(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めする方法であって、
レーザーユニットから照射されるレーザー光を、顕微鏡レンズにて集光してその焦点位置を測定する工程と、
測定されたレーザー光の焦点位置に該レーザー光を反射させる反射ミラーが位置するように調整する工程と、
前記レーザーユニットから照射されるレーザー光を、光ピックアップにて使用される光学系と同様の光学系によって集光して前記反射ミラーによって反射させる工程と、
前記レーザーユニット上にホログラムを配置して、前記反射ミラーによって反射されて該ホログラム素子を介して該レーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めする工程と、
を包含することを特徴とするホログラム素子の位置決め方法。
【請求項２】
半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めする方法であって、
レーザーユニットから照射されるレーザー光を、光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系によってハーフミラーに対して集光して、その焦点位置を、顕微鏡観察によって測定するとともに、該ハーフミラーを、測定されたレーザー光の焦点位置に位置するように調整する工程と、
前記レーザーユニットから照射されて前記光学系によって集光されるレーザー光を前記ハーフミラーによって反射させる工程と、
前記レーザーユニット上にホログラムを配置して、前記ハーフミラーによって反射されて該ホログラム素子を介して該レーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めする工程と、
を包含することを特徴とするホログラム素子の位置決め方法。
【請求項３】
半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めするために使用される装置であって、
レーザーユニットがクランプされる発光ステージと、
この発光ステージにてクランプされたレーザーユニット上に配置されるホログラム素子を微動させるホログラム微動ユニットと、
前記発光ステージに対して光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられるようになっており、該発光ステージに取り付けられた際に、該発光ステージにクランプされたレーザーユニットから照射されるレーザー光の顕微鏡レンズによる焦点位置を測定する焦点位置検出ユニットと、
光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系、および、この光学系にて集光されたレーザー光を反射させる反射ミラーを有しており、この反射ミラーが前記焦点位置になるように前記発光ステージに対して取り付けられるようになった光学ユニットとを具備し、
該光学ユニットの反射ミラーによって反射されて前記ホログラム微動ユニットにて微動されるホログラム素子を介して前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めすることを特徴とするホログラム素子の位置決め装置。
【請求項４】
半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めするために使用される装置であって、
レーザーユニットがクランプされる発光ステージと、
この発光ステージにてクランプされたレーザーユニット上に配置されるホログラム素子を微動させるホログラム微動ユニットと、
光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系を有しており、その光学系によって、前記発光ステージにクランプされたレーザーユニットから照射されるレーザー光が集光されるように、該発光ステージに対して取り付けられた光学ユニットと、
前記発光ステージに対して、レーザー光の光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられており、前記光学ユニットの光学系にてレーザー光が集光されるハーフミラー、および、該ハーフミラー上のレーザー光の焦点位置を顕微鏡観察によって測定する手段を有する焦点位置検出ユニットと、
この焦点位置検出ユニットにて測定される焦点位置に前記ハーフミラーを位置させる手段とを具備し、
該焦点位置検出ユニットのハーフミラーによって反射されて前記ホログラム微動ユニットにて微動されるホログラム素子を介してレーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めすることを特徴とするホログラム素子の位置決め装置。
【請求項５】
半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めするために使用される装置であって、
レーザーユニットがクランプされる発光ステージと、
