JPH02185726A - 光ピックアップにおける光学系の調整方法ならびに調整装置 - 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、光磁気記録再生装置などに使用される光ピッ
クアップに係り、特に半導体レーザとコリメートレンズ
との光軸のずれがあったとしても、このずれを原因とす
る受光素子による受光不良が生じないようにした光学系
の調整方法ならびに調整装置に関する。

（従来の技術Ｊ 第７図は従来の光磁気記録再生装置に使用されている光
ピックアップの光学系を示す平面図で、第８図はその側
面図である。

符号１は半導体レーザである。この半導体レーザｌから
発せられたレーザビームはコリメートレンズ２によって
平行光束とされ、ビーム整形プリズム３の入光平面３ａ
に入射する。第６図に示すように、半導体レーザ１内の
チップ１ａから発せられるレーザビームのファーフィー
ルドパターンは真円ではな（、水平方向の放射角θ〃が
垂直方向の放射角θ土より小さくなった長円形状である
。よってコリメートレンズ２を経た平行光束も断面が長
円形状である。前記ビーム整形プリズム３では、レーザ
ビームのθ〃力方向入光平面３ａの傾斜方向に向けて入
射されることにより、θ〃力方向適度な整形比によって
拡大され、はぼ断面が真円の平行光束が形成される。

ビーム整形プリズム３内を透過するレーザビームは、ビ
ーム整形プリズム３と第２のプリズム４との境界面であ
る第１の光分割面Ａを透過し、さら番こ第２のプリズム
４の出光面Ｅを透過する。

そして全反射プリズム５により直角方向へ反射され、対
物レンズ６により集光されて光ディスクＤの記録面Ｄａ
に集光される（第８図参照）、またこの記録面Ｄａから
反射された反射ビームは全反射プリズム５により反射さ
れ、出光面Ｅから第２のプリズム４内に戻り、前記第１
の光分割面（光の一部を透過させ、一部を反射させる面
）Ａにより第２のプリズム４の方向へ反射される。

第２のプリズム４には第３のプリズム７が接合されて、
その境界に第２の光分割面Ｂが形成されている。前記第
１の光分割面Ａにより反射されたビームは、第２の光分
割面βを透過してトラッキングエラー検出用の受光素子
８に検知される。また第２の光分割面Ｂにより直角方向
へ反射されたビームは集光レンズ９ならびにトーリック
レンズ１０を通過してフォーカスエラー検出用の受光素
子１１によって検出される。

また、半導体レーザｌから発せられたレーザビームが第
１の光分割面Ａによって反射される光路方向（第７図の
上方向）には、モニター用受光素子１２が配置されてい
る。この受光素子１２はオートパワーコントロールのた
めに設けられているものであり、この受光素子１２の受
光光量により半導体レーザｌからの発光光量が一定とな
るように制御される。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の光学装置では、各光学素子の位置ずれや軸ずれか
ないように組み立てられなければならないが、実際には
それぞれの部品公差や組み立て誤差によって、軸ずれな
どが避けられない、この軸ずれにより問題が生じるもの
として半導体レーザｌとコリメートレンズ２との位置関
係がある。

第３図に示すように、コリメートレンズ２の光軸Ｏ−ｏ
と半導体レーザ１の発光部１ｂとがΔＸだけずれた場合
、コリメートレンズ２から出る平行光束は前記光軸Ｏ−
Ｏに対してΔθ１で示す角度ずれを生じるこの角度ずれ
Δθ１に関する式％式％ である、ただしｆｃはコリメートレンズ２の焦点距離で
ある。

次にコリメートレンズ２と半導体レーザｌとの軸ずれΔ
Ｘが生じ、た場合の、前記出光面Ｅかもの出射光束の角
度ずれ（第５図のΔθ）を求める。

ここで、ビーム整形プリズム３は一方向へ傾斜する入光
平面３ａを有しているため、前記軸ずれΔＸが入光平面
３ａの傾斜方向に生じた場合と傾斜方向と直交する方向
へ生じた場合とで出光平面Ｅからの角度ずれΔθは相違
する。

第４図と第５図は、軸ずれ△Ｘが入光平面３ａの傾斜方
向へ生じた場合、すなわち半導体レーザｌのファーフィ
ールドパターンのθ〃力方向軸ずれΔＸが生じた場合に
おける、出光平面Ｅからの出光角度ずれΔθについて示
している。

