JP3536438B2 - 光ピックアップ及び光ガイド部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光素子、光ディスク等
への情報の記録又は再生を行う光ピックアップ、並びに
その光ピックアップに用いる光ガイド部材に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】以下従来の光ピックアップについて図を
用いて説明する。図７は従来の光ピックアップの概念図
である。４０１は光源、４０２、４０３はそれぞれサブ
マウント及びブロックで、光源を保持すると共に、光源
で発生した熱を逃がす働きを有している。４０４は光ガ
イド部材で、光ガイド部材４０４は直方体形状をしてお
り、その内部には第一基板４３０と第二基板４３１の間
の第１面４０５ａ，第二基板４３１と第三基板４３２の
間の第２面４０５ｂ及び第三基板４３２と第四基板４３
３の間の第３面４０５ｃの計３つの斜面を有している。
そして第１面４０５ａには、光源から発せられた光を０
次回折光（以下メインビームと称す）と±１次回折光
（以下サイドビームと称す）とに分離する反射型の回折
格子４０７が設けられている。また、第２面４０５ｂに
は、光源４０１からの入射光の拡散角に対して、射出光
の拡散角を自由に変換することができるとともに、射出
光を途中経路で積算される波面収差が取り除かれた理想
球面波とすることができる拡散角変換ホログラム４０６
と回折格子４０７からのメインビーム及びサイドビーム
を透過するか又は反射するかする第一偏向ビームスプリ
ッター膜４０８と非点収差を発生させる非点収差発生ホ
ログラム４１０及び反射膜４２５が形成されている。第
３面４０５ｃには、戻ってきた光を、第一偏向ビームス
プリッター膜４０８と同様に、透過するか又は反射する
第二偏光ビームスプリッター膜４１６及び反射膜４２４
が設けてあり、更にその下面には偏光面変換基板４１８
が積層されている。

【０００３】光源４０１から出射されたビームはまず拡
散角変換ホログラム４０６に入射し、ここでその拡散角
を収束方向に変化させながら反射され回折格子４０７に
入射する。回折格子４０７でメインビームとサイドビー
ムとに分離されて反射されたビームは第一偏光ビームス
プリッター膜４０８に入射し、反射されて光ガイド部材
４０４から出射される。

【０００４】光ガイド部材４０４から出射されたビーム
は記録媒体４２７で反射され、再び光ガイド部材４０４
に戻ってくる。戻ってきたビームは光ガイド部材中の各
種の膜を透過したり反射したりしながら受光素子４１９
に導かれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の構成では、拡散格変換ホログラム４０６、回折格子
４０７及び第一偏光ビームスプリッター膜４０８をそれ
ぞれ異なる基板上に形成していたので光源から出射され
た光は前述の各膜に入射する前に基板接着に用いられて
いる接着剤による樹脂層を透過しなければならなかっ
た。この樹脂層は厚さも密度も均一ではないので、この
層を透過した光には波面収差が発生してしまう。この波
面収差のため記録媒体４２７上で光を回折限界まで絞り
込むことができなくなりフォーカスエラー等が発生して
いた。

【０００６】本発明は前記課題を解決するもので波面収
差の発生を抑制し、誤動作の発生が少ない光ピックアッ
プ、並びにその光ピックアップに用いる光ガイド部材を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、光源からの入射光が接合材の層を通過しないよう
に、拡散角変換ホログラム、回折格子及び偏光ビームス
プリッター膜を一つの基板中に配置し、光源から出射さ
れた光が一つの基板中でのみ反射されるようにした。

【０００８】

【作用】この構成により、光源から出射された光が記録
媒体に到達するまでの間に接合材を透過しないので、波
面収差の発生を抑制することができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例の第一の光ピックアッ
プのパッケージングについて図を参照しながら説明す
る。

【００１０】図１及び図２はともに本発明の一実施例に
おける光ピックアップのパッケージングの構成を示す断
面図である。

【００１１】１は光源で、光源１としては半導体レー
ザ，Ｈｅ−Ｎｅ等のガスレーザ等の各種レーザが考えら
れる。ここではこれらの中で最も小型で装置全体を小型
化でき、しかも単価の安く数ｍＷ〜数十ｍＷ程度の出力
を有する半導体レーザを用いる事が好ましい。半導体レ
ーザの材質としてはＡｌＧａＡｓ，ＩｎＧａＡｓＰ，Ｉ
ｎＧａＡｌＰ，ＺｎＳｅ，ＧａＮ等が考えられ、ここで
は最も一般的に用いられており、安価なＡｌＧａＡｓを
用いた。さらに高密度記録を行う場合には記録媒体上で
のスポット径をより小さくすることができ、ＡｌＧａＡ
ｓよりもさらに波長の短いＩｎＧａＡｌＰやＺｎＳｅ等
の半導体レーザを用いることが好ましい。

