JP2008103014A

JP2008103014A - 光学部品の取り付け方法及び光ピックアップ

Info

Publication number: JP2008103014A
Application number: JP2006284381A
Authority: JP
Inventors: Akira Nakagome; 晶中込; Sadaichirou Oka; 禎一郎岡
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-05-01
Also published as: US20080094736A1; CN101165787A

Abstract

【課題】紫外線硬化型接着剤の硬化時に位置ずれや角度ずれか生じることがなく、高精度な位置決めが可能な光学部品の取り付け方法を提供する。
【解決手段】まず、位置調整用治具２１を用いて、受光素子１２が取り付けられた基板１３をハウジング１１の被取り付け面１１ａに対向させ、受光素子１２の位置が開口部１１ｂとほぼ一致するように基板１３の大まかな位置合わせを行った後、基板１３をハウジング１１の被取り付け面１１ａに基板１３を押し当てる。次に、その平行性を維持したまま、基板１３を被取り付け面１１ａから僅かに引き離した後、基板１３の取り付け位置の微調整を行う。その後、ディスペンサ２２を用いて、基板１３の側端面付近に紫外線硬化型接着剤２５を塗布し、さらに紫外線照射装置２３を用いて紫外線硬化型接着剤２５に紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２５を硬化させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、受光素子等の光学部品をハウジングに固定する際の光学部品の取り付け方法、当該方法を用いて製造された光ピックアップに関するものである。

光ディスクや光磁気ディスクの記録再生を行う光記録再生装置は、ディスクの円周方向に沿って形成されたトラックの所定の領域に情報を記録し、又は当該トラックの所定の領域に記録された情報を再生する光ピックアップを備えている。例えばＣＤとＤＶＤといった２種類の光記録媒体に対応させるため、それぞれに対応した波長の異なる２つの光源を備えると共に、各光記録媒体に対応して複数の受光素子を備えた光ピックアップも普及している。最近ではBlu-ray Disc(BD)やHD-DVD等も含め３波長の光源を備えるものもある。

図５は、光ピックアップの一般的な構成を示す模式図である。

図５に示すように、光ピックアップ３０は、レーザダイオード３１と、レーザダイオード３１からのレーザ光を複数のビームに分割する回折格子３２と、回折格子３２から出射したレーザ光を平行光にするコリメートレンズ３３と、平行光にされたレーザ光を光ディスク４０側へ導くミラー３４と、レーザ光をディスク面に収束させる対物レンズ３５と、光ディスク４０からの反射光を受光素子３８側へ導くビームスプリッタ３６と、ビームスプリッタ３６からの反射光を収束させるセンサレンズ３７と、センサレンズ３７によって収束された反射光を受光する受光素子３８と、光ディスク４０に対する対物レンズ３５の位置を高精度に制御する対物レンズアクチュエータ３９とを備えている。

上述の光ピックアップ３０において、高品質な記録再生を実現するためには、受光素子３８が光軸上において高精度に位置決めされていることが必要である。そのため、例えば、特許文献１においては、受光素子を筐体（ハウジング）に取り付ける際に、受光素子が取り付けられた基板を用意し、当該基板の基板面と筐体の被取り付け面とが０．１〜０．５ｍｍの範囲内に設定された間隙を介して対向するように位置合わせし、基板の側端面と筐体の被取り付け面の周囲とに接触するように紫外線硬化型接着剤を塗布し、紫外線硬化型接着剤を硬化させて基板を筐体に固定することが行われている。

図６は、受光素子３８の構成を示す略平面図である。

図６に示すように、受光素子３８は、光ディスク４０によって反射したメインビームＭＢを受光するためのメインビーム受光部４１と、光ディスク４０によって反射したサブビームＳＢ１、ＳＢ２を受光するための２つのサブビーム受光部４２、４３とを備えている。受光素子３８が各受光部の出力を検出することでフォーカスオン、トラッキングオンさせることが可能となっている。このように、情報の記録再生のためには、フォーカスサーボ、トラッキングサーボが必要であり、フォーカスサーボやトラッキングサーボを正常に動作させるには、受光素子の位置精度が特に重要となる。
特開２００５−３７７５号公報

