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JP4258911B2 - Optical pickup device - Google Patents

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JP4258911B2
JP4258911B2 JP26824899A JP26824899A JP4258911B2 JP 4258911 B2 JP4258911 B2 JP 4258911B2 JP 26824899 A JP26824899 A JP 26824899A JP 26824899 A JP26824899 A JP 26824899A JP 4258911 B2 JP4258911 B2 JP 4258911B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置に用いる光ピックアップに関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク装置は、従来より半導体レーザを応用した機器であるコンピュータ周辺機器、光通信機器などに幅広く使用されている。また、記録媒体への信号の書き込み、読み出しのためのレーザ光源としては半導体レーザダイオード(LD)が使用されている。レーザ光を集光、分離、検出するための光学素子と検出器、LDを含めて光ピックアップと呼んでいる。
【0003】
近年、光ディスク装置をパーソナルコンピュータ(PC)内に実装し、大容量の記録媒体を取り扱える装置の開発が進んできている。さらにノート型PCへの実装を考慮すると、光ディスク装置には小型化、省電力化が要求されてきている。一方、光ディスク装置内でのスペースを有効に利用すべく、使用される光学部品の軽量化、小型化も必要となる。
【0004】
図8に光ディスク装置に使用される光学系の例として、ホログラムを使用した従来の光ピックアップの構成図を示す。これはトラッキング信号とフォーカシング信号を検出するための信号光の分離をホログラムによって行い、機能の集約化を実現した構成である。図中、半導体レーザダイオード1(LD)により射出されたレーザ光は一定の角度を持って拡がりながらホログラム21を透過し、コリメートレンズ3(CL)よって平行光に修正される。さらに、偏光ビームスプリッタ4(PBS)を透過し、対物レンズ5を通って記録媒体6の表面上に集光される。記録媒体6の表面から反射した反射光は、対物レンズ5を通って偏光ビームスプリッタ4(PBS)にて2分され、偏光分離素子7(ウオラストンプリズム)にて更に回折、分離されて、集光レンズ8を通過して、第1の受光素子9において光信号として検出される。
【0005】
一方、偏光ビームスプリッタ4(PBS)を透過した反射光はコリメートレンズ3(CL)を経てホログラム21に到達する。ここでレーザ光の一部は回折されてトラッキング信号成分を回折する2つの領域とフォーカシング信号成分を回折する2つの領域との4つの領域に分割されたの受光素子23(PD)に集光され、トラッキング信号とフォーカシング信号が検出される。
一方、ホログラム21、半導体レーザダイオード1(LD)、反射プリズム24bおよび受光素子23(PD)の各要素で構成される検出機構部はベース部分40の同一面上に、これら各要素を配置する構造を有している。これにより、ベース部分40と平行に射出された半導体レーザダイオード1(LD)からの光源光は反射プリズム24bにより全反射させてホログラム21に入射させることができる。また、このホログラム21は、光源からの光源光は透過させ、記録媒体6からの反射光を受光素子23(PD)に入射するように回折する。
【0006】
このように、ベース部分40の同一面上に設けた半導体レーザダイオード1(LD)と反射プリズム24b、および受光素子23(PD)とホログラム21も含めてパッケージ化されて、部品の集約、小型化を実現している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の光学系では、受光素子(PD)の材料であるシリコン結晶が金属と比較して熱伝導が悪いために、半導体レーザダイオード1(LD)チップの発生する熱を効率よく放熱することが困難であった。また、電気的に受光素子(PD)の裏面を絶縁する必要性から絶縁板が必要となり、さらに放熱性を妨げる要因となっている。また、組み立て・実装中に起こる障害として、半導体レーザダイオード1(LD)チップの破壊、受光素子(PD)配線の断線、キャッピングの不良などが発生する場合がある。完成後の試験によって確認されるため、不良品が出た場合は集積化した部分全体を破棄することになる。これでは部品の再利用ができず、歩留まりの向上をめざすことが困難である。
【0008】
したがって、本発明の目的は、光信号の検出機構を小型、集約し、信号品質が高く、歩留まりの高い、低コストな光ピックアップを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を解決するため、以下に示す手段を採用した。
【0010】
図1に本発明の基本構成図を示す。
【0011】
基本的には光記録媒体の記録面に光を照射する光源(レーザ光)と、拡がりを持つレーザ光を平行光に変換する役目を持つ補正手段(CL)と、平行光を記録媒体上に集光する集光手段(対物レンズ)からなる光学系としている。さらに記録媒体からの信号を含んだ反射光から光磁気信号を抽出するべく、集光手段(対物レンズ)と補正手段(CL)との間に第2の分離手段としての偏光ビームスプリッタ(PBS)と第1の分離手段としての偏光分離素子(ウオラストンプリズム:WP)、それに第1の受光部(PD1)を配置している。トラッキング信号とフォーカシング信号から構成されるサーボ信号を検出するためには、補正手段(CL)と光源(LD)との間に、第2の受光部(PD2)と一体化した回折手段(ホログラム)を用いている。
【0012】
すなわち、本発明にかかる光ピックアップ装置は、光記録媒体上に記録されている光磁気信号の読み出し、或いは光記録媒体上への書き込みの少なくとも一方を行う光ピックアップ装置において、光記録媒体の記録面上に光を照射する光源と、光記録媒体の記録面上で反射された光を受光し、トラッキング信号とフォーカシング信号のサーボ信号を検出する受光手段と、光源からの光を透過し、光記録媒体で反射された光を回折して受光手段に入射させる回折手段とをユニット構造とした検出機構部とを有し、検出機構部は受光手段と回折手段を一体構造として構成した複合素子と、両端面を有する金属ブロックの中央部に貫通した開口部を設け、一端面の開口部の周辺領域には表面を鏡面処理を行った反射面を設け、他端面の開口部から光源を圧入、設置せしめる光源保持部材と、複合素子と光源保持部材を所定の間隔で対向して平行に設置させ、かつ内部に外来光を遮断する空間を設けるようにしたスペーサ部材とを有するように構成する(請求項1に対応)。本構成を採用することにより、発光素子と受光素子を分離して作製し、それを複合させることによって高い歩留りを得ることができる。従って、一体化して作製する場合より不良品を発生させる可能性が低くなる効果を持つ。また、発光素子と受光素子を電気的、熱的に分離することにより、安定した信号が得られ、高い信頼性を得ることができる。
【0013】
または、光源保持部材にスペーサ部材に相当する形状を一体形成して、請求項1での検出機構部のスペーサ部材を省略するように構成することも可能である(請求項2に対応)。本構成を採用することにより、発光素子と受光素子を分離して作製し、それを複合させることによって高い歩留りを得ることができる点や、一体化して作製する場合より不良品を発生させる可能性が低くなる点、および発光素子と受光素子を電気的、熱的に分離することにより、安定した信号が得られ、高い信頼性を得ることができる点など請求項1での効果に加え、更に部品点数を削減することができ、コスト低減が可能となる効果がある。
【0014】
次に、複合素子の第1の形態として、透明性を有する樹脂で形成された基板内部に少なくとも2個以上の受光素子を設け、前記2個以上の受光素子間の中央領域部の、且つ受光素子の受光面側の樹脂表面に回折手段を設けた構造を有するように構成する(請求項3に対応)。こうすることにより、第2の受光部(PD2)と回折手段(ホログラム)を一体化構造とすることができ、コストの低減と光学的な調整が容易になる。すなわち、配線を構成する材料上にSiチップを高精度に配置し、Siチップ端子と配線とをワイヤリング後に、光学的な樹脂で封入することで第2の受光部(PD2)を作製している。さらに樹脂封入すると同時に、表面に回折手段(ホログラム)を作製することから、工数、材料を削減でき、精度良く素子ができる。
