JPH1125502A - ホログラムレーザーユニットの組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】開口数の大きな対物レンズが使用された光ピッ
クアップにおいて、フォトダイオードにて受光される光
スポットを小さくして、再生信号特性の劣化を防止す
る。 【解決手段】同一のステム１１上に配置されてた半導体
レーザー素子１２およびフォトダイオード１３に対して
位置決めされたホログラム光学素子１５を有するホログ
ラムレーザーユニット１０が、対物レンズ２０を介し
て、光ディスク３０に対向して配置されている。ホログ
ラムレーザーユニット１０は、半導体レーザー素子１２
およびフォトダイオード１３に対して、ホログラム光学
素子１５を、それぞれの光軸が一致するように位置決め
した後に、フォトダイオード１３にて受光される光ビー
ムの光スポットが最小になるように、半導体レーザー素
子１２およびフォトダイオード１３に対して、ホログラ
ム光学素子１５を移動させて位置決めされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ（コンパクト
ディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（デジタル
ビデオデスク）等の光ディスクに記録された情報を再生
するための光ピックアップに使用されるホログラムレー
ザーユニットの組立方法に関し、特に、高密度で情報が
記録されたＭＤ、ＤＶＤ等の情報再生用の光ピックアッ
プに好適であるホログラムレーザーユニットの組立方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＤ（コンパクトディスク）等の光ディ
スクに記録された情報を再生するために使用される光ピ
ックアップでは、小型化および軽量化するために、ホロ
グラムレーザーユニットが使用されるようになってい
る。ホログラムレーザーユニットは、レーザー光を発振
する半導体レーザーと、半導体レーザーから発振された
レーザー光が通過するホログラム光学素子と、ホログラ
ム光学素子を通過して対物レンズを介してＣＤ等の光デ
ィスクにて反射されて対物レンズを通過したレーザー光
が、ホログラム光学素子によって照射されるようになっ
た受光素子とを有している。受光素子としては、通常、
フォトダイオードが使用されており、半導体レーザー素
子と同一のステム上にマウントされている。

【０００３】ホログラム光学素子は、直方体状のガラス
材によって構成されており、半導体レーザー素子に対向
した表面には、トラッキングビーム生成用の回折格子が
長方形状に形成されている。この回折格子は、半導体レ
ーザー素子から発振されるレーザー光を、１本の主ビー
ムと２本の副ビームに分割するようになっている。ま
た、ホログラム光学素子における対物レンズに対向した
表面には、一対の回折格子を有する円形状のホログラム
が形成されている。ホログラムは、光ディスクによって
反射された１本の主ビームおよび２本の副ビームを、半
導体レーザー素子とは同一のステム上に設けられたフォ
トダイオードに、それぞれ照射するようになっている。

【０００４】ホログラム光学素子は、ステム上に設けら
れた半導体レーザー素子およびフォトダイオードを覆う
ように設けられた円筒状のキャップ上に固定されてお
り、半導体レーザー素子から発振されるレーザー光は、
キャップに設けられた開口部を通過してホログラム光学
素子に照射され、ホログラム光学素子を通過した光ディ
スクからの反射レーザー光も、その開口部を通過してフ
ォトダイオードに照射されるようになっている。

【０００５】このようなホログラムレーザーユニットで
は、ホログラム光学素子の回折格子およびホログラムの
中心が、レーザー光の光軸に一致するように、ホログラ
ム光学素子が、半導体レーザーおよびフォトダイオード
に対して位置決めされるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近時、光ディスクとし
て、ＣＤよりも高密度で情報が記録されたＭＤ、ＤＶＤ
等も使用されるようになっており、高密度情報記録媒体
であるＭＤ、ＤＶＤの記録および再生用の光ピックアッ
プでは、ＣＤの再生用の光ピックアップに使用される対
物レンズよりも、大きな開口数を有する対物レンズが必
要になる。しかしながら、このように、開口数の大きな
対物レンズを使用すると、ホログラム光学素子を通って
フォトダイオードに照射される光ビームの光スポットが
大きくなるという問題がある。特に、ホログラムレーザ
ーユニットは、ホログラム光学素子におけるホログラム
の中心と、半導体レーザー素子の光軸とが一致するよう
に組み立てられているために、組立時の公差によって
は、フォトダイオードに照射される光スポットを小さく
絞り込むことができないおそれがある。フォトダイオー
ドに照射される光スポットが大きくなると、再生信号特
性が劣化し、高密度で記録された光ディスクの情報を正
確に再生することができなくなるおそれがある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、対物レンズの開口数が大きな場合
にも、再生信号特性が劣化することなく、高密度で記録
された情報を正確に再生することができるホログラムレ
ーザーユニットの組立方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のホログラムレー
ザーユニットの組立方法は、同一のステム上に配置され
た半導体レーザー素子および受光素子に対してホログラ
ム光学素子が位置決めされて取り付けられており、半導
体レーザー素子から発振されてホログラム光学素子を通
過したレーザー光が、対物レンズを通って光ディスクに
照射されるとともに、光ディスクにて反射されたレーザ
ー光が対物レンズを通ってホログラム光学素子に照射さ
れ、このホログラム光学素子によって受光素子に照射さ
れるようになったホログラムレーザーユニットにおい
て、半導体レーザー素子および受光素子に対して、ホロ
グラム光学素子を、それぞれの光軸が一致するように位
置決めした後に、受光素子にて受光されるレーザー光の
光スポットが最小になるように、半導体レーザー素子お
よび受光素子に対してホログラム光学素子を位置決めす
ることを特徴とする。

