JPH04329Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 本考案は、光学式ピツクアツプなどに使用され
るレンズをその光軸が高精度に合わされた状態に
固定するレンズの位置決め機構に関する。

〔技術的背景ならびに従来技術〕

第８図はコンパクトデイスクプレーヤに装備さ
れている光学式ピツクアツプの光学系部分を示す
配置図である。

レーザダイオード１から発せられるレーザビー
ムは、ビームスプリツタ２を透過してコリメート
レンズ３にて平行光とされ、さらに対物レンズ４
によつて光デイスクＤの記録面に集光されて照射
される。光デイスクＤの記録面から反射された反
射ビームは、ビームスプリツタ２によつて直角方
向に反射され、凹レンズ５ならびにシリンドリカ
ルレンズ６を透過してホトダイオード７にて検知
される。光デイスクＤの記録面にはデジタル情報
がピツトによつて記録されており、レーザビーム
がピツトに当たつたときの反射ビームの光度変調
がホトダイオード７に検知されて、情報読取りが
行なわれるようになつている。

また、第９図に示すように、ホトダイオード７
は４分割の受光検知部ａ，ｂ，ｃ，ｄを有してお
り、且つシリンドリカルレンズ６はホトダイオー
ド７の分割線に対して45度回転した状態に位置決
めされている。光デイスクＤの記録面に照射され
るレーザビームの焦点誤差が生じると、シリンド
リカルレンズ６の非点収差により、ホトダイオー
ド７によつて検知されるレーザ光の受光スポツト
Ｓが第９図のように縦長形状になる。この受光ス
ポツトＳの形状はホトダイオード７の４分割の受
光検知部ａ，ｂ，ｃ，ｄの受光量を比較すること
によつて検出される。このように検出された焦点
誤差信号に基づき、対物レンズ４の位置が制御さ
れて、光デイスクＤの記録面に対するレーザビー
ムの焦点が常に正常な状態となるようにサーボさ
れる。

〔従来技術の問題点〕

上記のように凹レンズ５とシリンドリカルレン
ズ６は、レーザビームの焦点誤差の検知精度を出
すための重要な要素である。したがつて、両レン
ズ５，６はホトダイオード７などの光学部材に対
し光軸を高精度に合わせて組付けなければならな
い。このように光軸を高精度に合わせなくてはな
らないことは、他のレンズにおいても同様であ
る。また、シリンドリカルレンズ６の場合には、
45度の傾斜角度をホトダイオード７に対して高精
度に合わせて組付けなければならない。

従来は、凹レンズ５ならびにシリンドリカルレ
ンズ６、あるいは他のレンズをホルダ内に収納す
る状態で組付けているのが一般的である。しかも
このホルダでは凹レンズ５やシリンドリカルレン
ズ６などのレンズをその他の光学系の光軸に対し
正確に合わせて固定しなければならず、さらに、
シリンドリカルレンズ６の場合にはホルダ内に
て、ホトダイオード７に対して45度回転した位置
に正確に位置決めして固定しなければならない。
よつて、この種のレンズを収納するホルダは高精
度に加工されていなければならず、またこのホル
ダに対するシリンドリカルレンズ６などの取付け
精度も高くしなければならない。このように従来
はホルダによつてレンズの位置決めをしているた
め、レンズ支持部の構造が複雑になるばかりでな
く、その組立工程においてレンズの位置決めのた
めの作業が煩雑となり、全体として製造コストが
高くなつている。

〔考案の目的〕

本考案は上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、光学式ピツクアツプの光学系などに
装備されるレンズが、レンズを収納するホルダを
使用することなく、光軸を高精度に合わせた状態
で組付けられるようにし、しかもその取付作業が
簡単にできるようにしたレンズの位置決め機構を
提供することを目的としている。

〔考案の概要〕

本考案は、ガラスプレスレンズなどのレンズ
に、その光軸上の点を仮想頂点とする円錐形の一
部分により構成されるテーパ面が形成されてお
り、且つレンズ支持部材には、光軸を中心とする
円形上に配置された位置決め用突部が設けられて
おり、前記テーパ面がこの位置決め用突部に当接
した状態にて、レンズとレンズ支持部材とが固定
されて成るものである。

本考案では、レンズのテーパ面をレンズ支持部
材の位置決め用突部に当接させるだけで、レンズ
が光軸に高精度に合わされた状態で固定できるよ
うになる。またレンズを収納するホルダも不要に
なるので、構造も簡単になり、シンプルな光学系
を構成できるようになる。

〔考案の実施例〕

以下、本考案の実施例を第１図〜第６図の図面
によつて説明する。

第１図〜第４図は本考案の第一実施例を示すも
のである。第１図はプレスレンズ１０を斜視図に
よつて示しているものである。このプレスレンズ
１０は第８図の従来例における凹レンズ５とシリ
ンドリカルレンズ６を一体化したものに相当して
いる。第２図は上記プレスレンズ１０を支持した
状態を示している。第３図はプレスレンズ１０の
位置決め部を拡大して示す断面図、第４図はプレ
スレンズ１０をシリンドリカル面側から見た正面
図である。

