JPH0831005A - Integrated optical unit - Google Patents

Integrated optical unit

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JPH0831005A
JPH0831005A JP6162291A JP16229194A JPH0831005A JP H0831005 A JPH0831005 A JP H0831005A JP 6162291 A JP6162291 A JP 6162291A JP 16229194 A JP16229194 A JP 16229194A JP H0831005 A JPH0831005 A JP H0831005A
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JP
Japan
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optical
recording medium
optical recording
semiconductor laser
photodetector
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JP6162291A
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Japanese (ja)
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Toru Musha
徹 武者
Akihiko Yoshizawa
昭彦 吉沢
Hiroshi Miyajima
博志 宮島
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To facilitate position adjustment of respective optical parts and to obtain an integrated optical unit having good environmental resistance by packaging the optical parts on the surface of a substrate for packaging consisting of a silicon wafer having (110) as its uppermost surface by positioning the optical parts respectively in their optical axis direction in perpendicular grooves formed with {111} as their side faces. CONSTITUTION:This optical unit has the substrate 400 for packaging which consists of the silicon wafer 401 having (110) as its uppermost surface and having the perpendicular grooves 405, 406, 407 with the {111} faces as their side faces. The optical unit has a semiconductor laser 101 which is surface-packaged by positioning the laser in, at least, the optical axis direction and emits a luminous flux, a photodetector 111 which receives the return light from an optical recording medium 105 and a forward and backward path separating element 201 which introduces the luminous flux from the semiconductor laser 101 to the optical recording medium 105 side and introduces the return light from the medium 105 to the photodetector 111 side in the perpendicular grooves 405, 406, 407. As a result, the integrated optical unit which facilitates the position adjustment of the optical parts, is reduced in size and thickness and has the excellent environmental resistance is obtd.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、光記録媒体、特に光
磁気記録媒体に対して情報の記録・再生を行う光記録媒
体装置に用いる集積型光学ユニットに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated optical unit used in an optical recording medium, particularly an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from a magneto-optical recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の光学ヘッドとして、例えば、図1
4に示すようなものが提案されている。この光学ヘッド
は、光磁気記録媒体に対して情報の記録・再生を行うも
ので、半導体レーザ101からの直線偏光の発散光束を
偏光ビームスプリッタ102に入射させ、その接合面に
形成された偏光膜103で反射される光束を対物レンズ
104を経て光磁気記録媒体105の情報トラック10
6上に微小スポットとして照射している。偏光ビームス
プリッタ102の偏光膜103は、紙面垂直方向の振動
成分(s偏光)は60〜90%反射し、紙面内の振動成
分(p偏光=信号成分)は、ほぼ100%透過する特性
を有するように、誘電体多層膜をもって構成され、半導
体レーザ101からの直線偏光は、s偏光で偏光膜10
3に入射するようになっている。
2. Description of the Related Art As a conventional optical head, for example, FIG.
4 has been proposed. This optical head records / reproduces information on / from a magneto-optical recording medium. A linearly polarized divergent light beam from a semiconductor laser 101 is made incident on a polarizing beam splitter 102, and a polarizing film formed on a joint surface thereof. The light flux reflected by 103 passes through the objective lens 104 and the information track 10 of the magneto-optical recording medium 105.
Irradiation on 6 as a minute spot. The polarizing film 103 of the polarization beam splitter 102 has a characteristic that a vibration component (s-polarized light) in a direction perpendicular to the paper surface is reflected by 60 to 90%, and a vibration component (p-polarized light = signal component) in the paper surface is transmitted by almost 100%. As described above, the linearly polarized light from the semiconductor laser 101 is s-polarized and is formed by the dielectric multilayer film.
It is designed to enter 3.

【0003】光磁気記録媒体105で反射され、その偏
光面が記録情報に応じて光軸回りに±θk回転された戻
り光は、対物レンズ104を経て収束ビームとして再び
偏光ビームスプリッタ102に入射し、その偏光膜10
3を透過することによって、往路に対して空間的に分離
されて多像プリズム107に入射する。多像プリズム1
07は、それぞれ複屈折性結晶からなる第1の三角プリ
ズム108および第2の三角プリズム109を接合して
構成され、戻り光が最初に入射する第1の三角プリズム
108の光学軸は、光磁気信号(以下、MO信号と言
う)を差動方式で検出するために、戻り光の光軸に対し
て垂直で、かつ紙面垂直方向に45°傾いて設定され、
第2の三角プリズム109の光学軸は、第1の三角プリ
ズム108の光学軸に対して、例えばさらに光軸垂直方
向に45°傾いて設定されている。したがって、多像プ
リズム107に入射した戻り光は、実質上3本の光束に
分離されて多像プリズム107から射出される。
The return light reflected by the magneto-optical recording medium 105 and having its polarization plane rotated ± θk around the optical axis according to the recorded information is incident on the polarization beam splitter 102 again as a convergent beam through the objective lens 104. , The polarizing film 10
After passing through 3, the light is spatially separated from the forward path and enters the multi-image prism 107. Multi-image prism 1
07 is configured by joining a first triangular prism 108 and a second triangular prism 109 each made of a birefringent crystal, and the optical axis of the first triangular prism 108 on which the return light first enters is the magneto-optical In order to detect a signal (hereinafter referred to as MO signal) by a differential method, the signal is set to be perpendicular to the optical axis of the returning light and inclined by 45 ° in the direction perpendicular to the paper surface,
The optical axis of the second triangular prism 109 is set to be inclined, for example, by 45 ° in the direction perpendicular to the optical axis with respect to the optical axis of the first triangular prism 108. Therefore, the return light that has entered the multi-image prism 107 is substantially split into three light beams and emitted from the multi-image prism 107.

【0004】多像プリズム107から射出される3本の
ビームは、トーリックレンズ110を経て光検出器11
1に入射する。トーリックレンズ110は、透過光の焦
点距離を延ばす凹レンズ機能と、フォーカスエラー信号
(以下、FESと言う)を検出するために非点収差を発
生する円柱レンズ機能とを有する。また、光検出器11
1は、図15に示すように、非点収差を有する3本の光
束を分離して受光する3個の受光部112,113およ
び114を有し、中央の受光部114は、4分割受光領
域をもって構成され、受光部112および113の出力
の差に基づいてMO信号を、受光部114の対角の受光
領域の出力の和の差に基づいてFESをそれぞれ検出す
るようにしている。なお、トラッキングエラー信号(以
下、TESと言う)については、図示しないが、例えば
プッシュプル(以下、PPと言う)方式によって検出す
ることができる。
The three beams emitted from the multi-image prism 107 pass through a toric lens 110 and a photodetector 11
Incident on 1. The toric lens 110 has a concave lens function of extending the focal length of transmitted light and a cylindrical lens function of generating astigmatism for detecting a focus error signal (hereinafter referred to as FES). In addition, the photodetector 11
As shown in FIG. 15, reference numeral 1 has three light receiving portions 112, 113 and 114 for separating and receiving three light fluxes having astigmatism, and the central light receiving portion 114 is a four-division light receiving area. The MO signal is detected based on the difference between the outputs of the light receiving units 112 and 113, and the FES is detected based on the difference between the outputs of the diagonal light receiving regions of the light receiving unit 114. Although not shown, the tracking error signal (hereinafter referred to as TES) can be detected by, for example, a push-pull (hereinafter referred to as PP) method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光学ヘッドにあっては、部品点数が多いため、
それぞれの部品の誤差の積算値が大きくなる。このた
め、その誤差を吸収するには、例えば、光検出器111
のxyz軸調整、あるいは光検出器111のxy軸調整
およびトーリックレンズ110のz軸調整等の3軸方向
の調整が不可欠となる。しかも、xy軸調整とz軸調整
とは、互いに独立とならず、干渉するため、調整の繰り
返しが要求され、多大な工数増を招くという問題があ
る。
However, in the above-mentioned conventional optical head, since the number of parts is large,
The integrated value of the error of each component becomes large. Therefore, in order to absorb the error, for example, the photodetector 111
Xyz axis adjustment, or adjustment in the three axis directions such as xy axis adjustment of the photodetector 111 and z axis adjustment of the toric lens 110 is indispensable. Moreover, the xy-axis adjustment and the z-axis adjustment are not independent of each other and interfere with each other, which requires repeated adjustments, resulting in a great increase in the number of steps.

【0006】また、部品点数が多いために、図14に二
点鎖線で示す部分の実装寸法が、部品やその調整機構が
占めるスペースの確保から、数十〜数百mm程度と大き
くなると共に、実装にあたっては、複雑な加工を伴う数
点のブロックに分割された高価なハウジングが必要にな
るという問題がある。
Further, since the number of parts is large, the mounting dimension of the portion indicated by the chain double-dashed line in FIG. 14 is as large as several tens to several hundreds of mm due to the securing of the space occupied by the parts and its adjusting mechanism. In mounting, there is a problem that an expensive housing divided into blocks of several points that requires complicated processing is required.

【0007】さらに、互いに光学的共役位置関係にある
半導体レーザ101の発光面と、光検出器111の受光
面とが、空間的に大きく離間しているため、温度変化や
経年変化等に弱く、耐環境特性が保ち難いという問題が
ある。また、この問題を解消しようとすると、光学系を
保持するための、大型でより高価なハウジングが必要に
なるという問題が生じることになる。
Further, since the light emitting surface of the semiconductor laser 101 and the light receiving surface of the photodetector 111, which are in an optically conjugate positional relationship with each other, are spatially widely separated from each other, they are vulnerable to temperature changes and aging changes. There is a problem that it is difficult to maintain the environment resistance characteristics. In addition, in order to solve this problem, there arises a problem that a large and more expensive housing for holding the optical system is required.

