Optical pickup device and its manufacturing method

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ装置に関し、詳しくは、光ディスクや光磁気ディスク等の情報記録媒体の情報を再生、消去及び記録のいずれかが可能な光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３はこの種の一般的な従来の光ピックアップ装置を示す簡略構成図であり、図４は同従来の光ピックアップ装置の正面断面図である。 図１において点線はレーザ光、点線付近の矢印はレーザ光が進む方向を表し、図２において矢印Ａは前後方向、矢印Ｂは回転方向、矢印Ｃは上下方向、矢印Ｄは左右方向をそれぞれ表している。
この従来の光ピックアップ装置は、上方開口状の光学部品収納用凹部１０１を有するハウジング１００と、このハウジング１００の凹部内１０１に光学部品組込みジグＹを用いて所定の配置で取付けられる複数の光学部品とを備えている（例えば、特許文献１参照）。 複数の光学部品としては、半導体レーザ１、グレーティングレンズ２、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、立上げミラー５、集光レンズ６、スポット調整レンズ７、受光素子８を有しており、これらの各光学部品は、前後方向（矢印Ａ）、回転方向（矢印Ｂ）、上下方向（矢印Ｃ）及び左右方向（矢印Ｄ）に精密に位置調整され接着や取付部材等にてハウジング上に固定されている。
【０００３】
以下、この光ピックアップ装置の使用状態におけるレーザ光の進行経路ついて説明する。
半導体レーザ１から出射されたレーザ光は、グレーティングレンズ２を通り、ビームスプリッタ３によって反射し、コリメートレンズ４を通過することで平行光となる。 この平行光は立上げミラー５によって回折し、集光レンズ６によって集束光になり光ディスクＧ上で微小なスポットに結像される。 光ディスクＧによって反射された反射光は、集光レンズ６によって再び平行光となって立上げミラー５を回折し、コリメートレンズ４を通過し、ビームスプリッタ３を透過してスポット調整レンズ７によって集束光となり 受光素子８に至る。 受光素子８によって情報信号及びサーボ信号を検出し、これらの信号を元にして情報の記録、再生が行われる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２０１０４４号公報【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の光ピックアップ装置では、装置全体としての強度を上げるために、ハウジング１００は厚肉の合成樹脂（シリコン系樹脂又はアクリル系樹脂）からなり、そのため重量が重なり、高強度を維持しつつ軽量化が求められていた。 また、光ピックアップの性能を確保するにあたって、初期的には生産環境の改善により品質を確保することは可能であるが、様々な使用環境の状態によっては装置内に塵や埃等の異物が入り込み、各光学部品に異物が付着したり、光路上（特に収束光部）に異物が侵入してピックアップ性能が著しく低下する場合があった。
【０００６】
そこで、本発明の主要な目的の一つは、高強度を維持しつつ軽量化を図ることができると共に、防塵構造により光路上に異物が侵入せず、初期の高いピックアップ性能を維持できる信頼性の高い光ピックアップ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明によれば、上方開口状の光学部品収納用凹部を有するハウジングと、このハウジングの前記凹部に所定の配置でそれぞれ取付けられる複数の光学部品とを備え、レーザ光を用いて、情報記録媒体に対して情報の再生、消去及び記録のうちのいずれかが可能である光ピックアップ装置であって、前記凹部内で各光学部品をレーザ光透過可能に一体状に被覆して所定収納位置に位置決めする樹脂被覆部を備えてなる光ピックアップ装置が提供される。
【０００８】
