(57)【要約】【課題】環境温度が変化しても光軸の変動を防止可能な光ヘッド装置を提供すること。【解決手段】光ヘッド装置の樹脂製の装置フレーム６に、出射光と戻り光に対する光路分離用素子としてのハーフミラー４１を搭載する際、まず、押さえばね８でハーフミラー４１を仮固定する。次に、ハーフミラー４１の上面４１３と装置フレーム６との間に、熱硬化性接着剤としてのエポキシ系接着剤７を塗布した後、熱処理を行ってエポキシ系接着剤７を硬化させる。この熱処理によって、樹脂製の装置フレーム６からは残留応力が除去される。しかる後に、その他の部品を装置フレーム６に搭載する。押さえばね８については、エポキシ系接着剤７が硬化した後、取り外す。【選択図】      図３
2005044398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された出射光を光記録媒体に導くとともに、前記出射光が前記光記録媒体で反射した戻り光を受光素子に導く光学系と、前記光学系が搭載された装置フレームとを有する光ヘッド装置において、
前記光学系には、前記出射光および前記戻り光のうち、一方を反射して他方を透過する光路分離素子が含まれており、
前記光路分離素子は、熱処理により硬化あるいは硬化促進が起こる熱硬化性接着剤により前記装置フレームに対して接着固定され、
前記熱硬化性接着剤は、前記装置フレームの表面および前記光路分離素子の外周端面に沿うように硬化していることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
光源から出射された出射光を光記録媒体に導くとともに、前記出射光が前記光記録媒体で反射した戻り光を受光素子に導く光学系と、前記光学系が搭載された装置フレームとを有する光ヘッド装置において、
前記光学系には、前記出射光および前記戻り光のうち、一方を反射して他方を透過する光路分離素子が含まれており、
前記光路分離素子は、光軸を挟んで対向する一対の外周端面のうち、一方の外周端面が接着剤により前記装置フレームに接着固定されていることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項３】
請求項２において、前記接着剤は、熱処理により硬化あるいは硬化促進が起こる熱硬化性接着剤であることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項４】
請求項１または３において、前記熱硬化性接着剤は、エポキシ系接着剤であることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記光路分離素子は、平板状のハーフミラーであることを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項６】
請求項１、３または４に規定する光ヘッド装置の製造方法において、
前記光路分離素子と前記装置フレームとの間に前記熱硬化性接着剤を塗布した後、当該熱硬化性接着剤に熱処理を行って前記光路分離素子と前記装置フレームとを接着固定し、
しかる後に、前記装置フレームに対して、前記光学系を構成する各種光学素子を搭載することを特徴とする光ヘッド装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録媒体（光記録ディスク）の記録、再生に用いられる光ヘッド装置に関するものである。さらに詳しくは、光ヘッド装置において光学系を構成する光学素子の固定構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ヘッド装置では、レーザ光源から出射された出射光を対物レンズに導いてＣＤやＤＶＤなどの光記録媒体（光記録ディスク）の記録面上の目標位置に集光させるとともに、光記録媒体で反射した戻り光を受光素子に導く光学系とを有している。光学系を構成する各種の光学部品は、装置フレームに形成された所定の取り付け部に接着剤で固定されることが多い。
【０００３】
光学部品を装置フレームに接着固定する場合には、環境温度の変化によって接着剤が収縮あるいは膨張することにより、取り付け位置がずれて光学部品の光軸が変動することがある。また、光学部品は、光学特性を優先して材料が選定されるため、一般的に装置フレームとは線膨張率が異なっている。このため、環境温度が変化したときに光学部品と装置フレームとで変形度合いが異なるので、装置フレームの歪みの影響によっても光学部品の光軸が変動することもある。このような光軸の変動は、光学部品のうち、特に、出射光および戻り光について、一方を反射して他方を透過する光路分離素子では、受光素子上に形成される戻り光のスポット位置の変動を大きくしてしまうため好ましくない。
【０００４】
