JP6031373B2 - 光学部品の固定構造、光学部品の固定方法、光ピックアップ装置の製造方法、及びｒｇｂ３原色光源モジュール装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）、ＢＤ（ブルーレイディスク）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及びそれを組み込んだ光ディスクドライブ装置、また、レーザディスプレイに用いられるＲＧＢ３原色光源モジュール装置及びそれを組み込んだプロジェクタ装置等に係り、特にレーザダイオード（以下、ＬＤ）や受光素子等を代表とする光学部品の接着固定技術に関するものである。

本技術分野の背景技術として、国際公開ＷＯ２００６１１８０３７Ａ１（特許文献１）がある。この公報には、「光源を配置する光学基台の上の面に凸部を形成し、光源を保持するホルダと光学基台上の凸部の空隙に硬化型樹脂を塗布することにより、落下衝撃などの外的要因に対して硬化型樹脂のみでも十分な固定強度を得ることができ、また、光源から生じる熱を効率的に基台へ放熱することができる特長」が開示されている。

また、特開２００５−３２３１４号公報（特許文献２）がある。この公報には、「発光素子または受光素子を保持する保持部材と光学シャシとの間に位置調整用の隙間を空け、その隙間にＵＶ（紫外線）硬化型の樹脂接着剤で固定する方法において、ＵＶを透過させる無機化合物粉末が混合された接着剤を用いることにより、必要なＵＶ照射量を与えることができ、更に、硬化時の流動変形の抑制により、位置ずれも抑制できる特長」が開示されている。

国際公開ＷＯ２００６１１８０３７Ａ１公報 特開２００５−３２３１４号公報

前記特許文献１には、ホルダと光学基台上の凸部の空隙に硬化型樹脂を塗布することにより、接着剤の接触面積を大きくして、接着強度を高められ、放熱性は向上する。しかし、各空隙への接着剤塗布量のわずかなばらつきにより、サブミクロンオーダの前後左右の位置ずれを抑制する特別の工夫は記載されていない。

前記特許文献２には、ＵＶを透過させる無機化合物粉末を混合した接着剤を用いることにより、ＵＶ照射量を確保し、接着剤自身の硬化時の位置ずれを抑制できるが、接着剤自身の温度変化時の膨張収縮による位置ずれを防止する方法に関しては、特別の工夫は記載されていない。

そこで、本発明では、近年の位置ずれ許容量が厳しい製品にも耐えうるように、接着剤自身の温度変化による膨張収縮を利用し、組立時及び信頼性試験を通して常に筐体と部品が特定の面で接触するようにして、サブミクロンオーダの位置ずれを防止し、放熱性も向上した光学部品の固定構造、及び光学部品の固定方法を提供する。更に、バネ等による押付部品が不要となる光学部品の固定構造、及び光学部品の固定方法を提供する。

上記課題を解決するために本発明では、装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定構造を、前記光学部品が実装される装置筺体と、その光軸がホルダ基準面に対して所定の角度に接着固定された光学部品を保持するホルダと、前記ホルダには、前記装置筐体と接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１のプレート部、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成され、前記装置筐体の接合部には、前記ホルダの連結部を嵌合させるＵ溝と、該Ｕ溝の周囲に複数の貫通孔が形成され、前記ホルダの連結部が前記装置筐体の接合部の前記Ｕ溝に嵌合されて、前記第２のプレート部の各接合孔と、および前記装置筐体の各貫通孔とをそれぞれ連続して接続して、前記ホルダの第１のプレート部に接着した複数の硬化された円柱状の接着剤とを備えて構成した。

また、上記課題を解決するために本発明では、装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定構造を、前記光学部品が実装される装置筺体と、その光軸がホルダ基準面に対して所定の角度に接着固定された光学部品を保持するホルダと、前記ホルダには、前記装置筐体と接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１のプレート部、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成され、前記装置筐体の接合部には、前記ホルダの連結部を嵌合させる中心Ｕ溝と、該中心Ｕ溝の周囲に複数の貫通Ｕ溝が形成され、前記ホルダの連結部が前記装置筐体の接合部の前記中心Ｕ溝に嵌合されて、前記第２のプレート部の各接合孔と、および前記装置筐体の各貫通Ｕ溝とをそれぞれ連続して接続して、前記ホルダの第１のプレート部に接着した複数の硬化された柱状の接着剤とを備えて構成した。

また、上記課題を解決するために本発明では、装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定方法において、前記装置筐体と接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成されたホルダに対して、前記光学部品の光軸をホルダ基準面に対して所定の角度になるように調芯して、該光学部品を樹脂により接着固定する工程と、前記装置筐体の接合部に形成されたＵ溝へ前記ホルダの連結部を挿入して、前記第２のプレート部の各接合孔と、前記装置筐体の前記Ｕ溝の周囲に形成された複数の貫通孔とを対向させて位置決めする工程と、前記ホルダの第１のプレート部に接着して、前記貫通孔内部、および前記接合孔内部に掛けて連続してＵＶ硬化型接着剤を塗布する工程と、前記接合孔の外部から、前記貫通孔の中心に沿ってＵＶ光を照射して前記ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる工程とを有するようにした。

