JPH05323166A

JPH05323166A - 光路調整装置

Info

Publication number: JPH05323166A
Application number: JP4151492A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kimura; 斉木村; Toshio Nakagishi; 利夫仲岸; Masahiro Ono; 政博大野; Koichi Maruyama; 晃一丸山; Masato Noguchi; 正人野口
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1992-05-18
Filing date: 1992-05-18
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明の光路調整装置は、光源装置１を有
し、この光源装置１は、半導体レーザー２と、これを支
持固定する第１固定部材４と、コリメートレンズ３と、
これを支持固定する第２固定部材５とで構成されてい
る。第２固定部材５は、光学系支持部本体９の外壁９１
に対し、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ移動可能に取り
付けられている。また、第１固定部材４は、第２固定部
材５に対し、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ移動可能に
取り付けられている。第１固定部材４および第２固定部
材５の移動調整は、それらを固定しているボルト６を緩
めて行う。【効果】光源装置からの出射光束の光路調整を容易か
つ正確に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光ディスク装
置の記録および／または再生を行う光学系、特に、移動
光学系を有する光学系に設置される光路調整装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、光ディスクや光磁気
ディスク（これらを総称して光ディスクという）に対
し、光学ヘッドにより、レーザー光を照射して情報を書
き込み、あるいは、照射されたレーザー光の反射光の強
度を検出して記録された情報を読み取ることができる装
置である。

【０００３】また、このような光ディスク装置では、光
ディスクの信号記録面上に照射スポットの焦点を合わせ
たり、トラックの中心に照射スポットの位置を合わせた
りするため、前記記録信号の読み取りと同時に、フォー
カスエラー信号およびトラックエラー信号の検出を行っ
ている。

【０００４】このような光ディスク装置の光学系では、
例えば、レーザー光源から出射されたレーザー光束をコ
リメートレンズにより平行光束とし、アナモフィックプ
リズムにて光束の横断面形状を成形した後、ビームスプ
リッターにて分離し、分離された光束の一方をミラーお
よび対物レンズを介して光ディスクの所定トラック上に
収束させる。このとき、光ディスク上の照射スポットの
位置を所望のトラックにアクセスするために、照射スポ
ットの位置を光ディスクの半径方向に移動可能とする必
要があるが、光学系全体を移動する構成にすると、慣性
重量が大きくなり、アクセス速度（移動時間）が遅くな
るという欠点があるため、この問題点を解決するために
は、光学系全体を対物レンズおよびミラーで構成される
対物光学系（移動光学系）と、その他の光学部品で構成
される固定光学系とに分離し、この対物光学系のみを光
ディスクの半径方向に移動するいわゆる分離型光学系が
採用される。

【０００５】このような分離型光学系では、通常、対物
光学系をキャリッジに搭載し、これをガイドレールに沿
って直線的に移動するような構成とされているが、適正
な記録または再生を行うためには、この移動方向と固定
光学系からの出射光束の光軸とを平行とし、かつ対物レ
ンズの軸線とミラー反射後の光束の光軸とを一致させる
ように光学系を調整する必要がある。すなわち、対物光
学系の移動方向と固定光学系からの出射光束の光軸とが
平行でない場合には、対物光学系の移動に伴って、対物
レンズの軸線と光軸とのずれ量が変化するため、光ディ
スクへの照射光の反射光束の、光軸に対する光強度のア
ンバランスが変動する。

【０００６】また、対物光学系の移動方向と固定光学系
からの出射光束の光軸とが平行であっても、対物レンズ
の軸線とミラー反射後の光束の光軸とにずれが生じてい
ると、光ディスクへの照射光の反射光束に、光軸に対す
る光強度のアンバランスが発生する。

【０００７】このような光学系の調整方法としては、特
開平３−８６９２４号に、ガイドレールに対するレーザ
光束の光軸の平行度を調整する平行度調整手段と、対物
レンズの軸線に対するレーザ光束の光軸の偏位量を調整
する偏位量調整手段とを、各々の調整手段が相互に影響
しあわないような構成で設けた光軸調整機構が開示され
ている。

【０００８】この光軸調整機構では、レーザ光束の光軸
の平行度と偏位量とをそれぞれ独立して調整することが
できるが、光源装置、アナモフィックプリズムおよびミ
ラーをそれぞれ所定の方向に移動または回転して調整す
るため、調整作業が複雑であり、調整に手間と時間がか
かるという問題がある。また、光源装置、アナモフィッ
クプリズムおよびミラーを移動または回転可能に取り付
ける必要があり、このような取り付け機構のために各光
学部品の構造が複雑となり、部品点数も増大する。そし
て、構造の複雑化や部品点数の増大は、信頼性の低下に
つながる。

