光検出器、この光検出器を備える光ピックアップ装置、および光検出器の製造方法
【課題】フォトダイオードを覆う合成樹脂材料の透光性樹脂が光化学反応によって透過特性が悪化するのを防止する。
【解決手段】フォトダイオードＰが合成樹脂材料の透光性樹脂１６にて被覆された光検出器において、前記透光性樹脂１６に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂１６の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくする。
【解決手段】フォトダイオードＰが合成樹脂材料の透光性樹脂１６にて被覆された光検出器において、前記透光性樹脂１６に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂１６の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作を行う光ピックアップ装置に組み込まれて使用される光検出器、この光検出器を備える光ピックアップ装置、および光検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ（High Density Digital Versatile Disk）規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【０００４】
ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。
【０００６】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。
【０００７】
一方、ＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６５と設定されている。
【０００８】
前述したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うためのレーザー光としては、波長が４０５ｎｍの青紫色光を使用することが出来るので、レーザーダイオードを兼用することによって両規格の光ディスクから信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置を作ることが出来る。
【０００９】
光ピックアップ装置は、光ディスクに記録されている信号を読み出すために適したレーザー出力や光ディスクに信号を記録するために適したレーザー出力が得られるようにレーザーダイオードへ供給される駆動電流を制御することが出来るように構成されている。
【００１０】
また、光ピックアップ装置から照射されるレーザー光のスポットを光ディスク上の信号記録層に合焦させる制御動作、即ちフォーカシング制御動作や信号トラックにレーザー光のスポットを追従させる制御動作、即ちトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されている。
【００１１】
光ピックアップ装置には、前述したレーザー出力の制御動作、フォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うための手段として光検出器が組み込まれている。斯かる光検出器は、一般にフォトダイオードのような受光素子を透光性樹脂によって被覆するようにして構成されている。(特許文献１参照。)
【特許文献１】特開昭６３−８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の光ピックアップ装置に組み込まれている光検出器について図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８は、各々従来の光検出器を示す断面図及び平面図であり、基板１上に受光するレーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオード２が固定されているとともに使用されるレーザー波長に対する光の透過率が高い透光性樹脂３にて前記フォトダイオード２は被覆されている。また、前記フォトダイオード２から生成される信号の取り出しはワイヤーボンディングにて行われるが、斯かるワイヤーの固定保護は、一般に前記透光性樹脂３にて行われている。
【００１３】
ＤＶＤ方式の光ディスクに使用されるレーザー光、即ち赤色レーザー光の波長は６５０ｎｍであるが、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに使用されるレーザー光、即ち青紫色レーザー光の波長は４０５ｎｍと短くなる。
【００１４】
レーザー光のエネルギーと波長との関係は、エネルギーをＥ、プランク定数をｈ、振動数をν、光速をｃ、波長をλとすると、Ｅ＝ｈν＝ｈ×ｃ／λと表される。斯かる関係式より明らかなようにレーザー光の波長が短いほど光エネルギーが高くなるという特性がある。
【００１５】
レーザー光を放射するレーザーダイオードが組み込まれている光ピックアップ装置において、レーザー出力の制御動作やフォーカス制御動作等は、光検出器から得られる信号を利用して行われるが、光検出器によるレーザー光の光量検出動作は、フォトダイオード２を被覆する透光性樹脂３を通して照射されるレーザー光に基づいて行われる。
【００１６】
透光性樹脂３の材料としては、性能やコスト面からエポキシ樹脂が一般に使用されているが、樹脂を使用した場合、光化学反応による透過率の低下が進むため、レーザー光の光量検出動作が正確に行えないという問題がある。
【００１７】
斯かる問題を解決する方法として図７及び図８に示すようにレーザー光の入射面に透孔３ａを形成する方法が採用されているが、レーザー光の光束が透過する領域に孔を正確に形成する必要があるので、成形加工単価が高くなるという問題がある。
【００１８】
斯かる成形加工単価を下げるために、透光性樹脂として透過率の高い樹脂を使用することによってレーザー光の入射面側に透孔３ａを形成しない構成の光検出器が採用されている。
【００１９】
フォトダイオードを覆う透光性樹脂は、使用するレーザー光の波長によって透過特性が変化するという特性がある。例えば、ＤＶＤ規格に対応したレーザー光、即ち波長が６５０ｎｍの赤色であるレーザー光を集光させるための対物レンズに使用される合成樹脂材料を使用してＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格に対応したレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザー光を集光させるための対物レンズを製造した場合には、青紫色のレーザー光によって対物レンズの透過率が大きく低下するという特性がある。
【００２０】
図６は赤色レーザー光に適した特性を有する合成樹脂材料、例えば三井化学社製のアペ
ル５０１４ＤＰと呼ばれる合成樹脂材料を透光性樹脂として使用した場合における青紫色レーザー光の時間に対する透過率の変化を示す特性図であり、波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザー光を１０００時間照射した場合に２％以上透過率が低下することが実験的に確認出来た。このようにフォトダイオードを覆う透光性樹脂の透過率が低下するとフォトダイオードに照射されるレーザー光の強度が小さくなり、光検出器としての検出特性が悪化することになる。
【００２１】
ここで、透光性樹脂の仕様は、例えばレーザー光を１０００時間照射した場合の透過率の変化度合が２％以内になることが使用可能な目安として設定されるが、この透光性樹脂の仕様から外れるような透光性樹脂の透過率の変化度合は光検出器に照射されるレーザー光の強度に対する光検出器からの出力信号強度の変化が許容不可の大きさとなる。
【００２２】
斯かる問題を解決するためにフォトダイオードを覆う透光性樹脂の材料として青紫色のレーザー光による影響を無視できる合成樹脂材料、例えば日本ゼオン社製のゼオネックス３４０Ｒと呼ばれる合成樹脂材料を使用する方法があるが、斯かる合成樹脂材料はＤＶＤ用の光検出器に一般に使用される合成樹脂材料と比較して高価であり、光ピックアップ装置の価格を下げることが出来ないという問題がある。
【００２３】
本発明は、斯かる問題を解決する光検出器、この光検出器を備える光ピックアップ装置、および光検出器の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射するとともに該信号記録層から反射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆され光検出器において、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするようにしている。。
【００２５】
