受光元件、光学头及使用该光学头的光记录重放装置的制作方法

专利名称：受光元件、光学头及使用该光学头的光记录重放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及接收由光记录介质反射的光的受光元件、使用该受 光元件的光学头以及使用该光学头的光记录重放装置。
背景技术：
被使用于光学头的受光元件具有形成受光部的硅基片；配置 该硅基片的电路基板。另外，受光元件设有形成在硅基片上的电 极焊接点；形成在电路基板上的电极端子；由连接电极焊接点与电 极端子的布线构成的焊接部。再者，受光元件具有覆盖层，该层配 置成跨越两基片使其覆盖在受光部和焊接部上。覆盖层作为防止在 焊接部发生的由水分引起的腐蚀和由空气中的尘埃等引起的短路不 良的保护构件起作用。
覆盖层用透明树脂形成，受光部可以接收由光记录介质反射的 反射光。受光元件在受光部将接收的接收光进行光电变换，从焊接 部输出电信号。根据该电信号，生成包含被记录在光记录介质上的 信息的重放信号和被用于光学头的焦点误差的调整或跟踪误差的调 整的误差检测信号。
可是，如果光学头在长时间使用环境下放置，则在受光元件的 覆盖层上往往会有存在于空气中的尘埃堆积。特开2005-53。号公报特开2006-41456号公报
如果空气中的尘埃被堆积在受光元件的覆盖层上，则由光记录 介质反射的光受该尘埃遮住，就难于到达受光部。因此，由受光元 件所接收的接收光的光量下降。若如此，则由于将接收光进行光电
变换所得到的品质电信号品质变差，不能得到高品质的重放信号和 误差检测信号。

发明内容
本发明的目的在于，提供可以防止将接收的光进行光电变换所 得到的品质电信号品质变差的受光元件和使用该受光元件的光学头
以及使用该光学头的光记录重^L装置。
上述目的用具有下列特征的受光元件来达到，这些特征是作 为在实际使用时，基片面配置在大致垂直方向上的受光元件，具有 被形成在上述基片上的受光部；配置成使其覆盖上述基片上方，沿 上述基片面法线方向看过去，上述受光部周围的非光入射区的厚度 比上述受光部上方的光入射区更厚地形成的覆盖层。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述非光入射区的外表
面做成倾斜状，使上述光入射区侧变低。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述外表面在上述光入 射区的近旁曲面状地倾斜。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述外表面构成2段倾 斜，使上述光入射区侧变低。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述非光入射区的厚度 大致恒定。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述外表面在上述光入 射区的近旁形成为相对于上述基片面大致垂直。
作为本发明的受光元件，其特征在于还具有安装上迷基片的 电路基板，上述覆盖层跨越在上述基片和上述电路基板上而形成。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述覆盖层具有将上述 光入射区开口而使上述受光部露出的开口部。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述覆盖层用透明材料形成。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述覆盖层用不透明材 料形成。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述覆盖层用树脂材料 形成。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述树脂材料是环氧树 脂或硅酮树脂。
作为本发明的受光元件，其特征在于上述基片是硅基片。 另外，上述目的用具有下列特征的光学头达成，这些特征是 该光学头包括使从光源射出的光聚焦在光记录介质上的物镜和在实 际使用时，基片面配置在大致垂直方向并接收由上述光记录介质反 射的上述光的受光元件，上述受光元件是本发明的受光元件。
再者，上述目的用其特征为含有本发明的光学头的光记录重放 装置达成。
依据本发明，可以防止受光元件的受光部上方的尘埃的堆积， 可以防止将接收光进行光电变换所得到的品质电信号品质变差。


图1表示本发明一实施例的受光元件1的简略结构。
图2表示本发明一实施例的受光元件1的效果，图2(a)是本实
