(57)【要約】【課題】集光レンズと波長互換素子の光軸中心の位置合せを容易に行う光学式ピックアップ装置の組み立て方法及び光学式ピックアップ装置を提供する。【解決手段】波長互換素子８と、波長互換素子８から出射されるレーザ光を光ディスクに集光させる集光レンズ１１とを有し、周辺部に第1マーク９が形成された波長互換素子８を第1開口部Ａを有した波長互換素子ホルダ７に収納支持し、周辺部に第２マーク１２が形成された集光レンズ１１を第１開口部Ａよりも広い第２開口部Ｂを有した集光レンズホルダ１０に収納支持し、波長互換素子８を収納支持した集光レンズホルダ１０上に波長互換素子８を収納支持した波長互換素子ホルダ７を載置し、集光レンズ１１の上方から参照光を照射して、第１マーク９と第２マーク１２とがレーザ光の光軸上で一致するように調整して組み立てられたものである。【選択図】      図１
2006092607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクの種類に応じて光源から出射されるレーザ光の光路長を変化させる波長互換素子と、前記波長互換素子から出射されるレーザ光を前記光ディスクに集光させる集光レンズと、からなり、前記レーザ光の光軸外で前記波長互換素子と前記集光レンズの周辺とを一致させて組み立てる光学式ピックアップ装置の組み立て方法において、
中央部を除いた部分に第１位置あわせマークが形成された前記波長互換素子を第1開口部を有した波長互換素子ホルダに収納支持し、
中央部を除いた部分に第２位置合わせマークが形成された前記集光レンズを前記第１開口部よりも広い第２開口部を有した集光レンズホルダに収納支持し、
前記波長互換素子を収納支持した前記集光レンズホルダ上に前記波長互換素子を収納支持した前記波長互換素子ホルダを載置し、
前記集光レンズの上方から参照光を照射して、前記第１位置合わせマークと前記第２位置合わせマークとが前記レーザ光の光軸外で一致するように調整して組み立てることを特徴とする光学式ピックアップ装置の組み立て方法。
【請求項２】
光ディスクの種類に応じて光源から出射されるレーザ光の光路長を変化させる波長互換素子と、前記波長互換素子から出射されるレーザ光を前記光ディスクに集光させる集光レンズと、からなり、前記レーザ光の光軸外で前記波長互換素子と前記集光レンズの周辺とを一致させた光学式ピックアップ装置において、
中央部を除いた部分に第１位置あわせマークが形成された前記波長互換素子を収納支持する第1開口部を有した波長互換素子ホルダと、
前記第１開口部よりも広い第２開口部を有して、中央部を除いた部分に第２位置合わせマークが形成された前記集光レンズを収納支持し、かつ前記波長互換素子ホルダの下方にあって、前記レーザ光の光軸外で前記第１位置合わせマークと前記第２位置合わせマークとが一致するように配置された集光レンズホルダと、
からなることを特徴とする光学式ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学式ディスク状記録媒体（以下光ディスクと略す）の再生または記録再生を行う光学式ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数のフォーマットの光ディスクを、それぞれのフォーマットに応じた複数の波長の光源と一つの集光レンズにより構成する光学式ピックアップ装置では、再生あるいは記録再生を行う場合、それぞれのフォーマットに応じた複数の波長の光ビームを、複数の厚さを持つカバー層を経由した光ディスクの記録面上に一つの集光レンズによって集光させる必要がある。
【０００３】
例えば、Ｂｌｕ−ＲａｙディスクとＤＶＤディスクの再生あるいは記録再生を行おうとする場合、使用する光源の波長はＢｌｕ−Ｒａｙディスクでは略４０５ｎｍ、ＤＶＤディスクでは略６５０ｎｍであり、ディスクのカバー層の厚さはＢｌｕ−Ｒａｙディスクでは約０．１ｍｍ、ＤＶＤディスクでは約０．６ｍｍである。
【０００４】
これら複数の波長からなる光ビームを複数のカバー層の厚さを持つそれぞれの光ディスクに一つの集光レンズで集光させようとすると、光ビームの波長及び光ディスクのカバー層の厚さから生じる集光位置の大幅な差異によって、それぞれの光ディスク上における光ビームの集光スポット位置が異なり、複数の光ディスク全てに対し良好な再生あるいは記録再生が不可能となる。
