JPH0935306A

JPH0935306A - 光ピックアップ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0935306A
Application number: JP7183740A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Hiwatari; 竜也樋渡; Haruji Manabe; 晴二真鍋; Kazuyuki Nakajima; 一幸中島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】光ピックアップのパッケージ内部の密閉が良
好で、ごみや水分が内部に混入しておらず、従って誤動
作や故障の起こりにくい光ピックアップ及びその製造方
法を提供することを目的としている。【構成】光ピックアップのパッケージの内部を密閉
し、密封時にパッケージ内部にガスを封入し、そのガス
の露点を−１０℃以下好ましくは−２０℃以下更に好ま
しくは−３０℃以下とし、かつその圧力（Ｐ）を０．５
（ａｔｍ）≦Ｐ≦１．５（ａｔｍ）とし、更に封入する
ガスの主成分をＮ₂ガスや不活性ガスという構成を有し
ている。

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及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下従来の組立手順について図を参照し
ながら説明する。

【０００３】図２６〜３０は従来の光ピックアップのパ
ッケージングの製造手順を示す図である。まず最初に、
光源５０１とサブマウント５０２及びブロック５０３
（以下ＬＤブロックと称す）を組み立てる。次に組み上
がったＬＤブロックを放熱板５０４の所定の位置に、所
定の状態で取り付ける。取り付けには半田付けなどの方
法が用いられる。

【０００４】次にＬＤブロックの組み込まれた放熱板５
０４上にパッケージ５１４を所定の位置にエポキシ系の
接着剤を用いて取り付ける。そして受光素子５１３をパ
ッケージ５１４内に設置し、受光素子５１３の各信号取
り出し電極とそれぞれに対応するリードフレームの足５
１４ｂとをワイヤでワイヤボンディングする。このとき
ワイヤボンディングに用いるワイヤの長さは、後で受光
素子５１３の位置を微調節する関係から、多少長めにし
ておくことが好ましい。またこのとき同時に光源５０１
の電源用に光源５０１の上面及びＡｕ面を介して光源５
０１の底面に接触しているサブマウント５０２と、リー
ドフレームの足５１４ｂとを同じくワイヤを用いてワイ
ヤボンディングしておく。尚このときは受光素子５１３
はワイヤボンディングされているだけで放熱板５０４も
しくは光ガイド部材５０５には取り付け、固定はされて
いない。

【０００５】次に光ガイド部材５０５をブロック５０３
の側面部に所定の方法で調整しながら取り付ける。そし
て受光素子５１３を放熱板５０４の所定の位置に所定の
方法で位置の調整をしながら取り付ける。受光素子５１
３の位置決めをした後、紫外線を照射してＵＶ接着剤を
固化させる。そしてその後位置調整用の穴を封止するた
めにエポキシ系のポッティング剤若しくは半田を用いて
隙間を塞ぐ。最後に予め別工程で、エポキシ系の接着剤
を用いてシェル５１５の上面にカバー部材５１６を取り
付けておき、この一体化された部材の底面をパッケージ
５１４の上面に取り付けていた。

【０００６】

【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、光ピックアップの組立作業を大気中で行
っていたためにパッケージの内部にごみや水分等が進入
していた。そのため光源にごみが付着して出射光が悪影
響を受けたり、受光素子や光源に用いられる半導体が酸
化したり、光ピックアップの寿命が短くなるといった問
題や、内部に封入された水分が光ガイド部材やカバー部
材の表面で結露して、光がそこで散乱してしまい、結果
的に光ピックアップが誤動作を起こしたり、パッケージ
内部の密閉が不完全であったため、組立作業時に問題が
なくても、その後にごみや水分がパッケージ内部に進入
してしまう等の問題点を有していた。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、パッケージ内部の密閉が良好で、ごみや水分が内部
に封入されておらず、従って誤動作や故障の起こりにく
い光ピックアップを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、光ピックアップのパッケージの内部を密閉し、密封
時にパッケージ内部にガスを封入し、そのガスの露点を
−１０℃以下好ましくは−２０℃以下さらに好ましくは
−３０℃以下とし、かつその圧力（Ｐ）を０．５（ａｔ
ｍ）≦Ｐ≦１．５（ａｔｍ）好ましくは１．０（ａｔ
ｍ）＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）とし、さらに封入するガス
の主成分をＮ₂ガスや不活性ガスという構成を有してい
る。

【０００９】

【作用】この構成により、光ピックアップのパッケージ
内部において、光源や光路中にごみが付着したり、光ガ
イド部材の表面等が結露したりすること等による光量の
減少や収差の発生等を減少させることができる。

【００１０】

【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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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，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に電源を供給するた
めのもので、電極面２ａ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。さらにサブマウント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，ＳｉＣ，Ｔ−ｃＢＮ，Ｃｕ／Ｗ，Ｃ
ｕ／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。さらにサブ
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。

【００１４】３はブロックで、ブロック３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，Ｍ
ｏ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，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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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の端面部３ｂ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
い即ち低体積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。さら
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＞１ｍｍ
²とすることが好ましい。

【００２０】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体積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ＵＶ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。さらに受光素子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。

【００２１】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、さらにリードフレーム
１４ａ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１
４ｃ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１４
ｂと受光素子１３の表面に設けられている複数の電極１
３ａ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、さらにサブマウン
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，Ｆ
ｅ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Ａ
ｕメッキを施したものを用いた。さらにパッケージ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。

【００２２】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。

【００２３】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。
さらにカバー部材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１６
ａはＭｇＦ₂等の材質で形成することが好ましい。

