JP4656879B2 - Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method - Google Patents
Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4656879B2 JP4656879B2 JP2004202830A JP2004202830A JP4656879B2 JP 4656879 B2 JP4656879 B2 JP 4656879B2 JP 2004202830 A JP2004202830 A JP 2004202830A JP 2004202830 A JP2004202830 A JP 2004202830A JP 4656879 B2 JP4656879 B2 JP 4656879B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical pickup
- light
- beam spot
- emitted
- condenser lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
本発明は、光ピックアップからの出射光の非点収差などの特性を測定する出射光測定装置、及び測定方法に関する。 The present invention relates to an outgoing light measuring apparatus and a measuring method for measuring characteristics such as astigmatism of outgoing light from an optical pickup.
光ディスクなどを記録・再生する情報記録再生装置は、光ディスクにレーザ光を照射することにより情報を記録し、その反射光を受光することにより光ディスクに記録された情報を再生する。このため、情報記録再生装置に設けられる光ピックアップは、光ディスクの情報記録面にレーザ光を集光させる。このとき、レーザ光に収差が生じることにより、光ディスク上に形成されるビームスポットが真円とならずに楕円などになってしまう場合がある。ここでの収差としては、例えばコマ収差や非点収差や球面収差などが挙げられる。特に、非点収差は、光学部品の精度や光学調整具合により発生し、光ディスクからの情報の読み取り精度や情報の書き込み精度を低下させる。 An information recording / reproducing apparatus for recording / reproducing an optical disc or the like records information by irradiating the optical disc with a laser beam, and reproduces information recorded on the optical disc by receiving reflected light. For this reason, the optical pickup provided in the information recording / reproducing apparatus focuses the laser beam on the information recording surface of the optical disc. At this time, aberration may occur in the laser light, and the beam spot formed on the optical disk may become an ellipse or the like instead of a perfect circle. Examples of the aberrations here include coma, astigmatism, and spherical aberration. In particular, astigmatism occurs due to the accuracy of optical components and the degree of optical adjustment, and reduces the reading accuracy of information from the optical disc and the writing accuracy of information.
上記のような不具合を生じさせないために、通常は、光ピックアップの収差を測定して、光ピックアップ内の光学系を調整したり、検査の結果が悪いものは破棄したりしている。例えば、特許文献1乃至3には、光ピックアップの出射光の測定装置や調整方法が記載されている。具体的には、光ピックアップからの出射光のビームスポットを光学ヘッドなどを用いて拡大及びデフォーカスし、そのビームスポットの形状を測定して非点収差の評価などを行っている。この場合、光学ヘッド内の対物レンズをピエゾ素子を利用して移動させることにより、測定するビームスポットの形状を変化させている。なお、ピエゾ素子を用いるのは、対物レンズを移動させてビームスポットをデフォーカスするために高い移動精度(例えば±1μm)が要求されるからである。
In order not to cause the above problems, the aberration of the optical pickup is usually measured and the optical system in the optical pickup is adjusted, or the one with a bad inspection result is discarded. For example,
しかしながら、上記の技術においてはピエゾ素子を用いているため、測定装置が高価になってしまっていた。また、ピエゾ素子は耐久性に欠けるため、光ピックアップの生産工程における検査などの継続的な使用には不向きであった。 However, in the above technique, since a piezo element is used, the measuring apparatus is expensive. Also, since the piezo element lacks durability, it is not suitable for continuous use such as inspection in the optical pickup production process.
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、耐久性を有し、且つ安価で簡易に構成される光ピックアップの出射光測定装置、及び測定方法を提供することにある。 Examples of the problem to be solved by the present invention are as described above. An object of the present invention is to provide an outgoing light measuring device and a measuring method for an optical pickup that is durable and inexpensive and simply configured.