施例的受光元件1的剖面图，图2(b)是作为比较例的传统的受光元件
31的剖面图。
图3是本发明一实施例的第1变形例的受光元件1的剖面图。 图4是本发明一实施例的第2变形例的受光元件1的剖面图。 图5是本发明一实施例的第3变形例的受光元件1的剖面图。 图6是本发明一实施例的第4变形例的受光元件1的剖面图。 图7是本发明一实施例的第5变形例的受光元件1的剖面图。 图8是本发明一实施例的第6变形例的受光元件1的剖面图。 图9表示对于本发明一实施例的受光元件的试验粉体侵入距离
的测量结果。
图10表示对于本发明一实施例的受光元件的试验粉体附着状态 的目视评价结果。
图U表示本发明一实施例的光学头51的简略结构。
图12表示本发明一实施例的光记录重放装置150的简略结构。 [标记说明]
1、 31受光元件
2、 32光入射区
3、 33覆盖层
4、 开口部
5、 35非光入射区 5a、 5b、 33a外表面 7 电路基板
9硅基片
11受光部
13电极焊接点
15电极端子
17布线
20尘埃
51光学头
53激光二极管
55偏振光分束器
57 1/4波片
59准直透镜
61功率监测器用光电二极管
63物镜
65光记录介质
67读出透镜
69 光分束器
71 柱面透镜
150光记录重放装置
152主轴马达
154控制器
155激光驱动电路
156透镜驱动电路
157聚焦伺服跟踪电路
158跟踪伺服跟踪电路
具体实施例方式
使用图1至图12来说明本发明一实施例的受光元件及使用该受 光元件的光学头以及使用该光学头的光记录重放装置。首先，用图1 说明本实施例的受光元件的概略结构。图l(a)是本实施例的受光元件 1的外观透视图。图l(b)是沿示于图l(a)的图中的箭头A方向看到的 受光元件1的平面图。图l(c)是沿示于图l(b)的图中的假想线B-B切 断后的剖面图。为便于理解，在图1(a)中表示本来为覆盖层3所覆盖 而不可见的硅基片9,在图l(b)中，表示本来为覆盖层3所覆盖而不 可见的硅基片9及其它内部构造。
如图l(a)至图l(c)所示，受光元件1具有薄板形状的电路基板 7;受光部11上方的光入射区2形状凹下的覆盖层3，整体上具有长 方体形状。电路基板7的大致中央部装有薄板形状的硅基片9。受光 元件1具有形成在硅基片9的基片面的大致中央部的受光部11。覆 盖层3跨越在硅基片9和电路基板7上而形成。覆盖层3形成为这 样，沿硅基片9的基片面法线方向看过去，受光部11周围的非光入 射区5的厚度比受光部11上方的光入射区厚。
覆盖层3具有将光入射区2开口而使受光部11露出的开口部4。 如图l(c)所示，非光入射区5的光入射侧的外表面5a、 5b做成倾斜，
使光入射区2侧变低。非光入射区5具有在剖面上光入射区2侧 比电路基板7的端部侧低的直线状倾斜的外表面5b;以及光入射区 2近旁曲线状倾斜的外表面5a。外表面5a倾斜成向光入射侧凸出的 曲面状。覆盖层3具有在电路基板7的端部侧最厚，光入射区2侧 最薄的形状。
在图l(c)中，外表面5a在与硅基片9相交点的外表面5a的切 线(未图示)具有相对于硅基片9的基片面成例如45。的倾斜角，外表 面5b具有相对于硅基片9的基片面成例如10°的倾斜角。另外，在 图l(c)中，开口部4的半径、外表面5a、外表面5b在硅基片9的基 片面内方向的长度之比形成为例如1:1.4:3.6。
覆盖层3用例如环氧树脂材料或硅酮树脂材料等的不透明绝缘 性材料形成。由于覆盖层3具有开口部4，覆盖层3的形成材料可以 使用不透明材料，当然也可以^使用透明材料。例如，覆盖层3也可 用透明环氧树脂或玻璃材料等透明绝缘性材料形成。通常，透明树 脂材料的价格比不透明树脂材料的价格约高1.5至2倍。因此，通过 在光入射区2形成开口部4并用不透明环氧树脂形成覆盖层3，可以 降低覆盖层3的材料费。因而，可以谋求受光元件1的低成本化。
如图l(b)所示，硅基片9具有沿硅基片9的对向的一对端边上 分别形成的多个电极焊接点13。沿硅基片9的该端边，在电路基板 7的对向的一对端边上，形成例如与电极焊接点13相同数量的电极 端子15。受光元件1与用电极端子15来安装受光元件1的安装基板 (未图示)电连接。多个电极焊接点13用多根布线17分别电连接在多 个电极端子15上。受光元件1将接收的光用受光部11作光电变换 并从电极焊接点13输出电信号。该电信号通过布线17及电极端子15 输入至安装受光元件1的安装基板上的预定电路。再者，用硅基片9 和电路基板7构成COB(Chip On Board)基片。
覆盖层3覆盖由电极焊接点13、布线17及电极端子15构成的 焊接部而形成。覆盖层3也作为防止由水分引起的焊接部的腐蚀和
