JP2000155952A

JP2000155952A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JP2000155952A
Application number: JP10327836A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nagashima; 賢治長島; Yoichi Saito; 陽一斉藤; Yoichi Yamamoto; 陽一山本; Kazuyoshi Kajita; 和芳梶田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2000-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】光ヘッド装置において、半導体レーザの光軸
中心に回転する簡単な構成を具備することで、ビーム強
度分布の調整を可能にし、光ヘッド装置の小型化および
レーザユニットでのビーム強度分布調整を実現するここ
とを目的とする。【解決手段】光ヘッド装置において、半導体レーザ１
は、θx，θｙ方向に回転することのできるホルダー１
１に取り付けられている。また、ホルダー１１の回転中
心は半導体レーザ１の発光点中心と一致するように設計
されている。対物レンズ６に入射する光ビームの中心軸
は、各部品の機械寸法誤差や取り付け誤差などにより、
対物レンズの中心軸とずれている。そのため、半導体レ
ーザ１を取り付けた球面ホルダー１１をθｘ方向とθｙ
方向に回転させることにより、光ビームの分布強度のピ
ーク点と対物レンズの中心軸が揃うように調整する。こ
の構成により、ヘッド装置の寸法低減ができるという有
利な効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学式情報記録媒
体の記録または再生を行う光ヘッド装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光を利用して情報の記録や
再生を行う光ディスク装置の小型化が望まれており、光
ヘッド装置の小型・軽量化の試みが行われている。その
代表的な例として、半導体レーザを用いてディスク上に
情報を記録，再生する光ディスク装置がある。また近
年、大容量情報メモリとして光ディスクが注目されてお
り、その中で光ディスクの高密度化の要望に光ヘッド装
置が対処する必要が生じてきた。そのためには安定した
トラッキング制御を行うために、対物レンズを透過する
ビーム光の光強度分布（以下、対物レンズアウトの光強
度分布）における強度ピーク点と対物レンズの光軸中心
とが一致する必要がある。

【０００３】一般に、対物レンズアウトの光強度分布の
強度ピーク点と対物レンズの光軸中心とは、各光学素子
の寸法誤差や、各光学部品の光学台への取り付け誤差な
どから、大きくずれる可能性がある。このため、この対
物レンズアウトの光強度分布の強度ピーク点ずれを調整
する方法が従来よりいくつか提案されている。

【０００４】従来の光ヘッド装置の構成例を図４に基づ
いて説明する。光源としての半導体レーザ１からの出射
光は、コリメートレンズ２によって平行光となる。な
お、半導体レーザ１およびコリメートレンズ２は、半導
体レーザ１の発光点とコリメートレンズ２の中心軸が一
致するように光強度分布調整用ホルダ１５に取り付けら
れている。

【０００５】前記平行光は、偏光ビームスプリッタ３を
通過したのち、λ／４板４により直線偏光から円偏光と
なる。その後偏向ミラー５で光路を垂直上方に曲げら
れ、対物レンズ６により集光されて光情報記録媒体７の
記録面上に微少な光スポットとして照射される。この光
スポットによって情報の記録や消去、再生が可能とな
る。

【０００６】また、光情報記録媒体７からの反射光は、
半導体レーザ１から光情報記録媒体７までの出射光の光
路とは反対方向に進み、λ／４板４を再度通過すること
で半導体レーザ１からの出射光の偏光方向とは垂直な方
向の直線偏光となる。そして偏光ビームスプリッタ３に
より反射され出射光の光路から分離されて、検出レンズ
８によって集光され受光素子９に導かれる。この前記受
光素子９で例えば非点収差法によってフォーカスエラー
信号ＦＥの検出が行われ、例えばプッシュプル法によっ
てトラックエラー信号ＴＥの検出と光記録媒体７のデー
タ信号となる情報信号ＲＦの検出が行われる。

