JP3743359B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録及び再生に使用される光ピックアップ装置、その光ピックアップ装置の組立方法、及びその光ピックアップ装置を用いた光信号の検出方法、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置はその記憶容量が大容量であることと取り扱いが容易なことからコンピュータ装置の記憶装置に広く利用されている。そして、コンピュータ装置の小型化と可搬（モバイル）型への展開に伴って、使用される光ディスク装置もまた同様に大幅な小型化を達成してきた。例えば、ミニディスク（ＭＤ）はその好例であって、ＭＤ装置に使用するピックアップには特開平７−３１１９８９、特開平８−１６１７６８等が提案され、実用化された。
【０００３】
他方、ハードディスク装置においても大容量化と小型化とが進展し、可搬型のコンピュータ装置に広く使用されている。このようなハードディスク装置には、例えば、特開２００１−２５０３４３に示す磁気ヘッドが使用されている。
【０００４】
なお、本発明の光ディスクとは、光ビームを利用して情報を記録しまたは再生することのできる記録媒体を総称するものとし、記録密度の疎密や光ビームに使用する波長の如何や磁気を併用するか否かの記録方式の如何や、円盤状か名刺型かと言った形状の如何、および、固定型か交換可能かあるいはジャケットに収納されているかどうかと言った実装形態の如何は問わない意味において総称して使用するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可搬型コンピュータ装置の普及や携帯型の通信装置の発達並びに新しいＩＴビジネスの提案に伴って、さらなる小型化への要求が市場からなされている。
【０００６】
そこで、本発明はこのような市場の要求に応えて、新たな観点から光ピックアップ装置を提案するものであって、小型の光ディスクの記録及び再生に使用される小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、ホルダと、ホルダの記録媒体と対向する側に設けられた対物レンズと、ホルダの記録媒体と対向する側と反対側に設けられた受光手段と、受光手段のホルダ側とは反対側の面に形成された検出受光部と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた光源と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた反射部と、反射ミラーとを有し、光源から出射された光は反射ミラー，対物レンズを介して記録媒体に導かれ、記録媒体で反射した光は対物レンズ，反射ミラーを介して反射部に導かれ、反射部に導かれた光は反射部によって受光手段側に反射されることで受光手段に設けられた検出受光部に導かれる光ヘッドを備えた光ピックアップ装置であって受光手段上に放熱部材を介して光源を載置し放熱部材には傾斜面が設けられ、傾斜面を反射部とした。
【０００８】
以上の構成により、小型の光ディスクの記録及び再生に使用可能な小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するためになされた発明は、ホルダと、ホルダの記録媒体と対向する側に設けられた対物レンズと、ホルダの記録媒体と対向する側と反対側に設けられた受光手段と、受光手段のホルダ側とは反対側の面に形成された検出受光部と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた光源と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた反射部と、反射ミラーとを有し、光源から出射された光は反射ミラー，対物レンズを介して記録媒体に導かれ、記録媒体で反射した光は対物レンズ，反射ミラーを介して反射部に導かれ、反射部に導かれた光は反射部によって受光手段側に反射されることで受光手段に設けられた検出受光部に導かれる光ヘッドを備えた光ピックアップ装置であって受光手段上に放熱部材を介して光源を載置し放熱部材には傾斜面が設けられ、傾斜面を反射部とした。
【００１１】
以上の構成により、小型の光ディスクの記録及び再生に使用可能な小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図に従って説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における光ディスク装置の要部斜視図である。本発明の主題を明瞭にするために、筐体を破断して主要構成要素を示すものである。まず、１０は本発明の光ディスク装置１１に使用する光ディスクである。モバイル使用に便利なように、ＭＤよりもさらに小さな外径を有する。１２は筐体であって、光ディスク装置１１全体を保護すると共に各構成要素を保持する。また、光ディスク１０を着脱可能に開口部（図示省略）を有する。
【００１４】
１３はスピンドルモータであって、光ディスク１０を装着して所定の回転数で回転駆動する。１４はＩＦユニットであって、光ディスク１０に記録しあるいは光ディスク１０から再生する信号を外部の装置に送受信する。有線接続用のコネクタやモデム（ＭＯＤＥＭ）であってもよいし、無線通信のユニットであってもよい。１５は基板であって、装置全体の動作を制御し、各構成要素を駆動する。
【００１５】
２０は光ピックアップ（スウィングアーム）であって、装着された光ディスク１０の記録面の表面上を内周から外周の間を揺動する。なお、機能として表現するとき光ピックアップと称し、機構的動作の観点から表現するときスウィングアームと称する。図２は図１の光ピックアップ（スウィングアーム）２０の要部斜視図である。図２において、２１は揺動手段であるアームである。光学系の正確な位置を確保するためにアーム２１全体は剛体となるように形成される。２２はシャフトであって、アーム２１の揺動動作の支点となる。スウィングアーム２０はシャフト２２を介して筐体１２に軸支される。２３はヒンジであって、剛体に形成されたアーム２１の唯一の屈曲部である。これによって、アーム２１の光ディスク１０に対する離接動作（フォーカシング動作）を正確に制御することができる。
【００１６】
２４は揺動駆動手段であるトラッキングコイル、２５は離接駆動手段であるフォーカスコイルである。トラッキングコイルに２４に通電することによって、筐体１２に配置されたマグネット（図示省略）との間に吸引・反発力を生じ、シャフト２２を支点としてアーム２１を光ディスク１０の内周から外周の間を揺動させる。フォーカスコイル２５によって、筐体１２に配置されたマグネット（図示省略）との間に吸引・反発力を生じ、ヒンジ２３を屈曲点としてアーム２１をフォーカシング動作させる。２７はフレキシブルケーブルである（以下、ＦＰＣと略称する）。トラッキングコイル２４、フォーカスコイル２５、および後述する光ヘッドの信号を基板１５に接続する。
【００１７】
