(57)【要約】【課題】本発明は、湿度の高い環境下で使用された場合であっても、複合光学素子の収差の悪化を軽減できる複合光学素子シール構造を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の複合光学素子シール構造は、複数の層を有し、中間の層に親水性材料の層が形成された複合光学素子と、前記親水性材料よりも吸水率の低い材料で構成され、前記親水性材料の層が外気から隔離されるように、前記複合光学素子の外周を覆うシール部材と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を有し、中間の層に親水性材料の層が形成された複合光学素子と、
前記親水性材料よりも吸水率の低い材料で構成され、前記親水性材料の層が外気から隔離されるように、前記複合光学素子の外周を覆うシール部材と、
を備える複合光学素子シール構造。
【請求項２】
前記複合光学素子を保持する保持部材をさらに備え、
前記保持部材は収納部が形成され、
当該収納部は、前記複合光学素子が配置された状態で、親水性材料の層が収まるような形状である、
請求項１に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項３】
前記収納部は、前記複合光学素子の一部が当該収納部から突出するように形成される、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項４】
前記保持部材は、前記収納部に、前記複合光学素子に光を透過させるための貫通孔が形成される、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項５】
前記収納部には、前記複合光学素子に光を透過させるための貫通孔と、前記複合光学素子を位置決めする位置決め部と、前記シール部材が設けられる接着剤溜まりと、が形成され、
前記収納部は、前記貫通孔、前記位置決め部、前記接着剤溜まりの順に、前記複合光学素子の層と平行方向の断面の開口面積が大きくなる、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項６】
前記収納部には、前記複合光学素子を位置決めする位置決め部と、前記シール部材が設けられる接着剤溜まりと、が形成され、
前記位置決め部は、前記接着剤溜まりと比べて、前記収納部の開口部からの深さが深い、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項７】
前記収納部には、前記シール部材が設けられる接着剤溜まりが形成され、
前記収納部は、前記複合光学素子を保持した場合、前記複合光学素子の親水性材料の層が、当該収納部における前記接着剤溜まりの深さに対して半分以下の深さに位置するよう形成される、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項８】
前記収納部には、前記シール部材が設けられる接着剤溜まりが形成され、
前記複合光学素子が前記保持部材に設けられた状態の複合光学素子の層と垂直方向の断面において、前記複合光学素子の親水性材料の層から前記接着剤溜まりまでの距離をｄ１、前記収納部の開口部から前記接着剤溜まりまでの距離をｄ２、前記複合光学素子上面から前記接着剤溜まりまでの距離をｄ３、とした場合、
前記収納部は、
ｄ１＜ｄ２＜ｄ３
の関係を満たすように形成される、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項９】
前記収納部には、前記シール部材が設けられる接着剤溜まりが形成され、
前記複合光学素子が前記保持部材に設けられた状態の複合光学素子の層と垂直方向の断面において、前記複合光学素子の親水性材料の層から前記接着剤溜まりまでの距離をｄ１、前記収納部の開口部から前記接着剤溜まりまでの距離をｄ２、とした場合、
前記収納部は、
ｄ１＞（ｄ２／２）
の関係を満たすように形成される、
請求項２に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項１０】
前記親水性材料は、液晶材料である、請求項１〜９のうち何れか１項に記載の複合光学素子シール構造。
【請求項１１】
