JP4682115B2 - Optical axis adjustment device and optical axis adjustment method for optical pickup - Google Patents
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Description
本発明は、光ピックアップを構成する対物レンズの半導体レーザーに対する光軸調整を行うための光軸調整装置及び光軸調整方法に、関する。 The present invention relates to an optical axis adjusting apparatus and an optical axis adjusting method for adjusting an optical axis of a semiconductor laser of an objective lens constituting an optical pickup.
ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤのような光ディスクに記録されている光情報を読み出したり、光ディスクに対して光情報を書き込むための各種光ディスクドライブ装置に用いられる光ピックアップは、一般に、半導体レーザーから射出されたレーザー光を、光記録媒体の記録面に収束する構成となっている。 Optical pickups used in various optical disk drive devices for reading optical information recorded on optical disks such as CDs (compact disks) and DVDs and writing optical information to optical disks are generally emitted from semiconductor lasers. The laser beam converges on the recording surface of the optical recording medium.
従来、このような光ピックアップを構成する各部品が未だ十分に小型化されていなかったために、トラッキングのレスポンスを向上させるべく、光ピックアップを構成する対物レンズのみを、光ディスクの径方向に移動（トラッキング）するキャリッジ上に搭載し、残りの光学系を固定部に組み込む構成が、一般的であった。このような光学構成が採られる場合には、対物レンズの位置変化が光学性能に影響を及ぼすことを防ぐために、対物レンズとその後方の光学系との間の光路においてレーザー光が平行光となるように、無限系の対物レンズが採用されていた。 Conventionally, since each component constituting such an optical pickup has not yet been sufficiently miniaturized, only the objective lens constituting the optical pickup is moved in the radial direction of the optical disc (tracking) in order to improve tracking response. ), And the rest of the optical system is generally incorporated in the fixed part. When such an optical configuration is adopted, in order to prevent a change in the position of the objective lens from affecting the optical performance, the laser light becomes parallel light in the optical path between the objective lens and the optical system behind the objective lens. As described above, an infinite objective lens was employed.
このような無限系対物レンズでは、対物レンズの光軸がレーザー光の軸（即ち、固定部側の光学系におけるコリメータレンズの光軸）に対してずれていても、対物レンズによる波面収差が変化することはない。よって、対物レンズの光軸調整は、コマ収差を抑えるために、平行光に対する対物レンズの傾きの調整（チルト調整）のみ精度良く行えば良く、他方、光軸ズレ調整は粗くても構わない。 In such an infinite objective lens, even if the optical axis of the objective lens is deviated from the axis of the laser beam (that is, the optical axis of the collimator lens in the optical system on the fixed part side), the wavefront aberration due to the objective lens changes. Never do. Therefore, the adjustment of the optical axis of the objective lens may be performed with high accuracy only by adjusting the tilt of the objective lens with respect to the parallel light (tilt adjustment) in order to suppress coma, and the optical axis deviation adjustment may be coarse.
ところで、近年、光ピックアップ光学系を構成する光学部品の素材改良や半導体レーザーや駆動回路のような回路部品の集積化が進んだため、光ピックアップ全体を小型軽量に構成することが可能となったので、光ピックアップ全体をキャリッジに搭載することが可能となった。このように光ピックアップ全体をキャリッジに搭載できると、対物レンズに入射するレーザー光を平行光にする必要がなくなるので、更なる小型軽量化のために、対物レンズを有限系とすることで、コリメータレンズを廃止することが可能となる。
しかしながら、対物レンズを有限系とした場合には、対物レンズの光軸がレーザー光の軸に対して少しでもずれていると、対物レンズによって収束されるビームスポットの位置がその横倍率に応じて移動してしまうとともに、コマ収差が発生してしまう。従って、かかる有限系対物レンズの半導体レーザーに対する光軸調整においては、チルト調整に加えて、光軸ズレ調整も精度良く行わなければならない。 However, when the objective lens is a finite system, if the optical axis of the objective lens is slightly deviated from the axis of the laser beam, the position of the beam spot converged by the objective lens depends on the lateral magnification. Along with movement, coma aberration occurs. Therefore, in adjusting the optical axis of the finite objective lens with respect to the semiconductor laser, in addition to the tilt adjustment, the optical axis shift adjustment must be performed with high accuracy.
そこで、本発明は、光ピックアップを構成する半導体レーザーから射出されるレーザー光の中心軸に対する有限系対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を、ともに精度良く行うことを可能とする光軸調整装置，及び、このような光軸調整装置を用いて行う光軸調整方法の提供を、課題とする。 Accordingly, the present invention provides an optical axis adjustment that enables both the deviation and tilt adjustment of the optical axis of the finite objective lens with respect to the central axis of the laser light emitted from the semiconductor laser constituting the optical pickup to be performed with high accuracy. An object is to provide an apparatus and an optical axis adjustment method performed using such an optical axis adjustment apparatus.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
即ち、本発明による光ピックアップの光軸調整装置は、レーザー光を発散光として射出する半導体レーザー，及び、当該半導体レーザーから射出されたレーザー光を収束させる機能を有するとともに光軸に直交する方向の平坦面を後側に有する対物レンズを含む光ピックアップにおける、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する前記対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を行うための光軸調整装置である。この光軸調整装置は、レーザー光を平行光として射出するレーザー光源と、前記レーザー光源から射出されたレーザー光の光路上に、当該光路に対して夫々略４５度傾くととともに相互に平行となるように順番に設置された第１の部分反射面及び第２の部分反射面と、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって部分反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザーを反射するコーナーキューブと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第１の部分反射面を透過して第２の部分反射面に向かう前記レーザー光と平行な方向へ同じ向きに反射するミラーと、前記ミラーによって反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第２の部分反射面によって部分反射されたレーザー光と同軸且つ逆向きに反射する第３の部分反射面と、前記第３の部分反射面によって反射されたレーザー光の光路上に設置された撮像素子と、前記第１の部分反射面から前記第３の部分反射面までの前記レーザー光の光路上に配置され、平行光である前記レーザー光を前記撮像素子上に収束させるレンズとから、構成される。 That is, the optical axis adjusting device of the optical pickup according to the present invention has a function of converging a laser beam emitted from the semiconductor laser, and a laser beam emitted from the semiconductor laser, and in a direction orthogonal to the optical axis. In an optical pickup including an objective lens having a flat surface on the rear side, an optical axis adjustment device for adjusting a deviation and a tilt adjustment of an optical axis of the objective lens with respect to a central axis of a laser beam emitted from the semiconductor laser. . This optical axis adjusting device is arranged so that the laser light source that emits the laser light as parallel light and the optical path of the laser light emitted from the laser light source are inclined approximately 45 degrees with respect to the optical path and are parallel to each other. The first partial reflection surface and the second partial reflection surface that are arranged in order as described above, and an optical path of laser light that is emitted from the laser light source and then partially reflected by the first partial reflection surface A corner cube that reflects the laser, and a laser beam that is reflected by the corner cube and then passes through the first partial reflection surface, and is disposed on the first partial reflection surface. A mirror that is transmitted and reflected in the same direction in a direction parallel to the laser beam that travels toward the second partially reflecting surface; and an optical path of the laser beam reflected by the mirror A third partially reflecting surface that is coaxially and reversely reflected with the laser light partially reflected by the second partially reflecting surface, and the laser reflected by the third partially reflecting surface. An imaging device installed on the optical path of the light, and arranged on the optical path of the laser light from the first partial reflection surface to the third partial reflection surface, and converts the laser light that is parallel light into the imaging device And a lens that converges on the top.
