JP2009116966A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部品とピックアップケースのレーザ溶着の際に、アウトガスのレンズ面への付着やコーティングの剥離を抑制し、さらに環境変化による光学部品の位置ずれを低減すること。
【解決手段】光学部品１は、光軸方向に形成されたレンズ面１ａ，１ｂと、ピックアップケース２と接合するために光軸に垂直な方向の端部に設けた突起部１ｃとを有する。突起部１ｃとピックアップケース２との接合面は、レンズ面１ａ，１ｂと直交する方向に配置し、接合面はレーザ照射により形成した溶着部４により接合固定する。ここに接合面はピックアップケース２の底面に平行で、該底面から接合面までの高さは、レンズ面の中心位置１ｄの高さとほぼ等しくする。また、光学部品の突起部１ｃの光軸方向の長さＬ１は、光学部品の光軸方向の長さＬ２よりも小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ディスクドライブ装置において光ディスクの記録・再生を行う光ピックアップ装置に係り、特に光ピックアップ装置内の光学部品の固定技術に関する。

ＣＤ、ＤＶＤ、青色半導体レーザに対応したＢｌｕ−ｒａｙディスク、ＨＤ−ＤＶＤ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は、レーザダイオードなどの発光素子からの出射光を各種レンズ、プリズム、ミラー等を介して対物レンズに導き、光ディスク上で集光させた後に、光ディスクからの戻り光を対物レンズ及び各種レンズ、ミラー等を介してフォトダイオードで受光し光電気信号に変換する構成になっている。

この構成の中で、各種レンズ等の光学部品は、ピックアップケースの光路上の所定位置に配置し固定されるが、光学部品にはサブミクロン程度の高い位置精度が要求される。一般的な固定方法は、光学部品を冶具によって位置決めし、紫外線硬化型接着剤などを所定の位置に塗布し、紫外線を照射することで固定している。しかしながら紫外線硬化型接着剤による固定方式では、環境変化や接着剤の塗布位置・量のばらつきによって光学部品の長期的な位置ずれが起こり、光ピックアップ装置の信頼性が低下するという問題がある。また、接着剤の安定化や完全硬化のために、アニール時間や紫外線の照射時間を長くせねばならず、生産性の点でも問題があった。

そこで接着剤による接着固定方式に代え、接着強度を確保しつつ光学部品の位置安定性や生産性を向上させるため、レーザ光により光学部品をケースに溶着する溶着固定方式が提案されている。

特許文献１には、複数の部品で構成されるレンズ付きフィルムユニットにおいて、プラスチック製の球面レンズをカバーにレーザ光にて溶着することで、接着剤や特殊な部品を使用せず製造コストを低減することが記載されている。

特許文献２には、樹脂製保持具に樹脂製の光学部品を接合する場合において、不活性ガスを噴出した状態で、樹脂製保持具の樹脂をレーザによって蒸発させ、その溶融樹脂を光学部品上に堆積させることで、収差の発生しない固定を可能とすることが記載されている。

特許文献３には、レンズとレンズ枠とを有するレンズユニットにおけるレンズ固定方法において、レンズを嵌め込んだ後、レンズの外周部をレーザによって溶着することにより、高速・高精度にレンズを固定することが記載されている。

特開２００４−２０８６７号公報 特開２００４−３５４４３８号公報 特開２００５−３１６０４４号公報

上記特許文献１、３で開示される技術によれば、レンズを高精度に固定することは可能であるが、レンズ面を形成する部分と同じ平面上においてレンズ枠もしくはケースに溶着される。そのため、レンズを構成する樹脂成分が溶融時に蒸散しアウトガスとなってレンズ面へ付着して、レンズの光学特性の低下を引き起こす場合がある。加えて、光ピックアップに用いる光学部品のレンズ面にはコーティングが施されているが、コーティングの耐熱性が低いため、平面同士の溶着では、レーザ溶着時の熱伝導によりコーティングが剥離する場合がある。