【００２４】そして放熱板４に設けられた孔４ａと受光
素子１３との間に存在する隙間１７を小さな体積収縮
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
剤や半田等で埋めて、パッケージ内部を密閉する。

【００２５】このとき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の酸化防止やガラス部
分の結露防止等の観点から、酸素や水分をほとんど（理
想的には全く）含まない乾燥ガスを封入することが好ま
しい。そしてこの乾燥ガスの条件としてはそのガス中に
含まれる水蒸気が飽和する温度、即ち露点が−１０℃以
下好ましくは−２０℃以下さらに好ましくは−３０℃以
下であることが、光ピックアップのパッケージ内部の結
露を防止できるので好ましい。特に−３０℃以下の場合
には特に気候へ厳しい地域の戸外においても品質を保障
できる。このようなガスとしてはコスト面に優れるＮ₂
ガスを用いることが好ましい。或いは化学的に不活性で
パッケージ内部で化学反応を起こす可能性がほとんどな
いＡｒ，Ｎｅ，Ｈｅ等の不活性ガスを充填することがさ
らに好ましい。そしてパッケージ内部に乾燥ガスを封入
する場合にはそのガス圧（Ｐ）を０．５≦Ｐ≦１．５
（ａｔｍ）好ましくは１＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）とする
ことが、パッケージの内外の気圧差の悪影響を受けるこ
となく、光量の減少や収差の発生をを防止できるので、
好ましい。即ち０．５気圧以上でパッケージ内部に乾燥
ガスを封入することにより、パッケージ内部の気密性が
完全でなく、ある程度のリークレートを有していたとし
ても光ピックアップの光学特性が悪化することがほとん
どない。また１．５気圧以下でパッケージ内部に乾燥ガ
スを封入することにより、パッケージの各接合部位に、
外気との圧力差に起因する応力が、接合部位が破損して
しまうほど加わることはないので、多少の振動や衝撃が
パッケージに加わっても、パッケージが破損することが
ない。さらにガス圧を１気圧よりも大きくすることによ
り、そのパッケージの有するリークレートによって外部
から空気が流入することがなくなる。

【００２６】そしてパッケージ内部の気圧と大気圧との
差が負圧の場合、光ピックアップの有するリークレート
は１×１０^-8（ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ）以下であること
が、またパッケージ内部の気圧と大気圧との差が正圧の
場合、光ピックアップの有するリークレートは１×１０
^-3（ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ）以上であることが好まし
い。この様にすることにより、極少量ではあるがパッケ
ージ内部に混入してくる空気により、光ピックアップの
内部で結露が発生することを長期に渡って抑制すること
ができるので、光ピックアップの信頼性を長期間保つこ
とができる。

【００２７】以上示してきた構成を用いることにより、
光源１や光ガイド部材５等にごみが付着したり、光ガイ
ド部材５やカバー部材１６の内面等に結露が発生したり
して、光量が減少したり、収差が発生したりすることを
防止することができる。さらに多少の振動や衝撃がパッ
ケージに加わっても、パッケージの内外の気圧差による
応力によってパッケージが破損することがなく、また気
圧差によって外気の水分がパッケージ内部に吸引される
ことがほとんどない。従って非常に信頼性の高い光ピッ
クアップを提供することができる。

【００２８】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ピックアッ
プの平面図である。

【００２９】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、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の斜面５
ａ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一の偏光選
択性のあるビームスプリッター膜９（以下単に第一のビ
ームスプリッター膜と呼ぶ）に入射する。第一のビーム
スプリッター膜９に入射する光のうち第一のビームスプ
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。また、第一のビームスプリッ
ター膜９を反射する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２
７ａ上において２つのサイドビームのビームスポット２
９ａ及び２９ｃ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２９ｂ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。

【００３０】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３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でのビームスポットはほぼ回
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。

【００３１】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に形成された第一の
ビームスプリッター膜９に入射する。第一のビームスプ
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。

【００３２】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に平行な第三の斜面５ｃ上に形成され
た第二の偏光選択性のあるビームスプリッター膜１１
（以下単に第二のビームスプリッター膜と呼ぶ）に入射
する。第二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。

【００３３】ここで第二の光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。

【００３４】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。

【００３５】次に図３中に示す第二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され、反射膜１２４及
び反射膜１２５で反射され、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。

【００３６】次に本発明の第一実施例において、特に相
変化型光ディスク（に対応した光ピックアップの構成に
ついて図を参照しながら説明する。相変化型光ディスク
は光を照射することで記録媒体中の結晶構造を変化させ
て情報を記録するもので、結晶構造を変化させるために
従来の光記録再生装置に比べてより多くの光量を必要と
するので、より効率の良い光学系を必要とする。図２３
は本発明の一実施例における相変化型光ディスク用の光
ピックアップの構成図である。なお図１，図２及び図３
に示したものと番号が同一の部材については、その働き
及び構成が同様であるので説明を省略する。

