JP2002334479A - レーザダイオードユニットの調整装置及びその校正方法 - Google Patents

レーザダイオードユニットの調整装置及びその校正方法

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JP2002334479A
JP2002334479A JP2001138137A JP2001138137A JP2002334479A JP 2002334479 A JP2002334479 A JP 2002334479A JP 2001138137 A JP2001138137 A JP 2001138137A JP 2001138137 A JP2001138137 A JP 2001138137A JP 2002334479 A JP2002334479 A JP 2002334479A
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light
laser
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prism
laser diode
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JP2001138137A
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Koji Fukui
厚司 福井
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の方法では、反射光をレーザの射出口に
一致させるため、ビーム径以下の精度で角度を合わせる
ことが難しく、精度を出すためには広いスペースが必要
となる。 【解決手段】 半導体レーザと受光部とからなるレーザ
ダイオードユニットにおいて、平行光光源1と、その射
出光を入射し入射面に対し+45°と−45°の半透過
反射面を有するプリズム22と、レーザダイオードユニ
ットの保持部の基準面に設けた反射ミラー4と、平行光
源1から射出しプリズム22の+45°面反射光と、反
射ミラー4で反射しプリズムの−45°面反射光を集光
するレンズ23と、レンズ23の焦点位置に配置された
受光部25により光軸を作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク方式の
情報記憶媒体、例えばDVD(DigitalVers
atile Disk)に情報を読み書きする光ピック
アップにおいて、半導体レーザと受光部からなるレーザ
ダイオードユニットの調整装置及びその校正方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、光ピックアップの組み立ては、半
導体レーザ、ミラー、レンズ、受光部を1つの光学基台
の中に組み込み、光軸測定、放射分布測定をおこない、
レーザ、ミラー、レンズの調整を行い、そして信号再生
しながら、受光部調整を行なっていた。
【0003】しかしながら、上記の方法では、各々の調
整工程ごとに測定器、調整器を切り替えなければなら
ず、タクトの増加、測定器、調整器への基台の取り付け
による誤差が入りやすかった。
【0004】そこで、光ピックアップの組み立て調整タ
クトの短縮、調整精度の向上を図るため、半導体レーザ
と受光部を1つのユニットとし、あらかじめ光学調整す
ることが提案されている。
【0005】この光学調整において、光軸の原点、放射
分布の原点を決めるために、レーザダイオードユニット
の基準面に対し、高精度で基準光線の角度を合わせる必
要がある。
【0006】図4を用いて、従来の方法を説明する。1
はHe−Neレーザ、2はHe−Neレーザ1の射出光
を通す穴のあいたスクリーン、3はレーザユニットを取
りつける基準台、4は基準台3の基準面に押し当てる反
射ミラー、5はHe−Neレーザの射出光、6は反射ミ
ラー4での反射光である。15はレンズであり、16は
レンズ9の焦点位置に配置されレーザの放射分布を測定
するCCDカメラである。ミラー4を押し当てる基準面
は、レーザダイオードユニットの調整装置の光軸に対し
て垂直である。スクリーン2とミラー4との距離をLと
する。
【0007】レーザ光5をミラー4で反射させたとき、
スクリーン2上での反射光6の位置が、レーザ光5の射
出口より、距離S離れているとすると、基準台12の基
準面に対するレーザ5の垂直からの傾きは、約S/(2
L)となる。レーザ光5を基準台3の基準面に対し垂直
にするためには、反射光6がHe−Neレーザ1の射出
口に戻るようにすればいよい。このときミラー4をはず
し、CCD16で測定するビームの位置がレーザの放射
分布の原点となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、反射光をレーザの射出口に一致させるため、ビーム
径以下の精度で角度を合わせることが難しい。このた
め、距離Lを長くする必要があるが、広いスペースが必
要となる。たとえば、レーザ光の角度ずれを、0.01
°、ビーム径を1mmとし、S<1mmとすると、距離
Lを約3m以上離す必要がある。
【0009】また、He−Neレーザ1に戻り光を入れ
ると、レーザ発振が不安定になりやすいという課題があ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、レーザ光を入射面に対し+45°の半透過
