| 【発明の名称】 |
光ピックアップ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】萩谷 利道
|
| 【要約】 |
【課題】装置を薄型化し、かつ全反射ミラーの傾きを３軸方向に調整できる機構でかつ全反射ミラーの傾きに経時変化のない光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】対物レンズにレーザ光を偏向させるための全反射ミラー２と、この全反射ミラー２を支持するホルダ１０と、このホルダ１０を取り付けるピックアップハウジング１３とを有し、ホルダ１０に全反射ミラー２を取り付けた際に全反射ミラー２の両側部に位置しかつ球面の一部からなる球面部１０ｄをホルダ１０に設け、ピックアップハウジング１３に、ホルダ１０の球面部１０ｄを摺接し、ホルダ１０を回転可能に支持する球面の一部からなる球面座１３ｂを設け、球面部１０ｄの球面の中心と球面座１３ｂの球面の中心とを略一致させ、さらに全反射ミラー２におけるレーザ光の反射点Ｐと球面部１０ｄの球面の中心とを略一致させるようにホルダ１０をピックアップハウジング１３に取り付ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 対物レンズにレーザ光を偏向させるための全反射ミラーと、この全反射ミラーを支持するホルダと、このホルダを取り付けるピックアップハウジングとを有する光ピックアップ装置において、前記ホルダに球面部を設け、前記ピックアップハウジングに、前記球面部に摺接し、前記ホルダを回転可能に支持する支持部を設け、前記球面部の中心と前記全反射ミラーにおけるレーザ光の反射点とを略一致させるように前記ホルダを前記支持部に取り付けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】 前記支持部を、前記球面部に摺接する球面受け部を有し、かつ光ディスクの半径方向およびこの半径方向に直交する方向に移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】 前記ホルダに前記全反射ミラーを取り付けた際に、前記球面部が前記全反射ミラーの両側に配置され、前記ピックアップハウジングにおける前記全反射ミラーの配置部位の両側に、前記支持部を形成したことを特徴とする請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】 前記ホルダは、前記全反射ミラーと嵌合する嵌合部を有し、この嵌合部に前記全反射ミラーを嵌合させた際に前記全反射ミラーの側面が前記嵌合部の側面に接触する構成であり、前記ホルダの全反射ミラーと接触面に凹部を設けたことを特徴とする請求項１，２または３記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】 前記ホルダの凹部に、前記ホルダおよび前記全反射ミラーを押圧する弾性部材を嵌合したことを特徴とする請求項１，２，３または４記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】 前記ホルダを紫外線が透過する部材としたことを特徴とする請求項１，２，３，４または５記載の光ピックアップ装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノート型パーソナルコンピュータ等に搭載される薄型の光ディスクドライブ装置に適用される光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクドライブをノート型パソコンに搭載する場合、薄型が要求されることになり、ドライブの厚みは１０ｍｍ前後である。したがって、光ディスクドライブに搭載される光ピックアップ装置の厚みは６ｍｍ程度となる。またＤＶＤなどのメディアに対して情報の記録再生を行う場合、対物レンズのＮＡが大きいため全反射ミラーなどが傾くと非点収差が発生して記録再生に支障をきたすおそれが有る。そのため、対物レンズや全反射ミラーの傾き調整精度は非常に厳しい仕様が要求されており、対物レンズ、全反射ミラーなどは傾き調整が必要となっている。
