JPH0616925U - 光学部品の取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 座面の変形による光軸の平行移動を光学部品
の傾きで補償する。 【構成】 ベース部材２に形成した複数の突起部１０、
１１の座面１０Ａ、１１Ａに光学部品１を取り付ける取
付装置において、上記突起部１０、１１を半径Ｒ１，Ｒ
２の異なる半球状に成形する。これにより、この半球状
の突起部１０、１１が経時変化によって変形してもその
変形量を異ならしめることによって光学部品１に初期設
定位置に対して傾き角度θを持たせ、受光点Ｙ２の位置
ズレを防止する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光学部品の取付装置に係り、特に、光ピックアップのミラーのよう に光軸の精度が、ミクロンオーダで必要となる部品において光学部品を取り付け るベース部品の経時変化等に起因する不良を大幅に削減することができる光学部 品の取付装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、光学部品は、取り付け精度が重要なために、複数、例えば３個の球状 に成形された突起部の座面に支持固定することが行われている。近年、光ピック アップ等の小型部品においても、この光ピックアップに組み込まれるビームスプ リッタ等の光学部品を取り付けるベース部材をプラスチックやダイカスト等の成 形で作れるようになり、球状の突起部により座面を形成して光学部品の高精度の 取り付けが行われるようになってきた。

【０００３】 ここで図２に基づいて従来の取付装置について説明する。図２は、従来の取付 装置を簡単化してモデル化した図であり、１はビームスプリッタとしてのハーフ ミラーであり、このハーフミラー１はベース部材２に設けられた複数の同一半径 の半球状の突起部３、４の表面を座面３Ａ、４Ａとして支持されており、このハ ーフミラー１は板バネ等の弾発部材５の押圧力Ｆによりベース部材２側へ付勢さ れている。 発光点Ｘから出た光６は、その一部がハーフミラー１により反射されて受光点 Ｙに到達する。上述したように図２は装置を簡単化してモデル化したものであり 、発光点Ｘには発光素子として例えば半導体レーザ７が設けられ、受光点Ｙには 、受光素子として例えばフォトダイオード８が設けられる。ハーフミラーの場合 は、通常、入射角は４５°とするため、モデル図は４５°入射角を代表例とする 。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のようにハーフミラー１を固定するベース部材２がプラスチッ クや金属ダイカストにより成形されている場合には、半球状の突起部３、４の座 面３Ａ、４Ａの頂点が押圧力Ｆに起因する経時変化等によって均等に塑性変形し 、ハーフミラー１は図中一点鎖線で示す位置から実線で示す位置に平行移動する 。このため受光点Ｙに達する光６の到達点は受光点Ｙから受光点Ｙ１に移動して しまう。 この塑性変形の進行に従ってハーフミラー１と座面３Ａ、４Ａの接触状態は、 点接触から面接触に変わり、接触面積が突起部の材料の許容応力以下となった時 に変形の進行は停止する。この接触面積Ｋは次の式により表わされる。 Ｋ＝π（２Ｒ・ｔ−ｔ² ） ・・・・・・・・・・・・・・・・ （１） ここでｔは変形量を、Ｒは半球状の突起部の半径をそれぞれ示す。

【０００５】 すなわち、接触面積Ｋを一定とすると、半径Ｒが大きいほど変形量ｔは小さく なる。この時のハーフミラー１の平行移動量すなわち変形量をｔとすると、４５ °入射角の場合、受光点Ｙの移動量は√２ｔとなり、特に光ピックアップ等はマ イクロオーダの取り付け精度を必要とすることから上述したような座面３Ａ、４ Ａの微視的な変形も無視できなくなり、最悪の場合にはハーフミラー１における 反射光を十分に検出し得なくなるという問題点があった。 本考案は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案された ものであり、その目的は座面の変形による光軸の平行移動を光学部品の傾きで補 償するようにした光学部品の取付装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記問題点を解決するために、ベース部材に形成された複数の突起 部により座面を形成し、この座面に光学部品を押圧させて取り付けるようにした 光学部品の取付装置において、前記複数の突起部は、塑性変形の発生量に差を生 ぜしめるように半径の異なる半球状の突起部として形成され、光軸の移動を制御 するように構成したものである。

