JP2783892B2 - 光ピックアップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトディスクプレーヤ、ビデオディ
スクプレーヤ等の情報再生装置に用いるピックアップの
光源装置に関する。

〔従来の技術〕

情報記録媒体であるコンパクトディスクやビデオディ
スク等の情報を再生する情報再生装置は、光源からの光
を情報記録媒体に照射し、そこからの反射光を信号処理
して情報の再生を行う。

ピックアップは、この装置の基本を成すもので光信号
を取り扱う光学系とピックアップを駆動するアクチュエ
ータ系に大別される。第６図は、このうち光学系を示し
たものである。

半導体レーザ31から発光された光は、結合レンズ32で
円形整形される。この場合、半導体レーザ31の発振はTE
モード（所要の入射面に対し水平方向振動）であり、結
合レンズ32での円形整形はレンズ枠開口によって行う。
なお、ファイバ型SHG（ファイバ型波長変換素子）から
発光させる場合は、発振はTMモード（所要の入射面に対
し垂直方向振動）であり、半導体レーザ31のTEモードを
TMモードに変換するには1/2波長板を通すこととなる。

結合レンズ32を通った光は、ファイバ型SHG33の入射
端面に収束した後、通過することによってチェレンコフ
位相整合され第２高調波を発光する。ここでファイバ型
SHGについて説明すると、これはコア径１〜２μｍ、グ
ラッド径2mm、長さ５〜10mm程度のもので、非線形光学
素子のコアの外側にそれよりも低屈折率のガラスファイ
バから成るグラッドを設け、コアに入射した第１の基本
波が、グラッド内における第２高調波の放射モードで位
相整合されるようになっているものである。そしてファ
イバ端面には、入射光の反射を防止するために反射防止
膜がコーティングしてある。このようにチエレンコフ位
相整合をするファイバ型SHGから出射される第２高調波
は、リング状強度分布をもち円錐波面を成すといわれて
いる。したがって、このような出射光を回折限界に集光
する光学系としてアキシコンレンズと収差補正された対
物レンズの組合せを要するとされている。

ファイバ型SHG33からの第２高調波は、アキシコンレ
ンズ34でリング状の円形ビームに整形され、さらに回折
格子35で３ビームに分離される。

分離された光は、偏光ビームスプリッタ36を通過し、
その後1/4波長板37で円偏光となる。そしてこの光は対
物レンズ38を介して情報記録媒体39面に光スポットとし
て収束されるのである。

情報記録媒体39面で反射した光は、前記対物レンズ38
で平行光となり、さらに前記1/4波長板37を通過するこ
とにより偏光方向が90℃回転した直線偏光となり、前記
偏光ビームスプリッタ36に入射する。この入射光は、偏
光ビームスプリッタ36で入射方向に直交する方向に反射
された後、集光レンズ40で収束される。

集光レンズ40からの光は、シリンドリカルレンズ41を
通過した後、光検出器42で受光される。そしてここで電
気変換され、非点収差法によるフォーカスエラー検出、
３ビーム法によるトラッキングエラー検出を行うのであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のごとき光学系においては半導体
レーザ31と結合レンズ32との位置関係が光軸方向にずれ
ると、ファイバー型SHG33の入射面上でのビーム系が拡
がってしまったり、また各半導体レーザによって発光点
が異なるために光量ロスが生じ、変換効率が低下すると
いう不具合がある。

また、ファイバー型SHG33の出射光は、基本波と第２
高調波が混在することによって基本波の一部がディスク
面で反射し光検出器で受光されるため、その影響を受け
制御信号にオフセットが発生する。

また、ファイバ型SHG33とアキシコンレンズ34の頂角
が傾き、頂角の角度ずれ、横ずれ等によりずれてしまう
と、リング状出射ビームに収差が生じてしまうという不
具合がある。

また、半導体レーザ31の発光点とファイバ型SHG33の
入射面を固定しておき、結合レンズ32を光軸方向に移動
しながら配設位置を調整するのは極めて困難な作業を要
する。

