JP2006065943A - 光ピックアップ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ピックアップケースに対して光学部品モジュールを、高い位置精度で接着固定でき、且つ、フレキシブルプリント基板による応力に対して十分な接着強度を得ることができる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃは、光軸Ｃを挟む少なくとも２箇所に光ピックアップケース２０との接着面を有し、光ピックアップケース２０は、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃの接着面と対向する位置に、光学部品モジュールとの接着面を有する。光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光ピックアップケース２０各々の接着面は、それぞれ溝部１０４、２０７を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等の光ディスクの記録、再生に用いられる光ピックアップ装置、もしくは、光ピックアップ装置を組み込んだ光ディスクドライブ装置に関する。

特許文献１には、受光素子を実装した回路基板などの光学素子をやや浮かせた状態でフレームに対して接着固定するにあたって、光学素子をフレームから間隔をあけて高い位置精度をもって接着する機能を、チクソ性の高い富フィラー型接着剤に担わせる一方、接着力が弱く、かつ、浮きが発生しやすいという富フィラー型接着剤の欠点を、粘度の低い貧フィラー型接着剤で補う光ヘッド装置の製造方法が開示されている。

また、特許文献２には、フレームと光検出器との接着固定部分において、フレームの側面に接着剤を溜める接着剤保持用凹部が形成された光ヘッド装置が開示されている。この光ヘッド装置では、接着剤保持用凹部の内部に未硬化の光硬化性の接着剤を所定量だけ突出すると、接着剤は形が揃った状態になるので、光検出器を正確な位置に固定することができる。

また、特許文献３には、光学検出器を装着する装着板の両端からそれぞれ切り込まれるべく設けられた切り込み部と、光学ハウジングの側壁に設けられ、各切り込み部に挿入される各突部とを備え、各切り込み部に各突部を挿入して接着することにより、装着板が光学ハウジングに固定される光ヘッドの光学検出器取付装置が開示されている。ここで、各突部の各切込部と接着される面に、装着板の面方向に平行な溝が形成されている。この溝により接着剤のズレ方向を溝の向きに設定する。

特開２００４-１０７５８号公報 特開２００１-２９１２７２号公報 特開２００２-２５１７７６号公報

一般に、光ピックアップ装置は、限られたスペースに収められて使用される。このため、光学部品モジュールとの信号送受には、自在に曲げて使用できるフレキシブルプリント基板が用いられることが多い。このため、光学部品モジュールには、フレキシブルプリント基板による応力が常に加えられた状態となる。

さて、特許文献１に記載の技術は、富フィラー型接着剤の周囲を貧フィラー型接着剤で補強接着するこにより、接着力が弱く、かつ、浮きが発生しやすいという富フィラー型接着剤の欠点を補うものである。しかし、光学素子とフレームとの接着面の多くを接着力の低い富フィラー型接着剤が占有するため、上述したようなフレキシブルプリント基板による応力が常に加えられた状態では、十分な接着強度を得ることができない。この結果、光学素子に位置ずれが生じて、性能が劣化する場合がある。また、富フィラー型接着剤の硬化後に貧フィラー型接着剤を塗布する必要があるため、作業性が悪い。

また、特許文献２に記載の技術も、光検出器の接着剤との接着面が平坦であるため、特許文献１に記載の技術と同様に、上述したようなフレキシブルプリント基板による応力が常に加えられた状態では、十分な接着強度を得ることができない。この結果、光検出器に位置ずれが生じて、性能が劣化する場合がある。

なお、特許文献３に記載の技術では、光学検出器を装着する装着板の両端に設けられた切り込み部に、光学ハウジングの側壁に設けられた突部を挿入して接着することにより装着板を光学ハウジングに固定するため、上述したようなフレキシブルプリント基板による応力が常に加えられた状態でも、十分な接着強度を得ることができる。しかし、切り込み部に突部を挿入して接着する構造であるため、装着板（光学検出器）の光学ハウジングに対する位置調整の自由度が小さい。このため、光学検出器を適切な位置に調整することができない場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、光ピックアップケースに対して光学部品モジュールを、高い位置精度で接着固定でき、且つ、フレキシブルプリント基板による応力に対して十分な接着強度を得ることができる光ピックアップ装置および当該光ピックアップ装置を組み込んだ光ドライブ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、光学部品モジュールの光軸を挟む少なくとも２箇所において、光学部品モジュールおよび光ピックアップケースのそれぞれに、凹部および/または凸部を有する接着面を設ける。そして、光学部品モジュールおよび光ピックアップケース各々の対向する接着面間に接着剤を介在させることにより、光学部品モジュールを光ピックアップケースに固定する。

