JPH0362328A - 光学装置の焦点位置検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学式記録再生装置等の光学ヘッドを備えた
光学装置の組み立てにおいて、光学ヘッドから出射され
た光の焦点位置を検出する光学装置の焦点位置検出装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

光学式記録再生装置には、ディスクに光を照射する光学
ヘッドが備えられている。光学ヘッドには、通常、光ス
ポットをディスク上で合焦させるために、対物レンズを
光軸方向へ駆動するアクチュエータが設けられている。

このアクチュエータは、駆動範囲が限定されているので
、光ピツクアップとディスクとが正しい位置関係に配置
されないと、光スポットの合焦が得られなくなる。従っ
て、光学式情報記録再生装置の組み立てにおいては、光
ピツクアップとディスクとの位置関係を厳密に決定し、
アクチュエータの駆動範囲内で正確に光スポットの合焦
が得られるようにしなければならない。このため、従来
では、光ピツクアップに対しディスクの高さを決定する
方法が採られており、実際には、ディスクを回転駆動す
るスピンドルモータの高さを高精度に調整することによ
り行われていた。

第４図に示すように、スピンドルモータ１の高さ調整に
おいては、まず、スピンドルモータｌに回転駆動される
ターンテーブル２上にディスク３を固定しておく。次に
、レーザスキャニングマイクロメータ等の光学測定器７
を用いて、スキャナ７ａによりディスク３の下端面と、
光学ヘッド４のアクチュエータ５に保持された対物レン
ズ６の上端面との間に光を照射し、その間隔を非接触に
測定する。そして、この測定値と設計値との差を求めて
、この差をなくすようにスピンドルモータの高さを調整
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の技術において、実際には、対物レ
ンズ６の作動距離が設計値に対し誤差やばらつきを有し
ているので、ディスク３と対物レンズ６上端面との間隔
を測定すると、測定値に上記の誤差やばらつきが含まれ
ることになる。このため、従来の技術は、上記のように
測定の信頼性の点で問題が残り、実用的に満足しうるも
のではなかった。

また、光学測定器７として用いられるレーザスキャニン
グマイクロメータ等の装置は、光学的に測定した測定量
に電気的な処理を施して測定値を得るため、その処理装
置まで含めると大型、かつ高価となる。それゆえ、広い
設置スペースを必要とするなど、組み立ておよび調整に
おけるコスト高を招来していた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光学装置の焦点位置検出装置は、上記の課
題を解決するために、レーザ光源の出射光を集光させる
光学系から出射される光の光軸方向へ微動自在に設けら
れ、その光を反射し上記光学系を介してレーザ光源へ戻
す反射部材と、反射部材と一体に微動自在に設けられ、
反射部材の位置を検出する位置検出手段と、レーザ光源
の光出力を検出する光出力検出手段とを備えたことを特
徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、レーザ光源から出射された光は、
光学系により反射部材に集光されて光スポットを形成し
、反射部材により反射されてレーザ光源へ戻される。反
射部材上で光スポットが合焦していないときは、戻り光
が半導体レーザに入射しても、半導体レーザの光出力は
ほとんど変化しない。ところが、反射部材を上記光の光
軸方向へ微動させることにより、反射部材が光スポット
の合焦位置に近づくと、レーザ光源は、いわゆるスリー
ミラー効果のため戻り光により光出力が急峻に増大する
。そして、反射部材上で光スポットが合焦すると、上記
光出力が最大となる。従って、光出力検出手段により半
導体レーザの光出力を検出しながら反射部材の位置を調
整することにより、光学系の出射光の焦点位置を容易に
検出することができる。また、このときの反射部材の位
置を位置検出手段により検出すれば、光学部品の周辺に
配置される部材の位置決めを反射部材の位置に応じて正
確に行うことができる。

従って、光学系における対物レンズの作動距離が、設計
値に対し誤差やばらつきを有していても、その影響を受
けることなく光学系の出射光の焦点位置を正確に検出す
ることができる。また、上記焦点位置の検出には、光学
系の出射光を用いるため、従来のように大型の光学測定
器を用いる必要がなくなり、焦点位置検出装置を小型か
つ安価に構成することができる。

（実施例〕 本発明が光学式情報記録再生装置のスピンドルモータ位
置調整に適用された一実施例を第１図ないし第３図に基
づいて説明すれば、以下の通りである。なお、第４図に
示した前記従来例と同様の機能を有する部材には、同一
の符号を付記する。

第１図に示すように、スピンドルモータｌの上部には、
第２図に示すディスク３を載置し固定するターンテーブ
ル２が設けられている。ターンテーブル２の上端面には
、上下端面が平行で厚さが既知の基準器８が固定されて
いる。一方、光学系としての光学ヘッド４の上部には、
対物レンズ６をその光軸方向およびディスク３のトラッ
キング方向へ駆動するアクチュエータ５が設けられてい
る。

対物レンズ６の上方には、光学ヘッド４から出射される
光の光軸方向へ微動自在の位置調整装置９が設けられて
いる。この位置調整装置９は、下端面に反射部材となる
ミラー片１０が取り付けられており、ミラー片１０を上
記光軸方向へ微動させてその位置を調整するようになっ
ている。ξラー片１０は、対物レンズ６から出射された
光を反射して対物レンズ６へ戻すようになっている。

