JP4078025B2 - Optical pickup unit adjustment assembly equipment - Google Patents
Optical pickup unit adjustment assembly equipmentInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ピックアップユニットの調整組立装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平10−199015号公報にて、光学ヘッドの実装装置、方法に関し、ステージの座標軸と検出手段の座標軸の間の傾きを測定して記憶し、座標変換しながら位置決めすることを可能とし、発光手段の無発光状態で発光点を検出することを目的とした技術が開示されている。その構成を以下に記す。
【0003】
第1のステージに支持された発光手段、受光手段及び第2のステージに支持された光学素子の位置を検出する手段と、該第1及び第2のステージの座標軸と該検出手段の座標軸の間の傾きを求めて記憶した座標変換モジュールと、該検出手段によって検出された発光手段及び受光手段の位置及び光学素子の位置を該座標変換モジュールに従って変換して、該第1のステージ及び第2のステージを制御する制御手段を備えるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
光ピックアップ装置は、光源と、光源からの光束をディスク上に収束させる対物レンズと、ディスクからの反射光を検出する受光素子と、光源からディスクに至る光束中に設けた種々の光学部品により、ディスクに情報の記録、再生を行うものである。この光ピックアップ装置を構成する部品同士の位置、角度を調整して組み付ける際に構成部品をCCDカメラで検出し、部品同士の相対的なずれ量を演算し、調整するということが考えられる。
【0005】
特開平10−199015号公報はその1例であるが、この調整装置では、装置の持つ座標軸間の傾きをあらかじめ測定、記憶する作業が必要で、さらに座標変換の誤差が調整に悪影響を及ぼす可能性があった。
【0006】
そこで本発明はより高い精度で組み立てることができる光ピックアップユニットの調整組立装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、発光素子、受光素子を固定した光学部品に対して光学素子を位置、角度を調整して固定する光ピックアップユニットの調整組立装置であって、光学部品を把持する第1把持手段と、第1把持手段を調整方向に駆動する駆動手段と、光学部品の電気的接続部に電極を接続する接続手段と、光学部品の外形及び光学部品上に移動された光学素子の外形を検出する第1検出手段と、光学部品及び光学素子を照明する第1照明手段と、光学素子を把持する第2把持手段と、光学素子の外形を検出する第2検出手段と、光学素子を照明する第2照明手段と、光学素子を光学部品の上に移動する移動手段と、第1検出手段により検出した情報と光学部品の外形の相対関係を記憶する第1記憶手段と、第2検出手段により検出した情報と光学素子の外形の相対関係を記憶する第2記憶手段とを備え、第2記憶手段の光学素子の外形に対する位置、角度情報と、第1記憶手段の光学部品の外形に対する位置、角度情報をもとに光学素子の外形に対する光学部品の外形の調整目標値を決め、移動手段により光学部品の上に移動した光学素子と光学部品の外形を第1検出手段によって検出し、光学素子に対して光学部品の外形が調整目標値となるように光学部品の位置、角度を調整することを特徴とする。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、調整前に調整部品の外形に対する調整要素(レーザーユニットでは発光素子の発光点、受光素子の受光部パターン、ホログラム素子ではホログラムパターンまたはホログラムパターンと同時に付けられたアライメントマーク)の相対位置、角度を調整部検出手段または別ステーションの検出手段で検出記憶し、調整時に調整部品の姿勢検出を部品の外形で行い、調整前に検出した部品の外形に対する調整要素の相対位置を考慮して決めた調整目標値に対して調整することで、調整時検出が難しい調整要素でもその部品の外形を検出することで繰り返し調整を行うことができ、精度の高い調整が可能となる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、光学部品の位置、角度を光学素子の位置、角度に対して調整する際に、第1把持手段と第2把持手段に付けられた調整用マークを検出して、光学部品の発光素子の発光点及び受光素子の受光面パターンの第1把持手段に付けられた調整用マークに対する相対関係、及び第2検出手段により検出したホログラムパターンの位置、角度の第2把持手段に付けられた調整用マークに対する相対関係をもとに、第2把持手段に付けられた調整用マークに対する第1把持手段に付けられた調整用マークの調整目標値を決め、移動手段により光学部品の上に光学素子を移動し、第2把持手段の調整用マークに対する第1把持手段の調整用マークが調整目標値となるように光学部品の位置、角度を調整することで、光学部品の発光素子、受光素子の位置、角度を光学素子のホログラムパターンの位置、角度に対して調整することを特徴とする。