請求項1に記載の発明では、光ピックアップから出射される出射光の特性を測定する光ピックアップの出射光測定装置は、前記光ピックアップからの出射光を平行光にして出射する対物レンズと、前記対物レンズが出射した平行光を集光し、所定位置にビームスポットを形成する集光レンズと、前記集光レンズを光軸方向に移動させる移動手段と、前記所定位置に配置され、前記集光レンズにより集光されたビームスポットを撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する前記集光レンズの第1位置と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する前記集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする。
In the invention according to
請求項6に記載の発明では、光ピックアップから出射される出射光の特性を測定する光ピックアップの出射光測定方法は、前記光ピックアップからの出射光を対物レンズによって平行光にし、前記対物レンズが出射した平行光を集光レンズによって集光し、撮像手段上にビームスポットを形成する集光工程と、前記集光レンズを光軸方向に移動させる移動工程と、前記集光レンズを移動させつつ前記撮像手段により撮像した前記ビームスポットの画像に基づいて、前記出射光の特性を測定する測定工程と、を備え、前記測定工程は、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する前記集光レンズの第1位置と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する前記集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出することを特徴とする。
In the invention according to
本発明の好適な実施形態では、光ピックアップから出射される出射光の特性を測定する光ピックアップの出射光測定装置は、前記光ピックアップからの出射光を平行光にして出射する対物レンズと、前記対物レンズが出射した平行光を集光し、所定位置にビームスポットを形成する集光レンズと、前記集光レンズを光軸方向に移動させる移動手段と、前記所定位置に配置され、前記集光レンズにより集光されたビームスポットを撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する前記集光レンズの第1位置と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する前記集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出する検出手段と、を備える。
In a preferred embodiment of the present invention, an outgoing light measuring device for an optical pickup that measures the characteristics of outgoing light emitted from an optical pickup comprises: an objective lens that emits the outgoing light from the optical pickup as parallel light; A condensing lens that condenses parallel light emitted from the objective lens and forms a beam spot at a predetermined position, a moving means that moves the condensing lens in the optical axis direction, and the condensing lens that is disposed at the predetermined position. An imaging means for imaging the beam spot collected by the lens; a first position of the condenser lens corresponding to a first image of the beam spot imaged by the imaging means; and a beam spot imaged by the imaging means. Detecting means for detecting an astigmatic difference based on a distance from the second position of the condenser lens corresponding to the second image .
上記の光ピックアップの出射光測定装置は、光ピックアップから出射される出射光の非点収差などの収差を測定するために好適に使用される。この出射光測定装置では、光ピックアップからの出射光を対物レンズで平行光にし、対物レンズが出射した平行光を集光レンズにより所定位置にビームスポットとして集光する。基本的に、対物レンズと集光レンズの焦点距離によりビームスポットの拡大率が規定され、所定位置には拡大されたビームスポットが形成される。集光レンズは、移動手段により光軸方向に移動される。そして、出射光測定装置は、集光レンズを光軸上で所定量ずつ移動させるなどして光ピックアップからの出射光をデフォーカスさせ、そのときのビームスポットの形状などに基づいて収差等の特性を測定する。この場合、集光レンズから所定位置までの光路を、対物レンズの光ピックアップ側の光路に比べて十分に長くすることにより、集光レンズを移動させる際に高い分解能は要求されなくすることができる。即ち、集光レンズを固定し、対物レンズを移動させる比較例の構成と比較した場合、上記の出射光測定装置における集光レンズの移動精度は、上記の比較例において対物レンズの移動に要求される精度に比べてかなり低くて済む。よって、集光レンズの移動手段として高精度の移動手段を用いる必要がなくなり、出射光測定装置を安価に構成することができるとともに、測定操作も容易となる。
また、上記の光ピックアップの出射光測定装置は、所定位置に配置され、集光レンズにより集光されたビームスポットを撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する集光レンズの第1位置と、撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出する検出手段と、を備える。これにより、非点収差の度合いを示す非点隔差を適切に検出することができる。よって、検出されたビームスポットの非点隔差に基づいて、光ピックアップの評価を行うことができる。
The outgoing light measuring device of the optical pickup is preferably used for measuring aberrations such as astigmatism of outgoing light emitted from the optical pickup. In this emitted light measuring apparatus, the emitted light from the optical pickup is converted into parallel light by the objective lens, and the parallel light emitted from the objective lens is condensed as a beam spot at a predetermined position by the condenser lens. Basically, the magnification ratio of the beam spot is defined by the focal length of the objective lens and the condenser lens, and an enlarged beam spot is formed at a predetermined position. The condenser lens is moved in the optical axis direction by the moving means. Then, the emitted light measuring device defocuses the emitted light from the optical pickup by moving the condenser lens by a predetermined amount on the optical axis, and characteristics such as aberration based on the shape of the beam spot at that time. Measure. In this case, by making the optical path from the condenser lens to a predetermined position sufficiently longer than the optical path on the optical pickup side of the objective lens, high resolution can be eliminated when moving the condenser lens. . That is, when compared with the configuration of the comparative example in which the condenser lens is fixed and the objective lens is moved, the movement accuracy of the condenser lens in the above output light measuring device is required for the movement of the objective lens in the comparative example. It is considerably lower than the accuracy required. Therefore, it is not necessary to use high-precision moving means as moving means for the condensing lens, the emitted light measuring device can be configured at low cost, and measurement operation is facilitated.
In addition, the above-described emitted light measuring device of the optical pickup corresponds to a first image of the beam spot which is arranged at a predetermined position and images the beam spot collected by the condenser lens, and the beam spot captured by the imaging unit. Detecting means for detecting an astigmatism based on a distance between a first position of the collecting lens and a second position of the collecting lens corresponding to the second image of the beam spot imaged by the imaging means; Is provided. Thereby, the astigmatic difference indicating the degree of astigmatism can be detected appropriately. Therefore, the optical pickup can be evaluated on the basis of the astigmatic difference between the detected beam spots.
