JP4318655B2 - 光学デバイスの試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学デバイスを発光させて光出力を受光素子で計測し、特性検査を行う光学デバイスの試験装置に関するものである。

近年、光ディスク分野では、コンパクトディスク系（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等）及びデジタルバーサタイルディスク系（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等）の光ディスクドライブが急速に普及している。このため、光ディスクドライブのキーコンポーネントである光ピックアップ装置には、高倍速記録に対応するための高出力化やＣＤとＤＶＤの両規格に対応するための高機能化、さらには光ディスクドライブの薄型化に伴う小型化が強く要望されてきている。

従って、光ピックアップ装置に用いられている光学デバイスには、高出力化を実現するために放熱性を向上させたパッケージ構造、高機能化に対応するために多ピン化した構造、さらには小型化実現のための幅の薄いパッケージ構造等が提案され、多種のパッケージが展開されている。そのような中で、光学デバイスを試験する装置には、多種のパッケージに対応できる試験装置が求められている。

図１１は従来のリードフレーム形状の光学デバイスの断面図、図１２は従来の光学デバイスの試験装置の断面図である。図１１に示す光学デバイス１００は、リードフレーム１１０に半導体レーザ素子１１１、樹脂である枠体１１２で構成されており、半導体レーザ素子１１１からの出射光１１３はリードフレーム１１０に対して上面方向に出射されている。

図１２に示される試験装置は、光学デバイス１００を配置するためのソケット基台１１と、ソケット基台１１を設置するための第１のボード１０と、ソケット基台１１に設けられて光学デバイス１００の下面に設けた外部接続端子と接触する端子１３と、半導体レーザ素子１１１から出射された光出力を減衰する光学フィルター１５と、光出力を計測する受光素子１４および受光素子１４を配置する第２のボード１７が組み込まれた蓋部１２とから構成されており、受光素子１４は第２のボード１７とフレキシブル基板を介して、第１のボード１０に電気的に接続されている。

上記構成の光学デバイスの試験装置は、ソケット基台１１にリードフレーム形状の光学デバイス１００を設置し、蓋部１２を閉じて光学デバイス１００を挟むようにして装着し、ソケット基台１１の端子１３と光学デバイス１００の下面の外部接続端子とを接触させる。

この状態で第１のボード１０を通して光学デバイス１００に電流を印可して発光させると、光学デバイス１００は上面方向、つまり蓋部１２に搭載した受光素子１４に向けた方向に光を出射する。この光束を受光素子１４で計測し、光学デバイス１００の特性試験を行っている。

具体的には、ソケット基台１１に光学デバイス１００を搭載した試験装置を恒温炉内に設置し、恒温条件下において受光素子１４で計測する光出力が一定の出力になるように光学デバイスに印可する駆動電流を制御しながら一定時間にわたって発光させ、この間における駆動電流の電流変化量に基づく特性試験を行うことで光学デバイスを製造していた。

このような試験装置の先行技術としては特許文献１に記載するものがある。
特開平１０−１９６６３号公報

しかしながら、上記した光学デバイスの試験装置では、光学デバイスの光出力を計測する受光素子がソケットの蓋部に組み込まれ、光学デバイスの外部接続端子と接触する端子がソケット基台に備えているために、測定可能な光学デバイスの形態が限られており、外部接続端子を下面に備え、かつ発光出射方向が上面方向に位置する光学デバイスしか計測することができないという課題があった。

ところで、光学デバイスとしては、外部接続端子の接触面位置と発光出射方向がともに光学デバイスの上面であるものや、発光出射方向が光学デバイスの側面方向であるものが提案されており、光学デバイス毎に専用の試験装置が必要である。しかし、光学デバイス毎に専用の試験装置を設けるとコスト低廉が困難となり、試験装置の共用化が求められている。

本発明は上記課題を解決するものであり、外部接続端子の接触面の位置と発光出射方向の位置関係が異なる種々の形態の光学デバイスに対して計測及び試験を行う試験装置を提供するとともに、共用可能な光学デバイスの試験装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の光学デバイスの試験装置は、貫通孔を有したソケット基台とソケット蓋部とを開閉自在に連結して一体化したソケットと、前記ソケットを搭載するボードを備え、光学デバイスの外部接続端子に接触して通電するための端子を前記ソケット基台の前記貫通孔の周囲に配置し、光学デバイスから出力した光を計測する第１の受光素子を前記貫通孔の底部で前記ボード上に配置し、第２の受光素子を前記ソケット基台の前記貫通孔の側部に配置したものである。
本発明の光学デバイスの試験装置は、貫通孔を有したソケット基台とソケット蓋部とを開閉自在に連結して一体化したソケットと、前記ソケットを搭載する第１のボードを備え、光学デバイスの外部接続端子に接触して通電するための端子を前記ソケット基台の前記貫通孔の周囲に配置し、光学デバイスから出力した光を計測する第１の受光素子を前記貫通孔の底部で前記ボード上に配置し、前記ソケット基台の前記貫通孔の側部に第２のボードを着脱自在に配置し、前記第２のボードに第２の受光素子を配置したものである。