前記プレスレンズ１０はガラス材料をプレス加
工することによつて成形されたものである。プレ
スレンズ１０の片面（第１図の上面、および第２
図、第３図の右側の面）にはシリンドリカル面１
１が形成されている。これの裏側の面（第２図、
第３図の左側の面）には凹球面１２が形成されて
いる。また、シリンドリカル面１１の周囲には光
軸Ｏ−Ｏと垂直な平面１３が形成されている。さ
らに凹球面１２の周囲にはテーパ面１４が形成さ
れている。このテーパ面１４は、光軸Ｏ−Ｏ上に
位置している点Ａを仮想頂点とする円錐形の一部
分である。さらにシリンドリカル面１１の周囲の
平面１３には一対の小穴１５が設けられている。
第４図に詳しく示しているように、この一対の小
穴１５と１５を結ぶ線Ｘ−Ｘは、前記シリンドリ
カル面１１の軸線Ｙ−Ｙに対して45度回転した位
置となつている。

このプレスレンズ１０の成形工程では、その成
形工程に使用される一方のプレス型にシリンドリ
カル面１１と平面１３ならびに小穴１５に相当す
る凹凸部が形成され、他方のプレス型に凹球面１
２およびテーパ面１４に相当する凸部が形成され
ている。この一対のプレス型によりガラス素材を
両面からプレスすることによつて、シリンドリカ
ル面１１、平面１３、小穴１５および凹球面１
２、テーパ面１４が高精度に成形される。また、
プレス工程にてガラス材料はレンズ側面方向に逃
げ、余肉部１６が形成される。

第２図において、符号２０は光学式ピツクアツ
プ内のレンズ支持部材を示している。このレンズ
支持部材２０の一方の面には支持板２１が固定さ
れており、この支持板２１に薄板状のビームスプ
リツタ２２が固定されている。またレンズ支持部
材２０には、ビームスプリツタ２２を避ける溝２
０ａが形成されている。ビームスプリツタ２２
は、光軸Ｏ−Ｏに対して45度傾斜した角度で設置
されている。このビームスプリツタ２２は、ガラ
ス材料によつて形成された薄板に半透過膜が蒸着
されて形成されているものである。レンズ支持部
材２０の逆側の面にはレンズ位置決め用突部２３
が設けられており、前記プレスレンズ１０はこの
レンズ位置決め用突部２３により位置決めされて
固定されている。

第２図において、光軸Ｏ−Ｏに対しビームスプ
リツタ２２によつて直角方向へ反射される（イ）
方向にレーザダイオードが対向している。また、
光軸Ｏ−Ｏの（ロ）方向にはホトダイオードが対
向している。そして、光軸Ｏ−Ｏの（ハ）方向に
光デイスクに対向する対物レンズが設けられてい
る。

第３図に示すように、位置決め用突部２３の先
端周囲にはエツジ部２３ａが形成されている。こ
のエツジ部２３ａは光軸Ｏ−Ｏを中心とする円形
上に位置している。第３図の実施例では、エツジ
部２３ａが光軸Ｏ−Ｏを中心として全周に連続し
て形成されているが、このエツジ部２３ａは円周
上の途中部分が欠除された形状であつてもよい。

次に、上記のプレスレンズ１０の位置決めなら
びに固定作業を説明する。

プレスレンズ１０の取付作業には、第３図に示
す治具２５が使用される。この治具２５の先端に
は一対の小突起２５ａが形成されている。

治具２５の小突起２５ａはプレスレンズ１０の
小穴１５に嵌合される。その状態で、プレスレン
ズ１０のテーパ面１４を位置決め用突部２３のエ
ツジ部２３ａに当接させることによつて、プレス
レンズ１０が位置決めされる。また位置決め用突
部の外面とプレスレンズ１０との間には紫外線硬
化性の接着剤２６を塗布しておく。

前記テーパ面１４と位置決め用突部２３のエツ
ジ部２３ａの全周部とを当接させることにより、
プレスレンズ１０の光軸を光学系全体の光軸Ｏ−
Ｏに対して正確に一致させることができる。この
点を詳述する。

例えば、第７図に示すように、位置決め用突部
２３のエツジ部２３ａをプレスレンズ１０の凹球
面１２に当接させた場合には、エツジ部２３ａの
全周と凹球面１２とが当接した状態であつてもプ
レスレンズ１０は半径Ｒの凹球面１２に沿つてα
−β方向へ移動できることになる。したがつて、
プレスレンズ１０の光軸を、光学系の光軸に正確
に合わせることは不可能である。これに対し、本
考案では、第３図に示すように、エツジ部２３ａ
の全周部をテーパ面１４に当接した状態にて、必
ずテーパ面１４の仮想頂点となる点Ａが光軸Ｏ−
Ｏ上に位置することになる。すなわち、エツジ部
２３ａの全周部をテーパ面１４に当接させるだけ
で、プレスレンズ１０の光軸を光学系の光軸Ｏ−
Ｏに正確に一致させることが可能になる。

