JP2005353146A - 光ピックアップ調整装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光ディスクを用いない光ピックアップの調整を可能にする。
【解決手段】 光ディスクが設置される位置に位置決めされるハーフミラー面２０Ａａ_１と受光素子２０Ａｅを有する受光ユニット２０Ａと、この受光ユニットＡから出力される検出信号からフォーカスエラー信号ｅを生成し、さらに、光ピックアップＰの受光素子７から出力される検出信号からフォーカスエラー信号を生成する信号処理部材２０Ｂと、フォーカスエラー信号ｅに基づいて、光ピックアップＰの対物レンズアクチュエータ５Ａを姿勢制御するとともに光ピックアップＰの調整信号を生成するコントロール部２０Ｃを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、光ピックアップ調整装置及び方法に関するものである。

図１は、光ピックアップの一般的構成を概略的に示す斜視図である。この図１において、光ピックアップＰは、それぞれ波長の異なるビームを出力するＤＶＤ(Digital Versatile Disc)用レーザ・ダイオード（レーザ光源）ＬＤ１およびＣＤ(Compact Disc)用レーザ・ダイオード（レーザ光源）ＬＤ２と、このＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１またはＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２からの出射ビームｂ１を所定経路に誘導するハーフミラー１，２およびミラー３と、この出射ビームｂ１を平行光にするコリメートレンズ４と、アクチュエータによって姿勢制御されてディスクへのビーム照射を行う対物レンズ５と、ディスクＤからの反射ビームｂ２が対物レンズ５およびコリメートレンズ４，ミラー３，ハーフミラー２を介して入射されるマルチレンズ６と、このマルチレンズ６によってフォーカスされた反射ビームｂ２を受光して情報の読み取りを行うフォト・ディテクタやオプティカル・エレクトロニクスＩＣなどの受光素子７とから構成されている。

このような光ピックアップＰは、その製造工程において、プレーヤやレコーダへの取り付け前に、ビームスポット調整機による対物レンズ５を動作させるアクチュエータの姿勢調整（往路光軸調整）と、光軸調整機によるマルチレンズ６のフォーカス調整および受光素子７の位置調整（受光部光軸調整）と、このマルチレンズ６のフォーカス調整と受光素子７の位置調整後の光軸調整機によるＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２の光軸調整が行われる（例えば、特許文献１参照）。

図２は従来の光軸調整機を示す全体図（同図（ａ））及び要部説明図（同図（ｂ））である。この従来の光軸調整機１０は、光ピックアップＰによってディスクＤに実際にビームを照射することによって、上記の各調整を行うものであって、調整用のディスクＤを回転駆動するディスクドライブ１０Ａと、このディスクドライブ１０Ａのドライブ制御および光ピックアップＰにおける対物レンズ５のアクチュエータ５Ａを動作制御するピックアップ制御回路１０Ｂと、光ピックアップＰの受光素子７によって検出されるディスク信号の信号処理を行う信号処理回路１０Ｃと、この信号処理回路１０Ｃによって信号処理されたディスク信号の解析を行って受光素子７に入力される反射ビームｂ２（図１参照）のフォーカスや光軸位置をジッタ・メータやオシロスコープによって解析する計測機器１０Ｄと、この計測機器１０Ｄによる解析結果に基づいて光ピックアップの調整の判定や調整用データの作成を行うコントロール部（パーソナル・コンピュータ）１０Ｅとを備えている。

この光軸調整機１０による光ピックアップＰの光軸調整は、以下のような手順にしたがって行われる。

すなわち、ビームスポット調整機によってアクチュエータ５Ａの姿勢調整（往路光軸調整）が行われた光ピックアップＰは、光軸調整機１０の検査位置にセットされて、図示しない電源回路に接続されるとともに、アクチュエータ５Ａがピックアップ制御回路１０Ｂに接続され、受光素子７が信号処理回路１０Ｃに接続される。

この状態で、先ず、ディスクＤの回転が開始され、さらに、ＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１の発光が開始される。そして、受光素子７がディスクＤからの反射ビームｂ２を受光してディスク信号を出力すると、このディスク信号が信号処理回路１０Ｃに取り込まれる。信号処理回路１０Ｃは、受光素子７から取り込んだディスク信号の信号処理を行って、ディスクドライブ１０Ａのドライブ制御信号とアクチュエータ５Ａの姿勢制御信号を生成し、このドライブ制御信号および姿勢制御信号に基づいて、ピックアップ制御回路１０Ｂが、ディスクドライブ１０Ａのドライブ制御とアクチュエータ５Ａによる対物レンズ５の姿勢制御を行う。

