JP2001102676A - 光集積ユニット、光ピックアップ及び光記録媒体駆動装置 - Google Patents

光集積ユニット、光ピックアップ及び光記録媒体駆動装置

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JP2001102676A
JP2001102676A JP27338099A JP27338099A JP2001102676A JP 2001102676 A JP2001102676 A JP 2001102676A JP 27338099 A JP27338099 A JP 27338099A JP 27338099 A JP27338099 A JP 27338099A JP 2001102676 A JP2001102676 A JP 2001102676A
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laser
light
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＤ−Ｒのディスク媒体は色素系材料である
ため６５０ｎｍのＬＤでは再生ができない。すでにＣＤ
−Ｒが広く市場に普及していることから、ＤＶＤ再生装
置でＣＤ−Ｒを再生できることが要求されている。 【解決手段】 ＧａＡｓ基板上にモノリシック２波長Ｌ
Ｄを形成することにより集積化半導体レーザ素子を形成
し、このレーザ素子をフラット型パッケージに搭載して
４５°ミラーによりビームを放出させる。３分割ホログ
ラム素子を用い、シリコン基板を用いて受光素子や増幅
回路も基板上に集積化させれば、部品点数の少ない小型
・軽量光ピックアップが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光集積ユニット、
光ピックアップ及び光記録媒体駆動装置に関する。より
詳細には、本発明は、光ディスクなどの光記録媒体に記
録された信号の読みとりや書き込みを行い、ＤＶＤ−Ｒ
ＯＭとＣＤ−Ｒなどのように複数の動作波長のための集
積化レーザ光源を搭載したフラットパッケージ型の光集
積ユニット、これを用いた光ピックアップ及びこれを用
いた光記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】小型且つ可搬性を有する記録媒体に大容
量のデータを記録するためにＤＶＤ（digital versatil
e disc）システムが開発された。このシステムを実現す
るに際しては、従来のＣＤ−ＲＯＭ（compact disc-rea
d only memory）やＣＤ−Ｒ（compact disc recordabl
e）のディスクも再生できる互換性を付与することが望
ましい。
【０００３】ＣＤ−Ｒの再生には波長７８０ｎｍ前後の
半導体レーザ（以下ＬＤ）が使われるが、ＤＶＤではＣ
Ｄ−ＲＯＭの約７倍の記録密度を実現するために波長６
５０ｎｍのＬＤを用いる。しかし、ＣＤ−Ｒの記録媒体
は色素系材料であり、ＤＶＤ用の６５０ｎｍの波長帯で
は十分な感度が得られない。このために、ＣＤとの互換
性を有するＤＶＤシステムほ実現するためには、２光源
を有する光ピックアップが必然となる。
【０００４】図１４は、従来のＤＶＤ用の２光源型光ピ
ックアップの構成を表す概念図である。ここで１０１
は、ＤＶＤ再生用の波長６５０ｎｍの光集積ユニット、
１０２はＣＤ−Ｒ及びＣＤ−ＲＯＭ再生用の７８０ｎｍ
の光集積ユニット、１０３はプリズム、１０４はコリメ
ートレンズ、１１５は立ち上げミラー、１０６は波長選
択性フィルタ、１０７は収束レンズ、１０８はＣＤ用デ
ィスク、１０９はＤＶＤ用ディスクである。
【０００５】光集積ユニット１０１、１０２のそれぞれ
には、光源となる半導体レーザ、ディスクからの反射ビ
ームを検出する検出用受光素子、及び半導体レーザの出
力を制御するためのモニタ用受光素子などが設けられて
いる。
【０００６】図１４のような独立した２光源を用いた光
ピックアップには、下記のような問題点があった。すな
わち、第１は光軸が２本あるための光源位置調整の煩雑
さであり、第２は小型軽量化の困難性である。
【０００７】本発明者らは、２点を解決するために、同
一半導体基板上に６５０ｎｍ用および７８０ｎｍ用の光
源をモノリシックに集積した集積型半導体レーザ素子を
開発し、このレーザ素子を用いて光学系の大幅な簡素化
を図った。これは、特願平１０−１８１０６８号として
出願済みである。
【０００８】図１５は、同出願において本発明者らが提
案した集積型半導体レーザ素子の断面構造図を表す概念
図である。
【０００９】また、図１６は、ＣＡＮ型パッケージに集
積型半導体レーザ素子を搭載した光集積ユニットの要部
斜視図であり、図１７は、その光集積ユニットを用いた
光ピックアップの光学系を表す概念図である。
【００１０】図１５に表したように、集積型半導体レー
ザ素子３１は、共通ＧａＡｓ基板２１０上に６５０ｎｍ
のレーザ発振部２４０及び７８０ｎｍのレーザ発振部２
４１がモノリシックに形成されている。各々のレーザ発
振部のｐ側電極２３３及び２３４は、ＡｌＮなどからな
る絶縁性基板３５４上に形成された別々の取り出し電極
３５２及び３５３上にＡｕＳｎハンダなどの接着部材３
５１、３５１によって接着される。また、３５８は放熱
用金属ブロックである。
【００１１】また、図１６に表した光集積ユニットにお
いて、２１０は前述の集積型半導体レーザ素子、３５４
はＡｌＮ絶縁性基板、３５８は放熱用金属ブロック、３
５９はモニタ用ＰＤ（photodiode）、３６０はエラー検
出及びＲＦ信号検出用の分割ＰＤである。これらの部品
は、ステム４００の上に配置され、フィードスルー４０
２を介してリードピン４０４とワイアＷにより適宜接続
されている。
【００１２】図１７に関しては、図１４と同等の部分に
は同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図１７に
おいて、符号３６１は 図１６に表した光集積ユニット
をＣＡＮ型パッケージに搭載したものを表す。
【００１３】図１７に表した光学系は、図１４に例示し
た初期の光学系と比べると、光集積ユニットが単一とさ
れた結果、構造が大幅に簡素化され小型軽量化が可能と
されたことがわかる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
に表したＣＡＮ型光集積ユニット及び図１７に表した光
ピックアップに関しても、未だ改善すべき技術課題が存
在する。
【００１５】まず第１に、ＬＤ２１０のマウント（ＸＺ
面上）と分割ＰＤ３６０のマウント（ＸＹ面上）とを、
直交する面上において高精度に行わねばならない。
【００１６】第２に、リードピン３６１ｐ、放熱用金属
ブロック３５８、集積型半導体レーザ素子２１０、図示
しないＩＣチップなどを立体的に配置する構成のため
に、小型化に限界がある。
【００１７】上記第１の技術課題について説明すると、
ＬＤビームとＺ軸との傾き（α）は±１°以内、ＬＤ発
