JP2008243254A - 光ピックアップ及びこれを用いた光記録再生装置 - Google Patents

光ピックアップ及びこれを用いた光記録再生装置 Download PDF

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斉 岩間
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Abstract

【課題】発光部品のように光軸の三次元位置を制御する必要のある光学部品を容易に位置決め可能なプラットフォーム備える光ピックアップを提供する。
【解決手段】メインフレームに搭載されるプラットフォーム4は、発光部品搭載領域31bを有している。発光部品搭載領域31bには、レーザビームL1の光軸に対して垂直な基準面31aと、レーザビームL1の光軸に対して水平な基準面31aとを有している。発光部品111は、発光素子111a及びサブプラットフォーム111bからなり、発光方向と関連づけられたサブプラットフォームの基準面111c,111cは、発光部品搭載領域31bの基準面31a,31aに当接している。これにより、光軸の三次元位置をより簡単に制御することが可能となる。
【選択図】図12

Description

本発明は、メインフレームに搭載される光学系のうち、コリメートレンズやビームスプリッタなど、高い位置精度が要求される光学部品をプラットフォームに集約した光ピックアップ及びこれを用いた光記録再生装置に関するものである。
光ディスク記録再生装置に用いられる光ピックアップは、コリメートレンズやビームスプリッタなど多数の光学部品によって構成されている。これらの光学部品の取り付けには極めて高い位置精度が要求されるため、一般に「空中接着」と呼ばれる方法で取り付け作業が行われる。空中接着とは、取り付けるべき光学部品をマニピュレータなどによって空中に保持した状態で、試験用の光ディスクにレーザビームを実際に照射し、反射光を検出しながら位置や角度などの微調整を行い、微調整が完了した位置・角度にて、接着を行う方法である。
しかしながら、空中接着による光学部品の取り付けは、作業効率が低いという問題があった。このような問題を解決するためには、高精度に加工された位置決め部をあらかじめメインフレームに形成しておく方法が考えられる。この方法によれば、取り付け時に微調整を行うことなく、各種光学部品を簡単に位置決め固定することができるものと考えられる。
ところが、メインフレームの形状は光ピックアップの仕様ごとに異なる。このため、メインフレームに位置決め部を形成するためには、メインフレームの種類ごとに異なる位置決め部を設計する必要があり、現実的ではない。このような点を考慮すれば、メインフレーム自体に位置決め部を設けるのではなく、コリメートレンズやビームスプリッタなど、高い位置精度が要求される光学部品をプラットフォームに集約し、このプラットフォームをメインフレームに搭載すればよい。このようにして複数の光学部品をモジュール化すれば、形状の異なる複数のメインフレームに対して、共通のプラットフォームを使用することが可能となる。モジュール化されたプラットフォームを用いた例としては、特許文献1〜4が知られている。
特開2006−120258号公報 特開2003−67944号公報 特開2001−189026号公報 特開2002−150599号公報 特開2002−269804号公報
特許文献1に記載された光ピックアップ(光ヘッド装置1)は、メインフレーム(第1フレーム61)とは別にプラットフォーム(第2フレーム62)を有しており、このプラットフォーム(第2フレーム62)に各種光学部品が搭載されている。プラットフォーム(第2フレーム62)には、複数の位置決め部(証面)が設けられており、これら位置決め部にそれぞれ光学部品が位置決め固定されている。
また、特許文献2に記載された光ピックアップ(光ヘッド装置1)は、メインフレーム(装置フレーム3)とは別にプラットフォーム(枠体9)を有しており、このプラットフォーム(枠体9)に各種光学部品が搭載されている。プラットフォーム(枠体9)には、複数の位置決め部(93〜98)が設けられており、これら位置決め部(93〜98)にそれぞれ光学部品が位置決め固定されている。
プラットフォームに集約される光学部品のうち、コリメートレンズのようにレーザビームを透過させるタイプの光学部品は、光軸と入出射面との角度を正しく制御すれば足りる。つまり、入出射面のどの部分に光軸が位置するかは特に問題とならない。これに対し、レーザビームの光源となる発光部品などは、光軸の三次元位置を正しく制御する必要があることから、より高精度な位置決めが要求されることになる。
しかしながら、特許文献1,2に記載されたプラットフォームは、発光部品に対する位置決め部についても、レーザビームの光軸に対して垂直な面のみを用いていることから、これだけでは光軸の三次元位置を確定させることはできない。このため、光軸に対して垂直な面を「ガイド」として光軸の調整を行う必要があった(特許文献1の[0039]段落、並びに、特許文献2の[0045]及び[0057]参照)。
したがって、本発明の目的は、複数の光学部品が集約されたプラットフォームを備える光ピックアップであって、発光部品のように光軸の三次元位置を制御する必要のある光学部品を容易に位置決め可能なプラットフォーム備える光ピックアップ及びこれを用いた光記録再生装置を提供することである。
本発明による光ピックアップは、光記録媒体に対してレーザビームの照射を行う光ピックアップであって、プラットフォームに集約された第1の光学系と、前記第1の光学系と前記光記録媒体との間の光路上に設けられた第2の光学系と、前記プラットフォーム及び前記第2の光学系が搭載されたメインフレームとを備え、前記第1の光学系は、前記レーザビームの光源である発光部品と前記光記録媒体によって反射した前記レーザビームを受光する受光部品とを含んでおり、前記プラットフォームは、発光部品搭載領域を有しており、前記発光部品搭載領域には、前記レーザビームの光軸に対してほぼ垂直な第1の位置決め部と、前記第1の位置決め部と異なる角度を有する第2の位置決め部とが設けられており、前記発光部品は、少なくとも1個の発光素子及び前記発光素子が搭載された第1のサブプラットフォームを有しており、前記第1のサブプラットフォームの外面の少なくとも一部は、前記発光素子の発光方向と関連づけられた基準面を構成しており、前記発光部品は、前記第1のサブプラットフォームの前記基準面が前記発光部品搭載領域の前記第1及び第2の位置決め部に当接することによって、前記プラットフォームに位置決め固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、発光部品搭載領域に第1及び第2の位置決め部が設けられているとともに、発光素子が基準面を有していることから、発光部品をプラットフォームに正しく位置決めすることが可能となる。このため、光軸の三次元位置をより簡単に制御することが可能となる。第1の位置決め部と第2の位置決め部は、互いに90°の角度を有していることが好ましい。これによれば、発光素子の位置決めをより確実に行うことが可能となる。
本発明において、発光部品搭載領域には、第1及び第2の位置決め部と異なる角度を有する第3の位置決め部がさらに設けられており、発光部品は、第1のサブプラットフォームの基準面が発光部品搭載領域の第1乃至第3の位置決め部に当接することによって、プラットフォームに位置決め固定されていることが好ましい。これによれば、発光部品を発光部品搭載領域に当接させるだけで、光軸の三次元位置を直ちに確定させることが可能となる。第1〜第3の位置決め部は、互いに90°の角度を有していることが好ましい。これによれば、発光素子の位置決めをより確実に行うことが可能となる。
本発明において、プラットフォームは受光部品搭載領域をさらに有しており、受光部品搭載領域には、レーザビームの光軸に対してほぼ垂直な第4の位置決め部と、第4の位置決め部と異なる角度を有する第5の位置決め部とが設けられており、受光部品は、少なくとも1個の受光素子及び受光素子が搭載された第2のサブプラットフォームを有しており、第2のサブプラットフォームの外面の少なくとも一部は、受光素子の受光方向と関連づけられた基準面を構成しており、受光部品は、第2のサブプラットフォームの基準面が受光部品搭載領域の第4及び第5の位置決め部に当接することによって、プラットフォームに位置決め固定されていることが好ましい。これによれば、受光部品についてもプラットフォームに正しく位置決めすることが可能となる。第4の位置決め部と第5の位置決め部は、互いに90°の角度を有していることが好ましい。これによれば、受光素子の位置決めをより確実に行うことが可能となる。
本発明において、受光部品搭載領域には、第4及び第5の位置決め部と異なる角度を有する第6の位置決め部がさらに設けられており、受光部品は、第2のサブプラットフォームの基準面が受光部品搭載領域の第4乃至第6の位置決め部に当接することによって、プラットフォームに位置決め固定されていることが好ましい。これによれば、受光部品を受光部品搭載領域に当接させるだけで、光軸の三次元位置を直ちに確定させることが可能となる。第4〜第6の位置決め部は、互いに90°の角度を有していることが好ましい。これによれば、受光素子の位置決めをより確実に行うことが可能となる。
