JPH11296894A - 光学装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光素子の受光領域に透過光を正確に結合さ
せることができ、しかも、安価でかつ容易に製造できる
光学装置およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも一部が光透過性を有する第１
の基台３５と、第１の基台３５上に載置された少なくと
も一つの発光素子２１と、第１の基台３５上に、発光素
子２１と所定間隔をおいて載置され、発光素子２１の出
射光の少なくとも一部を分岐させて被照射体に照射し、
当該被照射体からの反射光を第１の基台３５を透過する
ように導波する光分岐手段３０と、受光素子４１，４２
を有し、第１の基台３５の透過光が受光素子４１，４２
の受光領域内に結合されるように、第１の基台３５が取
り付けられた第２の基台４０を有する光学装置１を構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤプレーヤ等の
ピックアップ装置に使用される光学装置およびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ（Compact Disc）プレーヤやＬＤ
（Laser Disc）プレーヤ等では、ディスクの情報を読み
取るためにピックアップ装置が使用されており、ピック
アップ装置には、例えば図８に示すようなレーザカプラ
が用いられている。レーザカプラは、レーザダイオード
やプリズム、光検出器等を一つに集積化したものであ
り、薄型かつ軽量で信頼性も高く、また比較的安価であ
ることから、数多くの光学機器に使用されている。

【０００３】以下に、レーザカプラおよび従来の光学装
置を図面に基づいて説明する。図８は、レーザカプラを
示す斜視図、図９（ａ）は、従来の光学装置の側面図、
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示す光学装置の上面図、図
１０は、図９に示す光学装置の斜視図、図１１は、図９
に示す光学装置に使用されている受光素子を説明するた
めの図である。

【０００４】レーザカプラ１００は、一般に、図８に示
すように、光学装置１１０をリードフレーム１５０上に
載置し、その周囲を枠型のセラミックパッケージ１６０
で覆い、さらにその上面に光を透過させる透明ガラス板
１７０を被せた構成となっている。

【０００５】光学装置１１０には、図９および図１０に
示すように、発光素子としてのレーザダイオード１２１
からレーザ光を発光させ、またそのレーザ光を受けてレ
ーザ光の出力強度を検出するフォトダイオード（または
「ＬＯＰ（Laser-diode OnPhoto-detector ）」）１２
０と、レーザダイオード１２１から発光されたレーザ光
を屈折させるプリズム１３０とが、フォトダイオード１
２０を制御する集積回路基板（または「ＰＤ−ＩＣ（Ph
oto Detector-IC ）」）１４０の上面に配置されてい
る。

【０００６】集積回路基板１４０およびフォトダイオー
ド１２０の上面には、図９（ｂ）に示すように、フォト
ダイオード１２０を集積回路基板１４０上に位置決めす
るときに使用される認識パターン１４０ａおよび認識パ
ターン１２０ａがそれぞれ付されている。

【０００７】認識パターン１４０ａ，１２０ａは光学装
置１１０の真上方向、つまりＺ方向から図示しないＣＣ
Ｄカメラ等を用いて撮像され、その撮像された画像によ
り、フォトダイオード１２０の集積回路基板１４０に対
するＸ方向、Ｙ方向のずれ量および転び角度θが求めら
れる。それらの値に基づいてフォトダイオード１２０は
正規の位置に微調整され、位置決めされる。

【０００８】フォトダイオード１２０が上述した認識パ
ターン１４０ａ，１２０ａによって集積回路基板１４０
上に高精度に位置決めされると、図１１に示すように、
集積回路基板１４０に設けられた２つのＰＤ（Photo De
tector）１４１，１４２の受光領域には、レーザダイオ
ード１２１からのレーザ光が楕円形のスポット光となっ
て、それらの略中心部に映し出される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、フォトダイ
オード１２０を集積回路基板１４０上にいかに高精度に
位置決めできたとしても、フォトダイオード１２０の
Ｘ，Ｙ方向のみの位置精度を高めただけでは、図１１に
示すＰＤ１４１，１４２の受光領域に映し出されている
ようなスポット光を得ることは困難である。

【００１０】つまり、図９（ａ）および図１０に設定し
た座標系のＺ方向について、フォトダイオード１２０自
体の厚さの寸法誤差によるばらつき、または、フォトダ
イオード１２０と集積回路基板１４０との当接面に塗布
される例えば銀ペースト等の接着剤の厚みによるばらつ
きなどによって、レーザ発光点Ｐが図９（ａ）に矢印Ａ
で示すＺ方向に数十μｍ程度ばらつくことになる。それ
により、スポット光が図９（ａ）および図１１に矢印Ｂ
で示すＹ方向にずれる結果を招くことになる。また同様
に、プリズム１３０の配置位置のＺ方向へのばらつきに
よっても、上述した矢印Ｂ方向へのずれが発生する場合
もある。

