JP2835778B2 - 光学ヘッドとその調整方法 - Google Patents
光学ヘッドとその調整方法Info
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- Optical Head (AREA)
Description
読み出し/書き込みを行う光学ヘッドと、その調整方法
に関し、 レーザ発光素子の光軸と光学系の光軸とを一致できる
ようにすることによって、オフトラックが少ない光学ヘ
ッドを安価に実現することを目的とし、 レーザ発光素子と光学素子とを組み合わせて成る光学
ヘッドにおいて、光学素子の光軸に対して、レーザ発光
素子の光軸方向を可変可能に取り付けたもので、レーザ
発光素子を取り付けるLD調整台と、LD調整台を固定する
取付手段と、LD調整台の取付け角度θを変化させるθ調
整ネジと、LD調整台に設けられ、前記取付手段が係合す
るとともに、LD調整台のX軸方向/Y軸方向の取付け位置
を調整するためにLD調整台が移動可能なクリアランスを
有する取付孔と、を少なくとも設けて成るよう構成す
る。
子の光軸と一致させるよう調整する。
OD3(OPTICAL DIGITAL DATA DISK)等を記録媒体として
使用する光ディスク装置において、光ディスクからのデ
ータの読み出し/書き込みを行う光学ヘッドと、その調
整方法に関する。
き込みは、コヒーレント特性を有するレーザ光を用いて
行っている。しかも、光ディスクのトレースは、ビーム
径が1μmオーダーのレーザビームによって行ってい
る。
ヘッドの光学系には、高い光学処理精度が必要である。
ている。
は平面図、(b)は(a)の右側面図、(c)は(b)
のA−A断面図、である。
レーザ光を光学的に処理し、ビーム出射部3から光ディ
スクに向けてレーザビームを照射する仕組である。
a,6によってヘッドベース4に取り付けている。
である。
を受けてLD 2がレーザ発振し、該LD2から出射する直
線偏向のレーザ光をコリメータレンズ8で平行光に変換
する。
ビームに変換し、ビームスプリッタ10を透過して対物レ
ンズ11で光ディスク12に集束する。
の記録データに応じて強度が変化し、対物レンズ11で平
行光に変換した後、ビームスプリッタ10でハーフミラー
13側でへ反射され、該ハーフミラーとレンズ14a,14bを
介して光検知器15,16に入射する。
17を得る。また、光検知器16から光ディスクのトレース
に関するサーボ信号18を得る。
類によって強度変化を受ける場合や偏向面の回転を受け
る場合等があり、それらによって、光学ヘッドの処理系
も若干異なる。
る。
明する斜視図、である。
基準面19をレーザ光の出射方向の基準として取り付け
る。すなわち、レーザ光は基準面19に対して垂直方向に
出射する。
するように該LD 2を図上のX方向とY方向とに位置調
整する。その結果、光学系の光軸25とLD 2の光軸とが
一致する。
ることによって、該コリメータレンズ8から図上の上方
向に出射するレーザ光を光学系の光軸25と平行のビーム
光にする。すなわち、平行ビーム光が得られる場合は、
コリメータレンズ8の焦点位置にLD 2の発光点27が位
置する場合である。
説明する。
法を説明する図で、(a)はオントラック状態を説明す
る図、(b)(c)はオフトラック状態を説明する図、
である。
射した際に、その反射光の強度分布21a,21b,21cを光検
知器16A,16Bで検知し、レーザビームのトラッキング状
態を検出する方法である。
A,16Bの検知出力信号が同一となる。したがって、差動
増幅器23の出力電圧e0は0(ゼロ)である。
ックした場合であり、光検知器16Aの検知出力信号の大
きさが光検知器16Bの検知出力信号の大きさよりも大き
くなる。したがって、差動増幅器23の出力電圧e0は−
(マイナス)出力となる。
ックした場合であり、光検知器16Aの検知出力信号の大
きさよりも光検知器16Bの検知出力信号の大きさが大き
くなる。したがって、差動増幅器23の出力電圧e0は+
(プラス)出力となる。
のトラッキング状態を知ることができる。
ームの強度分布が、光学系の光軸に対して非対称である
場合は、該レーザビームのトラッキングエラーを生じる
問題がある。
クの半径方向に生じる場合に、トラッキングエラーが発
生し問題となる。
を説明する図で、(a)は光学系の光軸とLDの光軸とが
一致している場合のレーザビームの光量分布を説明する
図、(b)は(a)のトラック検出結果を説明する図、
(c)は光学系の光軸に対しLDの光軸方向が不一致の場
合のレーザビームの光量分布を説明する図、(d)は
(c)のトラック検出結果を説明する図、である。
26が基準面19に対して垂直である場合は、LD 2の光軸
26と光学系の光軸25とが一致し、レーザビームの光量分
