光拾取器的调整装置及光拾取器的调整方法

摘要

本发明涉及光拾取器调整装置及光拾取器调整方法。本发明的光拾取器调整装置包括：装配在光拾取器的主体部，并具备放置安装有至少一个物镜的物镜部的钩爪和使上述钩爪移动或转动的钩爪调整机构的第一夹具部；具备安装上述主体部的安装夹具的第二夹具部；生成从上述物镜部射出的射束的拍摄图像的摄像机部；以及按照对上述拍摄图像进行视觉处理的数据来反馈控制上述钩爪调整机构，从而自动调整上述物镜部相对于上述主体部的位置及偏斜的控制部。

说明书

技术领域

本发明涉及自动调整用于光学仪器装置的光拾取器的物镜部、受光元件、传感镜、衍射光栅各自的位置及偏斜误差的光拾取器调整装置及光拾取器调整方法(ADJUSTING DEVICE AND ADJUSTING METHOD FOR OPTICALPICK UP}。

背景技术

在光盘上记录或再生数据的光学仪器装置上，作为核心部件设置对光盘进行扫描而读写数据的光拾取器。光拾取器由激光二极管(LD)、物镜等各种光学部件构成。对这种光学部件而言，需要各自的尺寸在准确的公差范围内，并在跟踪方向及聚焦方向上装配在准确的位置，并且对光盘无偏斜而准确地沿垂直方向入射光束。

在作为一般的光盘的CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW，而且作为最近开发的格式的AVCHD、HD-DVD及BD-R、BD-RE等的蓝光盘的场合，必须要求光拾取器用物镜的位置及偏斜的准确的调整工作。

作为用于物镜的位置及偏斜的调整的手动调整方法，有操作人员通过连接在自动准直器(collimator)上的目镜，在观察光拾取器用物镜的同时调整物镜的位置及角度的方法，另外，还有将自动准直器连接到摄像机，并且由操作人员在确认输出到监视器的影像的同时调整光拾取器用物镜的方法。

另一方面，不用说一般的光盘，在对AVCHD、HD-DVD及BD-R、BD-RE等的蓝光盘进行存取的光拾取器的场合，还要求进行受光元件、传感镜、衍射光栅的位置及偏斜的准确的调整工作。

就这种调整工作而言，过去的做法是，准备多台测定装置，由操作人员操作这些测定装置来判定位置及偏斜的好坏之后，利用夹住受光元件、传感镜、衍射光栅的夹具，手动调整这些部件。

但是，这些都是依赖于操作人员的判断的手工操作，因而缺乏准确性，且并非将输出到监视器的影像以定量化的数据进行数值化，因此，存在操作准确度取决于判断监视器影像的操作人员的经验和熟练度的问题。从而存在微调及准确的调整工作困难，光拾取器的正品生产率下降，操作人员交替时需要很多设备操作培训时间的问题。

发明内容

本发明是为了改进上述问题而做出的，提供通过使光拾取器的物镜部、受光元件、传感镜、衍射光栅各自的位置及偏斜的调整自动化，从而消除依赖于操作人员的主观判断的过去的产生不良的要因，能够以定量化的数据来管理调整的好坏判断基准，能够大幅度缩短调整工作所需的时间的光拾取器调整装置及光拾取器调整方法。

本发明的光拾取器调整装置的其特征在于，包括：装配在光拾取器的主体部，并具备放置安装有至少一个物镜的物镜部的钩爪和使上述钩爪移动或转动的钩爪调整机构的第一夹具部；具备安装上述主体部的安装夹具的第二夹具部；生成从上述物镜部射出的射束的拍摄图像的摄像机部；以及按照对上述拍摄图像进行视觉处理的数据来反馈控制上述钩爪调整机构，从而自动调整上述物镜部相对于上述主体部的位置及偏斜的控制部。

