JPH09167379A - 光ピックアップ及び相変化型光ディスク用の光ピックアップ及びそれらの製造方法 - Google Patents
光ピックアップ及び相変化型光ディスク用の光ピックアップ及びそれらの製造方法Info
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- JPH09167379A JPH09167379A JP7330007A JP33000795A JPH09167379A JP H09167379 A JPH09167379 A JP H09167379A JP 7330007 A JP7330007 A JP 7330007A JP 33000795 A JP33000795 A JP 33000795A JP H09167379 A JPH09167379 A JP H09167379A
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Abstract
な光ピックアップ及び相変化型光ディスク用の光ピック
アップ及びそれらの製造方法を提供することを目的とし
ている。 【解決手段】 収納部材を構成するキャップ15と基板
4を金属材料で構成する。更にそれらを所定の方法によ
り接合するという構成を有している。
Description
ク等への情報の記録又は再生を行う光ピックアップ及び
相変化型光ディスク用の光ピックアップ及びそれらの製
造方法に関するものである。
再生を行う光ディスク装置の小型化が望まれており、光
学部品点数の削減等により光ピックアップの小型化及び
軽量化の試みが行われている。光ピックアップの小型・
軽量化は、装置全体の小型化だけでなく、アクセス時間
の短縮などの性能向上に有利となる。近年、光ピックア
ップの小型・軽量化の手段としてホログラム光ピックア
ップの利用が挙げられており、一部実用化に供してい
る。
図を参照しながら説明する。図11は従来の光ピックア
ップの断面図である。図11において501は媒体に照
射して信号の読み書きを行うための光を放出する光源
で、光源501はサブマウント502及びブロック3を
介してセラミックパッケージ518に載置されている。
光源1で発生する熱はサブマウント502及びブロック
503を伝導していきセラミックパッケージ518から
外部に放出される。ブロック503の側面には光ガイド
部材505が設けてあり、更に光ガイド部材505の底
部には受光素子513が設けてある。更にセラミックパ
ッケージ518の上端面518aにはリング523を介
してキャップ22が取り付けてある。そしてキャップ5
22に設けられている開口部522aを封止するカバー
部材516がキャップ522に取り付けられている。
材505に入射する。光ガイド部材505はブロック5
03の側面に取り付けてあり、その内部には複数の斜面
が設けてあり、その斜面には複数の光学素子が設けてあ
る。光源501から入射してきた光は光ガイド部材50
5に設けられいる光学素子を介して記録媒体に向けて出
射される。そして記録媒体で反射されて戻ってきた光は
光ガイド部材505に設けられている複数の光学素子を
介して複数の光束に分割して、光ガイド部材の底部に設
けられている受光素子513に導かれる。そして受光素
子513で導かれてきた光から所定の信号を形成する。
光ピックアップにおいては、セラミックパッケージ51
8を用いていたので、キャップ522との接合性が良好
ではなく、従ってセラミックパッケージ518とキャッ
プ522との双方に対して良好な接合性を有するリング
523を挿入する必要があった。またその製造工程は、
セラミックパッケージ518上にリング523を接合
し、その後リング523上にキャップ522を位置合わ
せを行った後に接合するという複雑な工程を経なければ
ならず、このため部品点数や製造工程数の増加を招きコ
ストの増大につながるといった問題点を有していた。
で、製造が容易で、部品点数を減らすことが可能な光ピ
ックアップ及び相変化型光ディスク用の光ピックアップ
及びそれらの製造方法を提供することを目的としてい
る。
に、収納部材を構成する蓋部材と基台を金属材料で構成
する。更にそれらを所定の方法により接合するという構
成を有している。
と、前記光源から照射された光の入射方向に対して傾斜
した複数の傾斜面を有し、前記光源からの光を前記複数
の斜面を介して媒体に導くとともに媒体からの光を前記
複数の斜面を介して所定の位置に導く光ガイド部材と、
光を受光するとともに受光した光信号を電気信号に変換
する受光手段と、前記光源,前記光ガイド部材及び前記
受光手段を収納するとともに金属材料で構成された収納
部材とを備えたことにより、光ピックアップにおいて、
電磁波等の外部からのノイズに対する耐性を非常に高く
することができる。
源若しくは受光手段の少なくともいずれか一方と接続さ
れている端子を設けることにより、光ピックアップの内
部を密閉した状態で光源への電力の供給や受光手段から
の信号の取り出しが可能になる。
e,FeNi合金,FeNiCo合金のうち少なくとも
一つを含む材料で形成したことにより、外部からのノイ
ズに対する遮断性を特に高くすることができる。