【０００７】前述したように、対物レンズアウトの光強
度分布と対物レンズ６の光軸の中心とは、半導体レーザ
１のチップ取り付け誤差や、半導体レーザ１の光学台１
４への取り付け誤差などから、大きくずれる可能性があ
る。そのため、半導体レーザ１とコリメートレンズ２を
取り付けた光強度分布調整用ホルダ１５を図４に示すｘ
方向とｙ方向に移動することにより、光ビームの分布強
度のピーク点と対物レンズの開口の中心を揃えることが
できる。

【０００８】また従来の光ヘッド装置の別の構成例を図
５に基づいて説明する。図５に示す構成例は、図４で示
した構成例に対して、半導体レーザ１を発光点位置とコ
リメータレンズ２の中心軸に対してＸ−Ｙ方向に調整で
きるように、半導体レーザ１を光軸調整用ホルダ１７に
取り付けた後、コリメートレンズ２を取り付けた光強度
分布調整用ホルダ１９と組み合わせたものである。な
お、図５において、図４と同一部分および相当する部分
は、同一符号を付けている。

【０００９】この場合、対物レンズに入射する光束と対
物レンズの中心軸とのずれは、半導体レーザ１を取り付
けた光軸調整用ホルダ１６を図５に示すｘ方向とｙ方向
に移動させることによって調整することができる。また
対物レンズアウトの光強度分布の強度ピーク点と対物レ
ンズの中心軸とのずれは、図４で示した構成例と同様
に、半導体レーザ１とコリメートレンズ２を取り付けた
光強度分布調整用ホルダ１６を図４に示すｘ方向とｙ方
向に移動することにより、対物レンズアウトの光強度分
布の強度ピーク点と対物レンズの中心軸とのずれを調整
することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来例で
示したような調整方法では、図４に示した光強度分布調
整用ホルダ１５や図５に示した光強度分布調整用ホルダ
１６をＸ方向とｙ方向に移動させて、対物レンズアウト
の光強度分布の強度ピーク点と対物レンズの中心軸を揃
えるため、光強度分布調整機構を小型に構成することが
難しく、光ヘッド装置の寸法を低減することが困難にな
るという不都合を生じていた。

【００１１】また、光ヘッド装置に取り付けた状態で調
整するため、光ヘッド装置に各部品を取り付けた後にし
か調整することができず、レーザユニットにて調整を完
成させることが困難であるという不都合も生じていた。

【００１２】本発明は、分布強度調整をレーザユニット
で完了することができ、光ヘッド装置の小型化が可能な
光ヘッド装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の光ヘッド装置は、半導体レーザと、前記半導
体レーザから光ビームを発生させるレーザユニットと、
前記光ビームを集光して光学的情報記録媒体の記録面上
に光スポットを集光する対物レンズと、前記記録面で反
射された反射光束を受光する光検出器を少なくとも備え
た光ピック装置において、前記半導体レーザが発光点中
心に自由に回転できる機構を備えるものである。

【００１４】また、前記光ヘッド装置において、対物レ
ンズアウトの光強度分布の調整機構をレーザユットに設
ける構成が好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図３を用いて説明する。

【００１６】（実施の形態１）図１は、本発明の第１の
実施の形態における光ヘッドの概略図である。

【００１７】光源としての半導体レーザ１からの出射光
は、コリメートレンズ２によって平行光となる。なお半
導体レーザ１は、半球面状のレーザホルダ１１ａに取り
付けられており、光学台１０ａの球面状の凹部に取り付
けられている。また、半球面状のレーザホルダ１１ａの
回転中心は半導体レーザ１の発光点と一致するように設
計されている。

【００１８】前記平行光は、偏光ビームスプリッタ３を
通過したのち、λ／４板４により直線偏光から円偏光と
なる。その後偏向ミラー５で光路を垂直上方に曲げら
れ、対物レンズ６により集光されて光情報記録媒体７の
面上に微少な光スポットとして照射される。この光スポ
ットによって情報の記録や消去、再生が可能となる。