この発光ステージにてクランプされたレーザーユニット上に配置されるホログラム素子を微動させるホログラム微動ユニットと、
光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系、および、レーザー光を分離するビームスプリッターを有しており、前記発光ステージにクランプされたレーザーユニットから照射されるレーザー光が集光されるように、前記発光ステージに取り付けられた光学ユニットと、
前記発光ステージに対してレーザー光の光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられており、前記光学ユニットのビームスプリッターにて分離されたレーザー光の顕微鏡レンズによる焦点位置を測定するようになった焦点位置検出ユニットと、
前記光学ユニットの光学系にて集光されるレーザー光が反射されるように、光軸に沿ってスライド可能に配置された反射ミラーと、
前記焦点位置検出ユニットにて測定される焦点位置に反射ミラーを位置させる手段とを具備し、
該反射ミラーによって反射されて前記ホログラム微動ユニットにて微動されるホログラム素子を介してレーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めすることを特徴とするホログラム素子の位置決め装置。
【請求項６】
前記発光ステージと前記光学ユニットとの間に、該光学ユニットのレンズ系の開口数を光ピックアップのレンズ系と同様の開口数とするためのアパーチャが設けられている請求項４または５に記載のホログラム素子の位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ（コンパクトディスク）等の記録媒体から情報を読み出すために使用される光ピックアップ等において、レーザーユニットから照射されて記録媒体にて反射されたレーザー光を、レーザーユニットに設けられた受光素子にて分割した状態で受光させるために使用されるホログラム素子を、レーザーユニットに対して位置決めする方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ等の記録媒体に記録された情報をレーザー光にて読み出す光ピックアップでは、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）等の検出するために、レーザー光を分割するホログラム素子が使用される。ホログラム素子は、ガラス等の光透過性の支持部材上に、ホログラムグレイティングが形成されて構成されている。光ピックアップに使用されるホログラム素子のホログラムグレイティングには、２つのグレイティング部が設けられており、各グレイティング部にて、レーザー光が異なる方向に屈折されて、レーザー光が分割される。
【０００３】
このようなホログラム素子は、発光素子としての半導体レーザー素子および受光素子を有するレーザーユニットに対して位置決めされた状態で固定されており、レーザーユニットから照射されてホログラム素子を通過したレーザー光が、記録媒体にて反射された後に、ホログラム素子における各グレイティング部にて２分割されて、分割された各レーザー光がレーザーユニットの受光素子にて受光されるようになっている。そして、受光素子にて受光される一対のレーザー光の光量に基づいて、フォーカス誤差信号が検出される。
【０００４】
このように、ホログラム素子にて分割された各レーザー光が、レーザーユニットの受光素子における所定部分に確実に受光されるように、ホログラム素子は、レーザーユニットに対して、精密に位置決めして固定する必要がある。
【０００５】
図４は、レーザーユニットに対するホログラム素子の位置決め方法の実施状態の一例を示す概略図である。レーザーユニットに対してホログラム素子を固定するに際して、レーザーユニット20をクランプする発光ステージ30と、発光ステージ30にてクランプされたレーザーユニット20上に配置されたホログラム素子10を微動させるホログラム微動ユニット43と、ディスク81を回転させる回転ユニット82とを有する装置が使用される。
【０００６】
発光ステージ30にクランプされたレーザーユニット20上に、ホログラム素子10が、ホログラム微動ユニット43にて微動可能な状態で配置されると、レーザーユニット20から照射されるレーザー光が、コリメートレンズ83および対物レンズ84によって構成された光学系を介して、回転ユニット82のモーター82ａにて回転されるディスク81に照射される。対物レンズ84は、アクチュエータ85によって、光軸方向に沿ってスライドされるようになっている。ディスク81は、ピットが設けられた通常のＣＤ等のディスク、あるいはピットの設けられていないミラーディスクが使用される。
【０００７】
発光ステージ30、ホログラム微動ユニット43、モーター82ａ、対物レンズ84のアクチュエータ85は、制御部41にて制御される。
【０００８】