源から照射された光の入射方向に対して傾斜した複数の
傾斜面を有した光ガイド部材と、光を受光するとともに
受光した光信号を電気信号に変換する受光手段と、前記
光源,前記光ガイド部材及び前記受光手段を収納する収
納部材とを備え、前記収納部材は少なくとも基台と蓋部
材で構成されているとともに前記基台と前記蓋部材とが
ともに金属材料で構成されていることにより、光ピック
アップにおいて、電磁波等の外部からのノイズに対する
耐性を非常に高くすることができるとともに光源等の部
材の内部への配置を容易に行うことができ、さらには組
立も容易に行うことができる。
少なくとも一方にプロジェクションが設けられているこ
とにより、基台と蓋部材の接合性を良好にすることがで
きるとともに接合に際して流す電流値も小さくすること
ができる。
eNi合金,FeNiCo合金のうち少なくとも一つを
含む材料で形成したことにより、光源で発生する熱を効
率よく外部に放出することができる。
くともFeNiCo合金,FeNi合金のいずれかを含
む材料で形成したことにより、基台との接合性を良好に
することができ、かつ、高周波重畳回路等からの電磁波
等のノイズを効率よく遮断することができる。
の間に少なくとも光源,光ガイド部材及び受光手段を収
納し、かつ、N2ガス、不活性ガスまたは乾燥空気のう
ち少なくとも一つを充填した状態で前記基台と前記蓋部
材との間に所定の圧力を加えながら所定の電流を流し
て、前記基台と前記蓋部材とを溶接することにより、よ
り簡単に基台と蓋部材を接合することができ、かつ、部
品点数も削減することができる。
ックアップのパッケージングについて図を参照しながら
説明する。
形態における光ピックアップのパッケージングの構成を
示す断面図である。
ザ,He−Ne等のガスレーザ等の各種レーザが考えら
れる。ここではこれらの中で最も小型で装置全体を小型
化でき、しかも単価の安い数mW〜数十mW程度の出力
を有する半導体レーザを用いる事が好ましい。半導体レ
ーザの材質としてはAlGaAs,InGaAsP,I
nGaAlP,ZnSe,GaN等が考えられ、ここで
は最も一般的に用いられており、安価なAlGaAsを
用いた。さらに高密度記録を行う場合には記録媒体上で
のスポット径をより小さくすることができ、AlGaA
sよりもさらに波長の短いInGaAlPやZnSe等
の半導体レーザを用いることが好ましい。
の形状が直方体状若しくは板形状で、その上面には光源
1が取り付けられている。このサブマウント2は光源1
を載置するとともに、光源1で発生した熱を逃がす働き
を有している。サブマウント2と光源1との接合には熱
伝導等を考慮すると、サブマウント2の上面に予めAu
−Snなどの半田を鍍金しておき、高温で半田付けする
方法やAu−Sn,Sn−Pb,Sn−Pb−In等の
箔(厚さ数μm〜数十μm)を高温で圧着する方法を用
いることが好ましい。また光源1とサブマウント2は略
水平に取り付けなければ光学系の収差や結合効率の低下
等の原因になる。従って接合の際には光源1はサブマウ
ント2に所定の位置に所定の高さで略水平にマウントさ
れることが好ましい。さらにサブマウント2の上面には
光源1の下面と電気的に接触するように電極面2aが設
けられている。この電極面2aは光源1の電源供給用の
もので、電極面2aを構成する金属膜としては導電性や
耐食性を考慮してAuの薄膜を用いることが好ましい。
更にサブマウント2は、光源1で発生する熱や光源1と
の取付等の問題から、熱伝導性が高く、かつ、線膨張係
数が光源1のそれ(約6.5×10-6/℃)に近い材質
が好ましい。具体的には線膨張係数が3〜10×10-6
/℃で、熱伝導率が100W/mK以上である物質、例
えばAlN,SiC,T−cBN,Cu/W,Cu/M
o,Si等を、特に高出力のレーザを用いる場合で熱伝
導率を非常に大きくしなければならないときにはダイア
モンド等を用いることが好ましい。光源1とサブマウン
ト2の線膨張係数が同じか近い数値となるようにした場
合、光源1とサブマウント2の間の歪みの発生を抑制す
ることができるので、光源1とサブマウント2との取付
部分が外れたり、光源1にクラックが入る等の不都合を
防止することができる。しかしながら本範囲を外れた場
合には、光源1とサブマウント2の間に大きな歪みが生
じてしまい、光源1とサブマウント2との取付部分が外
れたり、光源1にクラック等を生じる可能性が高くな
る。またサブマウント2の熱伝導率をできるだけ大きく
取ることにより、光源1で発生する熱を効率よく外部に
逃がすことができる。しかしながら熱伝導率が本限定以
下の場合には、光源1で発生した熱が外部に逃げ難くな
るため、光源1の温度が上昇し、光源1の出力が低下し
たり、光源1の寿命が短くなったり、最悪の場合には光
源1が破壊されてしまう等の不都合が発生しやすくな
る。本実施の形態では、これらの2つの特性のどちらに
も非常に優れたAlNを用いた。更にサブマウント2の
上面には光源1との接合性を良くするために、サブマウ
ント2から光源1に向かってTi,Pt,Auの順に薄
膜を形成することが好ましい。
直方体形状でその側面に大きな突起部3aを有してお
り、上面にはサブマウント2が取り付けられている。こ
