JPS633474A - 反射型光結合素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の目的】 〈産業上の利用分野ン この発明は、基板上に、発光素子および少なくとも２つ
の受光素子を配設し、前記発光素子からの光が対象物で
反射した光を前記受光素子で受光し、これら受光した光
の光Φ差に基づき対象物の位置を検出する反射型光結合
素子に関する。 （従来の技術） 第１５図および第１６図に従来の反射型光結合素子の一
例を示す。 この従来素子では、基板１上の略中央部にしＥ　Ｄ　（
Ｌｉｇｈｔ　Ｅｎｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の発光
素子２を配設し、その両側に２つの受光素子３ａ、３ｂ
を配設し、これら発光素子２および受光素子３ａ。 ３ｂの上からエポキシ樹脂等の保護喚４をコーティング
するようにしている。 この反射型光結合素子は、該素子に対向する物体の位置
検出に用いられている。すなわち、上記光結合素子を所
定位置に固定し、この素子に対向して平行移動する対象
物にミラー等の光反射体を固着したとすると、光結合素
子の発光素子から照射された光は前記対象物に固着され
たミラーで反射した後、前記発光素子両側に設けられた
受光素子３ａ、３ｂに入射されることになる。この際、
受光素子３ａ、３ｂに夫々入射される光の光示はミラー
の位置すなわち対象物の位置の変化に応じて変動する。 したがって、これら受光素子３ａ。 ３ｂの各入射光量の差分をとることにより、対象物の位
置を検出することができる。 このような光結合素子は、例えば光デイスク装置の光学
ヘッド内に設けられた対物レンズの位置検出に用いられ
ている。 （発明が解決しようとする問題点） ところで、このような対象物の位置検出に用いられる従
来の光結合素子においては、発光素子２の無指向性によ
って発光素子２から出た光の殆どが対象物上の反射体以
外のところへ分散してしまい、受光素子３ａ、３ｂに対
しては少量の光しか入射されなかった。このため、従来
装置においては、前記受光素子３ａ、３ｂの出力信号は
そのＳ／Ｎ比が極端に悪く、対象物の位置に対応する信
号を正確かつ制度良く取り出せないという問題点があっ
た。尚、前記発光素子２に供給する電流を増加すること
によって発光出力を増大させることは可能であるが、こ
の場合電源容量が大きくなり、装置の小形化に支障をき
たすという問題点がある。 したがって、かかる従来の光結合素子を前記光デイスク
装置の光学ヘッドの対物レンズの位置検出に用いる場合
には、前述した原因によって対物レンズの位置を正確に
検出することが難しく、このためアクセスの際トラッキ
ング方向への動きが生じてトラックずれの原因となった
り、また信号処理に時間がかかるため高速アクセスへの
妨げとなっていた。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明はかかる問題点を解決するために、基板上に発光
素子を少なくとも２個配設し、これら発光素子を電気的
に直列接続するようにする。前記少なくとも２個の発光
素子は、基板上で隣接して配置するようにしてもよく、
あるいは上下に重なり合うように配設するようにしても
よい。 （作用） かかる手段によれば、従来装置と同一の電流量で多くの
光出力を得ることができる。 前記発光素子を基板上で重合配置するようにすれば、発
光素子を配置する面積を増やすことなく、多くの光出力
を得ることができる。 （実施例） 第１図および第２図に本発明にかかる反射型光結合素子
の一実施例を示す。 この第１図および第２図に示す実施例ではガラス表面を
エポキシコーティングしたプリント配線基板１上の略中
央部に、２個の発光素子（ＬＥＤ等）２ａ、２ｂを隣接
して設けるとともに、その両側に２個の受光素子３ａ、
３ｂを配設し、これらの上からエポキシ樹脂等の保護膜
４をコーティングするようにしている。この場合、前記
２個の発光素子２ａ、２ｂは第３図に示すごとく電気的
に直列接続するようにした。すなわち、第４図および第
５図に示すように、発光素子２ａのアノード側をボンデ
ィングワイヤ１０１を介して基板上の電極パターン１０
２に接続し、該発光素子２ａのカソード側を電極パター
ン１０３に接続するとともに、該電極パターン１０３を
ボンディングワイヤ１０４を介して発光素子２ｂのアノ
ードに接続し、該発光素子２ｂのカソードを電極パター
ン１０５に接続するようにして、前記２個の発光素子２
ａ、２ｂを直列接続する。 かかる構成によれば、電流量を増加させなくとも、発光
素子の個数が増えた分だけ光出力が増加し、これにより
、受光素子３ａ、３ｂからＳ／Ｎ比の良好な信号出力を
