JP2006260663A - Method for adjusting light source unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2つの発光点を持つレーザパッケージ内のそれら2つの発光点を、略同心円状に多数本形成されたトラックを有するディスク上の、互いに所定本数離れた2本のトラックにそれぞれ結像させる、上記レーザパッケージとともに光源ユニットを構成するコリメータレンズとディスク近傍に配置される対物レンズとを含む光学系を構成する、上記光源ユニットの調整方法に関する。 The present invention forms images of two light emitting points in a laser package having two light emitting points on two tracks separated from each other by a predetermined number on a disk having a plurality of tracks formed substantially concentrically. let, constituting an optical system including an objective lens disposed in the collimator lens and the disc near constituting the light source unit together with the laser package, method of adjusting the light source unit.
従来より光ディスクや光磁気ディスクなど光を利用してデータの書込みや読出しを行なうタイプのディスク状の記憶媒体が多用されている。 Type of disk-shaped storage medium by using light such as a conventional from the optical disc or a magneto-optical disk to write or read data is frequently used.
このような記憶媒体へのアクセスを高速化する試みが行なわれている。 Attempts to speed access to such storage medium is performed.
その1つとして、記憶媒体(ディスク)の回転速度を上げることによってアクセス速度を向上させることが行なわれている。しかしながら、回転速度を上げるにも限界があり回転速度を上げ過ぎるとアクセスエラーの増加やディスクの破損につながる。 As one of them, the access speed is improved by increasing the rotational speed of the storage medium (disk). However, there is a limit to increasing the rotation speed, and if the rotation speed is increased too much, access errors increase and the disk is damaged.
アクセス高速化の別な試みとして、例えば特許文献1、2には、複数の発光素子を用いてディスク上の複数点について同時にアクセスすることが提案されている。
複数の発光素子を用いる場合の典型例として、それら複数の発光素子は互いにかなり近づいた位置(例えば50μm〜180μm)に配置する必要があることから、1つの半導体レーザ(LD)パッケージ内に、それぞれが半導体レーザとして発光する複数の発光点を配置することが考えられる。この場合、複数の発光点から射出した光のスポットをディスク上のそれぞれ所望のトラックに正確に照射するためには、LDパッケージ内の発光点どうしの間隔精度を、トラック横断方向(ディスクの半径方向)について一例として±0.3μm、光軸方向について一例として±3.3μm程度に押える必要がある。これに対し、1つのLDパッケージに複数の発光点を配置した場合の実際の位置精度としては、光軸と直交する方向について一例として±3μm、光軸方向の位置ずれは一例として±5μm程度存在し、このままでは、LDパッケージ内の発光点の位置誤差が大き過ぎてディスク上の各所望のトラックにそれぞれ正確な光スポットを形成することは不可能である。上掲の特許文献1、2の技術では、この位置誤差の問題の解決は望めない。
As a typical example in the case of using a plurality of light emitting elements, the plurality of light emitting elements need to be arranged at positions that are considerably close to each other (for example, 50 μm to 180 μm). Therefore, in one semiconductor laser (LD) package, It is possible to arrange a plurality of light emitting points that emit light as a semiconductor laser. In this case, in order to accurately irradiate each desired track on the disk with light spots emitted from a plurality of light emitting points, the distance accuracy between the light emitting points in the LD package is set in the cross-track direction (radial direction of the disk). ) As an example, and the optical axis direction as an example must be pressed to about ± 3.3 μm. On the other hand, the actual positional accuracy when a plurality of light emitting points are arranged in one LD package is ± 3 μm as an example in the direction orthogonal to the optical axis, and the positional deviation in the optical axis direction is approximately ± 5 μm as an example. However, with this as it is, the position error of the light emitting point in the LD package is too large, and it is impossible to form an accurate light spot on each desired track on the disk. The techniques of the above-mentioned
本発明は、上記事情に鑑み、例えば上記のような、必要な位置精度を越える位置誤差を有する複数の発光点を持つレーザパッケージを含む光源ユニットから射出された、それら複数の発光点からの光を、ディスク上の所望の各トラックに正確に照射するための、光源ユニットの調整方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention, for example, emits light from a plurality of light emitting points emitted from a light source unit including a laser package having a plurality of light emitting points having a positional error exceeding the required positional accuracy. It is an object of the present invention to provide a method for adjusting a light source unit for accurately irradiating each desired track on a disk.
