(57)【要約】【課題】  ビーム形状整形用プリズムを位置決め精度が高く、迅速に且つ容易に取り付け固定することができるビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造を提供する。【解決手段】  光記録媒体７に対してレーザ光のビームＬを照射して情報を記録、または再生する光ピックアップに用いられるビーム形状整形用プリズム３の位置決め固定構造において、前記ビーム形状整形用プリズムを接着固定するための接着用台座１４と、前記ビーム形状整形用プリズムの整形角度を形成する２側面の内の一側面に接して位置決めを行う２つの互いに離間された位置決め当接部１２ａ，１２ｂと、前記２側面の内の他側面に接して位置決めを行う１つの位置決め当接部１２ｃと、を備える。これにより、ビーム形状整形用プリズムを位置決め精度が高く、迅速に且つ容易に取り付け固定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光記録媒体に対してレーザ光のビームを照射して情報を記録、または再生する光ピックアップに用いられるビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造において、
前記ビーム形状整形用プリズムを接着固定するための接着用台座と、
前記ビーム形状整形用プリズムの整形角度を形成する２側面の内の一側面に接して位置決めを行う２つの互いに離間された位置決め当接部と、
前記２側面の内の他側面に接して位置決めを行う１つの位置決め当接部と、
を備えたことを特徴とするビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に情報を記録し、または再生するための光ピックアップに用いられるビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ディスク等の光記録媒体が民生用機器、またはコンピュータの外部記憶装置として普及するに伴って、これらの装置類に用いられる光ピックアップの小型化、薄型化に対する要求が益々大きくなってきている。その結果、光ピックアップの部品の実装密度が高くなり、組み立て調整時の作業性を確保することが重要になってきている。更に、記録の高密度化に伴って、組み立て精度を向上させる要求もあるため、組み立て調整時の作業性の向上と組み立て精度の向上とを両立させながら小型化、薄型化することは非常に重要である。
上記したような光ピックアップは、例えば特許文献１、２等において開示されている。ここで、一般的な光ピックアップの光学系の構成について説明する。図８は一般的な光ピックアップの光学系を示す概略構成図である。図８において、”１”はレーザ光のビームＬを出力するレーザ素子、”２”はコリメートレンズ、”３”はビームＬの形状を整形するためのビーム形状整形用プリズムである。ここではビーム形状整形用プリズム３は、偏光ビームスプリッタ３Ａと一体化されている。”４”は立ち上げミラー、”５”は１／４波長板、”６”は対物レンズ、”７”は光記録媒体としての光ディスク、”８”はシリンドリカルレンズ等の検出レンズ、”９”は光検出器である。
【０００３】
図８において、レーザ素子１から出射したレーザ光のビームＬはコリメートレンズ２で平行光になり、偏光ビームスプリッタ３Ａと一体となったビーム形状整形用プリズム３（以下、単に「整形用プリズム」とも称す）に入射しほぼ円形のビームに整形される。この整形用プリズム３を通過したビームは、立ち上げミラー４で１／４波長板５、対物レンズ６の方向に反射される。そして、このビームは対物レンズ６ではレーザ光を集光して光ディスク７に照射されて信号面に対して情報の書き込み、或いは読み取りが行なわれる。上記光ディスク７からの反射光は対物レンズ６、１／４波長板５、立ち上げミラー４を通り、整形用プリズム３と一体となった偏光ビームスプリッタ３Ａの部分の偏光面３Ａ’で検出レンズ８の方向に反射し、レーザ光のビームは検出レンズ８で集光されて、光検出器９に入射する。この光検出器９では光ディスク７の信号面からのメイン信号、フォーカスエラー信号、トラッキング信号が検出される。
【０００４】
ところで、上記整形用プリズム３は、前述したように光ピックアップの筐体等に位置精度良く取り付け固定される必要がある。図９はビーム形状整形用プリズムの従来の固定構造の一例を示す図、図１０はビーム形状整形用プリズムの従来の固定構造の他の一例を示す図である。
