JP3699282B2 - Adjusting method of integrated optical head - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置で用いられる集積型光ヘッドを調整対象とする集積型光ヘッドの調整方法に関し、特に、集積型光ヘッドの調整の負荷を低減しつつ、高精度の調整を実現する集積型光ヘッドの調整方法に関する。
【0002】
近年のコンピュータシステムの高速化、データ量の急増化に伴い、補助記憶装置の果たす役割として、高速で大容量な記録再生が可能であることが要求されている。このため、CD−ROM、光ディスクなどの光学式情報記録再生装置の需要は年々増大傾向にあり、今後は、より安価で小型大容量の機種へと移行することが予想される。
【0003】
この小型大容量化を実現するために、記録媒体の高密度化、発光レーザの短波長化の開発が進められているが、装置全体のダウンサイジングを実現するためには、信頼性の高い小型光ヘッドの開発が行うことが必要であるとともに、この小型光ヘッドの調整技術を確立していく必要がある。
【0004】
【従来の技術】
光ディスク装置では、再生用のディテクタの他に、レーザビームが光ディスク上にフォーカスするようにと制御するのに用いるフォーカシング用のディテクタ(以下、FESディテクタと称する)と、レーザビームが光ディスクのトラックを追従していくようにと制御するのに用いられるトラッキング用のディテクタ(以下、TESディテクタと称する)とを備える。
【0005】
このFESディテクタは、例えば、図14に示すように、4分割の光センサ(A/B/C/D)で構成され、ビームスプリッタにより分離された反射光の光路に、収束用の球面レンズとシリンドリカルレンズを挿入して、縦方向と横方向でレーザビームの収束位置の異なる非点収差を発生させる光学系を用いるときに使用されるものであって、収束光の形状が縦長又は横長に変化することを利用して、焦点誤差を検出するものである。
【0006】
一方、TESディテクタは、例えば、図15に示すように、2分割の光センサ(A/B)で構成され、レーザビームとトラックの位置が一致しているときには、光ディスクからの反射光が左右等しい強度分布を示すのに対して、この位置関係がずれると、左右の強度分布が非対称になることを利用して、トラッキング誤差を検出するものである。
【0007】
FESディテクタの出力するフォーカスエラー信号と、TESディテクタの出力するトラックエラー信号とは、図16に示すような信号形態を示すものであり、レーザビームの焦点が合い、かつ、レーザビームとトラックの位置とが一致しているときには、図中のα点(フォーカスエラー信号が0Vとなる点)と、図中のβ点(トラックエラー信号の振幅が最大になる点)とが一致するとともに、トラックエラー信号の正負最大出力値の平均値が0Vを示すという特性を示す。
【0008】
これから、従来では、光学ディスク装置の粗調整が完了すると、光ディスクを回転させながら、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を収集する構成を採って、このとき収集するフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号がこの特性状態になるようと、FESディテクタやTESディテクタや光学系を構成するホログラムなどの取付位置を微調整するという方法を採っていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来技術に従っていると、光ディスクを回転させながら、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を収集するという構成を採ることから、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号が安定しないことで、FESディテクタやTESディテクタやホログラムなどの取付位置の微調整が難しいという問題点があった。
【0010】
すなわち、このような従来技術に従っていると、フォーカスエラー信号とトラックエラー信号という2つの信号の間に成立する関係が規定のものになるようにと、FESディテクタやTESディテクタやホログラムなどを微調整する必要があることから、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号が安定しないと、その調整が難しいのである。
【0011】
この問題点を解決するために、光ディスクを模擬する揺動媒体片を用いる疑似光学系を使って、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を収集するという方法を採ることもできる。
【0012】
確かに、この方法を採ると、実際に光ディスクを回転させるのに比べて、安定したフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を収集することが可能となり、従来技術に比べてFESディテクタやTESディテクタやホログラムなどの取付位置の微調整の負荷を大幅に低減できるようになるものの、調整時に収集するフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号が実際に使用するものと異なることから、実際に使用されるときに最適位置に調整されていないことが起こる可能性が出てくる。
【0013】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、集積型光ヘッドを組み立てるときに、集積型光ヘッドの調整の負荷を低減しつつ、高精度の調整を実現する新たな技術の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光素子と、フォーカスエラー信号を生成するフォーカス用受光素子と、トラックエラー信号を生成するトラック用受光素子と、再生信号を生成する再生用受光素子とがステムに集積化されるとともに、この集積モジュールのキャップに、発光素子の発光する光を光ディスク媒体に照射し、その照射に応じて光ディスク媒体から反射される光をスプリットして、その一方の光を再生用受光素子に入射する第1の光学素子と、第1の光学素子によりスプリットされるもう一方の光をフォーカス用受光素子及びトラック用受光素子の入射する第2の光学素子とをマウントすることで構成される集積型光ヘッドを調整対象とする。
