(57)【要約】【課題】光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタの位置調整を自動化する。【解決手段】光ピックアップにの４分割フォトディテクタＰＤをＸ方向に移動させるモータ駆動によるＸ方向移動手段およびＹ方向に移動させるモータ駆動によるＹ方向移動手段を含み、各移動手段により４分割フォトディテクタＰＤをフォーカスエラー信号が得られる位置にまでＸ，Ｙ方向に調整するにあたって、４分割フォトディテクタＰＤに含まれている各光検出素子の検出信号からＸ方向のＸポジション信号ＰｘとＹ方向のＹポジション信号Ｐｙとを得て、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙとが、あらかじめ設定されているＸポジション用の閾値ＴＨｘ，Ｙポジション用の閾値ＴＨｙ以下となるように、Ｘ方向移動手段のモータドライブ回路１５ａおよびＹ方向移動手段のモータドライブ回路１５ｂに自動追尾制御をかけて４分割フォトディテクタＰＤの位置を調整する。【選択図】図１
2008146717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタをＸ方向に移動させるモータ駆動によるＸ方向移動手段およびＹ方向に移動させるモータ駆動によるＹ方向移動手段を含み、上記各移動手段により上記４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまでＸ，Ｙ方向に調整する光ピックアップの調整方法において、
上記４分割フォトディテクタに含まれている各光検出素子の検出信号からＸ方向のＸポジション信号ＰｘとＹ方向のＹポジション信号Ｐｙとを得て、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが、あらかじめ設定されているＸポジション用の閾値ＴＨｘ，Ｙポジション用の閾値ＴＨｙ以下となるように、上記Ｘ方向移動手段のモータドライブ回路および上記Ｙ方向移動手段のモータドライブ回路に自動追尾制御をかけて上記４分割フォトディテクタの位置を調整することを特徴とする光ピックアップの調整方法。
【請求項２】
上記４分割フォトディテクタの上記各光検出素子の検出信号を加算してなる全光量信号ＲＦを監視し、上記全光量信号ＲＦがあらかじめ設定されている閾値ＴＨｒ以上で、かつ、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが上記閾値ＴＨｘ，ＴＨｙ以下となった時点で、上記４分割フォトディテクタの位置調整を終了することを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップの調整方法。
【請求項３】
光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタをＸ方向に移動させるモータ駆動によるＸ方向移動手段およびＹ方向に移動させるモータ駆動によるＹ方向移動手段を含み、上記各移動手段により上記４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまでＸ，Ｙ方向に調整する光ピックアップの調整装置において、
上記４分割フォトディテクタに含まれている各光検出素子の検出信号からＸ方向のＸポジション信号Ｐｘを得るＰｘ信号生成回路およびＹ方向のＹポジション信号Ｐｙを得るＰｙ信号生成回路と、
Ｘポジション用の閾値ＴＨｘおよびＹポジション用の閾値ＴＨｙを有し、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが上記閾値ＴＨｘ，上記閾値ＴＨｙ以下となるように、上記Ｘ方向移動手段のモータドライブ回路および上記Ｙ方向移動手段のモータドライブ回路に自動追尾制御をかけて上記４分割フォトディテクタの位置を調整する制御手段とを備えていることを特徴とする光ピックアップの調整装置。
【請求項４】
上記制御手段は、さらに上記４分割フォトディテクタの上記各光検出素子の検出信号を加算してなる全光量信号ＲＦを監視し、上記全光量信号ＲＦがあらかじめ設定されている閾値ＴＨｒ以上で、かつ、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが上記閾値ＴＨｘ，ＴＨｙ以下となった時点で、上記４分割フォトディテクタの位置調整を終了することを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップの調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップの調整方法およびその装置に関し、さらに詳しく言えば、光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置に調整する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光ピックアップの製造工程では、光ピックアップの組立後に種々の調整が行われるが、そのひとつに４分割フォトディテクタの位置調整がある。