また、本発明は、光検出器を非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成する検出器として使用するとき、フォトダイオードに対してレーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂の厚さをフォーカスエラー信号の生成動作に伴って変位する合焦点から入射方向への移動距離より薄くするように構成されている。
【００２６】
そして、本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じて前記レーザーダイオードのレーザー出力の制御動作を行わせる信号を発生するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆されたレーザー出力制御用の光検出器において、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするようにしている。
【００２７】
また、本発明は、紫外線照射器から発生される紫外線を照射して透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように構成されている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の光検出器は、フォトダイオードを覆うべく設けられている合成樹脂材料の透光性樹脂に紫外線を所定時間照射させることによって該透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合が所定範囲内に設定されているので、青紫色のレーザー光を受光する光検出器の透光性樹脂として青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合が仕様を満たさない大きさで使用不可であった安価な
合成樹脂が使用可能となり、光ピックアップ装置の価格低下に対して非常に大きな効果を奏するものである。
【実施例】
【００２９】
図１は本発明に係る光検出器の一実施例を示す断面図、図２は本発明に係る光ピックアップ装置の要部構成図、図３は本発明を説明するための概略図、図４は本発明に係る透光性樹脂の透過特性を示す特性図、図５は本発明に係る光検出器の製造方法を説明するための特性図である。
【００３０】
まず、本発明の光検出器が組み込まれる光ピックアップ装置の構成について図２を参照して説明する。図２において、４は青紫色のレーザー光を放射するレーザーダイオード、５は前記レーザーダイオード４から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する作用を有している。
【００３１】
６は前記回折格子５から出射されるレーザー光が入射されるとともに後述する光ディスクＤからの反射光が入射される偏光ビームスプリッタであり、入射されるレーザー光を透過させたり反射させる制御膜６ａが設けられている。７は前記偏光ビームスプリッタ６から反射されたレーザー光が入射されるコリメートレンズであり、入射されたレーザー光を平行光にする作用を成すものである。
【００３２】
８は前記コリメートレンズ7にて平行光にされたレーザー光が入射されるとともに入射されたレーザー光の位相を選択的に１／２λ(λは波長を示す)変更する位相変更部材であり、例えば液晶を使用し、電源の供給動作を制御することによる液晶分子の配列方向を変化させることによって位相を変更するように構成することが出来る。前記位相変更部材８は、前記レーザーダイオード4から放射されるレーザー光の位相を変更することによって入射されるＰ偏光光をＳ偏光光に変換する作用を成すだけでなくレーザー光の有効光束径を設定するように構成されている。
【００３３】
９は前記位相変更部材８を透過したレーザー光の向きをディスクＤの信号面方向へ変更する反射ミラーであり、該ディスクＤから反射されてくる反射光を前記位相変更部材8の方向へ反射させる作用も有している。１０は前記反射ミラー９にて反射されたレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光の位相に応じてレーザー光を回折させるホログラム素子であり、入射されるレーザー光がＰ偏光光の場合にはそのまま透過させ、Ｓ偏光光の場合には回折させるように構成されている。
【００３４】
１１は前記ホログラム素子１０を透過したレーザー光が入射される対物レンズであり、入射されるレーザー光を光ディスクＤの信号記録層に合焦させる作用を有している。斯かる構成において、前記位相変更部材８にて有効光束径が設定されたＰ偏光光のレーザー光が前記ホログラム素子１０に入射された場合には、対物レンズ１１の開口数が０．８５になり、前記位相変更部材８にて有効光束径が設定されたＳ偏光光のレーザー光が前記ホログラム素子１０に入射された場合には、対物レンズ１１の開口数が０．６５になるように構成されている。
【００３５】
従って、光ディスクＤがＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクの場合には、レーザーダイオード４から放射されるレーザー光を位相変更部材８にて有効光束径が設定されたＰ偏光光のレーザー光としてホログラム素子１０に導き、対物レンズ１１の開口数が０．８５になるようにすることによって光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。
【００３６】
また、光ディスクＤがＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクの場合には、レーザーダイオード
４から放射されるレーザー光の位相を位相変更部材８にて変更させ有効光束径が設定されたＳ偏光光のレーザー光としてホログラム素子１０に導き、対物レンズ１１の開口数が０．６５になるようにすることによって光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。
【００３７】
光ピックアップ装置における信号の読み出し動作は前述したように行われるが、次にレーザー出力の制御動作や光ピックアップ装置におけるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作に使用される光検出器について説明する。
【００３８】
図２において、１２は前記レーザーダイオード４から放射されるレーザー光の一部が前記偏光ビームスプリッタ６に設けられている制御膜６ａを透過して入射される位置に設けられているレーザー出力制御用光検出器であり、内部にフォトダイオードが組み込まれている。斯かるレーザー出力制御用光検出器１２は入射されるレーザー光の光量に応じた信号を生成するように構成されており、このようにして得られる信号をレーザー駆動回路に帰還させることによってレーザー出力の制御動作、即ちレーザーサーボ動作を行うことが出来る。
【００３９】
前述した光ピックアップ装置において、光ディスクＤから反射されるレーザー光は、対物レンズ１１、ホログラム素子１０、反射ミラー９、位相変更部材８及びコリメートレンズ７を通して偏光ビームスプリッタ６に入射されるが、斯かるレーザー光は制御膜６ａにて反射されることなくそのまま透過するように構成されている。
【００４０】
１３は前記偏光ビームスプリッタ６を透過した光ディスクＤからの反射光が入射される位置に設けられているセンサーレンズであり、非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うために非点収差を発生させるとともに光検出器１４にレーザー光を導く作用を成すものである。前記光検出器１４は、前記センサーレンズ１３にて集光されるレーザー光が照射されるフォトダイオードＰが組み込まれており、斯かるフォトダイオードＰは図３に示すように４分割センサーと呼ばれる４つの受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにて構成されている。そして、斯かる構成の光検出器１４は集積回路化されており、一般にはＰＤＩＣと呼ばれている。
【００４１】
本発明は、前述した構成の光ピックアップ装置に組み込まれている光検出器１４に実施した場合に大きな効果を奏するものであり、図１、図３及び図４を参照して説明する。
【００４２】
図１は本発明に係る光検出器の一実施例を示す断面図、図３は本発明に係る光ピックアップ装置の要部の概略図である。本発明に係る光検出器は、図示したように基板１５上に受光するレーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードＰが固定されているとともに使用されるレーザー波長に対する光の透過率が高い透光性樹脂１６にて前記フォトダイオードＰは被覆されている。また、前記フォトダイオードＰから生成される信号の取り出しはワイヤーボンディング(図示せず)にて行われるが、斯かるワイヤーの保護及び固定動作は、前記透光性樹脂１６にて行われている。
