JP2000251315A - レンズホルダ把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズホルダを、所定の姿勢で、かつ予め設
定された適切な力で、把持できるレンズホルダ把持装置
を提供する。 【解決手段】 把持台１０１には、その主面に垂直な貫
通孔１０８が形成されている。主面上には、その一部が
貫通孔上に突出するようホルダ押え固定部１０２が固定
され、貫通孔を挟んでホルダ押え固定部１０２に対向す
るようホルダ押え可動部材１０３が配置される。ホルダ
押え可動部材には、回転可能に駆動軸１０４が連結さ
れ、駆動軸は、この駆動軸に固定されたねじ管１１４に
螺合するねじ部１１５を有する支持部材１０５により支
持される。駆動軸の後端には、設定トルクを超えるトル
クが加えられた場合に空転するラチェット１０６が取り
付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズホルダ把持
装置に関し、特に、レーザダイオードにレンズホルダを
取り付けるための組み立て装置に用いられるレンズホル
ダ把持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ−Ｒドライブ等の光ディスク装置
は、光ディスクへの情報の書き込み及び光ディスクから
の情報の読み出しを行うために、光ピックアップを備え
ている。この種のピックアップは、レーザビームを発生
するレーザダイオードのビーム強度の分布が水平方向と
垂直方向とで異なるため、結合効率が悪い。そこで発明
者は、水平方向と垂直方向の強度分布が同じで結合効率
の高いビーム整形レンズを提案している。しかし、レー
ザダイオードとビーム整形レンズとの位置が設計と異な
る場合（特に光軸方向に１０μｍ以上ずれた場合）は、
特性の悪化が生じ、組み立ても複雑になる。

【０００３】発明者等は、光ピックアップの小型化、組
立工程の簡略化、高精度化を実現するため、ビーム整形
レンズを保持するレンズホルダをレーザダイオードに固
定し、さらには、回折格子をも一体化したＬＡＧ（Lase
r-Anamorphic lens-grating）ユニットと呼ばれるもの
を発明した。

【０００４】このＬＡＧユニットの組み立ては、３軸ス
テージとゴニオステージとを組み合わせたＬＤ調整部
と、別の３軸ステージを有するホルダ調整部と、位置合
わせ光学系と、ＦＦＰ測定用光学系と、ＮＦＰ測定用光
学系とを有するＬＡＧユニット組み立て装置を用いて行
うことができる。

【０００５】ＬＡＧユニットの組み立ては、３軸ステー
ジとゴニオステージとを組み合わせたＬＤ調整部と、別
の３軸ステージを有するホルダ調整部と、位置合わせ光
学系と、ＦＦＰ測定用光学系と、ＮＦＰ測定用光学系と
を有するＬＡＧユニット組み立て装置を用いて後述のよ
うに行われる。

【０００６】ＬＡＧユニット組み立て装置は、図３に示
すように、ＬＤ調整部（図示せず）に装着されたレーザ
ダイオード３０１からのレーザ光、または、ビーム整形
レンズ３０２を通したＬＡＧユニット３０３からのレー
ザ光が、位置合わせ光学系３０４、ＦＦＰ測定用光学系
３０５、及びＮＦＰ測定用光学系３０６の全てに入射す
るよう、ビームスプリッタ３０７ａ及び３０７ｂを備え
ている。また、レーザ光を、各光学系のＣＣＤカメラ３
０８，３０９，及び３１０で観測するために、その光強
度を弱めるためのＮＤフィルタ３１１を有している。ま
た、レーザ光を集光する光学レンズ３１２を有するとと
もに、位置合わせ光学系には、低倍率の光学レンズ３１
３を、ＮＦＰ光学系には、高倍率の光学レンズ３１４を
有している。

【０００７】以下、ＬＡＧユニットの組み立て工程につ
いて説明する。

【０００８】まず、レーザダイオードを、ＬＤ調整部の
ＬＤソケットに装着する。これにより、レーザダイオー
ドは、発光可能な状態になる。

【０００９】次に、レーザダイオードを発光させる。そ
して、位置合わせ光学系を用いてレーザダイオードの発
光点中心を観測しながら、発光点中心が、この位置合わ
せ光学系のＸ，Ｙ基準に一致するよう、ＬＤ調整部の３
軸ステージを用いて、レーザダイオードをＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に移動させる。それから、ＬＤ調整部の３軸ス
テージを用いて、レーザダイオードをＺ軸方向に移動さ
せ、位置合わせ光学系により観測されるレーザ光スポッ
トが、もっとも小さくなる位置を探す。

