拾光器的制作方法

专利名称：拾光器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向光信息记录介质照射光，并检测反射光的拾光器。
背景技术：
用于记录、保存数字音频或图像、动画、由计算机等做成的文本文件或数据文件的记 录介质有多种多样，其中之一就是光盘。其中尤其是DVD (Digital Versatile Disk)与以 往的CD (Compact Disc)相比密度高且容量大，即使是在录像机领域中，作为代替现在 为主流的VTR (Video Tape Recorder)的介质也已经普及。进而，在近几年，使用蓝紫 色半导体激光器更进一步提高了记录密度的下一代的光盘的研究在各处得以开展，正期待 着尽早面世和普及。为了在这些光盘中进行数据的记录或再生，需要拾光器。在光盘上进行信息的记录或再生的拾光器一般包括光源；使从光源射出的射束聚光 到光盘的物镜；检测从光盘反射出的射束的检测器。作为光源的半导体激光器，因为是从 较薄的活性层的端面放射射束，所以，射束的形状为椭圆，其短轴和长轴之比大致为1:3 左右。在光盘上记录信息时，从提高光的利用效率的观点来看，希望将椭圆的射束整形为 圆形。作为这样的整形射束的元件， 一般是变形棱镜(Anamorphic Prism)或变形镜头 (AnamorphicLens)，但是，由于变形棱镜必须在平行光束中使用，因而妨碍了拾光器 的小型化。因此，通过使用对发散光束进行射束整形的变形镜头，可以实现光的利用效率 高且为小型的拾光器。而且，实际上，作为构成拾光器的其它的元件，虽然有反射系统的光学元件或物镜等， 但是，这些元件一般容易具有作为初期特性的像散(astigmatism)。变形镜头的射束整形元 件在其特性上由于从发光点开始的距离偏离设计值而产生像散，而作为拾光器，反过来可以利用此性质，修正反射系统的光学元件或物镜所具有的像散。根据这样的结构，可以使 从拾光器的物镜射出而形成在光盘上的光点质量更高。图21是射束整形元件的保持结构的一个以往的例子。此以往的例子，被公开于例如日 本专利公开公报特开2003-178480号。在此以往的例子中，通过使从发光点到射束整形元件L的第一面Sl的距离s和射束整形元件L的芯厚t相等，可以抑制伴随折射率变化的像散的 产生，并通过使射束整形元件L的线膨胀系数aL和保持部件H的线膨胀系数aH相等，可以 抑制伴随环境温度变化的像散的产生。然而，以往的例子所示的结构，是考虑了因环境温度的变化而引起射束整形元件和发 光点的距离变化等所产生的像散的结构。为此，该结构成了为了降低发光点和射束整形元 件之间的像散调整灵敏度的设计。并且，具有发光点的作为光源元件的LD (激光二极管) 一般由金属等外包装所覆盖。即，如果使用以往例子所示的设计的射束整形元件，在为了 修正反射系统光学元件或物镜具有的像散，使发光点和射束整形元件的距离改变时，由于 调整灵敏度较低，移动的距离会变大。为此，存在例如射束整形元件和LD的外包装相互接 触的情况，出现无法完全修正从物镜射出的形成在光盘上的光点的像散的问题。另外，以往的例子只对光源元件和射束整形元件的保持结构进行了说明，而没有对实 际的射束整形元件的固定方法进行说明。即使采用以往的例子所示的结构，也会存在例如 在将粘合剂用于射束整形元件的固定时，由于固定粘合剂的位置的不同会产生超出用计算 所求得的相对于温度变化的像散的问题。发明内容本发明的目的在于解决上述问题，提供考虑通过发光点和射束整形元件之间的距离调 整，可以修正物镜等其它的拾光器构成零部件所具有的像散的适当的移动范围，并且相对 于温度变化充分地抑制像散产生量的保持 固定结构。为了解决上述问题，本发明提供一种拾光器，包括光源、将从此光源射出的椭圆形的 光束实质上整形为圆形的射束整形元件、使由此射束整形元件整形的光束聚光到光信息记录介质上的聚光单元、检测由上述光信息记录介质反射的光束的检测单元，包括对上述 射束整形元件相对于上述光源进行定位的定位部，其中，若设上述射束整形元件的射束整形倍率为m、从上述射束整形元件的光源侧的面到上述定位部的中央位置的距离为 L[mm]、上述保持部的线膨胀系数为oc[l/K]、由上述射束整形元件产生的像散为AWA[mX]、 环境温度变化量为AT[K]，则上述定位部对上述射束整形元件进行定位，以满足下列关系 式(1)及(2):0 < L s AWA / (cx'AT-Sas) ……(1)Sas= 1000(0,5m2+1.5m—2)[mX/mm] ...... (2)。


图l (a)及(b)是概要性地表示本发明的第一实施例的拾光器的结构的示意图。图2是扩大表示上述拾光器的光源部分附近的结构的示意图。图3是表示相对于射束整形倍率的像散、效率，效率比、LDPw比的值的一览表。图4是表示射束整形倍率和像散的关系的特性图。图5是表示射束整形倍率为2.2时的像散的值的图表。图6是表示射束整形倍率为2.3时的像散的值的图表。图7是概要性地扩大表示本发明的第二实施例的拾光器的光源部分的示意图。图8 (a)是表示一般的紫外线硬化型树脂的特性的特性图，(b)是表示本发明的第三实施例的粘合剂所使用的紫外线硬化树脂的特性的特性图。图9 (a)及(b)是表示本发明的第一实施例的拾光器所使用的射束整形元件的粘接部的示意图。图10 (a)及(b)是表示本发明的第一实施例的拾光器所使用的射束整形元件的粘接 部的变形例子的示意图。