JP3713132B2 - 光ピックアップ装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクやカード等の記録媒体の記録トラックの記録情報を読取るために、トラックに照射された光束のスポットの反射光を検出する光ピックアップ装置の製造方法に係り、詳しくは複数個のトラックに光束のスポットを同時に当てて、複数個のトラックの記録情報を同時に読取る光ピックアップ装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクやカード等の記録媒体の記録情報を読取る光ピックアップ装置では、記録媒体のトラックに光束のスポットを当てて、そのスポットの反射光を光検出器により検出している。
【０００３】
一方、光束を複数個、例えば７個、生成し、各光束の各スポットを記録媒体の各トラックに作って、複数個のトラックの記録情報を一度に読取る光ピックアップ装置が提案されている。このような従来の光ピックアップ装置では、レーザ光源からの光を光束分割手段としての回折格子により複数個の光束を生成し、これをコリメータレンズ及び対物レンズを順に通過させて、記録媒体の各トラックに各光束のスポットを当て、その反射光を、光束の往路とは逆方向へ順番に対物レンズ及びコリメータレンズを通過させてから、さらに、焦点調節レンズを通過させて、各反射光に対応して光軸直角方向へ所定間隔で配置されている各フォトダイオードに入射させている。従来の光ピックアップ装置では、各光検出器は、焦点調節手段を通過して来る各反射光が入射されるように、光検出器取付位置を予め設定されているシャーシに直接、取付けられている。
【０００４】
なお、特開平８−２２１７７４号公報は、５個の光束を生成して、記録媒体に各光束のスポットを作り、その反射光を検出しているが、トラックの記録情報を読取る主スポットは１個であり、他の４個のスポットは、副スポットであって、トラッキングサーボに使用されるものであり、記録情報の読み取りには使用されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
レーザの発振周波数や回折格子の格子間隔等には製造上のばらつきがあり、光軸直角方向における反射光の分布間隔に影響し、各フォトダイオードへ反射光が的確に入射されない原因になる。また、コリメータレンズの焦点距離と、コリメータレンズ及び焦点調節レンズの合成焦点距離との比の製造上のばらつきも光軸直角方向の反射光の間隔に影響を与える。すなわち、従来の光ピックアップ装置では、光軸直角方向の反射光の間隔のばらつきに対処するため、光軸直角方向へ遠い位置にあるフォトダイオード程、受光面積を大きくする必要があった。フォトダイオードの受光面積の増大は、フォトダイオードの周波数応答性の悪化（＝高域遮断周波数の低下）の原因になり、不利である。
【０００６】
この発明の目的は、上述の問題を克服できる光ピックアップ装置の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に関連する光ピックアップ装置(10)は、（ａ）コリメータ(28)を介して入射される複数個の光束の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)を記録媒体(34)の各トラックに形成する対物スポット形成手段(30)、（ｂ）各スポット(M,E,F,G,H,I,J)に対応してそれぞれ設けられ対物スポット形成手段(30)、コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)を順番に経てスポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光を入射される複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)、及び（ｃ）コリメータ(28)が取付けられるシャーシ(70)を備えている。焦点調節手段(50)及び複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)はシャーシ(70)とは別体の焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)にそれぞれ支持される。焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)は、スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に実際に入射することを視認した光軸方向位置でシャーシ(70)に固定されている。
【０００８】
スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に実際に入射することの視認は、例えば光軸方向に配置されたＣＣＤにより反射光の位置を撮影し、ＣＣＤからの映像画面を見て判断できる。記録媒体(34)には、ＣＤ等の光ディスク以外に、カード等、光を利用して記録情報を読取るものがふくまれる。対物スポット形成手段(30)、コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)には、レンズ以外の光学素子がふくまれる。
【０００９】
焦点調節手段(50)に対して光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)側における各スポット(M,E,F,G,H,I,J)からの反射光の光軸直角方向間隔は、例えばレーザの発振周波数、回折格子の格子間隔、コリメータ(28)の焦点距離とコリメータ(28)及び焦点調節手段(50)の合成焦点距離との比等の製造上のばらつきに因り、光ピックアップ装置(10)ごとにばらつきが生じる。しかるに、この光ピックアップ装置(10)では、焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)は、共に、シャーシ(70)に対して別体として、光軸方向へ変位し、スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に実際に入射することを視認した光軸方向位置でシャーシ(70)に固定される。各反射光は、対応の各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に正確に入射し、結果、各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)の受光面積を減少させて、周波数特性を良好に保持できる。