上記の光ピックアップの出射光測定装置の一態様では、前記第1の画像は、前記撮像手段が撮像したビームスポットの形状が真円となる光軸上の合焦点よりも前記対物レンズ側に位置する第1の焦点における画像であり、かつ、前記第2の画像は、前記合焦点よりも前記撮像手段側に位置する第2の焦点における画像である。
In one aspect of the emitted light measuring apparatus of the optical pickup, the first image is positioned closer to the objective lens than the focal point on the optical axis where the shape of the beam spot captured by the imaging unit is a perfect circle. The second image is an image at a second focal point that is located closer to the imaging means than the focal point.
上記の光ピックアップの出射光測定装置の他の一態様では、前記集光レンズが出射した光ビームが通過する複数のレンズをさらに備える。集光レンズが出射した光ビームをさらに複数のレンズに通過させることにより、所定位置において得られる像の方向を元のビームスポットの方向と一致させることができ、測定における作業が容易となる。 In another aspect of the emitted light measuring device of the above optical pickup, the optical pickup device further includes a plurality of lenses through which the light beam emitted from the condenser lens passes. By passing the light beam emitted from the condenser lens through a plurality of lenses, the direction of the image obtained at a predetermined position can be made coincident with the direction of the original beam spot, and the work in measurement becomes easy.
1つの好適な例では、前記移動手段は、機械式に前記集光レンズを移動させる移動機構とすることができる。また、好適な例では、前記対物レンズは固定される。前述のように、対物レンズではなく集光レンズを移動させる構成としたので、その移動にはピエゾ素子などが要求されるほどの高い精度を必要としない。よって、例えばモータとボールネジなどの機構により集光レンズを移動させる構造を採用することができる。これにより、装置を安価で構成することができると共に、移動手段の操作にそれほど高い精度を要求されることがなくなり、作業を容易かつ迅速に行うことができる。 In one preferred example, the moving means may be a moving mechanism that mechanically moves the condenser lens. In a preferred example, the objective lens is fixed. As described above, since the condensing lens is moved instead of the objective lens, the movement does not require such high accuracy that a piezo element or the like is required. Therefore, for example, a structure in which the condenser lens is moved by a mechanism such as a motor and a ball screw can be employed. As a result, the apparatus can be configured at low cost, and the operation of the moving means is not required to have so high accuracy, and the operation can be performed easily and quickly.
本発明の他の実施形態では、光ピックアップから出射される出射光の特性を測定する光ピックアップの出射光測定方法は、前記光ピックアップからの出射光を対物レンズによって平行光にし、前記対物レンズが出射した平行光を集光レンズによって集光して撮像手段上にビームスポットを形成する集光工程と、前記集光レンズを光軸方向に移動させる移動工程と、前記集光レンズを移動させつつ前記撮像手段により撮像した前記ビームスポットの画像に基づいて、前記出射光の特性を測定する測定工程と、を備え、前記測定工程は、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する前記集光レンズの第1位置と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する前記集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出する。このような光ピックアップの出射光測定方法によっても、集光レンズの移動に要求される精度は、対物レンズをピエゾ素子などにより移動させる場合と比較してそれほど高くないので、簡易な手順で迅速に測定を行うことができる。また、ビームスポットのデフォーカス状態を変化させて得た複数のビームスポット画像に基づいて非点隔差を適切に検出することができ、当該非点隔差に基づいて光ピックアップの評価を適切に行うことができる。 