光点と分割ＰＤ３６０との相対位置のずれ（ＸＹ面）は
±５μｍ以内、ＬＤ２１０と分割ＰＤ３６０との回転角
度のずれ（β）は±０．５°以内であることがそれぞれ
要求される。
【００１８】また、上記第２の技術課題については、特
に、外形厚みが３０ｍｍ以下の薄型ノートパソコンある
いはＰＤＡ（personal data assistant）などに搭載す
る上で障害となる。
【００１９】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
のである。すなわち、その目的は、従来よりも大幅に小
型、軽量、薄型化が可能で、部品点数も減らすことによ
り製造コストを低減させ、同時に信頼性も向上させた複
数波長型の光集積ユニット、光ピックアップ及び光記録
媒体駆動装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光集積ユニットは、基板と、前記基板の主
面上にマウントされた半導体レーザ素子と、を備えた光
集積ユニットであって、前記半導体レーザ素子は、第１
の波長のレーザ光を放出する第１のレーザ発振部と前記
第１の波長とは異なる第２の波長のレーザ光を前放出す
る第２のレーザ発振部とをモノリシックに集積してな
り、且つ前記第１の波長のレーザ光と前記第２のレーザ
光を前記基板の前記主面に対して略平行な方向に出射す
るものとして構成され、前記基板は、前記第１及び第２
のレーザ光を前記主面に対して略垂直上方に反射するよ
うに前記主面に対して傾斜したミラー面と、前記第１の
レーザ発振部に対応する第１のマウント部と前記第２の
レーザ発振部に対応する第２のマウント部とを電気的に
分離する手段と、を有することを特徴とする。
【００２１】ここで、前記分離する手段は、前記基板の
表面に形成されたｐｎ接合であることを特徴とする。
【００２２】また、前記分離する手段は、前記基板上に
設けられた絶縁層と、前記絶縁層の上において互いに分
離して形成された一対の配線パターンであることを特徴
とする。
【００２３】また、前記半導体レーザ素子から放出され
る前記第１及び第２のレーザ光の一部が前記主面に遮ら
れないように前記主面の一部が掘り下げられた凹部が設
けられ、前記ミラー面は前記凹部の側壁に連続的に延在
するものとして構成されていることを特徴とする。
【００２４】また、前記基板は、単結晶シリコンからな
り、前記半導体レーザ素子からみて前記ミラー面とは反
対側に、前記半導体レーザ素子のレーザ出力をモニタす
るためのモニタ用受光素子としてのｐｎ接合部を有する
ことを特徴とする。
【００２５】また、前記モニタ用受光素子としての前記
ｐｎ接合部は、前記第１のレーザ発振部に対応して設け
られた第１のモニタ用ｐｎ接合部と、前記第２のレーザ
発振部に対応して設けられた第２のモニタ用ｐｎ接合部
とを含むことを特徴とする。
【００２６】また、前記基板は、単結晶シリコンからな
り、前記ミラー面により反射されて外部に放出され光記
録媒体において反射されて戻った前記第１の波長の反射
光を検出する第１の検出用受光素子としての第１の検出
用ｐｎ接合部と、前記ミラー面により反射されて外部に
放出され光記録媒体において反射されて戻った前記第２
の波長の反射光を検出する第２の検出用受光素子として
の第２の検出用ｐｎ接合部と、をさらに有することを特
徴とする。
【００２７】また、前記第１の検出用ｐｎ接合部は、光
集積ユニットの内部または外部に設けられたホログラム
光学系により回折された前記第１の波長の反射光のプラ
ス１次回折光を受光するように前記基板上に配置され、
前記第２の検出用ｐｎ接合部は、前記ホログラム光学系
により回折された前記第２の波長の反射光のマイナス１
次光を受光するように前記基板上に配置されたことを特
徴とする。
【００２８】また、前記ホログラム光学系は、少なくと
も３つの異なる回折領域を有し、前記第１の検出用ｐｎ
接合部は、前記３つの異なる回折領域のそれぞれにより
回折される３つのプラス１次光に対応して分割して設け
られ、前記第２の検出用ｐｎ接合部は、前記３つの異な
る回折領域のそれぞれにより回折される３つのマイナス
１次光に対応して分割して設けられたことを特徴とす
る。
【００２９】また、前記ホログラム光学系をさらに備え
たことを特徴とする。
【００３０】また、前記基板は、（１００）面を主面と
した単結晶シリコンからなり、前記ミラー面は、（１１
１）面により構成されていることを特徴する。
【００３１】また、前記第１の波長は、７８０ｎｍを中
心とし、前記第２の波長は、６３５ｎｍ、６５０ｎｍ及
び６８５ｎｍのいずれかを中心とすることを特徴とす
る。
【００３２】一方、本発明の光ピックアップは、前述し
たいずれか１つに記載の光集積ユニットと、前記光集積
ユニットから放出される前記第１の波長のレーザ光また
は前記第２のレーザ光を集光して光記録媒体に照射し且
つ前記光記録媒体から反射された反射光を前記光集積ユ
ニットに導く光学系と、を備えたことを特徴とする。
【００３３】また、本発明の光記録媒体駆動装置は、前
述した光ピックアップを搭載したことを特徴とする
【００３４】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について説明する。
【００３５】図１は、本発明の光集積ユニットを表す概
念図である。すなわち、同図（ａ）は本発明の光集積ユ
ニットの要部組立斜視図、同図（ｂ）はその基板部分の
拡大斜視図である。本発明の光集積ユニット１０は、例
えば図１７に表した光ピックアップにおいて、光集積ユ
ニット３６１に代わって設けられる。
【００３６】本発明の光集積ユニット１０は、フラット
パッケージ５０の内部に設けられた基板６０上にその要
部が形成されている。
【００３７】すなわち、基板６０の主面には凹部６０Ｃ
が設けられ、その底面にＬＤ３１がマウントされてい
る。ＬＤ３１は、図１５に例示したようなモノリシック
集積型半導体レーザ素子であることが望ましい。例え
ば、ＬＤ３１からは、波長６５０ｎｍのＤＶＤ用レーザ
光と、波長７８０ｎｍのＣＤ用レーザ光とが放出され
る。
【００３８】ＬＤ３１から出射したレーザビームは、凹
部６０Ｃの側面に形成されたミラーＭにより反射されて
上方に出射する。これらのレーザ光は、ホログラム光学
系３３を透過し図示しない光学系を介して光ディスクに
入射する。光ディスクからの戻り光は、ホログラム光学
系３３により回折され、基板６０の上に設けられた検出
用ＰＤ（photodiode）３５、３６に入射する。ホログラ
ム光学系３３は、フラットパッケージの蓋部５０Ａなど
に配置しても良く、また光集積ユニット１０とはべつ
に、光ピックアップを構成する光学系の何処かに配置し
ても良い。
【００３９】基板６０としては、例えばシリコン（Ｓ
ｉ）ウェーハなどを用いることができ、そのミラーＭと
しては、例えばエッチングにより形成される（１１１）
面を用いることができる。また、検出用ＰＤ３５、３６
は、シリコンなどからなる基板６０の表面部分にｐｎ接
合を設けることにより形成することができる。