このようにして、ピックアップ制御回路１０Ｂによるディスクドライブ１０Ａのドライブ制御とアクチュエータ５Ａの姿勢制御が行われた後、受光素子７が反射ビームｂ２の受光によってディスク信号を出力すると、信号処理回路１０Ｃが、このディスク信号に対して計測信号処理を行う。

そして、この信号処理回路１０Ｃによって計測信号処理されたディスク信号に基づいて、計測機器１０Ｄが、受光素子７に入力される反射ビームｂ２のフォーカスおよび光軸位置の解析を行う。

コントロール部１０Ｅは、この計測機器１０Ｄによる解析結果に基づいてディスク信号の高周波特性等を評価することにより、光軸調整の必要性の有無、すなわち、マルチレンズ６のフォーカス調整および受光素子７の受光位置の調整の必要性の有無を判定する。

この工程において、コントロール部１０Ｅがマルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が必要であると判定した場合には、コントロール部１０Ｅは、続いて、その調整用のデータを生成する。

次に、光ピックアップＰの調整がマニュアルによって行われる場合には、オペレータが、コントロール部１０Ｅのディスプレイに表示された調整用データに基づいて、図１に示されるように、光ピックアップＰのマルチレンズ６の位置をｚ方向にスライドさせたり、受光素子７をｘ軸およびｙ軸の二軸方向に移動させてそれぞれの微調整を行い、また、光ピックアップＰの調整が図示しない自動調整装置によって行われる場合には、この自動調整装置にコンピュータＰＣから調整用データが送信されて、マルチレンズ６または受光素子７の上記と同様な微調整が行われる。

このようにして、マルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が行われた後、前述の工程において、コントロール部１０Ｅがマルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が不要であるとの判定を行うまで、上記の手順が繰り返される。

そして、コントロール部１０Ｅが、マルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が不要であるとの判定を行うと、ＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１についての光ピックアップＰの調整工程が終了する。

ここで、光ピックアップＰが、図１の例のように、ＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２を合わせて装備している場合には、ＣＤ光学系用の光軸調整機によって上記と同様の手順で受光素子７から出力されるディスク信号の解析が行われ、この解析結果に基づいて、ＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２の位置調整が行われる。

特開２００２−１３３７０８号公報

上記のように、従来の光ピックアップ調整装置が、光ピックアップＰからディスクＤに実際に出射ビームｂ１を照射して、このディスクＤから反射されてくる反射ビームｂ２を検出することにより光ピックアップＰの調整を行うようになっているのは、以下のような理由による。

すなわち、光ピックアップＰから照射される出射ビームｂ１の反射をミラーによって行うようにした場合には、出射ビームｂ１がミラー上に焦点を結んでいない場合（すなわち、実際にはディスク情報の読み取りが出来ない場合）であってもその反射ビームｂ２が受光素子７上に合焦される場合があり、正常な調整を行うことが出来ないからである。

しかしながら、上記のような理由でＤＶＤやＣＤなどの実際のディスクを使用して光ピックアップＰの調整を行う場合には、光ピックアップ調整装置が、ディスクドライブ機構や、調整対象である光ピックアップＰに対応したトラッキングやオートフォーカスなどの各種制御を行う専用のドライブ回路，ディスク信号の解析を行う計測機器などを備えている必要がある。

このため、従来の光ピックアップ調整装置では、光ピックアップＰのモデルが変わるたびに、そのドライブ回路の変更や制御プログラムの変更を行う必要があり、新製品の製造を立ち上げる際の労力や費用が非常に大きいという問題点を有している。

さらに、上記のような従来の光ピックアップ調整装置では、マルチレンズ６のフォーカス調整や受光素子７の位置調整，ＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２の位置調整を、ビームスポット調整機による対物レンズ５を動作させるアクチュエータの姿勢調整（往路光軸調整）とは独立した別個の工程によって行わなければならず、このために、光ピックアップ調整のための設備の複雑化や、各調整工程間でのエラーの発生が問題になっている。

また、実際のディスクを使用して光ピックアップＰの調整を行う場合には、使用しているディスクが劣化すると調整精度が変わってしまうことになり、ディスクの品質が調整精度に大きく影響を及ぼしてしまうという問題もある。