このように構成される集積型光ヘッドを調整対象として、本発明では、(イ)第1の光学素子を取り付ける前に、フォーカス用受光素子の生成するフォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけつつ、トラック用受光素子の生成するトラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号の振幅が最大になるように、第2の光学素子の取付位置を調整し、(ロ)第1の光学素子を取り付ける前に、フォーカス用受光素子の生成するフォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけつつ、トラック用受光素子の生成するトラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号の全振幅の中心値が基準値になるように、第2の光学素子の取付位置を調整し、(ハ)第1の光学素子を取り付ける前に、フォーカス用受光素子の生成するフォーカスエラー信号を使ったフォーカスサーボを解除しつつ、フォーカス用受光素子の生成するフォーカスエラー信号を収集して、そのときに収集するフォーカスエラー信号の微分値が最大になるように、第2の光学素子の取付位置を調整する。
そして、(ニ)第2の光学素子の取付位置の調整を完了した後に、第1の光学素子を取付位置に配置し、フォーカス用受光素子の生成するフォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけるとともに、トラック用受光素子の生成するトラックエラー信号を使ってトラックサーボをかけつつ、再生用受光素子の生成する再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号の振幅が最大になるように、第1の光学素子の取付位置を調整する。
【0017】
次に、本発明による集積型光ヘッドの調整方法について具体的に説明する。
本発明は、例えば、図1に示すような、レーザダイオード10と、サーボエラー信号(フォーカスエラー信号/トラックエラー信号)の生成用に用意されるサーボ用ディテクタ11(FESディテクタ/TESディテクタ)と、再生信号の生成用に用意される再生用ディテクタ12とがステム13に集積化され、この集積モジュールのキャップ14に、光ディスクから反射される光を回折してサーボ用ディテクタ11に照射するホログラム15と、レーザダイオード10の発光するレーザビームを光ディスクに照射するとともに、光ディスクから反射される光をスプリットして、一方のスプリット光をホログラム15に入射し、他方のスプリット光を再生用ディテクタ12に入射する複合プリズム16とをマウントする集積型光ヘッド1を調整対象として、次の処理手順で、ホログラム15及び複合プリズム16の取付位置を調整する。
【0018】
すなわち、先ず最初に、ホログラム15の取付位置の調整を行うべく、複合プリズム16をマウントしない粗調整の終了した集積型光ヘッド1を、図2に示すように、集積型光ヘッド1の組立装置に取り付ける。
【0019】
ここで、図2中、100は調整用に用意される光ディスク、20はコリメータレンズであって、集積型光ヘッド1の出射するレーザビームを平行光に変換するもの、21は対物レンズであって、コリメータレンズ20により平行光にされたレーザビームを光ディスク100に集光するもの、22は2軸アクチュエータであって、対物レンズ21の位置を移動させるもの、23はサーボ系回路であって、2軸アクチュエータ22を制御するもの、24は信号検出回路であって、サーボ用ディテクタ11の出力するサーボエラー信号や、再生用ディテクタ12の出力する再生信号を検出するもの、25は自動ステージであって、ホログラム15や複合プリズム16の位置を移動させるもの、26はステージコントローラであって、自動ステージ25の移動を制御するもの、27はホストコンピュータであって、本発明の処理手順を実行するものである。
この2軸アクチュエータ22とサーボ系回路23とでサーボ機構が構成されて、このサーボ機構は、集積型光ヘッド1の出射するレーザビームが調整用に用意される光ディスク100上をフォーカスするようにと制御するとともに、その光ディスク100のトラックを追従するようにと制御するように動作する。
【0020】
ホストコンピュータ27は、集積型光ヘッド1のホログラム15の取付位置を微調整する場合には、光ディスク100が回転しているときに、サーボ系回路23に対して、信号検出回路24の検出するフォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけるように指示するとともに、その指示に応答してフォーカスサーボがかかるときに、信号検出回路24の検出するトラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号の振幅が最大になるようにと、ステージコントローラ26を介して自動ステージ25を制御することで、ホログラム15の取付位置を微調整するとともに、そのときに収集するトラックエラー信号の全振幅の中心値が基準値となるようにと、ステージコントローラ26を介して自動ステージ25を制御することで、ホログラム15の取付位置を微調整する。
【0021】
この調整処理が終了すると、ホストコンピュータ27は、サーボ系回路23に対して、フォーカスサーボの解除を指示した後、信号検出回路24の検出するフォーカスエラー信号を収集して、そのとき収集するフォーカスエラー信号の微分値が最大になるようにと、ステージコントローラ26を介して自動ステージ25を制御することで、ホログラム15の取付位置を微調整する。
【0022】
このホログラム15の取付位置の微調整が終了すると、紫外線硬化型の接着剤などを使ってホログラム15が取り付けられた後、図3に示すように、複合プリズム16がマウントされて、既存の調整技術に従ってその取付位置の粗調整が行われる。
【0023】
複合プリズム16の取付位置の粗調整が終了すると、ホストコンピュータ27は、光ディスク100が回転しているときに、サーボ系回路23に対して、信号検出回路24の検出するフォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけるように指示するとともに、信号検出回路24の検出するトラックエラー信号を使ってトラックサーボをかけるように指示し、その指示に応答してフォーカスサーボ及びトラックサーボがかかるときに、信号検出回路24の検出する再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号の振幅が最大になるようにと、ステージコントローラ26を介して自動ステージ25を制御することで、複合プリズム16の取付位置を微調整する。
