JP3871325B2 - Objective lens tilt adjusting method of optical pickup device, objective lens tilt adjusting device of optical pickup device, and manufacturing method of optical pickup device - Google Patents

Objective lens tilt adjusting method of optical pickup device, objective lens tilt adjusting device of optical pickup device, and manufacturing method of optical pickup device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低コスト化及び調整時間の短縮化を図ることができる光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整方法等に関する。
【0002】
【従来の技術】
対物レンズ傾き調整装置は、CD(Compact Disk)やDVD(Digital Versatile Disk)等に搭載される光ピックアップ装置に備えられた対物レンズの調整を行なうものであり、その全体構成図が図12に示されている。
まず、ピックアップ装置100においては、投光素子101から発せられた光は1/4波長板102、ミラー103を介し、コリメートレンズ104で平行光とされた後、アクチュエータ105に取りつけられた対物レンズ106で収束光にしてから外部に照射する。
【0003】
一方、対物レンズ傾き調整装置200では、対物レンズ106からの収束光を擬似ディスク201を透過させた後、対物レンズ202により平行光にして収束レンズ203、リレーレンズ204、NDフィルタ205を介して再び収束光とする。そして、この収束光をCCD206(撮像手段)の撮像面に照射する。尚、対物レンズ106からの収束光の焦点を擬似ディスク201の表面に合わせることが必要とされており、そうするために擬似ディスク201と対物レンズ202とを光軸LC方向に移動可能に設けている。
【0004】
CCD206の撮像面には、ビームスポットB(0次光)の周囲に同心円状に1次光、2次光・・・が照射される。ここで、対物レンズ106が光軸LCに対して傾けられていると、コマ収差が発生して1次光、2次光・・・における輝度分布が不均一となり、それらの環状像のうちある方向が明るくなり、反対の方向が暗くなる(図11参照)。そこで、従来、ビームスポットBの面積中心位置と、上記1次光、2次光・・・の照射領域の面積中心位置とをそれぞれ算出し、それらの位置が一致するように(実際には、1次光の明るさが均一となるように)、対物レンズ106の傾きを調整することで、対物レンズ106をコマ収差が発生しない正しい位置(対物レンズの中心軸が光軸LCと一致する位置)に設定するものがあった(下記特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−49877号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成のものでは、CCD206上において、ビームスポットBの0次光と、それ以外の1次光等とを区別可能な照射像として撮像させる必要があり、そのために、収差の少ない高品質の光学系で対物レンズ調整装置200を構成しなければ高精度な傾き調整を行うことができない。また、CCD206上でビームスポットBの最大輝度点を形成する光が上記光学系の光軸(コマ収差がほとんど発生しない光路)から外れた経路を通過するような位置関係であっても、対物レンズ106の傾きが反映された正確な照射像を得るには、対物レンズ傾き調整装置200の光学系を構成する各レンズ自体も収差の少ない高価なものとする必要がある。
【0007】
また、上記のような光ピックアップ装置は、生産ライン上に流されて順次対物レンズの傾き調整が行なわれており、精密な測定を行うという性格から対物レンズの傾きを調整している最中には生産ラインの流れを一旦停止させている。一方で生産ラインの停止時間を極力短くして生産性の向上を図るために、対物レンズ106の傾き調整の時間の短縮化についても要望されている。
【0008】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、低コスト化を図りつつ、傾き調整時間を短縮化することが可能な光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整方法、光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整装置及び光ピックアップ装置の製造方法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】
本発明者らは、低コスト化を図ることができる対物レンズ傾き調整装置を開発すべく、鋭意研究してきたところ、以下の知見を見いだして本発明を完成するに至った。
撮像面におけるビームスポットの最大輝度点位置の受光量の変化を調べたところ、ビーム品質が最良(コマ収差が最小)となるときの対物レンズの傾きを0°とすると、対物レンズを傾けてビーム品質が低下(コマ収差が増大)したときには、ビームスポットの最大輝度点の受光量が低下することを発見し、さらに、対物レンズの各傾き角(傾角)に対する受光量の関係は2次曲線により表されることを発見した。
【0010】
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明は、光源と、その光源からの光を収束して外部に出射させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズの傾きを調整する方法であって、前記対物レンズから出射される光をレンズ光学系と撮像手段とからなる光学調整装置に入射させ、前記レンズ光学系を通して前記撮像手段の撮像面に照射することでビームスポットを形成させ、このビームスポットの最大輝度点を前記レンズ光学系の光軸が通る交点に一致させるように前記光ピックアップ装置又は前記光学調整装置を移動させつつ、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングし、これら傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出し、そのうち前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角に前記対物レンズを調整するところに特徴を有する。
【0011】
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記第1の傾角は前記一の方向における最大傾角とされており、前記第2の傾角は前記反対方向における最大傾角であるところに特徴を有する。
【0012】
請求項3の発明は、光源と、その光源からの光を収束して外部に出射させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズの傾きを調整する光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整装置であって、前記光ピックアップ装置を固定する調整ステージと、前記対物レンズの傾きを変更するレンズ傾角可変機構と、前記ピックアップ装置の対物レンズから出射される光をレンズ光学系を通して照射することで撮像面にビームスポットが形成される撮像手段と、前記ビームスポットのうち最大輝度点の光が前記レンズ光学系の光軸が通る交点に一致させるように前記調整ステージを移動させるステージ駆動機構と、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングするサンプリング手段と、これら第1、第2及び第3の傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出する演算手段と、前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角となるように前記レンズ傾角可変機構を調整する駆動手段とを備えるところに特徴を有する。
【0013】
請求項4の発明は、請求項3に記載のものにおいて、前記第1の傾角は前記一の方向における最大傾角とされており、前記第2の傾角は前記反対方向における最大傾角であるところに特徴を有する。
【0014】
請求項5の発明は、光源と、その光源からの光を収束して外部に出射させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズの傾きを調整する方法であって、前記対物レンズから出射される光をレンズ光学系と撮像手段とからなる光学調整装置に入射させ、前記レンズ光学系を通して前記撮像手段の撮像面に照射することでビームスポットを形成させ、このビームスポットの最大輝度点を前記レンズ光学系の光軸が通る交点に一致させるように前記光ピックアップ装置又は前記光学調整装置を移動させつつ、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングし、これら傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出し、そのうち前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角に前記対物レンズを調整する工程を含むところに特徴を有する。
【0015】
請求項6の発明は、請求項5に記載のものにおいて、前記第1の傾角は前記一の方向における最大傾角とされており、前記第2の傾角は前記反対方向における最大傾角であるところに特徴を有する。
【0016】
【発明の作用及び効果】