以上のような構成を有する光軸調整装置によると、レーザー光源からレーザー光を射出させると、第１の部分反射面にてその一部が反射されて、残りが第１の部分反射面を透過して第２の部分反射面に入射する。第１の部分反射面によって反射されたレーザー光成分は、コーナーキューブによって反射されて、第１の部分反射面を透過、ミラーによって反射されるとともにレンズによって収束され、第３の部分反射面によって反射されて、撮像素子上にスポットを形成する。他方、第２の部分反射面に入射したレーザー光は、この第２の部分反射面によって反射される。 According to the optical axis adjusting apparatus having the above configuration, when laser light is emitted from the laser light source, a part of the light is reflected by the first partial reflection surface, and the rest is transmitted through the first partial reflection surface. Then, the light enters the second partial reflection surface. The laser light component reflected by the first partially reflecting surface is reflected by the corner cube, transmitted through the first partially reflecting surface, reflected by the mirror, converged by the lens, and reflected by the third partially reflecting surface. Then, a spot is formed on the image sensor. On the other hand, the laser light incident on the second partial reflection surface is reflected by the second partial reflection surface.
そして、この光軸調整装置によって光軸調整を行うには、前記対物レンズを設置する前に、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射されたレーザー光の中心軸が、前記半導体レーザーの発光点の中心を通るように当該半導体レーザーの位置を調整する。その後、前記対物レンズを設置して、前記平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射された前記レーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの傾きを調整する。その後、前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に形成したスポットと、前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの径方向の位置を調整する。 In order to perform the optical axis adjustment by the optical axis adjustment device, before the objective lens is installed, the second partial reflection is performed after passing through the first partial reflection surface after being emitted from the laser light source. The position of the semiconductor laser is adjusted so that the central axis of the laser light reflected by the surface passes through the center of the emission point of the semiconductor laser. Thereafter, the objective lens is installed, and the laser beam reflected by the second partial reflection surface and the first partial reflection surface after being reflected by the flat surface passes through the lens, thereby allowing the lens to pass through the lens. The spot formed on the image sensor is overlapped with the spot formed on the image sensor by the laser beam that has been reflected by the corner cube and then transmitted through the first partial reflection surface passing through the lens. In addition, the inclination of the objective lens is adjusted. Thereafter, diffracted light generated when laser light emitted from the semiconductor laser passes through the objective lens passes through the second partial reflection surface and the third partial reflection surface and is formed on the imaging element. The objective lens so that the spot formed on the image pickup device by the laser beam reflected by the corner cube and then transmitted through the first partial reflection surface passing through the lens overlaps each other. Adjust the radial position of.
以上のようにして調整を行うことにより、光ピックアップを構成する半導体レーザーから射出されたレーザー光の中心軸に対する対物レンズの光軸のズレ調整及びチルト調整を、正確に行うことが可能となるのである。 By performing the adjustment as described above, it is possible to accurately perform the deviation adjustment and the tilt adjustment of the optical axis of the objective lens with respect to the central axis of the laser light emitted from the semiconductor laser constituting the optical pickup. is there.
以下、図面に基づいて本発明による光ピックアップの光軸調整装置の実施の形態を、説明する。
＜光学構成＞
Embodiments of an optical axis adjusting device for an optical pickup according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<Optical configuration>
図１は、本発明による光軸調整装置を含む光ピックアップの組み立て作業中の状態を示す光学構成図である。即ち、図１において、枠Ａによって囲まれた部分が、光ピックアップを構成する光学系（半導体レーザー１，対物レンズ２）であり(以下、「光ピックアップA」という)、枠Ｂによって囲まれた部分が、フィゾー干渉計等の干渉光学系３による干渉計測のために光路内に挿入される光路分離光学系（カバーガラス４，顕微鏡対物レンズ５，ミラー６）であり、それ以外の光学系が、光軸調整装置１０を構成する光学部材である。以下、この光軸調整装置１０の光学構成を説明するが、図１において、紙面の左右方向を「Ｘ方向」と定義し、上下方向を「Ｚ方向」と定義するとともに、Ｘ方向及びＺ方向に夫々直交する方向を「Ｙ方向」と定義するものとする。 FIG. 1 is an optical configuration diagram showing a state during an assembling operation of an optical pickup including an optical axis adjusting device according to the present invention. That is, in FIG. 1, a portion surrounded by the frame A is an optical system (semiconductor laser 1 and objective lens 2) constituting the optical pickup (hereinafter referred to as “optical pickup A”), and is surrounded by the frame B. The portion is an optical path separation optical system (cover glass 4, microscope objective lens 5, mirror 6) inserted into the optical path for interference measurement by the interference optical system 3 such as a Fizeau interferometer, and other optical systems are These are optical members that constitute the optical axis adjusting device 10. Hereinafter, the optical configuration of the optical axis adjusting device 10 will be described. In FIG. 1, the horizontal direction of the paper surface is defined as “X direction”, the vertical direction is defined as “Z direction”, and the X direction and the Z direction The directions perpendicular to each other are defined as “Y direction”.