また、ファイバ型SHG33は細い素子であるため、単体
で光軸方向に移動調整する作業は困難であり、破損する
危険性が大であった。

従来、光源装置の光学素子を調整可能にしたものとし
て実開昭61−153123号公報記載のものがあるが、ファイ
バ型SHGを用いた場合は上記のような不具合があった。

本発明は、上記不具合を解決すべく提案されるもの
で、従来の情報再生装置におけるピックアップの光源装
置のみを置き換えることによって、適正なピックアップ
を組み立てることのできるピックアップを提供すること
を目的としたものである。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明は、上記目的を達成するため情報記録媒体上に
光スポットを照射する手段と、情報記録媒からの反射光
を光検出器に導くエラー検出手段と、光を供給する光源
手段を有する光ピックアップにおいて、半導体レーザ、
結合レンズ、ファイバ型SHG、波長選択するためのフィ
ルタが接合されたアキシコンレンズ（以下アキシコンレ
ンズ）を有する光源装置を一体的に組み込み構成した光
源装置を有するものである。さらに結合レンズ、ファイ
バ型SHG、アキシコンレンズを内装した調整用移動体
を、半導体レーザを設けた保持枠内にレーザの発光点に
対し光軸方向に移動調整可能に配設固定して光源装置を
構成したものである。さらにファイバ型SHG、アキシコ
ンレンズを内装した調整用移動体を、半導体レーザ、結
合レンズを設けた保持枠内にレーザの発光点に対し光軸
方向に移動調整可能に配設固定して光源装置を構成した
ものである。

また、アキシコンレンズの出射端面にフィルタ（ダイ
クロックミラー）が接合され、基本波を遮光し第２高調
波を透過させる波長選択の光学素子が設けられている。

このように各素子が調整可能に一体的に構成されてい
るので、組み付け構成された後は光源装置を光ピックア
ップに容易かつ適正に設けることができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の第１実施例に係る光源装置の断面
図である。半導体レーザ１の光軸上における出射方向に
結合レンズ２さらに金属、非金属等から成る支持部材４
で支持されるファイバ型SHG3を設け、レーザ光をファイ
バ型SHG3の入射面に結像させるようにしている。ファイ
バ型SHG3の光軸上における出射方向にはフィルタ5aを接
合したアキシコンレンズ５を設けている。

上記結合レンズ２、ファイバ型SHG3、アキシコンレン
ズ５は、調整用移動体６により内装するように保持され
ており、光軸方向に一体的に移動調整できるようにして
ある。なお、結合レンズ２は調整環６内壁に形成した段
差部に係止させ、ファイバ型SHG3を支持する支持部材
４、アキシコンレンズ５はそれぞれ調整用移動体６の内
壁に沿って配設されるカンザ12、13を介して定置される
とともに接着剤等で固定している。この調整用移動体６
は、止めネジ７により調整用移動体６外側の保持枠８に
固定されるようにしてある。

保持枠８の半導体レーザ１側端面９は、保持枠８軸心
に対して精度の高い直交面として形成してあり、半導体
レーザ１を軸心方向に直交する方向（平面方向）に移動
調整できるようにしてある。調整後は、固定ネジ10で締
めつけ固定する。

保持枠８の他端には大きく開口を形成して、前記調整
用移動体６を保持枠８内に嵌合挿入できるようにしてあ
る。調整用移動体６のアキシコンレンズ５側端部にはフ
ランジ11を形成し、例えば後述するマニピュレータのハ
ンドルにつきあてながら調整用移動体６を光軸方向に移
動調整するのである。

このように構成される光源装置を組立、調整するに
は、先ず調整用移動体６の内部に結合レンズ２を配設
し、次にカンザ12をさらにファイバ型SHG3とともにこれ
を支持する支持部材４を嵌合挿入する。さらにカンザ1
3、アキシコンレンズ５を嵌合挿入する。なお、各光学
部材と調整用移動体６内壁との接合個所を密接するよう
な形状とすることにより、各光学部材の位置合わせ精度
の向上を図ることができる。

