JPH11283274A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】オフセット信号の補正回路が不要で、ピットの
深さがλ／４の場合でもトラッキングエラー信号を得ら
れ、小型化が可能な光学装置を提供する。 【解決手段】基台１１と、基台１１に設けられた少なく
とも１つの受光素子１５ａ，１５ｂと、基台１１に設け
られた発光素子１４と、基台１１上に発光素子１４と所
定間隔をおいて配置され、当該発光素子１４の出射光を
透過させ、当該透過方向からの戻り光を反射させて受光
素子１５ａ，１５ｂに結合させる分光手段１６と、分光
手段１６の透過光を複数に分光して出射する回折格子１
８と、回折格子１８の出射光を被照射対象物に照射さ
せ、当該被照射対象物からの反射光を前記戻り光として
分光手段１６に入射させるホログラム１９とを有する構
成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光を被照射対象物
に照射させ、当該被照射対象物からの反射光を受光する
光学装置に関し、特に、光学記録媒体に対する光照射に
よる記録、再生を行う光学ピックアップ装置に好適な光
学装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）、
ＭＤ（ミニディスク）等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）を行う装置には、光学ピックアップ装置が
内蔵されている。

【０００３】図１３は従来の光学ピックアップ装置の概
略構成図であり、図１４（ａ）は、その要部斜視図であ
る。光学ピックアップ装置１００は、それぞれ個々に、
すなわちディスクリートに構成された、例えば半導体レ
ーザからなる半導体発光素子によってレーザ光の出射が
なされるレーザダイオード１０１、回折格子１０２、ビ
ームスプリッタ１０３、対物レンズ１０４および例えば
フォトダイオードからなる受光素子１０５がそれぞれ所
定の位置に配設されることにより構成される。上記構成
の光学ピックアップ装置１００では、レーザダイオード
１０１からのレーザ光Ｌが、回折格子１０２を通過して
回折し、３本のレーザ光に分割される（図１３において
は１本のレーザ光のみを示している）。各レーザ光は、
ビームスプリッタ１０３によって一部反射され、対物レ
ンズ１０４により光ディスク２７上に集光される。そし
て、光ディスク２７からの反射光が、対物レンズ１０４
を介して、ビームスプリッタ１０３を透過して受光素子
１０５上に投光され、この反射光の変化により光ディス
ク２７の記録面上に記録された情報の読み出しがなされ
る。

【０００４】上記の光学ピックアップ装置１００におい
て、回折格子１０２による回折角を大きくすることによ
り、受光素子１０５に対し、３本のレーザ光を充分に分
離してスポットＳ1 〜Ｓ3 として入射させることがで
き、それぞれにおいて、信号の検出をすることができ
る。

【０００５】受光素子１０５においては、レーザ光のス
ポット径、位置変化等を検出し、トラッキングエラー信
号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、および光ディスク
２７に記録された情報信号ＲＦの読み取りが行われる。
これら信号の取り出しは、それぞれ以下のように周知の
方法により行なわれる。

【０００６】すなわち、図１４（ｂ）に示すように６分
割された受光素子１０５の両端部において得られた信号
ｅおよびｆを用いて、次式（１）により、いわゆる３ビ
ーム法を用いてトラッキングエラー信号ＴＥを得ること
ができる。

【０００７】 ＴＥ＝ｅ−ｆ …（１）

【０００８】また、例えば非点収差法を用いて、図１４
（ｂ）に示すように６分割された受光素子１０５の中央
部において得られた信号ａ，ｂ，ｃおよびｄを用いて次
式（２）により、フォーカスエラー信号ＦＥを得ること
ができる。

【０００９】 ＦＥ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ） …（２）

【００１０】また、図１４（ｂ）に示すように上記の信
号ａ，ｂ，ｃおよびｄを用いて次式（３）によって、光
ディスク２７に記録された情報信号ＲＦを求めることが
できる。

【００１１】 ＲＦ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ …（３）

【００１２】しかしながら、図１３および図１４に示す
ような光学ピックアップ装置１００は、複数の部品の組
立品からなるため、構成部品点数が多くなり、装置全体
としてサイズの縮小化を図ることが困難であり、また、
部品の単価、組み立て調整の関係等で、コスト低減を図
ることが困難である。

【００１３】近年、上記の問題を解決するために、光学
ピックアップ装置の小型化、及びコストの低減化を図る
ために、ハイブリッド構成の光学ピックアップ装置を可
能とする、いわゆるレーザカプラと呼ばれる半導体集積
発光素子の開発がなされている。

【００１４】図１５（ａ）は上記レーザカプラの概略構
成を示す斜視図であり、図１５（ｂ）はその構成を示す
説明図である。図１５（ａ）に示すレーザカプラ１１０
においては、例えば、シリコンからなる集積回路基板１
１１上に、モニター用の光検出素子としてのＰＩＮダイ
オード１１２が形成されたシリコンブロック１１３が配
置され、さらに、このシリコンブロック１１３上に、レ
ーザダイオード１１４が配置されている。ＰＩＮダイオ
ード１１２においては、レーザダイオード１１４のリア
側に出射されたレーザ光を検知し、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レーザダイ
オード１１４の駆動電流を制御する、いわゆるＡＰＣ
（Automatic Power Control ）制御が行われる。

【００１５】一方、集積回路基板１１１には、例えばフ
ォトダイオードからなるそれぞれ４分割構成を有する２
組の受光素子１１５ａ，１１５ｂが形成され、この受光
素子１１５ａ，１１５ｂ上にプリズム１１６が搭載され
て、全体として一体化されたレーザカプラ１１０を構成
している。

【００１６】レーザカプラ１１０は、図１５（ｂ）に示
すように、例えばセラミックを母材とした偏平なパッケ
ージ１２０に収納されている。パッケージ１２０は、そ
の上面が開口した箱型をしており、開口部は透明板ガラ
ス１２１により封止されている。

【００１７】図１５（ａ）および（ｂ）に示したレーザ
カプラ１１０では、レーザダイオード１１４から出射さ
れたレーザ光Ｌは、プリズム１１６の斜面１１６ａで反
射し、パッケージ１２０の透明板ガラス１２１を透過し
て、図示しない対物レンズにより光ディスク上に集光さ
れ、この光ディスクから反射したレーザ光Ｌが、プリズ
ム１１６内に入り、プリズム１１６の上面に焦点を結ん
で、各受光素子１１５ａ，１１５ｂに図１５（ｃ）に示
すようなレーザ光のスポットＳ1 およびＳ2 として入射
する。

【００１８】受光素子１１５ａおよび１１５ｂにおいて
は、レーザ光のスポット径、位置変化等を検出し、トラ
ッキングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、
および光ディスクに記録された情報信号ＲＦの読み取り
が行われる。これら信号の取り出しは、以下のようにそ
れぞれ周知の方法により行なわれる。