この発明は、このような従来の光ピックアップ調整装置および調整方法における問題点を解決するために為されたものであり、ディスクを用いることなく、簡易且つ単純な設備構成で高精度の調整を行うことができる光ピックアップ調整装置および調整方法を提供することを目的とするものである。

このような目的を達成するために、本発明による光ピックアップ調整装置及び調整方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

［請求項１］少なくとも一つのレーザ光源と、該レーザ光源から出射された出射ビームを集光させる対物レンズと、前記対物レンズによる集光位置を調整するアクチュエータと、前記出射ビームが反射した反射ビームを合焦させるマルチレンズと、該マルチレンズを通過した前記反射ビームを受光する受光素子とを備えた光ピックアップの調整装置であって、前記受光素子の受光位置を調整する受光位置調整手段と、前記出射ビームを受光する受光素子を備えた受光ユニットと、前記光ピックアップの受光素子と前記受光ユニットの受光素子からの検出信号に基づいて各受光素子の受光面に入射するビームの焦点位置及び光軸位置を示すフォーカスエラー信号をそれぞれ生成する信号処理部と、前記信号処理部からのフォーカスエラー信号に基づいて、前記アクチュエータ及び前記受光位置調整手段の調整信号を出力するコントロール部とを備え、前記受光ユニットは、前記対物レンズの設定集光位置にハーフミラー面が位置決めされるハーフミラー部材と、前記ハーフミラー面を当該受光ユニットにおける受光素子の受光面に結像させる結像光学系とを備えることを特徴とする光ピックアップの調整装置。

［請求項８］少なくとも一つのレーザ光源と、該レーザ光源から出射された出射ビームを集光させる対物レンズと、前記対物レンズの集光位置を調整するアクチュエータと、前記出射ビームが反射した反射ビームを合焦させるマルチレンズと、該マルチレンズを通過した前記反射ビームを受光する受光素子とを備えた光ピックアップの調整方法であって、前記受光素子の受光位置を調整する受光位置調整手段と、前記出射ビームを受光する受光素子を備えた受光ユニットとを装備し、前記受光ユニットは、前記対物レンズの設定集光位置にハーフミラー面が位置決めされるハーフミラー部材と、前記ハーフミラー面を当該受光ユニットにおける受光素子の受光面に結像させる結像光学系とを備え、前記出射ビームが前記ハーフミラー面に合焦するように、前記受光ユニットにおける受光素子からの検出信号によって、前記アクチュエータを調整して前記対物レンズを位置決めする工程と、該工程後、前記ハーフミラー面で反射された前記反射ビームが前記光ピックアップにおける受光素子の受光面に合焦すると共に該反射ビームと当該受光面の光軸が一致するように、前記光ピックアップの受光素子からの検出信号によって、前記受光位置調整手段を調整する工程とを有することを特徴とする光ピックアップの調整方法。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する（従来技術と同一箇所には同一符号を付して重複説明を一部省略する）。図３および４は、この発明による光ピックアップ調整装置の実施形態における一例を示す構成図である。

この図３および４において、光ピックアップ調整装置２０は、光ピックアップＰからの出射ビームｂ１を受光する受光ユニット２０Ａと、この受光ユニット２０Ａから出力される検出信号および光ピックアップＰの受光素子７から出力される検出信号の信号処理を行う信号処理部２０Ｂと、この信号処理部２０Ｂによって信号処理されたフォーカスエラー信号に基づいて光ピックアップＰにおけるアクチュエータ５Ａの姿勢制御を行うとともに、光ピックアップの調整の判定や調整信号の作成を行うコントロール部（モニタ手段２０Ｃ_１を有するパーソナル・コンピュータ）２０Ｃとによって構成されている。

受光ユニット２０Ａは、光ピックアップＰ（図１参照）の対物レンズ５から出射ビームｂ１の設定集光位置に位置決めされるハーフミラー面２０Ａａ_１を有するハーフミラー部材２０Ａａと、このハーフミラー面２０Ａａ_１に対面する高ＮＡ対物レンズ２０Ａｂ，およびコリメータレンズ２０Ａｃ，マルチレンズ（又はシリンドリカルレンズ）２０Ａｄからなる結像光学系と、受光素子２０Ａｅとを備えている。

