(57)【要約】【課題】光学材料を有効に活用すると共に迷光を抑え正確な光量検出を行う。【解決手段】基板４と、基板４上に設けられレーザ光を出射する発光素子５と、基板４上に設けられ光学記録媒体によって反射された戻り光を受光する受光素子３と、基板４上に発光素子５の発光部と対向して設けられ、発光素子５より出射されたレーザ光が照射され該レーザ光を光学記録媒体へ反射するとともに光学記録媒体から反射された戻り光を透過し受光素子３に入射させる光路分岐部１３と、光路分岐部１３よりも屈折率の大きな材料で形成されレーザ光及び光学記録媒体から反射された戻り光は照射されない非照射部１４とが一体に形成された光学素子６とを備える。【選択図】図１
2005158822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学記録媒体に対してレーザ光を照射するとともに、該光学記録媒体によって反射された戻り光を検出する光集積素子であって、
基板と、
上記基板上に設けられレーザ光を出射する発光素子と、
上記基板上に設けられ上記光学記録媒体によって反射された戻り光を受光する受光素子と、
上記基板上に上記発光素子の発光部と対向して設けられ、上記発光素子より出射されたレーザ光が照射され該レーザ光を上記光学記録媒体へ反射するとともに上記光学記録媒体から反射された戻り光を透過し上記受光素子に入射させる光路分岐部と、上記光路分岐部よりも屈折率の大きな材料で形成され上記レーザ光及び上記光学記録媒体から反射された戻り光は照射されない非照射部とが一体に形成された光学素子とを備えた光集積素子。
【請求項２】
上記光学素子は、上記光路分岐部と上記非照射部との界面に光吸着膜が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光集積素子。
【請求項３】
上記光学素子は、上記発光素子と反対側の面に光吸着膜が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光集積素子。
【請求項４】
上記光路分岐部は、非線形結晶からなることを特徴とする請求項１記載の光集積素子。
【請求項５】
上記非線形結晶は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）であることを特徴とする請求項４記載の光集積素子。
【請求項６】
略矩形板状に形成された第１の光学部材と、略矩形板状に形成され、上記第１の光学部材よりも屈折率の大きい第２の光学部材とを交互に積層した積層板を形成し、
上記積層板を積層方向に亘って格子状に切断して棒状の積層ブロックを形成し、
上記積層ブロックの長手方向に亘って傾斜面を形成し、
複数の矩形領域に分割され各矩形領域に発光素子及び受光素子が配置される絶縁基板に、上記傾斜面を上記発光素子と対向させ、且つ、上記第１の光学部材を上記発光素子の発光部と対向させるとともに上記第２の光学部材を相隣接する上記矩形領域の境界線を跨ぐように上記積層ブロックを配置し、
上記積層ブロックの長手方向と直交する方向に上記第２の光学部材を切断することにより、上記絶縁基板を上記矩形領域毎に分割する光集積素子の製造方法。
【請求項７】
上記積層板は、上記第１の光学部材と上記第２の光学部材との界面に光吸着膜を介在させて形成されることを特徴とする請求項６記載の光集積素子の製造方法。
【請求項８】
上記積層ブロックは、上記傾斜面が形成された面と反対側の面に光吸着膜が形成されることを特徴とする請求項６記載の光集積素子の製造方法。
【請求項９】
上記第１の光学部材は、非線形結晶からなることを特徴とする請求項６記載の光集積素子の製造方法。
【請求項１０】
上記非線形結晶は、ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）であることを特徴とする請求項９記載の光集積素子の製造方法。
【請求項１１】
装置本体の内外に亘って光学記録媒体を搬送する搬送機構と、
上記光学記録媒体を回転自在に保持する回転駆動機構と、
上記光学記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ機構とを備え、