【００４３】
本発明の光検出器１４に係る透光性樹脂１６は、合成樹脂材料、例えば前述したアペル５０１４ＤＰのような環状オレフィン系ポリマー樹脂にて製造されるが、斯かる材料は、例えばＤＶＤ規格の光ディスクに対応した波長が６５０ｎｍである赤色のレーザー光の集光動作を行うための対物レンズに使用されるものと同じ材料である。
【００４４】
斯かる合成樹脂材料にて製造された光検出器１４の透光性樹脂１６は、全体またはレーザー光の入射面に対して紫外線照射器例えば水銀キセノンランプから放射される３６０ｎｍの波長の紫外線が照射される。前記透光性樹脂１６に対する紫外線の照射時間は、例え
ば５０分程度であり、斯かる照射動作を行うと青紫色のレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する透光性樹脂１６の初期透過率が９５．７％程度に低下することが確かめられた。
【００４５】
図４は、前述した方法、即ち水銀キセノンランプから放射される波長が３６０ｎｍの紫外線の照射によって透過率が９５．７％程度に低下設定された透光性樹脂１６に青紫色のレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍのレーザー光を照射させた場合における照射時間と透過率との関係を示すものである。斯かる特性図より明らかなように約４０時間経過した時点で透過率が９５．３％と安定し、透過率の変化の範囲を略１％以内に抑えることが出来ることが実験的に確かめられた。すなわち、紫外線照射器からの紫外線の照射後において、前記透光性樹脂１６における青紫色のレーザー光に対する透過率の経時的変化の割合を大幅に縮小することができる。
【００４６】
従って、ＤＶＤ規格の光ディスクに対応した波長が６５０ｎｍである赤色のレーザー光の集光動作を行うための対物レンズに使用されるものと同じ合成樹脂材料にて製造された透光性樹脂１６に紫外線を照射させることによってＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクＤに記録されている信号の再生動作や記録動作を行うために使用される青紫色のレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍのレーザー光をフォトダイオードＰに照射させる透光性樹脂１６として支障なく使用することが出来ることになる。
【００４７】
図５に示す特性図は水銀キセノンランプから放射される紫外線の照射時間が異なる透光性樹脂１６に波長が４０５ｎｍの青紫色レーザー光を照射させた場合における照射時間と透過率との関係を示すものである。同図において、１００％の透過率とは、波長が６５０ｎｍである赤色のレーザー光の集光動作を行うための対物レンズに使用されるものと同じ材料の合成樹脂材料にて製造された透光性樹脂１６に紫外線を照射させない場合における波長が４０５ｎｍである青紫色レーザー光の透過率である。
【００４８】
図５において、実線で示す特性は、前述したように水銀キセノンランプから放射される波長が３６０ｎｍの紫外線を５０分程度照射させた透光性樹脂１６の透過率の変化を示すものである。この特性から紫外線の照射によって透光性樹脂１６の初期透過率が９５．７％程度の値に低下設定され、青紫色レーザー光の照射時間が４０時間経過した時点で透光性樹脂１６の透過率が９５．３％まで低下して安定していることが分かる。
【００４９】
また、同図において、破線で示す特性は、水銀キセノンランプから放射される波長が３６０ｎｍの紫外線を７分程度照射させた透光性樹脂１６の透過率の変化を示すものである。この特性から紫外線の照射によって透光性樹脂１６の初期透過率が９５％程度の値に低下設定され、青紫色レーザー光の照射時間が１５時間経過した時点で透光性樹脂１６の透過率が９７％まで上昇していることが分かる。即ち、７分程度紫外線を照射させた透光性樹脂１６は、青紫色レーザー光の照射時間に応じて２％以上透過率が変化するため、光ピックアップ装置の透光性樹脂１６として使用するには問題があると言える。
【００５０】
前述したように透光性樹脂１６の青紫色レーザー光に対する透過率は紫外線の照射条件によって変化せしめられるが、透過率の初期設定値及び変化特性は、紫外線の照射時間を調整することによって種々な値に設定することが出来る。即ち、前述した実施例は、紫外線の照射時間を５０分程度に設定し、波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する透光性樹脂１６の初期透過率を９５．７％程度に設定したものである。そして、前述した実施例では、水銀キセノンランプから放射される紫外線を透光性樹脂１６に照射させることによって透過率の設定動作を行うようにしたが、斯かる水銀キセノンランプは紫外領域におけるスペクトル強度と幅が大きく、広いスペクトル輝線群を有するという特性を有している。その為、精度の高い透光性樹脂１６を得るためには照射作業を精度良く行なう必要がある。
【００５１】
以上に説明したように水銀キセノンランプから生成される波長が３６０ｎｍの紫外線を透光性樹脂１６に照射させた場合の透過特性の設定動作は行われる。
【００５２】
図３はフォーカス制御動作を行うために光ディスクＤの信号面に対して対物レンズ１１を垂直方向へ変位させた場合において、光検出器１４に組み込まれている４つの受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状変化を示すものである。
【００５３】
同図において、(イ)は前ピンと呼ばれる位置にレーザー光が集光された状態における受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状、(ロ)はレーザー光が光ディスクＤの信号記録層に集光された状態、即ち合焦状態における受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状、そして(ハ)は後ピンと呼ばれる位置にレーザー光が集光された状態における受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状を示すものである。
【００５４】
対物レンズ１１を光ディスクＤの信号面に対してフォーカス制御方向へ移動させると、前述したように受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットが(イ)から(ハ)、また(ハ)から(イ)へと変化することになる。従って、受光部Ａ及びＣより得られる信号を加算して信号Ｅを得るとともに受光部Ｂ及びＤより得られる信号を加算して信号Ｆを得、このようにして得られた信号Ｅから信号Ｆを差し引くことによってフォーカスエラー信号ＦＥを得ることが出来る。
【００５５】
このようにして得られるフォーカスエラー信号ＦＥの値が零になるような制御信号を対物レンズ１１の位置を制御するフォーカスコイルに供給することによって対物レンズ１１の変位位置を制御することが出来るので、対物レンズ１１の集光動作によって生成されるレーザースポットを光ディスクＤの信号記録層に集光させる動作、即ちフォーカス制御動作を行うことが出来る。斯かるフォーカス制御動作は、一般に周知であり、その説明は省略する。
【００５６】
前述したように対物レンズ１１のフォーカス方向への変位動作によって受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットが(イ)から(ハ)まで変化するが、この場合においてセンサーレンズ１３にて集光されるレーザー光は、図３のａ、ｂ、ｃで示す位置に集光されることになる。即ち、対物レンズ１１の変位に伴ってセンサーレンズ１３にて集光されるレーザー光の集光点はａ点からｃ点まで移動することになる。
【００５７】
センサーレンズ１３にて集光されるレーザー光の集光点は、前述したようにａ点からｃ点まで移動するが、各集光点における光の強度を比較するとａ点とｃ点における強度が最大となり、ｂ点における強度が最も小さくなる。フォーカス制御動作に使用されるレーザー光は、透光性樹脂１６を通してフォトダイオードＰに照射されることになる。従って、レーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂１６の厚みがａ点と合焦位置であるｂ点との間の距離よりも厚い場合には、透光性樹脂１６が受ける光強度がａ点において大きくなる。
【００５８】
その結果、透光性樹脂１６がレーザー光から受ける影響が大きくなり、透過特性が悪化するという問題がある。それ故、本発明では、レーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂１６の厚みをａ点と合焦位置であるｂ点との間の距離よりも薄くなるように設定されている。このように構成することによって、透光性樹脂１６がレーザー光から受ける影響が小さくなり、透過特性の悪化を抑制することが出来る。
