JP2004118971A - 光ピックアップ光学調整検査装置及びあおり調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】平行調整を行う機構を簡略化するとともに、光ピックアップ光学調整検査装置の操作性を向上させる。
【解決手段】ワークステージ２１に載せられた被測定用光ピックアップ１と対向する顕微鏡の対物レンズ３１に記録媒体のダミーとなるカバーガラス３７を保持するカバーガラスホルダー４０が取り付けられている。カバーガラスホルダー４０は顕微鏡の対物レンズ３１に取り付けられる固定部４１、カバーガラスを保持する可動部４２、中央部に対して９０°の角度をもって配置された２つのプレート調整ビス４３，４４を有し、該プレート調整ビス４３，４４を回動することにより、カバーガラスのあおりθｘ，θｙを調整することができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ピックアップ光学調整検査装置及びあおり調整機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤ／ＣＤドライブの内部に組み込まれる光ピックアップユニットの対物レンズの収差測定及びチルトアライメント（あおり量調整）を行うために光ピックアップ光学調整検査装置が用いられている。
従来用いられている光ピックアップ光学調整検査装置について、図５を参照して説明する。
図５において、（ａ）は光ピックアップ光学調整検査装置の正面図、（ｂ）は光ピックアップ光学調整検査装置における調整機構の配置を示す側面図である。図５の（ａ）に示すように台１００の上に光ピックアップ光学調整検査装置１０が載置されている。そして、図示するように、光ピックアップ光学調整検査装置１０は、調整検査される光ピックアップユニット１を設置するワークステージ部２０と測定及び調整を行うための計測部３０とからなる。
【０００３】
図５の（ｂ）に示すように、ワークステージ部２０は、調整検査される光ピックアップユニット１を設置するワークステージ（ワーク取付け部）２１と、この光ピックアップユニット１の対物レンズ部のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の位置調整及びあおり調整用の調整機構２２からなっている。この調整機構２２は、ワークステージ部２０全体を移動させるエアシリンダ、光ピックアップユニット１の対物レンズ部のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向の位置調整を行う３つのマイクロメータ駆動のステージ、θｘ及びθｙのあおり調整をするための２つのスイベルステージなどを有している。
また、光ピックアップユニット１は、ワークステージ２１の上部に光ピックアップユニット内部に設けられている対物レンズを上方に向けて設置される。
【０００４】
計測部３０は、光ピックアップユニット１からのレーザビームスポットを計測するための顕微鏡の対物レンズ３１、光学部３２及び高倍率と低倍率の２つのＣＣＤカメラ３３，３４を含む顕微鏡筒３５、及び、顕微鏡筒３５の位置調整用の調整機構３６からなる。ここで、前記顕微鏡の対物レンズ３１にはレンズカバー３８が取り付けられており、このレンズカバー３８にＤＶＤ／ＣＤの記録媒体のダミーとなるカバーガラス３７が取り付けられている。
図５の（ｃ）は、カバーガラス３７が取り付けられたレンズカバー３８と顕微鏡対物レンズ３１とを拡大して示す図である。ただし、レンズカバー３８は断面で示している。
【０００５】
このように構成された光ピックアップ光学調整検査装置１０を用いて光ピックアップユニット１に内蔵されている対物レンズのあおり量調整を行なう場合には、光ピックアップユニット１に内蔵されているレーザを発光させ、該内蔵されている対物レンズを介して前記カバーガラス３７に当たるレーザービームスポットの画像を、前記顕微鏡の対物レンズ３１、光学部３２およびＣＣＤカメラ３３，３４により取り込んで、その輝度分布を測定し、０次光の光学的重心と１次リングの重心を算出して、その差が所定範囲内になるように、対物レンズのあおり調整（θｘ方向、θｙ方向）の調整を行う。
また、ピントをずらしつつビームスポットの輝度分布を測定することにより光ピックアップユニット１に内蔵されている対物レンズの球面収差を測定することができ、さらに、光軸上の位置におけるＸ方向とＹ方向での集光する位置のずれにより非点収差の測定も行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような光ピックアップ光学調整検査装置を用いて、光ピックアップユニットの対物レンズの収差測定やチルトアライメント（あおり調整）を行なう場合には、光ピックアップユニットの内部対物レンズと対向する位置で鏡筒部分の先端部にＤＶＤ／ＣＤの記録媒体のダミーとなるカバーガラス３７が設けられるが、収差測定やあおり量の調整には、このカバーガラス３７と光ピックアップユニット１の光ピックアップ面とが平行であることが必要とされる。
