JPH11144297A - 受発光素子とこれを用いた光学ピックアップ及び光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量に且つ低コストで構成されると共
に、例えば波長や強度等の異なる二種類の光ディスクの
記録再生が正しく行われるようにした、受発光素子と、
これを使用した光学ピックアップ及び光ディスク装置を
提供すること。 【解決手段】 互いに二段に重ねて配設された二つの受
発光部３０，４０を含んでおり、各受発光部が、第一の
半導体基板上４１，４２に形成された受光素子３５，３
６，４５，４６と、前記第一の半導体基板上に搭載され
た第二の半導体基板３２，４２上に形成された発光素子
３３，４３と、この発光素子から出射する光ビームを、
水平な所定方向に導くと共に、当該所定方向からの戻り
光ビームを前記受光素子に導く光分岐手段３４，４４
と、を備えており、各受発光部の発光素子が、互いに異
なる種類の光ビームを出射するように、受発光素子２１
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、二種類の光ディス
クに対応して、回転する光ディスクの表面に対して、異
なる種類の光を照射して、戻り光を検出するための受発
光素子と、これを使用した光学ピックアップ及び光ディ
スク装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二種類の光ディスク、例えばコン
パクトディスク（ＣＤ）及び高密度光ディスクを再生す
るための光学ピックアップにおいては、ＣＤ−Ｒ（書き
込み可能なコンパクトディスク）の再生に関しても対応
するためには、例えば６５０ｎｍ及び７８０ｎｍという
二つの波長を備えた二波長光学ピックアップが必要とさ
れている。このような二波長光学ピックアップは、例え
ば図１４に示すように構成されている。

【０００３】図１４において、光学ピックアップ１は、
実際には二組の光学ピックアップから構成されており、
図示の場合、ＣＤ等の第一の種類の光ディスクＤ１の再
生用の第一の光学ピックアップ２は、例えば受発光素子
３，立上げミラー２ａ，対物レンズ２ｂから構成されて
おり、また高密度光ディスク等の第二の種類の光ディス
クＤ２の再生用の第二の光学ピックアップ４は、半導体
レーザ素子４ａ，グレーティング４ｂ，ビームスプリッ
タ４ｃ，コリメータレンズ４ｄ，立上げミラー４ｅ，対
物レンズ４ｆ，マルチレンズ４ｇ及び光検出器５から構
成されている。

【０００４】先づ、第一の光学ピックアップ２において
は、対物レンズ２ｂは、凸レンズであって、受発光素子
３からの光ビームを、回転駆動される光ディスクＤ１の
信号記録面の所望のトラック上に結像させる。さらに、
対物レンズ２ｂは、図示しない二軸アクチュエータによ
って、二軸方向即ちフォーカシング方向及びトラッキン
グ方向に移動可能に支持されている。また、受発光素子
３は、ＣＤ用として公知の構成のものであって、発光素
子と受光素子を一体の光学ブロックとして、半導体パッ
ケージに封入したものであり、例えば図１５及び図１６
に示すように構成されている。図１５及び図１６におい
て、受発光素子３は、第一の半導体基板３ａ上に第二の
半導体基板３ｂが載置され、第二の半導体基板３ｂ上に
レーザダイオードチップ３ｃが搭載されている。

【０００５】レーザダイオードチップ３ｃの前方の第一
の半導体基板３ａ上には、レーザダイオードチップ３ｃ
側に傾斜面（光路分岐面）を有した台形形状のプリズム
３ｄが配設されており、この光路分岐面３ｅには、ビー
ムスプリッタとしての半透過膜（図示せず）が形成され
ている。また、プリズム３ｄは、その上面に、全反射膜
（図示せず）が形成されており、その下面に、半透過膜
（図示せず）が形成されている。プリズム３ｄは、レー
ザダイオードチップ３ｃから出射した光ビームを、その
光路分岐面により上方に反射して、光ビームを外部に出
射する。この受発光素子３から出射された光ビームは、
図１４に示すように、立上げミラー２ａを介して対物レ
ンズ２ｂに入射し、対物レンズ２ｂにより第一の光ディ
スクＤ１（例えばＣＤ）の信号記録面に収束合焦され
る。第一の光ディスクＤ１により反射された戻り光ビー
ムは、対物レンズ２ｂ及び立上げミラー２ａを介して受
発光素子３のプリズム３ｄ内に入射し、プリズム３ｄの
底面及び上面で順次に反射されることにより、このプリ
ズム３ｄの底面の二ヶ所で、プリズム３ｄの下方に出射
するようになっている。そして、第一の半導体基板３ａ
の上面には、プリズム３ｄの底面の二ヶ所から出射した
光を受光する位置に、光検出器３ｆ，３ｇが形成されて
いる。光検出器３ｆ，３ｇは、図１７に示すように、そ
の中央付近において縦方向に平行に延びる三本の分割ラ
インによって、それぞれ受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ及び受光
部ｉ，ｊ，ｋ，ｌに４分割されており、光ディスクＤ１
で読み取った情報信号を検出するとともに、各受光部
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌからの検出信号Ｓａ，
Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｉ，Ｓｊ，Ｓｋ，Ｓｌに基づい
て、フォーカスエラー信号ＦＥ１及びトラッキングエラ
ー信号ＴＥ１が検出されるようになっている。

