光集積モジュールおよび光ピックアップ
【課題】温度変化による光軸ずれを少なくすることができる光集積モジュールおよび光ピックアップを提供する。
【解決手段】ホルダ２６の材料をプリズム２３の材料である硼珪酸ガラスＢＫ７に対して線膨張係数が近傍の値で、受光素子２５に対する最大許容光軸のずれをＫ（％）、光集積モジュール２０の最大許容温度上昇量をΔＴ（℃）、受光素子２５に応じて定められる光軸感度をｓ（％／μｍ）、ホルダ２６の材料の線膨張係数をα１（／℃）、プリズム２３の材料の線膨張係数をα２（／℃）、発光素子２４と受光素子２５間のピッチをＬ１（ｍｍ）としたときに、α１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）の関係を満たすジルコニアを用いるとともに、ホルダ２６が、発光素子２４を挟むようにしてケース２２に取り付けられている。
【解決手段】ホルダ２６の材料をプリズム２３の材料である硼珪酸ガラスＢＫ７に対して線膨張係数が近傍の値で、受光素子２５に対する最大許容光軸のずれをＫ（％）、光集積モジュール２０の最大許容温度上昇量をΔＴ（℃）、受光素子２５に応じて定められる光軸感度をｓ（％／μｍ）、ホルダ２６の材料の線膨張係数をα１（／℃）、プリズム２３の材料の線膨張係数をα２（／℃）、発光素子２４と受光素子２５間のピッチをＬ１（ｍｍ）としたときに、α１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）の関係を満たすジルコニアを用いるとともに、ホルダ２６が、発光素子２４を挟むようにしてケース２２に取り付けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、受光素子と発光素子とを備えた光集積モジュールと、光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ（Compact Disc）等の光ディスクメディア、及びＭＤ（Mini Disk）等の光磁気ディスク等の情報記録媒体から情報を読み取るための光ピックアップには発光素子と受光素子とを備えた光集積モジュールが広く使われている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
従来の光集積モジュールを図１を参照して説明する。図１は従来の光集積モジュールの構成を示した図である。
【０００４】
図１に示された光集積モジュール１０１は、ケース１０２と、プリズム１０３と、発光素子１０４と、受光素子１０５と、ホルダ１０６と、を備えている。
【０００５】
ケース１０２は、金属または樹脂などで略箱型に形成されている。プリズム１０３は、ガラスで形成され、反射面１０３ａ、１０３ｂが設けられている。
【０００６】
発光素子１０４は、例えば半導体レーザ光源などで構成され、所定の波長のレーザ光を出射する。また、発光素子１０４は、ケース１０２のプリズム１０３の反射面１０３ａと相対する位置に取り付けられている。
【０００７】
受光素子１０５は、例えばＯＥＩＣ（光電子集積回路）で構成され、ホルダ１０６に取り付けられた状態でケース１０２のプリズム１０３の反射面１０３ｂと相対する位置に設けられている。
【０００８】
そして、発光素子１０４から出射したレーザ光は、プリズム１０３の反射面１０３ａと反射面１０３ｂで反射されて、ケース１０２から、例えば、光ピックアップ内の他の光学部品や対物レンズなどを経由して光ディスクの信号面に照射され、光ディスクの信号面で反射された反射光（戻り光）は、対物レンズや光ピックアップ内の他の光学部品を経由してプリズム１０３の反射面１０３ｂを透過して受光素子１０５へ入射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−００４９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した光集積モジュール１０１は、高温や低温の温度環境下で受光素子１０５と戻り光の位置関係がずれる「光軸ずれ」と呼ばれる問題が発生していた。
【００１１】
詳しく説明すると、例えば高温の場合、図１の発光素子１０４と受光素子１０５間のピッチＬ１はケース１０２の線膨脹係数に従って膨脹するが、プリズム１０３の反射面１０３ａ、１０３ｂ間のピッチＬ２はその材料であるガラスの線膨脹係数に従って膨脹する。一般にケース１０２の線膨脹係数の方がガラスの線膨張係数よりも大きい材料が用いられるためＬ１の膨張量ΔＬ１＞Ｌ２の膨張量ΔＬ２の関係となる。
【００１２】
すると、図２に示すように光軸ずれ（受光素子１０５に対する戻り光の位置ずれ）が発生してしまう。なお、図２は、点線が膨張前を示し実線が膨張後を示している。
【００１３】
また、低温の場合は膨脹ではなく収縮により逆の方向への光軸ずれが発生してしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、例えば、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる光集積モジュールおよび光ピックアップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の光集積モジュールは、ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の光集積モジュールは、ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項９に記載の光ピックアップは、ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項１０に記載の光ピックアップは、ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の光集積モジュールの構成図である。
【図２】図１に示された光集積モジュールが高温によって膨張した状態を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる光ピックアップの斜視図である。
【図４】図３に示された光ピックアップの上面図である。
【図５】図３に示された光ピックアップの底面図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる光集積モジュールの構成を示した説明図である。
【図７】本発明の他の形態の光集積モジュールの構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態にかかる光集積モジュールを説明する。本発明の一実施形態にかかる光集積モジュールは、ケースに発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられて、発光素子および受光素子のうちの他方が取り付けられた設置部材をケースの発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられている近傍に取り付け、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２１】
また、設置部材が、発光素子および受光素子のうちの一方を跨ぐように取り付けられていてもよい。このようにすることにより、ケースの膨張や収縮によって一方の取り付け位置を中心として設置部材が移動する量を少なくすることができ、光軸ずれを少なくすることができる。
【００２２】
また、設置部材が前記ケースに取り付けられる位置は、発光素子および受光素子のうちの一方を基準として対称である少なくとも２つの位置であってもよい。このようにすることにより、ケースの膨張により２つの設置部材の取付部分にかかる力の向きが逆向きになり打ち消しあうために、設置部材が移動する量を少なくし、光軸ずれを少なくすることができる。
