JP2005268362A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の発光素子において機能していないリードを利用することができ、装置設計の自由度を向上させることができる光ピックアップ装置を提供すること。
【解決手段】 光ビームを出射するＬＤ１１０において、第１の面１６０と第２の面１６１とを有するステム１１２と、第１の面１６０に接合されたヒートシンク１１３と、第１の面１６０および第２の面１６１を貫通するリード１１４、１１５、１１６と、ヒートシンク１１３に保持されリード１１４、１１５、１１６に導通するチップ１１７とを備え、リード１１４、１１５、１１６が、電気的に同一の端子として機能する２本のリード１１５、１１６と２本のリード１１５、１１６に対して電気的に異なる端子として機能する１本のリード１１４とを含むようにＬＤ１１０を構成する。
【選択図】 図２

Description

本願は、情報記録媒体に光ビームを照射する光ピックアップ装置の技術分野に属する。

従来、この種の光ピックアップ装置として、光ビームを出射する発光素子と出射された光ビームを情報記録媒体に照射する光学部材とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、従来の発光素子は、円板状のステムと、ステムに接合されたヒートシンクと、ステムを貫通する複数（例えば３本）のリードと、ヒートシンクに保持され、リードに導通するチップと、チップを保護するキャップとを有している。
特開２００４−５９０３号公報（第６頁、第２図）

しかしながら、上述した従来の発光素子は、複数（例えば３本）のリードを有しているにも関わらず、１本のリードがアノード端子であり、１本のリードがグランド端子であり、１本のリードが未使用であるという事情があった。

具体的には、未使用のリードは、発光出力を制御するためのバックモニタ用端子であるが、別途フロントモニタを有する場合、特に、記録系の発光素子においては、機能していないリードとして残っている。

そこで、本願は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その課題の一例として、従来の発光素子において機能していないリードを利用することができ、装置設計の自由度を向上させることができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１に記載の発光素子は、光ビームを出射する発光素子において、第１の面と第２の面とを有する基部と、前記第１の面に接合された壁部と、前記第１の面および前記第２の面を貫通する複数のリードと、前記壁部に保持され前記複数のリードに導通するチップとを備え、前記複数のリードは、電気的に同一の端子として機能する２本のリードと前記２本のリードに対して電気的に異なる端子として機能する１本のリードとを含むように構成されたことを特徴とする構成を有している。

以下、本願を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下説明する実施形態は、本願に係る光ピックアップ装置を、例えば、情報記録再生装置に適用した場合の実施形態を示している。

具体的には、本実施形態における情報記録再生装置は、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＭＯディスク（Magneto Optical Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、その他の大容量ディスクなどの情報記録媒体（以下、単に「光ディスク」という。）に光ビームを照射することにより、情報の記録又は再生を行うものである。

まず、本実施形態における情報記録再生装置の構成について、図１を用いて説明する。なお、図１は、本実施形態における情報記録再生装置の斜視図である。

本実施形態における情報記録再生装置１００は、図１に示すように、光ビームを出射する発光素子の一例としてのＬＤ（Laser Diode）１１０、１１１と、ＬＤ１１０、１１１から出射された光ビームを図示しない光ディスクに照射する光学部材１２０と、光学部材１２０を介して入射された光ビームを受光するＰＤ（Photo Detector）１４０、１４１と、各部材を支持するフレーム１５０とを備えている。

ＬＤ１１０は、例えば、ＤＶＤ用の短波長（例えば６５０ｎｍ）のレーザを生成し、当該生成された光ビームを光学部材１２０に出射するようになっている。このように、ＬＤ１１０から出射された光ビームは、情報の記録又は再生に用いられるようになっている。なお、ＬＤ１１０の構成については下述する。

ＬＤ１１１は、例えば、ＣＤ用の長波長（例えば７８０ｎｍ）のレーザを生成し、当該生成された光ビームを光学部材１２０に出射するようになっている。このように、ＬＤ１１１から出射された光ビームは、情報の記録又は再生に用いられるようになっている。

