JP3923778B2

JP3923778B2 - Optical pickup device and optical disk device

Info

Publication number: JP3923778B2
Application number: JP2001331575A
Authority: JP
Inventors: 育夫前田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-10-29
Also published as: JP2003141752A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９に従来の光ピックアップ装置１００の構成を示す。半導体レーザ１０１から出射された直線偏光のレーザビームは、コリメートレンズ１０２によって平行光束に変換され、ビームスプリッタ１０３と１／４波長板１０４とで構成される光アイソレータにおいて直線偏光から円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、対物レンズ１０５により集光されて光情報記録媒体である光ディスクＺの記録面Ｚ１に微小な光スポットの状態で照射される。光ディスクＺからの反射光は、照射時の逆の経路を辿り、対物レンズ１０５を通過し、１／４波長板１０４により偏光方向を９０°回転した直線偏光に変換された後、ビームスプリッタ１０３に到達する。この反射光は、照射時とは異なりビームスプリッタ１０３により反射され、第１の集光レンズ１０６方向に導かれ、第２の集光レンズ１０７により非点収差を与えられた形で集光され、受光素子１０８に入射される。
【０００３】
ここで、光ディスクＺには、レーザビームのトラッキング制御の為にランドとグルーブ（共に図示せず）とが形成されている。そして、光ディスクＺのアドレス情報等を示す為にグルーブが蛇行（以後、ウォブル）形成されている。
【０００４】
また、受光素子１０８は、受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ（図４と同様）を有する構造とされ、受光した検出ビームの状態に応じた出力に基づいた情報信号やサーボ信号等の検出信号が検出される。特に、ウォブル信号Ｗｂは、Ｗｂ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）により検出される。
【０００５】
このような光ピックアップ装置１００の受光スポットサイズは、検出信号の周波数帯域やレイアウト上のスペース的な制約等からあまり大きくすることができない。また、調整のし易さや経時的なズレ等からあまり小さくすることもできない。一般的に受光スポットのサイズとしては、数１０μｍから１００μｍ程度の範囲のものが多く用いられている。
【０００６】
しかしながら、このサイズの受光スポットのプッシュプル信号によりサーボ信号、ウォブル信号を得ようとすると、光ピックアップ装置１００の各部の温度変化に伴う各部の変形により、受光スポットの位置ズレが生じることにより受光スポットのオフセットが生じてサーボ信号やウォブル信号等を検出することができないという問題が生じることがある。
【０００７】
この受光スポットの位置ズレには、光の往路又は復路に単一のミラーがある場合には、そのミラーの角度ズレが最も大きく影響する。この場合、そのミラーの角度ズレの度合いによっては、光ピックアップ装置１００が機能しなくなるような状況になってしまう。但し、ミラーが往路復路の共通光路上にある場合には、往復で角度誤差が相殺される為このような問題は発生しない。この問題に対応するには、図９に示すように、ビームスプリッタ１０３にビーム整形面１０３ａを形成してその影響を無くすとか、ビーム整形を行なわない場合でもミラーである光路分離面１０３ｂに対して略平行な平行反射面１０３ｃを設けて光源系と検出系との光軸の角度関係が、ミラーの角度ズレによって変化しない為の工夫が必要となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようにして、受光スポット位置ズレを生じさせる原因の内ミラー角度ズレ分を除いたとき、次に影響するのが半導体レーザ１０１とコリメートレンズ１０２との光軸直交方向の位置ズレである。
【０００９】
ここで、半導体レーザ１０１及びコリメートレンズ１０２の取付構造について図１０及び図１１を参照して説明する。半導体レーザ１０１は、光ピックアップ装置１００のハウジング１０９にカシメにより固定されている。コリメートレンズ１０２は、セル１１０のレンズ取付孔１１１に対してクリアランスをもってすきま嵌めされた状態で接着剤Ｓによってレンズ取付孔１１１に接着保持されている。セル１１０は、その一部がハウジング１０９に固定されている。また、図１１に示すように、コリメートレンズ１０２は、セル１１０に対しての組み付け作業性を考慮してコリメートレンズ１０２全周においてレンズ取付孔１１１に均等３点接着されている。ここで、レンズ取付孔１１１とコリメートレンズ１０２とのクリアランスは、２０μｍ〜５０μｍ程度とされており、図１１では説明の為に誇張して示している。
【００１０】
ここで、温度変化に伴う各部の変形に起因する半導体レーザ１０１のレーザビーム出射軸１０１ａとコリメートレンズ１０２の中心軸１０２ａとの間に許容される相互間軸位置変動は、コリメートレンズの焦点距離や検出系の構成にもよるが、数μｍ程度とされている。コリメートレンズ１０２のレンズ取付孔１１１への２０μｍ〜５０μｍ程度のクリアランスをもったすきま嵌めにおいて、その取付変動を数μｍに管理することは容易ではなく、コリメートレンズ１０２のレンズ取付孔１１１への均等３点接着においては、３点のうち１点に偏った状態で接着されやすいという問題が生じる。
【００１１】
このような取付構造において、温度に変化があると、光ピックアップ装置１００の各部が熱膨張或いは熱収縮するが、一般にハウジング１０９の材料はアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）等であり、セル１１０の材料は、光軸調整時の滑り等を考慮して例えば銅（Ｃｕ）やステンレス（ＳＵＳ）等の硬めの金属であり、ハウジング１０９とセル１１０との線膨張率の差により半導体レーザ１０１のレーザビーム出射軸１０１ａとコリメートレンズ１０２の中心軸１０２ａとの位置ズレが生じる。例えば、周囲温度が上昇した場合には、図１２に示すように、半導体レーザ１０１のレーザビーム出射軸１０１ａとコリメートレンズ１０２の中心軸１０２ａとにズレＸ１が生じる。これにより、半導体レーザ１０１から出射されるレーザビームの光軸１０１ｂにズレＹ１が生じてしまい、受光素子１０８等からなる検出系での受光スポットの位置ズレが生じて、受光スポットのプッシュプル信号にオフセットが生じてしまう。その結果、検出系において、検出信号を正確に検出することができないという問題が生じる。
【００１２】
このプッシュプル信号のオフセットを補正する手段として、ＤＰＰ（Differential Push-Pull＝差動プッシュプル）法がよく知られている。これは、図９に示すように、往路光路中にグレーティング１１２を配して、レーザビームを０次のメインビームと±１次のサブビームに分け、メインビームをグルーブ（或いはランド）、サブビームは隣接するランド（或いはグルーブ）に集光させる。これにより、メインとサブとで逆相のプッシュプルを発生させ、ｋを係数として（メインプッシュプル）−ｋ（サブプッシュプル）によりプッシュプル成分を実質的に足し合わせ、スポットズレ分を同相成分として取り除こうというものである。
【００１３】
このＤＰＰ法は、トラッキング信号の補正方法としては優れた方法ではあるが、ウォブル信号のオフセット補正には適用できない。なぜなら、この方法によりウォブル信号を得てウォブル信号の補正を行なおうとしようとする場合、ウォブルは、周波数が高い為に、光ディスクＺの異なる位置にあるメインスポットとサブスポットとが各々まちまちのウォブル成分を拾ってしまい、うまくウォブル以外の同相成分だけ除去することができないためである。
【００１４】
本発明の目的は、部品の温度変化に起因するレーザとコリメートレンズとのズレを抑制することである。
【００１５】
本発明の目的は、部品の温度変化に起因するレーザとコリメートレンズとのズレを抑制することにより特にウォブル信号のオフセットの発生を抑制することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
レーザビームを光情報記録媒体の記録面に集光して情報の記録又は再生を行なう光ピックアップ装置において、
ハウジングと、
前記ハウジングに固定されレーザビームを出射するレーザと、
前記レーザからのレーザビームを平行光束に変換するコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを保持するレンズ取付孔を有し、前記ハウジングの線膨張係数とは異なる線膨張係数を有する材料で形成され、前記ハウジングに固定されているセルと、を具備し、