本発明において、第1のサブプラットフォームには、互いに出力波長の異なるレーザビームを発生する複数の発光素子が搭載されており、第1のサブプラットフォームの基準面は、複数の発光素子によるレーザビームの発光方向と関連づけられていることが好ましい。これによれば、CDとDVDのように、規格の異なる複数の光記録媒体に対応した光ピックアップにおいて、発光部品の数を減らすことが可能となる。このため、発光部品の取り付け作業もより簡素化される。
本発明において、第1の光学系は、レーザビームを平行光線とするコリメートレンズと、レーザビームを分割するビームスプリッタと、発光部品とビームスプリッタとの間に配置されたカップリングレンズと、受光部品とビームスプリッタとの間に配置されたセンサレンズとを含み、第2の光学系は、対物レンズを含むことが好ましい。このように、高い位置精度が要求される光学部品をモジュール化すれば、形状の異なる複数のメインフレームに対して、共通のプラットフォームを使用することが可能となる。
本発明において、プラットフォームは、レーザビームの光路を覆う複数の光路用貫通孔と、レーザビームの光軸と略平行な上面から下面へ貫通する複数の部品用貫通孔とを有しており、複数の部品用貫通孔の内壁には、光軸に対して所定の角度を持った位置決め部がそれぞれ設けられており、第1の光学系を構成する少なくとも一部の光学部品は、それぞれ対応する部品用貫通孔内に挿入され、それぞれ対応する位置決め部に位置決め固定されていることが好ましい。
このような構成によれば、プラットフォームに光路用貫通孔が設けられていることから、光学部品間における光路の大部分がプラットフォームによって覆われることになる。これにより、プラットフォーム内の光路上に異物が侵入することを防止できる。また、光路用貫通孔は、部品用貫通孔とは別個に設けられていることから、枠状のプラットフォームのように機械的強度が不足することもない。また、上記の構成によれば、プラットフォームに位置決め部が設けられていることから、光学部品を簡単且つ精度よくプラットフォームに搭載することが可能となる。
部品用貫通孔内に挿入された光学部品とプラットフォームとは、プラットフォームの上面及び下面又はその近傍に供給された接着剤によって接着されていることが好ましい。これによれば、狭い透孔などを介して接着剤を供給する必要がなく、プラットフォームの上面側及び下面側から接着剤を簡単に供給することが可能となる。また、透孔などの存在によってプラットフォームの機械的強度が低下することもない。さらに、プラットフォームの位置決め部と光学部品との間に接着剤が介在することもないので、光学部品を正しく位置決めすることも可能となる。接着剤としては、有機材料からなる接着剤である必要はなく、ハンダなどの無機材料からなる接着剤であっても構わない。
本発明においては、プラットフォームの上面及び下面と部品用貫通孔内に挿入された光学部品の端面によって段差部が形成され、接着剤は段差部に供給されていることが好ましい。これによれば、プラットフォームと光学部品との接着強度を十分に確保することが可能となる。また、供給ノズルなどを用いた接着剤の供給を容易に行うことが可能となる。
この場合、段差部によって露出するプラットフォーム又は光学部品の壁面は、複数の部品用貫通孔についてほぼ同一方向を向いていることが好ましい。これによれば、接着剤の供給ノズルの向きを一定に保ちながら、複数の光学部品を連続的に接着することが可能となり、作業効率が大幅に向上する。
位置決め部は、部品用貫通孔の内壁に設けられた基準面によって構成することができる。これによれば、光学部品を基準面に押し当てることによって位置決めすることが可能となる。
位置決め部は、部品用貫通孔の内壁に設けられた突起の先端によって構成することもできる。加工精度の問題によって基準面に凹凸や揺らぎが生じると、光学部品を正しく位置決めできなくなるが、位置決め部を突起の先端によって構成すれば、このような問題を回避することが可能となる。
この場合、突起を線状に設け、線状の突起の先端が同一平面を構成していても構わないし、突起を複数個独立して設け、複数の突起の先端が同一平面を構成していても構わない。前者の場合、位置決め部の加工が比較的容易であるという利点があり、後者の場合、非常に高い位置決め精度を得ることができるという利点がある。
本発明において、発光部品は互いに出力波長の異なる複数のレーザビームを発生可能であり、第1の光学系は、複数のレーザビームの光路を共通光路に導くダイクロイックプリズムをさらに含んでおり、ダイクロイックプリズムは、第1のプリズムと第2のプリズムが接合された構造を有しており、第1のプリズムの主面は、第2のプリズムの主面に接合された接合部と、第2のプリズムの主面に接合されていない露出部とを有しており、露出部は、接合部から見て一方の側に位置する第1の部分と、接合部から見て他方の側に位置する第2の部分とを有しており、ダイクロイックプリズムは、第1及び第2の部分において位置決め部に位置決めされていることが好ましい。これによれば、ダイクロイックプリズムを構成する第1及び第2のプリズムの主面を光軸に対して正しい角度に簡単且つ確実に位置決めすることが可能となる。
本発明において、プラットフォームには、ビームスプリッタの入出射面に対してほぼ垂直に設けられた治具挿入用貫通孔が設けられていることが好ましい。ビームスプリッタは、光軸に対して所定の角度(例えば45°)を持つよう位置決めする必要があることから、光路用貫通孔に挿入した治具によって位置決め部に押し当てると、治具がビームスプリッタの入出射面に対して斜めに押し当てられることになる。この場合、ビームスプリッタの入出射面が治具によって損傷するおそれがあるが、ビームスプリッタの入出射面に対してほぼ垂直に設けられた治具挿入用貫通孔を設けておけば、ビームスプリッタの入出射面に対して垂直に治具を押し当てることができ、損傷を防止することが可能となる。
本発明において、プラットフォームは断熱部材によってメインフレームに固定されており、発光部品はメインフレームと直接又は間接的に接触していることが好ましい。これによれば、発光部品によって発生した熱を効率よくメインフレームに伝導させることが可能となる。しかも、プラットフォームとメインフレームとが断熱部材によって固定されていることから、メインフレームに伝導した熱がプラットフォームに戻りにくい。このため、熱膨張によるプラットフォームの変形を抑制することが可能となる。
本発明において、プラットフォームにはメインフレームの主面と略平行な放熱板が設けられていることが好ましい。これによれば、発光部品によって発生した熱を効率よく放熱することが可能となる。
本発明において、プラットフォームは接着剤によってメインフレームに固定されており、プラットフォームの接着面には凹凸が形成されていることが好ましい。これによれば、プラットフォームとメインフレームとの接着強度を高めることが可能となる。この場合、プラットフォームの接着面は、上面及び下面に対してほぼ直交する側面であることが好ましい。これによれば、光ピックアップを薄型化することが可能となる。
このように、本発明によれば、光軸の三次元位置を制御する必要のある発光部品を、プラットフォームに正確に位置決めすることが可能となる。
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。
図1は、本発明の好ましい実施形態による光ピックアップ10の光学系を示す模式図である。
図1に示すように、本実施形態による光ピックアップ10の光学系は、第1の光学系100と第2の光学系200によって構成されている。後述するように、第1の光学系100は、プラットフォームに集約されることによりモジュール化される。モジュール化されたプラットフォームは、光ピックアップ10の本体となるメインフレームに搭載される。一方、第2の光学系200は、第1の光学系100と光ディスク20との間の光路上に設けられ、プラットフォームに集約されることなくメインフレーム上に搭載される。
第1の光学系100は、それぞれレーザビームL1,L2の光源である発光部品111,112と、光ディスク20によって反射したレーザビームL1,L2を受光する受光部品113とを備えている。発光部品111が生成するレーザビームL1の波長λ1と、発光部品112が生成するレーザビームL2の波長λ2とは、互いに相違している。これは、規格の異なる複数の光ディスク20に対応するためである。一例として、レーザビームL1の波長λ1を650nmとし、レーザビームL2の波長λ2を780nmとすれば、DVDとCDの両方に対応することが可能となる。