【０００５】
従来、このそれぞれの光ディスク上における光ビームの集光スポット位置が異なるのを防ぐ方法として、図６に示す非特許文献１に記載されている光ピックアップ装置の光学系例のように、集光レンズの光ビームの光路中に波長互換素子を挿入し複数の波長の光ビーム集光スポット位置を一致させる方法がある。
【０００６】
図６に示す従来の光ピックアップ装置の光学系は、波長互換素子８、集光レンズ１１、光ディスク１３により構成され、波長λ１の光ビーム２を波長互換素子８側から照射すると波長互換素子８はλ１の波長では素通りして集光レンズに１１により光ディスク１３のＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ用光ディスク）上に集光される。一方波長λ２の光ビーム２では波長互換素子８で光ビーム２の光路が変更されてから集光レンズ１１によりＤＶＤ用の光ディスク１３上に集光される。このように、波長λ２のみの光路が変更される波長互換素子８を光ビーム２の光路中に挿入することにより複数の波長の光ビーム２を用いても集光レンズ３を一つとすることが出来る。
【非特許文献１】「Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｆｒｅｅ  ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ    Ｄｉｓｋ）／ＤＶＤ  Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｉｃｋ  ｕｐ」  Ｉ  ＳＯＭ  ２００３（Ｗｅ−ＰＰ−０８）、  Ｒｙｏ  Ｓａｉｔｏ，ｅｔｃ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、複数の光ディスク上の集光スポット位置を合わせるためには、集光レンズと波長互換素子の光軸の位置合せを誤差数μｍ以内と極めて正確に一致させる必要がある。ところが集光レンズや波長互換素子の機械的寸法精度は一般的な製造工程では±数１０μｍ程度が限界であり、単に機械的寸法精度でこれら集光レンズと波長互換素子の光軸中心の位置合せを上述の誤差数μｍ以内に一致させることは非常に困難であると言う問題点がある。また集光レンズ中央に位置合せ用マークを付加するとマークによる光ビームの拡散或いは光量の低下を招き、光学式ピックアップ装置自体に障害が発生するという問題点がある。
【０００８】
そこで本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、集光レンズと波長互換素子の位置合せを容易に行い、位置合せ用マークによる光ビームの拡散或いは光量の低下のない光学式ピックアップ装置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】
【０００９】
本願発明における第１の発明は、光ディスクの種類に応じて光源から出射されるレーザ光の光路長を変化させる波長互換素子と、前記波長互換素子から出射されるレーザ光を前記光ディスクに集光させる集光レンズと、からなり、前記レーザ光の光軸外で前記波長互換素子と前記集光レンズの周辺とを一致させて組み立てる光学式ピックアップ装置の組み立て方法において、中央部を除いた部分に第１位置あわせマークが形成された前記波長互換素子を第1開口部を有した波長互換素子ホルダに収納支持し、中央部を除いた部分に第２位置合わせマークが形成された前記集光レンズを前記第１開口部よりも広い第２開口部を有した集光レンズホルダに収納支持し、前記波長互換素子を収納支持した前記集光レンズホルダ上に前記波長互換素子を収納支持した前記波長互換素子ホルダを載置し、前記集光レンズの上方から参照光を照射して、前記第１位置合わせマークと前記第２位置合わせマークとが前記レーザ光の光軸外で一致するように調整して組み立てることを特徴とする光学式ピックアップ装置の組み立て方法を提供するものである。
