JPS5897008A - 半導体レ−ザとコリメ−タレンズの位置決め方法 - Google Patents
半導体レ−ザとコリメ−タレンズの位置決め方法Info
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- JPS5897008A JPS5897008A JP19536281A JP19536281A JPS5897008A JP S5897008 A JPS5897008 A JP S5897008A JP 19536281 A JP19536281 A JP 19536281A JP 19536281 A JP19536281 A JP 19536281A JP S5897008 A JPS5897008 A JP S5897008A
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- Japan
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- laser
- collimator lens
- semiconductor laser
- lens
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、光ディスク等へのデータの記録、再生を行な
う光ヘッドの光源等に利用される半導体レーザとコリメ
ータレンズの位置決め方法に関するものである。
う光ヘッドの光源等に利用される半導体レーザとコリメ
ータレンズの位置決め方法に関するものである。
従来、光デイスク装置として、Ｔｅ 、 Ｔｅ−８ｅ等
の薄膜を蒸着した回転式ディスク円板に、レーザ光量等
の光ビームによって２進データを記録し再生する技術が
多く報告されている。この種の技術の代表的方法は、光
ビームによって、ディスク上に溶解された微少スポット
を形成するもので、微少スポット部は反射率が弱い状態
を示し、非スポット部は反射率の強い状態を示す。この
様な状轢に２進データを有効に割り当°〔ることによっ
て、データの記録および再生が可能になる。こ＼で、記
録されるスポット部の大きさは、例えば直径１．６μｍ
程である。
の薄膜を蒸着した回転式ディスク円板に、レーザ光量等
の光ビームによって２進データを記録し再生する技術が
多く報告されている。この種の技術の代表的方法は、光
ビームによって、ディスク上に溶解された微少スポット
を形成するもので、微少スポット部は反射率が弱い状態
を示し、非スポット部は反射率の強い状態を示す。この
様な状轢に２進データを有効に割り当°〔ることによっ
て、データの記録および再生が可能になる。こ＼で、記
録されるスポット部の大きさは、例えば直径１．６μｍ
程である。
ところで、上記レーザ光の光源として半導体レーザを用
いる場合は、該半導体レーザの光束を一度千行光にする
必要がある。しか、る後、該平行光を対物レンズに通す
ことにより、直径１．６μｍ程にレーザ光を絞込むこと
ができる。例えば、波長８３００への平行光なら開口数
０５程の対物レンズにて直径約１．６７７ ｍに絞込む
ことができる。
いる場合は、該半導体レーザの光束を一度千行光にする
必要がある。しか、る後、該平行光を対物レンズに通す
ことにより、直径１．６μｍ程にレーザ光を絞込むこと
ができる。例えば、波長８３００への平行光なら開口数
０５程の対物レンズにて直径約１．６７７ ｍに絞込む
ことができる。
＄１図は半導体レーザと該レーザ光を平行光束にするた
めのコリメータレンズとの位置決めを行う場合の従来方
法を説明する１箇である。第１図において、１は半導体
レーザ、２はレーザ光を平行光束にするためのコリメー
タレンズであり、該コリメータレンズ２の近傍にレーザ
光を可視化するためのスクリーン３を配置し、該スクリ
ーン３にてレーザ光の光束径を測定する。一方、スクリ
ーン３から数メートル離れた位置にも、レーザ光を可視
化するための第２のスクリーン４を配置して該スクリー
ン４にて同じく光束径を測定し、スクリーン３，４の位
置での光束径が一致するまで、レーザ１とレンズ２との
位置関係を移動調整するこの従来方法の欠点は、調整に
多大の時間と数メートルの空間を要し、しかも平行レー
ザ光の光束径が明瞭に測定できないため精度が悪いこと
である。
めのコリメータレンズとの位置決めを行う場合の従来方
法を説明する１箇である。第１図において、１は半導体
レーザ、２はレーザ光を平行光束にするためのコリメー
タレンズであり、該コリメータレンズ２の近傍にレーザ
光を可視化するためのスクリーン３を配置し、該スクリ
ーン３にてレーザ光の光束径を測定する。一方、スクリ
ーン３から数メートル離れた位置にも、レーザ光を可視
化するための第２のスクリーン４を配置して該スクリー
ン４にて同じく光束径を測定し、スクリーン３，４の位
置での光束径が一致するまで、レーザ１とレンズ２との
