JPH08115532A - 光集積素子及びそれを用いた集積型光ピックアップ装置及び光ディスク装置 - Google Patents
光集積素子及びそれを用いた集積型光ピックアップ装置及び光ディスク装置Info
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- JPH08115532A JPH08115532A JP6251889A JP25188994A JPH08115532A JP H08115532 A JPH08115532 A JP H08115532A JP 6251889 A JP6251889 A JP 6251889A JP 25188994 A JP25188994 A JP 25188994A JP H08115532 A JPH08115532 A JP H08115532A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化及び薄型化が図れると共に、信頼性が
高く、組立て易い光ディスク装置、特に読み出し専用の
コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）ドライブに適した
集積型光ピックアップ装置と、小型で薄型の集積型光ピ
ックアップ装置に適した光集積素子を提供することを目
的とする。 【構成】 光を照射する発光素子１が固定され、反射光
を受光する受光センサ２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄが形成さ
れたシリコン基板６と、光学透明材料からなり、発光素
子１からの光を入射する入射部１４と、入射部１４から
入射した光を反射させる第１反射部１３ｃと、第１反射
部１３ｃからの反射光を略平行光もしくは収束光に変換
する第２反射部１２と、第２反射部１２からの光を集光
する集光部１１と、反射光を受光センサ２ａ〜２ｄ、３
ａ〜３ｄに導く光路変換部１３ａ、１３ｂが形成された
光学部材１０とを備えて、光集積素子を構成する。
高く、組立て易い光ディスク装置、特に読み出し専用の
コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）ドライブに適した
集積型光ピックアップ装置と、小型で薄型の集積型光ピ
ックアップ装置に適した光集積素子を提供することを目
的とする。 【構成】 光を照射する発光素子１が固定され、反射光
を受光する受光センサ２ａ〜２ｄ、３ａ〜３ｄが形成さ
れたシリコン基板６と、光学透明材料からなり、発光素
子１からの光を入射する入射部１４と、入射部１４から
入射した光を反射させる第１反射部１３ｃと、第１反射
部１３ｃからの反射光を略平行光もしくは収束光に変換
する第２反射部１２と、第２反射部１２からの光を集光
する集光部１１と、反射光を受光センサ２ａ〜２ｄ、３
ａ〜３ｄに導く光路変換部１３ａ、１３ｂが形成された
光学部材１０とを備えて、光集積素子を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体にレーザ光
を微小スポットに集光して光学的に情報を再生する装置
に関し、特に読み出し専用コンパクトディスク（ＣＤ−
ＲＯＭ）等に適した光集積素子と、それを用いた集積型
光ピックアップ装置、さらにはこの集積型光ピックアッ
プ装置を用いた光ディスク装置に関するものである。
を微小スポットに集光して光学的に情報を再生する装置
に関し、特に読み出し専用コンパクトディスク（ＣＤ−
ＲＯＭ）等に適した光集積素子と、それを用いた集積型
光ピックアップ装置、さらにはこの集積型光ピックアッ
プ装置を用いた光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】読み出し専用コンパクトディスクメモリ
（ＣＤ−ＲＯＭ）等のディスク面上の信号の読み出しに
使用される光ピックアップは、発光素子に半導体レーザ
を使用してレーザ光を集光レンズ等によってディスク面
上に微小スポットに集光させて情報の読み出しを行って
いる。またディスク面からの反射光はプリズム等によっ
て受光センサに導かれて光信号を電気信号に変換してデ
ータを再生する。さらにデータを安定して読み出すため
に、ディスクの面振れや偏心等の変動に対してスポット
微小に保つためのフォーカス機能とスポットをデータト
ラックに追従させるためのトラッキング機能が搭載され
ている。このような光ピックアップを用いた光情報再生
装置は、データ転送速度の向上や携帯型のパソコン等に
搭載を可能にするために薄型化、低消費電力化等の課題
を有している。
（ＣＤ−ＲＯＭ）等のディスク面上の信号の読み出しに
使用される光ピックアップは、発光素子に半導体レーザ
を使用してレーザ光を集光レンズ等によってディスク面
上に微小スポットに集光させて情報の読み出しを行って
いる。またディスク面からの反射光はプリズム等によっ
て受光センサに導かれて光信号を電気信号に変換してデ
ータを再生する。さらにデータを安定して読み出すため
に、ディスクの面振れや偏心等の変動に対してスポット
微小に保つためのフォーカス機能とスポットをデータト
ラックに追従させるためのトラッキング機能が搭載され
ている。このような光ピックアップを用いた光情報再生
装置は、データ転送速度の向上や携帯型のパソコン等に
搭載を可能にするために薄型化、低消費電力化等の課題
を有している。
【０００３】図１２は第１従来例の光ピックアップ装置
の構成を示す側面図である。光ディスク５０の下面には
レーザユニット８０と立ち上げミラー８６と対物レンズ
８８が配置されており、レーザユニット８０内には半導
体レーザ素子８１と多分割受光センサ８２が実装されて
いる。レーザユニット８０の光出射部には光学部材８３
が固定されており、光学部材８３には３ビーム発生用回
折格子８４と光ディスク５０からの反射光を多分割受光
センサ８２に導くための回折格子８５が形成されてい
る。
の構成を示す側面図である。光ディスク５０の下面には
レーザユニット８０と立ち上げミラー８６と対物レンズ
８８が配置されており、レーザユニット８０内には半導
体レーザ素子８１と多分割受光センサ８２が実装されて
いる。レーザユニット８０の光出射部には光学部材８３
が固定されており、光学部材８３には３ビーム発生用回
折格子８４と光ディスク５０からの反射光を多分割受光
センサ８２に導くための回折格子８５が形成されてい
る。
【０００４】このような光ピックアップ装置の動作を説
明する。半導体レーザ素子８１から出射されたレーザ光
は、３ビーム発生用回折格子８４によって主ビーム（０
次光）とトラッキング用の副ビーム（＋１次光、−１次
光）とに回折し光学部材８３を透過した後に立ち上げミ
ラー８６で光ディスク５０の方へ９０度偏向されて対物
レンズ８８によって光ディスク５０に集光される。以上
が往路の説明である。
明する。半導体レーザ素子８１から出射されたレーザ光
は、３ビーム発生用回折格子８４によって主ビーム（０
次光）とトラッキング用の副ビーム（＋１次光、−１次
光）とに回折し光学部材８３を透過した後に立ち上げミ
ラー８６で光ディスク５０の方へ９０度偏向されて対物
レンズ８８によって光ディスク５０に集光される。以上
が往路の説明である。
【０００５】一方光ディスク５０からの反射光は往路と
ほぼ逆の光路をたどって光学部材８３に到達する。光学
部材８３に到達した光は、回折格子８５によって回折に
よって偏向され多分割受光センサ８２に導かれる。導か
れた光は多分割受光センサ８２で光電変換されてデータ
信号とフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号と
して検出される。以上が光ピックアップ部の説明であ
る。
ほぼ逆の光路をたどって光学部材８３に到達する。光学
部材８３に到達した光は、回折格子８５によって回折に
よって偏向され多分割受光センサ８２に導かれる。導か
れた光は多分割受光センサ８２で光電変換されてデータ
信号とフォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号と
して検出される。以上が光ピックアップ部の説明であ
る。
【０００６】一般に光ピックアップ装置は、光ディスク
５０の面振れに追従させて焦点を合わせるフォーカス機
能と光ディスク５０の偏心等によって生じるデータトラ
ックのうねりにスポットを追従させるトラッキング機能
が必要である。次にフォーカス機能とトラッキング機能
について説明する。図１２において８９は対物レンズ８
８を固定するレンズホルダであり、レンズホルダ８９は
支持部材９５によってフォーカス駆動方向とトラッキン
グ駆動方向の２軸方向に移動可能に支持されている。９
０はフォーカス・トラッキングアクチュエータであり、
レンズホルダ８９にはフォーカス用コイル９３とトラッ
キング用コイル９４とが固定されており、ヨーク９１に
固定された磁石９２ａ、９２ｂとによって磁気回路を構
成している。多分割受光センサ８２から得られるフォー
カス誤差信号とトラッキング誤差信号によってフォーカ
ス・トラッキングアクチュエータ９０が駆動されてフォ
ーカス制御とトラッキング制御が行われる。
５０の面振れに追従させて焦点を合わせるフォーカス機