上記目的を達成する本発明の光源ユニットの調整方法は、2つの発光点を持つレーザパッケージ内のそれら2つの発光点を、略同心円状に多数本形成されたトラックを有するディスク上の、互いに所定本数離れた2本のトラックにそれぞれ結像させる、上記レーザパッケージとともに光源ユニットを構成するコリメータレンズとディスク近傍に配置される対物レンズとを含む光学系を構成する、上記光源ユニットの調整方法であって、
レーザパッケージをコリメータレンズの光軸に垂直な面内で移動させることによる光軸調整と、
レーザパッケージ内の2つの発光点それぞれとコリメータレンズとの間の各距離を等距離にするための、レーザパッケージの傾き調整と、
レーザパッケージとコリメータレンズとの間の光軸方向の距離調整と、
レーザパッケージとコリメータレンズとを一体とした、光軸まわりの回転角度調整とを行なうことを特徴とする。
The method of adjusting the light source unit of the present invention that achieves the above-described object provides a method for adjusting the two light emitting points in a laser package having two light emitting points on a disk having a plurality of substantially concentric tracks. each two tracks apart number is imaged, constituting an optical system including an objective lens disposed in the collimator lens and the disc near constituting the light source unit together with the laser package, there adjustment method of the light source unit Te,
And the optical axis adjustment by causing the laser package is moved in a plane perpendicular to the optical axis of the collimator lens,
Inclination adjustment of the laser package to make each distance between each of the two light emitting points in the laser package and the collimator lens equal,
And the distance adjustment of the optical axis between the laser package and the collimator lens,
It was integrated with the laser package and the collimator lens, and performing a rotation angle adjustment around the optical axis.
本発明によれば、レーザパッケージ内の発光点を2つに限定し、レーザパッケージ内に1つの発光点しかない従来の光源ユニットの調整に必要な、上記の光軸調整と距離調整とに加え、新たに上記の傾き調整と回転角度調整とを行なうものであるため、2つの発光点それぞれから発せられた各光を、ディスク上のそれぞれ所望のトラックに、トラック横断方向(ディスクの半径方向)についても光スポットの深さ方向(光軸方向)についても正確に照射することができるように調整することができる。 According to the present invention, the light emitting point in the laser package is limited to two, and in addition to the optical axis adjustment and the distance adjustment described above, which are necessary for the adjustment of the conventional light source unit having only one light emitting point in the laser package. Since the tilt adjustment and the rotation angle adjustment are newly performed, each light emitted from each of the two light emitting points is directed to a desired track on the disc in the track crossing direction (radial direction of the disc). And the depth direction (optical axis direction) of the light spot can be adjusted so that the irradiation can be performed accurately.
ここで、上記本発明の光源ユニットの調整方法において、上記光源ユニットが、
コリメータレンズを光軸方向への移動可能に支持するレンズ支持部材と、
レンズ支持部材の後端に突き当てられ、そのレンズ支持部材に対し光軸に垂直な二軸方向への移動が自在な突当て部材と、
レーザパッケージを保持するとともに突当て部材背面に突き当てられ、その突当て部材に対し光軸に垂直な一軸のまわりに回動して2つの発光点から射出するレーザ光のその一軸のまわりに回動が自在な突当て冶具とを備えたものであって、
上記光軸調整を、突当て部材を上記二軸方向に移動させることにより行ない、
上記傾き調整を、突当て冶具を上記一軸のまわりに回動させることにより行ない、
上記距離調整を、レンズ支持部材に支持されたコリメータレンズを光軸方向に移動させることにより行ない、
上記回転角度調整を、この光源ユニットを光軸まわりに回動させることにより行なうことが好ましい。
Here, in the adjusting method of the light source unit of the present invention, the light source unit,
A lens supporting member for movably supporting the optical axis direction of the collimator lens,
Abuts the rear end of the lens support member, the member abutment freely be moved in the perpendicular two axial directions to the optical axis relative to the lens support member,
Is abutted against the member rear abutment holds the laser package, times around its uniaxial laser light emitted by rotating around a perpendicular uniaxial to the optical axis relative to the abutment member from the two light emitting points moving the butt freely be those with a jig,
The optical axis adjustment, the member butting performed by moving to the biaxial directions,
The tilt adjustment, a jig butting performed by rotating around said uniaxial,
Performed by moving the distance adjustment, a supported collimator lens on the lens support member in the optical axis direction,
The rotation angle adjustment is preferably performed by rotating the light source unit about the optical axis.
上記のような構成の光源ユニットを採用すると、上述した4つの調整、すなわち、上述の光軸調整、傾き調整、距離調整、および回転角度調整を容易かつ高精度に行なうことができる。 When the light source unit configured as described above is employed, the above-described four adjustments, that is, the optical axis adjustment, the inclination adjustment, the distance adjustment, and the rotation angle adjustment described above can be performed easily and with high accuracy.
以上の本発明によれば、必要な位置精度を越える位置誤差を有する2つの発光点を持つレーザパッケージを用いても、それら2つの発光点それぞれから射出した光がディスク上のそれぞれ所望のトラック上に正確に照射されるように調整することができる。 According to the present invention as described above, even if a laser package having two light emitting points having a position error exceeding the required positional accuracy is used, the light emitted from each of the two light emitting points is on a desired track on the disk. It can be adjusted so that it can be irradiated accurately.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、光ディスク装置の機構の概要を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing an outline of the mechanism of the optical disk apparatus.