上記特許文献２で記載される技術によれば、不活性ガスを噴出させた状態では、溶融樹脂をある一定の量でかつ最適な位置に堆積させることが困難であり、歩留りが低い。また、接合ばらつきが発生しやすく、その結果、環境変化に対する位置ずれが発生しやすくなる。

本発明の目的は、レーザ溶着方式において、アウトガスのレンズ面への付着やコーティングの剥離を抑制し、さらに環境変化による光学部品の位置ずれを低減することで、歩留りと信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することにある。

本発明は、第１の樹脂からなるピックアップケースの光路上の所定位置に第２の樹脂からなる光学部品を配置し接合固定してなる光ピックアップ装置において、光学部品は、光軸方向に形成されたレンズ面と、ピックアップケースと接合するために光軸に垂直な方向の端部に設けた突起部とを有し、突起部とピックアップケースとの接合面は、レンズ面と直交する方向に配置し、接合面はレーザ照射により形成した溶着部により接合固定されている構成とする。

ここに接合面はピックアップケースの底面に平行で、該底面から接合面までの高さは、レンズ面の中心位置の高さとほぼ等しくする。また、光学部品の突起部の光軸方向の長さＬ１は、光学部品の光軸方向の長さＬ２よりも小さくする。また、溶着部の端部は、光学部品の突起部とピックアップケースの接合領域の外側まで延在して形成する。

光ピックアップケースと光学部品とは、当該光学部品における上記レーザ溶着部の形成に加え、これらを隔てる少なくとも１箇所以上の空間への接着剤の塗布（充填）により固定されてもよい。このとき、接着剤は、光学部品の材質よりも小さい弾性率を示すとよく、また、当該接着剤は、当該光学部品の材質よりも小さい硬度を持つとよい。

本発明によれば、レーザ溶着方式におけるアウトガスのレンズ面への付着やコーティングの剥離を抑制し、また光学部品の位置ずれを大幅に低減することで、光ピックアップ装置の歩留りと信頼性が向上する。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図２０は、本発明による光ピックアップ装置１０の一例を示す外観図である。ここに検出レンズ１−１と補助レンズ１−２は固定対象となる光学部品であり、ピックアップケース２にレーザ溶着にて固定する。１１は対物レンズ、１２はアクチュエータ部、１３はハーフミラー、１４はプリズム、１５はレーザダイオード、１６はフォトダイオードである。

図２１は、光ピックアップ装置１０を組み込んだ光ディスクドライブ装置２０の一例を示す図である。１７は金属カバー、２１はスピンドルモータ、２２はドライブカバーである。

図２２は、光ピックアップ装置１０において、光学部品１とピックアップケース２の組み立てを示す図であり、（ａ）は光学部品１を収納部に挿入前、（ｂ）は挿入後レーザ溶着時の状態である。（ａ）において、光学部品１は例えばＹ方向にレンズ面１ｂ（凹部）を有する凹レンズであり、ピックアップケース２との溶着接合用にＸ方向に突起部１ｃを設けている。３は、レンズ成型時のゲート部である。

光学部品１は、これ以外にも、例えばグレーティングレンズ、カップリングレンズ、補助レンズ、検出レンズなどがレーザ溶着の適用対象となる。これらのレンズは、透明性、収差特性を優先するために、シクロオレフィン系樹脂、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）、フルオレン系ポリエステル、ポリカーボネートなどを材料とした比較的耐熱温度の低い透明な非結晶性樹脂によって構成される。一方、ピックアップケース２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、液晶ポリマーなどの融点が高く、耐熱性の良好な黒色もしくは灰色の結晶性の樹脂によって構成される。

なお、樹脂製の光学部品１は成形により製造されるため、ゲート部３は必然的に残存する。ゲート部３が高さ方向の障害にならなければ、図のように光ピックアップの上面側（Ｚ方向）に設けるのが良い。一方、高さ制限が厳しい場合には、突起部１ｃと同じく光学部品１の側面側（Ｘ方向）において突起部１ｃを避けた位置に設けるのが良い。

