JP3652659B2 - Photodetector mounting position adjusting method and manufacturing method for optical pickup apparatus, photodetector mounting position adjusting apparatus, and optical pickup apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばCDとDVDといった種類の異なる光記録媒体に対応して波長の異なる光を射出する複数の光源を備えるとともに各光記録媒体に対応して複数の受光部を備えた光ピックアップ装置において、複数の受光部を同一基板上に形成した光検出器の取付位置の調整を効率的に行えるようにした光ピックアップ装置の調整方法および製造方法、調整装置および光ピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開2000−207766号公報には、波長の異なる複数の光源と、複数の光源から射出して光記録媒体で反射した各々の戻り光を個別に受光する複数の受光部パターンを同一基板上に形成した光検出器と、複数の光源から光検出器に至る光路を共有する光学系とを備えた光ピックアップ装置およびそれを備えた光記録再生装置が記載されている。
【0003】
上記公報には、複数の受光部パターンを同一基板上に形成することで、各々の受光部パターンが高精度な相対位置精度を有することにより、複数の光源から射出された波長の異なる光が光記録媒体で反射された各々の戻り光を受光部パターンに高精度に導くことが可能となり、種類の異なる光記録媒体に対して高品質の再生信号や記録信号を得ることが可能であることが記載されている。また、上記公報には、複数の光源を同一の半導体基板に構成すれば、光源の間隔を高精度で位置決めすることができることが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような光ピックアップ装置は、例えばアルミダイキャスト製の光学ベース(ハウジング:筺体)に、2波長半導体レーザ、光検出器(ホトダイオード集積回路:PD−IC)および光学系を構成する各種部材を取付けて製作される。この際に、光源である2波長半導体レーザ、受光部である光検出器および各種光学系部品の取付け位置を調整する必要がある。
【0005】
特に、受光部である光検出器の取付けに際しては、光検出器を載置した受光部取付板(光検出器取付板)を光学ベースの受光部取付面に当接させた状態で、各光記録媒体からの戻り光(読み出し光,反射光)のスポットが各光記録媒体に対応した各受光部上に結像するように受光部取付板の位置を調整し、位置調整が完了した状態で、受光部取付板を例えば接着等によって光学ベースに固定する。
【0006】
ここで、2系統の受光部を同一基板上に形成した光検出器の取付位置調整では、一方の受光部に一方の光記録媒体からの戻り光が入射するように光検出器の位置を調整しても、他方の受光部に他方の光記録媒体からの戻り光が正しく入射しないことがある。
【0007】
このため光検出器の取付位置を光軸と直交するX及びYの2方向に調整するとともに光検出器の向きを回転方向(θ方向)に調整する必要があり、光検出器の取付位置に調整に手間がかかってしまう。そこで、光検出器の取付方向のずれを検出してその向きを補正することで、光検出器の取付位置の調整を効率的に行えるようにすることが望まれている。
【0008】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、光検出器の取付位置の調整を効率的に行えるようした光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法および製造方法、光検出器取付位置調整装置、及び光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、波長の異なる光を射出する複数の光源と、前記複数の光源から射出された光の光記録媒体で反射された各々の戻り光を個別に受光する複数の受光部を同一基板上に形成した光検出器とを有する光ピックアップ装置の前記光検出器の取付位置を調整する光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法であって、前記複数の受光部の各光出力バランスを検出して前記光検出器の回転方向の位置ずれを求め、前記回転方向の位置ずれに基づいて前記光検出器の取付位置を補正することを特徴とする光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法によって達成される。
【0010】
上記本発明の光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法において、前記複数の光源は同一基板上に配置されていることを特徴とする。
【0011】
上記本発明の光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法において、前記複数の光源は2つであり、前記複数の受光部パターンは2つであることを特徴とする。
【0012】
上記本発明の光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法において、前記受光部の一方の光出力バランスを検出して、前記戻り光の一方の光スポットが前記一方の受光部の略中央で受光されるように前記光検出器の取付位置を調整し、前記戻り光の他方の光スポットを受光する他方の前記受光部の光出力バランスを検出して前記光検出器の回転方向の位置ずれを求め、前記回転方向の位置ずれに基づいて前記光検出器の取付位置を補正することを特徴とする。
【0013】
上記本発明の光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法において、前記戻り光の一方の光スポットが前記受光部の一方の略中央で受光されるように前記光検出器の取付位置を調整し、前記戻り光の他方の光スポットが前記受光部の他方の略中央で受光されるように前記光検出器の取付位置を調整し、先の調整位置と次の調整位置とに基づいて光検出器の回転方向の位置ずれを求め、前記回転方向の位置ずれに基づいて前記光検出器の取付位置を補正することを特徴とする。
【0014】
上記本発明の光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法において、前記戻り光の一方の光スポットが前記受光部の一方で受光でき、かつ、前記戻り光の他方の光スポットが前記受光部の他方で受光できるように前記光検出器の取付位置を調整し、前記一方の受光部の光出力バランスと前記他方の受光部の光出力バランスとを検出して前記光検出器の回転方向の位置ずれを求め、前記回転方向の位置ずれに基づいて前記光検出器の取付位置を補正することを特徴とする。
【0015】
また、上記目的は、波長の異なる光を射出する複数の光源と、前記複数の光源から射出された光の光記録媒体で反射された各々の戻り光を個別に受光する複数の受光部を同一基板上に形成した光検出器とを有する光ピックアップ装置の製造方法であって、前記光検出器の取付位置を調整する光検出器取付位置調整工程で、上記本発明の光検出器取付位置調整方法を用いることを特徴とする光ピックアップ装置の製造方法によって達成される。
【0016】
また、上記目的は、波長の異なる光を射出する複数の光源と、前記複数の光源から射出された光が光記録媒体で反射された各々の戻り光を個別に受光する複数の受光部を同一基板上に形成した光検出器とを有する光ピックアップ装置の前記光検出器の取付位置を調整する光検出器取付位置調整装置であって、前記光検出器が装着された光検出器取付板に係合する係合部と、前記係合部の位置を移動させ、且つ前記係合部の向きを回転させることで前記光検出器の取付位置を調整する取付位置調整機構と、前記複数の受光部で受光された各光スポットの各光出力バランスを検出して前記光検出器の回転方向の位置ずれを求め、前記回転方向の位置ずれに基づいて前記取付位置調整機構を駆動して前記光検出器の取付位置を補正する取付位置調整制御装置とを備えることを特徴とする光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整装置によって達成される。
【0017】
さらに上記目的は、波長の異なる光を射出する複数の光源と、前記複数の光源から射出された光が光記録媒体で反射された各々の戻り光を個別に受光する複数の受光部を同一基板上に形成した光検出器と、前記光検出器の取付位置を調整する調整機構を備えた光検出器取付板とを有することを特徴とする光ピックアップ装置によって達成される。
【0018】
上記本発明の光ピックアップ装置において、前記複数の光源は、同一基板上に配置されていることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法および製造方法、光検出器取付位置調整装置、及び光ピックアップ装置について図1乃至図12を用いて説明する。図1は本実施の形態による光ピックアップ装置の模式構造図である。本実施の形態による光ピックアップ装置10は、CD−R等を含む各種のコンパクトディスク(CD)1aおよび各種のデジタル・バーサタイル・ディスク(DVD−ROM,DVD−RAM等)1bなど種類の異なる光記録媒体に対応できるようになっている。光ピックアップ装置10は、2波長半導体レーザ(レーザダイオード:LD)11と、位相差板12と、2波長半導体レーザ11側から順に配置された回折格子13a,13bと、ビームスプリッタ14と、コリメータレンズ15と、図示を省略した立ち上げミラーと、対物レンズ16と、光検出器取付板17に取り付けられた光検出器(PD−IC:フォトダイオード集積回路)18とを有している。
【0020】
2波長半導体レーザ11は、CD再生用の波長785nmのレーザ光とDVD再生用の波長655nmのレーザ光を出力する。この2波長半導体レーザ11の光出力は再生クラス(例えば5mW)である。この2波長半導体レーザ11は、半導体基板(半導体レーザ本体)を金属製等の筺体(ケース)に封止してあり、筺体に設けられたレーザ窓部から各レーザ光を射出するようになっている。不図示のバックモニタで2波長半導体レーザ11の光出力量を検知し、2波長半導体レーザ11に供給する電力をフィードバック制御することで光出力量を自動制御(APC:自動パワーコントロール)するようになっている。
【0021】