【0008】この発明は、上述した従来の問題点に着目
してなされたもので、光学部品の位置調整を容易にでき
ると共に、小型、薄型で、安価にでき、しかも耐環境性
に優れた集積型光学ユニットを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and it is possible to easily adjust the position of an optical component, and to make it compact, thin, inexpensive, and environmentally resistant. An object is to provide a mold optical unit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、光記録媒体に対して情報の記録・再
生を行う光記録媒体装置に用いる集積型光学ユニットで
あって、少なくとも最上面が(110)のシリコンウエ
ハからなり、{111}を側面とする垂直溝または垂直
壁を形成した実装用基板と、この実装用基板の前記垂直
溝または垂直壁に、少なくとも光軸方向に位置決めして
表面実装した、光束を発する半導体レーザ、前記光記録
媒体からの戻り光を受光する光検出器および、前記半導
体レーザからの光束を前記光記録媒体側に導くと共に、
前記光記録媒体からの戻り光を前記光検出器側に導く往
復路分離素子とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first invention is an integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium. A mounting substrate formed of a (110) silicon wafer having an uppermost surface and having a vertical groove or a vertical wall having {111} as a side surface, and at least the optical axis direction in the vertical groove or the vertical wall of the mounting substrate. Positioned and surface-mounted, a semiconductor laser that emits a light flux, a photodetector that receives return light from the optical recording medium, and a light flux from the semiconductor laser is guided to the optical recording medium side,
And a round-trip path separating element for guiding the return light from the optical recording medium to the photodetector side.

【0010】また、第2の発明は、光記録媒体に対して
情報の記録・再生を行う光記録媒体装置に用いる集積型
光学ユニットであって、少なくとも最上面が(100)
のシリコンウエハからなり、{111}を側面とする角
錐溝を形成した実装用基板と、この実装用基板の前記角
錐溝に、少なくとも光軸方向に位置決めして表面実装し
た、光束を発する半導体レーザ、前記光記録媒体からの
戻り光を受光する光検出器および、前記半導体レーザか
らの光束を前記光記録媒体側に導くと共に、前記光記録
媒体からの戻り光を前記光検出器側に導く往復路分離素
子とを有することを特徴とするものである。
A second invention is an integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, wherein at least the uppermost surface is (100).
Mounting substrate made of a silicon wafer having a pyramidal groove having a side surface of {111}, and a semiconductor laser emitting a light beam, which is surface-mounted in the pyramidal groove of the mounting substrate at least in the optical axis direction. A photodetector that receives the return light from the optical recording medium, and a reciprocal that guides the light beam from the semiconductor laser to the optical recording medium side and guides the return light from the optical recording medium to the photodetector side. And a road separation element.

【0011】さらに、第3の発明は、光記録媒体に対し
て情報の記録・再生を行う光記録媒体装置に用いる集積
型光学ユニットであって、最上面にほぼ垂直溝を形成し
たポリイミド膜を有する実装用基板と、この実装用基板
の前記垂直溝に、少なくとも光軸方向に位置決めして表
面実装した、光束を発する半導体レーザ、前記光記録媒
体からの戻り光を受光する光検出器および、前記半導体
レーザからの光束を前記光記録媒体側に導くと共に、前
記光記録媒体からの戻り光を前記光検出器側に導く往復
路分離素子とを有することを特徴とするものである。
Further, a third invention is an integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, which comprises a polyimide film having substantially vertical grooves formed on its uppermost surface. A mounting substrate having, the vertical groove of the mounting substrate, at least surface-positioned in the optical axis direction, the semiconductor laser emitting a light beam, a photodetector for receiving the return light from the optical recording medium, and It is characterized in that it has a reciprocal path separating element for guiding the light flux from the semiconductor laser to the optical recording medium side and guiding the return light from the optical recording medium to the photodetector side.

【0012】[0012]

【作用】第1の発明においては、半導体レーザ、光検出
器および往復路分離素子は、(110)を最上面とする
シリコンウエハからなる実装用基板の表面に、{11
1}を側面として形成された垂直溝または垂直壁に、そ
れぞれ少なくとも光軸方向に位置決めされて表面実装さ
れる。
In the first aspect of the invention, the semiconductor laser, the photodetector and the reciprocating path separating element are provided on the surface of the mounting substrate made of a silicon wafer having (110) as the uppermost surface, {11
1} is positioned in at least the optical axis direction and surface-mounted in a vertical groove or a vertical wall formed with side faces 1}.

【0013】また、第2の発明においては、半導体レー
ザ、光検出器および往復路分離素子は、(100)を最
上面とするシリコンウエハからなる実装用基板の表面
に、{111}を側面として形成された角錐溝に、それ
ぞれ少なくとも光軸方向に位置決めされて表面実装され
る。
Further, in the second invention, the semiconductor laser, the photodetector and the round-trip path separating element have a (100) uppermost surface on the surface of a mounting substrate made of a silicon wafer and a {111} side surface. Each of the formed pyramidal grooves is surface-mounted by being positioned at least in the optical axis direction.

【0014】さらに、第3の発明においては、半導体レ
ーザ、光検出器および往復路分離素子は、最上面にポリ
イミド膜を有する実装用基板の表面に形成されたほぼ垂
直溝に、それぞれ少なくとも光軸方向に位置決めされて
表面実装される。
Further, in the third invention, the semiconductor laser, the photodetector, and the round-trip path separating element are each provided at least in the optical axis in substantially vertical grooves formed on the surface of the mounting substrate having the polyimide film on the uppermost surface. Directionally positioned and surface mounted.

【0015】[0015]

【実施例】図1は、この発明にかかる集積型光学ユニッ
トを用いる場合の光記録媒体装置の光学系の基本構成を
示すもので、二点鎖線で囲んだ部分が、往復路の非共通
光路を形成する半導体レーザ101、信号検出用の光検
出器111および往復路分離素子201を有する集積型
光学ユニットを示している。結像光路である往路では、
半導体レーザ101から発せられた光束が、往復路分離
素子201で反射されたのち、対物レンズ104によ
り、例えば光磁気記録媒体105上に微小スポットとし
て結像する。
FIG. 1 shows the basic structure of an optical system of an optical recording medium device in which an integrated optical unit according to the present invention is used. A portion surrounded by a chain double-dashed line is a non-common optical path of a reciprocating path. 1 shows an integrated optical unit having a semiconductor laser 101 forming a laser beam, a photodetector 111 for signal detection, and a round-trip path separation element 201. In the outward path, which is the imaging optical path,
The light beam emitted from the semiconductor laser 101 is reflected by the round-trip path separation element 201, and then imaged as a minute spot on the magneto-optical recording medium 105 by the objective lens 104.

【0016】また、信号検出光路である復路では、光磁
気記録媒体105で反射された戻り光が、対物レンズ1
04を経て往復路分離素子201に再び入射し、その透
過光が往路に対して空間的に分離されて光検出器111
に入射し、この光検出器111の出力に基づいて、FE
S、TES、MO信号が検出される。
In the return path, which is the signal detection optical path, the return light reflected by the magneto-optical recording medium 105 is the objective lens 1.
After passing through 04, the light enters the reciprocal path separation element 201 again, and the transmitted light is spatially separated from the forward path, and the photodetector 111
To the FE, and based on the output of this photodetector 111,
S, TES, MO signals are detected.

【0017】ここで、往復路分離素子201は、透過お
よび反射を利用する半透明板や半透明プリズム、往路が
0次光で復路が高次回折光を利用するグレーティング、
1/4波長板と共用してオプチカルアイソレータを構成
する偏光ビームスプリッタ等をもって構成することがで
きる。
Here, the round-trip path separating element 201 is a semi-transparent plate or a semi-transparent prism that uses transmission and reflection, a grating that uses 0th order light on the outward path and high-order diffracted light on the return path,
It can be configured by a polarization beam splitter or the like which also constitutes an optical isolator in common with the quarter-wave plate.

【0018】図1において、半導体レーザ101から往
復路分離素子201までの距離をa、往復路分離素子2
01から光検出器111までの距離をbとすれば、a=
bが往復路分離素子201を介した場合に、半導体レー
ザ101と光検出器111とが光学的共役点の位置関係
になる。したがって、これら半導体レーザ101、光検
出器111および往復路分離素子201を、集積型光学
ユニットとして、それらの位置関係を、確実に位置決め
してコンパクトに実装すれば、共通光路に外乱が入って
も、光学的性能が乱されることはなくなる。
In FIG. 1, the distance from the semiconductor laser 101 to the round trip path separation element 201 is a, and the round trip path separation element 2 is
If the distance from 01 to the photodetector 111 is b, then a =
When b is through the round trip path separating element 201, the semiconductor laser 101 and the photodetector 111 have a positional relationship of optical conjugate points. Therefore, if the semiconductor laser 101, the photodetector 111, and the reciprocal path separation element 201 are integrated as an integrated optical unit and their positional relationship is reliably positioned and compactly mounted, even if disturbance occurs in the common optical path. , Optical performance will not be disturbed.

【0019】なお、半導体レーザ101と光検出器11
1との位置関係は、往復路分離素子201を往路で透
過、復路で反射とすれば、置き換えが可能であり、また
復路において往復路分離素子201の後方に反射部材を
設ければ、双方を同一方向に配置することも可能であ
る。
The semiconductor laser 101 and the photodetector 11
The positional relationship with 1 can be replaced if the reciprocal path separation element 201 is transmitted on the outward path and reflected on the return path, and if a reflecting member is provided behind the reciprocal path separation element 201 on the return path, both can be replaced. It is also possible to arrange them in the same direction.