のブロック3もまたサブマウント2と同様に、光源1で
発生する熱やサブマウント2との取付等の問題から、熱
伝導性が高く、かつ、線膨張係数がサブマウント2に近
い材質、例えばサブマウント2の材質例で示したもの以
外にMo,Cu,Fe,FeNiCo合金,FeNi合
金等を用いることが好ましい。しかしながらこれらの特
性値の要求はサブマウント2に比べるとそれほど厳しく
はないので、コストを重視して選択する方が好ましい。
ここではAlNに比べて非常に安価で、これらの特性に
比較的優れたCu,Mo等の材料でブロック3を形成し
た。またブロック3とサブマウント2との接合には熱伝
導等を考慮すると、やはりサブマウント2と光源1の場
合と同様に、Au−Sn,Sn−Pb,Sn−Pb−I
n等の箔(厚さ数μm〜数十μm)を高温で圧着するこ
とが好ましい。
とを別体で形成していたが、光源1の出力が高く、これ
らの部材により高い熱伝導性が要求される場合には、熱
伝導性を良くするためにこれらの部材を一体で形成する
ことが好ましい。この場合それらの材質は、AlN等の
熱伝導性が非常に高いものを用いることが好ましい。
きくして、基板4との接触面積を大きく取ることが望ま
しい。
求されるので、サブマウント2の上面は高い精度で水平
であることが好ましい。従ってサブマウント2,ブロッ
ク3及び基板4の取り付けについても同様にすることが
好ましい。
サブマウント2及びブロック3を介して伝わってきた熱
を外部に放出する働きを有するとともに、光ピックアッ
プを形成する種々の部材が載置され、パッケージングの
基礎となるものである。基板4の材質としては、熱伝導
性が高いCu,Al,Fe等の金属材料やFeNi合金
やFeNiCo合金等の合金材料を用いることが好まし
い。なぜならば後で説明する溶接を行うことが容易であ
り、かつ、高周波重畳回路等からの電磁波等のノイズを
遮断する電磁シールドとしての効果も有するからであ
る。これらの中でも特にFe,FeNi合金,FeNi
Co合金は熱抵抗が小さく、放熱性が良好で、かつ、低
コストであるので、光源1で発生する熱を効率的に外部
に放出することができ、かつ、光源1からの光の特性が
良好な光ピックアップを低価格で提供することが可能に
なる。
材の位置の調整用のジグの挿入等に用いられる。これに
より微妙な位置合わせを必要とする光ピックアップ内部
の各部材の位置合わせを容易に行うことができる。
説明する。まず最初にブロック3と基板4の取付につい
て説明する。ブロック3は予めサブマウント2及び光源
1が固定された状態でロウ付けや半田箔等の方法により
基板4の上面に固定されている。
る。この端子14は光源1への電力の供給や検知した信
号の外部への出力を行うものである。そして前述した金
属材料から構成されている基板4と電気的に接触しない
ようにしながら、基板4に設けられている複数の孔4b
に挿入されている。この端子14の材質としてはFeN
iCo合金,FeNi,FeCr等を用いることが好ま
しい。電気的な接触を断つ手段としては、孔4bにおい
て端子14と基板4と接する部分については絶縁性の皮
膜等が設けられていることが好ましく、更にこの部分か
ら外気が混入してこないように密閉しておく必要があ
る。このような部材としてハーメチックシール等の絶縁
及び密閉の双方を同時に行えるものを用いることが好ま
しい。ここでは特に整合封止型若しくは圧縮封止型のハ
ーメチックシールを用いることが好ましい。なぜならば
極めて容易に絶縁と密閉の双方を行うことができ、さら
に極めて安価であるので、端子14の基板4への取付工
程を簡略化でき、さらには光ピックアップの製造コスト
を削減できるからである。
に示すようにFeNiCo合金等で構成される外環金属
20の内部に絶縁物21を充填し、その中心部に端子1
4となるリード22を設けるという構成を有している。
ここでは特に光源1からの熱による温度上昇を考慮し
て、500℃程度まで絶縁物21であるガラスとほとん
ど同じ膨張係数を有するFeNiCo合金をリード22
の材料として用いることが好ましい。
子14として用いることにより、広い温度範囲にわたっ
て高い気密性及び絶縁性を保つことができ、かつ、端子
形状も比較的自由に変形することができるので、光ピッ
クアップの信頼性を高くすることができ、かつ、設計の
自由度も大きくすることができる。
その内部には複数の斜面及びそれらの斜面上に形成され
た各種膜を有しており、光源から射出された光を出射す
るとともに、戻ってきた光を所定の位置に導く働きを有
している。また光ガイド部材5はその側面でブロック3
の突起部3aの端面部3bに接合されている。ここで用
いられる接合材としては、所定の波長の光を照射するこ
とにより硬化する光硬化型の接着剤を用いることが好ま
しい。それらの中でも特に発光が容易な赤外線領域、紫
外線領域、可視光領域の光を用いることが特に好まし
い。このような接合材を用いることにより良好な作業性
を簡単に得ることができ、更に接合時間の短縮も、照射
する光の量及びエネルギーを最適になるように制御する
ことにより、簡単に可能となる。なお吸湿硬化型の瞬間
接着剤を用いても良い。この場合にも良好な作業性を簡