上記のようにして組立られた調整用移動体６は、ビデ
オカメラでモニタすることにより、アキシコンレンズ５
からの出射ビームを観察して出射ビーム形状、出射ビー
ム強度を測定する。そして調整用移動体６内部の各光学
部品の光軸ずれ、傾き、収差の補正をするのである。こ
の場合の補正は、カンザ12、13の端面を加工することに
より行う。実際には数種のカンザを容易しておき、所要
のものを選択使用することにより行うこととなろう。

第２図は本発明の第２実施例を示したもので、調整用
移動体６を組み立てる過程でファイバ型SHGとともに支
持部材４を光軸方向に移動調整する状態を示している。
このためには、先ず調整用移動体６に軸心に向かう孔16
を形成し、さらに支持部材４にも穴17を形成する。そし
てマニプュレータ14は、調整台18上に枢着されバネ19で
一方向にかつ調整ネジ20で反対方向に押すようにしてあ
り、調整ネジ20を回転させることにより支点21を中心に
前記各方向に移動できる調整棒15を有しているので、こ
の調整棒15の先端を支持部材４の穴17に係止させて、支
持部材４を光軸方向（光軸方向）に移動する。

調整用移動体６の内部の各光学部材の調整が終了した
ところで、支持部材４とアキシコンレンズ５と調整用移
動体６内壁とを接着固定する。

組立られ、調整された調整用移動体６は、次に予め半
導体レーザ１を位置決め固定してある保持枠８の内部に
嵌合挿入し、半導体レーザ１の発光点が結合レンズ２の
光軸と一致させるように半導体レーザ１の位置調整をし
ながら調整する。

次に、マニピュレータ14を用い調整用移動体６の移動
調整を行う。つまり、マニピュレータ14の調整棒15で第
１図に示すように調整用移動体６のフランジ11を介して
光軸方向に移動させながら、結合レンズ２の焦点がファ
イバ型SHG3の入射端面と一致して、半導体レーザ１から
のレーザ光がファイバ型SHG3の入射端面に収束された
時、アキシコンレンズ５からのリング状の出射ビーム強
度が最大となるようにする。

この調整の後、止めネジ７により調整用移動体６を保
持枠８に固定するのである。

第３図は、本発明の第３実施例を示したものであり、
本実施例では、アキシコンレンズ５を調整用移動体６と
は別のレンズ枠22の内側に形成した段差個所に、係止め
させて接着固定している。さらにレンズ枠22の調整用移
動体６側端部を球面形状とするとともに、調整用移動体
６の嵌合対応個所を対応する球面形状として両者を嵌合
させて結合する。

このように構成することにより、アキシコンレンズ５
をファイバ型SHG3の出射端面を中心に回転自在とし、ア
キシコンレンズ５の入射面に対し屈折角を変えることに
よる出射ビーム形状の微調整、出射ビームの傾きによる
収差の補正ができるようになる。こうした調整の後、レ
ンズ枠22を調整用移動体６に３本の調整ビス23を介して
締めつけ固定する。

第４図は、本発明の第４実施例を示したもので第３実
施例の変形例である。本実施例では、ファイバ型SHG3の
出射光点に対し、アキシコンレンズ５の頂角合わせをす
るために光軸方向に対し垂直方向平面内でレンズ枠22を
移動させることができるようにしたものである。このよ
うに調整した後、調整用移動体６にレンズ枠22を接着固
定する。

ここで半導体レーザ１の発光点のバラツキを吸収させ
るための、調整について詳細に説明すると結合レンズ２
とファイバ型SHG3を調整用移動体６に内装し、結合レン
ズ２を接着固定する。保持枠８と調整用移動体６のフラ
ンジ11との間を一定にするために、調整用移動体６の嵌
合部にマークを付し、保持枠８の端面を一致させること
により調整用移動体６を止めビス７で固定すればよい。