【００１９】すなわち、図１５（ｃ）に示すように、４
分割された２組の受光素子１１５ａおよび１１５ｂのそ
れぞれにおいて得られた信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｉ，ｊ，
ｋおよびｌを用いて、次式（４）によってトラッキング
エラー信号ＴＥを得ることができる。

【００２０】 ＴＥ＝〔（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）〕＋〔（ｋ＋ｌ）−（ｉ＋ｊ）〕…（４）

【００２１】また、図１５（ｃ）に示すように、上記の
信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｉ，ｊ，ｋおよびｌを用いて次式
（５）によって、フォーカスエラー信号ＦＥを得ること
ができる。

【００２２】 ＦＥ＝〔（ａ＋ｄ）−（ｂ＋ｃ）〕−〔（ｉ＋ｌ）−（ｊ＋ｋ）〕…（５）

【００２３】また、図１５（ｃ）に示すように、上記の
信号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｉ，ｊ，ｋおよびｌを用いて次式
（６）によって、光ディスクに記録された情報信号ＲＦ
を求めることができる。

【００２４】 ＲＦ＝ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＋ｌ …（６）

【００２５】光学ピックアップ装置を内蔵する光ディス
クの再生／記録装置においては、上記のようにして、光
ディスクの上下の振れによるフォーカスエラー信号の検
出をレーザ光のスポットサイズの検出によって行い、得
られたフォーカスエラー信号に従ってフォーカシングサ
ーボをかける。また、トラッキングエラー信号の検出
は、プッシュプル法によって行い、得られたトラッキン
グエラー信号に従ってトラッキングサーボをかける。

【００２６】上述したように、レーザカプラ１１０は、
受光素子と発光素子とを一体的に構成としたこと、およ
び、パッケージ１２０に収納したことによって、光学ピ
ックアップ装置のサイズの縮小化および各部品間の相対
位置精度の向上を図ることができる。

【００２７】ここで、上記のレーザカプラ１１０の製造
方法について説明する。まず、図１６（ａ）に示すよう
に、シリコンからなる集積回路基板ウェハ１１１’上
に、フォトダイオードからなるそれぞれ４分割構成を有
する２組の受光素子１１５ａ，１１５ｂを形成する。次
に、図１６（ｂ）に示すように、集積回路基板ウェハ１
１１’に形成する各チップの所定の位置に、シリコンブ
ロック１１３上にＰＩＮダイオード１１２が形成され、
さらにレーザダイオード１１４が装着されて形成された
ＬＯＰ（Laser on Photo-detector ）をマウントし、さ
らに各チップの所定の位置（受光素子１１５ａ，１１５
ｂの上面部分）にプリズム１１６をマウントする。次
に、図１６（ｃ）に示すように、ダイシングにより個々
のチップに分離し、レーザカプラチップＬＣＣとする。

【００２８】次に、図１７（ｄ）に示すように、パッケ
ージ基板１２０’のレーザカプラチップ装着用の凹部
に、上記のレーザカプラチップＬＣＣを装着し、配線部
などを形成した後、レーザカプラチップ装着用の凹部の
開口部を透明板ガラス１２１により封止する。次に、図
１７（ｅ）に示すように、上記のレーザカプラチップＬ
ＣＣを装着して透明板ガラス１２１で封止したパッケー
ジ基板１２０’を個々のパッケージ毎に分離し、パッケ
ージに収納された所望のレーザカプラ１１０とする。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図１５におい
て示したパッケージに収納されたレーザカプラ１１０が
適用され、レーザ光Ｌを出射し、光ディスク上に対物レ
ンズを介してレーザ光のフォーカスを行う光学ピックア
ップ装置の構成について説明する。

【００３０】図１８に示す光学ピックアップ装置は、最
も単純な光学系を有している。受光素子と発光素子とが
一体化された構造を有するレーザカプラ１１０は、レー
ザカプラ１１０を収納したパッケージの偏平面と、光デ
ィスク２７のレーザ照射面と対向させて配置されてお
り、レーザカプラ１１０から出射されたレーザ光Ｌは対
物レンズ２６により集光されて光ディスク２７のレーザ
照射面に直交して照射される。

【００３１】しかしながら、市場では薄型の光学ピック
アップ装置の需要が益々大きくなっているのに対し、上
記の図１８に示す構成の光学ピックアップ装置では、光
ディスク２７のレーザ照射面上でレーザ光Ｌのフォーカ
スを行うには、光ディスク２７のレーザ照射面とレーザ
カプラ１１０内の発光点との距離が、例えば１５ｍｍ程
度必要となるため、光学ピックアップ装置の光ディスク
２７に向かう方向の厚さがかなりの厚さとなってしま
い、装置の薄型化が困難であるという問題がある。

【００３２】上記の問題を解決するために、反射ミラー
を用いることで薄型化を行う光学ピックアップ装置が開
発されている。図１９（ａ）に示すように、受光素子と
発光素子とが一体化された構造を有するレーザカプラ１
１０は、レーザカプラ１１０を収納したパッケージの偏
平面と、光ディスク２７のレーザ照射面とが直交するよ
うに配置されており、レーザカプラ１１０から出射され
たレーザ光Ｌは反射ミラー２５によって９０°屈曲され
た後、対物レンズ２６により集光されて光ディスク２７
の照射面に照射される構成となっている。

【００３３】しかしながら、上記の図１９（ａ）に示す
光学ピックアップ装置の場合においては、図１８に示す
構成の光学ピックアップ装置よりも薄型化が可能である
が、光ディスク２７のレーザ照射面に対してレーザカプ
ラ１１０のパッケージの偏平面が直交するように配置さ
れていることから、光学ピックアップ装置の光ディスク
２７に対する方向の厚さはパッケージの偏平面方向の幅
Ｗ（例えば約７．５ｍｍ）よりも薄くすることはでき
ず、光学ピックアップ装置の薄型化には限界がある。

【００３４】また、図１９（ｂ）に示す光学ピックアッ
プ装置においては、光学ピックアップ装置のさらなる薄
型化を可能とするために、レーザカプラ１１０のパッケ
ージを光ディスク２７のレーザ照射面と平行に配置し、
レーザカプラ１１０から出射されたレーザ光Ｌは第１反
射ミラー２５ａおよび第２反射ミラー２５ｂによってそ
の光路を折り返した後、対物レンズ２６により集光され
て光ディスク２７の照射面に照射される構成となってい
る。

【００３５】上記の図１９（ｂ）に示す構成の場合に
は、図１９（ａ）に示す光学ピックアップ装置よりもさ
らなる薄型化が可能であるが、第１反射ミラー２５ａと
第２反射ミラー２５ｂの２枚のミラーを必要とし、ま
た、これらは左右対象の位置関係になるように配置する
必要があることから、組み立て製造が煩雑で、上記の２
枚の反射ミラーの配置を精密に制御する必要があり、ま
た、必ずしも装置の大きさの小型化を充分に図ることが
できない。