能と光ディスク５０の偏心等によって生じるデータトラ
ックのうねりにスポットを追従させるトラッキング機能
が必要である。次にフォーカス機能とトラッキング機能
について説明する。図１２において８９は対物レンズ８
８を固定するレンズホルダであり、レンズホルダ８９は
支持部材９５によってフォーカス駆動方向とトラッキン
グ駆動方向の２軸方向に移動可能に支持されている。９
０はフォーカス・トラッキングアクチュエータであり、
レンズホルダ８９にはフォーカス用コイル９３とトラッ
キング用コイル９４とが固定されており、ヨーク９１に
固定された磁石９２ａ、９２ｂとによって磁気回路を構
成している。多分割受光センサ８２から得られるフォー
カス誤差信号とトラッキング誤差信号によってフォーカ
ス・トラッキングアクチュエータ９０が駆動されてフォ
ーカス制御とトラッキング制御が行われる。
【０００７】しかしながら前記第１従来例の光ピックア
ップ装置では、レーザユニット８０が通常のレーザパッ
ケージと同じ大きさであり、さらにレーザユニット８０
の出射部には厚い光学部材８３が固定されているために
この部分が大きくなってしまう。またレーザユニット８
０から出射される光を対物レンズ８８に入射させるため
に立ち上げミラー８６が必要であるために、光ピックア
ップ全体の小型化及び薄型化を図る上で限界があった。
ップ装置では、レーザユニット８０が通常のレーザパッ
ケージと同じ大きさであり、さらにレーザユニット８０
の出射部には厚い光学部材８３が固定されているために
この部分が大きくなってしまう。またレーザユニット８
０から出射される光を対物レンズ８８に入射させるため
に立ち上げミラー８６が必要であるために、光ピックア
ップ全体の小型化及び薄型化を図る上で限界があった。
【０００８】さて、前記第１従来例の光ピックアップ装
置の問題を改善する新しい光ピックアップ装置（特開平
０５−０１２７０６号公報）が提案されている。
置の問題を改善する新しい光ピックアップ装置（特開平
０５−０１２７０６号公報）が提案されている。
【０００９】図１３、図１４、図１５（ａ）、図１５
（ｂ）を用いて、第２従来例の光ピックアップ装置を説
明する。
（ｂ）を用いて、第２従来例の光ピックアップ装置を説
明する。
【００１０】図１３は第２従来例の光ピックアップ装置
に用いられている光学素子を示す斜視図である。図１３
において１１０は光学材料により形成された透明基板で
あり、透明基板１１０には、非球面対物レンズ１１５
と、非球面対物レンズ１１５の対向面にはホログラムコ
リメータレンズ１１４が形成されている。また、非球面
対物レンズ１１５が形成された側には、２種類のホログ
ラムビームスプリッタ１１３が形成されており、ホログ
ラムコリメータレンズ１１４が形成された側には、３ビ
ーム発生用回折格子１１２とミラー１１６が隣接して形
成されている。さらに、非球面対物レンズ１１５が形成
された位置とは反対の端面には傾斜面１２０が形成され
ており、傾斜面１２０には、半導体レーザ素子１１１が
シリコン基板１１８を介して傾斜面１２０に固定されて
いる。半導体レーザ素子１１１の幅方向に位置した傾斜
面１２０には、多分割受光センサ１１７が固定される。
透明基板１１０の側面には、フォーカス用コイル１７０
が固定されており、フォーカス用コイル１７０の側面に
はトラッキング用コイル１７１が固定されている。
に用いられている光学素子を示す斜視図である。図１３
において１１０は光学材料により形成された透明基板で
あり、透明基板１１０には、非球面対物レンズ１１５
と、非球面対物レンズ１１５の対向面にはホログラムコ
リメータレンズ１１４が形成されている。また、非球面
対物レンズ１１５が形成された側には、２種類のホログ
ラムビームスプリッタ１１３が形成されており、ホログ
ラムコリメータレンズ１１４が形成された側には、３ビ
ーム発生用回折格子１１２とミラー１１６が隣接して形
成されている。さらに、非球面対物レンズ１１５が形成
された位置とは反対の端面には傾斜面１２０が形成され
ており、傾斜面１２０には、半導体レーザ素子１１１が
シリコン基板１１８を介して傾斜面１２０に固定されて
いる。半導体レーザ素子１１１の幅方向に位置した傾斜
面１２０には、多分割受光センサ１１７が固定される。
透明基板１１０の側面には、フォーカス用コイル１７０
が固定されており、フォーカス用コイル１７０の側面に
はトラッキング用コイル１７１が固定されている。
【００１１】第２従来例の光学素子の動作を図１４を用
いて説明する。図１４は第２従来例の光学素子と伝搬す
る光の光路を示す側面図である。
いて説明する。図１４は第２従来例の光学素子と伝搬す
る光の光路を示す側面図である。
【００１２】半導体レーザ１１１から透明基板１１０の
内部に向けて出射されたレーザ光は３ビーム発生用回折
格子１１２によって０次光と±１次光の３つの回折光に
振り分けられる。これらの回折光は、ホログラムビーム
スプリッタ１１３及びホログラムコリメートレンズ１１
４により反射され、非球面対物レンズ１１５を透過して
透明基板１１０の上方に位置する光ディスク５０に集光
される。
内部に向けて出射されたレーザ光は３ビーム発生用回折
格子１１２によって０次光と±１次光の３つの回折光に
振り分けられる。これらの回折光は、ホログラムビーム
スプリッタ１１３及びホログラムコリメートレンズ１１
４により反射され、非球面対物レンズ１１５を透過して
透明基板１１０の上方に位置する光ディスク５０に集光
される。
【００１３】次に、第２従来例の光学素子を用いて構成
される光ピックアップ装置について、図１５（ａ）、図
１５（ｂ）を用いて説明する。
される光ピックアップ装置について、図１５（ａ）、図
１５（ｂ）を用いて説明する。
【００１４】図１５（ａ）は第２従来例の光ピックアッ
プ装置を上面から見た平面図である。図１５（ｂ）は第
２従来例の光ピックアップ装置を側面から見た側面図で
ある。透明基板１１０にはトラッキング用コイル１７１
を貼り付けたフォーカス用コイル１７０が固定されてお
り、フォーカス用コイル１７０にガラスエポキシ基板１
７２を用いて補強して一体化している。ガラスエポキシ
基板１７２には、４本のワイヤ１７６の一端が透明基板
１１０の両側面に２本ずつ固定され、ワイヤ１７６の他
端は下部基板１７５に設けた支柱１７７に固定されて
る。フォーカス用コイル１７０とトラッキング用コイル
１７１と透明基板１１０はワイヤ１７６によってフォー
カス方向、トラッキング方向に移動可能に支持される。
フォーカス用コイル１７０の空心部とフォーカス用コイ
ル１７０のトラッキング用コイル１７１が固定された側
には永久磁石１７３が配置されており、永久磁石１７３
はヨーク材１７４に固定されている。フォーカス制御電
流、トラッキング制御電流、半導体レーザ素子駆動電
流、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号は、
ＦＰＣ１７８によって授受される。
プ装置を上面から見た平面図である。図１５（ｂ）は第
２従来例の光ピックアップ装置を側面から見た側面図で
ある。透明基板１１０にはトラッキング用コイル１７１
を貼り付けたフォーカス用コイル１７０が固定されてお
り、フォーカス用コイル１７０にガラスエポキシ基板１
７２を用いて補強して一体化している。ガラスエポキシ
基板１７２には、４本のワイヤ１７６の一端が透明基板
１１０の両側面に２本ずつ固定され、ワイヤ１７６の他
端は下部基板１７５に設けた支柱１７７に固定されて
る。フォーカス用コイル１７０とトラッキング用コイル
１７１と透明基板１１０はワイヤ１７６によってフォー
カス方向、トラッキング方向に移動可能に支持される。
フォーカス用コイル１７０の空心部とフォーカス用コイ
ル１７０のトラッキング用コイル１７１が固定された側
には永久磁石１７３が配置されており、永久磁石１７３
はヨーク材１７４に固定されている。フォーカス制御電
流、トラッキング制御電流、半導体レーザ素子駆動電
流、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号は、
ＦＰＣ１７８によって授受される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第２従
来例の光学素子では、３ビーム発生用の回折格子、ホロ
グラムビームスプリッタ、ホログラムコリメータレンズ
の３つの反射面でジグザグ光路を構成されているので、
光学基板が長さ方向に長くなってしまう欠点があった。
また、ホログラムコリメータレンズに入射する光の方向
と反射する光の方向とのなす角度が大きいために波長変
動に弱く、環境温度の変化などによって半導体レーザの
波長が変動すると色収差が大きくなり過ぎて、ジッタ特
性が劣化しデータを読み出す際にエラーが発生する可能
性がある。
来例の光学素子では、３ビーム発生用の回折格子、ホロ
グラムビームスプリッタ、ホログラムコリメータレンズ
の３つの反射面でジグザグ光路を構成されているので、
光学基板が長さ方向に長くなってしまう欠点があった。
また、ホログラムコリメータレンズに入射する光の方向
と反射する光の方向とのなす角度が大きいために波長変
動に弱く、環境温度の変化などによって半導体レーザの