この場合、レーザーユニット20から照射されて、コリメートレンズ83および対物レンズ84を介して、モーター81ａにて回転されているディスク81に照射されるレーザー光は、ディスク81上に焦点が位置するように、オートフォーカス制御される。
【０００９】
すなわち、レーザーユニット20上にホログラム素子10が配置された状態で、ディスク81にて反射されたレーザー光が、ホログラム素子10にて２分割されて、レーザーユニット20の受光素子にて受光されており、受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて出力されるフォーカス誤差信号により、対物レンズ84のアクチュエータ85が制御される。これにより、レーザー光は、回転されているディスク上に焦点が常に位置した状態とされる。
【００１０】
このように、ディスク81上にレーザー光の焦点が位置した状態で、そのディスク81から反射されるレーザー光がレーザーユニット20の受光素子にて、最適な状態で受光されるように、ホログラム素子10がホログラム微動ユニット41にて微動される。そして、受光素子によって最適な受光状態が得られると、ホログラム素子10がレーザーユニット20に固定される。
【００１１】
このように、通常の光ピックアップと同様の光学系を使用して、フォーカス制御を実施しつつ、ホログラム素子10をレーザーユニット20に固定する方法では、実際に光ピックアップに組み込まれた場合の状況が再現されるために、光ピックアップに組み込んだ際の適合性に優れているという利点を有している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように、実際の光ピックアップと同様の光学系を使用して、しかも、オートフォーカス制御を実施する必要があるために、対物レンズのアクチュエーター、ディスクの回転ユニット等が必要になり、複雑で大型な装置が必要になるという問題がある。
【００１３】
また、ディスクの面ブレによって、レーザー光の焦点位置がずれるおそれもある。回転しているディスク上におけるレーザー光の集光状態は、受光素子にて受光されるレーザー光の光量に基づいて把握することができるが、このような動的測定においては、構造が複雑であるために制御が不安定であることによって、レーザー光の光量がばらつくために、正確に測定することができないおそれがある。レーザー光の光量を正確に測定するためには、レーザー光の光量を多数回にわたって測定しなければならず、そのために、ホログラム素子をレーザーユニットに固定するために長時間を要するという問題もある。
【００１４】
また、多品種の光ピックアップに対応するためには、それぞれの光ピックアップにて使用されている光学系と同様の光学系を具備した専用のホログラム素子位置決め装置が必要となり、複雑で大型な装置を多数必要とするという問題がある。
【００１５】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、複雑な機構および制御を必要とせず、短時間にて正確にホログラム素子をレーザーユニットに対して位置決めすることができる方法および装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のホログラム素子の位置決め方法は、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めする方法であって、レーザーユニットから照射されるレーザー光を、顕微鏡レンズにて集光してその焦点位置を測定する工程と、測定されたレーザー光の焦点位置に該レーザー光を反射させる反射ミラーが位置するように調整する工程と、前記レーザーユニットから照射されるレーザー光を、光ピックアップにて使用される光学系と同様の光学系によって集光して前記反射ミラーによって反射させる工程と、前記レーザーユニット上にホログラムを配置して、前記反射ミラーによって反射されて該ホログラム素子を介して該レーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めする工程と、を包含することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のホログラム素子の位置決め方法は、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めする方法であって、レーザーユニットから照射されるレーザー光を、光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系によってハーフミラーに対して集光して、その焦点位置を、顕微鏡観察によって測定するとともに、該ハーフミラーを、測定されたレーザー光の焦点位置に位置するように調整する工程と、前記レーザーユニットから照射されて前記光学系によって集光されるレーザー光を前記ハーフミラーによって反射させる工程と、前記レーザーユニット上にホログラムを配置して、前記ハーフミラーによって反射されて該ホログラム素子を介して該レーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めする工程と、を包含することを特徴とする。