【0020】図2は、この発明にかかる集積型光学ユニ
ットを用いる場合の光記録媒体装置の光学系の一例の構
成を示すものである。この光学系は、光磁気記録媒体用
のもので、無限系に構成したものである。半導体レーザ
101からの直線偏光した発散光束は、偏光膜304を
有する多像平行平面板301に入射させ、これら偏光膜
304および多像平行平面板301を透過する光束を光
量モニタ用光検出器305で受光して、その出力に基づ
いて半導体レーザ101の出射光量を制御し、多像平行
平面板301で反射される光束を、コリメータレンズ3
10で平行光束にして、対物レンズ104により光磁気
記録媒体105の情報トラック106上に微小スポット
として照射する。
FIG. 2 shows the configuration of an example of an optical system of an optical recording medium device when the integrated optical unit according to the present invention is used. This optical system is for a magneto-optical recording medium and is an infinite system. A linearly polarized divergent light beam from the semiconductor laser 101 is incident on a multi-image parallel plane plate 301 having a polarization film 304, and the light beam transmitted through the polarization film 304 and the multi-image parallel plane plate 301 is detected by a photodetector 305 for light amount monitoring. Is received by the collimator lens 3 and the amount of light emitted from the semiconductor laser 101 is controlled based on the output of the collimator lens 3.
A parallel light flux is formed at 10 and is irradiated as a minute spot on the information track 106 of the magneto-optical recording medium 105 by the objective lens 104.

【0021】また、光磁気記録媒体105で反射される
戻り光は、対物レンズ104およびコリメータレンズ3
10を経て偏光膜304に入射させることにより、この
偏光膜304を透過する戻り光を往路と空間的に分離し
て多像平行平面板301に入射させる。多像平行平面板
301に入射した戻り光は、該多像平行平面板301を
屈折透過させることにより、非点収差を与えて偏光分離
し、その偏光分離された光束を信号検出用光検出器30
6で受光して、MO信号、FESおよびTESを検出す
るようにする。
The return light reflected by the magneto-optical recording medium 105 is the objective lens 104 and the collimator lens 3.
By making the light incident on the polarizing film 304 via 10, the return light passing through the polarizing film 304 is spatially separated from the outward light and made incident on the multi-image plane parallel plate 301. The return light that has entered the multi-image parallel plane plate 301 is refracted and transmitted through the multi-image parallel plane plate 301 to impart astigmatism and polarization-separated, and the polarization-separated light flux is used as a signal detection photodetector. Thirty
Light is received at 6, and the MO signal, FES, and TES are detected.

【0022】半導体レーザ101は、その出射光の直線
偏光の方向が、偏光膜304にs偏光で入射するように
配置する。多像平行平面板301は、それぞれ複屈折性
結晶、例えばニオブ酸リチウムからなる第1の三角プリ
ズム302および第2の三角プリズム303を貼り合わ
せて構成し、半導体レーザ101からの発散光束および
光磁気記録媒体105からの戻り光が入射する第1の三
角プリズム302の面に偏光膜304を形成する。偏光
膜3034、例えば、紙面と直交方向の振動成分(s偏
光)は60〜90%反射し、紙面内の振動成分(p偏光
=信号成分)は、信号検出効率上、ほぼ100%透過す
る特性を有するように誘電体多層膜をもって構成する。
The semiconductor laser 101 is arranged so that the direction of linearly polarized light of its emitted light is incident on the polarizing film 304 as s-polarized light. The multi-image plane parallel plate 301 is configured by bonding a first triangular prism 302 and a second triangular prism 303 each made of a birefringent crystal, for example, lithium niobate, and divergent light flux from the semiconductor laser 101 and magneto-optical property. A polarizing film 304 is formed on the surface of the first triangular prism 302 on which the return light from the recording medium 105 is incident. The polarizing film 3034, for example, has a characteristic that a vibration component (s-polarized light) in a direction orthogonal to the paper surface is reflected by 60 to 90%, and a vibration component in the paper surface (p-polarized light = signal component) is transmitted by almost 100% in terms of signal detection efficiency. And a dielectric multi-layer film.

【0023】また、第1の三角プリズム302の光学軸
は、MO信号を差動方式で検出するために、y方向に直
線偏光した入射光の光軸に対して垂直で、かつ紙面垂直
方向に45°傾斜して設定して、戻り光を常光および異
常光の直交した振動成分にほぼ2等分するようにし、第
2の三角プリズム303の光学軸は、第1の三角プリズ
ム302の光学軸に対して、さらに光軸垂直面内、すな
わち光軸回りに所定角度傾斜して設定する。
The optical axis of the first triangular prism 302 is perpendicular to the optical axis of the incident light linearly polarized in the y direction and is perpendicular to the plane of the drawing in order to detect the MO signal by the differential method. The optical axis of the second triangular prism 303 is set such that the return light is divided into two equal oscillation components of the ordinary light and the extraordinary light, which are orthogonal to each other, and the optical axis of the second triangular prism 303 is the optical axis of the first triangular prism 302. On the other hand, in the plane perpendicular to the optical axis, that is, the optical axis is inclined by a predetermined angle.

【0024】このように、第1および第2の三角プリズ
ム302および303の光学軸を設定すると、入射光
(戻り光)の直線偏光は、第1の三角プリズム302に
よって、ほぼ等しい強度の常光Oおよび異常光Eに偏光
分離され、さらに第2の三角プリズム303によって、
各光線が常光OO,EOと異常光OE,EEとに偏光分
離されて、合計4本の光束となる。ここで、光束OOお
よびEEは、ほぼ重なっており、光束OEおよびEO
は、互いに逆方向に屈折透過するので、多像平行平面板
301からは、実質上3本の光束が分離されて出射され
ることになる。
When the optical axes of the first and second triangular prisms 302 and 303 are set in this way, the linearly polarized light of the incident light (return light) is converted by the first triangular prism 302 into the ordinary light O of substantially equal intensity. And extraordinary light E is polarized and separated, and further by the second triangular prism 303,
Each ray is polarized and separated into ordinary rays OO and EO and extraordinary rays OE and EE to be a total of four luminous fluxes. Here, the light fluxes OO and EE almost overlap, and the light fluxes OE and EO
Are refracted and transmitted in directions opposite to each other, so that substantially three light beams are separated and emitted from the multi-image plane parallel plate 301.

【0025】多像平行平面板301から出射される戻り
光を受光する信号検出用光検出器306は、その受光面
が多像平行平面板301による非点収差の最良像面位
置、すなわち多像平行平面板301によるx方向の焦点
面とy方向の焦点面とのほぼ中間に位置するように配置
する。この検出器306には、図3に平面図を示すよう
に、多像平行平面板301からの光束EOを受光する受
光領域307と、光束OEを受光する受光領域308
と、光束OOおよびEEを受光する4分割受光領域30
9とを設ける。
The signal detecting photodetector 306 which receives the return light emitted from the multi-image plane parallel plate 301 has its light-receiving surface at the best image plane position of astigmatism due to the multi-image plane parallel plate 301, that is, multi-image. The parallel plane plate 301 is arranged so as to be located approximately in the middle between the focal plane in the x direction and the focal plane in the y direction. As shown in the plan view of FIG. 3, the detector 306 has a light receiving region 307 that receives the light beam EO from the multi-image plane parallel plate 301 and a light receiving region 308 that receives the light beam OE.
And a four-division light receiving area 30 for receiving the light beams OO and EE
9 and are provided.

【0026】この光学系によれば、図15におけると同
様にして、互いに直交する偏光成分を分離して受光する
受光領域307および308の出力の差に基づいてMO
信号を検出することができると共に、ほぼ等量の直交す
る偏光成分を受光する4分割受光領域309の対角和出
力の差に基づいてFESを検出することができる。ま
た、TESは、4分割受光領域309の出力に基づい
て、PP方式により検出することができる。なお、受光
領域307,308および4分割受光領域309に入射
する光束(EO)、(OE)および(OO+EE)の強
度比は、第1,第2の三角プリズム202,203の光
学軸が成す角度を適切に選ぶことにより任意に設定する
ことができ、例えば、これを90°として、いわゆるウ
ォラストンプリズムの形態をとれば、(OO+EE)の
強度は、ゼロとなる。
According to this optical system, as in the case of FIG. 15, the MO is calculated on the basis of the difference between the outputs of the light receiving regions 307 and 308 which separate and receive the polarization components orthogonal to each other.
The signal can be detected, and the FES can be detected based on the difference in the diagonal sum outputs of the four-divided light receiving regions 309 that receive almost equal amounts of orthogonal polarization components. Further, TES can be detected by the PP method based on the output of the four-division light receiving area 309. The intensity ratio of the light beams (EO), (OE) and (OO + EE) incident on the light receiving regions 307 and 308 and the four-division light receiving region 309 is determined by the angle formed by the optical axes of the first and second triangular prisms 202 and 203. Can be arbitrarily set by appropriately selecting, for example, if this is set to 90 ° and a so-called Wollaston prism is formed, the intensity of (OO + EE) becomes zero.

【0027】図2に示す光学系を構成するにあたって、
小型・薄型の光学ヘッドを実現するには、多像平行平面
板301から信号検出用光検出器306までの距離を、
1〜2mm程度に抑えるのが望まれる。
In constructing the optical system shown in FIG.
In order to realize a compact and thin optical head, the distance from the multi-image plane parallel plate 301 to the signal detection photodetector 306 is
It is desired to suppress the thickness to about 1 to 2 mm.

【0028】また、実用的な設計値としては、ビーム整
形機能なしの場合には、コリメータレンズ310(有限
系では対物レンズ104)の半導体レーザ側のNAが
0.15、対物レンズ104の記録媒体側のNAが0.
55の約3.7倍率とするのが考えられる。ビーム整形
機能を有する場合には、コリメータレンズ310のNA
が小さくなるので、倍率はさらに高くなる。
As a practical design value, when the beam shaping function is not provided, the NA of the collimator lens 310 (objective lens 104 in the finite system) on the semiconductor laser side is 0.15, and the recording medium of the objective lens 104. NA on the side is 0.
It is considered to be about 3.7 times that of 55. In the case of having a beam shaping function, the NA of the collimator lens 310
Becomes smaller, the magnification becomes higher.

