(57)【要約】【課題】  本発明は、受光素子の位置調整を短時間で容易に精度良く行なうことができる、光ピックアップ装置の調整方法及び該調整方法により調整された光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  少なくとも４つの受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに分割された受光素子７を有し、記録媒体からの反射光を２つに分割し、反射光８ｂを受光領域Ｅ、Ｈの境界で、反射光８ａを受光領域Ｆ、Ｇの境界で受光するように、フォーカスサーボをかけた状態で、受光素子７のＹ方向の位置調整を行なうとともに、各受光領域の出力信号の交流成分の振幅をＥac、Ｆac、Ｇac、Ｈacとしたとき、（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように、受光素子７の位置を調整することを特徴とする。【選択図】  図２
2005122812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも４つの受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに分割され、前記受光領域Ｅ、Ｈの境界及び前記受光領域Ｆ、Ｇの境界はＸ方向に平行で、前記受光領域Ｅ、Ｇの境界及び前記受光領域Ｆ、Ｈの境界は前記Ｘ方向と直交するＹ方向に平行である受光素子を、光ピックアップ装置筐体に取り付ける際に、前記受光素子の位置を調整する光ピックアップ装置の調整方法であって、
記録媒体からの反射光を第１反射光及び第２反射光に分割し、前記第１反射光を前記受光領域Ｅ、Ｈの前記境界で、前記第２反射光を前記受光領域Ｆ、Ｇの前記境界で受光するように、フォーカスサーボをかけた状態で、前記受光素子の前記Ｙ方向の位置調整を行うとともに、
前記受光領域Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号の交流成分の振幅をＥac、Ｆac、Ｇac、Ｈacとしたとき、（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように、前記受光素子の位置を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。
【請求項２】
前記受光素子の前記Ｙ方向の位置調整は、前記受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号の直流成分をＥdc、Ｆdc、Ｇdc、Ｈdcとしたとき、（Ｅdc＋Ｇdc）−（Ｆdc＋Ｈdc）＝０となるように調整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装置の調整方法。
【請求項３】
前記受光素子の位置を移動させる位置調整手段により、前記受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号に基づいて、前記受光素子の前記Ｙ方向の位置調整を自動的に行うことを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項４】
前記受光素子と、前記記録媒体に光を照射するための光源が、別体で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光ピックアップ装置の調整方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の調整方法により調整されたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録再生装置等に用いられる光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
CD（Compact Disk）やDVD（Digital Versatile Disk）等の光ディスクに対して情報を記録、再生する光ピックアップ装置に用いられる受光素子として、例えば図２に示すような、４つの受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに分割されたものが知られている。これは、光ディスクからの分割された反射光がそれぞれ受光領域Ｅ、Ｈの境界及びＦ、Ｇの境界にそれぞれ集光するように設計されていて、対角の受光領域ごとの和の各々の差を求めることにより焦点誤差信号を検出している（特許文献１）。
この受光素子の取付け位置が、図２のＹ方向及び角度θ方向にずれていると、正確な焦点調節ができないことになる。従来は、Ｙ方向の位置調整と角度θ方向の位置調整をそれぞれ独立して行っていたため、何度も各調整を繰り返して最終的に両者の調整がとれる位置を見つけるという作業を行っていた。
【特許文献１】特開平７−６５４０８（段落００３９〜００４２、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の調整方法は、調整に時間がかかり、信頼性も低いものであった。
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、上記課題を解決できる光ピックアップ装置の調整方法及び該調整方法により調整された光ピックアップ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、少なくとも４つの受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈに分割され、前記受光領域Ｅ、Ｈの境界及び前記受光領域Ｆ、Ｇの境界はＸ方向に平行で、前記受光領域Ｅ、Ｇの境界及び前記受光領域Ｆ、Ｈの境界は前記Ｘ方向と直交するＹ方向に平行である受光素子を、光ピックアップ装置筐体に取り付ける際に、前記受光素子の位置を調整する光ピックアップ装置の調整方法であって、記録媒体からの反射光を第１反射光及び第２反射光に分割し、前記第１反射光を前記受光領域Ｅ、Ｈの前記境界で、前記第２反射光を前記受光領域Ｆ、Ｇの前記境界で受光するように、フォーカスサーボをかけた状態で、前記受光素子の前記Ｙ方向の位置調整を行うとともに、前記受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号の交流成分の振幅をＥac、Ｆac、Ｇac、Ｈacとしたとき、（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように、前記受光素子の位置を調整することを特徴とする。