【００１８】
本発明のホログラム素子の位置決め装置は、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めするために使用される装置であって、レーザーユニットがクランプされる発光ステージと、この発光ステージにてクランプされたレーザーユニット上に配置されるホログラム素子を微動させるホログラム微動ユニットと、前記発光ステージに対して光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられるようになっており、該発光ステージに取り付けられた際に、該発光ステージにクランプされたレーザーユニットから照射されるレーザー光の顕微鏡レンズによる焦点位置を測定する焦点位置検出ユニットと、光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系、および、この光学系にて集光されたレーザー光を反射させる反射ミラーを有しており、この反射ミラーが前記焦点位置になるように前記発光ステージに対して取り付けられるようになった光学ユニットとを具備し、該光学ユニットの反射ミラーによって反射されて前記ホログラム微動ユニットにて微動されるホログラム素子を介して前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めすることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のホログラム素子の位置決め装置は、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めするために使用される装置であって、レーザーユニットがクランプされる発光ステージと、この発光ステージにてクランプされたレーザーユニット上に配置されるホログラム素子を微動させるホログラム微動ユニットと、光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系を有しており、その光学系によって、前記発光ステージにクランプされたレーザーユニットから照射されるレーザー光が集光されるように、該発光ステージに対して取り付けられた光学ユニットと、前記発光ステージに対して、レーザー光の光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられており、前記光学ユニットの光学系にてレーザー光が集光されるハーフミラー、および、該ハーフミラー上のレーザー光の焦点位置を顕微鏡観察によって測定する手段を有する焦点位置検出ユニットと、この焦点位置検出ユニットにて測定される焦点位置に前記ハーフミラーを位置させる手段とを具備し、該焦点位置検出ユニットのハーフミラーによって反射されて前記ホログラム微動ユニットにて微動されるホログラム素子を介してレーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めすることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明のホログラム素子の位置決め装置は、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニットから記録媒体にレーザー光を照射して、記録媒体にて反射されるレーザー光が、ホログラム素子にて分割された状態で、前記レーザーユニットの受光素子にて受光されるようになった光ピックアップを製造するに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を位置決めするために使用される装置であって、レーザーユニットがクランプされる発光ステージと、この発光ステージにてクランプされたレーザーユニット上に配置されるホログラム素子を微動させるホログラム微動ユニットと、光ピックアップにてレーザー光を集光させるために使用される光学系と同様の光学系、および、レーザー光を分離するビームスプリッターを有しており、前記発光ステージにクランプされたレーザーユニットから照射されるレーザー光が集光されるように、前記発光ステージに取り付けられた光学ユニットと、前記発光ステージに対してレーザー光の光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられており、前記光学ユニットのビームスプリッターにて分離されたレーザー光の顕微鏡レンズによる焦点位置を測定するようになった焦点位置検出ユニットと、前記光学ユニットの光学系にて集光されるレーザー光が反射されるように、光軸に沿ってスライド可能に配置された反射ミラーと、前記焦点位置検出ユニットにて測定される焦点位置に反射ミラーを位置させる手段とを具備し、該反射ミラーによって反射されて前記ホログラム微動ユニットにて微動されるホログラム素子を介してレーザーユニットの受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、該ホログラム素子を位置決めすることを特徴とする。