つまり、本発明の光ピックアップ装置は、ハウジングの凹部内の所定位置に収納された各光学部品が樹脂被覆部にて一体的に被覆され固定された構造である。 したがって、凹部内の樹脂被覆部によって装置全体の強度が高められると共に、従来必要であった各光学部品の取付部材（例えば押えバネ、ビス等）を削減できる。 さらに、樹脂被覆部によって各光学部品は保護され、かつレーザ光の光路が樹脂被覆部の内部とされるため、半永久的な防塵効果が得られ、いかなる使用環境下においても初期状態の高ピックアップ性能、高信頼性を確保することができる。
【０００９】
本発明の光ピックアップ装置が対象とする情報記録媒体としては、例えばＬＤ、ＣＤ、ＣＤ―ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の光ディスクや、ＭＯ、ＭＤ等の光磁気ディスク等が挙げられる。
【００１０】
本発明において、ハウジングは、底壁と周囲壁とからなる上方開口状の薄肉容器状であるものが好ましい。 ハウジングを薄肉容器状とすることにより、光学部品収納用凹部の開口部を大きく確保することができ、凹部への各光学部品の設置及び位置調整が容易となる。 また、ハウジングの壁部を薄肉とし、凹部内部に樹脂被覆部を設けることで、従来に比して強度アップを図りつつ軽量化することができる。 なお、ハウジングを構成する材料としては、例えばシリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂やアルミ等の軽い材料で、かつ遮光性であることが好ましい。
【００１１】
本発明において、樹脂被覆部を構成する材料としては、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の透明樹脂を挙げることができるが、中でも剛性の高いエポキシ系樹脂が好ましい。 さらに、このエポキシ系樹脂は、光透過率が高く、かつ光硬化性の樹脂が好ましいが、これについて詳しくは後述する。
【００１２】
本発明において、樹脂被覆部が、少なくとも光路領域を占める透明樹脂部と、この透明樹脂部の上を被い、外光を遮断する遮光樹脂部とからなるものであってもよい。 つまり、ハウジングの光学部品収納用凹部内の各光学部品を透明樹脂部にて被覆し、その上に外光を透過させない遮光樹脂部を積層することにより樹脂被覆部が構成される。 このようにすれば、樹脂被覆部内への外光の侵入が確実に防止され、ピックアップの迷光を確実に防止することができる。 この遮光樹脂部を構成する合成樹脂としては、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等に例えば黒色顔料を混合したものを使用することができる。
【００１３】
本発明は、別の観点によれば、上方開口状の光学部品収納用凹部を有するハウジングの前記凹部に、各光学部品を所定の配置でかつ位置調整して設置する光学部品設置工程と、
前記光学部品設置工程の前及び／又は後に、ハウジングの凹部内に透明樹脂を注入する透明樹脂注入工程と、
ハウジングの凹部内に注入した透明樹脂を硬化させて凹部内の所定位置で各光学部品を固定する透明樹脂硬化工程とを備える光ピックアップ装置の製造方法が提供される。
【００１４】
つまり、本発明の製造方法によれば、例えば下記のプロセス１、２、３を採用することができる。
（プロセス１）
（Ｓ１−１）ハウジングの光学部品収納用凹部に、凹部深さの略半分まで透明樹脂を注入する（１回目の透明樹脂注入工程）。 なお、このときの透明樹脂の注入量は、後述する光学部品組込みジグが透明樹脂に浸からない量であればよい。
（Ｓ１−２）下部が透明樹脂に浸かった状態で各光学部品を凹部内に配置し、前後方向、回転方向、上下方向及び左右方向に位置調整する（光学部品設置工程）。 この際、光学部品を圧入等により脱着自在な従来公知の光学部品組込みジグを用いて各光学部品の組込み及び位置調整を行うことができる。
（Ｓ１−３）凹部内の透明樹脂を硬化させ（１回目の透明樹脂硬化工程）、各光学部品を凹部内の所定位置に固定する。 この場合、透明樹脂が光硬化性であれば、ＵＶ照射機にて短時間で透明樹脂を硬化させることができ、生産効率が著しく向上する。 なお、透明樹脂の硬化に伴う収縮率ができるだけ小さくなるように接着選定にて対応するのが望ましい。
（Ｓ１−４）各光学部品から光学部品組込みジグを取外す。
（Ｓ１−５）凹部内の各光学部品が概ね埋まるまで透明樹脂を注入する（２回目の透明樹脂注入工程）。 この透明樹脂の量は、透明樹脂にて光路領域を完全に占有する量であればよい。