【００１１】フォトダイオード１２０を集積回路基板１
４０上に位置決めした後、プリズム１３０のマウント位
置をＹ方向にオフセットさせることによって、図１１に
示すような良好なスポット光を得ることも可能である
が、プリズム１３０を移動させる方法では、デフォーカ
スの発生を誘発する場合が多く、光ディスクの読み取り
不良を招くという不都合が生じる。

【００１２】図１２は、光磁気信号対応型光学装置を示
す斜視図、図１３（ａ）および（ｂ）は、図１２に示す
光学装置に使用されている受光素子を説明するための
図、図１４は、ＤＰＤ（Ｄifferential Phase Detectio
n ）法対応型光学装置を示す斜視図、図１５（ａ）およ
び（ｂ）は、図１４に示す光学装置に使用されている受
光素子を説明するための図である。

【００１３】図１２に示す光磁気信号対応型光学装置２
１０には、入射光を偏光の違いにより２つの光に分離さ
せる複屈折性プリズム２３０が使用され、また集積回路
基板２４０には、図示しないディスクからのレーザ反射
光を複屈折性プリズム２３０を介して検出するＰＤ２４
１と、ＰＤ２４１からの反射光のうち常光のみを検出す
るＰＤ２４２ａおよび異常光のみを検出するＰＤ２４２
ｂと、レーザのフロントからの出力をモニタするＰＤ２
４３とが設けられている。

【００１４】集積回路基板２４０上に高精度にフォトダ
イオード２２０および複屈折性プリズム２３０が配置さ
れると、図１３（ａ）に示すようなスポット光が得られ
るが、この光学装置２１０の場合、常光および異常光が
それぞれ別のＰＤで検出されるので、例えばレーザダイ
オード２２１の発光点ＰのＺ方向の位置にばらつきが生
じると、スポット光が図１３（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に
移動した状態になり、スポット光の検出不良が生じ易く
なるという不都合がある。

【００１５】また、ＤＶＤプレーヤ等に多用される図１
４に示すＤＰＤ法対応型光学装置３１０は、図１５
（ａ）に示すように、ＰＤ３４１が図中左右に２分割さ
れているが、上述した場合と同様に、例えばレーザダイ
オードの発光点ＰのＺ方向の位置にばらつきが生じる
と、スポット光が図１５（ｂ）に示す矢印Ｂ方向に移動
した状態になり、スポット光の検出不良が生じ易くなる
という不都合がある。

【００１６】つまり、図１２および図１４に示す光学装
置２１０，３１０では、レーザ光のスポット光位置を良
好な状態にするためには、発光点Ｐに関してＸ，Ｙ方向
のみならず、Ｚ方向についてもかなり高精度な位置決め
を行う必要がある。

【００１７】また、例えば上述した光学装置１１０を作
製する場合、プリズム１３０を集積回路基板１４０に取
り付ける工程では、一般に、プリズム１３０の各反射面
の反射角度を高精度に維持するために、各集積回路基板
１４０毎にプリズム１３０を取り付けるのではなく、複
数の集積回路基板１４０が形成されたウェハに棒状のプ
リズムを載置して集積回路基板１４０のダイシングとと
もにプリズム１３０もダイシングされる作業構成となっ
ている。

【００１８】しかしながら、上述した製造方法では、例
えば図１０に示すように、集積回路基板１４０上に形成
されるワイヤボンィングパッド部１４４をフォトダイオ
ード１２０側に極力寄せて形成する必要があり、図示し
ないリードフレームとワイヤボンィングパッド部１４４
とのワイヤボンィング作業の作業効率が著しく悪くなる
場合が多い。

【００１９】さらに、上述したように集積回路基板１４
０とプリズム１３０とが同時にダイシングされることか
ら、集積回路基板１４０のＸ方向の幅が拡大されるとそ
れに応じてプリズム１３０の幅も拡大されることにな
り、これによりプリズム１３０の使用効率が悪化し、光
学装置１１０の製造コストの増大につながることも多
い。

【００２０】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、受光素子の受光領域に透過光
を正確に結合させることができ、しかも、安価でかつ容
易に製造できる光学装置およびその製造方法を提供する
ことにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光学装置は、少なくとも一部が光透過性を
有する第１の基台と、前記第１の基台上に載置された少
なくとも一つの発光素子と、前記第１の基台上に、前記
発光素子と所定間隔をおいて載置され、当該発光素子の
出射光の少なくとも一部を分岐させて被照射体に照射
し、当該被照射体からの反射光を前記第１の基台を透過
するように導波する光分岐手段と、受光素子を有し、前
記第１の基台の透過光が当該受光素子の受光領域内に結
合されるように、当該第１の基台が取り付けられた第２
の基台を有する。

【００２２】また本発明の光学装置の光分岐手段は、分
光器であり、前記分光器には、前記発光素子の出射光を
分岐させ、前記被照射体からの反射光を導波する光分岐
面が形成されている。なお、前記分光器が複屈折性分光
器である場合、前記複屈折性分光器に前記被照射体から
の反射光が入射した後、前記複屈折性分光器内部で常光
と異常光の２光束に分離し、それらを別々に受光する少
なくとも２つの受光素子が設けられている。

