JP4150325B2 - 受光素子及びそれを備えた光学ピックアップ装置、電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル万能ディスク）等の光ディスク媒体に対して光学的に情報を記録・再生に用いる受光素子及びそれを備えた光学ピックアップ装置、電子機器に関する。

ＣＤ、ＤＶＤにみられるような光ディスク媒体は、多量の情報を高密度で記録・再生可能であるため、ＡＶ（Audio and Visual）機器、コンピュータ等、その利用範囲は非常に多岐にわたる。特に最近は、高密度光ディスク媒体への記録技術の確立、及び実用化・普及が要求されている。その中でもこれら光ディスク媒体の記録・再生に用いられる光学ピックアップ装置の高性能化が進められている。

従来、ＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置としては、特開昭６０−１０３５２９号公報（特許文献１）に開示されているものある。

図６に、従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置の概略構成を示し、図７に、上記ＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置に用いるＰＤ（受光素子）１００の平面図を示し、図８に、上記ＰＤ１００の概略断面図を示す。

上記ＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置は、図６に示すように、光ディスク媒体５８へ向けてレーザ光を出射するＣＤホロレーザ５１，ＤＶＤホロレーザ５２を備えている。ＣＤホロレーザ５１，ＤＶＤホロレーザ５２が出射したレーザ光は、ダイクロプリズム５３、コリメートレンズ５４、立ち上げミラー５５、波長選択板５６及び対物レンズ５７を順次経由して光ディスク媒体５８に照射される。このとき、上記ＣＤホロレーザ５１が出射したレーザ光の一部がダイクロプリズム５３および凸型集光レンズ５９を順次経由してＰＤ１００（幅３.５ｍｍ×長さ５.０ｍｍ×高さ５５ｍｍ程度）の受光部１０２に入射することによって、そのレーザ光のパワーをＰＤ１００でモニタリングすることができる。

上記ＰＤ１００は、図７に示すように、レーザ光を受ける受光部１０２と、ＰＤ１００を制御するためのＩＣ（集積回路）１０４とを有している。上記受光部１０２は、受光面が一辺１００ｍｍ程度の矩形状となっているが、受光面が円形状であってもよい。そして、上記受光部１０２，ＩＣ１０４は、図８に示すように、静電気・塵埃などから保護するために無色透明樹脂１０７でコーティングされている。

また、上記ＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置では、図６に示すように、受光部１０２により多くのレーザ光を入射させるために、ダイクロプリズム５３とＰＤ１００との間に凸型集光レンズ５９を配置している。

図９に、上記ＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置を底面側から見た模式図を示し、図１０に、上記ＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置に用いるＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１１０の屈曲部形成前の状態を示す模式図を示す。なお、図９では、理解容易のためにハウジング１１１の図示を省略している。

上記ハウジング１１１には、図９に示すように、ＣＤホロレーザ５１、ＤＶＤホロレーザ５２及びダイクロプリズム５３等の電子部品を接着またはネジ止めによって固定する。また、上記ＰＤ１００を実装するＦＰＣ１１０は、ＰＤ１００の側面側で直角に折り曲げられている。上記ＦＰＣ１１０は、図１０に示すように、ＰＤを実装するための実装部１１０ａと、ＰＤを実装しない非実装部１１０ｂとを有していて、図１０中の点線で実装部１１０ａを折り曲げることによって図９に示すような状態となる。このような状態では、ＦＰＣ１１０はＰＤ１００と集光レンズ５９の一部とを覆っている。また、上記ＦＰＣ１１０は、ＰＤ１００の底面側でハウジング１１１の当て面に沿って組み込まれており、接着溜り１１１ｃに充填される接着剤にてハウジング１１１と接着固定される。なお、図９において、６０は半田、６１はＣＤホロリードピン、６２はＣＤ押さえバネである。

しかしながら、図９のような構造では、ＰＤ１００をハウジング１１１の当て面に沿って装填するので、ピックアップ組立て段階においてＰＤ１００の位置調整が不可能である。したがって、上記受光部１０２に対してレーザ光が入射する効率を高めることができない。すなわち、上記レーザ光のパワーを高精度にモニタリングすることができないという問題がある。

また、より高速度な信号応答が必要とされる昨今では、ＰＤ１００の受光部１０２の受光面積はできるだけ小さく（一辺０.３〜０.５ｍｍ程度）するため、上記レーザ光に対する受光部１０２の位置調整は難しくなっている。
特開昭６０−１０３５２９号公報

