(57)【要約】【課題】ピックアップケースとレンズを含む光学部品のレーザ溶着において、溶着強度の向上と環境変化による位置ずれを低減することにより、信頼性の高い光ピックアップ装置を実現する。【解決手段】ピックアップケース２とレンズを有する光学部品１とのレーザ溶着部において、光学部品１はピックアップケース２と接合する部分において凸形状の突起部１ｃを有する接合部を有している。レーザの照射長を突起部の長さよりも大きくすることにより、突起部１ｃの端部において、厚い溶着部４−２を形成し、光学部品１とピックアップケース２の溶着強度を向上させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の樹脂からなるピックアップケースの光路上の所定位置に、第２の樹脂からなり、レンズを含む光学部品を配置しレーザ溶着してなる光ピックアップ装置において、前記光学部品は、前記ピックアップケースと接合する接合部を有し、前記接合部は凸形状の突起部を有し、前記突起部の平坦部と前記ピックアップケースの平坦部の密着面よりも一部延在してレーザ光が照射されていることにより、前記密着面のレーザ溶着部よりも厚いレーザ溶着部が一部形成されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ピックアップ装置において、前記密着面のレーザ溶着部の面積に比べ、前記厚いレーザ溶着部の面積が小さいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の光ピックアップ装置において、前記密着面のレーザ溶着部は前記ピックアップケースの底面に平行で、底面から接合面までの高さは、前記光学部品の前記レンズのレンズ面の中心位置の高さとほぼ等しいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
請求項１記載の光ピックアップ装置において、前記光学部品の前記接合部の光軸方向長さＬ１は、前記光学部品の光軸方向長さＬ２よりも小さいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項記載の光ピックアップ装置において、前記光学部品の前記突起部を有する接合部を光軸に関し対称な位置に２個設け、一方の前記接合部において前記ピックアップケースとの接合面に溶着部が形成され、他の前記突起部には溶着部が形成されていないことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５に記載の光ピックアップ装置において、前記光学部品はレーザ照射面に対して前記接合部とは反対側の面に傾斜を設けた光学部品が溶着固定されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６に記載の光ピックアップ装置において、前記光学部品の前記接合部における、前記ピックアップケースとの密着面の平坦部の粗さＲ１に比べ、平坦部以外の部分の粗さＲ２を大きくした光学部品が溶着固定されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項８】
請求項１乃至７に記載の光ピックアップ装置において、前記光学部品の前記突起部の平坦部より外の近傍領域に、前記光ピックアップケースに傾斜を設け、前記傾斜部分の一部が溶着されていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載の光ピックアップ装置において、前記接合部の一部の端部が接着剤で覆われていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光ピックアップ装置において、前記接着剤は、光学部品の樹脂に比べ弾性率もしくは硬度が小さいことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項１１】
第１の樹脂からなるモジュールケースの光路上の所定位置に、第２の樹脂からなり、レンズを含む光学部品を配置しレーザ溶着してなる光学モジュールにおいて、前記光学部品は、前記モジュールケースと接合する接合部を有し、前記接合部は凸形状の突起部を有し、前記突起部の平坦部と前記モジュールケースの平坦部の密着面よりも一部延在してレーザ光が照射されていることにより、前記密着面のレーザ溶着部よりも厚いレーザ溶着部が一部形成されていることを特徴とする光学モジュール。
【請求項１２】
請求項１１記載の光学モジュールにおいて、前記密着面のレーザ溶着部の面積に比べ、前記厚いレーザ溶着部の面積が小さいことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１３】