例えばアルミニウム製のドライブベース100上に光ディスク200を回転駆動するスピンドルモータ101が固定されている。また、ここには、対物レンズ111や電磁コイル112を備えた可動機構部110、およびその可動機構部110を挟むように配置された永久磁石121が備えられている。電磁コイル112と永久磁石121を有する磁気回路はVCM(ボイスコイルモータ)を構成しており、その電磁コイル112に電流を供給すると、その電磁コイル112を流れる電流と磁気回路との相互作用により可動駆動部110が矢印A−A’方向に移動する。対物レンズ111には、レーザダイオード、そのレーザダイオードから射出したレーザ光を平行光束にするコリメータレンズ、および光信号をピックアップするピックアップ光学系等を備えた固定光学部130からレーザ光が供給されて、その対物レンズ111から射出し、光ディスク200に光スポットが照射されて反射し、その反射光は再び対物レンズ111を通って固定光学部130に戻り、光ディスク200に記憶された情報が取り出される。
For example a
図2は、2つの発光点を持つレーザパッケージの概念図である。 Figure 2 is a conceptual diagram of a laser package having two light emitting points.
レーザパッケージ10内には2つの発光点10a,10bが存在する。発光点10a,10bどうしの間隔が近過ぎるとレーザ素子に熱的な負担がかかるためあまり近づけることはできず、一方、離し過ぎると対物レンズの画角に負担となる。これらの点から、発光点10a,10bどうしの間隔は50μm以上100μm前後が目安といわれている。
In the
これら2つの発光点10a,10bから発せられたレーザ光束11a,11bは、図2に示すように、そのかなりの部分が重なる光路を進み、コリメータレンズ20に到達して平行光束に変換される。
As shown in FIG. 2, the laser light beams 11a and 11b emitted from these two
図3は、光ディスク上の方向の定義の説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the definition of the direction on the optical disc.
光ディスク200上には、ほぼ同心円状(実際は螺旋状)に多数本の情報記録のトラック210が形成されており、そのトラック上に光スポット10c,10dが照射されて情報の書込みや読出しが行なわれる。
On the
ここでは、トラックの延びる方向(光ディスク200の円周方向)を「トラック方向」と称し、トラックを横断する方向(光ディスク200の半径方向)を「トラック横断方向」と称する。 Here, the direction in which the track extends (circumferential direction of the optical disc 200) is referred to as “track direction”, and the direction crossing the track (radial direction of the optical disc 200) is referred to as “track crossing direction”.
図4は、円筒面座突当て治具とレーザパッケージとの関係を示す説明図、図5は、光源ユニットの、光軸に沿う方向の断面図、図6は、光源ユニットを構成するレンズ鏡胴の斜視図である。 FIG. 4 is an explanatory view showing the relationship between the cylindrical surface abutting jig and the laser package, FIG. 5 is a sectional view of the light source unit in the direction along the optical axis, and FIG. 6 is a lens mirror constituting the light source unit. It is a perspective view of a trunk.
図5に示すような光源ユニット1を構成するにあたっては、図2を参照して説明した2つの発光点を有するレーザパッケージ10が円筒面座突当て治具20に対し、図4(A)に示す矢印の方向に嵌入され、図4(B)に示すように、そのレーザパッケージ10の射出方向先端部分がその円筒面座突当て治具20から少し突き出た状態に接着剤等により接合される。
In constructing the
この円筒面座突当て治具20はその前面に円筒凸面21を有し、また、その円筒面座突当て治具20の中央にはレーザパッケージ10が嵌入する開口(不図示)が形成されている。
The cylindrical
図5に示す光源ユニット1は、図4を参照して説明した、レーザパッケージ10に接合された円筒面座突当て治具20と、突当て板30と、レンズ鏡胴40と、コリメータレンズ50とから構成されている。
The
突当て板30の背面には円筒面座突当て治具20の円筒凸面21と形状の合った円筒凹面31が形成されており、円筒面座突当て治具20の円筒凸面21がその突当て板30の円筒凹面31に突き当てられている。
A cylindrical
また、突当て板30の前面の突当て面32は、図6に示すような円筒状(あるいは半円筒状(不図示))のレンズ鏡胴40の背面に突き当てられている。さらにレンズ鏡胴40の中空部には、コリメータレンズ50が配置されている。
Further, the abutting
ここで、図5には方向の定義が示されており、コリメータレンズ50の光軸方向がz方向、そのz方向に垂直であって、かつこの図5の紙面に沿った方向からx方向、z方向とx方向との双方に垂直な、図5の紙面前面から紙面裏面に向かう方向をy方向と定義する。
Here, the definition of the direction is shown in FIG. 5, the optical axis direction of the
また、図5に示すθy,θzは、それぞれy軸に平行な回転軸のまわりの回転、z軸に平行な回転軸のまわりの回転をあらわしている。 Also, [theta] y shown in FIG. 5, [theta] z represents the rotation around a rotation axis parallel to the rotation, z-axis around the rotation axis parallel to the y-axis, respectively.
