JP2011100526A - 集積光モジュール及び集積光モジュールの組立調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ピックアップ装置の組立性の向上や高速化を実現する集積光モジュールにあって、高出力のレーザ光源は、発熱量が大きく、この発熱を適正に放熱できない場合に、温度上昇によるレーザ性能の劣化及び寿命劣化を招き、集積光モジュールに信頼性の問題が発生した。
【解決手段】レーザ光源１１と受光素子１２とを、平板状のベースプレート１６の両面にそれぞれ固定して集積化されたた集積光モジュール１であって、受光素子１２が、ベースプレート１６の一方の面に、レーザ光源１１が、ベースプレート１６の他方の面に位置決め固定されている。そして、このレーザ光源１１は、少なくとも２つの凸部１８ａを有する、熱伝導性の部材で構成されたレーザ光源ホルダ１８に保持され、ベースプレート１６のスルーホール１６ｂ（凹部）内に、熱伝導性の接着部材が充填されて、位置決め固定される構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ディスクなどの光記録媒体に情報を記録したり、光記録媒体に記録された情報を読み出したりするために用いられる光ピックアップ装置などの要部となる集積光モジュールと、その集積光モジュールを組み立てながら調整する組立調整方法に関する。

近年、光ディスクなどの光記録媒体の情報記録容量を高密度化及び大容量化し、さらに光ディスクなどをモバイルで使用するために、光ピックアップ装置の小型軽量化及び高速化が強く望まれている。
そのため、そのような光ピックアップ装置の光源と受光部を含む主要な部分を集積化したものが、種々提案されている。

例えば、特許文献１には、光記録媒体にレーザ光を照射する光源装置と、光記録媒体からの戻り光を波面分割する回折素子（ホログラム素子）と、その回折素子を通過した戻り光を光源装置と異なる方向へ導く偏光ビームスプリッタと、その異なる方向へ導かれた戻り光を検出する光検出器とを、光源装置の保持部材と一体に固定して集積化した光集積ユニット（集積光モジュール）、およびその光集積ユニットを用いた光ピックアップ装置が提案されている。

このような光集積ユニットでは、それを構成する各光学部品の形状寸法や特性の精度と共に高い組み付け精度が要求される。そして、光源装置の発光点と光検出器における非回折光検出部の中心位置とが同一の光軸上となり、回折素子によって波面分割された戻り光のそれぞれの回折光が光検出器によって検出されたときの光強度比が設計値どおりであることが必要である。

そのため、上記特許文献１においては、上記光集積ユニットの各光学部品を相互に固定する際に位置調整をすることと、光源装置と光検出器との相対的な位置調整を行って、上記回折素子による非回折光と回折光の光検出器（二次元的に異なる位置に複数の検出部を有する）への落射位置が所定の位置になるようにする調整方法も記載されている。

特開２００７−５９０３２号公報

上記特許文献１に記載された光集積ユニットは、それを構成する各光学部品を相互の決めを行いながら組み付けし難い。また、光源装置と光検出器の位置調整は、保持部材に光源装置をレーザ光の出射方向（光軸）と直交する各方向（Ｘ−Ｙ面内）に若干移動できるように保持し、その光源装置が出射するレーザ光を調整用のミラーやコーナキューブで反射させた戻り光を検出器によって検出させながら、光源装置をその光検出器に対してＸ−Ｙ方向に相対的に移動させて行っている。すなわち、光集積ユニット自体の光源を基準にして調整している。

しかし、このような調整方法では、発光点と光検出器の中心を同一光軸上にすることはできるが、発光点と光検出器の中心を共役な関係とすることはできない。また、発光光軸及び戻り光の光軸パッケージに対して傾く可能性があり、最適な調整をすることはできな
い。

また、上記の調整方法では光軸方向（Ｚ方向）の位置調整は行わないので、戻り光の非回折光の焦点が光検出器の非回折光検出部の中心と一致せず、焦点ずれが生じたままになる恐れがある。この焦点ずれが大きい場合、回折素子を回転させても補償しきれず、良好な再生信号を得ることができないという問題があった。

更に、特許文献１では、光源装置、光検出器、偏光ビームスプリッタ、回折格子を集積化した光集積ユニットではあるが、光源装置で発生した熱を放熱する技術を開示するものではない。
そして特に、光ピックアップ装置の高速化に対応する高出力の光源装置は、発熱量が大きく、この発熱を適正に放熱できない場合に、光源装置であるレーザ光源の温度上昇によるレーザ性能の劣化及び寿命劣化を招き、信頼性に問題が発生した。