図９に示す場合には、光ピックアップの筐体（図示せず）から起立させて２つの基準面用突起１０を設け、この基準面用突起１０に形成されている２つの基準面１０ａ、１０ｂに上記整形用プリズム３の異なる側面を押し付けて位置決めを行い、位置決めをした後に整形用プリズム３の側面、または底面を接着剤で光ピックアップの筐体に固定するようになっている。
図１０に示す場合には、筐体（図示せず）より３本の位置決めピン１１ａ、１１ｂ、１１ｃを起立させて設け、これらの位置決めピン１１ａ、１１ｂ、１１ｃに整形用プリズム３のそれぞれ異なる側面を接触させてこの整形用プリズム３を挟み込み、光軸を基準にして調整しながら最適な位置決めをして整形用プリズム３を固定するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−３０３０３０号公報
【特許文献２】特開平０３−２０３０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した図９及び図１０に示すような固定構造によれば、それぞれある程度の取り付け位置精度を出すことができる。しかしながら、上記図９に示す固定構造では、整形用プリズム３の外形形状にばらつきがあるので基準面１０ａ、１０ｂに対して整形用プリズム３の姿勢が不安定になり、位置精度がばらついてしまうという問題がある。特に光ピックアップの整形用プリズム３は、光軸に対してマイクロオーダーの位置決め精度が要求されるので、その位置精度が許容範囲を超えてばらついてしまい、正しい信号の記録や読み取りが出来なくなる、という欠点があった。
また図１０に示す固定構造による固定方法は筐体の精度によらず、整形用プリズムの正確な位置決めを行える利点がある。しかしながら、この場合には固定構造の位置決めピン１１ａ〜１１ｃの設計が複雑になり、またその位置決め方法を難しくしたり、固定に要する作業時間も長くなったりする。さらに位置決めピン１１ａ〜１１ｃを入れるスペースが多く必要になり光ピックアップの小型化を妨げたりする要因にもなっていた。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、ビーム形状整形用プリズムを位置決め精度が高く、迅速に且つ容易に取り付け固定することができるビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、光記録媒体に対してレーザ光のビームを照射して情報を記録、または再生する光ピックアップに用いられるビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造において、前記ビーム形状整形用プリズムを接着固定するための接着用台座と、前記ビーム形状整形用プリズムの整形角度を形成する２側面の内の一側面に接して位置決めを行う２つの互いに離間された位置決め当接部と、前記２側面の内の他側面に接して位置決めを行う１つの位置決め当接部と、を備えたことを特徴とするビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造によれば、ビーム形状整形用プリズムを位置決め精度が高く、迅速に且つ容易に取り付け固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明に係るビーム形状整形用プリズムの位置決め固定構造の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
＜第１実施例＞
図１は本発明に係る位置決め固定構造の第１実施例を示す斜視図、図２は第１実施例の平面図、図３は第１実施例の正面図である。尚、従来装置と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
ここで示されるビーム形状整形用プリズム３は、前述したように偏光ビームスプリッタ３Ａの部分と一体化されており、その内部に偏光面３Ａ’を有している。この整形用プリズム３は、レーザ光のビームＬの形状を円形に整形するために所定の整形角度αで交差される２つの側面３ａ、３ｂを有している。そして、一方の側面３ａにビームＬが入射するようになっている。
そして、本発明のビーム形状整形用の位置決め固定構造２０は、上記２つの側面３ａ、３ｂの内の一方の側面、ここではビームＬが入射する側面３ａに当接してこの位置決めを行う２つの互いに離間された位置決め当接部１２ａ、１２ｂを有している。また、この位置決め固定構造２０は、上記２つの側面３ａ、３ｂの内の他方の側面３ｂに当接してこの位置決めを行う１つの位置決め当接部１２ｃも有している。
【００１０】
