JP2005115999A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学部品が理想的に配置されている光軸に対するレーザダイオードの位置を正確にかつ容易に調整する。位置調整に際して、レーザダイオードに存在する発光点の位置ずれを吸収させる。
【解決手段】 発光ユニットＡが、ベース１と、レーザダイオード７を保持させたホルダー３と、板ばね材でなる結合具５とでなる。ベース１とホルダー３との重なり箇所では、ベース１側の一対の平坦面１４，１４に、ホルダー３側の一対の円弧面３２，３２が当接している。円弧面３２，３２の中心軸線が、レーザダイオード７の発光点Ｐを通過する中心軸線Ｏに一致する。結合具の突片５５，５５が、中心軸線Ｏの背部でレーザダイオードに弾接している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ピックアップ装置、特に、組立て時に、光源としてのレーザダイオードの射光方向の位置合わせ操作を容易に行うことのできる光ピックアップ装置に関する。

デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの記録面を走査して記録や再生を行うための光ピックアップ装置では、その光学系が、光軸上に並べられたコリメータレンズ、ビームスプリッター、対物レンズ、集光レンズ、受光素子などの複数種類の光学部品を有している。そして、組立て時には、光源としてのレーザダイオードの射光方向を理想的に配置されている光軸に合わせ込むための位置調整作業が行われる。そして、従来より、このような位置調整作業の正確性や作業性を向上させることを意図した技術が種々提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

このうち、特許文献１の技術では、ベースに、レーザダイオードを保持させたホルダーを、球面を介して摺動回転自在に重ね合わせ、ベースにねじ止めした板ばねによってホルダーをベースに弾圧させることによりそのホルダーをベースに保持させるという対策を講じることによって、レーザダイオードの基準面に対する放射角分布の中心の傾きを補正することができるようにしている。特許文献２には、レーザダイオードの傾角調整などを、ねじとばね板とを組み合わせて行うことが記載されている。特許文献３には、ハウジングに球面を介してホログラムレーザを保持させた状態で、ホログラムレーザの傾角を調整することが記載されている。

特開２００３−２２５４２号公報 特開２００３−１６６５９号公報 特開２００３−１８７４６１号公報

しかしながら、従来例のように、球面を摺動させることによってレーザダイオードやホログラムレーザの傾角を調整することにより、レーザダイオードの基準面に対する放射角分布の中心の傾きを補正するという作業にあっては、レーザダイオードが、一方向だけでなく全方位に対して回動される状況下での調整作業になるために、それだけ調整が困難である。しかも、レーザダイオードやホログラムレーザの傾角調整によってそれらの発光点の位置が変化することもあり得るので、光学部品が理想的に配置されている光軸に対する傾角調整作業が非常に煩雑になるという問題がある。

また、レーザダイオードを保持させたホルダーを板ばねを利用してベースに取り付ける作業では、ホルダーをベースに保持させながら板ばねをベースにねじ止めしたりする作業がきわめて煩わしいという問題がある。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、光学部品が理想的に配置されている光軸に対するレーザダイオードの位置を正確にかつ容易に調整することが可能であるだけでなく、板ばね材を用いるだけで、レーザダイオードに存在する発光点の位置ずれを吸収させることができるようにして、上記光軸に対するレーザダイオードの傾きを正確にかつ容易に調整することのできる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る光ピックアップ装置は、光軸上に並べて配備された複数種類の光学部品と、光源としてのレーザダイオードを保持したホルダーがベースの背部に取り付けられて上記光軸に対して位置合わせされる発光ユニットとを備えている。そして、上記発光ユニットが、上記ベースを上記光軸に直交しかつ互いに直交する縦軸及び横軸の２軸方向に位置調整することによって当該光ピックアップ装置に組み込まれるものである。加えて、上記発光ユニットが、上記ベース及びホルダーを弾圧状態で挟み付けて位置固定する前側係止片及び後側押圧片とを一体に備えた板ばね材でなる結合具を有し、ベースとホルダーとの重なり箇所では、ベース側に形成された受面にホルダー側に形成された当り部が当接していると共に、上記受面と上記当り部とは、上記縦軸に平行で上記レーザダイオードの発光点を通過する中心軸線の周りで当り部が受面に対して摺動する形状に形成されており、上記結合具の後側押圧片が、上記中心軸線の背部で上記レーザダイオードに弾接することによってそのレーザダイオードを介し上記当り部を上記受面に弾圧させる突片でなる。