そこで、光路分離素子、例えば、ハーフミラーを装置フレームにおける第１の取り付け部と第２の取り付け部に掛け渡して配置し、ハーフミラーの両側をそれぞれ第１の取り付け部、第２の取り付け部に接着する接着剤の塗布量を変えることにより、環境温度変化による光軸変動を押さえる構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、ハーフミラーを装置フレームに固定する場合は、位置調整した後にすぐ固定できると効率がよいので、接着工程の能率向上を図ることを目的として紫外線硬化型接着剤（ＵＶ接着剤）が用いられている。紫外線硬化型接着剤は、ハーフミラーの両側で合わせて３点以上に塗布すれば固定するのに十分な保持力を発揮する。また、紫外線硬化型接着剤の塗布をハーフミラーの両側で１、２点にした場合は、固定に必要な保持力が得られないので、押さえばねでハーフミラーを装置フレームに付勢することもある。押さえばねを用いると、紫外線接着剤を塗布しなくても、ハーフミラーを装置フレームに固定するのに十分な保持力を得ることができる。このため、押さえばねのみでハーフミラーを装置フレームに固定することもある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１０００６２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外線硬化型接着剤は、接着強度が弱いため、紫外線硬化型接着剤のみを用いる場合には、接着剤をハーフミラーの両側に合わせて３点以上に塗布するので、環境温度が変化したときに、接着剤の膨張収縮および装置フレームの歪みがハーフミラーに伝わって光軸を変動させてしまうという問題点がある。また、紫外線硬化型接着剤は、接着強度が弱いため、接着剤を分厚く塗布しなければならず、環境温度が変化したときに接着剤の膨張収縮がハーフミラーに伝わって光軸を変動させてしまうという問題点がある。
【０００８】
また、紫外線硬化型接着剤の塗布箇所を２点にとどめる代わりに押さえばねを併用した場合、押さえばねの付勢力は、紫外線硬化型接着剤の接着強度より高いため、温度変化によって装置フレームに捩れが発生したとき、この捩れが押さえばねを介してハーフミラーに伝わってハーフミラーの光軸を変動させてしまうという問題点がある。このような問題点は、押さえばねのみでハーフミラーを装置フレームに固定した場合も同様に発生する。
【０００９】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、環境温度が変化しても光軸の変動を防止可能な光ヘッド装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、光源から出射された出射光を光記録媒体に導くとともに、前記出射光が前記光記録媒体で反射した戻り光を受光素子に導く光学系と、前記光学系が搭載された装置フレームとを有する光ヘッド装置において、前記光学系には、前記出射光および前記戻り光のうち、一方を反射して他方を透過する光路分離素子が含まれており、前記光路分離素子は、熱処理により硬化、あるいは熱処理により硬化促進が起こる熱硬化性接着剤により前記装置フレームに対して接着固定され、前記熱硬化性接着剤は、前記装置フレームの表面および前記光路分離素子の外周端面に沿うように硬化していることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、前記熱硬化性接着剤は、例えば、エポキシ系接着剤である。
【００１２】
本発明において、光路分離素子を装置フレームに固定するのに用いたエポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤は、硬化後の接着強度が紫外線硬化型接着剤より格段に高いので、装置フレームの表面と光路分離素子の外周端面に沿うように薄く塗布、硬化して装置フレームに光路分離素子を固定できる。このため、環境温度が変化しても、接着剤の膨張収縮が光路分離素子の光軸を変動させることがない。また、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤は、接着剤が硬化するまでの仮固定用に押さえばねを用いたとしても、硬化後の接着強度が押さえばねの付勢力より強いため、硬化した以降、押さえばねを取り外すことができる。従って、光ヘッド装置の部品点数を削減することができる。さらに、押さえばねを付けたままにしても、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤は、接着強度が押さえばねの付勢力より強いので、環境温度が変化した際、装置フレームで発生した捩れが押さえばねを介して光路分離素子に伝わって光路分離素子の光軸を変動させることがない。さらにまた、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤を硬化させるために熱処理を行った際、装置フレームも熱処理される結果、残留応力が除去される。それ故、環境温度が変化した際、装置フレームに捩れなどが起こらないので、温度変化に起因する光軸の変動を防止することができる。しかも、エポキシ系接着剤の硬化と、装置フレームから残留応力を除去するフレームアニール処理を同時に行うことができるので、工程数を増やすことなく、光軸の変動を防止することができる。
