JP2009223979A - 光ピックアップ、光学的記録再生装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】平板状の光導波路を用いる場合にも、光源による熱を十分に放熱することが可能な光ピックアップ、光学的記録再生装置および電子機器を提供する。
【解決手段】この光ピックアップ１００は、半導体レーザ素子１１と、平板状で柔軟性があり、半導体レーザ素子１１からのレーザ光を導くフレキシブル光導波路１２と、フレキシブル光導波路１２の表面上に形成され、フレキシブル光導波路１２によって導かれる半導体レーザ素子１１からのレーザ光を出射するグレーティング素子１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップ、光学的記録再生装置および電子機器に関し、特に、平板状の光導波路を備えた光ピックアップ、光学的記録再生装置および電子機器に関する。

従来、平板状の光導波路を備えた光ピックアップが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、光源と、平板状の光導波路と、光導波路の表面上に設けられたグレーティングカプラ（グレーティング素子）とを備え、光導波路により導かれた光源からの光をグレーティングカプラから出射する光ピックアップが開示されている。上記特許文献１に記載の光ピックアップでは、明記はされていないが、グレーティングカプラが設けられた平板状の光導波路全体を移動させて、グレーティングカプラから出射される光のフォーカシングおよびトラッキングの調整を行っていると考えられる。

特開平６−１１１３５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の光ピックアップでは、フォーカシングおよびトラッキングを行う場合、平板状の光導波路全体を移動させると考えられるので、光導波路の移動に伴って光源を光導波路と一緒に移動させる必要がある。このため、放熱部材などの固定部材に光源を取り付けることができず、その結果、光源による熱を十分に放熱させることができないという問題点があると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、平板状の光導波路を用いる場合にも、光源による熱を十分に放熱することが可能な小型光ピックアップ、光学的記録再生装置および電子機器を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による光ピックアップは、光源と、平板状で柔軟性があり、光源からの光を導く光導波路と、光導波路の表面上に形成され、光導波路によって導かれる光源からの光を出射する第１グレーティング素子とを備える。

この発明の第１の局面による光ピックアップでは、上記のように、平板状で柔軟性があり、光源からの光を導く光導波路と、光導波路の表面上に形成され、光導波路によって導かれる光源からの光を出射する第１グレーティング素子とを設けることによって、光源からの光が入射される光導波路の一方端部を固定した状態で、柔軟性を有する光導波路の第１グレーティング素子が設けられた部分を移動させることができるので、光源を移動させることなく、第１グレーティング素子から出射される光のフォーカシングおよびトラッキングを調整することができる。これにより、平板状の光導波路を用いる場合にも、光源を放熱部材に取り付けることができるので、光源に放熱部材を取り付けない場合に比べて、光源による熱を放熱部材により十分に放熱することができる。

上記第１の局面による光ピックアップにおいて、好ましくは、放熱部材をさらに備え、光源および光導波路の一方端部は、放熱部材の表面上に取り付けられている。このように構成すれば、光源による熱を放熱部材により十分に放熱することができる。また、光源および光導波路の一方端部を放熱部材の同一の表面上に取り付けることによって、光源の光が出射される部分と光導波路の光が入射される部分との高さ方向の位置を、同一の基準面から調整することができるので、容易に、光源からの光が光導波路に入射されるように光源および光導波路を配置することができる。

この場合、好ましくは、光導波路の第１グレーティング素子近傍と放熱部材とは、金属部材により接続されている。このように構成すれば、光源、放熱部材および光導波路の第１グレーティング素子近傍が、互いに熱的に接続されるので、光源において発生した熱は、放熱部材および第１グレーティング素子へと拡散し、光源、放熱部材および光導波路の第１グレーティング素子近傍の温度差を小さくすることができる。これにより、たとえば、第１グレーティング素子の膨張率と、光源から出射される光の波長の熱による伸縮率とがほぼ同じになるように調整すれば、光源の温度が変動しても、第１グレーティング素子および光源から出射される光の波長がほぼ相似形状で変化されるので、第１グレーティング素子による光の回折角度が変動するのを抑制することができる。

上記第１の局面による光ピックアップにおいて、好ましくは、光導波路は、光導波路の延びる方向に沿って湾曲した形状を有する。このように構成すれば、光導波路の湾曲した部分を伸張させることにより、光導波路の第１グレーティング素子が設けられた部分を、上下左右方向に加えて、光導波路の延びる方向にも移動させることができるので、フォーカシングおよびトラッキングの調整を容易に行うことができる。

上記第１の局面による光ピックアップにおいて、好ましくは、第１グレーティング素子が形成された光導波路の表面側とは反対側の裏面に取り付けられた受光素子をさらに備え、受光素子は、第１グレーティング素子から出射され、媒体により反射された光を受光するように構成されている。このように構成すれば、光導波路から離間した位置に受光素子を設ける場合に比べて、光ピックアップの小型化を図ることができる。

上記第１の局面による光ピックアップにおいて、好ましくは、第１グレーティング素子が形成された光導波路の表面側とは反対側の裏面に形成されるとともに、第１グレーティング素子から出射され、媒体により反射された光を回折する第２グレーティング素子と、第２グレーティング素子により回折された反射光を受光するように配置された受光素子とをさらに備える。このように構成すれば、第２グレーティング素子により、光導波路から離間した位置に配置された受光素子に媒体による反射光を到達させることができる。