単に得ることができる。
形成された各種の電気回路で構成されており、光ガイド
部材5の底面に取り付けられている。取付の際には基板
4に設けられた孔4aから挿入されるエアーブラシ等の
位置調整手段を用いて位置の調整を行う。受光素子13
と光ガイド部材5との取り付けに際しては、大きな接着
強度,任意の瞬間に固定できる作業性,硬化前と硬化後
の体積の変化や温度・湿度による体積の変化が小さい即
ち低収縮率等の条件が要求され、これらを満たすことに
より、作業性、接合面の安定性が向上する。更に受光素
子13は光源1から出射され、光ガイド部材5や記録媒
体等で反射されて戻ってきた光信号を受光する受光部を
複数有している。この受光部で検知された光信号は、そ
の光量に応じて電気信号に変換される。この電気信号は
変換当初は電流値の大きさである。しかしながらこの電
流は非常に微弱であり、かつノイズを拾いやすいという
デメリットがある。このためここでは受光素子13とし
て、電流値を相関する電圧値に変換して増幅する働きを
持つI−Vアンプが形成されているものを用いることが
好ましい。さらに光の入射周波数に対して出力電圧の応
答が良好であることが好ましい。また受光素子13の表
面には受光した情報を信号として取り出すためのAl等
の薄膜で構成された複数の電極13aが設けてあり、端
子14とワイヤボンディング等の方法により接続されて
いる。
1、光ガイド部材5、受光素子13等を覆うように基板
4に接合されており、光源1,光ガイド部材5及び受光
素子13等が直接外気や水分と触れないようにし、か
つ、外部から混入してくる光が光ガイド部材5の内部に
入ってノイズとなることを防止する働きを有している。
キャップ15は多くの場合は、ドーム状やシルクハット
状の形状を有しており、更に光が通過する部分について
は孔部15aが設けてあり、通過していく光に悪影響を
及ぼさないような構成となっている。そしてキャップ1
5の材質は、金属若しくは樹脂等で、基板4との接合が
容易にでき、形状が安定しているものを用いることが好
ましい。特にキャップ15を金属製とした場合には光源
1に電力を供給する電源回路からの不要輻射やその他高
周波重畳回路等からのノイズを抑制することができる。
従って光ピックアップから出力される各種の電気信号に
これらに起因したノイズが重畳することがないので、ノ
イズレベルが低い高性能な光ピックアップを提供するこ
とが可能となる。更にキャップ15に用いられる金属材
料のなかでも、FeNiCo合金,FeNi合金等がキ
ャップ15の形成を容易にし、かつ、不要輻射の抑制力
も高く、さらには基板4との接合性も良好であるので好
ましい材料である。
ガイド部材5や受光素子13等にごみ,ほこり等が付着
するのを防止し、かつ、光の透過効率を向上させるもの
で、キャップ15の孔部15aに接着ガラスやエポキシ
系の接合材により取り付けられている。特に接着ガラス
は、キャップ15の材料として用いられるFeNiCo
合金やFeNi合金及びカバー部材16の材料であるガ
ラスと広い温度範囲にわたって熱膨張係数がほとんど同
じであるので好ましい材料である。またカバー部材16
の材質としては、PbO・B2O3・ZnO系の結晶性ガ
ラスや、BK−7,コバールガラス等の光学ガラスを用
いることがことが好ましい。更にカバー部材16の上下
両面には反射防止のために反射防止膜16aを形成する
ことが好ましい。反射防止膜16aを形成することによ
り、カバー部材16における光の反射や屈折等を抑制す
ることができるので、光の利用効率を向上させることが
できる。この反射防止膜16aはMgF2 等の材質で形
成することが、効率よく反射防止をすることができるの
で好ましい。
光素子13の酸化防止や光ガイド部材5,カバー部材1
6での結露防止等の観点から、N2等のガスやAr,N
e,He等の不活性ガスを充填することが好ましい。そ
の場合、基板4と受光素子13との間に存在する隙間1
7を小さな収縮率,低い吸水性,高い気密性(優れたリ
ーク特性)等の特性を有する接合材、例えばエポキシ系
のポッティング剤や半田等で埋める必要がある。これに
より内部の気密性を高めることができる。
基板4やキャップ15の熱抵抗を従来に比べて小さくす
ることができるので、光源1で発生する熱を従来に比べ
て容易に外部に放出することができる。更にキャップ1
5において基板4との接合に必要なクリアランスが非常
に小さいので、基板4及びキャップ15の小型化が可能
になり、従って市場のニーズに合った小型の光ピックア
ップを提供することができる。更に基板4及びキャップ
15を金属材料で形成したことにより、パッケージ全体
がカバー部材16部分を除いてはグランドレベルになる
ので、高周波重畳回路等からの電磁波に対して強力なシ
ールド効果を有する。従って電磁波等のノイズに対して
大きな耐性を有する信頼性の高い光ピックアップとなっ
ている。
ス、不活性ガスまたは乾燥空気の少なくとも一種類が充
填された雰囲気で行うことにより、容易にパッケージの
内部に所定のガスを所定の圧力で封入することができ、
これにより光源1や受光素子13の劣化を防ぐとともに
光ガイド部材5等に結露が発生して光学特性が大きく劣