【００２３】本発明の光学装置は、光ディスクに照射し
た光の反射光量を検出して前記ディスクに記録された情
報を読み取る光学装置であり、少なくとも一部が光透過
性を有する第１の基台と、前記第１の基台上に載置され
た少なくとも一つの発光素子と、前記第１の基台上に、
前記発光素子と所定間隔をおいて載置され、当該発光素
子の出射光の少なくとも一部を分岐させて前記光ディス
クに照射し、当該光ディスクからの反射光を前記第１の
基台を透過するように導波する光分岐手段と、受光素子
を有し、前記第１の基台の透過光が当該受光素子の受光
領域内に結合されるように、当該第１の基台が取り付け
られた第２の基台とを有する。また本発明の光学装置の
光分岐手段は、分光器であり、前記分光器には、前記発
光素子の出射光を分岐させ、前記光ディスクからの反射
光を導波する光分岐面が形成されている。

【００２４】本発明の光学装置の製造方法は、少なくと
も一の発光素子と、前記発光素子の出射光の少なくとも
一部を分岐させて被照射体に照射し、当該被照射体から
の反射光を第１の基台を透過するように導波する光分岐
手段とを、少なくとも一部が光透過性を有する前記第１
の基台上に載置する工程と、前記第１の基台上に載置さ
れた発光素子および光分岐手段の配置状態を計測して、
前記第１の基台における当該透過光の透過位置を算出す
る工程と、前記算出結果に基づいて、前記透過光の透過
位置が第２の基台に設けられた受光素子の受光領域内に
結合されるように、前記第１の基台を前記第２の基台上
に取り付ける工程とを有する。

【００２５】また本発明の光学装置の製造方法は、好適
には、ウェハに複数形成された前記第１の基台上に前記
発光素子および光分岐手段をそれぞれ載置した後、前記
各第１の基台を光学ブロックとして各ブロック毎に切り
分ける工程を有する。さらに好適には、前記光分岐手段
は、複数の光学ブロックにわたって載置されており、前
記各光学ブロックを切り分けるときに同時に切り分けら
れる。

【００２６】本発明の光学装置によれば、第１の基台上
に載置された発光素子からの出射光の少なくとも一部
は、同じく第１の基台上に載置された光分岐手段によっ
て分岐され、その分岐された出射光は被照射体に照射さ
れる。その被照射体には例えば反射面が形成されてお
り、発光素子からの出射光はその反射面によって反射さ
れる。次に、その反射光は、光分岐手段によって、第１
の基台に設けられた光透過性を有する領域を透過するよ
うに導波される。光分岐手段によって導波された透過光
は、第２の基台に設けられた受光素子の受光領域内に結
合される。上述した光分岐手段が例えば複屈折性分光器
である場合、被照射体の例えば反射面によって反射され
た反射光は、複屈折性分光器の内部に導波され、その内
部で常光と異常光の２光束に分離する。その分離した２
つの光は、最終的に第１の基台に設けられた光透過性を
有する領域を透過して、第２の基台に設けられた少なく
とも２つの受光素子の受光領域内に結合される。その間
に、それらの光は、複屈折性分光器の内側で反射された
り、一部分割されたりする。一部分割された光は、例え
ば第１の基台を透過して第２の基台に設けられた別の受
光素子に結合される。

【００２７】また本発明の光学装置によれば、第１の基
台上に載置された発光素子からの出射光の少なくとも一
部は、同じく第１の基台上に載置された光分岐手段によ
って分岐され、その分岐された出射光は光ディスクに照
射される。その光ディスクには例えば反射面が形成され
ており、発光素子からの出射光はその反射面によって反
射される。次に、その反射光は、光分岐手段によって、
第１の基台に設けられた光透過性を有する領域を透過す
るように導波される。光分岐手段によって導波された透
過光は、第２の基台に設けられた受光素子の受光領域内
に結合される。その結果、透過光の光量が検出され、そ
の光ディスクに記録された情報が読み取られる。

【００２８】本発明の光学装置の製造方法によれば、発
光素子と光分岐手段とを第１の基台上に載置する工程を
経た後、第１の基台上に配置された発光素子と光分岐手
段との配置状態が計測され、第１の基台における透過光
の透過位置が算出される。算出工程を経た後、その算出
結果に基づいて、透過光の透過位置が第２の基台に設け
られた受光素子の受光領域内に結合されるように、第１
の基台が第２の基台上に取り付けられる。複数の第１の
基台がウェハに形成されている場合、各第１の基台に発
光素子と光分岐手段とをそれぞれ載置した後、各々の第
１の基台は、光学ブロックとして各ブロック毎に切り分
けられる。このとき、光分岐手段が複数の光学ブロック
にわたって載置されている場合には、その光分岐手段も
同時に切り分けられる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光学装置の実施の
形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本発
明に係る光学装置の実施の形態を示す斜視図、図２
（ａ）は、図１に示す光学装置の複屈折性プリズムを説
明するための図、図２（ｂ）は、図１に示す光学装置の
光学ブロックおよび集積回路基板を説明するための図で
ある。