本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、構成する各光学備品の最適な位置調整ができ、しかもレーザ光源の発熱に対して、集積光モジュール内に良好な熱伝導性を確立し、光ピックアップ装置に放熱する集積光モジュール及び集積光モジュールの組立調整方法を提供することを目的とする。

本発明の集積光モジュールは、上記の目的を達成するため、下記記載の構成を採用するものである。
本発明の集積光モジュールは、往路光ビームとしてレーザ光を出射するレーザ光源と、往路光ビームが反射されて戻る復路光ビームが導かれる受光素子とが、平板状のベースプレートに固定されている集積光モジュールであって、受光素子は、ベースプレートの一方の面に位置決め固定されており、このレーザ光源が、ベースプレートの他方の面側であって、少なくとも２つの凸部を有する、熱伝導性の部材で構成されたレーザ光源ホルダに保持されており、ベースプレートが、凸部に対応する位置に凹部を有し、ベースプレートの凹部内に、熱伝導性の接着剤が充填することで、レーザ光源が位置決め固定されていることを特徴とする。

本発明の集積光モジュールは、往路光ビームが通過し、復路光ビームを反射して受光素子へ導く偏光ビームスプリッタと、復路光ビームを波面分割して、その分割した復路光ビームを、偏光ビームスプリッタを介して受光素子の異なる検出位置に導くホログラム素子と、を更に有し、ホログラム素子は、偏光ビームスプリッタの復路光ビーム入射側に位置決め固定されているようにしてもよい。

なお、偏光ビームスプリッタと受光素子との間は、スペーサによって所定の間隙に調整されているとよい。

また、本発明の集積光モジュールの調整方法は、集積光モジュールを構成するための部材として、ベースプレートと、レーザ光源と、受光素子とを用意するとともに、発振波長と発散角が前記レーザ光源と同等なレーザ光源である参照光源と、撮像素子とを備え、参照光源の発光点と撮像素子の画像原点とが共役の関係に設定された光学装置を用意し、以下の（１）から（３）の各工程を行なって、集積光モジュールを組み立てながら調整することを特徴とする。
（１）ベースプレートに受光素子を位置決め固定する工程、
（２）受光素子の非回折光（０次光）受光部の中心位置を、光学装置の参照光源の発光点と共役な関係に調整する工程、
（３）ベースプレートの受光素子を固定した面と反対の面側に、集積光モジュールを構成
するレーザ光源を配置し、レーザ光源の発光点を光学装置の撮像素子の画像中心と共役な関係になるように、レーザ光源をレーザ光源の光軸方向、および光軸方向と垂直な面内に移動させて調整した後、熱伝導性の接着部材を用いてベースプレートに固定することで、レーザ光源で発生する熱を、接着部材を介して前記ベースプレートに放熱できるようにする工程。

本発明によれば、集積光モジュールを組み立てる際に使用するレーザ光源の発光光軸が、ずれたり、または傾いたとしても、その影響を受けずに正確に個々の位置調整がされるとともに、この集積光モジュールが組み込まれた光ピックアップ装置が、レーザ光源の温度上昇によるレーザ性能の劣化及び寿命劣化を招くことがなくなる。従って、本発明によれば、構成の複雑化、高コスト化を招くことなく、良好な熱放散が可能で、光ピックアップ装置の高速化と高信頼性を実現することが可能となる。

本発明による上記集積光モジュールの組立調整方法によれば、レーザ光源と受光素子をベースプレート上に集積化した、放熱特性が良好な集積光モジュールを、正確に位置決め調整することができる。

本発明の集積光モジュールの一実施例の外観を示す斜視図である。 上記の集積モジュールの構成を示す分解斜視図である。 上記の集積光モジュールの縦断面図である。 上記の集積光モジュールが組み込まれた光ピックアップ装置の構成を示す模式的な図である。 上記の集積光モジュールの組立調整方法で使用する光学装置及びコリメータレンズの構成図である。 上記の集積光モジュールの組立調整方法の工程（１）で、ベースプレート上に受光素子を固定した状態を示す平面図である。 上記組立調整方法でベースプレート上のスペーサと偏光ビームスプリッタを示す斜視図ある。 上記組立調整方法の各光学部材の配置と光路を示す図である。 同じく工程（２）で、受光素子の０次光検出部の中心を集光光の光軸に一致させる調整の例を説明するための図である。 同じく工程（２）で、受光素子の０次光検出部の中心と集光光の焦点とを一致させる調整の例を説明するための図である。 各光学部材の配置と光路を示す図である。 上記組立調整方法の工程（３）を行う際の、各光学部材の配置と光路を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図１から図４は、本実施例の集積光モジュールの構成を説明するための図面であり、図１は、この集積光モジュールの外観を示す斜視図であり、図２は、集積光モジュールの構成を示す分解斜視図であり、図３は、集積光モジュールの縦断面図であり、図４は、集積光モジュールが組み込まれた光ピックアップ装置の構成を示す模式的な図である。