化することを防ぐことができる。
る基板4とキャップ15の取付方法について説明する。
基板4とキャップ15はその内部に少なくとも光源1、
ブロック3、光ガイド部材5、端子14が内包されるよ
うに取り付けられている。その取付に際しては、N2ガ
ス,不活性ガスまたは乾燥空気が所定の圧力で充満され
た雰囲気中で行うことが、パッケージの内部に容易に所
定の圧力で所定のガスを封入することができるので好ま
しい。そして基板4とキャップ15とを所定の位置関係
に配置して、抵抗溶接機にセットし、溶接機の電極によ
り基板4とキャップ15のクリアランス部分15bを挟
んで、所定の電流を基板4とキャップ15のクリアラン
ス部分15b流すことにより、基板4とキャップ15は
熔着される。このとき基板4とキャップ15の溶接時に
は数百g/cm2〜数kg/cm2程度の圧力で加圧され
ていることが、基板4とキャップ15の接合性を向上さ
せるので好ましい。また溶接設備としてはコンデンサ型
抵抗溶接機を用いた。
基板4またはキャップ15の少なくともいずれか一方に
プロジェクション(断面が三角形状の突起部)を設ける
ことが好ましい。これにより、電流がプロジェクション
の頂点部分に集中するので、容易にその部分を溶融させ
ることができる。従って基板4とキャップ15の熔着性
を良好にすることができるとともに、溶接の際に流す電
流の値を小さくでき、さらに溶接時間を短くすることが
できるので、製造コストを低下させることが可能にな
る。
ックアップの動作について、図面を参照しながら説明す
る。図3は本発明の一実施の形態における光ピックアッ
プの動作の概念図、図4は本発明の第一実施の形態にお
ける光ガイド部材の斜視図である。
ント2及びブロック3を介して水平にマウントされた光
源1から水平に放出されたレーザ光は、平行な複数の斜
面を有する光ガイド部材5の面5fから光ガイド部材5
に入射し、光ガイド部材5の第二の斜面5bに形成され
かつ入射する光の拡散角に対して射出する光の拡散角を
変換する(以下NAを変換すると呼ぶ)機能を有する反
射型の拡散角変換ホログラム7に到達する。拡散角変換
ホログラム7によってNAを変換されかつ反射した光は
第一の斜面5aに形成された反射型の回折格子6によっ
て0次回折光(以下メインビームと呼ぶ)と±1次回折
光(以下サイドビームと呼ぶ)とに分けられる。回折格
子6によって発生するメインビーム及びサイドビームは
第一の偏光選択性のあるビームスプリッター膜9(以下
単に第一のビームスプリッター膜と呼ぶ)に入射する。
第一のビームスプリッター膜9は入射面に対して平行な
振動成分を有する光(以下単にP偏光成分と呼ぶ)に対
してほぼ100%の透過率を有し、垂直な振動成分(以
下単にS偏光成分と呼ぶ)に対しては一定の反射率を有
する。第一のビームスプリッター膜9に入射する光のう
ち第一のビームスプリッター膜9を透過する光は光源1
からの射出光のモニター光として利用される。また、第
一のビームスプリッター膜9で反射されたS偏光成分に
直線偏光したメインビーム及びサイドビームは、光ガイ
ド部材5の面5e及びカバー部材16を透過、対物レン
ズ26に入射し、対物レンズ26の集光作用によって記
録媒体27の記録媒体面27aに結像される。この時、
記録媒体面27a上において2つのサイドビームのビー
ムスポット29a及び29cはメインビームのビームス
ポット29bを中心としてほぼ対称な位置に結像され
る。記録媒体面27aに対してメインビーム及びサイド
ビームのビームスポット29b及び29a、29cによ
り情報の記録または再生信号及びトラッキング、フォー
カシングいわゆるサーボ信号の読みだしを行う。
射出光のうち拡散角変換ホログラム7へ入射することの
できる光束の拡散角に対して、拡散角変換ホログラム7
からの反射光の拡散角を変換する。また、拡散角変換ホ
ログラム7によって拡散角をまったく持たない平行光に
も変換可能である。また、同じ拡散角変換ホログラム7
によって図3に示されるように光ガイド部材5射出後の
光束が途中経路で積算された波面収差が取り除かれた理
想球面波30となる。したがって、対物レンズ26への
入射光は理想球面波30となり、対物レンズ26による
記録媒体27でのビームスポットはほぼ回折限界まで絞
り込まれ理想的な大きさとなり、情報の記録または再生
を容易に行うとができる。
反射されたメインビーム及びサイドビームの戻り光は対
物レンズ26、光ガイド部材5の面5eを再び通過し、
光ガイド部材の第二の斜面5bに形成された第一のビー
ムスプリッター膜9に入射する。
ームスプリッター膜9から透過する光は光ガイド部材5
の第一の斜面5aに平行な第三の斜面5c上に形成され
た第二の偏光選択性のあるビームスプリッター膜11
(以下単に第二のビームスプリッター膜と呼ぶ)に入射
する。第二のビームスプリッター膜11は第一のビーム
スプリッター膜9と同様にP偏光成分に対してほぼ10
0%の透過率を有し、S偏光成分に対しては一定の反射
率を有する。
入射した光束の内、透過光117に関して説明する。透
過光117は第三の斜面5c上に積層された偏光面変換
基板31に入射する。
面変換基板の斜視図、図6は本発明の一実施の形態にお