图ll (a)及(b)是表示本发明的第四实施例的拾光器所使用的射束整形元件的粘接 部的示意图。图12 (a)及(b)是表示本发明的第四实施例的拾光器所使用的射束整形元件的粘接部的变形例子的示意图。图13 (a)及(b)是表示本发明的第四实施例的拾光器所使用的射束整形元件的粘接部的其它的变形例子的示意图。图14 (a)及(b)是表示本发明的第四实施例的拾光器所使用的射束整形元件的粘接部的其它的变形例子的示意图。图15是概要性地表示适用本发明的拾光器的光信息装置的结构的示意图。图16是表示适用本发明的拾光器的计算机的外观的概要立体图。图17是表示适用本发明的拾光器的光盘刻录器的外观的概要立体图。图18是表示适用本发明的拾光器的光盘再生器的外观的概要立体图。图19是表示适用本发明的拾光器的光盘服务器的外观的概要立体图。图20是表示适用本发明的拾光器的车辆导航系统的概要立体图。图21 (a)及(b)是表示以往的拾光器的射束整形元件的保持结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的最佳实施方式进行详细的说明。 (第一实施例)图l (a)和(b)概要性地表示本发明的拾光器的一个实施例。在图l (a)、图l (b) 中，1是射出波长X的激光的激光光源，2是进行激光整形的射束整形元件，3是分割光路的 分束器(beam splitter), 4是准直透镜(collimator lens)， 5是折转光轴的偏转镜(deflecting mirror)， 6是物镜(光学透镜)，7是作为光信息记录介质的一个例子的光盘。从激光光 源1射出的光束的波长X，例如为390nm 420nm，在此，以405nm作为其代表值。另夕卜， 光束并不限于这样的波长，也可以例如为660nm左右的波长。射束整形元件2将从激光光源1射出的椭圆形的光束实质上整形为圆形。分束器3使透 过射束整形元件2的光束透过，但也反射来自光盘7的反射光。准直透镜4将通过射束整形 元件2的发散光转换为平行光。物镜6为使光束聚光到光盘7上的元件。光盘7具有0.1mm或比其更薄的基材厚度tl。通过对光盘7照射波长X的光束进行记录/ 再生。在图l (b)中，只图示了光盘7的从光的入射面到记录面的基材。光盘7，实际上为 了加强机械强度，并使外形有与CD相同的厚度1.2mm而被贴上了保护板，但是，为了简 化省略了保护材料的说明。激光光源l最好为半导体激光光源。由此，可以使拾光器及使用它的光信息装置小型、 轻量、耗电低。在进行光盘7的记录或再生时，从激光光源1射出的波长X的蓝色光束通过射束整形元 件2而被整形。然后，此光束基本上全部透过分束器3，通过准直透镜4被转换为大致平行 光，并且通过偏转镜5光轴被折转，通过l/4波长板8成为圆偏振光。然后，经由折射型的 物镜6通过厚度为0.1mm的基材而被聚光到光盘7的信息记录面。在信息记录面反射的蓝色光束沿着原来的光路逆向前进(回路)。此光束通过l/4波长 板8成为与初期垂直的方向的直线偏振光，通过准直透镜4焦点距离拉长，在分束器3基本 上全部反射，并透过检测透镜9射入光检测器10。通过运算光检测器10的输出，获得用于 聚焦控制或追踪控制的伺服信号，并获得信息信号。如上所述，分束器3是光路分枝元件， 对波长X的光束，全部反射一个方向的直线偏振光，并全部透过与其呈直角方向的直线偏 振光，具有偏振光分离膜。在此，图2表示本第一实施例的光源部分的结构。在图2中，ll表示作为光源保持部的光源保持架，21表示作为射束整形元件保持部的射束整形元件保持架(元件保持架)，60 表示将射束整形元件2固定在元件保持架21上的粘合剂。光源保持架ll包括作为保持激光 光源1的保持部主体的保持架主体15和从此保持架主体15沿光束的光轴方向延伸的延伸部 16。激光光源1以被埋设在保持架主体15内的状态而被保持在保持架主体15中。延伸部16 在保持架主体15的光束射出侧的面(图2的右面) 一体形成。元件保持架21，以在光轴方向上延伸的姿态与延伸部16平行地予以配置，在保持架主 体15的光束射出侧的面通过粘合剂被粘接。然后，射束整形元件2，被配置成其光源侧的 端部插入元件保持架21和延伸部16之间。而且，将粘合剂60堆积成横跨射束整形元件2的 周面和延伸部16的前端面，两者被粘接起来。此粘合剂60是对射束整形元件2相对于激光 光源l进行定位的部件，是定位部的一个例子。在本第一实施例中，在元件保持架21上载置射束整形元件2，延伸部16位于其上方。 射束整形元件2和延伸部16之间有微小的间隙。这是为了在粘合剂60硬化之前使射束整形 元件2的位置调整成为可能。射束整形元件2由玻璃或耐光性树脂构成。在此，对作为射束整形元件2的定位部而发挥作用的粘合剂60的粘接位置进行说明。 粘合剂60，被规定为其中央位置距射束整形元件2的光源侧的面2a为规定范围的距离。具 体而言，若设射束整形元件2的射束整形倍率为m、从射束整形元件2的光源侧的面2a到粘 合剂60的中央位置的距离为L[mm]、光源保持架ll的线膨胀系数为cx[l/K]、由射束整形元 件2产生的像散为AWA[mX]、环境温度变化量为AT[K]，则粘合剂60对射束整形元件2进行 定位以满足下列关系式(1)及(2):0 < L s AWA / "T.Sas) ……(1)Sas= 1000(0.5m2+1.5m—2)[mX/mm] ……(2)。 粘合剂60的中央位置，成为射束整形元件2的位置相对于光源保持架11的延伸部16被 固定的固定点。