光ピックアップ装置およびその製造方法

【課題】対物レンズ以外の光学部品で発生した非点収差を打ち消すために対物レンズとレンズホルダの組立を精度良く行い、高性能な光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】レンズホルダ４の外周方向に位置決め突部７と溝部８を交互に複数個設け、対物レンズ１の外周部に径方向外側へ向けて突出した突起２を形成し、対物レンズ１をレンズホルダ４に嵌め合わせて、レンズホルダ４の複数の溝部８のうちの１つの溝部８に対物レンズ１の突起２を挿入し、突起２の側端面を当該溝部８と隣接する位置決め突部７に当接して位置決め固定することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクトディスクドライブ装置、ＤＶＤドライブ装置、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクドライブ装置、光−磁気ディスクドライブ装置などの光ディスクドライブ装置に搭載される光ピックアップ装置に係り、特にそれに用いられる対物レンズとレンズホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップ装置の記録再生性能に影響する項目として、光ディスク上で集光する光の収差がある。その収差としては、コマ収差、非点収差及び球面収差が挙げられる。コマ収差は、対物レンズの傾きや対物レンズへ入射する光軸の調整などによって、装置の組立時に調整が可能である。球面収差は、コリメートレンズなどの前後調整によって、装置の組立時又は記録再生時に調整可能である。しかし非点収差は、対物レンズ以外の光学部品から発生する非点収差と対物レンズが持つ非点収差の組み合わせで打ち消すことが必要であり、装置の組立時に非点収差を考慮しなければならない。
【０００３】
高記録密度光ディスクであるＤＶＤドライブ装置やＢｌｕ−ｒａｙディスクドライブ装置に用いる光ピックアップ装置において、非点収差量は記録性能に大きな影響を与えるから、非点収差量の少ない光ピックアップ装置を組み立てる必要がある。
【０００４】
従来の光ピックアップ装置の組立方法において、対物レンズとそれを保持するレンズホルダを組み立てる場合は、対物レンズの射出成形時にできるゲート部を後加工で除去してできた切欠部を基準に測定された非点収差方向を基に、レンズホルダの予め決められた目印へ対物レンズの切欠部を合わせるように回転させて固定することで、対物レンズ以外の光学部品で発生した非点収差を打ち消し、高性能な光ピックアップ装置を製造することができる。
【０００５】
図１５ならびに図１６は、従来の対物レンズをレンズホルダに組み込んだ状態を示す正面図ならびに縦断面図である。これらの図に示されているように、レンズホルダ１００は対物レンズ１０１を嵌装するための開口部１０２を有し、その開口部１０２の下方には対物レンズ１０１のフランジ部１０３を載置するための支持部１０４が形成されている。前記開口部１０２の外周の１箇所には、例えば円形の窪みなどからなる目印１０５が形成されている。
【０００６】
一方、対物レンズ１０１の外周部には、それを射出成形したときにできたゲート部を後加工で除去して切欠部１０６が形成されている。対物レンズ１０１をレンズホルダ１００の開口部１０２に嵌め込み、レンズホルダ１００内で対物レンズ１０１を回転して、作業者が目で見て対物レンズ１０１の切欠部１０６をレンズホルダ１００の目印１０５に合わせ、その位置を保持した状態で接着剤（図示せず）で対物レンズ１０１をレンズホルダ１００に固定する。
【特許文献１】特開２００４−２９５９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、対物レンズ１０１の射出成形時にできるゲート部を後加工で除去してできた切欠部１０６は比較的フラットで目立ち難いため、目視および手作業により目印１０５へ切欠部１０６を合わせるように回転して固定することは、位置精度が低く、作業効率が悪い。
【０００８】
また、レンズホルダ１００と対物レンズ１０１は接着剤で固定するが、レンズホルダ１００には対物レンズ１０１の回転方向を位置決めするような手段を設けていないため、レンズホルダ１００と対物レンズ１０１を固定するために接着剤を塗布する作業または接着剤が固まるまでの間に作業ミスなどの要因で対物レンズ１０１が決められた位置からずれることもある。
