３．５〜６倍程度であ
る。これらを考慮すると、収束手段の光学素子１７側の
開口数ＮＡ_Cは０．０７５〜０．１２８程度となり、戻
り光のうちの６〜１９％程度がフォーカスサーボ信号に
利用でき、信号検出に充分な光量が得られることがわか
る。

【００６１】また、収束手段の倍率を３．５倍、５倍と
したときのフォーカスサーボ信号を計算し、その曲線を
それぞれ図８Ａ、図８Ｂに示す。図中、実線が図６Ａに
示したナイフエッジ面２２のパターン（パターン１）、
点線が図６Ｂに示したナイフエッジ面２２のパターン
（パターン２）とした場合のフォーカスサーボ信号であ
る。いずれも問題なく信号検出を行うことが出来る。

【００６２】一方、ナイフエッジ面２２のパターンは、
図６Ａのパターン（パターン１）が基本であるが、フォ
ーカスサーボ信号の検出に供する光量を増加させ、かつ
信号のＳ字状の曲線の質を維持するには、図９Ａに示す
パターン形成の例（パターン３）のように、第１の反射
鏡１３に対して、トラッキングサーボ信号の検出を行う
フォトディテクタＰＤ₁，ＰＤ₂と同じ側にもナイフエ
ッジ面２２を形成するのがよい。この場合、ＰＤ₁およ
びＰＤ₂にある程度の反射率をもたせるように、フォト
ディテクタ上に反射膜などを形成する必要がある。

【００６３】また、第１の反射鏡１３に対して、トラッ
キングサーボ信号の検出を行うフォトディテクタＰ
Ｄ₁，ＰＤ₂と同じ側にはナイフエッジ面２２を形成し
ない場合でも、フォトディテクタＰＤ₁およびＰＤ₂に
一定の反射率を設け、半導体レーザＬＤ上の反射面によ
る反射光と、フォトディテクタでの反射光を、同一のフ
ォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄で受光検出することによ
り、信号のレベルを立ち上げ、Ｓ／ＮやＣ／Ｎ等に有利
な信号を得ることができる。

【００６４】図９Ａに示したパターン３と同様な観点に
よれば、図９Ｂに示すように、境界線をエアリーディス
クに外接する直線とした、単純化した形状のナイフエッ
ジ面２２のパターン（パターン４）をとることもでき
る。

【００６５】また、パターンの形成しやすさが図９Ｂに
示したパターン４と同程度で、パターン４よりもフォー
カスサーボの検出信号の感度を高めるには、図１０Ｃお
よび図１０Ｄに示すように、境界線を直線として、エア
リーディスクを取り囲むようにナイフエッジ面２２のパ
ターン（パターン５およびパターン６）を形成するとよ
い。

【００６６】次に、この実施例１の光学装置の製造方法
の例を図面を参照して説明する。まず１つの方法とし
て、ウエハー・バッチ・プロセスを用いる方法を図１３
Ａ〜図１３Ｅに示す。

【００６７】図１３Ａに示すように、あらかじめ発光素
子と受光素子を有するＣＬＣ構成のデバイス（すなわち
光学素子１７）を多数形成した半導体ウエ−ハ３１と、
ウエッジプリズムとなるガラスウエーハ３０を用意す
る。図中３１ａがデバイス１個分を示す。

【００６８】次に、図１３Ｂに示すように、これらガラ
スウエーハ３０と半導体ウエーハ３１を、例えばＵＶ樹
脂（紫外線硬化樹脂）等で接着し、積層体３２を形成す
る。ＵＶ樹脂を用いる場合には、後に紫外線を照射して
接着固化させる。ガラスウエーハ３０は、既にウエッジ
プリズム２０の形状に形成されたものを用いてもよく、
あるいは、積層体３２を形成した後にガラスウエーハ３
０に斜面２０ａを形成してウエッジプリズム２０を形成
することもできる。この接着の後に、ガラスウエーハ３
０表面（図中上面）に反射膜や無反射膜等を形成する。