上述した従来の受光素子の取り付け方法においては、受光素子の位置を調整するときには、外側から位置調整用治具で押さえながら基板を上下左右に動かした後、紫外線硬化型接着剤を塗布し、硬化させることにより、基板を固定している。しかしながら、所定の幅を０．１〜０．５ｍｍとした場合には、基板と取り付け面との間に樹脂が入り込んでしまうため、紫外線硬化型接着剤の硬化時に基板の位置ずれや角度ずれが起きやすいという問題がある。また、幅が広すぎると塗布する接着剤の分量も多くなり、接着剤硬化後に光ヘッド及び周囲の温度変化による接着剤の伸縮等による位置ずれが起こりやすい。一方、基板を取り付け面と密着させた場合には、取り付け面との摩擦力が大きいため、基板を上下左右に動かし難く、位置調整し難いという問題もある。

したがって、本発明の目的は、紫外線硬化型接着剤の硬化時に位置ずれや角度ずれか生じることがなく、高精度な位置決めが可能な光学部品の取り付け方法を提供することにある。本発明の目的はまた、そのような取り付け方法を用いて製造された高性能な光ピックアップを提供することにある。

本発明の目的は、光学部品をハウジングの被取り付け面に押し当てる工程と、前記被取り付け面との平行性を維持したまま前記光学部品を前記被取り付け面から所定の距離内で引き離す工程と、前記光学部品の位置及び角度を微調整する工程と、前記光学部品を前記被取り付け面に固定する工程とを備えることを特徴とする光学部品の取り付け方法によって達成される。

本発明において、前記光学部品を固定する工程は、前記光学部品が前記被取り付け面に接着されるように紫外線硬化型接着剤を付ける工程と、紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させることにより前記光学部品を固定する工程を含むことを特徴とすることが好ましい。これによれば、光学部品の固定を簡単且つ確実に行うことができる。

本発明においては、前記所定の距離が１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることが特に好ましい。間隔が１００μm以下であり、樹脂の粘度が２００００~５００００ｍPa・ｓならば、基板１３と被取り付け面１１ａとの間に紫外線硬化型接着剤が入り込み、紫外線硬化型接着剤の硬化時に基板１３の位置や角度がずれてしまうということがない。隙間が広すぎると塗布する接着剤の分量も多くなり、硬化後の光ヘッド及び周囲の温度変化による位置ずれが起こりやすいが、１００μｍ以下であればこの位置ずれも生じにくい利点がある。また、被取り付け面との平行性を維持したまま基板を前記被取り付け面から離すことで被取り付け面１１ａとの摩擦力を抑制し、基板の位置や角度を微調整し易くすることができる。

本発明において、前記光学部品は、受光素子が取り付けられた基板であることが好ましい。ハウジングには、光源、レンズ等の光学系が既に取り付けられているため、受光素子を取り付ける際には、光源やレンズ等の取り付け誤差を吸収した正確な位置合わせが必要になるが、上記方法により受光素子の取り付けた場合には、受光素子の位置精度を確保することができるので、高性能な光ピックアップを実現することができる。この場合において、受光素子は、光ピックアップにおける記録再生、フォーカス制御及びトラッキング制御に用いられるものであることが好ましく、光ディスクによって反射したメインビームを受光するためのメインビーム受光部と、前記光ディスクによって反射したサブビームを受光するためのサブビーム受光部とを備え、前記メインビーム受光部及び前記サブビーム受光部の出力を検出することにより、前記フォーカスサーボ及び前記トラッキングサーボが行われることが特に好ましい。

本発明の上記目的は、光学部品と、前記光学部品の被取り付け面を有するハウジングとを少なくとも備え、前記光学部品と前記被取り付け面との距離が１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする光ピックアップによっても達成される。

このように、本発明によれば、紫外線硬化型接着剤の硬化時に位置ずれや角度ずれか生じることがなく、容易且つ高精度に取り付けることが可能な光学部品の取り付け方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。なお、本実施形態においては、光学部品として、受光素子（ＰＤＩＣ）が取り付けられた基板を例に挙げ、当該基板を光ピックアップのハウジングに取り付ける取り付け方法について説明する。

