JP3438482B2 - 受発光素子とこれを用いた光学ピックアップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、受発光素子とこれ
を用いた光学ピックアップ及び光ディスク装置に関する
技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク、例えば、いわゆる
「ＣＤ」（Compact Disc）等を再生するための再生装置
の光学ピックアップとしては、図１８に示すような、一
体型受発光素子方式のものが採用されている。

【０００３】この一体型受発光素子方式の光学ピックア
ップ１は、対物レンズ２、光路折曲用ミラー３，４及び
受発光素子５を備えており、受発光素子５から照射され
た光ビームを光路折曲用ミラー４，３及び対物レンズ２
を介して、光ディスクＣＤの信号記録面に収束合焦させ
る。

【０００４】上記受発光素子５は、図１９に示すよう
に、発光素子と受光素子を一体の光学ブロックとして、
構成されている。

【０００５】受発光素子５は、第一の半導体基板６上に
第二の半導体基板７が載置され、この第二の半導体基板
７上に発光素子であるレーザダイオードチップ８が搭載
されて構成されている。

【０００６】レーザダイオードチップ８の前方の第一の
半導体基板６上には、レーザダイオードチップ８側に傾
斜面（光路分岐面）を有した台形形状のプリズム９が配
設されており、この光路分岐面には、ビームスプリッタ
としての無偏光半透過膜９ａが形成されている。また、
プリズム９は、その上面に、全反射膜９ｂが形成されて
おり、その下面に、無偏光半透過腹９ｃが形成されてい
る。

【０００７】これにより、プリズム９は、レーザダイオ
ードチップ８から出射された光ビームを、その光路分岐
面により反射して、この受発光素子５の外部に出射す
る。この受発光素子５から出射された光ビームは、図１
８に示すように、光路折曲用ミラー４，３を介して対物
レンズ２に入射され、この対物レンズ２により光ディス
クＣＤの信号記録面に収束合焦される。

【０００８】光ディスクＣＤにより反射された光ビーム
は、対物レンズ２及び光路折曲用ミラー３，４を介し
て、受発光素子５のプリズム９の傾斜面から、プリズム
９内に入射し、プリズム９の底面及び上面で順次に反射
されることにより、このプリズム９の底面の二ケ所で、
プリズム９の下方に出射するようになっている。

【０００９】そして、第一の半導体基板６の上面には、
プリズム９の底面の二ケ所から出射した光を受光する位
置に、光検出器６ａ，６ｂが形成されている。

【００１０】光検出器６ａ，６ｂは、通常、その中央付
近において縦方向に平行に延びる二本の分割ラインによ
って３分割されている。これにより、光検出器６ａ，６
ｂにいては、光ディスクＣＤで読み取った情報信号が検
出されるとともに、３分割されたセンサ素子のうちいわ
ゆるプッシュプル法により両側の二つのセンサ素子によ
る検出信号の差を取ることによりトラッキングエラー信
号が検出されるとともに、いわゆる差動３分割法により
中央のセンサ素子及び両側の二つのセンサ素子による検
出信号に基づいてフォーカスエラー信号が検出される。

【００１１】このように、受発光素子５は、無偏光光学
系を用いることにより、小型化、高性能化が実現されて
いる。

【００１２】さらに、光磁気ディスクに対する情報信号
の記録再生を行う記録再生装置の光学ピックアップの場
合には、プリズム９と無偏光半透過膜９ｃとの間に、平
行平板状の半波長板を設けるとともに、ビームスプリッ
タとしての無偏光半透過膜９ａの代わりに、検光子機能
を有するＰビームスプリッタ（ポラライズド・ビームス
プリッタ）を用いる。これらにより、光磁気ディスクに
対する記録再生が可能になる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の光学ピックアップ１においては、各光検出器６
ａ、６ｂへの戻り光の入射光量が適正レベルとなるよう
に、レーザダイオードチップ８の発光光量、すなわち、
出力を制御するため、レーザダイオードチップ８の発光
光量を検出するためのモニタ用光検出器が必要となる。
このようなモニタ用光検出器としては、例えば図１９に
示すように、レーザダイオードチップ８に隣接して、第
二の半導体基板７の表面に形成された光検出器７ａが設
けられている。

【００１４】これにより、光検出器７ａに対してレーザ
ダイオードチップ８の後端から出射したレーザ光が入射
し、この光検出器７ａがレーザダイオードチップ８の発
光光量を検出し、この検出信号に基づいて、図示しない
レーザダイオードチップ８の駆動制御手段によって、レ
ーザダイオードチップ８の出力が制御されるようになっ
ている。

【００１５】しかしながら、このような構成の光学ピッ
クアップ１においては、レーザダイオードチップ８の発
光光量を検出するために、第二の半導体基板７等に、光
検出器７ａを形成する必要がある。したがって、受発光
素子５及び光学ピックアップｌそして光ディスク装置の
製造コストが高くなってしまうとともに、光検出器７ａ
のためのスペースが必要となることから、受発光素子５
が比較的大型になってしまうという問題があった。

【００１６】さらに、レーザダイオードチップ８の後端
からの出射光により、発光光量を検出するようになって
いることから、レーザダイオードチップ８の発光効率が
低下し、このレーザダイオードチップ８の前端からの射
出光が減少してしまうという問題もあった。すなわち、
レーザダイオードチップ８を高出力化すると、このレー
ザダイオードチップ８の後端からの出射光は、少なくな
る。

【００１７】本発明は、以上の点に鑑み、発光素子の発
光光量を検出するための光検出器を備えるようにした、
低コストで且つ小型の受発光素子とこれを利用した光学
ピックアップの提供という課題を解決しようとするもの
である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る受発光素子は、半導体基板上に配設さ
れた発光素子と、該半導体基板の上方に配設された光束
分岐素子と、該発光素子より発せられ該光束分岐素子を
介して光学記録媒体の信号記録面上に照射されてこの信
号記録面により反射された後に該光束分岐素子に戻った
光束を受光する該半導体基板上に形成された受光素子
と、該発光素子より発せられ該光束分岐素子に入射され
ずにこの光束分岐素子を支持する光学部品の外面部にて
反射させた光束を受光する発光素子の出力検出用の受光
部とを備えたものである。

【００１９】上記課題は、本発明によれば、発光素子よ
り発せられ光束分岐素子に入射されずにこの光束分岐素
子を支持する光学部品の外面部にて反射させた光束を受
光する発光素子の出力検出用の受光部によって、解決さ
れる。

【００２０】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、上記受光素子は、第一の半導体基板上に形成された
ものとし、上記発光素子は、前記第一の半導体基板上に
搭載された第二の半導体基板上に形成されたものとし、
上記光束分岐素子を支持する光学部品は、互いに並行な
二面を有し前記発光素子から射出されたレーザ光が前記
平行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成
されたレーザ光を分岐するための光束分岐素子である光
分離膜を有するプリズムであって該光分離膜が形成され
た領域よりも上記第一の半導体基板側の領域が面取り部
となされたものとし、該発光素子の出力検出用の受光部
は、上記面取り部により反射された発光素子からのレー
ザ光が入射するように上記第一の半導体基板の表面に形
成されていることとしたものである。

【００２１】上記課題は、本発明によれば、上記面取り
部により反射された発光素子からのレーザ光が入射する
ように第一の半導体基板の表面に形成された発光素子の
出力検出用の受光部を有する受発光素子によって解決さ
れる。

【００２２】この受発光素子においては、上記第一の半
導体基板上には、上記プリズムの互いに平行な二面のう
ちの一方の面が載置されている。そして、上記プリズム
は、上記発光素子から出射されたレーザ光の光路を分岐
する光分離膜を備えた光路分岐面を有し、発光素子から
のレーザ光はこの光路分岐面で反射されて光ディスクに
導かれ、この光路分岐面からプリズム内に入射された光
ディスクからの戻り光は、第一の半導体基板に対向する
面から受光素子に照射される。