【００６９】次に、半導体ウエーハ３１の裏面をラッピ
ングし、図示しないが、半導体ウエーハ３１にコンタク
トホール３４や電極パッド、配線などを形成する。その
後、図１３Ｃに示すように、積層体３２を縦横に切断
し、素子３２ａを得る。この例の素子３２ａは、図１３
Ｅに示すようにデバイス２個分の大きさに切断される。

【００７０】次に、図１３Ｄに示すように、この素子３
２ａをヒートシンクを兼ねた配線基板３３上にマウント
する。このとき、図１３Ｅに拡大図を示すように、配線
基板３３上に素子３２ａがマウントされる。

【００７１】図示しないが、さらにこれを単位デバイス
毎に切断して、ウエッジプリズム２０と光学素子１７が
固定された光学装置が得られる。

【００７２】このときの貼り合わせの手法について、図
１４Ａおよび図１４Ｂに、図１３Ｂに相当するウエーハ
を貼り合わせた状態の側面図を示す。図１３Ｂではガラ
スウエーハ３０表面の傾斜面を表現していないが、図１
４Ａおよび図１４Ｂにはこの傾斜面、すなわち後にウエ
ッジプリズム２０のウエッジ角θを有する面となる傾斜
面を表現している。

【００７３】図１４Ａに示すように、ガラスウエーハ３
０と半導体ウエーハ３１との隙間は、ガラスウエーハ３
０と同等の屈折率を有する接着剤３６で充填する。この
ように充填しないとコマ収差が発生し、光学ディスクの
再生の場合に問題が生じる。ここで、この接着剤３６の
充填部は、半導体レーザＬＤの発光位置と近接している
ため、例えば再生時の出射出力を数ｍＷ程度と仮定する
と、局部的に２００℃程度まで温度上昇することがあ
る。そこで接着剤３６には、例えば耐熱性を有するシリ
コン系やエポキシ系の接着剤を用いることが好ましい。

【００７４】また、接着剤で隙間を充填する代わりに、
図１４Ｂに示すように、ＳＯＧ（スピンオンガラス）３
７により隙間を充填した後、ＳＯＧ３７とガラスウエー
ハ３０を接着剤３６で接着することもできる。

【００７５】図１４Ａおよび図１４Ｂに示したように、
傾斜面が形成されたガラスウエーハを、以下ウエッジプ
リズムアレイとする。このウエッジプリズムアレイの製
造方法には、大別して２種類の製造工程が考えられる。
一つはガラスプレス技術による製造工程、もう１つはガ
ラス研削技術による製造工程である。各製造工程を、そ
れぞれ図１５Ａ〜図１６Ｆと図１７Ａ〜図１７Ｅに示
す。

【００７６】ガラスプレス技術による製造工程は、次に
示す工程に従って行われる。まず、図１５Ａに示すよう
に、例えば超鋼からなる台形柱形状の金型４０を用意す
る。次に、図１５Ｂに示すように、この台形柱形状の金
型４０を数個揃えて並べて、コ字状の金型４１により固
定する。

【００７７】このようにして、図１５Ｃに示すような、
台形柱形状の金型４０数個とコ字状の金型４１からなる
ウエッジプリズムアレイ用の金型４２を作製する。

【００７８】次に、このウエッジプリズムアレイ用の金
型４２を用いてプレス工程を行う。図１６Ｄに示すよう
に、ウエッジプリズムアレイ用の金型４２にガラス材料
４４を流し込み、これの上を押圧金具４３で押さえて、
上方から押圧してプレスを行う。

【００７９】こうしてそれぞれ図１６Ｅに側面図、図１
６Ｆに平面図を示すようなウエッジプリズムアレイ４５
を形成する。

【００８０】さらに図１６Ｇに示すように、ＣＬＣ構成
の光学素子が形成された例えばＧａＡｓからなる半導体
ウエーハ３１とこのウエッジプリズムアレイ４５を必要
個数（図１６Ｇでは４個）接着する。

