JPH0765399A - 受発光装置及び光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立が容易に行なわれ得るようにした、発光
部と受光部が一体化されている受発光装置を有する光学
ピックアップを提供することを目的とする。 【構成】 光ビームを射出する発光素子１１と、この発
光素子からの光ビームを光ディスクの表面に照射しかつ
この表面で反射された反射光ビームを受光する対物レン
ズ１３と、この対物レンズを透過した反射光ビームを受
光する受光素子１５とを含んでいる、光学ピックアップ
１０において、この発光素子及び受光素子が同一の基板
１６上に配設されているように、光学ピックアップ１０
を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光磁気ディスク等の光
ディスクに対して、情報を記録及び／または再生するた
めの光学ピックアップ及び受発光装置の構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＤやＭＤ，ＭＯ等の光学ピック
アップの光学系は、例えば図６に示すように構成されて
いる。図６において、光学ピックアップ１は、レーザー
ダイオード等のレーザー光源２と、このレーザー光源２
から横方向に出射されるレーザー光を、図において上方
に向かって９０度折り曲げるように反射させる反射面を
有するビームスプリッタ３と、このビームスプリッタ３
の上方に配設された対物レンズ４と、このレーザー光源
２とビームスプリッタ３との間に配設されたグレーティ
ング５と、このビームスプリッタ３の下方に配設された
フォトダイオード等の受光素子６とを有している。

【０００３】このように構成された光学ピックアップ１
においては、レーザー光源２から射出した光ビームは、
グレーティング５を介して横方向に進んだ後、ビームス
プリッタ３の反射面により上方に向かって反射される。
その後、この光ビームは、対物レンズ４を通過し、その
際この対物レンズ４の作用によって屈折されることによ
り、光ディスク７の表面にて集束することになる。

【０００４】この光ディスク７の表面で反射された反射
光ビームは、再び上記対物レンズ４を介して、ビームス
プリッタ３に入射する。上記反射光ビームは、このビー
ムスプリッタ３を透過して、下方に出射し、受光素子６
に入射することになる。

【０００５】ここで、この受光素子６は、上記反射光ビ
ームを受光することによって、フォーカシング制御用信
号，トラッキング制御用信号及び再生用信号を検出する
ようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、このような構
成の光学ピックアップ１においては、フォーカシング制
御用信号，トラッキング制御用信号及び再生用信号のす
べての信号が、受光素子６によって検出されるようにな
っている。

【０００７】ところで、レーザー光源２と受光素子６
は、それぞれ独立した部品である。従って、光学ピック
アップ１の組立の際には、上記レーザー光源２と受光素
子６は、互いにＸ，Ｙ，Ｚの三方向に関して、相互の取
付位置を正確に調整する必要がある。このため、調整作
業が面倒であり、組立に長時間を要してしまうという問
題があった。

【０００８】これに対して、例えば、図７及び図８に示
すような構成の受発光素子７が知られている。すなわ
ち、図７において、受発光素子７は、表面に受光素子６
が形成された例えばシリコン基板等の基板８と、この基
板８上に取り付けられたレーザー光源２と、この基板８
の受光素子６の領域の上方に載置されたプリズム９とを
有している。

【０００９】この場合、上記レーザー光源２は、モニタ
ー用のフォトダイオード２ａが形成されているシリコン
基板等の基板２ｂ上に、取り付けられたレーザーダイオ
ードチップ２ｃから構成されている。

【００１０】また、このプリズム９は、レーザー光源２
に対向する側が、斜め上方に傾斜するように形成された
反射面９ａを有するように形成されている。

【００１１】このような構成の光学ピックアップ７によ
れば、レーザー光源２から横向きに出射した光ビーム
は、プリズム９の反射面９ａに入射し、この反射面９ａ
により上方に向かって反射される。その後、この光ビー
ムは、図示しない対物レンズを通過し、その際この対物
レンズの作用によって屈折されることにより、光ディス
クの表面にて集束することになる。

【００１２】この光ディスクの表面で反射された反射光
ビームは、再び上記対物レンズを介して、プリズム９の
反射面９ａに入射する。そして、上記反射光ビームは、
この反射面９ａを透過して、一方の受光素子６に入射す
る。さらに、この受光素子６に入射した光ビームのう
ち、一部は、この受光素子６によって反射され、このプ
リズム９の上面により反射された後、他方の受光素子６
に入射することになる。