図5に示す光源ユニット1は、調整前(固定前)は、レンズ鏡胴40を固定して考えたとき、コリメータレンズ50がz方向に移動してその位置が調整され、突当て板30がx方向とy方向との二軸方向に平行移動する。さらに円筒面座突当て治具20は、y軸と平行な回転軸を持つ回転方向(θy方向)に回動する。さらに、この光源ユニット1が一体となって、z軸を回転軸とする回転方向(θz方向)に回動する。
In the
図7は、光源ユニット1の調整のための測定装置の模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a measuring apparatus for adjusting the
この測定装置2は、図5に示す構造の光源ユニット1が載せられる二軸回転ステージ60と、光源部70と、オートコリメータ部80と、自発光波面測定部90と、いくつかのビームスプリッタ71,72やミラー73、さらに図示しない、オートコリメータ部80におけるレーザ光の照射位置を検出するCCDセンサや、自発光波面測定部90で得られた干渉縞を検出するCCDセンサや干渉縞分析装置等から構成されている。
This measuring apparatus 2 includes a biaxial
ここでは、自発光波面測定部90はラジアルシャリング型干渉タイプのものであり、この自発光波面測定部90やオートコリメータ部80を用いた測定原理は広く知られているため、ここでは、自発光波面測定部90やオートコリメータ部80の説明は、光源ユニット1の調整に必要な点に限って説明する。
Here, the self-luminous
二軸回転ステージ60上には、光源ユニット1が載置されるが、この二軸回転ステージ60は、図5に示すy軸に平行な、すなわち図7の紙面に垂直な回転軸のまわりに回動して光源ユニット1から射出されたレーザ光の進行方向を図7の紙面内で振るとともに、図5に示すx軸に平行な回転軸のまわりに回動して光源ユニット1から射出されたレーザ光の進行方向を図7の紙面に垂直な方向に振ることができ、この二軸の回動により光源ユニット1から射出したレーザ光の進行方向と測定装置2の光軸とを合わせることができるように構成されている。
The
光源部70からは、オートコリメータ基準検出用の基準レーザ光70aが射出され、この基準レーザ光70aは、ビームスプリッタ71を通過し、もう1つのビームスプリッタ72で反射して光源ユニット1の基準面(例えばレンズ鏡胴40の前面、あるいは不図示の、コリメータレンズ50を直接に保持する保持部材前面等)に照射される。その基準面で反射して戻ってきた基準レーザ光は、ビームスプリッタ72で反射し、ビームスプリッタ71でも反射し、ミラー73で反射してオートコリメータ部80に入射する。図7には、オートコリメータ部80における基準レーザ光による光スポットS0を白丸で表わす模式図81が示されている。尚、この模式図81中の、光スポットS0の両側の白丸で示す光スポットS1,S2は、レーザパッケージ10から発せられた2つのレーザ光による、以下に示す調整を行なった後の光スポットS1,S2を表わしている。
The
自発光波面測定部90には、ズームレンズ91a、ピンホール92a、カップリングレンズ93a等からなる光学系と、ズームレンズ91b、ピンホール92b、カップリングレンズ93b等からなる光学系との2系統の光学系が備えられているが、これは、レーザパッケージ10内に2つの発光点10a,10bが存在し(図2参照)、それら2つの発光点10a,10bのうちの一方の発光点から射出したレーザ光のみを2つのピンホール92a,92bのうちの一方のピンホールで抽出して参照波とし、2つの発光点10a,10bのうちの他方の発光点から射出したレーザ光のみを2つのピンホール92a,92bのうちの他方のピンホールで抽出して参照波とするための工夫である。
The self-luminous
この自波光波面測定部90の横には、この自波光波面測定部90で得られる、2つの発光点10a,10b(図2参照)からの各レーザ光による各干渉縞94a,94bが模式的に示されている。2つの発光点10a,10bからのレーザ光の干渉縞94a,94bを観察する際は、それら2つの発光点10a,10bを1つずつ順次に点灯してそれら2つの干渉縞94a,94bを順次に観察する。
Next to the self-wave light
ここでは、一例として以下の条件の下で光源ユニット1を調整するものとする。
Here, it is assumed that for adjusting the
・レーザパッケージ10内の2つの発光点10a,10bから射出される2本のレーザ光の波長:いずれも405nm
・対物レンズ111(図1参照):NA=0.85、焦点距離f=1.8mm
・コリメータレンズ50:焦点距離f=12mm
・ビーム整形倍率:2倍(トラック方向)
尚、ビーム整形プリズムは2つの分散の異なる硝材を接合して製作されているものとし、斜入射角度の若干のずれに対する射出角度ずれは2つのビームで同じになるようにそれぞれの分散を選択しているものとして、ここでは特に図示しない。
The wavelength of the two laser beams emitted from the two light emitting
Objective lens 111 (see FIG. 1): NA = 0.85, focal length f = 1.8 mm
Collimator lens 50: focal length f = 12 mm
-Beam shaping magnification: 2 times (track direction)
It is assumed that the beam shaping prism is manufactured by joining two glass materials having different dispersions, and the respective dispersions are selected so that the exit angle deviation for the slight deviation of the oblique incidence angle is the same for the two beams. This is not particularly shown here.