ける光ピックアップの受光部配置及び信号処理を示す図
である。偏光面変換基板31は第1のその他の斜面31
a(以下単に第1他斜面と呼ぶ)とその第1他斜面31
aに略平行な第2のその他の斜面31b(以下単に第2
他斜面と呼ぶ)を有し、第1他斜面31aには反射膜1
26が、第2他斜面31bには偏光分離膜12が夫々形
成されている。透過光117は第2他斜面31b上に形
成された偏光分離膜12に入射する。第2他斜面31b
は透過光117の偏光面117aと入射面128とのな
す角が略45×(2n+1)゜:(nは整数)になるよ
うに形成されている。その結果透過光117のP偏光成
分117pとS偏光成分117sは略1:1の強度比を
有するようになる。入射面128と平行な偏光成分を有
するP偏光成分117pは偏光分離膜12によってほぼ
100%透過し、一方、入射面128に垂直な偏光成分
を有するS偏光成分117sは第2他斜面31b上の偏
光分離膜12によって略100%反射し第1他斜面31
a面上に入射し、反射膜126によって反射され受光素
子13へ導かれる。受光素子13に導かれたP偏光成分
117pは受光部170へ、同じくS偏光成分117s
は受光部171へ到達してRF信号を作成する。
ー膜11に入射した光束のうち反射光123に関して説
明する。反射光123は第二の斜面5b上の反射型のホ
ログラムで形成された非点収差発生ホログラム10に入
射する。反射光123は非点収差発生ホログラム10に
よって非点収差を発生しつつ、さらに反射膜124,反
射膜125で反射されて、メインビームの戻り光は受光
素子13上の受光部172に、サイドビームの戻り光は
受光素子13上の受光部176及び177に到達する。
に相変化型光ディスクに対応した光ピックアップの構成
について図を参照しながら説明する。相変化型光ディス
クは光を照射することで記録媒体中の結晶構造を変化さ
せて情報を記録するもので、結晶構造を変化させるため
に従来の光記録再生装置に比べてより多くの光量を必要
とするので、より効率の良い光学系を必要とする。図7
は本発明の一実施の形態における相変化型光ディスク対
応光ピックアップの構成図である。なお図1,図2及び
図3に示したものと番号が同一の部材については、その
働き及び構成が同様であるので説明を省略する。
複数の斜面を有する光ガイド部材41の面41fから光
ガイド部材41に入射し、拡散角変換ホログラム7、回
折格子6及び偏光選択性のあるビームスプリッター膜3
5(以下ビームスプリッター膜と呼ぶ)を通って光ガイ
ド部材41の面41eから出射される。ここでビームス
プリッター膜35は第一実施の形態の場合とは異なりS
偏光成分の反射率は95%以上でP偏光成分の反射率は
およそ1%程度である。ビームスプリッター膜35に入
射する光のうちビームスプリッター膜35を透過する光
(P偏光成分で全光量の数パーセント程度)は光源1か
らの射出光のモニター光として利用される。光ガイド部
材41の面41eから出射された光はカバー部材16に
設けられたλ/4板33を透過する。図8は本発明の一
実施の形態におけるλ/4板の概観図である。λ/4板
33は光ガイド部材41からの入射光偏光面に対して、
その異常光軸がπ/4・(2m−1);(ただしmは自
然数:以下同じ)の方向に設置されており、入射光の異
常光成分と常光成分の位相差をπ/2・(2m−1)だ
け発生させる機能を有している。λ/4板33を構成す
る材料としては一般に一軸性結晶材料を用いる。その中
でも低コストで、光透過性に優れた水晶を用いることが
好ましい。一軸性結晶では異常光軸616と常光軸61
7があり、それぞれの光軸に対して異常光屈折率ne及
び常光屈折率noと呼ばれる異なる屈折率を有してい
る。異常光と常光では光学的距離が異なるので、λ/4
板33の基板厚をQD,入射光波長をλとして次の関係
式で決まる位相差Δが発生する。λ/4板33の厚さQ
Dはこの位相差Δがπ/2・(2m−1)となるように
決定されている。
ne=1.5477、常光屈折率no=1.5388(た
だし屈折率は基板の切り出し角で異なる。ここでは異常
光軸及び常光軸の双方の軸を含む平面に平行に切り出し
た。)という条件に対してλ/4板33の基板厚は2
1.9・(2m−1)μmとなる。この様な条件にする
ことにより、直線偏光で入射角0度で入射してきた光を
円偏光の光に変換することができる。即ち光源1から出
射されたS偏光成分のみを含む直線偏光を円偏光に変換
することができる。なおここではλ/4板33としてカ
バー部材16上に21.9μmの水晶を設けていたが、
光ガイド部材41の面41eや対物レンズ26に設ける
こともある。
は対物レンズ26に入射し、対物レンズ26の集光作用
によって記録媒体27の記録媒体面27aに結像され、
反射される。記録媒体面27aで反射された円偏光化し
た光はその回転方向が逆転するので、戻り光は対物レン
ズ26を透過し、再びλ/4板33を透過する際に、P
偏光成分のみを含む直線偏光に変換される。この様に変
換された戻り光は光ガイド部材41の面41eを再び通
過し、再び光ガイド部材41の第二の斜面41bに形成
されたビームスプリッター膜35に入射する。前述のよ