上記第１の局面による光ピックアップにおいて、好ましくは、光導波路の第１グレーティング素子近傍に設けられたヒータをさらに備え、光源に流れる電流に基づいてヒータの温度を制御するように構成されている。このように構成すれば、電流の変動に起因して変動する光源の温度に応じてヒータの温度を調整することができるので、容易に、光源および光導波路の第１グレーティング素子近傍の温度差を小さくすることができる。これにより、たとえば、第１グレーティング素子の膨張率と、光源から出射される光の波長の熱による伸縮率とがほぼ同じになるように調整すれば、光源の温度が変動しても、第１グレーティング素子および光源から出射される光の波長がほぼ相似形状で変化されるので、第１グレーティング素子による光の回折角度が変動するのを抑制することができる。

この発明の第２の局面による光学的記録再生装置は、光源と、平板状で柔軟性があり、光源からの光を導く光導波路と、光導波路の表面上に形成され、光導波路によって導かれる光源からの光を出射するグレーティング素子とを含む光ピックアップを備える。

この発明の第２の局面による光学的記録再生装置では、上記のように、光ピックアップに、平板状で柔軟性があり、光源からの光を導く光導波路と、光導波路の表面上に形成され、光導波路によって導かれる光源からの光を出射するグレーティング素子とを設けることによって、光源からの光が入射される光導波路の一方端部を固定した状態で、柔軟性を有する光導波路のグレーティング素子が設けられた部分を移動させることができるので、光源を移動させることなく、グレーティング素子から出射される光のフォーカシングおよびトラッキングを調整することができる。これにより、平板状の光導波路を用いる場合にも、光源を放熱部材に取り付けることができるので、光源に放熱部材を取り付けない場合に比べて、光源による熱を放熱部材により十分に放熱することができる。その結果、光源による熱を十分に放熱することができる光ピックアップを備えた光学的記録再生装置を得ることができる。

この発明の第３の局面による電子機器は、光源と、平板状で柔軟性があり、光源からの光を導く光導波路と、光導波路の表面上に形成され、光導波路によって導かれる光源からの光を出射するグレーティング素子とを有する光ピックアップを含む光学的記録再生装置を備える。

この発明の第３の局面による電子機器では、上記のように、光学的記録再生装置の光ピックアップに、平板状で柔軟性があり、光源からの光を導く光導波路と、光導波路の表面上に形成され、光導波路によって導かれる光源からの光を出射するグレーティング素子とを設けることによって、光源からの光が入射される光導波路の一方端部を固定した状態で、柔軟性を有する光導波路のグレーティング素子が設けられた部分を移動させることができるので、光源を移動させることなく、グレーティング素子から出射される光のフォーカシングおよびトラッキングを調整することができる。これにより、平板状の光導波路を用いる場合にも、光源を放熱部材に取り付けることができるので、光源に放熱部材を取り付けない場合に比べて、光源による熱を放熱部材により十分に放熱することができる。その結果、光源による熱を十分に放熱することができる光ピックアップを含む光学的記録再生装置を備えた電子機器を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による光ピックアップの概略図である。図２〜図８は、図１に示した第１実施形態による光ピックアップの構成を説明するための図である。図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態による光ピックアップ１００の構成について説明する。

第１実施形態による光ピックアップ１００は、図１に示すように、半導体レーザ素子１１と、フレキシブル光導波路１２と、フレキシブル樹脂基板１３と、グレーティング素子１４と、ヒートシンク１５と、光検出部１６とを備えている。また、第１実施形態による光ピックアップ１００は、ＣＤやＤＶＤなどの記録媒体に用いられる反射型の光ディスク１０１（図４参照）にレーザ光を集光させるように構成されている。具体的には、半導体レーザ素子１１から出射されたレーザ光は、フレキシブル光導波路１２に導かれるとともに、グレーティング素子１４により回折されて光ディスクに集光される。なお、半導体レーザ素子１１は、本発明の「光源」の一例であり、フレキシブル光導波路１２は、本発明の「光導波路」の一例である。また、グレーティング素子１４は、本発明の「第１グレーティング素子」の一例であり、ヒートシンク１５は、本発明の「放熱部材」の一例である。また。光検出部１６は、本発明の「受光素子」の一例であり、光ディスク１０１は、本発明の「媒体」の一例である。

半導体レーザ素子１１は、たとえば赤色レーザ光（発振波長が約６６０ｎｍ）を出射可能に構成されている。また、半導体レーザ素子１１は、図示しない筐体に取り付けられたヒートシンク１５上に設けられている。これにより、半導体レーザ素子１１からの発熱は、ヒートシンク１５を介して筐体により放熱される。また、半導体レーザ素子１１の発光層１１ａは、高さ方向（矢印Ｚ方向）の位置がフレキシブル光導波路１２の高さ方向の位置と実質的に同じになるように設けられている。これにより、発光層１１ａから出射されたレーザ光がフレキシブル光導波路１２の内部に入射される。

フレキシブル光導波路１２は、平板状に形成され、フレキシブル樹脂基板１３の一方表面を覆うように設けられている。また、フレキシブル光導波路１２が表面上に設けられたフレキシブル樹脂基板１３は、その一方端部がヒートシンク１５の上面に取り付けられている。これにより、フレキシブル光導波路１２が表面上に設けられたフレキシブル樹脂基板１３および半導体レーザ素子１１は、ヒートシンク１５の同一の表面上に取り付けられるので、容易に、半導体レーザ素子１１の発光層１１ａとフレキシブル光導波路１２との高さ方向（矢印Ｚ方向）の位置関係を調整することが可能である。

