JPS6258049B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はビデオデイスク等に使用されるデイ
スク状記録媒体の情報を読みとる光ピツクアツプ
に関する。ここに記載する光ピツクアツプとは、
回転するデイスク状記録媒体上にスポツト状に集
光された光束（以下では集光スポツトと呼称す
る。）が反射される際に、前記デイスク状記録媒
体の回転中心を中心とする円弧に沿つて刻まれた
一定深さのピツト列によつて受ける強度変調を検
出することにより、前記デイスク状記録媒体の情
報を読みとるものをいう。前記強度変調の検出を
確実に行うためには、周知の如く、前記集光スポ
ツトが常に前記ピツト列の上にあるようにトラツ
キングを行う必要がある。これに伴い、トラツキ
ング誤差検出が必要不可欠となるが、公知の一手
法としてウオブリング（Wobbling）法がある。
これは前記集光スポツトを前記ピツト列とは垂直
な方向に、一定周波数にて全振幅0.1μｍないし
0.2μｍ程度微小変動させ、反射光の前記周波数
における位相を検出することによりトラツキング
誤差検出を行う方法である。

従来、ウオブリングの手段としては、専ら、振
動鏡の如きウオブリングに専用の光学素子が使用
されていた。このために従来の光ピツクアツプに
は、構造、光路が複雑になるという欠点があつ
た。一方光ピツクアツプの光源としては、長寿命
化、小形化、のために、従来のHe−Neレーザに
代り、半導体レーザが用いられつつあるが、従来
のウオブリングの手段を踏襲する限り、半導体レ
ーザの小形・軽量性という長所を十分に生かすこ
とができない。以上の事情を図について説明す
る。

第１図は、従来のHe−Neレーザを半導体レー
ザに置きかえて設計された光ピツクアツプの例を
示す図である。図において半導体レーザ１０より
出射する、直線偏光をなすレーザ光束２０は偏光
ピームスプリツタ３０によつて反射され、コリメ
ートレンズ４０によりコリメートされた後、λ／
４波長板５０を透過して円偏光となり、ウオブリ
ング用振動鏡６０、トラツキング誤差補正鏡７
０、ジツタ補正鏡８０を経て、集光レンズ９０に
て、回転するデイスク状記録媒体１００（以下で
はデイスクと呼称する）に集光される。デイスク
面の円周に沿うピツト列によつて強度変調された
デイスクからの反射光束は前述の光路を逆行し、
前記λ／４波長板５０を透過した後、往路の偏光
方向とは直交する方向に偏つた直線偏向となり、
コリメートレンズ４０、偏光ビームスプリツタ３
０を透過し、更に円筒レンズ１１０を透過した後
非点光束となり、通常４象限検出器とよばれる４
分割光検出器１２０にて検出される。以上第１図
について述べた各部の、光ピツクアツプにおける
機能は周知であるが、なお補足すれば、円筒鏡１
１０とコリメートレンズ４０とにより形成される
非点光束の断面形状は４分割検知器１２０上で、
デイスク面における合焦の程度に対応して変化、
これによりフオーカス誤差を検出できる。なお第
１図の如き光ピツクアツプでは、トラツキング誤
差補正鏡７０、ジツタ補正鏡８０を別個に駆動す
る１対のアクチユエータ、集光レンズ９０を駆動
して合焦を行なうボイスコイル形アクチユエータ
などが常設されるが、図においては省略してあ
る。さて第１図に示した光ピツクアツプの光学系
では、ウオブリング用振動鏡６０が独自の空間を
占有すること、同振動鏡により光路が複雑化する
等の事情によつて光ピツクアツプの構造が複雑と
なり、小形化には限界がある。

この発明は以上の欠点を除去するためになされ
たもので、その特徴は振動鏡の如き、ウオブリン
グに専用の光学素子を設けることなしに、半導体
レーザの小形・軽量性という特徴を生かすべく、
小形かつ単純構造のカンチレバーの先端近傍に半
導体レーザを装着し、前記カンチレバーを励振す
る半導体レーザ加振装置を設け、集光レンズによ
つてデイスク上に集光された集光スポツトを一定
周波数にて振動させることにある。また他の特徴
は、前記カンチレバー、およびそのクランパの材
料として金属を採用し、前記金属の良好な熱伝導
性によつて前記半導体レーザの放熱を確実に行わ
しめ、前記半導体レーザの安定な発振を持続させ
ることにある。更に他の特徴は、前記金属製カン
チレバーの両面に電歪素子を張りつけ、これらを
帯域増幅器、移相器を含む電気信号増幅装置に接
続して前記金属製カンチレバーの自励発振を行わ
しめ、もつて一定振幅、一定周波数の安定な機械
的振動を半導体レーザに加えることにより、前記
デイスク上の集光スポツトを一定周波数、一定振
幅にて振動させることにある。以下図面について
説明する。