【０００７】

【作用】

本考案は、以上のように構成したので、光学部品は複数の突起部に押圧させて 取り付けられており、この場合、各突起部は異なった半径の半球状に成形されて いるので、経時変化において単位面積当たりに付加される荷重が異なり、その結 果、各座面における変化量が異なって光学部材は移動しつつその傾きも変化して 光軸が適正に制御されることになる。

【０００８】

【実施例】

以下に、本考案に係る光学部品の取付装置の一実施例を添付図面に基づいて詳 述する。 図１は本考案に係る光学部品の取付装置の一実施例を簡単化してモデル化した 図を示す。尚、図２中に示す部材と同一部分については同一符号を付す。 図示するように１は光学部品としてのハーフミラーであり、このハーフミラー １はベース部材２に設けられた複数の突起部１０、１１の表面である座面１０Ａ 、１１Ａに支持されており、このハーフミラー１は板バネ等の弾発部材５の押圧 力Ｆによりベース部材２側へ付勢される。尚、図１において一方の弾発部材は図 面の簡単化のために省略される。 モデル化した図示例において発光点Ｘ１には、例えば半導体レーザ７が設けら れ、これより出た光はハーフミラー１にて反射されて受光点Ｙ２に到達する。そ して、受光点Ｙ２には例えばフォトダイオード８が設けられる。このハーフミラ ー１はビームスプリッタと呼ばれ、実際の装置においては行きの光と光ディスク （図示せず）で反射された帰りの光を分割する役割を有している。

【０００９】 また、図示例にあっては２か所しか突起部が表わされていないが、実際には３ か所、またはそれ以上の突起部が形成される。そして、上記各半球状の突起部１ ０、１１の半径Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ異ならせて設定されている。具体的には、 ハーフミラー１の反射点１２よりも受光点Ｙ２側に位置する突起部１０、すなわ ち図示例にあってはハーフミラー１の中央よりも上方に位置する突起部１０の半 径Ｒ１は、下方の突起部１１の半径Ｒ２よりも大きく設定されており、従って経 時変化における上側の突起部１０の変化量ｔ１は下側の突起部１１の変化量ｔ２ よりも小さくなる。このように上側の突起部１０と下側の突起部１１の変化量に 差を設けることにより経時変化後にハーフミラー１を初期設定位置に対して意図 的に傾斜させることができ、この時発生する傾き角度θは、受光点Ｙ２の位置が 変動しないように光軸１３を制御し得る傾きに設定する。

【００１０】 図中一点鎖線はハーフミラー１の初期設定位置を示し、実線は突起部１０、１ １の変形後のハーフミラー１の位置を示す。 この場合、ハーフミラー１の初期設定位置に対する傾き角度θと受光点側の突 起部１０の変形量ｔ１と受光点から遠ざかる側の突起部１１の変形量ｔ２との関 係は、下記の式２によって表わされる。 √２（ｔ１＋ｔ２）／２＝Ｌｔａｎ２θ ・・・・・・・・・・ （２） ここでＬは、ハーフミラー１上の反射点１２から受光点Ｙ２までの距離を示す 。また、√２は４５°入射角の場合の係数であり、入射角度が異なった場合の数 値は幾何学的に求めることができる。

【００１１】 また、変形時のハーフミラー１と突起部１０、１１との接触面積Ｋは、突起部 の材料の許容応力Ｚと押圧力Ｆとから下記の式（３）の関係より求めることがで きる定数である。 押圧力Ｆ＝許容応力Ｚ×接触面積Ｋ ・・・・・・・・・・・・ （３） そして、各変形量ｔ１、ｔ２は、押圧力Ｆが各突起部１０、１１に均等にかか っていれば、接触面積Ｋとの関係より、下記の式（４）により求めることができ る。 接触面積Ｋ＝π（２・Ｒ１・ｔ１−ｔ１² ）＝π（２・Ｒ２・ｔ２−ｔ２² ） ・・・・・・・・・・ （４） 以上のような関係に基づいて、突起部１０、１１の塑性変形後においても反射 光の受光点Ｙ２が初期設定時の受光点に対して変動しないような距離Ｌ、半径Ｒ １、Ｒ２等を設定する。