【０００９】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、対物レンズ以外の光学部品で発生した非点収差を打ち消すために対物レンズとレンズホルダの組立を精度良く行い、高性能な光ピックアップ装置ならびにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明の第１の手段は、対物レンズと、その対物レンズを保持するレンズホルダを備えた光ピックアップ装置において、
前記レンズホルダの外周方向に沿って位置決め突部と溝部とを交互に複数個設け、前記対物レンズの外周部に径方向外側へ向けて突出した突起を形成して、その突起の幅は前記溝部の幅よりも狭くなっており、
その対物レンズを前記レンズホルダに嵌め合わせて、前記レンズホルダの複数の溝部のうちの１つの溝部に対物レンズの突起を挿入し、その対物レンズの突起の側端面を当該溝部と隣接する位置決め突部に当接して位置決めした状態で、対物レンズをレンズホルダに固定することを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記対物レンズの突起が、当該対物レンズの射出成形時に形成されたゲート部を所定の長さに切断して形成された突起であることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記位置決め突部が両側面にストッパー面を有するリブ状のものからなり、前記対物レンズの突起の側端面を前記溝部と隣接する位置決め突部の一方の前記ストッパー面に当接して位置決めしたことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の第４の手段は、対物レンズと、その対物レンズを保持するレンズホルダを備えた光ピックアップ装置の製造方法において、
ゲート部を有する対物レンズ成形品を射出成形する工程と、
そのゲート部を所定の長さに切断して突起付の対物レンズを得る工程と、
周方向に位置決め突部と溝部を交互に有するレンズホルダを射出成形する工程と、
前記対物レンズの非点収差の角度、ならびにその対物レンズ以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差の方向を測定する工程と、
その測定結果に基づいて前記対物レンズの突起を取り付けるべき前記レンズホルダの溝部を選択する工程と、
前記対物レンズをレンズホルダに嵌めて、前記選択した溝部に対物レンズの突起を挿入し、対物レンズを非点収差の角度方向に若干回転して、前記選択した溝部に隣接する位置決め突部に突起の側端面を当接して、対物レンズをレンズホルダに対して位置決めする工程と、
その位置決め状態で対物レンズをレンズホルダに固定する工程と
を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は前述のような構成になっており、対物レンズ以外の光学部品で発生した非点収差を打ち消すために対物レンズとレンズホルダの組立を精度良く行うことができ、高性能な光ピックアップ装置ならびにその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の光ピックアップ装置に用いるアクチュエータは、対物レンズとそれを保持するレンズホルダを有し、対物レンズの外周に突起を形成し、対物レンズを固定するレンズホルダには前記突起を受ける溝部を周方向に複数個も受けることで、対物レンズの回転方向の取付位置を規制することができる。
【００１６】
そして対物レンズの突起を基準にした非点収差方向が分かる対物レンズを、前記突起をレンズホルダの選択した1つの溝部に嵌めることで、非点収差の量を調整することができる。また、対物レンズの突起は対物レンズの射出成形時にできるゲート部の突起をそのまま利用することができ、特別に突起を設ける必要はなく便利である。
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図とともに説明する。図１ならびに図２は、透明な合成樹脂で射出成形された対物レンズ１の正面図ならびに側面図である。これらの図に示されているように、対物レンズ１の外周部に１つの突起２が対物レンズ１の径方向外側に向けて設けられている。本実施形態では、対物レンズ１の射出成形時にできるゲート部を従来のように根元から完全に除去せずに、所定の突出寸法になるように残して突起２としてそのまま利用している。図３は、対物レンズ１の突起２を起点とした非点収差の角度の方向３を示した図である。