【００５９】
前述したように透光性樹脂１６の厚みは設定されるが、具体的には、ａ点とｂ点との間
の距離が約０．６ｍｍ程度になるように設計される光ピックアップ装置が多いので、透光性樹脂１６の厚みは、０．１〜０．２ｍｍに設定されることになる。
【００６０】
前述したように紫外線照射器から放射される紫外線を合成樹脂にて形成された透光性樹脂１６に所定時間照射することによって透光性樹脂１６の初期透過率を所望の値に設定することが出来るが、初期透過率は紫外線の強度と照射時間に基づいて設定することが出来る。即ち、透光性樹脂１６に対する紫外線の照射熱量によって照射時間が大きく変化するので、紫外線の強度と照射時間とを適切に設定することにより紫外線照射器からの紫外線の照射後において、前記透光性樹脂１６における青紫色のレーザー光に対する透過率の経時変化の割合が大幅に縮小され、前記透光性樹脂１６の透過率度合を透光性樹脂１６の仕様に基づく所定範囲内に設定することが出来る。
【００６１】
尚、本実施例では、光検出器としてフォーカス制御動作に使用される光検出器１４に実施した場合について説明したが、レーザー光の出力を制御するために使用されるレーザー出力制御用光検出器１２に実施することも出来、この場合、レーザー出力制御用光検出器１２のフォトダイオードを覆う透光性樹脂として赤色レーザー光に適した特性を有する合成樹脂材料、例えば三井化学社製のアペル５０１４ＤＰを使用し、前記透光性樹脂に紫外線照射器からの紫外線を照射して青紫色のレーザー光に対する前記透光性樹脂の透過率の変化度合を所定範囲内に設定する。
【００６２】
因みに、本実施例の光検出器１４のフォトダイオードＰを覆う透光性樹脂１６の材料として使用したアペル５０１４ＤＰの屈折率は、ｄ線(Ｎａランプ光源の輝線である波長が５８７．６ｎｍのレーザー光)に対する２５℃において１．５４３４であり、青紫色である波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する前記アペル５０１４ＤＰの屈折率は、１．５５７５である。
【００６３】
一方、青紫色レーザー光の累積照射に伴う青紫色レーザー光の透過率の変化度合の光学特性で青紫色レーザー光に適した合成樹脂材料であるゼオネックス３４０Ｒの屈折率は、ｄ線に対する２５℃において１．５０９であり、青紫色である波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する前記ゼオネックス３４０Ｒの屈折率は、１．５２１５である。すなわち、アペル５０１４ＤＰは、ゼオネックス３４０Ｒに比べて屈折率が大きいので、光検出器のフォトダイオードを覆う透光性樹脂にレンズ作用を持たせる場合にレンズの曲率半径を大きくすることができる点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る光検出器の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の要部構成図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置を説明するための概略図である。
【図４】本発明に係る透光性樹脂の透過率と照射時間との関係を示す特性図である。
【図５】本発明に係る光検出器の製造方法を説明するための特性図である。
【図６】従来の透光性樹脂の透過率と照射時間との関係を示す特性図である。
【図７】従来の光検出器の一実施例を示す断面図である。
【図８】従来の光検出器の一実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
４ レーザーダイオード
６ 偏光ビームスプリッタ
１１ 対物レンズ
１２ レーザー出力制御用光検出器
１３ センサーレンズ
１４ 光検出器
１６ 透光性樹脂
Ｐ フォトダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに記録されている信号の読み出し動作や光ディスクに信号の記録動作を行う光ピックアップ装置に組み込まれて使用される光検出器、この光検出器を備える光ピックアップ装置、および光検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置から照射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射することによって信号の読み出し動作や信号の記録動作を行うことが出来る光ディスク装置が普及している。
【０００３】
光ディスク装置としては、ＣＤやＤＶＤと呼ばれる光ディスクを使用するものが一般に普及しているが、最近では記録密度を向上させた光ディスク、即ちＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ（High Density Digital Versatile Disk）規格の光ディスクを使用するものが開発されている。
【０００４】
ＣＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が７８０ｎｍである赤外光が使用され、ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作行うレーザー光としては、波長が６５０ｎｍの赤色光が使用されている。
【０００５】
斯かるＣＤ規格及びＤＶＤ規格の光ディスクに対して、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うレーザー光としては、波長が短いレーザー光、例えば波長が４０５ｎｍの青紫色光が使用されている。
【０００６】
Ｂｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．１ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．８５と設定されている。
【０００７】
一方、ＨＤ−ＤＶＤ規格の光ディスクにおける信号記録層の上面に設けられている保護層の厚さは、０．６ｍｍであり、この信号記録層から信号の読み出し動作を行うために使用される対物レンズの開口数は、０．６５と設定されている。
【０００８】
前述したようにＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに記録されている信号の読み出し動作を行うためのレーザー光としては、波長が４０５ｎｍの青紫色光を使用することが出来るので、レーザーダイオードを兼用することによって両規格の光ディスクから信号の読み出し動作を行うことが出来る光ピックアップ装置を作ることが出来る。
【０００９】
光ピックアップ装置は、光ディスクに記録されている信号を読み出すために適したレーザー出力や光ディスクに信号を記録するために適したレーザー出力が得られるようにレーザーダイオードへ供給される駆動電流を制御することが出来るように構成されている。
【００１０】
また、光ピックアップ装置から照射されるレーザー光のスポットを光ディスク上の信号記録層に合焦させる制御動作、即ちフォーカシング制御動作や信号トラックにレーザー光のスポットを追従させる制御動作、即ちトラッキング制御動作を行うことが出来るように構成されている。
【００１１】
光ピックアップ装置には、前述したレーザー出力の制御動作、フォーカス制御動作及びトラッキング制御動作を行うための手段として光検出器が組み込まれている。斯かる光検出器は、一般にフォトダイオードのような受光素子を透光性樹脂によって被覆するようにして構成されている。(特許文献１参照。)
【特許文献１】特開昭６３−８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の光ピックアップ装置に組み込まれている光検出器について図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８は、各々従来の光検出器を示す断面図及び平面図であり、基板１上に受光するレーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオード２が固定されているとともに使用されるレーザー波長に対する光の透過率が高い透光性樹脂３にて前記フォトダイオード２は被覆されている。また、前記フォトダイオード２から生成される信号の取り出しはワイヤーボンディングにて行われるが、斯かるワイヤーの固定保護は、一般に前記透光性樹脂３にて行われている。
【００１３】
ＤＶＤ方式の光ディスクに使用されるレーザー光、即ち赤色レーザー光の波長は６５０ｎｍであるが、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクに使用されるレーザー光、即ち青紫色レーザー光の波長は４０５ｎｍと短くなる。