［集積光モジュールの構成および作用：図１から図３］
まず、図１から図４を用いて本実施例の集積光モジュールの全体構成を説明する。なお、各図において同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。

図1に示すように、集積光モジュール１は、レーザ光源１１、受光素子１２、偏光ビームスプリッタ１３、及びホログラム素子１４が一体化されて構成されている。レーザ光源１１は、レーザ光源ホルダ１８に嵌入保持され、そのレーザ光源ホルダ１８が、ベースプレート１６の一方の面（図では下面）に、位置決め固着されている。

また、ベースプレート１６の他方の面（図では上面）には、受光素子１２が位置決め固着されると共に、スペーサ１７を介して偏光ビームスプリッタ１３が位置決め固着されている。更に、その偏光ビームスプリッタ１３の上面には、ホログラム素子ホルダ１５を介してホログラム素子１４が位置決め固着されている。各位置決め固着方法については、後で詳細に説明する。

ベースプレート１６は、熱伝導率の良好なセラミクス基板（例えば窒化アルミ基板、アルミナ基板）からなり、図２に示すように、レーザ光を通過させるための開孔１６ａと、後述するレーザ光源ホルダ１８の凸部を収納する２つのスルーホール１６ｂが形成されている。スルーホール１６ｂは、金メッキ或いは半田メッキの表面処理が施されていることが望ましい。そして、ベースプレート１６は、回路基板を兼ねているから、受光素子１２による検出信号を処理する回路素子を搭載したり、その検出信号を外部へ導出するための配線パターンが形成され、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）を接続したりすることもできるようになっている。
なお、本図中に示したスルーホール１６ｂは、ベースプレート１６の上面側が塞がれていても問題は無い。したがって、本明細書及び特許請求の範囲では、スルーホール１６ｂとその上面側が塞がれたものを総称して「凹部」と言うこととする。

レーザ光源ホルダ１８は、銅や銅合金、或いは、アルミニウムなどの熱伝導率の高い金属からなり、内部にレーザ光源１１を嵌入固定すると共に、ベースプレート１６と対向する面に、２つの円柱状の突起１８ａが凸部を形成している。２つの突起１８ａは、ベースプレート１６の２つのスルーホール１６ｂに挿入可能に形成され、突起１８ａの高さはベースプレート１６の厚さを超えない寸法に、突起１８ａの直径はスルーホール１６ｂの内径との間に間隙が形成される寸法に設定されている。この間隙は、後述するレーザ光源１１の位置を調整する工程において、スルーホール１６ｂに挿入された突起１８ａの凸部が干渉することなく、レーザ光源ホルダ１８の位置調整が可能なように設定されている。

また、図３に示すように、突起１８ａの凸部とスルーホール１６ｂとで形成された間隙は、半田或いは熱伝導性の接着部材１９（例えば、銀ペースト、銅ペースト）で充填されている。この様な形態として、レーザ光源１１を点灯することで発生した熱は、熱伝導率の高い金属からなるレーザ光源ホルダ１８の突起１８ａから、半田或いは熱伝導性の接着部材１９を経由してベースプレート１６に伝導し、更には、光ピックアップ装置の筐体に伝導させることができる。これにより、レーザ光源１１で発生する熱の、効率良い放熱を実現する。

偏光ビームスプリッタ１３には、その内部に上下面に対して４５°に傾斜して互いに平行なビームスプリット面１３ａと反射面（ミラー面）１３ｂが形成されている。

スペーサ１７は、レーザ光を通過させるための開孔１７ａとガイド部１７ｂを有し、開孔１７ａは、ベースプレート１６の開孔１６ａを基準としてスペーサ１７の位置決めのガイドの機能も有し、ガイド部１７ｂは、偏光ビームスプリッタ１３を受光素子１２に対して最適位置に配置するガイドの機能を有している。スペーサ１７によって、ベースプレート１６と偏光ビームスプリッタ１３との間隔が決められている。

この偏光ビームスプリッタ１３は、予めスペーサ１７の厚さ分を加えた厚みを有するよ
うにして、スペーサ１７を無くして目的の集積光モジュール１を構成しても構わない。その場合、偏光ビームスプリッタ１３と受光素子１２とが干渉しないように、ベースプレート１６に凹部を形成してそこに受光素子１２を配置するか、偏光ビームスプリッタ１３の受光素子１２と対向する部分の厚みを若干薄くすればよい。

