JPH11149653A - 発光装置及び光学ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザー光源を集積化した発光装置の製造工
程の簡略化や汎用化を実現すると共に、かかる発光装置
を設けた光学ピックアップにおける製造コストの低減や
フォトディテクタ交換時の低コスト化を実現する。 【解決手段】 発光装置１が、レーザー光源２と、レー
ザー光源２から出射されたレーザービームＬに対してグ
レーティングとして機能する光学素子３と、光学素子３
を経たレーザービームＬに対してビームスプリッタとし
て機能する光学素子４とを同一基板５上に集積化して成
っており、フォトディテクタはこの基板５上に集積化さ
れていない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光源を集
積化した発光装置と、かかる発光装置を設けた光学ピッ
クアップとに関し、特に、製造工程の簡略化や汎用化や
低コスト化を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばＣＤ（コンパクトディスク）プレ
ーヤーやＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）プレーヤ
ー等に搭載される光学ピックアップにおいて、その部品
（レーザーダイオードと、グレーティングやビームスプ
リッターや対物レンズ等の光学系と、フォトディテク
タ）を構成する方式としては、次のような方式が存在し
ていた。

【０００３】（ａ）全ての部品を集積化せずに個別の部
品として設置する（ディスクリートとする）。 （ｂ）レーザーダイオードと、光学系のうちのグレーテ
ィング及びビームスプリッターと、フォトディテクタと
を同一基板上に集積化する。

【０００４】上記（ａ）の方式を採用した光学ピックア
ップの構成の一例を示すと、図３の通りである。レーザ
ーダイオード１１は、ＣＤ再生用の波長約７８０ｎｍの
レーザービームＬを出射するものである。レーザーダイ
オード１１から出射されたレーザービームＬ（図では便
宜上レーザービームの光軸をＬとして示す。後出の戻り
光Ｌ’についても同じ。）は、グレーティング１２で１
本のメインビームと２本のサブビームとに分離され、ビ
ームスプリッタ１３を透過し、コリメーターレンズ１４
で平行にされ、４５度ミラー１５で反射されて再生対象
のＣＤ（図示せず）の記録面に向けられた後、対物レン
ズ１６で収束されてこの記録面に照射される。

【０００５】このＣＤの記録面からの戻り光Ｌ’は、再
び対物レンズ１６，４５度ミラー１５，コリメーターレ
ンズ１４を経てビームスプリッタ１２で反射され、マル
チレンズ１７で焦点位置を調整された後、フォトディテ
クタ１８に入射する。ＣＤプレーヤーの信号処理系（図
示せず）では、このフォトディテクタ１８への入射光に
基づき、トラッキングエラー信号及びフォーカスエラー
信号の検出と再生信号の検出とを行う。

【０００６】また、上記（ｂ）の方式を採用した光学ピ
ックアップの構成の一例を示すと、図４及び図５の通り
である（図５において図３と同一の部分には同一符号を
付して重複説明を省略する）。

【０００７】この光学ピックアップには、図４に示すよ
うな集積型ユニット２１が設けられている。この集積型
ユニット２１は、ＣＤ再生用の波長約７８０ｎｍのレー
ザービームＬを基板２６（例えばシリコン基板、あるい
は鉄等の金属製の基板）上の所定の高さの位置から横方
向（基板２６の表面に平行な方向）に向けて出射するレ
ーザーダイオード２２を、基板２６上にＬＯＰ２７を介
して集積化すると共に、レーザービームＬをメインビー
ムとサブビームとに分離するグレーティング２３と、ビ
ームスプリッタ及びマルチレンズとして機能するマイク
ロプリズム２４と、フォトディテクタ２５とを、同じ基
板２６上に集積化して成るものである。

【０００８】レーザーダイオード２２から出射されてグ
レーティング２３で分離されたレーザービームＬは、マ
イクロプリズム２４を経て集積型ユニット２１から出射
され、図５に示すようにコリメーターレンズ１４，４５
度ミラー１５，対物レンズ１６を経てＣＤ（図示せず）
の記録面に照射される。このＣＤの記録面からの戻り光
Ｌ’は、再び対物レンズ１６，４５度ミラー１５，コリ
メーターレンズ１４を経て集積型ユニット２１に戻り、
マイクロプリズム２４を経てフォトディテクタ２５に入
射する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記（ａ）の
方式には、図３にも表れているように、部品点数が多い
ので大型化するという不都合や、レーザービームの光路
が長くなるという不都合があった。

