CN100403421C - 光拾波器及光盘装置 - Google Patents
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Abstract
光拾波器,具备驱动第1、第2及第3半导体激光器(3、4、5)的集成电路元件(LDD)(5),LDD(50)具备具有被1个边包围的矩形的主面的形状,各边排列多个输出入管脚。这些多个管脚,包含与振荡波长最短的蓝紫色激光器(5)连接的第1管脚组、与红色激光器(4)连接的第2管脚组及与红外激光器(3)连接的第3管脚组。光拾波器的布线结构,包含将第1管脚组与蓝紫色激光器(5)连接的第1传输线路(41)、将第2管脚组与红色激光器(4)连接的第2传输线路(33)及将第3管脚组与红外激光器(3)连接的第3传输线路(31);第1传输线路(41)比第2及第3传输线路(31、33)的任何一个都短。在LDD(50)的矩形主面中,设置第1管脚组的边,与设置第2管脚组的边或设置第3管脚组的边正交。
Description
技术领域
[0001]
本发明涉及光拾波器及具备该光拾波器的光盘装置。
背景技术
[0002]
在光盘的记录再生装置中,为了从光盘读出数据或者将数据写入光盘,需要利用光拾波器访问光盘的所需位置。光拾波器,具备射出光束的光源、将该光束聚光到光盘上的物镜、根据光盘反射的光束输出电信号的受光元件。
[0003]
光拾波器内的光源,使用半导体激光器。半导体激光器,能够在由激光器驱动电路供给的驱动电流的作用下动作,射出强度与驱动电流相应的激光。
[0004]
被光盘反射的一部分激光,射入半导体激光器后,激光器的振荡状态就会紊乱,存在着激光的强度变动的问题。起因于这种回光的激光强度的变动,被称作“回光噪声”。为了降低这种回光噪声,而将高频信号重叠到半导体激光器的驱动电流上,用多路模式(multi-mode)使半导体激光器振荡(高频重叠)。
[0005]
一种方案是,在进行高频重叠时,使用阻抗匹配元件,减少高频信号的功率损失,实现良好的再生特性(例如参照专利文献1)。
专利文献1:日本国特开2002-230812号公报
[0006]
利用波长约400nm的蓝紫激光进行数据的记录再生的、满足数字高清晰要求的光盘,已经投放市场。例如,遵照Blu-ray Disc标准的光盘(BD)已经投放市场,作为下一代的高密度光盘引人注目。另一方面,采用HD-DVD标准的高密度光盘的开发,也在迅猛发展。今后,人们必将要求用一个光盘装置对付这种高密度光盘和已经普及的CD及DVD。
[0007]
可是,CD的记录再生使用红外激光器执行,而DVD的记录再生则使用红色激光器执行。因此,要想用一个光盘装置对CD、DVD及下一代的高密度光盘进行记录再生,就需要在光拾波器内配置振荡波长不同的3种半导体激光器。
[0008]
为了实现光拾波器的小型化,需要用一个驱动装置使3种半导体激光器动作。但是,要用一个驱动装置驱动在光拾波器内互相分离配置的3种半导体激光器,由激光器驱动装置到各半导体激光器的总布线长就被延长。其结果,起因于布线长的增大而产生的高频功率的损失,就不容忽视,不能获得足够的高频特性。
发明内容
[0009]
本发明就是为了解决上述现有技术的课题而研制的,其目的在于提供具有优异的高频特性的光拾波器。
[0010]
另外,本发明的其它目的,还在于提供具备上述光拾波器的光盘装置。
[0011]
本发明的光拾波器,是为了使用波长不同的多个光束记录及再生数据的光拾波器,具备:第1半导体激光器,该激光器射出具有第1波长的第1光束;第2半导体激光器,该激光器射出具有比所述第1波长更长的第2光束;第3半导体激光器,该激光器射出具有比所述第2波长更长的第3光束;至少一个物镜,该物镜旨在将所述第1、第2及第3光束聚光;集成电路元件,该元件根据来自外部的信号,驱动所述第1、第2及第3半导体激光器,具备具有被4个边包围的矩形的主面形状,各边排列多个输出入管脚,所述多个管脚,包含与所述第1半导体激光器连接的第1管脚组、与所述第2半导体激光器连接的第2管脚组及与所述第3半导体激光器连接的第3管脚组;布线结构,该结构包含将所述集成电路元件的所述第1管脚组与所述第1半导体激光器连接的第1传输线路、将所述第2管脚组与所述第2半导体激光器连接的第2传输线路及将所述第3管脚组与所述第3半导体激光器连接的第3传输线路;光检出单元,该单元应答被光盘反射的所述第1、第2及第3光束的至少一部分后,生成电信号;在所述集成电路元件的所述矩形主面中,设置所述第1管脚组的边,与设置所述第2管脚组的边或设置所述第3管脚组的边正交,而且所述第1传输线路比所述第2及第3传输线路的任何一个都短。
[0012]
在理想的实施方式中,所述集成电路元件,配置在与所述第2及第3半导体激光器相比,靠近所述第1半导体激光器的位置。
[0013]
在理想的实施方式中,所述集成电路元件中的所述第2管脚组及所述第3管脚组,都设置在与设置所述第1管脚组的边正交的边上。
[0014]