請求項１１または１２記載の光学モジュールにおいて、前記密着面のレーザ溶着部は前記モジュールケースの底面に平行で、底面から接合面までの高さは、前記レンズのレンズ面の中心位置の高さとほぼ等しいことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１４】
請求項１１記載の光学モジュールにおいて、前記光学部品の前記接合部の光軸方向長さＬ１は、前記光学部品の光軸方向長さＬ２よりも小さいことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１５】
請求項１１乃至１４の何れか１項記載の光学モジュールにおいて、前記光学部品の前記突起部を有する接合部を光軸に関し対称な位置に２個設け、一方の前記接合部において前記モジュールケースとの接合面に溶着部が形成され、他の前記接合部には溶着部が形成されていないことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５に記載の光学モジュールにおいて、前記光学部品はレーザ照射面に対して前記接合部の溶着面とは反対側の面に傾斜を設けたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１７】
請求項１乃至６に記載の光学モジュールにおいて、前記光学部品の前記接合部における、前記モジュールケースとの密着面の平坦部の粗さＲ１に比べ、平坦部以外の部分の粗さＲ２を大きくした光学部品が溶着固定されていることを特徴とする光学モジュール。
【請求項１８】
請求項１１乃至１７に記載の光学モジュールにおいて、前記光学部品の前記突起部の平坦部より外の近傍領域に、前記モジュールケースに傾斜を設け、前記傾斜部分の一部が溶着されていることを特徴とする光学モジュール。
【請求項１９】
請求項１１乃至１８に記載の光学モジュールにおいて、前記接合部の一部の端部が接着剤で覆われていることを特徴とする光学モジュール。
【請求項２０】
請求項１９に記載の光学モジュールにおいて、前記接着剤は、光学部品の樹脂に比べ弾性率もしくは硬度が小さいことを特徴とする光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクドライブ装置において光ディスクの記録・再生を行う光ピックアップ装置に係り、特に光ピックアップ装置内の光学部品の固定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク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は、レーザダイオードなどの発光素子からの出射光を各種レンズ、プリズム、ミラー等を介して対物レンズに導き、光ディスク上で集光させた後に、光ディスクからの戻り光を対物レンズ及び各種レンズ、ミラー等を介してフォトダイオードで受光し光電気信号に変換する構成になっている。
【０００３】
この構成の中で、各種レンズ等の光学部品は、ピックアップケースの光路上の所定位置に配置し固定されるが、光学部品にはサブミクロン程度の高い固定精度が要求される。最も用いられている固定方法は、光学部品を冶具によって位置決めし、紫外線硬化型接着剤を所定の位置に塗布し、紫外線を照射することで固定する方法である。しかし、紫外線硬化型接着剤による固定では、接着剤の塗布位置・量のばらつきによって理想的な形状にならず、光学部品の長期的な位置ずれが起こりやすく、光ピックアップ装置の信頼性が低下しやすいという問題がある。また、接着剤の安定化や完全硬化のために、アニール時間や紫外線の照射時間を長くせねばならず、生産性の点でも問題があった。
【０００４】
そこで接着剤による固定方式の代替技術として、光学部品の位置安定性や生産性を向上させるため、レーザ光により光学部品をケースに溶着する固定方式が提案されている。本レーザ溶着技術は、光学部品の固定のみならず、産業界において、様々な部品の固定に用いられている。レーザ溶着において、溶着面積を確保するため、レーザ光源もしくは固定冶具を走査させながら線上や円上に溶着する方法が一般的に用いられている。
【０００５】
しかしながら、レーザ光源もしくは固定冶具を走査させた場合、特に、走査終端部には、過溶着になる傾向にあり、空孔が発生するなど、良好でない溶着状態が多々確認されている。通常、光ピックアップに最も用いられているレンズ材はシクロオレフィン系樹脂であり、光ピックアップケースに多く使われている樹脂はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）である。特に、PPS樹脂は、剛性を上げる為に、ガラスフィラーを添加するため、線膨張係数が小さくなる傾向にある。
