(57)【要約】【課題】光集積ユニットを用いた光ピックアップ装置において、光集積ユニットの位置調整機構とは別のあおり調整機構を設けることなく、対物レンズへの光束の入射角を垂直にする調整においてラジアル方向及びタンジェンシャル方向の差動信号のオフセットが生ずることを防止し、装置構成の小型化、簡素化を可能とする。【解決手段】光源５と受光素子を集積化した光集積ユニット１を用いた光ピックアップ装置において、発光点より適切な距離だけオフセットした調整中心点６を中心に光集積ユニット１が回転移動する調整機構を用いることにより、光学部品の取り付け誤差があっても、対物レンズ４への入射光を垂直にする位置調整と、対物レンズ４の光軸中心と光束中心の位置ずれを修正するあおり調整とを、一つの機構で同時に行う。【選択図】図２
2010198661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となる半導体レーザ及び光ディスクからの反射光を検出する受光素子が集積化された光集積ユニットと、
前記光集積ユニットより射出された光束の発散角を変換するコリメータレンズと、
前記コリメータレンズを経た光束の光路を変換するミラーと、
前記ミラーを経た光束を光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、
前記光集積ユニット、前記コリメータレンズ及び前記ミラーの位置がそれぞれ所定の位置に対して偏芯、または、傾斜していることによって生じる前記対物レンズへの入射光の入射角ずれと、前記対物レンズの中心と前記光集積ユニットの光軸基準との相対的な位置ずれとを同時に調整することが可能な調整中心点を中心とする球面上、円筒面上、あるいは、トロイダル面上で前記光集積ユニットを移動自在にする位置調整機構と
を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記位置調整機構は、前記光集積ユニットと光学部材を取付ける筐体との間に介在され、かつ、前記筐体と接する面に前記調整中心点を中心とする球面、円筒面、あるいは、トロイダル面が形成されている調整用間接部材を有することを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
光源となる半導体レーザ及び光ディスクからの反射光を検出する受光素子が集積化された光集積ユニット、前記光集積ユニットより射出された光束の発散角を変換するコリメータレンズ及び前記コリメータレンズを経た光束に対して光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズへ向けて光路を変換するミラーの位置がそれぞれ所定の基準位置に対して偏芯、または、傾斜していることによって生じる前記対物レンズへの入射光の角度ずれと、前記対物レンズの中心と前記光集積ユニットの光軸基準との相対的な位置ずれとを、前記半導体レーザの発光点より所定の距離だけ離れた調整中心点を中心とする球面上、円筒面上、あるいは、トロイダル面上で前記光集積ユニットを移動可能にする位置調整機構により同時に調整する
ことを特徴とする光ピックアップ装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクの再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報記録媒体として「ＣＤ」（Compact Disk）や「ＤＶＤ」（Digital Versatile Disk）などの光ディスクが提案されている。近年、さらに大容量の記録が可能な「ＢＤ」（Blu-ray Disk）も提案されている。これら光ディスクは、使用する光源の波長が異なるフォーマットであるが、ユーザにとっては、同一の光ピックアップ装置を用いて記録及び／又は再生できることが好ましい。そのため、これら各光ディスクに互換性のある光ピックアップ装置が提案されている。
【０００３】
「ＢＤ」用の光ピックアップ装置は、小型化、簡素化が進められており、パーソナルコンピュータやディスクレコーダ用の「ＨＨ（ハーフハイト）サイズ」の他に、ノート型ＰＣ用の「スリムサイズ」、「ウルトラスリムサイズ」といった、より小型の光ピックアップ装置が提案されている。
【０００４】
しかし、多くの光ピックアップ装置は、「ＣＤ」及び「ＤＶＤ」用と、「ＢＤ」用とで２つの対物レンズを備え、その他の光学部品も個別に配置するなど、「ＣＤ」、または、「ＤＶＤ」のみに対応した光ピックアップ装置に比べて構成する部品点数が多く、特に、「スリムサイズ」以下の光ピックアップ装置では、スペースの制約が極めて厳しくなっている。