【０００３】全反射ミラーなどの傾き調整に関する従来の技術としては、特開平６−８９４５８号公報記載のものがある。この公報には、全反射ミラーを支持体およびコイルばねを介して支持し、調整ねじにより角度を変えるように構成することにより、対物レンズに入射する光の角度を変えて光束に生じる非点収差を減少させることができるようにした光ピックアップ装置について記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術では次に記載するような問題点がある。
１：全反射ミラーの下面側に調整機構が配置されるために、光ピックアップ装置の薄型に限界がある。
２：全反射ミラーの傾き調整後に接着剤を硬化させて固定するが、接着剤が硬化するときに収縮して傾き調整が狂ってしまう可能性がある。
３：経時的に接着剤が吸湿し体積変化が発生し、傾きが狂ってしまう可能性が大きい。
４：ねじやばねなど調整用の部品が多くコストアップの要因となる。またねじの緩みが全反射ミラーの傾き変動の要因になる。
５：傾きはディスク半径方向（ラジアル方向）と直交するタンジェンシャル方向及びラジアル、タンジェンシャル方向各々と直交する方向にも全反射ミラーの傾き調整が必要であるが、上述の従来技術ではラジアル方向にのみ全反射ミラーの傾き調整機構があって、タンジェンシャル方向及びラジアル、タンジェンシャル方向各々と直交する方向には傾き調整ができない。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決し、薄型で、かつ全反射ミラーの傾きを３軸方向に調整できる機構で、しかも全反射ミラーの傾きに経時変化のない光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するための本発明は、対物レンズにレーザ光を偏向させるための全反射ミラーと、この全反射ミラーを支持するホルダと、このホルダを取り付けるピックアップハウジングとを有する光ピックアップ装置において、前記ホルダに球面部を設け、前記ピックアップハウジングに、前記球面部に摺接し、前記ホルダを回転可能に支持する支持部を設け、前記球面部の中心と前記全反射ミラーにおけるレーザ光の反射点とを略一致させるように前記ホルダを前記支持部に取り付けたことを特徴とする。このように構成したことにより、全反射ミラーの傾き調整時においてレーザ光の反射点の位置が安定するようになり、反射点が移動することによる調整精度の低下を防止することができる。
【０００７】また本発明は、前記支持部を、前記球面部に摺接する球面受け部を有しかつ光ディスクの半径方向とこの半径方向に直交する方向とに移動可能に構成したことを特徴とする。このように構成したことにより、レーザ光の反射点の位置とホルダの球面部の中心とを精度良く一致させることが可能になる。
【０００８】また本発明は、前記ホルダに前記全反射ミラーを取り付けた際に、前記球面部が前記全反射ミラーの両側に配置され、前記ピックアップハウジングにおける前記全反射ミラーの配置部位の両側に、前記支持部を形成したことを特徴とする。このように構成したことにより、全反射ミラーの側部に全反射ミラーの傾きを調整するための機構を設けることが可能になるため、光ピックアップ装置本体を薄型化することができる。
【０００９】また本発明は、前記ホルダは、前記全反射ミラーと嵌合する嵌合部を有し、この嵌合部に前記全反射ミラーを嵌合させた際に前記全反射ミラーの側面が前記嵌合部の側面に接触する構成であり、前記ホルダの全反射ミラーと接触面に凹部を設けたことを特徴とする。このように構成したことにより、ホルダに全反射ミラーをホルダに接着固定する際に、凹部が接着剤溜まりとして機能するようになる。
【００１０】また本発明は、前記ホルダの凹部に、前記ホルダおよび前記全反射ミラーを押圧する弾性部材を嵌合したことを特徴とする。このように構成したことにより、弾性部材の押圧によって全反射ミラーがホルダに保持される。
【００１１】また本発明は、前記ホルダを紫外線が透過する部材としたことを特徴とする。このように構成したことにより、紫外線を接着剤に直接的に照射することが可能になるため、紫外線硬化性の接着剤を用いて熱を加えずに短時間で接着固定することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の第１実施形態における光ピックアップ装置の概要を示す説明図であり、１は対物レンズ、２は全反射ミラー、３はコリメートレンズ、４はホログラムユニットを示し、このホログラムユニット４は、レーザダイオードと、受光素子と、レーザダイオードの出射光の光路に配置されたホログラムとを一体的に備えたものである。
