JPH0281334A - 光ヘッドの組立調整方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ＣＤ、ＣＤ−１，ＣＤ−Ｖ、あるいはＬＤ
等の光デイスクプレーヤにおける光へ。

ドの組立調整方法および装置に関する。

従来の技術 第６図は従来の光デイスクプレーヤに用いられていた光
ヘッドを示している。この光ヘッドは半導体レーザから
のレーザ光を対物レンズに導く往路光学系の光学部品を
カートリッジに収納し、このカートリッジを介してオプ
トベースにＨａした構造を持つ。

オプトベース１０には垂直上下方向にカートリッジ取付
孔１０Ａが貫通形成され、この取付孔１０Ａにカートリ
ッジ１１が装着されている。取付孔１０Ａと直交する一
側方向に取付孔１０Ｂが貫通形成されている。取付孔１
０Ａ、ＩＯＢは略Ｔ字の形杖で交差し、その交差部分で
互いに連通している。取付孔１０Ｂには復路光学系のレ
ンズブロック１４と光検出器が組付けられている。

カートリッジ１１には、下方から順に半導体レーザ１１
Ａ１半導体レーザＩＩＡの発散光を０次、±１次の円形
３ビームに分光する回折格子１１Ｂ１偏光ビームスプリ
ッタ１１Ｃル−ザ光を平行光に変換するコリメータレン
ズ１１Ｄ、１／４波長板１１Ｅが組付けられている。オ
プトベース１０の上部には、対物レンズ１３をフォーカ
ス方向とトラッキング方向との２次元方向にサーボする
ための対物レンズアクチュエータ１２が装着されている
。半導体レーザＩＩＡから射出したレーザ光は対物レン
ズ１３で集光され、ディスクＤの記録トラックに照射さ
れる。その反射した戻り光は対物レンズ１３を通して偏
光ビームスプリッタ１１Ｃに戻され、９０度偏向されて
復路光学系に導かれる。

復路光学系には、凹レンズ１４Ａと円筒レンズ１４Ｂと
から成るレンズブロック１４が組付けられている。復路
光学系に導かれた戻りレーザ光はレンズブロック１４を
通して復路光軸上に配置された光検出器１５で受光され
る。光検出器１５は、中央の４分割受光素子１５Ａとそ
の両側の一対の受光素子１５Ｂ１１５Ｂとより成る６分
割光センサで構成されており、センサ基板１６上に取付
けられ、このセンサ基板１６を介してオプトベース１０
の復路光軸延長線上に同軸で組付けられる。

戻りレーザ光のうち、中央の０次光は光検出器１５の中
央の４分割受光素子１５Ａに、両側の±１次光は両側の
受光素子ＩＢ１１５Ｂに夫々受光される。４分割受光素
子１５Ａの検出出力の対角の和の差（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋
Ｄ）をとることによりフォーカスエラー信号が検出され
る。両側の受光素’ｊ’１５Ｂ、１５Ｂの検出出力の差
動（Ｅ−Ｆ）をとることによりトラッキングエラー信号
が検出される。これらのエラー信号に基づいてレンズア
クチュエータ１２が２次元方向に駆動制御され、対物レ
ンズ１３がフォーカスサーボ及びトラッキングサーボさ
れる。再生ＲＦ信号は、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−（Ｅ＋Ｆ
）のように差動をとることにより得られる。

このような光ヘッドでは、極めて高い組立精度が要求さ
れる。すなわち、対物レンズをフォーカスとトラッキン
グ方向とに精度良く正確にサーボし、かつ良好な信号再
生が行えるようにする必要がある。そのためには、例え
ば、復路光学系に導かれた戻り光のピームスボ・ノドを
光検出器１５の各受光素子１５Ａ、１５Ｂの中心にジャ
ストフォーカス状態で正確に結像させる必要がある。そ
こで、光ヘッドの組立調整段階で、第７図に示すように
、光検出器１５をセンサ基板１６を介してＸｙ軸方向へ
移動させ、復路光軸に対してｘｙ軸方向の位置を調整し
、かつ、センサブロック１４を２軸方向へ移動させ、復
路光軸上における位置を調整するようにしていた。この
ｘｙ軸及びｚ軸方向の調整は、第８図（イ）、（ロ）に
示すように、測定器の画面上に映し出されたバースト状
の再生ＲＦ信号と８字特性と呼ばれるＦ＠Ｅ　（フォー
カスエラー）信号の８字カーブとを観測し、ＲＦ倍信号
ピークＲＦｍａｘを結ぶ線と、Ｆ１１Ｅ信号のゼロクロ
ス点とが合致するように光検出器１５とレンズブロック
１４とをｘｙ力方向び２方向に移動させて行われる。

