JPH01220234A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光等の光束を微小スポ・ノドに絞って情
報担体に信号を記録再生する光記録再生装置に関し、詳
述すれば光源とコリメータレンズとの相対位置の温度補
償を行える光記録再生装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭６１−２１０５４１号公報に示さ
れた従来の光記録再生装置の構成を示す斜視図、第４図
は第３図の部分拡大断面図である。図においてｌは光源
であるレーザ光を発する半導体レーザである。半導体レ
ーザ１の光出射方向には、半導体レーザ１から出射され
た発散光束を平行光束（ａ）に変換するコリメータレン
ズ２が設けられている。平行光束（ａ）の進行方向には
、平行光束（ａｌをその光軸に直交する一方向に拡大す
る光束整形プリズム３．偏光ビームスプリッタ４９反射
ミラー５及びＡ波長板６が、光軸を一致させてこの順に
設けられており、平行光束＋８＞はこれらの部材を順に
通過する。

２波長板６からの光の出射方向には、情報を記録するた
めの記録膜８ａを有する情報担体８が設けられており、
該情報担体８は回転中心１４を中心にして回転する。な
お第３図には情報担体８の一部のみを図示している。２
波長板６と情報担体８との間には、×波長板６からの光
を記録膜８ａ上に集光する対物レンズ７が設けられてい
る。該対物レンズ７はアクチュエータ（図示せず）に接
続しており、アクチュエータの駆動により、対物レンズ
７が焦点方向即ち光軸方向（第３図矢符Ｆ方向）及び情
報担体８の径方向（第３図矢符丁方向）に移動される。

情報担体８からの反射光は、前記対物レンズ７゜Ａ波長
板６２反射ミラー５を経て、前記偏光ビームスプリッタ
４にて反射されて、光束（Ｃ１となる。

光束（Ｃ１の進行方向には、光束（Ｃ）を集光する凸レ
ンズ９、及び凸レンズ９に集光された光束についてその
略半分の光量の光束を透過し残り半分を反射するハーフ
プリズム１０が設けられている。ハーフプリズム１０か
らの透過光の進行方向には、トラック位置誤差検出用の
２分割光検知器１１が、凸レンズ９の集光点からずれた
位置に設けられている。

またハーフプリズム１０からの反射光の進行方向には、
この反射光の略半分を遮断するナイフェツジ１２、及び
焦点誤差検出用の２分割光検知器１３が設けられている
。なお、該２分割光検知器１３は凸レンズ９の焦点に位
置決めされている。

両２分割光検知器１１．１３の出力信号は、制御回路（
図示せず）へ与えられ、制御回路はこれらの出力信号に
基づき、対物レンズ７の駆動制御信号を前記アクチュエ
ータへ出力する。

次に動作について説明する。

半導体レーザ１から出射された発散光束はコリメータレ
ンズ２により平行光束（ａ）に変換される。

平行光束（ａ）は光束整形プリズム３に入射され、平行
光束（ａ）の光軸に直交する一方向のみが拡大されて（
第４図参照）、光束（ｂ）となる。つまり、コリメータ
レンズ２から出射された平行光束（ａ）は、その紙面に
平行な方向の光束径り、が光束整形プリズム３を通過す
ることにより、拡大されて光束径ｈ２の光束（ｂ）とな
る。

光束価）は偏光ビームスプリンタ４を通過して反射ミラ
ー５にて反射され、Ａ波長板６を透過して対物レンズ７
により情報担体８の記録膜８ａ上に微小な光スポットに
集光される。情報担体８からの反射光は対物レンズ７及
びＡ波長板６を透過して反射ミラー５にて反射した後、
偏光ビームスプリッタ４にて反射されて、光束（Ｃ）と
なる。

光束（Ｃ）は集光レンズ９により集光される。集光され
た光束の光量の略半分は、ハーフプリズム１０を透過し
て２分割光検知器１１に入射する。集光された光束の他
の半分の光量の光束は、ハーフプリズム１０にて反射さ
れ、ナイフェツジ１２にてその光束の略半分が遮断され
た後、２分割光検知器１３に入射する。