附图说明

图1是表示涉及本发明的光学仪器装置的基本结构的俯视图。

图2是表示涉及本发明的光拾取器的外观的立体图。

图3是简要表示涉及本发明的光拾取器的内部结构的后视图。

图4是表示涉及本发明的光拾取器的光路之一P1的说明图。

图5是表示本发明的光拾取器调整装置的外观的立体图。

图6是表示本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的侧视图。

图7是表示本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的立体图。

图8至图10是说明本发明的夹具部的动作的简图。

图11是说明本发明的摄像机部的侧视图。

图12表示本发明的高倍率摄像机和低倍率摄像机的拍摄区域。

图13是本发明的一个实施例，说明上位置调整。

图14是本发明的一个实施例，说明聚焦调整。

图15a至图15d说明对于本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的移动轨迹的一个实施例。

图16是表示本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的操作范围的俯视图。

图17说明对于本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的移动轨迹的另一个实施例。

图18是表示利用本发明的光拾取器调整装置进行调整的光拾取器的光路中一部分P1的说明图。

图19是表示利用本发明的光拾取器调整装置进行调整的光拾取器的内部结构的局部立体图。

图20是表示本发明的光拾取器调整装置的主要部分的侧视图。

图21是表示本发明的光拾取器调整装置的外观的侧视图。

图22是本发明的光拾取器调整装置的主要部分的主视图。

图23是本发明的光拾取器调整装置的主要部分的侧视图。

图24是表示本发明的光拾取器调整方法的流程图。

图25是表示利用本发明的光拾取器调整装置进行调整的受光元件的基本结构的框图。

图26及图27是说明本发明的PDB粗调步骤的说明图。

图28及图29是说明本发明的散焦调整步骤的说明图。

图30是说明本发明的PDB微调步骤的说明图。

图31及图32是说明本发明的GT调整步骤的说明图。

图33是说明本发明的跟踪平衡调整步骤的说明图。

图中：

10-光盘，10a-镜面，10b-记录面，20-面板(deck)，22-主轴电动机，24-进给电动机(feed motor)，25a-主导杆(main guide rod)，25b-副导杆(subguide rod)，26-电缆(cable)，50-光拾取器，60-夹紧部，61-主卡夹(mainclamp)，62-副卡夹(sub clamp)，63-锁定器(locker)，90-固化部，91-固化头，100-主体部，110-BD激光二极管(LD：laser diode)，1101-BD GT(GT：grating)，1101a-BD GT安装部，1101b-BD GT柄，112-BD分光器(BS：beamsplitter)，114-BD准直透镜(CL：collimator lens)，1141-透镜臂(lens arm)，1142-丝杠(lead screw)，1143-步进电动机(step motor)，116-BD镜(mirror)，118-BD PDIC(PD：photo diode)，118a-BD PDIC安装部，118b-BD PDIC孔，1181-BD传感镜(SL：sensor lens)，1181a-BD传感镜安装部，1181b-BD传感镜柄，120-DVD激光二极管，1201-DVD GT，122-DVD分光器，124-DVD准直透镜，126-DVD镜，128-DVD PDIC，1281-DVD传感镜，150a-主滑块(main slider)，150b-副滑块(sub slider)，160-连接器(connector)，200-物镜部，201-驱动器(actuator)，210-BD物镜，220-DVD物镜，250-钩爪连结部，251-销孔(pin hole)，300-底盘，301-第一转送机构，310-第一轴导轨(rail)，311-第一轴导轨制动器(rail stopper)，312-底板(base plate)，320-第二轴导轨，400-摄像机部，410-低倍率摄像机，420-高倍率摄像机，450-拍摄图像，460-零级射束图像(zero order beam image)，4601-聚焦检查区域，4602-环形图像(ring image)，470-1级射束图像(first order beam image)，500a、500b-第一及第二单元(jig portion unit)，501-夹具部板(jig portion unitplate)，503-托架(cylinder bracket)，504-第二转送机构，506-电动机(servomotor)，508-旋钮(knob)，510-第一轴平移台(linear table)，520-第二轴平移台，5201-固定台，5202-移动台，5203-直线导轨(linear guide)，530-第三轴平移台，540-第一轴转动台(goniometer)，550-第二轴转动台，560-第一夹具部，561-钩爪(finger)，5612-销(pin)，562-磁铁，570-第二夹具部(jigportion)，571-安装夹具，580-第三夹具部，600a、600b-固化部，700-控制部，1300-衍射光栅调整部，1310-衍射光栅夹具，1352、1452-第二轴校准部，1354、1454-第一轴移动台，1356、1456-进给台的第二轴进给部，1358、1458-进给台的第三轴进给部，1370、1470、1570-电动机，1400-传感镜调整部，1410-传感镜夹具，1500-受光元件调整部，1510-受光元件夹具，1552-第三轴升降台，1554-第二轴移动台，1556-第一轴转动台，1558-进给台的第一轴进给部，1559-受光元件夹具外壳，1600-光盘调整部，1700-控制部。

具体实施方式

图1是表示涉及本发明的光学仪器装置的基本结构的俯视图。图2是表示涉及本发明的光拾取器50的外观的立体图。图3是简要表示涉及本发明的光拾取器50的内部结构的后视图。图4是表示涉及本发明的光拾取器的50的光路之一P1的说明图。

光学仪器装置是将数据记录或再生在CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD-RW、AVCHD、HD-DVD、BD-R、BD-RE等的光盘10上的装置。光学仪器装置具备使光盘10旋转的主轴电动机22和固定光拾取器50的面板20。光拾取器50利用进给电动机24向光盘10的内周及外周方向移动。为了引导光拾取器50的滑动，在光拾取器50的两侧设置主导杆25a及副导杆25b。光拾取器50通过如FPC、FFC之类的柔性电缆26与光学仪器装置进行接口连接(interface)。

光拾取器50包括：内部安装有产生光并向光盘10射出的光学部件和接收扫描了光盘10的光信号的光学部件等的主体部100；以及具备对光盘10的表面输入输出光的物镜210、220的物镜部200。

作为一个实施例，光拾取器50也可以将同时具备物镜210、220与驱动这些物镜的驱动器201的物镜部200装配在主体部100上。物镜210、220利用驱动器201沿跟踪方向及聚焦方向进行伺服控制，以便追踪光盘10的数据记录部分即凹坑(Pit)。

DVD用光拾取器50的激光是红色激光，蓝光盘使用波长为405nm的蓝色激光。蓝光盘的记录宽度约为DVD的一半即0.32μm，与具有最大容量4.7GB的DVD相比，具有大致5倍左右的数据容量，因此，BD物镜210要能够微细地形成射束光点，以便在较窄的凹坑宽度上能够读取。

图1所示的光拾取器50是能够在蓝光盘上记录/再生数据的BD对应的光拾取器50，不用说处理蓝光盘用蓝色激光的BD物镜210，处理DVD及CD用红色激光的DVD物镜220一起固定在物镜透镜部200上，从而大小变得紧凑。

与DVD物镜220相比，BD物镜透镜210的跟踪及聚焦控制精度要求更高。与DVD物镜220相比，BD物镜210要求对于主体部100的相对位置及偏斜调整的高精度。在将安装有BD物镜210的物镜部200固定在主体部100上时，若按照现有的手工操作调整方式，则不易进行准确的位置及偏斜调整。这些问题通过本发明的光拾取器调整装置得到大幅度的改进。