発光部品111によって生成されたレーザビームL1は、カップリングレンズ121によって光集合効率が向上され、回折格子131によって複数のビーム(メインビームとサブビーム)に分割された後、ダイクロイックプリズム140に入射される。同様に、発光部品112によって生成されたレーザビームL2は、カップリングレンズ122によって光集合効率が向上され、回折格子132によって複数のビーム(メインビームとサブビーム)に分割された後、ダイクロイックプリズム140に入射される。
ダイクロイックプリズム140に入射されたレーザビームL1,L2は、これ以降共通光路を通る。共通光路を通るレーザビームL3は、ビームスプリッタ150によって光ディスク20側へ導かれる。レーザビームL3は、直線偏光を円偏光に変換(又は円偏光を直線偏光に変換)する1/4波長板160を通過し、さらに、コリメートレンズ170を通過して第2の光学系200に導かれる。
また、光ディスク20の反射によって第2の光学系200側から入射するレーザビームL3は、コリメートレンズ170及び1/4波長板160を介して平行光線とされ、ビームスプリッタ150に導かれる。そして、ビームスプリッタ150を透過したレーザビームL3は、センサレンズ180を介して受光部品113に入射される。
一方、第2の光学系200は、レーザビームL3の進行方向を変えるミラー210と、レーザビームL3を光ディスク20に収束させる対物レンズ220によって構成されている。光ディスク20に対する対物レンズ220の位置は、対物レンズ駆動装置230によって高精度に制御される。詳細には、対物レンズ220をフォーカス方向へ駆動することにより、光ディスク20の情報記録面にビームスポットの焦点を合わせるフォーカス補正が行われ、トラッキング方向へ駆動することにより、光ディスク20のトラックにビームスポットを追従させるトラッキング補正が行われる。また、タンジェンシャル方向を回転軸にして対物レンズ220をトラッキング方向に回転させることにより、光ディスク20の反りに対応するチルト角の補正が行われる。
このような構成により、光ピックアップ10は光ディスク20にレーザ光を照射するとともにその反射光を受光することが可能となる。
図2は、本実施形態による光ピックアップ10の構造を示す略平面図である。
図2に示すように、光ピックアップ10は、光ディスクの径方向と平行に設置された2本のガイドシャフト8,8に沿って移動可能に構成されたメインフレーム2と、メインフレーム2に搭載されたプラットフォーム4及び第2の光学系200とを備えている。プラットフォーム4は、接着剤75によってメインフレーム2に固定されている。メインフレーム2は、スピンドルモータ(図示せず)と向き合う部分、つまり、光ディスク20の内周側において湾曲した湾曲部2aを有している。また、メインフレーム2には制御基板6が搭載されている。
プラットフォーム4には、図1に示した第1の光学系100を構成する光学部品が集約されている。プラットフォーム4は、形状の異なる複数のメインフレーム2に搭載することが可能なモジュール部品である。したがって、メインフレーム2とプラットフォーム4とは別個に作製され、プラットフォーム4の位置や角度を微調整しながらメインフレーム2に接着固定される。
次に、プラットフォーム4の構造について説明する。
図3は、光学部品を搭載する前のプラットフォーム4の構造を示す略斜視図である。
図3に示すように、プラットフォーム4は、レーザビームL1〜L3の光路を覆う筒状の光路用貫通孔31〜39と、レーザビームL1〜L3の光軸と平行な上面4aから下面4bへ貫通する部品用貫通孔41〜48とを有している。
光路用貫通孔31,32,39は、それぞれプラットフォーム4の側面4cと部品用貫通孔41,42,47との間の光路を確保するための貫通孔である。プラットフォーム4の側面4cとは、図3に示すように、上面4a及び下面4bと直交する外面である。後述するように、部品用貫通孔41は、回折格子131を挿入するための貫通孔である。また、部品用貫通孔42は、センサレンズ180を挿入するための貫通孔である。さらに、部品用貫通孔47は、1/4波長板160を挿入するための貫通孔である。
一方、光路用貫通孔33〜38は、対応する2つの部品用貫通孔41〜47間の光路を確保するための貫通孔である。具体的に説明すると、部品用貫通孔43,44間の光路は光路用貫通孔33によって確保される。また、部品用貫通孔44,45間の光路は光路用貫通孔34によって確保される。さらに、部品用貫通孔41,45間の光路は光路用貫通孔35によって確保される。さらに、部品用貫通孔45,46間の光路は光路用貫通孔36によって確保される。さらに、部品用貫通孔42,46間の光路は光路用貫通孔37によって確保される。さらに、部品用貫通孔46,47間の光路は光路用貫通孔38によって確保される。
後述するように、部品用貫通孔43は、カップリングレンズ122を挿入するための貫通孔である。また、部品用貫通孔44は、回折格子132を挿入するための貫通孔である。さらに、部品用貫通孔45は、ダイクロイックプリズム140を挿入するための貫通孔である。さらに、部品用貫通孔46は、ビームスプリッタ150を挿入するための貫通孔である。
また、部品用貫通孔43の隣には、部品用貫通孔48が設けられている。部品用貫通孔48は、発光部品112を挿入するための貫通孔である。部品用貫通孔48は、プラットフォーム4に設けられた発光部品搭載領域48bに設けられている。発光部品搭載領域48bは発光部品112を搭載するための切り欠きであり、ここに発光部品112が搭載されると、発光部品112の一部が部品用貫通孔48を介して下面4b側に露出することになる。
このように、本実施形態にて用いるプラットフォーム4には、レーザビームの光路となる部分に光路用貫通孔31〜39が設けられている一方、レーザビームの光路と交差する方向に部品用貫通孔41〜48が設けられている。これにより、光路の大部分がプラットフォーム4によって覆われることになり、光路上への異物の侵入を防止することが可能となる。また、必要な部分に必要な貫通孔が設けられた構造を有していることから、枠状のプラットフォームのように機械的強度が不足することもない。
また、部品用貫通孔41〜48の内壁の一部は、それぞれ光軸に対して規定された角度を有する基準面41a〜48aを構成している。基準面41a〜48aは、それぞれ対応する光学部品に対する位置決め部として用いられる。
具体的には、回折格子131が挿入される部品用貫通孔41については、光軸に対して正確に90°の角度を持った基準面41aが設けられており、この基準面41aに回折格子131の入出射面を押し当てることにより位置決めすることができる。
また、センサレンズ180が挿入される部品用貫通孔42については、光軸に対して正確に90°の角度を持った基準面42aが設けられており、この基準面42aにセンサレンズ180の光入射面を押し当てることにより位置決めすることができる。
さらに、カップリングレンズ122が挿入される部品用貫通孔43については、光軸に対して正確に90°の角度を持った基準面43aが設けられており、基準面43aにカップリングレンズ122の入出射面を押し当てることにより位置決めすることができる。
さらに、回折格子132が挿入される部品用貫通孔44については、光軸に対して正確に90°の角度を持った基準面44aが設けられており、基準面44aに回折格子132の入出射面を押し当てることにより位置決めすることができる。
さらに、ダイクロイックプリズム140が挿入される部品用貫通孔45については、光軸に対して正確に90°の角度を持った基準面45a及び光軸に対して正確に水平な基準面45aが設けられており、基準面45aにダイクロイックプリズム140の入出射面を押し当て、基準面45aにダイクロイックプリズム140の側面を押し当てることにより位置決めすることができる。
さらに、ビームスプリッタ150が挿入される部品用貫通孔46については、光軸に対して正確に所望の角度を持った基準面46aが設けられており、この基準面46aにビームスプリッタ150の光入出射面を押し当てることにより位置決めすることができる。
さらに、1/4波長板160が挿入される部品用貫通孔47については、光軸に対して正確に90°の角度を持った基準面47aが設けられており、この基準面47aに1/4波長板160の光入出射面を押し当てることにより位置決めすることができる。
さらに、発光部品112が挿入される部品用貫通孔48については、光軸に対して正確に所望の角度を持った基準面48a,48aが設けられている。基準面48aは、発光部品112の所定の外面を押し当てることにより位置決めするための面であり、基準面48aは、発光部品112の他の外面を押し当てることにより位置決めするための面である。発光部品112の詳細な構成については後述する。
また、部品用貫通孔の内壁部分ではないが、プラットフォーム4の側面4cのうち、光路用貫通孔31が形成されている部分には、基準面31a,31aが設けられている。基準面31aは、カップリングレンズ121の入出射面を押し当てることによってこれを位置決めするとともに、発光部品111の所定の外面を押し当てることにより位置決めするための面である。また、基準面31aは、発光部品111の他の外面を押し当てることにより位置決めするための面である。発光部品111の詳細な構成については後述する。