位置関係を移動調整するこの従来方法の欠点は、調整に
多大の時間と数メートルの空間を要し、しかも平行レー
ザ光の光束径が明瞭に測定できないため精度が悪いこと
である。
本発明は上記従来方法の欠点を解決すべくなされたもの
で、わずかな空間で、短時間に、かつ高精度に半導体レ
ーザとコリメータレンズとの位置関係を調整可能とする
位置決め方法を提供することにある。
で、わずかな空間で、短時間に、かつ高精度に半導体レ
ーザとコリメータレンズとの位置関係を調整可能とする
位置決め方法を提供することにある。
しかして、本発明の特徴とするところは、例えば頂角が
直角な多角錐形ミラー等の反射部材を使用してレーザ光
を反射せしめ、該レーザ光が平行光となった時を、反射
光が半導体レーザにもどることによって起こる自己結合
効果による光出力をモニタすることで判別するものであ
る。
直角な多角錐形ミラー等の反射部材を使用してレーザ光
を反射せしめ、該レーザ光が平行光となった時を、反射
光が半導体レーザにもどることによって起こる自己結合
効果による光出力をモニタすることで判別するものであ
る。
以下、本発明を図示の実施例を参照して詳細に説明する
。
。
第２図は本発明の詳細な説明する図である。第２図にお
いて、半導体レーザ１から発せられたレーザ光は、拡が
り角約６０°の分布をもってコリメータレンズ２に入射
され、該レンズ２を通過したレーザ光は、頂角が直角な
多角錐ミラー６に、その頂点を自相して図示のごとく入
射する。ミラー６に入射したレーザ光は、該ミラーで反
射し、レンズ２を通過して半導体レーザ１にもどってく
る。
いて、半導体レーザ１から発せられたレーザ光は、拡が
り角約６０°の分布をもってコリメータレンズ２に入射
され、該レンズ２を通過したレーザ光は、頂角が直角な
多角錐ミラー６に、その頂点を自相して図示のごとく入
射する。ミラー６に入射したレーザ光は、該ミラーで反
射し、レンズ２を通過して半導体レーザ１にもどってく
る。
こ＼で、半導体レーザ１のレンズ２方向の出力値に対し
ては望一定比率でモニタ光が得られることは知られてい
るが、レンズ２を固定し、レーザ１を光軸方向に微少に
移動すると、モニタ光検出器５の出力が急激に増加し減
少するようなレーザ１とレンズ２との位置関係が存在す
るのを知ることができる。これは、ミラー６の反射光が
平行光になってレーザ１にもどつＣくることによつ−〔
起こる半導体レーザの自己結合効果のためであり、モニ
タ光検出器５の出力が最大となるようなレーザｌとレン
ズ２の位置関係を決めれば、これはとりもなおさず、レ
ーザ１の発光点がレンズ２の焦点に位置した場合であり
、レンズ２を通過したレーザ光が平行光束になったこと
を意味する。
ては望一定比率でモニタ光が得られることは知られてい
るが、レンズ２を固定し、レーザ１を光軸方向に微少に
移動すると、モニタ光検出器５の出力が急激に増加し減
少するようなレーザ１とレンズ２との位置関係が存在す
るのを知ることができる。これは、ミラー６の反射光が
平行光になってレーザ１にもどつＣくることによつ−〔
起こる半導体レーザの自己結合効果のためであり、モニ
タ光検出器５の出力が最大となるようなレーザｌとレン
ズ２の位置関係を決めれば、これはとりもなおさず、レ
ーザ１の発光点がレンズ２の焦点に位置した場合であり
、レンズ２を通過したレーザ光が平行光束になったこと
を意味する。
本発明を適用した場合、コリメータレンズ２と多角錐ミ
ラー６間の距離は５０ｍから１ｍ程で良く父、モニタ光
検出器５の出力が最大となるレーザ１とレンズ２の位置
関係も、短時間に、かつ１μｍ程度の高精度で得ること
が可能である。例えばレンズ２の開口数（Ｎ、Ａ、 ）
を０５とし、半導体レーザ１の波長（λ）が８３００Ａ
−のレーザ１とレンズ２との位置決めを行なう場合、レ
ンズ２の焦点深度はおおよそλ／（Ｎ、Ａ、＞２＝３．
３μｍとなり、レーザ１とレンズ２が１μｍ程度の精度
で位置決めすれば、充分な平行光を得ることができる。
ラー６間の距離は５０ｍから１ｍ程で良く父、モニタ光
検出器５の出力が最大となるレーザ１とレンズ２の位置
関係も、短時間に、かつ１μｍ程度の高精度で得ること
が可能である。例えばレンズ２の開口数（Ｎ、Ａ、 ）
を０５とし、半導体レーザ１の波長（λ）が８３００Ａ
−のレーザ１とレンズ２との位置決めを行なう場合、レ
ンズ２の焦点深度はおおよそλ／（Ｎ、Ａ、＞２＝３．
３μｍとなり、レーザ１とレンズ２が１μｍ程度の精度
で位置決めすれば、充分な平行光を得ることができる。
第３図は本発明の一実施例の構成図を示したものである
。第３図中、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、モ
ニタ光検出器５、多角錐形ミラー６の配置関係は第２図
と同様である。まず反導体レーザ１を、該レーザの発光
点がレンズ２の焦点位置よりレンズ側に位置するように
設定し、移動手段１２によ゛抄該レーザ１を光軸に沿っ