因为延伸部16根据环境温度的变化而膨胀收縮，所以，射束整形元件2的位置随之改 变，像散AWA发生。此像散AWA可以用下式表示 △WA = cx'L.AT-Sas ……(3)。在此，SAs为相对于发光点la和射束整形元件2的间隔的变动量的像散的产生量 (astigmatism amount)。而且，从此关系式(3)可以得到上述关系式(1)。其次，对关系式(2)进行说明。此关系式(2)，是对厚度为2mm、 5mm的射束整形元件2，通过调查相对于各种光束整形倍率m、当将射束整形元件2的配置位置进行各种 变更时的像散产生量而获得的。上述的厚度称为射束整形元件2的光轴上的厚度。将射束 整形元件2的射束整形倍率m变更为l、 1.3、 1.5、 1.9、 2.1、 2.2、 2.3、 2.5、 3、 4、 5、 5.8， 将从激光光源l的发光点la到射束整形元件2的光源侧的面2a的距离变更为1.4mm、 1.6mm、 2.0mm、 3.0mni、 5.0mm。计算像散时的光束的RIM强度为60X左右。RIM强 度称为透镜瞳孔端的强度相对来自透镜的射出光的光的最高强度的比率。作为激光光源l， 采用了发光角为一般的激光光源。例如，采用了与半导体激光器的活性层平行的方向的发 光角为8度，与活性层垂直的方向的发光角为20度的激光光源。图3及图4表示将条件进行如上所述的各种变更后所得到的每单位变动量的像散产生 量Sas。如同图所示，可以得知整形倍率m和像散产生量SAs[mX/imi]之间的关系如下 Sas = 0争5 m2 + 1.5 m — 2.1……(4)。通过对此关系式(4)调整单位可以得到上述关系式(2)。因此，关系式(2)意味 着每单位变动量的像散产生量SAs由射束整形倍率m规定，而不基于射束整形元件2的厚 度，也不基于射束整形元件2的配置位置。因此，通过将此关系式(2)应用于上述关系式 (1)中，可以导出对应光源保持架11的延伸部16的膨胀收縮而变化的像散。图3的表中所示的效率[%]是光束的利用效率，越是提高射束整形倍率m、让光束形状 接近圆形，利用效率越是上升。而且，为了在光盘7的高倍速记录再生时发挥稳定的性能， 或对具有多层记录层的光盘7发挥稳定的记录再生性能，光束的利用效率必须确保20% 。因此，由图3可知射束整形倍率m必须为1.5左右。另夕卜，图3的表中的效率比表示以射束整 形倍率m为2.3时的利用效率为基准，各利用效率相对于其基准的比率。而且，表中的LDPw 比表示以射束整形倍率m为2.3时的光束发光量为基准，各射束整形倍率的发光量相对于其 基准的比率。作为拾光器，为了获得充分的记录再生性能，即使出现了环境温度变化也必须将像散 抑制在0.02[X]左右，此时，最好是将在像射束整形元件2那样的一个光学零部件产生的像 散抑制在0.01[X]左右以下。如果像散产生量在0.01[X]以下，则可以高度地保持光盘上的光 点质量，从而能够得到较高的记录 再生性能。在此，当使用了射束整形倍率m为2.2的射束整形元件2时，考虑环境温度的变化AT变 化到5(TC (例如，从常温25'C变为75'C)。在此条件下，如果在从发光点la到射束整形元 件2的光源侧的面2a的距离为1.0、 1.2、 1.4、 1.6、 2.0mm的情况下，计算出从光源侧的面 2a到固定点的距离L为1.0mm时的像散AWA,则成为图5所示的结果。在此条件下，只在发光点la和射束整形元件2的光源侧的面2a之间的距离为1.0mm时像散AWA成为 9.45[Xm]，不足10[mX〗。而且，在射束整形元件2的射束整形倍率m为2.3时，如图6所示，即使在发光点la和 射束整形元件2的光源侧的面2a之间的距离为1.0mm时，像散AWA也变成了10.80[Xm〗， 超过了10[Xm]。为此，不得不将激光光源l和射束整形元件2之间的距离设定为不足lmm。 因此，在射束整形倍率m为2.3时，无法在激光光源1和射束整形元件2之间取得可以修正由 其它的光学零部件产生的像散那样的空隙(Clearance)。另一方面，在AWA二0.01[X]的情况下，如果射束整形元件2的射束整形倍率m为1.9， 则具有L〈2.8mm左右的充裕。因此，通过将射束整形倍率m设为1.9左右，可以使粘合剂 60的粘接位置具有充裕的空间。而且，在射束整形倍率m为1.9时，如果L二l.Omm，则如 图3所示利用效率成为24%,可以确保粘接空间(adhesionmargin),并获得充分的利用效 率。另外，如果将射束整形倍率m提高到2.3，则变为L〈1.0mm，因此不能像上述那样确 保粘接空间。艮P，通过应用上述的关系式(1)及(2)，可以计算与射束整形元件2的粘接位置相 关的设计值，使得即使拾光器周围的环境温度上升40 50'C也可以充分地抑制像散产生 量。而且，通过按照射束整形元件2的射束整形倍率m来限制从光源侧的面2a到固定点的 距离L，能获得可以构成即使周围的温度变化，光盘面上的光点质量也较高的拾光器这样 的较高的效果。在拾光器中，射束整形倍率m越大，从激光光源l射出的光束的利用效率越高。因此， 为了光盘的高倍速记录再生或多层化，射束整形倍率m最好较大。而且，如果射束整形倍 率m较大，与整形倍率m较小的情况相比，即使以一定的驱动电流驱动激光光源l时，透过 物镜6的激光射束输出也变大。因此，为了使拾光器的电力消耗降低，射束整形倍率m最好 较大。而且，如果光束的利用效率提高，也具有可以降低激光光源l的发光量、可以降低 发热量的效果。