JP4552620B2 - 半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ピックアップや光通信装置などの光源として用いられる半導体レーザーの光軸を、光学ベースに設定された光学系の光軸に一致させるための半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法に関するものである。

一般的に、レーザービームを出射する半導体レーザーは小型軽量であるために、光ディスク上で情報信号を記録再生するための光ピックアップの光源とか、情報信号を伝送するための光通信装置の光源などに多用されている。

この種の半導体レーザーを光ピックアップや光通信装置に設けられた光学ベースに取り付けるにあたって、光学ベース中で半導体レーザーを取り付けるためのレーザー取り付け基準面に直接取り付けた場合に、半導体レーザーから出射したレーザービームの光軸が、光学ベースのレーザー取り付け基準面に対して直交して設定された光学系の光軸（基準光軸）に対してズレている場合があるために、半導体レーザーの光軸を前記した光学系の光軸と一致するように光学ベースのレーザー取り付け基準面に対して予め調整している（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−８１６９３号公報（第３−４頁、図１）。

図６は従来の光ヘッドおける半導体レーザーの光軸調整構造を示した断面図である。

図６に示した従来の光ヘッドおける半導体レーザーの光軸調整構造１００は、上記した特許文献１（特開平５−８１６９３号公報）に開示されているものであり、ここでは特許文献１を参照して簡略に説明する。

図６に示した如く、従来の光ヘッドおける半導体レーザーの光軸調整構造１００では、光ヘッドの光学ベース１０１の一つの側面１０１ａに孔１０１ｂが貫通して穿設されており、この孔１０１ｂの略中心を通って一つの側面１０１ａと直交する線上に光学系の光軸Ｋが設定されている。

また、光学ベース１０１の側面１０１ａの内側にコリメーターレンズ１０２が光学系の光軸Ｋを中心に直交して設置されていると共に、光学ベース１０１の側面１０１ａの外側に孔１０１ｂを中心にして球面接触部１０３ａを凹状に形成した板状の固定座１０３が固定されている。

また、固定座１０３に凹状に形成した球面接触部１０３ａ内には、この球面接触部１０３ａに対して球面形状を反転させた球面接触部１０４ａを凸状に形成した可動座１０４が嵌め込まれている。

また、可動座１０４の中心部位に貫通して穿設した段付き孔１０４ｂ内に半導体レーザー１０５が嵌め込まれており、この半導体レーザー１０５から出射したレーザービームＬＢは光学ベース１０１の側面１０１ａに穿設した孔１０１ｂを通過してコリメーターレンズ１０２で平行光に変換されるようになっている。

更に、光学ベース１０１の側面１０１ａの外側には、逆Ｌ字状のアーム１０６が突設されており、このアーム１０６に例えば３個のマイクロメータ１０７（この図では１個のみ図示）がその先端を可動座１０４に当接するように取り付けられている。

そして、上記のように構成した半導体レーザーの光軸調整構造１００における光軸調整作業は、アーム１０６上に３等分配置した３個のマイクロメータ１０７により可動座１０４の姿勢を微調整し、半導体レーザー１０５から出射したレーザービームＬＢの光軸ＬＢＫと、光学ベース１０１に設定した光学系の光軸（基準光軸）Ｋとが一致するように、レーザービームＬＢの光軸ＬＢＫの傾きを調整した後に、可動座１０４を固定座１０３に接着剤１０８を介して固定している。

ところで、光学ベース１０１に設定した光学系の光軸Ｋの方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向に直交した水平方向をＸ軸方向とし、且つ、Ｚ軸方向に直交した垂直方向をＹ軸方向（紙面に垂直）とした場合に、従来の光ヘッドおける半導体レーザーの光軸調整構造１００によれば、固定座１０３に凹状に形成した球面接触部１０３ａと、可動座１０４に凸状に形成した球面接触部１０４ａとがボールジョイントとして機能するために、固定座１０３に対して可動座１０４がＸ軸方向及びＹ軸方向に位置調整ができると共に、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸回りの回転調整ができるものの、固定座１０３と可動座１０４の２部品が必要なために、半導体レーザーの光軸調整構造１００に対して小型化及び薄型化を図ることが困難であり、更に、ボールジョイント構造であるために位置調整方向が上記したように多く最良な方向を探し出すまでに調整時間がかかるなどの問題点がある。