本発明によれば、ＬＤや受光素子とレンズを保持するホルダを、ＵＶ硬化型接着剤を介在して筐体に接着固定する場合、ホルダの接合プレート部の貫通孔から、筐体の貫通孔を通して、ホルダの光軸に垂直な接合プレート面まで、ＵＶ硬化型接着剤を充填し、ホルダの接合プレート部の貫通孔を通してＵＶ照射し、ＵＶ硬化型接着剤を硬化接着する構造とした。このため、ＵＶ硬化する組立時には、ＵＶ光源に近いホルダの貫通孔側からＵＶ硬化収縮力が発生し、筐体とホルダが密着する。また、信頼性試験の高温低温時には、ＵＶ硬化型接着剤の熱膨張収縮を利用して、筐体とホルダの密着を維持することができ、前述の組立時に加えて、温度サイクル試験でも、サブミクロンオーダの位置ずれを防止できる効果がある。

また、組立時及び信頼性試験（温度サイクル）を通して常に筐体と部品が特定の面で接触することができるため、位置ずれ防止に加え、放熱性も向上できる。更に、筐体と部品以外には接着剤だけを用いているので、バネ等による押付部品が不要となり、部品点数を減らし、材料費、組立費用等を低減する効果もある。

本発明の第１実施例の光学部品の固定構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施例の光学部品の固定構造の組立手順を説明する展開斜視図である。 本発明の第１実施例の光学部品の固定構造の組立手順を説明する断面図である。 本発明の第１実施例の光学部品の固定構造の温度変化時の状態を説明する断面図である。 本発明の第２実施例の光学部品の固定構造の組立手順を説明する展開斜視図である。 本発明の第３実施例の光学部品の固定構造の組立手順を説明する展開斜視図である。 本発明の第３実施例の光学部品の固定構造を説明する断面図である。 本発明の第１実施例の適用された光ピックアップ装置を示す展開斜視図である。 本発明の第１実施例の適用されたＲＧＢ３原色光源モジュール装置を示す斜視図である。

以下、実施例を図面を用いて説明する。

まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態が適用された光学部品３，４をホルダ２に事前にモジュール単位に組立をしたサブアセンブリ２を、前記光学部品を使用する装置の筺体１の該当部分へ組付け・接着固定した状態を示す斜視図である。図２は、図１の光学部品を保持したサブアセンブリ２を、前記光学部品を使用する装置の筺体１へ組付ける概略の組立手順を示す斜視図である。図３(a),(b),(c)は、図２の組立手順毎の断面図である。

図１に示すように、本実施形態の光学部品の固定構造は、主に、筐体１と、ＬＤ３とレンズ４が固定されたホルダ(サブアセンブリ)２と、それらをホルダ側光軸６の位置を調整して接着固定するＵＶ硬化型接着剤５a、５bから構成される。ここで、筐体１は、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やレーザディスプレイに用いられるＲＧＢ３原色光源モジュール装置のレーザダイオードや受光素子等を接着固定する筐体の一部分を図示したもので、上記装置全体の構成を図７、図８に示す。

図７は、本発明の第１の実施形態が適用された光ピックアップ装置７０１の構成部品と組立方法を説明する展開斜視図である。本実施形態の光ピックアップ装置７０１は、光ピックアップケース(筐体)７０２と、第１のＬＤモジュール７０３(図１の光学部品３，４を保持したサブアセンブリ２に該当)と、第２のＬＤモジュール７０４(図１の光学部品３，４を保持したサブアセンブリ２に該当)と、プリズム７０５と、反射ミラー７０６と、アクチュエータ７０７と、対物レンズ７０８と、レンズ７０９と、受光素子モジュール７１０と、を有する。

上記構成の光ピックアップ装置７０１において、第１のＬＤモジュール７０３、第２のＬＤモジュール７０４からの出射光は、プリズム７０５で合成または反射され、反射ミラー７０６を介して、アクチュエータ７０７上に配置された対物レンズ７０８に導き、光ディスク７１１上でスポットを収束させる。光ディスク７１１からの反射光は、対物レンズ７０８及び反射ミラー７０６、プリズム７０５、レンズ７０９を介して受光素子７１０に結像される。

以上の光学系を実現するために、光ピックアップケース７０２に対し、アクチュエータ７０７、反射ミラー７０６、プリズム７０５、レンズ７０９等の内部部品は組立方向７１４で実装され、その後、第１のＬＤモジュール７０３は組立方向７１５で、第２のＬＤモジュール７０４は組立方向７１６で、受光素子モジュール７１０は組立方向７１７で位置調整後、接着固定される。また、光ピックアップ装置７０１自身は、主軸７１２と副軸７１３により、回転している光ディスクの半径方向に移動し、光信号の読み書き可能な構成としている。