【０００９】前記対物レンズは、ＭＤ、ＤＶＤ等の高密
度に情報が記録された光ディスク用に開口数が大きくな
っている。

【００１０】受光素子にて受光される光ビームの光スポ
ットが最小になるように、半導体レーザー素子および受
光素子に対してホログラム光学素子を位置決めする際
に、受光素子による光スポットの受光量がモニターされ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１２】図１は、ホログラムレーザーユニットを使
用した光ピックアップの一例を示す概略構成図である。
この光ピックアップは、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ
（デジタルビデオディスク）等の高密度情報記録媒体で
ある光ディスク３０に記憶された情報を再生するために
使用されるものであり、ホログラムレーザーユニット１
０から出射されるレーザー光が、開口数の大きな対物レ
ンズ２０を通って、光ディスク３０に照射されるように
なっており、また、光ディスク３０にて反射されたレー
ザー光が、その対物レンズ２０を通ってホログラムレー
ザーユニット１０に照射されるようになっている。

【００１３】ホログラムレーザーユニット１０は、円板
状のステム１１上にそれぞれマウントされた半導体レー
ザー素子１２と、受光素子としてのフォトダイオード１
３とを有している。半導体レーザー素子１２および受光
素子１３は、それぞれのレーザー光の発光面および受光
面を上方に向けた状態でステム１１上にマウントされて
おり、ステム１１上に設けられた円筒状のキャップ１４
によって覆われている。キャップ１４は、上端面の中央
部に、半導体レーザー素子１２から発振されるレーザー
光が通過する開口部１４ａが設けられている。

【００１４】キャップ１４上には、直方体状のガラス材
によって構成されたホログラム光学素子１５が固定的に
取り付けられている。ホログラム光学素子１５の下側の
表面には、長方形状の回折格子１５ａが、キャップ１４
の開口部１４ａに対向して設けられている。また、ホロ
グラム光学素子１５の対物レンズ２０に対向する上側の
表面には、円形状のホログラム１５ｂが設けられてい
る。ホログラム１５ｂは、直径に沿って２等分されてお
り、２等分されたそれぞれの領域内に、格子ピッチが異
なる２つの回折格子が、それぞれ、ピッチ方向が直径方
向になるように形成されている。回折格子１５ａの中心
およびホログラム１５ｂは、同一の光軸上に位置してい
る。

【００１５】半導体レーザー素子１２から発振されるレ
ーザー光は、キャップ１４の開口部１４ａを通って、、
ホログラム光学素子１５の下側表面に設けられた回折格
子１５ａに照射され、この回折格子１５ａによって、１
本の主ビームと２本の副ビームとに分割される。回折格
子１５ａによって３本に分割された半導体レーザー光の
光ビームは、ホログラム光学素子１５の上側表面に設け
られたホログラム１５ｂおよび対物レンズ２０を通っ
て、光ディスク３０に照射される。光ディスク３０にて
反射された３本の光ビームは、対物レンズ２０を通っ
て、ホログラム光学素子１５のホログラム１５ｂに照射
される。ホログラム１５ｂに照射されたレーザー光は、
ホログラム１５ｂにおける格子ピッチの異なる各回折格
子によって、１次回折光として、フォトダイオード１３
上の異なる領域上に照射されるようになっている。

