JPH06259798A

JPH06259798A - 光ピックアップとその半導体レーザの固定装置

Info

Publication number: JPH06259798A
Application number: JP5046860A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sofue; 雅章祖父江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-03-08
Publication date: 1994-09-16

Abstract

(57)【要約】【目的】半導体レーザを光源とする平行光ユニットの
平行光光軸変動や平行光平行度変動を極力抑えることが
でき、且つ放射ノイズや電波ノイズの発生を極力抑える
ことのできる光ディスク装置の光ピックアップとその半
導体レーザの固定装置を提供すること。【構成】半導体レーザ（１）、高周波重畳手段
（８）、セルホルダ（３）、カップリングレンズ
（４）、対物レンズを有する光ピックアップであって、
前記半導体レーザ（１）には、その外周を側方に露出
し、位置調整する時に前記セルホルダ（３）に押し当
て、位置調整後にセルホルダ（３）に圧接固定するため
のフランジ部（１ａ）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体レーザからの
光ビームを記録媒体に照射して情報の記録・再生を行う
光ディスク装置の光ピックアップ、及びその半導体レー
ザの位置調整及び固定を行う半導体レーザ固定装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光ディスク装置の光ピックア
ップは、情報の記録・再生の際、記録媒体である光ディ
スク上の約０.１μmの間隔で並ぶ溝に、直径約１.０μm
の微小スポットに集光したレーザ光を照射する。この場
合、レーザ光を集光する対物レンズと記録媒体との間隔
は数mm程度であるが、その間隔は１μm程度の誤差範囲
内で保持すると共に、レーザスポットの照射位置は、前
記溝の中心位置に対して０.１μm程度の誤差範囲内で保
持しなければならない。

【０００３】また、光ディスクは毎分数百〜数千回転さ
せるが、この回転で光ディスクに面揺れ、芯揺れ等が発
生する。このため、光ピックアップはレーザスポットを
照射する際に、面揺れによるレーザ光のフォーカスずれ
を検知して溝の揺れに焦点位置を追従させるフォーカシ
ング制御と共に、芯揺れによる照射位置の位置ずれを検
知して、溝位置に追従させるトラッキング制御を実行し
ている。これらフォーカス制御、トラッキング制御は記
録媒体からの反射光を光ピックアップ検出部の受光素子
に入射させることにより検知信号を発生させて制御を行
っている。

【０００４】また、半導体レーザからの発散レーザ光を
平行光にするために、図１０〜図１２に示すような平行
光ユニット２０を用いている。同図において、半導体レ
ーザ１はＬＤホルダ２に固定され、ＬＤホルダ２はセル
ホルダ３に固定されている。カップリングレンズ４はカ
ップリングレンズセル５に収納され、カップリングレン
ズセル５はセルホルダ３にネジ５ａにより固定されてい
る。即ち、半導体レーザ１とカップリングレンズ４の間
にはＬＤホルダ２、セルホルダ３、カップリングレンズ
セル５の３部品がある。これら、部品と部品の結合はネ
ジ止めや接着を用いるのが一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光ディスク装置の光ピックアップにおいては、平行
光ユニット２０の各部品の結合部は温度変化や経時変化
によって固定位置に微小なずれが生じることがあり、そ
の場合には記録媒体に照射されるレーザ光の光軸や、記
録媒体からの反射光光軸がずれてしまい、これによっ
て、受光素子への入射位置が変化して検知信号に誤差が
発生し、前記フォーカス制御、及びトラッキング制御を
正確に実行できなくなるという問題点があった。特に、
ＬＤホルダ２とセルホルダ３は半導体レーザ１を挟んだ
対角線上でネジ止めされるのが一般的で、ＬＤホルダ２
とセルホルダ３の合わせ部に微小な隙間等が発生し易
く、熱膨張等によって位置変動が生じ易い。

【０００６】また、半導体レーザ１は、ＬＤホルダ２に
直接ネジ止めを行うので、ネジ留め時にＬＤホルダ２が
変位して調整が狂い、作業性が悪かった。一般的に、こ
の光軸ずれは数１０秒程度でも影響が無視できない。ま
た、半導体レーザ１には高周波重畳モジュール８が取り
付けられるのが一般的で、高周波重畳モジュール８の重
さが半導体レーザ１に加わることにより、振動衝撃等に
よる半導体レーザ１の位置変動が発生し易く、この対策
として半導体レーザ１の圧接力を強くしたり、高周波重
畳モジュール８をＬＤホルダ２に固定する等の方法を用
いていたが充分ではなかった。