そこで、半導体レーザーの光軸の調整構造を１部品で構成でき、且つ、半導体レーザーの光軸を短時間で調整できる半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法が望まれている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項１記載の発明は、ホルダー本体と、楕円状の光強度分布を有するレーザービームを前記ホルダー本体の一面側に出射するよう前記ホルダー本体に取り付けられた半導体レーザーと、前記レーザービームの光軸を挟み前記楕円状の光強度分布の長軸に沿って稜線状又は複数の点状で前記一面側に突出するよう形成された一対の凸部と、を有するホルダーと、
前記ホルダー本体の前記一面側に配置されると共に前記一対の凸部が当接した一平面からなる基準面を有する光学ベースと、
前記光学ベースと前記ホルダーとの間に充填されて両者を固定した充填材と、
を備えたことを特徴とする半導体レーザー装置である。
また、請求項２記載の発明は、所定の光軸に直交する基準平面を有する光学ベースに対し、楕円状の光強度分布を有するレーザービームを出射する半導体レーザーが取り付けられたホルダーを、前記レーザービームの光軸と前記所定の光軸とを一致させるよう調整して固定する半導体レーザー装置の光軸調整方法において、
前記半導体レーザーは前記ホルダーの一面側に出射するよう前記ホルダーに取り付けられており、
前記ホルダーは、前記レーザービームの光軸を挟み前記楕円状の光強度分布の長軸に沿って稜線状又は複数の点状で前記一面側に突出するよう形成された一対の凸部と、他面側において前記レーザービームの光軸を挟み前記光強度分布の短軸に沿って形成された一対の孔と、を有し、
前記他面側の外方から前記一対の孔それぞれに調整ピンを嵌合して前記一面側に押圧することにより前記一対の凸部を前記光学ベースの前記基準面に当接させる当接ステップと、
前記一対の凸部を前記基準面に当接させた状態で前記一対の凸部を前記基準面上で摺動させると共に前記調整ピンの押圧力を調整して前記ホルダーの前記光学ベースに対する角度を調整して前記レーザービームの光軸と前記所定の光軸とを一致させる光軸調整ステップと、
前記光軸調整ステップの後に、前記ホルダーと前記光学ベースとの間に充填材を充填して両者を固定する固定ステップと、
を含むことを特徴とする半導体レーザー装置の光軸調整方法である。

本発明に係る半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法によると、とくに、ホルダーの光学ベースと対向する面に、楕円状の光強度分布の長軸に沿って突出する稜線状の回動支点部、又は、楕円状の光強度分布の長軸に沿って離隔して突出する複数の点状の回動支点部を備え、回動支点部を光学ベースに当接させつつ、ホルダーを、光学ベース上で摺動させると共に回動支点部を回動中心として回動させているので、レーザービームの光軸と光学ベースの光軸とを一致させることができ、半導体レーザー装置へのコストダウンを図ることができる。また、半導体レーザーを取付けたホルダーを光学ベース上で摺動させる位置調整と、楕円状の光強度分布の長軸に対応した半導体レーザーの光軸の傾き調整とを行うものの、この楕円状の光強度分布の短軸に対応した半導体レーザーの光軸の傾き調整を行わなくても良いので、半導体レーザーへの光軸調整時間も短縮できる。

以下に本発明に係る半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法の一実施例を図１乃至図５を参照して詳細に説明する。

本発明に係る半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法は、光ピックアップや光通信装置などの光源として用いられる半導体レーザーの光軸を、光学ベースに設定された光学系の光軸（基準光軸）に一致させるためのものであるが、この半導体レーザー装置及び半導体レーザー装置の光軸調整方法を光ピックアップに適用した場合について以下説明する。