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、調整前に調整部品の把持手段に設けた調整用マークに対する調整要素の相対位置、角度を調整部検出手段または別ステーションの検出手段で検出記憶し、調整時に調整部品の姿勢検出を把持手段に設けた調整用マークで行うことで、部品外形よりも安定した検出が可能となり、精度の高い調節が可能となる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、第1検出手段及び第2検出手段の光学部品と光学素子の画像を検出する視野を変更手段により切り替え、発光素子の発光点と受光素子の受光面パターンとから光学部品の素子角度を求め、光学素子のホログラムパターンの2点から光学素子のパターン角度を求めるようにしたことを特徴とする。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段を移動することで視野を切り替え、角度の検出ができるようにすることで、検出手段の視野を狭くすることができ、画像処理による検出精度を上げ、精度の高い調整が可能となる。
【0013】
請求項4に記載の発明は、第1検出手段の視野を変更手段により切り替える際に、発光素子と受光素子の焦点方向高さの違いだけ第1検出手段を焦点方向に移動する焦点調整手段を設けたことを特徴とする。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項3に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、レーザーユニットのように発光素子と受光素子の実装高さの違う部品の姿勢(位置、角度)検出が可能となる。
【0015】
請求項5に記載の発明は、第1検出手段を焦点方向に移動する焦点調整を、第1検出手段で取り込んだ画像と基準画像として記憶した画像の検出画素の一致度が最大となるように焦点位置を調整することを特徴とする。
【0016】
請求項5に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項4に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、焦点方向高さの違う2つの素子の実装高さの誤差が多少あった場合でも焦点を合わせることができ、鮮明な検出画像を得られ、精度の高い調整が可能となる。
【0017】
請求項6に記載の発明は、第1検出手段及び第2検出手段の拡大レンズ部に取り付けられた複数の反射プリズムを移動することで光学部品と光学素子の画像を得る複数の視野の検出をできるようにしたことを特徴とする。
【0018】
請求項6に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段(CCDカメラと拡大レンズ)を移動する場合に比べ、移動停止精度の影響を受けにくく、精度の高い調整が可能となる。
【0019】
請求項7に記載の発明は、第1検出手段及び第2検出手段の拡大レンズ部に固定された複数の反射プリズムにより、光学部品と光学素子の画像を得る複数の視野が同時に検出できるようにしたことを特徴とする。
【0020】
請求項7に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段(CCDカメラと拡大レンズ)の移動、反射プリズムの移動を行うことなく、複数の視野を検出することができ、移動停止精度の影響を受けにくく、精度の高い調整が可能となる。
【0021】
請求項8に記載の発明は、複数の反射プリズムにおいて、対となる反射プリズムの設置距離を変えることで焦点深度の異なる2視野の検出が可能な検出手段を用いたことを特徴とする。
【0022】
請求項8に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項6または7に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、焦点方向の可動部が必要なくなり、可動による誤差の影響を受けにくくするとともに、調整装置の駆動部を簡略化することが可能となる。
【0023】
請求項9に記載の発明は、光学素子のホログラムパターンの位置、角度を検出するための照明として第1偏光板で偏光した光を照射する第3照明装置を備え、第3照明装置からの光が光学素子を通過した後に第2偏光板を通した透過照明で、第2検出手段により前記光学素子のホログラムパターンを検出することを特徴とする。
【0024】
請求項9に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、光学素子のホログラムパターンまたは光学素子に付けられたアライメントマークが画像処理で検出しやすくなり、照明強度の影響、部品の差異による検出精度低下の影響を受けにくくなるため、精度の高い調整が可能となる。
【0025】
請求項10に記載の発明は、光学素子のホログラムパターンの位置、角度を検出するために、偏光した光を照射することで検出可能な複数のアライメントマークを光学素子の作成時に設けることを特徴とする。
【0026】
請求項10に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、ホログラムパターンの位置、角度調整の代わりに検出しやすいアライメントマークでの位置、角度調整ができるとともに、偏光した光を当てた時のみ検出できるため、光ピックアップのレーザービームに影響を与えることなく、精度の高い位置、角度検出が可能となる。
【0027】
請求項11に記載の発明は、光学素子上に設けるアライメントマーク、第1把持手段及び第2把持手段に設ける調整用マークを円形としたことを特徴とする。
【0028】
