(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、中央部に第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、中央部に第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
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【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上で前記波長互換素子と前記集光レンズの中心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、
中央部に第1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、
中央部に第２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マークと前記第２マークとが前記レーザ光の光軸上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上で前記波長互換素子と前記集光レンズの中心とを一致させた光学式ピックアップ装置において、
中央部に第1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、中央部に第２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上で前記第１マークと前記第２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。
【請求項３】
前記第２マークは、４０５〜６５０ｎｍの波長光の間に吸収特性を有する塗料からなることを特徴とする請求項１の光学式ピックアップ装置の組み立て方法。
【請求項４】
前記第２マークは、４０５〜６５０ｎｍの波長光の間に吸収特性を有する塗料からなることを特徴とする請求項２の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の組み立て方法及び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７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７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」        ＩＳＯＭ  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中心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。また集光レンズに位置合わ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光軸中心の位置合せを容易に行い、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上で前記波長互換素子と前記集光レンズの中心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、中央部に第1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、中央部に第２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マークと前記第２マークとが前記レーザ光の光軸上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上で前記波長互換素子と前記集光レンズの中心とを一致させた光学式ピックアップ装置において、中央部に第1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、中央部に第２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上で前記第１マークと前記第２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。
第３の発明は、前記第２マークは、４０５〜６５０ｎｍの波長光の間に吸収特性を有する塗料からなることを特徴とする請求項１の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４の発明は、前記第２マークは、４０５〜６５０ｎｍの波長光の間に吸収特性を有する塗料からなることを特徴とする請求項２の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、中央部に第1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、中央部に第２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マークと前記第２マークとが前記レーザ光の光軸上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光軸中心の位置合せを容易に行うことができる。
中央部に第1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、中央部に第２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上で前記第１マークと前記第２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６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中心を調整する際の断面図を示すものである。図３は波長互換素子の同心円パターンと集光レンズマーク形状を示す図であり、（Ａ）が波長互換素子の同心円パターン、（Ｂ）は集光レンズマーク形状をそれぞれ下から見た図を示すものである。図４は集光レンズのマークとして中央部に凹、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５は集光レンズに塗布するマークの位置と形状を示す図である。図６は図５のマークの波長透過特性を示す図である。
【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の光軸上で前記波長互換素子８と前記集光レンズ１１の中心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の中央部に第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、その中央部を前記第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の中央部に第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、中央部を前記第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の光軸上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の光軸中心にあるマーク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１０の組み立てについて説明する。まず図２（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１０には集光レンズホルダ１１をそれぞれ接着固定した後、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。
【００１５】
そして図２（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７の同心円パターンの中心に位置する第１マーク９と集光レンズ１０の中央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。
【００１６】
このようにして集光レンズに第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中心部と集光レンズの光軸中心部とを簡単に合致させることが出来る。
【００１７】
次に図３（Ａ）に示すように波長互換素子８はガラス材やプラスチック材のような透明部材の表面にレンチキラーレンズ形状の同心円パターンを形成しておりこの同心円の中心位置である第１マーク９と図３（Ｂ）に示す集光レンズ３の光軸中心部に付加された第２マーク１２とを一致させる。図３（Ｂ）のマーク１２は集光レンズ１１の光軸中心部に凹凸を形成したものである。
【００１８】
そして、図４を用いて図３（Ｂ）のマーク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４（Ａ）に示すような凹型１２ａの形状、或いは図４（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。
【００１９】
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、図４に示す様に、集光レンズ１１の光軸方向の長さを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にすることにより、マーク９ａ１，９ａ２による波長λａの光源の光スポット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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、マーク１２ａ，１２ｂにおいて、集光レンズ１１の光軸方向の長さ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。
【００２２】
このようにして位置決め用マーク１２を集光レンズ１１の光軸中心に形成すれば、集光レンズ１１の光軸中心近傍はレンズ周辺部と比較してレンズの形状誤差の許容量が大きいため、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に対して十分に小さく、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収差等の影響を実用上全く問題の無いレベルに低減することが出来る。
【００２３】
このように、本発明の実施例によれば、集光レンズ１０と波長互換素子８の光軸中心の位置合せが、集光レンズ１０の光軸中心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、中央部に第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、中央部に第２マーク１２が形成された集光レンズ１０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１１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。
【００２４】
次に本発明の実施形態の変形例について、図５及び図６を用いて説明する。
まず図５に示すように＋、×等中心が明示されるようなマーク１２を集光レンズ１１の光軸中心部に塗料を用いて形成する。この塗料の光の波長に対する光透過率は使用する波長域、例えばλ１＝４０５ｎｍ、λ２＝６５０ｎｍの波長を中心とする波長域においては、透過率を少なくとも９０％以上とし、それ以外の波長域は図５に示すように５０％以下とする。特に可視光の中心である５５０ｎｍ付近の透過率を２５％以下とすれば、顕微鏡等で観察する場合マーク１２を非常に識別しやすくなる。
【００２５】
このように光ディスク１３で使用する波長域の光は十分透過し、光ディスク１３で使用する波長域以外の光は透過させない塗料を用いて集光レンズ１１の光軸中心に塗布したマーク１２は非常に識別しやすいため、波長互換素子８と集光レンズ１１の光軸中心を容易に合致することが出来、しかも光ディスク１３の再生或いは記録再生時の性能には全く影響しない利点が有るから、本発明の実施例と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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の断面図を示す図である。
【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中心を調整する際の断面図を示すものである。
【図３】波長互換素子の同心円パターンと集光レンズのマーク形状を示す図であり、（Ａ）が波長互換素子の同心円パターンにおける第１マークを、（Ｂ）が集光レンズにおける第２マーク形状をそれぞれ示すものである。
【図４】集光レンズのマークとして中央部に凹凸を設置した例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側面図である。
【図５】集光レンズに塗布するマークの位置と形状を示す。
【図６】図５のマークの波長透過特性を示す図である。
【図７】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】
【００２７】
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】
2005332512.tif 000003
【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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