【００３０】図１に示す光磁気信号対応型光学装置（以
下、本実施の形態では単に「光学装置」という）１０
は、例えば図示しないＣＤ等の光ディスクに照射するレ
ーザ光を発生させ、またそのレーザ光の出力強度を検出
するフォトダイオード２０と、レーザダイオード２１か
らの出射光の一部を分岐させて図示しない光ディスクに
照射し、その光ディスクに形成された反射面によって反
射された反射光を、後述する透明基板３５を透過するよ
うに導波する光分岐手段としての複屈折性を有するプリ
ズム３０と、フォトダイオード２０とがその上面に載置
され、プリズム３０によって導波された反射光を透過可
能な透明基板３５と、シリコン基板にフォトダイオード
２０を動作させる回路が形成されている集積回路基板４
０とで構成されている。

【００３１】フォトダイオード２０は、発光素子として
のレーザダイオード２１と、レーザダイオード２１の後
方からの出射光を受光するモニター用の光検出素子とし
てのＰＩＮダイオード（シリコンのｐｎ接合の中に低濃
度層を有するもの）２３が配置されている。レーザダイ
オード２１は、プリズム３０の受光面３０ａに対して、
透明基板３５の上面に平行な方向にレーザ光を出射す
る。

【００３２】プリズム３０は、図２（ａ）に示すよう
に、図１に設定された座標系のＸ方向から見たとき、受
光面３０ａ以外の二対の対向面が平行をなす断面を有
し、受光面３０ａで分岐された図示しない光ディスクか
らの反射光を、その複屈折特性によって常光と異常光と
に分割する。

【００３３】受光面３０ａと、プリズム３０と透明基板
３５との当接面３０ｂのうち、集積回路基板４０に設け
られた後述する受光素子としてのＰＤ４２を覆わない領
域には、受光面３０ａに入射される光ディスクからの反
射光を分岐する光分岐膜（以下、「ＢＳ膜」という）が
蒸着されており、光ディスクからの反射光の一部はその
ＢＳ膜を透過してＰＤ４１へ入射し、残りの光はプリズ
ム３０内部に反射される。

【００３４】また図２（ａ）に示す当接面３０ｂと対向
する平面３０ｃには、受光面３０ａを透過してプリズム
３０内部に入射された反射光を、透明基板３５を介して
後述するＰＤ４２の受光領域で受光できるように、高反
射膜（以下、「ＨＲ膜」という）が蒸着されている。さ
らにプリズム３０の背面側に形成された平面３０ｄに
は、レーザダイオード２１のフロントからの出力を検出
できるように、無反射膜（以下、「ＡＲ膜」という）が
蒸着されている。

【００３５】透明基板３５は、好適には、高い熱伝導性
を有し、かつ、放熱性に優れた例えばサファイヤガラス
等で形成されている。透明基板３５の上面には、図２
（ｂ）からわかるように、レーザダイオード２１からの
出射光が受光面３０ａに対して４５°の角度で直交する
ように、フォトダイオード２０およびプリズム３０が所
定間隔をおいて配置されている。

【００３６】透明基板３５は、図示しない光ディスクで
反射した反射光が受光面３０ａを透過してプリズム３０
内に入射され、その入射光は、一部が当接面３０ｂ上の
ＢＳ膜を透過して透明基板３５の裏面側３５ａに現れる
ようになっている。また透明基板３５は、図１からわか
るように、集積回路基板４０よりも小さく、プリズム３
０の両側面との連続面が形成されている。このような連
続面が形成されるのは、透明基板３５をダイシングする
ときにプリズム３０も同時にダイシングされるからであ
る。

【００３７】集積回路基板４０は、既に述べたように、
図示しない光ディスクからの反射光を検出するＰＤ４
１，ＰＤ４２ａ，ＰＤ４２ｂと、レーザのフロント端面
からの出力を直接モニタするＰＤ４３とを有する。また
光ディスクからの反射光は、プリズム３０内に入射後、
常光と異常光の２光束に分かれ、徐々に分離が大きくな
りＰＤ４２ａ，ＰＤ４２ｂの位置で別々に検出される。
なお、本光学装置１０のＰＤ４１，ＰＤ４２ａ，ＰＤ４
２ｂの検出領域における最も好適なスポット光の状態
は、図１３（ａ）に示されている状態である。また集積
回路基板４０上面には、図１からわかるように、長手方
向に沿う方向に、図示しないパッケージのリードにワイ
ヤボンディングされる複数のワイヤボンディングパッド
部４４が形成されている。

【００３８】ＰＤ４１，ＰＤ４２ａ，ＰＤ４２ｂは、レ
ーザダイオード２１から出射されたレーザ光のスポット
径およびそのスポット径の位置変化等を検出することが
でき、これにより、トラッキングエラー信号ＴＥ、フォ
ーカスエラー信号ＦＥ、および、図示しない光ディスク
に記録された情報信号ＲＦを読み取ることができる。な
お、これらの信号の取り出しはそれぞれ周知の方法で行
われる。