図８は、本発明の第１の実施形態が適用されたＲＧＢ３原色光源モジュール装置８０１の構成部品と組立方法を説明する斜視図である。本実施形態のＲＧＢ３原色光源モジュール装置８０１は、ＲＧＢモジュールケース(筐体)８０２と、緑色のＬＤモジュール８０３(図１の光学部品３，４を保持したサブアセンブリ２に該当)と、赤色のＬＤモジュール８０４(図１の光学部品３，４を保持したサブアセンブリ２に該当)と、青色のＬＤモジュール８０５(図１の光学部品３，４を保持したサブアセンブリ２に該当)と、第１の合成ミラー８０６と、第２の合成ミラー８０７と、２方向首振りミラー８０８と、を有する。

上記構成のＲＧＢ３原色光源モジュール装置８０１において、ＬＤモジュール８０３からの緑色出射光８１３、ＬＤモジュール８０４からの赤色出射光８１４は、第１の合成ミラー８０６で合成され、その合成光とＬＤモジュール８０５からの青色出射光８１５とが第２の合成ミラー８０７で合成されたビームとなり、２方向首振りミラー８０８で、スクリーン８０９上に、３色ＲＧＢ合成ビーム８１６を２次元走査して、画像を投射する。
以上の光学系を実現するために、ＲＧＢモジュールケース８０２に対し、緑色のＬＤモジュール８０３と、赤色のＬＤモジュール８０４と、青色のＬＤモジュール８０５と、第１の合成ミラー８０６と、第２の合成ミラー８０７と、２方向首振りミラー８０８が、位置調整後、接着固定される。

これらの装置に使用される、図１の光学部品の固定構造は、図２に示すように、ＬＤ３とレンズ４が、ホルダ２に、ホルダ側光軸６の方向（Ｚ軸−方向）にレーザ光が出射するようにサブ組立されている。次に、ホルダ連結部２３が、筐体１の筐体中心Ｕ溝１２に対して挿入されるように、ホルダＹ軸移動１０１でＹ軸−方向に降下される。更に、筐体基準面１３に対し、ホルダ基準面２５が接触するように、ホルダＺ軸移動１０２でＺ軸−方向に水平移動する。そして、ホルダ孔２１a、２１bから、接着剤塗布装置のニードル（図示無し）を挿入し、筐体貫通孔１１a、１１bを通して、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを塗布する。最後に、ＵＶ光源２０１a、２０１bを用いて、筐体貫通孔中心８a、８bに沿ってＵＶ光を照射し、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを硬化固定する。

更に、図３を用いて光軸の調整方法と光学部品の固定構造を詳細に説明する。図３は、図１の光学部品の固定構造の斜視図において、ホルダ側光軸６を面内に含むＡ-Ａ’切断面で切断して示した光学部品の固定構造を組立てる手順毎の断面図である。

まず、図３(a)で、レンズ付ＬＤのサブアセンブリ２を説明する。ホルダ２は、ホルダ前プレート２２とホルダ後プレート２４とを円筒状のホルダ連結部２３で連結した構造をしており、ホルダ連結部２３には、ＬＤ３の発光部を挿入して、発光されたレーザビームを通すためのホルダ中心孔２７が開けられている。
ホルダ２のホルダ中心孔２７にＬＤ３の発光部を挿入し、同時にレンズ４をホルダ前プレート２２の前面に位置決めステージ等（図示無し）を用いて位置決め・調整可能とする。ＬＤ３の電極に電気接続（図示無し）して発光状態となったＬＤ３をＺ調芯１０４でＺ軸＋−方向に前後に調整して、レンズ４から出射されるビームが、平行ビーム、又は所望の焦点距離となるように決定して、ＬＤ３にＵＶ硬化型接着剤３１を塗布し、ＵＶ照射（図示無し）して硬化固定する。その後、レンズ４をＸＹ調芯１０３でＸ軸Ｙ軸の＋−方向に調芯・位置決めして、レンズ４から出射されるビームがホルダ基準面２５に対して垂直となるホルダ側光軸６と一致するようにビーム角度を調整する。そして、レンズ４にＵＶ硬化型接着剤４１を塗布し、ＵＶ照射（図示無し）して硬化固定し、ＬＤ３とレンズ４が接着されたホルダ２のサブアセンブリが完了する。ちなみに、ここでは、ホルダ２にＬＤとレンズが接着された構成を明示したが、ホルダに受光素子とレンズを接着させた構成でも同様に適用できる。

次に、図３(b)で、レンズ付ＬＤのサブアセンブリ２の筐体１への組立を説明する。図３(b)は、図２でホルダ連結部２３が筐体１の筐体中心Ｕ溝１２に対して、ホルダＹ軸移動１０１で垂直に降下挿入された状態の断面図である。まず、ホルダ孔２１a、２１bが、筐体貫通孔１１a、１１bにそれぞれ対向するように配置する。次に、ホルダ前プレート２２のホルダ前プレート面２６と筐体１の筐体外面１５が接触しないように、また、筐体１の筐体基準面１３と、ホルダ後プレート２４のホルダ基準面２５が接触しないようにして、筐体１の筐体側光軸７に対し、組立られたホルダ２のサブアセンブリをＸＹ調芯１０５でＸ軸Ｙ軸の＋−方向に調芯・位置決めして、レンズ４から出射されるビーム位置を調整する。ここで、筐体側光軸７とは、筐体上で光学部品を搭載すべき理想的な光軸のことである。これは、筐体だけを見ても筐体側光軸７は決められず、実際にＬＤを光らせて筐体上に仮位置決めして、その他の光学部品も筐体上に仮位置決めして、光の入出力関係が成り立つように位置決めを調整して決定された光軸のことである。

