JP2006202427A - 光ピックアップの高さ位置調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 調整を少ないコストと工数で出来る光ディスクの光ピックアップの高さ調整装置を提供する。
【解決手段】 光ディスク９を回転させるためのターンテーブル１と、光ディスク９にレーザー光を照射する光ピックアップ２を光ディスク１０の半径方向に案内するためのガイド主軸３及びガイド従軸４とをシャーシー２０に配置した光ディスク装置の光ピックアップの高さ調整装置において、シャーシー２０を配置したステージ３８，３９の上方に配置したオートコリメータ３１によりターンテーブル１上に載置した基準ミラー３４の水平を確認し、水平でなければステージ３８，３９で調整し、基準ミラー３４とガイド主軸３上の基準高さポイント８ａ上に高さ測定ミラー３５を乗せ、オートコリメータ３１により、高さ測定ミラー３５の傾斜を測定し、相対高さに換算して、基準高さポイント８ａを所定の高さに調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ピックアップの高さ位置調整装置に関するものである。

従来、光ディスク装置において、光ディスクは、駆動源であるスピンドルモータのシャフトに形成されたターンテーブル上に装填され、ターンテーブルの回転中心を支点として回転駆動される。
このとき、光ディスク上に同心円状又は螺旋状に微小なピットとして記録されている信号は、光ピックアップから放射されたレーザ光が光ディスクで反射し、再び光ピックアップで受光されることにより読み取られるようになっている。

光ピックアップは、メカのシャーシー上に設けられた互いに平行なガイド主軸とガイド従軸との間に架設されていて、それらの軸方向に沿って移動可能に駆動される。
ガイド主軸及びガイド従軸の軸方向は、ターンテーブルの中心から伸びる光ディスクの半径方向（ターンテーブルの回転軸に対して垂直）の一つと平行になっている。従って、光ピックアップを上記の軸方向に沿って移動させたとき、光ピックアップは、光ディスクの半径方向に移動するものであり、レーザ光の光軸と光ディスクとの交点（レーザ光の軌跡）の軌跡は直線となり、その延長線が光ディスクの中心（すなわちターンテーブルの中心）を通るように構成されている。

ここで、光ディスクに、良好に信号を記録し、再生するには、光ディスクの回転中心軸（すなわちターンテーブルの回転中心軸）と光ピックアップから放射されるレーザ光の光軸が平行になっていること、光ディスクと光ピックアップとの間隔が一定に保持されていることが必要である。すなわち、ターンテーブルに装着された光ディスクに対し、光ピックアップが、移動する範囲について、高さ調整及びチルト調整されていることが必要である。

そのため、ガイド主軸の光ディスクの内周側（以下、単に内周側ともいう）の端部と光ディスクの外周側（以下、単に外周側ともいう）の端部と、ガイド従軸の内周側の端部と外周側の端部に、それぞれ高さ調整機構を設けてあり、それらを調整することにより、光ピックアップの高さ調整及びチルト調整を行っている。
これらの調整に際して、各測定点を、例えばリニアゲージで測定する例もある（例えば、特許文献１参照。）。
チルト調整には、オートコリメータを使用する例もある。

例えば、以下のように、高さ調整がなされる。
まず、リニアゲージを備えた高さ測定装置に、シャーシーを取り付けて、ターンテーブルの光ディスクを装着する面（基準面である）上の、円周上で３分割した３つの位置の高さを、例えばリニアゲージで測定し、基準面を定める。次に、ガイド主軸の内周側の端部の所定の測定点の高さを測り、それが基準面に対し、所定の値になるように、ガイド主軸の内周側の端部の高さを調整機構により調整する。

次に、傾斜を自在に変えられる試料台とその上方にオートコリメータを配置したチルト測定装置に、シャーシーを取り付け、ターンテーブル上に基準ミラーを置いて、オートコリメータからの出射光と基準ミラーによる反射光とが一致するように、試料台の傾斜を調整する。これにより、ターンテーブル上の基準ミラー面の法線とオートコリメータの出射光の光軸が平行になる。