【００３７】光源１から水平に放出されたレーザ光は、
平行な複数の斜面を有する光ガイド部材４１の面４１ｆ
から光ガイド部材４１に入射し、拡散角変換ホログラム
７及び偏光選択性のあるビームスプリッター膜３５（以
下ビームスプリッター膜と呼ぶ）を通って光ガイド部材
４１の面４１ｅから出射される。ここでビームスプリッ
ター膜３５は第一実施例の場合とは異なりＳ偏光成分の
反射率は９５％以上でＰ偏光成分の反射率はおよそ１％
程度である。ビームスプリッター膜３５に入射する光の
うちビームスプリッター膜３５を透過する光（Ｐ偏光成
分で全光量の数パーセント程度）は光源１からの射出光
のモニター光として利用される。光ガイド部材４１の面
４１ｅから出射された光はカバー部材１６に設けられた
λ／４板３３を透過する。図２４は本発明の一実施例に
おけるλ／４板の概観図である。λ／４板３３は光ガイ
ド部材４１からの入射光偏光面に対して、その異常光軸
がπ／４・（２ｍ−１）；（ただしｍは自然数：以下同
じ）の方向に設置されており、入射光の異常光成分と常
光成分の位相差をπ／２・（２ｍ−１）だけ発生させる
機能を有している。λ／４板３３を構成する材料として
は一般に一軸性結晶材料を用いる。その中でも低コスト
で、光透過性に優れた水晶を用いることが好ましい。一
軸性結晶では異常光軸６１６と常光軸６１７があり、そ
れぞれの光軸に対して異常光屈折率ｎ_e及び常光屈折率
ｎ_oと呼ばれる異なる屈折率を有している。異常光と常
光では光の進行速度が異なるので、λ／４板３３の基板
厚をＱＤ，入射光波長をλとして次の関係式で決まる位
相差Δが発生する。λ／４板３３の厚さＱＤはこの位相
差Δがπ／２・（２ｍ−１）となるように決定されてい
る。

【００３８】Δ＝２π・（ｎ_e−ｎ_o）・ＱＤ／λ 本実施例では、波長λ＝７９０ｎｍ、異常光屈折率ｎｅ
＝１．５４７７、常光屈折率ｎｏ＝１．５３８８（ただ
し屈折率は基板の切り出し角で異なる。ここでは異常光
軸及び常光軸の双方の軸を含む平面に平行に切り出し
た。）という条件に対してλ／４板３３の基板厚は２
１．９・（２ｍ−１）μｍとなる。この様な条件にする
ことにより、直線偏光で入射角０度で入射してきた光を
円偏向の光に変換することができる。即ち光源１から出
射されたＳ偏向成分のみを含む直線偏光を円偏光に変換
することができる。なおここではλ／４板３３としてカ
バー部材１６上に２１．９μｍの水晶を設けていたが、
光ガイド部材の面４１ｅや対物レンズ２６に設けること
もある。

【００３９】λ／４板３３を透過して円偏向となった光
は対物レンズ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、
反射される。記録媒体面で反射された円偏光化した光は
その回転方向が逆転するので、戻り光は対物レンズ２６
を透過し、再びλ／４板３３を透過する際に、Ｐ偏光成
分のみを含む直線偏光に変換される。この様に変換され
た戻り光は光ガイド部材４１の面４１ｅを再び通過し、
再び光ガイド部材の第二の斜面４１ｂに形成されたビー
ムスプリッター膜３５に入射する。ビームスプリッター
膜３５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。従ってＰ偏光成
分しか有さない戻り光はビームスプリター膜３５をほぼ
透過する。

【００４０】そして戻り光は光ガイド部材４１の第一の
斜面４１ａに平行な第三の斜面４１ｃ上に形成されたハ
ーフミラー３４に入射する。ハーフミラー３４は入射し
た光のうち所定の量を反射して、残りを透過する働きを
有している。図２５は本発明の一実施例における相変化
型光ディスク用の光ピックアップの受光部の配置図であ
るここでハーフミラー３４に入射した光束の内、透過光
１１７は受光素子３６上に設けられている受光部３７へ
導かれる。

【００４１】次に図２３中に示すハーフミラー３４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４１ｂ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、さらに反射膜１２４，反射膜１２５
で反射されて、メインビームの戻り光は受光素子３６上
の受光部３８に、サイドビームの戻り光は受光素子３６
上の受光部３９及び４０に到達する。

【００４２】以上のような構成を有する光ピックアップ
ではλ／４板をビームスプリッター膜３５と記録媒体２
７との間に設け、Ｓ偏光成分の直線偏光である出射光を
円偏光化した光に変換し、その後記録媒体２７で反射さ
れ回転方向が逆転した円偏光化した光をＰ偏光成分のみ
を有する直線偏光に変換してビームスプリッター膜３５
に入射させることにより記録媒体２７で反射された光を
ほぼ受光素子３６上に導くことができるので、ビームス
プリッター膜のＳ偏光成分の反射率を大幅に高くするこ
とができ、従って記録媒体２７に照射される光量を大き
くすることができる。

