JP4133896B2

JP4133896B2 - 光ピックアップ装置

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Publication number: JP4133896B2
Application number: JP2004096193A
Authority: JP
Inventors: 啓介太田; 健金井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: JP2005285200A; CN1677521A; US7492695B2; US20050213456A1

Description

本発明は、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク（光学式情報記録媒体）に対して情報の再生、記録および消去のうちの少なくとも１つを行うことのできる光ピックアップ装置に関し、特に、フロントモニタ光受光素子を用いてレーザビームの出力を制御する光ピックアップ装置に関する。

図１０は、受発光一体型素子１ａ，１ｂを利用した従来の光ピックアップ装置の概略構成図である。この光ピックアップ装置において、受発光一体型素子１ａ，１ｂから出射され、シャフトを含む平面に対して略水平な光軸を有しているレーザビームは、ビームスプリッター１２によって透過または反射される。透過または反射されたレーザビームは、コリメートレンズ１３により平行にされた後、立ち上げミラー１４により、対物レンズ１５のある上方へ向かって略直角に反射される。反射されたレーザビームは、対物レンズ１５を透過して、光ディスク１６の記録面に集光される。集光されたレーザビームは、光ディスク１６の記録面で反射され、往路とは逆の経路を経て、受発光一体型素子１ａ，１ｂに戻る。このレーザビームはその後、受発光一体型素子１ａ，１ｂの面上における回折格子（図示略）により受光面に導かれ、受光光量に応じた電気信号が検出される。

このような光ピックアップにあっては、受発光一体型素子１ａ，１ｂから発せられた光の一部が、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）において略水平に（すなわち、光軸に対して略平行に）配置されたフロントモニタ光受光素子１７に入射する。

フロントモニタ光受光素子１７は、図１１に示すように、基板部２０と、この基板部２０の下面に固定された受光部２１と、この受光部２１を封止して定位置に保持する樹脂モールド部２２とから構成されている。このフロントモニタ光受光素子１７は、受光部２１の受光面が光軸に対して略平行になるように配置されており、入射光量に応じた電気信号を出力し、光ディスク１６上に集光されたレーザビームが適当な強さになるように、自動出力制御（ＡＰＣ）回路により受発光一体型素子１ａ，１ｂの出力を制御する。

光ピックアップに関する先行技術としては特許文献１が挙げられる。
特開２００３−２５７０６４号公報

図１０および図１１に示された構造の光ピックアップ装置は、フロントモニタ光受光素子１７の受光部２１の受光面が光軸に対して略平行になるように配置されており、フロントモニタ光受光素子１７に入射する光量が少ないため、ＡＰＣ回路の制御ゲインを大きくする必要がある。しかしながら、制御ゲインを大きくすると、ＡＰＣ回路の応答性が悪くなるため、光ピックアップ装置はＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクの再生や記録の高速化に対応しきれなくなり、その品質が大きく損なわれるおそれがある。

本発明によれば、受発光一体型素子から出射され、略水平な光軸を有しているレーザビームが、ビームスプリッターにより透過または反射された後にコリメートレンズにより平行にされ、次いで、立ち上げミラーにより対物レンズのある上方へ向かって略直角に反射され、対物レンズを透過して光ディスクの記録面に集光され、集光されたレーザビームが、前記光ディスクの記録面で反射された後に逆の経路を経て前記受発光一体型素子へ戻るように構成され、受発光一体型素子から出射した光の一部を直接受光するフロントモニタ光受光素子が設けられている光ピックアップ装置において、フロントモニタ光受光素子が、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの光軸または複数の光軸を含む平面に対して略平行に配置されており、上下両面を有する基板部と、この基板部の下面に受光面を下方へ向けて固定された受光部と、この受光部を透明樹脂によって基板部との間に封入した下方突出状樹脂モールド部とから構成された受光量増大装置からなることを特徴とする光ピックアップが提供される。

ここで、受光量増大装置は、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの直接光の一部を従来よりも多くフロントモニタ光受光素子の受光面へ入射させるためのものである。