さらに、プラットフォーム4の側面4cのうち、光路用貫通孔32が形成されている部分には、基準面32a,32aが設けられている。基準面32aは、受光部品113の所定の外面を押し当てることにより位置決めするための面であり、基準面32aは、受光部品113の他の外面を押し当てることにより位置決めするための面である。受光部品113の詳細な構成については後述する。
さらに、プラットフォーム4の側面4cのうち、光路用貫通孔39が形成されている部分には、基準面39aが設けられている。基準面39aは、コリメートレンズ170の入出射面を押し当てることによってこれを位置決めするための面である。
したがって、プラットフォーム4の作製においては、少なくともこれら基準面を高精度に加工する必要がある。基準面の精度を高める方法としては、例えば、プラットフォーム4の全体を切削加工により作製する方法が挙げられる。これによれば、プラットフォーム4の全体を高精度に作製することが可能となる。また、プラットフォーム4をダイキャスト法により形成した後、これらの基準面に切削加工を施すことによって精度を高めることも可能である。これによれば、プラットフォーム4をより低コストで作製することが可能となる。
尚、プラットフォーム4の作製時においては、レーザビームが照射されていないことから基準となる光軸自体が存在しない。このため、実際には、基準面同士の相対的な位置及び角度を高精度に制御すればよい。例えば、基準面41aと基準面45aは正確に平行面とする必要があり、基準面45aと基準面45aとがなす角は正確に90°とする必要がある。
さらに、プラットフォーム4には、上面4a及び下面4bに対して平行に延在する治具挿入用貫通孔50が設けられている。治具挿入用貫通孔50は、部品用貫通孔46に設けられた基準面46aに対してほぼ垂直に設けられており、ビームスプリッタ150を基準面46aに押し当てる治具を挿入するために用いられる。
つまり、部品用貫通孔41〜45,47に挿入される他の光学部品については、光路用貫通孔31〜35,37,38に治具を挿入することによって、対応する基準面41a〜45a,47aに入出射面を垂直に押すつけることができる。しかしながら、ビームスプリッタ150の入出射面は、光軸に対して垂直ではない所定の角度を有していることから、光路用貫通孔に挿入した治具を用いて基準面46aへの押しつけを行うと、治具がビームスプリッタ150の入出射面に対して斜めに押圧されることになる。この場合、ビームスプリッタ150の入出射面が治具による押圧によって損傷するおそれがある。
このような点を考慮して、本実施形態では、ビームスプリッタ150用の治具を挿入するための治具挿入用貫通孔50を設け、ビームスプリッタ150の入出射面に対してほぼ垂直に治具を押し当て可能としている。これにより、本実施形態では、ビームスプリッタ150の位置決め時における入出射面の損傷を防止することができる。
さらに、プラットフォーム4の側面4cには、凹凸4dが形成されている。凹凸4dは、メインフレーム2との接着面であり、このような凹凸4dを設けることによって、プラットフォーム4とメインフレーム2との接着強度が高められている。メインフレーム2に対する接着面は、プラットフォーム4の側面4cである必要はないが、側面4cにてメインフレーム2と接着すれば、光ピックアップ10を薄型化することが可能となる。
本実施形態では、メインフレーム2に対する接着強度を高めるべく、側面4cの4箇所に凹凸4dが設けられている。凹凸4dの数については特に限定されず、1箇所のみであっても構わないし、側面4cのほぼ全周に亘って凹凸4dが設けられていても構わない。尚、凹凸4dはプラットフォーム4の放熱性を高める効果も備える。
図4は、光学部品(発光部品及び受光部品を除く)を搭載した状態におけるプラットフォーム4の構造を示す略平面図である。図4は、各光学部品の取り付け位置を説明するための図であり、したがって、各光学部品とプラットフォーム4とを接着する接着剤は示されていない。接着剤の供給位置については後述する。
図4に示すように、各種光学部品は、それぞれ対応する部品用貫通孔41〜47内に挿入され、それぞれ対応する基準面41a〜47aに位置決め固定されている。
具体的に説明すると、部品用貫通孔41には、回折格子131が挿入されている。回折格子131の入出射面は基準面41aと接しており、これによって、回折格子131の入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
また、部品用貫通孔42には、センサレンズ180が挿入されている。センサレンズ180の入出射面は基準面42aと接しており、これによって、センサレンズ180の入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
さらに、部品用貫通孔43には、カップリングレンズ122が挿入されている。カップリングレンズ122の入出射面は基準面43aと接しており、これによって、カップリングレンズ122の入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
さらに、部品用貫通孔44には、回折格子132が挿入されている。回折格子132の入出射面は基準面44aと接しており、これによって、回折格子132の入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
さらに、部品用貫通孔45には、ダイクロイックプリズム140が挿入されている。ダイクロイックプリズム140の入出射面は基準面45aと接し、側面は基準面45aと接している。これによって、ダイクロイックプリズム140の入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。また、ダイクロイックプリズム140は、2つのプリズムが接合された構造を有しており、その接合面は光軸に対して正確に45°の角度に保たれる。また、接合面の位置も正確に制御される。
さらに、部品用貫通孔46には、ビームスプリッタ150が挿入されている。ビームスプリッタ150の光入出射面は基準面46aと接しており、これによって、ビームスプリッタ150の光入出射面は光軸に対して正確に所望の角度に保たれる。
さらに、部品用貫通孔47には、1/4波長板160が挿入されている。1/4波長板160の光入出射面は基準面47aと接しており、これによって、1/4波長板160の光入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
また、プラットフォーム4の側面に設けられた基準面31aには、カップリングレンズ121の入出射面が接している。これによって、カップリングレンズ121の光入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
さらに、プラットフォーム4の側面に設けられた基準面39aには、コリメートレンズ170の入出射面が接している。これによって、コリメートレンズ170の光入出射面は光軸に対して正確に90°の角度に保たれる。
これら光学部品の取り付けは、光路用貫通孔31〜35,37,38又は治具挿入用貫通孔50に治具を挿入することによって、基準面41a〜45a,47aに光学部品を押しつけ、この状態で、プラットフォーム4と各光学部品との界面部分に接着剤を供給することにより行う。
例えば、ダイクロイックプリズム140を取り付ける場合には、図5に示すように、光路用貫通孔31,35に治具60を挿入し、これによってダイクロイックプリズム140の入出射面を基準面45aに押しつけるとともに、光路用貫通孔33,34に治具60を挿入し、これによってダイクロイックプリズム140の側面を基準面45aに押しつける。これにより、ダイクロイックプリズム140の入出射面及び接合面がそれぞれ光軸に対して正確に90°及び45°の角度に保たれ、且つ、接合面が所望の位置に保持された状態となることから、この状態で、プラットフォーム4とダイクロイックプリズム140との界面部分に接着剤を供給する。ビームスプリッタ150を除く他の光学部品の取り付けについても同様である。
一方、ビームスプリッタ150を取り付ける場合には、図6に示すように、治具挿入用貫通孔50に治具60を挿入し、これによってビームスプリッタ150の入出射面を基準面46aに押しつける。ビームスプリッタ150の入出射面は、光軸に対して正確に所望の角度に保たれた状態となることから、この状態で、プラットフォーム4とビームスプリッタ150との界面部分に接着剤を供給する。このように、ビームスプリッタ150の位置決めにおいては、治具挿入用貫通孔50に挿入した治具60が用いられることから、位置決め時における入出射面の損傷を防止することができる。
図7は、光学部品(発光部品及び受光部品を除く)を接着した状態におけるプラットフォーム4の構造を示す略平面図である。