【００１０】
この発明に関連する光ピックアップ装置(10)によれば、複数個の光束は、光源(14)からの光を回折格子(20)に通過させて生成されている。
【００１１】
複数個の光束を単一の光源(14)から生成できるので、有利である。また、記録媒体(34)における各光束のスポット(M,E,F,G,H,I,J)はほぼ一列に並び、これにより、各焦点調節手段(50)の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)側における光軸直角方向の反射光は、ほぼ一列に並ぶとともに、反射光の間隔は、光軸方向の変化量に対して一次関数的に変化する。結果、光検出器用支持部材(78)を光軸方向へ変位させることにより、光軸直角方向へ予め所定間隔で配置された各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に反射光が入射する光軸方向位置を探し出すことが容易となる。
【００１２】
この発明に関連する光ピックアップ装置(10)によれば、複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)の内の少なくとも１個は、一光束を分割して受ける複数個の受光部から成る。
【００１３】
光軸直角方向の各反射光の位置は、光軸方向位置に関係して規則的に間隔と配置が変化する。したがって、少なくともどれか１個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)が、一光束を分割して受ける複数個の受光部から成ることにより（例えば光軸上の光検出器(52M)がA,B,C,Dの部分に分割されていることにより）、その光検出器の各受光部に、該光検出器に対応する反射光が実際に入射するかのみを探知しすれば、一列に位置する他の光検出器への反射光の実際の入射の探知は省略できる。
【００１４】
この発明の光ピックアップ装置(10)の製造方法において、光ピックアップ装置(10)は、コリメータ(28)を介して入射される複数個の光束の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)を記録媒体(34)の各トラックに形成する対物スポット形成手段(30)と、各スポット(M,E,F,G,H,I,J)に対応してそれぞれ設けられ対物スポット形成手段(30)、コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)を順番に経てスポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光を入射される複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)と、コリメータ(28)が取付けられるシャーシ(70)とを備えている。そして、光ピックアップ装置(10)の製造方法によれば、コリメータ(28)から焦点調節手段(50)まての第１の光軸方向距離とコリメータ(28)から光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)までの第２の光軸方向距離とを変化させて、各スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に入射する第１の光軸方向距離及び第２の光軸方向距離を探し、探し出した第１の光軸方向距離及び第２の光軸方向距離で焦点調節手段(50)及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)をそれぞれシャーシ(70)に固定する。
【００１５】
焦点調節手段(50)に対して光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)側における対物スポット形成手段(30)の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)からの反射光の間隔は、例えばレーザの発振周波数、回折格子の格子間隔、コリメータ(28)の焦点距離とコリメータ(28)及び焦点調節手段(50)の合成焦点距離との比等の製造上のばらつきに因り、光ピックアップ装置(10)ごとにばらつきが生じる。しかるに、この光ピックアップ装置(10)の製造方法では、光検出器用支持部材(78)及び焦点調節手段用支持部材(72)を、光軸方向へ移動させつつ、スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)にちょうど入射した光軸方向位置でシャーシ(70)に固定するので、それらばらつきを補償して、各反射光を、対応の各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に正確に入射させることができる。
【００１６】
この発明の光ピックアップ装置(10)の製造方法によれば、第１の光軸方向距離及び第２の光軸方向距離の変化は、相互の所定関係を維持しつつ行う。
【００１７】
