JP2005353146A - 光ピックアップ調整装置及び方法 - Google Patents
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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20Aa1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
【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20Aa1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。
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20C1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20Aa1を有するハーフミラー部材20Aaと、このハーフミラー面20Aa1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20Aa2上にハーフミラー面20Aa1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20Aa1上において合焦した場合に、このハーフミラー面20Aa1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20Aa1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20Aa1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20Aa1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20Ae1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20Aa1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20Aa1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20Aa1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20Aa1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20Aa1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20Aa1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20C1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20Aa1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。
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
20Aa1 ハーフミラー面
20Aa2 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
20C1 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)
20A 受光ユニット
20Aa ハーフミラー部材
20Aa1 ハーフミラー面
20Aa2 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
20C1 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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
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