・レーザ発光点間隔:光軸(z軸)方向 0±5μm
:z軸に直交する面内 80±3μm
・光ディスク上のスポット照射必要精度(2つのスポットそれぞれについて)
トラック横断方向:±0.05μm
光軸(z軸)方向:±0.075μm
上記の条件下では、要請されるスポット照射精度(トラック横断方向:±0.05μm、光軸(z軸)方向:±0.075μm)に収めようとすると、コリメータレンズ50および対物レンズ111の焦点距離から定まる倍率の関係から、レーザパッケージ10内の2つの発光点10a,10b(図2参照)の位置精度を、
トラック横断方向:±0.333μm(=0.05×12÷1.8)
光軸方向 :±3.33μm(=0.075×122÷1.82)
にする必要があるが、これは上述のレーザパッケージ10内の2つの発光点10a,10bの製造上の公差(トラック横断方向:±3μm、光軸方向±5μm)よりもかなり厳しい値となっており、従来では複数光源の光ディスクは製造されていない。本実施形態は、光源ユニット1の調整により、製造適性をもたせようとするものである。
Laser emitting point interval: the optical axis (z axis) 0 ± 5 [mu] m
:
· Optical disc on spot irradiation required accuracy (for each of the two spots)
The cross-track direction: ± 0.05μm
The optical axis (z-axis) direction: ± 0.075 .mu.m
Under the above-mentioned conditions, the focal point of the
Track transverse: ± 0.333μm (= 0.05 × 12 ÷ 1.8)
Optical axis direction: ± 3.33μm (= 0.075 × 12 2 ÷ 1.8 2)
However, this value is considerably stricter than the manufacturing tolerance of the two light emitting
図5に示す光源ユニット1の各部の調整は、次の意味を持つ。
Adjustment of each part of the
(a)円筒面座突当て治具のθyの回動
レーザ発光点間隔0±5μmの補正に起因する光ディスク上での光軸方向スポット照射精度を±0.075μmとする。
(A) Rotation of θy of Cylindrical Seat Abutting Jig The optical axis spot irradiation accuracy on the optical disk due to the correction of the laser emission point interval of 0 ± 5 μm is set to ± 0.075 μm.
(b)突当て板30のx,y方向の移動
コリメータレンズ50からの2つの射出光を光源ユニット基準面に対して均等な射出角度となるようにする。
(B) Movement of the abutting
(c)コリメータレンズ50のz方向の移動
2つの射出光を平行にする。平行度ずれの差分は円筒面座突当て治具20のθzで調整する。
(C) to the parallel movement of two light emitted z-direction of the
(d)光源ユニット全体の回転角度θz
発光点間隔80±3μmの誤差を補正し、トラック横断方向スポット照射精度を±0.05μmとする。
(D) of the entire light source unit rotation angle θz
Correcting an error of the light emitting
ここでは、図7に示す調整装置2を使って、以下の手順で光源ユニット1の調整が行なわれる。
Here, the
図8は、図7のオートコリメータ部80におけるCCDセンサ(不図示)上の光スポットの位置および大きさを白丸で示した図である。
Figure 8 is a diagram showing the position and size of the light spot on the CCD sensor (not shown) in the
(1)光源部70からの基準レーザ光70aを光源ユニット1の基準面に照射して、その基準面から反射してきた基準レーザ光による光スポット80が図8(A)に示すようにCCDセンサの中心に来るように、二軸回転ステージ60を、y軸と平行な回転軸のまわり、およびx軸と平行な回転軸のまわりに回動させる。
(1) The
ここで、2つの発光点の間隔とコリメータレンズの焦点距離とから、コリメータレンズから射出する2つのレーザ光は最大で
sin-1(86μm÷12mm)=0.41062deg …(a)
の角度差をもつ。ここで86μmは2つの発光点の間隔80μm±3μmが最大に離れた場合の間隔80μm+6μm=86μmであり、12mmはコリメータレンズの焦点距離である。
Here, from the interval between the two light emitting points and the focal length of the collimator lens, the maximum two laser beams emitted from the collimator lens are sin −1 (86 μm / 12 mm) = 0.106106 deg (a)
With the angle difference. Here, 86 μm is the
この(a)式で示される角度は、一般的なオートコリメータの視野に収まる角度である。 The angle represented by the equation (a) is an angle that fits in the field of view of a general autocollimator.
