JPH08147787A - 受発光素子及びこれを用いた光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光磁気ディスクに適用可能な小型で、信頼性の
高いレーザカプラ及びこれを用いた光学ピックアップを
提供すること。 【構成】レーザカプラ５０は第１の半導体基板５１上に
第１と第２のフォトディテクタ５８、６１が形成され、
第２の半導体基板５２上にレーザダイオードチップ５３
が形成されている。第１の半導体基板５１上には、底面
にＮＰＢＳ膜５７とＡＲ膜６０が、上面に全反射膜５９
が形成された複屈折性の第２のプリズム５４が載置さ
れ、第２のプリズム５４の傾斜面にはＢＳ膜５６の形成
された複屈折性の第１のプリズム５５が張り合わされ
て、複合プリズムを形成している。戻りレーザ光がプリ
ズム５５のＢＳ膜５６からプリズム５５を通過してプリ
ズム５４内に入射され、ＮＰＢＳ膜５７を透過して第１
のフォトディテクタ５８に照射させるとともに、ＮＰＢ
Ｓ膜５７で反射されたレーザ光が全反射膜５９で反射さ
れた後、ＡＲ膜６０を透過して第２のフォトディテクタ
６１に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受発光素子及びこれを
用いた光学ピックアップに係り、特に、ＭＯ等の光磁気
ディスク状記憶媒体に適用できる受発光素子及びこれを
用いた光学ピックアップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスクの光磁気信号及び
サーボエラーを得るための光学ピックアップは、例え
ば、図５に示すように構成されている。図５において、
光学ピックアップ１は、半導体レーザ素子２、コリメー
タレンズ３、プリズム４、ビームスプリッタ５、対物レ
ンズ６、ビームスプリッタ７、集光レンズ８、検光子
９、フォトディテクタ１０、集光レンズ１１及びフォト
ディテクタ１２等を備えており、これらの各光学部品が
個別にマウントされている。

【０００３】すなわち、この光学ピックアップ１は、半
導体レーザ素子２から出射されるレーザ光をコリメータ
レンズ３により平行なレーザ光に変換して、プリズム４
及びビームスプリッタ５を介して対物レンズ６に導き、
対物レンズ６により光磁気ディスク１３の信号記録面上
のある一点にに収束合焦させる。光磁気ディスク１３の
上面には、永久磁石１４が配設され、永久磁石１４の向
きによって、光磁気ディスク１３に記録される信号を制
御する。光磁気ディスク１３の信号記録面によって反射
されたＳ偏光成分を含むレーザ光、すなわち、戻り光
は、再び対物レンズ６を介してビームスプリッタ５に導
かれ、ビームスプリッタ５の境界面で反射されるととも
に、９０度偏光されて、ビームスプリッタ７に入力され
る。ビームスプリッタ７に入力された戻り光は、ビーム
スプリッタ７により２方向に分離され、一方は、集光レ
ンズ１１を介してフォトディテクタ１２の受光面上に集
光される。このフォトディテクタ１２によりサーボ信号
の検出が行われる。ビームスプリッタ７により分離され
た他方の戻り光は、集光レンズ８を介して検光子９に入
力され、検光子９により０次回析光及びプラスマイナス
１次回析光の少なくとも３本の光ビームに分離されて、
フォトディテクタ１０の受光面に収束される。このフォ
トディテクタ１０により情報信号を読み取った信号（光
磁気信号）が検出される。

【０００４】このように、図５に示した光学ピックアッ
プ１は、個別にマウントされた複数の光学部品により、
光磁気ディスク１０に書き込まれている記録情報を読み
取り、また、サーボ信号の検出を行っている。これに対
して、再生専用の光ディスク、例えば、ＣＤ（Compact
Disc）等の再生装置には、図６に示すような受発光素子
方式のものが採用されている。この受発光素子方式の光
学ピックアップは、図６に示すように、受発光素子２０
及び図示しない対物レンズや光路折曲用ミラー等を備え
ており、受発光素子２０から照射された光ビームを光路
折曲用ミラー及び対物レンズを介して、ＣＤ等の再生専
用の光ディスクの信号記録面に収束合焦させる。

【０００５】上記受発光素子２０は、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
入されたもので、第１の半導体基板２１上に第２の半導
体基板２２が載置され、第２の半導体基板２２上にレー
ザダイオードチップ２３が搭載されている。レーザダイ
オードチップ２３の前方の第１の半導体基板２１上に
は、レーザダイオードチップ２３側に傾斜面（光路分岐
面）を有した台形形状のプリズム２４が載置されてお
り、この光路分岐面には、無偏光半透過膜が形成されて
いる。また、プリズム２４は、その上面に、全反射膜が
形成されており、その下面に、無偏光半透過膜が形成さ
れている。プリズム２４は、レーザダイオードチップ２
３から出射された光ビームを、その光路分岐面により反
射して、光ビームを外部に出射する。