【0024】
この複合プリズム16の取付位置の微調整が終了すると、紫外線硬化型の接着剤などを使って複合プリズム16が取り付けられることになる。
このように、本発明は、フォーカスサーボ及びトラックサーボを実行するサーボ機構を使って、調整用に用意する光ディスク100を回転させながら、ホログラム15や複合プリズム16などの装置構成要素の取付位置を微調整できるようにする構成を採るものであり、フォーカスサーボをかけつつ、トラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号が規定のものになるようにと装置構成要素の取付位置を微調整するとともに、フォーカスサーボ及びトラックサーボをかけつつ、再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号が規定のものになるようにと装置構成要素の取付位置を微調整するという構成を採ることから、実際に使用される状態で装置構成要素の調整を実行できるようになることで高精度の調整を実行できるようになるとともに、その調整にかかる負荷を大幅に低減できるようになる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に従って本発明を詳細に説明する。
図4に、図1に示した集積型光ヘッド1の調整に用いる装置の構成を図示する。図中、図2で説明したものと同じものについては同一の記号で示してある。
【0026】
30は把持ハンドであって、X軸/Y軸/Z軸/θ回転を有する自動ステージ群25に設けられて、ホログラム15や複合プリズム16を把持するもの、31はドライブであって、光ディスク100を回転させるスピンドルモータや光軸の調整された対物レンズ21及びコリメータレンズ20を備えるもの、32はCCDカメラであって、図示しない画像処理装置に接続されて、レーザダイオード10の発光点などの認識処理を実行するもの、33は1軸水平移動ステージであって、ステージコントローラ26により制御されて、ドライブ31とCCDカメラ32とを交換するもの、34はX軸/Y軸を有する自動ステージ群であって、ステージコントローラ26により制御されて、治具に取り付けた集積型光ヘッド1のステム13を移動するもの、35はエアーテーブルであって、自動ステージ群34をCCDカメラ32の光軸上に移動するもの、36はヘッドアンプであって、サーボ用ディテクタ11の出力信号や再生用ディテクタ12の出力信号を増幅するもの、37はADボードであって、信号検出回路24の検出するサーボエラー信号や再生信号をディジタル信号に変換して、ホストコンピュータ27に入力するものである。
【0027】
ドライブ31としては、実機のものを用いることが可能であり、このようにすると、ドライブの個体差に起因する位置決め誤差を完全に除去することが可能である。
【0028】
ヘッドアンプ36により増幅されたサーボ用ディテクタ11の出力信号は、信号検出回路24によりフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号に変換され、これを受けて、サーボ系回路23は、対物レンズ21を光ディスク100の媒体面及びトラック溝に追従させるようにとサーボをかける。
【0029】
ホストコンピュータ27は、ADボート37を介して、このときのフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を入力するとともに、ヘッドアンプ36により増幅された再生用ディテクタ12の出力する再生信号を入力する。更に、ホストコンピュータ27は、GPIBなどのインタフェースを介して、1軸水平移動ステージ33の位置を認識して、所定のフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号が得られるようにと、1軸水平移動ステージ33を移動させることが可能になっている。
【0030】
把持ハンド30は、図5に示すように、開角が90度のV溝42を持つ不動フィンガ40と、開角が90度のV溝43を持つ可動フィンガ41とを有し、このV溝42,43の上端には、水平突き当て部44,45が形成されている。可動フィンガ41は、リニアスライド46によって保持され、エアーシリンダ47により開閉できるようになっており、この構造により、角型のホログラム15や複合プリズム16をその対角で挟むことで保持する。
【0031】
この図4に図示した装置を使って集積型光ヘッド1の調整を行う場合、先ず最初に、把持ハンド30で把持したホログラム15をレーザダイオード10の光軸上に移動させ、ホログラム15をCCDカメラ32で認識して、所定の取付位置に位置決めすることで粗調整を行う。
【0032】
この粗調整が終了すると、図16に示すような信号形態をとるフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号が出力されることになる。続いて、このフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を使って、ホログラム15の取付位置の微調整を行う。
【0033】
ホログラム15の微調整が終了すると、続いて、複合プリズム16の調整に入って、把持ハンド30で把持した複合プリズム16をレーザダイオード10の光軸上に移動させ、複合プリズム16をCCDカメラ32で認識して、所定の取付位置に位置決めすることで粗調整を行う。
【0034】
この粗調整が終了すると、フォーカスエラー信号及びトラックエラー信号を使って、複合プリズム16の取付位置の微調整を行う。これが終了すると、集積型光ヘッド1の調整が完了する。
【0035】
図6及び図7に、ホストコンピュータ27に展開される微調整処理実行プログラムが集積型光ヘッド1の微調整を行うべく実行する処理手順の一実施例を図示する。次に、この処理手順に従って、本発明に従う集積型光ヘッド1の微調整について詳細に説明する。
【0036】
最初に、図6の処理手順に従って、ホログラム15の微調整処理について説明する。