前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より高い値である場合は前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部から遠い側の半周の一部又は全部で前記セルに接着され、または前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より低い値である場合は前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部に近い側の半周の一部又は全部で前記セルに接着されていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の光ピックアップ装置において、前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より高い値である場合は前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部から最も遠い位置で、または前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より低い値である場合は前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部に最も近い位置で、前記セルと最も近接するように取り付けられていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の光ピックアップ装置において、前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より高い値である場合は少なくとも前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部から最も遠い位置で、または前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より低い値である場合は少なくとも前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部に最も近い位置で、前記セルと接着されていることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光ピックアップ装置において、前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より高い値である場合は前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部から最も遠い位置で、または前記コリメートレンズは、前記ハウジングの線膨張係数が前記セルの線膨張係数より低い値である場合は前記レンズ取付孔の前記セルと前記ハウジングの当接部に最も近い位置で、２０μｍ〜５０μｍ離間して前記セルと接着されていることを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図７に基づいて説明する。本実施の形態の光ピックアップ装置は、光情報記録媒体の記録再生等を行なう光ディスク装置に用いられる光ピックアップ装置に適用されている。
【００２７】
ここで、図１は本実施の形態の光ピックアップ装置を示す概略平面図、図２は半導体レーザとコリメートレンズとの取付構造を示す縦断側面図、図３はコリメートレンズのセルへの接着構造を誇張して示し、（ａ）は１点接着を示す正面図、（ｂ）は２点接着を示す正面図、（ｃ）は３点接着を示す正面図、（ｄ）は半周接着を示す正面図、図４は受光素子の分割パターンを示す説明図である。
【００２８】
本実施の形態の光ピックアップ装置１は、レーザビームを出射するレーザである半導体レーザ２と、ガラス製のコリメートレンズ３と、レーザビームをメインビームと２つのサブビームとに分けるグレーティング４と、ビームスプリッタ５と、偏向プリズム６と、１／４波長板７と、対物レンズ８と、検出系９等とから構成されている。ここで、本実施の形態の検出系９におけるフォーカスエラー信号検出には非点収差法が採用され、トラックエラー信号検出にはＤＰＰ（Differential Push-Pull＝差動プッシュプル）法が採用されている。
【００２９】
また、本実施の形態の光情報記録媒体としては、ランドとグルーブとが形成されて、グルーブが蛇行（ウォブル）形成されている光ディスクＺが適用されている。この光ディスクは、図示しない回転駆動系によって回転する。
【００３０】
半導体レーザ２及びコリメートレンズ３の取付構造について図２及び図３を参照して説明する。光ピックアップ装置１は、ハウジング１０を備えている。このハウジング１０は、底壁１１の一端で垂直壁１２が底壁１１の一面１３側に延出しているＬ字形形状に形成されている。垂直壁１２には、半導体レーザ２を保持するレーザ取付孔１４が形成されている。そして、底壁１１の一面１３には、コリメートレンズ３を保持するレンズ取付孔１５を有する円筒形状のセル１６がレンズ取付孔１５の中心軸１５ａに対向する一端１６ａをハウジング１０の一面１３に押し付けられた状態で図示しないビスによりビス止めされている。本実施の形態のハウジング１０の材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）であり、セル１６はハウジング１０への取付時などの中心軸調整における滑り等を考慮して例えば銅（Ｃｕ）等の硬めの金属とされている。ここで、アルミニウム（Ａｌ）の線膨張係数よりも銅（Ｃｕ）の線膨張係数の方が低い値である。
【００３１】
半導体レーザ２は、垂直壁１２のレーザ取付孔１４にカシメにより固定されている。
【００３２】
コリメートレンズ３は、セル１６のレンズ取付孔１５に対してクリアランスをもってすきま嵌めされた状態でレンズ取付孔１５に接着されて取り付けられている。このとき、コリメートレンズ３は、ハウジング１０とセル１６との温度変化に伴う相対変位の際に、レンズ取付孔１５の中心軸１５ａに対するレーザ２のレーザビーム出射軸２ａの相対移動方向へレンズ取付孔１５の中心軸１５ａに対して相対的に移動するようにレンズ取付孔１５に対して接着されて取り付けられている。詳しくは、コリメートレンズ３は、図３（ａ）に示すように、セル１６とのクリアランスを利用してレンズ取付孔１５のセル１６の一端１６ａ側とは反対側である他端１６ｂ側に寄せられてそこで接着剤Ｓにより１箇所接着されている。このときコリメートレンズ３の中心軸は、半導体レーザ２の中心軸と一致している。ここで、レンズ取付孔１５とコリメートレンズ３とのクリアランスは、２０μｍ〜５０μｍ程度とされており、図３では説明の為に誇張して示している。そして、半導体レーザ２とコリメートレンズ３との相対変位によりウォブル信号オフセットが発生する方向Ｗ１（図２参照）は、セル１６の一端１６ａ側と他端１６ｂ側との対向方向とされている。
【００３３】
なお、コリメートレンズ３のセル１６への接着構造としては、上述したような１箇所接着に限られるものではなく、ハウジング１０とセル１６との温度変化に伴う相対変位の際に、レンズ取付孔１５の中心軸１５ａに対するレーザ２のレーザビーム出射軸２ａの相対移動方向へレンズ取付孔１５の中心軸１５ａに対して相対的に移動するようにレンズ取付孔１５に対して接着されて取り付けられていれば良い。例えば、図３（ｂ）に示すように、レンズ取付孔１５におけるセル１６の他端１６ｂ側の半周内において接着剤Ｓによる均等２箇所接着、図３（ｃ）に示すように、レンズ取付孔１５におけるセル１６の他端１６ｂ側の半周内において接着剤Ｓによる均等３箇所接着、或いは均等３箇所以上であってよい。さらには、図３（ｄ）に示すようなレンズ取付孔１５におけるセル１６の他端１６ｂ側の半周内において全範囲を接着剤Ｓにより接着する半周接着であって良い。これらは、対衝撃性や強度並びに必要精度とのからみで適宜選択すれば良い。
【００３４】
ビームスプリッタ５は、図１に示すように、ビーム整形面としての機能を有するレーザビームの入射面５ａと内部反射面５ｂとを備えている。この内部反射面５ｂとレーザビームの往路及び復路を分離する光路分離面５ｃとは、略平行に設定されており、温度変化などによるビームスプリッタ５の角度変化によって検出系９におけるプッシュプル信号にオフセットが生じないようにされている。
【００３５】
検出系９は、第１の集光レンズ１７と、非点収差発生機能を有する第２の集光レンズ１８と、８分割の受光領域を持つ受光素子１９等とから構成されている。
【００３６】
受光素子１９は、図４に示すように、メインビームに関する反射光成分を受光するための４分割された受光領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄと、一方のサブビームに関する反射光成分を受光する為の２分割された受光領域Ｅ，Ｆと、他方のサブビームに関する反射光成分を受光する為の２分割された受光領域Ｇ，Ｈとを有している。受光素子１９は、受光したレーザビームを電気信号として検出するものであって、情報信号、サーボ信号であるフォーカスエラー信号ＦＥやトラッキングエラー信号ＴＥ、ウォブル信号Ｗｂ等の検出信号を検出する。
【００３７】
ここで、フォーカスエラー信号ＦＥは、
ＦＥ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
とされる。
【００３８】
トラッキングエラー信号ＴＥは、定数をｋとすると