各反射光は、光軸方向に対して所定角度で進むので、焦点調節手段(50)から出射した反射光が対応の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)へ的確に入射するときの基準の光軸方向位置から光軸方向へ焦点調節手段(50)までの距離及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)までの距離は所定の関係をもつ。この関係を保持しつつ、焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)を移動させて、反射光が対応の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)へ的確に入射する焦点調節手段(50)及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)の光軸方向位置を効率良く探知できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２は光ピックアップ装置10の光路図である。図２において、光ディスク34のＲ方向及びＴ方向は、それぞれ光ディスク34の半径方向（Ｒａｄｉａｌ方向。Ｒ方向及び反Ｒ方向はそれぞれ光ディスク34の外周側方向及び内周側方向に相当する。）及び光ディスク34の情報トラックの接線方向（Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）をそれぞれ示し、各光学素子におけるＲ方向及びＴ方向は、それぞれ光ディスク34のＲ方向及びＴ方向へスポットを変位させるときの各光学素子の移動方向を示している。また、フォトダイオード受光面68におけるＲ’方向，Ｔ’方向はそれぞれ光ディスク34のＲ方向及び反Ｔ方向に対応する方向を示し、ビームスプリッタ24及び焦点調節レンズ50におけるＲ’方向及びＴ’方向は、それぞれフォトダイオード受光面68のＲ’方向及びＴ’方向に反射光のスポットを変位させるときのビームスプリッタ24及び焦点調節レンズ50の移動方向を示している。
【００１９】
半導体レーザー12は、半導体レーザー12から光ディスク34までの光軸32の始端となる発光部14を中心に、また、フォトダイオード16を、発光部14からＲ方向へ所定量偏心した個所に、それぞれもつ。ホログラムモジュール18は、半導体レーザー12側の面に回折格子面20を、また、回折格子面20とは反対側の面にホログラム面22をもつ。発光部14から放射されたレーザー光は、ホログラムモジュール18の回折格子面20により、光軸32上の１個と、それに対して各側にそれぞれ３個ずつの計７個の光束に分割される。回折格子面20への入射光に対する７個の光束の強度は、中央の光束が１８％、その他の各光束が約１１％となるように、回折格子が設計されており、回折ロスが約１６％となっている。７個の光束は、ビームスプリッタ24を直進して通過し、ミラー26において向きを９０°変更し、コリメータレンズ28及び対物レンズ30を順番に通過し、ＣＤ等の光ディスク34において、ほぼＴ方向に沿って一列にスポットM,E,F,G,H,I,Jを生成する。スポットM,E,F,G,H,I,Jの配列は、中心の光ディスク34に対して対称の配列であり、すなちわ、光軸32上のスポットMに対してスポットEとF、スポットGとH、及びスポットIとJが、対称位置の関係になっている。後述されるように、スポットMの反射光は、フォトダイオード52に入射されるが、フォトダイオード52のみは、縦横２個ずつの４個のフォトダイオードとなっており、その４個のフォトダイオードのA,B,C,Dの部分に分割されており、受光される光強度分布によるサーボ信号を得て、Ｒ方向へ連続して並ぶ７個のトラックにトラッキングされる。なお、コリメータレンズ28は、円形ではなく、Ｔ方向両端を直線で切除された小判形となっているが、これは、トラッキングおいて対物レンズ30はＲ方向へ変位するが、対物レンズ30のＲ方向への移動にもかかわらず、対物レンズ30全体に光が入射されるのを保証するために、コリメータレンズ28はＲ方向へは対物レンズ30の変位分に対応する寸法を持たなければならないのに対し、Ｔ方向へは対物レンズ30の変位がなく、Ｔ方向両端を切除しても、支障がなく、かつ切除することにより、コリメータレンズ28を小型化できるからである。
【００２０】
光軸66は、スポットMを始端とするスポットM,E,F,G,H,I,Jの反射光の光軸であり、スポットMからビームスプリッタ24までは、光軸32と重複する。すなわち、光ディスク34の反射光は、順番に、対物レンズ30、コリメータレンズ28、及びミラー26を通過して、ビームスプリッタ24へ入射され、ビームスプリッタ24において、９０°向きを変えられ、焦点調節レンズ50の方へ向かう。フォトダイオード受光面68は、光軸66に対して直角で所定の間隔を開けて一列に配置された光検出素子としてのフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jを含む平面として定義される。ビームスプリッタ24から焦点調節レンズ50の方へ出射した反射光は、焦点調節レンズ50を通過して、各フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jへ入射される。なお、光軸66上のフォトダイオード52のみは、Ｒ’方向及びＴ’方向へそれぞれ２個の計４個のフォトダイオード52A,52B,52C,52Dより成り、スポットMの反射光は４個に分割されて、各フォトダイオード52A,52B,52C,52Dへ入射される。フォトダイオード52A,52B,52C,52Dへの反射光の入射は、光ディスク34のトラックのデータ読み取りだけでなく、ＤＰＤ法によるトラッキングサーボ制御の誤差信号としても利用される。
【００２１】
一方、スポットMの反射光の一部は、ビームスプリッタ24からホログラムモジュール18の方へ向かい、ホログラムモジュール18のホログラム面22により向きをフォトダイオード16の方へ変えられて、フォトダイオード16へ入射する。フォトダイオード16へ入射された反射光は、フォーカスサーボ制御誤差信号として利用され、この誤差信号に基づいて対物レンズ30が光軸32方向へ変位させて、対物レンズ30と光ディスク34との距離が適正値へ制御される。
【００２２】
半導体レーザー12の発振周波数や回折格子の格子間隔等には製造上のばらつきがある。また、コリメータレンズ28の焦点距離と、コリメータレンズ28及び焦点調節レンズ50の合成焦点距離との比にも製造上のばらつきがある。これらばらつきは、フォトダイオード受光面68における反射光のの間隔に影響を与え、フォトダイオード52を除くフォトダイオード52E,52F,52G,52H,52I,52Jへ各反射光が適切に入射しない原因となる。そこで、後で、詳述するように、光ピックアップ装置10の製作時では、焦点調節レンズ50及びフォトダイオード受光面68を光軸66の方向へ変位させてみて、各反射光が対応のフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jへ正しく入射する光軸方向位置を探し出し、こうして探し出した光軸方向位置で焦点調節レンズ50及びフォトダイオード受光面68を固定するようにする。