【００２３】
また、本発明の一実施形態にかかる光集積モジュールは、発光素子および受光素子が取り付けられた取付部材がケースに取り付けられ、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２４】
また、設置部材が、設置部材の材料の線膨張係数をα１と光学部品の材料の線膨張係数をα２との差がα１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）の関係を満たすような材料で形成されていてもよい。このようにすることにより、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成することとなり、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２５】
また、光学部品の材料はガラスであり、設置部材は、セラミックで形成されていてもよい。このようにすることにより、ガラスに線膨張係数が近いセラミックで設置部材を形成できるので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。
【００２６】
また、セラミックは、ジルコニア、アルミナ、炭化ケイ素、または窒化ケイ素のいずれかであってもよい。このようにすることにより、設置部材をガラスに線膨張係数が近い材料とすることができる。
【００２７】
また、上述した光集積モジュールを光ピックアップに有してもよい。このようにすることにより、温度変化による光軸ずれを少なくした光ピックアップを構成することができる。
【００２８】
また、本発明の一実施形態にかかる光ピックアップは、ケースに発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられて、発光素子および受光素子のうちの他方が取り付けられた設置部材をケースの発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられている近傍に取り付け、記設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２９】
また、本発明の一実施形態にかかる光ピックアップは、発光素子および受光素子が取り付けられた取付部材がケースに取り付けられ、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【実施例】
【００３０】
本発明の一実施例にかかる光ピックアップ１を図３乃至図６を参照して説明する。光ピックアップ１は、図３乃至図５などに示すようにピックアップケース２と、アクチュエータ３と、立上げミラー１０と、コリメータレンズ１１と、ダイクロイックプリズム１２とモータ１３と、光集積モジュール２０と、を備えている。なお、以下、光ピックアップ１がスライドする方向と平行な方向をＸ方向と記し、後述する立上げミラー１０からダイクロイックプリズム１２までの光軸の方向と平行かつ前記Ｘ方向と直交する方向をＹ方向と記し、Ｘ方向とＹ方向とも直交する方向をＺ方向と記す。
【００３１】
ピックアップケース２は、図示しないリードスクリューやガイド等に螺合する螺合部２ａ、２ｂが設けられ、該リードスクリューやガイド等に沿ってスライド自在に設けられ、前記したアクチュエータ３と、立上げミラー１０と、コリメータレンズ１１と、ダイクロイックプリズム１２と、モータ１３と、光集積モジュール２０と、が設けられている。
【００３２】
アクチュエータ３は、ベース部４と、レンズ部５と、線条弾性部材６と、マグネット８と、を備えている。
【００３３】
ベース部４は、後述する線条弾性部材６の一端が取り付けられているとともに、ピックアップケース２に固定されている。
【００３４】
レンズ部５は、線条弾性部材６の他端が取り付けられているとともに、側面に一対のプリントコイル７が取り付けられている。さらに、上面にブルーレイディスク（ＢＤ）用対物レンズ９ａと、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ９ｂと、が取り付けられている。
【００３５】
線条弾性部材６は、一端がベース部４、他端がレンズ部５に取り付けられており、レンズ部５を移動自在に保持しているとともに、ピックアップケース２（ベース部４側）に設けられている図示しない制御回路からの駆動電流をプリントコイル７に供給する。
【００３６】
マグネット８は、一対のプリントコイル７と間隔を空けて設けられて、各プリントコイル７に対応して一対が設けられている。
【００３７】
前記アクチュエータ３は、線条弾性部材６を介してプリントコイル７に駆動電流が供給されることで、レンズ部５即ちＢＤ用対物レンズ９ａとＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ９ｂをＸ方向とＺ方向に移動させる。
【００３８】
立上げミラー１０は、コリメータレンズ１１から入射したレーザ光をアクチュエータ３（対物レンズ９）へ向かって反射するとともに、アクチュエータ３（対物レンズ９）から入射した戻り光をコリメータレンズ１１へ向かって反射する。
【００３９】
コリメータレンズ１１は、ダイクロイックプリズム１２から入射したレーザ光を平行光にする。また、光ディスクの厚みなどのバラツキによるレーザ光の光ディスクの記録面上でのぼやけを防止するためにモータ１３により、立上げミラー１０〜ダイクロイックプリズム１２間の光軸Ｐに沿って移動自在に設けられている。
【００４０】
ダイクロイックプリズム１２は、光集積モジュール２０から出射したレーザ光をコリメータレンズ１１へ向かって反射するとともに、コリメータレンズ１１から入射した戻り光を光集積モジュール２０へ向かって反射する。ダイクロイックプリズム１２、コリメータレンズ１１、立上げミラー１０は、図５に示したように光軸Ｐに沿って同軸に設けられている。
【００４１】
本発明の第１の実施例にかかる光集積モジュール２０は、図６に示すようにケース２２と、プリズム２３と、発光素子２４と、受光素子２５と、ホルダ２６と、を備えている。
【００４２】
ケース２２は、金属または樹脂などで略箱型に形成されている。また、ケース２２には、後述する発光素子２４が取り付けられる位置の近傍に、ケース２２の外表面から突出したホルダ取付部２２ａ、２２ｂが形成されている。また、発光素子２４が取付けられる位置が当該ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々が形成される位置の間になるように形成されている。即ち、ケース２２に取り付けられた発光素子２４を跨ぐように設置部材（ホルダ２６）が取り付けられるように構成されている。なお、本実施例では、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々は、発光素子２４が取り付けられる位置を基準として、対称な位置に形成されている。
【００４３】
光学部品としてのプリズム２３は、偏光ビームスプリッタとも呼ばれ、例えば光学ガラスで形成されてケース２２内に設けられている。プリズム２３には、発光素子２４から入射したレーザ光を反射面２３ｂに反射する反射面２３ａと、反射面２３ａが反射したレーザ光を外部（図６上方）へ反射するとともに外部から入射したレーザ光を受光素子２４へ透過する反射面２３ｂと、が設けられている。
【００４４】
発光素子２４は、例えば半導体レーザ光源などで構成され、所定の波長のレーザ光を出射する。また、発光素子２４は、プリズム２３の反射面２３ａと相対する位置に取り付けられている。
【００４５】
受光素子２５は、例えばＯＥＩＣ（光電子集積回路）で構成され、ホルダ２６に取り付けられた状態でケース２２のプリズム２３の反射面１３ｂと相対する位置に設けられている。
