專利名稱：安裝光學(xué)部件的方法及光學(xué)讀取頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在將光電元件或光學(xué)部件固定在殼體中時(shí)安裝另一 光學(xué)部件的方法。本發(fā)明還涉及利用安裝光學(xué)部件的所述方法制造的光學(xué)讀取頭(pickup )。
技術(shù)背景用于對(duì)光盤和光磁盤進(jìn)行記錄和再現(xiàn)的光學(xué)記錄和再現(xiàn)設(shè)備設(shè)有光 學(xué)讀取頭，該光學(xué)讀取頭用于在沿盤的周向形成的磁道上的預(yù)定區(qū)域中 記錄信息，或者再現(xiàn)記錄在磁道上的預(yù)定區(qū)域中的信息。光學(xué)讀取頭設(shè) 有兩個(gè)具有不同波長(zhǎng)的光源，所述波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)于兩種光學(xué)記錄介質(zhì)，例如 CD和DVD，并且廣泛應(yīng)用了設(shè)有可共光學(xué)記錄介質(zhì)使用的多個(gè)光電元 件的光學(xué)讀取頭。目前還有具有三種波長(zhǎng)光源的光學(xué)讀取頭，包括藍(lán)光 光碟(BD)、 HD-DVD及其他格式。圖5是表示光學(xué)讀取頭的通常構(gòu)造的示意圖。如圖5所示，光學(xué)讀取頭30設(shè)有激光二極管31;衍射光柵32， 其用于將來自激光二極管31的激光分成多個(gè)光束；準(zhǔn)直透鏡33，其用于 將從衍射光柵32發(fā)出的激光轉(zhuǎn)換成平行光；反射鏡34，其將被轉(zhuǎn)換成平 行光的激光引導(dǎo)向光盤；物鏡35，其將激光聚焦在盤面上；分束器36, 其將從光盤40反射的光引導(dǎo)向光電元件38;傳感器透鏡37，其用于聚 焦從分束器36反射的光；光電元件38，其接收被傳感器透鏡37聚焦過 的反射光；以及物鏡致動(dòng)器39，其以高精度控制物鏡35相對(duì)于光盤40 的位置。在上述的光學(xué)讀取頭30中，為實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的記錄和再現(xiàn)必須以高精 度將光電元件38定位在光軸上。為此，如在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_ No.2005-3775中所述，為將光電元件安裝在殼體中，需要制備安裝有光 電元件的基板，將基板的表面和殼體的安裝表面定位成使這些表面彼此面對(duì)，并具有設(shè)置在0.1至0.5mm范圍內(nèi)的間隙，施加UV固化型粘合 劑以使基板的側(cè)端面和殼體安裝表面的周邊相接觸，然后使UV固化型 粘合劑固化而將基板固定在殼體中。圖6是表示光電元件38的構(gòu)造的示意平面圖。如圖6中所示，光電元件38設(shè)有主光束光電檢測(cè)器和兩個(gè)子光束光 電檢測(cè)器42和43，所述主光束光電檢測(cè)器用于接收由光盤40反射的主 光束MB，所述子光束光電檢測(cè)器用于接收由光盤40反射的子光束SB1 和SB2。當(dāng)光電元件38檢測(cè)到光電檢測(cè)器的輸出時(shí)，該光電元件38進(jìn) 行聚焦和跟蹤。這樣，為了記錄和再現(xiàn)信息，需要聚焦伺服和跟蹤伺服， 并且對(duì)于聚焦伺服和跟蹤伺服的常規(guī)操作來說，光電元件的定位精度非 常重要。在上述的安裝光電元件的傳統(tǒng)方法中，當(dāng)調(diào)節(jié)光電元件的位置時(shí)， 在用位置調(diào)節(jié)工具從外部壓住基板的同時(shí)使基板四處運(yùn)動(dòng)，然后施加UV 固化型粘合劑并使其固化，從而將基板固定在適當(dāng)位置。然而，問題在 于當(dāng)基板和安裝面之間的空間的預(yù)定寬度為0.1至0.5mm時(shí)，由于樹脂 進(jìn)入所述空間中，而使基板的位置和角度在UV固化型粘合劑固化時(shí)易 于偏移。當(dāng)所述寬度過大時(shí)，所施加的粘合劑的量增大，從而在粘合劑 固化之后，由于粘合劑的膨脹和收縮或者由于光學(xué)讀取頭和環(huán)境的溫度 變化引起的其他因素，基板的位置更容易偏移。另一方面，當(dāng)使基板粘 合到安裝面上時(shí)，基板與安裝面的摩擦力相當(dāng)大，因此存在基板因而難 以四處運(yùn)動(dòng)從而難以調(diào)節(jié)位置的問題。