この構成であれば、板ばね材でなる結合具が発光ユニットのベース及びホルダーを位置固定する作用を発揮する。そして、その発光ユニットを、治具を用いて縦軸及び横軸の２軸方向に位置調整することにより、発光ユニットが光軸に対して正確に位置合わせされる。その後、ベース側の受面に当接しているホルダー側の当り部を、レーザダイオードの発光点を通過する上記中心軸線の周りで摺動させると、発光点の位置ずれを起こすことなくレーザダイオードの傾角が一方向でのみ調整されてその射光方向が上記光軸に合う。しかも、結合具の後側押圧片が、上記中心軸線の背部で上記レーザダイオードに弾接することによってそのレーザダイオードを介し当り部を受面に弾圧させる突片でなるので、レーザダイオードの傾角調整によってレーザダイオードとホルダーとベースとが一体的に容易に動かないように組み立てられる。

本発明では、上記結合具が、上記縦軸方向で対向する一対の板片部を備え、それらの板片部によって上記ベース及び上記ホルダーがそれぞれ挾まれてそれら両者が上記縦軸方向で相対的に位置決めされていることが望ましい。これによれば、結合具によってベースとホルダーとが縦軸方向で正確に位置決めされる。

本発明では、上記突片が、上記レーザダイオードの発光点を挟む両側に配備されていることが望ましく、これによれば、上記したレーザダイオードの傾角調整を安定性よく行うことができる。

本発明では、上記レーザダイオードに対する上記突片の弾接部の輪郭線が円弧状に形成されていることが望ましい。これによれば、突片の弾接部がレーザダイオードに点接触状態で当接するので、レーザダイオードの傾角調整を小さな力で行うことが可能であり、しかも、レーザダイオードが調整後の位置にそのまま固定される。

本発明では、上記受面が一定の開き角度を有する一対の平坦面によって形成され、上記当り部が一対の上記平坦面の相互間に嵌合されかつ上記中心軸線からの離間距離が一定に定められた円弧面によって形成されている、という構成を採用することが可能であり、これによれば、ベースに対してホルダーがスムーズに回動するので、レーザダイオードの傾角調整を小さな力で円滑に行うことが可能になる。

本発明に係る光ディスク装置は、次の構成を採用することによっていっそう具体化される。すなわち、光軸上に並べて配備された複数種類の光学部品と、光源としてのレーザダイオードを保持したホルダーがベースの背部に取り付けられてその射光方向が上記光軸に対して位置合わせされる発光ユニットとを備え、上記発光ユニットが、上記ベースを上記光軸に直交しかつ互いに直交する縦軸及び横軸の２軸方向に位置調整することによって当該光ピックアップ装置に組み込まれる光ピックアップ装置において、上記発光ユニットが、上記縦軸方向で対向する一対の板片部と、それらの板片部の前端にそれぞれ設けられた前側係止片と、それらの板片部の後端にそれぞれ設けられて上記前側係止片との間で上記ベース及びホルダーを弾圧状態で挟み付けて位置固定する後側押圧片と、一対の上記板片部を連結する縦長片部と、を一体に備えた板ばね材でなる結合具を有していると共に、この結合具の一対の上記板片部によって上記ベース及び上記ホルダーがそれぞれ挾まれてそれら両者が上記縦軸方向で相対的に位置決めされており、ベースとホルダーとの重なり箇所では、ベース側に形成された受面にホルダー側に形成された当り部が当接していると共に、受面が一定の開き角度を有する一対の平坦面によって形成され、当り部が一対の上記平坦面の相互間に嵌合されかつ上記縦軸に平行で上記レーザダイオードの発光点を通過する中心軸線からの離間距離が一定に定められた円弧面に形成されており、上記結合具の後側押圧片が、上記中心軸線の背部で上記レーザダイオードに弾接しかつそのレーザダイオードの発光点を挟む両側にそれぞれ配備されてそのレーザダイオードを介し上記当り部を上記受面に弾圧させる突片でなり、上記レーザダイオードに対するそれらの突片の弾接部の輪郭線が円弧状に形成されている、という構成を採用することによっていっそう具体化される。