第２図はこの発明の実施例を示す図である。図
において、半導体レーザ１０は、補助のヒートシ
ンク１３０を介して、両面に電歪素子板１４０
ａ，１４０ｂを張りつけた金属製カンチレバー１
５０の先端近傍に、ろう付け等の手段により、前
記金属製カンチレバー１５０と熱的接触を保ちつ
つ装着されている。前記半導体レーザ１０より出
射されるレーザ光束２０は一般に直線偏光であ
り、コリメートレンズ４０によつてコリメートさ
れたレーザ光束は、前記レーザ光束を透過するよ
うに配置された偏光ビームスプリツタ３０を透過
した後、前記偏光ビームスプリツタ３０に固定さ
れた第１のλ／４波長板５０ａを透過し、更に集
光レンズ９０によつてデイスク１００上に集光さ
れる。デイスク１００により反射されたレーザ光
束は前記集光レンズ９０を通過した後、前記第１
のλ／４波長板５０ａを透過して、前述往路のレ
ーザ光束とは垂直方向に偏つた直線偏向となり、
偏光ビームスプリツタ３０により反射されて、前
記偏光ビームスプリツタ３０に固定された第２の
λ／４波長板５０ｂを通過し、第１の反射鏡１６
０ａで反射されて前記第２のλ／４波長板５０ｂ
を透過し、再び偏光方向が90゜変化し、前記偏光
ビームスプリツタ３０を透過する。以下レーザ光
束は同様にして、第３のλ／４波長板５０ｃを透
過した後、傾けて設けられた円筒鏡である第２の
反射鏡１６０ｂで反射され前記第３のλ／４波長
板５０ｃを透過し、前記偏光ビームスプリツタ３
０で反射され、前記コリメートレンズ４０を通過
して、前記半導体レーザ１０と近接して設けられ
た４分割光検出器１２０にて受光される。前記４
分割光検出器１２０で受光されるレーザ光束は、
前記円筒鏡である第２の反射鏡１６０ｂと前記コ
リメートレンズ４０とによつて非点光束となつて
いるため、先の第１図について説明したようにデ
イスク１００上で合焦の程度が検出される。一方
前記半導体レーザ１０には、前記金属製カンチレ
バー１５０、同カンチレバーのクランパ１７０お
よび電歪素子板１４０ａ，１４０ｂよりなる半導
体レーザ加振部と電気信号増幅装置１８０から構
成される半導体レーザ加振装置とによつて以下説
明するように一定周波数、一定振幅の微小な機械
的振動が与えられ、このためにデイスク１００に
集光されるレーザ光束は前記一定周波数にて振動
し、ウオブリングが行われる。半導体レーザ１０
が発生する熱は、前記補助のヒートシンク１３
０、前記金属性カンチレバー１５０、前記クラン
パ１７０、前記クランパに熱的接触を保ちつつ固
定された金属筒１９０、更に前記金属筒１９０に
外接する金属製枠体２００を順次伝いつつ放熱が
なされる。なお、図には示さなかつたが、半導体
レーザ１０のリード線、電歪素子板１４０ａ，１
４０ｂのリード線は、前記クランパに固定された
磁器製端子板２１０を中継して光ピツクアツプの
外部に引き出すことができる。

第３図は半導体レーザ加振部の斜視図である。
図において半導体レーザ１０は、補助ヒートシン
ク１３０を介して、直方体状金属製カンチレバー
１５０の先端近傍にろう付け等により装着されて
いる。前記金属製カンチレバー１５０は、同一金
属材料あるいは別途加工された金属よりなるクラ
ンパ１７０によつて一方が固定されている。前記
金属製カンチレバー１５０には、前記半導体レー
ザ１０とは異なる位置に、前記金属製カンチレバ
ー１５０の長さ方向２２０に電歪効果によつて伸
縮可能な、各々の両面に電極を備えた、１対の電
歪素子板１４０ａ，１４０ｂが各々張りつけられ
ている。但し図には前記電歪素子板１４０ｂは示
されていない。各電歪素子板１４０ａ，１４０ｂ
の、前記金属製カンチレバー１５０に接していな
い電極からは、リード線２３０ａ，２３０ｂが引
き出されており、電極電圧のとり出し、あるいは
電極への電圧印加が可能となるようになされてい
る。

