(57)【要約】【課題】複数の対物レンズの相対的な位置関係が固定された光学系において、それぞれの対物レンズを通過する光路上の光モジュールとの光路調整を簡易に行う。【解決手段】光ピックアップは、それぞれ異なる記録フォーマットの光ディスクに照射する照射光を送出し、光ディスクからそれぞれの照射光に対する反射光を受光する複数の光モジュールと、それぞれの光モジュールと光ディスクとの間に配置され、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズとを備える。複数の光モジュールの少なくとも１つは、反射光を受光する光分割素子の受光面の法線と反射光の光軸との傾きを調整後に固定可能とされている。【選択図】図９
2010211865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる記録フォーマットの光ディスクに照射する照射光を送出し、前記光ディスクからそれぞれの照射光に対する反射光を受光する複数の光モジュールと、
それぞれの前記光モジュールと前記光ディスクとの間に配置され、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズとを備え、
前記光モジュールは、それぞれ前記照射光を生成する半導体レーザと、前記反射光の光路を複数に分岐する光路分割素子と、前記分岐した反射光を検出する光検出器と、を有し、
前記複数の光モジュールの少なくとも１つは、前記反射光を受光する前記光分割素子の受光面の法線と前記反射光の光軸との傾きを調整後に固定可能な光ピックアップ。
【請求項２】
前記対物レンズに対して前記少なくとも１つの光モジュールの向きを固定する取り付け機構をさらに備え、
前記光モジュールと前記取り付け機構との間に導入される接着材料によって前記傾きが固定されている請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記対物レンズに対して前記少なくとも１つの光モジュールの向きを固定する取り付け機構をさらに備え、
前記取り付け機構は、
前記反射光の光軸に対して固定され曲面を有し、前記反射光が透過可能な第１の曲面部材と、前記曲面が対向する外部空間を補完して前記曲面に面接触する補完曲面を有し、前記第１の曲面部材の前記曲面上を摺動可能で前記反射光が透過可能な第２曲面部材とを有し、
前記少なくとも１つの光モジュールは、前記第２曲面部材に固定され、前記取り付け機構は、前記第１曲面部材と第２曲面部材間の摺動を固定する固定手段をさらに有する、請求項１に記載の光ピックアップ。
【請求項４】
それぞれ異なる記録フォーマットの光ディスクに照射する照射光を送出し、前記光ディスクからそれぞれの照射光に対する反射光を受光する複数の光モジュールと、
それぞれの前記光モジュールと前記光ディスクとの間に配置され、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズと、
前記いずれか１以上の光モジュールと前記対物レンズとの間に配置され、前記照射光および前記反射光を反射し、屈曲した光軸を形成する１以上のミラー素子と、を備え、
前記ミラー素子は、前記照射光および前記反射光を反射する反射面の傾きを調整後に固定可能な光ピックアップ。
【請求項５】
それぞれ異なる記録フォーマットの光ディスクに照射する照射光を送出し、前記光ディスクからそれぞれの照射光に対する反射光を受光する複数の光モジュールと、
それぞれの前記光モジュールと前記光ディスクとの間に配置され、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズと、前記複数の対物レンズが搭載されたアクチュエータと、を備え、
前記光モジュールは、それぞれ前記入射光を生成する半導体レーザと、前記反射光の光路を複数に分岐する光路分割素子と、前記反射光を検出する光検出器と、を有する光モジュールの製造方法であり、
前記アクチュエータに搭載された一の対物レンズと前記反射光との相対位置をアクチュエータによって調整することにより前記複数の光モジュールのうち１の光モジュールについて受光面上の受光位置を調整する工程と、
前記複数の光モジュールのうち他の光モジュールについて、前記光分割素子の前記反射光が入射する入射面の法線と前記反射光の光軸との傾きを調整する工程と、
前記光軸の傾きを維持した状態で、前記他の光モジュールを固定する工程と、を有する光ピックアップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１から図５に、光ピックアップに係る従来の技術の例を示す。図１は、バルク型光学系と呼ばれる光ピックアップの構成を例示する図である。バルク型光学系は、ディスクリート型光学系とも呼ばれる。バルク型光学系は、半導体レーザ（図１ではＬＤ）、コリメータレンズ５０８、ミラー５０４および波長板５０３等の光学部品、光検出器（フォトダイオード、図１では、ＰＤ）等の部品を所定位置に接着固定して光ピックアップを構成する。図１のように、半導体レーザからの光は、コリメータレンズ５０８にて平行光線となり、ミラー等の光学部品を通過し、対物レンズで集光されて光ディスクに入射される。そして、光ディスクからの反射光が、例えば、対物レンズ、さらには、ハーフミラー５０９を通り、光検出器に導かれる。
【０００３】