最後に、図３(b),(c)で、接着剤の塗布、硬化を説明する。まず、筐体基準面１３に対し、ホルダ基準面２５が接触するように、ホルダＺ軸移動１０２でＺ軸−方向に移動する。筐体の筐体貫通孔１１a、１１bが開けられている面(筐体内面１４)は、筐体基準面１３より段差を設けてＺ軸−方向に掘り下げて形成されていて、筐体基準面１３へホルダ基準面２５を接触させた際に、筐体貫通孔１１a、１１bとホルダ孔２１a、２１bとの間には、図４(a)に示すように厚さがｔ２の隙間が形成されるようになっている。

そして、ホルダ後プレート２４に設けられたホルダ孔２１a、２１bから、筐体１に設けられた筐体貫通孔１１a、１１bを通して、ホルダ前プレート２２のホルダ前プレート面２６付近まで、接着剤塗布装置のニードル（図示無し）の先端をＺ軸−方向に挿入する。そして、ニードルをＺ軸＋方向に引抜きながら、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを塗布し、ホルダ後プレート２４に設けられたホルダ孔２１a、２１bの半分程度まで塗布した時点で、塗布を完了する。

接着剤塗布装置のニードル先端から塗布されたＵＶ硬化型接着剤５a、５bは、最初にホルダ前プレート２２のホルダ前プレート面２６に当ることになる。また、ホルダ前プレート面２６と筐体１の筐体外面との間には隙間を形成している。しかし、ＵＶ硬化型接着剤は粘性があり、液体状というよりゲル状に近いため、ニードルをＺ軸＋方向に引抜きながらＵＶ硬化型接着剤５a、５bを塗布する速度を適切に調整することにより、前記隙間へ漏れ出る接着剤の量はほとんど無く、前記ホルダ前プレート面２６に接着した円柱状のＵＶ硬化型接着剤５a、５bが形成される。
最後に、ＵＶ光源２０１a、２０１bを用いて、筐体貫通孔中心８a、８bに沿ってＵＶ光を照射し、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを硬化固定する。

ここで、ＵＶ硬化時、筐体１とホルダ２の関係を説明する。一般にＵＶ硬化型接着剤は液体から固体へＵＶ硬化する際に、％オーダで体積が収縮する。ホルダ後プレート２４に設けられたホルダ孔２１a、２１ｂ内に充填されたＵＶ硬化型接着剤５a、５bは、ＵＶ光源２０１a、２０１bに近い、開放端Ｃから先にＵＶ硬化を始め、筐体貫通孔中心８a、８bに沿って、筐体貫通孔１１a、１１b内がＵＶ硬化し、ホルダ前プレート２２のホルダ前プレート面２６上の固定端Ｂ側が最後にＵＶ硬化する。このため、開放端Ｃ側からＵＶ硬化収縮により、ＵＶ硬化収縮力５１が発生し、筐体１はホルダ後プレート２４側へ筐体押付力５２が作用し、筐体基準面１３とホルダ基準面２５が接触面Ｄで密着する。以上より、組立時に、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bのＵＶ硬化収縮を利用して、筐体１とホルダ２を密着して組み立てることができ、組立初期には、サブミクロンオーダの位置ずれを防止できる効果がある。

次に、本実施形態の光学部品の固定構造が、温度サイクルのある使用環境においてもサブミクロンオーダの位置ずれを防止できる効果があると想定される理由を、信頼性試験時を想定して、筐体１とホルダ２の関係を図４を用いて説明する。一般に接着剤は熱膨張係数が金属やガラス等の部品に比べて大きく、これにより部品の位置ずれが発生しやすいため、接着剤自身の熱膨張収縮が繰り返し発生する、温度サイクル試験での状況を想定する。

まず、図４(a)は、例えば７０℃から９０℃程度の高温の状態を示す。高温時には、ＵＶ硬化型接着剤５a、５b全体が体積膨張するが、Ｚ軸−方向には、ホルダ前プレート面２６上の固定端Ｂで拘束され、更に筐体貫通孔１１a、１１b及びホルダ孔２１a、２１bでも拘束されるため、Ｚ軸＋方向に膨張する。更に一般に接着剤は高温で軟化し、弾性率（ヤング率）は低下するため、固定端Ｂ側から膨張し、開放端Ｃ側の軟化した接着剤表面もＺ軸＋方向へ変形する。このため、固定端Ｂ側から開放端Ｃ側に向けて、接着剤自身は体積膨張し膨張力５３を発生し、Ｚ軸＋方向に筐体押付力５４が発生する。この結果、図３(c)の組立時から引き続いて、筐体１はホルダ後プレート２４側へ筐体押付力５２が作用し、筐体基準面１３とホルダ基準面２５が接触面Ｄで密着する。ここで、筐体１の筐体貫通孔１１a、１１bを挟んで、Ｚ軸−方向でホルダ前プレート面２６上の固定端Ｂと筐体外面１５で挟まれる接着剤長さをｔ１とし、Ｚ軸＋方向で筐体内面１４とホルダ後プレート２４のホルダ基準面２５とで挟まれる接着剤長さをｔ２とする。例えば、ｔ１＝０．８mm、ｔ２＝０．５mmを想定する。
（数１） ｔ２＜ｔ１
が成立する場合、Ｚ軸＋方向に確実に密着させることができるので、この関係の配置とすることがより望ましい。