【００２３】これにより、光路分岐面から直接に第一の
半導体基板に対向する面に入射するレーザ光は、その一
部が透過して受光素子に入射するとともに、その一部が
反射されてプリズムの反対側の平行な他方の面に入射す
る。そして、この他方の面で反射されたレーザ光は、再
び上記一方の面に入射し、受光素子に照射される。

【００２４】さらに、発光素子の出力検出用の受光部
が、第一の半導体基板上に形成されているので、戻り光
検出用の受光素子と同時に形成されるとともに、外部に
スペースを必要としない。したがって、受発光素子を構
成すべきすべての光学素子が一体に構成される。

【００２５】また、この出力検出用の受光部に入射する
光は、発光素子から出射されるレーザ光のうち、光ディ
スクの表面に照射される部分以外の光であることから、
受発光素子の受光素子に入射する入射光量が低下するよ
うなことがない。

【００２６】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記出力検出用の受光部が、第一の半導体基板上に
て、第二の半導体基板とプリズムとの間の領域に配設さ
れていることとしたものである。

【００２７】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記面取り部が、第一の半導体基板の表面に対して
垂直であることとしたものである。

【００２８】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記面取り部に、全反射膜が備えられていることと
したものである。

【００２９】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、前記光分離膜が、偏光分離膜であって、前記プリズ
ムが、複屈折材料から成るプリズムであることとしたも
のである。

【００３０】また、本発明は、上記受発光素子におい
て、光束分岐素子は、ホログラムレンズにより構成され
ていることとしたものである。

【００３１】そして、本発明に係る光学ピックアップ
は、受発光素子とこの受発光素子がら出射されたレーザ
光を光ディスクの記録面上に合焦させて照射するととも
に該光ディスクの記録面からの戻り光を前記受発光素子
に導入する光学系とを備えた光学ピックアップであっ
て、該受発光素子は、第一の半導体基板上に形成された
受光素子と、前記第一の半導体基板上に搭載された第二
の半導体基板上に形成された発光素子と、互いに平行な
二面を有し前記発光素子から出射されたレーザ光が前記
平行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成
されたレーザ光を分岐するための光分離膜を有するプリ
ズムとを備えており、さらに、該プリズムの光路分岐面
のレーザ光を光ディスクに向かって反射するために必要
な領域より第一の半導体基板側の領域が面取りされてお
り、この面取り部により反射された発光素子からのレー
ザ光が入射するように第一の半導体基板の表面に形成さ
れた発光素子の出力検出用の受光部を有するものであ
る。

【００３２】そして、本発明に係る光ディスク装置は、
光ディスクを回転駆動する駆動手段と、回転する光ディ
スクに対して対物レンズを介して光を照射し該光ディス
クからの信号記録面からの戻り光を対物レンズを介して
光検出器により検出する光学ピックアップと、該対物レ
ンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチュエー
タと、光検出器からの検出信号に基づいて再生信号を生
成する信号処理回路と、光検出器からの検出信号に基づ
いて該対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路と
を含んでおり、前記光学ピックアップは、受発光素子
と、前記受発光素子から出射されたレーザ光を光ディス
クの記録面上に合焦させて照射するとともに前記光ディ
スクの記録面からの戻り光を前記受発光素子に導入する
光学系とを備え、前記受発光素子は、第一の半導体基板
上に形成された受光素子と、前記第一の半導体基板上に
搭載された第二の半導体基板上に形成された発光素子
と、互いに平行な二面を有し前記発光素子から出射され
たレーザ光が前記平行な二面と交差するように入射する
光路分岐面に形成されたレーザ光を分岐するための光分
離膜を有するプリズムとを備えており、さらに、該プリ
ズムの光路分岐面のレーザ光を光ディスクに向かって反
射するために必要な領域より第一の半導体基板側の領域
が面取りされており、この面取り部により反射された発
光素子からのレーザ光が入射するように第一の半導体基
板の表面に形成された発光素子の出力検出用の受光部を
有するものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。

【００３４】なお、以下に述べる実施の形態は、本発明
の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限
定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明にお
いて、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これ
らの態様に限られるものではない。

【００３５】図１は、本発明に係る受発光素子及び光学
ピックアップの好適な実施の形態を示す側面図である。

【００３６】図１において、光学ピックアップ１０は、
受発光素子１１と、この受発光素子１１から出射される
レーザ光を光ディスクＣＤの信号記録面に収束させる対
物レンズ１２と、受発光素子１１から出射されたレーザ
光を対物レンズ１２に導く２個の光路折曲用ミラー１
３，１４と、を有している。

【００３７】この光学ピックアップ１０は、上記受発光
素子１１から出射されたレーザ光を光路折曲用ミラー１
３，１４を介して対物レンズ１２に導き、該対物レンズ
１２により光ディスクＣＤの信号記録面に収束合焦させ
る。

【００３８】光ディスクＣＤの信号記録面で反射された
戻り光は、対物レンズ１２及び光路折曲用ミラー１４，
１３を介して、受発光素子１１に入力される。

【００３９】受発光素子１１は、図２に示すように、発
光素子及び受光素子を一体の光学ブロックとして、一つ
の半導体パッケージに封入して構成されたものである。

【００４０】すなわち、受発光素子１１は、第一の半導
体基板１５上に光出力用の第二の半導体基板１６が載置
され、この第二の半導体基板１６上に発光素子となるレ
ーザダイオードチップ１７が搭載されて構成されてい
る。

【００４１】レーザダイオードチップ１７の前方の第一
の半導体基板１５上には、レーザダイオードチップ１７
側に略４５度の斜面として形成された光路分岐面１８ａ
を有するプリズム１８が設置されている。この光路分岐
面１８ａには、光束分岐素子となる光分離膜１９が形成
されている。すなわち、上記プリズム１８は、上記光束
分岐手段を支持する光学部品となっている。

【００４２】プリズム１８は、例えばガラスから構成さ
れており、図示の場合、上面及び下面が互いに平行に形
成されている。

【００４３】上記光分離膜１９は、レーザダイオードチ
ップ１７からのレーザ光を反射させるとともに、光ディ
スクＣＤからの戻り光を透過させるように構成される。

【００４４】そして、光ディスクＣＤにより反射された
戻り光ビームは、上記光分離膜１９を透過して光路分岐
面１８ａからプリズム１８内に入射して、このプリズム
１８の下面に達する。このプリズム１８の光が入射する
下面領域の下方の第一の半導体基板１５の上面部には、
第一の光検出器２０が形成されている。

【００４５】また、このプリズム１８の底面で反射さ
れ、さらにプリズム１８の上面で反射されたレーザ光
が、再びプリズム１８の底面に達する領域の下方の第一
の半導体基板１５の上面部には、第二の光検出器２１が
形成されている。

【００４６】ここで、各光検出器２０，２１は、図３に
示すように、実質的に発光点であるレーザダイオードチ
ップ１７と共役な位置（すなわち、図示の場合、プリズ
ム１８の上面で反射される位置）の前後に配設されるよ
うになっている。

【００４７】上述した光検出器２０，２１は、それぞれ
光ディスクＣＤの半径方向に関して分割されている。す
なわち、光検出器２０，２１は、それぞれ両側と中央の
三つの受光部Ａ，Ｂ，ＣとＤ，Ｅ，Ｆに分割されてい
る。

【００４８】そして、各受光部Ａ，Ｂ，Ｃ．Ｄ，Ｅ，Ｆ
からの検出信号Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄ，Ｓｅ，Ｓｆ
は、それぞれ図示しないアンプにより電流−電圧変換さ
れた後、以下のようにして、再生信号ＲＦ、フォーカス
エラー信号ＦＣＳ及びトラッキングエラー信号ＴＲＫを
求める演算をなされる。

【００４９】すなわち、再生信号ＲＦは、 ＲＦ＝（Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ）＋（Ｓｄ＋Ｓｅ＋Ｓｆ） により得られる。