上記光ピックアップ機構は、基板と、上記基板上に設けられレーザ光を出射する発光素子と、上記基板上に設けられ上記光学記録媒体によって反射された戻り光を受光する受光素子と、上記基板上に上記発光素子の発光部と対向して設けられ、上記発光素子より出射されたレーザ光が照射され該レーザ光を上記光学記録媒体へ反射するとともに上記光学記録媒体から反射された戻り光を透過し上記受光素子に入射させる光路分岐部と、上記光路分岐部よりも屈折率の大きな材料で形成され上記レーザ光及び上記光学記録媒体から反射された戻り光は照射されない非照射部とが一体に形成された光学素子とを備えるドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学記録媒体の記録や再生に用いられる光集積素子、光集積素子の製造方法及びこれを用いたドライブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学記録媒体の記録又は再生を行うための光学ピックアップ装置においては、図８に示すように、発光素子と受光素子とをハイブリッドに配置した構造の、いわゆるレーザカプラと呼ばれる光集積素子が多く生産されている。
【０００３】
レーザカプラ１００は、図８及び図９に示すように、表面領域に光検出部となるフォトダイオード１０１ａ，１０１ｂが設けられた１個のシリコンチップ１０２上に、発光源であるレーザダイオード１０３とマイクロプリズム１０４が取り付けられたレーザカプラチップ１０５を、例えば、フラットパッケージ１０６内に収容して構成されている。
【０００４】
そして、レーザダイオード１０３の前面から出射した出射光は、マイクロプリズム１０４の傾斜端面１０４ａでほぼ直角に反射され、フラットパッケージ１０６上面の透明カバーガラス１１０を通して、図９に示すように、対物レンズ１１２から光学ディスク１１３の信号記録面に導かれる。一方、光学ディスク１１３の信号記録面で反射した戻り光は、光学ディスク１１３及び対物レンズ１１２との間を同一経路で進んでフラットパッケージ１０６内へ入射され、マイクロプリズム１０４の傾斜端面１０４ａを透過したレーザ光がマイクロプリズム１０４内を通ってフォトダイオード１０１ａ，１０１ｂにより検出される。
【０００５】
このようなレーザカプラチップ１０５は、以下のように製造される。先ず、切断されることによりマイクロプリズム１０４となるバープリズム１２０を形成する。このバープリズム１２０は、図１０（ａ）に示すように、略矩形状の棒状体からなる線形又は非線型のガラス等のプリズム材料からなり、上面側の一コーナ部が長手方向に亘って切り欠かれて傾斜面部１２１が形成されている。
【０００６】
このバープリズム１２０は、以下のように形成される。先ず、図１１に示すように、材料となる線形又は非線型のガラス等からなる矩形板状のプリズム板１２２を一側縁から他側縁にかけて等間隔に切断し、矩形棒状のプリズムブロック１２３を複数形成する。次いで、プリズムブロック１２３を、面取り用治具１２４に配列する。面取り用治具１２４は、棒状のプリズムブロック１２３の長手方向に亘る一側縁のコーナ部に面取り加工を施すものであり、プリズムブロック１２３が傾斜して配置される略矩形状の凹状面からなる配置部１２６が形成されている。配置部１２６は、矩形棒状体からなるプリズムブロック１２３の長手方向の一側縁部を支持する支持溝１２７が平行に連続され、この支持溝１２７にプリズムブロック１２３の下面及び一側面を載置することにより複数のプリズムブロック１２３を４５度傾斜させて配置する。配置部１２６に平行に配置されたプリズムブロック１２３は、図１１に示すように、支持溝１２７に支持されたコーナ部と反対側のコーナ部が配置部１２６より上方に突出される。次いで、プリズムブロック１２３は、配置部１２６より突出されたコーナ部に長手方向に亘って研削加工が施されて傾斜面部１２１が設けられ、バープリズム１２０が形成される。
【０００７】
このようなバープリズム１２０は、図１０（ａ）に示すように、シリコンウェハ１３０に接着される。シリコンウェハ１３０は、ダイシングライン１３０ａによって複数の矩形領域１３１に分割され、各矩形領域１３１には予めフォトダイオード１０１ａ，１０１ｂが作り込まれるとともに、発光源であるレーザダイオード１０３が設けられている。バープリズム１２０は、複数の矩形領域１３１，１３１・・・に跨って各矩形領域１３１に設けられたレーザダイオード１０３の発光部と傾斜面部１２１とが対向するように配置されて接着される。
【０００８】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、シリコンウェハ１３０のダイシングライン１３０ａに沿ってバープリズム１２０を切断し、さらに図１０（ｃ）に示すように、シリコンウェハ１３０をバープリズム１２０とともにダイシングライン１３０ａに沿って切断する。これにより、１つのシリコンチップ１０２上に、発光部であるレーザダイオード１０３、マイクロプリズム１０４及び光検出部となるフォトダイオード１０１ａ，１０１ｂが設けられたレーザカプラチップ１０５が製造される。このレーザカプラチップ１０５は、フラットパッケージ１０６内にマウントされ、ワイヤボンディング等によりワイヤ接続された後、フラットパッケージ１０６が透明カバーガラス１１０でシールされることによりレーザカプラ１００が製造される。