一方、図４(b)は、例えば−４０℃から−２０℃程度の低温の状態を示す。低温時には、ＵＶ硬化型接着剤５a、５b全体が体積収縮する。ここで、筐体１の筐体貫通孔１１a、１１bを挟んで、Ｚ軸−方向でホルダ前プレート面２６上の固定端Ｂと筐体外面１５で挟まれる接着剤長さをｔ１とし、Ｚ軸＋方向で筐体内面１４とホルダ後プレート２４のホルダ孔２１a、２１b内の開放端Ｃとで挟まれる接着剤長さをｔ２＋ｔ３とする。
（数２） ｔ１＜ｔ２＋ｔ３
が成立する場合、ｔ１で発生するＢ側収縮力５５より、ｔ２＋ｔ３で発生するＣ側収縮力５６が大きくなり、Ｚ軸＋方向に筐体押付力５７が発生する。この結果、図３(c)の組立時から引き続いて、筐体１はホルダ後プレート２４側へ筐体押付力５２が作用し、筐体基準面１３とホルダ基準面２５が接触面Ｄで密着する。

以上より、高温及び低温時に、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bの熱膨張収縮を利用して、筐体１とホルダ２の密着を維持することができ、前述の組立初期に加えて、温度サイクル試験でも、サブミクロンオーダの位置ずれを防止できる効果がある。また、６０℃９０％等の高温高湿試験では、一般に接着剤は吸湿して膨潤するので、上記高温時の挙動と同等の効果が期待できる。

次に、本発明の第２の実施形態を図５を用いて説明する。図５は実施例１の図２同様に、光学部品の固定構造の概略の組立手順を示す斜視図である。まず、図２同様に、ＬＤ３とレンズ４付のホルダ２のサブアセンブリが先に組立られている。次に、ホルダ連結部２３が、筐体７１の筐体中心Ｕ溝１２に対して挿入されるように、ホルダＹ軸移動１０１でＹ軸−方向に降下される。更に、筐体基準面１３に対し、ホルダ基準面２５が接触するように、ホルダＺ軸移動１０２でＺ軸−方向に水平移動する。ここで、筐体７１には、筐体貫通Ｕ溝６１a、６１bが設けてあるため、Ｙ軸＋方向から、接着剤塗布装置のニードル（図示無し）をホルダ前プレート２２のホルダ前プレート面２６に近づけ塗布を始める。筐体貫通Ｕ溝６１a、６１bを経由し、ホルダ後プレート２４に設けられたホルダ孔２１a、２１bの中へＺ軸＋方向に半分程度まで塗布した時点で、塗布を完了する。最後に、ＵＶ光源２０１a、２０１bを用いて、筐体貫通Ｕ溝中心７２a、７２bに沿ってＵＶ光を照射し、ＵＶ硬化型接着剤を硬化固定する。

本実施例では、筐体７１に筐体貫通Ｕ溝６１a、６１bを設けたので、図２のように、接着剤塗布装置のニードルをホルダ孔２１a、２１bからホルダ前プレート面２６付近まで挿入する必要がなくなり、ニードルを筐体貫通Ｕ溝６１a、６１bの上部の空間へ挿入して、筐体貫通Ｕ溝内に接着剤を塗布することで柱状の接着剤を形成することに代えられるので、ＵＶ硬化型接着剤の塗布が簡単になる効果がある。

次に、本発明の第３の実施形態を図６(a)の展開斜視図、図６(b)の断面図を用いて説明する。本実施形態の筐体３０１と、ホルダ３０２の接合部の関係は、第１の実施形態の図２の展開斜視図、図３(c)の断面図と比較すると明らかなように、ホルダ前プレート２２とホルダ後プレート２４に相当する筐体３０１の筐体前プレート３２２と筐体後プレート３２４を構成し、筐体１の筐体貫通孔１１a、１１bが形成された接合部１４に相当するホルダ３０２の接合プレート３１２を構成している。筺体側の接合部とホルダ側の接合部とを、柱状に塗布して硬化させた接着剤によって接着固定する原理は、実施形態１と同じである。

まず、図２同様に、ＬＤ３とレンズ４付のホルダ３０２のサブアセンブリ２が先に組立られている。本実施形態のホルダ３０２は、ＬＤ３とレンズ４の光軸を調芯して接着固定するための円筒形のホルダ本体３０２と、筐体３０１との接合部を構成するフランジ状の接合プレート３１２が形成されている。接合プレート３１２には、ホルダ貫通孔３１１a、３１１bが開けられている。