波長が変動すると色収差が大きくなり過ぎて、ジッタ特
性が劣化しデータを読み出す際にエラーが発生する可能
性がある。
【００１６】さらに、従来の光ピックアップ装置では、
上記従来の光学素子に固定された半導体レーザ素子は、
外気にさらされており、水蒸気やその他の空気中に存在
する腐食性のガス等によって半導体レーザ素子が劣化し
て寿命低下の原因になったり、最悪の場合には素子が破
壊してしまう危険性があった。
上記従来の光学素子に固定された半導体レーザ素子は、
外気にさらされており、水蒸気やその他の空気中に存在
する腐食性のガス等によって半導体レーザ素子が劣化し
て寿命低下の原因になったり、最悪の場合には素子が破
壊してしまう危険性があった。
【００１７】さらに、光学基板とフォーカス用コイル及
びトラッキング用コイルを支持するために、ガラスエポ
キシ基板を固定し、ガラスエポキシ基板にワイヤを固定
している。このため部品点数が増加してしまい、小型で
あるが故に組立性が悪いという問題点もあった。
びトラッキング用コイルを支持するために、ガラスエポ
キシ基板を固定し、ガラスエポキシ基板にワイヤを固定
している。このため部品点数が増加してしまい、小型で
あるが故に組立性が悪いという問題点もあった。
【００１８】さらに、従来例のように光学素子と発光素
子及び受光センサとを一体化した集積型光ピックアップ
装置の場合には、良好なトラッキング誤差信号を得るた
めに、光ピックアップ装置全体を移動させて、集光され
る３ビームスポットをデータトラックの所定の位置に合
わせ込む必要がある。
子及び受光センサとを一体化した集積型光ピックアップ
装置の場合には、良好なトラッキング誤差信号を得るた
めに、光ピックアップ装置全体を移動させて、集光され
る３ビームスポットをデータトラックの所定の位置に合
わせ込む必要がある。
【００１９】本発明の第１の目的は、前記従来技術の問
題点を解決しようと言うものであって、小型化及び薄型
化が図れると共に、信頼性が高く、組立易い、光ディス
ク装置、特に読み出し専用のコンパクトディスク（ＣＤ
−ＲＯＭ）ドライブに適した集積型光ピックアップ装置
を提供することを目的とする。
題点を解決しようと言うものであって、小型化及び薄型
化が図れると共に、信頼性が高く、組立易い、光ディス
ク装置、特に読み出し専用のコンパクトディスク（ＣＤ
−ＲＯＭ）ドライブに適した集積型光ピックアップ装置
を提供することを目的とする。
【００２０】本発明の第２の目的は、温度変化等による
発光素子の波長変動にも強く、長さ方向の寸法も小さく
でき、小型で薄型の集積型光ピックアップ装置に適した
光集積素子を提供することを目的とする。
発光素子の波長変動にも強く、長さ方向の寸法も小さく
でき、小型で薄型の集積型光ピックアップ装置に適した
光集積素子を提供することを目的とする。
【００２１】本発明の第３の目的は、前記集積型光ピッ
クアップ装置を利用し、３ビームの調整が容易で組立性
が向上すると共に、携帯用パソコン等にも搭載可能な薄
型の光ディスク装置を提供することを目的とする。
クアップ装置を利用し、３ビームの調整が容易で組立性
が向上すると共に、携帯用パソコン等にも搭載可能な薄
型の光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明の光集積素子は、
光を照射する発光素子と、反射光を受光する受光センサ
とを具備した基板と、光学透明材料からなり、前記発光
素子からの光を入射する入射部と、前記入射部から入射
された光を反射させる第１反射部と、前記第１反射部か
らの光を略平行光もしくは収束光に変換して反射する第
２反射部と、前記第２反射部からの光を集光する集光部
と、反射光を前記受光センサに導く光路変換部とが形成
された光学部材とを備えて構成される。これにより前記
第２の目的が達成される。
光を照射する発光素子と、反射光を受光する受光センサ
とを具備した基板と、光学透明材料からなり、前記発光
素子からの光を入射する入射部と、前記入射部から入射
された光を反射させる第１反射部と、前記第１反射部か
らの光を略平行光もしくは収束光に変換して反射する第
２反射部と、前記第２反射部からの光を集光する集光部
と、反射光を前記受光センサに導く光路変換部とが形成
された光学部材とを備えて構成される。これにより前記
第２の目的が達成される。
【００２３】また、本発明の集積型光ピックアップ装置
は、フォーカス制御手段及びトラッキング制御手段を備
え、光記録媒体に記録された情報を読み取る手段とし
て、前記光集積素子を用て構成すると共に、フォーカス
用コイルとトラッキング用コイルを強固に固定するボビ
ンを設けて、前記光集積素子をボビン内に挿入固定する
と共に、窒素等の不活性ガスでボビン内部を封止し、少
なくとも発光素子が密閉されるように構成した。さらに
は、前記光学素子を構成する光学部材とボビンとを一体
成型により形成した。これにより前記第１の目的が達成
される。
は、フォーカス制御手段及びトラッキング制御手段を備
え、光記録媒体に記録された情報を読み取る手段とし
て、前記光集積素子を用て構成すると共に、フォーカス
用コイルとトラッキング用コイルを強固に固定するボビ
ンを設けて、前記光集積素子をボビン内に挿入固定する
と共に、窒素等の不活性ガスでボビン内部を封止し、少
なくとも発光素子が密閉されるように構成した。さらに
は、前記光学素子を構成する光学部材とボビンとを一体
成型により形成した。これにより前記第１の目的が達成
される。
【００２４】また、本発明の光ディスク装置は、前記集
積型光ピックアップ装置を用いて構成すると共に、前記
集積型光ピックアップが固定され、データトラックを横
切る方向に移動可能なピックアップ移動手段を備え、３
ビームをデータトラックの所定の位置に調整する調整手
段を設けた。これにより、前記第３の目的が達成され
る。
積型光ピックアップ装置を用いて構成すると共に、前記
集積型光ピックアップが固定され、データトラックを横
切る方向に移動可能なピックアップ移動手段を備え、３
ビームをデータトラックの所定の位置に調整する調整手
段を設けた。これにより、前記第３の目的が達成され
る。
【００２５】
【作用】前記のように光集積素子を構成すれば、発光素
子からの出射光は、入射平面から入射されて、第１反射
部で反射されて第２反射部に伝搬され、第２反射部でほ
ぼ平行な光あるいは収束する光に変換されて、集光部に
伝搬され光記録媒体に集光される。光記録媒体からの反
射光は、光路変換部で偏向されて受光センサへ導かれ
る。このように光ピックアップ装置の光学系に必要な発
光素子や受光センサや偏向ミラーや対物レンズ等のほと
んど全ての部品を集積化することができ、小型薄型で量
産性にすぐれた光集積素子を提供できる。
子からの出射光は、入射平面から入射されて、第１反射
部で反射されて第２反射部に伝搬され、第２反射部でほ
ぼ平行な光あるいは収束する光に変換されて、集光部に
伝搬され光記録媒体に集光される。光記録媒体からの反
射光は、光路変換部で偏向されて受光センサへ導かれ
る。このように光ピックアップ装置の光学系に必要な発
光素子や受光センサや偏向ミラーや対物レンズ等のほと
んど全ての部品を集積化することができ、小型薄型で量
産性にすぐれた光集積素子を提供できる。
【００２６】さらに、光学部材に入射されて伝搬する球
面波は第２反射部、具体的には球面あるいは回転楕円体
によって、略平面波あるいは収束する球面波に変換され
た後、集光部、具体的には回折格子レンズによって集光
される。このように、第２反射部が、コリメータレンズ
として作用し、また回折格子レンズはほぼ軸対称である
ので、波長変動に対して強い構成が実現できる。
面波は第２反射部、具体的には球面あるいは回転楕円体
によって、略平面波あるいは収束する球面波に変換され
た後、集光部、具体的には回折格子レンズによって集光
される。このように、第２反射部が、コリメータレンズ
として作用し、また回折格子レンズはほぼ軸対称である
ので、波長変動に対して強い構成が実現できる。
【００２７】また、前記のように集積型光ピックアップ
装置を構成すれば、少なくとも発光素子は外気にさらさ
れることがなくなり、発光素子の寿命が延び、素子が破
壊する危険性もなくなる。さらに、光集積素子を構成す
る光学部材とボビンとを一体成型することにより、部品
点数が低減できると共に組立性が向上する。
装置を構成すれば、少なくとも発光素子は外気にさらさ
れることがなくなり、発光素子の寿命が延び、素子が破
壊する危険性もなくなる。さらに、光集積素子を構成す
る光学部材とボビンとを一体成型することにより、部品
点数が低減できると共に組立性が向上する。
【００２８】さらに、３ビームの調整が容易になり、組
立性が向上する。
立性が向上する。
【００２９】
【実施例】本発明の一実施例における光集積素子を図
１、図２を用いて説明する。
１、図２を用いて説明する。
【００３０】図１は本発明の一実施例における光集積素
子を示す斜視図である。図２は本発明の一実施例におけ
る光集積素子と伝搬する光の光路を示す側面図である。
子を示す斜視図である。図２は本発明の一実施例におけ
る光集積素子と伝搬する光の光路を示す側面図である。
【００３１】図１及び図２において、６はシリコン基板
