JPH0778903B2 - Light head - Google Patents
Light headInfo
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- JPH0778903B2 JPH0778903B2 JP63154808A JP15480888A JPH0778903B2 JP H0778903 B2 JPH0778903 B2 JP H0778903B2 JP 63154808 A JP63154808 A JP 63154808A JP 15480888 A JP15480888 A JP 15480888A JP H0778903 B2 JPH0778903 B2 JP H0778903B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor laser
- collimator lens
- holder
- fluctuation
- environmental temperature
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- Expired - Lifetime
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- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光ヘツドに関し、さらに詳しくいうと、発
光源からの光を情報記録媒体上に集光し、記録媒体から
の反射光または透過光を検出することにより情報記録媒
体上に信号の記録・再生・消去を行う光ヘツドに関する
ものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an optical head, and more specifically, it condenses light from a light emitting source onto an information recording medium, and reflects or transmits light from the recording medium. The present invention relates to an optical head for recording / reproducing / erasing a signal on an information recording medium by detecting light.
第４図は、例えば特開昭61-287054号公報に示された光
ヘツドにおける温度補償手段を有する光源部の断面図で
あり、図において、半導体レーザ（１）を保持している
ホルダ（９）が第２のホルダ（10）により光ヘツド本体
（13）に取付けられている。半導体レーザ（１）は発光
部（２）およびその保持部材（３）からなつている。光
ヘツド本体（13）内には、スペーサ（11）とコイルばね
（12）の間にコリメータレンズ（４）が挟持されてい
る。FIG. 4 is a sectional view of a light source section having a temperature compensating means in an optical head disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-287054, in which a holder (9) holding a semiconductor laser (1) is shown. ) Is attached to the optical head body (13) by the second holder (10). The semiconductor laser (1) comprises a light emitting portion (2) and a holding member (3) for holding the light emitting portion (2). A collimator lens (4) is held between the spacer (11) and the coil spring (12) in the optical head body (13).
以上の構成により、半導体レーザ（１）内部の発光部
（２）が発光するに伴い、発熱が生じ、温度が上昇す
る。そのために、保持部材（３）がコリメータレンズ
（４）に近づく方向（図中、矢印Ａ方向）に伸びる。With the above configuration, as the light emitting section (2) inside the semiconductor laser (1) emits light, heat is generated and the temperature rises. Therefore, the holding member (3) extends in the direction (arrow A direction in the figure) approaching the collimator lens (4).
ここで、一般に物質の延びをδ（mm）とすると、 δ＝ａ・Ｌ・ΔＴ ……（１） a:物質の熱膨張率（／℃） L:物質の長さ（mm） ΔT:温度変化（℃） なる関係が成立し、保持部材（３）の熱膨張率をa1，長
さをL1（mm）とすると保持部材（３）は、コリメータレ
ンズ（４）に近づく方向にδ1＝a1・L1・ΔＴ（mm）だ
け伸びることになる。これに対してコリメータレンズ
（４）のスペーサ（11）が発光部（２）から遠ざかる方
向（図中、矢印Ｂ方向）に保持部材（３）の伸びδ1に
等しい長さだけ伸びればよい。すなわち、スペーサ（1
1）の材質の熱膨張率をa2、長さをL2とすると、 a1L1＝a2L2 ……（２） なる関係が成立するようにスペーサ（11）を選定するこ
とにより、半導体レーザ（１）の発光部（２）とコリメ
ータレンズ（４）の主点位置との距離を一定に保持でき
る構成となつている。Here, in general, when the elongation of a substance is δ (mm), δ = a · L · ΔT (1) a: coefficient of thermal expansion of substance (/ ° C) L: length of substance (mm) ΔT: temperature When the relationship of change (° C.) is established and the thermal expansion coefficient of the holding member (3) is a 1 and the length is L 1 (mm), the holding member (3) is δ in the direction approaching the collimator lens (4). 1 = a 1 · L 1 · ΔT (mm) will be extended. On the other hand, it suffices that the spacer (11) of the collimator lens (4) extends by a length equal to the extension δ 1 of the holding member (3) in the direction away from the light emitting section (2) (direction of arrow B in the figure). That is, the spacer (1
If the coefficient of thermal expansion of the material in 1) is a 2 and the length is L 2 , then the spacer (11) is selected so that the relationship a 1 L 1 = a 2 L 2 (2) holds. The distance between the light emitting portion (2) of the semiconductor laser (1) and the principal point position of the collimator lens (4) can be kept constant.
