JP2008097720A - 光ピックアップの光軸調整装置及び光軸調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ピックアップを構成する半導体レーザーと有限系対物レンズとの相対的な光軸調整を、光軸ズレ調整，光軸チルト調整ともに精度良く行うことができる光軸調整装置を、提供する。
【解決手段】レーザー光源１１から発したレーザー光の光路上には、第１の部分反射面１２ａ及び第２の部分反射面１４ａが設置されている。また、第１の部分反射面１２ａによって部分反射されたレーザー光の光路上にはコーナーキューブ１３が設置されている。また、コーナーキューブ１３によって反射されてから第１の部分反射面１２ａを透過したレーザー光の光路上には、当該レーザー光を反射するミラー１５，収束するレンズ１６及び第３の部分反射面１７ａが設置されている。当該第３の部分反射面１７ａによって反射されたレーザー光の光路上には、撮像素子１８が設置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光ピックアップを構成する対物レンズの半導体レーザーに対する光軸調整を行うための光軸調整装置及び光軸調整方法に、関する。

ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤのような光ディスクに記録されている光情報を読み出したり、光ディスクに対して光情報を書き込むための各種光ディスクドライブ装置に用いられる光ピックアップは、一般に、半導体レーザーから射出されたレーザー光を、光記録媒体の記録面に収束する構成となっている。

従来、このような光ピックアップを構成する各部品が未だ十分に小型化されていなかったために、トラッキングのレスポンスを向上させるべく、光ピックアップを構成する対物レンズのみを、光ディスクの径方向に移動（トラッキング）するキャリッジ上に搭載し、残りの光学系を固定部に組み込む構成が、一般的であった。このような光学構成が採られる場合には、対物レンズの位置変化が光学性能に影響を及ぼすことを防ぐために、対物レンズとその後方の光学系との間の光路においてレーザー光が平行光となるように、無限系の対物レンズが採用されていた。

このような無限系対物レンズでは、対物レンズの光軸がレーザー光の軸（即ち、固定部側の光学系におけるコリメータレンズの光軸）に対してずれていても、対物レンズによる波面収差が変化することはない。よって、対物レンズの光軸調整は、コマ収差を抑えるために、平行光に対する対物レンズの傾きの調整（チルト調整）のみ精度良く行えば良く、他方、光軸ズレ調整は粗くても構わない。

ところで、近年、光ピックアップ光学系を構成する光学部品の素材改良や半導体レーザーや駆動回路のような回路部品の集積化が進んだため、光ピックアップ全体を小型軽量に構成することが可能となったので、光ピックアップ全体をキャリッジに搭載することが可能となった。このように光ピックアップ全体をキャリッジに搭載できると、対物レンズに入射するレーザー光を平行光にする必要がなくなるので、更なる小型軽量化のために、対物レンズを有限系とすることで、コリメータレンズを廃止することが可能となる。
特開２００２−８２４９号公報

しかしながら、対物レンズを有限系とした場合には、対物レンズの光軸がレーザー光の軸に対して少しでもずれていると、対物レンズによって収束されるビームスポットの位置がその横倍率に応じて移動してしまうとともに、コマ収差が発生してしまう。従って、かかる有限系対物レンズの半導体レーザーに対する光軸調整においては、チルト調整に加えて、光軸ズレ調整も精度良く行わなければならない。

そこで、本発明は、光ピックアップを構成する半導体レーザーから射出されるレーザー光の中心軸に対する有限系対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を、ともに精度良く行うことを可能とする光軸調整装置，及び、このような光軸調整装置を用いて行う光軸調整方法の提供を、課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

