JPH11283268A - Method and device to adjust optical head system - Google Patents
Method and device to adjust optical head systemInfo
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- JPH11283268A JPH11283268A JP10082222A JP8222298A JPH11283268A JP H11283268 A JPH11283268 A JP H11283268A JP 10082222 A JP10082222 A JP 10082222A JP 8222298 A JP8222298 A JP 8222298A JP H11283268 A JPH11283268 A JP H11283268A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光学式記録再生装
置に用いられる光ヘッドの光学系の調整方法及び調整装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for adjusting an optical system of an optical head used in an optical recording / reproducing apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の光ヘッド光学系の調整装
置の一例を図7に基づいて説明する。2. Description of the Related Art An example of this type of conventional optical head optical system adjusting apparatus will be described with reference to FIG.
【0003】図7において、1は被調整物である光ヘッ
ド、2は光ヘッド1の光源である半導体レーザ、3は半
導体レーザ2から出射される発散光である。更に、4は
発散光3を平行光にするためのコリメータレンズ、5は
平行光、6は平行光5を反射してその方向を変えるため
のミラー、7はミラー6によって反射された平行光5を
所定の微小スポットに集光するための対物レンズであ
る。In FIG. 7, reference numeral 1 denotes an optical head which is an object to be adjusted, 2 denotes a semiconductor laser which is a light source of the optical head 1, and 3 denotes divergent light emitted from the semiconductor laser 2. 4 is a collimator lens for converting the divergent light 3 into parallel light, 5 is a parallel light, 6 is a mirror for reflecting the parallel light 5 and changing its direction, and 7 is a parallel light 5 reflected by the mirror 6. Is an objective lens for converging light to a predetermined minute spot.
【0004】108は光ディスク基板と同じ厚みのカバ
ーガラス、109は対物レンズ7によってカバーガラス
108の上面に集光された微小スポット、110は微小
スポット109を拡大して観測するための顕微鏡光学
系、111は顕微鏡光学系110を透過した収束光、1
12は収束光111からフォーカス検出光を分離するた
めのビームスプリッター、113は収束光111の光量
を制限するためのフィルターである。114は微小スポ
ット109の像、115は像114を観測するためのカ
メラ、116はカメラ115で得られた画像を処理する
ための画像処理装置である。[0004] 108 is a cover glass having the same thickness as the optical disk substrate, 109 is a minute spot converged on the upper surface of the cover glass 108 by the objective lens 7, 110 is a microscope optical system for enlarging and observing the minute spot 109, Reference numeral 111 denotes convergent light transmitted through the microscope optical system 110, 1
Reference numeral 12 denotes a beam splitter for separating the focus detection light from the convergent light 111, and reference numeral 113 denotes a filter for limiting the amount of the convergent light 111. Reference numeral 114 denotes an image of the minute spot 109; 115, a camera for observing the image 114; and 116, an image processing device for processing an image obtained by the camera 115.
【0005】上記構成の従来の光ヘッド光学系の調整装
置では、光源である半導体レーザ2を有する光ヘッド1
からコリメータレンズ4、ミラー6、対物レンズ7を経
てカバーガラス108の上面に集光された微小スポット
109を、顕微鏡光学系110によって拡大し、ビーム
スプリッター112、フィルター113を経てカメラ1
15の受光面に像114を結像する。In the conventional optical head adjusting apparatus having the above-described configuration, the optical head 1 having the semiconductor laser 2 as a light source is provided.
The microspot 109 condensed on the upper surface of the cover glass 108 through the collimator lens 4, the mirror 6, and the objective lens 7 is enlarged by the microscope optical system 110, and is then transmitted through the beam splitter 112 and the filter 113 to the camera 1.
An image 114 is formed on the 15 light receiving surfaces.
【0006】カメラ115には、図8(a)に示すよう
なビームスポットプロファイル117が観測される。こ
のビームスポットプロファイル117を画像処理装置1
16によって、中心の光(0次光)のプロファイルを除
去し、図8(b)に示すような1次リングのプロファイ
ル118を表示する。このプロファイル118を判断し
て、光ヘッドの光学収差が最小となるように光ヘッド1
の調整を行う。この光ヘッド1の調整は、例えば、対物
レンズ7の角度を微小に変化させたり(コマ収差調
整)、コリメータレンズ4の光軸方向位置を微小に変化
させる(非点収差調整)などして、カバーガラス108
の上面に集光された微小スポット109が所定形状とな
るように行なう。The camera 115 observes a beam spot profile 117 as shown in FIG. This beam spot profile 117 is stored in the image processing apparatus 1.
By 16, the profile of the central light (zero-order light) is removed, and the profile 118 of the primary ring as shown in FIG. 8B is displayed. By judging the profile 118, the optical head 1 is controlled so that the optical aberration of the optical head is minimized.