２分割光検知器１１の出力信号の差からトラック位置誤
差信号が得られ、２分割光検知器１３の出力信号の差か
ら焦点誤差信号が得られる。そして、これらの信号は制
御回路に入力され、制御回路の出力は対物レンズ７を駆
動するアクチュエータに出力される。アクチュエータは
対物レンズ７を、焦点方向及び情報担体８の径方向に駆
動する。即ち、回転中心１４の回りに情報担体８が回転
している場合、情報担体８の偏芯に光スポットを追従さ
せるトラッキング制御、及び情報担体８の面振れに光ス
ポットを追従させるフォーカシング制御が行われる。ま
た、情報担体８に記録されている情報を再生するための
再生信号については、２分割光検知器１１の出力信号の
和から得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したような従来の光記録再生装置にあっては、コリ
メータレンズ２から出射される平行光束を光束整形プリ
ズム３により光束の一方向を拡大している。ところで、
半導体レーザ１とコリメータレンズ２との相対位置が、
温度上昇に伴う熱膨張または温度下降に伴う熱圧縮によ
り変動した場合、光束整形プリズム３に入射する光束は
、平行光束ではなくわずかに収束する収束光またはわず
かに発散する発散光へと変化する。

このように、光束整形プリズム３に入射する光束が収束
光または発散光へ変化した場合には、例えば特開昭６２
−１２９３４号公報にも示されているように、光束整形
プリズム３を通過する際に非点収差が発生して対物レン
ズ７により集光される光スポットに非点隔差が生じる。

従って従来の光記録再生装置では、温度上昇または温度
下降に伴って光スポットに非点隔差が生じ、動作特性が
劣化するという難点があった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、環境
温度の変化に伴う熱膨脹または熱収縮によって半導体レ
ーザとコリメータレンズとの相対位置が変動する場合に
あっても、コリメータレンズから出射される光束を平行
光束とすることができる光記録再生装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光記録再生装置は、温度変化に伴う半導体
レーザとコリメータレンズとの相対位置の変動を、温度
変化に伴うコリメータレンズの焦点距離の変動及び熱膨
脹係数が小さい補償部材の使用により、補償するように
したものである。

〔作用〕

本発明の光記録再生装置にあっては、温度変化に伴って
コリメータレンズの焦点距離を変動させ、しかも熱膨脹
係数が小さい補償部材を使用することにより、温度変化
に伴う半導体レーザとコリメータレンズとの相対位置の
変動を補償する。そうすると環境温度が変化する場合に
おいても、コリメータレンズから出射される光束は平行
光束である。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的
に説明する。

第１図は本発明の光記録再生装置の要部断面図であり、
図中１は光源である一半導体レーザ、３は光束整形プリ
ズム、２０は本発明に係るコリメータレンズである。鏡
筒内にレンズを配置してなるコリメータレンズ２０は、
保持部材であるＡＩからなるホルダ１５にて保持され、
半導体レーザ１は、ホルダ１５　（ＡＩ）に比して熱膨
脹係数が小さいＮｉ−Ｆｅからなる補償部材１６にて固
定されている。ホルダ１５の端面と補償部材１６の端面
とが固着されており、両者は一体化されている。また図
中１７は半導体レーザ１の発光点、工８はコリメータレ
ンズ２ｏの主点である。

なお、光束整形プリズム３に光学的に接続する偏光ビー
ムスプリフタ、及び他の構成部材、即ち反射ミラー、対
物レンズ、情報担体、凸レンズ。

ハーフミラ−２２個の２分割光検知器、ナイフェツジの
構成は、前述した従来の装置（第３図参照）と同一であ
るので、ここではこれらの図示及び説明を省略する。

次に動作について説明する。なお、光束の整形動作、信
号読取動作は前述した従来の装置と同様であるのでその
説明を省略し、以下、本発明の要旨をなす、半導体レー
ザ１の発光点１７とコリメータレンズ２０の主点１８と
の相対位置変動の補償原理について説明する。

まず初Ｍ調整時においては、発光点Ｉ７と主点Ｉ８との
相対位置がコリメータレンズ２０の焦点距離ｆとなるよ
うに、つまりコリメータレンズ２０の焦点位置に半導体
レーザ１の発光点１７が位置するように構成されている
。

