CN1607381A - 光拾波器的射出光检查装置 - Google Patents

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Abstract

一种光拾波器的射出光检查装置，接受从检查对象的光拾波器(P)的激光二极管射出的激光光束，并使其通过像散生成用柱面透镜，使通过该像散生成用柱面透镜(13)的激光光束(b)入射到由受光面被分割成在上下左右配置的4个受光区域的光电子集成电路构成的受光元件上。

Description

光拾波器的射出光检查装置
技术领域
本发明涉及检查光拾波器的射出光的光轴的倾斜和平行度的装置。
背景技术
图1是概略表示DVD播放机或DVD记录器中使用的光拾波器的一般结构的立体图。
在该图1中，光拾波器P由以下部分构成：分别射出波长不同的光束的DVD(Digital Versatile Disc)用激光二极管LD1和CD(CompactDisc)用激光二极管LD2；分别进行来自DVD用激光二极管LD1和CD用激光二极管LD2的光束平行度(焦点)调整的准直透镜1A、1B；把来自该DVD用激光二极管LD1和CD用激光二极管LD2的射出光束b1、b2引导到规定路径的半反射镜2、3和反射镜4；通过驱动器控制焦点，向光盘照射光束的物镜5；通过物镜5、反射镜4和半反射镜3入射来自光盘D的反射光束b3的多重透镜6；接受通过该多重透镜6聚焦后的反射光束b3，进行信息读取的光电检测器或OEIC(光电子集成电路)等的受光元件7。
这样构成的光拾波器P在如以往那样用于读取类的DVD播放机或CD播放机等的情况下，在反射光束b3入射到受光元件7时，只要最后进行其平行度调整和光轴角度调整即可，在光拾波器P的制造工序中，在把光拾波器P安装到播放机等中之前，重点进行使光束光点调整机的物镜5动作的驱动器的姿势调整(出光路光轴调整)、光轴调整机的多重透镜6的平行度调整和受光元件7的位置调整(受光部光轴调整)。
这种以往的光轴调整机记载于例如特开2002-133708号公报中。
近年来，使用类似DVD记录器或CD记录器等的光拾波器的记录类的各种装置开始普及，对用于这种记录类装置的光拾波器P，为了提高进行记录时的功率，对来自DVD用激光二极管LD1和CD用激光二极管LD2的射出光束b1、b2的平行度调整和光轴角度调整的要求非常严格。
对来自这种DVD用激光二极管LD1和CD用激光二极管LD2(以下统称为激光二极管LD)的射出光束b1、b2(以下统称为光束b)的平行度调整，以往是使来自激光二极管LD的射出光束b射向远方，通过目视判定其形状或使入射到CCD并利用图像处理等的方法进行判定，根据该判定结果，按照图2所示，微调整准直透镜1A或1B(以下统称为准直透镜1)的轴线方向(Z方向)的位置来进行的。
并且，来自激光二极管LD的射出光束b的光轴角度调整是通过使用自动准直仪进行目视或通过使用CCD的图像处理来进行来自激光二极管LD的射出角度和光轴的倾斜判定，按照图3所示，微调整与激光二极管LD的射出光束b的光轴正交的两个方向(x方向和y方向)的位置和角度来进行的。
但是，在上述的平行度调整和光轴角度调整中，目视判定射出光束b的形状和光轴的倾斜的方法是很难进行高精度的调整，并且，利用使用了CCD的图像处理的方法具有其调整复杂，调整装置昂贵的问题。
并且，以往由于需要分别进行该平行度调整和光轴角度调整，在一方调整后进行另一方的调整时，必须再次重新进行一方的调整，所以存在着调整工序非常复杂的问题。
发明内容
本发明将解决进行上述的光拾波器的射出光的调整时的现有问题作为课题，提供一种可以进行平行度调整和光轴角度调整的精度高且廉价的光拾波器的射出光检查装置。
本发明的光拾波器的射出光检查装置，用于对从光拾波器的光源射出的光的光轴的倾斜和平行度进行检查，其特征在于，具有：使来自进行受光的光拾波器的光源的射出光通过的像散生成用透镜部件；入射通过该像散生成用透镜部件的光的受光部件，该受光部件由将其受光面分割成多个受光区域的光电子集成电路构成。
并且，作为本发明的光拾波器的射出光检查装置的最佳实施方式，接受从检查对象的光拾波器的光源射出的激光光束，并使其通过像散生成用柱面透镜，然后使通过该像散生成用柱面透镜的激光光束入射到由其受光面被分割成在上下左右配置的4个受光区域的光电子集成电路构成的受光元件上。
根据该实施方式的光拾波器的射出光检查装置，在从检查对象的光拾波器的光源射出的激光光束的光轴偏移了设定位置的情况下，入射到受光元件的激光光束的光轴的倾斜和该受光元件的受光面的4个受光区域的分割中心位置不一致，由此从该受光元件的4个受光区域分别输出数值不同的光电转换信号。