（ｂ）において、光学部品１とピックアップケース２の固定は、光学部品１の突起部１ｃに対し上方向（Ｚ方向）からレーザ光を照射して溶着固定する。レーザ溶着の条件は、溶着材料のレーザ照射波長における透過・吸収率、熱伝導率、相溶性を考慮した上で、レーザのスポットサイズ、パワー、照射時間、強度分布、加圧力を決定する。レーザ溶着に用いる光源は、樹脂の透過率の観点から、半導体レーザやＹＡＧレーザを含めた赤外領域のレーザが好ましい。レーザ光源の強度分布は、ガウシアンやトップハット型など付属するレンズによって様々な強度分布にすることが可能であるが、溶着状態を均一にしやすいという点で、トップハット型の強度分布を有する光源が好ましい。

また、平坦部同士の密着性が溶着特性に大きな影響を与えるため、密着部分のレンズ材の粗さ及びピックアップケースの粗さを考慮し、光学部品を加圧した状態での隙間が３０μｍ以下にできる樹脂同士の組合せが望ましい。

光ピックアップ用途における光学部品は非結晶性樹脂、ピックアップケースは結晶性樹脂の構成が一般的であるが、その他の樹脂同士の接合にも適用可能である。

以下、光学部品１の突起部１ｃ及び接合部の形状は様々な形態が可能であり、それらを各実施例に分けて説明する。

図１は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の一実施例を示す構造図である。（ａ）はＺ方向（上方向）から見た平面図、（ｂ）はＹ方向（光軸方向）から見たＡ−Ａ’断面図である。光学部品１は光軸方向（Ｙ軸方向）にレンズ面（凹面）１ａ，１ｂを有し、Ｘ方向両端には接合用の突起部１ｃを有する。１ｄは光軸の通るレンズ中心位置である。

光学部品１をピックアップケース２に対してレーザ溶着する場合、光学部品１を冶具によってチャッキングもしくは吸着し、突起部１ｃの下面をピックアップケース２の上面に押し当てた状態（加圧状態）で、突起部１ｃを介しＺ方向からレーザ光を照射し溶着を行う。符号４は溶着部を示し、この例では、光軸方向に平行なライン状に溶着部４を形成した。溶着部４を所定の形状に形成するため、レーザ光源もしくは冶具で固定した光ピックアップ装置１０を動かしながらレーザを照射する。光学部品を構成する樹脂材は、レーザ照射により、レーザ照射部分やその近郊が局所的に高温になるため、少なからずアウトガスが発生する。このアウトガス成分が光の通過するレンズ面１ａ、１ｂに付着すると、光学特性の著しい低下が起きるので、アウトガスがレンズ面１ａ、１ｂに付着しにくい構造とする必要がある。また、光学部品１のレンズ面１ａ、１ｂにはコーティングが施されているが、耐熱性が低いため、溶着によるコーティング剥離が起こらない構造とする必要がある。

本実施例では、光学部品１を溶着する突起部１ｃを光軸中心から離れたＸ方向の端部に設けたこと、またピックアップケース２との接合面（ＸＹ面）をレンズ面１ａ，１ｂ（ＸＺ面）と直交させたことを特徴とする。よって、溶着部４からのアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂへ付着することを抑える構造となっている。さらに、突起部１ｃの光軸方向の長さＬ１を光学部品１の光軸方向の長さＬ２よりも小さくしたので、溶着部４からレンズ面１ａ、１ｂへアウトガスが回り込むことを防止し、より付着しにくい構造としている。また本実施例の構造では、レンズ面１ａ、１ｂは溶着部４から離れた位置に存在するので、溶着熱の伝導によるレンズ面１ａ、１ｂのコーティング剥離も防止することができる。

また、光ピックアップ装置１０には、温度や湿度など外部環境が変化した時の信頼性が要求される。本実施例では溶着は面同士で接合されている構造なので、線膨張係数の違いによる影響が強度に顕著に表われる。そこで溶着間隙をできる限り小さくして、溶着部に加わる熱的なストレスを小さくしている。また、光軸を挟んで光学部品１の両端の突起部１ｃで溶着する場合、接合面（溶着部４）のピックアップケース２の底面からの高さをレンズ中心位置１ｄの高さとほぼ同一とした。これにより、周囲の環境条件が変化してもレンズ中心位置１ｄの高さを安定に維持することができる。