Make adjustments. The optical head 1 is adjusted by, for example, minutely changing the angle of the objective lens 7 (coma aberration adjustment) or minutely changing the position of the collimator lens 4 in the optical axis direction (adjusting astigmatism). Cover glass 108
Is performed so that the minute spot 109 condensed on the upper surface of the substrate has a predetermined shape.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の光ヘッド光学系の調整装置では、光学収差の情報を
ビームスポットプロファイル117の光量分布だけでし
か見ないので、波面の位相情報がない。また、ビームス
ポット光量の大きな部分を捨てて一次リングのプロファ
イル118の微小なエネルギーを分析しているために、
光学収差を分析する精度、即ち光ヘッド1の調整精度が
悪いという問題がある。However, in the above-described conventional optical head adjustment system, the optical aberration information is viewed only by the light amount distribution of the beam spot profile 117, and there is no wavefront phase information. In addition, since a large portion of the beam spot light amount is discarded and the minute energy of the profile 118 of the primary ring is analyzed,
There is a problem that the accuracy of analyzing the optical aberration, that is, the adjustment accuracy of the optical head 1 is poor.
【0008】更に、微小スポット109を顕微鏡光学系
110によって高倍率に拡大する必要があるので、視野
が狭い。このため、対物レンズ7の角度を微小に変化さ
せるなどの調整を行った際に、すぐに視野から外れてし
まって、調整が行い難いという問題があった。Furthermore, since the minute spot 109 needs to be enlarged at a high magnification by the microscope optical system 110, the field of view is narrow. For this reason, when an adjustment such as minutely changing the angle of the objective lens 7 is performed, there is a problem in that the adjustment immediately falls out of the field of view and the adjustment is difficult.
【0009】本発明は、上記従来の問題を解消し、干渉
縞の波面の位相情報を検出して調整精度が良く、また視
野外れがなく調整を行いやすい光ヘッド光学系の調整方
法及び調整装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, detects a phase information of a wavefront of an interference fringe, has good adjustment accuracy, and has a method of adjusting an optical head optical system which is easy to adjust without deviating from a visual field. It is intended to provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド光学系
の調整方法は、上記目的を達成するため、光ヘッドから
の光ビームの集光位置に配した回折格子片により、光ビ
ームに干渉縞を生成し、前記干渉縞を観測光学系によっ
て撮像装置に投影し、この投影画像に基づいて、光ヘッ
ドの光学系を調整することを特徴とする。According to the present invention, there is provided a method for adjusting an optical head optical system, comprising the steps of: providing a diffraction grating piece disposed at a condensing position of a light beam from an optical head; The method is characterized in that fringes are generated, the interference fringes are projected on an imaging device by an observation optical system, and the optical system of the optical head is adjusted based on the projected image.
【0011】又本発明の光ヘッド光学系の調整装置は、
上記目的を達成するため、光ヘッドからの光ビームの集
光位置に配されて光ビームに干渉縞を生成する回折格子
片と、回折格子片により生成された光ビームの干渉縞を
撮像部に投影する複数のレンズにより構成された観測光
学系と、前記光ビームの干渉縞を撮像する撮像装置と、
この撮像装置からの干渉縞に関する画像情報に基づいて
収差分析する画像処理装置と、画像処理装置からの収差
分析に関する情報に基づいて光ヘッドの光学系の調整を
行なう光学系調整手段とを備えたことを特徴とする。Further, the adjusting device for the optical head optical system according to the present invention comprises:
In order to achieve the above object, a diffraction grating piece that is arranged at a focus position of a light beam from an optical head and generates an interference fringe in the light beam, and an interference fringe of the light beam generated by the diffraction grating piece is captured by an imaging unit. An observation optical system configured by a plurality of lenses for projection, and an imaging device for imaging interference fringes of the light beam,
An image processing apparatus that performs aberration analysis based on image information about interference fringes from the imaging apparatus, and an optical system adjustment unit that adjusts an optical system of the optical head based on information about aberration analysis from the image processing apparatus are provided. It is characterized by the following.
【0012】上記回折格子片としては、透明ガラスある
いは透明樹脂などからなる透明平板の上面に平行する多
数の溝を凹設した溝付きディスク片を用いると好適であ
るが、透明平板に濃淡縞を設けたものを採用してもよ
い。As the above-mentioned diffraction grating piece, it is preferable to use a grooved disk piece having a large number of grooves parallel to the upper surface of a transparent flat plate made of transparent glass or transparent resin. The provided one may be adopted.
【0013】請求項2〜5、8〜10は回折格子片が溝
付きディスク片で構成されている場合について記述して
いるが、この内容を回折格子片が濃淡縞を設けてなるも
のによって構成されている場合に適用することができ
る。Claims 2 to 5 and 8 to 10 describe the case where the diffraction grating piece is constituted by a grooved disk piece, but the contents are constituted by the diffraction grating piece provided with light and shade stripes. It can be applied if it is.