また、平板状のフレキシブル光導波路１２は、図１に示すように、フレキシブル光導波路１２の延びる方向（矢印Ｘ方向）に沿って湾曲した形状を有している。これにより、後述するアクチュエータ１７によってグレーティング素子１４を矢印Ｘ方向に移動することが可能となる。また、フレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３は、ヒートシンク１５に取り付けられた一方端部とは反対側の他方端部側のグレーティング素子１４近傍で屈曲している。具体的には、フレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３は、グレーティング素子１４により回折されたレーザ光が光ディスク１０１（図４参照）に対して実質的に直交するように屈曲されている。また、図２に示すように、フレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３は、平面的に見て、長さＬ１が約１２ｍｍ、幅Ｄ１が約２ｍｍに形成されている。

グレーティング素子１４は、図２に示すように、長さＬ３が約１ｍｍ、幅Ｄ２が約１ｍｍの正方形形状に形成されている。また、グレーティング素子１４は、フレキシブル光導波路１２に一体的に形成されている。また、グレーティング素子１４とフレキシブル光導波路１２の一方端部側の端面との距離Ｌ２は約１０ｍｍである。また、図３に示すように、グレーティング素子１４の表面は、湾曲したパターン状に形成されている。

フレキシブル光導波路１２およびグレーティング素子１４は、柔軟性を有する線膨張係数が２．３×１０^−４（／℃）のシリコーン樹脂からなり、その屈折率はｎ＝１．４８である。また、フレキシブル樹脂基板１３は、線膨張係数が２．３×１０^−４（／℃）のシリコーン樹脂からなり、その屈折率はｎ＝１．４１である。また、フレキシブル光導波路１２およびグレーティング素子１４の厚みはフレキシブル基板１３よりも極めて小さくなることにより、フレキシブル光導波路１２およびグレーティング素子１４の実質的な線膨張係数はフレキシブル基板１３とほぼ等しくなる。これにより、半導体レーザ素子１１から出射されるレーザ光の熱による波長変化率と、グレーティング素子１４の線膨張係数とを実質的に同じ値にすることが可能となる。なお、半導体レーザ素子１１から出射されるレーザ光が赤色レーザ光（発振波長が約６６０ｎｍ）である場合、発振波長の変化率は約０．１５（ｎｍ／℃）であり、波長変化率は０．１５（ｎｍ／℃）／６６０（ｎｍ）＝２．３×１０^−４（／℃）である。

ヒートシンク１５は、たとえば、Ｓｉ、ＡｌＮ、ｃＢＮ、ＳｉＣまたはＣｕＷなどから構成されている。

光検出部１６は、光ピックアップ１００のフォーカシングおよびトラッキングを調整するための情報を得るために設けられている。また、光検出部１６は、フレキシブル樹脂基板１３のフレキシブル光導波路１２が設けられた表面側とは反対側の裏面に取り付けられ、グレーティング素子１４に対応する所定の位置に配置されている。また、光検出部１６は、光ディスク１０１で反射し、グレーティング素子１４を透過したレーザ光の一部を、２次元センサにより受光するように構成されている。また、光検出部１６は、２次元センサで受光した光をＤＦＴ（離散フーリエ変換）処理することによって、フォーカシングおよびトラッキングを調整するための情報を得るように構成されている。具体的には、２次元センサにより受光された光が電気信号へと変換され、所定の演算が施された後、トラッキング情報やフォーカシング情報として取り出される。

光ピックアップ１００は、図４および図５に示すように、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボとして機能するアクチュエータ１７をさらに備えている。アクチュエータ１７は、２つのコイル部１７ａと、２つの磁石部１７ｂと、ワイヤ１７ｃとにより構成されている。２つのコイル部１７ａは、グレーティング素子１４を挟み込むように、フレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３の両側面に取り付けられている。また、２つの磁石部１７ｂは、それぞれ、コイル部１７ａに対向するように、コイル部１７ａの外側にコイル部１７ａから所定距離だけ離間した位置に設けられている。また、ワイヤ１７ｃは、一方端部がコイル部１７ａに取り付けられるとともに、他方端部が筐体に取り付けられており、所定のテンション（張力）でコイル部１７ａを所定の位置で浮いた状態に保持している。これにより、コイル１７ａを流れる電流を制御することによって、アクチュエータ１７は、グレーティング素子１４を矢印Ｘ、ＹおよびＺ方向の所定の方向に移動させ、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボとして機能する。