次に、ガイド主軸の内周側の端部の所定位置とガイド従軸の内周側の端部の所定位置とで支持して、内周チルトミラーを載置し、ガイド主軸の外周側の端部の所定位置とガイド従軸の外周側の端部の所定位置とで支持して、外周チルトミラーを載置し、内周チルトミラー及び外周チルトミラーにそれぞれオートコリメータより光を当て、その戻り光が出射光と一致するように、ガイド主軸の外周側の端部、ガイド従軸の内周側及び外周端部の高さ調整を行うことにより、チルト調整を行う。
その後、必要により光ディスクを装着し、実際に信号を再生し、そのジッターより、微妙なチルト調整を加える場合もある。
特開平９−３２０２１４号公報

ところで、上述した光ピックアップの高さ調整及びチルト調整には、それぞれ専用の調整装置が必要であり、調整装置のコストも高く、測定に工数がかかるという問題がある。
さらに、確認のために行う光ディスクを再生してジッター信号値の読み取りには、ジッター信号値を読み取るまで時間が掛かることと、光ピックアップへのフレキ接続などで工数も掛かるという問題がある。

そこで本発明は、光ピックアップの高さ調整及びチルト調整を１台の調整装置で出来るようにし、それにより、調整を少ないコストと工数で出来る光ピックアップの高さ位置調整装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための手段として、光ディスク装置のシャーシ上に設けられた光ディスクを載置するターンテーブルと前記シャーシーに固定された一対のガイド軸に両端が設けられスライドする光ピックアップとの位置調整を行う光ピックアップの高さ位置調整装置において、前記ターンテーブル上に載置する基準ミラー部と、前記基準ミラー部に点接触する支点を備えたミラー面と前記ミラー面と接続して前記一対のガイド軸のうちの一方に点接触し、かつ前記ガイド軸を中心として回動するアングル部とを有する高さ測定ミラー部と、前記ミラー面に光を照射するオートコリメータ部と、を備えたことを特徴とする光ピックアップの高さ位置調整装置を提供する。

本発明によれば、前記ターンテーブル上に載置する基準ミラー部と、前記基準ミラー部に点接触する支点を備えたミラー面と前記ミラー面と接続して前記一対のガイド軸のうちの一方に点接触し、かつ前記ガイド軸を中心として回動するアングル部とを有する高さ測定ミラー部と、前記ミラー面に光を照射するオートコリメータ部と、を備えているので、１台の装置で光ピックアップの高さ及びチルトを調整できる。

以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の光ディスク装置のチルト調整装置の実施例を示す構成図である。
図２は、図１中に示すＡ−Ａ断面視野図である。
図３は、光ディスク装置の機構部の要部を示す構成図である。
まず、図３により、光ディスク装置の機構部の要部を説明する。
同図において、光ディスク装置１０について、図１の（Ａ）は上面図を、図１の（Ｂ）は正面図をそれぞれ示す。図１の（Ｃ）は、図１の（Ａ）中に示すＡ−Ａ断面図であり、以下同様に、図１の（Ｄ）はＢ−Ｂ断面図を、図１の（Ｅ）はＤ−Ｄ断面図を、図１の（Ｆ）はＣ−Ｃ断面図を、図１の（Ｇ）はＦ−Ｆ断面図を、図１の（Ｈ）はＥ−Ｅ断面図をそれぞれ示す。

同図に示すように、光ディスク装置１０は、光ピックアップ２を移動する際にガイドするガイド主軸３とガイド従軸４とを有する。シャーシ２０の所定の位置にスピンドルモータ２１が固定配置されており、スピンドルモータ２１のシャフトはシャーシ２０に対し直立している。スピンドルモータ２１の回転自在のシャフトには、ターンテーブル１が取り付けられている。ターンテーブル１の基準面７上には光ディスク９を搭載する。光ピックアップ２は、その対物レンズ２ｂを光ディスク９に対向させて、光ディスク９の下方に、配置される。