図１は本発明に係る半導体レーザー装置及びこの半導体レーザー装置を備えた光ピックアップを説明するために模式的に示した構成図である。

図１に示した如く、本発明に係る半導体レーザー装置１０は、例えば、光ディスクＤ上に情報信号を記録再生するための光ピックアップ１５に適用されており、この光ピックアップ１５内に一体的に取付けられている。

この半導体レーザー装置１０は、光ピックアップ１５の基台となる光学ベース１１と、後述するように楕円状光の強度分布（以下、楕円状光強度分布と記す）を持ったレーザービームＬＢを出射する半導体レーザー１２と、この半導体レーザー１２を光軸調整可能に取り付けるための一つのホルダー１３と、半導体レーザー１２の光軸調整が終了した後にホルダー１３を光学ベース１１に固着するための接着材１４とで構成されており、この半導体レーザー装置１０の詳細については後で詳述する。

一方、光ピックアップ１５は、光学ベース１１に設定された光学系の光軸（基準光軸）Ｋに沿って複数の光学部品が配置されている。

具体的に説明すると、トラッキング方式として３ビームを使用する光ピックアップ１５の場合では、半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢが回折格子１６でメインビームと一対のサブビームとによる３ビームに分割され、この３ビームがコリメーターレンズ１７で平行光に変換された後に偏光ビームスプリッタ１８に入射されている。

上記した偏光ビームスプリッタ１８は、３ビームに対してｐ偏光光を透過させ且つｓ偏光光を反射させるために偏光性を有する偏光選択性誘電体多層膜１８ａが膜付けされている。

そして、コリメーターレンズ１７を通過した３ビームのうちでｓ偏光光は偏光選択性誘電体多層膜１８ａで反射されて半導体レーザー１２のレーザーパワーを検出して制御するためのフロントモニター１９に入射される。一方、コリメーターレンズ１７を通過した３ビームのうちでｐ偏光光は偏光選択性誘電体多層膜１８ａをそのまま透過して１／４λ板２０を通り円偏光となる。この際、１／４λ板２０は３ビームを透過させる時にレーザービームＬＢの波長λに対して１／４λの位相差を与えるものである。

更に、１／４λ板２０を透過した３ビームは、レンズホルダー２１内に取り付けた対物レンズ２２に入射され、この対物レンズ２２で絞り込まれた３ビームは光ディスクＤの入射面Ｄａから入射して、この入射面Ｄａから所定距離隔てた位置にある信号面Ｄｂに形成された螺旋状の記録トラック（図示せず）上にメインビームと一対のサブビームがそれぞれスポット状に集光されている。

この際、対物レンズ２２はレンズホルダー２１内の上方部位に取り付けられていると共に、このレンズホルダー２１の外周に対物レンズ２２を光ディスクＤの信号面Ｄｂに対してフォーカス方向ＦＯとトラッキング方向ＴＲとに制御するためのフォーカスコイル２３とトラッキングコイル２４とが取り付けられている。

この際、１／４λ板２０と、対物レンズ２２を取り付けたレンズホルダー２１との間に、不図示の立ち上げミラーを介装させることで、回折格子１６から１／４λ板２０までの各光学部品を光ディスクＤに対して略平行に光学ベース１１内に配置できるので、光学ベース１１の薄型化が可能となると共に、対物レンズ２２を取り付けたレンズホルダー２１を光ディスクＤに対して不図示のアクチュエータ構造を介して略垂直に支持できる。

この後、光ディスクＤの信号面Ｄｂで反射された３ビームによる各戻り光は、上記とは逆に、対物レンズ２２，１／４λ板２０を順に通過して、この１／４λ板２０で９０°偏光面が変わったｓ偏光の直線偏光となり、偏光ビームスプリッタ１８内の偏光性を有する偏光選択性誘電体多層膜１８ａで反射されて略９０°方向を転じられた後に検出レンズ２５を通って集光され、フォーカシング方式として非点収差法を使用する場合は、シリンドリカルレンズ２６を通り、３ビームによる各戻り光が複数の光検出部を有する光検出部２７上に結像されている。