【0014】本発明の光ヘッド光学系の調整方法及び調
整装置によると、溝付きディスク片などの回折格子片に
よる反射回折光を干渉させ、その干渉縞を撮像して収差
分析することによって、干渉縞の波面の位相情報が検出
できるので、光ヘッドの光学系の収差検出精度が高く、
光ヘッドの調整精度が良い。また、視野を広くできるの
で、光ヘッドの対物レンズの角度を微小に変化させるな
どの調整を行っても視野から外れることがなく、調整し
やすい。According to the adjusting method and the adjusting apparatus of the optical head optical system of the present invention, the reflected diffraction light from the diffraction grating piece such as the grooved disk piece interferes, the interference fringes are imaged, and the aberration analysis is performed. Since the phase information of the wavefront of the fringes can be detected, the aberration detection accuracy of the optical system of the optical head is high,
Good adjustment accuracy of optical head. Further, since the field of view can be widened, even if an adjustment such as minutely changing the angle of the objective lens of the optical head is performed, it is easy to adjust without deviating from the field of view.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光ヘッド光学
系の調整方法及び調整装置の実施の形態について、図を
参照しつつ説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an adjusting method and an adjusting device for an optical head optical system according to the present invention.
【0016】図1は第1実施形態の光ヘッド光学系の調
整装置の光学系模式図(正面図と平面図とを含む。)、
図2は第1実施形態における干渉縞生成原理の説明図、
図3は第1実施形態における観測光学系の配置を示す説
明図、図4は第1実施形態の光ヘッド光学系の調整装置
の外観を示す正面図、図5は第1実施形態の光ヘッド光
学系の調整装置の駆動部の構成を示す模式図(正面図と
側面図とを含む。)である。FIG. 1 is a schematic view (including a front view and a plan view) of an optical system of an adjustment device for an optical head optical system according to a first embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an interference fringe generation principle in the first embodiment,
FIG. 3 is an explanatory view showing the arrangement of the observation optical system in the first embodiment, FIG. 4 is a front view showing the appearance of the optical head optical system adjusting device of the first embodiment, and FIG. 5 is the optical head of the first embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram (including a front view and a side view) illustrating a configuration of a driving unit of the optical system adjustment device.
【0017】第1実施形態の光ヘッド光学系の調整装置
の光学系の構成について、図1に基づいて説明する。The configuration of the optical system of the optical head optical system adjusting apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
【0018】図1において、1は被調整物の光ヘッド、
2は光ヘッド1の光源である半導体レーザ、3は半導体
レーザ2から出射される発散光、4は発散光3を平行光
にするためのコリメータレンズ、5は平行光、6は平行
光5を反射して方向を変えるためのミラー、7はミラー
6によって反射された平行光5を所定の微小スポットに
集光するための対物レンズである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an optical head of an object to be adjusted;
Reference numeral 2 denotes a semiconductor laser as a light source of the optical head 1, reference numeral 3 denotes divergent light emitted from the semiconductor laser 2, reference numeral 4 denotes a collimator lens for converting the divergent light 3 into parallel light, reference numeral 5 denotes parallel light, and reference numeral 6 denotes parallel light 5. A mirror 7 for reflecting and changing the direction is an objective lens for converging the parallel light 5 reflected by the mirror 6 to a predetermined minute spot.
【0019】8は光ディスク基板と同じ厚みに形成され
反射回折作用をする溝付きディスク片、9は溝付きディ
スク片8によって反射回折された干渉光、10は出射側
の平行光5を反射し、反対側の干渉光9を透過するため
のビームスプリッターである。Reference numeral 8 denotes a grooved disk piece which is formed to have the same thickness as the optical disk substrate and performs a reflection / diffraction action; 9 denotes an interference light reflected and diffracted by the grooved disk piece 8; 10 reflects the parallel light 5 on the emission side; This is a beam splitter for transmitting the interference light 9 on the opposite side.
【0020】11は干渉光9からフォーカス検出光を分
岐するためのビームスプリッターである。12、13は
それぞれレンズであり、2枚1組で観測光学系70を構
成している。14は観測光学系70からの干渉光、15
は干渉光14を撮像するためのカメラ(撮像装置)、1
6はカメラ15で得られた画像を処理するための画像処
理装置である。Reference numeral 11 denotes a beam splitter for splitting the focus detection light from the interference light 9. Reference numerals 12 and 13 denote lenses, respectively, which constitute an observation optical system 70 as a set of two lenses. 14 is the interference light from the observation optical system 70, 15
Denotes a camera (imaging device) for imaging the interference light 14, 1
Reference numeral 6 denotes an image processing device for processing an image obtained by the camera 15.
【0021】上記のように構成された光ヘッド光学系の
調整装置について、その動作について説明する。The operation of the adjustment device for the optical head optical system configured as described above will be described.