【００１２】２はサブマウントで、サブマウント２はそ
の形状が直方体状若しくは板形状で、その上面には光源
１が取り付けられている。このサブマウント２は光源１
を載置するとともに、光源１で発生した熱を逃がす働き
を有している。サブマウント２と光源１との接合には熱
伝導率等を考慮するとＡｕ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ｐｂ，Ｉｎ等
の箔（厚さ数μｍ〜数十μｍ）を高温で圧着する方法を
用いることが好ましい。また光源１とサブマウント２は
略水平に取り付けなければ光学系の収差の原因になる。
従って接合の際には光源１はサブマウント２に所定の位
置に所定の高さで略水平にマウントされることが好まし
い。さらにサブマウント２の上面には光源１の下面と電
気的に接触するように電極面２ａが設けられている。こ
の電極面２ａは光源１の電源供給用のもので、電極面２
ａを構成する金属膜としては導電性や耐食性を考慮して
Ａｕの薄膜を用いることが好ましい。更にサブマウント
２は、光源１で発生する熱や光源１との取付等の問題か
ら、熱伝導性が高く、かつ、線膨張係数が光源１のそれ
（約６．５×１０^-6／℃）に近い材質が好ましい。具体
的には線膨張係数が３〜１０×１０^-6／℃で、熱伝導率
が１００ｗ／ｍＫ以上である物質、例えばＡｌＮ，Ｓｉ
Ｃ，Ｔ−ｃＢＮ，Ｃｕ／Ｗ，Ｃｕ／Ｍｏ，Ｓｉ等を、特
に高出力のレーザを用いる場合で熱伝導率を非常に大き
くしなければならないときにはダイアモンド等を用いる
ことが好ましい。光源１とサブマウント２の線膨張係数
が同じか近い数値となるようにした場合、光源１とサブ
マウント２の間の歪みの発生を抑制することができるの
で、光源１とサブマウント２との取付部分が外れたり、
光源１にクラックが入る等の不都合を防止することがで
きる。しかしながら本範囲を外れた場合には、光源１と
サブマウント２の間に大きな歪みが生じてしまい、光源
１とサブマウント２との取付部分が外れたり、光源１に
クラック等を生じる可能性が高くなる。またサブマウン
ト２の熱伝導率をできるだけ大きく取ることにより、光
源１で発生する熱を効率よく外部に逃がすことができ
る。しかしながら熱伝導率が本限定以下の場合には、光
源１で発生した熱が外部に逃げ難くなるため、光源１の
温度が上昇し、光源１の出力が低下したり、光源１の寿
命が短くなったり、最悪の場合には光源１が破壊されて
しまう等の不都合が発生しやすくなる。本実施例では比
較的安価で、これらの２つの特性のどちらにも非常に優
れたＡｌＮを用いた。更にサブマウント２の上面には光
源１との接合性を良くするために、サブマウント２から
光源１に向かってＴｉ，Ｐｔ，Ａｕの順に薄膜を形成す
ることが好ましい。

【００１３】３はブロックで、ブロック３は基本的には
直方体形状でその側面に大きな突起部３ａを有してお
り、上面にはサブマウント２が取り付けられている。こ
のブロック３もまたサブマウント２と同様に、光源１で
発生する熱やサブマウント２との取付等の問題から、熱
伝導性が高く、かつ、線膨張係数がサブマウント２に近
い材質、例えばサブマウント２の材質例で示したもの以
外にＭｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，コバール，４２アロイ等を用い
ることが好ましい。しかしながらこれらの特性値の要求
はサブマウント２に比べるとそれほど厳しくはないの
で、コストを重視して選択する方が好ましい。ここでは
ＡｌＮに比べて非常に安価で、これらの特性に比較的優
れたＣｕ，Ｍｏ等の材料でブロック３を形成した。また
ブロック３とサブマウント２との接合には熱伝導率等を
考慮すると、やはりサブマウント２と光源１の場合と同
様に、多少高価ではあるがＡｕ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ｐｂ，Ｉ
ｎ等の箔（厚さ数μｍ〜数十μｍ）を高温で圧着するこ
とが好ましい。

【００１４】４は放熱板で、放熱板４は、光源１で発生
し、伝導によりサブマウント２，ブロック３を通って伝
わってきた熱を外部に放出する働きを有するとともに、
光ピックアップを形成する種々の部材が載置され、パッ
ケージングの基板となるものである。ブロック３はロウ
付け，クリーム半田付け等により放熱板４の上面に固定
される。放熱板４の材質としては、熱伝導性が高いＣ
ｕ，Ａｌ，Ｆｅ等が考えられる。

【００１５】なおここではサブマウント２とブロック３
とを別体で形成していたが、光源１の出力が高く、これ
らの部材により高い熱伝導性が要求される場合には、熱
伝導性を良くするためにこれらの部材を一体で形成する
ことが好ましい。この場合それらの材質は、ＡｌＮ等の
熱伝導性が非常に高いものを用いることが好ましい。