アーム２１の先端部は矩形状に開口部２１ａが形成され、光ヘッド３０が固定される。図３は図２の光ヘッド３０の全体構成図である。図３（ａ）は図２のＡ方向矢視側面図であって、先端の開口部２１ａにおけるＡ矢印手前部分のアーム２１の構造体を一部破断して表示するものである。図中紙面垂直方向が光ディスク１０の半径方向、紙面左右方向は光ディスク１０接線方向を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）の分解斜視図であって、表示を分かり易くするためにアーム２１を省略して表示する。
【００１８】
３１はホルダ部材であるレンズホルダであって、アーム２１に固定すると共に対物レンズ３９を始め全ての光学部品を保持する主要な構造体である。レンズホルダ３１の両側には水平に膨出した平板状のフランジ部３２が形成される。フランジ部の下面３３はアーム２１の開口部２１ａに接着などによって固定される。なお、説明を簡単にするために光ディスク１０に対向する側を表面側とし、その逆方向を裏面側と表現するものとする。
【００１９】
レンズホルダ３１の先端部は光ディスク１０の方向に突出した門型に形成され、門型の先端部は円形の段差部と円形貫通孔３５とが形成される。段差部は対物レンズ３９を固定するホルダ部３４である。円形貫通孔３５は対物レンズ３９を通過する光の導光路となる。
【００２０】
この円形貫通孔３５の直径は対物レンズ３９が所望のＮＡとなるように設定される。従って、円形貫通孔３５は対物レンズ３９に対するレンズ開口部材を兼ねることができる。さらに、対物レンズ３９を固定するホルダ部３４と一体化されるため、対物レンズ３９とレンズ開口部材との位置調整が不要となり、安い製造コストにて精度の高い組立が可能となる。
【００２１】
突出した門型の両脚間は円形貫通孔３５と直交する空間が形成される。この空間は後述する偏光板７１を装着する偏光板実装部３６である。
【００２２】
レンズホルダ３１の裏面側は先端部に段差部と中央部に平面部とが形成される。先端の段差部は後述する反射ミラー６５を固定するミラー固定部３７である。平面部には受光手段であるＯＥＩＣ４１が実装される。ＯＥＩＣ４１は平板に形成され、レンズホルダ３１に固定される固定面４２とその裏面に配線面４３とを有する。
【００２３】
ＯＥＩＣ４１にはさらに放熱部材であるサブマウント５１が実装される。サブマウント５１は先端部に傾斜部５２を有する平板に形成される。平板状の一面はＯＥＩＣ４１に固定される固定面５３とその裏面の実装面５４である。さらに、実装面５４には光源である半導体レーザ６１とＨＦＭ（高周波モジュール）６３とが実装される。ＨＦＭ６３は半導体レーザ６１を高周波変調して駆動するためのモジュールである。高周波駆動電流を扱うために信号検出系から離隔したりシールドする実装方法が一般にとられるが、サブマウント５１に実装することによって離隔とシールドの両機能を兼ね備えることができる。
【００２４】
図４はＯＥＩＣ４１の配線面４３の拡大図であって、図３（ｂ）におけるＢ方向矢視図である。図４において、４４はモニタ受光部であって、半導体レーザ６１が射出する光ビームの出力（光パワ）を検出し、半導体レーザ６１の出力制御に使用する。４５は電源及び信号線を配線するための端子である。端子４５を端子部４６にまとめて配置し、ワイヤボンディング作業の効率を向上させる。４７は検出受光部であって、部分拡大図に示すように複数の受光素子を配置し、光ディスク１０からの反射光に基づいて再生信号とフォーカス及びトラッキングの制御信号を生成する。
【００２５】
なお、ＯＥＩＣ４１は、例えばシリコン基板（シリコンウェーハ）から長方形に切り出して形成してもよい。こうすることによって、予め、シリコン基板（ＯＥＩＣ４１）内部に、必要な受光素子（モニタ受光部４４および検出受光部４７）とそれらの電流−電圧変換素子（例えば抵抗器）や信号増幅器並びに必要な内部配線などを形成しておくことができる。
【００２６】
また、ＨＦＭ（高周波モジュール）６３をサブマウント５１に実装する例を説明したが、ＨＦＭ６３はＯＥＩＣ４１に実装してもよいし、さらに、ＯＥＩＣ４１のシリコン基板内部に集積回路として形成してもよい。４８は基準マーカであって、サブマウント５１及び半導体レーザ６１の実装位置を正確に位置決めするために使用する。中央部の平面空間はマウント実装部４９であって、サブマウント５１の固定面５３を接着固定する。
【００２７】
図５は光ヘッド３０の裏面拡大斜視図であって、図３（ｂ）におけるＢ方向矢視図である。図５において、サブマウント５１の傾斜部５２は２つの傾斜面で構成される。１つは半導体レーザ６１の射出光を避けるための射出傾斜面５５である。射出傾斜面５５はレンズホルダ３１の表面に向かって緩やかな傾斜面に形成される。
【００２８】
他の１つは受光傾斜面５６である。受光傾斜面５６は実装面５４から見て逆傾斜に形成され、光ディスク１０からの反射光を受光傾斜面５６で反射させて検出受光部４７に導くものである。なお、受光傾斜面５６は反射膜をコーティングする。光ディスク１０からの反射光を効率よく反射させるためである。あるいは受光傾斜面５６の傾斜角度を光ディスク１０からの反射光に対して全反射する角度に形成することによっても、効率よく反射させることができる。ここでの光学的反射特性としてはＰ偏光に対する反射率が高いことが必要である。後述するように、光ディスクからの反射光はこの受光傾斜面５６においてはＰ偏光での反射であるからである。
【００２９】
サブマウント５１は半導体レーザ６１を実装するから、半導体レーザ６１と同じ熱膨張係数を有し高い熱伝導率を有する材料で構成される。例えば、シリコン材料（ＳｉＮ）あるいは窒化アルミ（Ａｌ３Ｎ２）等が好適に使用される。そして、サブマウント５１は機械加工、或いはエッチング等で成型される。こうして、発熱に伴う接合面の破壊を防止すると共に半導体レーザ６１の発光熱を効率よく放熱することができる。また、レンズホルダ３１にサブマウント５１が接合する受け面（図示省略）を設けてもよい。これによって、半導体レーザ６１からの発熱をサブマウント５１を介してレンズホルダ３１へ放熱させる構造も実現することができる。
【００３０】
反射ミラー６５は三角柱状に形成されたプリズムであって、半導体レーザ６１の射出光が入射する入射面６７と対物レンズ３９に向かって反射する反射面６８とを有する。ＯＥＩＣ４１とサブマウント５１とが共に平行平板に形成されているので、反射面６８は正確に４５度に形成される。また、反射面６８に反射膜を、入射面６７には反射防止膜をそれぞれコーティングする。光ディスク１０からの反射光を効率よく反射し迷光の侵入をを防止するためである。入射面６７と反射面６８との光学的反射特性としてはＳ偏光、Ｐ偏光共に高い反射率が必要である。理由は半導体レーザ６１からの出射光はＳ偏光であり、光ディスク１０からの反射光はＰ偏光であるからである。また、誘電体多層膜によりこの光学的反射特性を実現するためには反射ミラー６５の形状として反射面６８がガラスと空気の界面となる三角柱状であることが望ましい。
【００３１】
図６は偏光板７１の内部構造を説明する断面図であって、光ビームの進行方向で切断した状態を表す。図６において、紙面上側が光ディスク１０側で、紙面下側が光源側である。従って、紙面の下から上へ往路光が、上から下へ光ディスク１０からの反射光がそれぞれ進行する。偏光板７１は多層積層して平行平板に形成した複合偏光ホログラムである。まず、表裏両面は導光部材７２である。導光部材７２の材質は高透過性樹脂材料や光学ガラスが用いられる。とりわけ、ＳＦＬ−１．６やＢＫ−７の光学ガラスは高い屈折率を有するから、回折格子や膜の設計余裕を大きくとることができ、透過するときの波長シフトも起こしにくい特徴を有する。中でも、ＢＫ−７−１．５は入手が容易で加工性にも優れるために好都合である。