但是，由于如果射束整形倍率m过高，从发光点la到射束整形元件2的距 离的变化引起的像散的产生量变大，因而相对于温度变化等环境变化易于产生像散。相反，由于如果射束整形倍率m较小，因发光点la和射束整形元件2之间的距离变化 而引起的像散的产生量变小，因而相对于温度变化等环境变化像散不易产生。而且，如果 整形倍率m较小，移动灵敏度变迟钝，则易于进行射束整形元件2的位置调整，并且粘接空 间也易于确保，然而，由于射束整形倍率m越小，从激光光源l射出的光的利用效率越低， 拾光器的电力消耗等则变大。而且，例如对构成拾光器的其它的光学元件由于其结构的原因原本产生的像散，通过 有意地使射束整形元件2和光源1的距离偏离设计值，可以修正作为拾光器的总的像散，但 是，在这种情况下，由于如果射束整形倍率m较小，像散的产生量变小，因此相对于激光 光源1调整射束整形元件2的位置的范围变大。其结果，例如，发生与其它的光学元件的位 置性的干涉。因此，从既可以充分地获得光的利用效率，又可以抑制温度变化时的像散产生量，而 且可以确保粘接空间这样的观点来看，射束整形倍率m最好为1.5以上且在2.2以下。而且，射束整形倍率m为1.9左右的情况为像散的产生量和光的利用效率取得最好的平 衡(balance)的状态。因此，如果111=1.9左右，则成为在记录再生性能、运行成本(Running Cost)及设计 装配性的所有方面具有优势的拾光器。而且，光源保持架ll最好为温度变化时膨胀较小的材料。而且，最好为满足容易获得 及容易加工这两方面的铝或锌的金属材料。而且，同样的理由，射束整形元件保持架21也 最好为铝或锌的金属材料。如以上所述，在本实施中，射束整形元件2的定位部被规定为满足上述关系式(1)及 (2)。即，着眼于根据射束整形倍率m像散产生量不同，导出射束整形倍率m和像散产生 量Sas的夫系式(2)，并基于其规定定位部的中央位置。因此，可以将因使用环境下的温 度变化而产生的射束整形元件2的像散可靠地保持在容许范围内。而且，因为在与射束整 形倍率m相应的范围规定定位部的中央位置，所以可以根据被容许的像散产生量在适当的 范围内设定射束整形倍率m。而且，在本实施例中，因为采用了粘接光源保持架11和元件保持架21的结构，所以， 可以简单地进行光源保持架11和元件保持架21的制作。而且，在本实施例中，因为定位部由粘接光源保持架11和射束整形元件2的粘合剂60 构成，所以，在粘合剂60硬化之前可以容易地进行射束整形元件2的位置调整，并通过粘 合剂60的硬化可以可靠地固定射束整形元件2 。另外，在本实施例中，采用了粘接光源保持架11和元件保持架21的结构，取而代之， 也可以是光源保持架11和元件保持架21—体形成的结构。这样可以进一步提高相对于激光 光源1的射束整形元件2的定位精度。在此情况下，可以取代将射束整形元件2固定到延伸 部16，而将其固定到元件保持架21，或者既固定到延伸部16，又固定到元件保持架21上。 而且，在此情况下，例如，用粘合剂等固定射束整形元件2的固定部位也可以在与元件保 持架21的接触面一侧。而且，在本实施例中，为了固定射束整形元件2而使用了粘合剂60，而此粘合剂60， 从装配的容易性的观点来看，可以为紫外线硬化型树脂、热硬化型树脂、厌氧性硬化型树 脂，湿气硬化型的树脂等。而且，粘合剂60也可以为挥发性的粘合剂。粘合剂60最好为容 易硬化的，对光学元件不易造成形变等影响的紫外线硬化型的树脂。(第二实施例)图7概要性地表示了本发明的第二实施例的拾光器中的光源部分的结构。另外，在此， 与第一实施例相同的结构使用相同的符号，并省略其说明。如图7所示，光源保持架ll的保持架主体15包括光源倾斜架(tilting holder)12和光轴 调整架13。并且，延伸部15设置在光源倾斜架12上。而且，射束整形元件架21被固定到光 源倾斜架12上。光源1以与第一实施例相同的方法被固定在光源倾斜架12中。光源倾斜架12与光轴调 整架13相互接触，大致以发光点la为中心可以旋转。通过采用这样的结构，在光源l具有 制造上的发光角的倾斜时，由于可以对光源倾斜架12相对于光轴调整架13在ex轴及ey轴进 行倾斜调整，因而可以通过每个光源倾斜架12将发光角调整为所期望的角度。光轴调整架13，由图中省略的光学基台支撑，在图7的上下左右方向可以自由地移动。 因此，通过使光轴调整架13上下左右移动，在装配拾光器时可以进行行光轴调整。在此，射束整形元件2相对于光源1的固定位置的关系，满足第一实施例所示的关系式 (1)及(2)。通过采用这样的结构，在装配拾光器时光源l同时进行自身的发光角的偏差调整和拾 光器的光轴调整，与第一实施例所说明的效果相同，即使环境温度变化也可以将像散产生 量抑制在容许范围内。另外，光源倾斜架12和元件保持架21—体形成也可以。此时，射束整形元件2，取代 固定到延伸部16而被固定到元件保持架21，或既被固定到延伸部16，又被固定到元件保持 架21也可以。在此情况下，例如，粘合剂等的射束整形元件2的固定部位也可以在与元件 保持架21的接触面一侧。而且，在本第二实施例中，其它在第一实施例中所述的全部的结构也均有效，同样可 以获得有效的效果。(第三实施例)本发明的第三实施例，将射束整形元件2固定在光源保持架11的粘合剂60与第一实施 例及第二实施例有所不同，除此之外的构成要素与第一实施例及第二实施例相同。本第三实施例的粘合剂60为紫外线硬化型的树脂，不具有对于390 420nm的波长X (例如作为代表值的405nm)的紫外线吸收域。