JPH0287335A - 光ヘッドの組立調整方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ＣＤ％ＣＤ−１１ＣＤ−Ｖ、あるいはＬｖ
簿の光デイスクプレーヤにおける光ヘッドの組立調整方
法及び装置に関する。

従来の技術 第６図、第７図は従来の光デイスクプレーヤにおける光
ヘッドを示している。この光ヘッドは、半導体レーザか
らのレーザ光を対物レンズに導きディスクに収束・照射
させる往路光学系の光学部品をカートリッジに収納し、
このカートリッジを介してオプトベースに装着し、かつ
、復路光学系に凹レンズと円筒レンズとから成るレンズ
ブロックと、このレンズブロックを通した戻り光を受光
する検出器とを組込んだユニット構成のものである。

オプトベース１０には、垂直上下方向にカートリッジ取
付孔１０Ａが貫通形成されており、この取付孔１０Ａに
カートリッジ１１が装着されている。取付孔１０Ａと直
交する一側方向に取付孔１０Ｂが貫通形成されている。

取付孔１０Ａ、１０Ｂは略Ｔ字の形状で交差し、その交
差部分は互いに連通している。取付孔１０Ｂには復路光
学系のレンズブロック１４と光検出器１５が組付けられ
ている。

カートリッジ１１には、下方から順に半導体レーザ１１
Ａ１半導体レーザＩＩＡから射出される発散レーザ光を
円形３ビームに分光する回折格子１１Ｂ１偏光ビームス
プリッタ１１Ｃル−ザ光を平行光に変換するコリメータ
レンズ１１Ｄ１往路と復路で光の偏波長面を４５度回転
させる１／４彼長板１１Ｅが組付けられている。オプト
ベース１０のＩ一部には、対物レンズ１３をフォーカス
とトラ、キングの直交２次元方向にサーボする対物レン
ズアクチュエータ１２がＳ！着されている。

ｆ導体レーザＩＩＡから射出されたレーザ光は、回折格
子１１Ｂ１偏光ビームスプリツタ１１ｃ１コリメータレ
ンズＩＩＤ、１／４波長板１１Ｅを通して対物レンズ１
３で集光され、ディスクＤの記録トラックに照射される
。そのディスク面で反射した戻り光は対物レンズ１３を
通して偏光ビームスプリッタＩＩＣに戻され、９０度偏
向されて復路光学系に導かれる。

復路光学系には、凹レンズ１４Ａと円筒レンズ１４Ｂと
から成るレンズブロック１４が組付けられている。復路
光学系に導かれた戻りレーザ光は、復路光軸延長上に配
置された光検出器１５にレンズブロック１４を通して受
光される。光検出器１５は、中央の４分割受光素子１５
Ａとその両側の一対の受光素子１５Ｂ１１５Ｂとより成
る６分割光センサで構成されており、センサ基板１６上
に取付けられ、このセンサ基板１６を介してオプトベー
ス１０の復路光軸延長線上に同軸で組付けられる。

戻りレーザ光のうち、中央の０次光は光検出器１５の中
央の４分割受光素子１５Ａに、両側の±１次光は両側の
受光素子１５Ｂ１１５Ｂに夫々受光される。４分割受光
素子１５Ａの検出出力の対角の和の差（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ
＋Ｄ）をとることによりフォーカスエラー信号が検出さ
れる。両側の受光素子１５Ｂ１１５Ｂの検出出力の差（
Ｅ−Ｆ）によりトラッキングエラー信号が検出される。

この２つのエラー信号によりレンズアクチュエータ１２
が直交２次元方向に駆動制御され、このアクチュエータ
１２を介して対物レンズ１３がフォーカスならびにトラ
ッキング方向にサーボされる。

再生ＲＦ信号は、（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）−（Ｅ＋Ｆ）のよ
うに差動をとることにより得られる。

このような光ヘッドでは、往路と復路の光学系構成部品
の組立てに極めて高い精度が要求されている。すなわち
、対物レンズをフォーカスとトラッキングの２方向に精
度良く正確にサーボし、かつ、良好な信号再生を行える
ようにする必要がある。そのためには、例えば復路光学
系に導かれた戻り光のビームスポットを光検出器１５の
各受光素子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｂの中心にジャストフ
ォーカス状態で正しく結像させる必要がある。そこで、
光ヘッドの組立調整段階で、第７図に示すように、光検
出器１５をセンサ基板１６を介してｘｙ軸方向へ移動さ
せ、復路光軸に対するｘｙ軸方向の位置を調整し、かつ
、センサブロック１４を２軸方向に移動させ、復路光軸
方向の位置を調整するようにしていた。