図１に示すように、この光軸調整装置１０は、レーザー光を平行光としてＸ方向に向けて射出するレーザー光源１１，入射角４５度で入射したレーザー光の約半分を反射して残りを透過する部分反射面（第１の部分反射面）１２ａを内部に備えるとともに、レーザー光源１１から射出されたレーザー光を図１におけるＺ方向上向きに９０度反射させるように当該部分反射面１２ａを当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた姿勢で配置された第１プリズム１２，第１プリズム１２によって部分反射されたレーザー光を折り返すコーナーキューブ１３，第１プリズム１２と同じ構造を有するとともに、レーザー光源１１から射出されて第１プリズム１２を透過したレーザー光の光路上において、当該レーザー光を図１におけるＺ方向上向きに９０度反射するように部分反射面（第２の部分反射面）１４ａを当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた姿勢で配置された第２プリズム１４，コーナーキューブ１３により折り返されて第１プリズム１２を透過したレーザー光の光路上において、当該レーザー光を図１におけるＸ方向左向きに９０度反射するように当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた状態で配置された反射ミラー１５，反射ミラー１５により反射されたレーザー光の光路上において、その軸と同軸に配置され、後述する撮像素子１８とともにオートコリメート光学系を構成する正レンズであるレンズ１６，第１プリズム１２及び第２プリズム１４と同じ構造を有するとともに、レンズ１６を透過したレーザー光の光路上において、当該レーザー光を図１におけるＺ方向下向きに９０度反射するように部分反射面（第３の部分反射面）１７ａを当該レーザー光の軸に対して４５度傾けた姿勢で配置された第３プリズム１７，及び、第３プリズム１７によって反射されたレーザー光の光路上における当該レーザー光のビームウェストの位置に配置された撮像素子１８（エリアセンサ）から、構成されている。 As shown in FIG. 1, this optical axis adjusting apparatus 10 reflects a laser light source 11 that emits laser light in the X direction as parallel light, and reflects approximately half of the laser light that is incident at an incident angle of 45 degrees. A partially reflecting surface (first partially reflecting surface) 12a is provided inside, and the partially reflecting surface 12a is reflected so that the laser light emitted from the laser light source 11 is reflected 90 degrees upward in the Z direction in FIG. The first prism 12 disposed in a posture inclined by 45 degrees with respect to the axis of the laser beam, the corner cube 13 that turns back the laser beam partially reflected by the first prism 12, and the same structure as the first prism 12, and the laser On the optical path of the laser light emitted from the light source 11 and transmitted through the first prism 12, the laser light is directed upward in the Z direction in FIG. The first prism is folded back by the second prism 14 and the corner cube 13 which are arranged in a posture in which the partial reflection surface (second partial reflection surface) 14a is inclined by 45 degrees with respect to the axis of the laser beam so as to reflect the light. In the optical path of the laser beam that has passed through 12, the reflection mirror 15 is disposed in a state inclined by 45 degrees with respect to the axis of the laser beam so that the laser beam is reflected 90 degrees to the left in the X direction in FIG. On the optical path of the laser light reflected by the mirror 15, the lens 16, the first prism 12, and the second prism 14, which are arranged on the same axis as the axis of the laser beam and constitute an autocollimating optical system together with the image sensor 18 described later. 1 and in the Z direction in FIG. 1 on the optical path of the laser light transmitted through the lens 16. The third prism 17 and the third prism 17 are arranged so that the partial reflection surface (third partial reflection surface) 17a is inclined by 45 degrees with respect to the axis of the laser beam so as to reflect 90 degrees in the direction. The image sensor 18 (area sensor) is disposed at the position of the beam waist of the laser beam on the optical path of the reflected laser beam.
レーザー光源１１に内蔵されたレーザー発振器は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等の気体レーザーでも良いし、固体レーザーでも良いし、半導体レーザーでも良い。但し、半導体レーザーの場合には、半導体から発するレーザー光自体が発散光であるので、これを平行光に矯正するコリメートレンズも内蔵されている必要がある。さらに、何れの場合においても、このレーザー光源１１から射出されるレーザー光のビーム径を選択的に拡大できるように、レーザー光の光路中に挿抜自在又は個々の構成レンズが光軸方向に相対移動可能であることによって拡大率が可変であるビームエキスパンダ（図示略）が、当該レーザー光源１１に内蔵されている。 The laser oscillator incorporated in the laser light source 11 may be a gas laser such as a He—Ne laser, a solid laser, or a semiconductor laser. However, in the case of a semiconductor laser, since the laser light itself emitted from the semiconductor is diverging light, it is necessary to incorporate a collimating lens for correcting this into parallel light. Further, in any case, the laser beam emitted from the laser light source 11 can be selectively inserted into and removed from the optical path of the laser beam or the individual constituent lenses can be moved relative to each other in the optical axis direction. A beam expander (not shown) whose magnification rate is variable when possible is built in the laser light source 11.
レーザー光源１１から射出されて第１プリズム１２を透過したレーザー光の軸と第２プリズム１４の部分反射面１４ａとの交点１４ｂと、レンズ１６の光軸と第３プリズム１７の部分反射面１７ａとの交点１７ｂとは、Ｚ方向に重なっている。従って、Ｚ方向から第２プリズム１４の交点１４ａに入射した光は、部分反射面１４ａにより、そのまま直進する光と、９０度反射される光に分離されるが、両者は何れも、第３プリズム１７における交点１７ｂに入射角４５度で入射するので、（Ｘ方向左向きに進行するロス成分を除き）部分反射面１７aにより、同軸に合成されることになる。 The intersection 14b between the axis of the laser light emitted from the laser light source 11 and transmitted through the first prism 12 and the partial reflection surface 14a of the second prism 14, the optical axis of the lens 16 and the partial reflection surface 17a of the third prism 17 And the intersection point 17b overlaps in the Z direction. Accordingly, the light incident on the intersection 14a of the second prism 14 from the Z direction is separated into light traveling straight as it is and light reflected 90 degrees by the partial reflection surface 14a, both of which are the third prism. Since it is incident on the intersection 17b at 17 at an incident angle of 45 degrees, it is synthesized coaxially by the partial reflection surface 17a (except for the loss component traveling leftward in the X direction).
光ピックアップＡを構成する半導体レーザー１及び対物レンズ２の配置の仕方については、光軸調整手順として後で詳しく説明をするが、最終的には、第２プリズム１４によって反射されたレーザー光の軸に対して、対物レンズ２の軸及び半導体レーザー１から発するレーザー光の軸が同軸となるように配置される。 The arrangement of the semiconductor laser 1 and the objective lens 2 constituting the optical pickup A will be described in detail later as an optical axis adjustment procedure. Finally, the axis of the laser light reflected by the second prism 14 On the other hand, the axis of the objective lens 2 and the axis of the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 are arranged so as to be coaxial.
対物レンズ２は、半導体レーザー１から射出されたレーザー光を一点に収束する機能を有する正レンズ（非球面レンズ）である。この対物レンズ２の外周には、円環状のフランジ２ａが一体に突出形成されており、当該フランジ２ａにおける半導体レーザー１から見て後側の面が、当該対物レンズ２自身の光軸に直交する平坦面２ｂとして、加工されている。なお、光ピックアップＡには、半導体レーザー１と対物レンズ２との光軸調整が完了した後に、図示せぬ光ディスクからの反射光を読み取るための光学系等が、追加されることになる。 The objective lens 2 is a positive lens (aspheric lens) having a function of converging laser light emitted from the semiconductor laser 1 at one point. An annular flange 2a is integrally formed on the outer periphery of the objective lens 2, and the rear surface of the flange 2a when viewed from the semiconductor laser 1 is orthogonal to the optical axis of the objective lens 2 itself. The flat surface 2b is processed. Note that an optical system for reading reflected light from an optical disk (not shown) is added to the optical pickup A after the optical axis adjustment of the semiconductor laser 1 and the objective lens 2 is completed.
光路分離光学系Ｂは、全体として、第２プリズム１４と対物レンズ２との間の光路中に、レーザー光の軸に対して直交する方向から、一体に挿入され、また、抜き出される。この光路分離光学系Ｂを構成する顕微鏡光学系５は、対物レンズ２によって一旦収束した光線を平行光に変換する（逆に言えば、干渉計光学系３からの平行光を対物レンズ２による像点に収束させる）レンズである。ミラー６は、顕微鏡光学系５の光軸に対して例えば４５度傾いて配置され、干渉計光学系３からの平行光を９０度反射させて顕微鏡光学系５に入射する反射鏡である。
＜光軸調整手順＞
As a whole, the optical path separation optical system B is integrally inserted into and extracted from the direction orthogonal to the axis of the laser light in the optical path between the second prism 14 and the objective lens 2. The microscope optical system 5 constituting the optical path separation optical system B converts the light beam once converged by the objective lens 2 into parallel light (in other words, the parallel light from the interferometer optical system 3 is converted into an image by the objective lens 2. Lens that converges to a point). The mirror 6 is a reflecting mirror that is disposed with an inclination of, for example, 45 degrees with respect to the optical axis of the microscope optical system 5, reflects parallel light from the interferometer optical system 3 by 90 degrees, and enters the microscope optical system 5.