【００３６】以上のように、従来においては、光学ピッ
クアップ装置のレーザカプラのパッケージの占有面積が
比較的大きく、また、光学的に必要な距離の要求から、
あるいは部品点数が比較的多いため、光学ピックアップ
装置のサイズのさらなる縮小化を図ることが難しかっ
た。また、光学ピックアップ装置を構成する部品点数が
多いと、これら部品間の配置を精密に制御することが必
要になり、装置の調整が困難になるという問題があり、
さらに、歩留りの低下から製造コストの上昇の原因とな
るという問題もある。

【００３７】また、図１５に示す構造のレーザカプラ１
１０を用いる場合、光ディスクに対するレーザ光のトラ
ッキングエラー信号の検出は、プッシュプル法によって
行っている。プッシュプル法は、１ビームでトラッキン
グエラー信号を得る方法の１つであり、レーザ光の光デ
ィスクからの反射光を１／２に分割した２つの受光素子
で検出し、その信号の差をとることで両極性のトラッキ
ングエラー信号を得る方法である。非常に単純な光学系
構成でトラッキングエラー信号を得ることができるので
優れた方法であるが、一方で、トラッキングをとるため
にレンズのみを動かす方法を用いた場合、スポットが受
光素子上で移動してトラッキングエラー信号に直流のオ
フセット信号を発生させる現象が生じる。また、光ディ
スクと光軸との角度が９０°からずれる、いわゆるスキ
ューに対しても敏感であり、ディスクスキューによる直
流オフセット信号が発生する。このため、このように生
じるオフセット信号を補正する補正回路を搭載すること
が必要となる。

【００３８】しかしながら、上記のような補正回路を使
用するトラッキングエラー信号の検出方法の場合、ＣＤ
あるいはＣＤ−ＲＯＭでは問題なく使用できる補正回路
について、ＣＤ−ＲＷではレーザ光の反射率が小さく信
号強度が異なるため、信号の増幅率を変更したり、信号
強度の適応可能範囲を広くするなどの改良が必要とな
り、ＣＤ用の補正回路をそのまま使用することができな
いという問題が生じる。

【００３９】さらに、ＣＤあるいはＣＤ−ＲＯＭにおい
ては、光ディスクにデータを記録するためのピットの深
さはλ／５と決められているのでプッシュプル信号を問
題なく検出できるが、一方でＤＶＤあるいはＤＶＤ−Ｒ
ＯＭにおいては、規格上、光ディスクにデータを記録す
るためのピットの深さとしてλ／４も許容されている。
ピットの深さがλ／４の場合、プッシュプル法において
は１／２に分割された受光素子に対する反射光のパター
ンが対称パターンとなってしまい、原理的にトラッキン
グエラー信号を得られなくなるので、トラッキングサー
ボをかけられなくなるという問題が生じる。

【００４０】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、従って本発明は、光学ピックアップ装置な
どを構成したときに、部品点数を増やさずにさらなる小
型化が可能で、また、光ディスク装置を構成した場合に
もトラッキングエラー信号のオフセット信号を補正する
補正回路が不要で、しかも光ディスクにデータを記録す
るためのピットの深さがλ／４の場合でもトラッキング
エラー信号を得ることができる光学装置を提供すること
を目的とする。

【００４１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の光学装置は、基台と、前記基台に設けられ
た少なくとも１つの受光素子と、前記基台に設けられた
発光素子と、前記基台上に前記発光素子と所定間隔をお
いて配置され、当該発光素子の出射光を透過させ、当該
透過方向からの戻り光を反射させて前記受光素子に結合
させる分光手段と、前記分光手段の透過光を複数に分光
して出射する回折格子と、前記回折格子の出射光を被照
射対象物に照射させ、当該被照射対象物からの反射光を
前記戻り光として前記分光手段に入射させるホログラム
とを有する。

【００４２】上記の本発明の光学装置は、発光素子の出
射光が、分光手段を透過して、回折格子を介して出射
し、被照射対象物に照射する構成である。この構成によ
れば、偏平な形状を有する光学装置の偏平面に対して平
行に光を出射する、いわゆる水平出射型の光学装置とす
ることが可能であり、この光学装置を用いて光学ピック
アップ装置などを構成したときに、部品点数を増やさず
にさらなる小型化が可能である。

【００４３】また、上記の本発明の光学装置は、分光手
段からの出射光を回折格子により複数に分光し、被照射
対象物に照射させ、当該被照射対象物からの反射光を戻
り光として分光手段において反射して受光素子に結合さ
せる構成である。この光学装置を用いて光ディスク装置
などを構成したときに、例えば分光手段からの出射光を
回折格子により３つに分光することで、光ディスクに対
するトラックの追従をするためのトラッキングエラー信
号を、いわゆる３ビーム法により得ることが可能であ
り、従来のプッシュプル法において発生するオフセット
信号が生じないので補正回路が不要となり、また、光デ
ィスクにデータを記録するピットの深さがλ／４の場合
でもトラッキングエラー信号を得ることができる。

【００４４】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記基台が集積回路基板であり、さらに好適には、前記集
積回路基板に前記受光素子が形成されており、前記集積
回路基板の前記受光素子形成面上に前記発光素子および
前記分光手段が設けられている。受光素子が形成された
集積回路基板をそのまま基台とすることが可能となり、
また、集積回路基板の受光素子形成面上に発光素子およ
び分光手段を設けることで製造することが可能な簡単な
構成とすることができ、さらに従来の形態のレーザカプ
ラと同様の製造方法で製造可能であることから、信頼性
が高く、製造コストを抑制して製造することが可能とな
る。

【００４５】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記発光素子がレーザ光を出射する。これにより、ＣＤな
どの光学記録媒体に対してレーザ光を照射し、光学記録
媒体の記録、再生を行う光学ピックアップ装置に好適な
光学装置とすることができる。

【００４６】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記回折格子が前記分光手段の透過光を３つに分光する。
これにより、この光学装置を用いて光ディスク装置など
を構成したときに、光ディスクに対するトラックの追従
をするためのトラッキングエラー信号を、いわゆる３ビ
ーム法により得ることが可能となっている。

【００４７】また、上記の目的を達成するため、本発明
の光学装置は、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学装置であって、集積回路基板と、
前記集積回路基板に形成された少なくとも１つの受光素
子と、前記集積回路基板に設けられたレーザ光を出射す
る発光素子と、前記集積回路基板上に前記発光素子と所
定間隔をおいて配置され、当該発光素子の出射光を透過
させ、当該透過方向からの戻り光を反射させて前記受光
素子に結合させる分光手段と、前記分光手段の透過光を
少なくとも３つに分光して出射する回折格子と、前記回
折格子の出射光を前記光学記録媒体に照射させ、当該光
学記録媒体からの反射光を前記戻り光として前記分光手
段に入射させるホログラムとを有する。