本発明の光ピックアップ装置によれば、このような受光量増大装置が設けられていることで、フロントモニタ光受光素子の受光面に入射する光量を従来よりも多くすることができ、したがって、光ピックアップ装置の安定したレーザ出力制御を行うことが可能になり、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクを高速で再生し、記録しあるいは消去することができる。

本発明の光ピックアップ装置における受光量増大装置の一例としては、基板部が、略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置され、受光部が、受光面を基板部の下面に対して略平行になる状態に固定されたものが挙げられる。所定角度傾斜させる手段として、受光量増大装置の樹脂モールド部の略平坦な下面が押し当てられるハウジングに設けられた当て面には、所定角度が設けられている。また、受光量増大装置が実装されたＦＰＣには、実装された部分におけるモジュール外形部の４方向のうち受発光一体型素子よりも遠い側の２方向にスリット部が設けられているのが好ましい。このスリット部は、ＦＰＣ越しに基板部を押圧する際に発生するＦＰＣの応力を緩和するためのものである。

このような受光量増大装置によれば、基板部が、略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置され、受光部が、受光面を基板部の下面に対して略平行になる状態に固定されていることで、結果的に、受光部の受光面が略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置されていることになる。したがって、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの直接光の一部を従来よりも多くフロントモニタ光受光素子の受光面へ入射させることが可能になる。

ここで、基板部を略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置するときの「所定角度」は、受発光一体型素子、ビームスプリッターあるいはフロントモニタ光受光素子などの光ピックアップ装置構成要素の種類、大きさ、性能、あるいはＡＰＣ回路の制御ゲインの目標値などに応じて、適宜設定することができる。

本発明の光ピックアップ装置における受光量増大装置の別の一例としては、基板部が略水平に配置され、受光部が、受光面を略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜させた状態に固定されたものが挙げられる。

このような受光量増大装置によれば、基板部が略水平に配置されているものの、受光部が、受光面を略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置されている。したがって、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの直接光の一部を従来よりも多くフロントモニタ光受光素子の受光面へ入射させることが可能になる。

ここで、受光部の受光面を略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置するときの「所定角度」は、受発光一体型素子、ビームスプリッターあるいはフロントモニタ光受光素子などの光ピックアップ装置構成要素の種類、大きさ、性能、あるいはＡＰＣ回路の制御ゲインの目標値などに応じて、適宜設定することができる。

本発明の光ピックアップ装置における受光量増大装置のさらに別の一例としては、樹脂モールド部が、下方へ凸となる略半球状あるいは略半凸レンズ状に形成されたものが挙げられる。

このような受光量増大装置によれば、樹脂モールド部が、下方へ凸となる略半球状あるいは略半凸レンズ状に形成されているので、前記ビームスプリッターにより透過または反射された後のレーザビームは、樹脂モールド部の下面が平坦に形成されている場合に比較して、より多くの方向からフロントモニタ光受光素子の受光部の受光面へ入射することになり、したがって、同受光面へより多く入射することが可能になる。

本発明の光ピックアップ装置における受光量増大装置のもっと別の一例としては、下面が略平坦である樹脂モールド部が、その下面に固定された回折格子を備えているものが挙げられる。

このような受光量増大装置によれば、樹脂モールド部の下面が平坦であるものの、その下面に回折格子が固定されているので、前記ビームスプリッターにより透過または反射された後のレーザビームは、回折格子がない場合とは異なり、回折格子によってフロントモニタ光受光素子の受光部の受光面方向へ曲がることになり、したがって、受光面へより多く入射することが可能になる。

本発明の光ピックアップ装置における受光量増大装置のさらに別の一例としては、下面が略平坦である樹脂モールド部の下面が所定角度傾斜しており、その下面がハウジングに設けられた、光軸に対して略水平な当て面に押圧されることで、受光部が受発光一体型素子に対して所定角度傾斜して配置されるものも挙げられる。

ここで、例示としての目的だけで、添付図面を参照して本発明のいくつかの実施例を説明する。

図１は、２つの受発光一体型素子１ａ，１ｂを利用した、実施例１に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。受発光一体型素子１ａ，１ｂから出射され、略水平な光軸を有しているレーザビームは、ビームスプリッター１２により透過または反射される。透過または反射されたレーザビームは、コリメートレンズ１３により平行にされた後、立ち上げミラー１４により対物レンズ１５のある上方へ向かって略直角に反射される。反射されたレーザビームは、対物レンズ１５を透過して、光ディスク１６の記録面に集光される。