本発明によれば、外部接続端子の接触面の位置と発光出射方向がともに光学デバイスの上面にあり、光学デバイスの外部接続端子の接触面に対して発光出射面が０°の角度で位置する光学デバイスの試験において、光学デバイスから出射する出射光が貫通孔を通してボードに実装した第１の受光素子に達することで、光学デバイスの光出力を計測し、試験することができる。また、外部接続端子の接触面が光学デバイスの下面に位置し、発光出射方向が光学デバイスの側面方向であり、光学デバイスの外部接続端子の接触面に対して、発光出射面が９０°に位置する光学デバイスの試験において、光学デバイスから出射した出射光がソケット基台の側部に保持した第２の受光素子に達することで、光学デバイスの光出力を計測し、試験することができる。したがって、外部接続端子の接触面の位置と発光出射方向の位置関係が異なる形態の光学デバイスであっても、試験装置を共用化して試験することができ、コストの低廉化を図れる。
また、第２のボードは、ソケット基台からの取り外しが簡便であり、受光素子が故障した際のメンテナンス及び交換作業を容易に行える。

以下に、本発明の実施例１における光学デバイスの試験装置について図面を参照しながら説明する。先に図１１および図１２において説明したものと同様の作用を行う構成要件には同符号を付して説明を省略する。図１は実施例１の光学デバイスの試験装置の斜視図、図２は同試験装置の断面図である。

図１、２において、第１のボード１０の上にソケット基台１１と蓋部１２からなるソケット２０が搭載されている。光学デバイスを載置するソケット基台１１には、光学デバイスから出射した光が通る貫通孔２１と、光学デバイスの外部接続端子と接触する端子１３を設けており、第１のボード１０の上面には貫通孔２１に対応する位置に受光素子１４を実装している。

また、ソケット２０には受光素子１４と光学デバイスの間に配置する板状の光学フィルター１５を挿入しており、光学フィルター１５はソケット基台１１に形成した搭載用の溝１６に装着している。

以上のように構成された光学デバイスの試験装置について、その動作を以下に説明する。図３において、光学デバイス２００は外部接続端子の接触面３０を上面に配置し、発光出射方向１１３が上面の側にあり、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が０°の角度で位置するものである。

この光学デバイス２００は、外部接続端子の接触面３０がソケット基台１１に設けている端子１３に接触するように、発光出射方向１１３を第１のボード１０の受光素子１４に向けて下方に反転させてソケット基台１１の上に設置し、蓋部１２を閉じて挟むようにして試験装置に装着する。

この状態で、光学デバイス２００に第１のボード１０と端子１３を通して電流を印可し、光学デバイス２００を発光させると、光はソケット基台１１の底面に搭載した受光素子１４に向けて出射される。この光出力は貫通孔２１を通り、光学フィルター１５を通過することで出力パワーが減衰される。この減衰された光出力を受光素子１４で受光して変換した電流を計測し、その計測値を以て光学デバイス２００の特性試験をすることができる。

本実施例１によれば、受光素子１４がソケット基台１１の底面側で、第１のボード１０の上に実装されていることにより、外部接続端子の接触面３０と発光出射方向１１３が同一面の側に位置する光学デバイス２００であっても、受光素子１４で光出力を計測し、試験することができる。

また光学フィルター１５は、光学デバイス２００の光出力パワーと受光素子１４が持つ感度の波長依存特性から、受光素子１４の受光許容パワーを超えないような光透過率をもつ光学フィルター１５を選定する必要がある。

本実施例１では、ソケット基台１１に光学フィルター１５を保持するための溝１６を形成したことにより、光学フィルター１５の挿抜が可能となり、光学デバイス２００の特性に応じて光学フィルター１５の置換が容易にできる。

以下に、本発明の実施例２における光学デバイスの試験装置について、図面を参照しながら説明する。図４は実施の形態２の光学デバイスの試験装置の斜視図、図５は断面図である。先に図１１および図１２ならびに実施例１において説明したものと同様の作用を行う構成要件には同符号を付して説明を省略する。

図４および図５において、本実施例２が実施例１と相違する点は、ソケット基台１１の側部に受光素子１４と光学フィルター１５を備えていることである。つまり、ソケット基台１１は蓋部１２との連結側の側部に、光学フィルター１５と受光素子１４を保持するための溝１６を形成しており、この溝１６に板状の光学フィルター１５を挿入して着脱自在に保持し、Ｓｉｐ型パッケージ等の受光素子１４を溝１６に挿入して第１のボード１０に実装することで、ソケット基台１１の側面に受光素子１４と光学フィルター１５を有している。