て微少に該レンズ２から離れる方向に移動させる。該レ
ーザ１の移動手段１２は、例えば１回転で５０μｍだけ
１軸方向に移動可能なマイクロメータ付の微動台からな
り、該微動台にレーザ１を取付゛け、マイクロメータを
移動制御回路１１で駆動して微少回転させる。レーザ１
を上記移動手段Ｉ２に°Ｃレンズ２から離れる方向に移
動させると、該レンズ２の焦点位置にレーザ１の発光点
が位置したとき、モニタ光検出器５の出力が最大になり
、これをピーク検出回路１０が検出して移動制御回路１
１に伝え、移動手段１２すな６ちレーザ１の移動を停止
させることでレーザ＊とレンズ２の位置決めが達成する
。なお、手動で位置決めの操作を行なう場合は、ピーク
検出回路１０の代りに検流計等によりモニタ光検出器５
の出力を目視で確認し、検流計出力が最大となるように
レーザ１の位置設定を行なえばよい。
。第３図中、半導体レーザ１、コリメータレンズ２、モ
ニタ光検出器５、多角錐形ミラー６の配置関係は第２図
と同様である。まず反導体レーザ１を、該レーザの発光
点がレンズ２の焦点位置よりレンズ側に位置するように
設定し、移動手段１２によ゛抄該レーザ１を光軸に沿っ
て微少に該レンズ２から離れる方向に移動させる。該レ
ーザ１の移動手段１２は、例えば１回転で５０μｍだけ
１軸方向に移動可能なマイクロメータ付の微動台からな
り、該微動台にレーザ１を取付゛け、マイクロメータを
移動制御回路１１で駆動して微少回転させる。レーザ１
を上記移動手段Ｉ２に°Ｃレンズ２から離れる方向に移
動させると、該レンズ２の焦点位置にレーザ１の発光点
が位置したとき、モニタ光検出器５の出力が最大になり
、これをピーク検出回路１０が検出して移動制御回路１
１に伝え、移動手段１２すな６ちレーザ１の移動を停止
させることでレーザ＊とレンズ２の位置決めが達成する
。なお、手動で位置決めの操作を行なう場合は、ピーク
検出回路１０の代りに検流計等によりモニタ光検出器５
の出力を目視で確認し、検流計出力が最大となるように
レーザ１の位置設定を行なえばよい。
第４図は本発明の他の実施例の構成図を示したものであ
る。第４図の場合、第２図に示した光路中のコリメータ
レンズ２と、頂角が直角な多角錐形ミラー６の間に、光
量分離用ミラーとして偏光ビームスプリッタ７と４・分
の１波長板８を挿入しである。光量分離用ミラーとして
単なるハーブミラーのみを前記光路中に挿入しても良い
が、図のように偏光ビームスプリッタ７と４分の１波長
板８を挿入した方が、より精度よくかつ容易に光強度分
布を知ることが可能である。また、４１分の１波長板８
は、半導体レーザ１から発せられた・レーザ光の約半分
が多角錐形ミラー６にて反射されたのち光強度分布検出
用センサ９の方向に偏光ビームスプリッタ７にて分離さ
れ、残りの半分の反射光はレーザ１に自己結合効果を起
こさせるために該レーザ１の方にもどることが可能なよ
うな姿勢に設定されている。また、光強度分布検出用セ
ンサ９の位置は該センサ９の中心軸が理想光軸に一致す
るように設定されている。
る。第４図の場合、第２図に示した光路中のコリメータ
レンズ２と、頂角が直角な多角錐形ミラー６の間に、光
量分離用ミラーとして偏光ビームスプリッタ７と４・分
の１波長板８を挿入しである。光量分離用ミラーとして
単なるハーブミラーのみを前記光路中に挿入しても良い
が、図のように偏光ビームスプリッタ７と４分の１波長
板８を挿入した方が、より精度よくかつ容易に光強度分
布を知ることが可能である。また、４１分の１波長板８
は、半導体レーザ１から発せられた・レーザ光の約半分
が多角錐形ミラー６にて反射されたのち光強度分布検出
用センサ９の方向に偏光ビームスプリッタ７にて分離さ
れ、残りの半分の反射光はレーザ１に自己結合効果を起
こさせるために該レーザ１の方にもどることが可能なよ
うな姿勢に設定されている。また、光強度分布検出用セ
ンサ９の位置は該センサ９の中心軸が理想光軸に一致す
るように設定されている。
ところで、前述の第３図のような方法で半導体レーザ１
の発光点をコリメータレンズ２の焦点位置に位置決めで
きても、該レーザ１の発光方向が該レンズ２の光軸と一
致しない場合には、第５図に示す如く光強度分布が光強
度分布検出用センサ９の中心軸に関してバランスしなく
なり、例えば図に示すような中心軸に関し４分割された
光強度分布検出用センサ９を使用すると、４分割された
。
の発光点をコリメータレンズ２の焦点位置に位置決めで
きても、該レーザ１の発光方向が該レンズ２の光軸と一
致しない場合には、第５図に示す如く光強度分布が光強
度分布検出用センサ９の中心軸に関してバランスしなく
なり、例えば図に示すような中心軸に関し４分割された
光強度分布検出用センサ９を使用すると、４分割された
。
各々のセンサの光力が一致しなくなる。この場合、例え
ば４等分割された各々のセンサ出力が一致するように半
導体レーザ１の発光方向を修正してやれば、半導体レー