ホログラム素子ホルダ１５は、枠状に形成され、スペーサ１７と同様にレーザ光を通過させるための開孔１５ａとガイド部１５ｂを有し、このガイド部１５ｂは、ホログラム素子１４を位置決めするガイドの機能を有している。なお、ホログラム素子ホルダ１５を省略して、ホログラム素子１４を偏光ビームスプリッタ１３の上面に直接固定するようにしてもよい。

次に、集積光モジュール１の作用について説明する。
図３に示すように、半導体レーザであるレーザ光源１１は、発光点Ｐ１からレーザ光を発光して往路光ビームとして矢印ａ方向に出射する。そのレーザ光は、例えば波長が４０５ｎｍの青紫光であるが、これに限るものではない。３本の端子（足）１１ａは、レーザ光源１１の発光と発光制御の電気的な接続端子である。

偏光ビームスプリッタ１３は、往路光ビームをそのまま透過させるが、その往路光ビームが外部の反射部材によって反射されて戻された、矢印ｂ方向から入射する復路光ビームを、ビームスプリット面１３ａで反射して９０°方向を変え、さらに反射面１３ｂで反射して、９０°方向を変えて受光素子１２に向かわせる。

ホログラム素子１４には、波面を分割するための、その分割する領域ごとに異なるパターンが形成されている。そして、このホログラム素子１４は、往路光ビームをそのまま透過させるが、矢印ｂ方向から入射する復路光ビームを、各領域のパターンごとに異なる回折を与える。このとき、パターンごとに非回折光（０次光）と回折光（±１次回折光）が生じ、パターンごと及び回折次数ごとに分割した復路光ビームを、受光素子１２の異なる位置に導く。

具体的には、例えばこのホログラム素子１４は、トラッキングエラー信号およびフォーカスエラー信号を形成する領域を有する。この領域が、上述した分割する領域である。なお、このトラッキングエラー信号の形成には、３ビーム法、作動プッシュプル法などの手法が利用され、フォーカスエラー信号の形成には、ナイフエッジ法、スポットサイズ法などが利用される。

受光素子１２は、ホログラム素子１４で分割された復路光ビームを受光する面の異なる位置に、複数の光電変換領域（検出部）を有し、その複数の光電変換領域によって、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、及び情報再生信号を検出する。この受光素子１２に、検出した各信号を増幅する機能を持たせることもできる。

［光ピックアップ装置の構成および作用：図４］
次に、集積光モジュール１が組み込まれた光ピックアップ装置１００の構成および作用を、模式的に示す図４を用いて説明する。

まず、光ピックアップ装置１００の構成について説明する。
図４に示す様に、集積光モジュール１は、光ピックアップ装置１００の基台１０１に、集積光モジュール１のベースプレート１６が位置決め固着されて組み込まれる。そして、集積光モジュール１のレーザ光源１１の発光点Ｐ１を通る光軸Ｍ上に、光ピックアップ装置１００のコリメータレンズ１０２と波長板１０３と対物レンズ１０４が間隔を空けて配置される。なおここで、光ピックアップ装置１００の薄型化を図りたい場合は、例えばコ
リメータレンズ１０２と対物レンズ１０４との間に立ち上げミラーを設ければよい。この様に構成すれば、レーザ光源１１から発せられる往路光ビーム１１１を、この立ち上げミラーにより紙面手前方向に９０°光路を変えことができ、装置の薄型化を実現する。

次に、光ピックアップ装置１００の作用について説明する。
集積光モジュール１から出射する往路光ビーム１１１は、コリメータレンズ１０２によって平行光束になり、波長板１０３にて直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ１０４によって光ディスク２００に集光する。

光ディスク２００によって反射された復路光ビームは、対物レンズ１０４によって平行光束にされ、波長板１０３にて直線偏光に変換され、コリメータレンズ１０２によって集光され、偏光ビームスプリッタ１３のビームスプリット面で直角に反射した復路光ビーム１１２が受光素子１２に入射し、電気信号に変換される。

対物レンズ１０４は、対物レンズホルダ１０５からなる対物レンズ駆動機構（図示せず）によって、受光素子１２によって検出されるトラッキングエラー信号とフォーカスエラー信号に応じて、トラッキング方向（図の左右方向）とフォーカス方向（光軸方向；図の上下方向）に移動され、集光スポットが常に光ディスク２００のトラック上になるように制御されている。