従来の光ヘツドは、以上のような温度補償手段を設けた
光源部を有しているので、半導体レーザなどのホルダの
材質として熱膨張率の非常に小さな材料を用いることが
必要であり、また、スペーサ、コイルばねなどを用いる
ことにより部品点数が増加するなどの問題点があつた。
さらに、半導体レーザ発振波長変動に伴うコリメータレ
ンズ・バツクフオーカスの変動については補償できない
という問題点もあつた。Since the conventional optical head has the light source section provided with the temperature compensating means as described above, it is necessary to use a material having a very small coefficient of thermal expansion as the material of the holder such as the semiconductor laser. However, there is a problem that the number of parts is increased by using a spacer, a coil spring and the like.
Further, there is a problem that the fluctuation of the collimator lens / back focus due to the fluctuation of the semiconductor laser oscillation wavelength cannot be compensated.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、環境温度が変動した場合に、半導体レーザの
発光点とコリメータレンズの主点位置との距離が変動す
ることにより生じるコリメータレンズの焦点ずれを減少
させることができる光ヘツドを得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and when the environmental temperature changes, the collimator lens caused by the change in the distance between the light emitting point of the semiconductor laser and the principal point position of the collimator lens. The aim is to obtain a light head that can reduce the defocus of the.
この発明に係る光ヘツドは、発光源である半導体レーザ
とコリメータレンズとを一体的に保持するホルダを設け
るとともに、半導体レーザの環境温度変動に伴う発振波
長変動率を ホルダを形成する固体の熱膨張率をα（／℃）、半導体
レーザとコリメータレンズ間の距離をｌ（mm）、コリメ
ータレンズの環境温度変動に対するバツクフオーカス
（B）の変動率を∂B／∂Ｔ（mm/℃）および波長変
動に対するバツクフオーカスの変動率を∂B／∂λ（m
m/nm）としたとき、 を満足するようにしてなるものである。The optical head according to the present invention is provided with a holder that integrally holds a semiconductor laser that is a light emitting source and a collimator lens, and also provides an oscillation wavelength variation rate due to environmental temperature variation of the semiconductor laser. The coefficient of thermal expansion of the solid forming the holder is α (/ ° C), the distance between the semiconductor laser and the collimator lens is l (mm), and the variation rate of the back focus ( B ) with respect to the environmental temperature variation of the collimator lens is ∂ B / ∂T. (Mm / ° C) and the fluctuation rate of the back focus with respect to the wavelength fluctuation are ∂ B / ∂λ (m
m / nm), Is satisfied.
この発明におけるコリメータレンズは、半導体レーザの
波長が環境温度によつて変動することを利用して、環境
温度の変動に起因する硝材の屈折率変動と半導体レーザ
の発振波長変動にともなう硝材の屈折率変動とを用い
て、そのバツクフオーカスが環境温度の変動に対して変
化する。The collimator lens according to the present invention utilizes the fact that the wavelength of the semiconductor laser fluctuates depending on the ambient temperature, so that the refractive index fluctuation of the glass material caused by the fluctuation of the environmental temperature and the refractive index of the glass material accompanying the fluctuation of the oscillation wavelength of the semiconductor laser are used. The fluctuation is used to change the back focus with respect to the fluctuation of the environmental temperature.
第１図はこの発明の一実施例を示し、鏡筒（５）に支持
されたコリメータレンズ（４）と半導体レーザ（１）
は、ホルダ（６）により一体的に保持されている。鏡筒
（５）は固定ネジ（７）により、半導体レーザ（１）は
固定ネジ（８）により、ホルダ（６）に固定されてい
る。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a collimator lens (4) supported by a lens barrel (5) and a semiconductor laser (1).