【０００５】
そこで、光源である半導体レーザと、光ディスクからの反射光を受光する受光素子と、往復の光路を分岐する光学部品とを集積してスペースを節約するとともに、集積化したことによって環境変化による光軸ズレの影響を抑えた「光集積ユニット」が提案されているが、「ＢＤ」用の光ピックアップ装置においては、以下のような課題があった。
【０００６】
すなわち、「ＢＤ」用の対物レンズは、ＮＡ（開口数）が高く、また、２層ディスク対応であることから、設計の制約上、入射角の制限が厳しくなっており、ほぼ垂直入射で使用することが求められる。しかし、光ピックアップ装置においては、光源からの発散光を平行光にするコリメータレンズの取り付け位置誤差や、立ち上げミラーの傾き誤差、その他光路中の各光学部品の取り付け誤差をゼロにすることはできず、対物レンズへの入射角が傾いてしまう。そのため、光源の位置調整により、対物レンズへの光束の入射角を垂直にすることが行われている。さらに、光源の位置調整を行うと、対物レンズの光軸中心と光束中心の位置がずれる「レンズシフト」と同じ状態が発生するため、対物レンズの光軸中心と前記光集積ユニットの光軸基準との相対的な位置ずれが生じ、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の差動信号のオフセットが発生してしまう。これを「ＰＤバランスずれ」と呼ぶ。これを回避するため、受光素子の位置を調整し、光スポットが正しく受光素子により受光されるようにする調整も併せて行っている。
【０００７】
しかしながら、前述した光集積ユニットを用いた場合には、光源と受光素子との相対位置が固定されているため、受光素子のみの位置調整は行えない。そのため、光集積ユニットを用いた場合には、光集積ユニットを角度方向にあおることが有効である。しかし、光集積ユニットの位置及び角度方向の両方を調整するには、それぞれに独立した調整機構が必要となるため、小型化が妨げられ、また、調整工程が複雑化する。
【０００８】
この問題を解決するため、従来、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、立ち上げミラーをコリメータレンズの焦点位置（発光点と逆側）に配置することにより、立ち上げミラーの傾き誤差に対して光源の位置調整を行っても光束中心が常に対物レンズ中心に入射するようにして、「ＰＤバランスずれ」が生じないように構成した光ピックアップ装置が記載されている。
【０００９】
また、特許文献２には、予め光集積ユニットからの放射角ズレを検査しておき、その分だけ光源を傾けて取り付け、さらに、対物レンズの位置調整を行い、受光素子と強度分布中心を完全に合わせるという光ピックアップ装置の調整方法が記載されている。
【００１０】
さらに、特許文献３には、立ち上げミラーの前に、チルト調整可能な折り曲げミラーを挿入し、オプトベース上側から金属保持部応力によって調整を行うという光ピックアップ装置の調整方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１９３８７２公報
【特許文献２】特開２００２−３０４７４４公報
【特許文献３】特願２００３−１６４２６８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、前述した従来の技術においては、光ピックアップ装置の小型化及び構成の簡素化について、以下のような問題がある。すなわち、特許文献１に記載された光ピックアップ装置においては、コリメータレンズと立ち上げミラーと間の距離を長くする必要があり、小型化することが困難である。また、コリメータレンズの位置の誤差を補正することできないという問題もある。
【００１３】
特許文献２に記載された光ピックアップ装置の調整方法においては、検査工程が増えるため煩雑であり、また、対物レンズ側及び光源側に調整箇所が分散しているため、調整用の設備が複雑になるという問題点がある。また、対物レンズを移動させる調整において、アクチュエータが「ＤＶＤ」用及び「ＣＤ」用と共通化されている場合には、ＤＶＤ及びＣＤのそれぞれのディスクに対する性能を劣化させてしまう虞がある。
【００１４】
特許文献３に記載された光ピックアップ装置の調整方法においては、光路中の光学部品が増えるため、構成が複雑化し、小型化が困難となり、さらに、性能劣化が招来される虞がある。