即ち、本発明による光ピックアップの光軸調整装置は、レーザー光を発散光として射出する半導体レーザー，及び、当該半導体レーザーから射出されたレーザー光を収束させる機能を有するとともに光軸に直交する方向の平坦面を後側に有する対物レンズを含む光ピックアップにおける、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する前記対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を行うための光軸調整装置である。この光軸調整装置は、レーザー光を平行光として射出するレーザー光源と、前記レーザー光源から射出されたレーザー光の光路上に、当該光路に対して夫々略４５度傾くととともに相互に平行となるように順番に設置された第１の部分反射面及び第２の部分反射面と、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって部分反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザーを反射するコーナーキューブと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第１の部分反射面を透過して第２の部分反射面に向かう前記レーザー光と平行な方向へ同じ向きに反射するミラーと、前記ミラーによって反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第２の部分反射面によって部分反射されたレーザー光と同軸且つ逆向きに反射する第３の部分反射面と、前記第３の部分反射面によって反射されたレーザー光の光路上に設置された撮像素子と、前記第１の部分反射面から前記第３の部分反射面までの前記レーザー光の光路上に配置され、平行光である前記レーザー光を前記撮像素子上に収束させるレンズとから、構成される。

以上のような構成を有する光軸調整装置によると、レーザー光源からレーザー光を射出させると、第１の部分反射面にてその一部が反射されて、残りが第１の部分反射面を透過して第２の部分反射面に入射する。第１の部分反射面によって反射されたレーザー光成分は、コーナーキューブによって反射されて、第１の部分反射面を透過、ミラーによって反射されるとともにレンズによって収束され、第３の部分反射面によって反射されて、撮像素子上にスポットを形成する。他方、第２の部分反射面に入射したレーザー光は、この第２の部分反射面によって反射される。

そして、この光軸調整装置によって光軸調整を行うには、前記対物レンズを設置する前に、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射されたレーザー光の中心軸が、前記半導体レーザーの発光点の中心を通るように当該半導体レーザーの位置を調整する。その後、前記対物レンズを設置して、前記平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射された前記レーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの傾きを調整する。その後、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの径方向の位置を調整する。

以上のようにして調整を行うことにより、光ピックアップを構成する半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を、正確に行うことが可能となるのである。

以下、図面に基づいて本発明による光ピックアップの光軸調整装置の実施の形態を、説明する。
＜光学構成＞

図１は、本発明による光軸調整装置を含む光ピックアップの組み立て作業中の状態を示す光学構成図である。即ち、図１において、枠Ａによって囲まれた部分が、光ピックアップを構成する光学系（半導体レーザー１，対物レンズ２）であり(以下、「光ピックアップA」という)、枠Ｂによって囲まれた部分が、フィゾー干渉計等の干渉光学系３による干渉計測のために光路内に挿入される光路分離光学系（カバーガラス４，顕微鏡対物レンズ５，ミラー６）であり、それ以外の光学系が、光軸調整装置１０を構成する光学部材である。以下、この光軸調整装置１０の光学構成を説明するが、図１において、紙面の左右方向を「Ｘ方向」と定義し、上下方向を「Ｚ方向」と定義するとともに、Ｘ方向及びＺ方向に夫々直交する方向を「Ｙ方向」と定義するものとする。

図１に示すように、この光軸調整装置１０は、レーザー光を平行光としてＸ方向に向けて射出するレーザー光源１１，入射角４５度で入射したレーザー光の約半分を反射して残りを透過する部分反射面（第１の部分反射面）１２ａを内部に備えるとともに、レーザー光源１１から射出されたレーザー光を図１におけるＺ方向上向きに９０度反射させるように当該部分反射面１２ａを当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた姿勢で配置された第１プリズム１２，第１プリズム１２によって部分反射されたレーザー光を折り返すコーナーキューブ１３，第１プリズム１２と同じ構造を有するとともに、レーザー光源１１から射出されて第１プリズム１２を透過したレーザー光の光路上において、当該レーザー光を図１におけるＺ方向上向きに９０度反射するように部分反射面（第２の部分反射面）１４ａを当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた姿勢で配置された第２プリズム１４，コーナーキューブ１３により折り返されて第１プリズム１２を透過したレーザー光の光路上において、当該レーザー光を図１におけるＸ方向左向きに９０度反射するように当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた状態で配置された反射ミラー１５，反射ミラー１５により反射されたレーザー光の光路上において、その軸と同軸に配置され、後述する撮像素子１８とともにオートコリメート光学系を構成する正レンズであるレンズ１６，第１プリズム１２及び第２プリズム１４と同じ構造を有するとともに、レンズ１６を透過したレーザー光の光路上において、当該レーザー光を図１におけるＺ方向下向きに９０度反射するように部分反射面（第３の部分反射面）１７ａを当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた姿勢で配置された第３プリズム１７，及び、第３プリズム１７によって反射されたレーザー光の光路上における当該レーザー光のビームウェストの位置に配置された撮像素子１８（エリアセンサ）から、構成されている。