図2は光源を構成する2波長半導体レーザ11の概略構造を示す斜視図である。図2は半導体基板を封止する筺体を除いて、半導体レーザの本体部のみを示している。半導体レーザ11は、例えばガリウム砒素(GaAs)半導体基板11a上に波長785nm用光導波路(第1の光導波路)11bおよび波長655nm用光導波路(第2の光導波路)11cが所定の間隔(例えば110μm)で形成されており、各光導波路の端部が各発光点11d,11eとなっている。第1の発光点(CD用発光点)11dからは波長785nmのレーザ光が射出され、第2の発光点(DVD用発光点)11eからは波長655nmのレーザ光が射出される。符号LAは2つの光源の発光点の間隔である。半導体レーザ11はフォトリソグラフィ工程で製造されるため、間隔LAは高精度に形成され誤差が少ない。
【0022】
各発光点11d,11eから射出されたレーザ光は不図示の筺体に形成されたレーザ窓から筺体外部へ射出される。この2波長半導体レーザ11は、波長655nm(DVD用)のレーザ光を自励発振モードで発振させ、波長785nm(CD用)のレーザ光をゲインガイド型マルチモードで発振させる。なお、2波長半導体レーザ11は、各波長のレーザ光をシングルモードで発振させるものでもよい。
【0023】
図1に示す位相差板12は1/4波長板であり、位相差板12により直線偏光の光ビームを円偏光に変換する。一般にDVDの高速再生には円偏光が望ましいとされている。本実施の形態では、位相差板12として薄いガラス板の機能性フィルムを貼り付けたものを用いている。位相差板12は、直線偏光の偏光面に対し光学軸が45度傾くように設置する。
【0024】
回折格子13aは、例えば半導体レーザ11側の面にDVD用の格子面が形成され、回折格子13bは、ビームスプリッタ14側の面にCD用の格子面が形成されている。回折格子13a,13bでの分割光量比率は、DVD/CDともに例えば、1(+1次光):6(0次光):1(−1次光)である。格子ピッチは、例えばDVD側が21.2μm、CD側が31.0μmである。DVD格子面はCD波長(785nm)では回折しないように、また、CD格子面はDVD波長(655nm)では回折しないように波長選択性を持たせている。この排他的な作用(波長選択性)は、通常の回折格子よりも溝深さを深くするともに、格子間隔のデューティ比を0.5からずらした格子形状とすることで実現している。
【0025】
ビームスプリッタ14は、半導体レーザ11側からの光ビームを光記録媒体方向へ反射させ、また、光記録媒体からの反射光を光検出器18側へ透過させるハーフミラーの機能を有している。本実施の形態では、平板形状のビームスプリッタ板(BS板)を用いている。
【0026】
コリメータレンズ15は、光源である半導体レーザ11からの発散光線束を平行光線束に変換して対物レンズ16に導くとともに、対物レンズ16からの平行光線束を集束光線束に変換して光検出器18へ導く。本実施の形態では、プラスチック射出成型による両面が非球面型のコリメータレンズを用いている。
【0027】
図示を省略した立ち上げミラーは、コリメータレンズ15からの平行光線束を対物レンズ16の方向へ反射させ、また、対物レンズ16からの平行光線束をコリメータレンズ15側へ反射させる。本実施の形態では立ち上げミラーとして平面状のミラーを用いている。折り曲げ角度(反射角度)は約90度である。
【0028】
図3は対物レンズの構造図であり、図3(a)は正面図を示し、図3(b)は側面図を示している。なお、図3(b)では各ディスク(光記録媒体)1a,1bの側面も併せて示している。なお、図3(b)において、符号Kaはコンパクトディスク(CD)の情報記録面、符号KbはDVDの情報記録面である。符号taはコンパクトディスク(CD)の厚さ(ta=1.2mm)、符号tbはDVDの厚さ(tb=0.6mm)である。
【0029】
本実施の形態による光ピックアップ装置10では、対物レンズ16として2重焦点回折型の対物レンズを用いている。この対物レンズ(2重焦点回折対物レンズ)16は、光学プラスチック材料を射出成型して製作されている。図3(b)に示すように、対物レンズ16は両面が非球面に形成されている。図3(a)に示すように、曲率の大きいレンズ面(立ち上げミラー側、すなわち光記録媒体とは反対側)には、断面が鋸歯状の多数の同心円輪帯16cからなる回折格子が形成されている。なお、当該回折格子に代えてホログラフィック回折格子をレンズ面に形成してもよい。同心円輪帯16cのレンズ面中心側領域はCD/DVD兼用領域16aであり、その外周側の領域はDVD専用領域16bである。対物レンズ16はCD用(波長785nm)の光ビームをCD1aの情報記録面Kaに集束させ、また、DVD用(波長655nm)の光ビームをDVD1bの情報記録面Kbに集束させる。
【0030】
各ディスク(光記録媒体)1a,1bは、情報記録面Ka,Kbをポリカーボネート等からなる保護膜で保護している。保護膜の厚さ(ほぼ光記録媒体の厚さに相当する)は光記録媒体の種類毎に異なる。保護膜の厚さに依存して入射光の球面収差が変化するので、光記録媒体の種類に応じて球面収差の量も異なる。そこで、2重焦点回折対物レンズ16を用いることで、光記録媒体の種類による球面収差の相違を補正するようにしている。
【0031】
なお、対物レンズ16は不図示のアクチュエータ組立(アクチュエータアッセンブリ)上にフォーカス方向およびトラッキング方向(光記録媒体のラジアル方向)に移動自在に保持されている。そして、フォーカスサーボ制御およびトラッキングサーボ制御によって対物レンズ16の位置が制御されて、光ビームのスポットを光記録媒体上の読み取り点に追従させることができるようになっている。
【0032】
図1に示すように、2波長半導体レーザ11から射出された直線偏光の光ビーム(レーザ光)は、位相差板12で偏光方向を変えられた後に順次回折格子13a,bに入射し、トラッキング用の2つのサブビーム(+1次光,−1次光)とRF検出用及びフォーカシング用のメインビーム(0次光)がビームスプリッタ14に入射する。ビームスプリッタ14に入射したメインビームおよび各サブビームのそれぞれの約半分の光量の光はビームスプリッタ14で反射して進行方向が90度曲げられてコリメータレンズ15側へ射出する。コリメータレンズ15に入射するメインビーム及び各サブビームは発散光線束である。
【0033】
光検出器(PD−IC)18は、コンパクトディスク1aからの反射光(CD用)の受光部18aと、DVD1bからの反射光(DVD用)の受光部18bとを備えている。図中の符号LBは各受光部18a,18bの間隔を示している。光検出器18は、メインビームおよびサブビームをそれぞれ受光してメインビームおよびサブビームのそれぞれに対応した電流信号に変換する受光部(PD:フォトダイオード部またはフォトディテクト部)と、受光部で発生した電流信号を電圧信号に変換して所定の演算を施して各種信号(再生信号(RF信号)、フォーカス誤差信号(FES)、トラッキング誤差信号等)を生成・出力する演算部(IC部)とを有している。本実施の形態では、受光部および演算部(IC部)をモノリシックICで構成し、このモノリシックICを例えば14ピンのCOB(チップ・オン・ボード)パッケージに封入している。
【0034】
図4は光検出器の受光部の受光素子パターン構成を示している。図4中の符号LBは、CD用受光部18aの中心点とDVD用受光部18bの中心点との間隔である。CD用受光部18aは、メインビーム受光素子パターン部18a1と、第1のサブビーム受光素子パターン部18a2と、第2のサブビーム受光素子パターン部18a3とを備える。メインビーム受光素子パターン部18a1は、田の字状に4分割された4個のメインビーム受光素子パターンA,B,C,Dを有している。
【0035】
CD用受光部18aの第1のサブビーム受光素子パターン部18a2は、図示の上下方向に2分割された各サブビーム受光素子パターンE1,E2を有している。メインビーム受光素子パターン部18a1に近い側のサブビーム受光素子パターンE1は、遠い側のサブビーム受光素子パターンE2よりも面積が広く設定されている。この第1のサブビーム受光素子パターン部18a2は、メインビーム受光素子パターン部18a1に対して図示左方向に少しずらして配置されている。
【0036】
CD用受光部18aの第2のサブビーム受光素子パターン部18a3は、図示の上下方向に2分割された各サブビーム受光素子パターンF1,F2を有している。メインビーム受光素子パターン部18a1に近い側のサブビーム受光素子パターンF2は、遠い側のサブビーム受光素子パターンF2よりも面積が広く設定されている。この第2のサブビーム受光素子パターン部18a3は、メインビーム受光素子パターン部18a1に対して図示右方向に少しずらして配置されている。なお、本実施の形態では、各受光素子パターン部内における各受光素子パターンの分割間隔はそれぞれ4μm程度としている。
【0037】
DVD用受光部18bは、メインビーム受光素子パターン部18b1と、第1のサブビーム受光素子パターン部18b2と、第2のサブビーム受光素子パターン部18b3とを備える。メインビーム受光素子パターン部18b1は、田の字状に4分割された4個のメインビーム受光素子パターンa,b,c,dを有している。
【0038】
DVD用受光部18bの第1のサブビーム受光素子パターン部18b2は、田の字状に4分割された4個のサブビーム受光素子パターンe1,e2,e3,e4を有している。この第1のサブビーム受光素子パターン部18b2は、メインビーム受光素子パターン部18b1に対して図示左方向に少しずらして配置されている。第2のサブビーム受光素子パターン部18b3は、田の字状に4分割された4個のサブビーム受光素子パターンf1,f2,f3,f4を有している。この第2のサブビーム受光素子パターン部18b3は、メインビーム受光素子パターン部18b1に対して図示右方向に少しずらして配置されている。なお、本実施の形態では、各受光素子パターン部内における各受光素子パターンの分割間隔はそれぞれ4μm程度としている。
【0039】
さらに、DVD用受光部18bのメインビーム受光素子パターン部18b1は、CD用受光部18a1のメインビーム受光素子パターン部18a1に対して図中下方向に少しずらして配置されている。
【0040】
図5は光検出器(PD−IC)18の動作様式の説明図である。図5は光記録媒体(ディスク)の種類(DVD−ROM,DVD−RAM,CD−ROMおよびCD−RWの3区分)と、再生に使用する受光素子と、フォーカス誤差検出方法およびトラッキング誤差検出方法との関係を表形式に示したものである。なお、図5では光ビームスポットを表わす丸印を付けることで再生に使用する受光素子を示している。
【0041】
DVD−ROMを再生する場合は、DVD用受光部のメインビーム受光素子パターンa,b,c,dのみを使用する。フォーカス誤差検出(FES)は非点収差法を用いて行う。各受光素子パターンa,b,c,dの出力をそれぞれVa,Vb,Vc,Vdとすると、非点収差法によるフォーカス誤差検出出力FESは次式で示される。