従来の対物レンズの傾きを調整する方法では、例えばビームスポットの周囲に形成されるリング状をなす1次光の明るさの分布が均一となるように対物レンズの傾きを設定するようにしている。これは、対物レンズの中心軸と光源からの光(実際には平行光)の中心軸とがずれると、コマ収差が発生し1次光の明るさが不均一となることでそのずれが判明するから、1次光の明るさが各部で均一となるように対物レンズの傾きを調整することで、この対物レンズの傾きを正すことができる。
ここで、1次光の明るさの不均一性は対物レンズにより発生するコマ収差の度合いのみを反映したものにしなければならない。したがって、対物レンズの傾きを調整する装置(対物レンズ傾き調整装置)に設けられたレンズにより発生するコマ収差を無くさなければならず、これにより、高品質な光学部品、高い組み付け精度が要求されて対物レンズ傾き調整装置が高コスト化するという問題があった。
また、実際の対物レンズ傾き調整装置では光ピックアップ装置の対物レンズからの光をレンズ等の複数の光学部品からなるレンズ光学系を介して撮像面に照射するようになっており、撮像面の中心とレンズ光学系の光軸とが一致するように構成されている。
【0017】
このような事情を踏まえて、本発明では、撮像面のうちレンズ光学系の光軸が通る交点にビームスポットの最大輝度点を一致させるように調整ステージを移動させつつ、撮像手段の撮像面のうちレーザスポットの最大輝度点の受光量が最大となるように対物レンズの傾きを調整している。このようにしたことで、レンズ光学系の品質、組み付け精度を緩やかにすることができるから、装置を低コスト化することが可能となる。さらには、レンズ光学系により発生するコマ収差が最小とされて一層正確な傾き調整が行なわれることとなる。
具体的な対物レンズの調整方法としては、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングし、これら傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出し、そのうち前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角に前記対物レンズを調整するようにしている。これにより、対物レンズの取り得る傾角すべてをサンプリングしなくとも対物レンズを正しい姿勢に調整することができ、もって、調整時間の短縮化を図ることができる(請求項1、請求項3及び請求項5の発明)。
【0018】
ここで、2次曲線を算出する方法としては、3点の座標(傾角、受光量)から2次関数が求められることを利用して、上記3種類の傾角に対する最大輝度点の受光量から対物レンズの各傾角に対する受光量を求めることができる。また、2次関数による最小自乗法を用いても同様である。
【0019】
また、上記最小自乗法を用いた場合には、最大輝度点の受光量が最大と予測される傾角に対して、その傾角よりも少なくとも大きい傾角における受光量及び小さい傾角における受光量をサンプリングすることが望ましい。従って、一の方向における最大傾角の受光量と反対の方向における最大傾角の受光量とをサンプリングすることで、最も望ましい2次曲線が得られ、一層確実な対物レンズの傾き調整を行なうことができる(請求項2、請求項4及び請求項6の発明)。
【0020】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>
本発明に係る対物レンズ傾き調整装置の一実施形態を図1ないし図7を参照して説明する。本実施形態の対物レンズ傾き調整装置は、CD(CompactDisk)やDVD(DigitalVersatileDisk)等に搭載されている光ピックアップ装置に備えられた対物レンズの傾きの検出、調整を行なうものである。尚、図1において、図面横方向をX軸、図面と直交する方向をY軸、図面上下方向をZ軸と定め、対物レンズ15の中心を原点とする。
【0021】
図1に示すように、光ピックアップ装置1は、投受光素子11(請求項に記載の「光源」に相当)と、1/4波長板12と、反射ミラー13と、コリメートレンズ14と、対物レンズ15と、この対物レンズ15の支持する角度を調整可能な支持部材16とからなり、本装置1は調整ステージ29bに固定された状態とされている。そして、投受光素子11からの光は1/4波長板12、反射ミラー13を介して、コリメートレンズ14を透過することで平行光に変えられ、その後対物レンズ15を透過して収束光として外部に出射されるよう構成されている。
【0022】
支持部材16(請求項に記載の「レンズ傾角可変機構」に相当する)は、これに設けられた2本の螺子(図示せず)のうち、一方を回すことでθX方向(X軸を中心に対物レンズ15を回動させる方向)に回動し、他方をまわすことでθY方向(Y軸を中心に対物レンズ15を回動させる方向)に回動するようになっており、この支持部材16の回動に伴なって対物レンズ15も回動される。また、これらの螺子は後述するドライバ駆動手段28に備えられたドライバ28aにより回されるようになっている。
【0023】
調整ステージ29bには、サーボ機構(図示せず)が備え付けられており、後述するステージ制御手段30(請求項に記載の「ステージ駆動機構」に相当する。)からサーボ駆動信号Sdを受けるとXY平面を二次元的に移動するようにされている。このように、調整用ステージ29bが移動すると、これに伴なって光ピックアップ装置1もXY平面上を移動する。
【0024】
対物レンズ傾き調整装置2は光ピックアップ装置1からの収束光を受けるように構成されている。詳しくは、対物レンズ15から出射した収束光を擬似ディスク21(球面収差補正板)を透過させ、対物レンズ22を通して平行光に変えてから、この平行光を収束レンズ23、リレーレンズ24、NDフィルター25等のレンズ光学系を通してCCD26(電荷結合素子、請求項に記載の「撮像手段」に相当)の撮像面へ照射させるように構成されている。また、CCD26は撮像面を構成する各画素の受光量に応じたパルス列からなる撮像信号Saを出力するようにされており、この撮像信号SaがCPU27aに送信される。
尚、対物レンズ22はZ軸方向に移動可能とされており、CCD26の撮像面に収束光の焦点が一致するように、この対物レンズ22の位置が調整されている。また、レンズ光学系の光軸とCCD26の撮像面の中心とがZ軸上において一致するように構成されている。従って、前記撮像面の中心が「レンズ光学系の光軸が通る交点」に相当する(以下「原点O」という)。また、レンズ光学系とCCD26とにより(符号20)が請求項に記載の「光学調整装置」の構成に相当する。
【0025】
CPU27は、受信した撮像信号Saに基づいてドライバ駆動手段28及びステージ制御手段29aへそれぞれドライバ駆動信号Sb,ステージ駆動信号Scを送信するようになっている。また、CPU27aに備えられたメモリ27bには所定の記憶領域が確保されている。
ドライバ駆動手段28はCPU27aからのドライバ駆動信号Sbに基づいてドライバ28aにより支持部材16に設けられている螺子を回すように構成されており、また、ステージ制御手段29aはCPU27aからのステージ駆動信号Scに基づいて調整ステージ29bのサーボ機構にサーボ駆動信号Sdを送信するように構成されている。
【0026】
本実施形態の構成は以上であり、続いてその動作についてCPU27aの処理を中心にして説明する。
光ピックアップ装置1の投受光素子11から発せられた光は、前述のようにして、CCD26の撮像面に照射されるとともに、図2に示すように、CPU27aがθX方向の傾き調整ルーチン(ステップS1、図3参照)及びθY方向の傾き調整ルーチン(ステップS2、図4参照)を実行する。
【0027】
<θX方向の傾き調整>
まず本処理及びθY方向の傾き調整の処理において、ドライバ駆動信号Sbを送出する前(初期状態)の対物レンズ15の傾角を0°と仮定しておき、以下、初期状態に対する傾角を示す。
図3及び図8に示すように、はじめにドライバ駆動手段28にドライバ駆動信号Sbを出力することで、支持部材16の一方の螺子が一方の回転方向へ一杯に回されると、対物レンズ15が+θX方向における最大傾角θX1(θX(max))まで傾けられる(ステップS101)。そして、受光量・傾角取得ルーチン(ステップS3、図5参照)の処理を行なう。
【0028】
図5に示すようにCPU27aは、CCD26から受けた撮像信号Saを基にして各画素の受光量を算出する(ステップS301)。このとき、撮像面における中央の画素(原点Oに対応する画素)の受光量が全画素の中で最大であると判断した場合には(ステップS302でYes)、その受光量L1 及び傾角θX1をメモリ27b記憶する(ステップS303)。
【0029】
逆に、中央の画素の受光量が最大と判断されなかったときには(ステップS302でNo)、受光量が最大とされている画素と中央の画素との距離(ΔX,ΔY)を算出して(ステップS304)、この距離に応じた制御信号Scをステージ制御手段29aに出力する(ステップS305)。するとステージ制御手段29aからサーボ機構に対してサーボ駆動信号Sdが出力され、サーボ機構は調整ステージ29bを(ΔX,ΔY)だけ移動させる。これに伴って対物レンズ15が移動してビームスポットBが撮像面の中心部分(原点O)に照射され、この結果、中央の画素が最大の受光量とされる(図7参照)。これにより、本発明でいう「ビームスポットの最大輝度点をレンズ光学系の光軸が通る交点に一致させる」ことができるのである。そして、このときの中央の画素の受光量L1 及び傾角θX1をメモリ27bの所定領域に記憶する(ステップS303)。
【0030】
次に、ステップS102において、ドライバ駆動手段28にドライバ駆動信号Sbを出力することで、支持部材16の一方の螺子が反対の回転方向へ所定回転数だけ回されると、対物レンズ15が−θX方向に回動して傾角θX2とされる(ステップS102)。そして、受光量取得ルーチンの処理を行なう(ステップS3)。このとき、対物レンズ15を傾けたことにより、ビームスポットBの最大輝度点RがCCD26の原点Oからずれ動くから、受光量・傾角取得ルーチン(ステップS3)においてはステップS304及びS305が実行され、最大輝度点Rが原点Oに位置される。そして、中央の画素の受光量L2 及び傾角θX2をメモリ27bに記憶する(ステップS303)。
【0031】