レーザー光源１１に内蔵されたレーザー発振器は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等の気体レーザーでも良いし、固体レーザーでも良いし、半導体レーザーでも良い。但し、半導体レーザーの場合には、半導体から発するレーザー光自体が発散光であるので、これを平行光に矯正するコリメートレンズも内蔵されている必要がある。さらに、何れの場合においても、このレーザー光源１１から射出されるレーザー光のビーム径を選択的に拡大できるように、レーザー光の光路中に挿抜自在又は個々の構成レンズが光軸方向に相対移動可能であることによって拡大率が可変であるビームエキスパンダ（図示略）が、当該レーザー光源１１に内蔵されている。

レーザー光源１１から射出されて第１プリズム１２を透過したレーザー光の軸と第２プリズム１４の部分反射面１４ａとの交点１４ｂと、レンズ１６の光軸と第３プリズム１７の部分反射面１７ａとの交点１７ｂとは、Ｚ方向に重なっている。従って、Ｚ方向から第２プリズム１４の交点１４ａに入射した光は、部分反射面１４ａにより、そのまま直進する光と、９０度反射される光に分離されるが、両者は何れも、第３プリズム１７における交点１７ｂに入射角４５度で入射するので、（Ｘ方向左向きに進行するロス成分を除き）部分反射面１７aにより、同軸に合成されることになる。

光ピックアップＡを構成する半導体レーザー１及び対物レンズ２の配置の仕方については、光軸調整手順として後で詳しく説明をするが、最終的には、第２プリズム１４によって反射されたレーザー光の軸に対して、対物レンズ２の軸及び半導体レーザー１から発するレーザー光の軸が同軸となるように配置される。

対物レンズ２は、半導体レーザー１から射出されたレーザー光を一点に収束する機能を有する正レンズ（非球面レンズ）である。この対物レンズ２の外周には、円環状のフランジ２ａが一体に突出形成されており、当該フランジ２ａにおける半導体レーザー１から見て後側の面が、当該対物レンズ２自身の光軸に直交する平坦面２ｂとして、加工されている。なお、光ピックアップＡには、半導体レーザー１と対物レンズ２との光軸調整が完了した後に、図示せぬ光ディスクからの反射光を読み取るための光学系等が、追加されることになる。

光路分離光学系Ｂは、全体として、第２プリズム１４と対物レンズ２との間の光路中に、レーザー光の軸に対して直交する方向から、一体に挿入され、また、抜き出される。この光路分離光学系Ｂを構成する顕微鏡光学系５は、対物レンズ２によって一旦収束した光線を平行光に変換する（逆に言えば、干渉計光学系３からの平行光を対物レンズ２による像点に収束させる）レンズである。ミラー６は、顕微鏡光学系５の光軸に対して例えば４５度傾いて配置され、干渉計光学系３からの平行光を９０度反射させて顕微鏡光学系５に入射する反射鏡である。
＜光軸調整手順＞

まず、初期状態においては、図２に示すように、光軸調整装置１０の上方には、未だ半導体レーザー１及び対物レンズ２が設置されていないとともに、光路分離光学系Ｂも光路から除去されている。そこで、作業者は、第２プリズム１４のＺ方向上方に、外方から入射した光をほぼ全て反射する基準面１９ａを有する基準器１９を設置しておく。