【００５０】また、フォーカスエラー信号ＦＣＳは、い
わゆる差動３分割法に基づいて、先づ各光検出部２０，
２１の中央と両側の受光部の差Ｓ１，Ｓ２が、図３に示
す減算回路２２，２３にて、 Ｓ１＝Ｓｂ−（Ｓａ＋Ｓｃ） Ｓ２＝Ｓｅ−（Ｓｄ＋Ｓｆ） により得られ、さらに図３の減算回路２４にて、ＦＣＳ
＝Ｓ１−Ｓ２＝｛（Ｓｂ−（Ｓａ＋Ｓｃ））−（Ｓｅ−
（Ｓｄ＋Ｓｆ）｝により得られる。このフォーカスエラ
ー信号ＦＣＳは、図４に示すように、フォーカス位置に
て０を与えるとともに、フォーカスの前後にて大きく変
動するので、このフォーカスエラー信号ＦＣＳに基づい
てフォーカシング動作（サーボ）を容易に行なうことが
できる。

【００５１】さらに、トラッキングエラー信号ＴＲＫ
は、いわゆるプッシュプル法により、図５に示す減算回
路２５にて、ＴＲＫ＝（Ｓａ＋Ｓｆ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）
により得られる。このトラッキングエラー信号ＴＲＫ
は、オントラック状態では、図５の中段に示すように、
各光検出器２０，２１の両側（図示の場合、上下）の強
度分布が等しいことから、０を与えるとともに、デトラ
ック状態においては、両側の強度分布が非対称になるこ
とから、正（＋）または負（−）の値を与えることにな
る。

【００５２】さらに、上記プリズム１８は、図２に示す
ように、その光路分岐面１８ａのうち、レーザダイオー
ドチップ１７からのレーザ光が入射する際に、不要な領
域がほぼ面取りされて面取り部１８ａとなされている。
この面取り部１８ａの表面には、好ましくは、全反射膜
２６を形成する。

【００５３】さらに、レーザダイオードチップ１７から
のレーザ光が、この面取り部１８ａもしくは全反射膜２
６により反射されて、第一の半導体基板１５の表面に入
射する領域にて、すなわち、該レーザダイオードチップ
１７及び上記プリズム１８間に位置して、第一の半導体
基板１５の表面に、該レーザダイオードチップ１７の出
力検出用の受光部となるモニタ用受光部２７が形成され
ている。すなわち、上記モニタ用受光部２７は、上記レ
ーザダイオードチップ１７より発せられ上記光分離膜１
９に入射されずにこの光分離膜１９を支持する光学部品
である上記プリズム１８の外面部にて反射された光束を
受光する。

【００５４】上記面取り部１８ｂは、図示の場合、ほぼ
垂直に延びているが、これに限らず、レーザーダイオー
ド１７の不要光をモニタ用受光部２７に向かって反射さ
せるようになっていれば、任意の角度に形成される。

【００５５】上記モニタ用受光部２７は、第一の半導体
基板１５の表面に対して、前記光検出器２０，２１と同
時に形成されるようになっている。これにより、モニタ
用受光部２７を形成するための工程を新たに追加する必
要はない。

【００５６】本実施の形態における光学ピックアップ１
０は以上のように構成されており、この光学ピックアッ
プ１０においては、受発光素子１１のレーザダイオード
チップ１７から発射されたレーザ光が、プリズム１８の
光路分岐面１８ａに形成された光分離膜１９により反射
され、光路折曲用ミラー１３，１４を介して対物レンズ
１２に入り、この対物レンズ１２により光ディスクＣＤ
の信号記録面に収束照射される。この対物レンズ１２
は、後述する二軸アクチュエータにより支持されてお
り、この二軸アクチュエータによって、この対物レンズ
１２の光軸方向及びこの光軸に直交する方向の二方向に
移動操作される。

【００５７】光ディスクＣＤの信号記録面からの戻り光
であるレーザ光は、対物レンズ１２及び光路折曲用ミラ
ー１３，１４を介して、受発光素子１１のプリズム１８
の光分離膜１９を透過し、光路分岐面１８ａに入射す
る。

【００５８】このようにして光分離膜１９を透過してプ
リズム１８内に入射した戻り光は、このプリズム１８の
底面にて、一部が透過するとともに、一部が反射され、
プリズム１８の上面に導かれる。

【００５９】プリズム１８の上面に入射した戻り光は、
このプリズム１８の上面にて反射され、プリズム１８の
底面から、光検出器２１に入射する。

【００６０】このようにして、光検出器２０，２１は、
各受光部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが、それぞれ入射する
レーザ光の入射光量に基づいて、それぞれ検出信号Ｓ
ａ，Ｓｂ，ＳｃとＳｄ，Ｓｅ，Ｓｆを出力する。そし
て、これらの検出信号がアンプにより増幅され、更に演
算回路によってそれぞれ加減算処理が行われて、上述の
ように、再生信号ＲＦ、フォーカスエラー信号ＦＣＳ及
びトラッキングエラー信号ＴＲＫが得られる。

【００６１】ここで、レーザダイオードチップ１７から
出射する光は、図２にて下側の部分が、プリズム１８の
面取り部１８ｂに設けられた全反射膜２６により全反射
され、モニタ用受光部２７に入射することになる。この
場合、レーザダイオードチップ１７からの光は、図６に
示すように、縦方向の照射範囲θ１が、横方向の照射範
囲θ２より大きくなっている。これに対して、実際に光
ディスクＣＤに対して照射されるスポットを構成する光
ビームは、図６にて点線で示す円形の範囲Ｐであること
から、この範囲以外の部分Ｑが、全反射膜２６によって
全反射されても、光検出器２０，２１に入射する戻り光
の光量が低下するようなことはなく、したがって、光デ
ィスクＣＤの再生性能に影響が生ずることはない。

【００６２】このように、本実施の形態における受発光
素子１１及びこれを用いた光学ピックアップ１０によれ
ば、プリズム１８の光路分岐面１８ａに面取り部１８ｂ
が設けられ、この面取り部１８ｂに全反射膜２６が形成
されているとともに、この全反射膜２６により全反射さ
れたレーザダイオードチップ１７からの直接光が入射す
る第一の半導体基板１５の表面領域にモニタ用受光部２
７が形成されていることにより、レーザダイオードチッ
プ１７の発光光量すなわち出力がこのモニタ用受光部２
７の検出信号により検出されることになる。

【００６３】したがって、この受発光素子においては、
レーザダイオードチップ１７の出力をモニタするための
受光部を別途設ける必要がなく、受発光素子１１を構成
する光学素子の部品点数が少なくなる。これにより、受
発光素子１１の製造工程が削減され、コストが低減され
ることになり、低コストで且つ小型に構成される受発光
素子１１が得られる。

【００６４】また、プリズム１８の光路分岐面１８ａに
面取り部１８ｂが設けられていることにより、レーザダ
イオードチップ１７からのレーザ光の一部が、光路分岐
面１８ａに形成された光分離膜１９を透過して、迷光と
して直接に第一の光検出器２０に入射することが阻止さ
れる。

【００６５】また、上記説明においては、面取り部１８
ｂに全反射膜２６が形成されているが、全反射膜２６が
なくてもよく、この場合には面取り部１８ｂの表面で反
射されたレーザ光がモニタ用受光部２７に入射すること
により、レーザダイオードチップ１７の出力が検出され
ることになる。

【００６６】なお、上記実施の形態においては、光ディ
スクのうち、例えばＣＤの再生のための受発光素子１１
及び光学ピックアップについて説明したが、これに限ら
ず、光分離膜１９として、偏光分離膜を使用するととも
に、プリズム１８の構成材料を複屈折性材料に変更し、
さらに第二の光検出器２１をプリズム１８内で複屈折に
より分離された光磁気信号を検出し得るように構成する
と、図７及び図８に示すように、いわゆるピットディス
ク１０１及び光磁気ディスク１０３を用いて情報信号の
記録再生を行う受発光素子及び光学ピックアップが構成
されることになる。上記ピットディスク１０１は、情報
ピットが形成された透明なディスク基板に対して、反射
層１０２が被着形成されて構成されている。上記光磁気
ディスク１０３は、透明なディスク基板に対して、磁性
材料よりなる信号記録層１０４が被着形成されて構成さ
れている。以下、これらピットディスク１０１及び光磁
気ディスク１０３を総称して、光ディスク１０１とい
う。

