CN1435829A

CN1435829A - 用于光学检测头装置的透镜架

Info

Publication number: CN1435829A
Application number: CN03101815A
Authority: CN
Inventors: 堀健一
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2003-08-13
Also published as: EP1331634A2; DE60302259D1; EP1331634A3; EP1331634B1; TW200302463A; US20030142419A1; JP2003223735A; DE60302259T2; JP3759046B2; US6710946B2

Abstract

本发明涉及一种光学检测头装置用的透镜架，其在调整透镜位置时，可使透镜的中心轴不偏离光轴。利用压簧(16)经常推压到由底板(122)和垂直壁(124)形成的角部所配置的透镜架(14A)具有在与垂直壁互相垂直方向上延伸的调整槽(14Aa)。该调整槽(14Aa)做成梯形，其在靠近垂直壁处较窄，而在远离垂直壁处较宽。将调整销(18a)通过开在底板上的孔(122b)插入调整槽(14Aa)后，利用调整销的动作使透镜架(14A)沿激光的光轴(OA)方向移动，这样，透镜(BSL)的中心轴(CA)不偏离光轴，可进行其位置的调整。

Description

用于光学检测头装置的透镜架

技术领域

本发明涉及内置于光盘装置中、进行光记录介质(光盘)重放的光学检测头装置。特别是关于嵌入装在光学检测头装置的光学基体上的透镜的透镜架。

背景技术

众所周知，光学检测头装置(以下简称“OPU”)是利用物镜将由作为光源的半导体激光发射出的激光聚光在光盘的信号记录面上，利用作为光检测手段的检测器检测由其信号记录面反射的光的装置。

因此，光学检测头装置由各种光学部件构成，并将它们装入光学基体中。作为这些光学部件之一的有一种透镜叫做光束扩展透镜。

在组装光学检测头装置(OPU)时，为了修正由于组装误差而导致的光学特性的恶化(劣化)，调整光束扩展透镜的位置后，经常采用粘结固定的方法。光束扩展透镜为圆筒形状，而在圆筒形状的状态下调整光束扩展透镜的位置是很困难的。于是，往往采用下述方法，即，将光束扩展透镜嵌入具有易于调整位置的形状的透镜架中，通过调整透镜架的位置，其结果，实现光束扩展透镜位置的调整。

以下参照附图对本发明所使用的光学检测头装置进行说明。图1至图3分别表示光学检测头装置的光学系统的立体图、平面图及主视图。

光学检测头装置具有：半导体激光(激光二极管)LD、衍射光栅GRT、半透镜HM、准直透镜CL、上升镜BM、物镜OL、光束扩展透镜BSL、光检测器(受光元件)PD、波前监控器FM。这些光学部件如后述那样装入光学基体，另外，Disc是光盘。

图示的光学检测头装置中，传感器下面所对的上升镜BM的反射面的上升角θ小于45°。并且，如图3所示，半导体激光LD、光检测器PD、衍射光栅GRT、准直透镜CL、光束扩展透镜BSL及波前监控器FM等光学部件相对于光学基体(后面叙述)以倾斜状态配置，使其不要从传感器下面向下方露出。

图4所示上升镜BM的反射面的上升角θ的关系。由于上升镜BM的反射面的上升角θ小于45°，所以，射入上升镜BM的激光及从该上升镜BM反射的反射光的光轴，相对于传感器下面只向角度α上方倾斜。该角度α用α＝90°-2θ表示。

下面对图1至图3所示的光学检测头装置的工作做一说明。

在相对于水平面(传感器下面)只向角度α下方倾斜的状态下，从配置在跟前的半导体激光LD向前方射出的一束激光利用衍射光栅GRT(图1、图2)可分为三束激光，用半透镜HM折成直角，相对于水平面，在只向角度α下方倾斜状态下，向左边射入。另外，半透镜HM将射入的激光按一定的比例分离为反射光和透过光。例如，半透镜HM的构成是反射80％射入的激光、而透过20％射入的激光。波前监控器FM(图1、图2)对通过该半透镜HM而进入的激光的光量进行监控。相对于该水平面，在只向角度α下方倾斜射入左边的激光，用准直透镜CL变为平行光后，用上升镜BM的反射面进行反射射入垂直上方，通过物镜聚光(照射)到光盘Disc的信号记录面上。

从光盘Disc信号记录面的反射光(回射光)射入垂直下方，通过物镜OL，可由上升镜BM的反射面反射，相对于水平面，在只向角度α上方倾斜的状态下(图4)向右边射入，通过准直透镜CL、半透镜HM、光束扩展透镜BSL，利用光检测器PD进行检测。

半导体激光LD、衍射光栅GRT、半透镜HM、准直透镜CL、上升镜BM、光束扩展透镜BSL、光检测器PD及波前监控器FM等光学部件，如后面所述保持在光学基体中。并且，物镜OL可利用透镜架(没有图示)保持。透镜架被支持使其可相对于光学基体微动。传感器下面是光学基体下面。