【００３９】上述した各信号の算出方法について、例え
ば図１１に基づいて説明する。図１１に示す２組の受光
素子１４１，１４２から得られた信号、即ち、信号ａ，
ｂ，ｃ，ｄおよび信号ｉ，ｊ，ｋ，ｌを用いて、次式
（１）によってトラッキングエラー信号ＴＥが、次式
（２）によってフォーカスエラー信号ＦＥが、次式
（３）によって図示しない光ディスクに記録された情報
信号ＲＦがそれぞれ算出される。

【００４０】 ＴＥ＝｛(a＋b)−(c＋d)｝＋｛(k＋l)−(i＋j)｝ … （１）

【００４１】 ＦＥ＝｛(a＋d)−(b＋c)｝−｛(i＋l)−(j＋k)｝ … （２）

【００４２】 ＲＦ＝a+b+c+d+i+j+k+l … （３）

【００４３】つまり、光ディスクの上下動の振れによる
フォーカスエラー信号ＦＥの検出は、スポット光のサイ
ズを検出することによって行われ、トラッキングエラー
信号ＴＥの検出は、周知のプッシュプル法によって行わ
れ、また光ディスクに記録された情報信号ＲＦの検出
は、スポットＳ１，Ｓ２の和によってそれぞれ検出され
ることになる。

【００４４】次に、レーザダイオード２１から出射され
たレーザ光の光路について、図１および図２に基づいて
説明する。透明基板３５上に載置されたレーザダイオー
ド２１の発光点Ｐから出射されたレーザ光Ｌの一部は、
同じく透明基板３５上に載置されたプリズム３０のＢＳ
膜が蒸着された受光面３０ａによって分岐される。分岐
された出射光の一部は、受光面３０ａを透過してプリズ
ム３０の内部で導波され、受光面３０ａによって所定角
度だけその導波方向が屈折された後、プリズム３０の内
部を通過しつつ拡散される。

【００４５】プリズム３０内に導波されたレーザ光Ｌの
一部は、最終的にプリズム３０の外部にＡＲ膜を介して
導出される。導出されたレーザ光Ｌの一部は、レーザ出
力モニタ用ＰＤ４３に入射し、外部のレーザドライバ回
路にフィードバックされ、レーザ出力の制御に使用され
る。

【００４６】分岐された出射光の残りの一部は、受光面
３０ａによって図中上方に反射され、図示しない対物レ
ンズを介して一点に集光されて、図示しない光ディスク
の反射面に照射される。このとき、もし反射面にピット
が存在していれば、そのピットを介して反射されるレー
ザ光と光ディスクへの照射時のレーザ光との間に位相差
が生じ、反射光の光量が減少することになる。この光量
の差をＰＤ４１，ＰＤ４２ａ，ＰＤ４２ｂを用いて検出
することにより、光ディスクに記録された情報を読み取
ることが可能となる。また、それらの検出信号の演算に
よってトラッキング制御やフォーカス制御が行われる。

【００４７】光ディスクの反射面からの反射光は、再び
受光面３０ａに戻ってプリズム３０内部に入射される。
この入射光は、プリズム３０により常光および異常光の
２光束に分離され、ＰＤ４２ａ，ＰＤ４２ｂによってそ
の光量がそれぞれ検出される。この検出結果に基づい
て、光磁気信号が得られる。例えば、好適には、偏光の
回転がない状態で丁度常光と異常光の強度が等しくなる
ようにプリズム３０が作製されていれば、光磁気信号
は、式（ＰＤ４２ａの検出結果）−（ＰＤ４２ｂの検出
結果）で得られる。以上述べた光路を経て、レーザダイ
オード２１からのレーザ光は、各ＰＤの受光領域にそれ
ぞれ結合されることになる。

【００４８】次に、本光学装置１の製造方法について図
１〜図５に基づいて説明する。図３は、図１に示す光学
装置の製造方法を示すフローチャート、図４は、図１に
示す光学装置に使用されるフォトダイオードおよびプリ
ズムを透明基板上に取り付ける様子を説明するための
図、図５は、フォトダイオードおよびプリズムが取り付
けられた透明基板を集積回路基板に取り付ける様子を説
明するための図である。

【００４９】最初に、図３および図４に示すように、ウ
ェハ内に複数形成された透明基板３５に対して、それぞ
れフォトダイオード２０とプリズム３０を取り付け、銀
ペーストやＵＶ樹脂等の接着剤を用いて固定する。この
ときに取り付けられるプリズム３０は、受光面３０ａ方
向に延長した長棒状をしており、複数の透明基板３５に
わたって配置される（ＳＴ１）。なお、このようなプリ
ズム３０を使用する理由としては、受光面３０ａをフォ
トダイオード２０に対する受光面３０ａの角度を均一か
つ高精度に維持するためであり、これにより各透明基板
３５毎に受光面３０ａがばらつくという不都合が解消さ
れる。