であり、シリコン基板６には受光センサ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、と受光センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及びモ
ニタ用センサ７が半導体プロセス等によって形成されて
いる。１は発光素子であり、本実施例の場合には、半導
体レーザ素子を用いた。発光素子１は、熱伝導性が高い
材料で形成されたマウント部材４を介してシリコン基板
６に固定されている。５は立ち上げミラーであり、シリ
コン基板６に固定されている。１０は光透過率の高い光
学用樹脂を用いて一体成型された光学部材であり、光学
部材１０には、光ディスク５０と対向する面に集光部１
１が形成されており、本実施例の場合には、集光部１１
は回折格子型レンズが形成されている。集光部１１に形
成された回折格子型レンズは略軸対称で、外周の方がピ
ッチが小さくなるようなパターンとなっており、その断
面形状は矩形をなしている。１３ｃは第１反射部、１３
ａ、１３ｂは光路変換部であり反射膜がコーティングさ
れている。光路変換部１３ａ、１３ｂには隣接する位置
に２種類の回折格子が形成されている。１４は集光部１
１が形成された面に対して傾斜をなして形成されている
入射部であり、入射部１４には３ビームを発生する３ビ
ーム発生用回折格子１５が形成されている。１２は集光
部１１に対向する位置に形成された第２反射部であり、
本発明では球面形状が形成されており、反射膜がコーテ
ィングされている。１６はシリコン基板６を固定する基
板固定部である。１７は固定部であり、固定部１７は後
で説明する。１８はシリコン基板６に固定され放熱を促
す放熱板であり熱伝導率の高い材料で形成されている。
であり、シリコン基板６には受光センサ２ａ、２ｂ、２
ｃ、２ｄ、と受光センサ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ及びモ
ニタ用センサ７が半導体プロセス等によって形成されて
いる。１は発光素子であり、本実施例の場合には、半導
体レーザ素子を用いた。発光素子１は、熱伝導性が高い
材料で形成されたマウント部材４を介してシリコン基板
６に固定されている。５は立ち上げミラーであり、シリ
コン基板６に固定されている。１０は光透過率の高い光
学用樹脂を用いて一体成型された光学部材であり、光学
部材１０には、光ディスク５０と対向する面に集光部１
１が形成されており、本実施例の場合には、集光部１１
は回折格子型レンズが形成されている。集光部１１に形
成された回折格子型レンズは略軸対称で、外周の方がピ
ッチが小さくなるようなパターンとなっており、その断
面形状は矩形をなしている。１３ｃは第１反射部、１３
ａ、１３ｂは光路変換部であり反射膜がコーティングさ
れている。光路変換部１３ａ、１３ｂには隣接する位置
に２種類の回折格子が形成されている。１４は集光部１
１が形成された面に対して傾斜をなして形成されている
入射部であり、入射部１４には３ビームを発生する３ビ
ーム発生用回折格子１５が形成されている。１２は集光
部１１に対向する位置に形成された第２反射部であり、
本発明では球面形状が形成されており、反射膜がコーテ
ィングされている。１６はシリコン基板６を固定する基
板固定部である。１７は固定部であり、固定部１７は後
で説明する。１８はシリコン基板６に固定され放熱を促
す放熱板であり熱伝導率の高い材料で形成されている。
【００３２】このような光集積素子の動作を説明する。
発光素子１から出射された光がディスク５０の記録面に
集光するまでの光路、すなわち往路について図２を用い
て説明する。発光素子１から出射された光は、光路２０
のように伝搬し、立ち上げミラー５に形成された反射斜
面５ａで反射されて、光路２１のように伝搬し、光学部
材１０の入射部１４に導かれる。反射斜面５ａは取付面
に対して４５度よりも大きい角度になるように形成され
ている。入射部１４には３ビーム発生用回折格子１５が
形成されており、３ビーム発生用回折格子１５を通過す
るとき回折し、０次光と±１次光が発生して、光路２２
のように伝搬する。第１反射部１３ｃに到達した光は反
射されて光路２３のように伝搬し第２反射部１２に導か
れる。第２反射部１２は球面形状をなしており、第２反
射部１２に導かれた光は、第２反射部１２によって略平
行光に変換されて、光路２４のように伝搬し集光部１１
に導かれる。集光部１１に形成された回折格子型レンズ
によって、光路２５のように光ディスク５０の記録面に
集光される。集光部１１に導かれた光は、３ビーム発生
用回折格子１５によって、０次光、±１次光に分離され
ているので、集光部１１で集光されると、光ディスク５
０の記録面には、３つの光スポットが形成される。図３
にその様子を示す。
発光素子１から出射された光がディスク５０の記録面に
集光するまでの光路、すなわち往路について図２を用い
て説明する。発光素子１から出射された光は、光路２０
のように伝搬し、立ち上げミラー５に形成された反射斜
面５ａで反射されて、光路２１のように伝搬し、光学部
材１０の入射部１４に導かれる。反射斜面５ａは取付面
に対して４５度よりも大きい角度になるように形成され
ている。入射部１４には３ビーム発生用回折格子１５が
形成されており、３ビーム発生用回折格子１５を通過す
るとき回折し、０次光と±１次光が発生して、光路２２
のように伝搬する。第１反射部１３ｃに到達した光は反
射されて光路２３のように伝搬し第２反射部１２に導か
れる。第２反射部１２は球面形状をなしており、第２反
射部１２に導かれた光は、第２反射部１２によって略平
行光に変換されて、光路２４のように伝搬し集光部１１
に導かれる。集光部１１に形成された回折格子型レンズ
によって、光路２５のように光ディスク５０の記録面に
集光される。集光部１１に導かれた光は、３ビーム発生
用回折格子１５によって、０次光、±１次光に分離され
ているので、集光部１１で集光されると、光ディスク５
０の記録面には、３つの光スポットが形成される。図３
にその様子を示す。
【００３３】図３において、５１は光ディスク５０に形
成されたデータトラックであり、３０ａは主ビームスポ
ット（０次光）、３０ｂ、３０ｃは副ビームスポット
（±１次光）である。副ビーム３０ｂ、３０ｃがデータ
トラック５１を挟むように制御することによりトラッキ
ング制御が行われる。
成されたデータトラックであり、３０ａは主ビームスポ
ット（０次光）、３０ｂ、３０ｃは副ビームスポット
（±１次光）である。副ビーム３０ｂ、３０ｃがデータ
トラック５１を挟むように制御することによりトラッキ
ング制御が行われる。
【００３４】さて、発光素子１として用いられる半導体
レーザの出力は、温度等によって変動するため、照射さ
れる光をモニタして駆動電流を制御する方法が一般に用
いられている。本実施例の場合には、光学部材１０に反
射斜面８が形成されており、発光素子１（半導体レー
ザ）の後端面から出射する光を反射斜面８で反射させて
シリコン基板６に形成されたモニタ用センサ７に光路２
０ａのように導くと共に、モニタ用センサ７で光量を検
出して、発光素子１から出射される光出力が一定になる
ように制御している。
レーザの出力は、温度等によって変動するため、照射さ
れる光をモニタして駆動電流を制御する方法が一般に用
いられている。本実施例の場合には、光学部材１０に反
射斜面８が形成されており、発光素子１（半導体レー
ザ）の後端面から出射する光を反射斜面８で反射させて
シリコン基板６に形成されたモニタ用センサ７に光路２
０ａのように導くと共に、モニタ用センサ７で光量を検
出して、発光素子１から出射される光出力が一定になる
ように制御している。
【００３５】次に、光ディスク５０からの反射光が受光
センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄに導かれるまでの光路、すなわち復路について、図４
（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は本
発明の一実施例における光集積素子と伝搬する光の光路
を示す側面図、図４（ｂ）は本発明の一実施例における
光集積素子と伝搬する光の光路を示す正面図である。
センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄに導かれるまでの光路、すなわち復路について、図４
（ａ）、図４（ｂ）を用いて説明する。図４（ａ）は本
発明の一実施例における光集積素子と伝搬する光の光路
を示す側面図、図４（ｂ）は本発明の一実施例における
光集積素子と伝搬する光の光路を示す正面図である。
【００３６】光ディスク５０で反射した光は、光路とほ
ぼ同じ光路（光路２５→光路２６→光路２７）をたどっ
て光路変換部１３ａ、１３ｂに到達する。光路変換部１
３ａ、１３ｂには分割された２種類の回折格子が形成さ
れており、光路変換部１３ａ、１３ｂに到達した光は光
学部材１０のほぼ幅方向に回折し２つの収束光に分離さ
れ、光路２８ａ及び光路２８ｂをたどって、３ビーム発
生用回折格子１５を避けて入射部１４を透過した後に、