【００１０】次に、ＦＦＰ測定用光学系を用いて、レー
ザダイオードの発光点中心を観察し、レーザダイオード
の位置を、Ｘ軸及びＹ軸方向に関して微調整する。それ
から、ＦＦＰの測定を行い、レーザダイオードの角度ズ
レ量を算出する。この角度ズレ量の算出は、ＦＦＰの強
度がピークとなる位置に基づいてではなく、強度がピー
クの１／ｅ²になる位置（それらの中心位置）に基づい
て行われる。そして、求めた角度ズレ量に相当する分だ
け、ゴニオステージを傾けて（Ｘ軸及びＹ軸を傾け
て）、ΔＸ及びΔＹを調整する。又、ＮＦＰ測定用光学
系３０６を用い、再度、最もスポットが小さくなるよ
う、Ｚ軸方向に移動させる。

【００１１】次に、ホルダ調整部に取り付けられたレン
ズホルダ把持装置に、ビーム整形レンズが固定されたレ
ンズホルダを把持させる。それから、レンズホルダに保
持されたビーム整形レンズがレーザダイオード上に位置
するように、ホルダ調整部を移動させる。そして、位置
合わせ光学系を用いて、レーザダイオードの発光点中心
を観測しながら、発光点の中心が、位置合わせ光学系の
Ｘ，Ｙ基準に一致するよう、ホルダ調整部の３軸ステー
ジを用いて、レンズホルダーごとビーム整形レンズをＸ
軸方向及びＹ軸方向に移動させる。さらに、ＦＦＰ測定
用光学系を用いて、レーザダイオードの発光点中心を観
察し、ビーム整形レンズの位置を、Ｘ軸及びＹ軸方向に
関して微調整する。

【００１２】次に、ＮＦＰ測定用光学系を用いて、リア
ルタイムモニタモードで非点隔差を測定しながら、Ｚ軸
ステージを調整する。ビーム整形レンズを挿入したこと
により、Ｚ軸に関して、見かけ上の発光点の位置が変わ
っているので、レーザビームスポットが最も小さくなる
ように、レーザダイオード及びビーム整形レンズを別々
にＺ軸方向に移動させ、非点隔差が最も小さくなるよう
に調整を行う。

【００１３】以上のようにして、レーザダイオードとビ
ーム整形レンズとの相対位置を決定したならば、これら
の間に接着剤を塗布して、互いに接合固定する。こうし
て、ＬＡＧユニットが完成する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来のＬＡＧユニット
組み立て装置に使用されるレンズホルダ把持装置は、レ
ンズホルダが傾いている場合でも、そのまま把持してし
まうという問題点がある。

【００１５】また、従来のレンズホルダ把持装置は、把
持力が弱い場合には、レンズホルダを落としてしまった
り、波磁力が強い場合には、レンズホルダを変形させた
り、傷つけたりするという問題点がある。

【００１６】本発明は、レンズホルダを、所定の姿勢
で、かつ予め設定された適切な力で、把持できるレンズ
ホルダ把持装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、光学レ
ンズを保持するレンズホルダをレーザダイオードに固定
するために使用される組み立て装置に含まれ、前記レン
ズホルダを把持するレンズホルダ把持装置において、前
記組み立て装置のＺ軸に垂直な主面を有し、当該主面上
に開口を有する前記レンズホルダを挿通させることが可
能でかつ前記Ｚ軸に垂直な貫通孔が形成された把持台
と、一部が前記貫通孔上に突出するよう前記主面上に固
定されたホルダ押え固定部材と、該ホルダ押え固定部材
と前記開口を挟んで対向し、前記貫通孔に挿入される前
記レンズホルダを前記固定部材とともに挟むためのホル
ダ押え可動部材と、該ホルダ押え可動部材を、前記主面
上で前記固定部材へ向かう方向へ移動させるとともに、
当該ホルダ押え可動部材が受ける反作用が予め設定され
た値に達すると、移動を停止する駆動手段と、を有する
ことを特徴とするレンズホルダ把持装置が得られる。