請求項11に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項10に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段で検出をして画像処理を行った時に部品の角度ずれの影響を受けずに検出可能となり、よって精度の高い調整が可能となる。
【0029】
請求項12に記載の発明は、光学部品及び光学素子の外形コーナー部分に、光学部品及び光学素子の作成時に検出用マークが施されることを特徴とする。検出マークとは、コーティングや着色を指す。
【0030】
請求項12に記載の発明によれば、光ピックアップユニットの調整組立装置に関して、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、画像処理を行った際に部品外形の検出がしやすくなり、精度の高い位置、角度検出が可能となる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照しながら、本実施の形態を詳細に説明する。
【0032】
この光ピックアップユニットの調整組立装置は、光ピックアップ装置内で用いる発光素子1aと受光素子1b、光学素子(ホログラム素子)2を集積化した光学部品(図2参照)1の構成部品である発光素子1a、受光素子1bを所定位置に実装固定した光学部品1の発光素子1aの発光点位置とその発光点1dと受光素子1bの受光面パターン1eの中心の成す角度に対して、ホログラム素子2のホログラムパターン2aの位置、角度を調整して組み立てる調整組立装置である。
【0033】
光学部品1は第1把持手段3により外形を把持されており、第1把持手段3は調整アーム4を介して光学部品1を昇降させる昇降シリンダ5及び調整ステージ6に固定されている。調整ステージ6はホログラム素子2に対する光学部品1のX、Y、θ方向3軸の調整が可能な3つのステージ6a、6b、6cで構成され、コンピュータからの調整量指示に従ってステージドライバを通して調整ステージ6を駆動する。調整アーム4には、光学部品1の中の発光素子1aを発光させるため光学部品1の電気的接続部1cに電極を接続する接続手段7が取り付けられている。この接続手段7でLDドライバと光学部品1を電気的に接続することで発光素子1aを調整中発光させる。これら光学部品1の調整部の上に光学部品1の外形、発光素子1aの発光点1d、受光素子1bの受光面パターン1e及び移動手段14で光学部品1の上に移動されたホログラム素子2の外形を検出するための第1CCDカメラ9bと第1拡大レンズ9aを組み合わせた第1検出手段9、光学部品1の受光素子1bのパターン1e及び光学部品1とホログラム素子2の外形を検出するため光学部品1を照明する第1照明手段11、第1検出手段9の視野を変更する第1視野変更手段10、焦点を調整する自動ステージから成る第1検出手段9の焦点調整手段がある。
【0034】
ホログラム素子2は第2把持手段13により外形を把持され、第2把持手段13は移動手段14に取り付けられている。移動手段14はホログラム素子2を第2把持手段13で把持した状態で第2把持手段13をホログラム素子検出部から調整部に移動できる。
【0035】
ホログラム素子検出部にはホログラム素子2の外形及びホログラムパターン2aの位置、角度を検出するための第2CCDカメラ15bと第2拡大レンズ15aを組み合わせた第2検出手段15と、ホログラム素子2の外形、位置、角度を検出するためホログラム素子2を照明する第2照明手段17、第2検出手段15の視野を変更する第2視野変更手段16がある。
【0036】
第2照明手段17はホログラム素子2の外形を検出する場合は第2拡大レンズ15aに取り付けられた落射照明、ホログラムパターン2aまたはアライメントマーク2bを検出する場合は透過照明に切り替えて使用する。
【0037】
ホログラムパターン2aまたはアライメントマーク2bを検出する場合の透過照明は、第1偏光板19で偏光した光を照射する照明装置20を用い、その照明装置20からの光がホログラム素子2を通過した後第2偏光板18を通り、第2CCDカメラ15bと第2拡大レンズ15aを組み合わせた第2検出手段15で検出される。
【0038】
ホログラム素子2に付けるアライメントマーク2bは、ホログラムパターン2aを作成すると同時に付けられ、偏光した光を当てることで検出可能な2つ以上のマークが良い。
【0039】
把持手段に付ける調整マーク、ホログラム素子2に付けるアライメントマーク2bは円形にすることが望ましい。
【0040】
部品の外形コーナー部分には、コーティング、着色等を施すことにより、画像処理の検出が容易となる。
【0041】
次に、上述した構成に基づき、本発明の実施形態の調整装置を用いた調整方法を図を参照して説明する。
【0042】
まず、図3(a)のように、第1検出手段9の第1視野30aで光学部品1の1つの角部を、第1検出手段9の第2視野30bで光学部品1の他の1つの角部を、第1検出手段9の第3視野30cで光学部品1の発光素子1aの発光点1dを、第1検出手段9の第4視野30dで光学部品1の受光素子1bの受光パターン1eの中心をそれぞれ検出する。そして、各視野の画像処理結果をもとに、光学部品の外形に対する発光素子1aの発光点1dの位置(X1,Y1)、その発光点1dと受光素子1bの受光パターン1eの中心を結ぶ線と光学部品1の外形線の成す角(θ1)をそれぞれ求める。これらは、光学部品1の外形に対する各素子の相対位置である。図3(b)のように第2検出手段15の第1視野32aでホログラム素子2の第1ホログラムパターン(第1アライメントマーク)を、第2検出手段15の第2視野32bでホログラム素子2の第2ホログラムパターン(第2アライメントマーク)を、第2検出手段15の第3視野32cでホログラム素子2の1つの角部を、第2検出手段15の第4視野32dでホログラム素子2の他の1つの角部を、それぞれ検出する。各視野の画像処理結果をもとにホログラム素子2の外形に対する第1ホログラムパターンの位置(X2,Y2)、及びその第1ホログラムパターンと第2ホログラムパターンを結ぶ線とホログラム素子外形線の成す角(θ2)をそれぞれ求める。これらは、ホログラム素子2の外形に対する素子の相対位置である。