４分割された２種類の受光センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄ及び３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに照射される。
ぼ同じ光路（光路２５→光路２６→光路２７）をたどっ
て光路変換部１３ａ、１３ｂに到達する。光路変換部１
３ａ、１３ｂには分割された２種類の回折格子が形成さ
れており、光路変換部１３ａ、１３ｂに到達した光は光
学部材１０のほぼ幅方向に回折し２つの収束光に分離さ
れ、光路２８ａ及び光路２８ｂをたどって、３ビーム発
生用回折格子１５を避けて入射部１４を透過した後に、
４分割された２種類の受光センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２
ｄ及び３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに照射される。
【００３７】次に、受光センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ
及び３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにおけるフォーカス誤差信
号、トラッキング誤差信号及びデータ信号の検出方法に
ついて図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）を用いて説
明する。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、本発
明の一実施例における光集積素子の受光センサ２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ及び３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと受光スポ
ット３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３２ａ、３２ｂ、３２
ｃの関係を示す平面図である。３１ａ、３２ｂは光ディ
スク５０で反射して戻ってきた主ビームの受光スポット
であり、３１ｂ、３２ｂ及び３１ｃ、３２ｃはそれぞれ
副ビームの受光スポットである。
及び３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにおけるフォーカス誤差信
号、トラッキング誤差信号及びデータ信号の検出方法に
ついて図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）を用いて説
明する。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、本発
明の一実施例における光集積素子の受光センサ２ａ、２
ｂ、２ｃ、２ｄ及び３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと受光スポ
ット３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３２ａ、３２ｂ、３２
ｃの関係を示す平面図である。３１ａ、３２ｂは光ディ
スク５０で反射して戻ってきた主ビームの受光スポット
であり、３１ｂ、３２ｂ及び３１ｃ、３２ｃはそれぞれ
副ビームの受光スポットである。
【００３８】まず、フォーカス誤差信号の検出法につい
て説明する。フォーカス誤差信号は受光センサ２ｂ及び
２ｃによって受光スポット３１ａの光量を光電変換する
ことによって検出される。図５（ａ）は光スポットが光
ディスク５０の合焦点した時を示しおり、受光スポット
３１も受光センサ面にほぼ合焦点している。この時、受
光センサ２ｂと２ｃで検出される光量は等しくなるよう
に調整されている。図５（ｂ）は光ディスク５０が合焦
点の位置から光集積素子の方にずれた場合を示してお
り、受光スポット３１は、合焦点した場合（図５
（ａ））よりもスポットが大きくなり、受光センサ２ｂ
で検出される光量は、受光センサ２ｃで検出される光量
よりも大きくなっている。図５（ｃ）は光ディスク５０
が図５（ｂ）とは反対の方向ずれた場合を示しており、
図５（ｂ）とは逆に受光センサ２ｃで検出される光量の
方が、受光センサ２ｂで検出される光量よりも大きくな
っている。従ってフォーカス誤差信号は受光センサ２ｂ
の受光量と受光センサ２ｃの受光量の差信号をとること
によって検出することができる。
て説明する。フォーカス誤差信号は受光センサ２ｂ及び
２ｃによって受光スポット３１ａの光量を光電変換する
ことによって検出される。図５（ａ）は光スポットが光
ディスク５０の合焦点した時を示しおり、受光スポット
３１も受光センサ面にほぼ合焦点している。この時、受
光センサ２ｂと２ｃで検出される光量は等しくなるよう
に調整されている。図５（ｂ）は光ディスク５０が合焦
点の位置から光集積素子の方にずれた場合を示してお
り、受光スポット３１は、合焦点した場合（図５
（ａ））よりもスポットが大きくなり、受光センサ２ｂ
で検出される光量は、受光センサ２ｃで検出される光量
よりも大きくなっている。図５（ｃ）は光ディスク５０
が図５（ｂ）とは反対の方向ずれた場合を示しており、
図５（ｂ）とは逆に受光センサ２ｃで検出される光量の
方が、受光センサ２ｂで検出される光量よりも大きくな
っている。従ってフォーカス誤差信号は受光センサ２ｂ
の受光量と受光センサ２ｃの受光量の差信号をとること
によって検出することができる。
【００３９】次に、トラッキング誤差信号の検出方法に
ついて図３及び図５（ａ）を用いて説明する。トラッキ
ング誤差信号は、一般的な方法である３ビーム検出法を
用いている。図３はデータトラック５１に主ビームスポ
ット３０ａがオントラックしている状態であり、副ビー
ムスポット３０ｂと３０ｃはデータトラック５１にほぼ
同じ面積だけ重なっている。副ビームスポット３０ｂは
受光スポット３１ｂ及び３２ｂに対応しており、副ビー
ムスポット３０ｃは受光スポット３１ｃ及び３２ｃに対
応している。主ビームスポット３１ａがデータトラック
５１から副ビームスポット３０ｂの方向にずれると、副
ビームスポット３０ｃとデータトラック５１の重なる面
積は、副ビームスポット３０ｂの重なる面積よりも大き
くなり、受光スポット３１ｃと受光スポット３２ｃの光
量の和は、受光スポット３１ｂと受光スポット３２ｂの
光量の和よりも大きくなる。逆に主ビームスポット３０
ａが反対方向にずれると、副ビームスポット３０ｂとデ
ータトラック５１の重なる面積が、副ビームスポット３
０ｃの重なる面積よりも大きくなり、受光スポット３１
ｂと受光スポット３２ｂの光量の和が、受光スポット３
１ｃと受光スポット３２ｃの光量の和よりも大きくな
る。従って、受光センサ２ａの受光量と受光センサ３ａ
の受光量の和と、受光センサ２ｄの受光量と受光センサ
３ｄの受光量の和との差信号をとることによって、トラ
ッキング誤差信号を検出することができる。
ついて図３及び図５（ａ）を用いて説明する。トラッキ
ング誤差信号は、一般的な方法である３ビーム検出法を
用いている。図３はデータトラック５１に主ビームスポ
ット３０ａがオントラックしている状態であり、副ビー
ムスポット３０ｂと３０ｃはデータトラック５１にほぼ
同じ面積だけ重なっている。副ビームスポット３０ｂは
受光スポット３１ｂ及び３２ｂに対応しており、副ビー
ムスポット３０ｃは受光スポット３１ｃ及び３２ｃに対
応している。主ビームスポット３１ａがデータトラック
５１から副ビームスポット３０ｂの方向にずれると、副
ビームスポット３０ｃとデータトラック５１の重なる面
積は、副ビームスポット３０ｂの重なる面積よりも大き
くなり、受光スポット３１ｃと受光スポット３２ｃの光
量の和は、受光スポット３１ｂと受光スポット３２ｂの
光量の和よりも大きくなる。逆に主ビームスポット３０
ａが反対方向にずれると、副ビームスポット３０ｂとデ
ータトラック５１の重なる面積が、副ビームスポット３
０ｃの重なる面積よりも大きくなり、受光スポット３１
ｂと受光スポット３２ｂの光量の和が、受光スポット３
１ｃと受光スポット３２ｃの光量の和よりも大きくな
る。従って、受光センサ２ａの受光量と受光センサ３ａ
の受光量の和と、受光センサ２ｄの受光量と受光センサ
３ｄの受光量の和との差信号をとることによって、トラ
ッキング誤差信号を検出することができる。
【００４０】データ信号は主ビームスポット３０ａの反
射光を受光して検出すればよいので、受光センサ２ｂの
受光量と受光センサ２ｃの受光量と受光センサ３ｂの受
光量と受光センサ３ｃの受光量の和信号をとることによ
って検出することができる。
射光を受光して検出すればよいので、受光センサ２ｂの
受光量と受光センサ２ｃの受光量と受光センサ３ｂの受
光量と受光センサ３ｃの受光量の和信号をとることによ
って検出することができる。
【００４１】図１に示す実施例では、第２反射部１２に
球面を用いているが、第２反射部１２に回転楕円体面の
一部をなす面形状を形成しても良い。この時、第２反射
部１２で反射された光路２２を収束光（ほぼ球面波）に
なるようにその形状を選ぶことによって、集光部１１を
形成している回折格子型レンズの格子ピッチを大きくす
ることができるので、さらに波長変動に強くなる。