【0015】
また、複合素子の第2の形態として、透明なガラス基板表面に回折手段を設け、少なくとも2個以上の受光素子を回折手段と同一面側に設け、且つ光源内部の窓材と同じ屈折率を有する光学接着材で、且つ窓材と同じ厚さで受光素子の受光面側をガラス基板表面に接着した構造を有するように構成することにより(請求項5に対応)、作製が容易となる効果がある。さらに、反射部材は透明なガラスの一端面側に反射コーティングを施し、光源保持部材の開口部の光路上に、且つ反射コーティングを施した面を受光素子側に対向して設けた構造を有するように構成することにより(請求項5に対応)、ワイアリング等の配線がなく、タクトタイムを削減でき、低コスト化に寄与する効果を生む。
【0016】
さらに、複合素子の第3の形態として、中央領域部に開口部を設けた金属基板で構成し、開口部の一端面側に回折手段を設け、少なくとも2個以上の受光素子を他端面側の開口部の周辺領域に受光素子の受光面を外側に向けて取り付けた構造を有するように構成する(請求項6に対応)。また、反射部材は透明なガラスの一端面側に反射コーティングを施し、光源保持部材の開口部の光路上に、且つ反射コーティングを施した面を光源保持部材に接着するようにして取り付けた構造を有するように構成する(請求項6に対応)。こうすることにより、光学的な光路を同等にすることができ、受光素子上の集光スポットでの収差が低減できる。また、光学材料の持つ色収差の影響を小さくすることが可能となる。この結果、得られる信号の品質が向上する。
【0017】
また、迷光対策として以下の3つを手段として実施する。
【0018】
つまり、この複合素子に内蔵された受光素子の端子と外部端子との接続は導電性パターンで配線し、この配線パターンは少なくとも2個以上設けられた受光素子間の中央領域部の、且つ受光素子の受光面側の樹脂表面に設けられた回折手段を通過する光路上を避けた領域に配線するように構成する(請求項3に対応)。
【0019】
また、光源保持部材の表面は光を反射することのできる鏡面処理として形成し、スペーサ部材の内側は光を吸収する特性を有するように構成する(請求項4に対応)。こうすることにより、部品点数を削減できて、低コスト化が可能となる効果がある。さらに、反射部材と接する光源保持部材の表面は、光を吸収する特性を有するように構成する(請求項7に対応)。また、光源から射出された光源光が直接、第2の受光部(PD2)に入ることを避けるためには、反射部材にアパチャーを構成することが有効な手段となる。こうすることにより、迷光を少なくできるため、信号品質が向上する。
【0020】
次に、図1に示す光学系では、サーボ信号光は回折手段(ホログラム)にて回折され、反射部材で一度反射した後、回折手段(ホログラム)の基材を通って第2の受光部(PD2)上に集光する。通常、回折手段(ホログラム)を使用した擬似共焦点光学系では、回折光の焦点位置は光源の焦点位置とほぼ同じ位置に合わせる構成をとる。よって、反射面を中心にして光学的に対称な配置とすることで、反射面の無い場合と同等の擬似共焦点光学系を成している。この場合、反射後に信号光が透過する部材の屈折率、厚さは、往路にて光源レーザ光が透過する部材のものとほぼ同程度としている。
【0021】
つまり、本発明では、信号光分離素子にて分離された信号光が受光素子に至るまでの光路長が、信号光分離素子と光源までの光学的光路長と同等となるように、各素子を構成する光学部材の屈折率、厚さを調整した構造であるように構成する(請求項8に対応)。こうすることにより、信号光の集光位置で発生する収を最小限にとどめることが可能となるのと共に光学的な光路を同等にすることができ、サーボ信号の品質低下を防ぐことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の効果をさらに具体的に示すために、以下にその実施例を挙げる。
実施例(1)
図2に本発明の光ピックアップ装置を実施例1として示す。
【0023】
本実施例では半導体レーザダイオード1(LD)、反射部材24、複合素子2、コリメートレンズ3(CL)、偏光ビームスプリッタ4(PBS)、ウオラストンプリズム7(WP)、第1の受光素子9、対物レンズ5を有する光ピックアップを構成している。半導体レーザダイオード1(LD)は中心発振波長685 nm 、拡がり角20度程度の性能を持ち、CANタイプのものを使用している。CANタイプを使用することで、量産効果による低コスト化が実現できる。
【0024】
また、CANタイプの半導体レーザダイオード1(LD)は熱伝導の良いアルミをLD保持部材11に対して圧入することで固定している。こうすることで、放熱の問題も解決できる。
【0025】
このように、LD保持部材11の素材は熱伝導性とコストを考慮してアルミニウムが好適である。鋳物によって外形を作製し、半導体レーザダイオード1(LD)を圧入する部分と反射部材24を固定する部分を切削加工している。
【0026】
図4に反射部材24の構造と反射面のパターニング形状を示す。反射部材24に関しては、LD保持部材11の表面に鏡面部分を作製し、反射部材24を一体化して反射面25を形成すると部品点数が削減できて有利な構成となる。ただし、この場合はAl表面の酸化・腐食に注意が必要で、酸化防止層を反射層の下地に設けることが肝要となる。反射膜としてAu膜をスパッタにて作製し、保護のためにMgF膜をその表面に設けている。また迷光対策には黒色塗装が便利である。
【0027】
他の例として透明材質の基板表面に反射膜をパターニングして反射部材24を作製することも可能である。材料にはガラス基板(BK7)を採用している。ただし、往路にて光源光を透過させるために、中心部には円形の開口パターン(アパチャー)を有し、その部分にはARコートを施している。反射膜の材料としては誘電体多層膜を使用している。ほかに金属膜としてAu膜でも可能である。LDからの余分な拡散光を防止するため、開口パターンは反射部材24の裏面、すなわちLD側に作製するのが好ましい。ただし、反射パターンと開口パターンを同一面上に作製すれば工数の削減ができて有利な構造を得る。
【0028】
もう一つの例としては、反射部材24を光が透過しない物質で作製することもできる。この場合、光源からの透過光は反射部材24に設けた穴、たとえば円形の空間を通して射出し、ホログラム21からの信号光は鏡面に加工された表面にて反射させることもできる。表面には誘電体多層膜、あるいはAu膜にて反射面を作製し、パターニングすることで迷光が受光素子に行くことを妨げられる。
【0029】
LD保持部材11と反射部材24を接着する部分には、低粘度で硬化の早い紫外線硬化接着材を用いている。この場合、迷光の散乱防止、吸収させること目的として、LD保持部材11の表面には黒色アルマイト処理を施している。ほかに、光を吸収する特性を持つ接着剤、または微粒子を混合した接着材でもかまわない。
【0030】
図3は、ホログラム21、第2の受光素子22(PD2)を一体化した複合素子の一例を示す。
【0031】
金属薄板をパターニングして配線を作製し、その上に第2の受光素子22(PD2)を固定している。第2の受光素子22(PD2)の周囲は、光源である半導体レーザダイオード1(LD)からのレーザ光に対して透明な物質で埋め込まれた構造とし、その表面にはホログラム21を形成している。配線には光源からの透過光を通過させるべく、空間を設けている。ただし、空間には上記の透明な物質が充填された状態であり、光学的に鏡面な表面状態をもつ。この透明な物質として、本実施例では例えば、非晶質ポリオレフィン系樹脂(製品名:ZONEX )を採用した。擬似共焦点光学系を構成するうえで、ホログラム21からの光路長を半導体レーザダイオード1(LD)までの光路長と同等にすることが必要なため、樹脂の屈折率は半導体レーザダイオード1(LD)の窓材とほぼ同等とし、ホログラム21面から受光面までの厚さも反射部材24と窓材とを合わせた厚さにしている。屈折率の異なった材質を使用した場合であっても、光学的な光路長が同等であれば信号光の受光に関して問題はない。
【0032】
複合素子2の作製方法としては、プラスチックを材料とするモールド法を採用している。金型にホログラム21のパターン形状を転写し、第2の受光素子22(PD2)との位置精度を確保しながら歩留まりよく複合素子を作製することができる。
【0033】
反射部材24を光学的平面基板で構成する場合、LD保持部材11と接する面には内部に散乱された光を吸収することを目的とした表面処理がなされている。もしくは、反射部材24をLD保持部材11と接着する場合、その接着材が光を吸収する性質をもつものであっても良い。
【0034】
