(57)【要約】【課題】  コリメータレンズのＡＲコートと呼ばれる反射防止膜を省略し、なおかつ、接着剤にアクリル系紫外線硬化型接着剤を使用することによって、反射防止膜を有しないコリメータレンズが安価であることによるコストダウン効果とアクリル系紫外線硬化型接着剤が安価であることによるコストダウン効果とを相乗させて光学装置の大幅なコストダウンを図り、併せて、実用に耐え得る剥離強度を確保する。【解決手段】  コリメータレンズ１の素地の表面の反射防止膜を省略し、接着剤にアクリル系紫外線硬化型接着剤３を用いると共に、そのアクリル系紫外線硬化型接着剤３のマウント層に対するコリメータレンズ側の接合面１３を粗面化して接合面積を増大させ、剥離強度を改善する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源としてのレーザダイオードの発散光を平行光化するコリメータレンズがその素地の表面に反射防止膜を有していると共に、そのコリメータレンズが、上記反射防止膜を備えている外周面の複数箇所のそれぞれとレンズホルダーの接合面とを跨いでマウントしたアクリル系紫外線硬化型接着剤で上記レンズホルダーに接合されているディスクドライブの光学系でなる光学装置において、
上記コリメータレンズの素地の表面の反射防止膜を省略することにより、上記コリメータレンズの光学面とその光学面を除く残部である非光学面との全体をそのコリメータレンズの素地の表面によって形成し、上記アクリル系紫外線硬化型接着剤のマウント層に対するコリメータレンズ側の接合面が、その素地の外周面に凹凸を形成して接合面積を増大させるための表面加工処理を行うことによって形成された粗面でなることを特徴とする光学装置のレンズ固定構造。
【請求項２】
光源としてのレーザダイオードの発散光を平行光化するコリメータレンズが、その外周面の複数箇所のそれぞれとレンズホルダーの接合面とを跨いでマウントした接着剤でレンズホルダーに接合されている光学装置において、
上記コリメータレンズの光学面とその光学面を除く残部である非光学面との全体がそのコリメータレンズの素地の表面により形成されていて、接着剤のマウント層に対するコリメータレンズ側の接合面が、上記素地の外周面に凹凸を形成して接合面積を増大させるための表面加工処理を行うことによって形成された粗面でなることを特徴とする光学装置のレンズ固定構造。
【請求項３】
上記表面加工処理が、上記素地の外周面に掻き傷を形成する処理である請求項２に記載した光学装置のレンズ固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置のレンズ固定構造、特に、光源としてのレーザダイオードの発散光を平行光化するコリメータレンズをレンズホルダーに接着剤で接合して固定する場合に採用することのできる光学装置のレンズ固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学装置では、レーザダイオードから出射される拡散光を略平行光化するコリメータレンズを紫外線硬化型接着剤でレンズホルダーに接合して固定することが多く行われている（たとえば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。そのうち、特許文献１には、コリメータレンズのの平面部を切削工具などの切削痕により粗面化し、そのように粗面化した平面部を接着部位として剥離強度を高めることが記載されている。また、特許文献２には、コリメータレンズの外周面に、ホルダ部材との接着部位に対して研磨加工を施されている研磨面と研磨されていない粗面との表面粗さが異なる面を存在させることによって、剥離強度を高めると共に組立精度を高めることが記載されている。さらに、特許文献３には、コリメータレンズの外周面を梨地面に形成することによって漏れ光を散乱させることについての記載がある。
【特許文献１】特開２００４−１６３６０７号公報（００３６）
【特許文献２】特開２００４−４７５７３号公報（図７、００５７）
【特許文献３】特開平１０−４１５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ディスクドライブなどの光学系（光ピックアップ）に採用されるコリメータレンズは、そのレンズ素地の表面に蒸着などの手段によってＡＲコートと呼ばれる反射防止膜が形成されていて、レンズホルダーにコリメータレンズを紫外線硬化型接着剤で接合したときには、その接着剤が、コリメータレンズ素地の表面ではなくて反射防止膜の表面に接合した状態になっている。また、コリメータレンズの表面に形成されている反射防止膜は、汎用的で安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤との接合性に優れていることが判っており、そのために、接着剤として安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いた場合でも、コリメータレンズが反射防止膜の形成されたものであれば実用に耐え得る十分に大きな剥離強度の得られることが判っている。