若在将预先安装有DVD物镜220的物镜部200进行位置及偏斜调整并固定在主体部100上而一次完成光拾取器50之后，将BD物镜210安装到物镜部200，则存在要求高精度的BD物镜210的位置及偏斜调整变得非常困难的限度。

与此相反，若在将预先安装有BD物镜210的物镜部200进行位置及偏斜调整并准确地固定在主体部100之后，将DVD物镜220安装到物镜部200，则能够将高精度的BD物镜210及低精度的DVD物镜220容易且快速地安装在一个光拾取器50上。将本发明的光拾取器调整装置及光拾取器调整方法应用到这种实施例上，则可大幅度提高光拾取器50的生产率。

虽然例举了在一个物镜部200上同时安装高精度的BD物镜210及低精度的DVD物镜220的例子，但本发明的光拾取器调整装置的实施例并不局限于此。

图示的BD对应光拾取器50具备形成BD用光路P1的BD光学系统和形成DVD用光路P2的DVD光学系统。

作为BD光学系统的一个实施例，在主体部100上具备：成为蓝色激光的光源的BD激光二极管110、BD GT1101(BD GraTing、BD光栅)、BD分光器112、BD准直透镜114、BD镜116、BD PDIC118、BD传感镜1181以及透镜移动机构。作为BD光学系统，在物镜部200上设置BD物镜210。

BD GT1101相当于使从BD激光二极管110发散的光衍射的衍射光栅，具备以规定间距(例如为35μm)隔开的狭缝。若对通过了BD GT1101的射束光点进行分析，则在其中央形成零级射束的高峰(high peak)，在上述零级射束的周边形成±1级衍射光即±1级射束的低峰(low peak)。

BD分光器112使从BD激光二极管110入射的光反射而向光盘方向输送，使读取了光盘的数据记录面的光信号直接通过而向BD PDIC118输送。

BD准直透镜114位于BD分光器112的输出侧，将BD激光二极管110所发散的光会聚成平行光。BD准直透镜114利用透镜移动机构移动从而能够调整焦距。

作为一个实施例，透镜移动机构具备：附着在BD准直透镜114上的透镜臂1141；根据通过连接器160及电联26从控制部700接收的透镜移动信号被驱动的步进电动机1143；以及将步进电动机1143的旋转转换为透镜臂1141的滑动的丝杠1142。

BD镜116配置在BD物镜210的背面，并形成BD准直透镜114及BD物镜210之间的光路。

物镜部200所具备的BD物镜210利用具备音圈(voice coil)及磁铁的驱动器201沿跟踪方向及聚焦方向控制位置。

BD PDIC118是将读取了光盘的光信号转换为电信号的受光传感器，例如为光电二极管。

BD传感镜1181用于使射束会聚在BD PDIC118并调整焦距。

另一方面，作为DVD光学系统的一个实施例，在主体部100上具备：产生红色激光的DVD激光二极管120；相当于使从DVD激光二极管120射出的光衍射的衍射光栅的DVD GT1201；DVD分光器122；DVD准直透镜124；DVD镜126；将读取了DVD的光信号转换为电信号的作为受光传感器的DVDPDIC128；以及使光信号会聚在DVD PDIC 128的DVD传感镜1281。作为DVD光学系统，在物镜部200上设置DVD物镜220。

物镜部200经过位置及偏斜调整步骤、接合步骤、固化步骤等而无偏斜(skew)地固定在主体部100的准确位置上。在光拾取器50的一侧设置可移动地与面板20的主导杆25a连结的主滑块150a，在光拾取器50的另一侧设置可移动地与面板20的副导杆25b连结的副滑块150b。

主体部100的驱动电源和控制信号以及安装在物镜部200内部的驱动器201的跟踪及聚焦控制信号通过电缆26及连接器160输入输出到光拾取器50。

另一方面，在物镜部200设置钩爪连结部250，以便在调整物镜部200的位置及偏斜时钩爪561(参照图7)能够夹持物镜部200，在主体部100的背面形成有孔，以使钩爪561(参照图7)能够向钩爪连结部250进入。

在钩爪连结部250上形成销孔251，在销孔251插入钩爪561(参照图7)的销5612(参照图7)，利用销5612(参照图7)与销孔251的连结，物镜部200的钩爪连结部250引导到钩爪561(参照图7)的一定位置。

本发明的光拾取器调整装置主要分为两种实施例。一种是调整物镜部的位置及偏斜，就是图5至图17所示的光拾取器调整装置。另一种是自动调整受光元件、传感镜、衍射光栅各自的位置及偏斜，就是图18至图33所示的光拾取器调整装置。

首先，对调整物镜部的位置及偏斜的光拾取器调整装置及光拾取器调整方法进行说明。

图5是表示本发明的光拾取器调整装置的外观的立体图。图6是表示本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的侧视图。图7是表示本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的立体图。图8至图10是说明本发明的夹具部的动作的简图。同时参照图5至图10，说明光拾取器调整装置及光拾取器调整方法。

摄像机部400形成按照从控制部700输入的控制信号从主体部100发光并通过了物镜部200的光信号的拍摄图像450(参照图12)。

控制部700以对拍摄图像450进行了视觉处理的数据作为基准向钩爪调整机构传递控制信号，并调节钩爪561的位置及偏斜，从而自动调整安装在钩爪561上的物镜部200的位置及偏斜。