【００２３】
図１は光ピックアップ装置10における焦点調節レンズ50及びフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの範囲の構造図である。シャーシ70には、ビームスプリッタ24やコリメータレンズ28（図２）等の光ピックアップ装置10の素子が光軸方向へ固定される位置が予め規定されており、それらはその規定光軸方向位置に固定される。これに対して、焦点調節レンズ50及びフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jは光軸66方向の位置を調整されて、シャーシ70に固定される。ケース体72は、シャーシ70とは別体であり、内部に焦点調節レンズ50を固定され、シャーシ70への固定時には、光軸66方向へ所定範囲内で移動自在になっている。基板74は、フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jを一列に所定間隔で固定され、フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの受光部はフォトダイオード受光面68上に位置する。ホルダ76は基板74を固定され、ブラケット78は、側面視「Ｌ」字形であり、一方の面部にホルダ76の周縁部を固定され、他方の面部でシャーシ70の下面に固定される。
【００２４】
シャーシ70へのケース体72及びブラケット78の組付けでは、ビームスプリッタ24（図２）に対して焦点調節レンズ50の反対側にＣＣＤを配置し、ブラケット78のホルダ取付け面部（フォトダイオード受光面68）におけるスポットM,E,F,G,H,I,Jの反射光を撮影し、その受像が受像機に表示されるようにする。そして、ロボット等を利用して、ケース体72及びブラケット78を光軸66方向へ変位させる。各反射光がフォトダイオード受光面68上の各フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jに入射するためには、コリメータレンズ28から焦点調節レンズ50までの光軸方向方向距離と、コリメータレンズ28からフォトダイオード受光面68までの光軸方向方向距離との間には、所定の関係を必要とするので、組付け時のケース体72及びブラケット78の光軸66方向変位は、ｙ＝ａ・ｘ＋ｂの関係を維持して行う。ただし、ｘはビームスプリッタ24の焦点調節レンズ50側の面を基準点として基準点から焦点調節レンズ50までの光軸66方向の距離、ｙは基準点からフォトダイオード受光面68までの光軸66方向の距離、ａ，ｂは定数である。ｘ＝０から徐々に増大しつつ、受像機よりフォトダイオード受光面68の各フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J位置に反射光が入射する光軸方向位置になったかを探知し、なったら、その光軸方向位置でケース体72及びブラケット78をシャーシ70に接着剤等で本固定又は仮固定する。ホルダ76におけるフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの位置は予め決められているので、受像機の画面上にホルダ76上のフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの各位置をマーク表示すれば、ホルダ76はブラケット78に固定されていなくても、前述の探知を実施して、ブラケット78のみをシャーシ70に固定し、その後、ホルダ76の中心を光軸66に合わせてブラケット78に固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ピックアップ装置における焦点調節レンズ及びフォトダイオードの範囲の構造図である。
【図２】光ピックアップ装置の光路図である。
【符号の説明】
１０ 光ピックアップ装置
１４ 発光部（光源）
２０ 回折格子面（回折格子）
２８ コリメータレンズ（コリメータ）
３０ 対物レンズ（対物スポット形成手段）
３４ 光ディスク（記録媒体）
５０ 焦点調節レンズ（焦点調節手段）
５２Ｍ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ フォトダイオード
７０ シャーシ
７２ ケース体（焦点調節手段用支持部材）
７８ ブラケット（光検出器用支持部材）
Ｍ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ スポット
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクやカード等の記録媒体の記録トラックの記録情報を読取るために、トラックに照射された光束のスポットの反射光を検出する光ピックアップ装置の製造方法に係り、詳しくは複数個のトラックに光束のスポットを同時に当てて、複数個のトラックの記録情報を同時に読取る光ピックアップ装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクやカード等の記録媒体の記録情報を読取る光ピックアップ装置では、記録媒体のトラックに光束のスポットを当てて、そのスポットの反射光を光検出器により検出している。
【０００３】
一方、光束を複数個、例えば７個、生成し、各光束の各スポットを記録媒体の各トラックに作って、複数個のトラックの記録情報を一度に読取る光ピックアップ装置が提案されている。このような従来の光ピックアップ装置では、レーザ光源からの光を光束分割手段としての回折格子により複数個の光束を生成し、これをコリメータレンズ及び対物レンズを順に通過させて、記録媒体の各トラックに各光束のスポットを当て、その反射光を、光束の往路とは逆方向へ順番に対物レンズ及びコリメータレンズを通過させてから、さらに、焦点調節レンズを通過させて、各反射光に対応して光軸直角方向へ所定間隔で配置されている各フォトダイオードに入射させている。従来の光ピックアップ装置では、各光検出器は、焦点調節手段を通過して来る各反射光が入射されるように、光検出器取付位置を予め設定されているシャーシに直接、取付けられている。