オペレータは、光ディスク100を回転させるとともに、レーザダイオード10を発光させることでホログラム15の微調整の準備が完了すると、ホストコンピュータ27に展開される微調整処理実行プログラムを起動し、これを受けて、微調整処理実行プログラムは、ホログラム15の取付位置の微調整に入って、図6の処理手順に示すように、先ず最初に、ステップ1で、サーボ系回路23に対してフォーカスサーボをかけるように指示することで、フォーカスサーボをかける。
【0037】
この指示に応答して、フォーカスサーボがかかることで、対物レンズ21が光ディスク100の媒体面から一定の距離に位置するようにと制御され、これにより、フォーカスエラー信号が基準電圧(例えば0V)となることで、図8に示すようなフォーカスエラー信号及びトラックエラー信号が出力されることになる。
【0038】
続いて、ステップ2で、ステージコントローラ26を介して自動ステージ群25を制御することで、ホログラム15の取付位置を規定方向に移動し、続くステップ3で、そのときのトラックエラー信号を収集する。
【0039】
ここで、このステップ2で行うホログラム15の取付位置移動処理は、図9に示すように、ホログラム15をθ方向(レーザビームを回転軸とする回転方向)に回転することで行う。
【0040】
続いて、ステップ4で、この収集するトラックエラー信号の振幅が最大になったのか否かを検出して、最大にならないことを判断するときにはステップ2に戻っていくことで、フォーカスサーボがかかった状態でトラックエラー信号が最大になるホログラム15の取付位置を探し出す。
【0041】
このようにして、ホログラム15の取付位置をθ方向に移動(回転)していって、図10に示すように、フォーカスサーボがかかった状態でトラックエラー信号の振幅が最大になる箇所を見つけることで、ホログラム15のθ方向の取付位置を決定するのである。
【0042】
続いて、ステップ5で、ステージコントローラ26を介して自動ステージ群25を制御することで、ホログラム15の取付位置を規定方向に移動し、続くステップ6で、そのときのトラックエラー信号を収集する。
【0043】
ここで、このステップ5で行うホログラム15の取付位置移動処理は、図9に示すように、ホログラム15を例えばX軸方向(レーザダイオード10からサーボ用ディテクタ11に向かう方向)に移動することで行う。ここで、この移動方向はサーボ用ディテクタ11のパターンに依存する。
【0044】
続いて、ステップ7で、この収集するトラックエラー信号の全振幅の中心値が基準電圧(例えば0V)となったのか否かを検出して、基準電圧とならないことを判断するときにはステップ5に戻っていくことで、フォーカスサーボがかかった状態でトラックエラー信号の全振幅の中心値が基準電圧となるホログラム15の取付位置を探し出す。
【0045】
このようにして、ホログラム15の取付位置をX軸方向に移動していって、図11に示すように、フォーカスサーボがかかった状態でトラックエラー信号の振幅の中心値が基準電圧となる箇所を見つけることで、ホログラム15のX軸方向の取付位置を決定するのである。
【0046】
続いて、ステップ8で、サーボ系回路23に対してフォーカスサーボの解除を指示することで、フォーカスサーボを解除する。このフォーカスサーボの解除に従って、図16に示したような信号形態のフォーカスエラー信号が出力されることになる。
【0047】
続いて、ステップ9で、ステージコントローラ26を介して自動ステージ群25を制御することで、ホログラム15の取付位置を規定方向に移動し、続くステップ10で、そのときのフォーカスエラー信号を入手してその微分値を算出することで、フォーカスエラー信号の微分値を収集する。
【0048】
ここで、このステップ9で行うホログラム15の取付位置移動処理は、図9に示すように、ホログラム15を例えばY軸方向(X軸とレーザビームとの形成する面に直交する方向)に移動することで行う。ここで、この移動方向はサーボ用ディテクタ11のパターンに依存する。
【0049】
続いて、ステップ11で、この収集するトラックエラー信号の微分値が最大になったのか否かを検出して、最大にならないことを判断するときにはステップ9に戻っていくことで、フォーカスサーボがかからない状態でフォーカスエラー信号の微分値が最大になるホログラム15の取付位置を探し出す。
【0050】
このようにして、ホログラム15をY軸方向に移動していって、図12に示すように、フォーカスサーボがかからない状態でフォーカスエラー信号の微分値が最大になる箇所を見つけることで、ホログラム15のX軸方向の取付位置を決定するのである。
【0051】
以上に説明した図6の処理手順に従って、ホログラム15の微調整が完了する。このホログラム15の微調整を完了すると、紫外線硬化型の接着剤などを使ってホログラム15の取付位置を固定した後、複合プリズム16の調整に入って、把持ハンド30で把持した複合プリズム16をレーザダイオード10の光軸上に移動させ、複合プリズム16をCCDカメラ32で認識して、所定の取付位置に位置決めすることで粗調整を行う。続いて、複合プリズム16の取付位置の微調整を行う。
【0052】
次に、図7の処理手順に従って、複合プリズム16の微調整処理について説明する。
オペレータは、光ディスク100を回転させるとともに、レーザダイオード10を発光させることで複合プリズム16の微調整処理の準備が完了すると、ホストコンピュータ27に展開される微調整処理実行プログラムを起動し、これを受けて、微調整処理実行プログラムは、複合プリズム16の取付位置の微調整処理に入って、図7の処理手順に示すように、先ず最初に、ステップ1で、サーボ系回路23に対してフォーカスサーボ及びトラックサーボをかけるように指示することで、フォーカスサーボ及びトラックサーボをかける。
【0053】
続いて、ステップ2で、ステージコントローラ26を介して自動ステージ群25を制御することで、複合プリズム16の取付位置を移動し、続くステップ3で、そのときの再生信号を収集する。
【0054】
ここで、このステップ2で行う複合プリズム16の取付位置移動処理は、上述したθ方向/X軸方向/Y軸方向に移動(回転)することで行う。また、再生信号の振幅が最大になる複合プリズム16の取付位置の検出を容易にするために、光ディスク100は規定のデータ(例えば2T)を記録するものを用いることが好ましい。
【0055】