例えば、本発明の光ピックアップ装置は、少なくとも１つの光学部品モジュールと、接着剤を介在させて前記光学部品モジュールが固定された光ピックアップケースと、前記光学部品モジュールに接続されたフレキシブルプリント基板と、を有する光ピックアップ装置であって、前記光学部品モジュールは、前記光学部品モジュールの光軸を挟む少なくとも２箇所に前記光ピックアップケースとの接着面を有し、前記光ピックアップケースは、前記光学部品モジュールの接着面と対向する位置に前記光学部品モジュールとの接着面を有し、前記接着面は、凹部および/または凸部を有する。

本発明によれば、光学部品モジュールの光軸を挟む少なくとも２箇所において、光学部品モジュールおよび光ピックアップケースのそれぞれに接着面が設けられ、光学部品モジュールおよび光ピックアップケース各々の対向する接着面間に接着剤を介在させて、光学部品モジュールを光ピックアップケースに固定するので、光学部品モジュールの光ピックアップケースに対する位置調整の自由度が大きい。このため、光学部品モジュールを適切な位置に調整することができる。また、光学部品モジュールおよび光ピックアップケースのそれぞれの接着面に凹部および/または凸部を設けているので、光学部品モジュールおよび光ピックアップケースそれぞれの接着剤との接着面積を大きくすることができる。このため、フレキシブルプリント基板による応力が常に加えられた状態でも、十分な接着強度を得ることができる。

<第１実施形態>
先ず、本発明の第１実施形態を説明する。

図１は本発明の第１実施形態が適用された光ピックアップ装置１の概略斜視図、図２は図１に示す光ピックアップ装置１の構成部品の展開斜視図である。

図示するように、本実施形態の光ピックアップ装置１は、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃと、光ピックアップケース２０と、対物レンズ３０と、反射ミラー４０と、プリズム５０と、レンズ６０と、フレキシブルプリント基板７０ａ〜７０ｃと、を有する。

光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃには、それぞれフレキシブルプリント基板７０ａ〜７０ｂが接続されている。光学部品モジュール１０ａは、受光用の光学部品モジュールであり、受光した光信号を電気信号に変換し、フレキシブルプリント基板７０ａを介して、光ピックアップ装置１が組み込まれる光ディスク装置（不図示）の本体に送信する。一方、光学部品モジュール１０ｂ、１０ｃは、発光用の光学部品モジュールであり、フレキシブルプリント基板７０ｂ、７０ｃを介して、光ピックアップ装置１が組み込まれる光ディスク装置の本体から受信した電気信号を光信号に変換して発光する。

光ピックアップケース２０は、Ｚｎ、Ｍｇ、ＡｌおよびＰＰＳ（poly phenylene sulfide）樹脂のいずれかを主成分とし、ダイカストにより作製される。光ピックアップケース２０は、第１のシャフト保持部２０１、第２のシャフト保持部２０２と、第１の収容部２０３と、第２の収容部２０４と、光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃと、を有する。

第１のシャフト保持部２０１および第２のシャフト保持部２０２は、それぞれ光ピックアップ装置１が組み込まれる光ディスク装置のシャフト（不図示）を保持する。光ピックアップ装置１は、光ピックアップ装置１が組み込まれる光ディスク装置の制御により、シャフトに沿って移動する。第１の収容部２０３には、プリズム５０およびレンズ６０が収容される。第２の収容部２０４には、対物レンズ３０および反射ミラー４０が収容される。そして、光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃには、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃが接着固定される。また、光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃには、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃのための光路用孔２０６ａ〜２０６ｃが形成されている。