【００４８】上記の本発明の光学装置は、発光素子の出
射光が、分光手段を透過して、回折格子を介して出射
し、被照射対象物に照射する構成である。この構成によ
れば、偏平な形状を有する光学装置の偏平面に対して平
行に光を出射する、いわゆる水平出射型の光学装置とす
ることが可能であり、部品点数を増やさずにさらなる小
型化が可能な光ディスク装置に内蔵される光学ピックア
ップ装置用の光学装置とすることができる。

【００４９】また、上記の本発明の光学装置は、分光手
段からの出射光を回折格子により少なくとも３つに分光
し、光学記録媒体に照射させ、当該光学記録媒体からの
反射光を戻り光として分光手段において反射して受光素
子に結合させる構成である。この光学装置を用いて光デ
ィスク装置などを構成したときに、光ディスクに対する
トラックの追従をするためのトラッキングエラー信号
を、いわゆる３ビーム法により得ることが可能であり、
従来のプッシュプル法において発生するオフセット信号
が生じないので補正回路が不要となり、また、光ディス
クにデータを記録するピットの深さがλ／４の場合でも
トラッキングエラー信号を得ることができる。

【００５０】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記集積回路基板の前記受光素子形成面上に前記発光素子
および前記分光手段が設けられている。集積回路基板の
受光素子形成面上に発光素子および分光手段を設けるこ
とで製造することが可能な簡単な構成とすることがで
き、さらに従来の形態のレーザカプラと同様の製造方法
で製造可能であることから、信頼性が高く、製造コスト
を抑制して製造することが可能となる。

【００５１】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記分光手段は、前記発光素子の出射光を透過させ、かつ
前記受光素子に結合させるように前記透過方向からの戻
り光を反射させる分光面を有する。これにより、本発明
の光学装置を構成する分光手段を、発光素子の出射光を
透過させ、当該透過方向からの戻り光を反射させて受光
素子に結合させる分光手段とすることができる。

【００５２】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記基台あるいは集積回路基板に前記発光素子の出射光の
強度感知用受光素子が設けられており、前記分光手段に
より前記発光素子の出射光の一部を反射して前記強度感
知用受光素子に結合させる。上記の構成は発光素子のフ
ロント側からの出射光の強度を測定することが可能であ
り、フロント側からの出射光によるＡＰＣ制御が可能と
なる。例えば相変化ディスクの書き込み用に高出力の発
光素子（レーザダイオード）を搭載する場合などにおい
て、より精密なＡＰＣ制御を行うことが可能となり、ま
た、高出力レーザを用いているためにリア側の反射率が
極端に大きく、リア側へのレーザ光出力が極端に小さい
発光素子を用いているときにもＡＰＣ制御が可能とす
る。

【００５３】上記の本発明の光学装置は、好適には、前
記光学記録媒体に光を照射する際の焦点を合わせるため
に用いられるフォーカスエラー信号を、前記受光素子面
における前記光学記録媒体からの戻り光のスポットサイ
ズを検出する方法、フーコー法、あるいは、非点収差法
により得る。得られたフォーカスエラー信号に基づき、
フォーカシングサーボをかけることができる。

【００５４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学装置の実施の
形態について図面を参照して説明する。

【００５５】第１実施形態 本実施形態にかかる光学装置は、ＣＤなどの光学記録媒
体に対して光照射により記録、再生を行う光学ピックア
ップ装置に好適なレーザカプラである。図１は、本実施
形態にかかるレーザカプラ１０の概略構成を示す斜視図
である。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、シリコンからなる半導体ブ
ロック１３が配置され、この半導体ブロック１３上に
は、例えばレーザダイオードからなる半導体発光素子１
４が配置されている。

【００５６】一方、集積回路基板１１上には、例えば、
フォトダイオードからなるそれぞれ５分割構成を有する
２組の受光素子１５ａ，１５ｂ（以下第１受光素子とい
う）が埋め込まれた状態で形成されている。さらに、半
導体発光素子１４の出射するレーザ光の一部を受光して
レーザ光の強度を感知するフォトダイオードからなる強
度感知用受光素子１７（以下第２受光素子という）が形
成されている。

【００５７】また、第１受光素子１５ａ，１５ｂ上の半
導体発光素子１４から出射されたレーザ光Ｌの光軸路上
には、ビームスプリッタ１６が搭載されている。ビーム
スプリッタ１６は、ビームスプリッタ１６の分光面１６
ａが半導体発光素子１４の出射するレーザ光の一部を反
射して第２受光素子１７に入射させるように配置されて
いる。第２受光素子１７に入射するようにビームスプリ
ッタ１６で反射する残りのレーザ光はビームスプリッタ
１６の分光面１６ａを透過する。ここで、ビームスプリ
ッタ１６の分光面１６ａは、例えば透過率が５０％であ
り、反射率が５０％であるような半透過性であればよ
く、レーザカプラの使用目的や発光素子の特性など、レ
ーザカプラの特性に合わせて最適な値を選択することが
可能である。

【００５８】半導体発光素子１４から出射され、ビーム
スプリッタ１６を透過したレーザ光の光軸線上には、回
折格子１８とホログラム１９とが配置される。回折格子
１８とホログラム１９とは、共通の透明板の相対向する
面上に形成される。回折格子１８とホログラム１９と
は、周知の方法によって形成することができる。

【００５９】図２（ａ）は、上記のレーザカプラ１０の
概略構成と光軸を示す説明図である。半導体発光素子１
４から出射されたレーザ光Ｌは、ビームスプリッタ１６
の分光面１６ａにおいて一定の割合で反射し、残りのレ
ーザ光は透過する。反射されたレーザ光は第２受光素子
１７に入射する。ビームスプリッタ１６を透過したレー
ザ光Ｌは、回折格子１８を通過して回折し、所定の角度
をもった３本のレーザ光に分割される。これら３本のレ
ーザ光は、例えば図示しない対物レンズによって図示し
ない光ディスクの記録面上に集光される。この光ディス
クの記録面上で反射した各レーザ光は、各レーザ光の入
射方向と反対方向に進み、レーザカプラ１０からの出射
方向から入射し、ホログラム１９に入射して、回折によ
りさらに３方向に分割され、ビームスプリッタ１６に入
射する。このビームスプリッタ１６において、分光面１
６ａおよびビームスプリッタ１６の上面で反射してその
光路を屈曲し、９本のレーザ光のうち、両側の各３本の
レーザ光が集積回路基板１１に形成された２組の第１受
光素子１５ａ，１５ｂに入射する。