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種安裝光學(xué)部件的方法，在該方法 中，可以進(jìn)行高精度定位而不會(huì)在UV固化型粘合劑固化時(shí)產(chǎn)生位置偏 移和角度偏移。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述安裝方法制造 的高性能的光學(xué)讀取頭。通過一種安裝光學(xué)部件的方法可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述及其他目的，該 方法包括以下步驟將光學(xué)部件按壓到殼體的安裝面上；在使所述光學(xué) 部件與所述安裝面保持平行的同時(shí)，使該光學(xué)部件與該安裝面隔開預(yù)定距離；精調(diào)所述光學(xué)部件的位置和角度；以及將所述光學(xué)部件固定到所 述安裝面上。在本發(fā)明中，固定所述光學(xué)部件的步驟優(yōu)選包括施加UV固化型粘 合劑以將所述光學(xué)部件粘附到所述安裝面上的步驟，以及通過照射uv 光以固化所述UV固化型樹脂從而固定所述光學(xué)部件的步驟。因此，可 以以簡(jiǎn)單的方式將所述光學(xué)部件可靠地固定在適當(dāng)位置。在本發(fā)明中，所述預(yù)定距離優(yōu)選為300jim以下，并且特別優(yōu)選的是 l(im以上300pm以下的預(yù)定距離。如果間隙為300fim以下并且樹脂的粘 度為20,000至50，000mPa's，則UV固化型粘合劑不會(huì)進(jìn)入基板13和安 裝面lla之間，從而當(dāng)UV固化型樹脂固化時(shí)基板13的位置和角度不會(huì) 發(fā)生偏移。當(dāng)間隙太寬并且所施加的粘合劑的量太大時(shí)，在固化之后所 述位置更容易由于光學(xué)讀取頭和環(huán)境的溫度變化而偏移。若間隙為 300^tm以下則是有利的，因?yàn)樵谠撻g隙時(shí)所述位置不太可能發(fā)生偏移。 而且，在使所述基板與所述安裝面保持平行的同時(shí)使該基板與安裝面隔 開，從而降低了與安裝面lla的摩擦力，因而可更容易地精調(diào)基板的位 置和角度。在本發(fā)明中，優(yōu)選還設(shè)置在將所述光學(xué)部件固定在適當(dāng)位置之后， 對(duì)設(shè)置在該光學(xué)部件前級(jí)(pre-stage)的傳感器透鏡的光軸方向的位置進(jìn) 行調(diào)節(jié)的步驟。因此，可以以相對(duì)方式精調(diào)所述光學(xué)部件的沿光軸方向 的位置。在本發(fā)明中，所述光學(xué)部件優(yōu)選是安裝有光電元件的基板。光學(xué)系 統(tǒng)的光源、透鏡和其他部件安裝在所述殼體中。因此，當(dāng)安裝光電元件 時(shí)需要考慮到光源、透鏡和其他部件的安裝誤差準(zhǔn)確定位，而且當(dāng)根據(jù) 上述方法安裝光電元件時(shí)，可確保光電元件的定位精度，從而可獲得高 性能的光學(xué)讀取頭。在這種情況下，所述光電元件優(yōu)選是用于記錄和再 現(xiàn)、聚焦控制以及跟蹤控制的光電元件。特別優(yōu)選的是，所述光電元件 包括主光束光電檢測(cè)器和子光束光電檢測(cè)器，所述主光束光電檢測(cè)器用
于接收由光盤反射的主光束，所述子光束光電檢測(cè)器用于接收由光盤反 射的子光束，還特別優(yōu)選的是通過檢測(cè)所述主光束光電檢測(cè)器和所述子 光束檢測(cè)器的輸出來進(jìn)行聚焦伺服和跟隨伺服。還可通過一種光學(xué)讀取頭實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述和其他目的，該光學(xué)讀 取頭至少包括光學(xué)部件；以及殼體，該殼體具有用于所述光學(xué)部件的 安裝面，并且其中所述光學(xué)部件和所述安裝面之間的距離為lpm以上 300pm以下。在這種情況下，本發(fā)明的光學(xué)讀取頭優(yōu)選設(shè)有設(shè)置在所述 光學(xué)部件前級(jí)的傳感器透鏡，并且可以沿光軸方向調(diào)節(jié)該傳感器透鏡的 位置。因而，根據(jù)本發(fā)明可提供一種安裝光學(xué)部件的方法，在該方法中， 可以以簡(jiǎn)單方式進(jìn)行高精度安裝而不會(huì)在UV固化型粘合劑固化時(shí)產(chǎn)生 位置偏移和角度偏移。