【００１２】 次に、以上のように構成された本実施例の作用について説明する。 まず、光学部材であるハーフミラー１は、プラスチック或いは金属ダイカスト 等により成形されたベース部材２の半球状の突起部１０、１１の座面１０Ａ、１ １Ａに接触支持され、この状態で、例えば板バネ等よりなる弾発部材５により押 圧付勢されて取り付け固定される。この状態で、ハーフミラー１には常時、押圧 力Ｆが付与されており、従って、各突起部１０、１１の先端の座面１０Ａ、１１ Ａは経時変化を受けて次第に変形して行き、変形に伴って接触面積が増加し、こ れが所定の値になって押圧力Ｆと均衡するまで変形が続くことになる。

【００１３】 この場合、受光点Ｙ２側の半球状の突起部１０の半径Ｒ１は、他方の受光点Ｙ ２から遠ざかる方の半球状の突起部１１の半径Ｒ２よりも大きく設定されている ので、受光点Ｙ２側の突起部１０は僅かな変形量ｔ１で所定の広さの接触面積Ｋ となって押圧力Ｆの分圧に対して釣り合うのに対して、他方の突起部１１は上記 変形量ｔ１に対して大きな変形量ｔ２で所定の広さの接触面積Ｋとなって分圧に 対して釣り合う。 従って、ハーフミラー１は、全体が移動しつつその初期設定位置に対して僅か な傾き角度θだけ傾斜して停止することになる。すなわちハーフミラー１の下端 部の方の移動量が大きくなる。

【００１４】 このため、従来装置にあっては、ハーフミラー１が平行移動したことによって 受光点に位置ズレが生じたが、本実施例にあっては、突起部１０、１１の塑性変 形による光軸１３の平行移動はハーフミラー１が僅かな傾き角度θだけ傾くこと によって補償され、受光点Ｙ２の移動を抑制することができる。すなわち発光点 Ｘ１からの光６はハーフミラー１にて反射して常に定点である受光点Ｙ２に到達 することになる。 この場合、受光点Ｙ２とハーフミラー１の反射点１２との間の距離Ｌと、突起 部の半径Ｒ１、Ｒ２の大きさは、材料の許容応力との関係で受光点Ｙ２の移動が 生じないように予め設定されている。

【００１５】 また、図１は前述の如く光学系を簡単化してモデル化したものであり、実際の 装置においては例えば発光点Ｘ１に、光ディスクを設置し、これよりハーフミラ ー１の反射点１２に対する直線の延長線上に半導体レーザを設定するようになさ れており、光６はハーフミラー１を直線的に透過して光ディスクに当たった光の 反射光の光軸として認識することもできる。 このように、本考案は数ミクロンオーダの取り付け精度を必要とするミラー（ ハーフミラーを含む）を取り付ける場合に全て適用することが可能である。 また、本実施例によれば、光軸を意識的に移動させることができ、他の部品等 の変形に起因する光軸移動をハーフミラー１の傾きにより補償することができる 。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の光学部品の取付装置によれば次のように優れた 作用効果を発揮することができる。 光学部品を支持する突起部における経時変化の変形量を異ならせることにより 光軸移動を制御できるようにしたので、受光点の位置ズレを防止することができ 、経時変化による不良の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る光学部品の取付装置の一実施例を
簡単化してモデル化した図を示す。

【図２】従来の取付装置を簡単化してモデル化した図を
示す。

【符号の説明】

１…ハーフミラー（光学部品）、２…ベース部材、５…
弾発部材、６…光、１０，１１…突起部、１０Ａ，１１
Ａ…座面、１３…光軸、Ｆ…押圧力、Ｒ１，Ｒ２…突起
部の半径、Ｘ１…発光点、Ｙ２…受光点、θ…傾き角
度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベース部材に形成された複数の突起部に
   より座面を形成し、この座面に光学部品を押圧させて取
   り付けるようにした光学部品の取付装置において、前記
   複数の突起部は、塑性変形の発生量に差を生ぜしめるよ
   うに半径の異なる半球状の突起部として形成され、光軸
   の移動を制御するように構成したことを特徴とする光学
   部品の取付装置。