图5及图6表示现有的光学检测头装置的外观。光学检测头装置10具有上述的光学基体12，上述的光学部件可装入该光学基体12中。

如图5所示，光束扩展透镜BSL嵌入现有的透镜架14中。如图6所示，该透镜架14可用压簧16从上方推压，安装在光学基体12中。透镜架14只在图5中的箭头A所示的方向上具有自由度，可以使透镜架14在A方向上移动。

另一方面，透镜架14如图7所示，在其背面(下面)切有调整槽14a。在该调整槽14a中插入如图8所示的调整夹具18的调整销18a。此处，调整夹具18的主体做成圆柱形，在其前端形成偏心并装有调整销18a。

图9表示将调整夹具18的调整销18a插入透镜架14的调整槽14a上的状况。

参照图10，对光学基体12、现有的透镜架14及压簧16的配置关系进行说明。图10中，(A)是从图5的箭头B的方向所看到的透镜架14的部分剖面图；(B)是从后面所看到的透镜架的部分图。

如图10所示，光学基体12具有底板122及从该底板122垂直向上延伸的垂直壁124。透镜架14配置在由底板122和垂直壁124形成的角部。具体的说，透镜架14做成大体为矩形剖面的四角形状，具有上面141、下面142、右面143及左面144。透镜架14的右面143与垂直壁124一侧的垂直面124a滑配合；下面142与底板122的表面(上面、水平面)122a滑配合。与透镜架14的右面143滑配合的垂直壁124一侧的垂直面124a叫做X基准面；与透镜架14的下面142滑配合的底板122的表面(上面、水平面)122a叫做Y基准面。

另一方面，压簧16在垂直壁124的上端与底板122平行地向左边延伸，其前端161向下方弯曲成“＜”字形。如图10(A)所示，压簧16的前端161与透镜架14的上面141及左面144交叉的角部对接，因此，将透镜架14的右面143及下面142用推压力f分别向X基准面124a和Y基准面122a推压。即，透镜架14被用压簧16推压，使透镜架14在X方向(与X基准面124a互相垂直的左右方向)及Y方向(与Y基准面122a互相垂直的上下方向)的移动受到限制。

如图10(B)所示，在光学基体12的底板122上，在承载透镜架14的部分上开有圆孔122b，从该圆孔122b露出透镜架14的调整槽14a。调整槽14a在左右方向(X方向)上延伸。调整槽14a的宽度与调整夹具18的调整销18a的直径大体相同。

如图11所示，调整夹具18的调整销18a通过圆孔122b进入到透镜架14的调整槽14a中，通过拧动调整夹具18(转动)，可以在远离光检测器PD的方向(图11(A))或靠近光检测器PD的方向(图11(B))，使透镜架1沿光轴OA(箭头A方向、Z方向)移动。

在此，透镜架14经常处于在X基准面124a及Y基准面122a上滑动的同时，必须只在光轴OA的方向(Z方向)上移动。

但是，在现有的透镜架14(的调整槽14a)的构成中，参照图12，如以下详细说明的那样，使透镜架14只在Z方向移动是很困难的。

即，理想状况是，如图12(B)的虚线所示，透镜架14的调整槽14a必须沿X方向(与X基准面124a互相垂直的方向)延伸。但是，实际上，由于制造上的误差等原因，如图12(B)的实线所示，也有从X方向只向角度θ倾斜方向延伸的情况。

并且，即使透镜架14的调整槽14a沿X方向延伸，如图8所示，在调整夹具18的构造上，由于调整销18a与调整夹具18的中心轴偏心，使调整夹具18转动时，调整销18a的移动方向与应使透镜架14移动的光轴OA方向(Z方向)不一致的情况也时有发生。

在这种情况下，例如，如图12(B)的F所示，在离开X基准面124a的、不希望的方向上，由调整销18a对透镜架14往往具有作用力。

这种作用力F如图12(B)所示，可以分解为X方向的X成分力Fx和Z方向的Z成分力Fz。X成分力Fx是将透镜架14从X基准面124a拉开方向的力。因此，用调整销18a使透镜架14移动(力F进行作用)的瞬间，如图12(A)所示，透镜架14如箭头D所示，从X基准面124a偏离，导致透镜架14(的右边143)与X基准面124a之间产生松动(间隙)。这时，当然，光束扩展透镜BSL的中心轴CA偏离光轴OA。