本発明によれば、板ばね材でなる結合具によりベースとレーザダイオードを保持したホルダーとを抱え込ませて一体化した発光ユニットが組立てられるので、発光ユニットの組立てを、ねじなどの余分な部品を用いずに熟練を要することなく容易に行うことができる。その上、発光ユニットを縦軸及び横軸の２軸方向に治具を用いて位置調整した後、ホルダーをレーザダイオードの発光点を通過する中心軸線の周りで回動させてレーザダイオードの傾角調整を行うことができ、しかも、その傾角調整の際にレーザダイオードの発光点が位置ずれを起こさないようになっているために、光学部品が理想的に配置されている光軸に対するレーザダイオードの位置を正確にかつ容易に調整することが可能であり、しかも、傾角調整の際にレーザダイオードに存在する発光点の位置ずれを吸収させることが可能になって上記光軸に対するレーザダイオードの傾きを正確にかつ容易に調整することのできるようになる。これらのことより、光学部品である対物レンズの出射強度分布の偏りを高精度で補正することが可能になり、ディスク記録面を走査することによる正確な記録又は再生が可能になる。

図１（Ａ）は本発明に係る光ピックアップ装置に用いられる発光ユニットＡのベース１を示した概略斜視図、（Ｂ）は同発光ユニットのホルダー３を示した概略斜視図、（Ｃ）は同発光ユニットの結合具５を示した概略斜視図であり、発光ユニットＡは、ベース１と、レーザダイオード７を保持させたホルダー３と、結合具５とによって形成される。また、図２は発光ユニットＡの横断平面図、図３は発光ユニットＡの後面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分の断面図である。

ベース１は光を通過させるための開口１２を左右方向中央に有する前壁１１の左右両側に後向きに突き出た側壁１３，１３を有していて、左右の側壁１３，１３には後拡がりに傾斜した一対の平坦面１４，１４が備わっている。これらの平坦面１４，１４は、前壁１１の平坦な内面１５に対する開き角度が同一になっている。言い換えると、左右の平坦面１４，１４は、前壁１１の平坦な内面１５の左右方向中央部を直角に横切る仮想平面を介して互いに対称に形成されていて、それらの相互間には一定の開き角度α（図２参照）が付与されている。

ホルダー３は、光源としてのレーザダイオード７を装着するための円形の貫通孔部３１を備えていると共に、その左右の各側面の前側部分が、共通の中心軸線を有する一対の円弧面３２，３２として形成されている。図５には円弧面３２の形成範囲を符号Ｌで示してある。このホルダー３は、図２のようにベース１の左右の平坦面１４，１４の相互間のスペースに嵌め込まれる。そして、ホルダー３をベース１の左右の平坦面１４，１４の相互間のスペースに嵌め込むことによって左右の円弧面３２，３２をベース１の左右の平坦面１４，１４に当接させると、ホルダー３の前面３３とベース１の前壁１１の内面１５との相互間に隙間Ｓが形成されるようになっている。この実施形態では、ベース１側の左右一対の平坦面１４，１４が受面とされているのに対し、この受面に当接する当り部が、ホルダー３側の左右一対の円弧面３１，３１によって形成されている。