そして、この光検出部２７上に結像された３ビームの各光量を光電変換し、ここで得られた３ビームによる各検出値を不図示のフォーカスサーボ回路及びトラッキングサーボ回路に供給して、フォーカスコイル２３及びトラッキングコイル２４を介して対物レンズ２２をフォーカス方向ＦＯ及びトラッキング方向ＴＲに制御すると共に、メインビームによる検出値を不図示のＲＦ信号処理回路に供給して光ディスクＤの信号面Ｄｂに記録された情報信号を読み取っている。

次に、本発明に係る半導体レーザー装置について、図２〜図５を用いて説明する。

図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る半導体レーザー装置の全体構成を示した斜視図，断面図、
図３は半導体レーザーを取り付けるためのホルダーと、半導体レーザーから出射したレーザービームの楕円状光強度分布を示した斜視図、
図４（ａ），（ｂ）は本発明に係る半導体レーザー装置の光軸調整作業を説明するための斜視図，断面図、
図５は本発明に係る半導体レーザー装置の光軸調整作業を行う時に用いられる光軸検出装置を説明するため構成図である。

図２（ａ），（ｂ）に示した本発明に係る半導体レーザー装置１０において、基台となる光学ベース１１はアルミダイキャスト材などを用いて箱状に形成されており、この光学ベース１１のうちで一つの側面１１ａに半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢを通過させるための丸孔１１ｂがこの一つの側面１１ａの外側に位置する外側面１１ａ１から内側に位置する内側面１１ａ２に向かって貫通して穿設されている。

また、光学ベース１１には、丸孔１１ｂの略中心を通って半導体レーザー１２へのレーザー取り付け基準面となる外側面１１ａ１と直交した線上に光学系の光軸（基準光軸）Ｋが設定されている。この際、光学ベース１１に設定した光学系の光軸Ｋの方向をＺ軸方向とし、このＺ軸方向に直交した水平方向をＸ軸方向とし、且つ、Ｚ軸方向に直交した垂直方向をＹ軸方向（紙面に垂直）として以下説明する。

また、光学ベース１１の内側面１１ａ２側に回折格子１６が光学系の光軸Ｋを中心に直交して設置されている。

一方、光学ベース１１の一つの側面１１ａの外側面１１ａ１と対向して本発明の要部となる一つのホルダー１３が後述するように半導体レーザー１２を位置決めして嵌め込んだ状態で光軸調整可能に設けられている。

上記した一つのホルダー１３は、アルミダイキャスト材などを用いて一体的に略直方体形状に成形されており、光学ベース１１の一つの側面１１ａの外側面１１ａ１と対向し、且つ、レーザービームＬＢの出射側となる面を前面１３ａと呼称すると、この前面１３ａの反対側の面が後面１３ｂとなっている。

また、ホルダー１３の中心部には、半導体レーザー１２を嵌め込むためのレーザー取り付け用段付き孔１３ｃが光学ベース１１の一つの側面１１ａに穿設した丸孔１１ｂと対向して前面１３ａと後面１３ｂとの間に貫通して段付き状に穿設されており、レーザー取り付け用段付き孔１３ｃのうちで後面１３ｂ側に大径に形成した大径孔１３ｃ１内には半導体レーザー１２のフランジ部１２ａが下記するように位置決めして嵌め込まれ、且つ、レーザー取り付け用段付き孔１３ｃのうちで前面１３ａ側に大径孔１３ｃ１よりも一回り小径に形成した小径孔１３ｃ２内に半導体レーザー１２のカップ部１２ｂが余裕を持って挿入されている。