この状態で、作業者は、レーザー光源１１中の図示せぬレーザー発振器を起動するとともに図示せぬビームエキスパンダーを調整することにより、ビーム径が小さく絞られたレーザー光を、当該レーザー光源１１から射出させる。すると、レーザー光源１１から射出されたレーザー光は、各プリズム１２，１４において分離され、第３プリズム１７において合成されることにより、図２に示す光路を進行することになる（図２においては、各プリズム１２，１４，１７において不可避的にロスする成分，即ち、夫々の後段の光学系に入射されない方向へ進行する成分の図示が省略されている）。

図３乃至図５は、各プリズム１２，１４において特定の方向へ分離されるレーザー光の成分の光路（但し、各プリズム１２，１４，１７において不可避的にロスする成分の図示は省略されている）のみを、他の成分から分割して図示している。即ち、図３は、第１プリズム１２の部分反射面１２ａにおいて反射されるレーザー光の光路を示しており、図４は、第１プリズム１２の部分反射面１２ａを透過した後に第２プリズム１４の部分反射面１４ａにより反射され、基準器１９の基準面１９ａにより反射されてから、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにより反射されるレーザー光の光路を示しており、図５は、基準面１９ａにより反射されて第２プリズム１４の部分反射面１４ａに再入射した際に当該部分反射面１４ａを透過することによって図４に示すレーザー光から分離するレーザー光の光路を示している。

図３に示す光路を進行するレーザー光（以下，「第１レーザー光成分」という）は、第１プリズム１２の部分反射面１２ａにより反射された後に、コーナーキューブ１３に入射する。すると、コーナーキューブ１３の機能に依り、第１レーザー光成分は、往路のレーザー光が入射する方向と同じ方向に反射されるので、レーザー光源１１からのレーザー光の軸が部分反射面１２ａと交差する交点１２ｂを通って、Ｚ方向に透過する。そして、この第１レーザー光成分は、ミラー１５により９０度反射され、レンズ（オートコリメート光学系）１６を透過することによって収束されつつ、（その一部の成分が部分反射面１７ａを透過してロスする他）第三プリズム１７の部分反射面１７ａにて９０度反射されて、撮像素子１８の中心にスポットを形成する。

次に、図４に示す光路を進行するレーザー光（以下、「第２レーザー光成分」という）は、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにより反射された後に、基準器１９の基準面１９ａにより反射されるが、この基準面１９ａに入射するレーザー光の軸に対して基準面１９ａが直交していれば、基準面１９ａによって反射された復路のレーザー光は、往路のレーザー光が進行した光路を辿って、第２プリズム１４の部分反射面１４ａへ戻り、更に、第１プリズム１２の部分反射面１２ａへ戻ることになる。即ち、基準面１９ａによって反射された復路のレーザー光の軸も、部分反射面１４ａの交点１４ｂ及び部分反射面１２ａの交点１２ｂと交差する。第１プリズム１２の部分反射面１２ａに再入射したレーザー光は、（その一部の成分が部分反射面１２ａを透過してロスする他）この部分反射面１２ａによってＺ方向下向きに９０度反射される。そして、第１レーザー光成分と合流して、ミラー１５により９０度反射され、レンズ（オートコリメート光学系）１６を透過することによって収束されつつ、（その一部の成分が部分反射面１７ａを透過してロスする他）第三プリズム１７の部分反射面１７ａにて９０度反射されて、撮像素子１８の中心にスポットを形成する。

次に、図５に示す光路を進行するレーザー光（以下、「第３レーザー光成分」という）は、基準面１９ａからの復路において、第２プリズム１４の部分反射面１４ａを透過することにより、レンズ（オートコリメート光学系）１６を経ることなく、直接、第３プリズム１７に入射する。ここで、上述したように、第３プリズム１７の部分反射面１７ａにおける交点１７ｂは、第２プリズム１４の交点１４ｂとＺ方向に重なっているので、部分反射面１４ａを透過したレーザー光は、（その一部の成分が部分反射面１７ａにより反射されてロスする他）第３プリズム１７の部分反射面１７ａにおける交点１７ｂを透過して、平行光のまま撮像素子１８の中心近傍に入射する。