ここで突起部１ｃの形状や溶着部４の形状は様々な変形が可能であり、以下その変形例を説明する。

図２は、溶着部４の変形例を示す平面図である。前記図１では、溶着部４を光軸方向（Ｙ方向）に平行なライン状に形成したが、本例では溶着部４を光軸方向に直交する方向（Ｘ方向）に形成した。図１や図２では、溶着部をライン状に形成することで、溶着面積が増え高い接合強度を得ることができる。

図３は、溶着部４の変形例を示す平面図であり、この例では溶着部４をスポット状（点溶着）に形成した。溶着強度にマージンがある樹脂同士の接合の場合に有効であり、レーザ照射時間を短縮しレーザ光源の長寿命化の効果がある。

図４は、溶着部４の変形例を示す平面図であり、溶着部４を複数箇所（この例では１つの突起部に対し２個のライン）形成した。

図５は、突起部１ｃの変形例を示す平面図であり、突起部１ｃを複数個（この例では１つの端部に２個）設けた。

光学部品の構造によっては、溶着部４を複数箇所設けることにより溶着の冶具設計が簡便になる場合があり、それを説明する。光学部品１の幅方向（Ｘ方向）の大きさは、現状の小さいものは５ｍｍ程度であり、今後、さらに小さくなることも予想される。そのように小サイズの光学部品１を冶具によって加圧した状態で、１ｍｍ以下の突起部１ｃに正確にレーザを照射せねばならない。一方、入射する溶着用レーザは光ピックアップ装置１０の高さ方向（Ｚ方向）から照射するのが一般的であるが、スポットサイズによっては、溶着部に対して３０ｍｍ以下の非常に小さいワーキングディスタンスにしなければならない。ここで、ワーキングディスタンスには光学部品１の厚みも含まれるので、光源と光学部品１との距離はより近いことになる。その場合、冶具がその照射部を遮ってしまうという問題が起きる。

図６は、突起部の形状を変更し溶着部を複数個形成した例を示す平面図である。この例では、突起部１ｃの先端に、冶具とレーザ光源（もしくはレーザ光）が干渉しない位置に補助突起１ｅを設け、ここで仮固定用のスポット溶着（符号４ｅ）を行う。その後、冶具を外して、突起部１ｃにて本来のライン溶着（符号４）を行う。この時、スポット溶着４ｅは仮固定用であるから、溶着位置が最適位置から多少ずれていても良い。

図７は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。（ａ）はＺ方向から見た平面図、（ｂ）はＹ方向から見たＡ−Ａ’断面図である。この実施例では、光軸に関し対称な位置に突起部を２個設け、一方の突起部１ｃのみに溶着部４を設け、他方の突起部１ｃ’は溶着しない構造である。片側１箇所のみ溶着した場合、前記実施例１の両側２箇所を溶着する場合に比べ、初期の強度は小さくなるが、溶着部４にかかるストレスを小さくできる。よって、初期強度において満足できるレベルを有し、線膨張率の差による影響が大きい樹脂の組合せの場合には、むしろこのような１箇所のみの溶着構造が有効となる。

通常、光学部品１には非結晶性の樹脂、ピックアップケース２には結晶性樹脂を用いるが、特に結晶性樹脂は剛性や寸法安定性の向上を図るため、主成分の樹脂よりも硬いガラスフィラーを１０％以上添加することが多い。その結果、ピックアップケース２と光学部品１の線膨張率には、材質自体の違いよりもさらに大きな差が生じている。そのため、両側２箇所で溶着するとストレスが過大になり、溶着部が破損する恐れもある。これに対し１箇所で溶着することでストレスを低減し、溶着強度を安定させ信頼性を確保できる。