次に、本発明の第１実施形態による光ピックアップ１００の作製方法について説明する。

まず、線膨張係数が２．３×１０^−４（／℃）、屈折率がｎ＝１．４１のシリコーン樹脂を約５００μｍ厚で熱硬化させて、プレート状のフレキシブル樹脂基板１３を作製する。そして、フレキシブル樹脂基板１３の一方表面上に、線膨張係数が２．０×１０^−４（／℃）、屈折率がｎ＝１．４８のシリコーン樹脂を約１．０μｍの厚さで塗布して、フレキシブル光導波路１２を形成する。この際、未硬化のフレキシブル光導波路１２の所定の位置に、グレーティングパターンを形成した金型を用いてグレーティング素子１４を成型する。なお、図６に示すように、フレキシブル光導波路１２の厚さＴ１を約１．０μｍよりも大きくすると、基本モードに加えて、１次モード以上の光もフレキシブル光導波路１２により導かれてしまうので、厚さＴ１を約１．０μｍ以下にすることが望ましい。すなわち、フレキシブル光導波路１２の厚さＴ１を約１．０μｍ以下にすれば、基本モード以外のモードをカットオフすることが可能である。その後、長さＬ１が約１２ｍｍ、幅Ｄ１が約２ｍｍとなるように、フレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３を裁断する。そして、裁断したフレキシブル樹脂基板１３の一方端部をシリコーンゴム接着剤によりヒートシンク１５の上面に取り付ける。また、発光層１１ａの高さ方向の位置がフレキシブル光導波路１２の位置と同じになるように、半導体レーザ素子１１をヒートシンク１５の上面に取り付ける。

第１実施形態では、上記のように、平板状で柔軟性があり、半導体レーザ素子１１からのレーザ光を導くフレキシブル光導波路１２と、フレキシブル光導波路１２の表面上に形成され、フレキシブル光導波路１２によって導かれるレーザ光を出射するグレーティング素子１４とを設けることによって、半導体レーザ素子１１からのレーザ光が入射されるフレキシブル光導波路１２の一方端部を固定した状態で、柔軟性を有するフレキシブル光導波路１２のグレーティング素子１４を移動させることができるので、半導体レーザ素子１１を移動させることなく、グレーティング素子１４から出射される光のフォーカシングおよびトラッキングを調整することができる。これにより、平板状のフレキシブル光導波路１２を用いる場合にも、半導体レーザ素子１１をヒートシンク１５に取り付けることができるので、半導体レーザ素子１１による熱をヒートシンク１５により放熱することができるとともに、ヒートシンク１５を介して筐体により十分に放熱することができる。また、半導体レーザ素子１１の放熱を高めることにより半導体レーザ素子１１の長寿命化を図ることができる。

また、第１実施形態では、半導体レーザ素子１１から出射されるレーザ光の熱による波長変化率と、グレーティング素子１４の線膨張係数とを実質的に同じ値にすることによって、半導体レーザ素子１１およびグレーティング素子１４の温度変動を実質的に同程度にすれば、半導体レーザ素子１１の温度が変動してレーザ光の発振波長が変動した場合にも、グレーティング素子１４による回折角度が変動するのを抑制することができる。ここで、半導体レーザ素子１１の温度が上昇すれば、レーザ光の発振波長は長波長化される。このため、図７に示すように、レーザ光が長波長化された場合には、グレーティング素子１４による回折角度が、長波長化される前の回折角度に対して所定角度αだけ変動してしまう。そこで、半導体レーザ素子１１から出射されるレーザ光の熱による波長変化率と、グレーティング素子１４の線膨張係数とを実質的に同じ値にするとともに、半導体レーザ素子１１およびグレーティング素子１４の温度変動を実質的に同程度にすれば、レーザ光が長波長化した場合には、図８に示すように、グレーティング素子１４も同程度だけ膨張されるので、レーザ光の波長およびグレーティング素子１４が実質的に相似形状で変化される。その結果、グレーティング素子１４によるレーザ光の回折角度を実質的に変動させないようにすることができる。したがって、小型・薄型化に適したグレーティング素子１４を用いた光ピックアップの温度安定性を飛躍的に向上でき、温度変動が生じても光検出部１６から得られる信号を安定化することができる。

また、第１実施形態では、フレキシブル光導波路１２を、フレキシブル光導波路１２の延びる方向（矢印Ｘ方向）に沿って湾曲した形状に形成することによって、フレキシブル光導波路１２の湾曲した部分を伸張させて、グレーティング素子１４を、上下方向（矢印Ｚ方向）および左右方向（矢印Ｙ方向）に加えて、フレキシブル光導波路１２の延びる方向（矢印Ｘ方向）にも移動させることができるので、フォーカシングおよびトラッキングの調整を容易に行うことができる。

また、第１実施形態では、光検出部１６は、フレキシブル樹脂基板１３のフレキシブル光導波路１２が設けられた表面側とは反対側の裏面に取り付けられているため、光ピックアップの小型化が可能である。

また、特許文献１の場合、光検出部で検出する光信号は、光導波路を通ってくるため、光信号の進行方向に対して垂直方向にどれだけ光信号がずれるか、つまり一方向（一次元的）の信号を検出するのに対して、第１実施形態においては、光ディスクを反射し、光検出部に到達する光信号は矢印Ｘ方向およびＹ方向の２方向（二次元的）の信号を検出できるので、特許文献１よりも検出できる光信号の情報量が多く、フォーカシングおよびトラッキングの調整を行うことに優れている。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態による光ピックアップの概略図である。図１０〜図１３は、図９に示した第２実施形態による光ピックアップの構成を説明するための図である。図９〜図１３を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ヒートシンク１５の代わりに中空形状のサブマウント２１を備えた光ピックアップ２００の構成について説明する。なお、サブマウント２１は、本発明の「放熱部材」の一例である。

第２実施形態による光ピックアップ２００は、図９に示すように、半導体レーザ素子１１と、フレキシブル光導波路１２と、フレキシブル樹脂基板１３と、グレーティング素子１４と、サブマウント２１と、光検出部１６とを備えている。