集光されたレーザビームは、光ディスク１６の記録面で反射され、往路と逆の経路を経て受発光一体型素子１ａ，１ｂへ戻る。その後、受発光一体型素子１ａ，１ｂの面上の回折格子（図示略）により受光面に導かれ、受光光量に応じた電気信号が検出される。

この光ピックアップ装置にはさらに、受発光一体型素子１ｂから出射されたレーザビームの一部を受光するフロントモニタ光受光素子１７（受光量増大装置）が、ビームスプリッター１２とコリメートレンズ１３との間に設けられている。フロントモニタ光受光素子１７は、入射光量に応じた電気信号を出力し、光ディスク１６上に集光されたレーザビームが適当な強さになるように、自動出力制御（ＡＰＣ）回路により受発光一体型素子１ａ，１ｂの出力を制御する。

フロントモニタ光受光素子１７は、図２に示すように、基板部２０と、この基板部２０の下面に固定された受光部２１と、この受光部２１を封止して定位置に保持する樹脂モールド部２２とから構成されている。フロントモニタ光受光素子１７は、基板部２０が、略水平位置から受発光一体型素子１ｂ側へ約５度傾斜した状態に配置され、受光部２１が、受光面を基板部２０の下面に対して略平行になる状態に固定されている。これによって、結果的に、受光部２１の受光面が略水平位置から受発光一体型素子１ｂ側へ約５度傾斜した状態に配置されていることになる。また、この配置は、図３および図４に示すように、ハウジング６４に形成された当て面６５にフロントモニタ光受光素子１７を押圧することで達成される。ハウジング６４に形成された当て面６５は、約５度の傾斜角が形成されるように角度付けが行われている。押圧は、フロントモニタ光受光素子１７が実装されたＦＰＣを挟んで反対側からＦＰＣごと押されるものとし、その手段としては押さえバネ６７などが好ましく用いられる。また、この際にＦＰＣ自体から発生する応力を緩和するために、ＦＰＣにはフロントモニタ光受光素子１７の外形形状に沿って２方向にスリット部６２が形成されている。

このような実施例１に係る光ピックアップ装置にあっては、受光部２１の受光面が略水平位置から受発光一体型素子１ｂ側へ約５度傾斜した状態に配置されているので、受発光一体型素子１ｂから出射されたレーザビームを、従来よりも多くフロントモニタ光受光素子１７における受光部２１の受光面へ入射させることができる。したがって、光ピックアップ装置の安定したレーザ出力制御を行うことが可能になり、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク１６を高速で再生し、記録しあるいは消去することができる。

図５に示すように、実施例２に係る光ピックアップ装置におけるフロントモニタ光受光素子２７（受光量増大装置）は、基板部２０が略水平に配置され、受光部２１が、受光面を略水平位置から受発光一体型素子１ｂ側へ約５度傾斜させた状態に固定されたものである。この光ピックアップ装置における他の構成要素は、実施例１に係る光ピックアップ装置と同じである。なお、ハウジング６４に設けられたフロントモニタ光受光素子２７の樹脂モールド部２２の当て面６５には傾斜を付ける必要がない。

このような実施例２に係る光ピックアップ装置にあっては、基板部２０が略水平に配置されているものの、受光部２１が、受光面を略水平位置から受発光一体型素子１ｂ側へ約５度傾斜した状態に配置されているので、受発光一体型素子１ｂから出射されたレーザビームを、従来よりも多くフロントモニタ光受光素子１７における受光部２１の受光面へ入射させることができる。したがって、光ピックアップ装置の安定したレーザ出力制御を行うことが可能になり、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク１６を高速で再生し、記録しあるいは消去することができる。

図６に示すように、実施例３に係る光ピックアップ装置におけるフロントモニタ光受光素子３７（受光量増大装置）は、樹脂モールド部２２が、下方へ凸となる略半凸レンズ状に形成されたものである。この光ピックアップ装置における他の構成要素は、実施例１に係る光ピックアップ装置と同じである。