ＴＥ＝｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝−ｋ｛（Ｆ＋Ｈ）−（Ｅ＋Ｇ）｝
とされる。
【００３９】
ウォブル信号Ｗｂは、
Ｗｂ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）
とされる。ここで、図４のＷ２は、ウォブル信号Ｗｂのオフセット方向を示す。
【００４０】
このような構成において、半導体レーザ２から出射された直線偏光のレーザビームは、コリメートレンズ３によって平行光束に変換され、ビームスプリッタ５と１／４波長板７とで構成される光アイソレータにおいて直線偏光から円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、対物レンズ８により集光されて光ディスクＺの記録面Ｚ１に微小な光スポットの状態で照射される。光ディスクＺからの反射光は、照射時の逆の経路を辿り、対物レンズ８を通過し、１／４波長板７により偏光方向を９０°回転した直線偏光に変換された後、ビームスプリッタ５に到達する。この反射光は、照射時とは異なりビームスプリッタ５により反射され、集光レンズ１７方向に導かれ、集光レンズ１８により非点収差を与えられた形で集光され、受光素子１９に入射される。そして、受光素子１９によって、情報信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ウォブル信号が検出される。
【００４１】
ここで、温度が上昇して、ハウジング１０とセル１６とが熱膨張して変形した際の半導体レーザ２とコリメートレンズ３との相対位置関係について図５を参照して説明する。
【００４２】
温度上昇によってハウジング１０とセル１６とが熱膨張した場合には、ハウジング１０の線膨張率の方がセル１６の線膨張率よりも高いので、セル１６よりもハウジング１０の方がより膨張する。これにより、レーザ取付孔１４とレンズ取付孔１５とに相対的な変位が生じる。この際に、半導体レーザ２は、ハウジング１０に対してカシメにより取り付けられているので、レーザ取付孔１４とともに変位する。これにより、レーザビーム出射軸２ａがレンズ取付孔１５に対して相対的に変位して、半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａは、セル１６のレンズ取付孔１５の中心軸１５ａからレンズ取付孔１５におけるハウジング１０に固定されているセル１６の他端１６ｂ側方向へ位置することになる。
【００４３】
一方、コリメートレンズ３は、セル１６の他端１６ｂ側に寄せられてそこで１箇所接着されていて、また、ガラスの線膨張率は金属の線膨張率よりも低いのでレンズ取付孔１５が膨張する際に、レンズ取付孔１５に対してその接着部位、即ちレンズ取付孔１５におけるセル１６の他端１６ｂ側に偏った状態で位置することとなる。即ち、レンズ取付孔１５の中心軸１５ａよりもコリメートレンズ３の中心軸３ａの方がレーザ取付孔１４に保持されている半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａに対して近くに位置していることになる。これにより、温度変化によるハウジング１０とセル１６との線膨張係数の差に起因する半導体レーザ２とコリメートレンズ３との相対位置関係のズレＸ２を小さく抑えることができるので、半導体レーザ２から出射されるレーザビームの光軸２ｂのズレＹ２を小さくすることができ、その結果、検出系９での受光スポットの位置ズレを抑制することができる。よって、検出系９において、サーボ信号や特にＤＰＰ法においても補正できないウォブル信号のオフセットの発生を抑制することができる光ピックアップ装置１ないしはこのような光ピックアップ装置１を搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、ハウジング１０の材料をアルミニウム（Ａｌ）、セル１６の材料を銅（Ｃｕ）として説明したがこれに限るものではなく、セルの材料の線膨張率がハウジングの材料の線膨張率以下であれば良い。
【００４５】
次に、図示しないが、変形例について説明する。前記実施の形態では、セル１６の材料の線膨張率がハウジング１０の材料の線膨張率以下である場合の例を説明したが、この例は、セル１６の材料の線膨張率がハウジング１０の材料の線膨張率以上である場合の例である。この場合は、光ピックアップ装置１の構成は基本的に同じである。前記実施の形態との相違点は、コリメートレンズ３のセル１６のレンズ取付孔１５への取付構造である。具体的には、コリメートレンズ３は、レンズ取付孔１５における一端１６ａ側の半周内において、コリメートレンズ３がレンズ取付孔１５に接着されて取り付けられている。なお、接着点数は、前記実施の形態と同様である。
【００４６】
温度上昇によってハウジング１０とセル１６とが熱膨張した場合には、セル１６の線膨張率の方がハウジング１０の線膨張率よりも高いので、ハウジング１０よりもセル１６の方がより膨張する。これにより、レーザ取付孔１４とレンズ取付孔１５とに相対的な変位が生じる。この際に、半導体レーザ２は、ハウジング１０に対してカシメにより取り付けられているので、レーザ取付孔１４とともに変位する。これにより、レーザビーム出射軸２ａがレンズ取付孔１５に対して相対的に変位して、半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａは、セル１６のレンズ取付孔１５の中心軸１５ａからレンズ取付孔１５におけるハウジング１０に固定されているセル１６の一端１６ａ側方向へ位置することになる。
【００４７】
一方、コリメートレンズ３は、セル１６の一端１６ａ側に寄せられてそこで１箇所接着されていて、また、ガラスの線膨張率は金属の線膨張率よりも低いのでレンズ取付孔１５が膨張する際に、レンズ取付孔１５に対してその接着部位、即ちレンズ取付孔１５におけるセル１６の一端１６ａ側に偏った状態で位置することとなる。即ち、レンズ取付孔１５の中心軸１５ａよりもコリメートレンズ３の中心軸３ａの方がレーザ取付孔１４に保持されている半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａに対して近くに位置していることになる。これにより、温度変化によるハウジング１０とセル１６との線膨張係数の差に起因する半導体レーザ２とコリメートレンズ３との相対位置関係のズレを小さく抑えることができるので、半導体レーザ２から出射されるレーザビームの光軸２ｂのズレを小さくすることができ、その結果、検出系９での受光スポットの位置ズレを抑制することができる。よって、検出系９において、サーボ信号や特にＤＰＰ法においても補正できないウォブル信号のオフセットの発生を抑制することができる光ピックアップ装置１ないしはこのような光ピックアップ装置１を搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【００４８】
次に、本発明の第二の実施の形態を図６に基づいて説明する。図６は本実施の形態のコリメートレンズのセルへの接着構造を誇張して示し、（ａ）は６点接着を示す正面図、（ｂ）は全周接着を示す正面図である。なお、第一の実施の形態において説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する（以下の実施の形態でも同じ）。本実施の形態の基本的な構造は、第一の実施の形態のと同じであり、第一の実施の形態との相違点は、セル２１の材料の線膨張率がハウジング１０の材料の線膨張率と同じか又はそれに近いものである点である。具体的には、セルの材料は例えばアルミニウム（Ａｌ）等である。この相違点により、コリメートレンズ３のセル２１への取付構造も第一の実施の形態とは異なる。
【００４９】
コリメートレンズ３のセル２１への取付構造について説明する。図６（ａ）に示すように、コリメートレンズ３は、セル２１のレンズ取付孔１５に対して均一のクリアランスを持ってレンズ取付孔１５中心に配置されて、接着剤Ｓによりその全周において均等６箇所で接着固定されている。このとき、コリメートレンズ３の中心軸は、半導体レーザ２の中心軸と一致している。なお、接着構造としては、均等６箇所接着としたがこれに限られるものではなく、均等６箇所以上であればよい。さらには、図７（ｂ）に示すようなレンズ取付孔１５に対して全周接着であって良い。従来の均等３点接着では、コリメートレンズ３とセル２１との間にコリメートレンズ３全周で均等にクリアランスを持って接着することが難しく３点のうち１点に偏った状態で接着され易かったが、上述した均等６箇所接着や全周接着は、均等３点接着に比べ、接着箇所が多いので、均等性が優れ、コリメートレンズ３とセル２１とのクリアランスがコリメートレンズ３全周でより均等になる。
【００５０】