このハーフミラー部材２０Ａａは、光ピックアップＰの対物レンズ５に対面するカバーガラス２０Ａａ_２上にハーフミラー面２０Ａａ_１を形成したものであり、例えば、厚さｔを６ｍｍに設定している。

そして、この受光ユニット２０Ａのマルチレンズ２０Ａｄと受光素子２０Ａｅは、光ピックアップＰから受光ユニット２０Ａに向けて出力される出射ビームｂ１がハーフミラー面２０Ａａ_１上において合焦した場合に、このハーフミラー面２０Ａａ_１を通過した通過ビームｂ３が受光素子２０Ａｅ上において合焦するように設定されており、高ＮＡ対物レンズ２０Ａｂ，およびコリメータレンズ２０Ａｃ，マルチレンズ（又はシリンドリカルレンズ）２０Ａｄからなる結像光学系によって、ハーフミラー面２０Ａａ_１が受光素子２０Ａｅの受光面に結像させるようになっている。

図５は、光ピックアップ調整装置２０による光ピックアップＰの光軸調整の手順（調整方法）を説明するフロー図である。

光軸調整を行う光ピックアップＰは、光ピックアップ調整装置２０の検査位置にセットされて、図示しない電源回路に接続されるとともに、受光素子７が信号処理部２０Ｂに接続され、アクチュエータ５Ａがコントロール部２０Ｃに接続される。

この状態で、光ピックアップＰのＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１の発光が開始されて、このＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１からの出射ビームｂ１が、受光ユニット２０Ａに入射される（ステップＳ１）。

この受光ユニット２０Ａに入射された出射ビームｂ１は、その一部がハーフミラー面２０Ａａ_１を通過して、その通過ビームｂ３が対物レンズ２０Ａｂおよびコリメータレンズ２０Ａｃ，マルチレンズ２０Ａｄを介して受光素子２０Ａｅに入射するが、このとき、ハーフミラー面２０Ａａ_１が実際のディスクと同じ位置に位置決めされている。

そして、受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅが通過ビームｂ３を受光すると、受光素子２０Ａｅから、この受光素子２０Ａｅの後述するような各分割面における受光量を示す検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄが信号処理部２０Ｂに出力される（ステップＳ２）。

信号処理部２０Ｂは、受光ユニット２０Ａからの検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄにより、以下に説明するような原理に基づいて、フォーカスエラー信号ｅを生成するための信号処理を行う（ステップＳ３）。

すなわち、受光素子２０Ａｅは、図６に示されるように、その受光面２０Ａｅ_１が中心を通る直交線によって分割面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに均等に四分割されており、それぞれの分割面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおける受光量に対応した検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄを信号処理部２０Ｂに出力する。

そして、信号処理部２０Ｂは、受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅから入力されてくる検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄにより、ｅ＝（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）の演算式に基づいて、フォーカスエラー信号ｅの生成を行う。

ここで、図６（ａ）は、ハーフミラー２０Ａａ_１を通過した通過ビームｂ３が受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅ上に合焦している（すなわち、ハーフミラー面２０Ａａ_１上に合焦している）状態を示しており、この場合には、上記演算式により、各検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄの出力が等しくなって、信号処理部２０Ｂからのフォーカスエラー信号ｅの出力が零になる。

図６（ｂ）は、通過ビームｂ３の焦点が受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅの手前に位置している（すなわち、ハーフミラー面２０Ａａ_１の手前に合焦している）状態を示しており（非点収差によって、分割面Ａ，Ｃ方向の楕円ビームパターンが形成される）、この場合には、上記演算式により、各検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄの出力の差異によって、信号処理部２０Ｂからプラスのフォーカスエラー信号ｅ１が出力される。

図６（ｃ）は、通過ビームｂ３の焦点が受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅよりも後方に位置している（すなわち、ハーフミラー面２０Ａａ_１よりも後方に位置している）状態を示しており、この場合には、上記演算式により、各光電変換信号ａ，ｂ，ｃ，ｄの出力の差異によって、信号処理部２０Ｂからマイナスのフォーカスエラー信号ｅが出力される。

また、図７は、通過ビームｂ３の光軸が受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅの中心と一致していない状態を示しており、この場合にも、通過ビームｂ３の光軸のずれの方向および大きさに対応して、それぞれ出力の異なるフォーカスエラー信号ｅが、信号処理部２０Ｂからコントロール部２０Ｃに出力される。