【００１４】
レーザー光のエネルギーと波長との関係は、エネルギーをＥ、プランク定数をｈ、振動数をν、光速をｃ、波長をλとすると、Ｅ＝ｈν＝ｈ×ｃ／λと表される。斯かる関係式より明らかなようにレーザー光の波長が短いほど光エネルギーが高くなるという特性がある。
【００１５】
レーザー光を放射するレーザーダイオードが組み込まれている光ピックアップ装置において、レーザー出力の制御動作やフォーカス制御動作等は、光検出器から得られる信号を利用して行われるが、光検出器によるレーザー光の光量検出動作は、フォトダイオード２を被覆する透光性樹脂３を通して照射されるレーザー光に基づいて行われる。
【００１６】
透光性樹脂３の材料としては、性能やコスト面からエポキシ樹脂が一般に使用されているが、樹脂を使用した場合、光化学反応による透過率の低下が進むため、レーザー光の光量検出動作が正確に行えないという問題がある。
【００１７】
斯かる問題を解決する方法として図７及び図８に示すようにレーザー光の入射面に透孔３ａを形成する方法が採用されているが、レーザー光の光束が透過する領域に孔を正確に形成する必要があるので、成形加工単価が高くなるという問題がある。
【００１８】
斯かる成形加工単価を下げるために、透光性樹脂として透過率の高い樹脂を使用することによってレーザー光の入射面側に透孔３ａを形成しない構成の光検出器が採用されている。
【００１９】
フォトダイオードを覆う透光性樹脂は、使用するレーザー光の波長によって透過特性が変化するという特性がある。例えば、ＤＶＤ規格に対応したレーザー光、即ち波長が６５０ｎｍの赤色であるレーザー光を集光させるための対物レンズに使用される合成樹脂材料を使用してＢｌｕ−ｒａｙ規格やＨＤ ＤＶＤ規格に対応したレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザー光を集光させるための対物レンズを製造した場合には、青紫色のレーザー光によって対物レンズの透過率が大きく低下するという特性がある。
【００２０】
図６は赤色レーザー光に適した特性を有する合成樹脂材料、例えば三井化学社製のアペ
ル５０１４ＤＰと呼ばれる合成樹脂材料を透光性樹脂として使用した場合における青紫色レーザー光の時間に対する透過率の変化を示す特性図であり、波長が４０５ｎｍの青紫色のレーザー光を１０００時間照射した場合に２％以上透過率が低下することが実験的に確認出来た。このようにフォトダイオードを覆う透光性樹脂の透過率が低下するとフォトダイオードに照射されるレーザー光の強度が小さくなり、光検出器としての検出特性が悪化することになる。
【００２１】
ここで、透光性樹脂の仕様は、例えばレーザー光を１０００時間照射した場合の透過率の変化度合が２％以内になることが使用可能な目安として設定されるが、この透光性樹脂の仕様から外れるような透光性樹脂の透過率の変化度合は光検出器に照射されるレーザー光の強度に対する光検出器からの出力信号強度の変化が許容不可の大きさとなる。
【００２２】
斯かる問題を解決するためにフォトダイオードを覆う透光性樹脂の材料として青紫色のレーザー光による影響を無視できる合成樹脂材料、例えば日本ゼオン社製のゼオネックス３４０Ｒと呼ばれる合成樹脂材料を使用する方法があるが、斯かる合成樹脂材料はＤＶＤ用の光検出器に一般に使用される合成樹脂材料と比較して高価であり、光ピックアップ装置の価格を下げることが出来ないという問題がある。
【００２３】
本発明は、斯かる問題を解決する光検出器、この光検出器を備える光ピックアップ装置、および光検出器の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射するとともに該信号記録層から反射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆され光検出器において、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするようにしている。。
【００２５】
また、本発明は、光検出器を非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成する検出器として使用するとき、フォトダイオードに対してレーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂の厚さをフォーカスエラー信号の生成動作に伴って変位する合焦点から入射方向への移動距離より薄くするように構成されている。
【００２６】
そして、本発明は、レーザーダイオードから放射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じて前記レーザーダイオードのレーザー出力の制御動作を行わせる信号を発生するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆されたレーザー出力制御用の光検出器において、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするようにしている。
【００２７】
また、本発明は、紫外線照射器から発生される紫外線を照射して透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように構成されている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の光検出器は、フォトダイオードを覆うべく設けられている合成樹脂材料の透光性樹脂に紫外線を所定時間照射させることによって該透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合が所定範囲内に設定されているので、青紫色のレーザー光を受光する光検出器の透光性樹脂として青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合が仕様を満たさない大きさで使用不可であった安価な
合成樹脂が使用可能となり、光ピックアップ装置の価格低下に対して非常に大きな効果を奏するものである。
【実施例】
【００２９】
図１は本発明に係る光検出器の一実施例を示す断面図、図２は本発明に係る光ピックアップ装置の要部構成図、図３は本発明を説明するための概略図、図４は本発明に係る透光性樹脂の透過特性を示す特性図、図５は本発明に係る光検出器の製造方法を説明するための特性図である。
【００３０】
まず、本発明の光検出器が組み込まれる光ピックアップ装置の構成について図２を参照して説明する。図２において、４は青紫色のレーザー光を放射するレーザーダイオード、５は前記レーザーダイオード４から放射されるレーザー光が入射される回折格子であり、レーザー光を０次光、＋１次回折光及び−１次回折光に分離する作用を有している。
【００３１】
６は前記回折格子５から出射されるレーザー光が入射されるとともに後述する光ディスクＤからの反射光が入射される偏光ビームスプリッタであり、入射されるレーザー光を透過させたり反射させる制御膜６ａが設けられている。７は前記偏光ビームスプリッタ６から反射されたレーザー光が入射されるコリメートレンズであり、入射されたレーザー光を平行光にする作用を成すものである。
【００３２】
８は前記コリメートレンズ7にて平行光にされたレーザー光が入射されるとともに入射されたレーザー光の位相を選択的に１／２λ(λは波長を示す)変更する位相変更部材であり、例えば液晶を使用し、電源の供給動作を制御することによる液晶分子の配列方向を変化させることによって位相を変更するように構成することが出来る。前記位相変更部材８は、前記レーザーダイオード4から放射されるレーザー光の位相を変更することによって入射されるＰ偏光光をＳ偏光光に変換する作用を成すだけでなくレーザー光の有効光束径を設定するように構成されている。
【００３３】
９は前記位相変更部材８を透過したレーザー光の向きをディスクＤの信号面方向へ変更する反射ミラーであり、該ディスクＤから反射されてくる反射光を前記位相変更部材8の方向へ反射させる作用も有している。１０は前記反射ミラー９にて反射されたレーザー光が入射されるとともに入射されるレーザー光の位相に応じてレーザー光を回折させるホログラム素子であり、入射されるレーザー光がＰ偏光光の場合にはそのまま透過させ、Ｓ偏光光の場合には回折させるように構成されている。
【００３４】
１１は前記ホログラム素子１０を透過したレーザー光が入射される対物レンズであり、入射されるレーザー光を光ディスクＤの信号記録層に合焦させる作用を有している。斯かる構成において、前記位相変更部材８にて有効光束径が設定されたＰ偏光光のレーザー光が前記ホログラム素子１０に入射された場合には、対物レンズ１１の開口数が０．８５になり、前記位相変更部材８にて有効光束径が設定されたＳ偏光光のレーザー光が前記ホログラム素子１０に入射された場合には、対物レンズ１１の開口数が０．６５になるように構成されている。