【０００４】
なお、特開平８−２２１７７４号公報は、５個の光束を生成して、記録媒体に各光束のスポットを作り、その反射光を検出しているが、トラックの記録情報を読取る主スポットは１個であり、他の４個のスポットは、副スポットであって、トラッキングサーボに使用されるものであり、記録情報の読み取りには使用されていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
レーザの発振周波数や回折格子の格子間隔等には製造上のばらつきがあり、光軸直角方向における反射光の分布間隔に影響し、各フォトダイオードへ反射光が的確に入射されない原因になる。また、コリメータレンズの焦点距離と、コリメータレンズ及び焦点調節レンズの合成焦点距離との比の製造上のばらつきも光軸直角方向の反射光の間隔に影響を与える。すなわち、従来の光ピックアップ装置では、光軸直角方向の反射光の間隔のばらつきに対処するため、光軸直角方向へ遠い位置にあるフォトダイオード程、受光面積を大きくする必要があった。フォトダイオードの受光面積の増大は、フォトダイオードの周波数応答性の悪化（＝高域遮断周波数の低下）の原因になり、不利である。
【０００６】
この発明の目的は、上述の問題を克服できる光ピックアップ装置の製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に関連する光ピックアップ装置(10)は、（ａ）コリメータ(28)を介して入射される複数個の光束の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)を記録媒体(34)の各トラックに形成する対物スポット形成手段(30)、（ｂ）各スポット(M,E,F,G,H,I,J)に対応してそれぞれ設けられ対物スポット形成手段(30)、コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)を順番に経てスポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光を入射される複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)、及び（ｃ）コリメータ(28)が取付けられるシャーシ(70)を備えている。焦点調節手段(50)及び複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)はシャーシ(70)とは別体の焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)にそれぞれ支持される。焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)は、スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に実際に入射することを視認した光軸方向位置でシャーシ(70)に固定されている。
【０００８】
スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に実際に入射することの視認は、例えば光軸方向に配置されたＣＣＤにより反射光の位置を撮影し、ＣＣＤからの映像画面を見て判断できる。記録媒体(34)には、ＣＤ等の光ディスク以外に、カード等、光を利用して記録情報を読取るものがふくまれる。対物スポット形成手段(30)、コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)には、レンズ以外の光学素子がふくまれる。
【０００９】
焦点調節手段(50)に対して光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)側における各スポット(M,E,F,G,H,I,J)からの反射光の光軸直角方向間隔は、例えばレーザの発振周波数、回折格子の格子間隔、コリメータ(28)の焦点距離とコリメータ(28)及び焦点調節手段(50)の合成焦点距離との比等の製造上のばらつきに因り、光ピックアップ装置(10)ごとにばらつきが生じる。しかるに、この光ピックアップ装置(10)では、焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)は、共に、シャーシ(70)に対して別体として、光軸方向へ変位し、スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に実際に入射することを視認した光軸方向位置でシャーシ(70)に固定される。各反射光は、対応の各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に正確に入射し、結果、各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)の受光面積を減少させて、周波数特性を良好に保持できる。
【００１０】
この発明に関連する光ピックアップ装置(10)によれば、複数個の光束は、光源(14)からの光を回折格子(20)に通過させて生成されている。
【００１１】
複数個の光束を単一の光源(14)から生成できるので、有利である。また、記録媒体(34)における各光束のスポット(M,E,F,G,H,I,J)はほぼ一列に並び、これにより、各焦点調節手段(50)の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)側における光軸直角方向の反射光は、ほぼ一列に並ぶとともに、反射光の間隔は、光軸方向の変化量に対して一次関数的に変化する。結果、光検出器用支持部材(78)を光軸方向へ変位させることにより、光軸直角方向へ予め所定間隔で配置された各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に反射光が入射する光軸方向位置を探し出すことが容易となる。
【００１２】
この発明に関連する光ピックアップ装置(10)によれば、複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)の内の少なくとも１個は、一光束を分割して受ける複数個の受光部から成る。