【０００９】
ところで、このようなレーザカプラ１００は、マイクロプリズム１０４を安価なガラス材料を用いた場合には、バープリズム１２０の切断時に割れ目や破片等の表面欠点が発生しにくく、またコスト的にも有利である。また、近年、光磁気ディスクに対する記録又は再生用の光ピックアップにおいては、マイクロプリズム１０４をＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）に代表される非線形光学結晶を用いたものが提案されている。マイクロプリズム１０４を非線形光学結晶で構成することにより、照射されるレーザ光に偏光が生じている場合にも、光学ディスク１１３の複屈折のばらつきに強く、安定した記録再生を行うことができる。
【００１０】
しかし、ＫＴＰは結晶であるためプリズム板１２２からプリズムブロック１２３の切り出しや、プリズムブロック１２３をシリコンウェハ１３０のダイシングライン１３０ａに沿って切断する工程において、割れ目や破片等の表面欠点が多く発生するため切断工程が煩雑になりまた、歩留まりも悪化する。また、マイクロプリズム１０４は、レーザダイオード１０３から出射されたレーザ光が傾斜端面１０４ａに反射され、また、光学ディスク１１３からの反射光が透過するレーザ光の照射領域は、図８に示すように、レーザ光のスポット幅と同じ幅の限られた領域Ｅであり、ＫＴＰに代表される非線形光学結晶を用いて形成しても、切断部分やレーザ光の非照射領域が多く発生し、有効に活用することができない。さらに、図１２（ａ）に示すように、マイクロプリズム１０４は、バープリズム１２０を切断した切断面１０４ｂ，１０４ｃから外部の迷光Ｌが入射するおそれがあり、また、図１２（ｂ）に示すように、内部に入射したレーザ光が切断面１０４ｂ，１０４ｃで乱反射し迷光Ｌを発生させ、フォトダイオード１０１による光量検出に影響を与える場合がある。
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１５０３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、光磁気ディスク用の光ピックアップに用いて好適な光学材料を有効に活用すると共に迷光を抑えることで正確な光量検出を行うことができる光集積素子、光集積素子の製造方法及びドライブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題を解決するために、本発明に係る光集積素子は、光学記録媒体に対してレーザ光を照射するとともに、該光学記録媒体によって反射された戻り光を検出する光集積素子であって、基板と、上記基板上に設けられレーザ光を出射する発光素子と、上記基板上に設けられ上記光ディスクによって反射された戻り光を受光する受光素子と、上記基板上に上記発光素子の発光部と対向して設けられ、上記発光素子より出射されたレーザ光が照射され該レーザ光を上記光学記録媒体へ反射するとともに上記光学記録媒体から反射された戻り光を透過し上記受光素子に入射させる光路分岐部と、上記光路分岐部よりも屈折率の大きな材料で形成され上記レーザ光及び上記光学記録媒体から反射された戻り光は照射されない非照射部とが一体に形成された光学素子とを備えるものである。
【００１４】
また、本発明に係る光集積素子の製造方法は、略矩形板状に形成された第１の光学部材と、略矩形板状に形成され、上記第１の光学部材よりも屈折率の大きい第２の光学部材とを交互に積層した積層板を形成し、上記積層板を積層方向に亘って格子状に切断して棒状の積層ブロックを形成し、上記積層ブロックの長手方向に亘って傾斜面を形成し、複数の矩形領域に分割され各矩形領域に発光素子及び受光素子が配置される絶縁基板に、上記傾斜面を上記発光素子と対向させ、且つ、上記第１の光学部材を上記発光素子の発光部と対向させるとともに上記第２の光学部材を相隣接する上記矩形領域の境界線を跨ぐように上記積層ブロックを配置し、上記積層ブロックの長手方向と直交する方向に上記第２の光学部材を切断することにより、上記絶縁基板を上記矩形領域毎に分割するものである。
【００１５】
また、本発明に係るドライブ装置は、装置本体の内外に亘って光学記録媒体を搬送する搬送機構と、上記光学記録媒体を回転自在に保持する回転駆動機構と、上記光学記録媒体に対して情報信号の記録及び／又は再生を行う光ピックアップ機構とを備え、上記光ピックアップ機構は、基板と、上記基板上に設けられレーザ光を出射する発光素子と、上記基板上に設けられ上記光学記録媒体によって反射された戻り光を受光する受光素子と、上記基板上に上記発光素子の発光部と対向して設けられ、上記発光素子より出射されたレーザ光が照射され該レーザ光を上記光学記録媒体へ反射するとともに上記光学記録媒体から反射された戻り光を透過し上記受光素子に入射させる光路分岐部と、上記光路分岐部よりも屈折率の大きな材料で形成され上記レーザ光及び上記光学記録媒体から反射された戻り光は照射されない非照射部とが一体に形成された光学素子とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１６】