このような構成において、温度が上昇して、ハウジング１０とセル２１とが熱膨張して変形した際には、ハウジング１０とセル２１との線膨張係数が同じか又は近いので、カシメにより取り付けられていることによりレーザ取付孔１４とともに変位する半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａと、セル２１のレンズ取付孔１５の中心軸１５ａとは、相対的に移動しないか又は移動したとしてもごく僅かな距離となる。そして、コリメートレンズ３がその全周に均等にセル２１に対してクリアランスがある状態でレンズ取付孔１５中心に取り付けられているので、セル２１が熱膨張して変形した場合にもセル２１のレンズ取付孔１５の中心軸１５ａとコリメートレンズ３との位置関係が変わらないか又は変わったとしても僅かである。これにより、温度変化による半導体レーザ２とコリメートレンズ３との相対位置関係のズレを無くすか若しくは小さく抑えることができ、半導体レーザ２から出射されるレーザビームの光軸のズレを無くすか抑えることができるので、検出系９での受光スポットの位置ズレを抑制することができる。これにより、検出系９において、サーボ信号や特にＤＰＰ法においても補正できないウォブル信号のオフセットの発生を抑制することができる光ピックアップ装置ないしはこのような光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【００５１】
次に、本発明の第三の実施の形態を図７及び図８に基づいて説明する。図７は本実施の形態の半導体レーザとコリメートレンズとの取付構造を示す側面図、図８はコリメートレンズの取付構造を示す分解斜視図である。本実施の形態の基本的な構造は、第一の実施の形態と同じであり、第一の実施の形態との相違点は、セル３１及びハウジング３２の形状、セル３１のハウジング３２への取付構造が異なる点である。
【００５２】
セル３１には、レンズ取付孔１５の中心軸１５ａを含む面若しくはその近傍面に沿って形成されてた取付面３３ａを有する取付部３３が両側部にそれぞれ形成されている。
【００５３】
ハウジング３２には、レーザ取付孔１４に保持されている半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａを含む平面若しくはその近傍面に沿って形成された保持面３４ａを有する一対の保持部３４が底壁１１の一面１３から延出して形成されている。この保持部３４は、ハウジング３２の材料の線膨張率と同じか若しくは近似した値の線膨張係数を有する材料で形成されている。
【００５４】
そして、セル３１は、その取付面３３ａをハウジング３２の保持面３４ａに当接させた状態で取付部３３がハウジング３２の保持部３４にネジ３５によってネジ止めされて、ハウジング３２に固定されている。このとき、ハウジング１０とセル１６との材料の線膨張率は同じであっても良いし、異なっていてもどちらでも良い。
【００５５】
コリメートレンズ３は、第２の実施の形態で説明したような、セル３１に対して均等６点接着以上、或いは全周接着とされている。このとき、コリメートレンズ３の中心軸は、半導体レーザ２の中心軸と一致している。
【００５６】
このような構成において、温度が上昇して、ハウジング３２とセル３１とが熱膨張して変形した際には、ハウジング３２の保持面３４ａは、レーザ取付孔１４に保持されている半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａと同じように変位するので、レーザ取付孔１４に保持されている半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａと保持面３４ａの相対的な位置関係に変化はない。これにより、セル３１のレンズ取付孔１５の中心軸１５ａもレーザ取付孔１４に保持されている半導体レーザ２のレーザビーム出射軸２ａに対して相対的な位置関係に変化がない。よって、半導体レーザ２レーザビーム出射軸２ａとコリメートレンズ３の中心軸３ａとの位置関係が相対的に変わらない。これにより、部品の温度変化による半導体レーザ２とコリメートレンズ３との相対位置関係のズレの発生を抑えることができ、半導体レーザ２から出射されるレーザビームの光軸のズレの発生を抑えることができるので、検出系９での受光スポットの位置ズレを抑制することができる。よって、検出系９において、サーボ信号や特にＤＰＰ法においても補正できないウォブル信号のオフセットの発生を抑制することができる光ピックアップ装置ないしはこのような光ピックアップ装置を搭載した光ディスク装置を提供することができる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ取付孔に対してコリメートレンズ周囲を均等に接着されて取り付けられている従来の光ピックアップ装置に比べて部品の温度変化に起因するレーザとコリメートレンズとのズレを抑制することができる。これにより、ウォブル信号のオフセットの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態の光ピックアップ装置を示す概略平面図である。
【図２】半導体レーザとコリメートレンズとの取付構造を示す縦断側面図である。
【図３】コリメートレンズのセルへの接着構造を誇張して示し、（ａ）は１点接着を示す正面図、（ｂ）は２点接着を示す正面図、（ｃ）は３点接着を示す正面図、（ｄ）は半周接着を示す正面図である。
【図４】受光素子の分割パターンを示す説明図である。
【図５】ハウジングとセルとの熱膨張変形による半導体レーザとコリメートレンズとの位置ズレ関係を模式的に示す縦断側面図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態のコリメートレンズのセルへの接着構造を誇張して示し、（ａ）は６点接着を示す正面図、（ｂ）は全周接着を示す正面図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態の半導体レーザとコリメートレンズとの取付構造を示す側面図である。
【図８】コリメートレンズの取付構造を示す分解斜視図である。
【図９】従来の光ピックアップ装置を示す概略平面図である。
【図１０】半導体レーザとコリメートレンズとの取付構造を示す縦断側面図である。
【図１１】コリメートレンズのセルへの接着構造を誇張して示す正面図である。
【図１２】ハウジングとセルとの熱膨張変形による半導体レーザとコリメートレンズとの位置ズレ関係を模式的に示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１光ピックアップ装置
２レーザ（半導体レーザ）
２ａレーザビーム出射軸
３コリメートレンズ
１０，３２ハウジング
１５レンズ取付孔
１５ａ中心軸
１６，２１，３１セル
３３ａ取付面
３４セル保持部
３４ａ保持面
Ｚ光情報記録媒体（光ディスク）
Ｚ１記録面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical pickup device and an optical disc device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 shows a configuration of a conventional optical pickup device 100. The linearly polarized laser beam emitted from the semiconductor laser 101 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 102, and is converted from linearly polarized light to circularly polarized light in an optical isolator composed of the beam splitter 103 and the quarter wavelength plate 104. The The light converted into the circularly polarized light is collected by the objective lens 105 and irradiated on the recording surface Z1 of the optical disk Z, which is an optical information recording medium, in the form of a minute light spot. The reflected light from the optical disk Z follows the reverse path at the time of irradiation, passes through the objective lens 105, is converted into linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 ° by the quarter wavelength plate 104, and then enters the beam splitter 103. To reach. The reflected light is reflected by the beam splitter 103 unlike the irradiation, guided to the first condenser lens 106, and condensed by the second condenser lens 107 in the form of astigmatism, The light enters the light receiving element 108.