うにビームスプリッター膜35はP偏光成分に対してほ
ぼ100%の透過率を有し、S偏光成分に対してはほぼ
100%の反射率を有する。従ってP偏光成分しか有さ
ない戻り光はビームスプリター膜35をほぼ透過する。
斜面41aに平行な第三の斜面41c上に形成されたハ
ーフミラー34に入射する。ハーフミラー34は入射し
た光のうち所定の量を反射して、残りを透過する働きを
有している。
内、透過光117は受光素子36上に設けられている受
光部37へ導かれる。
した光束のうち反射光123に関して説明する。図9は
本発明の一実施の形態における相変化型光ディスク用の
光ピックアップの受光部の配置図である。反射光123
は第二の斜面41b上の反射型のホログラムで形成され
た非点収差発生ホログラム10に入射する。反射光12
3は非点収差発生ホログラム10によって非点収差を発
生しつつ、さらに反射膜124,反射膜125で反射さ
れて、メインビームの戻り光は受光素子36上の受光部
38に、サイドビームの戻り光は受光素子36上の受光
部39及び40に到達する。
ではλ/4板33をビームスプリッター膜35と記録媒
体27との間に設け、S偏光成分の直線偏光である出射
光を円偏光化した光に変換し、その後記録媒体27で反
射され回転方向が逆転した円偏光化した光をP偏光成分
のみを有する直線偏光に変換してビームスプリッター膜
35に入射させることにより記録媒体27で反射された
光をほぼ100%受光素子36上に導くことができるの
で、ビームスプリッター膜35のS偏光成分の反射率を
大幅に高くすることができ、従って記録媒体27に照射
される光量を大きくすることができる。即ち限られた光
源1の出力を効率よく記録媒体27に照射でき、かつ、
記録媒体27からの反射光を効率よく受光素子36に導
くことができる。
納部材を金属材料で構成したことにより、高周波重畳回
路等からの電磁波等のノイズに対して強いシールド効果
を有する。従って光ピックアップから出入力される各種
の電気信号にこれらに起因したノイズが重畳することが
ないので、ノイズレベルが低い高性能な光ピックアップ
及び相変化型光ディスク用の光ピックアップを提供する
ことが可能となる。
源,光ガイド部材及び受光手段を収納し、かつ、N2ガ
ス、不活性ガスまたは乾燥空気のうち少なくとも一つを
充填した状態で前記基台と前記蓋部材との間に所定の圧
力を加えながら所定の電流を流して、前記基台と前記蓋
部材とを溶接することにより、より簡単に基台と蓋部材
を接合することができ、かつ、部品点数及び製造工程数
も削減することができるので、光ピックアップの製造コ
ストを大幅に低減することができる。
のパッケージングの構成を示す断面図
のパッケージングの構成を示す断面図
の動作の概念図
斜視図
の偏光面変換基板の斜視図
の受光部配置及び信号処理を示す図
スク用の光ピックアップの構成図
図
スク用の光ピックアップの受光部の配置図
シールの断面図
c,172d,176,177 受光部 616 異常光軸 617 常光軸
Claims (21)
- 【請求項1】光源と、前記光源から照射された光の入射
方向に対して傾斜した複数の傾斜面を有し、前記光源か
らの光を前記複数の斜面を介して媒体に導くとともに媒
体からの光を前記複数の斜面を介して所定の位置に導く
光ガイド部材と、光を受光するとともに受光した光信号
を電気信号に変換する受光手段と、前記光源,前記光ガ
イド部材及び前記受光手段を収納するとともに金属材料
で構成された収納部材とを備えたことを特徴とする光ピ
ックアップ。 - 【請求項2】収納部材に、光源若しくは受光手段の少な
くとも一方と接続されている端子が設けられていること
を特徴とする請求項1記載の光ピックアップ。 - 【請求項3】収納部材をFe,FeNi合金,FeNi
Co合金のうち少なくとも一つを含む材料で形成したこ
とを特徴とする請求項1,2いずれか1記載の光ピック
アップ。 - 【請求項4】光源と、前記光源から照射された光の入射
方向に対して傾斜した複数の傾斜面を有した光ガイド部
材と、光を受光するとともに受光した光信号を電気信号
に変換する受光手段と、前記光源,前記光ガイド部材及
び前記受光手段を収納する収納部材とを備え、前記収納
部材は少なくとも基台と蓋部材で構成されているととも
に前記基台と前記蓋部材とがともに金属材料で構成され
ていることを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項5】基台に光源若しくは受光手段の少なくとも
一方と接続されている端子が設けられていることを特徴
とする請求項4記載の光ピックアップ。 - 【請求項6】基台と蓋部材の少なくとも一方にプロジェ
クションが設けられていることを特徴とする請求項4,
5いずれか1記載の光ピックアップ。 - 【請求項7】基台をFe,FeNi合金,FeNiCo
合金のうち少なくとも一つを含む材料で形成したことを
特徴とする請求項4〜6いずれか1記載の光ピックアッ
プ。 - 【請求項8】キャップを少なくともFeNiCo合金,
FeNi合金のいずれかを含む材料で形成したことを特
徴とする請求項4〜7いずれか1記載の光ピックアッ
プ。 - 【請求項9】基台と蓋部材との間に少なくとも光源,光