【００１８】
図４ならびに図５は、レンズホルダ４の正面図ならびに側面図である。これらの図に示されているように、レンズホルダ４の中央部には上下方向に貫通した円筒状の貫通穴５が形成されている。この貫通穴５の上面外周には対物レンズ１を搭載するための搭載面６が設けられ、搭載面６の外周には対物レンズ１を周方向で位置きめするためのリブ状の位置決め突部７と溝部８が交互に形成されている。このリブ状の位置決め突部７は図４に示すように、レンズホルダ４の周方向に沿って所定の長さを有し、位置決め突部７の両側面にそれぞれストッパー面１４，１４が形成されている。
【００１９】
本実施形態では図４に示すように、位置決め突部７と溝部８が周方向に沿って４５°の角度θで８個ずつ交互に設けられている。溝部８は、前記搭載面６と同一平面（面一）になっている。溝部８の幅Ｗ１（図４参照）は前記突起２の幅Ｗ２（図1参照）よりも若干大きく設計されている（Ｗ１＞Ｗ２）。
図４、図５に示すようにレンズホルダ４の左右でかつ上下には、挿通孔９を有するワイヤ連結部１０がそれぞれ突設されている。
【００２０】
図６ならびに図７は、対物レンズ１をレンズホルダ４で保持した状態を示す正面図ならびに縦断面図であり、図７は図６のＹ−Ｙ線上の断面図である。対物レンズ１の非点収差の角度３は、事前に収差量観測装置で測定しておき、対物レンズ１以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差の方向も事前に収差量観測装置で測定しておく。
【００２１】
光ピックアップ装置の光学部品の特性上、半導体レーザの回転方向の取付角度および対物レンズ１以外の光学部品から発生する非点収差の方向はほぼ一定である。対物レンズ１の非点収差の角度３は、それの射出成形条件や成形金型の形状で決まるため、対物レンズ１の生産ロット毎の複数個抜き取りによる非点収差測定データの平均値を非点収差の角度３として使用することもできる。対物レンズ１の非点収差の角度３を対物レンズ１以外の光学部品から発生する非点収差の角度と回転角９０度に直交配置させることで、対物レンズ１から出射される光の非点収差を減少させることができる。
【００２２】
図８は、対物レンズの非点収差ベクトル１１と、対物レンズ以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差ベクトル１２の関係を示す図である。
【００２３】
対物レンズ１の使用波長及び半導体レーザの波長がλであった場合、同図に示されているように、対物レンズ１の非点収差のベクトル１１が９０度の方向に非点収差量０．０２λｒｍｓあり、対物レンズ１以外の光学部品から発生する非点収差のベクトル１２が０度方向に非点収差量０．０２λｒｍｓあるとすると、対物レンズ１の突起２をレンズホルダ４の０度方向に取り付けることで、前記ベクトル１１とベクトル１２は回転角９０度に直交配置されるため、対物レンズ１から出射される光の非点収差は０λｒｍｓになり、高性能な光ピックアップ装置を提供することができる。
【００２４】
前述のように対物レンズ１をレンズホルダ４に取り付ける際、対物レンズ１の非点収差のベクトル１１と対物レンズ１以外の光学部品から発生する非点収差のベクトル１２の関係を考慮して、対物レンズ１の突起２を取り付けるべき溝部８を選択する。
【００２５】
そして対物レンズ１をレンズホルダ４の上部から嵌め込み、対物レンズ１の突起２をレンズホルダ４の選択した溝部８に挿入し、対物レンズ１を図３に示す矢印３方向に若干回転して、図９に示すように突起２の側端面１３をレンズホルダ４の選択した溝部８と隣接する位置決め突部７の一方のストッパー面１４に当接する。これで突起２の側端面１３と位置決め突部７のストッパー面１４とが面接触して、レンズホルダ４に対する対物レンズ１の位置決めが安定になされ、この状態で対物レンズ１をレンズホルダ４に接着固定する。図６ならびに図７は対物レンズ１の固定状態を示しており、図６に示すように接着剤２５は突起２を挿入した溝部８の左右の溝部８およびその左右の溝部８と対向する溝部８の合計４箇所に接着剤２５を塗布して、対物レンズ１を等間隔に固定している。なお、突起２の挿入個所が図６の位置から４５度回転した場合は、接着個所４箇所の位置も４５度回転した位置となる。