在理想的实施方式中,所述集成电路元件,都被朝着使所述矩形主面的对角线成为和所述光拾波器的移动方向大致平行的方向配置。
[0015]
在理想的实施方式中,所述第1、第2及第3光束,分别是蓝紫、红及红外的激光。
[0016]
在理想的实施方式中,所述第1、第2及第3传输线路的特性阻抗,分别设定成与连接的半导体激光器的等效串联电阻值大致相等的值。
[0017]
在理想的实施方式中,具备搭载所述集成电路元件的挠性电缆,和形成所述第1、第2及第3传输线路的其它挠性电缆,所述多个挠性电缆被层叠。
[0018]
本发明的光盘装置,是具备使光盘旋转的电动机和使用波长不同的多个光束对所述光盘进行记录及再生数据的光拾波器的光盘装置,所述光拾波器,具备:第1半导体激光器,该激光器射出具有第1波长的第1光束;第2半导体激光器,该激光器射出具有比所述第1波长更长的第2光束;第3半导体激光器,该激光器射出具有比所述第2波长更长的第3光束;至少一个物镜,该物镜旨在将所述第1、第2及第3光束聚光;集成电路元件,该元件根据来自外部的信号,驱动所述第1、第2及第3半导体激光器,具备具有被4个边包围的矩形的主面形状,各边排列多个输出入管脚,所述多个管脚,包含与所述第1半导体激光器连接的第1管脚组、与所述第2半导体激光器连接的第2管脚组及与所述第3半导体激光器连接的第3管脚组;布线结构,该结构包含将所述集成电路元件的所述第1管脚组与所述第1半导体激光器连接的第1传输线路、将所述第2管脚组与所述第2半导体激光器连接的第2传输线路及将所述第3管脚组与所述第3半导体激光器连接的第3传输线路;光检出单元,该单元应答被光盘反射的所述第1、第2及第3光束的至少一部分后,生成电信号;在所述集成电路元件的所述矩形主面中,设置所述第1管脚组的边,与设置所述第2管脚组的边或设置所述第3管脚组的边正交,而且所述第1传输线路比所述第2及第3传输线路的任何一个都短。
[0019]
本发明的光拾波器半导体激光器,在光拾波器内的适当的位置,配置驱动3种半导体激光器的集成电路元件,使将发射波长最短的光束的半导体激光器(短波长激光器)和上述集成电路元件连接的传输线路的长度,比将其它的半导体激光器和集成电路元件连接的传输线路短。短波长激光器,由于用最高的速度调制,所以在传输线路上传输驱动信号的过程中,信号波形容易劣化。但是采用本发明后,通过缩短传输线路,从而能够有效地抑制驱动信号的波形劣化。
[0020]
另外,在本发明中,由于缩短上述传输线路,所以给予激光器驱动用的集成电路元件和各半导体激光器的连接以新型的结构。就是说,采用使集成电路元件的矩形主面的4个边中,设置着与短波长激光器连接的管脚的边,和设置着与其它的半导体激光器连接的管脚的边正交的结构。这样,一方面可以将上述集成电路元件和3个半导体激光器有效地连接,另一方面还能将上述集成电路元件和在光拾波器外部设置的电路(信号处理电路及控制电路)有效地连接,所以能够减少多余的空间,使光拾波器小型化。
附图说明
[0021]
图1是表示采用本发明的光盘装置的第1实施方式中的主要部件的结构的图形。
图2(a)是表示上述实施方式的光拾波器1的结构的俯视图,(b)是侧视图,(c)是表示光拾波器1具备的挠性电缆20、30、40的结构的俯视图。
图3是上述实施方式的光拾波器1中的激光器驱动部的等效电路图。
图4(a)是表示上述实施方式中的第2挠性电缆30的结构的图形,(b)是表示第3挠性电缆40的结构的图形,(c)是表示第1挠性电缆20上的连接岛的结构的图形。
图5(a)是表示第2、第3挠性电缆的微波传输带线路结构的剖面图,(b)是表示第1挠性电缆的微波传输带线路结构的剖面图。
图6是表示上述实施方式的第1挠性电缆20的结构的俯视图。
图7是表示和上述实施方式的第1挠性电缆20连接的主基板100的部分结构的俯视图。
图8是表示上述实施方式的第1挠性电缆20的其它结构的俯视图。
图9(a)~(c)是表示上述实施方式可以使用的挠性电缆的剖面结构的其它示例的图形。
图10是表示采用本发明的光盘装置的第2实施方式中的主要部件的结构的图形。
符号说明
[0022]
1光拾波器
2促动器
3红外激光器
4红色激光器
5蓝紫色激光器
6偏光全息图象
7视准透镜
8上升反射镜
9物镜
10受光元件
11视准透镜
12偏光光束分裂器
13上升反射镜
14物镜
15受光元件
20第1挠性电缆
30第2挠性电缆
40第3挠性电缆
50激光器驱动IC
具体实施方式
[0023]
[第1实施方式]
下面,参照附图,讲述本发明涉及的光盘装置的第1实施方式。
[0024]
首先参照图1。图1是表示本实施方式的光盘装置的主要部件的结构的图形。该光盘装置,具备使光盘240旋转的主轴电动机232,和对光盘240进行数据的记录再生的光拾波器1。关于光拾波器1的内部结构,将在后文详细讲述
[0025]
光拾波器1的位置,被未图示的步进电动机或DC电动机可以移动地支持,能够进行沿着光盘240的方向的纵向进给动作。在该纵向进给动作的作用下,光拾波器1可以访问光盘240上的目的光道。为了实现高速的纵向进给动作,最好尽量使光拾波器1轻量化。在图1中,与现实的大小相比,光拾波器1被夸张地放大描绘。