【００６０】上記において、図２（ｂ）に示すように、
レーザ光が回折格子１８により所定の角度をもって３つ
に分光されたことに伴い、第１受光素子１５ａ，１５ｂ
の各面上においてレーザ光が３つのに分離されてスポッ
トＳ1 〜Ｓ6 を形成することになる。一方、第２受光素
子１７の面上においてはビームスプリッタ１６の分光面
１６ａにおいて反射したレーザ光がスポットＳ7 を形成
し、得られた信号ＦからＡＰＣ制御が行われる。

【００６１】上記の、ホログラム１９による回折におい
ては、図３に示すように回折角を大きくすることによ
り、それぞれ５分割されている第１受光素子１５ａ，１
５ｂに対して各３本のレーザ光を充分に分離して６つの
スポットＳ1 〜Ｓ6 として入射させることができ、それ
ぞれにおいて、信号の検出をすることができる。

【００６２】第１受光素子１５ａ，１５ｂにおいては、
レーザ光のスポット径、位置変化等を検出し、トラッキ
ングエラー信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、およ
び光ディスクに記録された情報信号ＲＦの読み取りが行
われる。これら信号の取り出しは、それぞれ周知の方法
により行なわれる。

【００６３】すなわち、図２（ｂ）に示すように、５分
割された２組の第１受光素子１５ａ，１５ｂのそれぞれ
の両端部において得られた信号、すなわち、ｅ１、ｆ
１、ｅ２およびｆ２を用いて、次式（７）によってトラ
ッキングエラー信号ＴＥを得ることができる。

【００６４】 ＴＥ＝（ｅ１＋ｅ２）−（ｆ１＋ｆ２） …（７）

【００６５】また、図２（ｂ）に示すように、５分割さ
れた２組の第１受光素子１５ａ，１５ｂの中央部におい
て得られた信号、ａ１、ｂ１、ｃ１、ａ２、ｂ２および
ｃ２を用いて次式（８）によって、フォーカスエラー信
号ＦＥを得ることができる。

【００６６】 ＦＥ＝〔（ａ１＋ｃ１）−ｂ１〕−〔（ａ２＋ｃ２）−ｂ２〕 …（８）

【００６７】また、図２（ｂ）に示すように、上記の信
号ａ１、ｂ１、ｃ１、ａ２、ｂ２およびｃ２を用いて次
式（９）によって、光ディスク２０に記録された情報信
号ＲＦを求めることができる。

【００６８】 ＲＦ＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ａ２＋ｂ２＋ｃ２ …（９）

【００６９】ここで、光ディスクの上下の振れによるフ
ォーカスエラー信号の検出は、スポットサイズの検出に
よって行い、トラッキングエラー信号の検出は、３ビー
ム法によって行うことができる。

【００７０】まず、フォーカスエラー信号の検出につい
て説明する。図３に示すように、光ディスク上で反射し
たレーザ光Ｌは、ホログラム１９によりさらに３本に分
けられる。この３本のレーザ光のうち、左右のレーザ光
の焦点位置をそれぞれずらした状態で、図３中の左側に
示したように、第１受光素子１５ａ，１５ｂの中央部に
形成されるスポットＳ2 ，Ｓ5 が、例えば同一径となる
ように設定しておく。この状態から光ディスクが移動
し、光ディスクとの距離が変動すると、スポットＳ2 ，
Ｓ5 の径が相対的に変化する。例えば、スポットＳ2 の
径が大きくなり、スポットＳ5 の径が小さくなる。これ
らスポットＳ2 ，Ｓ5 の相対的変化を検出することによ
り、フォーカスサーボ信号の読み取りを行うことができ
る。

【００７１】また、トラッキングエラー信号の検出方法
としては、例えば、周知の３ビーム法によることができ
る。回折格子１８による回折で３本に分割されたレーザ
光が光ディスクに照射され、反射された３本の各レーザ
光は、前述したように９本のビームとなって戻るが、図
３に示すように、このうち光ディスクに向かった３本の
ビームがそれぞれ３本に分割されて戻った各両サイドビ
ーム（図３におけるスポットＳ1 、Ｓ3 、Ｓ4 、Ｓ6 ）
を用いて検出する。すなわち、オントラックの状態で
は、図３のスポットＳ1 、Ｓ3 、Ｓ4 、Ｓ6 が、例えば
同一の明るさとなって、トラッキングエラー信号の検出
がなされず、オフトラック状態では、例えばスポットＳ
1 およびＳ4 の明るさが大もしくは小、Ｓ3 およびＳ6
の明るさが小もしくは大となり、トラッキングエラー信
号の検出がなされる。

【００７２】上記のように、３ビーム法によってトラッ
キングエラー信号を得ることにより、従来のプッシュプ
ル法において発生するオフセット信号が生じないので補
正回路が不要となり、また、光ディスクにデータを記録
するためのピットの深さがλ／４の場合でもトラッキン
グエラー信号を得ることができる。

【００７３】また、情報信号ＲＦの検出は、スポットＳ
2 、Ｓ5 による信号の和によって検出することができ
る。

【００７４】図４は、上記の本実施形態のレーザカプラ
１０を用いた光学ピックアップ装置の一構成例を示す説
明図である。この光学ピックアップ装置は、上記のレー
ザカプラ１０を構成する集積回路基板１１は、光ディス
ク２７に対して平行になるように配置されている。レー
ザカプラ１０と光ディスク２７との間のレーザ光Ｌの進
路には、レーザ光Ｌを屈曲させる反射ミラー２５が所定
の位置に配置される。また、この反射ミラー２５と光デ
ィスク２７との間には、光ディスク２７上にレーザ光Ｌ
の集光を行う対物レンズ２６が所定の位置に配置され
る。

【００７５】上記の図４に示す本実施形態のレーザカプ
ラ１０を用いた光学ピックアップ装置においては、偏平
な形状を有するレーザカプラの偏平面に対して平行にレ
ーザ光を出射する、いわゆる水平出射型のレーザカプラ
１０用いることにより、反射ミラーなどの部品点数を増
やさずにさらなる小型化が可能な光学ピックアップ装置
を構成することができる。

【００７６】第１実施例 図５（ａ）は、本実施例のレーザカプラ１０ａの概略構
成を示す説明図であり、図５（ｂ）はその外観を示す斜
視図である。シリコンからなる集積回路基板１１上にシ
リコンブロック１３が配置され、さらにその上に、レー
ザダイオード１４が配置され、一方、集積回路基板１１
には、フォトダイオードからなるそれぞれ５分割構成を
有する２組の第１受光素子１５ａ，１５ｂと、第２受光
素子１７が形成され、この第１および第２受光素子１５
ａ，１５ｂ，１７上に、ビームスプリッタ１６が搭載さ
れて、全体として一体化されたレーザカプラ１０ａを構
成している。