この際、半導体レーザー１２のフランジ部１２ａの外周部位には、このフランジ部１２ａの中心を通るＹ軸上で下方部位に位置決め用角状凹部１２ａ１が凹状に形成され、且つ、フランジ部１２ａの中心を通るＸ軸上の左右に位置決め用三角状凹部１２ａ２，１２ａ３が凹状に一対形成されており、位置決め用角状凹部１２ａ１は図３に示したように半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の長軸に対して位置決めする機能を備え、且つ、位置決め用三角状凹部１２ａ２，１２ａ３はレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の短軸に対して位置決めする機能を備えているが、レーザー取り付け用段付き孔１３ｃは半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の長軸が所定の方向として例えばＹ軸と対応するように位置決めできるならば、上記した合計３箇所の位置決めに対して少なくともいずれか１箇所の位置決めを設けるだけでも良い。

上記に伴って、ホルダー１３の後面１３ｂ側に形成したレーザー取り付け用段付き孔１３ｃの大径孔１３ｃ１の内周部位には、位置決め用角状凸部１３ｄ１及び位置決め用三角状凸部１３ｄ２，１３ｄ３が半導体レーザー１２のフランジ部１２ａの外周部位に形成した位置決め用角状凹部１２ａ１及び位置決め用三角状凹部１２ａ２，１２ａ３に合わせて凸状に形成されているので、半導体レーザー１２をレーザー取り付け用段付き孔１３ｃ内に位置決めして嵌合させることができる。

従って、ホルダー１３のレーザー取り付け用段付き孔１３ｃ内に位置決めして嵌め込まれた半導体レーザー１２からのレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の長軸を、レーザー取り付け用段付き孔１３ｃの中心を通るＹ軸に略沿わせて設定している。

また、図３にも示した如く、ホルダー１３の前面１３ａには、本発明の要部となる回動支点となる２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２が、半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の長軸と略合わせて設定したレーザー取り付け用段付き孔１３ｃの中心を通るＹ軸上にこのレーザー取り付け用段付き孔１３ｃを挟んで上下に分かれて対称に突出形成されている。この際、２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２は、レーザー取り付け用段付き孔１３ｃを挟んで上面１３ｈ及び下面１３ｉに達する長さを持って前面１３ａよりも前方に向かって半円弧稜線状又は三角稜線状に突出形成されて、光学ベース１１の一つの側面１１ａの外側面１１ａ１に当接可能になっている。尚、この実施例では、２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２は、所定の長さを持っているが、これに限ることなく、略同じ高さで少なくとも２箇所以上離隔して長さを持たない点状の回動支点部を突出させたものであっても良い。

更に、上記に伴って、ホルダー１３の前面１３ａに突出形成した２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２に対して略直交して、レーザー取り付け用段付き孔１３ｃの中心を通るＸ軸上に２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ２がこのレーザー取り付け用段付き孔１３ｃを挟んで左右に分かれて前面１３ａと後面１３ｂとの間に貫通して穿設されているが、後述するように後面１３ｂ側から光軸調整を行うので２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ２を貫通させることなく後面１３ｂに光軸調整用有底孔として穿設しても良い。

即ち、ホルダー１３の前面１３ａと反対側の後面１３ｂ上で前記した２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２を挟み且つ２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２に対して略直交する線上に、後述するようにホルダー１３を支持しつつ半導体レーザー１２に対して光軸調整する２本の調整ピン３１，３２（図４）を嵌合させるための２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ２が形成されている。

また、ホルダー１３の四隅のコーナ部位に、半導体レーザー１２への光軸調整後にホルダー１３の前面１３ａを光学ベース１１の一つの側面１１ａの外側面１１ａ１に接着する時の逃げ用切り欠き１３ｇが合計４箇所形成されている。

そして、図４（ａ），（ｂ）に示した如く、ホルダー１３の後面１１ｂ側から２本の調整ピン３１，３２の先端に形成したテーパ部３１ａ，３２ａを、ホルダー１３に穿設した２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ２に挿入している。この際、２本の調整ピン３１，３２の直径円ΦＤを共にホルダー１３に穿設した２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆの孔径Φｄよりも太径に形成し、この先端に２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ内に嵌合できるように先細りのテーパ部３１ａ，３２ａをそれぞれ形成している。また、２本の調整ピン３１，３２はＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動自在なＸＹＺステージに取り付けられている。