【０００９】また、このような光学系の調整は、初期設
定の際に行われる他、例えば、温度、湿度のような環境
条件の変化や、振動により後発的に光軸にずれが生じた
場合にも、同様にして再度行う必要があるが、上記光軸
調整機構では、このような再調整の作業を容易に行うこ
とができない。なお、上述したような問題は、光ディス
ク装置の光学系に限らず、一般に、光軸の傾きおよび偏
位を調整する必要のある他の光学系においても生じてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡易
な構造で光束の傾きおよび偏位の調整を容易かつ正確に
行うことができる光路調整装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（３）の本発明により達成される。

【００１２】（１）レーザー光源と、該レーザー光源
から出射された光束を平行光束にするコリメートレンズ
とを、該コリメートレンズの軸線に垂直な平面内で少な
くとも２方向にそれぞれ相対的に移動可能に設置してな
る光源装置を有し、該光源装置を光学系支持部本体に対
し、前記平面内の少なくとも２方向にそれぞれ移動可能
に設置してなる光路調整装置であって、前記レーザー光
源と前記コリメートレンズとをそれぞれ相対的に移動し
て、前記光源装置から出射された平行光束の傾きを調整
し、前記光学系支持部本体に対し、前記光源装置を移動
して、前記光源装置から出射された平行光束の偏位を調
整することを特徴とする光路調整装置。

【００１３】（２）前記平行光束の傾きおよび偏位の
調整を前記光学系支持部本体の外部から行うことができ
る上記（１）に記載の光路調整装置。

【００１４】（３）前記光路調整装置は、前記光源装
置から出射された平行光束を、ミラーおよび対物レンズ
で構成される移動光学系を介して光ディスクに照射する
光ディスク装置の光学系に設置されるものであり、前記
光源装置から出射された平行光束が前記移動光学系の移
動方向と平行になるようにその傾きを調整し、前記平行
光束の光軸が前記対物レンズの軸線に一致するようにそ
の偏位を調整する上記（１）または（２）に記載の光路
調整装置。

【００１５】

【発明の構成】以下、本発明の光路調整装置を光磁気デ
ィスク装置の信号検出系に適用した場合について、添付
図面に基づき詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の光路調整装置を備える光
磁気ディスク装置の信号検出系（光学系）の構成例を示
す斜視図である。同図に示すように、光磁気ディスク装
置の信号検出系２５は、光源である半導体レーザー２
と、コリメートレンズ３とを備える光源装置１を有し、
この光源装置１は、光学系支持部本体９に対し後に詳述
するように移動可能に設置されている。

【００１７】光源装置１の図１中出射光光軸方向には、
２つのアナモフィックプリズム１０および１１が設置さ
れている。このうち、アナモフィックプリズム１１に
は、直角プリズム１２が接合され、その接合面はハーフ
ミラー面（透過率は任意に設定可）１２ａとされてい
る。

【００１８】半導体レーザー２から出射された発散光束
は、コリメートレンズ３により平行光束とされ、さらに
２つのアナモフィックプリズム１０および１１により横
断面が円形となるように整形され、光強度分布が均一と
なる。

【００１９】プリズム１２のさらに図１中出射光光軸方
向後方には、２本の平行なガイドレール１３に沿って光
磁気ディスクの半径方向に移動するキャリッジ１４が設
置されている。このキャリッジ１４には、移動光学系と
してミラー１５および対物レンズ１６が搭載されてい
る。なお、対物レンズ１６は、図示しないアクチュエー
タ上に設置されており、フォーカスエラー信号およびト
ラックエラー信号に基づいてこのアクチュエータが作動
し、対物レンズ１６がその軸線方向および光磁気ディス
クの半径方向に移動して、フォーカシングおよびトラッ
キングを行う。

【００２０】なお、キャリッジ１４の移動は、キャリッ
ジ１４の両側部に設けられたコイル１４１、１４２への
通電により行われる。

【００２１】ハーフミラー面１２ａを透過した光束は、
ミラー１５により反射されてほぼ直角に方向を変え、さ
らに対物レンズ１６により光磁気ディスク４０の磁性薄
膜（信号記録面）上に収束され、スポット状に照射され
る。記録または再生するトラックを例えば１０００トラ
ック分移動する場合には、キャリッジ１４を移動すると
ともに、必要に応じ前記アクチュエータを作動して、照
射スポットの位置を目的のトラック上に移動する。