上記各位置決め当接部１２ａ〜１２ｃは、例えば金属や樹脂等よりなり、それぞれ光ピックアップの筐体（図３参照）側より起立して設けられている。ここでは上記２つの位置決め当接部１２ａ、１２ｂは、上記側面３ａに沿った接触面をそれぞれ有しており、側面３ａに対して面接触するようになっている。これに対して、位置決め当接部１２ｃは接触部分が断面略半円状に形成されており、側面３ｂに対して線接触するようになっている。尚、これらの接触部の形状は特に限定されない。そして、これらの各位置決め当接部１２ａ、１２ｂは、この整形用プリズム３を通過するレーザ光のビームを遮断しないような位置に設けられている。
また、この第１実施例ではこの整形用プリズム（偏光ビームスプリッタ３Ａを含む）３の荷重を受けるために、上端面が平坦になされた複数、ここでは３つの台座１３ａ、１３ｂ、１３ｃが略均等に分散させて設けられており、この上面で上記整形用プリズム３を受けるようになっている。
【００１１】
また上記偏光ビームスプリッタ３Ａの部分を含む整形用プリズム３の略中心部に対応させて、筐体２２側より上端面が平坦になされた接着用台座１４が起立させて設けられており、この接着用台座１４の上端面と上記整形用プリズム３の下面との間に接着剤１６を介在させてこの整形用プリズム３を接着固定するようになっている。この接着用台座１４の上端面の面積は、十分な接合強度を得るために比較的大きな面積に設定されている。上記接着剤１６としては、例えば紫外線硬化樹脂を用いることができる。従って、実際の取り付け作業では、上記整形用プリズム３ａの位置決め終了後に、紫外線を照射することにより上記紫外線硬化樹脂よりなる接着剤１６を固化させて、整形用プリズム３を接着固定するようになっている。
【００１２】
次に、上記位置決め固定構造を用いて行われる整形用プリズム３の位置決め取り付け工程について図４も参照して説明する。
まず、図２及び図３で示した接着用台座１４の上端面に適量の紫外線硬化樹脂よりなる接着剤１６を塗布しておき、図２及び図３で示された３ヶ所の台座１３ａ、１３ｂ、１３ｃ上に整形用プリズム３を乗せる。しかしこのままでは、整形用プリズム３の位置は設計上の位置ではないので、図４（Ａ）に示すように、移動可能になされた治具ピン１７で整形用プリズム３を２つの位置決め当接部１２ａ、１２ｂの方に押し出すよう移動させる。すると、図４（Ｂ）に示すように、治具ピン１７により押し出されて移動した整形用プリズム３の一側面３ａが位置決め当接部１２ａ、１２ｂに当接する。更に、治具ピン１７を押し出すと、この整形用プリズム３はもう一つの位置決め当接部１２ｃの方向に位置決め当接部１２ａ、１２ｂの各側面と接触しつつ滑りながら移動していく。最後に図４（Ｃ）に示すように、位置決め当接部１２ａ、１２ｂの各側面を滑りながら移動した整形用プリズム３の他方の側面３ｂが位置決め当接部１２ｃに当接し（突き当たり）、これにより、設計通りの所定の位置に正確に位置決めされる。
上記のように整形用プリズム３を正確に位置決めしたならば、前述したように紫外線を照射することによって上記紫外線硬化樹脂よりなる接着剤１６を固化させ、これにより整形用プリズム３は完全に固定されることになる。
【００１３】
このように、整形用プリズム３を、一方向に押し出すように移動するだけで、この整形用プリズム３を所定の位置に複雑な固定構造を用いることなく、迅速に且つ容易に精度良く位置決め固定することが可能となる。
また、整形用プリズム３が筐体に設けられた３個所の位置決め当接部１２ａ〜１２ｃでくさび状に固定されるので、振動衝撃が加わったり、環境試験が行われても、整形用プリズム３が光軸に対して回転することを防止することができる。
ところで、図４を参照して説明したような手順で整形用プリズム３の位置決めが行われるのであるが、この動作が効果的に行われるための条件について図５を使用して説明する。図５は整形用プリズム３に加わる力の方向を説明するための図である。図５では、整形用プリズム３が図４に示した治具ピン１７により、Ｆという力で図４に示した位置決め当接部１２ａ、１２ｂに押し付けられた場合を表している。尚、この力Ｆは、整形用プリズム３の側面３ｂに対して平行である。ここで整形用プリズム３に加わる押す力Ｆを、整形角度αを成す面の一方の側面３ａに垂直な成分ｆｎと、側面３ａに水平な成分ｆｐに分解するとそれぞれ次の数１の通りになる。
【００１４】
ｆｎ＝Ｆｓｉｎα    、  ｆｐ＝Ｆｃｏｓα    …  （数１）
ここで、整形角度αを成す側面３ａと位置決め当接部１２ａ、１２ｂの成す摩擦力をＦｎ、摩擦係数をμとすると、以下の数２のようになる。
Ｆｎ＝μｆｎ＝μＦｓｉｎα    …  （数２）
