JPS60167130A - 光学的情報記録再生装置のレ−ザモジユ−ル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光学的情報記録再生装置用のレーザモジュール
において、レーザダイオードの光軸の角度調整を容易に
した光学的情報記録再生装置のモジュールに関する。

〔発明の背景〕

レーザダイオードから発生するレーザ光を効率よく使用
するためＫｋＳ、高精度の照射光角度合せが必要である
。

ことに、現在のように再生専用ではなく、再生と記録の
両機能をもたせる場合は、更に高精度の照射光角度合せ
が要求される。

一方において、この照射光角度合せは、光学的情報記録
再生装置の性能に大きく影響を与え、品質を左右するも
のであり、そのため慎重な要すると共に長時間の調整を
必要とする。

このような理由により、高精度で且つ容易に照射光角度
合せがで、きる光学的情報記録再生装置のレーザモジュ
ールの開発が急がれている。

先ず、光学的情報記録再生装置の概要を説明する。第１
図において、光ヘツド部１は、光ピツクアップ２１レー
ザモジユール３及びアクチュエータ１０より構成されて
いる。

光ディスク２０には、例えは、予めプリグループ２０−
’４が設けられており、アクチュエータ１０に搭載され
ているオブジェクトレンズ１１により上記プリグループ
２０−１に追従しながらプリグループ２０−１に情報を
記録し、又は記録された情報の再生を行なうため、光ヘ
ツド部１に必要な光学部品が配設されている。

第２囚は、光ヘツド部１の構成部品であるレーザモジュ
ールを示す斜視図で６る。

図において、レーザモジュール３は、レーザダイオード
５０．コリメートレンズ４及び三角プリズム６の三つの
部品で構成されており、発光源５ＡＳＳ　５−１とコリ
メート５ＡＳＳ　３−２に分けることができる。

レーザダイオード５０より発光するレーザ光は発光源を
点光源とした発散光であるので、この発散光をコリメー
トレンズ４によって平行光に変えている。

レーザダイオード５０から発光されるレーザ光の発光角
は、水平方向と垂直方向とでは一般的に異り、水平方向
の発光角をθ１１．垂直方向の発光角を０１で表わした
場合、その−例を示せば、θｌ／θ　中２〜３の値をと
る。

従って、コリメートレンズ４によって平行光にされたレ
ーザ光の光断面は、惰円状になっている。然しなから、
光効率の点からは、光断面が楕円形状よりも円形状の方
が望ましく、そのためこの光断面形状を三角プリズム６
によって円形状に変換し、光ピツクアップ２にレーザ光
を供給するようにしている。

円状の光断面を有する平行光とされたレーザ光は、レー
ザモジュール３よりビームスプリッタ７に入光し、１／
４波長板８を介して全反射プリズム９に至る。

全反射プリズム９に至ったレーザ光は、９０゜折り曲け
られ、オブジェクトレンズ１１を、フォーカス方向とト
ラッキング方向に移動させる機能を備えたアクチーエー
タ１０に入光し、常に光ディスク２０の記録面の所定の
トラックに追従し且つ所定の集光スポット径になるよう
に、制御される。

ここτ、光ディスク２０への情報記録は、レーザダイオ
ード５０の出力を、例えば２０　ｍＦとし、光デイスク
２０上のプリグループ２０−１をトラッキングしながら
、その部分にビット状の穴を開けることにより行なわれ
る、 一方記録された情報を再生する場合は、例えばレーザダ
イオード５０の出力を３ｍＷ／にして、レーザスポット
光を光ディスク２０の記録面に集光し、プリグループ２
０−１にピット状に記録されている情報を、光量変化又
は位相変化として、光ディスク２０より収集することに
より再生される。

光ディスク２０を反射したレーザ光は、元の光路を戻り
、オブジェクトレンズ１１．全反射プリズム９　、１７
４波長板８を通過してビームスプリッタ７に戻る。

次にビーム２プリツタ７でレーザ光は９０６折り曲けら
れ、ハーフプリズム１２に至る。

ここでレーザ光は、ハーフプリズム１２により透過光と
反射光とがほぼ等量となるようになされ、透過光は、集
光レンズ１３を介してトラッキング信号検出用ディテク
タ１４に至る。

一方反射光は、シリンダレンズ及び集光レンズ系を搭載
しているレンズホルダ１５．全反射プリズム１６を介し
てフォーカス信号検出用ディテクタ１７に至る。

このように、光学的情報記録再生装置には、多数の光学
部品が使用され、各光学部品の光軸が正確に位置決めさ
れて搭載され、レーザダイオードから発光するレーザ光
が、光学系の光軸に一致して入射される。