【０００４】
しかしながら、反射防止膜が形成されているコリメータレンズ（以下「膜付きコリメータレンズ」という）は、その反射防止膜を有しない素地だけで製作されたコリメータレンズ（以下「膜無しコリメータレンズ」という）に比べて価格が高く、そのために接着剤として安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いて光学装置のコストダウンを図ろうとしても、それによるコストダウンの効果が、膜付きコリメータレンズが高価であるために希薄化されてしまい、光学装置全体としては、それほどのコストダウン効果を得ることができなかった。
【０００５】
そこで、本願発明者は、ＣＤ（コンパクディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）などの光ディスクを使用対象とするディスクドライブなどの光学系である光ピックアップにつき、膜無しコリメータレンズを用いると、上記した安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いることと相まって、大きなコストダウン効果が得られるであろうと考えた。
【０００６】
このような状況の下で、本願発明者は、膜付きコリメータレンズを採用したディスクドライブの光学系と膜無しコリメータレンズとを採用したディスクドライブの光学系とについてその光学性能を比較したところ、両者の間にそれほど大きな差異が見られず、膜無しコリメータレンズを採用しても十分に実用に耐え得る光学性能の得られることを突き止めた。
【０００７】
しかしながら、その反面で、膜無しコリメータレンズを上記した安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いてレンズホルダーに接合すると、膜付きコリメータレンズをアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いてレンズホルダーに接合した場合に比べて、その剥離強度が低下して実用に耐え得ないおそれがあるという問題点が知見された。
【０００８】
そこで、本願発明者は、コストダウンを図ることを主眼として、膜無しコリメータレンズとアクリル系紫外線硬化型接着剤との剥離強度を高めるための対策についてさらに研究を重ね、本願発明を完成するに至った。
【０００９】
一方、上掲の特許文献１や特許文献２に記載されている技術は、コリメータレンズの表面を粗面化して紫外線硬化型接着剤との接合面積を増大させるということを通じて剥離強度を高めるというものではあるけれども、そのコリメータレンズがＡＲコートと呼ばれる反射防止膜を有しているか否かは不明であり、加えて、紫外線硬化型接着剤の種類、具体的にはその紫外線硬化型接着剤がアクリル系であるか否かについても不明である。このことから、特許文献１又は特許文献２によって提案されている技術を光学装置の光学系に採用したとしても、それによっては、膜無しコリメータレンズとアクリル系紫外線硬化型接着剤とを組み合わせて使用することにより得られるコストダウン効果を凌駕することはできないことが明白である。
【００１０】
本発明は以上の状況の下でなされたものであり、コリメータレンズにＡＲコートと呼ばれる反射防止膜を有しないもの（膜無しコリメータレンズ）を採用することによってコリメータレンズ自体のコストダウンを図ることを基本とし、それに加えて、そのような膜無しコリメータレンズの紫外線硬化型接着剤との剥離強度を改善することのできる対策を講じることによって、汎用的で安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いたとしても実用に耐え得る十分に大きな剥離強度が得られる光学装置のレンズ固定構造を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、膜無しコリメータレンズとアクリル系紫外線硬化型接着剤とを組み合わせて使用した場合に、両者相互間の剥離強度が実用に耐え得るように十分に大きくなって、膜無しコリメータレンズが膜付きコリメータレンズに比べて安価であることによるコストダウン効果とアクリル系紫外線硬化型接着剤がエポキシ系紫外線硬化型接着剤などの他の種類の紫外線硬化型接着剤に比べて安価であることによるコストダウン効果とが相乗して光学装置の大幅なコストダウンを図ることができる光学装置のレンズ固定構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る光学装置のレンズ固定構造は、光源としてのレーザダイオードの発散光を平行光化するコリメータレンズが、その外周面の複数箇所のそれぞれとレンズホルダーの接合面とを跨いでマウントした接着剤でレンズホルダーに接合されている光学装置において、上記コリメータレンズの光学面とその光学面を除く残部である非光学面との全体がそのコリメータレンズの素地の表面により形成されていて、接着剤のマウント層に対するコリメータレンズ側の接合面が、上記素地の外周面に凹凸を形成して接合面積を増大させるための表面加工処理を行うことによって形成された粗面でなる。