【００７７】ここで、ビームスプリッタ１６の分光面１
６ａにおいてレーザダイオード１４の出射するレーザ光
を一定の割合で反射し、残りのレーザ光は透過する。反
射されたレーザ光は第２受光素子１７に入射し、透過し
たレーザ光は、回折格子１８を介して光ディスクに照射
され、その反射光がホログラム１９を介してビームスプ
リッタ１６に入射し、その光路を屈曲して２つの第１受
光素子１５ａ，１５ｂに入射するように、ビームスプリ
ッタ１６が配置されている。

【００７８】レーザカプラ１０ａは例えばセラミックを
母材とした偏平なパッケージ２０に収納され、その上面
および一側面が開口した箱型をしており、開口部は透明
板ガラス２１により封止されている。レーザ光の出射口
である透明板ガラス２１面に、透明板の相対向する面上
に回折格子１８およびホログラム１９が形成された光学
素子２２が装着されている。

【００７９】上記の本実施例のレーザカプラ１０ａは、
偏平な形状を有するレーザカプラの偏平面に対して平行
にレーザ光を出射する、いわゆる水平出射型のレーザカ
プラであり、反射ミラーなどの部品点数を増やさずにさ
らなる小型化が可能な光学ピックアップ装置を構成する
ことができる。また、３ビーム法によりトラッキングエ
ラー信号を得るのでオフセット信号が生じないので補正
回路が不要となり、また、光ディスクにデータを記録す
るためのピットの深さがλ／４の場合でもトラッキング
エラー信号を得ることができる。

【００８０】上記の本実施例のレーザカプラ１０ａの製
造方法について説明する。まず、図６（ａ）に示すよう
に、シリコンからなる集積回路基板ウェハ１１’上に、
フォトダイオードからなるそれぞれ５分割構成を有する
２組の第１受光素子１５ａ，１５ｂおよび第２受光素子
１７を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、集積
回路基板ウェハ１１’に形成する各チップの所定の位置
に、レーザダイオード１４が装着されたシリコンブロッ
ク１３をマウントし、さらに各チップの所定の位置（第
１受光素子１５ａ，１５ｂおよび第２受光素子１７の上
面部分）にビームスプリッタ１６をマウントする。次
に、図６（ｃ）に示すように、ダイシングにより個々の
チップに分離し、レーザカプラチップＬＣＣとする。

【００８１】次に、図７（ｄ）に示すように、パッケー
ジ基板２０’のレーザカプラチップ装着用の凹部に、上
記のレーザカプラチップＬＣＣを装着し、配線部などを
形成した後、レーザカプラチップ装着用の凹部の開口部
である上面および一側面を覆うように屈曲部を有する透
明板ガラス２１により封止する。次に、図７（ｅ）に示
すように、上記のレーザカプラチップＬＣＣを装着して
透明板ガラス２１で封止したパッケージ基板２０’を個
々のパッケージ毎に分離し、さらにレーザ光の出射口で
ある透明板ガラス２１面に、透明板の相対向する面上に
回折格子１８およびホログラム１９が形成された光学素
子２２が装着して、所望のレーザカプラ１０ａとする。

【００８２】上記の本実施例のレーザカプラは、図１６
および図１７に示す従来のレーザカプラの製造工程とほ
ぼ同一の工程で製造可能であり、実績のある現行のレー
ザカプラの製造方法を踏襲して製造できるため、量産性
に優れたデバイスである。

【００８３】第２実施例 図８（ａ）は、本実施例のレーザカプラ１０ｂの概略構
成を示す説明図であり、図８（ｂ）はその外観を示す斜
視図である。本実施例のレーザカプラは、実質的に第１
実施例のレーザカプラと同様であり、パッケージ形態の
みが異なるものである。第１実施例と同様のレーザカプ
ラを、一側面に開口部を有する薄型ＣＡＮパッケージ２
３ａ，２３ｂ，２３ｃに収納し、開口部に透明板ガラス
２１を装着し、さらに透明板ガラス２１面に、透明板の
相対向する面上に回折格子１８およびホログラム１９が
形成された光学素子２２が装着されている。また、薄型
ＣＡＮパッケージの開口部と対向する側には、外部と接
続する端子２４が形成されている。

【００８４】上記の本実施例のレーザカプラ１０ｂによ
って、第１実施例と同様の効果を得ることができる。

【００８５】第２実施形態 図９は、本実施形態にかかるレーザカプラ３０の概略構
成を示す斜視図である。本実施形態にかかるレーザカプ
ラ３０は、第１実施形態のレーザカプラに対してフーコ
ー法によりフォーカスエラー信号を得ることが異なり、
それ以外にかかる部分は第１実施形態のレーザカプラと
実質的に同様である。シリコンからなる集積回路基板１
１上には５分割された第１受光素子１５が１組形成され
ており、また、半導体発光素子１４から出射されるレー
ザ光の光軸線上に配置されるホログラム１９は上下に２
分割されている。

【００８６】図１０（ａ）は、上記のレーザカプラ３０
における光軸を示す説明図である。第１受光素子１５は
大きく３分割された形態であり、その中央部はさらに図
面のように３分割されている。上下に２分割されたホロ
グラム１９により、回折角を異ならせてレーザ光Ｌを回
折することにより、第１受光素子１５面上に６つのスポ
ットＳ1 〜Ｓ6 として入射させることができ、信号の検
出をすることができる。

【００８７】第１受光素子１５においては、レーザ光の
スポット径、位置変化等を検出し、トラッキングエラー
信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、および光ディス
クに記録された情報信号ＲＦの読み取りが行われる。こ
れら信号の取り出しは、それぞれ周知の方法により行な
われる。

【００８８】すなわち、図１０（ｂ）に示すように、５
分割された第１受光素子１５の両端部において得られた
信号、すなわち、ｅ１、ｆ１を用いて、次式（１０）に
よってトラッキングエラー信号ＴＥを得ることができ
る。

【００８９】 ＴＥ＝ｅ１−ｆ１ …（１０）

【００９０】また、図１０（ｂ）に示すように、５分割
された第１受光素子１５の中央部において得られた信
号、ａ１、ｂ１を用いて次式（１１）によって、フォー
カスエラー信号ＦＥを得ることができる。

【００９１】 ＦＥ＝ａ１−ｂ１ …（１１）

【００９２】また、図１０（ｂ）に示すように、５分割
された第１受光素子１５の中央部において得られた信号
ａ１、ｂ１およびｃ１を用いて次式（１２）によって、
光ディスク２７に記録された情報信号ＲＦを求めること
ができる。

【００９３】 ＲＦ＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１ …（１２）

【００９４】ここで、光ディスクの上下の振れによるフ
ォーカスエラー信号の検出は、フーコー法によって行
い、トラッキングエラー信号の検出は、３ビーム法によ
って行うことができる。