【００６７】上記光ディスク１０１を用いて情報信号の
記録再生を行う受発光素子は、図７及び図８に示すよう
に、第一の半導体基板１５上に配設された発光素子であ
るレーザダイオードチップ１７と、該第一の半導体基板
１５の上方に配設された光分離膜（偏光分離膜）１９
と、該発光素子１７より発せられ該光分離膜１９により
反射されて光学記録媒体の信号記録面上に照射されこの
信号記録面により反射された後に該光分離膜１９に戻り
この光分離膜１９を透過した光束を受光する該第一の半
導体基板１５上に形成された受光素子である第一及び第
二の光検出器２０，２１とを備えて構成される。

【００６８】上記レーザダイオードチップ１７は、上記
第一の半導体基板１５の上面部上に配設されたヒートシ
ンク部となる第二の半導体基板１６の上面部に配設され
ている。上記第一及び第二の光検出器２０，２１は、上
記第一の半導体基板１５の表面部に形成されている。

【００６９】上記レーザダイオードチップ１７は、光束
を、上記第一の半導体基板１５の上面部に平行に、上記
各光検出器２０，２１が設けられた側に向けて射出す
る。このレーザダイオードチップ１７より発せられる光
束は、上述したように、断面形状が楕円形の発散光束で
あり、このレーザダイオードチップ１７における半導体
層の接合面に垂直な方向の垂直発散角θLよりも、該接
合面に平行な方向の平行発散角θ//のほうが狭い。ま
た、このレーザダイオードチップ１７は、いわゆる自励
発振型の半導体レーザであり、発光光束の光出力を高く
すると、この光出力の上昇に伴って、上記平行発散角θ
//が狭くなる。このレーザダイオードチップ１７は、上
記平行発散角θ//の方向を第一の半導体基板１５の表面
部に平行として配設されている。

【００７０】そして、この受発光素子は、一端部が光路
分岐面１８ａとなされ上記各光検出器２０，２１上に位
置して上記第一の半導体基板１５上に配設されたプリズ
ム１８を有している。上記光路分岐面１８ａは、上記第
一の半導体基板１５の表面部に対する傾斜角が、４５°
となされている。この光路分岐面１８ａ上には、光束分
岐手段となる偏光光分離（ＰＢＳ）膜１９が被着形成さ
れている。上記プリズム１８は、一軸性結晶または二軸
性結晶により形成されている。このプリズム１８を形成
する結晶の結晶軸は、このプリズム１８内の反射面（す
なわち、天面部及び底面部）の法線に垂直な面内に設定
されている。

【００７１】上記プリズム１８は、上記レーザダイオー
ドチップ１７より発射された光束が、上記光路分岐面１
８ａに入射される。この光路分岐面１８ａには、上記レ
ーザダイオードチップ１７よりの光束が、Ｓ偏光状態で
入射される。この光路分岐面１８ａは、上記レーザダイ
オードチップ１７より入射された光束の大部分を上記偏
光光分離膜１９により反射して上記第一の半導体基板１
５の表面部に対して垂直な方向に偏向させる。上記第一
の半導体基板１５は、ケース２９内に収納されている。
上記光路分岐面１８ａにおいて反射されて偏向された光
束は、上記ケース２９の上面部に形成された透孔を介し
て、このケース２９の外方側に射出される。

【００７２】この受発光素子を有して構成される光学ピ
ックアップにおいては、上記レーザダイオードチップ１
７より射出され上記光路分岐面１８ａ上の偏光光分離膜
１９により反射された光束は、上記二軸アクチュエータ
３０に支持された対物レンズ１２に入射される。

【００７３】この二軸アクチュエータ３０は、アクチュ
エータベース３５を有して構成されている。このアクチ
ュエータベース３５は、略々平板状に形成され、上記ケ
ース２９上に固定して配設される。このアクチュエータ
ベース３５の一端側には、支持壁部３６が設けられてい
る。この支持壁部３６には、弾性支持部材３７の基端側
が固定されている。この弾性支持部材３７は、金属材料
や合成樹脂材料からなる板バネの如き部材であり、弾性
変位により、先端側を移動可能としている。この弾性支
持部材３７の先端側には、レンズホルダ３２が取付けら
れている。

【００７４】上記レンズホルダ３２は、上記弾性支持部
材３７の変位により、移動可能となされている。このレ
ンズホルダ３２には、上記対物レンズ１２が両面部を外
方側に臨ませた状態で取付けられている。上記アクチュ
エータベース３５の上記対物レンズ１２に対向する部分
には、この対物レンズ１２に入射される光束が通過する
ための透孔４２が設けられている。

【００７５】この二軸アクチュエータ３０は、上記ケー
ス２９の上面部に上記アクチュエータベース３５の底面
部を接合させて配設されている。上記対物レンズ１２
は、上記第一の半導体基板１５の上方側において支持さ
れ、光ディスク１０１の信号記録面に対向される。上記
対物レンズ１２は、入射された光束を、上記光ディスク
１０１の信号記録面上に集光させる。

【００７６】そして、上記レンズホルダ３２には、フォ
ーカスコイル３３及びトラッキングコイル３４が取付け
られている。上記アクチュエータベース３５上には、上
記フォーカスコイル３３及びトラッキングコイル３４に
対向して、それぞれマグネット３９，４１が取付けられ
た一対のヨーク３８，４０が立設されている。これらマ
グネット３９，４１及びヨーク３８，４０は、上記各コ
イル３３，３４を、発生する磁界中に位置させている。

【００７７】この二軸アクチュエータ３０においては、
上記フォーカスコイル３３にフォーカス駆動電流が供給
されると、このフォーカスコイル３３が上記マグネット
３９，４１の発する磁界より力を受け、図７中矢印Ｆで
示すように、上記レンズホルダ３２を上記対物レンズ１
２の光軸方向、すなわち、フォーカス方向に移動操作す
る。上記フォーカス駆動電流が上記フォーカスエラー信
号に基づいて供給されることにより、上記フォーカスサ
ーボ動作が実行される。また、この二軸アクチュエータ
３０においては、上記トラッキングコイル３４にトラッ
キング駆動電流が供給されると、このトラッキングコイ
ル３４が上記マグネット３９，４１の発する磁界より力
を受け、図７中矢印Ｔで示すように、上記レンズホルダ
３２を上記対物レンズ１２の光軸に直交する方向、すな
わち、トラッキング方向に移動操作する。上記トラッキ
ング駆動電流が上記トラッキングエラー信号に基づいて
供給されることにより、上記トラッキングサーボ動作が
実行される。上記トラッキング方向は、光ディスク１０
１上において上記光束が集光されて形成されるビームス
ポットの記録トラックに沿う方向の径を小さくするため
に、上記半導体レーザチップ１における平行発散角θ//
の方向となされている。

【００７８】上記対物レンズ１２により上記信号記録面
上に集光された光束は、この信号記録面により反射さ
れ、該対物レンズ１２を介して、上記光路分岐面１８ａ
に戻る。この光路分岐面１８ａに戻った上記信号記録面
による反射光は、この光路分岐面１８ａを透過して上記
プリズム１８内に進入し、このプリズム１８の下面部よ
りこのプリズム１８の外方側に射出されて上記各光検出
器２０，２１に導かれ受光される。

【００７９】すなわち、上記対物レンズ１２を経て上記
光路分岐面１８ａに入射した反射光は、この光路分岐面
１８ａにおいて屈折されて上記プリズム１８内に進入
し、一部がこのプリズム１８の底面部を透過して上記第
一の光検出器２０に受光され、残部が該底面部により反
射される。この底面部により反射された光束は、上記プ
リズム１８の天面部において全反射された後、このプリ
ズム１８の底面部を透過して上記第二の光検出器２１に
受光される。

