JPH07334862A - Optical pickup device - Google Patents
Optical pickup deviceInfo
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- JPH07334862A JPH07334862A JP6148721A JP14872194A JPH07334862A JP H07334862 A JPH07334862 A JP H07334862A JP 6148721 A JP6148721 A JP 6148721A JP 14872194 A JP14872194 A JP 14872194A JP H07334862 A JPH07334862 A JP H07334862A
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- optical
- holding member
- housing
- semiconductor laser
- coupling lens
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- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体レーザ素子から
出力されたレーザ光をカップリングレンズで平行光束に
変換し、その変換後のレーザ光のビーム形状をビーム整
形プリズムを介して整形する光源ユニットを備えた光ピ
ックアップ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source for converting a laser beam output from a semiconductor laser device into a parallel light beam by a coupling lens and shaping the beam shape of the converted laser beam through a beam shaping prism. The present invention relates to an optical pickup device including a unit.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクを用いてデータを記録する光
ディスク装置などに設けられて、データ記録/再生/消
去のためのレーザビームを出力する光ピックアップ装置
では、データ記録/消去時のレーザビームの出力レベル
は、データ再生時の出力レベルの数倍程度になり、この
ために、レーザビームの光源として用いられる半導体レ
ーザ素子の寿命が問題となる場合がある。2. Description of the Related Art An optical pickup device, which is provided in an optical disk device for recording data using an optical disk and outputs a laser beam for recording / reproducing / erasing data, outputs a laser beam for recording / erasing data. The level becomes several times higher than the output level at the time of data reproduction, and therefore, the life of the semiconductor laser element used as the light source of the laser beam may become a problem.
【0003】例えば、光ディスク装置におけるデータ記
録時のアクセス時間は、データを記録する目的セクタへ
のシーク時間と、光ディスクにデータを記録するときに
要する時間との総和になる。データを記録するときに要
する時間を短縮するには、基本的には、データ記録時の
レーザビームの出力レベルをより大きくして、短時間で
光ディスクの記録面の温度を上昇できるようにするとよ
い。For example, the access time during data recording in an optical disk device is the sum of the seek time to the target sector for recording data and the time required to record data on the optical disk. In order to reduce the time required for recording data, it is basically good to increase the output level of the laser beam during data recording so that the temperature of the recording surface of the optical disk can be raised in a short time. .
【0004】しかしながら、半導体レーザ素子の出力レ
ベルをより大きくすると、その寿命が短縮し、光ピック
アップ装置や光ディスク装置の他の要素が健全であるに
もかかわらず、半導体レーザ素子の寿命が尽きるという
事態を生じる。However, when the output level of the semiconductor laser element is increased, the life of the semiconductor laser element is shortened, and the life of the semiconductor laser element is exhausted even though other elements of the optical pickup device and the optical disk device are sound. Cause
【0005】かかる事態を生じると、光ピックアップ装
置そのものが使用できなくなるため、そのままでは光デ
ィスク装置を使用できなくなる。そこで、かかる事態を
生じると、例えば、光ピックアップ装置を新しいものと
交換することが考えられるが、この場合には、そのため
のコストが非常に高くなる。When such a situation occurs, the optical pickup device itself cannot be used, so that the optical disk device cannot be used as it is. Therefore, when such a situation occurs, for example, it is possible to replace the optical pickup device with a new one, but in this case, the cost for that is very high.
【0006】そこで、従来、例えば、特開昭61−11
0346号公報に開示されているもののように、光ピッ
クアップ装置を移動するキャリッジに対して、光学系ユ
ニットの全体を交換可能に取付けるようにしたものが提
案されている。かかる従来装置の場合、上述したような
半導体レーザ素子の寿命が尽きたときには、光ピックア
ップ装置の光学系ユニットのみを交換すればよいので、
交換時のコストを低減することができる。Therefore, in the past, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-11.
As disclosed in Japanese Patent No. 0346, there has been proposed one in which the entire optical system unit is replaceably attached to a carriage that moves an optical pickup device. In the case of such a conventional device, only the optical system unit of the optical pickup device needs to be replaced when the life of the semiconductor laser element as described above is exhausted.
The cost at the time of replacement can be reduced.
【0007】一方、上述したアクセス時間を短縮するた
めのほかの方法としては、シーク時間を短縮するとよ
い。そのためには、光ディスクの半径方向に移動する光
ピックアップ装置の要素の重量を低減することが考えら
れる。On the other hand, as another method for shortening the above-mentioned access time, it is preferable to shorten the seek time. For that purpose, it is conceivable to reduce the weight of the elements of the optical pickup device that move in the radial direction of the optical disc.
【0008】そのために、レーザビームを発生する光源
ユニットと、光ディスクからの反射光束を受光して種々
の信号を発生するための検出光学系ユニットを収容した
部分(固定光学系ユニット)と、光源ユニットから出力
されるレーザビームを光ディスクに収束する対物レンズ
やその周囲ユニットを分離して構成し(移動光学系ユニ
ット)、移動光学系ユニットをキャリッジに収容して、
その移動光学系ユニットのみを移動させるようにしたい
わゆる分離光学系型の光ピックアップ装置が実用されて
いる。Therefore, a light source unit for generating a laser beam, a portion (fixed optical system unit) for accommodating a detection optical system unit for receiving a reflected light beam from an optical disc and generating various signals, and a light source unit. The objective lens for converging the laser beam output from the optical disc to the optical disc and its surrounding unit are separated (moving optical system unit), and the moving optical system unit is housed in the carriage.