ガイド部材及び受光手段を収納し、かつ、N2ガス、不
活性ガスまたは乾燥空気のうち少なくとも一つを充填し
た状態で前記基台と前記蓋部材との間に所定の圧力を加
えながら所定の電流を流して、前記基台と前記蓋部材と
を溶接することを特徴とする光ピックアップの製造方
法。 - 【請求項10】光源と、前記光源から照射された光の入
射方向に対して傾斜した複数の傾斜面を有し、前記光源
からの光を前記複数の斜面を介して媒体に導くとともに
媒体からの光を前記複数の斜面を介して所定の位置に導
く光ガイド部材と、光を受光するとともに受光した光信
号を電気信号に変換する受光手段と、前記光源,前記光
ガイド部材及び前記受光手段を収納するとともに金属材
料で構成された収納部材とを備えたことを特徴とする光
ピックアップ。 - 【請求項11】収納部材に、光源若しくは受光手段の少
なくとも一方と接続されている端子が設けられているこ
とを特徴とする請求項10記載の光ピックアップ。 - 【請求項12】収納部材をFe,FeNi合金,FeN
iCo合金のうち少なくとも一つを含む材料で形成した
ことを特徴とする請求項10,11いずれか1記載の光
ピックアップ。 - 【請求項13】光源と、前記光源から照射された光の入
射方向に対して傾斜した複数の傾斜面を有した光ガイド
部材と、光を受光するとともに受光した光信号を電気信
号に変換する受光手段と、前記光源,前記光ガイド部材
及び前記受光手段を収納する収納部材とを備え、前記収
納部材は少なくとも基台と蓋部材で構成されているとと
もに前記基台と前記蓋部材とがともに金属材料で構成さ
れていることを特徴とする光ピックアップ。 - 【請求項14】基台に光源若しくは受光手段の少なくと
も一方と接続されている端子が設けられていることを特
徴とする請求項13記載の光ピックアップ。 - 【請求項15】基台と蓋部材の少なくとも一方にプロジ
ェクションが設けられていることを特徴とする請求項1
3,14いずれか1記載の光ピックアップ。 - 【請求項16】基台をFe,FeNi合金,FeNiC
o合金のうち少なくとも一つを含む材料で形成したこと
を特徴とする請求項13〜15いずれか1記載の光ピッ
クアップ。 - 【請求項17】キャップを少なくともFeNiCo合
金,FeNi合金のいずれかを含む材料で形成したこと
を特徴とする請求項13〜16いずれか1記載の光ピッ
クアップ。 - 【請求項18】基台と蓋部材との間に少なくとも光源,
光ガイド部材及び受光手段を収納し、かつ、N2ガス、
不活性ガスまたは乾燥空気のうち少なくとも一つを充填
した状態で前記基台と前記蓋部材との間に所定の圧力を
加えながら所定の電流を流して、前記基台と前記蓋部材
とを溶接することを特徴とする光ピックアップの製造方
法。 - 【請求項19】光ガイド部材の光出射面と光媒体との間
にλ/4板を設け、前記λ/4板と光の光軸とが略垂直
であることを特徴とする請求項10〜17いずれか1記
載の相変化型光ディスク用の光ピックアップ。 - 【請求項20】光を透過若しくは反射の少なくとも一方
を行う導光手段を傾斜面に備え、前記傾斜面を介して、
光媒体からの反射光を受光手段に導くことを特徴とする
請求項10〜17いずれか1記載の相変化型光ディスク
用の光ピックアップ。 - 【請求項21】導光手段がハーフミラーであることを特
徴とする請求項20記載の相変化型光ディスク用の光ピ
ックアップ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33000795A JP3536496B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 光ピックアップ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33000795A JP3536496B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 光ピックアップ |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09167379A true JPH09167379A (ja) | 1997-06-24 |
JP3536496B2 JP3536496B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33000795A Expired - Fee Related JP3536496B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 光ピックアップ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3536496B2 (ja) |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP33000795A patent/JP3536496B2/ja not_active Expired - Fee Related
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