【0043】
次に、光学部品1の外形に対する素子の相対位置、ホログラム素子2の外形に対する素子の相対位置から光学部品1の発光素子1a、受光素子1bと、ホログラム素子2のホログラムパターン2aが所定の位置関係になるような光学部品1の外形に対するホログラム素子2の外形の位置(X3a,Y3a)、角度(θ3a)の調整目標値を求める。
【0044】
そして、ホログラム素子2を光学部品1の上に移動手段14にて移動し、図3(c)のように光学部品1とホログラム素子2とを重ね合わせた状態で、第1検出手段9の第1視野30aで光学部品1の1つの角部を、第1検出手段9の第2視野30bで該光学部品1の他の1つの角部を、第1検出手段9の第5視野30eでホログラム素子2の1つの角部を、第1検出手段9の第6視野30fでホログラム素子2の他の1つの角部をそれぞれ検出する。そして、各視野の画像処理結果をもとに光学部品1の外形に対するホログラム素子2の外形の位置(X3,Y3)、光学部品1の外形に対するホログラム素子2の外形の角度(θ3)をそれぞれ求め、調整目標値X3a、Y3a、θ3aとの差分だけホログラム素子2に対する光学部品1の位置、角度調整を行う。図3(c)のような検出と調整目標値に対する調整を繰り返し行うことでその差分を0に近づけ、設定値以下になったら調整を終了する。それらのフローチャートを図10に示す。
【0045】
画像処理精度を上げるために視野を狭くする必要があるため、部品の角度は図9に示す計算方法(ホログラムアライメントマークの場合の例)で第1及び第2視野変更手段で第1及び第2検出手段の視野を変更して求める。
【0046】
視野変更手段10として図4に示すように第1及び第2検出手段の拡大レンズ部に取り付けられ、図3(a),(b)に示した光学部品1とホログラム素子2の角部、発光点、受光パターン、及びホログラムパターン等を検出する各視野から第1,第2CCDカメラ9b,15bによって画像を得るため、複数の反射プリズム10bを有する視野変更手段を移動することで視野を切り替えるようにすることもできる。図4(a)に示すように、ホログラム素子2の一方のホログラムパターン2bを検出後、他方のホログラムパターン2bを検出し、また同様に、図4(b)に示す光学部品1の発光素子1aを検出し、次に受光素子1bを検出することが、第1及び第2検出手段を移動することなく可能となる。
【0047】
また、図5、6に示すように、第1及び第2検出手段の拡大レンズ部に固定された複数の反射プリズム10b、16bにより、例えば、図5(a)に示すように反射プリズムを共通に利用することにより、また図5(b)のように、共通利用する反射プリズムを焦点深度に応じた配置として、あるいは、図6(a),(b)のように、検出する光学部品1、ホログラム素子2の角部、発光素子1a、受光素子1b、ホログラムパターン2b等の第1,第2検出手段9,15(第1,第2CCDカメラ)に対する視野を得るために設置距離を変えた反射プリズムの組を適宜配置することよって、複数の視野を同時に切り替えなしで検出することもできる。
【0048】
また、図7に示すように第1検出手段9には、焦点調整手段として第1検出手段9を光学部品1に対して上下可能な自動ステージを設けることにより、焦点方向高さの違う素子(光学部品1の発光素子1a、受光素子1b)を実装した部品でも検出が可能となる。
【0049】
通常、焦点調整は予め設定された部品内の素子高さ情報に基づきステージを動かして行うが、図8に示すように画像処理の検出画像の基準画像に対する一致度が最大になる点にステージを停止することで焦点調整をしてもよい。
【0050】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、調整時検出が難しい調整要素でもその部品の外形を検出することで繰り返し調整を行うことができ、精度の高い調整が可能となる。
【0051】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、部品外形よりも安定した検出が可能となり、精度の高い調節が可能となる。
【0052】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段の視野を狭くすることができ、画像処理による検出精度を上げ、精度の高い調整が可能となる。
【0053】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、レーザーユニットのように発光素子と受光素子の実装高さの違う部品の姿勢(位置、角度)検出が可能となる。
【0054】
請求項5に記載の発明によれば、請求項4に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、焦点方向高さの違う2つの素子の実装高さの誤差が多少あった場合でも焦点を合わせることができ、鮮明な検出画像を得られ、精度の高い調整が可能となる。