光学部材１２０は、グレーティング１２１、１２２と、合成プリズム１２３と、ハーフプリズム１２４と、液晶板１２５と、コリメータレンズ１２６と、１／４波長板１２７と、立ち上げミラー１２８と、対物レンズ１２９と、マルチレンズ１３０とを有し、ＬＤ１１０、１１１の光軸に沿って配置されている。

グレーティング１２１は、ＬＤ１１０から入射された光ビームを回折することにより、例えば、０次光及び±１次光に分割し、当該分割された光ビームを合成プリズム１２３に出射するようになっている。

グレーティング１２２は、ＬＤ１１１から入射された光ビームを回折することにより、例えば、０次光及び±１次光に分割し、当該分割された光ビームを合成プリズム１２３に出射するようになっている。

合成プリズム１２３は、グレーティング１２１から入射された光ビームを反射し、当該反射された光ビームをハーフプリズム１２４に出射するようになっている。また、合成プリズム１２３は、グレーティング１２２から入射された光ビームを透過し、当該透過された光ビームをハーフプリズム１２４に出射するようになっている。

ハーフプリズム１２４は、合成プリズム１２３から入射された光ビームの一部を透過し、当該透過された光ビームを液晶板１２５に出射するようになっている。また、ハーフプリズム１２４は、合成プリズム１２３から入射された光ビームの一部を反射し、当該反射された光ビームをＰＤ１４１に出射するようになっている。

さらに、ハーフプリズム１２４は、光ディスクによって反射され、対物レンズ１２９、立ち上げミラー１２８、１／４波長板１２７、コリメータレンズ１２６及び液晶板１２５を介して入射された光ビームを反射し、当該反射された光ビームをマルチレンズ１３０に出射するようになっている。

液晶板１２５は、ハーフプリズム１２４から入射された光ビームに位相差を付与することにより、光ビームに発生する波面収差を補正し、当該補正された光ビームをコリメータレンズ１２６に出射するようになっている。

コリメータレンズ１２６は、液晶板１２５から入射された光ビームを発散光から平行光に変換し、当該変換された光ビームを１／４波長板１２７に出射するようになっている。

１／４波長板１２７は、コリメータレンズ１２６から入射された光ビームを直線偏光から円偏光に変換し、当該変換された光ビームを立ち上げミラー１２８に出射するようになっている。

立ち上げミラー１２８は、１／４波長板１２７から入射された光ビームを反射し、当該反射された光ビームを対物レンズ１２９に出射するようになっている。

対物レンズ１２９は、立ち上げミラー１２８から入射された光ビームを集光し、当該集光された光ビームを光ディスクに照射するようになっている。

マルチレンズ１３０は、ハーフプリズム１２４から入射された光ビームを集光し、当該集光された光ビームをＰＤ１４０に照射するようになっている。

ＰＤ１４０は、マルチレンズ１３０から入射された光ビームを受光し、当該受光された光ビームに応じて受光信号を生成し、当該生成された受光信号を図示しない信号処理回路に出力するようになっている。そして、信号処理回路は、ＰＤ１４０から入力された受光信号に基づいて、トラッキングサーボ及びフォーカスサーボを実行するためのエラー信号を生成するとともに、光ディスクに記録された情報をデコードするようになっている。

ＰＤ１４１は、ハーフプリズム１２４から入射された光ビームを受光し、当該受光された光ビームに応じて受光信号を生成し、当該生成された受光信号を図示しないＡＰＣ（Auto Power Control）回路に出力するようになっている。そして、ＡＰＣ回路は、ＰＤ１４１から入力された受光信号に基づいて、ＬＤ１１０、１１１の発光出力を制御するようになっている。

フレーム１５０は、ＬＤ１１０を背方から保持するホルダ１５１、１５２を有している。そして、ＬＤ１１０は、ホルダ１５１が回動することにより、フレーム１５０に対する傾きが調整されるようになっている。