【００１６】またブロック３はサブマウント２よりも大
きくして、放熱板４との接触面積を大きく取ることが望
ましい。

【００１７】また光源１には光軸に関して高い精度が要
求されるので、サブマウント２の上面は高い精度で水平
であることが好ましい。従ってサブマウント２，ブロッ
ク３及び放熱板４の取り付けについても細心の注意を払
うことが好ましい。

【００１８】５は光ガイド部材で、光ガイド部材５は直
方体形状をしており、その内部には複数の斜面及びそれ
らの斜面上に形成された各種膜を有しており、光源から
射出された光を出射するとともに、戻ってきた光を所定
の位置に導く働きを有している。また光ガイド部材５は
その側面でブロック３の突起部３ａに接着されている。
これに用いられる接合材には大きな接着強度，任意の瞬
間に固定できる作業性，硬化前と硬化後の体積の変化や
温度・湿度の変化による体積の変化が小さい即ち低収縮
率等の条件が要求され、これらを満たすことにより作業
性及び接合面の安定性等を向上させることができる。こ
の様な接合材としてここでは紫外線を照射することによ
り瞬時に硬化するＵＶ接着剤を用いた。また吸湿硬化型
の瞬間接着剤を用いても良い。更に十分な取り付け強度
を持つようにするためにブロック３と光ガイド部材５の
間の接触面積（Ｓ）はＳ＞１ｍｍ²とすることが好まし
い。

【００１９】１３は受光素子で、受光素子１３は板形状
の半導体ウェハーに形成された各種の電気回路で構成さ
れており、光ガイド部材５の底面に取り付けられてい
る。受光素子１３と光ガイド部材５との取り付けについ
ては、大きな接着強度，任意の瞬間に固定できる作業
性，硬化前と硬化後の体積の変化や温度・湿度による体
積の変化が小さい即ち低収縮率等の条件が要求され、こ
れらを満たすことにより、作業性、接合面の安定性が向
上する。この様な接合材としてここでは紫外線を照射す
ることにより瞬時に硬化するため特に作業性が良好なＵ
Ｖ接着剤を用いた。なお吸湿硬化型の瞬間接着剤を用い
ても良い。また受光素子１３は光源１から出射され、光
ガイド部材５や記録媒体等で反射されて戻ってきた光信
号を受光する受光部を複数有している。この受光部で検
知された光信号は、その光量に応じて電気信号に変換さ
れる。この電気信号は変換当初は電流値の大きさであ
る。しかしながらこの電流は非常に微弱であり、かつノ
イズを拾いやすいというデメリットがある。このためこ
こでは受光素子１３として、電流値を相関する電圧値に
変換して増幅する働きを持つＩ−Ｖアンプが形成されて
いるものを用いることが好ましい。ただし光の入射周波
数に対して出力電圧の応答が良好であることが要求され
る。更に受光素子１３の表面には受光した情報を信号と
して取り出すためのＡｌ等の薄膜で構成された複数の電
極１３ａが設けてある。

【００２０】１４はパッケージで、パッケージ１４は、
放熱板４の上面に前述のブロック３や光ガイド部材５，
受光素子１３等を囲むように設けられており、その内部
には受光素子１３からの電気信号取り出しや光源１の電
源供給等に用いられるリードフレーム１４ａがモールド
されている。このパッケージ１４の形状は中央部がくり
貫かれた直方体形状をしており、更にリードフレーム１
４ａがモールドされている側のパッケージ１４の内面に
はリードフレームの足１４ｂを露出するように段差１４
ｃが設けてある。なおパッケージ１４の形状については
円筒形等であっても構わない。そして受光素子１３から
の電気信号を取り出すためにパッケージ１４に設けられ
た段差１４ｃに露出しているリードフレームの足１４ｂ
と受光素子１３の表面に設けられている複数の電極１３
ａとをＡｕやＡｌ等で形成されたワイヤ１４ｄでワイヤ
ボンディングにより接続している。また光源１の電源供
給のため、光源１の上面とパッケージ１４に設けられた
段差１４ｃに露出しているリードフレームの足１４ｂと
をワイヤ１４ｄでボンディングし、更にサブマウント２
の上面に光源１の下面と電気的に接触するように設けら
れている電極面２ａとパッケージ１４に設けられた段差
１４ｃに露出しているリードフレームの足１４ｂとを同
じくワイヤ１４ｄでワイヤボンディングすることにより
接続している。パッケージ１４の材質としては、低吸水
性や低アウトガス性などに優れていることが求められる
が、ここではＩＣモールドとしては最も一般的なエポキ
シ樹脂等の熱硬化性の樹脂を用いている。またリードフ
レーム１４ａの材質としてはＣｕ，４２アロイ，Ｆｅ等
の金属にＡｇやＡｕ等をメッキしたものを用いることが
多い。ここではＣｕにＮｉメッキをし、その上にＡｕメ
ッキを施したものを用いた。更にパッケージ１４と放熱
板４との間の取り付けには、大きな接着強度，低い吸水
性，高い気密性（低いリーク特性）等の性質を有する接
合材を用いる。これにより接合面，接合位置の安定性を
向上させ、光ピックアップのパッケージング内部への不
純物の混入を防止することができる。ここでは多少接着
に時間がかかるが、これらの特性に優れ、安価なエポキ
シ系接着剤を用いた。