【００３２】
内部の第１層は１／４波長板７３である。この１／４波長板７３は光の位相を変化させる際の光学軸方向が往路光の偏光方向に対して９０度になるように配置される。
【００３３】
内部の第２層はホログラムフィルム７４である。高透過性樹脂材料を薄膜フィルムに形成して、これにイオンビーム照射等によって、導光特性を選択的に変化させたものである。この導光特性として、往路光の偏光方向に対してはイオンビーム照射等の処置を施した部分とそうでない部分の屈折率が同じ、光ディスク１０からの反射光の偏光方向に対してはイオンビーム照射等の処置を施した部分とそうでない部分の屈折率が異なるようにし、かつ格子状にイオンビーム照射等の処置を行うと偏光性回折格子として作用することが出来る。また、この格子形状を、光ディスク１０からの反射光が検出受光部４７の所定の受光素子上へ導かれるような形状とする。こうして、偏光ホログラムとして往路光と光ディスク１０からの反射光を光路上分離させる作用を持たせることができる。
【００３４】
こうして形成された回折格子を図６の部分拡大図に示す。本発明の場合は４分割された回折格子７５〜７８に形成したものである。４分割された回折格子７５〜７８の中心は偏光板７１をレンズホルダ３１に装着するときに、正確に光軸に一致するように配置される。
【００３５】
偏光板７１を複合偏光ホログラムに構成することによって、制作が容易になる。とりわけ、導光部材７２をエッチングして回折格子を形成する場合に比べて、加工が容易で、正確な回折格子を形成することができる。さらに、回折格子の凹凸のない薄膜フィルムであるから、確実に相互に接合することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では１／４波長板７３とホログラムフィルム７４との２層に形成したものである。そこで、１／４波長板７３をホログラムフィルム７４と同じ材料によって構成すれば、１／４波長板７３に直接イオンビーム照射を行って、ホログラム１／４波長板に構成することができる。こうして、構成部品点数を削減することができる。
【００３７】
以上に説明した各構成要素は以下のように組み立てる。図７は光ヘッド３０の組み立てを説明する図である。図７において、予めレンズホルダ３１にＦＰＣ２７を接着しておく。また予め、サブマウント５１には半導体レーザ６１とＨＦＭ（高周波モジュール）６３とを接着しておく。サブマウント５１を１個のユニットとして管理する場合は、上記接着後に半導体レーザ６１とサブマウント５１との間、およびとＨＦＭ６３とサブマウント５１との間をボンディングワイヤで接続して、１個のユニットとして動作試験を済ませておくことができる（図７▲１▼）。
【００３８】
次に、レンズホルダ３１にＯＥＩＣ４１を接着し（図７▲２▼）、ＯＥＩＣ４１のマウント実装部４９に１個のユニットとなったサブマウント５１を接着する（図７▲３▼）。ここで、ＯＥＩＣ４１の端子部４６とＨＦＭ６３とをボンディングワイヤで接続する。また、このとき同時に前述のサブマウント５１のワイヤボンディングを行ってもよい。
【００３９】
さらに、レンズホルダ３１のミラー固定部３７に反射ミラー６５を接着し（図７▲４▼）、レンズホルダ３１のホルダ部３４に対物レンズ３９を接着する（図７▲５▼）。最後に、光ディスク１０に代えて模擬反射ミラーを配置して、半導体レーザ６１を試験発光させ、反射光の受光状態をモニタしながらレンズホルダ３１の偏光板実装部３６に偏光板７１を位置調整の上接着固定する（図７▲６▼）。
【００４０】
以上に説明したように、全ての光学部品はレンズホルダ３１に固定され、あるいは積み上げ固定されるから、簡単な組み立て手順で済み、制作が容易で工数の削減を図ることができる。また、組み立て調整は偏光板７１の位置調整の１箇所に過ぎないので、調整も容易に済む利点がある。さらに、上述の通り部品点数もわずかに９点に過ぎないから、部品点数と部品費用も大幅に削減される。加えて上述の工数削減が図られるので、安価に光ヘッド３０を提供することができる。
【００４１】
以上のように構成された本発明の光ヘッド３０について、その光学構成について説明する。図８は本発明の光ヘッド３０の光学構成を説明する図であって、図２の光ヘッド３０を半導体レーザ６１の射出光の光軸（後述する光軸Ｔ）に沿って各光学部品を切断した状態を表すものである。図８において、光の透過経路を表すために、半導体レーザ６１から射出されて光ディスク１０へ向かう光ビーム（以下、往路光１０１と略称する）を実線で表示する。また、光ディスク１０から反射されて検出受光部４７へ向かう光ビーム（以下、戻り光１０３と略称する）を点線で表示する。さらに、往路光のうちモニタ受光部４４に検出される領域の光ビーム（以下、モニタ光１０２と略称する）を２点鎖線で表示する。なお、光軸を表現するに当たり、半導体レーザ６１の射出光の光軸を光軸Ｔと表示し、対物レンズ３９と反射ミラー６５とを結ぶ光ビームの光軸を光軸Ｚとして図中に表示する。
【００４２】
いま、半導体レーザ６１から直線偏光の光ビームを射出したものとする、即ち往路光１０１である。光ビームは拡散しつつ光軸Ｔに沿って進行する。反射ミラー６５に達すると、反射面６８で反射して光軸Ｚに沿って進行する。
【００４３】
往路光１０１が偏光板７１に入射すると、導光部材７２を透過してホログラムフィルム７４に入射する。このとき、ホログラムフィルム７４の回折格子は往路光１０１の偏光方向については何も作用しないように形成されているから、往路光１０１はホログラムフィルム７４を透過して、次の１／４波長板７３に入射する。
【００４４】
１／４波長板７３を透過する過程で、直線偏光の往路光１０１は位相を９０度回転した円偏光に変換される。円偏光の往路光１０１は、導光部材７２を透過し、対物レンズ３９で集光されて、光ディスク１０の記録層に結像する。
【００４５】
光ディスク１０の記録層で反射された光ビームは戻り光１０３となって光軸Ｚに沿って逆の光路をたどる。また、往路光１０１の円偏光は記録層で反射したときに逆回転の円偏光を有する戻り光１０３となる。そこで、戻り光１０３が偏光板７１に入射すると、導光部材７２を透過して１／４波長板７３に入射する。１／４波長板７３を透過する過程で、円偏光の戻り光１０３は位相を９０度回転した直線偏光に変換される。つまり、往路光１０１の直線偏光に対して１８０度の位相差を有する直線偏光の戻り光１０３となる。この直線偏光の戻り光１０３の偏光方向は往路光１０１の偏光方向に対して９０度の角度となる。
【００４６】
次に、ホログラムフィルム７４に入射する。このとき、ホログラムフィルム７４の回折格子は戻り光１０３の偏光方向に対して作用するように形成されているため、戻り光１０３は回折格子７５〜７８の作用を受けて、透過回折光として反射ミラー６５に入射する。このとき、戻り光１０３の透過回折光は、より厳密には光軸Ｚに対してわずかに変位して反射面６８で反射する。
【００４７】
こうして、戻り光１０３は光軸Ｔを離れて、サブマウント５１の受光傾斜面５６に入射する。戻り光１０３は受光傾斜面５６で再び反射して検出受光部４７に入射する。特に、往路光１０１の半導体レーザ６１から光ディスク１０に至る光路と、戻り光１０３の光ディスク１０から検出受光部４７に至る光路とをホログラムフィルム７４とサブマウント５１の受光傾斜面５６だけで分離しているため極めて単純な光学系を構成することができる。