そして、ステップS103において、ドライバ駆動手段28にドライバ駆動信号Sbを出力することで、支持部材16の一方の螺子が反対の回転方向へ一杯に回されると、対物レンズ15が−θX方向における最大傾角θX3(−θX(max))とされる(ステップS102)。そして、受光量・傾角取得ルーチンの処理を行ない(ステップS3)、中央の画素の受光量L3 及び傾角θX3をメモリ27bに記憶する(ステップS303)。上記の処理を行なうことで、本発明でいう「対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリング」することができるのである。この後、曲線補間ルーチン(ステップS4)を実行する。
【0032】
まず、上記の処理によりサンプリングした傾角(θX1,θX2,θX3)における受光量(L1 ,L2 ,L3 )から最小自乗法(曲線補間)により、2次曲線Cを求める(ステップS401)。この2次曲線Cのうち受光量Lが最大となる対物レンズ15の傾角「θX0」を算出し(ステップS402)、対物レンズ15の傾角を「θX0」とするために、この傾角θX0と現在の傾角θX3とから対物レンズ15の回動角ΔθXhを算出する(ステップS403)。そして、ステップS104にて、ドライバ駆動信号Sbを送出することで、対物レンズ15をΔθXh回動させる。従って、傾角θX0が理論上コマ収差が最小となる正しい傾角とされる。
尚、上記傾角θX1、θX2及びθX3が本発明の「第1、第2及び第3の傾角」に相当する。
【0033】
<θY方向の調整>
図3及び図8に示すように、はじめにドライバ駆動手段28にドライバ駆動信号Sbを出力することで、支持部材16の他方の螺子が一方の回転方向へ一杯に回されると、対物レンズ15が+θY方向における最大傾角θY1(θY(max))まで傾けられる(ステップS201)。そして、受光量・傾角取得ルーチンの処理を行ない(ステップS3)、中央の画素の受光量L1 及び傾角θY1をメモリ27bに記憶する(ステップS303)。
【0034】
次に、ステップS202において、ドライバ駆動手段28にドライバ駆動信号Sbを出力することで、支持部材16の他方の螺子が反対の回転方向へ所定回転数だけ回されると、対物レンズ15が−ΔθY傾けられて傾角θY2とされる(ステップS202)。そして、受光量・傾角取得ルーチンの処理を行ない(ステップS3)、中央の画素の受光量L2 及び傾角θY2をメモリ27bに記憶する(ステップS303)。
【0035】
そして、ステップS103において、ドライバ駆動手段28にドライバ駆動信号Sbを出力することで、支持部材の他方の螺子が反対の回転方向へ一杯に回されると、対物レンズ15が−θY方向における最大傾角θY3(−θY(max))とされる(ステップS202)。そして、受光量・傾角取得ルーチンの処理を行ない(ステップS3)、中央の画素の受光量L3 及び傾角θY3をメモリ27bに記憶する(ステップS303)。この後、曲線補間ルーチン(ステップS4)を実行する。
【0036】
まず、上記サンプリングした傾角(θY1,θY2,θY3)における受光量(L1 ,L2 ,L3 )から最小自乗法(曲線補間)により、2次曲線Cを求める(ステップS401)。この2次曲線Cのうち受光量が最大となる対物レンズ15の傾角「θY0」を算出し(ステップS402)、対物レンズの傾角を「θY0」とするため、この傾角θY0と現在の傾角θY3とから対物レンズの回動角ΔθYhを算出する(ステップS403)。そして、ステップS204にて、ドライバ駆動信号Sbを送出することで、対物レンズをΔθYh回動させる。従って、傾角θY0が理論上コマ収差が最小となる正しい傾角とされる。
尚、上記傾角θY1、θY2及びθY3が本発明の「第1、第2及び第3の傾角」に相当する。
【0037】
尚、上記の動作から、CPU27aは請求項に記載の「サンプリング手段」及び「演算手段」として構成され、CPU27aとドライバ駆動手段28とで請求項に記載の「駆動手段」として構成されることは明らかである。
【0038】
図9には、θX方向における対物レンズ15の傾角に対する受光量、コマ収差の関係をグラフに示している。このグラフから明らかなように、対物レンズ15の傾きが0°、即ち、対物レンズ15がコマ収差の最小とされる傾角にあるときに撮像面の中央の画素の受光量が最大とされている。このことから、上記の処理を行なうことにより、確実に対物レンズ15を正しい姿勢(コマ収差が最小とされる傾角)に調整することができるとともに、調整時間を極めて短くすることができる。
【0039】
このように本実施形態では、撮像面における受光量に基づいて対物レンズ15の傾きの調整を行なっているから、従来の撮像面における光像の明るさのバランスに基づいて傾きを調整する構成のように、装置2内の光学系のコマ収差の発生を抑えるべく高精度な光学部品や高い組み付け精度が不要となり、低コストで装置を構成することができる。また、調整ステージ29bを動かして対物レンズ15からの光を撮像面の中心に移動するように調整しているから、各レンズ22、23により発生する収差を最小限に止め調整精度を高めることができる。さらには、曲線補間により受光量が最大とされる傾角を求める処理を行なうことで、全傾角における受光量をサンプルしなくとも対物レンズを正しい姿勢に調整することができるから、極めて短時間で傾き調整を行なうことができる。
【0040】
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)上記実施形態では、θX、θYの順に傾き調整を行なうようにしていたが、例えば逆の順番で傾き調整を行なうような構成であってもよく、また、双方を同時的に行なうような構成であっても良い。
【0041】
(2)また、上記実施形態ではCPU27aの制御により自動で対物レンズ15の傾き調整を行なうように構成されていたが、例えば、モニタ等の表示装置を設けてその表示画面上にビームスポットの画像と中央の画素の輝度とを表示し、作業者によって支持部材16の螺子及び調整ステージ29bを調整するような構成としてもよい。また、手動で調整を行なう際には、光学調整装置をXY平面上で移動させることで対物レンズ15からの光を撮像面の中心に相対移動させるようにすることもできる。
【0042】
(3)また、上記実施形態では、光ピックアップ装置1を調整ステージ29bに載置し、この調整ステージ29bを移動させることでビームスポットBを撮像面に対して中心に移動させるように構成していたが、例えば、レンズ光学系及び及び撮像手段を移動可能に支持する支持機構を設け、この支持機構を移動させることで光学系及びCCD26をXY平面上で移動させるように構成してもよい。
【0043】
(4)また、上記実施形態では、光ピックアップ装置1内部にレンズ傾角可変機構(支持部材16)を設け、このレンズ傾角可変機構を制御することで対物レンズ15の傾き調整を行なう構成を示したが、このレンズ傾角可変機構を外部に設けた構成としてもよい。1つの例として、光ピックアップ装置1に設けられた調整装置(レンズ傾角可変機構)により支持部材に支持されている対物レンズ15の傾きを調整し、傾きの調整が完了したら、その傾きをもって支持部材に対物レンズ15を固定するようなものであってもよい。
【0044】
(5)また、上記実施形態では、CPU27aは最小自乗法により2次関数を求める処理を行なっていたが、例えば、2次関数の一般式から上記サンプル点を通る2次関数を求める方法を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る対物レンズ傾き調整装置の構成を示す概略図
【図2】CPUのメイン処理を示すフローチャート
【図3】θX方向の傾き調整ルーチンのフローチャート
【図4】θY方向の傾き調整ルーチンのフローチャート
【図5】受光量取得ルーチンのフローチャート
【図6】曲線補間ルーチンのフローチャート
【図7】撮像面に照射されたビームスポットの模式図
【図8】各傾角に対する受光量のサンプル点及びこれらサンプル点から求められた2次曲線を描いたグラフ
【図9】対物レンズの傾き角に対する撮像面での受光量、コマ収差の関係を示したグラフ
【図10】従来の対物レンズ傾き調整装置の構成を示す概略図
【図11】撮像面に形成されるビームスポットの模式図
【符号の説明】
1…光ピックアップ装置
2…対物レンズ傾き調整装置
15…対物レンズ
16…支持部材
26…CCD
27a…CPU
28…ドライバ駆動手段
29a…ステージ制御手段
29b…調整ステージ
B…ビームスポット
O…原点
R…最大輝度点
C…2次曲線
θX1、θX2、θX3…θX方向の傾角
θY1、θY2、θY3…θY方向の傾角
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for adjusting the tilt of an objective lens of an optical pickup device and the like that can reduce costs and shorten adjustment time.
[0002]
[Prior art]
The objective lens tilt adjusting device adjusts an objective lens provided in an optical pickup device mounted on a CD (Compact Disk), a DVD (Digital Versatile Disk), etc., and its overall configuration is shown in FIG. Has been.
First, in the pickup device 100, the light emitted from the light projecting element 101 is converted into parallel light by the collimating lens 104 via the quarter-wave plate 102 and the mirror 103, and then the objective lens 106 attached to the actuator 105. Irradiate outside after making convergent light.
