JP2006018874A

JP2006018874A - ピックアップ装置の製造方法

Info

Publication number: JP2006018874A
Application number: JP2004192957A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Yamada; 茂博山田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-01-19
Also published as: US20060079015A1; CN1725326A; CN100356463C

Abstract

【課題】ハウジングに取り付けたときのハウジングからのはみ出しをほぼ防止できるピックアップ装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】この製造方法では、ホログラム素子１からの反射光の受光素子５での受光強度が略最大となるように、ホログラム素子１を、Ｚ軸を中心として回転させると共にＹ軸方向に移動させてから、ホログラム素子１をパッケージ７に位置決めしているので、パッケージ７に対するホログラム素子１のＺ軸回りの回転角度の変位量を小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）などの光ディスク（ディスク状記録媒体）に記録されたデータを読取り、および、この光ディスクにデータを書込みするためのピックアップ装置の製造方法に関する。

従来のピックアップ装置の製造方法では、図４に示すように、発光素子１０４および受光素子１０５が取り付けられたパッケージ１０７に、ホログラム素子１０１を取り付けるときに、上記発光素子１０４からの照射光をディスクに反射させて、この反射光を上記ホログラム素子１０１で回折して上記受光素子１０５に入射させたときの上記受光素子１０５での受光強度が最大となるように、上記ホログラム素子１０１を、回折格子１０２と共に、上記発光素子１０４の光軸（Ｚ軸）を中心として、（角変位θで）回転させていた（特開平８−１１１０２６号公報：特許文献１参照）。

具体的に述べると、図５に示すように、上記ホログラム素子１０１は３つの領域に分割されており、この３つの領域のそれぞれに対応する３つの受光素子１０５，１０５ａ，１０５ｂを用意してある。このうち１つの受光素子１０５は、上記ホログラム素子１０１の第１の領域での回折光１１２が入射する２分割受光領域Ａ，Ｂを有する。まず、上記ホログラム素子１０１を上記パッケージ１０７の上部に取付け、３つの受光素子１０５，１０５ａ，１０５ｂの出力が所定の値になるように、上記ホログラム素子１０１をＸ，Ｙ方向に平行移動させるとともにＺ軸回りに回転して調整する。上記ホログラム素子１０１では、第１の領域の光量が全体の１/２、第２、第３の領域の光量が全体の１/４であるから、対応する上記３つの受光素子１０５，１０５ａ，１０５ｂがそれに比例した出力になるように調整する（粗調工程）。

その後、上記ホログラム素子１０１を、上記Ｚ軸回りに、角度θ_０回転させて、上記ホログラム素子１０１を介した上記反射光１１２を、仮想線から実線に示すように、上記２つの受光領域Ａ，Ｂに均等に入射させる（即ち、上記２つの受光領域Ａ，Ｂからの出力が等しくなるようにする）ことで、フォーカス誤差信号のオフセットがなくなるように調整していた（微調工程）。

しかしながら、上記従来のピックアップ装置の製造方法では、上記微調工程においては上記ホログラム素子１０１を、上記Ｚ軸回りの回転のみで、調整していたので、上記パッケージ１０７に対する上記ホログラム素子１０１の上記Ｚ軸回りの角変位量（回転角度）が大きな状態で、上記ホログラム素子１０１は上記パッケージ１０７に位置決めされていた。

このため、上記発光素子１０４から上記回折格子１０２および上記ホログラム素子１０１を通過してディスクに照射される複数のビームも、上記パッケージ１０７に対して上記Ｚ軸回りに大きな角変位量（角度θ₀）で位置決めされていた。

ここで、このように製造されたピックアップ装置を、各種光学部品が組み込まれているハウジングに取り付けるとき、図６に示すように、このピックアップ装置から出射された複数（上記回折格子１０２で発生する０次回折光と±１次光の３つ）のビーム８が、ディスクＤの情報記録面のトラックＴ（ピットの並び）に対して、一定の角度（角度α）で並ぶように取り付ける必要がある。中央のビームに対し前後のビームがトラックの間隔の１/４または１/２ずれるように配置するのが一般的である。

このため、図７に示すように、上記ピックアップ装置を上記ハウジング１０９に取り付けるとき、上記複数のビーム８は上記パッケージ１０７に対して上記Ｚ軸回りに大きな角変位量（角度θ₀）で位置決めされると、上記３つのビーム８の配置を上記トラックＴに対し調整するために、上記パッケージ１０７を上記ハウジング１０９に対して、（角度（θ₀＋α）で）大きく回転移動させて補正する必要があった。