【００１８】具体的には、前記駆動手段は、前記ホルダ
押え可動部材に回転可能に連結された駆動軸と、該駆動
軸が貫通し、当該駆動軸の外周面に設けられた第１のね
じ部に螺合する第２のねじ部によって前記駆動軸を前記
主面に平行に支持する支持部材と、前記駆動軸の後端に
取り付けられ、設定値以上の力が加えられると空転する
ラチェットと、を有している。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００２０】図１（ａ）及び（ｂ）に、本発明の一実施
の形態によるレンズホルダ把持装置を示す。このレンズ
ホルダ把持装置は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、把持台１０１、ホルダ押え固定部材１０２、ホルダ
押え可動部材１０３、駆動軸１０４、支持部材１０５、
ラチェット１０６、及びばね１０７を有している。

【００２１】把持台１０１は、表面（主面）から裏面ま
で貫通する、主面に対して垂直（図１（ａ）の表裏方
向、図１（ｂ）の上下方向）に形成された貫通孔１０８
を有している。この貫通孔１０８の形状及び大きさは、
把持しようとするレンズホルダ１０９が余裕を持って挿
通できるようにしてある。詳述すると、貫通孔１０８
は、レンズホルダ１０９を、接着剤１１０を用いてレー
ザダイオード１１１に固定して、ＬＡＧユニットとした
あと、このＬＡＧユニットが通過できる形状及び大きさ
とする。なお、図１（ｂ）のレーザダイオード１１１
は、ＬＤソケット１１２に装着された状態で示されてお
り、ＬＤソケット１１２からレーザダイオード１１１を
引き抜けば、ＬＡＧユニットは、貫通孔１０８を通り抜
けられる。

【００２２】また、把持台１０１の主面の縁には、コの
字型のガイド部材１１３が固定、または一体的に形成さ
れている。さらに、この把持台１０１は、支持部材１０
５に固定されている。

【００２３】ホルダ押え固定部材１０２は、図１（ａ）
に示すように、上方から見ると５角形で、その一辺がガ
イド部材１１３に当接し、その辺に対向する角が貫通孔
１０８の開口から貫通孔１０８上に突き出すように、主
面上に固定されている。また、ホルダ押え固定部材１０
２は、図１（ｂ）に示すように、貫通孔１０８上に突き
出した辺（エッジ）が、主面に対して垂直（貫通孔１０
８の形成方向に平行）となるように形成されている。

【００２４】ホルダ押え可動部材１０３は、貫通孔１０
８を挟んでホルダ押え固定部材１０２に対向するよう、
主面上に配置されている。

【００２５】駆動軸１０４は、ホルダ押え可動部材１０
３に回転可能に取り付けられている。駆動軸１０４の中
央付近には、外周面にねじが形成されたねじ管１１４が
固定されている。このねじ管１１４は、支持部材１０５
に形成されたねじ部１１５に螺合する。この結果、駆動
軸１０４は、主面に平行に進退可能に支持部材１０５に
よって支持される。

【００２６】支持部材１０５は、上述のように、把持台
１０１が固定され、駆動軸１０４を支持する。また、支
持部材１０５は、後述する組み立て装置の超微動Ｚ軸ス
テージに固定される。このとき、把持台１０１の主面
が、組み立て装置のＺ軸に垂直、即ち、Ｘ−Ｙ平面に平
行となるように、支持部材１０５は、超微動Ｚ軸ステー
ジに固定される。

【００２７】ラチェット１０６は、駆動軸１０４の後端
に取り付けられた、正逆回転切り替え可能で、トルク設
定が可能なラチェットである。

【００２８】ばね１０７は、一端がホルダ押え可動部材
１０３に、他端が支持部材１０５に、それぞれ固定され
ており、ホルダ押え可動部材１０３を支持部材１０５側
に引き付けるよう作用する。

【００２９】以下、このレンズホルダ把持装置の動作を
説明する。

【００３０】まず、ラチェット１０６を正転方向に回転
するよう切り替え、時計周りに回転させると、ラチェッ
ト１０６の回転に伴い駆動軸１０４が回転する。駆動軸
１０４は、ねじ管１１４とねじ部１１５の働きにより、
自身の回転に伴って、図の左方に向かって進行する。

【００３１】ホルダ押え可動部材１０３は、駆動軸１０
４の進行によって、ホルダ押え固定部材１０２に向かっ
て進む。ガイド部材１１３は、ねじ管１１４とねじ部１
１５との間のがたつきによる、ホルダ押え可動部材１０
３の振れを阻止し、ホルダ押え可動部材１０３が直線的
に移動するよう導く。