【００１３】しかしながら、このような構成の受発光装
置７においては、組立の際には、図８に示すように、受
光素子６ａ，６ｂが形成されているシリコン基板８上
に、レーザー光源２及びプリズム９を取り付けることに
より、組立が行なわれる。

【００１４】その際、レーザー光源２のシリコン基板２
に対する取付は、取付角度についてはプラスマイナス２
度，また取付位置についてはプラスマイナス２μｍ程度
の精度が必要とされる。さらに、プリズム９の反射面９
ａのシリコン基板８に対する取付は、取付角度について
はプラスマイナス１度，また取付位置についてはプラス
マイナス１０μｍ程度の精度が必要とされる。

【００１５】従って、組立の際に、かなり高い精度が要
求されることになる。このため、組立作業が複雑で面倒
であると共に、組立に時間がかかり、かつ組立コストが
高くなってしまうという問題があった。

【００１６】本発明は、以上の点に鑑み、組立が容易に
行なわれ得るようにした、発光部と受光部が一体化され
ている受発光装置と、このような受発光装置を有する光
学ピックアップを提供することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、基板と、この基板の表面に形成された受光素子
と、この基板の表面にて、上記受光素子に隣接して形成
された発光素子と、を含んでいて、上記受光素子及び発
光素子が、マスク合わせにより同時に形成されている受
発光装置により、達成される。

【００１８】さらに、上記目的は、本発明によれば、光
ビームを射出する発光素子と、この発光素子からの光ビ
ームを光ディスクの表面に照射しかつこの表面で反射さ
れた反射光ビームを受光する対物レンズと、この対物レ
ンズを透過した反射光ビームを受光する受光素子とを含
んでいる、光学ピックアップにおいて、この発光素子及
び受光素子が同一の基板上に形成されている光学ピック
アップにより、達成される。

【００１９】本発明による光学ピックアップは、好まし
くは、発光素子が、基板表面に平行な活性層を発光部と
するレーザーダイオードであって、この発光素子に隣接
した基板表面が、この発光素子の活性層側面に対して斜
めに傾斜するように形成されたミラー部を備えている。

【００２０】また、本発明による光学ピックアップは、
好ましくは、発光素子が、基板表面に対して垂直方向に
光を出射する面発光レーザである。

【００２１】

【作用】上記構成によれば、受発光装置において、発光
素子及び受光素子が、同一の基板上に並んで形成されて
いる。しかも、この発光素子及び受光素子は、半導体薄
膜形成工程におけるマスク合わせによって、同時に基板
上に形成されるので、発光素子及び受光素子の相互の位
置が極めて正確に設定されることになる。

【００２２】また、光学ピックアップにおいて、発光素
子が、基板表面に平行な活性層を発光部とするレーザー
ダイオードであって、この発光素子に隣接した基板表面
が、この発光素子の活性層側面に対して斜めに傾斜する
ように形成されたミラー部を備えている場合には、発光
素子から横向きに出射した光ビームは、このミラー部に
よって上方に向かって反射される。

【００２３】また、発光素子が、基板表面に対して垂直
方向に光を出射する面発光レーザである場合には、発光
素子から出射した光ビームは、直接に上方に向かって出
射することになる。

【００２４】従って、発光素子から直接にまたは基板の
ミラー部によって上方に出射した光ビームは、対物レン
ズを透過して、光ディスクの表面に集束し、この光ディ
スクの表面で反射される。

【００２５】また、反射光ビームは、再び対物レンズを
透過して、受光素子に入射する。これにより、この受光
素子は、入射した光ビームに基づいて、フォーカシング
制御用等の信号を検出することになる。

【００２６】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１乃至図
５を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、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。

【００２７】図１及び図２は、本発明による受発光素子
を組み込んだ光学ピックアップの一実施例を示してい
る。これらの図において、光学ピックアップ１０は、レ
ーザーダイオード等のレーザー光源１１と、このレーザ
ー光源１１から横方向に出射されるレーザー光を上方に
向かって反射させる反射面１２と、この反射面の上方に
配設された対物レンズ１３と、この反射面１２と対物レ
ンズ１３との間に配設されたビームスプリッタ１４と、
このビームスプリッタ１４の下方に配設された受光素子
１５とを備えている。