A so-called separation optical system type optical pickup device in which only the moving optical system unit is moved has been put into practical use.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
分離光学系型の光ピックアップ装置では、移動光学系ユ
ニットがかなり長い距離を移動するため、移動光学系ユ
ニットと固定光学系ユニットの間の光軸合わせの調整が
極めて困難となる。このために、上述したように、半導
体レーザ素子の寿命が尽きたために固定光学系ユニット
を交換しようとすると、交換後の固定光学系ユニットと
移動光学系ユニットの光軸合わせの調整作業のためのコ
ストが高くなるという不都合を生じる。However, in such a separation optical system type optical pickup device, since the moving optical system unit moves over a considerably long distance, the light between the moving optical system unit and the fixed optical system unit is increased. Adjustment of axis alignment becomes extremely difficult. For this reason, as described above, if the fixed optical system unit is to be replaced because the semiconductor laser element has reached the end of its life, the fixed optical system unit and the moving optical system unit after the replacement may be adjusted for optical axis alignment. There is an inconvenience that the cost becomes high.
【0010】なお、例えば、特開平4−121823号
公報に開示されているもののように、レーザ光源として
用いられる半導体レーザ素子と、半導体レーザ素子から
出力されるレーザ光を平行光に変換するカップリングレ
ンズを同一ユニットに組込み、寿命が尽きた半導体レー
ザ素子を、カップリングレンズとともにユニット交換で
きるようにすると、交換するユニットのコストは低減で
きるが、ユニット交換後の光軸合わせの調整が困難であ
り、そのためのコストが高くなる。A semiconductor laser element used as a laser light source and a coupling for converting laser light output from the semiconductor laser element into parallel light, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-121823, for example. If the lens is built into the same unit and the semiconductor laser element that has reached the end of its life can be replaced with the coupling lens, the cost of the replacement unit can be reduced, but it is difficult to adjust the optical axis alignment after the unit replacement. However, the cost for that is high.
【0011】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、半導体レーザ素子の寿命が尽きたときのユニ
ット交換時の調整作業を簡単にすることができる光ピッ
クアップ装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an optical pickup device capable of simplifying the adjustment work at the time of exchanging the unit when the life of the semiconductor laser device is exhausted. I am trying.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体レーザ
素子から出力されたレーザ光をカップリングレンズで平
行光束に変換し、その変換後のレーザ光のビーム形状を
ビーム整形プリズムを介して整形する光源ユニットを備
えた光ピックアップ装置において、少なくとも上記半導
体レーザ素子、カップリングレンズおよびビーム整形プ
リズムからなる複数の光学部品を収容する保持部材と、
本体筐体に対して上記保持部材を着脱自在に取り付ける
取付機構を備えたものである。また、前記カップリング
レンズは、前記保持部材に対し、光軸前後方向に移動可
能に設けるとよい。また、前記取付機構は、前記本体筐
体の基準光軸に対して、前記保持部材に収容された前記
複数の光学部品の光軸を一致させる位置決め部材を備え
るとよい。According to the present invention, a laser beam output from a semiconductor laser element is converted into a parallel light beam by a coupling lens, and the beam shape of the converted laser beam is shaped through a beam shaping prism. In an optical pickup device including a light source unit for holding, a holding member for housing a plurality of optical components including at least the semiconductor laser element, a coupling lens, and a beam shaping prism,
An attachment mechanism for detachably attaching the holding member to the main body casing is provided. Further, the coupling lens may be provided so as to be movable in the front-rear direction of the optical axis with respect to the holding member. Further, the mounting mechanism may include a positioning member that aligns the optical axes of the plurality of optical components housed in the holding member with the reference optical axis of the main body housing.
【0013】[0013]
【作用】したがって、半導体レーザ素子、カップリング
レンズおよびビーム整形プリズムからなる光源ユニット
を本体筐体に着脱自在に取付けているので、半導体レー
ザ素子の寿命が尽きた場合には、光源ユニットを交換す
ればよく、交換のためのコストを低減することができ
る。また、光源ユニット単体で、基準光束に対する光軸
合わせの調整を実施すれば、本体筐体に対する光軸合わ
せの調整作業が不要となるので、調整のためのコストを
大幅に低減することができる。Therefore, since the light source unit including the semiconductor laser element, the coupling lens and the beam shaping prism is detachably attached to the main body housing, the light source unit should be replaced when the life of the semiconductor laser element is exhausted. The cost for replacement can be reduced. Further, if the adjustment of the optical axis alignment with respect to the reference light flux is performed by the light source unit alone, the adjustment work of the optical axis alignment with respect to the main body housing becomes unnecessary, so that the cost for the adjustment can be significantly reduced.
【0014】[0014]
【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0015】図1は、本発明の一実施例にかかる光ピッ
クアップ装置の光学系の要部を示している。なお、この
場合、フォーカシング誤差をナイフエッジ法により検出
するとともに、トラッキング誤差をプッシュプル法で検
出している。FIG. 1 shows a main part of an optical system of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention. In this case, the focusing error is detected by the knife edge method and the tracking error is detected by the push-pull method.
【0016】図において、半導体レーザ素子1から出力
されるレーザ光は、カップリングレンズ2により平行光
に変換された後、ビームスプリッタ3を通過して対物レ
ンズ4に入射され、対物レンズ4により集束されて光磁
気ディスク5の記録面に結像される。In the figure, the laser light output from the semiconductor laser device 1 is converted into parallel light by the coupling lens 2, passes through the beam splitter 3, enters the objective lens 4, and is focused by the objective lens 4. Then, an image is formed on the recording surface of the magneto-optical disk 5.
【0017】光磁気ディスク5からの反射光は、対物レ
ンズ4により略平行光に変換された後、ビームスプリッ
タ3により反射されて集光レンズ6に導かれ、この集光
レンズ6によって集束された反射光は、その光束の60
〜90%が、ナイフエッジを構成する分割鏡7により反
射され、1/2波長板8を通過して、その偏光面が45
度回転する。The reflected light from the magneto-optical disk 5 is converted into substantially parallel light by the objective lens 4, reflected by the beam splitter 3 and guided to the condenser lens 6, and focused by the condenser lens 6. The reflected light is 60 of the luminous flux.