【０００６】これに対して、第二の光学ピックアップ４
については、グレーティング４ｂは、回折格子であっ
て、半導体レーザ素子４ａから入射する光ビームを、０
次光であるメインビームと、±１次光であるサイドビー
ムに分割するものである。ビームスプリッタ４ｃは、そ
の反射面が光軸に対して４５度傾斜した状態で配設され
ており、半導体レーザ素子４ａから出射した光ビームと
光ディスクＤ２の信号記録面からの戻り光を分離する。
即ち、半導体レーザ素子４ａからの光ビームは、ビーム
スプリッタ４ｃの反射面で反射され、光ディスクＤ２か
らの戻り光は、ビームスプリッタ４ｃを透過する。対物
レンズ４ｆは、凸レンズであって、ビームスプリッタ４
ｃで反射され且つコリメータレンズ４ｄで平行光に変換
された光ビームを、回転駆動される光ディスクＤ２の信
号記録面の所望のトラック上に結像させる。さらに、対
物レンズ４ｆは、図示しない二軸アクチュエータによっ
て、二軸方向即ちフォーカシング方向及びトラッキング
方向に移動可能に支持されている。

【０００７】光検出器５は、ビームスプリッタ４ｃを透
過しマルチレンズ４ｇを介して入射する戻り光ビームに
対して、それぞれ受光部を有するように構成されてい
る。

【０００８】このような構成の光学ピックアップ４によ
れば、半導体レーザ素子４ａから出射した光ビームは、
グレーティング４ｂによりメインビーム及び二つのサイ
ドビームに分割された後、ビームスプリッタ４ｃの反射
面で反射され、コリメータレンズ４ｄにより平行光に変
換された後、立上げミラー４ｅ及び対物レンズ４ｆを介
して、第二の種類の光ディスクＤ２の信号記録面上のあ
る一点に結像される。光ディスクＤ２の信号記録面で反
射された戻り光ビームは、再び対物レンズ４ｆ，立上げ
ミラー４ｅを介して、ビームスプリッタ４ｃに入射す
る。ここで、戻り光ビームは、ビームスプリッタ４ｃを
透過して、マルチレンズ４ｇを介して、光検出器５の受
光部に入射する。これにより、光検出器５の各受光部か
ら出力される検出信号に基づいて、光ディスクＤ２の信
号記録面に記録された情報の再生が行なわれると共に、
フォーカスエラー信号ＦＥ２及びトラッキングエラー信
号ＴＥ２が検出される。この場合、トラッキングエラー
信号ＴＥ２は、高密度光ディスクの場合、規格上ピット
深さが約λ／４であることから、プッシュプル信号がで
なくなってしまうため、所謂３ビーム法を使用して、サ
イドビームの受光部Ｅ，Ｆからの検出信号ＳＥ，ＳＦに
基づいて、トラッキングエラー信号ＴＥが検出されるよ
うになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の二波長光学ピックアップは、各種類の光ディ
スクに対して、それぞれ専用の光学ピックアップ２，４
が組み込まれることにより、構成されていることから、
対物レンズを含む光学系が二重に備えられることにな
る。従って、部品点数が多くなると共に、全体の大き
さ，重量が増大してしまうという問題があった。

【００１０】本発明は、以上の点に鑑み、小型軽量に且
つ低コストで構成されると共に、例えば波長や強度等の
異なる二種類の光ディスクの記録再生が正しく行われる
ようにした、受発光素子と、これを使用した光学ピック
アップ及び光ディスク装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、本発明によれば、互いに複数段に重ねて
配設された二以上の受発光部を含んでおり、各受発光部
が、第一の半導体基板上に形成された受光素子と、前記
第一の半導体基板上に搭載された第二の半導体基板上に
形成された発光素子と、この発光素子から出射する光ビ
ームを、上記第二の半導体基板の表面と平行する水平な
所定方向に導くと共に、当該所定方向からの戻り光ビー
ムを前記受光素子に導く光分岐手段とを備えており、各
受発光部の発光素子が、互いに異なる種類の光ビームを
出射する構成とした、受発光素子により、達成される。