In another embodiment of the present invention, there is provided a method of measuring an outgoing light of an optical pickup that measures a characteristic of outgoing light emitted from an optical pickup, wherein the outgoing light from the optical pickup is converted into parallel light by an objective lens. A condensing step of condensing the emitted parallel light by a condensing lens to form a beam spot on the imaging means, a moving step of moving the condensing lens in the optical axis direction, and moving the condensing lens A measurement step of measuring the characteristics of the emitted light based on the image of the beam spot imaged by the imaging means, and the measurement step corresponds to a first image of the beam spot imaged by the imaging means Based on the distance between the first position of the condenser lens and the second position of the condenser lens corresponding to the second image of the beam spot imaged by the imaging means. Detecting the astigmatism. Even with this method of measuring the emitted light of the optical pickup, the accuracy required for moving the condenser lens is not so high compared to moving the objective lens with a piezo element, etc. Measurements can be made. Also, the astigmatic difference can be appropriately detected based on a plurality of beam spot images obtained by changing the defocused state of the beam spot, and the optical pickup is appropriately evaluated based on the astigmatic difference. Can do.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[出射光測定装置の構成]
まず、本発明の実施例に係る出射光測定装置100の構成について、図1を用いて説明する。出射光測定装置100は、光学ヘッド20と画像処理システム40とを備え、光ピックアップ10などから出射される光ビームb2の収差、例えば非点収差などを測定する装置である。
[Configuration of outgoing light measurement device]
First, the configuration of the emitted
光ピックアップ10は、特定の波長のビームを出射するレーザダイオード1を有する。光ピックアップ10内に設けられた光学系は、レーザダイオード1が出射した光ビームの平行度や光軸角度などを調整し、ミラーにより光ビームを所定の経路に誘導する。そして、光ピックアップ10は、対物レンズ8により集光した光ビームb2を光学ヘッド20に対して出射する。なお、光ピックアップ10は、DVD(Digital Versatile Disc)やCD(Compact Disc)などの光ディスクに情報を記録する際又は情報を再生する際に、光ディスクの情報記録面上に光ビームを照射する装置であり、情報記録装置や情報再生装置などに搭載される。
The
光ピックアップ10が出射した光ビームb2は、対物レンズ21を介して光学ヘッド20の内部に入射する。詳細は後述するが、光学ヘッド20内では、光ビームb2を対物レンズ21により平行光にし、この平行光を集光レンズで集光してCCDカメラなどの撮像手段に照射する。そして、光レンズにより集光された光ビームのビームスポットをCCDカメラで撮像し、撮像したビームスポットの画像データS1を画像処理システム40に供給する。
The light beam b <b> 2 emitted from the
画像処理システム40は、PC(パーソナルコンピュータ)41とモニタ42を有する。PC41は、光学ヘッド20から画像データS1を取得して、これをモニタ42に表示する。ユーザ(例えば、光ピックアップ10の検査を行う者)は、モニタ42に表示されたビームスポットの形状を目視し、PC41を操作することで光学ヘッド20内の集光レンズの位置を変化させることにより、光学ヘッド20内の光ビームのデフォーカスの度合いを調節することができる。この場合、PC41は、ユーザの操作に応じた制御信号S2を光学ヘッドに供給する。
The
なお、光学ヘッド20内の集光レンズ位置の調節は、PC41を操作して行うことに限定はされず、ユーザが直接光学ヘッド20を操作するように構成してもよい。
The adjustment of the position of the condensing lens in the
[光ピックアップの構成]
次に、光ピックアップ10の具体的な構成について説明する。図2は、光ピックアップ10の概略構成を示す斜視図である。
[Configuration of optical pickup]
Next, a specific configuration of the
光ピックアップ10は、レーザダイオード1と、コリメータレンズ2と、ハーフミラー3及び4と、ミラー5と、マルチレンズ6と、受光素子7と、対物レンズ8と、アクチュエータ9と、ケーシング11と、を備える。
The
レーザダイオード1は、特定波長の光ビームb1を出射して、コリメータレンズ2に光ビームb1を入射させる。コリメータレンズ2は光ビームb1を平行光とする。コリメータレンズ2を通過した光ビームb1は、ハーフミラー3、4、及びミラー5によって所定の経路に誘導され、対物レンズ8に入射する。
The