また、仮止め等の場合ファイバ型SHG3を調整用移動体
６内に固定するには、マニピュレータ14の調整範囲内で
図示していない止めビスで固定する。こうした状態で半
導体レーザ１を発生させ、アキシコンレンズ５の出力を
モニタ監視でリング状出力が最大、収差のない平行光に
なった時に半導体レーザ１を固定する。その後、止めビ
スをゆるめた後ファイバ型SHG3をマニュピレータ14で光
軸方向に移動して微調整し、監視モニタ出力が増加する
か減少するかを確認しながら、最大出力のところで停止
固定すればよい。

第５図は、本発明の第５実施例を示したもので保持枠
８には半導体レーザ１を設けるとともに、結合レンズ２
を設けている。そして調整用移動体６にはファイバ型SH
G3とアキシコンレンズ５を設けている。調整用移動体６
は、保持枠８内で光軸方向に移動調整できるようにして
あることは前記他の実施例と同様である。

このように構成することにより、ファイバ型SHG3の入
射面に対し結合レンズ２からの出射光が収束されるよう
に調整用移動体６で調整でき、監視モニタ出力が最大、
そして収差が少ない平行光の状態で調整用移動体６を保
持枠８に止めビス７で固定できる。したがって、半導体
レーザ１の発光点のバラツキが吸収でき、出力変動の少
ない光源装置とすることができる。

なお、以上の各実施例において24は、接着固定する際
の接着剤であり、例えば紫外線硬化型のものを用いれば
よい。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば光源装置の各素子が一
体的に組み込み構成されているので、光ピックアップに
光源装置を設ける作業を容易かつ適正にできる。また、
結合レンズ、ファイバ型SHG、アキシコンレンズを調整
用移動体に内装したり、ファイバ型SHG、アキシコンレ
ズを調製用移動体に内装して保持枠に結合するようにし
ているので、これら光学素子の調製作業効率の向上を図
れるとともに出射ビームの収差、出射光量のロスの減少
を図れる。また、半導体レーザの発光点のバラツキによ
るアキシコンレンズからの出力変動をなくし信頼性の向
上を図れる。

さらにいわゆる一体型、分離型光学系の情報再生装置
において、光源装置のみ交換使用すれば足りるので光ピ
ックアップの小型化を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示す断面図、 第２図は、本発明の第２実施例に係る調整用移動体のみ
の組み立て状況を示す断面図、 第３図は、本発明の第３実施例を示す一部断面図、 第４図は、本発明の第４実施例を示す一部断面図、 第５図は、本発明の第５実施例を示す断面図、 第６図は、光ピックアップの全体を示す概要図である。 １……半導体レーザ ２……結合レンズ ３……ファイバ型SHG ５……アキシコンレンズ 5a……フィルタ ６……調整用移動体 ８……保持枠

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】情報記録媒体上に光スポットを照射する手
   段と、情報記録媒体からの反射光を光検出器に導くエラ
   ー検出手段と、光を供給する光源手段を有する光ピック
   アップにおいて、 半導体レーザ、結合レンズ、ファイバ型波長変換素子
   （ファイバ型SHG）、アキシコンレンズを一体的に組み
   込み構成した光源装置を有することを特徴とする光ピッ
   クアップ。
2. 【請求項２】結合レンズ、ファイバ型SHG、アキシコン
   レンズを内装した調整用移動体を、半導体レーザを設け
   た保持枠内にレーザの発光点に対し光軸方向に移動調整
   可能に配設固定して光源装置を構成したことを特徴とす
   る請求項１記載の光ピックアップ。
3. 【請求項３】ファイバ型SHG、アキシコンレンズを内装
   した調整用移動体を、半導体レーザ、結合レンズを設け
   た保持枠内にレーザの発光点に対し光軸方向に移動調整
   可能に配設固定して光源装置を構成したことを特徴とす
   る請求項１記載の光ピックアップ。