【００４６】
設置部材としてのホルダ２６は、プリズム２３の材料であるガラスの線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いて、平板上に形成され、ケースのホルダ取付部２２ａ、２２ｂに取り付けられている。なお、ホルダ２６は、プリズム２３を透過したレーザ光が受光素子２５に入射できるように受光素子２５の受光位置近傍には図示しない孔やスリット等またはレーザ光を透過できる窓等が設けられている。
【００４７】
本実施例においては、ホルダ２６の材料は上述したようにプリズム２３の材料であるガラスの線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いている。このようにすることで、温度変化によるプリズム２３とホルダ２６双方の膨張量または収縮量の差が少なくなり。温度変化による光軸ずれが光ディスクからの読み取り動作に影響しない程度に抑えることができる。ホルダ２６の材料としては、具体的には、たとえば、ジルコニアを用いることができる。以下にホルダ２６の材料の選定条件について説明する。
【００４８】
まず、受光素子２５に対する光軸ずれ温度変化の目標値（最大許容光軸ずれ）をＫ（％）、光集積モジュール２０の最大許容温度上昇量をΔＴ（℃）、受光素子２５の光軸感度をｓ（％／μｍ）、ホルダ２６に用いる材料の線膨張係数をα１（／℃）、プリズム２３に用いる材料の線膨張係数をα２（／℃）、発光素子２４〜受光素子２５間のピッチをＬ１（ｍｍ）とすると、プリズム２３とホルダ２６の膨張量差ｅ（μｍ）は次の（１）式で求められる。
ｅ＝（α１−α２）×ΔＴ×Ｌ１×１０3・・・（１）
【００４９】
また、光軸のずれ量ｇ（％）は次の（２）式で求められる。
ｇ＝ｓ×（α１−α２）×ΔＴ×Ｌ１×１０3・・・（２）
【００５０】
したがって光軸ずれ温度変化の目標値Ｋを満たすには（３）式に示すように光軸のずれ量ｇがＫ未満となればよい。
Ｋ＞ｓ×（α１−α２）×ΔＴ×Ｌ１×１０3・・・（３）
【００５１】
（３）式を変形すると（４）式となる。
α１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）・・・（４）
【００５２】
即ち、ホルダ２６の材料の線膨張係数α１とプリズム２３の材料の線膨張係数α２との差が（４）式を満たす材料でホルダ２６が形成されていればよい。
【００５３】
ここで、光軸ずれ温度変化の目標値Ｋは１０％に設定する。一般的に光軸ずれが４０％程度で光ディスクからの情報の読み取りが困難となってしまうことが知られている。光軸ずれの要因は初期の調整による精度や信頼性試験による変化等様々な要因があるために、他の要因を考慮すると温度による光軸ずれ量は１０％程度以内とするのが望ましいためである。次に、温度上昇量ΔＴは、車載機器の場合における温度変化を考慮して６０℃に設定する。次に、光軸感度をｓは４％／μｍ、発光素子２４〜受光素子２５間のピッチＬ１は４ｍｍと設定する。これらは光ディスクの再生記録に用いられる光ピックアップにおいて一般的な値である。以上の値を（４）式に当てはめるとα１−α２＜１．０４×１０-5（／℃）となり、特に車載機器など温度変化が大きい機器に使用する光集積モジュール２０のホルダ２６に用いる材料は、プリズム２３に用いる材料に対して線膨張係数が±１．０４×１０-5（／℃）以内のものを用いると温度変化による光軸ずれを少なくして光ディスクからの情報の読み取りを継続することができる。
【００５４】
なお、本発明はプリズム２３の線膨張係数に近傍の線膨張係数を有する材料を使用して光軸ずれを少なくすることであるので、α１−α２の値は０（線膨張係数の差が無い）から＋１．０４×１０-5（／℃）以内だけでなく−１．０４×１０-5（／℃）以内であっても良いことは明らかである。
【００５５】
次に、本実施例で用いるホルダ２６の材料であるジルコニア及び従来ホルダ２６に用いられていた主な材料（亜鉛ダイキャスト、マグネシウムダイキャスト、アルミダイキャスト、ＰＢＴ系樹脂、ＰＥＴ系樹脂）の線膨張係数（α１）と、一般的なプリズム２３の材料として硼珪酸ガラスＢＫ７を用いた際のα１−α２の値と、を表１に示す。なお、硼珪酸ガラスＢＫ７の線膨張係数（α２）は７．５×１０-5（／℃）としている。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１によれば、ホルダ２６の材料としてジルコニアを用いた場合α１−α２は３．００×１０-6（／℃）となり、上述した条件１．０４×１０-5（／℃）未満を満たすことが明らかである。
【００５８】
なお、表１に示したようにホルダ２６の材料としてはジルコニア以外に同じセラミックであるアルミナ、炭化ケイ素、または窒化ケイ素等であってもよい。これらの材料も表１に示すように、ジルコニアと同様に上記（４）式を満たす。要するにプリズムなどの対象とする光学部品を形成する材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いればよい。線膨張係数が近傍の材料としては、上記（４）式を満たすか、特に車載機器などの温度変化が大きい機器であれば、上述したプリズム２３などの対象とする光学部品を形成する材料の線膨張係数に対して±１．０４×１０-5（／℃）以内の線膨張係数を有する材料であればよい。
【００５９】
本実施例によれば、ホルダ２６は発光素子２４が取り付けられる位置の近傍に形成されたホルダ取付部を介してケース２２に取り付けられているので、ケースの膨張による発光素子２４と受光素子２５間のピッチ変化量を小さくすることができる。そして、ホルダ２６がプリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いて形成されているので、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチ変化量とプリズム２３の反射面２３ａ、２３ｂ間のピッチ変化量との差を小さくすることができるため、温度変化による光軸ずれを小さくすることができる。
【００６０】
また、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂが形成される位置は、発光素子２４が取付けられる位置が当該ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々が形成される位置の間になるように形成されているため、ケースの膨張によりホルダ取付部２２ａにかかる力と、ホルダ取付部２２ｂにかかる力の向きが逆向きになり打ち消しあうために、ケースの膨張による発光素子２４と発光素子２５間のピッチ変化量をさらに小さくすることができる。
【００６１】
また、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々は、発光素子２４が取り付けられる位置を基準として、対称な位置に形成されているため、ケースの膨張によりホルダ取付部２２ａにかかる力と、ホルダ取付部２２ｂにかかる力の向きが逆向き、かつ、同等となり相殺されるために、ケースの膨張による発光素子２４と発光素子２５間のピッチ変化量を実質的になくすことができる。
【００６２】
また、受光素子２５がホルダ２６へ設けられてからケース２２に取り付けられているので、その間に別の光学部品を配置できる等、部品配置の自由度を高くすることができる。また、ホルダ２６をケース２２にバネで付勢した上での接着など、接着強度や信頼性を高める設計が容易になる。
【００６３】
なお、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂは、どちらか一方のみであってもよいし、２つ以上であってもよい。即ち、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂはケース２２に取り付けられた受光素子２４の近傍に設けられていればよい。