【００３５】
従って、光ディスクＤがＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクの場合には、レーザーダイオード４から放射されるレーザー光を位相変更部材８にて有効光束径が設定されたＰ偏光光のレーザー光としてホログラム素子１０に導き、対物レンズ１１の開口数が０．８５になるようにすることによって光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。
【００３６】
また、光ディスクＤがＨＤ ＤＶＤ規格の光ディスクの場合には、レーザーダイオード
４から放射されるレーザー光の位相を位相変更部材８にて変更させ有効光束径が設定されたＳ偏光光のレーザー光としてホログラム素子１０に導き、対物レンズ１１の開口数が０．６５になるようにすることによって光ディスクＤに記録されている信号の読み出し動作を行うことが出来る。
【００３７】
光ピックアップ装置における信号の読み出し動作は前述したように行われるが、次にレーザー出力の制御動作や光ピックアップ装置におけるフォーカシング制御動作及びトラッキング制御動作に使用される光検出器について説明する。
【００３８】
図２において、１２は前記レーザーダイオード４から放射されるレーザー光の一部が前記偏光ビームスプリッタ６に設けられている制御膜６ａを透過して入射される位置に設けられているレーザー出力制御用光検出器であり、内部にフォトダイオードが組み込まれている。斯かるレーザー出力制御用光検出器１２は入射されるレーザー光の光量に応じた信号を生成するように構成されており、このようにして得られる信号をレーザー駆動回路に帰還させることによってレーザー出力の制御動作、即ちレーザーサーボ動作を行うことが出来る。
【００３９】
前述した光ピックアップ装置において、光ディスクＤから反射されるレーザー光は、対物レンズ１１、ホログラム素子１０、反射ミラー９、位相変更部材８及びコリメートレンズ７を通して偏光ビームスプリッタ６に入射されるが、斯かるレーザー光は制御膜６ａにて反射されることなくそのまま透過するように構成されている。
【００４０】
１３は前記偏光ビームスプリッタ６を透過した光ディスクＤからの反射光が入射される位置に設けられているセンサーレンズであり、非点収差法によるフォーカシング制御動作を行うために非点収差を発生させるとともに光検出器１４にレーザー光を導く作用を成すものである。前記光検出器１４は、前記センサーレンズ１３にて集光されるレーザー光が照射されるフォトダイオードＰが組み込まれており、斯かるフォトダイオードＰは図３に示すように４分割センサーと呼ばれる４つの受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにて構成されている。そして、斯かる構成の光検出器１４は集積回路化されており、一般にはＰＤＩＣと呼ばれている。
【００４１】
本発明は、前述した構成の光ピックアップ装置に組み込まれている光検出器１４に実施した場合に大きな効果を奏するものであり、図１、図３及び図４を参照して説明する。
【００４２】
図１は本発明に係る光検出器の一実施例を示す断面図、図３は本発明に係る光ピックアップ装置の要部の概略図である。本発明に係る光検出器は、図示したように基板１５上に受光するレーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードＰが固定されているとともに使用されるレーザー波長に対する光の透過率が高い透光性樹脂１６にて前記フォトダイオードＰは被覆されている。また、前記フォトダイオードＰから生成される信号の取り出しはワイヤーボンディング(図示せず)にて行われるが、斯かるワイヤーの保護及び固定動作は、前記透光性樹脂１６にて行われている。
【００４３】
本発明の光検出器１４に係る透光性樹脂１６は、合成樹脂材料、例えば前述したアペル５０１４ＤＰのような環状オレフィン系ポリマー樹脂にて製造されるが、斯かる材料は、例えばＤＶＤ規格の光ディスクに対応した波長が６５０ｎｍである赤色のレーザー光の集光動作を行うための対物レンズに使用されるものと同じ材料である。
【００４４】
斯かる合成樹脂材料にて製造された光検出器１４の透光性樹脂１６は、全体またはレーザー光の入射面に対して紫外線照射器例えば水銀キセノンランプから放射される３６０ｎｍの波長の紫外線が照射される。前記透光性樹脂１６に対する紫外線の照射時間は、例え
ば５０分程度であり、斯かる照射動作を行うと青紫色のレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する透光性樹脂１６の初期透過率が９５．７％程度に低下することが確かめられた。
【００４５】
図４は、前述した方法、即ち水銀キセノンランプから放射される波長が３６０ｎｍの紫外線の照射によって透過率が９５．７％程度に低下設定された透光性樹脂１６に青紫色のレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍのレーザー光を照射させた場合における照射時間と透過率との関係を示すものである。斯かる特性図より明らかなように約４０時間経過した時点で透過率が９５．３％と安定し、透過率の変化の範囲を略１％以内に抑えることが出来ることが実験的に確かめられた。すなわち、紫外線照射器からの紫外線の照射後において、前記透光性樹脂１６における青紫色のレーザー光に対する透過率の経時的変化の割合を大幅に縮小することができる。
【００４６】
従って、ＤＶＤ規格の光ディスクに対応した波長が６５０ｎｍである赤色のレーザー光の集光動作を行うための対物レンズに使用されるものと同じ合成樹脂材料にて製造された透光性樹脂１６に紫外線を照射させることによってＢｌｕ−ｒａｙ規格の光ディスクＤに記録されている信号の再生動作や記録動作を行うために使用される青紫色のレーザー光、即ち波長が４０５ｎｍのレーザー光をフォトダイオードＰに照射させる透光性樹脂１６として支障なく使用することが出来ることになる。
【００４７】
図５に示す特性図は水銀キセノンランプから放射される紫外線の照射時間が異なる透光性樹脂１６に波長が４０５ｎｍの青紫色レーザー光を照射させた場合における照射時間と透過率との関係を示すものである。同図において、１００％の透過率とは、波長が６５０ｎｍである赤色のレーザー光の集光動作を行うための対物レンズに使用されるものと同じ材料の合成樹脂材料にて製造された透光性樹脂１６に紫外線を照射させない場合における波長が４０５ｎｍである青紫色レーザー光の透過率である。
【００４８】
図５において、実線で示す特性は、前述したように水銀キセノンランプから放射される波長が３６０ｎｍの紫外線を５０分程度照射させた透光性樹脂１６の透過率の変化を示すものである。この特性から紫外線の照射によって透光性樹脂１６の初期透過率が９５．７％程度の値に低下設定され、青紫色レーザー光の照射時間が４０時間経過した時点で透光性樹脂１６の透過率が９５．３％まで低下して安定していることが分かる。
【００４９】
また、同図において、破線で示す特性は、水銀キセノンランプから放射される波長が３６０ｎｍの紫外線を７分程度照射させた透光性樹脂１６の透過率の変化を示すものである。この特性から紫外線の照射によって透光性樹脂１６の初期透過率が９５％程度の値に低下設定され、青紫色レーザー光の照射時間が１５時間経過した時点で透光性樹脂１６の透過率が９７％まで上昇していることが分かる。即ち、７分程度紫外線を照射させた透光性樹脂１６は、青紫色レーザー光の照射時間に応じて２％以上透過率が変化するため、光ピックアップ装置の透光性樹脂１６として使用するには問題があると言える。
【００５０】
前述したように透光性樹脂１６の青紫色レーザー光に対する透過率は紫外線の照射条件によって変化せしめられるが、透過率の初期設定値及び変化特性は、紫外線の照射時間を調整することによって種々な値に設定することが出来る。即ち、前述した実施例は、紫外線の照射時間を５０分程度に設定し、波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する透光性樹脂１６の初期透過率を９５．７％程度に設定したものである。そして、前述した実施例では、水銀キセノンランプから放射される紫外線を透光性樹脂１６に照射させることによって透過率の設定動作を行うようにしたが、斯かる水銀キセノンランプは紫外領域におけるスペクトル強度と幅が大きく、広いスペクトル輝線群を有するという特性を有している。その為、精度の高い透光性樹脂１６を得るためには照射作業を精度良く行なう必要がある。
【００５１】
以上に説明したように水銀キセノンランプから生成される波長が３６０ｎｍの紫外線を透光性樹脂１６に照射させた場合の透過特性の設定動作は行われる。
