JP2744658B2 - 光学部品の取付位置ずれ検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 光学ヘッド等の製造に際してプリズム等の光学部品の
取付位置ずれを検出する方法に関し、 X,Y,θの三方向について取付位置のずれを検出可能と
することを目的とし、 取付面上に取付けられる光学部品に光を照射した場合
の該光学部品よりの透過又は反射光の光路に、該透過光
又は反射光により照射される部分のうちの一部に光透過
率が他の部分とは異なる部分を有するフィルタを配置し
た装置を使用し、上記フィルタのうち上記の光透過率が
他の部分とは異なる部分を透過した第１の光の照射位置
に基づいて上記光学部品の取付位置の所定の方向上の位
置ずれを検出し、上記フィルタのうち上記他の部分を透
過して上記第１の光とは異なる強度を有する第２の光の
照射位置に基づいて該光学部品の取付位置の別の方向上
の位置ずれを検出するよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光学ヘッド等の製造に際してプリズム等の光
学部品の取付位置ずれを検出する方法に関する。

近年、コンピュータシステムの容量増大化に伴い、大
容量高信頼性を有する光ディスク装置がファイルメモリ
として脚光を浴びている。

しかしながら光ディスク装置の心臓部である光学ヘッ
ド部は磁気ディスク装置等の磁気ヘッドに比べて部品点
数が多く、しかもプリズム等の光学部品は、所定の位置
に正確に配置・固定する必要がある。

従って、第６図に示すように、プリズム１をアルミニ
ウム製の基台２上に固定するに際して、精度良く位置出
しを行う必要がある。

なお、位置出しは、X,Yの取付面2a方向及び取付面に
垂直なＺ軸まわりのθ方向の計三方向について行う必要
がある。

このためには、上記の三方向について、光学部品の取
付位置ずれを検出する必要がある。

〔従来の技術〕

第７図は従来の１例を示す。

光源10より、基台２上のプリズム１に、このプリズム
１の有効面積より少し大きめの光11を照射し、この反射
光12をCCDカメラ13で受け、TVモータ14上に写し出す。

プリズム１が正規の位置にあるときには、モニタ14上
の像は、符号15で示すように、十字線16の支点17を中心
とした部位に形成される。

第８図は従来別の例を示す。

20はピンホール板であり、第９図に示すように中央に
ピンホール20aを有する。

21も同じくピンホール板である。

二枚のピンホール板20,21が、CCDカメラ22の前方に、
各ピンホール20a,21aをカメラ13の光軸13aと一致させて
間をおいて配設してある。

光源10からは細い光22が出射される。

プリズム１が正規の位置にあるときには、プリズム１
で反射光23が各ピンホール板20,21のピンホール20a,21a
を通ってカメラ13に致り、モニタ14上の像は、符号24で
示すように、中央に形成される。

〔発明が解決しようとする課題〕

第７図に示す構成では、プリズム１が正規の位置より
Ｘ方向にずれていると、反射光は符号12aで示すように
なり、モニタ14上の像は第10図中符号15aで示すように
なる。像15aは第７図中の像15と大きさは同じである
が、位置が右方向へずれている。

また、プリズム１が正規の位置よりＹ方向にずれてい
ると、反射光は第７図中符号12bで示すようになり、モ
ニタ14上の像は第11図中符号15bで示すようになり、幅
が狭くなる。

モニタ14上の像の状態から、プリズム１のX,Y方向上
のずれを検出することができる。

第12図に示すように、プリズム１にX,Y方向の移動
と、回転ずれθとが同時に起きているときの、モニタ14
上の像は第13図中符号15cで示すようになる。

この像15cは第11図の像15bと略同じものとなってしま
う。

従って、X,Y方向とθ方向のずれが同時に起きている
ときには、これらのずれ量を別々に検知することが出来
なくなる。

また第８図に示す構成では、プリズム１が正規の位置
よりθ方向にずれていると、反射光は符号23aで示すよ
うになり、ピンホール20aより外れ、ピンホール板20に
より遮ぎられ、モニタ14より像が消える。像の有無によ
ってθ方向の位置ずれを検出しうる。

プリズム１が第14図に示すようにX,Y方向同程度ずれ
ているときには、反射光は偏向されず元の状態のままと
なり、モニタ14上の像は第８図中符号24で示す像と同じ
ものとなる。

このため、θ方向のずれは検出できるけれども、X,Y
方向のずれについては検出できない場合が起きてしま
う。

本発明はX,Y,θの三方向について取付位置のずれを検
出可能とした光学部品の位置出し精度検出方法を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、光学部品の取付位置ずれを検出する方法に
おいて、 取付面上に取付けられる光学部品に光を照射した場合
の該光学部品よりの透過光又は反射光の光路に、該透過
光又は反射光により照射される部分のうちの一部に光透
過率が他の部分とは異なる部分を有するフィルタを配置
した装置を使用し、上記フィルタのうち上記の光透過率
が他の部分とは異なる部分を透過した第１の光の照射位
置に基づいて上記光学部品の取付位置の所定の方向上の
位置ずれを検出し、上記フィルタのうち上記他の部分を
透過して上記第１の光とは異なる強度を有する第２の光
の照射位置に基づいて該光学部品の取付位置の別の方向
上の位置ずれを検出するようにしたものである。