このような光集積素子及びドライブ装置によれば、発光素子からレーザ光が照射され、またレーザ光の戻り光が入射される光学素子の光路分岐部が相対的に屈折率の小さい材料で構成され、レーザ光が照射されない非照射部が相対的に屈折率の大きな材料で構成されているため、光学素子の外部から外光が入射した場合にも、屈折率の大きな非照射部と屈折率の小さい光路分岐部との界面で全反射され、光照射部側に入射されることが防止できる。また、光学素子の光路分岐部に外光が入射したり、レーザ光の戻り光が光路分岐部内で乱反射し迷光成分が発生した場合にも、屈折率の小さい光路分岐部と屈折率の大きい非照射部との界面では反射されず、非照射部側へ透過されていく。したがって、本発明に係る光集積素子及びドライブ装置は、光路分岐部の下方に形成された受光素子に入射する迷光成分を低減させることができ、受光素子による安定した光量検出を行うことができる。
【００１７】
また、このような光集積素子の製造方法によれば、絶縁基板に載置された積層ブロックは、相対的に屈折率の小さい第１の光学部材が発光素子と対向されると共に受光素子上に位置されて光路分岐部を構成し、また、安価で且つ相対的に屈折率が大きな第２の光学部材が矩形領域の境界上に跨るように位置されて非照射部を構成している。したがって、絶縁基板を矩形領域の境界線に沿って切断する工程において、第２の光学材料を切断することから、割れ目や破片等の表面欠点を容易に防ぎ切断工程の簡素化を図ることができる。また、矩形領域の境界に沿って切断される非照射部には第２の光学部材が位置し、第１の光学部材は各矩形領域の発光素子と対向するように位置されているため、第２の光学部材のみを切断し、光学特性に優れる第１の光学部材を切り捨てることなく有効に活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明が適用された光集積素子、光集積素子の製造方法及びドライブ装置について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明が適用された光集積素子は、発光素子と受光素子とをハイブリッドに配置した構造のいわゆるレーザカプラと呼ばれるものである。このレーザカプラ１は、図１及び図２に示すように、表面領域に光検出用のフォトディテクタ３ａ，３ｂが設けられた１個のシリコンチップ４上に、発光源であるレーザダイオード５とマイクロプリズム６が取り付けられたレーザカプラチップ７を、例えば、フラットパッケージ８内に収容して構成されている。レーザカプラ１は、フラットパッケージ８に収納された後、１／４波長板９によりシールされることにより、レーザ光の円偏光出射が可能とされ、光学ディスクに複屈折のばらつきが生じても安定した記録再生を行うことができる。
【００１９】
レーザカプラチップ７のシリコンチップ４は、略矩形状に形成され、後述するように、シリコンウェハ上に拡散等によってフォトディテクタ３ａ，３ｂが作り込まれ、シリコンウェハを略矩形状にダイシングされることにより形成される。この、シリコンチップ４には、長手方向の一端４ａ側にマイクロプリズム６が設けられ、他端４ｂ側にレーザダイオード５が搭載されたフォトダイオードチップ１１が設けられている。
【００２０】
マイクロプリズム６は、シリコンチップ４の長手方向の一端４ａ側に設けられており、シリコンチップ４に設けられたフォトディテクタ３ａ，３ｂ上に載置されている。マイクロプリズム６は、シリコンチップ４の他端４ｂ側から一端４ａ側に向かって上方に傾斜する傾斜端面６ａと、左右両側面にシリコンチップ４の切断時に形成される切断面６ｂ，６ｃが形成されている。またマイクロプリズム６は、上面６ｄ及び背面６ｅが略平坦に形成されている。マイクロプリズム６の傾斜端面６ａは、後述するレーザダイオード５と対向して配置され、レーザダイオード５から出射されるレーザ光が照射されると、ほぼ垂直方向に反射させてレーザ光を光学ディスクの信号記録面に照射させる。また、傾斜端面６ａは、光学ディスクからの反射光が照射されると、この反射光を屈折させることによりマイクロプリズム６内を透過させ、マイクロプリズム６の下方でシリコンチップ４の表面部に形成されたフォトディテクタ３ａ，３ｂに導く。
【００２１】
