(57)【要約】【課題】  本発明は、簡単な機構で、安価で精度の良い光軸調整が行うことができる、光軸調整装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の光軸調整装置は、複数の光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光した光の集光点に配置され、略Ｖ字形に配置された２つの直線状のナイフエッジを有するナイフエッジユニットと、ナイフエッジユニットにおける第１、第２のナイフエッジの間を通過した光を受光する受光素子とを有している。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光ビームを出射するビーム発生手段と、
該ビーム発生手段からの複数の光を集光する集光レンズと、
該集光レンズによって集光した光の集光点に配置され、略Ｖ字形に配置された２つの直線状の第１、第２のナイフエッジを有するナイフエッジユニットと、
該ナイフエッジユニットにおける前記第１、第２のナイフエッジの間を通過した光を受光する受光素子とを有し、
前記第１、第２のナイフエッジが為す配置角度を、略Ｖ字形が為す角度の２等分線が所望の光ビームの調整角度と一致するように調整し、前記ナイフエンドユニットは２等分線及び光軸方向に直交する方向に等速移動し、前記ナイフエッジユニットの移動により前記集光点のスポットは、前記ナイフエッジユニットの前記第１のナイフエッジにより透過状態から遮光状態へ、又は遮光状態から透過状態への状態移行が行われ、その後前記第２のナイフエッジにより前記第１のナイフエッジと反対の状態移行が行われ、遮光・透過状態を前記受光素子で測定し、前記第１、第２のナイフエッジでの光量変化時間が一致するように前記ビーム発生手段の設置角度を調整することを特徴とする光軸調整装置。
【請求項２】
前記受光素子で変換した受光出力信号を微分する微分回路を有し、該微分回路により前記受光素子出力信号を微分することにより複数のビーム中心位置の通過時間をピーク波形として取り出し、ピーク位置の時間を測定し前記第１、第２のナイフエッジで遮光または透過される光量の変化時間を計測する請求項１記載の光軸調整装置。
【請求項３】
円筒軸を回転中心として回転する円筒体の円筒面に前記ナイフエッジユニットを配置し、前記２等分線が回転中心軸と平行である請求項１の光軸調整装置。
【請求項４】
前記円筒体を等速回転させて前記第１、第２のナイフエッジを連続的に移動する請求項３記載の光軸調整装置。
【請求項５】
前記受光素子を４分割受光素子とし、和信号を光量変化時間の測定に使用し、差信号を光の角度信号とし、該角度信号を基に前記集光レンズに入射する光の角度の調整又は確認を行う請求項１記載の光軸調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光軸調整装置に関し、詳細には対物レンズから出射したレーザ光を光記録媒体に集光し情報の記録又は再生を行い、かつ光記録媒体に集光するビームスポットが２個以上でスポットを結ぶ直線の角度を光記録媒体のトラック方向に対し調整を行う光ピックアップ装置において、角度調整を精度良く行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開２００２−３２９３３８号公報  光記録媒体の高密度化が要求され、高密度化された高密度光記録媒体から情報を読み取ったり、高密度光記録媒体に情報を記憶するためには、光源から出射された光ビームが目的の位置に正確に集光しなければならない。そのために、例えばレンズの収差の補正、受光素子の位置の補正、対物レンズの中心と結像する像の中心との位置ズレの補正を施す必要がある。そこで、上記特許文献１の光ヘッド調整装置は、異なる次数の２つの回折光を干渉させてシェアリング干渉像を得、かつ平面部を有する反射・透過型の回折格子と、当該回折格子を光軸とほぼ直交する方向に移動する機構と、シェアリング干渉像から光ヘッドの特性を検出する処理部と、処理部の検出結果に基づいて光ヘッドを調整する機構と、３ビームを拡大撮像し複数画像から回転角度を検出する処理部と、光ヘッドの受光素子で受光された回折格子の平面部からの戻り光強度と３ビーム回転角度を基に投受光モジュールのあおり、回転を調整する機構を有している。
【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、上記特許文献１のような機構では、大変高価な設備と、精度の良い画像処理能力を有することが必要となる。
【０００４】
本発明はこの問題点を解決するためのものであり、簡単な機構で、安価で精度の良い光軸調整が行うことができる、光軸調整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】
【０００５】