【００２１】１５はシェルで、シェル１５もまたパッケ
ージ１４と同様に直方体の中心部をくり貫いたような外
形をしており、その水平方向の断面はパッケージ１４の
それとほぼ同一形状をしている。またその材質にはパッ
ケージング内部への不純物混入を防止する意味で、低吸
水性や低アウトガス性等の特性が求められる。ここでは
それらの特性に優れたポリプチレンテレフタレート（以
下ＰＢＴとする）を用いた。ただし、特に強度や寸法精
度等に優れた特性が要求される場合には、ＰＢＴよりも
高価ではあるがこれらの特性に優れたＬＣＰを用いても
良い。そしてシェル１５とパッケージ１４との接着は、
前述のパッケージ１４と放熱板４との取り付けと同様の
理由で、エポキシ系接着剤を用いた。なおこのシェル１
５を用いる代わりにパッケージ１４の側壁部分の高さ
を、光ガイド部材５よりも高くなるようにして代替して
も良い。

【００２２】１６はカバー部材で、カバー部材１６は光
ガイド部材５や受光素子１３等にごみ，ほこり等が付着
するのを防止するもので、シェル１５の上面にエポキシ
系の接着剤により取り付けられている。またカバー部材
１６の材質としては、ＢＫ−７，ＦＫ−１，Ｋ−３等の
ガラスや、ウレタン，ポリカーボネート，アクリル等の
光透過率の高い樹脂等を用いることがことが好ましい。
更にカバー部材１６の上下両面には反射防止のために反
射防止膜１６ａを形成している。この反射防止膜１６ａ
はＭｇＦ₂ 等の材質で形成することが好ましい。

【００２３】なお光ピックアップのパッケージングの内
部は光源１及び受光素子１３の酸化防止等の観点から、
乾燥した酸化防止ガスとしてＮ₂等のガスやＡｒ，Ｎ
ｅ，Ｈｅ等の不活性ガスを充填することが好ましい。そ
の場合、放熱板４と受光素子１３との間に存在する隙間
１７を小さな収縮率，低い吸水性，高い気密性（優れた
リーク特性）等の特性を有する接合材、例えばエポキシ
系のポッティング剤や半田等で埋める必要がある。これ
により内部の気密性を高めることができる。またこの場
合カバー部材１６はパッケージング内部と外部とを隔絶
する働きも有することになる。

【００２４】以上示してきた構成を用いることにより、
光源１で発生する熱を容易に外部に放出することがで
き、更にパッケージングの両端面に計２個所の開口部を
設けることにより、酸化防止ガスの封入を容易に行うこ
とができる。また光学系においては光源１，光ガイド部
材５及び受光素子１３の相対的な位置関係を正しくかつ
強固に保持することができるので、それらの位置のずれ
による誤動作や余分な光学的収差等が発生しない。

【００２５】次に本発明の一実施例における光ピックア
ップの動作について、図面を参照しながら説明する。図
３は本発明の一実施例における光ピックアップの動作の
概念図、図４は本発明の一実施例における光ガイド部材
の斜視図である。

【００２６】図３及び図４において放熱板４上にサブマ
ウント２を介して水平にマウントされた光源１から水平
に放出されたレーザ光は、４つの基板からなり、それら
の基板の境界をなす平行な複数の斜面を有する光ガイド
部材５の面５ｆから光ガイド部材５に入射し、光ガイド
部材５の第二基板２０１と第三基板２０２の間の第二の
斜面５ｂに形成されかつ入射する光の拡散角に対して射
出する光の拡散角を変換する（以下ＮＡを変換すると呼
ぶ）機能を有する反射型の拡散角変換ホログラム７に到
達する。拡散角変換ホログラム７によってＮＡを変換さ
れかつ反射した光は第一基板２００と第二基板２０１の
間の第一の斜面５ａに形成された反射型の回折格子６に
よって０次回折光（以下メインビームと呼ぶ）と±１次
回折光（以下サイドビームと呼ぶ）とに分けられる。回
折格子６によって発生するメインビーム及びサイドビー
ムは第１の偏光選択性のあるビームスプリッター膜９
（以下単に第１のビームスプリッター膜と呼ぶ）に入射
する。第１のビームスプリッター膜９に入射する光のう
ち第１のビームスプリッター膜９を透過する光は光源１
からの射出光のモニター光として利用される。