【０００６】
そのため、レーザ溶着時つまり樹脂の加熱状態から急冷時に、レンズ材と光ピックアップケース材には非常に大きな線膨張係数差に応じたストレスが発生し、特に、走査時の溶着端部に大きな残留応力が発生する。その結果、溶着の段階で、端部に剥離が発生することが多々あり、問題となった。さらに、信頼性試験に投入した時に、必ず、端部からの剥離の進行が確認された。よって、光学部品の位置安定性の向上及び短タクト生産などのレーザ溶着のメリットを活かすためにも、レーザを走査させた時の端部の剥離を抑えた構造が必須となってきている。
【０００７】
「特許文献１」には、複数の部品で構成されるレンズ付きフィルムユニットにおいて、プラスチック製の球面レンズをカバーにレーザ光にて溶着することで、接着剤や特殊な部品を使用せず製造コストを低減することが記載されている。
【０００８】
「特許文献２」には、溶着代のコーナー部において、レーザ透過樹脂の肉厚を連続的に変化させることで、外周部と内周部とのレーザ光の移動差に基づく溶着不良等の不具合の発生を解消することが記載されている。
【０００９】
「特許文献３」には、樹脂製保持具に樹脂製の光学部品を接合する場合において、不活性ガスを噴出した状態で、樹脂製保持具の樹脂をレーザによって蒸発させ、その溶融樹脂を光学部品上に堆積させることで、収差の発生しない固定を可能とすることが記載されている。
【００１０】
「特許文献４」には、透過樹脂の表面に凸部を配置することにより、光路長を変えることで、溶融スポットにおけるエネルギー分布の不均一さを比較的安価に解消できることが記載されている。
【００１１】
特許文献５には、透過樹脂と吸収樹脂との溶着線におけるボイド等の欠陥を溶着線からレーザ光をはずして終端部でレーザ光を照射停止することで、欠陥の発生を終端部に集め、溶着線部分での欠陥の発生を抑制することが記載されている。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−２０８６７号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１９８６号公報
【特許文献３】特開２００４−３５４４３８号公報
【特許文献４】特開２００５−１１９０５０号公報
【特許文献５】特開２００５−２３１３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献１で開示されている技術によれば、レンズを高精度に固定することは可能であるが、点で接合した場合、大きな溶着面積の確保が困難であり、必要な溶着強度を満たせない。一方で、レーザを走査して溶着した場合、通常の方法では、不均一になりやすく、レーザ走査端部で溶着性が悪いことの課題や解決策が示唆されていない。
【００１４】
上記特許文献２、４で開示されている技術によれば、透過樹脂側の肉厚や形状を変えることにより、レーザの強度分布形状を変えることはできるが、本構造は、自動車部品のような大型の部品に適している。一方、光ピックアップの光学部品は非常に小さく、mmオーダの部品のため、多少透過樹脂側のレーザ照射部の肉厚を変えたところで、光路差に応じたレーザ強度分布の変化は小さい。
【００１５】
上記特許文献３で記載される技術によれば、不活性ガスを噴出させた状態では、溶融樹脂をある一定の量でかつ最適な位置に堆積させることが困難であり、歩留りが低い。また、接合ばらつきが発生しやすく、その結果、良好な溶着性の確保は困難である。
【００１６】
上記特許文献５で記載される技術によれば、特に空孔の発生のみは抑制することができるが、端部の過大な残留応力の発生による剥離は免れることはできない。
【００１７】
本発明の目的は、レーザ溶着方式において、特に端部の剥離を抑制することによって、溶着強度を確保し、さらに環境変化による光学部品の位置ずれを低減することで、歩留りと信頼性の高い光ピックアップ装置及び光学部品のレーザ溶着構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、第１の樹脂からなるピックアップケースの光路上の所定位置に第２の樹脂からなる光学部品を配置しレーザ溶着してなる光ピックアップ装置において、前記光学部品は、前記ピックアップケースと接合するために端部に凸形状の突起部を少なくとも一つ有し、前記凸部の平坦部と前記ピックアップケースの平坦部の密着面よりも一部延在してレーザ光を照射することにより、密着面のレーザ溶着部よりも厚いレーザ溶着部を一部有したことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記密着面のレーザ溶着部の面積に比べ、厚い溶着部の面積を小さくしたことを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記密着面のレーザ溶着部は前記ピックアップケースの底面に平行で、底面から接合面までの高さは、前記レンズ面の中心位置の高さとほぼ等しいことを特徴とする。