【００６４】
また、上述した実施例では、発光素子２４をケース２２に取り付け、受光素子２５をホルダ２６に取り付けているが、逆に受光素子２５をケース２２に取り付け、発光素子２４をホルダ２６に取り付けてもよい。即ち、発光素子２４と受光素子２５のいずれか一方がケース２２に取り付けられ、残りの他方がホルダ２６に取り付けられていればよい。
【００６５】
次に、本発明の他の形態について図７を参照して説明する。図７では、発光素子２４、受光素子２５ともにホルダ２６に取り付けられている点が第１の実施例と異なる。
【００６６】
なお、図７においては、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂを設ける位置は特に限定しない。これは、ホルダ２６に発光素子２４、受光素子２５ともに取り付けられているために、発光素子２４と受光素子２５間のピッチＬ１はホルダ２６の膨張量によって変化し、ケース２２の膨張の影響を受けないためである。
【００６７】
発光素子２４、受光素子２５ともにホルダ２６に取り付けることで、ホルダ２６とプリズム２３との膨張量差による影響を少なくすることができることから、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００６８】
また、上述した本実施例では、光ピックアップ１は、光集積モジュール２０を備えた構成としたが、光集積モジュール２０の構成要素であるプリズム２３、発光素子２４、受光素子２５、およびホルダ２６をモジュール化せずに、ピックアップケース２に設けた構成としてもよい。即ち、上述した光集積モジュール２０と同等の構成を光ピックアップ１に直接有してもよい。
【００６９】
前述した実施例によれば、以下の光集積モジュール２０および光ピックアップ１が得られる。
【００７０】
（付記１）ケース２２と、発光素子２４と、受光素子２５と、ケース２２内に設けられるプリズム２３と、を備えた光集積モジュール２０において、
発光素子２４がケース２２に設けられ、
受光素子２５が設けられているとともに、ケース２２の発光素子２４の近傍に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール２０。
【００７１】
この光集積モジュール２０によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７２】
（付記２）ケース２２と、発光素子２４と、受光素子２５と、ケース２２内に設けられるプリズム２３と、を備えた光集積モジュール２０において、
発光素子２４および受光素子２５が設けられているとともに、ケース２２に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール２０。
【００７３】
この光集積モジュール２０によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７４】
（付記３）ピックアップケース２と、発光素子２４と、受光素子２５と、プリズム２３と、を備えた光ピックアップ１において、
発光素子２４がピックアップケース２に設けられ、
受光素子２５が設けられているとともに、ピックアップケース２の発光素子２４の近傍に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ１。
【００７５】
この光ピックアップ１によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７６】
（付記４）ピックアップケース２と、発光素子２４と、受光素子２５と、プリズム２３と、を備えた光ピックアップ１において、
発光素子２４および受光素子２５が設けられているとともに、ピックアップケース２に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ１。
【００７７】
この光ピックアップ１によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７８】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 光ピックアップ
２ ピックアップケース（ケース）
２０ 光集積モジュール
２２ ケース
２３ プリズム（光学部品）
２４ 発光素子
２５ 受光素子
２６ ホルダ（設置部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、受光素子と発光素子とを備えた光集積モジュールと、光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＢＤ（Blu-ray Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＣＤ（Compact Disc）等の光ディスクメディア、及びＭＤ（Mini Disk）等の光磁気ディスク等の情報記録媒体から情報を読み取るための光ピックアップには発光素子と受光素子とを備えた光集積モジュールが広く使われている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
従来の光集積モジュールを図１を参照して説明する。図１は従来の光集積モジュールの構成を示した図である。
【０００４】
図１に示された光集積モジュール１０１は、ケース１０２と、プリズム１０３と、発光素子１０４と、受光素子１０５と、ホルダ１０６と、を備えている。
【０００５】
ケース１０２は、金属または樹脂などで略箱型に形成されている。プリズム１０３は、ガラスで形成され、反射面１０３ａ、１０３ｂが設けられている。
【０００６】
発光素子１０４は、例えば半導体レーザ光源などで構成され、所定の波長のレーザ光を出射する。また、発光素子１０４は、ケース１０２のプリズム１０３の反射面１０３ａと相対する位置に取り付けられている。
【０００７】
受光素子１０５は、例えばＯＥＩＣ（光電子集積回路）で構成され、ホルダ１０６に取り付けられた状態でケース１０２のプリズム１０３の反射面１０３ｂと相対する位置に設けられている。
【０００８】
そして、発光素子１０４から出射したレーザ光は、プリズム１０３の反射面１０３ａと反射面１０３ｂで反射されて、ケース１０２から、例えば、光ピックアップ内の他の光学部品や対物レンズなどを経由して光ディスクの信号面に照射され、光ディスクの信号面で反射された反射光（戻り光）は、対物レンズや光ピックアップ内の他の光学部品を経由してプリズム１０３の反射面１０３ｂを透過して受光素子１０５へ入射している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−００４９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した光集積モジュール１０１は、高温や低温の温度環境下で受光素子１０５と戻り光の位置関係がずれる「光軸ずれ」と呼ばれる問題が発生していた。
【００１１】
詳しく説明すると、例えば高温の場合、図１の発光素子１０４と受光素子１０５間のピッチＬ１はケース１０２の線膨脹係数に従って膨脹するが、プリズム１０３の反射面１０３ａ、１０３ｂ間のピッチＬ２はその材料であるガラスの線膨脹係数に従って膨脹する。一般にケース１０２の線膨脹係数の方がガラスの線膨張係数よりも大きい材料が用いられるためＬ１の膨張量ΔＬ１＞Ｌ２の膨張量ΔＬ２の関係となる。
【００１２】
すると、図２に示すように光軸ずれ（受光素子１０５に対する戻り光の位置ずれ）が発生してしまう。なお、図２は、点線が膨張前を示し実線が膨張後を示している。