【００１２】上記構成によれば、第一の種類の光ディス
クを再生する場合、受発光素子の一方の受発光部の発光
素子から出射した光ビームが、光集束手段としての例え
ば対物レンズを介して、第一の種類の光ディスクの信号
記録面に合焦し、この光ディスクからの戻り光ビーム
は、再び対物レンズを介して、当該一方の受発光部の受
光素子に入射する。これにより、この受光素子からの検
出信号に基づいて、第一の種類の光ディスクの再生信号
とトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号が
検出されることになる。また、第二の種類の光ディスク
を再生する場合も同様にして、受発光素子の他方の受発
光部の発光素子から出射した光ビームが、光集束手段と
しての例えば対物レンズを介して、第二の種類の光ディ
スクの信号記録面に合焦し、この光ディスクからの戻り
光ビームは、再び対物レンズを介して、当該他方の受発
光部の受光素子に入射する。これにより、この受光素子
からの検出信号に基づいて、第二の種類の光ディスクの
再生信号とトラッキングエラー信号及びフォーカスエラ
ー信号が検出されることになる。

【００１３】この場合、何れの種類の光ディスクの場合
にも、その種類に対応した種類の光ビームを出射する受
発光部の発光素子からの光ビームを使用して、再生が行
なわれるので、二つの種類の光ディスクの再生が正確に
行われることになると共に、二つの種類の光ディスクの
再生のために、それぞれ対応する受発光素子が設けられ
ており、対物レンズが共通で使用される。

【００１４】さらに、各受発光部は、それぞれ水平な所
定方向に光ビームを出射するように構成されているの
で、各受発光部からの光ビームが、他方の受発光部に対
して干渉するようなことはない。

【００１５】各受発光部の発光素子が、互いに異なる波
長の光ビームを出射するようになっている場合には、一
方の受発光部によって、例えばＣＤ，ＣＤ−Ｒ等の再生
が行なわれると共に、他方の受発光部によって、例えば
高密度光ディスク等の再生が行われることになる。

【００１６】各受発光部の発光素子が、同じ波長帯で且
つ強度の異なる光ビームを出射するようになっている場
合には、低出力の発光素子を備えた受発光部によって、
例えばＣＤ，ＣＤ−Ｒ等の再生が行われると共に、高出
力の発光素子を備えた受発光部によって、例えばＣＤ−
Ｒの記録が行われる。この場合、高出力の発光素子は、
高出力専用に設計されることから、性能に優れ、プロセ
スマージンや特性マージンがとりやすく、さらに低出力
時の高周波重畳も不要となる。また、低出力の受発光素
子は、低出力専用に設計できるので、容易にノイズを低
減できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
を図１乃至図１３を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例で
あるから、技術的に好ましい種々の限定が付されている
が、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を
限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られる
ものではない。

【００１８】図１は、本発明の実施形態による光学ピッ
クアップを組み込んだ光ディスク装置の構成を示してい
る。図１において、光ディスク装置１０は、光ディスク
１１を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ
１２と、光学ピックアップ１３を備えている。ここで、
スピンドルモータ１２は、光ディスクドライブコントロ
ーラ１４により駆動制御され、所定の回転数で回転され
る。光ディスク１１は、複数の種類の光ディスクを選択
して、それぞれ再生できるようになっている。

【００１９】また、光学ピックアップ１３は、この回転
する光ディスク１１の信号記録面に対して、光を照射し
て、信号の記録を行ない、またはこの信号記録面からの
戻り光を検出するために、信号復調器１５に対して戻り
光に基づく再生信号を出力する。

【００２０】これにより、信号復調器１５にて復調され
た記録信号は、誤り訂正回路１６を介して誤り訂正さ
れ、インターフェイス１７を介して、外部コンピュータ
等に送出される。これにより、外部コンピュータ等は、
光ディスク１１に記録された信号を再生信号として受け
取ることができるようになっている。

【００２１】上記光学ピックアップ１３には、例えば光
ディスク１１上の所定の記録トラックまで、トラックジ
ャンプ等により移動させるためのヘッドアクセス制御部
１８が接続されている。さらに、この移動された所定位
置において、光学ピックアップ１３の光集束手段として
の対物レンズを保持する二軸アクチュエータに対して、
当該対物レンズをフォーカシング方向及びトラッキング
方向に移動させるためのサーボ回路１９が接続されてい
る。

【００２２】図２は、本発明による光学ピックアップの
一実施形態を示している。図２において、光学ピックア
ップ１３は、二つの波長に対応した光学ピックアップで
あって、受発光素子２１と、波長選択性絞り２２と、光
集束手段としての対物レンズ２３とを備えている。

【００２３】上記受発光素子２１は、二つの受発光部が
二段に重ねられていて、各受発光部が、発光素子のして
の半導体レーザ素子と、受光素子としての光検出器が一
体化されて構成されている。

【００２４】上記波長選択性絞り２２は、波長フィルタ
であって、受発光素子２１からの７８０ｎｍの波長の光
に対してのみ開口を制限して、ＮＡを小さくすることに
より、球面収差を補正するものである。