上述したように分離された各レーザー光成分は、各光学部材１１〜１９の位置調整が厳密になされているならば、図２に示すように、撮像素子１８上の同一点（同心円状）にスポットを形成する。従って、このように３つのレーザー光成分が撮像素子１８上の同一点（同心円状）にスポットを形成しているならば、光軸調整部材を構成する各光学部材の配置が上述した設置条件を満たしていることが、この後に続く作業に影響を及ぼさない範囲で保証される。即ち、第１レーザー光成分及び第２レーザー光成分のスポット同士が重なっているならば、基準面１９ａに入射するレーザー光の軸に対して基準面１９ａの方向が直交方向を向いていることが保証される。なお、各レーザー光成分の各部分１２ａ，１４ａ，１７ａ及びミラー１５への入射角が４５度であることが設計上の目標であるが、上記条件が満たされているならば、４５度から多少ずれていても、後に続く作業上問題はない。

そこで、作業者は、撮像素子１８によって撮像された映像を図示せぬモニターで確認しながら、各光学部材の位置及び姿勢を適宜調整することにより、各レーザー光成分が形成するスポット同士が同軸になるようにする。このようにして調整が完了した状態では、各光学部材の配置及び各レーザー光成分の状態は、上記条件を満たしていることになる。

次に、作業者は、レーザー光源１１からレーザー光を射出したまま、基準器１９を除去し、その代わりに、図示せぬフレームに固定された半導体レーザー１を、当該フレームごと設置する。この際、図６及び図７に示すように、半導体レーザー１をレーザー光の軸に直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）にて適宜移動させることにより、このレーザー光の中心が半導体レーザー１の発光点の中心に当たるように調整する。この際、可能な限り、半導体レーザー１によって射出されるレーザー光の中心軸が第３プリズム１７からのレーザー光の軸と一致するように傾きを調整する必要があるが、この傾きは光ピックアップＡの性能にはさほど影響しないので、傾きの精度が多少悪くても問題はない。この調整が完了すると、半導体レーザー１から射出されるべきレーザー光の軸が、第２乃至第３レーザー光成分の軸と合致することになる。

次に、作業者は、図８に示すように、第２プリズム１４と半導体レーザー１との間の光路中（半導体レーザー１との距離が設計値となる位置）に、図示せぬフォーカシング機構に保持された対物レンズ２配置して、当該フォーカシング機構を上記フレームに取り付ける。そして、レーザー光源１１中の図示せぬビームエキスパンダを操作することにより当該レーザー光源１１から射出されるレーザー光のビーム径を拡大し、対物レンズ２全体がレーザー光の光路内に入るようにする。この際、対物レンズ２のレンズ面にて反射光が生じるが、この反射光は、レンズ面の形状に因り発散してしまうので、撮像素子１８上にスポットを形成することはない。これに対して、対物レンズ２の平坦面２ｂにて生じた反射光は、レーザー光（第２レーザー光成分）の軸に直交する平面に対する当該平坦面２ｂの傾斜に応じた方向へ、拡散することなく反射される。従って、第２レーザー光成分の軸に直交する平面に対して当該平坦面２ｂが傾斜しているならば（従って、対物レンズ２の光軸が第２レーザー光成分の軸に対して傾いているならば）、この反射光がレンズ（オートコリメート光学系）１６を通じて撮像素子１８上に形成するスポットの位置は、第１レーザー光成分が形成するスポットの位置からずれることになる。

そこで、作業者は、撮像素子１８によって撮像された映像を図示せぬモニターで確認しながら、対物レンズ２の傾き（図示せぬフォーカシング機構の傾き）を適宜調整することにより、その平坦面２ｂでの反射光が形成するスポットが、第１レーザー光成分によるスポットと重なるようにする。このようにして調整が完了した状態では、対物レンズの光軸が第２レーザー光成分の軸（従って、半導体レーザー１が発するレーザー光の中心軸）に対して平行となっている（チルト調整の完了，但し、光軸ズレ調整は未了）。