【００２２】光磁気ディスク４０の磁性薄膜に照射され
た光（照射スポット）の反射光の光束は、対物レンズ１
６およびミラー１５を順次経た後、ハーフミラー面１２
ａにより今度は反射されて直角方向に屈曲し、さらに１
／２波長板１７を通過し、このとき偏光方向が４５°回
転され、集光レンズ１８により収束光とされて、偏光ビ
ームスプリッター１９に入射する。この偏光ビームスプ
リッター１９に入射した光束は、その偏光分離面を通過
する際にＳ偏光成分とＰ偏光成分とに分離され、これら
の成分は、２つの受光素子２０および２１にそれぞれ受
光される。

【００２３】光磁気ディスク４０の磁性薄膜に照射され
たレーザー光の反射光は、その偏光方向がレーザー光の
照射スポットの位置における磁性薄膜の磁化方向に対応
して磁気カー効果によりわずかに回転するため、これを
４５°回転させ、偏光ビームスプリッタ１９によりＳ偏
光成分とＰ偏光成分とに分離し、これらの強度をそれぞ
れ別個の受光素子２０および２１により検出し、さらに
その差を演算して求めることにより、精度の良い記録信
号の読み取りが可能となる。

【００２４】また、受光素子２０および２１は、複数の
受光領域に分割されており、各受光領域からの信号を所
定に組み合せて演算して検出することにより、フォーカ
スエラー信号（スポットサイズ法）と、トラックエラー
信号（プッシュプル法）を得ている。図示されていない
が、光学系支持部本体９の上部には、必要に応じ、例え
ば遮光や防塵の目的で、カバー部材が装着される。

【００２５】なお、集光系の構成は、図１のような構成
に限らず、任意の構成が可能であり、例えば、記録信号
と、フォーカスエラー信号、トラツクエラー信号は分離
されていてもよいし、また、エラー検出方法も非点収差
法等いかなる方法を採用してもよい。

【００２６】以上のような構成の信号検出系２５では、
直角プリズム１２から移動光学系へ向けて出射された平
行光束３１がキャリッジ１４の移動方向と平行となるよ
うに、かつ対物レンズ１６の軸線と、ミラー１５の反射
後の光束の光軸とを一致させるように調整する必要があ
る。

【００２７】次に、本発明の光路調整装置の構成例を、
図１ないし図５に基づいてさらに詳細に説明する。図２
ないし図５には、それぞれ、本発明の光路調整装置の構
成例が示されている。光源装置１は、半導体レーザー２
を支持固定する第１固定部材４と、コリメートレンズ３
を支持固定する第２固定部材５とを有している。第２固
定部材５は、平板状の基部５１と円筒状の胴部５２とを
有し、胴部５２内にコリメートレンズ３が固定的に設置
されている。

【００２８】この第２固定部材５は、基部５１におい
て、光学系支持部本体９の外壁９１に取り付けられてい
る。この場合、第２固定部材５は、外壁９１に対し、コ
リメートレンズ３の軸線３０と直交するＸ方向および該
Ｘ方向と前記軸線３０とにそれぞれ直交するＹ方向に、
それぞれ移動可能に取り付けられている。なお、Ｘ方向
とＹ方向とは、必ずしも直交していなくてもよい。

【００２９】また、第１固定部材４は、板状をなしてお
り、前記第２固定部材５の基部５１に取り付けられてい
る。この場合、第１固定部材４は、第２固定部材５の基
部５１に対し、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ移動可能
に取り付けられている。なお、第２固定部材５の外壁９
１に対する移動可能な方向と、第１固定部材５に対する
移動可能方向とは、異なっていてもよい。

【００３０】このような取り付け構造の一例を図６に示
す。同図に示すように、光学系支持部本体９の外壁９１
には、ボルト６の雄ねじ６２と螺合する雌ねじ９３が形
成された孔９２が形成されている。また、第２固定部材
５の基部５１には、ボルト６の軸部６１が、所定の隙間
をもって遊嵌状態で挿通される開口５３が形成されてい
る。開口５３の形状は、図示の構成では円形であるが、
その他の形状であってもよい。

【００３１】ボルト６の頭部６３と第２固定部材５の基
部５１との間には、平板リング状のワッシャー８が介挿
されている。このワッシャー８の外径は、開口５３の直
径より十分大きな値とされる。