また、第４図に示すように、シリンドリカル面
１１の軸Ｙ−Ｙはホトダイオードの４分割の受光
検知部に対して45度回転した位置としなければな
らないが（第９図参照）、この調整は治具２５を
回転させることによつて行なうことができる。

プレスレンズ１０が正しい位置にあるか否かの
確認は、光軸Ｏ−Ｏの（ハ）側から平行光を当
て、プレスレンズ１０を透過した光の像をモニタ
ーで見ることにより確認できる。このモニターに
よる非点収差像を確認することにより、シリンド
リカル面１１の軸Ｙ−Ｙが正確に45度回転した位
置であるか否かを確認できる。同時にプレスレン
ズ１０の光軸が光学系の光軸Ｏ−Ｏに一致してい
るか否かの確認も可能である。これらの確認の
後、接着剤２６に紫外線を照射して接着剤２６を
硬化させ、プレスレンズ１０を固定する。

第５図は本考案の第二実施例を示している。こ
の実施例では、プレスレンズ１０の凹球面１２の
外周にテーパ面１４が形成されているが、このテ
ーパ面１４を含む円錐形の仮想頂点となる点Ａ
は、第３図の実施例とは逆に凹球面の外側に位置
している。もちろん、この点Ａは光軸Ｏ−Ｏ上に
位置している。この実施例においても、位置決め
用突部２３のエツジ部２３ａの全周をテーパ面１
４に当接させることにより、プレスレンズ１０の
光軸を光学系の光軸Ｏ−Ｏに正確に合わせること
ができる。

第６図は本考案の第三実施例を示している。こ
の実施例は、光学式ピツクアツプにおいて光デイ
スクＤに対向する対物レンズ１０ａについて応用
したものである。この対物レンズ１０ａはガラス
素材によるプレスレンズである。この対物レンズ
１０ａにおいても、球面あるいは非球面の凸面１
７の外周にテーパ面１４ａが形成されている。こ
のテーパ面１４ａは、光軸上に位置する点Ａを仮
想頂点とする円錐形状の一部である。レンズホル
ダ３０には、光軸を中心とする円形状の位置決め
用突部３１が設けられている。前記テーパ面１４
を位置決め用突部３１の全周部に当接させること
により、対物レンズ１０ａを正確に位置決めして
固定できるようになる。

さらに、本考案はコリメートメンズ３（第８図
参照）など他のレンズの位置決めにも実施するこ
とは可能である。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば以下に列記する効
果を奏するようになる。

(1) 光軸上の点を仮想頂点とする円錐形の一部分
に相当するテーパ面をレンズに形成しているの
で、このテーパ面を位置決め用突部に当接させ
ることにより、レンズは光軸を正確に合わされ
た状態で固定できる。よつて光軸調整のための
作業は不要となり簡単な作業で高精度なレンズ
の位置決めと固定が行なえるようになる。

(2) レンズのテーパ面を位置決め用突部に当接さ
せて、接着剤などでレンズを固定できるので、
レンズを収納するホルダが不要になる。よつ
て、高精度な加工を要するホルダを設ける必要
がなく、また、レンズ取付品の構造も簡単にで
きるので、コストダウンにもなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本考案の第一実施例を示すも
のであり、第１図は凹レンズとシリンドリカルレ
ンズを一体化したプレスレンズを示す斜視図、第
２図は光学式ピツクアツプ内に第１図に示すプレ
スレンズを支持した状態を示す断面図、第３図は
そのレンズ位置決め機構を示す拡大断面図、第４
図はプレスレンズの位置決め状態をシリンドリカ
ル面側から示す正面図、第５図は本考案の第二実
施例によるレンズ位置決め機構を示す断面図、第
６図は本考案の第三実施例として光デイスクに対
向する対物レンズの位置決め機構を示す断面図、
第７図は従来のレンズの位置決めの問題点を示す
断面図、第８図はコンパクトデイスクプレーヤに
装備される光学式ピツクアツプの光学系を示す構
成図、第９図はシリンドリカルレンズとホトダイ
オードとの対向位置を示す拡大正面図である。 １０，１０ａ……プレスレンズ、１４，１４ａ
……テーパ面、２０……レンズ支持部材、２３，
３１……位置決め用突部、２３ａ……エツジ部、
Ａ……仮想頂点となる点、Ｏ−Ｏ……光軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) レンズの光学面の外周に、光軸上の点を仮想
   頂点とする円錐形の一部分により構成されるテ
   ーパ面が形成されており、且つレンズ支持部材
   には、光軸を中心とする円形上に配置された位
   置決め用突部が設けられており、前記テーパ面
   がこの位置決め用突部に当接した状態にて、レ
   ンズとレンズ支持部材とが固定されて成るレン
   ズの位置決め機構。 (2) レンズは、ガラス素材によりプレスされたも
   のであり、前記テーパ面はプレス工程により成
   形されている実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のレンズの位置決め機構。