続いて、ステップ4で、この収集する再生信号の振幅が最大になったのか否かを検出して、最大にならないことを判断するときにはステップ2に戻っていくことで、フォーカスサーボ及びトラック信号がかかった状態で再生信号の振幅が最大になる複合プリズム16の取付位置を探し出す。
【0056】
このようにして、複合プリズム16をθ方向/X軸方向/Y軸方向に移動していって、フォーカスサーボ及びトラックサーボがかかった状態で再生信号の振幅が最大になる箇所を見つけることで、複合プリズム16の取付位置を決定するのである。
【0057】
この複合プリズム16の微調整を完了すると、紫外線硬化型の接着剤などを使って複合プリズム16の取付位置を固定することで、集積型光ヘッド1の調整が完了する。
【0058】
本発明は、フォーカスサーボ及びトラックサーボを実行するサーボ機構を使って、調整用に用意する光ディスク100を回転させながら、ホログラム15や複合プリズム16などの装置構成要素の取付位置を微調整できるようにする構成を採るものであり、フォーカスサーボをかけつつ、トラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号が規定のものになるようにと装置構成要素の取付位置を微調整するとともに、フォーカスサーボ及びトラックサーボをかけつつ、再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号が規定のものになるようにと装置構成要素の取付位置を微調整するという構成を採ることを要旨とするものであるが、この構成を実機上で利用することも考えられる。
【0059】
すなわち、図13に示すような装置構成を採る光ディスク装置に対して利用する場合には、フォーカスサーボをかけつつ、トラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号が規定のものになるようにと例えばTESディテクタの取付位置を微調整することになる。また、フォーカスサーボ及びトラックサーボをかけつつ、再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号が規定のものになるようにと例えば再生用ディテクタの取付位置を微調整することになる。
【0060】
図示実施例に従って本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、実施例では、先ず最初に、フォーカスサーボがかかった状態でトラックエラー信号が最大になるホログラム15の取付位置を探し出し、続いて、フォーカスサーボがかかった状態でトラックエラー信号の全振幅の中心値が基準電圧となるホログラム15の取付位置を探し出し、続いて、フォーカスサーボがかからない状態でトラックエラー信号の微分値が最大になるホログラム15の取付位置を探し出し、最後に、フォーカスサーボ及びトラックサーボがかかった状態で再生信号が最大になる複合プリズム16の取付位置を探し出す構成を採ったが、これらの調整処理はそれぞれ独立したものであり、他の調整処理に関係なく実行できるものである。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、フォーカスサーボ及びトラックサーボを実行するサーボ機構を使って、調整用に用意する光ディスクを回転させながら、ホログラムや複合プリズムなどの装置構成要素の取付位置を微調整できるようにする構成を採るものであり、フォーカスサーボをかけつつ、トラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号が規定のものになるようにと装置構成要素の取付位置を微調整するとともに、フォーカスサーボ及びトラックサーボをかけつつ、再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号が規定のものになるようにと装置構成要素の取付位置を微調整するという構成を採ることから、実際に使用される状態で装置構成要素の調整を実行できるようになることで高精度の調整を実行できるようになるとともに、その調整にかかる負荷を大幅に低減できるようになる。
【0062】
そして、調整で使用する信号と実機ドライブで使用する信号とが同一ものにできるようになることから、実機ドライブの個体差に起因する位置決め誤差を最小限に抑制することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】集積型光ヘッドの説明図である。
【図2】集積型光ヘッドの調整処理の説明図である。
【図3】集積型光ヘッドの調整処理の説明図である。
【図4】集積型光ヘッドの調整に用いる装置の説明図である。
【図5】把持ハンドの説明図である。
【図6】集積型光ヘッドの微調整の処理手順である。
【図7】集積型光ヘッドの微調整の処理手順である。
【図8】サーボエラー信号の説明図である。
【図9】ホログラムの取付位置移動の説明図である。
【図10】サーボエラー信号の説明図である。
【図11】サーボエラー信号の説明図である。
【図12】サーボエラー信号の説明図である。
【図13】光ディスク装置の説明図である。
【図14】FESディテクタの説明図である。
【図15】TESディテクタの説明図である。
【図16】サーボエラー信号の説明図である。
【符号の説明】
10 レーザダイオード
11 サーボ用ディテクタ
12 再生用ディテクタ
15 ホログラム
16 複合プリズム
20 コリメータレンズ
21 対物レンズ
22 2軸アクチュエータ
23 サーボ系回路
24 信号検出回路
25 自動ステージ
26 ステージコントローラ
27 ホストコンピュータ
100 光ディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an integrated optical head used in an optical disk apparatus.CollectionHow to adjust the stacked optical headTo the lawIn particular, it achieves high-precision adjustment while reducing the adjustment load of the integrated optical head.CollectionHow to adjust the stacked optical headTo the lawRelated.
