JP3163811B2 - 光学ピックアップ及びその製造装置 - Google Patents

光学ピックアップ及びその製造装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばCD,LD,M
O,MD等の光学的読取を行なうための光学ヘッドを構
成する光学ピックアップの製造方法と製造装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような光学ピックアップは、
例えば図10に示すように、レンズ部1が、光学レンズ
2と、この光学レンズ1と一体に形成されるとともに、
このレンズ1を支持し且つこの光学レンズ1の光軸にほ
ぼ垂直な端面3aを有する枠3とから構成されている。
これにより、この枠3が光学ピックアップのケース内に
固定されることより、このレンズ部1が、このケース内
の所定位置に装着されるようになっている。
【0003】ここで、この光学ピックアップを製造する
場合、レンズ部1は、ケース内にて、レーザー光源及び
信号読取部に対して、光軸が一致するように調整する必
要がある。
【0004】この光軸合わせは、このレンズ部1をケー
スに組み込んだ状態において、先づ図11に示すよう
に、レンズ部1を、X,Y方向に平行移動させることに
より、所謂XY調整を行なって、X−Y方向の位置を調
整する。その後、図12に示すように、このレンズ部1
の中心軸を、XZ平面及びYZ平面内にて回動させるこ
とにより、所謂スキュー調整を行ない、このレンズ部1
の光軸の傾きを調整する。かくして、このレンズ部1の
光軸合わせが行なわれる。
【0005】この場合、上述したレンズ部1をXY方向
に平行させる調整機構及びXZ平面及びYZ平面内で回
転させる調整機構は、それぞれこの光学ピックアップの
ケース内に内蔵されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなレンズ部1の光軸合わせの方法においては、上記ス
キュー調整は、XY方向に関して、レーザー光源からの
レーザービームが、一定範囲を越えて、例えば0.5度
以上傾いている場合には、そのレーザービームに追従す
ることができず、スキュー調整が行なわれ得なくなって
しまう。このため、最初にXY調整を行なった後、スキ
ュー調整を行なうようにしている。
【0007】ところで、XY調整を行なう際に、レンズ
部1の光軸が、レーザービームに対して比較的大きく傾
いていると、XY調整によって、レンズ部1の光軸を、
XY方向に調整した場合に、図13(A)に示すよう
に、光軸とレーザービームのずれを検出する位置Oにお
いて、この光軸とレーザービームが一致しているが、レ
ンズ部1は、実際には、レーザービームからずれた位置
にあることになる。従って、続いてスキュー調整を行な
った後には、レンズ部1は、図13(B)に示すよう
に、その光軸が、レーザービームからxだけずれてしま
うことになる。かくして、再びXY調整を行なう必要が
あり、光軸合わせに時間がかかってしまい、生産性の点
で問題があった。
【0008】本発明は、以上の点に鑑み、前以て、光学
レンズの光軸の傾きを測定し、その傾きに応じて、光軸
の傾きを粗調整しておくことにより、XY調整及びスキ
ュー調整が、正確に且つ短時間で行なわれるようにし
た、光学ピックアップの製造方法と製造装置を提供する
ことを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1の
発明によれば、光学レンズを装着する光学ピックアップ
の製造方法であって、前記光学ピックアップに前記光学
レンズを装着する前に、前記光学レンズを円板上の略中
央に載置し、前記円板の前記光学レンズが載置された面
の反対面にて等角度間隔で配置した複数の角度センサか
ら前記円板の外 周縁部に向けて所定の角度を有して出射
されるレーザビームが照射される前記円板の外周縁部の
位置座標を算出し、算出された前記位置座標に基づい
て、前記円板の傾きを調整するとともに前記光学レンズ
の光軸傾きを調整し、調整された前記光学レンズを前記
光学ピックアップに装着する光学ピックアップの製造
方法により、達成される。
【0010】また、上記目的は、請求項2の発明によれ
ば、光学ピックアップに装着される光学レンズに対し、
装着前にスキュー調製を行うスキュー調製手段を有する
光学ピックアップの製造装置であって、前記スキュー調
製手段が、前記光学レンズを略中央に載置する円板と、
前記円板を、前記光学ピックアップの前記光学レンズを
装着する光学ピックアップ支持部に案内するため上下動
するレバーと、前記円板の前記光学レンズが載置された
面の反対面にて等角度間隔に配設された複数の角度セン
サとを有しており、前記円板に載置された前記光学レン
ズが、前記レバーにより前記光学ピックアップ支持部に
案内された状態で、前記角度センサから前記円板の外周
縁部に向けて所定の角度を有して出射されるレーザビー
ムが照射される前記円板の外周縁部の位置座標を算出
し、算出された前記位置座標に基づいて、前記円板の傾
きを調製するとともに前記光学レンズの光軸傾きを調製
した前記光学レンズを装着する構成とした、光学ピック
アップの製造装置により、達成される。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【作用】請求項1の構成によれば、光学ピックアップの
光学レンズのXY調整及びスキュー調整の前に、光学レ