そこで、本発明の課題は、レーザ光のパワーを高精度にモニタリングすることができる受光素子及びそれを備えた光学ピックアップ装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、第１の発明の受光素子は、
支持部材と、
上記支持部材の表面上に搭載され、レーザ光を受光する第１受光部と、
上記支持部材の表面上に、上記第１受光部の近傍に位置するように搭載された第２受光部と、
上記第１受光部および第２受光部を覆って、上記レーザ光が透過する透過性樹脂と
を備え、
上記第２受光部は、上記第１受光部の周囲に４つ設けられ、
上記各第２受光部の各受光面積は上記第１受光部の受光面積よりも広く、
上記透過性樹脂は、上記第１受光部に対向する表面部のみが略半球形状に突出して上記レーザ光を上記第１受光部に集光させ、かつ、上記表面部以外の略平坦な表面部が上記レーザ光と平行に進むレーザ光を上記第２受光部に入射させることを特徴としている。

上記構成の受光素子によれば、上記第２受光部の出力に基いて第１受光部の位置調整を行うことによって、第１受光部を所望の箇所に高精度に配置することができる。したがって、上記第１受光部で受光するレーザ光の光束を増やすことができるので、レーザ光のパワーを高精度にモニタリングすることができる。

また、上記第２受光部を第１受光部の周囲に少なくとも４つ設けるので、第１受光部を所望の箇所に配置するための位置調整が容易になる。

また、上記各第２受光部の各受光面積は受光部の受光面積よりも広いので、第１受光部で受光できないレーザ光を第２受光部で容易に受光することができる。

また、上記第１受光部，第２受光部を透光性樹脂で覆っているので、第１受光部，第２受光部を静電気・塵埃から保護できる。

また、上記透過性樹脂はレーザ光が透過するので、第１受光部と第２受光部とによる受光に悪影響を及ぼさない。

また、上記受光素子を光学ピックアップ装置に用いた場合、透過性樹脂の略半球形状の表面部がレーザ光を第１受光部に集光させるので、その略半球形状の表面部を集光レンズとして用いることができる。したがって、上記光学ピックアップ装置では、上記第１受光部にレーザ光を集光させるための集光レンズを用いなくてもよいので、部品点数を削減できると共に、レーザ光の入射方向と平行な方向の高さを下げることができる。すなわち、上記光学ピックアップ装置の薄型化が可能となる。

一実施形態の受光素子では、上記支持部材の側面には凹部が設けられている。

上記実施形態の受光素子によれば、例えばチャックで第１受光部の位置調整を行う場合、チャックを凹部に嵌合させることによって、チャックで支持部材をしっかりと保持することができる。

一実施形態の受光素子では、
上記支持部材の側面には通電部が設けられ、
上記凹部は上記通電部に接触しないような位置に設けられている。

上記実施形態の受光素子によれば、上記凹部は通電部に接触しないような位置に設けられているから、例えば導電性の部材を凹部に接触させても、導電性の部材と通電部とがショートしない。また、上記部材が通電部を傷付けるのを防ぐことができる。

第２の発明の光学ピックアップ装置は、上記第１の発明の受光素子を備えたことを特徴としている。

上記構成の光学ピックアップ装置によれば、上記受光素子を備えているので、高精度なＡＰＣ（Automatic Power Control）制御を行うことができる。

第３の発明の電子機器は、上記第２の発明の光学ピックアップ装置を含むことを特徴している。

上記構成の電子機器によれば、上記光学ピックアップ装置を含むので、信頼性を高めることができる。

本発明の受光素子は、第１の発明の受光素子は、第２受光部の出力に基いて第１受光部の位置調整を行うことによって、第１受光部を所望の箇所に高精度に配置することができるから、第１受光部で受光するレーザ光の光束を増やして、レーザ光のパワーを高精度にモニタリングすることができる。

以下、本発明の受光素子を図示の実施の形態を説明する前に、まずこの発明をより理解し易くするために参考例を説明する。

参考例

図１に、本発明の参考例のフロントモニタＰＤの概略平面図を示す。

上記ＰＤは、支持部材の一例としての絶縁層１と、この絶縁層１上に設けられた主受光部２とを備えている。この主受光部２の四方には、主受光部２０への入射光のパワーをモニタリングする目的で４つの位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを設けている。上記位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの夫々は、主受光部２の受光面積よりも広い受光面積を有している。より詳しくは、上記位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの夫々の各受光面は、一辺１.０ｍｍ程度の矩形状となっている。

上記絶縁層１はＰＤを制御するためのＩＣ４を搭載している。そして、上記絶縁層１の両端部には、通電部の一例としての端子（導通ランド部）５を設けている。また、上記絶縁層１の側面には凹部６を設けている。この凹部６は端子５と接触しないように設けられている。