[0026]
图示的光盘装置,具备接收从外部供给电力的电源装置234,和向光拾波器1及主轴电动机232等装置供给电力、可以在各装置之间收发电信号的主基板100。另外,虽然图中没有表示出,但信号处理用的各种集成电路元件搭载在主基板100上。
[0027]
接着,参照图2(a)~(c),讲述本实施方式中的光拾波器1的内部结构。图2(a)是表示光拾波器1的结构的俯视图,图2(b)是侧视图。图2(c)是表示光拾波器1具备的挠性电缆20、30、40的结构的俯视图。
[0028]
本实施方式的光拾波器1,是具备红外激光器3、红色激光器4及蓝紫色激光器5的3波长型光拾波器。这些激光器3、4、5,由具有互不相同的发光波长的半导体激光器构成,配置在光拾波器1的不同位置上。
[0029]
被图1所示的光盘装置搭载的光盘240是CD时,光拾波器1的红外激光器3被驱动,红外光束由红外激光器3射出。另一方面,光盘240是DVD时,光拾波器1的红色激光器4被驱动,红色光束由红色激光器4射出;光盘240是BD等下一代的光盘时,光拾波器1的蓝紫色激光器5被驱动,蓝紫色光束由蓝紫色激光器5射出。
[0030]
由红外激光器3或红色激光器4射出的光束,通过偏光全息图象6,射入视准透镜7。透过视准透镜7的光束,用上升反射镜8反射后,射入被促动器2搭载的物镜9。物镜9使光束在光盘240(图1)上聚光。
[0031]
另一方面,由蓝紫色激光器5射出的光束,通过视准透镜11,射入偏光光束分裂器12。透过偏光光束分裂器12的光束,用上升反射镜13反射后,射入被促动器2搭载的物镜14。物镜14使光束在光盘240(图1)上聚光。
[0032]
在本实施方式的光拾波器1中,CD用的光束和DVD用的光束被物镜9聚光。与此不同,BD等的高密度光盘用的光束则被物镜14聚光。此外,还可以按照光学系统的结构,用一个物镜将这3种光束聚光。
[0033]
上述两个物镜9、14,被透镜架一体性地支持,并且被促动器2驱动。促动器2能够在与光盘240(图1)的信息记录面垂直的方向及平行的方向上,用很高的精度控制物镜9、14的位置。
[0034]
此外,在本实施方式中,红外激光器3及红色激光器4,作为不同的半导体激光器元件,搭载在不同的位置。但也可以使用一个能够发射两者的半导体激光器元件。
[0035]
接着,参照图2(c)讲述挠性电缆20、30、40。在本实施方式中,在第1挠性电缆20上,以重叠的状态配置第2挠性电缆30及第3挠性电缆40。在第1挠性电缆20上,搭载着受光元件(OEIC)10及激光器驱动IC(LDD)50。在这里,OEIC是指“Opto-Electronic Integrated Circuit(光电子集成电路)”,LDD指“Laser Diode Driver”。
[0036]
受光元件10,通过物镜9、上升反射镜8、视准透镜7、偏光全息图象6,接收红外或红色的光束照射光盘240时产生的反射光。同样,受光元件15,通过物镜14、上升反射镜13、偏光光束分裂器12,接收蓝紫色的光束照射光盘240时产生的反射光。受光元件10、15生成与反射光的强度(光量)对应的各种电信号。受光元件10、15生成的电信号,如后文所述,通过第1挠性电缆20,由光拾波器1发送给光盘装置内的信号处理电路等。
[0037]
激光器驱动IC 50是控制各激光器3、4、5的集成电路元件。激光器驱动IC 50生成驱动信号,以便使各激光器3、4、5以与数据的记录/再生模式对应的适当的光强度射出光束。另外,为了降低光盘产生的回光的影响,在本实施方式中采用的激光器驱动IC 50,具备生成需要在通常的驱动信号上重叠的高频信号的电路。
[0038]
该激光器驱动IC 50,虽然搭载在第1挠性电缆20上,但通过第2、第3挠性电缆30、40与各激光器3、4、5连接。第2挠性电缆30,具有向红外激光器3及红色激光器4供给驱动电流的驱动线,将激光器驱动IC 50与红外激光器3及红色激光器4连接。另一方面,第3挠性电缆40,具有向蓝紫色激光器5传输的驱动线,将激光器驱动IC 50与蓝紫色激光器5连接。
[0039]
激光器驱动IC 50,如图2(c)所示,具备具有被4个边50a、50b、50c、50d包围的矩形的主面的形状,在各边50a、50b、50c、50d上,排列着多个输出入管脚。本实施方式中的激光器驱动IC 50具备的输出入管脚的数量,为简单起见,在图2(c)中只示出18根,但实际上是44根。这许多管脚,除了与蓝紫色激光器5连接的第1管脚组、与红色激光器4连接的第2管脚组及与红外激光器3连接的第3管脚组之外,还包含输入高频重叠控制信号的管脚等。
[0040]