コントロール部２０Ｃは、この信号処理部２０Ｂから入力されてくるフォーカスエラー信号ｅに基づいて光ピックアップＰのアクチュエータ５Ａの姿勢制御を行って、ビームｂ３が受光ユニット２０Ａの受光素子２０Ａｅ上（すなわち、ハーフミラー面２０Ａａ_１上）に合焦するとともに、その光軸が受光素子２０Ａｅの中心に一致するように、調整を行う（ステップＳ４）。これによって、先ず、アクチュエータを適正位置に固定することによって、出射ビームｂ１の基準光路を確定する。

一方、光ピックアップＰの出射ビームｂ１は、ハーフミラー面２０Ａａ_１において、その一部が光ピックアップＰ側に反射されて、その反射ビームｂ２がマルチレンズ６を介して受光素子７に入射され、これによって、受光素子７から、前述の受光素子２０Ａｅと同様な四つの分割面における受光量を示す検出信号ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１が信号処理部２０Ｂに出力される（ステップＳ５）。

信号処理部２０Ｂは、受光素子７から入力されてくる検出信号ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１に基づいて、受光ユニット２０Ａから入力されてくる検出信号ａ，ｂ，ｃ，ｄの信号処理と同様の処理によって、フォーカスエラー信号ｅ１を生成するための信号処理を行う（ステップＳ６）。

そして、コントロール部２０Ｃは、この光ピックアップＰにおけるアクチュエータ５Ａの姿勢調整後に、信号処理部２０Ｂから入力されてくるフォーカスエラー信号ｅ１に基づいて、光軸調整の必要性の有無、すなわち、マルチレンズ６のフォーカス調整および受光素子７の受光位置の調整の必要性の有無を判定する（ステップＳ７）。

このステップＳ７において、フォーカスエラー信号ｅ１の出力が零でない場合には、コントロール部２０Ｃは、フォーカスエラー信号ｅ１の出力の大きさに対応したマルチレンズ６のフォーカス調整の調整用および受光素子７の受光位置の調整用のデータを生成する（ステップＳ８）。

そして、光ピックアップＰの調整がマニュアルによって行われる場合には、オペレータが、コントロール部２０Ｃのモニタ手段２０Ｃ_１に表示された調整方向指示画面に基づいて、受光位置調整手段７Ａを調整して、光ピックアップＰのマルチレンズ６の位置に対して受光素子７をｘｙｚ軸の三軸方向に移動させて、これらの位置の微調整を行う。また、光ピックアップＰの調整が図示しない自動調整装置によって行われる場合には、この自動調整装置にコントロール部２０Ｃから調整信号が送信されて、マルチレンズ６または受光素子７に対して上記と同様な微調整が行われる（ステップＳ９）。

このようにして、マルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が行われた後、ステップＳ７において、コントロール部２０Ｃがマルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が不要であるとの判定を行うまで、ステップＳ５〜９の手順が繰り返される。

そして、ステップＳ７において、コントロール部２０Ｃにより、マルチレンズ６のフォーカス調整または受光素子７の受光位置の調整が不要であるとの判定が行われると、ＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１についての光ピックアップＰの調整工程が終了する。

ここで、光ピックアップＰが、図１の例のように、ＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２を合わせて装備している場合には、ＤＶＤ用レーザ・ダイオードＬＤ１を発光させて、上記と同様の手順により、ＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２の位置調整（図１参照）が行われる。

以上のように、上記の光ピックアップ調整装置２０は、ディスクを使用しないで、ディスク位置と同位置に設置されるハーフミラー２０Ａａ_１面を有する受光ユニット２０Ａによって光ピックアップＰからの出射ビームｂ１を受光することにより、焦点及び光軸調整を行うので、従来のように、ディスクドライブ機構，調整対象である光ピックアップＰに対応したトラッキングやオートフォーカスなどの各種制御を行う専用のドライブ回路，ディスク信号の解析を行う計測機器などが不要になる。

これによって、装置の構成を簡易にすることが出来るとともに、光ピックアップＰのモデルが変わっても、容易に対応することができ、新製品の製造を立ち上げる際の労力や費用を大幅に軽減することが出来る。