About 90% is reflected by the splitting mirror 7 that constitutes the knife edge, passes through the half-wave plate 8, and its polarization plane is 45%.
Rotate once.
【0018】1/2波長板8を通過した反射光は、偏光
ビームスプリッタ9により、そのS偏光成分が反射され
るとともにP偏光成分が透過する。偏光ビームスプリッ
タ9を透過したP偏光成分の光は、トラッキング方向に
受光面が2分割されているトラッキング誤差検出用の受
光素子10に入射される。また、偏光ビームスプリッタ
8により反射されたS偏光成分の光は、受光素子11で
受光される。The S-polarized component and the P-polarized component of the reflected light that has passed through the half-wave plate 8 are reflected by the polarization beam splitter 9. The light of the P-polarized component that has passed through the polarization beam splitter 9 is incident on the light receiving element 10 for tracking error detection, which has a light receiving surface divided into two in the tracking direction. The light of the S-polarized component reflected by the polarization beam splitter 8 is received by the light receiving element 11.
【0019】また、分割鏡7で反射されなかった光束
は、分割鏡7の稜線7aと平行な分割線で受光面が二分
割されている、フォーカシング誤差検出用の受光素子1
2に入射される。The light beam not reflected by the split mirror 7 has its light-receiving surface divided in two by a split line parallel to the ridge line 7a of the split mirror 7. The light-receiving element 1 for detecting a focusing error.
It is incident on 2.
【0020】そして、受光素子10の2つの受光面から
それぞれ出力される受光信号の差分に基づいてトラッキ
ング誤差信号が得られるとともに、受光素子12の2つ
の受光面からそれぞれ出力される受光信号の差分に基づ
いてフォーカシング誤差信号が得られる。A tracking error signal is obtained based on the difference between the light receiving signals output from the two light receiving surfaces of the light receiving element 10, and the difference between the light receiving signals output from the two light receiving surfaces of the light receiving element 12 is obtained. A focusing error signal is obtained based on
【0021】また、受光素子10の受光信号の総和と、
受光素子11の受光信号の差分に基づいて、光磁気ディ
スク5のユーザ領域からの再生信号である光磁気信号が
形成されるとともに、受光素子10の2つの受光面から
それぞれ出力される受光信号、および、受光素子11の
受光信号の総和に基づいて、光磁気ディスク5のプリフ
ォーマット領域からの再生信号が形成される。Further, the sum of the light receiving signals of the light receiving element 10 and
Based on the difference between the light receiving signals of the light receiving element 11, a magneto-optical signal which is a reproduction signal from the user area of the magneto-optical disk 5 is formed, and the light receiving signals output from the two light receiving surfaces of the light receiving element 10, respectively. A reproduction signal from the preformatted area of the magneto-optical disk 5 is formed based on the total sum of the received light signals of the light receiving element 11.
【0022】また、対物レンズ4には、対物レンズ4を
フォーカシング方向およびトラッキング方向に移動する
ための対物レンズアクチュエータ(図示略)が付設され
ている。Further, the objective lens 4 is provided with an objective lens actuator (not shown) for moving the objective lens 4 in the focusing direction and the tracking direction.
【0023】図2は、分離光学系の光ピックアップ装置
を適用した光磁気ディスク装置の機構部の要部の一部を
示している。FIG. 2 shows a part of the main part of the mechanical portion of the magneto-optical disk device to which the optical pickup device of the separation optical system is applied.
【0024】同図において、スピンドルモータ15の回
転軸に取付けられたターンテーブル16には、光磁気デ
ィスク5が着脱自在に取付けられている。In the figure, a magneto-optical disk 5 is detachably attached to a turntable 16 attached to the rotary shaft of a spindle motor 15.
【0025】光ピックアップ装置は、固定光学系18
と、移動光学系19に分離されており、固定光学系18
の筐体20には、半導体レーザ素子1、カップリングレ
ンズ2、ビームスプリッタ3、集光レンズ6、分割鏡
7、1/2波長板8、偏光ビームスプリッタ9、受光素
子10,11,12、および、その他の光学部品などが
収容されている。The optical pickup device includes a fixed optical system 18
And a fixed optical system 18
In the case 20 of the semiconductor laser element 1, the coupling lens 2, the beam splitter 3, the condenser lens 6, the split mirror 7, the half-wave plate 8, the polarization beam splitter 9, the light receiving elements 10, 11, and 12, Also, other optical components and the like are stored.
【0026】また、移動光学系19の筐体21には、対
物レンズ4、固定光学系18の光軸を対物レンズ4の方
向に偏向するための偏向プリズム22、および、その他
の光学部品などが収容されるとともに、光磁気ディスク
5の半径方向に報復移動するためのシーク機構23が付
設されている。The housing 21 of the moving optical system 19 includes the objective lens 4, a deflection prism 22 for deflecting the optical axis of the fixed optical system 18 in the direction of the objective lens 4, and other optical parts. A seek mechanism 23 is provided for accommodating and moving the magneto-optical disk 5 in a radial direction.
【0027】また、図3に示すように、固定光学系18
の筐体20には、半導体レーザ素子1やカップリングレ
ンズ2などの光源ユニットを収容した光源筐体25が着
脱自在に取付けられている。なお、図3において、図2
の各要素に対応する部分には、同一符号を付している。Further, as shown in FIG. 3, the fixed optical system 18
A light source housing 25 accommodating a light source unit such as the semiconductor laser element 1 and the coupling lens 2 is detachably attached to the housing 20. In addition, in FIG.