図7に示すように、プラットフォーム4と各光学部品は、プラットフォーム4の上面4a及び下面4b(図示せず)又はその近傍に供給された接着剤70によって接着される。接着剤70は、エポキシ系など有機材料からなる接着剤であっても構わないし、ハンダなどの無機材料からなる接着剤であっても構わない。本実施形態では、各光学部品が部品用貫通孔41〜47に挿入されているため、部品用貫通孔41〜47の内壁部分に接着剤を供給することは困難であるが、プラットフォーム4の上面4a及び下面4b又はその近傍に接着剤70を供給すれば、簡単に両者を接着することが可能となる。
また、部品用貫通孔41〜47の内壁部分に接着剤を供給するための透孔などを形成する必要がないため、プラットフォーム4の構造を必要以上に複雑化させることがなく、さらに、透孔などの存在によってプラットフォームの機械的強度が低下することもない。しかも、プラットフォーム4に設けられた基準面41a〜47aと光学部品との間に接着剤が介在しないことから、光学部品を基準面41a〜47aに正しく位置決めすることが可能となる。
図8は、図7に示すA−A線に沿った略断面図である。
図8に示すように、プラットフォーム4の上面4a及び下面4bとセンサレンズ180の端面180bは、段差部71を形成している。そして、この段差部71に接着剤70が供給されている。
これにより、段差部71によって露出するプラットフォーム4の壁面4eと、センサレンズ180の端面180bとが接着剤70によって固定されることから、プラットフォーム4の上面4a及び下面4bとセンサレンズ180の端面180bが同一平面を構成している場合と比べて、強い接着強度を確保することが可能となる。また、供給ノズルなどを用いた接着剤の供給も、これらが同一平面を構成している場合と比べて容易に行うことが可能となる。
また、段差部71に接着剤70を供給すれば、基準面42aとセンサレンズ180との間に接着剤70が介在しないことから、センサレンズ180の入出射面180aを基準面42aに当接させることが可能となる。以上の効果は、他の光学部品についても同様である。
尚、図8に示す例では、プラットフォーム4の上面4a及び下面4bよりも、センサレンズ180の端面180bの方が低い(部品用貫通孔42の内部に近い)が、これが逆であっても構わない。つまり、図9に示すように、プラットフォーム4の上面4a及び下面4bからセンサレンズ180が突出していても構わない(他の光学部品も同様)。この場合、段差部71によって露出するセンサレンズ180の壁面(入出射面180a)と、プラットフォーム4の上面4a及び下面4bとが接着剤70によって固定されることになる。
但し、図8に示したように、プラットフォーム4の上面4a及び下面4bよりも光学部品の端面を低くすれば、部品用貫通孔の内部に光学部品が収容された状態となるため、プラットフォーム4によって光学部品を物理的に保護することが可能となる。
また、所定の光軸に沿って一方向に並べられた光学部品については、段差部によって露出するプラットフォーム又は光学部品の壁面を、複数の部品用貫通孔について同一方向とすることが好ましい。つまり、参考図である図10に示すように、高さの低い光学部品81〜83が光軸80に沿って一方向に並べられている場合、段差部91〜93によって露出するプラットフォーム4の壁面4eは、すべて同一方向(図10では右方向)とすることが好ましい。換言すれば、図10に示すケースでは、部品用貫通孔101〜103の左側の壁面を基準面とし、ここに光学部品81〜83を当接させることが好ましい。
これによれば、図10に示すように、接着剤70の供給ノズル72の向きを一定に保ちながら、複数の光学部品81〜83を連続的に接着することが可能となる。つまり、図10に示す例では、供給ノズル72の先端を左側に傾けた状態のまま、光学部品81〜83に対する接着を連続的に行うことができる。これにより、接着時における作業効率を大幅に向上させることが可能となる。
一方、例えば光学部品82の高さがプラットフォームの厚みよりも大きい場合、図11に示すように、光学部品82については部品用貫通孔102の右側の壁面を基準面とすればよい。これにより、段差部92においては、光学部品82の壁面(入出射面)が右側に露出することから、接着剤70の供給ノズル72の向きを一定に保ちながら連続的にこれら光学部品を接着することができる。
図3に戻って、プラットフォーム4は、発光部品搭載領域31b,48b及び受光部品搭載領域32bを有している。既に説明したとおり、発光部品搭載領域48bはプラットフォーム4に設けられた切り欠きであり、ここに発光部品112が搭載される。
一方、発光部品搭載領域31bは、プラットフォーム4の側面4cのうち光路用貫通孔31が開口された領域である。また、受光部品搭載領域32bは、プラットフォーム4の側面4cのうち光路用貫通孔32が開口された領域である。発光部品搭載領域31bは発光部品111を取り付けるための領域であり、受光部品搭載領域32bは受光部品113を取り付けるための領域である。
発光部品搭載領域31bには、光軸に対して垂直な基準面31aと光軸に対して水平な基準面31aが設けられており、発光部品111に対する位置決め部を構成している。また、発光部品搭載領域48bには、光軸に対して垂直な基準面48aと光軸に対して所定の角度を持った基準面48aが設けられており、発光部品112に対する位置決め部を構成している。さらに、受光部品搭載領域32bには、光軸に対して垂直な基準面32aと光軸に対して水平な基準面32aが設けられており、受光部品113に対する位置決め部を構成している。
図12は、全ての光学部品を搭載した状態におけるプラットフォーム4の構造を示す略平面図である。図12においても、各光学部品とプラットフォーム4とを接着する接着剤は省略されている。
図12に示すように、発光部品111は、発光素子(レーザダイオード)111a及びこれが搭載されたサブプラットフォーム111bによって構成されている。サブプラットフォーム111bは、2つの基準面111c,111cを有している。発光部品111は、サブプラットフォーム111bの基準面111cを発光部品搭載領域31bの基準面31aに当接させるとともに、基準面111cを発光部品搭載領域31bの基準面31aに当接させることによって、プラットフォーム4に位置決め固定されている。
また、発光部品112は、発光素子(レーザダイオード)112a及びこれが搭載されたサブプラットフォーム112bによって構成されている。サブプラットフォーム112bは、2つの基準面112c,112cを有している。発光部品112は、サブプラットフォーム112bの基準面112cを発光部品搭載領域48bの基準面48aに当接させるとともに、基準面112cを発光部品搭載領域48bの基準面48aに当接させることによって、プラットフォーム4に位置決め固定されている。
さらに、受光部品113は、受光素子(フォトダイオード)113a及びこれが搭載されたサブプラットフォーム113bによって構成されている。サブプラットフォーム113bは、2つの基準面113c,113cを有している。受光部品113は、サブプラットフォーム113bの基準面113cを受光部品搭載領域32bの基準面32aに当接させるとともに、基準面113cを受光部品搭載領域32bの基準面32aに当接させることによって、プラットフォーム4に位置決め固定されている。
サブプラットフォーム111bの基準面111c,111cは、それぞれ発光素子111aの発光方向に対して正確に関連づけられている。具体的には、基準面111cについては、発光方向に対して正確に垂直面であるとともに、発光点からの距離が正確に制御されている。また、基準面111cについては、発光方向に対して正確に水平面であるとともに、発光点からの距離が正確に制御されている。したがって、発光部品111がプラットフォーム4の発光部品搭載領域31bに位置決め固定されると、レーザビームL1(図1参照)の光軸は、他の光学部品に対して正しい方向に固定される。
また、サブプラットフォーム112bの基準面112c,112cも、それぞれ発光素子112aの発光方向に対して正確に関連づけられている。具体的には、基準面112cについては、発光方向に対して正確に垂直面であるとともに、発光点からの距離が正確に制御されている。また、基準面112cについては、発光方向に対して正確に水平面であるとともに、発光点からの距離が正確に制御されている。したがって、発光部品112がプラットフォーム4の発光部品搭載領域48bに位置決め固定されると、レーザビームL2(図1参照)の光軸は、他の光学部品に対して正しい方向に固定される。
同様に、サブプラットフォーム113bの基準面113c,113cも、それぞれ受光素子113aの受光方向に対して正確に関連づけられている。具体的には、基準面113cについては、受光方向に対して正確に垂直面であるとともに、受光面からの距離が正確に制御されている。また、基準面113cについては、受光方向に対して正確に水平面であるとともに、発光面からの距離が正確に制御されている。したがって、受光部品113がプラットフォーム4の受光部品搭載領域32bに位置決め固定されると、レーザビームL3(図1参照)の光軸は、受光素子113aに対して正確に位置決めされる。
