JP2005092979A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学素子の搭載構造を改良して光学モジュールの小型化を図ることのできる光ヘッド装置を提案すること。
【解決手段】光ヘッド装置１では、立上げプリズム４２および対物レンズ５１を除く全ての光学素子が光学モジュール３として一体化されているので、光学モジュール３上で各光学素子の相対位置を調整した後、光学モジュール３全体を装置フレーム４上で位置調整するだけで、装置フレーム４上での各光学素子の位置調整を済ますことができる。信号検出用受光素子９１とモニター用受光素子９２は、隣接する位置に配置されているため、信号検出用受光素子９１に向かう光路と、モニター用受光素子９２に向かう光路とを並列させることができるので、光学モジュール３の小型化を図ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスクの再生等に用いられる光ヘッド装置に関するものである。さらに詳しくは、光ヘッド装置における光学素子の搭載技術に関するものである。

ＣＤあるいはＤＶＤ等の光記録媒体の記録、再生に用いられる光ヘッド装置では、従来、レーザ光を出射する発光素子、発光素子から出射されたレーザ光が光記録媒体で反射した戻り光を受光する共通の信号検出用受光素子、その他の多数の光学素子が、対物レンズを駆動するレンズ駆動機構とともに装置フレーム上に搭載されている。このため、装置フレーム上で小さな光学素子を各々、位置調整しながら搭載するだけでも多大な手間がかかる。また、装置フレーム上に光学素子を直接、搭載する場合には、光学素子の周囲にそれに光学素子の位置調整を行う場合のスペースを確保できるが、その分、光学素子同士の間隔が広くなるので、光路が長くなってしまい、光軸のずれが大きくなりやすいという問題点もある。

そこで、発光素子、信号検出用受光素子をその他の光学素子とともに共通のパッケージ上に搭載して光学モジュールを構成し、この光学モジュールを装置フレーム上に搭載する構成が提案されている。このような構成によれば、光学モジュール上で各光学素子を位置調整しておけば、光学モジュールを装置フレームの所定位置に搭載するだけで、多数の光学素子を一度に装置フレームに搭載できる（例えば、特許文献１、２、３参照）。

ここで、特許文献１には、２つの発光素子、信号検出用受光素子、ビームスプリッタが光学モジュールとして一体化されたものが開示され、特許文献２には、２波長レーザ発光素子、信号検出用受光素子、複合光学部材、コリメートレンズが光学モジュールとして一体化されたものが開示され、特許文献３には、２つの発光素子、信号検出用受光素子、モニター用受光素子、ビームスプリッタが光学モジュールとして一体化されたものが開示されている。
特許第３３３３８１８号公報 特開２００２−３２９３１号公報 特開２００２−１５０５９９号公報

しかしながら、光ヘッド装置において、光記録媒体への記録も行う場合などモニター精度を高める必要があるには、レーザ光源から出射されたレーザ光をモニターしてフィードバックするためのモニター用受光素子が必要であるが、従来の光学モジュールでは、このようなモニター用受光素子を搭載することができないか、あるいは、それを搭載した場合には、特許文献３で開示されている金属板を複数打ち抜き形成したフープ材と一体に樹脂成形（リードフレーム・パッケージ）する配線基板では、配線密度を高めることが困難であるため、光学モジュールが大型化してしまうという問題点がある。

また、光学モジュールを小型化した場合、光学モジュール内でのレーザ光の反射によって迷光が発生し、それが光学モジュールから出射されてしまう結果、光ヘッド装置の特性を悪化させる原因となるという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、光学素子の搭載構造を改良して光学モジュールの小型化を図ることのできる光ヘッド装置を提案することにある。

また、本発明の課題は、光学モジュールを小型化した場合でも、迷光の発生によって特性低下が発生することのない光ヘッド装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明では、波長の異なる第１のレーザ光および第２のレーザ光を出射するとともに、前記第１および第２のレーザ光が光記録媒体で反射した戻り光を受光する光学モジュールと、前記第１および第２のレーザ光を光記録媒体に収束させる対物レンズをフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動させるレンズ駆動機構と、前記光学モジュールおよび前記レンズ駆動機構が搭載された装置フレームとを有する光ヘッド装置において、前記光学モジュールでは、少なくとも、前記第１および第２のレーザ光を出射する光源、３ビーム法によりトラッキングエラーを検出するために前記第１および第２のレーザ光からメインビームおよびサブビームを生成する回折素子、前記第１および第２のレーザ光を円偏光化する第１の波長板、前記第１および第２のレーザ光を平行光化して前記対物レンズに導くコリメートレンズ、前記光記録媒体からの戻り光を検出する信号検出用受光素子、前記光源から前記光記録媒体に向かう光路から前記戻り光を分離して前記信号検出用受光素子に導く部分反射面を備えた第１の光路分離用光学素子、前記第１および第２のレーザ光の出力をモニターするモニター用受光素子、および前記光源から前記光記録媒体に向かう光路からモニター光を分離して前記モニター用受光素子に導く部分反射面を備えた第２の光路分離用光学素子が共通のメインパッケージ上に搭載され、当該光学モジュールにおいて、前記信号検出用受光素子と前記モニター用受光素子は、隣接する位置に配置されていることを特徴とする。