【0022】光ヘッド1の光源である半導体レーザ2か
ら出射された発散光3は、コリメータレンズ4によって
平行光5となり、この平行光5はミラー6で反射され、
対物レンズ7によって溝付きディスク片8の上面に集光
される。溝付きディスク片8によって反射回折された0
次回折光20と±1次回折光21、22(図2参照)は
干渉して干渉縞を生成し、干渉光9となる。そして、2
つのレンズ12、13からなる観測光学系70によって
干渉縞をカメラ15の受光面に投影し、観測する。観測
された干渉縞を画像処理装置16によって収差分析し、
収差が最小となるように、光ヘッド1の調整を行う。こ
の光ヘッド1の調整とは、例えば対物レンズ7の角度を
微小に変化させたり(コマ収差調整)、コリメータレン
ズ4の光軸方向位置を微小に変化させる(非点収差調
整)ことを云う。The divergent light 3 emitted from the semiconductor laser 2 which is the light source of the optical head 1 becomes parallel light 5 by a collimator lens 4, and this parallel light 5 is reflected by a mirror 6.
The light is focused on the upper surface of the grooved disk piece 8 by the objective lens 7. 0 reflected and diffracted by the grooved disk piece 8
The first-order diffracted light 20 and the ± first-order diffracted lights 21 and 22 (see FIG. 2) interfere with each other to generate interference fringes, and become the interference light 9. And 2
The interference fringes are projected onto the light receiving surface of the camera 15 by the observation optical system 70 including the two lenses 12 and 13 and observed. The observed interference fringes are analyzed for aberrations by the image processing device 16,
The optical head 1 is adjusted so that aberration is minimized. The adjustment of the optical head 1 means, for example, minutely changing the angle of the objective lens 7 (coma aberration adjustment) or minutely changing the position of the collimator lens 4 in the optical axis direction (adjusting astigmatism).
【0023】次に、図2に基づいて、干渉縞の生成原理
について説明する。Next, the principle of interference fringe generation will be described with reference to FIG.
【0024】図2において、7は対物レンズ、8は溝付
きディスク片、18は溝付きディスク片8の上面に形成
された複数の溝である。19は対物レンズ7によって集
光されたビームスポット、20、21、22はそれぞれ
ビームスポット19が溝18によって回折された0次回
折光、1次回折光、−1次回折光である。In FIG. 2, reference numeral 7 denotes an objective lens, 8 denotes a grooved disk piece, and 18 denotes a plurality of grooves formed on the upper surface of the grooved disk piece 8. Reference numeral 19 denotes a beam spot condensed by the objective lens 7, and reference numerals 20, 21, and 22 denote 0-order diffracted light, 1st-order diffracted light, and −1st-order diffracted light obtained by diffracting the beam spot 19 by the groove 18.
【0025】溝18のピッチpは、p=λ/NAを満た
す。ここに、λはレーザ光(光ビーム)の波長、NAは
対物レンズ7の開口数を表している。The pitch p of the groove 18 satisfies p = λ / NA. Here, λ represents the wavelength of the laser beam (light beam), and NA represents the numerical aperture of the objective lens 7.
【0026】ビームスポット19は溝18によって回折
され、0次回折光20と±1次回折光21、22はそれ
ぞれ光学波面の横ずらしとして重ね合わされ、差分波面
を表す干渉縞を生成する。干渉縞は、図2に示す斜線部
分に現れ、光ヘッド1の光学系の収差に応じて縞のパタ
ーンが変化する。この干渉縞の情報を検出して収差が最
小となるように調整する。The beam spot 19 is diffracted by the groove 18, and the 0th-order diffracted light 20 and the ± 1st-order diffracted lights 21 and 22 are respectively superposed as lateral shifts of the optical wavefront to generate an interference fringe representing a differential wavefront. The interference fringes appear in the hatched portions shown in FIG. 2, and the pattern of the fringes changes according to the aberration of the optical system of the optical head 1. The information on the interference fringes is detected and adjusted so as to minimize the aberration.
【0027】次に、図3に基づいて、2つのレンズ1
2、13からなる観測光学系70の光学配置について説
明する。Next, based on FIG.
The optical arrangement of the observation optical system 70 composed of 2 and 13 will be described.
【0028】レンズ12の焦点距離はf1、レンズ13
の焦点距離はf2である。尚、7は対物レンズ、25は
カメラ15の受光面である。The focal length of the lens 12 is f1, the lens 13
Is f2. Incidentally, 7 is an objective lens, and 25 is a light receiving surface of the camera 15.
【0029】図3に示すように、対物レンズ7からレン
ズ12までの距離をf1、レンズ12からレンズ13ま
での距離をf1+f2、レンズ13からカメラ15の受
光面25までの距離をf2とする。このように配置する
ことによって、対物レンズ7の位置に生成された干渉縞
を、カメラ15の受光面25に正確に投影することがで
きる。As shown in FIG. 3, the distance from the objective lens 7 to the lens 12 is f1, the distance from the lens 12 to the lens 13 is f1 + f2, and the distance from the lens 13 to the light receiving surface 25 of the camera 15 is f2. With such an arrangement, the interference fringes generated at the position of the objective lens 7 can be accurately projected on the light receiving surface 25 of the camera 15.
