JPH0689443A - 光ピックアップ装置とその位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レーザーダイオードとコリメータレンズの組み
立て調整を簡略化する。 【構成】本体１に開設された一定内径の通孔５に嵌合で
きるレーザーダイオード２と、通孔５に嵌合する外径を
有するコリメータレンズ６と、これらレーザーダイオー
ド２とコリメータレンズ６との間の通孔５に挿入され、
レーザーダイオード２から発せられる光の光軸方向に所
定の長さを有するスリーブ７とを備え、このスリーブ７
には光軸方向に対する位置調整用の係合凹部３０が形成
され、２と６の間の距離が係合凹部３０に対する偏芯ド
ライバー３２によって微調整される。通孔５の内径、レ
ーザーダイオード２およびコリメータレンズ６の外径お
よびスリーブ７の長さは何れも高精度に加工できるが、
コリメータレンズ６の厚みにはばらつきがある。このば
らつきが偏芯ドライバー３２によって微調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、レーザーダイオード
とコリメータレンズとの位置決め精度を向上させた光デ
ィスクドライブ用の光ピックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク記録装置は、周知のように光
ディスク媒体と光ディスクドライブとで構成され、光デ
ィスクドライブは光ディスク媒体を回転させながら、こ
の光ディスク媒体に直径約１μｍに集光させた微小レー
ザー光スポットを照射することにより、情報を記録した
り再生したりする。

【０００３】光ディスクドライブに用いられている光ピ
ックアップ装置は、光ディスク媒体上に安定して情報を
記録し、これを忠実に再生するための装置であり、その
従来例を図８に示す。

【０００４】従来の光ピックアップ装置は図８に示すよ
うに、発光手段であるレーザーダイオード（ＬＤ）２と
受光手段であるフォトダイオード（ＰＤ）３が本体１に
それぞれ固定され、レーザーダイオード２から発せられ
た光はコリメータレンズ６により集光された後に、ビー
ムスプリッタ１３を通過して光ディスク媒体（図示しな
い）にスポット光として照射される。

【０００５】光ディスク媒体で反射した光はビームスプ
リッタ１３で分光された後に、ウォラストンプリズム１
２、レンズ１１、マルチレンズ１０などの光学系を介し
てフォトダイオード３に入射する。

【０００６】このような光ピックアップ装置を用いた光
ディスク記録装置は記録密度が大きく大容量であり、ラ
ンダム・アクセスに優れ、またビット当りのコストが安
い。非接触記録再生であるため塵埃や表面の汚れにも強
く、記録媒体の着脱・差し替えが可能で、記録データの
長期保存ができるので、従来の磁気テープ記録再生装置
に代わってあらゆる分野で広く用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】とろこで、レーザーダ
イオード２から発せられた光を適切なスポット光として
集光させるためには、レーザーダイオード２とコリメー
タレンズ６との光軸および距離、すなわちＸ，Ｙ，Ｚ軸
に対して両者の位置関係を精度良く調整することが必要
となる。特に、光磁気記録装置では、レンズの開口数Ｎ
Ａが大きいので、レーザーダイオード２とコリメータレ
ンズ６との位置精度に僅かな誤差が生じてもレンズ収差
が大きくなってしまう。

【０００８】ところが、従来のレーザーダイオード２は
図９に示すように、本体１にネジ２０により取り付けら
れ、一方、コリメータレンズ６は図８のようにレンズホ
ルダ１８を介して本体１に取り付けられ、位置調節用ネ
ジ１９で固定されている。そして、レーザーダイオード
２とコリメータレンズ６とを組み付けた後に、レーザー
ダイオード２の固定ネジ２０を調節しながらレーザーダ
イオード２とコリメータレンズ６の光軸（Ｘ−Ｙ軸）８
を合わせ、さらに、レンズホルダ１８の位置調節用ネジ
１９を調節しながらレーザーダイオード２とコリメータ
レンズ６との距離（光軸８方向（Ｚ軸）の距離）を合わ
せるようにしていた。

【０００９】したがって、組み立て後の位置調節に時間
を要するだけでなく、調節後に位置ズレが生じるおそれ
があった。また、図９に示すように、本体１にはレーザ
ーダイオード２を固定するための固定ネジ２０の取り付
けスペースが必要となり、光ピックアップ装置の小型化
を図る上での隘路となっていた。しかもこの固定ネジ２
０により光ピックアップ装置の重量が増加するという問
題もあった。