在第一夹具部560上安装物镜部200，在第二夹具部570上安装主体部100。

第一夹具部560具备夹持钩爪连结部250的钩爪561和调节钩爪561的位置及偏斜的钩爪调整机构。钩爪561与磁铁562连接，利用磁铁562的永久磁力或电磁力提供钩爪561与钩爪连结部250的连结力。

第二夹具部570具备调节安装夹具571对摄像机部400的相对位置及姿势的校准机构。

此时，理想的是还设置将电缆26或探针(未图示)自动连接到主体部100的连接器160的第三夹具部580，电缆26或探针将生成拍摄图像450所需的主体部100的驱动电源及控制信号向主体部100输入。

另一方面，定义在空间上正交的虚拟的第一轴(例如为x轴)、第二轴(例如为y轴)以及第三轴(例如为z轴)。

钩爪调整机构具备：调整钩爪561的第一轴位置的第一轴平移台510；调整钩爪561的第二轴位置的第二轴平移台520；调整钩爪561的第三轴位置的第三轴平移台530；调整钩爪561的第一轴偏斜Tx的第一轴转动台540；调整钩爪561的第二轴偏斜Ty的第二轴转动台550；以及电动机506。

各个平移台510、520、530及转动台540、550通过固定台5201及移动台5202的相对移动而发挥位置及偏斜调节功能。在固定台5201及移动台5202之间设置有直线导轨5203而引导单向移动。在平移台510、520、530中，固定台5201与移动台5202的接触面为平面，在转动台540、550中，固定台5201与移动台5202的接触面形成为曲面。在第三轴平移台530的场合，固定台5201与移动台5202的接触面做成倾斜，从而在单向移动时可调节高低。

电动机506从控制部700接收用于驱动第一轴平移台510、第二轴平移台520、第三轴平移台530、第一轴转动台540和第二轴转动台550的驱动信号。

校准机构具备：校准安装夹具571的第三轴位置的第三轴校准台530′；校准安装夹具571的第一轴偏斜Tx的第一轴偏斜调节用转动台540′；以及校准安装夹具571的第二轴偏斜Ty的第二轴偏斜调节用转动台550′。理想的是，这些部件利用旋钮508来进行手动调节。

参照图7至图10说明第一夹具部560及第二夹具部570的结构及作用如下。

首先，将主体部100投放在安装夹具571中。主体部100的主滑块150a侧的侧面紧贴固定在安装夹具571的基准面5715上。主体部100的主滑块150a侧的背面由支撑部件5711a所支撑。安装在块体5714上的主卡夹5712a通过主卡夹缸体5713a工作并插入主滑块150a中。

主体部100的副滑块150b套在安装夹具571的固定杆5711b上，副卡夹5712b通过副卡夹缸体5713b的工作而锁定(locking)副滑块150b的流动。主体部100的副滑块150b侧的侧面也紧贴固定在安装夹具571的基准面5715上。

参照图10，物镜部200投放到钩爪561的上侧。将主体部100投放到安装夹具571或将物镜部200投放到钩爪561的过程可利用手工操作进行，也可利用未图示的自动投放机构进行。若将物镜部200的钩爪连结部250放置在钩爪561上，则根据磁铁562的磁力而防止物镜部200的晃动。钩爪连结部250的准确的安装位置，通过将形成于钩爪连结部250上的销孔251套在形成于钩爪561上的销5612来引导。

主体部100及物镜部200的安装完成后，则电缆26或探针(未图示)利用第三夹具部580自动与主体部100的连接器160连结，控制部700将用于取得拍摄图像450的主体部100内部的光学部件的驱动电源及控制信号向主体部100输入。

虽然未具体图示第三夹具部580的结构，但也可以具备：拾取电缆26或探针(未图示)的电缆拾取机构；使电缆拾取机构移动的移动机构；将电缆拾取机构向连接器160引导的引导机构；以及解开或锁定连接器160的锁定的连接器操作机构。

电缆26或探针的连结状态的好坏判定及第三夹具部580的位置及姿势控制如下解决，通过将连接器160的周边利用摄像机部400进行拍摄，并在控制部700进行视觉处理，并且对第三夹具部580进行反馈控制。

若利用第一夹具部560、第二夹具部570及第三夹具部580完成了主体部100及物镜部200的安装以及连接器160的连结，则摄像机部400获得从主体部100开始通过了物镜部200的光信号的射束图像，并按照对该射束图像进行视觉处理的数据来反馈控制钩爪调整机构，从而进行物镜部200的位置及偏斜调整。此时、钩爪调整机构向第一轴、第二轴、第三轴方向平移，或以第一轴为中心转动，或以第二轴为中心转动。

图11是说明本发明的摄像机部400的侧视图。图12表示本发明的高倍率摄像机420和低倍率摄像机410的拍摄区域。图13是本发明的一个实施例，说明上位置调整。图14是本发明的一个实施例，说明聚焦调整。参照图5至图7、图11至图14详细说明光拾取器调整装置的动作。

生成通过了物镜部200的射束的拍摄图像450，并对拍摄图像450进行视觉处理，按照上述已进行视觉处理的数据来反馈控制钩爪调整机构，从而自动调整物镜部200相对于主体部100的位置及偏斜，该调整步骤进行如下。

首先参照图11，摄像机部400具备形成低倍率拍摄图像CAM1的低倍率摄像机410和形成高倍率拍摄图像CAM2的高倍率摄像机420。

摄像机部400还可以具备ND滤光器401、向高倍率摄像机420和低倍率摄像机410分开光信号的分光器402、用于调节倍率的镜筒403、转换光路的棱镜404、产生测试摄像机是否误操作的测试用光的LD405(laser diode)、以及对在LD405产生的光进行分支的BS406(beam splitter)。