以上のように構成された光学デバイスの試験装置について、その動作を以下に説明する。図６において、光学デバイス３００は外部接続端子の接触面３０を下面に配置し、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が９０°の角度で位置するものである。

この光学デバイス３００は、図４および図５のソケット基台１１に、発光出射方向１１３を第１のボード１０の受光素子１４に向けて設置し、蓋部１２を閉じて挟むようにして試験装置に装着する。

この状態で、光学デバイス３００に第１のボード１０と端子１３を通して電流を印加し、光学デバイス３００を発光させると、光はソケット基台１１の側部に搭載した受光素子１４に向けて出射される。この光出力は光学フィルター１５を通過することで出力パワーが減衰され、この減衰された光出力を受光素子１４で受光して変換した電流を計測し、その計測値を以て光学デバイス３００の特性試験をすることができる。光学フィルター１５は挿抜が可能であるので、光学デバイス３００の特性に応じて光学フィルター１５の置換が容易にできる。

図７および図８に示すように、表面実装型パッケージ等の受光素子１４を第２のボード１７に実装し、ソケット基台１１の側部に設けた溝１６に着脱自在に設置し、第２のボード１７と第１のボード１０をフレキシブル基板やコネクタ等で電気的に接続する構成とすることも可能であり、この構成により第２のボード１７を簡便に取り外すことが可能となり、受光素子１４の交換等のメンテナンスが容易になるという効果を有する。

なお、以上説明した実施例２においては、受光素子１４と光学フィルター１５がソケット基台１１の蓋部１２との連結側の側部に設置する場合を説明したが、他の側部に受光素子１４と光学フィルター１５を設置する構成でも良い。

また、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が９０°の角度で位置し、光出射方向が外向きの光学デバイスを２列に配置したリードフレームの場合には、複数の受光素子１４と光学フィルター１５をソケット基台１１の側部に相対向して設置することで、計測試験することができ、生産性を向上することができる。

また、以上説明した実施例２においては、第１のボード１０に対して９０°の角度で受光素子１４を配置しているが、９０°の角度に限定されるものではなく、光学デバイスの発光パターンに対して、受光素子の受光領域が確保される範囲で角度を有していても良い。

さらに、実施例１の構成と実施例２の構成を組み合わせることも可能である。この場合に、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が０°の角度で位置する光学デバイス２００に対してはソケット基台１１の底面側に搭載した受光素子１４で光出力を計測して試験し、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が９０°の角度で位置する光学デバイス３００に対してはソケット基台１１の側部に搭載した受光素子１４で光出力を計測して試験することができ、外部接続端子の接触面３０の位置と発光出射方向１１３の位置関係が異なる形態の光学デバイスであっても、試験装置を共用化して試験することができる。

以下に、本発明の実施例３における光学デバイスの試験装置について図面を参照しながら説明する。先に図１１および図１２ならびに実施例１において説明したものと同様の作用を行う構成要件には同符号を付して説明を省略する。

図９において、本実施例３が実施例１および２と相違する点は、ソケット基台１１に光学デバイス３００の出射光を反射し、光の方向を転換するミラー１８を備えていることである。つまり、ソケット基台１１において受光素子１４の受光領域中心上の位置に、板形状のミラー１８を４５度の角度で取り付けており、ミラー１８は着脱可能な構成となっている。

以上のように構成された光学デバイスの試験装置では、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が９０°の角度で位置する光学デバイス３００を、図９のソケット基台１１に、発光出射方向１１３をミラー１８に向けて設置し、蓋部１２を閉じて挟むようにして試験装置に装着する。

光学デバイス３００から出射した出射光はミラー１８によってソケット底面方向に反射され、反射された光束１９が貫通孔２１と光学フィルター１５を通して第１のボード１０に実装した受光素子１４に達することで、光学デバイス３００の光出力を計測し、試験することができる。

また、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が０°の角度で位置する光学デバイス２００は、ミラー１８を外すことにより、ソケット基台１１に装着して光出力を計測し、試験することができる。よって、外部接続端子の接触面３０の位置と発光出射方向１１３の位置関係が異なる形態の光学デバイスであっても、試験装置を共用化して試験することができる。

また、図１０に示すように、受光素子１４と光学フィルター１５をソケット基台１１と蓋部１２の両方に設置し、ミラー１８を両面反射タイプにすることで、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が９０°の角度で位置し、光出射方向が内向きの光学デバイスを２列に配置したリードフレームの場合でも、光束１９を蓋部１２及びソケット底面方向に転換し、同時に計測して試験することが可能となり、生産性を向上することができる。