光拾波器1的布线结构,作为将激光器驱动IC 50的第1管脚组与蓝紫色激光器5连接的第1传输线路,具备蓝紫色激光器驱动信号线41。同样,作为将第2管脚组与红色激光器4连接的第2传输线路,具备红色激光器驱动信号线33;作为将第3管脚组与红外激光器3连接的第3传输线路,具备红外激光器驱动信号线31。在本实施方式中,通过将激光器驱动IC 50配置在与光拾波器1的中心相比靠近蓝紫色激光器5的一侧,从而可以使蓝紫色激光器驱动信号线41的长度相对较短地设置。具体地说,例如将蓝紫色激光器驱动信号线41长度设定成15~25mm,比红色激光器驱动信号线33及红外激光器驱动信号线31的长度(例如35~50mm)短。重叠高频信号时,蓝紫色激光器5以最高的速度(例如370MHz)调制,所以在蓝紫色激光器驱动信号线41上传输蓝紫色激光器5的驱动信号的过程中,特别容易产生信号波形的劣化。但是采用本实施方式的结构后,缩短蓝紫色激光器驱动信号线41的长度,就可以有效地抑制驱动信号的波形劣化。
[0041]
另外,在本实施方式中,如图2(c)所示,在激光器驱动IC 50的矩形主面中,采用使设置第1管脚组的边50a与设置第2、第3管脚组的边50b正交的结构。如果只是为了缩短蓝紫色激光器驱动信号线41的长度,那么也可以采用在激光器驱动IC 50的矩形主面中,使设置第1管脚组的边50a与设置第2、第3管脚组的边50b相对的结构。可是,在本实施方式中,通过使第1、第2、第3管脚组集中到正交的2个边50a、50b上后,就可以在和外部电路的连接中使用边50a、50b上设置的所有管脚。
[0042]
进而,在本实施方式中,不仅使蓝紫色激光器驱动信号线41的长度比其它的激光器驱动信号线31、33的长度短,而且还将蓝紫色激光器驱动信号线41的特性阻抗的大小设计成与蓝紫色激光器5的等效串联电阻值大致相等。
[0043]
图3表示图2(c)的结构中的有关激光器驱动的部分的等效电路。激光器驱动IC 50具有流出型电流源51、52及流入型电流源53,分别与红外激光器3、红色激光器4、蓝紫色激光器5连接。红外激光器3的驱动电流,由流出型电流源51生成,在第2挠性电缆30的传输线路上传播,供给红外激光器3。同样,红色激光器4的驱动电流,由流出型电流源52生成,在第2挠性电缆30的传输线路上传播,供给红色激光器4。蓝紫色激光器5的驱动电流,由流入型电流源53生成,在第3挠性电缆40的传输线路上传播,供给蓝紫色激光器5。
[0044]
为了蓝紫色激光器5而设置流入型电流源53,使其与流出型电流源51、52的电源不同的电源连接的理由是:为了用比其它的激光器3、4高的电压(例如5V)使蓝紫色激光器5动作。在图3的示例中,电源与蓝紫色激光器5的阳极连接,其阴极与激光器驱动IC 50连接。另一方面,红外激光器3及红色激光器4的阳极与激光器驱动IC 50连接,其阴极被接地。
[0045]
此外,虽然在再生数据时执行高频重叠,但在记录数据时,却按照应该记录的数据,调制驱动电流。
[0046]
在本实施方式中,为了将驱动电流供给振荡波长最短的蓝紫色激光器5的传输线路的长度,被设定得比为了将驱动电流供给红外激光器3及红色激光器4的传输线路的长度短。由于高密度光盘的记录再生中使用的蓝紫色激光器5,与其它的激光器3、4相比,需要用更高的频率调制,所以在传输线路上产生的调制波形的劣化,容易给记录再生特性带来特别不好的影响。可是,采用本实施方式后,通过缩短传输线路,从而减少传输线路的阻抗,所以即使在高速调制时,也能适当抑制驱动蓝紫色激光器5的电流波形的劣化,能够实现优异的记录再生特性。此外,对不同的激光器3、4、5,使用不同的激光器驱动用IC时,将激光器驱动用IC配置在各自的激光器附近后,能够缩短各自的传输线路。但是象本实施方式那样,对于多个激光器,共用一个激光器驱动用IC时,激光器驱动用IC的位置就非常重要。
[0047]
此外,在本实施方式中,将为了向激光器3、4、5供给驱动电流的各传输线路的特性阻抗的大小,分别设置成和激光器3、4、5的等效串联电阻值大致相等。具体地说,由于在本实施方式中使用的红外激光器3及红色激光器4的等效串联电阻值Zo是5Ω左右,所以设计第2挠性电缆30,以便使第2挠性电缆30的传输线路的特性阻抗成为5Ω的大小。另外,由于蓝紫色激光器5的等效串联电阻值是15Ω左右,所以设计第3挠性电缆40,以便使第3挠性电缆40的传输线路的特性阻抗成为15Ω。
[0048]
接着,参照图4(a)~图4(c),更详细地讲述光拾波器1的布线结构。
[0049]
首先,参照图4(a)。图4(a)详细示出第2挠性电缆30的结构。本实施方式使用的第2挠性电缆30,具有2层布线结构。具体的说,在第1层形成红外激光器驱动信号线31及红色激光器驱动信号线33,在第2层形成接地平面(GND线32)。第1层及第2层,如图5(a)所示,形成微波传输带线路结构。在图5(a)的示例中,第1层(信号线)及第2层(GND线)由厚度t的铜箔形成,第1层(信号线)的线宽是S。另外,第2挠性电缆30的基础薄膜(中间层),由介电常数ε的绝缘层(介电质层、厚度:h)形成。
[0050]