【００４０】図２は、光集積ユニット１０の基板６０の
平面構成をより詳細に表す概念図である。基板６０の中
央付近に設けられた凹部６０Ｃには、ＬＤ駆動用の配線
パターン４１、４２が設けられ、この上にＬＤ３１がマ
ウントされている。配線パターン４１、４２は、ＬＤ３
１の６５０ｎｍレーザ部と７８０ｎｍレーザ部を駆動す
るための電流信号を供給する。
【００４１】また、ＬＤ３１の後面には、出力モニタ用
のＰＤ（photodiode）２７、２８が設けられている。Ｐ
Ｄ２７、２８は、ＬＤ３１の６５０ｎｍレーザ部と７８
０ｎｍレーザ部の後側に放出されるレーザ光をモニタ
し、ＡＰＣ（auto power control）回路などの出力制御
回路にモニタ信号を送出する役割を有する。
【００４２】ＬＤ３１がマウントされた凹部６０Ｃの左
右には、ＲＦ信号及び各種エラー検出用分割ＰＤ３５、
３６が設けられている。すなわち、分割ＰＤ３５、３６
は、再生信号としての光ディスクからの反射ビームを検
出すると同時に、ディスク上でのレーザビームのフォー
カスエラー（focus error）やトラッキングエラー（tra
cking error）を検出する役割も有する。
【００４３】また、基板６０の上には、ＩＶアンプ３
７、３８が形成され、分割ＰＤ３５、３６からの信号を
それぞれ増幅・信号処理する。
【００４４】図３は、本発明の光集積ユニット１０にお
ける反射光の光路を表す概念図である。すなわち、同図
（ａ）は、分割ＰＤ３５、３６を含んだ斜視図であり、
同図（ｂ）は、それぞれの回折領域において光が回折さ
れるようすを表した概念図である。
【００４５】ホログラム光学系３３は、少なくとも３つ
の領域に分割された回折領域３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃ
を有する。それぞれの回折領域においては、入射光Ｉに
対して、直進成分Ｉ0と、±１次回折光Ｉ1、±２次回折
光Ｉ2・・・・が生ずる。
【００４６】ホログラム素子によって光が回折される様
子は、図３（ｂ）に表した通りである。すなわち、ＬＤ
３１から波長６５０ｎｍと波長７８０ｎｍのレーザビー
ムが放出される場合は、ディスクで反射されて戻ってき
た光は、それぞれの回折領域において図３（ｂ）に表し
たように回折される。図３（ｂ）においては、回折光の
うちで、０次光と±１次回折光のみを表した。ここで、
波長７８０ｎｍの１次回折光４３、４６は、波長６５０
ｎｍの１次回折光４２、４５よりも大きな回折角度を有
する。
【００４７】一方、分割ＰＤ３５、３６は、それぞれが
６個に分割された領域を有する。それぞれは、中央部に
まとめられた４つの分割領域３５Ａ、３６Ａと、上端の
１つの分割領域３５Ｂ、３６Ｂと、下端の１つの分割領
域３５Ｃ、３６Ｃとを有する。
【００４８】図３（ａ）に表したように、ディスクから
反射されて戻ってきた波長６５０ｎｍのレーザビームに
対して、回折領域３３Ａからのプラス１次回折光が、合
焦点状態で分割ＰＤ３５Ａの中央に入射するように配置
する。そうすると、いわゆる「フーコー法」によって６
５０ｎｍのレーザビームのフォーカスエラーを検出する
ことができる。
【００４９】また、ジャストトラック条件において、回
折領域３３Ｂからのプラス１次回折光が分割ＰＤ３５Ｂ
の中央部に入射し、回折領域３３Ｃからのプラス１次回
折光が分割ＰＤ３５Ｃの中央部に入射するように配置す
る。そうすると、プッシュプル（push-pull）法または
２素子ＤＰＤ（differential phase detection）法によ
ってトラッキングエラーを検出することができる。ここ
で、「プッシュプル法」とは、分割ＰＤ３５Ｂと３５Ｃ
における回折光の強度比からトラッキング情報を求める
方法であり、「２素子ＤＰＤ法」とは、分割ＰＤ３５Ｂ
と３５Ｃにおける回折光の位相差からトラッキング情報
を求める方法である。
【００５０】この時に、図３（ｂ）に例示したようなホ
ログラム光学系３３からのマイナス１次回折光は、利用
する必要はない。
【００５１】一方、ディスクから反射されて戻ってきた
波長７８０ｎｍのレーザビームに対しては、回折領域３
３Ａによるマイナス１次回折光は左側の分割ＰＤ３６の
うちの中央部３６Ａで受ける。この時プラス１次光４３
は右側の分割ＰＤ３５の右寄りに入射するが、この分割
ＰＤ３５を用いる必要はない。
【００５２】波長７８０ｎｍのレーザビームによりＣＤ
用ディスク上でのトラッキングエラーを検出する方法
は、大別して２種類ある。
【００５３】まず、ひとつ目の方法は、いわゆる「３ビ
ーム法」を用いるものである。すわなち、波長７８０ｎ
ｍのレーザビームを、０次光と±１次光の３つのビーム
に分割して、ディスクに照射し、反射されたそれぞれの
ビームを検出する方法がある。この場合には、中心のビ
ームに対して、両側のビームの強度分布が対称型であれ
ばオントラックと判断できる。レーザビームを分割する
には、ホログラム回折素子を用いれば良い。
【００５４】本発明において「３ビーム法」を実施する
ためには、ディスクから反射されたセンタビームが回折
領域３３Ａによって回折され、そのマイナス１次回折光
が分割ＰＤのうちの中央部３６Ａの中心付近に入射する
ように配置する。また、ディスクから反射された左右の
分割ビームは、それぞれ回折領域３３Ａによって回折さ
れ、それらのマイナス１次回折光が分割ＰＤのうちの上
端部３６Ｂと下端部３６Ｃの中心付近にそれぞれ入射す
るように配置する。このようにすれば、分割ＰＤ３６に
よって「３ビーム法」によるトラッキングエラーを検出
することができる。
【００５５】トラッキングエラーを検出するもうひとつ
の方法は、波長６５０ｎｍのビームに関して前述した
「２素子ＤＰＤ法」または「プッシュプル法」を用いる
ものである。この場合には、ディスクから反射された波
長７８０ｎｍのセンタビームを、ホログラム光学系３３
の回折領域３３Ａ〜Ｃのそれぞれにより回折させる。そ
して、回折領域３３Ａからのマイナス１次回折光を分割
ＰＤ３６Ａの中心に入射させるとともに、回折領域３３
Ｂからのマイナス１次回折光を分割ＰＤ３６Ｂの中心に
入射させ、回折領域３３Ｃからのマイナス１次回折光を
分割ＰＤ３６Ｃの中心に入射させる。このようにすれ
ば、波長６５０ｎｍのレーザビームの場合と同様に、
「２素子ＤＰＤ法」または「プッシュプル法」によって
トラッキングエラーを検出することが可能となる。
【００５６】ここで、「３ビーム法」に対応する分割Ｐ
Ｄ３６Ｂ及び３６Ｃの位置と、「２素子ＤＰＤ法」に対
応する分割ＰＤ３６Ｂ及び３６Ｃの位置とは一般的に異
なる。また、波長６５０ｎｍと波長７８０ｎｍでは、ホ
ログラム光学系からの回折角度も異なるので、「２素子
ＤＰＤ法」及び「プッシュプル法」を用いたトラッキン
グエラー検出の場合にも、ＬＤ３１の左右の分割ＰＤの
配置位置は、ＬＤ３１からみて非対称となる。
【００５７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、まず、基板に集積型半導体レーザ素子をマウント