球面を用いているが、第２反射部１２に回転楕円体面の
一部をなす面形状を形成しても良い。この時、第２反射
部１２で反射された光路２２を収束光（ほぼ球面波）に
なるようにその形状を選ぶことによって、集光部１１を
形成している回折格子型レンズの格子ピッチを大きくす
ることができるので、さらに波長変動に強くなる。
【００４２】本発明の他の実施例における光集積素子を
図６を用いて説明する。図６は本発明の一実施例におけ
る光集積素子の発光素子１の近傍を側面から見た側面図
である。発光素子１の取り付け方と発光素子１の出力の
検出方法が第１実施例と異なっている。図６において、
１は発光素子で、第２実施例の場合も半導体レーザを用
いている。４は発光素子取り付け斜面４ａが形成された
マウント部材であり、マウント部材４は導電性の高い材
料から形成され、電極としての機能も有している。発光
素子１の後端面から出射される光は直接モニタ用センサ
７に照射される。この様に構成することによって、図１
に示す実施例で用いた立ち上げミラー５を省略すること
ができる。
図６を用いて説明する。図６は本発明の一実施例におけ
る光集積素子の発光素子１の近傍を側面から見た側面図
である。発光素子１の取り付け方と発光素子１の出力の
検出方法が第１実施例と異なっている。図６において、
１は発光素子で、第２実施例の場合も半導体レーザを用
いている。４は発光素子取り付け斜面４ａが形成された
マウント部材であり、マウント部材４は導電性の高い材
料から形成され、電極としての機能も有している。発光
素子１の後端面から出射される光は直接モニタ用センサ
７に照射される。この様に構成することによって、図１
に示す実施例で用いた立ち上げミラー５を省略すること
ができる。
【００４３】本発明の一実施例における集積型光ピック
アップ装置について図７、図８（ａ）、図８（ｂ）を用
いて説明する。図７は集積型光ピックアップ装置を構成
する部材を示す斜視図である。図８（ａ）は、図７に示
す部材を組み立てた様子を示す図であり、光ディスクに
対向する面からみた平面図である。図８（ｂ）は、図７
に示す部材を組み立てた様子を示す側面図である。図
７、図８（ａ）、図８（ｂ）において、４０は光集積素
子であり、図１に示す実施例と同じ構成であるので説明
は省略する。ヒートシンク１８には発光素子１及び受光
センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及び３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄとの駆動電流及び検出信号の授受を行うためのフレ
キシブルプリンティッドサーキット（以下ＦＰＣとい
う）１９が固定されている。６０は樹脂等より一体成型
してなるボビンで、ボビン６０には素子固定部６１と支
持部６２が形成されている。ボビン６０にはフォーカス
用コイル６５とトラッキング用コイル６６が固定されて
いる。６３はボビン６０をフォーカス方向、トラッキン
グ方向に移動可能に支持するワイヤであり、ボビン６０
の側面に形成された支持部６２にそれぞれ２本ずつ固定
されている。ワイヤの一端はベース部７０と一体に形成
された側面板６７に固定される。ベース部７０には、フ
ォーカス制御とトラッキング制御を行う永久磁石６８と
ヨーク材６９ａ、６９ｂが固定されている。ヨーク材６
９ａ、６９ｂはフォーカス用コイル６５の空心に位置す
るように構成され、永久磁石６８はヨーク材６９ｂに固
定されて、トラッキング用コイル６６が固定された側面
に対向するように構成される。光学部材１０に同時に形
成されたの固定部１７は、ボビン６０の素子固定部６１
に装着される。そして、ボビン６０内部に窒素ガスを封
入し底板６４によって密閉する。このように構成するこ
とによって、少なくとも発光素子１は、外気にさらされ
ることがなくなり、外気に含まれる水蒸気や腐食性ガス
等によって発光素子１が侵されて寿命が短くなったり、
素子が破壊する危険性が小さくなる。底板６４を熱伝導
率の高い材料から形成し、放熱を促す機能を持たせるこ
とも可能である。
アップ装置について図７、図８（ａ）、図８（ｂ）を用
いて説明する。図７は集積型光ピックアップ装置を構成
する部材を示す斜視図である。図８（ａ）は、図７に示
す部材を組み立てた様子を示す図であり、光ディスクに
対向する面からみた平面図である。図８（ｂ）は、図７
に示す部材を組み立てた様子を示す側面図である。図
７、図８（ａ）、図８（ｂ）において、４０は光集積素
子であり、図１に示す実施例と同じ構成であるので説明
は省略する。ヒートシンク１８には発光素子１及び受光
センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及び３ａ、３ｂ、３ｃ、
３ｄとの駆動電流及び検出信号の授受を行うためのフレ
キシブルプリンティッドサーキット（以下ＦＰＣとい
う）１９が固定されている。６０は樹脂等より一体成型
してなるボビンで、ボビン６０には素子固定部６１と支
持部６２が形成されている。ボビン６０にはフォーカス
用コイル６５とトラッキング用コイル６６が固定されて
いる。６３はボビン６０をフォーカス方向、トラッキン
グ方向に移動可能に支持するワイヤであり、ボビン６０
の側面に形成された支持部６２にそれぞれ２本ずつ固定
されている。ワイヤの一端はベース部７０と一体に形成
された側面板６７に固定される。ベース部７０には、フ
ォーカス制御とトラッキング制御を行う永久磁石６８と
ヨーク材６９ａ、６９ｂが固定されている。ヨーク材６
９ａ、６９ｂはフォーカス用コイル６５の空心に位置す
るように構成され、永久磁石６８はヨーク材６９ｂに固
定されて、トラッキング用コイル６６が固定された側面
に対向するように構成される。光学部材１０に同時に形
成されたの固定部１７は、ボビン６０の素子固定部６１
に装着される。そして、ボビン６０内部に窒素ガスを封
入し底板６４によって密閉する。このように構成するこ
とによって、少なくとも発光素子１は、外気にさらされ
ることがなくなり、外気に含まれる水蒸気や腐食性ガス
等によって発光素子１が侵されて寿命が短くなったり、
素子が破壊する危険性が小さくなる。底板６４を熱伝導
率の高い材料から形成し、放熱を促す機能を持たせるこ
とも可能である。
【００４４】次に、本発明の他の実施例における集積型
光ピックアップ装置について説明する。図９は、他の実
施例における集積型光ピックアップ装置の一部を構成す
る部材を示す図であり、シリコン基板６が固定される側
を上に見た斜視図である。図７，図８に示す実施例との
違いは、光学部材１０とボビン６０とが同一部材で一体
化されて形成されていることである。図９において、図
１と同じ番号は同じ部材を示しており、図９に図示して
いない他の部材とその構成は、図７に示すものとほぼ同
じである。受光センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、及び３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとモニタ用センサ７が形成され、
発光素子１（図示せず）及び立ち上げミラー５が固定さ
れシリコン基板６をボビン６０が一体化された光学部材
１０に形成された基板固定部１６に固定した後、ボビン
６０の内部に窒素ガス等の不活性ガスを封入し、放熱板
の機能を有した底板４４によって密閉する。フォーカス
・トラッキング駆動手段の構成は、図７、図８（ａ）、
図８（ｂ）と同じである。このような構成にすることに
よって、部品点数を減らすことができ、小型軽量化が容
易になる。
光ピックアップ装置について説明する。図９は、他の実
施例における集積型光ピックアップ装置の一部を構成す
る部材を示す図であり、シリコン基板６が固定される側
を上に見た斜視図である。図７，図８に示す実施例との
違いは、光学部材１０とボビン６０とが同一部材で一体
化されて形成されていることである。図９において、図
１と同じ番号は同じ部材を示しており、図９に図示して
いない他の部材とその構成は、図７に示すものとほぼ同
じである。受光センサ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、及び３
ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとモニタ用センサ７が形成され、
発光素子１（図示せず）及び立ち上げミラー５が固定さ
れシリコン基板６をボビン６０が一体化された光学部材
１０に形成された基板固定部１６に固定した後、ボビン
６０の内部に窒素ガス等の不活性ガスを封入し、放熱板
の機能を有した底板４４によって密閉する。フォーカス
・トラッキング駆動手段の構成は、図７、図８（ａ）、
図８（ｂ）と同じである。このような構成にすることに
よって、部品点数を減らすことができ、小型軽量化が容
易になる。
【００４５】次に、本発明の一実施例における集積型光
ピックアップ装置について図１０を用いて説明する。
ピックアップ装置について図１０を用いて説明する。
【００４６】図１０は本発明の一実施例における集積型
光ピックアップ装置組み立て体を構成する部材を示す斜
視図である。