【００１０】この発明はこのような従来の課題を解決し
たものであり、レーザーダイオードとコリメータレンズ
の本体への取り付け後の位置調節時間を短縮し、調節後
の信頼性を高めると共に、本体の小型化・軽量化を図れ
るようにしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明においては、本体に発光手段と受光手段とを
備え、発光手段からの光を光学系により集光して光記録
媒体に照射することにより光記録媒体へ光信号の情報を
記録したり、発光手段からの光の反射光を光学系により
受光手段に集光して記録媒体に記録された光信号の情報
を読み出して再生する光ピックアップ装置において、本
体に開設された一定内径の通孔と、この通孔に嵌合する
発光手段およびコリメータレンズと、これら発光手段と
コリメータレンズとの間の通孔に挿入され、発光手段か
ら発せられる光の光軸方向に所定の長さを有するスリー
ブとを備え、このスリーブには光軸方向に対する位置調
整手段が形成されたものである。

【００１２】また、コリメータレンズより出射した光が
平行光であるかどうかの確認手段としてウィッジミラー
が使用され、その反射光による干渉縞によって平行光を
確認するようにしたものである。

【００１３】

【作用】本体１に形成すべき通孔５の内径を始めとし
て、通孔５に嵌着されるレーザーダイオード２の外径Ｄ
１、コリメータレンズ６の外径Ｄ２、スリーブ７の外径
と長さＬをそれぞれ精度よく加工することは容易であ
る。従って、通孔５にレーザーダイオード２、コリメー
タレンズ６およびスリーブ７をそれぞれ図１のように挿
着して、Ｘ−Ｙ軸上の位置決めを無調整で行なうことは
比較的容易である。

【００１４】コリメータレンズ６の厚みＷを規定値にそ
ろえるように加工することは現段階では困難である。そ
こで、レーザーダイオード２の光軸８上におけるレーザ
ーダイオード２とコリメータレンズ６との距離を無調整
化するのは技術的に難しいから、スリーブ７に設けられ
た位置調整手段として機能する係合凹部３０によって光
軸８上の位置が本体１の外側より偏芯ドライバ３１を使
用して行なわれる。

【００１５】このとき、コリメータレンズ６のＸ−Ｙ軸
がずれないように図６のようなレンズ抑え部材３５が使
用される。レーザーダイオード２とコリメータレンズ６
の相対距離が設計値通りかどうかはコリメータレンズ６
より出射したレーザー光をウィッジミラー４０で受け、
その反射光が所定の干渉縞となっているかどうかを確認
すればよい。

【００１６】所定の干渉縞が得られたときにはコリメー
タレンズ６からはレーザー光が平行光となって出射して
いることになる。このように、スリーブ７に設けられた
位置調整手段である係合凹部３０によって光軸８方向の
位置調整を行なうことができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の一実施例を示す光ピックアップ
装置の構成図である。本実施例の光ピックアップ装置
は、発光手段であるレーザーダイオード２と受光手段で
あるフォトダイオード３が本体１にそれぞれ固定されて
いる。

【００１８】レーザーダイオード２から発せられた光
は、コリメータレンズ６により集光された後に、レンズ
スプリッタ１３を通過し、立ち上げミラー１４により光
路が変更されて対物レンズ１５により光ディスク媒体４
にスポット光として照射される。

【００１９】光ディスク媒体４で反射した光は、逆に、
対物レンズ１５を通過して立ち上げミラー１４により光
路が変更され、ビームスプリッタ１３で分光された後
に、ウォラストンプリズム１２、レンズ１１、マルチレ
ンズ１０などの光学系を介してフォトダイオード３に入
射する。

【００２０】図１において、１６はフォーカス用アクチ
ュエータ、１７はトラッキング用アクチュエータであ
り、これらは共にフォーカス方向、トラッキング方向に
微小移動させるときに使用される。

【００２１】本発明の発光手段、受光手段、コリメータ
レンズ、対物レンズなどの光学系は、図１に示す実施例
のみに限定されることなく、公知の手段および構成を採
用することが可能である。