ガイド主軸３は、その一端（光ディスク９の内周側：以下、単に内周側ともいう）をシャーシ２０上に固定された保持部材２２ａにより上下方向の高さを調整ネジ５ａにより調整可能に所定の高さに保持されている。さらに詳しくは、保持部材２２ａに設けられている挿入部２６ａにガイド主軸３の一端が、上下方向に移動可能であるが、左右方向にはクリアランスなく挿入されている。ガイド主軸３の一端は保持部材２２ａに取り付けられた調整ネジ５ａにより下側から保持され、板バネ６ａにより上側から圧力をかけられて所定の位置に保持されるようになっている。調整ネジ５ａを所定方向に所定量回転させることにより、ガイド主軸３の一端の高さを変更できる。板バネ６ａは保持部材２２ａをシャーシー２０に固定するためのネジ２４ａによって固定されている。

同様に、ガイド主軸３は、その他端（光ディスク９の外周側：以下、単に外周側ともいう）をシャーシー２０上に固定された保持部材２２ｂにより上下方向の高さを調整ネジ５ｂにより調整可能に所定の高さに保持されている。さらに詳しくは、保持部材２２ｂに設けられている挿入部２６ｂにガイド主軸３の他端が、上下方向に移動可能であるが、左右方向にはクリアランスなく挿入されている。ガイド主軸３の他端は保持部材２２ｂに取り付けられた調整ネジ５ｂにより下側から保持され、板バネ６ｂにより上側から圧力をかけられて所定の位置に保持されるようになっている。調整ネジ５ｂを所定方向に所定量回転させることにより、ガイド主軸３の他端の高さを変更できる。板バネ６ｂは保持部材２２ｂをシャーシー２０に固定するためのネジ２４ｂによって固定されている。

ガイド従軸４は、その一端（内周側）をシャーシ２０上に固定された保持部材２２ｃにより上下方向の高さを調整ネジ５ｃにより調整可能に所定の高さに保持されている。さらに詳しくは、保持部材２２ｃに設けられている挿入部２６ｃにガイド従軸４の一端が、上下方向に移動可能であるが、左右方向にはクリアランスなく挿入されている。ガイド従軸４の一端は保持部材２２ｃに取り付けられた調整ネジ５ｃにより下側から保持され、板バネ６ｃにより上側から圧力をかけられて所定の位置に保持されるようになっている。調整ネジ５ｃを所定方向に所定量回転させることにより、ガイド従軸４の一端の高さを変更できる。板バネ６ｃは保持部材２２ｃをシャーシー２０に固定するためのネジ２４ｃによって固定されている。

同様に、ガイド従軸４は、その他端（外周側）をシャーシー２０上に固定された保持部材２２ｄにより上下方向の高さを調整ネジ５ｄにより調整可能に所定の高さに保持されている。さらに詳しくは、保持部材２２ｄに設けられている挿入部２６ｄにガイド従軸４の他端が、上下方向に移動可能であるが、左右方向にはクリアランスなく挿入されている。ガイド従軸４の他端は保持部材２２ｄに取り付けられた調整ネジ５ｄにより下側から保持され、板バネ６ｄにより上側から圧力をかけられて所定の位置に保持されるようになっている。調整ネジ５ｄを所定方向に所定量回転させることにより、ガイド従軸４の一端の高さを変更できる。板バネ６ｄは保持部材２２ｄをシャーシー２０に固定するためのネジ２４ｄによって固定されている。

ここで、基本的に、ガイド主軸３とガイド従軸４は互いに略平行になるように設定されている。
光ピックアップ２は、保持部１８ａによりガイド従軸４に、保持部１８ｂ及び保持部１８ｃによりガイド主軸３に図示左右方向に滑らかに移動可能に保持されている。

次に、図１及び図２を参照して本実施例の光ディスク装置の光ピックアップ高さ調整装置を説明する。
図１に示すように、光ディスク装置の光ピックアップの高さ調整装置５０は、基台４１と基台４１上の所定位置に配置された傾斜ステージ３９と、傾斜ステージ３９上に固定配置されたシャーシー置き台３８と、シャーシー置き台３８上に配置された３個のシャーシ押え３７ａ、３７ｂ、３７ｃと、基台４１に固定配置されておりオートコリメータ３１を保持する保持台４２とから構成される。また、光ピックアップの高さ調整装置５０においては、調整時に使用される基準ミラー３４と高さ測定ミラー３５、及び図示しない外周チルトミラーと内周チルトミラーとが用意されている。

