复合光学元件及光接收元件装置制造方法及图纸

本发明专利技术的复合光学元件中设有：装于基片（１）的一面的至少一个光学元件（２），装于基片（１）的另一面的半导体激光器（３）与光接收元件（４），以及介于基片（１）和光接收元件（４）之间的中间构件（中继基片）（５）。中间构件（５）上设有用以使入射到光接收元件（４）的光束透过的通孔（６）和具有导电性的部分，通过该具有导电性的部分使光接收元件（４）的端子和基片（１）上的导体图案相连接。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于对如光盘那样的光学记录媒体进行信息信号的写入或对记录在光学记录媒体的信息信号进行读取的光学头装置的复合光学元件与光接收元件装置。用于这种光学头装置的光接收元件，内置进行光接收信号的处理与运算的集成电路，接收从光盘反射的光并变换为电信号输出，构成将光接收和对被接收的光加以运算后变换为电信号输出的功能一体化的单芯片的所谓“PDIC”(光接收元件装置)，从而谋求使用这种光接收元件的光学头装置的小型化与轻量化，进而实现低价格化。这里，将能够在构成光学头装置的光源与光接收元件上加入棱镜、透镜、衍射光栅、全息图等光学零件而一体化、小型化的元件称为复合光学元件。这种复合光学元件，如附图说明图1所示，在基片104上布置半导体激光器101和PDIC102以及透镜、棱镜、衍射光栅、全息图等光学元件，它们以电气或机械的方式相连接。半导体激光器101通过芯片装配工序安装在辅助固定件101a上。辅助固定件101a通过芯片焊接工序安装在PDIC102上。此时，辅助固定件101a的接线端子与构成PDIC102的PDIC基片102a的接布线焊盘电连接。在PDIC基片102a上设有表示辅助固定件101a的设置位的标记102c。辅助固定件101a通过使设在辅助固定件101a本身的标记101b对应于标记102c来确定相对于PDIC基片102a的安装位置进行安装。在PDIC102的PDIC基片102a上安装光接收元件102b。在PDIC102上，通过棱镜装配工序来安装棱镜103。PDIC102通过PDIC装配工序安装在基片104上。在这种复合光学元件的制造中，还在基片104与各零件上预先设置作为位置标记的标记104a，将这些标记104a作为对准基准，在基片104上安装各零件。这样的定位方法称为“被动对准”。复合光学元件的精度取决于由这种对各零件基片的位置确定(对准)工序的精度。另外，在基片104上设有用以电连接PDIC102的电极104b。如图1中箭头形符号所示，PDIC102和电极104b之间通过引线接合法实现电连接。如图2所示，构成复合光学元件的各零件的设置，基本上使得半导体激光器(光源)101、光盘107的信号记录面与光接收元件102b的光接收部分各自经棱镜103的反射面互成镜像点位置。另外，各零件被适当配置，以使它们的位置相互偏离。就是说，从半导体激光器101射出的光束为扩散光束，是仅以半导体激光器一侧作为焦点的光束。从半导体激光器101射出的光束经准直透镜105成为平行光束，经物镜106在光盘107的信号记录面上会聚。此时，与光轴平行的聚焦方向上移动控制物镜106，使焦点常时保持会聚在光盘107的信号记录面上。照射在光盘107的信号记录面上的光束，在该信号记录面上反射，经物镜106、准直透镜105以及棱镜103，由透镜108、109会聚，返回光接收元件102b。各光学元件被适当地配置，以使来自光盘107的信号记录面的返回光束在光接收元件102b的光接收部分上聚成焦点。即，在半导体激光器101、光盘107的信号记录面、光接收元件102b的光接收部分中，各光束均处于焦点位置。因此，可以说光源、信号记录面、光接收部分均位于镜像点位置。另一方面，为了更低价格提供复合光学元件，也在想办法尽可能减少零件数。例如，如图3所示，在从光盘的信号记录面返回到光接收元件102b上的多个光程相互不同的光接收部分的结构中，将用以使在各光接收部分上的光束相对于各光接收部分成为聚焦点的透镜设计成一个透镜110。准确地说，由于这种复合光学元件从透镜110到各光接收部分的光程不同，不会同时成为聚焦点。但是，能够在实际应用容许的范围内得到聚焦错误信号、跟踪错误信号以及基于从光盘读取的返回光束的反射信号(RF信号)等。通过减少这样的光学零件数并简化调整过程，能够实现复合光学元件的小型化与低价格化。而且，随着光盘等记录媒体的多样化，人们正试图实现光学头装置的光源的短波长化。作为多样化的记录媒体而提出的光盘有在光盘衬底上由细小凹凸的凹坑图案来形成信息信号的再现专用型光盘，设有相变型记录层的可记录再现信息信号的相变型光盘，以及设置磁光记录层的可记录再现信息信号的磁光盘等。再现专用型光盘与相变型光盘按照记录在光盘上的信息信号设置不同反射率的区域，通过检测从该区域反射的光束的反射率差导致的光强变化来进行被记录信息信号的读取。磁光盘利用在磁光记录层上的磁光克尔效应(magneto-optical Kerr effect)，基于返回光束的偏振角差来进行被记录信息信号的读取。