【0030】次に図4に基づいて、第1実施形態の光ヘ
ッド光学系の調整装置の構成について説明する。Next, the configuration of the optical head optical system adjusting device of the first embodiment will be described with reference to FIG.
【0031】図4において、1は光ヘッド、8は溝付き
ディスク片、40は溝付きディスク片8を保持するディ
スク片保持手段、12、13はそれぞれレンズで2枚1
組で観測光学系70を構成し、15は観測用のカメラで
ある。30はフォーカス検出光学系、31は光ヘッド1
の対物レンズ7の角度を微小に変化させるなどの調整を
行う光学系調整手段である。32、33はそれぞれ溝付
きディスク片8を異なる溝ピッチをもつ別の溝付きディ
スク片8a(図5参照)に切り替えるためのスライドス
テージと切り替えレバーである。In FIG. 4, 1 is an optical head, 8 is a grooved disk piece, 40 is a disk piece holding means for holding the grooved disk piece 8, and 12 and 13 are two lenses, respectively.
The observation optical system 70 is configured as a set, and 15 is an observation camera. 30 is a focus detection optical system, 31 is the optical head 1
Is an optical system adjusting means for making an adjustment such as minutely changing the angle of the objective lens 7. Reference numerals 32 and 33 denote a slide stage and a switching lever for switching the grooved disk piece 8 to another grooved disk piece 8a having a different groove pitch (see FIG. 5).
【0032】40はディスク片保持手段であって、光ヘ
ッド1の対物レンズ7によって集光されたビームスポッ
トが溝付きディスク片8の溝18(図2参照)を横切る
ように溝付きディスク片8を水平方向に往復運動させる
働きと、光ヘッド1の対物レンズ7によって集光された
ビームスポットの集光位置が溝付きディスク片8の上面
に合うように溝付きディスク片8を垂直方向に移動する
働きを持つ。この垂直方向の移動は、フォーカス検出光
学系30の信号をフィードバックして行う。Numeral 40 denotes a disk piece holding means, which is a grooved disk piece 8 such that the beam spot converged by the objective lens 7 of the optical head 1 crosses the groove 18 (see FIG. 2) of the grooved disk piece 8. Reciprocating in the horizontal direction, and moving the grooved disk piece 8 vertically so that the focused position of the beam spot focused by the objective lens 7 of the optical head 1 matches the upper surface of the grooved disk piece 8. Have the function of doing. This vertical movement is performed by feeding back the signal of the focus detection optical system 30.
【0033】また、ディスク片保持手段40の駆動機構
は、図5に示すような構成をしている。The drive mechanism of the disk piece holding means 40 has a structure as shown in FIG.
【0034】図5において、8は第1の溝付きディスク
片、8aは第1の溝付きディスク片8とは異なる溝ピッ
チを持つ第2の溝付きディスク片である。尚、この実施
形態の光ヘッド光学系の調整装置は、異なる2種類の光
ディスク、例えばCDとDVDを記録再生するために異
なるNAの2個の対物レンズ7を持った光ヘッド1を調
整することを考慮している。この場合、異なるNAの2
個の対物レンズ7に対応して、異なる溝ピッチを持つ2
個の溝付きディスク片8、8aが必要となる。In FIG. 5, reference numeral 8 denotes a first grooved disk piece, and 8a denotes a second grooved disk piece having a groove pitch different from that of the first grooved disk piece 8. Note that the optical head optical system adjusting apparatus of this embodiment adjusts the optical head 1 having two objective lenses 7 having different NAs for recording and reproducing two different types of optical disks, for example, CD and DVD. Is considered. In this case, 2 of different NA
2 having different groove pitches corresponding to the objective lenses 7
Two grooved disk pieces 8, 8a are required.
【0035】但し、対物レンズ7が1個の光ヘッド1を
調整する場合には、第2の溝付きディスク片8aは不要
である。However, when the objective lens 7 adjusts one optical head 1, the second grooved disk piece 8a is unnecessary.
【0036】41は駆動素子、42は平行板バネであ
り、これらは溝付きディスク片8または8aを水平方向
に微小距離(例えば溝10ピッチ分)、超低速(例えば
1μm/sec)で往復運動させる働きを持つ。このた
め駆動素子41へは、一定の周期を持つ信号を入力す
る。Reference numeral 41 denotes a drive element, and reference numeral 42 denotes a parallel leaf spring. These reciprocate the grooved disk piece 8 or 8a in a horizontal direction at a very small distance (for example, 10 pitches of grooves) and at an extremely low speed (for example, 1 μm / sec). Has the function of causing. Therefore, a signal having a constant cycle is input to the driving element 41.