対物レンズ8は、アクチュエータ9上に固定されており、入射した光ビームb1を集光し、光ビームb2として出射する。アクチュエータ9は、移動可能にケーシング11に配置されており、矢印9aで示すように対物レンズ8を光ディスクDの半径方向に移動させることができる。これにより、対物レンズ8から出射される光ビームb2のスポットを光ディスクDの目標トラック上に配置する、いわゆるトラッキングサーボを行うことが可能となる。
The
対物レンズ8から出射された光ビームb2は光ディスクDの情報記録面に照射される。このとき、光ディスクDにて反射された反射光b3は対物レンズ8に入射する。この反射光b3は、ミラー5にて反射されてハーフミラー4を通過し、マルチレンズ6に入射する。そして、反射光b3は、マルチレンズ6により集光されて受光素子7により受光される。これにより、光ディスクDに記録された情報を読み取ることが可能となる。
The light beam b2 emitted from the
ここで、光ピックアップ10から出射される光ビームb2の非点収差について図3を用いて説明する。
Here, astigmatism of the light beam b2 emitted from the
例えば、対物レンズ8から出射される光ビームb2は非点収差を有し、焦点位置によってその形状(断面形状)が異なる。具体的には、光ビームb2の形状は、対物レンズ8側の焦点付近では符号50で示すような一方向に伸びた楕円となり、対物レンズ8から離れた側の焦点付近では符号52で示すような先の一方向と垂直方向に伸びた楕円となり、両焦点位置の概ね中間位置では符号51で示すような真円となる。光ビームb2の形状が真円となる位置53を「合焦点」と呼ぶ。また、上記の焦点位置間の距離Eを「非点隔差」と呼ぶ。なお、光ピックアップ10は、この非点隔差Eが概ね1μm以下であることが好ましい。
For example, the light beam b2 emitted from the
本実施例に係る出射光測定装置100は、光ピックアップ10からの出射光のCCDカメラ上における集光ポイントを変化させて(即ち、光ビームをデフォーカスさせて)ビームスポットの形状を撮影し、このビームスポットの形状に基づいて非点隔差Eを測定する。得られた非点隔差Eに基づいて光ピックアップ10の評価が行われる。
The emitted
[光学ヘッドの構成]
以下では、本実施例に係る出射光測定装置100の光学ヘッド20の構成について説明する。図1に示す光学ヘッド20の説明を行う前に、まず同様の基本構成を有する光学ヘッド20aに基づいて、基本的な動作などを説明する。図4は、光学ヘッド20aの構成を示す図である。図4は、光学ヘッド20aの光軸方向に平行な面に沿った断面図を示す。なお、図1においては光学ヘッド20はその下方から光ピックアップ10の出射光を受光するが、図4に示す基本構成においては、理解を容易にするために、光学ヘッド20aの長さ方向に沿って光ピックアップの出射光が供給されるものとする。
[Configuration of optical head]
Below, the structure of the
光学ヘッド20aは、対物レンズ21と、対物レンズ保持部22と、集光レンズ23と、集光レンズ保持部24と、アクチュエータ25と、CCDカメラ26と、ケーシング27と、を備えている。
The
光ピックアップ10の対物レンズ8より出射された光ビームb2は、光学ヘッド20aの対物レンズ21に入射する。対物レンズ21は、対物レンズ保持部22に固定されており、対物レンズ保持部22はケーシング27に固定されている。即ち、対物レンズ22は移動不能な状態で光学ヘッド20a内に配置されている。対物レンズ21は平行光b4aを出射し、これを集光レンズ23に入射させる。
The light beam b2 emitted from the
集光レンズ23は、平行光b4aに対して略垂直に配置され、集光レンズ保持部24に固定されている。集光レンズ保持部24は、アクチュエータ25により移動可能に保持されている。アクチュエータ25は、例えばモータとボールネジなどの機械式移動機構を備えて構成されており、矢印55で示す方向、即ち光軸方向に集光レンズ保持部24を移動させる。これにより、集光レンズ23を移動させて、平行光b4aのデフォーカスの度合いを変化させることができる。なお、アクチュエータ25は、PC41から供給される制御信号S2によって移動方向や移動量などが制御され、移動手段として機能する。
The
集光レンズ23は、平行光b4aを集光して、CCDカメラ26に光ビームb4bを照射してビームスポットを形成する。CCDカメラ26は、供給される光ビームb4bのビームスポットを撮像し、撮像したビームスポットの画像データS1をPC41に供給する。
The
ここで、本実施例の光学ヘッド20aにおいて、対物レンズ21ではなく集光レンズ23を移動させる理由について、図5を用いて説明する。
Here, the reason for moving the
図5は、光学ヘッド20a内の対物レンズ21と集光レンズ23との関係を模式的に示した図であり、元の物体と対物レンズ21及び集光レンズ23によって作られる像との位置関係を示している。光軸上の位置57aにある物体Aの像A’は、対物レンズ21と集光レンズ23によって位置57bに現れる。対物レンズ21に入射する光は符号b4aaで示され、集光レンズ23から出射される光は符号b4baで示される。
FIG. 5 is a diagram schematically showing the relationship between the
この場合、対物レンズ21の焦点距離fin及び集光レンズ23の焦点距離foutにより規定される横倍率βはβ=−fout/fin=−A’/Aとなり、縦倍率αはα=β2となる。なお、図5の配置では、対物レンズ21の焦点距離finは、元の物体Aと対物レンズ21との間の距離に等しい。また、集光レンズ23の焦点距離foutは、対物レンズ21及び集光レンズ23によって作り出された像A’と集光レンズ23との間の距離に等しい。
In this case, the lateral magnification beta is β = -f out / f in = -A '/ A becomes defined by the focal length f out of the focal length f in and the
次に、物体Aを対物レンズ21から離れる方向に距離Cだけ移動させたとする。即ち、物体Aと同一の物体Bを位置58aに配置する。この場合、対物レンズ21に入射される光は符号b4abで示され、集光レンズ23から出射される光は符号b4bbのようになり、物体Bの像B’は位置58bに作られる。このとき、像A’と像B’との距離Δ(即ち、位置57bと位置58bとの距離)は、Δ=Cα=Cβ2となる。例えば、集光レンズ23の焦点距離foutが対物レンズ21の焦点距離finの50倍であるとき、即ち横倍率β=50(縦倍率α=2500)のとき、距離Δ=2500Cとなる。よって、作り出される像A’とB’の距離は、元の物体AとBの距離Cの2500倍の距離だけずれることになる。対物レンズ21を移動させることは、元の物体を移動することと等価であるので、対物レンズ21を距離Cだけ移動させることは、集光レンズ23を距離Δだけ移動させることと等しい。
