JPH06119651A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラムユニットを小型にした光ピックア
ップ装置を提供する。 【構成】 半導体レーザチップ５から出た光は全反射ミ
ラー６で垂直方向に折り曲げられる。次いで、ホログラ
ムガラス１１を通って光ディスク（図示略）に導かれ
る。その後、光は、光ディスクから戻って来て、ホログ
ラムガラス１１の回析格子１０により、信号読み取り用
フォトダイオードに導かれる。また、半導体レーザチッ
プ５の後方から出た光は、Ｓｉ基板１上に形成されたモ
ニター用フォトダイオード３で受光される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ピックアップ装置
に関するものであり、さらに詳しくは、コンパクトディ
スクプレーヤ、レーザディスクプレーヤ、光磁気ディス
クプレーヤなどに使用される光ピックアップ装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、回析格子を用いた光ピックアップ
（ホログラム光ピックアップ）のホログラムユニット
は、図１２のような構成となっている。また、そのホロ
グラムユニットＵを用いた光ピックアップ装置として
は、図１３に示すようなものが知られている。

【０００３】図１３に示すホログラム光ピックアップ装
置Ｐにおいて、光導体レーザ５１から出た光は、集光レ
ンズ５２および対物レンズ５３により光ディスク５４上
に絞り込まれる。そして、光ディスク５４からの反射光
（信号）は同じ光路を戻る。このとき、ホログラムガラ
ス５５に形成された回析格子５８により、光路が曲げら
れる。したがって、反射光は、所定位置に形成された信
号読み取り用フォトダイオード５６に導かれる。

【０００４】このように、信号読み取り用フォトダイオ
ード５６の電気信号すなわちビット信号、フォーカス信
号およびトラッキング信号を演算処理することにより、
ホログラム光ピックアップ装置Ｐを形成している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のホログラム光ピ
ックアップ装置ＰのホログラムユニットＵは、図１２の
ように、各部品すなわち、半導体レーザチップ５１、モ
ニター用フォトダイオード５７および信号読み取り用フ
ォトダイオード５６が、ステム５９に別々に搭載されて
いる。そのため、ホログラムユニットＵの組立は、１つ
１つの部品を集めて行う必要があり、各部品も１つ１つ
作る必要がある。また、各部品の位置関係は、高精度で
ある必要があるため、組立を簡単に行うことができな
い。そして、当然、ステム５９も高精度である必要があ
り、高価なステム５９となる。

【０００６】さらに、ステム５９は、信号用リードピン
６０を多数、通常１０本程度備える必要があり、このと
き、ステム５９を小さくしようとすると、リードピン６
０を細くするかリードピン６０どうしの間隔を狭くする
必要がある。しかし、前者の場合は、リードピン６０が
曲がりやすくなり、後者の場合はリードピン６０どうし
が接触しやすくなるなど不都合が多く、小型化には向い
ていない。なお、図１２において、６１はキャップ、６
２はカバーガラスである。

【０００７】小型化をめざしたとき、ステムタイプのパ
ッケージでは十数本のリードピンがパッケージサイズに
大きな影響を与える。一方、ＬＳＩなどのＤＩＰ（ Dua
l In-line Package ）タイプのパッケージは、十数本か
ら百数十本のリード足があっても小型コンパクトに形成
されている。ＤＩＰパッケージなどは、リードフレーム
という金型で形成されたフレームであるため、従来のス
テムのようなステム材にリードピンを接続したものより
も小型にすることができる。

【０００８】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の経緯より、ホログラムユニットを、従来のス
テムタイプに代えてリードフレームタイプで小型に形成
したものである。すなわち、この発明は、リードフレー
ムを有する外箱と、この外箱内に設けられ、信号受光素
子、信号処理回路およびレーザ光モニター用フォトダイ
オードを有する半導体Ｓｉ基板と、この半導体Ｓｉ基板
の上に設けられた、半導体レーザチップを搭載した別の
半導体Ｓｉ基板および光路垂直折り曲げ用全反射ミラー
とを備え、上記信号受光素子は、半導体レーザ光の出射
光軸からずれたところに設けられており、さらに、上記
外箱に、光ディスクから戻って来た光信号を上記信号受
光素子に導くための回折格子が形成されたホログラムガ
ラスを備えてなる光ピックアップ装置である。