一方、カートリッジ１１は、上述した各光学部品１１Ａ
〜ＩＩＥを組込んだのち、オプトベース１０の取付穴１
０Ａに光軸を合わせて嵌合装着されるのであるが、その
際、往路光軸（コリメート光軸）回りの回転角を精度良
く調整する必要がある。回転角が正しく調整されていな
いと、復路への戻り光を正規の合焦位置に正しく結像さ
せることができず、以後の光検出器１５の取付けの際、
例えば戻り光が復路光軸から大きくズしてしまい、ｘｙ
軸方向の位置調整がうまく行えなくなるからである。そ
こで、従来は、カートリッジ１１に対する各光学部品１
１Ａ〜ＩＩＥの組付精度ならびにカートリッジ１１のオ
プトベース１０に対する組付精度を極めて高精度なもの
とし、機械的な組立精度をｔげることによってカートリ
ッジ１１の回転角を正しく出すようにしていた。

発明が解決しようとする課題 しかし、カートリッジの回転角の精度を機械的な組立精
度を上げるのみで得ようとすると、カートリッジの組立
段階で、ビームスプリッタの接着固定等によって傾きが
生じ、回転角を正しく出すことができなくなる。そのた
め、機械的な組立精度に依存することはできず、回転角
調整を確実に行えないので、好ましいことではなかった
。そして、カートリッジの光軸に対する回転角が正しく
出されていないと、戻り光を受光面の合焦位置へ正しく
導くことができず、以後の光検出器の組付けの際、ｘｙ
軸方向の位置調整に多大の時間と手数を要することにな
り、また、Ｘ）・軸方向に位置調整し得たとしても、戻
り光のズレのために、例えばオプトベースＩＯの取付ネ
ジ孔とセンサ基板の取付孔との位置が一致しなくなり、
光検出器のネジ固定が行えなくなる問題が生じる。した
がって、光検出器の取付段階では、カートリッジの回転
角は正しく調整されていることが必要である。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、カートリッ
ジの回転角調整が確実・容易に行えるようにすることを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明は、光学部品を組
付けたカートリッジをオプトベースの往路光軸上に軸合
わせして装着・仮固定すると共にオプトベースの復路光
軸上に２分割受光素子より成る光センサを備えたカート
リッジの回転調整冶具を取付けた後、半導体レーザから
のレーザ光を対物レンズを通して反射体に照射し、その
復路光学系への戻り光を上記回転調整治具の光センサで
受光しながら、その２分割受光素子の受光光量に応じた
検出出力の差信号を取り出し、その差信号が０又はΔ±
δとなる様にカートリッジを光軸口りに回転調整する方
法を採用した。この回転調整は、ノン・サーボ状態で行
われる。

また、本発明は上記目的を達成するために、対物レンズ
を通したレーザ光の収束・照射位置に配置されたＪＩＱ
反射体と、復路光学系光軸と同軸でオプトベースの取付
孔に嵌合ガイドされ、レンズブロック及び光検出器に替
えて着脱可能に装着されるカートリッジの回転調整治具
と、該回転調整治具の戻りレーザ光の発散光の受光検出
位置にビームサイズを定めて受光する様に取付けられた
２分割受光素子より成る光センサと、カートリッジを往
路光軸回りに回転調整するための調整手段とを備えて成
る構成を採用した。そして、２分割受光素子の検出出力
の差がＯ又はΔ±δとなるように、カートリッジが回転
調整手段を介して回転角調整される構成とした。

回転調整手段は、より具体的には、カートリッジに往路
光軸方向に形成された溝部と、オプトベースの溝部との
対応位置に形成された挿入孔と、この挿入孔を通して溝
部と係合可能な偏芯ピンとにより構成される。

回転調整治具は、基部にフランジ部を有する筒軟体で形
成され、その一端面から他端面に復路光軸と同軸で貫通
孔が形成されると共に、その筒部がオプトベースの取付
孔に嵌合ガイドされる。

作用 カートリッジをオプトベースの取付孔に嵌合装着し、そ
の回転調整治具をオプトベースの復路光軸上で取付孔に
嵌合装着したのち、半導体レーザから射出されたレーザ
光を対物レンズを通して反射体に収束・照射させる。そ
の反射した戻り光は対物レンズを通して復路光軸上に導
かれ、回転調整治具の光センサに所定ビームサイズの発
散光として受光される。そして、２分割受光素子の受光
光量に応じ検出出力の差が取り出される。この差が０又
はΔ±δとなるように、回転調整手段を用いてカートリ
ッジを光軸口りに微少量ずつ回動操作すると、回転角が
正しく調整される。そののち、カートリッジはオプトベ
ースに止着される。

実施例 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る光ヘッドの組立調整装置の一例を
示し、第２図はその要部分解斜視図である。これらの図
において、上記従来例を示す第６図、第７図と同一部材
には同一符号を付し、説明を省略する。