し、そのレーザビームをミラーによって垂直方向に出射
させる構造とすることにより、従来よりも光集積ユニッ
トを大幅に薄型化し、小型軽量化することができる。
【００５８】さらに、本発明によれば、回折領域が３分
割されたホログラム光学系を採用し、それぞれの回折領
域から得られる１次回折光を受けるように基板上に分割
ＰＤを配置することによって、波長６５０ｎｍと波長７
８０ｎｍのそれぞれのレーザビームを確実に検出し、読
みとりデータとしてのＲＦ信号のみならず、フォーカス
エラー検出やトラッキングエラー検出も容易且つ確実に
行うことができる。
【００５９】特に、波長の異なる２種類のレーザビーム
に対して、共通のホログラム光学系を用いることが可能
となるので、光学系を大幅に簡略化し、小型化すると同
時に、製造コストも低減し、さらに信頼性も向上させる
ことができる。
【００６０】次に、本実施形態にかかる光集積ユニット
１０の細部構成の具体例について説明する。
【００６１】まず、ＬＤ３１のマウント部の詳細につい
て説明する。
【００６２】図４は、ＬＤ３１マウント部分を表す要部
概念図である。すなわち、同図（ａ）は、その平面図、
同図（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図、同図（ｃ）は、そ
のＢ−Ｂ線断面図である。基板６０上にはＬＤ３１から
放出されるレーザビームを約９０°反射させるための４
５°傾斜ミラーＭが形成され、このミラーＭの底面側１
１に２波長ＬＤ３１がマウントされる。
【００６３】そして、ＬＤ３１に集積されている２つの
レーザ発振部を電気的に分離するためにＬＤ３１のマウ
ント面の下の基板６０には、分割された導電層６０Ａ、
６０Ｂを形成することができる。
【００６４】基板６０をシリコン（Ｓｉ）で形成する場
合には、通常は、基板６０には電流増幅用ＩＣ回路など
を形成するため、その基板部の導電型をｐ型導電層とす
ることが多い。この場合には、導電層６０Ａ、６０Ｂと
して、ｎ型領域を形成する。このようにすれば、導電層
６０Ａ、６０Ｂを電気的に分離することができる。な
お、図中の６７は絶縁層である。
【００６５】このようにして形成した導電層６０Ａ、６
０Ｂの上に、金（Ａｕ）／チタン（Ｔｉ）などからなる
配線パターン４１、４２を形成し、この上に、集積型半
導体レーザ３１をマウントする。ＬＤ３１は、図１５に
例示したように、２つのレーザ発振部が分離溝などによ
って電気的に絶縁されているので、それぞれのレーザ発
振部の電極（例えばｐ側電極）２３３、２３４を配線パ
ターン４１、４２にそれぞれ接続できる。
【００６６】基板６０の上にＬＤ駆動用のＩＣ回路など
を形成する場合には、この回路と緯線パターン４１、４
２とを予め接続するようにパターニングしておけば良
い。また、基板６０の上にＬＤ駆動用のＩＣを形成しな
い場合には、外部結線用の電極パッドを配線パターン４
１、４２の末端に形成すれば良い。
【００６７】２波長ＬＤ３１の反対側の電極（例えばｎ
側電極）２３５は、共通電極である。もちろん、ＬＤ３
１に関する導電極性をすべて反対にしても何ら不都合は
ない。
【００６８】図５は、ＬＤ３１のマウント部の変型例を
表す。すなわち、同図（ａ）は、要部拡大断面図、同図
（ｂ）は、その平面図、同図（ｃ）は、そのＡ−Ａ線断
面図、同図（ｄ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【００６９】同図に表した変型例においては、基板６０
の表面に窒化シリコン（ＳｉＮ）や酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2）などの絶縁膜６２をプラズマＣＶＤ（chemical va
pordeposition）やスパッタ法で形成し、電気的に絶縁
する。この後、配線パターン４１、４２を絶縁膜６２の
上に形成し、これらの配線パターンに２波長ＬＤ３１の
電極２３３、２３４を例えばＡｕＳｎ共晶などの高融点
金属で接続する。
【００７０】本変型例の場合には、図４に表したような
導電領域６０Ａ、６０Ｂを形成するプロセスが不要にな
るという利点がある。
【００７１】次に、ＬＤ３１からの光の取り出し効率を
改善する具体例について説明する。
【００７２】図６は、ミラーＭの部分の要部拡大断面図
である。
【００７３】ＬＤ３１のうちの波長６５０ｎｍのレーザ
発振部は、熱的特性の余裕が波長７８０ｎｍの発振部に
比べて少ない。このために、レーザビームの発光点Ｓを
基板６０の近くに配置して放熱性を高くする必要があ
る。これは、いわゆる「アップサイドダウン型」のマウ
ントと呼ばれるものである。
【００７４】しかし、ＬＤ３１をアップサイドダウン型
で基板６０にマウントすると、放射状に出射するレーザ
ビームが基板面６０Ｆやレーザの端面に「蹴られる」す
なわち遮蔽されるという問題が生ずる。
【００７５】図７は、この問題を説明するための概念図
である。すなわち、同図（ａ）は、レーザビームの発光
点の高さｘを小さくした場合の光集積ユニットの要部の
構成を表す概略断面図である。同図に示したように、ｘ
を短くするとＬＤ３１から出射されたレーザビームのう
ちの下向きの一部は、基板の底面６０Ｆに蹴られてしま
う。ここで、レーザビームが基板の底面６０Ｆに遮蔽さ
れないようにする方法として、ＬＤ３１とミラーＭとの
距離ｙを小さくすることが考えられる。
【００７６】図７（ａ）は、このようにｙを小さくした
場合の光集積ユニットの要部の構成を表す概略断面図で
ある。同図に示したように、ｙを小さくするとミラーＭ
で反射されたレーザビームのうちの一部は、ＬＤ３１の
端面によって蹴られる。ここで、ＬＤ３１の厚さＴは、
通常１００〜１５０ミクロン程度であることが多い。こ
の厚さＴを小さくすれば反射光は蹴られなくなるが、素
子化プロセスや組立工程時のハンドリングが極めて困難
となり、現実的には厚さＴをこれ以下とすることは困難
である。
【００７７】図７（ａ）および（ｂ）に示したようなレ
ーザ光の光路を幾何学的に解析すると、同図（ａ）に示
したようにレーザビームが基板面６０Ｆに蹴られないた
めの条件は、 ｙ×ｔａｎ（Ｆｖ／２）＜ｘ （１） で表すことができる。また、同図（ｂ）に示したように
反射光がレーザの端面に蹴られないための条件は、 Ｔ×ｔａｎ（Ｆｖ／２）＜ｙ （２） で表すことができる。
【００７８】図７（ｃ）は、この条件を満たす範囲を例
示したグラフ図である。すなわち、同図の横軸はｘで、
縦軸はｙであり、一例としてレーザの厚さＴが１２０μ
ｍで、垂直広がり角Ｆｖが３０°の場合の、（１）
（２）式を満足する範囲が図中に斜線で示されている。
同図から分かるように上式を満足するためには、発光点
位置ｘは８．７μｍ以上で、ミラーとの距離ｙは３２．
４μｍ以上であることが必要とされる。
【００７９】しかし、発光点の高さｘを８．７μｍ以上
とすることは、ＤＶＤ用レーザにおいては困難である。
何故ならば、前述したようにＤＶＤ用レーザにおいて
は、放熱対策のために、ｘを５μｍ以下とすることが望
ましいからである。特に３０ｍＷ以上の高出力が必要と