艮P，由于此粘合剂60即使在硬化之前照射 此波长X的光也不开始硬化反应，因此，即使在硬化之前使激光光源l发光，粘合剂60的硬 化反应也不开始。作为射束整形元件2的特征，列举出可以配置在光源l的附近，此特征对拾光器的小型 化有效已为公知。然而，如第一实施例说明的那样，如果对射束整形元件2被固定的固定 点的位置不进行充分地考虑，就存在易于产生像散这样的问题。为了解决此问题，虽然可 以像第一实施例或第二实施例那样做，但是，在用粘合剂60固定射束整形元件2时，射束 整形元件2被固定的固定部位不是点而是具有一定的面积。B卩，固定点相对于设计位置产 生制造上的偏差，由于其影响可能使产品的性能不稳定。因此，有必要使粘合剂60的涂敷 量的偏差在规定以下，涂敷位置也必须设成难以产生制造偏差的结构。在装配拾光器时，通过调整发光点la和射束整形元件2之间的距离，可以修正物镜等 其它的光学零部件所具有的像散，但是，在此射束整形元件2的位置调整之后涂敷粘合剂 60来固定射束整形元件2时，存在以下问题。B口，由于例如在用于进行射束整形元件2的位 置调整的调整机(未图示)上具有调整架(adjnstmentjig)，因而有此调整架在粘合剂涂敷 时成为障碍物的可能，而且，还因为光源1和射束整形元件2的距离比较近，所以存在难以 用目测确认粘接位置的可能，因此难以在正确的位置涂敷粘合剂。在此，图8 (a)表示一般的紫外线硬化型的树脂在硬化之前的吸收强度和波长之间的 关系。 一般的紫外线硬化型树脂，即使在390nm 420nm的波长X的光照射下也开始效果 反应。这是为了通过让效果反应在比紫外线域还高的高波长的带域开始，来提高作为粘合 剂的硬化性能。然而，例如，所谓像散的波阵面像差的测量的方法在一般的射束整形元件 2的位置调整时，有必要使光源l发光。因此，如果在进行射束整形元件2的位置调整之前 涂敷包括一般的紫外线硬化型树脂的粘合剂，由于射束整形元件2配置在光源1的附近，所 以在使光源l发光的时刻硬化反应便开始，存在在完成位置调整之前，射束整形元件2就被 固定的问题。与此相对，本第三实施例的粘合剂60在从激光光源1射出的光束的波长域不会开始硬 化反应。图8 (b)表示此粘合剂60所使用的树脂在硬化之前的吸收强度。在本第三实施例中，由于即使在390 420nm的波长X的光照射下，粘合剂60也不会开始硬化反应，可以在用于射束整形元件2的位置调整的调整机上装载装配过程中的拾光 器之前涂敷粘合剂60。因此，在涂敷粘合剂60时调整机上的调整架不会成为障碍物，而且 还可以在难以用目测确认粘接位置时，使用例如像显微镜那样的放大镜来确认粘接位置。 由于粘接部位的目测确认很容易，粘合剂60的涂敷量也可以得到充分地管理。作为射束整形元件2的位置调整顺序，首先，在元件保持架21上载置射束整形元件2， 进行射束整形元件2的临时定位。在此情况下，在射束整形元件2及延伸部16的粘接面涂敷 粘合剂60。此粘合剂60的涂敷，可以在拾光器装载到调整机上之前进行，在涂敷了粘合剂 60之后，将拾光器装载到调整机上。然后，使激光光源l发光，通过图外的像差测量器测量像差并进行射束整形元件2的位 置调整。此时虽然光束可能射入粘合剂60，但是，粘合剂60不会开始硬化反应。并且，在 进行了射束整形元件2的位置调整之后，通过紫外线照射到粘合剂60，可以使粘合剂60硬 化。由此，可以在制造上的偏差很少、接近设计值的正确的位置固定射束整形元件2，而 且，在装配完成后的拾光器中，即使在使用环境下周围的温度发生变化，也有可以将像散 抑制在容许范围内这样的效果。如以上说明，在本第三实施例中，因为在从激光光源1射出的光束照射下粘合剂60不 会开始硬化反应，所以，不会有射束整形元件2因使激光光源1发光而被固定。因此，可以 使激光光源l发光，来进行射束整形元件2的位置调整。而且，因为在进行射束整形元件2的位置调整时，已处于粘合剂60被涂敷的状态，所 以，没有必要在射束整形元件2的定位结束之后开始涂敷粘合剂60。因此，由于不会有对 涂敷粘合剂60时的压力也敏感地做出反应而使像散发生变化，所以易于在适当的范围设定 由射束整形元件2产生的像散。另外，在本第三实施例中，是对在上述波长域不会开始硬化反应的粘合剂60用于射束 整形元件2的固定的例子进行了说明，但并不限定于此。g卩，在拾光器内的任何一个光学 元件或构成零部件中，也可以在曝光于波长X的来自激光光源1的光束的照射并需要进行位 置调整等的部位使用上述粘合剂60。这种情况下，由于在波长X的光的照射中粘合剂60不 会开始硬化反应，因而可以在充分的位置调整之后用紫外线进行目标物的固定。即，粘合 剂60是用于将设置在拾光器中的光学零部件粘接到固定部的粘合剂，是包括在从光源射出 的光束的波长域不会开始硬化反应的紫外线硬化树脂的粘合剂。而且，即使使用了这样的粘合剂60，也可以获得与上述第一实施例及第二实施例所述 的效果同等的效果。(第四实施例)在第一实施例中，如图9 (a)及(b)所示，采用了粘合剂60被涂敷到延伸部16的前 端面16a的结构。而且，延伸部16的前端面16a成为与射束整形元件2的侧面(周面)2b (图 9 (b)的上面)垂直的平面形状，粘合剂60横跨此延伸部16的前端面16a和射束整形元件 2的侧面2b被涂敷。另外，如图IO (a)及(b)所示，延伸部16的前端面16a相对于射束 整形元件2的侧面2b倾斜也可以。