【００４３】次に図３に示してきたような構成を有する
光ピックアップのパッケージングの製造方法について説
明する。

【００４４】図７〜図１１は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製造手順を示す図で
ある。まず最初に、光源１とサブマウント２及びブロッ
ク３（以下ＬＤブロックと称す）を組み立てる。組み立
てる前には特にブロック３の突起部３ａの端面部３ｂが
放熱板４に対して垂直になるようにきちんと加工してお
く必要がある。サブマウント２及びブロック３は予めメ
ッキしたＡｌＮの板を打ち抜いたり、ダイジングソー等
を用いて切り出すことにより作製される。その際面粗
度，平面度，垂直度が十分に出ていない場合にはラップ
加工等を行うことも考えられる。光源１をサブマウント
２の所定の位置に取り付ける。取り付けはＡｕ−Ｓｎ，
Ｓｎ−Ｐｂ，Ｓｎ−Ｐｂ−Ｉｎ等の数μｍ〜数十μｍの
厚さの箔等を用いてこれを高温で圧着する方法等により
行う。通常はこれと同時にサブマウント２とブロック３
の取り付けも同一の方法で行う。しかしながら光源１と
サブマウント２の取り付けと、サブマウント２とブロッ
ク３との取り付けを異なる方法で行う場合には、実施温
度が高いものから順に取り付けていく必要がある。なお
これらの部材の接合面にＴｉやＰｔの膜を形成して、さ
らにその上にＡｕの膜を形成して、そこで接合すること
が好ましい。特に光源１とサブマウント２との間の取り
付けにはこの方法を用いることが、光源１の信頼性の向
上につながるので非常に好ましい。またこれらの部材の
組み立てに際しては、光の収差が大きくならないよう
に、特に光源１の発光面と、ブロック３の突起部３ａの
端面部３ｂとが略平行で、かつ両面の距離の誤差が１０
μｍ以下となるように留意しなければならない。誤差の
値をこの様にすることにより製品の特性のばらつきを抑
えることができる。

【００４５】次にこの様にして組み上がったＬＤブロッ
クを放熱板４の所定の位置に、所定の状態で取り付け
る。取り付けには半田付けなどの方法が用いられるが、
このときＬＤブロックの組み立てに用いられている接合
材が溶けて、組み立て精度が悪くならないように注意す
る必要がある。溶けないようにすることによって初めて
組み立て精度を維持することができ、誤動作のない光ピ
ックアップユニットの生産が可能になる。この時にも同
じく接合面にＴｉの膜を、またその上にＮｉ若しくはＰ
ｔの膜を形成して、さらにその上にＡｕの膜を形成し
て、そこで接合することが好ましい。ただしここではあ
まり大きな接合強度は必要としないので、Ｔｉ−Ａｕ，
Ｔｉ−Ｎｉの膜で接合しても構わない。

【００４６】なお別の組立方法として、ブロック３と放
熱板４を予め前述の各種薄膜を形成しておき、その後Ａ
ｇロウ等でブロック３と放熱板４を取り付け、その後サ
ブマウント２をクリーム半田や前述した各種の箔等で取
り付け、最後に光源１を前述した各種の箔により取り付
けることも考えられる。

【００４７】次にＬＤブロックの組み込まれた放熱板４
上にパッケージ１４を所定の位置に取り付ける。取り付
けにはエポキシ系の接着剤を用いる。そして受光素子１
３をパッケージ１４内に設置し、受光素子１３の各信号
取り出し電極とそれぞれに対応するリードフレームの足
１４ｂとをワイヤ１４ｄでワイヤボンディングする。こ
のときワイヤボンディングに用いるワイヤの長さは、後
で受光素子１３の位置を微調節する関係から、多少長め
にしておくことが好ましい。またこのとき同時に光源１
の電源用に、光源１の上面及びＡｕ面を介して光源１の
底面に接触しているサブマウント２の電極面２ａと、リ
ードフレームの足１４ｂとを同じくワイヤ１４ｄを用い
てワイヤボンディングしておく。尚このときは受光素子
１３はワイヤボンディングされているだけで放熱板４も
しくは光ガイド部材５には取り付け、固定はされていな
い。

【００４８】次に光ガイド部材５をブロック３の端面部
３ｂに取り付ける。この取り付けには非常に高い精度が
要求されるので、ここではその方法について図を参照し
ながら詳細に説明する。図１２は本発明の一実施例にお
けるＣＣＤで観察した０次光と１次光との不一致を示し
た概念図、図１３は本発明の一実施例におけるＣＣＤで
観察した０次光と１次光との一致を示した概念図、また
図１４は本発明の一実施例における観察実験の概念図を
示している。まずエアピンセット等で保持された光ガイ
ド部材５をブロック３の側面部に沿って移動させて、大
体の位置合わせを行う。このとき光ガイド部材５の側面
部若しくはブロック３の端面部３ｂの少なくともどちら
か一方にＵＶ接着剤を塗布しておく。その後光源１に電
源を供給して発光させて光ガイド部材５に光を導入す
る。光ガイド部材５に導入された光は拡散角変換ホログ
ラム７で０次回折光と１次回折光とに分離されて、その
後光ガイド部材５の面５ｅから外部に出射される。出射
された光はコリメータレンズ（図示せず）及び対物レン
ズ２６を通って記録媒体２７があるはずの位置で結像す
る。このときもし光源１と光ガイド部材５との相対的位
置が正しければ、拡散角変換ホログラム７で変換された
０次回折光と１次回折光とは焦点深度が異なるだけで、
同じポイントでフォーカスするので記録媒体２７上で
は、図１３に示すように、同心円状に見える。またもし
光源１と光ガイド部材５との相対的位置が正しくなけれ
ば、拡散角変換ホログラム７で変換された０次回折光と
１次回折光とは焦点深度もフォーカスポイントも異なる
ので、記録媒体２７上では図１２に示すように異なる２
つの円となる。このことを利用して、記録媒体位置に電
荷結合素子カメラ３２（以下ＣＣＤとする）をセットし
て０次回折光と１次回折光とのズレを測定し、そのズレ
幅及びズレの方向をフィードバックし、その量に合わせ
て光ガイド部材５をＣＣＤ３２で見た２つの成分の光の
結像が同心円になるように移動させる。これにより光ガ
イド部材５の光源１に対する位置を非常に精度良く定め
ることができる。この様にして光ガイド部材５の位置決
めをした後、紫外線を照射してＵＶ接着剤を固化させ
る。