光ピックアップ装置組み立て体を構成する部材を示す斜
視図である。
【００４７】ピックアップ移動手段の固定部７５には、
図７または図９に示す集積型光ピックアップ装置が固定
される。集積型光ピックアップ装置のベース部７０に
は、段差部７６と突起部７７が形成されており、集積型
光ピックアップ装置のベース部７０に設けられた貫通孔
７１が挿入される。貫通孔７１は、その中心が主ビーム
スポットを通り光ディスク面に垂直な軸上にくるような
位置にあらかじめ形成されており、突起部７７に貫通孔
７１を挿入すると、集積型光ピックアップ装置は貫通孔
７１の中心すなわち集光する主ビームスポット３０ａを
中心を通り光ディスク面に垂直な軸を中心に回転微調整
ができるようになる。集積型光ピックアップと副ビーム
スポット３０ｂ、３０ｃデータトラックの所定の位置に
調整した後に、ベース部７０を固定部７５に樹脂等によ
って固定する。このような構成にすることによって３ビ
ームの位置調整が容易になり組立性が向上する。
図７または図９に示す集積型光ピックアップ装置が固定
される。集積型光ピックアップ装置のベース部７０に
は、段差部７６と突起部７７が形成されており、集積型
光ピックアップ装置のベース部７０に設けられた貫通孔
７１が挿入される。貫通孔７１は、その中心が主ビーム
スポットを通り光ディスク面に垂直な軸上にくるような
位置にあらかじめ形成されており、突起部７７に貫通孔
７１を挿入すると、集積型光ピックアップ装置は貫通孔
７１の中心すなわち集光する主ビームスポット３０ａを
中心を通り光ディスク面に垂直な軸を中心に回転微調整
ができるようになる。集積型光ピックアップと副ビーム
スポット３０ｂ、３０ｃデータトラックの所定の位置に
調整した後に、ベース部７０を固定部７５に樹脂等によ
って固定する。このような構成にすることによって３ビ
ームの位置調整が容易になり組立性が向上する。
【００４８】図１１は本発明の一実施例における光ディ
スク装置を示す図である。図１１において２００は光媒
体、２０１は光媒体２００を回転させるスピンドルモー
タ、２０２は集積型光ピックアップ装置組み立て体で例
えば図１０に示すものが用いられる。２０３は集積型光
ピックアップ装置組み立て体２０２をガイドするガイド
部材である。この様に本実施例の光ディスク装置では、
図７及び図９又は図１０に示す集積型光ピックアップ装
置を用いる事によって、小型化等を行うことができ、小
型のパソコン等に搭載可能になる。
スク装置を示す図である。図１１において２００は光媒
体、２０１は光媒体２００を回転させるスピンドルモー
タ、２０２は集積型光ピックアップ装置組み立て体で例
えば図１０に示すものが用いられる。２０３は集積型光
ピックアップ装置組み立て体２０２をガイドするガイド
部材である。この様に本実施例の光ディスク装置では、
図７及び図９又は図１０に示す集積型光ピックアップ装
置を用いる事によって、小型化等を行うことができ、小
型のパソコン等に搭載可能になる。
【００４９】
【発明の効果】本発明の光集積素子によれば、発光素子
からの出射光は、入射平面から入射されて、第１反射部
で反射されて第２反射部に伝搬され、第２反射部でほぼ
平行な光あるいは収束する光に変換されて、集光部に伝
搬され光記録媒体に集光される。光記録媒体からの反射
光は、光路変換部で偏向されて受光センサへ導かれる。
このように光ピックアップ装置の光学系に必要な発光素
子や受光センサや偏向ミラーや対物レンズ等のほとんど
全ての部品を集積化すること可能になるので小型薄型で
量産性にすぐれた光集積素子が実現できる。また、第２
反射部がコリメータレンズの機能を有し、集光部はほぼ
入射光と出射光の光軸が同軸上に存在し、同心円の回折
格子構成されるので、波長変動にも強く信頼性が向上す
る。
からの出射光は、入射平面から入射されて、第１反射部
で反射されて第２反射部に伝搬され、第２反射部でほぼ
平行な光あるいは収束する光に変換されて、集光部に伝
搬され光記録媒体に集光される。光記録媒体からの反射
光は、光路変換部で偏向されて受光センサへ導かれる。
このように光ピックアップ装置の光学系に必要な発光素
子や受光センサや偏向ミラーや対物レンズ等のほとんど
全ての部品を集積化すること可能になるので小型薄型で
量産性にすぐれた光集積素子が実現できる。また、第２
反射部がコリメータレンズの機能を有し、集光部はほぼ
入射光と出射光の光軸が同軸上に存在し、同心円の回折
格子構成されるので、波長変動にも強く信頼性が向上す
る。
【００５０】また、本発明の集積型光ピックアップ装置
によれば、フォーカス制御手段及びトラッキング制御手
段を備え、光記録媒体に記録された情報を読み取る手段
として、本発明の光集積素子を用て構成すると共に、フ
ォーカス用コイルとトラッキング用コイルを強固に固定
するボビンを設けて、前記光集積素子をボビン内に挿入
固定すると共に、窒素等の不活性ガスでボビン内部を封
止し、少なくとも発光素子が密閉されるように構成し
た。さらには、前記光学素子を構成する光学部材とボビ
ンとを一体成型により形成したので、少なくとも発光素
子は外気にさらされることがなくなり、発光素子の寿命
が延び、素子が破壊する危険性もなく、信頼性が向上す
る。さらに、光集積素子を構成する光学部材とボビンと
を一体成型することにより、部品点数が低減できると共
に組立性が向上する。
によれば、フォーカス制御手段及びトラッキング制御手
段を備え、光記録媒体に記録された情報を読み取る手段
として、本発明の光集積素子を用て構成すると共に、フ
ォーカス用コイルとトラッキング用コイルを強固に固定
するボビンを設けて、前記光集積素子をボビン内に挿入
固定すると共に、窒素等の不活性ガスでボビン内部を封
止し、少なくとも発光素子が密閉されるように構成し
た。さらには、前記光学素子を構成する光学部材とボビ
ンとを一体成型により形成したので、少なくとも発光素
子は外気にさらされることがなくなり、発光素子の寿命
が延び、素子が破壊する危険性もなく、信頼性が向上す
る。さらに、光集積素子を構成する光学部材とボビンと
を一体成型することにより、部品点数が低減できると共
に組立性が向上する。
【００５１】また、本発明の光ディスク装置によれば、
本発明の集積型光ピックアップ装置を用いて構成すると
共に、前記集積型光ピックアップが固定され、データト
ラックを横切る方向に移動可能なピックアップ移動手段
を備え、３ビームをデータトラックの所定の位置に調整
する調整手段を設けことにより、３ビームの調整が容易
になり、組立性が向上する。
本発明の集積型光ピックアップ装置を用いて構成すると
共に、前記集積型光ピックアップが固定され、データト
ラックを横切る方向に移動可能なピックアップ移動手段
を備え、３ビームをデータトラックの所定の位置に調整
する調整手段を設けことにより、３ビームの調整が容易
になり、組立性が向上する。
【図１】本発明の一実施例における光集積素子を示す斜
視図
視図
【図２】本発明の一実施例における光集積素子と伝搬す
る光の光路を示す側面図
る光の光路を示す側面図
【図３】本発明の一実施例における光集積素子の光ディ
スク面上の集光スポットを示す図
スク面上の集光スポットを示す図
【図４】（ａ）本発明の一実施例における光集積素子と
伝搬する光の光路を示す側面図 （ｂ）本発明の一実施例における光集積素子と伝搬する
光の光路を示す正面図
伝搬する光の光路を示す側面図 （ｂ）本発明の一実施例における光集積素子と伝搬する
光の光路を示す正面図
【図５】（ａ）本発明の一実施例における光集積素子の
受光センサと受光スポットの関係を示す平面図 （ｂ）本発明の一実施例における光集積素子の受光セン
サと受光スポットの関係を示す平面図 （ｃ）本発明の一実施例における光集積素子の受光セン
サと受光スポットの関係を示す平面図
受光センサと受光スポットの関係を示す平面図 （ｂ）本発明の一実施例における光集積素子の受光セン
サと受光スポットの関係を示す平面図 （ｃ）本発明の一実施例における光集積素子の受光セン
サと受光スポットの関係を示す平面図
【図６】本発明の他の実施例における光集積素子の発光
素子の近傍を側面から見た側面図
素子の近傍を側面から見た側面図
【図７】本発明の一実施例における集積型光ピックアッ
プ装置を構成する部材を示す斜視図
プ装置を構成する部材を示す斜視図
【図８】（ａ）図７に示す部材を組み立てた様子を示す
平面図 （ｂ）図７に示す部材を組み立てた様子を示す側面図
平面図 （ｂ）図７に示す部材を組み立てた様子を示す側面図
【図９】本発明の他の実施例における集積型光ピックア
ップ装置の一部を構成する部材を示す斜視図
ップ装置の一部を構成する部材を示す斜視図
【図１０】本発明の一実施例における集積型光ピックア
ップ装置組み立て体を構成する部材を示す斜視図
ップ装置組み立て体を構成する部材を示す斜視図
【図１１】本発明の一実施例における光ディスク装置を
示す図
示す図
【図１２】第１従来例の光ピックアップ装置の構成を示
す側面図
す側面図
【図１３】第２従来例の光ピックアップ装置に用いられ
ている光学素子を示す斜視図
ている光学素子を示す斜視図
【図１４】第２従来例の光学素子と伝搬する光の光路を
示す側面図
示す側面図
【図１５】（ａ）第２従来例の光ピックアップ装置を上