【００１５】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、光集積ユニットを用いた光ピックアップ装置において、対物レンズへの光束の入射角を垂直にする調整において生ずるラジアル方向及びタンジェンシャル方向の差動信号のオフセット（「ＰＤバランスずれ」）を防止するために、光集積ユニットの位置調整機構とは別のあおり調整機構を設ける必要がなく、装置構成の小型化が阻害されず、また、複雑化が招来されることのない光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップ装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００１７】
〔構成１〕
光源となる半導体レーザ及び光ディスクからの反射光を検出する受光素子が集積化された光集積ユニットと、光集積ユニットより射出された光束の発散角を変換するコリメータレンズと、コリメータレンズを経た光束の光路を変換するミラーと、ミラーを経た光束を光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズと、光集積ユニット、コリメータレンズ及びミラーの位置がそれぞれ所定の位置に対して偏芯、または、傾斜していることによって生じる対物レンズへの入射光の入射角ずれと対物レンズの中心と光集積ユニットの光軸基準との相対的な位置ずれとを同時に調整することが可能な調整中心点を中心とする球面上、円筒面上、あるいは、トロイダル面上で光集積ユニットを移動自在にする位置調整機構とを有することを特徴とするものである。
【００１８】
〔構成２〕
構成１を有する光ピックアップ装置において、位置調整機構は、光集積ユニットと光学部材を取付ける筐体との間に介在され、かつ、筐体と接する面に調整中心点を中心とする球面、円筒面、あるいは、トロイダル面が形成されている調整用間接部材を有することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、以下の構成を有するものである。
【００２０】
〔構成３〕
光源となる半導体レーザ及び光ディスクからの反射光を検出する受光素子が集積化された光集積ユニット、光集積ユニットより射出された光束の発散角を変換するコリメータレンズ及びコリメータレンズを経た光束に対して光ディスクの信号記録面上に集光する対物レンズへ向けて光路を変換するミラーの位置がそれぞれ所定の基準位置に対して偏芯、または、傾斜していることによって生じる対物レンズへの入射光の角度ずれと対物レンズの中心と光集積ユニットの光軸基準との相対的な位置ずれとを半導体レーザの発光点より所定の距離だけ離れた調整中心点を中心とする球面上、円筒面上、あるいは、トロイダル面上で光集積ユニットを移動可能にする位置調整機構により同時に調整することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法においては、例えば、コリメータレンズの偏芯や、立ち上げミラーの傾き誤差、その他光学部品の偏芯及び傾き誤差が生じたとしても、光集積ユニットが、発光点から適切な距離だけ離れた点を調整中心点とした球面上、円筒面上、あるいは、トロイダル面上を移動して調整される。したがって、光集積ユニットの平面位置調整とあおり調整とを同時に行うことになり、それぞれを個別に調整する必要がなく、調整機構も１つですむため、装置構成の小型化、簡素化、調整工程の簡素化を図ることができる。
【００２２】
すなわち、本発明は、光集積ユニットを用いた光ピックアップ装置において、対物レンズへの光束の入射角を垂直にする調整において生ずるラジアル方向及びタンジェンシャル方向の差動信号のオフセット（「ＰＤバランスずれ」）を防止するために、光集積ユニットの位置調整機構とは別のあおり調整機構を設ける必要がなく、装置構成の小型化が阻害されず、また、複雑化が招来されることのない光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る光ピックアップ装置の基本的な光学系の構成を示す側面図である。
【図２】本発明に係る光ピックアップ装置における光集積ユニットの位置調整を行っている状態を示す側面図である。
【図３】光ピックアップ装置における光集積ユニットのあおり調整量と平面位置調整量との関係を示すグラフである。
【図４】実施例１において使用した調整機構の構成を示す側面図である。
【図５】実施例１において使用した調整機構の構成部品の形状を示す斜視図である。