【００８０】上記第一の光検出器２０の受光部は、中央
部分の一対の受光部２０ｂ，２０ｃとこれら中央部分の
各受光部２０ｂ，２０ｃの両側側に位置する一対の受光
部２０ａ，２０ｄの４面の受光部に平行に分割されてい
る（端から順に、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ）。
これら受光部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、それ
ぞれフォトダイオードである。また、上記第二の光検出
器２１の受光部は、前後の部分に分割され、これら前後
部分のそれぞれが、中央部分の受光部２１ｙ１，２１ｙ
２とこれら中央部分の受光部２１ｙ１，２１ｙ２の両側
側に位置する一対の受光部２１ｘ１，２１ｘ１、２１ｘ
２，２１ｘ２の３面の受光部に平行に分割されている。
これら受光部２１ｙ１，２１ｘ１，２１ｘ１、２１ｙ
２，２１ｘ２，２１ｘ２は、それぞれフォトダイオード
である。

【００８１】この受発光素子を用いて構成された光学ピ
ックアップを備えた記録再生装置（光ディスク装置）に
おいては、上記各光検出器２０，２１を構成する各受光
部より個々に出力され増幅された光検出出力を演算する
ことにより、上記光ディスク１０１よりの情報信号の読
み出し信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラ
ー信号を得ることができる。

【００８２】上記フォーカスエラー信号は、上記光束の
集光点と上記信号記録面との、上記対物レンズ１２の光
軸方向についての距離を示す信号である。上記二軸アク
チュエータ３０においては、上記フォーカスエラー信号
が０となるように、図７及び図８中矢印Ｆで示すよう
に、上記対物レンズ１２のこの対物レンズ１２の光軸方
向への移動操作、すなわち、フォーカスサーボ動作が行
われる。

【００８３】また、上記トラッキングエラー信号は、上
記光束の集光点と上記記録トラックとの、この記録トラ
ックの接線及び上記対物レンズ１２の光軸に直交する方
向、すなわち、上記光ディスクの径方向についての距離
を示す信号である。上記二軸アクチュエータ３０におい
ては、上記トラッキングエラー信号が０となるように、
図７及び図８中矢印Ｔで示すように、上記記録トラック
の接線方向及び上記対物レンズ１２の光軸に直交する方
向への該対物レンズ１２の移動操作、すなわち、トラッ
キングサーボ動作が行われる。

【００８４】この受発光素子を有する光学ピックアップ
において、上記光ディスク１０１より情報信号を読み出
す場合には、この光ディスク１０１がいわゆるピットデ
ィスクである場合には、この光ディスク１０１の信号記
録面上に照射された光束は、この信号記録面上のピット
による回折により、この信号記録面に記録された情報信
号に応じて反射光量を変調されて反射される。

【００８５】このとき、上記プリズム１８においては、
上記光ディスク１０１の信号記録面により反射され上記
対物レンズ１２を経て上記光路分岐面１８ａに入射した
反射光は、この光路分岐面１８ａにおいて屈折されて上
記プリズム１８内に進入し、一部がこのプリズム１８の
底面部を透過して上記第一の光検出器２０に受光され、
残部が該底面部により反射される。この上記第一の光検
出器２０を構成する各受光部２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，
２０ｄより上記第一の半導体基板１５上に形成された図
示しない電流電圧増幅器を介して出力される各光検出出
力Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄの合計が、上記光ディスク１
０１よりの読み出し信号（いわゆるＲＦ信号）となる。
すなわち、読み出し信号ＲＦは、以下の信号となる。

【００８６】ＲＦ＝Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ 上記底面部により反射された光束は、上記プリズム１８
の天面部において全反射された後、このプリズム１８の
底面部を透過して上記第二の光検出器２１に受光され
る。この上記第二の光検出器２１において、上記反射光
は、前側の３面の受光部２１ｘ１，２１ｙ１，２１ｘ
１、または、後側の３面の受光部２１ｘ２，２１ｙ２，
２１ｘ２により受光される。これら第二の光検出器２１
を構成する各受光部２１ｘ１，２１ｙ１，２１ｘ１、２
１ｘ２，２１ｙ２，２１ｘ２より上記電流電圧増幅器を
介して出力される光検出信号をｘ１（分割された２面の
受光部２１ｘ１，２１ｘ１よりの出力の合計），ｙ１，
ｘ２（分割された２面の受光部２１ｘ２，２１ｘ２より
の出力の合計），ｙ２とすると、上記フォーカスエラー
信号ＦＣＳは、いわゆる作動同心円法により、以下の信
号となる。

【００８７】ＦＣＳ＝（（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓ
ｃ））−（ｘ１−ｙ１） または、ＦＣＳ＝（（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ））
−（ｘ２−ｙ２） また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、いわゆるプッ
シュプル法により、以下の信号となる。

【００８８】ＴＲＫ＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ） また、この光学ピックアップにおいて、上記光ディスク
１０１が光磁気ディスク１０３である場合には、この光
ディスク１０１の信号記録面上に照射された光束は、い
わゆるカー効果により、この信号記録面に記録された情
報信号に応じて偏光方向を変調されて反射される。

【００８９】このとき、上記プリズム１８においては、
上記光ディスク１０１の信号記録面により反射され上記
対物レンズ１２を経て上記光路分岐面１８ａに入射した
反射光は、この光路分岐面１８ａにおいて屈折されて上
記プリズム１８内に進入し、このプリズム１８内におい
て偏光方向成分に応じて分岐され、一部がこのプリズム
１８の底面部を透過して上記第一の光検出器２０に受光
され、残部が該底面部により反射される。この底面部に
より反射された光束は、上記プリズム１８の天面部にお
いて全反射された後、このプリズム１８の底面部を透過
して上記第二の光検出器２１に受光される。この上記第
二の光検出器２１において、上記反射光は、偏光方向成
分に応じて分離されて集光され、それぞれが受光され
る。したがって、これら偏光方向成分に応じて分離され
て集光された各光束に対応する２つの光検出出力の差信
号を得れば、この差信号は、上記光磁気ディスク１０３
に記録された情報信号の読み出し信号（いわゆるＭＯ信
号）である。すなわち、上記第二の光検出器２１を構成
する各受光部２１ｘ１，２１ｙ１，２１ｘ２，２１ｙ２
より上記電流電圧増幅器を介して出力される光検出出力
をそれぞれｘ１（分割された２面の受光部２１ｘ１，２
１ｘ１からの出力の合計），ｙ１，ｘ２（分割された２
面の受光部２１ｘ２，２１ｘ２からの出力の合計），ｙ
２とすれば、読み出し信号ＭＯは、以下の信号となる。

【００９０】ＭＯ＝（ｘ１＋ｙ１）−（ｘ２＋ｙ２） そして、上記フォーカスエラー信号ＦＣＳは、上述と同
様の作動同心円法により、以下の信号となる。

【００９１】ＦＣＳ＝（（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓ
ｃ））−（（ｘ１−ｙ１）＋（ｘ２−ｙ２）） また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、上述と同様
に、以下の信号となる。

【００９２】ＴＲＫ＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ） そして、この光学ピックアップにおいて、上記光磁気デ
ィスク１０３に対して情報信号を書き込む場合には、上
記レーザダイオードチップ１７が発する光束の光出力
は、該光束が該光ディスク１０１の信号記録面上におい
て上記対物レンズ１２により集光されたときに、この光
ディスク１０１の信号記録層を該光束の集光点において
該信号記録層をなす材料のいわゆるキュリー温度以上の
温度に加熱できる程度の出力となされる。