なお、以上説明した実施例３においては、ミラー１８が板形状である場合を説明したが、三角柱形状のミラーをソケット基台１１又は蓋部１２に取り付けることにより、光学デバイスの光束を同じ方向に転換させ、同じ受光素子で計測試験をすることができる。

この場合、発光させる光学デバイスを切り換えて、同時に測定することはできないが、光学フィルター１５及び受光素子１４、光学デバイスを発光させるための電源は１セットで搭載するだけで良いため、試験装置のコストを抑えることができる。

また、以上説明した実施例３においては、光を反射させる機能にミラー１８を用いたが、その他にもガラス素材のプリズムを用いることができる。
また、以上説明した実施例１〜３においては、複数デバイスを計測するソケットが図に示されているが、この形態に限定されるものでなく、デバイス１つの単体の形態であっても良い。

さらに、実施例１の構成と実施例２の構成を組み合わせ、別途の受光素子１４と光学フィルター１５を蓋部１２に設置することも可能である。
この場合に、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が０°の角度で位置する光学デバイス２００に対してはソケット基台１１の底面側に搭載した受光素子１４で光出力を計測して試験し、外部接続端子の接触面３０に対して発光出射面が９０°の角度で位置する光学デバイス３００に対してはソケット基台１１の側部に搭載した受光素子１４で光出力を計測して試験することができ、外部接続端子の接触面３０が光学デバイスの下面に位置し、発光出射方向が光学デバイスの上面方向で、光学デバイスの外部接続端子の接触面に対して発光出射面が１８０°に位置する光学デバイスに対しては蓋部に搭載した受光素子１４で光出力を計測して試験することができ、外部接続端子の接触面３０の位置と発光出射方向１１３の位置関係が異なる形態の光学デバイスであっても、試験装置を共用化して試験することができる。

本発明は、受光素子やレーザ発光素子を有して、光ピックアップ装置に組み込まれるホログラムユニットなどの光学デバイスの試験装置として利用することができる。

本発明の実施例１における光学デバイスの試験装置の斜視図 同実施例１における光学デバイスの試験装置の断面図 外部接続端子の接触面と、発光出射方向が同一面にある光学デバイスの斜視図 本発明の実施例２における光学デバイスの試験装置の斜視図 同実施例２における光学デバイスの試験装置の断面図 発光出射方向が側面方向にある光学デバイスの斜視図 本発明の実施例２の変形例を示す光学デバイスの試験装置の斜視図 同変形例における光学デバイスの試験装置の断面図 本発明の実施例３における光学デバイスの試験装置の断面図 本発明の実施例３の変形例を示す光学デバイスの試験装置の断面図 従来の光学デバイスの断面図 従来の光学デバイスの試験装置の断面図

符号の説明

１０ 第１のボード
１１ ソケット基台
１２ ソケット蓋部
１３ 端子
１４ 受光素子
１５ 光学フィルター
１６ 溝
１７ 第２のボード
１８ ミラー
１９ 光束
２０ ソケット
２１ 貫通孔
３０ 外部接続端子の接触面
１００、２００、３００ 光学デバイス
１１０ リードフレーム
１１１ 半導体レーザ素子
１１２ 枠体
１１３ 発光出射方向

Claims (5)

1. 貫通孔を有したソケット基台とソケット蓋部とを開閉自在に連結して一体化したソケットと、前記ソケットを搭載するボードを備え、
   光学デバイスの外部接続端子に接触して通電するための端子を前記ソケット基台の前記貫通孔の周囲に配置し、光学デバイスから出力した光を計測する第１の受光素子を前記貫通孔の底部で前記ボード上に配置し、第２の受光素子を前記ソケット基台の前記貫通孔の側部に配置したことを特徴とする光学デバイスの試験装置。
2. 貫通孔を有したソケット基台とソケット蓋部とを開閉自在に連結して一体化したソケットと、前記ソケットを搭載する第１のボードを備え、
   光学デバイスの外部接続端子に接触して通電するための端子を前記ソケット基台の前記貫通孔の周囲に配置し、光学デバイスから出力した光を計測する第１の受光素子を前記貫通孔の底部で前記ボード上に配置し、前記ソケット基台の前記貫通孔の側部に第２のボードを着脱自在に配置し、前記第２のボードに第２の受光素子を配置したことを特徴とする光学デバイスの試験装置。
3. 前記ソケット基台が前記第２のボードを着脱自在に保持する溝を有することを特徴とする請求項２に記載の光学デバイスの試験装置。
4. 前記ソケット基台の貫通孔の底部に配置した受光素子は、前記光学デバイスの発光出射面に対して０゜の角度で位置することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光学デバイスの試験装置。
5. 前記ソケット基台の貫通孔の側部に配置した受光素子は、前記光学デバイスの発光出射面に対して９０゜の角度で位置することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の光学デバイスの試験装置。

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