【００１３】
また、低温の場合は膨脹ではなく収縮により逆の方向への光軸ずれが発生してしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、例えば、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる光集積モジュールおよび光ピックアップを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の光集積モジュールは、ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の光集積モジュールは、ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【００１７】
請求項９に記載の光ピックアップは、ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項１０に記載の光ピックアップは、ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の光集積モジュールの構成図である。
【図２】図１に示された光集積モジュールが高温によって膨張した状態を示した説明図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる光ピックアップの斜視図である。
【図４】図３に示された光ピックアップの上面図である。
【図５】図３に示された光ピックアップの底面図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる光集積モジュールの構成を示した説明図である。
【図７】本発明の他の形態の光集積モジュールの構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態にかかる光集積モジュールを説明する。本発明の一実施形態にかかる光集積モジュールは、ケースに発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられて、発光素子および受光素子のうちの他方が取り付けられた設置部材をケースの発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられている近傍に取り付け、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２１】
また、設置部材が、発光素子および受光素子のうちの一方を跨ぐように取り付けられていてもよい。このようにすることにより、ケースの膨張や収縮によって一方の取り付け位置を中心として設置部材が移動する量を少なくすることができ、光軸ずれを少なくすることができる。
【００２２】
また、設置部材が前記ケースに取り付けられる位置は、発光素子および受光素子のうちの一方を基準として対称である少なくとも２つの位置であってもよい。このようにすることにより、ケースの膨張により２つの設置部材の取付部分にかかる力の向きが逆向きになり打ち消しあうために、設置部材が移動する量を少なくし、光軸ずれを少なくすることができる。
【００２３】
また、本発明の一実施形態にかかる光集積モジュールは、発光素子および受光素子が取り付けられた取付部材がケースに取り付けられ、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２４】
また、設置部材が、設置部材の材料の線膨張係数をα１と光学部品の材料の線膨張係数をα２との差がα１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）の関係を満たすような材料で形成されていてもよい。このようにすることにより、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成することとなり、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２５】
また、光学部品の材料はガラスであり、設置部材は、セラミックで形成されていてもよい。このようにすることにより、ガラスに線膨張係数が近いセラミックで設置部材を形成できるので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。
【００２６】
また、セラミックは、ジルコニア、アルミナ、炭化ケイ素、または窒化ケイ素のいずれかであってもよい。このようにすることにより、設置部材をガラスに線膨張係数が近い材料とすることができる。
【００２７】
また、上述した光集積モジュールを光ピックアップに有してもよい。このようにすることにより、温度変化による光軸ずれを少なくした光ピックアップを構成することができる。
【００２８】
また、本発明の一実施形態にかかる光ピックアップは、ケースに発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられて、発光素子および受光素子のうちの他方が取り付けられた設置部材をケースの発光素子および受光素子のうちいずれか一方が設けられている近傍に取り付け、記設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差及び、ケースの膨張による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００２９】
また、本発明の一実施形態にかかる光ピックアップは、発光素子および受光素子が取り付けられた取付部材がケースに取り付けられ、設置部材が、光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されているので、温度変化による設置部材と光学部品との膨張量差による影響を少なくすることができる。そのために、温度変化による膨張や収縮による発光素子と受光素子間のピッチの変化量と光学部品の反射点間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【実施例】
【００３０】
本発明の一実施例にかかる光ピックアップ１を図３乃至図６を参照して説明する。光ピックアップ１は、図３乃至図５などに示すようにピックアップケース２と、アクチュエータ３と、立上げミラー１０と、コリメータレンズ１１と、ダイクロイックプリズム１２とモータ１３と、光集積モジュール２０と、を備えている。なお、以下、光ピックアップ１がスライドする方向と平行な方向をＸ方向と記し、後述する立上げミラー１０からダイクロイックプリズム１２までの光軸の方向と平行かつ前記Ｘ方向と直交する方向をＹ方向と記し、Ｘ方向とＹ方向とも直交する方向をＺ方向と記す。
【００３１】
ピックアップケース２は、図示しないリードスクリューやガイド等に螺合する螺合部２ａ、２ｂが設けられ、該リードスクリューやガイド等に沿ってスライド自在に設けられ、前記したアクチュエータ３と、立上げミラー１０と、コリメータレンズ１１と、ダイクロイックプリズム１２と、モータ１３と、光集積モジュール２０と、が設けられている。
【００３２】
アクチュエータ３は、ベース部４と、レンズ部５と、線条弾性部材６と、マグネット８と、を備えている。
【００３３】
ベース部４は、後述する線条弾性部材６の一端が取り付けられているとともに、ピックアップケース２に固定されている。
【００３４】
レンズ部５は、線条弾性部材６の他端が取り付けられているとともに、側面に一対のプリントコイル７が取り付けられている。さらに、上面にブルーレイディスク（ＢＤ）用対物レンズ９ａと、ＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ９ｂと、が取り付けられている。
【００３５】