[0003]
On the other hand, in the objective lens tilt adjusting apparatus 200, the convergent light from the objective lens 106 is transmitted through the pseudo disk 201, and then converted into parallel light by the objective lens 202, and again through the convergent lens 203, the relay lens 204, and the ND filter 205. Let it be convergent light. Then, the convergent light is applied to the imaging surface of the CCD 206 (imaging means). Note that it is necessary to focus the convergent light from the objective lens 106 on the surface of the pseudo disk 201. To do so, the pseudo disk 201 and the objective lens 202 are provided so as to be movable in the direction of the optical axis LC. Yes.
[0004]
The imaging surface of the CCD 206 is irradiated with primary light, secondary light,... Concentrically around the beam spot B (zero order light). Here, when the objective lens 106 is tilted with respect to the optical axis LC, coma aberration occurs and the luminance distribution in the primary light, secondary light,... The direction becomes brighter and the opposite direction becomes darker (see FIG. 11). Therefore, conventionally, the area center position of the beam spot B and the area center position of the irradiation region of the primary light, the secondary light,... Are calculated, respectively, so that the positions coincide with each other (in practice, By adjusting the tilt of the objective lens 106 so that the brightness of the primary light is uniform, the objective lens 106 is positioned at a correct position where no coma aberration occurs (a position where the central axis of the objective lens coincides with the optical axis LC). ) (See Patent Document 1 below).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 10-49877 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration as described above, it is necessary to capture the zero-order light of the beam spot B and the other primary light as a distinguishable irradiation image on the CCD 206. High-precision tilt adjustment cannot be performed unless the objective lens adjustment device 200 is configured with a small number of high-quality optical systems. Even if the positional relationship is such that the light that forms the maximum luminance point of the beam spot B on the CCD 206 passes through a path deviated from the optical axis of the optical system (an optical path in which almost no coma aberration occurs). In order to obtain an accurate irradiation image in which the inclination of the lens 106 is reflected, it is necessary that the lenses constituting the optical system of the objective lens inclination adjusting apparatus 200 are also expensive with less aberration.
[0007]
In addition, the optical pickup device as described above is flown on the production line and the objective lens tilt is adjusted sequentially. During the adjustment of the objective lens tilt from the nature of precise measurement. Has temporarily stopped the flow of the production line. On the other hand, in order to shorten the stop time of the production line as much as possible and improve productivity, there is a demand for shortening the time for adjusting the tilt of the objective lens 106.
[0008]
The present invention has been completed based on the above circumstances, and an objective lens tilt adjustment method for an optical pickup device and an optical pickup device capable of reducing the tilt adjustment time while reducing costs. It is an object of the present invention to provide an objective lens tilt adjusting device and an optical pickup device manufacturing method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have intensively studied to develop an objective lens tilt adjusting device capable of reducing the cost. As a result, the inventors have found the following knowledge and completed the present invention.
When the change in the amount of light received at the maximum brightness point position of the beam spot on the imaging surface was examined, if the tilt of the objective lens is 0 ° when the beam quality is the best (minimum coma aberration), the beam is tilted with the objective lens. It was discovered that when the quality deteriorates (coma aberration increases), the amount of light received at the maximum luminance point of the beam spot decreases, and the relationship of the amount of light received with respect to each tilt angle (tilt angle) of the objective lens is a quadratic curve. I found it to be represented.