在形成第2挠性电缆30的第1层的一侧,设置着阴极/COM连接岛37、38,红外激光器驱动信号连接岛34,GND连接岛35及红色激光器驱动信号连接岛36。阴极/COM连接岛37、38,分别是为了将红外激光器3及红色激光器4的阴极与第2层的GND线32电连接的导电层。红外激光器驱动信号连接岛34、GND连接岛35及红色激光器驱动信号连接岛36,分别与图4(c)所示的第1挠性电缆20上的红外激光器驱动信号连接岛21、GND连接岛22及红色激光器驱动信号连接岛23连接。第1挠性电缆20上的红外激光器驱动信号连接岛21、GND连接岛22及红色激光器驱动信号连接岛23,与第1挠性电缆20上搭载的激光器驱动IC 50的边50b(图2(c))上设置的管脚连接。此外,红外激光器驱动信号线31的一端,与红外激光器3的阴极连接;红色激光器驱动信号线33的一端,与红色激光器4的阴极连接。
[0051]
具有图5(a)所示的那种微波传输带线路结构的传输线路的特性阻抗,取决于信号线的线宽S及厚度t、介电质层的厚度h及介电常数ε、接地平面的厚度t。在本实施方式中,这些参数如下。
[0052]
在使用
t=35[μm]
h=25.4[μm]
ε=3.5
的挠性电缆时,将信号线的线宽S定为
S=1.0[mm]
[0053]
根据这些参数,计算传输线路的特性阻抗Zo后,可以得到Z=4.7[Ω]。该值和红外激光器3及红色激光器4的等效串联电阻值(5Ω)大致相等。
[0054]
接着,参照图4(b)。图4(b)示出第3挠性电缆40的结构。第3挠性电缆40,也具有2层布线结构,在第1层形成紫色激光器驱动信号线41,在第2层形成与蓝紫色激光器5的阴极连接的电源平面(阴极电源线47)。第1层及第2层,如图5(b)所示,形成微波传输带线路结构。在图5(b)的示例中,第1层(信号线)及第2层(电源线)由厚度t的铜箔形成,第1层(信号线)的线宽是S。另外,挠性电缆的基础薄膜(中间层),由介电常数ε的绝缘层(介电质层、厚度:h)形成。
[0055]
在形成第3挠性电缆40的第1层的一侧,设置着阴极连接岛42、GND电连线43、阴极电源连接岛44、蓝紫色激光器驱动信号连接岛45及GND连接岛46。阴极连接岛42,是为了将蓝紫色激光器5的阴极与第2层的阴极电源线47电连接的导电层。此外,蓝紫色激光器驱动信号线41的一端,与蓝紫色激光器5的阴极连接;GND电连线43的一端,往往与蓝紫色激光器5的COM端子(是“COMMOM端子”的简称)连接。
[0056]
本实施方式中的蓝紫色激光器5,由于与流入型电流源53连接,所以不是阴极和封装GND被短接的“阴极共用型”的封装,而是阴极处于浮动(浮游)状态的“阴极浮动型”的封装。采用“阴极浮动型”后,虽然如图3所示,可以将蓝紫色激光器5的阴极与激光器驱动IC 50连接,但“阴极浮动型”的封装与“阴极共用型”的封装相比,散热性差。因此,想提高散热性时,最好使“阴极浮动型”的封装设置的COMMON端子与第3挠性电缆40中的GND线43连接。此外,为了改善高频特性,还可以取代使COMMON端子与GND线43连接,通过旁路电容将GND线43和阴极电源线连接。
[0057]
适当设定上述的蓝紫色激光器驱动信号线41的线宽,能够将其特性阻抗的大小,设定成和蓝紫色激光器5的等效串联电阻值(15Ω)大致相等。
[0058]
在本实施方式中,如图4(c)所示,激光器驱动IC 50被安装在第1挠性电缆20上,由激光器驱动IC 50输出的红外激光器驱动信号、红色激光器驱动信号及接地,可以通过使第2挠性电缆的连接岛34、35、36与第1挠性电缆20上的连接岛21、22、23连接后传递。
[0059]
在本实施方式中使用的第1挠性电缆20上,如后文所述,在第1层和第2层中形成许多信号线。因此,不能在第1挠性电缆20上确保为了形成将来自激光器驱动IC 50的驱动信号传输给红外激光器3及红色激光器4的微波传输带线路的GND平面而必需的空间。
[0060]
基于同样的理由,不能在第1挠性电缆20上确保为了形成将来自激光器驱动IC 50的驱动信号传输给蓝紫色激光器5的微波传输带线路的电源平面而必需的空间。
[0061]
如果取代第1挠性电缆20,采用具有3层结构的挠性电缆,虽然能够确保为了形成上述的接地平面及电源平面而必需的空间,但是却使制造成本大幅度增加。
[0062]
在本实施方式中,制造第1挠性电缆20时,利用挠性电缆的剩余部分,制作第2及第3挠性电缆30、40。而且,在光拾波器的制造工序中,将第1挠性电缆20的连接岛21、22、23分别和第2挠性电缆30的连接岛34、35、36连接。同样,将第1挠性电缆20的连接岛24、25、26分别和第3挠性电缆40的连接岛44、45、46连接。这样,能够避免为了制造具有3层结构的挠性电缆而所需的成本的上升。
[0063]
接着,参照图6,更详细地讲述第1挠性电缆20和激光器驱动IC 50的连接。图6是更详细地表示第1挠性电缆20上的第1层和连接岛的结构的俯视图。
[0064]
如图6所示,第1挠性电缆20,通过连接器80,与挠性电缆81连接。挠性电缆81,通过主基板100侧的连接器101,与主基板100连接。
[0065]