線条弾性部材６は、一端がベース部４、他端がレンズ部５に取り付けられており、レンズ部５を移動自在に保持しているとともに、ピックアップケース２（ベース部４側）に設けられている図示しない制御回路からの駆動電流をプリントコイル７に供給する。
【００３６】
マグネット８は、一対のプリントコイル７と間隔を空けて設けられて、各プリントコイル７に対応して一対が設けられている。
【００３７】
前記アクチュエータ３は、線条弾性部材６を介してプリントコイル７に駆動電流が供給されることで、レンズ部５即ちＢＤ用対物レンズ９ａとＣＤ／ＤＶＤ用対物レンズ９ｂをＸ方向とＺ方向に移動させる。
【００３８】
立上げミラー１０は、コリメータレンズ１１から入射したレーザ光をアクチュエータ３（対物レンズ９）へ向かって反射するとともに、アクチュエータ３（対物レンズ９）から入射した戻り光をコリメータレンズ１１へ向かって反射する。
【００３９】
コリメータレンズ１１は、ダイクロイックプリズム１２から入射したレーザ光を平行光にする。また、光ディスクの厚みなどのバラツキによるレーザ光の光ディスクの記録面上でのぼやけを防止するためにモータ１３により、立上げミラー１０〜ダイクロイックプリズム１２間の光軸Ｐに沿って移動自在に設けられている。
【００４０】
ダイクロイックプリズム１２は、光集積モジュール２０から出射したレーザ光をコリメータレンズ１１へ向かって反射するとともに、コリメータレンズ１１から入射した戻り光を光集積モジュール２０へ向かって反射する。ダイクロイックプリズム１２、コリメータレンズ１１、立上げミラー１０は、図５に示したように光軸Ｐに沿って同軸に設けられている。
【００４１】
本発明の第１の実施例にかかる光集積モジュール２０は、図６に示すようにケース２２と、プリズム２３と、発光素子２４と、受光素子２５と、ホルダ２６と、を備えている。
【００４２】
ケース２２は、金属または樹脂などで略箱型に形成されている。また、ケース２２には、後述する発光素子２４が取り付けられる位置の近傍に、ケース２２の外表面から突出したホルダ取付部２２ａ、２２ｂが形成されている。また、発光素子２４が取付けられる位置が当該ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々が形成される位置の間になるように形成されている。即ち、ケース２２に取り付けられた発光素子２４を跨ぐように設置部材（ホルダ２６）が取り付けられるように構成されている。なお、本実施例では、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々は、発光素子２４が取り付けられる位置を基準として、対称な位置に形成されている。
【００４３】
光学部品としてのプリズム２３は、偏光ビームスプリッタとも呼ばれ、例えば光学ガラスで形成されてケース２２内に設けられている。プリズム２３には、発光素子２４から入射したレーザ光を反射面２３ｂに反射する反射面２３ａと、反射面２３ａが反射したレーザ光を外部（図６上方）へ反射するとともに外部から入射したレーザ光を受光素子２４へ透過する反射面２３ｂと、が設けられている。
【００４４】
発光素子２４は、例えば半導体レーザ光源などで構成され、所定の波長のレーザ光を出射する。また、発光素子２４は、プリズム２３の反射面２３ａと相対する位置に取り付けられている。
【００４５】
受光素子２５は、例えばＯＥＩＣ（光電子集積回路）で構成され、ホルダ２６に取り付けられた状態でケース２２のプリズム２３の反射面１３ｂと相対する位置に設けられている。
【００４６】
設置部材としてのホルダ２６は、プリズム２３の材料であるガラスの線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いて、平板上に形成され、ケースのホルダ取付部２２ａ、２２ｂに取り付けられている。なお、ホルダ２６は、プリズム２３を透過したレーザ光が受光素子２５に入射できるように受光素子２５の受光位置近傍には図示しない孔やスリット等またはレーザ光を透過できる窓等が設けられている。
【００４７】
本実施例においては、ホルダ２６の材料は上述したようにプリズム２３の材料であるガラスの線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いている。このようにすることで、温度変化によるプリズム２３とホルダ２６双方の膨張量または収縮量の差が少なくなり。温度変化による光軸ずれが光ディスクからの読み取り動作に影響しない程度に抑えることができる。ホルダ２６の材料としては、具体的には、たとえば、ジルコニアを用いることができる。以下にホルダ２６の材料の選定条件について説明する。
【００４８】
まず、受光素子２５に対する光軸ずれ温度変化の目標値（最大許容光軸ずれ）をＫ（％）、光集積モジュール２０の最大許容温度上昇量をΔＴ（℃）、受光素子２５の光軸感度をｓ（％／μｍ）、ホルダ２６に用いる材料の線膨張係数をα１（／℃）、プリズム２３に用いる材料の線膨張係数をα２（／℃）、発光素子２４〜受光素子２５間のピッチをＬ１（ｍｍ）とすると、プリズム２３とホルダ２６の膨張量差ｅ（μｍ）は次の（１）式で求められる。
ｅ＝（α１−α２）×ΔＴ×Ｌ１×１０3・・・（１）
【００４９】
また、光軸のずれ量ｇ（％）は次の（２）式で求められる。
ｇ＝ｓ×（α１−α２）×ΔＴ×Ｌ１×１０3・・・（２）
【００５０】
したがって光軸ずれ温度変化の目標値Ｋを満たすには（３）式に示すように光軸のずれ量ｇがＫ未満となればよい。
Ｋ＞ｓ×（α１−α２）×ΔＴ×Ｌ１×１０3・・・（３）
【００５１】
（３）式を変形すると（４）式となる。
α１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）・・・（４）
【００５２】
即ち、ホルダ２６の材料の線膨張係数α１とプリズム２３の材料の線膨張係数α２との差が（４）式を満たす材料でホルダ２６が形成されていればよい。
【００５３】
ここで、光軸ずれ温度変化の目標値Ｋは１０％に設定する。一般的に光軸ずれが４０％程度で光ディスクからの情報の読み取りが困難となってしまうことが知られている。光軸ずれの要因は初期の調整による精度や信頼性試験による変化等様々な要因があるために、他の要因を考慮すると温度による光軸ずれ量は１０％程度以内とするのが望ましいためである。次に、温度上昇量ΔＴは、車載機器の場合における温度変化を考慮して６０℃に設定する。次に、光軸感度をｓは４％／μｍ、発光素子２４〜受光素子２５間のピッチＬ１は４ｍｍと設定する。これらは光ディスクの再生記録に用いられる光ピックアップにおいて一般的な値である。以上の値を（４）式に当てはめるとα１−α２＜１．０４×１０-5（／℃）となり、特に車載機器など温度変化が大きい機器に使用する光集積モジュール２０のホルダ２６に用いる材料は、プリズム２３に用いる材料に対して線膨張係数が±１．０４×１０-5（／℃）以内のものを用いると温度変化による光軸ずれを少なくして光ディスクからの情報の読み取りを継続することができる。
【００５４】
なお、本発明はプリズム２３の線膨張係数に近傍の線膨張係数を有する材料を使用して光軸ずれを少なくすることであるので、α１−α２の値は０（線膨張係数の差が無い）から＋１．０４×１０-5（／℃）以内だけでなく−１．０４×１０-5（／℃）以内であっても良いことは明らかである。
【００５５】
次に、本実施例で用いるホルダ２６の材料であるジルコニア及び従来ホルダ２６に用いられていた主な材料（亜鉛ダイキャスト、マグネシウムダイキャスト、アルミダイキャスト、ＰＢＴ系樹脂、ＰＥＴ系樹脂）の線膨張係数（α１）と、一般的なプリズム２３の材料として硼珪酸ガラスＢＫ７を用いた際のα１−α２の値と、を表１に示す。なお、硼珪酸ガラスＢＫ７の線膨張係数（α２）は７．５×１０-5（／℃）としている。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１によれば、ホルダ２６の材料としてジルコニアを用いた場合α１−α２は３．００×１０-6（／℃）となり、上述した条件１．０４×１０-5（／℃）未満を満たすことが明らかである。