【００２７】ここで回折格子６は第二基板２０１の記録
媒体側の面上に形成され、拡散角変換ホログラム７及び
第１のビームスプリッター膜９はいずれも第二基板２０
１の回折格子６が形成されている面とは反対側の面上に
形成されている。従って光源１からの光は第二基板２０
１中のみで反射されて（例えば第一基板２００と第二基
板２０１との間や第二基板２０１と第三基板２０２との
間を接着させている樹脂層を光が透過しない）、光ガイ
ド部材５から出射されることになるので、光が樹脂層を
透過することによる波面収差の発生を抑制することがで
き、ディスク上でのスポット径をほぼ回折限界まで絞り
込むことが可能になる。このとき第二基板２０１は良好
に研磨されていることが好ましい。これにより各反射面
での波面収差の発生を更に抑制することができる。更に
回折格子６，拡散角変換ホログラム７及び第一のビーム
スプリッタ膜９を第二基板２０１にのみ形成したことに
より、基板加工時の精度管理について、従来のように複
数の基板の間の相対的位置合わせの必要がなく、第二基
板２０１に形成される回折格子６、拡散角変換ホログラ
ム７、第１のビームスプリッター膜９の相対的な位置関
係だけを管理すればよいので、従来複数必要としていた
それぞれの膜の位置合わせや基板の張り合わせ等の工程
を削減することができる。

【００２８】そして第１のビームスプリッター膜９で反
射されたメインビーム及びサイドビームは、光ガイド部
材５の面５ｅを透過、対物レンズ２６に入射し、対物レ
ンズ２６の集光作用によって記録媒体２７の記録媒体面
２７ａに結像される。この時、記録媒体面２７ａ上にお
いて２つのサイドビームのビームスポット２９ａ及び２
９ｃはメインビームのビームスポット２９ｂを中心とし
てほぼ対称な位置に結像される。記録媒体面２７ａに対
してメインビーム及びサイドビームのビームスポット２
９ｂ及び２９ａ、２９ｃにより情報の記録または再生信
号及びトラッキング、フォーカシングいわゆるサーボ信
号の読みだしを行う。

【００２９】拡散角変換ホログラム７は、光源１からの
射出光のうち拡散角変換ホログラム７へ入射することの
できる光束の拡散角に対して、拡散角変換ホログラム７
からの反射光の拡散角を変換することができる。また、
拡散角変換ホログラム７によって拡散角をまったく持た
ない平行光にも変換可能である。また、同じ拡散角変換
ホログラム７によって図１に示されるように光ガイド部
材５射出後の光束が途中経路で積算された波面収差が取
り除かれた理想球面波３０となる。したがって、対物レ
ンズ２６への入射光は理想球面波３０となり、対物レン
ズ２６による記録媒体２７での結像スポットはほぼ回折
限界まで絞り込まれ理想的な大きさとなり、情報の記録
または再生を容易に行うことができる。

【００３０】記録媒体２７の情報記録面２７ａによって
反射されたメインビーム及びサイドビームの戻り光は対
物レンズ２６、光ガイド部材５の面５ｅを再び通過し、
再び光ガイド部材の第二の斜面５ｂに形成された第１の
ビームスプリッター膜９に入射する。第１のビームスプ
リッター膜９は入射面に対して平行な振動成分を有する
光（以下単にＰ偏光成分と呼ぶ）に対してほぼ１００％
の透過率を有し、垂直な振動成分（以下単にＳ偏光成分
と呼ぶ）に対しては一定の反射率を有する。

【００３１】記録媒体２７からの戻り光のうち第一のビ
ームスプリッター膜９から透過する光は光ガイド部材５
の第一の斜面５ａに略平行な第３面１０５ｃ上に形成さ
れた第２の偏光選択性のあるビームスプリッター膜１１
（以下単に第２のビームスプリッター膜と呼ぶ）に入射
する。第２のビームスプリッター膜１１は第一のビーム
スプリッター膜９と同様にＰ偏光成分に対してほぼ１０
０％の透過率を有し、Ｓ偏光成分に対しては一定の反射
率を有する。

【００３２】ここで第２のビームスプリッター膜１１に
入射した光束の内、透過光１１７に関して説明する。透
過光１１７は第三の斜面５ｃ上に積層された偏光面変換
基板３１に入射する。