【００１３】
本発明の別の形態では、光源から出射された出射光を光記録媒体に導くとともに、前記出射光が前記光記録媒体で反射した戻り光を受光素子に導く光学系と、前記光学系が搭載された装置フレームとを有する光ヘッド装置において、前記光学系には、前記出射光および前記戻り光のうち、一方を反射して他方を透過する光路分離素子が含まれており、前記光路分離素子は、光軸を挟んで対向する一対の外周端面のうち、一方の外周端面が接着剤により前記装置フレームに接着固定されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、光路分離素子は装置フレームに片持ち状態で接着されるので、装置フレームに捩れが発生しても、その歪みに起因する光軸の変動を防止できる。
【００１５】
この場合、前記接着剤としては、熱処理により硬化あるいは硬化促進が起こる熱硬化性接着剤、例えば、エポキシ系接着剤を用いることが好ましい。エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤は、硬化後の接着強度が紫外線硬化型接着剤より格段に高いので、片持ち状態でも、光路分離素子を装置フレームに接着固定することができる。また、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤を硬化させるために熱処理を行うと、装置フレームも熱処理される結果、残留応力が除去されるので、温度変化に起因する光軸の変動を防止することができるなどの利点もある。
【００１６】
本発明において、前記光路分離素子は、例えば、平板状のハーフミラーである。
【００１７】
本発明に係る光ヘッド装置の製造方法においては、前記光路分離素子と前記装置フレームとの間に前記熱硬化性接着剤を塗布した後、当該熱硬化性接着剤に熱処理を行って前記光路分離素子と前記装置フレームとを接着固定し、しかる後に、前記装置フレームに対して、前記光学系を構成する各種光学素子を搭載することが好ましい。すなわち、光学系を構成する各種光学素子を装置フレームに搭載する際、光路分離素子を最初の方に搭載し、熱硬化性接着剤に対する熱処理によって、樹脂製の装置フレームに対する熱処理（アニール）を同時に行うことにより、装置フレームから残留応力を除去しておくことが好ましい。このように構成すると、装置フレームから残留応力が除去されているので、環境温度が変化したときでも、装置フレームに捩れなどが発生しない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した光ヘッド装置の一例を説明する。
【００１９】
（全体構成）
図１は、本発明を適用した光ヘッド装置の光学系を示す概略構成図である。図２は、本発明を適用した光ヘッド装置を示す平面図である。
【００２０】
図１に示すように、光ヘッド装置１は、ＣＤやＤＶＤなどの光記録ディスク５（光記録媒体）に対して情報の再生、記録を行うものであり、レーザ光源２と、受光素子３と、レーザ光源２から出射されたレーザ光Ｌを光記録ディスク５に収束させるとともに、光記録ディスク５で反射した戻り光ＬＲを受光素子３に導く光学系４とを有している。
【００２１】
互いに直交する座標軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸としたときに、光学系４には、レーザ光源２からＹ軸方向に出射されたレーザ光ＬをＸ軸方向に反射する光路分離素子としてのハーフミラー４１と、ハーフミラー４１からのレーザ光をＺ軸方向に立ち上げる全反射ミラー４２と、全反射ミラー４２からのレーザ光Ｌを平行光にするコリメートレンズ４３と、平行光を光記録ディスク５の記録面に収束させる対物レンズ４４とが含まれている。
【００２２】
また、光学系４では、光記録ディスク５の記録面で反射された後に、光路を逆に辿ったレーザ光Ｌの戻り光ＬＲがハーフミラー４１を透過して受光素子３に受光される。
【００２３】
図２に示すように、レーザ光源２、受光素子３、光学系４を構成する光学部品は、装置フレーム６にそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の位置および傾きが調整された状態で搭載されている。
【００２４】
本形態において、装置フレーム６は、合成樹脂製であり、第１の側面６１にレーザ光源２が取り付けられている一方、第１の側面６１に直交する第２の側面６２には受光素子３が取り付けられている。装置フレーム６の上面６３には、対物レンズ４４を光記録ディスク５に対してトラッキング方向およびフォーカシング方向に移動可能に支持するレンズホルダ４５が配置されている。
【００２５】