また、マイクロプリズム６は、シリコンチップ４の長手方向と直交する方向の略中間であって、レーザダイオード５からの出射光及び光学ディスクからの反射光が照射され、また光学ディスクからの反射光をフォトディテクタ３ａ，３ｂにを導く光路分岐部１３に、ＫＴＰ等の非線形光学結晶が用いられている。またマイクロプリズム６は、光路分岐部１３の両側であって、レーザダイオード５からの出射光や光学ディスクからの反射光が照射されない非照射部１４，１４に、光路分岐部１３よりも屈折率の大きなガラス材料や不透明の材料（例えばＳＦＳ１等）が用いられている。マイクロプリズム６の左右両側面となる非照射部１４，１４は、シリコンチップ４の切断時に形成される上述した切断面６ｂ，６ｃが形成されている。
【００２２】
このようなマイクロプリズム６によれば、図３（ａ）に示すように、切断面６ｂ，６ｃから外部の迷光Ｌが入射した場合にも、屈折率の大きなガラスからなる非照射部１４と非照射部１４より屈折率の小さい光路分岐部１３との界面で全反射され、光路分岐部１３側に迷光Ｌが入射されることを防止することができる。また、マイクロプリズム６は、図３（ｂ）に示すように、傾斜端面６ａや上面６ｄから光路分岐部１３へ入射したレーザ光がシリコンチップ４の表面やフォトディテクタ３ａ，３ｂ等で反射した場合にも、屈折率の小さい光路分岐部１３と屈折率の大きい非照射部１４との界面では反射されず、非照射部１４側へ透過されていく。したがって、マイクロプリズム６によれば、外部からの迷光Ｌが光路分岐部１３内に入射し、また光路分岐部１３に入射されたレーザ光が反射されることにより発生する迷光Ｌが光路分岐部１３内で乱反射することにより、マイクロプリズム６の下方に形成されたフォトディテクタ３ａ，３ｂに迷光Ｌが入射されることを防止して、安定した光量検出を行うことができる。
【００２３】
また、本発明が適用されたレーザカプラ１においては、マイクロプリズム６の光路分岐部１３と非照射部１４との界面に光吸収膜１５をコーティングしてもよい。光吸収膜１５は、光路分岐部１３を構成するＫＴＰ等の非線形光学結晶よりも高い屈折率ｎを有し且つ消衰係数ｋを考慮して選択され、例えば窒化チタン膜が用いられる。これにより、マイクロプリズム６は、図４（ａ）に示すように、切断面６ｂ，６ｃから外部の迷光Ｌが入射した場合にも、光吸収膜１５によって光路分岐部１３内へ入射される迷光Ｌを低減することができる。また、マイクロプリズム６は、図４（ｂ）に示すように、傾斜端面６ａや上面６ｄから光路分岐部１３へ入射したレーザ光がシリコンチップ４の表面やフォトディテクタ３ａ，３ｂ等で反射した場合にも、光吸収膜１５によって光路分岐部１３内で乱反射される迷光Ｌを低減することができる。このように、マイクロプリズム６の光路分岐部１３と非照射部１４との界面に光吸収膜１５を形成することにより、光路分岐部１３内に迷光Ｌが入射し、また光路分岐部１３内における迷光Ｌが乱反射することを防止して、フォトディテクタ３ａ，３ｂに迷光Ｌが入射されることを防止し、安定した光量検出を行うことができる。
【００２４】
さらに、本発明が適用されたレーザカプラ１においては、マイクロプリズム６の背面６ｅに光吸収膜１５をコーティングしてもよい。これによりレーザカプラ１は、マイクロプリズム６の背面６ｅ側から光路分岐部１３へ入射される迷光Ｌを低減させ、また光路分岐部１３内に乱反射する迷光成分がフォトディテクタ３ａ，３ｂに入射することを防止することができる。
【００２５】
マイクロプリズム６にレーザ光を照射するレーザダイオード５は、表面領域にＰＩＮフォトダイオード１０が設けられたフォトダイオードチップ１１上に配置され、このフォトダイオードチップ１１を介してシリコンチップ４の他端４ｂ側に取り付けられる。また、レーザダイオード５は、図１に示すように、マイクロプリズム６の傾斜端面６ａと正対され、出射されたレーザ光がマイクロプリズム６の傾斜端面６ａに垂直に照射される。なおフォトダイオードチップ１１に設けられたＰＩＮフォトダイオード１０は、レーザダイオード５の出力を制御する目的で、そのレーザダイオード５の後面から出射するレーザ光をモニターする。
【００２６】
光学ディスクの信号記録面からの反射光が照射されるフォトディテクタ３ａ，３ｂは、シリコンチップ４の一端４ａ側に形成されている。フォトディテクタ３ａ，３ｂは、光学ディスクからの反射光が照射されることにより、公知のスリービーム法によりトラッキング制御を、また非点収差法によりフォーカス制御を行うための信号を検出する。なお、フォトディテクタ３ａ，３ｂは、反射光の検出方法に応じて各種パターンが用いられる。
【００２７】
なお、シリコンチップ４は、フォトダイオードチップ１１の近傍に、レーザカプラチップ７を収納するフラットパッケージ８の基板と接続するボンディングワイヤ用の図示しないワイヤパッドが設けられている。
【００２８】