在第1挠性电缆20上,还形成与受光元件(OEIC)10、15连接的布线和为了向促动器2(图2)发送驱动电流的布线。在为了向促动器2发送驱动电流的布线的一端,形成促动器连接岛70,通过促动器连接岛70,在促动器2和第1挠性电缆20之间进行电连接。
[0066]
在第1挠性电缆20上,设置着连接岛60~66,与未图示的电阻器连接。
[0067]
受光元件(OEIC)10、15输出的电信号,通过第1挠性电缆20及挠性电缆81的布线,传输给主基板100,输入图7所示的主基板100上搭载的模拟前端处理IC101。模拟前端处理IC101,根据来自受光元件10、15的电信号,进行跟踪控制及聚焦控制所需的众所周知的运算。
[0068]
在图7所示的主基板100上,还搭载着控制器LSI102、数字模拟变换元件(DAC)103及促动器驱动电路(DRIVER)104等。控制器LSI102及DAC103,与激光器驱动IC(LDD)50连接,控制激光器驱动IC(LDD)50的动作。DRIVER104,与促动器连接,控制促动器的动作。
[0069]
再次参照图6。上述主基板100上的集成电路元件,通过连接器101、挠性电缆81及连接器80,与第1挠性电缆20的布线结构连接。即使光拾波器1在未图示的电动机的作用下朝着光盘的半径方向移动的范围较大时,挠性电缆81也具有足够富裕的长度。光拾波器1靠近连接器101时,挠性电缆81就被折弯,从而在光盘装置的内部重叠。
[0070]
由图6及图7可知:激光器驱动IC(LDD)50具有许多输出入管脚,需要和位于光拾波器的外部的各种电路进行多种信号的交换。因此,缩短旨在传输激光器的驱动信号的传输线路时,将哪个管脚用来与半导体激光器连接,就直关重要。采用本实施方式的光拾波器后,在这样的状况中采用新式的连接形态后,就容易实现和外部的连接,能够提高高频传输特性,实现小型化。
[0071]
下面,参照图8,讲述本实施方式的改进例。图8所示的结构与图6所示的结构的不同之处是:激光器驱动IC 50的朝向。在图8的例子中,将激光器驱动IC 50的朝向配置成为使其矩形主面的对角线中的一条,与光拾波器的移动方向(纵向进给方向Y)大致平行。
[0072]
采用这种结构后,激光器驱动IC 50的矩形平面的4边中,位于在与半导体激光器3、4、5的连接中不使用的两边之间的顶点,被邻近连接器80地配置。因此,通过在激光器驱动IC 50的4边中在与半导体激光器3、4、5的连接中不使用的两边上设置的管脚,就容易和外部电路连接。使激光器驱动IC 50的朝向,对图6中的朝向而言,转动30~40°左右后,就可以获得这种效果。
[0073]
此外,在本实施方式中使用的激光器驱动IC 50的44根管脚和与各管脚对应的信号的关系,见以下的表1。另外,连接器端子和分配给各端子的信号名的关系,如图6~图8所示。
[0074]
[表1]
1 | OSCENP | 高频重叠控制信号 |
2 | OSCENN | 高频重叠控制信号 |
3 | PK2MDP | 峰值2调制信号 |
4 | PK2MDN | 峰值2调制信号 |
5 | PK1MDP | 峰值1调制信号 |
6 | PK1MDN | 峰值1调制信号 |
7 | BS1MDP | 偏置1调制信号 |
8 | BS1MDP | 偏置1调制信号 |
9 | WTGT | 记录栅 |
10 | ENABLE | 芯片许可 |
11 | GND | |
12 | VREF33 | 调整输出 |
13 | SEN | 串行许可 |
14 | SCLK | 串行时钟脉冲 |
15 | DIO | 串行数据 |
16 | GND | |
17 | VINRD | 再生输出用电流设定端子 |
18 | VINBS1 | 偏置1输出用电流设定端子 |
19 | VINBS2 | 偏置2输出用电流设定端子 |
20 | VINPK1 | 峰值1输出用电流设定端子 |
21 | VINPK2 | 峰值2输出用电流设定端子 |
22 | VCC | |
23 | GND | |
24 | LDOUT3 | LDOUT3输出端子(BLUE) |
25 | LDOUT3 | LDOUT3输出端子(BLUE) |
26 | GND | |
27 | GND | |
28 | NC | |
29 | FADJ3 | 高频重叠振幅设定端子(LD3) |
30 | FADJ2 | 高频重叠振幅设定端子(LD2) |
31 | FADJ1 | 高频重叠振幅设定端子(LD1) |
32 | VCC | |
33 | RREF | 基准电流生成用电阻连接端子 |
34 | FADJ3 | 高频重叠频率设定端子(LD3) |
35 | FADJ2 | 高频重叠频率设定端子(LD2) |
36 | FADJ1 | 高频重叠频率设定端子(LD1) |
37 | VCC | |
38 | VCC | |
39 | LDOUT2 | LDOUT2输出端子 |
40 | GND | |
41 | GND | |
42 | LDOUT1 | LDOUT1输出端子 |
43 | VCC | |
44 | VCC |
[0075]