【0037】43は別の駆動素子、44は平板板バネで
あって、この駆動素子43へは、フォーカス検出光学系
からのフィードバック信号を入力する。駆動素子41及
び43は、例えば圧電素子を使用する。あるいは、超磁
歪素子なども使用することができる。Reference numeral 43 denotes another drive element, and reference numeral 44 denotes a flat plate spring. A feedback signal from the focus detection optical system is input to the drive element 43. The driving elements 41 and 43 use, for example, piezoelectric elements. Alternatively, a giant magnetostrictive element or the like can be used.
【0038】上記したように、第1実施形態の光ヘッド
光学系の調整装置によれば、光ヘッド1の対物レンズ7
によって集光されたビームスポットを溝付きディスク片
8、8aによって反射回折させ、0次回折光20と±1
次回折光21、22とを横ずらしに重ね合わせて干渉縞
を生成する。この干渉縞を2つのレンズ12、13から
なる観測光学系70によってカメラ15の受光面25に
投影して撮像し、この投影画像を画像処理装置16で収
差分析して、収差が最小となるように光ヘッド1を調整
する。本実施形態では溝付きディスク片8、8aを、ビ
ームスポットが溝18を横切るように水平方向に往復運
動させて、干渉縞を撮像し、収差分析を行っているが、
このようにすると、溝付きディスク片8、8aを停止さ
せて行なう場合に比較し、より精度の高い収差分析を行
なうことができる。As described above, according to the adjustment device for the optical head optical system of the first embodiment, the objective lens 7 of the optical head 1
The beam spot condensed by the light is reflected and diffracted by the grooved disk pieces 8 and 8a, and the zero-order diffracted light 20 and ± 1
Interference fringes are generated by superimposing the next-order diffracted lights 21 and 22 laterally. The interference fringes are projected and imaged on the light receiving surface 25 of the camera 15 by the observation optical system 70 including the two lenses 12 and 13, and the projection image is subjected to aberration analysis by the image processing device 16 so that the aberration is minimized. The optical head 1 is adjusted as follows. In the present embodiment, the grooved disk pieces 8 and 8a are reciprocated in the horizontal direction so that the beam spot crosses the groove 18, and the interference fringes are imaged and aberration analysis is performed.
In this way, more accurate aberration analysis can be performed as compared to the case where the grooved disk pieces 8 and 8a are stopped.
【0039】上記のように、第1実施形態の光ヘッド光
学系の調整装置によれば、溝付きディスク片8、8aに
よる反射回折光を干渉させ、その干渉縞を撮像して収差
分析することによって、干渉縞の波面の位相情報が検出
できるので、光学系の収差検出精度が高く、光ヘッド1
の調整精度が良い。また、視野が広いので、対物レンズ
7の角度を微小に変化させるなどの調整を行っても視野
から外れることがなく、調整を行いやすい。As described above, according to the adjusting device for the optical head optical system of the first embodiment, the diffracted light reflected by the grooved disk pieces 8, 8a interferes, and the interference fringes are imaged to analyze the aberration. As a result, the phase information of the wavefront of the interference fringes can be detected, so that the aberration detection accuracy of the optical system is high, and
Adjustment accuracy is good. Further, since the field of view is wide, even if an adjustment such as minutely changing the angle of the objective lens 7 is performed, the adjustment does not deviate from the field of view and the adjustment is easy.
【0040】図6は本発明の第2実施形態における溝付
きディスク片の模式図である。FIG. 6 is a schematic view of a grooved disk piece according to a second embodiment of the present invention.
【0041】第2実施形態の光ヘッド光学系の調整装置
は、第1実施形態のそれと基本的な構成は同一であり、
異なる点は、1対の溝付きディスク片8、8aを使用せ
ずに、2種類のNAに対応した溝付きディスク片45を
使用する点である。The adjustment device for the optical head optical system of the second embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment.
A different point is that a grooved disk piece 45 corresponding to two types of NAs is used without using a pair of grooved disk pieces 8 and 8a.
【0042】図6において、45は溝付きディスク片、
46は第1の対物レンズのNAに対応したピッチの溝を
持つ領域、47は第2の対物レンズのNAに対応したピ
ッチの溝を持つ領域である。この2種類の溝ピッチを持
つ溝付きディスク片45を1個のみ使用して、異なるN
Aの2個の対物レンズを持つ光ヘッド1を調整する。In FIG. 6, reference numeral 45 denotes a grooved disk piece;
Reference numeral 46 denotes a region having a groove having a pitch corresponding to the NA of the first objective lens, and reference numeral 47 denotes a region having a groove having a pitch corresponding to the NA of the second objective lens. Using only one grooved disk piece 45 having these two types of groove pitches,
The optical head 1 having two objective lenses A is adjusted.