【００４９】なお固定にはＵＶ接着剤でなくとも、位置
決め後瞬間接着剤を塗布する方法も考えられる。その場
合には光を遮らないように乾燥時に白化しないタイプの
ものを用いる。この接着剤を用いた場合には紫外線を照
射する工程を省くことができる。

【００５０】また位置決めの方法として、１次回折光の
光学的収差を波面収差測定器等を用いて測定し、収差が
最小になるように位置決めするという方法も考えられ
る。ただしトラッキング信号検出方式として３ビーム法
を用いた場合にはサイドビームも波面収差測定器に入射
してしまうため、異なる３つの光を同時に測定してしま
うので、この方法を用いることは困難となる。

【００５１】次に受光素子１３を放熱板４の所定の位置
に取り付ける。この場合もやはり記録媒体２７で反射し
てきた光を正しく受光素子１３の各受光部上に導かなく
てはならないので、受光素子１３と光ガイド部材５との
精密な相対的な位置合わせが必要である。この位置合わ
せの方法について説明する前に、受光素子１３における
非点収差法によるフォーカスエラー信号検出と本実施例
における非点収差の様子について図を用いて説明する。

【００５２】図１５〜図１７は各々記録媒体２７が合焦
位置にある場合、記録媒体２７が合焦点位置より近づい
た場合、記録媒体２７が合焦位置より遠ざかった場合の
非点収差光束の外観図である。また図１８〜図２０は各
々図１５〜図１７の場合の非点収差発生ホログラム１０
によって発生した光の受光素子１３上に設けられた受光
部１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄでのスポッ
ト形状を示した図である。

【００５３】非点収差発生ホログラム１０は記録媒体２
７が合焦位置にある場合受光部１７２に対して上流に第
１焦点１７８を受光部１７２に対して下流に第２焦点１
７９を発生させ、図１８〜図２０に示すようにＸ軸方向
とＹ軸方向をとると、第１焦点１７８の位置ではＹ軸方
向の線像を結び第２焦点１７９の位置ではＸ軸上の線像
を結ぶことになる。また記録媒体２７が合焦位置にある
場合、非点収差によって発生したＸ軸Ｙ軸方向のそれぞ
れのスポット径が等しくなり円形のスポット形状になる
位置に非点収差発生ホログラム１０は設計される。

【００５４】フォーカスエラー信号は受光部１７２ａ，
１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄからの光電流（又はＩ−
Ｖアンプにより変換された電圧）をそれぞれＩ１７２
ａ，Ｉ１７２ｂ，Ｉ１７２ｃ，Ｉ１７２ｄとすれば図６
の回路図からもわかるように以下の式で表すことができ
る。

【００５５】Ｆ．Ｅ．＝（Ｉ１７２ａ＋Ｉ１７２ｃ）−
（Ｉ１７２ｂ＋Ｉ１７２ｄ）記録媒体２７が合焦位置にある場合、図１５、図１８か
らもわかるようにＸ軸Ｙ軸方向のそれぞれのスポット径
が等しくなり略円形のスポット形状になるため１７２ａ
と１７２ｃでの合計受光量と１７２ｂと１７２ｄでの合
計受光量が等しくなるためフォーカスエラー信号は以下
の式となる。

【００５６】Ｆ．Ｅ．＝０記録媒体２７が合焦位置より近づいた場合、図１６に示
すように非点収差発生ホログラム１０で発生した第１焦
点１７８と第２焦点１７９は焦点誤差検出素子から遠ざ
かるため受光部１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２
ｄ上のスポット形状は図１９に示したようにＹ軸方向に
長軸を有する楕円光束となり受光部１７２ａ，１７２ｃ
の受光量が受光部１７２ｂ，１７２ｄの受光量に比べ多
くなりフォーカスエラー信号は以下の式となる。

【００５７】Ｆ．Ｅ＞０記録媒体２７が合焦位置より離れた場合、図１７に示す
ように非点収差発生ホログラム１０で発生した第１焦点
１７８と第２焦点１７９は非点収差発生ホログラム１０
に近づくため受光部１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１
７２ｄ上のスポット形状は図２０に示したようにＸ軸方
向に長軸を有する楕円光束となり受光部１７２ｂ，１７
２ｄの受光量が受光部１７２ａ，１７２ｃの受光量に比
べ多くなりフォーカスエラー信号は以下の式となる。

【００５８】Ｆ．Ｅ＜０以上のようなフォーカスエラー信号検出方法は非点収差
法として知られている。

【００５９】そこで本実施例ではこの原理を用いて受光
素子１３の位置決めを行っている。即ち放熱板４に設け
られている孔４ａから受光素子１３の背面を吸着するエ
アピンセットを用いて受光素子１３を保持し、設置位置
の微調節を可能とし、さらに記録媒体２７の位置に反射
板（図示せず）を設置しておく。このとき光ガイド部材
５の底面若しくは受光素子１３の上面には予めＵＶ接着
剤を塗布しておく。それから先ずは反射板で反射されて
戻ってきた光の強度を受光素子１３の受光部１７０，１
７１等でモニターし、その大まかな最適位置を決定す
る。そして次に四分割されている受光部１７２のそれぞ
れの受光部１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２ｄか
らの電流若しくは電圧（受光量に比例）をそれぞれモニ
ターしながら、反射板をピエゾ素子等を用いて故意に光
軸に平行に振動させる。これにより反射板は受光素子１
３に対して近づいたり、遠ざかったりすることになる。
このとき受光部１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃ，１７２
ｄの光量がそれぞれほぼ等しくなるように受光素子１３
を移動させれば、光ガイド部材５に対する受光素子１３
の精密な位置決めが可能になる。このときの受光部１７
２ａ及び１７２ｂからの信号の様子を図２１、図２２に
示した。この様にして受光素子１３の位置決めをした
後、紫外線を照射してＵＶ接着剤を固化させる。そして
その後エアピンセットを挿入できるように設けられた放
熱板４の孔４ａを封止するためにエポキシ系のポッティ
ング剤若しくは半田を用いて隙間１７を塞ぐ。