なお、以上のチルト調整の間、対物レンズ２の平坦面２ｂにて反射した反射光の一部が第３レーザー光成分の光路に沿って撮像素子１８に入射するが、形成するスポットの形状はリング状であり、また、第２レーザー光成分の光路を進行するレーザー光に比べて光路が短い為に第１レーザー光成分のスポットからのずれ量が少ないので、チルト調整のための指標としては利用し難い。そのため、第２プリズム１４と第３プリズム１７との間を遮光しても良い。

次に、作業者は、図９に示すように、レーザー光源１１中の図示せぬビームエキスパンダを操作することにより当該レーザー光源１１から射出されるレーザー光のビーム径を絞る。その結果、第１レーザー光成分は、レンズ（オートコリメート光学系）１６を通じて、撮像素子１８上にスポットを形成し続けるが、第１プリズム１２の部分反射面１２ａを透過する成分（第２レーザー光成分，第３レーザー光成分に相当）は平坦面１２ｂには入射せず、発散又は吸収されてロスしてしまう。よって、図９では、その図示を省略している。

これとともに、作業者は、半導体レーザー１を作動させて、レーザー光を射出させる。すると、半導体レーザー１からのレーザー光は、図９において矢印にて示すように、対物レンズ２によって収束されて、想定される光ディスクの記録面相当の位置に一旦スポットを形成した後に、発散する。

ところで、対物レンズ２のレンズ面には、二波長互換を可能とする目的や温度補償を行う目的の為に、回折輪体構造が形成されていることが多い。本来、この回折輪体構造による回折作用により、レーザー光は、回折効率良く焦点位置に集光するはずである。ところが、回折輪体の構造を決定する際に用いたブレーズ波長と実際に使用する波長が異なると、僅かではあるが、使用する回折次数以外の回折次数の回折効率が出てくる影響に因り、本体のスポット（設計上のスポット位置）の形成位置よりも後方に、微小な光で点々と設計以外の回折光によるスポットを生じる。なお、このような回折は、意図的に形成された回折輪体構造の他、対物レンズ２のモールド成形に用いた金型の内面に存在する引き目によっても、引き起こされ得る。その結果、何れかの回折次数の回折光が、図９に示すように、第３レーザー光成分の光路に沿って、撮像素子１８に入射する。但し、回折光によるスポットの形成位置は離散的であるので、撮像素子１８の位置に丁度スポットが形成されるとは限らない。その場合には、図示せぬフォーカシング機構を作動させて対物レンズ２を光軸方向に若干移動させることにより、何れかのスポットが撮像素子１８上に形成されるように、調整する。

このとき、対物レンズ２の光軸が、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにおける交点１４ｂを通るのであれば、当該レーザー光（回折光）の主光線は、第３レーザー光成分の光路と同軸となるので、第１レーザー光成分が撮像素子１８上に形成しているスポットと同位置に、回折光のスポットが形成されることになる。これに対して、対物レンズ２の光軸が、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにおける交点１４ｂからずれているならば、当該レーザー光（回折光）の主光線は、第３レーザー光成分の光路に対して傾いてしまうので、当該レーザー光（回折光）が撮像素子１８上に形成するスポットの位置は、第１レーザー光成分が形成するスポットからずれてしまうことになる。

そこで、作業者は、撮像素子１８によって撮像された映像を図示せぬモニターで確認しながら、対物レンズ２の径方向における位置（Ｘ−Ｙ平面内での図示せぬフォーカシング機構の位置）を適宜調整することにより、その平坦面２ｂでの反射光が形成するスポットを、第１レーザー光成分によるスポットと重ねる。このようにして調整が完了した状態では、対物レンズの光軸が第３レーザー光成分の軸（従って、半導体レーザー１が発するレーザー光の中心軸）と同軸になっている（光軸ズレ調整の完了）。

以上の調整の結果として、図示せぬフレームに固定された半導体レーザー１が発するレーザー光の中心軸に対して、図示せぬフォーカシング機構を介して当該フレームに固定された対物レンズ２の光軸が、同軸となる。