従って、レーザモジュール３＆Ｃ搭載されているレーザ
ダイオード５０の照射光の光軸角度が高精度に調整され
ない場合は、レーザダイオード５０からの照射光が、光
学系の光軸に沿って入射さ−″れないことになり、光学
的情報記録再生装置の性能に大きな影響を与えることに
なる。

次に、レーザダイオードの概略を説明する。

第６図において、レーザダイオード５０は、フランジ５
ｏ−ｉ、キャップ５０−２．ヒートシンク５０−３゜レ
ーザメイオードチップ５０−４．サブマウント５０−５
及び透明窓５０−６より構成されている。

レーザダイオード５０の照射光は、レーザダイオードチ
ップ５０−４より発光する、 レーザダイオードチップ５０−４より発光する照射光は
、フランジ５０−１の外周円筒部５０−１−１の中心で
且つ取付端面５０−１−２に対して直角になるように、
レーザダイオードチップ５０−４がヒートシンク５０−
３上に位決め固定されている。

なお、ヒートシンク５０−５の材質は、一般に熱伝導性
のよい銅にて形成されており、し〜ザダイオードチップ
５０−４が直接付かないため、材質ＳｉＫて形成された
サプマウン）　５０−５を介して、ヒートシンク５０−
５にレーザダイオードチップ５０−４が固着されている
、 上記レーザダイオードチップ５０−４より発光する照射
光の光軸と、フランジ５０−１の外周円筒部５０−１−
１の中心との誤差は、±５０μｍ〜士２００μｍ以内で
且つ取付面端面５０−１−２に対するレーザダイオード
チップ５０−４より発光する照射光の光軸との直角の誤
差は、±２°以内になるように位置決めされている。

このようにレーザダイオード５０自体に光軸のずれ及び
光軸の角度の誤差が内在する。

又光学的情報記録再生装置では、特に記録時において、
光デイスク記録面上に約１３ｍＪＰ　のパワーを照射す
る必要があること、及びレーザダイオードの寿命が温度
に依存しており、し〜ザダイオードの温度上昇をもたら
す発熱をできるだけ抑えること等の理由で、レーザダイ
オード　□とディスク間に介装される光学系の光効率を
でき得る限り高くし、これ罠よって、レーザダイオード
の出力をできるだけ低くするよう配慮する必要がある。

そこで、上記レーザダイオード５０自体の誤差を考え合
せて、光学系の光効率を高くするためには、予め設定さ
れている光ピツクアップの光軸とレーザモジュールの光
軸との位置決め精度として±０．５°が要求される、 上記光ピツクアップの光軸とレーザモジュールの光軸と
の位置合せについて、従来は、第４図に示すようにして
行なっていた、 先ず、レーザモジュールの構造について説明する。図に
おいて、レーザモジュール３−１（第２図参照）は、レ
ーザダイオード５ｏ　、　ＬＤホルダ２０及びＬＤジ、
イントロ０より構成されて〜する。

ＬＤホルダ２０には、レーザダイオード５ｏの実装部２
１が設けられており、爪２１−１〜２１−４によって、
実装されたレーザダイオード５０を測定する。又ＬＤホ
ルダ２０には、凸球部２２が形成されている。上記レー
ザダイオード５０の実装において、レーザダイオード５
００発光源は、上記凸球部２２０球の中心に位置するよ
うになっている。

一方ＬＤジヨイント３０には、上記凸球部２２が面接触
して嵌合する凹球ｅ３１が設けられている１このレーザ
モジュールにおいて、レーザダイオード５０と光ピツク
アップの光軸との位置合せは、次のようにして行なわれ
ていた。

即ち、凹球面３１と凸球面２２とを面接触させながらＬ
Ｄホルダ２０を回動させ、ＬＤジヨイント３０の光軸１
−１上に設置した、互いに直交する２方向に分解能を有
する偉像累子（図示省略）によりレーザ光を受けて、光
軸１−７上にてレーザパワーが最大となるようにＬＤホ
ルダ２０を回動し、照射光角度を調整していた。

このようにして、レーザパワーが最大となった位置で、
凸球部２２と凹球部３１を第５図に示すようにレーザス
ポット溶接２５−１〜２５−４４し固定していた。

然しなから、次のような欠点を有する。先ず第１に、レ
ーザダイオードの発光源が、凸球面の中心になるように
凸球面を加工するのが難かしく、更に凸球面と凹球面が
同一曲率となるように加工するのも困難であり、この加
工誤差によって、照射光の光軸の角度調整が困難である
という欠点があった。