【０００６】この受発光素子２２から出射された光ビー
ムは、上記光路折曲用ミラー及び対物レンズを介して、
光ディスクの信号記録面に収束合焦され、光ディスクに
より反射された光ビームは、再び、対物レンズ及び光路
折曲用ミラーを介して受発光素子２０のプリズム２４内
に入射する。プリズム２４内に入射した光ビームは、プ
リズム２４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２４の底面の二ヶ所で、プリズム２４
の下方に出射するようになっている。そして、第１の半
導体基板２１の上面には、プリズム２４の底面の二ヶ所
から出射した光を受光する位置に、フォトディテクタ２
５、２６が形成されており、フォトディテクタ２５、２
６は、通常、その中央付近において縦方向に平行に延び
る分割ラインによって複数に分割されて、光ディスクで
読み取った情報信号を検出するとともに、サーボエラー
を検出する。このように、受発光素子２０は、無偏光光
学系を用いることにより、小型化、高性能化が実現され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示した光磁気ディスク用光学ピックアップにあっては、
各光学部品が個別にマウントされているため、構造が複
雑となり、小型化が困難で、各部品の位置決めの調整に
時間がかかるとともに、環境の変化により組立部品が変
形して、光学特性が変化し易い。その結果、小型・軽量
化が困難で、信頼性の面で問題が発生し、調整工数が多
く、コストが高くなるという問題があった。また、図６
に示した受発光素子を用いた光学ピックアップにあって
は、光学系として、無偏光光学系が用いられた構成とな
っていたため、ＣＤ等の再生専用の光ディスクの光学ピ
ックアップには、適用することができるが、光磁気信号
の検出を行うことができず、光磁気ディスクの光学ピッ
クアップとしては、そのままでは適用することができな
いという欠点があった。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、光磁気ディスクに適用可能で、小型、軽
量、かつ、信頼性の高い受発光素子及びこれを利用した
光学ピックアップを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、第１の半導体基板上に形成された第１及び第２
のフォトディテクタと、前記第１の半導体基板上に搭載
された第２の半導体基板上に形成され、レーザ光を出射
する発光素子と、前記発光素子から出射されたレーザ光
の照射される部分に偏光分離半透過膜の形成された複屈
折性を有する第１のプリズムと、前記第１の半導体基板
上に載置され、その傾斜面に前記第１のプリズムが設け
られ、前記第１のプリズムとともに複合プリズムを形成
し、その底面に半透過膜と無反射膜が形成され、その上
面に全反射膜の形成された複屈折性を有する第２のプリ
ズムと、を有し、前記第１のプリズムの偏光分離半透過
膜から前記第１のプリズムを通過して、前記第２のプリ
ズム内に入射されたレーザ光を、前記半透過膜を透過さ
せて、前記第１のフォトディテクタに照射させるととも
に、前記半透過膜で反射されたレーザ光を、前記全反射
膜で、さらに反射した後、前記無反射膜を透過させて、
前記第２のフォトディテクタに照射させる構成とした、
受発光素子により、達成される。

【００１０】前記第１のプリズムは、例えば、側断面
が、くさび形状に形成されていてもよい。

【００１１】前記第２のフォトディテクタは、２つのセ
ンサブロックに分割されていてもよい。

【００１２】さらに、前記第１のフォトディテクタは、
３つのセンサ部に分割されており、前記第２のフォトデ
ィテクタは、２つのセンサブロックに分割されていると
ともに、各センサブロックがそれぞれ３つのセンサ部に
分割されていてもよい。

【００１３】また、上記目的は、本発明にあっては、受
発光素子と、前記受発光素子から出射されたレーザ光を
光磁気ディスクの記録面上に合焦させて照射するととも
に、前記光磁気ディスクの記録面からの戻り光を前記受
発光素子に導入する光学系と、を備えた光学ピックアッ
プであって、前記受発光素子は、第１の半導体基板上に
形成された第１及び第２のフォトディテクタと、前記第
１の半導体基板上に搭載された第２の半導体基板上に形
成され、レーザ光を出射する発光素子と、前記発光素子
から出射されたレーザ光の照射される部分に偏光分離半
透過膜の形成された複屈折性を有する第１のプリズム
と、前記第１の半導体基板上に載置され、その傾斜面に
前記第１のプリズムが設けられて、前記第１のプリズム
とともに複合プリズムを形成し、その底面に半透過膜と
無反射膜が形成され、その上面に全反射膜の形成された
複屈折性を有する第２のプリズムと、を有し、前記光磁
気ディスクからの戻り光が前記第１のプリズムの偏光分
離半透過膜から前記第１のプリズムを通過して、前記第
２のプリズム内に入射され、前記半透過膜を透過させ
て、前記第１のフォトディテクタに照射させるととも
に、前記半透過膜で反射されたレーザ光を、前記全反射
膜で、さらに反射した後、前記無反射膜を透過させて、
前記第２のフォトディテクタに照射させる構成とした、
光学ピックアップにより、達成される。