前記請求項１〜１０の何れか１項に示す複合光学素子シール構造を有する光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記請求項１〜１０の何れか１項に示す複合光学素子シール構造を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光ディスクの情報を読み取るための光ピックアップ装置に関し、特に構成部品の中で複数枚の光学薄板を貼り合わせた複合光学素子を保持すると共に所望の層を外気からシールする保持部材構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＢＤ、ＤＶＤ、ＣＤなどの光ディスク情報を記録・再生する光ピックアップ装置には、光学系に複合光学素子が設けられている。複合光学素子とは、回折素子や波長板などの機能を有する複数の光学薄板を貼り合わせて一つの部品としたものである。つまり、複合光学素子は、サンドイッチのように複数の層が形成され、各層が外気に晒されるよう構成されている。
【０００３】
図７は、複合光学素子４０２Ａを用いた光ピックアップ装置の概略構成を示す側面図である。光ピックアップ装置において、半導体レーザなどの光源４０１から出射された出射光６０１は、保持部材４０２Ｂに固定された複合光学素子４０２Ａを透過する。この際、出射光６０１は、複合光学素子４０２Ａにより、偏光状態の制御や回折等の影響を受ける。そして、出射光６０１は、ビームスプリッタ４０３により、コリメートレンズ４０４の配置する方向に導かれる。この後、出射光６０１は、対物レンズ４０５により光ディスク４０６の記録再生層に集光される。光ディスク４０６からの反射光６０２は、対物レンズ４０５、コリメートレンズ４０４、及び、ビームスプリッタ４０３を透過する。これらの光学系を透過した反射光６０２は、受光素子４０７に導かれる。受光素子４０７は、受光した反射光６０２を電気信号に変換する。受光素子４０７で変換された電気信号は、アンプで増幅され、図示しない光ピックアップ装置外部の信号処理回路に出力される。なお、図７において、６００は、光の光軸を示す。
【０００４】
図７の複合光学素子４０２Ａは、図６（先行文献１）に示すように、光学素子貼り付け面５０１に、接着剤５０４及び５０５を介して接着固定されている。より詳しくは、光学素子貼り付け面５０１は、台座５０３が形成されており、当該台座５０３には、接着剤５０４及び５０５が塗布されている。複合光学素子４０２Ａは、この接着剤５０４及び５０５で光学素子貼り付け面５０１に接着固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０９３０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで複合光学素子は、複数の層のうちの１つの層に、親水性を持つ物質が用いられることがある。ここで親水性を持つ物質とは、例えば、液晶材料、又は、張り合わせに用いられた接着剤等が考えられる。このように親水性を持つ材料が用いられた複合光学素子では、湿度の高い環境下において使用された場合、当該親水性を持つ物質（特に、吸水性の高い材料）が外気に晒されていることによって、当該物質の組成が変化してしまう。このように組成が変化すると、複合光学素子を透過した光の収差が悪化する。
【０００７】
このため、例えば、光ピックアップ装置においては、記録再生制御が正常に行なわれないといった課題が発生する。
【０００８】
そこで本発明は、上記の課題を解決するために、湿度の高い環境下で使用された場合であっても、複合光学素子の収差の悪化を軽減できる複合光学素子シール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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の複合光学素子シール構造は、複数の層を有し、中間の層に親水性材料の層が形成された複合光学素子と、前記親水性材料よりも吸水率の低い材料で構成され、前記親水性材料の層が外気から隔離されるように、前記複合光学素子の外周を覆うシール部材と、を備える。
【００１０】
これにより、複合光学素子側面の所望の層の組成変化を抑えることができる。
【００１１】