図２、図３又は図４のように、レーザダイオード７には円形の鍔形部７１が備わっている。そして、この鍔形部７１の周方向１箇所に形成されている凹入部７２を、図１（Ｂ）又は図３などに示したホルダー３の貫通孔部３１の下部に具備させた位置決め突起３４に嵌め込み、かつ、鍔形部７１を貫通孔部３１に形成されている環状段付面３５に重ね合わせると、レーザダイオード７がホルダー３に対する正規位置に位置決めされるようになっている。

結合具５は、側面視略コ字形に曲成された板ばね材でなる。この結合具５は、上下方向で対向する一対の矩形の板片部５１，５１と、それらの板片部５１，５１の後端同士を連結している左右一対の縦長片部５２，５２と、それぞれの板片部５１，５１の前端のそれぞれに全長に亘って設けられた前側係止片５３，５３と、それらの板片部５１，５１の後端の中央部にそれぞれに設けられた突片５５，５５でなる後側押圧片５４と、とを備えていて、突片５５，５５は、図４のように前向きに突き出ている。

この結合具５は、レーザダイオード７を装着したホルダー３をベース１に結合することに用いられる。すなわち、図２、図３又は図４のように、ベース１の左右の平坦面１４，１４の相互間に、レーザダイオード７を装着したホルダー３の当り部である左右の円弧面３２，３２を嵌合させることよってそれらの円弧面３２，３２を平坦面１４，１４に当接させた状態で、ベース１とホルダー３の上側と下側とに結合具５の上下の板片部５１，５１をそれぞれ配備することにより、結合具５の上下の前側係止片５３，５３をベース１に凹入状に形成されている上下の係合面５６，５６に係止させると共に、結合具５の左右の縦長片部５２，５２をホルダー３の後面に重ね合わせ、かつ、上下の突片５５，５５をレーザダイオード７の鍔形部７１に弾接させるようにすると、レーザダイオード７を装着したホルダー３とベース１とが結合される。そして、この結合状態では、結合具７の上下の前側係止片５３と左右の縦長片部５２，５２とによって、ベース１とホルダー３とが重なり状態で弾性的に挾み付けられ、しかも、レーザダイオード７の鍔形部７１が、上下の突片５５，５５によって環状段付面３５，３５に弾圧されるために、ホルダー３がベース１に弾圧される。したがって、レーザダイオード７の発光点Ｐの位置が正確に定まる。この発光点Ｐはレーザダイオード７に本来備わっていて、レーザダイオード５に所定の電圧を印加したときには、この発光点Ｐが発光領域の中心に位置する。また、この実施形態では、ベース１の高さ寸法とホルダー３の高さ寸法が同一になっている。そのために、結合具５の上下の板片部５１，５１によってベース１とホルダー３とが弾圧状態で挟み付けられることになり、それによって、ベース１とホルダー３とが上下方向に動かないように位置固定される。

ここで、レーザダイオード７の上記発光点Ｐの位置は、ホルダー３に備わっている左右一対の円弧面３２，３２に共通の上下方向に延びる中心軸線Ｏ（図２又は図５参照）の上に位置するように定めてある。また、結合具７の後側押圧片５４を形成している上下の突片５５，５５は、上記中心軸線Ｏの背部でレーザダイオード７の鍔形部７１に弾接しかつそのレーザダイオード７の発光点Ｐを挟む上下両側にそれぞれ配備されている。さらに、図例では、上下の突片５５，５５のレーザダイオード７の鍔形部７１に対する弾接部５５ａ（図２参照）の輪郭線が円弧状に形成されている。

図２〜図４のように組み立てられた発光ユニットＡでは、レーザダイオード７をホルダー３に接着剤で接合したりホルダー３をベース１に接着剤で接合したりしなくても、ベース１とホルダー３とレーザダイオード７との３者の位置関係が結合具７の弾圧挟持作用によって固定されている。