半導体レーザ素子１１は、筐体２２（図１１〜図１３参照）に取り付けられたサブマウント２１上に設けられている。これにより、半導体レーザ素子１１からの発熱は、サブマウント２１を介して筐体２２により放熱される。

フレキシブル樹脂基板１３は、その一方端部がサブマウント２１の上面に取り付けられている。

サブマウント２１は、平板状に形成されるとともに、平面的に見て、矩形形状の中央部がくり貫かれた中空形状に形成されている。そして、この中空部分にフレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３が配置されている。また、サブマウント２１は、たとえば、ＣｕＷなどから構成されている。また、サブマウント２１の上面で、半導体レーザ素子１１が取り付けられた位置と中空部分を挟んで反対側の位置には、４つのワイヤ用パッド電極２３ａが取り付けられ、熱伝導率が比較的大きい絶縁性の、たとえば半絶縁性シリコン、アルミナまたはＳｉＣなどからなる基台２３が設けられている。

光検出部１６は、図１０に示すように、ワイヤ用パッド電極１６ａを介して、４本の金属製のワイヤ２４により基台２３に取り付けられた４つのワイヤ用パッド電極２３ａに接続されている。また、ワイヤ２４は、光検出部１６とワイヤ用パッド電極２３ａとを接続する配線用ワイヤとして機能するとともに、光検出部１６の熱をワイヤ用パッド電極２３ａおよび基台２３を介してサブマウント２１に伝達する熱伝達用ワイヤとしても機能するように構成されている。これにより、半導体レーザ素子１１、サブマウント２１およびグレーティング素子１４近傍に設けられた光検出部１６は、互いに熱的に接続された状態となる。その結果、半導体レーザ素子１１およびグレーティング素子１４の温度差を小さくすることが可能である。また、ワイヤ２４には、熱伝導率が大きく、容易に変形可能な、たとえば、直径が約数十μｍの金ワイヤを用いるのが望ましい。なお、ワイヤ２４は、本発明の「金属部材」の一例である。

また、図１１および図１２に示すように、ワイヤ２５により、半導体レーザ素子１１の一方表面はフレキシブル配線基板２６の所定の位置に接続されるとともに、サブマウント２１もフレキシブル配線基板２６の所定の位置に接続されている。また、基台２３の４つのワイヤ用パッド電極２３ａは、それぞれ、ワイヤ２５によりフレキシブル配線基板２７の所定の位置に接続されている。

光ピックアップ２００は、図１１〜図１３に示すように、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボとして機能するアクチュエータ２８をさらに備えている。アクチュエータ２８は、２つのコイル部２８ａと、２つの磁石部２８ｂと、ワイヤ２８ｃとにより構成されている。２つのコイル部２８ａは、グレーティング素子１４を挟み込むように、フレキシブル光導波路１２およびフレキシブル樹脂基板１３の両側面に取り付けられている。また、２つの磁石部２８ｂは、それぞれ、コイル部２８ａに対向するように、コイル部２８ａの外側にコイル部２８ａから所定距離だけ離間した位置に設けられている。また、ワイヤ２８ｃは、１つのコイル部２８ａに対して２本ずつ設けられ、そのうちの１本はサブマウント２１に、他の１本は筐体２２に取り付けられている。これにより、ワイヤ２８ｃは、所定のテンション（緊張力）でコイル部２８ａを所定の位置で浮いた状態に保持している。また、コイル部２８ａは、ワイヤ２５によりフレキシブル配線基板２７に接続されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、フレキシブル光導波路１２のグレーティング素子１４近傍に設けられた光検出部１６とサブマウント２１とを、金属製のワイヤ２４により接続することによって、半導体レーザ素子１１、サブマウント２１およびグレーティング素子１４近傍の光検出部１６が、互いに熱的に接続されるので、半導体レーザ素子１１において発生した熱はサブマウント２１およびフレキシブル光導波路１２のグレーティング素子１４へと拡散するとともに、光検出部１６で発生した熱もサブマウント２１側へと拡散し、半導体レーザ素子１１、サブマウント２１およびフレキシブル光導波路１２のグレーティング素子１４近傍の温度差を小さくすることができる。したがって、半導体レーザ素子１１の温度変動が生じた場合においても、安定した光ピックアップ特性を得ることができる。

また、第２実施形態では、熱伝達用ワイヤとして機能するワイヤ２４を４本設けることによって、１本のワイヤを設ける場合に比べて、ワイヤ部の放熱性をより高めることができるので、半導体レーザ素子１１およびグレーティング素子１４の温度差をより小さくすることができる。さらに、ワイヤ２４の本数を増やすことにより、ワイヤ部の放熱性を高めるだけでなく、光検出部１６の検出機能を高めることができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態による光ピックアップの概略図である。図１５は、図１４に示した第３実施形態による光ピックアップのグレーティング素子近傍を示した側面図である。図１４および図１５を参照して、この第３実施形態では、上記第２実施形態と異なり、フレキシブル樹脂基板１３のフレキシブル光導波路１２が設けられた表面側とは反対側の裏面にグレーティング素子３１を備えた光ピックアップ３００の構成について説明する。なお、グレーティング素子３１は、本発明の「第２グレーティング素子」の一例である。