【００８１】この後は、１つ１つのデバイスに切断し
て、目的の光学素子１７とウエッジプリズム２０が接着
された光学装置を得る。

【００８２】一方、ガラス研削技術による製造工程は、
次に示す工程に従って行われる。まず、図１７Ａに示す
ように、ＣＬＣ構成の光学素子が形成された、例えばＧ
ａＡｓからなる半導体ウエーハ３１とガラスウエーハ３
０とを貼り合わせる。この貼り合わせの方法は、前述の
ように接着剤による接着、あるいはＳＯＧ（スピンオン
ガラス）を半導体ウエーハ３１の表面に形成した後、Ｓ
ＯＧの表面にラッピングを行った後に接着を行ってもよ
い。このようにして、図１７Ｂに示すように、ガラスウ
エーハ３０と半導体ウエーハ３１からなる積層体３２が
形成される。

【００８３】次に図１７Ｃに斜視図、図１７Ｄに側面図
を示すように、ドーナツ形状のダイヤモンド砥石４６に
より、ガラスウエーハ３０表面を斜めに研削し、傾斜面
を形成する。このとき用いるダイヤモンド砥石４６は、
光学グレードの研削面が得られるように、砥石の粗さや
研削スピード等の条件を設定する。

【００８４】こうして図１７Ｅに示すように、半導体ウ
エーハ３１上にウエッジプリズムアレイ４５が形成され
る。

【００８５】ウエッジプリズム２０は、上述のようにガ
ラスプレス技術、あるいはガラス研削技術、ガラスモー
ルド技術等により製造するために、その形状は比較的大
きい自由度を有している。

【００８６】また、ウエッジプリズム２０を小型化する
には、次のようにすることができる。図１１に本発明の
光学装置の他の例（以下実施例２とする）の側面図を示
す。実施例２の光学装置は、出射光Ｌ_Fおよび戻り光Ｌ
_Rが通過する場所が前述の実施例１の場合と同じ位置と
される一方で、反射面１９が形成される表面をより薄く
形成してなる。この反射面１９が形成された部分が薄く
されたことにより、反射光の水平方向の移動距離が小さ
くなり、光学素子１７およびウエッジプリズム２０の図
中左右の大きさを小さくすることができる。

【００８７】その他の構成については、実施例１の光学
装置と同様の構成であるので、実施例１と対応する部分
には同一符号を付して重複説明を省略する。また、各種
信号の検出も実施例１と同様にして行うことができる。

【００８８】次に、図１２Ａに本発明の光学装置の別の
例（実施例３）の側面図を示す。図１２Ａの光学装置
は、前述の実施例１の光学装置に対して、ウエッジプリ
ズム２０１の上面を、図１２Ｂに示すように下向きのウ
エッジ面、または図１２Ｃに示すように上向きのウエッ
ジ面とした構成である。

【００８９】そして、このウエッジ面の左右で反射光を
分割し、２つの２分割フォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄
およびＰＤ₅，ＰＤ₆で受光してフォーカスサーボ信号
を受光検出する。この場合には、半導体レーザＬＤ上に
ナイフエッジ面２２を形成する必要がなくなる。その他
の構成については、実施例１の光学装置と同様の構成で
あるので、実施例１と対応する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。

【００９０】この実施例３の光学装置におけるフォーカ
スサーボ信号の検出は次のように行う。２つの２分割フ
ォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄およびＰＤ₅，ＰＤ
₆は、合焦しているときに、２分割フォトディテクタの
受光量が等しく、すなわちＰＤ₃＝ＰＤ₄，ＰＤ₅＝Ｐ
Ｄ₆となるように配置する。この場合には、図１２Ｂお
よび図１２Ｃにおいて、図中それぞれ実線で示すよう
に、ウエッジプリズム表面で反射した光が２分割フォト
ディテクタに照射される。