FES=(Va+Vc)−(Vb+Vd)
【0042】
DVD−ROMの再生に際してトラッキング誤差検出(RES)は位相差法を用いて行う。位相差法は、トラックずれが生じるとピットによる振幅変調に加えて位相変調も検出できることを利用してトラッキング誤差を検出する。なお、DVD−ROMのみを再生する場合は、サブビームが不要であるので回折格子13a,13bは不要である。
【0043】
DVD−RAMを再生する場合は、DVD用受光部の全ての受光素子パターンを使用する。フォーカス誤差検出(FES)は差動非点収差法を用いて行う。DVD−RAMはディスク面に形成されたランドとグルーブが等幅であり、通常の非点収差法では溝横断ノイズが発生する。この溝横断ノイズはメインビームとサブビームで逆位相となるので、メインビームによる検出出力とサブビームによる検出出力を加算することで溝横断ノイズを除去することができる。そこで、メインビームとサブビームの双方を用いて非点収差検出を行う。各受光素子パターンa〜d,e1〜e4,f1〜f4の出力をそれぞれVa〜Vd,Ve1〜Ve4,Vf1〜Vf4とすると、差動非点収差法(DAD)によるフォーカス誤差検出出力DAD−FESは次式で示される。なお、次式において、kは係数である。
DAD−FES={(Va+Vc)−(Vb+Vd)}+k{(Vf1+Vf3+Ve1+Ve3)−(Vf2+Vf4+Ve2+Ve4)}
【0044】
DVD−RAMの再生に際してトラッキング誤差(RES)の検出は差動プッシュプル法を用いて行う。DVD−RAMはランド−グルーブ構造であるため3ビーム法を適用できない。また、DVD−RAMは千鳥状のエンボスピットによって記録されたアドレス情報(CAPA)を再生するためにプッシュプル出力が必要である。一方、単純プッシュプル法は、メインビームのみでトラッキング誤差を検出するため調整が簡単であるがラジアルシフト特性が悪い。差動プッシュプル法(DPP)は、メインビームのプッシュプル出力とサブビームのプッシュプル出力とがラジアルシフトにオフセットを生じた場合でも、サブビームのプッシュプル出力波形を上下反転させて同相の2信号を加算することで、ラジアルシフト特性が改善された良好なトラッキング誤差出力を得るものである。なお、この差動プッシュプル法では、各サブビームがメインビームに対してそれぞれ1トラック周期の1/2周期ずれていることが前提条件となる。
【0045】
CD−ROMおよびCD−RWを再生する場合は、CD用受光部の各受光素子パターンA,B,C,D,E1,E2,F1,F2を使用する。フォーカス誤差検出(FES)は非点収差法を用いて行う。各受光素子パターンA,B,C,Dの出力をそれぞれVA,VB,VC,VDとすると、非点収差法によるフォーカス誤差検出出力FESは次式で示される。
FES=(VA+VC)−(VB+VD)
【0046】
CD−ROMおよびCD−RWの再生に際してトラッキング誤差検出(RES)は3ビーム法を用いて行う。この3ビーム法はCD(コンパクトディスク)のトラッキング検出法として広く用いられている。各サブビームはメイントラックに対してそれぞれトラックピッチの1/4ピッチ分ずつずれて配置される。各受光素子パターンE1,E2,F1,F2の出力をそれぞれVE1,VE2,VF1,VF2とすると、3ビーム法によるトラッキング誤差検出出力(RES)は次式で示される。
FES=(VE1+VE2)−(VF1+VF2)
【0047】
なお、3ビーム法では、第1のサブビームの受光素子パターン部を各サブビーム受光素子パターンE1,E2に2分割しなくてもよく、同様に第2のサブビームの受光素子パターン部を各サブビーム受光素子パターンF1,F2に2分割しなくてもよい。
【0048】
コリメータレンズ15はビームスプリッタ14側から入射した光ビーム(発散光線束)を平行光線束に変換する。コリメータレンズ15から射出した光ビーム(平行光線束)は図示を省略した立ち上げミラーによって光ビームの進行方向が光記録媒体(各ディスク1a,1b)のディスク面(記録面)にほぼ直交する方向へ変更されて、対物レンズ16に入射し、対物レンズ16で集束光線束となって各光記録媒体1a,1bの情報記録面にスポット光として照射される。
【0049】
各ディスク(光記録媒体)1a,1bで反射された反射光は、対物レンズ16、不図示の立ち上げミラー、コリメータレンズ15の順でビームスプリッタ14に至り、約半分の光量の光がビームスプリッタ14を透過する。ビームスプリッタ14を透過した光は光検出器18へ至り、光検出器18で電気信号へ変換される。
【0050】
図6は本実施の形態による他の光ピックアップ装置の模式構造図である。図6に示す光ピックアップ装置20は、2波長半導体レーザ21から射出された光ビームの光軸を、対物レンズ26から光検出器28に至る反射光の光軸に直交する方向に対して所定の角度傾けることで、光ピックアップ装置20の幅方向(反射光側の光学系の光軸に直交する方向)の寸法を小さくして、光ピックアップ装置20のさらなる小型化を図ったものである。
【0051】
この光ピックアップ装置20の構成および作用は図1に示した光ピックアップ装置10と基本的に同じである。なお図6では、2波長半導体レーザ21から射出されたレーザ光が位相差板22で反射してレーザ21に戻ることを防止するために位相差板22を傾けて配置した例を示している。符号21aはレーザ光が射出するレーザ窓である。符号LAは第1の発光点21dと第2の発光点21eとの間隔である。符号LBは各受光部の間隔である。
【0052】
この光ピックアップ装置20では、ビームスプリッタ24として平行平板形状の基材を用いている。ビームスプリッタ24の一方の面(2波長半導体レーザ21側の面)24aにはハーフミラー膜が形成されている。また、ビームスプリッタ板24の他方の面(光検出器28側の面)24bには有害光反射防止膜が形成されている。
【0053】
2波長半導体レーザ21から射出された光ビームは、位相差板22、回折格子23a,23bを介してビームスプリッタ24の一方の面24aに入射し、一部がビームスプリッタ24で反射する。ビームスプリッタ板24で反射した光ビームは、コリメータレンズ25で平行光線束に変換され、立ち上げミラー(不図示)によって紙面垂直方向に折り曲げられ、対物レンズ(2重焦点回折型対物レンズ)26で集束されて不図示の光記録媒体の情報記録面に光スポットとして照射される。
【0054】
不図示の光記録媒体で反射された反射光ビームは、対物レンズ26、立ち上げミラー(不図示)、コリメータレンズ25を経由してビームスプリッタ24に至り、一部がビームスプリッタ24を透過する。ビームスプリッタ24を透過した反射光ビームは、光検出器28の各受光部28a,28bに入射し、各受光部28a,28bによって反射光ビーム強度が検出される。
【0055】
図1および図6に示した光ピックアップ装置10,20は、不図示の光学ベース(ハウジング:筺体)に、光源である2波長半導体レーザ11,21と、位相差板12,22と、回折格子13a,13b,23a,23bと、ビームスプリッタ14,24と、コリメータレンズ15,25と、図示を省略した立ち上げミラーと、対物レンズ16,26と、光検出器取付板17,27に取り付けられた光検出器18,28とを取付けて製造される。
【0056】
図7は光検出器の取付位置の調整方法の一例を示す斜視図、図8は光検出器の取付部の構造の一例を示す図であり、図8(a)は平面図、図8(b)は側面図、図8(c)は光検出器取付板に対する光検出器の取付構造を示す図、図9は本実施の形態による光検出器取付位置調整装置のブロック構成図である。
【0057】
図8(c)に示すように、光検出器18が実装された基板(COB基板)41にフレキシブル配線板(FPC)42を接続した光検出器組立が光検出器取付板17に取り付けられている。光検出器18の各端子(不図示)はCOB基板41の各端子(不図示)に電気的にそれぞれ接続されている。そして、COB基板41の各端子(不図示)とフレキシブル配線板42に設けられた各端子(不図示)とが電気的にそれぞれ接続されている。これにより、光検出器18の各受光素子パターン部の光検出出力信号がフレキシブル配線板42を介して外部に取り出される。
【0058】
図8(b)に示すように、光検出器取付板17には少なくとも2箇所に孔17a,17bが設けられている。本実施の形態では、第1の孔17aを各受光部18a,18bの中心位置(設計上の中心位置)に対応する位置に形成し、第2の孔17bを光検出器取付板17の隅部に形成している。なお、各孔17a,17bは光検出器取付板17を貫通するいわゆる透孔ではなく、穴状の溝であってもよい。さらに、孔の代替として凸部を設けるようにしてもよい。また、孔または凸部を1箇所に設け、光検出器取付板17の側辺部に例えばU字状やV字状の切欠部を設けるようにしてもよい。なお、本実施の形態では、第1の孔17aを各受光部18a,18bの中心位置に設けたが、必ずしも各受光部18a,18bの中心位置に設ける必要はない。孔,溝,切欠部等の代わりに切り起こし部を設けるようにしてもよい。
【0059】
図8(a)に示すように、光検出器18を装着した光検出器取付板17の左右両端側を光学ベース(ハウジング:筺体)の各取付部19L,19Rの側端面に当接させた状態で、光検出器取付板17の位置を調整することで光検出器18の取付位置を調整する。そして、取付位置の調整が完了した後に、本実施の形態では、光検出器取付板17の左右の側端面と各取付部19L,19Rの側端面と各当接部に接着剤を塗布して光検出器取付板17を固定する。
【0060】
図7に示すように、光検出器18の取付位置の調整は、光検出器取付板17に形成された各孔17a,17bに係合する各係合ピン31,31を有する位置調整治具32を用いて行う。具体的には、各係合ピン31,31の先端を各孔17a,17bに挿入し、各係合ピン31,31を介して光検出器取付板17を各取付部19L,19Rの側端面に当接させた状態で、位置調整治具32をX方向(図示の左右方向)、Y方向(図示の上下方向)に移動させ、さらに、位置調整治具32をθ方向(光検出器を回転させる方向)に回転させることで、光検出器18の取付位置を調整する。
【0061】
図9に示すように光検出器取付位置調整装置30は、光検出器取付板17との係合部となる各係合ピン31,31を所定の位置に備えた取付位置調整治具32と、この取付位置調整治具32の移動・回転を行う取付位置調整機構33と、取付位置調整制御装置39とを有している。
【0062】