さらに片側１箇所のみの溶着構造によれば、同様の理由で、光学部品１のレンズ面１ａ、１ｂにかかるストレスを小さくできる。光学部品１には、環境変化による収差変化が小さいことが要求されるが、収差変化の厳しい光学部品１を用いる場合には、有効な構造である。

本実施例の場合、光学部品１は片側１箇所のみで固定される構造のため、高温での動作中には、光学部品１の位置（レンズ中心位置１ｄ）が、低温時の位置よりも線膨張係数の差分だけＸ方向（左右方向）にずれた状態になる。この場合には、熱膨張率差を考慮して、予め光学部品１をＸ方向にずらした位置に配置して溶着すれば、光軸がずれる問題はない。

なお、本実施例においても、光学部品１の溶着しない側（図７の左側）にも同様の突起部１ｃ’を設ける。そして、レンズの中心位置１ｄと突起部１ｃ，１ｃ’の底面を同じ高さにしておくのが良い。

図８は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。（ａ）はＺ方向から見た平面図、（ｂ）はＹ方向から見たＡ−Ａ’断面図である。この実施例では、光学部品１には、両端に形成した突起部１ｃの接合面に凸部１ｆを形成し、一方ピックアップケース２の接合面には、該凸部１ｆと対応する位置に凹部２ｆを形成する。そして、これらの凸部１ｆと凹部２ｆを嵌合した状態で溶着する。本実施例によれば、凸部１ｆと凹部２ｆにより溶着の際の位置決めが容易にできる。この場合、各々の樹脂の成形精度を考慮した上で、ピックアップケース２の凹部２ｆのサイズを、光学部品１の凸部１ｆよりも大きくしておくと良い。なお、凸部１ｆと凹部２ｆの形状はこれに限らず、例えばＶ字状の断面としても良い。

図９は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。この実施例では、ピックアップケース２の接合面に凸部２ａを設けて光学部品１の突起部１ｃと溶着する。この時、ピックアップケース２の凸部２ａの上面を平面とし、凸部２ａの幅全体に渡って溶着する。凸部２ａを目標とする溶着位置（溶着幅）に合わせて形成しておくことにより、溶着作業時の位置決めを容易にし、また、作業ミスなどによって発生した溶着位置不良を目視で容易に確認できる。なお、図８、図９においても、レンズの中心位置１ｄと溶着部４を同じ高さにしておくのが良い。

図１０は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す平面図である。この実施例では、ライン状の溶着部４の端部４ｃを、光学部品１（突起部１ｃ）とピックアップケース２との接合領域の外側まで延在して形成する。すなわち、溶着時のレーザ照射開始点４ｃと終了点４ｃとを、突起部１ｃの外側に配置する構成とした。その理由は、レーザ溶着においてライン状に溶着部を形成する場合、レーザ照射開始点及び終了点ではレーザ照射による入熱量が過剰になる傾向にある。その場合、最適な溶着条件からずれることで、接合特性が不十分になることがある。そこで、レーザ照射開始点と終了点を接合領域の外側に出すことで、接合領域内では均一で安定した溶着特性を実現できる。

図１１は、図１０における溶着部４の変形例を示す平面図であり、溶着部４の端部４ｃの形状を光軸から見て外側方向へ折り曲げて形成したものである。この例によれば、レーザ照射開始点やレーザ照射終了点を光学部品１側から遠ざかる位置に設けることにより、開始点や終了点で発生するアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂへ回り込むことを低減する。但し、溶着部４の端部を急峻な角度に折り曲げると、折り曲げ点において溶着過多になるため、緩やかな角度で曲げる構造が良い。

図１２は、図１０におけるピックアップケース２の変形例を示す平面図である。この実施例では、ピックアップケース２上で溶着端部４ｃから光軸側の領域に、光学部品１との間を遮断するように凸部２ｂを形成する。凸部２ｂは溶着端部４ｃのＺ方向厚みよりも高く形成し、溶着端部４ｃで発生するアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂに回り込むことを防止する。