ザ１とコリメータレンズ２の位置関係が、コリメータレ
ンズ２の光軸に関し光強゛変分布の点でもバランスした
平行光束を得るように設定できる。第４図はそれを実現
するものである。
ば４等分割された各々のセンサ出力が一致するように半
導体レーザ１の発光方向を修正してやれば、半導体レー
ザ１とコリメータレンズ２の位置関係が、コリメータレ
ンズ２の光軸に関し光強゛変分布の点でもバランスした
平行光束を得るように設定できる。第４図はそれを実現
するものである。
第４図において、４等分割さｉた光強度分布検出用セン
サ９の隣り合う出力同志を引算回路１３に各々入力し、
各々の差を求める。移動方向判定回路１４は、引算回路
１３の各々の出力が零であるか否かを判定し、零でない
場合は、レーザ１の出力光の方向が、例えば上下左右の
どの方向に移動すれば零になるかを判定し、移動制御回
路１１に指令する。移動制御回路１１は移動方向判定回
路１４の指令に従って移動手段１２を駆動し、レーザ１
の方向を修正移動させる。こ＼で、移動手段１２はレー
ザ１を光軸方向だけでなく、上下左右のどの方向にも移
動できる構成とする。以上の操作と第３図で説明した操
作を繰り返し実行することによって、光強度分布の点で
バランスした平台光束を得るようなレーザ１とレンズ２
の位置決′めができる。なお、レーザ１を移動する場合
、モニタ光検５出器５と該レーザ１の相対位置関係を一
定に維持するためにレーザ１とモニタ光検出器５とは図
示しないホルダで一定に保持されていることは当然であ
る。
サ９の隣り合う出力同志を引算回路１３に各々入力し、
各々の差を求める。移動方向判定回路１４は、引算回路
１３の各々の出力が零であるか否かを判定し、零でない
場合は、レーザ１の出力光の方向が、例えば上下左右の
どの方向に移動すれば零になるかを判定し、移動制御回
路１１に指令する。移動制御回路１１は移動方向判定回
路１４の指令に従って移動手段１２を駆動し、レーザ１
の方向を修正移動させる。こ＼で、移動手段１２はレー
ザ１を光軸方向だけでなく、上下左右のどの方向にも移
動できる構成とする。以上の操作と第３図で説明した操
作を繰り返し実行することによって、光強度分布の点で
バランスした平台光束を得るようなレーザ１とレンズ２
の位置決′めができる。なお、レーザ１を移動する場合
、モニタ光検５出器５と該レーザ１の相対位置関係を一
定に維持するためにレーザ１とモニタ光検出器５とは図
示しないホルダで一定に保持されていることは当然であ
る。
以上説明したごとく、本発明によれば、半導体レーザと
コリメータレンズの位置決めを、わずかな空間で、短時
間に、かつ高精度で、しかも光軸に関し光強度分布がバ
ランスした平行光束を得るように行なうことができる。
コリメータレンズの位置決めを、わずかな空間で、短時
間に、かつ高精度で、しかも光軸に関し光強度分布がバ
ランスした平行光束を得るように行なうことができる。
□第１図は従来の半導体レーザとコリメータレンズの位
置決め方法を説明する図、第２図は本発明の原理構成を
説明する図、第３図及び第４図は本発明の一実施例を示
す図、第５図は光強度分布が光軸の中心に関してバラン
スしない場合を示す図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・コリメータレンズ、５
・・・モニタ光検出器、６・・・多角錐形ミラー、７・
・・光量分離用ミラー、８・・・４分の１波長板、９・
・・光強度分布センサ。 代理人 弁理士 鈴 木 誠イ１％＜、ム）第１図 第２図 第３ｔ！ 第４図 第５図
置決め方法を説明する図、第２図は本発明の原理構成を
説明する図、第３図及び第４図は本発明の一実施例を示
す図、第５図は光強度分布が光軸の中心に関してバラン
スしない場合を示す図である。 １・・・半導体レーザ、２・・・コリメータレンズ、５
・・・モニタ光検出器、６・・・多角錐形ミラー、７・
・・光量分離用ミラー、８・・・４分の１波長板、９・
・・光強度分布センサ。 代理人 弁理士 鈴 木 誠イ１％＜、ム）第１図 第２図 第３ｔ！ 第４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 半導体レーザと該レーザから発せられたレーザ光
を平行にするためのコリメータレンズとの光軸を延長し
た位置に反射部材を配置し、該反射部材で反射したレー
ザ光をコリメータレンズを透過して半導体レーザにもど
し、その時の該半導体レーザの自己結合効果によるモニ
タ光が最大となるように半導体レーザとコリメータレン
ズの位置関係を決めることを特徴とする半導体レーザと
コリメータレンズの位置決め方法。 ２、 前記コリメータレンズと反射部材の間に光量分離
用ミラーを設け、該光量分離用ミラーにより分離された
光の強度分布により半導体レーザとコリメータレンズの
光軸からのずれを補正することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の半導体レーザとコリメータレンズの位