【００６０】なお固定方法としてはＵＶ接着剤の他に瞬
間接着剤を用いることも考えられる。この場合位置決め
後に瞬間接着剤を塗布する。瞬間接着剤としては乾燥時
に白化しないタイプのものを用いることが好ましい。ま
たブロック３と光ガイド部材５との間の接着、及び光ガ
イド部材５と受光素子１３との間の接着の両方にＵＶ接
着剤を用いる場合には、光源１と光ガイド部材５との間
の位置決めと、光ガイド部材５と受光素子１３との間の
位置決めの両方が終了してから紫外線を照射するか若し
くはブロック３と光ガイド部材５のＵＶ接着終了後に、
光ガイド部材５と受光素子１３の間にＵＶ接着剤を塗布
する。

【００６１】なお反射板を設置せずに実際に記録媒体２
７を配置し、記録媒体２７を回転させて面振れを発生さ
せて、それにより位置調整を行っても良い。さらにここ
では光源１と光ガイド部材５の位置決め、及び光ガイド
部材５と受光素子１３との間の位置決めの方法について
光源１を発光させて行う方法を記してきたが、他の方法
として各部品をＣＣＤ等を用いて画像認識し、それらの
部品と基準になる位置を認識して、相対位置寸法が所定
の寸法になるように位置させるという方法も考えられ
る。

【００６２】最後に予め別工程で、エポキシ系の接着剤
を用いてシェル１５の上面にカバー部材１６を取り付け
ておき、この一体化された部材の底面をパッケージ１４
の上面に取り付ける。取り付けには主にエポキシ系の接
着剤を用いる。このとき所定のガス雰囲気中でカバー部
材１６のついたシェル１５とパッケージ１４との接着を
行うことにより、光ピックアップのパッケージ内をパー
ジでき、酸素や水分の混入を防止できるので好ましい。
このときの作業環境としてはガスの露点が−１０℃以下
好ましくは−２０℃以下さらに好ましくは−３０℃以下
で、ガス圧（Ｐ）を０．５≦Ｐ≦１．５（ａｔｍ）、さ
らに好ましくは１．０＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）とするこ
とが好ましく、使用するガスの主成分としてＮ₂，Ａ
ｒ，Ｈｅ，Ｎｅ等を用いることが好ましい。

【００６３】以上説明してきたような製造方法により、
光ピックアップのパッケージングが完成する。このよう
な製造方法を用いることにより、このような形状の光ガ
イド部材５を搭載した光ピックアップのパッケージング
をより精密に密閉することができ、かつより容易に所定
の湿度以下のガスを所定の圧力で封入することができ
る。

【００６４】

【発明の効果】本発明は、光源と、光源を保持する保持
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、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傾斜面を有し、光源からの
光をそれらの複数の傾斜面で反射させて光媒体に導くと
ともに、その光媒体から反射してきた光を受光素子に導
く光ガイド部材と、光源と光ガイド部材と受光手段とを
収納する収納部材とを備え、収納容器を密閉したことに
より、外部からのごみや水分の進入を防ぐことができ
る。さらにパッケージ内部に乾燥ガスを封入することに
より、ガラス部材等での結露の発生や光源や受光素子の
酸化，劣化等を防止することができる。さらにパッケー
ジ内部に封入する乾燥ガスの主成分を不活性ガスとした
ことにより、ガラス部材等での結露の発生や光源や受光
素子の酸化，劣化等を防止し、かつパッケージ中に存在
する部材と封入ガスとの間の化学反応を防止することが
できる。またパッケージ内部に封入する乾燥ガスの主成
分をＮ₂ガスとしたことにより、より低コストで不活性
ガスとほぼ同様の効果を期待できる。パッケージ内部に
封入する乾燥ガスの圧力（Ｐ）を０．５（ａｔｍ）≦Ｐ
≦１．５（ａｔｍ）としたことにより、ガラス部材等で
の結露の発生や光源や受光素子の酸化，劣化等を防止す
ることができるとともに、多少の振動や衝撃が加わって
も外気との圧力差による応力との相乗効果によって接着
部位が破損することがない。

【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ピックアップの平
面図

【図５】本発明の一実施例における光ピックアップの偏
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】本発明の一実施例における光ピックアップのパ
ッケージングの製造手順を示す図