図１３は、図１２における溶着部４の更なる変形例を示す平面図である。光学部品１の接合用の突起部１ｃのＹ方向の長さを大きくした場合である。この例では、突起部１ｃの長さＬ１’を光学部品１の長さＬ２と同等、あるいはそれより大きい構造とした。溶着部４の面積（長さ）を大きく形成できることから、光学部品１の接合強度を増大することができる。この場合にも、ピックアップケース２の凸部２ｂによって溶着端部４ｃからのアウトガスの付着を抑制することができる。

図１４は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。（ａ）はＺ方向から見た平面図、（ｂ）はＸ方向から見た光軸方向のＢ−Ｂ’断面図である。本実施例では、光学部品１のレンズ面１ａ、１ｂの外側の部分を光軸方向（Ｙ方向）に延長してその端部に接合用の突起部１ｃを設け、ピックアップケース２との間で溶着する。よって、溶着部４はレンズ面１ａ、１ｂを挟んだ光軸方向の両側に位置する構造となる。本実施例は、光ピックアップ装置１０の設計上の制約から、光学部品１のＸ方向の端部にて溶着が不可能な場合に有効である。その際、突起部１ｃを光軸から十分離れた位置に設けること、すなわち光軸から溶着部４までの高さＨ１がレンズ面１ａ、１ｂの外周高さＨ２よりも高く配置することで、突起部１ｃがレンズ面１ａ、１ｂの光透過領域に干渉しないようにする。

本実施例においても、光学部品１とピックアップケース２との接合面（ＸＹ面）は、レンズ面１ａ、１ｂ（ＸＺ面）と直交するから、溶着部４から発生されたアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂに付着するのを抑えることができる。さらに、ピックアップケース２の上面に凸部２ｂを設けることで、溶着部４からのアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂに回り込むのを防止することができる。この凸部２ｂの高さはできる限り高くする。

なお、光学部品１に設ける突起部１ｃと溶着箇所４は両側２箇所に限定されることはなく、また光軸上（Ｘ＝０）に限定されることもない。片側１箇所で溶着した場合には、周囲の環境（温度）変化により光学部品１は光軸方向（Ｙ方向）に移動することになる。しかしながら、通常、光軸方向（Ｙ方向）の位置ずれは他の方向の位置ずれに比べ許容幅が大きいため、問題になることは少ない。

図１５は、本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。（ａ）はＺ方向から見た平面図、（ｂ）はＹ方向から見たＡ−Ａ’断面図である。本実施例では、光学部品１の突起部１ｃをピックアップケース２へ溶着するとともに、それらの接合部近傍を紫外線硬化型の接着剤５にて固定した構造である。ピックアップケース２には、接着剤塗布のための切り欠き２ｃを設けておき、ディスペンサーによって接着剤５を塗布する。この構造によれば、接着剤５を併用することで光学部品１とピックアップケース２の接合強度を増大できる。元来接着剤５には、吸水による膨張や熱による収縮する性質があるが、レーザ溶着４によりその影響を抑えることができる。また、接着剤５は接合強度の補強が目的であることから、接着剤の種類の選定が容易で、また接着位置や接着剤の量が多少ばらついても問題はない。すなわち、接着剤のみで固定する時には、紫外線接着剤の選定・開発も吸水率やガラス転移温度や弾性率など様々な特性をチューニングして動きを抑える必要があったが、本構成の場合は、紫外線照射後の強度発現の速度のみを考慮した接着剤５を用いれば良い。

接着剤を塗布する部分の構造は、以下に述べるように様々な変形が可能である。

図１６は、図１５における接着部の変形例を示す断面図である。光学部品１の突起部１ｃの接合面側に、ピックアップケース２の切り欠き２ｃに向かう凸部１ｇを形成し、凸部１ｇと切り欠き２ｃの隙間に接着剤を塗布して接着する。

図１７は、図１５における接着部の変形例を示す断面図であり、ピックアップケース２の接合面側に突起部２ｄを設け、突起部２ｄと光学部品１の突起部１ｃの隙間に接着剤５を塗布する構造である。
図１６と図１７では、接着剤５がレーザ溶着部４に侵入しにくくなり、溶着部の接合特性は安定に保持される。