由尘埃等引起焊接部的短路的保护构件起作用。
下面，用图2说明受光元件1的效果。图2(a)表示本实施例的 受光元件1的剖面，图2(b)表示作为比较例的传统的受光元件31的 剖面。如图2(a)及图2(b)所示，受光元件l、 31在实际使用时，硅基 片9的基片面配置成大致平行于垂直方向a。空气中存在的尘埃20 由于重力作用大致向垂直下方落下。
如图2(b)所示，传统的受光元件31具有沿硅基片9的基片面 法线方向看过去，受光部11上方的光入射区32及其周围的非光入 射区35的厚度大致恒定的覆盖层33。覆盖层33具有与垂直方向a 大致平行，平坦的外表面33a。下落到覆盖层33近旁的尘埃20接触 外表面33a并发生碰撞。若如此，由于尘埃20与外表面33a的摩擦， 尘埃20及外表面33a带电并发生静电。覆盖层33通过未图示的安装 基板接地。但是，由于覆盖层33用绝缘材料形成，发生在尘埃20 及外表面33a上的静电在安装基板上几乎不能逃逸。因此，尘埃20 及外表面33a维持带电的状态。由于外表面33a的垂直方向a的长度 较长，到达外表面33a的下方的尘埃20的带电量增大。因此，尘埃 20附着在垂直下方的外表面33a上。空气中的尘埃20以附着在外表 面33a上的尘埃20为核，慢慢堆积在外表面33a上。结果，尘埃20 也堆积在受光部11的外表面33a上。堆积在受光部11上的尘埃20 在受光部11上妨碍大致水平方向入射的光的接收，传统的受光元件 31若长期在使用环境下放置，则由于尘埃的作用，接收的光量下降。
对此，如图2(a)所示，本实施例的受光元件1做成倾斜，使非 光入射区5的外表面5a、 5b在光入射区2侧变低。因此，使得外表 面5a、 5b被看作与垂直方向a大致平行的长度与传统的受光元件31 相比成为非常短。因而，落到覆盖层3近旁的尘埃20即使接触外表 面5b并碰撞，尘埃20也几乎不带电，在外表面5b上前行预定距离 后，从外表面5b离开并垂直落下。这样，可以防止在受光元件1的 非受光区域5的外表面5a、 5b上尘埃20的堆积。于是，由于可以防
止尘埃20堆积到受光元件1的受光部11上，可以防止接收光量下降。
如上所述，依据本实施例，受光元件1即使长期放置在使用环
境下，由于覆盖层3的作用，可以防止空气中的尘埃堆积在受光部11 上。因此，由于受光元件1可防止接收光量下降，可以维持接收光 量被光电变换后的品质电信号品质。因而，受光元件1可防止基于 该电信号生成的重放信号和光学头的焦点误差或跟踪误差调整用的 误差检测信号的品质变差。
下面，用图3至图8来说明本实施例的第1至第6变形例的受 光元件的简略结构。第1至第6变形例的受光元件与图2(a)所示的受 光元件1 一样，在实际使用时，硅基片9的基片面配置成大致平行 于垂直方向。首先，用图3说明本实施例的第1变形例的受光元件 的简略结构。图2所示的受光元件1具有在剖面上非光入射区5 直线状倾斜的外表面5b;曲线状倾斜的外表面5a。与此对比，本实 施例的受光元件的特征是具有在剖面上2段直线状倾斜而使光入 射区侧变低的外表面。再者，在本变形例及以下所示的变形例中， 凡具有与图2所示的受光元件1的构成部分相同的作用、功能的构 成部分，均带有相同的标记，其说明省略。
图3是本变形例的受光元件1的剖面图。如图3所示，本变形 例的受光元件1与图2所示的受光元件1 一样，设有包含将光入射 区2开口而使受光部11露出的开口部4的覆盖层3。覆盖层3的非 光入射区5在剖面上具有使光入射区2侧比电路基板7的端部侧低 的直线状倾斜的外表面5b和光入射区2侧比外表面5b侧更低的直 线状倾斜的外表面5a。外表面5a形成为例如研钵那样的曲面状。覆 盖层3具有电路基板7的端部侧最厚、光入射区2侧最薄的形状。
外表面5a、 5b具有不同的相对于硅基片9的基片面倾斜角。因 此，非光入射区5做成2段倾斜。图3中，外表面5a具有相对于硅 基片9的基片面例如约45°的倾斜角，外表面5b具有相对于硅基片 9的基片面例如约10°的倾斜角。另外，在图3中，开口部4的半 径、外表面5a、外表面5b在硅基片9的基片面内方向的长度的比形 成为例如1:1.4:3.6。
本变形例的受光元件1具有在剖面上有2段直线状倾斜的外表 面5a、 5b的非光入射区5。于是，本变形例的受光元件1可取得与 图2所示的受光元件1同样的效果。
下面，用图4来说明本实施例的第2变形例的受光元件的简略 结构。上述第1变形例的受光元件1在光入射区2近旁的外表面5a 具有倾斜的覆盖层3。与此形成对照，本变形例的受光元件的特征在 于设有在光入射区近旁的外表面相对于硅基片的基片面大致垂直 地形成的覆盖层。