また、上面６３の一部を切り欠いて図２に示すように、装置フレーム６の内部には、レーザ光源２からハーフミラー４１に向かう第１の光路部分６４と、ハーフミラー４１を挟んで第１の光路部分６４から直角に折り曲げられて全反射ミラー４２に向かう第２の光路部分６５と、ハーフミラー４１を挟んで第２の光路部分６５と反対方向の受光素子３に向かう第３の光路部分６６が形成されている。第１の光路部分６４、第２の光路部分６５、および第３の光路部分６６の交差する部分にハーフミラー４１の搭載部６７が形成されている。
【００２６】
この搭載部６７において、ハーフミラー４１は、レーザ光源２から出射されて第１の光路部分６４を進む出射光Ｌを第２の光路部分６５に向けて反射する。また、ハーフミラー４１は、出射光Ｌが光記録ディスク５の記録面で反射し、第２の光路部分６５を逆に戻る戻り光ＬＲを第３の光路部分６６に向けて透過する。
【００２７】
（ハーフミラー４１の装置フレーム６の固定構造）
図３および図４を参照して、本形態の光ヘッド装置１におけるハーフミラー４１の装置フレーム６への固定構造を説明する。図３は、本形態の光ヘッド装置１におけるハーフミラー４１の装置フレーム６への固定構造を示す斜視図である。図４は、ハーフミラ−４１の装置フレーム６への固定構造を示す断面図である。
【００２８】
図３に示すように、装置フレームの搭載部６７は、ハーフミラー４１の光軸方向の基準となる第１および第２の取り付け部６７１、６７２を備えている。
【００２９】
ハーフミラー４１は、平板状であり、出射光Ｌを反射し、戻り光ＬＲが入射する入射面４１１と、戻り光ＬＲを出射する出射面４１２とを備えている。また、ハーフミラー４１は、入射面４１１の左右の端部が第１および第２の取り付け部６７１、６７２に押し付けられて光軸方向の位置決めされている。
【００３０】
また、ハーフミラー４１は、光軸を挟んで対向する上面４１３および下面４１４と、左側面４１５および右側面４１６とを有しており、これらの外周端面のうち、上面４１３が第１および第２の取り付け部６７１、６７２に対して、熱硬化性接着剤としてのエポキシ系接着剤７で接着固定される。従って、ハーフミラー４１は、上面４１３側で片持ち状態で装置フレーム６に固定されている。
【００３１】
本形態において、エポキシ系接着剤７は、図４に示すように、装置フレーム６の第１および第２の取り付け部６７１、６７２の表面と、ハーフミラー４１の上面４１３（外周端面）に沿って硬化している。すなわち、エポキシ系接着剤７は、紫外線硬化接着剤と違って、図４において点線７０で示すように、分厚く塗布する必要がない。従って、エポキシ系接着剤７では、環境温度変化による膨張収縮を小さくすることができる。
【００３２】
本形態で用いたエポキシ系接着剤７は、硬化後の接着強度が５０Ｎ以上であり、紫外線硬化型接着剤より接着力がかなり強い。また、本形態で用いたエポキシ系接着剤７は、低アウトガス性を有し、接着剤の硬化前後でのハーフミラー４１の透過率変化が５％以内のものである。
【００３３】
図５は、ハーフミラー４１の装置フレーム６への取り付け工程を示す説明図である。
【００３４】
図３、図４および図５において、光ヘッド装置１を組み立てるにあたって、本形態では、まず、装置フレーム６にハーフミラー４１を取り付ける。それには、工程ＳＴ１において、装置フレーム６にハーフミラー４１を配置し、押さえばね８でハーフミラー４１を仮固定した後、ハーフミラー４１の上面４１３と、装置フレーム６における第１および第２の取り付け部６７１、６７２の表面に沿ってエポキシ系接着剤７を塗布する。この塗布は、エポキシ系接着剤７が１液の場合、ディスペンサーを用いて行い、２液混合の場合は、楊枝等の細い棒を使って行う。
【００３５】
次に、工程ＳＴ２において、装置フレーム６全体に熱処理を施してエポキシ系接着剤７を熱硬化させる。この熱処理の際に、装置フレーム６も熱処理され、その結果、装置フレーム６からは成形時の残留応力が除去される。
【００３６】
このようにして、エポキシ系接着剤７を硬化させた後は、工程ＳＴ３において、押さえばね８を取り外す。硬化した後のエポキシ系接着剤７の接着強度は、押さえばね８の付勢力より高い。
【００３７】
次に、工程ＳＴ４、５、６において、装置フレーム６に他の光学素子などの組み付け工程、調整、検査工程を行うことにより、光ヘッド装置１が完成する。
【００３８】
（本形態の効果）
このように本形態の光ヘッド装置１では、平板状のハーフミラー４１をエポキシ系接着剤７で装置フレーム６に接着固定する。このエポキシ系接着剤７は、紫外線硬化型接着剤と比較して接着強度が格段に高いので、装置フレーム６の表面とハーフミラー４１の上面４１３に沿うように薄く硬化しても装置フレーム６にハーフミラー４１を確実に固定できる。従って、環境温度が変化しても、接着剤の膨張収縮を少なくできるので、ハーフミラー４１に光軸変動が発生しない。
【００３９】
また、ハーフミラー４１は、装置フレーム６に対して、光軸を挟んで対向する上面４１３と下面４１４のうち、上面４１３のみが接着されている。このため、ハーフミラー４１は装置フレーム６に片持ち状態で支持されているので、環境温度の変化によって装置フレーム６に捩れが発生しても、このような捩れがハーフミラー４１の光軸を変動させることがない。