【００１３】
この構成であれば、コリメータレンズが、反射防止膜を有しない素地だけで製作されたもの（膜無しコリメータレンズ）であるために、その膜無しコリメータレンズ自体が安価であることによるコストダウン効果が得られる。そして、その膜無しコリメータレンズの接着剤との接合面が、上記素地の外周面に凹凸を形成して接合面積を増大させるための表面加工処理を行うことによって形成された粗面でなるために、膜無しコリメータレンズの素地に対する接着剤の接合性が改善されて大きな剥離強度が得られるようになる。したがって、仮に、安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いた場合には、膜無しコリメータレンズが安価であることによるコストダウン効果とアクリル系紫外線硬化型接着剤が他の種類の紫外線硬化型接着剤に比べて安価であることによるコストダウン効果とが相乗して光学装置の大幅なコストダウンが図られ、併せて、実用に耐え得る十分に大きな剥離強度が得られる。なお、上記表面加工処理は、上記素地の外周面に掻き傷を形成するような処理であってもよい。
【００１４】
また、本発明に係る光学装置のレンズ固定構造は、光源としてのレーザダイオードの発散光を平行光化するコリメータレンズがその素地の表面に反射防止膜を有していると共に、そのコリメータレンズが、上記反射防止膜を備えている外周面の複数箇所のそれぞれとレンズホルダーの接合面とを跨いでマウントしたアクリル系紫外線硬化型接着剤で上記レンズホルダーに接合されているディスクドライブの光学系でなる光学装置において、上記コリメータレンズの素地の表面の反射防止膜を省略することにより、上記コリメータレンズの光学面とその光学面を除く残部である非光学面との全体をそのコリメータレンズの素地の表面によって形成し、上記アクリル系紫外線硬化型接着剤のマウント層に対するコリメータレンズ側の接合面が、その素地の外周面に凹凸を形成して接合面積を増大させるための表面加工処理を行うことによって形成された粗面でなる、という構成を採用することによっていっそう具体化される。この発明の作用は、後述する実施形態を参照して詳細に説明する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、コリメータレンズにＡＲコートと呼ばれる反射防止膜を有しないもの（膜無しコリメータレンズ）を採用したことによってそのコリメータレンズ自体のコストダウンが図られ、それにもかかわらず、コリメータレンズの紫外線硬化型接着剤との剥離強度が改善されているので、汎用的で安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いたとしても実用に耐え得る十分に大きな剥離強度が得られる光学装置のレンズ固定構造が得られるようになる。したがって、膜無しコリメータレンズと汎用的で安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤とを組み合わせて使用したものでは、両者相互間の剥離強度が実用に耐え得るように十分に大きくなり、併せて、膜無しコリメータレンズが安価であることによるコストダウン効果とアクリル系紫外線硬化型接着剤が他の種類の紫外線硬化型接着剤に比べて安価であることによるコストダウン効果とが相乗して光学装置の大幅なコストダウンを図ることが可能になる。特に、本発明によれば、アクリル系紫外線硬化型接着剤を用いることによって、反射防止膜を有する膜付きコリメータレンズを接合することにアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いていた製造ラインを、接着剤の種類を変更することなくそのまま継続して使用することが可能になるために、ライン工程自体やそのライ工程での作業方法を変更する必要がないという利点があり、その利点のために量産性を損なうことがないという効果が奏される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る光学装置のレンズ固定構造の実施形態の要部を断面で表した説明図、図２はコリメータレンズ１側の接合箇所を概略側面図で表した説明図、図３は接合箇所を概略平面図で表した説明図である。
【００１７】
この実施形態は、ＣＤやＤＶＤなどの光ディスクを使用対象とするディスクドライブの光学系であるピックアップのコリメータレンズ１の固定構造に関するものである。コリメータレンズ１は、光源としてのレーザダイオード（不図示）の発散光を平行光化する作用を発揮する。
【００１８】