そしてこのような構成の光記録再生装置において、環境
温度がへＴ上昇する場合には、発光点１７と主点１８と
の間の距離は下記（１）式に示すようにΔＸだけ増加す
る。

ΔＸ”　　（Ｃ１１ｔ　　＋　Ｉｌａ　　）　　ｅｒａ
　　＋　　（ｌ、＋Ｉｓ　）　　α。

−１，α。−ｌ、α、）×ΔＴ・・・（１）但し、 ｌｌ　：半導体レーザ１のチップ端面から発光点１７ま
での光軸距離 ｌ、：ホルダ１５の端面から主点１８までの光軸距離 １４　：ホルダ１５．補償部材１６の接触面から発光点
１７までの光軸距離 ！、：ホルダ１５．補償部材１６の接触面から主点１８
までの光軸距離 α。：半導体レーザ１の熱膨脹係数 α３　：コリメータレンズ２０の鏡筒の熱膨脹係数α４
　；補償部材１６の熱膨脹係数 αＳ　：ホルダ１５の熱膨脹係数 ΔＸが大きくなると、コリメータレンズ２０から出射さ
れる光束の平行度が悪化し、前述したように集光スポッ
トに非点隔差が生じて装置の動作特性が悪化する。そし
てこのΔＸは、ΔＴ≠０のときには前記（１）式にて算
出される有限値となる。

本発明においては、コリメータレンズ２０の焦点距離が
温度に変化に伴って変動することを利用して、このΔＸ
を補償する構成としている。つまり、温度変化に伴う焦
点距離の変動をΔｆとすると、コリメータレンズ２０は
下記（２）式を満たすように設計されている。

Δｆ＃ΔＸ　　　　・・・（２） ここで焦点距離の変動Δｆは下記（３）式にて示される
。

Δｆ＝αｆ・ΔＴ　・・・（３） 但し、 αｆ：コリメータレンズ２０の焦点距離変動の温度係数 次に、コリメータレンズ２０の焦点距離を温度により変
化させる方法、具体的にはレンズを収容している鏡筒の
温度に対する長さ変化を利用して焦点距離を変化させる
方法について説明する。第２図はこの方法を実施するた
めのコリメータレンズ２０の断面図であり、コリメータ
レンズ２０は、鏡筒２１に距離ｄを隔てて２個のレンズ
２２．２３を収容した構成をなす。コリメータレンズ２
ｏの焦点距離ｆは下記（４）式にて示される。

ｆ　　　　ｆ、　　　　ｆ２　　　ｆ、ｆ２この状態に
おいて温度変化に伴って鏡筒が延び、その結果レンズ間
隔ｄがｄ＋Δｄに変化する場合の焦点距離Ｆは下記（５
）式にて示される。

Ｆ　　　　ｆ、　　　　ｆ２　　　ｆ、ｆ２ｆ　　　　
ｆ、ｆ２ 従って、レンズ間隔の変化Δｄにより焦点距離を変化さ
せることができる。

このようにして、コリメータレンズ２ｏの焦点距離を温
度変化に伴って変化させることができる。

そしてこの焦点距離を変化させて、温度変化に伴う半導
体レーザ１とコリメータレンズ２との相対位置変動（前
述のΔＸ）を補償する。

ところで上述したようなコリメータレンズの焦点距離に
よる補償は限界があり、この場合には補償部材により間
接的に補償することができる。つまり、熱膨脹係数が小
さい補償部材を使用すると前述の（１）式によりΔＸが
短くなり、ΔＸをコリメータレンズの焦点距離による補
償の範囲内に収めることができる。

なお、上述の実施例ではコリメータレンズ用の保持部材
を利用したが、これに限らす保持部材として光ヘッドの
筐体であってもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明の光記録再生装置にあっては
、コリメータレンズの温度変化に伴う焦点距離変動と補
償部材の使用により、光源（半導体レーザ）とコリメー
タレンズとの間の相対位置変動を補償するようにしであ
るので、温度変化があっても、光源の発光位置は常にコ
リメータレンズの焦点位置と一致することになり、コリ
メータレンズから常に平行光束を出射することができ、
その動作特性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光記録再生装置の要部断面図、第２図
はコリメータレンズの焦点距離変動を説明するための断
面図、第３図は従来の光記録再生装置の構成を示す斜視
図、第４図は第３図の要部を示す平面図である。 １・・・半導体レーザ　２，２ｏ・・・コリメータレン
ズ３・・・光束整形プリズム　７・・・対物レンズ　８
・・・情報担体　１５・・・ホルダ　１６・・・補償部
材　２１・・・鏡筒２２、２３・・・レンズ　２４・・
・単レンズ　２５・・・スペーサなお、図中、同一符号
は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源からの発散光束を、保持部材に保持されたコリ
   メータレンズへ透過して平行光束にし、この平行光束を
   情報担体上に集光すると共に、該情報担体からの反射光
   束を検知するようになした光記録再生装置において、 前記コリメータレンズは温度変化に伴って その焦点距離が変化し、前記光源は前記保持部材とは熱
   膨脹係数が異なる補償部材を介して前記保持部材に固定
   されていることを特徴とする光記録再生装置。