Are integrally held by a holder (6). The lens barrel (5) is fixed to the holder (6) by a fixing screw (7), and the semiconductor laser (1) is fixed to a holder (6).
その他、第４図におけると同一符号は同一部分である。Other than the above, the same symbols as in FIG. 4 are the same parts.
以上の構成において、環境温度に変動が生じた場合半導
体レーザ（１）の発光部保持部材（３）はコリメータレ
ンズ（４）に近づく方向に伸びる。これに対してホルダ
（６）の熱膨張は、コリメータレンズ（４）を半導体レ
ーザ発光部（２）から遠ざける方向に生じる。In the above configuration, when the environmental temperature fluctuates, the light emitting portion holding member (3) of the semiconductor laser (1) extends in a direction approaching the collimator lens (4). On the other hand, the thermal expansion of the holder (6) occurs in the direction of moving the collimator lens (4) away from the semiconductor laser emitting section (2).
以上により、半導体レーザ発光部（２）とコリメータレ
ンズ（４）の第１面との距離ｌに変動が生じ、コリメー
タレンズ（４）に焦点ずれが発生することになる。As described above, the distance l between the semiconductor laser emitting section (2) and the first surface of the collimator lens (4) varies, and the defocus of the collimator lens (4) occurs.
しかし、コリメータレンズ（４）は環境温度に対する硝
材の屈折率の変動と、半導体レーザ（１）の環境温度に
対する発振波長変動によつて生じる硝材の屈折率変動と
を利用して、そのバツクフオーカス（第１図においてｌ
で示す距離）の変動が前記変動と同程度生じるように設
計されている。したがつて距離ｌが変動してもコリメー
タレンズ（４）に焦点ずれは生じない。However, the collimator lens (4) utilizes the fluctuation of the refractive index of the glass material with respect to the environmental temperature and the fluctuation of the refractive index of the glass material caused by the fluctuation of the oscillation wavelength of the semiconductor laser (1) with respect to the environmental temperature, and the back focus ( L in Figure 1
It is designed so that the fluctuation of the distance) is caused to the same extent as the fluctuation. Therefore, even if the distance 1 changes, the defocusing of the collimator lens (4) does not occur.
すなわち、半導体レーザ（１）の発光部支持部材（３）
の線膨張率をβ（／℃）、支持部材（３）の厚さをｂ
（mm）、ホルダ（６）の線膨張率をα（／℃）、ホルダ
（６）のコリメータレンズ第１面までの長さをａ（mm）
とすると、環境温度変動ΔＴ（℃）によつて生じる半導
体レーザ発光部（２）とコリメータレンズ（４）との距
離ｌ（mm）の変動Δｌ（mm）は、 Δｌ＝α×ａ×ΔＴ−β×ｂ×ΔＴ（mm） ……（２） で与えられる。また、発光源である半導体レーザ（１）
の環境温度変動に伴う発振波長変動率を コリメータレンズ（４）の環境温度によるバツクフオー
カスの変動率を∂B／∂Ｔ（mm/℃）、波長変動Δλに
よるバツクフオーカスの変動率を∂B／∂λ（mm/nm）
とすると、環境温度変動がΔＴ（℃）である場合のコリ
メータレンズ（４）のバツクフオーカスB（mm）の変
動ΔB（mm）は で与えられる。That is, the light emitting portion support member (3) of the semiconductor laser (1)
Of the linear expansion coefficient of β (/ ° C) and the thickness of the supporting member (3) are b
(Mm), the coefficient of linear expansion of the holder (6) is α (/ ° C), and the length of the holder (6) to the first surface of the collimator lens is a (mm)
Then, the variation Δl (mm) of the distance 1 (mm) between the semiconductor laser emitting portion (2) and the collimator lens (4) caused by the environmental temperature variation ΔT (° C.) is Δl = α × a × ΔT− β × b × ΔT (mm) ・ ・ ・ (2) Further, a semiconductor laser (1) which is a light emitting source
The fluctuation rate of the oscillation wavelength due to the environmental temperature fluctuation of The variation rate of the back focus due to the ambient temperature of the collimator lens (4) is ∂ B / ∂T (mm / ° C), and the variation rate of the back focus is ∂ B / ∂λ (mm / nm) due to the wavelength variation Δλ.