さらに、上記の光ピックアップ調整装置２０によれば、光ピックアップＰのアクチュエータ５Ａの姿勢調整（往路光軸調整）を行うビームスポット調整と、マルチレンズ６のフォーカス調整や受光素子７の位置調整，ＣＤ用レーザ・ダイオードＬＤ２の位置調整を、一台の装置によって連続して行うことが出来るので、光ピックアップの光軸調整のための設備のシンプル化を図ることが出来るとともに、各調整工程間でのエラーの発生を防止することが出来るようになる。更には、ディスクを用いない調整が可能になるので、従来技術のようにディスク劣化が調整精度に影響するという不都合も生じない。

以下に、本発明の実施形態に係る特徴をまとめると、本発明の実施形態に係る光ピックアップの調整装置は、少なくとも一つのレーザ光源と、該レーザ光源から出射された出射ビームを集光させる対物レンズと、前記対物レンズによる集光位置を調整するアクチュエータと、前記出射ビームが反射した反射ビームを合焦させるマルチレンズと、該マルチレンズを通過した前記反射ビームを受光する受光素子とを備えた光ピックアップの調整装置であって、前記受光素子の受光位置を調整する受光位置調整手段と、前記出射ビームを受光する受光素子を備えた受光ユニットと、前記光ピックアップの受光素子と前記受光ユニットの受光素子からの検出信号に基づいて各受光素子の受光面に入射するビームの焦点位置及び光軸位置を示すフォーカスエラー信号をそれぞれ生成する信号処理部と、前記信号処理部からのフォーカスエラー信号に基づいて、前記アクチュエータ及び前記受光位置調整手段の調整信号を出力するコントロール部とを備え、前記受光ユニットは、前記対物レンズの設定集光位置にハーフミラー面が位置決めされるハーフミラー部材と、前記ハーフミラー面を当該受光ユニットにおける受光素子の受光面に結像させる結像光学系とを備えることを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係る光ピックアップの調整方法は、少なくとも一つのレーザ光源と、該レーザ光源から出射された出射ビームを集光させる対物レンズと、前記対物レンズの集光位置を調整するアクチュエータと、前記出射ビームが反射した反射ビームを合焦させるマルチレンズと、該マルチレンズを通過した前記反射ビームを受光する受光素子とを備えた光ピックアップの調整方法であって、前記受光素子の受光位置を調整する受光位置調整手段と、前記出射ビームを受光する受光素子を備えた受光ユニットとを装備し、前記受光ユニットは、前記対物レンズの設定集光位置にハーフミラー面が位置決めされるハーフミラー部材と、前記ハーフミラー面を当該受光ユニットにおける受光素子の受光面に結像させる結像光学系とを備え、前記出射ビームが前記ハーフミラー面に合焦するように、前記受光ユニットにおける受光素子からの検出信号によって、前記アクチュエータを調整して前記対物レンズを位置決めする工程と、該工程後、前記ハーフミラー面で反射された前記反射ビームが前記光ピックアップにおける受光素子の受光面に合焦すると共に該反射ビームと当該受光面の光軸が一致するように、前記光ピックアップの受光素子からの検出信号によって、前記受光位置調整手段を調整する工程とを有することを特徴とする。

これによって、本発明の実施形態における光ピックアップ調整装置又は調整方法は、調整対象の光ピックアップが所定の位置に位置決めされて、この光ピックアップのレーザ光源から受光ユニットに向けてビームが出力されることにより、光ピックアップにおける対物レンズのアクチュエータの姿勢制御およびマルチレンズのフォーカス調整，受光素子の光軸調整が行われることになる。

すなわち、光ピックアップのレーザ光源から受光ユニットに向けて出射された出射ビームは、その一部が受光ユニットのハーフミラー面を通過して受光素子に受光され、この受光素子からの検出信号が信号処理部に出力される。

信号処理部は、受光ユニットの受光素子から出力される検出信号を取り込んで、この受光素子に入射するビームの焦点位置および光軸の位置を示す第１フォーカスエラー信号を生成する。

そして、この信号処理部によって生成された第１フォーカスエラー信号に基づいて、コントロール部が、光ピックアップの対物レンズのアクチュエータを姿勢制御することにより、光ピックアップから出力されるビームをハーフミラー面上に合焦させるとともにこのビームと受光ユニットの受光素子の光軸を一致させる。