バルク型光学系では、部品点数が多くなり、調整個所が増加し、部品間の距離が長くなる。その結果、温度変化時に光軸ずれを生じやすいという欠点ある。一方、この方式では、半導体レーザ、光検出器のように個々の部品を調整する自由度がある。また、個々の部品に関して汎用品を採用できる可能性が高まり、コストダウンを行いやすいという利点がある。
【０００４】
図２は、光モジュール光学系と呼ばれる光ピックアップの構成を例示する図である。図２では、光モジュール以外の光学部品、例えば、対物レンズ、ミラー等は、図１の場合と同様に示されている。また、図３は、図２の光モジュール部分を詳細化した内部構造を例示する図である。光モジュールは、バルク型光学系とは異なり、半導体レーザ（ＬＤ）と光検出器（ＰＤ）とが１つのパッケージの中に収納された集積光学部品である。
【０００５】
光モジュールは、半導体レーザ（ＬＤ）と光検出器（ＰＤ）が近接しているので、温度変化に強いという利点がある。しかし、上記バルク型光学系と比較すると、半導体レーザと光検出器とを光軸に対して個別に調整できないという欠点を有する。
【０００６】
図４および図５は、対物レンズの概念を例示する図である。光ピックアップがデータを読み取る対象の光ディスクは、その光ディスクのフォーマット（規格）に応じて、基板の厚さが異なる。一般にフォーマットが策定された時代が新しいほど、高密度化を目的として対物レンズのＮＡ（開口数）を大きし、光ディスクに集光する光のスポット径が小さくなっている。しかし、対物レンズの高ＮＡ化は、対物レンズと光ディスクとの相対的な位置関係のずれによって生じる球面収差あるいはコマ収差の影響を大きくする。
【０００７】
そこで、球面収差あるいはコマ収差の影響を軽減するため、時代とともに光ディスク基板の厚みを薄くする工夫がされてきた。光ディスク基板が厚いと、その基板材料中を光線が進行する距離が長くなり、光線のずれ量が大きくなりやすいからである。そのため、光ディスクのフォーマットに応じて、光ディスク基板の厚みも異なるものがある。対物レンズの設計は、一般的に、基板の厚みを考慮して最適設計が行われる。そこで、光ディスク基板の厚みが異なる複数のフォーマットに対応するために、対物レンズに関して、以下のような工夫がされている。
【０００８】
図４は、特殊対物レンズ方式の光学系を例示する図である。特殊対物レンズ方式とは、１個の対物レンズで、複数のディスク（通常は、その光ピックアップが対象とするすべて
のフォーマットの光ディスク）に対応する方式である。この方式では、異なる光ディスク基板の厚みに対応するため、対物レンズの表面に回折格子あるいは特殊な溝が形成され、さらに、偏向フィルタ、波長選択フィルタ等が組み合わせられる。これらの回折格子あるいはフィルタ等の作用により、対物レンズを単一のものにできる。その結果、光ピックアップに入射する光線は、単一の光路を通り、構成が簡略化されるが、対物レンズ自体の外形が大きくなり、それに伴って、光学系の光軸方向の厚みも厚くなる傾向がある。
【０００９】
図５は、複数対物レンズ搭載方式の光学系を例示する図である。複数対物レンズ搭載方式は、２個以上の対物レンズで２種類以上のフォーマットの光ディスクに対応する方式である。例えば、単純にサイズの異なる２つの対物レンズを組み合わせてもよい。また、３つの異なるフォーマットに２つの対物レンズを用いる方式では、１つの対物レンズとして上記特殊対物レンズが採用され、２つのフォーマット（例えば、ＤＶＤとＣＤ用）に対応する。そして、残り１つのフォーマット（例えば、ブルーレイディスク用）について、別の対物レンズを搭載することにより、合計３つの異なるフォーマットに対応可能となる。
【００１０】
この場合、それぞれの対物レンズに入射させる光路が複数（この例では２つの光路）となる。その結果、対物レンズを搭載するアクチュエータと呼ばれる機構部分においても、複数の対物レンズを調整する等、特別な対処を必要とし、組み立て作業が煩雑となる。そこで、図５では、同一のアクチュエータ上に、２つの対物レンズを搭載し、構成の簡略化が図られている。
【００１１】
ただし、多数（あるいは、すべて）のフォーマットに対して特殊対物レンズ対応する場合と比較して、それぞれの対物レンズの外形を小さくでき、光学系の厚みを薄くできるという、大きなメリットがある。したがって、複数のフォーマットに対応する光ピックアップとしては、上記バルク型光学系と光モジュール型光学系のいずれかと、特殊対物レンズ搭載方式と複数対物レンズ搭載方式のいずれかを組み合わせることになる。
【００１２】
そのうち、小型化、高信頼化のためには、光モジュールが望ましい。また、対物レンズの厚みを薄くし、小型化するためには、複数対物レンズ搭載方式が望ましい。したがって、例えば、車載器搭載用のように小型化、高信頼性を求められる光ピックアップで、極力多くのフォーマットの光ディスクに対応するためには、光モジュール方式で、そして、複数対物レンズ搭載方式で実現することが望ましい。
【００１３】
しかし、光モジュール方式と複数対物レンズ搭載方式とを組み合わせると、光路の調整の手間がかかるという問題がある。元々、光モジュール方式では、調整の自由度が少ない。そして、例えば、図５に示したように、複数対物レンズを１つのアクチュエータに搭載した場合には、複数の対物レンズが一体で調整されることになる。
【００１４】