この調整にあたっては、第９図に示すように、カートリ
ッジをオプトベースに組付けたのち、光検出器をｘｙ軸
方向に可動させ、先ずｘｙｓ！！整を行い、次に、レン
ズブロックを２軸方向に可動させて光軸方向への調整を
行い、結果が良であれば、レンズブロックをロックする
と共に、光検出器をセンサ基板を介してネジ止め固定す
る−・方、結果が否であれば再度ｘｙ副調整２軸調整と
を繰り返すようにしていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来の組立調整方法は、光検出器をｘｙ
軸方法へ移動調整したのち、レンズブロックを２軸方向
に移動させると、両者の相対位置が変り、折角調整され
た光検出器のｘｙ力方向位置が狂うことになり、レンズ
ブロックと光検出器との位置を正しく調整するには、ｘ
ｙ調整と２軸調整とを複数回繰り返さなければならず、
調整作業が非常にやっかいで、多大の時間と手数を要す
るといった問題があった。

以上の問題は、自動調整システムを採用しても同様に生
じていた。

この発明は以上の点に鑑み提案されたもので、上述した
光検出器のｘｙ力方向調整とレンズブロックの２方向の
調整とが一回の調整操作で簡単容易に、かつ確実に行え
る組立調整方向及び装置を提供しようとするものである
。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、この発明は、光ヘッドの復
路光学系に導かれた戻りレーザ光のエラー信号及び再生
ＲＦ信号検出用の光検出器への合焦位置よりも光路長を
更に延長した位置で戻りし一ザ光をビームサイズを定め
て受光する光検出器を有するセンサ治具を用い、このセ
ンサ治具を復路光軸と同軸でオプトベースに装着したの
ち、半導体レーザからのレーザ光を対物レンズを通して
反射体に照射し、その復路光学系への戻り光をセンサ治
具の光検出器で受光しながら、その中央の受光素子の検
出出力の和と周辺の受光素子の検出出力の和との差がＯ
又はΔ±δとなるようにレンズブロックを可動調整する
組立調整方法を採用した。この場合、フォーカスとトラ
ッキングの２つのサーボはノン・サーボ状態に設定され
る。

また、本発明は、上記目的を達成するために、下記の装
置構成を採用した。

本発明は、レンズブロックを復路光軸方向に可動させる
調整手段と、対物レンズを通して復路光学系に導かれた
戻りレーザ光をエラー検出及び再生信号検出用の光検出
器への合焦位置よりも光路長を延長した位置でビームサ
イズを定めて受光する光検出器を有し、その中央の受光
素子の中心が復路光軸と同軸となるようにオプトベース
に装養されるセンサ治具とを備え、センサ治具の光検出
器の中央の受光素子の検出出力の和とその周辺の受光素
子の和との差がＯ又はΔ±δとなるようにレンズブロッ
クが可動調整される様に構成した点に特徴を有する。調
整手段は、例えばレンズブロックに形成された溝部と、
この溝部に係合可能な偏心ピンとによって構成される。

また、センサ治具に用いる光検出器は、６分割センサ又
は３分割光センサ等が好適である。

作用 凹レンズと円筒レンズとから成るレンズブロックの２軸
方向の位置調整にあたり、光ディスクに替えて対物レン
ズを通したレーザ光を反射して元の光路に戻す反射体が
用いられる。この反射体を用いた調整装置において、調
整操作はノン・サーボ状態で行われる。

反射体で反射した戻りレーザ光は対物レンズを通して復
路光学系に導かれ、レンズブロックを通してセンサ治具
の光検出器に受光される。例えば、３ビームに分光され
、中央のビームは中央の受光素子に、両側のビームは周
辺両側の受光素子に夫々受光される。実際には、３ビー
ムの集合体となって受光される。この光検出器は夫々の
受光素子に受光されるビームのサイズを決定できる機能
を有する。

レンズブロックの２軸調整にあたり、センサ治具の光検
出器の中央の受光素子の検出出力の和と周辺の受光素子
の検出出力の和との差を検出し、その差が０又はΔ±δ
（Δ：基準値、±６＝許容差）となる様にレンズブロッ
クを２軸方向に可動させると、レンズブロックが復路光
軸上で２軸方向に位置調整される。そこでレンズプロ、
ツクをロックしたのち、センサ治具を取り外し、正規の
光検出器を復路光学系光路上に組付け、Ｘｙ軸方向の位
置を調整すれば良い。