【０００３】
この位置調整は、フォーカスサーボループをオフとした状態で、図３（ａ）に示すように、対物レンズ２ａとフォーカス駆動コイル２ｂとを含むフォーカスアクチュエータ２を図示しないスピンドルモータにより回転されている光ディスク１に対して所定の周期で接近，離反させた状態で行う。
【０００４】
４分割フォトディテクタがフォーカスエラー信号が正しくとれる範囲に入ると、図３（ｂ）に示すように、Ｓカーブと呼ばれるフォーカスエラー信号があらわれ、これとともに図３（ｃ）に示すような光ディスク１からの反射光の強度信号が得られる。
【０００５】
図３（ｃ）の強度信号があるレベルに達しているときに、図３（ｂ）のＳカーブのゼロクロス点でフォーカスサーボループをオン（これと同時に調整時のフォーカスアクチュエータ２の接近，離反動は停止）にすることにより、以後適正なフォーカスサーボがかけられる。
【０００６】
４分割フォトディテクタの位置調整には、特許文献１に記載されているように、Ｘポジション信号とＹポジション信号とが用いられる。図４に従来の位置調整装置における測定系１０の回路構成を示し、図５に同調整装置における４分割フォトディテクタの移動手段２０の構成を示す。
【０００７】
図４に示す測定系１０は、４分割フォトディテクタＰＤに含まれている４つの検出素子Ａ〜Ｄの検出信号からＸ方向のＸポジション信号Ｐｘを生成するＰｘ生成回路１１ａおよびＹ方向のＹポジション信号Ｐｙを生成するＰｘ生成回路１１ｂを備えている。
【０００８】
Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙは、次式により算出される。なお、式中のＡ〜Ｄは、検出素子Ａ〜Ｄから出力される光量を表している。
Ｐｘ＝｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
Ｐｙ＝｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
ただし、極性およびＰｘ，Ｐｙの論理は光ピックアップにより変わることがある。
【０００９】
Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙは、それぞれ次段のローパスフィルタ１２ａ，１２ｂで平準化（直流化）されて、オシロスコープなどの波形表示器１３に与えられる。これにより、波形表示器１３に図６に示されているようなＰｘ，Ｐｙとによるリサージュ波形や、図３（ｂ）のＳカーブ波形などが表示される。
【００１０】
図５に示す移動手段２０は、ステッピングモータ２１に連結された送りねじ軸２１ａによりＹ方向（この場合、図５において左右方向）に往復的に移動する主テーブル２２と、この主テーブル２２上に載置され、ステッピングモータ２３に連結された送りねじ軸２３ａによりＸ方向（この場合、図５において上下方向）に往復的に移動する副テーブル２４とを備えている。
【００１１】
この従来例において、ステッピングモータ２１，２３には、手動で操作されるロータリーエンコーダ２６ａ，２６ｂより回転信号が与えられる。なお、図示しないが、主テーブル２２および副テーブル２４には、それぞれ移動方向を案内するガイドレールが設けられている。
【００１２】
副テーブル２４には、４分割フォトディテクタＰＤ（実際には４分割フォトディテクタがマウントされた図示しない支持プレート）を解離可能に把持する一対のチャックアーム２５ａ，２５ｂとが設けられている。
【００１３】
このチャックアーム２５ａ，２５ｂにて、図示しない光ピックアップ内に搭載されている固定前の４分割フォトディテクタＰＤをチャックし、波形表示器１３に表示されている図６に例示したリサージュ波形が原点（０，０）に収束し、図６（ｂ）のＳカーブが最大となる位置、すなわち図４，図５に示すように、４分割フォトディテクタＰＤの中央部分が光ディスク１からの反射光の光ビームＲＢの焦点位置にもたらされるまで、ロータリーエンコーダ２６ａ，２６ｂを操作して４分割フォトディテクタＰＤをＸ，Ｙ方向に移動させる。
【００１４】
そして、図６（ｂ）のＳカーブが最大となった位置でフォーカスサーボをオンにし、その後、例えば紫外線硬化型樹脂などにより４分割フォトディテクタＰＤを固定する。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−１６０２２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、リサージュ波形やＳカーブ波形などを観測しながら、４分割フォトディテクタＰＤをＸ方向および／またはＹ方向に移動させる際、ロータリーエンコーダをどの方向に回してよいのか、操作上とまどうことがある。