前記図５に示すように、従来の光ピックアップ光学調整検査装置１０においては前記カバーガラス３７はレンズカバー３８に取り付けられており、平行を出すためには、レンズカバー３８に調整機構が設けられていないため、顕微鏡の裏側に設けられた調整機構３６にあおり調整を行うための２つのスイベルステージを設け、これを操作することにより、顕微鏡筒３５全体を動かして行っていた。
したがって、可動部の機構が大きくなるとともに、構成上調整機構を調整検査装置１０の裏側に位置させざるを得ず、操作性が悪く、大型で高価なものとなっていた。
【０００７】
そこで本発明は、カバーガラスとピックアップユニットの光ピックアップ面との平行調整を行う機構を簡略化するとともに、操作性を向上させた光ピックアップ光学調整検査装置及びあおり調整機構を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の光ピックアップ光学調整検査装置は、光ピックアップを保持するワークステージと、前記ワークステージ上に保持された光ピックアップと対向する位置に設けられた対物レンズと、前記対物レンズに取り付けられ、記録媒体のダミーとなるカバーガラスを保持するカバーガラスホルダとを有する光ピックアップ光学調整検査装置であって、前記カバーガラスホルダは、前記対物レンズに取り付けられた固定部と、前記カバーガラスが取り付けられた可動部と、中央部に対して略９０°の角度をもって配置され、前記固定部と前記可動部との角度を任意に調整可能な２個の間隔調整機構とを有するものである。
また、前記カバーガラスホルダーの固定部は半球状の凹部を有し、前記カバーガラスホルダーの可動部は、前記固定部の凹部に当接する半球状の凸部を有し、前記固定部と前記可動部の間には、バネ部材が配置されているものである。
【０００９】
さらに、本発明のあおり調整機構は、あおり調整される対象物が取り付けられ、半球状の凸部が形成された第１の部材と、前記第１の部材における半球状の凸部に当接する半球状の凹部を有する第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との角度を調整するために、中央部に対し略９０°の角度をもって配置された２個の調整機構とを備えるものである。
さらにまた、前記第１の部材と前記第２の部材の位置ズレを防止する手段が設けられているものである。
さらにまた、前記調整機構は、前記第１の部材に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじが形成されたビス、あるいは、前記第２の部材に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成されるとともに、その先端が前記第１の部材に当接するビスとされているものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１の（ａ）は、本発明の光ピックアップ光学調整検査装置の一実施の形態における調整機構を示す側面図である。ここで、前記図５の（ｂ）と同一の構成要素には、同一の番号を付し、説明を省略する。
この図と前記図５の（ｂ）とを比較すると明らかなように、本発明の光ピックアップ光学調整検査装置１０においては、前記顕微鏡の対物レンズ３１に、前記レンズカバー３８に代えて、カバーガラス３７を保持するカバーガラスホルダー４０が取り付けられている。以下に説明するように、該カバーガラスホルダー４０はカバーガラス３７のあおり調整機構を有するものであり、これにより、顕微鏡筒３５の調整機構３６は、Ｘ軸、Ｙ軸方向の位置調整用の機構を備えるだけでよい。
【００１１】
図１の（ｂ）は、前記顕微鏡対物レンズ３１とカバーガラスホルダー４０とを拡大して示す図である。この図に示すように、カバーガラスホルダー４０は、前記顕微鏡対物レンズ３１に取り付けられる固定部（本体）４１、下部中央に前記カバーガラス３７が取り付けられた可動部４２、プレート調整ビス（傾き調整ビス）４３，４４及び内部に支持スプリングを有する支持機構４５，４６を有している。
２本のプレート調整ビス４３，４４は固定部４１の下部の中央に対して略９０°の角度をもって（固定部４１の下部中央とビス４３とを結ぶ直線と、固定部４１の下部中央とビス４４とを結ぶ直線のなす角が略９０°となるように）取り付けられており、該２本のプレート調整ビス４３，４４の締め具合でもって固定部４１に対する可動部４２、すなわちカバーガラス３７のあおり角（θｘ，θｙ）を調整することができるようになされている。
【００１２】
図２は、前記カバーガラスホルダー４０の固定部４１の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）におけるａ−ａ断面図である。この図に示すように、固定部４１の中央部には前記顕微鏡の対物レンズ３１がその中に位置するための貫通孔４７が設けられており、該貫通孔４７の下側の周囲に球面状の壁面を有する凹部４８が設けられている。この凹部４８は、後述する可動部４２における球面状の凸部（ドーム部）５４と嵌合するものである。