このように、本実施形態では、角度の異なる2つの基準面がそれぞれ発光部品搭載領域31b,48b及び受光部品搭載領域32bに設けられているとともに、これらに対応する2つの基準面がそれぞれ発光部品111,112及び受光部品113に設けられている。このため、従来のように光軸に対して垂直な基準面のみを有するプラットフォームに比べ、これら発光部品111,112及び受光部品113をより正確且つ簡単に位置決めすることが可能となる。
しかも、本実施形態では2つの基準面が成す角が90°であることから、より確実な位置決めを行うことが可能となる。
発光部品111,112や受光部品113のこのような位置決めを可能とするためには、上述の通り、各基準面111c〜113c,111c〜113cを光軸に対して正確に関連づけておく必要がある。このような関連づけは、下記の手順により行うことができる。
例えば、発光素子111aをサブプラットフォーム111bに搭載する場合を例に説明すると、まず、発光素子111aの発光点を画像処理により認識しながらチップ裏面を研磨することにより、発光点とチップ裏面との距離を調整する。一方、ドライバ回路に接続されたフレキシブル基板をサブプラットフォーム111bに固定し、フレキシブル基板に設けられた電極と発光素子111aの電極を、ボンディングワイヤによって接続する。
次に、プローブ付きのチップチャックを用いて発光素子111aを保持し、この状態でレーザビームL1を発光させる。発光強度としては、実使用時の出力の30%程度の出力で構わない。そして、出力されたレーザビームL1とサブプラットフォーム111bの基準面111c,111cとを画像処理により認識しながら、発光素子111aの搭載位置を微調整する。そして、微調整がされた状態で発光素子111aとサブプラットフォーム111bとを接合する。接合は、放熱性を考慮した接合方法を選択することが好ましい。
これにより、発光部品111が完成する。他の発光部品112や受光部品113についても、同様の方法により作製することができる。
尚、上記の例では、プラットフォーム側(発光部品搭載領域及び受光部品搭載領域)と光学部品側(発光部品及び受光部品)にそれぞれ2つの基準面を設けているが、これら2つの基準面とは異なる角度を有する第3の基準面を設ければ、さらに高精度な位置決めが可能となる。
図13は、発光部品搭載領域31bとサブプラットフォーム111cにそれぞれ3つの基準面を設けた例を示す模式的な部分拡大図である。
図13に示す例では、発光部品搭載領域31bに基準面31a,31aと垂直な第3の基準面31aが設けられている。一方、光学部品111のサブプラットフォーム111cには、基準面111c,111cと垂直な第3の基準面111cが設けられている。そして、発光部品搭載領域31bの基準面31a〜31aにサブプラットフォーム111cの基準面111c〜111cをそれぞれ当接させれば、光軸の三次元位置を直ちに確定させることが可能となる。つまり、光軸の微調整が全く不要となり、基準面同士を当接させるだけで位置決めが完了する。
発光部品搭載領域48bへの発光部品112の位置決めや、受光部品搭載領域32bへの受光部品113の位置決めにおいても、上記の同様な第3の位置決め部を用いることができる。
次に、本実施形態による光ピックアップ10を用いた光記録再生装置について説明する。
図14は、本実施形態による光ピックアップ10を用いた光記録再生装置の構成を概略的に示すブロック図である。
図14に示す光記録再生装置は、上述した光ピックアップ10と、光ディスク20を回転させるためのスピンドルモータ12と、スピンドルモータ12及び光ピックアップ10の動作を制御するコントローラ13と、光ピックアップ10にレーザ駆動信号を供給するレーザ駆動回路14と、光ピックアップ10にレンズ駆動信号を供給するレンズ駆動回路15とを備えている。
コントローラ13にはフォーカスサーボ追従回路16、トラッキングサーボ追従回路17及びレーザコントロール回路18が含まれている。フォーカスサーボ追従回路16が作動すると、回転している光ディスク20の情報記録面にフォーカスがかかった状態となり、トラッキングサーボ追従回路17が作動すると、光ディスク20の偏芯している信号トラックに対して、レーザ光のスポットが自動追従状態となる。フォーカスサーボ追従回路16及びトラッキングサーボ追従回路17には、フォーカスゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能及びトラッキングゲインを自動調整するためのオートゲインコントロール機能がそれぞれ備えられている。また、レーザコントロール回路18は、レーザ駆動回路14により供給されるレーザ駆動信号を生成する回路であり、光ディスク20に記録されている記録条件設定情報に基づいて、適切なレーザ駆動信号の生成を行う。
なお、これらフォーカスサーボ追従回路16、トラッキングサーボ追従回路17及びレーザコントロール回路18については、コントローラ13内に組み込まれた回路である必要はなく、コントローラ13と別個の部品であっても構わない。さらに、これらは物理的な回路である必要はなく、コントローラ13内で実行されるソフトウェアであっても構わない。
以上説明したように、本実施形態による光ピックアップ10は、第1の光学系100を構成する光学部品がプラットフォーム4に集約され、モジュール化されている。このため、形状の異なる種々のメインフレーム2に対して、共通のプラットフォーム4を使用することが可能となり、製造コストや設計コストを低減することが可能となる。また、プラットフォーム側(発光部品搭載領域及び受光部品搭載領域)と光学部品側(発光部品及び受光部品)にそれぞれ2以上の基準面を設けていることから、発光部品111,112及び受光部品113をより正確且つ簡単に位置決めすることが可能となる。
しかも、第1の光学系100内の光路の大部分がプラットフォーム4によって覆われることから、光路上への異物の侵入を防止することが可能となる。また、必要な部分に必要な貫通孔が設けられた構造を有していることから、枠状のプラットフォームのように機械的強度が不足することもない。
また、本実施形態においては、プラットフォーム4の上面4a及び下面4b又はその近傍に供給された接着剤70によって、部品用貫通孔41〜47内に挿入された光学部品が接着固定されている。このため、狭い透孔などを介して接着剤を供給する必要がなく、プラットフォーム4の上面4a側及び下面4b側から接着剤を簡単に供給することが可能となる。また、透孔などの存在によってプラットフォーム4の機械的強度が低下することもない。さらに、プラットフォーム4の位置決め部と光学部品との間に接着剤70が介在することもないので、光学部品を正しく位置決めすることも可能となる。
さらに、本実施形態では、部品用貫通孔41〜47の内壁に設けられた基準面41a〜47aが光学部品の位置決め部を構成していることから、光学部品を基準面41a〜47aに押し当てることによって、簡単に位置決めすることが可能となる。但し、光学部品に対する位置決め部が面状であることは必須ではなく、部品用貫通孔41〜47の内壁に設けられた突起の先端が位置決め部を構成していても構わない。
図15は、変形例によるプラットフォーム4の略平面図であり、光学部品(発光部品及び受光部品を除く)を搭載した状態を示している。各光学部品とプラットフォーム4とを接着する接着剤は省略されている。また、図16は、本変形例によるプラットフォーム4の模式的な部分拡大図であり、部品用貫通孔42の内部を拡大して示している。
図15及び図16に示す例では、部品用貫通孔41〜47の内壁など光学部品の位置決め部となる部分に、プラットフォーム4の厚み方向に延在する線状の突起Xが複数個設けられており、それぞれの位置決め部における突起Xの先端が同一平面を構成している。したがって、本例では、線状の突起Xの先端にそれぞれ対応する光学部品が当接することにより、位置決めがされる。
このように、光学部品の位置決め部を面ではなく線とすれば、位置決め精度をより高めることが可能となる。つまり、光学部品の位置決め部が面である場合、加工精度の問題によって基準面に凹凸や揺らぎが生じると、光学部品にガタつきなどが生じる可能性がある。これに対し、位置決め部を突起の先端によって構成すれば、凹凸や揺らぎが生じにくく、光学部品のガタつきなどを低減することが可能となる。また、本例では、線状の突起をプラットフォーム4の厚み方向に延在させていることから、切削加工などによる突起Xの形成は比較的容易である。また、ダイキャスト法によりプラットフォームを成型する場合において、型枠からプラットフォームを外しやすくするための抜き勾配を部品用貫通孔に設けることも可能となり、生産性向上とコストダウンを図ることができる。
図17は、他の変形例によるプラットフォーム4の模式的な部分拡大図であり、部品用貫通孔42の内部を拡大して示している。
図17に示す例では、部品用貫通孔42の内壁(他の部品用貫通孔も同様)など光学部品の位置決め部となる部分に、複数の突起Yが複数個独立して設けられており、それぞれの位置決め部における突起Yの先端が同一平面を構成している。したがって、本例では独立した複数の突起Yの先端にそれぞれ対応する光学部品が当接することにより、位置決めがされる。突起Yの数は、1つの位置決め部に対して3個設けることが最も好ましい。
