(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、
前記光源から放射された光束を記録媒体上に焦点を結ばせる集光手段と、
前記記録媒体からの反射光であって前記集光手段を経て入射する光を、複数の光束に回折する回折手段と、
前記回折手段によって回折された光束が入射する光検出手段と、
光検出手段が形成された光検出基板とを備え、
前記光源は、前記光検出基板上であって、かつ、前記複数の光束が光検出手段に入射する位置に挟まれるように配置され、
前記光検出基板は前記高周波重畳手段上に配設され、
前記光検出手段で受光した光から、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、および前記記録媒体の情報信号が算出される光学ヘッド。
【請求項２】
前記高周波重畳手段と前記光検出基板と前記光源とが同一のパッケージに封入されている請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記回折手段が表面に形成されたホログラムが前記パッケージに固定されている請求項２に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記高周波重畳手段が半導体基板で形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の光学ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源である半導体レーザに高周波電流を重畳しノイズの発生を抑圧する構造を有する光学ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、民生用光ディスクの分野ではコンパクトディスクのような再生専用以外にミニディスクのような記録再生可能な機器が浸透してきた。また、これらの機器は軽薄短小の時代の流れにのるように小型化が進んでいる。
【０００３】
以下に、これらの機器に使用される従来の高周波重畳回路を用いた光学ヘッドについて説明する。
【０００４】
図８は光源及び光検出器を一つのユニットに収めた集積ユニットの断面図である。図８において、１は集積ユニット、１ａはパッケージ、１ｂは光源である半導体レーザ、１ｃは光検出基板、１ｅは端子、１ｆは半導体レーザ１ｂと光検出基板１ｃと端子を接続するボンディングワイヤ、２は樹脂製あるいはガラス製のホログラム、２ａはホログラム２上に形成された回折領域、３は対物レンズ、４は記録媒体、５ａは光束、５ｂはホログラムの回折領域２ａで回折された光束である。
【０００５】
図９は可撓性基板に図８の集積ユニットと高周波重畳回路基板を実装した状態を示す斜視図である。図９におて、６は可撓性基板、６ａは集積ユニット搭載面、６ｂはランド部、６ｃ，６ｅはブリッジ部、６ｄは信号引出部、６ｆは高周波重畳回路搭載面、１６は高周波重畳回路基板である。
【０００６】
図１０は図９で示した可撓性基板６を折曲げて光学基台に実装する状態を示した分解斜視図である。図１０において、７は集積ユニット１を固定するためのホルダ、７ａは集積ユニット１からの出射光を通すための開口、８は金属等の電磁波シールド材料でできたシールドケースである。
【０００７】
図９に示すように部品が実装された可撓性基板６をブリッジ部６ｅで集積ユニット１の裏面が内側になるように折曲げる。次にホルダ７に集積ユニット１を位置決めし、接着固定し、ブリッジ部６ｃでホルダ７側に９０度折曲げシールドケース８を高周波重畳回路基板側から挿入し接着等でシールドケース８をホルダ７に固定する。
【０００８】
図１１は図１０のようにして実装された集積ユニットを用いた光学ヘッドの動作を示す斜視図である。図１１において、９は光学基台、１０は集積ユニット１から出射した光束を対物レンズ３に入射させるための立上げミラー、３は対物レンズ、４は記録媒体、５ａは集積ユニットから出射した光束、１１はメインシャフト、１２はサブシャフト、Ｈはシールドケース８の高さである。
【０００９】
このように構成された従来例について、その動作について説明する。
【００１０】
集積ユニット１内の半導体レーザ１ｂから出射された光束５ａはホログラム２を透過し、対物レンズ３に入射し記録媒体４上に集光される。記録媒体４で反射した光束は再び対物レンズ３を通ってホログラム２に入射する。光束はホログラム２上に形成されている回折領域２ａで回折され光検出基板１ｃ上に構成されている光検出器に集光されフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、記録媒体の情報信号が得られる。
【００１１】
次に高周波重畳回路について説明する。記録再生用光学ヘッドに用いられる半導体レーザは記録時に高光出力を得るために干渉性の高い単一モードのタイプが使用されている。光学ヘッドが記録再生中において記録媒体からの反射光束の一部が半導体レーザに戻るため、半導体レーザのチップ内で干渉が起きノイズが発生する。このノイズは情報信号およびサーボ信号に混入し信号の劣化の原因となる。この対策のために高周波重畳回路を用いてノイズの抑圧を行う。一般的に高周波重畳回路は半導体レーザに数百ＭＨｚの電流を重畳して縦多モードで光らせ、干渉性を落としてノイズの発生を抑える手法をとっている。