Next, it is assumed that the object A is moved by a distance C in a direction away from the
図4に示す光学ヘッド20a内の対物レンズ21と集光レンズ23により構成される光学系において、入射する光ビームをデフォーカス状態を変えるためには、対物レンズ21と集光レンズ23のいずれか一方を移動させればよい。通常は、光学ヘッド20aの先端部から対物レンズ21までの距離F1は、集光レンズ23とCCDカメラ26との距離F2に比べて小さく構成されている。つまり、集光レンズ23の焦点距離は対物レンズ21の焦点距離よりかなり大きいので、図5の例と同様に、対物レンズ21をCだけ移動させることは、集光レンズ23をΔだけ移動させることと等価である。よって、光学ヘッド20aへ入射する光ビームを同じデフォーカス状態とするには、対物レンズ21を高い分解能で移動させるより、集光レンズ23をそれより低い分解能で移動させる方が容易である。
In the optical system constituted by the
以上のような理由から、本実施例では、入射する光ビームをデフォーカス状態としてその形状を変化させるために、対物レンズ21ではなく集光レンズ23を移動させている。これにより、集光レンズ23を移動させる装置をアクチュエータ25などの簡易な装置にて構成することができる。対物レンズ21側を移動させる構成のように高価なピエゾ素子などを用いる必要がないので、出射光測定装置100を安価に構成することができる。
For this reason, in this embodiment, the
次に、本実施例に係る光学ヘッド20aを用いたビームスポット形状の測定例を図6を用いて具体的に説明する。
Next, a measurement example of the beam spot shape using the
図6(a)は、集光レンズ23の移動方法を示している。PC41は、集光レンズ23が矢印60で示す方向に移動するようにアクチュエータ25を制御する。そして、集光レンズ23が符号K1、K2、K3、K4、K5で示す位置に達したときに、ビームスポットの形状をCCDカメラ26にて撮像する。これらの位置にて撮像された画像は、それぞれ図6(b)〜(f)で示すようにモニタ42に表示される。なお、上記の撮像する位置は等間隔である。
FIG. 6A shows a method for moving the
図6(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、それぞれ集光レンズ23を符号K1、K2、K3、K4、K5で示す位置に配置した場合にCCDカメラ26により撮像されたビームスポットSPa、SPb、SPc、SPd、SPe(以下、「ビームスポットSP」と記した場合は、これら全てを含むものとする)の形状を示している。なお、ビームスポットSPは、レーザパワーに応じて色が段階的に変化するようにモニタ42に表示される。図6(b)〜(f)では、ハッチングにて色の変化を大まかに示している。具体的には、図6(b)に示すように、ビームスポットSPaの中心にある符号61aで示す領域は最もレーザパワーが強く、符号61bで示す領域、符号61cで示す領域へと中心から外周側に離れるにつれてレーザパワーは弱くなっていく。位置K1に対応するビームスポットSPaは、一方向に伸びた楕円の形状を有しており、上記のレーザパワーの分布が広がっている。
6 (b), (c), (d), (e), and (f), the
図6(c)に示すように、位置K2に対応するビームスポットSPbも、同一の方向に伸びた楕円の形状を有しており、レーザパワーの分布が広がっている。但し、その長辺はビームスポットSPaよりも緩やかであり、レーザパワーの分布の広がり具合は小さい。図6(d)に示すように、位置K3に対応するビームスポットSPcは、真円の形状を有しており、最もレーザパワーが強い領域が占める割合が大きいことがわかる。即ち、ビームスポットSPcは、図3の合焦点の位置53に相当する。
As shown in FIG. 6C, the beam spot SPb corresponding to the position K2 also has an elliptical shape extending in the same direction, and the laser power distribution is widened. However, the long side is gentler than the beam spot SPa, and the spread of the laser power distribution is small. As shown in FIG. 6D, it can be seen that the beam spot SPc corresponding to the position K3 has a perfect circle shape, and the ratio of the region having the strongest laser power is large. That is, the beam spot SPc corresponds to the in-
図6(e)に示すように、位置K4に対応するビームスポットSPdは、ビームスポットSPbと概ね垂直な方向に伸びた楕円の形状を有しており、レーザパワーの分布が広がっている。また、図6(f)に示すように、位置K5に対応するビームスポットSPeは、ビームスポットSPaと概ね垂直方向に伸びた楕円の形状を有しており、レーザパワーの分布が広がっている。即ち、ビームスポットSPの形状及びレーザパワーの分布は、合焦点位置53を挟んで概ね線対称になっていることがわかる。図6(b)及び図6(f)に対応する位置K1及びK5がそれぞれ焦点であるとすると、非点隔差Eは図6(a)におけるK1とK5の距離に相当する。従って、アクチュエータ25の移動距離に基づいて位置K1〜K5の距離を算出することにより、非点隔差Eを求めることができる。このように、ビームスポットSPをモニタ42に表示させることにより、非点隔差Eを測定して光ピックアップ10を評価することが可能となる。