取付位置調整機構33は、取付位置調整治具32を回転駆動させる回転駆動機構34と、この回転駆動機構34が取り付けられた3軸移動テーブル35と、3軸移動テーブル35を水平方向(左右方向:X方向)へ移動させる水平方向駆動機構36と、3軸移動テーブル35を垂直方向(上下方向:Y方向)へ駆動する垂直方向駆動機構37と、3軸移動テーブル35を前後方向(Z方向)へ移動させる前後方向駆動機構38とを備える。3軸移動テーブル35を前方向に移動させることで、取付位置調整治具32の先端側に取り付けた各係合ピン31,31を光検出器取付板17の光検出器18の取付位置および向きを調整するための機構である各孔17a,17bに係合させることができる。また、3軸移動テーブル35を後方向に移動させることで、光検出器取付板17との係合を解除することができる。
【0063】
回転駆動機構34は、ステッピングモータと減速ギア機構(共に不図示)等を備える。この回転駆動機構34は、ステッピングモータを数ステップ乃至数10ステップ駆動することで、取付位置調整治具32を1度回転させる。
【0064】
取付位置調整制御装置39は、光検出器18の各受光素子パターン部の各検出出力に基づいて各戻り光に対する光検出器18の取付位置のずれ及び光検出器18の取付方向のずれ(傾き)を求め、求めたずれ方向やずれ量に基づいて各駆動機構34,36,37,38を介して位置調整治具32の位置および向き(回転方向の向き)を調整することで、光検出器18の各受光部18a,18bの略中心位置に各系統の戻り光の光スポットがくるように自動調整する。
【0065】
次に、光検出器18の取付位置のずれ及び光検出器18の取付方向のずれ(傾き)を求める方法について説明する。
図10は各戻り光の光ビームスポットに対する光検出器の取付傾き(取付位置の回転方向の位置ずれ)を検出する方法の一例を示す説明図である。光検出器18の光軸に対する回転方向の位置ずれの検出には、各メインビーム受光素子パターン部18a1,18b1を用いて行う。
【0066】
まず、いずれか一方のメインビーム受光素子パターン部の4つのメインビーム受光素子パターン(ここではDVD用受光部18bのメインビーム受光素子パターン部18b1の4つのメインビーム受光素子パターンa,b,c,d)の光出力Ia,Ib,Ic,Idの光出力バランスを検出して、DVD用戻り光の光ビームスポットとメインビーム受光素子パターン部18b1の中心位置とのずれを求める。
【0067】
具体的には、4分割されたメインビーム受光素子パターンa,b,c,dの中の上側の2つのメインビーム受光素子パターンa,bの光出力の和(Ia+Ib)と下側2つのメインビーム受光素子パターンc,dの光出力の和(Ic+Id)との差{(Ia+Ib)−(Ic+Id)}を求める。求めた差{(Ia+Ib)−(Ic+Id)}の極性および値から上下方向(Y方向)のずれの方向およびずれ量を知ることができる。上記の差を求める代わりに、上側の2つのメインビーム受光素子パターンa,bの光出力の和(Ia+Ib)と下側2つのメインビーム受光素子パターンc,dの光出力の和(Ic+Id)との比を求めるようにしてもよい。比を求めた場合は、求めた比が1以上であるか1以下であるかに基づいてずれの方向を知ることができ、求めた比の値に基づいてずれ量を知ることができる。
【0068】
同様に、4分割されたメインビーム受光素子パターンa,b,c,dの中の右側の2つのメインビーム受光素子パターンb,cの光出力の和(Ib+Ic)と左側2つのメインビーム受光素子パターンa,dの光出力の和(Ia+Id)との差{(Ib+Ic)−(Ia+Id)}を求める。求めた差の{(Ib+Ic)−(Ia+Id)}の極性および値から左右方向(X方向)のずれの方向およびずれ量を知ることができる。上記の差を求める代わりに、右側の2つのメインビーム受光素子パターンa,bの光出力の和(Ib+Ic)と左側2つのメインビーム受光素子パターンc,dの光出力の和(Ia+Id)との比を求めるようにしてもよい。比を求めた場合は、求めた比が1以上であるか1以下であるかに基づいてずれの方向を知ることができ、求めた比の値に基づいてずれ量を知ることができる。
【0069】
DVD用戻り光の光ビームスポットの結像位置とメインビーム受光素子パターン部18b1の中心位置とのずれが求まると、そのずれを補正するように光検出器18の取付位置を左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)に調整する。これにより、図10において仮想線で示したように、メインビーム受光素子パターン部18b1の中心位置からずれていたDVD用戻り光の光ビームスポットは、実線で示すように光ビームスポットの中心が4分割された各メインビーム受光素子パターンa,b,c,dの略中心位置にくる。
【0070】
次に、上記の光検出器18の取付位置の左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)の調整がなされた状態で、CD用受光部18aのメインビーム受光素子パターン部18a1の4つのメインビーム受光素子パターンA,B,C,Dの光出力のバランスを検出する。
【0071】
図10に示すように、CD用戻り光の光ビームスポットが受光素子パターン部18a1の上方側にずれている場合は、上側の2つのメインビーム受光素子パターンA,Bの光出力の和と下側の2つのメインビーム受光素子パターンC,Dの光出力の和との差{(IA+IB)−(IC+ID)}は正の値となる。これにより、光検出器18の取付向きが右回転方向(時計回り方向)にずれていることが分かる。
【0072】
ここで、光検出器18の取付角度のずれ量と前記差{(IA+IB)−(IC+ID)}の値との関係を予め求め、その関係を表わす式を登録しておくことで、前記差{(IA+IB)−(IC+ID)}から光検出器18の取付角度のずれ量(補正すべき角度)を計算によって求めることができる。または、光検出器18の取付角度のずれ量と前記差{(IA+IB)−(IC+ID)}の値との関係をテーブルとして例えば不揮発性半導体メモリ等に格納しておけば、当該テーブルを参照することで、前記差{(IA+IB)−(IC+ID)}から光検出器18の取付角度のずれ量(補正すべき角度)を求めることができる。
【0073】
なお、前記差{(IA+IB)−(IC+ID)}の代わりに、上側の2つのメインビーム受光素子パターンA,Bの光出力の和(IA+IB)と下側の2つのメインビーム受光素子パターンC,Dの光出力の和(IC+ID)との比{(IA+IB)/(IC+ID)}に基づいて、光検出器18の取付向きずれ方向およびずれ量(ずれ角度)を求めるようにしてもよい。
【0074】
光検出器18の取付向きのずれ方向およびずれ量(ずれ角度)が求まると、そのずれ量を補正するように、光検出器18の取付向きを調整する。その後に、いずれか一方のメインビーム受光素子パターン部の4つのメインビーム受光素子パターン(ここではDVD用受光部18bのメインビーム受光素子パターン部18b1の4つのメインビーム受光素子パターンa,b,c,d)の光出力Ia,Ib,Ic,Idのバランスを検出し、DVD用戻り光の光ビームスポットがメインビーム受光素子パターン部18b1の中心位置にくるように、光検出器18の位置を左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)に調整する。これにより、DVD用戻り光の光ビームスポットがメインビーム受光素子パターン部18b1の略中心位置にくるように、かつ、CD用戻り光の光ビームスポットがメインビーム受光素子パターン部18a1の略中心位置にくるように調整される。
【0075】
なお、上記の光検出器の取付位置の調整は、図9に示した光検出器取付位置調整装置30を用いて、光ピックアップ装置10,20を不図示の光ピックアップ装置装着治具に装着して行う。この際、試験用光ディスクを用いて戻り光を発生させる。この試験用光ディスクは、CD用の読取り光をCD用の情報記録面に対応した位置で反射させてCD用の戻り光を発生させ、DVD用の読取り光をDVD用の情報記録面に対応した位置で反射させてDVD用の戻り光を発生させる。
【0076】
なお、図9に示した光検出器取付位置調整装置30を用いずに、手動等で光検出器18の取付位置の調整を行うようにしてもよい。この場合は、画像表示装置の画面上に、各メインビーム受光素子パターン部18a1,18b1の形状を表示するとともに、各メインビーム受光素子パターン部18a1,18b1の各光検出出力Ia〜Id,IA〜IDに基づいて求めた各戻り光の光ビームスポットの位置を表示させ、さらに、光検出器18または光検出器取付板17を移動させる方向および移動量ならびに回転方向および回転角度を表示させる。移動させる方向は画面上に矢印等で表示し、その矢印の長さで移動量を表現するようにしてもよい。回転方向も同様に矢印で表示し、その矢印長さや太さ等で回転させる角度を表現するようにしてもよい。
【0077】
図10では、DVD用戻り光の光ビームスポットがDVD用受光部18bのメインビーム受光素子パターン18b1の中心にくるように光検出器18の取付位置を調整した後に、CD用受光部18aのメインビーム受光素子パターン18a1の光出力バランスを検出し、検出された光出力バランスに基づいて光検出器18の取付傾きを検出してその傾きを補正する方法を示したが、CD用戻り光の光ビームスポットがCD用受光部18aのメインビーム受光素子パターン18a1の中心にくるように光検出器18の取付位置を調整した後に、DVD用受光部18bのメインビーム受光素子パターン18b1の光出力バランスを検出し、検出された光出力バランスに基づいて光検出器18の取付傾きを検出してその傾きを補正するようにしてもよい。
【0078】
図11は各戻り光の光ビームスポットに対する光検出器の取付傾き(取付位置の回転方向の位置ずれ)を検出する方法の他の例を示す説明図である。まず、図11(a)に示すように、DVD用戻り光の光ビームスポットがDVD用メインビーム受光素子パターン部18b1の略中央にくるように光検出器18の位置を調整する。なお、ここでは4分割されたメインビーム受光素子パターンa,b,c,dの中の上側の2つのメインビーム受光素子パターンa,bの光出力の和(Ia+Ib)と下側2つのメインビーム受光素子パターンc,dの光出力の和(Ic+Id)との差{(Ia+Ib)−(Ic+Id)}がゼロになるように上下方向(Y方向)の取付位置が調整されれば、光ビームスポットの位置が左右方向(X方向)にずれていてもよい。
【0079】
次に、上記差{(Ia+Ib)−(Ic+Id)}がゼロになるように上下方向(Y方向)の取付位置が調整された状態で、CD用メインビーム受光素子パターン部18a1の各光検出出力IA〜IDに基づいて、CD用戻り光の光ビームスポットの位置を認識する。ここでは、CD用メインビーム受光素子パターン部18a1の中心位置に対してCD用戻り光の光ビームスポットが上方向にずれているか下方向にずれているかを検出するだけでよい。
【0080】