本発明において、前記メインパッケージ上には、さらに、前記第１および第２のレーザ光の偏波面を直交させるための第２の波長板が搭載されていることがある。

本発明において、前記光源として、前記第１のレーザ光を出射する第１の発光素子、および前記第２のレーザ光を出射する第２の発光素子が前記メインパッケージ上に搭載されているとともに、前記第１および第２のレーザ光は、前記第１の光路分離用光学素子あるいは前記第２の光路分離用光学素子によって前記光記録媒体に向かう共通光路に導かれ、さらに、前記メインパッケージ上には、前記回折素子として、前記第１の発光素子と前記第１の光路分離用光学素子あるいは前記第２の光路分離用光学素子との間で前記第１のレーザ光からメインビームおよびサブビームを生成する第１の回折素子、および前記第２の発光素子と前記第１の光路分離用光学素子あるいは前記第２の光路分離用光学素子との間で前記第２のレーザ光からメインビームおよびサブビームを生成する第２の回折素子が搭載されていることがある。

本発明において、前記第１の光路合成用光学素子、前記第２の光路分離用光学素子、および前記波長板は、複合プリズムとして一体化されていることが好ましい。このように構成すると、部品点数を削減でき、かつ、光学モジュール上で第１の光路分離用光学素子と第２の光路分離用光学素子との位置合わせ作業を省略できるので、組立作業の効率を向上することができる。また、第１の光路分離用光学素子および第２の光路分離用光学素子の各々について搭載部を形成しなくてもよい分、光学モジュールの小型化を図ることができる。また、第１の光路分離用光学素子と第２の光路分離用光学素子とを近接配置できるため、光路を短くできるので、光軸のずれを抑えることができる。

本発明において、前記信号検出用受光素子および前記モニター用受光素子は、共通の受光素子実装用基板上に実装されていることが好ましい。例えば、樹脂ベース上に銅箔により配線パターンが形成された共通の受光素子実装用基板に信号検出用受光素子およびモニター用受光素子を実装すれば、そのまま、透明な樹脂モールドを施してパッケージ化できる。このように構成すると、二つの受光素子を一工程で実装することができ、工程を短縮できるとともに、部品点数を削減できる。

本発明において、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子はいずれも、金属製のリードフレーム等のマウント部にレーザチップが実装された状態で各々が個別にパッケージされた状態で前記メインパッケージ上に搭載され、前記信号検出用受光素子および前記モニター用受光素子は、共通のサブパッケージに保持された状態で前記メインパッケージ上に搭載されていることが好ましい。このように構成すると、第１の発光素子および第２の発光素子については、各々パッケージ単位で給電および組立が可能となる。また、第１の発光素子および第２の発光素子を金属製のマウント部に搭載することにより、レーザ発光時の熱を金属製のマウント部からメインパッケージへ効率よく放出することができる。信号検出用受光素子およびモニター用受光素子については、それらを一体に取り扱うことができるので、組立作業の効率を高めることができる。また、信号検出用受光素子およびモニター用受光素子については、サブパッケージを基準にメインパッケージ上に搭載できる。

本発明において、前記受光素子実装用基板は、該受光素子実装用基板に接続されたフレキシブル基板を間に挟むように前記受光素子実装用基板に重ねられた金属板とともに前記サブパッケージを構成していることが好ましい。

本発明において、前記メインパッケージは、金属製であり、前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記サブパッケージ、およびその他のメインパッケージ上に搭載される光学素子は、それぞれ前記メインパッケージに形成された位置決め基準面に搭載されていることが好ましい。

本発明において、前記メインパッケージ上には、前記第１の光路分離用光学素子および前記第２の光路分離用光学素子で分離された前記戻り光および前記モニター光の光軸を９０°折り曲げる信号検出用偏向ミラーおよびモニター用偏向ミラーが搭載され、前記サブパッケージは、前記メインパッケージの上面および下面のうち、前記第１の光路分離用光学素子および前記第２の光路分離用光学素子が搭載されている側とは反対側の面に搭載されていることが好ましい。このように構成すると、光学モジュールの厚さ方向を光路として利用できるので、光学モジュールの小型化を図ることができる。

