JPS62173643A - 光学的情報再生用ピツクアツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学的情報再生用ピックアップに係り、特に光
学部品間を無組立、無調整で高精度に位置出し可能で、
且つ温度変化に対して光軸ズレの発生の少ない光学系を
製作するのに好適な光学的情報再生用ピックアップに関
する。

〔従来の技術〕

従来の光学的情報再生用ピックアップは、例えば実開昭
５９−１９４１３２　　号公報、特開昭５９−７７６４
３号公報に示す如く、光学系は個々の光学部品より構成
され、光学部品間の相対的位置決めのためこれらの光学
部品を搭”＋’４するＰＵケースは個々の光学部品に対
応した昼梢度位１η決め構造を必要としていた。

以下説明に当って従来の代表的な元学的端報再生用ピン
クアップの光学系を第９図に示す。

この光学系にはＬ−Ｌ、　ｒｎ−ｒｎ、　　ｎ−ｎの３
本の光軸が設置されており、これらの光軸上に半導体レ
ーザ２．受光部（ディテクタ）３．及びその間に介在す
る光学部品として回折格子４．ビームスプリッタ（ＢＳ
）５．カップリングレンズ（ＣＬ）６゜反射プリズム７
、λ／４板８．対物レンズ９．シリンダレンズ１０が配
列さｎ光学系が構成され、これらはＰＵケース１に搭載
される。

半導体レーザ２より発光したレーザ光は中間光学系４〜
８を介して対物レンズ９に入光し、回転状態の光ディス
ク１１の記録面１１１上に照射される。

光ディスク１１からの反射光は対物レンズ９．中間光学
系５〜８及び１０ヲ介してディテクタ３に入光する。

このディテクタ３で、該ディテクタに入光したレーザ光
よりディスク記録面上の焦点状態、情報トラック１１２
のトレース状態及びピット１１３の有無に関する信号を
検出している。これらの信号によりサーボ系（図示せず
）を用いて常にレーザ光が焦点から外れない様、又情報
トラックから外れない様にレーザ光を制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上説明した光学系に於いて光学部品とＰＵケースとの
結合は一般的に接着、板バネ押圧等にて行なわれる。そ
のうち前者の場合は接着個所１滴下量、接着硬化時の加
圧力等の設定が難しく、例えばＯ℃〜（資）℃の許容温
度範囲での低温−高温の温度サイクル試験にて、大きな
位置ズレが発生し、その結果特性不良の主要因の一つと
なっていた。

そこで接着個所を特定し、結合部の接着層を数μｍの厚
さに制御するため厳しい滴下量管理、及び接層硬化まで
の加圧力管理を行ない、どうにか接合部での要求位置精
度１〜２μｍを確保していた。

又後者の場合は光学部品を板バネでＰＵケースに抑圧固
定しているだけであり、衝撃荷重にて容易に位置ズレが
発生していた。そこで板バネ固定に接層固定を併用して
いた。しかし本例では通常ｐｖケースはＡｔ材、板バネ
はＳＵＳ材及び光学部品は光学ガラス、光学プラスチッ
ク材で成形されており異種材質間の線膨張係数の差が存
在するため、温度変化時の位装置ズレが避けられず、接
合部での位置ズレ量を要求の１〜２μｍに収めるのがほ
ぼ限界となっていた。

光学系は現在急激に小形化が進行しており、それに伴な
い光学部品の要求光軸合せ精度はサブミクロンが必要と
なってきている。しかし上記従来技術は１〜２μｍの光
軸合せ位置決め精度が限界であり、小形の光ピツクアッ
プを製作することが困難であった。

本発明の目的は光学部品間の位置精度としてサブミクロ
ンを実現する、今後の光学系の小形化に対応した光ピツ
クアップの新しい製作法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は複数の光学部品間を光学部品と同一材質で結
合した一体成形構造とすることにより、達成される。