【００１４】ホログラムユニット４から出射されたレーザ光はコリメートレンズ３によって平行光になり、全反射ミラー２によって反射されて対物レンズ１側に偏向され、対物レンズ１によって光ディスク上に収束されることにより、光ディスク上に光スポットが形成される。さらに、光ディスクによってレーザ光は反射され、この反射光は対物レンズ１，全反射ミラー２，コリメートレンズ３を介してホログラムユニット４に入射する。この時、反射光の光路はホログラムによって曲げられて受光素子に入光するようになる。
【００１５】図２は全反射ミラーおよびその周辺の構成を示す斜視図であり、１０は全反射ミラー２を保持するホルダ、１２はＵ字型の弾性部材、１３は、対物レンズ１，全反射ミラー２，コリメートレンズ３，ホログラムユニット４等、光ピックアップ装置を構成する各種部品を搭載するピックアップハウジングを示す。
【００１６】全反射ミラー２は、２つの直角二等辺三角形の面と３つの長方形の面からなる三角柱体における斜面を鏡面としたものであり、全反射ミラー２は、鏡面がレーザ光の光路上に位置するようにピックアップハウジング１３内に配設される。ここで以下の説明の便宜上、図２に示すように、全反射ミラー２の三角柱形状における３つの四角形の斜面において、レーザ光を反射する面を鏡面、鏡面に対して底面側の面を下面、鏡面に対して後方の面を背面と称する。
【００１７】ホルダ１０の中央部にはコ字状の嵌合部１０ａが形成されており、この嵌合部１０ａを全反射ミラー２の背面部に嵌合する。嵌合部１０ａにおける全反射ミラー２の両側面に当接する面の側部および上部には凹部が形成されており、これらの凹部によって全反射ミラー２にホルダ１０を嵌合させた際に、孔部１０ｂおよび溝部１０ｃが形成される。また、ホルダ１０の両側部には球面の一部からなる球面部１０ｄが形成されている。
【００１８】そして、ホルダ１０の嵌合部１０ａに全反射ミラー２を嵌合させ、孔部１０ｂ，１０ｂに弾性部材１２，１２のＵ字型を閉じるように弾性変形させて挿入することによって、全反射ミラー２の両側面が弾性部材１２，１２によって押圧されて全反射ミラー２がホルダ１０に保持される。この時、球面部１０ｄの中心が全反射ミラー２の鏡面上に位置し、かつホルダ１０の最下部の位置が全反射ミラー２の下面と同じかあるいは上方に位置する。さらに、溝部１０ｃ，１０ｃに接着剤を流し込むことによって全反射ミラー２がホルダ１０に接着固定される。
【００１９】ピックアップハウジング１３における全反射ミラー２を配置する部位には、長手方向がレーザ光の光路に沿った方向の孔部１３ａが形成されており、この孔部１３ａの両側の縁部の一部に、球面の一部からなる凹状の球面座１３ｂ，１３ｂが形成されており、この球面座１３ｂ，１３ｂにホルダ１０の球面部１０ｄ，１０ｄが載置されることによって、全反射ミラー２がピックアップハウジング１３に配設される。ここで、球面座１３ｂ，１３ｂにホルダ１０を載置した際、球面座１３ｂ，１３ｂの球面の中心は球面部１０ｄ，１０ｄの球面の中心に一致し、さらに全反射ミラー２の鏡面におけるレーザ光の反射点Ｐに略一致するように設定されており、ホルダ１０は球面座１３ｂ，１３ｂに対して摺動可能でかつ自由方向に傾き可能になる。その結果、全反射ミラー２は図３に示す３軸方向（θ１，θ２，θ３）に傾き調整可能となる。
【００２０】次に、全反射ミラーの傾き調整について説明する。
【００２１】まず、全反射ミラー２に対して上方にコリメータを配置する。次に、レーザダイオードを点灯して全反射ミラー２によって反射されたレーザ光をコリメータに入射させ、ピックアップハウジング１３の基準に対して垂直にレーザ光が立ち上がるように全反射ミラー２の傾きを調整し、調整後に接着固定する。そして傾き調整後に、ピックアップハウジング１３に対物レンズアクチュエータをセットする。
【００２２】このように構成したことにより、全反射ミラー２は光ディスクに対して垂直にレーザ光を立ち上げることが可能になるため、光ディスク記録面には非点収差の少ない良好なスポットが形成され、信頼性の高い記録再生が可能となる。特にＤＶＤ系のメディアを再生する場合は対物レンズのＮＡが大きいので、全反射ミラー２の傾きは５分以下と厳しい仕様が要求されるが、本実施形態の装置によれば、そのような要求を満たした光ピックアップ装置を供給することが可能となる。