青ることができる。 次に、第６図乃至第９図に、この発明の他の実施例を示
す。 この実施例では、前記直列接続した２１！！Ｉの発光素
子２ａおよび２ｂを基板１上で上下に重ねて配置するよ
うにして、発光素子２ａ、２ｂの配置而積を節減するよ
うにした。他の構成は先の第１図および第２図に示した
実施例と同じである。 すなわち、この実施例においては、第８図および第９図
に示す如く、基板上の電極パターン１１０上に発光素子
２ｂのカソードを接続し、この発光素子２ｂ上に発光素
子２ａを重ねて配置することにより発光素子２ｂのアノ
ードと発光素子２ａのカソードを接続するとともに、発
光素子２ａのアノードをボンディングワイヤ１１１を介
して電極パターン１１２に接続するようにして、発光素
子２ａ、２ｂを電気的に直列接続するようにしている。 この構成によれば、発光素子の配設面積および電流量を
増加させることなく、発光出力を増大させることができ
る。 次に、第１０図および第１１図はこの発明の他の実施例
を示すものであり、各実施例においては１、発光素子２
ａ、２ｂの囲りに４個の受光素子３ａ。 ３ｂ、３ｃおよび３ｄを配設し、該光結合−子に対向配
置した対象物のＸ方向およびＹ方向の２方向の位置検出
を行なえるようにした。すなわち、これら実施例素子に
おいては、受光素子３ａおよび３Ｃの各出力の和Ｇａｃ
と受光素子３ｂおよび３ｄの各出力の和”ｂｄとの差分
値（Ｇａｏ−Ｇ、、）に基づき対象物のＸ方向の位置を
検出し、また受光素子３ａおよび３ｂの各出力の和Ｇａ
ｂと受光素子３Ｃおよび３ｄの各出力の和Ｇｃｄとの差
分値（Ｇａｂ−Ｇｏ、）に基づき対象物のＹ方向の位置
を検出するようにしている。こられ構成においても、隣
接するか（第１０図）あるいは重ね合わせる（第７１図
ンようにして、２個の発光素子２ａ。 ２ｂを電気的に直列接続するようにしている。 なお、以上の実施例では発光素子を２個設けるようにし
たが、発光素子の数を更に増加させ、これら複数の発光
素子を電気的に直列接続するようにすれば、従来と同一
の電流量で発光出力を更に増大させることができる。 次にかかる実施例素子を光デイスク装置の光ピツクアッ
プ部分の対物レンズ位置検出に適用した場合について説
明する。 最初に、第１２図に従って光デイスク装置の信号検出の
原理について説明する。 第１２図において、円盤状ディスク１０の表面には長方
形の穴（ピット）が同心円状あるいはら旋状に並んでお
り、このピットの有無により１とＯとの区別する。 半導体レーザー１１から発せられたレーザー光束しはコ
リーメートレンズ１２およびハーフプリズム１３を順次
通過した後対物レンズ１４によって情報記憶媒体（ディ
スク＞１０上に集束される。 また、このディスク１０から反射されたレーザー光束り
は再び対物レンズ１４を通過してハーフプリズム１３に
戻される。そして、このハーフプリズム１３で反射され
たレーザ光束りは集光レンズ１５およびシリンドリカル
レンズ１６を順次介して光検出器１７上に照射される。 そして、該光検出器１７で電気信号に変換された光の濃
淡信号はその債図示しない復調回路および信号処理回路
を介することにより情報再生のための信号として送出さ
れることとなる。すなわち、光デイスク装置では、光が
対物レンズ１４により、ピットに照射された時、エツジ
の部分に当った光は乱反射または拡散され、ピット外の
平らな所で正反射される光に比べ光量が減少する。この
光量差を光検出器１７で電気信号に変換し、情報を再生
する。 次に、上記対物レンズ１４をディスク１０の径方向即ち
トラッキング方向および光軸方向すなわちフォー力ツシ
ング方向に移動させる対物レンズ駆初装冒２０にｎｔｉ
記第１１図に承り実施例素子を設け、対物レンズ１４の
トラッキング方向およびフォー力ッシング方向の位置検
出を行なうようにしたものを第１３図および第１４図に
示す。 第１３図および第１４図に示すように、対物レンズ１４
は保持枠２１に保持され、この保持枠２１は一端が固定
された一対の平行板ばね２２゜２２の他端に取付けられ
ている。したがって、対物レンズ１４は、矢印Ａで示す
ように、その径方向すなわちトラッキング方向に変位可
能となっている。ま°た、上記保持枠２１には可ｉｌｌ
磁性体２３が設けられており、この可動磁性体２３の近
傍にはこれを取囲む状態でこの可＠１１性体２３と共動
する一対のヨーク２４．２４および一体の永久磁石２５
．２５が固定的に配設されている。また、ヨーク２４．
２４にはコイル２６．２６が巻回されている。そして、
コイル２６．２６にトラックずれに対応した電流を流す
ことによって対物レンズ１４をその径方向に所定のだけ
移動させることができるようになっている。 また、前記平行板ばね２２．２２の他端は中枠２７に固
定されている。この中枠２７は一対の渦巻状ばね２８．