参照图12，同时表示高倍率拍摄图像CAM2和低倍率拍摄图像CAM1。例如，高倍率拍摄图像CAM2是高倍率摄像机420所拍摄的图像，低倍率拍摄图像CAM1是低倍率摄像机410所拍摄的影像。作为一个实施例，控制部700在调整物镜部200的位置时，对低倍率拍摄图像CAM1或高倍率拍摄图像CAM2之一进行视觉处理，在调整物镜部200的聚焦或偏斜时，对高倍率拍摄图像CAM2进行视觉处理。

参照图13，说明将映在摄像机部400的射束图像的位置向拍摄图像450的中心移动的位置移动方法。图13的左侧表示位置调整之前的射束图像，右侧表示位置调整之后的射束图像。

作为一个实施例，控制部700反馈控制钩爪调整机构使得拍摄图像450的零级射束图像460及1级射束图像470排列在低倍率拍摄图像CAM1或高倍率拍摄图像CAM2的中心，从而调整物镜部200的位置(x轴位置及y轴位置)。如图所示，利用了低倍率拍摄图像CAM1。通过反馈控制第一轴平移台510及第二轴平移台520，可将射束图像的x轴位置及y轴位置排列到拍摄图像450的中心，由此调整物镜部200的x轴位置及y轴位置。

参照图14，说明对射束图像调整聚焦方向位置(z轴位置)的聚焦调整方法的一个实施例。根据该实施例，控制部700反馈控制钩爪调整机构使得将高倍率拍摄图像CAM2分割为多个聚焦检查区域4601后射束图像的各聚焦检查区域4601的面积彼此相同，从而调整物镜部200的聚焦(即、聚焦方向位置)。这种方法基于像散法(astigmatic method)。

在射束图像向一侧失真时，意味着与光盘的数据记录面相对的摄像机部400的焦点面与安装在钩爪561上的物镜部200的聚焦方向的隔开距离较远，在射束图像向另一侧失真时，意味着物镜部200的聚焦方向距离较近。此时，对射束图像进行视觉处理并调整第三轴平移台530使得各聚焦检查区域4601的面积相同，则可将物镜部200的聚焦方向位置调整到误差范围内。

物镜部200的偏斜将会引发射束图像的一部分如彗星尾巴那样模糊不清的彗形(coma)像差。射束图像的一部分失真的彗形像差被解除，就意味着物镜部200的偏斜已被调整。作为一个实施例，控制部700反馈控制钩爪调整机构使得彗形(coma)像差在高倍率拍摄图像CAM2中除去，从而调整物镜部200的偏斜。

另外，作为一个实施例，控制部700反馈控制钩爪调整机构使得对于高倍率拍摄图像CAM2的各投影轴的高斯分布彼此一致，从而调整物镜部200的偏斜。

图15a至图15d说明对于本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元500a、500b的移动轨迹。图16是表示本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元500a、500b的操作范围的俯视图。

一起参照图5至图7、图15a至图15d、图16，设置多个第一及第二单元500a、500b，同时执行调整步骤、接合步骤、固化步骤，从而大幅度提高光拾取器调整装置的生产率。

首先参照图5，分别准备第一夹具部560及上述第二夹具部570安装在夹具部板501上的第一单元500a及第二单元500b。即、本发明的光拾取器调整装置具备多个第一及第二单元500a、500b。

第一单元500a及第二单元500b可移动地设置在底板312上。第一转送机构301将底板312向第一方向(x轴方向)转送。

底板312沿着设置在底盘300上的第一轴导轨310引导，并且移动位置由第一轴导轨制动器311所限制。

第二转送机构504在底板312上将第一单元500a及第二单元500b各自向第二方向(y轴方向)转送。第二转送机构504设置成气缸形态，推压托架503使各自的夹具部板501移动为宜。夹具部板501沿着形成于底板312上的第二轴导轨320引导。

参照图16，安装有第一夹具部560及第二夹具部570的各个第一及第二单元500a、500b反复转送到调整区Ⅲ、接合区Ⅳ、固化区Ⅰ、Ⅴ、排出/投放区Ⅱ、Ⅵ。

调整区Ⅲ是与摄像机部400面对的区域，是进行调整物镜部200的位置及偏斜的调整步骤的区域。接合区Ⅳ是进行将已完成调整的物镜部200向主体部100接合的接合步骤的区域。固化区Ⅰ、Ⅴ是配置使已完成接合的光拾取器50固化的固化部600a、600b的区域，是进行使物镜部200及主体部100已完成接合的光拾取器50固化的固化步骤的区域。例如，在接合材料为UV固化剂的场合，固化部600a、600b最好是紫外线(UV)照射装置。

排出/投放区Ⅱ、Ⅵ是进行将完成固化的光拾取器50排出的排出步骤和将新的主体部及物镜部分别向第一夹具部560及第二夹具部570投放的投放步骤的区域。

在具备第一单元500a及第二单元500b的场合，理想的是，接合区Ⅳ位于摄像机部400的前方，第一单元500a的固化区Ⅰ位于摄像机部400的一侧，第一单元500a的排出/投放区Ⅱ位于第一单元500a的固化区Ⅰ前方，第二单元500b的固化区Ⅴ位于摄像机部400的另一侧，第二单元500b的排出/投放区Ⅵ位于第二单元500b的固化区Ⅴ前方。

由此，在执行对于第一单元500a的调整步骤及接合步骤时，可同时执行对于第二单元500b的投放步骤、固化步骤及排出步骤中至少一个。

图17说明对于本发明的光拾取器调整装置的第一及第二单元的移动轨迹的另一个实施例。在这里，其特征是，固化部600a、600b可升降，第一单元500a及第二单元500b单向平移。