【００９３】そして、上記信号記録層１０４には、上記
光束の集光点に対応して、図示しない磁気ヘッドにより
外部磁界が印加される。この外部磁界は、上記光磁気デ
ィスク１０３に書き込まれる情報信号に応じて変調され
ている。すなわち、上記光磁気ディスク１０３の信号記
録層には、いわゆる磁界変調方式により、情報信号の書
き込みがなされる。

【００９４】このとき、上記フォーカスエラー信号ＦＣ
Ｓは、上述と同様に、以下の信号となる。

【００９５】ＦＣＳ＝（（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓ
ｃ））−（（ｘ１−ｙ１）＋（ｘ２−ｙ２）） また、トラッキングエラー信号ＴＲＫは、上述と同様
に、以下の信号となる。

【００９６】ＴＲＫ＝（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ） この光学ピックアップにおいて、上記フォーカスサーボ
動作及びトラッキングサーボ動作は、上記ケース２９上
に配設された上記二軸アクチュエータ３０によって行わ
れる。なお、上記トラッキング方向は、上記光ディスク
１０１上において上記光束が集光されて形成されるビー
ムスポットの記録トラックに沿う方向の径を小さくする
ために、上記レーザダイオードチップ１７における平行
発散角θ//の方向となされている。

【００９７】そして、上記第一の半導体基板１５の表面
部には、モニタ用受光部２７が形成されている。このモ
ニタ用受光部２７は、上述した各受発光素子において、
図７及び図８に示すように、上記レーザダイオードチッ
プ１７から見て上記プリズム１８の後方側に位置して形
成することができる。

【００９８】すなわち、上記光路分岐面１８ａは、上記
レーザダイオードチップ１７より入射された光束の一部
を反射させて上記光ディスク１０１に向かわせるととも
に、該光束の残部を透過させて該光ディスク１０１向か
う光路より分岐させ、該残部を上記モニタ用受光部２７
の受光部に導く。すなわち、上記レーザダイオードチッ
プ１７より射出されて上記光路分岐面１８ａを透過した
光束は、上記プリズム１８中を進行し、このプリズム１
８の他端面を介してこのプリズム１８の外方側に射出さ
れて、上記モニタ用受光部２７により受光される。この
モニタ用受光部２７は、上記レーザダイオードチップ１
７の発光出力をモニタしてこのレーザダイオードチップ
１７の発光出力を制御する、いわゆるオート・パワー・
コントロール（ＡＰＣ）に使用される光検出出力を得る
ものである。このモニタ用受光部２７は、フォトダイオ
ードであり、一の受光部を有して構成されている。

【００９９】なお、この受発光素子において、上記対物
レンズ１２に入射される光束の径を規定する第一のアパ
ーチャと、上記モニタ用受光部２７の受光面に入射され
る光束の径を規定する第二のアパーチャとを、上記光路
分岐面１８ａを介して互いに共役なものとしておくと、
該対物レンズ１２を介して上記光ディスク１０１の信号
記録面上に照射される光束の量（盤面パワー）と上記モ
ニタ用受光部２７の光検出出力とを、直線的（リニア）
な比例関係にすることができる。この場合には、上記モ
ニタ用受光部２７より出力される光検出出力に基づいて
上記レーザダイオードチップ１７における発光出力を制
御することにより、上記光ディスク１０１の信号記録面
上に照射される光束の量を、容易、かつ、正確に制御す
ることができる。

【０１００】また、本発明に係る受発光素子は、図９及
び図１４に示すように、上記モニタ用受光部２７を、上
記レーザダイオードチップ１７より発せられ上記光分離
膜１９を介して上記プリズム１８内に進入した後このプ
リズム１８の上記第一の半導体基板１５上に接合された
底面部より射出した光束を該プリズム１８の下部におい
て受光するものとして構成してもよい。

【０１０１】すなわち、この受発光素子においては、上
記レーザダイオードチップ１７より発せられ上記光分離
膜１９を介して上記プリズム１８内に進入した光束は、
図９に示すように、該プリズム１８の底面部において全
反射され、該プリズム１８の該レーザダイオードチップ
１７から見て後端側に至る。そして、この光束は、上記
プリズム１８の後端側に設けられた突出部４３内に進入
する。この突出部４３は、上記プリズム１８の後端部の
上記第一の半導体基板１５側部分（下方部分）に、該プ
リズム１８に一体的に後方に向けて突出された略々矩形
状の部分である。この突出部４３内に進入した光束は、
この突出部４３の天面部４３ａで反射され、さらに、こ
の突出部４３の後面部４３ｂで反射されて、この突出部
４３の底面部より射出されて上記モニタ用受光部２７に
受光される。

【０１０２】また、この受発光素子は、図１４に示すよ
うに、上記突出部４３に代えて、上記プリズム１８とは
別体の反射プリズム４９を該プリズム１８の後端部に接
合させて配設して構成してもよい。この受発光素子にお
いては、上記レーザダイオードチップ１７より発せられ
上記光分離膜１９を介して上記プリズム１８内に進入し
た光束は、図１４に示すように、該プリズム１８の底面
部において全反射され、該プリズム１８の該レーザダイ
オードチップ１７から見て後端側に至る。そして、この
光束は、上記プリズム１８の後端面を経て、このプリズ
ム１８の後方に配設された反射プリズム４９内に進入す
る。この反射プリズム４９は、後方側に傾斜された天面
部５０を有する略々三角柱状のプリズムである。この反
射プリズム４９内に進入した光束は、この反射プリズム
４９の天面部５０で反射されて、この反射プリズム４９
の底面部より射出されて上記モニタ用受光部２７に受光
される。

【０１０３】さらに、本発明に係る受発光素子は、図１
０に示すように、上記モニタ用受光部２７を、上記レー
ザダイオードチップ１７の発する光束のうちで上記対物
レンズ１２に入射される光束の拡散角より外れており、
かつ、上記光路分岐面１８ａを透過する光束を受光する
ものとして構成してもよい。この場合には、上記プリズ
ム１８においては、上記面取り部１８ｂを狭くし、上記
光路分岐面１８ａを、上記第一の半導体基板１５側（下
方側）に広げておく。この光路分岐面１８ａの下方側部
分においては、上記レーザダイオードチップ１７の発す
る光束のうちで上記対物レンズ１２に入射される光束の
拡散角より外れた光束が透過する。この光束は、上記光
路分岐面１８ａにおいて屈折されつつ上記プリズム１８
内に進入し、該プリズム１８の底面部より射出されて、
上記モニタ用受光部２７に受光される。

【０１０４】さらに、本発明に係る受発光素子は、図１
１に示すように、上記モニタ用受光部２７を、上記光分
離膜１９を介して上記プリズム１８内に進入した後該プ
リズム１８の一面上に形成された反射膜４５に反射され
て該プリズム１８の上記第一の半導体基板１５上に接合
された底面部より射出した光束を該プリズム１８の下部
において受光するものとして構成してもよい。

【０１０５】すなわち、この受発光素子においては、上
記レーザダイオードチップ１７より発せられ上記光分離
膜１９を介して上記プリズム１８内に進入した光束は、
図１１に示すように、該プリズム１８の底面部において
全反射され、該プリズム１８の該レーザダイオードチッ
プ１７から見て後端側に至る。そして、この光束は、上
記プリズム１８の後端側に設けられた斜面部４４に至
る。この斜面部４４は、上記プリズム１８の後方側に傾
斜された斜面として形成されている。この斜面部４４に
到達した光束は、この斜面部４４上に形成された全反射
膜４５により反射されて、上記プリズム１８の底面部よ
り射出されて上記モニタ用受光部２７に受光される。

【０１０６】そして、本発明に係る受発光素子は、図１
２及び図１３に示すように、上記モニタ用受光部２７
を、上記光分離膜１９を介して上記プリズム１８内に進
入した後該プリズム１８の外方側に射出して該プリズム
１８の外方側に配設された反射板４６，４８の反射面に
反射された光束を該プリズム１８の外方側において受光
するものとして構成してもよい。