【００２１】
前記発光ステージと前記光学ユニットとの間に、該光学ユニットのレンズ系の開口数を光ピックアップのレンズ系と同様の開口数とするためのアパーチャが設けられている。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。本発明の位置決め方法は、例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）等の記録媒体に記録された情報を読み取る光ピックアップにおいて、レーザー光を照射するレーザーユニットにホログラム素子を固定するために実施される。ホログラム素子は、ガラス等の光透過性の支持部材上に、ホログラムグレイティングが形成されて構成されている。光ピックアップに使用されるホログラム素子のホログラムグレイティングには、分割線にて分割された２つのグレイティング部が設けられている。各グレイティング部は、分割線に対して直交する方向に、それぞれの格子線が、異なる間隔にて形成されている。
【００２３】
光ピックアップでは、通常、ホログラム素子が、発光素子としての半導体レーザー素子および受光素子を有するレーザーユニットに対して精密に位置決めされた状態で固定されており、レーザーユニットから照射されてホログラム素子を通過したレーザー光が、記録媒体にて反射された後に、ホログラム素子における各グレイティング部にて２分割されて、分割された各レーザー光がレーザーユニットの受光素子にて受光されるようになっている。そして、受光素子にて受光される一対のレーザー光の光量に基づいて、フォーカス誤差信号が検出される。
【００２４】
本発明は、このような光ピックアップを組み立てるに際して、レーザーユニットに対してホログラム素子を精密に位置決めするために実施される。
【００２５】
図１（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明のホログラム素子の位置決め方法の実施に使用される位置決め装置の使用状態の一例を示す概略構成図である。この位置決め装置では、ホログラム素子10（図１（ｂ）参照）が固定されるレーザーユニット20をクランプする発光ステージ30を有しており、この発光ステージ30に対して、図１（ａ）に示す焦点位置検出ユニット50が取り付けられた後に、図１（ｂ）に示す光学ユニット60が取り付けられるようになっている。
【００２６】
レーザーユニット20は、ステム21上に、発光素子としての半導体レーザー素子と受光素子とがマウントされて、カバー23によって覆われている。半導体レーザー素子から発振されるレーザー光は、カバー23の上面から上方に向かって照射されるようになっている。ステム21には、半導体レーザー素子および受光素子に対する入出力端子22が設けられている。
【００２７】
発光ステージ30は、レーザーユニット20をクランプして固定するクランプ機構31と、クランプ機構31にてクランプされたレーザーユニット20の入出力端子21に対して電気的に接続される接触子32とを有している。発光ステージ30の接触子32には、制御部41から電流が供給されるようになっており、また、受光素子から出力される電流が制御部41に入力されるようになっている。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、発光ステージ30のクランプ機構31にてレーザーユニット20は、上方に向かってレーザー光を照射するようにクランプされる。レーザーユニット20がクランプされた状態になると、発光ステージ30にクランプされたレーザーユニット20からのレーザー光の照射側に、焦点位置検出ユニット50が、発光ステージ30に対して接離するように、光軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられる。そして、発光ステージ30にクランプされたレーザーユニット20から照射されるレーザー光が焦点位置検出ユニット50に入射される。
【００２９】
焦点位置検出ユニット50には、レーザーユニット20から発振されるレーザー光を、顕微鏡観察するために集光する顕微鏡レンズ51と、顕微鏡レンズ51にて集光されたレーザー光の焦点位置を検出する２次元センサーとしてのＣＣＤレンズ52とを有しており、顕微鏡レンズ51の光軸と、レーザーユニット20から照射されるレーザー光の光軸とが一致されている。また、ＣＣＤカメラ52は、レーザー光の光軸に対して垂直になるように配置されている。
【００３０】
焦点位置検出ユニット50は、制御部41によって、発光ステージ30に対して接離するようにスライドされるようになっており、また、発光ステージ30に対するＣＣＤカメラ52の距離が、制御部41によって演算される。そして、ＣＣＤカメラ52の出力が制御部41に与えられている。
【００３１】