【００１３】
光軸直角方向の各反射光の位置は、光軸方向位置に関係して規則的に間隔と配置が変化する。したがって、少なくともどれか１個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)が、一光束を分割して受ける複数個の受光部から成ることにより（例えば光軸上の光検出器(52M)がA,B,C,Dの部分に分割されていることにより）、その光検出器の各受光部に、該光検出器に対応する反射光が実際に入射するかのみを探知しすれば、一列に位置する他の光検出器への反射光の実際の入射の探知は省略できる。
【００１４】
この発明の光ピックアップ装置(10)の製造方法において、光ピックアップ装置(10)は、コリメータ(28)を介して入射される複数個の光束の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)を記録媒体(34)の各トラックに形成する対物スポット形成手段(30)と、各スポット(M,E,F,G,H,I,J)に対応してそれぞれ設けられ対物スポット形成手段(30)、コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)を順番に経てスポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光を入射される複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)と、コリメータ(28)が取付けられるシャーシ(70)とを備えている。そして、光ピックアップ装置(10)の製造方法によれば、コリメータ(28)から焦点調節手段(50)まての第１の光軸方向距離とコリメータ(28)から光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)までの第２の光軸方向距離とを変化させて、各スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に入射する第１の光軸方向距離及び第２の光軸方向距離を探し、探し出した第１の光軸方向距離及び第２の光軸方向距離で焦点調節手段(50)及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)をそれぞれシャーシ(70)に固定する。
【００１５】
焦点調節手段(50)に対して光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)側における対物スポット形成手段(30)の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)からの反射光の間隔は、例えばレーザの発振周波数、回折格子の格子間隔、コリメータ(28)の焦点距離とコリメータ(28)及び焦点調節手段(50)の合成焦点距離との比等の製造上のばらつきに因り、光ピックアップ装置(10)ごとにばらつきが生じる。しかるに、この光ピックアップ装置(10)の製造方法では、光検出器用支持部材(78)及び焦点調節手段用支持部材(72)を、光軸方向へ移動させつつ、スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)にちょうど入射した光軸方向位置でシャーシ(70)に固定するので、それらばらつきを補償して、各反射光を、対応の各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に正確に入射させることができる。
【００１６】
この発明の光ピックアップ装置(10)の製造方法によれば、第１の光軸方向距離及び第２の光軸方向距離の変化は、相互の所定関係を維持しつつ行う。
【００１７】
各反射光は、光軸方向に対して所定角度で進むので、焦点調節手段(50)から出射した反射光が対応の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)へ的確に入射するときの基準の光軸方向位置から光軸方向へ焦点調節手段(50)までの距離及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)までの距離は所定の関係をもつ。この関係を保持しつつ、焦点調節手段用支持部材(72)及び光検出器用支持部材(78)を移動させて、反射光が対応の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)へ的確に入射する焦点調節手段(50)及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)の光軸方向位置を効率良く探知できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２は光ピックアップ装置10の光路図である。図２において、光ディスク34のＲ方向及びＴ方向は、それぞれ光ディスク34の半径方向（Ｒａｄｉａｌ方向。Ｒ方向及び反Ｒ方向はそれぞれ光ディスク34の外周側方向及び内周側方向に相当する。）及び光ディスク34の情報トラックの接線方向（Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ方向）をそれぞれ示し、各光学素子におけるＲ方向及びＴ方向は、それぞれ光ディスク34のＲ方向及びＴ方向へスポットを変位させるときの各光学素子の移動方向を示している。また、フォトダイオード受光面68におけるＲ’方向，Ｔ’方向はそれぞれ光ディスク34のＲ方向及び反Ｔ方向に対応する方向を示し、ビームスプリッタ24及び焦点調節レンズ50におけるＲ’方向及びＴ’方向は、それぞれフォトダイオード受光面68のＲ’方向及びＴ’方向に反射光のスポットを変位させるときのビームスプリッタ24及び焦点調節レンズ50の移動方向を示している。
【００１９】