【００９５】上記のフーコー法によるフォーカスエラー
信号の検出について説明する。この場合、図１０（ｂ）
中のii) で示すように、光ディスクの信号面が光学系の
合焦位置にあるときには、光ディスクから反射してきた
光が第１受光素子１５面上で焦点を結ぶように配置して
おき、この状態から光ディスクの信号面までの距離が近
く、あるいは、遠くなると、それぞれi)あるいはiii)に
示すように、第１受光素子１５面上に形成されるスポッ
トは半円状の大きな像となってくる。このとき、光ディ
スクの信号面までの距離が近い場合と遠い場合とで半円
状の像が図面上左右逆転して形成されることとなるの
で、式（１１）のようにその差をとることでフォーカス
エラー信号とすることができる。

【００９６】本実施形態のレーザカプラによれば、第１
実施形態と同様、偏平な形状を有するレーザカプラの偏
平面に対して平行にレーザ光を出射する、いわゆる水平
出射型のレーザカプラであるので反射ミラーなどの部品
点数を増やさずにさらなる小型化が可能な光学ピックア
ップ装置を構成することができ、また、３ビーム法によ
ってトラッキングエラー信号を得るので、従来のプッシ
ュプル法において発生するオフセット信号が生じないの
で補正回路が不要となり、また、光ディスクにデータを
記録するためのピットの深さがλ／４の場合でもトラッ
キングエラー信号を得ることができる。

【００９７】第３実施形態 図１１は、本実施形態にかかるレーザカプラ４０の概略
構成を示す斜視図である。本実施形態にかかるレーザカ
プラ４０は、第１実施形態のレーザカプラに対して非点
収差法によりフォーカスエラー信号を得ることが異な
り、それ以外にかかる部分は第１実施形態のレーザカプ
ラと実質的に同様である。シリコンからなる集積回路基
板１１上には６分割された第１受光素子１５が１組形成
されている。

【００９８】図１２（ａ）は、上記のレーザカプラ４０
における光軸を示す説明図である。第１受光素子１５は
大きく３分割された形態であり、その中央部はさらに図
面のように４分割されている。ホログラム１９により、
回折されたレーザ光Ｌを第１受光素子１５面上に３つの
スポットＳ1 〜Ｓ3 として入射させ、信号の検出をす
る。

【００９９】第１受光素子１５においては、レーザ光の
スポット径、位置変化等を検出し、トラッキングエラー
信号ＴＥ、フォーカスエラー信号ＦＥ、および光ディス
クに記録された情報信号ＲＦの読み取りが行われる。こ
れら信号の取り出しは、それぞれ周知の方法により行な
われる。

【０１００】すなわち、図１２（ｂ）に示すように、７
分割された第１受光素子１５の両端部において得られた
信号、すなわち、ｅ１、ｆ１を用いて、次式（１３）に
よってトラッキングエラー信号ＴＥを得ることができ
る。

【０１０１】 ＴＥ＝ｅ１−ｆ１ …（１３）

【０１０２】また、図１２（ｂ）に示すように、７分割
された第１受光素子１５の中央部において得られた信
号、ａ１、ｂ１、ｃ１およびｄ１を用いて次式（１４）
によって、フォーカスエラー信号ＦＥを得ることができ
る。

【０１０３】 ＦＥ＝（ａ１＋ｃ１）−（ｂ１＋ｄ１） …（１４）

【０１０４】また、図１２（ｂ）に示すように、上記の
信号ａ１、ｂ１、ｃ１およびｄ１を用いて次式（１５）
によって、光ディスク２７に記録された情報信号ＲＦを
求めることができる。

【０１０５】 ＲＦ＝ａ１＋ｂ１＋ｃ１＋ｄ１ …（１５）

【０１０６】ここで、光ディスクの上下の振れによるフ
ォーカスエラー信号の検出は、非点収差法によって行
い、トラッキングエラー信号の検出は、３ビーム法によ
って行うことができる。

【０１０７】上記の非点収差法によるフォーカスエラー
信号の検出について説明する。この場合、図１２（ｂ）
中のii) で示すように、光ディスクの信号面が光学系の
合焦位置にあるときには、光ディスクから反射してきた
光が第１受光素子１５面上で焦点を結ぶように配置して
おき、この状態から光ディスクの信号面までの距離が近
く、あるいは、遠くなると、それぞれi)あるいはiii)に
示すように、第１受光素子１５面上に形成されるスポッ
トは図面上縦長あるいは横長と、異方性をもって歪んだ
楕円形の像となってくる。このとき、光ディスクの信号
面までの距離が近い場合と遠い場合とで縦長あるいは横
長の異なる像が形成されることとなるので、図１２
（ｂ）に示すように第１受光素子１５の中央部を４分割
することで、その異方性を検出できるようになり、式
（１４）のようにその縦長部分と横長部分との差をとる
ことでフォーカスエラー信号とすることができる。

【０１０８】本実施形態のレーザカプラによれば、第１
実施形態と同様、偏平な形状を有するレーザカプラの偏
平面に対して平行にレーザ光を出射する、いわゆる水平
出射型のレーザカプラであるので反射ミラーなどの部品
点数を増やさずにさらなる小型化が可能な光学ピックア
ップ装置を構成することができ、また、３ビーム法によ
ってトラッキングエラー信号を得るので、従来のプッシ
ュプル法において発生するオフセット信号が生じないの
で補正回路が不要となり、また、光ディスクにデータを
記録するためのピットの深さがλ／４の場合でもトラッ
キングエラー信号を得ることができる。

【０１０９】以上、本発明を３形態の実施形態により説
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、ビームスプリッタの上面には、
光ディスクからの反射光を第１受光素子に入射させるよ
うに反射させる際の反射率を高めるために、反射層を形
成することができる。また、集積回路基板に対するビー
ムスプリッタ中の分光面の角度は、第１および第２受光
素子の形成位置あるいは光軸などと合わせて最適値を選
択することができる。また、ＡＰＣ制御を行うための第
２受光素子は、発光素子のリア側に形成してもよい。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。

【０１１０】

【発明の効果】本発明によれば、光学ピックアップ装置
などを構成したときに部品点数を増やさずに光学ピック
アップ装置全体のさらなる小型化が可能で、また、光デ
ィスク装置を構成した場合にもオフセット信号を補正す
る補正回路が不要で、しかも光ディスクにデータを記録
するためのピットの深さがλ／４の場合でもトラッキン
グエラー信号を得ることができる光学装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施形態にかかるレーザカ
プラの概略構成を示す斜視図である。

【図２】図２（ａ）は図１に示すレーザカプラの概略構
成と光軸を示す説明図であり、図２（ｂ）は受光素子の
一例を示す平面図である。

【図３】図３は図１に示すレーザカプラのホログラムに
よる回折を示す説明図である。

【図４】図４は図１に示すレーザカプラを適用した光学
ピックアップ装置の概略構成図である。

【図５】図５（ａ）は第１実施例にかかるレーザカプラ
の概略構成を示す説明図であり、図５（ｂ）はその外観
を示す斜視図である。

【図６】図６は第１実施例にかかるレーザカプラの製造
方法を示す斜視図であり、（ａ）は集積回路基板ウェハ
の形成工程まで、（ｂ）は発光素子およびビームスプリ
ッタのマウント工程まで、（ｃ）はダイシング工程まで
をそれぞれ示す。