与此相对，在本第四实施例中，如图ll (a)及(b)所示，用于限制粘合剂60的配置 位置的限制部30被设置在延伸部16的前端面16a。此限制部30，被做成具有大体上呈半圆 状的剖面的凹部，限制部30，在延伸部16的前端面16a从其上面跨越到下面而形成。限制 部30，如图ll (a)及(b)所示，也可以是具有一定的截面面积而在上下方向，即与光轴 方向垂直的方向延伸的结构。或者，如图12 (a)及(b)所示，限制部30也可以做成上下 截面面积不同的锥形形状。这样，如果通过形成为凹状的限制部30粘合剂60的配置位置得以限制，则可以方便地 管理粘合剂60的涂敷区域。其结果，可以高精度地管理粘合剂60的中央位置。而且，因为 限制部30被做成凹状的情况与限制部30被做成如后所述的孔状的情况相比较，可以縮短延 伸部16的延伸长度，所以，易于防止延伸部16与其周围的其它的部件的干涉，在使拾光器 小型化上变得有效。另外，限制部30并不只限于做成凹状。例如，如图13 (a)及(b)所示，也可以做成 上下贯通延伸部16的贯通孔。这样，如果限制部30做成贯通 L，则可以可靠地限制粘合剂 60的粘接面积。而且，贯通孔不只限定于在贯通方向具有一定的断面面积的结构，如图14(a)及(b) 所示，也可以做成上下截面面积不同的锥状。这时，最好成为在流入粘合剂60的一侧直径 较大的锥状。(第五实施例)图15概要性地表示适用本发明的第一实施例所说明的拾光器的光信息装置。另外，不 适用第一实施例所说明的拾光器，而适用第二至四实施例的任意一个所说明的拾光器也可 以。图15概要性地表示作为光信息记录再生装置所构成的光盘驱动器107。光盘IOI，由转盘(TurnTable) 102和夹具(Clamper) 103夹住固定，通过马达(旋转系统)104而旋 转。上述拾光器装载到光学头100上。光学头100的拾光器被设置在移送路径(Traverse) (移送系统)105上，照射的光可以从光盘101的内周移动到外周。控制电路106根据从光 学头100接收到的信号进行聚焦控制、追踪控制、移送控制、马达104的旋转控制等。并且 由再生信号进行信息的再生或将记录信号向光学头100发送。(第六实施例)图16表示具备作为本发明的第五实施例所示的光盘驱动器(光信息记录再生装置)的 计算机(电脑)的外观。此电脑110包括第五实施例所说明的光盘驱动器107;作为进行信息输入的输入装置 的键盘113;作为进行信息显示的输出装置的显示器112。具备作为外部存储装置的上述的第四实施例的光盘驱动器107的计算机110，可以在不 同种类的光盘上稳定地记录或再生信息，可以使用于广泛的用途。光盘驱动器107有效地 利用其大容量性，可以用于做计算机110内的硬盘的备份。并且，光盘驱动器107有效地利 用媒体(光盘)价格低且易于携带、用其它的光盘驱动器也可以读出信息这样的兼容性， 可以与人交换程序或数据，或者随身携带供自己所用。而且，也可以对应于DVD或CD等 已经存在的媒体的再生/记录。(第七实施例)图17表示具备作为本发明的第五实施例所示的光盘驱动器107的光盘记录器(映像记 录再生装置)的外观。另外，在图17中没有图示光盘驱动器107。光盘记录器120内置了光盘驱动器107，与作为用于对记录的映像进行显示的输出装置 的显示器121连接而使用。具备光盘驱动器107的此光盘记录器120，可以在不同种类的光盘上稳定地记录或再生 映像，可以使用于广泛的用途。光盘记录器120可以将映像记录到媒体(光盘)上，并在 任何所希望的时候将其再生。光盘不需要像磁带那样在记录或再生后倒带的操作，可以进 行一边记录某节目 一边再生该节目的前头部分的追赶再生(time slip playback),或进行一 边记录某节目一边再生以前记录的节目的同时记录再生。并且，有效地利用媒体价格低且 易于携带，用其它的光盘记录器也可以读出信息这样的兼容性，可以与人交换记录的信息，或者随身携带供自己所用。而且，也对应于DVD或CD等己经存在的媒体的再生/记录。另外，在此是对光盘记录器120只包括光盘驱动器107的情况进行了说明，但也可以内 置硬盘，也可以内置录像带的录像再生功能。此时，可以容易地将映像进行暂存或备份。(第八实施例)图18表示具备作为本发明的第五实施例所示的光盘驱动器107的光盘再生器(映像再 生装置)的外观。光盘再生器131包括作为输出部的液晶显示器130，并且，内置了光盘驱动器107 (未 图示)，可以将记录在光盘中的映像显示在液晶显示器130上。具备此光盘驱动器107的光 盘再生器，可以稳定地再生不同种类的光盘的映像，可以使用于广泛的用途。光盘再生器131可以在任何所希望的时候再生记录在媒体(光盘)的映像。光盘不需 要像磁带那样在再生后倒带的操作，可以在某光盘的任意的位置进行访问而再生映像。而 且，也对应于DVD或CD等已经存在的媒体的再生。(第九实施例)图19表示具备作为本发明的第五实施例所示的光盘驱动器107的服务器的外观。此服务器140包括光盘驱动器107;作为用于进行信息显示的输出部的显示器142;作为进行信息输入的输入部的键盘143，并可以与网络144连接。具备作为外部存储装置的光盘驱动器107的服务器140，可以在不同种类的光盘上稳定 地记录或再生信息，可以使用于广泛的用途。而且，光盘驱动器107，有效地利用其大容 量性，按照来自网络144的要求，发送被记录在光盘中的信息(图像、语音、映像、HTML 文件、文本文件等信息)。而且，光盘驱动器107，也将从网络144发送来的信息记录在所 要求的位置。