〔作用〕

第１の光は取付面に垂直な軸に関する回転方向の位置
ずれの情報となり、第２の光は取付面の面方向の位置ず
れの情報となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す。

30はワーク設置部であり、ここに基台２が設置され、
基台２の上面である取付面2aにプリズム１が位置出しさ
れて取付けられる。

31は半導体レーザ、31bは半導体レーザ駆動装置、32
はCCDカメラであり、夫々の光軸31a,32aがプリズム１の
部位で直角に交差するように配置してある。

33,34は夫々透過率が50％のNDフィルタであり、第２
図に示すように、中心にピンホール33a,34aを有する。
従って、NDフィルタ33,34は中央部分の光透過率が他の
部分の光透過率と異なる構成、即ち中央部分の光透過率
が100％その他の部分の光透過率が50％である構成であ
る。

上記のNDフィルタ33,34は夫々ピンホール33a,34aを上
記光軸32aと一致させて、且つ寸法ｌの間隔をおいて、
カメラ32の前に配設してある。

35はTVモニタである。

半導体レーザ31が駆動装置36により駆動されると、レ
ーザ光はコリメートレンズ37を通して平行光38とされ、
プリズム１を照射する。

この光38はプリズム１が反射され、反射光39がカメラ
32に向かう。

反射光39は、途中でNDフィルタ33,34を透過する。

反射光39のうち中心部の光は、ピンホール33a,34aを
通過する。これを第１の光39_-1とする。

反射光39のうち中心部以外の光はNDフィルタ33,34の
個所で光を50％ずつ吸収されて、NDフィルタ33,34を透
過する。これを第２の光39_-2とする。

第１の光39_-1の強度と第２の光39_-2の強度には差異が
あり、前者は後者の４倍の強度を有する。

この第1,第２の光39_-1,39_-2がカメラ32に到る。

プリズム１が正規の位置にあるときには、モニタ35上
の像は符号40で示すようになる。

像40は、第１の光39_-1によるっ小円形像40_-1と第２の
光39_-2による矩形の像40_-2とが重なり合ったものとな
る。

像40_-1はモニタ35の中心である十字線41の交点42の位
置に形成され、像40_-2も上記交点42を中心として形成さ
れる。

第１の光39_-1と第２の光39_-2とには４倍の強度差があ
るため、像40_-1,40_-2にも、線43で示すように明るさに
差異が表われ、像40_-1は明るく、像40_-2は暗い。

次に、プリズム１が正規の位置からずれているときの
反射光及び像について説明する。

Ｘ方向にずれている場合（第３図） プリズム１が正規の位置に対してＸ方向にずれている
場合には、プリズム１で反射した反射光は符号50で示す
ようになる。

反射光50はピンホール付NDフィルタ33,34を透過し
て、第１の光50_-1と、第２の光50_-2となってカメラ32に
入る。

モニタ35上の像は符号51で示すようになる。像51の明
るさの分布は線52で示すようになり、明るい小円形の像
51_-1が中央に、暗い矩形の像51_-2が右方にずれて形成さ
れる。

従って、モニタ35上の画像において、暗い矩形の像51
_-1の位置が中央よりずれていることから、プリズム１が
正規の位置からＸ方向にずれていることが検出できる。

Ｙ方向にずれている場合（第４図） プリズム１が正規の位置に対してＹ方向にずれている
場合には、プリズム１が反射した反射光は符号60で示す
ようになる。

反射光60はピンホール付NDフィルタ33,34を透過し
て、第１の光60_-1と第２の光_-2となってカメラ32に入
る。

モニタ35上の像は符号61で示すようになる。像61の明
るさの分布は線62で示すようになり、明るい小円形の像
61_-1が中央に、この周囲に暗い像61_-2が幅が細いと形状
とされて形成される。

この暗い像61_-2の矩形の形状が幅狭となっていること
から、プリズム１が正規の位置からＹ方向にずれている
ことが検出できる。

θ方向にずれている場合（第５図） プリズム１が正規の位置に対してθ方向にずれている
場合は、プリズム１で反射した反射光は符号70で示すよ
うになる。

反射光70は、カメラ32の光軸32aに対して傾斜してお
り、最初のピンホール33aを透過した光はNDフィルタ34
を通ることになり、最初のNDフィルタ33と透過した光の
一部が次のピンホール34aを透過することになる。

これにより、反射光70はピンホール付NDフィルタ33,3
4を透過して、一のNDフィルタにおいてはピンホールを
通過した二つの第１の光70_-1-1,70_-1-2と、共にNDフィ
ルタ本体部分を透過した一の第２の光70_-2となってカメ
ラ32に入る。