图4是本变形例的受光元件1的剖面图。如图4所示，本变形 例的受光元件1与图2所示的受光元件1 一样，具有设置将光入射 区2开口而使受光部11露出的开口部4的覆盖层3。覆盖层3的非 光入射区5在剖面上具有使光入射区2侧比电路基板7的端部侧低 的直线状倾斜的外表面5b和在光入射区2近旁相对于硅基片9的基 片面大致垂直形成的外表面5a。外表面5a形成为例如圓柱那样的曲 面状。图4中，外表面5b相对于硅基片9的基片面形成例如约10° 的倾斜角。覆盖层3具有在电路基板7的端部侧最厚、光入射区2 侧最薄的形状。
本变形例的受光元件1具有设置为使光入射区2侧变低而倾斜 的外表面5b的非光入射区5。于是，本变形例的受光元件1可取得 与图2及图3所示的受光元件1同样的效果。
下面，用图5来说明本实施例的第3变形例的受光元件的简略 结构。上述第1变形例的受光元件1具有外表面5a、 5b相对于硅基 片9的基片面成2段倾斜的覆盖层3。对此，本变形例的受
图5是本变形例的受光元件1的剖面图。如图5所示，本变形
例的受光元件1与图2所示的受光元件1 一样，具有在光入射区2 开口而使受光部11露出的开口部4的覆盖层3。覆盖层3的非光入 射区5的外表面5a在剖面上倾斜，成为光入射区2侧比电路基板7 的端部侧低的直线状，外表面5a形成为例如研钵那样的曲面状。图 5中，外表面5a具有相对于硅基片9的基片面成例如10°的倾斜角。 覆盖层3具有电路基板7的端部侧最厚、光入射区2侧最薄的形状。
本变形例的受光元件1的非光入射区5具有光入射区2侧变低 而倾斜的外表面5a。于是，本变形例的受光元件1可取得与图2至 图4所示的受光元件1同样的效果。
下面，用图6来说明本实施例的第4变形例的受光元件的简略 结构。图2至图5示出的受光元件1的覆盖层3具有光入射区2侧 变低的倾斜的外表面。对此，本变形例的受光元件的特征在于设 有外表面相对于硅基片的基片面大致平行的覆盖层。
图6是本变形例的受光元件1的剖面图。如图6所示，本变形 例的受光元件1与欧2所示的受光元件1 一样，具有包含在光入射 区2开口，而将受光部11露出的开口部4的覆盖层3。覆盖层3的 非光入射区5具有相对于硅基片9的基片面大致恒定的厚度。非光 入射区5具有光入射侧形成为大致平行于硅基片9的基片面的外 表面5b;在剖面上光入射区2近旁形成为相对于硅基片9的基片面 大致垂直的外表面5a。外表面5a形成为例如圆柱状那样的曲面。
本变形例的受光元件1没有光入射区2侧变低而倾斜的外表面。 但是，受光元件1与图2(b)所示的传统的受光元件31相比，外表面 5b的垂直方向的长度短，因此可防止尘埃堆积在受光部11上。于是， 本变形例的受光元件1可取得与图2至图5所示的受光元件1同样 的效果。
下面，用图7来说明本实施例的第5变形例的受光元件的简略 结构。第4变形例的受光元件1的覆盖层3具有光入射区2近旁形
成为相对于硅基片9的基片面大致垂直的外表面5a。与此形成对照， 本变形例的受光元件的特征为，在受光元件的剖面上光入射区近旁 设有直线状倾斜的外表面。
图7是本变形例的受光元4牛1的剖面图。如图7所示，本变形 例的受光元件1与图6所示的受光元件1一样，设有包含光入射区2 开口而使受光部11露出的开口部4的覆盖层3。非光入射区5具有 光入射侧形成为大致平行于硅基片9的基片面的外表面5b;在受光 元件1的剖面上，光入射区2近旁形成为直线状倾斜的外表面5a。 外表面5a形成为例如研钵那样的曲面状。
图7中，外表面5a相对于硅基片9的基片面具有例如约45°的 倾斜角。另外，在图7中，开口部4的半径、外表面5a、外表面5b 在硅基片9的基片面内方向上的长度比为l丄4:3.6。
本变形例的受光元件1具有包含光入射区2侧变低而倾斜的外 表面5a的非光入射区5。并且，受光元件1与示于图2(b)的传统的 受光元件31相比，由于外表面5b的垂直方向的长度短，可以防止 尘埃的粉尘被堆积在受光部11上。于是，本变形例的受光元件1可 取得与示于图2至图6的受光元件1同样的效果。
下面，用图8来说明本实施例的第6变形例的受光元件的简略 结构。第5变形例的受光元件1具有在受光元件1的剖面上，光入 射区2近旁设有直线状倾斜的外表面5a的覆盖层3。与此形成对照， 本变形例的受光元件的特征在于在受光元件的剖面上，光入射区 近旁具有曲线状倾斜的外表面。
图8是本变形例的受光元件1的剖面图。如图8所示，本变形 例的受光元件1与示于图7的受光元件1 一样，具有包含在光入射 区2开口，而使受光部11露出的开口部4的覆盖层3。图8中，非 光入射区5具有光入射侧形成为大致平行于硅基片9的基片面的 外表面5b;以及光入射区2近旁形成为曲线状倾斜的外表面5a。外 表面5a例如形成为其曲率半径大致等于开口部4的直径的圓弧状。