【００３２】ボルト６の軸部６１は開口５３を通り、そ
の先端に形成された雄ねじ６２が、前記孔９２の雌ねじ
９３に螺入しており、ボルト６を締め付けることによ
り、第２固定部材５が外壁９１に固定される。

【００３３】第２固定部材５を外壁９１に対しＸ方向お
よび／またはＹ方向に移動し、光路を調整する場合に
は、ボルト６を緩めて第２固定部材５をずらし、再びボ
ルト６を締め付けることにより行う。従って、第２固定
部材５の最大移動範囲は、開口５３の直径と軸部６１の
直径との差に等しい距離となる。第１固定部材４の第２
固定部材５の基部５１への取り付け構造も、図６と同様
の構造とすることができる。

【００３４】このような調整機構によれば、調整を行う
部分が１箇所に集約されているため調整が容易であり、
特に、第１固定部材４および第２固定部材５の移動調整
を、光学系支持部本体９の外部、すなわち外壁９１の外
側（特に正面）から行うことができるので、調整が極め
て容易である。この場合、調整の際に、前述した光学系
支持部本体９の上部に装着されるカバーを取り外したり
する操作は必要なく、また、光学系支持部本体９の底面
側から調整を行うために、光学系支持部本体９の底面に
調整器具の挿入するための孔等を設ける必要もない。

【００３５】なお、図示の構成では、第１固定部材４お
よび第２固定部材５を、ぞれぞれ、それらの対角線の位
置で２つのボルト６により固定しているが、ボルト６の
数や配置は、これらに限定されない。また、本発明で
は、光源装置１および半導体レーザー２をＸ方向および
Ｙ方向に移動可能に設置する構造は、図１および図６に
示すようなものに限定されない。

【００３６】以下、本発明の光路調整装置による光路調
整方法について説明する。図２に示すように、キャリッ
ジ１４の移動方向３５と、直角プリズム１２から移動光
学系に向けて出射された平行光束３１とが平行（正確に
は、Ｘ方向への投影図において平行）でない場合、図３
に示すように、第２固定部材５に対し第１固定部材４を
Ｙ方向（図３中下方）に移動して平行光束３１の傾きを
調整し、平行光束３１をキャリッジ１４の移動方向３５
と平行とする。

【００３７】このように、平行光束３１とキャリッジ１
４の移動方向３５とが平行となれば、キャリッジ１４の
移動に伴い、図４中に示す平行光束３１の光の強度分布
３３のピークの軌跡（以下、ピークの軸３２という）が
変動することはないが、図４に示すように、対物レンズ
１６の軸線３４とピークの軸３２とがずれているので、
光磁気ディスク４０に照射した光の反射光束の光強度が
光軸に対してアンバランスを持つという不都合が生じ
る。

【００３８】従って、図５に示すように、光学系支持部
本体９に対し、第２固定部材５をＹ方向（図５中上方）
に移動して平行光束３１の偏位を調整し、ピークの軸３
２が対物レンズ１６の軸線３４と一致（正確には、Ｘ方
向への投影図において一致）するようにする。これによ
り、Ｙ方向の調整が完了する。

【００３９】次に、上記Ｙ方向の調整と同様に、第１固
定部材４をＸ方向に移動して、平行光束３１とキャリッ
ジ１４の移動方向３５とがＹ方向への投影図において平
行となるように調整し、さらに、第２固定部材５をＸ方
向に移動して、ピークの軸３２が対物レンズ１６の軸線
３４とＹ方向への投影図において一致するようにする。

【００４０】以上の操作により、対物レンズ１６の軸線
３４とピークの軸３２が一致し、かつキャリッジ１４の
移動に伴って対物レンズ１６の軸線３４とピークの軸３
２とがずれを生じないように調整される。

【００４１】なお、本発明では、上記と異なり、まず第
１固定部材４をＸ方向およびＹ方向に移動して、平行光
束３１がキャリッジ１４の移動方向３５と平行となるよ
うに調整し、次いで第２固定部材５をＸ方向およびＹ方
向に移動して、ピークの軸３２が対物レンズ１６の軸線
３４と一致するようにしてもよい。

【００４２】上記第１固定部材４および第２固定部材５
のＸ方向、Ｙ方向移動量の調整は、ある程度の高い精度
が要求されているので、例えばＸＹステージのような治
具（図示せず）を用いて行うのが好ましい。