When the environmental temperature change ΔT Batsukufuokasu change delta B (mm) of B (mm) of the collimator lens when it is (℃) (4) is Given in.
すなわち、（２），（３）式より、Δｌ＝ΔB，すな
わち が、成り立つことが、環境温度変動にともなうコりメー
タレンズ（４）の焦点ずれが発生しない条件となる。That is, (2) and (3), .DELTA.l = delta B, namely However, it is a condition that the defocus of the collimator lens (4) due to the environmental temperature change does not occur.
さらに、支持部材（３）の線膨張率β（／℃）がホルダ
（６）の線膨張率α（／℃）とほぼ等しい場合には、
（ａ−ｂ）（mm）がほぼｌに等しい（第１図）ことによ
り が近似的に成り立つことになる。すなわち（５）式は、
近似的に環境温度変動にともなうコリメータレンズ
（４）の焦点ずれが発生しない条件となる。Further, when the linear expansion coefficient β (/ ° C) of the support member (3) is substantially equal to the linear expansion coefficient α (/ ° C) of the holder (6),
(Ab) (mm) is almost equal to 1 (Fig. 1) Will approximately hold. That is, equation (5) is
Approximately, the condition is such that the defocus of the collimator lens (4) due to the environmental temperature change does not occur.
次に、第２図、第３図を用いてコリメータレンズ（４）
に必要な特性について説明する。第２図はこの発明に用
いるコリメータレンズ（４）の環境温度に対する特性を
示している。通常、ガラス硝材の屈折率は環境温度の上
昇に伴い増加し、レンズを構成した場合、パワーが大き
くなり、バツクフオーカスは減少する。しかし、たとえ
ば、（株）小原光学ガラス製造所の光学ガラスカタログ
によれば、FK等の硝材は、環境温度上昇に対しては屈折
率が減少し、逆に環境温度下降に対しては、屈折率が増
加するという特性を有するので、これらを用いてコリメ
ータレンズ（４）を構成すれば、上記特性を満足するこ
とは可能である。Next, referring to FIGS. 2 and 3, the collimator lens (4)
The necessary characteristics will be described. FIG. 2 shows the characteristic of the collimator lens (4) used in the present invention with respect to the ambient temperature. Generally, the refractive index of glass glass material increases as the ambient temperature rises, and when a lens is constructed, the power increases and the back focus decreases. However, for example, according to the optical glass catalog of Ohara Optical Glass Manufacturing Co., Ltd., glass materials such as FK have a decreased refractive index when the environmental temperature rises, and conversely, when the environmental temperature falls, the refractive index decreases. Since the collimator lens (4) is configured by using these, it is possible to satisfy the above-mentioned characteristics.
第３図はコリメータレンズ（４）の色収差特性を示して
いる。半導体レーザ（１）の発振波長は、環境温度の上
昇に対して長くなることはよく知られている。そこで、
第３図に示すように、コリメータレンズ（４）の色収差
特性を波長の増加に対して正の特性とすることにより、
環境温度の変動に伴う半導体レーザ（１）の発振波長の
変動を利用してバツクフオーカスの変動を行うことがで
きる。FIG. 3 shows the chromatic aberration characteristics of the collimator lens (4). It is well known that the oscillation wavelength of the semiconductor laser (1) becomes longer as the ambient temperature rises. Therefore,
As shown in FIG. 3, by making the chromatic aberration characteristic of the collimator lens (4) positive with respect to an increase in wavelength,
The back focus can be changed by utilizing the change in the oscillation wavelength of the semiconductor laser (1) accompanying the change in the environmental temperature.