〔作用〕

本発明は、光学部品とその間を結合する部材とを同一材
質で構成することによってこれらの線膨張係数を同一と
することが出来るため結合部での位置ズレの発生を無く
することが可能である。又複数の光学部品と光学部品間
を結合する部材を一体成形構造とすることにより、無組
立、無調整で光学部品間の高精度位置決めが出来る。そ
の結果光学部品のサブミクロンの位置決め及び部品の組
付は固定を行なう必要がない。

〔発明の実施例〕

以下本発明に係るピックアップの一実施例を図に基づい
て具体的に説明する。

本発明による光学的情報再生用ピックアップの一実施例
として第１図に光学系を、第１図に於いて光軸Ｌ−Ｌ、
ｎ−ｎを含む平面に直角で且つ光軸か一ルを含む千面二
Ａ面で断面をとったＬＤ及びＬＤ取付部の断面図を第２
図に示す。又第１図に示す光学系をｐｖケースに実装し
た状態の斜視図を第３図に示す。第１図・−第３図に於
いて従来例で示した第９図と同一部品には同一符号を付
した。

この実施例においては光学部品の構成、配列は第９図に
示した従来例と同一としている。

この構成部品のうち本実施例では光＠ｌ１ｔ−を上にシ
リンダレンズ１０．ＥＳ５．ＣＬ６．反射プリズム７及
びディテクタ取付部詔を所望位置に配置し、又光軸ｒＬ
−７Ｌ上に回折格子４及び半導体レーザ取付部２２を所
望位置に配置しており、さらに隣接する光学部品間及び
上記取付部と光学部品間を光学部品と同一材質にて形成
された、光軸に平行で且つ光軸を含まない共通の面：下
面２０にて結合する構成としている。

そのうち半導体レーザ取付部２２には底面２２２を有す
るφＤ、の円筒穴２２１、及び該底面２２２よりさらに
奥にφＤ＋　（Ｄ＋　＜　Ａ）なる円筒穴２２３が配置
されており、該円筒穴２２１．　２２３はいずれも光軸
ルーｎを中心に形成されている。

ここで半導体レーザ２のステム５の外径φＤ４゜先端キ
ャップ部２６の外径り、とすれば、Ｄ３＜Ｄｌ　　で且
つ該円筒穴Ｄ２と該外径Ｄ４間には半導体レーザ２が嵌
合位置決め可能な適当な寸法公差を配分している。

半導体レーザ２は該円筒穴２２１に挿入され、該底面２
２２にステム５を面接触させた状態で位置決め固定され
る。本例にては該底面２２２は光軸ルー九に直角に配置
されている。

またディテクタ取付部ｎには光軸１−１に直交する取付
面２３１が設けられており、該取付面２３１に円筒穴２
３２が配置されている。

ディテクタ３は該取付面２３１の面内にて該光軸ｌ−ｔ
にディテクタの光軸ｐ−ｐを約０．５μｍの精度で光軸
合せ調整を行ない、本例では該調整後接着固定する構造
としている。ここでディテクタの固定は叛バネ固定、ネ
ジ締め固定等別の固定法を採用してもかまわない。

又光字部品４，５は光Ｍａｌ　ｎ−ｎ上に、光学部品５
゜６．７．１０は光軸１−１上に所望の位置に配置され
ている。つまり光学部品の種類に応じて光学部品毎に、
光軸と直角平面内に於ける光軸合せ、又は光軸方向の位
置合せ、又は光軸まわりの位置合せ及びそれらのうちの
幾つかが要求され、該要求精度を満足する位置に配列し
た状態で下面側で結合され一体成形されている。

尚ＣＬ６は凸状球面を配置しているため、抜き型の関係
で下面側に逃げ溝６１を本例では設置しているが、不要
であれば除いてもかまわない。

以上説明した光学部品及び光学部品取付部を下面２０に
て結合した一体成形品を符号１００で示せば、ＰＵケー
ス２００は、所望の部品量位置が一体成形時に出されて
いる該一体成形品１００を単に搭載するだけで良く、そ
のためＰＵケースは非常に安価で単純な形状のもので良
いことになる。