[0002]
With the recent increase in the speed of computer systems and the rapid increase in data volume, the role of auxiliary storage devices is required to be capable of high-speed and large-capacity recording / reproduction. For this reason, the demand for optical information recording / reproducing apparatuses such as CD-ROMs and optical discs is increasing year by year, and it is expected that they will shift to cheaper, smaller and larger capacity models in the future.
[0003]
In order to realize this small size and large capacity, the development of high-density recording media and short-wavelength emission lasers is underway. To achieve downsizing of the entire device, a highly reliable compact size is required. It is necessary to develop an optical head, and it is necessary to establish an adjustment technology for this small optical head.
[0004]
[Prior art]
In an optical disk apparatus, in addition to a reproduction detector, a focusing detector (hereinafter referred to as an FES detector) used to control the laser beam to be focused on the optical disk, and the laser beam follow the track of the optical disk. A tracking detector (hereinafter referred to as a TES detector) that is used to perform control.
[0005]
For example, as shown in FIG. 14, this FES detector is composed of a four-part photosensor (A / B / C / D), and a converging spherical lens and an optical path of reflected light separated by a beam splitter. Used when an optical system that inserts a cylindrical lens to generate astigmatism with different laser beam convergence positions in the vertical and horizontal directions, and the shape of the convergent light changes vertically or horizontally This is used to detect a focus error.
[0006]
On the other hand, for example, as shown in FIG. 15, the TES detector is composed of a two-part photosensor (A / B), and when the position of the laser beam coincides with the track, the reflected light from the optical disc is equal on the left and right. In contrast to the intensity distribution, the tracking error is detected by utilizing the fact that the right and left intensity distributions become asymmetric when the positional relationship is shifted.
[0007]
The focus error signal output from the FES detector and the track error signal output from the TES detector have a signal form as shown in FIG. 16, and the laser beam is focused, and the positions of the laser beam and the track are as follows. Is coincident with the α point (the point where the focus error signal is 0V) in the figure and the β point (the point where the amplitude of the track error signal is maximized) in the figure, and the track error It shows the characteristic that the average value of the positive and negative maximum output values of the signal indicates 0V.
[0008]
Thus, conventionally, when the coarse adjustment of the optical disk device is completed, a configuration is adopted in which the focus error signal and the track error signal are collected while rotating the optical disk. In order to be in the state, a method of finely adjusting the mounting position of the FES detector, the TES detector, the hologram constituting the optical system, and the like has been adopted.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to such a conventional technique, since the focus error signal and the track error signal are collected while rotating the optical disc, the focus error signal and the track error signal are not stable, and thus the FES detector and There was a problem that it was difficult to finely adjust the mounting position of the TES detector or hologram.
[0010]
That is, according to such a conventional technique, the FES detector, the TES detector, the hologram, etc. are finely adjusted so that the relationship established between the two signals of the focus error signal and the track error signal becomes a specified one. Since the focus error signal and the track error signal are not stable, the adjustment is difficult.
[0011]
In order to solve this problem, a method of collecting a focus error signal and a track error signal by using a pseudo optical system using an oscillating medium piece that simulates an optical disk can be adopted.
[0012]
Certainly, this method makes it possible to collect more stable focus error signal and track error signal than actually rotating the optical disc, and FES detector, TES detector, hologram, etc. However, the focus error signal and track error signal collected during adjustment are different from those actually used. There is a possibility that things that are not adjusted will happen.