また、図示するように、支持スプリングがその中に配置される支持機構４５と４６が対角線上に配置されており、プレート調整ビス４３と４４が固定部４１の中央部に対し略９０°の角度をもって配置されている。４９は、前記プレート調整ビス４４が通る孔を示している。さらに、５０及び５１は、位置ずれを防止するために底面に設けられた孔であり、後述する可動部４２に設けられた突起部５９及び６０が嵌合するものである。
【００１３】
図３は、前記可動部４２の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は（ａ）におけるｂ−ｂ断面を示す図である。この図に示すように、可動部４２には、略半球状の凸部（ドーム部）５４が設けられており、その中央部には前記顕微鏡対物レンズが位置する開口部５２が形成されている。また、可動部４２の中央部底面には、孔５３が設けられ、ここに、前記カバーガラス３７が取り付けられている。また、図示するように、前記支持機構４５と４６の内部に配置された支持スプリングを保持するための支持機構５５と５６が前記支持機構４５と４６に対向する個所に設けられており、前記プレート調整ビス４３と４４に螺合する雌ねじ部５７と５８が設けられている。さらに、前記固定部４１の底部に設けられた孔５０、５１と係合する突起部５９、６０が設けられている。
【００１４】
ここで、この実施の形態においては、前記支持機構４５の内部に配置されている支持スプリングは、固定部４１と可動部４２との間隔を狭くするように作用する引張りバネであり、前記可動部４２の支持機構５５内には該引張りバネの一端を保持するためにピンが設けられている。また、前記支持機構４６の内部に配置されている支持スプリングは固定部４１と可動部４２との間隔を広くするように作用するバネである。このように、支持機構４５と４６にそれぞれ内蔵されているバネによる可動部４２を固定部４１に対して傾けようとする力が加えられている状態とされている。
【００１５】
このような構成を有する前記図２に示した固定部４１と前記図３に示した可動部４２とを前記図１の（ｂ）に示したように組み合わせ、すなわち、前記固定部４１の半球状の凹部４８と前記可動部４２の半球状の凸部５４とを嵌合させて、前記プレート調整ビス４３と４４を回動することにより、前記固定部４１と前記可動部４２との角度を調整することができ、前記固定部４１に対する可動部４２のＸ軸周りのあおり角θｘとＹ軸周りのあおり角θｙを調整することができる。このとき、摺接している半球状の凹部４８と半球状の凸部５４とが摺動するため、スムーズな調整が可能となる。なお、凹部４８と凸部５４の表面にはグリースなどが塗布されている。また、前記支持機構４５と４６の内部に設けられた支持スプリングの作用と、前記孔５０、５１と前記突起部５９、６０がそれぞれ係合していることにより、θｘとθｙとの調整が確実かつ的確に行われることとなる。
【００１６】
なお、前記支持スプリング及び前記プレート調整ビス４３，４４は上述の構成に限られることはない。例えば、前記固定部４１における前記プレート調整ビス用の孔（前記４９及び図示しないプレート調整ビス４３に対応する孔）に雌ねじを形成し、前記可動部４２の雌ねじ部５７及び５８を形成しないようにする。そして、前記支持機構４５及び４６に内蔵されている支持スプリングを両方とも引張りバネとし、前記プレート調整ビス４３，４４の先端が前記可動部４２に当接するようにする。このように構成することによっても、前記プレート調整ビス４３，４４を回動することにより、カバーガラスのあおりを調整することができる。
【００１７】
このように、カバーガラスのあおりを調整する機構が設けられたカバーガラスホルダーを有する本発明の光ピックアップ光学調整検査装置を使用するときの様子について、図４を参照して説明する。
図４の（ａ）において、主軸６３と副軸６４は、前記ワークステージ２１において実際に光ピックアップユニット１が載せられるところであり、ここに、平行原器６１をセットする。平行原器６１上のガラスプレート６２は、主軸・副軸に対して理想的角度になるように取付けられる。ここで、理想的角度とは、光ピックアップユニット１の対物レンズ取付け角度の設計値である。そして、前記ガラスプレート６２と前記可動部４２に取り付けられたカバーガラス３７が平行となるように、オートコリメータ６６を使い前記プレート調整ビス４３及び４４で調整する。すなわち、図４の（ｂ）に示すように、オートコリメータ６６から発せられた光をミラー６５を介して、前記ガラスプレート６２とカバーガラス３７に当て、その反射光が同一のスポットとなるように、前記カバーガラス３７のあおりを調整する。このように光ピックアップ光学調整検査装置の調整が終了した後、前記平行原器６１とガラスプレート６２を取り外す。
以後は、実際に光ピックアップユニット１を前記主軸６３と副軸６４上に乗せて、光ピックアップユニット１の対物レンズ角度が最適となるように、すなわち、主軸・副軸と対物レンズの角度が設計値となるように、ビームスポット計測をして調整することができる。
