JPH11144307A - 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、発光装置，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
ク装置を提供すること。 【解決手段】 第一の半導体基板２１ａ上に形成された
受光素子２１ｇ，２１ｈ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２１ｂ上に形成された第一
の発光素子２１ｃと、前記第一の発光素子上に搭載され
且つ第一の発光素子とほぼ平行に種類の異なる光ビーム
を出射するように配設された第二の発光素子２１ｄと、
これら第一及び第二の発光素子から出射する光ビーム
を、所定の方向に導くと共に、当該所定方向からの光ビ
ームを前記受光素子に導く光分岐手段２１ｅとを備え
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発光
装置，受発光素子と、これを利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に関し
て、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る。

【０００５】このような構成の第一の光学ピックアップ
２によれば、受発光素子３の発光素子から出射した光ビ
ームは、立上げミラー２ａ及び対物レンズ２ｂを介し
て、第一の種類の光ディスクＤ１の信号記録面上のある
一点に結像される。光ディスクＤ１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２ｂ，立上げミ
ラー２ａを介して、受発光素子３の受光部に入射する。
これにより、受発光素子３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Ｄ１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
ー信号及びトラッキングエラー信号が検出される。

【０００６】また、第二の光学ピックアップ４において
は、図１４に示すように、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、プラスマイナス
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４ｃ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、受光部を構成している。

【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及びトラッキングエラー信号が検
出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した光
学ピックアップ１においては、二種類の光ディスクＤ
１，Ｄ２を再生するために、それぞれ専用の光学ピック
アップ２，３が必要であることから、二組の光学ピック
アップ２，３が組み込まれることになり、立上げミラー
２ａ，４ｅや対物レンズ２ｂ，４ｆがそれぞれ二個備え
られている等、部品点数が多くなると共に、光学ピック
アップ１全体の大きさ及び重量が増大することになり、
コストが高くなってしまうという問題があった。

【００１０】また、記録再生用の光学ピックアップの場
合には、従来一般的には、記録時の高出力に合わせて、
高効率の高出力レーザダイオードを選択して、再生時の
低出力のために、高周波重畳によりノイズを低減するよ
うにしている。このため、再生時には、高周波重畳によ
る不要副射が発生することになり、シールド等の対策が
必須になると共に、部品点数が多くなり、大型化・重量
化及びコスト上昇等の問題がある。これに対して、低出
力にて自励発振する高出力レーザ素子を使用することに
よって、記録時の高出力と再生時の低ノイズを実現する
ことが試みられているが、高出力での高効率設計と低出
力での低ノイズ設計は相反する項目が多いことから、効
率や高出力特性等の点で限界がある。従って、設計やプ
ロセス上でのマージン，ノイズ特性のマージン等が非常
に厳しいものになるため、歩留まりが低下し、コストが
高くなってしまうという問題があった。

【００１１】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、発光装置，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を提供することを目
的としている。

【００１２】

【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、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第一の発光素子と、前記第一の発
光素子上に搭載され且つ第一の発光素子とほぼ平行に種
類の異なる光ビームを出射するように配設された第二の
発光素子と、これら第一及び第二の発光素子から出射す
る光ビームを、前記第二の半導体基板の表面と平行な所
定の方向に導くと共に、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いる、受
発光素子により、達成される。

【００１３】請求項１の構成によれば、受発光素子は、
二つの発光素子が互いに重ねて配設されているので、各
発光素子から出射した光ビームは、光分岐手段によっ
て、所定方向に導かれると共に、所定方向からの光ビー
ム、例えば光ディスクからの戻り光ビームは、この光分
岐手段によって受発光素子の受光素子に導かれ、受光素
子によって検出されることになる。従って、各発光素子
からの互いに異なる種類の光ビームが所定方向に出射さ
れると共に、所定方向からの光ビームが受光素子によっ
て検出されることになり、二種類の受発光素子が一つに
纒めて構成されることになり、小型且つ軽量に構成され
ることになる。

【００１４】そして、上述の受発光素子を用いて、請求
項４のように、光学ピックアップを構成すると、第一の
種類の光ディスクを再生する場合、受発光素子の第一の
発光素子から出射した第一の種類の光ビームが、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、受発光素
子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、光ディスクの再生信号，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、受発光素子の第二の発光素子か
ら出射した光ビームが、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、受発
光素子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、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。