される書換用ＤＶＤ−ＲＡＭにおいては、一段と不利に
なる。従って、従来の光集積ユニットを用いてＤＶＤ用
の光ピックアップを実現することは困難であった。
【００８０】これに対して、図６に表したように、ＬＤ
３１のマウント部とミラーＭとの間に基板を掘り下げた
部分６０Ｄを設ければ、出射点Ｓから放出したレーザビ
ームは、基板面６０Ｆによって蹴られることなくミラー
Ｍに到達し、尚かつ反射ビームがＬＤ３１の端面によっ
て蹴られることも防げる。
【００８１】なお、基板面に対して４５°傾斜したミラ
ーＭを形成するためには、例えば、（１００）面から
［１１１］方向に９．７°傾斜した面を主面とするシリ
コンウェーハを用いると良い。このようにすれば、基板
の主面に対して４５°傾斜した（１１１）面をミラーＭ
として用いることができ、エッチングによって（１１
１）ミラー面を容易に形成することができるからであ
る。
【００８２】本具体例における各部の位置関係をさらに
詳細に説明すると以下の如くである。すなわち、図６に
示したように、ミラーＭは、発光点Ｓから（Ｆｖ／２）
の角度で下方に向かう直線上まで、延在して形成しなけ
ればならない。このようにすれば、レーザビームは底面
６０Ｆに蹴られることがなくなる。
【００８３】一方、ＬＤ３１の光出射端面の上端から
（Ｆｖ／２）の角度で下方に向かう直線と、発光点Ｓか
ら（Ｆｖ／２）の角度で下方に向かう直線との交点Ｐを
求める。ミラーＭは、ＬＤ３１からみて交点Ｐよりも遠
方に設けなければならない。このようにすれば、反射光
はＬＤ３１の端面により蹴られることがなくなる。
【００８４】つまり、本発明によれば、発光点Ｓを基板
の底面６０Ｆに近づけても、レーザビームが底面６０Ｆ
に蹴られたり、反射光がＬＤ３１の端面に蹴られたりす
ることがなくなる。
【００８５】その結果として、本具体例によれば、Ｉｎ
ＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰ系あるいはＧａＮ／ＩｎＧａＮ
系半導体レーザのように短波長のレーザを、いわゆるア
ップサイド・ダウン型のマウント、すなわち活性層側を
シリコン基板に向けてマウントすることができる。そし
て、放熱を十分に確保して、システムで要求される動作
温度範囲をクリアすることができるようになる。
【００８６】また、本具体例によれば、従来と比較して
光集積ユニットの部品点数が増加することもない。例え
ば、基板６０とＬＤ３１との間にヒートシンクなどの部
材を介在させることとすると、部品点数が増加して、組
立精度が低下するおそれがある。ここで、ＤＶＤと従来
のＣＤとを比較すると光軸の角度の要求精度は、ＣＤの
±２°に対してＤＶＤは±０．５°である。また、ＬＤ
３１と受光素子との相対位置の許容精度は、ＣＤの±２
０μｍに対してＤＶＤは±５μｍである。すなわち、Ｄ
ＶＤはＣＤの約４倍の高精度が要求される。従って、光
集積ユニットの部品点数が増加して組立精度が低下する
と、高い歩留まりで製造することが技術的に困難とな
る。しかし、本発明によれば、部品点数は、従来と変わ
らず、ＬＤ３１を直接、基板６０にマウントすることが
できるので、高い精度で組み立てることができる。
【００８７】ここで、本具体例においては、図６に示し
たように、ＬＤ３１の光出射端が、凹部６０Ｄに僅かに
突出するようにマウントすると良い。何故ならば、前述
したように、ＤＶＤ用の短波長レーザの場合は、放熱を
確保するために発光点をできるだけ基板の底面６０Ｆに
近づける必要があり、その結果としてマウント用の「は
んだ」が悪影響を及ぼすことがあるからである。
【００８８】図８は、この様子を説明する概略断面図で
ある。すなわち、同図においては、ＬＤ３１が凹部６０
Ｄから離れてマウントされている。ここで、ＬＤ３１を
マウントする際には、金・スズ合金やインジウムなどの
「はんだ」を用いることが多い。すると、図示したよう
に「はんだ」がはみ出した場合に、レーザのｐｎ接合が
短絡したり、レーザ光が遮蔽されることがある。
【００８９】これに対して、図６に示したように、ＬＤ
３１を凹部６０Ｄ上に突出させることによって、「はん
だ」のはみ出しによるｐｎ接合の短絡やレーザ光の遮蔽
が抑制され、同時に長期間に渡って動作させても、これ
らの弊害が生ずることがなくなる。
【００９０】ここで、このようなレーザの突出部はシリ
コン基板に直接接触していないので放熱特性が劣化す
る。従って、突出量が大きすぎると、レーザの温度特性
が劣化することとなる。本発明者の実験によれば、Ｉｎ
ＧａＰ／ＩｎＧａＡｌＰ系あるいはＧａＮ／ＩｎＧａＮ
系半導体レーザの場合には、突出量は、０〜２０μｍの
範囲内とすることが望ましいことが分かった。
【００９１】図９は、本発明による光集積ユニット１０
のＬＤのマウント部分の変型例を表す要部拡大断面図で
ある。すなわち、同図に示した例では、基板６０に設け
られた段差部の底面６０Ｆ上にヒートシンク７２が設け
られ、その上にＬＤ３１がマウントされている。このよ
うにＬＤ３１の位置を持ち上げることによって、レーザ
ビームが底面６０Ｆに遮蔽されないようにするととも
に、ミラーＭからの反射光がレーザ端面に遮蔽されない
ようにすることができる。
【００９２】ここで、ヒートシンク７２は熱伝導性が良
好であることが望ましく、その材料としては、例えば、
銅、モリブデン、コバール、シリコン、窒化アルミニウ
ム、ダイアモンドなどを挙げることができる。また、こ
のヒートシンク７２を基板６０と別体の部材とすると、
技術的な困難が生ずる場合がある。すなわち、前述した
ような材料を用いたヒートシンクの厚さを１００μｍ以
下とすると、取り扱いや組立が困難となる。一方、ヒー
トシンクの厚さをこれ以上とすると、基板６０の段差部
をそれ以上の深さにエッチングすることが必要となり、
エッチング深さの制御が容易でなくなる。
【００９３】このように、ヒートシンク７２を基板６０
と別体とすると製造が容易でなくなる。従って、ヒート
シンク７２は、基板６０の底面６０Ｆ上に堆積された薄
膜であることが望ましい。例えば、蒸着法、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法、メッキ法などの方法によって、上述
したような材料を基板の底面６０Ｆ上に所定の膜厚で精
度良く堆積することができる。
【００９４】また、本変型例においても、図６に関して
説明した場合と同様に、ヒートシンク７２に対してＬＤ
３１を僅かに突出するようにマウントすることによっ
て、マウント用半田により、レーザ光が遮蔽されたり、
ｐｎ接合がショートしたりする問題を解消することがで
きる。
【００９５】図１０は、本発明による光集積ユニット１
０のＬＤのマウント部分の別の変型例を表す要部拡大断
面図である。すなわち、同図（ａ）に断面図で表した具
体例においては、基板６０の主面上に凸状部６０Ｐが形
成され、その斜面がミラーＭとされている。さらに、凹
部６０Ｄが設けられ、ミラー面Ｍはこの凹部６０Ｄ内に
延在している。また、ＬＤ３１は、主面６０Ｆの上にマ
ウントされている。