反射面を有するプリズムで分岐させ、透過した光をレー
ザダイオードユニットの保持部の基準面に設けた反射ミ
ラーで反射させ、この反射光を前記プリズムの入射面に
対し−45°の半透過反射面で反射させ、前記+45°
の半透過反射面と−45°の半透過反射面で反射した光
を集光させ、この集光した光を受光し、レーザの位置ず
れ量を求め、この位置ずれ量に応じて前記レーザの位置
を移動させるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
について、図1を参照しながら説明する。
【0012】図1において、1は基準光となる直径1m
m程度の平行光を射出するHe−Neレーザ、22はプ
リズムであり、外形は、直方体であり、内部に、入射面
に対して+45°の半透過反射面26と−45°の半透
過反射面27を有する。半透過反射面26、27は、入
射光のほぼ50%を透過し、残りの50%を反射させ
る。材質は、クロムやアルミなどの金属の蒸着膜や、誘
電体多層膜などである。He−Neレーザ1の射出光2
8は、垂直にプリズム22に入射するように配置してい
る。プリズム22の外側は、迷光を防ぐため、反射防止
膜を形成しておく。4は反射ミラーであり、基準面に押
し当てHe−Neレーザ1からの射出光を反射する。2
3はレンズであり、He−Neレーザ1から射出し、プ
リズム22の半透過反射面26で反射した光と、プリズ
ム22を透過し、反射ミラー4で反射し、再びプリズム
22の半透過反射面27で反射した光とを入射し、焦点
面に集光スポットを形成する。レンズ23の焦点面での
スポットの位置は、レンズ23の入射光の位置によらな
い。すなわち、入射角度が同じであれば、入射光が平行
移動しても焦点面でのスポット位置は変わらない。レン
ズ23の焦点距離をfとし、レンズ23への入射角度を
θとすると、焦点面では、レンズの光軸からfθの位置
にスポットが形成される。25はCCDカメラであり、
レンズ23の焦点面に配置し、集光スポットの位置を観
測する。レンズ23の中心軸がCCDカメラ25の中心
となるように配置する。12はレーザダイオードユニッ
トの調整装置の基準であり、レーザダイオードの取り付
け台である。レーザダイオードユニットの調整装置の光
軸は、この基準面に対して垂直である。レーザダイオー
ドユニットの調整装置は、光ディスクの光学ヘッドにお
ける半導体レーザと受光部からなるユニットを調整する
装置であり、基準台12に対して半導体レーザの発光点
位置を所定の位置にあわせ、放射分布の光量重心を光軸
に平行となるように調整する。15はレンズであり、焦
点位置がレーザダイオードの発光点位置となるように配
置される。16はレンズ15の焦点位置に配置されたC
CDカメラであり、レーザダイオードの放射分布を測定
する。
【0013】He−Neレーザ1を射出したレーザ光2
8は、プリズム22に入射し、プリズム22内部の半透
過反射面26で反射した光線9は、光路を90°レンズ
方向に曲げ、レンズ23に入射する。レンズ23によ
り、光線9は、焦点面であるCCDカメラ25に集光す
る。
【0014】一方、半透過反射面26を透過した光は、
半透過反射面27を通過し、ミラー4で反射する。半透
過反射面27で反射し、レンズ23と反対側へ向かう光
があるが、この光は用いない。光線28とミラー4の法
線とのなす角をθとすると、光線8と、反射光線10と
は、2θの角度をなす。反射ミラー4で反射した光線1
0は、再びプリズム22に入射する。光線10のうち、
半透過反射面27で反射した光は、90°レンズ方向に
光路を曲げレンズ23に入射する。このとき、光線9と
光線11とは、2θの角度をなしている。従って、レン
ズ23で集光された光線11のCCDカメラ25での集
光位置は、光線9に対して、2fθずれた位置となる。
基準台12の基準面に対し、垂直な基準光とするために
は、CCDカメラ25での2つの光線を一致するよう
に、He−Neレーザ1の角度を調整する。
【0015】He−Neレーザ1の射出光が反射ミラー
4に垂直に入射するとき、反射ミラー4で反射し、プリ
ズム22を透過した光は、直接He−Neレーザ1に戻
るが、プリズム22の半透過反射膜の透過率をたとえ
ば、50%とすると、戻り光の光量は、6%程度となる
のでHe−Neレーザ1のレーザ発振への影響はほとん
どない。
【0016】CCDカメラ25上の光線9と光線11に
よるスポット間距離は、光線9と光線11の角度に依存
する。He−Neレーザ1とプリズム22間の距離、お
よび、プリズム22とミラー4との距離を短縮しても、
CCDカメラ上の光線9と光線11によるスポット間距
離はかわらない。従って、測定精度は低下させずに、装
置の小型ができる。また、画素サイズの小さなCCDカ
メラを用いることで、光線9と光線11によるスポット
間距離を高精度に測定し、基準台12に対する光軸を精
度よく垂直にあわせることで、高精度化と小型化が可能
なレーザダイオードユニットの調整装置を提供できる。
【0017】なお、半透過反射膜の反射率を50%とし
たが、50%以下でもよい。
【0018】次に、本発明の第2の実施の形態につい
て、図2を参照しながら説明する。
【0019】図2において、図1と同じ番号のものは、
同じものを付している。13は直線偏光を射出するHe