このように、上記パッケージ１０７を上記ハウジング１０９に対して大きく回転移動させることで、上記パッケージ１０７が、上記ハウジング１０９の厚みから、（はみ出し量εで）はみ出る欠点があった。特に、図８に示すような薄型の光ピックアップ装置においては、僅かな厚さの増加も許容し難いのである。図８の光ピックアップ装置では、光源である上記パッケージ１０７から出た光は、立上ミラー１１０で上方に反射され、対物レンズ１１１でディスクＤの情報記録面に焦点を結ぶ。従って、上記パッケージ１０７の上下方向の厚さが、光ピックアップ装置の厚さを決める要因となる。
特開平８−１１１０２６号公報

そこで、この発明の課題は、ホログラム素子のパッケージに対する回転角度の変位量を抑制して、ハウジングに取り付けたときのパッケージのハウジングからのはみ出しをほぼ防止できるピックアップ装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明のピックアップ装置の製造方法は、
発光素子および受光素子をパッケージに取り付ける工程と、
上記パッケージにホログラム素子を配置する工程と、
上記発光素子からの照射光を上記ホログラム素子を介してディスクに反射させて、この反射光を上記ホログラム素子を介して上記受光素子に入射させる工程と、
上記反射光の上記受光素子での受光強度が略最大となるように、上記ホログラム素子を、上記発光素子の光軸を中心として回転させると共に上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させる工程と、
上記パッケージに上記ホログラム素子を位置決めする工程と
を備えることを特徴としている。

この発明のピックアップ装置の製造方法によれば、上記反射光の上記受光素子での受光強度が略最大となるように、上記ホログラム素子を、上記発光素子の光軸を中心として回転させると共に上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させているので、上記パッケージに対する上記ホログラム素子の上記発光素子の光軸回りの回転角度の変位量を小さくすることができる。

したがって、上記ホログラム素子が位置決めされた上記パッケージを、各種光学部品が組み込まれているハウジングに取り付けるときに、上記パッケージを上記ハウジングに対して大きく回転移動させて補正する必要がなくて、上記パッケージが上記ハウジングからはみ出ることをほぼ防止できる。このように、光学部品の配置精度が良好になって、ピックアップ装置の小型化を図ることができる。

また、一実施形態のピックアップ装置の製造方法では、
上記受光素子は、上記反射光が入射する２つの受光領域を有し、
上記反射光を上記２つの受光領域に均等に入射させることで、上記受光素子での受光強度が略最大となるようにしている。

この一実施形態のピックアップ装置の製造方法によれば、簡単な構成および方法で、上記受光素子での受光強度を略最大にすることができる。

また、一実施形態のピックアップ装置の製造方法では、
上記ホログラム素子を上記２つの受光領域の境界に対して垂直な方向に移動させることで、上記ホログラム素子を上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させるようにしている。

この一実施形態のピックアップ装置の製造方法によれば、上記ホログラム素子の上記一方向への移動距離を最短にできて、ピックアップ装置の小型化を図ることができる。

また、一実施形態のピックアップ装置の製造方法では、上記ホログラム素子を、上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させた後に、上記発光素子の光軸を中心として回転させている。

この発明のピックアップ装置の製造方法によれば、上記反射光の上記受光素子での受光強度が略最大となるように、上記ホログラム素子を、上記発光素子の光軸を中心として回転させると共に上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させているので、上記パッケージに対する上記ホログラム素子の上記発光素子の光軸回りの回転角度の変位量を小さくして、このピックアップ装置をハウジングに取り付けたときのハウジングからのはみ出しをほぼ防止できる。

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明のピックアップ装置の一実施形態である一部切欠き斜視図を示している。このピックアップ装置は、パッケージ７と、このパッケージ７のキャップ部６に取り付けられた光学素子３とを備える。この光学素子３はガラスブロックであり、この光学素子３の上面には、ホログラム素子１が形成され、上記光学素子３の下面（上記のパッケージ７のキャップ部６に対向する面）には、回折格子２が形成されている。

上記パッケージ７の内部には、（発光ダイオード等の）発光素子４と（フォトダイオード等の）受光素子５とが取り付けられている。上記パッケージ７のキャップ部６は、上記発光素子４から外部へ光が出射されると共に上記受光素子５に外部から光が入射されるように、構成されており、例えば、上記キャップ部６に孔が設けられている。