【００９６】一方、図１０（ｂ）に表した具体例におい
ては、基板６０のミラー面Ｍの後方だけ段差を伴うステ
ップが形成されている。ミラー面Ｍは、凹部６０Ｄに延
在して形成されている。また、ＬＤ３１は、基板６０の
主面６０Ｆの上にマウントされている。
【００９７】図１０に表したいずれの具体例において
も、凹部６０Ｄが設けられているので、ＬＤ３１から出
射したレーザビームは、基板の主面６０Ｆに蹴られるこ
となく、ミラーＭによって反射され、上方に効率的に取
り出すことができる。従って、図６に関して前述したも
のと同様の効果を得ることができる。
【００９８】次に、ＬＤ３１のモニタ用ＰＤについて説
明する。
【００９９】図１６に関して前述したように、従来のＣ
ＡＮ型パッケージでは、レーザ素子から数百μｍ−数ｍ
ｍ離れた場所に光出力モニター用のＰＤを設けていた。
また、この場合に、複数のレーザビームを放出する集積
型半導体レーザ素子について１つのモニタ用ＰＤを共用
していた。
【０１００】これに対して、本発明によれば、シリコン
（Ｓｉ）などの基板を用いることにより、ＬＤ３１のご
く近傍にモニタＰＤを設けることが可能となる。
【０１０１】図１１は、ＬＤ３１のマウント部分を表す
要部拡大図である。すなわち、同図（ａ）は、その概略
平面図であり、同図（ｂ）は、そのＡ−Ａ線拡大断面図
である。
【０１０２】ＬＤ３１の後側には、端面に対向して、モ
ニタ用ＰＤ２７、２８が設けられている。これらのＰＤ
２７、２８は、ＬＤ３１の２つのレーザ発振部の後端か
ら放射されるレーザビームをそれぞれ独立してモニタす
ることができる。
【０１０３】モニタ用ＰＤ２７、２８は、基板の段差部
分にｐｎ接合を設けることによって形成することができ
る。例えば、シリコン（Ｓｉ）ウェーハによって基板６
０を形成する場合には、図９（ｂ）に表したように、ｐ
+型のウェーハ６０Ｓを用いるのが便利である。この場
合に、ｐ+ウェーハ６０Ｓの上にはｐ-層６０Ｔ、ｎ型層
６０Ｕが積層される。
【０１０４】このような積層構造を有する基板において
は、ｎ型層６０Ｕの段差部にｐ型領域を設けることによ
ってモニタ用ＰＤ２７、２８を形成することができる。
さらに、これらのＰＤには、それぞれ図示しない配線を
接続し、基板上に設けられた増幅アンプに出力する。も
ちろん、各層及び各領域の導電型を反転させた構成であ
っても良い。
【０１０５】本具体例によれば、基板上に形成した凹部
の段差部にｐｎ接合を形成することによって確実且つ容
易にモニタ用ＰＤを集積化することができる。その結果
として、従来のようにモニタ用ＰＤをＬＤの光軸に合わ
せてマウントする必要も無くなる。つまり、アセンブリ
の手間がかからず、且つ光軸の「ずれ」も生じにくくな
る。
【０１０６】さらに、本発明によれば、集積型半導体レ
ーザ素子に形成された複数のレーザ発振のそれぞれにつ
いて独立したモニタ用ＰＤを設けることができる。従っ
て、切り替え手段を介することなく、それぞれのレーザ
発振部について専用の出力制御回路に直接モニタ出力を
供給することができる。つまり、それぞれのレーザ発振
部を独立に出力制御できる。
【０１０７】次に、基板上に設ける集積回路部と電極接
続部について説明する。
【０１０８】図１２は、本具体例の基板の要部断面図で
ある。すなわち、同図は、ＬＤ３１の光軸に対して垂直
方向に切断した断面を表し、同図（ａ）は絶縁膜６２の
上にＬＤ３１をマウントした例、同図（ｂ）は導電層６
０Ａ、６０Ｂの上にＬＤ３１をマウントした例をそれぞ
れ表す。
【０１０９】本発明によれば、基板６０としてシリコン
（Ｓｉ）などの半導体ウェーハを用いることにより、上
述の如く、信号検出用分割ＰＤ３５、３６、折り曲げミ
ラーＭ、集積型ＬＤ３１の電極分離構造、集積化独立モ
ニタＰＤ２７、２８などの各種機能を内蔵させるさせる
ことができる。
【０１１０】さらに、分割ＰＤ３５、３６やモニタＰＤ
２７、２８からの微弱電流を増幅するＩＶアンプとして
のＩＣ回路３７、３８を基板６０に集積化することがで
きる。
【０１１１】図１２に例示したように、これらのＩＣ領
域は、基板６０の表面のエピタキシャル成長層６０Ｔ、
６０Ｕである。これらの層の深さは、概ね基板表面から
数μｍ以内である。
【０１１２】一方、ＬＤ３１をマウントするための凹部
６０Ｃの深さは、ミラーＭを形成ために１０μｍ以上と
する必要がある。従って、ＬＤ３１の電極接続部に設け
るｎ型の分割導電層６０Ａ、６０Ｂは、これよりも深い
位置に形成する必要がある。この形成は、凹部６０Ｃを
形成する前の段階で、ＩＣ回路３７、３８の一連の形成
プロセス中に、基板６０にイオン注入または拡散または
埋め込みエピなどの方法によりｎ型不純物を導入するこ
とにより実現できる。
【０１１３】次に、本発明の光記録媒体駆動装置につい
て説明する。
【０１１４】図１３は、本発明の光記録媒体駆動装置の
ブロック図である。本発明によれば、図１〜図１２に関
して前述したような光集積ユニットまたはこれを用いた
光ピックアップを用いることにより、例えば、ＤＶＤデ
ィスクとＣＤディスクとについて互換性を有し、且つ小
型軽量の光ディスク駆動装置を提供することができる。
【０１１５】図１３に例示した装置は、ＤＶＤ−ＲＯＭ
ディスクとＣＤディスクとを駆動することができる光デ
ィスク駆動装置であり、ＤＶＤ用の信号処理系と、ＣＤ
用の信号処理系とをそれぞれ有する。
【０１１６】ＤＶＤまたはＣＤの光ディスクは、ドライ
バにより所定の回転数で回転される。光ピックアップ
は、サーボによって所定の位置に移動する。この光ピッ
クアップは、図１〜図１２に関して前述したいずれかの
光集積ユニットを搭載する。また、その光源としては、
図１５に関して前述したような集積型半導体レーザアレ
イを用いることが望ましい。
【０１１７】ディスクに記録されている信号は、この光
ピックアップにより検出される。この際にディスクがＤ
ＶＤディスクであるかＣＤディスクであるかを適宜判定
して、所定の光源からの光を用いる。
【０１１８】検出された信号は、ＤＶＤディスクからの
ものであるかＣＤディスクからのものであるかによっ
て、それぞれ、ＤＶＤ用の信号処理系またはＣＤ用の信
号処理系に選択して供給される。
【０１１９】まず、ＤＶＤ用の信号処理系について説明
すると、光ピックアップにより検出された信号はデコー
ド規格に従って復調され、エラー訂正が加えられる。そ
して、映像／音声を分離し、ＭＰＥＧ２の映像の復調ア
ルゴリズム及びオーディオ（ＡＣ−３又はＭＰＥＧな
ど）の復調までを処理するＭＰＥＧ２ビデオオーディオ
処理部を通して画像は、ＮＴＳＣ／ＰＡＬにエンコード
され出力される。オーディオは、Ｄ／Ａコンバータを通
して出力される。映像は可変レートで出力されるため、
バッファメモリがそれを吸収する役目をする。全体のシ
ステムは、システムコントロールを担当するＣＰＵによ
り制御され、サーボも含めてトータルなシステムとして
成立する。
【０１２０】一方、ＣＤ用の信号処理系について説明す
ると、デコード・復調され、ショック・プルーフ・メモ
リを経てＤ／Ａコンバータによりアナログ変換され、オ