図１８は、図１５における接着部の変形例を示す断面図であり、光学部品１の突起部１ｃの接合面側に下方に伸びる凸部１ｇと、ピックアップケース２の接合面側に凹部２ｃを形成し、凸部１ｇと凹部２ｃの隙間に接着剤５を塗布する構造である。

図１９は、図１５における接着部の変形例を示す断面図であり、光学部品１の突起部１ｃの接合面側に切り欠き１ｈと、ピックアップケース２の接合面側に凸部２ｄを形成し、切り欠き１ｈと凸部２ｄの隙間に接着剤５を塗布する構造である。
図１８と図１９では、レーザ溶着部４と接着剤５のピックアップケースの底面からの高さ位置が異なるので、接着剤５から溶着部４への干渉がなくなり、溶着部４の接合特性は安定に保持される。

なお、溶着部４と接着部は、各々２箇所ずつ設ける必要はなく、少なくとも１箇所以上ずつ設ければ良い。特に、レーザ溶着が１箇所の場合には、未溶着部に接着剤５を用いることにより接合強度不足を補えるので、効率的な構成となる。

光学部品１に形成する凹凸部やピックアップケース２側に形成する凹凸部の形状は、上記実施例に示した構造のみならず、接合面（ＸＹ平面）にレーザ照射及び紫外線照射できれば他の形状でも構わない。なお、その場合において、溶着部４によって位置精度を保っているため、溶着部４の高さはレンズの中心部１ｄの高さと合わせた方が良い。

また、レーザ溶着と接着剤による接着とを併用する場合、作業工程上次のような配慮が望ましい。光学部品１が小さい場合のレーザ溶着の際には、レーザ照射と冶具による干渉が問題になることが多々ある。そのように、冶具とレーザ照射の関係で溶着作業が困難である場合には、まず紫外線硬化型接着剤で仮固定してから、レーザ溶着を行うのが良い。その場合、レーザ溶着を行う際の加圧力は、接着剤５を用いずにレーザ溶着を行う際の加圧力に比べ小さくできるため、収差変化が厳しい光学部品１では有効な方法となる。また、その場合には、レーザ照射時に位置ずれが起きなければ良いので、接着剤５はある程度の強度を有し、また完全に硬化していなくても良い。加えて、その後のバッチ処理として良く使われる紫外線照射炉に入れる工程を兼用することも可能であり、工程的にも良い構成となる。

また、レーザ溶着と接着剤を併用する構造において、環境温度の変化による収差変化を小さくするためには、光学部品を固定する接着剤５は、レンズ材の樹脂に比べ、弾性率や硬度を小さくするのが望ましい。なお、本実施例で使用する接着剤５は、紫外線硬化型接着剤に限らず、熱硬化型接着剤や湿気硬化型接着剤など、他の硬化形態の接着剤でも構わない。

以上、これまで述べた各実施例において、レーザ溶着もしくは接着を行う際に、予め光学部品１もしくはピックアップケース２に対し、ＵＶオゾン法、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線処理などの表面改質・洗浄を実施することで、接合強度をさらに向上できる。

近年、光ピックアップ装置の小型・薄型化と共に、各種規格の光ディスク媒体への高速記録が要求されている。これら規格を１台の光ピックアップ装置で満足させようとした場合、設計マージンが小さくなると共に、光学部品の固定には更なる高精度化が必須になる。以上述べた各実施例によれば、従来の接着剤のみによる固定方法に比べ、光学部品の位置ずれを大幅に低減し、生産性も飛躍的に向上することが可能となる。従って、本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスクドライブ装置の高信頼化、低コスト化の実現に大きく寄与する。