このように、顕微鏡の対物レンズに取り付けられたカバーガラスホルダーに設けられたプレート調整ビスを調整することにより、カバーガラスを、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向に角度調整することができ、カバーガラスホルダーの下部に置かれた被測定用の光ピックアップ面とカバーガラスとを平行に調整することができる。
【００１８】
なお、前記カバーガラスホルダー４０に設けられている上述したあおり調整機構は、カバーガラス以外のもののあおりを調整するために適用することができる。すなわち、前記可動部４２に前記カバーガラス３７に代えてあおり調整の対象となるものを取付け、前記固定部４１を基準となるものに取り付けることにより、該対象物のあおりを調整することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光ピックアップ光学調整検査装置及びあおり調整機構によれば、顕微鏡対物レンズに取り付けられ、カバーガラスを保持するカバーガラスホルダーにカバーガラスのあおり角を調整する機能を持たせるようにしたため、操作性を向上させることができる。
従って、カバーガラスのみの調整ができるとともに、その調整機構を装置の前面に位置させたことにより操作性を向上させることができる。
また、本発明のあおり調整機構によれば、簡略な構成で高精度のあおり調整を行うことのできるあおり調整機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ピックアップ光学調整検査装置の一実施の形態の構成を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施の形態におけるカバーガラスホルダーの固定部の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるカバーガラスホルダーの可動部の構成を示す図である。
【図４】本発明のあおり調整機構を用いて光ピックアップ光学調整検査装置を調整する方法について説明するための図である。
【図５】従来用いられている光ピックアップ光学調整検査装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　被測定光ピックアップ
２０　ワークステージ部
３０　計測部
３１　顕微鏡の対物レンズ
３７　カバーガラス
４０　カバーガラスホルダー
４１　固定部
４２　可動部
４３，４４　プレート調整ビス
４５，４６　支持機構
４８　球面形状の凹部
５４　球面形状の凸部

Claims (6)

1. 光ピックアップを保持するワークステージと、前記ワークステージ上に保持された光ピックアップと対向する位置に設けられた対物レンズと、前記対物レンズに取り付けられ、記録媒体のダミーとなるカバーガラスを保持するカバーガラスホルダとを有する光ピックアップ光学調整検査装置であって、
   前記カバーガラスホルダは、前記対物レンズに取り付けられた固定部と、前記カバーガラスが取り付けられた可動部と、中央部に対して略９０°の角度をもって配置され、前記固定部と前記可動部との角度を任意に調整可能な２個の間隔調整機構とを有することを特徴とする光ピックアップ光学調整検査装置。
2. 前記カバーガラスホルダーの固定部は半球状の凹部を有し、
   前記カバーガラスホルダーの可動部は、前記固定部の凹部に当接する半球状の凸部を有し、
   前記固定部と前記可動部の間には、バネ部材が配置されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ光学調整検査装置。
3. あおり調整される対象物が取り付けられ、半球状の凸部が形成された第１の部材と、
   前記第１の部材における半球状の凸部に当接する半球状の凹部を有する第２の部材と、
   前記第１の部材と前記第２の部材との角度を調整するために、中央部に対し略９０°の角度をもって配置された２個の調整機構と
   を備えることを特徴とするあおり調整機構。
4. 前記第１の部材と前記第２の部材の位置ズレを防止する手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載のあおり調整機構。
5. 前記調整機構は、前記第１の部材に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじが形成されたビスであることを特徴とする請求項３又は４記載のあおり調整機構。
6. 前記調整機構は、前記第２の部材に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成されるとともに、その先端が前記第１の部材に当接するビスであることを特徴とする請求項３又は４記載のあおり調整機構。

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