通過參考本發(fā)明的結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，將會(huì)更清楚本發(fā)明的 上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是部分示出光學(xué)讀取頭的構(gòu)造的示意分解立體圖；圖2是表示光學(xué)讀取頭安裝設(shè)備20的構(gòu)造的示意圖；圖3A、圖3B和圖3C是用于說明基板13的安裝步驟的示意圖；圖4A和圖4B是用于說明基板13的安裝步驟的示意圖；圖5是表示光學(xué)讀取頭的通常構(gòu)造的示意圖；以及圖6是表示光電元件38的構(gòu)造的示意平面圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中， 使用安裝有光電元件(PDIC)的基板作為光電部件的實(shí)施例，并且將描 述將該基板安裝在光學(xué)讀取頭的殼體上的方法。圖1是部分示出光學(xué)讀取頭的構(gòu)造的示意分解立體圖。如圖1所示，光學(xué)讀取頭IO包括殼體11，在該殼體中安裝有光學(xué)系
統(tǒng)的光源、透鏡以及其他部件。殼體11外部的側(cè)面上形成安裝面lla， 安裝面lla用于安裝供安裝光電元件12的基板13?；?3的兩端安裝 在安裝面lla上，借此將光電元件12安裝在殼體11上。在這種情況下， 光電元件12布置在光學(xué)系統(tǒng)的光軸上，該光學(xué)系統(tǒng)包括布置在殼體11 內(nèi)的傳感器透鏡14。穿過傳感器透鏡14的光束穿過殼體11的側(cè)面中形 成的孔隙llb，并照射到光電元件12上。圖2是表示光學(xué)讀取頭安裝設(shè)備20的構(gòu)造的示意圖。 如圖2所示，光學(xué)讀取頭安裝設(shè)備20包括位置調(diào)節(jié)夾具21，其 用于保持設(shè)有光電元件12的基板13并調(diào)節(jié)該基板13的位置；用于施加 UV固化型粘合劑的分配器22;以及用于使UV固化型粘合劑固化的UV 照射設(shè)備23。光學(xué)讀取頭的殼體ll安裝在支撐座(未示出)上，該支撐 座用作定位的絕對(duì)基準(zhǔn)。位置調(diào)節(jié)夾具21能夠使基板13相對(duì)于支撐座 沿六個(gè)軸的方向，即X、 Y、 Z軸和9x、 ey、 ej定轉(zhuǎn)軸移動(dòng)。(安裝位置調(diào) 節(jié)夾具也可以能夠使基板13沿最少四個(gè)方向，即X、 Y和z軸以及ez旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng))。在光學(xué)讀取頭的光學(xué)部件的安裝步驟的最后階段執(zhí)行光電元件的安 裝步驟。本步驟包括這樣的過程，該過程用于調(diào)節(jié)光電元件的光電檢測(cè)器的位置，從而與來自光盤(由于光源(激光二極管31)和其他光學(xué)元 件的位置變化已發(fā)生偏移)的回光的最佳接收位置匹配。由于以三維形式產(chǎn)生最佳接收位置，因而可沿三個(gè)軸的方向，即X、 Y和z (當(dāng)還包括e方向時(shí)為六個(gè)軸的方向)移動(dòng)和調(diào)節(jié)光電元件12， 但是當(dāng)利用在沿光軸的Z軸方向上調(diào)節(jié)光電元件12的方法時(shí)，在殼體11 和固定部分之間必須預(yù)先確保大約500 pm的間隙。就環(huán)境抵抗可靠性而 言，粘附光電元件12從而使該間隙橋接是不期望的，這是因?yàn)楫?dāng)樹脂粘 合劑熱膨脹和吸收水分時(shí)，膨脹相當(dāng)大?？紤]到這種情況，優(yōu)選通過使 傳感器透鏡14的位置沿Z軸方向滑動(dòng)并使光電元件沿Z軸方向的位置固 定而以相對(duì)方式進(jìn)行Z軸方向的調(diào)節(jié)。圖3A、圖3B和圖3C以及圖4A和圖4B是用于描述基板13的安裝 步驟的示意圖。