【００２３】また、球面部１０ｄ，１０ｄの球面の中心と反射点Ｐが略一致しているために、傾き調整の際に反射点Ｐの位置が移動することが防止され、コリメータに対する光量の低下を防止することができる。
【００２４】また、ホルダ１０と全反射ミラー２の側面が接触する構成であり、ホルダ１０における全反射ミラー２と接触する面に溝部１０ｃを複数設けたことにより、溝部１０ｃが全反射ミラー２を固定するための接着剤の溜まり溝として機能するため、接着剤を定量的に塗布可能になり、かつ塗布箇所を一定の箇所に安定的に塗布できるようになり、接着後の全反射ミラー２の角度傾きを抑えることが可能になる。その他の効果としては、作業性の向上が図れ、かつ形状認識により自動定量接着塗布も可能となる。
【００２５】また、弾性部材１２，１２によってホルダ１０に全反射ミラー２を側面から押圧してホールドする構成としたことによって、全反射ミラー２は安定的に固定され、接着剤だけの固定よりも経時的な傾きを少なくすることが可能でありかつ温度変化による全反射ミラー２の傾きも低減される。この場合、弾性部材１２により全反射ミラー２を固定し、その後に接着剤による固定を行うことが一番確実な固定方法である。
【００２６】図４は本発明の第２実施形態における光ピックアップ装置の概要を示す説明図であり、２０はピックアップハウジング、２１はコ字状の支持部材を示す。なお、図１，図２に示す第１実施形態における装置の部材と同一または同一機能の部材については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２７】支持部材２１の上面側におけるコ字状の内側において対向する縁部の一部に球面の一部からなる球面座２１ａ，２１ａが形成されており、支持部材２１の下面側におけるコ字状の外側の両側部には段状のレール部２１ｂ，２１ｂが形成されている。球面座２１ａ，２１ａにホルダ１０の球面部１０ｄ，１０ｄを載置した際、球面座２１ａ，２１ａの球面の中心と球面部１０ｄ，１０ｄの球面の中心とが一致する。さらに、支持部材２１にホルダ１０を取り付けた際、全反射ミラー２の両側面の側部に支持部材２１が配置される。
【００２８】また、ピックアップハウジング２０の底面には開口部２０ａが形成されており、この開口部２０ａの縁部は段状に形成されており、底面よりも低い面の取付面２０ｂが形成されている。そして、開口部２０ａの上方から取付面２０ｂにレール部２１ｂの下面が当接するように支持部材２１をピックアップハウジング２０の底面に載置する。この時、開口部２０ａの開口縁の位置はレール部２１の段差の位置よりも外側になるように設定され、かつ取付面２０ｂと底面との段差の位置が支持部材２１の外周よりも外側になるように設定されているため、支持部材２１はピックアップハウジング２０上においてスライド移動可能に載置されるようになる。そのため、全反射ミラー２はラジアル方向及びタンジェンシャル方向に移動可能になる。
【００２９】図５は図４の傾き調整時の状態を示す説明図であり、３０は４分割受光素子を示す。
【００３０】４分割受光素子３０を全反射ミラー２の上方でかつレーザダイオードによるレーザ光の出射光路に対して垂直になる位置に配置し、レーザダイオードを点灯して全反射ミラー２によって反射されるレーザ光を４分割受光素子３０に入射させ、レーザ光が４分割受光素子３０の中心にくるように全反射ミラー２を３軸方向の回転調整およびラジアル−タンジェンシャル方向のスライド調整を行う。ここでは、４分割受光素子３０を構成する４つの受光素子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄの検出出力が同じになるように調整する。傾き調整後、支持部材２１をピックアップハウジング２０に、ホルダ１０を支持部材２１に接着固定する。
【００３１】このように構成したことにより、全反射ミラー２の３軸方向の傾き調整が可能でかつ全反射ミラー２をシーク方向とシーク方向に直交する方向の２軸に移動可能であるため、対物レンズの光軸と全反射ミラー２の球面部１０ｄ，１０ｄの球面の中心を一致させるように調整することができ、レーザ光を有効的に対物レンズに入射させることができるようになる。その結果、レーザ光のパワーを有効活用できるようになり、レーザダイオードの出力を低くできるためにレーザダイオードの寿命を延ばし、かつ光ディスクドライブの信頼性を高くすることが可能になる。