<Optical axis adjustment procedure>
まず、初期状態においては、図２に示すように、光軸調整装置１０の上方には、未だ半導体レーザー１及び対物レンズ２が設置されていないとともに、光路分離光学系Ｂも光路から除去されている。そこで、作業者は、第２プリズム１４のＺ方向上方に、外方から入射した光をほぼ全て反射する基準面１９ａを有する基準器１９を設置しておく。 First, in the initial state, as shown in FIG. 2, the semiconductor laser 1 and the objective lens 2 are not yet installed above the optical axis adjusting device 10, and the optical path separation optical system B is also removed from the optical path. Yes. Therefore, the operator installs a reference device 19 having a reference surface 19a that reflects almost all the light incident from the outside above the second prism 14 in the Z direction.
この状態で、作業者は、レーザー光源１１中の図示せぬレーザー発振器を起動するとともに図示せぬビームエキスパンダーを調整することにより、ビーム径が小さく絞られたレーザー光を、当該レーザー光源１１から射出させる。すると、レーザー光源１１から射出されたレーザー光は、各プリズム１２，１４において分離され、第３プリズム１７において合成されることにより、図２に示す光路を進行することになる（図２においては、各プリズム１２，１４，１７において不可避的にロスする成分，即ち、夫々の後段の光学系に入射されない方向へ進行する成分の図示が省略されている）。 In this state, the operator activates a laser oscillator (not shown) in the laser light source 11 and adjusts a beam expander (not shown) to emit laser light with a reduced beam diameter from the laser light source 11. Let Then, the laser light emitted from the laser light source 11 is separated at each of the prisms 12 and 14 and is combined at the third prism 17 to travel along the optical path shown in FIG. 2 (in FIG. 2, The components that are inevitably lost in the prisms 12, 14, and 17, that is, the components that travel in the direction not incident on the subsequent optical system are not shown).
図３乃至図５は、各プリズム１２，１４において特定の方向へ分離されるレーザー光の成分の光路（但し、各プリズム１２，１４，１７において不可避的にロスする成分の図示は省略されている）のみを、他の成分から分割して図示している。即ち、図３は、第１プリズム１２の部分反射面１２ａにおいて反射されるレーザー光の光路を示しており、図４は、第１プリズム１２の部分反射面１２ａを透過した後に第２プリズム１４の部分反射面１４ａにより反射され、基準器１９の基準面１９ａにより反射されてから、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにより反射されるレーザー光の光路を示しており、図５は、基準面１９ａにより反射されて第２プリズム１４の部分反射面１４ａに再入射した際に当該部分反射面１４ａを透過することによって図４に示すレーザー光から分離するレーザー光の光路を示している。 3 to 5, the optical path of the component of the laser beam separated in a specific direction in each prism 12, 14 (however, the component inevitably lost in each prism 12, 14, 17 is not shown). Only) is divided from the other components. 3 shows the optical path of the laser beam reflected by the partial reflection surface 12a of the first prism 12, and FIG. 4 shows the second prism 14 after passing through the partial reflection surface 12a of the first prism 12. FIG. 5 shows the optical path of the laser light reflected by the partial reflection surface 14a, reflected by the reference surface 19a of the reference device 19, and then reflected by the partial reflection surface 14a of the second prism 14. FIG. 5 shows the reference surface 19a. 4 shows the optical path of the laser beam that is separated from the laser beam shown in FIG. 4 by being transmitted through the partial reflection surface 14a when it is reflected by the light and re-enters the partial reflection surface 14a of the second prism 14.
図３に示す光路を進行するレーザー光（以下，「第１レーザー光成分」という）は、第１プリズム１２の部分反射面１２ａにより反射された後に、コーナーキューブ１３に入射する。すると、コーナーキューブ１３の機能に依り、第１レーザー光成分は、往路のレーザー光が入射する方向と同じ方向に反射されるので、レーザー光源１１からのレーザー光の軸が部分反射面１２ａと交差する交点１２ｂを通って、Ｚ方向に透過する。そして、この第１レーザー光成分は、ミラー１５により９０度反射され、レンズ（オートコリメート光学系）１６を透過することによって収束されつつ、（その一部の成分が部分反射面１７ａを透過してロスする他）第三プリズム１７の部分反射面１７ａにて９０度反射されて、撮像素子１８の中心にスポットを形成する。 Laser light traveling in the optical path shown in FIG. 3 (hereinafter referred to as “first laser light component”) is reflected by the partial reflection surface 12 a of the first prism 12 and then enters the corner cube 13. Then, depending on the function of the corner cube 13, the first laser light component is reflected in the same direction as the direction in which the forward laser light is incident, so that the axis of the laser light from the laser light source 11 intersects the partial reflection surface 12a. The light passes through the intersecting point 12b and passes in the Z direction. The first laser light component is reflected by 90 degrees by the mirror 15 and converged by passing through the lens (auto-collimating optical system) 16, while a part of the light is transmitted through the partial reflection surface 17a. In addition to the loss, the light is reflected by 90 degrees on the partial reflection surface 17 a of the third prism 17 to form a spot at the center of the image sensor 18.
次に、図４に示す光路を進行するレーザー光（以下、「第２レーザー光成分」という）は、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにより反射された後に、基準器１９の基準面１９ａにより反射されるが、この基準面１９ａに入射するレーザー光の軸に対して基準面１９ａが直交していれば、基準面１９ａによって反射された復路のレーザー光は、往路のレーザー光が進行した光路を辿って、第２プリズム１４の部分反射面１４ａへ戻り、更に、第１プリズム１２の部分反射面１２ａへ戻ることになる。即ち、基準面１９ａによって反射された復路のレーザー光の軸も、部分反射面１４ａの交点１４ｂ及び部分反射面１２ａの交点１２ｂと交差する。第１プリズム１２の部分反射面１２ａに再入射したレーザー光は、（その一部の成分が部分反射面１２ａを透過してロスする他）この部分反射面１２ａによってＺ方向下向きに９０度反射される。そして、第１レーザー光成分と合流して、ミラー１５により９０度反射され、レンズ（オートコリメート光学系）１６を透過することによって収束されつつ、（その一部の成分が部分反射面１７ａを透過してロスする他）第三プリズム１７の部分反射面１７ａにて９０度反射されて、撮像素子１８の中心にスポットを形成する。 Next, the laser light traveling in the optical path shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as “second laser light component”) is reflected by the partial reflection surface 14 a of the second prism 14 and then by the reference surface 19 a of the reference device 19. If the reference surface 19a is orthogonal to the axis of the laser light incident on the reference surface 19a, the return laser light reflected by the reference surface 19a is the optical path along which the forward laser light has traveled. , And return to the partial reflection surface 14a of the second prism 14, and further return to the partial reflection surface 12a of the first prism 12. That is, the axis of the return laser beam reflected by the reference surface 19a also intersects the intersection 14b of the partial reflection surface 14a and the intersection 12b of the partial reflection surface 12a. The laser light re-entered on the partial reflection surface 12a of the first prism 12 is reflected 90 degrees downward in the Z direction by this partial reflection surface 12a (other than that component is transmitted through the partial reflection surface 12a and lost). The Then, the first laser light component is merged, reflected by 90 degrees by the mirror 15, and converged by passing through the lens (autocollimating optical system) 16 (part of the component is transmitted through the partial reflection surface 17 a. In addition to the loss, the light is reflected 90 degrees at the partial reflection surface 17 a of the third prism 17 to form a spot at the center of the image sensor 18.