２８を介して外枠２９に支持され、これにより対物レン
ズ１４は、矢印Ｂで示すように、光軸方向に変位自在と
なっている。さらに、中枠２７にはリング３０を介して
コイル３１が装管され、−方、外枠２９には上記コイル
３１と共働する永久磁石３２およびヨーク３３．３３が
取付けられている。そして、コイル３１にフォーカスず
れに対応した電流を流すことにより対物レンズ１４をそ
の光軸方向に所定量だり移動させることができるように
なっている。 ところで、この対物レンズ駆動装置２０のフレーム４ｏ
は、前記対物レンズのトラッキング方向Ａおよびフォー
カーシング方向Ｂの位置が検知されるべく、前記可１７
Ｊ！ｉ性体２３の表面に固着されたミラー４２に対向す
る部分４１が取り除かれており、この部分４１に第１１
図に示す光結合素子の基板１を固着するようにする。こ
の光結合素子は前述したように、直列接続された２個の
発光素子２ａ、２ｂ、４つの受光素子３ａ〜３ｄおよび
保護膜４で構成されており、発光素子２ａ、２ｂから照
射された光はコイル表面に配設されたミラー４２で反射
した後４個の受光素子３ａ〜３ｄに入射されることにな
る。前記可＠磁性体２３は対物レンズ１４と一体となっ
てトラッキング方向Ａおよびフォー力ッシング方向日へ
移動されるため、４つの受光素子３ａ〜３ｄの出力を前
述した態様で差分処理することにより対物レンズ１４の
トラッキング方向Ａおよびフォー力ッシング方向Ｂの位
置を検出することができる。この光結合素子には前述し
た如く、２１１！Ｉの発光素子２ａ、２ｂが電気的に直
列接続されているので、同−電流量での発光量が２倍と
なり、受光素子３ａ〜３ｄの出力からＳ　／　Ｎ比の良
好な信号を得ることができ、これにより対物レンズの正
確な位置検出を行うことができるとともに、該検出出力
に基づき前記トラッキング方向およびフォー力ッシング
方向の移動機構を駆動することにより、トラッキング動
作およびフォー力ッシング動作を安定かつ正確になし得
るようになる。 〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明にかかる反射型光結合素
子によれば、発光素子を少なくとも２個配設し、これら
を電気的に直列接続するようにしたので、少ない電流量
で多くの光出力が得られ、これにより受光素子の出力信
号のＳ／Ｎ比が向上し、対象物の位置を正確に検出する
ことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる反射型光結合素子の一実施例を
示す平面図、第２図はその断面図、第３図は同実施例の
発光素子の電気回路図、第４図は前記発光素子の配線パ
ターン例を示す平面図、第５図はその断面図、第６図は
本発明の他の実施例を示す平面図、第７図はその断面図
、第８図は同実施例の発光素子の配線パターン例を示す
平面図、第９図はその断面図、第１０図および第１１図
はそれぞれ本発明の他の実施例を示す平面図、第１２図
は光デイスク装置の光学ヘッドを慨略的に示す構成図、
第１３図は本発明が適用される対物レンズ駆動装置の一
例を示す平面図、第１４図はその断面図、第１５図は従
来の反射型光結合素子の一例を示す平面図、第１６図は
その断面図である。 １・・・基板、２ａ、２ｂ・・・発光素子、３・・・受
光素子、４・・・保護膜、１０・・・情報記録媒体、１
１・・・レーザ、１２・・・コリーメートレンズ、１３
・・・ハーフプリズム、１４・・・対物レンズ、１５・
・・集光レンズ、１６・・・シリンドリカルレンズ、１
７・・・光検出器、２０・・・対物レンズ駆ｖＪ装置、
４２・・・ミラー、１０１．１０４，１１１・・・ボン
ディングワイヤ、１０２，１０３，１０５，１１０．１
１２・・・電極パターン。 第１図 第２図 ＋Ｘ２０ 賜＼２ｂ 第３図 第７図 ３ａ　　　　　　　　３’ｂ 第１０図　　　　　　第１１図 マ 第１２図 第１３図 第１４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に発光素子を配設するとともに、該基板上
   の前記発光素子の囲りに少なくとも２つの受光素子を配
   設し、これら発光素子および受光素子を所定の保護膜で
   コーティングし、前記発光素子の照射光が対象物で反射
   した光を前記少なくとも２つの受光素子で受光すること
   により前記対象物の位置を検出する反射型光結合素子に
   おいて、前記発光素子を基板上に少なくとも２個配設し
   、これら少なくとも２個の発光素子を電気的に直列接続
   するようにしたことを特徴とする反射型光結合素子。
2. （２）前記少なくとも２個の発光素子は基板上で上下に
   重なり合うように配設されている特許請求の範囲第（１
   ）項記載の反射型光結合素子。