【図６】実施例１において調整機構により光集積ユニットの位置調整を行っている状態を示す側面図である。
【図７】対物レンズへの入射光を垂直に調整した後のラジアル方向における「ＰＤバランスずれ」の量をレンズシフト量に換算してヒストグラム化したグラフである。
【図８】実施例２における光ピックアップ装置の光学系の構成を示す側面図である。
【図９】実施例２において使用した調整機構の構成部品の形状を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る光ピックアップ装置の基本的な光学系の構成を示す側面図である。
【００２６】
本発明に係る光ピックアップ装置は、図１に示すように、少なくとも光源となる半導体レーザ５及び光ディスクからの反射光を検出する図示しない受光素子が集積化されて構成された光集積ユニット１を有して構成される。光集積ユニット１の半導体レーザ５より射出された発散光は、コリメータレンズ２により、略平行光束となされる。コリメータレンズ２を経た平行光束は、立ち上げミラー３により光路を変換され、図示しない光ディスクの方向へ導かれる。この光束は、対物レンズ４に入射し、この対物レンズ４により、図示しない光ディスクの信号記録面上に集光される。
【００２７】
光ディスクの信号記録面からの反射光は、光ディスクへの入射光の光路を逆に辿り、光集積ユニット１の受光素子により受光され、光電変換される。受光素子による検出信号からは、光ディスクに記録された情報信号及び各種サーボ信号が演算により生成される。
【００２８】
なお、本発明に係る光ピックアップ装置の調整方法は、本発明に係る光ピックアップ装置の調整工程において実行される。
【００２９】
ここで、この光ピックアップ装置を組み立てる際に、コリメータレンズ２の偏芯誤差及び立ち上げミラー３の傾き誤差によって、立ち上げミラー３から対物レンズ４へ入射する光束が対物レンズ４に対して斜めに傾く（対物レンズへの入射光の角度ずれ）ことが生じ得る。その際、半導体レーザ１の位置調整を行うと、対物レンズ４の光軸中心の位置と光束中心がずれる「レンズシフト」と同じ状態が生じて、対物レンズの光軸中心と前記光集積ユニットの光軸基準との相対的な位置ずれ、すなわち「ＰＤバランスずれ」が発生する。なお、コリメータレンズ２の偏芯誤差とは、設計時に決められる所定の基準光軸に対して垂直な方向の取り付け位置誤差をいう。また、立上げミラー３の傾き誤差とは、半導体レーザ１と対物レンズ４が設計位置にあって、対物レンズ４の光軸中心と光束中心とが一致するように立ち上げミラー３を配したときの立ち上げミラーの所定の基準位置からの光軸面内に対する角度誤差をいう。
【００３０】
対物レンズ４への入射光を、この対物レンズ４に垂直に入射させるには、従来の光ピックアップ装置においては、光集積ユニット１の位置を光軸に垂直な平面内において調整する「平面位置調整」を行うとともに、「ＰＤバランスずれ」を修正するために、半導体レーザ５の発光点を中心とする角度調整、すなわち、「あおり調整」を行う必要がある。
【００３１】
図２は、本発明に係る光ピックアップ装置における光集積ユニット１の位置調整を行っている状態を示す側面図である。
【００３２】
本発明に係る光ピックアップ装置においては、図２に示すように、光集積ユニット１の「位置調整」は、半導体レーザ５の発光点を、この発光点よりオフセットした調整中心点６を中心とした球面７上を移動させることによって行う。この光ピックアップ装置は、光集積ユニット１を移動可能に支持する調整機構を有しており、この調整機構により、半導体レーザ５の発光点は、球面７上を移動する。
【００３３】
半導体レーザ５の発光点から調整中心点６までの距離は、光学系に応じた適切な値に設定される。調整機構は、半導体レーザ５の発光点が球面７上を移動できるように設計されていれば、具体的な形状及び構成がどのようなものであってもよい。
【００３４】
この光ピックアップ装置においては、光集積ユニット１の「位置調整」を行うことにより、半導体レーザ５の発光点が球面７上を移動するため、従来の光ピックアップ装置における「平面位置調整」と「あおり調整」とが同時に行われる。すなわち、この光ピックアップ装置においては、「平面位置調整」と「あおり調整」とを個別に行う必要はなく、調整機構も１つでよいので、装置構成の小型化及び簡素化が可能であり、また、調整工程の簡素化が可能である。
【００３５】