なお、集積光モジュール１は、後述の方法で発光素子と受光素子の光軸が調整済みである。

この様に、光ピックアップ装置１００にこの集積光モジュール１を組み込むことで、超小型の光ピックアップ装置を簡単に製造でき、組み立て工程が簡略化できるので、コスト低減にも貢献する。

また、図３において説明したように、レーザ光源１１から発生した熱は、レーザ光源ホルダ１８から突起１８ａに達し、半田或いは熱伝導性の接着部材１９を経由してベースプレート１６に伝導し、そして更に、熱容量と放熱面積の大きい光ピックアップ装置１００の基台１０１に伝導して放熱する。このように、熱伝導の良好な構造を採用しているからこそ、レーザ光源１１の発熱によるレーザ性能の劣化及び寿命劣化を招くことがなく、信頼性のある高速化した光ピックアップ装置が実現可能となる。

〔集積光モジュールの組立調整方法：図５−図１２〕
次に、この集積光モジュール１を組み立てながら調整する組立調整方法について、図５から図１２を用いて説明する。
図５は、集積光モジュールの組立調整方法で使用する光学装置及びコリメータレンズの構成図である。図６は、集積光モジュールの組立調整方法の工程（１）で、ベースプレート上に受光素子を固定した状態を示す平面図である。図７は、ベースプレート上の、スペーサと偏光ビームスプリッタを示す斜視図ある。図８は、各光学部材の配置と光路を示す図である。図９は、工程（２）で、受光素子の０次光検出部の中心を集光光の光軸に一致させる調整の例を示す図である。図１０は、同じく工程（２）で、受光素子の０次光検出部の中心と集光光の焦点とを一致させる調整の例を示す図である。図１１は、各光学部材の配置と光路を示す図である。図１２は、工程（３）を行う際の、各光学部材の配置と光路を示す図である。

まず、前述した集積光モジュール１を構成する各部品と、図５に示す光学装置２及びコリメータレンズ４を用意する。

この光学装置２は、参照光源２１、ビームスプリッタ２２、撮像素子２３及びコリメータレンズ２４からなる。コリメータレンズ４は、光学装置２のコリメータレンズ２４と全く同一のものが良い。

参照光源２１は、発振波長と発散角が集積光モジュール１のレーザ光源１１と同等のレーザ光源である。

ビームスプリッタ２２は、内部に４５°に傾斜したハーフミラー面２２ａを有し、入射光の約半分は透過し、残り半分は反射して９０°向きを変えて出射する。したがって、参照光源２１からコリメータレンズ２４に向けて出射されるレーザ光の約半分をそのまま透過させ、光学装置２の外部からコリメータレンズ２４に入射する光の約半分を撮像素子２３に向けて反射させる。

コリメータレンズ２４は、参照光源２１から出射されたレーザ光である発散光を平行光にする。また、光学装置２の外部からコリメータレンズ２４に入射する平行光を集光して、撮像素子２３の表面に結像させる。

撮像素子２３は、受光面である表面に、ＣＣＤなどの光電変換素子が２次元状に多数配置されており、表面の光強度分布を画像化することができる。

平面ミラー３は、撮像素子２３の画像中心Ｐ４を設定するときに使用される。したがって、後述の集積光モジュールを組調整する際にはこの平面ミラーは使用しないので、図５に示した光路中から取り除く。

このとき、撮像素子２３の画像中心Ｐ４が、参照光源２１を発光させたとき、参照光源２１の発光点Ｐ３とコリメータレンズ２４の主点を通る直線（軸線）Ｌに対して、垂直に配置された平面ミラー３により反射された光が、撮像素子２３の表面に作る像の中心になるように、各光学部品の位置関係が設定されている。つまり、参照光源２１の発光点Ｐ３と撮像素子２３の画像中心Ｐ４とは共役の関係になっている。

次に、上記光学装置２を使用する集積光モジュールの組立調整の工程を順次行う。
まず、図６に示すように、ベースプレート１６上に受光素子１２を配置し、ベースプレート１６上のアライメントマークＡ１と、受光素子１２上のアライメントマークＡ２を利用し、その各アライメントマークＡ１とＡ２が全て一致するように、接着剤を用いて固定する（工程（１））。

次に、図７（ａ）に示すように、ベースプレート１６とスペーサ１７を、ベースプレート１６の開孔１６ａと、スペーサ１７の開孔１７ａの軸心を一致させ、ベースプレート１６の端面１６ｃと、スペーサ１７の端面１７ｃの平行度を合わせて位置決めして固定する。そして、偏光ビームスプリッタ１３とスペーサ１７を、偏光ビームスプリッタ１３の側面をガイド部１７ｂに嵌め込み、そして、偏光ビームスプリッタ１３の端面１３ｃと、スペーサ１７の端面１７ｃを一致させて位置決めして固定する。この組み付け状態を図７（ｂ）に示す。本工程で調整した、ベースプレート１６、受光素子１２、スペーサ１７、偏光ビームスプリッタ１３の、この組み付け状態の集積光モジュールを１Ａとする。なお、これらの固定は、全て接着剤を用いて行う。