【００２８】上記レーザー光源１１，反射面１２及び受
光素子１５は、同一の基板、例えばＧａＡｓ基板１６上
に形成されている。また、レーザー光源１１は、その発
光部が、基板１６上に形成された活性層１６ａから構成
されている。

【００２９】尚、図２に示すように、上記レーザー光源
１１に隣接して、反射面１２とは反対側に、モニター用
受光素子１７が形成されている。

【００３０】ここで、上記基板１６とレーザー光源１
１，反射面１２及び受光素子１５から成る受発光装置
は、例えば図３に示すようにして製造される。

【００３１】図３において、先づＧａＡｓ基板１６を用
意する（図３（Ａ）参照）。この基板１６の表面に対し
て、有機金属による化学的気相成長法（以下、ＭＯＣＶ
Ｄ法という）により、薄膜層１６ｂが形成される（図３
（Ｂ）参照）。

【００３２】そして、この薄膜層１６ｂの上から、図３
（Ｃ）に示すように、反射面１２を形成すべき位置に、
溝１６ｃが形成される。この溝１６ｃの上から、再びＭ
ＯＣＶＤ法により、薄膜層１６ｂがさらに厚く形成され
る（図３（Ｄ）参照）。

【００３３】その際、上述した溝１６ｃがあることか
ら、この溝１６ｃの部分がＶ字状溝１６ｄとして形成さ
れることになる。続いて、エッチングにより、上記Ｖ字
状溝１６ｄに対して、段差エッチングが行なわれ、上記
Ｖ字状溝１６ｄの一側の斜面が反射面１２として残され
る（図３（Ｅ）参照）。

【００３４】さらに、この薄膜層１６ｂの表面に対し
て、ＭＯＣＶＤ法により、例えばダブルヘテロ構造のレ
ーザーダイオード部及びフォトダイオード部１９が形成
される（図３（Ｆ）参照）。

【００３５】最後に、上記レーザーダイオード部及びフ
ォトダイオード部１９が、エッチングによって、それぞ
れ分離される。かくして、受光素子１５，レーザー光源
の発光部１６ａ及びモニタ用受光素子１７が、基板１６
の表面に形成されることになる。

【００３６】この場合、各素子、すなわち受光素子１
５，レーザー光源の発光部１６ａ及びモニタ用受光素子
１７は、同時に形成され、相互の位置は、ＭＯＣＶＤの
際のマスク合わせによって、決まることになる。これに
より、例えばサブμｍ程度の精度が得られることにな
る。尚、フォトダイオード及びレーザーダイオードを構
成する層の組成は上述の手法に適合するように公知のも
のが選択される。

【００３７】本実施例による光学ピックアップ１０は、
以上のように構成されており、その動作は以下のように
なっている。すなわち、レーザー光源１１の活性層１６
ａから射出した光ビームは、反射面１２によって図１に
おいて上方に向かって９０ど折り曲げられて反射され
る。その後、光ビームは、ビームスプリッタ１４を通過
して後、対物レンズ１３を通過し、その際この対物レン
ズ１３の作用によって屈折されることにより、光ディス
ク１８の表面にて集束することになる。

【００３８】この光ディスク１８の表面で反射された反
射光ビームは、再び上記対物レンズ１３を介して、ビー
ムスプリッタ１４に入射する。このビームスプリッタ１
４内で分離された光ビームは、受光素子１５に入射す
る。

【００３９】これにより、この受光素子１５は、フォー
カシング制御用信号，トラッキング制御用信号及び再生
信号を検出する。これらの信号のうち、フォーカシング
制御用信号は、適宜の制御回路によって処理され、ピッ
クアップ全体の位置が駆動制御されることにより、光ビ
ームが、光ディスクの表面に集束されるように、調整さ
れる。

【００４０】また、トラッキング制御用信号は、上記制
御回路によって、適宜に処理され、ピックアップ全体の
位置が駆動制御されることにより、光ビームが、光ディ
スクのトラック位置に整合するように、調整される。さ
らに、上記再生信号は、上記制御回路によって、適宜に
処理され、データ信号等として利用されるようになって
いる。

