JP4961198B2

JP4961198B2 - 光学式ピックアップの製造方法

Info

Publication number: JP4961198B2
Application number: JP2006320521A
Authority: JP
Inventors: 雅人小原
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: JP2008135120A

Description

本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等のディスクに対して信号を記録／再生する光学式ピックアップと、その製造方法とに係り、特に、光学式ピックアップのシャーシに設けられるレンズ取付部の切削加工方法に関する。

一般的に光学式ピックアップは、半導体レーザから出射されてコリメートレンズで平行光束に変換された光ビームを対物レンズによってディスク（媒体）の記録面上に集光し、該ディスクからの戻り光ビームを対物レンズを介して光検出器で受光することによって、信号の記録／再生が行えるようになっている。対物レンズはレンズホルダに取り付けられており、このレンズホルダはホルダ支持部に移動可能に支持されていると共に、電磁駆動装置によってフォーカス方向およびトラッキング方向へ駆動される。また、これら半導体レーザ、光検出器、コリメートレンズ、ホルダ支持部、電磁駆動装置等は、光学式ピックアップのシャーシに保持されており、シャーシとしては軽量で放熱特性に優れるアルミダイキャストが広く採用されている。かかる光学式ピックアップは、セット側である光ディスクプレーヤ（ＣＤプレーヤやＤＶＤプレーヤ）に組み込まれ、帯状のフレキシブルプリント基板を介して半導体レーザや光検出器や電磁駆動装置等に対して信号が入出力されるようになっている。

このような光学式ピックアップにおいて、半導体レーザや該半導体レーザと受光素子をユニット化してなる受発光手段は支持板に実装されており、この支持板がシャーシの一側部に固定されている。また、シャーシの内底部には、光路中に配置されるコリメートレンズ等の固定レンズの取付位置を規定するレンズ取付部が、予め切削加工によって形成されている。つまり、アルミダイキャスト等からなるシャーシにおいて、高い寸法精度が要求される部位をダイキャスト成形のみで実現することは困難なため、シャーシの成形後に切削刃物で当該部位を切削加工して所要の寸法精度を得ている。

このように高い寸法精度が要求されるレンズ取付部としては、従来、シャーシの内底部にＶ字状やＬ字状に対向する一対の平面部を形成し、両平面部に固定レンズまたはそのホルダ部を当接させることによって該固定レンズの取付位置を規定するという位置決め構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。位置決め用の受け面となるレンズ取付部の各平面部は、該レンズ取付部に配置される固定レンズを径方向に位置決めするためのものであり、ダイキャスト成形後の切削加工によって該平面部の位置精度や平滑度等を高めておけば、該固定レンズの取付位置を高精度に規定することが可能となる。

図８に示すように、この種のレンズ取付部をシャーシの内底部に形成する際には、円錐状先端部１ａを有する切削刃物１を用い、シャーシ２の内底部で非平行（例えばＶ字状）に対向する一対の平面部３，４を円錐状先端部１ａによって切削加工するという手法が広く採用されている。この切削刃物１はシャーシ２との相対位置を制御しながら高速回転させることが可能であり、円錐状先端部１ａを平面部３や平面部４に当接させた状態で切削刃物１を図８の紙面と直交する方向へ移動させることによって、各平面部３，４をそれぞれ所望位置で所望角度に傾斜する平滑面となすことができる。なお、図８の紙面と直交する方向は、両平面部３，４で位置決めされる固定レンズの光軸に沿う方向である。
特開平７−３７２７０号公報（第５頁、図２）

前述したように切削刃物１の円錐状先端部１ａで切削加工することによって、シャーシ２の内底部にレンズ取付部となる一対の平面部３，４を高精度に形成することは可能であるが、この種のレンズ取付部には、そこに配置される固定レンズを光軸方向に位置規制する壁面は形成されていない。これは、該壁面によって切削刃物１の光軸方向への移動が阻害されないようにするためである。そして、シャーシ内底部に配置される固定レンズを光軸方向に位置決めする際には、規制ピン付きの位置決め治具を用い、該規制ピンに固定レンズを押し当てることによって光軸方向の取付位置を決定していた。