【００９１】ここで被照射部１２例えばディスクがずれ
た場合には、ウエッジプリズム２０１上面の中央で反射
する光は合焦時と同じで、ウエッジプリズム２０１上面
に照射される光束が、図１２Ｂおよび図１２Ｃにおい
て、図中点線に示すように拡がり、これにより反射した
光がフォトディテクタに照射されるスポットが図１２Ｂ
では外側、図１２Ｃでは内側にそれぞれ拡がる。従っ
て、図１２Ｂでは外側、図１２Ｃでは内側のフォトディ
テクタの方がそれぞれ受光量が多くなる。

【００９２】また被照射部１２が逆方向にずれた場合に
は、図示しないが同様にして、図１２Ｂの場合では内
側、図１２Ｃの場合では外側のフォトディクタの方が受
光量が多くなる。

【００９３】従って、例えば｛（ＰＤ₃−ＰＤ₄＋（Ｐ
Ｄ₆−ＰＤ₅）｝を検出信号とすれば、合焦の場合には
この差信号が０となり、被照射部１２がずれた場合には
その方向に応じて符号の異なる信号が得られ、フォーカ
スサーボ信号の検出を行うことができる。

【００９４】尚、トラッキングサーボ信号やＲＦ信号等
の各種信号の検出は、実施例１と同様にして行うことが
できる。

【００９５】本発明による光学装置において、さらに光
磁気信号の検出を行う場合には、基本的にフォーカスサ
ーボ信号を検出するフォトディテクタの手前に偏光検出
系例えば検光子（ポラライザ）を配置形成するか、ある
いはトラッキングサーボ信号の検出を行う共焦点近傍の
フォトディテクタ上に検光子（ポラライザ）を付加する
か、いずれかの配置を採ることにより、光磁気信号が検
出できる。本発明を適用した光磁気信号の検出を行う光
学装置の例を次に示す。

【００９６】図１８に本発明を適用した光磁気信号の検
出を行う光学装置の一例（以下実施例４とする）の斜視
図を示す。図１８に示す実施例４の光学装置は、実施例
１の光学装置に対して、ウエッジプリズム２０の上面２
０ｂに２つの検光子２３ａ，２３ｂが配置形成されてな
る。この検光子２３ａ，２３ｂが形成された部分は反射
面としての機能を有する。

【００９７】この検光子２３ａ，２３ｂは、検光子の検
出方向が互いに９０°の角度をなし、かつ戻り光Ｌ_Rの
主たる偏光方向に対して、各検光子２３ａ，２３ｂの方
向のなす角度が４５°となるように形成される。すなわ
ち例えば、戻り光Ｌ_Rの主たる偏光方向に対して、検光
子２３ａの方向を時計回りに４５°、検光子２３ｂの方
向を反時計回りに４５°の角度をなすように配置されて
なる。その他の構成は、実施例１の光学装置と同じであ
るので、実施例１の光学装置と同一の符号を付して重複
説明を省略する。

【００９８】この光学装置において、トラッキングサー
ボ信号およびフォーカスサーボ信号の検出は、実施例１
の光学装置と同様に、それぞれ２分割フォトディテクタ
ＰＤ ₁，ＰＤ₂でトラッキングサーボ信号の検出を行
い、２分割フォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ₄においてフ
ォーカスサーボ信号の検出を行うことができる。

【００９９】光磁気信号の検出は、検光子２３ａ，２３
ｂを通過した光を２分割フォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ
₄でそれぞれ受光検出する。このとき受光した光の偏光
方向が、出射光の偏光方向に対して回転された向きによ
り、２つのフォトディテクタＰＤ₃とＰＤ₄における受
光量に大小が生じる。

【０１００】従って、例えば差信号（ＰＤ₃−ＰＤ₄）
を検出信号とすることにより、偏光方向が回転された向
きに対応して検出信号の正負が変わるので、これにより
光磁気信号の検出を行うことができる。