また、LD保持部材11の表面を鏡面処理し、ホログラム21からの回折光のみを反射するようにパターニングし、他の部分には光吸収性の表面処理を施した構成を持つ反射面25とすることもできる。この場合、裏面の半導体レーザダイオード1(LD)側には、半導体レーザダイオード1(LD)からの余分な拡がり光を制限するべく、アパチャーを構成している。半導体レーザダイオード1(LD)はCANパッケージのものを採用し、LD保持部材11に圧入することにより固定している。LD保持部材11には金属材料としてアルミ板を使用している。
【0035】
図5に複合素子2の作製プロセスを示す。
【0036】
複合素子2の構造は、金属薄板をパターニングして配線部分を構成し、その表面に受光素子であるSiチップを半田付けしているものである。Siチップ上の各端子と配線部分とをワイアリングした後、樹脂を流し込み、モールド法にて外形と表面のホログラムを作製している。配線部分は半導体レーザダイオード1(LD)からのレーザ光、記録媒体6からの信号光を透過させるために空間が設けている。通常、モールドの際にはその中にも樹脂が入り込むため、作製するプロセスでは金属薄板の裏面に鏡面セラミック基板を裏打ちして行われる。これにより、基板より剥離した場合に光学的な平面を保つことができる。最終的には両面にARコートを施したのちダイシング加工にて切り出す。以上の工程を経ることで複合素子2を効率よく量産可能である。
【0037】
ホログラム21には、トラッキング信号とフォーカシング信号を回折するために4分割したパターンを持つ。往路では0次回折効率80%でもってレーザ光が透過し、復路では1次回折効率9%で信号光を回折して、PD上に導いている。表裏面にはARコートを施しており、斜めからの入射光に対して損失の少ないコーティングとしている。コリメートレンズ3(CL)並びに対物レンズ5は軽量であることを考慮して、プラスチックレンズを使用している。ほかにガラス材料でも使用可能である。また偏光ビームスプリッタ4(PBS)では、その偏光分離膜の特性において、光源の半導体レーザダイオード1(LD)と同じP偏光の透過率は85%とし、光磁気信号と同じS偏光の反射率を97%以上としている。
【0038】
偏光分離素子7(ウオラストンプリズム:WP)に関しては、その材料である複屈折性結晶の結晶軸が、光源の半導体レーザダイオード1(LD)のP偏光方向に対して45度を成す角度をもつものとしている。結晶軸の方向が直行する2枚のプリズムを張り合わせて偏光分離素子7(ウオラストンプリズム:WP)を構成したものである。表面には集光レンズ8を付加している。
【0039】
第1の受光素子9は、偏光分離素子7(ウオラストンプリズム:WP)にて分離した2光束を受光するべく、2分割した受光面を持つ。素子自身は透明な樹脂にてパッケージされたものである。
実施例(2)
図6に第2の受光部(PD2)上の配線工程を簡素化した複合素子2の詳細な構造を実施例2として示す。
【0040】
本実施例での複合素子2は、第2の受光素子22の受光面とホログラム21とをほぼ同一平面に位置するように構成している。図中、ホログラム21はガラス基板上に作製されており、さらにその表面上には配線パターンも付加されている。第2の受光部22(PD2)であるSiチップの受光面は、ホログラム21の回折面と向かい合う形で配置されている。
【0041】
ホログラム21は耐熱性を持つ光学材料として、ガラス基板(BK7)を使用し、その表面にRIE(Reactive Ion Etching)にて表面レリーフ型ホログラムを作製している。さらに、金属膜をスパッタした後、必要な部分だけパターニングして除去することで配線部分を作製する。第2の受光素子22であるSiチップは、信号の端子部分と配線部分とが接触するように位置決めし、電気的に接続される。たとえば、前もって配線部分には半田メッキを施し、Siチップを位置決め後、加熱することで電気的接続を得るとともに固定することができる。配線は露出しているため、外部回路への配線が容易であり、Siチップのワイアリング工程がなくなることが大きな特徴である。また、金属製で、かつ、電気的にGNDと同電位であるLD保持部材11に対して、絶縁材料であるガラス基板と接触し、接着することでPDからの信号を電気的に分離している。
【0042】
LD保持部材11の表面を鏡面加工し、信号光の反射部分には反射膜を、その他の部分には迷光対策用の吸収膜を施こすことにより部品点数を削減し、低コスト化が可能となる。
【0043】
また、信号光については反射面で光学的に対称であることを要求されるため、回折手段(ホログラム)基板に対して、反射部材とLD窓材の基板とは同一の材質、厚さとしている。ただし、Siチップを回折手段(ホログラム)上に固定するためには、LDの窓材とほぼ同じ屈折率と厚さとなるような光学接着剤を使用している。これにより、LDの窓材に相当する光路を作り出し、信号光に発生する収差を低減できるようになる。上記の構成から、配線の工程を簡素化することが可能となる。
実施例(3)
図7に本発明の別の形状・利点を持つ複合素子2の詳細な構造を実施例3として示す。
【0044】
本実施例での複合素子2の構造については、第2の受光素子22の受光面がホログラム21の回折面より光源側にある位置関係をとるよう構成している。
【0045】
ホログラム基板は、紫外線硬化樹脂(フォト・ポリマ)を使用した複製方法(2P法)もしくは、ガラスや樹脂によるモールド法にて作製し、ダイシング加工することて所定の大きさに切り出される。受光素子基板を位置決めした後に紫外線接着剤にて裏面に固定される。
【0046】
第2の受光部(PD2)自身は基板上に半田もしくは接着剤にて固定している。基板には電極を施しており、第2の受光部(PD2)から配線部分へはワイアリングにて行なう。また電極は基板を貫通する形状をとり、外部の端子へと接続している。回折手段(ホログラム)は、第2の受光部(PD2)に対して基板の裏面に接着する形となる。そのために、第2の受光部(PD2)の基板には光を透過させるための穴が設けられている。
【0047】
図7に示すように、受光素子部分は、往路でのレーザ光、復路での信号光が通過できるだけの空間をもった基板上に構成している。金属基板を採用しているため、プレス加工により空間部分の加工が容易であり、低コストで作製でき、半田付けに対する耐熱性を有するため有利な構造を得る。
【0048】
第2の受光素子22(PD2)が内側に位置することから、外部回路への接続には絶縁加工された端子を必要としている。同時にSiチップと端子部分とのワイアリングも必要となる。 LD保持部材11との絶縁は、導電性をもたない接着剤にて複合素子2を固定している。または複合素子2の端部を絶縁加工する方法でも良い。もしくは、PD基板をマシナブルセラミック基板とすることで、電極、半導体レーザダイオード1(LD)との絶縁をとれる。
【0049】
反射部材24については、光学的な光路長が同等であることを条件として、部材の材質、厚さともに光源(LD)の窓材と同じ材質を使用している。ただし、反射面については半導体レーザダイオード1(LD)側に配置する。すなわち、信号光からみれば一度反射部材24を透過して裏面にて反射する構成をとっている。同時に、アパチャー部分については反射面のパターン面に構成されている。光学的には光源である半導体レーザダイオード1(LD)側にて反射面を持ち、開口パターン部分と同一工程にて作製できる。
【0050】
光学的な収差の関係から、信号光は反射部材24を透過する必要がある。よってLD保持部材11の表面に反射面を作製し、信号光は反射部材24を透過するだけといった構成も可能である。この場合、反射部材24は表裏ともARコートが施されることとなる。また、開口制限は、LD保持部材11に設けられた開口部で実施することとなる。よって位置決めの必要がなく、構造が容易になる。
【0051】
上記の構造を持つことにより、光源(LD)と信号検出部分をより小型化することが可能となる。
【0052】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、本発明によれば、第2の受光素子22(PD2)とホログラム21を一体化した複合素子2と、反射部材24、LD保持部材11、半導体レーザダイオード1(LD)とを集積化することにより、光源とサーボ信号検出を容易にし、ピックアップ光学系の簡素化を行なっている。
【0053】
これにより、半導体レーザダイオード1(LD)の放熱を容易にして安定した書き込み動作を可能にし、サーボ信号に混入する迷光成分を削減できることからサーボ信号品質を向上させ、安定した制御が可能となる。また、複合素子2を作製することによって光軸調整が容易になりタクトタイムを低減できる。また光学系を簡素化できることから低コストな光ピックアップを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基本構成図