As shown in FIG. 6E, the beam spot SPd corresponding to the position K4 has an elliptical shape extending in a direction substantially perpendicular to the beam spot SPb, and the laser power distribution is widened. Further, as shown in FIG. 6F, the beam spot SPe corresponding to the position K5 has an elliptical shape extending in a direction substantially perpendicular to the beam spot SPa, and the laser power distribution is widened. That is, it can be seen that the shape of the beam spot SP and the distribution of the laser power are substantially line symmetric with respect to the
次に、図1に示す光学ヘッド20について説明する。
Next, the
図7は、図1に示す光学ヘッド20の概略構成図を示す。図7は、光学ヘッド20の光軸方向に平行な面に沿った断面図を示す。なお、上記した光学ヘッド20aと同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the
光学ヘッド20は、対物レンズ21が出射する平行光b4aをミラー28にて反射させて、集光レンズ23に入射させる点で光学ヘッド20aと異なる。これにより、光ピックアップ10を光学ヘッド20の下方に配置することが可能となり、測定環境の省スペース化が可能となる。
The
また、光学ヘッド20は、集光レンズ23から出射されたビームb4bを、更に対物レンズ30及び集光レンズ31に入射させている点で光学ヘッド20aと異なる。具体的には、集光レンズ23が出射したビームb4bを対物レンズ30に入射させ、対物レンズ30から出射された平行光b5aを集光レンズ31に入射させる。そして、集光レンズ31は、CCDカメラ26に光ビームb5bを供給する。対物レンズ21と集光レンズ23のみを通過してCCDカメラ26により撮像されるビームスポットは上下左右が逆転したものとなっているため、集光レンズ23から出射した光ビームを更に対物レンズ30と集光レンズ31を通過させることにより上下左右の方向を再度逆転させる。これにより、光ピックアップ10から出射した光ビームの移動方向と、CCDカメラ26により撮像されるビームスポットの移動方向とを一致させることができ、ユーザはモニタ42を目視しながら装置の調節を行いやすくなる。
The
なお、図7に示す光学ヘッド20では、説明の単純化のために光ビームの経路を直線的に配置しているが、実際には、複数のミラーなどを用いて、光ビームの経路を光学ヘッド20内で迂回させることができる。光学的に同一の構成であっても、光学ヘッド20に搭載される他の光学部品や移動機構などとの関係で、光ビームの経路を迂回させることにより、実際の光学ヘッドの長さを短くすることができ、光学ヘッドを小型化することが可能となる。
In the
1 レーザダイオード
10 光ピックアップ
20、20a 光学ヘッド
23、31 集光レンズ
25 アクチュエータ
40 画像処理システム
41 PC(パーソナルコンピュータ)
42 モニタ
100 出射光測定装置
DESCRIPTION OF
42
Claims (6)
前記光ピックアップからの出射光を平行光にして出射する対物レンズと、
前記対物レンズが出射した平行光を集光し、所定位置にビームスポットを形成する集光レンズと、
前記集光レンズを光軸方向に移動させる移動手段と、
前記所定位置に配置され、前記集光レンズにより集光されたビームスポットを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する前記集光レンズの第1位置と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する前記集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出する検出手段と、を備えることを特徴とする光ピックアップの出射光測定装置。 An optical output measuring device for an optical pickup that measures the characteristics of the outgoing light emitted from the optical pickup,
An objective lens that emits light emitted from the optical pickup as parallel light; and
A condensing lens that condenses the parallel light emitted by the objective lens and forms a beam spot at a predetermined position;
Moving means for moving the condenser lens in the optical axis direction;
An imaging means that images the beam spot arranged at the predetermined position and collected by the condenser lens;
The first position of the condenser lens corresponding to the first image of the beam spot imaged by the imaging means, and the second position of the condenser lens corresponding to the second image of the beam spot imaged by the imaging means And a detecting means for detecting an astigmatic difference based on the distance between the optical pickup and the emitted light measuring apparatus for an optical pickup.