[0010]
As a means for achieving the above object, the invention of claim 1 is directed to an optical pickup device comprising a light source and an objective lens for converging light emitted from the light source and emitting the light to the outside. The light emitted from the objective lens is incident on an optical adjusting device including a lens optical system and an imaging unit, and is irradiated onto the imaging surface of the imaging unit through the lens optical system. A spot is formed, and the optical pickup device or the optical adjustment device is moved so that the maximum luminance point of the beam spot coincides with the intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes, and the inclination angle of the objective lens can be taken. Of these, a first tilt angle in one direction with respect to the optical axis, a second tilt angle in the opposite direction, and a third tilt angle different from the first and second tilt angles, The amount of light received at the maximum luminance point is sampled, a quadratic curve is calculated based on the amount of light received at the maximum luminance point at these inclination angles, and the amount of light received at the maximum luminance point for each inclination angle of the objective lens is calculated, Of these, the objective lens is adjusted to an inclination angle that maximizes the amount of light received at the maximum luminance point.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the first tilt angle is a maximum tilt angle in the one direction, and the second tilt angle is a maximum tilt angle in the opposite direction. Has characteristics.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device comprising a light source and an objective lens that converges and emits light from the light source to the outside. An adjustment stage for fixing the optical pickup device, a lens tilt angle varying mechanism for changing the tilt of the objective lens, and irradiating light emitted from the objective lens of the pickup device through a lens optical system. An imaging means in which a beam spot is formed on the imaging surface; and a stage drive mechanism that moves the adjustment stage so that light at the maximum luminance point of the beam spot coincides with an intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes; Of the tilt angles that the objective lens can take, a first tilt angle in one direction with respect to the optical axis and a second tilt angle in the opposite direction. Sampling means for sampling the amount of light received at the maximum luminance point at an inclination angle and a third inclination angle different from the first and second inclination angles, and the maximum luminance point at the first, second, and third inclination angles. And calculating means for calculating a quadratic curve based on the received light amount and calculating the received light amount at the maximum luminance point with respect to each inclination angle of the objective lens, and an inclination angle at which the received light amount at the maximum luminance point is maximized. And a driving means for adjusting the lens tilting variable mechanism.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the first tilt angle is a maximum tilt angle in the one direction, and the second tilt angle is a maximum tilt angle in the opposite direction. Has characteristics.
[0014]
The invention according to claim 5 is a method for adjusting the tilt of the objective lens in an optical pickup device comprising a light source and an objective lens for converging the light from the light source and emitting the same to the outside. The light emitted from the lens is incident on an optical adjusting device composed of a lens optical system and an imaging means, and a beam spot is formed by irradiating the imaging surface of the imaging means through the lens optical system. The maximum brightness of the beam spot While moving the optical pickup device or the optical adjustment device so that the point coincides with the intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes, the inclination angle of the objective lens can be in one direction with respect to the optical axis. The received light amount of the maximum brightness point at the first tilt angle, the second tilt angle in the opposite direction, and the third tilt angle different from the first and second tilt angles is sampled. And calculating a quadratic curve based on the amount of light received at the maximum luminance point at these inclination angles to calculate the amount of light received at the maximum luminance point for each inclination angle of the objective lens, of which the amount of light received at the maximum luminance point is It is characterized in that it includes a step of adjusting the objective lens to a maximum tilt angle.
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, the first tilt angle is a maximum tilt angle in the one direction, and the second tilt angle is a maximum tilt angle in the opposite direction. Has characteristics.
[0016]
Operation and effect of the invention
In the conventional method of adjusting the tilt of the objective lens, for example, the tilt of the objective lens is set so that the brightness distribution of the primary light in a ring shape formed around the beam spot is uniform. . This is because if the central axis of the objective lens and the central axis of the light from the light source (actually parallel light) deviate, coma aberration occurs and the brightness of the primary light becomes non-uniform. Therefore, the inclination of the objective lens can be corrected by adjusting the inclination of the objective lens so that the brightness of the primary light is uniform in each part.
Here, the non-uniformity of the brightness of the primary light must reflect only the degree of coma generated by the objective lens. Therefore, the coma aberration generated by the lens provided in the device for adjusting the tilt of the objective lens (objective lens tilt adjusting device) must be eliminated, which requires high-quality optical parts and high assembly accuracy. There has been a problem that the objective lens tilt adjustment device is expensive.
In an actual objective lens tilt adjustment device, light from the objective lens of the optical pickup device is irradiated onto the imaging surface through a lens optical system composed of a plurality of optical components such as lenses. And the optical axis of the lens optical system.
[0017]
In view of such circumstances, in the present invention, while moving the adjustment stage so that the maximum luminance point of the beam spot coincides with the intersection of the imaging surface through which the optical axis of the lens optical system passes, Among them, the inclination of the objective lens is adjusted so that the amount of light received at the maximum luminance point of the laser spot becomes maximum. By doing so, the quality and assembly accuracy of the lens optical system can be moderated, so that the cost of the apparatus can be reduced. Furthermore, coma aberration generated by the lens optical system is minimized, and more accurate tilt adjustment is performed.
Specific objective lens adjustment methods include a first tilt angle in one direction with respect to the optical axis, a second tilt angle in the opposite direction, and the first and first tilt angles that can be taken by the objective lens. The amount of light received at the maximum brightness point at a third tilt angle different from the tilt angle of 2 is sampled, and a quadratic curve is calculated based on the amount of light received at the maximum brightness point at these tilt angles, with respect to each tilt angle of the objective lens. The amount of light received at the maximum luminance point is calculated, and the objective lens is adjusted to an inclination angle that maximizes the amount of light received at the maximum luminance point. Thus, the objective lens can be adjusted to the correct posture without sampling all the tilt angles that the objective lens can take, and thus the adjustment time can be shortened (Claim 1, Claim 3 and Claim 3). 5 invention).
[0018]
Here, as a method of calculating the quadratic curve, by using the fact that a quadratic function is obtained from the coordinates (tilt angle, received light amount) of three points, the objective light is detected from the received light amount of the maximum luminance point with respect to the three kinds of tilt angles. The amount of light received for each tilt angle of the lens can be obtained. The same applies to the least square method using a quadratic function.
[0019]
In addition, when the least square method is used, the received light amount at a tilt angle at least larger than the tilt angle and the received light amount at a small tilt angle are sampled with respect to the tilt angle at which the received light amount at the maximum luminance point is predicted to be the maximum. Is desirable. Therefore, the most desirable quadratic curve can be obtained by sampling the amount of light received at the maximum tilt angle in one direction and the amount of light received at the maximum tilt angle in the opposite direction, and the tilt adjustment of the objective lens can be performed more reliably. (Invention of Claim 2, Claim 4 and Claim 6).
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
An embodiment of an objective lens tilt adjusting apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. The objective lens tilt adjusting device of the present embodiment detects and adjusts the tilt of an objective lens provided in an optical pickup device mounted on a CD (CompactDisk), a DVD (Digital VersatileDisk) or the like. In FIG. 1, the horizontal direction in the drawing is defined as the X axis, the direction orthogonal to the drawing is defined as the Y axis, the vertical direction in the drawing is defined as the Z axis, and the center of the objective lens 15 is defined as the origin.