次に、検出したずれ方向を補正する方向へ光検出器18の取付位置を上または下方向(Y方向)へ移動させる。ここでは、4分割されたメインビーム受光素子パターンA,B,C,Dの中の上側の2つのメインビーム受光素子パターンA,Bの光出力の和(IA+IB)と下側2つのメインビーム受光素子パターンC,Dの光出力の和(IC+ID)との差{(IA+IB)−(IC+ID)}がゼロになるまで、光検出器18の取付位置をY方向へ移動する。そして、上記差{(IA+IB)−(IC+ID)}がゼロとなるまでのY方向の移動距離ΔYを求める。
【0081】
図11(b)に示すように、Y方向の移動距離ΔYが求まれば、各受光部18a,18b間の距離LBとY方向の移動距離ΔYとの関係から光検出器18の取付向きの傾きθが求まる(θ=tan(ΔY/LB))。
【0082】
そこで、求めた傾き角度θだけ光検出器18の取付向きを補正した後に、光検出器18の取付位置を左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)に調整することで、各戻り光のビームスポットを各受光部18a,18bの略中心位置にくるように調整することができる。
【0083】
なお、求めた傾き角度θだけ光検出器18の取付向きを補正した後に、前記Y方向の移動量ΔYの1/2だけ光検出器18の取付位置を上下方向(Y方向)に戻し、その状態でいずれか一方の受光部18a,18bの光検出出力バランスを検出して光検出器18の取付位置を左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)に調整するようにしてもよい。
【0084】
図12は各戻り光の光ビームスポットに対する光検出器の取付傾き(取付位置の回転方向の位置ずれ)を検出する方法のさらに他の例を示す説明図である。図12に示す第3の取付傾き検出方法は、DVD用のメインビーム受光素子パターン部18b1の各メインビーム受光素子a,b,c,dの光出力バランスとCD用のメインビーム受光素子パターン部18a1の各メインビーム受光素子A,B,C,Dの光出力バランスとを検出して、光検出器18の取付向きのずれ方向を求めるとともに、ずれ量(ずれ角度)を推定するようにしている。なお、ずれ量(ずれ角度)の推定を行わずに、光検出器18の取付向きのずれ方向のみを検出し、そのずれ方向を補正する方向に光検出器18の取付向きを補正するようにしてもよい。
【0085】
そして、光検出器18の取付向きを補正した後に、例えばDVD用のメインビーム受光素子パターン部18b1の各メインビーム受光素子a,b,c,dの光出力バランスを検出して、光検出器18の取付位置を左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)に調整することで、各戻り光のビームスポットを各メインビーム受光素子パターン部18a1,18b1のそれぞれ略中央に位置させることができる。
【0086】
図10乃至図12に示したように、光検出器18の取付向きのずれ(回転方向の位置ずれ)θを検出し、または、取付向きのずれの方向を検出し、その取付向きのずれ(回転方向の位置ずれ)を補正した後に、光検出器18の取付位置を左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)に再度調整することで、各戻り光のビームスポットを各メインビーム受光素子パターン部18a1,18b1のそれぞれ略中央に位置させることができる。これにより、光検出器18の取付位置の調整を短時間で効率的に行うことができる。
【0087】
また、光検出器取付板17にその取付向きを調整するための治具に係合する孔部、溝部、凸部、切欠部または切り起こし部等の取付向きを調整するための機構を設けておくことで、取付向きの調整を容易に行うことができる。
【0088】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の光源から射出され光記録媒体で反射された各々の戻り光を個別に受光する複数の受光部パターンを同一基板上に形成した光検出器を有する光ピックアップ装置において、光検出器の取付位置の調整を効率的に行うことができる。また、光検出器の取付位置の調整を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の模式構造図である。
【図2】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置で用いる光源を構成する2波長半導体レーザ(レーザダイオード)の概略構造を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置で用いる対物レンズの構造図であり、図3(a)は正面図、図3(b)は側面図である。
【図4】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置で用いる光検出器の受光部の受光素子パターン構成を示す図である。
【図5】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置で用いる光検出器(PD−IC)の動作様式の説明図である。
【図6】本発明の一実施の形態による他の光ピックアップ装置の模式構造図である。
【図7】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置で用いる光検出器の取付位置の調整方法の一例を示す斜視図である。
【図8】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置で用いる光検出器の取付部の構造の一例を示す図であり、図8(a)は平面図、図8(b)は側面図、図8(c)は光検出器取付板に対する光検出器の取付構造を示す図である。
【図9】本発明の一実施の形態による光検出器取付位置調整装置のブロック構成図である。
【図10】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法における各戻り光の光ビームスポットに対する光検出器の取付傾き(取付位置の回転方向の位置ずれ)を検出する方法の一例を示す説明図である。
【図11】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法における各戻り光の光ビームスポットに対する光検出器の取付傾き(取付位置の回転方向の位置ずれ)を検出する方法の他の例を示す説明図である。
【図12】本発明の一実施の形態による光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法における各戻り光の光ビームスポットに対する光検出器の取付傾き(取付位置の回転方向の位置ずれ)を検出する方法のさらに他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
1a コンパクトディスク(CD)
1b デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)
10,20 光ピックアップ装置
11,21 2波長半導体レーザ(複数の光源)
11d,11e,21d,21e 発光点
12,22 位相差板
13a,13b,23a,23b 回折格子
14,24 ビームスプリッタ(ビームスプリッタ板)
15,25 コリメータレンズ
16,26 対物レンズ(2重焦点回折型対物レンズ)
17 光検出器取付板
17a,17b 孔(光検出器の取付向きを調整するための機構)
18,28 光検出器(PD−IC)
18a,28a CD用受光部
18b,28b DVD用受光部
18a1,18b1 メインビーム受光素子パターン部
18a2,18a3,18b2,18b3 サブビーム受光素子パターン部
41 COB基板
42 フレキシブル配線板
LA 発光点の間隔
LB 受光部の間隔
X 水平方向(左右方向)
Y 垂直方向(上下方向)
Z 前後方向(光検出器の光軸方向)
ΔY Y方向(上下方向)の移動距離
θ 光検出器の取付向きのずれ角度および光検出器の光軸に対する回転方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes an optical pickup device that includes a plurality of light sources that emit light having different wavelengths corresponding to different types of optical recording media such as CD and DVD, and includes a plurality of light receiving units corresponding to each optical recording medium. The present invention relates to an adjustment method and manufacturing method of an optical pickup device, an adjustment device, and an optical pickup device that can efficiently adjust the mounting position of a photodetector having a plurality of light receiving portions formed on the same substrate.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-207766 discloses a plurality of light sources having different wavelengths and a plurality of light receiving unit patterns individually receiving each return light emitted from the plurality of light sources and reflected by the optical recording medium on the same substrate. An optical pickup device including a formed photodetector and an optical system sharing an optical path from a plurality of light sources to the photodetector and an optical recording / reproducing device including the optical pickup device are described.