【００４８】
例えばサブマウント５１の受光傾斜面５６に代えて、偏光分離型の反射ミラーを用いることも可能である。しかし戻り光１０３はＰ偏光となるため一般的に高い反射率を得ることは困難である。そこで、１／２波長板を反射膜の両面に挟む構成として反射面に入射する際に往路光をＰ偏光、戻り光をＳ偏光とすることも実現可能である。しかし、光学系が複雑となり、反射率等の特性の確保も必要となる可能性がある。
【００４９】
なお、前述の図６においてホログラムフィルム７４は４分割ホログラムであることを説明した。また、図５において検出受光部４７は８領域に分割された受光素子であることを図示した。従って、フォーカス制御にスポットサイズ法を用いて制御し、トラッキング制御に１ビームＰ−Ｐ（プッシュプル）法を用いて制御する。しかしながら、これらのホログラム配列と受光配列と制御方法との関係を論じることは、本発明の主題とするところではないので、一般論としてとどめ、詳細な説明を割愛する。
【００５０】
往路光１０１のうち拡散した領域の光ビームは光軸Ｔに沿って反射ミラー６５に入射するが、拡散光の周辺部分であるから入射角度が光軸Ｔの中心部分とは大きく異なっている。従って、反射面６８で反射して光軸Ｚに向かって進行するが、さらに光軸Ｚから離れてモニタ受光部４４に入射する。即ち、往路光１０１の拡散した周辺領域のうちモニタ受光部４４に検出される領域の光ビームであって、モニタ光１０２となる。特に、半導体レーザ６１の射出光の一部分をレーザパワ制御用のモニタとして検出するフロントモニタ方式であるから、光軸中心部分である主たる光ビームの光パワと正確に比例するので、レーザパワ制御を正確に行うことができる。
【００５１】
従来は一般に、半導体レーザ６１の出射光の一部分をＯＥＩＣ４１上のモニタ受光部４４へ導くためには反射ミラー６５の入射面６７をモニタ受光部４４よりも光源側に配置する必要があり、そのために、楕円面等の特殊な面形状やホログラムを反射ミラー６５の反射面６８上に形成する光学構成としてモニタ受光部４４へ導く構成がとられていた。しかし上述のように、拡散光である往路光１０１の周辺部分を利用するから、本発明によれば構成が単純で、コストが低い光学系を実現することができる。
【００５２】
次に、本発明の光ヘッド３０の外形、および光ヘッド３０を使用した光ピックアップ並びに光ピックアップを使用した光ディスク装置の外形について検証する。
【００５３】
光ディスク装置の厚みとは、装着される光ディスク１０に対して垂直な面で切断した場合の切断した装置の厚みを指し、従来の薄型光ディスク装置の厚みは１２．７ｍｍであり、光ヘッドとアームを含む基台（特に図示はしない）厚みは６ｍｍ程度であった。
【００５４】
他方、上述の各構成部品について、それらの厚みをそれぞれ列挙すると、レンズホルダ３１の厚みは２．２ｍｍ、偏光板７１の厚みは０．４２５ｍｍ、ＯＥＩＣ４１の厚みは０．２５ｍｍ、サブマウント５１の厚みは０．５ｍｍ、半導体レーザ６１の厚みは０．１ｍｍ、反射ミラー６５の厚みは１ｍｍ、ＨＦＭ６３の厚みは０．２５ｍｍ、ＦＰＣ２７の厚みは０．０７ｍｍである。
【００５５】
以上の各構成部品を組立てると、光ヘッド３０の厚みは２．９５ｍｍとなり、従来の光ヘッド３０とアーム２１を含む基台の厚みと比較して約半分の厚みを実現している。ここで、光ヘッド３０の厚みとは対物レンズ３９の上面（光ディスク１０に対向する表面側）から反射ミラー６５の下面（裏面側）までを光軸Ｚに沿って計測した長さを示す。
【００５６】
さらに、アーム２１の厚みは１．６ｍｍ、対物レンズ３９の上面（光ディスク１０に対向する表面側）からアーム２１の下面までの厚みを３．０５ｍｍに構成することを可能としている。こうして、光ヘッド３０、及びアーム２１の薄型化を実現することにより、本発明の光ピックアップ装置は従来の約半分の厚みを実現している。さらに、本発明の光ピックアップ装置を使用した光ディスク装置は全体の厚みを１１ｍｍ以下に構成することができる。こうして、本発明の光ヘッド３０は小型化・薄型化に寄与することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の光ピックアップ装置を用いることにより、小型の光ディスクの記録及び再生に使用可能な小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスク装置の要部斜視図
【図２】図１の光ピックアップ（スウィングアーム）の要部斜視図
【図３】図２の光ヘッドの全体構成図
【図４】ＯＥＩＣの配線面の拡大図
【図５】光ヘッドの裏面拡大斜視図
【図６】偏光板の内部構造を説明する断面図
【図７】光ヘッドの組み立てを説明する斜視図
【図８】本発明の光ヘッドの光学構成を説明する図
【符号の説明】
１０ 光ディスク
１１ 光ディスク装置
１２ 筐体
１３ スピンドルモータ
１４ ＩＦユニット
１５ 基板
２０ スウィングアーム
２１ アーム
２１ａ 開口部
２２ シャフト
２３ ヒンジ
２４ トラッキングコイル
２５ フォーカスコイル
２６ マグネット
２７ ＦＰＣ（フレキシブルケーブル）
３０ 光ヘッド
３１ レンズホルダ
３２ フランジ部
３３ 下面
３４ ホルダ部
３５ 円形貫通孔
３６ 偏光板実装部
３７ ミラー固定部
３９ 対物レンズ
４１ ＯＥＩＣ
４２ 固定面
４３ 配線面
４４ モニタ受光部
４５ 端子
４６ 端子部
４７ 検出受光部
４８ 基準マーカ
４９ マウント実装部
５１ サブマウント
５２ 傾斜部
５３ 固定面
５４ 実装面
５５ 射出傾斜面
５６ 受光傾斜面
６１ 半導体レーザ
６３ ＨＦＭ（高周波モジュール）
６５ 反射ミラー
６７ 入射面
６８ 反射面
７１ 偏光板
７２ 導光部材
７３ １／４波長板
７４ ホログラムフィルム
７５、７６、７７、７８ 回折格子
１０１ 往路光
１０２ モニタ光
１０３ 戻り光
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録及び再生に使用される光ピックアップ装置、その光ピックアップ装置の組立方法、及びその光ピックアップ装置を用いた光信号の検出方法、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置はその記憶容量が大容量であることと取り扱いが容易なことからコンピュータ装置の記憶装置に広く利用されている。そして、コンピュータ装置の小型化と可搬（モバイル）型への展開に伴って、使用される光ディスク装置もまた同様に大幅な小型化を達成してきた。例えば、ミニディスク（ＭＤ）はその好例であって、ＭＤ装置に使用するピックアップには特開平７−３１１９８９、特開平８−１６１７６８等が提案され、実用化された。
【０００３】
他方、ハードディスク装置においても大容量化と小型化とが進展し、可搬型のコンピュータ装置に広く使用されている。このようなハードディスク装置には、例えば、特開２００１−２５０３４３に示す磁気ヘッドが使用されている。
【０００４】