次に、図５に示す光路を進行するレーザー光（以下、「第３レーザー光成分」という）は、基準面１９ａからの復路において、第２プリズム１４の部分反射面１４ａを透過することにより、レンズ（オートコリメート光学系）１６を経ることなく、直接、第３プリズム１７に入射する。ここで、上述したように、第３プリズム１７の部分反射面１７ａにおける交点１７ｂは、第２プリズム１４の交点１４ｂとＺ方向に重なっているので、部分反射面１４ａを透過したレーザー光は、（その一部の成分が部分反射面１７ａにより反射されてロスする他）第３プリズム１７の部分反射面１７ａにおける交点１７ｂを透過して、平行光のまま撮像素子１８の中心近傍に入射する。 Next, laser light traveling in the optical path shown in FIG. 5 (hereinafter referred to as “third laser light component”) passes through the partial reflection surface 14a of the second prism 14 in the return path from the reference surface 19a. The light directly enters the third prism 17 without passing through the lens (autocollimating optical system) 16. Here, as described above, the intersection point 17b on the partial reflection surface 17a of the third prism 17 overlaps the intersection point 14b of the second prism 14 in the Z direction, so that the laser light transmitted through the partial reflection surface 14a is ( A part of the component is reflected by the partial reflection surface 17a and lost) The light passes through the intersection 17b on the partial reflection surface 17a of the third prism 17 and enters the vicinity of the center of the image sensor 18 as parallel light.
上述したように分離された各レーザー光成分は、各光学部材１１〜１９の位置調整が厳密になされているならば、図２に示すように、撮像素子１８上の同一点（同心円状）にスポットを形成する。従って、このように３つのレーザー光成分が撮像素子１８上の同一点（同心円状）にスポットを形成しているならば、光軸調整部材を構成する各光学部材の配置が上述した設置条件を満たしていることが、この後に続く作業に影響を及ぼさない範囲で保証される。即ち、第１レーザー光成分及び第２レーザー光成分のスポット同士が重なっているならば、基準面１９ａに入射するレーザー光の軸に対して基準面１９ａの方向が直交方向を向いていることが保証される。なお、各レーザー光成分の各部分１２ａ，１４ａ，１７ａ及びミラー１５への入射角が４５度であることが設計上の目標であるが、上記条件が満たされているならば、４５度から多少ずれていても、後に続く作業上問題はない。 As shown in FIG. 2, the laser light components separated as described above are arranged at the same point (concentric circle) on the image sensor 18 as shown in FIG. 2 if the positions of the optical members 11 to 19 are strictly adjusted. A spot is formed. Therefore, if the three laser light components form spots at the same point (concentric circle) on the image pickup element 18 as described above, the arrangement of the optical members constituting the optical axis adjusting member satisfies the above-described installation conditions. Satisfaction is guaranteed to the extent that it does not affect subsequent work. That is, if the spots of the first laser light component and the second laser light component overlap, the direction of the reference surface 19a may be perpendicular to the axis of the laser light incident on the reference surface 19a. Guaranteed. The design target is that the angle of incidence of each laser beam component on each portion 12a, 14a, 17a and the mirror 15 is 45 degrees. Even if it is shifted, there is no problem in the subsequent work.
そこで、作業者は、撮像素子１８によって撮像された映像を図示せぬモニターで確認しながら、各光学部材の位置及び姿勢を適宜調整することにより、各レーザー光成分が形成するスポット同士が同軸になるようにする。このようにして調整が完了した状態では、各光学部材の配置及び各レーザー光成分の状態は、上記条件を満たしていることになる。 Thus, the operator adjusts the position and posture of each optical member as appropriate while confirming the image captured by the image sensor 18 with a monitor (not shown), so that the spots formed by the respective laser light components are coaxial. To be. When the adjustment is completed in this way, the arrangement of the optical members and the state of the laser light components satisfy the above conditions.
次に、作業者は、レーザー光源１１からレーザー光を射出したまま、基準器１９を除去し、その代わりに、図示せぬフレームに固定された半導体レーザー１を、当該フレームごと設置する。この際、図６及び図７に示すように、半導体レーザー１をレーザー光の軸に直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）にて適宜移動させることにより、このレーザー光の中心が半導体レーザー１の発光点の中心に当たるように調整する。この際、可能な限り、半導体レーザー１によって射出されるレーザー光の中心軸が第３プリズム１７からのレーザー光の軸と一致するように傾きを調整する必要があるが、この傾きは光ピックアップＡの性能にはさほど影響しないので、傾きの精度が多少悪くても問題はない。この調整が完了すると、半導体レーザー１から射出されるべきレーザー光の軸が、第２乃至第３レーザー光成分の軸と合致することになる。 Next, the operator removes the reference device 19 while emitting the laser light from the laser light source 11, and instead installs the semiconductor laser 1 fixed to the frame (not shown) together with the frame. At this time, as shown in FIGS. 6 and 7, the semiconductor laser 1 is appropriately moved in a plane perpendicular to the axis of the laser beam (in the XY plane), so that the center of the laser beam is the semiconductor laser 1. Adjust so that it is in the center of the light emitting point. At this time, it is necessary to adjust the tilt so that the central axis of the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 coincides with the axis of the laser beam from the third prism 17 as much as possible. Is not so affected, so there is no problem even if the tilt accuracy is slightly worse. When this adjustment is completed, the axis of the laser beam to be emitted from the semiconductor laser 1 coincides with the axes of the second to third laser beam components.