【0029】この場合、記録媒体面での焦点深度を±1
μmとすると、記録媒体は反射系であるから、信号検出
用光検出器306上での対応する光軸方向の像の動き
は、±1μm×2×3.72 ≒±27μmとなる。この
範囲内で、信号検出用光検出器306を3軸方向に調整
するのは困難である。このため、従来は、凹レンズを用
いて倍率を稼ぐことにより、位置決め精度を拡大して光
軸方向の調整を可能にしていたが、小型・薄型の光学ヘ
ッドを実現するには、このような凹レンズの挿入は好ま
しくない。
In this case, the depth of focus on the surface of the recording medium is ± 1.
Since the recording medium is a reflection system, the movement of the image in the corresponding optical axis direction on the signal detecting photodetector 306 is ± 1 μm × 2 × 3.7 2 ≈ ± 27 μm. Within this range, it is difficult to adjust the signal detection photodetector 306 in the three axis directions. Therefore, conventionally, by using a concave lens to increase the magnification, it is possible to increase the positioning accuracy and adjust the optical axis direction. However, in order to realize a compact and thin optical head, such a concave lens is used. Is not preferable.

【0030】また、信号検出用光検出器306をxy平
面の2軸方向の調整で済ませようとすると、半導体レー
ザ101の発光点の仮想共役位置に対する信号検出用光
検出器306の光軸方向の位置決め精度が要求される。
しかも、この場合には、調整によって光軸方向の他の誤
差を吸収することができないので、光軸方向での半導
体レーザ101の位置決め精度、多像平行平面板30
1の厚み誤差、多像平行平面板301の位置決め精
度、信号検出用光検出器306の位置決め精度、そ
の他の誤差は、正規分布のばらつきを考慮して、それぞ
れ±10μm以下に抑える必要がある。
If the signal detecting photodetector 306 is to be adjusted in the biaxial directions of the xy plane, the signal detecting photodetector 306 in the optical axis direction with respect to the virtual conjugate position of the light emitting point of the semiconductor laser 101. Positioning accuracy is required.
Moreover, in this case, other errors in the optical axis direction cannot be absorbed by the adjustment, so that the positioning accuracy of the semiconductor laser 101 in the optical axis direction and the multi-image plane parallel plate 30 can be improved.
The thickness error of No. 1, the positioning accuracy of the multi-image plane parallel plate 301, the positioning accuracy of the photodetector 306 for signal detection, and other errors must be suppressed to ± 10 μm or less in consideration of variations in the normal distribution.

【0031】図2に示す光学系においては、半導体レー
ザ101から偏光膜304までの距離をa、偏光膜30
4から多像平行平面板301を経て信号検出用光検出器
306までの距離をb+c、多像平行平面板301の屈
折率をnとすると、半導体レーザ101と、多像平行平
面板301を介した信号検出用光検出器306との光学
的共役点の位置関係は、a=b(2−1/n)+cとな
る。
In the optical system shown in FIG. 2, the distance from the semiconductor laser 101 to the polarizing film 304 is a, and the polarizing film 30 is
4, the distance from the multi-image parallel plane plate 301 to the signal detection photodetector 306 is b + c, and the refractive index of the multi-image parallel plane plate 301 is n, the semiconductor laser 101 and the multi-image parallel plane plate 301 are interposed. The positional relationship of the optical conjugate point with the signal detection photodetector 306 is a = b (2-1 / n) + c.

【0032】ここで、小型・薄型化を考慮した場合の実
用的数値として、a=2.5mm、多像平行平面板30
1の厚みtをt=2mm、n=2.2とすると、多像平
行平面板301の出射点から信号検出用光検出器306
までの距離cは、1.5mm程度となり、通常の機械加
工されたハウジングに、必要精度を確保して実装するの
は難しくなると共に、このスペース内で3軸調整を行う
場合には、調整工数の増加を招くことになる。
Here, as a practical numerical value in consideration of miniaturization and thinning, a = 2.5 mm, multi-image plane parallel plate 30
When the thickness t of 1 is t = 2 mm and n = 2.2, the photodetector 306 for signal detection is output from the exit point of the multi-image plane parallel plate 301.
Distance c is about 1.5 mm, and it becomes difficult to mount it on a normally machined housing with the required accuracy. In addition, when performing 3-axis adjustment within this space, the adjustment man-hour Will be increased.

【0033】以下、この発明にかかる集積型光学ユニッ
トの実施例について、図2に示した光磁気用光学系を前
提として説明するが、以下に説明する各実施例は、半導
体レーザ、往復路分離素子および信号検出用の光検出器
を有する全ての光記録媒体用の光学系に応用できること
は言うまでもない。
Embodiments of the integrated optical unit according to the present invention will be described below on the premise of the magneto-optical system shown in FIG. 2. In each embodiment described below, a semiconductor laser and a round-trip path separation are provided. It goes without saying that it can be applied to an optical system for all optical recording media having an element and a photodetector for signal detection.

【0034】図4(a)および(b)は、この発明の第
1実施例で用いる実装用基板の構成を示す側面図および
平面図である。第1実施例においては、少なくとも最上
面が(110)のシリコンウエハからなる実装用基板4
00上に、{111}を側面とする垂直溝または垂直壁
を形成し、この垂直溝または垂直壁に、少なくとも光軸
方向に位置決めして、半導体レーザ101、多像平行平
面板301、光量モニタ用光検出器305および信号検
出用光検出器306を表面実装する。
4 (a) and 4 (b) are a side view and a plan view showing the structure of the mounting substrate used in the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, at least the uppermost surface is a mounting substrate 4 made of a (110) silicon wafer.
00, a vertical groove or a vertical wall having {111} as a side surface is formed, and the vertical groove or the vertical wall is positioned in at least the optical axis direction, and the semiconductor laser 101, the multi-image parallel plane plate 301, and the light amount monitor are formed. The photodetector 305 and the photodetector 306 for signal detection are surface-mounted.

【0035】最上面が(110)のシリコンウエハに、
{111}を側面とする垂直溝または垂直壁を形成する
にあたっては、近年、微細加工技術分野で利用され始め
ている異方性エッチングによるのが、必要精度を確保す
る点で有効である。異方性エッチングは、被加工材に単
結晶シリコンを用いる場合、そのエッチング速度がエッ
チャントのKOH(水酸化カリウム)水溶液等に対して
大きな結晶方位依存性を持つのを利用している。
The uppermost surface is a (110) silicon wafer,
In forming the vertical groove or the vertical wall having {111} as the side surface, anisotropic etching, which has recently begun to be used in the field of microfabrication, is effective in securing the required accuracy. The anisotropic etching utilizes the fact that when single crystal silicon is used as the material to be processed, its etching rate has a large crystal orientation dependency with respect to an etchant KOH (potassium hydroxide) aqueous solution or the like.

【0036】この場合、シリコンの結晶面(111)の
エッチレートは、他の結晶面のそれに比べて極めて小さ
く、結晶面(110)が最大値を示し、その両者のエッ
チレートの比は、1:180にも及ぶ。この特性を利用
して、(110)ウエハ表面に、<1−12>あるいは
<−111>方向にマスク開口を設けてエッチングを行
えば、{111}を側壁とするサイドエッチが少なく、
開口から真下に削れた深溝を得ることができる。しか
も、両者のエッチレートの比を、約1:180とすれ
ば、例えば、溝深さ500μmの加工で、幅方向誤差を
3μm以下に抑えることができる。
In this case, the etching rate of the crystal plane (111) of silicon is extremely smaller than that of the other crystal planes, and the crystal plane (110) shows the maximum value, and the ratio of the etching rates of both is 1. : It reaches 180. By utilizing this characteristic, if a (110) wafer surface is provided with a mask opening in the <1-12> or <-111> direction for etching, side etching with {111} as a side wall is reduced,
It is possible to obtain a deep groove cut directly below the opening. Moreover, if the ratio of the two etch rates is set to about 1: 180, for example, the width direction error can be suppressed to 3 μm or less by processing the groove depth of 500 μm.

【0037】実装用基板400は、フォトリソグラフィ
ー工程により作成したもので、(110)シリコンウエ
ハ401とシリコンウエハ402とを、例えばSiO2
よりなるエッチングストッパー層403を介して接合し
たものである。(110)が上面の場合、図5(a)に
も示すように、{111}側壁は4面となり、成す角度
は、109.5°および70.5°となる。したがっ
て、上面の(110)シリコンウエハ401には、図4
(b)に示すように、{111}を側壁とする垂直溝4
05、垂直溝406、垂直溝407を、異方性エッチン
グにより精度良く形成することができる。なお、それぞ
れのウエハの厚みは0.3〜0.5mmが望ましい。
The mounting substrate 400 is made by a photolithography process, and is composed of a (110) silicon wafer 401 and a silicon wafer 402, for example, SiO 2.
It is joined via the etching stopper layer 403 made of. When (110) is the upper surface, as shown in FIG. 5A, the {111} side wall has four surfaces, and the angles formed are 109.5 ° and 70.5 °. Therefore, the (110) silicon wafer 401 on the upper surface has the structure shown in FIG.
As shown in (b), the vertical groove 4 having a side wall of {111}
05, the vertical groove 406, and the vertical groove 407 can be accurately formed by anisotropic etching. The thickness of each wafer is preferably 0.3 to 0.5 mm.

【0038】垂直溝405には、半導体レーザ101
を、放熱を考慮した、例えば金属からなるステム404
に位置出し調整して固着した状態で、位置決め実装す
る。また、垂直溝406には、第1,第2の三角プリズ
ム302,303から成る多像平行平面板301を位置
決めして実装すると共に、光量モニタ用光検出器305
を実装する。さらに、垂直溝407には、信号検出用光
検出器306を位置決めして実装する。
The semiconductor laser 101 is provided in the vertical groove 405.
In consideration of heat dissipation, the stem 404 made of metal, for example,
Positioning and mounting is performed with the positioning adjusted and fixed. In addition, a multi-image parallel plane plate 301 including first and second triangular prisms 302 and 303 is positioned and mounted in the vertical groove 406, and a photodetector 305 for light amount monitor is mounted.
Implement. Further, the signal detecting photodetector 306 is positioned and mounted in the vertical groove 407.