第２の発明は、光ディスクの種類に応じて光源から出射されるレーザ光の光路長を変化させる波長互換素子と、前記波長互換素子から出射されるレーザ光を前記光ディスクに集光させる集光レンズと、からなり、前記レーザ光の光軸外で前記波長互換素子と前記集光レンズの周辺とを一致させた光学式ピックアップ装置において、中央部を除いた部分に第１位置あわせマークが形成された前記波長互換素子を収納支持する第1開口部を有した波長互換素子ホルダと、前記第１開口部よりも広い第２開口部を有して、中央部を除いた部分に第２位置合わせマークが形成された前記集光レンズを収納支持し、かつ前記波長互換素子ホルダの下方にあって、前記レーザ光の光軸外で前記第１位置合わせマークと前記第２位置合わせマークとが一致するように配置された集光レンズホルダと、からなることを特徴とする光学式ピックアップ装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、中央部を除いた部分に第１位置あわせマークが形成された前記波長互換素子を第1開口部を有した波長互換素子ホルダに収納支持し、中央部を除いた部分に第２位置合わせマークが形成された前記集光レンズを前記第１開口部よりも広い第２開口部を有した集光レンズホルダに収納支持し、前記波長互換素子を収納支持した前記集光レンズホルダ上に前記波長互換素子を収納支持した前記波長互換素子ホルダを載置し、前記集光レンズの上方から参照光を照射して、前記第１位置合わせマークと前記第２位置合わせマークとが前記レーザ光の光軸外で一致するように調整して組み立てるので、集光レンズと波長互換素子の位置合せを容易に行うことができる。
また、中央部を除いた部分に第１位置あわせマークが形成された前記波長互換素子を収納支持する第1開口部を有した波長互換素子ホルダと、前記第１開口部よりも広い第２開口部を有して、中央部を除いた部分に第２位置合わせマークが形成された前記集光レンズを収納支持し、かつ前記波長互換素子ホルダの下方にあって、前記レーザ光の光軸外で前記第１位置合わせマークと前記第２位置合わせマークとが一致するように配置された集光レンズホルダと、からなるので、光ディスクの情報読み取り及び書き込みを精度良くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施形態に係る光学式ピックアップ装置の組み立て方法及び光学式ピックアップ装置について図１〜図５を用いて説明する。図１は本発明の実施形態における光学式ピックアップ装置を示す断面図である。図２は本発明の実施形態における光学式ピックアップ装置の位置あわせ時における光ビーム直径と位置合せ用マークの位置とを示す図であり、図３はマーク位置を示す図であり、（Ａ）は波長変換素子の上面図と断面図を示す図であり、（Ｂ）は集光レンズの下面図と断面図を示す図である。図４は本発明の実施形態における光学式ピックアップ装置の組み立て時の説明図を示し、（Ａ）は波長互換素子と波長互換素子ホルダの接着固定状態と集光レンズと集光レンズホルダの接着固定状態の断面図を示し、（Ｂ）は固定冶具に集光レンズと波長互換素子を載せて光軸外で調整する際の断面図を示すものである。図５は集光レンズのマークとして周辺部に凹、凸の設置位置を示す側面図であり、（Ａ）は凹のマーク、（Ｂ）は凸のマークをそれぞれ示す図である。
【００１２】
まず、図１に示すように、本発明の実施形態で組み立てられた光学式ピックアップ装置１の組み立て方法及び光学式ピックアップ装置について、図１〜図４を用いて説明する。
この光学式ピックアップ装置の組み立て方法は光ディスク１３の種類に応じて光源から出射される光ビーム２の光路長を変化させる波長互換素子８と、前記波長互換素子８から出射されるレーザ光を前記光ディスク１３に集光させる集光レンズ１１と、からなり、前記光ビーム２の光軸外で前記波長互換素子８と前記集光レンズ１１の周辺部とを一致させて組み立てる光ピックアップ装置１の組み立て方法において、前記波長互換素子８の周辺部に第1マーク９を形成し、その両端を波長互換素子ホルダ７の第1開口部Ｃの両端に支持し、その周辺部を前記第1開口部Ｃに収納するようにして、前記波長互換素子８を前記波長互換素子ホルダ７に載置し、次に、前記集光レンズ１１の周辺部に第２マーク１２を形成し、前記第1開口部Ｃよりも大きい第２開口部Ｄを有した集光レンズホルダ１０を前記波長互換素子ホルダ７上に載置し、次に、前記集光レンズ１１の両端を前記第２開口部Ｄの両端に支持し、周辺部を前記第２開口部Ｄに収納するようにして、前記集光レンズ１１を前記集光レンズホルダ１０に載置し、次に、前記集光レンズ１１の上方から参照光を照射して、前記第１マーク９と前記第２マーク１２とが前記光ビーム２の光軸外で一致するように調整して組み立てるようにしたものである。