図７に、光モジュールを用いた光学系で、光路が調整済み（これをノミナル位置という）の状態を示す。ただし、図７では、単一の対物レンズを含む例が示されている。図６に、従来の光路の調整手順を例示する。今、光モジュールへの光の入射方向、あるいは、光モジュールからの光の出射方向（光軸方向ともいう）に座標軸のＺ軸をとる。また、光軸に垂直な平面をＸＹ平面とする。光モジュールを使用した光学系の場合、まずは光モジュールを光軸（Ｚ）に垂直なＸＹ面内において、ＸあるいはＹ方向に移動させて、対物レンズに入射する光ビームがレンズ基準面に対して垂直になるように調整する。ここで、レンズ基準面は、例えば、レンズへの光ビーム入射位置での接平面である。このとき、対物レンズに入射する光ビームは、立ち上げ光と呼ばれる。なお、このＸＹ平面は、通常、光モジュールをピックアップへ取り付ける際の取り付け面となる。
【００１５】
すると、対物レンズから光ディスクに入射した入射光に対して、光ディスクから戻り光
が得られる。光ディスクからの戻り光は光モジュール内に落射し、光分割光学素子により何本かの光ビーム（図８の場合は２本）に分岐される。各光ビームがモジュール内光検出器（ＰＤ）に到達し、光検出器出力が得られる。その場合、例えば、フォーカス誤差信号やトラック誤差信号に関しては、オフセットがないように、ノミナル位置では、各光検出器からの出力が等しいことが好ましい。そのために、対物レンズが搭載されているアクチュエータをＸ，Ｙ方向に調整する。この調整により、光モジュールへの戻り光の平行シフトが生じ、光検出器出力のバランスを変化させることが可能である。
【００１６】
図８に、光検出器出力のバランスが変化した状態を例示する。すなわち、対物レンズを横にずらすことにより、戻り光の強度最大の部分がＬ１=>Ｌ２=>Ｌ３=>Ｌ４=>Ｌ５=>Ｌ６と変化する。このように戻り光をシフトさせることで、差動出力回路を通じて、光検出器の出力バランスが調整される。
【００１７】
ところで、モジュールの製造設備の光学系と、該モジュールが実際に搭載される製品の光学系においては、光軸ずれ等の誤差が完全に同一ではない。このため、製品製造時に上述のような調整作業が必要となる。一方、図５のような２個以上のレンズを搭載した方式では、構成の簡略化のため、共通に作動するアクチュエータ上に複数の対物レンズが搭載されることがある。その場合、最初に第１番目の対物レンズを調整したときに、第２番目の対物レンズの位置は、第１番目の対物レンズの調整による影響を受ける。すなわち、第２番目の対物レンズは、本来あるべき位置からずれた位置に配置され、その結果、より多くの誤差をもって設置される結果となる。したがって、対物レンズの位置がずれていることにより光検出器への戻り光の光量分布がずれて、光検出器出力のバランスが崩れることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開平１０−３０２３０４号公報
【特許文献２】特開２０００−３５３３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、複数の対物レンズの相対的な位置関係が固定された光学系において、それぞれの対物レンズを通過する光路上の光モジュールとの光路調整を簡易に行える技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記課題を解決する本発明の一態様は、以下の光ピックアップによって例示される。この光ピックアップは、それぞれ異なる記録フォーマットの光ディスクに照射する照射光を送出し、光ディスクからそれぞれの照射光に対する反射光を受光する複数の光モジュールと、それぞれの光モジュールと光ディスクとの間に配置され、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズとを備える。そして、光モジュールは、それぞれ照射光を生成する半導体レーザと、反射光の光路を複数に分岐する光路分割素子と、分岐した反射光を検出する光検出器と、を有する。さらに、複数の光モジュールの少なくとも１つは、反射光を受光する光分割素子の受光面の法線と反射光の光軸との傾きを調整後に固定可能とされている。
【００２１】
このような構成により、複数の対物レンズのいずれかと、その対物レンズに光を入射させる光モジュールとの関係が、対物レンズの位置調整で、設定された場合を考える。この場合には、１つの対物レンズの位置調整によって、その対物レンズと共通の基部に固定された他の対物レンズの位置も、上記位置調整の影響を受けて本来の位置から位置ずれする
ことになる。しかし、その位置ずれした対物レンズに光を入射させる光モジュールにおいて、対物レンズからの反射光を受光する光分割素子の受光面の法線と反射光の光軸との傾きが調整後に固定可能とされていれば、上記位置ずれの影響を相殺する方向に、その傾きを調整し、固定することができる。
【００２２】
対物レンズに対して少なくとも１つの光モジュールの向きを固定する取り付け機構をさらに備え、光モジュールと取り付け機構との間に導入される接着材料によって傾きが固定されているようにしてもよい。このような構成により、簡易に光モジュールの傾きを調整し、接着材料で固定できる。
【００２３】
対物レンズに対して少なくとも１つの光モジュールの向きを固定する取り付け機構をさらに備え、取り付け機構は、反射光の光軸に対して固定され曲面を有し、反射光が透過可能な第１の曲面部材と、曲面が対向する外部空間を補完して曲面に面接触する補完曲面を有し、第１の曲面部材の曲面上を摺動可能で反射光が透過可能な第２曲面部材とを有するようにしてもよい。そして、少なくとも１つの光モジュールは、第２曲面部材に固定され、取り付け機構は、第１曲面部材と第２曲面部材間の摺動を固定する固定手段をさらに有するようにしてもよい。このような構成によって、互いに摺動する一対の曲面部材によって、光モジュールの傾きを調整できる。
【００２４】