【００２５】光集束手段２３は、光ディスクの信号記録
面に対して、光ビームを集束する機能を備えるものなら
ば、なんでも使用でき、光学レンズだけでなく、レンズ
機能を備えたホログラム素子等が利用できる。この実施
形態では、例えば、対物レンズ２３は、凸レンズであっ
て、受発光素子２１からの光ビームを、回転駆動される
光ディスクＤ１またはＤ２の信号記録面の所望のトラッ
ク上に結像させる。さらに、対物レンズ２３は、図示し
ない二軸アクチュエータによって、二軸方向、即ちトラ
ッキング方向及びフォーカシング方向に移動可能に支持
されている。

【００２６】ここで、上記受発光素子２１について詳細
に説明する。受発光素子２１は、図３乃至図５に示すよ
うに、二つの受発光部３０，４０が後述するように互い
に上下に重ねられることにより、構成されている。下方
の受発光部３０は、受発光素子２１のセラミック等から
成るパッケージ２４の下部に収容されており、上方の受
発光部４０は、このパッケージ２４の上部に収容されて
いる。尚、これら二つの受発光部３０，４０は、次の点
で図１５及び図１６に示した従来の受発光素子３と異な
る。すなわち、特に下方の受発光部３０からの光ビーム
が上方に出射すると、上方の受発光部４０と干渉してし
まうことから、光ビームが水平に出射するように、構成
が変更されている。

【００２７】図６及び図７は、受発光部３０の第一の実
施形態を示している。受発光部３０は、第一の半導体基
板３１上に第二の半導体基板３２が載置され、第二の半
導体基板３２上に発光素子としての半導体レーザ素子３
３が搭載されている。半導体レーザ素子３３の前方の第
一の半導体基板３１上には、半導体レーザ素子３３寄り
の内部に光路分岐面３４ａを備えた直方体状のプリズム
３４が配設され、例えば透明樹脂接着剤により接合され
ている。この光路分岐面３４ａには、光分離膜としての
半透過膜３４ｂ（図１０参照）が形成されている。ま
た、プリズム３４は、図１０に示すように、その上面
に、高反射膜３４ｄが形成されていると共に、その下面
に、半透過膜３４ｃが形成されており、さらに図１０に
て左右の端面には、無反射膜３４ｅ，３４ｆが形成され
ている。これにより、プリズム３４は、半導体レーザ素
子３３から出射した光ビームを、その光路分岐面３４ａ
で透過させ、この光ビームを、無反射膜３４ｆを備えた
端面から、第一及び第二の半導体基板３１，３２の表面
と平行な水平方向に外部に出射する。また、光ディスク
からの戻り光は、無反射膜３４ｆを備えた端面から、プ
リズム３４内に入射し、プリズム３４の光路分岐面３４
ａで半透過膜３４ｂにより反射された後、底面及び上面
で順次に反射されることにより、このプリズム３４の底
面の二ヶ所で、プリズム３４の下方に出射する。そし
て、第一の半導体基板３１の上面には、プリズム３４の
底面の二ヶ所から出射した光を受光する位置に、光検出
器３５，３６が形成されている。

【００２８】光検出器３５，３６は、図８に示すよう
に、その中央付近において縦方向に平行に延びる三本の
分割ラインによって、それぞれ受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ及
び受光部ｉ，ｊ，ｋ，ｌに４分割されている。そして、
各受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｉ，ｊ，ｋ，ｌが、光ディ
スクで読み取った情報信号を検出するとともに、各受光
部ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びｉ，ｊ，ｋ，ｌからの検出信号Ｓ
ａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ及びＳｉ，Ｓｊ，Ｓｋ，Ｓｌに基
づいて、再生信号ＲＦ１，フォーカスエラー信号ＦＥ１
及びトラッキングエラー信号ＴＥ１が、

【数１】

【数２】

【数３】 により検出される。

【００２９】また、光ディスクとして、例えばＤＶＤと
呼ばれる高密度型の光ディスクに対応するためには、こ
のような光ディスクは記録ピットλ／４であるために、
上記プッシュプル方式のトラッキングエラー検出ができ
ない。このため、図９（ａ）に示すように分割した構成
の光検出器７５，７６を用いるようにする。これによ
り、再生信号ＲＦ２，フォーカスエラー信号ＦＥ２が、

【数４】

【数５】 により、検出できる。また、トラッキングエラー信号Ｔ
Ｅ２は、図９（ｂ）に示すようにして、

【数６】 により検出することができる。

【００３０】また、前記受発光部４０も、上述した受発
光部３０と同様に構成されているが、その発光素子であ
る半導体レーザ素子４３は、受発光部３０の半導体レー
ザ素子３３とは異なる波長の光ビームを出射するように
構成されている。即ち、受発光部３０の半導体レーザ素
子３３は、例えば高密度光ディスク再生用として６５０
ｎｍの波長の光を出射すると共に、受発光部４０の半導
体レーザ素子４３は、例えばＣＤや反射率の異なるＣＤ
−Ｒ等の光ディスク再生用として７８０ｎｍの波長の光
を出射するようになっている。