【００５８】
なお、表１に示したようにホルダ２６の材料としてはジルコニア以外に同じセラミックであるアルミナ、炭化ケイ素、または窒化ケイ素等であってもよい。これらの材料も表１に示すように、ジルコニアと同様に上記（４）式を満たす。要するにプリズムなどの対象とする光学部品を形成する材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いればよい。線膨張係数が近傍の材料としては、上記（４）式を満たすか、特に車載機器などの温度変化が大きい機器であれば、上述したプリズム２３などの対象とする光学部品を形成する材料の線膨張係数に対して±１．０４×１０-5（／℃）以内の線膨張係数を有する材料であればよい。
【００５９】
本実施例によれば、ホルダ２６は発光素子２４が取り付けられる位置の近傍に形成されたホルダ取付部を介してケース２２に取り付けられているので、ケースの膨張による発光素子２４と受光素子２５間のピッチ変化量を小さくすることができる。そして、ホルダ２６がプリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料を用いて形成されているので、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチ変化量とプリズム２３の反射面２３ａ、２３ｂ間のピッチ変化量との差を小さくすることができるため、温度変化による光軸ずれを小さくすることができる。
【００６０】
また、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂが形成される位置は、発光素子２４が取付けられる位置が当該ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々が形成される位置の間になるように形成されているため、ケースの膨張によりホルダ取付部２２ａにかかる力と、ホルダ取付部２２ｂにかかる力の向きが逆向きになり打ち消しあうために、ケースの膨張による発光素子２４と発光素子２５間のピッチ変化量をさらに小さくすることができる。
【００６１】
また、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂの各々は、発光素子２４が取り付けられる位置を基準として、対称な位置に形成されているため、ケースの膨張によりホルダ取付部２２ａにかかる力と、ホルダ取付部２２ｂにかかる力の向きが逆向き、かつ、同等となり相殺されるために、ケースの膨張による発光素子２４と発光素子２５間のピッチ変化量を実質的になくすことができる。
【００６２】
また、受光素子２５がホルダ２６へ設けられてからケース２２に取り付けられているので、その間に別の光学部品を配置できる等、部品配置の自由度を高くすることができる。また、ホルダ２６をケース２２にバネで付勢した上での接着など、接着強度や信頼性を高める設計が容易になる。
【００６３】
なお、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂは、どちらか一方のみであってもよいし、２つ以上であってもよい。即ち、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂはケース２２に取り付けられた受光素子２４の近傍に設けられていればよい。
【００６４】
また、上述した実施例では、発光素子２４をケース２２に取り付け、受光素子２５をホルダ２６に取り付けているが、逆に受光素子２５をケース２２に取り付け、発光素子２４をホルダ２６に取り付けてもよい。即ち、発光素子２４と受光素子２５のいずれか一方がケース２２に取り付けられ、残りの他方がホルダ２６に取り付けられていればよい。
【００６５】
次に、本発明の他の形態について図７を参照して説明する。図７では、発光素子２４、受光素子２５ともにホルダ２６に取り付けられている点が第１の実施例と異なる。
【００６６】
なお、図７においては、ホルダ取付部２２ａ、２２ｂを設ける位置は特に限定しない。これは、ホルダ２６に発光素子２４、受光素子２５ともに取り付けられているために、発光素子２４と受光素子２５間のピッチＬ１はホルダ２６の膨張量によって変化し、ケース２２の膨張の影響を受けないためである。
【００６７】
発光素子２４、受光素子２５ともにホルダ２６に取り付けることで、ホルダ２６とプリズム２３との膨張量差による影響を少なくすることができることから、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００６８】
また、上述した本実施例では、光ピックアップ１は、光集積モジュール２０を備えた構成としたが、光集積モジュール２０の構成要素であるプリズム２３、発光素子２４、受光素子２５、およびホルダ２６をモジュール化せずに、ピックアップケース２に設けた構成としてもよい。即ち、上述した光集積モジュール２０と同等の構成を光ピックアップ１に直接有してもよい。
【００６９】
前述した実施例によれば、以下の光集積モジュール２０および光ピックアップ１が得られる。
【００７０】
（付記１）ケース２２と、発光素子２４と、受光素子２５と、ケース２２内に設けられるプリズム２３と、を備えた光集積モジュール２０において、
発光素子２４がケース２２に設けられ、
受光素子２５が設けられているとともに、ケース２２の発光素子２４の近傍に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール２０。
【００７１】
この光集積モジュール２０によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７２】
（付記２）ケース２２と、発光素子２４と、受光素子２５と、ケース２２内に設けられるプリズム２３と、を備えた光集積モジュール２０において、
発光素子２４および受光素子２５が設けられているとともに、ケース２２に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール２０。
【００７３】
この光集積モジュール２０によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７４】
（付記３）ピックアップケース２と、発光素子２４と、受光素子２５と、プリズム２３と、を備えた光ピックアップ１において、
発光素子２４がピックアップケース２に設けられ、
受光素子２５が設けられているとともに、ピックアップケース２の発光素子２４の近傍に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ１。
【００７５】
この光ピックアップ１によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７６】
（付記４）ピックアップケース２と、発光素子２４と、受光素子２５と、プリズム２３と、を備えた光ピックアップ１において、
発光素子２４および受光素子２５が設けられているとともに、ピックアップケース２に取り付けられているホルダ２６をさらに備え、
ホルダ２６は、プリズム２３の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ１。
【００７７】
この光ピックアップ１によれば、温度変化による膨張や収縮による発光素子２４と受光素子２５間のピッチの変化量とプリズム２３の反射点２３ａ、２３ｂ間のピッチの変化量との差を小さくすることができるために、温度変化による光軸ずれを少なくすることができる。