次に、図８に示すように、図５に示した光学装置２及びコリメータレンズ４と、図７（ｂ）に示した組み付け状態の集積光モジュール１Ａとを、それぞれ図示していない調整用治具に搭載して、光学装置２のコリメータレンズ２４とコリメータレンズ４の光軸を一致させ、その光軸Ｌ上に、集積光モジュール１Ａの偏光ビームスプリッタ１３のビームスプ
リット面１３ａの略中心が位置するように配置する（工程（２））。集積光モジュール１Ａは、調整用治具のベースプレート搭載部（図示せず）に把持される。そのベースプレート搭載部は、調整用治具に固定された光軸Ｌに直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）及び光軸Ｌに沿う方向（Ｚ方向）に対して、それぞれ移動及び固定可能な構造を有している。

なお、図８に示す状態で、光学装置２の参照光源２１から出射されたレーザ光である発散光の約半分は、ビームスプリッタ２２を透過し、コリメータレンズ２４を通過して平行光となり、光学装置２から出射される。その平行光は、コリメータレンズ４に入射して集光光に変わり、集積光モジュール１Ａに入射する。この集光光は、偏光ビームスプリッタ１３によって反射されて受光素子１２に向うが、その焦点は参照光源２１の発光点Ｐ３と共役の関係であるため、受光素子１２を固定した集積光モジュール１Ａを図８に示すＸ，Ｙ方向に移動させ、受光素子１２の０次光検出部の中心を、集光光の焦点にするように調整する。

例えば、受光素子１２の０次光検出部が、図９に示すような４象限検出器１２ｆから構成されている場合、図９（ａ）に示すように、４象限検出器１２ｆの各検出部ａ、ｂ、ｃ、ｄからの光電変換出力の出力レベル（電圧）Ｖａ〜Ｖｄが等しくなれば、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２（図３も参照）である４象限検出器１２ｆの中心が、集光光のスポットＳＰの中心、すなわち光軸と一致していると判断できる。

しかし、図９（ｂ）に示すように、４象限検出器１２ｆの各検出部ａ、ｂ、ｃ、ｄからの光電変換出力の出力レベルＶａ〜Ｖｄが異なっている場合は、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２が、集光光のスポットＳＰの中心すなわち光軸からずれている。そこで、受光素子１２を固定した集積光モジュール１Ａを図８に示すＸ，Ｙ方向に移動させて、図９（ａ）に示すように、各検出部ａ、ｂ、ｃ、ｄからの出力レベルＶａ〜Ｖｄが等しくなるように調整すれば、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２を、集光光の光軸に一致させることができる。

次に、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２と、集光光の焦点とを一致させる方法について述べる。
図８におけるコリメータレンズ４と集積光モジュール１Ａとの間に、例えばトーリックレンズやトーリックレンズと同等な回折素子などの非点収差を発生させる光学素子を挿入すると、集光光の焦点面以外でのスポットＳＰは、図１０（ａ）又は（ｂ）に示すように楕円状になり、４象限検出器１２ｆの各検出部ａ、ｂ、ｃ、ｄからの光電変換出力の出力レベルＶａ〜Ｖｄは等しくならない。なお、図１０（ａ）と（ｂ）では、焦点面より近い場合と遠い場合を示している。

これに対して、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２と、集光光の焦点とが一致している場合には、集光光の焦点面でのスポットＳＰは、図９（ａ）に示したのと同様に円形になるため、４象限検出器の各検出部ａ、ｂ、ｃ、ｄからの光電変換出力の出力レベルＶａ〜Ｖｄが等しくなる。そこで、受光素子１２を固定した集積光モジュール１Ａを、図８に示すＺ方向（光軸Ｌに沿う方向）に移動させて、４象限検出器の各検出部ａ、ｂ、ｃ、ｄからの光電変換出力の出力レベルＶａ〜Ｖｄが等しくなるようにすれば、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２と集光光の焦点とを一致させることができる。この状態で、集積光モジュール１Ａを、調整用治具に固定する。

なお、この非点収差を発生させる光学素子は、受光素子１２の０次光検出部の中心Ｐ２を、図８に示した参照光源２１の発光点Ｐ３と共役な関係に調整する工程で、受光素子１２をＺ方向に移動させるときのみに使用する。