次に、レーザダイオード７の位置を、対物レンズなどの必要な光学部品が理想的に配置されている光軸に合わせ込むための作業手順を説明する。

この作業には、発光ユニットＡを図３に示した縦軸Ｙ方向（上下方向）及び横軸Ｘ方向（左右方向）に位置調整するための治具と、ホルダー３をベース１に対してＹθで示した方向に回動させるための治具とを用いる。

すなわち、最初の段階では、発光ユニットＡを、光学部品が理想的に配置されている光軸に直交しかつ互いに直交する縦軸Ｙ及び横軸Ｘの２軸方向に治具を用いて位置調整する。このような２軸方向での位置調整後に、治具を用いて、ホルダー３をレーザダイオード７の発光点Ｐを通過する中心軸線Ｏの周りでＹθで示す方向に回動させてレーザダイオード７の傾角調整を行う。この場合に、発光点Ｐはホルダー３の回動軸線となる中心軸線Ｏ上に位置しているので、この傾角調整作業で発光点Ｐの位置が変化するような事態は起こらない。また、このときの傾角調整は、図５に示したように、ホルダー３の前面３３とベース１の前壁１１の内面１５との相互間の隙間Ｓによって許容される左右の回動角度θの範囲内で、ホルダー３を左右いずれかに回動させて行う。

このようなレーザダイオード７の傾角調整作業に際し、ベース１とホルダー３との重なり箇所では、ベース１側の左右の平坦面１４，１４に、ホルダー３側の左右の円弧面３２，３２が当接していて、しかも、それらの円弧面３２，３２は、縦軸Ｙに平行でレーザダイオード７の発光点Ｐを通過する中心軸線Ｏからの離間距離が一定に定められているので、円弧面３２，３２を平坦面１４，１４上で滑らせることによって容易に行うことができる。しかも、円弧面３２，３２は平坦面１４，１４に線接触しているだけであるので、円弧面３２，３２が平坦面１４，１４上で滑らかに滑ることになり、そのことが、傾角調整をいっそう容易に行うことに役立つ。そして、そのような傾角調整の際にも、ホルダー３がベース１に対して縦軸Ｙ方向（上下方向）に動かないように結合具５によって位置決めされているので、傾角調整に伴ってホルダー３が上下方向に位置ずれすることはない。さらに、上下の突片５５，５５がレーザダイオード６の鍔形部７１の左右方向中央部に弾接しているので、傾角調整した後のレーザダイオード７の位置が、その後にずれてしまうという事態も起こらない。

なお、２軸方向での位置調整作業及び傾角調整作業を完了した後では、ベース１とホルダー３、ホルダー３とレーザダイオード７を、それぞれ接着剤で接合しておくことも可能である。

この実施形態では、ベース１側の受面を左右の平坦面３２，３２によって形成し、ホルダー３側の当り部を左右の円弧面３２，３２によって形成してあるけれども、この点は、ベース１側の受面を上記中心軸線Ｏからの離間距離が一定の円弧面とし、ホルダー３側の当り部を丸みを持った左右のコーナ部によって形成することも可能である。

（Ａ）は本発明に係る光ピックアップ装置に用いられる発光ユニットのベースを示した概略斜視図、（Ｂ）は同発光ユニットのホルダーを示した概略斜視図、（Ｃ）は同発光ユニットの結合具を示した概略斜視図である。 発光ユニットの横断平面図である。 発光ユニットの後面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う部分の断面図である。 作用説明図である。

符号の説明

１ ベース
３ ホルダー
５ 結合具
７ レーザダイオード
１４ 平坦面（受面）
３２ 円弧面（当り部）
５１ 板片部
５２ 縦長片部
５３ 前側係止片
５４ 後側押圧片
５５ 突片
５５ａ 突片の弾接部
Ａ 発光ユニット
Ｐ レーザダイオードの発光点
Ｏ 中心軸線
Ｙ 縦軸
Ｘ 横軸