第４図は半導体レーザ加振装置の動作説明図で
ある。金属製カンチレバー１５０に張り付けられ
た電歪素子板１４０ｂより引き出されたリード線
２３０ｂにより、前記電歪素子板１４０ｂの電極
電圧が電気信号増幅装置１８０に入力される。電
気信号増幅装置１８０は、帯域フイルタ２４０、
増幅器２５０および移相器２６０を含み、その出
力電圧をリード線２３０ａを介して、電歪素子板
１４０ａに印加する。増幅器２５０の利得、移相
器２４０による移相量は、前記金属製カンチレバ
ー１５０の先端が、自励発振によつて一定振幅で
安定に振れるように調整される。帯域フイルタ２
４０は、前記金属製カンチレバー１５０の１つの
固有振動数に合わせられており、当振動数にて自
励発振が行われるように設けられている。

以上で述べたように、半導体レーザ加振装置を
用いた本発明による光ピツクアツプによれば、半
導体レーザは小形かつ単純構造の金属製カンチレ
バーに熱的接触を保つよう装着され、前記金属製
カンチレバーはその両面に張り付けられた１対の
電歪素子板と、別途設けられた、帯域増幅器と移
相器を含む電気信号増幅装置とにより自励発振を
行つて前記半導体レーザを一定周波数、一定振幅
で加振するため、従来使用されていた振動鏡の如
きウオブリングに専用の光学素子を使用すること
なくウオブリングがなされるとともに、半導体レ
ーザの小形・軽量性という特長を損うことなしに
良好な放熱がなされ、安定したレーザ発振が維持
されるので、小形な光ピツクアツプが実現でき
る。

なお本発明に係る光ピツクアツプの説明におい
ては、光ピツクアツプに必要な、合焦、トラツキ
ング、あるいはジツタ補正のためのアクチユエー
タについて説明を省略した。これは、アクチユエ
ータがとくに本発明にとつて主要な要素でないた
めであるが、本発明によつて光ピツクアツプの小
形化が実現されるので、従来のものと異なり、ア
クチユエータを光ピツクアツプ内の光学系部品に
組込まず、光ピツクアツプ全体を動かすアクチユ
エータに本発明に係る光ピツクアツプを装着する
ことも可能となり、第２図における取付部２８０
は以上のことを考慮して設けてある。

更に本発明に第２図に示した光ピツクアツプの
みならず、トラツキング誤差信号にウオブリング
を採用した光ピツクであればどのようなものにも
適用でき、例えば第１図における半導体レーザ１
０の位置に半導体レーザ加振装置を設けるととも
に同図におけるウオブリング用振動鏡６０を除去
して光路を簡素化した光ピツクアツプも実現でき
ることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のHe−Neレーザを半導体レーザ
に置きかけて設計された光ピツクアツプの例を示
す図、第２図は本発明の実施例を示す図、第３図
は半導体レーザ加振部の斜視図、第４図は半導体
レーザ加振装置の動作説明図である。 図中１０は半導体レーザ、３０は偏光ビームス
プリツタ、５０はλ／４波長板、９０は集光レン
ズ、１００はデイスク、１２０は４分割光検出
器、１４０は電歪素子板、１５０は金属製カンチ
レバー、１６０は反射鏡、１７０はクランパ、１
８０は電気信号増幅装置、２４０は帯域フイル
タ、２５０は増幅器、２６０は移相器である。な
お、図中同一または相当部分には同一符号を付し
て示してある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転するデイスク状記録媒体のピツト列によ
   る反射光強度変調を利用して前記記録媒体の情報
   を読みとるべく、光源として半導体レーザを用い
   た光ピツクアツプにおいて、一端を固定するクラ
   ンパと共に同一金属材料より加工されて成るか、
   もしくは別金属部材にて別途加工されたクランパ
   に熱的接触を保ちつつ固定されてなる大略直方体
   状の金属製カンチレバーと、前記金属製カンチレ
   バー先端近傍にろう付け等の手段をもつて、熱的
   接触を保ちつつ装着された光源である半導体レー
   ザと、前記金属製カンチレバーの相対向する２面
   に、前記半導体レーザとは異なる位置に各々張り
   付けられ、かつ前記金属製カンチレバーの長さ方
   向に電歪効果によつて伸縮可能な、各々の両面に
   電極を設けた１対の電歪素子板と、前記１対の電
   歪素子板のうち第１の電歪素子板の、前記金属製
   カンチレバーに接していない側の電極に生ずる電
   圧を増幅する少くとも帯域通過フイルタ付増幅器
   と位相変化部を設けた電気信号増幅部とを有し、
   前記電気信号増幅部の出力を前記１対の電歪素子
   板のうち第２の電歪素子板の、前記金属製カンチ
   レバーに接していない側の電極に印加することに
   より前記金属製カンチレバーの自動発振を誘起
   し、この自励発振による前記金属製カンチレバー
   先端の振動を前記半導体レーザに伝達する半導体
   レーザ加振装置を備えたことを特徴とする光ピツ
   クアツプ。