図２を参照して、基準ミラー３４は、円板状であり、ターンテーブル１の基準面７に搭載するものであり、両円板面は互いに所定の平行度を有しており、鏡面に加工されている。円板面の中央がわかるように中央に円状の印を設けてある。
高さ測定ミラー３５は、Ｌ字型をしており、鏡面であるミラー面３５とその反対側の面に設けた２個の支点３５ａとを有し、さらに、ミラー面３５ｂに対し垂直に設けたアングル部３５Ｃがあり、アングル部３５Ｃの先端部には、ミラー面３５ｂと平行な接触面３５ｄを設けてある。高さ測定ミラー３５は、基準ミラー３４上で２個の支点３５ａで支持され、ガイド主軸３の内周側の検出部８ａ上の点で、その接触面３５ｄで支持されるようになっている。

外周チルトミラーはガイド主軸３の外周側の検出部８ｂとガイド従軸４の外周側の検出部８ｄで支持載置されるものであり、例えば平行なブロック状をしており、上下の面は平行に且つ鏡面にされている。
内周チルトミラーはガイド主軸３の内周側の検出部８ａに隣接する位置とガイド従軸４の内周側の検出部８ｃで支持載置されるものであり、例えば平行なブロック状をしており、上下の面は平行に且つ鏡面にされている。

オートコリメータ３１は、基台４１の略中央位置に配置されており、垂直下方に、出射光を放射できるようになっている。
傾斜ステージ３９は、シャーシー置き台３８を図示左右前後方向に移動可能とするものであり、しかもシャーシ置き台３８の傾斜を所定範囲で任意に調整可能とするものである。
３個のシャーシ押え３７ａ、３７ｂ、３７ｃは、調整対象となる光ディスク装置１０のシャーシ２０をシャーシー置き台３８に、調整時に固定するためのものである。
なお、同図には、シャーシ２０上に配置されたガイド主軸３とガイド従軸４、光ピックアップ２とターンテーブル１（図示しない）上に、配置した基準ミラー３４と高さ測定ミラー３５を示してある。

次に、光ディスク装置の光ピックアップの高さ調整方法について説明する。
まず、図１に示すように、調整対象となるシャーシー２０を、３個のシャーシー押え３７ａ、３７ｂ、３７ｃを用いてシャーシー置き台３８の所定位置に配置固定する。
次に、スピンドルモータ２１のシャフトに設けられたターンテーブル１上に基準ミラー３４を配置し、スピンドルモータ２１を回転させながら、オートコリメータ３１で基準ミラー３４の水平を確認する。すなわち、オートコリメータ３１より出射光４５を出射し、出射光４５が基準ミラー３４の中心に照射すると共に、出射光４５の基準ミラー３４による反射光４６が、出射光４５と同じ光軸となることを確認する。光軸が異なっていれば、出射光４５と反射光４６が同じ光軸となるように、傾斜ステージを水平・前後・傾斜方向に調整する。これにより、オートコリメータ３１の出射光４５と基準ミラー３４の法線とが平行になる。

次に、スピンドルモータ２１の回転を止め、高さ測定ミラー３５を、その２個の支点３５ａを基準ミラー３４上に、その接触面３５ｄをガイド主軸の検出部（基準高さポイントである）８ａ上になるように配置する。オートコリメータ３１の出射光４５は高さ測定ミラー３５のミラー面３５ｂに照射される。そして、オートコリメータの出射光４５と、ミラー面３５ｂでの反射光４６の光軸が一致していないときは（図２において、点線部で示してある）、高さ測定ミラー３５の傾斜を測定し、相対高さに換算して、ガイド主軸３の内周側の高さ調整ネジ５ａを所定の方向に所定量回して、調整する。調整後は、出射光４５の光軸と反射光４６との光軸とは一致する。
これにより、ターンテーブル１に対し、ガイド主軸３の内周側が所定の高さに調整される。従って、光ピックアップ２の光ディスク９に対する相対高さが調整される。