以下にこのΔθを求める計算を示す。

第４図において、屈折率をｎとすると、ｎ−５ｉｎθｍ
　＝　ｓｉｎθ、　　　　・・・・・・（２）またビー
ム整形比をＭとすると、 Ｍ　＝　Ｄ／ｄ　＝　２　ｓｉｎ　（９０″″−θｘ）
／　ｌ２ｓｉｎ（９０”　−０１）＝　ｃｏｓθｍ　／
　ｃｏｓθ１　・・・・・・（３）である。

第５図に示すように、ビーム整形プリズム３の入光平面
３ａに対してΔθ、の角度ずれを有して光が入射し、プ
リズム３の内部にてΔθ、の角度ずれを生じ、さらに出
光面Ｅからの出射光にΔθ〃の角度ずれが生じるとする
と。

θ１　＝０１＋Δθ。

θ２　＝０２＋Δθ３ ここで、ｎ・ｓｉｎθ、＝ｓｉｎθ、′であるから、ｎ
−５ｉｎ（θ２＋Δθ、）＝　ｓｉｎ　（θ１＋Δθ、
）すなわち、 ｎ・　（ｓｉｎθ、・　ＣＯ８Δθ、　　＋　　ｃｏｓ
θ８　・ｓｉｎΔθ、）＝　　ｓｉｎθ１・　ＣＯＳΔ
θ、　　＋　　ＣａＳＯ３・　ｓｉｎΔθ１Δθ、とΔ
θ８とが微小であれば、上記式は、ｎ・（ｓｉｎθ、＋
Δθ、・ｃｏｓθ、）＝　ｓｉｎθ１＋Δθ１・ＣＯＳ
θ１ 前記（２）式より、 ｎ・Δθ３・Ｃｏｓθ２＝Δθ１・ＣａＳＯ３一方、出
光面Ｅにおいては、 ｎ−５ｉｎΔθ、　＝　ｓｉｎΔθ であり。

ｎ・Δθ、＝Δθ であるから、上記（４）式は、 Δθ・　ｃｏｓθ、＝Δθ１・ｃｏｓθ１である。よっ
て、 Δθ／Δθ息＝　ｃｏｓθ、　／　ｃｏｓθ冨＝１／Ｍ となる、すなわち（１）式から、 Δθ＝　（１／Ｍ）　・５ｉｎ−’（Δｘ／ｆｃ）−（
５）である。

これに対しビーム整形プリズム３の入光平面３ａの傾斜
方向と直交する方向、すなわち第６図におけるθ上方向
に軸ずれΔＸが生じた場合、コリメートレンズ２から出
た平行光束の角度ずれがそのまま出射面Ｅからの角度ず
れΔθになるため、（１）式から、 Δθ＝　５ｉｎ−’　（Δｘ／ｆｃｌ　　　　−・＝　
（６）となる。

上記の（５）式と（６）式から、コリメートレンズ２の
光軸と半導体レーザの発光部とのθ上方向への軸ずれに
よる角度ずれは、θ〃力方向の軸ずれの場合の角度ずれ
よりもＭ倍の影響を生じることになる。ビーム整形率Ｍ
は通常３倍程度であるため、θ上方向への軸ずれΔＸは
θ〃力方向対する軸ずれの３倍の影響を有している。こ
のθ上方向への角度ずれにより、光ディスクＤの記録面
Ｄａからの反射光がトラッキングエラー検出用の受光素
子８ならびにフォーカスエラー検出用の受光素子１１の
受光領域から外れるおそれがあり、各受光素子８と１１
とを調整するだけでは、受光領域に合わせることができ
ない場合も生じる。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、コリメ
ートレンズと半導体レーザとの間に軸ずれが生じた場合
であっても、この軸ずれによる受光素子の検知不良を防
止できるようにした光ピックアップにおける光学系の調
整方法ならびに調整装置を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、半導体レーザの発光光路に、コリメートレン
ズならびに前記光路に対して傾斜した入光平面を有する
ビーム整形プリズムが設けられて、このビーム整形プリ
ズムから出る光路方向に光ディスクの記録面に対向する
対物レンズが配置されており且つ、前記入光平面と対物
レンズとの間の光路上には光ディスクの記録面からの反
射光を前記入射平面以外の方向へ反射させる光分割面が
設けられており、この光分割面による反射方向に前記光
ディスクからの反射光を検知する受光素子が配置されて
いる光ピックアップにおいて、前記半導体レーザを傾斜
させて、前記ビーム整形プリズムの入光平面への入光角
度をこの入光平面の傾斜方向と直交する方向へ変化させ
ることを特徴とする光学系の調整方法、 ならびに、半導体レーザの発光光路に、コリメートレン
ズならびに前記光路に対して傾斜した入光平面を有する
ビーム整形プリズムが設けられて、このビーム整形プリ
ズムから出る光路方向に光ディスクの記録面に対向する
対物レンズが配置されており且つ、前記入光平面と対物
レンズとの間の光路上には光ディスクの記録面からの反
射光を前記入射平面以外の方向へ反射させる光分割面が
設けられており、この光分割面による反射方向に前記光
ディスクからの反射光を検知する受光素子が配置されて
いる光ピックアップにおいて、前記半導体レーザは調整
ホルダに保持されてこのホルダが各光学素子と共にピッ
クアップシャーシに装着されており且つ、ピックアップ
シャーシに対し前記調整ホルダはその出光側先部を支点
として、ビーム整形プリズムの入光平面の傾斜方向と直
交する方向へ傾斜調整できるように支持されていること
を特徴とする光学系の調整装置である。