第３実施形態による光ピックアップ３００は、図１４および図１５に示すように、半導体レーザ素子１１（図１４参照）と、フレキシブル光導波路１２と、フレキシブル樹脂基板１３と、グレーティング素子１４および３１（図１５参照）と、サブマウント２１と、光検出部３２とを備えている。

フレキシブル樹脂基板１３は、図１５に示すように、サブマウント２１に取り付けられる一方端部とは反対側の他方端部の厚さが小さくなるように、屈曲された部分から他方端部までテーパー状に形成されている。これにより、フレキシブル樹脂基板１３の裏面に設けられるグレーティング素子３１を、グレーティング素子１４に対して傾斜させることができるので、容易に、光ディスク１０１からの矢印Ｚ方向の反射光を矢印Ｘ方向に回折することが可能である。これにより、光検出部３２をグレーティング素子１４および３１に対して横方向（矢印Ｘ方向）に設置できるため、光ピックアップの矢印Ｚ方向の厚みを増加させることなく薄型の光ピックアップを構成することが可能である。また、第２実施形態とは異なり、光検出部３２をグレーティング素子１４および３１に対して離れた位置に設置し、光ディスク１０１から反射した光信号を光検出部３２で集光させて用いるため、ＤＦＴ処理を不要にすることが可能である。

グレーティング素子３１は、光ディスク１０１で反射し、グレーティング素子１４を透過したレーザ光の一部を、回折するとともに集光して光検出部３２に到達させるために設けられている。また、グレーティング素子３１は、フレキシブル樹脂基板１３のフレキシブル光導波路１２が設けられた表面側とは反対側の裏面に設けられ、グレーティング素子１４に対応する所定の位置に配置されている。また、グレーティング素子３１は、線膨張係数が２．３×１０^−４（／℃）のシリコーン樹脂により構成されている。

光検出部３２は、光ピックアップ１００のフォーカシングおよびトラッキングを調整するための情報を得るために設けられている。また、光検出部３２は、一方表面がグレーティング素子３１にほぼ対向するように、サブマウント２１に取り付けられている。また、光検出部３２は、グレーティング素子３１により回折および集光された光ディスク１０１からの反射光を受光するように構成されている。また、光検出部３２は、ワイヤ用パッド電極３２ａを介して、４本のワイヤ２４により基台２３に取り付けられた４つのワイヤ用パッド電極２３ａに接続されている。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第２実施形態と同様である。

また、第３実施形態の効果は、上記第２実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図１６は、本発明の第４実施形態による光ピックアップの概略図である。図１７および図１８は、図１６に示した第４実施形態による光ピックアップの構成を説明するための図である。図１６〜図１８を参照して、この第４実施形態では、上記第３実施形態と異なり、グレーティング素子３１の周囲にヒータ４１を備えた光ピックアップ４００の構成について説明する。

第４実施形態による光ピックアップ４００は、図１６に示すように、半導体レーザ素子１１と、フレキシブル光導波路１２と、フレキシブル樹脂基板１３と、グレーティング素子１４および３１（図１７参照）と、サブマウント２１と、光検出部３２と、ヒータ４１とを備えている。

ヒータ４１は、グレーティング素子１４および３１の温度を制御するために設けられている。また、ヒータ４１は、グレーティング素子３１の周囲をコの字型に取り囲むように、フレキシブル樹脂基板１３の裏面に形成されている。ヒータ４１の形成において、ヒータ４１をコの字型に形成し、フレキシブル樹脂基板１３の他方端部側にはヒータ４１を形成しないことによって、グレーティング素子３１により回折された反射光がヒータ４１により遮られるのを抑制することが可能である。また、ヒータ４１は、フレキシブル樹脂基板１３の裏面の所定の位置に塗布により形成されている。また、ヒータ４１は、カーボンブラック粒子が混入されたシリコーン樹脂により構成されている。また、ヒータ４１には、ゴム性の高いシリコーン樹脂を用いるのが望ましい。これにより、グレーティング素子１４および３１の膨張および収縮に起因してヒータ４１が膨張および収縮を繰り返した場合にも、ヒータ４１自体のクラックやフレキシブル樹脂基板１３に対する剥離が生じるのを抑制することが可能である。

また、ヒータ４１の一方端部は、ワイヤ用パッド電極４１ａを介して、ワイヤ４２により、サブマウント２１に設けられた絶縁性の基台４３上のワイヤ用パッド電極４３ａに接続されている。また、ヒータ４１の他方端部は、ワイヤ４４により、サブマウント２１に接続されている。また、ヒータ４１は、半導体レーザ素子１１に電気的に直列接続されている。これにより、半導体レーザ素子１１に流れる電流値の変動に伴って、ヒータ４１に流れる電流値が変動される。すなわち、半導体レーザ素子１１に流れる電流値に基づいてヒータ４１の温度が制御される。また、ヒータ４１の電気抵抗値（Ω）は、ヒータ４１の上昇温度が半導体レーザ素子１１の上昇温度と実質的に同じになるように設定されている。また、グレーティング素子１４および３１は、近傍に設けられたヒータ４１により熱提供を受けるので、ヒータ４１の温度と実質的に同じ温度となる。なお、シリコーン樹脂に混入されるカーボンブラック粒子の添加量およびヒータ４１の塗布厚を調整することにより、ヒータ４１の電気抵抗値（Ω）を調整する。

なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第３実施形態と同様である。

第４実施形態では、上記のように、フレキシブル光導波路１２のグレーティング素子１４および３１近傍にヒータ４１を設け、半導体レーザ素子１１に流れる電流に基づいてヒータ４１の温度を制御するように構成することによって、電流の変動に起因して変動する半導体レーザ素子１１の温度に応じてヒータ４１の温度を調整することができるので、容易に、半導体レーザ素子１１、グレーティング素子１４および３１の温度差を小さくすることができる。したがって、小型・薄型化に適したグレーティング素子１４を用いた光ピックアップの温度安定性を飛躍的に向上でき、温度変動が生じても光検出部３２の信号を安定して得ることができる。

なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第３実施形態と同様である。

（第５実施形態）
図１９は、本発明の第５実施形態による光ピックアップユニットの概略図である。図１９を参照して、この第５実施形態では、上記第１実施形態による光ピックアップ１００を備えた光ピックアップユニット５００の構成について説明する。なお、第５実施形態では、光学的記録再生装置の一例である光ピックアップユニットに本発明を適用した場合について説明する。

光ピックアップユニット５００は、図１９に示すように、光ディスク駆動部５１と、光ピックアップ駆動装置５２と、制御回路５３と、上記第１実施形態による光ピックアップ１００とを備えている。

光ディスク駆動部５１は、円盤形状の光ディスク１０１を回転駆動させるために設けられている。

光ピックアップ駆動装置５２は、光ディスク１０１の所定の位置にレーザ光が照射されるように、光ピックアップ１００を駆動させるために設けられている。また、光ピックアップ駆動装置５２は、光ピックアップ移動用シャフト５２ａを含んでいる。また、光ピックアップ駆動装置５２と制御回路５３とは、フレキシブル配線基板５４により接続されており、光ピックアップ駆動装置５２は、制御回路からの信号に基づいて、光ピックアップ１００を光ディスク１０１の半径方向（矢印Ｘ方向）に、光ピックアップ移動用シャフト５２ａに沿って直線移動させるように構成されている。

なお、第５実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第５実施形態では、上記のように、光ピックアップ１００を設けることによって、半導体レーザ素子１１による熱を十分に放熱することができ、半導体レーザ素子１１の信頼性を高くすることが可能であるとともに、温度変動に対して安定なグレーティング素子を有する小型・薄型の光ピックアップユニット５００を得ることができる。

なお、第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第６実施形態）
図２０は、本発明の第６実施形態によるＤＶＤ録画再生機の概略図である。図２０を参照して、この第６実施形態では、上記第５実施形態による光ピックアップユニット５００を備えたＤＶＤ録画再生機６００の構成について説明する。なお、第６実施形態では、電子機器の一例であるＤＶＤ録画再生機に本発明を適用した場合について説明する。

ＤＶＤ録画再生機６００は、図２０に示すように、上記第５実施形態による光ピックアップユニット５００と、制御回路６１と、電源回路６２とを備えている。

光ピックアップユニット５００は、制御回路６１からの信号に基づいて、光ディスク１０１（図１９参照）に情報を書き込み、または、光ディスク１０１から情報を読み出すように構成されている。

なお、第６実施形態のその他の構成は、上記第５実施形態と同様である。

第６実施形態では、上記のように、光ピックアップ１００を含む光ピックアップユニット５００を設けることによって、半導体レーザ素子１１による熱を十分に放熱することができ、半導体レーザの長寿命化を図ることが可能であるとともに、温度変動に対して安定なグレーティング素子を有する小型・薄型のＤＶＤ録画再生機６００を得ることができる。

なお、第６実施形態のその他の効果は、上記第５実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第６実施形態では、本発明の光源の一例として赤色レーザ光を出射する半導体レーザ素子を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、光源として赤外レーザ光や青色レーザ光など他のレーザ光を出射する半導体レーザ素子を用いてもよい。

また、上記第１〜第６実施形態では、シリコーン樹脂からなるフレキシブル光導波路、フレキシブル樹脂基板およびグレーティング素子を設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、シリコーン樹脂以外の材料からなるフレキシブル光導波路、フレキシブル樹脂基板およびグレーティング素子を設けてもよい。たとえば、赤外レーザ光を用いるＬＤ用光ピックアップの場合では、フレキシブル光導波路、フレキシブル樹脂基板およびグレーティング素子の材質には、線膨張係数が３．２×１０^−４（／℃）程度のシリコン樹脂が適している。一方、青紫色レーザ光を用いる次世代ＤＶＤ用光ピックアップの場合には、線膨張係数が１．３×１０^−４（／℃）程度の樹脂が適している。

また、上記第２実施形態では、光導波路と放熱部材とを接続する金属部材の一例としてワイヤを示したが、本発明はこれに限らず、熱伝達部材および電気配線として機能することが可能な金属部材であれば、たとえば、図２１および２２に示すように、金属箔２９を用いてもよい。

また、上記第４実施形態では、ヒータを光源としての半導体レーザ素子に電気的に直列接続する構成の例を示したが、本発明はこれに限らず、ヒータが光源としての半導体レーザ素子に電気的に接続されていなくても、光源としての半導体レーザ素子に流れる電流に応じてヒータの温度が制御される構成であれば、他の構成であってもよい。たとえば、半導体レーザ素子に流れる電流を検知するセンサを設け、センサの検知結果に基づいて、ヒータに流れる電流を制御してもよい。