また、光ピックアップは、それぞれ異なる記録フォーマットの光ディスクに照射する照射光を送出し、光ディスクからそれぞれの照射光に対する反射光を受光する複数の光モジュールと、それぞれの光モジュールと光ディスクとの間に配置され、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズと、いずれか１以上の光モジュールと対物レンズとの間に配置され、照射光および反射光を反射し、屈曲した光軸を形成する１以上のミラー素子と、を備えるようにしてもよい。そして、ミラー素子は、照射光および反射光を反射する反射面の傾きを調整後に固定可能とすればよい。このような構成によって、ミラー素子の位置を調整後に、固定することによって、互いに共通の基部に固定された複数の対物レンズを備える光ピックアップにおいて、少なくとも１つの光路について、他の光路と独立に、光軸調整ができる。その結果、１つの対物レンズの位置調整によって、その対物レンズと共通の基部に固定された他の対物レンズの位置が位置ずれした場合の対応ができる。すなわち、位置ずれした対物レンズに光を入射させる光モジュールからの光の通過するミラー素子において、上記位置ずれの影響を相殺する方向に、ミラー素子の位置を調整し、固定すればよい。ミラー素子の位置の調整により、屈曲した光軸の位置が調整される。その結果、対物レンズの位置ずれが相殺される。
【００２５】
また、本発明は、以上のような光ピックアップの製造方法であってもよい。すなわち、アクチュエータに搭載された一の対物レンズと反射光との相対位置をアクチュエータによって調整することにより複数の光モジュールのうち１の光モジュールについて受光面上の受光位置を調整する工程と、複数の光モジュールのうち他の光モジュールについて、光分割素子の反射光が入射する入射面の法線と反射光の光軸との傾きを調整する工程と、光軸の傾きを維持した状態で、他の光モジュールを固定する工程と、を実行すればよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数の対物レンズの相対的な位置関係が固定された光学系において、それぞれの対物レンズを通過する光路上の光モジュールとの光路調整を簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】バルク型光学系の光ピックアップの構成を例示する図である。
【図２】光モジュール光学系の光ピックアップの構成を例示する図である。
【図３】光モジュール部分を詳細化した内部構造を例示する図である。
【図４】特殊対物レンズの概念を例示する図である。
【図５】複数対物レンズの概念を例示する図である。
【図６】従来の光路の調整手順を例示する図である。
【図７】光軸のノミナル位置を例示する図である。
【図８】光検出器出力のバランスが変化した状態を例示する図である。
【図９】実施例１の光ピックアップ装置の構成を例示する図である。
【図１０】実施例１に係る光ピックアップでの光検出器のバランス調整手順の概要を例示する図である。
【図１１】光分割素子への入射光を例示する図（その１）である。
【図１２】光分割素子への入射光を例示する図（その２）である。
【図１３】光モジュールを取り付ける取り付け構造を例示する図である。
【図１４】実施例１に係る光ピックアップの調整手順を例示する図である。
【図１５】実施例２の光モジュール１と、光モジュール１を取り付ける光ピックアップベース１２を例示する図である。
【図１６】実施例３に係る光ピックアップの一方の光路の構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という）に係る光ピックアップ装置について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成には限定されない。
【００２９】
ここでは、極力薄型で、かつ、広い温度範囲で使用可能な光ピックアップ、例えば、車載用を想定した光ピックアップを実現する。特に、次世代光ディスクとして期待されているブルーレイディスク（以下、ＢＤ）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、および、ＣＤ（Compact Disc）を再生可能とするための光ピックアップを開示する。
【実施例１】
【００３０】
図９に、本実施例に係る光ピックアップ装置の構成を例示する。この光ピックアップ装置は、光ディスク７に光を入射し、戻り光に重畳された信号から光ディスク７上に記録されたデータを読み取るデータ読み取り装置である。本光ピックアップ装置は、２つの光モジュール１，２を有している。光モジュール１と、光モジュール１から出射した光を平行光線にするコリメータレンズ８Ａと、光の位相を調整する波長板３Ａと、波長板３Ａを通過した光を反射して光軸を９０度変更するミラー４Ａと、ミラー４Ａからの光を光ディスク７に集光する対物レンズ５Ａとが１つの検出系（例えば、ＢＤ読み取り系）を構成する。また、光モジュール２と、光モジュール２から出射した光を平行光線にするコリメータレンズ８Ｂと、コリメータレンズ８Ｂを通過した光を反射して光軸を９０度変更するミラー４Ｂと、位相を調整する波長板３Ｂと、波長板３Ｂからの光を光ディスク７に集光する対物レンズ５Ｂとが１つの検出系（例えば、ＤＶＤ／ＣＤ読み取り系）を構成する。
【００３１】