【００１９】また、光情報記録媒体７からの反射光は出
射光の光路とは反対方向に進み、λ／４板４を再度通過
することで半導体レーザ１からの出射光の偏光方向とは
垂直な方向の直線偏光となる。そして偏光ビームスプリ
ッタ３により反射され前記出射光の光路から分離され、
検出レンズ８によって集光され受光素子９に導かれる。
この前記受光素子９で例えば非点収差法によってフォー
カスエラー信号ＦＥの検出が行われ、例えばプッシュプ
ル法によってトラックエラー信号ＴＥの検出と光記録媒
体７のデータ信号となる情報信号ＲＦの検出が行われ
る。前述したように、対物レンズアウトの光強度分布の
強度ピーク点と対物レンズの中心軸とのずれは、各光学
素子の寸法誤差や、各光学部品の光学台１０ａへの取り
付け誤差などから、大きくずれる可能性がある。そのた
め、半導体レーザ１を取り付けた球面ホルダー１１ａを
図１に示すθｘ方向とθｙ方向に回転させることによ
り、対物レンズアウトの光強度分布の強度ピーク点と対
物レンズの中心軸が揃うように調整することが可能にな
る。

【００２０】（実施の形態２）図２は、本発明の第２の
実施の形態における光ヘッドの概略図である。

【００２１】図２に示す構成例は、図１で示した構成例
において、半導体レーザ１とコリメータレンズ２の中心
軸を調整できるように、半導体レーザ１を半球面状のレ
ーザホルダ１３に取り付けた後に、光軸調整用ホルダー
１２と組み合わせたものである。また、半球面状のレー
ザホルダ１３の回転中心は半導体レーザ１の発光点と一
致するように設計されている。なお、図２において、図
１と同一部分および相当する部分は、同一符号を付けて
いる。

【００２２】前述したように、対物レンズアウトの光強
度分布の強度ピーク点と対物レンズの中心軸とのずれ
は、各光学素子の寸法誤差や、各光学部品の光学台１０
ｃへの取り付け誤差などから、大きくずれる可能性があ
る。この時、半導体レーザ１を取り付けた半球面状のレ
ーザホルダ１３を図２に示すθｘ方向とθｙ方向に回転
させることにより、対物レンズアウトの光強度分布の強
度ピーク点と対物レンズの中心を合わせることが可能と
なる。また対物レンズ６の中心軸と対物レンズ６に入射
する光束の軸とのずれは、光学調整用ホルダ１２を図２
に示すｘ方向とｙ方向に移動することによって調整を行
うことが可能となる。

【００２３】（実施の形態３）図３（ａ）は、本発明の
第１の実施の形態の半導体レーザ１付近の拡大図であ
る。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した半球面状のレー
ザホルダ１１ａの代わりに半円錐状のレーザホルダ１１
ｂを用いており、光学台１０ｂの円錐状の凹部に取り付
けられている。前述したように、対物レンズアウトの光
強度分布の強度ピーク点と対物レンズの中心軸とのずれ
は、各光学素子の寸法誤差や、各光学部品の光学台１０
ｂへの取り付け誤差などから、大きくずれる可能性があ
る。しかし一般に半導体レーザ１の出射光は、Ｐ−Ｎ接
合面の水平方向と垂直方向でビームの拡がり角が大きく
異なるため、例えば図３（ｂ）に示したｙ方向のビーム
の拡がり角がｘ方向に比べて広い場合、コリメートレン
ズ２の焦点距離によっては対物レンズアウトの光強度分
布の強度ピーク点と対物レンズの中心軸とのｙ方向のず
れは、スポット品質にほとんど影響ない場合がある。こ
の時、半導体レーザ１を取り付けた半円錐状のレーザホ
ルダ１１ｂを図２に示すθｘ方向に回転させることによ
り、対物レンズアウトの光強度分布の強度ピーク点と対
物レンズの中心を合わせることが可能となる。

【００２４】なお、本発明の第２の実施の形態において
も同様な効果が得られることは自明である。

【００２５】（実施の形態４）図３（ｃ）は、本発明の
第１で示した実施の形態に対して、半球面状のレーザホ
ルダ１１ａの代わりに、半導体レーザ１が図に示すθｚ
方向に回転するような構造を持った半球面状のレーザホ
ルダ１１ｃを設けた場合の半導体レーザ１周辺の拡大図
である。