【0055】
請求項6に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段(CCDカメラと拡大レンズ)を移動する場合に比べ、移動停止精度の影響を受けにくく、精度の高い調整が可能となる。
【0056】
請求項7に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段(CCDカメラと拡大レンズ)の移動、反射プリズムの移動を行うことなく、複数の視野を検出することができ、移動停止精度の影響を受けにくく、精度の高い調整が可能となる。
【0057】
請求項8に記載の発明によれば、請求項6または7に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、焦点方向の可動部が必要なくなり、可動による誤差の影響を受けにくくするとともに、調整装置の駆動部を簡略化することが可能となる。
【0058】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、光学素子のホログラムパターンまたは光学素子に付けられたアライメントマークが画像処理で検出しやすくなり、照明強度の影響、部品の差異による検出精度低下の影響を受けにくくなるため、精度の高い調整が可能となる。
【0059】
請求項10に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、ホログラムパターンの位置、角度調整の代わりに検出しやすいアライメントマークでの位置、角度調整ができるとともに、偏光した光を当てた時のみ検出できるため、光ピックアップのレーザービームに影響を与えることなく、精度の高い位置、角度検出が可能となる。
【0060】
請求項11に記載の発明によれば、請求項10に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、検出手段で検出をして画像処理を行った時に部品の角度ずれの影響を受けずに検出可能となり、よって精度の高い調整が可能となる。
【0061】
請求項12に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、画像処理を行った際に部品外形の検出がしやすくなり、精度の高い位置、角度検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した光ピックアップユニットの調整組立装置の全体を示した構成図である。
【図2】本発明に関する発光素子、受光素子を固定した光学部品、及びホログラム素子の調整方向を示した斜視図、及び両者を結合させた光学部品の断面図である。
【図3】本発明の発光素子、受光素子を固定した光学部品、及びホログラム素子の調整組み立て方法を示した説明図である。
【図4】本発明の複数のプリズムを移動することで2視野を検出できる光学系を表した構成図である。
【図5】本発明の複数のプリズムで2視野を同時に検出できる光学系の構成図である。
【図6】本発明の複数の反射プリズムで構成し、多視野を同時に検出可能な光学系の斜視図である。
【図7】本発明の視野変更時の焦点方向の調整を表した概略図である。
【図8】本発明の検出画像の基準画像に対する一致度による焦点位置検出方法を表した説明図である。
【図9】本発明における2視野での画像処理による部品角度算出方法を示した模式図である。
【図10】本発明における光ピックアップ用集積化部品の調整組立のフローチャートである。
【符号の説明】
1 光学部品
1a 発光素子
1b 受光素子
1c 電気的接続部
1d 発光点
1e 受光面パターン
1f 光学部品の外形
2 光学素子(ホログラム素子)
2a ホログラムパターン
2b アライメントマーク
2c 光学素子の外形
3 第1把持手段
7 接続手段
9 第1検出手段
9a 第1拡大レンズ
9b 第1CCDカメラ
10b、16b 複数の反射プリズム
11 第1照明手段
12 焦点調整手段
13 第2把持手段
14 移動手段
15 第2検出手段
15a 第2拡大レンズ
15b 第2CCDカメラ
17 第2照明手段
18 第2偏光板
19 第1偏光板
20 第3照明装置 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an adjustment assembly apparatus for an optical pickup unit.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-199015 discloses an optical head mounting apparatus and method that measures and stores the inclination between the coordinate axis of the stage and the coordinate axis of the detection means, enables positioning while performing coordinate conversion, and emits light. A technique for detecting a light emitting point in a non-light emitting state of the means is disclosed. The configuration is described below.