発光ステージ30に対して焦点位置検出ユニット50が取り付けられた状態になると、発光ステージ30に取り付けられたレーザーユニット20に対して制御部41から電流が供給され、レーザーユニット20の半導体レーザー素子からレーザー光が照射される。半導体レーザー素子から照射されたレーザー光は、焦点位置検出ユニット50内に進入して、顕微鏡レンズ51にて集光されて、ＣＣＤカメラ52にて受光される。
【００３２】
このとき、焦点位置検出ユニット50が、発光ステージ30に対して接離するように光軸方向に沿ってスライドされて、レーザー光がＣＣＤカメラ52上にて最小径の光スポットが形成される。
【００３３】
ＣＣＤカメラ52上にレーザー光の最小径の光スポットが形成されると、制御部41は、ＣＣＤカメラ52上に形成される光スポットの直径を演算し、その演算結果に基づいて、レーザーユニット20に対して光スポットが形成された位置が焦点位置として演算される。
【００３４】
このようにして、レーザーユニット20の焦点位置が検出されると、発光ステージ30に取り付けられた焦点位置検出ユニット50が取り外されて、図１（ｂ）に示すように、ホログラム素子10を保持して水平方向にスライドさせるホログラム素子微動ユニット43が発光ステージ30に取り付けられるとともに、光学ユニット60が取り付けられる。
【００３５】
ホログラム素子微動ユニット43は、発光ステージ30にクランプされたレーザーユニット20におけるレーザー光の射出面である上面に載せられたホログラム素子10を保持して、レーザーユニット20の上面に沿ってホログラム素子10を水平方向にスライドさせるようになっている。ホログラム素子10は、上面に設けられたホログラムグレイティングの中心が、レーザーユニット20における半導体レーザー素子の光軸に一致するように、レーザーユニット20上に載置される。
【００３６】
なお、ホログラム素子10は、その光学的厚さが、予め、機械的方法、あるいは光学的方法によって計測されている。
【００３７】
光学ユニット60は、ホログラム素子微動ユニット43にて保持されたホログラム素子10の上方に、発光ステージ30に対する位置が調整された状態で取り付けられるようになっている。この光学ユニット60には、例えば、光ピックアップに設けられた光学系と同様の光学系であるコリメートレンズ83および対物レンズ84とが、同一の光軸上に配置されており、対物レンズ84を挟んでコリメートレンズ61とは反対側の位置には、反射ミラー63が、光軸に対して垂直に配置されている。
【００３８】
このような光学ユニット60は、コリメートレンズ83および対物レンズ84の光軸が、発光ステージ30にクランプされたレーザーユニット20の光軸に一致するように発光ステージ30に対して配置されて、前述したように、焦点位置検出ユニット50にて測定された焦点位置に、反射ミラー63が位置するように、光学ユニット60の位置が調整される。
【００３９】
このような状態になると、レーザーユニット20の半導体レーザー素子から照射されて、光学ユニット60の反射ミラー63にて反射されたレーザー光が、レーザーユニット20の受光素子の所定セグメントに入力されるように、ホログラム素子10の水平方向回転角度が粗調整される。その後、ホログラム素子10における各グレーティング部を分割する分割線方向（Ｙ軸方向）の位置を調整して、反射レーザー光の光軸が分割線の中心を通過するようにされる。
【００４０】
このような状態になると、レーザーユニット20における受光素子にて受光された一対のレーザー光の光量から、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）を検出して、フォーカス誤差信号が０になるように、ホログラム素子10の回転角度が微調整される。そして、受光素子にて検出されるフォーカス誤差信号が０になるように、ホログラム素子10の回転角度が調整されて位置決めされた状態になると、ホログラム素子10が、レーザーユニット20のカバー23上面に、接着剤にて固定される。
【００４１】
これにより、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニット20に対して、ホログラム素子10が精密に位置決めされた状態で固定される。このようにして、レーザーユニット20に対してホログラム素子10が固定された状態になると、その固定物が、光ピックアップとして組み込まれる。
【００４２】
図２は、本発明のホログラム素子の位置決め方法の実施に使用される位置決め装置の他の例を示す概略構成図である。この場合、レーザーユニット20がクランプされる発光ステージ30に対して、ホログラム素子10がレーザーユニット20上にてホログラム素子微動ユニット43により水平方向に微動されて調整されるようになっている。そして、ホログラム素子微動ユニット43にて微動されて調整されるホログラム素子10の上方には、光学ユニット60が取り付けられており、また、この光学ユニット60の上方に焦点位置検出ユニット50が取り付けられている。
【００４３】