上記構成のＰＤによれば、位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄのうちの１つに入射するレーザ光の光量をモニタリングすることによって、主受光部２に入射するレーザ光の光量が最大となるように、主受光部２の位置調整を容易に行うことができる。

本実施の形態のＰＤを図６の従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置に用いれば、ＣＤホロレーザ５１，ＤＶＤホロレーザ５２が出射するレーザ光を高精度にモニタリングすることができる。

上記参考例では、主受光部２の四方に４つの位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄを設けていたが、例えば、主受光部２の上方に１つの位置調整用受光部を設け、かつ、主受光部２の左方に１つの位置調整用受光部を設けてもよいし、あるいは、主受光部２の八方に８つの位置調整用受光部を設けてもよい。つまり、位置調整用受光部の数は４つに限定されない。

実施の形態１

図２に、本発明の実施の形態１のフロントモニタＰＤの概略断面図を示す。また、図２において、図１に示した構成部と同一構成部は、図１における構成部と同一の参照番号を付して説明を省略する。

本実施の形態のＰＤでは、主受光部２、位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ及びＩＣ部４を表面・静電気保護の観点から透過性樹脂の一例としての無色透明樹脂７でコーティングしている。この無色透明樹脂７は、主受光部２に対向する表面部７ａのみが略半球形状に突出し、かつ、表面部７ａ以外の表面部７ｂが略平坦になっている。この表面部７ｂの一部は位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄに対向している。なお、例えばガラスやプラスチック等を無色透明樹脂７として用いることができる。なお、上記主受光部２は第１受光部の一例であり、位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは第２受光部の一例である。

上記構成のＰＤによれば、表面部７ａが凸レンズの役割を果たすので、レンズ効果により効率的に主受光部２に収束レーザ光８を入射させることができる。

また、上記位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの上方においては無色透明樹脂７の表面が略平坦になっているので、位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄには常に平行レーザ光９が入射する。したがって、上記主受光部２の位置ずれを正確に検知することが可能となる。

本実施の形態のＰＤを図６の従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置に用いれば、本実施の形態のＰＤが集光及び受光の機能を持つので、集光レンズ５９を省いてピックアップ装置の部品点数を削減できる。

上記実施の形態では、主受光部２、位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ及びＩＣ部４を無色透明樹脂７で覆っていたが、主受光部２が受光すべきレーザ光が透過可能な有色部材で覆ってもよい。

実施の形態２

以下、図２のＰＤを光学ピックアップ装置に用いるときのＰＤの位置調整方法について説明する。

まず、図３に示すように、上記ＰＤをＦＰＣ１０に実装した後、ＰＤをＦＰＣ１０と共にハウジング１１内に収容する。このハウジング１１には、ＰＤの側方に位置する空洞部１１ａ，１１ｂを設けている。

次に、上記空洞部１１ａ，１１ｂにチャック１２を挿入し、チャック１２をＰＤの凹部６に嵌合させる。

そして、上記チャック１２を操作して、ＰＤの位置を調整しながら、位置調整用受光部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄへ入射するレーザ光の強度分布をモニタリングして、主受光部２を最適な位置に移動させる。つまり、上記主受光部２に入射するレーザ光の光量が最大になるような位置に、主受光部２を位置させる。

最後に、上記ＰＤの位置調整が終了した後、ＰＤをチャック１２でチャッキングしたまま、ハウジング１１に設けられた接着溜り１１ｃ内の接着剤によってＦＰＣ１０をハウジング１１に接着固定する。上記接着剤は熱硬化性であっても光硬化性であってもよい。

このように、上記光学ピックアップ装置を組み立てる段階においてＰＤの位置調整を行うことができるので、光学ピックアップ装置の品質を高品質に維持することができる。すなわち、光ディスク媒体に照射すべきレーザ光を高精度にモニタリングすることができる光学ピックアップ装置を提供することが可能となる。

ところで、上記ＰＤとＦＰＣ１０とが図９に示すような位置関係にあると、チャック１２をＰＤの凹部６に嵌合させる際、チャック１２がＦＰＣ１０に接触する恐れがあり、ＰＤの正確な位置調整に支障を来たすだけでなく、ＦＰＣ１０の破損につながる。そこで、図３に示すようにＦＰＣ１０の屈曲をＰＤ１０の底面側で行う。つまり、上記ＦＰＣ１０の屈曲部はＦＰＣ１０の略中央部で形成する。これにより、上記ＦＰＣ１０を破損させることなくＰＤの位置調整を行えるばかりでなく、ＰＤの側面がＦＰＣ１０に対向しないようになるので、光学ピックアップ装置を薄型化することができる。つまり、図３の紙面に対して垂直方向の厚みを薄くすることができる。