【図2】 本発明の光ピックアップ(実施例1)
【図3】 本発明の複合素子構造(実施例1)
【図4】 反射部材の構造と反射面のパターニング形状
【図5】 複合素子の作製プロセス
【図6】 本発明の複合素子構造(実施例2)
【図7】 本発明の複合素子構造(実施例3)
【図8】 従来の光ピックアップ
【符号の説明】
1:半導体レーザダイオード(LD)
2:複合素子
3:コリメートレンズ
4:偏光ビームスプリッタ(PBS)
5:対物レンズ
6:記録媒体
7:偏光分離素子(ウオラストンプリズム)
8:集光レンズ
9:第1の受光素子
11:LD保持部材
21:ホログラム
22:第2の受光素子
23:受光素子
24:反射部材
24b:反射プリズム
25:反射面
26:光吸収膜
30:電極
31:金属膜
32:鏡面セラミック基板
33:樹脂
34:金型
40:ベース部分
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup used in an optical disc apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, optical disk devices have been widely used in computer peripheral devices, optical communication devices, and the like, which are devices to which semiconductor lasers are applied. Further, a semiconductor laser diode (LD) is used as a laser light source for writing and reading a signal to and from a recording medium. An optical element for collecting, separating and detecting laser light, a detector, and an LD are called an optical pickup.
[0003]
In recent years, development of an apparatus that can mount an optical disk device in a personal computer (PC) and handle a large-capacity recording medium has been advanced. Further, considering the mounting on a notebook PC, the optical disc apparatus is required to be reduced in size and power consumption. On the other hand, in order to effectively use the space in the optical disc apparatus, it is necessary to reduce the weight and size of the optical components used.
[0004]
FIG. 8 shows a configuration diagram of a conventional optical pickup using a hologram as an example of an optical system used in an optical disc apparatus. This is a configuration in which the signal light for detecting the tracking signal and the focusing signal is separated by a hologram, thereby integrating the functions. In the figure, the laser light emitted from the semiconductor laser diode 1 (LD) is transmitted through the hologram 21 while spreading at a certain angle, and is corrected to parallel light by the collimating lens 3 (CL). Further, the light passes through the polarizing beam splitter 4 (PBS), passes through the objective lens 5, and is condensed on the surface of the recording medium 6. The reflected light reflected from the surface of the recording medium 6 is divided into two by the polarization beam splitter 4 (PBS) through the objective lens 5, and further diffracted and separated by the polarization separation element 7 (Wollaston prism). The light passes through the condenser lens 8 and is detected as an optical signal by the first light receiving element 9.
[0005]
On the other hand, the reflected light transmitted through the polarizing beam splitter 4 (PBS) reaches the hologram 21 through the collimating lens 3 (CL). Here, a part of the laser light is diffracted and collected on the light receiving element 23 (PD) divided into four regions, ie, two regions that diffract the tracking signal component and two regions that diffract the focusing signal component. A tracking signal and a focusing signal are detected.
On the other hand, the detection mechanism portion composed of the hologram 21, the semiconductor laser diode 1 (LD), the reflecting prism 24b, and the light receiving element 23 (PD) has a structure in which these elements are arranged on the same surface of the base portion 40. have. Thereby, the light source light emitted from the semiconductor laser diode 1 (LD) emitted in parallel with the base portion 40 can be totally reflected by the reflecting prism 24 b and incident on the hologram 21. Further, the hologram 21 transmits the light source light from the light source and diffracts the reflected light from the recording medium 6 so as to enter the light receiving element 23 (PD).