The same reference numerals are attached to the parts corresponding to the respective elements.
【0028】この光源筐体25は、図4に示すように、
その内部を貫通する収容部25aが設けられており、こ
の収容部25aの一方の開口端25aaには、取付基板
26に取り付けられた状態で半導体レーザ素子1が固定
されている。また、収容部25aの半導体レーザ素子1
の近傍には、レンズホルダ27に収容された状態で、カ
ップリングレンズ2が固定されている。The light source housing 25, as shown in FIG.
An accommodating portion 25a penetrating the inside thereof is provided, and the semiconductor laser element 1 is fixed to one opening end 25aa of the accommodating portion 25a while being attached to the attachment substrate 26. In addition, the semiconductor laser device 1 of the housing portion 25a
The coupling lens 2 is fixed in the vicinity of in the state of being housed in the lens holder 27.
【0029】収容部25aの反対側の開口端25abの
近傍には、カップリングレンズ2を通過した平行光束の
ビーム形状を略円形にビーム整形するための1組のビー
ム整形プリズム28,29が配設されている。また、位
置決め部材30,31は、収容部25aにおけるビーム
整形プリズム28,29の取付位置を規定するためのも
のである。A pair of beam shaping prisms 28, 29 for shaping the beam shape of the parallel light flux passing through the coupling lens 2 into a substantially circular shape are arranged in the vicinity of the opening end 25ab on the opposite side of the housing portion 25a. It is set up. Further, the positioning members 30 and 31 are for defining the mounting positions of the beam shaping prisms 28 and 29 in the housing portion 25a.
【0030】また、開口端25abの周囲には、取付座
25bが設けられており、この取付座25bと筐体20
の間には、基準プレート32が挟みこまれており、取付
座25bに形成された孔25ba,25bbと、基準プ
レート32に形成された孔32a,32bとに共通に挿
入されるねじ33,34により、光源筐体25が筐体2
0に取り付けられる。また、基準プレート32は、光源
筐体25の取付座25bに接着により固定される。A mounting seat 25b is provided around the open end 25ab, and the mounting seat 25b and the housing 20 are provided.
The reference plate 32 is sandwiched between the two, and screws 33 and 34 commonly inserted in the holes 25ba and 25bb formed in the mounting seat 25b and the holes 32a and 32b formed in the reference plate 32, respectively. As a result, the light source housing 25 becomes the housing 2
It is attached to 0. The reference plate 32 is fixed to the mounting seat 25b of the light source housing 25 by adhesion.
【0031】また、図4の紙面に垂直な方向をY方向、
半導体レーザ素子1の光軸に平行な方向をZ方向、およ
び、Z方向とY方向にともに垂直な方向をX方向とする
と、取付基板26の開口端25aaに対する取付位置
は、X方向およびY方向に微小距離移動可能にされてい
る。また、レンズホルダ27は、収容部25a内での位
置を固定する前の段階であれば、Z方向に移動可能であ
る。The direction perpendicular to the plane of FIG. 4 is the Y direction,
Assuming that the direction parallel to the optical axis of the semiconductor laser device 1 is the Z direction and the direction perpendicular to both the Z direction and the Y direction is the X direction, the mounting position of the mounting substrate 26 with respect to the opening end 25aa is the X direction and the Y direction. It is possible to move a minute distance. Further, the lens holder 27 can be moved in the Z direction at a stage before fixing the position in the housing portion 25a.
【0032】ここで、図5(a),(b)に示すよう
に、半導体レーザ素子1から出力されるレーザビームの
ビーム形状(遠視野像)が、半導体レーザ素子1のビー
ム出射面の垂直方向(この場合Y方向に平行)に長軸が
配置される楕円形状になっている場合には、ビーム整形
プリズム28,29により、水平方向(この場合X方向
に平行)のビーム幅が垂直方向のビーム幅に等しくなる
ようにビーム整形する。このとき、整形前の水平方向の
ビーム幅がaで、垂直方向のビーム幅をbとすると、こ
の場合のビーム整形倍率γは、γ=(a/b)となる。Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, the beam shape (far-field image) of the laser beam output from the semiconductor laser device 1 is perpendicular to the beam emission surface of the semiconductor laser device 1. In the case of an elliptical shape in which the major axis is arranged in the direction (parallel to the Y direction in this case), the beam shaping prisms 28 and 29 cause the beam width in the horizontal direction (parallel to the X direction in this case) to be the vertical direction. The beam is shaped so that it is equal to the beam width of. At this time, assuming that the beam width in the horizontal direction before shaping is a and the beam width in the vertical direction is b, the beam shaping magnification γ in this case is γ = (a / b).
【0033】すなわち、ビーム整形後のレーザビームに
ついて考えると、カップリングレンズ2の水平方向の焦
点距離は、実際の焦点距離のγ倍になったことと等価で
ある。That is, considering the laser beam after the beam shaping, the horizontal focal length of the coupling lens 2 is equivalent to γ times the actual focal length.
【0034】例えば、半導体レーザ素子1から光磁気デ
ィスク5までの光学系を考えると、図6に示すように、
垂直方向のカップリングレンズ2の焦点距離がfcであ
るのに対し、水平方向のカップリングレンズ2の焦点距
離はγ×fcとなる。For example, considering an optical system from the semiconductor laser device 1 to the magneto-optical disk 5, as shown in FIG.
The focal length of the coupling lens 2 in the vertical direction is fc, whereas the focal length of the coupling lens 2 in the horizontal direction is γ × fc.