【００２６】一般に半導体レーザの出射光は、Ｐ−Ｎ接
合面の水平方向と垂直方向でビームの拡がり角が大きく
異なるため、コリメータレンズを用いて平行光束にする
と、そのビーム形状は楕円になる。このため、光情報記
録媒体７の面上に照射される光スポットも楕円となる。
よって光情報記録媒体７のトラック方向に前記光スポッ
トの楕円の長軸もしくは短軸の方向を揃えなければ、良
好な制御信号や光情報記録媒体７の信号情報を得ること
が困難になる。そこで、半導体レーザ１をレーザホルダ
１１ｃ上で図３（ｃ）に示すθｚ方向に回転させること
によって調整を行うことが可能である。

【００２７】なお、半導体レーザ１を回転する代わり
に、光学台１０ａ上でレーザホルダ１１ｃをθｚ方向に
回転させて調整を行った場合も同様な効果が得られるこ
とは自明である。

【００２８】また、半導体レーザ１の代わりに受光素子
９と半導体レーザ1を一体化した複合素子を用いた場合
において、前記複合素子をθｚ方向に回転させて調整を
行った場合も同様な効果が得られることは自明である。

【００２９】また、本発明の第２、３の実施の形態にお
いても同様な効果が得られることは自明である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ヘッド
装置は、半導体レーザと、前記半導体レーザからビーム
光束を発生させる光源光学系と、前記ビーム光束を集光
して光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを照射
する対物レンズと、前記記録面で反射され前記対物レン
ズで集光された反射光束を受光する光検出器を少なくと
も備えた光ピック装置において、前記半導体レーザが発
光点中心に自由に回転できる機構を設けているため対物
レンズアウトの光強度分布の強度ピーク点と対物レンズ
の中心軸とのずれを調整する機構が、従来の半導体レー
ザとコリメートレンズを組み合わせたユニットを水平及
び垂直方向に移動する機構に比べて小型に構成すること
ができ、ヘッド装置の寸法を低減することができるとい
う有利な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１としての光ヘッド装置の
概略図

【図２】本発明の実施の形態２としての光ヘッド装置の
概略図

【図３】実施の形態におけるレーザホルダの拡大図

【図４】従来例１としての光ヘッド装置の概略図

【図５】従来例２としての光ヘッド装置の概略図

【符号の説明】

１半導体レーザ２コリメートレンズ３ビームスプリッタ４ λ／４板５偏向ミラー６対物レンズ７光学式情報記録媒体８検出レンズ９受光素子１０ａ実施の形態１，２における光学台１０ｂ実施の形態３における光学台１１ａ半球面状のレーザホルダ１１ｂ半円錐状のレーザホルダ１２光軸調整用ホルダ１３半球面状のレーザホルダ１４従来例１における光学台１５従来例１における光強度分布調整用ホルダ１６従来例２における光強度分布調整用ホルダ１７従来例２における光軸調整用ホルダー１８従来例２における光学台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本陽一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者梶田和芳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D117 AA02 CC07 HH01 KK01 KK20 5D119 AA01 AA36 BA01 EC15 FA05 FA34 HA66

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体レーザと、前記半導体レーザから光
ビームを発生させるレーザユニットと、前記光ビームを
集光して光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを
集光する対物レンズと、前記記録面で反射された反射光
束を受光する光検出器を少なくとも備えた光ヘッド装置
において、前記半導体レーザが発光点中心に自由に回転
できる機構を設けたことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】対物レンズを透過するビームに対する光強
度分布の調整機構をレーザユニットに設けたことを特徴
とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】半導体レーザのビーム拡がり角の狭い方向
のみ回転できる機構を設けたことを特徴とする請求項１
あるいは請求項２記載の光ヘッド装置。
【請求項４】半導体レーザを前記半導体レーザから光学
的情報記録媒体への光軸中心に回転する機構を設けたこ
とを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載
の光ヘッド装置。