センサ治具によってレンズブロックの２軸方向の位置を
容易に位置出しできるので、２軸調整及びｘｙ軸調整は
一回の操作のみで行える。

実施例 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る光ヘッドの組立調整装置の一例を
示し、第２図はその部分拡大図である。

これらの図において、上記従来例を示す第６図、第７図
と同一部材には同一符号を付し、説明を省略する。

組立調整装置１００のディスク装填位置と対応する位置
には、正規の光ディスクに替えて反射体１１０が装填さ
れる。反射体１１０は、例えば円板状に形成され、金属
材又は樹脂材の表面に反射膜を形成したものが用いられ
る。装置使用時には回転され、又は不回転状態で用いら
れる。この反射体１１０は、対物レンズ１３を通して収
束照射された半導体レーザＩＩＡからのレーザ光を反射
し、その戻り光を対物レンズ１３を通して復路光学系に
導かせる作用をする。

オプトベース１０の復路光学系側−側部に調整孔１０Ｇ
と取付ネジ孔１０Ｄとが取付孔１０Ｂに貫通して形成さ
れている。

レンズブロック１４は上述したレンズブロックと略同様
の構造を有し、その周面の調整孔１０Ｃと対応する位置
に円環状の調整用溝部１４Ｃ１取付ネジ孔１０Ｄと対応
する位置にネジ止め用の凹部１４Ｄが夫々形成され、溝
部１４ｃと凹部１４Ｄとを調整孔１０Ｃとネジ孔１０Ｄ
とに夫々位置合わせし、取付孔１０Ｂに２軸方向に移動
調整可能に取り付けられている。調整孔１０Ｃには偏心
ピン１１１のピン先１１１Ａが挿入され、溝部１４Ｃと
係合される。

復路光学系の光ヘツド本来の光検出器取付位置にセンサ
治具１２０が装着されている。センサ治具１２０は、オ
プトベース１０の取付孔１０Ｂの内周面に密接嵌合可能
な円筒状に形成され、その一端部に取付孔１０Ｂの孔縁
に係合される位置決め用のフランジ部１２０Ａが形成さ
れている。その一端面から他端面にレンズブロック１４
を通過したレーザ光を通す中心孔１２０Ｂが貫通形成さ
れている。センサ治具１２０のフランジ部側一端面に戻
りレーザ光を受光する光検出器１２１が取り付けられて
いる。光検出器１２１は、光ヘッド本来の光検出器１５
の取付位置、すなわち、戻りレーザ光の光検出器１５へ
の合焦位置よりも光路長を更に延長した位置に、復路光
学系の光軸と同軸線上で配置される。この光検出器１２
１は、中央の４分割受光素子１２１Ａと、その両側周辺
の一対の受光素子１２１Ｂ１１２１Ｂとから成る６分割
光センサで構成されている。中央の４分割受光素子１２
１Ａの中心は復路光軸り上に位置している。センサ治具
１２０はレンズブロック１４の復路光軸りに沿うｚ軸方
向の位置を定める作用をする。

以上の装置構成において、組立調整段階で半組立状態の
光ヘッドが第１図に示すように組立調整装置に装填セッ
トされる。

先ず、レンズブロック１４の２軸方向の位置調整がなさ
れる。この調整にあたり、オプトベース１０の復路光学
軸上には、本来の光検出器１５１：替えて光検出器１２
１を有する上述したセンサ治具１２０が予め装着されて
いる。この状態で、半導体レーザＩＩＡから射出さした
レーザ光が対物レンズ１３を通して反射体１１０に収束
照射されると、その反射した戻りレーザ光が対物レンズ
１３を通して復路光学系の光路上に導かれる。この戻り
レーザ光はレンズブロック１４の凹レンズ１４Ａと円筒
レンズ１４Ｂを通してセンサ治具１２０の光検出器１２
１で受光される。この戻りレーザ光は、０次光、±１次
光の３ビームに分光されており、中央の０次光が光検出
器１２１の中央の４分割受光素子１２１Ａで、また、両
側の±１次光が両側の受光素子１２１Ｂ、１２１Ｂに夫
々受光される。実際には、第３図に拡大して示すように
３ビームが集合したものとして各受光素子１２ＩＡ、１
２１Ｂに夫々受光される。