次に、作業者は、図８に示すように、第２プリズム１４と半導体レーザー１との間の光路中（半導体レーザー１との距離が設計値となる位置）に、図示せぬフォーカシング機構に保持された対物レンズ２配置して、当該フォーカシング機構を上記フレームに取り付ける。そして、レーザー光源１１中の図示せぬビームエキスパンダを操作することにより当該レーザー光源１１から射出されるレーザー光のビーム径を拡大し、対物レンズ２全体がレーザー光の光路内に入るようにする。この際、対物レンズ２のレンズ面にて反射光が生じるが、この反射光は、レンズ面の形状に因り発散してしまうので、撮像素子１８上にスポットを形成することはない。これに対して、対物レンズ２の平坦面２ｂにて生じた反射光は、レーザー光（第２レーザー光成分）の軸に直交する平面に対する当該平坦面２ｂの傾斜に応じた方向へ、拡散することなく反射される。従って、第２レーザー光成分の軸に直交する平面に対して当該平坦面２ｂが傾斜しているならば（従って、対物レンズ２の光軸が第２レーザー光成分の軸に対して傾いているならば）、この反射光がレンズ（オートコリメート光学系）１６を通じて撮像素子１８上に形成するスポットの位置は、第１レーザー光成分が形成するスポットの位置からずれることになる。 Next, as shown in FIG. 8, the operator places a focusing mechanism (not shown) in the optical path between the second prism 14 and the semiconductor laser 1 (a position where the distance from the semiconductor laser 1 becomes a design value). The held objective lens 2 is arranged, and the focusing mechanism is attached to the frame. Then, by operating a beam expander (not shown) in the laser light source 11, the beam diameter of the laser light emitted from the laser light source 11 is enlarged so that the entire objective lens 2 enters the optical path of the laser light. . At this time, reflected light is generated on the lens surface of the objective lens 2, but the reflected light diverges due to the shape of the lens surface, so that no spot is formed on the image sensor 18. On the other hand, the reflected light generated on the flat surface 2b of the objective lens 2 diffuses in a direction corresponding to the inclination of the flat surface 2b with respect to a plane orthogonal to the axis of the laser light (second laser light component). It is reflected without. Therefore, if the flat surface 2b is inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the second laser beam component (therefore, the optical axis of the objective lens 2 is inclined with respect to the axis of the second laser beam component). If so, the position of the spot formed by the reflected light on the image sensor 18 through the lens (auto-collimating optical system) 16 is shifted from the position of the spot formed by the first laser beam component.
そこで、作業者は、撮像素子１８によって撮像された映像を図示せぬモニターで確認しながら、対物レンズ２の傾き（図示せぬフォーカシング機構の傾き）を適宜調整することにより、その平坦面２ｂでの反射光が形成するスポットが、第１レーザー光成分によるスポットと重なるようにする。このようにして調整が完了した状態では、対物レンズの光軸が第２レーザー光成分の軸（従って、半導体レーザー１が発するレーザー光の中心軸）に対して平行となっている（チルト調整の完了，但し、光軸ズレ調整は未了）。 Therefore, the operator appropriately adjusts the inclination of the objective lens 2 (inclination of the focusing mechanism (not shown)) while confirming the image picked up by the image pickup device 18 on a monitor (not shown), so that the flat surface 2b The spot formed by the reflected light overlaps with the spot due to the first laser beam component. When the adjustment is completed in this way, the optical axis of the objective lens is parallel to the axis of the second laser light component (therefore, the central axis of the laser light emitted from the semiconductor laser 1) (for tilt adjustment). Completed, but optical axis misalignment adjustment has not been completed).
なお、以上のチルト調整の間、対物レンズ２の平坦面２ｂにて反射した反射光の一部が第３レーザー光成分の光路に沿って撮像素子１８に入射するが、形成するスポットの形状はリング状であり、また、第２レーザー光成分の光路を進行するレーザー光に比べて光路が短い為に第１レーザー光成分のスポットからのずれ量が少ないので、チルト調整のための指標としては利用し難い。そのため、第２プリズム１４と第３プリズム１７との間を遮光しても良い。 During the tilt adjustment described above, a part of the reflected light reflected by the flat surface 2b of the objective lens 2 is incident on the image sensor 18 along the optical path of the third laser light component. Since it is ring-shaped and the optical path is short compared to the laser light traveling in the optical path of the second laser light component, the amount of deviation from the spot of the first laser light component is small, so as an index for tilt adjustment It is difficult to use. Therefore, light shielding between the second prism 14 and the third prism 17 may be performed.
次に、作業者は、図９に示すように、レーザー光源１１中の図示せぬビームエキスパンダを操作することにより当該レーザー光源１１から射出されるレーザー光のビーム径を絞る。その結果、第１レーザー光成分は、レンズ（オートコリメート光学系）１６を通じて、撮像素子１８上にスポットを形成し続けるが、第１プリズム１２の部分反射面１２ａを透過する成分（第２レーザー光成分，第３レーザー光成分に相当）は平坦面１２ｂには入射せず、発散又は吸収されてロスしてしまう。よって、図９では、その図示を省略している。 Next, the operator narrows the beam diameter of the laser light emitted from the laser light source 11 by operating a beam expander (not shown) in the laser light source 11 as shown in FIG. As a result, the first laser light component continues to form a spot on the image sensor 18 through the lens (autocollimating optical system) 16, but is a component that transmits the partial reflection surface 12 a of the first prism 12 (second laser light). Component, which corresponds to the third laser beam component) does not enter the flat surface 12b, but is diverged or absorbed and lost. Therefore, the illustration thereof is omitted in FIG.
これとともに、作業者は、半導体レーザー１を作動させて、レーザー光を射出させる。すると、半導体レーザー１からのレーザー光は、図９において矢印にて示すように、対物レンズ２によって収束されて、想定される光ディスクの記録面相当の位置に一旦スポットを形成した後に、発散する。 At the same time, the operator operates the semiconductor laser 1 to emit laser light. Then, the laser light from the semiconductor laser 1 is converged by the objective lens 2 as shown by an arrow in FIG. 9, and once a spot is formed at a position corresponding to the assumed recording surface of the optical disc, it diverges.
ところで、対物レンズ２のレンズ面には、二波長互換を可能とする目的や温度補償を行う目的の為に、回折輪体構造が形成されていることが多い。本来、この回折輪体構造による回折作用により、レーザー光は、回折効率良く焦点位置に集光するはずである。ところが、回折輪体の構造を決定する際に用いたブレーズ波長と実際に使用する波長が異なると、僅かではあるが、使用する回折次数以外の回折次数の回折効率が出てくる影響に因り、本体のスポット（設計上のスポット位置）の形成位置よりも後方に、微小な光で点々と設計以外の回折光によるスポットを生じる。なお、このような回折は、意図的に形成された回折輪体構造の他、対物レンズ２のモールド成形に用いた金型の内面に存在する引き目によっても、引き起こされ得る。その結果、何れかの回折次数の回折光が、図９に示すように、第３レーザー光成分の光路に沿って、撮像素子１８に入射する。但し、回折光によるスポットの形成位置は離散的であるので、撮像素子１８の位置に丁度スポットが形成されるとは限らない。その場合には、図示せぬフォーカシング機構を作動させて対物レンズ２を光軸方向に若干移動させることにより、何れかのスポットが撮像素子１８上に形成されるように、調整する。 Incidentally, a diffractive ring body structure is often formed on the lens surface of the objective lens 2 for the purpose of enabling two-wavelength compatibility and for the purpose of performing temperature compensation. Originally, the laser beam should be focused at the focal position with high diffraction efficiency by the diffraction effect of the diffraction ring structure. However, if the blaze wavelength used when determining the structure of the diffraction ring and the wavelength actually used are slightly different, due to the influence of diffraction efficiency of diffraction orders other than the diffraction order used, Spots due to diffracted light other than the design are generated with minute light behind the formation position of the spot (designed spot position) on the main body. Such diffraction can be caused not only by the intentionally formed diffraction ring structure but also by a pulling line existing on the inner surface of the mold used for molding the objective lens 2. As a result, diffracted light of any diffraction order enters the image sensor 18 along the optical path of the third laser light component, as shown in FIG. However, since the spot formation positions by the diffracted light are discrete, the spot is not always formed at the position of the image sensor 18. In that case, the focusing mechanism (not shown) is operated to slightly move the objective lens 2 in the optical axis direction so that any spot is formed on the image sensor 18.