为了应对如此多样记录方式的光盘，要求从这些光盘进行信息信号读取的光学头装置分别对应各自的方式。这些光学头装置，对应于不同记录方式的各光盘，使用的复合光学元件的结构也不同。例如，如图4所示，用以从再现专用型光盘读取由凹坑图案来记录的信息信号的光学头装置的光接收元件102b，可以设置用于检测聚焦错误信号与RF信号的一个四分割光接收部分111和在该四分割光接收部分111的位置的两侧设置的用于检测跟踪错误信号的两个光接收部分112、113，用以使来自光盘的返回光束入射这些光接收部分的光学元件结构也不复杂。与此形成对照，用以读取记录在磁光盘上的信息信号的光学头装置的光接收元件102b，如图5所示，不仅要有用于检测聚集错误信号与RF信号的一个四分割光接收部分111与用于检测跟踪错误信号的两个光接收部分112、113，还需要检测每个不同偏振态的光强的光接收部分114、115。即，由于磁光信号微弱，必须使用光接收元件102b上的两个光接收部分114、115来进行差动检测。这样，随着增加光接收部分的数量，用以使来自光盘的返回光束入射到这些光接收部分的光学元件的结构也变得复杂。即，为了使来自光盘的返回光束入射到这些光接收部分，必须使返回光束分为三条光束，至少需要两个棱镜。此时，根据磁光克尔效应导致的偏光方向的变化，分为相对于棱镜的反射面的P偏振光、S偏振光，使得在一个棱镜的反射面上反射S偏振光入射到光接收元件102b的一个光接收部分114，使得在另一个棱镜的反射面上反射P偏振光入射光接收元件102b的另一光接收部分115上，从而可进行检测。对于光盘上没有记录任何信息信号时的返回光束S，为了使偏振光、P偏振光的强度相等，或者适当确定复合光学元件的配置，或者，例如，需要使用1/2波片等的光学元件。这样，由于对应于不同记录方式的多样光盘，使得构成光学头装置的复合光学元件的结构变得复杂。另一方面，由于对应光源的短波长化，构成光学头装置的光学元件的折射率与衍射角将成为问题。例如，用于由凹坑图案来记录信息信号的CD等光盘或MD等磁光盘的信息信号读取的光学头装置上，使用射出波长为780nm的光源，用于DVD的光学头装置上，使用射出波长为650nm的光源，再有用于可高密度记录的光盘的光学头装置上，使用射出波长为450nm的光源。这里，研究用于光学头装置的光学元件的折射率时，先要担心其虚部，即，吸收。作为光学头装置的光学元件材料而使用的光学玻璃或合成树脂材料，对于比400nm附近更短波长的光吸收较大。若有如此大的吸收，为了得到所需的返回光束，必须更加提高光源的发光输出功率，并进而造成光学元件的变质，因此，光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合光学元件，其中设有： 基片， 安装于所述基片的一面的至少一个光学元件， 安装于所述基片的另一面的光发射元件与光接收元件，以及 介于所述基片和所述光接收元件之间的中间构件； 所述中间构件由对于所述光发射元件的发射波长具有吸收特性的材料形成，同时设有用以使入射到所述光接收元件的光束通过的孔及具有导电性的部分，通过所述具有导电性的部分来连接所述光接收元件的端子和所述基片上的导体图案。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-20 287564/011.一种复合光学元件，其中设有基片，安装于所述基片的一面的至少一个光学元件，安装于所述基片的另一面的光发射元件与光接收元件，以及介于所述基片和所述光接收元件之间的中间构件；所述中间构件由对于所述光发射元件的发射波长具有吸收特性的材料形成，同时设有用以使入射到所述光接收元件的光束通过的孔及具有导电性的部分，通过所述具有导电性的部分来连接所述光接收元件的端子和所述基片上的导体图案。2.如权利要求1所述的复合光学元件，其特征在于所述中间构件由氧化铝、氮化铝或玻璃钢中的任一种材料形成。3.如权利要求1所述的复合光学元件，其特征在于所述中间构件由硅、镓-砷、铟-磷或硒化锌中的任一种材料形成。4.如权利要求1所述的复合光学元件，其特征在于在所述中间构件上形成与具有导电性的部分连接的电极焊盘，在所述光接收元件上形成与端子连接的电极焊盘，所述中间构件的电极焊盘和所述光接收元件的电极焊盘，通过倒装片接合法在所述光接收元件的光接收面朝向所述中间构件一侧的状态下被接合。5.一种复合光学元件，其中设有基片，安装于所述基片一面的至少一个光学元件，安装于所述基片另一面的光发射元件与光接收元件，以及介于所述基片和所述光接收元件之间的中间构件；所述中间构件由对于所述光发射元件的发射波长不具有吸收特性的透明材料形成，同时设有具有导电性的部分，通过所述具有导电性的部分来连接所述光接收元件的端子和所述基片上的导体图案。6.如权利要求5所述的复合光学元件，其特征在于所述中间构件由蓝宝石、光学玻璃、合成树脂材料、III族氮化物半导体、氧化锌以及碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田浩，谷口正，小泽正文，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]