【００１２】
なお、上記では記録再生用光学ヘッドについて述べたが、再生専用光学ヘッドにおいても、単一モードに近い発振をしている半導体レーザを用いていれば高周波重畳回路を用いてノイズの発生を抑えている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このような光学ヘッドにおいては、光源である集積ユニット１と高周波重畳回路基板１６が積み重なり、またシールドケース８と高周波重畳回路基板１６との電気的絶縁をはかるため空間を設けなければならず、図１１の寸法Ｈが大きくなる欠点があった。
【００１４】
また、従来例の構成であると、高周波重畳回路基板１６と半導体レーザ１ｂとの距離が長くなるため高周波の帯域ではロスが発生する。このため、重畳効果を上げるために高周波重畳回路の発振出力を上げなければならない。その結果として、電磁輻射ノイズや消費電力が増加し、また、コストが上昇する欠点があった。
【００１５】
本発明は、このような光学ヘッドにおいて、コストダウンをはかることができ、電磁輻射ノイズや消費電力の少ない、小型の光学ヘッドを提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために以下の構成とする。
【００１７】
即ち、本発明の光学ヘッドは、光源と、前記光源に高周波電流を重畳する高周波重畳手段と、前記光源から放射された光束を記録媒体上に焦点を結ばせる集光手段と、前記記録媒体からの反射光であって前記集光手段を経て入射する光を、複数の光束に回折する回折手段と、前記回折手段によって回折された光束が入射する光検出手段と、光検出手段が形成された光検出基板とを備え、前記光源は、前記光検出基板上であって、かつ、前記複数の光束が光検出手段に入射する位置に挟まれるように配置され、前記光検出基板は前記高周波重畳手段上に配設され、前記光検出手段で受光した光から、フォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号、および前記記録媒体の情報信号が算出されることを特徴とする。
【００２１】
本発明は、上記の構成とすることにより、低コストで、電磁輻射ノイズや消費電力の少ない、小型の光学ヘッドが得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図７を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの断面図である。
【００２４】
図１において、１は集積ユニット、１ａはパッケージ、１ｂは半導体レーザ、１ｃは光検出器が構成されている光検出基板、１ｄは高周波重畳回路が形成されている高周波重畳回路基板、１ｅは端子、１ｆはボンディングワイヤ、２は樹脂製あるいはガラス製のホログラム、２ａはホログラム表面に形成されている回折領域、３は記録媒体４上に光源から放射された光束５ａを収束するための対物レンズ、５ｂは記録媒体４で反射された光束が回折領域２ａで回折された光束である。
【００２５】
図２は図１の集積ユニットを実装した可撓性基板を示す斜視図である。図２において、６は可撓性基板、６ａは集積ユニット搭載面、６ｂはランド部、６ｃはブリッジ部、６ｄは信号引出部である。
【００２６】
図３は図２で示した可撓性基板６をブリッジ部６ｃで折曲げて光学基台に実装する状態を示す分解斜視図である。図３において、７は集積ユニット１を固定するためのホルダ、７ａは集積ユニット１からの出射光を通すための開口、８は金属等の電磁波シールド材料でできたシールドケースである。
【００２７】
図４は図３のようにして実装された集積ユニット１を用いた光学ヘッドの動作を示す斜視図である。図４において、９は光学基台、１０は集積ユニット１から出射した光束を対物レンズに入射させるための立上げミラー、３は対物レンズ、４は記録媒体、５ａは集積ユニットから出射した光束、１１はメインシャフト、１２はサブシャフト、Ｈはシールドケース８の高さである。
【００２８】
以上のように構成された光学ヘッドについて、以下その動作について説明する。
【００２９】
本実施の形態では、集積ユニット１内において、半導体レーザ１ｂは光検出基板１ｃ上に配設され、光検出基板１ｃの下に高周波重畳回路基板１ｄが配設されている。光検出基板１ｃの光検出信号はボンディングワイヤ１ｆを通じて端子１ｅに接続され外部に信号を取り出すようになっている。半導体レーザ１ｂのアノード側は光検出基板１ｃを経由するかあるいは直接高周波重畳回路基板１ｄにボンディングワイヤ１ｆで接続されている。この構成により集積ユニット外部から供給される半導体レーザ１ｂのＤＣ駆動電流に高周波重畳回路基板１ｄで生成される高周波の発振電流を重畳することができる。
【００３０】
このように構成された集積ユニット１を図２に示すように可撓性基板６上に実装し、次に図３に示すように集積ユニット１をホルダ７に位置決めし接着固定する。次に、ブリッジ部６ｃでホルダ７側に９０度折曲げシールドケース８を集積ユニット１の背面側から挿入し接着等でシールドケース８をホルダ７に固定する。
【００３１】