上記構成の光ピックアップ装置１において、光学部品モジュール１０ｂ、１０ｃからの出射光は、光路用孔２０６ｂ、２０６ｃを通過し、プリズム５０で屈折し、反射ミラー４０で反射して、対物レンズ３０に到達する。そして、この対物レンズ３０で収束され、対物レンズ５０上に配置されるＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスク（不図示）の情報記録面に光スポットを形成する（送光用光学系）。また、光ディスクの情報記録面に形成された光スポットからの戻り光は、対物レンズ３０、反射ミラー４０、プリズム５０、レンズ６０、および、光路用孔２０６ａを介して、光学部品モジュール１０ａに到達し受光される（受光用光学系）。

図３（Ａ）は、図１において断面Ａを方向ａから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図であり、図３（Ｂ）は、図１において断面Ｂを方向ｂから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図である。

図示するように、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃは、光学素子がステム上のサブマウントに実装されたカン構造またはフレーム構造（不図示）の光学部品１０１と、光学部品１０１を保持するホルダ１０２と、を有する。

光学部品１０１の光学素子として、光学部品モジュール１０ａではモニタ用のフォトダイオードがサブマウントに実装され、光学部品モジュール１０ｂ、１０ｃでは光源用のレーザダイオードがサブマウントに実装される。

ホルダ１０２も、光ピックアップケース２０と同様に、Ｚｎ、Ｍｇ、ＡｌおよびＰＰＳ樹脂のいずれかを主成分とし、ダイカストにより作製される。また、ホルダ１０２は、光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃと対向する面側であって、光学部品１０１の光軸Ｃ（または光路用孔２０６ａ〜２０６ｃ）を挟む少なくとも２箇所に、溝部１０４を有するケース接着面が形成されている。また、光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃにおいて、ケース接着面の溝部１０４と対向する位置にも、溝部２０７が形成されている。ケース接着面の溝部１０４と、光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの溝部２０７とは、次のようにして接着固定される。すなわち、先ず、両者の間に間隔を設けてそこに接着剤１０３を充填する。次に、光学部品１０１が光学的特性から最適となる位置となるように、精度よく光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃの３次元位置調整を行う。その後に、充填した接着剤１０３を硬化することで両者を接着固定する。なお、接着剤１０３は、アクリル系またはエポキシ系の紫外線硬化型接着剤であることが望ましいが、接着強度が比較的低下し易いガラス転移温度の高い接着剤の使用も可能である。

図４（Ａ）はホルダ１０２のケース接着面の溝部１０４を示す図であり、図４（Ｂ）は光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの溝部２０７を示す図である。図４（Ａ）において、符号１０７は光学部品１０１の光路用孔である。図示するように、ホルダ１０２のケース接着面および光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃのそれぞれに、同一形状の溝が少なくとも１本形成されている。ここで、溝の方向は、ケース接着面の溝部１０４と光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの溝部２０７との間に充填される紫外線硬化型の接着剤１０３を、硬化させるために照射される紫外線Ｅの照射方向と、並行となるように形成されている。このようにすることで、より紫外線Ｅが接着剤１０３の隅々まで届くようにすることができ、これにより、接着剤１０３の硬化をより完全ならしめることが可能となる。なお、ケース接着面および光学部品用接着面２０５ａ〜２０５ｃに、ブラスト処理を施して、数μｍ程度の小さな凹凸を多数形成してもよい。このようにすることで、接着剤１０３の接着強度をさらに高めることができる。

図３に戻って説明を続ける。図３（Ｂ）に示すように、光学部品１０１（あるいは光学部品１０１と接続するプリント基板（不図示））の電極１０５には、はんだ１０６によってフレキシブルプリント基板７０ａ〜７０ｃが接続されている。ここで、フレキシブルプリント基板７０ａ〜７０ｃは、フレキシブル基板の配線の引き回しや折り曲げ等により発生した応力Ｄがホルダ１０２のケース接着面を光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃに押し付ける方向に働くように折り曲げて使用することが好ましい。図３（Ｂ）に示す例では、フレキシブルプリント基板７０ａ〜７０ｃをＬ字型に折り曲げ、さらにそのＬ字型部分の先端部分を開口部がＬ字の底辺と対向するように逆Ｕ字型に折り曲げている。そして、その逆Ｕ字部分の先端部分に光学部品モジュール１０ａ〜１０ｂを取り付けている。