因此，通过比较从该受光元件的4个受光区域输出的光电转换信号的值，可检测出入射到受光元件的受光面的激光光束的光轴的倾斜，操作者可以一面确认该检测结果，一面进行光拾波器的光源的微调整(光轴角度调整)，以使激光光束的光轴到达设定位置。
并且，该光拾波器的射出光检查装置，在从检查对象的光拾波器的光源射出的激光光束不平行，而是为聚光或漫射的情况下，通过柱面透镜的像散使入射到受光元件的激光光束的光束形状不形成为圆形，而形成为向任意方向倾斜的椭圆形。
因此，对于位于受光面的对角线上的每个受光区域计算从该受光元件的4个受光区域输出的光电转换信号的各自数值，并计算其合计值，计算出该合计值相对从各受光区域输入的信号的值的总合计值的比率，由此可检测出激光光束是聚光还是漫射，操作者可以一面确认该检测结果，一面进行光拾波器的光源的微调整(平行度调整)，以使激光光束平行。
如上所述，根据该最佳实施方式的光拾波器的射出检查装置，可以利用一台装置并行进行光轴角度调整和平行度调整，并且与通过目视进行检查的情况相比，可以高精度地进行光拾波器的调整，另外与使用图像处理的检查装置相比，可以提供非常廉价的检查装置。
附图说明
图1是表示光拾波器的一般结构的立体图。
图2是说明光拾波器的平行度调整的一般方法的说明图。
图3是说明光拾波器的光轴角度调整的一般方法的说明图。
图4是表示本发明的实施方式的一实施例的结构图。
图5是说明该实施例的柱面透镜的像散生成原理的说明图。
图6是表示利用该实施例的柱面透镜生成的像散的激光图形的说明图。
图7是表示该实施例的受光元件的受光面的形态的说明图。
图8是表示向该受光元件的受光面入射来自光拾波器的激光光束的状态的一例说明图。
图9是表示向该受光元件的受光面入射来自光拾波器的聚光激光光束的状态的一例说明图。
图10是表示向该受光元件的受光面入射来自光拾波器的漫射激光光束的状态的一例说明图。
图11是表示向该受光元件的受光面入射来自光拾波器的平行激光光束的状态的一例说明图。
具体实施方式
图4是表示本发明的光拾波器的射出光检查装置的实施方式的一实施例的概略结构图。
在该图4中，射出光检查装置10在其大致箱形状的壳体10A的一方的端面(在图4中为左侧端面)上形成用于进行光的照射和受光的窗口部10B，并且在该壳体10A内，沿着与壳体10A的轴线平行的轴线n，从窗口部10B侧顺序地同轴配置分光器11、凸透镜12、后述的柱面透镜13及受光元件14。
并且，在壳体10A内与分光器11相对面的部分上，配置具有向该分光器11射出激光光束L的激光二极管的LD光源15。
上述柱面透镜13如图5所示，透镜面13A的横方向h的曲率和纵方向v的曲率不同，并具有两个焦点F1和F2。
这样，激光光束b通过该柱面透镜13时，该激光光束b的光束形状因柱面透镜13的像散，如图6所示，在接近透镜面13A的焦点F1和远离透镜面13A的焦点F2之间，在接近焦点F1的位置形成在一个方向倾斜的椭圆，在接近焦点F2的位置形成在相反方向倾斜的椭圆，在该焦点F1和F2的中间位置F3形成为正圆。
如图7所示，上述受光元件14由其受光面被分割配置在上下左右的4个受光区域A、B、C、D的OEIC(光电子集成电路)构成，在向该受光元件14入射激光光束b时，从4个受光区域A、B、C、D输出与各个区域的受光量成比例的光电转换信号(电压)。
另外，在图示例中，受光元件14的受光面被四分割，形成均等的方形形状的受光区域A、B、C、D。
并且，该受光元件14被固定成使其受光面的分割中心p1位于轴线n上。
该受光元件14连接具有信号处理部20A和监视器20B、20C的检测装置(例如，个人电脑)20，来自受光面的4个受光区域A、B、C、D的电压被输出给检测装置20的信号处理部20A。
检测装置20的信号处理部20A安装有以下程序：根据从受光元件14的受光面的4个受光区域A、B、C、D输入的电压，以受光元件14的受光面的分割中心p1为原点，计算表示入射到该受光元件14的光的光轴的倾斜度的坐标值的程序；计算从受光元件14的受光面的4个受光区域A、B、C、D输入的电压的值在受光面的对角线方向排列的每个受光区域(A和B、C和D)之和的程序。
检测装置20的监视器20B的显示画面对应受光元件14的受光区域A、B、C、D被分割成配置在上下左右的显示区域A1、B1、C1、D1的4个坐标画面，以该坐标画面的分割中心p2为原点，根据在信号处理部20A计算的坐标值，显示入射到受光元件14的激光光束b的光轴的倾斜。
并且，在图示例中，在监视器20B的各显示区域A1、B1、C1、D1，分别设置显示对应的受光元件14的受光区域A、B、C、D的电压值的显示栏a1、b1、c1、d1。