【００１６】図２は、フォトダイオード１３の受光面を
示す平面図である。フォトダイオード１３の受光域は、
幅方向に３分割されるとともに、幅方向の中央部の領域
が長手方向に２分割され、さらに、その幅方向中央部に
おける一方の領域が幅方向に２分割されることによっ
て、５分割された状態になっている。従って、フォトダ
イオード１３の受光域は、幅方向の各側部に位置するセ
グメントＳ１およびＳ５と、幅方向中央部における長手
方向の一方の側部に位置するセグメントＳ４と、幅方向
中央部における長手方向の他方の側部にて幅方向に並ん
で位置する一対のセグメントＳ２およびＳ３とによって
構成されている。

【００１７】ホログラム１５ｂの一方の回折格子は、光
ディスク３０にて反射されたレーザー光の主ビームを２
分割して、フォトダイオード１３における幅方向中央部
の一方に幅方向に並んで配置された一対のセグメントＳ
２およびＳ３の境界線上と、幅方向中央部の他方のセグ
メントＳ４上とにそれぞれ照射するようになっている。
ホログラム１５ｂの他方の回折格子は、光ディスク３０
にて反射されたレーザー光の一対の副ビームを、それぞ
れ２分割して、２分割された各副ビームを、フォトダイ
オード１３における幅方向の各側部に位置するセグメン
トＳ１およびＳ５上に照射するようになっている。

【００１８】このような光ピックアップのホログラムレ
ーザーユニット１０は、次のようにして組み立てられ
る。まず、ステム１１上に、半導体レーザー素子１２お
よびフォトダイオード１３をそれぞれダイボンドして必
要な配線を設け、ステム１１上に、半導体レーザー素子
１２およびフォトダイオード１３を覆うように、キャッ
プ１４を取り付ける。その後に、キャップ１４上に、ホ
ログラム光学素子１５を、キャップ１４に対して位置決
めして固定する。

【００１９】ホログラム光学素子１５をキャップ１４上
に固定する場合には、半導体レーザー素子１２からレー
ザー光を発振して、光ディスク３０にて反射されるレー
ザー光をフォトダイオード１３にて受光し、フォトダイ
オード１３に受光されるレーザー光の各光ビームをモニ
ターして、半導体レーザー素子１２およびフォトダイオ
ード１３に対してホログラム光学素子１５を位置決めす
る。

【００２０】半導体レーザー素子１２およびフォトダイ
オード１３に対するホログラム光学素子１５の位置決め
は、次のようにして行われる。すなわち、ホログラム光
学素子１５を、キャップ１４に対して、ホログラム１５
ｂの各回折格子の境界線に沿ったＸ方向（図１参照）に
移動させると、フォトダイオード１３にて受光される主
ビームの光量が変動するために、フォトダイオード１３
のセグメントＳ２およびＳ３の出力の和と、セグメント
Ｓ４の出力に差が生じる。また、ホログラム光学素子１
５をＸ方向と直交するＹ方向に移動させると、光ディス
ク３０にて反射される各副ビームの強度の和が変化し、
さらに、Ｚ軸を中心としてホログラム光学素子１５を回
転させると、セグメントＳ２およびＳ３の境界線上に生
じる光スポットが境界線を横切るように移動する。これ
らのことから、フォトダイオード１３の出力信号をモニ
ターしつつ、光ディスクの再生信号のジッター値が最小
になるように、ホログラム光学素子１５がキャップ１４
に対して移動され、半導体レーザー素子１２および受光
素子１３の光軸と、ホログラム光学素子１５の回折格子
１５ａおよびホログラム１５ｂの光軸とが位置するよう
に、ホログラム光学素子１５が位置決めされる。

【００２１】これにより、図３に実線で示すように、半
導体レーザー素子１２から照射されるレーザー光の光軸
Ｃと、ホログラム光学素子１５における回折格子１５ａ
およびホログラム１５ｂの光軸１５ｃとが一致した状態
になる。

【００２２】このようにして、ホログラム光学素子１５
の回折格子１５ａおよびホログラム１５ｂと、半導体レ
ーザー素子１２およびフォトダイオード１３とのそれぞ
れの光軸Ｃ同士が一致した状態になると、開口数の大き
な対物レンズ２０では、フォトダイオード１３にて照射
される光ビームの光スポットが大きく広がった状態にな
っているために、ホログラム光学素子１５を、ホログラ
ム１５ａの各回折格子の境界線に沿ったＸ方向、すなわ
ち、各回折格子のピッチ方向に移動させる。ホログラム
１５ａの各回折格子は、回折される光ビームをフォトダ
イオード１３上の一点に集光させるように設計されてお
り、ホログラム１５ｂを光ビームに対して各回折格子の
ピッチ方向に移動させることによって、フォトダイオー
ド１３上の光ビームの集光位置が変化し、フォトダイオ
ード１３上に生成される光スポットの大きさが変動す
る。