【図７】図７は図６の続きの工程を示す斜視図であり、
（ｄ）は透明板ガラスによる封止工程まで、（ｅ）は回
折格子およびホログラムを有する光学素子を装着する工
程までをそれぞれ示す。

【図８】図８（ａ）は第２実施例にかかるレーザカプラ
の概略構成を示す説明図であり、図８（ｂ）はその外観
を示す斜視図である。

【図９】図９は本発明の第２実施形態にかかるレーザカ
プラの概略構成を示す斜視図である。

【図１０】図１０（ａ）は図９に示すレーザカプラの光
軸を示す説明図であり、図１０（ｂ）は受光素子の一例
を示す平面図である。

【図１１】図１１は本発明の第３実施形態にかかるレー
ザカプラの概略構成を示す斜視図である。

【図１２】図１２（ａ）は図１１に示すレーザカプラの
光軸を示す説明図であり、図１２（ｂ）は受光素子の一
例を示す平面図である。

【図１３】図１３は第１従来例の光学ピックアップ装置
の概略構成図である。

【図１４】図１４（ａ）は図１３に示す光学ピックアッ
プ装置のその要部斜視図であり、図１４（ｂ）は受光素
子の一例を示す平面図である。

【図１５】図１５（ａ）は第２従来例にかかるレーザカ
プラの概略構成を示す斜視図であり、図１５（ｂ）はそ
のパッケージ形態を示す説明図であり、図１５（ｃ）は
受光素子の一例を示す平面図である。

【図１６】図１６は第２従来例にかかるレーザカプラの
製造方法を示す斜視図であり、（ａ）は集積回路基板ウ
ェハの形成工程まで、（ｂ）は発光素子およびビームス
プリッタのマウント工程まで、（ｃ）はダイシング工程
までをそれぞれ示す。

【図１７】図１７は図１６の続きの工程を示す斜視図で
あり、（ｄ）は透明板ガラスによる封止工程まで、
（ｅ）はパッケージ形態への分離工程までをそれぞれ示
す。

【図１８】図１８は第２従来例にかかるレーザカプラを
適用した光学ピックアップ装置の概略構成図である。

【図１９】図１９（ａ）および（ｂ）は第２従来例にか
かるレーザカプラを適用した光学ピックアップ装置の概
略構成図である。

【符号の説明】

１０，３０，４０…レーザカプラ、１１…集積回路基
板、１２…ＰＩＮダイオード、１３…半導体ブロック、
１４…半導体発光素子、１５，１５ａ，１５ｂ…第１受
光素子、１６…ビームスプリッタ、１６ａ…分光面、１
７…第２受光素子、１８…回折格子、１９…ホログラ
ム、２０…パッケージ、２１…透明板ガラス、２２…光
学素子、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…ＣＡＮパッケージ、
２４…端子、２５，２５ａ，２５ｂ…反射ミラー、２６
…対物レンズ、２７…光ディスク、ＬＣＣ…レーザカプ
ラチップ。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、 前記基台に設けられた少なくとも１つの受光素子と、 前記基台に設けられた発光素子と、 前記基台上に前記発光素子と所定間隔をおいて配置さ
   れ、当該発光素子の出射光を透過させ、当該透過方向か
   らの戻り光を反射させて前記受光素子に結合させる分光
   手段と、 前記分光手段の透過光を複数に分光して出射する回折格
   子と、 前記回折格子の出射光を被照射対象物に照射させ、当該
   被照射対象物からの反射光を前記戻り光として前記分光
   手段に入射させるホログラムとを有する光学装置。
2. 【請求項２】前記基台が集積回路基板である請求項１記
   載の光学装置。
3. 【請求項３】前記集積回路基板に前記受光素子が形成さ
   れており、 前記集積回路基板の前記受光素子形成面上に前記発光素
   子および前記分光手段が設けられている請求項２記載の
   光学装置。
4. 【請求項４】前記発光素子がレーザ光を出射する請求項
   １記載の光学装置。
5. 【請求項５】前記回折格子が前記分光手段の透過光を３
   つに分光する請求項１記載の光学装置。
6. 【請求項６】前記分光手段は、前記発光素子の出射光を
   透過させ、かつ前記受光素子に結合させるように前記透
   過方向からの戻り光を反射させる分光面を有する請求項
   １記載の光学装置。
7. 【請求項７】前記基台に前記発光素子の出射光の強度感
   知用受光素子が設けられており、 前記分光手段により前記発光素子の出射光の一部を反射
   して前記強度感知用受光素子に結合させる請求項１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
   射光を受光する光学装置であって、 集積回路基板と、 前記集積回路基板に形成された少なくとも１つの受光素
   子と、 前記集積回路基板に設けられたレーザ光を出射する発光
   素子と、 前記集積回路基板上に前記発光素子と所定間隔をおいて
   配置され、当該発光素子の出射光を透過させ、当該透過
   方向からの戻り光を反射させて前記受光素子に結合させ
   る分光手段と、 前記分光手段の透過光を少なくとも３つに分光して出射
   する回折格子と、 前記回折格子の出射光を前記光学記録媒体に照射させ、
   当該光学記録媒体からの反射光を前記戻り光として前記
   分光手段に入射させるホログラムとを有する光学装置。
9. 【請求項９】前記集積回路基板の前記受光素子形成面上
   に前記発光素子および前記分光手段が設けられている請
   求項８記載の光学装置。
10. 【請求項１０】前記分光手段は、前記発光素子の出射光
    を透過させ、かつ前記受光素子に結合させるように前記
    透過方向からの戻り光を反射させる分光面を有する請求
    項８記載の光学装置。
11. 【請求項１１】前記集積回路基板に前記発光素子の出射
    光の強度感知用受光素子が設けられており、 前記分光手段により前記発光素子の出射光の一部を反射
    して前記強度感知用受光素子に結合させる請求項８記載
    の光学装置。
12. 【請求項１２】前記光学記録媒体に光を照射する際の焦
    点を合わせるために用いられるフォーカスエラー信号
    を、前記受光素子面における前記光学記録媒体からの戻
    り光のスポットサイズを検出する方法により得る請求項
    ８記載の光学装置。
13. 【請求項１３】前記光学記録媒体に光を照射する際の焦
    点を合わせるために用いられるフォーカスエラー信号
    を、フーコー法により得る請求項８記載の光学装置。
14. 【請求項１４】前記光学記録媒体に光を照射する際の焦
    点を合わせるために用いられるフォーカスエラー信号
    を、非点収差法により得る請求項８記載の光学装置。