このような実施例３に係る光ピックアップ装置にあっては、樹脂モールド部２２が下方へ凸となる略半凸レンズ状に形成されているので、受発光一体型素子１ｂから出射されたレーザビームは、樹脂モールド部２２の下面が平坦に形成されている場合に比較して、より多くの方向から受光部２１の受光面へ入射することが可能になる。したがって、光ピックアップ装置の安定したレーザ出力制御を行うことが可能になり、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク１６を高速で再生し、記録しあるいは消去することができる。

図７に示すように、実施例４に係る光ピックアップ装置におけるフロントモニタ光受光素子４７（受光量増大装置）は、樹脂モールド部２２の下面が平坦であり、その下面に回折格子３０が固定されているものである。この光ピックアップ装置における他の構成要素は、実施例１に係る光ピックアップ装置と同じである。

このような実施例４に係る光ピックアップ装置にあっては、樹脂モールド部２２の下面が平坦であるものの、その下面に回折格子３０が固定されているので、受発光一体型素子１ｂから出射されたレーザビームは、回折格子３０によって受光部２１の受光面の方向へ曲がることになり、フロントモニタ光受光素子４７の受光面へより多く入射することが可能になる。したがって、光ピックアップ装置の安定したレーザ出力制御を行うことが可能になり、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク１６を高速で再生し、記録しあるいは消去することができる。

図３、図８および図９に示すように、実施例５に係る光ピックアップ装置におけるフロントモニタ光受光素子５７（受光量増大装置）は、樹脂モールド部２２の下面に約５度の傾斜が付けられているものである。この光ピックアップ装置における他の構成要素は、実施例１に係る光ピックアップ装置と同じである。なお、ハウジングに設けられたフロントモニタ光受光素子５７の樹脂モールド部２２の当て面６５には傾斜を付ける必要がない。

このような実施例５に係る光ピックアップ装置にあっては、フロントモニタ光受光素子５７の受光部２１と基板部２０とが平行であるものの、受光部２１の受光面が受発光一体型素子側へ約５度傾斜させた状態に固定された実施例１と同様の効果を奏するようになっているので、受発光一体型素子から出射されたレーザビームは、フロントモニタ光受光素子５７の受光面へより多く入射することが可能になる。したがって、光ピックアップ装置の安定したレーザ出力制御を行うことが可能になり、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスク１６を高速で再生し、記録しあるいは消去することができる。

本発明は、ＣＤやＤＶＤに代表される光ディスクについて情報の再生、記録および消去のうちの少なくとも１つを行うことのできる光ピックアップ装置に適用することができ、特に、フロントモニタ光受光素子を用いてレーザビームの出力を制御する光ピックアップ装置に適用することができる。

図１は本発明の実施例１に係る光ピックアップ装置の概略構成図である。図２は図１の光ピックアップ装置の一部拡大図である。図３は本発明の実施例１および実施例５に係る光ピックアップ装置の一部拡大図であって、ＦＰＣ・ハウジングとフロントモニタ光受光素子との位置関係を示している。図４は本発明の実施例１に係る光ピックアップ装置における図３に対応する部分の一部断面図である。図５は本発明の実施例２に係る光ピックアップ装置の一部拡大図である。図６は本発明の実施例３に係る光ピックアップ装置の一部拡大図である。図７は本発明の実施例４に係る光ピックアップ装置の一部拡大図である。図８は本発明の実施例５に係る光ピックアップ装置の一部拡大図である。図９は本発明の実施例５に係る光ピックアップ装置における図３に対応する部分の一部断面図である。図１０は従来の光ピックアップ装置の概略構成図である。図１１は図１０の光ピックアップ装置の一部拡大図である。図１２は従来の光ピックアップ装置のハウジングを含む図３に対応する部分の一部断面図である。