しかしながら、位置決め治具によって固定レンズの光軸方向の取付位置が高精度に決定されても、該位置決め治具をシャーシ内底部から取り外す際に、前記規制ピンを固定レンズまたはそのホルダ部に対して摺動させなければならないため、このとき固定レンズに若干の位置ずれが生じる可能性があった。また、こうした位置ずれを極力回避するために該位置決め治具の取り外し作業を極めて慎重に行わねばならないため、作業性も悪かった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、シャーシ内底部に配置される固定レンズの位置決めを容易かつ正確に行える光学式ピックアップの製造方法を提供することにある。

本発明の光学式ピックアップの製造方法によれば、第１および第２の位置決め壁を円柱状の切削刃物の平坦な先端面で切削加工し、かつ第３の位置決め壁を該切削刃物の円筒面で切削加工するので、第１の位置決め壁や第２の位置決め壁に対する切削加工と、第３の位置決め壁に対する切削加工とを同時あるいは連続的に行うことが可能であり、これら第１〜第３の位置決め壁を同じ切削刃物で高精度に形成することができる。それゆえ、こうして製造される第１〜第３の位置決め壁を受け面として、固定レンズを径方向および光軸方向に容易かつ正確に位置決めすることが可能となり、位置決め治具を用いた煩雑な作業を行う必要はなくなる。

本発明では、ダイキャスト成形された金属製のシャーシに、対物レンズが取り付けられたレンズホルダを移動可能に支持するホルダ支持部と、前記レンズホルダを駆動する電磁駆動手段と、光源となる半導体レーザを含む受発光手段と、この受発光手段と前記対物レンズとの間の光路中に配置された固定レンズとが保持されていると共に、前記シャーシの内底部に、非平行（例えばＶ字状）に対向する一対の平面である第１の位置決め壁および第２の位置決め壁と、これら第１および第２の位置決め壁に対して直交する平面に沿う第３の位置決め壁とが切削加工によって形成されており、前記第１および第２の位置決め壁を受け面として前記固定レンズがその径方向に位置決め可能であり、かつ、前記第３の位置決め壁を受け面として該固定レンズがその光軸方向に位置決め可能な光学式ピックアップの製造過程で、円柱状の切削刃物の平坦な先端面によって前記第１の位置決め壁と前記第２の位置決め壁を切削加工すると共に、前記切削刃物の円筒面によって前記第３の位置決め壁を切削加工するようにした。

このように第１および第２の位置決め壁を円柱状の切削刃物の平坦な先端面で切削加工し、かつ第３の位置決め壁を該切削刃物の円筒面で切削加工することによって、シャーシの内底部にレンズ取付部を形成するという製造方法は、第１の位置決め壁や第２の位置決め壁に対する切削加工と、第３の位置決め壁に対する切削加工とを同時あるいは連続的に行うことが可能なため、これら第１〜第３の位置決め壁を効率よく高精度に形成することができる。それゆえ、こうして製造される第１〜第３の位置決め壁を受け面として、コリメートレンズ等の固定レンズを径方向および光軸方向に容易かつ正確に位置決めすることが可能となり、位置決め治具を用いた煩雑な作業を行う必要はなくなる。

上記の製造方法において、シャーシが、第１および第２の位置決め壁と第３の位置決め壁との間に溝部を有していると、つまり第１および第２の位置決め壁と第３の位置決め壁とが溝部を介して隣接するという構成になっていると、第１の位置決め壁や第２の位置決め壁の第３の位置決め壁側の端部を切削加工しやすくなるため、切削加工時間の短縮化が図れる。

実施例について図面を参照して説明すると、図１は実施例に係る光学式ピックアップの外観図、図２は該光学式ピックアップのシャーシの斜視図、図３は該シャーシにコリメートレンズを取り付けた状態を示す斜視図、図４は図３の一部を図示省略した説明図、図５は図４に対応する正面図、図６は該シャーシのレンズ取付部と切削刃物とを示す説明図である。