前記ホルダ３０２のサブアセンブリ２を、筐体前プレート３２２と筐体後プレート３２４に形成された筐体中心Ｕ溝３２３に挿入(ホルダＹ軸移動１０６)して、ホルダ貫通孔３１１a、３１１bが、筐体後プレート３２４に形成された筐体孔３２１a、３２１bにそれぞれ対向するように配置する。続いて、筐体３０１の筐体側光軸７に対し、組立られたホルダ３０２のサブアセンブリ２をＸＹ調芯して位置決めして、レンズ４から出射されるビーム位置を調整する。

次に、筐体基準面３２５に対し、ホルダ基準面３１３が接触するように、ホルダ３０２のサブアセンブリ２をＺ軸＋方向に移動１０７する。そして、筐体後プレート３２４に設けられた筐体孔３２１a、３２１bから、ホルダ３０２の接合プレート３１２に設けられたホルダ貫通孔３１１a、３１１bを通して、筐体前プレート３２２の筐体前プレート面３２６付近まで、接着剤塗布装置のニードル（図示無し）の先端をＺ軸−方向に挿入する。そして、ニードルをＺ軸＋方向に引抜きながら、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを塗布し、筐体後プレート３２４に設けられた筐体孔３２１a、３２１b内の奥行き方向の半分程度まで塗布した時点で、塗布を完了する。最後に、ＵＶ光源２０１a、２０１bを用いて、筐体貫通孔中心３０８a、３０８bに沿ってＵＶ光を照射し、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを硬化固定する。

ＵＶ硬化型接着剤５a、５bを塗布するために、接着剤塗布装置のニードルを挿入する開放端Ｃ側の孔を、前述の図１から図５ではホルダ側に設けたが、同様に図６(b)では筐体側に筐体孔３２１a、３２１bを設けて開放端Ｃを構成することができる。従って、図６(b)の構成でも、図３(c)と同様に、組立時に、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bのＵＶ硬化収縮を利用して、筐体３０１とホルダ３０２を密着して組み立てることができる。また、図４(ａ),(ｂ)と同様に、高温及び低温時に、ＵＶ硬化型接着剤５a、５bの熱膨張収縮を利用して、筐体３０１とホルダ３０２の密着を維持することができ、実施形態１の構成と同様に、組立初期と温度サイクル試験でも、サブミクロンオーダの位置ずれを防止できる効果がある。また、組立時及び信頼性試験（温度サイクル）を通して常に筐体と部品が特定の面で接触するようにしているため、位置ずれ防止に加え、放熱性も向上した光学部品の固定構造を提供できる。更に、筐体と部品以外には接着剤だけを用いているので、バネ等による押付部品が不要となり、部品点数を減らし、材料費、組立費用等を低減する効果もある。

以上、説明した本発明の実施形態１〜３において、光学部品はＬＤ(レーザダイオード)の例で説明したが、同様の構成にて、受光素子等の他の光学部品にも適用が可能である。
また、筐体、ホルダの材質としては、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｌなどの金属のダイキャスト品が主に考えられるが、受光素子のように放熱性をそれ程必要としない場合には、樹脂製とすることも考えられる。

また、ＵＶ硬化型接着剤は、アクリル系接着剤でも、エポキシ系接着剤でも同様に効果を得ることができる。

１ 筐体
２ ホルダのサブアセンブリ
３ ＬＤ
４ レンズ
５a、５b ＵＶ硬化型接着剤
６ ホルダ側光軸
７ 筐体側光軸
８a、８b 筐体貫通孔中心
１１a、１１b 筐体貫通孔
１２ 筐体中心Ｕ溝
１３ 筐体基準面
１４ 筐体内面
１５ 筐体外面
２１a、２１b ホルダ孔
２２ ホルダ前プレート
２３ ホルダ連結部
２４ ホルダ後プレート
２５ ホルダ基準面
２６ ホルダ前プレート面
２７ ホルダ中心孔
３１、４１ ＵＶ硬化型接着剤
５１ ＵＶ硬化収縮力
５２、５４、５７ 筐体押付力
５３ 膨張力
５５ Ｂ側収縮力
５６ Ｃ側収縮力
６１a、６１b 筐体貫通Ｕ溝
７１ 筐体
７２a、７２b 筐体貫通Ｕ溝中心
１０１，１０６ ホルダＹ軸移動
１０２、１０７ ホルダＺ軸移動
１０３ ＸＹ調芯
１０４ Ｚ調芯
１０５ ＸＹ調芯
２０１a、２０１b ＵＶ光源
３０１ 筐体
３０２ ホルダ
３０８a、３０８b 筐体貫通孔中心
３１１a、３１１b ホルダ貫通孔
３１２ ホルダ接合プレート
３１３ ホルダ基準面
３２１a、３２１b 筐体孔
３２２ 筐体前プレート
３２３ 筐体中心Ｕ溝
３２４ 筐体後プレート
３２５ 筐体基準面
３２６ 筐体前プレート面
７０１ 光ピックアップ装置
７０２ 光ピックアップケース
７０３、７０４ ＬＤモジュール
７０５ プリズム
７０６ 反射ミラー
７０７ アクチュエータ
７０８ 対物レンズ
７０９ レンズ
７１０ 受光素子モジュール
７１１ 光ディスク
７１２ 主軸
７１３ 副軸
７１４、７１５、７１６、７１７ 組立方向
８０１ ＲＧＢ３原色光源モジュール装置
８０２ ＲＧＢモジュールケース
８０３ 緑色のＬＤモジュール
８０４ 赤色のＬＤモジュール
８０５ 青色のＬＤモジュール
８０６、８０７ 合成ミラー
８０８ ２方向首振りミラー
８０９ スクリーン
８１３ 緑色出射光
８１４ 赤色出射光
８１５ 青色出射光
８１６ ３色ＲＧＢ合成ビーム