【0039】ここで、(110)シリコンに、{11
1}を側壁とする異方性エッチングを行う場合には、図
5(b)に図5(a)を矢印b方向から見た断面図を示
すように、上面と垂直な4つの(111)に、上面と斜
め35.3度の角を成す(111)面が2つ現れる。こ
れらの面は、70.5度の両側のコーナーから現れるも
ので、深さ方向のエッチングが進むにつれて出現する面
積が増え、最後には底面の両斜(111)面がぶつかっ
て、エッチングが実質上ストップするところの深さまで
進行する。したがって、図4に示す70.5度のコーナ
ーは、溝の深さと確保すべき底面の平坦部とを考慮し
て、余分なマスク寸法として形成する。
Here, {110
When anisotropic etching with 1} as the side wall is performed, as shown in FIG. 5B, which is a cross-sectional view of FIG. Then, two (111) planes that form an angle of 35.3 degrees with the upper surface appear. These surfaces appear from the corners on both sides of 70.5 degrees, and the area that appears increases as the etching in the depth direction progresses. Proceed to the depth where you stop. Therefore, the 70.5 degree corner shown in FIG. 4 is formed as an extra mask dimension in consideration of the depth of the groove and the flat portion of the bottom surface to be secured.

【0040】また、(110)シリコンに、{111}
を側壁とする異方性エッチングを行う場合には、凸のコ
ーナーにおいて別の面が現れて、凸のコーナーがエッチ
ングにより丸くなり、寸法精度が確保できなくなる場合
があるので、これを防止するために、例えば、マスク形
状を予め少し補正しておく。この点については、例え
ば、B.Puers, and W.Sansen,"Compensation Structures
for Convex Corner Micromachining in Silicon", Sen
sors and Actuators, A21-A23, 1990, pp.1036-1941.等
に説明されている。また、他の方法として、基板両面か
らエッチングする方法も有効である。
Also, {111} is added to (110) silicon.
When performing anisotropic etching with a side wall as a side wall, another surface may appear at the convex corner, and the convex corner may be rounded by etching, and dimensional accuracy may not be ensured. In addition, for example, the mask shape is slightly corrected in advance. In this regard, for example, B. Puers, and W. Sansen, "Compensation Structures
for Convex Corner Micromachining in Silicon ", Sen
sors and Actuators, A21-A23, 1990, pp.1036-1941. As another method, a method of etching from both sides of the substrate is also effective.

【0041】この実施例では、各実装光学素子の少なく
とも厚み精度を抑えることにより、これらを光軸方向
(z)に位置決めして実装する。このため、半導体レー
ザ101や信号検出用光検出器306については、xy
調整が必要になるが、各実装パーツのxy方向の寸法精
度もμmオーダを確保すれば、xy調整も不要になる。
また、xy方向の少なくとも一方、例えばy方向だけで
も精度を確保すれば、x方向のみの調整で済むことにな
る。
In this embodiment, the mounting optical elements are mounted by positioning them in the optical axis direction (z) by suppressing at least the thickness accuracy. Therefore, for the semiconductor laser 101 and the signal detection photodetector 306, xy
Adjustment is necessary, but if the dimensional accuracy of each mounting part in the xy direction is secured on the order of μm, xy adjustment is also unnecessary.
Further, if accuracy is ensured only in at least one of the xy directions, for example in the y direction, adjustment in the x direction only is required.

【0042】実装部品のxy調整は、例えば無限光学系
で考えれば、コリメータレンズまでを集積型光学ユニッ
トと一体化し、コーナーキューブプリズムや、レンズと
その焦点位置に置かれたミラーとからなるキャッツアイ
光学系のような、平行光をそのまま光源側に戻す光学系
を使用して調整することができる。
For the xy adjustment of the mounted components, for example, if an infinite optical system is considered, a cat's eye consisting of a corner cube prism, a lens and a mirror placed at its focal position is formed by integrating a collimator lens with an integrated optical unit. It can be adjusted using an optical system such as an optical system that returns collimated light to the light source side as it is.

【0043】この実施例によれば、図4に示す全てのパ
ーツを、一辺が7mm程度の四辺形の実装用基板400
に実装することができる。なお、この実施例は、光磁気
記録媒体装置に使われる光学ヘッドに限らず、少なくと
も半導体レーザ、光検出器、往復路分離素子を実装する
光学ヘッドに有効に適用することができ、同様に小型化
を図ることができる。
According to this embodiment, all the parts shown in FIG. 4 are mounted on a quadrangular mounting substrate 400 having a side of about 7 mm.
Can be implemented in. It should be noted that this embodiment is not limited to the optical head used in the magneto-optical recording medium device, but can be effectively applied to at least an optical head mounting a semiconductor laser, a photodetector, and a round-trip path separating element, and is similarly small in size. Can be realized.

【0044】図6は、この発明の第2実施例を示すもの
である。この実施例は、半導体レーザ101および多像
平行平面板301をそれぞれ実装する垂直溝405およ
び406を、(110)シリコンウエハの異方性エッチ
ングによりノコギリ状の側壁に形成したもので、その他
の構成および実装法は、第1実施例と同様である。な
お、図6では、光量モニタ用光検出器305は省略して
ある。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, vertical grooves 405 and 406 for mounting the semiconductor laser 101 and the multi-image parallel plane plate 301, respectively, are formed on a sawtooth side wall by anisotropic etching of a (110) silicon wafer. And the mounting method is the same as that of the first embodiment. In FIG. 6, the light quantity monitor photodetector 305 is omitted.

【0045】この実施例によれば、ノコギリ状の側壁の
空隙部を、接着剤溜まりとしても利用できる利点があ
る。なお、ノコギリ状の側壁は、実装位置に応じて、図
7(a)に示すように、109.5°の頂角を有するよ
うに形成したり、図7(b)に示すように、70.5°
の頂角を有するように形成したり、あるいは図7(c)
に示すように、109.5°および70.5°の頂角を
有するように形成することができる。
According to this embodiment, there is an advantage that the void portion of the saw-like side wall can be used also as the adhesive reservoir. The sawtooth side wall is formed so as to have an apex angle of 109.5 ° as shown in FIG. 7A or 70% as shown in FIG. 7B depending on the mounting position. .5 °
Is formed so as to have an apex angle of
Can be formed to have apex angles of 109.5 ° and 70.5 °, as shown in FIG.

【0046】図8(a)〜(c)は、この発明の第3実
施例を説明するための図である。この実施例は、(10
0)シリコンウエハの異方性エッチングを利用して、実
装部品をμmオーダで位置決めして表面実装するように
したものである。このため、(100)シリコンウエハ
よりなる実装用基板400の上面に、異方性エッチング
を施して、角錐溝701、702、703および704
を形成する。この場合、各角錐溝は、下面と成す角度が
ほぼ54.7度の4面の{111}側壁を有することに
なる。
FIGS. 8A to 8C are views for explaining the third embodiment of the present invention. In this example, (10
0) By utilizing anisotropic etching of a silicon wafer, the mounted components are positioned on the order of μm and surface mounted. Therefore, the upper surface of the mounting substrate 400 made of a (100) silicon wafer is anisotropically etched to form pyramidal grooves 701, 702, 703 and 704.
To form. In this case, each pyramidal groove has four {111} side walls forming an angle of about 54.7 degrees with the lower surface.

【0047】各角錐溝には、吸引用穴705を貫通して
設け、この吸引用穴705を介して所要の光学部品を、
すなわち、角錐溝701にステム404に固着した半導
体レーザ101を、角錐溝702に多像平行平面板30
1を、角錐溝703に信号検出用光検出器306を、角
錐溝704に光量モニター用光検出器305を、それぞ
れ実装する。このようにして実装することにより、各角
錐溝において、4面の角錐辺が光学部品をコレットとし
て受けるので、当たり面の精度にバランスした正確な位
置決め実装が可能となる。なお、各角錐溝における当た
り面の必要精度は、マスク開口を上面寸法とする角錐形
状を保ったままで底面寸法が縮小するようにエッチング
が進行するので、多少過度のエッチング時間であっても
得ることができる。
A suction hole 705 is provided in each of the pyramidal grooves so that required optical components can be provided through the suction hole 705.
That is, the semiconductor laser 101 fixed to the stem 404 in the pyramidal groove 701 and the multi-image parallel plane plate 30 in the pyramidal groove 702.
1, the signal detection photodetector 306 is mounted in the pyramidal groove 703, and the light amount monitoring photodetector 305 is mounted in the pyramidal groove 704. By mounting in this way, in each pyramid groove, the four sides of the pyramid receive the optical component as a collet, so that accurate positioning mounting balanced with the accuracy of the contact surface becomes possible. The required accuracy of the contact surface in each pyramid groove is that even if the etching time is somewhat excessive, the etching progresses so that the bottom surface dimension is reduced while maintaining the pyramid shape with the mask opening as the top dimension. You can

【0048】ここで、半導体レーザ101を固着したス
テム404、信号検出用光検出器306および光量モニ
ター用光検出器305は、対応する吸引用穴705を介
してそのまま吸引して実装することができるが、多像平
行平面板301については、その各辺が側壁の方向と4
5°異なるため、そのままでは吸引して実装することが
できない。そこで、これらの部品については、例えば、
図9(a)に示すように、多像平行平面板301の下面
に、四角形状の中間部材706を位置決めして貼り付
け、その状態で吸引して図9(b)に示すように、角錐
溝702に実装する。この場合、中間部材706は、
(100)ウエハを使用し、エッチングによりブロック
形状に切り出して、角錐溝702との凹凸のハメアイ形
状に形成することができる。
Here, the stem 404 to which the semiconductor laser 101 is fixed, the photodetector 306 for signal detection and the photodetector 305 for light quantity monitor can be mounted by suctioning through the corresponding suction holes 705 as they are. However, in the case of the multi-image plane parallel plate 301, each side is 4
Since it differs by 5 °, it cannot be sucked and mounted as it is. So, for these parts, for example,
As shown in FIG. 9A, a square intermediate member 706 is positioned and attached to the lower surface of the multi-image plane parallel plate 301, suctioned in that state, and then pyramid-shaped as shown in FIG. 9B. It is mounted in the groove 702. In this case, the intermediate member 706 is
It is possible to use a (100) wafer and cut it into a block shape by etching to form a concavo-convex shape with the pyramidal groove 702.