（Ｓ１−６）この上層の透明樹脂を硬化させる（２回目の透明樹脂硬化工程）。 （プロセス２）
（Ｓ２−１）光学部品組込みジグを用いて各光学部品を凹部内に配置し、前後方向、回転方向、上下方向及び左右方向に位置調整する（光学部品設置工程）。
（Ｓ２−２）ハウジングの光学部品収納用凹部に、各光学部品の略下半分が浸かる程度に透明樹脂を注入する（１回目の透明樹脂注入工程）。
（Ｓ２−３）凹部内の透明樹脂を硬化させ（１回目の透明樹脂硬化工程）、各光学部品を凹部内の所定位置に固定する。
（Ｓ２−４）各光学部品から光学部品組込みジグを取外す。
（Ｓ２−５）凹部内の各光学部品が埋まるまで透明樹脂を注入する（２回目の透明樹脂注入工程）。
（Ｓ２−６）この上層の透明樹脂を硬化させる（２回目の透明樹脂硬化工程）。 （プロセス３）
（Ｓ３−１）光学部品組込みジグを用いて各光学部品を凹部内に配置し、前後方向、回転方向、上下方向及び左右方向に位置調整し（光学部品設置工程）、この状態で凹部内に各光学部品を接着剤にて仮固定する。 （Ｓ３−２）各光学部品から光学部品組込みジグを取外す。
（Ｓ３−３）凹部内の各光学部品が埋まるまで透明樹脂を注入する（透明樹脂注入工程）。
（Ｓ３−４）この上層の透明樹脂を硬化させる（透明樹脂硬化工程）。
【００１５】
このような本発明の光ピックアップ装置の製造方法によれば、高強度、軽量化、防塵化及び各光学部品の保護が図られた光ピックアップ装置を容易に製造することができる。 なお、透明樹脂注入工程を２回に分けて行う場合、下層と上層の透明樹脂部の境界面をレーザ光の光軸から回避した位置に形成することが光ピックアップ精度上好ましい。
【００１６】
また、本発明の光ピックアップ装置の製造方法では、
ハウジングの凹部内における光路領域よりも上方まで注入され硬化した透明樹脂の上から遮光樹脂を注入する遮光樹脂注入工程と、
注入した遮光樹脂を硬化させる遮光樹脂硬化工程とを含むようにしてもよい。
つまり、上記プロセス１、２、３の後に、前記遮光樹脂注入工程と、前記遮光樹脂硬化工程を行う。
このようにすれば、外光を遮断してピックアップの迷光が確実に防止される光ピックアップ装置を容易に製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳説するが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。 なお、前述した従来例（図３、図４）と同一の要素には同一の符号を付している。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態の光ピックアップ装置を示す簡略構成図であり、図２は同実施の形態の光ピックアップ装置の正面断面図である。 この光ピックアップ装置は、上方開口状の光学部品収納用凹部１１を有するハウジング１０と、このハウジング１０の凹部１１内に所定の配置でそれぞれ設置される複数の光学部品と、凹部１１内の各光学部品をレーザ光透過可能に一体状に被覆して位置決め固定する樹脂被覆部１２とを備える。 複数の光学部品としては、半導体レーザ１、グレーティングレンズ２、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、立上げミラー５、集光レンズ（対物レンズ）６、スポット調整レンズ７、受光素子８とを有している。 なお、図１では、樹脂被覆部１２を省略して図示している。
【００１９】
ハウジング１０は、平面視略Ｔ字型の薄肉容器状であり、その内側が光学部品収納用凹部１１とされている。 この凹部１１は、半導体レーザ１と、グレーティングレンズ２を収納する直状の第１凹部１１ａと、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、立上げミラー５、スポット調整レンズ７を収納する直状の第２凹部１１ｂとからなり、第２凹部１１ｂの長手方向略中間位置に第１凹部１１ａが略直角方向に連通している。 また、受光素子８は、例えばハウジング１０の壁部に形成した孔部に嵌め込まれ、取付板９を壁部にビスや接着等により取付けることによりスポット調整レンズ７の対向位置に配置されている。
【００２０】