−Neレーザであり、14は偏光板である。
【0020】プリズム22の半透過反射面26、27の
反射率を50%とすると、光線9と光線11との光量の
比は、8:1となる。この光量比の光線をCCDカメラ
25で撮像すると、光線11の像のコントラストが低く
なり、光線9と光線11との距離測定の精度が低下す
る。
【0021】He−Ne13の射出光の偏光方向を、反
射面26の法線方向と光線38とが作る面に対して約4
5°とする。光線9は、光線38が1回反射した光線で
あり、光線11は、光線38が2回反射した光線である
ので、光線9と光線11の偏光方向は、図3に示すよう
に、ほぼ90°となる。
【0022】そこで、偏光板14の透過軸を光線11の
偏光軸に平行に近づけることで、光線9と光線11の光
量比を1:1に近づけることができる。その結果、CC
Dカメラ25に投影される光線9と光線11間の距離
を、精度良く測定することができ、レーザダイオードユ
ニットの調整装置の基準光軸を精度よく作ることができ
る。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、レーザ光
を入射面に対し+45°の半透過反射面を有するプリズ
ムで分岐させ、透過した光をレーザダイオードユニット
の保持部の基準面に設けた反射ミラーで反射させ、この
反射光を前記プリズムの入射面に対し−45°の半透過
反射面で反射させ、前記+45°の半透過反射面と−4
5°の半透過反射面で反射した光を集光させ、この集光
した光を受光し、レーザの位置ずれ量を求め、この位置
ずれ量に応じて前記レーザの位置を移動させるもので、
コンパクトな構成で、精度良くレーザダイオードユニッ
ト調整装置の基準光軸を作ることができる。
【0024】さらに、第2の実施の形態によれば、直線
偏光の光源と偏光板を用い、+45°と−45°半透過
反射面からの反射光の光量を揃えることで、さらに精度
良くレーザダイオードユニット調整装置の基準光軸をつ
くることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るレーザダイオ
ードユニットの調整を示す模式図
【図2】本発明の第2の実施の形態に係るレーザダイオ
ードユニットの調整を示す模式図
【図3】光線の偏光方向を示す図
【図4】従来のレーザダイオードユニットの調整を示す
模式図
【符号の説明】
1 He−Neレーザ 4 反射ミラー 13 He−Neレーザ 14 偏光板 22 プリズム 23 集光レンズ 25 CCDカメラ 26 反射面 27 反射面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザと受光部とからなるレーザダイオ
    ードユニットのレーザ光を入射させ、入射面に対し+4
    5°と−45°の半透過反射面を有するプリズムと、こ
    のプリズムの透過光を反射する前記レーザダイオードユ
    ニットの保持部の基準面に設けた反射ミラーと、前記レ
    ーザ光を前記プリズムの+45°面で反射した光と、前
    記反射ミラーで反射し前記プリズムの−45°面で反射
    した光を集光するレンズと、レンズの焦点位置に配置さ
    れた受光部と、前記レーザの調整手段とを有することを
    特徴とするレーザダイオードユニットの調整装置。
  2. 【請求項2】 レーザが直線偏光を有するもので、+4
    5°の半透過反射面と−45°の半透過反射面で反射し
    た光を偏光させる偏光板を設けたことを特徴とする請求
    項1に記載のレーザダイオードユニットの調整装置。
  3. 【請求項3】 レーザ光を入射面に対し+45°の半透
    過反射面を有するプリズムで分岐する工程と、透過した
    光をレーザダイオードユニットの保持部の基準面に設け
    た反射ミラーで反射させる工程と、この反射光を前記プ
    リズムの入射面に対し−45°の半透過反射面で反射さ
    せる工程と、前記+45°の半透過反射面と−45°の
    半透過反射面で反射した光を集光させる工程と、この集
    光した光を受光し、レーザの位置ずれ量を求める工程
    と、この位置ずれ量に応じて前記レーザの位置を移動さ
    せる工程とを有することを特徴とするレーザダイオード
    ユニットの調整装置の校正方法。
  4. 【請求項4】 レーザが直線偏光を有するもので、反射
    光を+45°の半透過反射面と−45°の半透過反射面
    で反射した光を偏光させる工程を有したことを特徴とす
    る請求項3に記載のレーザダイオードユニットの調整装
    置の校正方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114235344A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 哈尔滨工业大学 一种激光器谐振腔镜的调试装置及调试方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114235344A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 哈尔滨工业大学 一种激光器谐振腔镜的调试装置及调试方法
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