図１０は、レンズホルダ４の変形例を示す平面図である。図４に示すレンズホルダ４と相違する点は、位置決め突部７の形状がピン状であることと、位置決め突部７（溝部８）と位置決め突部７（溝部８）の間隔（θ）が２０°と狭くなっている点である。このように位置決め突部７の間隔が狭くなっていることから、図示していないが対物レンズ１の突起２の幅もそれに応じて狭くなっている。
【００２６】
前記実施形態では図９に示すように突起２の側端面１３が位置決め突部７のストッパー面１４に対して面接触しているが、本実施形態では突起２の側端面１３が位置決め突部７の周面に対して線接触することになる。
【００２７】
このように位置決め突部７（溝部８）と位置決め突部７（溝部８）の間隔（θ）を可及的に狭くすることで、対物レンズ１による光ピックアップ装置の対物レンズ１以外の光学部品で発生した非点収差量の打ち消し精度が高くなる。
【００２８】
図１１は、射出成形金型から取り出した４個取りの対物レンズ成形品１５の正面図である。対物レンズ成形品１５は同図に示すように、スプール１４から４本のランナ１７が四方に延び、その先端部にゲート部１８を介して対物レンズ１が成形されている。
【００２９】
図６に示すようにレンズホルダ４の位置決め突部７で位置決めできる長さの突起２を対物レンズ１側に残すように、ダイシング切断などでゲート部１８を切断して、突起２付の対物レンズ１を得る。
【００３０】
前記実施形態では位置決め突部７と溝部８をレンズホルダ４の周方向全体に設けたが、レンズホルダ４の周方向のある一定の領域に位置決め突部７と溝部８を交互に設けることもできる。
【００３１】
図１２は、対物レンズ成形品１５の射出成形から対物レンズ１をレンズホルダ４に固定するまでの工程の流れを説明するためのフローチャートである。
ステップ（以下、Ｓと略記する）１で複数個取りの対物レンズ成形品１５を射出成形して、Ｓ２でゲート部１８を切断して突起２付の対物レンズ１を得る。これとは別にＳ３で、周方向に位置決め突部７と溝部８を交互に有するレンズホルダ４を射出成形する。
【００３２】
Ｓ４で対物レンズ１の非点収差の角度、ならびに対物レンズ１以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差の方向を測定する。その測定結果に基づいてＳ５で、対物レンズ１の突起２を取り付けるべきレンズホルダ４の溝部８を選択する。
【００３３】
Ｓ６で対物レンズ１をレンズホルダ４に嵌めて、前記選択した溝部８に対物レンズ１の突起２を挿入し、対物レンズ１を非点収差の角度方向３に若干回転して、前記選択した溝部８に隣接する位置決め突部７のストッパー面１４に突起２の側端面１３を当接して、対物レンズ１をレンズホルダ４に対して位置決めする。
この位置決め状態において、Ｓ７で対物レンズ１をレンズホルダ４に接着固定する。
【００３４】
図１３は、光ピックアップ装置のアクチュエータの正面図である。対物レンズ１を搭載したレンズホルダ４における各ワイヤ連結部１０の挿通孔９にサスペンションワイヤ１９の先端部を挿通して固定することにより、レンズホルダ４はサスペンションワイヤ１９を支持梁としてダンピングホルダ２０と連結されている。
【００３５】
レンズホルダ４は、それを上下方向に変位させるためのフォーカスコイル２１と左右方向に変位させるためのトラッキングコイル２２を搭載しており、磁気回路を形成するためのマグネット２３と、マグネット２３を固定してフォーカスコイル２１およびトラッキングコイル２２に磁束が向くように設けられたヨーク２４を有している。
【００３６】
図１４は、光ピックアップ装置全体の概略構成図である。光ピックアップ装置は、ケーシング３１、半導体レーザ２４、対物レンズ１を搭載したレンズホルダ４を有するアクチュエータ３３、反射ミラー３４、コリメートレンズ３５、ビームスプリッタ３６ならびに光検出器３７などを備えている。３８は光ディスクである。各光学部品の機能などは従来と同様であるので、それらの説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る対物レンズの正面図である。
【図２】その対物レンズの側面図である。
【図３】その対物レンズの突起を起点とした非点収差の角度の方向を示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係るレンズホルダの正面図である。
【図５】そのレンズホルダの側面図である。
【図６】対物レンズをレンズホルダで保持した状態を示す正面図である。
【図７】図６Ｙ−Ｙ線上の縦断面図である。