【０１０１】図１９に本発明を適用した光磁気信号の検
出を行う光学装置のさらに他の例（以下実施例５とす
る）の斜視図を示す。図１９に示す実施例５の光学装置
は、実施例１の光学装置に対して、共焦点位置近傍に形
成した２分割フォトディテクタＰＤ₁，ＰＤ₂上にそれ
ぞれ２つの検光子２３ａ，２３ｂが配置形成され、ウエ
ッジプリズム２０の上面２０ｂに反射面１９が配置形成
されてなる。

【０１０２】この検光子２３ａ，２３ｂは、互いに検出
方向が９０°の角度をなし、かつ戻り光Ｌ_Rの主たる偏
光方向に対して、各検光子２３ａ，２３ｂの検出方向の
なす角度が４５°となるように形成される。すなわち例
えば戻り光Ｌ_Rの主たる偏光方向に対して、検光子２３
ａの方向を時計回りに４５°、検光子２３ｂの方向を反
時計回りに４５°の角度をなすように配置されてなる。
その他の構成は、実施例１の光学装置および実施例４の
光学装置と同様の構成であるので、これらの光学装置と
同一の符号を付して重複説明を省略する。

【０１０３】光磁気信号の検出は、検光子２３ａ，２３
ｂを通過し、反射面１９で反射した光を２分割フォトデ
ィテクタＰＤ₃，ＰＤ₄でそれぞれ受光検出する。この
とき受光した光の偏光方向が、出射光の偏光方向に対し
て回転された向きにより、２つのフォトディテクタＰＤ
₃とＰＤ₄における受光量に大小が生じる。

【０１０４】従って、例えば差信号（ＰＤ₃−ＰＤ₄）
を検出信号とすることにより、偏光方向が回転された向
きに対応して検出信号の正負が変わるので、これにより
光磁気信号の検出を行うことができる。

【０１０５】尚、トラッキングサーボ信号やＲＦ信号等
の各種信号の検出は、実施例１と同様にして行うことが
できる。

【０１０６】図２０に本発明を適用した光磁気信号の検
出を行う光学装置のさらに別の例（以下実施例６とす
る）の斜視図を示す。図２０に示す実施例６の光学装置
は、実施例１の光学装置に対して、ウエッジプリズム２
０の表面に２つの偏光ホログラム素子２５ａ，２５ｂが
配置形成されてなる。偏光ホログラム素子２５ａ，２５
ｂが形成された部分は、反射面としての機能を有する。

【０１０７】この偏光ホログラム素子２５ａ，２５ｂ
は、互いに検出方向が９０°の角度をなし、かつ出射光
Ｌ_Fの主たる偏光方向に対して、各偏光ホログラム素子
２５ａ，２５ｂの方向のなす角度が４５°となるように
そのパターンが形成される。すなわち例えば出射光の偏
光方向に対して、偏光ホログラム素子２５ａの方向を時
計回りに４５°、偏光ホログラム素子２５ｂの方向を反
時計回りに４５°の角度をなすように形成される。

【０１０８】また受光部１５のフォトディテクタＰ
Ｄ₃，ＰＤ₄は、偏光ホログラム素子２５ａ，２５ｂで
光路が分割され回折された反射光を受光するために、そ
れぞれ離れて形成される。その他の構成は、実施例１の
光学装置および実施例４，実施例５の光学装置と同様の
構成であるので、これらの光学装置と同一の符号を付し
て重複説明を省略する。

【０１０９】この光学装置において、被照射部１２から
の戻り光Ｌ_Rは、第２の反射鏡２１によって反射され、
偏光ホログラム素子２５ａ，２５ｂに照射された後、こ
の偏光ホログラム素子２５ａ，２５ｂで回折される。こ
のとき得られる回折光は、偏光ホログラム素子２５ａ，
２５ｂの回折パターンにより所定の方向に進み、フォト
ディテクタＰＤ₃およびＰＤ₄に入射する。