レーザカプラチップ７を収納するフラットパッケージ８は、図２に示すように、レーザカプラチップ７のシリコンチップ４が収納される収納凹部２０が形成されている。収納凹部２０には、レーザカプラチップ７がマウントされるマウント基板が設けられている。レーザカプラチップ７は、マウント基板にマウントされるとともに、ワイヤパッドとボンディングワイヤを介して接続されている。また、レーザカプラチップ７が収納されたフラットパッケージ８は、１／４波長板９によりシールされることにより、レーザカプラチップ７より出射されたレーザ光の円偏光出射が可能とされ、光学ディスクに複屈折のばらつきが生じても安定した記録再生を行うことができる。
【００２９】
このようなレーザカプラ１は、光ピックアップ装置のピックアップベースに設けられる。このとき、レーザカプラ１のレーザ光の光路上には光ピックアップ装置の対物レンズが位置される。レーザカプラ１は、このピックアップベースが移動されることにより、記録再生装置内に挿入された光学ディスクの径方向に亘って移動される。そして、記録再生装置の制御部からの再生信号を受けると、レーザカプラ１は、レーザダイオード５からレーザ光を出射し、マイクロプリズム６の傾斜端面６ａによって垂直方向へ立ち上げる。垂直方向に立ち上げられたレーザ光は、１／４波長板９により円偏光出射された後、フラットパッケージ８上へ出射され、対物レンズにより光学ディスクの信号記録面に集光される。光学ディスクにより反射された戻りのレーザ光は、対物レンズを介してフラットパッケージ８内へ導かれ、マイクロプリズム６によってレーザカプラチップ７の表面領域に形成されたフォトディテクタ３ａ，３ｂ側へ回折される。反射光を受けたフォトディテクタ３ａ，３ｂは、スネルの法則に従う常光とスネルの法則に従わない異常光とに分離し、これら２成分の差から光磁気信号を得、公知のスリービーム法等によりトラッキング制御を、また非点収差法等によりフォーカス制御を行うための信号を検出する。
【００３０】
このとき、レーザカプラ１は、図３（ａ）に示すように、レーザダイオード５からレーザ光が照射され、また光学ディスクから反射光が入射されるマイクロプリズム６の光路分岐部１３がＫＴＰで構成され、レーザ光が照射されない非照射部１４がガラスで構成されているため、マイクロプリズム６の切断面６ｂ，６ｃから迷光Ｌが入射した場合にも、屈折率の大きな非照射部１４と屈折率の小さい光路分岐部１３との界面で全反射され、光路分岐部１３側に入射されることが防止できる。また、図３（ｂ）に示すように、マイクロプリズム６の傾斜端面６ａや上面６ｄから光路分岐部１３に迷光Ｌが入射したり、光学ディスクの反射光が光路分岐部１３内で乱反射し迷光成分が発生した場合にも、屈折率の小さい光路分岐部１３と屈折率の大きい非照射部１４との界面では反射されず、非照射部１４側へ透過されていく。したがって、レーザカプラ１は、光路分岐部１３の下方に形成されたフォトディテクタ３ａ，３ｂに入射する迷光Ｌ成分を低減させ、フォトディテクタ３ａ，３ｂによる安定した光量検出を行うことができる。
【００３１】
また、図４に示すように、光路分岐部１３と非照射部１４との界面及びマイクロプリズム６の背面６ｅに光吸収膜１５をコーティングすることによっても、光路分岐部１３内に入射し乱反射する迷光成分を低減することができ、フォトディテクタ３ａ，３ｂによってさらに安定した光量検出を行うことができる。
【００３２】
このようなレーザカプラ１は、以下のように製造される。はじめにマイクロプリズム６が形成されるバープリズム３０の製造工程について図５を用いて説明する。先ず、図５（ａ）に示すように、光路分岐部１３の構成材料となるＫＴＰ等の非線形光学結晶の結晶板３１と、非照射部１４の構成材料となり非線形光学結晶よりも屈折率の大きなガラス板３２とに接着剤を塗布した後、交互に積層し接合させて図５（ｂ）に示すプリズム板３３を形成する。
【００３３】
この結晶板３１及びガラス板３２は、共に略矩形状に形成され、結晶板３１とガラス板３２とが１枚ずつ接合された厚さと、後述するシリコンウェハから切り出されるシリコンチップ４の長手方向と面方向に直交する方向の長さとが略同一とされている。すなわち、結晶板３１とガラス板３２とが接合されて形成されるバープリズム３０がシリコンチップ４と共に切り出されることにより、１つのシリコンチップ４には非線形光学結晶からなる領域とガラスからなる領域とが載置されることとなる。
【００３４】
また、この結晶板３１は、上述したマイクロプリズム６の光路分岐部１３となる部分であり、結晶板３１の厚さは少なくとも、図１に示すようにレーザダイオード５からレーザ光が照射され、また光学ディスクからの反射光が入射される有効幅Ｔ以上の厚さを備えることが必要である。
【００３５】
また、結晶板３１又はガラス板３２は、予め各接合面に例えば窒化チタン膜を用いた光吸収膜１５をコーティングするようにしてもよい。光吸収膜１５は、スパッタリングや真空蒸着法等の物理的気相成長法やＣＶＤ法（化学的気相成長法）、ゾルゲル法等によって成膜される。