また、光モジュール１は、光ピックアップベース３２を通じて、図示しない筐体に固定されている。また、光モジュール２は、光ピックアップベース１２を通じて、光モジュール１と共通の筐体に固定されている。光ピックアップベース３２，１２は、光モジュール１，２を筐体に固定するための枠体であり、例えば、樹脂で形成される。なお、この筐体には、コリメータレンズ８Ａ、８Ｂ、ミラー４Ａ、４Ｂおよびアクチュエータ６も搭載されている。
【００３２】
アクチュエータ６は、対物レンズ５Ａ，５Ｂを搭載する基部と、その基部および基部上の対物レンズ５Ａ，５Ｂを、光軸方向、及び光軸に対して交差するＸＹ平面上で移動させる駆動部を有する。ここで、光軸に対して交差するＸＹ平面とは、例えば、光軸方向をＺ
軸としたときの仮想的な平面である。したがって、例えば、Ｘ軸は、図９で紙面に垂直な上下方向、Ｙ軸は、図９で左右方向と理解される。駆動部は、例えば、ボイスコイルモータを２個利用する構成であり、電磁力により光軸方向とＸＹ平面内の一軸（例えば、Ｘ軸）方向に移動させることが可能となっている。
【００３３】
このような構成により、異なるフォーマットの光ディスクに対応し、かつ、光路方向に極力薄型の光ピックアップを実現できる。対物レンズを２つに分離しているため、複雑な特殊レンズを構成する必要がないからである。また、この構成により、広い温度範囲で精度よく動作する光ピックアップを構成できる。光モジュール１，２は、温度による特性変動が少ないからである。そして、２個の対物レンズ５Ａ、５Ｂをアクチュエータ６に搭載し、それぞれの対物レンズとそれぞれの光モジュール１，２とを光路で結合することで、２系統の光読み取り系を構成できる。
【００３４】
しかし、このような光学系の欠点としては、光モジュール１，２、および対物レンズを２個搭載したアクチュエータ６が、いずれも複数個の部品を集積しているので、光信号を調整できる個所が減少することである。
【００３５】
すなわち、図９のように、２つの対物レンズ５Ａ，５Ｂは、共通のアクチュエータ６に搭載されている。このため、例えば、対物レンズ５Ａを通過する戻り光の光軸を光モジュール１の入射面の中心位置に調整するために、アクチュエータ６にて、対物レンズ５Ａを光軸に垂直な面内で移動した場合には、対物レンズ５Ｂも連動して動くことになる。この場合に、対物レンズ５Ｂを通過する戻り光の光軸をモジュール２の入射面の中心位置に調整することが困難になる。すなわち、対物レンズ５Ａを通過する戻り光の光軸、および、対物レンズ５Ｂを通過する戻り光の光軸の両方が、光モジュール１、および、２の入射面の中心を通過するように調整することが困難となる。
【００３６】
図１０に、本実施例に係る光ピックアップでの光検出器のバランス調整手順の概要を例示する。図１０の構成は、図９の構成で、光モジュール１を含む光路および光モジュール２を含む光路の一方を取り出した概念図である。ここでは、光モジュール２を含む光路について、バランス調整手順を説明する。また、図１０では、波長板３Ｂおよびミラー４Ｂを省略し、光路上には、光モジュール１、コリメータレンズ８Ｂ、対物レンズ６、対物レンズを搭載するアクチュエータ６、および光ディスク７が示されている。また、光モジュール２は、光分割素子１１、および一対の光検出器１４Ａ，１４Ｂを有する。ただし、図９のように、ミラー４Ｂを含めた場合には、光路が９０度屈曲するが、バランス調整手順は、以下に示すものと同様である。
【００３７】
また、ここでは、光検出器の構成を検討するため、半導体レーザは、省略されている。そして、図１０では、図示しない半導体レーザの光が、コリメータレンズ８Ｂを通じて平行光線ととなり、対物レンズ５Ｂにより集光され、光ディスク７に照射される。図１０は、その場合の反射光の振る舞いを示している。すなわち、光ディスク７の読み取り位置で反射された戻り光は、点光源からの光と同様の放射に拡がる光路を形成し、対物レンズ５Ｂに入射する。対物レンズ５Ｂは、戻り光を平行光線にし、コリメータレンズ８Ｂに入射させる。コリメータレンズ８Ｂは、平行光線となった戻り光を集光し、光モジュール２中の光分割素子１１に、入射させる。
【００３８】
光分割素子１１は、例えば、ホログラム素子または回折格子を含み、入射する光の光路を２つに分岐する。図１１に示すように、光分割素子の表面は、光の入射面が境界線Ｌ１で示す境界によって２つの領域に区分されている。図１１で、境界線Ｌ１の両側では、光の進行方向が互いに分離するようホログラム素子または回折格子が形成されている。そして、光分割素子１１を通過することによって戻り光が分岐した２つの光線は、それぞれ、
光検出器１４Ａ、１４Ｂに入力される。光検出器１４Ａ、１４Ｂは、それぞれ入射した光信号を電気信号（光エネルギーで励起された電子による電流）に変換する。光検出器１３Ａ、１３Ｂで検出された電気信号は、差動出力回路１３（差動増幅器ともいう）の正入力端子と負入力端子に入力される。そして、差動出力回路１３は、光検出器１４Ａ、１４Ｂが出力する電気信号の差分値に応じた出力信号を出力する。
【００３９】
図１０で、点線５１は、光モジュール２を傾けた状態を示している。また、図１１は、光軸がノミナル位置に設定されているときの光分割素子１１に入射する戻り光の入射位置を示している。図１１のように、ノミナル位置では、戻り光のビームスポットは、ほぼ光分割素子１１の入射面の中心に位置する。すなわち、戻り光のビームスポットは、境界線Ｌ１に対してほぼ対称に分割される。一方、図１２は、光モジュール２を戻り光の光軸に対して傾けたときの光分割素子１１に入射する戻り光の入射位置を示している。図１２のように、光モジュール２を戻り光の光軸に対して傾けると、戻り光のビームスポットが光分割素子１１の入射面の中心からずれる。この場合には、光分割素子１１によって分岐された２つの光路では、光のエネルギーが一方に偏ることになる。すなわち、光モジュール２を傾けることで、光分割素子１１が戻り光を分割する分割比率が変化し、光検出器１４Ａ、１４Ｂが出力する電気信号の差分値が変化する。その結果、差動出力回路１３の出力信号も変化する。したがって、対物レンズ６において、戻り光の光軸が偏っている場合には、光モジュール２の傾きを調整し、差動出力回路１３の出力信号の値が小さくなるように調整し、対物レンズ５Ｂでの光軸の偏りを光モジュール２の傾きでキャンセルすることができる。