【0049】あるいは、図10(a)に示すように、中
間部材706として、図8(a)におけると同様に、
(100)シリコンウエハに異方性エッチングによる角
錐溝707および吸引用穴708を形成したものを用
い、この中間部材706の角錐溝707に吸引用穴70
8を介して、図10(b)に示すように、多像平行平面
板301を吸引位置決めして固着した後、この中間部材
706を、図10(c)に示すように、実装用基板40
0に形成した角錐溝702に吸引実装する。
Alternatively, as shown in FIG. 10A, as the intermediate member 706, as in FIG. 8A,
A (100) silicon wafer having a pyramidal groove 707 and a suction hole 708 formed by anisotropic etching is used, and the pyramidal groove 707 of the intermediate member 706 is used for the suction hole 70.
10B, the multi-image plane parallel plate 301 is suction-positioned and fixed, and then the intermediate member 706 is mounted on the mounting substrate 40 as shown in FIG. 10C.
The pyramidal groove 702 formed in 0 is mounted by suction.

【0050】このように、各光学部品をコレットとして
吸引して実装するようにすれば、±5μm程度の精度を
得ることができる。
As described above, if each optical component is sucked and mounted as a collet, an accuracy of about ± 5 μm can be obtained.

【0051】第3実施例におけるように、各光学部品を
コレットとして吸引実装するにあたっては、図8(a)
に示した(100)シリコンウエハと同様の基板を、光
学部品を実装用基板400に位置決め実装するためのコ
レット治具として用いることができる。図11(a)
は、この場合のコレット基板800の構成を示すもの
で、図8(a)に示した実装用基板400と全く同じく
構成され、角錐溝801〜804を有する。異なるの
は、実装用基板として使うのではなく、光学部品の位置
決めおよび搬送用のコレット治具として使う点にある。
When each optical component is mounted as a collet by suction as in the third embodiment, as shown in FIG.
A substrate similar to the (100) silicon wafer shown in (1) can be used as a collet jig for positioning and mounting optical components on the mounting substrate 400. FIG. 11 (a)
Shows the structure of the collet substrate 800 in this case, which has exactly the same structure as the mounting substrate 400 shown in FIG. 8A and has pyramidal grooves 801 to 804. The difference is that it is not used as a mounting substrate, but as a collet jig for positioning and carrying optical components.

【0052】図11(b)に示すように、このコレット
基板800は、精密移動アーム807に取り付けられ
て、部品台805に載せられて搬送される所要の光学部
品808を吸引により移し取り、この移し取った光学部
品808を、精密移動アーム807を移動させて、図1
1(c)に示すように、基板台806上に次々に搬送さ
れる実装用基板400に転写し、ディスペンサ809で
接着して実装する。精密移動アーム807は、部品台8
05と基板台806との間を、正確に位置決めして往復
運動するよう構成する。
As shown in FIG. 11B, this collet substrate 800 is attached to a precision moving arm 807, and a required optical component 808 which is placed on a component table 805 and conveyed is transferred by suction, and The transferred optical component 808 is moved by the precision moving arm 807, and the optical component 808 shown in FIG.
As shown in FIG. 1 (c), it is transferred onto the mounting substrate 400 that is successively conveyed onto the substrate table 806, and is bonded and mounted by the dispenser 809. The precision moving arm 807 includes a parts table 8
05 and the substrate table 806 are accurately positioned and reciprocated.

【0053】このようにして、所要の光学部品808を
実装すれば、各光学部品808をμmオーダで位置決め
して表面実装することができる。なお、この実装法で
は、実装用基板400は、単なる平板とすることもでき
る。また、実装すべき光学部品808は、複数個または
全部を同時に吸引してコレット基板800に移し取り、
高さ方向を同一面に合わせた状態で、実装用基板400
に同時に転写実装するようにしてもよいし、1つずつ移
し取って転写実装するようにしてもよい。
By mounting the required optical components 808 in this manner, each optical component 808 can be positioned on the order of μm and surface-mounted. In this mounting method, the mounting substrate 400 may be a simple flat plate. Further, a plurality or all of the optical components 808 to be mounted are sucked simultaneously and transferred to the collet substrate 800,
The mounting substrate 400 with the height direction aligned with the same plane
May be simultaneously transferred and mounted, or may be transferred one by one and transferred and mounted.

【0054】図12(a)〜(f)は、この発明の第4
実施例を説明するための図である。この実施例は、図1
2(a)に示すベース基板901上に、図12(b)に
示す(100)ウエハから成るスペーサ用基板902お
よび図12(c)に示す(110)ウエハから成る位置
決め用基板903を順次積層して実装用基板400を構
成したものである。なお、スペーサ用基板902および
位置決め用基板903は、それぞれ所定のパターンをエ
ッチングにより形成した後、図12(d)および(e)
に示すように、位置出して接合する。また、ベース基板
901、スペーサ用基板902および位置決め用基板9
03としては、それぞれ厚さ0.5mm程度、0.3〜
0.5mm程度および0.1〜0.2mm程度のシリコ
ンウエハを用いる。
12 (a) to 12 (f) show a fourth embodiment of the present invention.
It is a figure for explaining an example. This embodiment is shown in FIG.
On a base substrate 901 shown in FIG. 2A, a spacer substrate 902 made of a (100) wafer shown in FIG. 12B and a positioning substrate 903 made of a (110) wafer shown in FIG. 12C are sequentially laminated. Then, the mounting substrate 400 is configured. It should be noted that the spacer substrate 902 and the positioning substrate 903 are respectively formed into a predetermined pattern by etching, and then are formed as shown in FIGS.
As shown in FIG. Further, the base substrate 901, the spacer substrate 902, and the positioning substrate 9
As for 03, the thickness is about 0.5 mm, 0.3-
A silicon wafer of about 0.5 mm and about 0.1 to 0.2 mm is used.

【0055】この実施例によれば、一枚の(110)ウ
エハに異方性エッチングにより深溝を形成する場合に比
べて、斜(111)面を小さく、かつ深さの深い深溝を
形成することができるので、光学部品をより正確に位置
決めして実装することができる。なお、位置決め用基板
903としては、(100)ウエハを用いることもでき
る。この場合には、図12(f)に示すように、角錐壁
開口を形成することができるので、その斜面を光学部品
の挿入の際のガイドとして作用させることができ、位置
決め実装を容易にすることができる。
According to this embodiment, a deep groove having a small inclined (111) plane and a large depth can be formed as compared with the case where a deep groove is formed on one (110) wafer by anisotropic etching. Therefore, the optical component can be more accurately positioned and mounted. A (100) wafer may be used as the positioning substrate 903. In this case, as shown in FIG. 12F, since the pyramid wall opening can be formed, its slope can be used as a guide when inserting the optical component, which facilitates positioning and mounting. be able to.

【0056】図13(a)〜(c)は、この発明の第5
実施例を説明するための図である。この実施例は、ベー
ス基板901にスペーサ用基板902を接合し、更にそ
の上にポリイミド膜905を約100μm厚にコートし
て、以下のようにして実装用基板400を形成したもの
である。すなわち、最上層のポリイミド膜905に、所
望のマスク開口を形成して、RIE(Reactive Ion Etc
h) により位置決め用パターンを形成し(図13
(a))、その後、このポリイミド膜905をマスクと
して、スペーサ用基板902にベース基板901の表面
に達するまで等方性エッチング(例えば、エッチャント
としてHF+HNO3 等を使用)を施して(図13
(b))、実装用基板400を作成する。なお、べース
基板901には、その表面にポリイミド膜や窒化膜な
ど、等方性エッチングのストッパとなる物質を薄くコー
トしておくか、あるいはストッパとなる材料そのものを
使用する。
FIGS. 13A to 13C show the fifth embodiment of the present invention.
It is a figure for explaining an example. In this embodiment, a spacer substrate 902 is bonded to a base substrate 901, and a polyimide film 905 is further coated thereon to a thickness of about 100 μm to form a mounting substrate 400 as follows. That is, a desired mask opening is formed in the uppermost polyimide film 905, and RIE (Reactive Ion Etc) is performed.
h) to form a positioning pattern (see FIG. 13).
(A)) After that, using this polyimide film 905 as a mask, the spacer substrate 902 is subjected to isotropic etching (for example, HF + HNO 3 or the like is used as an etchant) until it reaches the surface of the base substrate 901 (FIG. 13).
(B)), the mounting substrate 400 is created. The surface of the base substrate 901 is thinly coated with a substance that serves as a stopper for isotropic etching, such as a polyimide film or a nitride film, or the material itself that serves as a stopper is used.

【0057】この実施例によれば、第4実施例における
と同様に、一枚の(110)ウエハに異方性エッチング
により深溝を形成する場合に比べて、斜(111)面を
小さく、かつ深さの深い深溝を形成することができるの
で、光学部品をより正確に位置決めして実装することが
できる。また、「ポリイミド+RIE」は、方向性を持
たず、100μm厚程度までならサイドエッチを数μm
に抑えることができ、しかもスペーサ用基板902は、
等方性エッチングされるので、任意方向の位置決めパタ
ーンを形成することができる。したがって、任意の形状
のパターンであっても、μmオーダでの位置決め実装が
可能となり、応用性が高いという利点がある。なお、
「ポリイミド+EIE」に代えて、「厚いレジスト+U
V露光」や「感光性ポリイミド+UV露光」等を用いる
こともできる。
According to this embodiment, as in the fourth embodiment, the oblique (111) plane is smaller than that in the case where the deep groove is formed in one (110) wafer by anisotropic etching, and Since the deep groove having a large depth can be formed, the optical component can be more accurately positioned and mounted. In addition, "polyimide + RIE" has no directionality, and side etching is several μm up to a thickness of 100 μm.
And the spacer substrate 902 is
Since it is isotropically etched, a positioning pattern in an arbitrary direction can be formed. Therefore, even if the pattern has an arbitrary shape, it is possible to perform positioning mounting on the order of μm, and there is an advantage that the applicability is high. In addition,
Instead of "Polyimide + EIE", "Thick resist + U
It is also possible to use “V exposure” or “photosensitive polyimide + UV exposure”.

