JP4177380B2 - 光ピックアップ及び光ピックアップにおける光学部品の基板への接着方法 - Google Patents

光ピックアップ及び光ピックアップにおける光学部品の基板への接着方法 Download PDF

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Description

本発明は、光学部品の基板への接着を工夫した光ピックアップ及び光ピックアップにおける光学部品の基板への接着方法に関する。
基板にプリズム等の光学部品を高精度でかつ高信頼性を保って固定するには、位置決めの調整を精度よく行い、信頼性に優れた接着剤を用いること、接着剤の塗布状態を均一になるよう管理することが必要である。
従来、光学部品の接着に関しては、いくつかの提案がなされている。例えば、厚さの異なる２つ以上の光学部材を接合させた光学素子において、厚さの薄い方の光学部材の接合部又はその近傍に溝を設けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、第１の光学素子（第２の偏光子１６）と、第２の光学素子（ファラデー回転子１５）を接着剤により一体形成される光学素子において、ファラデー回転子１５の接着位置で、このファラデー回転子１５の外縁部に沿って、第２の偏光子１６の主面に形成された所定の幅及び深さ或いは高さとされた溝部又は凸部を設けるものである（例えば、特許文献２参照。）。
特開２０００−５６１９９号公報 特開２００３−２５５２０７号公報
従来、光学部品を基板に接着固定する場合、接着剤が固化するまでに、かなりの時間を要していた。例えば、熱硬化性エポキシ樹脂は、信頼性の高い接着剤であるが、数分レベルの精密な角度調整やミクロンオーダーの精密な調整・位置決めを行ってから、硬化が完了するまでに何らかの固定が必要であった。ところが、このような固定方法には難があり、実質的には熱硬化性エポキシ樹脂は使用しにくく、ＵＶ硬化性樹脂が使用されている。
ところが、ＵＶ硬化性樹脂が使用されていると温度変化に対しての形状保持が難しく、アニール処理による実機に即したチューニングが必要であった。
本発明は、上記した問題点を解決するために発明されたものであり、接着に際して光学部品の位置決め後、位置ずれが生じるおそれがなく、作業性の良好な光学部品の基板への接着を工夫した光ピックアップ及び光ピックアップにおける光学部品の基板への接着方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、接着面に経時硬化型あるいは熱硬化型の第１の接着剤が塗布された光学部品が基板上の所定位置に固着されて成る光ピックアップであって、前記第１の接着剤が硬化するまでの間、前記光学部品を前記基板上の所定位置に位置決めされた状態を保持するため、前記光学部品の対角線上の隅部が配置される前記基板上の所定位置に、略半球状の窪みが複数形成され、前記窪みには速乾硬化型の第２の接着剤が注入されていることを特徴とする光ピックアップが提供される。
また、本発明の別の一態様によれば、２つのレーザダイオードからの異なる波長の光を光ディスクに導くために２つのプリズムが合わさった光学部品を基板上の所定位置へ接着固定する接着方法であって、前記光学部品の対角線上の隅部が位置する前記基板上に略半球状の窪みを複数形成する工程と、前記光学部品の裏面に経時硬化型あるいは熱硬化型の第１の接着剤を塗布し、前記基板上の前記窪み位置に前記光学部品の対角線上の隅部を位置決めして接着する第１の接着工程と、前記基板上の前記窪みに、速乾硬化型の第２の接着剤を注入し、前記第１の接着剤が硬化するまでの間、前記基板上に前記光学部品の対角線上の隅部を接着する第２の接着工程と、から成ることを特徴とする光ピックアップにおける光学部品の基板への接着方法が提供される。
本発明によれば、光学部品を精密な位置決め状態を保ったまま非常に高い信頼性で接着固定でき、かつ、光学部品に到達するレーザ出射光が接着剤によってけられることがない。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
図１は、本発明の実施形態に係る光ディスク装置における光ピックアップの平面図である。光ピックアップ４は、再生・記録に必要な各部品を搭載するためのピックアップ筐体（以下、ハウジングともいう）２４を備えている。このピックアップ筐体２４は、アルミニュウム、マグネシウム、亜鉛等の熱伝導の良好な金属材質のもので製作されており、側壁２４ａと底壁２４ｂ（以下、基板という）とよりなる平面から見て略台形状の箱型に形成されている。側壁２４ａの一側には、主軸ガイドバー２１ａが貫通する孔２４ｃが形成されるとともに、この孔２４ｃ内の両端部に二つのすべり軸受２２が圧入されている。側壁２４ａの他側には、軸受２３が突出して一体成形されている。そして、軸受２２を軸支して左右に延びる主軸ガイドバー２１ａと軸受２３を軸支して左右に延びる副軸ガイドバー２１ｂとがピックアップ筐体２４の両側に設けられている。これにより、ピックアップ筐体２４は、ディスク（図示せず）の半径方向（図１の左右方向）に移動可能で、ガイドバー２１ａ，２１ｂを案内軸として摺動方向に自由度を有するように支持されている。
ピックアップ筐体２４内部には、例えば、ＣＤ用およびＤＶＤ用の二つの検出系を備えている。ピックアップ筐体２４は、検出光源となるＣＤ用レーザダイオード２７（波長７８０ｎｍ）、ＤＶＤ用レーザダイオード２８（波長６５０ｎｍ）、これらの検出光をディスク１上に導くためのプリズム３１、ミラー３０、コリメータレンズ３２、ディスク１からの反射光を検出するためのＣＤ、ＤＶＤ兼用光検出器３４（フォトディテクター）、ＣＤ用レーザダイオード２７の駆動回路基板２９、ＤＶＤ用レーザダイオード２８の駆動回路および高周波モジュール、フロントモニター３５等の部品と検出光をディスク上の所定の位置に精密に位置決めするための対物レンズを備えた対物レンズ駆動装置２６等が備えられている。