[0021]
As shown in FIG. 1, the optical pickup device 1 includes a light projecting / receiving element 11 (corresponding to a “light source” recited in the claims), a quarter-wave plate 12, a reflecting mirror 13, a collimating lens 14, an objective. The device 15 includes a lens 15 and a support member 16 capable of adjusting the angle supported by the objective lens 15, and the apparatus 1 is fixed to the adjustment stage 29b. Then, the light from the light projecting / receiving element 11 is converted into parallel light by passing through the collimating lens 14 via the quarter-wave plate 12 and the reflecting mirror 13, and then passing through the objective lens 15 to be externally converged light. It is comprised so that it may radiate | emit to.
[0022]
The support member 16 (corresponding to the “lens tilt angle varying mechanism” described in the claims) is rotated in one direction by rotating one of two screws (not shown) provided in the support member 16 (centered on the X axis). The objective lens 15 is rotated in the direction (in which the objective lens 15 is rotated), and the other is turned to rotate in the θY direction (the direction in which the objective lens 15 is rotated around the Y axis). With the rotation of 16, the objective lens 15 is also rotated. Further, these screws are rotated by a driver 28a provided in driver driving means 28 described later.
[0023]
The adjustment stage 29b is provided with a servo mechanism (not shown). When the servo drive signal Sd is received from the stage control means 30 (corresponding to the “stage drive mechanism” described in the claims) described later, XY is provided. The plane is moved two-dimensionally. As described above, when the adjustment stage 29b moves, the optical pickup apparatus 1 also moves on the XY plane.
[0024]
The objective lens tilt adjusting device 2 is configured to receive convergent light from the optical pickup device 1. Specifically, the convergent light emitted from the objective lens 15 is transmitted through the pseudo disk 21 (spherical aberration correction plate) and converted into parallel light through the objective lens 22, and then the parallel light is converted into the convergent lens 23, the relay lens 24, and the ND filter. The imaging surface of the CCD 26 (charge coupled device, corresponding to “imaging means” recited in the claims) is irradiated through a lens optical system such as 25. Further, the CCD 26 is configured to output an imaging signal Sa composed of a pulse train corresponding to the amount of light received by each pixel constituting the imaging surface, and this imaging signal Sa is transmitted to the CPU 27a.
The objective lens 22 is movable in the Z-axis direction, and the position of the objective lens 22 is adjusted so that the focal point of the convergent light coincides with the imaging surface of the CCD 26. Further, the optical axis of the lens optical system and the center of the imaging surface of the CCD 26 are configured to coincide on the Z axis. Therefore, the center of the imaging surface corresponds to “the intersection where the optical axis of the lens optical system passes” (hereinafter referred to as “origin O”). The lens optical system and the CCD 26 (reference numeral 20) correspond to the configuration of the “optical adjustment device” recited in the claims.
[0025]
The CPU 27 transmits a driver drive signal Sb and a stage drive signal Sc to the driver drive means 28 and the stage control means 29a, respectively, based on the received imaging signal Sa. A predetermined storage area is secured in the memory 27b provided in the CPU 27a.
The driver driving means 28 is configured to turn a screw provided on the support member 16 by the driver 28a based on the driver driving signal Sb from the CPU 27a, and the stage control means 29a is a stage driving signal Sc from the CPU 27a. Is configured to transmit a servo drive signal Sd to the servo mechanism of the adjustment stage 29b.
[0026]
The configuration of the present embodiment is as described above, and the operation will be described focusing on the processing of the CPU 27a.
The light emitted from the light projecting / receiving element 11 of the optical pickup device 1 is irradiated onto the imaging surface of the CCD 26 as described above, and as shown in FIG. 2, the CPU 27a performs an inclination adjustment routine (step S1) in the θX direction. , And FIG. 3) and the inclination adjustment routine in the θY direction (see step S2, FIG. 4).
[0027]
<Inclination adjustment in the θX direction>
First, in this process and the tilt adjustment process in the θY direction, the tilt angle of the objective lens 15 before sending the driver drive signal Sb (initial state) is assumed to be 0 °, and the tilt angle with respect to the initial state is shown below.
As shown in FIGS. 3 and 8, by first outputting a driver driving signal Sb to the driver driving means 28, when one screw of the support member 16 is fully rotated in one rotation direction, the objective lens 15 is moved. It is tilted to the maximum tilt angle θX1 (θX (max)) in the + θX direction (step S101). Then, the received light amount / tilt angle acquisition routine (step S3, see FIG. 5) is performed.
[0028]
As shown in FIG. 5, the CPU 27a calculates the amount of light received by each pixel based on the imaging signal Sa received from the CCD 26 (step S301). At this time, if it is determined that the received light amount of the center pixel (pixel corresponding to the origin O) on the imaging surface is the maximum among all the pixels (Yes in step S302), the received light amount L1 and the inclination angle θX1 are set as follows. The memory 27b is stored (step S303).
[0029]
On the contrary, when the light reception amount of the central pixel is not determined to be the maximum (No in step S302), the distances (ΔX, ΔY) between the pixel having the maximum light reception amount and the central pixel are calculated ( In step S304, a control signal Sc corresponding to this distance is output to the stage control means 29a (step S305). Then, a servo drive signal Sd is output from the stage control means 29a to the servo mechanism, and the servo mechanism moves the adjustment stage 29b by (ΔX, ΔY). Along with this, the objective lens 15 moves and the beam spot B is irradiated to the central portion (origin O) of the imaging surface, and as a result, the central pixel is set to the maximum light receiving amount (see FIG. 7). As a result, the “maximum luminance point of the beam spot can be made to coincide with the intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes” in the present invention. Then, the received light amount L1 and the inclination angle θX1 of the central pixel at this time are stored in a predetermined area of the memory 27b (step S303).
[0030]
Next, in step S102, by outputting a driver driving signal Sb to the driver driving means 28, when one screw of the support member 16 is rotated by a predetermined number of rotations in the opposite rotation direction, the objective lens 15 is -θX. Rotate in the direction to be the tilt angle θX2 (step S102). Then, the received light amount acquisition routine is performed (step S3). At this time, since the objective lens 15 is tilted, the maximum luminance point R of the beam spot B is shifted from the origin O of the CCD 26, so steps S304 and S305 are executed in the received light amount / tilt angle acquisition routine (step S3). The maximum luminance point R is located at the origin O. Then, the received light amount L2 and the inclination angle θX2 of the central pixel are stored in the memory 27b (step S303).
[0031]
In step S103, by outputting the driver driving signal Sb to the driver driving means 28, when one screw of the support member 16 is fully rotated in the opposite rotational direction, the objective lens 15 is maximized in the -θX direction. The inclination angle θX3 (−θX (max)) is set (step S102). Then, the received light amount / tilt angle acquisition routine is performed (step S3), and the received light amount L3 and the tilt angle θX3 of the central pixel are stored in the memory 27b (step S303). By performing the above processing, the “first inclination angle in one direction with respect to the optical axis among the inclination angles that can be taken by the objective lens”, the second inclination angle in the opposite direction, and the first and The amount of light received at the maximum luminance point at a third tilt angle different from the second tilt angle can be “sampled”. Thereafter, a curve interpolation routine (step S4) is executed.