【００２３】この場合、フォトダイオード１３の幅方向
中央部において長手方向に沿って２分割されたセグメン
トＳ２およびＳ３の境界線上に生成される主ビームの光
スポットをモニターして、セグメントＳ２およびＳ３の
光量の差が最小になるように、ホログラム光学素子１５
を移動させて位置決めする。ホログラム光学素子１５を
移動させると、図２に二点鎖線で示すように、半導体レ
ーザー素子１２およびフォトダイオード１３の光軸Ｃが
ホログラム１５ｂの光軸１５ｃとは一致せずに、適当な
距離だけ、ずれた状態になる。これにより、例えば、図
２に破線で示すように、一方のセグメントＳ３上に半円
形状の光スポットが生成された状態から、セグメントＳ
２およびＳ３の境界線上に点状の光スポットが生成され
た状態になり、フォトダイオード１３上に生成される光
スポットが最小になる。

【００２４】このようにして、対物レンズ２０の開口数
が大きくなっていることによって、フォトダイオード１
３上に生成される光スポットが大きくなることが解消さ
れ、フォトダイオード１３上に生成される最小の光スポ
ットの光量に基づいて、光ディスク３０上に記録された
情報が正確に再生されることになる。

【００２５】

【発明の効果】本発明のホログラムレーザーユニットの
組立方法は、このように、ホログラム光学素子と半導体
レーザー素子および受光素子とを、それぞれの光軸が一
致するように位置決めした後に、受光素子にて受光され
る光ビームの光スポットが最小になるように、ホログラ
ム光学素子を移動させて位置決めするようになっている
ために、対物レンズが、ＭＤ、ＤＶＤ等の高密度情報記
録媒体用に開口数が大きくなっていても、再生信号特性
が劣化するおそれがなく、高密度に記録された光ディス
クの情報を正確に再生することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の組立方法によって組み立てられたホロ
グラムレーザーユニットを有する光ピックアップの概略
構成図である。

【図２】そのホログラムレーザーユニットに設けられた
フォトダイオードの平面図である。

【図３】ホログラムレーザーユニットの半導体レーザー
素子およびフォトダイオードとホログラムとの関係を示
す概略図である。

【符号の説明】

１０ ホログラムレーザーユニット １１ ステム １２ 半導体レーザー素子 １３ フォトダイオード １４ キャップ １４ａ 開口部 １５ ホログラム光学素子 １５ａ 回折格子 １５ｂ ホログラム ２０ 対物レンズ ３０ 光ディスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一のステム上に配置された半導体レー
   ザー素子および受光素子に対してホログラム光学素子が
   位置決めされて取り付けられており、半導体レーザー素
   子から発振されてホログラム光学素子を通過したレーザ
   ー光が、対物レンズを通って光ディスクに照射されると
   ともに、光ディスクにて反射されたレーザー光が対物レ
   ンズを通ってホログラム光学素子に照射され、このホロ
   グラム光学素子によって受光素子に照射されるようにな
   ったホログラムレーザーユニットにおいて、 半導体レーザー素子および受光素子に対して、ホログラ
   ム光学素子を、それぞれの光軸が一致するように位置決
   めした後に、受光素子にて受光されるレーザー光の光ス
   ポットが最小になるように、半導体レーザー素子および
   受光素子に対してホログラム光学素子を位置決めするこ
   とを特徴とするホログラムレーザーユニットの組立方
   法。
2. 【請求項２】 前記対物レンズは、ＭＤ、ＤＶＤ等の高
   密度に情報が記録された光ディスク用に開口数が大きく
   なっている請求項１に記載のホログラムレーザーユニッ
   トの組立方法。
3. 【請求項３】 受光素子にて受光される光ビームの光ス
   ポットが最小になるように、半導体レーザー素子および
   受光素子に対してホログラム光学素子を位置決めする際
   に、受光素子による光スポットの受光量がモニターされ
   る請求項１に記載のホログラムレーザーユニットの組立
   方法。