【００１４】前記第１のフォトディテクタは、３つのセ
ンサ部に分割されており、両側のセンサ部が、光磁気デ
ィスクからの戻り光の回析パターンの０次光とプラスマ
イナス１次光の交点を結ぶ直線上で互いにほぼ対象に配
設され、前記第２のフォトディテクタは、２つのセンサ
ブロックに分割されているとともに、各センサブロック
がそれぞれ３つのセンサ部に分割されていてもよい。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、第１のプリズムの偏光分離
半透過膜から入射されたレーザ光を、第１のプリズム及
び第２のプリズムを通過させる途中で分離して、第１の
フォトディテクタに入射させるとともに、半透過膜で反
射されたレーザ光を第２のフォトディテクタに入射させ
ることができ、第１のフォトディテクタと第２のフォト
ディテクタの検出信号により、光磁気信号を検出するこ
とができるとともに、サーボエラーを検出することがで
きる。

【００１６】前記第１のプリズムを、その側断面がくさ
び形状になるように形成すると、発光素子からのレーザ
光を適切に分離することができるとともに、入射光を適
切な角度で第１のプリズム内に入射させることができ
る。

【００１７】前記第２のフォトディテクタを、２つのセ
ンサブロックに分割すると、各センサブロックの検出信
号により、適切に光磁気信号を検出することができる。

【００１８】さらに、前記第１のフォトディテクタを、
３つのセンサ部に分割し、前記第２のフォトディテクタ
を２つのセンサブロックに分割するとともに、各センサ
ブロックを、それぞれ３つのセンサ部に分割すると、第
２のフォトディテクタにより、より一層適切に、光磁気
信号を検出することができるとともに、サーボエラーを
検出することができる。

【００１９】さらに、例えば、前記第１のフォトディテ
クタを、３つのセンサ部に分割して、両側のセンサ部
を、光磁気ディスクからの戻り光の回析パターンの０次
光とプラスマイナス１次光の交点を結ぶ直線上で互いに
ほぼ対象に配設し、第２のフォトディテクタを、２つの
センサブロックに分割するとともに、各センサブロック
をそれぞれ３つのセンサ部に分割すると、２つのセンサ
ブロックの３分割された各センサ部の光量差に基づい
て、より一層適切に光磁気信号を検出することができる
とともに、第１のフォトディテクタと第２のフォトディ
テクタの各センサ部の検出信号により、サーボエラーを
適切に検出することができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、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。

【００２１】図１は、本発明の受発光素子及び光学ピッ
クアップの好適な実施例を示す図である。図１におい
て、光学ピックアップ４０は、対物レンズアクチュエー
タ４１によって、その対物レンズ４４を備えるレンズホ
ルダーがが図１中矢印Ｒで示すトラッキング方向（ラジ
アル方向）及び矢印Ｆで示すフォーカシング方向に移動
可能にヒンジ部４２及びマグネットヨーク４３に取り付
けられている。対物レンズアクチュエータ４１には、対
物レンズ４４、受発光素子５０及び光学系（図２参照）
４６が収納されている。光学ピックアップ４０は、対物
レンズアクチュエータ４１をフォーカシング方向及びト
ラッキング方向に移動して、受発光素子５０から出射さ
れたレーザ光を光学系及び対物レンズ４４を介して、対
物レンズアクチュエータ４１の上方で回転する光磁気デ
ィスク４５の信号記録面上のある一点に収束合焦させ、
光磁気ディスク４５の信号記録面から反射されたレーザ
光（戻り光）を対物レンズ４４及び光学系４６を介して
受発光素子５０内に入射させる。

【００２２】光学ピックアップ４０の主要部は、図２に
示すように構成されており、受発光素子５０、対物レン
ズ４４及び光学系４６を備えている。光学系４６は、受
発光素子５０から出射されたレーザ光を対物レンズ４４
に導き、また、光磁気ディスク４５からの戻り光を対物
レンズ４４から受発光素子５０に導くもので、折り曲げ
ミラー４７と立ち上げミラー４８を備えている。対物レ
ンズアクチュエータ４１は、受発光素子５０から出射さ
れたレーザ光を折り曲げ用ミラー４７と立ち上げミラー
４８を介して対物レンズ４４に導入し、対物レンズ４４
により光磁気ディスク４５の信号記録面に収束合焦させ
る。光磁気ディスク４５の信号記録面で反射されたレー
ザ光（戻り光）は、対物レンズ４４及び立ち上げミラー
４８、折り曲げ用ミラー４７を介して、受発光素子５０
に入力される。