【０１１０】尚、フォーカスサーボ信号、トラッキング
サーボ信号やＲＦ信号等の各種信号の検出は、実施例１
と同様にして行うことができる。

【０１１１】光磁気信号の検出は、フォーカスサーボ信
号の検出に用いる２分割フォトディテクタＰＤ₃，ＰＤ
₄により行う。光磁気信号は、出射光Ｌ_Fの偏光方向に
対して信号の内容に応じていずれかの向きに偏光方向が
回転されているため、これが上述の偏光ホログラム素子
２５ａ，２５ｂにより回折されて、２分割フォトディテ
クタで受光検出される。そして、例えば差信号（ＰＤ₃
−ＰＤ₄）を検出信号とすれば、偏光方向が回転された
向きに対応して検出信号の正負が変わるので、これによ
り光磁気信号の検出を行うことができる。

【０１１２】上述したように、各実施例の光学装置にお
いて、装置全体がコンパクトで回折格子のパターンが単
純で、かつ精密な調整が不要な光学装置例えば光学ピッ
クアップを製造することができる。

【０１１３】また、半導体レーザ光を効率よく光ディス
クに照射できるので、超解像再生専用ディスクや記録再
生ディスク用の光学ピックアップとして利用できる。特
に、著しく小型軽量化が達成できるので、速いランダム
アクセス速度が必要とされるデータディスク用に最適な
光学ピックアップを構成できる。

【０１１４】また、被照射部１２は、通常のＣＤのよう
に凹凸記録ピットによる光ディスクや、光および磁界印
加手段による記録を行う光磁気ディスクやマイクロディ
スクのみならず、相変化によって光学特性例えば反射率
を変化させる記録態様による相変化ディスクの光学ピッ
クアップに適用することもできる。すなわち、記録は出
射光Ｌ_Fを用いて行い、再生はそれぞれ戻り光Ｌ_Rをフ
ォトディテクタＰＤで再生信号を受光検出する構成とす
ることにより、これらのディスクを被照射部１２として
適用できるものである。

【０１１５】尚、上述の各例は本発明の一例であり、本
発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り
得るものである。

【０１１６】

【発明の効果】本発明の光学装置によれば、部品点数を
削減し簡素な光学装置を構成できるため、組み立て工程
や光軸などの位置調整工程等の工程の簡素化が実現で
き、これにより光学装置が容易に低コストで製造でき
る。

【０１１７】また光学装置の小型化および軽量化がはか
られる他、装置の動作すなわち応答速度の向上がなされ
る。

【０１１８】出射光を有効に利用できることから、従来
のホログラム素子を用いた同様の系と比較して、より低
い半導体レーザＬＤ出力で再生および記録ができ、これ
により消費電力の低減がなされ、熱的に安定化する。

【０１１９】また消費電力の低下に伴い、従来と同じ消
費電力で、記録再生における線速度をより高速とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学装置の一例を示す構成図である。

【図２】図１の光学素子の発光部側面の拡大図である。

【図３】Ａ図１の光学素子の側面図である。Ｂ図１の光学素子の平面図である。

【図４】通常のナイフエッジ法によるフォーカスサーボ
信号検出を説明する光学系の構成図である。

【図５】Ａ本発明の光学装置におけるナイフエッジ法
によるフォーカスサーボ信号検出の光学系の概略構成図
である。Ｂフォーカスサーボ検出信号の曲線である。

【図６】ナイフエッジ面の形成パターンの例である。Ａ図３Ｂで示したパターンと同一のパターン例であ
る。Ｂ図６Ａと別のパターン例である。

【図７】被照射部の光学素子側の開口数とフォーカスサ
ーボ信号の検出に供される光量との関係を示す図であ
る。

【図８】デフォーカス量とフォーカスサーボ信号の検出
信号との関係を示す図である。Ａ光学系の倍率が５倍の場合である。Ｂ光学系の倍率が３．５倍の場合である。

【図９】Ａ、Ｂナイフエッジ面の形成パターンの他の
例である。

【図１０】Ｃ、Ｄナイフエッジ面の形成パターンの他
の例である。

【図１１】本発明の光学装置の他の例の光学素子の側面
図である。

【図１２】本発明の光学装置のさらに他の例の光学素子
の側面図である。Ａ第１の反射鏡と垂直な面から見た側面図である。Ｂ、Ｃ第１の反射鏡と平行な面から見た側面図であ
る。