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances,When assembling the integrated optical head,New to achieve high-precision adjustment while reducing adjustment loadTechnicalFor the purpose of provision.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a light emitting element, a focus light receiving element that generates a focus error signal, a track light receiving element that generates a track error signal, and a reproduction light receiving element that generates a reproduction signal are integrated in a stem. The cap of the integrated module is irradiated with the light emitted from the light emitting element onto the optical disk medium, and the light reflected from the optical disk medium is split in accordance with the irradiation, and one of the lights is incident on the reproducing light receiving element. Integrated light configured by mounting a first optical element and a second optical element on which the other light split by the first optical element is incident on the focus light receiving element and the track light receiving element Adjust the head.
With the integrated optical head configured as described above as an adjustment target, in the present invention, (a) applying a focus servo using a focus error signal generated by the focus light-receiving element before attaching the first optical element. Collecting the track error signal generated by the light receiving element for the track and adjusting the mounting position of the second optical element so that the amplitude of the track error signal collected at that time is maximized; Before mounting the optical element, collect the track error signal generated by the track light receiving element while applying focus servo using the focus error signal generated by the focus light receiving element, and collect the track error signal at that time (C) Before mounting the first optical element, adjust the mounting position of the second optical element so that the center value of all the amplitudes becomes the reference value. The focus error signal generated by the focus light receiving element is collected while releasing the focus servo using the focus error signal generated by the focus light receiving element, and the differential value of the focus error signal collected at that time is maximized. Thus, the mounting position of the second optical element is adjusted.
(D) After the adjustment of the mounting position of the second optical element is completed, the first optical element is placed at the mounting position, and focus servo is applied using the focus error signal generated by the focus light receiving element. , While collecting the track servo using the track error signal generated by the light receiving element for the track, collecting the reproduction signal generated by the light receiving element for reproduction, so that the amplitude of the reproduction signal collected at that time is maximized, The mounting position of the first optical element is adjusted.
[0017]
NextNext, a method for adjusting an integrated optical head according to the present invention will be described in detail.
The present invention, for example, as shown in FIG. 1, a
[0018]
That is, first, the integrated
[0019]
Here, in FIG.Prepared for adjustmentAn optical disk, 20 is a collimator lens that converts the laser beam emitted from the integrated
The
[0020]
When the
[0021]
When this adjustment processing is completed, the
[0022]
When the fine adjustment of the mounting position of the
[0023]
When the coarse adjustment of the mounting position of the
[0024]
When the fine adjustment of the mounting position of the
In this way,AkiraServo mechanism that performs focus servo and track servoUse to adjustA configuration that allows fine adjustment of the mounting positions of device components such as the
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to embodiments.
FIG. 4 shows the configuration of an apparatus used for adjusting the integrated
[0026]
Reference numeral 30 denotes a gripping hand, which is provided on the
[0027]
As the drive 31, it is possible to use an actual device, and in this way, it is possible to completely eliminate the positioning error caused by the individual difference of the drive.
[0028]
The output signal of the
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 5, the gripping hand 30 has a
[0031]
When the integrated
[0032]
When this rough adjustment is completed, a focus error signal and a track error signal having the signal form shown in FIG. 16 are output. Subsequently, the mounting position of the
[0033]
When the fine adjustment of the
[0034]
When this rough adjustment is completed, the mounting position of the
[0035]
FIG. 6 and FIG. 7 show an embodiment of a processing procedure executed by the fine adjustment processing execution program developed in the
[0036]
First, the fine adjustment processing of the
When the operator rotates the optical disc 100 and causes the
[0037]
In response to this instruction, the focus servo is applied, so that the
[0038]
Subsequently, in
[0039]
Here, the process of moving the attachment position of the
[0040]
Subsequently, in
[0041]
In this manner, the mounting position of the
[0042]
Subsequently, in
[0043]
Here, the attachment position moving process of the
[0044]
Subsequently, in
[0045]
In this way, the mounting position of the
[0046]
Subsequently, in
[0047]
Subsequently, in step 9, the
[0048]
Here, as shown in FIG. 9, the
[0049]
Subsequently, in
[0050]
In this way, the
[0051]
The fine adjustment of the
[0052]
Next, fine adjustment processing of the
When the operator rotates the optical disc 100 and causes the
[0053]
Subsequently, in
[0054]
Here, the mounting position moving process of the
[0055]
Subsequently, in
[0056]
In this way, by moving the
[0057]
When the fine adjustment of the
[0058]
The present inventionTheServo mechanism that performs focus servo and track servoUse to adjustA configuration that allows fine adjustment of the mounting positions of device components such as the
[0059]
Ie, figureFor an optical disk apparatus having the apparatus configuration shown in FIG.If you want to useWhile applying the focus servo, the track error signal is collected, and the mounting position of the TES detector, for example, is finely adjusted so that the track error signal collected at that time becomes a specified one. Further, the reproduction signal is collected while applying the focus servo and the track servo, and the attachment position of the reproduction detector is finely adjusted so that the reproduction signal collected at that time becomes a specified one.