前記光ピックアップからの出射光を対物レンズによって平行光にし、前記対物レンズが出射した平行光を集光レンズによって集光して撮像手段上にビームスポットを形成する集光工程と、
前記集光レンズを光軸方向に移動させる移動工程と、
前記集光レンズを移動させつつ前記撮像手段により撮像した前記ビームスポットの画像に基づいて、前記出射光の特性を測定する測定工程と、を備え、
前記測定工程は、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第1の画像に対応する前記集光レンズの第1位置と、前記撮像手段が撮像したビームスポットの第2の画像に対応する前記集光レンズの第2位置との間の距離に基づいて非点隔差を検出することを特徴とする光ピックアップの出射光測定方法。 A method for measuring the outgoing light of an optical pickup for measuring the characteristics of outgoing light emitted from the optical pickup,
A condensing step of making the emitted light from the optical pickup into parallel light by an objective lens, condensing the parallel light emitted by the objective lens by a condenser lens, and forming a beam spot on the imaging means;
A moving step of moving the condenser lens in the optical axis direction;
Measuring the characteristics of the emitted light based on the image of the beam spot imaged by the imaging means while moving the condenser lens , and
In the measuring step, the first position of the condenser lens corresponding to the first image of the beam spot imaged by the imaging unit and the condensing corresponding to the second image of the beam spot imaged by the imaging unit. An astigmatism difference is detected based on a distance from a second position of a lens, and a method for measuring emitted light of an optical pickup.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004202830A JP4656879B2 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004202830A JP4656879B2 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006024301A JP2006024301A (en) | 2006-01-26 |
JP4656879B2 true JP4656879B2 (en) | 2011-03-23 |
Family
ID=35797453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004202830A Expired - Fee Related JP4656879B2 (en) | 2004-07-09 | 2004-07-09 | Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4656879B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102466559A (en) * | 2010-11-11 | 2012-05-23 | 北京国科世纪激光技术有限公司 | Method for measuring extinction ratio of magneto-optical isolator, and device for measuring optical parameter |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03296643A (en) * | 1990-04-17 | 1991-12-27 | Nec Corp | Apparatus for detecting astigmatism of optical disk head |
JPH06243479A (en) * | 1993-02-20 | 1994-09-02 | Ricoh Co Ltd | Optical information recording and reproducing device |
JPH06267080A (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Apparatus for measuring/adjusting distortion of light spot |
JPH07249235A (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-26 | Fujitsu Ltd | Astigmatism correcting method for semiconductor laser optical system |
JPH0815637A (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Nec Corp | Astigmatic difference compensating method of optical head and device therefor |
JPH1196583A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Nec Corp | Astigmatic difference correcting method and correcting device for optical head |
WO1999053488A1 (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-21 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for exposing master disk for optical disk |
JP2000251315A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Mitsumi Electric Co Ltd | Lens holder gripping device |
JP2003077141A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | Optical head adjusting device |
-
2004
- 2004-07-09 JP JP2004202830A patent/JP4656879B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03296643A (en) * | 1990-04-17 | 1991-12-27 | Nec Corp | Apparatus for detecting astigmatism of optical disk head |
JPH06243479A (en) * | 1993-02-20 | 1994-09-02 | Ricoh Co Ltd | Optical information recording and reproducing device |
JPH06267080A (en) * | 1993-03-11 | 1994-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Apparatus for measuring/adjusting distortion of light spot |
JPH07249235A (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-26 | Fujitsu Ltd | Astigmatism correcting method for semiconductor laser optical system |
JPH0815637A (en) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Nec Corp | Astigmatic difference compensating method of optical head and device therefor |
JPH1196583A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Nec Corp | Astigmatic difference correcting method and correcting device for optical head |
WO1999053488A1 (en) * | 1998-04-08 | 1999-10-21 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for exposing master disk for optical disk |
JP2000251315A (en) * | 1999-02-26 | 2000-09-14 | Mitsumi Electric Co Ltd | Lens holder gripping device |
JP2003077141A (en) * | 2001-08-31 | 2003-03-14 | Fujitsu Ltd | Optical head adjusting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006024301A (en) | 2006-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7851735B2 (en) | Microscope automatic focusing device and method thereof | |
JP2009258177A (en) | Automatic focus control unit, electronic equipment, and automatic focus control method | |
JP2007323793A (en) | Optical pickup device | |
JP4656879B2 (en) | Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method | |
JP4656880B2 (en) | Optical pickup outgoing light measuring device and adjustment method | |
JP4656925B2 (en) | Optical pickup outgoing light measuring device and measuring method | |
JP2008192188A (en) | Optical disk unit and optical head device | |
JP4830837B2 (en) | Lens measuring device | |
JP2006023219A (en) | Outgoing light beam measuring apparatus and method of optical pickup | |
JP2002123953A (en) | High density optical recorder | |
JP2003057553A5 (en) | ||
JP2720749B2 (en) | Light spot distortion measurement adjustment device | |
JP2006118944A (en) | Evaluation device of lens | |
JP2005345364A (en) | Alignment mechanism for measuring optical component | |
JPH01258240A (en) | Optical information reader | |
WO1985005674A1 (en) | Shape evaluating apparatus | |
US20090279409A1 (en) | Optimal detection of twodos signals | |
JP4106191B2 (en) | Optical system adjustment method | |
JP2006139874A (en) | Lens unit and optical pickup device | |
KR20020004818A (en) | Method for adjusting astigmatism of an optical pickup unit and a system thereof | |
KR100570859B1 (en) | Spherical aberration regulation method in assembly process of optical pickup | |
JP2003346350A (en) | Optical pickup unit, optical pickup adjustment unit, and adjusting method of optical pickup unit | |
JP2006120287A (en) | Optical pickup device | |
TW200534272A (en) | Focus detection and tilt regulating method and apparatus using the same | |
JP4036226B2 (en) | Inclination detection method, eccentricity detection method, distance detection method between two lens groups, inclination detection device, and inspection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090515 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091013 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101214 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101221 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |