透镜位置检测方法和装置、以及透镜位置调整方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于检测光头等中的透镜的位置的方法和装置、以及用于调整透镜的位置的方法和装置。
【背景技术】
[0002]作为通过照射激光来记录信息、并且使记录的信息再生的信息记录介质，已知CD (压缩光盘)、DVD (数字多用途光盘)和BD (蓝光光盘:注册商标)这样的光盘。
[0003]光盘的大容量化是通过使在光盘的轨道上形成的记录标记微小化、使轨道的间隔(轨道间距)变窄来实现的。另外，为了使记录标记微小化，使用更短波长的激光，并使用数值孔径(NA)大的物镜，由此使焦点面上的会聚光斑尺寸微小化。
[0004]例如，在CD的情况下，设置在信息记录层上的作为光透射层的光盘基板的厚度为1.2mm，激光的波长为780nm，物镜的NA为0.45，记录容量为650MB。最短记录标记长度为590nm，轨道间隔为1600nm。
[0005]与此相对，在DVD中，通过使2张0.6mm的光盘基板(光透射层)贴合，并使激光的波长为650nm，使NA为0.6，由此实现了 4.7GB的记录容量。最短记录标记长度为400nm，轨道间隔为740nm。
[0006]在更高密度的BD中，使光透射层的厚度为0.1mm，使激光的波长为405nm，使NA为0.85，由此，在单层盘的情况下实现了 25GB这样的大容量，在双层盘的情况下实现了 50GB这样的大容量。最短记录标记长度为150nm，轨道间隔为320nm。这样，通过增大物镜的NA，并缩短激光的波长，由此实现了大容量化。
[0007]在此，为了使会聚光斑对准光盘的所希望的轨道，一般采用3光束法这样的方法。在3光束法中，利用衍射光栅将从激光光源射出的激光分割为3束光束(主光束和副光束)，通过中心的主光束进行信号的记录再生，通过前后的2束副光束来检测相对于轨道的偏移。
[0008]此时，需要使3束光束沿着与轨道的切线方向倾斜一定角度的方向排列。另外，需要使3束光束无论相对于光盘的哪一条轨道都始终沿着相同的方向排列。因此，当物镜的位置从与光头的移动方向(即光盘的半径向)平行的轨道的法线偏移时，在光盘的最内周位置与物镜对置的轨道的切线方向、和在最外周位置与物镜对置的轨道的切线方向不相同。因此，要求以高精度检测并调整物镜的位置的技术。
[0009]因此，提出有这样的技术:将光头安装于设置座，利用配置在设置座的上方的CCD接受从光头的激光光源射出并透过物镜的激光，基于CCD上的受光位置检测物镜的位置(参照专利文献I)。
[0010]专利文献1:日本特开2003-59095号公报(参照段落0025?0026和图2)
[0011]可是，在上述的技术中，需要将从光头的激光光源射出并透过物镜的激光聚光在CXD上，因此，在如BD这样NA较高且波长较短的情况下，需要在光轴方向上以I μπι的精度调整物镜的位置。因此，难以通过简单且廉价的结构实现用于物镜的位置检测的装置。
【发明内容】
[0012]本发明是为了解决上述的课题而完成的，其目的在于通过简单且廉价的装置结构能够实现透镜的位置检测。
[0013]本发明涉及的透镜位置检测方法的特征在于，取得在光头上搭载的透镜的图像，从取得的透镜的图像中抽取透镜的圆形状的边缘、透镜的外形、透镜的边缘面、构成透镜的形状的拐点部分的边界线或透镜的衍射光栅的特征点群，进行多次从所抽取的特征点群中抽取3个点并根据所抽取的3个点的坐标求取透镜的中心的坐标这样的处理，对通过多次处理所得到的中心点的坐标进行平均，由此求取透镜的中心的坐标。
[0014]本发明涉及的透镜位置调整方法的特征在于，基于以上述的透镜位置检测方法检测出的透镜的位置，来调整透镜的位置。
[0015]本发明涉及的透镜位置检测装置的特征在于，具备:摄像部，其取得在光头上搭载的透镜的图像；和图像处理部，其从取得的透镜的图像中抽取特征点群，并基于所抽取的特征点群，检测透镜的位置，图像处理部从取得的透镜的图像中抽取透镜的圆形状的边缘、透镜的外形、透镜的边缘面、构成透镜的形状的拐点部分的边界线或透镜的衍射光栅的特征点群，进行多次从所抽取的特征点群中抽取3个点并根据所抽取的3个点的坐标求取透镜的中心的坐标这样的处理，对通过多次处理所得到的中心点的坐标进行平均，由此求取透镜的中心的坐标。
[0016]本发明涉及的透镜位置调整装置的特征在于，具备上述的透镜位置检测装置，透镜位置检测装置具有检测透镜的倾斜度的透镜倾斜度检测部。透镜位置调整装置具备:透镜位置调整部，其基于由透镜位置检测装置检测出的透镜的位置，来调整透镜的位置；以及透镜倾斜度调整部，其基于由透镜倾斜度检测部检测出的透镜的倾斜度，来调整透镜的倾斜度。
[0017]本发明涉及的透镜位置调整装置的特征在于，还具备:上述的透镜位置检测装置；透镜位置调整部，其基于由透镜位置检测装置检测出的透镜的位置，来调整透镜的位置；镜子，其配置成与透镜的侧面对置；和切换机构，其将摄像部与镜子的相对位置在第I相对位置与第2相对位置之间进行切换，在第I相对位置，被镜子反射的来自透镜的光不入射至摄像部，在第2相对位置，被镜子反射的来自透镜的侧面的光入射至摄像部，图像处理部在摄像部和镜子处于第2相对位置的状态下，从透镜的侧面的图像中抽取特征点群，并基于所抽取的特征点群检测透镜的高度。
[0018]根据本发明，能够以简单且廉价的装置结构进行透镜的位置检测。
【附图说明】
[0019]图1是示出本发明的实施方式I中的透镜位置/倾斜度调整装置的结构的图。
[0020]图2是示出实施方式I中的透镜位置/倾斜度调整装置的控制系统的框图。
[0021]图3是示出实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的结构的图。
[0022]图4是示出实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的结构的图。
[0023]图5是示出实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的另一结构例的图。
[0024]图6是示出实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的另一结构例的图。
[0025]图1是示出在实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元上安装的光头的基本结构的图。
[0026]图8是示出物镜的截面形状的概要图。
[0027]图9是示出物镜的平面形状的概要图。
[0028]图10是示出物镜的侧面形状的概要图。
[0029]图11是示出实施方式I中的透镜位置检测方法的一个例子的流程图。
[0030]图12是示出通过实施方式I的透镜位置/倾斜度检测单元的图像处理部抽取的物镜的外形的图。
[0031]图13是示出通过实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的摄像部取得的物镜的图像的一个例子、和通过图像处理求得的中心坐标的一个例子的概要图。
[0032]图14是示出通过实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的摄像部取得的物镜的图像的一个例子、和通过图像处理求得的中心坐标的一个例子的概要图。
[0033]图15是示出通过实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的摄像部取得的物镜的图像的一个例子的概要图。
[0034]图16是示出通过实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的摄像部取得的物镜的图像的一个例子的概要图。
[0035]图17是示出通过实施方式I中的透镜位置/倾斜度检测单元的摄像部取得的物镜的图像的一个例子的图。
[0036]图18是示出从图17所示的图像中通过图像处理抽取的边缘的一个例子的图。
[0037]图19是示出从图17所示的图像中通过图像处理抽取的边缘的一个例子的图。
[0038]图20是示出实施方式I中的透镜位置/倾斜度调整方法的一个例子的流程图。
[0039]图21是示出实施方式2中的透镜位置/倾斜度调整装置的结构的立体图。
[0040]图22是示出实施方式2中的透镜位置/倾斜度调整装置的结构的、从与图21不同的角度观察的立体图。
[0041]图23是示出实施方式2中的透镜位置/倾斜度调整装置的控制系统的框图。
[0042]图24是用于说明实施方式2中的透镜位置/倾斜度调整装置的动作的立体图。
[0043]图25是用于说明实施方式2中的透镜位置/倾斜度调整装置的动作的、从与图24不同的角度观察的立体图。
[0044]图26是示出在实施方式2中由摄像部取得的透镜侧面的图像的示意图。
[0045]图27是示出在实施方式2中由摄像部取得的块规的侧面的图像的示意图。
[0046]图28是示出在实施方式2中由摄像部取得的透镜侧面的图像的示意图。
[0047]标号说明
[0048]100:透镜位置/倾斜度调整装置；1A:透镜位置/倾斜度检测单元；1B:调整单元；2:倾斜度检测部(透镜倾斜度检测部)；5:光头；5c:主体上端面；6:物镜；10:控制部；1a:图像处理部；11:摄像部；12:摄像用物镜(放大部)；13:照明部；14:半反射镜(光路分割部)；15:基座；16、17:光头支承部；18:致动器支承部；31、32:倾斜度调整台；33、34:位置调整台；41、42:倾斜度调整马达；43、44:位置调整马达；40:马达控制部；50:物镜致动器；50a:上端面；61:边缘面；71:支承部件；73:支承座；72:镜子(反射部件);74:位置调整马达；75:高度调整台；76:高度调整马达；77:位置调整台；78:位置调整马达；81、82:反射光；85:物镜致动器高度；86、87:物镜边缘面高度；88:块规；88a:上端面。
【具体实施方式】
[0049]以下，参照附图对本发明的多种实施方式进行说明。在各个附图中，对具有相同的结构的要素标记相同的标号。
[0050]实施方式I
[0051 ](透镜位置/倾斜度调整装置的结构)
[0052]图1是示出本发明的实施方式I的透镜位置/倾斜度调整装置I的基本结构的立体图。在图1中，将水平面作为XY面，将与XY面垂直的方向(铅直方向)作为Z方向。在其他附图中，也与图1相同地定义X、Y、Z方向。
[0053]透镜位置/倾斜度调整装置I具备:透镜位置/倾斜度检测单元1Α，其对搭载于光头装置(以下，称作光头)5上的物镜6的位置和倾斜度进行检测；和调整单元1Β，其对应于该透镜位置/倾斜度