(2)次に円筒面座突当て治具20のθyの角度を、例えばその円筒面座突当て治具20の背面と突当て部材30の背面が目分量で平行となるように揃えておき、突当て部材30をx方向およびy方向に動かして、図5のように、2つの発光点10a,10bからの射出レーザ光による2つの光スポットS1,S2の双方がオートコリメータ部のCCDセンサ上に形成される状態とする。ここで、オートコリメータ部80として、高倍率と低倍率の2視野に切り替えることのできるオートコリメータを採用すると、図8(B)の状態に至るまでの調整に要する時間を短縮することができる。
(2) Next, the angle θy of the cylindrical
(3)図8(B)に示すようにCCDセンサ上に2つの光スポットS1,S2が形成されるとそれ以降は自動調整が可能であり、2つの光スポットS1,S2の面積中心がオートコリメータの基準点(図8(A)の光スポットS0の点)に対し対称な位置に来るように突当て板30をx方向およびy方向に自動調整により移動させ、図8(C)の状態とする。
(3) When two light spots S1 and S2 are formed on the CCD sensor as shown in FIG. 8B, automatic adjustment is possible thereafter, and the area center of the two light spots S1 and S2 is auto. The abutting
(4)次に図8(C)の状態にある2つの光スポットS1,S2とコリメータレンズ50との位置関係を把握する。具体的には、コリメータレンズ50をz軸方向に動かしながら、2つの光スポットS1,S2の最高輝度値や面積をリアルタイム計測し、2つの光スポットS1,S2の最高輝度値の平均値や面積の平均値などを評価関数としてコリメータレンズ50の位置を仮決めする。図8(D)は、この仮決めを行なった時の光スポットS1,S2を模式的に示したものである。
(4) then to grasp the positional relationship between two light spots S1, S2 and the
(5)次に自発光波面測定部90を用いて自発光観測を行なう。図7の自発光波面測定部90は、レーザパッケージ10内の2つの発光点10a,10bが中央値どおり80μmの間隔だった場合(2つの平行光束の傾き差がそれに相当する量の場合)に、2つの干渉縞94a,94bの双方から、Zernikeのトラック横断方向チルト成分に相当する縞模様が無くなるように、すなわち、正しく調整した場合に双方の干渉縞94a,94bから縞模様が消えるように、2つの光路のズームレンズ91a,91bやピンホール92a,92b、その他のミラー等の光学部材が設定されている。このため、2つの発光点の間隔が80μmからずれていた場合は、干渉縞94a,94bにはそのずれ分の縞紋様が発生する。すなわち、二軸回転ステージ60を駆動して、2つの干渉縞94a,94bのうちの一方から縞模様が消えるように調整すると、もう一方の干渉縞の縞模様の縞の本数がその分増加する。
(5) then performing self-emission monitored using self-emission
(6)自発光観測で得られたデフォーカス分の収差量やその符号に応じて、円筒面座突当て治具20のθyおよびコリメータレンズ50のz方向位置を調整する。
(6) The θy of the cylindrical
(7)その後、図8(D)の如く中心位置が保たれているか否かを確認し、保たれていなければ突き当て板30のx方向、y方向の位置を調整する。
(7) Thereafter, as shown in FIG. 8D, it is confirmed whether or not the center position is maintained. If not, the positions of the butting
(8)最終的に2つの発光点10a,10b双方のデフォーカス量が十分小さくなるまで、すなわち、双方の干渉縞94a,94bの同心円成分が十分小さく、十分に平行縞となるまで(6)、(7)を繰り返した後、光源ユニット1の各部を接着等で固定する。
(8) Finally, until the defocus amounts of both the
波面収差計測を行なえば10mλrmsのデフォーカス誤差の検出は容易であり、NA=0.85では、このデフォーカス誤差は0.03μmに相当する。ここでは、光軸方向について±0.075μm以内とするように調整することを想定しており、これは±25mλrmsに相当する。したがって、この光軸方向±0.075μmの調整は容易に達成できる。 By performing the wavefront aberration measurement detection of the defocus error of 10mλrms is easy, the NA = 0.85, the defocus error corresponds to 0.03 .mu.m. Here, it is assumed to be adjusted to within ± 0.075 .mu.m for the optical axis direction, which corresponds to ± 25mλrms. Therefore, adjustment of the optical axis direction ± 0.075 .mu.m is readily achievable.
また、ここでは、2つの発光点10a,10bからの射出レーザ光の波長はいずれも405nmであるとしたが、2つの発光点10a,10bからの射出レーザ光の波長が互いに異なっている場合であっても、それぞれの波長が分っているときは、対物レンズに色収差補正機能がなくても、それを補正するように、コリメータレンズ50から射出された後の2つのレーザ光にそれぞれわざとデフォーカス収差を残存させることも可能である。
In this example, the wavelengths of the laser beams emitted from the two light emitting
図9は、上述の(6)〜(8)の調整シーケンスを示した模式図である。 Figure 9 is a schematic view showing an adjustment sequence of the above (6) to (8).