この光ピックアップ装置において、半導体レーザ５の発光点から調整中心点６までの距離Ｒは、以下のようにして設定する。ここで、図２に示すように、コリメータレンズ２の偏芯誤差をｄcolとし、立ち上げミラー３の傾き誤差をφｍとする。また、これらの誤差が生じた場合に、対物レンズ４への入射光を対物レンズ４に垂直入射させるために必要な光集積ユニット１の「平面位置調整」の量をＸとし、「ＰＤバランスずれ」をゼロとするために必要な「あおり調整」の量をθとする。コリメータレンズ２の焦点距離をｆcolとし、コリメータレンズ２から立ち上げミラー３の中心までの距離をＬとすると、これらＸ、θ、ｄcol、φｍ、ｆcol、Ｌの間には、近軸理論により、下記の〔式１〕及び〔式２〕に示す関係が成立する。なお、角度は十分に小さいものとし、単位はラジアンである。
【数１】
2010198661.tif 000003
【数２】
2010198661.tif 000004
【００３６】
〔式１〕及び〔式２〕において、ｄcolとφｍは、組立時に発生する誤差量であり、変数である。
【００３７】
図３は、光ピックアップ装置における光集積ユニットのあおり調整量と平面位置調整量との関係を示すグラフである。
【００３８】
ここで、図３は、焦点距離ｆcol及び距離Ｌとして「スリムサイズ」の光ピックアップ装置に適用される一般的な値を代入し、偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍには、調整で追い込み可能な範囲の誤差をランダムに与えたときの光集積ユニットのあおり調整量と平面位置調整量との関係を示している。図３に示すように、平面位置調整量Ｘ及びあおり調整量θの間には、一定の関係があることがわかる。
【００３９】
Ｌが小さい値のとき、Ｘとθとは比例し、Ｌが大きくなるにつれて、Ｘとθとの関係は、比例関係から離れる。しかし、Ｌとして一般的な光ピックアップ装置に用いられる値であれば、Ｘとθとの相関係数は、約１で比例すると考えてよい。すなわち、、Ｘ＝Ｒ・θとの関係が成り立つ。定数Ｒは、半導体レーザ５の発光点から調整中心点６までの距離そのものになる。また、定数Ｒは、一般的に正の数となるので、調整中心点６は、半導体レーザ５の発光点から見て、常に対物レンズ４側に存在する。
【００４０】
〔式１〕及び〔式２〕は、図１に示した構成の光ピックアップ装置において、コリメータレンズ２の偏芯誤差及び立ち上げミラー３の傾き誤差を、光集積ユニット１の「位置調整」により打ち消すのに有効である。しかし、光ピックアップ装置は、必ずしも前述した構成に限定されるわけではない。
【００４１】
例えば、立ち上げミラー３の傾き誤差は少ないため、コリメータレンズ２の偏芯誤差のみを緩和するには、〔式１〕及び〔式２〕においてφｍ＝０とすれば、Ｘとθとは完全に比例し、Ｒ＝ｆcolとなる。すなわち、この場合には、コリメータレンズ２の中心で、かつ、主点位置である点を調整中心点６とすればよい。
【００４２】
また、半導体レーザ１から対物レンズ４に至る光路中に別の光学部材、例えばミラーやカップリングレンズ等が存在する場合にも、近軸計算により、平面位置調整量Ｘ及びあおり調整量θを、コリメータレンズ２の焦点距離ｆcolおよび、立ち上げミラーの傾きφｍに加え、前述の光路中に別に配される光学部材についての偏芯誤差、傾き誤差を変数とした式で表せば、前述と同様の方法により、半導体レーザ５の発光点から調整中心点６までの距離Ｒを定めることができる。
【００４３】
なお、この光ピックアップ装置における光集積ユニット１の「位置調整」は、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向いずれにも適用することが可能である。両方に適用する場合は、２次元調整となり、前述したように、半導体レーザ５の発光点が調整中心点６を中心とする球面７上を動くように調整する。そして、いずれか一方向のみに適用する場合には、半導体レーザ５の発光点が、調整中心点６を中心とした円筒面上を動くように調整する。
【００４４】
さらに、前述の説明では無視できるものとしたが、実際には立ち上げミラー３の取り付け位置誤差が無視できない場合もある。一般に、ミラー等の光路変換手段の取り付け位置誤差の影響は、ラジアル方向、もしくはタンジェンシャル方向のどちらか一方となる。そのため、タンジェンシャル方向とラジアル方向で調整中心点６の設定を変える必要がある。なお、半導体レーザ１から対物レンズ４に至る光路中に、立ち上げミラー３以外のミラーが含まれる場合も同様である。この場合には、半導体レーザ５の発光点の位置は、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向で、互いに異なる点を中心とするトロイダル面上を動くような機構を利用して調整する。