半導体レーザー12は、半導体レーザー12から光ディスク34までの光軸32の始端となる発光部14を中心に、また、フォトダイオード16を、発光部14からＲ方向へ所定量偏心した個所に、それぞれもつ。ホログラムモジュール18は、半導体レーザー12側の面に回折格子面20を、また、回折格子面20とは反対側の面にホログラム面22をもつ。発光部14から放射されたレーザー光は、ホログラムモジュール18の回折格子面20により、光軸32上の１個と、それに対して各側にそれぞれ３個ずつの計７個の光束に分割される。回折格子面20への入射光に対する７個の光束の強度は、中央の光束が１８％、その他の各光束が約１１％となるように、回折格子が設計されており、回折ロスが約１６％となっている。７個の光束は、ビームスプリッタ24を直進して通過し、ミラー26において向きを９０°変更し、コリメータレンズ28及び対物レンズ30を順番に通過し、ＣＤ等の光ディスク34において、ほぼＴ方向に沿って一列にスポットM,E,F,G,H,I,Jを生成する。スポットM,E,F,G,H,I,Jの配列は、中心の光ディスク34に対して対称の配列であり、すなちわ、光軸32上のスポットMに対してスポットEとF、スポットGとH、及びスポットIとJが、対称位置の関係になっている。後述されるように、スポットMの反射光は、フォトダイオード52に入射されるが、フォトダイオード52のみは、縦横２個ずつの４個のフォトダイオードとなっており、その４個のフォトダイオードのA,B,C,Dの部分に分割されており、受光される光強度分布によるサーボ信号を得て、Ｒ方向へ連続して並ぶ７個のトラックにトラッキングされる。なお、コリメータレンズ28は、円形ではなく、Ｔ方向両端を直線で切除された小判形となっているが、これは、トラッキングおいて対物レンズ30はＲ方向へ変位するが、対物レンズ30のＲ方向への移動にもかかわらず、対物レンズ30全体に光が入射されるのを保証するために、コリメータレンズ28はＲ方向へは対物レンズ30の変位分に対応する寸法を持たなければならないのに対し、Ｔ方向へは対物レンズ30の変位がなく、Ｔ方向両端を切除しても、支障がなく、かつ切除することにより、コリメータレンズ28を小型化できるからである。
【００２０】
光軸66は、スポットMを始端とするスポットM,E,F,G,H,I,Jの反射光の光軸であり、スポットMからビームスプリッタ24までは、光軸32と重複する。すなわち、光ディスク34の反射光は、順番に、対物レンズ30、コリメータレンズ28、及びミラー26を通過して、ビームスプリッタ24へ入射され、ビームスプリッタ24において、９０°向きを変えられ、焦点調節レンズ50の方へ向かう。フォトダイオード受光面68は、光軸66に対して直角で所定の間隔を開けて一列に配置された光検出素子としてのフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jを含む平面として定義される。ビームスプリッタ24から焦点調節レンズ50の方へ出射した反射光は、焦点調節レンズ50を通過して、各フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jへ入射される。なお、光軸66上のフォトダイオード52のみは、Ｒ’方向及びＴ’方向へそれぞれ２個の計４個のフォトダイオード52A,52B,52C,52Dより成り、スポットMの反射光は４個に分割されて、各フォトダイオード52A,52B,52C,52Dへ入射される。フォトダイオード52A,52B,52C,52Dへの反射光の入射は、光ディスク34のトラックのデータ読み取りだけでなく、ＤＰＤ法によるトラッキングサーボ制御の誤差信号としても利用される。
【００２１】
一方、スポットMの反射光の一部は、ビームスプリッタ24からホログラムモジュール18の方へ向かい、ホログラムモジュール18のホログラム面22により向きをフォトダイオード16の方へ変えられて、フォトダイオード16へ入射する。フォトダイオード16へ入射された反射光は、フォーカスサーボ制御誤差信号として利用され、この誤差信号に基づいて対物レンズ30が光軸32方向へ変位させて、対物レンズ30と光ディスク34との距離が適正値へ制御される。
【００２２】
半導体レーザー12の発振周波数や回折格子の格子間隔等には製造上のばらつきがある。また、コリメータレンズ28の焦点距離と、コリメータレンズ28及び焦点調節レンズ50の合成焦点距離との比にも製造上のばらつきがある。これらばらつきは、フォトダイオード受光面68における反射光のの間隔に影響を与え、フォトダイオード52を除くフォトダイオード52E,52F,52G,52H,52I,52Jへ各反射光が適切に入射しない原因となる。そこで、後で、詳述するように、光ピックアップ装置10の製作時では、焦点調節レンズ50及びフォトダイオード受光面68を光軸66の方向へ変位させてみて、各反射光が対応のフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jへ正しく入射する光軸方向位置を探し出し、こうして探し出した光軸方向位置で焦点調節レンズ50及びフォトダイオード受光面68を固定するようにする。
【００２３】
図１は光ピックアップ装置10における焦点調節レンズ50及びフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの範囲の構造図である。シャーシ70には、ビームスプリッタ24やコリメータレンズ28（図２）等の光ピックアップ装置10の素子が光軸方向へ固定される位置が予め規定されており、それらはその規定光軸方向位置に固定される。これに対して、焦点調節レンズ50及びフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jは光軸66方向の位置を調整されて、シャーシ70に固定される。ケース体72は、シャーシ70とは別体であり、内部に焦点調節レンズ50を固定され、シャーシ70への固定時には、光軸66方向へ所定範囲内で移動自在になっている。基板74は、フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jを一列に所定間隔で固定され、フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの受光部はフォトダイオード受光面68上に位置する。ホルダ76は基板74を固定され、ブラケット78は、側面視「Ｌ」字形であり、一方の面部にホルダ76の周縁部を固定され、他方の面部でシャーシ70の下面に固定される。