上記ホログラム素子１は、一方向からの入射光をそのまま出射するとともに、この一方向とは反対の他方向からの入射光を上記一方向からの入射光とは異なる方向に出射する。上記回折格子２は、上記発光素子４からの照射光を３つのビーム（トラッキングビーム）に分割する。

上記発光素子４からの照射光は、上記回折格子２に入射して３つのビームに分割され、上記ホログラム素子１を通過し、さらに、（図示しない）コリメートレンズで平行光となって、（図示しない）対物レンズで集光されて、ディスクの反射面に与えられる。

例えば、図６に示すように、上記ディスクＤの反射面には、（図示しない）複数のピットが、トラックＴに沿って列状に形成されている。照射光が、上記ピット以外のところに当たると、反射光の略全てが上記対物レンズに入射する。一方、照射光が上記ピットに当たると、光が散乱（回折）して、反射光は上記対物レンズにほとんど入射しない。このようにして、上記ピットの有無を識別し、上記ピットによって記録されたデータを読取る。上記回折格子２を透過した０次光によって、このようなデータ読み取りを行うために、０次光が上記トラックＴからずれないようにする必要がある。そのために、０次光が上記トラックＴの中心にあるとき、±１次光は上記トラックＴの左右に対称にずれるように配置し、それらのディスクＤからの反射光を受ける上記受光素子５の出力が等しくなるようにする。０次光が上記トラックＴの中心からずれると、±１次光の一方の光がピットにかかる割合が減少し、他方が増加するので、上記受光素子５の出力が非対称になる。従って、これらの出力を対称にするように制御すれば、０次光が上記トラックＴの中心から外れないようにすることができるのである。

上記対物レンズに入射した反射光は、上記コリメートレンズを通過し、上記ホログラム素子１で上記受光素子５に入射する。上記受光素子５は、複数の受光領域を有し、３つのビームが、各受光領域に入射する。また、上記ホログラム素子１からの反射光も、各受光領域に入射する。

次に、このピックアップ装置の製造方法を説明する。

まず、図１に示すように、上記発光素子４および上記受光素子５を上記パッケージ７の内部に取り付け、上記ホログラム素子１および上記回折格子２が取り付けられた上記光学素子３を、上記パッケージ７のキャップ部６上に配置する。

そして、上記発光素子４からの照射光を、上記回折格子２および上記ホログラム素子１を介して上記ディスクに反射させて、この反射光を上記ホログラム素子１で回折して（背景技術で説明したように）３つの受光素子５からそれぞれ所定の出力が出るようにＸ，Ｙ方向に調整する（これを、粗調工程という）。

このとき、図２に示すように、上記ディスクから返ってきた反射光は、上記ホログラム素子１により、上記受光素子５に回折光１０のように導かれる。上記受光素子５は、上記反射光が入射する２つの受光領域Ａ，Ｂを有し、上記反射光は、この２つの受光領域Ａ，Ｂから光量分の電気信号に変換される。粗調工程においては、上記２つの受光領域Ａ，Ｂの出力の合計が所定の値になるように調整される。次の微調工程の目標は、上記２つの受光領域Ａ，Ｂの出力が互いに等しくなるようにすることである。なお、図２では、１つの受光素子５のみを示し、他の２つの受光素子５は、例えば、図５に示すような構成である。

そして、この電気信号を観測して、上記２つの受光領域Ａ，Ｂのそれぞれの電気信号が均等になるように、上記ホログラム素子１の位置を動かす。このように、上記反射光を上記２つの受光領域Ａ，Ｂに均等に入射させることで、上記受光素子５での受光強度が最大となる。

ここで、図中、上記発光素子５の光軸の方向をＺ軸とする。上記発光素子４の光軸（Ｚ軸）に対して垂直な平面において、上記２つの受光領域Ａ，Ｂの境界Ｃが延在する方向をＸ軸とし、上記境界Ｃに対して垂直な方向をＹ軸とする。上記発光素子４の光軸（Ｚ軸）を中心として回転させたときの角変位量をθとする。

具体的に述べると、上記ホログラム素子１を、上記光学素子３（および上記回折格子２）と共に、図３に示すように、Ｙ軸方向に距離ｄ移動させた後（これを、Ｙ軸調整という）にＺ軸回りに角度θ₁回転させて（これを、回転調整という）、上記反射光１２を上記２つの受光領域Ａ，Ｂに均等に入射させる。Ｙ軸方向に移動させる量は、上記３つの受光素子５の光量が変化しない範囲で、かつ、θの調整量が最小となるような量であることが望ましい。