符号の説明

１ａ：受発光一体型素子
１ｂ：受発光一体型素子
１２：ビームスプリッター
１３：コリメートレンズ
１４：立ち上げミラー
１５：対物レンズ
１６：光学ディスク
１７：フロントモニタ光受光素子（受光量増大装置）
２０：基板部
２１：受光部
２２：樹脂モールド部
２７：フロントモニタ光受光素子（受光量増大装置）
３０：回折格子
３７：フロントモニタ光受光素子（受光量増大装置）
４７：フロントモニタ光受光素子（受光量増大装置）
５７：フロントモニタ光受光素子（受光量増大装置）
６１：ＦＰＣ
６２：ＦＰＣスリット部
６３：ＦＰＣに設けられた位置決め穴
６４：ハウジング
６５：ハウジングに設けられたフロントモニタ光受光素子当て面
６６：ハウジングに設けられた位置決めピン
６７；ＦＰＣ押さえバネ

Claims

受発光一体型素子から出射されたレーザビームが、ビームスプリッターにより透過または反射された後にコリメートレンズにより平行にされ、次いで、対物レンズのある方向へ向かって略直角に反射され、対物レンズを透過して光ディスクの記録面に集光され、集光されたレーザビームが、光ディスクの記録面で反射された後に逆の経路を経て受発光一体型素子へ戻るように構成され、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの一部を直接受光するフロントモニタ光受光素子が設けられている光ピックアップ装置において、
フロントモニタ光受光素子は、上下両面を有する基板部と、この基板部の下面に受光面を下方へ向けて固定された受光部と、この受光部を透明樹脂によって基板部との間に封入した下方突出状樹脂モールド部とから構成された受光量増大装置からなり、
受光量増大装置は、ＦＰＣの上に実装され、ＦＰＣ越しに基板部を押圧することで、下面が略平坦である樹脂モールド部の下面がハウジングに設けられた当て面に圧接されているとともに、前記ＦＰＣには、基板部が略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜した状態に配置されるようにＦＰＣ越しに基板部を押圧する際のＦＰＣの応力を緩和するために、この受光量増大装置の形状に合わせたスリット部が設けられている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
受発光一体型素子から出射されたレーザビームが、ビームスプリッターにより透過または反射された後にコリメートレンズにより平行にされ、次いで、対物レンズのある方向へ向かって略直角に反射され、対物レンズを透過して光ディスクの記録面に集光され、集光されたレーザビームが、光ディスクの記録面で反射された後に逆の経路を経て受発光一体型素子へ戻るように構成され、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの一部を直接受光するフロントモニタ光受光素子が設けられている光ピックアップ装置において、
フロントモニタ光受光素子は、上下両面を有する基板部と、この基板部の下面に受光面を下方へ向けて固定された受光部と、この受光部を透明樹脂によって基板部との間に封入した下方突出状樹脂モールド部とから構成された受光量増大装置からなり、
受光量増大装置は、基板部が略水平に配置され、受光部が、受光面を略水平位置から受発光一体型素子側へ所定角度傾斜させた状態に固定されたものである、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
受発光一体型素子から出射されたレーザビームが、ビームスプリッターにより透過または反射された後にコリメートレンズにより平行にされ、次いで、対物レンズのある方向へ向かって略直角に反射され、対物レンズを透過して光ディスクの記録面に集光され、集光されたレーザビームが、光ディスクの記録面で反射された後に逆の経路を経て受発光一体型素子へ戻るように構成され、受発光一体型素子から出射されたレーザビームの一部を直接受光するフロントモニタ光受光素子が設けられている光ピックアップ装置において、
フロントモニタ光受光素子は、上下両面を有する基板部と、この基板部の下面に受光面を下方へ向けて固定された受光部と、この受光部を透明樹脂によって基板部との間に封入した下方突出状樹脂モールド部とから構成された受光量増大装置からなり、
受光量増大装置は、下面が略平坦である樹脂モールド部が、その下面に固定された回折格子を備えている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。
受発光一体型素子から出射された光の一部を受光するフロントモニタ光受光素子が設けられている光ピックアップ装置において、
フロントモニタ光受光素子は、基板部と、この基板部に固定された受光部と、この受光部を封止して保持する樹脂モールド部とから構成され、さらに、外形形状に合わせたスリット部が設けられたＦＰＣの上に実装されているとともに、ＦＰＣ越しに基板部を押圧して、受発光一体型素子側へ傾斜した状態に配置されている、
ことを特徴とする光ピックアップ装置。