【００２３】上記受発光素子５０は、図３に示すように
構成されており、発光素子及び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されたものであ
る。すなわち、受発光素子５０は、第１の半導体基板５
１上に光出力用の第２の半導体基板５２が載置され、こ
の第２の半導体基板５２上にレーザダイオードチップ
（発光素子）５３が搭載されている。レーザダイオード
チップ５３の前方の第１の半導体基板５１上には、均質
性媒質で形成された台形形状のプリズム（第２のプリズ
ム）５４が、その傾斜面をレーザダイオードチップ５３
側にして、設置されており、この傾斜面には、複屈折性
媒質で形成されたくさび形状のプリズム（第１のプリズ
ム）５５が接着されている。前記第２のプリズムを形成
するための均質性媒質には、例えばガラスガ用いられ
る。前記第１のプリズムを形成するための複屈折性媒質
には、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂ０3 ），リンサンチ
タン酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ4 ）等を用いることがで
きる。

【００２４】プリズム５５のレーザダイオードチップ５
３側の傾斜面には、少なくともレーザダイオードチップ
５３から出射されたレーザ光が照射される部分に、偏光
分離半透過膜（ＢＳ膜）５６が形成されており、ＢＳ膜
５６は、レーザダイオードチップ５３から照射されたレ
ーザ光のＳ偏光成分を分離して、上記図２に示した折り
曲げミラー４７方向に反射するようになっている。折り
曲げミラー４７方向に出射されたレーザ光は、上述のよ
うに、折り曲げミラー４７、立ち上げミラー４８及び対
物レンズ４４を介して、光磁気ディスク４５の信号記録
面に収束され、光磁気ディスク４５の信号記録面に照射
されたレーザ光は、光磁気ディスク４５上で反射される
際に、カー効果を受けて、偏光面が回転されたＰ成分
（光磁気信号を含む成分）となる。このＰ成分を含む光
磁気ディスク４５からの戻り光は、再び、対物レンズ４
４、立ち上げミラー４８及び折り曲げミラー４７を介し
てプリズム５５のＢＳ膜５６に入射され、ＢＳ膜５６
で、Ｐ偏光成分が主として透過して、プリズム５５内に
入射するようになっている。

【００２５】プリズム５５内に入射した戻り光は、複屈
折性媒質のプリズム５５内でその光学軸に従って、図３
中Ａ、Ｂで示すように分離され、いわゆるＩ、Ｊ成分で
の４５°検波が行われるようになっている。このＡ、Ｂ
に分離された戻り光は、プリズム５５とプリズム５４の
境界面で、プリズム５５が複屈折性媒質で形成され、プ
リズム５４が均質性媒質で形成されていることから、さ
らに大きく分離され、プリズム５４の底面に入射され
る。このプリズム５５から入射されたレーザ光の入射さ
れるプリズム５４の底面部分には、ＮＰＢＳ膜（無偏光
ビームスプリッタ）５７が形成されており、このＮＰＢ
Ｓ膜５７に入射された戻り光は、その２０％程度が透過
して、その残りがプリズム５４の上面方向に反射される
ようになっている。

【００２６】上記ＮＰＢＳ膜５７の下部の第１の半導体
基板５１には、第１のフォトディテクタ５８が形成され
ており、ＮＰＢＳ膜５７を通過した戻り光は、この第１
のフォトディテクタ５８に入射される。プリズム５４の
上面には、少なくとも上記ＮＰＢＳ膜５７で反射された
戻り光が入射される位置に全反射膜５９が形成されてお
り、上記ＮＰＢＳ膜５７で反射された戻り光は、全反射
膜５９で反射されて、再びプリズム５４の底面に入射さ
れるようになっている。この全反射膜５９で反射された
戻り光の入射されるプリズム５４の底面部分には、ＡＲ
膜（無反射膜）６０が形成されており、ＡＲ膜６０の下
部の第１の半導体基板５１には、第２のフォトディテク
タ６１が形成されている。ＡＲ膜６０に入射した戻り光
は、ＡＲ膜６０を通過して、第２のフォトディテクタ６
１に入射されるようになっている。このＡＲ膜６０に
は、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）を蒸着した誘電体
膜が用いられる。