本発明において、前記第１の発光素子から前記コリメートレンズに到る光路上に配置された光学素子、および前記第２の発光素子から前記コリメートレンズに到る光路上に配置された光学素子は、前記光学モジュールの厚さ方向における一方側で前記メインパッケージから露出した状態にあることが好ましい。このように構成すると、光学モジュール内での乱反射により発生した迷光が光記録媒体に向けて出射されることを防止できるので、迷光に起因する光ヘッド装置の特性低下を防止することができる。

本発明では、光源、回折素子、コリメートレンズ、信号検出用受光素子、第１の光路分離用光学素子、モニター用受光素子、第２の光路分離用光学素子、および波長板などの光学素子が光学モジュールとして一体化されているので、光学モジュール上で各光学素子の相対位置を調整した後、光学モジュール全体を装置フレーム上で位置調整するだけで、装置フレーム上での各光学素子の位置調整を済ますことができる。従って、光ヘッド装置の組立作業の効率を向上することができる。また、信号検出用受光素子とモニター用受光素子は、隣接する位置に配置されているため、信号検出用受光素子に向かう光路と、モニター用受光素子に向かう光路とを並列させることができるので、光学モジュールの小型化を図ることができる。

図面を参照して、本発明を適用した光ヘッド装置の一例を説明する。

（全体構成）
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明を適用した光ヘッド装置を斜め上方から見た斜視図、斜め下方から見た斜視図、および光ヘッド装置に用いた光学モジュールに給電用のフレキシブル基板を接続した状態を斜め上方から見た斜視図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１の光ヘッド装置において光学系を構成する光学モジュールとプリズムと対物レンズを斜め上方から見た斜視図、および斜め下方から見た斜視図である。なお、図１（Ａ）、（Ｂ）では、フレキシブル基板の図示を省略している。

図１および図２に示す光ヘッド装置１は、光記録媒体２（光記録ディスク）としてＤＶＤ系ディスクおよびＣＤ系ディスクに対する情報記録、情報再生を行うために、波長が６５０ｎｍ帯のレーザ光と、波長が７８０ｎｍ帯のレーザ光とを用いる２波長光ヘッド装置である。

本形態の光ヘッド装置１では、詳しくは後述するが、レーザダイオードなどの発光素子、フォトダイオードなどの受光素子、その他の光学素子が光学モジュール３として一体化されており、この光学モジュール３は、図１（Ｃ）に示すように、その上面にフレキシブル基板４１が取り付けられた状態で金属製あるいは樹脂性の装置フレーム４に搭載されている。また、装置フレーム４には、光学モジュール３からの出射光Ｌを光記録媒体に向けて反射する立ち上げプリズム４２、および立ち上げプリズム４２により反射したレーザ光を光記録ディスクに収束される対物レンズ５１を駆動するための対物レンズ駆動機構５も搭載されている。

図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、対物レンズ駆動機構５は、対物レンズ５１を上面中央に保持しているレンズホルダ５２と、このレンズホルダ５２を複数本のワイヤ５３でトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持しているホルダ支持部材５４と、装置フレーム４に固定されたヨーク５５とを備えている。また、対物レンズ駆動機構５は、レンズホルダ５２に取り付けられた駆動コイルと、ヨーク５５に取り付けられた駆動マグネットにより構成される磁気駆動回路を備えており、駆動コイルに対する通電を制御することにより、レンズホルダ５２に保持された対物レンズ５１を光記録ディスク２に対してトラッキング方向およびフォーカシング方向に駆動する。

（光ヘッド装置の光学系の説明）
図３は、図１の光ヘッド装置における光学系を示す説明図である。

図２（Ｂ）および図３に示すように、光学モジュール３には、波長６５０ｎｍ帯の第１のレーザ光を出射するＤＶＤ用の第１の発光素子２１と、波長７８０ｎｍ帯の第２のレーザ光を出射するＣＤ用の第２の発光素子２２とを備えている。第１および第２の発光素子２１、２２は、ダイオードチップが実装されたサブマウント基板を厚さ０．２５〜１．０ｍｍの銅合金などといった金属製のリードフレームに固着したものであり、液晶ポリマーやエポキシ樹脂などといった樹脂壁２１８、２２８でパッケージ、保護された構造になっている。

また、光学モジュール３は、第１の発光素子２１から出射された第１のレーザ光、および第２の発光素子２２から出射された第２のレーザ光を、部分反射膜（部分反射面）を備えた光路分離用光学素子である第１および第２のプリズム２３、２４を介して光記録ディスク２に向かう共通光路に導くようになっており、この共通光路上には、λ／４板２５、コリメートレンズ２６がこの順に配置されている。光ヘッド装置１においては、この共通光路のコリメートレンズ２６の先に、装置フレーム４に搭載された立ち上げプリズム４２、および対物レンズ５１が光記録ディスク２との間に配置される。