この後、２本の調整ピン３１，３２でホルダー１３を支持しながらホルダー１３のレーザー取り付け用段付き孔１３ｃ内に位置決めして嵌合させた導体レーザー１２のカップ部１２ｂの先端をこれと対向して光学ベース１１の一つの側面１１ａに穿設した丸孔１１ｂ｛図２（ｂ）｝内に挿入すると共に、ホルダー１３の前面１３ａに突出形成した上下２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２を光学ベース１１の一つの側面１１ａ中でレーザ取り付け基準面となる外側面１１ａ１に当接させている。

そして、２本の調整ピン３１，３２でホルダー１３を支持しながらこのホルダー１３の前面１３ａに突出形成した上下２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２を光学ベース１１の一つの側面１１ａの外側面１１ａ１に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向に摺動（移動）させて半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの光軸ＬＢＫに対して光学系の光軸Ｋと一致するようにＸ軸方向及びＹ軸方向の位置調整を行うと共に、２本の調整ピン３１，３２の一方又は両方を前面１３ａ側に向かってＺ軸方向に押圧しながらホルダー１３の前面１３ａに突出形成した上下２箇所の回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２を支点として回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２に対して直交する方向に回動させて半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの光軸ＬＢＫの傾きが光学系の光軸Ｋと一致するようにレーザー取り付け用段付き孔１３ｃの中心を通るＹ軸回り（楕円状光強度分布の長軸周り）の傾き調整をしている。

この際、図４（ｂ）のみに示した如く、半導体レーザー１２のカップ部１２ｂ内に位置するレーザー発光点１２ｃがホルダー１３の前面１３ａに突出形成した回動支点用稜線部１３ｅ１，１３ｅ２の頂点部位と略一致するようにしておけば、上記したＹ軸周りの傾き調整を行った時にレーザー発光点１２ｃのＸ軸方向への位置が変化せず、これにより短時間で半導体レーザー１２の光軸調整を行うことができる。

ここで、半導体レーザー１２に対してＸ軸方向及びＹ軸方向の位置調整と、Ｙ軸回りの傾き調整とを行う場合には、図５に示した光軸検出装置４０を用いている。

具体的には、光ピックアップ１５内に対物レンズ２２（図１）を取り付ける前に、１／４λ板２０と対向して光軸検査装置４０の光学部４１を光学ベース１１に対して位置決めして取り付け、且つ、この光学部４１上にビデオカメラ４２を設置して、ビデオカメラ４２で撮影した画像をワイヤ４３を介してモニタＴＶ４４で観察している。この際、光学系の光軸Ｋと対応してモニタＴＶ４４の画面４４ａの中心Ｏを予め設設定し、画面４４ａ内に円形に表示されたレーザービームスポットＬＢＳＰの中心がモニタＴＶ４４の画面４４ａの中心Ｏに一致し且つ強度中心がレーザービームスポットＬＢＳＰの中心と合うよう調整された時に、レーザービームＬＢの光軸ＬＢＫに対するＸ軸方向及びＹ軸方向の位置調整と、Ｙ軸回りの傾き調整とが終了して半導体レーザー１２への光軸調整が完了する。

そして、半導体レーザー１２への光軸調整が完了した後に、ホルダー１３の四隅のコーナ部位に接着剤１４｛図１，図２（ｂ）｝を充填して、ホルダー１３を光学ベース１１の一つの側面１１ａの外側面１１ａ１に接着固定している。

更にこの後、光ピックアップ１５内から光軸検出装置４０を取り除いて対物レンズ２２（図１）を取り付けると、半導体レーザー１２への光軸調整が完了した状態で光ピックアップ１５の組み立てが終了する。