Claims (13)

1. 装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定構造であって、
   前記光学部品が実装される装置筺体と、
   その光軸がホルダ基準面に対して所定の角度に接着固定された光学部品を保持するホルダと、
   前記ホルダには、前記装置筐体と接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１のプレート部、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、
   前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成され、
   前記装置筐体の接合部には、前記ホルダの連結部を嵌合させるＵ溝と、該Ｕ溝の周囲に複数の貫通孔が形成され、
   前記ホルダの連結部が前記装置筐体の接合部の前記Ｕ溝に嵌合されて、前記第２のプレート部の各接合孔と、および前記装置筐体の各貫通孔とをそれぞれ連続して接続して、前記ホルダの第１のプレート部に接着した複数の硬化された円柱状の接着剤と、
   を有することを特徴とする光学部品の固定構造。
2. 装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定構造であって、
   前記光学部品が実装される装置筺体と、
   その光軸がホルダ基準面に対して所定の角度に接着固定された光学部品を保持するホルダと、
   前記ホルダには、前記装置筐体と接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１のプレート部、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、
   前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成され、
   前記装置筐体の接合部には、前記ホルダの連結部を嵌合させる中心Ｕ溝と、該中心Ｕ溝の周囲に複数の貫通Ｕ溝が形成され、
   前記ホルダの連結部が前記装置筐体の接合部の前記中心Ｕ溝に嵌合されて、前記第２のプレート部の各接合孔と、および前記装置筐体の各貫通Ｕ溝とをそれぞれ連続して接続して、前記ホルダの第１のプレート部に接着した複数の硬化された柱状の接着剤と、
   を有することを特徴とする光学部品の固定構造。
3. 装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定構造であって、
   前記光学部品が実装される装置筺体と、
   その光軸がホルダ基準面に対して所定の角度に接着固定された光学部品を保持するホルダと、
   前記ホルダには、前記光学部品が接着固定されたホルダ本体部に接合プレート部が形成され、
   前記接合プレート部には複数のホルダ貫通孔が形成され、
   前記装置筐体の接合部には、前記ホルダの接合プレート部を挟み込んで接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部とが形成され、該第１のプレート部、および該第２のプレート部には前記ホルダ本体部を嵌合させるＵ溝が形成され、
   前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成され、
   前記ホルダ本体部が前記装置筐体の接合部の前記Ｕ溝に嵌合されて、前記第１のプレート部、および前記第２のプレート部の間に挿入された前記接合プレート部の各ホルダ貫通孔と、および前記装置筐体の前記第２のプレート部の各接合孔とをそれぞれ連続して接続して、前記第１のプレート部に接着した複数の硬化された円柱状の接着剤と、
   を有することを特徴とする光学部品の固定構造。
4. 前記ホルダの第１のプレート部の接着部と前記装置筐体の貫通孔入り口との間の接着剤長さをｔ１、及び前記装置筐体の貫通孔入り口と前記ホルダの前記第２のプレート部の接合孔入り口との間の接着剤長さをｔ２とすると、
   （数１） ｔ２＜ｔ１
   の条件が成立するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部品の固定構造。
5. 前記ホルダの前記第２のプレート部の接合孔内で硬化している前記接着剤に対して、前記接合孔入り口から、接合孔内の前記接着剤の開放端までの距離の接着剤長さをｔ３とすると、更に
   （数２） ｔ１＜ｔ２＋ｔ３
   の条件が成立するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学部品の固定構造。
6. 前記ホルダの第１のプレート部の接着部と前記装置筐体の貫通Ｕ溝入り口との間の接着剤長さをｔ１、及び前記装置筐体の貫通Ｕ溝入り口と前記ホルダの前記第２のプレート部の接合孔入り口との間の接着剤長さをｔ２とすると、
   （数１） ｔ２＜ｔ１
   の条件が成立するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の光学部品の固定構造。
7. 前記ホルダの前記第２のプレート部の接合孔内で硬化している前記接着剤に対して、前記接合孔入り口から、接合孔内の前記接着剤の開放端までの距離の接着剤長さをｔ３とすると、更に
   （数２） ｔ１＜ｔ２＋ｔ３
   の条件が成立するように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学部品の固定構造。