次に、本実施形態における発光素子の構成について、図２及び図３を用いて説明する。なお、図２及び図３は、図１に示した情報記録再生装置の発光素子の斜視図である。

本実施形態におけるＬＤ１１０は、図２に示すように、基部の一例としてのステム１１２と、壁部の一例としてのヒートシンク１１３と、複数（例えば３本）のリード１１４、１１５、１１６と、レーザを生成するチップ１１７と、チップ１１７を保護するキャップ１１８とを有し、ホルダ１５１、１５２を介してフレーム１５０に支持されている。

ステム１１２は、Ｉ字状（Ｉカット）に形成された金属材料からなり、第１の面１６０と第１の面１６０の背面としての第２の面１６１とを有している。

なお、本実施形態において、ステム１１２は、Ｉ字状（Ｉカット）に形成されているが、これに限らず、Ｄ字状（Ｄカット）、円板状などに形成されてもよい。

また、ステム１１２には、複数の孔１６２、１６３、１６４（図示しない）と、複数の溝１６５、１６６とが形成されている。そして、ＬＤ１１０は、溝１６５、１６６を基準としてホルダ１５１、１５２に取り付けられることにより、フレーム１５０に対して位置決めされるようになっている。

ヒートシンク１１３は、半円状に形成された金属材料からなり、ステム１１２の第１の面１６０に接合され、チップ１１７に発生する熱を吸収するようになっている。

リード１１４、１１５、１１６は、棒状に形成された金属材料からなり、ステム１１２の孔１６２、１６３、１６４（図示しない）に挿入され、ステム１１２の第１の面１６０及び第２の面１６１を貫通している。リード１１４、１１５の一端部は、チップ１１７の近傍に突出し、リード１１６の一端部は、ヒートシンク１１３に接合されている。

また、リード１１４、１１５、１１６は、電気的に同一の端子、例えば、グランド端子として機能する２本のリード１１５、１１６と、２本のリード１１５、１１６に対して電気的に異なる端子、例えば、アノード端子として機能する１本のリード１１４とを含むように構成されている。

チップ１１７は、出射された光ビームの光軸１０１とステム１１２の中心軸１０２とが一致するようにヒートシンク１１３に保持され、ワイヤ１６７、１６８を介してリード１１４、１１５に導通するとともに、ワイヤ１６９及びヒートシンク１１３を介してリード１１６に導通している。

キャップ１１８は、キャップ１１８の中心軸１０３とステム１１２の中心軸１０２とが一致するようにステム１１２の第１の面１６０に接合され、ヒートシンク１１３、リード１１４、１１５及びチップ１１７を収容するようになっている。そして、チップ１１７は、キャップ１１８に形成された開口１７０を介して光ビームを出射するようになっている。

また、リード１１４、１１５、１１６は、図３に示すように、ＬＤ１１０の背方に延在し、リード１１４は、絶縁材料１７１を介してステム１１２に保持され、リード１１５は、金属材料１７２を介してステム１１２に保持され、リード１１６は、金属材料１７３を介してステム１１２に保持されている。

このように構成されたＬＤ１１０において、ヒートシンク１１３に吸収された熱は、ステム１１２及び金属材料１７２、１７３を介してリード１１５、１１６に伝導するようになっている。これにより、リード１１５、１１６は、チップ１１７に発生する熱を外部に放出するようになっている。

以上説明したように、本実施形態では、ＬＤ１１０は、光ビームを出射するＬＤ１１０において、第１の面１６０と第２の面１６１とを有するステム１１２と、第１の面１６０に接合されたヒートシンク１１３と、第１の面１６０および第２の面１６１を貫通する複数のリード１１４、１１５、１１６と、ヒートシンク１１３に保持され複数のリード１１４、１１５、１１６に導通するチップ１１７とを備え、複数のリード１１４、１１５、１１６は、電気的に同一の端子として機能する２本のリード１１５、１１６と２本のリード１１５、１１６に対して電気的に異なる端子として機能する１本のリード１１４とを含むように構成されたことを特徴とする構成を有している。