そして、中央の４分割受光素子１２１Ａの検出出力Ａ％
　８１Ｃ１Ｄ（Ｉｌｌ　（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）　と、両側
の受光素子１２１Ｂ１１２１Ｂの検出出力の和（Ｅ＋Ｆ
）とが加算器１３１．１３２．１３３及び１３４によっ
て夫々算出され、次にその和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）と（Ｅ
＋Ｆ）の差（Ｅ＋Ｆ）−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が差動アン
プ１３５によって検出される。

この状態で、第１図に示すように、偏心ビン１１１のピ
ン先１１１Ａをオプトベース１０の調整孔１０Ｃに挿入
し、レンズブロック１４の溝部１４Ｃと係合させる。次
に、上記検出出力の和の差がＯとなるように、偏心ピン
１１１を回動操作し、レンズブロック１４を２軸方向に
微少量ずつ可動させる。この可動により、検出出力の和
の差（Ｅ＋Ｆ）−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が０になったとこ
ろで、レンズブロック１４の２軸調整が終了する。

そののち、止めネジ１３０を取付ネジ孔１０Ｄにネジ込
み、凹部１４Ｄに嵌合押圧させると、レンズブロック１
４がオプトベース１０に固定ロックされる。

レンズブロック１４の２軸調整の後、センサ治具１２０
がオプトベース１０から取り外され、センサ基板１６上
に取り付けられた本来の光検出器１５が復路光学系の光
軸上に装着される。この装着にあたり、光検出器１５が
第２図に示すように、ｘｙ軸方向に位置調整される。こ
のｘｙＭ調整にあたり、光検出器１５がオプトベース１
０に仮止めされた後、上述のように反射体１１０で反射
した戻りレーザ光が復路光学系に導かれると、２軸調整
後のレンズブロック１４を通して合焦位置に結像し、光
検出器１５の中央の４分割受光素子１５Ａと、両側の受
光素子１５Ｂ１１５Ｂとに夫々受光される。そこで、上
記同様に光検出器１５をセンサ基板１６を介してＸ軸と
ｙ軸方向とに可動させ、Ｆ・Ｅ（フォーカスエラー）信
号の８字カーブのゼロクロス点とＲＦ倍信号ピークＲＦ
ｍａＸとが合致するように位置を調整すると、光検出器
１５がｘｙ軸方向に位置を調整される。そののち、光検
出器１５はオプトベース１０にネジ止め固定される。こ
れで、光検出器１５のｘｙ軸調整が終了する。

なお、レンズブロック１４の２軸調整にあたり、上記検
出出力の和の差（Ｅ＋Ｆ）−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）を０に
対してΔ［Ｖコを基準値とし、この基準値に対して許容
差±δの範囲、すなわち、Δ±６［Ｖ］になるように調
整操作を行うようにしても良い。

また、上記調整操作は、フォーカスとトラッキングのサ
ーボがかかっていない状態、いわゆるノン・サーボの状
態で行われる。

第４図、第５図はセンサ治具１２０に用いられる光検出
器の他の例を示している。

第４図の光検出器１２１は、中央の受光素子１２１′Ａ
と、その両側の受光素子１２１’Ｂ、１２１°Ｂとから
成る３分割受光素子で構成されている。光検出器１２１
′に戻りレーザビームが受光されると、中央の受光素子
１２１’　Ａの検出出力と両側の受光素子１２１’　Ｂ
、１２１”Ｂの検出出力の和との差（Ａ＋Ｃ）−Ｂが差
動アンプ１３５°によって演算される。そこで、その検
出出力の和の差（Ａ＋Ｃ）−Ｂが０又はΔ±δ［Ｖ］と
なるようにレンズブロック１４を可動させると、レンズ
ブロック１４が２軸方向に位置調整される。

次に、第５図の光検出器１２１”は内軟のものを内外の
受光素子１２１”Ａ１１２１”Ｂで２分割した構成を持
ち、戻りレーザ光の受光による内外の受光素子１２１”
Ａ１１２１”Ｂの検出出力の差（Ｂ−Ａ）を差動アンプ
１３５”で検出し、その差（Ｂ−Ａ）が０又はΔ±δ［
Ｖ］になるようにレンズブロック１４を２軸方向に可動
させると、センサブロック１４が２軸方向に位置調整さ
れる。