又、一体成形にて光学部品間の位置が高精度に出せるた
め、位置調整により部品位置を出すといった従来多くの
時間を要していた調整工数を大巾に減少させることが可
能となった。

さらに成形後の位置ズレ量であるが、本発明は通常材質
ＢＫ７等の光学ガラスで成形されている光学部品々同一
部品で部品間を結合しているが、それに対し従来方法で
はＡｔ等で成形されているＰＵケースへ光学部品を実装
しており、光学部品間をＡｔ材で結合した構造としてい
る。光学ガラスはＡｔに比べ線膨張係数が約１１５であ
り、本考案は従来構造に比べ温度サイクル試験時の熱変
形量を約めに低減が可能である。

さらに本発明は光学部品及びそれをつなぐ底面を同一材
質で一体成形しているため、ベースと光学部品との間の
位置ズレの発生が無い。

本発明の第１の実施例のうち一部の光学部品、例えば回
折格子４を該一体成形品１００より分離した構成とし、
ＰＵケース２００に一体成形品１００を実装後に回折格
子４を位置調整し得る構造を持たせることも可能である
。

本発明の第１の実施例では、半導体レーザ取付部、ディ
テクタ取付部、及びその間に介在する光学部品を底面で
結合した一体成形構造として示したが、半導体レーザ、
ディテクタの取付部をＰＵケースに持たせ、複数の光学
部品を対象に一体成形構造を考えても良い。

本発明の第２の実施例を第４図に示す。

本発明の第１の実施例では光学部品間を底面側で結合す
る構造として示したが、本例は第１の実施と光学部品の
配置を同一とし、光学部品間を底面側と両側面２５．２
６．２７．２８で結合した構造としている。本例の場合
は、本発明の第１の実施例に比べ底面２０の湾曲を少な
くすることができ、より高精度の光軸合せが可能である
。

本発明の第３の実施例を第５図に示す。本例は前記した
第１の実施例に於いて光軸１−１上に複合光学部品１０
１．　１０２を配置している。そのうち複合光学部品１
０１は、隣接する光学部品のうちシリンダレンズ１０と
ＢＳ５との間の光路を光学部品と同一材質で結合した構
造としている。又複合光学部品１０２はＣｂｃと反射プ
リズム７との間の光路を光学部品と同一材質で結合した
構造としている。

本例では光軸ｍ−ｍ上の光学部品であるλ／４板８を複
合光学部品１０２の上部１０３に配置することが可能で
ある。

本発明の第３図に示す如く隣接する光学部品間を光学部
品と同一材質で結合する別の構成も容易に考えることが
可能である。そのうちの−例として、本発明の第４の実
施例を第６図に示す。

本例では前記した第１の実施例にて光軸ルール上に複合
光学部品１０４を配置した例である。この複合光学部品
１０４は隣接する光学部品のうち回折格子４とＢＳ５と
の間の光路を光学部品と同一材質で結合した構造として
いる。

本発明の第５の実施例を第７図に示す。前記した第１〜
第４の実施例では光軸１−１上に配置していたＣｂｃを
、本例では光軸ｍ−ｍ上に移した光学部品の配列として
いる。この様な構成とすることにより回折格子４．ＢＳ
５．反射プリズム７、　Ｃｂｃをこれらの間の光路を光
学部品と同一材質で結合した複合光学部品１０５に置き
換えた構造としている。

又本例ではディテクタ取付部ｎとシリンダレンズ１０を
これらの間の光路を光学部品と同一材質で結合した複合
光学部品１０６に置き換えている。

本発明の第６の実施例を第８図に示す。

第７図に示す本発明の第５の実施例では底面２゜にて光
学部品間を結合していたが、本例ではさらに両側面５〜
２８で結合した例である。

以上説明した本発明は光学部品間及び光学部品と光学部
品取付部を光学部品と同一材質で結合したものであるが
、その構成は本発明で示したもの以外にも各種考えるこ
とが可能であり、これらは本発明より容易に類推するこ
とが可能である。