布24は光学系の光軸25をピークとして対称に分布する。
12のピット20から得られる反射光の強度分布21aは、光
検知器16Aと光検知器16Bとで等しくなり、差動増幅器23
の出力電圧e0は0(ゼロ)となる。
が基準面19に対して傾いている場合は、LD 2aの光軸26
aと光学系の光軸25との間にΔθの方向誤差を生じ、LD
2aから出射するレーザ光は該LD 2aの光軸26a方向へ
最も強く出射される為、レーザビームの光量分布24aの
ピーク位置が光学系の光軸25から逸れ、光学系の光軸25
に対して非対称に分布する。
ムが光ディスク12のピット20にオントラックしているに
も係わらず、該ピット20から得られる反射光の強度分布
21dは、光検知器16Aの検知出力信号の大きさよりも光検
知器16Bの検知出力信号の大きさが大きくなる。
出力となり、オフトラック状態を示す。その結果、トラ
ッキングサーボ回路がレーザビーム位置の補正を行い、
図上で示せばピット20の右側にオフトラックさせること
になる。
は、レーザダイオードの半導体チップをパッケージにボ
ンディングする場合に方向誤差を生じるためであり、例
えば、角度にして2〜3゜程度の許容偏差を有してい
る。
ことも可能であるが、その場合、LDの製造コストが極端
に高くなる。そのため、光ディスク装置のコスト全体を
押し上げることになる。
上のような問題を解消し、LDの光軸と光学系の光軸とを
一致できるようにすることによって、オフトラックが少
ない光学ヘッドを安価に実現することにある。
際に、取り付け角度を可変できる構成としたところに特
徴がある。
わせて成る光学ヘッドにおいて、光学素子8aの光軸25a
に対して、レーザ発光素子2bの光軸26b方向を可変可能
に取り付けたもので、レーザ発光素子2bを取り付けるLD
調整台と、LD調整台を固定する取付手段と、LD調整台の
取付け角度θを変化させるθ調整ネジと、LD調整台に設
けられ、前記取付手段が係合するとともに、LD調整台の
X軸方向/Y軸方向の取付け位置を調整するためにLD調整
台が移動可能なクリアランスを有する取付孔と、を少な
くとも設けて成る光学ヘッドである。
光素子2bの光軸26b方向を可変し、レーザビームの光量
分布24bの最大点を、光学素子の光軸25aと一致させる調
整方法を採る。
b方向と位置を可変可能である。
光素子2bの基準面19に対して傾いている場合は、レーザ
発光素子2bを取り付けたLD調整台をθ調整ネジによって
該傾きに相当する角度θだけ傾けることで、レーザ発光
素子2bの取付け角度を可変し、またレーザ発光素子2bの
光軸26b位置が光学素子8aの光軸25aとズレている場合
は、LD調整台の取付手段との係合位置をその取付孔のク
リアランの範囲内でLD調整台をスライドさせることで、
レーザ発光素子2bの取付け位置を可変する。これによっ
て、レーザ発光素子2bの光軸26bと光学系の光軸25aとを
同一方向に一致させることが可能である。
は、光学系の光軸25a方向へ最も強く出射され、該光学
系の光軸25aを最大点とする対称的なレーザビームの光
量分布24bを得ることができる。つまり、レーザビーム
の光量分布24bの最大点を、光学素子の光軸25aと一致さ
せるように調整すればよいのである。
のように具体化できるかを実施例で説明する。
(a)はLDの取り付け部を説明する図でヘッドベースの
みを切断した断面図、(b)は(a)の光学ヘッドを図
上の左側面から見た図、である。
取り付ける。この際、LD固定板29はLD固定ネジ30a,30b
で固定する。したがって、LD 2cはLD調整台28上に完全
に固定される。
31a,31bでヘッドベース4aに取り付ける。この際、LD調
整台28のネジ孔にはクリアランスを設けてあり、該LD調
整台28をヘッドベース4aに取り付ける際に、第2図
(b)の図上X軸方向およびY軸方向に移動することが
可能である。すなわち、LD 2cの発光点27を、光学系の
光軸25上に位置させるように調整することができる。
図(a)の図上Z方向に移動させることによって調整す
る。すなわち、コリメータレンズ8の焦点位置にLD 2c
の発光点27を位置させるように調整する。尚、該コリメ
ータレンズ8の位置調整は、Z軸調整穴33に治工具(偏
心ドライバー)を挿入して調整する。
ザビームの光量分布の調整は、θ調整ネジ32で行う。す
なわち、θ調整ねじ32を回転することによって、LD調整
台28の湾曲部34の湾曲状態が変化し、LD2cの向きを光学
系の光軸25に対して可変することができる。
はダブルナットで行う。
するブロック図、である。
を、スクリーン36側のショートパスとスクリーン37側の
ロングパスとにハーフミラー35で分割し、該スクリーン
36,37上に現れるビームスポットをCCD(CHARGE COUPLED