【０００７】さらに、高周波重畳モジュール８は、高周
波重畳を行って駆動するのが一般的であるが、高周波重
畳モジュール８は、高い周波数（５００〜１０００ＭＨ
ｚ）で半導体レーザ１を駆動するので、放射ノイズが発
生して電波障害が発生する原因となる。この放射ノイズ
は近接している導体の間に電位差が生じている部分、即
ち、半導体レーザ１と高周波重畳モジュール８の隙間等
から放射され易いという問題点があった。さらに、半導
体レーザ１は電波ノイズの発生源となるという問題点も
あった。そこで、この発明は、上述した従来の問題点を
解消して、半導体レーザを光源とする平行光ユニットの
平行光光軸変動や平行光平行度変動が生じるのを極力抑
えることができ、且つ放射ノイズや電波ノイズの発生を
極力抑えることのできる光ディスク装置の光ピックアッ
プとその半導体レーザの固定装置を提供することを課題
としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは、請求項１では、光源である半導体レーザと、こ
の半導体レーザに固定された高周波重畳手段と、セルホ
ルダに固定され、前記半導体レーザからの発散光を平行
光にするカップリングレンズと、この平行光を記録媒体
にビームスポットとして集光させる対物レンズとを有す
る光ピックアップにおいて、前記半導体レーザには、そ
の外周を側方に露出し、位置調整する時に前記セルホル
ダに押し当て、位置調整後にセルホルダに圧接固定する
ためのフランジ部が設けたこと、また、請求項８では、
前記光ピックアップにおける前記半導体レーザの位置調
整及び固定を行う半導体レーザ固定装置において、半導
体レーザのフランジ部外周の半導体レーザの中心を点対
称とした２個所の円周を挟んで固定し、一体で移動調整
した後、開放して半導体レーザから取り外す２つの円弧
部材を設けたことにある。

【０００９】

【作用】したがって、請求項１では、半導体レーザを位
置調整する時に、そのフランジ部をセルホルダに押し当
て、位置調整後にセルホルダに圧接固定することによ
り、ＬＤホルダが不要となる。また、請求項２では、セ
ルホルダに、半導体レーザの光軸を線対称とした形状を
持たせることにより、熱膨張等の熱的変形が生じても光
軸を中心とした膨張となり、光軸方向に歪みが生じるの
を防止する。また、請求項３では、フィクサを半導体レ
ーザの中心で点対称な２個所でセルホルダに固定するこ
とにより、半導体レーザの固定時の変位を防止する。

【００１０】また、請求項４では、フィクサと半導体レ
ーザの間の導電性スペーサにより、半導体レーザとフィ
クサの摩擦力を減少させ、光軸垂直方向の応力の発生を
抑える。また、請求項５では、前記フィクサの半導体レ
ーザ圧接部の絞り形状により、半導体レーザ圧接部の剛
性が増加し、弾性変形が生じたりするのを防止する。

【００１１】また、請求項６では、高周波重畳手段を、
前記フィクサに密着した状態で、前記導電性スペーサに
ハンダ付けによって固定することにより、放射ノイズを
低減させる。また、請求項７では、前記高周波重畳手段
を、半導体レーザの中心に点対称な２個所でハンダ付け
することにより、放射ノイズをさらに低減させる。ま
た、請求項８では、２つの円弧部材によって、半導体レ
ーザのフランジ部外周の半導体レーザの中心を点対称と
した２個所の円周を挟んで固定し、一体で移動調整した
後、開放して半導体レーザ固定装置を半導体レーザから
取り外す。

【００１２】また、請求項９では、半導体レーザの調整
時における前記２つの円弧部材の、光軸周りの回転は規
制し、且つ光軸垂直方向の軸周りの回転には自由度を持
たせることにより、セルホルダと半導体レーザの浮きを
吸収する。さらに、請求項１０では、前記２つの円弧部
材の移動調整を、前記半導体レーザのフランジ部を前記
セルホルダの当て面に押し付けながら行い、その押し付
ける力の力線は半導体レーザ中心を通り、且つ面内移動
の力の力線は略セルホルダ当て面と同一平面内に存在す
るように面内移動させることにより、半導体レーザのセ
ルホルダから浮きを防止するものである。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１〜図４において、平行光ユニット２１にお
ける半導体レーザ１は、導電性スペーサ７を介してフィ
クサ（ＬＤフィクサ）６によりネジ６ａ，６ｂでセルホ
ルダ３に固定されている。そして、カップリングレンズ
４を収納したカップリングレンズセル５は、セルホルダ
３にビス５ａにより固定されている。ところで、半導体
レーザ１にはフランジ部１ａが設けられており、これに
対してセルホルダ３には、半導体レーザ１のフランジ部
１ａが当接する当て面３ａを設け、半導体レーザ１フラ
ンジ部１ａ側方が外部に露出する構造になっている。