【００５２】
図３はフォーカス制御動作を行うために光ディスクＤの信号面に対して対物レンズ１１を垂直方向へ変位させた場合において、光検出器１４に組み込まれている４つの受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状変化を示すものである。
【００５３】
同図において、(イ)は前ピンと呼ばれる位置にレーザー光が集光された状態における受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状、(ロ)はレーザー光が光ディスクＤの信号記録層に集光された状態、即ち合焦状態における受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状、そして(ハ)は後ピンと呼ばれる位置にレーザー光が集光された状態における受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットの形状を示すものである。
【００５４】
対物レンズ１１を光ディスクＤの信号面に対してフォーカス制御方向へ移動させると、前述したように受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットが(イ)から(ハ)、また(ハ)から(イ)へと変化することになる。従って、受光部Ａ及びＣより得られる信号を加算して信号Ｅを得るとともに受光部Ｂ及びＤより得られる信号を加算して信号Ｆを得、このようにして得られた信号Ｅから信号Ｆを差し引くことによってフォーカスエラー信号ＦＥを得ることが出来る。
【００５５】
このようにして得られるフォーカスエラー信号ＦＥの値が零になるような制御信号を対物レンズ１１の位置を制御するフォーカスコイルに供給することによって対物レンズ１１の変位位置を制御することが出来るので、対物レンズ１１の集光動作によって生成されるレーザースポットを光ディスクＤの信号記録層に集光させる動作、即ちフォーカス制御動作を行うことが出来る。斯かるフォーカス制御動作は、一般に周知であり、その説明は省略する。
【００５６】
前述したように対物レンズ１１のフォーカス方向への変位動作によって受光部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上に照射されるレーザースポットが(イ)から(ハ)まで変化するが、この場合においてセンサーレンズ１３にて集光されるレーザー光は、図３のａ、ｂ、ｃで示す位置に集光されることになる。即ち、対物レンズ１１の変位に伴ってセンサーレンズ１３にて集光されるレーザー光の集光点はａ点からｃ点まで移動することになる。
【００５７】
センサーレンズ１３にて集光されるレーザー光の集光点は、前述したようにａ点からｃ点まで移動するが、各集光点における光の強度を比較するとａ点とｃ点における強度が最大となり、ｂ点における強度が最も小さくなる。フォーカス制御動作に使用されるレーザー光は、透光性樹脂１６を通してフォトダイオードＰに照射されることになる。従って、レーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂１６の厚みがａ点と合焦位置であるｂ点との間の距離よりも厚い場合には、透光性樹脂１６が受ける光強度がａ点において大きくなる。
【００５８】
その結果、透光性樹脂１６がレーザー光から受ける影響が大きくなり、透過特性が悪化するという問題がある。それ故、本発明では、レーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂１６の厚みをａ点と合焦位置であるｂ点との間の距離よりも薄くなるように設定されている。このように構成することによって、透光性樹脂１６がレーザー光から受ける影響が小さくなり、透過特性の悪化を抑制することが出来る。
【００５９】
前述したように透光性樹脂１６の厚みは設定されるが、具体的には、ａ点とｂ点との間
の距離が約０．６ｍｍ程度になるように設計される光ピックアップ装置が多いので、透光性樹脂１６の厚みは、０．１〜０．２ｍｍに設定されることになる。
【００６０】
前述したように紫外線照射器から放射される紫外線を合成樹脂にて形成された透光性樹脂１６に所定時間照射することによって透光性樹脂１６の初期透過率を所望の値に設定することが出来るが、初期透過率は紫外線の強度と照射時間に基づいて設定することが出来る。即ち、透光性樹脂１６に対する紫外線の照射熱量によって照射時間が大きく変化するので、紫外線の強度と照射時間とを適切に設定することにより紫外線照射器からの紫外線の照射後において、前記透光性樹脂１６における青紫色のレーザー光に対する透過率の経時変化の割合が大幅に縮小され、前記透光性樹脂１６の透過率度合を透光性樹脂１６の仕様に基づく所定範囲内に設定することが出来る。
【００６１】
尚、本実施例では、光検出器としてフォーカス制御動作に使用される光検出器１４に実施した場合について説明したが、レーザー光の出力を制御するために使用されるレーザー出力制御用光検出器１２に実施することも出来、この場合、レーザー出力制御用光検出器１２のフォトダイオードを覆う透光性樹脂として赤色レーザー光に適した特性を有する合成樹脂材料、例えば三井化学社製のアペル５０１４ＤＰを使用し、前記透光性樹脂に紫外線照射器からの紫外線を照射して青紫色のレーザー光に対する前記透光性樹脂の透過率の変化度合を所定範囲内に設定する。
【００６２】
因みに、本実施例の光検出器１４のフォトダイオードＰを覆う透光性樹脂１６の材料として使用したアペル５０１４ＤＰの屈折率は、ｄ線(Ｎａランプ光源の輝線である波長が５８７．６ｎｍのレーザー光)に対する２５℃において１．５４３４であり、青紫色である波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する前記アペル５０１４ＤＰの屈折率は、１．５５７５である。
【００６３】
一方、青紫色レーザー光の累積照射に伴う青紫色レーザー光の透過率の変化度合の光学特性で青紫色レーザー光に適した合成樹脂材料であるゼオネックス３４０Ｒの屈折率は、ｄ線に対する２５℃において１．５０９であり、青紫色である波長が４０５ｎｍのレーザー光に対する前記ゼオネックス３４０Ｒの屈折率は、１．５２１５である。すなわち、アペル５０１４ＤＰは、ゼオネックス３４０Ｒに比べて屈折率が大きいので、光検出器のフォトダイオードを覆う透光性樹脂にレンズ作用を持たせる場合にレンズの曲率半径を大きくすることができる点で有利である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る光検出器の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置の要部構成図である。
【図３】本発明に係る光ピックアップ装置を説明するための概略図である。
【図４】本発明に係る透光性樹脂の透過率と照射時間との関係を示す特性図である。
【図５】本発明に係る光検出器の製造方法を説明するための特性図である。
【図６】従来の透光性樹脂の透過率と照射時間との関係を示す特性図である。
【図７】従来の光検出器の一実施例を示す断面図である。
【図８】従来の光検出器の一実施例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
４ レーザーダイオード
６ 偏光ビームスプリッタ
１１ 対物レンズ
１２ レーザー出力制御用光検出器
１３ センサーレンズ
１４ 光検出器
１６ 透光性樹脂
Ｐ フォトダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射するとともに該信号記録層から反射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆された光検出器であり、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくしたことを特徴とする光検出器。
【請求項２】
光検出器を非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成する検出器として使用するとき、フォトダイオードに対してレーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂の厚さをフォーカスエラー信号の生成動作に伴って変位する合焦点から入射方向への移動距離より薄くしたことを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項３】