而且，因为记录在DVD或CD等已经存在的媒体的信息也可以再生，所以， 也可以发送这些信息。(第十实施例)图20表示具备作为本发明的第五实施例所示的光盘驱动器107的车辆导航(Car Navigation)系统的外观。车辆导航系统150，内置了光盘驱动器107 (未图示)，与作为用于进行地形或目的地 信息显示的输出装置的液晶显示器151连接而予以使用。具备此光盘驱动器107的车辆导航系统150，可以在不同种类的光盘稳定地记录或再生 映像，可以使用于广泛的用途。车辆导航系统150，基于记录在媒体(光盘)中的地图信 息、全球定位系统(GPS)、回转仪(Gyroscope)、速度测量仪、行驶距离测量仪等信 息，推断现在位置并将其位置显示在液晶显示器151上。而且，如果输入目的地，则基于 地图信息或道路信息推断到目的地为止的最合适的路径，并将其显示在液晶显示器151上。为了记录地图信息而使用大容量的光盘，因而用一张盘即可以提供覆盖广泛区域的详 细的道路信息。而且，也可以同时提供储存在光盘中的沿其道路附近的餐馆或便利店、加 油站等信息。并且，道路信息会随着时间的推移而过期，变得与现实不符，但由于光盘具 有兼容性且媒体也很便宜，通过交换收集了新的道路信息的光盘可以得到最新的信息。而 且，由于也对应于DVD和CD等已经存在的媒体的再生/记录，所以也可以在车辆中看看电 影或听听音乐。(本发明的概要) 在此，对本发明的概要进行说明。在本发明的拾光器中，射束整形元件的定位部被规定为满足关系式(1)及(2)。艮卩， 着眼于根据射束整形倍率m像散产生量不同，导出射束整形倍率m和每单位变动量的像散 产生量SAs的关系式(2)，并基于其规定定位部的中央位置。因此，可以将由使用环境下 的温度变化产生的射束整形元件的像散可靠地保持在容许范围内。而且，因为将定位部的 中央位置规定在与射束整形倍率m相适应的范围内，所以可以根据被容许的像散产生量在 适当的范围内设定射束整形倍率m。在此，以上述射束整形元件的射束整形倍率m为1.5以上且在2.2以下为宜。在此情况 下，因为射束整形倍率m为1.5以上，所以光束的利用效率提高，可以适用于高倍速记录， 记录层为多层的光信息记录介质。而且，还因为射束整形倍率111为2.2以下，所以可以确保 光源和射束整形元件之间的间隙幅度并将射束整形元件的像散产生量保持在容许范围内。而且，还以上述射束整形元件的射束整形倍率m为1.9左右为更好。在此情况下，可以 确保光束的利用效率为充分值，并稳定地进行射束整形元件的固定。例如，在用粘合剂固 定射束整形元件时，可以充分地确保粘接空间。而且，还以上述拾光器包括保持上述光源的光源保持部和保持上述射束整形元件的射 束整形元件保持部为宜。而且，上述光源保持部和上述射束整形元件保持部被粘接也可以。在此情况下，可以简单地进行光源保持部和射束整形元件保持部的制作。另一方面，上述光源保持部和上述射束整形元件保持部一体形成也可以。在此情况下， 可以进一步提高相对于光源的射束整形元件的定位精度。以上述定位部由粘接上述光源保持部和上述射束整形元件的粘合剂构成为宜。在此情 况下，可以在粘合剂硬化之前易于进行射束整形元件的位置调整，并可以通过粘合剂的硬 化可靠地固定射束整形元件。而且，还可以是上述光源保持部具有保持上述光源的保持部主体和从此保持部主体沿 上述光束的光轴方向延伸的延伸部，上述定位部由粘接上述延伸部和上述射束整形元件的 粘合剂构成，上述延伸部具有被做成凹状或孔状来限制上述粘合剂的配置位置的限制部。 在此情况下，因为通过被做成凹状或孔状的限制部，粘合剂的配置位置得以限制，所以， 可以容易管理粘合剂的涂敷区域。其结果，可以高精度地管理由粘合剂构成的定位部的中 央位置。上述粘合剂，包括在从上述光源射出的光束的波长域不会开始硬化反应的紫外线硬化 树脂也可以。在此情况下，因为由从光源射出的光束粘合剂不会开始硬化反应，所以，不 会有因使光源发光而导致射束整形元件被固定。因此，可以使光源发光来进行射束整形元 件的位置调整。本发明还提供一种对上述拾光器中所设置的射束整形元件进行定位时的调整方法，该 调整方法通过光源保持部和射束整形元件保持部对上述射束整形元件进行临时定位，涂敷 用于粘接上述光源保持部和上述射束整形元件的粘合剂，让光源发光，成为可以对上述射 束整形元件进行定位的状态，在上述射束整形元件被定位之后，照射紫外线使上述粘合剂 硬化。在本发明中，可以使光源发光进行射束整形元件的位置调整。而且，因为在进行射束 整形元件的位置调整时粘合剂60已经处于被涂敷的状态，所以，不需要在射束整形元件的 定位结束之后涂敷粘合剂。因此，由于不会有对涂敷粘合剂时的压力也敏感地做出反应而 使像散发生变化，因而易于在适当的范围设定由射束整形元件产生的像散。本发明还提供一种光信息装置，包括上述拾光器、旋转光信息介质的马达、接收从具 有上述拾光器的光学头装置中获得的信号，并基于上述信号控制及驱动上述马达或光学透 镜或激光光源的电路。本发明还提供一种计算机，包括上述光信息装置；用于输入信息的输入装置或输入 端子；基于从上述输入装置或输入端子输入的信息或由上述光信息装置再生的信息进行运算的运算装置；用于显示或输出从上述输入装置或输入端子输入的信息或由上述光信息装 置再生的信息或通过上述运算装置运算得出的结果的输出装置或输出端子。本发明还提供一种光信息介质再生器，包括上述光信息装置和将从上述光信息装置获 得的信息信号转换为图像的信息至图像解码器。本发明还提供一种车辆导航系统，包括上述光信息装置和将从上述光信息装置获得的 信息信号转换为图像的信息至图像解码器。本发明还提供一种光信息介质记录器，包括上述光信息装置和将图像信息转换为通过 上述光信息装置进行记录的信息的图像至信息编码器。本发明还提供一种光盘服务器，包括上述光信息装置和与外部进行信息交换的输入输 出端子。本发明还提供一种射束整形元件，被用于拾光器，整形射入的椭圆形光束的射束整形 倍率为1.5以上且在2.2以下。产业上的利用可能性本发明可以用于在光信息装置等中所使用的拾光器。