【００１０】これに対し、上記（ｂ）の方式では、図４
にも表れているように、上記（ａ）の方式と比較して部
品点数が削減されるので、小型化とが光路の短縮とが実
現される。しかし、この方式にも、次のような不都合が
あった。

【００１１】（１）集積型ユニットを作成する半導体製
造工程においてマイクロプリズムとフォトディテクタと
を高精度に位置合わせしなければならないので、製造工
程が煩雑になる。

【００１２】（２）互いに異なる種類のフォトディテク
タを用いる光学ピックアップのためには、同一種類のフ
ォトディテクタを集積化した集積型ユニットを共用する
ことはできないので、それぞれの種類のフォトディテク
タを集積化した集積型ユニットを作成しなければならな
い。（例えば、フォトディテクタにおけるセンサ素子の
配列はトラッキングサーボ方式やフォーカスサーボ方式
としていかなる方式を採用するかによって決定されるの
で、互いに異なるサーボ方式を採用した光学ピックアッ
プのためには、それぞれのサーボ方式に対応したセンサ
素子配列のフォトディテクタを集積化した集積型ユニッ
トを作成しなければならない。）このように、集積型ユ
ニットが汎用性を欠いており、その結果として光学ピッ
クアップの製造コストが高くなってしまう。

【００１３】（３）故障等を原因としてフォトディテク
タを交換する場合には、集積型ユニット全体を交換しな
ければならないので、メンテンナンスに要するコストも
高くなる。

【００１４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、レーザー光源を集積化した発光装置（発光ユニッ
ト）の製造工程の簡略化や汎用化を実現すると共に、か
かる発光装置を設けた光学ピックアップにおける製造コ
ストの低減やフォトディテクタ交換時の低コスト化を実
現しようとするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る発光装置
は、レーザー光源と、このレーザー光源から出射された
レーザービームに対してグレーティングとして機能する
光学素子と、この光学素子を経たレーザービームに対し
てビームスプリッタとして機能する光学素子とを同一基
板上に集積化して成ることを特徴としている。

【００１６】この発光装置によれば、レーザー光源と、
グレーティングとして機能する光学素子（レーザービー
ムをメインビームとサブビームとに分離する光学素子）
と、ビームスプリッタとして機能する光学素子とが、同
一基板上に集積化されているが、フォトディテクタのよ
うな光検出手段は、この基板上には集積化されていな
い。

【００１７】このように光検出手段を同一基板上に集積
化しないことにより、この発光装置を作成する半導体製
造工程において従来の集積型ユニットのように光学素子
と光検出手段とを高精度に位置合わせする必要がなくな
るので、製造工程が簡略化される。

【００１８】また、この発光装置は、様々な種類の光検
出手段と組み合わせて使用することができるという汎用
性を有している。

【００１９】次に、本発明に係る光学ピックアップは、
レーザー光源と、このレーザー光源から出射されたレー
ザービームに対してグレーティングとして機能する光学
素子と、この光学素子を経たレーザービームに対してビ
ームスプリッタとして機能する光学素子とを同一基板上
に集積化して成る発光装置を設けると共に、光学的記録
媒体からのこのレーザービームの戻り光を検出する光検
出手段を、この発光装置とは別体として設けたことを特
徴としている。

【００２０】この光学ピックアップによれば、前述の本
発明に係る発光装置と、この発光装置から出射されたレ
ーザービームの光学的記録媒体からの戻り光を検出する
光検出手段とが、別体として設けられている。

【００２１】このように発光装置と光検出手段とが別体
となっていることにより、互いに異なる種類の光検出手
段を用いる光学ピックアップのために同一種類の発光装
置を共用することができるので、その分だけ光学ピック
アップの製造コストが低くなる。