【0058】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、上述した実施例では、実装用基板に凹の溝
を形成し、この溝に光学部品を差し込んで位置決め実装
するようにしたが、凹凸の関係を逆にし、凸の壁を形成
して光学部品を位置決め実装するよう構成することもで
きる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but various modifications and changes can be made. For example, in the above-described embodiment, the concave groove is formed on the mounting substrate, and the optical component is inserted into the groove for positioning and mounting. It can also be configured to position-mount components.

【0059】また、半導体レーザ101の放熱用のステ
ム404は、金属に限らず、シリコンブロックを異方性
エッチングによりフィン形状に形成したものを用いるこ
ともできる。さらに、ステム404を用いず、半導体レ
ーザ101を実装用基板400に直接位置決め実装する
こともできる。
Further, the stem 404 for heat dissipation of the semiconductor laser 101 is not limited to a metal, and a silicon block formed into a fin shape by anisotropic etching may be used. Furthermore, the semiconductor laser 101 can be directly positioned and mounted on the mounting substrate 400 without using the stem 404.

【0060】さらに、この発明は、上述した光磁気用光
学系に限らず、半導体レーザ、往復路分離素子、信号検
出用の光検出器を有する全ての光記録媒体用の光学系に
有効に適用することができる。
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described magneto-optical optical system, but is effectively applied to all optical systems for optical recording media having a semiconductor laser, a round-trip path separating element, and a photodetector for signal detection. can do.

【0061】以上説明した実施例の効果を要約すると、
以下の通りである。 精度や耐環境特性が要求される部位をコンパクトに精
度良く実装できるので、高安定化・低価格化・小型軽量
化を実現できる。 半導体レーザ、往復路分離素子、信号検出用光検出器
の光軸方向の位置関係がμmオーダで確保されるので、
従来に比べて調整を格段に簡略化できる。また、無限系
の場合には、簡便な擬似光学系を用いての調整が可能と
なる。すなわち、xy方向とz方向の調整が干渉しなく
なるので、中間特性値での調整が可能となる。 調整箇所が、信号検出用光検出器、あるいは半導体レ
ーザのみとなるので、著しく調整工数を簡略化できる。 更に精度を上げることにより、一切の調整が不要な実
装も可能となる。 半導体レーザ、往復路分離素子、信号検出用光検出器
を、一体にパッケージ化することが可能となる。
To summarize the effects of the embodiments described above,
It is as follows. Since parts that require precision and environmental resistance can be mounted compactly and accurately, high stability, low cost, and small size and weight can be achieved. Since the positional relationship of the semiconductor laser, the round-trip path separating element, and the photodetector for signal detection in the optical axis direction is secured on the order of μm,
Adjustment can be greatly simplified compared to the conventional method. Further, in the case of an infinite system, adjustment can be performed using a simple pseudo optical system. That is, since the adjustments in the xy direction and the z direction do not interfere with each other, the adjustment with the intermediate characteristic value becomes possible. Since the adjustment points are only the photodetector for signal detection or the semiconductor laser, the number of adjustment steps can be significantly simplified. By further increasing the accuracy, it is possible to implement without any adjustment. It is possible to package the semiconductor laser, the round-trip path separation element, and the photodetector for signal detection into one package.

【0062】[0062]

【発明の効果】この発明によれば、少なくとも最上面が
(110)のシリコンウエハからなる実装用基板に形成
した、{111}を側面とする垂直溝または垂直壁に、
または、少なくとも最上面が(100)のシリコンウエ
ハからなる実装用基板に形成した、{111}を側面と
する角錐溝に、あるいは、最上面にポリイミド膜を有す
る実装用基板の表面に形成したほぼ垂直溝に、少なくと
も光軸方向に位置決めして、半導体レーザ、信号検出用
の光検出器および往復路分離素子とを表面実装したの
で、各光学部品の位置調整を容易にできると共に、小
型、薄型で、安価にでき、しかも耐環境性に優れた集積
型光学ユニットを得ることができる。
According to the present invention, at least a vertical groove or wall having {111} as a side surface formed on a mounting substrate made of a silicon wafer having a (110) top surface,
Alternatively, at least the uppermost surface is formed on a mounting substrate made of a (100) silicon wafer, in a pyramidal groove having a side surface of {111}, or formed on the surface of a mounting substrate having a polyimide film on the uppermost surface. Since the semiconductor laser, the photodetector for signal detection, and the round-trip path separation element are surface-mounted in the vertical groove at least in the optical axis direction, the position adjustment of each optical component can be facilitated, and the size and thickness are small. Therefore, it is possible to obtain an integrated optical unit that is inexpensive and has excellent environment resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明にかかる集積型光学ユニットを用いる
場合の光記録媒体装置の光学系の基本構成を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an optical system of an optical recording medium device when an integrated optical unit according to the present invention is used.

【図2】この発明にかかる集積型光学ユニットを用いる
場合の光記録媒体装置の光学系の一例の構成を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an example of an optical system of an optical recording medium device when the integrated optical unit according to the present invention is used.

【図3】図2に示す信号検出用光検出器の構成を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a photodetector for signal detection shown in FIG.

【図4】この発明の第1実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining the first embodiment of the present invention.

【図5】同じく、第1実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is also a diagram for explaining the first embodiment.

【図6】この発明の第2実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the second embodiment of the present invention.

【図7】同じく、第2実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 7 is likewise a diagram for explaining the second embodiment.

【図8】この発明の第3実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 8 is a diagram for explaining the third embodiment of the present invention.

【図9】同じく、第3実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 9 is also a diagram for explaining the third embodiment.

【図10】同じく、第3実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 10 is likewise a diagram for explaining the third embodiment.

【図11】第3実施例による実装法の一例を説明するた
めの図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a mounting method according to the third embodiment.

【図12】この発明の第4実施例を説明するための図で
ある。
FIG. 12 is a drawing for explaining the fourth embodiment of the present invention.

【図13】同じく、第5実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 13 is also a diagram for explaining the fifth embodiment.

【図14】従来の光学ヘッドを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a conventional optical head.

【図15】図13に示す信号検出用光検出器の構成を示
す図である。
15 is a diagram showing the configuration of the signal detection photodetector shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 半導体レーザ 103 偏光膜 104 対物レンズ 105 光磁気記録媒体 106 情報トラック 111 光検出器 201 往復路分離素子 301 多像平行平面板 305 光量モニタ用光検出器 310 コリメータレンズ 306 信号検出用光検出器 400 実装用基板 401 (110)シリコンウエハ 402 シリコンウエハ 403 エッチングストッパー層 404 ステム 405,406,407 垂直溝 Reference Signs List 101 semiconductor laser 103 polarizing film 104 objective lens 105 magneto-optical recording medium 106 information track 111 photodetector 201 reciprocating path separation element 301 multi-image parallel plane plate 305 light intensity monitor photodetector 310 collimator lens 306 signal detection photodetector 400 Mounting substrate 401 (110) Silicon wafer 402 Silicon wafer 403 Etching stopper layer 404 Stem 405, 406, 407 Vertical groove