外表面5a例如倾斜成为向光入射侧凸起的曲面状。
图8中，在外表面5a与硅基片9相交的点上的外表面5a的切 线(未图示)具有相对于硅基片9的基片面例如约90°的角度。另外， 在图8中，开口部4的半径、外表面5a、外表面5b在硅基片9的基 片面内方向的长度比为1:1.4:3.6。
本变形例的受光元件1具有光入射区2侧变低而倾斜的外表 面5a和光入射侧形成为大致平行于硅基片9的基片面的外表面5b的 非光入射区5。于是，本变形例的受光元件1可取得与示于图2至图 7的受光元件1同样的效果。
下面，用图9及图10来说明本实施例的受光元件的粉尘残留试 验。首先，就受光元件的粉尘试验方法进行说明。受光元件的粉尘 残留试验这样进行将受光元件配置在粉尘试验机的试验槽内，使 多数的试验粉体从垂直方向落下并附着在受光元件上，再现受光元 件在实际使用环境下放置预定期间的状态，然后测量在受光元件的 覆盖层上残留的试验粉体的残留量。
下面，就受光元件的粉尘残留试验中用的评价试样进行说明。 在评价试样中，使用图6至图8所示形状的受光元件。以下，将图6 形状的评价试样称为受光元件A，将图7形状的评价试样称为受光 元件B,将图8形状的评价试样称为受光元件C。为受光元件A至 C,各准备使覆盖层3的高度及开口部4的大小不同的5种类的评价 试样。覆盖层3的高度及开口部4的大小形成为使覆盖层3的高度/ 开口部4的大小-500^m/500iLim、 500—1000,、 750,〃50, 1000|tim/500^im及1000^im/1000|im。这里，所谓覆盖层3的高度，就 是在图6至图8中，从外表面5b至硅基片9的基片面的覆盖层3的 厚度。另外，所谓开口部4的大小，就是在图6至图8中，在硅基 片9的基片面上，相对的外表面5a之间的距离。
受光元件A的外表面5a不取决于覆盖层3的高度及开口部4大 小，在图6所示的剖面中，形成为与硅基片9的基片面大致成90。。
受光元件B的外表面5a不取决于覆盖层3的高度及开口部4的大小， 在图7的剖面中，具有相对于石圭基片9的基片面约45°的倾斜角。 受光元件C的外表面5a,在图8的剖面中，曲面形状根据覆盖层3 的高度及开口部4的大小而不同。受光元件C的外表面5a在覆盖层 3的高度/开口部4的大小二500^im/500fim时，形成曲率半径800pm 的圓弧状，在覆盖层3的高度/开口部4的大小-500^im/100(^im时， 形成曲率半径1300pm的圆弧状，在覆盖层3的高度/开口部4的大 小-750pm/75(Him时，形成曲率半径llOOpm的圓弧状，在覆盖层3 的高度/开口部4的大小二1000^im/500nm时，被形成半径800pm的圓 的圓弧状，在覆盖层3的高度/开口部4的大小4000pm/100(^m时， 形成曲率半径1300pm的圆弧状。
下面，具体地说明有关受光元件的粉尘残留试验。在砂尘试验 机的试验槽内，将硅基片9的基片面置于大致平行于垂直方向来配 置受光元件A至C。接着，将试验槽设为密闭空间，将例如多种的 试验粉体从受光元件A至C的垂直上方喷射而落下。作为试验粉体， 使用由JIS标准Z8901规定的8种试验用粉体(關東口-厶公司)。另夕卜， 根据IEC60721 - 3 -3的分类3S1标准，向试验槽内喷射可再现受光 元件A至C在实际使用环境下放置18年期间的状态的附着粉尘量的 试验粉体，并使其落下。然后，将受光元件A至C从砂尘试验机取 出，使用数字显微镜测量试验粉体的侵入距离。并且，用目视评价 附着在受光元件A至C上的试验粉体的附着状态(试验粉体的残留 量、残留位置及残留粒径等)。这里，所谓侵入距离，是在图6至图 8的剖面中，从外表面5b侧向-圭基片9侧，残留在外表面5a上的试 验粉体在硅基片9的基片面法线方向上的长度。
图9表示试验粉体侵入距离的测量结果。图9的最左栏表示受 光元件A至C的覆盖层3的高度及开口部4的大小。从最左栏的右 邻起，分别依次表示受光元件A、 B、 C中的试验粉体的侵入距离。 如图9所示，在试验粉体的侵入距离上，没有因覆盖层3的外表面5a
的形状、覆盖层3的高度及开口部4的大小而产生的显著差异。在 所测量的全评价试样中，试验4分体的侵入距离在250pm ~ 450|mi的 范围内。
图10表示试粉体的附着状态的目视评价结果。图10的最左栏 表示受光元件A至C的覆盖层3的高度及开口部4的大小。从最左 栏的右邻起依次表示在受光元件A、 B、 C中的试验粉体的目视评价 结果。图中的标记o表示试验4分体几乎没有附着，标记O表示试验 粉体有若干附着，标记A表示试验粉体相对多地附着，而实际使用
时没有问题的程度。