〔作用］ 上記手段では、半導体レーザの出光方向を傾斜させるこ
とにより、ビーム整形プリズムに対する入光平面の傾斜
方向と直交する方向（第６図におけるθ上方向）への入
光角度を変化させることができる。−よってコリメート
レンズと半導体レーザとの間に軸ずれがあり、これによ
り入光平面に対する入光角度のずれがあったとしても、
半導体レーザの角度調整によって上記入光角度のずれを
吸収できるようになる。よって受光部においてディスク
からの反射光の検知不良が生じなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図〜第３図の図面によって
説明する。

第１図は本発明による光ピックアップの光学装置を示す
平面図、第２Ａ図は調整装置を示す第１図のＩＩ　−Ｉ
Ｉ断面図、第２Ｂ図はその右側面図である。

第１図において、符号ｌは半導体レーザ、２はコリメー
トレンズ、３はビーム整形プリズム、４は第２のプリズ
ム、７は第３のプリズム、５は全反射プリズム、６は対
物レンズ、９は集光レンズ、１０はトーリックレンズ、
１１はフォーカスエラー検出用の受光素子、８はトラッ
キングエラー検出用の受光素子である。

ビーム整形プリズム３と第２のプリズム１４との境界が
第１の光分割面Ａであり、第２のプリズム１４と第３の
プリズム７との境界が第２の光分割面である。ビーム整
形プリズム３と第２のプリズム１４との間に形成されて
いる第１の光分割面Ａは、ビーム光量を有効に利用して
ディスクに対する記録あるいは消去を行なうことができ
るように、８０〜９０％程度の透過率となっている。

符号１２はモニター受光素子である。このモニター受光
素子１２は、半導体レーザ１からの発光光量を検知して
モニターし、このモニター受光素子１２による検知出力
に基づいて半導体レーザ１の駆動電圧の制御が行なわれ
、半導体レーザ１のオートパワーコントロールができる
ようになっている。

また、この実施例では、半導体レーザｌとコリメートレ
ンズ２が調整ホルダ２１に保持されている。第２Ａ図に
示す符号２０はピックアップシャーシである。ビーム整
形プリズム３、第２のプリズム４、第３のプリズム７、
各受光素子８゜１１．１２などはこのピックアップシャ
ーシ２０内に保持されて固定されている。

そして前記調整ホルダ２１はその出光側先部がピックア
ップシャーシ２０内に設けられた突起２０ａにより、上
下方向から支持されている。また第２Ｂ図に示すように
、調整ホルダ２１はピックアップシャーシ２０内におい
て図の上下方向へ移動自在に支持されている。これによ
り調整ホルダ２１は上記突起２０ａを支点として、θ上
方向へ傾斜自在となっている。そして調整ホルダ２１の
下面とピックアップシャーシ２０の内底面との間にはス
プリング２２が介在している。またピックアップシャー
シ２０の上方からは調整ねじ２３が螺着されており、そ
の先端が調整ホルダ２１の上面に当たっている。

次に上記光ピックアップの光学系の調整方法について説
明する。

調整ねじ２３のねじ込み量を変化させると、調整ホルダ
２１が突起２０ａを支点として、θ上方向へ傾斜する。

これにより半導体レーザ１ならびにコリメートレンズ２
が共にα方向へ傾く、これにより、コリメートレンズ２
から出る平行光束が傾斜し、ビーム整形プリズム３の入
光平面３ａの傾斜方向と直交する方向（第１図の紙面直
交方向ならびに第６図のθ上方向）への入射角度が変化
する。これによりコリメートレンズ２と半導体レーザ１
とのθ上方向への軸ずれΔＸがあった場合における入光
平面３ａへの大光角度のずれがあったとしても上記α方
向の倒れによって相殺できるようになり、前記（６）式
に示す出光面Ｅからの出光光束の角度ずれが生じるのを
防止できる。