[0003]
Here, lands and grooves (both not shown) are formed on the optical disk Z for tracking control of the laser beam. A groove is formed in a meandering manner (hereinafter referred to as wobble) in order to indicate address information of the optical disk Z and the like.
[0004]
The light receiving element 108 has a structure having light receiving areas A, B, C, D, E, F, G, and H (similar to FIG. 4), and information based on the output corresponding to the state of the received detection beam. Detection signals such as signals and servo signals are detected. In particular, the wobble signal Wb is detected by Wb = (A + D) − (B + C).
[0005]
The light receiving spot size of such an optical pickup device 100 cannot be made too large due to the frequency band of the detection signal, space restrictions on the layout, and the like. In addition, it cannot be made too small due to the ease of adjustment and the shift over time. Generally, the size of the light receiving spot is often in the range of several tens of μm to 100 μm.
[0006]
However, when trying to obtain a servo signal and a wobble signal from the push-pull signal of the light receiving spot of this size, the light receiving spot is displaced due to the deformation of each part due to the temperature change of each part of the optical pickup device 100. May cause a problem that servo signals, wobble signals, etc. cannot be detected.
[0007]
When there is a single mirror in the forward or backward path of light, the positional deviation of the light receiving spot is most affected by the angular deviation of the mirror. In this case, depending on the degree of the angle deviation of the mirror, the optical pickup device 100 may not function. However, when the mirror is on the common optical path of the forward and backward paths, such a problem does not occur because the angle error is canceled by reciprocation. In order to cope with this problem, as shown in FIG. 9, a beam shaping surface 103a is formed on the beam splitter 103 to eliminate the influence, or even when the beam shaping is not performed, the optical path separation surface 103b which is a mirror is used. A substantially parallel parallel reflecting surface 103c is provided, so that the angle relationship between the optical axes of the light source system and the detection system does not change due to the angle deviation of the mirror.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In this way, when the inner mirror angle deviation that causes the light reception spot position deviation is removed, the position deviation in the direction perpendicular to the optical axis between the semiconductor laser 101 and the collimating lens 102 is affected next.
[0009]
Here, the mounting structure of the semiconductor laser 101 and the collimating lens 102 will be described with reference to FIGS. The semiconductor laser 101 is fixed to the housing 109 of the optical pickup device 100 by caulking. The collimating lens 102 is bonded and held in the lens mounting hole 111 by the adhesive S in a state of being fitted with a clearance with respect to the lens mounting hole 111 of the cell 110. A part of the cell 110 is fixed to the housing 109. As shown in FIG. 11, the collimating lens 102 is evenly bonded at three points to the lens mounting hole 111 on the entire circumference of the collimating lens 102 in consideration of the workability of assembling the cell 110. Here, the clearance between the lens mounting hole 111 and the collimating lens 102 is about 20 μm to 50 μm, and is exaggerated in FIG. 11 for explanation.
[0010]
Here, the mutual axial position variation allowed between the laser beam emission axis 101a of the semiconductor laser 101 and the central axis 102a of the collimating lens 102 due to deformation of each part due to temperature change is the focal length of the collimating lens or the like. Although it depends on the configuration of the detection system, it is about several μm. In a clearance fit with a clearance of about 20 μm to 50 μm in the lens mounting hole 111 of the collimating lens 102, it is not easy to manage the mounting variation to several μm, and 3 equal to the lens mounting hole 111 of the collimating lens 102. In the point bonding, there is a problem that bonding is easily performed in a state of being biased to one of the three points.
[0011]
In such a mounting structure, when the temperature changes, each part of the optical pickup device 100 thermally expands or contracts. Generally, however, the material of the housing 109 is aluminum (Al), magnesium (Mg), or the like. This material is a hard metal such as copper (Cu) or stainless steel (SUS) in consideration of slipping at the time of optical axis adjustment, and the semiconductor laser 101 has a difference in linear expansion coefficient between the housing 109 and the cell 110. A positional deviation occurs between the laser beam emission axis 101a and the central axis 102a of the collimating lens 102. For example, when the ambient temperature rises, as shown in FIG. 12, a deviation X1 occurs between the laser beam emission axis 101a of the semiconductor laser 101 and the central axis 102a of the collimating lens 102. As a result, a deviation Y1 occurs in the optical axis 101b of the laser beam emitted from the semiconductor laser 101, a positional deviation of the light receiving spot in the detection system including the light receiving element 108 and the like occurs, and the push pull signal of the light receiving spot is generated. An offset will occur. As a result, there arises a problem that the detection signal cannot be accurately detected in the detection system.
[0012]
As a means for correcting the offset of this push-pull signal, a DPP (Differential Push-Pull) method is well known. As shown in FIG. 9, a grating 112 is arranged in the forward optical path, the laser beam is divided into a 0th-order main beam and a ± 1st-order subbeam, the main beam is a groove (or land), and the subbeams are adjacent to each other. The light is condensed on the land (or groove). As a result, a reverse-phase push-pull is generated between the main and sub, the push-pull component is substantially added by k as a coefficient (main push-pull) -k (sub-push-pull), and the spot deviation is in-phase component. Is to remove it.
[0013]
This DPP method is an excellent method for correcting a tracking signal, but cannot be applied to offset correction of a wobble signal. This is because when wobble signals are to be corrected by this method and wobble signals are to be corrected, wobbles have high frequencies, so the main spots and sub-spots at different positions on the optical disk Z have different wobbles. This is because components are picked up and only in-phase components other than wobble cannot be removed successfully.
[0014]
An object of the present invention is to suppress a deviation between a laser and a collimating lens due to a temperature change of a component.
[0015]
An object of the present invention is to particularly suppress the occurrence of an offset of a wobble signal by suppressing a deviation between a laser and a collimating lens due to a temperature change of a component.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The invention described in claim 1
In an optical pickup device that records or reproduces information by focusing a laser beam on a recording surface of an optical information recording medium,
A housing;
A laser fixed to the housing and emitting a laser beam;
A collimating lens that converts a laser beam from the laser into a parallel beam;
A lens mounting hole for holding the collimating lens, formed of a material having a linear expansion coefficient different from the linear expansion coefficient of the housing, and a cell fixed to the housing,
The collimating lens is When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell, the lens mounting hole Contact portion between the cell and the housing The far side Adhered to the cell part or all of the half circumference Or, when the linear expansion coefficient of the housing is lower than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is a part of a half circumference of the lens mounting hole on the side close to the contact portion of the cell and the housing, or All are adhered to the cell It is characterized by that.
According to a second aspect of the present invention, in the optical pickup device according to the first aspect, the collimating lens is When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell, it is farthest from the contact portion between the cell of the lens mounting hole and the housing. In position, Or when the linear expansion coefficient of the housing is a value lower than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is at a position closest to the cell and the contact portion of the housing of the lens mounting hole, It is attached so as to be closest to the cell.
The invention according to claim 3 is the optical pickup device according to claim 1 or 2, wherein the collimating lens is When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell at least The farthest from the contact portion of the housing and the cell of the lens mounting hole In position, Or when the linear expansion coefficient of the housing is a value lower than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is at least at a position closest to the cell and the contact portion of the housing of the lens mounting hole, It is bonded to the cell.