【００１３】
すなわち、図１に示すように本発明の方法による実施形態で組み立てられた光学式ピックアップ装置１は波長互換素子８側から光軸中心線３に沿って光ビーム２を入射し集光レンズ１１により光ディスク１３上に光ビーム２を集光するものである。そして波長互換素子ホルダ７は波長互換素子８を接着固定し、集光レンズホルダ１０は集光レンズ１１を接着固定する。波長互換素子ホルダ７上の摺動面は集光レンズホルダ１０を摺動させながら集光レンズ１１のマーク１２と波長互換素子８の光軸周辺にあるマーク９とを合致させた後、集光レンズホルダ１０を波長互換素子ホルダ７上に接着固定する。この波長互換素子ホルダ７と集光レンズホルダ１０は光ディスク１３上に光ビーム２が集光された光スポットのフォーカス、トラッキング動作を行うアクチュエータ５内部のアクチュエータ可動部６に固定され、アクチュエータ５はピックアップベース４上に保持される。
【００１４】
次に図２に示すように、波長互換素子８及び集光レンズ１１上のマーク９，１２は光ビーム２の光ビーム直径Ｒ３の外側になるよう、直径Ｒ１、直径Ｒ２に設定される。
これはマークが光ビーム２の内部に設置されるとマークによる乱反射や光量低下、干渉縞等が生ずるのを防ぐためである。
【００１５】
そして、図３に示すように波長互換素子８のマーク９は波長変換部の外側に４箇所中心から直径Ｒ１の位置に設定する。また集光レンズ１１のマーク１２はレンズ曲面の周辺の中心から直径Ｒ２の位置に設置する。
この直径Ｒ１及び直径Ｒ２の位置は図２に示すように光ビーム２の外側で、かつ透明部分とし、マーク９とマーク１２がそれぞれ位置調整時に光ディスク面側から見える位置とする。
【００１６】
そして、図４において、波長互換素子８及び集光レンズ１１の組み立て方について説明する。まず図４（Ａ）に示すように波長互換素子８には波長互換素子ホルダ７を、集光レンズ１１には集光レンズホルダ１０をそれぞれ接着固定する。
次に、図２（Ｂ）に示すように冶具１５にまず集光レンズホルダ１０に接着固定された集光レンズ１１を載せその上に波長互換素子ホルダ７に接着固定された波長互換素子８を載せる。
【００１７】
そして図４（Ｂ）においてＡ側から図示しない顕微鏡により波長互換素子８の同心円パターンの周辺に位置する第１マーク９と集光レンズ１１の周辺に設置されている第２マーク１２とを観察しながら波長互換素子ホルダ７をＢに示すような矢印方向に波長互換素子ホルダ７の摺動面１４を集光レンズホルダ１０上で摺動させながら第１マーク９と第２マーク１２とを一致させる。第１マーク９と第２マーク１２の一致後波長互換素子ホルダ７の摺動面１４と接触している集光レンズホルダ１０の接触面を接着固定する。
【００１８】
このようにして集光レンズ１１に第２マーク１２を設置することにより、波長互換素子８の同心円パターンの周辺部と集光レンズの光軸周辺部とを簡単に合致させることが出来る。
【００１９】
そして、図５を用いてマーク１２についてさらに詳細に説明する。この集光レンズ１１上におけるマーク１２については、波長互換素子８及び集光レンズ１１の位置決めの調整時に顕微鏡で観察可能であればその形成手段は問わないが、例えば図５（Ａ）に示すような凹型１２ａの形状、或いは図５（Ｂ）に示す様な凸型１２ｂの形状にする。また、この様な凹型１２ａあるいは凸型１２ｂの形状は、集光レンズ１１の製造工程上において、例えばレンズを成形する金型上にその転写用の形状を設けておくことにより、既存の集光レンズの製造工程及び設備を使用して、安価かつ大量に形成することが可能である。
【００２０】
上記凹型１２ａあるいは凸型１２ｂのマーク形状における集光レンズ１１の光軸方向の長さは、このマークを設けたことによる収差の発生を低減させる観点から、集光レンズ１１の光軸方向の厚さや光ディスク１３の再生あるいは記録再生に使用する光源の波長に比して充分に小さくすることが望ましいが、集光レンズ１１の光軸周辺での凹凸部分の深さをｄ、集光される複数の異なった光源の内の少なくとも一種類の波長をλａ、集光レンズ材料の屈折率をｎとした時にｄ＝λａ／(ｎ−１)の式を満たす値の長さとすることにより、マーク９による波長λａの光源の周辺光への収差の発生をキャンセルすることが出来る。しかも可視光領域においては十分マークとして識別できるように設定する。