前記受光素子の前記Ｙ方向の位置調整は、前記受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号の直流成分をＥdc、Ｆdc、Ｇdc、Ｈdcとしたとき、（Ｅdc＋Ｇdc）−（Ｆdc＋Ｈdc）＝０となるように調整することを特徴とする。
前記受光素子の位置を移動させる位置調整手段により、前記受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号に基づいて、前記受光素子の前記Ｙ方向の位置調整を自動的に行うことを特徴とする。
前記受光素子と、前記記録媒体に光を照射するための光源が、別体で構成されていることを特徴とする。
上記の調整方法により調整されたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、受光素子の位置調整を短時間で容易に精度良く行うことができる、光ピックアップ装置の調整方法及び該調整方法により調整された光ピックアップ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の内容を詳細に説明するが、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではない。
【０００７】
図１に光ピックアップ装置の概略を示す。光ピックアップ装置１００は、半導体レーザ等の光源１と、光源１から出射された光ビームを光ディスク２に集光させるコリメートレンズ３及び対物レンズ４、光ディスク２からの反射光を分割するためのホログラム等の回折素子５、回折素子５により分割されビームスプリッタ６で偏向された反射光が集光されるフォトダイオード等の受光素子７等から構成される。
【０００８】
（実施の形態１）
まず、焦点誤差信号の検出方法について説明する。
受光素子７は、図２乃至図４に示すように、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの４つの受光領域に分割され、各受光領域の出力から、光ディスク２上での光ビームの焦点誤差信号を検出することができる。まず、焦点が合った状態では、図２に示すように、回折素子５で分割された反射光８a、８bは、受光領域Ｆ、Ｇの境界及びＥ、Ｈの境界にそれぞれ集光するように設計されている。この状態から焦点がずれていくと、受光素子７上で反射光８a、８bは半円状にぼやけていく。例えば、アクチュエータ等により対物レンズ４を光軸方向に沿って光ディスク２に近づく方向へ動かすと、反射光８a、８bは図３のように半円状にぼやけ、対物レンズ４を光軸方向に沿って光ディスク２から遠ざかる方向へ動かすと、反射光８a、８bは図４のように半円状にぼやけていく。受光素子の出力は、受光素子に当たる光の強さ及び量により変化する。従って、焦点誤差信号（ＦＥＳ）は、各受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号をＶe、Ｖf、Ｖg、Ｖhとすると、ＦＥＳ＝（Ｖe＋Ｖf）−（Ｖg＋Ｖh）で表すことができる。
【０００９】
以上のような焦点誤差信号の検出を行うためには、受光素子７の光ピックアップ装置筺体に対する取り付け位置を、図２に示すＹ方向及び角度θ方向に正確に調整する必要がある。まず、Ｙ方向の位置調整は、フォーカスサーボをかけて焦点が合うように自動調整している状態で、前記受光領域Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈからの出力信号の直流成分をＥdc、Ｆdc、Ｇdc、Ｈdcとすると、ＰＤＹ＝（Ｅdc＋Ｇdc）−（Ｆdc＋Ｈdc）＝０となるように調整を行う。しかし、ＰＤＹ＝０となった場合でも、例えば図５に示すようにθ方向の調整がとれていない場合がある。従って、Ｙ方向の調整とは別に、θ方向の調節を行う必要がある。θ方向の調整は、焦点誤差信号（ＦＥＳ）により行うことができる。アクチュエータ等により対物レンズ４を光軸方向に沿って光ディスク２に対して往復動させると、焦点誤差信号（ＦＥＳ）は図６のように変化する。この時、θ方向の調整がとれていると、図６の電圧EaとEbの絶対値は等しくなる。しかし、図５に示すようにθ方向の調整がずれていると、図７に示すように電圧EaとEbの絶対値は等しくならない。従って、θ方向の調整は、対物レンズ４を光軸方向に沿って光ディスク２に対して往復動させながら、焦点誤差信号（ＦＥＳ）を確認しながら電圧EaとEbの絶対値が等しくなるように調整を行う。しかし、EaとEbの絶対値が等しくなった場合でも、例えば図８に示すようにＹ方向の調整がとれていない場合がある。このように、Ｙ方向の調整はフォーカスサーボをかけて焦点が合った状態で行い、θ方向の調整は対物レンズ４を光軸方向に沿って光ディスク２に対して往復動させながら行うというように、それぞれ別の状態で調整を行なわなければならず、従来はＹ方向とθ方向の調整を同時に行うことはできなかった。また、各調整を独立して繰り返し行なうことにより最終的に最も調整のとれた位置を見つけていたため、時間と手間がかかり、精度にも信頼性がおけないものであった。
【００１０】
以下、本発明の調整方法を説明する。