図１に示す光学式ピックアップは、アルミニウム合金をダイキャスト成形してなるシャーシ１０と、このシャーシ１０上に支持されたホルダ支持部や電磁駆動手段と、該ホルダ支持部に移動可能に支持されるレンズホルダ１１に取り付けられた対物レンズ１２と、光源となる半導体レーザと受光素子をユニット化した受発光ユニット１３（図３参照）と、セット側である光ディスクプレーヤに接続されるフレキシブルプリント回路基板（以下、ＦＰＣと略称）１４とによって主に構成されており、シャーシ１０の内底部にはコリメートレンズ１５（図３参照）や図示せぬ反射ミラーが位置決め固定されている。ホルダ支持部は、レンズホルダ１１を弾性的に支持している複数本の導電性のワイヤ１６と、各ワイヤ１６が挿通された支持部材１７等によって構成されている。電磁駆動手段は、マグネット８やヨーク９等によって構成されており、対物レンズ１２をディスク（媒体）のフォーカス方向およびトラッキング方向へ駆動可能である。また、この電磁駆動手段への通電用として兼用される各ワイヤ１６はＦＰＣ１４に電気的に接続されている。受発光ユニット１３はシャーシ１０の一側部に固定された支持板１８に実装されており、受発光ユニット１３の端子部もＦＰＣ１４に電気的に接続されている。

この光学式ピックアップは、受発光ユニット１３の半導体レーザから出射されてコリメートレンズ１５で平行光束に変換された光ビームが、シャーシ１０のミラー取付部２０に４５度の取付角度で固定されている前記反射ミラーで反射されて、該反射ミラーの真上に位置する対物レンズ１２によってディスクの記録面上に集光されるようになっている。また、該ディスクからの戻り光ビームは対物レンズ１２を透過して前記反射ミラーで真横に反射され、受発光ユニット１３の受光素子で受光されるようになっている。

図２および図３に示すように、シャーシ１０には受発光ユニット１３を臨出させるための開口２１が穿設されていると共に、この開口２１とミラー取付部２０との間の内底部に、ホルダ部１９に装着されたコリメートレンズ１５の取付位置を規定するためのレンズ取付部２２が切削加工によって形成されている。このレンズ取付部２２は、９０°のＶ字状に対向する一対の平面である第１の位置決め壁２２ａおよび第２の位置決め壁２２ｂと、これら第１および第２の位置決め壁２２ａ，２２ｂに対してそれぞれ直交する平面に沿う第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄとからなり、第１および第２の位置決め壁２２ａ，２２ｂを受け面としてコリメートレンズ１５が径方向に位置決めでき、かつ第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄを受け面としてコリメートレンズ１５が光軸方向に位置決めできるようになっている。

コリメートレンズ１５は図３に示すようにホルダ部１９に装着されており、このホルダ部１９がシャーシ１０の内底部のレンズ取付部２２に位置決め状態で配置されて接着固定される。このコリメートレンズ１５は、開口２１に臨出する受発光ユニット１３と、ミラー取付部２０に取り付けられる前記反射ミラーとの間の光路中に高精度に位置決めする必要があるため、レンズ取付部２２の第１〜第３の位置決め壁２２ａ〜２２ｄは、シャーシ１０をダイキャスト成形した後に円柱状の切削刃物３０（図２および図６参照）で切削して仕上げ加工を行う。この切削刃物３０はシャーシ１０との相対位置を制御しながら高速回転させることが可能であり、切削刃物３０の平坦な先端面３０ａを第１の位置決め壁２２ａや第２の位置決め壁２２ｂに当接させることによって、各位置決め壁２２ａ，２２ｂをそれぞれ所望位置で所望角度に傾斜する平滑面となすことができる。また、位置決め壁２２ａの加工時に切削刃物３０の円筒面３０ｂを第３の位置決め壁２２ｃに当接させ、位置決め壁２２ｂの加工時に切削刃物３０の円筒面３０ｂを第３の位置決め壁２２ｄに当接させることによって、この第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄをそれぞれ第１と第２の位置決め壁２２ａ，２２ｂに対して垂直な平滑面となすことができる。したがって、第１の位置決め壁２２ａや第２の位置決め壁２２ｂに対する切削加工と、第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄに対する切削加工とは同時あるいは連続的に行うことができる。

なお、図２に示すように、第３の位置決め壁２２ｃと２２ｄとの間にはコリメートレンズ１５の光軸方向に凹形となる段差部２３がダイキャスト成形されており、これにより、切削刃物３０の傾き方向を変えて第３の位置決め壁２２ｃと２２ｄとを切削加工したときに、切削刃物３０の位置の微少なずれに伴って両位置決め壁２２ｃと２２ｄとの間に段差が発生することを防止できる。