[0006]
As described above, the semiconductor laser diode 1 (LD) and the reflecting prism 24b, the light receiving element 23 (PD) and the hologram 21 provided on the same surface of the base portion 40 are packaged, and the parts are integrated and miniaturized. Is realized.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above optical system, the silicon crystal, which is the material of the light receiving element (PD), has a lower thermal conductivity than the metal, so that the heat generated by the semiconductor laser diode 1 (LD) chip can be radiated efficiently. It was difficult. In addition, an insulating plate is required because it is necessary to electrically insulate the back surface of the light receiving element (PD), which further hinders heat dissipation. In addition, failures that occur during assembly / mounting may include destruction of the semiconductor laser diode 1 (LD) chip, disconnection of the light receiving element (PD) wiring, and capping defects. Since it is confirmed by a test after completion, if an inferior product comes out, the entire integrated part is discarded. This makes it difficult to reuse the parts, and it is difficult to improve the yield.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a low-cost optical pickup that has a small and integrated optical signal detection mechanism, high signal quality, and high yield.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
[0010]
FIG. 1 shows a basic configuration diagram of the present invention.
[0011]
Basically, a light source (laser light) that irradiates light onto the recording surface of the optical recording medium, correction means (CL) that serves to convert the spread laser light into parallel light, and the parallel light on the recording medium The optical system is composed of condensing means (objective lens) for condensing light. Further, in order to extract a magneto-optical signal from the reflected light including the signal from the recording medium, a polarizing beam splitter (PBS) as a second separating unit is provided between the condensing unit (objective lens) and the correcting unit (CL). And a polarization separation element (Wollaston prism: WP) as a first separation means, and a first light receiving portion (PD1). In order to detect a servo signal composed of a tracking signal and a focusing signal, a diffraction means (hologram) integrated with the second light receiving part (PD2) is provided between the correction means (CL) and the light source (LD). Is used.
[0012]
That is, an optical pickup device according to the present invention is a recording surface of an optical recording medium in an optical pickup device that performs at least one of reading a magneto-optical signal recorded on the optical recording medium and writing on the optical recording medium. A light source for irradiating light, a light receiving means for receiving light reflected on the recording surface of the optical recording medium, detecting a tracking signal and a servo signal of a focusing signal, and transmitting light from the light source to perform optical recording A detection mechanism unit having a diffractive unit that diffracts the light reflected by the medium and enters the light reception unit, and the detection mechanism unit is a composite element configured with the light reception unit and the diffraction unit as an integrated structure; An opening penetrating the center of the metal block having both end faces is provided, and a reflection surface having a mirror-finished surface is provided in the peripheral area of the opening on one end face, and light is emitted from the opening on the other end face. A light source holding member that is press-fitted and installed, and a spacer member in which the composite element and the light source holding member are installed in parallel to face each other at a predetermined interval, and a space for blocking external light is provided therein. Configured (corresponding to claim 1). By adopting this configuration, a light emitting element and a light receiving element are separately manufactured, and a high yield can be obtained by combining them. Therefore, there is an effect that the possibility of generating a defective product is lower than that in the case of manufacturing integrally. Further, by separating the light emitting element and the light receiving element electrically and thermally, a stable signal can be obtained and high reliability can be obtained.
[0013]
Alternatively, the light source holding member may be integrally formed with a shape corresponding to the spacer member, and the spacer member of the detection mechanism portion according to claim 1 may be omitted (corresponding to claim 2). By adopting this configuration, a light emitting element and a light receiving element can be manufactured separately, and by combining them, a high yield can be obtained, and there is a possibility that defective products may be generated compared to a case where they are manufactured integrally. In addition to the effects of claim 1, in addition to the effect of claim 1, and the point that the light emitting element and the light receiving element are electrically and thermally separated, a stable signal can be obtained and high reliability can be obtained. The number of parts can be reduced, and the cost can be reduced.
[0014]
Next, as a first form of the composite element, at least two or more light receiving elements are provided inside a substrate formed of a resin having transparency, and a light is received in a central region between the two or more light receiving elements. The element is configured to have a structure in which diffraction means is provided on the resin surface on the light receiving surface side of the element (corresponding to claim 3). By doing so, the second light receiving section (PD2) and the diffracting means (hologram) can be made into an integrated structure, and cost reduction and optical adjustment are facilitated. That is, the Si chip is arranged with high accuracy on the material constituting the wiring, and after wiring the Si chip terminal and the wiring, the second light receiving part (PD2) is manufactured by encapsulating with optical resin. . Further, since the diffractive means (hologram) is produced on the surface at the same time as encapsulating the resin, man-hours and materials can be reduced, and the element can be accurately produced.
[0015]
As a second form of the composite element, a diffractive means is provided on the surface of a transparent glass substrate, at least two light receiving elements are provided on the same side as the diffractive means, and the refractive index is the same as that of the window material inside the light source. An effect of facilitating the production by having a structure in which the light receiving surface side of the light receiving element is bonded to the glass substrate surface with the same thickness as the window material and having the same thickness as the window material (corresponding to claim 5) There is. Further, the reflecting member has a structure in which a reflective coating is provided on one end surface side of the transparent glass, and the reflective coating is provided on the optical path of the opening of the light source holding member so as to face the light receiving element side. With this configuration (corresponding to claim 5), there is no wiring such as wiring, tact time can be reduced, and an effect contributing to cost reduction is produced.
[0016]
Furthermore, as a third form of the composite element, the composite element is configured by a metal substrate having an opening in the central region, a diffractive means is provided on one end face side of the opening, and at least two light receiving elements are provided on the other end face side. A structure in which the light receiving surface of the light receiving element is attached to the outside in the peripheral region of the opening is configured (corresponding to claim 6). In addition, the reflecting member has a structure in which a reflective coating is applied to one end surface side of transparent glass, and is attached on the optical path of the opening of the light source holding member so that the surface on which the reflective coating is applied is adhered to the light source holding member. It comprises so that it may have (corresponding to claim 6). By doing so, the optical path can be made equal, and the aberration at the focused spot on the light receiving element can be reduced. In addition, it is possible to reduce the influence of chromatic aberration of the optical material. As a result, the quality of the obtained signal is improved.
[0017]
Moreover, the following three measures are implemented as countermeasures for stray light.
[0018]
That is, the connection between the terminal of the light receiving element incorporated in the composite element and the external terminal is wired with a conductive pattern, and this wiring pattern is provided in the central region between at least two light receiving elements and the light receiving element. The wiring is arranged in a region avoiding the optical path passing through the diffraction means provided on the resin surface on the light receiving surface side.
[0019]
In addition, the surface of the light source holding member is formed as a mirror finish capable of reflecting light, and the inside of the spacer member is configured to absorb light (corresponding to claim 4). By doing this, there is an effect that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced. Furthermore, the surface of the light source holding member in contact with the reflecting member is configured to have a property of absorbing light (corresponding to claim 7). Further, in order to avoid that the light source light emitted from the light source directly enters the second light receiving unit (PD2), it is an effective means to form an aperture in the reflecting member. By doing so, stray light can be reduced, and signal quality is improved.
[0020]
Next, in the optical system shown in FIG. 1, the servo signal light is diffracted by the diffracting means (hologram), reflected once by the reflecting member, and then passed through the base material of the diffracting means (hologram) to receive the second light receiving portion ( Focus on PD2). Usually, in a quasi-confocal optical system using a diffracting means (hologram), the focal position of the diffracted light is set to the same position as the focal position of the light source. Therefore, by providing an optically symmetrical arrangement with the reflective surface as the center, a pseudo confocal optical system equivalent to the case without the reflective surface is formed. In this case, the refractive index and thickness of the member through which the signal light is transmitted after reflection are substantially the same as those of the member through which the light source laser beam is transmitted in the forward path.