【００４０】
図１３に、そのような調整を可能にする光モジュール２（あるいは１）を取り付ける取り付け構造を例示する。なお、以下の説明から明らかなように、図３の構造は、光モジュール１および２のいずれか一方に用意すればよい。
【００４１】
図１３は、光モジュール２と、光モジュール２を取り付ける光ピックアップベース１２を例示している。光ピックアップベース１２は、対物レンズ５Ａ，５Ｂを搭載したアクチュエータ６と共通の筐体に固定されている。図１３のように光ピックアップベース１２は、一対の側壁１２Ｂをコの字状に接続する保持板１２Ａを含む。側壁１２Ｂと側壁１２Ｂとは、光路を挟んで互いにほぼ平行に筐体に立設される。一方、保持板１２Ａは、光路を横切る向きで、側壁１２Ｂと側壁１２Ｂとに直交して形成される。保持板１２Ａには、適度な大きさの穴が設けてあり、戻り光が通過可能である。また、保持板１２Ａと側壁１２Ｂとで囲まれた内壁空間１４には、光モジュール２のハウジングを挿入可能となっている。さらに、光モジュール２のハウジングの外面と、内壁空間１４を形成する側壁１２Ｂの内面との間には、光モジュール２のハウジングを光軸に対して所定角度まで傾けることが可能な間隙が設けられている。傾けることが可能な角度の範囲は、設計上の要請から決定すればよい。
【００４２】
次に、光モジュール２の光軸に対する傾きを調整し、差動出力回路１３の出力信号が最小となる位置を探索する。そして、差動出力回路１３の出力信号が最小となる位置で光モジュール２の傾きを維持した状態で、間隙に接着材料等を充填する。そして、接着材料が固化すると、光モジュール２が光ピックアップベース１２に固定される。以上の手順によって、光モジュール２は、対物レンズ５Ａおよび光分割素子１１を通過した後の分岐した２つの光軸のバランスがとれた状態で、光ピックアップベース１２に固定されることになる。
【００４３】
以上のような工程にしたがって、光モジュール２（あるいは光モジュール１）を光ピックアップベース１２に装着する調整設備を構築できる。以下、アクチュエータ６によって、光モジュール１を含む光学系が調整済みであり、その後、光モジュール２を含む光学系
を調整する手順を例に説明する。すなわち、この調整設備による光モジュール２の取り付け前、光ピックアップには、光モジュール１と光ディスクとの間の光学部品は搭載済みとすればよい 。
【００４４】
上述のように、光ピックアップには、対物レンズ５Ａ，５Ｂを搭載したアクチュエータ６、およびコリメータレンズ８Ａ等が搭載しておけばよい。さらに、光ピックアップには、光ピックアップベース１２が固定されている。
【００４５】
この段階で、調整設備は、光ディスク７、光モジュール２以外の部品と、光ピックアップベース１２とを取り付けた状態の光ピックアップの筐体を保持する第１の支持部と、光モジュール２を把持する第２の支持部と、光モジュール２のレーザダイオードに電力を供給する電源部と、光モジュール２のそれぞれの光検出器１４Ａ，１４Ｂの出力信号の差分値を検出する差動出力回路１３と、これらの構成を制御する制御部を含むようにすればよい。
【００４６】
第１の支持部は、光ピックアップ２の筐体を搭載する台部と台部に搭載された光ピックアップの筐体を台部に押圧する押圧部とで構成できる。
【００４７】
第２の支持部は、光モジュール２のハウジングを把持するはさみ込み構造と、光モジュール２のハウジングを把持した状態で光モジュール２を反射光の光軸方向に傾斜可能な傾斜部と、光ピックアップベース１２と光モジュール２のハウジングとの間の間隙に接着材料を充填するノズル部とを有するようにすればよい。なお、光モジュール２のハウジングを把持するはさみ込み構造は、例えば、並行する２つの平板の一方をアクチュエータで移動し、平板間に光モジュール２を把持すればよい。
【００４８】
傾斜部は、例えば、３つの線形移動するアクチュエータがピボットで３点指示されたステージとすればよい。そして、３つのアクチュエータの長さを調整することで、ステージの傾きを光軸に対して変更可能とすればよい。
【００４９】
そして、第２の支持部は、第１の支持部に固定された光ピックアップ（図示しない筐体）に固定されたピックアップベース１２に、把持した光モジュール２を挿入する。そして、電源部から光モジュール１に電力を投入する。すると、光モジュール２のレーザダイオードで励起されたレーザ光が光モジュール２から送出され、コリメータレンズ８Ｂ、対物レンズ５Ｂを通り、光ディスク７に照射される。そして、照射されたレーザ光に対する反射光が対物レンズ５Ｂ、コリメータレンズ８Ｂを通り、光分割素子１１で分割されて光検出器１４Ａ，１４Ｂに入射する。
【００５０】
制御部は、差動出力回路１３の出力信号の変化を監視しつつ、第２の支持部の傾斜部の傾きを変化させ、光モジュール１１の反射光の光軸に対する傾きを調整する。そして、差動出力回路１３の出力信号が最小で、かつ、光検出器１４Ａ，１４Ｂの出力が０ではない位置で固定する。そして、ノズル部から接着材料を充填し、接着材料が個化するまで、その状態を維持する。