このように本実施例に係る光学式ピックアップでは、シャーシ１０の内底部にレンズ取付部２２として第１〜第３の位置決め壁２２ａ〜２２ｄが切削加工によって形成されており、第１および第２の位置決め壁２２ａ，２２ｂによってコリメートレンズ１５が径方向に位置決めできるだけでなく、第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄによってコリメートレンズ１５が光軸方向に位置決めできるため、コリメートレンズ１５をレンズ取付部２２に取り付ける際に位置決め治具を用いて煩雑な作業を行う必要がない。それゆえ、シャーシ１０に対するコリメートレンズ１５の位置決めを容易かつ正確に行うことができ、信頼性の向上や組立コストの低減が図れる。なお、第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄは必ずしも一対設ける必要はなく、いずれか一方のみであってもよい。

また、本実施例では、シャーシ１０のレンズ取付部２２を形成する際に、円柱状の切削刃物３０の平坦な先端面３０ａで第１および第２の位置決め壁２２ａ，２２ｂを切削加工し、該切削刃物３０の円筒面３０ｂで第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄを切削加工するという手法を採用しているため、第１の位置決め壁２２ａと第３の位置決め壁２２ｃとの切削加工、および第２の位置決め壁２２ｂと第３の位置決め壁２２ｄとの切削加工を、それぞれ同時あるいは連続的に効率よく行うことできる。

図７はシャーシ１０のレンズ取付部２２の変形例を示す要部斜視図である。図７に示すレンズ取付部２２には、第１の位置決め壁２２ａと第３の位置決め壁２２ｃとの間に溝部２２ｅが設けられており、両位置決め壁２２ａ，２２ｃが溝部２２ｅを介して隣接するという構成になっている。また、図示していないが、第２の位置決め壁２２ｂと第３の位置決め壁２２ｄとの間にも同様の溝部が設けられている。このようにすると、切削加工後に第１の位置決め壁２２ａや第２の位置決め壁２２ｂの第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄ側の端部に微小な曲面が残ってしまうことがなく、コリメートレンズ１５のホルダ部１９を第３の位置決め壁２２ｃ，２２ｄに対して確実に突き当てることができる。

なお、上記実施例では、コリメートレンズ１５用のレンズ取付部２２の構造や切削加工方法について説明しているが、シャーシ１０の内底部に配置される他の固定レンズ用のレンズ取付部であっても、本発明を適用できることは言うまでもない。

本発明の実施例に係る光学式ピックアップの外観図である。該光学式ピックアップのシャーシの斜視図である。該シャーシにコリメートレンズを取り付けた状態を示す斜視図である。図３の一部を図示省略した説明図である。図４に対応する正面図である。該シャーシのレンズ取付部と切削刃物とを示す説明図である。該レンズ取付部の変形例を示す要部斜視図である。従来技術を示す説明図である。

符号の説明

１０シャーシ
１１レンズホルダ
１２対物レンズ
１３受発光ユニット
１５コリメートレンズ（固定レンズ）
１６ワイヤ
１７支持部材
１９ホルダ部
２２レンズ取付部
２２ａ第１の位置決め壁
２２ｂ第２の位置決め壁
２２ｃ，２２ｄ第３の位置決め壁
３０切削刃物
３０ａ先端面
３０ｂ円筒面

Claims

ダイキャスト成形された金属製のシャーシに、対物レンズが取り付けられたレンズホルダを移動可能に支持するホルダ支持部と、前記レンズホルダを駆動する電磁駆動手段と、光源となる半導体レーザを含む受発光手段と、この受発光手段と前記対物レンズとの間の光路中に配置された固定レンズとが保持されていると共に、前記シャーシの内底部に、非平行に対向する一対の平面である第１の位置決め壁および第２の位置決め壁と、これら第１および第２の位置決め壁に対して直交する平面に沿う第３の位置決め壁とが切削加工によって形成されており、前記第１および第２の位置決め壁を受け面として前記固定レンズがその径方向に位置決め可能であり、かつ、前記第３の位置決め壁を受け面として該固定レンズがその光軸方向に位置決め可能な光学式ピックアップの製造過程で、
円柱状の切削刃物の平坦な先端面によって前記第１の位置決め壁と前記第２の位置決め壁を切削加工すると共に、前記切削刃物の円筒面によって前記第３の位置決め壁を切削加工するようにしたことを特徴とする光学式ピックアップの製造方法。
請求項１の記載において、前記シャーシが前記第１および第２の位置決め壁と前記第３の位置決め壁との間に溝部を有することを特徴とする光学式ピックアップの製造方法。