[0032]
First, a quadratic curve C is obtained by the least square method (curve interpolation) from the received light amounts (L1, L2, L3) at the inclination angles (θX1, θX2, θX3) sampled by the above processing (step S401). Of this quadratic curve C, the inclination angle “θX0” of the objective lens 15 that maximizes the amount of received light L is calculated (step S402). In order to set the inclination angle of the objective lens 15 to “θX0”, The rotation angle ΔθXh of the objective lens 15 is calculated from the tilt angle θX3 (step S403). Then, in step S104, the objective lens 15 is rotated by ΔθXh by sending the driver drive signal Sb. Therefore, the tilt angle θX0 is theoretically a correct tilt angle that minimizes coma aberration.
The tilt angles θX1, θX2, and θX3 correspond to the “first, second, and third tilt angles” of the present invention.
[0033]
<Adjustment in θY direction>
As shown in FIGS. 3 and 8, by first outputting a driver drive signal Sb to the driver drive means 28, when the other screw of the support member 16 is fully rotated in one rotation direction, the objective lens 15 is moved. It is tilted to the maximum tilt angle θY1 (θY (max)) in the + θY direction (step S201). Then, the received light amount / tilt angle acquisition routine is performed (step S3), and the received light amount L1 and tilt angle θY1 of the central pixel are stored in the memory 27b (step S303).
[0034]
Next, in step S202, by outputting the driver driving signal Sb to the driver driving means 28, when the other screw of the support member 16 is rotated by a predetermined number of rotations in the opposite rotation direction, the objective lens 15 is -ΔθY. Inclined to an inclination angle θY2 (step S202). Then, the received light amount / tilt angle acquisition routine is performed (step S3), and the received light amount L2 and the tilt angle θY2 of the central pixel are stored in the memory 27b (step S303).
[0035]
In step S103, by outputting the driver drive signal Sb to the driver drive means 28, when the other screw of the support member is fully rotated in the opposite rotation direction, the objective lens 15 is tilted to the maximum inclination angle in the -θY direction. θY3 (−θY (max)) is set (step S202). Then, the received light amount / tilt angle acquisition routine is performed (step S3), and the received light amount L3 and the tilt angle θY3 of the central pixel are stored in the memory 27b (step S303). Thereafter, a curve interpolation routine (step S4) is executed.
[0036]
First, a quadratic curve C is obtained from the received light amounts (L1, L2, L3) at the sampled inclination angles (θY1, θY2, θY3) by the method of least squares (curve interpolation) (step S401). Of the quadratic curve C, the inclination angle “θY0” of the objective lens 15 that maximizes the amount of received light is calculated (step S402). In order to set the inclination angle of the objective lens to “θY0”, the inclination angle θY0 and the current inclination angle θY3 are Is used to calculate the rotation angle ΔθYh of the objective lens (step S403). In step S204, the objective lens is rotated by ΔθYh by sending a driver drive signal Sb. Therefore, the tilt angle θY0 is theoretically a correct tilt angle that minimizes coma aberration.
The tilt angles θY1, θY2, and θY3 correspond to “first, second, and third tilt angles” of the present invention.
[0037]
From the above operation, the CPU 27a is configured as “sampling means” and “calculation means” recited in the claims, and the CPU 27a and the driver driving means 28 are configured as “drive means” recited in the claims. it is obvious.
[0038]
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the amount of received light and coma aberration with respect to the inclination angle of the objective lens 15 in the θX direction. As is apparent from this graph, the amount of light received by the central pixel on the imaging surface is maximized when the inclination of the objective lens 15 is 0 °, that is, when the objective lens 15 is at an angle at which coma aberration is minimized. . Therefore, by performing the above processing, the objective lens 15 can be reliably adjusted to the correct posture (tilt angle at which coma aberration is minimized) and the adjustment time can be shortened extremely.
[0039]
Thus, in this embodiment, since the inclination of the objective lens 15 is adjusted based on the amount of light received on the imaging surface, the inclination is adjusted based on the brightness balance of the optical image on the conventional imaging surface. Thus, high-precision optical components and high assembly accuracy are not required to suppress the occurrence of coma aberration in the optical system in the apparatus 2, and the apparatus can be configured at low cost. Further, since the adjustment stage 29b is moved to adjust the light from the objective lens 15 to move to the center of the imaging surface, the aberration generated by the lenses 22 and 23 can be minimized and the adjustment accuracy can be improved. it can. Furthermore, by performing the process of obtaining the tilt angle at which the received light amount is maximized by curve interpolation, the objective lens can be adjusted to the correct posture without sampling the received light amount at all tilt angles. Adjustments can be made.
[0040]
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1) In the above embodiment, the tilt adjustment is performed in the order of θX and θY. However, for example, the configuration may be such that the tilt adjustment is performed in the reverse order, and both are performed simultaneously. It may be a simple configuration.
[0041]
(2) In the above embodiment, the tilt adjustment of the objective lens 15 is automatically performed under the control of the CPU 27a. For example, a display device such as a monitor is provided, and an image of the beam spot is displayed on the display screen. And the brightness of the central pixel may be displayed, and the operator may adjust the screw of the support member 16 and the adjustment stage 29b. Further, when the adjustment is performed manually, the light from the objective lens 15 can be relatively moved to the center of the imaging surface by moving the optical adjustment device on the XY plane.
[0042]
(3) In the above embodiment, the optical pickup device 1 is placed on the adjustment stage 29b, and the adjustment stage 29b is moved to move the beam spot B to the center with respect to the imaging surface. However, for example, a support mechanism that movably supports the lens optical system and the imaging unit may be provided, and the optical system and the CCD 26 may be moved on the XY plane by moving the support mechanism.
[0043]
(4) In the above embodiment, the lens tilt variable mechanism (support member 16) is provided in the optical pickup device 1 and the tilt of the objective lens 15 is adjusted by controlling the lens tilt variable mechanism. However, the lens tilt angle variable mechanism may be provided outside. As one example, the inclination of the objective lens 15 supported by the support member is adjusted by an adjustment device (lens inclination angle varying mechanism) provided in the optical pickup device 1, and when the adjustment of the inclination is completed, the support member has the inclination. Alternatively, the objective lens 15 may be fixed.
[0044]
(5) In the above embodiment, the CPU 27a performs processing for obtaining a quadratic function by the method of least squares. However, for example, a method of obtaining a quadratic function passing through the sample points from a general expression of a quadratic function is used. May be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an objective lens tilt adjusting apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing main processing of a CPU.
FIG. 3 is a flowchart of an inclination adjustment routine in the θX direction.
FIG. 4 is a flowchart of an inclination adjustment routine in the θY direction.
FIG. 5 is a flowchart of a received light amount acquisition routine.
FIG. 6 is a flowchart of a curve interpolation routine.
FIG. 7 is a schematic diagram of a beam spot irradiated on an imaging surface.
FIG. 8 is a graph depicting sample points of received light quantity for each inclination angle and quadratic curves obtained from these sample points.
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the amount of light received on the imaging surface and the coma aberration with respect to the tilt angle of the objective lens.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional objective lens tilt adjustment device;
FIG. 11 is a schematic diagram of a beam spot formed on an imaging surface.