【００７８】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。すなわち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 光ピックアップ
２ ピックアップケース（ケース）
２０ 光集積モジュール
２２ ケース
２３ プリズム（光学部品）
２４ 発光素子
２５ 受光素子
２６ ホルダ（設置部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、
前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、
前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール。
【請求項２】
前記設置部材が、前記発光素子および前記受光素子のうちの一方を跨ぐように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光集積モジュール。
【請求項３】
前記設置部材が前記ケースに取り付けられる位置は、前記発光素子および前記受光素子のうちの一方を基準として対称である少なくとも２つの位置であることを特徴とする請求項２に記載の光集積モジュール。
【請求項４】
ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、
前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール。
【請求項５】
前記設置部材が、前記受光素子に対する最大許容光軸のずれをＫ（％）、光集積モジュールの最大許容温度上昇量をΔＴ（℃）、前記受光素子に応じて定められる光軸感度をｓ（％／μｍ）、前記設置部材の材料の線膨張係数をα１（／℃）、前記光学部品の材料の線膨張係数をα２（／℃）、前記発光素子と前記受光素子間のピッチをＬ１（ｍｍ）としたときに、前記設置部材の材料の線膨張係数をα１と前記光学部品の材料の線膨張係数をα２との差が次の数１式を満たす材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の光集積モジュール。
［数１］α１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）
【請求項６】
前記光学部品の材料はガラスであり、
前記設置部材は、セラミックで形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光集積モジュール。
【請求項７】
前記セラミックは、ジルコニア、アルミナ、炭化ケイ素、または窒化ケイ素のいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の光集積モジュール。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光集積モジュールを有したことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、
前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、
前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、
前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１】
ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、
前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、
前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール。
【請求項２】
前記設置部材が、前記発光素子および前記受光素子のうちの一方を跨ぐように取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光集積モジュール。
【請求項３】
前記設置部材が前記ケースに取り付けられる位置は、前記発光素子および前記受光素子のうちの一方を基準として対称である少なくとも２つの位置であることを特徴とする請求項２に記載の光集積モジュール。
【請求項４】
ケースと、発光素子と、受光素子と、前記ケース内に設けられる光学部品と、を備えた光集積モジュールにおいて、
前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光集積モジュール。
【請求項５】
前記設置部材が、前記受光素子に対する最大許容光軸のずれをＫ（％）、光集積モジュールの最大許容温度上昇量をΔＴ（℃）、前記受光素子に応じて定められる光軸感度をｓ（％／μｍ）、前記設置部材の材料の線膨張係数をα１（／℃）、前記光学部品の材料の線膨張係数をα２（／℃）、前記発光素子と前記受光素子間のピッチをＬ１（ｍｍ）としたときに、前記設置部材の材料の線膨張係数をα１と前記光学部品の材料の線膨張係数をα２との差が次の数１式を満たす材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の光集積モジュール。
［数１］α１−α２＜Ｋ／（ｓ×ΔＴ×Ｌ１×１０3）
【請求項６】
前記光学部品の材料はガラスであり、
前記設置部材は、セラミックで形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の光集積モジュール。
【請求項７】
前記セラミックは、ジルコニア、アルミナ、炭化ケイ素、または窒化ケイ素のいずれかであることを特徴とする請求項６に記載の光集積モジュール。
【請求項８】
請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の光集積モジュールを有したことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項９】
ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、
前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方が前記ケースに設けられ、
前記発光素子および前記受光素子のうちの他方が設けられているとともに、前記ケースの前記発光素子および前記受光素子のうちいずれか一方の近傍に取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項１０】
ケースと、発光素子と、受光素子と、光学部品と、を備えた光ピックアップにおいて、
前記発光素子および前記受光素子が設けられているとともに、前記ケースに取り付けられている設置部材をさらに備え、
前記設置部材は、前記光学部品の材料の線膨張係数の近傍の線膨張係数を有する材料で形成されていることを特徴とする光ピックアップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１０８３３９（Ｐ２０１１−１０８３３９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６４６４９（Ｐ２００９−２６４６４９）
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２０日（２００９．１１．２０）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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