【００３１】ここで、受発光素子２１は、組立の際に
は、以下のようにして組み立てられる。即ち、図５に示
されているように、先づ半導体基板３１上に組み立てら
れた受発光部３０が、パッケージ２４の底面付近にて接
着剤により接合される。そして、この受発光部３０の接
点部（図示せず）が、ワイヤボンディング２５によっ
て、パッケージ２４の下部に設けられた接点部（図示せ
ず）に接続されることにより、受発光部３０の配線作業
が行なわれる。その後、パッケージ２４内の中段位置に
て、上記受発光部３０に干渉しないように、金属，セラ
ミック，ガラス等から成る板部材２６が接着剤等により
取り付けられる。かくして、この板部材２６上に、半導
体基板４１上に組み立てられた受発光部４０が接着剤に
より接合される。そして、この受発光部４０の接点部
（図示せず）が、ワイヤボンディング２７によって、パ
ッケージ２４の中段付近に設けられた接点部（図示せ
ず）に接続されることにより、受発光部４０の配線作業
が行なわれる。最後に、パッケージ２４の上端の開口部
が、カバー２８により閉じられ、封止されることによ
り、受発光素子２１が完成する。

【００３２】本実施形態による光学ピックアップ１３
は、以上のように構成されており、先づ高密度光ディス
クＤ１の再生を行なう場合について説明する。この場
合、受発光素子２１の下方の受発光部３０の半導体レー
ザ素子３３が発光することになる。これにより、受発光
素子２１の受発光部３０からの６５０ｎｍの波長の光ビ
ームは、波長選択性絞り２２を透過し、対物レンズ２３
を介して、光ディスクＤ１の信号記録面に合焦される。

【００３３】この際、波長選択性絞り２２は、６５０ｎ
ｍの波長の光ビームに作用せず、光ビームは、波長選択
性絞り２２をそのまま透過する。この場合、対物レンズ
２３自体が、高密度光ディスク等のディスク基板厚が比
較的薄い光ディスク用に球面収差が補正されているの
で、光ビームは、光ディスクＤ１の信号記録面に正しく
結像することになる。光ディスクＤ１からの戻り光は、
再び対物レンズ２３及び波長選択性絞り２２を介して、
受発光素子２１の受発光部３０に進入し、その光検出器
３５，３６に入射する。これにより、光検出器３５，３
６からの検出信号に基づいて、光ディスクＤ１に関する
再生信号ＲＦ１，フォーカスエラー信号ＦＥ１及びトラ
ッキングエラー信号ＴＥ１が検出され、光ディスクＤ１
の記録信号が正しく再生されることになる。

【００３４】次に、例えばＣＤやＣＤ−Ｒ等の光ディス
クＤ２を再生する場合には、受発光素子２１の受発光部
４０の半導体レーザ素子４３が発光することになる。こ
れにより、受発光素子２１の受発光部４０からの７８０
ｎｍの波長の光ビームは、波長選択性絞り２２及び対物
レンズ２３を介して、光ディスクＤ２に合焦する。この
際、受発光素子２１の受発光部４０からの７８０ｎｍの
波長の光ビームは、波長選択性絞り２２の作用を受け
て、開口が制限されることにより、ＮＡが小さくされ
る。これにより、光ディスクＤ１に対して球面収差が補
正された対物レンズ２３の球面収差が、この波長選択性
絞り２２による開口の制限によって、光ディスクＤ２に
対して球面収差が補正されることになる。従って、光ビ
ームは、光ディスクＤ２の信号記録面に正しく結像する
ことになる。光ディスクＤ２からの戻り光は、再び対物
レンズ２３及び波長選択性絞り２２を介して、受発光素
子２１の受発光部４０に進入し、その光検出器４５，４
６に入射する。これにより、光検出器４５，４６からの
検出信号に基づいて、光ディスクＤ２に関する再生信号
ＲＦ２，フォーカスエラー信号ＦＥ２及びトラッキング
エラー信号ＴＥ２が検出され、光ディスクＤ２の記録信
号が正しく再生されることになる。

【００３５】したがって、本実施形態では、何れの種類
の光ディスクの場合にも、その種類に対応した種類の光
ビームを出射する受発光部の発光素子からの光ビームを
使用して、再生が行なわれるので、二つの種類の光ディ
スクの再生が正確に行われることになると共に、二つの
種類の光ディスクの再生のために、それぞれ対応する受
発光素子が設けられており、対物レンズが共通で使用さ
れることから、部品点数が少なく、コストが低減される
ことから、光学ピックアップそして光ディスク装置が全
体として小型且つ軽量に構成されることになる。さら
に、各受発光部は、それぞれ水平な所定方向に光ビーム
を出射するように構成されているので、各受発光部から
の光ビームが、他方の受発光部に対して干渉するような
ことはない。