【0035】一般に、半導体レーザ素子1は、そのチッ
プ形状により、出力するビームの形状が垂直方向と水平
方向で異なり、このビームを集光したときに形成される
スポットには、非点収差が含まれる。半導体レーザ素子
1の発光点側で考えると、ビーム垂直方向の発光点は、
半導体レーザ素子1の端面に一致するのに対し、ビーム
水平方向の発光点は、半導体レーザ素子1の端面から非
点隔差δだけ奥に位置することになる。Generally, in the semiconductor laser element 1, the shape of the output beam differs depending on the chip shape in the vertical direction and the horizontal direction, and the spot formed when this beam is focused contains astigmatism. Be done. Considering the emission point side of the semiconductor laser device 1, the emission point in the beam vertical direction is
While it coincides with the end face of the semiconductor laser device 1, the light emitting point in the horizontal direction of the beam is located behind the end face of the semiconductor laser device 1 by the astigmatic difference δ.
【0036】このような非点収差を解消するためには、
カップリングレンズ2を光軸前後方向に移動して、対物
レンズ4の水平方向の焦点位置と、垂直方向の焦点位置
を一致させるようにするとよい。In order to eliminate such astigmatism,
It is advisable to move the coupling lens 2 in the front-back direction of the optical axis so that the horizontal focal position of the objective lens 4 and the vertical focal position of the objective lens 4 coincide with each other.
【0037】すなわち、カップリングレンズ2の焦点位
置を半導体レーザ素子1の端面から距離εだけ移動する
と、対物レンズ5の焦点位置は、カップリングレンズ2
を移動しなかったときに比べて、水平方向に距離Shだ
け移動するとともに、垂直方向に距離Svだけ移動する
(図6参照)。That is, when the focal position of the coupling lens 2 is moved by the distance ε from the end face of the semiconductor laser device 1, the focal position of the objective lens 5 is changed.
Compared with the case where the is not moved, it is moved by the distance Sh in the horizontal direction and by the distance Sv in the vertical direction (see FIG. 6).
【0038】ここで、上述したように、カップリングレ
ンズ2の水平方向の焦点距離は、実際の焦点距離fcの
γ倍になったことと等価であるから、カップリングレン
ズ2の移動により、対物レンズ4の焦点位置が移動する
距離Sh,Svは、それぞれ次の式(I),(II)の
ようになる。Here, as described above, since the horizontal focal length of the coupling lens 2 is equivalent to γ times the actual focal length fc, the movement of the coupling lens 2 causes the objective to move. Distances Sh and Sv with which the focal position of the lens 4 moves are expressed by the following equations (I) and (II), respectively.
【0039】 Sh=((fo/fc)^2)×ε (I)Sh = ((fo / fc) ^ 2) × ε (I)
【0040】 Sv=((fo/fc)^2)×(ε+δ)/(γ^2) (II)Sv = ((fo / fc) ^ 2) × (ε + δ) / (γ ^ 2) (II)
【0041】ここで、foは、対物レンズ4の焦点距離
である。なお、x^nは、xのn乗なる演算をあらわす
演算子である。Here, fo is the focal length of the objective lens 4. Note that x ^ n is an operator that represents an operation that is the n-th power of x.
【0042】そして、対物レンズ4の焦点位置を垂直方
向と水平方向で一致させるには、Sh=Svなる関係が
成り立てばよいので、上式(I),(II)より、次の
式(III)の関係が求められる。In order to match the focal position of the objective lens 4 in the vertical direction and the horizontal direction, the relationship of Sh = Sv should be established. Therefore, from the above equations (I) and (II), the following equation (III) ) Is required.
【0043】 ε=δ/((γ^2)ー1) (III)Ε = δ / ((γ ^ 2) -1) (III)
【0044】以上のことから、半導体レーザ素子1の非
点隔差δとビーム整形倍率γによって決まる距離εだ
け、カップリングレンズ2を光源筐体25の内部でZ方
向に移動することで、対物レンズ4により集光されるス
ポットの非点隔差を「0」にすることができ、非点収差
を解消することができる。From the above, the objective lens is moved by moving the coupling lens 2 in the Z direction inside the light source housing 25 by the distance ε determined by the astigmatic difference δ of the semiconductor laser device 1 and the beam shaping magnification γ. The astigmatic difference of the spot condensed by 4 can be made "0", and astigmatism can be eliminated.
【0045】このようなカップリングレンズ2の位置調
整は、図7に示すように、光源筐体25を、固定光学系
18の筐体20と同じ光源筐体25の取付機構を備えた
調整装置40に取り付けて行う。また、調整装置40の
光学筐体25の取付機構に対する光軸の状態(位置、方
向など)は、筐体20の光学筐体25の取付機構に対す
る光軸の状態と同じ位置関係に設定されている。For adjusting the position of the coupling lens 2 as described above, as shown in FIG. 7, the light source housing 25 is provided with the same mounting mechanism for the light source housing 25 as the housing 20 of the fixed optical system 18. It is done by attaching it to 40. The state (position, direction, etc.) of the optical axis of the adjusting device 40 with respect to the mounting mechanism of the optical housing 25 is set to the same positional relationship as the state of the optical axis of the housing 20 with respect to the mounting mechanism of the optical housing 25. There is.
【0046】この調整装置40は、ダブルクロスナイフ
エッジ法により、非点隔差を検出する装置である。この
ダブルクロスナイフエッジ法では、集光レンズにより入
射ビーム(この場合は、光源筐体25から出射されるレ
ーザビーム)を集束させてビームウエストを形成し、ビ
ームウエスト後の拡散光を受光素子で受光し、ビームウ
エスト前後で、ビームのビーム光軸に垂直で互いに直交
する2方向に、それぞれナイフエッジで等速に遮光した
ときの受光素子の出力を微分することにより、ビームウ
エストの前後それぞれ2方向の強度差を求め、それによ
って、非点隔差を検出している。The adjusting device 40 is a device for detecting astigmatic difference by the double cross knife edge method. In this double cross knife edge method, an incident beam (in this case, a laser beam emitted from the light source housing 25) is focused by a condenser lens to form a beam waist, and diffused light after the beam waist is received by a light receiving element. Before and after the beam waist, the output of the light receiving element is differentiated when the light is received and the light is shielded at a constant speed by the knife edge in two directions perpendicular to the beam optical axis of the beam and orthogonal to each other. The intensity difference in the direction is obtained, and the astigmatic difference is detected thereby.