权利要求
1.一种拾光器，包括光源、将从此光源射出的椭圆形的光束实质上整形为圆形的射束整形元件、使由此射束整形元件整形的光束聚光到光信息记录介质上的聚光单元、检测由上述光信息记录介质反射的光束的检测单元，其特征在于包括定位部，对上述射束整形元件相对于上述光源进行定位，其中，若设上述射束整形元件的射束整形倍率为m、从上述射束整形元件的光源侧的面到上述定位部的中央位置的距离为L[mm]、上述保持部的线膨胀系数为α[1/K]、上述射束整形元件所产生的像散为ΔWA[mλ]、环境温度变化量为ΔT[K]，上述定位部对上述射束整形元件进行定位以满足下列关系式(1)及(2)0＜L≤ΔWA/(α·ΔT·SAS)……(1)SAS＝1000(0.5m2+1.5m-2)[mλ/mm]……(2)。
2. 根据权利要求l所述的拾光器，其特征在于上述射束整形元件的射束整形倍率m 为1.5以上且在2.2以下。
3. 根据权利要求2所述的拾光器，其特征在于上述射束整形元件的射束整形倍率m 为1.9左右。
4. 根据权利要求l所述的拾光器，其特征在于还包括 光源保持部，保持上述光源； 射束整形元件保持部，保持上述射束整形元件。
5. 根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于上述光源保持部和上述射束整形元件 保持部被粘接。
6. 根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于上述光源保持部和上述射束整形元件保持部一体形成。
7. 根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于上述定位部由粘接上述光源保持部和上述射束整形元件的粘合剂构成。
8. 根据权利要求4所述的拾光器，其特征在于上述光源保持部具有保持上述光源的保持部主体和从此保持部主体沿上述光束的光 轴方向延伸的延伸部，上述定位部由粘接上述延伸部和上述射束整形元件的粘合剂构成， 上述延伸部具有被做成凹状或孔状来限制上述粘合剂的配置位置的限制部。
9. 根据权利要求7所述的拾光器，其特征在于上述粘合剂由在从上述光源射出的光 束的波长域不会开始硬化反应的紫外线硬化树脂构成。
10. —种调整方法，用于对权利要求9所述的拾光器中所设置的射束整形元件进行定 位，其特征在于包括以下的步骤通过光源保持部和射束整形元件保持部对上述射束整形元件进行临时定位， 涂敷用于粘接上述光源保持部和上述射束整形元件的粘合剂， 让光源发光，使定位上述射束整形元件为可能的状态， 在上述射束整形元件被定位之后，照射紫外线使上述粘合剂硬化。
11. 一种光信息装置，其特征在于包括 如权利要求1至10中的任一项所述的拾光器；使光信息介质旋转的马达；接收从具备上述拾光器的光学头装置获得的信号，并基于上述信号控制及驱动上述马 达、光学透镜、激光光源的电路。
12. —种计算机，其特征在于包括如权利要求ll所述的光信息装置； 用于输入信息的输入装置或输入端子；基于从上述输入装置或输入端子输入的信息或由上述光信息装置再生的信息进行运 算的运算装置；用于显示或输出从上述输入装置或输入端子输入的信息、或由上述光信息装置再生的信息、或通过上述运算装置运算得出的结果的输出装置或输出端子。
13. —种光信息介质再生器，其特征在于包括 如权利要求ll所述的光信息装置；将从上述光信息装置获得的信息信号转换为图像的信息至图像解码器。
14. 一种车辆导航系统，其特征在于包括 如权利要求ll所述的光信息装置；将从上述光信息装置获得的信息信号转换为图像的信息至图像解码器。
15. —种光信息介质记录器，其特征在于包括 如权利要求ll所述的光信息装置；将图像信息转换为由上述光信息装置进行记录的信息的图像至信息编码器。
16. —种光盘服务器，其特征在于包括 如权利要求ll所述的光信息装置； 进行与外部的信息交换的输入输出端子。
17. —种射束整形元件，被用于拾光器，其特征在于整形所射入的椭圆形光束的射 束整形倍率为1.5以上且在2.2以下。
全文摘要
若设射束整形元件(2)的射束整形倍率为m、从射束整形元件(2)的光源侧的面(2a)到粘合剂(60)的中央位置的距离为L[mm]、光源保持架(11)的线膨胀系数为α[1/K]、由射束整形元件(2)产生的像散为ΔWA[mλ]，环境温度变化量为ΔT[K]，粘合剂(60)对射束整形元件(2)进行定位以满足下列关系式(1)及(2)0＜L≤ΔWA/(α·ΔT·S_AS) ……(1)S_AS＝1000(0.5m²+1.5m-2)[mλ/mm] ……(2)。
文档编号G11B7/135GK101253563SQ200680031278
公开日2008年8月27日 申请日期2006年9月7日 优先权日2005年9月7日
发明者田中俊靖, 金马庆明 申请人:松下电器产业株式会社