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年12月20日[Submission date] December 20, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、光記録媒体に対して情報の記録・再
生を行う光記録媒体装置に用いる集積型光学ユニットで
あって、少なくとも最上面が(110)のシリコンウエ
ハからなり、{111}を側面とする垂直溝または垂直
壁を形成した実装用基板と、この実装用基板の前記垂直
溝または垂直壁に、少なくとも光軸方向に位置決めして
実装した、光束を発する半導体レーザ、前記光記録媒体
からの戻り光を受光する光検出器および、前記半導体レ
ーザからの光束を前記光記録媒体側に導くと共に、前記
光記録媒体からの戻り光を前記光検出器側に導く往復路
分離素子とを有することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the first invention is an integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium. A mounting substrate formed of a (110) silicon wafer having an uppermost surface and having a vertical groove or a vertical wall having {111} as a side surface, and at least the optical axis direction in the vertical groove or the vertical wall of the mounting substrate. Positioned and mounted, a semiconductor laser that emits a light beam, a photodetector that receives the return light from the optical recording medium, and a light beam from the semiconductor laser is guided to the optical recording medium side, and from the optical recording medium. And a reciprocating path separation element for guiding return light to the photodetector side.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】また、第2の発明は、光記録媒体に対して
情報の記録・再生を行う光記録媒体装置に用いる集積型
光学ユニットであって、少なくとも最上面が(100)
のシリコンウエハからなり、{111}を側面とする角
錐溝を形成した実装用基板と、この実装用基板の前記角
錐溝に、少なくとも光軸方向に位置決めして実装した、
光束を発する半導体レーザ、前記光記録媒体からの戻り
光を受光する光検出器および、前記半導体レーザからの
光束を前記光記録媒体側に導くと共に、前記光記録媒体
からの戻り光を前記光検出器側に導く往復路分離素子と
を有することを特徴とするものである。
A second invention is an integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, wherein at least the uppermost surface is (100).
And a mounting substrate formed of a silicon wafer having a pyramidal groove having {111} as a side surface, and mounted in the pyramid groove of the mounting substrate at least in the optical axis direction,
A semiconductor laser that emits a light flux, a photodetector that receives return light from the optical recording medium, a light flux from the semiconductor laser is guided to the optical recording medium side, and return light from the optical recording medium is detected by the light. It is characterized by having a reciprocating path separation element for guiding to the container side.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0011】さらに、第3の発明は、光記録媒体に対し
て情報の記録・再生を行う光記録媒体装置に用いる集積
型光学ユニットであって、最上面にほぼ垂直溝を形成し
たポリイミド膜を有する実装用基板と、この実装用基板
の前記垂直溝に、少なくとも光軸方向に位置決めして実
装した、光束を発する半導体レーザ、前記光記録媒体か
らの戻り光を受光する光検出器および、前記半導体レー
ザからの光束を前記光記録媒体側に導くと共に、前記光
記録媒体からの戻り光を前記光検出器側に導く往復路分
離素子とを有することを特徴とするものである。
Further, a third invention is an integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, which comprises a polyimide film having substantially vertical grooves formed on its uppermost surface. A mounting substrate having, a semiconductor laser that emits a light beam, is mounted in the vertical groove of the mounting substrate while being positioned at least in the optical axis direction, a photodetector that receives return light from the optical recording medium, and It is characterized in that it has a reciprocal path separating element for guiding the light beam from the semiconductor laser to the optical recording medium side and guiding the return light from the optical recording medium to the photodetector side.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】半導体レーザ101は、その出射光の直線
偏光の方向が、偏光膜304にs偏光で入射するように
配置する。多像平行平面板301は、それぞれ複屈折性
結晶、例えばニオブ酸リチウムからなる第1の三角プリ
ズム302および第2の三角プリズム303を貼り合わ
せて構成し、半導体レーザ101からの発散光束および
光磁気記録媒体105からの戻り光が入射する第1の三
角プリズム302の面に偏光膜304を形成する。偏光
膜304は、例えば、紙面と直交方向の振動成分(s偏
光)は60〜90%反射し、紙面内の振動成分(p偏光
=信号成分)は、信号検出効率上、ほぼ100%透過す
る特性を有するように誘電体多層膜をもって構成する。
The semiconductor laser 101 is arranged so that the direction of linearly polarized light of its emitted light is incident on the polarizing film 304 as s-polarized light. The multi-image plane parallel plate 301 is configured by bonding a first triangular prism 302 and a second triangular prism 303 each made of a birefringent crystal, for example, lithium niobate, and divergent light flux from the semiconductor laser 101 and magneto-optical property. A polarizing film 304 is formed on the surface of the first triangular prism 302 on which the return light from the recording medium 105 is incident. The polarizing film 304 reflects, for example, a vibration component (s-polarized light) in a direction orthogonal to the paper surface by 60 to 90%, and a vibration component (p-polarized light = signal component) in the paper surface is transmitted by almost 100% in terms of signal detection efficiency. A dielectric multi-layer film is used so as to have characteristics.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0036[Correction target item name] 0036

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0036】この場合、シリコンの結晶面(111)の
エッチレートは、他の結晶面のそれに比べて極めて小さ
く、結晶面(110)が最大値を示し、その両者のエッ
チレートの比は、1:180にも及ぶ。この特性を利用
して、(110)ウエハ表面に、<1−12>あるいは
<−112>方向にマスク開口を設けてエッチングを行
えば、{111}を側壁とするサイドエッチが少なく、
開口から真下に削れた深溝を得ることができる。しか
も、両者のエッチレートの比を、約1:180とすれ
ば、例えば、溝深さ500μmの加工で、幅方向誤差を
3μm以下に抑えることができる。
In this case, the etching rate of the crystal plane (111) of silicon is extremely smaller than that of the other crystal planes, and the crystal plane (110) shows the maximum value, and the ratio of the etching rates of both is 1. : It reaches 180. Utilizing this characteristic, if a mask opening is provided in the <1-12> or <-112> direction on the (110) wafer surface and etching is performed, side etching with {111} as a side wall is reduced,
It is possible to obtain a deep groove cut directly below the opening. Moreover, if the ratio of the two etch rates is set to about 1: 180, for example, the width direction error can be suppressed to 3 μm or less by processing the groove depth of 500 μm.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0062[Correction target item name] 0062

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0062】[0062]

【発明の効果】この発明によれば、少なくとも最上面が
(110)のシリコンウエハからなる実装用基板に形成
した、{111}を側面とする垂直溝または垂直壁に、
または、少なくとも最上面が(100)のシリコンウエ
ハからなる実装用基板に形成した、{111}を側面と
する角錐溝に、あるいは、最上面にポリイミド膜を有す
る実装用基板の表面に形成したほぼ垂直溝に、少なくと
も光軸方向に位置決めして、半導体レーザ、信号検出用
の光検出器および往復路分離素子とを実装したので、各
光学部品の位置調整を容易にできると共に、小型、薄型
で、安価にでき、しかも耐環境性に優れた集積型光学ユ
ニットを得ることができる。
According to the present invention, at least a vertical groove or a vertical wall having {111} as a side surface is formed on a mounting substrate made of a silicon wafer having a (110) top surface,
Alternatively, at least the uppermost surface is formed on a mounting substrate made of a (100) silicon wafer, in a pyramidal groove having a side surface of {111}, or formed on the surface of a mounting substrate having a polyimide film on the uppermost surface. Since the semiconductor laser, the photodetector for signal detection, and the round-trip path separating element are mounted in the vertical groove at least in the direction of the optical axis, the position adjustment of each optical component can be facilitated, and the size and thickness can be reduced. In addition, it is possible to obtain an integrated optical unit that can be manufactured at low cost and has excellent environment resistance.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光記録媒体に対して情報の記録・再生を
行う光記録媒体装置に用いる集積型光学ユニットであっ
て、 少なくとも最上面が(110)のシリコンウエハからな
り、{111}を側面とする垂直溝または垂直壁を形成
した実装用基板と、 この実装用基板の前記垂直溝または垂直壁に、少なくと
も光軸方向に位置決めして表面実装した、光束を発する
半導体レーザ、前記光記録媒体からの戻り光を受光する
光検出器および、前記半導体レーザからの光束を前記光
記録媒体側に導くと共に、前記光記録媒体からの戻り光
を前記光検出器側に導く往復路分離素子とを有すること
を特徴とする集積型光学ユニット。
1. An integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, wherein at least an uppermost surface is made of a (110) silicon wafer, and {111} is a side surface. And a mounting substrate having a vertical groove or a vertical wall formed thereon, and a semiconductor laser that emits a light beam and is surface-mounted on the vertical groove or vertical wall of the mounting substrate at least in the direction of the optical axis, and the optical recording medium. A photodetector that receives the return light from the semiconductor laser, and a round-trip separation element that guides the light flux from the semiconductor laser to the optical recording medium side and guides the return light from the optical recording medium to the photodetector side. An integrated optical unit having.
【請求項2】 光記録媒体に対して情報の記録・再生を
行う光記録媒体装置に用いる集積型光学ユニットであっ
て、 少なくとも最上面が(100)のシリコンウエハからな
り、{111}を側面とする角錐溝を形成した実装用基
板と、 この実装用基板の前記角錐溝に、少なくとも光軸方向に
位置決めして表面実装した、光束を発する半導体レー
ザ、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光検出器お
よび、前記半導体レーザからの光束を前記光記録媒体側
に導くと共に、前記光記録媒体からの戻り光を前記光検
出器側に導く往復路分離素子とを有することを特徴とす
る集積型光学ユニット。
2. An integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, wherein at least an uppermost surface is made of a (100) silicon wafer, and {111} is a side surface. A mounting substrate having a pyramidal groove formed therein, and a semiconductor laser emitting a light beam and receiving return light from the optical recording medium, which is surface-mounted in the pyramidal groove of the mounting substrate at least in the optical axis direction. And a round-trip path separating element that guides the light beam from the semiconductor laser to the optical recording medium side and guides the return light from the optical recording medium to the photodetector side. Integrated optical unit.
【請求項3】 光記録媒体に対して情報の記録・再生を
行う光記録媒体装置に用いる集積型光学ユニットであっ
て、 最上面にほぼ垂直溝を形成したポリイミド膜を有する実
装用基板と、 この実装用基板の前記垂直溝に、少なくとも光軸方向に
位置決めして表面実装した、光束を発する半導体レー
ザ、前記光記録媒体からの戻り光を受光する光検出器お
よび、前記半導体レーザからの光束を前記光記録媒体側
に導くと共に、前記光記録媒体からの戻り光を前記光検
出器側に導く往復路分離素子とを有することを特徴とす
る集積型光学ユニット。
3. An integrated optical unit used in an optical recording medium device for recording / reproducing information on / from an optical recording medium, the mounting substrate having a polyimide film having substantially vertical grooves formed on an uppermost surface thereof. In the vertical groove of the mounting substrate, a semiconductor laser which is surface-mounted at least in the direction of the optical axis, emits a light beam, a photodetector that receives return light from the optical recording medium, and a light beam from the semiconductor laser. To the optical recording medium side, and a return path separating element for guiding the return light from the optical recording medium to the photodetector side, an integrated optical unit.
JP6162291A 1974-09-26 1994-07-14 Integrated optical unit Withdrawn JPH0831005A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6162291A JPH0831005A (en) 1994-07-14 1994-07-14 Integrated optical unit
US08/447,208 US5804814A (en) 1994-05-20 1995-05-22 Optical pick-up head and integrated type optical unit for use in optical pick-up head
US08/840,723 US5814807A (en) 1994-05-20 1997-04-25 Optical pick-up head and integrated type optical unit for use in optical pick-up head
US09/105,009 US5898167A (en) 1974-09-26 1998-06-26 Optical pick-up head and integrated type optical unit for use in optical pick-up head

Applications Claiming Priority (1)

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Publications (1)

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JPH0831005A true JPH0831005A (en) 1996-02-02

Family

ID=15751702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6162291A Withdrawn JPH0831005A (en) 1974-09-26 1994-07-14 Integrated optical unit

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