【００２１】
また本発明は、前記光学部品の突起部の光軸方向長さＬ１は、該光学部品の光軸方向長さＬ２よりも小さいことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記光学部品の突起部を光軸に関し対称な位置に少なくとも２個設け、一方の突起の凸部のみにおいて前記ピックアップケースとの接合面に形成した溶着部を有することを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、レーザ照射面に対して前記凸部の溶着面とは反対側の突起部に傾斜を設けた光学部品を用いて溶着固定されていることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、前記ピックアップケースとの密着面方向に対して、前記光学部品に形成した凸部の平坦部粗さＲ１に比べ、平坦部以外の部分の粗さＲ２を大きくした光学部品を用いて溶着固定されていることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、前記光学部品の凸部の平坦部より外の近傍領域に、前記光ピックアップケースに傾斜を設け、前記傾斜部分の少なくとも一部が溶着されていることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、前記突起の凸形状部の少なくとも一部の端部が接着剤で覆われていることを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、前記接着剤は、光学部品樹脂に比べ弾性率もしくは硬度が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、レーザ溶着方式において、溶着端部の剥離を抑制し、また光学部品の位置ずれを大幅に低減することで、光ピックアップ装置の歩留りと信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１４は、本発明による光ピックアップ装置１０の一例を示す外観図である。ここで、検出レンズ１−１、補助レンズ１−２は固定対象となる光学部品１であり、ピックアップケース２にレーザ溶着にて固定する。１１は対物レンズ、１２はアクチュエータ部、１３はハーフミラー、１４はプリズム、１５はレーザダイオード、１６はフォトダイオードである。
【００３０】
図１５は、光ピックアップ装置１０を組み込んだ光ディスクドライブ装置２０の一例を示す図である。１７は金属カバー、２１はスピンドルモータ、２２はドライブカバーである。
【００３１】
図１３は、光ピックアップ装置１０において、光学部品１とピックアップケース２の組み立てを示す図であり、図１３（ａ）は光学部品１を収納部に挿入前、図１３（ｂ）は挿入後、光学部品１を加圧した状態でレーザ溶着している状態を示している。
【００３２】
図１３（ａ）において、光学部品１は例えばＹ方向（光軸方向）にレンズ面１aを有し、ピックアップケース２との溶着用にＸ方向に凸形状の突起部１ｃを設けている。
【００３３】
光学部品１は、これ以外にも、例えばグレーティングレンズ、カップリングレンズ、補助レンズなどがレーザ溶着の適用対象となる。これらのレンズは、透明性、収差特性を優先するために、シクロオレフィン系樹脂、ＰＭＭＡ（メタクリル酸メチル）、フルオレン系ポリエステル、ポリカーボネートなどを材料とした比較的耐熱温度の低い透明な非結晶性樹脂によって構成される。一方、ピックアップケース２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、液晶ポリマーなどの融点が高く、耐熱性の良好な黒色もしくは灰色の結晶性の樹脂によって構成される。
【００３４】
なお、樹脂製の光学部品１は成形により製造されるため、ゲート部３は必然的に残存する。そのため、ゲート部３は高さ方向の障害にならなければ、光ピックアップの下面側（Ｚ方向）に設けるのが良い。一方、高さ制限が厳しい場合には、突起部と同じく光学部品１の側面側（Ｘ方向）において突起部１ｃを避けた位置に設けるのが良い。
【００３５】