【００１４】セルホルダ３の形状は、光軸を線対称とし
た形状を示しており、且つ平行光ユニット２１（光ピッ
クアップ）を本体２２に固定する固定部３ｂを有してい
る。さらに、図５（ａ）に示すように、フィクサ６の半
導体レーザ１の圧接部に絞り形状６ａを設け、半導体レ
ーザ１の圧接部の剛性を増やしている。この構成におい
て、半導体レーザ１のフランジ部１ａをセルホルダ３の
当て面３ａに押し当てて、カップリングレンズ４の光軸
垂直面内を自由に移動させて調整後に、半導体レーザ１
をセルホルダ３にフィクサ６によって固定する。したが
って、従来のＬＤホルダ２は不要で、半導体レーザ１と
カップリングレンズ４の間の部品は、セルホルダ３、カ
ップリングレンズセル５の２つになる。

【００１５】半導体レーザ１の光軸方向の調整は、半導
体レーザ１の外部に露出しているフランジ部１ａを、後
述する半導体レーザ固定装置により押さえてカップリン
グレンズ４光軸垂直方向の軸周りに回転させて行う。フ
ィクサ６の半導体レーザ１の圧接部に設けた絞り形状６
ａは、図５（ｂ）に示す従来例のような、フィクサ６か
ら半導体レーザ１ヘ２方向に働く力のアンバランスを防
止し、半導体レーザ１を安定させる。また、調整後は半
導体レーザ１をフィクサ６により光軸方向に押し当てて
いるだけなので、ネジ止め時にフィクサ６に変位が生じ
ても半導体レーザ１に光軸垂直面内の変位が発生しにく
い。そして、ネジ止め位置を半導体レーザ１の中心を点
対称とした２点としており、これによって半導体レーザ
１に作用する光軸垂直方向の応力が２点からの応力の相
殺により解消される。

【００１６】次に、半導体レーザ１に取り付けられる高
周波重畳モジュール（高周波重畳手段）８について説明
する。半導体レーザ１から発生する電波ノイズは、高周
波重畳モジュール８に電気的シールドを施すことにより
抑制する必要がある。高周波重畳モジュール８から発生
する放射ノイズは、高周波重畳モジュール８をフィクサ
６に密接させて隙間の発生を防止し、高周波重畳モジュ
ール８とフィクサ６の導通を確保することにより防止す
る。但し、高周波の導通を確保するには単なる接触では
不十分で、圧接やハンダ付け等が必要となる。そこで、
高周波重畳モジュール８とフィクサ６やＬＤホルダ２と
をハンダ付けし、高周波重畳モジュ−ル８の固定と導通
を確保することが考えられる。

【００１７】しかし、この実施例におけるフィクサ６
は、半導体レーザ１を圧接するための剛性を要求される
ため、１mm程度の厚さが必要であるが、この厚さのため
に熱容量が大きくなり、ハンダ付け時にかなりの加熱が
必要で、その蓄積された熱が半導体レーザ１に伝わり、
半導体レーザ素子が破壊されることがある。そこで、半
導体レーザ１とフィクサ６の間に薄い導電スペーサ７を
挿入し、導電スペーサ７にハンダ付け部を設けて、高周
波重畳モジュ−ル８をハンダ付けすることによって導通
性を確保している。この導電スペーサ７には熱容量を低
くするために薄い導電材料を用いる。また、前記導電ス
ペーサ７のハンダ付け部は半導体レーザ１の中心に略対
称に設けている。

【００１８】次に、半導体レーザ１の固定位置を調整す
る半導体レーザ固定装置について説明する。半導体レー
ザ１は数１０μmから数μmの精度で位置調整する必要が
あり、平行光ユニットの半導体レーザ１を移動させるた
めには平行光ユニット外より力を作用させなければなら
ない。従来は、半導体レーザ１が挿入されているＬＤホ
ルダ２に力を作用させていたが、この実施例では、半導
体レーザ１単体が光軸垂直面内に自由に移動可能とした
ため、ＬＤホルダ２のような力を作用させる部材を有し
ておらず、また半導体レーザ１の光軸方向前後にはフィ
クサ６及びセルホルダ３があるため、半導体レーザ１の
フランジ部１ａの外周を押さえて調整しなければならな
い。