以上のように、この発明によれば、環境温度の変動によ
つて生じるコリメータレンズの焦点ずれを自動的に補正
することができるようにしたので、焦点ずれおよびトラ
ツクずれ検出において検出誤差が減少し、信頼性が向上
する。As described above, according to the present invention, it is possible to automatically correct the defocus of the collimator lens caused by the fluctuation of the environmental temperature, so that the detection error in the defocus and the track shift detection is reduced. , Reliability is improved.
第１図はこの発明の一実施例の要部側断面図、第２図は
第１図のもののコリメータレンズのバツクフオーカス距
離の環境温度特性線図、第３図は第１図のもののコリメ
ータレンズの波長特性線図、第４図は従来の光ヘツドの
側断面図である。 （１）……半導体レーザ、（４）……コリメータレン
ズ、（６）……ホルダ。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a side sectional view of an essential part of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an environmental temperature characteristic diagram of the back focus distance of the collimator lens of FIG. 1, and FIG. 3 is a collimator lens of FIG. A wavelength characteristic diagram and FIG. 4 are side sectional views of a conventional optical head. (1) ... Semiconductor laser, (4) ... Collimator lens, (6) ... Holder. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
集光し、前記記録媒体からの反射光または透過光を検出
することにより前記情報記録媒体上に信号の記録・再生
・消去を行う光ヘッドにおいて、 前記半導体レーザと、この半導体レーザからの光を平行
光に補正するコリメータ・レンズとを一体的に保持する
ホルダを設け、かつ、 前記半導体レーザの環境温度変動に伴う発振波長変動率
をｄλ/dT（nm/℃）、前記ホルダを形成する固体の線膨
張率をα（／℃）、前記半導体レーザと前記コリメータ
レンズ間の距離をｌ（mm）、前記コリメータレンズの環
境温度変動に対するバックフォーカス（B）の変動率
を∂B／∂Ｔ（mm/℃）および波長変動に対する前記バ
ックフォーカスの変動率を∂B／∂Ｔ（mm/nm）とした
とき、 を満足する前記半導体レーザ、前記ホルダおよび前記コ
リメータレンズを備えてなることを特徴とする光ヘッ
ド。1. A signal is recorded / reproduced / erased on the information recording medium by collecting light from a semiconductor laser on the information recording medium and detecting reflected light or transmitted light from the recording medium. In the optical head, a holder integrally holding the semiconductor laser and a collimator lens for correcting the light from the semiconductor laser into parallel light is provided, and the oscillation wavelength variation rate according to the environmental temperature variation of the semiconductor laser. Dλ / dT (nm / ° C), the linear expansion coefficient of the solid forming the holder is α (/ ° C), the distance between the semiconductor laser and the collimator lens is l (mm), and the environmental temperature fluctuation of the collimator lens is When the fluctuation rate of the back focus ( B ) with respect to is ∂ B / ∂T (mm / ° C) and the fluctuation rate of the back focus with respect to the wavelength variation is ∂ B / ∂T (mm / nm), An optical head comprising the semiconductor laser, the holder and the collimator lens satisfying the above conditions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154808A JPH0778903B2 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Light head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63154808A JPH0778903B2 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Light head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025234A JPH025234A (en) | 1990-01-10 |
| JPH0778903B2 true JPH0778903B2 (en) | 1995-08-23 |
Family
ID=15592334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63154808A Expired - Lifetime JPH0778903B2 (en) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | Light head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778903B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8225530B2 (en) | 2006-11-10 | 2012-07-24 | Nike, Inc. | Article of footwear having a flat knit upper construction or other upper construction |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150394A (en) * | 1984-12-25 | 1986-07-09 | Ricoh Co Ltd | Semiconductor laser-beam source device |
| JPS61199248A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical pickup |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP63154808A patent/JPH0778903B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61150394A (en) * | 1984-12-25 | 1986-07-09 | Ricoh Co Ltd | Semiconductor laser-beam source device |
| JPS61199248A (en) * | 1985-02-28 | 1986-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical pickup |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH025234A (en) | 1990-01-10 |
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Legal Events
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