【００４０】
さらに、エポキシ系接着剤７は、硬化後の接着強度が押さえばね８の付勢力よりも高い。このため、接着剤が硬化するまでの仮固定用に押さえばね８を用いたとしても、硬化した以降、押さえばね８を取り外すことができるので、光ヘッド装置１の部品点数を削減することができる。
【００４１】
また、押さえばね８を付けたままにしても、エポキシ系接着剤７は、接着強度が押さえばね８の付勢力より高いので、温度変化によって装置フレーム６で発生した捩れが押さえばね８を介してハーフミラー４１に伝わっても影響を受けないため、ハーフミラー４１の光軸を変動させてしまうということがない。
【００４２】
さらに、エポキシ系接着剤７を硬化させるために熱処理を行うと、装置フレーム６も熱処理される結果、残留応力が除去される。それ故、環境温度が変化した際、装置フレーム６の捩れなどに起因する光軸の変動を防止することができる。しかも、エポキシ系接着剤７の硬化と、装置フレーム６から残留応力を除去するフレームアニール工程を同時に行うことができるので、工程数を増やすことなく、各光学素子の光軸の変動を防止することができる。
【００４３】
［その他の実施の形態］
上記の実施の形態では、ハーフミラー４１の装置フレーム６への固定構造に本発明を適用した例であったが、ハーフミラー４１以外にも、出射光および戻り光のうち、一方を反射して他方を透過する光路分離素子の固定に本発明を適用してもよい。
【００４４】
また、熱硬化性接着剤として、熱処理により硬化するエポキシ系接着剤７を用いたが、熱処理により硬化促進が起こるエポキシ系接着剤７を用いてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ヘッド装置において、光路分離素子を装置フレームに固定するのに用いたエポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤は、硬化後の接着強度が紫外線硬化型接着剤より格段に高い。従って、装置フレームの表面と光路分離素子の外周端面に沿うように薄く塗布、硬化して装置フレームに光路分離素子を固定できるため、環境温度が変化しても、接着剤の膨張収縮が光路分離素子の光軸を変動させることがない。また、接着剤の硬化以降、押さえばねを取り外すことができるので、光ヘッド装置の部品点数を削減することができる。さらに、押さえばねを付けたままにしても、装置フレームで発生した捩れが押さえばねを介して光路分離素子に伝わって光路分離素子の光軸を変動させることがない。さらにまた、エポキシ系接着剤などの熱硬化性接着剤を硬化させるために熱処理を行った際、装置フレームも熱処理される結果、残留応力が除去されるので、温度変化に起因する光軸の変動を防止することができる。しかも、エポキシ系接着剤の硬化と、装置フレームから残留応力を除去するフレームアニール処理を同時に行うことができるので、工程数を増やすことなく、光軸の変動を防止することができる。
【００４６】
また、本発明において、光路分離素子を装置フレームに対して片持ち状態で接着固定した場合には、環境温度の変化によって装置フレームに捩れが発生しても、このような捩れが光路分離素子の光軸を変動させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光ヘッド装置の光学系を示す概略構成図である。
【図２】本発明を適用した光ヘッド装置を示す平面図である。
【図３】本発明の光ヘッド装置におけるハーフミラーの装置フレームへの固定構造を示す斜視図である。
【図４】本発明の光ヘッド装置におけるハーフミラ−の装置フレームへの固定構造を示す断面図である。
【図５】本発明の光ヘッド装置におけるハーフミラーの装置フレームへの取り付け工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１  光ヘッド装置
２  レーザ光源
３  受光素子
４  光学系
５  光記録ディスク
６  装置フレーム
７  エポキシ系接着剤（熱硬化性接着剤）
８  押さえばね
４１  ハーフミラー（光路分離素子）
４２  全反射ミラー
４３  コリメートレンズ
４４  対物レンズ
４５  レンズホルダ
６１  第１の側面
６２  第２の側面
６３  上面
６４  第１の光路
６５  第２の光路
６６  第３の光路
６７  搭載部
４１１  入射面
４１２  出射面
４１３  上面（外周端面）
４１４  下面
６７１  第１の取り付け部
６７２  第２の取り付け部
【図１】
2005044398.tif 000003
【図２】
2005044398.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005044398.tif 000006
【図５】
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