【００３３】図５は本発明の一実施例における偏光面変
換基板の斜視図、図６は本発明の一実施例における光ピ
ックアップの受光部配置及び信号処理を示す図である。
偏光面変換基板３１は第１のその他の斜面３１ａ（以下
単に第１他斜面と呼ぶ）とその第１他斜面３１ａに平行
な第２のその他の斜面３１ｂ（以下単に第２他斜面と呼
ぶ）を有し、第１他斜面３１ａには反射膜１２６が、第
２他斜面３１ｂには偏光分離膜１２が夫々形成されてい
る。透過光１１７は第２他斜面３１ｂ上に形成された偏
光分離膜１２に入射する。第２他斜面３１ｂは透過光１
１７の偏光面１１７ａと入射面１２８とのなす角が略４
５°（２ｎ＋１）、（ｎは整数）になるように形成され
ている。その結果透過光１１７のＰ偏光成分１１７ｐと
Ｓ偏光成分１１７ｓは略１：１の強度比を有するように
なる。入射面１２８と平行な偏光成分を有するＰ偏光成
分１１７ｐは偏光分離膜１２によってほぼ１００％透過
し、一方、入射面１２８に垂直な偏光成分を有するＳ偏
光成分１１７ｓは第２他斜面３１ｂ上の偏光分離膜１２
によって略１００％反射し第１他斜面３１ａ面上に入射
し、反射膜１２６によって反射させられ受光素子へ導か
れる。

【００３４】次に図３中に示す第２のビームスプリッタ
ー膜１１に入射した光束のうち反射光１２３に関して説
明する。反射光１２３は第二の斜面５ｂ上の反射型のホ
ログラムで形成された非点収差発生ホログラム１０に入
射する。反射光１２３は非点収差発生ホログラム１０に
よって非点収差を発生しつつ反射し、メインビームの戻
り光は受光素子１３上の受光部１７２に、サイドビーム
の戻り光は受光素子１３上の受光部１７６及び１７７に
到達する。

【００３５】なお本実施例では光源１から照射された光
が光ガイド部材５から出射するまでの間に接合材の樹脂
層を通過しないように第二基板２０１に各種光学素子を
形成して、それらの光学素子での反射のみで光を導波し
ていたが、光路上に樹脂層が介在しなければ（例えば各
種光学素子上に接合材を塗布しないなど）、光学素子は
第一基板２００に設けても良いし、第三基板２０２に設
けても良い。

【００３６】また本実施例では接合材としては樹脂系の
接着剤を用いていたが、光の透過率が良好で、光学特性
に優れていればガラス接着剤などを用いても良い。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、光源から照射された光が接合
材を通過することなく光ガイド部材から出射されるよう
にしたことにより、波面収差の発生を抑制することがで
き、光ピックアップの誤動作を減少させることができ
る。また光源から光ガイド部材に入射してきた光が第一
の基板のみを通過して、光ガイド部材から射出されるよ
うにしたことにより、基板の加工の際に第一の基板につ
いてのみ精度の管理をすれば良くなるので、位置合わせ
の必要がなくなり加工工程数を減少させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における光ピックアップのパ
ッケージングの構成を示す断面図

【図２】本発明の一実施例における光ピックアップのパ
ッケージングの構成を示す断面図

【図３】本発明の一実施例における光ピックアップの動
作の概念図

【図４】本発明の一実施例における光ガイド部材の斜視
図

【図５】本発明の一実施例における偏光面変換基板の斜
視図

【図６】本発明の一実施例における光ピックアップの受
光部配置及び信号処理を示す図

【図７】従来の光ピックアップの動作の概念図

【符号の説明】

１ 光源 ２ サブマウント ２ａ 電極面 ３ ブロック ３ａ 突起部 ３ｂ 側面部 ４ 放熱板 ５ 光ガイド部材 ５ａ 第一の斜面 ５ｂ 第二の斜面 ５ｃ 第三の斜面 ５ｅ 面 ５ｆ 面 ６ 回折格子 ７ 拡散角変換ホログラム ９ 第１のビームスプリッター膜 １０ 非点収差発生ホログラム １１ 第２のビームスプリッター膜 １２ 偏光分離膜 １３ 受光素子 １３ａ 電極 １４ パッケージ １４ａ リードフレーム １４ｂ リードフレームの足 １４ｃ 段差 １４ｄ ワイヤ １５ シェル １６ カバー部材 １６ａ 反射防止膜 １７ 隙間 ２６ 対物レンズ ２７ 記録媒体 ２７ａ 記録媒体面 ２９ａ，２９ｂ，２９ｃ ビームスポット ３０ 理想球面波 ３１ 偏光面変換基板 ３１ａ 第１他斜面 ３１ｂ 第２他斜面 １１７ 透過光 １１７ａ 偏光面 １１７ｓ Ｓ偏光成分 １１７ｐ Ｐ偏光成分 １１９ 受光素子 １２０ 透過光 １２４ 反射膜 １２５ 反射膜 １２６ 反射膜 １２７ 記録媒体 １２８ 入射面 １７０，１７１，１７２，１７２ａ，１７２ｂ，１７２
ｃ，１７２ｄ，１７６，１７７ 受光部 ２００ 第一基板 ２０１ 第二基板 ２０２ 第三基板 ２０３ 第四基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉中 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 古賀 稔浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 中島 一幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−287510（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−249242（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−314537（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−257003（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−128625（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/12 - 7/22