【００３２】貫通孔１０８にレンズホルダ１０９が挿入
されていると、ホルダ押え可動部材１０３は、図の左方
へ進行した結果、やがて、レンズホルダ１０９に突き当
たる。この後、さらにラチェット１０６を回転させれ
ば、ホルダ押え可動部材１０３は、レンズホルダ１０９
をホルダ押え固定部材１０２に押し付ける。さらにラチ
ェット１０６を回転させ、ホルダ押え可動部１０３がレ
ンズホルダ１０９から受ける反発力とばね１０７による
引張り力との合成力が、予め設定した値を超えると、ラ
チェット１０６は空回する。換言すると、ラチェット１
０６に加えられたトルクが、予め設定したトルクを超え
るとラチェット１０６は空転する。即ち、ラチェット１
０６の回転が、駆動軸１０４に伝わらず、駆動軸１０４
はその場で停止する。この結果、レンズホルダ１０９
は、ホルダ押え固定部材１０２とホルダ押え可動部材１
０３とによって、所定の力で把持され、それ以上の力が
加えられることはない。

【００３３】ラチェット１０６の設定値は、レンズホル
ダ１０９を変形させたり傷つけたりすることなく、ホル
ダ押え固定部材１０２とホルダ押え可動部材１０３と
で、しっかりと落下させることなく把持することのでき
るように設定されなければならない。また、駆動軸１０
４を必要以上に図の左方へ進行させてしまうと、ホルダ
押え可動部１０３が主面から浮き上がり、レンズホルダ
１０９が傾いてしまうので、その点も考慮して、ラチェ
ット１０６の設定値を設定しなければならない。ホルダ
押え可動部１０３の主面からの浮き上がりが生じる力の
強さは、レンズホルダ１０９の形状によって変化するた
め、レンズホルダ１０９の形状に応じた設定が必要であ
る。

【００３４】なお、本実施の形態では、ホルダ押え固定
部材１０２のエッジが、貫通孔１０８上に突き出すよう
にしているため、レンズホルダ１０９に形成されている
溝にこのエッジが入らなければ、レンズホルダ１０９
は、貫通孔１０８へ挿入することができない。つまり、
レンズホルダ１０９が、主面に対して垂直に位置してい
る場合は、あるいは、僅かにその上部がホルダ押え可動
部材１０３側に傾いている場合でなければ、レンズホル
ダ１０９は貫通孔１０８に挿入できない。そして、ホル
ダ押え可動部材１０３は、平面でレンズホルダ１０９に
接触するようにしているので、レンズホルダ１０９は、
常に同一の姿勢で保持される。

【００３５】レンズホルダを開放するには、ラチェット
１０６を逆転方向に回転するよう切り替え、反時計周り
に回転させればよい。これにより、駆動軸１０４が反時
計周りに回転し、ホルダ押え可動部材１０３を図の右方
へ後退させ、レンズホルダ１０９を、把持状態から開放
する。

【００３６】本実施の形態によるレンズホルダ把持装置
は、図２に示すようなＬＡＧユニット組み立て装置に使
用される。

【００３７】図２のＬＡＧユニット組み立て装置は、自
動Ｚ軸ステージ２０１と、自動Ｚ軸ステージ２０１に搭
載されたＬＤ調整部２０２及びホルダ調整部２０３と、
光学系２０４とを有している。

【００３８】ＬＤ調整部２０２は、超分解能ＸＹステー
ジ２０５、回転ステージ２０６、θＸゴニオステージ２
０７、θＹゴニオステージ２０８、及びＬＤソケットを
備えたＬＤ固定治具２０９を有している。

【００３９】また、ホルダ調整部２０３は、アリ式ステ
ージ２１０、超分解能ＸＹステージ２１１、及び超微動
Ｚ軸ステージ２１２を有している。図１のレンズホルダ
把持装置２１３は、超微動Ｚ軸ステージ２１２に固定さ
れる。

【００４０】このＬＡＧユニット組み立て装置による、
組立工程は、従来と実質的に同じなので、その説明は省
略する。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ラチェットのように設
定値以上に力が加わると空転する駆動手段を用いてホル
ダ押え可動部材を移動させるようにしたことで、変形さ
せたり、傷付けたりすることなく、確実にレンズホルダ
を把持することができる。