【００２２】また、光検出手段を交換する場合に発光装
置のほうを交換する必要はないので、メンテンナンスに
要するコストも低くなる。

【００２３】また、レーザー光源とグレーティングとし
て機能する光学素子とビームスプリッタとして機能する
光学素子とは集積化されているので、或る程度の小型化
と光路の短縮とが実現される。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る発光装置の
構成の一例を示す。この発光装置１は、ＣＤ再生用の波
長約７８０ｎｍのレーザービームＬを基板５（例えばシ
リコン基板、あるいは鉄等の金属製の基板）上の所定の
高さの位置から横方向（基板５の表面に平行な方向）に
向けて出射するレーザーダイオード２を、基板５上にＬ
ＯＰ６を介して集積化すると共に、レーザービームＬを
メインビームとサブビームとに分離するグレーティング
３（例えばガラス製、あるいはプラスチック製のもの）
と、グレーティング３を経たレーザービームＬの光軸
（メインビームの光軸）に対して反射面を一定角度（例
えば４５度と６０度の間の角度）だけ傾けたビームスプ
リッタ４とを、同じ基板５上に集積化したものである。

【００２５】この基板５上には、フォトディテクタは集
積化されていない。基板５上の各部は、レーザービーム
Ｌを透過する透明部材（例えばガラス製、あるいはプラ
スチック製のもの）７で全体として覆われている。グレ
ーティング３を経たレーザービームＬは、ビームスプリ
ッタ４で反射され、透明部材７を経てこの発光装置１か
ら外部に出射される。

【００２６】この発光装置１によれば、ビームスプリッ
タ４とフォトディテクタとが同一の基板５上に集積化さ
れないので、半導体製造工程において従来のようにビー
ムスプリッタ４とフォトディテクタとを高精度に位置合
わせする必要がない。従って、製造工程が簡略化され
る。

【００２７】また、この発光装置１は、様々な種類のフ
ォトディテクタと組み合わせて使用することができると
いう汎用性を有している。

【００２８】図２は、図１の発光装置１を設けた光学ピ
ックアップの全体構成の一例を示すものであり、図３と
同一部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。
発光装置１から出射されたレーザービームＬは、コリメ
ーターレンズ１４，４５度ミラー１５，対物レンズ１６
を経てＣＤ（図示せず）の記録面に照射される。このＣ
Ｄの記録面からの戻り光Ｌ’は、再び対物レンズ１６，
４５度ミラー１５，コリメーターレンズ１４を経た後発
光装置１に戻り、図１に示すようにビームスプリッタ４
を透過して再び発光装置１から出射され、マルチレンズ
１７を経て、発光装置１とは別体として設けられたフォ
トディテクタ１８に入射する。（尚、マルチレンズ１７
の設置は省略してもよい。）

【００２９】この光学ピックアップによれば、発光装置
１とフォトディテクタ１８とが別体となっていることに
より、互いに異なる種類のフォトディテクタを用いる光
学ピックアップのために同一種類の発光装置１を共用す
ることができるので、その分だけ光学ピックアップの製
造コストが低くなる。

【００３０】また、フォトディテクタ１８を交換する場
合に発光装置１のほうを交換する必要はないので、メン
テンナンスに要するコストも低くなる。

【００３１】また、レーザーダイオード２とグレーティ
ング３とビームスプリッタ４とは集積化されているの
で、或る程度の小型化と光路の短縮とが実現される。

【００３２】尚、以上の例では基板５上にグレーティン
グ３とビームスプリッタ４とを別々に配置しているが、
例えば一方の面がグレーティングとして機能すると共に
他方の面がビームスプリッタとして機能する１枚のホロ
グラフィック素子を基板５上に配置する（即ちグレーテ
ィングとして機能する光学素子とビームスプリッタとし
て機能する光学素子とを１枚のホログラフィック素子で
兼用する）ようにしてもよい。

【００３３】また、以上の例では発光装置１の基板５上
の各部を全体として透明部材７で覆っているが、少なく
ともレーザービームＬが発光装置１から出射される箇所
と戻り光Ｌ’ビームスプリッタ４を透過して再び発光装
置１から出射される箇所とを透明部材で覆い、その他の
箇所を光学的に不透明な部材で覆うようにしてもよく、
あるいは逆に発光装置１の基板５上の各部を何らの部材
でも覆わないようにしてもよい。