【０１０７】すなわち、この受発光素子においては、上
記レーザダイオードチップ１７より発せられ上記光分離
膜１９を介して上記プリズム１８内に進入した光束は、
図１２に示すように、該プリズム１８の底面部において
全反射され、該プリズム１８の該レーザダイオードチッ
プ１７から見て後端側に至る。そして、この光束は、上
記プリズム１８の後端側に設けられた斜面部４４に至
る。この斜面部４４は、上記プリズム１８の後方側に傾
斜された斜面として形成されている。この斜面部４４に
到達した光束は、この斜面部４４を透過して上記プリズ
ム１８より後方側に射出される。この光束は、上記プリ
ズム１８の後方側に配設された反射板４６の反射面によ
り反射されて、該プリズム１８の後方側において、上記
モニタ用受光部２７に受光される。

【０１０８】また、この受発光素子においては、上記レ
ーザダイオードチップ１７より発せられ上記光分離膜１
９を介して上記プリズム１８内に進入した光束は、図１
３に示すように、該プリズム１８の底面部において全反
射され、該プリズム１８の該レーザダイオードチップ１
７から見て後端側に至る。そして、この光束は、上記プ
リズム１８の後端面４７に至る。この後端面４７は、上
記第一の半導体基板１５の上面部に対して略々垂直な面
として形成されている。この後端面４７に到達した光束
は、この後端面４７を透過して上記プリズム１８より後
方側に射出される。この光束は、上記プリズム１８の後
方側に配設された反射板４８の反射面により反射され
て、該プリズム１８の後方側において、上記モニタ用受
光部２７に受光される。

【０１０９】さらに、本発明に係る受発光素子において
は、上記光束分岐素子は、図１５乃至図１７に示すよう
に、ホログラムレンズ５２により構成することができ
る。上記ホログラムレンズ５２は、上記フレーム２９上
に取付けられたカバーガラス５１の上面部に配設され、
このカバーガラス５１により支持されている。この受発
光素子においては、図１５に示すように、上記第一の半
導体基板１５上に配設されたレーザダイオードチップ１
７より発せられた光束は、上記カバーガラス５１を透し
て上記ホログラムレンズ５２に入射され、このホログラ
ムレンズ５２により、上記光学記録媒体の信号記録面上
に集光される。そして、この信号記録面により反射され
た反射光束は、上記ホログラムレンズ５２に戻り、この
ホログラムレンズ５２により、上記レーザダイオードチ
ップ１７に戻る光路より分岐されて上記各光検出器２
０，２１に向かう。そして、上記レーザダイオードチッ
プ１７より発せられた光束の一部は、上記カバーガラス
５１の下面部により反射されて、上記第一の半導体基板
１５上に形成されたモニタ用受光部２７により受光され
る。

【０１１０】さらに、この受発光素子は、図１６に示す
ように、上記レーザダイオードチップ１７より発せられ
た光束の一部が、上記カバーガラス５１内に進入しこの
カバーガラス５１の上面部により反射されて、上記モニ
タ用受光部２７により受光されるように構成してもよ
い。

【０１１１】そして、この受発光素子は、図１７に示す
ように、上記レーザダイオードチップ１７より発せられ
た光束が上記第一の半導体基板１５上に設けられた斜面
部５３により反射されて上記ホログラムレンズ５２に入
射されるように構成してもよい。この場合には、上記レ
ーザダイオードチップ１７より発せられた光束の一部
は、上記斜面部５３上に形成されたモニタ用受光部２７
により受光される。

【０１１２】これら受発光素子においても、上記ホログ
ラムレンズ５２に入射される光束の径を規定する第一の
アパーチャと、上記モニタ用受光部２７の受光面に入射
される光束の径を規定する第二のアパーチャとを該ホロ
グラムレンズ５２を介して互いに共役なものとしておく
ことにより、該該ホログラムレンズ５２を介して上記光
ディスク１０１の信号記録面上に照射される光束の量
（盤面パワー）と上記モニタ用受光部２７の光検出出力
とを、直線的（リニア）な比例関係とすることができ
る。

【０１１３】また、上記各実施の形態において説明した
各光学ピックアップと、光ディスクを回転駆動する駆動
手段と、上記対物レンズ１２を二軸方向に移動可能に支
持する二軸アクチュエータ３０と、上記各光検出器２
０，２１からの検出信号に基づいて再生信号を生成する
信号処理回路と、該各光検出器２０，２１からの検出信
号に基づいて該二軸アクチュエータ３０を制御するサー
ボ回路とを組み合わせることにより、本発明に係る光デ
ィスク装置を構成することができる。さらに、上述の光
学ピックアップ等に対して、光磁気ディスクに対して信
号を記録する磁気へッドを組み合わせることにより、光
磁気ディスク装置を構成することができる。

【０１１４】すなわち、本発明に係る光ディスク装置
は、上述した本発明に係る光学ピックアップと、上記光
ディスク１０１を保持して回転操作する回転操作機構
と、上記二軸アクチュエータ３０と、信号処理回路及び
サーボ回路からなる制御手段とを備えて構成される。

【０１１５】上記回転操作機構は、スピンドルモータ
と、このスピンドルモータの駆動軸に取付けられたディ
スクテーブルとを有して構成されている。このディスク
テーブルは、上記光ディスク１０１の中心部分を保持す
るように構成されている。上記スピンドルモータは、上
記ディスクテーブルとともに、このディスクテーブルが
保持している光ディスク１０１を回転操作する。そし
て、この光ディスク装置においては、上記光学ピックア
ップは、上記ディスクテーブルに保持された光ディスク
１０１の信号記録面に上記対物レンズ１２を対向させた
状態で支持される。また、この光学ピックアップは、上
記光ディスク１０１の内外周に亘って、上記スピンドル
モータに対する接離方向に移動操作可能となされてい
る。

【０１１６】そして、上記制御手段は、上記光学ピック
アップのモニタ用受光部２７より出力される光検出出力
に基づいて、上記レーザダイオードチップ１７の発光出
力を制御する。すなわち、この光ディスク装置において
は、上記モニタ用受光部２７より出力される光検出出力
に基づいて上記レーザダイオードチップ１７における発
光出力が制御されることにより、上記光ディスク１０１
の信号記録面上に照射される光束の量が正確に制御され
る。

【０１１７】また、上記制御手段は、上記各光検出器２
０，２１よりの検出出力に基づいて、上記読み出し信号
（再生信号）ＲＦ，ＭＯ、上記フォーカスエラー信号Ｆ
ＣＳ、上記トラッキングエラー信号ＴＲＫを生成し、該
フォーカスエラー信号ＦＣＳ及びトラッキングエラー信
号ＴＲＫに基づいて、上記二軸アクチュエータ３０を制
御する。

【０１１８】さらに、本発明は、いわゆるコンパクトデ
ィスク（「ＣＤ」）等のピットディスクや光磁気ディス
クの如き光ディスクのほか、信号記録面の相変化を利用
したいわゆる相変化型の光ディスク、あるいは、画像情
報等の高密度記録に対応した光ディスク（例えば、いわ
ゆる「ＤＶＤ」）等、種々の光学記録媒体についても適
用することができる。

【０１１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
光素子の出力検出用の受光部が、第一の半導体基板上に
形成されているので、戻り光検出用の受光素子と同時に
形成されるとともに、外部にスペースを必要としない。
したがって、受発光素子を構成すべきすべての光学素子
が一体に構成されることになるので、部品点数が少なく
て済むことになるとともに、受発光素子及び光学ピック
アップそして光ディスク装置の製造コストが低減される
とともに、全体が小型に構成されることになる。

【０１２０】さらに、この出力検出用の受光部に入射す
る光は、発光素子がら出射されるレーザ光のうち、光デ
ィスクの表面に照射される部分以外の光であることか
ら、受発光素子の受光素子に入射する入射光量が低下す
るようなことがない。