モニタ35上の像は符号71で示すようになる。像71の明
るさの分布は線72で示すようになる。暗い矩形の像71_-2
が左方にずれて形成され、この像71_-2の内部に、中程度
に明るい小円形の像71_-1-1,71_-1-2二つ並んで形成され
る。

この小円形の像71_-1-1,71_-1-2が二つ形成されている
ことから、プリズム１が正規の位置に対してθ方向にず
れていることが分かる。

次に、上記の検出方法を利用して、実際にプリズム１
を基台２上に位置出しして固定し、光学ヘッドを製造す
るときの作業について説明する。

第１図中,80は三方向（x,y,z）駆動装置、81は回転駆
動装置、82はプリズム把持装置である。

把持装置82でプリズム１を把持し、ワーク設定部30上
に設置されている基台２上の所定の取付位置に持って行
く。

次いで、モニタ35の像をみて、プリズムが所定位置に
対して、X,Y,θの三方向のうちいずれの方向にずれてい
るかを判断し、装置80,81を適宜駆動され、モニタ35の
像が第１図に示すような像となるようにし、その位置で
紫外線硬化樹脂などを使用してプリズム１を取付面2a上
に固定して取り付ける。

これにより、プリズム１はX,Y,θの三方向について高
精度に位置出しされて固定されることになり、高品質の
光学ヘッドを製造することが出来る。

また、本発明は、上記のプリズムに限らず、反射ミラ
ー、レンズ等の光学部品の位置精度の検出にも適用しう
る。レンズの場合にはレンズを透過した透過光を利用す
る。

また、フィルタは、二枚に限らず、一枚でもよい。

更には、フィルタは、透過率の異なる部分を、中央よ
り外れた部位に有してもよく、要は、反射光又は透過光
が照射される領域の内部に有していればよい。

またマイクロコンピュータを使用して位置ずれの情報
を読み取ってこれを処理して、上記の駆動装置80,81を
駆動させることにより、光学部品の位置出しを自動的に
行わせるようにすることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、光学部品の正規
の取付位置に対する取付面方向の位置ずれ及び取付面に
垂直な軸に関する回動方向の位置ずれを検出することが
出来る。

従って、光学ヘッドの製造に本発明の検出方法を適用
することにより、光学部品を精度良く位置出しすること
が出来、それだけ高品質の光学ヘッドを製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学部品の取付位置ずれ検出方法の一
実施例を示す図、 第２図は第１図中のピンホール付NDフィルタを示す図、 第３図はＸ方向位置ずれの検出を説明する図、 第４図はＹ方向位置ずれの検出を説明する図、 第５図はθ方向位置ずれの検出を説明する図、 第６図は光学部品の基台への取付けを説明する図、 第７図は従来の位置ずれ検出方法の１例を示す図、 第８図は従来の位置ずれ検出方法の別の例を示す図、 第９図は第８図中のピンホール板を示す図、 第10図は第７図の検出方法でＸ方向位置ずれの検出を説
明する図、 第11図は第７図の検出方法でＹ方向の位置ずれの検出を
説明する図、 第12図は第７図の検出方法でX,Y,θ方向の位置ずれを生
じているときの状態を示す図、 第13図は第12図のときのモニタ上の像を示す図、 第14図は第８図の検出方法でX,Y方向に同程度の位置ず
れがあるときの状態を示す図である。 図において、 １はプリズム、 ２は基台、 2aは取付面、 30はワーク設置部、 31は半導体レーザ、 32はCCDカメラ、 33,34はピンホール付NDフィルタ、 33a,33bはピンホール、 35はTVモニタ、 36は駆動装置、 37はコリメートレンズ、 38は平行光、 39,50,60,70は反射光、 39_-1,50_-1,60_-1,70_-1-1,70_-1-2は第１の光、 39_-2,50_-2,60_-2,70_-2は第２の光、 40,51,61,71は像、 40_-1,51_-1,61_-1,71_-1-1,71_-1-2は明るい小円形の像、 40_-2,51_-2,61_-2,71_-2は暗い矩形の像を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】取付面上に取付けられる光学部品に光を照
   射した場合の該光学部品よりの透過光又は反射光の光路
   に、該透過光又は反射光により照射される部分のうちの
   一部に光透過率が他の部分とは異なる部分を有するフィ
   ルタを配置した装置を使用し、 上記フィルタのうち上記の光透過率が他の部分とは異な
   る部分を透過した第１の光の照射位置に基づいて上記光
   学部品の取付位置の所定の方向上の位置ずれを検出し、
   上記フィルタのうち上記他の部分を透過して上記第１の
   光とは異なる強度を有する第２の光の照射位置に基づい
   て該光学部品の取付位置の別の方向上の位置ずれを検出
   することを特徴とする光学部品の取付位置ずれ検出方
   法。