なお、本発明において複合光学素子とは、光学機能を有する材料を複数張り合わせた素子を指す。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、湿度の高い環境下で使用された場合であっても、複合光学素子の収差の悪化を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１にかかる複合光学素子シール構造の分解斜視図
【図２】実施の形態１にかかる複合光学素子シール構造の斜視図
【図３】図２の複合光学素子シール構造のＡ−Ａ’断面図
【図４】他の実施の形態にかかる光学素子シール構造の断面図
【図５】光ピックアップ装置の概略構成図
【図６】従来の光学素子保持構成図
【図７】従来の光ピックアップ装置の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
本発明の一実施の形態を以下に示す。本実施の形態は、光ピックアップ装置２００の一部に用いられる複合光学素子シール構造を説明する。
【００１５】
図５は、光ピックアップ装置の概略構成図である。図１〜３は、実施の形態１に係る複合光学素子シール構造を説明するための図である。以下、詳細に説明する。
【００１６】
＜１．光ピックアップ装置２００の構成＞
光ピックアップ装置２００は、光源２０１、複合光学素子部２０２、ビームスプリッタ２０３、コリメートレンズ２０４、対物レンズ２０５、及び受光素子２０７を備える。そして、光ピックアップ装置２００は、光ディスク２０６から情報を読み取り可能である。
【００１７】
ここで複合光学素子部２０２は、光源２０１からの出射光３０１を回折すると共に、当該出射光３０１の偏光状態を変化（直線偏光から円偏光に変化）させる。回折により、３ビームによる光ディスクのトラッキング制御を可能にする。また、偏光状態の変化により、往路光３０１の一部がビームスプリッタ２０３で反射され、復路光３０２の一部がビームスプリッタ２０３で透過されるようになる。
【００１８】
本実施の形態の複合光学素子シール構造は、複合光学素子部２０２に用いられている。
【００１９】
なお、図１〜３、５において、３００は、光源２０１から放射された光の光軸である。
【００２０】
＜２．複合光学素子シール構造の説明＞
複合光学素子部２０２は、複合光学素子２０２Ａ、保持部材２０２Ｂ、第１接着剤１０１、及び、第２接着剤１０２で構成される。
【００２１】
複合光学素子２０２Ａは、光学薄膜Ａ１、液晶素子Ａ２、光学薄膜Ａ３で構成される。光学薄膜Ａ１、及び、光学薄膜Ａ３は、液晶素子Ａ２を挟み込んだ構成である。
【００２２】
光学薄膜Ａ１は、ガラス又はプラスチックで構成され、透過した光を回折する層である。
【００２３】
液晶素子Ａ２は、液晶材料で構成され、透過した光の偏光状態を変化させる層である。液晶素子Ａ２は、直線偏光の光を円偏光に変化させる。この液晶素子Ａ２は、親水性を有する。特に、液晶素子Ａ２は、水を吸水しやすい材料である。そのため、本実施の形態の液晶素子Ａ２がシール対象の層の一例となる。
【００２４】
光学薄膜Ａ３は、ガラス又はプラスチックで構成させる層である。
【００２５】
ここで複合光学素子２０２Ａは、光源側から、光学薄膜Ａ３、液晶素子Ａ２、光学薄膜Ａ１が設けられるよう配置されている。複合光学素子２０２Ａでは、光源側を複合素子底面Ａ５と称し、光ディスク側を複合素子上面Ａ４と称する。なお、複合光学素子２０２Ａの側面は、複数の素子を貼り合わせたことにより、複数の層が形成される。
【００２６】
保持部材２０２Ｂは、複合光学素子２０２Ａが設けられる部材である。保持部材２０２Ｂは、樹脂材料で構成される。保持部材２０２Ｂは、複合光学素子２０２Ａが位置決めして保持されるよう、形成されている。
【００２７】
すなわち、保持部材２０２Ｂは、保持部材上面Ｂ８から窪むように、接着剤溜まりが形成される。接着剤溜まりは、接着剤溜まり側面Ｂ１及び接着剤溜まり底面Ｂ２で形成される。なお、保持部材上面Ｂ８には、接着剤溜まり（収納部）のための開口部Ｂ９が形成されている。
【００２８】
また、保持部材２０２Ｂは、接着剤溜まり底面Ｂ２から窪むように位置決め部が形成される。位置決め部は、開口径が、接着剤溜まりよりも小さく、かつ、複合光学素子２０２Ａの側面の外周よりも大きくなるように形成されている。位置決め部は、位置決め部第１の側面Ｂ３、位置決め部第２の側面Ｂ４、位置決め部底面Ｂ５、及び、位置決め部台座Ｂ６で形成される。位置決め部第１の側面Ｂ３は、２つの側面に形成される。位置決め部第２の側面Ｂ４は、位置決め部第１の側面Ｂ３に対向する位置において、２つの側面に形成される。位置決め部底面Ｂ５は、位置決め部台座Ｂ６から突出した台座である。位置決め部底面Ｂ５は、位置決め部台座Ｂ６上の４箇所に設けられている。