図２は光学部品３１とハウジング２４の基板２４ｂとの関係を示す斜視図である。また、図３及び図４は、光学部品３１とハウジング２４の基板２４ｂとの接着を説明するための略断面図である。
図２に示すように、ハウジング２４の基板２４ｂの表面上の所定位置に光学部品３１が載置される。ハウジング２４の表面は、基板２４ｂを含めダイキャスト成形面にショットブラスト加工されて平滑面ページデータを呈している。光学部品３１は例えばプリズムであり、樹脂成型品で、その上面と裏面はプリズム切り出し加工面であって、その表面は砂擦り面を呈していて、裏面は光を透過させない接着面として使用される。光学部品３１を固定するハウジング２４の基板２４ｂには、光学部品３１の裏面の四隅に相当する位置に略半球状の窪み４０が形成されている。これらの窪み４０は、接着剤を充填するためのものである。窪み４０は、必ずしも４個形成する必要はなく、少なくとも、対角線上に２個あればよい。
窪み４０の大きさは、光学部品３１の大きさに応じて変化させることが望ましい。光学部品３１の大きさにより、光学部品３１の接着固定を保持するための保持力が変わるからである。例えば、プリズムの大きさを４ｍｍ角とすると、プリズムの４隅に相当する位置に形成する窪み４０の大きさは、例えば０．４ｍｍの半球とするのが好適であることから、光学部品３１の大きさに応じて窪み４０の大きさは、光学部品３１の外形寸法の略１／１０の長さを径とする略半球状であることが望ましい。半球状の窪み４０には、例えば注射器を使用して、接着剤５０を注入する。この接着剤５０による接着は、光学部品３１のハウジング２４の基板２４ｂへの接着固定に際し、光学部品３１の位置調整済み（位置決め）状態の維持のためである。したがって、ここでの接着剤５０は速乾硬化型で、例えばＵＶ硬化性樹脂が好適である。このような接着構造、すなわち光学部品３１の裏面の隅部と基板２４ｂとの接着固定を、窪み４０に注入した接着剤５０を介して固定することにより、接着剤５０が光学部品３１の光を透過する面に付着しないようにすることができる構造の採用により、光学系において、必要な光が接着剤５０によってけられる虞を排除することができる。
光学部品を搭載した光ディスク装置においては、キャリングを考慮すると、装置内の各部品、ユニット類は、例えば数百Ｇ、数ｍｓｅｃの振動あるいは衝撃にも耐えることが要請される。係る役目を果たす接着剤３６は、光学部品の裏面に出来るだけ薄く均一に塗布することが望ましい。これは、固定後のさまざまな環境下で高い位置精度を保持させるためである。硬化までの時間を要するが、耐衝撃の保持のために十分な接着力が得られる、経時硬化型接着剤として例えば２液混合硬化型エポキシ樹脂、あるいは熱硬化型接着剤として例えば熱硬化型エポキシ樹脂が好適である。
次に、光学部品３１のハウジング２４の基板２４ｂへの接着方法について説明する。
まず、光学部品３１と、この光学部品３１を接着固定するハウジング２４を準備する。
次いで、図２に示すように、光学部品３１を接着固定するハウジング２４の基板２４ｂには、光学部品３１の四隅に相当する位置に略半球状の窪み４０を形成しておく。
光学部品３１とハウジング２４の基板２４ｂの互いの接着面は平滑とし、清浄にしておく。
互いの接する面と面、あるいはいずれか一方の面、好ましくは光学部品３１の裏面には、図３に示すように、極少量の経時硬化型接着剤３６あるいは熱硬化型接着剤３６を薄く均一に塗布し、取り付け位置と角度を調整しながら固定する。
次いで、図４に示すように、光学部品３１の裏面の隅部に相当する位置に設けた窪み４０に速乾型接着剤５０を光学部品３１の裏面の隅部と接するように充填する。この状態で速乾型接着剤５０を硬化させ、ハウジング２４の基板２４ｂに対し、経時硬化型接着剤３６あるいは熱硬化型接着剤３６が硬化するまでの間、高い位置精度を保持したまま光学部品３１を固定する。
経時硬化型接着剤３６として、２液混合硬化型エポキシ樹脂を用いた場合は、硬化するまでそのまま放置し、また、熱硬化型接着剤３６として、熱硬化型エポキシ樹脂を用いた場合は、オーブン等に入れて加熱して硬化させる。
以上説明したように、本実施の形態では、ハウジングの基板２４ｂに対し、光学部品３１を精密な位置決め状態を保ったまま信頼性が非常に高い接着剤３６で固定することができ、かつ、光学部品３１に到達するレーザ出射光が接着剤５０によってけられることがないようにすることができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明の実施形態に係る光ディスク装置における光ピックアップの平面図である。 光学部品とハウジング基板の関係を示す斜視図である。 光学部品とハウジング基板の接着を説明するための略断面図である。 光学部品とハウジング基板の接着を説明するための略断面図である。
符号の説明
４・・・光ピックアップ、２４・・・ピックアップ筐体（ハウジング)、２４ａ・・・側壁、２４ｂ・・・底壁（基板）、２６・・・対物レンズ駆動装置、２７・・・ＣＤ用レーザダイオード、２８・・・ＤＶＤ用レーザダイオード、２９・・・レーザ駆動回路基板、３０・・・ミラー、３１・・・プリズム、３２・・・コリメータレンズ、３３・・・レンズ、３４・・・光検出器、３５・・・フロントモニター、３６・・・経時硬化型あるいは熱硬化型接着剤、４０・・・窪み、５０・・・速乾型接着剤。