光学ユニット60は、ホログラム素子微動ユニット43にて保持されたホログラム素子10の上方に、発光ステージ30に対する位置が調整された状態で取り付けられており、前記実施の形態と同様に、レーザユニットから照射されるレーザ光を集光させるコリメートレンズ61および対物レンズ62とが、同一の光軸上に配置されているが、前述した光学ユニット60のように、反射ミラー63は設けられていない。
【００４４】
このような光学ユニット60は、コリメートレンズ61および対物レンズ62の光軸が、発光ステージ30にクランプされたレーザーユニット20の光軸に一致するように発光ステージ30に対して固定され、レーザーユニット20から照射されるレーザー光が、ホログラム素子10を介して、光学ユニット60のコリメートレンズ61に入射されて、対物レンズ62によって集光された状態で、上方の焦点位置検出ユニット50に向かって照射される。
【００４５】
焦点位置検出ユニット50には、光学ユニット60から照射されるレーザー光が集光状態で照射されるハーフミラー54が、光軸に対して垂直な状態で配置されており、ハーフミラー54に対して集光状態で照射されるレーザー光の一部が、ハーフミラー54を透過し、また、レーザー光の一部が反射される。
【００４６】
焦点位置検出ユニット50には、ハーフミラー54を透過したレーザー光の焦点位置を顕微鏡観察するために集光する顕微鏡レンズ51、および、顕微鏡レンズ51にて集光されたレーザー光が照射されるＣＣＤカメラ52が設けられている。焦点位置検出ユニット50は、光軸方向に沿ってスライド可能になっており、制御部41にて、そのスライド量が調整されるようになっている。また、ＣＣＤカメラ52の出力も制御部41に与えられている。
【００４７】
なお、ホログラム微動ユニット43にて保持されたホログラム素子10と、光学ユニット60との間には、光学ユニット60のレンズ系開口数を、組み込まれる光ピックアップのレンズ系開口数と同じにして、ホログラム素子10の調整に適した状態とするアパーチャ42が挿入されるようになっている。
【００４８】
このような装置では、発光ステージ30にレーザーユニット20がクランプされた状態になると、レーザーユニット20の上面に、ホログラム素子10が、ホログラム素子微動ユニット43にて微動可能な状態で載置される。このような状態になると、レーザーユニット20の半導体レーザー素子からレーザー光が発振されて、光学ユニット60内に照射される。
【００４９】
光学ユニット60内に照射されるレーザー光は、コリメートレンズ61および対物レンズ62によって集光された状態で、焦点位置検出ユニット50のハーフミラー54に照射される。焦点位置検出ユニット50のハーフミラー54に照射されるレーザー光は、一部がハーフミラー54を透過して、顕微鏡レンズ51にて集光されて、ＣＣＤカメラ52にて受光される。そして、ＣＣＤカメラ52にて受光される光スポットに欠けが生じないように、ホログラム素子10が、ホログラム微動ユニット43にて微動されて、ホログラム素子10の中心が光軸と一致される。
【００５０】
このような状態になると、焦点位置検出ユニット50が、光軸に沿ってスライドされつつ、ＣＣＤカメラ52上に集光される光スポットの画像が、制御部41に読み込まれる。制御部41は、ＣＣＤカメラ52にて撮像される光スポットが最大輝度になるように、すなわち、ハーフミラー54上にレーザー光の焦点が形成されるように、焦点位置検出ユニット50を光軸に沿ってスライドさせる。そして、ＣＣＤカメラ52にて撮像される光スポットの輝度が最大になると、焦点位置検出ユニット50のスライドが停止されて、焦点位置検出ユニット50が固定状態とされる。
【００５１】
なお、この場合、ＣＣＤカメラ52にて撮像される光スポットの径が最小になる位置をハーフミラー54の焦点位置とし、その焦点位置にて焦点位置検出ユニット50を固定するようにしてもよい。
【００５２】
このようにして、焦点位置検出ユニット50が固定された状態になると、光学ユニット60とホログラム素子10との間にアパーチャ42が挿入されて、光学ユニット60のレンズ系開口数を、組み込まれる光ピックアップのレンズ系開口数と同様にして、ホログラム素子10の調整に適した状態とされる。
【００５３】
このような状態になると、レーザーユニット20の半導体レーザー素子から照射されて、焦点位置検出ユニット50のハーフミラー54にて反射されたレーザー光が、レーザーユニット20における受光素子の所定セグメントに入力されるように、ホログラム素子10の水平方向回転角度が粗調整される。その後、ホログラム素子10における各グレーティング部を分割する分割線方向（Ｙ軸方向）の位置を調整して、反射レーザー光の光軸と分割線の中心とを一致させる。
【００５４】
その後、レーザーユニット20における受光素子にて受光された一対のレーザー光の光量から、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）を検出して、フォーカス誤差信号が０になるように、ホログラム素子10の回転角度が微調整される。このようにして、ホログラム素子10の回転角度が調整されて、受光素子にて検出されるフォーカス誤差信号が０とされると、ホログラム素子10が、レーザーユニット20のカバー23上面に、接着剤にて固定される。