[Explanation of symbols]
1. Optical pickup device
2 ... Objective lens tilt adjustment device
15 ... Objective lens
16: Support member
26 ... CCD
27a ... CPU
28 ... Driver driving means
29a ... Stage control means
29b ... Adjustment stage
B ... Beam spot
O ... Origin
R: Maximum luminance point
C ... quadratic curve
θX1, θX2, θX3 ... Inclination in the θX direction
θY1, θY2, θY3… Inclination angle in θY direction

Claims (6)

光源と、その光源からの光を収束して外部に出射させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズの傾きを調整する方法であって、
前記対物レンズから出射される光をレンズ光学系と撮像手段とからなる光学調整装置に入射させ、前記レンズ光学系を通して前記撮像手段の撮像面に照射することでビームスポットを形成させ、このビームスポットの最大輝度点を前記レンズ光学系の光軸が通る交点に一致させるように前記光ピックアップ装置又は前記光学調整装置を移動させつつ、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングし、これら傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出し、そのうち前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角に前記対物レンズを調整することを特徴とする光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整方法。
In an optical pickup device comprising a light source and an objective lens that converges and emits light from the light source to the outside, a method of adjusting the tilt of the objective lens,
The light emitted from the objective lens is incident on an optical adjusting device including a lens optical system and an imaging unit, and a beam spot is formed by irradiating the imaging surface of the imaging unit through the lens optical system. While the optical pickup device or the optical adjustment device is moved so that the maximum luminance point of the lens coincides with the intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes, one of the tilt angles that the objective lens can take is one with respect to the optical axis. The amount of light received at the maximum luminance point at the first inclination angle in the direction of the second direction, the second inclination angle in the opposite direction, and the third inclination angle different from the first and second inclination angles is sampled. A quadratic curve is calculated based on the amount of light received at the maximum luminance point, and the amount of light received at the maximum luminance point for each tilt angle of the objective lens is calculated. Objective lens tilt adjusting method of an optical pickup device characterized by the amount of light received is adjusting the objective lens in the tilt angle to be maximized.
前記第1の傾角は前記一の方向における最大傾角とされており、前記第2の傾角は前記反対方向における最大傾角である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対物レンズ傾き調整方法。2. The objective lens tilt of the optical pickup device according to claim 1, wherein the first tilt angle is a maximum tilt angle in the one direction, and the second tilt angle is a maximum tilt angle in the opposite direction. Adjustment method. 光源と、その光源からの光を収束して外部に出射させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズの傾きを調整する光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整装置であって、
前記光ピックアップ装置を固定する調整ステージと、前記対物レンズの傾きを変更するレンズ傾角可変機構と、前記ピックアップ装置の対物レンズから出射される光をレンズ光学系を通して照射することで撮像面にビームスポットが形成される撮像手段と、前記ビームスポットのうち最大輝度点の光が前記レンズ光学系の光軸が通る交点に一致させるように前記調整ステージを移動させるステージ駆動機構と、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングするサンプリング手段と、これら第1、第2及び第3の傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出する演算手段と、前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角となるように前記レンズ傾角可変機構を調整する駆動手段とを備えてなる光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整装置。
In an optical pickup device comprising a light source and an objective lens that converges and emits light from the light source, the objective lens tilt adjustment device of the optical pickup device that adjusts the tilt of the objective lens,
An adjustment stage for fixing the optical pickup device, a lens tilt angle varying mechanism for changing the tilt of the objective lens, and a beam spot on the imaging surface by irradiating light emitted from the objective lens of the pickup device through a lens optical system An imaging means for forming the stage, a stage driving mechanism for moving the adjustment stage so that light at the maximum luminance point of the beam spot coincides with the intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes, and the objective lens Of the obtained tilt angles, the maximum brightness point at a first tilt angle in one direction with respect to the optical axis, a second tilt angle in the opposite direction, and a third tilt angle different from the first and second tilt angles. Sampling means for sampling the amount of received light, and a secondary curve based on the amount of received light at the maximum luminance point at the first, second and third tilt angles. And calculating means for calculating the amount of light received at the maximum luminance point for each inclination angle of the objective lens, and adjusting the lens inclination variable mechanism so that the amount of light received at the maximum luminance point is maximized. An objective lens tilt adjusting device for an optical pickup device comprising a driving means.
前記第1の傾角は前記一の方向における最大傾角とされており、前記第2の傾角は前記反対方向における最大傾角であることを特徴とする請求項3に記載の光ピックアップ装置の対物レンズ傾き調整装置。4. The objective lens tilt of the optical pickup device according to claim 3, wherein the first tilt angle is a maximum tilt angle in the one direction, and the second tilt angle is a maximum tilt angle in the opposite direction. Adjustment device. 光源と、その光源からの光を収束して外部に出射させる対物レンズとを備えた光ピックアップ装置において、前記対物レンズの傾きを調整する方法であって、
前記対物レンズから出射される光をレンズ光学系と撮像手段とからなる光学調整装置に入射させ、前記レンズ光学系を通して前記撮像手段の撮像面に照射することでビームスポットを形成させ、このビームスポットの最大輝度点を前記レンズ光学系の光軸が通る交点に一致させるように前記光ピックアップ装置又は前記光学調整装置を移動させつつ、前記対物レンズが取り得る傾角のうち前記光軸に対して一の方向における第1の傾角と、反対方向における第2の傾角と、前記第1及び第2の傾角とは異なる第3の傾角とにおける前記最大輝度点の受光量をサンプリングし、これら傾角における前記最大輝度点の受光量に基づいて2次曲線を算出して前記対物レンズの各傾角に対する前記最大輝度点の受光量を算出し、そのうち前記最大輝度点の受光量が最大とされる傾角に前記対物レンズを調整する工程を含むことを特徴とする光ピックアップ装置の製造方法。
In an optical pickup device comprising a light source and an objective lens that converges and emits light from the light source to the outside, a method of adjusting the tilt of the objective lens,
The light emitted from the objective lens is incident on an optical adjusting device including a lens optical system and an imaging unit, and a beam spot is formed by irradiating the imaging surface of the imaging unit through the lens optical system. While the optical pickup device or the optical adjustment device is moved so that the maximum luminance point of the lens coincides with the intersection point through which the optical axis of the lens optical system passes, one of the tilt angles that the objective lens can take is one with respect to the optical axis. The amount of light received at the maximum luminance point at the first inclination angle in the direction of the second direction, the second inclination angle in the opposite direction, and the third inclination angle different from the first and second inclination angles is sampled. A quadratic curve is calculated based on the amount of light received at the maximum luminance point, and the amount of light received at the maximum luminance point for each tilt angle of the objective lens is calculated. Method of manufacturing an optical pickup apparatus in which the light receiving amount is characterized in that it comprises a step of adjusting the objective lens in the inclination angle is maximum.
前記第1の傾角は前記一の方向における最大傾角とされており、前記第2の傾角は前記反対方向における最大傾角であることを特徴とする請求項5に記載の光ピックアップ装置の製造方法。6. The method of manufacturing an optical pickup device according to claim 5, wherein the first inclination angle is a maximum inclination angle in the one direction, and the second inclination angle is a maximum inclination angle in the opposite direction.
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