【００２９】
さらに、保持部材２０２Ｂは、接着剤溜まり底面Ｂ２から窪むように光通過孔（貫通孔）が形成される。光通過孔は、光源２０１からの光を光軸３００に沿った方向に通過させる。光通過孔は、光通過孔側面Ｂ７で形成される。
【００３０】
ここで接着剤溜まり、位置決め部、及び、光通過孔が、収納部の一例である。本実施の形態の収納部は、光通過孔、位置決め部、接着剤溜まりの順に、複合光学素子２０２Ａの層と平行方向の断面の幅（開口面積）が大きくなるように構成されている。
【００３１】
保持部材２０２Ｂの一部構成の寸法（形状）については、後ほど詳細に説明する。
【００３２】
第１接着剤１０１は、液晶素子Ａ２よりも吸水率が低い材料である。第１接着剤１０１は、複合光学素子２０２Ａが設けられた状態の保持部材２０２Ｂにおいて、接着剤溜まりに設けられる。つまり、第１接着剤１０１が、シール部材の一例となる。
【００３３】
第２接着剤１０２は、複合光学素子２０２Ａと保持部材２０２Ｂが接着されるように、位置決め部台座Ｂ６の上面に設けられる。
【００３４】
ここで、複合光学素子部２０２の一部の寸法を説明する。
【００３５】
＜３．保持部材２０２Ｂの形状＞
保持部材２０２Ｂは、複合光学素子２０２Ａの複合素子上面Ａ４が、開口部Ｂ９よりも光ディスク側に位置するよう、位置決め部台座Ｂ６の位置決めの深さを調整して形成する。つまり、光軸３００に沿った、接着剤溜まり底面Ｂ２から複合素子上面Ａ４までの距離ｄ３が、接着剤溜まり底面Ｂ２から開口部Ｂ９までの距離ｄ２よりも、長ければよい（数式１）。
【００３６】
【数１】
2011159336.tif 000003
【００３７】
このようにすれば、第１接着剤１０１が接着剤溜まりに設けられた際、第１接着剤１０１が、複合素子上面Ａ４の有効光学領域（光の透過する領域）に流れ出して、光源２０１からの光を遮るといったことを軽減できる。
【００３８】
また、保持部材２０２Ｂは、複合光学素子２０２Ａの液晶素子Ａ２の光ディスク側の面が、開口部Ｂ９よりも光ディスク側から遠ざかるよう、位置決め部台座Ｂ６の位置決めの深さを調整して形成する。つまり、光軸３００に沿った、接着剤溜まり底面Ｂ２から光学薄膜Ａ１光ディスク側までの距離ｄ１が、接着剤溜まり底面Ｂ２から開口部Ｂ９までの距離ｄ２よりも、短ければよい（数式２）。
【００３９】
【数２】
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【００４０】
このようにすれば、第１接着剤１０１を接着剤溜まりに設けた際、第１接着剤１０１が液晶素子Ａ２の外周をより確実に遮ることができるようになる。
【００４１】
さらに、保持部材２０２Ｂは、複合光学素子２０２Ａの液晶素子Ａ２の光ディスク側の面が、開口部Ｂ９と接着剤溜まり底面Ｂ２の中間地点よりも、光ディスク側に位置するよう、位置決め部台座Ｂ６の位置決めの深さを調整して形成する。つまり、光軸３００に沿った、接着剤溜まり底面Ｂ２から光学薄膜Ａ１光ディスク側までの距離ｄ１が、接着剤溜まり底面Ｂ２から開口部Ｂ９までの距離ｄ２の半分よりも長ければよい（数式３）。
【００４２】
【数３】
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【００４３】
このようにすれば、複合光学素子２０２Ａを保持部材２０２Ｂに挿入した後で、第１接着剤１０１を塗布する前であっても、組立て時において、組立作業者は、液晶素子Ａ２を光ディスク側から容易に目視で確認できる。このため、第１接着剤１０１を保持部材２０２Ｂの接着剤溜まりに挿入して、複合光学素子２０２Ａの液晶素子Ａ２の外周をシールする（覆う）作業を容易にすることができる。また、第１接着剤１０１の塗布後において、組立作業者は、液晶素子Ａ２がシールされている否かの外観確認が容易となる。
【００４４】
＜４．複合光学素子シール構造の組立て方法＞
本実施の形態の複合光学素子シール構造の組立て方法を説明する。図１及び図２を用いて説明する。
【００４５】
組立作業者は、図１に示す保持部材２０２Ｂの位置決め部台座Ｂ６に、第２接着剤１０２を塗布する。そして、組立作業者は、保持部材２０２Ｂの位置決め部に、複合光学素子２０２Ａを設置する（複合光学素子挿入方向３０３）。この際、組立作業者は、位置決め部第１の側面Ｂ３に保持部材２０２Ｂを押し当て、位置決めを行なう。