监视器20C利用图表G1、G2分别显示出排列在受光面的对角线方向的受光区域A和C的电压值的合计值T1相对从受光元件14的受光面的4个受光区域A、B、C、D输入的电压值的总合计值T的百分比，和受光区域B和D的电压值的合计值T2相对该总合计值T的百分比。
并且，在该监视器20C的显示画面中，设置有对应图表G1、G2分别对应显示受光区域A和C的电压值的合计值T1及受光区域B和D的电压值的合计值T2、以及相对总合计值T的百分比数值的显示栏g1、g2。
下面，说明使用了上述射出光检查装置10的光拾波器P的射出光的检查方法。
在对图1的光拾波器P进行DVD用激光二极管LD1和CD用激光二极管LD2的射出光调整(平行度调整和寻迹调整)时，调整对象的光拾波器P被固定成使其物镜5位于和射出光检查装置10的窗口部10B相对面的位置。
图4简化表示该状态时的光拾波器P的结构。
在该图4中，从进行调整的激光二极管LD射出并通过自准直仪1形成为平行光的激光光束b由射出光检查装置10进行受光。
由该射出光检查装置10受光的激光光束b从窗口部10B通过分光器11，由凸透镜12聚光，然后通过柱面透镜13入射到受光元件14。
图8～图11表示激光光束b入射到受光元件14的状态的一例，图中的SP表示在受光元件14的受光面的激光光束b的光点范围。
并且，图8表示激光光束b的光轴偏移(未进行光轴角度调整)的状态，图9表示激光光束b聚光的状态，图10表示激光光束b漫射的状态，图11表示激光光束b成为平行光(已进行平行度调整)的状态。
并且，在图8中，表示光拾波器P已进行平行度调整，光点范围SP形成为圆形的状态，但实际上在对光拾波器P进行平行度调整之前，如图9或图10所示，光点范围SP多形成为向任意方向倾斜的椭圆形。
首先，根据该图8说明进行光轴角度调整时的情况，在该图8的示例中，激光光束b的光轴的倾斜度从受光元件14的分割中心p1向受光区域B侧偏移，激光光束b的光点范围SP和各受光区域A、B、C、D重合的面积在受光区域B中为最大。
由此，从受光元件14的受光区域B向检测装置20的信号处理部20A输出最大值的电压，也从其他受光区域B、C、D输出分别与和光点范围SP重合的面积成比例的值的电压。
检测装置20的信号处理部20A根据从该受光元件14的各受光区域A、B、C、D输入的电压值，比较各电压值的大小，计算受光元件14的受光面上的光点范围SP的中心位置，即从激光光束b的坐标位置计算光轴的倾斜。
并且，信号处理部20A向监视器20B输出表示这样计算的激光光束b的光轴的坐标位置的数据，在以形成于该监视器20B的画面的分割中心p2为原点的坐标画面上，显示表示激光光束b的光轴的倾斜度的光点标志m。
并且，信号处理部20A将表示从受光元件14输入的各受光区域A、B、C、D的电压值的数据直接输出给监视器20B，将各个电压值显示在对应的各显示区域A1、B1、C1、D1的显示栏a1、b1、c1、d1中。
操作者一面确认显示在该监视器20B的坐标画面的光点标志m的位置，一面按照图3所示，微调整与激光二极管LD的射出光束b的光轴正交的两个方向的位置和角度来进行光轴角度调整，以使该光点标志m与坐标画面的分割中心p2一致。
下面，根据该图9～图11说明进行平行度调整的情况。
检测装置20的信号处理部20A分别求出从受光元件14的各受光区域A、B、C、D输出的电压值的总合计值T、排列在对角线上的受光区域A和C的电压值的合计值T1、及受光区域B和D的电压值的合计值T2，求出表示合计值T1和T2相对总合计值T的百分比的值，并将表示该值的数据输出给监视器20C。
监视器20C根据从该信号处理部20A输入的数据，显示表示合计值T1和T2相对总合计值T的百分比的图表G1和G2。
并且，在监视器20C的显示画面中，图表G1和G2以及表示合计值T1和T2及相对总合计值T的百分比的数值分别被显示在显示栏g1、g2。中
即，在图9所示的激光光束b聚光的状态下，表示受光区域A和C的电压值的合计值T1的百分比小于受光区域B和D的电压值的合计值T2的百分比，图表G1也小于图表G2(图4所示状态)，与此相反，在图10所示的激光光束b漫射的状态下，表示合计值T1的百分比大于合计值T2的百分比，图表G1也大于图表G2，并且，在图1所示激光光束b平行的状态下(聚焦状态)，表示合计值T1的百分比和合计值T2的百分比相等均为50％，图表G1和图表G2的大小也相等。
操作者可一面确认显示在该监视器20C的画面上的图表G1和图表G2的大小，一面按照图2所示通过微调整准直透镜1的轴方向位置，进行平行度调整。