なお、本発明の光ディスクとは、光ビームを利用して情報を記録しまたは再生することのできる記録媒体を総称するものとし、記録密度の疎密や光ビームに使用する波長の如何や磁気を併用するか否かの記録方式の如何や、円盤状か名刺型かと言った形状の如何、および、固定型か交換可能かあるいはジャケットに収納されているかどうかと言った実装形態の如何は問わない意味において総称して使用するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可搬型コンピュータ装置の普及や携帯型の通信装置の発達並びに新しいＩＴビジネスの提案に伴って、さらなる小型化への要求が市場からなされている。
【０００６】
そこで、本発明はこのような市場の要求に応えて、新たな観点から光ピックアップ装置を提案するものであって、小型の光ディスクの記録及び再生に使用される小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、ホルダと、ホルダの記録媒体と対向する側に設けられた対物レンズと、ホルダの記録媒体と対向する側と反対側に設けられた受光手段と、受光手段のホルダ側とは反対側の面に形成された検出受光部と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた光源と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた反射部と、反射ミラーとを有し、光源から出射された光は反射ミラー，対物レンズを介して記録媒体に導かれ、記録媒体で反射した光は対物レンズ，反射ミラーを介して反射部に導かれ、反射部に導かれた光は反射部によって受光手段側に反射されることで受光手段に設けられた検出受光部に導かれる光ヘッドを備えた光ピックアップ装置であって受光手段上に放熱部材を介して光源を載置し放熱部材には傾斜面が設けられ、傾斜面を反射部とした。
【０００８】
以上の構成により、小型の光ディスクの記録及び再生に使用可能な小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するためになされた発明は、ホルダと、ホルダの記録媒体と対向する側に設けられた対物レンズと、ホルダの記録媒体と対向する側と反対側に設けられた受光手段と、受光手段のホルダ側とは反対側の面に形成された検出受光部と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた光源と、受光手段のホルダ側とは反対側に設けられた反射部と、反射ミラーとを有し、光源から出射された光は反射ミラー，対物レンズを介して記録媒体に導かれ、記録媒体で反射した光は対物レンズ，反射ミラーを介して反射部に導かれ、反射部に導かれた光は反射部によって受光手段側に反射されることで受光手段に設けられた検出受光部に導かれる光ヘッドを備えた光ピックアップ装置であって受光手段上に放熱部材を介して光源を載置し放熱部材には傾斜面が設けられ、傾斜面を反射部とした。
【００１１】
以上の構成により、小型の光ディスクの記録及び再生に使用可能な小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図に従って説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における光ディスク装置の要部斜視図である。本発明の主題を明瞭にするために、筐体を破断して主要構成要素を示すものである。まず、１０は本発明の光ディスク装置１１に使用する光ディスクである。モバイル使用に便利なように、ＭＤよりもさらに小さな外径を有する。１２は筐体であって、光ディスク装置１１全体を保護すると共に各構成要素を保持する。また、光ディスク１０を着脱可能に開口部（図示省略）を有する。
【００１４】
１３はスピンドルモータであって、光ディスク１０を装着して所定の回転数で回転駆動する。１４はＩＦユニットであって、光ディスク１０に記録しあるいは光ディスク１０から再生する信号を外部の装置に送受信する。有線接続用のコネクタやモデム（ＭＯＤＥＭ）であってもよいし、無線通信のユニットであってもよい。１５は基板であって、装置全体の動作を制御し、各構成要素を駆動する。
【００１５】
２０は光ピックアップ（スウィングアーム）であって、装着された光ディスク１０の記録面の表面上を内周から外周の間を揺動する。なお、機能として表現するとき光ピックアップと称し、機構的動作の観点から表現するときスウィングアームと称する。図２は図１の光ピックアップ（スウィングアーム）２０の要部斜視図である。図２において、２１は揺動手段であるアームである。光学系の正確な位置を確保するためにアーム２１全体は剛体となるように形成される。２２はシャフトであって、アーム２１の揺動動作の支点となる。スウィングアーム２０はシャフト２２を介して筐体１２に軸支される。２３はヒンジであって、剛体に形成されたアーム２１の唯一の屈曲部である。これによって、アーム２１の光ディスク１０に対する離接動作（フォーカシング動作）を正確に制御することができる。
【００１６】
２４は揺動駆動手段であるトラッキングコイル、２５は離接駆動手段であるフォーカスコイルである。トラッキングコイルに２４に通電することによって、筐体１２に配置されたマグネット（図示省略）との間に吸引・反発力を生じ、シャフト２２を支点としてアーム２１を光ディスク１０の内周から外周の間を揺動させる。フォーカスコイル２５によって、筐体１２に配置されたマグネット（図示省略）との間に吸引・反発力を生じ、ヒンジ２３を屈曲点としてアーム２１をフォーカシング動作させる。２７はフレキシブルケーブルである（以下、ＦＰＣと略称する）。トラッキングコイル２４、フォーカスコイル２５、および後述する光ヘッドの信号を基板１５に接続する。
【００１７】
アーム２１の先端部は矩形状に開口部２１ａが形成され、光ヘッド３０が固定される。図３は図２の光ヘッド３０の全体構成図である。図３（ａ）は図２のＡ方向矢視側面図であって、先端の開口部２１ａにおけるＡ矢印手前部分のアーム２１の構造体を一部破断して表示するものである。図中紙面垂直方向が光ディスク１０の半径方向、紙面左右方向は光ディスク１０接線方向を示す。図３（ｂ）は図３（ａ）の分解斜視図であって、表示を分かり易くするためにアーム２１を省略して表示する。
【００１８】
３１はホルダ部材であるレンズホルダであって、アーム２１に固定すると共に対物レンズ３９を始め全ての光学部品を保持する主要な構造体である。レンズホルダ３１の両側には水平に膨出した平板状のフランジ部３２が形成される。フランジ部の下面３３はアーム２１の開口部２１ａに接着などによって固定される。なお、説明を簡単にするために光ディスク１０に対向する側を表面側とし、その逆方向を裏面側と表現するものとする。
【００１９】
レンズホルダ３１の先端部は光ディスク１０の方向に突出した門型に形成され、門型の先端部は円形の段差部と円形貫通孔３５とが形成される。段差部は対物レンズ３９を固定するホルダ部３４である。円形貫通孔３５は対物レンズ３９を通過する光の導光路となる。
【００２０】
この円形貫通孔３５の直径は対物レンズ３９が所望のＮＡとなるように設定される。従って、円形貫通孔３５は対物レンズ３９に対するレンズ開口部材を兼ねることができる。さらに、対物レンズ３９を固定するホルダ部３４と一体化されるため、対物レンズ３９とレンズ開口部材との位置調整が不要となり、安い製造コストにて精度の高い組立が可能となる。
【００２１】