図１３（ｂ）において、光学部品１とピックアップケース２の固定は、加圧した状態で、光学部品１の突起部１ｃに対し上方向（Ｚ方向）からレーザ光を照射して溶着固定する。レーザ溶着の条件は、溶着材料のレーザ照射波長における透過・吸収率、熱伝導率、相溶性を考慮した上で、レーザのスポットサイズ、パワー、照射時間、強度分布、加圧力を決定する。レーザ溶着に用いる光源は、樹脂の透過率の観点から、半導体レーザやＹＡＧレーザを含めた赤外領域のレーザが好ましい。レーザ光源の強度分布は、ガウシアン、トップハット型、リング型など付属するレンズによって様々な強度分布にすることが可能であるが、溶着状態を均一にしやすいという点で、トップハット型もしくはリング型の強度分布を用いた光源を使用することが好ましい。
【００３６】
また、平坦部同士の密着性が溶着特性に大きな影響を与えるため、光学部品１の凸形状を有する突起１ｃの密着部分の粗さ及びピックアップケース２の粗さを考慮し、光学部品１を加圧した状態での光学部品１の平坦部とピックアップケース２の平坦部の隙間が３０μｍ以下にできる樹脂同士の組合せが望ましい。
【００３７】
光ピックアップ用途における光学部品１は非結晶性樹脂、ピックアップケース２は結晶性樹脂の構成が一般的であるが、その他の樹脂同士の接合にも適用可能である。
【００３８】
以下、適用する光学部品１の突起部１ｃ及び溶着部４の形状は様々な形態が可能であり、それらを各実施例に分けて説明する。
【実施例１】
【００３９】
図１は、本発明のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２のレーザ溶着固定の一実施例を示す構造図である。図１（ａ）はＺ方向（上方向）から見た平面図、図１(ｂ)はＡ方向から見た側面図である。今回示した光学部品１は光軸方向（Ｙ軸方向）にレンズ面１ａ，１ｂを有し、Ｘ方向の両端にはピックアップケース面に対して、凸形状を有した突起部１ｃを有する。１ｄは光軸の通るレンズ中心位置である。
【００４０】
光学部品１をピックアップケース２に対してレーザ溶着する場合、光学部品１を冶具によってチャッキングもしくは吸着し、突起部１ｃの凸部面をピックアップケース２の平坦面に押し当てた状態（加圧状態）で、突起部１ｃを介し、Ｚ方向からレーザ光を走査しながら照射し溶着を行う。なお、レーザ光を走査しない場合は、固定冶具側を走査することになる。
【００４１】
この時、密着した平坦部の部分だけを溶着すると、レーザや固定冶具の移動に応じたエネルギーが溶着部に供給されることになるが、線上に走査させた場合、レーザ照射端部分は過溶着になりやすく、空孔の発生など溶着状態が悪くなることが多々発生する。また、光学部品１とガラスが添加されたピックアップケース２など線膨張係数の大きい組合せの場合、端部分には、溶着時に過大な応力が発生し、溶着時に剥離が発生することもある。
【００４２】
さらに、一見、正常に溶着できたように観察されても、端部分には過大な残留応力が発生しているため、信頼性試験において、端部分が剥離し、その部分が起点となり、剥離が進行することが確認されている。特に、この現象は、端においてもレーザの照射開始部に比べ、レーザ走査した時の終端部に発生することが多くみられた。
【００４３】
本実施例では、光学部品１を溶着する凸形状の突起部を光軸中心から離れたＸ方向の端部に設けたこと、また、上記凸部の平坦部とピックアップケースの平坦部の密着面よりも終端側に延在してレーザ光を照射することにより、密着面のレーザ溶着部４−１よりも厚いレーザ溶着部４−２を有したことを特徴とする。
【００４４】
この結果、厚い溶着部４−２により、終端部に発生する過大なストレスを抑え、溶着時に発生する終端部の剥離の発生を抑制することが可能となる。また、この厚い溶着部４−２を設けることにより、終端部付近の密着面における応力集中の緩和が可能となり、高い信頼性を期待できる。但し、密着面方向に対して、前記光学部品に形成した凸部の平坦部と平坦部以外の部分の距離が大きい場合は、厚い溶着部４−２を形成することが困難である。
【００４５】
そこで、その距離は、樹脂材料の線膨張係数や融点などの特性にも依存するが、今回示した組合せにおいては、50μm以内とすることが望ましい。この距離が大きすぎると上側の光学部品側に熱が逃げないので、ガスが出やすい。ガスが発生すると、レンズや光源となるレーザの面を汚してしまう。
【００４６】
なお、レーザ溶着において、接着剤に比べて少ない量ではあるが、溶着時にアウトガスが発生する。また、完全に樹脂同士が密着しない部分については吸収樹脂に急加熱が起こり、密着した場合に比べ発生するアウトガスが多くなる。そのため、本構造のようにすれば、凸形状を有した突起１ｃの厚い溶着部分４−２以外の端付近でアウトガスのトラップの効果も期待できる。
【００４７】
さらに、本構造において、レーザ走査方向の凸形状を有した突起部の長さＬ１を、光学部品の長さＬ２よりも小さくすれば、アウトガスの発生によるレンズ面への付着する可能性を大幅に抑制することも可能となる。