【００１５】この場合、何れの種類の光ディスクの場合
にも、光ディスクからの戻り光ビームは、受発光素子の
受光素子に入射することになる。従って、簡単な構成に
よって、二つの種類の光ディスクの再生が行われると共
に、本受発光素子は、従来の唯一つの発光素子を備えた
受発光素子とほぼ同じ大きさで、二つの発光素子を備え
ていることから、小型に且つ低コストで製造されると共
に、光学ピックアップそして光ディスク装置全体が小型
且つ軽量に構成されることになる。さらに、二つの種類
の光ディスクの再生のために、本受発光素子は、それぞ
れ対応する発光素子を備えており、その他の対物レンズ
を含む光学系は、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と共に、全体として小型
且つ軽量に構成されることになる。

【００１６】

【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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】図２は、本発明による光学ピックアップの
第一の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２３と、から構成されている。

【００２２】上記受発光素子２１は、発光素子としての
二つ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。

【００２３】光集束手段２３は、光ディスクの信号記録
面に対して光を集束させる機能を備えるものであればな
んでもよく、例えば光学レンズやホログラム素子等が適
宜使用できる。この実施形態では、光集束手段としては
対物レンズが用いられている。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。

【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】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に示すように、第
一の半導体基板２１ａ上に第二の半導体基板２１ｂが載
置され、第二の半導体基板２１ｂ上に第一の発光素子と
しての第一の半導体レーザ素子２１ｃが、例えばジャン
クションダウンにより搭載され、さらにこの第一の半導
体レーザ素子２１ｃの上に、第二の発光素子としての第
二の半導体レーザ素子２１ｄが、例えばジャンクション
ダウンにより搭載されている。尚、これにより、各半導
体レーザ素子２１ｃ，２１ｄの発光点の間隔は、半導体
レーザ素子２１ｃ，２１ｄのチップ厚にほぼ等しく、例
えば１００μｍ程度となるので、対物レンズ２３等の光
学系は、各半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄについて同
一のものが使用される。ここで、「ジャンクションダウ
ン」とは、半導体結晶の成長層中に、発光部であるｐｎ
ジャンクションが存在し、このジャンクションのある結
晶成長面を下にしてマウントする手法である。結晶成長
中の発光部では、熱が発生するために、その成長面を他
の半導体基板等のヒートシンク効果のあるものに接触さ
せてマウントすると、熱放散して有利であることによ
る。

【００２６】上記第一の半導体レーザ素子２１ｃは、例
えば高密度光ディスク再生用として６５０ｎｍの波長の
光ビームを出射し、また第二の半導体レーザ素子２１ｄ
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の波長の光ビームを出射する
ようになっている。この場合、上側に位置する第二の半
導体レーザ素子２１ｄは、下側に位置する第一の半導体
レーザ素子２１ｃに比較して、発熱量の少ないもの、あ
るいは熱的に強いものにすることが望ましい。

【００２７】これら二つの半導体レーザ素子２１ｃ，２
１ｄの前方の第一の半導体基板２１ａ上には、半導体レ
ーザ素子側に傾斜面（光路分岐面）を有した台形形状の
プリズム２１ｅが配設されており、この光路分岐面２１
ｆには、光分岐手段としての半透過膜（図示せず）が形
成されている。また、プリズム２１ｅ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２１
ｅは、半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄから出射した光
ビームを、その光路分岐面２１ｆにより上方に反射し
て、光ビームを外部に出射する。また、光ディスクから
の戻り光は、受発光素子２１のプリズム２１ｅ内に入射
し、プリズム２１ｅ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２１ｅの底面の二ヶ所で、プ
リズム２１ｅの下方に出射する。