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical pickup device according to any one of the first to third aspects, the collimating lens is When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell, it is farthest from the contact portion between the cell of the lens mounting hole and the housing. In position, Or when the linear expansion coefficient of the housing is a value lower than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is at a position closest to the cell and the contact portion of the housing of the lens mounting hole, It is characterized in that it is bonded to the cell at a distance of 20 μm to 50 μm.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The optical pickup device of the present embodiment is applied to an optical pickup device used in an optical disk device that performs recording / reproduction of an optical information recording medium.
[0027]
Here, FIG. 1 is a schematic plan view showing the optical pickup device of the present embodiment, FIG. 2 is a longitudinal side view showing the mounting structure of the semiconductor laser and the collimating lens, and FIG. 3 shows the structure of bonding the collimating lens to the cell. (A) is a front view showing one-point bonding, (b) is a front view showing two-point bonding, (c) is a front view showing three-point bonding, and (d) is a front view showing half-round bonding. FIG. 4 and FIG. 4 are explanatory diagrams showing a division pattern of the light receiving elements.
[0028]
An optical pickup device 1 of the present embodiment includes a semiconductor laser 2 that is a laser that emits a laser beam, a collimating lens 3 made of glass, a grating 4 that divides the laser beam into a main beam and two sub beams, and a beam splitter. 5, a deflecting prism 6, a quarter-wave plate 7, an objective lens 8, a detection system 9, and the like. Here, the astigmatism method is adopted for the focus error signal detection in the detection system 9 of the present embodiment, and the DPP (Differential Push-Pull = differential push-pull) method is adopted for the track error signal detection. .
[0029]
Further, as the optical information recording medium of the present embodiment, an optical disk Z in which lands and grooves are formed and the grooves are wobbled is applied. This optical disk is rotated by a rotation drive system (not shown).
[0030]
A mounting structure of the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 will be described with reference to FIGS. The optical pickup device 1 includes a housing 10. The housing 10 is formed in an L shape in which a vertical wall 12 extends to one surface 13 side of the bottom wall 11 at one end of the bottom wall 11. A laser mounting hole 14 for holding the semiconductor laser 2 is formed in the vertical wall 12. Then, on one surface 13 of the bottom wall 11, a cylindrical cell 16 having a lens mounting hole 15 for holding the collimating lens 3 presses one end 16 a facing the central axis 15 a of the lens mounting hole 15 against the one surface 13 of the housing 10. In this state, it is screwed with a screw (not shown). The material of the housing 10 of the present embodiment is, for example, aluminum (Al), and the cell 16 is made of a hard metal such as copper (Cu) in consideration of slippage or the like in adjusting the central axis when attached to the housing 10. It is said that. Here, the linear expansion coefficient of copper (Cu) is lower than the linear expansion coefficient of aluminum (Al).
[0031]
The semiconductor laser 2 is fixed to the laser mounting hole 14 of the vertical wall 12 by caulking.
[0032]
The collimating lens 3 is attached to the lens mounting hole 15 in a state of being fitted with clearance to the lens mounting hole 15 of the cell 16 with a clearance. At this time, the collimating lens 3 has a lens mounting hole in the relative movement direction of the laser beam emission axis 2a of the laser 2 with respect to the central axis 15a of the lens mounting hole 15 when the housing 10 and the cell 16 are displaced relative to the temperature. The lens mounting hole 15 is attached and attached so as to move relative to the central axis 15a of the lens 15. Specifically, as shown in FIG. 3A, the collimating lens 3 is moved toward the other end 16b side of the lens mounting hole 15 opposite to the one end 16a side of the cell 16 using the clearance with the cell 16. Then, one place is bonded by the adhesive S. At this time, the central axis of the collimating lens 3 coincides with the central axis of the semiconductor laser 2. Here, the clearance between the lens mounting hole 15 and the collimating lens 3 is about 20 μm to 50 μm, and is exaggerated in FIG. 3 for explanation. A direction W1 (see FIG. 2) in which the wobble signal offset is generated due to the relative displacement between the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 is the facing direction between the one end 16a side and the other end 16b side of the cell 16.
[0033]
Note that the adhesion structure of the collimator lens 3 to the cell 16 is not limited to the one-point adhesion as described above, and the lens mounting hole 15 in the relative displacement caused by the temperature change between the housing 10 and the cell 16. It is attached to the lens mounting hole 15 so as to move relative to the central axis 15a of the lens mounting hole 15 in the relative movement direction of the laser beam emission axis 2a of the laser 2 with respect to the central axis 15a. It ’s fine. For example, as shown in FIG. 3 (b), the lens mounting hole 15 is bonded evenly at two places by the adhesive S in the half circumference on the other end 16b side of the cell 16, and the lens mounting hole as shown in FIG. 3 (c). 15 may be bonded evenly at three positions by the adhesive S, or may be equal to or more than three positions within the half circumference of the cell 16 at the other end 16b side. Further, it may be a semi-circular adhesion in which the entire range is adhered by the adhesive S in the half circumference on the other end 16b side of the cell 16 in the lens mounting hole 15 as shown in FIG. These may be appropriately selected in view of impact resistance, strength, and required accuracy.
[0034]
As shown in FIG. 1, the beam splitter 5 includes a laser beam incident surface 5a and an internal reflection surface 5b having a function as a beam shaping surface. The internal reflection surface 5b and the optical path separation surface 5c that separates the forward path and the return path of the laser beam are set substantially parallel to each other and are offset to the push-pull signal in the detection system 9 due to a change in the angle of the beam splitter 5 due to a temperature change. Is made to not occur.
[0035]
The detection system 9 includes a first condenser lens 17, a second condenser lens 18 having an astigmatism generation function, a light receiving element 19 having an eight-divided light receiving area, and the like.
[0036]
As shown in FIG. 4, the light receiving element 19 receives the reflected light component related to one of the sub-beams and the light receiving areas A, B, C, and D divided into four parts for receiving the reflected light component related to the main beam. The light receiving areas E and F divided into two and the light receiving areas G and H divided into two for receiving the reflected light component relating to the other sub beam are provided. The light receiving element 19 detects the received laser beam as an electrical signal, and detects detection signals such as an information signal, a focus error signal FE that is a servo signal, a tracking error signal TE, and a wobble signal Wb.
[0037]
Here, the focus error signal FE is
FE = (A + C)-(B + D)
It is said.
[0038]
The tracking error signal TE is assumed to be a constant k.
TE = {(A + D)-(B + C)}-k {(F + H)-(E + G)}
It is said.
[0039]
The wobble signal Wb is
Wb = (A + D)-(B + C)
It is said. Here, W2 in FIG. 4 indicates the offset direction of the wobble signal Wb.
[0040]
In such a configuration, the linearly polarized laser beam emitted from the semiconductor laser 2 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 3 and is linearly polarized in the optical isolator configured by the beam splitter 5 and the quarter wavelength plate 7. To circularly polarized light. The light converted into the circularly polarized light is condensed by the objective lens 8 and irradiated onto the recording surface Z1 of the optical disk Z in the form of a minute light spot. The reflected light from the optical disk Z follows the reverse path at the time of irradiation, passes through the objective lens 8, is converted into linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 ° by the quarter wavelength plate 7, and then enters the beam splitter 5. To reach. Unlike the irradiation, the reflected light is reflected by the beam splitter 5, guided in the direction of the condensing lens 17, condensed in a form given astigmatism by the condensing lens 18, and incident on the light receiving element 19. The The light receiving element 19 detects an information signal, a focus error signal, a tracking error signal, and a wobble signal.