如图0所示，得到了所谓试验粉体在受光元件C上最难残留， 其次是在受光元件B上难以残留，在受光元件A上最易残留的结果。 因而，就防止空气中存在的粉尘向覆盖层3附着的效果而言，外表 面5a有曲面状倾斜的覆盖层3的受光元件C比受光元件A、 B好。
另外，附着在受光元件B上的试验粉体在作为外表面5a、 5b边 界的阶梯部倾向于有较多残留。因而，为了使受光元件B的粉尘附 着防止效果提高，必须进行该阶梯部的端面处理。例如，如果将该 阶梯部进行曲面状的端面处理，则由于受光元件B可取得与受光元 件C同样的效果，能够提高存在于空气中的粉尘向覆盖层3附着的 防止效果。
另外，受光元件A与受光元件B、 C相比会残留较多的试验粉 体。可是，如果将图2(b)所示的传统的受光元件31在相同的条件下 进行粉尘残留试验，则用目视)现察，受光部差不多看不到试验粉体 附着。将受光元件A与传统的受光元件31相比，其试验粉体的附着 量极少，且可防止试验粉体附着在受光部11上。因而，具有设有相 对于硅基片9的基片面大致90°的外表面5a的覆盖层3的受光元件 A与受光元件B、 C一样，能够取得防止存在于空气中的粉尘向覆盖 层3附着的效果，不会发生实际使用上的问题。
接着，就覆盖层3的高度与开口部4的大小之间的关系进行说
明。如图10所示，在全部受光元件A至C中，覆盖层3高度为1000pm、 开口部4大小为50(Him时试验4分体最难残留。覆盖层3的高度与开 口部4的大小相关联，粉尘附着困难的覆盖层的高度最好为开口部4 尺寸的1/3以上。
如上所述，如果非光入射区5的厚度形成得比形成了开口部4 的光入射区2更厚，则即使非光入射区5的外表面5a的形状不一样， 受光元件也可防止空气中的尘埃堆积到受光部11上。
可是，传统的受光元件31具有覆盖受光部11的外表面33a大 致平坦的形状的覆盖层33。因此，在例如受光元件31的搬送作业或 安装作业时，即使光着手触及受光元件31,也不能直接触及到受光 部11的光入射面，但有触及受光部11上方的外表面33a的可能性。 因而，作为设置有覆盖层33,传统的受光元件31也不便于光着手操 作。对此，本实施例的受光元件1具有形成为受光部11周围的非光 入射区5的厚度比受光部11上方的光入射区2厚的覆盖层3。因此， 受光元件1从非光入射区5的外表面5b至受光部11有预定距离(高 低差)。因此，受光元件1即使有露出受光部11的开口部4，也可在 例如搬送作业或安装作业时，防止光着手操作，时指尖触及受光部ll 的光入射面。因而，容易光着手操作受光元件1。
这里，就受光元件1设有开口部4的特有效果进行说明。在光 学头中，为了提高记录密度，必需缩短光源的波长。例如，在激光 唱片(CD)装置中所使用的光源波长是780nm,而在数字多用途光盘 (DVD)装置中所使用的光源波长是650nm。另外，现在，光源波长已 缩短到了 400nm附近。通常，如果光源波长缩短，则光学元件的色 散、透光率及耐久性等的特性会发生变化，在400nm附近的界限处， 这些特性的变化增大。因而，即使在CD装置和DVD装置所用的光 源波长带中可用的光学元件，在使用400nm附近的光源时，也存在 不能使用的可能性。
具体地说，对于树脂为原料的光学元件和粘结剂等，若被长时
间照射高功率的短波长光，树脂会起化学变化，会引起树脂的透光 率变化或树脂变形等损伤。另外，也考虑了不使用树脂，而将玻璃 材料配置在激光光路上，但又会有部件加工成本和装配成本变高的 问题。
本实施例的受光元件1在覆盖层3上具有开口部4。因此，受光
元件1可以是不将覆盖层3的形成材料即树脂设在受光部11近旁的
结构。于是，由于没有高功率的短波长光照射到树脂上，可以防止 受光元件1由于树脂的化学变化引起透光率变化和变形等。另外， 由于涂敷树脂所要求的技术难度低，不需要高价的涂敷装置，可以 降低受光元件1的制造设备的成本。例如，可不采用自动涂敷装置， 而用手工涂敷树脂。
接着，用图11来说明本实施例的光学头的简略结构。光学头51 作为射出激光的激光发生元件，有例如激光二极管53。激光二极管 53可根据来自控制器(图11中未示出)的控制电压射出其强度按每次 记录/重放而不同的激光。
在激光二极管53的光射出侧的预定位置上，配置偏振光分束器 55。从激光二极管53看过去，在偏振光分束器55的光透过侧，依 次排列配置l/4波片57、准直透镜59及物镜63。另外，从激光二极 管53看过去，在偏振光分束器55的光反射侧，配置用以测量从激 光二极管53射出的激光的光强度的功率监测器用光电二极管61。准 直透镜59用来将来自激光二极管53的发散光束变换成平行光线束 并引导至物镜63,同时将来自物镜63的平行光线束变换成会聚光线 束并引导至受光元件1。物镜63用来将来自准直透镜59的平行光束 聚焦在光记录介质65的信息记录面上而形成读出光点，同时将来自 光记录介质65的反射光变换成平行光线束，导入准直透镜59。