Claims (6)

1. 光軸上に並べて配備された複数種類の光学部品と、光源としてのレーザダイオードを保持したホルダーがベースの背部に取り付けられて上記光軸に対して位置合わせされる発光ユニットとを備え、上記発光ユニットが、上記ベースを上記光軸に直交しかつ互いに直交する縦軸及び横軸の２軸方向に位置調整することによって当該光ピックアップ装置に組み込まれる光ピックアップ装置において、
   上記発光ユニットが、上記縦軸方向で対向する一対の板片部と、それらの板片部の前端にそれぞれ設けられた前側係止片と、それらの板片部の後端にそれぞれ設けられて上記前側係止片との間で上記ベース及びホルダーを弾圧状態で挟み付けて位置固定する後側押圧片と、一対の上記板片部を連結する縦長片部と、を一体に備えた板ばね材でなる結合具を有していると共に、この結合具の一対の上記板片部によって上記ベース及び上記ホルダーがそれぞれ挾まれてそれら両者が上記縦軸方向で相対的に位置決めされており、
   ベースとホルダーとの重なり箇所では、ベース側に形成された受面にホルダー側に形成された当り部が当接していると共に、受面が一定の開き角度を有する一対の平坦面によって形成され、当り部が一対の上記平坦面の相互間に嵌合されかつ上記縦軸に平行で上記レーザダイオードの発光点を通過する中心軸線からの離間距離が一定に定められた円弧面に形成されており、
   上記結合具の後側押圧片が、上記中心軸線の背部で上記レーザダイオードに弾接しかつそのレーザダイオードの発光点を挟む両側にそれぞれ配備されてそのレーザダイオードを介し上記当り部を上記受面に弾圧させる突片でなり、上記レーザダイオードに対するそれらの突片の弾接部の輪郭線が円弧状に形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 光軸上に並べて配備された複数種類の光学部品と、光源としてのレーザダイオードを保持したホルダーがベースの背部に取り付けられて上記光軸に対して位置合わせされる発光ユニットとを備え、上記発光ユニットが、上記ベースを上記光軸に直交しかつ互いに直交する縦軸及び横軸の２軸方向に位置調整することによって当該光ピックアップ装置に組み込まれる光ピックアップ装置において、
   上記発光ユニットが、上記ベース及びホルダーを弾圧状態で挟み付けて位置固定する前側係止片及び後側押圧片とを一体に備えた板ばね材でなる結合具を有し、ベースとホルダーとの重なり箇所では、ベース側に形成された受面にホルダー側に形成された当り部が当接していると共に、上記受面と上記当り部とは、上記縦軸に平行で上記レーザダイオードの発光点を通過する中心軸線の周りで当り部が受面に対して摺動する形状に形成されており、
   上記結合具の後側押圧片が、上記中心軸線の背部で上記レーザダイオードに弾接することによってそのレーザダイオードを介し上記当り部を上記受面に弾圧させる突片でなることを特徴とする光ピックアップ装置。
3. 上記結合具が、上記縦軸方向で対向する一対の板片部を備え、それらの板片部によって上記ベース及び上記ホルダーがそれぞれ挾まれてそれら両者が上記縦軸方向で相対的に位置決めされている請求項１に記載した光ピックアップ装置。
4. 上記突片が、上記レーザダイオードの発光点を挟む両側に配備されている請求項２又は請求項３に記載した光ピックアップ装置。
5. 上記レーザダイオードに対する上記突片の弾接部の輪郭線が円弧状に形成されている請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載した光ピックアップ装置。
6. 上記受面が一定の開き角度を有する一対の平坦面によって形成され、上記当り部が一対の上記平坦面の相互間に嵌合されかつ上記中心軸線からの離間距離が一定に定められた円弧面によって形成されている請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載した光ピックアップ装置。

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