【００３６】図１１は、本発明による受発光素子の第二
の実施形態を示している。図１１において、受発光素子
５０は、図３乃至図５に示した受発光素子２１と同様
に、二つの受発光部を互いに重ねて構成されているが、
二つの受発光部は同じ構成であることから、図面には一
方の受発光部のみが示されている。

【００３７】図１１において、受発光部５１は、第一の
半導体基板５２上に第二の半導体基板５３が載置され、
第二の半導体基板５３上に発光素子としての半導体レー
ザ素子５４が搭載されている。半導体レーザ素子５４の
前方の第一の半導体基板５２上には、半導体レーザ素子
５４側に４５度の傾斜角の傾斜面（光路分岐面）を有し
た台形形状のプリズム５５が配設されており、この光路
分岐面５５ａには、ビームスプリッタとしての半透過膜
（図示せず）が形成されている。また、プリズム５５
は、その上面に、全反射膜（図示せず）が形成されてお
り、その下面に、半透過膜（図示せず）が形成されてい
る。プリズム５５は、半導体レーザ素子５４から出射し
た光ビームを、その光路分岐面５５ａにより上方に反射
させる。

【００３８】さらに、プリズム５５の上には、光路折曲
げ部材としての第二のプリズム５６が載置され、透明樹
脂接着剤等により接合されている。この第二のプリズム
５６は、上記プリズム５５と同じ構成であると共に、上
下反転して配置されており、プリズム５５に対向して４
５度の傾斜角の反射面５６ａを備えている。これによ
り、第二のプリズム５６は、プリズム５５の光路分岐面
５５ａで上方に向かって反射された光ビームを、その反
射面５６ａにより、基板５２の表面と平行な水平方向に
反射させる。

【００３９】そして、この受発光部５１から出射された
光ビームは、例えば対物レンズにより光ディスクの信号
記録面に収束合焦される。光ディスクにより反射された
戻り光ビームは、再び対物レンズを介して受発光素子５
０の受発光部５１のプリズム５６の反射面５６ａで反射
された後、プリズム５５の光路分岐面５５ａからプリズ
ム５５内に入射し、プリズム５５の底面及び上面で順次
に反射されることにより、このプリズム５５の底面の二
ヶ所で、プリズム５５の下方に出射するようになってい
る。そして、第一の半導体基板５２の上面には、プリズ
ム５５の底面の二ヶ所から出射した光を受光する位置
に、光検出器５７，５８が形成されている。光検出器５
７，５８は、図６に示した受発光部３０と同様に、その
中央付近において縦方向に平行に延びる三本の分割ライ
ンによって、それぞれ４つの受光部に分割されており、
光ディスクで読み取った情報信号を検出するとともに、
各受光部からの検出信号に基づいて、フォーカスエラー
信号及びトラッキングエラー信号が検出されるようにな
っている。

【００４０】ところで、他方の受発光部も、上述した一
方の受発光部５１と同様に構成されていると共に、その
発光素子としての半導体レーザ素子は、受発光部５１の
半導体レーザ素子５４と異なる波長の光ビームを出射す
るように構成されている。一方の受発光部５１の半導体
レーザ素子５４は、例えば高密度光ディスク再生用とし
て６５０ｎｍの波長の光を出射すると共に、他方の受発
光部の半導体レーザ素子は、例えばＣＤや反射率の異な
るＣＤ−Ｒ等の光ディスク再生用として７８０ｎｍの波
長の光を出射するようになっている。

【００４１】このような構成の受発光素子５０によれ
ば、図３乃至図５に示した受発光素子２１と同様に、二
つの受発光部のうち、一方の受発光部５１の半導体レー
ザ素子５４が駆動されることにより、第一の波長の光ビ
ームが出射され、また他方の受発光部の半導体レーザ素
子が駆動されることにより、第二の波長の光ビームが出
射されることになる。したがって、この受発光素子５０
も第一の実施形態と同様な作用効果を発揮することがで
きる。そして、この場合、受発光素子５０の各受発光部
５１は、図１５に示した従来の受発光素子３に対して、
第二のプリズム５６を追加するだけで、容易に構成され
ることになる。尚、上述した実施形態においては、プリ
ズム５５により上方に向かって出射する光ビームを水平
方向に導くための光路折曲げ部材として、台形状の第二
のプリズム５６を使用しているが、これに限らず、光ビ
ームの光路を折曲げるものであれば、他の光学要素、例
えば三角プリズムや反射鏡等も使用されることは明らか
である。