【００２８】そして、第一の半導体基板２１ａの上面に
は、プリズム２１ｅ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２１ｇ，２１ｈが形成されてい
る。光検出器２１ｇ，２１ｈは、図４に示すように、横
方向に平行に延びる三本の分割ラインによって、四つに
分割されると共に、さらに光検出器２１ｇは、その中央
部が縦方向に延びる一本の分割ラインによって二つに分
割されている。これにより、光検出器２１ｇは、受光部
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈに分割され、また光検
出器２１ｈは、受光部ｉ，ｊ，ｋ，ｌに分割されてい
る。そして、各受光部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ
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，ｅ，
ｆ，ｇ，ｈ及びｉ，ｊ，ｋ，ｌからの検出信号Ｓａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ，Ｓｇ，Ｓｈ及びＳｉ，Ｓ
ｊ，Ｓｋ，Ｓｌに基づいて、再生信号ＲＦ，及びフォー
カスエラー信号ＦＥが、

【００２９】

【数１】

【数２】 により検出される。高密度光ディスクＤ１については、
信号ＨＴＤを

【数３】 を求めて、上記再生信号ＲＦと信号ＨＴＤの位相差をヘ
テロダイン検波することにより、ディスクＤ１用のトラ
ッキングエラー信号ＴＥ１が得られる。また、ＣＤ等の
光ディスクＤ２については、トラッキングエラー信号Ｔ
Ｅ２は、プッシュプル法により、

【数４】 により検出される。

【００３０】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の第一の半導体レーザ素子２１ｃが
発光することになる。

【００３１】これにより、受発光素子２１からの６５０
ｎｍ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。この際、波長選択性絞り２２は、６
５０ｎｍ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に進入し、プリズム２１ｅを透過し
て、その光検出器２１ｇ，２１ｈに入射する。これによ
り、光検出器２１ｇ，２１ｈ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ＲＦ，フォーカス
エラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥ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。

【００３２】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の第二の半
導体レーザ素子２１ｄが発光することになる。

【００３３】これにより、受発光素子２１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に進入し、プ
リズム２１ｅを透過して、その光検出器２１ｇ，２１ｈ
に入射する。これにより、光検出器２１ｇ，２１ｈ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ＲＦ，フォーカスエラー信号ＦＥ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。

【００３４】この場合、従来の受発光素子に対して、そ
の半導体レーザ素子２１ｃの上に、第二の半導体レーザ
素子２１ｄを搭載することにより、本実施形態による受
発光素子２１が構成されるので、簡単な構成により、低
コストで製造されると共に、部品点数が少なくて済み、
光学ピックアップ１３そして光ディスク装置１０が小型
化・軽量化されることになる。

【００３５】上述した実施形態における光学ピックアッ
プ１３においては、受発光素子２１は、その第一の半導
体レーザ素子２１ｃ及び第二の半導体レーザ素子２１ｄ
は、図５に示すように、その発光点を備えた端面が、整
合するように、第二の半導体基板２１ｂ上に搭載されて
いる。これにより、各半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄ
のうち、下方の半導体レーザ素子２１ｃの共振器長が上
方の半導体レーザ素子２１ｄの共振器長より長いことか
ら、半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄ間の共通電極がワ
イヤボンディングＷによって容易に取り出されるように
なっている。

【００３６】これに対して、第二の半導体基板２１ｂ上
で、半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄの後方の表面に形
成された出力モニタ用の光検出器２１ｉによって、半導
体レーザ素子２１ｃ，２１ｄの出力モニタを行なう場合
には、図６に示すように、半導体レーザ素子２１ｃ，２
１ｄの後端面が整合していると、より正確な出力モニタ
が行われる。この場合、下方の半導体レーザ素子２１ｃ
の幅を広くすることにより、共通電極がワイヤボンディ
ングＷにより容易に取り出される。

【００３７】これに対して、図５のような構成の場合、
各半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄの出力モニタを正確
に行なうためには、図７に示すように、各半導体レーザ
素子２１ｃ，２１ｄの後方に、第二の半導体基板２１ｂ
とは別体に構成された出力モニタ用の光検出器２１ｊを
備えるようにしてもよい。あるいは各半導体レーザ素子
２１ｃ，２１ｄの前側で出力モニタを行なうようにして
もよい。