[0003]
A light-emitting means supported by the first stage, a light-receiving means, a means for detecting the position of the optical element supported by the second stage, and a coordinate axis between the first and second stages and a coordinate axis of the detection means A coordinate conversion module that obtains and stores the inclination of the light source, and converts the position of the light emitting means and the light receiving means and the position of the optical element detected by the detection means according to the coordinate conversion module, and converts the first stage and the second stage Control means for controlling the stage is provided.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The optical pickup device includes a light source, an objective lens that converges a light beam from the light source on the disk, a light receiving element that detects reflected light from the disk, and various optical components provided in the light beam from the light source to the disk. Information is recorded and reproduced on a disc. When adjusting and assembling the components and components of the optical pickup device, it is conceivable to detect the components with a CCD camera and calculate and adjust the relative displacement between the components.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-199015 is one example, but with this adjustment device, it is necessary to measure and store the inclination between coordinate axes of the device in advance, and further, coordinate conversion errors can adversely affect the adjustment. There was sex.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical pickup unit adjusting and assembling apparatus that can be assembled with higher accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Invention of
[0008]
According to the first aspect of the present invention, with respect to the optical pickup unit adjustment assembly apparatus, adjustment elements for the outer shape of the adjustment component before adjustment (in the laser unit, the light emitting point of the light emitting element, the light receiving part pattern of the light receiving element, the hologram element) The relative position and angle of the hologram pattern or the alignment mark attached at the same time as the hologram pattern) are detected and stored by the adjustment unit detection means or the detection means of another station. By adjusting the adjustment target value determined in consideration of the relative position of the adjustment element with respect to the external shape of the detected part, even the adjustment element that is difficult to detect at the time of adjustment is repeatedly adjusted by detecting the external shape of the part. Can be adjusted with high accuracy.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, when the position and angle of the optical component are adjusted with respect to the position and angle of the optical element, the adjustment marks attached to the first gripping means and the second gripping means are detected. The relative relationship between the light emitting point of the light emitting element of the optical component and the light receiving surface pattern of the light receiving element with respect to the adjustment mark attached to the first gripping means, and the second gripping of the position and angle of the hologram pattern detected by the second detecting means based on the relative relationship adjustment mark attached to the unit, determine the adjustment target value of the adjustment marks attached to the first holding means for adjustment mark attached to the second gripping means, by moving means an optical element to move over the optical component, the position of the optical component as adjustment marks of the first gripping means is adjusted target value for the adjustment marks of the second gripping means, by adjusting the angle, optical components Light emission Son, the position of the light receiving element, the position of the hologram pattern of the optical element an angle, and adjusting with respect to the angle.
[0010]
According to the second aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the first aspect of the invention, and can be applied to the adjustment mark provided on the gripping means of the adjusting component before the adjustment. The relative position and angle of the adjustment elements are detected and stored by the adjustment unit detection means or the detection means of another station, and the posture of the adjustment part is detected by the adjustment marks provided on the gripping means during adjustment, making it more stable than the part outline. Detection is possible, and adjustment with high accuracy is possible.
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the optical parts of the first detecting means and the second detecting means and the field of view for detecting the image of the optical element are switched by the changing means , and the light emitting point of the light emitting element and the light receiving surface pattern of the light receiving element are switched. The element angle of the optical component is obtained, and the pattern angle of the optical element is obtained from two points of the hologram pattern of the optical element.
[0012]
According to the third aspect of the invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as that of the first aspect of the invention, and the field of view is switched by moving the detecting means so that the angle can be detected. By making it possible, the field of view of the detection means can be narrowed, the detection accuracy by image processing is increased, and high-precision adjustment is possible.
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a focus adjustment unit that moves the first detection unit in the focal direction by a difference in height between the light emitting element and the light receiving element when the visual field of the first detection unit is switched by the changing unit. It is provided.
[0014]
According to the fourth aspect of the invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the third aspect of the invention, and the mounting height of the light emitting element and the light receiving element as in the laser unit is improved. The posture (position, angle) of different parts can be detected.
[0015]
According to the fifth aspect of the present invention, in the focus adjustment for moving the first detection unit in the focal direction, the degree of coincidence between the image captured by the first detection unit and the detection pixel of the image stored as the reference image is maximized. The focal position is adjusted.
[0016]
According to the fifth aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as that of the fourth aspect of the invention, and an error in the mounting height of two elements having different heights in the focal direction. Even if there is a slight amount, the focus can be adjusted, a clear detection image can be obtained, and adjustment with high accuracy is possible.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, detection of a plurality of fields of view for obtaining images of optical components and optical elements by moving a plurality of reflecting prisms attached to the magnifying lens portions of the first detection means and the second detection means is performed. It is possible to do it.
[0018]
According to the sixth aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the first aspect of the invention, and has the same effect as the case where the detection means (CCD camera and magnifying lens) are moved. Therefore, it is difficult to be influenced by the movement stop accuracy, and a highly accurate adjustment becomes possible.
[0019]
According to the seventh aspect of the present invention, a plurality of reflection prisms fixed to the magnifying lens portions of the first detection unit and the second detection unit can simultaneously detect a plurality of fields of view for obtaining images of the optical component and the optical element. It is characterized by that.
[0020]
According to the seventh aspect of the invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the first aspect of the invention, and also includes the movement of the detecting means (CCD camera and magnifying lens) and the reflection prism. A plurality of fields of view can be detected without moving, and it is difficult to be affected by the movement stop accuracy, and high-precision adjustment is possible.
[0021]
The invention described in claim 8 is characterized in that, in a plurality of reflecting prisms, detecting means capable of detecting two fields of view with different depths of focus by changing the installation distance of a pair of reflecting prisms is used.