図４（Ａ）に、屈曲部形成前のＦＰＣ１０を裏面側から見た模式図を示し、図４（Ｂ）に、屈曲部形成後のＦＰＣ１０を裏面側から見た模式図を示す。

上記ＦＰＣ１０は、図４（Ａ）に示すように、ＰＤを実装するための実装部１０ａと、ＰＤなどの電子部品を実装しない非実装部１０ｂとを有している。この非実装部１０ｂを図４（Ａ）中の点線に沿って矢印方向に折り曲げると、ＦＰＣ１０の屈曲部が形成される。つまり、上記ＦＰＣ１０の屈曲部はＦＰＣ１０の略中央部で形成される。このとき、上記非実装部１０ｂの裏面は実装部１０ａの裏面に対して略垂直になる。このように屈曲部を形成した後のＦＰＣ１０にＰＤを実装すると、図４（Ｂ）に示すように、ＰＤの絶縁層１の一部（図の斜線部）が露出することになる。なお、図４（Ｂ）の状態を側方から見ると、図３に示すような状態となる。

図５に、他のＦＰＣ２０を側方から見た模式図を示す。

上記ＦＰＣ２０は、ＰＤを実装するための実装部２０ａと、ＰＤなどの電子部品を実装しない非実装部２０ｂとを有している。上記実装部２０ａの一部は非実装部２０ｂに向って略１８０°折り曲げられている。そうすると、上記実装部２０ａにおいて屈曲されなかった箇所の裏面と、実装部２０ａにおいて屈曲された箇所の裏面とが、略平行になって対向する。これによって、実装部２０ａにおいて屈曲された箇所に、抵抗やコンデンサなどの電子チップ部品（長さ１.０ｍｍ程度）１３を実装させることも可能である。なお、上記電子部品１３を実装するために折り曲げる部分は図５に限定されない。

図１は本発明の参考例のフロントモニタＰＤの概略平面図である。 図２は本発明の実施の形態１のフロントモニタＰＤの概略断面図である。 図３は本発明の実施の形態２の位置調整方法を説明するための模式図である。 図４（Ａ）は上記実施の形態２のＦＰＣの屈曲部形成前の状態を示す模式図であり、図４（Ｂ）は上記ＦＰＣの屈曲部形成後の状態を示す模式図である。 図５は上記実施の形態２のＦＰＣの変形例を側方から見た模式図である。 図６は従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置の概略構成図である。 図７は上記従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置のＰＤの概略平面図である。 図８は上記ＰＤの概略断面図である。 図９は上記従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置を底面側から見た模式図である。 図１０は上記従来のＣＤ/ＤＶＤコンボピックアップ装置に用いるＦＰＣの屈曲部形成前の状態を示す模式図である。

符号の説明

１ 絶縁層
２ 主受光部
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 位置調整用受光部
５ 端子
６ 凹部
７ 無色透明樹脂
７ａ，７ｂ 表面部
１０，２０ ＦＰＣ
１１ ハウジング
１１ａ，１１ｂ 空洞部
１１ｃ 接着溜り
１２ チャック

Claims (5)

1. 支持部材と、
   上記支持部材の表面上に搭載され、レーザ光を受光する第１受光部と、
   上記支持部材の表面上に、上記第１受光部の近傍に位置するように搭載された第２受光部と、
   上記第１受光部および第２受光部を覆って、上記レーザ光が透過する透過性樹脂と
   を備え、
   上記第２受光部は、上記第１受光部の周囲に４つ設けられ、
   上記各第２受光部の各受光面積は上記第１受光部の受光面積よりも広く、
   上記透過性樹脂は、上記第１受光部に対向する表面部のみが略半球形状に突出して上記レーザ光を上記第１受光部に集光させ、かつ、上記表面部以外の略平坦な表面部が上記レーザ光と平行に進むレーザ光を上記第２受光部に入射させることを特徴とする受光素子。
2. 請求項１に記載の受光素子において、
   上記支持部材の側面には凹部が設けられていることを特徴とする受光素子。
3. 請求項２に記載の受光素子において、
   上記支持部材の側面には通電部が設けられ、
   上記凹部は上記通電部に接触しないような位置に設けられていることを特徴とする受光素子。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の受光素子を備えたことを特徴とする光学ピックアップ装置。
5. 請求項４に記載の光学ピックアップ装置を含むことを特徴する電子機器。

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