[0021]
In other words, in the present invention, each element is set so that the optical path length until the signal light separated by the signal light separating element reaches the light receiving element is equal to the optical path length to the signal light separating element and the light source. The optical member is configured to have a structure in which the refractive index and thickness are adjusted (corresponding to claim 8). By doing so, it is possible to minimize the convergence generated at the condensing position of the signal light and to equalize the optical optical path, and to prevent deterioration of the quality of the servo signal.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In order to more specifically show the effects of the present invention, examples thereof are given below.
Example (1)
FIG. 2 shows an optical pickup device of the present invention as a first embodiment.
[0023]
In this embodiment, the semiconductor laser diode 1 (LD), the reflecting member 24, the composite element 2, the collimating lens 3 (CL), the polarizing beam splitter 4 (PBS), the Wollaston prism 7 (WP), and the first light receiving element 9 are used. The optical pickup having the objective lens 5 is configured. The semiconductor laser diode 1 (LD) has a center oscillation wavelength of 685 nm and a spread angle of about 20 degrees, and is a CAN type. By using the CAN type, it is possible to realize cost reduction due to the mass production effect.
[0024]
Further, the CAN type semiconductor laser diode 1 (LD) is fixed by press-fitting aluminum having good heat conduction into the LD holding member 11. In this way, the problem of heat dissipation can be solved.
[0025]
Thus, the material of the LD holding member 11 is preferably aluminum in consideration of thermal conductivity and cost. An outer shape is produced by casting, and a portion where the semiconductor laser diode 1 (LD) is press-fitted and a portion where the reflecting member 24 is fixed are cut.
[0026]
FIG. 4 shows the structure of the reflecting member 24 and the patterning shape of the reflecting surface. Regarding the reflecting member 24, if a mirror surface portion is produced on the surface of the LD holding member 11, and the reflecting member 24 is integrated to form the reflecting surface 25, the number of parts can be reduced, which is an advantageous configuration. However, in this case, it is necessary to pay attention to the oxidation and corrosion of the Al surface, and it is important to provide an antioxidant layer on the base of the reflective layer. An Au film is produced as a reflective film by sputtering, and an MgF film is provided on the surface for protection. Also, black paint is convenient for stray light countermeasures.
[0027]
As another example, the reflecting member 24 can be manufactured by patterning a reflecting film on the surface of a transparent substrate. The material is a glass substrate (BK7). However, a circular opening pattern (aperture) is provided in the central portion in order to transmit the light source light in the forward path, and AR coating is applied to that portion. A dielectric multilayer film is used as the material of the reflective film. In addition, an Au film can be used as the metal film. In order to prevent excessive diffused light from the LD, the opening pattern is preferably formed on the back surface of the reflecting member 24, that is, on the LD side. However, if the reflection pattern and the opening pattern are formed on the same surface, the number of steps can be reduced and an advantageous structure can be obtained.
[0028]
As another example, the reflecting member 24 can be made of a material that does not transmit light. In this case, the transmitted light from the light source can be emitted through a hole provided in the reflecting member 24, for example, a circular space, and the signal light from the hologram 21 can be reflected by a mirror-finished surface. A reflective surface is made of a dielectric multilayer film or an Au film on the surface and patterned to prevent stray light from going to the light receiving element.
[0029]
For the portion where the LD holding member 11 and the reflecting member 24 are bonded, an ultraviolet curable adhesive having low viscosity and quick curing is used. In this case, the surface of the LD holding member 11 is subjected to black alumite treatment for the purpose of preventing and absorbing stray light scattering. In addition, an adhesive that absorbs light or an adhesive mixed with fine particles may be used.
[0030]
FIG. 3 shows an example of a composite element in which the hologram 21 and the second light receiving element 22 (PD2) are integrated.
[0031]
A thin metal plate is patterned to produce a wiring, and the second light receiving element 22 (PD2) is fixed thereon. The periphery of the second light receiving element 22 (PD2) is embedded with a material transparent to the laser light from the semiconductor laser diode 1 (LD) as a light source, and a hologram 21 is formed on the surface thereof. Yes. A space is provided in the wiring so that transmitted light from the light source can pass therethrough. However, the space is filled with the above transparent substance, and has an optically mirrored surface state. As this transparent substance, for example, an amorphous polyolefin resin (product name: ZONEX) was employed in this example. In constructing the quasi-confocal optical system, since the optical path length from the hologram 21 needs to be equal to the optical path length to the semiconductor laser diode 1 (LD), the refractive index of the resin is the semiconductor laser diode 1 (LD The thickness from the hologram 21 surface to the light receiving surface is also the combined thickness of the reflecting member 24 and the window material. Even when materials having different refractive indexes are used, there is no problem with respect to reception of signal light as long as the optical path lengths are equal.
[0032]
As a method for producing the composite element 2, a molding method using plastic as a material is employed. By transferring the pattern shape of the hologram 21 to the mold, it is possible to manufacture a composite element with a high yield while ensuring positional accuracy with the second light receiving element 22 (PD2).
[0033]
When the reflecting member 24 is formed of an optical flat substrate, the surface in contact with the LD holding member 11 is subjected to surface treatment for the purpose of absorbing the light scattered inside. Alternatively, when the reflecting member 24 is bonded to the LD holding member 11, the adhesive may have a property of absorbing light.
[0034]
Further, the surface of the LD holding member 11 is mirror-finished and patterned so as to reflect only the diffracted light from the hologram 21, and a light-absorbing surface treatment is applied to the other part to form a reflecting surface 25. You can also In this case, an aperture is formed on the back side of the semiconductor laser diode 1 (LD) in order to limit the excessive spread light from the semiconductor laser diode 1 (LD). The semiconductor laser diode 1 (LD) employs a CAN package, and is fixed by being pressed into the LD holding member 11. The LD holding member 11 uses an aluminum plate as a metal material.
[0035]
FIG. 5 shows a manufacturing process of the composite element 2.
[0036]
The composite element 2 has a structure in which a metal thin plate is patterned to form a wiring portion, and a Si chip as a light receiving element is soldered to the surface. After wiring each terminal on the Si chip and the wiring portion, a resin is poured and a hologram of the outer shape and the surface is produced by a molding method. The wiring portion has a space for transmitting the laser light from the semiconductor laser diode 1 (LD) and the signal light from the recording medium 6. Usually, since resin enters the mold during molding, the manufacturing process is performed by backing a mirror ceramic substrate on the back surface of a thin metal plate. Thereby, when peeling from a board | substrate, an optical plane can be maintained. Finally, after AR coating is applied to both sides, it is cut out by dicing. Through the above steps, the composite element 2 can be mass-produced efficiently.