この構成により、本実施形態では、複数のリード１１４、１１５、１１６が、電気的に同一の端子として機能する２本のリード１１５、１１６と２本のリード１１５、１１６に対して電気的に異なる端子として機能する１本のリード１１４とを含むように構成されているので、従来のＬＤにおいて機能していないリード１１５を利用することができ、装置設計の自由度を向上させること、例えば、ＬＤの配線、ホルダの形状、ホルダの配置などの態様を適宜選択することができる。また、従来のＬＤの部品を使用することができ、生産設備を共用することができる。したがって、複数（例えば３本）のリードが設けられた従来のＬＤに使用される、ステム、ヒートシンク、リード、チップ、キャップなどの部品及び生産設備を、必要に応じてそのまま流用することが可能になる。

また、本実施形態では、２本のリード１１５、１１６は、グランド端子として機能することを特徴とする構成を有している。

この構成により、本実施形態では、２本のリード１１５、１１６をそれぞれ独立してチップ１１７に配線することにより、チップ１１７のグランドの電気的インピーダンスを低減することができるので、入力信号に対する応答性を高めることができ、不要輻射を抑制することができ、外部からのノイズの影響を受けにくくすることができる。

また、本実施形態では、２本のリード１１５、１１６は、金属材料１７２、１７３を介してステム１１２に保持され、チップ１１７に発生する熱を外部に放出することを特徴とする構成を有している。

この構成により、本実施形態では、２本のリード１１５、１１６がチップ１１７に発生する熱を外部に放出するので、チップ１１７の放熱効果を向上させることができ、ＬＤ１１０を高出力化及び長寿命化することができる。

また、本実施形態では、情報記録再生装置１００は、上述したＬＤ１１０と、出射された光ビームを光ディスクに照射する光学部材１２０とを備えることを特徴とする構成を有している。

なお、本実施形態では、２本のリード１１５、１１６がグランド端子として機能するようになっているが、これに限らず、２本のリード１１４、１１５がアノード端子として機能するようになってもよい。

この構成により、本実施形態では、２本のリード１１４、１１５をそれぞれ独立してチップ１１７に配線することにより、チップ１１７のアノードの電気的インピーダンスを低減することができるので、入力信号に対する応答性を高めることができ、不要輻射を抑制することができ、外部からのノイズの影響を受けにくくすることができる。

本願の一実施形態における情報記録再生装置の斜視図である。 図１に示した情報記録再生装置の発光素子の斜視図である。 図１に示した情報記録再生装置の発光素子の斜視図である。

符号の説明

１００ 情報記録再生装置
１０１ 光軸
１１０、１１１ ＬＤ
１１２ ステム
１１３ ヒートシンク
１１４、１１５、１１６ リード
１１７ チップ
１１８ キャップ
１２０ 光学部材
１４０、１４１ ＰＤ
１５０ フレーム
１５１、１５２ ホルダ
１６０ 第１の面
１６１ 第２の面
１７１ 絶縁材料
１７２、１７３ 金属材料

Claims (4)

1. 光ビームを出射する発光素子において、
   第１の面と第２の面とを有する基部と、前記第１の面に接合された壁部と、前記第１の面および前記第２の面を貫通する複数のリードと、前記壁部に保持され前記複数のリードに導通するチップとを備え、
   前記複数のリードは、電気的に同一の端子として機能する２本のリードと前記２本のリードに対して電気的に異なる端子として機能する１本のリードとを含むように構成されたことを特徴とする発光素子。
2. 請求項１に記載の発光素子において、
   前記２本のリードは、グランド端子として機能することを特徴とする発光素子。
3. 請求項２に記載の発光素子において、
   前記２本のリードは、金属材料を介して前記基部に保持され、前記チップに発生する熱を外部に放出することを特徴とする発光素子。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載の発光素子と、前記出射された光ビームを情報記録媒体に照射する光学部材とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置。

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