【図８】対物レンズの非点収差ベクトルと、対物レンズ以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差ベクトルの関係を示す図である。
【図９】図６Ｘ部の拡大平面図である。
【図１０】レンズホルダの変形例を示す平面図である。
【図１１】射出成形金型から取り出した４個取りの対物レンズ成形品の正面図である。
【図１２】対物レンズ成形品の射出成形から対物レンズをレンズホルダに固定するまでの工程の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１３】光ピックアップ装置のアクチュエータの正面図である。
【図１４】光ピックアップ装置全体の概略構成図である。
【図１５】従来の対物レンズをレンズホルダに組み込んだ状態を示す正面図である。
【図１６】従来の対物レンズをレンズホルダに組み込んだ状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…対物レンズ、２…突起、３…非点収差の角度（方向）、４…レンズホルダ、５…貫通穴、６…載置面、７…位置決め突部、８…溝部、９…挿通孔、１０…ワイヤ連結部、１１…対物レンズの非点収差ベクトル、１２…対物レンズ以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差ベクトル、１３…側端面、１４…ストッパー面、１５…対物レンズ成形品、１６…スプール、１７…ランナ、１８…ゲート部、１９…サスペンスワイヤ、２０…ダイピングホルダ、２１…フォーカスコイル、２２…トラッキングコイル、２３…マグネット、２４…ヨーク、２５…接着剤、３１…ケーシング、３２…半導体、３３…アクチュエータ、３４…反射ミラー、３５…コリメートレンズ、３６…ビームスプリッタ、３７…光検出器、３８…光ディスク、Ｗ１…溝部の幅、Ｗ２…突起の幅。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、その対物レンズを保持するレンズホルダを備えた光ピックアップ装置において、
前記レンズホルダの外周方向に沿って位置決め突部と溝部とを交互に複数個設け、前記対物レンズの外周部に径方向外側へ向けて突出した突起を形成して、その突起の幅は前記溝部の幅よりも狭くなっており、
その対物レンズを前記レンズホルダに嵌め合わせて、前記レンズホルダの複数の溝部のうちの１つの溝部に対物レンズの突起を挿入し、その対物レンズの突起の側端面を当該溝部と隣接する位置決め突部に当接して位置決めした状態で、対物レンズをレンズホルダに固定す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に記載の光ピックアップ装置において、前記対物レンズの突起が、当該対物レンズの射出成形時に形成されたゲート部を所定の長さに切断して形成された突起である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に記載の光ピックアップ装置において、前記位置決め突部が両側面にストッパー面を有するリブ状のものからなり、前記対物レンズの突起の側端面を前記溝部と隣接する位置決め突部の一方の前記ストッパー面に当接して位置決めしたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項４】
対物レンズと、その対物レンズを保持するレンズホルダを備えた光ピックアップ装置の製造方法において、
ゲート部を有する対物レンズ成形品を射出成形する工程と、
そのゲート部を所定の長さに切断して突起付の対物レンズを得る工程と、
周方向に位置決め突部と溝部を交互に有するレンズホルダを射出成形する工程と、
前記対物レンズの非点収差の角度、ならびにその対物レンズ以外の光ピックアップ装置の光学部品から発生する非点収差の方向を測定する工程と、
その測定結果に基づいて前記対物レンズの突起を取り付けるべき前記レンズホルダの溝部を選択する工程と、
前記対物レンズをレンズホルダに嵌めて、前記選択した溝部に対物レンズの突起を挿入し、対物レンズを非点収差の角度方向に若干回転して、前記選択した溝部に隣接する位置決め突部に突起の側端面を当接して、対物レンズをレンズホルダに対して位置決めする工程と、
その位置決め状態で対物レンズをレンズホルダに固定する工程と
を有していることを特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。

【図１】