从1/4波片57看过去，在偏振光分束器55的光反射侧，依次并 排配置读出透镜67、柱面透镜71。在柱面透4竟71的光透过侧，配 置接收来自光记录介质65的反射光的受光元件1。实际使用时，受
光元件1配置在与形成受光部11的硅基片9(图11中均未图示)的基 片面大致垂直的方向上。
读出透镜67用为对光记录介质65反射的光的对焦位置进行光 学性调整的反射光对焦位置调整部。另外，读出透镜67对来自光记 录介质65的反射光使其发生像散的同时，使反射光以预定光学系统 倍率放大，在受光元件1的受光部11上成像。经受光元件1光电变 换后的电信号由设置在未图示的光记录重放装置上的预定电路进行 处理，抽出包含记录在光记录介质65上的信息的重放信号，并生成 光学头51的焦点误差或跟踪误差调整用的误差检测信号。受光元件 1即使长期置于使用环境下，在受光部11上也几乎不会堆积尘埃等， 因此可防止接收光的光量下降。因此，受光元件1光量充分的光进 行光电变换，可以输出高品质的电信号。于是，根据该电信号所生 成的重放信号和误差检测信号不会随时间劣化，其初期的品质得以 维持。
下面，就光学头51的动作进行说明。从激光二极管53出射的 发散的激光光束入射至偏振光分束器55上。在偏振光分束器55上， 预定偏振方向的线偏振光成分透过并入射至1/4波片57。另一方面，
电二极管61，测量激光强度。
入射至1/4波片57的线偏净展光，透过1/4波片57而成为圓偏振 光。该圓偏振光由准直透镜59变换成平行光，透过准直透镜59后 由物镜63会聚，入射到光记录介质65的记录层上。由光记录介质65 的记录层反射的圓偏振光用物镜63被变换成平行光之后，透过准直 透镜59并入射至1/4波片57。由于透过1/4波片57,圓偏振光变成 偏振方向从当初的线偏振光旋4争90°后的线偏振光，入射至偏振光 分束器55。这个线偏振光被偏振光分束器55反射，入射至读出透镜 67。
透过读出透镜67后的光入射至柱面透镜71。入射至柱面透镜71
的光，会聚到受光元件1的受光部11上。由于受光元件1可防止向 受光部11上方的尘埃等的堆积，即使长时间置于使用环境下，也可 防止接收光量的下降。受光元件1上的接收光经光电变换后的电信 号向设置在光记录重放装置上的预定电路输出，以生成重放信号和 误差检测信号。
传统的受光元件31安装在由铝形成的铝板上，由于将该铝板作 为密封用的覆盖件，作为密封结构安装在光学头的框架上。从而，
传统的光学头使得空气中的粉尘难以附着在受光元件31上。与此对
比，本实施例的受光元件1可防止空气中的粉尘的附着，可以不在 光学头上安装密封结构。因而，由于密封受光元件1的构件被省略， 可以削减用于光学头的构件，实现光学头的低成本化。再者，由于 受光元件1可以较自由地安装到光学头上，可提高光学头形状设计
的自由度。
下面，参照图12就本实施例的光记录重放装置进行说明。光记 录重放装置设有光学头，该光学头在光记录介质的预定区域上记录 信息，例如在该预定区域上在半径方向形成多条沿圓盘状光记录介 质的圓周方向的轨道，或重放在该轨道的预定区域上记录的信息。 对于光学头，有以下类型只对光记录介质记录信息的记录专用型； 只重放信息的重放专用型；以及记录、重放都可使用的记录重放型。 因而，装有光学头的装置构成各自的光记录装置、光重放装置、光 记录重放装置，下面，将它们全部统称为光记录重放装置。
图12表示装有本实施例的光学头51的光记录重放装置150的 简略结构。光记录重放装置150如图12所示，设有用以使光记录 介质65旋转的主轴马达152;在光记录介质65上照射激光束并接收 其反射光的光学头51;控制主轴马达152及光学头51的动作的控制 器154;向光学头51供给激光驱动信号的激光驱动电路155;向光 学头51供给透镜驱动信号的透镜驱动电路156。设在光学头51上的 受光元件l(图12中未图示)，实际使用时配置在与形成受光部11的
硅基片9(在图12中均未图示)的基片面大致垂直的方向上。
控制器154中，包含聚焦伺服跟踪电路157、跟踪伺服跟踪电路 158及激光控制电路159。 一旦聚焦伺服跟踪电路157动作，则在旋 转的光记录介质65的信息记录面上，构成聚焦开始状态；而跟踪伺 服跟踪电路158 —动作，就对光记录介质65上偏心的信号进行跟踪， 构成激光束的光点自动跟踪状态。在聚焦伺服跟踪电路157及跟踪 伺服跟踪电路158中，分别设有自动调整聚焦增益的聚焦增益控制 功能和自动调整跟踪增益的自动增益控制功能。另外，激光控制电 路159是生成激光驱动电路155供给的激光驱动信号的电路，根据 记录在光记录介质65上的记录条件设定信息，进行适当的激光驱动 信号的生成。