【００２２】本実施例に係る本体１には、レーザーダイ
オード２およびコリメータレンズ６を保持すると共に、
これら両者２，６の間にスリーブ７が挿入される通孔５
が開設されており、機械加工などの高精度の加工によっ
て、内径がＤａ，Ｄｂとして形成される。

【００２３】通孔５の径小部にはレーザーダイオード２
が嵌着され、径大部にはコリメータレンズ６が嵌着され
る。コリメータレンズ６は図３のようにその外周部が把
持できるように構成されたものが使用される。規定の内
径（径小部側）Ｄａが、例えば５．６ｍｍに対して、 （５．６−０）ｍｍ〜（５．６＋０．００５）ｍｍ 程度の精度で通孔５が加工される。径大部側の内径Ｄｂ
もコリメータレンズ６の外径Ｄ２に合うように同様な精
度で加工される。

【００２４】本実施例に係るレーザーダイオード２は図
２に示すように、その外径Ｄ１を当該レーザーダイオー
ド２が通孔５と嵌合できるように、機械加工などにより
高精度に加工される。例えば、外径５．６ｍｍに対し
て、 （５．６−０．００５）ｍｍ〜（５．６＋０）ｍｍ に加工されている。

【００２５】レーザーダイオード２とコリメータレンズ
６との間を規制するスリーブ７は、図４のようにレーザ
ーダイオード２の光軸８の方向における長さＬが、機械
加工により高精度に加工される。従って、光軸８方向の
長さに対しては、数μｍオーダの精度でスリーブ７を加
工できる。スリーブ７の外径は、上述ほどの加工精度が
要求されるものではない。

【００２６】本実施例の光ピックアップ装置の組み立て
手順を次に簡単に説明する。

【００２７】まず、通孔５にレーザーダイオード２を嵌
め合わせる。この嵌め合いと機械加工の精度によってレ
ーザーダイオード２の当初予定した光軸８に対する組み
付け誤差は、１０μｍ以内となる。

【００２８】ついで、通孔５内にスリーブ７を挿入する
が、スリーブ７の外径は通孔５の内径Ｄより小さく形成
されているので、この組み付け作業は容易に達成され
る。スリーブ７を挿入する際は、その前に嵌合させたレ
ーザーダイオード２に当接するまで挿入しておく。

【００２９】最後に、コリメータレンズ６をスリーブ７
に当接するまで通孔５に嵌合させながら押し込む。スリ
ーブ７の両端がそれぞれレーザーダイオード２とコリメ
ータレンズ６とに当接しているので、レーザーダイオー
ド２とコリメータ６との距離は本来なら数μｍ以内の誤
差に抑え込めるはずである。

【００３０】しかし、上述したコリメータレンズ６にあ
っては、その外径Ｄ２を精度よく加工することはできる
ものの、その厚みＷ（最外周の把持部を含めた全体的な
厚みをいう）を高精度に加工することができない。その
ため、スリーブ７の長さＬを高精度に加工できたとして
も、コリメータレンズ６の厚みＷにバラツキがでるた
め、レーザーダイオード２とコリメータレンズ６との間
の距離を高い精度をもって規制できない。

【００３１】そこで、図１、図３に示すように、スリー
ブ７の外周には位置調整手段としての係合凹部３０が形
成されると共に、本体１には貫通孔３１が穿設され、必
要時ここを通して係合凹部３０に調整子３２を係合させ
て光軸８の方向におけるスリーブ７の挿着位置を微調整
できるように構成される。調整子３２としては偏芯ドラ
イバなどが使用される。

【００３２】偏芯ドライバ３２を使用するときはドライ
バの先端を係合凹部３０に係合させ、その状態に偏芯ド
ライバ３２を回転すれば、スリーブ７の挿着位置を微調
整できる。

【００３３】微調整を行なうため図６のようにコリメー
タレンズ６の外周端部にはドーナツ状の抑え部材３５が
当てがわれる。そして矢印ａ方向からコリメータレンズ
６を抑える。コリメータレンズ６の外部にはウィッジミ
ラー４０がある。