ーディオ信号として出力される。同時に検出信号のうち
のサブコードは、ＣＤ−Ｇ（CD-Graphic）プロセッサに
よりビデオ信号として出力される。
【０１２１】ＤＶＤとＣＤでは、サーボ系は共有され、
システム全体は、ＣＰＵにより管理制御される。信号処
理系の一部は、適宜共有することも可能である。
【０１２２】本発明によれば、例えば、ＤＶＤディスク
とＣＤディスクとについて互換性を有し、且つ小型軽量
で機械的衝撃や振動あるいは周囲温度の変化などに対し
てもも信頼性の高い光ディスク駆動装置を提供すること
ができる。
【０１２３】以上、具体例を参照しつつ本発明の光集積
ユニット及び光記録媒体駆動装置について説明した。前
述した各具体例においては、ひとつの集積型ＬＤが２つ
のレーザ発振部を備えた場合の一例を示した。しかし、
本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。
【０１２４】例えば、波長については、６５０ｎｍと７
８０ｎｍには限定されず、６８５ｎｍ付近の波長帯のレ
ーザ発振部を形成すれば、光磁気または相変化型の書き
換え可能な光ディスクシステムとも互換が可能となる。
また、ＤＶＤ−ＲＯＭ用として６３５ｎｍの波長帯のレ
ーザ発振部を形成しても良く、さらに、青色レーザの波
長帯まで含めることも可能である。
【０１２５】また、ひとつの集積化ＬＤに３つのレーザ
発振部が集積された素子を用いることもできる。そのよ
うな例としては、例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ用６５０ｎｍ
光とＤＶＤ−ＲＯＭ用６３５ｎｍ光とＣＤ−ＲＯＭ及び
ＣＤ−Ｒ用７８０ｎｍ光の３種類を集積したＬＤを挙げ
ることができる。また、ＤＶＤ−ＲＯＭ用６５０ｎｍ光
とＤＶＤ−ＲＡＭ用６５０ｎｍ光（書き込み用高出力
光）とＣＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−Ｒ用７８０ｎｍ光の３種
類を集積したＬＤを挙げることができる。さらに、ＤＶ
Ｄ−ＲＯＭ用６５０ｎｍ光とＣＤ−ＲＯＭ及びＣＤ−Ｒ
用７８０ｎｍ光（読み出し用光）とＣＤ−Ｒ及びＣＤ−
ＲＷ用７８０ｎｍ光（書き込み用高出力光）の３種類を
集積したＬＤを挙げることができる。
【０１２６】また、６８５ｎｍ付近の波長帯のＬＤを使
用すれば、光磁気または相変化型の書き換え可能な光デ
ィスクシステムとも互換が可能となる。
【０１２７】一方、光集積ユニットに用いる基板につい
ても、シリコンの他にも、ゲルマニウム、ＧａＡｓ、Ｇ
ａＰ、など、各種の材料を用いることができる。
【０１２８】さらに、これらの材料により構成される基
板に形成するミラー面は、（１１１）面には限定され
ず、基板の主面の面方位に対して、略垂直上方にレーザ
光を反射させるために好適な面方位を適宜選択すること
ができる。さらに、このようなミラー面は、金（Ａｕ）
やアルミニウム（Ａｌ）あるいはその他の高反射性の材
料を被覆したものであっても良い。
【０１２９】
【発明の効果】本発明は、以上説明した態様で実施され
以下に説明する効果を奏する。
【０１３０】まず、本発明によれば、発振波長が異なる
半導体レーザを集積した半導体レーザアレイを基板上に
搭載し、ミラーで上方に反射させることによって、複数
の波長の光を放出しこれらの戻り光を検出することがで
きる光集積ユニットを従来よりも大幅に小型化、薄型
化、軽量化することができる。
【０１３１】このような光集積ユニットを用いることに
より、部品点数を大幅に削減し、光学系が大幅に簡素化
された小型軽量且つ高信頼性を有する光ピックアップを
実現することができる。
【０１３２】さらに具体的には、本発明によれば、光ピ
ックアップの波長毎の光軸が共通となり光軸調節が一回
で済む。また、ダイクロイック・プリズムのような２波
長合成手段が不要となる。さらにレーザ素子、ホログラ
ム素子などの部品がそれぞれ１個で済み、信号検出用Ｐ
Ｄやモニタ用ＰＤなどをアセンブリする必要もなくな
る。
【０１３３】すなわち、本発明によれば、従来よりも飛
躍的に小型・軽量で機械的振動や衝撃に対する信頼性も
高い光集積ユニットを搭載した光ディスク駆動装置を実
現でき産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光集積ユニットを表す概念図である。
すなわち、同図（ａ）は本発明の光集積ユニットの要部
組立斜視図、同図（ｂ）はその基板部分の拡大斜視図で
ある。
【図２】光集積ユニット１０の基板６０の平面構成をよ
り詳細に表す概念図である。
【図３】本発明の光集積ユニット１０における反射光の
経路を表す概念図である。すなわち、同図（ａ）は、分
割ＰＤ３５、３６を含んだ斜視図であり、同図（ｂ）
は、それぞれの回折領域において光が回折されるようす
を表した概念図である。
【図４】ＬＤ３１マウント部分を表す要部概念図であ
る。すなわち、同図（ａ）は、その平面図、同図（ｂ）
は、そのＡ−Ａ線断面図、同図（ｃ）は、そのＢ−Ｂ線
断面図である。
【図５】ＬＤ３１のマウント部の変型例を表す。すなわ
ち、同図（ａ）は、要部拡大断面図、同図（ｂ）は、そ
の平面図、同図（ｃ）は、そのＡ−Ａ線断面図、同図
（ｄ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】ミラーＭの部分の要部拡大断面図である。
【図７】レーザビームの「蹴られ」の問題を説明するた
めの概念図である。
【図８】「はんだ」がしみ出す様子を説明する概略断面
図である。
【図９】本発明による光集積ユニット１０のＬＤのマウ
ント部分の変型例を表す要部拡大断面図である。
【図１０】本発明による光集積ユニット１０のＬＤのマ
ウント部分の別の変型例を表す要部拡大断面図である。
【図１１】ＬＤ３１のマウント部分を表す要部拡大図で
ある。すなわち、同図（ａ）は、その概略平面図であ
り、同図（ｂ）は、そのＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図１２】本発明の具体例の基板の要部断面図である。
すなわち、同図は、ＬＤ３１の光軸に対して垂直方向に
切断した断面を表し、同図（ａ）は絶縁膜６２の上にＬ
Ｄ３１をマウントした例、同図（ｂ）は導電層６０Ａの
上にＬＤ３１をマウントした例をそれぞれ表す。
【図１３】本発明の光記録媒体駆動装置のブロック図で
ある。
【図１４】従来のＤＶＤ用の２光源型光ピックアップの
構成を表す概念図である。
【図１５】本発明者らが提案した集積型半導体レーザ素
子の断面構造図を表す概念図である。
【図１６】ＣＡＮ型パッケージに集積型半導体レーザ素
子を搭載した光集積ユニットの要部斜視図である。
【図１７】図１６の光集積ユニットを用いた光ピックア
ップの光学系を表す概念図である。
【符号の説明】