本形態の光ヘッド装置１において、光学モジュール３では、第１の発光素子２１は第１のプリズム２３に対向配置され、第２の発光素子２２は第２のプリズム２４に対向配置されている。また、第１の発光素子２１と第１のプリズム２３との間には、第１の回折素子７１が配置され、第２の発光素子２２と第２のプリズム２４との間には、第２の回折素子７２およびλ／２板７９が配置されている。第１の回折素子７１は、第１のレーザ光からトラッキングエラー検出のための３ビームを生成するものであり、第２の回折素子７２は、第２のレーザ光からトラッキングエラー検出のための３ビームを生成するものである。第１および第２の回折素子７１、７２はいずれも、ガラス基板に対して誘電体膜により格子面が形成された平板状である。

ここで、λ／４板２５は、第１および第２のレーザ光を円偏光化する第１の波長板であり、λ／２板７９は、第２のレーザ光の偏光方向を９０°回転させて第１および第２のレーザ光の偏波面を直交させるための第２の波長板である。

また、第１のプリズム２３に対して第２の発光素子２２が配置されている側とは反対側には、非点収差発生素子としてのセンサレンズ２７と、センサレンズ２７から出射された戻り光を９０°反射する信号検出用全反射ミラー２８（信号検出用偏向ミラー）と、信号検出用全反射ミラー２８によって導かれた光を受光する信号検出用受光素子９１とが配置されている。センサレンズ２７は、レーザ光の戻り光に対して非点収差を発生させるためのレンズである。

さらに、第２のプリズム２４に対して第２の発光素子２２と反対側、すなわち、信号検出用受光素子９１が配置されている側と同一の側には、第１の発光素子２１および第２の発光素子２２から第１および第２のプリズム２３、２４に向けて出射された光の一部が導かれるモニター用全反射ミラー２９（モニター用偏向ミラー）と、このモニター用全反射ミラー２９によって９０°反射された光を受光するモニター用受光素子９２とが配置されている。

本形態において、第１および第２のプリズム２３、２４は、接着剤により接合された複合プリズム２０として構成され、この複合プリズム２０の入射面および出射面には、λ／４板２５およびλ／２板７９が接着固定されている。

このように構成した光ヘッド装置１において、第１の発光素子２１から出射された第１のレーザ光は、一部が第１および第２のプリズム２３、２４の部分反射面を透過して、コリメートレンズ２６を介して対物レンズ５１に向けて出射される。また、第２の発光素子２２から出射された第２のレーザ光は、一部がプリズム２４の部分反射面によって反射され、その光軸が９０度折り曲げられてコリメートレンズ２６を介して対物レンズ５１に向けて出射される。

その際、第１の発光素子２１から出射された第１のレーザ光の一部、および第２の発光素子２２から出射された第２のレーザ光の一部は、モニター光として、第２のプリズム２４およびモニター用全反射ミラー２９を介してモニター用受光素子９２に導かれる。このモニター用受光素子９２でのモニター結果は、第１の発光素子２１、および第２の発光素子２２にフィードバックされ、各々から出射されるレーザ光の強度が制御される。

一方、光記録ディスク２からの戻り光は、対物レンズ５１、立ち上げプリズム４２を逆に戻り、コリメートレンズ２６、第１および第２のプリズム２４、２３を介してセンサレンズ２７に向けて出射され、このセンサレンズ２７によって非点収差が付与された後、信号検出用全反射ミラー２８によって信号検出用受光素子９１に導かれ、信号検出用受光素子９１で検出される。

この信号検出用受光素子９１で検出される戻り光には、第１の発光素子２１から出射された第１のレーザ光が第１の回折素子７１で回折された３ビームと、第２の発光素子２２から出射された第２のレーザ光が第２の回折素子７２で回折された３ビームとが含まれ、これらの３ビームのうち、０次光からなるメインビームによって、信号の再生が行われるとともに、±１次回折光からなるサブビームによって、対物レンズ５１のトラッキングエラー信号の検出が行われる。

（光学モジュールの構成）
図４は、図１の光ヘッド装置に用いた光学モジュールにおいて第１のパッケージから第２のパッケージを取り外した状態を示す斜視図である。図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図１の光ヘッド装置に用いた光学モジュールにおいて、第２のパッケージを斜め上方から見た斜視図、第２のパッケージを斜め下方から見た斜視図、および第２のパッケージから金属板を外した状態を斜め下方から見た斜視図である。