【００４５】
以上のような位置調整により、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向で、「平面位置調整」及び「あおり調整」を同時に行うことができる。
【実施例１】
【００４６】
本発明の実施例として、図１に示した光学系を用いて、半導体レーザ５の発光波長を４０５ｎｍとして、光ピックアップ装置を構成する。また、コリメータレンズ２の焦点距離ｆcolを１５ｍｍ、コリメータレンズ２と立ち上げミラー３との間の距離Ｌを６ｍｍとする。
【００４７】
コリメータレンズ２は、筐体上で予め定められる所定の光軸基準値に対して、一定の偏芯誤差ｄcolで取り付けられている。また、立ち上げミラー３は、一定の傾き誤差φｍで取り付けられている。これらの偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍは、筐体の設計により一定の範囲に抑えられており、この実施例では、偏芯誤差ｄcolを±０．１ｍｍ以内、傾き誤差φｍを±０．１°以内とする。
【００４８】
偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍが生じている場合に、対物レンズ４への入射光が対物レンズ４に垂直に入射し、かつ、「ＰＤバランスずれ」がゼロとなるために必要な、光集積ユニット１の平面位置調整量Ｘ（ｍｍ）と、あおり調整量θ（rad）とは、〔式１〕、〔式２〕より、偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍを用いて以下のように表される。
【数３】
2010198661.tif 000005
【数４】
2010198661.tif 000006
【００４９】
次に、Ｘ′＝Ｒ・θとし、偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍが、前述した範囲内でランダムに変化したとき、Ｘ−Ｘ′が最もゼロに近づく確率の高いＲを算出すると、Ｒ＝１６．４となる。すなわち、半導体レーザ５の発光点から１６．４ｍｍ離れた点を調整中心点６とし、光集積ユニット１を、この調整中心点６を中心とした球面上を移動するように調整すればよい。
【００５０】
この実施例では、タンジェンシャル方向の組立精度はよいものとし、調整はラジアル方向のみとする。そのため、ラジアル方向へは円弧状の軌跡を描き、タンジェンシャル方向へは直線状に移動する調整機構とすればよい。
【００５１】
図４は、実施例１において使用した調整機構の構成を示す側面図である。
【００５２】
この実施例においては、図４に示すように、調整用間接部材１０及び筐体１１からなる調整機構によって光集積ユニット１を支持することにより、光集積ユニット１の位置調整を可能とした。この調整機構において、光集積ユニット１には、この光集積ユニット１の表面部を基準面８として、調整用間接部材１０が取り付けられている。
【００５３】
図５は、実施例１において使用した調整機構の構成部品の形状を示す斜視図である。
【００５４】
調整用間接部材１０は、図５に示すように、曲率半径Ｒの円柱面９を有している。この円柱面９は、この調整用間接部材１０が光集積ユニット１に取付けられたときに、図４に示すように、基準面８上に位置するようになっている。この円柱面９において、曲率のある方向が、光ピックアップ装置におけるラジアル方向となる。
【００５５】
筐体１１は、光ピックアップ装置側に固定された部材、もしくは光ピックアップ装置の筐体そのもの(オプトベース)であり、図４に示すように、光集積ユニット１が取り付けられる部分が、調整用間接部材１０の円柱面９に対応する円柱面形状となっている。
【００５６】
図６は、実施例１において調整機構により光集積ユニットの位置調整を行っている状態を示す側面図である。
【００５７】
この実施例において、光集積ユニット１の位置調整は、図６に示すように、光集積ユニット１に取付けられた調整用間接部材１０を、矢印Ａで示すように、筐体１１側に押し当てながら、矢印Ｂで示すように、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向にそれぞれ位置調整し、対物レンズ４への入射光を垂直に調整する。対物レンズ４への入射光を垂直にするには、例えば、対物レンズ４を装着しない状態でオートコリメータにより射出光を観察する手法や、その他種々の手法が考えられる。
【００５８】