次に、ホログラム素子１４を、ホログラム素子ホルダ１５（図２参照）のガイド部１５ｂに嵌め込み、一体にして、偏光ビームスプリッタ１３の上に、図１１に示すように配置する。或いは、ホログラム素子ホルダ１５を用いずに、直接ホログラム素子１４を偏光ビームスプリッタ１３の上に配置しても良い。この組み付け状態の集積光モジュールを１Ｂとする。

ここで、コリメータレンズ４から出射される集光光の光軸と、ホログラム素子１４のホログラムパターンの中心とは、必ずしも一致しない。そのため、光学装置２からコリメータレンズ４を通して、集積光モジュール１Ｂに入射されるレーザビームが、ホログラム素子１４によって波面分割された、それぞれの回折光（±１次回折光）の光強度比が設計値と異なることになる。そこで、ホログラム素子１４を、偏光ビームスプリッタ１３上で図１１に示す光軸Ｌに直交するＸ，Ｙ方向の面内で移動させて、受光素子１２の回折光検出部による光電変換出力のレベル比が、上記の光強度比が設計値に最も近くなるようにする。

また、必要があれば、ホログラム素子１４をＸ，Ｙ方向の面内で回転させて、上記の光強度比が設計値に最も近くなるようにする。このようにして、ホログラム素子１４を位置決め配置し、ＵＶ硬化型の接着剤により偏光ビームスプリッタ１３上に固定する。

さらに、必要があれば、ホログラム素子１４を固定した後、受光素子１２から出力されるフォーカスエラー信号を用いて、集積光モジュール１Ｂを図１１に示すＺ方向（光軸Ｌに沿う方向）へ移動させて、フォーカスエラー信号が最小になるように微調整をしてもよい。

次に、レーザ光源１１を保持したレーザ光源ホルダ１８を、調整治具のレーザ光源ホルダ搭載部（図示せず）に把持して、熱伝導性の接着部材で固定する（工程（３））。そのレーザ光源ホルダ搭載部は、Ｘ，Ｙ方向の面内およびＺ方向に移動および固定可能となっており、また、そのレーザ光源ホルダ搭載部はＸ，Ｙ軸に対して回転および固定可能な構造をしている。そして、レーザ光源１１を保持したレーザ光源ホルダ１８を、図１１に示した集積モジュール１Ｂのベースプレート１６の下面側から、レーザ光源ホルダ１８の突起１８ａをベースプレート１６のスルーホール１６ｂに挿入して配置する。

この組み付け状態の集積光モジュールを１Ｃとし、図１２に示す。ここで、突起１８ａとスルーホール１６ｂの間隙の存在を示すため、ベースプレート１６とレーザ光源ホルダ１８を断面で示す。そして更に、本図では、ベースプレート１６とレーザ光源ホルダ１８との対向する面間に若干隙間を設けて、光軸Ｌに沿うＺ方向への相対移動しろを取ってある。

図１２において、集積光モジュール１Ｃのレーザ光源１１を発光させると、その発光点Ｐ１から出射されるレーザ光である発散光は、偏光ビームスプリッタ１３及びホログラム素子１４を透過して出射し、コリメータレンズ４によって平行光となり、その平行光が光学装置２に入射する。コリメータレンズ４で平行光となった往路光ビームは、コリメータレンズ２４により集光光となり、その集光光の約半分がビームスプリッタ２２で反射されて、撮像素子２３に導かれる。

そこで、レーザ光源１１を保持するレーザ光源ホルダ１８を、図１２における光軸Ｌに直交するＸ，Ｙ方向の面内（水平方向）および光軸Ｌに沿うＺ方向（垂直方向）に移動させて、撮像素子２３の画像中心Ｐ４に結像させる。また、必要があればレーザ光源１１をＸ，Ｙ軸に対して回転させて、レーザ光源１１から出射されるレーザ光の最大輝度方向と光軸Ｌとを一致させるようにしてもよい。このとき、レーザ光源１１の発光点Ｐ１と撮像
素子２３の画像中心Ｐ４とが共役な関係となる。

このようにして、レーザ光源ホルダ１８をＸＹＺ方向の調整を行って位置決めした後、レーザ光源ホルダ１８の突起１８ａとベースプレート１６のスルーホール１６ｂの間隙（周囲も含む）を、半田或いは熱伝導性の接着部材の銀ペースト、銅ペーストなどで充填して接着固定すれば、図１の斜視図で示した集積光モジュール１が完成する。