【００３８】また、第二の半導体レーザ素子２１ｄを第
一の半導体レーザ素子２１ｃ上に搭載する場合、下方の
第一の半導体レーザ素子２１ｃに対して、上方の第二の
半導体レーザ素子２１ｄを正確に位置決めする必要があ
るが、下方の第一の半導体レーザ素子２１ｃの外形やメ
タルパターンを認識して、あるいは下方の第一の半導体
レーザ素子２１ｃを発光させながら、位置合わせを行な
って、銀ペースト等によりマウントすればよい。尚、上
方の第二の半導体レーザ素子２１ｄの発光部の認識は、
組立の際に、半導体レーザ素子２１ｄをコレット等で把
持したとき、下面のストライプを認識することにより行
われる。ここで、「ストライプ」とは、図９に示すよう
な線部分であって、レーザ素子の共振器となる部分であ
る。このストライプ部分は、製造工程において、エッチ
ング，埋め込み成長，不純物拡散，イオン注入等によ
り、絶縁層や電流ブロック層を周囲に形成し、この部分
にだけ電流が注入されるようになっている。

【００３９】さらには、下方の第一の半導体レーザ素子
２１ｃを第二の半導体基板２１ｂに対して、図８に示す
ように、ジャンクションアップにて搭載すれば、第一の
半導体レーザ素子２１ｃのストライプが図９に示すよう
に直接に確認できるので、第二の半導体レーザ素子２１
ｄの位置合わせが容易に行われることになる。この場
合、第一及び第二の半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄの
発光点の間隔は、数μｍ程度となり、同一の光学系を共
通して使用する際により有利な配置となる。

【００４０】図１０は、本発明による発光装置の実施形
態を示している。図１０において、発光装置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上に第一の発光素子としての
第一の半導体レーザ素子３３が、例えばジャンクション
ダウンにより搭載され、さらにこの第一の半導体レーザ
素子３３の上に、第二の発光素子としての第二の半導体
レーザ素子３４が、例えばジャンクションダウンにより
搭載されている。さらに、第一及び第二の半導体レーザ
素子３３，３４の後方には、出力モニタ用の光検出器３
５が配設されている。

【００４１】そして、上記半導体基板３１，３２及び半
導体レーザ素子３３，３４と光検出器３５は、発光装置
３０のパッケージ３６内に収容されている。このパッケ
ージ３６は、その一側の端面に、各半導体レーザ素子３
３，３４から出射した光ビームが透過できる窓部３６ａ
を備えていると共に、他側の端面に、各半導体レーザ素
子３３，３４への駆動電流を印加し、また光検出器３５
からの信号を取り出すためリード端子３６ｂを備えてい
る。さらに、上記窓部３６ａは、ガラスカバー３７によ
り覆われ、内部が密閉されている。

【００４２】ここで、上記第一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６５０ｎｍの
波長の光ビームを出射し、また第二の半導体レーザ素子
３４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の波長の光ビームを出射
するようになっている。

【００４３】このような構成の発光装置３０によれば、
各半導体レーザ素子３３，３４が選択的に駆動されるこ
とにより、半導体レーザ素子３３からは、６５０ｎｍの
波長の光ビームが、また半導体レーザ素子３４からは、
７８０ｎｍの波長の光ビームが出射され、二つの異なる
波長の光が適宜に切換えられ得ることになる。この場
合、従来の唯一つの半導体レーザ素子３３を備えた発光
装置に対して、その半導体レーザ素子３３上に第二の半
導体レーザ素子３４を搭載するだけで、本実施形態によ
る発光装置３０が構成されるので、簡単な構成により、
低コストで製造されると共に、部品点数が少なくて済
み、光学ピックアップ１３そして光ディスク装置１０が
小型化・軽量化されることになる。

【００４４】図１１は、本発明による発光装置の第二の
実施形態を示している。図１１において、発光装置５０
は、半導体基板５１上に搭載された第一の半導体レーザ
素子５２と、この第二の半導体レーザ素子５２上に搭載
された第二の半導体レーザ素子５３と、から構成されて
いる。この場合、半導体レーザ素子５２，５３は、それ
ぞれ偏光方向が互いに異なる偏光ビームを出射するよう
に構成されており、図示の場合には、上方の半導体レー
ザ素子５３が垂直に搭載されている。これは、例えばＴ
Ｍモード発振の設計が困難であるＡｌＧａＡｓ系の半導
体レーザ素子が使用される場合に好適である。しかしな
がら、これに限らず、二つの半導体レーザ素子が共に水
平に搭載される場合には、例えばＴＥモード発振の半導
体レーザ素子と、ＴＭモード発振の半導体レーザ素子を
使用することにより、容易に構成される。例えば、６５
０ｎｍ波長帯のレーザダイオードチップの場合、ＩｎＧ
ａＡｌＰ系の半導体基板から構成されており、結晶成長
時の歪みを制御することによって、容易にＴＥモード発
振またはＴＭモード発振のレーザダイオードチップが得
られる。