[0003]
In the above publication, by forming a plurality of light receiving part patterns on the same substrate, each light receiving part pattern has a high relative positional accuracy, so that light having different wavelengths emitted from a plurality of light sources is light. Each return light reflected by the recording medium can be guided to the light receiving part pattern with high accuracy, and high-quality reproduction signals and recording signals can be obtained for different types of optical recording media. Has been described. Further, the above publication describes that if a plurality of light sources are formed on the same semiconductor substrate, the intervals between the light sources can be positioned with high accuracy.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such an optical pickup device, for example, a two-wavelength semiconductor laser, a photodetector (photodiode integrated circuit: PD-IC), and various members constituting an optical system are attached to an optical base (housing: housing) made of aluminum die cast. Produced. At this time, it is necessary to adjust the mounting positions of the two-wavelength semiconductor laser as the light source, the photodetector as the light receiving unit, and various optical system components.
[0005]
In particular, when mounting the photodetector, which is the light receiving unit, each light is mounted with the light receiving unit mounting plate (photodetector mounting plate) on which the photodetector is placed in contact with the light receiving unit mounting surface of the optical base. Adjust the position of the light receiving part mounting plate so that the spot of the return light (reading light, reflected light) from the recording medium forms an image on each light receiving part corresponding to each optical recording medium. The light receiving portion mounting plate is fixed to the optical base by, for example, adhesion.
[0006]
Here, in the adjustment of the mounting position of the photodetector in which two light receiving portions are formed on the same substrate, the position of the photodetector is adjusted so that the return light from one optical recording medium enters one light receiving portion. Even so, the return light from the other optical recording medium may not be correctly incident on the other light receiving unit.
[0007]
For this reason, it is necessary to adjust the mounting position of the photodetector in the two directions X and Y orthogonal to the optical axis and adjust the direction of the photodetector in the rotation direction (θ direction). It takes time to make adjustments. Therefore, it is desired to efficiently adjust the mounting position of the photodetector by detecting a shift in the mounting direction of the photodetector and correcting the direction.
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and a method and a method for manufacturing a photodetector mounting position of an optical pickup device capable of efficiently adjusting a mounting position of a photodetector, and a photodetector. An object is to provide an attachment position adjusting device and an optical pickup device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide, on the same substrate, a plurality of light sources that emit light having different wavelengths and a plurality of light receiving units that individually receive each return light reflected by the optical recording medium of the light emitted from the plurality of light sources. An optical pickup mounting position adjustment method for an optical pickup device, wherein the mounting position of the optical detector is adjusted in an optical pickup device having a photodetector formed on the optical pickup device, wherein each optical output balance of the plurality of light receiving units is detected A method for adjusting a photodetector mounting position of an optical pickup device, wherein a positional deviation in the rotational direction of the photodetector is obtained and the mounting position of the photodetector is corrected based on the positional deviation in the rotational direction. Achieved by:
[0010]
In the photodetector mounting position adjusting method of the optical pickup device of the present invention, the plurality of light sources are arranged on the same substrate.
[0011]
In the photodetector mounting position adjusting method of the optical pickup device of the present invention, the plurality of light sources are two, and the plurality of light receiving part patterns are two.
[0012]
In the above-described optical detector mounting position adjustment method of the optical pickup device according to the present invention, one light output balance of the light receiving unit is detected, and one light spot of the return light is received at substantially the center of the one light receiving unit. Adjusting the mounting position of the photodetector so as to detect the light output balance of the other light receiving unit that receives the other light spot of the return light, thereby shifting the positional deviation in the rotational direction of the photodetector. The mounting position of the light detector is corrected based on the displacement in the rotational direction.
[0013]
In the above-described optical detector mounting position adjusting method of the optical pickup device according to the present invention, the mounting position of the optical detector is adjusted so that one light spot of the return light is received at one approximate center of the light receiving unit. Adjusting the mounting position of the photodetector so that the other light spot of the return light is received at substantially the other center of the light receiving unit, and detecting light based on the previous adjustment position and the next adjustment position. A positional deviation in the rotational direction of the detector is obtained, and the mounting position of the photodetector is corrected based on the positional deviation in the rotational direction.
[0014]
In the photodetector mounting position adjusting method of the optical pickup device of the present invention, one light spot of the return light can be received by one of the light receiving parts, and the other light spot of the return light is received by the light receiving part. The mounting position of the photodetector is adjusted so that light can be received by the other, and the light output balance of the one light receiving unit and the light output balance of the other light receiving unit are detected to detect the rotation direction position of the photodetector. A displacement is obtained, and the mounting position of the photodetector is corrected based on the displacement in the rotational direction.
[0015]
Also, the above object is the same for a plurality of light sources that emit light having different wavelengths and a plurality of light receiving units that individually receive each return light reflected by the optical recording medium of the light emitted from the plurality of light sources. A method of manufacturing an optical pickup device having a photodetector formed on a substrate, wherein the photodetector mounting position adjustment of the present invention is performed in a photodetector mounting position adjusting step of adjusting the mounting position of the photodetector. The method is achieved by a method for manufacturing an optical pickup device.
[0016]
In addition, the above object is the same as a plurality of light sources that emit light having different wavelengths and a plurality of light receiving units that individually receive each return light reflected by the optical recording medium. A photodetector mounting position adjusting device for adjusting a mounting position of the photodetector in an optical pickup device having a photodetector formed on a substrate, the photodetector mounting plate on which the photodetector is mounted An engaging portion that engages, an attachment position adjusting mechanism that adjusts the attachment position of the photodetector by moving the position of the engaging portion and rotating the direction of the engaging portion; The light output balance of each light spot received by the unit is detected to determine a positional deviation in the rotational direction of the photodetector, and the attachment position adjusting mechanism is driven based on the positional deviation in the rotational direction to drive the light. Mounting position adjustment to correct the mounting position of the detector It is achieved by an optical detector installation position adjusting apparatus for an optical pickup device characterized by comprising a control device.
[0017]
Further, the object is to provide a plurality of light sources that emit light having different wavelengths and a plurality of light receiving units that individually receive the respective return lights reflected by the optical recording medium by the light emitted from the plurality of light sources. This is achieved by an optical pickup device comprising a photodetector formed above and a photodetector mounting plate having an adjustment mechanism for adjusting the mounting position of the photodetector.
[0018]
In the optical pickup device of the present invention, the plurality of light sources are arranged on the same substrate.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A photodetector mounting position adjusting method and manufacturing method, a photodetector mounting position adjusting device, and an optical pickup device of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic structural diagram of an optical pickup device according to the present embodiment. The
[0020]
The two-
[0021]
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic structure of the two-
[0022]
Laser light emitted from each of the
[0023]
A
[0024]
In the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The rising mirror (not shown) reflects the parallel light beam from the
[0028]
FIG. 3 is a structural diagram of the objective lens, FIG. 3 (a) shows a front view, and FIG. 3 (b) shows a side view. FIG. 3B also shows the side surfaces of the respective disks (optical recording media) 1a and 1b. In FIG. 3B, the symbol Ka is the information recording surface of the compact disc (CD), and the symbol Kb is the information recording surface of the DVD. The symbol ta represents the thickness of the compact disc (CD) (ta = 1.2 mm), and the symbol tb represents the thickness of the DVD (tb = 0.6 mm).