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、前記光源から照射された光の入
   射方向に対して傾斜した複数の基板を接合材で接合して
   形成された光ガイド部材と、光を受光して光信号を電気
   信号に変換する受光素子とを有する光ピックアップであ
   って、前記光ガイド部材の複数の基板のうちの少なくと
   も１つの基板は略平行に形成した端面に前記光源からの
   入射光の拡散角に対して射出光の拡散角を変換する拡散
   角変換ホログラムと他の複数の光学素子とを形成し、前
   記光源から照射された光は前記１つの基板に入射して前
   記拡散角変換ホログラムを経て拡散角を変換した後前記
   複数の光学素子で反射し前記接合材を通過することなく
   前記光ガイド部材から外部に出射され、外部から前記光
   ガイド部材に入射した光は前記複数の基板と前記接合材
   とを経て前記受光手段に導かれることを特徴とする光ピ
   ックアップ。
2. 【請求項２】 光源と、前記光源から照射された光の入
   射方向に対して傾斜した複数の基板を接合材で接合した
   光ガイド部材とを有する光ピックアップであって、前記
   光ガイド部材の複数の基板のうち少なくとも１つの基板
   には、光源から発せられた光を０次回折光（以下メイン
   ビームと称す）と±１次回折光（以下サイドビームと称
   す）とに分離する回折格子と、前記光源からの入射光の
   拡散角に対して射出光の拡散角を変換する拡散角変換ホ
   ログラムと前記回折格子からのメインビーム及びサイド
   ビームを透過するか又は反射する偏光ビームスプリッタ
   ー膜とを設け、前記光源から照射された光は前記拡散角
   変換ホログラムと前記回折格子と前記偏光ビームスプリ
   ッター膜で反射されて、前記接合材を通過することなく
   前記光ガイド部材から出射されることを特徴とする光ピ
   ックアップ。
3. 【請求項３】 前記複数の基板のうち少なくとも一つの
   基板の両端面を略平行に形成し、前記両端面のうちの一
   方の端面に前記回折格子を形成し、もう一方の端面に前
   記拡散角変換ホログラムと前記偏光ビームスプリッター
   膜とを形成し、前記光源から照射された光は前記拡散角
   変換ホログラムと前記回折格子と前記偏光ビームスプリ
   ッター膜で順に反射されて、前記光ガイド部材から出射
   されることを特徴とする請求項２記載の光ピックアッ
   プ。
4. 【請求項４】 光源と、 前記光源から照射された光の入射方向に対して傾斜した
   複数の基板を接合材で接合した光ガイド部材と、 光を受光するとともに受光した光信号を電気信号に変換
   する受光手段と、 前記光ガイド部材を構成する複数の基板のうちの第一の
   基板に、光源から発せられた光を０次回折光（以下メイ
   ンビームと称す）と±１次回折光（以下サイドビームと
   称す）とに分離する回折格子と、前記光源からの入射光
   の拡散角に対して射出光の拡散角を変換する拡散角変換
   ホログラムと、前記回折格子からのメインビーム及びサ
   イドビームを透過するか又は反射するかする偏光ビーム
   スプリッター膜とを設け、 前記光源から前記第一の基板に照射された光が前記回折
   格子と前記拡散角変換ホログラムと前記偏光ビームスプ
   リッター膜とを反射して前記接合材を通過することなく
   前記光ガイド部材から出射されるとともに、 前記複数の基板のうちの第二の基板にビームスプリッタ
   ー膜及び複数の光学素子を、第三の基板に複数の光学素
   子をそれぞれ設け、前記第一の基板に入射した戻り光の
   うち前記ビームスプリッター膜を透過した透過光を前記
   第三の基板に設けられた複数の光学素子で２つの成分に
   分け、それぞれの成分に応じた所定の位置に透過光を導
   くとともに、前記ビームスプリッター膜で反射された反
   射光を前記第二の基板に設けられた複数の光学素子を通
   じて所定の位置に導くことを特徴とする光ピックアッ
   プ。
5. 【請求項５】 前記光源と前記光ガイド部材と前記受光
   手段とを収納する収納部材をさらに備えたことを特徴と
   する請求項４に記載の光ピックアップ。
6. 【請求項６】 前記光源と前記光ガイド部材と前記受光
   手段とを収納するとともに開口部を有する収納部材と、
   前記収納部材の開口部を覆うカバー部材とをさらに備え
   たことを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
7. 【請求項７】 前記光源と前記光ガイド部材と前記受光
   手段とを収納するとともに前記光ガイド部材から光媒体
   に光を出射したり前記光媒体からの反射光が入射したり
   する前記光ガイド部材の入出射部分との対向する部分に
   開口部を有した収納部材と、前記開口部を覆うカバー部
   材と、前記収納部材を載置する基台とをさらに備えたこ
   とを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