[0060]
Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto. For example, in the embodiment, first, the mounting position of the
[0061]
【The invention's effect】
As explained above, in the present inventionTheServo mechanism that performs focus servo and track servoUse to adjustA configuration that allows you to fine-tune the mounting position of device components such as holograms and composite prisms while rotating the optical disk to be preparedIs takenWhile applying the focus servo, collect the track error signal, finely adjust the mounting position of the device components so that the track error signal collected at that time becomes the specified one, and apply the focus servo and track servo However, since the reproduction signal is collected and the mounting position of the apparatus component is finely adjusted so that the reproduction signal collected at that time becomes a specified one, the apparatus is actually used. By being able to execute the adjustment of the components, it becomes possible to execute a highly accurate adjustment, and it is possible to greatly reduce the load required for the adjustment.
[0062]
Since the signal used for the adjustment and the signal used for the actual machine drive can be made the same, the positioning error due to the individual difference of the actual machine drive can be minimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an integrated optical head.
FIG. 2 is an explanatory diagram of adjustment processing of an integrated optical head.
FIG. 3 is an explanatory diagram of adjustment processing of the integrated optical head.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an apparatus used for adjusting an integrated optical head.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a gripping hand.
FIG. 6 is a processing procedure for fine adjustment of an integrated optical head.
FIG. 7 is a processing procedure for fine adjustment of an integrated optical head.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a servo error signal.
FIG. 9 is an explanatory diagram of movement of the hologram attachment position.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a servo error signal.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a servo error signal.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a servo error signal.
FIG. 13 is an explanatory diagram of an optical disk device.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an FES detector.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a TES detector.
FIG. 16 is an explanatory diagram of a servo error signal.
[Explanation of symbols]
10 Laser diode
11 Servo detector
12 Reproduction detector
15 Hologram
16 Compound prism
20 Collimator lens
21 Objective lens
22 2-axis actuator
23 Servo system circuit
24 Signal detection circuit
25 Automatic stage
26 Stage controller
27 Host computer
100 optical disc
Claims (2)
上記第1の光学素子を取り付ける前に、フォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけつつ、トラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号の振幅が最大になるように、上記第2の光学素子の取付位置を調整する第1の過程と、
上記第1の光学素子を取り付ける前に、フォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけつつ、トラックエラー信号を収集して、そのときに収集するトラックエラー信号の全振幅の中心値が基準値になるように、上記第2の光学素子の取付位置を調整する第2の過程と、
上記第1の光学素子を取り付ける前に、フォーカスサーボを解除しつつ、フォーカスエラー信号を収集して、そのときに収集するフォーカスエラー信号の微分値が最大になるように、上記第2の光学素子の取付位置を調整する第3の過程と、
上記第1、第2及び第3の過程により上記第2の光学素子の取付位置の調整を完了した後に、上記第1の光学素子を取付位置に配置し、フォーカスエラー信号を使ってフォーカスサーボをかけるとともに、トラックエラー信号を使ってトラックサーボをかけつつ、再生信号を収集して、そのときに収集する再生信号の振幅が最大になるように、上記第1の光学素子の取付位置を調整する第4の過程とを備えることを、
特徴とする集積型光ヘッドの調整方法。A light-emitting element, a focus light-receiving element that generates a focus error signal, a track light-receiving element that generates a track error signal, and a reproduction light-receiving element that generates a reproduction signal are integrated in the stem. The light emitted from the light emitting element is irradiated onto the cap of the optical disk medium, the light reflected from the optical disk medium is split in accordance with the irradiation, and one of the lights is incident on the reproducing light receiving element. And the second optical element that is incident on the light receiving element for focusing and the light receiving element for tracking the other light split by the first optical element. a collecting product type optical head adjusting method for an adjustment target,
Before mounting the first optical element, the track error signal is collected while applying focus servo using the focus error signal, and the amplitude of the track error signal collected at that time is maximized. A first step of adjusting the mounting position of the two optical elements;
Before mounting the first optical element, the track error signal is collected using the focus error signal and the track error signal is collected, and the central value of all the amplitudes of the track error signal collected at that time becomes the reference value. A second process of adjusting the mounting position of the second optical element,
Before attaching the first optical element, the focus optical signal is canceled while the focus error signal is collected, and the second optical element is selected so that the differential value of the focus error signal collected at that time is maximized. A third step of adjusting the mounting position of
After completing the adjustment of the mounting position of the second optical element by the first, second and third processes, the first optical element is disposed at the mounting position, and focus servo is performed using a focus error signal. At the same time, the reproduction signal is collected while applying the track servo using the track error signal, and the mounting position of the first optical element is adjusted so that the amplitude of the reproduction signal collected at that time is maximized. Having a fourth process,
An integrated optical head adjustment method.
上記第1の光学素子は複合プリズムであり、上記第2の光学素子はホログラムであることを、
特徴とする集積型光ヘッドの調整方法。The method of adjusting an integrated optical head according to claim 1,
The first optical element is a composite prism, and the second optical element is a hologram.
An integrated optical head adjustment method.
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