【００５１】
図１４に、本実施例に係る光ピックアップの調整手順を例示する。以下の手順は、例えば、上記調整設備の組み立て工程の中に組み込むことができる。また、この手順は、例えば、部品の挿入、光モジュール２の反射光の光軸方向に対する傾きの変更と維持等、一部の工程を組み立てジグで実施し、傾きの微調整等を人で行うようにしてもよい。
【００５２】
この手順では、まず、一方の光路（以下、第一光路といい、例えば、図９の光モジュール１を含む光路である）を調整する。このとき、図６で説明したように、光モジュール１
を光軸に交差するＸＹ平面上で平行移動し、立ち上げ光が対物レンズ５Ａに垂直に入射するように調整する（Ｓ１）。
【００５３】
次に、アクチュエータ６により、第一光路の対物レンズの位置をＸＹ平面上で移動し、第一光路の光モジュール１のＰＤ出力のバランスを調整する（Ｓ２）。
【００５４】
次に、他方の光路（以下、第二光路といい、例えば、図９の光モジュール２を含む光路である）を調整する。Ｓ１の手順と同様に、光モジュール２を光軸に交差するＸＹ平面上で平行移動し、立ち上げ光が対物レンズ５Ｂに垂直に入射するように調整する（Ｓ３）。なお、ここでも、光軸方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直なＸＹ平面を設定し、Ｘ軸、およびＹ軸を仮定する。
【００５５】
次に、図１３に示したように、第二光路の光モジュール２の回転角を調整する。例えば、光ピックアップベース１２の上面の法線が第二光路の対物レンズに向かう方向にＺ軸を仮定する。そして、Ｚ軸と光モジュール２から照射される光の光軸とのなす角度を変化させて、光モジュール２のＰＤ出力のバランス調整をする（Ｓ４）。例えば、上記Ｚ軸に垂直なＸＹ平面を設定した場合、Ｘ軸回りの回転角をθｘ、Ｙ軸回りの回転角をθｙと定義する。この回転角θｘおよびθｙを変化させて、光モジュール２のＰＤ出力のバランス調整をすればよい。
【００５６】
この場合、本来であれば、第一光路の場合と同様、第二光路の対物レンズ５Ｂの位置を移動させて、第二光路の光モジュール２のＰＤ出力を行えばよい。しかし、対物レンズ５Ｂが対物レンズ５Ａと一体でアクチュエータ６に搭載されており、かつ、すでに、Ｓ２の処理によって、第一光路の光モジュール１および対物レンズ５Ａの調整が終了している。このため、本実施例の構成では、通常は、第二光路の対物レンズ５Ｂを移動することができない。そこで、図１３の構成およびＳ４の手順によって、第二光路が調整される。
【００５７】
このような構成および手順により、調整設備は、図９に示すような、２つの対物レンズ５Ａ，５Ｂをそれぞれ含む光学系の一方がアクチュエータ６で調整された後、他方の光学系を調整する。また、光ピックアップの一部を把持し、光モジュール１，２等を傾き調整可能に維持するジグと、人での微調整によって、光学系の一方がアクチュエータ６で調整された後、他方の光学系を調整する。
【００５８】
例えば、図９にて、光モジュール１を含む光学系が、アクチュエータ６で調整された場合には、以下のような手順をとることができる。すなわち、他方の光学系である光モジュール２の取り付け時に、光モジュール２の反射光に対する傾きを調整し、光軸を調整すればよい。この場合、光ピックアップは、光モジュール２と、光モジュール２が装着される光ピックアップベース１２との間の間隙には、光学系の光軸を調整した状態で接着材料が充填される。また、間隙の最小値は、光モジュール２と光ピックアップベース１２との間の傾きを調整するのに必要な寸法として設計上の要請から決定される。
【００５９】
以上述べたように、本実施例の構成によれば、対物レンズ５Ａ，５Ｂを同一のアクチュエータ６に固定し、対物レンズ５Ａ，５Ｂにそれぞれ異なる光モジュール１，２を組み合わせた第一光路と第二光路とを含む光ピックアップの光軸調整ができる。その場合に、最終的な調整は、例えば、２つの光モジュール１，２の１つ（例えば、光モジュール２）の調整に帰着でき、変動要因を１つの調整パラメータに帰着できる。したがって、変動要因を抑制し、安定した調整が可能となる。また、組み立てのための調整設備、あるいは、調整ジグの作成が容易となる。
【実施例２】
【００６０】
図１５に、第２の実施例に係る光モジュール１０１の構成を示す。この光モジュール１０１は、ハウジング１０１Ａの前面に、すなわち、光モジュール１０１からレーザ光が出射し、反射光が入射する側に、曲面スライド部材１１３が設けられている。曲面スライド部材１１３には、光が透過できるような穴が設けてあり、例えば、球面の一部をなす。ただし、曲面スライド部材１１３が円筒面状をなすようにしてもよい。
【００６１】
一方、光ピックアップベース１１２側には、曲面スライド部材１１３の外面に面接触する曲面スライド部材１１４が設けられている。曲面スライド部材１１４も、光が透過できるような穴が設けてあり、曲面スライド部材１１３の外面空間を相補的に埋める合わせる構造である。例えば、曲面スライド部材１１３が球殻の外面状であれば、曲面スライド部材１１４は、球殻の内面状である。また、曲面スライド部材１１３が円筒外面状であれば、曲面スライド部材１１４は、円筒内面状である。この意味で、曲面スライド１１４と１１３とは、それぞれ曲面を形成する曲面部材であり、かつ、相手曲面は、自曲面が対向する外部空間を補完する形状で、自曲面に面接触する補完曲面形成している。
【００６２】