由此，在调整区的一侧及另一侧各自设置固化部，第一单元在调整区完成物镜部的位置及偏斜调整后朝向一侧的固化部移动，第二单元在第一单元移动到一侧的固化部后向调整区移动。

即、固化部600a、600b设置成可升降，固化部上升时主体部及物镜部分别在第一夹具部及第二夹具部排出/投放，固化部下降时已接合的物镜部固化。

根据这些实施例，第一单元500a及第二单元500b的移动轨迹限制在单向上，从而节约移动范围(moving span)，不仅有利于迅速的调整及固化作业，还能使光拾取器调整装置的大小以及体积大为小型化，即便不设置用于将第一单元500a及第二单元500b向多个方向移动的部件亦可，因而具有结构变得简单，故障发生几率降低，大幅度减少部件数的优点。

下面，说明自动调整受光元件、传感镜、衍射光栅各自的位置及偏斜的光拾取器调整装置及利用了该装置的光拾取器调整方法。

图18是表示利用本发明的光拾取器调整装置进行调整的光拾取器的光路中一部分P1的说明图。图19是表示利用本发明的光拾取器调整装置进行调整的光拾取器的内部结构的局部立体图。图20是表示本发明的光拾取器调整装置的主要部分的侧视图。图21是表示本发明的光拾取器调整装置的外观的侧视图。图22是本发明的光拾取器调整装置的主要部分的主视图。图23是本发明的光拾取器调整装置的主要部分的侧视图。

参照图18至图23对自动调整受光元件、传感镜、衍射光栅各自的位置及偏斜的光拾取器调整装置及光拾取器调整方法进行说明。

这种光拾取器调整装置包括夹紧部60、调整部1300、1400、1500、固化部90。这种光拾取器调整装置可进一步包括光盘调整部1600、控制部1700。

夹紧部60是安装光拾取器50的部位，具备主卡夹61、副卡夹62和锁定器63。主体部100的主滑块150a通过如标号Lp所示那样沿x轴方向往复移动的主卡夹61进行拆装，主体部100的副滑块150b套入副卡夹62，并通过如标号Tp所示那样转动的锁定器63抑制副滑块150b侧流动。

调整部1300、1400、1500使装配在光拾取器50上的衍射光栅1101、受光元件118及传感镜1181中的至少一个按照输入到受光元件118的光信号进行移动或旋转，包括衍射光栅调整部1300、受光元件调整部1500、传感镜调整部1400中的至少一个。

控制部1700控制调整部1300、1400、1500，从而自动调整主射束与副射束所成的角、多个副射束的相位差、主射束对于受光元件的被分割的主区域的平衡及散焦中的至少一个。

固化部90将通过调整部1300、1400、1500完成了其位置及姿势的调整的衍射光栅1101、受光元件118及传感镜1181中的至少一个固定在光拾取器50上。

作为一个实施例，固化部90具备位于调整部1300、1400、1500的上侧并向光拾取器50照射UV的固化头91。作为一个实施例，若通过调整部1300、1400、1500的调整工作完成，则利用涂敷器涂敷粘接剂，固化部90向涂敷在衍射光栅1101、受光元件118及传感镜1181上的粘接剂照射光而进行固化。

对光拾取器50的BD光学系统进行说明。衍射光栅调整部1300以光拾取器50的光轴为中心旋转BD GT1101，从而调整主射束与副射束所成的角或多个副射束的相位差。光拾取器50的光轴成为沿标号P1延长的虚拟的直线轴。

衍射光栅调整部1300具备：连接在由控制部1700控制的电动机1370上并向第一轴方向移动的第一轴移动台1354；和连接在第一轴移动台1354上并被控制第一轴方向位置的衍射光栅夹具1310。

第一轴移动台1354设置在第二轴校准部1352的上方，为了在衍射光栅夹具1310通过第二轴进给部1356的动作而与衍射光栅1101接触或隔开时调节其靠近位置的误差及接触力，设置第二轴校准部1352。

衍射光栅夹具1310与设置在BD GT1101上的BD GT柄1101b接触，并通过控制部1700的位置控制而使BD GT1101旋转，从而调整在受光元件118主射束与副射束所成的角或多个副射束的相位差。

BD GT1101可旋转地插入BD GT安装部1101a，因而在衍射光栅夹具1310平移时，BD GT1101在BD GT安装部1101a内转动。

投放光拾取器50时衍射光栅夹具1310靠近，排出光拾取器50时衍射光栅夹具1310背离。因而，衍射光栅夹具1310在衍射光栅夹具1310与衍射光栅柄1101b相接触的接触位置和衍射光栅夹具1310与衍射光栅柄1101b彼此隔开的待机位置交替往返。

为此，衍射光栅调整部1300具备使衍射光栅夹具1310在接触位置和待机位置往返的进给台。作为一个实施例，进给台具备向第二轴移动的第二轴进给部1356和向第三轴移动的第三轴进给部1358。

受光元件调整部1500以光轴为中心旋转受光元件118而调整以受光元件118的光轴为中心的偏斜角，并在垂直于光轴的虚拟的平面内使受光元件118的位置移动，从而调整主射束对于受光元件118的分割成4个、6个、8个等的主区域的平衡。