【0047】なお、この調整装置40では、それ以外に
も、半導体レーザ素子1の出力光軸の傾き測定、カップ
リングレンズ2を通過した後のレーザ光の平行度の測
定、および、光軸ずれの測定などを行うことができる。In addition to this, the adjusting device 40 also measures the inclination of the output optical axis of the semiconductor laser element 1, measures the parallelism of the laser light after passing through the coupling lens 2, and shifts the optical axis. Can be measured.
【0048】調整装置40の光源筐体25の取付機構、
および、基準プレート32の一例を図8に示す。A mounting mechanism for the light source housing 25 of the adjusting device 40,
An example of the reference plate 32 is shown in FIG.
【0049】基準プレート32には、上述したように、
固定のためのねじが挿入される孔32a,32bが形成
されているとともに、光源筐体25から出力されるレー
ザビームを通過させるための窓32c、位置決めのため
のピン(後述)が挿入される孔32d、および、長孔3
2eが形成されている。As described above, the reference plate 32 has
Holes 32a and 32b into which screws for fixing are inserted are formed, a window 32c for passing a laser beam output from the light source housing 25, and a pin (described later) for positioning are inserted. Hole 32d and long hole 3
2e is formed.
【0050】また、調整装置40の取付機構には、光源
筐体25から出力されるレーザビームを通過させるため
の窓40a、光源筐体25を固定するためのねじが螺合
するねじ孔40b,40c、および、基準位置を規定す
るためのピン40d,40eが設けられている。The adjusting mechanism 40 has a mounting mechanism in which a window 40a for passing a laser beam output from the light source housing 25, a screw hole 40b into which a screw for fixing the light source housing 25 is screwed, 40c and pins 40d and 40e for defining the reference position are provided.
【0051】そして、光源筐体25を調整装置40に取
り付けるときには、まず、調整装置40のピン40d,
40eが、それぞれ基準プレート32の孔32dおよび
長孔32eに挿入されるように基準プレート32を位置
決めして、調整機構40に取り付け、次に、光源筐体2
5を基準プレート32に位置合せした状態で、ねじ止め
し、光源筐体25を調整装置40に仮止めする。When the light source housing 25 is attached to the adjusting device 40, first, the pins 40d,
The reference plate 32 is positioned so as to be inserted into the hole 32d and the long hole 32e of the reference plate 32, and attached to the adjusting mechanism 40.
While the 5 is aligned with the reference plate 32, it is screwed to temporarily fix the light source housing 25 to the adjusting device 40.
【0052】このようにして、光源筐体25を調整装置
40に取り付けると、半導体レーザ素子1を点灯し、ま
ず、調整装置40により半導体レーザ素子1の出力光軸
の光軸倒れの角度を観察しながら、半導体レーザ素子1
の出力光軸の光軸傾きが「0」になるように、半導体レ
ーザ素子1のX方向およびY方向への位置調整を行う。In this way, when the light source housing 25 is attached to the adjusting device 40, the semiconductor laser element 1 is turned on, and first, the adjusting device 40 observes the angle of the optical axis tilt of the output optical axis of the semiconductor laser element 1. However, the semiconductor laser device 1
The position adjustment of the semiconductor laser device 1 in the X and Y directions is performed so that the optical axis tilt of the output optical axis of is 0.
【0053】次に、調整装置40によりカップリングレ
ンズ2から出力されるレーザ光の平行度を観察しなが
ら、そのレーザ光の平行度が最良な状態になるように、
カップリングレンズ2のZ方向への位置調整を行う。Next, while observing the parallelism of the laser light output from the coupling lens 2 by the adjusting device 40, the parallelism of the laser light is optimized.
The position of the coupling lens 2 in the Z direction is adjusted.
【0054】そして、調整装置40により非点隔差を検
出しながら、その非点隔差が最も小さくなるように、カ
ップリングレンズ2のZ方向への位置調整を行う。Then, the astigmatic difference is detected by the adjusting device 40, and the position of the coupling lens 2 in the Z direction is adjusted so that the astigmatic difference is minimized.
【0055】そして、最後に、出力レーザビームの光軸
と、調整装置40の基準光軸とのずれを検出しながら、
光学筐体25をX方向およびY方向に適宜に移動して、
出力レーザビームの光軸が基準光軸に一致するように、
光軸合せ調整を行う。Finally, while detecting the deviation between the optical axis of the output laser beam and the reference optical axis of the adjusting device 40,
By appropriately moving the optical housing 25 in the X and Y directions,
So that the optical axis of the output laser beam matches the reference optical axis,
Adjust the optical axis.
【0056】このようにして、光学筐体25の調整が終
了すると、光学筐体25を基準プレート32に接着など
により固定し、調整状態がずれないように固定する。When the adjustment of the optical housing 25 is completed in this way, the optical housing 25 is fixed to the reference plate 32 by adhesion or the like so that the adjusted state does not shift.
【0057】調整作業を終了すると、光学筐体25を基
準プレート32とともに調整装置40から取り外し、図
9に示すように、光学筐体25および基準プレート32
を、固定光学系18の筐体20に取り付け、ねじ止めし
て固定する。When the adjustment work is completed, the optical housing 25 is removed from the adjusting device 40 together with the reference plate 32, and the optical housing 25 and the reference plate 32 are removed as shown in FIG.
Is attached to the housing 20 of the fixed optical system 18 and fixed by screwing.