また、位置調整装置９には、接続部１１を介して位置検
出器１２が取り付けられており、この位置検出器１２は
、位置調整装置９と一体に微動自在となっている。位置
検出手段としての位置検出器１２は、下端部に検出部１
２ａが設けられており、基準器８の上端面からの検出部
１２ａの位置を非接触に検出することにより、ミラー片
１０下端面のターンテーブル２上端面からの高さを検出
するようになっている。このため、位置検出器１２の検
出値は、基準器８上端面からの検出部Ｉ２ａの位置検出
値に、基準器８の厚さと検出部１２ａのミラー片１０か
らの高さとの差から割り出されるターンテーブル２上端
面とξラー片１ｏ下端面との間の鉛直方向の距離が加算
されて出力されるようになっている。なお、位置検出器
１２には、上記のように非接触に位置検出を行う計器と
して、静電容量型微小変位計やレーザ変位計等が用いら
れる。

第２図に示すように、光学ヘッド４において、レーザ光
源としての半導体レーザ１３から出射された光は、コリ
メートレンズ１４により平行光束に変換され、整形プリ
ズム１５により円形光束に整形された後、偏光ビームス
プリッタ１６を通過し、４５°　ξクー１フにより対物
レンズ６に導かれるようになっている。対物レンズ６に
よりディスク３に集光され反射された光は、対物レンズ
６および４５″　ミラー１７を経て、偏光ビームスプリ
ンタ１６により異なる２つの偏光に分離されて一方が再
生信号検出用の光検出器１８に導かれ、他方が４５°プ
リズム１９に導かれるようになっている。そして、４５
°プリズム１９により偏向された光は、変形ウォラスト
ンプリズム２ｏにより３つの光束に分離され、スポット
レンズ２１およびシリンドリカルレンズ２２を介して、
フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号検
出用の６分割光検出器２３に集光されるようになってい
る。また、半導体レーザ１３の内部には、光出力検出手
段としてのモニタダイオード２４が設けられており、半
導体レーザ１３の光出力を検出するようになっている。

上記の構成において、スピンドルモータ１の高さ調整を
行うには、半導体レーザ１３から光を出射させ、この光
を対物レンズ６によりミラー片１０に集光させ光スポッ
トを形成させる。光スポットがミラー片１０上で合焦し
ていないとき、半導体レーザ１３に、対物レンズ６と半
導体レーザ１３との間の光学系を介して戻ってきた光が
入射すると、第３図に示すように、モニタダイオード２
４によって検出される半導体レーザ１３の光出力はほぼ
一定となっている。ここで、位置調整装置９を光学ヘッ
ド４から出射される光の光軸方向へ微動させることによ
り、ミラー片ｌｏ上の光スポットが合焦状態に近づくと
、第３図に示すように、モニタダイオード２４の光出力
が急峻に増大する。そして、第１図に示すように、ミラ
ー片１０上で光スポットが合焦すると、モニタダイオー
ド２４の光出力が最大となる。

従って、このときの位置検出器１２の検出値に応じた距
離だけスピンドルモータＩの位置を調整することにより
、スピンドルモータ１の位置決めを正確に行うことがで
きる。

なお、本発明は、光学ヘッド４以外の光学系を備えた光
学装置についても適応することができるのは勿論である
。

〔発明の効果〕

本発明に係る光学装置の焦点位置検出装置は、以上のよ
うに、レーザ光源の出射光を集光させる光学系から出射
される光の光軸方向へ微動自在に設けられ、その光を反
射し上記光学系を介してレーザ光源へ戻す反射部材と、
反射部材と一体に微動自在に設けられ、反射部材の位置
を検出する位置検出手段と、レーザ光源の光出力を検出
する光出力検出手段とを備えた構成である。

これにより、反射部材が光学系から出射された光の光軸
方向へ微動自在に設けられているので、反射部材を微動
させて、反射部材上で上記光により形成される光スポッ
トを合焦させることができる。また、半導体レーザの光
出力が戻り光を受光して最大となるとき、反射部材上で
光スポットが合焦するので、このときの反射部材の位置
を位置検出手段により検出することにより、光学系から
出射される光の焦点位置を正確に検出することができる
。

それゆえ、光学系における対物レンズの作動距離が、設
計値に対し誤差やばらつきを有していても、その影響を
受けることなく、焦点位置を正確に検出することができ
、例えば、光学式情報記録再生装置のスピンドルモータ
の高さ調整を高精度に行うことができる。また、焦点位
置の検出には、光学系の出射光を用いるため、従来のよ
うに光学測定器を用いる必要がなくなり、焦点位置検出
装置を小型かつ安価に構成することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は光学装置の焦点位置検出装置がスピンドルモー
タの高さ調整に用いられた場合の構成を示す説明図であ
る。 第２図は光学ヘッドの構成を示す説明図である。 第３図はミラー片の位置と光出力との関係を示すグラフ
である。 第４図は従来例を示すものであって、スピンドルモータ
の高さを測定する構成を示す説明図である。 ４は光学ヘッド（光学系）、９は位置調整装置、ＩＯは
ミラー片（反射部材）、１２は位置検出器（位置検出手
段）、１３は半導体レーザ（レーザ光源）、２４はモニ
タダイオード（光出力検出手段）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、レーザ光源の出射光を集光させる光学系から出射さ
   れる光の光軸方向へ微動自在に設けられ、その光を反射
   し上記光学系を介してレーザ光源へ戻す反射部材と、反
   射部材と一体に微動自在に設けられ、反射部材の位置を
   検出する位置検出手段と、レーザ光源の光出力を検出す
   る光出力検出手段とを備えたことを特徴とする光学装置
   の焦点位置検出装置。