采用本实施方式后,由于驱动蓝紫色激光器5所使用的传输线路产生的高频信号传输特性得到改善,进而驱动各激光器所使用的传输线路的阻抗得到匹配,所以功率的传输损耗减少,可以获得良好的激光器驱动特性。因此,再生数据时的高频重叠特性得到改善,激光的回光引起的噪声得到减少,所以即使在下一代的高密度的光盘中也能实现良好的再生特性。进而,由于数据记录时的脉冲波形的过调节等得到改善,所以能够获得良好的数据记录特性。
[0076]
此外,在上述实施方式中,利用微波传输带线路结构形成激光器驱动信号的传输线路(驱动线)。但本发明并不局限于此。既可以利用图9(a)所示的那种共面的线路形成传输线路,也可以如图9(b)所示,利用带接地的共面的线路形成传输线路。另外,还可以如图9(c)所示,利用3层结构的微波传输带线路结构形成传输线路。
[0077]
[第2实施方式]
下面,参照图10,讲述采用本发明的光盘装置的第2实施方式。图10是表示本实施方式中的光拾波器的结构图。
[0078]
本实施方式中的光拾波器,虽然具备振荡波长不同的3个半导体激光器201、202、203,但在将光束聚光到光盘240上的物镜只有单一的物镜227这一点上,和第1实施方式中的光拾波器不同。
[0079]
本实施方式中的光拾波器,具备激光器驱动IC 204及光检出器209和安装着其它未图示的电器部件的挠性印刷电路基板212。在挠性印刷电路基板212上,由铜箔图案形成布线205、206、207。布线205、206、207,形成分别将半导体激光器201、202、203与激光器驱动IC 204连接的传输线路。
[0080]
本实施方式中的激光器驱动IC 204,是具有和第1实施方式中的激光器驱动IC 50一样的结构及功能的集成电路元件。由图10可知:激光器驱动IC 204的邻接的两个边中的一个与布线205连接,另一个与布线206、207连接。激光器驱动IC 204中的和布线205的连接点,对和布线206、207的连接点而言,位于略呈对角的位置。另外,激光器驱动IC 204和图8的示例一样,被转动后配置,从而使布线205、206、207的总延长距离成为最短。
[0081]
本实施方式中使用的半导体激光器201、202、203的振荡波长,分别为λa、λb、λc,具有390nm<λa<420nm、640nm<λb<670nm、780nm<λc<820nm的关系。另一方面,布线205、206、207,分别具有La、Lb、Lc的长度,La<Lb<Lc的关系成立。
[0082]
这样,在本实施方式中,与振荡波长更长的半导体激光器相比,越是用相对较高的速度调制的波长短的半导体激光器,其布线长就越短。
[0083]
光盘240是遵照与波长λa的光对应的标准的光盘(例如BD)时,由激光器驱动IC 204通过布线205,向半导体激光器201供给电流,由发光的振荡波长λa的半导体激光器201发射的光束(往路光)251,通过聚光透镜228,射入光束分裂器229。光束分裂器229具备使波长λa的光透过,而对波长λb、λc的光束,却与偏振光方向无关地反射的特性。
[0084]
用物镜227聚光的波长λa的光束,被光盘240反射后,成为偏振光状态被波长板226变换的复路光。复路光处于偏振光方向被从往路光251的偏振光方向旋转90°的状态。该复路光,不透过光束分裂器229地被反射后,透过聚光透镜224,射入光束分裂器222。光束分裂器229具备根据偏振光方向使波长λa的光反射及透过的特性,而对波长λb、λc的光,却与偏振光方向无关地反射。
[0085]
透过光束分裂器222的光,透过光束分裂器223后,射入光检出器209。光束分裂器223,具有根据偏振光方向,使波长λb的光的反射或透过变化的特性,波长λa及λc的光透过。射入光检出器209的复路光,经过光电变换后,被作为电信号检出。用光检出器209检出的电信号,被作为光盘40上的比特列的RF信号及为了对比特列进行扫描的伺服信号使用。
[0086]
向光盘240记录数据时,由激光器驱动IC 204输出高速调制的驱动电流,供给半导体激光器201。在布线205上传输的过程中,驱动电流的调制波形产生很大的变形,所以与能够正确记录的理想的波形相比,半导体激光器201的发光波形劣化。该影响较大时,就难以高精度地记录,导致数据记录的可靠性下降。可是,在本实施方式中,由于将布线205的长度设定成最短,所以能够避免这种可靠性的下降。
[0087]
此外,光盘240是遵照与波长λb的光对应的标准的光盘(例如DVD)时,由激光器驱动IC 204通过布线206,向半导体激光器202供给电流,发光。由半导体激光器202发射的光束(往路光)252,被光束分裂器222反射后,通过聚光透镜224,射入光束分裂器229。被光束分裂器229反射的光束,通过波长板226后,成为圆偏振光,射入物镜227,在光盘240上聚焦。
[0088]
被光盘240反射的复路光,经过物镜227,透过波长板226,被变换成朝着与往路光252的偏振光方向正交的方向偏振光的直线偏振光。然后,透过聚光透镜224及光束分裂器222、223。透过光束分裂器222、223的光,射入光检出器209。射入光检出器209的复路光,经过光电变换后,生成电信号。