ンズの光軸のレーザービームに対する傾きが、測定され
る。従って、XY調整及びスキュー調整に先立って、こ
の測定された傾きに基づいて、スキュー調整のための機
構を利用して、この光学レンズの傾きが粗調整されるこ
とにより、XY調整の際には、光軸の傾きは、所定角度
以下に収まることになる。
【0015】
【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図1乃至図
9を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる
実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に
好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【0016】図1は、本発明により構成した光軸傾き測
定装置の一実施例を示している。図1において、光軸傾
き測定装置10は、フレーム11に支持された、光学ピ
ックアップ支持部12と、この光学ピックアップ支持部
12の下方にて、上下動可能に且つ一点支持された傾き
測定用の円板13と、この円板13の下方に配設された
角度センサ14とを備えている。
【0017】この円板13は、図2に示すように、その
下面の中心に、円錐状の凹部13aを備えており、フレ
ーム11から上方に延びている支持ロッド15の円錐状
の尖端15a上に載置されることにより、一点支持され
ている。この支持ロッド15は、レバー16を操作する
ことにより、上下動されるようになっている。
【0018】また、角度センサ14は、この場合、図3
(A)に示すように、円板13の中心の周りに等角度間
隔に配設された、3つの変位センサである。各角度セン
サ14は、図3(B)に示すように、円板13の下面に
対して、角度θで、レーザービームを照射することによ
り、円板13の下面に当たる位置の座標を算出できるよ
うに構成されている。ここで、この角度センサ14は、
角度θだけ傾斜して配設されている。このため軽量化す
るためにできるだけ小さく形成されている円板13に対
して、角度センサ14のセンサヘッドが大きくても、確
実に角度が検出されるようになっている。
【0019】本実施例による光軸傾き測定装置10は、
以上のように構成されており、一点支持された円板13
は、図4に示すように、光学ピックアップ支持部12に
支持された光学ピックアップのレンズ部1の枠3に当接
される。これにより、この円板13は、上記レンズ部1
の枠3の端面3aに対して、その傾斜にならって傾斜す
る。かくして、この円板13の下面は、レンズ部1の光
軸に垂直な面をなすことになる。
【0020】この状態から、各角度センサ14は、その
レーザービームが、この円板13の下面に当たる位置の
座標を検出する。各角度センサ14が検出する座標は、
図5に示すように、各角度センサに関して、順次に水平
方向x1軸,x2軸,x3軸と、垂直なy軸を設定す
る。従って、一つの角度センサ14に関して、例えばx
1−y座標において、レーザービームが当たる位置をP
1(x1,y1)とすると、図6に示すように、 x1=r1−d1・sinθ y1=d1・cosθ 但し、d1は、センサの示す変位値 r1は、円板が水平位置にあるとき、角度センサ14か
らのレーザービームが当たる点のx1座標 θは、センサの取付角度で表わされる。
【0021】他の二つの角度センサ14についても、同
様にx2−y座標,x3−y座標における点P2(x
2,y2)、P3(x3,y3)が求められる。
【0022】ここで、円板13について、図7(A)に
示すように、x1軸をX軸、y軸をZ軸として、一つの
座標系X,Y,Zを設定すると、上記P1,P2,P3
のXYZ座標系における座標P1(X1,Y1,Z
1)、P2(X2,Y2,Z2)、P3(X3,Y3,
Z3)は、以下の式1乃至式9により表わされる。
【0023】
【数1】
【数2】
【数3】
【数4】
【数5】
【数6】
【数7】
【数8】
【数9】
【0024】円板13の下面を表わす方程式を、aX+
bY+cZ=1とすると、上記三つの点P1,P2,P
3を通ることから、以下の数式10が得られる。
【0025】
【数10】
【0026】ここで、D,D1,D2,D3を数式1
1,12,13,14、即ち
【数11】
【数12】
【数13】
【数14】 とおくと、上記方程式の定数a,b,cは、それぞれ a=D1/D, b=D2/D, c=D3/D により表わされる。
【0027】このようにして得られたa,b,cに基づ
いて、図8に示すように、XYZ座標系において、
(a,b,c)が、上記円板13の下面の法線ベクト
ル、即ちレンズ部1の光軸方向のベクトルを表わすこと
になる。
【0028】かくして、このレンズ部1の光軸の傾き
は、図9に示すように、光学ピックアップが対向される
CD等17に関して、その半径方向及び接線方向の角度
成分に分割して表示すると、半径方向の角度をθr,接
線方向の角度をθtとすれば、角度θr及びθtは、そ
れぞれ式15,16により表わされることになる。
【0029】
【数15】
【数16】
【0030】このようにして、レンズ部1の光軸の傾き
が、θr及びθtによって、測定されることになる。
【0031】ここで、例えばレンズ部1のスキュー調整
のための機構を利用して、このレンズ部1の光軸を、上
記二つの角度θr及びθtがゼロになるように粗調整す
る。かくして、この光軸の傾きは、一定の角度範囲内に