【００４６】
そして、組立作業者は、複合光学素子２０２Ａの側面に形成されている接着剤溜まりに接着剤を塗布する。
【００４７】
これによって、組立てが完了する（図２）。
【００４８】
このように、本実施の形態では、複合光学素子２０２Ａの全周に渡って第１接着剤１０１を塗布し、外気から液晶素子Ａ２を隔離している。
（他の実施の形態）
本発明の実施の形態として、実施の形態１を例示した。しかし、本発明はこれには限らない。すなわち、本発明は、上記実施の形態に限定されず、適宜修正された実施の形態に対しても適用可能である。
【００４９】
本実施の形態１では、シール対象の層に液晶素子Ａ２を用いた。しかし、これに限られず、接着剤であってもよい。
【００５０】
また、本実施の形態１では、図３に示すように、接着剤溜まりに塗布した第１接着剤１０１、及び、位置決め部台座Ｂ６に塗布した第２接着剤１０２で、保持部材２０２Ｂに複合光学素子２０２Ａを接着固定するようにした。しかし、これに限られず、第２接着剤１０２を用いず、第１接着剤１０１のみで、保持部材２０２Ｂに複合光学素子２０２Ａを接着固定するようにしてもよい（図５）。
【００５１】
このようにすれば、保持部材２０２Ｂに対する複合光学素子２０２Ａの接着固定と、複合光学素子２０２Ａの液晶素子Ａ２のシール作業を同時に行うことができる。そのため、作業時間が短縮できる。
【００５２】
また、本実施の形態において、第１接着剤１０１は、液晶素子Ａ２の吸水率を上回る吸水率を有していれば、どのような材料であってもかまわない。
【００５３】
また、本実施の形態１において、複合光学素子２０２Ａは、光学薄膜Ａ１及び光学薄膜Ａ３で液晶素子Ａ２を挟んだ計３層からなる構成で説明した。しかし、これに限られず、液晶素子Ａ２のようなシール対象とする層が、最上位層、又は、最下位層でなければ、どのような構成であってもよい。つまり、複合光学素子の層を構成する光学素子およびシール対象の層は、いくつあってもかまわない。
【００５４】
また、液晶素子Ａ２のようなシール対象とする層を、液晶材料（液晶素子）で構成したが、これには限らず、親水性を持つ材料であればどのようなものであってもかまわない。したがって、例えば、樹脂材料を引き伸ばすことで通過する光の偏光状態を任意に制御できる波長板等も対象となる。
【００５５】
また、保持部材２０２Ｂは、樹脂材料で構成したが、これに限られず、金属、その他どのような材料であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、複数枚の光学薄板を貼り合わせた複合光学素子を保持する複合光学素子の保持構造などに適用できる。そのため本発明は、特に湿度条件の厳しい光ピックアップや各種光学機器に適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
２００    光ピックアップ装置
２０１    光源
２０２    複合光学素子部
２０２Ａ    複合光学素子
Ａ１    光学薄膜（回折機能）
Ａ２    液晶素子（偏光機能）
Ａ３    光学薄膜
Ａ４    複合素子上面
Ａ５    複合素子底面
２０２Ｂ    保持部材
Ｂ１    接着剤溜まり側面
Ｂ２    接着剤溜まり底面
Ｂ３    位置決め部第１の側面（複合光学素子側面当て壁）
Ｂ４    位置決め部第２の側面
Ｂ５    位置決め部底面
Ｂ６    位置決め部台座
Ｂ７    光通過孔側面
Ｂ８    保持部材上面
Ｂ９    開口部
２０３    ビームスプリッタ
２０４    コリメートレンズ
２０５    対物レンズ
２０６    光ディスク
２０７    受光素子
１０１    第１接着剤
１０２    第２接着剤
３００    光軸
３０１    出射光（往路光）
３０２    反射光（復路光）
３０３    複合光学素子挿入方向
【図１】
2011159336.tif 000006
【図２】
2011159336.tif 000007
【図３】
2011159336.tif 000008
【図４】
2011159336.tif 000009
【図５】
2011159336.tif 000010
【図６】
2011159336.tif 000011
【図７】
2011159336.tif 000012