この様にして調整された、本発明による集積光モジュールは、レーザ光源と受光素子と偏光ビームスプリッタとホログラム素子とを一体に固定して集積化した集積光モジュールとを、その各光学部品を、ベースプレートを基準に容易に位置決めして組み立てながら、予め調整された外部のレーザ光源と撮像素子を基準として、集積光モジュールを構成するレーザ光源と受光素子とホログラム素子の位置をそれぞれ正確に調整することができる。

またそれと同時に、上記組立調整方法で組み立てられた集積光モジュールは、レーザ光源ホルダの凸部がベースプレートの凹部に挿入した状態で、その隙間を充填した半田或いは熱伝導性の接着部材で固定されるから、レーザ光源から発生した熱が伝導しやすく放熱されるので、発熱によるレーザ光源１１のレーザ性能の劣化及び寿命劣化を招くことがなく、光ピックアップ装置の高速化が図れることになる。

なお本発明は、上述した実施例に限定されることはなく、それらの全てを行う必要もなく、特許請求の範囲の各請求項に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることができることは言うまでもない。本発明による集積光モジュールについても同様である。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：集積光モジュール
２：光学装置
３：平面ミラー
４：コリメータレンズ
１１：レーザ光源
１２：受光素子
１３：偏光ビームスプリッタ
１３ａ：ビームスプリット面
１３ｂ：反射面（ミラー面）
１４：ホログラム素子
１５：ホログラム素子ホルダ
１６：ベースプレート
１６ａ：開孔
１６ｂ：スルーホール
１７：スペーサ
１７ａ：開孔
１８：レーザ光源ホルダ
１８ａ：突起
１９：熱伝導性の接着部材
２１：参照光源
２２：ビームスプリッタ
２２ａ：ハーフミラー面
２３：撮像素子
２４：コリメータレンズ
１００：光ピックアップ装置
１０１：基台
１０２：コリメートレンズ
１０３：波長板
１０４：対物レンズ
１０５：対物レンズホルダ
２００：光ディスク

Claims (4)

1. 往路光ビームとしてレーザ光を出射するレーザ光源と、前記往路光ビームが反射されて戻る復路光ビームが導かれる受光素子とが、平板状のベースプレートに固定されている集積光モジュールであって、
   前記受光素子は、前記ベースプレートの一方の面に位置決め固定されており、
   前記レーザ光源は、前記ベースプレートの他方の面側であって、少なくとも２つの凸部を有する、熱伝導性の部材で構成されたレーザ光源ホルダに保持されており、
   前記ベースプレートは、前記凸部に対応する位置に凹部を有し、
   前記ベースプレートの凹部内に、熱伝導性の接着部材が充填することで、前記レーザ光源が位置決め固定されている
   ことを特徴とする集積光モジュール。
2. 前記往路光ビームが通過し、前記復路光ビームを反射して前記受光素子へ導く偏光ビームスプリッタと、
   前記復路光ビームを波面分割して、その分割した復路光ビームを、前記偏光ビームスプリッタを介して前記受光素子の異なる検出位置に導くホログラム素子と、を更に有し、
   前記ホログラム素子は、前記偏光ビームスプリッタの前記復路光ビーム入射側に位置決め固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の集積光モジュール。
3. 前記偏光ビームスプリッタと前記受光素子との間が、スペーサによって所定の間隙に調整されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の集積光モジュール。
4. 集積光モジュールを構成するための部材として、ベースプレートと、レーザ光源と、受光素子とを用意するとともに、
   発振波長と発散角が前記レーザ光源と同等なレーザ光源である参照光源と、撮像素子とを備え、前記参照光源の発光点と前記撮像素子の画像原点とが共役の関係に設定された光学装置を用意し、
   以下の（１）から（３）の各工程を行なって、前記集積光モジュールを組み立てながら調整することを特徴とする集積光モジュールの組立調整方法。
   （１）前記ベースプレートに前記受光素子を位置決め固定する工程、
   （２）前記受光素子の非回折光（０次光）受光部の中心位置を、前記光学装置の前記参照光源の発光点と共役な関係に調整する工程、
   （３）前記ベースプレートの前記受光素子を固定した面と反対の面側に、前記集積光モジュールを構成するレーザ光源を配置し、該レーザ光源の発光点を前記光学装置の前記撮像素子の画像中心と共役な関係になるように、該レーザ光源を前記レーザ光源の光軸方向、および当該光軸方向と垂直な面内に移動させて調整した後、熱伝導性の接着部材を用いて前記ベースプレートに固定することで、前記レーザ光源で発生する熱を、前記接着部材を介して前記ベースプレートに放熱できるようにする工程。

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