収まることになり、その後のXY調整及びスキュー調整
が、正確に且つ迅速に行なわれることになる。
【0032】尚、上述の実施例においては、光学ピック
アップの光学レンズの光軸の傾きを測定する場合につい
て説明したが、これに限らず、各種光学機器における光
学レンズの光軸調整において、広く適用することが可能
であることは明らかである。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、
学ピックアップの製造工程におけるXY調整及びスキュ
ー調整の前に、光学レンズの光軸のレーザービームに対
する傾きが、測定される。従って、XY調整及びスキュ
ー調整に先立って、この測定された傾きに基づいて、例
えばスキュー調整のための機構を利用して、この光学レ
ンズの傾きを粗調整することにより、この光軸は、ほぼ
レーザービームと一致することになる。これにより、そ
の後に行なわれるXY調整の際には、この光学レンズの
光軸の傾きは、各レンズ部の光学レンズの枠への組み付
け精度を考慮すると、所定角度以下に収まることにな
る。かくして、XY調整によって、光軸のXY方向の位
置が調整されたとき、この光学レンズとレーザービーム
とのずれは、僅かであり、その後スキュー調整を行なっ
た際、この光学レンズの光軸は、レーザービームと実質
的に一致することになる。このため、さらにXY調整を
行なう必要はなく、短時間で且つ正確に、光学ピックア
ップのXY調整及びスキュー調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光軸傾き測定装置の一実施例を示
す正面図である。
【図2】図1の光軸傾き測定装置で使用する円板の
(A)平面図及び(B)断面図である。
【図3】図1の光軸傾き測定装置の円板と角度センサの
位置関係を示す(A)平面図及び(B)断面図である。
【図4】図1の光軸傾き測定装置の測定時における円板
を示す断面図である。
【図5】図1の光軸傾き測定装置における各角度センサ
の検出用座標系を示す(A)平面図及び(B)側面図で
ある。
【図6】図5の座標系のうちx1−y座標系による角度
センサの測定状態を示す概略図である。
【図7】円板全体に設定されるXYZ座標系を示す
(A)斜視図及び(B)平面図である。
【図8】上記XYZ座標系による円板の下面法線ベクト
ルを示す斜視図である。
【図9】光軸の傾きの半径方向及び接線方向の角度を示
す概略平面図である。
【図10】光軸傾きを測定すべきレンズ部を示す概略断
面図である。
【図11】図10のレンズ部のXY調整を説明する斜視
図である。
【図12】図10のレンズ部のスキュー調整を説明する
斜視図である。
【図13】図10のレンズ部の(A)XY調整後及び
(B)スキュー調整後の状態をそれぞれ示す側面図であ
る。
【符号の説明】
10 光軸傾き測定装置 11 フレーム 12 光学ピックアップ支持部 13 円板 14 角度センサ 15 支持ロッド 16 レバー 17 CD等
フロントページの続き (72)発明者 秋田 正義 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−165230(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 7/08 - 7/22

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学レンズを装着する光学ピックアップ
    の製造方法であって、 前記光学ピックアップに前記光学レンズを装着する前
    に、前記光学レンズを円板上の略中央に載置し、 前記円板の前記光学レンズが載置された面の反対面にて
    等角度間隔で配置した複数の角度センサから前記円板の
    外周縁部に向けて所定の角度を有して出射されるレーザ
    ビームが照射される前記円板の外周縁部の位置座標を算
    出し、 算出された前記位置座標に基づいて、前記円板の傾きを
    調整するとともに前記光学レンズの光軸傾きを調整し、 調整された前記光学レンズを前記光学ピックアップに装
    着する ことを特徴とする光学ピックアップの製造方法。
  2. 【請求項2】 光学ピックアップに装着される光学レン
    ズに対し、装着前にスキュー調製を行うスキュー調製手
    段を有する光学ピックアップの製造装置であって、 前記スキュー調製手段が、 前記光学レンズを略中央に載置する円板と、 前記円板を、前記光学ピックアップの前記光学レンズを
    装着する光学ピックアップ支持部に案内するため上下動
    するレバーと、 前記円板の前記光学レンズが載置された面の反対面にて
    等角度間隔に配設された複数の角度センサとを有して
    り、前記円板に載置された前記光学レンズが、前記レバーに
    より前記光学ピックアップ支持部に案内された状態で、
    前記角度センサから前記円板の外周縁部に向けて所定の
    角度を有して出射されるレーザビームが照射される前記
    円板の外周縁部の位置座標を算出し、算出された前記位
    置座標に基づいて、前記円板の傾きを調製するとともに
    前記光学レンズの光軸傾きを調製した前記光学レンズを
    装着する構成としたこと を特徴とする光学ピックアップ
    の製造装置。
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