樹脂被覆部１２は、ハウジング１０の光学部品収納用凹部１１内の各光学部品の全体が概ね埋め込まれて少なくとも光路領域を完全に占有するように被覆する透明樹脂部１２ａと、透明樹脂部１２ａの上に積層された外光を透過させない遮光樹脂部１２ｂとから構成されている。
透明樹脂部１２ａは、光透過率がよく光硬化性を有するエポキシ系樹脂からなり、ハウジング１０の凹部１１内に各光学部品が所定位置に位置調整された状態で凹部１１内に注入され、ＵＶ照射により硬化したものである。
遮光樹脂部１２ｂは、黒色顔料を混合したエポキシ樹脂が硬化したものである。
【００２１】
この樹脂被覆部１２の透明樹脂部１２ａによって、凹溝１１内の各光学部品が所定収納位置で位置決めされた状態で一体状に被覆され、かつ各光学部品間の光路が形成されている。 この場合、半導体レーザ１とグレーティングレンズ２との間、グレーティングレンズ２とビームスプリッタ３との間、ビームスプリッタ３とコリメートレンズ４との間、コリメートレンズ４と立上げミラー５との間、立上げミラー５と集光レンズ６との間の一部、ビームスプリッタ３とスポット調整レンズ７との間、スポット調整レンズ７と受光素子８との間が、透明樹脂部１２ａによる光路となっている。 なお、集光レンズ６は、立上げミラー５上方に図示省略のホルダ部材にて保持されている。
【００２２】
この実施の形態の光ピックアップ装置の製造方法は下記のＳ１〜Ｓ８の如くである。
Ｓ１：１回目の透明樹脂注入工程において、ハウジング本体１０の光学部品 収納用凹部１１に光硬化性の透明樹脂を、凹部１１の深さ略半分程度注入する。 この際、透明樹脂中に気泡が混入しないように配慮する。
Ｓ２：光学部品設置工程において、２点鎖線で示した光学組込みジグＹを用いて、各光学部品である半導体レーザ１、グレーティングレンズ２、ビームスプリッタ３、コリメートレンズ４、立上げミラー５、スポット調整レンズ７を下部が透明樹脂に浸かった状態で凹部１１内の所定位置に配置し、各光学部品を前後方向（矢印Ａ）、回転方向（矢印Ｂ）、上下方 向（矢印Ｃ）及び左右方向（矢印Ｄ）に位置調整する。
Ｓ３：１回目の透明樹脂硬化工程において、各光学部品の位置調整後、凹部１１内の透明樹脂にＵＶ照射機にて紫外線を照射して硬化させる。 これにより、光学部品が、硬化してなる透明樹脂部１２ａにて凹部１１内に位置調整された状態で固定される。
Ｓ４：各光学組込みジグＹを各光学部品から取外す。
Ｓ５：２回目の透明樹脂注入工程において、少なくとも光路領域が透明樹脂にて占められるように凹部１１内の透明樹脂部１２ａ上にさらに透明樹脂を注入する。
Ｓ６：２回目の透明樹脂硬化工程において、この上層の透明樹脂を硬化させる。
Ｓ７：遮光樹脂注入工程において、凹部１１内の透明樹脂部１２ａの上に遮光樹脂を注入する。
Ｓ８：遮光樹脂硬化工程において、この遮光樹脂を硬化させる。
【００２３】
この実施の形態によれば、高強度及び軽量化を図ることができると共に、防塵構造として光路上に異物が侵入せず、初期の高いピックアップ性能を維持でき、さらに樹脂被覆部２２内への外光を確実に遮断してピックアップの迷光を確実に防止することができる信頼性に優れた光ピックアップ装置を得ることができる。
【００２４】
［他の実施の形態］
１． 上記実施の形態では、遮光樹脂を凹部１１に注入して硬化させて遮光樹脂部１２ｂを形成した場合を例示したが、透明樹脂部１２ａの上面に遮光フィルムを貼着してもよい。
２． 本発明では、ハウジングとして肉厚の厚い従来型（図３、図４参照）を使用することも可能であり、このハウジングの凹部内に樹脂被覆部を設けて各光学部品を被覆した構成としてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、高強度及び軽量化を図ることができると共に、防塵構造として光路上に異物が侵入せず、初期の高いピックアップ性能を維持できる信頼性の高い光ピックアップ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の光ピックアップ装置を示す簡略構成図である。
【図２】同実施の形態の光ピックアップ装置の正面断面図である。
【図３】従来の実施の形態の光ピックアップ装置を示す簡略構成図である。
【図４】同従来の光ピックアップ装置の正面断面図である。
【符号の説明】
１０ ハウジング１１ 光学部品収納用凹部１２ 樹脂被覆部１２ａ 透明樹脂部１２ｂ 遮光樹脂部