[0037]
The hologram 21 has a pattern divided into four to diffract the tracking signal and the focusing signal. In the forward path, the laser beam is transmitted with a zero-order diffraction efficiency of 80%, and in the return path, the signal light is diffracted with a first-order diffraction efficiency of 9% and guided onto the PD. AR coating is applied to the front and back surfaces to provide a coating with little loss against incident light from an oblique direction. Considering that the collimating lens 3 (CL) and the objective lens 5 are lightweight, plastic lenses are used. Other glass materials can also be used. Further, in the polarization beam splitter 4 (PBS), the transmittance of the P-polarized light that is the same as that of the semiconductor laser diode 1 (LD) of the light source is 85%, and the reflectance of the S-polarized light that is the same as the magneto-optical signal is used. 97% or more.
[0038]
With respect to the polarization separating element 7 (Wollaston prism: WP), the crystal axis of the birefringent crystal as the material has an angle of 45 degrees with respect to the P polarization direction of the semiconductor laser diode 1 (LD) as the light source. I have it. A polarization separating element 7 (Wollaston prism: WP) is configured by bonding two prisms whose crystal axis directions are perpendicular to each other. A condensing lens 8 is added to the surface.
[0039]
The first light receiving element 9 has a light receiving surface divided into two so as to receive two light beams separated by the polarization separating element 7 (Wollaston prism: WP). The element itself is packaged with a transparent resin.
Example (2)
A detailed structure of the composite element 2 in which the wiring process on the second light receiving portion (PD2) is simplified is shown in FIG.
[0040]
The composite element 2 in the present embodiment is configured such that the light receiving surface of the second light receiving element 22 and the hologram 21 are located on substantially the same plane. In the figure, the hologram 21 is produced on a glass substrate, and a wiring pattern is also added on the surface thereof. The light receiving surface of the Si chip that is the second light receiving unit 22 (PD2) is arranged to face the diffraction surface of the hologram 21.
[0041]
The hologram 21 uses a glass substrate (BK7) as a heat-resistant optical material, and a surface relief hologram is produced on the surface by RIE (Reactive Ion Etching). Further, after the metal film is sputtered, only a necessary portion is patterned and removed to produce a wiring portion. The Si chip as the second light receiving element 22 is positioned and electrically connected so that the terminal portion of the signal and the wiring portion are in contact with each other. For example, the wiring portion can be pre-soldered, and the Si chip can be positioned and then heated to obtain and fix the electrical connection. Since the wiring is exposed, wiring to an external circuit is easy, and the Si chip wiring process is eliminated. In addition, the LD holding member 11 that is made of metal and is electrically at the same potential as GND is brought into contact with and adhered to a glass substrate that is an insulating material to electrically separate the signal from the PD. Yes.
[0042]
The surface of the LD holding member 11 is mirror-finished, and a reflection film is applied to the reflection part of the signal light, and an absorption film for preventing stray light is applied to the other part, thereby reducing the number of parts and reducing the cost. Become.
[0043]
Further, since the signal light is required to be optically symmetrical on the reflecting surface, the reflecting member and the LD window material substrate have the same material and thickness with respect to the diffraction means (hologram) substrate. . However, in order to fix the Si chip on the diffracting means (hologram), an optical adhesive having a refractive index and thickness substantially the same as those of the LD window material is used. As a result, an optical path corresponding to the window material of the LD can be created, and aberrations generated in the signal light can be reduced. With the above configuration, the wiring process can be simplified.
Example (3)
FIG. 7 shows a detailed structure of a composite element 2 having another shape and advantage of the present invention as a third embodiment.
[0044]
The structure of the composite element 2 in this embodiment is configured such that the light receiving surface of the second light receiving element 22 is positioned on the light source side with respect to the diffraction surface of the hologram 21.
[0045]
The hologram substrate is produced by a replication method (2P method) using an ultraviolet curable resin (photo polymer) or a molding method using glass or resin, and is cut into a predetermined size by dicing. After positioning the light receiving element substrate, it is fixed to the back surface with an ultraviolet adhesive.
[0046]
The second light receiving part (PD2) itself is fixed on the substrate with solder or an adhesive. An electrode is provided on the substrate, and wiring is performed from the second light receiving portion (PD2) to the wiring portion. The electrode has a shape penetrating the substrate and is connected to an external terminal. The diffractive means (hologram) is bonded to the back surface of the substrate with respect to the second light receiving portion (PD2). For this purpose, a hole for transmitting light is provided in the substrate of the second light receiving unit (PD2).
[0047]
As shown in FIG. 7, the light receiving element portion is formed on a substrate having a space that allows laser light in the forward path and signal light in the return path to pass therethrough. Since the metal substrate is used, the space portion can be easily processed by press working, can be manufactured at low cost, and has heat resistance against soldering, thereby obtaining an advantageous structure.
[0048]
Since the second light receiving element 22 (PD2) is positioned on the inner side, an insulated terminal is required for connection to an external circuit. At the same time, it is necessary to wire the Si chip and the terminal portion. Insulation with the LD holding member 11 fixes the composite element 2 with an adhesive having no conductivity. Alternatively, a method of insulating the end portion of the composite element 2 may be used. Alternatively, by making the PD substrate a machinable ceramic substrate, insulation from the electrode and the semiconductor laser diode 1 (LD) can be obtained.
[0049]
The reflecting member 24 is made of the same material as the window material of the light source (LD) in terms of the material and thickness of the member, provided that the optical path length is the same. However, the reflecting surface is disposed on the semiconductor laser diode 1 (LD) side. In other words, when viewed from the signal light, the reflection member 24 is once transmitted and reflected at the back surface. At the same time, the aperture portion is configured as a reflective pattern surface. Optically, it has a reflecting surface on the side of the semiconductor laser diode 1 (LD) as a light source, and can be manufactured in the same process as the opening pattern portion.
[0050]
The signal light needs to pass through the reflecting member 24 because of optical aberration. Therefore, a configuration in which a reflecting surface is produced on the surface of the LD holding member 11 and the signal light simply passes through the reflecting member 24 is also possible. In this case, the reflecting member 24 is subjected to AR coating on both the front and back sides. In addition, the opening restriction is performed at the opening provided in the LD holding member 11. Therefore, there is no need for positioning, and the structure becomes easy.
[0051]
With the above structure, the light source (LD) and the signal detection portion can be further downsized.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the composite element 2 in which the second light receiving element 22 (PD2) and the hologram 21 are integrated, the reflecting member 24, the LD holding member 11, and the semiconductor laser diode 1 (LD) ), The light source and the servo signal can be easily detected, and the pickup optical system is simplified.
[0053]
As a result, heat radiation of the semiconductor laser diode 1 (LD) can be facilitated to enable a stable writing operation, and stray light components mixed in the servo signal can be reduced, so that the servo signal quality can be improved and stable control can be performed. Further, by producing the composite element 2, the optical axis can be easily adjusted and the tact time can be reduced. In addition, since the optical system can be simplified, an inexpensive optical pickup can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 shows an optical pickup according to the present invention (Example 1).
FIG. 3 shows a composite element structure of the present invention (Example 1).
FIG. 4 Reflector structure and reflective surface patterning shape
FIG. 5 shows a composite element manufacturing process.
FIG. 6 shows a composite element structure of the present invention (Example 2).