在以受光元件118的光轴为中心的偏斜角和垂直于光轴的虚拟的平面内调整位置后，接合在受光元件安装部118a上。

受光元件调整部1500具备第三轴升降台1552、第二轴移动台1554、第一轴转动台1556、受光元件夹具1510中的至少一个。

第三轴升降台1552连接在由控制部1700控制的电动机1570上并向第三轴方向升降。为此，具备相接触的两个倾斜面，上述两个倾斜面通过电动机1570相对移动，从而调节z轴方向的高度。

第二轴移动台1554是在y轴方向直线移动的直线台，利用电动机驱动。

第一轴转动台1556具备相接触的两个圆弧面，上述两个圆弧面通过电动机相对移动，从而调节以x轴为中心的偏斜角。

受光元件夹具1510插入位于受光元件118上的受光元件孔118b，位于第三轴升降台1552、第二轴移动台1554、第一轴转动台1556的上端，按照它们的位置及偏斜控制而在y-z平面内平移，并以x轴为中心旋转。

这样，受光元件夹具1510受到3轴控制，从而受光元件118的偏斜角及位置被调整，主射束对于受光元件118的被分割的多个主区域的平衡被调整。

受光元件夹具1510可移动地插入受光元件夹具外壳1559。

投放光拾取器50时受光元件夹具1510靠近，排出光拾取器50时受光元件夹具1510背离。因此，受光元件夹具1510在受光元件夹具1510插入受光元件孔118b的接触位置和受光元件夹具1510从受光元件孔118b分离的待机位置交替往返。

为此，受光元件调整部1500具备使受光元件夹具1510在接触位置及待机位置往返的进给台。作为一个实施例，进给台具备沿第一轴移动的第一轴进给部1558。

传感镜调整部1400使传感镜1181沿光轴平移，从而调整受光元件118的散焦。传感镜调整部1400具备第一轴移动台1454和传感镜夹具1410。

第一轴移动台1454连接在由控制部1700控制的电动机1470上并向第一轴方向移动。传感镜夹具1410连接在第一轴移动台1454上而第一轴方向位置受控制，且与设置在传感镜1181上的传感镜柄1181b接触而使传感镜1181向光轴方向移动，从而调整散焦。

第一轴移动台1454设置在第二轴校准部1452的上方，为了在衍射光栅夹具1410通过第二轴进给部1456的动作而与传感镜1181接触或隔开时调节其靠近位置的误差及接触力，设置第二轴校准部1452。

传感镜1181可移动地插入传感镜安装部1181a，在传感镜夹具1410平移时随着传感镜安装部1181a进行直线移动。

为了光拾取器50的投放和排出，传感镜调整部1400具备以在传感镜夹具1410与传感镜柄1181b相接触的接触位置和传感镜夹具1410与传感镜柄1181b彼此隔开的待机位置交替往返的方式使传感镜夹具1410移动的进给台。作为一个实施例，进给台具备沿第二轴移动的第二轴进给部1456和沿第三轴移动的第三轴进给部1458。

另一方面，为了旋转光盘10并校准光盘10的移动及偏斜，最好是设置光盘调整部1600。光盘调整部1600包括：位于直线导轨652上方并沿y轴方向手动移动的y轴台654；设置在y轴台654的上方并沿x轴方向手动移动的x轴台656；设置在x轴台656的上方并在旋钮670旋转时以y轴为中心转动的y轴转动台658；以及使光盘10升降的z轴台659。虽然未图示，但光盘调整部1600具备使光盘10旋转的主轴电动机，为了调整以所希望的速度使光盘10旋转。

参照图25说明受光元件118的基本结构。为了进行跟踪伺服而在光学仪器装置上使用差动推挽(DPP：Differential Push-Pull)方式。

根据差动推挽(DPP)方式，利用衍射光栅将射束分离成如零级(主射束)及±1级(两个副射束)之类的3个射束。而且，在光盘上照射主射束和两个副射束后，由受光元件检测根据上述射束的照射而引起的反射信号，所检测的信号经规定的运算过程而输出为跟踪误差信号(TES：Tracking Error Signal)。

受光照射的主区域MPD分割成A、B、C、D四个区域，接受主射束的入射，接受1级射束入射的第一副区域SPD1分割为E、F两个区域，接受-1级射束入射的第二副区域SPD2分割为G、H两个区域。

在这里，通过差动推挽方式检测的跟踪误差信号TES即DPP如下。

DPP＝[(A+B)-(C+D)]-k[(E-F)+(G-H)]。

图24是表示本发明的光拾取器调整方法的流程图。参照该图说明光拾取器调整装置的动作及光拾取器调整方法。

1)投放光拾取器

首先将光拾取器投放到光拾取器调整装置上(S1)，该光拾取器具备：产生光的激光二极管；将从激光二极管发散的光衍射成主射束和多个副射束的衍射光栅；具有以能够接收在光盘反射并通过了物镜的主射束的方式分割的多个主区域和接收副射束的多个副区域的受光元件；以及使主射束及副射束会聚在受光元件的传感镜。

2)连结卡夹及电缆

移动主卡夹61以使所投放的光拾取器50能够安装到夹紧部60上，在副卡夹62上连结锁定器63，在光拾取器50的连接器160上连接用于信号输入输出的电缆26(S2)。

3)粗调PDB(Photo Diode Balance)

S3步骤是PDB(Photo Diode Balance)粗调步骤，其物理意义表示在图26中。该步骤的过程是，在光拾取器50的驱动器201上施加例如几Hz～几十Hz的交流(AC)电压而使BD物镜210上下扫掠(sweep)驱动，若能检测出此时出现的聚焦误差信号的峰值差值VPP＝(A+C)-(B+D)，则使受光元件118移动及旋转，使得主区域的信号之和即RF信号超过一定值以上，通过聚焦伺服将物镜210调到焦深以内。