本形態では、光ヘッド装置１を構成するにあたって、立上げプリズム４２、対物レンズ５１、および対物レンズ駆動機構５については装置フレーム４に直接、搭載するが、第１の発光素子２１、第２の発光素子２２、プリズム２３、２４（複合プリズム２０）、λ／４板２５、λ／２板７９、コリメートレンズ２６、センサレンズ２７、信号検出用全反射ミラー２８、モニター用全反射ミラー２９、第１の回折素子７１、第２の回折素子７２、信号検出用受光素子９１、およびモニター用受光素子９２については、図２に示す光学モジュール３として一体化された状態で装置フレーム４に実装されている。また、光学モジュール３では、プリズム２３、２４、λ／４板２５、およびλ／２板７９が複合プリズム２０として一体化した状態で搭載される。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、光学モジュール３は、アルミニウムダイキャストや亜鉛ダイキャストなどといった金属製の第１のパッケージ（メインパッケージ）３１と、第２のパッケージ３２（サブパッケージ）を重ねて接合したものであり、第２のパッケージ３２には、信号用受光素子９１およびモニター用受光素子９２が隣接して配置され、それ以外の光学素子が第１のパッケージ３１に配置されている。

図２（Ａ）に示すように、第１のパッケージ３１は、枠体３１０が屈曲した形状になっており、図２（Ｂ）に示すように、その下面側に対して、第１の発光素子２１、第２の発光素子２２、複合プリズム２０、コリメートレンズ２６、センサレンズ２７、第１の回折素子７１、第２の回折素子７２が搭載されている。従って、第１のパッケージ３１に第２のパッケージ３２を搭載した状態でも、第１および第２の発光素子２１、２２からコリメートレンズ２６に至る光路部分には、そこに配置された光学素子を下方に露出させる開口３１１が形成されている状態となる。このため、第１の発光素子２１、第２の発光素子２２、複合プリズム２０（プリズム２３、２４、λ／４板２５、およびλ／２板７９）、コリメートレンズ２６、センサレンズ２７、第１の回折素子７１、および第２の回折素子７２は、第１のパッケージ３１の開口３１１から露出した状態にある。

これに対して、図２（Ａ）、（Ｂ）および図４に示すように、第１のパッケージ３１の枠体３１０の上面側には、信号検出用全反射ミラー２８、およびモニター用全反射ミラー２９が隣接して取り付けられ、これらのミラーを覆うように第２のパッケージ３２が第１のパッケージ３１に被さるように搭載されている。従って、第２のパッケージ３２は、第１のパッケージ３１の枠体３１０の上面側に搭載されている一方、第１の発光素子２１、第２の発光素子２２、複合プリズム２０、コリメートレンズ２６、センサレンズ２７、第１の回折素子７１、および第２の回折素子７２は、第２のパッケージ３２とは反対に、第１のパッケージ３１の枠体３１０の下面側に搭載された状態にある。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２のパッケージ３２は、配線基板３２１（受光素子実装用基板）と、この配線基板３２１に接続されたフレキシブル基板４１を間に挟むように配線基板３２１に重ねられた金属板３２２とから構成され、配線基板３２１には、信号検出用受光素子９１とモニター用受光素子９２が隣接する位置に実装されている。配線基板３２１は、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２の搭載面を金属板３２２に向けており、金属板３２２には、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２を露出させる開口３２３が形成されている。従って、この開口３２３を信号検出用全反射ミラー２８、およびモニター用全反射ミラー２９に向けるように、第２のパッケージ３２は、第１のパッケージ３１の上面側に重ねて配置される。また、図５（Ｃ）に示すように、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２は、配線基板３２１に搭載された状態で、成形あるいは注型された透明樹脂３２４によって覆われているので、配線基板３２１を金属板３２２に重ねても、金属板３２２から絶縁された状態となる。

（光ヘッド装置の製造方法）
本形態の光ヘッド装置１を製造するには、図２（Ｂ）に示すように、各光学素子を第１のパッケージ３１、および第２のパッケージ３２に搭載した後、パッケージ同士を接合して光学モジュール３を製作する。

それにはまず、アルミニウムダイキャストや亜鉛ダイキャストなどにより第１のパッケージ３１を製造しておく。また、フレキシブル基板４１を挟むように配線基板３２１と金属板３２２とを重ねて第２のパッケージ３２を製造しておく。ここで、第２のパッケージ３２では、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２を配線基板３２１の所定位置に実装することにより、それぞれの相対位置を調整しておく。