ここで整形用プリズム３がスムーズに動く条件は”Ｆｎ  ＜  ｆｐ”であるから、上記数１、数２から次の数３の式が得られる。
μＦｓｉｎα  ＜  Ｆｃｏｓα    …  （数３）
さらにまとめると、以下の数４に示す関係が得られる。
α  ＜  ｔａｎ−１（１／μ）…  （数４）
一般的に金属とガラスまたは樹脂とガラスの間の摩擦係数μは、”μ＝０．１５〜０．４”の値であるので、以下の数５に示す条件が得られる。
α  ＜  ８１°〜６８°  …  （数５）
従って、整形用プリズム３の材料がガラスで、２つの位置決め当接部１２ａ、１２ｂの材質が、金属または樹脂の場合は、整形用プリズム３の整形角度αが少なくとも６８°未満であれば、本発明の効果は十分得られるということになる。
この場合、上記整形用プリズム３や位置決め当接部１２ａ、１２ｂの各材質は一例を示したに過ぎず、両材質間の摩擦係数に依存して整形角度αの上限値が定まることになる。
【００１５】
＜第２実施例＞
次に本発明の第２実施例について説明する。
図６は本発明の第２実施例を示す図である。先の第１実施例では、整形用プリズム３を支持する台座としては上端面の面積の小さな３つの台座１３ａ〜１３ｃと上端面の面積の大きな１つの接着用台座１４とを設けたが、これに限定されず、図６に示すように、上記接着用台座１４だけを設け、他の３つの台座１３ａ〜１３ｃを設置しないで省略するようにしてもよい。尚、この場合にも、３つの位置決め当接部１２ａ〜１２ｃを設けるのは勿論である。
この場合には、接着用台座１４に整形用プリズム３を乗せれば良いので、比較的容易に整形用プリズム３を載せることができ、その分、位置決め操作をより迅速に行うことができる。
【００１６】
＜第３実施例＞
次に、本発明の第３実施例について説明する。
図７は本発明の第３実施例を示す平面図である。先の第１及び第２実施例では、光学部品であるビーム形状整形用プリズム３としては、偏光ビームスプリッタ３Ａの部分を一体的に結合した整形用プリズム３を例にとって説明したが、これに限定されず、図７に示すように、偏光ビームスプリッタ３Ａの部分を結合していない、ビーム形状整形用プリズム３だけを単体として用いるようにしてもよい。この場合には、先の第２実施例の場合と同様に小さな３つの台座１３ａ〜１３ｃの設置は省略し、接着用台座１４のみを設けている。尚、この場合にも、３つの位置決め当接部１２ａ〜１２ｃを設けるのは勿論である。そして、上記接着用台座１４は、偏光ビームスプリッタ３Ａがない分だけ小さくなっている整形用プリズム３の略中央に位置させるように設けられている。
この場合にも、上記第１及び第２実施例の場合と同様な作用効果を発揮することができる。尚、この第３実施例の場合には、この整形用プリズム３の後段側に偏光ビームスプリッタ（図示せず）が設けられることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る位置決め固定構造の第１実施例を示す斜視図である。
【図２】第１実施例を示す平面図である。
【図３】第１実施例を示す正面図である。
【図４】位置決め固定構造を用いて行われる整形用プリズムの位置決め取り付け工程を示す図である。
【図５】整形用プリズムに加わる力の方向を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施例を示す図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す平面図である。
【図８】一般的な光ピックアップの光学系を示す概略構成図である。
【図９】ビーム形状整形用プリズムの従来の固定構造の一例を示す図である。
【図１０】ビーム形状整形用プリズムの従来の固定構造の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…レーザ素子、２…コリメートレンズ、３…ビーム形状整形用プリズム、３Ａ…偏向ビームスプリッタ、６…対物レンズ、７…光ディスク（光記録媒体）、９…光検出器、１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…位置決め当接部、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…台座、１４…接着用台座、１６…接着剤、２０…位置決め固定構造、Ｌ…ビーム。
【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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