次に、チルト調整を行う。
これには、基準高さポイントを基準として行う。
まず、内周チルトミラーをガイド主軸の内周側の検出部８ａに隣接する位置とガイド従軸４の内周側の検出部８ｃとで支持するように載置する。外周チルトミラーをガイド主軸３の外周側の検出部８ｂとガイド従軸４の外周側の検出部８ｄとで支持するように載置する。

シャーシー置き台３８を左右方向に移動し、オートコリメータ３１からの出射光４５が内周チルトミラー続いて外周チルトミラーのミラー面に照射するようにし、それそれのミラー面からの反射光４６の光軸が出射光４５の光軸と一致するように、ガイド主軸３の外周側の調整ネジ５ｂ、ガイド従軸４の内周側の調整ネジ５ｃ及びガイド従軸４の外周側の調整ネジ５ｄを、それぞれ所定方向に所定回転数回して、調整する。内周チルトミラー及び外周チルトミラーによる反射光４６の光軸がそれぞれ出射光４５の光軸と一致すれば、チルト調整が完了する。
これにより、光ピックアップ２と光ディスク９のチルト調整が行われる。
この結果、従来実施していたジッタ信号読み取りによる調整が不要となった。

以上、説明したように、本発明の光ディスク装置の光ピックアップの高さ調整装置により、従来行っていたダイヤルゲージ、リニアゲージ及びジッター信号値読み取りによる時間が掛かる測定を廃止することが出来、しかもオートコリメーターを使用することで瞬時に相対高さ測定を行うことが出来る。
また、ジッター信号の読み取りをしないことで光ピックアップへのフレキ接続が不要となり相対高さ測定に必要な準備工数が削減出来る。
また、光ピックアップの高さ調整とチルト調整を同一の調整装置によって行うことが出来るので、調整装置を複雑化せず、メンテナンスフリーの高信頼性を確保することが出来る。

本発明の光ディスク装置の光ピックアップの高さ調整装置の実施例を示す構成図である。 図１中に示すＡ−Ａ断面視野図である。 光ディスク装置の機構部の要部を示す構成図である。

符号の説明

１…ターンテーブル、２…光ピックアップ、２ａ…光軸、２ｂ…対物レンズ、３…ガイド主軸、４…ガイド従軸、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…調整ネジ、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ…板バネ、７…基準面、８ａ…検出部（基準高さポイント）、８ｂ、８ｃ、８ｄ…検出部、９…光ディスク、９ａ…面法線、１０…光ディスク装置、１１…リードスクリュー、１２…ギア部、１４…ギア群、１５…支持部材、１６…支持部材、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ…保持部、１９…モータ、２０…シャーシ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ…受け入れ穴、２１…スピンドルモータ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…保持部材、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ…ネジ、２５…ネジ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ…挿入部、３１…オートコリメータ、３４…基準ミラー、３５…高さ測定ミラー、３５ａ…支点、３５ｂ…ミラー面、３５ｃ…アングル部、３５ｄ…接触面、３５Ａ…移動前の高さ測定ミラー、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ…シャーシ押え、３８…シャーシ置き台、３９…傾斜ステージ、４１…基台、４２…保持台、４５…出射光、４６…反射光、５０…光ディスク装置の光ピックアップの高さ調整装置。

Claims (1)

1. 光ディスク装置のシャーシ上に設けられた光ディスクを載置するターンテーブルと前記シャーシーに固定された一対のガイド軸に両端が設けられスライドする光ピックアップとの位置調整を行う光ピックアップの高さ位置調整装置において、
   前記ターンテーブル上に載置する基準ミラー部と、
   前記基準ミラー部に点接触する支点を備えたミラー面と前記ミラー面と接続して前記一対のガイド軸のうちの一方に点接触し、かつ前記ガイド軸を中心として回動するアングル部とを有する高さ測定ミラー部と、
   前記ミラー面に光を照射するオートコリメータ部と、
   を備えたことを特徴とする光ピックアップの高さ位置調整装置。
   
   

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