【００４５】このような構成の発光装置５０によれば、
各半導体レーザ素子５２，５３が同じ波長帯の光ビーム
を出射しても、例えば偏光ビームスプリッタ等の偏光分
離手段を使用することにより、反射／透過が容易に選別
できる。従って、偏光方向の９０度異なる半導体レーザ
素子５２，５３を使用することにより、各半導体レーザ
素子５２，５３を記録用と再生用に分けて使用すること
ができる。この場合、記録用の半導体レーザ素子５２
は、出力マージンを考慮して、できるだけ出力効率が高
くなるように、また再生用の半導体レーザ素子５３は、
ノイズ特性を考慮して、できるだけ戻り光が入射しない
ように、光学ピックアップの光学系の設計が行われるこ
とになる。

【００４６】図１２及び図１３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１２及び図１３
において、受発光素子４０は、所謂ホログラムレーザで
あって、パッケージ本体であるステムまたはヒートシン
ク４１上に形成された受光素子としての光検出器４２
と、ステム４１の側面に取り付けられた半導体基板４３
上に搭載された第一の発光素子としての第一の半導体レ
ーザ素子４４と、第一の半導体レーザ素子４４上に搭載
された第二の発光素子としての第二の半導体レーザ素子
４５と、これら第一及び第二の半導体レーザ素子４４，
４５の光軸上に配設されたグレーティング４６及び偏光
ホログラム素子４７と、さらに第一及び第二の半導体レ
ーザ素子４４，４５の下方に配設された出力モニタ用の
光検出器４８と、から構成されている。

【００４７】上記第一及び第二の半導体レーザ素子４
４，４５は、互いにほぼ平行に異なる種類の光ビームを
出射するように配設されていると共に、互いに異なる種
類の光ビームを出射するように構成されている。上記第
一の半導体レーザ素子４４は、例えば高密度光ディスク
再生用として６５０ｎｍの波長の光ビームを出射し、ま
た第二の半導体レーザ素子４５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７８０ｎ
ｍの波長の光ビームを出射するようになっている。

【００４８】上記グレーティング４６は、回折格子であ
って、各半導体レーザ素子４４，４５からの光ビーム
を、０次光であるメインビームと、プラスマイナス１次
光であるサイドビームに分割するものである。

【００４９】上記ホログラム素子４７は、グレーティン
グ４６を介して入射する光ビームをそのまま透過させ
て、所定方向に導くと共に、所定方向からの光ビームを
ホログラム作用により回折させて、上記光検出器４２に
導くように構成されている。

【００５０】このような構成の受発光素子４０によれ
ば、ホログラム素子４７は、ビームスプリッタとして作
用することにより、各半導体レーザ素子４４，４５から
の光ビームを、そのまま透過させて、例えば対物レンズ
を介して光ディスクの信号記録面に収束させ、また光デ
ィスクの信号記録面からの戻り光ビームを、ホログラム
作用によって回折させ、光検出器４２に入射させること
になる。これにより、各半導体レーザ素子４４，４５か
らの光ビームにより、例えば異なる種類の光ディスクの
再生が行われることになる。この場合、従来の受発光素
子に対して、その半導体レーザ素子４４の上に、第二の
半導体レーザ素子４５を搭載することにより、本発明実
施形態による受発光素子４０が構成されるので、簡単な
構成により、低コストで製造されると共に、部品点数が
少なくて済み、光学ピックアップ１３そして光ディスク
装置１０が小型化・軽量化されることになる。