ただし、曲面スライド部材１１３、１１４が球面状の場合には、光モジュール１０１を傾ける方向に制限はない。したがって、実施例１と同様、２軸回りの調整が可能である。一方、曲面スライド部材１１３、１１４が円筒面状の場合には、光モジュール１０１を傾ける方向は、円筒面を中心軸の回りに回動する方向（１軸回り）に限定されることになる。
【００６３】
光モジュール１０１と、光ピックアップベース１１２を図１４のような曲面を有する構成とすることよっても、実施例１の場合と同様に、２つの光学系を調整できる。すなわち、アクチュエータ６に、２つの対物レンズ５Ａ，５Ｂを搭載し、それぞれの対物レンズ５Ａ，５Ｂに対して、異なる光モジュール１，２を組み合わせた２つの光学系を構成すればよい。
【００６４】
この場合も、一方の光学系の光軸をアクチュエータ６で調整し、他方の光学系の光軸を光モジュール１０１の光ピックアップベース１１２への取り付け角度で調整できる。その場合に、実施例１で説明した調整設備と同様の調整設備を用いればよい。また、光軸調整後、曲面スライド部材１１３と曲面スライド部材１１４との間の光路に干渉しない位置に、接着材料を導入すればよい。この場合の接着材料が固定手段に相当する。
【実施例３】
【００６５】
上記実施例１、２では、例えば、第一光路の光軸調整を行った後、第二光路にて、光モジュール２の傾きを調整することで、第二光路の光軸調整を行う構成と手順が示された。本実施例では、光モジュール２の傾きに代えて、光路上のミラーの位置によって光軸調整することができる、光ピックアップの構成および調整手順を説明する。本実施例の他の構成および作用は、実施例１、２の場合と同様である。そこで、実施例１、２と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、必要に応じて、図１から図１５の図面を参照する。
【００６６】
図１６に、本実施例に係る光ピックアップの一方の光路の構成を例示する。図１６の構成は、図９の構成で、光モジュール２を含む光路および光モジュール２を含む光路の一方を取り出した概念図である。ここでは、光モジュール２、ミラー４Ｂ、対物レンズ５Ｂを含む光路について、バランス調整手順を説明する。
【００６７】
図１６では、光モジュール２から出射された光ビームが、ミラー４Ｂで９０度屈曲され、光路Ｌ１１＝＞Ｌ１２と進行し、光ディスク７に入射する。例えば、光ビームが、光路Ｌ１＝＞Ｌ１３＝＞Ｌ１４を進行した場合には、戻り光は、Ｌ１５＝＞Ｌ１６＝＞Ｌ１７
を進行し、光モジュール２に戻る。したがって、図１６のように、ミラー４Ｂと、光モジュール２との位置関係を接近または離反することで、戻り光Ｌ１７の光モジュール２への入射位置を調整できる。また、図１６には示されていないが、ミラー４Ｂと、対物レンズ５Ｂとの位置関係を接近または離反することで、戻り光Ｌ１７の光モジュール２への入射位置を調整できる。すなわち、図１６にて、ミラー４Ｂの位置を光モジュール２方向に左右に調整、あるいは、対物レンズ５Ｂ方向に上下に調整することで、実施例１、２と同様に光軸調整できる。
【００６８】
その場合に、調整設備またはジグにより、ミラー４Ｂを把持するはさみ込み構造と、把持したミラー４Ｂを図１６の紙面に対して左右または上下に平行移動する機構を設けてもよい。そして、ミラー４Ｂを最適位置に維持した状態で光ピックアップベース１２とミラー４Ｂとの間の間隙に接着材料を充填するノズル部とを有するようにすればよい。
【００６９】
そして、調整設備またはジグにより、光ピックアップベース１２とミラー４Ｂとの位置関係を維持する。そして、電源部から光モジュール１に電力を投入する。すると、光モジュール２のレーザダイオードで励起されたレーザ光が光モジュール２から送出され、ミラー４Ｂ、対物レンズ５Ｂを通り、光ディスク７に照射される。そして、照射されたレーザ光に対する反射光が対物レンズ５Ｂ、ミラー４Ｂを通り、光分割素子１１で分割されて光検出器１４Ａ，１４Ｂに入射する。
【００７０】
制御部は、差動出力回路１３の出力信号の変化を監視しつつ、ミラー４Ｂの位置を調整する。そして、差動出力回路１３の出力信号が最小で、かつ、光検出器１４Ａ，１４Ｂの出力が０ではない位置で固定する。そして、ノズル部から接着材料を充填し、接着材料が個化するまで、その状態を維持すればよい。この場合の接着材料が固定手段に相当する。
【符号の説明】
【００７１】
１、２  光モジュール
３Ａ，３Ｂ  波長板
４Ａ，４Ｂ  ミラー
５Ａ、５Ｂ  対物レンズ
６  アクチュエータ
７  光ディスク
１１  光分割素子
１２  光ピックアップベース
１４Ａ、１４Ｂ  光検出器
１１３、１１４  曲面スライド部材
【図１】
2010211865.tif 000003
【図２】
2010211865.tif 000004
【図３】
2010211865.tif 000005
【図４】
2010211865.tif 000006
【図５】
2010211865.tif 000007
【図６】
2010211865.tif 000008
【図７】
2010211865.tif 000009
【図８】
2010211865.tif 000010
【図９】
2010211865.tif 000011
【図１０】
2010211865.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010211865.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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