[0029]
In the
[0030]
Each disk (optical recording medium) 1a, 1b protects the information recording surfaces Ka, Kb with a protective film made of polycarbonate or the like. The thickness of the protective film (which roughly corresponds to the thickness of the optical recording medium) varies depending on the type of optical recording medium. Since the spherical aberration of incident light changes depending on the thickness of the protective film, the amount of spherical aberration varies depending on the type of optical recording medium. Therefore, by using the double focus diffractive
[0031]
The
[0032]
As shown in FIG. 1, the linearly polarized light beam (laser light) emitted from the two-
[0033]
The photodetector (PD-IC) 18 includes a
[0034]
FIG. 4 shows a light receiving element pattern configuration of the light receiving portion of the photodetector. The symbol LB in FIG. 4 represents the distance between the center point of the CD
[0035]
The first sub-beam light-receiving element pattern portion 18a2 of the CD light-receiving
[0036]
The second sub-beam light-receiving element pattern portion 18a3 of the CD light-receiving
[0037]
The DVD
[0038]
The first sub-beam light receiving element pattern portion 18b2 of the DVD
[0039]
Further, the main beam light receiving element pattern portion 18b1 of the DVD
[0040]
FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation mode of the photodetector (PD-IC) 18. FIG. 5 shows optical recording medium (disc) types (DVD-ROM, DVD-RAM, CD-ROM, and CD-RW), a light receiving element used for reproduction, a focus error detection method, and a tracking error detection method. Is shown in tabular form. In FIG. 5, a light receiving element used for reproduction is shown by adding a circle representing a light beam spot.
[0041]
When reproducing a DVD-ROM, only the main beam light receiving element patterns a, b, c, d of the light receiving part for DVD are used. Focus error detection (FES) is performed using the astigmatism method. Assuming that the outputs of the respective light receiving element patterns a, b, c, and d are Va, Vb, Vc, and Vd, the focus error detection output FES by the astigmatism method is expressed by the following equation.
FES = (Va + Vc) − (Vb + Vd)
[0042]
When reproducing a DVD-ROM, tracking error detection (RES) is performed using a phase difference method. The phase difference method detects a tracking error by utilizing the fact that phase modulation can be detected in addition to amplitude modulation by pits when a track deviation occurs. Note that when reproducing only a DVD-ROM, the sub-beams are unnecessary, so that the
[0043]
When reproducing a DVD-RAM, all the light receiving element patterns of the DVD light receiving unit are used. Focus error detection (FES) is performed using a differential astigmatism method. In the DVD-RAM, lands and grooves formed on the disk surface have the same width, and a groove asymmetry noise is generated in a normal astigmatism method. Since the cross-groove noise has an opposite phase between the main beam and the sub-beam, the cross-groove noise can be removed by adding the detection output by the main beam and the detection output by the sub-beam. Therefore, astigmatism detection is performed using both the main beam and the sub beam. Assuming that the outputs of the light receiving element patterns a to d, e1 to e4, and f1 to f4 are Va to Vd, Ve1 to Ve4, and Vf1 to Vf4, focus error detection output DAD-FES by the differential astigmatism method (DAD). Is expressed by the following equation. In the following equation, k is a coefficient.
DAD-FES = {(Va + Vc)-(Vb + Vd)} + k {(Vf1 + Vf3 + Ve1 + Ve3)-(Vf2 + Vf4 + Ve2 + Ve4)}
[0044]
The tracking error (RES) is detected using the differential push-pull method when reproducing the DVD-RAM. Since the DVD-RAM has a land-groove structure, the three-beam method cannot be applied. Also, the DVD-RAM needs a push-pull output to reproduce the address information (CAPA) recorded by the staggered emboss pits. On the other hand, the simple push-pull method is easy to adjust because it detects a tracking error with only the main beam, but has a poor radial shift characteristic. In the differential push-pull method (DPP), even if the push-pull output of the main beam and the push-pull output of the sub beam cause an offset in the radial shift, the push-pull output waveform of the sub beam is inverted up and down to generate two in-phase signals. By performing the addition, a good tracking error output with improved radial shift characteristics can be obtained. In this differential push-pull method, it is a precondition that each sub beam is shifted from the main beam by 1/2 of one track period.
[0045]
When reproducing the CD-ROM and CD-RW, the respective light receiving element patterns A, B, C, D, E1, E2, F1, and F2 of the light receiving portion for CD are used. Focus error detection (FES) is performed using the astigmatism method. Assuming that the outputs of the light receiving element patterns A, B, C, and D are VA, VB, VC, and VD, the focus error detection output FES by the astigmatism method is expressed by the following equation.
FES = (VA + VC) − (VB + VD)
[0046]
Tracking error detection (RES) is performed using a three-beam method when reproducing CD-ROMs and CD-RWs. This three-beam method is widely used as a tracking detection method for a CD (compact disk). Each sub-beam is arranged so as to be shifted from the main track by a quarter of the track pitch. When the outputs of the light receiving element patterns E1, E2, F1, and F2 are VE1, VE2, VF1, and VF2, respectively, tracking error detection output (RES) by the three beam method is expressed by the following equation.
FES = (VE1 + VE2) − (VF1 + VF2)
[0047]
In the three-beam method, the light receiving element pattern portion of the first sub beam may not be divided into two sub beam light receiving element patterns E1 and E2, and similarly, the light receiving element pattern portion of the second sub beam may be divided into each sub beam light receiving element. There is no need to divide the pattern into F1 and F2.
[0048]
The
[0049]
The reflected light reflected by the respective disks (optical recording media) 1a and 1b reaches the
[0050]
FIG. 6 is a schematic structural diagram of another optical pickup device according to this embodiment. The
[0051]
The configuration and operation of the
[0052]
In the
[0053]
The light beam emitted from the two-
[0054]
The reflected light beam reflected by the optical recording medium (not shown) reaches the
[0055]
1 and 6 includes an optical base (housing: housing) (not shown), two-
[0056]
7 is a perspective view showing an example of a method for adjusting the mounting position of the photodetector, FIG. 8 is a diagram showing an example of the structure of the mounting portion of the photodetector, FIG. 8A is a plan view, and FIG. FIG. 8C is a side view, FIG. 8C is a diagram showing a structure for mounting the photodetector with respect to the photodetector mounting plate, and FIG. 9 is a block configuration diagram of the photodetector mounting position adjusting device according to the present embodiment.
[0057]
As shown in FIG. 8C, the photodetector assembly in which the flexible wiring board (FPC) 42 is connected to the substrate (COB substrate) 41 on which the
[0058]
As shown in FIG. 8B, the
[0059]
As shown in FIG. 8A, the left and right ends of the
[0060]
As shown in FIG. 7, the adjustment of the mounting position of the
[0061]
As shown in FIG. 9, the photodetector attachment
[0062]
The attachment
[0063]
The
[0064]
The mounting position
[0065]
Next, a method for obtaining the displacement of the mounting position of the
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of a method for detecting the mounting inclination (position shift of the mounting position in the rotation direction) of the photodetector with respect to the light beam spot of each return light. Detection of the positional deviation in the rotational direction with respect to the optical axis of the
[0066]
First, four main beam light receiving element patterns of one of the main beam light receiving element pattern portions (here, four main beam light receiving element patterns a, b, c, and the like of the main beam light receiving element pattern portion 18b1 of the DVD
[0067]
Specifically, the sum (Ia + Ib) of the light outputs of the upper two main beam light receiving element patterns a and b in the four divided main beam light receiving element patterns a, b, c and d and the two lower mains. A difference {(Ia + Ib) − (Ic + Id)} from the sum (Ic + Id) of the light outputs of the beam receiving element patterns c and d is obtained. From the polarity and value of the difference {(Ia + Ib) − (Ic + Id)} obtained, the direction and amount of deviation in the vertical direction (Y direction) can be known. Instead of obtaining the above difference, the sum of the light outputs of the upper two main beam light receiving element patterns a and b (Ia + Ib) and the sum of the light outputs of the lower two main beam light receiving element patterns c and d (Ic + Id) The ratio may be obtained. When the ratio is obtained, the direction of deviation can be known based on whether the obtained ratio is 1 or more, and the amount of deviation can be known based on the obtained ratio value.