DEVICE)カメラ38,39で撮影する。
像をCRT(CATHODE RAY TUBE)モニタ40,41で観測する。
リーン36,37、CCDカメラ38,39の光軸は一致させてあ
る。
タ40とCRTモニタ41に観測されるレーザビームのスポッ
ト径が、同じ大きさになるように調整する。
パスを経たレーザビームのスポット径が同一径であるな
らば、該レーザビームは平行光である。尚、この時、LD
2cの発光点27はコリメータレンズ8の焦点距離と同じ
距離に位置している。
ちLD 2cの位置をX軸方向およびY軸方向に移動させ、
CRTモニタ40およびCRTモニタ41に観測されるビームスポ
ットが、ターゲット42,43の中心に位置するように調整
する。
2,43の中心に位置しているならば、LD 2cの発光点27は
光学系の光軸25上に位置している。
軸25に対して可変し、CRTモニタ40およびCRTモニタ41に
観測されるビームスポットの光量を、各々のCRTモニタ4
0,41において、それぞれ上下方向で対称の光量分布にな
るように調整する。
を対称にすることによって、ビームスポットの中央位置
すなわち光学系の光軸25位置において、最も光量が大き
く、かつ、光量分布が対称のレーザビームを得ることが
できる。
光軸調整を行うと、LD 2cの発光点27が光学系の光軸25
から僅かながら逸れるため、再度のビーム位置の調整
行うと良好な調整結果が得られる。
ヘッドに取り付ける際に、レーザ発光素子の光軸の傾き
調整はθ調整ネジで、またレーザ発光素子の光軸の位置
ズレはLD調整台の取付手段との係合位置をその取付孔の
クリアランの範囲内でLD調整台をスライドさせること
で、それぞれ調整することによって、光学ヘッド内の光
学系の光軸とレーザ発光素子の光軸とを一致させること
ができる。このため、レーザ発光素子の光軸調整機構の
構成が簡素となり、小型な光学ヘッドを実現でき、かつ
光学ヘッドから得られるビームスポットの光量分布は、
光学系の光軸に対して対称分布となり、オフトラックの
少ない光学ヘッドを実現することができる。
い許容偏差を設定する必要が無い為、低コスト、かつ、
低オフトラックの光学ヘッドを実現することができる。
はLDの取り付け部を説明する図でヘッドベースのみを切
断した断面図、(b)は(a)の光学ヘッドを図上の左
側面から見た図、 第3図は、実施例の光学ヘッドを調整する方法を説明す
るブロック図、 第4図は、光学ヘッドの全容を説明する図で、(a)は
平面図、(b)は(a)の右側面図、(c)は(b)の
A−A断面図、 第5図は、光学ヘッドの概要を説明するブロック図、 第6図は、LDを光学ヘッドに取り付けた際の調整を説明
する斜視図、 第7図は、プッシュプル法によるオフトラック検出方法
を説明する図で、(a)はオントラック状態を説明する
図、(b)(c)はオフトラック状態を説明する図、 第8図は、LDの光軸誤差がトラッキングに与える影響を
説明する図で、(a)は光学系の光軸とLDの光軸とが一
致している場合のレーザビームの光量分布を説明する
図、(b)は(a)のトラック検出結果を説明する図、
(c)は光学系の光軸に対しLDの光軸方向が不一致の場
合のレーザビームの光量分布を説明する図、(d)は
(c)のトラック検出結果を説明する図、である。 図において、1,1aは光学ヘッド、2,2a,2cはLD(LASER D
IODE)、2bはレーザ発光素子、3はビーム出射部、4,4a
はヘッドベース、5は固定板、6a,6bはX−Y調整/固
定ネジ、7は光ビーム電源、8はコリメータレンズ、8a
は光学素子、9はアナモルフィックプリズム、10はビー
ムスプリッタ、11は対物レンズ、12は光ディスク、13は
ハーフミラー、14a,14bはレンズ、15,16は光検知器、17
は主信号、18はサーボ信号、19は基準面、20はピット、
21a,21b,21c,21dは反射光の強度分布、22は反射光の回
折パターン、23は差動増幅器、24,24a,24bはレーザビー
ムの光量分布、25は光学系の光軸、25aは光学素子の光
軸、26,26aはLD(LASER DIODE)の光軸、26bはレーザ発
光素子の光軸、27は発光点、28はLD調整台、29はLD固定
板、30a,30bはLD固定ネジ、31a,31bはX−Y調整/固定
ネジ(取付手段)、32はθ調整ネジ、33はZ軸調整穴、
34は湾曲部、35はハーフミラー、36,37はスクリーン、3
8,39はCCDカメラ、40,41はCRTモニタ、42,43はターゲッ
ト、をそれぞれ示している。
Claims (2)
- 【請求項1】レーザ発光素子(2b)と光学素子(8a)と
を組み合わせて成る光学ヘッドにおいて、 レーザ発光素子を取り付けるLD調整台と、 前記LD調整台を固定する取付手段と、 前記LD調整台の取付け角度θを変化させるθ調節ネジ