缘于这种现象，用于光束扩展透镜BSL的位置调整的监控的电气信号不连续，就不能调整最好的光束扩展透镜BSL的位置。

并且，即使在该光束扩展透镜BSL的位置调整后，压簧16的推压力f(图10(A))，有时就不能克服Y基准面122a与透镜架14的下面142之间的静摩擦力。在这种情况下，如图12(A)所示的“偏离”保持原样。其结果，导致光学检测头装置的光学性能劣化，或者甚至不能进行光束扩展透镜BSL的位置调整。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种透镜架，在调整透镜的位置时，其透镜的中心轴不偏离光轴。

本发明的另一目的在于提供一种透镜架，它可生产光学性能良好的光学检测头装置。

本发明的光学检测头装置用的透镜架是将组装在光学检测头装置10的光学基体12上的透镜BSL嵌入其上的透镜架14A，光学基体具有底板122及由底板垂直向上延伸的垂直壁124；透镜架设置在由底板与垂直壁形成的角部，并由压簧16经常推压到角部，透镜架具有在与垂直壁互相垂直的方向上延伸的调整槽14a，通过在底板上开的孔122b，将调整销18a插入到调整槽14a中，利用调整销的动作，使透镜架沿激光的光轴OA方向移动，借此可调整透镜的位置；其特征在于：调整槽14Aa做成梯形，其宽度在靠近垂直壁处较窄，而在远离垂直壁处较宽。

另外，上述的标号是为便于理解而附加的，只不过是一个例子，显然，本发明不受这些限定。

附图说明

图1是表示利用本发明的光学检测头装置的光学系统的立体图。

图2是表示图1所示的光学检测头装置的光学系统的平面图。

图3是表示图1所示的光学检测头装置的光学系统的主视图。

图4是表示图1所示的用于光学检测头装置的上升镜的反射面与上升角的关系图。

图5是表示现有的光学检测头装置的外观的立体图。

图6是表示图5所示的现有的光学检测头装置的外观的立体图。

图7是表示图5所示的现有的光学检测头装置从内面看的立体图。

图8是表示具有插入透镜架的调整槽的调整销的调整夹具的外观的立体图。

图9是表示将调整夹具的调整销插入透镜架的调整槽的状况的内面图(A)及沿(A)的C-C的剖面图(B)。

图10是用于说明光学基体与现有的透镜架及压簧的配置关系图，(A)是从图5的箭头B方向所看到的部分现有的透镜架的剖面图；(B)是从内面看到的部分现有的透镜架图。

图11是表示位置调整时现有的透镜架的调整槽动作的局部放大的内面图。

图12是与图10相同的、用于说明现有的透镜架问题点的图。

图13是与图10相同的、用于说明根据光学基体及本发明的实施方式对透镜架与压簧的配置关系图。

图14是表示本发明实施方式的透镜架外观的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

参照图13，本发明实施方式的透镜架14A，除了调整槽的形状与现有的不同点以外，具有与现有的透镜架14相同的结构。因此，对调整槽给以标号14Aa。

图示的调整槽14Aa，如图13(B)的实线所示，做成梯形，其宽度在靠近垂直壁124处较窄，而在远离垂直壁124处较宽。

就具有这样构造的调整槽14Aa的透镜架14A而言，透镜架14A由调整销18a所受的力，通常如图13(B)中的F′表示。

即，该作用力F′，如图13(B)所示，可以分解为X方向的X成分力F′x和Z方向的Z成分力F′z。该X成分力F′x通常是透镜架14A接近(推压)X基准面124a方向的力。这样，在位置调整中叫做F′x的力，通过将推压力经常的积极的作用于X基准面124a上，这样，在位置调整时，可以防止光束扩展透镜BSL的中心轴CA的位置偏离光轴OA。

图14表示透镜架14A的外观。

本发明不限于上述实施方式，很显然，在不超出本发明宗旨的范围内可有各种变化及变形。例如，在上述的实施方式中，作为透镜，对用于光束扩展透镜的实例进行了说明，也可说明用于在光轴方向上调整位置所需的透镜。

综上所述，依据本发明，只要将调整槽的形状由现有的宽度一定改变为梯形，就可防止调整透镜位置时导致的透镜位置偏离。因此，不仅没有提高成本，而且还可以生产光学性能良好的光学检测头装置。

Claims

1、一种光学检测头装置用的透镜架，是将组装在光学检测头装置的光学基体上的透镜嵌入其上的透镜架，上述光学基体具有底板及由该底板垂直向上延伸的垂直壁；上述透镜架设置在由该底板与该垂直壁形成的角部，并由压簧(16)经常推压到上述角部，上述透镜架具有在与上述垂直壁互相垂直的方向上延伸的调整槽，通过在上述底板上开的孔，将调整销(18a)插入到上述调整槽中，利用上述调整销的动作，使上述透镜架沿激光的光轴OA方向移动，借此可调整上述透镜的位置；其特征在于：上述调整槽(14Aa)做成梯形，其宽度在靠近上述垂直壁处较窄，而在远离上述垂直壁处较宽。