突出した門型の両脚間は円形貫通孔３５と直交する空間が形成される。この空間は後述する偏光板７１を装着する偏光板実装部３６である。
【００２２】
レンズホルダ３１の裏面側は先端部に段差部と中央部に平面部とが形成される。先端の段差部は後述する反射ミラー６５を固定するミラー固定部３７である。平面部には受光手段であるＯＥＩＣ４１が実装される。ＯＥＩＣ４１は平板に形成され、レンズホルダ３１に固定される固定面４２とその裏面に配線面４３とを有する。
【００２３】
ＯＥＩＣ４１にはさらに放熱部材であるサブマウント５１が実装される。サブマウント５１は先端部に傾斜部５２を有する平板に形成される。平板状の一面はＯＥＩＣ４１に固定される固定面５３とその裏面の実装面５４である。さらに、実装面５４には光源である半導体レーザ６１とＨＦＭ（高周波モジュール）６３とが実装される。ＨＦＭ６３は半導体レーザ６１を高周波変調して駆動するためのモジュールである。高周波駆動電流を扱うために信号検出系から離隔したりシールドする実装方法が一般にとられるが、サブマウント５１に実装することによって離隔とシールドの両機能を兼ね備えることができる。
【００２４】
図４はＯＥＩＣ４１の配線面４３の拡大図であって、図３（ｂ）におけるＢ方向矢視図である。図４において、４４はモニタ受光部であって、半導体レーザ６１が射出する光ビームの出力（光パワ）を検出し、半導体レーザ６１の出力制御に使用する。４５は電源及び信号線を配線するための端子である。端子４５を端子部４６にまとめて配置し、ワイヤボンディング作業の効率を向上させる。４７は検出受光部であって、部分拡大図に示すように複数の受光素子を配置し、光ディスク１０からの反射光に基づいて再生信号とフォーカス及びトラッキングの制御信号を生成する。
【００２５】
なお、ＯＥＩＣ４１は、例えばシリコン基板（シリコンウェーハ）から長方形に切り出して形成してもよい。こうすることによって、予め、シリコン基板（ＯＥＩＣ４１）内部に、必要な受光素子（モニタ受光部４４および検出受光部４７）とそれらの電流−電圧変換素子（例えば抵抗器）や信号増幅器並びに必要な内部配線などを形成しておくことができる。
【００２６】
また、ＨＦＭ（高周波モジュール）６３をサブマウント５１に実装する例を説明したが、ＨＦＭ６３はＯＥＩＣ４１に実装してもよいし、さらに、ＯＥＩＣ４１のシリコン基板内部に集積回路として形成してもよい。４８は基準マーカであって、サブマウント５１及び半導体レーザ６１の実装位置を正確に位置決めするために使用する。中央部の平面空間はマウント実装部４９であって、サブマウント５１の固定面５３を接着固定する。
【００２７】
図５は光ヘッド３０の裏面拡大斜視図であって、図３（ｂ）におけるＢ方向矢視図である。図５において、サブマウント５１の傾斜部５２は２つの傾斜面で構成される。１つは半導体レーザ６１の射出光を避けるための射出傾斜面５５である。射出傾斜面５５はレンズホルダ３１の表面に向かって緩やかな傾斜面に形成される。
【００２８】
他の１つは受光傾斜面５６である。受光傾斜面５６は実装面５４から見て逆傾斜に形成され、光ディスク１０からの反射光を受光傾斜面５６で反射させて検出受光部４７に導くものである。なお、受光傾斜面５６は反射膜をコーティングする。光ディスク１０からの反射光を効率よく反射させるためである。あるいは受光傾斜面５６の傾斜角度を光ディスク１０からの反射光に対して全反射する角度に形成することによっても、効率よく反射させることができる。ここでの光学的反射特性としてはＰ偏光に対する反射率が高いことが必要である。後述するように、光ディスクからの反射光はこの受光傾斜面５６においてはＰ偏光での反射であるからである。
【００２９】
サブマウント５１は半導体レーザ６１を実装するから、半導体レーザ６１と同じ熱膨張係数を有し高い熱伝導率を有する材料で構成される。例えば、シリコン材料（ＳｉＮ）あるいは窒化アルミ（Ａｌ３Ｎ２）等が好適に使用される。そして、サブマウント５１は機械加工、或いはエッチング等で成型される。こうして、発熱に伴う接合面の破壊を防止すると共に半導体レーザ６１の発光熱を効率よく放熱することができる。また、レンズホルダ３１にサブマウント５１が接合する受け面（図示省略）を設けてもよい。これによって、半導体レーザ６１からの発熱をサブマウント５１を介してレンズホルダ３１へ放熱させる構造も実現することができる。
【００３０】
反射ミラー６５は三角柱状に形成されたプリズムであって、半導体レーザ６１の射出光が入射する入射面６７と対物レンズ３９に向かって反射する反射面６８とを有する。ＯＥＩＣ４１とサブマウント５１とが共に平行平板に形成されているので、反射面６８は正確に４５度に形成される。また、反射面６８に反射膜を、入射面６７には反射防止膜をそれぞれコーティングする。光ディスク１０からの反射光を効率よく反射し迷光の侵入をを防止するためである。入射面６７と反射面６８との光学的反射特性としてはＳ偏光、Ｐ偏光共に高い反射率が必要である。理由は半導体レーザ６１からの出射光はＳ偏光であり、光ディスク１０からの反射光はＰ偏光であるからである。また、誘電体多層膜によりこの光学的反射特性を実現するためには反射ミラー６５の形状として反射面６８がガラスと空気の界面となる三角柱状であることが望ましい。
【００３１】
図６は偏光板７１の内部構造を説明する断面図であって、光ビームの進行方向で切断した状態を表す。図６において、紙面上側が光ディスク１０側で、紙面下側が光源側である。従って、紙面の下から上へ往路光が、上から下へ光ディスク１０からの反射光がそれぞれ進行する。偏光板７１は多層積層して平行平板に形成した複合偏光ホログラムである。まず、表裏両面は導光部材７２である。導光部材７２の材質は高透過性樹脂材料や光学ガラスが用いられる。とりわけ、ＳＦＬ−１．６やＢＫ−７の光学ガラスは高い屈折率を有するから、回折格子や膜の設計余裕を大きくとることができ、透過するときの波長シフトも起こしにくい特徴を有する。中でも、ＢＫ−７−１．５は入手が容易で加工性にも優れるために好都合である。
【００３２】
内部の第１層は１／４波長板７３である。この１／４波長板７３は光の位相を変化させる際の光学軸方向が往路光の偏光方向に対して９０度になるように配置される。
【００３３】
内部の第２層はホログラムフィルム７４である。高透過性樹脂材料を薄膜フィルムに形成して、これにイオンビーム照射等によって、導光特性を選択的に変化させたものである。この導光特性として、往路光の偏光方向に対してはイオンビーム照射等の処置を施した部分とそうでない部分の屈折率が同じ、光ディスク１０からの反射光の偏光方向に対してはイオンビーム照射等の処置を施した部分とそうでない部分の屈折率が異なるようにし、かつ格子状にイオンビーム照射等の処置を行うと偏光性回折格子として作用することが出来る。また、この格子形状を、光ディスク１０からの反射光が検出受光部４７の所定の受光素子上へ導かれるような形状とする。こうして、偏光ホログラムとして往路光と光ディスク１０からの反射光を光路上分離させる作用を持たせることができる。
【００３４】
こうして形成された回折格子を図６の部分拡大図に示す。本発明の場合は４分割された回折格子７５〜７８に形成したものである。４分割された回折格子７５〜７８の中心は偏光板７１をレンズホルダ３１に装着するときに、正確に光軸に一致するように配置される。
【００３５】