【００４２】また、本発明によれば、レンズホルダが挿
入される貫通孔上に突出するエッジを有するホルダ押え
固定部を用いてレンズホルダを把持するようにしたこと
で、常に同一の姿勢で、レンズホルダを把持することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるレンズホルダ把持
装置を示す（ａ）平面図、及び（ｂ）縦断面図である。

【図２】図１のレンズホルダ把持装置を備えたＬＡＧユ
ニット組み立て装置の概略図である。

【図３】従来のＬＡＧユニットの組み立て工程を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１０１ 把持台 １０２ ホルダ押え固定部材 １０３ ホルダ押え可動部材 １０４ 駆動軸 １０５ 支持部材 １０６ ラチェット １０７ ばね １０８ 貫通孔 １０９ レンズホルダ １１０ 接着剤 １１１ レーザダイオード １１２ ＬＤソケット １１３ ガイド部材 １１４ ねじ管 １１５ ねじ部 ２０１ 自動Ｚ軸ステージ ２０２ ＬＤ調整部 ２０３ ホルダ調整部 ２０４ 光学系 ２０５ 超分解能ＸＹステージ ２０６ 回転ステージ ２０７ θＸゴニオステージ ２０８ θＹゴニオステージ ２０９ ＬＤ固定治具 ２１０ アリ式ステージ ２１１ 超分解能ＸＹステージ ２１２ 超微動Ｚ軸ステージ ２１３ レンズホルダ把持装置 ３０１ レーザダイオード ３０２ ビーム整形レンズ ３０３ ＬＡＧユニット ３０４ 位置合わせ光学系 ３０５ ＦＦＰ測定用光学系 ３０６ ＮＦＰ測定用光学系 ３０７ａ，３０７ｂ ビームスプリッタ ３０８，３０９，３１０ ＣＣＤカメラ ３１１ ＮＤレンズ ３１２，３１３，３１４ 光学レンズ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学レンズを保持するレンズホルダをレ
   ーザダイオードに固定するために使用される組み立て装
   置に含まれ、前記レンズホルダを把持するレンズホルダ
   把持装置において、 前記組み立て装置のＺ軸に垂直な主面を有し、当該主面
   上に開口を有する前記レンズホルダを挿通させることが
   可能でかつ前記Ｚ軸に垂直な貫通孔が形成された把持台
   と、 一部が前記貫通孔上に突出するよう前記主面上に固定さ
   れたホルダ押え固定部材と、 該ホルダ押え固定部材と前記開口を挟んで対向し、前記
   貫通孔に挿入される前記レンズホルダを前記固定部材と
   ともに挟むためのホルダ押え可動部材と、 該ホルダ押え可動部材を、前記主面上で前記ホルダ押え
   固定部材へ向かう方向へ移動させるとともに、当該ホル
   ダ押え可動部材が受ける反作用が予め設定された値に達
   すると、当該ホルダ押え可動部材の移動を停止させる駆
   動手段と、を有することを特徴とするレンズホルダ把持
   装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段が、前記ホルダ押え可動部
   材に回転可能に連結された駆動軸と、該駆動軸が貫通
   し、当該駆動軸の外周面に設けられた第１のねじ部に螺
   合する第２のねじ部によって前記駆動軸を前記主面に平
   行に支持する支持部材と、前記駆動軸の後端に取り付け
   られ、設定値以上の力が加えられると空転するラチェッ
   トと、を有することを特徴とする請求項１のレンズホル
   ダ把持装置。
3. 【請求項３】 前記ホルダ押え可動部と前記支持部材と
   の間にばね部材が連結されていることを特徴とする請求
   項２のレンズホルダ把持装置。
4. 【請求項４】 前記支持部材に、前記把持台が固定され
   ていることを特徴とする請求項２または３のレンズホル
   ダ把持装置。
5. 【請求項５】 前記ホルダ押え固定部が、前記Ｚ軸に平
   行なエッジ部を前記貫通孔上に突出させていることを特
   徴とする請求項１，２，３、または４のレンズホルダ把
   持装置。
6. 【請求項６】 前記主面上に、前記ホルダ押え可動部材
   の移動をガイドするガイド部材を設けたことを特徴とす
   る請求項１，２，３，４、または５のレンズホルダ把持
   装置。