【０１２１】このように、本発明によれば、発光素子の
発光光量を検出するための光検出器を備えるようにし
た、低コストで且つ小型の受発光素子とこれを利用した
光学ピックアップ及び光ディスク装置が提供されること
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る受発光素子の一の実施の形態にお
けるものを組み込んだ光学ピックアップの構成を示す概
略的な側面図である。

【図２】上記受発光素子の構成を示す縦断面図である。

【図３】上記受発光素子における光検出器の構成とフォ
ーカスエラー信号を得るための演算回路の構成を示す概
略的な平面図である。

【図４】上記図３に示した演算回路によって得られる信
号Ｓｌ，Ｓ２とフォーカスエラー信号ＦＣＳとを示すグ
ラフである。

【図５】上記受発光素子におけるオントラック及びデト
ラック状態での光検出器とトラッキングエラー信号を得
るための演算回路の構成を示す概略的な平面図である。

【図６】上記受発光素子においてレーザダイオードチッ
プから発せられたレーザ光の強度分布を示すグラフであ
る。

【図７】上記光学ピックアップの構成の他の例（光磁気
ディスク用）を示す側面図である。

【図８】上記図７に示した光学ピックアップの構成を示
す平面図である。

【図９】上記受発光素子の構成の他の例（突出部を有す
るもの）を示す縦断面図である。

【図１０】上記受発光素子の構成の他の例（光路分岐面
を拡大したもの）を示す縦断面図である。

【図１１】上記受発光素子の構成の他の例（斜面部及び
反射面を有するもの）を示す縦断面図である。

【図１２】上記受発光素子の構成の他の例（斜面部及び
反射板を有するもの）を示す縦断面図である。

【図１３】上記受発光素子の構成の他の例（反射板を有
するもの）を示す縦断面図である。

【図１４】上記受発光素子の構成の他の例（反射プリズ
ムを有するもの）を示す縦断面図である。

【図１５】上記光学ピックアップにおいて光束分岐素子
としてホログラムレンズを用いた場合の構成を示す縦断
面図である。

【図１６】上記光学ピックアップにおいて光束分岐素子
としてホログラムレンズを用いた場合の構成の他の例を
示す縦断面図である。

【図１７】上記光学ピックアップにおいて光束分岐素子
としてホログラムレンズを用いた場合の構成のさらに他
の例を示す縦断面図である。

【図１８】従来の光学ピックアップの構成を示す概略的
な側面図である。

【図１９】従来の受発光素子の構成を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 光学ピックアップ、１１ 受発光素子、１２ 対
物レンズ、１３，１４光路折曲用ミラー、１５ 第一の
半導体基板、１６ 第二の半導体基板、１７レーザダイ
オードチップ、１８ プリズム、１８ａ 光路分岐面、
１８ｂ 面取り部、１９ 光分離膜、２０ 第一の光検
出器、２１ 第二の光検出器、２２，２３，２４，２５
減算回路．２６ 全反射膜、２７ モニタ用受光部、
３０二軸アクチュエータ、４３ 突出部、４４ 斜面
部、４５ 全反射膜、４６，４８ 反射板、４９ 反射
プリズム、５１ カバーガラス、５２ ホログラムレン
ズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 直人 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 西 紀彰 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 植田 充紀 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 斉藤 公博 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 森本 忠司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−119676（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−182232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−33734（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−146241（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−99322（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/12 - 7/135 H01S 5/00 - 5/50

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板上に配設された発光素子と、 上記半導体基板の上方に配設された光束分岐素子と、 上記発光素子より発せられ上記光束分岐素子を介して光
   学記録媒体の信号記録面上に照射されてこの信号記録面
   により反射された後に該光束分岐素子に戻った光束を受
   光する上記半導体基板上に形成された受光素子と、 上記発光素子より発せられ上記光束分岐素子に入射され
   ずにこの光束分岐素子を支持する光学部品の外面部にて
   反射させた光束を受光する発光素子の出力検出用の受光
   部とを備えた受発光素子。
2. 【請求項２】 受光素子は、第一の半導体基板上に形成
   され、 発光素子は、前記第一の半導体基板上に搭載された第二
   の半導体基板上に形成され、 光束分岐素子を支持する光学部品は、互いに並行な二面
   を有し前記発光素子から射出されたレーザ光が前記平行
   な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成され
   たレーザ光を分岐するための光束分岐素子である光分離
   膜を有するプリズムであって、該光分離膜が形成された
   領域よりも上記第一の半導体基板側の領域が面取り部と
   なされており、 発光素子の出力検出用の受光部は、上記面取り部により
   反射された発光素子からのレーザ光が入射するように上
   記第一の半導体基板の表面に形成されていることを特徴
   とする請求項１に記載の受発光素子。
3. 【請求項３】 前記出力検出用の受光部が、第一の半導
   体基板上にて、第二の半導体基板とプリズムとの間の領
   域に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の
   受発光素子。
4. 【請求項４】 前記面取り部が、第一の半導体基板の表
   面に対して垂直であることを特徴とする請求項２に記載
   の受発光素子。
5. 【請求項５】 前記面取り部に、全反射膜が備えられて
   いることを特徴とする請求項２に記載の受発光素子。
6. 【請求項６】 前記光分離膜が、偏光分離膜であって、
   前記プリズムが、複屈折材料から成るプリズムであるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の受発光素子。
7. 【請求項７】 光束分岐素子は、ホログラムレンズによ
   り構成されている請求項１に記載の受発光素子。
8. 【請求項８】 受発光素子と、前記受発光素子がら出射
   されたレーザ光を光ディスクの記録面上に合焦させて照
   射するとともに前記光ディスクの記録面からの戻り光を
   前記受発光素子に導入する光学系とを備えた光学ピック
   アップであって、 前記受発光素子は、第一の半導体基板上に形成された受
   光素子と、前記第一の半導体基板上に搭載された第二の
   半導体基板上に形成された発光素子と、互いに平行な二
   面を有し前記発光素子から出射されたレーザ光が前記平
   行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成さ
   れたレーザ光を分岐するための光分離膜を有するプリズ
   ムとを備えており、 さらに、前記プリズムの光路分岐面のレーザ光を光ディ
   スクに向かって反射するために必要な領域より第一の半
   導体基板側の領域が面取りされており、 この面取り部により反射された発光素子からのレーザ光
   が入射するように第一の半導体基板の表面に形成された
   発光素子の出力検出用の受光部を有することを特徴とす
   る光学ピックアップ。
9. 【請求項９】 光ディスクを回転駆動する駆動手段と、 回転する光ディスクに対して対物レンズを介して光を照
   射し、光ディスクからの信号記録面からの戻り光を対物
   レンズを介して光検出器により検出する光学ピックアッ
   プと、 対物レンズを二軸方向に移動可能に支持する二軸アクチ
   ュエータと、 光検出器からの検出信号に基づいて、再生信号を生成す
   る信号処理回路と、 光検出器からの検出信号に基づいて、光学ピックアップ
   の対物レンズを二軸方向に移動させるサーボ回路とを含
   んでおり、 前記光学ピックアップは、受発光素子と、前記受発光素
   子から出射されたレーザ光を光ディスクの記録面上に合
   焦させて照射するとともに前記光ディスクの記録面から
   の戻り光を前記受発光素子に導入する光学系とを備え、 前記受発光素子は、第一の半導体基板上に形成された受
   光素子と、前記第一の半導体基板上に搭載された第二の
   半導体基板上に形成された発光素子と、互いに平行な二
   面を有し前記発光素子から出射されたレーザ光が前記平
   行な二面と交差するように入射する光路分岐面に形成さ
   れたレーザ光を分岐するための光分離膜を有するプリズ
   ムとを備えており、 さらに、前記プリズムの光路分岐面のレーザ光を光ディ
   スクに向かって反射するために必要な領域より第一の半
   導体基板側の領域が、面取りされており、 この面取り部により反射された発光素子からのレーザ光
   が入射するように第一の半導体基板の表面に形成された
   発光素子の出力検出用の受光部を有することを特徴とす
   る光ディスク装置。