又本発明で示した検討をさらに進めると光学部品及び光
学部品取付部を含む全光路を光学部品と同一の材質で結
合し、必要に応じて光軸と直角方向に該光路に充填しで
ある部材の一部を抜いた構造とし、部材を抜くことによ
り形成される端面にＢＳ、回折格子等の光学的特性を持
たせる光学系も容易に考えることが可能である。

以上説明した本発明は材質として光学ガラスを　４例に
とったが、光学プラスチック等別の材質に置き換え得る
のは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、光学部品間を無組立
且つ無調整で高精度に光軸合せを行なうこ七が可能であ
り、その結果光学系を製作する時間を大巾に短縮量きる
。又最も高精度を要する部分を一体成形にて作り込むこ
とにより、本発明では光学系の一体成形品を単にＰＵケ
ースへ実装するだけで済むため、組立フローが単純化さ
れ該組立時にも高精度が要求されず、そのためこの部の
量産化、自動化が可能である。

更に本発明の採用により光学部品間を光学部品と同一材
質にて一体成形し結合しているため、温度変化時の光学
部品と結合部との間の位置ズレの発生は無い。又従来と
比べ大巾に線、膨張係数の小さな光学部品と同一材質で
結合しているため温度変化時の光学部品間の光軸ズレを
大巾に減少させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学系の第１の実施例を示す斜視
図、第２図は第１図における７面での切断を示す断面図
、第３図は第１図の光学系をＰ　Ｕケースに実装した光
学的情報再生用ピンクアップを示す斜視図、第４図は本
発明に係る光学系の第２の実施例を示す斜視図、竺ζ階
１は本発明に係る光学系の第３の実施例？ｆ’　ｔ’Ｊ
りす斜視図、第６図は本発明に係る光学系の第４の実施
例を示す斜視図、第７図は本発明に係る第５の実施例を
示す斜視図、第８図は本発明に係る第６の実施例を示す
斜視図、第９図は従来の光学的情報再生用ピックアップ
を示す構成図である。 ２：半導体レーザ　　　３：ディテクタ４二回折格子　
　　　　５：ＥＳ ６　：ＣＬ　　　　　　　　７　：反射プリズム８：λ
／４板　　　　　　９：対物レンズ１０ニジリンダレン
ズ　　２０：底面 ２２：半導体レーザ取付部 ２３：ディテクタ取付部　２２１．２２３　：円筒穴２
２２：底面　　　　　　１００ニ一体成形品１．２００
：ＰＵケース　　へ２６．２７．２８　：側壁６１：逃
げ溝　　　　　　１０１．１０２　：複合光学部品１０
３　：上部　　　　　　１０５．１０６　：複合光学部
品代理人　　弁理士　　小　川　勝　男 第１図 ＵＵ 第５図 男６図 第７図 第８図 第Ｓ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザ取付部、ディテクタ取付部及びそれら
   の間に介在する複数の光学部品をこの光学部品と同一材
   質で結合した構造を有することを特徴とする光学的情報
   再生用ピックアップ。 ２、隣接する前記光学部品間、及び前記取付部と前記光
   学部品間が光軸に平行で且つ光軸を含まない共通の面で
   結合する構造を有することを特徴とする特許請求範囲第
   １項記載の光学的情報再生用ピックアップ。 ３、隣接する前記光学部品間、及び前記取付部と前記光
   学部品間が、光軸に平行な底面と両側面の３面で結合す
   る構造を有することを特徴とする特許請求範囲第１項記
   載の光学的情報再生用ピックアップ。 ４、隣接する前記光学部品間の光路を前記光学部品と同
   一材質で結合した構造を有することを特徴とする特許請
   求範囲１項記載の光学的情報再生用ピックアップ。