ここで、この実施例では、半導体レーザー１２に対してＸ軸方向及びＹ軸方向の位置調整と、Ｙ軸回り（楕円状光強度分布の長軸周り）の傾き調整を行い、Ｘ軸回り（楕円状光強度分布の短軸周り）の傾き調整を省略している。この際、Ｘ軸回りの傾き調整を省略している理由を説明すると、先に図３で示したように、半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの楕円状光強度分布は、長軸方向が短軸方向よりも光強度が強く、長軸方向と対応したＹ軸方向にレーザービームＬＢの光軸ＬＢＫが多少ズレていても有効光束の光強度変化が少ないために、光ディスクＤ（図１）の記録再生への影響が少ないために、Ｘ軸回りの傾き調整を省略しても何らの支障が生じないからである。

この際、先に図１で示した光ピックアップ１５において、Ｘ軸方向を光ディスクＤのラジアル方向に設定し、Ｙ軸方向をラジアル方向に対して直角なタンジエンシャル方向（トラック方向）に設定すると、タンジエンシャル方向が半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの楕円状光強度分布が強い方向になるので、半導体レーザー１２に対してＹ軸回りの傾き調整を行うことによって、光ディスクＤの信号面Ｄｂ上ではラジアル方向に対してレーザービームスポットの解像度を調整することになり、この調整によりトラッキング特性を向上させることができると共に、ジッター特性が良好となる。

更に、半導体レーザー１２に対してＺ軸回りの傾き調整を省略しているが、この理由は、光ピックアップ１５内に設けた偏光ビームスプリッタ１８の偏光選択性誘電体多層膜１８ａの膜特性により偏光方向の精度が低くても、偏光選択性誘電体多層膜１８ａで反射してフロントモニター１９に入射するレーザービームＬＢと、偏光選択性誘電体多層膜１８ａを透過して対物レンズ２２に入射するレーザービームＬＢとの間で光量比に大きな変化がないように偏光選択性誘電体多層膜１８ａの膜付けを設定することで、Ｚ軸回りの傾き調整を省略することができる。

尚、上記した実施例では、半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の長軸をホルダー１３に穿設したレーザー取り付け用段付き孔１３ｃの中心を通るＹ軸に略沿わせて設定しているが、これに限定されるものでもなく、例えば、Ｙ軸とＸ軸の略中間位置となるようにレーザービームＬＢの楕円状光強度分布の長軸をＸ軸又はＹ軸に対して４５°傾けた方向に設定する場合もあり、これに応じて、ホルダー１３の前面１３ａでＸ軸又はＹ軸に対して４５°傾けた方向に２箇所の回動支点用稜線部（図示せず）をレーザー取り付け用段付き孔１３ｃを挟んで設けても良く、この場合には光デイスＤの信号面Ｄｂ上でラジアル方向とタンジエンシャル方向との中間の方向に対してレーザービームスポットの解像度調整を行うことができる。

以上詳述したように、本発明に係る半導体レーザー装置１０及び半導体レーザー装置１０の光軸調整方法によれば、とくに、楕円状光強度分布を持ったレーザービームＬＢを出射する半導体レーザー１２を一つのホルダー１３に形成したレーザー取り付け孔１３ｃ内に位置決めして嵌合させ、且つ、ホルダー１３の前面１３ａ上で楕円状光強度分布の長軸と略合わせて設定したレーザー取り付け孔１３ｃの中心を通る線上に長さを持った稜線状又は同じ高さで少なくとも２箇所離れて点状に回動支点部（１３ｅ１，１３ｅ２）を突出形成したため、従来例に比較して一つのホルダー１３による簡単な構造で半導体レーザー１２から出射したレーザービームＬＢの光軸ＬＢＫを光学系の光軸Ｋと一致させることができ、半導体レーザー装置１０へのコストダウンを図ることができる。

また、半導体レーザー１２を光学ベース１１のレーザー取り付け基準面１１ａ１に沿って移動させる位置調整と、楕円状光強度分布の長軸に対応した半導体レーザー１２の光軸ＬＢＫの傾き調整とを行うものの、この楕円状光強度分布の短軸に対応した半導体レーザー１２の光軸ＬＢＫの傾き調整を行わなくても良いので、半導体レーザー１２への光軸調整時間も短縮できる。