第１のパッケージ３１を製造する際には、垂直面、水平面、あるいは傾斜面によって、第１の発光素子２１の位置決め基準面２１０、第２の発光素子２２の位置決め基準面２２０、複合プリズム２０の位置決め基準面２３０、コリメートレンズ２６の位置決め基準面２６０、センサレンズ２７の位置決め基準面２７０を形成するとともに、図４に示すように、信号検出用全反射ミラー２８の位置決め基準面２８０、およびモニター用全反射ミラー２９の位置決め基準面２９０、第１の回折素子７１の搭載部７１０、第２の回折素子７２の搭載部７２０を形成しておき、各光学素子を所定箇所に搭載する。また、第１のパッケージ３１には、第２のパッケージ３２の位置決め基準面３２０、３２５を形成しておく。

なお、プリズム２３、２４、λ／４板２５、および２／λ板７９については、互いに接合して複合プリズム２０として一体化してから第１のパッケージ３１に実装するので、位置決め基準面２３０は、この複合プリズム２０として一体化された部品全体の位置決めを行うことになる。

次に、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２を第２のパッケージ３２の配線基板３２１の所定位置に実装した後、第１のパッケージ３１に形成した位置決め基準面３２０、３２５を基準に第２のパッケージ３２を配置し、接合する。

その際には、第１のパッケージ３１に固定した第１の発光素子２１を点灯させて、光学モジュール３の外部に設けたミラー部材（図示せず）で反射してきた戻り光を信号検出用受光素子９１で受光しつつ、第２のパッケージ３２およびセンサレンズ２７の位置調整をして、第１の発光素子２１と、信号検出用受光素子９１との位置関係を決定する。このようにして、信号検出用受光素子９１の位置決めした状態で第１のパッケージ３１と第２のパッケージ３２を固定する。次に、第２の発光素子２２を点灯させながら、光学モジュール３の外部に設けた光学系（図示せず）のミラー部材で反射された戻り光を信号用検出受光素子９１で受光しつつ、第２の発光素子２２の位置調整を行う。

また、回折素子７１、７２の搭載部７１０、７２０については、溝状凹部として形成されているので、第１および第２の回折素子７１、７２を搭載する際には、搭載部７１０、７２０内で第１および第２の回折素子７１、７２を板ばね７１２により位置決め基準面７１１、７１２に押し付けて仮固定してある。従って、第１および第２の回折素子７１，７２については、光学モジュール３上（第１のパッケージ３１上）で回折素子７１、７２同士の相対的な位置関係を調整する。このような光学モジュール３上（第１のパッケージ３１上）での第１および第２の回折素子７１、７２同士の相対的な位置関係の調整は、第１および第２の発光素子２１、２２を点灯させ、第１および第２の回折素子７１、７２により生成される１次回折光を画像処理技術などを利用して観察することにより行う。また、第１および第２の回折素子７１、７２の相対的な位置関係の調整は、各々の格子パターンを光学的に観察して行ってもよい。

このようにして、光学モジュール３の段階で第１および第２の回折素子７１、７２の位置調整、第１および第２の発光素子２１、２２と信号検出用受光素子９１の位置調整などを行った後、光学モジュール３を装置フレーム４に搭載して光ヘッド装置１を製造する。その際には、装置フレーム４上において、光学モジュール３を治具で仮固定し、この状態で、第１および第２の発光素子２１、２２を点灯させ、光記録ディスクからの戻り光を信号検出用受光素子９１でモニターしながら、光学モジュール３全体の角度位置などを調整し、しかる後に、光学モジュール３を装置フレーム４上に接着固定する。

なお、光学モジュール３全体の角度位置などを調整しやすいように、光学モジュール３の側、あるいは装置フレーム４の側に、光学モジュール３全体を揺動させる際の支点となる突起を形成しておくことが好ましい。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、立上げプリズム４２および対物レンズ５１を除く全ての光学素子が光学モジュール３として一体化されているので、光学モジュール３上で各光学素子の相対位置を調整した後、光学モジュール３全体を装置フレーム４上で位置調整するだけで、装置フレーム４上での各光学素子の位置調整を済ますことができる。従って、光ヘッド装置１の組立作業の効率を向上することができる。

また、信号検出用受光素子９１とモニター用受光素子９２は、隣接する位置に配置されているため、信号検出用受光素子９１に向かう光路と、モニター用受光素子９２に向かう光路とを並列させることができるので、光学モジュールの小型化を図ることができる。また、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２を共通の配線基板３２１に実装することができるので、部品点数を削減できる。

さらに、光路分離用光学素子としての２つのプリズム２３、２４は、複合プリズム２０として一体化されているため、部品点数を削減でき、かつ、光学モジュール３上でのプリズム同士の位置合わせ作業を省略できるので、組立作業の効率を向上することができる。２つのプリズム２３、２４の各々について搭載部を形成しなくてもよい分、光学モジュール３の小型化を図ることができる。また、２つのプリズム２３、２４を近接配置できるため、光路を短くできるので、光軸のずれを抑えることができる。