面から見た平面図 （ｂ）第２従来例の光ピックアップ装置を側面から見た
側面図
面から見た平面図 （ｂ）第２従来例の光ピックアップ装置を側面から見た
側面図
１ 発光素子 ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 受光センサ ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ 受光センサ ４ マウント部材 ５ 立ち上げミラー ６ シリコン基板 ７ モニタ用センサ １０ 光学部材 １１ 集光部 １２ 第２反射部 １３ｃ 第１反射部 １３ａ、１３ｂ 光路変換部 １４ 入射部 １５ ３ビーム発生用回折格子 １６ 基板固定部 １７ 固定部 １８ ヒートシンク １９ ＦＰＣ ５０ 光ディスク ６０ ボビン ６１ 素子固定部 ６２ 支持部 ６３ ワイヤ ６４ 底板 ６５ フォーカス用コイル ６６ トラッキング用コイル ６７ 側面板 ６８ 永久磁石 ６９ａ、６９ｂ ヨーク材 ７０ ベース部 ７１ 貫通孔 ７５ 固定部 ７６ 段差部 ７７ 突起部 ８０ レーザユニット ８１ 半導体レーザ素子 ８２ 多分割受光センサ ８３ 光学部材 ８４ ３ビーム発生用回折格子 ８５ 回折格子 ８６ 立ち上げミラー ８８ 対物レンズ ８９ レンズホルダ ９２ａ、９２ｂ 磁石 ９３ フォーカス用コイル ９４ トラッキング用コイル ９５ 支持部材 １１０ 透明基板 １１１ 半導体レーザ素子 １１２ ３ビーム発生用回折格子 １１３ ホログラムビームスプリッタ １１４ ホログラムコリメータレンズ １１５ 非球面対物レンズ １１６ ミラー １１７ 多分割受光センサ １１８ シリコン基板 １７０ フォーカス用コイル １７１ トラッキング用コイル １７３ 永久磁石 １７４ ヨーク材 １７６ ワイヤ ２００ 光媒体 ２０１ スピンドルモータ ２０２ 光集積型ピックアップ装置組み立て体 ２０３ ガイド部材
Claims (23)
- 【請求項１】光を照射する発光素子と、反射光を受光す
る受光センサと、前記発光素子から照射された光を反射
させる第１の反射部と、前記第１の反射部からの光を略
平行光もしくは収束光に変換して反射する第２の反射部
と、前記第２の反射部からの光を集光する集光部とを備
え、前記第１の反射部と前記集光部とが重ならないよう
に配置したことを特徴とする光集積素子。 - 【請求項２】発光素子が媒体方向に光を照射する事を特
徴とする請求項１記載の光集積素子。 - 【請求項３】第１の反射部が発光素子からの光を媒体側
と反対側に反射させる事を特徴とする請求項２記載の光
集積素子。 - 【請求項４】光路中に光路変換手段を設けた事を特徴と
する請求項１記載の光集積素子。 - 【請求項５】光路変換手段と第１の反射部を同一部材で
構成した事を特徴とする請求項４記載の光集積素子。 - 【請求項６】光路変換手段によって光路を変更された光
は受光センサに導かれる事を特徴とする請求項４記載の
光集積素子。 - 【請求項７】第１の反射部と第２の反射部と集光部とを
一つの光学部材に設けた事を特徴とする請求項１記載の
光集積素子。 - 【請求項８】光学部材の発光素子からの光が入射する入
射部を前記光学部材の媒体対向面に対して傾斜させた事
を特徴とする請求項７記載の光集積素子。 - 【請求項９】入射部に３ビーム発生用の回折格子を設け
た事を特徴とする請求項８記載の光集積素子。 - 【請求項１０】第１の反射部と集光部を光学部材の最も
媒体対向面に近い面に設けた事を特徴とする請求項７記
載の光集積素子。 - 【請求項１１】光路変換手段と第１の反射部を同一の回
折格子で構成した事を特徴とする請求項５記載の光集積
素子。 - 【請求項１２】光を照射する発光素子と、反射光を受光
する受光センサと、前記発光素子から照射された光を反
射させる第１の反射部と、前記第１の反射部からの光を
略平行光もしくは収束光に変換して反射する第２の反射
部と、前記第２の反射部からの光を集光する集光部とを
備え、前記第１の反射部，前記第２の反射部及び前記集
光部を同一光学部材に形成するとともに、前記光学部材
への発光素子からの光を入射する入射部を前記光学部材
の媒体対向面に傾斜する様に設け、さらに前記第１反射
部と前記集光部とが重ならないように配置したことを特
徴とする光集積素子。 - 【請求項１３】光路中に光路変換手段を設けた事を特徴
とする請求項１２記載の光集積素子。 - 【請求項１４】光路変換手段と第１の反射部を同一部材
で構成した事を特徴とする請求項１３記載の光集積素
子。 - 【請求項１５】光路変換手段によって光路を変更された
光は受光センサに導かれる事を特徴とする請求項１３記
載の光集積素子。 - 【請求項１６】光集積素子と、前記光集積素子をフォー
カス方向に移動させるフォーカス手段と、前記光集積素
子をトラッキング方向に移動させるトラッキング手段と
を備え、前記光集積素子を請求項１から請求項１５まで
のいずれか１記載の光集積素子とした事を特徴とする集
積型光ピックアップ装置。 - 【請求項１７】トラッキング手段及びフォーカス手段に
よってホルダを移動させ、前記ホルダに光集積素子を保
持した事を特徴とする請求項１６記載の集積型光ピック
アップ装置。 - 【請求項１８】フォーカス手段をフォーカスコイル及び
第１の永久磁石で構成するとともに、及びトラッキング
手段をトラッキングコイル及び第２の永久磁石で構成
し、前記フォーカスコイル及び前記トラッキングコイル
をホルダに設けた事を特徴とする請求項１７記載の集積
型光ピックアップ装置。 - 【請求項１９】フォーカス手段をフォーカスコイル及び
第１の永久磁石で構成するとともに、及びトラッキング
手段をトラッキングコイル及び第２の永久磁石で構成
し、前記第１及び第２の永久磁石をホルダに設けた事を
特徴とする請求項１７記載の集積型光ピックアップ装
置。 - 【請求項２０】ホルダ内を密閉するとともにホルダ内に
光集積素子の少なくとも発光素子を収納する事を特徴と
する請求項１７記載の集積型光ピックアップ装置。 - 【請求項２１】ホルダ内部に不活性ガスを封入した事を
特徴とする請求項２０記載の集積型光ピックアップ装
置。 - 【請求項２２】光集積素子と、前記光集積素子を保持す
るホルダと、前記ホルダをフォーカス方向に移動させる
フォーカス手段と、前記ホルダをトラッキング方向に移
動させるトラッキング手段とを備え、前記光集積素子を
請求項７から請求項１５までのいずれか１記載の光集積
素子とするとともに前記ホルダと前記光集積素子の光学
部材を同一材料とした事を特徴とする集積型光ピックア
ップ装置。 - 【請求項２３】光媒体と、前記光媒体を回転させる回転
駆動手段と、光媒体にデータの記録及び前記光媒体から
データを再生の少なくとも一方を行う集積型光ピックア
ップ装置とを備え、前記集積型光ピックアップ装置を請
求項１６から請求項２２までのいずれか１記載の集積型
光ピックアップ装置とした事を特徴とする光ディスク装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251889A JPH08115532A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 光集積素子及びそれを用いた集積型光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
| US08/601,783 US5687155A (en) | 1994-10-18 | 1996-02-15 | Optical integrating element and integration type optical pickup device using the same |
| US08/843,943 US5761178A (en) | 1994-10-18 | 1997-04-17 | Optical integrating element and integration type optical pickup device using the same |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6251889A JPH08115532A (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 光集積素子及びそれを用いた集積型光ピックアップ装置及び光ディスク装置 |
| US08/601,783 US5687155A (en) | 1994-10-18 | 1996-02-15 | Optical integrating element and integration type optical pickup device using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08115532A true JPH08115532A (ja) | 1996-05-07 |
Family
ID=26540413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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