偏光板７１を複合偏光ホログラムに構成することによって、制作が容易になる。とりわけ、導光部材７２をエッチングして回折格子を形成する場合に比べて、加工が容易で、正確な回折格子を形成することができる。さらに、回折格子の凹凸のない薄膜フィルムであるから、確実に相互に接合することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態では１／４波長板７３とホログラムフィルム７４との２層に形成したものである。そこで、１／４波長板７３をホログラムフィルム７４と同じ材料によって構成すれば、１／４波長板７３に直接イオンビーム照射を行って、ホログラム１／４波長板に構成することができる。こうして、構成部品点数を削減することができる。
【００３７】
以上に説明した各構成要素は以下のように組み立てる。図７は光ヘッド３０の組み立てを説明する図である。図７において、予めレンズホルダ３１にＦＰＣ２７を接着しておく。また予め、サブマウント５１には半導体レーザ６１とＨＦＭ（高周波モジュール）６３とを接着しておく。サブマウント５１を１個のユニットとして管理する場合は、上記接着後に半導体レーザ６１とサブマウント５１との間、およびとＨＦＭ６３とサブマウント５１との間をボンディングワイヤで接続して、１個のユニットとして動作試験を済ませておくことができる（図７▲１▼）。
【００３８】
次に、レンズホルダ３１にＯＥＩＣ４１を接着し（図７▲２▼）、ＯＥＩＣ４１のマウント実装部４９に１個のユニットとなったサブマウント５１を接着する（図７▲３▼）。ここで、ＯＥＩＣ４１の端子部４６とＨＦＭ６３とをボンディングワイヤで接続する。また、このとき同時に前述のサブマウント５１のワイヤボンディングを行ってもよい。
【００３９】
さらに、レンズホルダ３１のミラー固定部３７に反射ミラー６５を接着し（図７▲４▼）、レンズホルダ３１のホルダ部３４に対物レンズ３９を接着する（図７▲５▼）。最後に、光ディスク１０に代えて模擬反射ミラーを配置して、半導体レーザ６１を試験発光させ、反射光の受光状態をモニタしながらレンズホルダ３１の偏光板実装部３６に偏光板７１を位置調整の上接着固定する（図７▲６▼）。
【００４０】
以上に説明したように、全ての光学部品はレンズホルダ３１に固定され、あるいは積み上げ固定されるから、簡単な組み立て手順で済み、制作が容易で工数の削減を図ることができる。また、組み立て調整は偏光板７１の位置調整の１箇所に過ぎないので、調整も容易に済む利点がある。さらに、上述の通り部品点数もわずかに９点に過ぎないから、部品点数と部品費用も大幅に削減される。加えて上述の工数削減が図られるので、安価に光ヘッド３０を提供することができる。
【００４１】
以上のように構成された本発明の光ヘッド３０について、その光学構成について説明する。図８は本発明の光ヘッド３０の光学構成を説明する図であって、図２の光ヘッド３０を半導体レーザ６１の射出光の光軸（後述する光軸Ｔ）に沿って各光学部品を切断した状態を表すものである。図８において、光の透過経路を表すために、半導体レーザ６１から射出されて光ディスク１０へ向かう光ビーム（以下、往路光１０１と略称する）を実線で表示する。また、光ディスク１０から反射されて検出受光部４７へ向かう光ビーム（以下、戻り光１０３と略称する）を点線で表示する。さらに、往路光のうちモニタ受光部４４に検出される領域の光ビーム（以下、モニタ光１０２と略称する）を２点鎖線で表示する。なお、光軸を表現するに当たり、半導体レーザ６１の射出光の光軸を光軸Ｔと表示し、対物レンズ３９と反射ミラー６５とを結ぶ光ビームの光軸を光軸Ｚとして図中に表示する。
【００４２】
いま、半導体レーザ６１から直線偏光の光ビームを射出したものとする、即ち往路光１０１である。光ビームは拡散しつつ光軸Ｔに沿って進行する。反射ミラー６５に達すると、反射面６８で反射して光軸Ｚに沿って進行する。
【００４３】
往路光１０１が偏光板７１に入射すると、導光部材７２を透過してホログラムフィルム７４に入射する。このとき、ホログラムフィルム７４の回折格子は往路光１０１の偏光方向については何も作用しないように形成されているから、往路光１０１はホログラムフィルム７４を透過して、次の１／４波長板７３に入射する。
【００４４】
１／４波長板７３を透過する過程で、直線偏光の往路光１０１は位相を９０度回転した円偏光に変換される。円偏光の往路光１０１は、導光部材７２を透過し、対物レンズ３９で集光されて、光ディスク１０の記録層に結像する。
【００４５】
光ディスク１０の記録層で反射された光ビームは戻り光１０３となって光軸Ｚに沿って逆の光路をたどる。また、往路光１０１の円偏光は記録層で反射したときに逆回転の円偏光を有する戻り光１０３となる。そこで、戻り光１０３が偏光板７１に入射すると、導光部材７２を透過して１／４波長板７３に入射する。１／４波長板７３を透過する過程で、円偏光の戻り光１０３は位相を９０度回転した直線偏光に変換される。つまり、往路光１０１の直線偏光に対して１８０度の位相差を有する直線偏光の戻り光１０３となる。この直線偏光の戻り光１０３の偏光方向は往路光１０１の偏光方向に対して９０度の角度となる。
【００４６】
次に、ホログラムフィルム７４に入射する。このとき、ホログラムフィルム７４の回折格子は戻り光１０３の偏光方向に対して作用するように形成されているため、戻り光１０３は回折格子７５〜７８の作用を受けて、透過回折光として反射ミラー６５に入射する。このとき、戻り光１０３の透過回折光は、より厳密には光軸Ｚに対してわずかに変位して反射面６８で反射する。
【００４７】
こうして、戻り光１０３は光軸Ｔを離れて、サブマウント５１の受光傾斜面５６に入射する。戻り光１０３は受光傾斜面５６で再び反射して検出受光部４７に入射する。特に、往路光１０１の半導体レーザ６１から光ディスク１０に至る光路と、戻り光１０３の光ディスク１０から検出受光部４７に至る光路とをホログラムフィルム７４とサブマウント５１の受光傾斜面５６だけで分離しているため極めて単純な光学系を構成することができる。
【００４８】
例えばサブマウント５１の受光傾斜面５６に代えて、偏光分離型の反射ミラーを用いることも可能である。しかし戻り光１０３はＰ偏光となるため一般的に高い反射率を得ることは困難である。そこで、１／２波長板を反射膜の両面に挟む構成として反射面に入射する際に往路光をＰ偏光、戻り光をＳ偏光とすることも実現可能である。しかし、光学系が複雑となり、反射率等の特性の確保も必要となる可能性がある。
【００４９】
なお、前述の図６においてホログラムフィルム７４は４分割ホログラムであることを説明した。また、図５において検出受光部４７は８領域に分割された受光素子であることを図示した。従って、フォーカス制御にスポットサイズ法を用いて制御し、トラッキング制御に１ビームＰ−Ｐ（プッシュプル）法を用いて制御する。しかしながら、これらのホログラム配列と受光配列と制御方法との関係を論じることは、本発明の主題とするところではないので、一般論としてとどめ、詳細な説明を割愛する。
【００５０】