8. 【請求項８】 前記光源を保持する保持部材と、前記光
   源と前記保持部材と前記光ガイド部材と前記受光手段と
   を収納する収納部材と、前記収納部材を載置する基台と
   をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の光ピ
   ックアップ。
9. 【請求項９】 前記光源を保持する保持部材と、前記受
   光手段で変換された電気信号を取り出す接続部材と、前
   記光源と前記保持部材と前記光ガイド部材と前記受光手
   段と前記接続部材を収納するとともに開口部を有する収
   納部材と、前記収納部材の開口部を覆うカバー部材と、
   前記収納部材を載置する基台とをさらに備えたことを特
   徴とする請求項４に記載の光ピックアップ。
10. 【請求項１０】 光源からの照射光の方向に対して傾斜
    して配置された複数の基板を接合材で接合して形成さ
    れ、前記複数の基板のうちの少なくとも１つの基板は略
    平行に形成した端面に前記光源からの入射光の拡散角に
    対して射出光の拡散角を変換する拡散角変換ホログラム
    と他の複数の光学素子とが形成され、前記光源から前記
    １つの基板に入射した光を外部に出射し、外部から前記
    光ガイド部材に入射した光は前記複数の基板と前記接合
    材といずれかの前記光学素子とを経て受光手段に導かれ
    る光ガイド部材であって、 前記光源の照射光は前記１つの基板に入射して前記拡散
    角変換ホログラムを経て拡散角を変換した後前記複数の
    光学素子で反射されて前記接合材を通過することなく外
    部に出射されることを特徴とする光ガイド部材。
11. 【請求項１１】 光源からの照射光の方向に対して傾斜
    して配置された複数の基板を接合材で接合して形成さ
    れ、前記複数の基板のうち少なくとも一つの基板の両端
    面を略平行に形成して回折格子、拡散角変換ホログラ
    ム、偏光ビームスプリッター膜の光学素子を形成した光
    ガイド部材であって、 前記光源から発射された光は前記光ガイド部材に入射し
    て、前記拡散角変換ホログラムと前記回折格子と前記偏
    光ビームスプリッター膜で順に反射されて、前記接合材
    を通過することなく外部に出射されることを特徴とする
    光ガイド部材。
12. 【請求項１２】 光源からの照射光の方向に対して傾斜
    して配置された複数の基板を接合材で接合して形成さ
    れ、前記複数の基板のうち少なくとも一つの基板の両端
    面を略平行に形成して前記両端面のうち一方の端面に光
    を０次回折光（以下メインビームと称す）と±１次回折
    光（以下サイドビームと称す）とに分離する回折格子を
    形成し、他の端面に拡散光の拡散角を変換する拡散角変
    換ホログラムと回折格子からのメインビーム及びサイド
    ビームを透過するか又は反射する偏光ビームスプリッタ
    ー膜とを形成した光ガイド部材であって、 前記光源からの照射光は前記拡散角変換ホログラムと前
    記回折格子と前記偏光ビームスプリッター膜で順に反射
    されて、前記接合材を通過することなく外部に出射され
    ることを特徴とする光ガイド部材。
13. 【請求項１３】 光源からの照射光の方向に対して傾斜
    して配置された複数の基板を接合材で接合して形成され
    た光ガイド部材であって、 前記複数の基板のうち第一の基板に、光源から発せられ
    た光を０次回折光（以下メインビームと称す）と±１次
    回折光（以下サイドビームと称す）とに分離する回折格
    子と、前記光源からの入射光の拡散角に対して射出光の
    拡散角を変換する拡散角変換ホログラムと、前記回折格
    子からのメインビーム及びサイドビームを透過するか又
    は反射するかする偏光ビームスプリッター膜とを設け、
    前記第一の基板に入射した前記照射光は前記拡散角変換
    ホログラムと前記回折格子と前記偏光ビームスプリッタ
    ー膜で反射して、前記接合材を通過することなく外部へ
    出射するとともに、 前記複数の基板のうち第二の基板にビームスプリッター
    膜及び複数の光学素子を、及び第三の基板に複数の光学
    素子をそれぞれ設け、前記第一の基板に入射した外部か
    らの戻り光のうち前記ビームスプリッター膜を透過した
    透過光を前記第三の基板に設けられた複数の光学素子で
    ２つの成分に分け、それぞれの成分に応じた所定の位置
    に透過光を導くとともに、前記ビームスプリッター膜で
    反射された反射光を前記第二の基板に設けられた複数の
    光学素子を通じて所定の位置に導くことを特徴とする光
    ガイド部材。
14. 【請求項１４】 前記第三の基板に設けられた複数の光
    学素子は反射膜と偏光分離膜とが形成され、前記戻り光
    のうち２つの成分に分けられた光の強度比はＰ偏光成分
    とＳ偏光成分とが略１：１となるように形成されている
    ことを特徴とする請求項１３に記載の光ガイド部材。