[0022]
According to the eighth aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as that of the sixth or seventh aspect of the invention and eliminates the need for a movable portion in the focal direction, thereby reducing errors caused by the movement. It becomes difficult to be affected, and the drive unit of the adjusting device can be simplified.
[0023]
The invention according to claim 9 includes a third illumination device that emits light polarized by the first polarizing plate as illumination for detecting the position and angle of the hologram pattern of the optical element, and the light from the third illumination device. There in transmitted illumination through the second polarizing plate after passing through the optical element, and detecting the hologram pattern of the optical element by the second detection means.
[0024]
According to the ninth aspect of the invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the first aspect of the invention, and the hologram pattern of the optical element or the alignment mark attached to the optical element is provided. It becomes easy to detect by image processing, and it becomes difficult to be affected by the influence of the illumination intensity and the decrease in detection accuracy due to the difference in parts, so that highly accurate adjustment is possible.
[0025]
The invention according to
[0026]
According to the tenth aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the first aspect of the invention, and is easy to detect instead of the hologram pattern position and angle adjustment. Since the position and angle can be adjusted at the same time, and detection is possible only when polarized light is applied, the position and angle can be detected with high accuracy without affecting the laser beam of the optical pickup.
[0027]
The invention of claim 11 is characterized in that the alignment mark provided on the optical element, the adjustment mark provided on the first gripping means and second gripping means is circular.
[0028]
According to the eleventh aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effect as the tenth aspect of the present invention, and also when the image processing is performed by the detection means. Detection is possible without being affected by the angle deviation, and therefore, highly accurate adjustment is possible.
[0029]
The invention according to
[0030]
According to the twelfth aspect of the present invention, the optical pickup unit adjusting and assembling apparatus has the same effects as the first aspect of the invention, and it is easy to detect the outer shape of the component when image processing is performed. Highly accurate position and angle detection is possible.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0032]
This optical pickup unit adjusting and assembling apparatus is a light emitting element that is a component of an optical component (see FIG. 2) 1 in which a
[0033]
The outer shape of the
[0034]
The outer shape of the
[0035]
The hologram element detector includes a second detection means 15 that combines the
[0036]
The second illuminating means 17 is used by switching to epi-illumination attached to the second magnifying lens 15a when detecting the outer shape of the
[0037]
The transmitted illumination when detecting the hologram pattern 2 a or the alignment mark 2 b uses an
[0038]
The alignment mark 2b to be attached to the
[0039]
The adjustment mark attached to the gripping means and the alignment mark 2b attached to the
[0040]
Image processing can be easily detected by coating or coloring the outer corner of the component.
[0041]
Next, based on the above-described configuration, an adjustment method using the adjustment device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0042]
First, as shown in FIG. 3A, one corner of the
[0043]
Next, the
[0044]
Then, the
[0045]
Since it is necessary to narrow the field of view in order to increase the image processing accuracy, the angle of the component is calculated by the first and second field changing means by the first and second field changing means according to the calculation method shown in FIG. 9 (example in the case of the hologram alignment mark). Obtained by changing the field of view of the detection means.
[0046]
As shown in FIG. 4, the field changing means 10 is attached to the magnifying lens portions of the first and second detection means, and the corners of the
[0047]
Also, as shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of reflecting
[0048]
Further, the first detecting means 9 as shown in FIG. 7, by providing the automatic stage possible vertically relative to the
[0049]
Normally, the focus adjustment performed by moving the stage on the basis of the sensor height information preset in part, a stage in that the degree of coincidence is maximized with respect to the reference image of the detected image of the image processing as shown in FIG. 8 The focus may be adjusted by stopping.
[0050]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, even an adjustment element that is difficult to detect at the time of adjustment can be repeatedly adjusted by detecting the outer shape of the component, and a highly accurate adjustment is possible.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, the same effects as the first aspect of the invention can be achieved, and more stable detection than the outer shape of the component can be achieved, and adjustment with high accuracy is possible.
[0052]
According to the third aspect of the invention, the same effects as the first aspect of the invention can be achieved, the field of view of the detection means can be narrowed, detection accuracy by image processing can be increased, and high-precision adjustment can be performed. It becomes possible.
[0053]
According to the invention described in claim 4, the same effects as those of the invention described in
[0054]
According to the fifth aspect of the invention, the same effect as that of the fourth aspect of the invention can be achieved, and the focus can be adjusted even if there is a slight error in the mounting height of two elements having different heights in the focal direction. Therefore, a clear detection image can be obtained and adjustment with high accuracy is possible.
[0055]
According to the sixth aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained, and the movement stop accuracy is less affected than when the detection means (CCD camera and magnifying lens) is moved. Highly accurate adjustment is possible.