【0043】即ち、溝付きディスク片45を水平方向に
往復運動させる駆動素子への入力信号を制御して、第1
の対物レンズを光軸にセットしたときには、ピームスポ
ットが領域46の溝を横切るようにし、第2の対物レン
ズを光軸にセットしたときには、ビームスポットが領域
47の溝を横切るようにする。あるいは、どちらの対物
レンズを光軸にセットしたときにも、ビームスポットが
領域46と領域47の両方の溝を横切るように駆動素子
への入力信号を制御し、画像処理する際に、必要のない
側の情報を無視して収差分析を行う。That is, by controlling the input signal to the drive element for reciprocating the grooved disk piece 45 in the horizontal direction, the first
When the objective lens is set on the optical axis, the beam spot crosses the groove in the area 46, and when the second objective lens is set on the optical axis, the beam spot crosses the groove in the area 47. Alternatively, regardless of which objective lens is set on the optical axis, an input signal to the drive element is controlled so that the beam spot crosses both grooves of the region 46 and the region 47, and necessary image processing is performed. The aberration analysis is performed ignoring the information on the non-existing side.
【0044】上記したように、第2実施形態の光ヘッド
光学系の調整装置では、溝付きディスク片45の異なる
2種類の溝ピッチの領域46、47の一方のみを横切る
ように制御する。あるいは必要な側の画像情報のみを収
差分析する。As described above, in the optical head optical system adjusting device of the second embodiment, the control is performed so that only one of the two regions 46 and 47 having two different groove pitches of the grooved disk piece 45 crosses. Alternatively, only the necessary image information is subjected to aberration analysis.
【0045】第2実施形態の光ヘッド光学系の調整装置
によれば、異なる2種類の溝ピッチの領域46、47を
持つ溝付きディスク片45を使用することによって、溝
付きディスク片の切り替えを行うことなく異なるNAの
2個の対物レンズを持つ光ヘッド1を調整することがで
きる。これによって切り替え機構が不要となり、調整装
置を簡素化することができるとともに、切り替え作業が
不要となり調整時間を短縮できる。According to the optical head optical system adjusting apparatus of the second embodiment, the switching of the grooved disk piece is performed by using the grooved disk piece 45 having the two different types of groove pitch areas 46 and 47. It is possible to adjust the optical head 1 having two objective lenses having different NAs without performing. This eliminates the need for a switching mechanism, simplifies the adjustment device, and eliminates the need for a switching operation, thereby reducing the adjustment time.
【0046】[0046]
【発明の効果】本発明によれば、光ヘッドの光学系の収
差検出精度を高く、かつ検出視野を広くすることがで
き、その結果光ヘッド光学系の調整を精度高く、能率的
に行なうことができる光ヘッド光学系の調整方法及び調
整装置を提供することができる。According to the present invention, the aberration detection accuracy of the optical system of the optical head can be increased and the detection field can be widened. As a result, the optical head optical system can be adjusted with high accuracy and efficiency. It is possible to provide an adjustment method and an adjustment device for an optical head optical system that can perform the adjustment.
【図1】本発明の第1実施形態の光ヘッド光学系の調整
装置の光学系模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an optical system of an adjustment device of an optical head optical system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1実施形態における干渉縞生成原理の説明図
である。FIG. 2 is an explanatory diagram of an interference fringe generation principle in the first embodiment.
【図3】第1実施形態における観測光学系の配置を示す
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an arrangement of an observation optical system according to the first embodiment.
【図4】第1実施形態の光ヘッド光学系の調整装置の外
観を示す正面図である。FIG. 4 is a front view illustrating an appearance of an adjustment device of the optical head optical system according to the first embodiment.
【図5】第1実施形態の光ヘッド光学系の調整装置の駆
動部の構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a driving unit of the adjustment device for the optical head optical system according to the first embodiment.
【図6】本発明の第2実施形態における溝付きディスク
片の模式図である。FIG. 6 is a schematic view of a grooved disk piece according to a second embodiment of the present invention.
【図7】従来の光ヘッド光学系の調整装置の光学系模式
図である。FIG. 7 is an optical system schematic diagram of a conventional optical head optical system adjustment device.
【図8】従来の光ヘッド光学系の調整装置におけるピー
ムスポットプロファイルの模式図であり、(a)はカメ
ラで観測されるピームスポットプロファイルを示し、
(b)は画像処理装置によって表示される1次リングの
ピームスポットプロファイルを示している。FIG. 8 is a schematic diagram of a beam spot profile in a conventional optical head optical system adjusting device, where (a) shows a beam spot profile observed by a camera;
(B) shows a beam spot profile of the primary ring displayed by the image processing apparatus.
1 光ヘッド 2 半導体レーザ 7 対物レンズ 8、8a、45 溝付きディスク片(回折格子片) 70 観測光学系 15 カメラ(撮像装置) 16 画像処理装置 18 溝 31 光学系調整手段 40 ディスク片保持手段 41、43 駆動素子 Reference Signs List 1 optical head 2 semiconductor laser 7 objective lens 8, 8a, 45 grooved disk piece (diffraction grating piece) 70 observation optical system 15 camera (imaging device) 16 image processing device 18 groove 31 optical system adjusting means 40 disk piece holding means 41 , 43 drive element
Claims (10)
した回折格子片により、光ビームに干渉縞を生成し、前
記干渉縞を観測光学系によって撮像装置に投影し、この
投影画像に基づいて、光ヘッドの光学系を調整すること
を特徴とする光ヘッド光学系の調整方法。An interference fringe is generated in a light beam by a diffraction grating piece arranged at a condensing position of a light beam from an optical head, and the interference fringe is projected on an imaging device by an observation optical system, and the projection image is formed on the projection image. A method for adjusting an optical head optical system, comprising adjusting an optical system of the optical head based on the information.