如圖3A所示，將基板13安裝在殼體11上的步驟需要利用位置調(diào)節(jié)夾具21將基板13設(shè)置成面對(duì)殼體11的安裝面lla，通常將基板13定 位成使得光電元件12的位置基本上與孔隙lib的位置匹配，之后將基板 13按壓到殼體11的安裝面lla上。從而基板13可保持與殼體11平行。 接下來，如圖3B所示，使基板13保持與安裝面lla平行并與其略 微間隔開。此時(shí)間隔距離d優(yōu)選為300 jam以下，并且更優(yōu)選為lpm以 上300 jim以下。當(dāng)超過300 ,時(shí)，在施加稍后所述的UV固化型樹脂 時(shí)，UV固化型粘合劑會(huì)進(jìn)入基板13和安裝面lla之間的空間內(nèi)，因此 當(dāng)UV固化型粘合劑固化時(shí)，基板13的位置和角度就會(huì)偏移。然而，當(dāng) 距離為300 (_un以下時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，因此可以以高精度定位光 電元件12。當(dāng)距離為lpm以下時(shí)，相對(duì)于安裝面lla的摩擦力相當(dāng)大， 因此會(huì)難以使基板13四處運(yùn)動(dòng)，從而難以精調(diào)位置和角度。然而，當(dāng)距 離為l)im以上時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)這樣的問題，從而可以順暢地移動(dòng)基板13。 可一邊觀察測(cè)微計(jì)一邊調(diào)節(jié)間隔距離d，所述測(cè)微計(jì)是位置調(diào)節(jié)夾具21 的功能之一。接下來，如圖3C所示精調(diào)基板13的安裝位置。由于已將光源、透 鏡和其他光學(xué)系統(tǒng)部件安裝在殼體11中，因此當(dāng)安裝光電元件12時(shí)需 要考慮到光源、透鏡和其他部件的安裝誤差而準(zhǔn)確定位。當(dāng)由光盤反射 的主光束MB和子光束SB1和SB2形成基本上位于光電元件12的相應(yīng) 光電檢測(cè)器41至43的中心的圖像時(shí)，對(duì)位置進(jìn)行精調(diào)，并且調(diào)節(jié)基板 13的相對(duì)位置，使得射束點(diǎn)的形狀基本上形成正圓，如圖6所示。在這 種情況下僅允許約100微米的誤差，因此必須非常小心地進(jìn)行調(diào)節(jié)。例 如，相對(duì)于上述六個(gè)軸進(jìn)行所述精調(diào)。在這種情況下，基板表面和安裝 面lla之間的距離d保持為lpm以上300|am以下。接下來，利用分配器22將UV固化型粘合劑25施加到基板13的側(cè) 端面附近。在施加UV固化粘合劑25時(shí)，使從分配器22的排放部分的 遠(yuǎn)端以球形形狀射出的UV固化型粘合劑與基板13的側(cè)端面和殼體11 的安裝面lla的周邊相接觸。最后，如圖4B所示，在保持基板13的位置的同時(shí)利用UV照射設(shè) 備23在UV固化型粘合劑25上照射UV射線，從而使UV固化型粘合劑 25固化。借此將基板13固定在殼體11上。當(dāng)期望沿Z軸方向進(jìn)一步精 調(diào)光電元件時(shí)，在光電元件12保持固定在適當(dāng)位置的同時(shí)，調(diào)節(jié)傳感器 元件14沿Z軸方向的位置，從而調(diào)節(jié)光電元件12相對(duì)于傳感器透鏡14 的相對(duì)位置。完成上述步驟之后就完成了光學(xué)讀取頭10。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，將安裝有光電元件12的基板13按 壓到殼體11的安裝面lla上，基板13的基板表面和安裝面lla保持平行， 基板13與安裝面lla隔開預(yù)定距離，即l(im以上300pm以下，并且在 該位置精調(diào)基板13的位置。因此，解決了 UV固化型粘合劑25固化時(shí) 光電元件12的位置和角度偏移的問題，并且粘合劑固化之后，基板13 的位置不易由于光學(xué)讀取頭和環(huán)境的溫度變化而偏移。己這樣參照具體實(shí)施方式
示出并描述了本發(fā)明。然而，應(yīng)當(dāng)指出， 本發(fā)明絕不限于所述布置的細(xì)節(jié)，而是可以在不背離所附權(quán)利要求的范 圍的情況下進(jìn)行變化和修改。例如，在以上實(shí)施方式中，利用安裝有光電元件的基板作為光學(xué)部 件。然而，本發(fā)明不限于安裝有光電元件的基板，具有可安裝在安裝面 上的形狀的光電元件獨(dú)自也是可以的。而且，可使用激光二極管或者其 他發(fā)光元件。換句話說，所述部件可以是任意部件，只要其是需要高精 度定位的光學(xué)元件即可。在上述實(shí)施方式中，使用UV固化型粘合劑作為用于將安裝有光電 元件12的基板13固定在殼體11的安裝面lla上的粘合劑，但是本發(fā)明 不限于UV固化型粘合劑，也可使用熱固化樹脂或其他粘合劑。