組立調整装置１００のディスク装填位置と対応する位置
には、光ディスクＤに替えて反射体１１０が装着されて
いる。反射体１１０は、例えば円板状に形成され、金属
又は樹脂材の表面に反射膜を形成したものが用いられる
。反射体１１０は、装置使用時に回転又は不回転状態で
用いられる。

この反射体１１０は、対物レンズ１３を通して収束照射
されたレーザ光を受けて反射し、その反射光を対物レン
ズ１３を通して復路光軸上に導く作用を持っている。

オプトベース１０の往路光軸側−側部にカートリフジ調
整孔１０Ｃと取付ネジ孔１０Ｄとが取付孔１０Ａに貫通
して形成されている。一方、カートリッジ１１の調整孔
１０Ｃとの対応位置にキー溝状の溝部１１Ｆが往路光軸
方向に沿って形成されている。調整孔１０Ｃを通して偏
芯ピン１１１のピン先１１１Ａが挿入され、カートリッ
ジ１１の溝部１１Ｆと係合される。

オプトベース１０の取付孔１０Ｂには、レンズブロック
１４、光検出器１５に替えてカートリッジの回転調整治
具１２０が嵌合装着されている。

回転調整治具１２０は、オプトベース１０の取付孔１０
Ｂに密接嵌合可能な円筒状に形成され、その一端部に取
付孔１０Ｂの孔縁に係合される位置決め用のフランジ部
１２０Ａが形成されている。

その一端面から他端面に中心孔１２０Ｂが貫通形成され
ている。さらに、フランジ部１２０Ａの一端面には、中
心孔１２０Ｂを通した戻りレーザ光を受光する光センサ
１２１が取付けられている。

光センサ１２１は、２分割受光素子１２ＬＡ、１２１Ｂ
で構成されている。光センサ１２１は、戻りレーザ光の
発散光を復路光軸りの延長上でビームサイズを定めて受
光する。

回転調整治具１２０は、その円筒部が取付孔１０Ｂに嵌
合ガイドされ、中心軸が光軸りに合わされる。

以りの装置構成において、半組立状態の光ヘッドは、組
立調整段階で第１図に示すように組立調整装置に装填セ
ットされる。

この状態でカートリッジ１１の回転角調整がなされる。

この調整は、第４図のフローチャートに示す手順にした
がって杼われる。オプトベース１０の取付孔１０Ａには
予めカートリッジ１１がネジ止めにより仮固定されてい
る。同時に、取付孔１０Ｂには光センサ１２１を有する
回転調整治具１２０が位置を合わせて嵌合装着されてい
る。この状態で、光ヘッドは第１図に示すように装置に
セットされる。

先ず、半導体レーザ１１Ａから射出したレーザ光は対物
レンズ１３を通して反射体１１０に収束照射される。そ
の反射光は対物レンズ１３を通してビームスプリッタＩ
ＩＣに戻され、９０度偏向して復路光軸り上に導かれる
。この戻りレーザ光は、第３図のように回転調整治具１
２０の光センサ１２１に発散光として所定ビームサイズ
で受光される。この戻りレーザ光は第３図に示すように
、０次光、±１次光の３ビームに分光されており、実際
には図に示すように、３ビームの集合として光センサ１
２１の受光面に入射する。

光センサ１２１においては、２分割受光素子１２１Ａ、
１２１Ｂの受光光量に応じた検出出力が取り出され、そ
の検出出力の差が差動アンプ１２２で演算・出力される
。その差信号が０になるようにカートリッジ１１が回転
調整される。

この状態で、第１図に示すように、偏芯ピン１１１のピ
ン先ｆ　１１Ａをオプトベース１０の調整孔１０Ｃに挿
入し、カートリッジ１１の溝部１１Ｆと係合させる。次
に、上記検出出力の差が０となるように、偏芯ピン１１
１を微少量ずつ回動操作し、カートリッジ１１を光軸回
りの一方又は他方に回転させる。この回動操作により、
検出出力の差が０となったところでカートリッジ１１の
回転角調整が終了する。

実際には、第５図のグラフで示すように、差信号の波形
を計測器で観測しながら、そのゼロクロス点が時間軸上
の０点と一致する様に回転調整する。そして、ゼロクロ
ス点が一致すると、カートリッジの回転角調整が終了す
る。そののち、オプトベース１０の取付ネジ孔１０Ｄに
取付ネジをネジ込むと、カートリッジ１１がオプトベー
ス１０にネジ止め固定される。

次に、回転調整治具１２０がオプトベース１０から取り
外され、その取付孔１０Ｂにレンズブロック１４、かつ
、復路光軸り上に光検出器１５がセンサ基板１６を介し
、夫々取付けられる。そして、上述の状態で光検出器１
５がｘｙ軸方向に位置を調整され、同時にレンズブロッ
ク１４が２軸方向に位置を調整される。