【００２７】上記第１のフォトディテクタ５８と第２の
フォトディテクタ６１は、図４に示すように、それぞれ
分割されて形成されている。すなわち、第１のフォトデ
ィテクタ５８は、図４に示すように、３つのセンサ部５
８ａ、５８ｂ、５８ｃに３分割されており、上記Ａ、Ｂ
に分離された戻り光は、この分割線に対して平行な方向
にずれて各センサ部５８ａ、５８ｂ、５８ｃに入射され
るようになっている。第２のフォトディテクタ６１は、
図４に示すように、２つのセンサブロック６１ａ、６１
ｂに分離されているとともに、各センサブロック６１
ａ、６１ｂが、それぞれ３つのセンサ部６１ｄ、６１
ｅ、６１ｆ及びセンサ部６１ｇ、６１ｈ、６１ｉに分割
されており、上記Ａ、Ｂに分離された戻り光は、２組に
分割されたセンサブロック６１ａ、６１ｂにそれぞれ分
かれて入射されるようになっている。

【００２８】本実施例は以上のように構成されており、
光学ピックアップ４０においては、受発光素子５０のレ
ーザダイオードチップ５３から発射されたレーザ光が、
プリズム５５のＢＳ膜５６に入射され、ＢＳ膜５６で、
そのＳ偏光成分が分離反射される。ＢＳ膜５６で反射さ
れたレーザ光は、図２に示す折り曲げミラー４７、立ち
上げミラー４８及び対物レンズ４４を介して、光磁気デ
ィスク４５の信号記録面のある一点に収束合焦され、光
磁気ディスク４５で反射される際に、カー効果を受け
て、光磁気信号を含むＰ成分となる。光磁気ディスク４
５で反射された戻り光は、再び、対物レンズ４４、立ち
上げミラー４８及び折り曲げミラー４７を介して、受発
光素子５０のプリズム５５のＢＳ膜５６に入射され、Ｂ
Ｓ膜５６に入射された戻り光は、そのＰ偏光成分が主と
して透過して、プリズム５５内に入射する。

【００２９】このプリズム５５は、上述のように、複屈
折性媒質で形成されており、その光学軸は、図３に矢印
で示すレーザ光の光線の方向に垂直で、図３に示すｘ−
ｙ平面から４５°を成す方向を向いており、プリズム５
５内に入射した戻り光は、プリズム５５内でこの光学軸
方向と垂直方向の２つの偏光方向の光成分（図３中Ａ、
Ｂで示す光成分）に分離して、すなわち、いわゆるＩ、
Ｊ成分での４５°検波が行われて、進行する。このＡ、
Ｂに分離された戻り光は、プリズム５５とプリズム５４
の境界面で、プリズム５５が複屈折性媒質で形成され、
プリズム５４が均質性媒質で形成されていることから、
さらに大きく分離され、プリズム５４の底面に形成され
たＮＰＢＳ膜５７に入射される。ＮＰＢＳ膜５７に入射
された戻り光は、その２０％程度が透過して、その残り
がプリズム５４の上面方向に反射される。

【００３０】ＮＰＢＳ膜５７を通過した戻り光は、ＮＰ
ＢＳ膜５７の下部の第１の半導体基板５１に３分割して
形成された第１のフォトディテクタ５８に入射され、こ
の第１のフォトディテクタ５８には、図４に示すよう
に、Ａ、Ｂに分離された量だけずれて入射される。ＮＰ
ＢＳ膜５７で反射された戻り光は、プリズム５４の上面
の全反射膜５９で反射され、プリズム５４の底面のＡＲ
膜６０を通過して、第２のフォトディテクタ６１に入射
される。第２のフォトディテクタ６１は、図４に示した
ように、２つのセンサブロック６１ａ、６１ｂに分割さ
れるとともに、各センサブロック６１ａ、６１ｂがそれ
ぞれ３つのセンサ部６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ及びセンサ
部６１ｇ、６１ｈ、６１ｉに分割されている。Ａ、Ｂに
分離されＡＲ膜６０を透過した戻り光は、そのＡの戻り
光がセンサブロック６１ａの各センサ部６１ｄ、６１
ｅ、６１ｆに跨がって入射され、また、そのＢの戻り光
がセンサブロック６１ｂの各センサ部６１ｇ、６１ｈ、
６１ｉに跨がって入射される。