【００５０】フォトダイオード２０およびプリズム３０
が取り付けられた後、透明基板ウェハ上に形成された分
割線に沿って、フォトダイオード２０およびプリズム３
０が載置された各透明基板３５を一つの光学ブロックと
して、各光学ブロック毎にダイシングされる。このと
き、透明基板３５のダイシングと同時に上述した長棒状
のプリズム３０もダイシングされる（ＳＴ２）。

【００５１】透明基板３５およびプリズム３０のダイシ
ング完了後、各透明基板３５にフォトダイオード２０お
よびプリズム３０が配置された状態で、フォトダイオー
ド２０およびプリズム３０の位置関係、発光点Ｐの座標
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、プリズム高さ、マウントあおり角度θ
および透明基板３５の厚さ等複数のパラメータが計測さ
れる。この計測結果に基づく光路計算によって、発光点
Ｐからレーザ光が発光されたときに透明基板３５の下面
に表出される各スポット光位置が算出される（ＳＴ
３）。

【００５２】各スポット光位置が算出された後、その各
スポット光位置が図５に示すＰＤ４１，ＰＤ４２ａ，Ｐ
Ｄ４２ｂの図示しない各受光領域内に収容されるよう
に、フォトダイオード２０およびプリズム３０が取り付
けられた透明基板３５を、半導体ウェハ状に複数形成さ
れた集積回路基板４０に取り付け、ＵＶ樹脂等の接着剤
で固定する（ＳＴ４）。最後に半導体ウェハを各集積回
路基板４０毎にダイシングすると（ＳＴ５）、光学装置
１０が作製される。

【００５３】本実施の形態では、透明基板３５として例
えばサファイヤガラスを使用したが、これに換えてガラ
ス基板やダイヤモンド基板等を使用しても良い。なお、
プリズム内に入射した入射光を減光させたり拡散させた
りすることなく各受光素子に伝達させるような材質であ
れば、透明基板３５に何を用いても構わない。また、レ
ーザダイオード２１は、放出する光の量を直接変調する
ことができ、単位体積当たりの放出光量が大きいという
メリットがあるが、発光時の発熱量が比較的大きいの
で、この点においては熱伝導効率が高く放熱性の良い材
料の方が都合がよい。

【００５４】本実施の形態では、プリズム３０と透明基
板３５との当接面３０ｂの一部にＢＳ膜が設けられてい
るが、ＢＳ膜はその領域に限定されない。例えば透明基
板３５と集積回路基板４０との当接面のうち、透明基板
３５の裏面側の受光素子４１の近傍領域に設けてもよ
い。

【００５５】本実施の形態では、光磁気信号対応型の光
学装置１０について説明したが、図６に示すように、図
示しない光ディスクからの反射光を直接受光する受光素
子４１が分割され、それにより反射光の位相差検出（Ｄ
ＰＤ）を行うＤＰＤ法対応型光学装置にも全く同様に対
応できる。また、１つの集積回路基板４０上に取り付け
られる光学ブロックは、１つに限定されない。つまり、
図７に示すように、１つの集積回路基板４０上に複数の
光学ブロックを載置してもよい。さらに、複数の光学ブ
ロックの透明基板３５を１枚に共通化して、１つの集積
回路基板４０上に取り付ける構成としてもよい。このよ
うな場合、図７に示すように、フォトダイオード２０や
プリズム３０の種類がそれぞれ異なるものを使用しても
よい。

【００５６】以上説明したように本実施の形態の光学装
置１０によれば、フォトダイオード２０およびプリズム
３０を透明基板３５上に載置した光学ブロックを設けた
ので、光学ブロックの状態で発光点等を含む種々のパラ
メータの計測が容易にでき、その計測結果から透明基板
３５を透過する透過光の各スポット光位置を算出でき
る。したがって、その算出された各スポット光位置を集
積回路基板４０に設けられたＰＤ４１，ＰＤ４２ａ，Ｐ
Ｄ４２ｂの受光領域内に結合させるように、透明基板３
５を集積回路基板４０に取り付けることが可能となり、
高精度の位置決めが可能となる。

【００５７】また本実施の形態の光学装置１０によれ
ば、プリズム３０が透明基板３５のダイシング時に同時
に切り分けられ、そのため、フォトダイオード２０に対
する受光面３０ａの角度を均一かつ高精度に維持するこ
とができるという効果のみならず、プリズム３０が効率
よく使用でき、製造コストが安価に抑えられる。さら
に、ワイヤボンディングパッド部４４の位置が、例えば
図１に示すように集積回路基板４０の中央部近傍に配列
できるから、ワイヤボンディング作業が容易になり、組
み立て作業の作業効率が向上する。

【００５８】また本実施の形態の光学装置１０によれ
ば、透明基板３５に回路を構成する必要がないため、透
明基板３５を極力小さく設定することができ、コンパク
トな光学装置１０を実現できる。