【００４８】
図２は、図１における溶着部の変形例を示す側面図である。この例で示したように、平坦部よりも外側からレーザ照射を開始し、走査することにより、終端部付近だけでなく、開始点付近にも厚い溶着部４−２を形成することが可能となる。本構造は、両端の端部の応力集中を緩和できるという点で非常に有効な構造である。
【００４９】
図３は、図１における溶着部の変形例を示す平面図である。近年の光ピックアップ装置の高機能化に伴い、ピックアップケース２上には様々な種類の光学部品１を実装しなければならない。そのため、設計上、光軸方向の凸形状を有する突起部１ｃの長さを確保できない場合には、光軸方向と垂直な方向に比較的長い凸部形状の突起１ｃを設け、レーザ溶着するのが望ましい。
【００５０】
図４は、図１における溶着部の変形例を示す上面図（図４（a））、断面図（図４（b））である。
図４で示したように、凸形状を有する突起部１ｃの密着面よりも大きいスポットサイズのレーザ光を照射することで、光学部品１の光軸方向の挟んだ端部分にも厚い溶着部４−２を形成することが可能となり、溶着強度の向上が期待できる。
【００５１】
しかしながら、厚い溶着部４−２の状態は、密着面の溶着部４−１よりも空孔が発生しやすい。また、溶着部の厚さが厚いほど、環境変化による樹脂の変形要因になりやすい。そのため、厚い溶着部４−２を有効に利用するためには、密着面の溶着部４−１の面積よりも厚い溶着部の面積４−２を小さくすることが必須となる。
【００５２】
以上の図１〜４で示したように、ピックアップケース２との溶着面（ＸＹ面）をレンズ面１ａ，１ｂ（ＸＺ面）と直交させた状態で、光軸を挟んで光学部品１の両端の凸部形状を有した突起部１ｃで溶着する場合、溶着面のピックアップケース２の底面からの高さをレンズ中心位置１ｄの高さとほぼ同一とした。これにより、周囲の環境条件が変化してもレンズ中心位置１ｄの高さを安定に維持することができる。
【実施例２】
【００５３】
図５は、本発明のピックアップ装置１０における凸形状の突起１ｃを有した光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。図５（ａ）はＺ方向から見た平面図、図５（ｂ）はＸ方向から見た光軸方向のＮ−Ｎ’断面図である。本実施例では、光学部品１のレンズ面１ａ、１ｂの外側の部分を光軸方向（Ｙ方向）に延長してその端部に凸形状の突起部１ｃを設け、ピックアップケース２との密着面よりもレーザ走査長さを大きくして溶着する。
【００５４】
本実施例は、光ピックアップ装置１０の設計上の制約から、光学部品１のＸ方向の端部にて溶着が不可能な場合に有効である。その際、突起部１ｃを光軸から十分離れた位置に設けること、すなわち光軸から溶着部４までの高さがレンズ面１ａ、１ｂの外周高さよりも高く配置することで、突起部１ｃがレンズ面１ａ、１ｂの光透過領域に干渉しないようにする。
【００５５】
なお、本構造において、ピックアップケース２の上面に凸部を設けることで、溶着部４からのアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂに回り込むのを防止することができる。特に、この凸部の高さはできる限り高くことが望ましい。また、溶着箇所は光軸上（Ｘ＝０）に限定されることもない。以上の図１〜５の実施例において、レンズ面１ａ、１ｂ（ＸＺ面）と直交するため、溶着部４から発生されたアウトガスがレンズ面１ａ、１ｂに付着するのを極力抑えることができる。
【００５６】
図６に、他の形態の実施例を示す。図６（ａ）は光軸方向から見た平面図、図６（ｂ）はＡ方向から見た側面図である。これまで説明した実施例において、溶着のためのレーザ照射と光学部品の光軸は直交していたが、ピックアップケース材にアウトガスの発生が少ない樹脂を用いた場合などは、同一方向に溶着部を形成しても良い。但し、その場合、溶着の平坦部及びそれよりも厚い溶着部を形成する溶着面は、レンズ面と同一面上にしないことが必須となる。本実施形態において、Ｙ方向は光軸であるが、これまで示したピックアップの高さ方向とＹ方向が同一方向になっても良い。
【実施例３】
【００５７】
図７は、本発明のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。この実施例では、突起部を２個設け、一方の突起部のみを凸形状の突起１ｃとし、溶着部４を設けた構造である。片側１箇所のみ溶着した場合、前記実施例１〜３の両側２箇所を溶着する場合に比べ、初期の強度は小さくなるが、溶着部４に加わるストレスを小さくできる。よって、初期強度において満足できるレベルを有し、線膨張率の差による影響が大きい樹脂の組合せの場合には、むしろこのような１箇所のみの溶着構造が有効となる。