【００２４】
シャーシ70へのケース体72及びブラケット78の組付けでは、ビームスプリッタ24（図２）に対して焦点調節レンズ50の反対側にＣＣＤを配置し、ブラケット78のホルダ取付け面部（フォトダイオード受光面68）におけるスポットM,E,F,G,H,I,Jの反射光を撮影し、その受像が受像機に表示されるようにする。そして、ロボット等を利用して、ケース体72及びブラケット78を光軸66方向へ変位させる。各反射光がフォトダイオード受光面68上の各フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jに入射するためには、コリメータレンズ28から焦点調節レンズ50までの光軸方向方向距離と、コリメータレンズ28からフォトダイオード受光面68までの光軸方向方向距離との間には、所定の関係を必要とするので、組付け時のケース体72及びブラケット78の光軸66方向変位は、ｙ＝ａ・ｘ＋ｂの関係を維持して行う。ただし、ｘはビームスプリッタ24の焦点調節レンズ50側の面を基準点として基準点から焦点調節レンズ50までの光軸66方向の距離、ｙは基準点からフォトダイオード受光面68までの光軸66方向の距離、ａ，ｂは定数である。ｘ＝０から徐々に増大しつつ、受像機よりフォトダイオード受光面68の各フォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J位置に反射光が入射する光軸方向位置になったかを探知し、なったら、その光軸方向位置でケース体72及びブラケット78をシャーシ70に接着剤等で本固定又は仮固定する。ホルダ76におけるフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの位置は予め決められているので、受像機の画面上にホルダ76上のフォトダイオード52M,52E,52F,52G,52H,52I,52Jの各位置をマーク表示すれば、ホルダ76はブラケット78に固定されていなくても、前述の探知を実施して、ブラケット78のみをシャーシ70に固定し、その後、ホルダ76の中心を光軸66に合わせてブラケット78に固定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光ピックアップ装置における焦点調節レンズ及びフォトダイオードの範囲の構造図である。
【図２】光ピックアップ装置の光路図である。
【符号の説明】
１０ 光ピックアップ装置
１４ 発光部（光源）
２０ 回折格子面（回折格子）
２８ コリメータレンズ（コリメータ）
３０ 対物レンズ（対物スポット形成手段）
３４ 光ディスク（記録媒体）
５０ 焦点調節レンズ（焦点調節手段）
５２Ｍ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ フォトダイオード
７０ シャーシ
７２ ケース体（焦点調節手段用支持部材）
７８ ブラケット（光検出器用支持部材）
Ｍ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ スポット
Claims (2)
- コリメータ(28)を介して入射される複数個の光束の各スポット(M,E,F,G,H,I,J)を記録媒体(34)の各トラックに形成する対物スポット形成手段(30)と、前記各スポット(M,E,F,G,H,I,J)に対応してそれぞれ設けられ前記対物スポット形成手段(30)、前記コリメータ(28)、及び焦点調節手段(50)を順番に経て前記スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光を入射される複数個の光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)と、前記コリメータ(28)が取付けられるシャーシ(70)とを備えている光ピックアップ装置(10)の製造方法において、
前記焦点調節手段(50)および光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)を移動させることにより、前記コリメータ(28)から前記焦点調節手段(50)までの第１の光軸方向距離Ｘと前記コリメータ(28)から前記光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)までの第２の光軸方向距離Ｙとを、Ｙ＝Ａ・Ｘ＋Ｂ（Ａ及びＢは定数）の関係を維持しつつ変化させながら、前記各スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光が前記各光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)に入射する第１の光軸方向距離Ｘ及び第２の光軸方向距離Ｙを探し、探し出した第１の光軸方向距離Ｘ及び第２の光軸方向距離Ｙで前記焦点調節手段(50)及び前記光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)をそれぞれ前記シャーシ(70)に固定することを特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。 - 前記コリメータ(28)及び焦点調節手段(50)間に、前記スポット(M,E,F,G,H,I,J)の反射光の一部を前記焦点調節手段(50)の方向へ導くビームスプリッタ(24)を備え、前記焦点調節手段 (50) および光検出器 (52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J) の移動は、前記ビームスプリッタ(24)の前記焦点調節手段(50)側の面から前記焦点調節手段(50)及び光検出器(52M,52E,52F,52G,52H,52I,52J)までの光軸方向距離をそれぞれｘ及びｙとし、ａ及びｂを定数とすれば、ｙ＝ａ・ｘ＋ｂが成立する関係を維持しつつ行うことを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置の製造方法。
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