その後、作業者は、半導体レーザー１と対物レンズ２との間に、光ディスクの記録面上での反射光を検出するための光学系を組み込む等の作業をしたり、対物レンズ２と第２プリズム１４との間に干渉計光学系３用の光路分離光学系Ｂを挿入して波面収差測定をすることによって、光ピックアップＡを完成させる。
＜実施形態の利点＞
以上説明したように、本実施形態によると、光ピックアップＡを構成する有限系対物レンズ２の光軸ズレ調整及びチルト調整を正確に行うことができるので、有限系対物レンズ２を用いた光ピックアップＡの使いこなしが容易になる。

本発明による光ピックアップの光軸調整装置を用いて光軸調整を実施している状態を示す光学構成図ディスクドライブ装置の全体斜視図 光軸調整装置を構成する各光学部材の位置調整を行っている状態を示す光学構成図 図２における第１レーザー光成分のみを他の成分から独立して示す光学構成図 図２における第２レーザー光成分のみを他の成分から独立して示す光学構成図 図２における第３レーザー光成分のみを他の成分から独立して示す光学構成図 半導体レーザーの調整を行っている状態を示す光学構成図 調整中の半導体レーザーの正面図 対物レンズのチルト調整を行っている状態を示す光学構成図 対物レンズの光軸ずれ調整を行っている状態を示す光学構成図

符号の説明

Ａ 光ピックアップ
１ 半導体レーザー
２ 対物レンズ
２ｂ 平坦面
１０ 光軸調整装置
１１ レーザー光源
１２ 第１プリズム
１２ａ 部分反射面
１３ コーナーキューブ
１４ 第２プリズム
１４ａ 部分反射面
１５ ミラー
１６ レンズ
１７ 第３プリズム
１７ａ 部分反射面

Claims (4)

1. レーザー光を発散光として射出する半導体レーザー，及び、当該半導体レーザーから射出されたレーザー光を収束させる機能を有するとともに光軸に直交する方向の平坦面を後側に有する対物レンズを含む光ピックアップにおける、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する前記対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を行うための光軸調整装置であって、
   レーザー光を平行光として射出するレーザー光源と、
   前記レーザー光源から射出されたレーザー光の光路上に、当該光路に対して夫々略４５度傾くととともに相互に平行となるように順番に設置された第１の部分反射面及び第２の部分反射面と、
   前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって部分反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザーを反射するコーナーキューブと、
   前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第１の部分反射面を透過して第２の部分反射面に向かう前記レーザー光と平行且つ同じ向きに反射するミラーと、
   前記ミラーによって反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第２の部分反射面によって部分反射されたレーザー光と同軸且つ逆向きに反射する第３の部分反射面と、
   前記第３の部分反射面によって反射されたレーザー光の光路上に設置された撮像素子と、
   前記第１の部分反射面から前記第３の部分反射面までの前記レーザー光の光路上に配置され、平行光である前記レーザー光を前記撮像素子上に収束させるレンズと
   を備えることを特徴とする光軸調整装置。
2. 前記レーザー光源から前記第２の部分反射面までの前記レーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光のビーム径を選択的に拡大するビームエキスパンダーを
   更に備えたことを特徴とする請求項１記載の光軸調整装置。
3. 請求項１に記載の光軸調整装置を用いて、前記光ピックアップにおける、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する前記対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を行う光軸調整方法であって、
   前記対物レンズを設置する前に、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射されたレーザー光の中心軸が前記半導体レーザーの発光点の中心を通るように当該半導体レーザーの位置を調整し、その後、
   前記対物レンズを設置して、前記平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射された前記レーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの傾きを調整し、その後、
   前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの径方向の位置を調整する
   ことを特徴とする光軸調整方法。
4. 請求項２に記載の光軸調整装置を用いて、前記光ピックアップにおける、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する前記対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を行う光軸調整方法であって、
   前記対物レンズを設置する前に、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射されたレーザー光の中心軸が前記半導体レーザーの発光点の中心を通るように当該半導体レーザーの位置を調整し、その後、
   前記対物レンズを設置して、前記ビームエキスパンダーによってビーム径を拡大した状態で、前記対物レンズの平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射されたレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの傾きを調整し、その後、
   前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が、前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの径方向の位置を調整する
   ことを特徴とする光軸調整方法。