このような位置調整により、ラジアル方向については、「平面位置調整」及び「あおり調整」を同時に行ったと同様の調整が行われる。
【００５９】
図７は、対物レンズ４への入射光を垂直に調整した後のラジアル方向における「ＰＤバランスずれ」の量をレンズシフト量（ｍｍ）に換算してヒストグラム化したグラフである。図７中、横軸はレンズシフト量（ｍｍ）、縦軸は頻度数を示す。
【００６０】
図７（ａ）の本発明を適用しない従来の場合と比較して、本発明を適用した図７（ｂ）における「ＰＤバランスずれ」の量は、図７中の（ｂ）に示す本発明を適用しない従来の場合と比較して、１／５以下に低減された。
【００６１】
なお、「ＰＤバランスずれ」をゼロにできないのは、〔式３〕、〔式４〕より、Ｘとθとが完全な比例関係とはなっていないことによるものである。
【００６２】
以上のように、本発明に係る光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法においては、光集積ユニット１の位置調整において、あおり調整を個別に行う必要がなく、調整機構も１つで済む。したがって、構成の小型化、簡素化及び調整工程の簡素化が可能である。
【実施例２】
【００６３】
図８は、実施例２における光ピックアップ装置の光学系の構成を示す側面図である。
【００６４】
本発明の実施例として、図８に示すように、光集積ユニット１とコリメータレンズ２との間に、折り曲げミラー１２を配して光ピックアップ装置を構成する。この折り曲げミラー１２とコリメータレンズ２との間の距離を４ｍｍとする。他の構成は、実施例１と同様であり、コリメータレンズ２の焦点距離ｆcolを１５ｍｍ、コリメータレンズ２と立ち上げミラー３との間の距離Ｌを６ｍｍとする。
【００６５】
また、この実施例では、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の両方について、光集積ユニット１の位置調整を行うこととする。両方向とも、発生しうる偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍは等しく、実施例１と同様に、偏芯誤差ｄcolを±０．１ｍｍ以内、傾き誤差φｍを±０．１°以内とする。また、折り曲げミラー１２の偏芯誤差ｄｎが±０．１ｍｍ以内、傾き誤差φｎは±０．１°以内である。
【００６６】
実施例２における、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向の光集積ユニット１の位置調整量をそれぞれＸｒ、Ｘｔと、あおり調整量をそれぞれθｒ、θｔとを、折り曲げミラー１２とコリメータレンズ２との距離、コリメータレンズ２と立ち上げミラー３との距離Ｌ、コリメータレンズ２の焦点距離ｆcolに前述の値を用いて、折り曲げミラー１２の偏芯誤差ｄｎ、折り曲げミラー１２の傾き誤差φｎ、コリメータレンズ２の偏芯誤差ｄcol、立ち上げミラー３の傾き誤差φｍの１次式で表すと、以下の〔式５〕乃至〔式８〕のように示される。〔式５〕と〔式７〕とで、折り曲げミラー１２の偏芯誤差ｄｎの係数が異なるのは、折り曲げミラー１２の偏芯誤差は、ラジアル方向にのみ作用し、タンジェンシャル方向には作用しないことに起因する。
【数５】
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【数６】
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【数７】
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【数８】
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【００６７】
次に、Ｘｒ′＝Ｒｒ・θｒ、Ｘｔ′＝Ｒｔ・θｔとし、偏芯誤差ｄcol及び傾き誤差φｍが前述した範囲内でランダムに変化したとき、Ｘｒ−Ｘｒ′、Ｘｔ−Ｘｔ′が最もゼロに近づく確率の高いＲｒ、Ｒｔをそれぞれ算出すると、Ｒｒ＝１９．２、Ｒ＝１６．２となる。すなわち、光集積ユニット１の位置調整は、ラジアル方向に関しては、ラジアル方向の平面位置調整量Ｘｒとあおり調整量θｒとが、Ｘｒ＝１９．２・θｒ、タンジェンシャル方向に関しては、タンジェンシャル方向の平面位置調整量Ｘｔとあおり調整量θｔとがＸｔ＝１６．２・θｔという関係を保ちながら行えばよい。
【００６８】
図９は、実施例２において使用した調整機構の構成部品の形状を示す斜視図である。
【００６９】