【００３４】また、以上の例ではＣＤ再生用のレーザー
ビームを出射するレーザーダイオードを集積化している
が、その他の適宜のレーザービーム（例えばＤＶＤ再生
用の波長約６５０ｎｍのレーザービーム）を出射するレ
ーザーダイオードを集積化してもよい。

【００３５】また、以上の例ではグレーティングとして
機能する光学素子とビームスプリッタとして機能する光
学素子との両方をレーザー光源と同一基板上に集積化し
ているが、レーザー光源から出射したレーザービームを
メインビームとサブビームとに分離する必要がない場合
には、ビームスプリッタとして機能する光学素子のほう
だけをレーザー光源と同一基板上に集積化するようにし
てもよい。

【００３６】また、本発明は、以上の実施例に限らず、
本発明の要旨を逸脱することなく、その他様々の構成を
とりうることはもちろんである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る発光装置に
よれば、レーザー光源とグレーティングとして機能する
光学素子とビームスプリッタとして機能する光学素子と
が同一の基板上に集積化されているが、光検出手段がこ
の基板上に集積化されていない。従って、この発光装置
を作成する半導体製造工程において従来のように光学素
子と光検出手段とを高精度に位置合わせする必要がなく
なるので、製造工程を簡略化することができる。また、
この発光装置は、様々な種類の光検出手段と組み合わせ
て使用することができるという汎用性を有する。

【００３８】次に、本発明に係る光学ピックアップによ
れば、前述の本発明に係る発光装置とこの発光装置から
出射されたレーザービームの光学的記録媒体からの戻り
光を検出する光検出手段とが別体となっていることによ
り、互いに異なる種類の光検出手段を用いる光学ピック
アップのために同一種類の集積型ユニットを共用するこ
とができるので、その分光学ピックアップの製造コスト
を低くすることができる。

【００３９】また、故障等を原因として光検出手段を交
換する場合に発光装置のほうを交換する必要はないの
で、メンテンナンスに要するコストも低くすることがで
きる。

【００４０】また、レーザー光源とグレーティングとし
て機能する光学素子とビームスプリッタとして機能する
光学素子とは集積化されているので、或る程度の小型化
と光路の短縮とを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る発光装置の構成の一例を示す斜視
図である。

【図２】図１の発光装置を設けた光学ピックアップの全
体構成の一例を示す図である。

【図３】従来の光学ピックアップの全体構成の一例を示
す図である。

【図４】従来の集積型ユニットの構成の一例を示す図で
ある。

【図５】従来の光学ピックアップの全体構成の一例を示
す図である。

【符号の説明】

１ 発光装置、 ２，１１，２２ レーザーダイオー
ド、 ３，１２，２３グレーティング、 ４，１３ ビ
ームスプリッタ、 ５，２６ 基板、 ６，２７ ＬＯ
Ｐ、 ７ 透明部材、 １８，２５ フォトディテク
タ、 １４ コリメーターレンズ、 １５ ４５度ミラ
ー、 １６ 対物レンズ、 １７ マルチレンズ、 ２
１ 集積型ユニット、 ２４ マイクロプリズム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザー光源と、 前記レーザー光源から出射されたレーザービームに対し
   てグレーティングとして機能する光学素子と、 前記光学素子を経たレーザービームに対してビームスプ
   リッタとして機能する光学素子とを同一基板上に集積化
   して成る発光装置。
2. 【請求項２】 レーザー光源と、前記レーザー光源から
   出射されたレーザービームに対してグレーティングとし
   て機能する光学素子と、前記光学素子を経たレーザービ
   ームに対してビームスプリッタとして機能する光学素子
   とを同一基板上に集積化して成る発光装置を設けると共
   に、 光学的記録媒体からの前記レーザービームの戻り光を検
   出する光検出手段を、前記発光装置とは別体として設け
   たことを特徴とする光学ピックアップ。