【００１７】
この操作上の問題は、特に２つのロータリーエンコーダを同時に操作する場合に顕著となる。また、Ｓカーブ波形で最大値に合わせ込もうとするとき、しばしば行きすぎてしまうことがあり、１度で合わせ込むことが難しいため、その合わせ込みに時間がかかる、などの問題もある。
【００１８】
したがって、本発明の課題は、光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタの位置調整を自動化することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタをＸ方向に移動させるモータ駆動によるＸ方向移動手段およびＹ方向に移動させるモータ駆動によるＹ方向移動手段を含み、上記各移動手段により上記４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまでＸ，Ｙ方向に調整する光ピックアップの調整方法において、上記４分割フォトディテクタに含まれている各光検出素子の検出信号からＸ方向のＸポジション信号ＰｘとＹ方向のＹポジション信号Ｐｙとを得て、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが、あらかじめ設定されているＸポジション用の閾値ＴＨｘ，Ｙポジション用の閾値ＴＨｙ以下となるように、上記Ｘ方向移動手段のモータドライブ回路および上記Ｙ方向移動手段のモータドライブ回路に自動追尾制御をかけて上記４分割フォトディテクタの位置を調整することを特徴としている。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、上記請求項１の光ピックアップの調整方法において、上記４分割フォトディテクタの上記各光検出素子の検出信号を加算してなる全光量信号ＲＦを監視し、上記全光量信号ＲＦがあらかじめ設定されている閾値ＴＨｒ以上で、かつ、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが上記閾値ＴＨｘ，ＴＨｙ以下となった時点で、上記４分割フォトディテクタの位置調整を終了することを特徴としている。
【００２１】
また、上記課題を解決するため、請求項３に記載の発明は、光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタをＸ方向に移動させるモータ駆動によるＸ方向移動手段およびＹ方向に移動させるモータ駆動によるＹ方向移動手段を含み、上記各移動手段により上記４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまでＸ，Ｙ方向に調整する光ピックアップの調整装置において、上記４分割フォトディテクタに含まれている各光検出素子の検出信号からＸ方向のＸポジション信号Ｐｘを得るＰｘ信号生成回路およびＹ方向のＹポジション信号Ｐｙを得るＰｙ信号生成回路と、Ｘポジション用の閾値ＴＨｘおよびＹポジション用の閾値ＴＨｙを有し、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが上記閾値ＴＨｘ，上記閾値ＴＨｙ以下となるように、上記Ｘ方向移動手段のモータドライブ回路および上記Ｙ方向移動手段のモータドライブ回路に自動追尾制御をかけて上記４分割フォトディテクタの位置を調整する制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、上記請求項４に記載の光ピックアップの調整装置において、上記制御手段は、さらに上記４分割フォトディテクタの上記各光検出素子の検出信号を加算してなる全光量信号ＲＦを監視し、上記全光量信号ＲＦがあらかじめ設定されている閾値ＴＨｒ以上で、かつ、上記Ｘポジション信号Ｐｘと上記Ｙポジション信号Ｐｙとが上記閾値ＴＨｘ，ＴＨｙ以下となった時点で、上記４分割フォトディテクタの位置調整を終了することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１または４に記載の発明によれば、光ピックアップに搭載されている４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまでＸ，Ｙ方向に調整するにあたって、４分割フォトディテクタに含まれている各光検出素子の検出信号からＸ方向のＸポジション信号ＰｘとＹ方向のＹポジション信号Ｐｙとを得て、そのＸポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙとが、あらかじめ設定されているＸポジション用の閾値ＴＨｘ，Ｙポジション用の閾値ＴＨｙ以下となるように、Ｘ方向移動手段のモータドライブ回路およびＹ方向移動手段のモータドライブ回路に自動追尾制御をかけるようにしたことにより、４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまで自動的に短時間で移動させることができる。したがって、作業者の習熟度などにかかわらず、４分割フォトディテクタをチャックしてからフォーカスサーボオンまでの時間が大幅に短縮される。