【００１９】そこで、図６及び図７に示すような、半導
体レーザ１に固定する固定部１０ａと、この固定部１０
ａを回動させて移動調整する回動部１０ｂとから成る半
導体レーザ固定装置１０を用いる。この半導体レーザ固
定装置１０は、半導体レーザ１の中心を点対称とした２
つの円周部分を挟んで、締め付けネジ１１によって固定
する別々の円弧部材９を有し、この２つの円弧部材９を
一体で移動調整した後、これらの部材は締め付けネジ１
１をゆるめることにより、前記円周部分から開放され、
半導体レーザ１より取り外し、図８に示す状態になる。
これにより、例えば図９に示すような、ＬＤホルダ２が
不要となる。ところで、図７に示すように、回動部１０
ｂを固定部１０ａに取り付け、固定部１０ａを半導体レ
ーザ１固定した状態では、回動部１０ｂの軸の中心線
は、半導体レーザ１のフランジ１ａの面と略同一平面内
に有るようにする。

【００２０】また、この円弧部材９を調整時、光軸周り
の回転を規制し、且つ光軸垂直方向の軸周りの回転（矢
印Ｃ及びＤ方向）には自由度を有するようにすること
で、半導体レーザ１のインデックス１ｂ方向に誤差を生
じさせることなく、セルホルダ３の当て面３ａと半導体
レーザ１の当て面が平行でない時発生するセルホルダ３
と半導体レーザ１の浮きを吸収する。また、半導体レー
ザ固定装置による半導体レーザ１の移動調整は、半導体
レーザ１をセルホルダ３の当て面に押し付けながら面内
移動させることにより行い、押しつける力の力線は半導
体レーザ１中心の光軸を通り、且つ面内移動の力の力線
は略セルホルダ３の当て面内に存在させることにより、
半導体レーザ１移動調整時に半導体レーザ１が傾かない
ようにする。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１によれ
ば、半導体レーザに、位置調整する時に前記セルホルダ
に押し当て、位置調整後にセルホルダに圧接固定するた
めのフランジ部を設けたので、従来のようなＬＤホルダ
が不要となり、経時的、熱的変動が生じるのを極力抑え
ることができる。また、請求項２によれば、前記セルホ
ルダに、半導体レーザの光軸を線対称とした形状を持た
せ、且つ光ピックアップを本体に固定する固定部を設け
たので、セルホルダに経時的、熱的（熱膨張等）変形が
生じても光軸を中心とした膨張となり、光軸方向に歪み
が生じるのを極力抑えることができる。これにより、検
知信号に与える影響を最小限に抑えることができる。ま
た、請求項３によれば、前記半導体レーザの中心で点対
称な２個所で前記セルホルダに固定することにより半導
体レーザを圧接するフィクサを設けたので、半導体レー
ザの固定時の変位を防止することができ、精度良く固定
することができる。

【００２２】また、請求項４によれば、前記フィクサと
半導体レーザの間に導電性スペーサを挿入したので、半
導体レーザとフィクサの摩擦力が減少し、光軸垂直方向
の応力が発生しにくくなり、ネジ止めが容易になる。
又、フィクサによって半導体レーザを固定する時に生じ
る変位を極力抑えることができる。また、請求項５によ
れば、前記フィクサの前記半導体レーザ圧接部に、絞り
形状を設けたので、半導体レーザ圧接部の剛性が増加
し、弾性変形が生じたり、フィクサの半導体レーザへの
片当たりや点圧接による半導体レーザの位置変動が生じ
るのを防止することができ、半導体レーザを安定して圧
接することができる。また、請求項６によれば、高周波
重畳手段を、前記フィクサに密着した状態で、前記導電
性スペーサにハンダ付けによって固定したので、放射ノ
イズを低減することができ、半導体レーザ素子の熱的破
壊を防止することができる。また、請求項７によれば、
前記高周波重畳手段のハンダ付けする位置を、前記半導
体レーザの中心に点対称な２個所としたので、放射ノイ
ズをさらに低減することができる。

【００２３】また、請求項８によれば、半導体レーザ固
定装置は、前記半導体レーザのフランジ部外周の半導体
レーザの中心を点対称とした２個所の円周を挟んで固定
し、一体で移動調整した後、開放して半導体レーザから
取り外す２つの円弧部材を有するので、ＬＤホルダが不
要となり、コストを低減することができる。また、請求
項９によれば、前記２つの円弧部材は、半導体レーザの
調整時の、光軸周りの回転は規制し、且つ光軸垂直方向
の軸周りの回転には自由度を持たせたので、セルホルダ
の当て面と半導体レーザの当て面が平行でない時に発生
するセルホルダと半導体レーザの浮きを吸収することが
でき、高精度な調整を行うことができる。さらに、請求
項１０によれば、前記２つの円弧部材の移動調整は、前
記半導体レーザのフランジ部を前記セルホルダの当て面
に押し付けながら面内移動させることにより行い、その
押し付ける力の力線は半導体レーザ中心を通り、且つ面
内移動の力の力線は略セルホルダ当て面と同一平面内に
存在するので、半導体レーザ移動調整時に、半導体レー
ザが傾いてセルホルダから浮き上がるのを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の光ディスク装置の光ピック
アップ（平行光ユニット）を示す側断面図である。