【００３６】
次に、結晶板３１とガラス板３２とを積層したプリズム板３３を、図５（ｂ）に示すように相対向する一辺３３ａから他辺３３ｂに亘って平行に切断し複数のプリズム片３５，３５・・・に分割した後、図５（ｃ）に示すように、各プリズム片３５，３５・・・を所定間隔毎に積層方向に切断し、棒状のプリズムブロック３６を形成する。
【００３７】
次いで、図５（ｄ）に示すように、プリズムブロック３６を、面取り用治具３７に配列する。面取り用治具３７は、上述した面取り用治具１２４と同様に、棒状のプリズムブロック３６の長手方向に亘る一側縁のコーナ部に面取り加工を施すものであり、プリズムブロック３６が傾斜して配置される略矩形状の凹状面からなる配置部３８が形成されている。配置部３８は、矩形棒状体からなるプリズムブロック３６の長手方向の一側縁部を支持する支持溝３９が平行に連続され、この支持溝３９にプリズムブロック３６の下面及び一側面を載置することにより複数のプリズムブロック３６を４５度傾斜させて配置する。配置部３８に平行に配置されたプリズムブロック３６は、図５（ｄ）に示すように、支持溝３９に支持されたコーナ部と反対側のコーナ部が配置部３８より上方に突出される。次いで、プリズムブロック３６は、図５（ｅ）に示すように、配置部３８より突出されたコーナ部に長手方向に亘って研削加工が施されて傾斜面部４０が設けられ、図５（ｆ）に示すバープリズム３０が形成される。このバープリズム３０は、ＫＴＰ等の非線形光学結晶からなる結晶部４１と、ガラスからなるガラス部４２とが交互に連続して設けられている。
【００３８】
次いで、このバープリズム３０は、図６（ａ）に示すように、シリコンウェハ４３に接着される。シリコンウェハ４３は、ダイシングライン４３ａによって複数の矩形領域４４に分割され、各矩形領域４４には予めフォトディテクタ３ａ，３ｂが作り込まれるとともに、発光源であるレーザダイオード５が設けられたフォトダイオードチップ１１が配置されている。バープリズム３０は、複数の矩形領域４４，４４・・・に跨って各矩形領域４４に設けられたレーザダイオード５の発光部と傾斜面部４０とが対向するように配置されて接着される。
【００３９】
このとき、バープリズム３０は、レーザダイオード５と対向するように非線形光学結晶からなる結晶部４１が位置され、隣接する矩形領域４４の境界線、すなわちダイシングライン４３ａを跨るってガラス部４２が位置するようにシリコンウェハ４３上に配置される。なお、バープリズム３０は、棒状に形成されたバープリズム３０をシリコンウェハ４３上に配置するため、各矩形領域４４に配置されたレーザダイオード５とバープリズム３０の結晶部４１との位置合わせの高精度に行うことができる。
【００４０】
次いで、図６（ｂ）に示すように、ダイシングライン４３ａ上に跨るように位置するガラス部４２を、ガラス切削に適したカッターによりダイシングライン４３ａに沿って切断する。ガラス部４２の切断はシリコンウェハ４３の直前まで行い、次いで、図６（ｃ）に示すように、残りのガラス部４２及びシリコンウェハ４３とを、シリコンウェハ４３の切削に適したカッターによりダイシングライン４３ａに沿って切断する。これにより、図１に示すように、矩形状のシリコンチップ４上に、レーザ光を出射するレーザダイオード５、マイクロプリズム６、フォトディテクタ３等が搭載されたレーザカプラチップ７が形成される。
【００４１】
次いで、レーザカプラチップ７は、図７に示すように、フラットパッケージ８が複数形成されたパッケージ基板５０の各収納凹部２０に収納されると共に、収納凹部２０内に設けられたマウント基板に実装され、ワイヤボンディングによってワイヤパッドが接続される。そして、レーザカプラチップ７が実装された各フラットパッケージ８を１／４波長板９によりシールした後、パッケージ基板５０を個々のフラットパッケージ８に分離して、図２に示すようなレーザカプラ１が形成される。その後、このレーザカプラ１は光ピックアップ装置のピックアップベースに組み込まれ、ドライブ装置内に挿入された光学ディスクに対してレーザ光を照射し、反射光を受光することにより情報信号の記録又は再生を行う。
【００４２】