[0041]
Here, the relative positional relationship between the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 when the temperature rises and the housing 10 and the cell 16 are thermally expanded and deformed will be described with reference to FIG.
[0042]
When the housing 10 and the cell 16 are thermally expanded due to the temperature rise, the linear expansion coefficient of the housing 10 is higher than the linear expansion coefficient of the cell 16, so that the housing 10 expands more than the cell 16. As a result, relative displacement occurs between the laser mounting hole 14 and the lens mounting hole 15. At this time, since the semiconductor laser 2 is attached to the housing 10 by caulking, it is displaced together with the laser attachment hole 14. As a result, the laser beam emission axis 2 a is displaced relative to the lens attachment hole 15, and the laser beam emission axis 2 a of the semiconductor laser 2 moves from the central axis 15 a of the lens attachment hole 15 of the cell 16 to the lens attachment hole 15. The cell 16 is fixed to the housing 10 at the other end 16b side direction.
[0043]
On the other hand, the collimating lens 3 is brought closer to the other end 16b side of the cell 16 and bonded there, and the linear expansion coefficient of the glass is lower than that of the metal, so that the lens mounting hole 15 expands. In this case, the lens mounting hole 15 is located in a state of being biased toward the adhesion portion, that is, the other end 16b side of the cell 16 in the lens mounting hole 15. That is, the center axis 3 a of the collimating lens 3 is positioned closer to the laser beam emission axis 2 a of the semiconductor laser 2 held in the laser mounting hole 14 than the center axis 15 a of the lens mounting hole 15. become. As a result, the deviation X2 in the relative positional relationship between the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 caused by the difference in linear expansion coefficient between the housing 10 and the cell 16 due to temperature change can be suppressed to be small. The deviation Y2 of the optical axis 2b of the laser beam can be reduced, and as a result, the positional deviation of the light receiving spot in the detection system 9 can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide an optical pickup device 1 or an optical disc device equipped with such an optical pickup device 1 capable of suppressing the occurrence of offsets of servo signals and wobble signals that cannot be corrected even by the DPP method in the detection system 9. Can do.
[0044]
In the present embodiment, the material of the housing 10 has been described as aluminum (Al) and the material of the cell 16 as copper (Cu). However, the present invention is not limited to this, and the linear expansion coefficient of the cell material is the same as that of the housing material. What is necessary is just to be below the linear expansion coefficient.
[0045]
Next, although not shown, a modified example will be described. In the embodiment, the example in which the linear expansion coefficient of the material of the cell 16 is equal to or lower than the linear expansion coefficient of the material of the housing 10 has been described. In this example, the linear expansion coefficient of the material of the cell 16 is It is an example in case it is more than the linear expansion coefficient of material. In this case, the configuration of the optical pickup device 1 is basically the same. The difference from the above embodiment is the mounting structure of the collimating lens 3 to the lens mounting hole 15 of the cell 16. Specifically, the collimating lens 3 is attached to the lens mounting hole 15 by being bonded to the lens mounting hole 15 in a half circumference on the one end 16 a side of the lens mounting hole 15. The number of adhesion points is the same as that in the above embodiment.
[0046]
When the housing 10 and the cell 16 thermally expand due to the temperature rise, the cell 16 expands more than the housing 10 because the linear expansion coefficient of the cell 16 is higher than the linear expansion coefficient of the housing 10. As a result, relative displacement occurs between the laser mounting hole 14 and the lens mounting hole 15. At this time, since the semiconductor laser 2 is attached to the housing 10 by caulking, it is displaced together with the laser attachment hole 14. As a result, the laser beam emission axis 2 a is displaced relative to the lens attachment hole 15, and the laser beam emission axis 2 a of the semiconductor laser 2 moves from the central axis 15 a of the lens attachment hole 15 of the cell 16 to the lens attachment hole 15. The cell 16 is fixed to the housing 10 at the one end 16a side.
[0047]
On the other hand, the collimating lens 3 is One end 16a The glass linear expansion coefficient is lower than that of the metal, so that when the lens mounting hole 15 expands, the bonding site to the lens mounting hole 15 is adhered. That is, the lens mounting hole 15 is positioned in a state of being biased toward the one end 16a side of the cell 16. That is, the center axis 3 a of the collimating lens 3 is positioned closer to the laser beam emission axis 2 a of the semiconductor laser 2 held in the laser mounting hole 14 than the center axis 15 a of the lens mounting hole 15. become. As a result, a deviation in the relative positional relationship between the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 due to a difference in linear expansion coefficient between the housing 10 and the cell 16 due to a temperature change can be suppressed to be small, and thus the laser beam is emitted from the semiconductor laser 2. The deviation of the optical axis 2b of the laser beam can be reduced, and as a result, the positional deviation of the light receiving spot in the detection system 9 can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide an optical pickup device 1 or an optical disc device equipped with such an optical pickup device 1 capable of suppressing the occurrence of offsets of servo signals and wobble signals that cannot be corrected even by the DPP method in the detection system 9. Can do.
[0048]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6A and 6B show exaggeratedly the adhesion structure of the collimating lens of the present embodiment to the cell. FIG. 6A is a front view showing six-point adhesion, and FIG. 6B is a front view showing all-around adhesion. In addition, the same part as the part demonstrated in 1st embodiment is shown with the same code | symbol, and description is also abbreviate | omitted (same also in the following embodiment). The basic structure of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the difference from the first embodiment is that the linear expansion coefficient of the material of the cell 21 is the line of the material of the housing 10. It is the same as or close to the expansion coefficient. Specifically, the material of the cell is, for example, aluminum (Al). Due to this difference, the structure for attaching the collimating lens 3 to the cell 21 is also different from that of the first embodiment.
[0049]
A structure for attaching the collimating lens 3 to the cell 21 will be described. As shown in FIG. 6A, the collimating lens 3 is arranged at the center of the lens mounting hole 15 with a uniform clearance with respect to the lens mounting hole 15 of the cell 21 and is evenly distributed on the entire circumference by the adhesive S. Bonded and fixed at six locations. At this time, the central axis of the collimating lens 3 coincides with the central axis of the semiconductor laser 2. In addition, although it was set as the adhesion | attachment structure 6 places equally, it is not restricted to this, What is necessary is just 6 or more places equally. Further, it may be bonded around the lens mounting hole 15 as shown in FIG. In the conventional uniform three-point bonding, it is difficult to bond between the collimating lens 3 and the cell 21 with a uniform clearance around the entire circumference of the collimating lens 3, and it is easy to bond in a state biased to one of the three points. However, the above-described equal six-point bonding and all-around bonding have more bonding points than equal three-point bonding, so that the uniformity is excellent and the clearance between the collimating lens 3 and the cell 21 is more uniform on the entire circumference of the collimating lens 3. become.