[0068]
Similarly, the sum (Ib + Ic) of the light outputs of the two right main beam receiving element patterns b and c in the four divided main beam receiving element patterns a, b, c and d and the two left main beam receiving elements. The difference {(Ib + Ic)-(Ia + Id)} from the sum (Ia + Id) of the light outputs of the patterns a and d is obtained. The direction and amount of deviation in the left-right direction (X direction) can be known from the polarity and value of the difference {(Ib + Ic) − (Ia + Id)} obtained. Instead of obtaining the above difference, the sum of the light outputs of the right two main beam light receiving element patterns a and b (Ib + Ic) and the sum of the light outputs of the two left main beam light receiving element patterns c and d (Ia + Id) The ratio may be obtained. When the ratio is obtained, the direction of deviation can be known based on whether the obtained ratio is 1 or more, and the amount of deviation can be known based on the obtained ratio value.
[0069]
When the deviation between the imaging position of the light beam spot of the return light for DVD and the center position of the main beam light receiving element pattern portion 18b1 is found, the mounting position of the
[0070]
Next, in the state in which the mounting position of the
[0071]
As shown in FIG. 10, when the light beam spot of the return light for CD is shifted to the upper side of the light receiving element pattern portion 18a1, the sum and the light output of the upper two main beam light receiving element patterns A and B are reduced. The difference {(IA + IB)-(IC + ID)} from the sum of the optical outputs of the two main beam light receiving element patterns C and D on the side is a positive value. Thereby, it can be seen that the mounting direction of the
[0072]
Here, a relationship between the amount of deviation of the mounting angle of the
[0073]
In place of the difference {(IA + IB) − (IC + ID)}, the sum of light outputs (IA + IB) of the upper two main beam light receiving element patterns A and B and the lower two main beam light receiving element patterns C, Based on the ratio {(IA + IB) / (IC + ID)} of D with the sum of the optical outputs (IC + ID)}, the mounting direction shift direction and shift amount (shift angle) of the
[0074]
When the shift direction and shift amount (shift angle) of the mounting direction of the
[0075]
The optical detector mounting position is adjusted by mounting the
[0076]
In addition, you may make it adjust the attachment position of the
[0077]
In FIG. 10, after adjusting the mounting position of the
[0078]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of a method for detecting the mounting inclination (positional displacement of the mounting position in the rotation direction) of the photodetector with respect to the light beam spot of each return light. First, as shown in FIG. 11A, the position of the
[0079]
Next, each light detection output of the main beam light receiving element pattern portion 18a1 for CD is adjusted in a state where the mounting position in the vertical direction (Y direction) is adjusted so that the difference {(Ia + Ib) − (Ic + Id)} becomes zero. Based on IA to ID, the position of the light beam spot of the return light for CD is recognized. Here, it is only necessary to detect whether the light beam spot of the return light for CD is shifted upward or downward with respect to the center position of the CD main beam light receiving element pattern portion 18a1.
[0080]
Next, the mounting position of the
[0081]
As shown in FIG. 11B, when the movement distance ΔY in the Y direction is obtained, the mounting direction of the
[0082]
Accordingly, after correcting the mounting direction of the
[0083]
After correcting the mounting direction of the
[0084]
FIG. 12 is an explanatory diagram showing still another example of a method of detecting the mounting inclination (positional displacement of the mounting position in the rotation direction) of the photodetector with respect to the light beam spot of each return light. The third mounting inclination detection method shown in FIG. 12 is the light output balance of the main beam light receiving elements a, b, c, and d of the main beam light receiving element pattern portion 18b1 for DVD and the main beam light receiving element pattern portion for CD. By detecting the light output balance of each of the main beam light receiving elements A, B, C, and D of 18a1, the shift direction of the mounting direction of the
[0085]
Then, after correcting the mounting direction of the
[0086]
As shown in FIGS. 10 to 12, the mounting direction shift (positional displacement in the rotation direction) θ of the
[0087]
Further, a mechanism for adjusting the mounting direction of the hole, groove, convex portion, notched portion or cut-up portion that engages with a jig for adjusting the mounting direction of the
[0088]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a photodetector in which a plurality of light receiving portion patterns for individually receiving return lights emitted from a plurality of light sources and reflected by an optical recording medium are formed on the same substrate. In the optical pickup device, the mounting position of the photodetector can be adjusted efficiently. Moreover, the adjustment of the mounting position of the photodetector can be automated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic structure of a two-wavelength semiconductor laser (laser diode) constituting a light source used in an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are structural diagrams of an objective lens used in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a front view and FIG. 3B is a side view.
FIG. 4 is a diagram showing a light receiving element pattern configuration of a light receiving portion of a photodetector used in an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation mode of a photodetector (PD-IC) used in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic structural diagram of another optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a method for adjusting the mounting position of the photodetector used in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing an example of the structure of the mounting portion of the photodetector used in the optical pickup device according to the embodiment of the present invention. FIG. 8A is a plan view, and FIG. FIG.8 (c) is a figure which shows the attachment structure of the photodetector with respect to a photodetector attachment plate.
FIG. 9 is a block diagram of a photodetector mounting position adjusting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating detection of a mounting inclination of the light detector with respect to a light beam spot of each return light (positional displacement in the rotation direction of the mounting position) in the method of adjusting the light detector mounting position of the optical pickup device according to the embodiment of the present invention; It is explanatory drawing which shows an example of the method to do.
FIG. 11 is a diagram illustrating detection of a mounting inclination of a light detector with respect to a light beam spot of each return light (positional displacement in the rotation direction of the mounting position) in a method for adjusting a light detector mounting position of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention; It is explanatory drawing which shows the other example of the method to do.
FIG. 12 is a diagram illustrating detection of a mounting inclination of the optical detector with respect to a light beam spot of each return light (a positional deviation in the rotation direction of the mounting position) in the optical detector mounting position adjustment method of the optical pickup device according to the embodiment of the present invention; It is explanatory drawing which shows the further another example of the method to do.
[Explanation of symbols]
1a Compact disc (CD)
1b Digital Versatile Disc (DVD)
10, 20 Optical pickup device
11, 21 Two-wavelength semiconductor laser (multiple light sources)
11d, 11e, 21d, 21e Light emitting point
12, 22 phase difference plate
13a, 13b, 23a, 23b diffraction grating
14, 24 Beam splitter (beam splitter plate)
15, 25 Collimator lens
16, 26 Objective lens (double focus diffractive objective lens)
17 Photodetector mounting plate
17a, 17b hole (mechanism for adjusting the mounting direction of the photodetector)
18, 28 Photodetector (PD-IC)
18a, 28a Light receiving part for CD
18b, 28b DVD photo detector
18a1, 18b1 Main beam light receiving element pattern section
18a2, 18a3, 18b2, 18b3 Sub-beam light receiving element pattern portion
41 COB substrate
42 Flexible wiring board
LA Luminescent point interval
LB Distance between light receiving parts
X Horizontal direction (left-right direction)
Y Vertical direction (vertical direction)
Z Longitudinal direction (optical axis direction of photodetector)
ΔY Movement distance in Y direction (vertical direction)
θ Deviation angle of the mounting direction of the photodetector and the rotation direction with respect to the optical axis of the photodetector
Claims (3)
一の前記受光部の複数に分割された受光素子パターンの光出力バランスを検出して、前記戻り光の一方の光スポットが前記一の受光部の略中央で受光されるように前記光検出器の取付位置を調整し、
前記戻り光の他方の光スポットを受光する他の前記受光部の複数に分割された受光素子パターンの光出力バランスを検出して、前記他方の光スポットと前記他の受光部の中心位置とのずれから前記光検出器の取付位置の回転方向の位置ずれを求め、
前記取付位置の回転方向の位置ずれに基づいて前記光検出器の取付位置を補正すること
を特徴とする光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法。 Two light sources that emit light having different wavelengths and two light receiving units that individually receive each return light reflected by the optical recording medium of the light emitted from the two light sources are provided on the same substrate. A photodetector mounting position adjusting method for adjusting a mounting position of the photodetector in an optical pickup device having a formed photodetector and a plurality of divided light receiving element patterns formed on each of the light receiving portions. And
The light detector detects a light output balance of the light receiving element pattern divided into a plurality of light receiving portions of the one light receiving portion so that one light spot of the return light is received at substantially the center of the one light receiving portion. Adjust the mounting position of
The light output balance of the light receiving element pattern divided into a plurality of other light receiving portions that receive the other light spot of the return light is detected, and the other light spot and the center position of the other light receiving portion are detected. Obtain the positional deviation in the rotational direction of the mounting position of the photodetector from the deviation,
A method for adjusting a detector mounting position of an optical pickup device, wherein the mounting position of the photodetector is corrected based on a positional shift in a rotation direction of the mounting position.
前記2つの光源は同一基板上に配置されていること The two light sources are arranged on the same substrate.
を特徴とする光ピックアップ装置の光検出器取付位置調整方法。 A method for adjusting a photodetector mounting position of an optical pickup device.
前記光検出器の取付位置を調整する光検出器取付位置調整工程で、請求項1又は2に記載の光検出器取付位置調整方法を用いること The photodetector mounting position adjustment method according to claim 1 or 2, wherein the photodetector mounting position adjustment step of adjusting the mounting position of the photodetector is used.
を特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。 A method for manufacturing an optical pickup device.
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