このような、レーザカプラ１の製造方法によれば、シリコンウェハ４３に載置されたバープリズム３０は、ＫＴＰ等の非線形光学結晶からなる結晶部４１がレーザダイオード５の発光部と対向されると共にフォトディテクタ３ａ，３ｂ上に位置されて光路分岐部１３を構成し、また、安価で且つ非線形光学結晶よりも屈折率が大きな光学材料からなるガラス部４２がシリコンウェハ４３のダイシングライン４３ａ上に跨るように位置されて非照射部１４を構成している。したがって、シリコンウェハ４３をダイシングライン４３ａに沿って切断する工程においても、結晶ではなくガラスを切断することから、割れ目や破片等の表面欠点を容易に防ぎ切断工程の簡素化を図ることができる。また、バープリズム３０は、シリコンウェハ４３のダイシングライン４３ａに沿って切断される領域にガラス部４２が位置され、非線形光学結晶からなる結晶部４１は切断されないため、光学特性に優れる非線形光学結晶を切り捨てることなく有効に活用することができる。さらに、この結晶部４１が発光源となるレーザダイオード５と正対されレーザ光が照射される光路分岐部１３とされ、ダイシングライン４３ａに沿って切断されたガラス部４２がレーザ光が照射されない非照射部１４とされるため、このレーザカプラ１の製造方法により製造されるレーザカプラ１は、レーザ光の偏光に強く安定した記録再生を実現することができる。
【００４３】
その他、本発明が適用されたレーザカプラ１の製造方法によれば、複数の矩形領域４４に跨るようにバープリズム３０を搭載するため、各矩形領域４４に配設されるバープリズム３０の配置位置及び角度の精度を容易に出すことができる。したがって、個々のプリズムを各矩形領域に個別実装する場合に比して、マイクロプリズムの角度や位置の精度を容易に高めることができ、マイクロプリズムの実装工程の効率化を図ることができる。
【００４４】
また、以上のようなレーザカプラ１の製造方法においては、シリコンウェハ上にフォトディテクタ及びワイヤパッドを形成し、またレーザダイオード及びプリズムを実装した後ダイシングを行う従来の製造プロセスを用いて行うことができ、特別な製造設備を要することなく実現することができる。
【００４５】
また、以上のようなレーザカプラ１の製造方法においては、シリコンウェハ４３上にレーザダイオード５を搭載したシリコンチップ４の実装と、バープリズム３０との実装を別工程にて行っているため、シリコンチップ４上へのレーザダイオード５のマウント位置を調整することで、光学ディスクへのレーザ光のデフォーカス調整を容易に行うことができる。
【００４６】
なお、上述した光集積素子の製造方法においては、シリコンウェハの各矩形領域にフォトディテクタ及びワイヤパッドを形成し、レーザダイオードを実装した後、バープリズムを実装したが、先ずバープリズムを実装した後に、ワイヤパッドの形成及びレーザダイオードの実装を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明が適用されたレーザカプラは、光磁気ディスク用のピックアップに用いる場合には、マイクロプリズムの光路分岐部を上述したＫＴＰやＬＮ（ＬｉＮｂＯ３）等の複屈折材料により構成するが、他の光ディスク用のピックアップに用いる場合には、マイクロプリズムの光路分岐部を等方性材料で形成される石英ガラス等によって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明が適用されたレーザカプラチップを示す斜視図である。
【図２】本発明が適用されたレーザカプラを示す斜視図である。
【図３】マイクロプリズム内に入射された迷光の光路を示す図である。
【図４】光吸収膜が形成されたマイクロプリズム内に入射された迷光の光路を示す図である。
【図５】マイクロプリズムの形成工程を示す図である。
【図６】レーザカプラチップの形成工程を示す図である。
【図７】レーザカプラの形成工程を示す図である。
【図８】従来のレーザカプラチップを示す斜視図である。
【図９】従来のレーザカプラの光路を示す図である。
【図１０】従来のレーザカプラチップの製造方法を示す図である。
【図１１】従来のバープリズムの製造方法を示す図である。
【図１２】従来のマイクロプリズムの光路を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  レーザカプラ、３  フォトディテクタ、４  シリコンチップ、５  レーザダイオード、６  マイクロプリズム、７  レーザカプラチップ、８  フラットパッケージ、９  １／４波長板、１０  ＰＩＮフォトダイオード、１１  フォトダイオードチップ、１３  光路分岐部、１４  非照射部、１５  光吸収膜、２０  収納凹部、３０  バープリズム、３１  結晶板、３２  ガラス板、３３  プリズム板、３５  積層片、３６  プリズムブロック、３７  面取り用治具、３８  面取り部、３９  支持溝、４０  傾斜面部、４１  結晶部、４２  ガラス部、４３  シリコンウェハ、４４  矩形領域、５０  パッケージ基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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