【００３４】位置調整時レーザーダイオード２は一定電
圧で励起される。コリメータレンズ６を出射したレーザ
ー光はウィッジミラー４０によって反射され、この反射
光を干渉縞計測装置において観察する。レーザーダイオ
ード２とコリメータレンズ６との対間距離が正規のとき
に得られる干渉縞と、それ以外のときの干渉縞とは一般
に相違するから、この干渉縞のでき方が正しい干渉縞と
なるようにスリーブ７を微小に進退させることによって
コリメータレンズ６の通孔５に対する嵌着位置が調整さ
れる。

【００３５】調整後はコリメータレンズ６を接着剤など
を用いて強固に固定する。レーザーダイオード２とコリ
メータレンズ６のＸ−Ｙ軸方向の調整は、上述したよう
にＤ１，Ｄ２，Ｄａ，Ｄｂが高精度に加工できるためほ
ぼ無調整である。よって、光軸８方向の調整だけで済
む。

【００３６】図４はスリーブ７の他の例で、係合凹部３
０はスリーブ周面全体に形成することもできる。

【００３７】図７はこの発明の他の例を示すもので、本
例では通孔５の内径を１つにした場合であって、この構
成の方が図１の実施例の場合よりも本体１の製造がより
簡単になる。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光ピ
ックアップ装置の本体に一定内径の通孔を開設し、この
通孔の一方の開口部から発光手段を嵌合し、通孔の他方
の開口部からコリメータを嵌合し、これら発光手段とコ
リメータとの間の通孔内に、当該発光手段とコリメータ
との光軸方向の距離を規制するスリーブを挿入するよう
にしたものである。

【００３９】機械加工などの高精度の加工技術によっ
て、通孔の内径と発光手段の外径およびコリメータレン
ズの外径を所望の精度で加工できるので、少なくともＸ
−Ｙ軸上における発光手段とコリメータレンズとの位置
関係を無調整化することができる。

【００４０】そして、ｚ軸方向に関してはスリーブ位置
調整手段によって微調整できるので、装置全体としての
調整の簡略化が図れるほかに、組み立て作業時間を短縮
し、調節後の信頼性を高められると共に、装置本体の小
型化、軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る光ピックアップ装置の一例を示
す要部の一部断面図である。

【図２】レーザーダイオードの外形寸法を示す図であ
る。

【図３】コリメータレンズの図である。

【図４】スリーブの図である。

【図５】スリーブの他の例を示す断面図である。

【図６】光軸位置調整方法の一例を示す図である。

【図７】この発明に係る光ピックアップ装置の他の例を
示す要部の一部断面図である。

【図８】従来の光ピックアップ装置の一部断面図であ
る。

【図９】図８のＢ方向からの側面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ レーザーダイオード（発光手段） ３ フォトダイオード（受光手段） ４ 光ディスク媒体（光記録媒体） ５ 通孔 ６ コリメータレンズ ７ スリーブ ８ 光軸（ｚ軸） ３０ 係合凹部 ３１ 貫通孔 ３２ 調整子（偏芯ドライバー）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体に発光手段と受光手段とを備え、前
   記発光手段からの光を光学系により集光して光記録媒体
   に照射することにより前記光記録媒体へ光信号の情報を
   記録したり、前記発光手段からの光の反射光を前記光学
   系により受光手段に集光して前記光記録媒体に記録され
   た光信号の情報を読み出して再生する光ピックアップ装
   置において、 前記本体に開設された一定内径の通孔と、この通孔に嵌
   合する外径となされた発光手段およびコリメータレンズ
   と、これら発光手段とコリメータレンズとの間の前記通
   孔に挿入され、前記発光手段から発せられる光の光軸方
   向に所定の長さを有するスリーブとを備え、 このスリーブには光軸方向に対する位置調整手段が形成
   されたことを特徴とする光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 上記位置調整手段は上記コリメータレン
   ズより出射した光を平行光とするための手段であって、
   上述本体外より調整できるようになされたことを特徴と
   する請求項１記載の光ピックアップ装置。
3. 【請求項３】 上記位置調整手段に対する調整素子とし
   て偏芯ドライバが使用されたことを特徴とする請求項２
   記載の光ピックアップ装置。
4. 【請求項４】 上記コリメータレンズより出射した光が
   平行光であるかどうかの確認手段としてウィッジミラー
   が使用され、 ウイッジミラーの反射光によって形成される干渉縞によ
   って平行光を確認するようにしたことを特徴とする光ピ
   ックアップ装置の位置決め方法。