【図８】本発明の一実施例における光ピックアップのパ
ッケージングの製造手順を示す図

【図９】本発明の一実施例における光ピックアップのパ
ッケージングの製造手順を示す図

【図１０】本発明の一実施例における光ピックアップの
パッケージングの製造手順を示す図

【図１１】本発明の一実施例における光ピックアップの
パッケージングの製造手順を示す図

【図１２】本発明の一実施例におけるＣＣＤで観察した
０次光と１次光との不一致を示した概念図

【図１３】本発明の一実施例におけるＣＣＤで観察した
０次光と１次光との一致を示した概念図

【図１４】本発明の一実施例における観察実験の概念図

【図１５】本発明の一実施例における非点収差光束の外
観図

【図１６】本発明の一実施例における非点収差光束の外
観図

【図１７】本発明の一実施例における非点収差光束の外
観図

【図１８】本発明の一実施例における受光センサ上での
ビームのスポット形状を示した図

【図１９】本発明の一実施例における受光センサ上での
ビームのスポット形状を示した図

【図２０】本発明の一実施例における受光センサ上での
ビームのスポット形状を示した図

【図２１】本発明の一実施例における受光センサ上での
センサ光量を示した図

【図２２】本発明の一実施例における受光センサ上での
センサ光量を示した図

【図２３】本発明の一実施例における相変化型光ディス
ク用の光ピックアップの構成図

【図２４】本発明の一実施例におけるλ／４板の概観図

【図２５】本発明の一実施例における相変化型光ディス
クに対応した光ピックアップの受光部の配置図

【図２６】従来の光ピックアップのパッケージングの製
造手順を示す図

【図２７】従来の光ピックアップのパッケージングの製
造手順を示す図

【図２８】従来の光ピックアップのパッケージングの製
造手順を示す図

【図２９】従来の光ピックアップのパッケージングの製
造手順を示す図

【図３０】従来の光ピックアップのパッケージングの製
造手順を示す図

【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第一のビームスプリッター膜１０非点収差発生ホログラム１１第二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３２ＣＣＤ３３ λ／４板３４ハーフミラー３５ビームスプリッター膜３６受光素子３７，３８，３９，４０受光部４１光ガイド部材４１ａ第一の斜面４１ｂ第二の斜面４１ｃ第三の斜面４１ｅ面４１ｆ面１１７透過光１１７ａ偏光面１１７ｓＳ偏光成分１１７ｐＰ偏光成分１２３反射光１２４反射膜１２５反射膜１２６反射膜１２８入射面１７０，１７１，１７２，１７２ａ，１７２ｂ，１７２
ｃ，１７２ｄ，１７６，１７７受光部６１６異常光軸６１７常光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源を保持する保持部材と、
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傾斜面を有し、前記光源からの
光を前記複数の傾斜面で反射させて光媒体に導くととも
に、前記光媒体から反射してきた光を前記受光素子に導
く光ガイド部材と、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とを備えた光ピックアッ
プであって、前記光ピックアップを密閉するとともに、
前記光ピックアップの内部にガスを封入し、前記ガスは
乾燥ガスで、かつ前記ガスのガス圧（Ｐ）が０．５（ａ
ｔｍ）≦Ｐ≦１．５（ａｔｍ）好ましくは１（ａｔｍ）
＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）であることを特徴とする光ピッ
クアップ。
【請求項２】光源と、前記光源を保持する保持部材と、
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傾斜面を有し、前記光源からの
光を前記複数の傾斜面で反射させて光媒体に導くととも
に、前記光媒体から反射してきた光を前記受光素子に導
く光ガイド部材と、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におい
て光媒体に光を出射したり光媒体からの反射光を入射す
る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を備えた光ピック
アップであって、前記光ピックアップを密閉するととも
に、前記光ピックアップの内部にガスを封入し、前記ガ
スは乾燥ガスで、かつ前記ガスのガス圧（Ｐ）が０．５
（ａｔｍ）≦Ｐ≦１．５（ａｔｍ）好ましくは１（ａｔ
ｍ）＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）であることを特徴とする光
ピックアップ。
【請求項３】光ピックアップの内部に封入するガスの主
成分を不活性ガスとしたことを特徴とする請求項１，２
いずれか１記載の光ピックアップ。
【請求項４】光ピックアップの内部に封入するガスの主
成分をＮ₂ガスとしたことを特徴とする請求項１，２い
ずれか１記載の光ピックアップ。
【請求項５】光ピックアップの内部に封入するガスは露
点が−１０℃以下好ましくは−２０℃以下さらに好まし
くは−３０℃以下であることを特徴とする請求項１〜４
いずれか１記載の光ピックアップ。
【請求項６】光ピックアップを構成する各種部材を載置
した基台と、接続部材をモールドした収納部材とを接合
し、前記収納部材とカバー部材を接合させる光ピックア
ップの製造方法であって、前記光ピックアップを密閉す
る際に、所定のガス雰囲気中で、前記ガスは乾燥ガス
で、かつ前記ガスのガス圧（Ｐ）を０．５（ａｔｍ）≦
Ｐ≦１．５（ａｔｍ）好ましくは１（ａｔｍ）＜Ｐ≦
１．５（ａｔｍ）の条件下で作業を行うことを特徴とす
る光ピックアップの製造方法。
【請求項７】所定のガスの主成分を不活性ガスとしたこ
とを特徴とする請求項５記載の光ピックアップの製造方
法。
【請求項８】所定のガスの主成分をＮ₂ガスとしたこと
を特徴とする請求項５記載の光ピックアップの製造方
法。