前記（５）と〔６）式に示すように、入光平面３ａの傾
斜方向と直交する方向への入光角度のずれは傾斜方向へ
の角度ずれよりも大きく影響するため、上記調整によっ
て０１方向への角度ずれを防止すれば、受光素子８なら
びに１１による受光不良が生じるのを防止できるように
なる。

なお、図の実施例では、調整ホルダ２１に半導体レーザ
１とコリメートレンズ２とが保持されているが、調整ホ
ルダ２１に半導体レーザ１のみが保持され、コリメート
レンズ２がピックアップシャーシ２０内に固定されてい
てもよい、さらに図の実施例では、調整ホルダ２１がθ
上方向へのみ倒れ調整されるようになっているが、第３
図において調整ねじ２３とスプリング２２とを図の水平
方向へ向けて設けることにより、調整ホルダ２１をθ上
方向のみならずθ〃力方向も倒せるようにし、入光平面
３ａに対しその傾斜方向への入射角度ずれを調整できる
ようにしてもよい。

〔効果Ｊ 以上のように本発明によれば、半導体レーザの出光方向
の傾きを調整できるようにしたので、コリメートレンズ
と半導体レーザとの軸ずれによる出光光束の角度ずれを
補正できるようになる。特に角度ずれによる影響の大き
い入光平面の傾斜方向と直交する方向への角度ずれを調
整できるようにしているので、角度ずれの影響による受
光素子による検知不良などを完全に防止できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ピックアップにおける光学系の
調整装置を示す平面図、第２Ａ図はその調整機構部分を
示すものであり、第１図のＩＩ　−ＩＩ断面図、第２Ｂ
図はその右側面図、第３図は半導体レーザとコリメート
レンズとの軸ずれによる影響を示す平面図、第４図と第
５図はビーム整形プリズムにおいけるθ〃力方向の角度
ずれによる影響を示す平面図、第６図は半導体レーザの
内部構造を示す透視斜視図、第７図は従来の光ピックア
ップの光学装置を示す平面図、第８図はその側面図であ
・る。 ｌ・・・半導体レーザ、３・・・ビーム整形プリズム、
４・・・第２のプリズム、６・・・対物レンズ、８・・
・トラッキングエラー検出用の受光素子、１１・・・フ
ォーカスエラー検出用の受光素子、１２・・・モニター
受光素子、２０・・・ピックアップシャーシ、２１・・
・調整ホルダ、２２・・・スプリング、２３・・・調整
ねじ。 第１ 図 ・″４４ａレーサ゛ コリメートレレス。 ビーム監」今ブリスム ３０　・ 入光平面 ２１１．ｆｌ司隻電ルり“

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザの発光光路に、コリメートレンズなら
   びに前記光路に対して傾斜した入光平面を有するビーム
   整形プリズムが設けられて、このビーム整形プリズムか
   ら出る光路方向に光ディスクの記録面に対向する対物レ
   ンズが配置されており且つ、前記入光平面と対物レンズ
   との間の光路上には光ディスクの記録面からの反射光を
   前記入射平面以外の方向へ反射させる光分割面が設けら
   れており、この光分割面による反射方向に前記光ディス
   クからの反射光を検知する受光素子が配置されている光
   ピックアップにおいて、前記半導体レーザを傾斜させて
   、前記ビーム整形プリズムの入光平面への入光角度をこ
   の入光平面の傾斜方向と直交する方向へ変化させること
   を特徴とする光学系の調整方法 ２、半導体レーザの発光光路に、コリメートレンズなら
   びに前記光路に対して傾斜した入光平面を有するビーム
   整形プリズムが設けられて、このビーム整形プリズムか
   ら出る光路方向に光ディスクの記録面に対向する対物レ
   ンズが配置されており且つ、前記入光平面と対物レンズ
   との間の光路上には光ディスクの記録面からの反射光を
   前記入射平面以外の方向へ反射させる光分割面が設けら
   れており、この光分割面による反射方向に前記光ディス
   クからの反射光を検知する受光素子が配置されている光
   ピックアップにおいて、前記半導体レーザは調整ホルダ
   に保持されてこのホルダが各光学素子と共にピックアッ
   プシャーシに装着されており且つ、ピックアップシャー
   シに対し前記調整ホルダはその出光側先部を支点として
   、ビーム整形プリズムの入光平面の傾斜方向と直交する
   方向へ傾斜調整できるように支持されていることを特徴
   とする光学系の調整装置