关于这些聚焦伺服跟踪电路157、跟踪伺服跟踪电路158及激光 控制电路159，不必是装在控制器154内的电路，即便是与控制器分 开的另一部件也没关系。再者，它们也不必是物理电路，即便是控 制器154内执行的软件也没关系。
本发明不受限于上述实施例，可以有种种变形。
在上述实施例的受光元件1中，受光部11露出于将光入射区2 开口的开口部4,而本发明不受此限。例如，受光部也可不露出于由 覆盖层覆盖的光入射区。从硅基片的基片法线方向看，如果有受光 部周围的非光入射区的厚度比受光部上方的光入射区厚而形成的覆 盖层，则即使受光元件的受光部不露出，也可取得与上述实施例的 受光元件1同样的效果。
上述实施例的受光元件1在光入射区2的周围有非光入射区5， 但本发明不受此限。例如，受光元件在实际使用时配置在与硅基片 的基片面大致垂直方向上时，非光入射区5至少也可配置在光入射 区2的垂直上方上，这时，受光元件也可具有与上述实施例同样的 效果。
上述实施例的受光元件1中，将硅基片9用作受光部11的形成
基片，而本发明不受此限。例如，即使将SOI(Silicon on Insulator)基 片用作受光元件受光部的形成基片，也可以得到同样的效果。
上述实施例的图1及图3至图5表示的受光元件1，在光入射区 2近旁的外表面5a形成为曲面状，而本发明不受此限。例如，光入 射区2近旁的外表面也可为将光入射区的周围包围的多个平面组合 成的形状。这时，从硅基片的基片面法线方向看，由于受光部周围 的非光入射区的厚度比受光部上方的光入射区厚，具有该覆盖层的 受光元件可取得与上述实施例同样的效果。
权利要求
1.一种在实际使用时基片面配置在大致垂直方向上的受光元件，其特征在于设有形成在所述基片上的受光部；配置成使其覆盖所述基片上方，从所述基片面法线方向看过去，形成所述受光部周围的非光入射区的厚度比所述受光部上方的光入射区厚的覆盖层。
2. 权利要求l所述的受光元件，其特征在于 所述非光入射区的外表面做成倾斜，使所述光入射区侧变低。
3. 权利要求2所述的受光元件，其特征在于所述外表面在所述光入射区的近旁成曲面状倾斜。
4. 权利要求2所述的受光元件，其特征在于 所述外表面做成2段倾斜，使所述光入射区变低。
5. 权利要求l所述的受光元件，其特征在于 所述非光入射区的厚度大致恒定。
6. 权利要求2或5所述的受光元件，其特征在于 所述外表面形成为所述光入射区的近旁相对于所述基片面大致垂直。
7. 权利要求1至6中任一项所述的受光元件，其特征在于 还设有安装所述基片的电路基板， 所述覆盖层横跨所述基片和所述电路基板而形成。
8. 权利要求1至7中任一项所述的受光元件，其特征在于所述覆盖层具有将所述光入射区开口而使所述受光部露出的开口部。
9. 权利要求1至8中任一项所述的受光元件，其特征在于所述覆盖层用透明材料形成。
10. 权利要求8所述的受光元件，其特征在于 所述覆盖层用不透明材料形成。
11. 权利要求9或IO所述的受光元件，其特征在于 所述覆盖层用树脂材料形成。
12. 权利要求ll的受光元件，其特征在于 所述树脂材料是环氧树脂或硅酮树脂。
13. 权利要求1至12中任一项所述的受光元件，其特征在于 所述基片是硅基片。
14. 一种光学头，具有下列部件使从光源射出的光会聚在光记 录介质上的物镜；以及在实际使用时基片面配置在大致垂直方向上， 接收由所述光记录介质反射的所述光的受光元件，其特征在于所述受光元件是权利要求1至13中任一项所述的受光元件。
15. —种光记录重放装置，其特征在于 具有权利要求14所述的光学头。
全文摘要
本发明涉及接收由光记录介质反射的光的受光元件和使用该受光元件的光学头以及使用该光学头的光记录重放装置，其目的在于，提供能够防止接收光经光电变换后的电信号品质变差的受光元件、使用该受光元件的光学头以及使用该光学头的光记录重放装置。受光元件(1)设有形成在硅基片(9)上的受光部(11)；从硅基片(9)的基片面法线方向看过去，所形成的覆盖层3在受光部(11)周围的非光入射区(5)的厚度比受光部(11)上的光入射区(2)的厚度大。非光入射区(5)的光入射侧的外表面(5a、5b)做成倾斜，使光入射区(2)侧变低。
文档编号G11B7/135GK101101771SQ20071012785
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月6日 优先权日2006年7月7日
发明者小野纯, 石田智彦 申请人:Tdk株式会社