【０００９】リードフレームには、ＬＳＩなどと同様
に、図８のようなフレーム足８が必要数形成される。フ
レーム足８は、それぞれ、プラスチックやセラミックス
などの非導電物からなる箱型ケース７に固定される。こ
のとき、箱の底壁は、上記の非導電物から構成されてい
てもよく、図９のようにリードフレーム材から構成され
ていてもよい。放熱性を考えると、むしろ後者の方が優
れている。また、フレーム足８を中空のものではなく、
非導電物内に表面を出して埋め込んだものにしておく
と、ワイヤーボンド性が向上する。

【００１０】当然、リードフレームは、ＬＳＩなどと同
じようにフレームどうしがつながっているが、説明を簡
単にするため、図面では１つのフレームのみ記載した。
また、従来は、レーザ光モニター用フォトダイオードと
信号読み取り用フォトダイオードとを別々に形成してい
たが、この発明では、これらのフォトダイオードはとも
にＳｉで作られるため、組立の簡便さ、生産性を考慮し
て、同一のＳｉ基板上に形成される（図１）。

【００１１】光路垂直折り曲げ用全反射ミラーは、半導
体レーザの直前に配置される。このミラーは、レーザ光
を垂直に折り曲げるために、４５°の傾斜角度を有して
いる。これにより、光路は、Ｓｉ基板に平行な方向から
垂直な方向に変わる。したがって、光ディスクから反射
した信号も垂直方向から来るため、Ｓｉ基板に形成され
た信号は読み取り用フォトダイオードに効率よく入射す
る。

【００１２】ミラーは、反射損失のないように、４５°
面が全反射ミラーとされる（図２）。また、信号受光素
子としての信号読み取り用フォトダイオードと半導体レ
ーザチップとの位置関係は、同フォトダイオードがレー
ザ光の出射方向とずれた所に位置するようにされる。

【００１３】信号受光素子である信号読み取り用フォト
ダイオードが光出射軸線上に位置すると、光ディスクか
らの信号以外に半導体レーザチップからの直接光も入射
するため信号がぼやけてしまい、ピックアップとしての
機能が損なわれる。特に、半導体レーザの光出射パター
ンについては、図１０のようにチップに対して平行方向
の光広がり角は約１０°前後と狭いが、垂直方向の光広
がり角は３０〜４０°と広いので、図１１のようにレー
ザ光の出射方向に信号読み取りフォトダイオードがあれ
ば、レーザ直接光がより入りやすい。そのため、信号用
フォトダイオードは、レーザ光出射方向からずれた方向
に位置される。

【００１４】以上の基幹部品を用いて、次の実施例で、
フレームタイプのホログラムユニットについて説明す
る。ただし、この実施例によってこの発明が限定される
ものではない。なお、図１〜図５は、理解しやすいよう
に、いずれも側面図（ａ）と平面図（ｂ）で示してあ
る。

【００１５】

【実施例】まず、図１のように、Ｓｉ基板（半導体Ｓｉ
基板）１上に信号受光素子としての信号読み取り用フォ
トダイオード２とレーザ光モニター用フォトダイオード
３とを形成する。基板１はＳｉからなるので当然、これ
らのフォトダイオード２・３以外に信号処理回路なども
作り込んでおける。

【００１６】次に、図２のように、Ｓｉ基板１の上に、
半導体レーザチップ５がＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、Ｉｎなど
のろう材で固着された別のＳｉ基板（別の半導体Ｓｉ基
板、サブマウント）４を、ＡｕＳｉ、ＡｕＳｎ、Ｉｎな
どのろう材で固着する。同様に、Ｓｉ基板１の上に、光
路を垂直に折り曲げるための全反射ミラー６を、その４
５°傾斜面を半導体レーザチップ５の方向へ向け、半導
体レーザチップ５の前方に固着する。