図１は、光ピックアップの構成を部分的に示す略分解斜視図である。

図１に示すように、光ピックアップ１０は、光源、レンズ等の光学系が実装されたハウジング１１を備えており、ハウジング１１の外側の側面には、受光素子１２が実装された基板１３を取り付けるための被取り付け面１１ａが形成されている。基板１３の両端部が被取り付け面１１ａに取り付けられることにより、受光素子１２はハウジング１１に実装される。このとき、受光素子１２はハウジング１１内に設けられたセンサレンズ１４を含む光学系の光軸上に配置され、センサレンズ１４を透過したビームは、ハウジング１１の側面に形成された開口部１１ｂを通過して受光素子１２に照射される。

図２は、受光素子の取り付け装置２０の構成を示す模式図である。

図２に示すように、受光素子の取り付け装置２０は、受光素子１２を備えた基板１３を保持し、基板１３の位置を調整するための位置調整用治具２１と、紫外線硬化型接着剤を塗布するためのディスペンサ２２と、紫外線硬化型接着剤を硬化させるための紫外線照射装置２３とを備えている。光ピックアップのハウジング１１は、位置決めの絶対基準となる支持台（不図示）上に搭載され、位置調整用治具２１は、この支持台に対して、Ｘ、Ｙ、Zの各軸とそれらの回転軸θｘ、θｙ、θｚの６軸方向に基板１３を動かすことができるようになっている。（取り付け位置調整用治具は、X、Y、Zの各軸とθｚの最低限４方向に基板を移動できるようになっていればよい。）

図３及び図４は、基板１３の取り付け工程を説明するための模式図である。また、図５は、受光素子１２の受光面を示す略平面図である。

ハウジング１１に基板１３を取り付ける工程では、まず図３（ａ）に示すように、位置調整用治具２１を用いて、基板１３をハウジング１１の被取り付け面１１ａに対向させ、受光素子１２の位置が開口部１１ｂとほぼ一致するように基板１３の大まかな位置合わせを行った後、ハウジング１１の被取り付け面１１ａに基板１３を押し当てる。これにより、ハウジング１１に対する基板１３の平行性が確保される。

次に、図３（ｂ）に示すように、その平行性を維持したまま、基板１３を被取り付け面１１ａから僅かに引き離す。このときの引き離し距離ｄは、１００μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上１００μｍ以下であることが特に好ましい。１００μｍを超える場合には、後述の紫外線硬化型接着剤を塗布する際に、基板１３と被取り付け面１１ａとの間に紫外線硬化型接着剤が入り込んでしまうため、紫外線硬化型接着剤の硬化時に基板１３の位置や角度がずれてしまうが、１００μｍ以下であればそのような問題がないため、受光素子１２を高精度に位置決めすることができる。また、１μｍ以下の場合には、被取り付け面１１ａとの摩擦力が大きいため、基板１３を上下左右に動かし難く、位置や角度を微調整し難くいが、１μｍ以上であればそのような問題はなく、基板１３を円滑に動かすことが可能となる。引き離し距離ｄは、位置調整用治具２１の一機能であるマイクロメータを見ながら調整することができる。

次に、図３（ｃ）に示すように、基板１３の取り付け位置の微調整を行う。ハウジング１１には光源、レンズ等の光学系が既に取り付けられているため、受光素子１２を取り付ける際には、光源やレンズ等の取り付け誤差を吸収した正確な位置合わせが必要になる。位置の微調整では、図６に示したように、光ディスクで反射したメインビームＭＢ、サブビームＳＢ１、ＳＢ２が受光素子１２の各受光部４１乃至４３のほぼ中心でそれぞれ結像し、かつ各ビームスポットの形状がほぼ真円となるように、基板１３の相対位置を調整する。このときの誤差は１００ミクロン程度しか許容されていないため、極めて慎重な調整が必要である。この微調整は、例えば、上述の６軸に対して行われる。このときも、基板面と被取り付け面１１ａとの間の距離ｄは、１μｍ以上１００μｍ以下に納められる。

次に、図４（ａ）に示すように、ディスペンサ２２を用いて、基板１３の側端面付近に紫外線硬化型接着剤２５を塗布する。紫外線硬化型接着剤２５を塗布する際には、ディスペンサ２２の吐出部先端に球状に突出させた紫外線硬化型接着剤を基板１３の側端面とハウジング１１の被取り付け面１１ａの周囲の両方に接触させる。

最後に、図４（ｂ）に示すように、基板１３の位置を維持したまま、紫外線照射装置２３を用いて紫外線硬化型接着剤２５に紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤２５を硬化させる。これにより、基板１３はハウジング１１上に固定される。以上の工程を経て、光ピックアップ１０が完成する。