又凹球面と凸球面とを完全に面接触させて、ＬＤホルダ
を回動するのが難かしく、そのため調整不良が発生する
Ｅいう欠点があった。又これとあいまって、凹球面と凸
球面との接触が離れないように慎重にする必要があるの
で、調整時間が長くかかり、生産性が悪いという欠点が
あった０ 更には、凹球面及び凸球面の製作費が高くなり、又凹球
面と凸球面の面接触を保持しながらＬＤホルダを回動し
且つ微詞整が可能な特別の調整機が必要となってコスト
高となり、商品価値を低下させるという欠点があった、 又凹球面と凸球面とが完全に面接触しない場合は、照射
光の光軸の角度調整不良以外Ｋ、熱の電導が悪くなり、
レーザダイオードで発熱した熱の放熱がなく、レーザダ
イオードの寿命が短くなるという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点をことごとく解決し、照射光
の光軸の位置合せを容易にした光学的情報記録再生装置
のレーザモジュールを提供せんとするものである。

〔発明の概要〕 即ち、本発明は、　ＬＤホルダとレーザダイオードとの
間に板バネを介在して、レーザダイオードをＬＤホルダ
に弾性的に支持し、板バネの弾性力に抗して、複数本の
ビンにより、レーザダイオードの光軸の角度を調整する
ようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例について、詳細に説明する。第６
図において、５ｏは、レーザダイオード、６０は板バ庫
、７０はＬｌ）ホルダ及び８０−１〜８０−４は偏心ビ
ンである、上記板バネ６０は、円環部６１の内方に突出
するように複数枚Ｃ本実施例では４枚）の爪板バネ６２
−１〜６２−４が設けられて一ンる。この板バネ６００
円環部６１の外径Ｄ２は、レーザダイオード５０の外径
Ｄ１と等しく又円環部６１の内径Ｄ５は、レーザダイオ
ード５０のキャップ５０−２の外径Ｄ４よりも小さくな
っている。このように寸法関係を決めることによりＬＤ
ホルダ７０に設けたレーザダイオード実装穴７１に板バ
ネ６０とレーザダイオード５０を嵌入し爪板バネ６２−
１〜６２−４を、レーザダイオード実装穴７１の底面７
１−１に当接させ、且つ円環部６１とキャップ５０−２
の端面とを当接させ、板ノくネ６０を介在した状態で、
ＬＤホルダ７０のレーザダイオード実装穴７１内に、レ
ーザダイオード５０を弾性的に支持する。

なおここで、爪板バネ６２−１〜６２−４の曲は方向を
ＬＤホルダ７０側にした場合について説明したが、爪板
バネ６２−１〜６２−４をキャップ５０−２の端面に当
接するように板バネ６０を逆に向けて嵌入してもよい。

又レーザダイオード実装穴７１の内径１）ｓは、板バネ
６０及びレーザダイオード５０を嵌入した際に、Ｘ、Ｙ
方向ｌｃ６る程度動けるような適度の嵌め合い公差を与
えている。

７２−１〜７２−４は偏心ビン８０−１〜８０−４が差
し込まれる偏心ビン用孔である。

以上のように構成した本実施例の作用について次に説明
する。先ず、第６図において、ＬＤホルダ７０のレーザ
ダイオード実装穴７１内に板バネ６０とレーザダイオー
ド５０とを嵌入する。次に偏心ピン８０−１〜８０−４
を偏心ビン用孔７２−１〜７２−４内に挿入する。この
偏心ビン８０−１〜８〇−４は、レーザダイオード５０
のフランジ５０−１の裏面５１に当接し、レーザダイオ
ード５０は、板バネ６０の弾性力を受ける。この状態を
第７図に示ｊ。

光軸１−ｊ上には、互いに直交する２方向に分解能を有
する撮像素子（図示省略）が設けられている。

この状態で、例えばドライバ等で偏心ピン８０−１〜８
０−４を（ロ）し、板バネ６００弾性力に抗して、偏心
ビン８０−１〜８０−４の偏心量によってレーザダイオ
ード５０の角度を変える。

この操作を行ないながら、光軸上にてレーザパワーが最
大になるように調整し、照射光の角度調整が行なわれる
。

このようにして照射角度調整完了後は、偏心ビン８０−
１〜Ｂロー４を偏心ビン孔７２−１〜７２−４にネジロ
ック等で固定する。

以上の説明では、８０−１〜８０−４全部を偏心ビンと
して説明したが、４本の偏心ビンの５ち例えば、８０−
１と８０−４又は、８０−２と８０−３を通常のビンと
し、他のビンを偏心ビンとして調整するようにしてもよ
い。

第８図は、他の実施例であり、長方形状の板にレーザダ
イオードチップが搭載されているタイプについての応用
例を示したものである。レーザダイオード１５０には、
左右２ケ所にネジ孔１５１．１５２が設けられている。