【００４３】なお、以上のように平行光束３１とキャリ
ッジ移動方向３５との平行調整を、第２固定部材５に対
する第１固定部材４のＸ、Ｙ方向への移動により行なっ
た場合、半導体レーザー２の発光点がコリメートレンズ
３の軸線３０上から外れることが考えられるが、通常こ
のような調整では、傾き調整量は±１°程度であり、こ
の程度の調整では、半導体レーザー２の発光点のコリメ
ートレンズ３の軸線３０からのずれ量はコリメートレン
ズ３の性能が保障されるイメージサークル内であり、光
源装置１から出射する光束の波面劣化は少なく、実用上
問題はない。

【００４４】以上のような光路調整は、通常、信号検出
系２５におけるレーザー光光路の初期設定の際に行われ
るが、例えば、温度、湿度のような環境条件の変化や、
振動により後発的に平行光束３１の光路またはキャリッ
ジ１４の移動方向３５にずれが生じた場合にも、同様の
調整を行って正常な状態に回復することができる。

【００４５】以上、本発明の光路調整装置を、図示の光
磁気ディスク装置に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、１回
のみ記録できるライトワンス型の光ディスク装置や、再
生専用のＣＤ、ＬＤ等の光ディスク装置の信号検出系に
適用することもでき、また、移動光学系を有しないもの
に対しても適用することができる。さらには、これら以
外の各種光学機器、光学測定機器等において、光束の傾
きおよび偏位を調整する場合にすべて適用することがで
きる。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の光路調整装
置によれば、光路の調整を容易かつ正確に行うことがで
き、しかも、後発的に光路のずれが生じた場合等にも、
このような調整を行って正常な状態に回復することが容
易に可能である。

【００４７】また、本発明の光路調整装置は、構成が簡
易であり、部品点数の減少、装置の小型化に寄与する。
さらに、構成の簡素化や調整箇所の減少によって、後発
的に光軸にずれを発生させる要因となる箇所が少なくな
り、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光路調整装置を光磁気ディスク装置の
信号検出系に適用した場合の構成例を示す斜視図であ
る。

【図２】図１中のＡ−Ａ線での断面図（光路調整前）で
ある。

【図３】図１中のＡ−Ａ線での断面図（光路調整中）で
ある。

【図４】図１中のＡ−Ａ線での断面図（光路調整中）で
ある。

【図５】図１中のＡ−Ａ線での断面図（光路調整後）で
ある。

【図６】図１中のＢ−Ｂ線での断面図である。

【符号の説明】

１光源装置２半導体レーザー３コリメートレンズ４第１固定部材５第２固定部材５１基部５２胴部５３開口６ボルト６１軸部６２雄ねじ６３頭部８ワッシャー９光学系支持部本体９１外壁９２孔９３雌ねじ１０、１１アナモフィックプリズム１２直角プリズム１２ａハーフミラー面１３ガイドレール１４キャリッジ１４１、１４２コイル１５ミラー１６対物レンズ１７１／２波長板１８集光レンズ１９偏光ビームスプリッター２０、２１受光素子２５光磁気ディスク装置の信号検出系３０コリメートレンズの軸線３１平行光束３２ピークの軸３３強度分布３４対物レンズの軸線３５キャリッジ移動方向４０光磁気ディスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山晃一東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者野口正人東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光源と、該レーザー光源から出
射された光束を平行光束にするコリメートレンズとを、
該コリメートレンズの軸線に垂直な平面内で少なくとも
２方向にそれぞれ相対的に移動可能に設置してなる光源
装置を有し、該光源装置を光学系支持部本体に対し、前記平面内の少
なくとも２方向にそれぞれ移動可能に設置してなる光路
調整装置であって、前記レーザー光源と前記コリメートレンズとをそれぞれ
相対的に移動して、前記光源装置から出射された平行光
束の傾きを調整し、前記光学系支持部本体に対し、前記光源装置を移動し
て、前記光源装置から出射された平行光束の偏位を調整
することを特徴とする光路調整装置。
【請求項２】前記平行光束の傾きおよび偏位の調整を
前記光学系支持部本体の外部から行うことができる請求
項１に記載の光路調整装置。
【請求項３】前記光路調整装置は、前記光源装置から
出射された平行光束を、ミラーおよび対物レンズで構成
される移動光学系を介して光ディスクに照射する光ディ
スク装置の光学系に設置されるものであり、前記光源装置から出射された平行光束が前記移動光学系
の移動方向と平行になるようにその傾きを調整し、前記
平行光束の光軸が前記対物レンズの軸線に一致するよう
にその偏位を調整する請求項１または２に記載の光路調
整装置。