即、直至主区域A、B、C、D各自所接收的光信号大于第一临界值为止使受光元件118的位置向y轴及z轴方向平移(Ly、Lz)，并使受光元件118以光拾取器50的光轴(图20的x轴)为中心旋转(Tx)(S4)。而且，若判断出RF信号是足够正常的值，则通过聚焦伺服而将物镜210调到焦深以内。

参照图27，PDB粗调的物理意义可以理解为，以在A、B、C、D的4个主区域均能接受光的入射的方式调准受光元件118的位置及偏斜。PDB粗调完成后，执行散焦调整步骤。

4)调整散焦(defocus)

散焦(defocus)调整步骤(S5)是使传感镜1181的位置沿着光拾取器50的光轴(图20的x轴)移动以使主区域的RF信号的DC电压最大的步骤。参照图28就能容易理解散焦调整步骤的物理意义。若使在受光元件118上会聚光的传感镜1181沿光轴方向移动，则存在主区域A、B、C、D的信号之和即RF信号的DC值成为最大的点，此时就是在受光元件118上已聚焦的状态。

参照图18，传感镜1181发挥如下功能。即、使激光二极管110及分光器112的间距ΔA与分光器112及受光元件118的间距ΔB一致，从而在受光元件118上形成良好的聚焦状态。

即、散焦调整步骤是使在光盘10反射光的焦点与在受光元件118形成信号的焦点一致，从而最大地调整RF信号，这意味着聚焦成主射束的直径全部进入受光元件118的主区域，因而不存在光量的损失。

为了使从光盘10反射的光在受光元件118的受光面上刚好聚焦(justfocus)，散焦调整的核心是调整传感镜1181，以使入射到光盘10的光路和返回受光元件的光路的长度相同。

5)微调PDB

下面执行PDB微调步骤(S7)。

图30较好地表示PDB微调步骤的物理意义。PDB微调步骤是直至主射束与主区域成为同一中心为止，在虚拟的平面(y-z平面)内使受光元件118的位置沿y轴及z轴方向移动，并以光轴(图示为x轴)为中心旋转受光元件118而调整受光元件118的偏斜角的步骤。最好是在以正常速度旋转光盘10，并在对未记录有数据的镜面10a面对物镜210后的状态下进行。

6)调整GT

下面执行GT调整步骤(S9)。图31及图32中较好地表示GT调整步骤的物理意义。参照图31，表示单轨(one-track)调整，图32表示GT微调的意义。

在GT调整步骤中，单轨(one-track)调整是旋转衍射光栅1101以使多个副射束与光盘10的磁轨成规定的倾角θ的步骤。以光轴为中心旋转衍射光栅1101，则可调整副射束与光盘10的磁轨所成的角度。

需要规定的倾角θ的理由如下。为了实现圆满的跟踪伺服，使用应用了主射束以及两个副射束的3射束法，以主射束为基准时，各个副射束的偏离程度以偏离磁轨间距p的1/4即p/4为宜，这样就能得到理想的跟踪伺服性能。

此时，副区域E的Vpp和副区域H的Vpp理想地具有180°的相位差。从而，将副区域E的Vpp和副区域H的Vpp相加则理想地成为0。

单轨(one-track)调整完成后进行衍射光栅1101的微调，这是指微小地旋转衍射光栅1101进行微调，以使副区域E的Vpp和副区域H的Vpp的相位差接近理想的值180°。

在进行GT微调的好坏判定时，若受光元件118的副区域E的光输出与副区域F的光输出之和成为接近0的最小值，则判断为微调适合。

即、GT调整步骤包括：旋转衍射光栅1101以使多个副射束与光盘10的磁轨成规定的倾角θ的单轨(one-track)调整；以及微小地旋转衍射光栅1101以使副区域E的光输出与副区域F的光输出之和成为接近0的最小值的微调。

7)调整T-balance

下面可进一步执行跟踪平衡(T-balance)调整步骤(S11)。这是指通过调整使加在副区域E、F中的电信号之差为0，参照图33可知，通过调整使副区域E的Vpp和副区域H的Vpp的之和即E+F的直流偏移(DC offset)成为0。

应用抖动分析仪(Jitter meters)测定抖动量，通过调整使副区域H的Vpp之和即E+F的直流偏移(DC offset)成为0。

8)接合及固化

若上述所有过程完成，则在夹在衍射光栅夹具1310上的衍射光栅1101、夹在传感镜夹具1410上的传感镜1181、夹在受光元件夹具1510上的受光元件118上涂敷粘接剂(S12)，并在固化部90照射UV以使粘接剂固化(S13)，从而使这些光学部件以光拾取器50的准确的位置及偏斜角固定。

9)排出及重新投放光拾取器

调整、接合、固化完成的光拾取器50从光拾取器调整装置排出，需要进行调整的新的光拾取器50投放到夹紧部60。

根据本发明，大幅度改进进行手工操作时依赖于操作人员的熟练度的调整精度而消除潜在的不良产生要因，可消除手工操作中所需的操作人员的设备教育时间，由于应用通过拍摄图像的视觉处理的数值数据而调整物镜部的位置及偏斜，因而能够保证一定质量，由于以多个第一及第二单元可同时进行调整、接合、固化等的过程，因而具有提高生产率的优点。

另外，应用读取了光盘的光信号的数值数据，不仅调整物镜部还调整衍射光栅、受光元件、传感镜等的位置及偏斜，因而能够保证一定的质量，由于完成调整的部件利用固化部立即固定位置，因而能够大幅度提高光拾取器调整工作的生产率。