【００５１】上述した実施形態においては、第一の半導
体レーザ素子２１ｃ，３３，４４は、例えば６５０ｎｍ
の波長の光ビームを出射し、第二の半導体レーザ素子２
１ｄ，３４，４５は、例えば７８０ｎｍ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、
例えば第一及び第二の半導体レーザ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、第一
の半導体レーザ素子２１ｃ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し、第二の半導体
レーザ素子２１ｄ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ようにしてもよい。
この場合、例えばＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷや光磁気ディス
クの記録時及び再生時に、光ビームを出射する半導体レ
ーザ素子２１ｃ，２１ｄ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、各半導体レーザ素子２１ｃ，２１ｄ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、プロセスマージンや特性マージンがとりやすく、ま
た低出力時の高周波重畳も不要となることから、低コス
トの受発光素子２１が得られることになる。

【００５２】さらに、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。

【００５３】

【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、発光装置，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装置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を
示す拡大断面図である。

【図４】図３の受発光素子における光検出器の平面図で
ある。

【図５】図３の受発光素子の要部を示す拡大斜視図であ
る。

【図６】図５の受発光素子の第一の変形例を示す拡大斜
視図である。

【図７】図５の受発光素子の第二の変形例を示す拡大側
面図である。

【図８】図５の受発光素子の第三の変形例を示す拡大斜
視図である。

【図９】図８の受発光素子の要部を示す分解斜視図であ
る。

【図１０】本発明による発光装置の第一の実施形態を示
す概略断面図である。

【図１１】本発明による発光装置の第二の実施形態を示
す概略斜視図である。

【図１２】本発明による受発光素子の第二の実施形態を
示す概略斜視図である。

【図１３】図１２の受発光素子の構成を示す概略断面図
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
概略斜視図である。

【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・・・受発光素子、２
１ｃ，３３，４４，５２・・・第一の半導体レーザ素子
（発光素子）、２１ｄ，３４，４５，５３・・・第二の
半導体レーザ素子（発光素子）、２１ｇ，２１ｈ・・・
受光素子、３０・・・発光装置、４０・・・受発光素
子、４６・・・グレーティング、４７・・・ホログラム
素子、５０・・・発光装置。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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
   上に形成された第一の発光素子と、 前記第一の発光素子上に搭載され且つ第一の発光素子と
   ほぼ平行に種類の異なる光ビームを出射するように配設
   された第二の発光素子と、 これら第一及び第二の発光素子から出射する光ビーム
   を、前記第二の半導体基板の表面と平行な所定の方向に
   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いることを特徴とす
   る受発光素子。
2. 【請求項２】 前記光分岐手段が、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、プリズムであること
   を特徴とする請求項１に記載の受発光素子。
3. 【請求項３】 前記光分岐手段が、ホログラム素子であ
   ることを特徴とする、請求項２に記載の受発光素子。
4. 【請求項４】 受発光素子と、 この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前記受発
   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、 前記受発光素子が、 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
   上に形成された第一の発光素子と、 前記第一の発光素子上に搭載され且つ第一の発光素子と
   ほぼ平行に種類の異なる光ビームを出射するように配設
   された第二の発光素子と、 これら第一及び第二の発光素子から出射する光ビーム
   を、前記第二の半導体基板の表面と平行な所定の方向に
   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いることを特徴とす
   る光学ピックアップ。
5. 【請求項５】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する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、 前記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、光集束手
   段を二軸方向に移動させるサーボ回路とを含んでおり、 前記光学ピックアップが、 受発光素子を備えていて、 前記光集束手段が、この受発光素子の発光素子から出射
   された光ビームを回転駆動される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前記受発光素子の受光素子に
   入射させると共に、 前記受発光素子が、 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
   上に形成された第一の発光素子と、 前記第一の発光素子上に搭載され且つ第一の発光素子と
   ほぼ平行に種類の異なる光ビームを出射するように配設
   された第二の発光素子と、 これら第一及び第二の発光素子から出射する光ビーム
   を、前記第二の半導体基板の表面と平行な所定の方向に
   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いることを特徴とす
   る光ディスク装置。
6. 【請求項６】 半導体基板上に形成された第一の発光素
   子と、 この第一の発光素子の上に搭載された第二の発光素子
   と、を備えており、 各発光素子が、互いに種類の異なる光ビームをほぼ平行
   に出射することを特徴とする、発光装置。
7. 【請求項７】 各発光素子が、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に記載の発
   光装置。
8. 【請求項８】 各発光素子が、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
   に記載の発光装置。