このとき、対物レンズ２の光軸が、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにおける交点１４ｂを通るのであれば、当該レーザー光（回折光）の主光線は、第３レーザー光成分の光路と同軸となるので、第１レーザー光成分が撮像素子１８上に形成しているスポットと同位置に、回折光のスポットが形成されることになる。これに対して、対物レンズ２の光軸が、第２プリズム１４の部分反射面１４ａにおける交点１４ｂからずれているならば、当該レーザー光（回折光）の主光線は、第３レーザー光成分の光路に対して傾いてしまうので、当該レーザー光（回折光）が撮像素子１８上に形成するスポットの位置は、第１レーザー光成分が形成するスポットからずれてしまうことになる。 At this time, if the optical axis of the objective lens 2 passes through the intersection 14b of the partial reflection surface 14a of the second prism 14, the principal ray of the laser light (diffracted light) is coaxial with the optical path of the third laser light component. Therefore, a spot of diffracted light is formed at the same position as the spot formed on the image sensor 18 by the first laser light component. On the other hand, if the optical axis of the objective lens 2 is deviated from the intersection 14b in the partial reflection surface 14a of the second prism 14, the principal ray of the laser light (diffracted light) is the third laser light component. Since it is inclined with respect to the optical path, the position of the spot formed by the laser beam (diffracted beam) on the image sensor 18 is shifted from the spot formed by the first laser beam component.
そこで、作業者は、撮像素子１８によって撮像された映像を図示せぬモニターで確認しながら、対物レンズ２の径方向における位置（Ｘ−Ｙ平面内での図示せぬフォーカシング機構の位置）を適宜調整することにより、その平坦面２ｂでの反射光が形成するスポットを、第１レーザー光成分によるスポットと重ねる。このようにして調整が完了した状態では、対物レンズの光軸が第３レーザー光成分の軸（従って、半導体レーザー１が発するレーザー光の中心軸）と同軸になっている（光軸ズレ調整の完了）。 Accordingly, the operator appropriately checks the position of the objective lens 2 in the radial direction (the position of the focusing mechanism (not shown) in the XY plane) while checking the image picked up by the image pickup device 18 with a monitor (not shown). By adjusting, the spot formed by the reflected light on the flat surface 2b is overlapped with the spot by the first laser beam component. When the adjustment is completed in this way, the optical axis of the objective lens is coaxial with the axis of the third laser light component (accordingly, the central axis of the laser light emitted from the semiconductor laser 1) (optical axis misalignment adjustment). Complete).
以上の調整の結果として、図示せぬフレームに固定された半導体レーザー１が発するレーザー光の中心軸に対して、図示せぬフォーカシング機構を介して当該フレームに固定された対物レンズ２の光軸が、同軸となる。 As a result of the above adjustment, the optical axis of the objective lens 2 fixed to the frame via a focusing mechanism (not shown) is changed with respect to the central axis of the laser beam emitted from the semiconductor laser 1 fixed to the frame (not shown). It becomes coaxial.
その後、作業者は、半導体レーザー１と対物レンズ２との間に、光ディスクの記録面上での反射光を検出するための光学系を組み込む等の作業をしたり、対物レンズ２と第２プリズム１４との間に干渉計光学系３用の光路分離光学系Ｂを挿入して波面収差測定をすることによって、光ピックアップＡを完成させる。
＜実施形態の利点＞
以上説明したように、本実施形態によると、光ピックアップＡを構成する有限系対物レンズ２の光軸ズレ調整及びチルト調整を正確に行うことができるので、有限系対物レンズ２を用いた光ピックアップＡの使いこなしが容易になる。
Thereafter, the operator performs an operation such as incorporating an optical system for detecting reflected light on the recording surface of the optical disk between the semiconductor laser 1 and the objective lens 2, or the objective lens 2 and the second prism. 14 is inserted into the optical path separation optical system B for the interferometer optical system 3 to measure the wavefront aberration, thereby completing the optical pickup A.
<Advantages of Embodiment>
As described above, according to the present embodiment, the optical axis shift adjustment and the tilt adjustment of the finite objective lens 2 constituting the optical pickup A can be accurately performed, so that the optical pickup using the finite objective lens 2 can be performed. Easy to use A.
Ａ 光ピックアップ
１ 半導体レーザー
２ 対物レンズ
２ｂ 平坦面
１０ 光軸調整装置
１１ レーザー光源
１２ 第１プリズム
１２ａ 部分反射面
１３ コーナーキューブ
１４ 第２プリズム
１４ａ 部分反射面
１５ ミラー
１６ レンズ
１７ 第３プリズム
１７ａ 部分反射面
A optical pickup 1 semiconductor laser 2 objective lens 2b flat surface 10 optical axis adjusting device 11 laser light source 12 first prism 12a partial reflection surface 13 corner cube 14 second prism 14a partial reflection surface 15 mirror 16 lens 17 third prism 17a partial reflection surface
Claims (4)
レーザー光を平行光として射出するレーザー光源と、
前記レーザー光源から射出されたレーザー光の光路上に、当該光路に対して夫々略４５度傾くととともに相互に平行となるように順番に設置された第１の部分反射面及び第２の部分反射面と、
前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって部分反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を反射するコーナーキューブと、
前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第１の部分反射面を透過して第２の部分反射面に向かう前記レーザー光源から射出されたレーザー光と平行且つ同じ向きに反射するミラーと、
前記ミラーによって反射されたレーザー光の光路上に配置され、当該レーザー光を、前記第２の部分反射面によって部分反射されたレーザー光と同軸且つ逆向きに反射する第３の部分反射面と、
前記第３の部分反射面によって反射されたレーザー光の光路上に設置された撮像素子と、
前記第１の部分反射面から前記第３の部分反射面までの前記レーザー光源から射出されたレーザー光の光路上に配置され、平行光である前記レーザー光源から射出されたレーザー光を前記撮像素子上に収束させるレンズと、を備え、
前記第１の部分反射面は、入射角４５度で入射したレーザー光の一部を反射し、残りのレーザー光を透過する反射面であり、
前記第２の部分反射面は、入射角４５度で入射したレーザー光の一部を反射し、残りのレーザー光を透過する反射面であり、
前記第３の部分反射面は、入射角４５度で入射したレーザー光の一部を反射し、残りのレーザー光を透過する反射面であり、
前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分
反射面によって反射され前記平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射されたレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に前記スポットが形成され、
前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に前記スポットが形成され、
前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって反射され前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に前記スポットが形成される
ことを特徴とする光軸調整装置。 A semiconductor laser for emitting a laser beam as a divergent beam, and an objective lens to have a flat surface on the opposite side of the direction of the semiconductor laser that is orthogonal to the optical axis has a function to converge a laser beam emitted from the semiconductor laser An optical axis adjustment device for forming a spot used for adjustment and tilt adjustment of an optical axis of the objective lens with respect to a central axis of laser light emitted from the semiconductor laser in an optical pickup including:
A laser light source that emits laser light as parallel light;
A first partial reflection surface and a second partial reflection, which are disposed in order on the optical path of the laser light emitted from the laser light source, so as to be inclined by approximately 45 degrees with respect to the optical path and to be parallel to each other. Surface,
A corner cube that is disposed on the optical path of the laser light that is emitted from the laser light source and then partially reflected by the first partial reflection surface, and reflects the laser light ;
The laser beam is disposed on the optical path of the laser beam that has been reflected by the corner cube and then transmitted through the first partial reflection surface, and the laser beam is transmitted through the first partial reflection surface to the second partial reflection surface. A mirror that reflects in parallel and in the same direction as the laser light emitted from the laser light source that heads;
A third partially reflecting surface that is disposed on the optical path of the laser beam reflected by the mirror and reflects the laser beam in the same direction as the laser beam partially reflected by the second partially reflecting surface;
An image sensor installed on the optical path of the laser beam reflected by the third partial reflection surface;
Laser light emitted from the laser light source, which is parallel light, is arranged on the optical path of the laser light emitted from the laser light source from the first partial reflection surface to the third partial reflection surface. and a lens for converging upward,
The first partial reflection surface is a reflection surface that reflects a part of laser light incident at an incident angle of 45 degrees and transmits the remaining laser light,
The second partial reflection surface is a reflection surface that reflects part of the laser light incident at an incident angle of 45 degrees and transmits the remaining laser light,
The third partial reflection surface is a reflection surface that reflects a part of laser light incident at an incident angle of 45 degrees and transmits the remaining laser light,
The second part is transmitted through the first partial reflection surface after being emitted from the laser light source.