その後、上記パッケージ７に上記光学素子３を紫外線硬化樹脂等で固定して、ピックアップ装置を製造する。

このように製造されたピックアップ装置では、上記ホログラム素子１に対して回転調整だけでなくＹ軸調整を行っているので、上記パッケージ７に対する上記ホログラム素子１のＺ軸回りの回転移動量（角変位量）を小さくすることができる。

したがって、このピックアップ装置を、（コリメートレンズおよび対物レンズ等の）各種光学部品が組み込まれているハウジング（図７のハウジング１０９）に取り付けるときに、このピックアップ装置を上記ハウジングに対して大きく回転移動させて補正する必要がなくて、このピックアップ装置の上記パッケージ７が上記ハウジングからはみ出ることをほぼ防止できる。このように、光学部品の配置精度が良好になって、このピックアップ装置の小型化を図れる。

なお、上記ピックアップ装置を上記ハウジングに取り付けるとき、図６に示すように、このピックアップ装置から出射された複数（３つ）のビーム８を、ディスクＤのトラックＴに対して、一定の角度（角度α）で取り付ける必要がある。

さらに詳説すると、本発明の製造方法で製造されたピックアップ装置では、図３と図６に示すように、このピックアップ装置の上記ハウジングに対する角度の補正量は、（θ₁＋α）となり、図７に示す従来例での補正量（θ₀＋α）に比べて小さくなって、図７のはみ出し量εを略０にすることができる。言い方を変えれば、θの調整範囲が同じであればαを大きく調整できるので、トラック方向に対する３つのビーム８の並ぶ角度を調整する範囲を広くすることができる。

具体的に述べると、このＹ軸調整は、１〜２μm程度しか行うことが出来ないが、角変位量（回転角度）に換算すると、０．０６°〜０．１２°に相当し、はみ出し量εに置き換えると、上記パッケージ１０７の最大外形寸法Ｌが９ｍｍの場合で、１０〜２０μmに相当する。

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記受光素子５は、３つ以上の受光領域を有してもよく、また、上記ホログラム素子１は、ディスクで反射された反射光を３つではなく、２つだけに分割しても良く、４つ以上の光に分割しても良い。そして、２つ以上の光に分割して、上記受光素子５に入射するようにしてもよい。また、上記ホログラム素子１を、上記発光素子４の光軸を中心として回転させた後に、上記発光素子４の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させてもよい。

本発明のピックアップ装置の一実施形態を示す一部切欠き斜視図である。ホログラム素子から受光素子への回折を説明する説明図である。ホログラム素子からの反射光の調整を説明する説明図である。従来のピックアップ装置を示す一部切欠き斜視図である。従来のホログラム素子からの回折光の調整を説明する説明図である。ディスクの情報記録面におけるトラックと３つのビームとの関係を説明する説明図である。従来のピックアップ装置のハウジングからのはみ出しを説明する説明図である。ピックアップ装置の簡略構成図である。

符号の説明

１ホログラム素子
２回折格子
３光学素子
４発光素子
５受光素子
７パッケージ
１２反射光
Ａ，Ｂ受光領域
Ｃ境界
Ｄディスク

Claims

発光素子および受光素子をパッケージに取り付ける工程と、
上記パッケージにホログラム素子を配置する工程と、
上記発光素子からの照射光を上記ホログラム素子を介してディスクに反射させて、この反射光を上記ホログラム素子を介して上記受光素子に入射させる工程と、
上記反射光の上記受光素子での受光強度が略最大となるように、上記ホログラム素子を、上記発光素子の光軸を中心として回転させると共に上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させる工程と、
上記パッケージに上記ホログラム素子を位置決めする工程と
を備えることを特徴とするピックアップ装置の製造方法。
請求項１に記載のピックアップ装置の製造方法において、
上記受光素子は、上記反射光が入射する２つの受光領域を有し、
上記反射光を上記２つの受光領域に均等に入射させることで、上記受光素子での受光強度が略最大となるようにすることを特徴とするピックアップ装置の製造方法。
請求項２に記載のピックアップ装置の製造方法において、
上記ホログラム素子を上記２つの受光領域の境界に対して垂直な方向に移動させることで、上記ホログラム素子を上記発光素子の光軸に対して垂直な平面上の一方向に移動させるようにすることを特徴とするピックアップ装置の製造方法。