【図２】この発明の実施例の光ディスク装置の光ピック
アップ（平行光ユニット）を示す平面図である。

【図３】図２の光ピックアップ（平行光ユニット）のＡ
−Ａ’断面を示す正面図である。

【図４】この発明の実施例の光ディスク装置の光ピック
アップ（平行光ユニット）を示す分解斜視図である。

【図５】絞り形状を設けたフィクサを示す説明図であ
る。

【図６】この発明の実施例の半導体レーザの固定装置を
示す斜視図である。

【図７】この発明の実施例の半導体レーザの固定装置を
示す側面図である。

【図８】半導体レーザから取り外した状態の半導体レー
ザの固定装置を示す斜視図である。

【図９】従来の光ピックアップのＬＤホルダを示す説明
図である。

【図１０】従来の光ピックアップを示す側断面図であ
る。

【図１１】従来の光ピックアップを示す平面図である。

【図１２】図１１の従来の光ピックアップのＢ−Ｂ’断
面を示す平面図である。

【符号の説明】

１半導体レーザ１ａフランジ部３セルホルダ４カップリングレンズ６フィクサ７導電性スペーサ８高周波重畳手段９円弧部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源である半導体レーザと、この半導体レ
ーザに固定された高周波重畳手段と、セルホルダに固定
され、前記半導体レーザからの発散光を平行光にするカ
ップリングレンズと、この平行光を記録媒体にビームス
ポットとして集光させる対物レンズとを有する光ピック
アップにおいて、前記半導体レーザには、その外周を側方に露出し、位置
調整する時に前記セルホルダに押し当て、位置調整後に
セルホルダに圧接固定するためのフランジ部が設けられ
ていることを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】前記光ピックアップにおいて、前記セルホルダは、半導体レーザの光軸を線対称とした
形状を有し、且つ光ピックアップを本体に固定する固定
部を有することを特徴とする請求項１記載の光ピックア
ップ。
【請求項３】前記光ピックアップにおいて、前記半導体レーザの中心で点対称な２個所で前記セルホ
ルダに固定することにより半導体レーザを圧接するもの
であって、弾性部材から成るフィクサを設けていること
を特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】前記光ピックアップにおいて、前記フィクサと半導体レーザの間に、導電性スペーサを
配置したことを特徴とする請求項３記載の光ピックアッ
プ。
【請求項５】前記光ピックアップにおいて、前記フィクサの前記半導体レーザ圧接部に、絞り形状を
設けたことを特徴とする請求項３記載の光ピックアッ
プ。
【請求項６】前記光ピックアップにおいて、前記高周波重畳手段は、前記フィクサに密着した状態
で、前記導電性スペーサにハンダ付けによって固定され
ていることを特徴とする請求項４記載の光ピックアッ
プ。
【請求項７】前記光ピックアップにおいて、前記高周波重畳手段のハンダ付けする位置は、前記半導
体レーザの中心に点対称な２個所であることを特徴とす
る請求項６記載の光ピックアップ。
【請求項８】前記光ピックアップにおける半導体レーザ
の位置調整及び固定を行う半導体レーザ固定装置におい
て、前記半導体レーザのフランジ部外周の半導体レーザの中
心を点対称とした２個所の円周を挟んで固定し、一体で
移動調整した後、開放して半導体レーザから取り外す２
つの円弧部材を有することを特徴とする半導体レーザ固
定装置。
【請求項９】前記半導体レーザ固定装置において、前記２つの円弧部材は、半導体レーザの調整時の、光軸
周りの回転は規制され、且つ光軸垂直方向の軸周りの回
転は自由度を有していることを特徴とする請求項８記載
の半導体レーザ固定装置。
【請求項１０】前記半導体レーザ固定装置において、前記２つの円弧部材の移動調整は、前記半導体レーザの
フランジ部を前記セルホルダの当て面に押し付けながら
面内移動させることにより行い、その押し付ける力の力
線は半導体レーザ中心を通り、且つ面内移動の力の力線
は略セルホルダ当て面と同一平面内に存在することを特
徴とする請求項８記載の半導体レーザ固定装置。