さらにまた、第１の発光素子２１および第２の発光素子２２はいずれも、リードフレームタイプであるが、第１および第２の発光素子２１、２２が搭載されている金属製のリードフレーム面と、第１のパッケージ３１の基準面２１０、２２０とが、必要最低限のギャップを介して固定される。また、信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２についても、第２のパッケージ３２の基準面を第１のパッケージ３１の位置決め基準面３２０、３２５に接触して搭載される。

このように、複数の発光素子２１、２２および受光素子９１、９２は、第１のパッケージ３１の金属基準面に接触、あるいは、必要最低限のギャップで固定されているため、各素子から発生する熱を効率よく放出することができる。

また、メインパッケージ３１の上面および下面のうち、複合プリズム２０が搭載されている側とは反対側の面にサブパッケージ３２が搭載されているため、光学モジュール３の厚さ方向を信号検出用受光素子９１およびモニター用受光素子９２に向かう光路として利用できるので、光学モジュール３の小型化を図ることができる。

さらに、発光素子７１、７２からコリメートレンズ２６に到る光路上に配置された光学素子は、光学モジュール３の厚さ方向における一方側でメインパッケージ３１から露出した状態にあるため、光学モジュール３内での乱反射により発生した迷光がＣＤやＤＶＤに向けて出射されることを防止できるので、迷光に起因する光ヘッド装置１の特性低下を防止することができる。

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態では、第１および第２の発光素子２１、２２は、ダイオードチップが個別にパッケージ化されたものを用いているが、１つ発光素子から波長の異なるレーザ光を出射する２波長発光素子を用いた光ヘッド装置に本発明を適用してもよい。この場合、第１および第２の回折格子７１、７２の代わりに、波長選択性回折格子を用いることにより、光学モジュール３に搭載される部品を減らすことができるので、光学モジュール３の小型化をさらに図ることが可能である。また、図３に示すような光学系の配置において、２波長発光素子を第２の発光素子２２の位置に配置した場合には、複合プリズム２０における第２のプリズム２３については、２波長発光素子からの出射光が入射しないので、部分反射膜を備えたものでなくてもよく、光記録ディスクからの戻り光を信号検出用受光素子９１の側に向けて全反射させるものを用いることもできる。

以上説明したように、本発明の光ヘッド装置では、光源、回折素子、コリメートレンズ、信号検出用受光素子、第１の光路分離用光学素子、モニター用受光素子、第２の光路分離用光学素子、および波長板が光学モジュールとして一体化されているので、光学モジュール上で各光学素子の相対位置を調整した後、光学モジュール全体を装置フレーム上で位置調整するだけで、装置フレーム上での各光学素子の位置調整を済ますことができる。従って、光ヘッド装置の組立作業の効率を向上することができる。また、信号検出用受光素子とモニター用受光素子は、隣接する位置に配置されているため、信号検出用受光素子に向かう光路と、モニター用受光素子に向かう光路とを並列させることができるので、光学モジュールの小型化を図ることができる。

（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明を適用した光ヘッド装置を斜め上方から見た斜視図、斜め下方から見た斜視図、および光ヘッド装置に用いた光学モジュールに給電用のフレキシブル基板を接続した状態を斜め上方から見た斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図１の光ヘッド装置において光学系を構成する光学モジュールとプリズムと対物レンズを斜め上方から見た斜視図、および斜め下方から見た斜視図である。 図１の光ヘッド装置における光学系を示す説明図である 図１の光ヘッド装置に用いた光学モジュールにおいて、第１のパッケージから第２のパッケージを取り外した状態を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、図１の光ヘッド装置に用いた光学モジュールにおいて、第２のパッケージを斜め上方から見た斜視図、第２のパッケージを斜め下方から見た斜視図、および第２のパッケージから金属板を外した状態を斜め下方から見た斜視図である。

符号の説明

１ 光ヘッド装置
２ 光記録ディスク
３ 光学モジュール
４ 装置フレーム
５ 対物レンズ駆動機構
２０ 複合プリズム
２１ 第１の発光素子
２２ 第２の発光素子
２３ 第１のプリズム
２４ 第２のプリズム
２５ λ／４板（第１の波長板）
２７ コリメートレンズ
２８ 信号検出用全反射ミラー（信号検出用偏向ミラー）
２９ モニター用全反射ミラー（モニター用偏向ミラー
３１ 第１のパッケージ（メインパッケージ）
３２ 第２のパッケージ（サブパッケージ）
４１ フレキシブル基板
４２ 立ち上げプリズム
５１ 対物レンズ
７１ 第１の回折素子
７２ 第２の回折素子
７９ λ／２板（第２の波長板）
９１ 信号検出用受光素子
９２ モニター用受光素子
３１１ 開口部
３２１ 配線基板（受光素子実装用基板）
３２２ 金属板
７１２、７２２ 板バネ