一方、受光ユニットのハーフミラー面によって反射された反射ビームを光ピックアップの受光素子が受光することによって、この受光素子から検出信号が出力され、信号処理部が、この光ピックアップの受光素子から出力される検出信号を取り込むことにより、この検出信号から光ピックアップの受光素子に入射するビームの焦点位置および光軸の位置を示す第２フォーカスエラー信号を生成する。

そして、コントロール部が、第１フォーカスエラー信号に基づく光ピックアップの対物レンズのアクチュエータを姿勢制御した後に、第２フォーカスエラー信号に基づいて、光ピックアップに対してフォーカス調整および光軸調整を行うための調整信号を生成する。

このようにして生成された調整信号に基づいて、オペレータによるマニュアル操作により、または、調整装置により自動的に、光ピックアップのマルチレンズの位置調整によるフォーカス調整又は受光素子の位置調整による光軸調整が行われる。

以上のように、この実施形態による光ピックアップ調整装置又は調整方法によれば、ディスクを使用しないで、調整対象の光ピックアップと同様の構成を有する受光ユニットによって光ピックアップからの出射ビームを受光することにより、光軸調整を行うので、従来のようなディスクドライブ機構および調整対象である光ピックアップに対応したトラッキングやオートフォーカスなどの各種制御を行う専用のドライブ回路，ディスク信号の解析を行う計測機器などが不要になる。

これによって、装置の構成を簡易にすることが出来るとともに、光ピックアップのモデルが変わっても、容易に対応することができ、新製品の製造を立ち上げる際の労力や費用を大幅に軽減することが出来る。

さらに、この光ピックアップ調整装置によれば、光ピックアップのアクチュエータの姿勢調整と、マルチレンズのフォーカス調整や受光素子の姿勢調整を、一台の装置によって連続して行うことが出来るので、光ピックアップの光軸調整のための設備のシンプル化を図ることが出来るとともに、各調整工程間でのエラーの発生を防止することが出来るようになる。

さらに、この光ピックアップ調整方法によれば、光ピックアップのアクチュエータの姿勢調整工程と、マルチレンズのフォーカス調整や受光素子の姿勢調整工程を一体化して行うことができるので、光ピックアップの光軸調整のための設備のシンプル化を図ることが出来るとともに、各調整工程間でのエラーの発生を防止することが出来るようになる。

更には、根本的にディスクを使用しないので、ディスク劣化が調整精度に影響を及ぼすという不都合も生じない。

また、受光ユニットは、ハーフミラー部材を光ピックアップの対物レンズに対面するカバーガラス上にハーフミラー面を形成したものであり、また、そのハーフミラー面を受光素子の受光面に結像させる結像光学系は、ハーフミラー面に対面する高ＮＡ対物レンズを備えているので、光ピックアップ調整のために設置される受光ユニットの光軸方向の大きさをコンパクト化できるというメリットもある。

光ピックアップの一般的構成を概略的に示す斜視図である。 従来の光軸調整機を示す全体図（同図（ａ））及び要部説明図（同図（ｂ））である。 本発明による光ピックアップ調整装置の実施形態における一例を示す構成図である（全体図）。 本発明による光ピックアップ調整装置の実施形態における一例を示す構成図である（要部説明図）。 本発明の実施形態に係る光ピックアップ調整装置による光軸調整の手順（調整方法）を説明するフロー図である。 光ピックアップ調整装置におけるフォーカス調整の原理を示す説明図である。 光ピックアップ調整装置における光軸調整の原理を示す説明図である。

符号の説明

２０ 光ピックアップ調整装置
２０Ａ 受光ユニット
２０Ａａ ハーフミラー部材
２０Ａａ_１ ハーフミラー面
２０Ａａ_２ カバーガラス
２０Ａｂ 高ＮＡ対物レンズ
２０Ａｃ コリメータレンズ
２０Ａｄ マルチレンズ（又はコリメータレンズ）
２０Ａｅ 受光素子
２０Ｂ 信号処理部
２０Ｃ コントロール部
２０Ｃ_１ モニタ手段
Ｐ 光ピックアップ
１，２ ハーフミラー
３ ミラー
４ コリメータレンズ
５ 対物レンズ
５Ａ アクチュエータ
６ マルチレンズ
７ 受光素子
７Ａ 受光位置調整手段
ＬＤ１，ＬＤ２ レーザ・ダイオード（レーザ光源）

Claims (10)