前記問題点を解決するために、本発明の光軸調整装置は、複数の光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光した光の集光点に配置され、略Ｖ字形に配置された２つの直線状のナイフエッジを有するナイフエッジユニットと、ナイフエッジユニットにおける第１、第２のナイフエッジの間を通過した光を受光する受光素子とを有している。そして、第１、第２のナイフエッジが為す配置角度を、略Ｖ字形が為す角度の２等分線が所望の光ビームの調整角度と一致するように調整し、ナイフエンドユニットは２等分線及び光軸方向に直交する方向に等速移動する。また、ナイフエッジユニットの移動により集光点のスポットは、ナイフエッジユニットの第１のナイフエッジにより透過状態から遮光状態へ、又は遮光状態から透過状態への状態移行が行われ、その後第２のナイフエッジにより第１のナイフエッジと反対の状態移行が行われる。そして、このような遮光状態及び透過状態の時の光量を受光素子で測定し、第１、第２のナイフエッジでの光量変化時間が一致するようにビーム発生手段の設置角度を調整する。よって、安価な設備で、複数のビームの光軸角度を精度良く調整できる。
【０００６】
また、受光素子で変換した受光出力信号を微分する微分回路を有し、微分回路により受光素子出力信号を微分することにより複数のビーム中心位置の通過時間をピーク波形として取り出し、ピーク位置の時間を測定し第１、第２ナイフエッジで遮光または透過される光量の変化時間を計測する。よって、精度良く光量変化時間の計測ができる。
【０００７】
更に、円筒軸を回転中心として回転する円筒体の円筒面にナイフエッジユニットを配置し、２等分線が回転中心軸と平行であることにより、円筒体の回転により連続的にナイフエッジが連続的に遮光・透過を行うので連続計測が可能となる。
【０００８】
また、円筒体を等速回転させて第１、第２のナイフエッジを連続的に移動することにより、調整目標とする所望の角度を調整できる。
【０００９】
更に、受光素子を４分割受光素子とし、和信号を光量変化時間の測定に使用し、差信号を光の角度信号とし、角度信号を基に集光レンズに入射する光の角度の調整又は確認を行うことにより、集光レンズに入射する光の角度を容易に計測できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な機構で、安価で精度の良い光軸調整が行うことができる、光軸調整装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の光軸調整装置は、複数の光を集光する集光レンズと、該集光レンズによって集光した光の集光点に配置され、略Ｖ字形に配置された２つの直線状のナイフエッジを有するナイフエッジユニットと、ナイフエッジユニットにおける第１、第２のナイフエッジの間を通過した光を受光する受光素子とを有している。
【実施例】
【００１２】
図１は一般的な３ビーム法の光記録媒体上に形成されるスポット配置を示す概略図である。同図に示すように、３ビーム法では一般的に光記録媒体のトラック方向に対し、ある一定の角度θを為して配置される。角度θはトラックピッチを３６０°としてサブビームが９０°または１８０°になるような配置とされるのが一般的である。
【００１３】
図２は一般的な３ビーム法の光ピックアップの構成を示す概略図である。同図において、光ピックアップ１０におけるレーザ１１から出射したレーザ光はグレーティング素子１２に入射し、複数、例えば３つの光ビームに分離される。なお、グレーティング素子１２はガラス等の透過材料にスリット溝を加工し溝による回折現象でビームの分離する機能がある。そして、分離された光ビームはコリメータレンズ１３で平行光に変換され、ビームスプリッタ１４及びミラー１５を通過して対物レンズ１６に入射される。対物レンズ１６は入射した光ビームを光記録媒体上に集光し、図１のビームスポット配置を得る。ビームスポット配置角度はグレーティング素子１２を光軸周りに回転させて角度θを調整する。
【００１４】
図３は本発明の一実施例に係る光軸調整装置の概略構成を示す斜視図である。同図において、図２と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。同図に示すように、対物レンズを実装していない光ピックアップ１０から出射した光ビームは、集光レンズ１７によってナイフエッジユニット２１上に集光する。集光する光は光記録媒体上に配置されるビームスポット配置と同様に複数ビームスポットとなる。ナイフエッジユニット２１は、図中の矢印方向のように、光軸垂直方向かつビームスポット配置垂直方向に等速移動する。
【００１５】
図４は図３のナイフエッジユニットを拡大した拡大正面図である。また、図５はナイフエッジユニットの動きとスポットの位置関係を示す図である。図４に示すように、ナイフエッジユニット２１は、２つのナイフエッジ２１−１、２１−２が略Ｖ字形になるように設けられて構成されている。また、図５の（ａ）からわかるように、複数のスポット（サブスポット１、メインスポット、サブスポット２）は、ナイフエッジ２１−１によって遮光されているが、図５の（ｂ），（ｃ）に示すように、ナイフエッジユニット２１の移動に伴い、Ｖ字形の間を透過するようになる。更に、移動が進むと、図５の（ｄ）に示すように、ナイフエッジ２１−２によって遮光される。この透過したスポット光は受光素子に入射する。
【００１６】