Claims (10)

1. 波長の異なる第１のレーザ光および第２のレーザ光を出射するとともに、前記第１および第２のレーザ光が光記録媒体で反射した戻り光を受光する光学モジュールと、前記第１および第２のレーザ光を光記録媒体に収束させる対物レンズをフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動させるレンズ駆動機構と、前記光学モジュールおよび前記レンズ駆動機構が搭載された装置フレームとを有する光ヘッド装置において、
   前記光学モジュールでは、少なくとも、前記第１および第２のレーザ光を出射する光源、３ビーム法によりトラッキングエラーを検出するために前記第１および第２のレーザ光からメインビームおよびサブビームを生成する回折素子、前記第１および第２のレーザ光を円偏光化する第１の波長板、前記第１および第２のレーザ光を平行光化して前記対物レンズに導くコリメートレンズ、前記光記録媒体からの戻り光を検出する信号検出用受光素子、前記光源から前記光記録媒体に向かう光路から前記戻り光を分離して前記信号検出用受光素子に導く部分反射面を備えた第１の光路分離用光学素子、前記第１および第２のレーザ光の出力をモニターするモニター用受光素子、および前記光源から前記光記録媒体に向かう光路からモニター光を分離して前記モニター用受光素子に導く部分反射面を備えた第２の光路分離用光学素子が共通のメインパッケージ上に搭載され、
   当該光学モジュールにおいて、前記信号検出用受光素子と前記モニター用受光素子は、隣接する位置に配置されていることを特徴とする光ヘッド装置。
2. 請求項１において、前記メインパッケージ上には、さらに、前記第１および第２のレーザ光の偏波面を直交させるための第２の波長板が搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項１または２において、前記光源として、前記第１のレーザ光を出射する第１の発光素子、および前記第２のレーザ光を出射する第２の発光素子が前記メインパッケージ上に搭載されているとともに、前記第１および第２のレーザ光は、前記第１の光路分離用光学素子あるいは前記第２の光路分離用光学素子によって前記光記録媒体に向かう共通光路に導かれ、
   さらに、前記メインパッケージ上には、前記回折素子として、前記第１の発光素子と前記第１の光路分離用光学素子あるいは前記第２の光路分離用光学素子との間で前記第１のレーザ光からメインビームおよびサブビームを生成する第１の回折素子、および前記第２の発光素子と前記第１の光路分離用光学素子あるいは前記第２の光路分離用光学素子との間で前記第２のレーザ光からメインビームおよびサブビームを生成する第２の回折素子が搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項３において、前記第１の光路合成用光学素子、前記第２の光路分離用光学素子、および前記波長板は、複合プリズムとして一体化されていることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項３または４において、前記信号検出用受光素子および前記モニター用受光素子は、共通の受光素子実装用基板上に実装されていることを特徴とする光ヘッド装置。
6. 請求項５において、前記第１の発光素子および前記第２の発光素子はいずれも、金属製のマウント部にレーザチップが実装された状態で各々が個別にパッケージされた状態で前記メインパッケージ上に搭載され、
   前記信号検出用受光素子および前記モニター用受光素子は、共通のサブパッケージに保持された状態で前記メインパッケージ上に搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。
7. 請求項６において、前記受光素子実装用基板は、該受光素子実装用基板に接続されたフレキシブル基板を間に挟むように前記受光素子実装用基板に重ねられた金属板とともに前記サブパッケージを構成していることを特徴とする光ヘッド装置。
8. 請求項６または７において、前記メインパッケージは、金属製であり、
   前記第１の発光素子、前記第２の発光素子、前記サブパッケージ、およびその他のメインパッケージ上に搭載される光学素子は、それぞれ前記メインパッケージに形成された位置決め基準面に搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。
9. 請求項５ないし７のいずれかにおいて、前記メインパッケージ上には、前記第１の光路合成用光学素子および前記第２の光路分離用光学素子で分離された前記戻り光および前記モニター光の光軸を９０°折り曲げる信号検出用偏向ミラーおよびモニター用偏向ミラーが搭載され、
   前記サブパッケージは、前記メインパッケージの上面および下面のうち、前記第１の光路分離用光学素子および前記第２の光路分離用光学素子が搭載されている側とは反対側の面に搭載されていることを特徴とする光ヘッド装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかにおいて、前記第１の発光素子から前記コリメートレンズに到る光路上に配置された光学素子、および前記第２の発光素子から前記コリメートレンズに到る光路上に配置された光学素子は、前記光学モジュールの厚さ方向における一方側で前記メインパッケージから露出した状態にあることを特徴とする光ヘッド装置。

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