Claims (3)

  1. 接着面に経時硬化型あるいは熱硬化型の第１の接着剤が塗布された光学部品が基板上の所定位置に固着されて成る光ピックアップであって、
    前記第１の接着剤が硬化するまでの間、前記光学部品を前記基板上の所定位置に位置決めされた状態を保持するため、前記光学部品の対角線上の隅部が配置される前記基板上の所定位置に、略半球状の窪みが複数形成され、前記窪みには速乾硬化型の第２の接着剤が注入されている
    ことを特徴とする光ピックアップ。
  2. 前記光学部品は、２つのレーザダイオードからの異なる波長の光を光ディスクに導くために２つのプリズムが合わさったものであり、
    前記窪みの大きさは、前記プリズムの一辺の大きさをｎミリメートルとすると、略ｎ／１０の長さを直径とする略半球状であることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
  3. ２つのレーザダイオードからの異なる波長の光を光ディスクに導くために２つのプリズムが合わさった光学部品を基板上の所定位置へ接着固定する接着方法であって、
    前記光学部品の対角線上の隅部が位置する前記基板上に略半球状の窪みを複数形成する工程と、
    前記光学部品の裏面に経時硬化型あるいは熱硬化型の第１の接着剤を塗布し、前記基板上の前記窪み位置に前記光学部品の対角線上の隅部を位置決めして接着する第１の接着工程と、
    前記基板上の前記窪みに、速乾硬化型の第２の接着剤を注入し、前記第１の接着剤が硬化するまでの間、前記基板上に前記光学部品の対角線上の隅部を接着する第２の接着工程と、
    から成ることを特徴とする光ピックアップにおける光学部品の基板への接着方法。
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