１０ 光集積ユニット ２７、２８ モニタ用ＰＤ ３１ 集積型半導体レーザ素子（ＬＤ） ３３ ホログラム光学系 ３５、３６ 検出用ＰＤ ３７、３８ ＩＶアンプ ４１、４２ 配線パターン ５０ パッケージ ５０Ａ 蓋部 ６０ 基板 ６０Ａ、６０Ｂ 導電層 ６０Ｃ 凹部 ６０Ｄ 凹部 ６０Ｆ 主面 ６０Ｐ 突起部 ７２ サブマウント Ｍ ミラー Ｓ 発光点 １０１ 光集積ユニット １０２ 光集積ユニット １０３ プリズム １０２ コリメートレンズ １１５ 立ち上げミラー １０６ 波長選択性フィルタ １０３ ＣＤ用ディスク １０９ ＤＶＤ用ディスク ２１０ ｎ−ＧａＡｓ基板 ２３３ ７８０ｎｍレーザ素子ｐ電極 ２３４ ６５０ｎｍレーザ素子ｐ電極 ２３５ ｎ側共通電極 ２３６ 素子分離溝 ２４０ 発振波長７８０ｎｍのレーザ素子部 ２４１ 発振波長６５０ｎｍのレーザ素子部 ３５１ 金錫半田 ３５２ ７８０ｎｍＬＤ用金電極パッド ３５３ ６５０ｎｍＬＤ用金電極パッド ３５４ 絶縁性ＡｌＮサブマウント ３５５ 金 ３５６ 金錫半田 ３５７ 金 ３５８ ヒートシンク ３５９ モニタＰＤ ３６０ 分割ＰＤ ３６１ 光集積ユニット
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D119 AA01 AA04 AA41 BA01 CA09 CA10 EC45 EC47 FA05 FA09 FA17 FA24 FA26 FA36 JA15 JA57 LB07 5F073 AB06 AB25 AB29 BA04 CA07 CA14 EA15 FA03 FA13 FA14 FA15 FA16 GA12

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板と、 前記基板の主面上にマウントされた半導体レーザ素子
    と、 を備えた光集積ユニットであって、 前記半導体レーザ素子は、 第１の波長のレーザ光を放出する第１のレーザ発振部と
    前記第１の波長とは異なる第２の波長のレーザ光を前放
    出する第２のレーザ発振部とをモノリシックに集積して
    なり、且つ前記第１の波長のレーザ光と前記第２のレー
    ザ光を前記基板の前記主面に対して略平行な方向に出射
    するものとして構成され、 前記基板は、 前記第１及び第２のレーザ光を前記主面に対して略垂直
    上方に反射するように前記主面に対して傾斜したミラー
    面と、 前記第１のレーザ発振部に対応する第１のマウント部と
    前記第２のレーザ発振部に対応する第２のマウント部と
    を電気的に分離する手段と、 を有することを特徴とする光集積ユニット。
  2. 【請求項２】前記分離する手段は、前記基板の表面に形
    成されたｐｎ接合であることを特徴とする請求項１記載
    の光集積ユニット。
  3. 【請求項３】前記分離する手段は、前記基板上に設けら
    れた絶縁層と、前記絶縁層の上において互いに分離して
    形成された一対の配線パターンであることを特徴とする
    請求項１記載の光集積ユニット。
  4. 【請求項４】前記半導体レーザ素子から放出される前記
    第１及び第２のレーザ光の一部が前記主面に遮られない
    ように前記主面の一部が掘り下げられた凹部が設けら
    れ、前記ミラー面は前記凹部の側壁に連続的に延在する
    ものとして構成されていることを特徴とする請求項１〜
    ３のいずれか１つに記載の光集積ユニット。
  5. 【請求項５】前記基板は、単結晶シリコンからなり、前
    記半導体レーザ素子からみて前記ミラー面とは反対側
    に、前記半導体レーザ素子のレーザ出力をモニタするた
    めのモニタ用受光素子としてのｐｎ接合部を有すること
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の光集
    積ユニット。
  6. 【請求項６】前記モニタ用受光素子としての前記ｐｎ接
    合部は、前記第１のレーザ発振部に対応して設けられた
    第１のモニタ用ｐｎ接合部と、前記第２のレーザ発振部
    に対応して設けられた第２のモニタ用ｐｎ接合部とを含
    むことを特徴とする請求項５記載の光集積ユニット。
  7. 【請求項７】前記基板は、単結晶シリコンからなり、前
    記ミラー面により反射されて外部に放出され光記録媒体
    において反射されて戻った前記第１の波長の反射光を検
    出する第１の検出用受光素子としての第１の検出用ｐｎ
    接合部と、前記ミラー面により反射されて外部に放出さ
    れ光記録媒体において反射されて戻った前記第２の波長
    の反射光を検出する第２の検出用受光素子としての第２
    の検出用ｐｎ接合部と、をさらに有することを特徴とす
    る請求項１〜６のいずれか１つに記載の光集積ユニッ
    ト。
  8. 【請求項８】前記第１の検出用ｐｎ接合部は、ホログラ
    ム光学系により回折された前記第１の波長の反射光のプ
    ラス１次回折光を受光するように前記基板上に配置さ
    れ、 前記第２の検出用ｐｎ接合部は、前記ホログラム光学系
    により回折された前記第２の波長の反射光のマイナス１
    次光を受光するように前記基板上に配置されたことを特
    徴とする請求項７記載の光集積ユニット。
  9. 【請求項９】前記ホログラム光学系は、少なくとも３つ
    の異なる回折領域を有し、 前記第１の検出用ｐｎ接合部は、前記３つの異なる回折
    領域のそれぞれにより回折される３つのプラス１次光に
    対応して分割して設けられ、 前記第２の検出用ｐｎ接合部は、前記３つの異なる回折
    領域のそれぞれにより回折される３つのマイナス１次光
    に対応して分割して設けられたことを特徴とする請求項
    ８記載の光集積ユニット。
  10. 【請求項１０】前記ホログラム光学系をさらに備えたこ
    とを特徴とする請求項８または９に記載の光集積ユニッ
    ト。
  11. 【請求項１１】前記基板は、（１００）面を主面とした
    単結晶シリコンからなり、 前記ミラー面は、（１１１）面により構成されているこ
    とを特徴する請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光
    集積ユニット。
  12. 【請求項１２】前記第１の波長は、７８０ｎｍを中心と
    し、 前記第２の波長は、６３５ｎｍ、６５０ｎｍ及び６８５
    ｎｍのいずれかを中心とすることを特徴とする請求項１
    〜１１のいずれか１つに記載の光集積ユニット。
  13. 【請求項１３】請求項１〜１２のいずれか１つに記載の
    光集積ユニットと、 前記光集積ユニットから放出される前記第１の波長のレ
    ーザ光または前記第２のレーザ光を集光して光記録媒体
    に照射し且つ前記光記録媒体から反射された反射光を前
    記光集積ユニットに導く光学系と、 を備えたことを特徴とする光ピックアップ。
  14. 【請求項１４】請求項１３に記載の光ピックアップを搭
    載した光記録媒体駆動装置。
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