【0058】ここで、上述したように、筐体20におい
て光学筐体25および基準プレート32を取り付ける取
付機構は、調整装置40において光学筐体25および基
準プレート32を取り付ける取付機構と同様に構成され
ており、したがって、基準プレート32の孔32dおよ
び長孔32eに、筐体20に設けられた基準ピン(図示
略)が挿入されるように、基準プレート32を位置合せ
した状態で、光学筐体25を筐体20にねじ止めする
(図9参照)。Here, as described above, the mounting mechanism for mounting the optical housing 25 and the reference plate 32 in the housing 20 has the same structure as the mounting mechanism for mounting the optical housing 25 and the reference plate 32 in the adjusting device 40. Therefore, the reference plate 32 is aligned so that the reference pin (not shown) provided on the housing 20 is inserted into the hole 32d and the long hole 32e of the reference plate 32. 25 is screwed to the housing 20 (see FIG. 9).
【0059】以上のようにして、基準プレート32は調
整装置40に位置決めされた状態で固定され、その状態
で光学筐体25に収容された各光学要素の調整、およ
び、光軸調整が行われ、調整終了後の状態で、光学筐体
25が基準プレート32に接着固定されたので、光学筐
体25の各光学要素の調整状態は、基準プレート32を
基準にしてなされたことと等価になる。As described above, the reference plate 32 is fixed to the adjusting device 40 while being positioned, and in this state, the adjustment of each optical element accommodated in the optical housing 25 and the optical axis adjustment are performed. Since the optical housing 25 is adhesively fixed to the reference plate 32 after the adjustment is completed, the adjusted state of each optical element of the optical housing 25 is equivalent to that made with the reference plate 32 as a reference. .
【0060】したがって、基準プレート32を筐体20
に取り付けた時点で、光学筐体25の各光学要素の調整
状態は、調整装置40との間での調整状態を保持してお
り、良好な光学特性を呈する。Therefore, the reference plate 32 is attached to the housing 20.
At the time of attachment, the adjustment state of each optical element of the optical housing 25 maintains the adjustment state with the adjustment device 40, and exhibits good optical characteristics.
【0061】このようにして、光学筐体25を筐体20
に固定し、光ピックアップ装置を完成すると、他の要素
の組み付けを行って、光磁気ディスク装置を完成する。
この後に、光磁気ディスク装置を使用していて、半導体
レーザ素子1が劣化し、その寿命が尽きたような事態が
生じると、光学筐体25を交換すればよい。この場合、
新たに取り付ける光学筐体25は、取付前の状態で、上
述したと同様にして、調整装置40に取り付けて調整作
業を行えばよい。In this way, the optical housing 25 is attached to the housing 20.
When the optical pickup device is completed after being fixed to the above, other elements are assembled to complete the magneto-optical disk device.
After this, when the magneto-optical disk device is used and the semiconductor laser element 1 deteriorates and its life is exhausted, the optical housing 25 may be replaced. in this case,
The optical housing 25 to be newly mounted may be mounted on the adjusting device 40 and adjusted in the same manner as described above in the state before mounting.
【0062】これにより、それ以降、寿命の尽きた半導
体レーザ素子1に代えて、新たな半導体レーザ素子1を
使用することができ、光磁気ディスク装置は、初期の性
能を発揮することができる。As a result, a new semiconductor laser element 1 can be used in place of the semiconductor laser element 1 that has reached the end of its life, and the magneto-optical disk device can exhibit its initial performance.
【0063】以上説明したように、本実施例では、半導
体レーザ素子1を交換することができるので、ランニン
グコストの安価な光磁気ディスク装置を実現することが
できる。As described above, in this embodiment, since the semiconductor laser element 1 can be replaced, a magneto-optical disk device with low running cost can be realized.
【0064】また、光学筐体25のみで、半導体レーザ
素子1の光軸調整、レーザビームの平行度の調整、およ
び、非点隔差の調整を行うことができるので、それらの
調整作業を容易なものにすることができる。Since the optical axis of the semiconductor laser device 1, the parallelism of the laser beam, and the astigmatic difference can be adjusted only by the optical housing 25, the adjustment work is easy. Can be something.
【0065】図10は、本発明の他の実施例にかかる光
ピックアップ装置の光学筐体を示している。なお、同図
において、図4と同一部分および相当する部分には、同
一符号を付している。FIG. 10 shows an optical housing of an optical pickup device according to another embodiment of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 4 and corresponding parts are designated by the same reference numerals.
【0066】この場合、カップリングレンズ2により平
行光に変換された後のレーザビームは、1つのビーム整
形プリズム45によりビーム整形された後、固定光学系
18の筐体20に導かれている。In this case, the laser beam converted into parallel light by the coupling lens 2 is beam-shaped by one beam shaping prism 45 and then guided to the housing 20 of the fixed optical system 18.
【0067】また、半導体レーザ素子1、カップリング
レンズ2、および、ビーム整形プリズム45を収容する
光学筐体46は、ビーム整形プリズム45を通過した後
のレーザビームの光軸が、筐体20の光軸に一致できる
ように、全体が略くの字状に整形されている。Further, in the optical housing 46 that houses the semiconductor laser element 1, the coupling lens 2, and the beam shaping prism 45, the optical axis of the laser beam after passing through the beam shaping prism 45 is the housing 20. The whole shape is shaped like a dogleg to match the optical axis.
【0068】また、光学筐体46の開口端46aの周囲
には、取付座46bが設けられており、この取付座46
bには、基準プレート32を介して筐体20にねじ止め
するためのねじ33,34が挿通される孔46c,46
dが穿設されている。A mounting seat 46b is provided around the opening end 46a of the optical housing 46.