[0089]
光盘240是遵照与波长λc的光对应的标准的光盘(例如CD)时,由激光器驱动IC 204通过布线207,向半导体激光器203供给电流,发光。由半导体激光器203发射的光束(往路光)253,被光束分裂器223反射后,透过光束分裂器222。然后,和波长λb的光束一样,被在光盘240上聚焦。被光盘240反射的光束,最终射入光检出器209,被作为电信号检出。
[0090]
这样,本实施方式的光拾波器,与第1实施方式的光拾波器相比,物镜及光检出器的数量减少,作为整体被轻量化。而为了驱动蓝紫色激光器所使用的驱动电流的传输电路被缩短,在确保优异的高频传输特性这一点上,可以获得和第1实施方式的光拾波器同样的效果。
[0091]
此外,在本实施方式中,半导体激光器202、203和光检出器209被设置在不同的封装内,但也可以将其它一体性地集成。
[0092]
本发明的光拾波器,能够在利用3种波长不同的激光记录再生数据的光盘装置中,适当应用。
Claims (8)
1.一种光拾波器,使用波长不同的多个光束记录及再生数据,
所述光拾波器具备:
第1半导体激光器,该激光器射出具有第1波长的第1光束;
第2半导体激光器,该激光器射出具有比所述第1波长更长的第2波长的第2光束;
第3半导体激光器,该激光器射出具有比所述第2波长更长的第3波长的第3光束;
至少一个物镜,该物镜用于将所述第1、第2及第3光束聚光;
集成电路元件,该元件根据来自外部的信号,驱动所述第1、第2及第3半导体激光器,并构成具有被4个边包围的矩形的主面的形状,在各边排列有多个输出输入管脚,所述多个输出输入管脚,包含:与所述第1半导体激光器连接的第1管脚组、与所述第2半导体激光器连接的第2管脚组、以及与所述第3半导体激光器连接的第3管脚组;
布线结构,该结构包含:将所述集成电路元件的所述第1管脚组与所述第1半导体激光器连接的第1传输线路、将所述第2管脚组与所述第2半导体激光器连接的第2传输线路、以及将所述第3管脚组与所述第3半导体激光器连接的第3传输线路;以及
光检出单元,该单元应答被光盘反射的所述第1、第2及第3光束的至少一部分,而生成电信号,
在所述集成电路元件的所述矩形主面中,设置有所述第1管脚组的边,与设置有所述第2管脚组的边或设置有所述第3管脚组的边正交,而且所述第1传输线路比所述第2及第3传输线路的任何一个都短。
2.如权利要求1所述的光拾波器,其特征在于:所述集成电路元件,配置在与所述第2及第3半导体激光器相比更靠近所述第1半导体激光器的位置。
3.如权利要求1所述的光拾波器,其特征在于:所述集成电路元件中的所述第2管脚组及所述第3管脚组,都设置在与设置有所述第1管脚组的边正交的一个边上。
4.如权利要求1所述的光拾波器,其特征在于:所述集成电路元件,被配置成使其所述矩形主面的对角线与所述光拾波器的移动方向大致平行的方向。
5.如权利要求1所述的光拾波器,其特征在于:所述第1、第2及第3光束,分别是蓝紫、红及红外的激光。
6.如权利要求1所述的光拾波器,其特征在于:所述第1、第2及第3传输线路的特性阻抗,分别设定成与连接的半导体激光器的等效串联电阻值大致相等的值。
7.如权利要求1所述的光拾波器,其特征在于:具备:搭载所述集成电路元件的挠性电缆、和
形成所述第1、第2及第3传输线路的挠性电缆,
所述多个挠性电缆被层叠。
8.一种光盘装置,具备:使光盘旋转的电动机、和使用波长不同的多个光束对所述光盘进行记录及再生数据的光拾波器,
所述光拾波器,具备:
第1半导体激光器,该激光器射出具有第1波长的第1光束;
第2半导体激光器,该激光器射出具有比所述第1波长更长的第2波长的第2光束;
第3半导体激光器,该激光器射出具有比所述第2波长更长的第3波长的第3光束;
至少一个物镜,该物镜用于将所述第1、第2及第3光束聚光;
集成电路元件,该元件根据来自外部的信号,驱动所述第1、第2及第3半导体激光器,并构成具有被4个边包围的矩形的主面的形状,在各边排列有多个输出输入管脚,所述多个输出输入管脚,包含:与所述第1半导体激光器连接的第1管脚组、与所述第2半导体激光器连接的第2管脚组、以及与所述第3半导体激光器连接的第3管脚组;
布线结构,该结构包含:将所述集成电路元件的所述第1管脚组与所述第1半导体激光器连接的第1传输线路、将所述第2管脚组与所述第2半导体激光器连接的第2传输线路、以及将所述第3管脚组与所述第3半导体激光器连接的第3传输线路;以及
光检出单元,该单元应答被光盘反射的所述第1、第2及第3光束的至少一部分,而生成电信号;
在所述集成电路元件的所述矩形主面中,设置有所述第1管脚组的边,与设置有所述第2管脚组的边或设置有所述第3管脚组的边正交,而且所述第1传输线路比所述第2及第3传输线路的任何一个都短。
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