【請求項９】所定のガスとして露点が−１０℃以下好ま
しくは−２０℃以下さらに好ましくは−３０℃以下のガ
スを用いることを特徴とする請求項６〜９いずれか１記
載の光ピックアップの製造方法。
【請求項１０】光ピックアップ内部のガス圧と大気圧と
の差が負圧である場合、光ピックアップのリークレート
（Ｌ）をＬ≦１×１０^-8（ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ）とす
ることを特徴とする請求項１〜５いずれか１記載の光ピ
ックアップ。
【請求項１１】光ピックアップ内部のガス圧と大気圧と
の差が正圧である場合、光ピックアップのリークレート
（Ｌ）をＬ≦１×１０^-3（ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ）とす
ることを特徴とする請求項１〜５いずれか１記載の光ピ
ックアップ。
【請求項１２】光源と、前記光源を保持する保持部材
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傾斜面を有し、前記光源か
らの光を前記複数の傾斜面で反射させて光媒体に導くと
ともに、前記光媒体から反射してきた光を前記受光素子
に導く光ガイド部材と、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とを備えた相変化型
光ディスク用の光ピックアップであって、前記光ピック
アップを密閉するとともに、前記光ピックアップの内部
にガスを封入し、前記ガスは乾燥ガスで、かつ前記ガス
のガス圧（Ｐ）が０．５（ａｔｍ）≦Ｐ≦１．５（ａｔ
ｍ）好ましくは１（ａｔｍ）＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）で
あることを特徴とする相変化型光ディスク用の光ピック
アップ。
【請求項１３】光源と、前記光源を保持する保持部材
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傾斜面を有し、前記光源か
らの光を前記複数の傾斜面で反射させて光媒体に導くと
ともに、前記光媒体から反射してきた光を前記受光素子
に導く光ガイド部材と、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に
おいて光媒体に光を出射したり光媒体からの反射光を入
射する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を備えた相変
化型光ディスク用の光ピックアップであって、前記光ピ
ックアップを密閉するとともに、前記光ピックアップの
内部にガスを封入し、前記ガスは乾燥ガスで、かつ前記
ガスのガス圧（Ｐ）が０．５（ａｔｍ）≦Ｐ≦１．５
（ａｔｍ）好ましくは１（ａｔｍ）＜Ｐ≦１．５（ａｔ
ｍ）であることを特徴とする相変化型光ディスク用の光
ピックアップ。
【請求項１４】光ガイド部材の光出射面と光媒体との間
にλ／４板を設け、前記λ／４板と光の光軸とが略垂直
であることを特徴とする請求項１３記載の相変化型光デ
ィスク用の光ピックアップ。
【請求項１５】λ／４板がカバー部材上に設けられてい
ることを特徴とする請求項１４記載の相変化型光ディス
ク用の光ピックアップ。
【請求項１６】光を透過若しくは反射の少なくとも一方
を行う導光手段を介して、光媒体からの反射光を受光手
段に導くことを特徴とする請求項１２〜１５いずれか１
記載の相変化型光ディスク用の光ピックアップ。
【請求項１７】導光手段がハーフミラーであることを特
徴とする請求項１６記載の相変化型光ディスク用の光ピ
ックアップ。
【請求項１８】相変化型光ディスク用の光ピックアップ
の内部に封入するガスの主成分を不活性ガスとしたこと
を特徴とする請求項１２〜１７いずれか１記載の相変化
型光ディスク用の光ピックアップ。
【請求項１９】相変化型光ディスク用の光ピックアップ
の内部に封入するガスの主成分をＮ₂ガスとしたことを
特徴とする請求項１２〜１７いずれか１記載の相変化型
光ディスク用の光ピックアップ。
【請求項２０】相変化型光ディスク用の光ピックアップ
の内部に封入するガスは露点が−１０℃以下好ましくは
−２０℃以下さらに好ましくは−３０℃以下であること
を特徴とする請求項１２〜１９いずれか１記載の相変化
型光ディスク用の光ピックアップ。
【請求項２１】相変化型光ディスク用の光ピックアップ
を構成する各種部材を載置した基台と、接続部材をモー
ルドした収納部材とを接合し、前記収納部材とカバー部
材を接合させる相変化型光ディスク用の光ピックアップ
の製造方法であって、前記相変化型光ディスク用の光ピ
ックアップを密閉する際に、所定のガス雰囲気中で、前
記ガスは乾燥ガスで、かつ前記ガスのガス圧（Ｐ）を
０．５（ａｔｍ）≦Ｐ≦１．５（ａｔｍ）好ましくは１
（ａｔｍ）＜Ｐ≦１．５（ａｔｍ）の条件下で作業を行
うことを特徴とする相変化型光ディスク用の光ピックア
ップの製造方法。
【請求項２２】所定のガスの主成分を不活性ガスとした
ことを特徴とする請求項２１記載の相変化型光ディスク
用の光ピックアップの製造方法。
【請求項２３】所定のガスの主成分をＮ₂ガスとしたこ
とを特徴とする請求項２１記載の相変化型光ディスク用
の光ピックアップの製造方法。
【請求項２４】所定のガスとして露点が−１０℃以下好
ましくは−２０℃以下さらに好ましくは−３０℃以下の
ガスを用いることを特徴とする請求項２１〜２３いずれ
か１記載の相変化型光ディスク用の光ピックアップの製
造方法。
【請求項２５】光ピックアップ内部のガス圧と大気圧と
の差が負圧である場合、光ピックアップのリークレート
（Ｌ）をＬ≦１×１０^-8（ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ）とす
ることを特徴とする請求項１２〜２０いずれか１記載の
相変化型光ディスク用の光ピックアップ。
【請求項２６】光ピックアップ内部のガス圧と大気圧と
の差が正圧である場合、光ピックアップのリークレート
（Ｌ）をＬ≦１×１０^-3（ａｔｍ・ｃｃ／ｓｅｃ）とす
ることを特徴とする請求項１２〜２０いずれか１記載の
相変化型光ディスク用の光ピックアップ。