In b, holes 46c, 46 into which screws 33, 34 for screwing to the housing 20 via the reference plate 32 are inserted are provided.
d is provided.
【0069】このようにして、1つのビーム整形プリズ
ム45のみを用いてビーム整形する場合にも、本発明を
同様にして適用することができる。In this way, the present invention can be similarly applied to the case where the beam shaping is performed using only one beam shaping prism 45.
【0070】なお、上述した実施例では、本発明を光磁
気ディスク装置の光ピックアップ装置に適用した場合に
ついて説明したが、本発明は、それ以外の光ピックアッ
プ装置についても同様にして適用することができる。In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the optical pickup device of the magneto-optical disk device has been described, but the present invention can be applied to other optical pickup devices in the same manner. it can.
【0071】また、上述した実施例では、フォーカシン
グ誤差をナイフエッジ法により検出するとともに、トラ
ッキング誤差をプッシュプル法で検出する検出光学系を
備えているが、本発明が適用できる光ピックアップ装置
は、上述した検出光学系のものに限ることはない。In the above-mentioned embodiment, the focusing optical system is provided with the knife edge method for detecting the focusing error and the push-pull method for detecting the tracking error. The detection optical system is not limited to the one described above.
【0072】[0072]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体レーザ素子、カップリングレンズおよびビーム整
形プリズムからなる光源ユニットを本体筐体に着脱自在
に取付けているので、半導体レーザ素子の寿命が尽きた
場合には、光源ユニットを交換すればよく、交換のため
のコストを低減することができるという効果を得る。ま
た、光源ユニット単体で、基準光束に対する光軸合わせ
の調整を実施すれば、本体筐体に対する光軸合わせの調
整作業が不要となるので、調整のためのコストを大幅に
低減することができるという効果も得る。As described above, according to the present invention,
Since the light source unit consisting of the semiconductor laser element, the coupling lens and the beam shaping prism is detachably attached to the main body housing, when the life of the semiconductor laser element is exhausted, the light source unit may be replaced. The effect of being able to reduce the cost is obtained. Also, if the adjustment of the optical axis alignment with respect to the reference light flux is performed by the light source unit alone, the adjustment work of the optical axis alignment with respect to the main body housing becomes unnecessary, so that the cost for the adjustment can be significantly reduced. Also get the effect.
【図1】本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装置
の光学系の一例を示した概略図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an optical system of an optical pickup device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例にかかる光磁気ディスク装置
の要部構成の一例を示した概略図。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a main part configuration of a magneto-optical disk device according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施例にかかる光磁気ディスク装置
の要部構成の一例を示した概略平面図。FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of a main part configuration of a magneto-optical disk device according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例にかかる光学筐体の構成の一
例を示した概略部分断面図。FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of the configuration of an optical housing according to an embodiment of the present invention.
【図5】ビーム整形プリズムの作用を説明するための概
略図。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the operation of a beam shaping prism.
【図6】非点隔差の調整を説明するための概略図。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining adjustment of astigmatism.
【図7】光学筐体を調整装置に取り付けた状態の一例を
示した概略部分斜視図。FIG. 7 is a schematic partial perspective view showing an example of a state in which the optical housing is attached to the adjusting device.
【図8】調整装置の取付機構の一例を示した概略部分
図。FIG. 8 is a schematic partial view showing an example of a mounting mechanism of the adjusting device.
【図9】光学筐体を固定光学系の筐体に取り付けた状態
の一例を示した概略部分図。FIG. 9 is a schematic partial view showing an example of a state in which an optical housing is attached to a housing of a fixed optical system.
【図10】本発明の他の実施例にかかる光学筐体の構成
の一例を示した概略部分断面図。FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view showing an example of the configuration of an optical housing according to another embodiment of the present invention.
1 半導体レーザ素子 2 カップリングレンズ 25,46 光学筐体 26 取付基板 27 レンズホルダ 28,29,45 ビーム整形プリズム 32 基準プレート 1 Semiconductor Laser Element 2 Coupling Lens 25,46 Optical Housing 26 Mounting Substrate 27 Lens Holder 28,29,45 Beam Shaping Prism 32 Reference Plate
Claims (3)
光をカップリングレンズで平行光束に変換し、その変換
後のレーザ光のビーム形状をビーム整形プリズムを介し
て整形する光源ユニットを備えた光ピックアップ装置に
おいて、 少なくとも上記半導体レーザ素子、カップリングレンズ
およびビーム整形プリズムからなる複数の光学部品を収
容する保持部材と、 本体筐体に対して上記保持部材を着脱自在に取り付ける
取付機構を備えたことを特徴とする光ピックアップ装
置。1. An optical pickup provided with a light source unit for converting a laser beam output from a semiconductor laser device into a parallel light beam by a coupling lens and shaping the beam shape of the converted laser beam through a beam shaping prism. The apparatus is provided with a holding member for accommodating a plurality of optical components including at least the semiconductor laser element, the coupling lens, and the beam shaping prism, and an attachment mechanism for detachably attaching the holding member to the main body housing. Characteristic optical pickup device.
材に対し、光軸前後方向に移動可能に設けられているこ
とを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the coupling lens is provided so as to be movable in the front-rear direction of the optical axis with respect to the holding member.
軸に対して、前記保持部材に収容された前記複数の光学
部品の光軸を一致させる位置決め部材を備えたことを特
徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。3. The mounting mechanism includes a positioning member that aligns optical axes of the plurality of optical components housed in the holding member with a reference optical axis of the main body casing. The optical pickup device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6148721A JPH07334862A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Optical pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6148721A JPH07334862A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Optical pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07334862A true JPH07334862A (en) | 1995-12-22 |
Family
ID=15459124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6148721A Pending JPH07334862A (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Optical pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07334862A (en) |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP6148721A patent/JPH07334862A/en active Pending
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