【００３１】このようにＡ、Ｂに分離された戻り光が、
第１のフォトディテクタ５８及び第２のフォトディテク
タ６１に入射さるので、フォーカス信号を検出するため
には、２つのセンサブロック６１ａ、６１ｂに分割され
た第２のフォトディテクタ６１を１つのフォトディテク
タとして取り扱い、いわゆるＤ−３ＤＦ法により、第１
のフォトディテクタ５８の検出信号と第２のフォトディ
テクタ６１の検出信号に基づいてフォーカス信号を検出
することができる。すなわち、フォーカスが合っている
ときには、光磁気ディスク４５からの戻り光は、全反射
膜５９で焦点を結び、第１のフォトディテクタ５８と第
２のフォトディテクタ６１へのスポット径が同じ大きさ
となり、フォーカスが合っていないときには、第１のフ
ォトディテクタ５８と第２のフォトディテクタ６１への
スポット径の大きさが異なってくる。いま、第１のフォ
トディテクタ５８のセンサ部５８ａ、５８ｂ、５８ｄの
検出信号をＳａ、Ｓｂ、Ｓｄとし、第２のフォトディテ
クタ６１の２つのセンサブロック６１ａ、６１ｂの各セ
ンサ部６１ｄ〜６１ｉの検出信号をそれぞれＳｄ、Ｓ
ｅ、Ｓｆ、Ｓｇ、Ｓｈ、Ｓｉとすると、これらのセンサ
部５８ａ〜５８ｃの検出信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｄ及びセン
サ部６１ｄ〜６１ｉの検出信号Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆ、Ｓ
ｇ、Ｓｈ、ＳｉをＤ−３ＤＦ法により演算することによ
り、フォーカス信号を検出して、フォーカスを制御する
ことができる。

【００３２】特に、第１のフォトディテクタ５８の各セ
ンサ部５８ａ〜５８ｃが中心のセンサ部５８ｂを挟む２
つのセンサ部５８ａ、５８ｃが戻り光の回析パターンの
０次光とプラスマイナス１次光の交点を結ぶ直線に対し
て互いにほぼ対称に配設されている。また、第２のフォ
トディテクタ６１の各センサブロック６１ａ、６１ｂの
各センサ部６１ｄ〜６１ｆ、６１ｇ〜６１ｉが、それぞ
れ中央のセンサ部６１ｅ、６１ｈを挟む２つのセンサ部
６１ｄ、６１ｆ及びセンサ部６１ｇ、６１ｉが戻り光の
回析パターンの０次光とプラスマイナス１次光の交点を
結ぶ直線に対して互いにほぼ対称に配設されている。こ
のため、上記各センサ部５８ａ〜５８ｃ、６１ｄ〜６１
ｉの検出信号Ｓａ〜Ｓｃ、Ｓｄ〜Ｓｉを加減算処理する
ことにより、フォーカシングエラーを検出することがで
きる。

【００３３】また、第１のフォトディテクタ５８の各セ
ンサ部５８ａ、５８ｂ、５８ｃの検出信号Ｓａ〜Ｓｃの
差を利用して、トラッキングエラーを検出することがで
きる。すなわち、第１のフォトディテクタ５８の中央の
センサ部５８ｂを挟んだ２つのセンサ部５８ａ、５８ｃ
がそれぞれ同じ大きさを有し、戻り光の回析パターンの
うち、０次光とプラスマイナス１次光の交点を結ぶ直線
に対して互いにほぼ対象に配設されていると、対物レン
ズ４４がラジアル方向（トラッキング方向）Ｒに移動し
た場合、光磁気ディスク４５で反射された戻り光Ａ、Ｂ
も第１のフォトディテクタ５８上で図４中上方向あるい
は下方向に移動し、戻り光Ａ、Ｂの０次光とプラスマイ
ナス１次光の重なり合った暗い部分も戻り光Ａ、Ｂの移
動に伴って移動する。

【００３４】そして、上述のように、第１のフォトディ
テクタ５８のセンサ部５８ａとセンサ部５８ｃが上記暗
い部分の中心を通る直線に対して左右対象に配置されて
いると、上記暗い部分が上下に移動すると、この暗い部
分は、それぞれセンサ部５８ａ、５８ｃに対して同様に
ずれることになり、このセンサ部５８ａ、５８ｃに対し
て重なる面積は、常にほぼ同じになる。したがって、対
物レンズ４４のラジアル方向Ｒの移動によってセンサ部
５８ａ、５８ｃからの検出信号Ｓａ、Ｓｃには、オフセ
ットが実質的に生ずることがなく、正確なトラッキング
補正を行うことができる。

【００３５】また、第１のフォトディテクタ５８の３分
割されたセンサ部５８ａ、５８ｂ、５８ｃの各検出信号
Ｓａ、Ｓｂ、ＳｃをＤ−３ＤＦ法により処理することに
より、トラッキングエラー信号を検出することができ
る。このように、第１のフォトディテクタ５８と第２の
フォトディテクタ６１により、適切にサーボエラーを検
出することができる。さらに、第２のフォトディテクタ
６１が２つのセンサブロック６１ａ、６１ｂに分割され
ており、各センサブロック６１ａ、６１ｂが、さらに、
３つのセンサ部６１ｄ〜６１ｆ、６１ｇ〜６１ｉに分割
されているため、センサブロック６１ａのセンサ部６１
ｄ、６１ｅ、６１ｆの検出信号Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆと、セ
ンサブロック６１ｂのセンサ部６１ｇ、６１ｈ、６１ｉ
の検出信号Ｓｇ、Ｓｈ、Ｓｉを次式により演算すること
により、光磁気信号を検出することができる。 Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ−（Ｓｇ＋Ｓｈ＋Ｓｉ）