如上所述，根据该射出光检查装置10，从调整对象的光拾波器P的激光二极管LD射出的激光光束b通过柱面透镜13入射到由被四分割的OEIC(光电子集成电路)构成的受光元件14，根据从该受光元件14的各受光区域A、B、C、D输出的光电转换信号(电压)，在监视器20B显示激光光束b的光轴的倾斜，并且在监视器20C显示激光光束b的平行度，所以操作者可以一面观看该监视器20B和20C，一面并行进行平行度调整和光轴角度调整，由此，与以往相比，可容易进行光拾波器P的射出光调整。
并且，根据该射出光检查装置10，与以往通过目视判定进行射出光调整的情况相比，可以显著提高其调整精度，并且与以往使用图像处理进行射出光的检查的装置相比，可以提供非常廉价的检查装置。
另外，在上述示例中，射出光检查装置10具有分光器11和LD光源15，将来自LD光源15的激光光束L通过分光器11反射并照射到测定对象物，并接受来自该测定对象物的反射光，由此可以将该射出光检查装置10用作检测测定对象物的倾斜等的倾斜传感器。

Claims (11)

1.一种光拾波器的射出光检查装置，用于对从光拾波器的光源射出的光的光轴的倾斜和平行度进行检查，其特征在于，具有：
使来自进行受光的光拾波器的光源的射出光通过的像散生成用透镜部件；
入射通过该像散生成用透镜部件的光的受光部件，
该受光部件由将其受光面分割成多个受光区域的光电子集成电路构成。
2.根据权利要求1所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，构成所述受光部件的光电子集成电路的受光面被分割成在上下左右配置的4个区域。
3.根据权利要求1所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，所述受光部件与输入与从该受光部件的受光面的各受光区域输出的各个受光量成比例的信号的信号处理部件连接，该信号处理部件对于位于受光面的对角线上的每个受光区域计算出从受光部件的各受光区域输入的各个信号的值，计算出其合计值，并计算出该合计值相对从各受光区域输入的信号的值的总合计值的比率。
4.根据权利要求3所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，所述信号处理部件进一步根据从受光部件的各受光区域输入的各个信号，计算入射到受光部件的受光面的光的坐标值，并检测光轴的倾斜。
5.根据权利要求3所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，从所述受光部件的各受光区域输出给信号处理部件的信号是与各受光区域的受光量成比例的电压。
6.根据权利要求3所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，还具有连接所述信号处理部件的第1监视部件，信号处理部件向该第1监视部件输出表示对于位于受光部件的受光面的对角线上的每个受光区域所计算的合计值相对总合计值的比率的数据，并显示该比率。
7.根据权利要求3所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，所述信号处理部件使第1监视部件利用图表显示对于位于受光部件的受光面的对角线上的每个受光区域所计算的合计值相对总合计值的比率。
8.根据权利要求3所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，所述信号处理部件使第1监视部件利用数值显示对于位于受光部件的受光面的对角线上的每个受光区域所计算的合计值相对总合计值的比率。
9.根据权利要求4所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，还具有与所述信号处理部件连接的第2监视部件，信号处理部件使该第2监视部件，根据所计算的坐标值显示入射到受光元件的光的光轴的倾斜。
10.根据权利要求9所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，在所述第2监视部件的显示画面上，形成该显示画面对应受光部件的受光面的各受光区域而被分割的坐标画面，在该坐标画面上显示表示入射到受光画面的光的光轴的倾斜的光点标记。
11.根据权利要求9所述的光拾波器的射出光检查装置，其特征在于，在所述第2监视部件上分别显示从受光部件的各受光区域输出的信号的值。
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