(57)【要約】【課題】光ピックアップのコリメータレンズの光軸上の位置調整を高精度で簡便に行う。【解決手段】光源２とその光軸方向に移動可能なコリメータレンズ３とを有するユニットを固定した状態でコリメータレンズ３の位置調整を行うことが可能な調整部１０と、コリメータレンズ３から出射された光束を受光する撮像素子５１と、撮像素子５１までの光路として長光路と短光路とを形成する光路形成部２２，２６，２７，２８と、コリメータレンズ３から出射された光束を長光路または短光路のいずれかに入射させる切替部２５と、撮像素子５１の出力に基づいてコリメータレンズの位置を決定する演算処理部５２とを有する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源とその光軸方向に移動可能なコリメータレンズとを有するユニットの前記コリメータレンズの位置を、前記コリメータレンズから出射された光束を受光する撮像素子の出力により調整するコリメータレンズ調整方法において、
前記コリメータレンズから前記撮像素子までの光路長を切り替えて調整することを特徴とするコリメータレンズ調整方法。
【請求項２】
光源とその光軸方向に移動可能なコリメータレンズとを有するユニットを固定した状態でコリメータレンズの位置調整を行うことが可能な調整部と、
前記コリメータレンズから出射された光束を受光する撮像素子と、
撮像素子までの光路として長光路と短光路とを形成する光路形成部と、
前記コリメータレンズから出射された光束を前記長光路または短光路のいずれかに入射させる切替部と、
前記撮像素子の出力に基づいてコリメータレンズの位置を決定する演算処理部とを有することを特徴とするコリメータレンズ調整装置。
【請求項３】
前記光路形成部は、外気及び外光から遮蔽された閉空間に形成されていることを特徴とする請求項２記載のコリメータレンズ調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば光学的に記録又は再生を行う光学ピックアップ等において、光源とコリメータレンズとの間の距離を調整するコリメータレンズ調整方法及びコリメータレンズ調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コリメータレンズの調整は、光源を固定し、コリメータレンズを光源の光軸の前後方向に移動することによってコリメータレンズの物体側焦点位置に光源がくるようにコリメータレンズと光源との間の距離を調整することで行う。例えば光磁気記録装置（ＭＯ）のピックアップにおいては、光源より出射してコリメータレンズを透過した光束の光路中の２カ所に、光路に直交するようにスクリーンを配置する。そして２枚のスクリーンに映し出される光束径が概略等しくなるよう調整する。または、コリメータレンズを透過した光束をレンズで絞り、その集光スポットをＣＣＤカメラ等で撮影してモニターに映し出し、集光スポットが最小となるようにコリメータレンズ調整を行う。
【０００３】
図６は、特開平１０−２８３６５９号公報に開示されているコリメータレンズ調整装置を示す。コリメータレンズ調整装置は、光源１０１とその光軸方向に移動可能なコリメータレンズ１０２とを備えた光ピックアップの光学ベース１０３を固定し組立調整する組立調整台１０４を有している。
【０００４】
組立調整台１０４には、光学ベース１０３の光源１０１からコリメータレンズ１０２を通過して放射された光束１０５を２つの光束に分離するように表面で反射する第１の反射面１０６と、反射面１０６を透過して内部に入射した光を反射する第２の反射面１０７とを有する平行平面板１０８を備える。
【０００５】
また、平行平面板１０８で反射された２つの光束１０９と１１０とを集光する集光手段１１１と、集光手段１１１で絞られたスポットを撮影する撮影手段１１２とを備えている。そして、撮影手段１１２で撮影された２つの光束１０９及び１１０のスポットが平行光であれば同一位置に集光し、収束あるいは発散光であれば互いに離れた位置に集光する原理を利用して表示手段の画面上１１３に映し出すことにより光源１０１とコリメートレンズ１０２との距離調整を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スクリーンを用いる調整方法においては、２つのスクリーンに映し出される光束径を目視で比較するため、精度良く調整することが難しく、２台のカメラで光束径を測定するとカメラが個体差を有することから精度が低下する。また、集光スポットをＣＣＤカメラで拡大しスポット径を最小に調整する場合には、光源などの個体差から最小値を容易に見つけることができない。
【０００７】
一方、図６に示した調整では、平行平面板１０８により２分割された光束を集光して２スポットの中心を一致させているが、この方式では、収差の存在からスポットが微小な点とはならず、その中心位置が不明確なことから精度良く調整することが容易とはならない。
【０００８】