【図１３】Ａ〜Ｅ本発明の光学装置の製造方法の一例
の製造工程図である。

【図１４】Ａ、Ｂ本発明の光学装置の製造方法の一例
（他の例）の一製造工程図である。

【図１５】Ａ〜Ｃ本発明の光学装置の製造方法のさら
に他の例の一製造工程図である。

【図１６】Ｄ〜Ｆ本発明の光学装置の製造方法のさら
に他の例の一製造工程図である。

【図１７】Ａ〜Ｅ本発明の光学装置の製造方法のさら
に別の例の製造工程図である。

【図１８】本発明を適用した光磁気信号の検出を行う光
学装置の一例の斜視図である。

【図１９】本発明を適用した光磁気信号の検出を行う光
学装置の他の例の斜視図である。

【図２０】本発明を適用した光磁気信号の検出を行う光
学装置のさらに他の例の斜視図である。

【図２１】従来の光学ピックアップの構成図である。

【図２２】ホログラム素子を用いた従来の光学ピックア
ップの構成図である。

【図２３】従来のミニディスク（ＭＤ）用光学ピックア
ップの構成図である。

【符号の説明】

１１光学ピックアップ１２被照射部（光ディスク）１３第１の反射鏡１４発光部１５受光部１６半導体基板１７光学素子１８収束手段１９反射面（第３の反射鏡）２０、２０１ウエッジプリズム θ ウエッジ角２１第２の反射鏡２１′ 鏡面２２ナイフエッジ面２３、２３ａ、２３ｂ検光子２５、２５ａ、２５ｂ偏光ホログラム素子３０ガラスウエーハ３１半導体ウエーハ３２積層体３２ａ素子３３配線基板３４コンタクトホール３６接着剤３７ＳＯＧ４０台形柱形状の金型４１コ字状の金型４２ウエッジプリズムアレイ用の金型４３押圧金具４４ガラス材料４５ウエッジプリズムアレイ４６ダイヤモンド砥石５０ナイフエッジ５５差動増幅器Ｓ共焦点位置面ＬＤ半導体レーザＰＤ〔ＰＤ₁，ＰＤ₂，ＰＤ₃，ＰＤ₄，ＰＤ₅，ＰＤ
₆〕フォトディテクタＰＤ_A，ＰＤ_B フォトディテクタＬ_F 出射光Ｌ_R 戻り光

【手続補正書】

【提出日】平成８年２月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１６】Ｄ〜Ｇ本発明の光学装置の製造方法のさら
に他の例の一製造工程図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光部と、受光部とが共通の半導体基板
に形成され、該発光部からの出射光が収束手段により被
照射部に収束照射され、該収束手段による共焦点近傍を
含んで前記受光部が配置され、該受光部によって前記被
照射部からの戻り光を受光検出する構成の光学素子と、表面に反射面が形成された、ウエッジプリズムとを有す
ることを特徴とする光学装置。
【請求項２】前記共焦点近傍に配置された前記受光部
が複数の受光素子を有してなり、これら受光素子によっ
てトラッキングサーボ信号を取り出すことを特徴とする
請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】前記発光部が第１の反射鏡を有し、前記
共焦点近傍に第２の反射鏡を配置し、該第２の反射鏡に
おける反射光を用いてフォーカスサーボ信号および光磁
気信号の取り出しを行うことを特徴とする請求項１に記
載の光学装置。
【請求項４】前記戻り光の光回折限界の領域を囲んで
形成された無反射面によりナイフエッジ法によりフォー
カスサーボ信号の検出を行うことを特徴とする請求項３
に記載の光学装置。