このように、光学部品の位置決め部を面ではなく点とすれば、位置決め精度をよりいっそう高めることが可能となる。つまり、位置決め部を例えば3個の突起の先端によって構成すれば、光学部品の入出射面が3点支持されることから、理論上、光学部品のガタつきが生じない。したがって、本例によれば、非常に高い位置決め精度を得ることが可能となる。
また、本実施形態では、プラットフォーム4が接着剤75によってメインフレーム2に固定されているが、この接着剤75として非伝熱性接着剤などの断熱部材を選択するとともに、発光部品111,112とメインフレーム2とを直接又は間接的に接触させることが好ましい。
例えば、模式的な部分断面図である図18に示すように、発光部品111(発光部品112も同様)とメインフレーム2とを、伝熱性ペースト76などを介して間接的に接触させればよい。これによれば、発光部品111が発生する熱は、伝熱ルートR1を介して効率よくメインフレーム2へと伝導する。これにより、伝熱ルートR2を介してプラットフォーム4へ伝えられる熱を減少させることが可能となる。また、メインフレーム2へ伝えられた熱は、伝熱ルートR3を介してプラットフォーム4にも多少伝わるが、メインフレーム2とプラットフォーム4との間には、非伝熱性の接着剤75が介在していることから、伝熱ルートR3を介した熱伝導は少ない。
これにより、全体的にプラットフォーム4に伝わる熱が少なくなることから、熱膨張によるプラットフォームの変形を抑制することが可能となる。
また、プラットフォーム4の厚さがメインフレーム2よりも厚い場合には、模式的な側面図である図19に示すように、プラットフォーム4に放熱板77を付加することが好ましい。放熱板77は、光ディスク20やレーザビームL3の光路と干渉しないよう、メインフレーム2の裏面(対物レンズ220が配置される側と反対側の面)と略平行に配置することが好ましい。これによれば、発光部品111,112によって発生した熱を効率よく放熱することが可能となる。また、放熱効率が向上することから、メインフレーム2へ伝わる熱が減少する。このため、耐熱性を確保しつつ、メインフレーム2の材料として樹脂を用いることが可能となる。
また、上記実施形態では、2つの発光部品111,112を用いて互いに出力波長の異なるレーザビームL1,L2を発生させているが、1個の発光部品によってこれらレーザビームL1,L2を発生させることも可能である。
図20は、レーザビームL1,L2を発生させる発光部品114の構造を示す模式的な平面図である。
図20に示す発光部品114は、それぞれレーザビームL1,L2を発生する発光素子114a,114aと、これら発光素子114a,114aが搭載されたサブプラットフォーム114bによって構成されている。サブプラットフォーム114bには、基準面114c,114cが設けられており、これら基準面114c,114cは、発光素子114a,114aによるレーザビームL1,L2の発光方向と関連づけられている。また、レーザビームL1,L2の発光方向は、互いに90°の角度をなすよう、調整されている。
そして、図21に示す構造を持ったプラットフォーム4を用い、発光部品114の基準面114cをプラットフォーム4の基準面31aに当接させ、発光部品114の基準面114cをプラットフォーム4の基準面48aに当接させれば、2つの発光素子114a,114aを同時に位置決めすることが可能となる。また、部品点数も削減されることから、製造コストを低減することも可能となる。
さらに、上記実施形態では、角度の異なる2つの基準面45a,45aを用いてダイクロイックプリズム140を位置決めしているが、図22に示すダイクロイックプリズム140を用いれば、角度の異なる2つの基準面を使用する必要がなくなる。
図22に示すダイクロイックプリズム140は、サイズの異なる2つのプリズム141,142が接合された構造を有している。プリズム141の主面は、プリズム142の主面に接合された接合部141aと、プリズム142の主面に接合されていない露出部141b,141bとを有している。図22に示すように、接合部141aは2つの露出部141b,141bの間に位置しており、したがって、露出部141bは接合部141aから見て一方の側に位置し、露出部141bは接合部141aから見て他方の側に位置することになる。このように、図22に示すダイクロイックプリズム140には、反射面となる接合部141aと同一平面を有する2つの露出部141b,141bが設けられている。
このような構造を有するダイクロイックプリズム140を用いる場合には、図23に示すプラットフォーム4が用いられる。図23に示すプラットフォーム4は、部品用貫通孔45の内壁に、互いに同一平面を構成し、且つ、光軸に対して正確に45°の角度を持った基準面45a,45aが形成されている。そして、ダイクロイックプリズム140の露出部141b,141bをプラットフォーム4の基準面45a,45aにそれぞれ当接させればよい。これによれば、接合された反射面の位置及び角度を光軸に対して高精度に位置決めすることが可能となる。
つまり、通常のダイクロイックプリズムは、ほぼ同じサイズを持った2つのプリズムが接合されているため、反射面と同一平面を有する面は露出しない。このため、反射面とは異なる面(例えば、入出射面や側面)を基準面として用いる必要がある。また、特許文献5に開示されているように、反射面と同一平面を有する面を一部露出させた場合であっても、露出部が1箇所である場合には、この露出部だけを基準面として用いることはできず、他の面(例えば、入出射面や側面)を併せて基準面として用いる必要が生じる。その結果、光軸に対する反射面の位置及び角度に狂いが生じる可能性がある。
これに対し、図22に示したダイクロイックプリズム140を用いれば、上述の通り、反射面となる接合部141aと同一平面を有する2つの露出部141b,141bが設けられており、この2つの露出部141b,141bを用いた位置決めが可能であることから、より精度の高い位置決めが可能となる。
尚、上記実施形態では、接着剤70を用いて光学部品をプラットフォーム4に固定しているが、光学部品の固定に接着剤を用いることは必須でない。接着剤を用いることなく固定する場合、例えば、図24に示す固定ばね78を用いることができる。図24に示す固定ばね78は、光学部品の入出射面を押圧する押圧面78aと、部品用貫通孔の内壁を押圧するばね部78bと、部品用貫通孔からの脱落を防止する係止部78cとを備えている。
図25は、固定ばね78を用いた光学部品の固定方法を説明するための断面図であり、図8と同様、部品用貫通孔42の内部にセンサレンズ180を固定した状態を示している。
固定ばね78の押圧面78aからばね部78bまでの高さは、センサレンズ180が挿入された部品用貫通孔42の隙間よりもやや大きく設定される。これにより、固定ばね78を部品用貫通孔42の隙間に嵌め込むと、図25に示すように、押圧面78aはセンサレンズ180の入出射面180cを押圧することになる。その結果、センサレンズ180入出射面180aは、基準面42aに正しく押し当てられ、位置決めされることになる。
また、固定ばね78には係止部78cが設けられていることから、これがセンサレンズ180の端面180bと干渉することによって、部品用貫通孔42からの脱落が防止される。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態による光ピックアップ10は、互いに波長の異なる2つのレーザビームL1,L2を照射可能であるが、本発明においてこの点は必須でなく、単一のレーザビームのみを照射可能であっても構わないし、互いに波長の異なる3以上のレーザビームを照射可能であっても構わない。単一のレーザビームのみを照射可能とする場合には、ダイクロイックプリズム140は不要である。また、レーザビームをメインビームとサブビームに分割する必要がない場合には、回折格子131,132は不要である。このように、第1の光学系100を構成する光学部品は上記の実施形態に限定されるものではなく、第1の光学系100を構成する光学部品は光ピックアップの仕様、例えば、記録再生可能なタイプであるか、再生専用のタイプであるかなどによって相違する。
また、上記実施形態では、第1の光学系100を構成する全ての光学部品が基準面41a〜48aからなる位置決め部によって位置決めされているが、全ての光学部品が位置決め部に位置決めされていることは必須でなく、少なくとも一部の光学部品が位置決めされていれば足りる。
また、上記実施形態では、メインフレーム2に対するプラットフォーム4の接着面には凹凸4dが形成されているが、本発明において接着面にこのような凹凸4dを形成することは必須でない。
さらに、上記実施形態による光ピックアップ10は、DVDやCDなどの光ディスク20に対してレーザビームを照射するタイプの光ピックアップ10であるが、照射対象となる光記録媒体がディスク状である必要はない。