[0050]
In such a configuration, when the temperature rises and the housing 10 and the cell 21 are thermally expanded and deformed, the linear expansion coefficients of the housing 10 and the cell 21 are the same or close to each other. Therefore, the laser beam emission axis 2a of the semiconductor laser 2 that is displaced together with the laser mounting hole 14 and the central axis 15a of the lens mounting hole 15 of the cell 21 do not move relatively or even if they move. Distance. Since the collimating lens 3 is mounted at the center of the lens mounting hole 15 with a clearance from the cell 21 evenly around the entire circumference, the lens of the cell 21 can be used even when the cell 21 is thermally expanded and deformed. Even if the positional relationship between the center axis 15a of the mounting hole 15 and the collimating lens 3 does not change or changes, it is slight. Thereby, the deviation of the relative positional relationship between the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 due to the temperature change can be eliminated or suppressed, and the deviation of the optical axis of the laser beam emitted from the semiconductor laser 2 can be eliminated. Therefore, the positional deviation of the light receiving spot in the detection system 9 can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide an optical pickup apparatus or an optical disk apparatus equipped with such an optical pickup apparatus in which the detection system 9 can suppress the occurrence of an offset of a servo signal and particularly a wobble signal that cannot be corrected by the DPP method. it can.
[0051]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side view showing the mounting structure of the semiconductor laser and the collimating lens of this embodiment, and FIG. 8 is an exploded perspective view showing the mounting structure of the collimating lens. The basic structure of this embodiment is the same as that of the first embodiment. The difference from the first embodiment is the shape of the cell 31 and the housing 32, and the attachment of the cell 31 to the housing 32. The structure is different.
[0052]
The cell 31 is formed with attachment portions 33 having attachment surfaces 33a formed along the surface including the central axis 15a of the lens attachment hole 15 or the vicinity thereof on both sides.
[0053]
In the housing 32, a pair of holding portions 34 having a holding surface 34 a formed along a plane including the laser beam emission axis 2 a of the semiconductor laser 2 held in the laser mounting hole 14 or the vicinity thereof is provided on the bottom wall 11. It is formed extending from one surface 13. The holding portion 34 is formed of a material having a linear expansion coefficient that is the same as or close to the linear expansion coefficient of the material of the housing 32.
[0054]
The cell 31 is fixed to the housing 32 by attaching the mounting portion 33 to the holding portion 34 of the housing 32 with a screw 35 in a state where the mounting surface 33 a is in contact with the holding surface 34 a of the housing 32. . At this time, the linear expansion coefficient of the material of the housing 10 and the cell 16 may be the same, or may be different.
[0055]
As described in the second embodiment, the collimating lens 3 is equally or more adhered to the cell 31 or adhered to the entire circumference. At this time, the central axis of the collimating lens 3 coincides with the central axis of the semiconductor laser 2.
[0056]
In such a configuration, when the temperature rises and the housing 32 and the cell 31 are thermally expanded and deformed, the holding surface 34a of the housing 32 is formed by the semiconductor laser 2 held in the laser mounting hole 14. Since it is displaced in the same manner as the laser beam emission axis 2a, there is no change in the relative positional relationship between the laser beam emission axis 2a of the semiconductor laser 2 held in the laser mounting hole 14 and the holding surface 34a. Thus, the relative positional relationship of the central axis 15a of the lens mounting hole 15 of the cell 31 with respect to the laser beam emission axis 2a of the semiconductor laser 2 held in the laser mounting hole 14 is not changed. Therefore, the positional relationship between the semiconductor laser 2 laser beam emission axis 2a and the central axis 3a of the collimating lens 3 remains relatively unchanged. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of deviation of the relative positional relationship between the semiconductor laser 2 and the collimating lens 3 due to the temperature change of the components, and to suppress the occurrence of deviation of the optical axis of the laser beam emitted from the semiconductor laser 2. Therefore, the positional deviation of the light receiving spot in the detection system 9 can be suppressed. Therefore, it is possible to provide an optical pickup apparatus or an optical disk apparatus equipped with such an optical pickup apparatus that can suppress the occurrence of offsets of servo signals and wobble signals that cannot be corrected by the DPP method in the detection system 9. .
[0057]
【The invention's effect】
According to the invention, the lens As compared with a conventional optical pickup device in which the periphery of the collimating lens is attached to the mounting hole evenly, the deviation between the laser and the collimating lens due to the temperature change of the components can be suppressed. As a result, the occurrence of an offset of the wobble signal can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an optical pickup device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal side view showing a mounting structure between a semiconductor laser and a collimating lens.
FIGS. 3A and 3B show an exaggerated structure of a collimating lens to a cell, where FIG. 3A is a front view showing one-point bonding, FIG. 3B is a front view showing two-point bonding, and FIG. The front view to show, (d) is a front view which shows half circumference adhesion | attachment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a division pattern of light receiving elements.
FIG. 5 is a vertical side view schematically showing a positional shift relationship between a semiconductor laser and a collimating lens due to thermal expansion deformation between a housing and a cell.
FIGS. 6A and 6B show exaggeratedly the adhesion structure of a collimating lens to a cell according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a front view showing six-point adhesion, and FIG. FIG.
FIG. 7 is a side view showing a mounting structure between a semiconductor laser and a collimating lens according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a collimating lens mounting structure.
FIG. 9 is a schematic plan view showing a conventional optical pickup device.
FIG. 10 is a longitudinal side view showing a mounting structure between a semiconductor laser and a collimating lens.
FIG. 11 is a front view showing an exaggerated structure of an adhesion structure of a collimating lens to a cell.
FIG. 12 is a longitudinal side view schematically showing a positional shift relationship between a semiconductor laser and a collimating lens due to thermal expansion deformation between a housing and a cell.
[Explanation of symbols]
1 Optical pickup device
2 Laser (semiconductor laser)
2a Laser beam emission axis
3 Collimating lens
10,32 housing
15 Lens mounting hole
15a Center axis
16, 21, 31 cells
33a Mounting surface
34 Cell holder
34a Holding surface
Z Optical information recording medium (optical disk)
Z1 recording surface

Claims

In an optical pickup device that records or reproduces information by focusing a laser beam on a recording surface of an optical information recording medium,
A housing;
A laser fixed to the housing and emitting a laser beam;
A collimating lens that converts a laser beam from the laser into a parallel beam;
A lens mounting hole for holding the collimating lens, formed of a material having a linear expansion coefficient different from the linear expansion coefficient of the housing, and a cell fixed to the housing,
When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell , the collimating lens has a part or all of a half circumference of the lens mounting hole on the side far from the contact portion of the cell and the housing. When the linear expansion coefficient of the housing is lower than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is bonded to the cell , or the collimating lens is closer to the contact portion between the cell and the housing of the lens mounting hole. An optical pickup device which is bonded to the cell partly or entirely in a half circumference .

When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is at a position farthest from the contact portion between the cell and the housing of the lens mounting hole , or the collimating lens is When the linear expansion coefficient of the housing is lower than the linear expansion coefficient of the cell, the lens mounting hole is mounted so as to be closest to the cell at a position closest to the contact portion of the cell and the housing. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is provided.

When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell , the collimating lens is at least a position farthest from the contact portion between the cell and the housing of the lens mounting hole , or the collimating lens. When the linear expansion coefficient of the housing is lower than the linear expansion coefficient of the cell, it is bonded to the cell at least at a position closest to the contact portion between the cell and the housing of the lens mounting hole . The optical pickup device according to claim 1, wherein:

When the linear expansion coefficient of the housing is higher than the linear expansion coefficient of the cell, the collimating lens is at a position farthest from the contact portion between the cell and the housing of the lens mounting hole , or the collimating lens is When the linear expansion coefficient of the housing is lower than the linear expansion coefficient of the cell, the cell is spaced from the cell by 20 μm to 50 μm at a position closest to the contact portion of the housing and the cell of the lens mounting hole. The optical pickup device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical pickup device is bonded.