【００２４】
例えば閾値ＴＨｘ，ＴＨｙを０として、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙとをリサージュ波形の原点に収束させるような場合、光ビームが４分割フォトディテクタから外れている場合にもＸポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙは０になり、閾値条件を満足したとして、その位置に調整されてしまうことになるが、請求項２または５に記載の発明によれば、４分割フォトディテクタの各光検出素子の検出信号を加算してなる全光量信号ＲＦが所定の閾値ＴＨｒ以上であることを条件に加えたことにより、上記した誤調整を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、図１および図２により、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明による光ピックアップの調整装置が備える測定系１０Ａの回路構成図，図２は同じく本発明による光ピックアップの調整装置が備える４分割フォトディテクタの移動手段２０Ａの構成を示す模式図である。
【００２６】
図１，図２は、それぞれ先に説明した従来例の図４，図５に対応しており、この実施形態の説明において、上記従来例と同一の構成要素には同じ参照符号を用いている。
【００２７】
本発明の実施形態においても、図１に示す測定系１０Ａには、４分割フォトディテクタＰＤに含まれている４つの検出素子Ａ〜Ｄの検出信号からＸ方向のＸポジション信号Ｐｘを生成するＰｘ生成回路１１ａおよびＹ方向のＹポジション信号Ｐｙを生成するＰｘ生成回路１１ｂを備えている。
【００２８】
Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙは、先に説明した従来例と同じく、次式により算出される。なお、式中のＡ〜Ｄは、検出素子Ａ〜Ｄから出力される光量を表している。
Ｐｘ＝｛（Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）｝／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
Ｐｙ＝｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）
ただし、極性およびＰｘ，Ｐｙの論理は光ピックアップにより変わることがある。
【００２９】
Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙは、それぞれ次段のローパスフィルタ１２ａ，１２ｂで平準化（直流化）されるが、この実施形態では、平準化されたＸポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙは、それぞれ次段の増幅器１４ａ，１４ｂにより所定の利得（この例では利得５１）で増幅されたのち、Ｐｘモータドライブ回路１５ａとＰｙモータドライブ回路１５ｂとに与えられる。
【００３０】
Ｐｘモータドライブ回路１５ａは、図２に示す４分割フォトディテクタＰＤの移動手段２０Ａに含まれているＸ方向駆動用のステッピングモータ（以下、Ｐｘステッピングモータと記す）２３のモータドライブ回路であり、Ｐｙモータドライブ回路１５ｂは、図２に示す４分割フォトディテクタの移動手段２０Ａに含まれているＹ方向駆動用のステッピングモータ２１（以下、Ｐｙステッピングモータと記す）のモータドライブ回路である。
【００３１】
本発明によると、図１に示すように、測定系１０Ａには、Ｐｘモータドライブ回路１５ａおよびＰｙモータドライブ回路１５ｂを制御する制御手段１６を備えている。制御手段１６は自動追尾制御機能（サーボ制御機能）を有し、設定された位置目標値に向けてＰｘモータドライブ回路１５ａとＰｙモータドライブ回路１５ｂとを制御する。制御手段１６には、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）もしくはマイクロコンピュータなどが用いられてよい。
【００３２】
制御手段１６には、増幅器１４ａ，１４ｂにて所定に増幅されたＸポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙとが入力され、また、好ましくは４分割フォトディテクタＰＤから出力される全光量信号ＲＦ（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が入力される。
【００３３】