【００４２】図１２及び図１３は、本発明による受発光
素子の第三の実施形態を示している。図１２及び図１３
において、受発光素子６０は、図３乃至図５に示した受
発光素子２１とほぼ同様の構成であるが、上方の受発光
部４０が上下反転して構成されている点でのみ異なる構
成になっている。この場合、受発光素子６０は、組立の
際には、以下のようにして組み立てられる。即ち、図１
３を参照して、先づ半導体基板３１上に組み立てられた
受発光部３０が、パッケージ２４の底面付近にて接着剤
により接合される。そして、この受発光部３０の接点部
（図示せず）が、ワイヤボンディング２５によって、パ
ッケージ２４の下部に設けられた接点部（図示せず）に
接続されることにより、受発光部３０の配線作業が行な
われる。その後、金属，セラミック，ガラス等から成る
板部材２９に対して、半導体基板４１上に組み立てられ
た受発光部４０が接着剤により接合される。そして、こ
の受発光部４０の接点部（図示せず）が、ワイヤボンデ
ィング２７によって、板部材２９の表面に形成された接
点部（図示せず）に接続される。そして、この板部材２
９が、上下反転した状態で、パッケージ２４の上端付近
に導電性接着剤２９ａにより取り付けられる。この際、
板部材２９の表面に形成された電極部が、パッケージ２
４に形成された電極部に接触することにより、受発光部
４０のパッケージ２４に対する配線作業が行なわれる。
最後に、パッケージ２４の上端の開口部が、カバー２８
により閉じられ、封止されることにより、受発光素子６
０が完成する。

【００４３】したがって、受発光素子６０も第一の実施
形態と同様な作用効果を発揮するとともに、このような
構成の受発光素子６０によれば、図３乃至図５に示した
受発光素子２１と同様に作用すると共に、上方の受発光
部４０が上下反転していることから、受発光部３０，４
０の発光点の間隔が、図３乃至図５に示した受発光素子
２１に比較して、より小さくなり、二つの受発光部３
０，４０からの光ビームの光軸ずれが少なくなる。

【００４４】上記実施形態においては、光ディスクとし
て、ＣＤと高密度光ディスクの場合について説明した
が、これに限らず、他の種類の光ディスクを記録または
再生する場合にも、本発明を適用できることは明らかで
ある。

【００４５】また、上述した実施形態においては、一方
の受発光部３０，５１は、例えば６５０ｎｍの波長の光
ビームを出射し、他方の受発光部４０は、例えば７８０
ｎｍの波長の光ビームを出射するように構成されている
が、これに限らず、例えば双方の受発光素子が同じ波長
で且つ強度の異なる光ビームを出射するように構成され
ていても良い。例えば光学ピックアップ１３において、
一方の受発光部３０が７８０ｎｍの波長であって、読取
り用の低出力低ノイズの光を出射する半導体レーザ素子
３３を備えており、他方の受発光部４０が７８０ｎｍの
波長であって、書込み用の高効率高出力の光を出射する
半導体レーザ素子４３を備えていてもよい。この場合、
例えば光磁気ディスクの記録時及び再生時に、光ビーム
を出射する受発光部３０または４０を切換え使用するこ
とにより、最適な強度の光ビームを使用することが可能
となると共に、各受発光部３０，４０の半導体レーザ素
子３３，４３がそれぞれ読取り専用，書込み専用として
設計されるので、性能に優れ且つ低コストの受発光素子
２１が得られることになる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、小
型軽量に且つ低コストで構成されると共に、例えば波長
や強度等の異なる二種類の光ディスクの記録再生が正し
く行われるようにした、受発光素子と、これを使用した
光学ピックアップ及び光ディスク装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による受発光素子を備えた光学ピックア
ップを組み込んだ光ディスク装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】図１の光ディスク装置における光学ピックアッ
プの構成を示す概略側面図である。