【００５８】
さらに片側１箇所のみの溶着構造によれば、同様の理由で、光学部品１のレンズ面にかかるストレスを小さくできる。光学部品１には、環境変化による収差変化が小さいことが要求されるが、収差変化の厳しい、すなわち、収差変化の影響を受けやすい光学部品１を用いる場合には、有効な構造である。なお、本構造は、図６で示したような光軸と同一方向の溶着面を形成する場合にも非常に有効な手段となる。
【００５９】
一方、本実施例の場合、光学部品１は片側１箇所のみで固定される構造のため、高温での動作中には、光学部品１の位置（レンズ中心位置１ｄ）が、低温時の位置よりも線膨張係数の差分だけＸ方向（左右方向）にずれた状態になる。この場合には、熱膨張率差を考慮して、予め光学部品１をＸ方向にずらした位置に配置して溶着する、もしくは、設計段階でずれることを考慮して、光軸シミュレーションして設計すれば、光軸のずれはさほど問題にならない。
【実施例４】
【００６０】
図８は、本発明のピックアップ装置１０の光学部品１における凸形状を有した突起１ｃの他の構造例である。これまでの溶着実施例で示したように、光軸と溶着面が直交する場合、レンズ面１ａ、１ｂを形成するために、成形時に光軸方向に型を抜く必要がある。レーザ溶着部４には、密着が要求されるため、平行度が高いことが必須となる。
【００６１】
そこで、溶着面方向に対しては、追加のコマを用いて、Ｚ方向にコマを抜くことで平行度を確保している。しかし、レーザ光が透過する溶着面と反対側の突起部分が平行に形成されている場合、その部分には傷や厚みの差が発生しやすくなる。よって、溶着面と反対側の突起部分は、密着面とは平行ではなく、ある一定の角度を持って、傾斜させることが望ましい。なお、その傾斜角度は２°以上あれば良い。
【実施例５】
【００６２】
図９は、本発明のピックアップ装置１０の光学部品１における凸形状を有した突起１ｃの他の構造例である。この実施例では、光学部品に形成した凸部状突起１ｃの溶着側の平坦部と端部との肉厚が直線的に変化している。このような構造とすれば、密着面よりも延在してレーザ溶着した時に、段階的に厚い接着部４−２を形成することが可能となり、品質の高い厚い溶着部４−２を形成することが可能となる。
【００６３】
図１０は、本発明のピックアップ装置１０の光学部品１における凸形状を有した突起１ｃの他の構造例である。レーザ溶着において、吸収樹脂が光のエネルギーを吸収し、透過樹脂に熱を伝えることで溶着するが、熱伝導がほとんど起こらない場合には、吸収樹脂のみ温度が上がり、アウトガス化される傾向にある。
【００６４】
そのため、アウトガスが発生しやすい樹脂の場合やアウトガスの発生が問題になる場合には、溶着方向に対して、平坦部以外の部分の粗さＲｂを平坦部粗さＲａに比べ、大きくしておけば、その部分で光を散乱させることができるため、入射するレーザ光の強度を低下させることが可能となる。よって、余分なアウトガスの発生やレンズ面への付着を抑制することが可能となる。なお、粗さＲａ、ＲｂはＪＩＳで規定されているＲｚによって比較すれば良い。
【実施例６】
【００６５】
図１１は、本発明のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。この実施例では、光学部品に形成した凸形状の突起部１ｃの端付近に、ピックアップケース２の一部に傾斜を設けた部分を形成することで、厚い溶着部４−２を形成しやすくしている。
【００６６】
本構造は、ピックアップケース２に用いる樹脂の成形精度が、光学部品１に用いる樹脂の成形精度に比べ、高精度にできる樹脂の組合せで溶着する場合には、有効な手段となりえる。なお、傾斜部分は、密着する平坦部以外で厚い溶着部４−１を形成する目的であればどのような角度や場所でも良い。
【実施例７】
【００６７】
図１２は、本発明のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例であり、レーザ溶着固定の端付近を接着剤５によって覆ったことを特徴としている。このような構造とすることで、強度の向上及び終端部の剥離の抑制をより効果的に行うことが可能となる。また、溶着部４をすべて覆った場合、環境試験の中でも特に高温高湿時における溶着部への水分の吸収を接着剤にて抑制することも可能となる。
【００６８】
ここで示した接着剤５は、収差変化を考慮すると、光学部品１やピックアップケース２を形成する樹脂に比べ、弾性率もしくは硬度が小さい接着剤を用いることが望ましい。また、30Pa・s以下の粘度の低い接着剤５を用いた方が隙間部分まで接着剤５で埋めることができ望ましい形態となる。さらに、作業性を考慮すると接着剤５はＵＶ接着剤を使用することが望ましい。