発明の詳細 な説明したとおり、本発明によれば、従来手数と時間を
要していたレンズブロックの２軸調整とｘｙ軸調整とが
夫々１回の調整操作のみで容易簡単に行えるので、光ヘ
ッドの組立調整工程をスピードアップし、容易化・簡単
化ならびに工程の省略化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る組立調整装置の断面図、第２図は
その部分斜視図、第３図は本装置によるレンズブロック
の調整動作を説明する拡大ブロック図、第４図、第５図
はセンサ治具に用いる光検出器の他の例を示す拡大図、
第６図は従来例を示す断面図、第７図はその部分斜視図
、第８図（イ）（ロ）はｘｙ軸及び２軸調整動作を説明
するグラフ図、第９図は従来の調整手順を示すフローチ
ャート図である。 １５・・・光検出器、 １５Ａ・・・４分割受光素子、 １５Ｂ、１５Ｂ−−−一対の受光素子、１２０・・・セ
ンサ治具、 １２Ｌ１２１’　　　１２１”　・・・光検出器、Ｌ・
−・復路光軸、 １１０・・・反射体、 １０４１・・オプトベース、 １１・・φカートリッジ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザから射出されたレーザ光を対物レン
   ズに導く往路の光学系構成部品をカートリッジに収納し
   、このカートリッジを介してオプトベースに着脱可能に
   装着すると共に、前記対物レンズを通した戻りレーザ光
   を光検出器（センサ）に導く復路光学系の凹レンズと円
   筒レンズから成るレンズブロックを前記復路光学系の光
   軸方向に移動調整可能に組付けて成る光ヘッドにおいて
   、前記復路光学系に導かれた戻りレーザ光の前記光検出
   器への合焦位置よりも光路長を延長した位置で前記レー
   ザ光をビームサイズを定めて受光する光検出器を有する
   センサ治具を用い、このセンサ治具を前記復路光軸と同
   軸で前記オプトベースに装着したのち、前記半導体レー
   ザからのレーザ光を前記対物レンズを通して反射体に照
   射し、その復路光学系への戻り光を前記センサ治具の光
   検出器で受光しながら、その中央の受光素子の検出出力
   の和と周辺の受光素子の和との差が０又はΔ±δ（Δ：
   基準値、±δ：許容差）となるように前記レンズブロッ
   クを可動調整することを特徴とした光ヘッドの組立調整
   方法。
2. （２）フォーカスとトラッキングの２つのサーボをノン
   ・サーボ状態に設定してレンズブロックを復路光軸方向
   に可動調整することを特徴とした請求項（１）記載の光
   ヘッドの組立調整方法。
3. （３）半導体レーザから射出されたレーザ光を対物レン
   ズに導く往路光学系部品を収納し、オプトベースに装着
   されるカートリッジと、前記対物レンズを通した戻り光
   を複数の分割素子より成る光検出器（センサ）に導く復
   路光学系に配置され、該復路の光軸方向に移動調整可能
   に装着された凹レンズと円筒レンズとの組合わせ体から
   なるレンズブロックとを備えた光ヘッドにおいて、 前記レンズブロックを前記復路光軸方向に可動調整する
   調整手段と、 前記対物レンズを通して前記復路光学系に導かれた戻り
   レーザ光を前記光検出器への合焦位置よりも光路長を延
   長した位置でビームサイズを定めて受光する光検出器を
   有し、この光検出器の中央の受光素子の中心が前記復路
   光軸と同軸となるように前記オプトベースに装着される
   センサ治具とを備え、 前記センサ治具の光検出器の中央受光素子の検出出力の
   和とその周辺の受光素子の和との差が０又はΔ±δとな
   るように前記レンズブロックが可動調整される様に構成
   されたことを特徴とする光ヘッドの組立調整装置。
4. （４）調整手段がレンズブロックに形成された溝部と、
   該溝部に係合可能な偏心ピンとから成ることを特徴とし
   た請求項（３）記載の光ヘッドの組立調整装置。
5. （５）センサ治具の光検出器が中央の４分割受光素子と
   、その両側に配置された一対の受光素子とから成る６分
   割光センサで構成されていることを特徴とした請求項（
   ４）記載の光ヘッドの組立調整装置。
6. （６）センサ治具の光検出器が、中央の受光素子とその
   両側に配置された一対の受光素子とから成る３分割光セ
   ンサで構成されていることを特徴とする請求項（４）記
   載の光ヘッドの組立調整装置。