JP2002056563A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【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１
０ｄ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１
０をピックアップハウジング１３に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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６
ｍｍ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１
０ａ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，１０
ｄ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１
３ｂ，１３ｂにホルダ１０を載置した際、球面座１３
ｂ，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，２
１ａ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１０
ｄ，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１
０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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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

【図２】全反射ミラーおよびその周辺の構成を示す斜視
図

【図３】全反射ミラーの傾き調整における調整方向を示
す説明図

【図４】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

【図５】図４の傾き調整時の状態を示す説明図

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 全反射ミラー ３ コリメートレンズ ４ ホログラムユニット １０ ホルダ １０ａ 嵌合部 １０ｂ 孔部 １０ｃ 溝部 １０ｄ 球面部 １２ 弾性部材 １３，２０ ピックアップハウジング １３ａ 孔部 １３ｂ 球面座 ２０ａ 開口部 ２１ 支持部材 ２１ａ 球面座 ２１ｂ レール部 ３０ ４分割受光素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。