次に、図６はナイフエッジユニットの移動量に伴う透過光量の変化を示す信号波形図である。同図からわかるように、スポット配置がＶ字形の２等分線と一致し、結果的にＴ１＝Ｔ２となる。それに対し、図７はスポット配置がＶ字形の２等分線からずれた状態を示し、図８はスポット配置がＶ字形の２等分線からずれた状態でナイフエッジユニットの移動に伴うスポット配置の移動の様子を示す図である。また、図９はスポット配置がＶ字形の２等分線からずれた状態でナイフエッジユニットの移動に伴う透過光量の変化を示す特性図である。図７に示す角度Δのズレが結果的に図９に示すようにＴ１＜Ｔ２となる。このようにＴ１とＴ２を比較することにより容易にビーム配置のズレ量を測定できる。
【００１７】
図１０は図６のナイフエッジユニットの移動に伴う透過光量を微分した信号波形を示し、同図からわかるように透過光量の変化におけるピーク位置が鮮明となっており、Ｔ１、Ｔ２の測定が容易になる。
【００１８】
図１１は本実施例の光軸調整装置におけるナイフエッジユニットを等速回転させる具体例を示す斜視図である。同図に示すように、ナイフエッジユニット２１は回転する回転円筒体３１の側面に配置されている。図３に示した例ではナイフエッジユニット２１を等速で往復運動を行う必要があるが、図１１の回転円筒体３１の場合、円筒を等速回転させることによりナイフエッジを連続的に移動することが可能となり機構が簡略化でき、精度の良い等速運動が行うことができる。また、図１２に示すように回転円筒体３１を回転させるための回転駆動源のモータ３２にゴニオステージ３３を取り付け、回転中心の角度を調整することにより図１で説明した配置角度θを所望の角度に調整できる。
【００１９】
更に、図１３は光ピックアップから出射される光ビームの出射角度をターゲットスクリーンに照射されるビーム位置を目視で確認して出射角ズレを確認する方式を示す図である。同図において、光ピックアップ１０から出射された光ビームはビームスプリッタ４１及び集光レンズ４２を介してナイフエッジユニット２１上に集光する。一方、光ピックアップ１０から出射された光ビームはビームスプリッタ４１及び集光レンズ４３、そしてミラー４４を介して光軸調整用ターゲットスクリーン４５上に集光する。この際、光ピックアップからの光ビームの出射角にズレが生じていたら、ゴニオステージ３３により回転円筒体３１の回転中心の角度を調整してナイフエッジユニット２１のナイフエッジを連続的に移動させて、光軸調整用ターゲットスクリーン４５に設けられた開口孔にメインビームが通過するようにする。また、ナイフエッジユニット２１を透過した透過光を受光素子ヘッドで受光し、受光した光の透過光量を微分回路４６で微分して図１０に示すような微分した信号を得ることもできる。なお、図１４に示すように受光素子ヘッドを４分割受光素子にすることにより電気的にビーム位置を確認でき、出射角ズレ（ＰＤＸ，ＰＤＹ）を精度良く確認することもできる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の光軸調整装置は、光情報記録再生装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一般的な３ビーム法の光記録媒体上に形成されるスポット配置を示す概略図である。
【図２】一般的な３ビーム法の光ピックアップの構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施例に係る光軸調整装置の概略構成を示す斜視図である。
【図４】図３のナイフエッジユニットを拡大した拡大正面図である。
【図５】ナイフエッジユニットの動きとスポットの位置関係を示す図である。
【図６】ナイフエッジユニットの移動量に伴う透過光量の変化を示す信号波形図である。
【図７】スポット配置がＶ字形の２等分線からずれた状態を示す図である。
【図８】スポット配置がＶ字形の２等分線からずれた状態でナイフエッジユニットの移動に伴うスポット配置の移動の様子を示す図である。
【図９】図８のナイフエッジユニットの移動量に伴う透過光量の変化を示す信号波形図である。
【図１０】図６のナイフエッジユニットの移動に伴う透過光量を微分した信号波形を示す信号波形図である。
【図１１】本実施例の光軸調整装置におけるナイフエッジユニットを等速回転させる具体例を示す斜視図である。
【図１２】図１１の回転円筒体の回転中心の角度を調整する具体例を示す側面図である。
【図１３】出射角ズレを調整する機構の構成を示す概略図である。
【図１４】４分割受光素子の構成例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２３】
２１；ナイフエッジユニット、２１−１；第１のナイフエッジ、
２１−２；第２のナイフエッジ、３１；回転円筒体、３２；モータ、
３３；ゴニオステージ、４６；微分回路。
【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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【図１４】
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