【００４１】図４は、本発明による受発光素子の他の実
施例を示している。すなわち、図４において、受発光素
子２０は、図１に示した実施例における上記基板１６と
レーザー光源１１，反射面１２及び受光素子１５から成
る受発光装置の代わりに使用されるものである。この受
発光素子２０は、例えばＧａＡｓ基板１６の表面に形成
された受光素子１５と、この基板１６の表面にて受光素
子１５に隣接して形成された面発光レーザーとを有して
いる。

【００４２】この面発光レーザー２１は、例えば図５に
示すように、ｐ−ＧａＩｎＡｓＰから成る活性領域２２
の図において下方にリング電極２３，反射鏡２４，ｐ−
ＧａＩｎＡｓＰ層２５及びｐ−ＩｎＰクラッド層２６を
配置している。また、活性領域２２の上方にはｎ−Ｉｎ
Ｐクラッド層２７，ｎ−ＧａＩｎＡｓＰ層２８を配置し
て、これらの各層により上下から挟み、さらにその上方
にてｎ−ＩｎＰ基板２９の中央に設けられた中空部内に
ＳｉＯ２／ＴｉＯ２層３０と、このｎ−ＩｎＰ基板２９
の上面に電極３１とを形成したものである。

【００４３】このように構成された面発光レーザー２１
によれば、活性領域２２の上下に亘って、レーザー共振
３２が発生する。これにより、上記ｎ−ＩｎＰ基板２９
の中空部から上方に向かって光出力が得られることにな
る。

【００４４】尚、上述した実施例においては、図１の実
施例では、反射面１２に、また図４の実施例では、面発
光レーザー２１の表面に、円状回折格子が設けられても
よい。この場合、この円状回折格子の作用により、レン
ズ効果、すなわち集光効果が得られることになる。ま
た、上述の実施例の受発光装置及び光学ピックアップ
は、例えばデータストレージ等にも利用できることはい
うまでもない。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、受
発光装置において、発光素子及び受光素子が、同一の基
板上に並んで、例えばマスク合わせによって、同時に形
成されている。従って、発光素子及び受光素子は、その
相互の位置が極めて正確に設定されるので、組立の際の
調整作業や、高い組立精度が不要となる。かくして、組
立が容易にかつ短時間で行なわれ得ることになり、組立
コストが低減されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学ピックアップの一実施例の構
成を示す概略図である。

【図２】図１の光学ピックアップにおける受発光装置の
拡大斜視図である。

【図３】図２の受発光装置の製造工程を順次に示す断面
図である。

【図４】本発明による光学ピックアップの受発光装置の
他の実施例を示す拡大斜視図である。

【図５】図４の受発光装置における面発光レーザーの構
成例を示す拡大断面図である。

【図６】従来の光学ピックアップの一例を示す概略図で
ある。

【図７】従来の光学ピックアップの他の例における受発
光装置の断面図である。

【図８】図７の受発光装置の分解斜視図である。

【符号の説明】

１０ 光学ピックアップ １１ レーザー光源 １２ 反射面 １３ 対物レンズ １４ ビームスプリッタ １５ 受光素子 １６ 基板 １７ モニタ用受光素子 １８ 光ディスク ２０ 受発光装置 ２１ 面発光レーザー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、 この基板の表面に形成された受光素子と、 この基板の表面にて、上記受光素子に隣接して形成され
   た発光素子と、を含んでいて、 上記受光素子及び発光素子が、マスク合わせにより同時
   に形成されていることを特徴とする受発光装置。
2. 【請求項２】 光ビームを射出する発光素子と、 この発光素子からの光ビームを光ディスクの表面に照射
   しかつこの表面で反射された反射光ビームを受光する対
   物レンズと、 この対物レンズを透過した反射光ビームを受光する受光
   素子とを含んでいる光学ピックアップにおいて、 上記発光素子及び受光素子が同一の基板上に形成されて
   いることを特徴とする光学ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記発光素子が、基板表面に平行な活性
   層を発光部とするレーザーダイオードであって、この発
   光素子に隣接した基板表面が、この発光素子の活性層側
   面に対して斜めに傾斜するように形成されたミラー部を
   備えていることを特徴とする請求項２に記載の光学ピッ
   クアップ。
4. 【請求項４】 前記発光素子が、基板表面に対して垂直
   方向に光を出射する面発光レーザであることを特徴とす
   る、請求項２に記載の光学ピックアップ。