【００２１】
但し、この場合例えばＢｌｕ−ＲａｙディスクとＤＶＤディスクの互換再生あるいは記録再生を行う際には、Ｂｌｕ−ＲａｙディスクあるいはＤＶＤディスクのどちらか一方に使用する光源の光スポットにしか収差のキャンセル効果が現れないため、λａの値を波長が短く収差の許容値が少ないＢｌｕ−Ｒａｙディスクの光源のスポットにしておけばよい。
【００２２】
また、マーク１２ａ，１２ｂにおいて、集光レンズ１１の光軸周辺の深さｄが、集光される複数の異なった光源の波長の最小公倍数をλｂ、集光レンズ材料の屈折率をｎとした時にｄ＝λｂ／(ｎ−１)の式を満たす値の長さにすることにより、集光される複数の異なった光源の波長全てにおいて収差の発生をキャンセルすることが出来る。
【００２３】
このようにして位置決め用マーク１２を集光レンズ１１の光軸周辺に形成すれば、集光レンズ１１の光軸周辺はレンズ中央部と比較してレンズの光軸に与える影響が少ないため、マーク１２に起因する収差等の発生を起こしにくいものとなっている。さらにマーク１２の直径を、集光レンズ１１に入射する光ビーム２の有効径略４ｍｍに入らないよう十分に小さく、例えば直径数μｍ程度に形成しておけば、光ディスク１３上の光スポットへの影響を無くすことが出来る。
【００２４】
このように、本発明の実施例によれば、集光レンズ１１と波長互換素子８の光軸周辺における位置合せが、集光レンズ１１の光軸周辺が波長互換素子の第１マーク９と集光レンズの第２マーク１２により判別しやすいと言う格別な構成があるので、顕微鏡等を使用して容易に光軸合せが行えるという効果を得ることができる。また、周辺部に第1マーク９が形成された波長互換素子８を収納支持する第1開口部Ｃを有した波長互換素子ホルダと、第１開口部Ｃよりも広い第２開口部Ｄを有して、周辺部に第２マーク１２が形成された集光レンズ１１を収納支持し、かつ波長互換素子ホルダ７の下方にあって、レーザ光の光軸上で第１マーク９と第２マーク１２とが一致するように配置された集光レンズホルダ１０と、からなるので、光ディスクの情報読み取り及び書き込みを精度良くできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における光学式ピックアップ装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態における光学式ピックアップ装置の位置あわせ時における光ビーム直径と位置合せ用マークの位置とを示す図である。
【図３】マーク位置を示す図であり、（Ａ）は波長変換素子の上面図と断面図を示す図であり、（Ｂ）は集光レンズの下面図と断面図を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における光学式ピックアップ装置の組み立て時の説明図を示し、（Ａ）は波長互換素子と波長互換素子ホルダの接着固定状態と集光レンズと集光レンズホルダの接着固定状態の断面図を示し、（Ｂ）は固定冶具に集光レンズと波長互換素子を載せて光軸外で調整する際の断面図を示すものである。
【図５】集光レンズのマークとして周辺部に凹、凸の設置位置を示す側面図であり、（Ａ）は凹のマーク、（Ｂ）は凸のマークをそれぞれ示す図である。
【図６】従来の光学式ピックアップ装置の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…光学式ピックアップ装置、２…光ビーム、３…光軸中心線、４…ピックアップベース、５…アクチュエータ、６…アクチュエータ可動部、７…波長互換素子ホルダ、８…波長互換素子、９…第１マーク、１０…集光レンズホルダ、１１…集光レンズ、１２…第２マーク、１３…光ディスク、１４…摺動面、１５…冶具
【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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