本発明の好ましい実施形態による光ピックアップ10の光学系を示す模式図である。 光ピックアップ10の構造を示す略平面図である。 光学部品を搭載する前のプラットフォーム4の構造を示す略斜視図である。 光学部品(発光部品及び受光部品を除く)を搭載した状態におけるプラットフォーム4の構造を示す略平面図である。 ダイクロイックプリズム140の取り付け方法を説明するための図である。 ビームスプリッタ150の取り付け方法を説明するための図である。 光学部品(発光部品及び受光部品を除く)を接着した状態におけるプラットフォーム4の構造を示す略平面図である。 図7に示すA−A線に沿った略断面図である。 プラットフォーム4の上面4a及び下面4bからセンサレンズ180が突出している場合の接着方法を説明するための図である。 高さの低い光学部品81〜83が光軸80に沿って一方向に並べられている場合の接着方法を説明するための参考図である。 高さの低い光学部品81,83と高さの高い光学部品82が光軸80に沿って一方向に並べられている場合の接着方法を説明するための参考図である。 光学部品を搭載した状態におけるプラットフォーム4の構造を示す略平面図である。 発光部品搭載領域31bとサブプラットフォーム111cにそれぞれ3つの基準面を設けた例を示す模式的な部分拡大図である。 光ピックアップ10を用いた光記録再生装置の構成を概略的に示すブロック図である。 変形例によるプラットフォーム4の略平面図である。 図14に示すプラットフォーム4の模式的な部分拡大図である。 他の変形例によるプラットフォーム4の模式的な部分拡大図である。 発光部品111とメインフレーム2とを間接的に接触させた例を示す模式的な部分断面図である。 プラットフォーム4に放熱板77を付加した例を示す模式的な部分断面図である。 レーザビームL1,L2を発生させる発光部品114の構造を示す模式的な平面図である。 図20に示す発光部品114が位置決めされたプラットフォーム4を示す図である。 サイズの異なる2つのプリズム141,142が接合されてなるダイクロイックプリズム140の構造を示す平面図である。 図22に示すダイクロイックプリズム140が位置決めされたプラットフォーム4を示す図である。 固定ばね78の構造を示す略斜視図である。 固定ばね78を用いた光学部品の固定方法を説明するための断面図である。
符号の説明
2 メインフレーム
2a 湾曲部
4 プラットフォーム
4a プラットフォームの上面
4b プラットフォームの下面
4c プラットフォームの側面
4d 凹凸
4e 露出する壁面
8 ガイドシャフト
10 光ピックアップ
12 スピンドルモータ
13 コントローラ
14 レーザ駆動回路
15 レンズ駆動回路
16 フォーカスサーボ追従回路
17 トラッキングサーボ追従回路
18 レーザコントロール回路
20 光ディスク
31〜39 光路用貫通孔
31a,32a,39a 基準面
31b,48b 発光部品搭載領域
32b 受光部品搭載領域
41〜48 部品用貫通孔
41a〜48a 基準面
50 治具挿入用貫通孔
60 治具
70 接着剤
71 段差部
72 供給ノズル
75 接着剤
76 伝熱性ペースト
77 放熱板
78 固定ばね
78a 押圧面
78b ばね部
78c 係止部
80 光軸
81〜83 光学部品
91〜93 段差部
100 第1の光学系
101〜103 部品用貫通孔
111,112,114 発光部品
111a,112a,114a,114a 発光素子
111b〜114b サブプラットフォーム
111c〜113c,114c,114c 基準面
113 受光部品
113a 受光素子
121,122 カップリングレンズ
131,132 回折格子
140 ダイクロイックプリズム
141,142 プリズム
141a 接合部
141b,141b 露出部
150 ビームスプリッタ
160 1/4波長板
170 コリメートレンズ
180 センサレンズ
180a,180c 入出射面
180b 端面
200 第2の光学系
210 ミラー
220 対物レンズ
230 対物レンズ駆動装置
L1〜L3 レーザビーム
R1〜R3 伝熱ルート
X,Y 突起

Claims (8)

  1. 光記録媒体に対してレーザビームの照射を行う光ピックアップであって、
    プラットフォームに集約された第1の光学系と、前記第1の光学系と前記光記録媒体との間の光路上に設けられた第2の光学系と、前記プラットフォーム及び前記第2の光学系が搭載されたメインフレームとを備え、
    前記第1の光学系は、前記レーザビームの光源である発光部品と、前記光記録媒体によって反射した前記レーザビームを受光する受光部品とを含んでおり、
    前記プラットフォームは、発光部品搭載領域を有しており、
    前記発光部品搭載領域には、前記レーザビームの光軸に対してほぼ垂直な第1の位置決め部と、前記第1の位置決め部と異なる角度を有する第2の位置決め部とが設けられており、
    前記発光部品は、少なくとも1個の発光素子及び前記発光素子が搭載された第1のサブプラットフォームを有しており、
    前記第1のサブプラットフォームの外面の少なくとも一部は、前記発光素子の発光方向と関連づけられた基準面を構成しており、
    前記発光部品は、前記第1のサブプラットフォームの前記基準面が前記発光部品搭載領域の前記第1及び第2の位置決め部に当接することによって、前記プラットフォームに位置決め固定されていることを特徴とする光ピックアップ。
  2. 前記発光部品搭載領域には、前記第1及び第2の位置決め部と異なる角度を有する第3の位置決め部がさらに設けられており、
    前記発光部品は、前記第1のサブプラットフォームの前記基準面が前記発光部品搭載領域の前記第1乃至第3の位置決め部に当接することによって、前記プラットフォームに位置決め固定されていることを特徴とする請求項1に記載の光ピックアップ。
  3. 前記プラットフォームは、受光部品搭載領域をさらに有しており、
    前記受光部品搭載領域には、前記レーザビームの光軸に対してほぼ垂直な第4の位置決め部と、前記第4の位置決め部と異なる角度を有する第5の位置決め部とが設けられており、
    前記受光部品は、少なくとも1個の受光素子及び前記受光素子が搭載された第2のサブプラットフォームを有しており、
    前記第2のサブプラットフォームの外面の少なくとも一部は、前記受光素子の受光方向と関連づけられた基準面を構成しており、
    前記受光部品は、前記第2のサブプラットフォームの前記基準面が前記受光部品搭載領域の前記第4及び第5の位置決め部に当接することによって、前記プラットフォームに位置決め固定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の光ピックアップ。
  4. 前記受光部品搭載領域には、前記第4及び第5の位置決め部と異なる角度を有する第6の位置決め部がさらに設けられており、
    前記受光部品は、前記第2のサブプラットフォームの前記基準面が前記受光部品搭載領域の前記第4乃至第6の位置決め部に当接することによって、前記プラットフォームに位置決め固定されていることを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ。
  5. 前記第1のサブプラットフォームには、互いに出力波長の異なるレーザビームを発生する複数の発光素子が搭載されており、
    前記第1のサブプラットフォームの前記基準面は、前記複数の発光素子によるレーザビームの発光方向と関連づけられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光ピックアップ。
  6. 前記第1の光学系は、前記レーザビームを平行光線とするコリメートレンズと、前記レーザビームを分割するビームスプリッタと、前記発光部品と前記ビームスプリッタとの間に配置されたカップリングレンズと、前記受光部品と前記ビームスプリッタとの間に配置されたセンサレンズとを含む光学部品をさらに含み、
    前記第2の光学系は、対物レンズを含む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ピックアップ。
  7. 前記プラットフォームは、前記レーザビームの光路を覆う複数の光路用貫通孔と、前記レーザビームの光軸と略平行な上面から下面へ貫通する複数の部品用貫通孔とを有しており、
    前記複数の部品用貫通孔の内壁には、前記光軸に対して所定の角度を持った位置決め部がそれぞれ設けられており、
    前記第1の光学系を構成する少なくとも一部の光学部品は、それぞれ対応する前記部品用貫通孔内に挿入され、それぞれ対応する前記位置決め部に位置決め固定されていることを特徴とする請求項6に記載の光ピックアップ。
  8. 請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光ピックアップを備える光記録再生装置。
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