以上、本発明の第１実施形態を説明した。

本実施形態では、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃの光軸Ｃを挟む少なくとも２箇所において、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光ピックアップケース２０のそれぞれに接着面（ケース接着面、光学部品接着面）が設けられる。そして、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光ピックアップケース２０各々の対向する接着面間に接着剤１０３を介在させて、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃが光ピックアップケース２０に固定される。このため、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃの光ピックアップケース２０に対する位置調整の自由度を大きくすることができ、したがって、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃを適切な位置に調整することができる。また、光ピックアップ装置１の歩留まり向上による低コスト化を図ることができる。

また、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光ピックアップケース２０のそれぞれの接着面に溝部を設けているので、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光ピックアップケース２０それぞれの接着剤１０３との接着面積を大きくすることができる。このため、フレキシブルプリント基板７０ａ〜７０ｃによる応力が常に加えられた状態でも、十分な接着強度を得ることができる。これにより、接着剥離や接着強度低下に起因した光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃの位置ずれが生じることなく、良好な接着固定を実現できる。

<第２実施形態>
次に、本発明の第２実施形態を説明する。

本発明の第２実施形態が適用された光ピックアップ装置１の概略斜視図および構成部品の展開斜視図は、基本的に図１、図２に示す第１実施形態のものと同様である。図５（Ａ）は、本発明の第２実施形態が適用された光ピックアップ装置１において、図１に示す断面Ａを方向ａから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図であり、第１実施形態の図３（Ａ）に相当する図である。また、図５（Ｂ）は、本発明の第２実施形態が適用された光ピックアップ装置１において、図１に示す断面Ｂを方向ｂから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図であり、第１実施形態の図３（Ｂ）に相当する図である。

本実施形態では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、接着剤１０３を介在させて光ピックアップケース２０に接着固定された光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃと、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃの周囲に位置する光ピックアップケース２０の部分とに、高熱伝導性接着剤１０８を塗布している。高熱伝導性接着剤１０８を塗布することにより、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃで発生した熱が光ピックアップケース２０側に放熱される。なお、高熱伝導性接着剤１０８は、接着剤１０３による光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光ピックアップケース２０間の接着固定に影響を与えないようにするために、接着剤１０３のヤング率（例えばＧＰａクラス）に対し、十分に小さいヤング率（例えばＭＰａクラス）を持つもの（例えばシリコーン接着剤）を利用することが好ましい。

<第３実施形態>
次に、本発明の第３実施形態として、上述の第１、２実施形態が適用された光ピックアップ装置１を組み込んだ光ディスク装置を説明する。

図６は、本発明の第３実施形態が適用された光ディスク装置の概略構成図である。図示するように、本実施形態の光ディスク装置は、上述の第１、２実施形態が適用された光ピックアップ装置１と、光ピックアップ装置１をスライド移動させるためのシャフト２と、ＣＤ、ＤＶＤ等の光ディスクを保持して回転させるターンテーブル３と、サーボ制御部４と、信号処理部５と、を有する。

サーボ制御部４は、ターンテーブル３を回転させることにより、ターンテーブル３上に載置された光ディスクを回転させる。また、光ピックアップ装置１をシャフト２に沿ってスライド移動させる。これにより、光ピックアップ装置１からの出射光を光ディスクの情報記録面の所望の位置に当てる。信号処理部５は、光ピックアップ装置１で光電変換された電気信号を再生処理する。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。例えば、上記の実施形態では、光ピックアップケース２０、および、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃのホルダ１０２に、Ｚｎ、Ｍｇ、ＡｌおよびＰＰＳ樹脂のいずれかを主成分とするものを用い、接着剤１０３に紫外線硬化型接着剤を用いる場合を例にとり説明したが、本発明は、その他の材料（例えば金属材料）、接着剤を用いた場合にも適用可能である。

また、上記の実施形態では、光ピックアップケース２０の光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃ、および、光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃのケース接着面のそれぞれに、少なくとも１本の溝を形成した場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されない。光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃおよびケース接着面のそれぞれに凹凸を形成したものであればよい。

図７（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の第１実施形態の変形例が適用された光ピックアップ装置１において、図１に示す断面Ａを方向ａから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図であり、第１実施形態の図３（Ａ）に相当する図である。

例えば、図７（Ａ）に示すように、互いに向き合う光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃのケース接着面と光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃとの間で、一方が凸部の場合は他方が凹部となるように形成してもよい。