【００６９】
以上、これまで述べた各実施例において、レーザ溶着もしくは接着を行う際に、予め光学部品１もしくはピックアップケース２の少なくともどちらかに対し、ＵＶオゾン法、コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線処理などの表面改質・洗浄を実施することで、接合強度をさらに向上できる。
【００７０】
実施例として、これまで光ピックアップ装置１０を例に説明したが、本構造は、光ピックアップ装置１０用の光学部品１のみならず、携帯電話やデジタルカメラなど光学部品を使用する製品及び光学部品以外を用いたレーザ溶着構造全般にも有効である。すなわち、携帯電話やデジタルカメラなどにおいては、以上説明してきた光ピックアップ装置１０に相等する部分が光学モジュールとして組み込まれることになる。
【００７１】
以上の例では、本発明に係るレーザによる溶着方法が光学モジュール等に使用されるとして説明した。しかし、本発明のレーザ溶着方法は、溶着強度が向上する点、溶着による部品へのストレスが小さい点等の優れた特徴を有しているので、光学部品以外のレーザ溶着にも適用することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
近年、光ピックアップ装置の小型・薄型化と共に、各種規格の光ディスク媒体への高速記録が要求されている。これら規格を１台の光ピックアップ装置で満足させようとした場合、設計マージンが小さくなると共に、光学部品の固定には更なる高精度化が必須になる。以上述べた各実施例を用いれば、従来の接着剤のみによる固定方法に比べ、光学部品の位置ずれを大幅に低減し、生産性も飛躍的に向上することが可能となる。また、線上に溶着した時に発生する端部分の剥離を抑えることができ、レーザ溶着のメリットを十分に活かせることが可能となる。従って、本発明は、光ピックアップ装置及び光ディスクドライブ装置の高信頼化、低コスト化の実現に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定を示す構造図である。
【図２】図１における溶着部４の変形例を示す平面図である。
【図３】図１における溶着部４の変形例を示す平面図である。
【図４】図１における溶着部４の変形例を示す平面図である。
【図５】実施例２のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。
【図６】実施例２のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の例を示す構造図である。
【図７】実施例３のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の実施例を示す構造図である。
【図８】実施例４のピックアップ装置１０の光学部品１における凸形状を有した突起の他の実施例を示す構造図である。
【図９】実施例５のピックアップ装置１０の光学部品１における凸形状を有した突起の他の実施例を示す構造図である。
【図１０】実施例５のピックアップ装置１０の光学部品１における凸形状を有した突起の他の例を示す構造図である。
【図１１】実施例６のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の例を示す構造図である。
【図１２】実施例７のピックアップ装置１０における光学部品１とピックアップケース２の溶着固定の他の例を示す構造図である。
【図１３】光ピックアップ装置１０において、光学部品１とピックアップケース２の組み立てを示す図である。
【図１４】本発明による光ピックアップ装置１０の一例を示す外観図である。
【図１５】光ピックアップ装置１０を組み込んだ光ディスクドライブ装置２０の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…光学部品、１ａ，１ｂ…レンズ面、１ｃ…凸形状の突起部、１ｄ…レンズ中心位置、１−１…検出レンズ、１−２…補助レンズ、２…ピックアップケース、３…ゲート部、４…レーザ溶着部、４−１…平坦溶着部、４−２…厚い溶着部、５…接着剤、１０…光ピックアップ装置、１１…対物レンズ、１２…アクチュエータ部、１３…ハーフミラー、１４…プリズム、１５…レーザダイオード、１６…フォトダイオード、１７…光ピックアップ用金属カバー、２０…光ディスクドライブ装置、２１…スピンドルモータ、２２…ドライブカバー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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