又板バネ１６０にはレーザダイオード１ｓｏＫ設けたネ
ジ孔１５１．１５２と同じピッチＬに左右にネジ孔１６
１，１６２が設けられている。同様に上下方向にもネジ
孔１６３゜１６４がピッチＬにて設けられている。板バ
ネ１６０には、４ケの爪板バネ１６５〜１６８が設けら
れ、その中央部には、レーザダイオード１５０のキャッ
プ１５０−２が嵌合される孔１６９が設けられている。

以上のように構成した本実施例において、Ｌｌ）ホルタ
１７０に板バネ１６０を嵌め込み、孔１６９とＬＤホル
ダ１７０にも明けられた孔１７０−１に貫通するように
、キャップ１５０−２を嵌合し、ネジ９０．９１，９２
．９３を孔１５１，１５２．及び１６１〜１６４を通し
て、ＬＤホルダ１７０に設けたネジ孔にネジ込む。

この状態を第９図に示す。

このようにして、レーザダイオード１５０を、板バネ１
６０を介してＬＤホルダ１７０に弾性的に支持する。照
射光の光軸の角度調整は、ネジ９０〜９３のネジ込み量
によって、レーザダイオード１５０の傾きを調整し、第
６図について説明したのと同様に調整する。

以上の説明において、爪板バネ九与える微少変形手段と
して、偏心ビンとネジを例に説明したが、これに限定さ
れるものではなく、爪板バネを微少゛変形させるもので
あれば足りる。

〔発明の効果〕

以上詳述した通り本発明の光学的情報記録再生装置のレ
ーザモジュールによれは、板バネを介在して、レーザダ
イオードをＬＤホルダに弾性的に支持して、レーザダイ
オードから発光する照射光、の光軸の角度をビンによっ
て調整するようにしたので、ＬＤホルダ及びレーザダイ
オードに特別の加工が必要とせず、従って加工誤差に起
因する誤差の発生が皆無であり、高精度の角度調整が可
能となった。

又上記の高精度の角度調整とあいまって、角度調整をす
るための特別の装置を必要とせず、且つ調整手段も簡単
でおることから、調整不良はなく、又短時間に調整する
ことができ、安価にして商品価値を向上すると共に生産
性をも同時に向卜することｂｔで愈ｔ− 更に、従来のように凹凸球面のように包囲された状態で
はなく、開放された状態にレーザダイオードがあるので
、熱の放散がよく、レーザダイオードの寿命を長（する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は光学的情報記録再生装置の光ヘツド部を示す斜
視図でおる。第２図乃至第５図は従来のレーザモジュー
ルを示す図であり、第２図は外観を示す斜視図、第６図
は、レーザダイオードの斜視図、第４図は、分解斜視図
、第５図は、第４図を組立てた姿を示す斜視図である。 第６図乃至第９図は、本発明の一実施例であり、第６図
は分解斜視図、第７図はその組立だ姿を示す斜視−であ
る。第８図は他の実施例の分解斜視図、第９図はその組
立てた姿を示す斜視図である。 ５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・レーザダイオード６０・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・−・・板ハネ７ｏ・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ＬＤホル
ダ８０−１〜８０−４・・・偏心ビン ９０〜９３・・・・・・・・・・・・・・・・・・ネジ
１６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・−・
・板ハネ１７０・・・・・・・・・・・・・・・・・曲
・・・Ｌｌ）ホルダ代理人升埋士　高　橋　明　夫 絶２図 箔Ｊ図 Ｏυ 栖４図 第Ｓ図 々０ 糖６図 第７０ 吻８区 第ｑ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ｌｒ　ＬＤホルダにレーザダイオードを弾性的に支持
   するための板バネと、　Ｌｌ）ホルダとレーザダイオー
   ドとの間に板バネを介在してＬｌ）ホルダに弾性的に支
   持されたレーザダイオードを固定すると共に上記板バネ
   の弾性力に抗してレープダイオードの光軸の角度を調整
   するための複数本のピンとから成る光学的情報記録再生
   装置のレーザモジュール。 （２、特許請求の範囲第１項記載のピンにおいて該ピン
   として偏心ビンを用い、レーザダイオードのフランジ面
   に偏心ピンを当接し、偏心ビンを回転して調整される偏
   心量によって、レーザダイオードの光軸の角度を調整す
   るようにした光学的情報記録再生装置のレーザモジュー
   ル。 （３）％許請求の範囲第１項記載のピンにおいて該ピン
   としてネジを用い、このネジのネジ込み量によってレー
   ザダイオードの光軸の角度を調整するようにした光学的
   情報記録再生装置のレーザモジュール。