The laser beam reflected by the reflecting surface and reflected by the flat surface and then reflected by the second partially reflecting surface and the first partially reflecting surface passes through the lens, thereby causing the spot on the imaging device. Formed,
Diffracted light generated by the laser light emitted from the semiconductor laser passing through the objective lens passes through the second partial reflection surface and the third partial reflection surface, and the spot is formed on the imaging element. Formed,
Laser light that has been emitted from the laser light source, reflected by the first partial reflection surface, reflected by the corner cube, and then transmitted through the first partial reflection surface is transmitted through the lens, thereby passing through the lens. The optical axis adjusting device is characterized in that the spot is formed on the optical axis.
前記対物レンズを設置する前に、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射されたレーザー光の中心軸が前記半導体レーザーの発光点の中心を通るように当該半導体レーザーの位置を調整し、その後、
前記対物レンズを設置して、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射され前記平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射されたレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットと、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって反射され前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの傾きを調整し、その後、
前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に形成したスポットと、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって反射され前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの径方向の位置を調整する
ことを特徴とする光軸調整方法。 An optical axis adjustment method for adjusting a deviation and a tilt adjustment of an optical axis of the objective lens with respect to a central axis of a laser beam emitted from the semiconductor laser in the optical pickup using the optical axis adjustment device according to claim 1. Because
Before installing the objective lens, the central axis of the laser light emitted from the laser light source, transmitted through the first partial reflection surface and reflected by the second partial reflection surface is the emission of the semiconductor laser. Adjust the position of the semiconductor laser to pass through the center of the point, then
After the objective lens is installed and emitted from the laser light source, the second part is transmitted through the first partial reflection surface, reflected by the second partial reflection surface, and reflected by the flat surface. a spot formed on the imaging element by the reflecting surface and Les Za light respectively reflected by the first partially reflective surface is transmitted through said lens, said first portion reflected from being emitted from the laser light source The objective lens so that a laser beam reflected by a surface and reflected by the corner cube and then transmitted through the first partial reflection surface passes through the lens and overlaps with a spot formed on the imaging device. Adjust the tilt of the
Spots formed on the image sensor by diffracted light generated when laser light emitted from the semiconductor laser passes through the objective lens passes through the second partial reflection surface and the third partial reflection surface. Then, the laser beam that has been emitted from the laser light source, reflected by the first partial reflection surface, reflected by the corner cube, and then transmitted through the first partial reflection surface passes through the lens, so that the imaging is performed. A method of adjusting an optical axis, comprising adjusting the radial position of the objective lens so that spots formed on the element overlap each other.
前記対物レンズを設置する前に、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射されたレーザー光の中心軸が前記半導体レーザーの発光点の中心を通るように当該半導体レーザーの位置を調整し、その後、
前記対物レンズを設置して、前記ビームエキスパンダーによってビーム径を拡大した状態で、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面を透過して前記第２の部分反射面によって反射され前記対物レンズの平坦面によって反射されてから前記第２の部分反射面及び前記第１の部分反射面で夫々反射されたレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットと、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって反射され前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記
撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの傾きを調整し、その後、
前記半導体レーザーから射出されたレーザー光が前記対物レンズを透過することによって生じた回折光が、前記第２の部分反射面及び前記第３の部分反射面を透過して前記撮像素子上に形成したスポットと、前記レーザー光源から射出されてから前記第１の部分反射面によって反射され前記コーナーキューブによって反射されてから前記第１の部分反射面を透過したレーザー光が前記レンズを透過することによって前記撮像素子上に形成したスポットとが互いに重なるように、前記対物レンズの径方向の位置を調整する
ことを特徴とする光軸調整方法。 An optical axis adjusting method for adjusting a deviation and a tilt of an optical axis of the objective lens with respect to a central axis of a laser beam emitted from the semiconductor laser in the optical pickup using the optical axis adjusting device according to claim 2. Because
Before installing the objective lens, the central axis of the laser light emitted from the laser light source, transmitted through the first partial reflection surface and reflected by the second partial reflection surface is the emission of the semiconductor laser. Adjust the position of the semiconductor laser to pass through the center of the point, then
In the state where the objective lens is installed and the beam diameter is enlarged by the beam expander, the light is emitted from the laser light source and then transmitted through the first partial reflection surface and reflected by the second partial reflection surface. A spot formed on the image sensor by the laser light reflected from the flat surface of the objective lens and then reflected by the second partial reflection surface and the first partial reflection surface, respectively, through the lens; Laser light that has been emitted from the laser light source, reflected by the first partial reflection surface, reflected by the corner cube, and then transmitted through the first partial reflection surface is transmitted through the lens, thereby passing through the lens. The inclination of the objective lens is adjusted so that the spots formed on each other overlap each other, and then
Diffracted light generated by the laser light emitted from the semiconductor laser passing through the objective lens is formed on the image sensor through the second partial reflection surface and the third partial reflection surface. The laser beam that has been emitted from the laser light source, reflected by the first partial reflection surface after being emitted from the laser light source, reflected by the corner cube, and then transmitted through the first partial reflection surface passes through the lens. An optical axis adjustment method, comprising: adjusting a radial position of the objective lens so that spots formed on an image sensor overlap each other.
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