【００５５】
これにより、半導体レーザー素子および受光素子が設けられたレーザーユニット20に対して、ホログラム素子10が精密に位置決めされた状態で固定され、その固定物が、光ピックアップとして組み込まれる。
【００５６】
なお、レーザーユニット20から照射されるレーザー光の焦点位置を検出する際に、焦点位置検出ユニット50が、発光ステージ30に対して接離するように光軸に沿ってスライドさせる構成に限らず、光学ユニット60の対物レンズ62を光軸に沿ってスライドさせるようにして、レーザー光の焦点位置を検出するようにしてもよい。
【００５７】
また、このように、光学ユニット60と焦点位置検出ユニット50とを直線状に配置する構成に限らず、図３に示すように、光学ユニット60の側方に焦点位置検出ユニット50を配置する構成としてもよい。この場合は、光学ユニット60の内部には、コリメートレンズ61と対物レンズ62との間に、ビームスプリッター64を配置して、コリメートレンズ61を透過したレーザー光が、ビームスプリッター64によって、対物レンズ62に向かう部分と、直角に屈曲される部分とに分割される。そして、ビームスプリッター64にて直角に屈曲されたレーザー光が入射するように、光学ユニット60の側方に焦点位置検出ユニット50が配置される。焦点位置検出ユニット50には、顕微鏡レンズ51とＣＣＤカメラ52とが設けられており、全体が、光軸方向に沿ってスライド可能になっている。ビームスプリッター64にて屈曲されたレーザー光が、顕微鏡レンズ51によってＣＣＤカメラ52上に集光されるように、焦点位置検出ユニット50全体が光軸に沿ってスライドされる。
【００５８】
光学ユニット60内のビームスプリッター64を直線状に透過して対物レンズ52を通過したレーザー光は、光学ユニット60の上方に配置された反射ミラー65にて反射されるようになっている。反射ミラー65は、光軸に沿ってスライド可能に、発光ステージ30に対して取り付けられている。
【００５９】
このような構成の位置決め装置も、図２に示す装置と同様に、光学ユニット60に入射されたレーザー光が、反射ミラー65にて反射されて、レーザーユニット20の受光素子にて受光されるとともに、ビームスプリッター64にて屈折されて、焦点位置検出ユニット50に照射される。そして、焦点位置検出ユニット50のＣＣＤカメラ52にて撮像される光スポットに基づいて、レーザー光の焦点位置が測定されて、焦点位置検出ユニット50が光軸方向に沿ってスライドされる。そして、位置決めされた焦点位置検出ユニット50のＣＣＤカメラ52によって測定される焦点位置に基づいて、反射ミラー65の位置が設定され、レーザーユニット20からＣＣＤカメラ52までの光軸に沿った距離と、レーザーユニット20から反射ミラー65までの光軸に沿った距離とが等しくなるように、反射ミラー65の位置が設定される。
【００６０】
このようにして、反射ミラー65の位置が設定されると、その反射ミラー65にて反射されてレーザーユニット20の受光素子にて受光されるレーザー光に基づいて、ホログラム素子10が位置決めされる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明のホログラム素子の位置決め方法および位置決め装置は、このように、複雑な機構を使用することなく、レーザーユニットに対してホログラム素子を精密に位置決めすることができる。しかも、ホログラム素子に対する位置決めを静的に行うことができるために、位置決めに要する時間を著しく短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のホログラム素子の位置決め方法の実施に使用されるホログラム素子の位置決め装置の使用状態の一例を示す概略構成図、（ｂ）はその位置決め装置の使用状態の他の例を示す概略構成図である。
【図２】そのホログラム素子の位置決め装置の他の例を示す概略構成図である。
【図３】そのホログラム素子の位置決め装置のさらに他の例を示す概略構成図である。
【図４】従来のホログラム素子の位置決め装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
10  ホログラム素子
20  レーザーユニット
21  ステム
23  カバー
30  発光ステージ
41  制御部
42  アパーチャ
43  ホログラム微動ユニット
50  焦点位置検出ユニット
51  顕微鏡レンズ
52  ＣＣＤレンズ
60  光学ユニット
61  コリメートレンズ
62  対物レンズ
63  反射ミラー
64  ビームスプリッター
65  反射ミラー
【図１】
0003539674.tif 000002
【図２】
0003539674.tif 000003
【図３】
0003539674.tif 000004
【図４】
0003539674.tif 000005