【００５９】また本実施の形態の光学装置によれば、１
つの集積回路基板４０上に複数の光学ブロックを載置す
る場合、プリズム３０の各平面に設けられるの膜設定が
各光学ブロック毎に独立して設定できるため、光学系と
して最適なプリズム３０を構成することができる。

【００６０】さらに本実施の形態の光学装置によれば、
透明基板３５をサファイヤ基板で構成したので、熱伝導
効率が高く、放熱性の高い光学装置１０を実現できる。

【００６１】

【発明の効果】本発明の光学装置によれば、受光素子の
受光領域に第１の基台を透過する透過光を正確に結合さ
せることができるという利点がある。また本発明の光学
装置に製造方法によれば、上述した利点を有する光学装
置を安価でかつ容易に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学装置の実施の形態を示す斜視
図である。

【図２】（ａ）は、図１に示す光学装置の複屈折性プリ
ズムを説明するための図、（ｂ）は、図１に示す光学装
置の光学ブロックおよび集積回路基板を説明するための
図である。

【図３】図１に示す光学装置の製造方法を示すフローチ
ャートである。

【図４】図１に示す光学装置に使用されるフォトダイオ
ードおよびプリズムを透明基板上に取り付ける様子を説
明するための図である。

【図５】フォトダイオードおよびプリズムが取り付けら
れた透明基板を集積回路基板に取り付ける様子を説明す
るための図である。

【図６】ＤＰＤ法対応型光学装置を示す斜視図である。

【図７】１つの集積回路基板上に２つの光学ブロックを
載置した状態を説明するための斜視図である。

【図８】レーザカプラを示す斜視図である。

【図９】（ａ）は、従来の光学装置の側面図、図９
（ｂ）は、図９（ａ）に示す光学装置の上面図である。

【図１０】図９に示す光学装置の斜視図である。

【図１１】図９に示す光学装置に使用されている受光素
子を説明するための図である。

【図１２】光磁気信号対応型光学装置を示す斜視図であ
る。

【図１３】図１２に示す光学装置に使用されている受光
素子を説明するための図である。

【図１４】ＤＰＤ法対応型光学装置を示す斜視図であ
る。

【図１５】図１４に示す光学装置に使用されている受光
素子を説明するための図である。

【符号の説明】

１０，１１０…光学装置、２０，１２０…フォトダイオ
ード、２１，１２１…レーザダイオード、２３…ＰＩＮ
ダイオード、３０，１３０…プリズム、３０ａ，１３０
ａ…受光面、３５，１３５…透明基板、４０，１４０…
集積回路基板（ＰＤ−ＩＣ）、４１，４２ａ，４２ｂ…
受光素子（ＰＤ）、４３…レーザ出力モニタ用受光素子
（ＰＤ）、４４…ワイヤボンディングパッド部、１００
…レーザカプラ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一部が光透過性を有する第１の
   基台と、 前記第１の基台上に載置された少なくとも一つの発光素
   子と、 前記第１の基台上に、前記発光素子と所定間隔をおいて
   載置され、当該発光素子の出射光の少なくとも一部を分
   岐させて被照射体に照射し、当該被照射体からの反射光
   を前記第１の基台を透過するように導波する光分岐手段
   と、 受光素子を有し、前記第１の基台の透過光が当該受光素
   子の受光領域内に結合されるように、当該第１の基台が
   取り付けられた第２の基台とを有する光学装置。
2. 【請求項２】前記光分岐手段は、分光器であり、 前記分光器には、前記発光素子の出射光を分岐させ、前
   記被照射体からの反射光を導波する光分岐面が形成され
   ている請求項１記載の光学装置。
3. 【請求項３】前記分光器は、複屈折性分光器であり、 前記複屈折性分光器と第１の基台との当接面または前記
   第１の基台と第２の基台との当接面のうちいずれかの当
   接面には、前記複屈折性分光器の内部に導波されている
   前記被照射体からの反射光を、一部透過し、残りを反射
   させる分岐膜が設けられ、 前記第２の基台には、前記複屈折性分光器によって分離
   された常光と異常光とを検出する少なくとも２つの受光
   素子が設けられている請求項２記載の光学装置。
4. 【請求項４】前記分光器には、前記第１の基台に形成さ
   れた一対の対向面との連続面が形成されている請求項２
   記載の光学装置。
5. 【請求項５】前記第１の基台には、複数の発光素子と、
   各発光素子に対応して設けられた複数の光分岐手段とが
   それぞれ載置されており、 前記第２の基台には、前記第１の基台を透過した各透過
   光が結合する複数の受光素子が設けられている請求項１
   記載の光学装置。
6. 【請求項６】前記第１の基台は、高熱伝導性材料からな
   る請求項１記載の光学装置。
7. 【請求項７】前記第２の基台は、複数の受光素子を有
   し、 前記第２の基台には、複数の発光素子と、各発光素子に
   対応して設けられた複数の光分岐手段とがそれぞれ載置
   された複数の第１の基台が、前記各第１の基台を透過し
   た各透過光が前記複数の受光素子のそれぞれに結合され