【００３２】また、レーザ光を点灯し全反射ミラー２から立ち上がる４分割受光素子３０からの出力信号により、全反射ミラー２の傾き調整を自動化することも可能であり、工数低減も可能である。
【００３３】また、ホルダ１０と支持部材２１は略コ字状として構成し、ホルダ１０と支持部材２１とを全反射ミラー２の側面側に配置することにより、調整機構を全反射ミラー２の下面より上に配置できるために光ピックアップ装置の薄型化が可能になる。なお、ホルダ１０と支持部材２１は略コ字状の構成に限るものではなく、例えば、四角形でレーザ光の光路をくり貫いた形状とし、かつ調整機構が全反射ミラーの下面より下側に配置されないようにすれば光ピックアップ装置は薄型化が図れる。
【００３４】以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は前述した構成に限るものではない。例えば、ホルダとして透明プラスチックのような紫外線が透過する部材を用いても良く、紫外線が透過することでホルダの球面部を均一にしかも短時間でかつ熱などを加えずに紫外線硬化型接着剤を用いて接着固定することが可能になる。このように構成したことにより、従来、紫外線の透過しない部材の接着には、熱と紫外線の併用で硬化する接着剤を用いることが考えられるが、このような接着剤では紫外線で仮硬化後、熱を何時間か加えなければ完全に硬化しなかった。熱を加えるということは、工場ラインにおいて、待ち時間が必要となるため極めて生産性が悪い。また、熱を加える弊害として接着したものの位置ずれや傾きが発生してしまうこともあり、問題となっていた。そこで、ホルダを、紫外線が透過する部材によって構成したことにより、球面部と球面座とを接合させる接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いることが可能になる。その結果、安定的にかつ短時間で接着することが可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上、説明したように構成された本発明によれば、次に記載する効果を奏する。
【００３６】請求項１記載の発明によれば、全反射ミラーは光ディスクに対して垂直にレーザ光を立ち上げることが可能となるため、ディスク記録面に非点収差のない良好なスポットが形成され、信頼性の高い記録再生が可能となる。
【００３７】請求項２記載の発明によれば、対物レンズ光軸と全反射ミラーの中心を一致させることができるためレーザ光を有効に対物レンズに入射させることができるようになり、レーザ光パワーの有効活用が可能になる。その結果、レーザ出力を低くできるためレーザ光源の寿命を延ばすことが可能である。また、発散系の照明においては、コマ収差の低減が可能となる。よって、ドライブの信頼性を高くすることが可能になる。
【００３８】請求項３記載の発明によれば、ピックアップの薄型化が可能である。
【００３９】請求項４記載の発明によれば、接着剤を定量的に塗布可能であり、かつ塗布箇所を一定の箇所に安定的に塗布でき、接着後の全反射ミラーの角度傾きを抑えることが可能になる。
【００４０】請求項５記載の発明によれば、全反射ミラーは安定的に固定され、接着剤だけの固定よりも経時的な傾きを少なくすることが可能になり、かつ温度変化による全反射ミラーの傾きも低減される。
【００４１】請求項６記載の発明によれば、安定的にかつ短時間で全反射ミラーの接着固定が可能となる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
|
| 【出願日】 |
平成１２年８月４日（２０００．８．４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１２１２８
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 光威
|
| 【公開番号】 |
特開２００２−５６５６３（Ｐ２００２−５６５６３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年２月２２日（２００２．２．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２３６８２４（Ｐ２０００−２３６８２４） |
|