FIG. 7 shows a composite element structure of the present invention (Example 3).
FIG. 8 shows a conventional optical pickup.
[Explanation of symbols]
1: Semiconductor laser diode (LD)
2: Composite element
3: Collimating lens
4: Polarizing beam splitter (PBS)
5: Objective lens
6: Recording medium
7: Polarization separation element (Wollaston prism)
8: Condensing lens
9: First light receiving element
11: LD holding member
21: Hologram
22: Second light receiving element
23: Light receiving element
24: Reflective member
24b: Reflecting prism
25: Reflective surface
26: Light absorption film
30: Electrode
31: Metal film
32: Mirror surface ceramic substrate
33: Resin
34: Mold
40: Base part

Claims (8)

光記録媒体上に記録されている光磁気信号の読み出し、或いは光記録媒体上への書き込みの少なくとも一方を行う光ピックアップ装置において、
光記録媒体の記録面上に光を照射する光源と、
光記録媒体の記録面上で反射された光を受光し、トラッキング信号とフォーカシング信号のサーボ信号を検出する受光手段と、
光源からの光を透過し、光記録媒体で反射された光を回折して受光手段に入射させる回折手段とをユニット構造とした検出機構部と、
を有し、
検出機構部は受光手段と回折手段を一体構造として構成した複合素子と、両端面を有する金属ブロックの中央部に貫通した開口部を設け、一端面の開口部の周辺領域には表面を鏡面処理を行った反射面を設け、他端面の開口部から光源を圧入、設置せしめる光源保持部材と、
複合素子と光源保持部材を所定の間隔で対向して平行に設置させ、かつ内部に外来光を遮断する空間を設けるようにしたスペーサ部材とを有するように構成したことを特徴とする光ピックアップ装置。
In an optical pickup device that performs at least one of reading a magneto-optical signal recorded on an optical recording medium and writing on the optical recording medium,
A light source for irradiating light onto the recording surface of the optical recording medium;
Light receiving means for receiving light reflected on the recording surface of the optical recording medium and detecting servo signals of tracking signals and focusing signals;
A detection mechanism unit having a diffractive means that transmits light from a light source, diffracts light reflected by the optical recording medium, and enters the light receiving means; and a unit structure;
Have
The detection mechanism is provided with a composite element in which the light receiving means and the diffraction means are integrated, and an opening that penetrates the center of the metal block having both end faces. A light source holding member that is provided with a reflection surface and press-fitted and installed a light source from an opening on the other end surface;
An optical pickup device comprising a composite element and a light source holding member facing each other at a predetermined interval in parallel, and a spacer member provided with a space for blocking external light inside .
請求項1記載の光ピックアップ装置において、スペーサ部材に代えて、一端面側の外周囲部に凸状壁部を金属ブロックと一体形成することにより、凹状空間を形成した構造を有する光源保持部材としたことを特徴とする光ピックアップ装置。The light pickup device according to claim 1, wherein, instead of the spacer member, a light source holding member having a structure in which a concave space is formed by integrally forming a convex wall portion with a metal block on an outer peripheral portion on one end surface side. An optical pickup device characterized by that. 複合素子は透明性を有する樹脂で形成された基板内部に少なくとも2個以上の受光素子を設け、前記2個以上の受光素子間の中央領域部の、且つ受光素子の受光面側の樹脂表面に回折手段を設けた構造を有し、さらに複合素子に内蔵された受光素子の端子と外部端子との接続は導電性パターンで配線し、この配線パターンは少なくとも2個以上設けられた受光素子間の中央領域部の、且つ受光素子の受光面側の樹脂表面に設けられた回折手段を通過する光路上を避けた領域に配線することを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。The composite element is provided with at least two or more light receiving elements inside a substrate formed of a transparent resin, and is provided on the resin surface in the central region between the two or more light receiving elements and on the light receiving surface side of the light receiving element. The structure has a diffractive means, and the connection between the terminal of the light receiving element built in the composite element and the external terminal is wired with a conductive pattern, and this wiring pattern is provided between at least two light receiving elements. 2. The optical pickup device according to claim 1, wherein wiring is performed in a region avoiding the optical path passing through the diffraction means provided in the resin region on the light receiving surface side of the light receiving element in the central region. 光源保持部材の表面は光を反射することのできる鏡面処理として形成し、スペーサ部材の内側は光を吸収する特性を有することを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the surface of the light source holding member is formed as a mirror treatment capable of reflecting light, and the inside of the spacer member has a characteristic of absorbing light. 複合素子は透明なガラス基板表面に回折手段を設け、少なくとも2個以上の受光素子を回折手段と同一面側に設け、且つ光源内部の窓材と同じ屈折率を有する光学接着材で、且つ窓材と同じ厚さで受光素子の受光面側をガラス基板表面に接着した構造を有し、さらに反射部材は透明なガラスの一端面側に反射コーティングを施し、光源保持部材の開口部の光路上に、且つ反射コーティングを施した面を受光素子側に対向して設け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。The composite element is provided with a diffractive means on the surface of a transparent glass substrate, at least two or more light receiving elements are provided on the same surface side as the diffractive means, and an optical adhesive having the same refractive index as the window material inside the light source, and a window The light receiving surface side of the light receiving element is bonded to the glass substrate surface with the same thickness as the material, and the reflective member is provided with a reflective coating on one end surface side of the transparent glass, on the optical path of the opening of the light source holding member 3. The optical pickup device according to claim 2, wherein a surface provided with a reflective coating is provided facing the light receiving element side. 複合素子は中央領域部に開口部を設けた金属基板で構成し、開口部の一端面側に回折手段を設け、少なくとも2個以上の受光素子を他端面側の開口部の周辺領域に受光素子の受光面を外側に向けて取り付けた構造を有し、さらに反射部材は透明なガラスの一端面側に反射コーティングを施し、光源保持部材の開口部の光路上に、且つ反射コーティングを施した面を光源保持部材に接着するようにして取り付けた構造を有することを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装置。The composite element is composed of a metal substrate having an opening in the central region, diffractive means is provided on one end surface side of the opening, and at least two light receiving elements are provided in the peripheral region of the opening on the other end surface side. The reflective member is provided with a reflective coating on one end surface side of the transparent glass, on the optical path of the opening of the light source holding member, and with the reflective coating. The optical pickup device according to claim 2, wherein the optical pickup device has a structure in which is attached to a light source holding member. 反射部材と接する光源保持部材の表面は、光を吸収する特性を有することを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装置。3. The optical pickup device according to claim 2, wherein the surface of the light source holding member in contact with the reflecting member has a characteristic of absorbing light. 信号光分離素子にて分離された信号光が受光素子に至るまでの光路長が、信号光分離素子と光源までの光学的光路長と同等となるように、各素子を構成する光学部材の屈折率、厚さを調整した構造であることを特徴とする請求項1又は2項記載の光ピックアップ装置。Refraction of optical members constituting each element so that the optical path length until the signal light separated by the signal light separation element reaches the light receiving element is equal to the optical path length to the signal light separation element and the light source. 3. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device has a structure in which the rate and thickness are adjusted.
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