【図３】図２の光学ピックアップにおける受発光素子の
第一の実施形態を示す概略斜視図である。

【図４】図３の受発光素子の構成を示す概略側面図であ
る。

【図５】図３の受発光素子の構成を示す概略正面図であ
る。

【図６】図３の受発光素子を構成する受発光部の構成を
示す拡大側面図である。

【図７】図６の受発光部の概略斜視図である。

【図８】図６の受発光部における光検出器の平面図であ
る。

【図９】図６の受光部の他の構成例を示す図であり、
（ａ）平面図（ｂ）電気的構成図である。

【図１０】図６の受発光部におけるプリズムの概略側面
図である。

【図１１】本発明による受発光素子の第二の実施形態を
構成する受発光部の拡大側面図である。

【図１２】本発明による受発光素子の第三の実施形態を
示す概略側面図である。

【図１３】図１２の受発光素子を示す概略正面図であ
る。

【図１４】従来の二波長光学ピックアップの一例を示す
概略側面図である。

【図１５】図１４の二波長光学ピックアップにおける第
一の光学ピックアップの受発光素子の構成を示す拡大側
面図である。

【図１６】図１５の受発光素子の概略斜視図である。

【図１７】図１５の受発光素子の光検出器の構成を示す
平面図である。

【符号の説明】

１０・・・光ディスク装置、１１・・・光ディスク、１
２・・・スピンドルモータ、１３・・・光学ピックアッ
プ、１４・・・光ディスクドライブコントロータ、１５
・・・信号復調器、１６・・・誤り訂正回路、１７・・
・インターフェイス、１８・・・ヘッドアクセス制御
部、１９・・・サーボ回路、２１，５０，６０・・・受
発光素子、２２・・・波長選択性絞り、２３・・・対物
レンズ、２４・・・パッケージ、２５，２７・・・ワイ
ヤボンディング、２６，２９・・・板部材、２８・・・
カバー、３０，４０・・・受発光部、３１，４１，５２
・・・第一の半導体基板、３２，４２，５３・・・第二
の半導体基板、３３，４３，５４・・・半導体レーザ素
子（発光素子）、３４，４４，５５・・・プリズム、３
５，３６，４５，４６，５７，５８・・・光検出器（受
光素子）、５６・・・第二のプリズム（光路折曲げ手
段）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに複数段に重ねて配設された二以上
   の受発光部を含んでおり、 各受発光部が、 第一の半導体基板上に形成された受光素子と、 前記第一の半導体基板上に搭載された第二の半導体基板
   上に形成された発光素子と、 この発光素子から出射する光ビームを、上記第二の半導
   体基板の表面と平行する水平な所定方向に導くと共に、
   当該所定方向からの戻り光ビームを前記受光素子に導く
   光分岐手段とを備えており、 各受発光部の発光素子が、互いに異なる種類の光ビーム
   を出射する構成としたことを特徴とする受発光素子。
2. 【請求項２】 各受発光部の発光素子が、互いに異なる
   波長の光ビームを出射することを特徴とする請求項１に
   記載の受発光素子。
3. 【請求項３】 各受発光部の発光素子が、同じ波長帯で
   且つ強度の異なる光ビームを出射することを特徴とする
   請求項１に記載の受発光素子。
4. 【請求項４】 上記光分岐手段が、各受発光部の発光素
   子からの光ビームを透過させると共に、当該所定方向か
   らの戻り光ビームを反射させる光分離膜を備えたビーム
   スプリッタであることを特徴とする請求項１に記載の受
   発光素子。
5. 【請求項５】 上記光分岐手段が、 互いに平行な二面を有し、この二面と交差するように、
   各発光素子から出射された光ビームが入射する光路分岐
   面に形成された光ビームを分岐する光分離膜を有する、
   プリズムと、 このプリズムの上方に配設され、光路分岐面で反射され
   た光ビームを水平な所定方向に導くと共に、当該所定方
   向からの光ビームを上記プリズムの光路分岐面に導く光
   路折曲げ部材とを備えていることを特徴とする請求項１
   に記載の受発光素子。
6. 【請求項６】 受発光素子と、 上記受発光素子の発光素子から出射された光ビームを光
   ディスクの信号記録面上に合焦するように照射し、且つ
   光ディスクの信号記録面からの戻り光ビームを上記受発
   光素子の受光素子に入射させる光集束手段とを含んでお
   り、 上記受発光素子が、 互いに複数段に重ねて配設された二以上の受発光部を含
   んでおり、 各受発光部が、 第一の半導体基板上に形成された受光素子と、 前記第一の半導体基板上に搭載された第二の半導体基板
   上に形成された発光素子と、 この発光素子から出射する光ビームを、上記第二の半導
   体基板の表面と平行する水平な所定方向に導くと共に、
   当該所定方向からの戻り光ビームを前記受光素子に導く
   光分岐手段とを備えており、 各受発光部の発光素子が、互いに異なる種類の光ビーム
   を出射する構成としたことを特徴とする光学ピックアッ
   プ。
7. 【請求項７】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 光ディスクに対して光集束手段を介して光を照射し、光
   ディスクからの信号記録面からの戻り光を検出する光学
   ピックアップと、 光集束手段を二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
   ュエータと、 光学ピックアップからの検出信号に基づいて、再生信号
   を生成する信号処理回路と、 光学ピックアップからの検出信号に基づいて、対物レン
   ズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを含んでおり、 上記光学ピックアップが、受発光素子と、 上記受発光素子の発光素子から出射された光ビームを光
   ディスクの信号記録面上に合焦するように照射し、且つ
   光ディスクの信号記録面からの戻り光ビームを上記受発
   光素子の受光素子に入射させる光集束手段とを含んでお
   り、 上記受発光素子が、 互いに複数段に重ねて配設された二以上の受発光部を含
   んでおり、 各受発光部が、 第一の半導体基板上に形成された受光素子と、 前記第一の半導体基板上に搭載された第二の半導体基板
   上に形成された発光素子と、 この発光素子から出射する光ビームを、上記第二の半導
   体基板の表面と平行する水平な所定方向に導くと共に、
   当該所定方向からの戻り光ビームを前記受光素子に導く
   光分岐手段とを備えており、 各受発光部の発光素子が、互いに異なる種類の光ビーム
   を出射する構成としたことを特徴とする光ディスク装
   置。