この実施例において使用する調整機構の調整用間接部材１０は、図９に示すように、凹曲面９ａを有している。この凹曲面９ａは、この調整用間接部材１０が光集積ユニット１に取付けられたときに、光集積ユニット１の基準面上に位置するようになっている。この凹曲面９ａは、ラジアル方向とタンジェンシャル方向とで曲率半径の異なる曲面、すなわちトロイダル面となっている。光ピックアップ装置側に固定された筐体は、光集積ユニット１が取り付けられる部分が、調整用間接部材１０の凹曲面９ａに対応する凸曲面形状となっている。
【００７０】
この凹曲面９ａにおいて、ラジアル方向の曲率半径Ｒｒ＝１９．２ｍｍ、タンジェンシャル方向の曲率半径Ｒｔ＝１６．２ｍｍである。
【００７１】
この光ピックアップ装置において、調整用間接部材１０と光ピックアップ装置の筐体とを接触させた状態で、実施例１と同様に、光集積ユニット１の位置調整を行うことにより、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向のいずれについても、適切な量だけあおり調整も行われ、対物レンズ４への入射光を垂直にするとともに、「ＰＤバランスずれ」の少ない調整を行うことができる。
【００７２】
以上のように、本発明に係る光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法においては、光集積ユニット１の位置調整において、あおり調整を個別に行う必要がなく、調整機構も１つで済む。したがって、構成の小型化、簡素化及び調整工程の簡素化が可能である。
【実施例３】
【００７３】
本発明の実施例３として、実施例１と同様の光学系を用いて、光ピックアップ装置を構成する。実施例３においては、立ち上げミラー３が、小さな傾き誤差範囲内で筐体に取り付けられる点が実施例１と異なる。コリメータレンズ２は、実施例１と同様に、一定の偏芯誤差ｄcolをもって筐体に取り付けられる。
【００７４】
したがって、実施例３では、コリメータレンズ２の偏芯誤差のみを考慮する。なお、この実施例におけるコリメータレンズ２の偏芯誤差ｄcolは、ラジアル方向にのみ発生するものとし、±０．１ｍｍ以内に収められている。
【００７５】
コリメータレンズ２の偏芯誤差にのみ本発明を適用する場合には、半導体レーザ５の発光点から調整中心点６までの距離Ｒは、実施例１と同様に、コリメータレンズ２の焦点距離に等しく、Ｒ＝１５ｍｍとする。また、実施例３において、調整用間接部材１０としては、実施例１と同様に、曲率半径Ｒの円柱面９を有するものを用いる。この円柱面９の曲率半径Ｒは、コリメータレンズ２の焦点距離ｆcolに等しく、１５ｍｍとすればよい。
【００７６】
また、この実施例の応用例として、コリメータレンズ２の偏芯誤差ｄcolがラジアル方向だけではなく、タンジェンシャル方向にも同様に発生し、両方向に本発明を適用する場合が考えられる。この場合には、前述の調整用間接部材１０の形状を、実施例２において図９に示したように、ラジアル方向及びタンジェンシャル方向とも曲率を有する凹曲面９ａを有するものとすればよい。この場合には、ラジアル方向の曲率半径Ｒｒ及びタンジェンシャル方向の曲率半径Ｒｔは等しく、いずれも１５ｍｍとすればよく、また、曲率半径Ｒｒ，Ｒｔをコリメータレンズ２の焦点距離に等しくする。すなわち、筐体１１の接合面に接する調整用間接部材１０の接合面形状を、曲率半径１５ｍｍの球面とすればよい。
【００７７】
以上のように、本発明に係る光ピックアップ装置及び光ピックアップ装置の調整方法においては、光集積ユニット１の位置調整において、あおり調整を個別に行う必要がなく、調整機構も１つで済む。したがって、構成の小型化、簡素化及び調整工程の簡素化が可能である。
【００７８】
また、各実施例における光ピックアップ装置は、複数のディスク規格に対応するために、複数の光源、対物レンズ、コリメータレンズを有してもよく、各光源に図６や図９に示す調整機構を有してもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、光ディスクの再生及び／又は記録を行う光ピックアップ装置に適用される。
【符号の説明】
【００８０】
１  光集積ユニット
２  コリメータレンズ
３  立ち上げミラー
４  対物レンズ
５  半導体レーザ
６  調整中心点
７  球面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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