なお、実施例では、２分割受光素子１２１Ａ。

１２１Ｂの検出出力の差がＯになるように回転調整する
場合について説明したが、０に対してΔだけオフセット
した値を基準とし、このΔに対して±δの許容差の範囲
に収まるように調整工程を行うようにしても良い。

発明の詳細 な説明したとおり、本発明によれば、回転調整治具を用
いて光ヘッドの稼働状態でカートリッジを回転調整する
ので、その回転角の調整が機械的組立精度に依存するこ
となく、確実・容易に行える。したがって、以後の光検
出器のｘｙ軸方向の位置調整が確実・容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る組立調整装置の断面図、第２図は
その部分斜視図、第３図は光センサの２分割受光素子へ
のレーザ光受光状態を示す斜視図、第４図は本発明方法
によるカートリッジ回転調整手段を示すフローチャート
図、第５図は同じく調整動作を説明するグラフ図、第６
図は従来例を示す断面図、第７図はその部分斜視図であ
る。 １１０４Ｉ・・基準反射体、 １１・・・カートリッジ、 １０Ａ・・・取付孔、 １２０・・・回転調整治具、 １０Ｂ＠Φ・取付孔（穴部）、 １２１・・・光センサ、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザから射出されたレーザ光を対物レン
   ズに導き、ディスクに収束・照射させる往路の光学系構
   成部品をカートリッジに収納し、このカートリッジを介
   してオプトベースに装着すると共に、前記対物レンズを
   通したディスクからの戻りレーザ光を光検出器（センサ
   ）に導く復路光学系に凹レンズと円筒レンズとから成る
   レンズブロックと、このレンズブロックを通した戻りレ
   ーザ光を受光検出する前記光検出器とを組付けて成る光
   ヘッドにおいて、 前記カートリッジを前記オプトベースの往路光軸上に軸
   合わせして装着・仮固定すると共に、前記オプトベース
   の復路光軸上に２分割受光素子より成る光センサを備え
   た前記カートリッジの回転調整治具を取付けたのち、前
   記半導体レーザからのレーザ光を前記対物レンズを通し
   て反射体に照射し、その復路光学系への戻り光を前記回
   転調整治具の光センサで受光しながら、その２分割受光
   素子の受光光量に応じた検出出力の差信号を取り出し、
   その差信号が“０”又はΔ±δ（Δ：０に対するオフセ
   ット値、±δ：許容差）となる様に前記カートリッジを
   往路光軸回りに回転微調整することを特徴とした光ヘッ
   ドの組立調整方法。
2. （２）請求項（１）において、前記対物レンズに対する
   フォーカスとトラッキングのサーボをノン・サーボ状態
   で回転調整することを特徴とした光ヘッドの組立調整方
   法。
3. （３）半導体レーザから射出されたレーザ光を対物レン
   ズに導き、ディスクに収束・照射させる往路の光学系構
   成部品をカートリッジに収納し、このカートリッジを介
   してオプトベースに装着すると共に、前記対物レンズを
   通したディスクからの戻りレーザ光を光検出器（センサ
   ）に導く復路光学系に凹レンズと円筒レンズとから成る
   レンズブロックと、このレンズブロックを通した戻りレ
   ーザ光を受光検出する前記光検出器とを組付けて成る光
   ヘッドにおいて、 前記対物レンズを通したレーザ光の収束・照射位置に配
   置された基準反射体と、 前記復路光学系光軸と同軸で形成した取付穴部に嵌合ガ
   イドされ、前記レンズブロック及び光検出器に替えて着
   脱可能に装着されるカートリッジの回転調整治具と、 該回転調整治具の前記戻りレーザ光の発散光の受光検出
   位置にビームサイズを定めて受光する様に取付けられた
   ２分割受光素子より成る光センサと、 前記カートリッジを前記往路光軸回りに回転調整する調
   整手段とを備え、 前記２分割受光素子の検出出力の差が“０”又はΔ±δ
   となる様に、前記カートリッジが前記回転調整手段を介
   して回転位相角を微調整される如く構成して成ることを
   特徴とする光ヘッドの組立調整装置。
4. （４）回転調整手段が、カートリッジに往路光軸方向に
   形成された溝部と、オプトベースの前記溝部との対応位
   置に貫通形成された挿入孔と、この挿入孔を通して前記
   溝部と係合可能な偏芯ピンとから成ることを特徴とする
   請求項（３）記載の光ヘッドの組立調整装置。
5. （５）回転調整治具が基部に取付フランジ部を有する筒
   状体で形成され、その一端面から他端面に復路光軸と同
   軸状に貫通孔が形成されていると共に、その筒部が復路
   光学系の取付穴に嵌合ガイドされる様にして成ることを
   特徴とする請求項（３）記載の光ヘッドの組立調整装置
   。