このように組立てられた集積ユニットを図４に示すように光学部品が搭載された光学基台に接着剤あるいはねじ等の締結部材で固定する。
【００３２】
なお、半導体レーザから出射した光が検出される過程は従来例と同じなので省略する。
【００３３】
以上のように本実施の形態によれば、半導体レーザ１ｂと高周波重畳回路基板１ｄとを短い距離で接続することができるため、半導体レーザと高周波重畳回路基板間のロスをなくすことができる。したがって、従来よりも低発振出力で重畳をかければ良いので低電力、低電磁輻射ノイズを実現できる。
【００３４】
また、従来、集積ユニット１の後面に配設されていた高周波重畳回路基板が本実施の形態では存在しなくなるため、寸法Ｈを従来例よりも小さくすることができ、光学ヘッドのメインシャフト１１とサブシャフト１２の軸間距離を短くすることができ小型化をはかることができる。
【００３５】
また、高周波重畳回路基板と光検出基板と半導体レーザとを同一のパッケージに封入した集積ユニット１のみを可撓性基板に実装すれば良いので必要面積が小さくて済み可撓性基板の低コスト化をはかることができる。
【００３６】
なお、本実施の形態ではパッケージ１ａとホログラム２を一体としているが分離して使用しても良いのは言うまでもない。
【００３７】
また、重畳効果を得るためには半導体レーザ１ｂと高周波重畳回路基板１ｄとを短い距離で接続すれば足りるから、高周波重畳回路基板１ｄ上に半導体レーザ１ｂが設置されていれば良く、光検出基板はこれらとは別個に配置しても良い。このとき、光検出基板は別パッケージとすることもできる。
【００３８】
（実施の形態２）
図５は本発明の第２の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの断面図である。
【００３９】
図５において、１３は光束を分岐するビームスプリッター、１３ａはビームスプリッターの反射面、１４は光検出器、５ｃは反射面１３ａで反射された光束である。これら以外は図１と同じであるので、図１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４０】
以上のように構成された光学ヘッドについて、以下その動作について説明する。
【００４１】
半導体レーザ１ｂ、光検出基板１ｃ、及び高周波重畳回路基板１ｄは集積ユニット１内に実施の形態１と同様に配設されている。
【００４２】
集積ユニット１内の半導体レーザ１ｂから出射された光束５ａはホログラム２、ビームスプリッター１３を透過し、実施の形態１と同じように対物レンズ（図示せず）に入射し記録媒体（図示せず）上に集光される。記録媒体で反射した光束は再び対物レンズを通ってビームスプリッター１３に入射する。ビームスプリッターの反射面１３ａで反射した光束５ｃは光検出器１４に入射し記録媒体の情報信号が得られる。一方、反射面１３ａを透過した光束はホログラム２上に形成されている回折領域２ａで回折され光検出基板１ｃ上に構成されている光検出器に集光されフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が得られる。
【００４３】
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の集積ユニットにプリズムを配設することによりさらに小型化をはかることができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの断面図である。
【００４５】
図６において、１ａはキャパシタ、コイル、抵抗が内部に形成されているセラミック多層基板製パッケージ、１ｂは半導体レーザ、１ｈは光検出器と高周波重畳回路用トランジスタが形成されている光検出基板、１ｅは端子、１ｆはボンディングワイヤ、１ｇはセラミック基板上に形成されたランド部である。これら以外は図１と同じであるので、図１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４６】
以上のように構成された光学ヘッドについて、以下その動作について説明する。
【００４７】
集積ユニット１内において、半導体レーザ１ｂは光検出基板１ｈ上に配設され、さらにこれら２点がセラミック多層基板で構成されているパッケージ１ａ上に配設されている。セラミック多層基板には高周波重畳回路で使用するキャパシタ、コイル、抵抗が形成され、また、高周波重畳回路で使用するトランジスタは光検出基板１ｈに形成され、セラミック多層基板と光検出基板１ｈと半導体レーザ１ｂとはボンディングワイヤ１ｆで接続されている。この構成により集積ユニット外部から供給される半導体レーザ１ｂのＤＣ駆動電流にセラミック多層基板１ａと光検出基板１ｈで生成される高周波の発振電流を重畳することができる。
【００４８】
以上のように本実施形態によれば、パッケージを高周波重畳回路の一部分にすることにより部品点数の削減をはかることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態ではパッケージ１ａをセラミック多層基板としたが、パッケージを樹脂パッケージにし、別のセラミック多層基板にキャパシタ、コイル、抵抗を形成してパッケージ内部に構成しても良いのは言うまでもない。
【００５０】