權(quán)利要求
1、一種安裝光學(xué)部件的方法，該方法包括以下步驟將光學(xué)部件按壓到殼體的安裝面上；在使所述光學(xué)部件與所述安裝面保持平行的同時(shí)，使該光學(xué)部件與該安裝面隔開預(yù)定距離；調(diào)節(jié)所述光學(xué)部件的位置和角度；以及將所述光學(xué)部件固定到所述安裝面上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝光學(xué)部件的方法，其中，固定所述光 學(xué)部件的步驟包括施加UV固化型粘合劑以將所述光學(xué)部件粘附到所述 安裝面上的步驟，以及通過照射UV光以固化所述UV固化型樹脂來固 定所述光學(xué)部件的步驟。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝光學(xué)部件的方法，其中，所述預(yù)定距 離為300(im以下。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝光學(xué)部件的方法，其中，所述預(yù)定距 離為lpm以上300fim以下。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的安裝光學(xué)部件的方法，其中， 所述光學(xué)部件是安裝有光電元件的基板。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的安裝光學(xué)部件的方法，其中，所述光電元 件在光學(xué)讀取頭中用于記錄和再現(xiàn)、聚焦控制以及跟蹤控制。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的安裝光學(xué)部件的方法，其中，所述光電元 件包括主光束光電檢測(cè)器和子光束光電檢測(cè)器，所述主光束光電檢測(cè)器 用于接收由光盤反射的主光束，所述子光束光電檢測(cè)器用于接收由所述 光盤反射的子光束，其中，通過檢測(cè)所述主光束光電檢測(cè)器和所述子光 束檢測(cè)器的輸出來進(jìn)行所述聚焦伺服和跟隨伺服。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的安裝光學(xué)部件的方法，該方法還包括在將 所述光學(xué)部件固定在適當(dāng)位置之后，對(duì)設(shè)置在該光學(xué)部件前級(jí)的傳感器 透鏡的光軸方向的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的步驟。
9、 一種光學(xué)讀取頭，該光學(xué)讀取頭包括 光學(xué)部件；以及殼體，該殼體具有用于所述光學(xué)部件的安裝面，其中所述光學(xué)部件和所述安裝面之間的距離為l|im以上300|im以下。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)讀取頭，該光學(xué)讀取頭還包括設(shè)置 在所述光學(xué)部件前級(jí)的傳感器透鏡，其中可以沿光軸方向調(diào)節(jié)該傳感器 透鏡的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供了安裝光學(xué)部件的方法及光學(xué)讀取頭。該安裝光學(xué)部件的方法包括以下步驟將光學(xué)部件按壓到殼體的安裝面上；在使所述光學(xué)部件與所述安裝面保持平行的同時(shí)，使該光學(xué)部件與該安裝面隔開預(yù)定距離；調(diào)節(jié)所述光學(xué)部件的位置和角度；以及將所述光學(xué)部件固定到所述安裝面上。所述預(yù)定距離優(yōu)選為1μm以上300μm以下。固定所述光學(xué)部件的步驟包括施加UV固化型粘合劑以將所述光學(xué)部件粘附到所述安裝面上的步驟，以及通過照射UV光以固化所述UV固化型樹脂來固定所述光學(xué)部件的步驟。
文檔編號(hào)G11B7/08GK101165787SQ200710182369
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者中込晶, 岡禎一郎 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社