   るように取り付けられている請求項１記載の光学装置。
8. 【請求項８】前記複数の第１の基台には、それぞれ発光
   波長の異なる発光素子が載置されている請求項７記載の
   光学装置。
9. 【請求項９】前記複数の第１の基台には、それぞれ出力
   強度の異なる発光素子が載置されている請求項７記載の
   光学装置。
10. 【請求項１０】前記複数の第１の基台には、それぞれ導
    波特性の異なる光分岐手段が載置されている請求項７記
    載の光学装置。
11. 【請求項１１】光ディスクに照射した光の反射光量を検
    出して前記ディスクに記録された情報を読み取る光学装
    置であって、 少なくとも一部が光透過性を有する第１の基台と、 前記第１の基台上に載置された少なくとも一つの発光素
    子と、 前記第１の基台上に、前記発光素子と所定間隔をおいて
    載置され、当該発光素子の出射光の少なくとも一部を分
    岐させて前記光ディスクに照射し、当該光ディスクから
    の反射光を前記第１の基台を透過するように導波する光
    分岐手段と、 受光素子を有し、前記第１の基台の透過光が当該受光素
    子の受光領域内に結合されるように、当該第１の基台が
    取り付けられた第２の基台とを有する光学装置。
12. 【請求項１２】前記光分岐手段は、分光器であり、 前記分光器には、前記発光素子の出射光を分岐させ、前
    記光ディスクからの反射光を導波する光分岐面が形成さ
    れている請求項１０記載の光学装置。
13. 【請求項１３】前記分光器は、複屈折性分光器であり、 前記複屈折性分光器と第１の基台との当接面または前記
    第１の基台と第２の基台との当接面のうちいずれかの当
    接面には、前記複屈折性分光器の内部に導波されている
    前記光ディスクからの反射光を、一部透過し、残りを反
    射させる分岐膜が設けられ、 前記第２の基台には、前記複屈折性分光器によって分離
    された常光と異常光とを検出する少なくとも２つの受光
    素子が設けられている請求項１２記載の光学装置。
14. 【請求項１４】前記分光器には、前記第１の基台に形成
    された一対の対向面との連続面が形成されている請求項
    １２記載の光学装置。
15. 【請求項１５】前記第１の基台には、複数の発光素子
    と、各発光素子に対応して設けられた複数の光分岐手段
    とがそれぞれ載置されており、 前記第２の基台には、前記第１の基台を透過した各透過
    光が結合する複数の受光素子が設けられている請求項１
    ０記載の光学装置。
16. 【請求項１６】前記第１の基台は、高熱伝導性材料から
    なる請求項１０記載の光学装置。
17. 【請求項１７】前記第２の基台は、複数の受光素子を有
    し、 前記第２の基台には、複数の発光素子と、各発光素子に
    対応して設けられた複数の光分岐手段とがそれぞれ載置
    された複数の第１の基台が、前記各第１の基台を透過し
    た各透過光が前記複数の受光素子のそれぞれに結合され
    るように取り付けられている請求項１０記載の光学装
    置。
18. 【請求項１８】前記複数の第１の基台には、それぞれ発
    光波長の異なる発光素子が載置されている請求項１７記
    載の光学装置。
19. 【請求項１９】前記複数の第１の基台には、それぞれ出
    力強度の異なる発光素子が載置されている請求項１７記
    載の光学装置。
20. 【請求項２０】前記複数の第１の基台には、それぞれ導
    波特性の異なる光分岐手段が載置されている請求項１７
    記載の光学装置。
21. 【請求項２１】少なくとも一の発光素子と、前記発光素
    子の出射光の少なくとも一部を分岐させて被照射体に照
    射し、当該被照射体からの反射光を第１の基台を透過す
    るように導波する光分岐手段とを、少なくとも一部が光
    透過性を有する前記第１の基台上に載置する工程と、 前記第１の基台上に載置された発光素子および光分岐手
    段の配置状態を計測して、前記第１の基台における当該
    透過光の透過位置を算出する工程と、 前記算出結果に基づいて、前記透過光の透過位置が第２
    の基台に設けられた受光素子の受光領域内に結合される
    ように、前記第１の基台を前記第２の基台上に取り付け
    る工程とを有する光学装置の製造方法。
22. 【請求項２２】ウェハに複数形成された前記第１の基台
    上に前記発光素子および光分岐手段をそれぞれ載置した
    後、前記各第１の基台を光学ブロックとして各ブロック
    毎に切り分ける工程を有する請求項２１記載の光学装置
    の製造方法。
23. 【請求項２３】前記光分岐手段は、複数の光学ブロック
    にわたって載置されており、 前記各光学ブロックを切り分けるときに同時に切り分け
    られる請求項２２記載の光学装置の製造方法。
24. 【請求項２４】ウェハに複数形成された前記第２の基台
    上に前記光学ブロックをそれぞれ載置した後、前記第２
    の基台を各基台毎に切り分ける工程を有する請求項２２
    記載の光学装置の製造方法。