本発明はこのような問題点を考慮してなされたものであり、従来では容易でなかったコリメータレンズの位置調整を簡便で精度良く行うことが可能な調整方法及び調整装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明のコリメータレンズの調整方法は、光源とその光軸方向に移動可能なコリメータレンズとを有するユニットの前記コリメータレンズの位置を、前記コリメータレンズから出射された光束を受光する撮像素子の出力により調整するコリメータレンズ調整方法において、前記コリメータレンズから前記撮像素子までの光路長を切り替えて調整することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、コリメータレンズから撮像素子までの光路長を切り替えることにより、撮像素子では切り替えられた光路長に応じた光束径が得られる。そして、これらの光束径を一致させるようにコリメータレンズを光軸方向に移動させることにより、コリメータレンズの位置調整を行うことができ、その調整を簡便に高精度で行うことができる。
【００１１】
請求項２の発明のコリメータレンズ調整装置は、光源とその光軸方向に移動可能なコリメータレンズとを有するユニットを固定した状態でコリメータレンズの位置調整を行うことが可能な調整部と、前記コリメータレンズから出射された光束を受光する撮像素子と、撮像素子までの光路として長光路と短光路とを形成する光路形成部と、前記コリメータレンズから出射された光束を前記長光路または短光路のいずれかに入射させる切替部と、前記撮像素子の出力に基づいてコリメータレンズの位置を決定する演算処理部とを有することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、コリメータレンズを通過した光源からの光束が光路形成部の長光路及び短光路を通って撮像素子に入射する。一方、切替部が長光路または短光路を切り替えるため、切り替えられた光路を通過したそれぞれの光束が撮像素子に入射する。このとき、光束が収束又は発散している場合、短光路と長光路の撮像素子への到達光束径が異なり、光束が平行光であれば同一となる。これを単一の撮像素子で画像を取り込み光束径を画像処理によって求め、光束径の異なる場合はコリメータレンズをその差に応じて移動させる。これにより、コリメータレンズの光軸に対する正確な調整が可能となる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２記載のコリメータレンズ調整装置であって、前記光路形成部は、外気及び外光から遮蔽された閉空間に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このように光路形成部を閉空間として外気から遮蔽することにより光束径が揺らぐことがなくなり、外光から遮蔽することによりノイズ光を遮断することができる。このため、高精度の調整を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１〜図５を参照して説明すると、図１はこの実施の形態が適用される光ピックアップの一例を示す断面図、図２はコリメータレンズの位置調整を行う調整部１０の正面図、図３は調整装置２０の全体の正面図、図４は光路を切り替える切替部の側面図、図５は収束と発散の各場合における焦点と光源の位置関係を示す光路図である。
【００１６】
コリメータレンズが取り付けられた光ピックアップのユニットは、図１に示すように、半導体レーザ等の光源２、コリメータレンズ３、コリメータレンズを透過した光束４を反射するミラー５及びコリメータレンズを光源２の光軸方向にのみ移動可能なように加圧するバネ６とがベース１上に配置されることにより構成されている。
【００１７】
このような光ピックアップのユニットは、図２に示す調整部１０に固定されてコリメータレンズ３の位置調整が行われる。この調整部１０は、光ピックアップのベース１を固定する固定ベース１１と、コリメータレンズ３を光源２の光軸方向に移動させるための移動用爪１２と、移動用爪１２を移動させる駆動ねじ１３と、駆動ねじ１３を回転させるモータ１４と、駆動ねじ１３の回転を支承する軸受１５と、駆動ねじ１３とモータ１４とを連結する軸継ぎ手１６と、移動用爪１２の移動をガイドする直線ガイド１７とを構成要素としている。
【００１８】
調整装置２０は図３に示すように、コリメータレンズ３を透過した光束４を外光や外気から遮蔽するボックス２１と、光束４を短光路側の光束（透過光束）２４と長光路側の光束（反射光束）２３との２つの光束に分岐するハーフミラー２２と、ハーフミラー２２の反射光束２３又は透過光束２４いずれか一方を遮断する切替部としての遮光板２５と、ボックス２１の外面に固定された撮像素子としてのＣＣＤカメラ５１とを備えている。
【００１９】
ここで、ボックス２１が外光を遮蔽する構造となっていることによりノイズ光の侵入を防止でき、ボックス２１が外気を遮蔽することにより光束径が揺らぐことがなくなる。従って、これらによって高精度の調整が可能となっている。なお、コリメータレンズ３からの光束４は、ボックス２１に開口された開口窓２９からボックス２１内に導入されるようになっている。
【００２０】
ハーフミラー２２によって分岐された長光路側の反射光束２３の光路上には、短光路側の透過光束２４と光路差を作ってＣＣＤカメラ５１に導くミラー２６及び２７が配置されている。一方、ハーフミラー２２を透過した透過光束２４の光路上には、透過光束２４を反射すると共にミラー２７からの反射光束２３を透過してＣＣＤカメラ５１に導くハーフミラー２８が配置されている。