8. 前記ホルダに接着固定された光学部品が、レーザダイオードとレンズであり、前記ホルダのサブアセンブリが光ビームを出射するレンズ付きレーザダイオードであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかの請求項に記載の光学部品の固定構造。
9. 前記ホルダに接着固定された光学部品が、受光素子とレンズであり、前記ホルダのサブアセンブリが光ビームを受光するレンズ付き受光素子であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかの請求項に記載の光学部品の固定構造。
10. 装置筐体に光学部品を固定する光学部品の固定方法であって、
    前記装置筐体と接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成されたホルダに対して、前記光学部品の光軸をホルダ基準面に対して所定の角度になるように調芯して、該光学部品を樹脂により接着固定する工程と、
    前記装置筐体の接合部に形成されたＵ溝へ前記ホルダの連結部を挿入して、前記第２のプレート部の各接合孔と、前記装置筐体の前記Ｕ溝の周囲に形成された複数の貫通孔とを対向させて位置決めする工程と、
    前記ホルダの第１のプレート部に接着して、前記貫通孔内部、および前記接合孔内部に掛けて連続してＵＶ硬化型接着剤を塗布する工程と、
    前記接合孔の外部から、前記貫通孔の中心に沿ってＵＶ光を照射して前記ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる工程と、
    を有することを特徴とする光学部品の固定方法。
11. 前記装置筐体の前記Ｕ溝の周囲に形成された複数の貫通孔に替えて、複数の貫通Ｕ溝が形成されており、
    前記装置筐体の接合部に形成された中央Ｕ溝へ前記ホルダの連結部を挿入して、前記第２のプレート部の各接合孔と、前記装置筐体の前記中央Ｕ溝の周囲に形成された複数の貫通Ｕ溝とを対向させて位置決めする工程と、
    前記ホルダの第１のプレート部に接着して、前記貫通Ｕ溝内部、および前記接合孔内部に掛けて連続してＵＶ硬化型接着剤を塗布する工程と、
    前記接合孔の外部から、前記貫通Ｕ溝の中心に沿ってＵＶ光を照射して前記ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる工程と、
    を有することを特徴とする請求項１０に記載の光学部品の固定方法。
12. 光ピックアップケースに、第１のＬＤモジュールと、第２のＬＤモジュールと、プリズムと、反射ミラーと、アクチュエータと、対物レンズと、レンズと、及び受光素子モジュールを備えた光ピックアップ装置の製造方法であって、
    前記第１、第２のＬＤモジュール、および受光素子モジュールの少なくとも１つのモジュールを、前記光ピックアップケースに接着固定する工程が、
    前記モジュールは、前記光ピックアップケースと接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成されたホルダに対して、光学部品の光軸をホルダ基準面に対して所定の角度になるように調芯して、該光学部品を樹脂により接着固定した構成であり、
    前記光ピックアップケースの接合部に形成されたＵ溝へ前記モジュールのホルダの連結部を挿入する工程と、
    前記第２のプレート部の各接合孔と、前記光ピックアップケースの前記Ｕ溝の周囲に形成された複数の貫通孔とを対向させて位置決める工程と、
    前記ホルダの第１のプレート部に接着して、前記貫通孔内部、および前記接合孔内部に掛けて連続してＵＶ硬化型接着剤を塗布する工程と、
    前記貫通孔の中心に沿ってＵＶ光を照射して前記ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。
13. ＲＧＢモジュールケースに、ＲＧＢ各色のＬＤモジュールと、第１の合成ミラーと、第２の合成ミラーと、２方向首振りミラーを備えたＲＧＢ３原色光源モジュール装置の製造方法であって、
    前記ＲＧＢ各色のＬＤモジュールの少なくとも１つのＬＤモジュールを、前記ＲＧＢモジュールケースに接着固定する工程が、
    前記ＬＤモジュールは、前記ＲＧＢモジュールケースと接合するための第１のプレート部と、第２のプレート部と、および前記第１、第２のプレート部とを連結する連結部とが形成され、前記第２のプレート部には複数の接合孔が形成されたホルダに対して、光学部品の光軸をホルダ基準面に対して所定の角度になるように調芯して、該光学部品を樹脂により接着固定した構成であり、
    前記ＲＧＢモジュールケースの接合部に形成されたＵ溝へ前記モジュールのホルダの連結部を挿入する工程と、
    前記第２のプレート部の各接合孔と、前記ＲＧＢモジュールケースの前記Ｕ溝の周囲に形成された複数の貫通孔とを対向させて位置決める工程と、
    前記ホルダの第１のプレート部に接着して、前記貫通孔内部、および前記接合孔内部に掛けて連続してＵＶ硬化型接着剤を塗布する工程と、
    前記貫通孔の中心に沿ってＵＶ光を照射して前記ＵＶ硬化型接着剤を硬化させる工程とを有することを特徴とするＲＧＢ３原色光源モジュール装置の製造方法。

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