また、上記第４実施形態では、光源としての半導体レーザ素子の温度とヒータの温度とが実質的に同じになるように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、光源としての半導体レーザ素子の温度とヒータの温度とが異なるように構成してもよい。この場合、レーザ光の波長変化率とグレーティング素子の線膨張係数とを異なる値とし、レーザ光における波長変化率と、グレーティング素子における回折格子周期の変化率とを実質的に同じにする。すなわち、レーザ光における波長変化率と、グレーティング素子における回折格子周期の変化率とが実質的に同じであれば、半導体レーザ素子の上昇温度とヒータの上昇温度とが異なるように構成してもよい。

また、上記第５実施形態では、上記第１実施形態による光ピックアップ１００を備える光ピックアップユニット（光学的記録再生装置）について説明したが、本発明はこれに限らず、上記第１実施形態による光ピックアップ１００以外の上記第２〜第４実施形態による光ピックアップを備えた光ピックアップユニットであってもよい。

本発明の第１実施形態による光ピックアップの概略図である。 図１に示した第１実施形態による光ピックアップの平面図である。 図１に示した第１実施形態による光ピックアップのグレーティング素子を示した図である。 図１に示した第１実施形態による光ピックアップのグレーティング素子近傍を示した側面図である。 図４の１１０−１１０線に沿った断面図である。 図１に示した第１実施形態による光ピックアップの構成を説明するための図である。 図１に示した第１実施形態による光ピックアップにおいて、レーザ光の波長変化率とグレーティング素子の寸法変化率とが異なる場合のレーザ光の回折を示した図である。 図１に示した第１実施形態による光ピックアップにおいて、レーザ光の波長変化率とグレーティング素子の寸法変化率とが同じ場合のレーザ光の回折を示した図である。 本発明の第２実施形態による光ピックアップの概略図である。 図９に示した第２実施形態による光ピックアップのグレーティング素子近傍を示した側面図である。 図９に示した第２実施形態による光ピックアップ全体を示した平面図である。 図９に示した第２実施形態による光ピックアップ全体を示した側面図である。 図１１の２１０−２１０線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態による光ピックアップの概略図である。 図１４に示した第３実施形態による光ピックアップのグレーティング素子近傍を示した側面図である。 本発明の第４実施形態による光ピックアップの概略図である。 図１６に示した第４実施形態による光ピックアップのグレーティング素子近傍を示した側面図である。 図１６に示した第４実施形態による光ピックアップのグレーティング素子近傍をフレキシブル樹脂基板の裏面側から見た図である。 本発明の第５実施形態による光ピックアップユニットの概略図である。 本発明の第６実施形態によるＤＶＤ録画再生機の概略図である。 図９に示した第２実施形態による光ピックアップの変形例を示した概略図である。 図９に示した第２実施形態による光ピックアップの変形例のグレーティング素子近傍を示した側面図である。

符号の説明

１１ 半導体レーザ素子（光源）
１２ フレキシブル光導波路（光導波路）
１４ グレーティング素子（第１グレーティング素子）
１５ ヒートシンク（放熱部材）
１６、３２ 光検出部（受光素子）
２１ サブマウント（放熱部材）
２４ ワイヤ（金属部材）
２９ 金属箔（金属部材）
３１ グレーティング素子（第２グレーティング素子）
４１ ヒータ
１００、２００、３００、４００ 光ピックアップ
１０１ 光ディスク（媒体）
５００ 光ピックアップユニット（光学的記録再生装置）
６００ ＤＶＤ録画再生機（電子機器）

Claims (9)

1. 光源と、
   平板状で柔軟性があり、前記光源からの光を導く光導波路と、
   前記光導波路の表面上に形成され、前記光導波路によって導かれる前記光源からの光を出射する第１グレーティング素子とを備える、光ピックアップ。
2. 放熱部材をさらに備え、
   前記光源および前記光導波路の一方端部は、前記放熱部材の表面上に取り付けられている、請求項１に記載の光ピックアップ。
3. 前記光導波路の前記第１グレーティング素子近傍と前記放熱部材とは、金属部材により接続されている、請求項２に記載の光ピックアップ。
4. 前記光導波路は、前記光導波路の延びる方向に沿って湾曲した形状を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
5. 前記第１グレーティング素子が形成された前記光導波路の表面側とは反対側の裏面に取り付けられた受光素子をさらに備え、
   前記受光素子は、前記第１グレーティング素子から出射され、媒体により反射された光を受光するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
6. 前記第１グレーティング素子が形成された前記光導波路の表面側とは反対側の裏面に形成されるとともに、前記第１グレーティング素子から出射され、媒体により反射された光を回折する第２グレーティング素子と、
   前記第２グレーティング素子により回折された反射光を受光するように配置された受光素子とをさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
7. 前記光導波路の前記第１グレーティング素子近傍に設けられたヒータをさらに備え、
   前記光源に流れる電流に基づいて前記ヒータの温度を制御するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光ピックアップ。
8. 光源と、平板状で柔軟性があり、前記光源からの光を導く光導波路と、前記光導波路の表面上に形成され、前記光導波路によって導かれる前記光源からの光を出射するグレーティング素子とを含む光ピックアップを備える、光学的記録再生装置。
9. 光源と、平板状で柔軟性があり、前記光源からの光を導く光導波路と、前記光導波路の表面上に形成され、前記光導波路によって導かれる前記光源からの光を出射するグレーティング素子とを有する光ピックアップを含む光学的記録再生装置を備える、電子機器。

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