図１のように、コリメータレンズ１は、上記レーザダイオードを装備しているレンズホルダー２の円形の凹所２１に嵌め込まれていて、その外周面１２の間隔を隔てた複数箇所（たとえば等角度おきの３箇所）が、その外周面１２の複数箇所のそれぞれとレンズホルダー２の凹所２１の壁面などによって形成される接合面２２とを跨いでマウントされた紫外線硬化型接着剤３を用いてレンズホルダー２に接合されている。接合工程は、紫外線硬化型接着剤３をレンズホルダー２の凹所２１の周囲の所定箇所に形成した溝２３を利用してコリメータレンズ１の外周面１２に部分的に規定されたコリメータレンズ１側の接合面１３に対して注入することによって行われる。
【００１９】
この実施形態において、コリメータレンズ１には、上記した膜無しコリメータレンズ、すなわちＡＲコートと呼ばれる反射防止膜を有しない素地だけで製作されたコリメータレンズが採用されている。すなわち、コリメータレンズ１の光学面（有効領域）とその光学面を除く残部である非光学面との全体がそのコリメータレンズ１の素地の表面によって形成されているコリメータレンズが採用されている。併せて、紫外線硬化型接着剤には、入手が容易で汎用的な安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤が使用されている。また、コリメータレンズ１の外周面１２に規定されている上記接合面１３は、そのコリメータレンズ１の素地（たとえば樹脂又はガラス）の外周面１２に凹凸を形成して接合面積を増大させるための表面加工処理を行うことによって形成された粗面でなり、そのような表面加工処理としては、たとえば切削工具を用いて掻き傷を形成するという処理のほか、サンドペーパなどでコリメータレンズ素地の外周面１２を擦る処理などの粗面化のために行われる一般的な処理方法を好適に採用することができる。
【００２０】
上記のように、コリメータレンズ１側の接合面１３に凹凸を形成して粗面化し、そのように粗面化された接合面１３とレンズホルダー２側の接合面２２とに跨がってアクリル系紫外線硬化型接着剤３をマウントした場合のコリメータレンズ１側の接合面１３の当該接着剤３との接合面積は、コリメータレンズの粗面化されていない接合面がアクリル系紫外線硬化型接着剤に接合されている場合のコリメータレンズ側の接合面の当該接着剤との接合面積に比べて格段に広くなる。そのため、両者に関して単位面積当りの剥離強度は同一になるもののき、全体としては接合面積の広い前者が接合面積の狭い後者に比べて格段に大きくなる。したがって、この実施形態の固定構造によれば、膜無しコリメータレンズでなるコリメータレンズ１が安価であることによるコストダウン効果とアクリル系紫外線硬化型接着剤３が他の種類の紫外線硬化型接着剤に比べて安価であることによるコストダウン効果とが相乗して光学装置の大幅なコストダウンが図られ、併せて、実用に耐え得る十分に大きな剥離強度が得られる。
【００２１】
次に、ＡＲコートでなる反射防止膜を有しない膜無しコリメータレンズとアクリル系紫外線硬化型接着剤とを組み合わせて用い、膜無しコリメータレンズ側の接合面を粗面化しない場合と粗面化した場合の剥離強度を、低温（−５℃）、高温（常温：２５℃）の２つの温度条件を定めて比較する試験を行った。その結果を図４に数値で示し、図５に各値の平均値（図４のＡＶＥ値）を棒グラフで示した。なお、図４において、ＡＶＥは剥離強度の平均値、σは標準偏差（バラつき）、ＭＡＸ、ＭＩＮはそれぞれ剥離強度の最大値、最小値を示している。
【００２２】
図５によって視覚的に示されているように、膜無しコリメータレンズとアクリル系紫外線硬化型接着剤とを組み合わせて用いた場合、接合面を粗面化した場合は、接合面を粗面化していない場合に比べ、低温環境下で約６倍、高温環境下で２倍に近い剥離強度が得られている。このことにより、コリメータレンズの反射防止膜を省略した安価な膜無しコリメータレンズであっても、その接合面を粗面化することによって、安価なアクリル系紫外線硬化型接着剤を用いて大きな剥離強度が得られることが判る。そして、別の調査結果により、膜無しコリメータレンズの接合面を粗面化してアクリル系紫外線硬化型接着剤で接合した場合には、その剥離強度が実用に十分に耐え得る程度に大きくなっていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る光学装置のレンズ固定構造の実施形態の要部を断面で表した説明図である。
【図２】接合箇所を概略側面図で表した説明図である。
【図３】接合箇所を概略平面図で表した説明図である。
【図４】剥離強度試験結果を数値で示した図面代用の表である。
【図５】剥離強度試験結果を棒グラフで視覚的に示した図面代用グラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１  コリメータレンズ
３  アクリル系紫外線硬化型接着剤
１３  コリメータレンズの接合面
２２  レンズホルダーの接合面
【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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