また、本実施の形態では、高周波重畳回路で使用するトランジスタは光検出基板１ｈに形成したが、光検出基板とは別個に設けた半導体基板上に形成しても良い。
【００５１】
（実施の形態４）
図７は本発明の第４の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの断面図である。
【００５２】
図７において、１ｉは光検出器、キャパシタ、コイル、抵抗、トランジスタが形成されている光検出・高周波重畳回路基板である。これ以外は図１と同じであるので、図１と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
以上のように構成された光学ヘッドについて、以下その動作について説明する。
【００５４】
集積ユニット１内において、半導体レーザ１ｂは光検出・高周波重畳回路基板１ｉ上に配設されている。光検出・高周波重畳回路基板１ｉ上に高周波重畳回路で使用するキャパシタ、コイル、抵抗、トランジスタが形成され、光検出・高周波重畳回路基板１ｉと半導体レーザ１ｂはボンディングワイヤで接続されている。この構成により集積ユニット外部から供給される半導体レーザ１ｂのＤＣ駆動電流に光検出・高周波重畳回路基板１ｉで生成される高周波の発振電流を重畳することができる。
【００５５】
以上のように本実施形態によれば、高周波重畳回路と半導体レーザを最短で接続できるため、半導体レーザと高周波重畳回路基板間のロスをなくすことができ、低発振出力で重畳をかければ良いので低電力、低電磁輻射ノイズを実現できる。
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、半導体レーザと高周波重畳回路基板とを短い距離で接続することができるため、半導体レーザと高周波重畳回路基板間のロスをなくすことができ、低発振出力で重畳をかければ良いので低電力、低電磁輻射ノイズを実現できる。
【００５７】
また、従来集積ユニットの後面に配設される部品が本発明では存在しなくなるため、光学ヘッドのメインシャフトとサブシャフトの軸間距離を短くすることができ小型化をはかることができる。
【００５８】
また、可撓性基板に集積ユニットのみを実装すれば良いので必要面積が小さくて済み可撓性基板の低コスト化をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの概略構成を示した断面図
【図２】  本発明の第１の実施の形態にかかる集積ユニットを実装した可撓性基板を示す斜視図
【図３】  本発明の第１の実施の形態にかかる光学基台に実装する状態を示した分解斜視図
【図４】  本発明の第１の実施の形態にかかる集積ユニットを用いた光学ヘッドの動作を示す斜視図
【図５】  本発明の第２の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの概略構成を示した断面図
【図６】  本発明の第３の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの概略構成を示した断面図
【図７】  本発明の第４の実施の形態にかかる光学ヘッドに使用する集積ユニットの概略構成を示した断面図
【図８】  従来の光源及び光検出器を一つのユニットに収めた集積ユニットの概略構成を示した断面図
【図９】  従来の集積ユニットと高周波重畳回路基板を可撓性基板に実装した状態を示す斜視図
【図１０】  従来の可撓性基板を折曲げて光学基台に実装する状態を示した分解斜視図
【図１１】  従来の集積ユニットを用いた光学ヘッドの動作を示す斜視図
【符号の説明】
１      …集積ユニット
１ａ    …パッケージ
１ｂ    …半導体レーザ
１ｃ    …光検出基板
１ｄ    …高周波重畳回路基板
１ｅ    …端子
１ｆ    …ボンディングワイヤ
１ｇ    …ランド部
１ｈ    …基板
１ｉ    …光検出・高周波重畳回路基板
２      …ホログラム
２ａ    …回折領域
３      …対物レンズ
４      …記録媒体
５ａ、５ｂ、５ｃ  …光束
６      …可撓性基板
６ａ    …集積ユニット搭載面
６ｂ    …ランド部
６ｃ、６ｅ  …ブリッジ部
６ｄ    …信号引出部
６ｆ    …高周波重畳回路搭載面
７      …ホルダ
８      …シールドケース
９      …光学基台
１０    …立上げミラー
１１    …メインシャフト
１２    …サブシャフト
１３    …ビームスプリッター
１４    …光検出器
【図１】
0004138095.tif 000002
【図２】
0004138095.tif 000003
【図３】
0004138095.tif 000004
【図４】
0004138095.tif 000005
【図５】
0004138095.tif 000006
【図６】
0004138095.tif 000007
【図７】
0004138095.tif 000008
【図８】
0004138095.tif 000009
【図９】
0004138095.tif 000010
【図１０】
0004138095.tif 000011
【図１１】
0004138095.tif 000012