更に、ホルダー１３の前面１３ａと反対側の後面１３ｂに、ホルダー１３を支持しつつ半導体レーザー１２に対して光軸調整する２本の調整ピン３１，３２を嵌合させるための２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ２を形成したため、２本の調整ピン３１，３２を２箇所の光軸調整用丸孔１３ｆ１，１３ｆ２内に嵌合させて半導体レーザー１２への光軸調整を容易に行うことができる。

本発明に係る半導体レーザー装置及びこの半導体レーザー装置を備えた光ピックアップを説明するために模式的に示した構成図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る半導体レーザー装置の全体構成を示した斜視図，断面図である。 半導体レーザーを取り付けるためのホルダーと、半導体レーザーから出射したレーザービームの楕円状光強度分布を示した斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係る半導体レーザー装置の光軸調整作業を説明するための斜視図，断面図である。 本発明に係る半導体レーザー装置の光軸調整作業を行う時に用いられる光軸検出装置を説明するため構成図である。 従来の光ヘッドおける半導体レーザーの光軸調整構造を示した断面図である。

符号の説明

１０…半導体レーザー装置、
１１…光学ベース、１１ａ…一つの側面、１１ｂ…丸孔、
１１ａ１…外側面(レーザー取り付け基準面)、１１ａ２…内側面、
１２…半導体レーザー、１２ａ…フランジ部、１２ｂ…カップ部、
１２ｃ…レーザー発光点、
１３…ホルダー、１３ａ…前面、１３ｂ…後面、
１３ｃ…レーザー取り付け用段付き孔、１３ｅ１，１３ｅ２…回動支点用稜線部、
１３ｆ１，１３ｆ２…光軸調整用丸孔、
１４…接着剤、
１５…光ピックアップ、
４０…光軸検出装置、
Ｋ…光学系の光軸、
ＬＢ…レーザービーム、ＬＢＫ…レーザービームの光軸。

Claims (2)

1. ホルダー本体と、楕円状の光強度分布を有するレーザービームを前記ホルダー本体の一面側に出射するよう前記ホルダー本体に取り付けられた半導体レーザーと、前記レーザービームの光軸を挟み前記楕円状の光強度分布の長軸に沿って稜線状又は複数の点状で前記一面側に突出するよう形成された一対の凸部と、を有するホルダーと、
   前記ホルダー本体の前記一面側に配置されると共に前記一対の凸部が当接した一平面からなる基準面を有する光学ベースと、
   前記光学ベースと前記ホルダーとの間に充填されて両者を固定した充填材と、
   を備えたことを特徴とする半導体レーザー装置。
2. 所定の光軸に直交する基準平面を有する光学ベースに対し、楕円状の光強度分布を有するレーザービームを出射する半導体レーザーが取り付けられたホルダーを、前記レーザービームの光軸と前記所定の光軸とを一致させるよう調整して固定する半導体レーザー装置の光軸調整方法において、
   前記半導体レーザーは前記ホルダーの一面側に出射するよう前記ホルダーに取り付けられており、
   前記ホルダーは、前記レーザービームの光軸を挟み前記楕円状の光強度分布の長軸に沿って稜線状又は複数の点状で前記一面側に突出するよう形成された一対の凸部と、他面側において前記レーザービームの光軸を挟み前記光強度分布の短軸に沿って形成された一対の孔と、を有し、
   前記他面側の外方から前記一対の孔それぞれに調整ピンを嵌合して前記一面側に押圧することにより前記一対の凸部を前記光学ベースの前記基準面に当接させる当接ステップと、
   前記一対の凸部を前記基準面に当接させた状態で前記一対の凸部を前記基準面上で摺動させると共に前記調整ピンの押圧力を調整して前記ホルダーの前記光学ベースに対する角度を調整して前記レーザービームの光軸と前記所定の光軸とを一致させる光軸調整ステップと、
   前記光軸調整ステップの後に、前記ホルダーと前記光学ベースとの間に充填材を充填して両者を固定する固定ステップと、
   を含むことを特徴とする半導体レーザー装置の光軸調整方法。

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