【００１７】以上のように準備されたＳｉ基板１を、図
３のように、リードフレーム８を有する箱状ケース７内
にＡｇペーストなどで固着する。次に、図４のように、
Ａｕワイヤー９を用いて、半導体レーザチップ５やＳｉ
基板１における所定の電極とリードフレーム８とを接続
する。最後に、図５のように、回析格子１０を備えたホ
ログラムガラス１１を、各リードピンからの信号を確認
しながら、最適な場所に樹脂や接着剤で固定する。

【００１８】以上のようにしてできた、この発明に係る
フレームタイプのホログラムユニットの模式図を図６お
よび図７に示す。図６および図７はそれぞれ、図５
（ｂ）の、Ａ方向およびＢ方向からの側面図である。ま
た、図６および図７には、光路の様子も示されている。

【００１９】すなわち、半導体レーザチップ５から出た
光は全反射ミラー６で垂直方向に折り曲げられる。次い
で、ホログラムガラス１１を通って光ディスク（図示
略）に導かれる。その後、光は、光ディスクから戻って
来て、ホログラムガラス１１の回析格子１０により、信
号読み取り用フォトダイオード２に導かれる。また、半
導体レーザチップ５の後方から出た光は、Ｓｉ基板１上
に形成されたモニター用フォトダイオード３で受光され
る。そして、半導体レーザチップ５の光出力モニターと
して利用される。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、リードフレームを利用す
ることにより、従来のステムタイプに比べて、より小型
なホログラムユニットが形成される。また、信号受光素
子とレーザ光モニター用フォトダイオードとを集積して
いるので、生産性、組立性能も向上する。さらに、リー
ドフレームタイプにしているので、ＬＳＩなどと同様に
自動組立などが可能となり、従来よりも安価なホログラ
ムユニットの供給ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の１実施例に係る光ピックアップ装置
を構成するホログラムユニットの組み立て方法を示す第
１ステップ構成説明図。

【図２】そのホログラムユニットの組み立て方法を示す
第２ステップ構成説明図。

【図３】そのホログラムユニットの組み立て方法を示す
第３ステップ構成説明図。

【図４】そのホログラムユニットの組み立て方法を示す
第４ステップ構成説明図。

【図５】そのホログラムユニットの組み立て方法を示す
第５ステップ構成説明図。

【図６】そのホログラムユニットを図５のＡ方向から見
た構成説明図。

【図７】そのホログラムユニットを図５のＢ方向から見
た構成説明図。

【図８】そのホログラムユニットを構成するリードフレ
ームの一例を示す構成説明図。

【図９】そのホログラムユニットを構成するリードフレ
ームの他の一例を示す構成説明図。

【図１０】半導体レーザチップの光放射パターンを示す
説明図。

【図１１】信号読み取り用フォトダイオードをレーザ光
放射軸上に形成したときの不具合の様子を示す説明図。

【図１２】従来のホログラムユニットの構成説明図。

【図１３】従来のホログラムユニットを用いた光ピック
アップ装置の構成説明図。

【符号の説明】

１ Ｓｉ基板 ２ 信号読み取り用フォトダイオード（信号受光素子） ３ レーザ光モニター用フォトダイオード ４ 半導体レーザチップ搭載用Ｓｉ基板（サブマウン
ト） ５ 半導体レーザチップ ６ 光路垂直折り曲げ用全反射ミラー ７ 箱状ケース ８ リードフレーム ９ Ａｕワイヤー １０ 回析格子 １１ ホログラムガラス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレームを有する外箱と、この外
   箱内に設けられ、信号受光素子、信号処理回路およびレ
   ーザ光モニター用フォトダイオードを有する半導体Ｓｉ
   基板と、この半導体Ｓｉ基板の上に設けられた、半導体
   レーザチップを搭載した別の半導体Ｓｉ基板および光路
   垂直折り曲げ用全反射ミラーとを備え、 上記信号受光素子は、半導体レーザ光の出射光軸からず
   れたところに設けられており、 さらに、上記外箱に、光ディスクから戻って来た光信号
   を上記信号受光素子に導くための回折格子が形成された
   ホログラムガラスを備えてなる光ピックアップ装置。