【００３６】このように、本実施例によれば、受発光素
子５０から出射されたレーザ光を、光学系４６により光
磁気ディスク４５の信号記録面上に合焦させて照射する
とともに、光磁気ディスク４５の信号記録面からの戻り
光を受発光素子５０に導入するが、この受発光素子５０
が、第１の半導体基板５１上に第１のフォトディテクタ
５８と第２のフォトディテクタ６１が形成され、第１の
半導体基板５１上にレーザ光を出射するレーザダイオー
ドチップ５３の形成された第２の半導体基板５２が搭載
されている。また、第１の半導体基板５１上には、台形
形状を有し、その底面に半透過膜であるＮＰＢＳ膜５７
と無反射膜（ＡＲ膜）６０が形成され、その上面に全反
射膜５９の形成された複屈折性を有する第２のプリズム
５４が載置され、この第２のプリズム５４の傾斜面に
は、レーザダイオードチップ５３から出射されたレーザ
光の照射される部分に偏光分離半透過膜（ＢＳ膜）５６
の形成された複屈折性を有する第１のプリズム５５が張
り合わされて、第１のプリズム５５とともに複合プリズ
ムを形成している。そして、光磁気ディスク４５からの
戻り光を、プリズム５５のＢＳ膜５６からプリズム５５
を通過させて、プリズム５４内に入射させ、ＮＰＢＳ膜
５７を透過させて、第１のフォトディテクタ５８に照射
させるとともに、ＮＰＢＳ膜５７で反射されたレーザ光
を、全反射膜５９で、さらに反射させた後、ＡＲ膜６０
を透過させて、第２のフォトディテクタ６１に照射させ
る。

【００３７】したがって、光磁気ディスク４５で反射さ
れて、プリズム５５の偏光分離半透過膜５６から入射さ
れた戻り光を、プリズム５５及びプリズム５４を通過す
る途中で分離して、第１のフォトディテクタ５８に入射
させるとともに、ＮＰＢＳ膜５７で反射された戻り光
を、第２のフォトディテクタ６１に入射させることがで
き、第１のフォトディテクタ５８と第２のフォトディテ
クタ６１の検出信号により、光磁気信号を検出すること
ができるとともに、サーボエラーを検出することができ
る。

【００３８】その結果、光磁気ディスク４５に適用可能
な小型、軽量、かつ、信頼性の高い受発光素子５０及び
これを用いた光学ピックアップ４０を提供することがで
きる。また、本実施例によれば、プリズム５５を、くさ
び形状に形成しているので、レーザダイオードチップ５
３からのレーザ光を適切に分離することができるととも
に、光磁気ディスク４５からの戻り光を適切な角度でプ
リズム５５内に入射させることができる。

【００３９】さらに、本実施例によれば、第２のフォト
ディテクタ６１を、２つのセンサブロック６１ａ、６１
ｂに分割しているので、各センサブロック６１ａ、６１
ｂの検出信号により、適切に光磁気信号を検出すること
ができる。また、本実施例によれば、第１のフォトディ
テクタ５８を、３つのセンサ部５８ａ、５８ｂ、５８ｃ
に分割して、両側のセンサ部５８ａ、５８ｃを、光磁気
ディスク４５からの戻り光の回析パターンの０次光とプ
ラスマイナス１次光の交点を結ぶ直線上で互いにほぼ対
象に配設し、第２のフォトディテクタ６１を、２つのセ
ンサブロック６１ａ、６１ｂに分割するとともに、それ
ぞれ３つのセンサ部６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ及びセンサ
部６１ｇ、６１ｈ、６１ｉに分割しているので、第２の
フォトディテクタ６１の２つのセンサブロック６１ａ、
６１ｂの３分割された各センサ部６１ｄ〜６１ｆ、６１
ｇ〜６１ｉの光量差に基づいて、適切に光磁気信号を検
出することができる。また、第１のフォトディテクタ５
８の各センサ部５８ａ、５８ｂ、５８ｃの検出信号Ｓ
ａ、Ｓｂ、Ｓｃと、第２フォトディテクタ６１の各セン
サ部６１ｄ〜６１ｉの検出信号Ｓｄ〜Ｓｉにより、適切
にサーボエラーを検出することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光磁
気ディスクに適用可能な、小型、軽量、かつ、信頼性の
高い受発光素子及びこれを利用した光学ピックアップを
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受発光素子及びこれを用いた光学ピッ
クアップの一実施例の全体構成図。