本発明は、フォーカスサーボをかけて焦点が合った状態で、Ｙ方向とθ方向の調整を同時に行うことができるようにしたものである。すなわち、本発明は、各受光領域Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈの交流成分に着目し、交流成分の振幅をＥac、Ｆac、Ｇac、Ｈacとすると、フォーカスサーボをかけた状態で、（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように受光素子７をθ方向に調整するものである。以下、この原理を説明する。まず、フォーカスサーボをかけてＹ方向の調整を行い、図５のようにθ方向にずれている状態でＰＤＹ＝０と判断された場合を例として説明する。図５の状態では、ＦＥＳ＝０とならないため、フォーカスサーボをかけてＦＥＳ＝０と判断されるのは、図９に示すような実際には焦点が合っていない状態の時である。ところで、一般に、光ディスク２からの反射光は複数の光に回折され、図１０に示すように重なりが生じている（図１０の斜線部分）。この重なり部分は、光ディスクのピットが小さい程小さくなり、ピットが大きい程大きくなる。この反射光がホログラムを通ると、一般に、図１１に示すような形で上下の光に分割され、例えば、上側の光が８b、下側の光が８aとして受光素子７に照射する。ピットのオン・オフ情報（交流成分）は回折光の重なり部分（図９、図１０の斜線部分）に顕著に現れるため、各受光領域Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈの交流成分の振幅をＥac、Ｆac、Ｇac、Ｈacとすると、図９のようにＦＥＳ＝０でも実際にはθ方向の調整がとれていない状態では、（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０とはならない。従って、フォーカスサーボをかけた状態で（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように受光素子を調整することにより、θ方向の位置調整を行うことができるわけである。以上のように、フォーカスサーボをかけた状態で、Ｙ方向の調整として各受光領域Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈの直流成分の信号が（Ｅdc＋Ｇdc）−（Ｆdc＋Ｈdc）＝０となるように、またθ方向の調整として各受光領域Ｅ，Ｆ、Ｇ、Ｈの交流成分の振幅が（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように調整することにより、Ｙ方向及びθ方向の調整が同時に行えるものである。
なお、前記したように、反射光の重なり部分は、光ディスクのピットが小さい程小さくなるため、最小ピットを用いて調整を行うと、より精度よく調整を行なうことができる。
【００１１】
（実施の形態２）
上記の調整を自動的に行うようにすることもできる。自動調整方法の一例を、図１２及び図１３により説明する。
図１２に示すように、受光素子７は取付板９に取り付けられている。位置調整は、取付板９に形成された各孔１０a、１０bに係合する各係合ピン１１a、１１bを有する位置調整治具１２を用いて行う。具体的には、各係合ピン１１a、１１bの先端を各孔１０a、１０bに挿入し、各係合ピン１１a、１１bを介して取付板９を光ピックアップ装置筺体の各取付部２１a、２１bの側端面に当接させた状態で、位置調整治具１２をＸ方向、Ｙ方向に移動させ、さらに、位置調整治具１２をθ方向に回転させることで、受光素子７の位置を調整できる。
【００１２】
図１３に示すように位置調整装置１３は、前記位置調整治具１２と、この位置調整治具１２の移動・回転を行う位置調整機構１４と、位置調整制御装置１５を有している。位置調整機構１４は、位置調整治具１２をθ方向に回転駆動させる回転駆動機構１６と、回転駆動機構１６が取り付けられた３軸移動テーブル１７と、３軸移動テーブル１７を水平方向（Ｘ方向）、垂直方向（Ｙ方向）、前後方向（Ｚ方向）へそれぞれ移動させる水平方向駆動機構１８、垂直方向駆動機構１９、前後方向駆動機構２０を備える。回転駆動機構１６は、ステッピングモータ、低速ギア機構等により構成される。位置調整制御装置１５は、受光素子７の各受光領域Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの出力信号に基づいて焦点誤差信号（ＦＥＳ）等を求め、各駆動機構１６、１８、１９、２０を介して位置調整治具１２を移動し、受光素子７の位置を調整できるように構成されている。
【００１３】
自動調整の手順の一例を示す。例えば、フォーカスサーボをかけた時に、この調整を自動的に行うようにプログラムしておくことにより実行できる。位置調整制御装置１５により、ＰＤＹ＝（Ｅdc＋Ｇdc）−（Ｆdc＋Ｈdc）＝０となるように垂直方向駆動機構１９を介して位置調整治具１２をＹ方向に移動し、また（Ｅac＋Ｆac）−（Ｇac＋Ｈac）＝０となるように回転駆動機構１６を介して位置調整治具１２をθ方向に回転することにより自動調整が実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】光ピックアップ装置の平面図。
【図２】受光素子の合焦状態を示す平面図。
【図３】受光素子の非合焦状態を示す平面図。
【図４】受光素子の非合焦状態を示す平面図。
【図５】受光素子のＹ方向の調整がとれた状態を示す平面図。
【図６】受光素子の位置調整がとれている場合の焦点誤差信号の出力の変動を示す図。
【図７】受光素子の位置調整がとれていない場合の焦点誤差信号の出力の変動を示す図。
【図８】受光素子のθ方向の調整がとれた状態を示す平面図。
【図９】受光素子のθ方向の調整がとれていない場合のＦＥＳ＝０の時の状態を示す平面図。
【図１０】反射光の回折光の重なりを示す図。
【図１１】ホログラム上での反射光を表す図。
【図１２】本発明の実施の形態にかかる位置調整治具の斜視図。
【図１３】本発明の実施の形態にかかる位置調整装置のブロック図。
【符号の説明】
【００１５】
１      光源
２      光ディスク
３      コリメートレンズ
４      対物レンズ
５      回折素子
６      ビームスプリッタ
７      受光素子
８a     反射光
８b     反射光
９      取付板
１０a   取付板の孔
１０b   取付板の孔
１１a   係合ピン
１１b   係合ピン
１２    位置調整治具
１３    位置調整装置
１４    位置調整機構
１５    位置調整制御装置
１６    回転駆動機構
１７    ３軸移動テーブル
１８    水平方向駆動機構
１９    垂直方向駆動機構
２０    前後方向駆動機構
２１a   取付部
２１b   取付部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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