４分割フォトディテクタＰＤの位置調整は、フォーカスサーボループをオフにし、図６（ａ）に示したフォーカスアクチュエータ２を加振した状態で行う。
【００３４】
また、準備段階として、図示しない操作部により、Ｘポジション信号Ｐｘ，Ｙポジション信号Ｐｙおよび全光量信号ＲＦの閾値ＴＨｘ，ＴＨｙ，ＴＨｒと、フォーカスアクチュエータ２の加振周波数とを設定する。
【００３５】
位置調整の完了条件は、Ｘポジション信号Ｐｘ＜（もしくは≦）ＴＨｘ，Ｙポジション信号Ｐｙ＜（もしくは≦）ＴＨｙ，全光量信号ＲＦ＞（もしくは≧）ＴＨｒである。閾値ＴＨｘ，ＴＨｙ，ＴＨｒは任意に決められてよいが、この例では、閾値ＴＨｘ，ＴＨｙを０とし、閾値ＴＨｒは３０ｍＶとしている。また、フォーカスアクチュエータ２の加振周波数を１０Ｈｚとしている。
【００３６】
位置調整をスタートさせると、制御手段１６は、その自動追尾制御機能により、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙがともに０，すなわち図６に示したリサージュ波形が原点（０，０）に収束するように、Ｐｘモータドライブ回路１５ａとＰｙモータドライブ回路１５ｂとに駆動信号を与える。
【００３７】
このとき、フォーカスアクチュエータ２の加振に伴って、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙの値が変化するため、制御手段１６は、その変化値が小さくなる方向にＰｘモータドライブ回路１５ａとＰｙモータドライブ回路１５ｂとを制御する。
【００３８】
Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙがともに０になると、４分割フォトディテクタＰＤの中央部分が光ディスク１からの反射光の光ビームＲＢの焦点位置に合わせられることを意味するが、４分割フォトディテクタＰＤが光ビームＲＢから外れている場合にも、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙがともに０になる。
【００３９】
そこで、本発明の好ましい態様では、全光量信号ＲＦにより光ビームＲＢが４分割フォトディテクタＰＤ上にあるかどうかを見る。
【００４０】
すなわち、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙがともに０であっても、全光量信号ＲＦが閾値ＴＨｒの３０ｍＶ以上の場合にのみ、４分割フォトディテクタＰＤの位置調整を行い、そうでなければ（全光量信号ＲＦが閾値ＴＨ未満の場合）、光ビームＲＢが４分割フォトディテクタＰＤ上にないと判断し、位置調整エラーとして、４分割フォトディテクタＰＤの位置調整は行わない。
【００４１】
制御手段１６は、Ｘポジション信号ＰｘとＹポジション信号Ｐｙがともに０で、かつ、全光量信号ＲＦが閾値ＴＨｒの３０ｍＶ以上の閾値条件が整った時点で、自動的にフォーカスサーボループをオンとする。その後、４分割フォトディテクタＰＤは、例えば紫外線硬化型樹脂により、調整位置に固定される。
【００４２】
以上説明したように、本発明によれば、制御手段１６の自動追尾制御機能により、４分割フォトディテクタをフォーカスエラー信号が得られる位置にまで自動的に短時間で移動させることができる。したがって、作業者の習熟度などにかかわらず、４分割フォトディテクタをチャックしてからフォーカスサーボオンまでの時間が大幅に短縮される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光ピックアップの調整装置が備える測定系を例示する回路構成図。
【図２】本発明の光ピックアップの調整装置が備える４分割フォトディテクタの移動手段の構成例を示す模式図。
【図３】（ａ）４分割フォトディテクタの位置調整時におけるフォーカスアクチュエータの動作状態を示す模式図，（ｂ）Ｓカーブを示す波形図，（ｃ）光ディスクからの反射光の強度信号を例示する波形図。
【図４】従来の位置調整装置における測定系を示す回路構成図。
【図５】上記従来の位置調整装置における４分割フォトディテクタの移動手段の構成例を示す模式図。
【図６】Ｘポジション信号とＹポジション信号とによるリサージュ波形の一例を示す波形図。
【符号の説明】
【００４４】
１０Ａ  測定系
１１ａ  Ｐｘ生成回路
１１ｂ  Ｐｙ生成回路
１２ａ，１２ｂ  ローパスフィルタ
１４ａ，１４ｂ  増幅器
１５ａ  Ｐｘモータドライブ回路
１５ｂ  Ｐｙモータドライブ回路
１６  制御手段
２０  ４分割フォトディテクタの移動手段
２１  Ｐｙステッピングモータ
２２  主テーブル
２３  Ｐｘステッピングモータ
２４  副テーブル
ＰＤ  ４分割フォトディテクタ
【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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