前記透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように紫外線照射器から発生される紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項４】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じて前記レーザーダイオードのレーザー出力の制御動作を行わせる信号を発生するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆されたレーザー出力制御用の光検出器であり、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくしたことを特徴とする光検出器。
【請求項５】
前記透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように紫外線照射器から発生される紫外線を照射することを特徴とする請求項４に記載の光検出器。
【請求項６】
前記透光性樹脂として青紫色のレーザー光に対する透過率の劣化が赤色のレーザー光に対する透過率の劣化より大きい特性を備えた合成樹脂材料を使用したことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の光検出器。
【請求項７】
前記透光性樹脂として２５℃環境下でのｄ線に対する屈折率が１．５２以上である合成樹脂材料を用いたことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の光検出器。
【請求項８】
請求項１〜７までに記載のいずれか１項の光検出器を備える光ピックアップ装置。
【請求項９】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射するとともに該信号記録層から反射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆された光検出器を製造する光検出器の製造方法であって、青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするように前記透光性樹脂に紫外線を照射することを特徴とする光検出器の製造方法。
【請求項１０】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じて前記レーザーダイオードのレーザー出力の制御動作を行わせる信号を発生するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆されたレーザー出力制御用の光検出器を製造する光検出器の製造方法であって、青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするように前
記透光性樹脂に紫外線を照射することを特徴とする光検出器の製造方法。
【請求項１１】
前記透光性樹脂として青紫色のレーザー光に対する透過率の劣化が赤色のレーザー光に対する透過率の劣化より大きい特性を備えた合成樹脂材料を使用したことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の光検出器の製造方法。
【請求項１２】
前記透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように紫外線照射器から発生される紫外線を照射することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の光検出器の製造方法。
【請求項１】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射するとともに該信号記録層から反射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆された光検出器であり、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくしたことを特徴とする光検出器。
【請求項２】
光検出器を非点収差法によるフォーカスエラー信号を生成する検出器として使用するとき、フォトダイオードに対してレーザー光の入射方向に設けられる透光性樹脂の厚さをフォーカスエラー信号の生成動作に伴って変位する合焦点から入射方向への移動距離より薄くしたことを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項３】
前記透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように紫外線照射器から発生される紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載の光検出器。
【請求項４】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じて前記レーザーダイオードのレーザー出力の制御動作を行わせる信号を発生するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆されたレーザー出力制御用の光検出器であり、前記透光性樹脂に紫外線を照射することによって青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくしたことを特徴とする光検出器。
【請求項５】
前記透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように紫外線照射器から発生される紫外線を照射することを特徴とする請求項４に記載の光検出器。
【請求項６】
前記透光性樹脂として青紫色のレーザー光に対する透過率の劣化が赤色のレーザー光に対する透過率の劣化より大きい特性を備えた合成樹脂材料を使用したことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の光検出器。
【請求項７】
前記透光性樹脂として２５℃環境下でのｄ線に対する屈折率が１．５２以上である合成樹脂材料を用いたことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の光検出器。
【請求項８】
請求項１〜７までに記載のいずれか１項の光検出器を備える光ピックアップ装置。
【請求項９】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光を光ディスクの信号記録層に照射するとともに該信号記録層から反射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じた信号を出力するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆された光検出器を製造する光検出器の製造方法であって、青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするように前記透光性樹脂に紫外線を照射することを特徴とする光検出器の製造方法。
【請求項１０】
レーザーダイオードから放射されるレーザー光が照射され、該レーザー光の光量に応じて前記レーザーダイオードのレーザー出力の制御動作を行わせる信号を発生するフォトダイオードが合成樹脂材料の透光性樹脂にて被覆されたレーザー出力制御用の光検出器を製造する光検出器の製造方法であって、青紫色レーザー光の累積照射に伴う前記透光性樹脂の青紫色レーザー光の透過率の変化度合を前記紫外線照射前に比べて小さくするように前
記透光性樹脂に紫外線を照射することを特徴とする光検出器の製造方法。
【請求項１１】
前記透光性樹脂として青紫色のレーザー光に対する透過率の劣化が赤色のレーザー光に対する透過率の劣化より大きい特性を備えた合成樹脂材料を使用したことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の光検出器の製造方法。
【請求項１２】
前記透光性樹脂の青紫色のレーザー光に対する透過率の変化度合を所定範囲内に設定するように紫外線照射器から発生される紫外線を照射することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の光検出器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−５４２７１（Ｐ２００９−５４２７１Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８５５１７（Ｐ２００８−１８５５１７）
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０４４６４０７０）三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（５０４４６４０７０）三洋オプテックデザイン株式会社 (315)
【Ｆターム（参考）】
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