と、 前記LD調整台に設けられ、前記取付手段が係合するとと
もに、該LD調整台のX軸方向/Y軸方向の取付け位置を調
整するために該LD調整台が移動可能なクリアランスを有
する取付孔と、 を少なくとも設けたことを特徴とする光学ヘッド。 - 【請求項2】請求項1記載の光学ヘッドにおいて、 レーザ発光素子(2b)の光軸(26b)方向を可変し、 レーザビームの光量分布(24b)の最大点を、光学素子
の光軸(25a)と一致させること、 を特徴とする光学ヘッドの調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2261848A JP2835778B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光学ヘッドとその調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2261848A JP2835778B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光学ヘッドとその調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04139624A JPH04139624A (ja) | 1992-05-13 |
JP2835778B2 true JP2835778B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=17367589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2261848A Expired - Fee Related JP2835778B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 光学ヘッドとその調整方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2835778B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6538977B1 (en) | 1999-09-07 | 2003-03-25 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Mechanism for adjusting radiating direction of light emitted from laser light source in optical pickup device |
CN100437781C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-11-26 | 夏普株式会社 | 光学头及光学拾取装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100680167B1 (ko) * | 2005-01-27 | 2007-02-08 | 삼성전자주식회사 | 광 유니트와 광픽업 및 광축 조정방법 |
US8102752B2 (en) | 2005-06-02 | 2012-01-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical head and optical pickup device with a holder structure providing optical axis adjustment |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2261848A patent/JP2835778B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6538977B1 (en) | 1999-09-07 | 2003-03-25 | Kabushiki Kaisha Sankyo Seiki Seisakusho | Mechanism for adjusting radiating direction of light emitted from laser light source in optical pickup device |
CN100437781C (zh) * | 2005-06-30 | 2008-11-26 | 夏普株式会社 | 光学头及光学拾取装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04139624A (ja) | 1992-05-13 |
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