置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19536281A JPS5897008A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体レ−ザとコリメ−タレンズの位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19536281A JPS5897008A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体レ−ザとコリメ−タレンズの位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897008A true JPS5897008A (ja) | 1983-06-09 |
| JPH0517528B2 JPH0517528B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16339908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19536281A Granted JPS5897008A (ja) | 1981-12-04 | 1981-12-04 | 半導体レ−ザとコリメ−タレンズの位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897008A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6023822U (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-18 | キヤノン株式会社 | レ−ザユニツト |
| JPS60111212A (ja) * | 1983-11-19 | 1985-06-17 | Olympus Optical Co Ltd | コリメ−タ調整装置 |
| JP2011033665A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Alps Electric Co Ltd | レンズ |
| JP2011150747A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Sharp Corp | レーザユニット調整装置、これを備える光ピックアップ装置およびレーザユニット調整方法 |
| CN105892041A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-08-24 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 基于跟踪探测器的多路激光发射光轴调节装置及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5022577A (ja) * | 1973-06-26 | 1975-03-11 | ||
| JPS50110792A (ja) * | 1974-02-08 | 1975-09-01 | ||
| JPS5839905A (ja) * | 1981-09-03 | 1983-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 球面レンズと半導体レ−ザの軸合わせ方法及び装置 |
-
1981
- 1981-12-04 JP JP19536281A patent/JPS5897008A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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| CN105892041A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-08-24 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 基于跟踪探测器的多路激光发射光轴调节装置及方法 |
| CN105892041B (zh) * | 2015-11-19 | 2018-05-01 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 基于跟踪探测器的多路激光发射光轴调节装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517528B2 (ja) | 1993-03-09 |
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