【図２】図１の対物レンズアクチュエータの正面拡大
図。

【図３】図２の受発光素子の正面拡大断面図。

【図４】図３の第１のフォトディテクタ及び第２のフォ
トディテクタの上面拡大図。

【図５】従来の光磁気ディスクの光学ピックアップの構
成図。

【図６】従来のＣＤ用の受発光素子の構成図。

【符号の説明】

４０ 光学ピックアップ ４１ 対物レンズアクチュエータ ４４ 対物レンズ ４５ 光磁気ディスク ４６ 光学系 ４７ 折り曲げミラー ４８ 立ち上げミラー ５０ 受発光素子 ５１ 第１の半導体基板 ５２ 第２の半導体基板 ５３ レーザダイオードチップ（発光素子） ５４ プリズム（第２のプリズム） ５５ プリズム（第１のプリズム） ５６ ＢＳ膜（偏光分離半透過膜） ５７ ＮＰＢＳ（半透過膜） ５８ 第１のフォトディテクタ ５８ａ〜５８ｃ センサ部 ５９ 全反射膜 ６０ ＡＲ膜（無反射膜） ６１ 第２のフォトディテクタ ６１ａ、６１ｂ センサブロック ６１ｄ〜６１ｉ センサ部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の半導体基板上に形成された第１及
   び第２のフォトディテクタと、 前記第１の半導体基板上に搭載された第２の半導体基板
   上に形成され、レーザ光を出射する発光素子と、 前記発光素子から出射されたレーザ光の照射される部分
   に偏光分離半透過膜の形成された複屈折性を有する第１
   のプリズムと、 前記第１の半導体基板上に載置され、その傾斜面に前記
   第１のプリズムが設けられて、前記第１のプリズムとと
   もに複合プリズムを形成し、その底面に半透過膜と無反
   射膜が形成され、その上面に全反射膜の形成された複屈
   折性を有する第２のプリズムと、 を有し、 前記第１のプリズムの偏光分離半透過膜から前記第１の
   プリズムを通過して、前記第２のプリズム内に入射され
   たレーザ光を、前記半透過膜を透過させて、前記第１の
   フォトディテクタに照射させるとともに、前記半透過膜
   で反射されたレーザ光を、前記全反射膜で、さらに反射
   した後、前記無反射膜を透過させて、前記第２のフォト
   ディテクタに照射させる構成としたことを特徴とする受
   発光素子。
2. 【請求項２】 前記第１のプリズムは、側断面が くさ
   び形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の受発光素子。
3. 【請求項３】 前記第２のフォトディテクタは、 ２つのセンサブロックに分割されていることを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の受発光素子。
4. 【請求項４】 前記第１のフォトディテクタは、 ３つのセンサ部に分割されており、 前記第２のフォトディテクタは、 ２つのセンサブロックに分割されているとともに、各セ
   ンサブロックがそれぞれ３つのセンサ部に分割されてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受
   発光素子。
5. 【請求項５】 受発光素子と、 前記受発光素子から出射されたレーザ光を光磁気ディス
   クの記録面上に合焦させて照射するとともに、前記光磁
   気ディスクの記録面からの戻り光を前記受発光素子に導
   入する光学系と、 を備えた光学ピックアップであって、 前記受発光素子は、 第１の半導体基板上に形成された第１及び第２のフォト
   ディテクタと、 前記第１の半導体基板上に搭載された第２の半導体基板
   上に形成され、レーザ光を出射する発光素子と、 前記発光素子から出射されたレーザ光の照射される部分
   に偏光分離半透過膜の形成された複屈折性を有する第１
   のプリズムと、 前記第１の半導体基板上に載置され、その傾斜面に前記
   第１のプリズムが設けられて、前記第１のプリズムとと
   もに複合プリズムを形成し、その底面に半透過膜と無反
   射膜が形成され、その上面に全反射膜の形成された複屈
   折性を有する第２のプリズムと、 を有し、 前記光磁気ディスクからの戻り光が前記第１のプリズム
   の偏光分離半透過膜から前記第１のプリズムを通過し
   て、前記第２のプリズム内に入射され、前記半透過膜を
   透過させて、前記第１のフォトディテクタに照射させる
   とともに、前記半透過膜で反射されたレーザ光を、前記
   全反射膜で、さらに反射した後、前記無反射膜を透過さ
   せて、前記第２のフォトディテクタに照射させる構成と
   したことを特徴とする光学ピックアップ。
6. 【請求項６】 前記第１のフォトディテクタは、 ３つのセンサ部に分割されており、両側のセンサ部が、
   光磁気ディスクからの戻り光の回析パターンの０次光と
   プラスマイナス１次光の交点を結ぶ直線上で互いにほぼ
   対象に配設され、 前記第２のフォトディテクタは、 ２つのセンサブロックに分割されているとともに、各セ
   ンサブロックがそれぞれ３つのセンサ部に分割されてい
   ることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の光
   学ピックアップ。