あるいは、図７（Ｂ）に示すように、互いに向き合う光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃのケース接着面と光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃとの間で、両者とも凸部となるように形成してもよい。

あるいは、図７（Ｃ）に示すように、互いに向き合う光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃのケース接着面と光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃとの間で、両者とも凹部となるように形成してもよい。

さらには、図７（Ｄ）に示すように、光ピックアップケース２０に窪みを設け、この窪みに光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃを形成するようにしてもよい。このようにすることで、光ピックアップケース２０と接着剤１０３との接着面積を該窪みの側面にまで広げることができ、より高い接着強度を期待できる。

図１は本発明の第１実施形態が適用された光ピックアップ装置１の概略斜視図である。 図２は図１に示す光ピックアップ装置１の構成部品の展開斜視図である。 図３（Ａ）は図１において断面Ａを方向ａから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図である。図３（Ｂ）は、図１において断面Ｂを方向ｂから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図である。 図４（Ａ）はホルダ１０２のケース接着面の溝部１０４を示す図である。図４（Ｂ）は光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの溝部２０７を示す図である。 図５（Ａ）は、本発明の第２実施形態が適用された光ピックアップ装置１において、図１に示す断面Ａを方向ａから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図である。図５（Ｂ）は、本発明の第２実施形態が適用された光ピックアップ装置１において、図１に示す断面Ｂを方向ｂから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図である。 図６は本発明の第３実施形態が適用された光ディスク装置の概略図である。 図７（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の第１実施形態の変形例が適用された光ピックアップ装置１において、図１に示す断面Ａを方向ａから見た場合における光学部品モジュール１０ａ〜１０ｃおよび光学部品接着面２０５ａ〜２０５ｃの断面図である。

符号の説明

１：光ピックアップ装置、１０ａ〜１０ｃ：光学部品モジュール、２０：光ピックアップケース、３０：対物レンズ、４０：反射ミラー、５０：プリズム、６０：レンズ、７０ａ〜７０ｃ：フレキシブルプリント基板、１０１：光学部品、１０２：ホルダ、１０３：接着剤、１０４：溝部、２０５ａ〜２０５ｃ：光学部品接着面

Claims (6)

1. 少なくとも１つの光学部品モジュールと、接着剤を介在させて前記光学部品モジュールが固定された光ピックアップケースと、前記光学部品モジュールに接続されたフレキシブルプリント基板と、を有する光ピックアップ装置であって、
   前記光学部品モジュールは、前記光学部品モジュールの光軸を挟む少なくとも２箇所に、前記光ピックアップケースとの接着面を有し、
   前記光ピックアップケースは、前記光学部品モジュールの接着面と対向する位置に、前記光学部品モジュールとの接着面を有し、
   前記接着面は、凹部および/または凸部を有すること
   を特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１に記載の光ピックアップ装置であって、
   前記接着剤は紫外線硬化型接着剤であり、
   前記接着面が有する凹部および/または凸部は、前記接着剤を硬化する紫外線の照射方向に沿って形成された少なくとも１つの溝であること
   を特徴とする光ピックアップ装置。
3. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置であって、
   前記光学部品モジュールは、前記光学部品モジュールの接着面を除く少なくとも１部に、熱伝導性接着剤が塗布されていること
   を特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備えたこと
   を特徴とする光ドライブ装置。
5. 少なくとも１つの光学部品モジュールと、前記光学部品モジュールが固定された光ピックアップケースと、前記光学部品モジュールに接続されたフレキシブルプリント基板と、を有する光ピックアップ装置の製造方法であって、
   前記光学部品モジュールの光軸を挟む少なくとも２箇所において、前記光学部品モジュールおよび前記光ピックアップケースのそれぞれに、凹部および/または凸部を有する接着面を設け、
   前記光学部品モジュールの接着面と、当該接着面と対向する前記光ピックアップケースの接着面との間に接着剤を介在させ、前記光学部品モジュールの位置を調整した後に、前記接着剤を硬化させること
   を特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。
6. 請求項５に記載の光ピックアップ装置の製造方法であって、
   前記接着剤を介在させて前記光ピックアップケースに固定された前記光学部品モジュールに、熱伝導性接着剤を塗布すること
   を特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。

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