1. 少なくとも一つのレーザ光源と、該レーザ光源から出射された出射ビームを集光させる対物レンズと、前記対物レンズによる集光位置を調整するアクチュエータと、前記出射ビームが反射した反射ビームを合焦させるマルチレンズと、該マルチレンズを通過した前記反射ビームを受光する受光素子とを備えた光ピックアップの調整装置であって、
   前記受光素子の受光位置を調整する受光位置調整手段と、
   前記出射ビームを受光する受光素子を備えた受光ユニットと、
   前記光ピックアップの受光素子と前記受光ユニットの受光素子からの検出信号に基づいて各受光素子の受光面に入射するビームの焦点位置及び光軸位置を示すフォーカスエラー信号をそれぞれ生成する信号処理部と、
   前記信号処理部からのフォーカスエラー信号に基づいて、前記アクチュエータ及び前記受光位置調整手段の調整信号を出力するコントロール部とを備え、
   前記受光ユニットは、前記対物レンズの設定集光位置にハーフミラー面が位置決めされるハーフミラー部材と、前記ハーフミラー面を当該受光ユニットにおける受光素子の受光面に結像させる結像光学系とを備えることを特徴とする光ピックアップの調整装置。
2. 前記ハーフミラー部材は、前記対物レンズに対面するカバーガラス上に前記ハーフミラー面を形成したことを特徴とする請求項１に記載された光ピックアッの調整装置。
3. 前記結像光学系は、前記ハーフミラー面に対面する高ＮＡ対物レンズを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載された光ピックアップの調整装置。
4. 前記コントロール部はモニタ手段を備え、前記調整信号によって、前記アクチュエータ又は前記受光位置調整手段の調整方向指示画面が前記モニタ手段に出力されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された光ピックアップの調整装置。
5. 前記調整信号によって、前記アクチュエータと前記受光位置調整手段の一方又は両方を自動調整することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された光ピックアップの調整装置。
6. 前記各受光素子における一方又は両方の受光面が中心を通る直交線によって複数の領域に分割され、各分割領域からの検出信号が前記信号処理部に出力されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された光ピックアップの調整装置。
7. 前記信号処理部は、前記分割領域からの各検出信号に基づいて、該検出信号の出力差を演算することによるフォーカスエラー信号を生成することを特徴とする請求項６に記載された光ピックアップの調整装置。
8. 少なくとも一つのレーザ光源と、該レーザ光源から出射された出射ビームを集光させる対物レンズと、前記対物レンズの集光位置を調整するアクチュエータと、前記出射ビームが反射した反射ビームを合焦させるマルチレンズと、該マルチレンズを通過した前記反射ビームを受光する受光素子とを備えた光ピックアップの調整方法であって、
   前記受光素子の受光位置を調整する受光位置調整手段と、
   前記出射ビームを受光する受光素子を備えた受光ユニットとを装備し、
   前記受光ユニットは、前記対物レンズの設定集光位置にハーフミラー面が位置決めされるハーフミラー部材と、前記ハーフミラー面を当該受光ユニットにおける受光素子の受光面に結像させる結像光学系とを備え、
   前記出射ビームが前記ハーフミラー面に合焦するように、前記受光ユニットにおける受光素子からの検出信号によって、前記アクチュエータを調整して前記対物レンズを位置決めする工程と、
   該工程後、前記ハーフミラー面で反射された前記反射ビームが前記光ピックアップにおける受光素子の受光面に合焦すると共に該反射ビームと当該受光面の光軸が一致するように、前記光ピックアップの受光素子からの検出信号によって、前記受光位置調整手段を調整する工程とを有することを特徴とする光ピックアップの調整方法。
9. 前記光ピックアップの受光素子と前記受光ユニットの受光素子からの検出信号に基づいて各受光素子の受光面に入射するビームの焦点位置及び光軸位置を示すフォーカスエラー信号をそれぞれ生成する信号処理部と、前記信号処理部からのフォーカスエラー信号に基づいて、前記アクチュエータ及び前記受光位置調整手段の調整信号を出力するコントロール部とを装備し、
   前記調整信号によって、前記アクチュエータの調整を制御することを特徴とする請求項８に記載された光ピックアップの調整方法。
10. 前記コントロール部はモニタ手段を備え、前記調整信号によって、前記受光位置調整手段の調整方向指示画面が前記モニタ手段に出力されることを特徴とする請求項９に記載された光ピックアップの調整方法。

Images