本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の一実施例を示す構造図（実施例１）。 図１における溶着部４の変形例を示す平面図。 図１における溶着部４の変形例を示す平面図。 図１における溶着部４の変形例を示す平面図。 図１における突起部１ｃの変形例を示す平面図。 図１における突起部１ｃの変形例を示す平面図。 本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図（実施例２）。 本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図（実施例３）。 本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図。 本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す平面図（実施例４）。 図１０における溶着部４の変形例を示す平面図。 図１０におけるピックアップケース２の変形例を示す平面図。 図１２における溶着部４の更なる変形例を示す平面図。 本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図（実施例５）。 本発明のピックアップ装置における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図（実施例６）。 図１５における接着部の変形例を示す断面図。 図１５における接着部の変形例を示す断面図。 図１５における接着部の変形例を示す断面図。 図１５における接着部の変形例を示す断面図。 本発明による光ピックアップ装置１０の一例を示す外観図。 光ピックアップ装置１０を組み込んだ光ディスクドライブ装置２０の一例を示す図。 光ピックアップ装置１０において、光学部品１とピックアップケース２の組み立てを示す図。

符号の説明

１…光学部品、１ａ，１ｂ…レンズ面、１ｃ…突起部、１ｄ…レンズ中心位置、１−１…検出レンズ、１−２…補助レンズ、２…ピックアップケース、３…ゲート部、４…レーザ溶着部、５…接着剤、１０…光ピックアップ装置、１１…対物レンズ、１２…アクチュエータ部、１３…ハーフミラー、１４…プリズム、１５…レーザダイオード、１６…フォトダイオード、１７…光ピックアップ用金属カバー、２０…光ディスクドライブ装置、２１…スピンドルモータ、２２…ドライブカバー。

Claims (12)

1. 第１の樹脂からなるピックアップケースの光路上の所定位置に第２の樹脂からなる光学部品を配置し接合固定してなる光ピックアップ装置において、
   上記光学部品は、光軸方向に形成されたレンズ面と、上記ピックアップケースと接合するために光軸に垂直な方向の端部に設けた突起部とを有し、
   該突起部と上記ピックアップケースとの接合面は、上記レンズ面と直交する方向に配置し、
   該接合面はレーザ照射により形成した溶着部により接合固定されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 請求項１記載の光ピックアップ装置において、
   前記接合面は前記ピックアップケースの底面に平行で、該底面から接合面までの高さは、前記レンズ面の中心位置の高さとほぼ等しい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において、
   前記光学部品の突起部の光軸方向の長さＬ１は、該光学部品の光軸方向の長さＬ２よりも小さいことを特徴とする光ピックアップ装置。
4. 請求項２に記載の光ピックアップ装置において、
   前記光学部品の突起部を光軸に関し対称な位置に２個設け、一方の突起部のみにおいて前記ピックアップケースとの接合面に形成した溶着部を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
5. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
   前記ピックアップケースには、前記光学部品の突起部と接合するための凸部を形成し、該凸部の幅全体に渡って前記溶着部が形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
6. 請求項１または２に記載の光ピックアップ装置において、
   前記溶着部の端部は、前記光学部品の突起部と前記ピックアップケースの接合領域の外側まで延在して形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
7. 請求項６に記載の光ピックアップ装置において、
   前記ピックアップケースには、前記溶着部の端部から光軸側の領域に、該溶着部の厚さよりも高い凸部を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
8. 請求項１記載の光ピックアップ装置において、
   前記光学部品の前記レンズ面の外側の部分を光軸方向に延長して、その端部に前記ピックアップケースと接合するための前記突起部を設けたことを特徴とする光ピックアップ装置。
9. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の光ピックアップ装置において、
   前記光学部品の突起部と前記ピックアップケースとが、前記溶着部とともに、接着剤により接合固定されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
10. 請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
    前記溶着部位置と前記接着剤位置は、前記ピックアップケースの底面からの高さが異なることを特徴とする光ピックアップ装置。
11. 請求項９に記載の光ピックアップ装置において、
    前記接着剤は、前記光学部品の材質よりも小さい弾性率を示すことを特徴とする光ピックアップ装置。
12. 請求項９又は請求項１１に記載の光ピックアップ装置において、
    前記接着剤は、前記光学部品の材質よりも硬度が小さいことを特徴とする光ピックアップ装置。

Images