2つの発光点10a,10bのうちの片側の発光点のみを点灯させての自発光測定を行なってZernikeのパワー値(デフォーカス収差)を計測し(図9(A))、次いで2つの発光点10a,10bのうちのもう片側の発光点のみを点灯させての自発光測定を行なってZernikeのパワー値(デフォーカス収差)を計測し(図9(B))、それらZernikeのパワー値(デフォーカス収差)の2つの値から、円筒面座突当て治具20のθyの補正量およびコリメータレンズ50のz方向の位置補正量を決定して調整する。その調整後、2つの発光点10a,10bからの射出レーザ光によるオートコリメータ部における光スポットS1,S2の位置を確認し(図9(D))、ずれていたときは、突き当て板30をx方向あるいはy方向に移動させてそれら2つの光スポットS1,S2が光源ユニット1の基準面で反射してきた基準レーザ光による光スポットS0に対し均等な位置に来るように調整する(図9(E))。確認のため再度自発光測定を行なう。これを繰返していずれの発光点10a,10bからのレーザ光についてもZernikeのパワー値(デフォーカス収差)が所定値以下となるまで調整して、その後、光源ユニット10の各部を接着等により固定する。
The self-emission measurement is performed by turning on only one of the two light emitting
以上で、光源ユニット1の単体としての調整は終了であるが、次に光源ユニット1から射出した2つの光ビームが光ディスク上の互いに決められた本数離れたトラック上に照射されるように、光ディスクに対する、光源ユニット1の全体としての回転角度θzを調整する。
This completes the adjustment of the
(5)で説明したとおり、トラック横断方向のZernikeのチルト成分に相当する波面収差を計測すれば、すなわちトラック横断方向に相当する残存縞の本数を数えれば、2つの発光点10a,10bの、80μmからの間隔のずれ量が把握できるので、このずれ量を求めて、そのずれ量に応じて光源ユニット1の全体の回転角度θzを調整してもよいが、光スポットが光ディスクのトラック上に照射され続けるように調整するトラッキング回路にはオフセットも存在するため、ここではそのオフセットを含めて一括して補正する方法について説明する。
As described in (5), if the wavefront aberration corresponding to the Zernike tilt component in the track crossing direction is measured, that is, if the number of remaining fringes corresponding to the track crossing direction is counted, the two light emitting
図10は、光源ユニット1を用いた光ディスク装置の模式図である。光源ユニット1から射出したレーザ光は、ピックアップ本体3を通過して光ディスク200上に照射され、その光ディスク200の反射光がピックアップ本体3に入射してトラッキングエラー検出センサ3aによりトラッキングエラーが検出される。ピックアップ本体3およびトラッキングエラー検出センサ3aの構成は広く知られており、ここでの詳細説明は省略する。ここでは、光源ユニット1の全体の、z軸まわりの回転角度θzが調整される。尚、ここでの調整の際は光ディスク200としてあらかじめ所定の基準データが書き込まれた調整用の光ディスクが用いられる。
Figure 10 is a schematic diagram of an optical disk apparatus using the
図11は、以下に説明する調整方法の説明図である。 FIG. 11 is an explanatory diagram of the adjustment method described below.
(9)2つの発光点10a,10bからの射出レーザ光によるトラッキングエラー信号のオフセット値が、2つのレーザ光について等しくなるように光源ユニット1をθz方向に回転する。
(9) The
(10)次に、実際に光ディスク200からピックアップした信号のジッタを計測しながら微調整し(図11(B))、この微調整後のオフセット値の差異が15%を越えていないことを確認して(図11(C))、光源ユニット1をその回転角度θzのまま固定する。
(10) Next, fine adjustment is performed while measuring the jitter of the signal actually picked up from the optical disc 200 (FIG. 11B), and it is confirmed that the difference in offset value after this fine adjustment does not exceed 15%. and (FIG. 11 (C)), to fix the
トラック幅はおよそ0.3μmであるため、振幅の15%未満にオフセット差を抑えれば、目標の±0.05μmは達成出来る。振幅の15%の検知は全く問題がない。 Since the track width is approximately 0.3 μm, the target ± 0.05 μm can be achieved if the offset difference is suppressed to less than 15% of the amplitude. Detection of 15% of the amplitude has no problem at all.