往路光１０１のうち拡散した領域の光ビームは光軸Ｔに沿って反射ミラー６５に入射するが、拡散光の周辺部分であるから入射角度が光軸Ｔの中心部分とは大きく異なっている。従って、反射面６８で反射して光軸Ｚに向かって進行するが、さらに光軸Ｚから離れてモニタ受光部４４に入射する。即ち、往路光１０１の拡散した周辺領域のうちモニタ受光部４４に検出される領域の光ビームであって、モニタ光１０２となる。特に、半導体レーザ６１の射出光の一部分をレーザパワ制御用のモニタとして検出するフロントモニタ方式であるから、光軸中心部分である主たる光ビームの光パワと正確に比例するので、レーザパワ制御を正確に行うことができる。
【００５１】
従来は一般に、半導体レーザ６１の出射光の一部分をＯＥＩＣ４１上のモニタ受光部４４へ導くためには反射ミラー６５の入射面６７をモニタ受光部４４よりも光源側に配置する必要があり、そのために、楕円面等の特殊な面形状やホログラムを反射ミラー６５の反射面６８上に形成する光学構成としてモニタ受光部４４へ導く構成がとられていた。しかし上述のように、拡散光である往路光１０１の周辺部分を利用するから、本発明によれば構成が単純で、コストが低い光学系を実現することができる。
【００５２】
次に、本発明の光ヘッド３０の外形、および光ヘッド３０を使用した光ピックアップ並びに光ピックアップを使用した光ディスク装置の外形について検証する。
【００５３】
光ディスク装置の厚みとは、装着される光ディスク１０に対して垂直な面で切断した場合の切断した装置の厚みを指し、従来の薄型光ディスク装置の厚みは１２．７ｍｍであり、光ヘッドとアームを含む基台（特に図示はしない）厚みは６ｍｍ程度であった。
【００５４】
他方、上述の各構成部品について、それらの厚みをそれぞれ列挙すると、レンズホルダ３１の厚みは２．２ｍｍ、偏光板７１の厚みは０．４２５ｍｍ、ＯＥＩＣ４１の厚みは０．２５ｍｍ、サブマウント５１の厚みは０．５ｍｍ、半導体レーザ６１の厚みは０．１ｍｍ、反射ミラー６５の厚みは１ｍｍ、ＨＦＭ６３の厚みは０．２５ｍｍ、ＦＰＣ２７の厚みは０．０７ｍｍである。
【００５５】
以上の各構成部品を組立てると、光ヘッド３０の厚みは２．９５ｍｍとなり、従来の光ヘッド３０とアーム２１を含む基台の厚みと比較して約半分の厚みを実現している。ここで、光ヘッド３０の厚みとは対物レンズ３９の上面（光ディスク１０に対向する表面側）から反射ミラー６５の下面（裏面側）までを光軸Ｚに沿って計測した長さを示す。
【００５６】
さらに、アーム２１の厚みは１．６ｍｍ、対物レンズ３９の上面（光ディスク１０に対向する表面側）からアーム２１の下面までの厚みを３．０５ｍｍに構成することを可能としている。こうして、光ヘッド３０、及びアーム２１の薄型化を実現することにより、本発明の光ピックアップ装置は従来の約半分の厚みを実現している。さらに、本発明の光ピックアップ装置を使用した光ディスク装置は全体の厚みを１１ｍｍ以下に構成することができる。こうして、本発明の光ヘッド３０は小型化・薄型化に寄与することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明の光ピックアップ装置を用いることにより、小型の光ディスクの記録及び再生に使用可能な小型、軽量、かつ安価な光ピックアップ装置、及びこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ディスク装置の要部斜視図
【図２】図１の光ピックアップ（スウィングアーム）の要部斜視図
【図３】図２の光ヘッドの全体構成図
【図４】ＯＥＩＣの配線面の拡大図
【図５】光ヘッドの裏面拡大斜視図
【図６】偏光板の内部構造を説明する断面図
【図７】光ヘッドの組み立てを説明する斜視図
【図８】本発明の光ヘッドの光学構成を説明する図
【符号の説明】
１０ 光ディスク
１１ 光ディスク装置
１２ 筐体
１３ スピンドルモータ
１４ ＩＦユニット
１５ 基板
２０ スウィングアーム
２１ アーム
２１ａ 開口部
２２ シャフト
２３ ヒンジ
２４ トラッキングコイル
２５ フォーカスコイル
２６ マグネット
２７ ＦＰＣ（フレキシブルケーブル）
３０ 光ヘッド
３１ レンズホルダ
３２ フランジ部
３３ 下面
３４ ホルダ部
３５ 円形貫通孔
３６ 偏光板実装部
３７ ミラー固定部
３９ 対物レンズ
４１ ＯＥＩＣ
４２ 固定面
４３ 配線面
４４ モニタ受光部
４５ 端子
４６ 端子部
４７ 検出受光部
４８ 基準マーカ
４９ マウント実装部
５１ サブマウント
５２ 傾斜部
５３ 固定面
５４ 実装面
５５ 射出傾斜面
５６ 受光傾斜面
６１ 半導体レーザ
６３ ＨＦＭ（高周波モジュール）
６５ 反射ミラー
６７ 入射面
６８ 反射面
７１ 偏光板
７２ 導光部材
７３ １／４波長板
７４ ホログラムフィルム
７５、７６、７７、７８ 回折格子
１０１ 往路光
１０２ モニタ光
１０３ 戻り光
Claims (8)
- ホルダと、前記ホルダの記録媒体と対向する側に設けられた対物レンズと、前記ホルダの記録媒体と対向する側と反対側に設けられた受光手段と、前記受光手段の前記ホルダ側とは反対側の面に形成された検出受光部と、前記受光手段の前記ホルダ側とは反対側に設けられた光源と、前記受光手段の前記ホルダ側とは反対側に設けられた反射部と、反射ミラーとを有し、前記光源から出射された光は前記反射ミラー，前記対物レンズを介して記録媒体に導かれ、記録媒体で反射した光は前記対物レンズ，前記反射ミラーを介して前記反射部に導かれ、前記反射部に導かれた光は前記反射部によって前記受光手段側に反射されることで前記受光手段に設けられた前記検出受光部に導かれる光ヘッドを備えた光ピックアップ装置であって、前記受光手段上に放熱部材を介して前記光源を載置し前記放熱部材には傾斜面が設けられ、前記傾斜面を前記反射部としたことを特徴とする光ピックアップ装置。
- 対物レンズと反射ミラーとの間に１／４波長板を記録媒体側に回折格子を前記光源側にそれぞれ積層して平行平板に形成した偏光板を配置したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
- 前記放熱部材は前記光源と共に高周波変調モジュールを実装したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
- 高周波変調モジュールを前記受光手段に集積回路として実装したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
- 前記受光手段に前記放熱部材と前記光源との位置決めをするための基準マーカを形成したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
- 前記ホルダは前記放熱部材を実装する実装面を形成したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
- 前記偏光板は前記ホルダに対して微少に位置調整可能に配置し、前記受光手段の入射光を調整可能としたことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
- 記録媒体の記録面の表面上を揺動自在に配置された揺動手段と、前記揺動手段を揺動駆動する揺動駆動手段と、前記揺動手段を記録媒体に離接駆動する離接駆動手段と、前記揺動手段の揺動先端部に前記光ヘッドを設けたことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
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