【００２１】
ボックス２１内における以上のハーフミラー２２、ミラー２６，２７及びハーフミラー２８はコリメータレンズ３を透過した光束４の光路を長光路と短光路とする光路形成部を構成している。
【００２２】
切替部としての遮光板２５は図４に示すように、ボックス２１の外側に配置されて遮光板２５に回転力を与えるアクチュエータ４１と、遮光板２５の回転軸とアクチュエータ４１とを連結する軸継ぎ手４３と、遮光板２５の回転を支承する軸受４２とを備えている。
【００２３】
図３に示すように、ＣＣＤカメラ５１には画像処理装置５２が接続され、この画像処理装置５２にモニター５３が接続されている。ここで、画像処理装置５２はＣＣＤカメラ５１からの情報に基づいてコリメータレンズ３の位置を算出する演算処理部として機能する。
【００２４】
以上のように構成された実施の形態によるコリメータレンズ３の調整について説明する。
【００２５】
調整部１０の固定ベース１１に固定された光ピックアップのユニットの光源２より出射されコリメータレンズ３を透過した光束４は、ミラー５で反射されて開口窓２９よりボックス２１に導入されハーフミラー２２で２つに分岐される。遮光板２５がミラー２６側に位置している場合、分岐された一方の反射光束２３は遮光板２５により光路が遮断されるが、もう一方の透過光束２４は短光路側に供給されてハーフミラー２８に到達し、再び反射光束と透過光束に２分岐される。このうち反射光束がＣＣＤカメラ５１に到達して光束が撮影され、その情報が画像処理装置５２に入力されて光束径が演算される。
【００２６】
次に、遮光板２５がミラー２６側からハーフミラー２８側に切り替えられる。これにより、透過光束２４が遮断されると共に反射光束２３が長光路側に入り、２つのミラー２６及び２７で反射し、ハーフミラー２８に達して反射光束と透過光束に分岐される。このうち透過した光束がＣＣＤカメラ５１に到達して光束径が演算される。この場合、長光路側は短光路側に比べハーフミラー２２とミラー２６の距離の２倍光路が長くなる。
【００２７】
ここで反射光束２３が収束又は発散している場合、長光路と短光路との光路差によりＣＣＤカメラ５１が撮影する光束径に違いが生じる。収束光の場合、短光路側の透過光束２４に比較して長光路側の反射光束２３の光束径が小さい。この状態は図５（ａ）に示すように、光源２がコリメータレンズ３の物体側焦点６１より遠いことを示しているため、移動用爪１２によってコリメータレンズ３を光源２に近づける調整を行う。
【００２８】
一方、発散光の場合はこれと逆で、短光路側の透過光束２４に比較して長光路側の反射光束２３は径が大きくなる。この状態は、図５（ｂ）に示すように光源２がコリメータレンズ３の物体側焦点６１より近いことを示しているため、移動用爪１２によってコリメータレンズ３を光源２から遠ざける調整を行う。これらにより短光路側の透過光束２４と長光路側の反射光束２３の光束径を一致させてコリメータレンズ３の位置を調整する。
【００２９】
このような実施の形態によれば、１台のＣＣＤカメラ５１で長光路と短光路の光束径を別々に取り込んで測定するため、簡単な画像処理で誤差の少ないコリメータレンズ３の位置調整ができる。また、求める精度により短光路と長光路の光路差を大きくすることによってより高精度な調整も可能となる。さらに、光束径の評価は光路長以外同一条件での比較評価であるため、光源やレンズの個体差に関係なくコリメータレンズの位置調整が可能となる。さらに、調整が非常にシンプルであるため容易に自動化することが可能となるメリットがある。
【００３０】
本発明は以上の実施の形態に限定されることなく種々変形が可能であり、例えば、切替部としての遮光板２５を長光路側及び短光路側にそれぞれ設け、直線移動によって光路を遮断するようにしても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、１台の撮像素子によって長光路と短光路の光束径を別々に取り込んで測定するため、従来方法では容易でなかったコリメータレンズの位置調整を簡便で精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態が適用される光ピックアップの一例を示す断面図である。
【図２】一実施の形態におけるコリメータレンズの調整部の正面図である。
【図３】一実施の形態における調整装置の全体の正面図である。
【図４】一実施の形態における切替部の側面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は収束と発散における焦点と光源の位置関係を示す光路図である。
【図６】従来のコリメータレンズの調整装置を示す正面図である。
【符号の説明】
２　光源
３　コリメータレンズ
１０　調整部
２０　調整装置
２１　ボックス
２２，２８　ハーフミラー
２６，２７　ミラー
５１　ＣＣＤカメラ
２３　長光路側の反射光束
２４　短光路側の透過光束
【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】
2004118933.tif 000007
【図６】
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