求項1に記載の光ヘッド光学系の調整方法。2. The method for adjusting an optical head optical system according to claim 1, wherein the diffraction grating piece is a grooved disk piece.
の集光ビームが横切るように前記溝付きディスク片を駆
動し、撮像装置に得られる投影画像を処理することを特
徴とする請求項2に記載の光ヘッド光学系の調整方法。3. A projection image obtained by an image pickup device is processed by driving the grooved disk piece so that a condensed beam from an optical head crosses the groove of the grooved disk piece. 3. The method for adjusting an optical head optical system according to item 2.
ッチを有する2片より構成され、切替機構により前記2
片の溝付きディスク片を切り替えて使用することを特徴
とする請求項2又は3に記載の光ヘッド光学系の調整方
法。4. The grooved disk piece is constituted by two pieces having different groove pitches from each other, and said two pieces are formed by a switching mechanism.
4. The method for adjusting an optical head optical system according to claim 2, wherein one of the grooved disk pieces is switched and used.
ッチの2領域を有することを特徴とする請求項2又は3
に記載の光ヘッド光学系の調整方法。5. The grooved disk piece has two regions having different groove pitches from each other.
3. The method for adjusting an optical head optical system according to item 1.
〜5のいずれかに記載の光ヘッド光学系の調整方法。6. The method according to claim 1, wherein the light beam is a laser beam.
6. The method for adjusting an optical head optical system according to any one of items 5 to 5.
されて光ビームに干渉縞を生成する回折格子片と、回折
格子片により生成された光ビームの干渉縞を撮像部に投
影する複数のレンズにより構成された観測光学系と、前
記光ビームの干渉縞を撮像する撮像装置と、この撮像装
置からの干渉縞に関する画像情報に基づいて収差分析す
る画像処理装置と、画像処理装置からの収差分析に関す
る情報に基づいて光ヘッドの光学系の調整を行なう光学
系調整手段とを備えたことを特徴とする光ヘッド光学系
の調整装置。7. A diffraction grating piece which is arranged at a focus position of a light beam from an optical head and generates interference fringes in the light beam, and projects an interference fringe of the light beam generated by the diffraction grating piece onto an imaging unit. An observation optical system composed of a plurality of lenses, an imaging device that captures interference fringes of the light beam, an image processing device that performs aberration analysis based on image information on interference fringes from the imaging device, and an image processing device. An optical system adjusting means for adjusting the optical system of the optical head based on the information on the aberration analysis of the optical head.
求項7に記載の光ヘッド光学系の調整装置。8. The adjustment device for an optical head optical system according to claim 7, wherein the diffraction grating piece is a grooved disk piece.
ビームが横切るように往復運動させるディスク片保持手
段を有する請求項8に記載の光ヘッド光学系の調整装
置。9. The adjusting device for an optical head optical system according to claim 8, further comprising a disk piece holding means for reciprocating the grooved disk piece so that a converged beam from the optical head crosses the grooved disk piece.
ビームが横切るように往復運動させるためにディスク片
保持手段を駆動する駆動素子と、溝付きディスク片を光
ヘッドからの光ビームの光軸方向に移動させるためにデ
ィスク片保持手段を駆動する駆動素子とを備えた請求項
9に記載の光ヘッド光学系の調整装置。10. A drive element for driving a disc piece holding means for reciprocating a grooved disc piece so that a light beam from an optical head crosses the optical disc, and an optical axis of a light beam from the optical head for driving the grooved disc piece. The optical head optical system adjusting device according to claim 9, further comprising a driving element for driving the disk piece holding means to move the disk piece holding means in the direction.
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JP08222298A JP4127422B2 (en) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | Optical characteristic detection method and optical characteristic detection apparatus for optical system including lens and other optical elements |
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WO2001016820A1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-08 | Fujitsu Limited | Recording device |
JP2006195137A (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-27 | Sony Corp | Lens drive device |
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1998
- 1998-03-27 JP JP08222298A patent/JP4127422B2/en not_active Expired - Fee Related
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WO2001016820A1 (en) * | 1999-08-30 | 2001-03-08 | Fujitsu Limited | Recording device |
GB2370393A (en) * | 1999-08-30 | 2002-06-26 | Fujitsu Ltd | Recording device |
GB2370393B (en) * | 1999-08-30 | 2003-10-22 | Fujitsu Ltd | Recording device |
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