以上、従来、光源が単独であった際には突き当て板2のx,yおよびコリメータレンズzの2つの調整箇所と3つの調整軸であったのに対し、本実施形態はあらたに円筒面座突当て治具20のθyおよび光源ユニット1の回転θzという2つの調整手段を設けることにより、2つの発光点10a,10bからの2本のレーザ光を用いての光ディスクのアクセスを可能としている。
As described above, in the past, when the light source was single, there were two adjustment locations and three adjustment axes of x and y of the abutting plate 2 and the collimator lens z, but this embodiment is a new cylindrical surface. By providing two adjusting means, θy of the
尚、2つの発光点どうしの間隔の設計中心値に対してばらつきを加味した最小間隔をΔとし、光ディスク上での2つの光スポットをそれぞれ照射する2つのトラックどうしの間隔をn×T(Tはトラック幅、nは整数)としたとき、
Δ>n×T …(b)
とする必要がある。この(b)式の関係を満足するように設計しておくことにより、光源ユニット1の全体の回転(θz)により補正が可能となる。
Note that Δ is the minimum interval that takes into account the design center value of the interval between the two light emitting points, and the interval between the two tracks that respectively irradiate the two light spots on the optical disk is n × T (T Is the track width and n is an integer)
Δ> n × T ... (b)
There needs to be. By designing so as to satisfy the relationship of the expression (b), correction can be made by the entire rotation (θz) of the
また円筒面座突当て治具20は円筒面座としたが、加工のしやすさを加味して球面座であってもかまわない。ただし、その場合、θxのずれに配慮して調整することが必要であり、本質的には一軸まわりの回転でよい。
The
100 ドライブベース
111 対物レンズ
200 光ディスク
210 トラック
1 光源ユニット
2 測定装置
3 ピックアップ本体
3a トラッキングエラー検出センサ
10 レーザパッケージ
10a,10b 発光点
20 治具
21 円筒凸面
30 突当て板
31 円筒凹面
32 突当て面
40 レンズ鏡胴
50 コリメータレンズ
60 二軸回転ステージ
70 光源部
70a 基準レーザ光
71,72 ビームスプリッタ
73 ミラー
80 オートコリメータ部
90 自発光波面測定部
91a,91b ズームレンズ
92a,92b ピンホール
93a,93b カップリングレンズ
94a,94b 干渉縞
100
Claims (2)
前記レーザパッケージを前記コリメータレンズの光軸に垂直な面内で移動させることによる光軸調整と、
前記レーザパッケージ内の2つの発光点それぞれと前記コリメータレンズとの間の各距離を等距離にするための、前記レーザパッケージの傾き調整と、
前記レーザパッケージと前記コリメータレンズとの間の光軸方向の距離調整と、
前記レーザパッケージと前記コリメータレンズとを一体とした、光軸まわりの回転角度調整とを行なうことを特徴とする光源ユニットの調整方法。 The laser that images the two light emitting points in a laser package having two light emitting points on two tracks separated from each other by a predetermined number on a disk having a plurality of tracks formed substantially concentrically. constituting an optical system including an objective lens disposed in the collimator lens and the near said disc constituting the light source unit with the package, a method of adjusting a light source unit,
And the optical axis adjustment by moving the laser package in a plane perpendicular to the optical axis of the collimator lens,
And the for the same distance, inclination adjustment of the laser package each distance between the two light emitting points and each of the collimator lens in said laser package,
And the distance adjustment of the optical axis between the laser package and the collimator lens,
Adjusting method of the light source unit and performs the integral and the collimator lens and the laser package, and a rotation angle adjustment around the optical axis.
前記コリメータレンズを光軸方向への移動可能に支持するレンズ支持部材と、
前記レンズ支持部材の後端に突き当てられ、前記レンズ支持部材に対し、光軸に垂直な二軸方向への移動が自在な突当て部材と、
前記レーザパッケージを保持するとともに前記突当て部材背面に突き当てられ、該突当て部材に対し光軸に垂直な一軸に回動が自在な突当て冶具とを備えたものであって、
前記光軸調整を、前記突当て部材を前記二軸方向に移動させることにより行ない、
前記傾き調整を、前記突当て冶具を前記一軸のまわりに回動させることにより行ない、
前記距離調整を、前記レンズ支持部材に支持された前記コリメータレンズを光軸方向に移動させることにより行ない、
前記回転角度調整を、この光源ユニットを光軸まわりに回動させることにより行なうことを特徴とする請求項1記載の光源ユニットの調整方法。 Said light source unit,
A lens supporting member for movably supporting the optical axis direction of the collimator lens,
Is abutting the rear end of the lens support member relative to said lens supporting member, and the member moved to perpendicular two axial directions to the optical axis is freely abutting,
A holding jig that holds the laser package and is abutted against the back surface of the abutting member, and is rotatable in a single axis perpendicular to the optical axis with respect to the abutting member;
The optical axis adjustment, the member the abutment carried by moving in the biaxial directions,
The tilt adjustment, carried out by rotating the jig around the uniaxially said abutment,
The distance adjustment, carried out by moving in the optical axis direction the collimator lens supported by the lens supporting member,
The rotation angle adjustment, the adjustment method of the light source unit of claim 1, wherein the performed by rotating the light source unit about the optical axis.
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CN108507497A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 北京卓力新航科技有限责任公司 | Cannon multibarrel axis parallel degree optical alignment set |
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