[0056]
According to the seventh aspect of the invention, the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained, and a plurality of fields of view can be obtained without moving the detecting means (CCD camera and magnifying lens) and moving the reflecting prism. Therefore, it is difficult to be affected by the movement stop accuracy, and a highly accurate adjustment is possible.
[0057]
According to the invention described in claim 8, while having the same effect as the invention described in
[0058]
According to the ninth aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be achieved, and the hologram pattern of the optical element or the alignment mark attached to the optical element can be easily detected by image processing, and illumination Since it becomes difficult to be affected by the influence of the strength and the detection accuracy decrease due to the difference in parts, adjustment with high accuracy is possible.
[0059]
According to the invention described in
[0060]
According to the eleventh aspect of the invention, the same effect as that of the tenth aspect of the invention can be obtained, and the detection can be performed without being affected by the angular deviation of the component when the detection process is performed and the image processing is performed. Therefore, adjustment with high accuracy is possible.
[0061]
According to the twelfth aspect of the present invention, the same effects as those of the first aspect of the invention can be obtained, and it becomes easy to detect the outer shape of the component when image processing is performed, and highly accurate position and angle detection can be performed. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire optical pickup unit adjusting and assembling apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing an adjustment direction of a light emitting element, a light receiving element fixed to the light emitting element, and a hologram element according to the present invention, and a sectional view of the optical part in which both are coupled.
FIG. 3 is an explanatory view showing a method for adjusting and assembling a light emitting element, an optical component to which a light receiving element is fixed, and a hologram element according to the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing an optical system capable of detecting two fields of view by moving a plurality of prisms of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system capable of simultaneously detecting two visual fields with a plurality of prisms of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of an optical system composed of a plurality of reflecting prisms of the present invention and capable of simultaneously detecting multiple fields of view.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating adjustment of a focal direction when changing the visual field according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a focus position detection method based on the degree of coincidence of a detected image with a reference image according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a component angle calculation method by image processing with two visual fields in the present invention.
FIG. 10 is a flowchart of adjustment assembly of an optical pickup integrated part in the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
2a Hologram pattern
Claims (12)
前記光学部品を把持する第1把持手段と、
前記第1把持手段を調整方向に駆動する駆動手段と、
前記光学部品の電気的接続部に電極を接続する接続手段と、
前記光学部品の外形及び前記光学部品上に移動された前記光学素子の外形を検出する第1検出手段と、
前記光学部品及び前記光学素子を照明する第1照明手段と、
前記光学素子を把持する第2把持手段と、
前記光学素子の外形を検出する第2検出手段と、
前記光学素子を照明する第2照明手段と、
前記光学素子を前記光学部品の上に移動する移動手段と、
前記第1検出手段により検出した情報と前記光学部品の外形の相対関係を記憶する第1記憶手段と、
前記第2検出手段により検出した情報と前記光学素子の外形の相対関係を記憶する第2記憶手段とを備え、
前記第2記憶手段の光学素子の外形に対する位置、角度情報と、前記第1記憶手段の光学部品の外形に対する位置、角度情報をもとに前記光学素子の外形に対する前記光学部品の外形の調整目標値を決め、前記移動手段により光学部品の上に移動した前記光学素子と前記光学部品の外形を第1検出手段によって検出し、光学素子に対して光学部品の外形が前記調整目標値となるように前記光学部品の位置、角度を調整することを特徴とする光ピックアップユニットの調整組立装置。Emitting element, the position of the optical element relative to an optical component with a fixed receiving element, an adjustment assembly apparatus of the optical pickup unit to affix and adjust the angle,
A first gripping means for gripping said optical component,
And motion means driving you drive the first gripping means in the adjustment direction,
And connecting means for connecting the electrodes to the electrical connection portion of the optical component,
First detecting means for detecting an outer shape of the optical element which has been moved on to the outer shape and the optical component of the optical component,
A first illuminating means for illuminating the optical component and the optical element,
A second gripping means for gripping the optical element;
Second detection means for detecting the outer shape of the optical element;
A second illumination means for illuminating said optical element,
A moving means for moving said optical element on said optical component,
First storage means for storing a relative relationship of the outer shape of the optical component and the information detected by the first detecting means,
And a second storage means for storing a relative relationship of the outer shape information and the optical element is detected by said second detection means,
Position relative to the outer shape of the optical element of the second memory means, angle information and the adjustment target of the position relative to the optical components of the outer shape of the first storage unit, the optical component of the contour on the basis of angle information with respect to the outer shape of the optical element determining a value, the by the moving means and the optical element is moved over the optical component to the outer shape of the optical component detected by the first detection means, so that the optical components of the outer shape is the adjustment target value to the optical element An apparatus for adjusting and assembling an optical pickup unit, wherein the position and angle of the optical component are adjusted.
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