以上説明したように、本実施形態によれば、受光素子１２が実装された基板１３をハウジング１１の被取り付け面１１ａに押し当てた後、基板１３の基板面と被取り付け面１１ａとの平行性を維持したまま、基板１３を被取り付け面１１ａから１μｍ以上１００μｍ以下となる所定の距離まで引き離し、この位置にて基板１３の位置の微調整を行うこととしたので、紫外線硬化型接着剤２５の硬化時に受光素子１２の位置や角度がずれてしまうという問題を解消できると共に、接着剤硬化後の光ヘッド及び周囲の温度変化による基板１３の位置ずれが起こりにくい。

本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能であり、これらも本発明の範囲に包含されるものであることは言うまでもない。

例えば、上記実施形態においては、光学部品として、受光素子が取り付けられた基板を例に挙げたが、本発明は受光素子が取り付けられた基板に限定されるものではなく、被取り付け面に取り付け可能な形状を有する受光素子単体であってもよい。また、レーザダイオード等の発光素子であってもよい。つまり、高精度な位置合わせを必要とする光学部品であればどのような部品であってもかまわない。

また、上記実施形態においては、受光素子１２が取り付けられた基板１３をハウジング１１の被取り付け面１１ａに固定するための接着剤として紫外線硬化型接着剤を用いているが、本発明は紫外線硬化型接着剤に限定されず、例えば熱硬化性樹脂等、他の接着剤を用いることも可能である。

図１は、光ピックアップ１０の構成を部分的に示す略分解斜視図である。図２は、受光素子の取り付け装置２０の構成を示す模式図である。図３及び図４は、基板１３の取り付け工程を説明するための模式図である。図３及び図４は、基板１３の取り付け工程を説明するための模式図である。図５は、光ピックアップの一般的な構成を示す模式図である。図６は、受光素子の構成を示す略平面図である。

符号の説明

１０光ピックアップ
１１ハウジング
１１ａ被取り付け面
１１ｂハウジングの開口部
１２受光素子（ＰＤＩＣ）
１２ａ受光面
１３基板（ＰＤＩＣホルダ）
１４センサレンズ
２０受光素子の取り付け装置
２１位置調整用治具
２２ディスペンサ
２３紫外線照射装置
２５紫外線硬化型接着剤
３０光ピックアップ
３１レーザダイオード
３２回折格子
３３コリメートレンズ
３４ミラー
３５対物レンズ
３６ビームスプリッタ
３７センサレンズ
３８受光素子
３９対物レンズアクチュエータ
４０光ディスク
４１メインビーム受光部
４２サブビーム受光部
４３サブビーム受光部

Claims

光学部品をハウジングの被取り付け面に押し当てる工程と、
前記被取り付け面との平行性を維持したまま前記光学部品を前記被取り付け面から所定の距離内で引き離す工程と、
前記光学部品の位置及び角度を微調整する工程と、
前記光学部品を前記被取り付け面に固定する工程とを備えることを特徴とする光学部品の取り付け方法。
前記光学部品を固定する工程は、
前記光学部品が前記被取り付け面に接着されるように紫外線硬化型接着剤を付ける工程と、
紫外線を照射して前記紫外線硬化型接着剤を硬化させることにより前記光学部品を固定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の光学部品の取り付け方法。
前記所定の距離が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の取り付け方法。
前記所定の距離が１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部品の取り付け方法。
前記光学部品は、受光素子が取り付けられた基板であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学部品の取り付け方法。
前記受光素子は、光ピックアップにおける記録再生、フォーカスサーボ及びトラッキングサーボに用いられるものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学部品の取り付け方法。
前記受光素子は、光ディスクによって反射したメインビームを受光するためのメインビーム受光部と、前記光ディスクによって反射したサブビームを受光するためのサブビーム受光部とを備え、前記メインビーム受光部及び前記サブビーム受光部の出力を検出することにより、前記フォーカスサーボ及び前記トラッキングサーボが行われることを特徴とする請求項６に記載の光学部品の取り付け方法。
光学部品と、前記光学部品の被取り付け面を有するハウジングとを少なくとも備え、
前記光学部品と前記被取り付け面との距離が１μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする光ピックアップ。