JPS62189632A - 光ピツクアツプ装置 - Google Patents
光ピツクアツプ装置Info
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- JPS62189632A JPS62189632A JP61031640A JP3164086A JPS62189632A JP S62189632 A JPS62189632 A JP S62189632A JP 61031640 A JP61031640 A JP 61031640A JP 3164086 A JP3164086 A JP 3164086A JP S62189632 A JPS62189632 A JP S62189632A
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- Japan
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- semiconductor laser
- lens
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
捉橢た乱
本完明は情報記録担体に記録さ九た記録ピッ（−により
情報を光学的に記録する光学的情：Ｕ記録再生装置に関
し、さらに詳細には光ピツクアンプ装置に関する。
情報を光学的に記録する光学的情：Ｕ記録再生装置に関
し、さらに詳細には光ピツクアンプ装置に関する。
菜速韮庸
光ピックアップ装置においては一般にフォーカス及びト
ラック誤差信号の検出が行なわ九でいる。
ラック誤差信号の検出が行なわ九でいる。
第３図にその一例を示す。半導体レーザ１から出射した
レーザ光はカップリングレンズ２により平行光となり偏
光ビーｔ１スプリッタ３と１／４波長板４及び対物レン
ズ５を介して情報記録担体６に北光されろ。前記情報記
録担体６からの反射光は対物レンズ５を通過しｌ／４波
長板４により偏光面を変えられ偏光ビームスプリッタ３
により入射光と分離される。分前された反射光は集光レ
ンズフォーカシングディテクタ９は集光レンズ７の焦点
近傍に設置され分割ｇＬ１で分割された２個のＰＩＮフ
ォトダイオード等で構成され両者の差信号を検出しフォ
ーカス誤差信号を得る。
レーザ光はカップリングレンズ２により平行光となり偏
光ビーｔ１スプリッタ３と１／４波長板４及び対物レン
ズ５を介して情報記録担体６に北光されろ。前記情報記
録担体６からの反射光は対物レンズ５を通過しｌ／４波
長板４により偏光面を変えられ偏光ビームスプリッタ３
により入射光と分離される。分前された反射光は集光レ
ンズフォーカシングディテクタ９は集光レンズ７の焦点
近傍に設置され分割ｇＬ１で分割された２個のＰＩＮフ
ォトダイオード等で構成され両者の差信号を検出しフォ
ーカス誤差信号を得る。
ここでフォーカス誤差信号検出法について述べる。
第４図はフォーカス誤差信号検出法の原理を示すもので
あり、トラッキングディテクタ８の稜線Ｓがナイフェツ
ジ効果を有し、同図（ａ）の様に対物レンズ５と情報記
録担体６の関係が合焦時はフォーカシングディテクタ９
のＡ、Ｂの出力が集光レンズ７の焦点位置で等しくなる
様に調整されており、集光点Ｐがフォーカシングディテ
クタ９の前方にある場合には、画素子Ａ、Ｂのそれぞれ
の出力Ｐａ、ＰｂはＰ ａ ＜ Ｐ ｂとなる。逆に集
光点Ｐがフォーカスディテクタ９の後方にある場合は、
断し対物レンズ５と情報記録担体６の間隔を一定に保つ
フォーカスサーボを行なう。
あり、トラッキングディテクタ８の稜線Ｓがナイフェツ
ジ効果を有し、同図（ａ）の様に対物レンズ５と情報記
録担体６の関係が合焦時はフォーカシングディテクタ９
のＡ、Ｂの出力が集光レンズ７の焦点位置で等しくなる
様に調整されており、集光点Ｐがフォーカシングディテ
クタ９の前方にある場合には、画素子Ａ、Ｂのそれぞれ
の出力Ｐａ、ＰｂはＰ ａ ＜ Ｐ ｂとなる。逆に集
光点Ｐがフォーカスディテクタ９の後方にある場合は、
断し対物レンズ５と情報記録担体６の間隔を一定に保つ
フォーカスサーボを行なう。
しかしながら、上記の光ピックアップ装置においては第
５図（、）に示す様に、半導体レーザ１の発光点０はカ
ップリングレンズ２の焦点位置に設置され、半導体レー
ザ１からの発散光をカップリングレンズ２で平行光に変
換するが、同図（ｂ）に示す様に、１Ｍ境温度変化によ
る半導体レーザ１とカップリングレンズ２を支持する支
持部材１゜の熱膨張等によって、半導体レーザ１の発光
点○がカップリングレンズ２の焦点位置からずれ、カッ
プリングレンズ２を通過した光は平行光とはならない。
５図（、）に示す様に、半導体レーザ１の発光点０はカ
ップリングレンズ２の焦点位置に設置され、半導体レー
ザ１からの発散光をカップリングレンズ２で平行光に変
換するが、同図（ｂ）に示す様に、１Ｍ境温度変化によ
る半導体レーザ１とカップリングレンズ２を支持する支
持部材１゜の熱膨張等によって、半導体レーザ１の発光
点○がカップリングレンズ２の焦点位置からずれ、カッ
プリングレンズ２を通過した光は平行光とはならない。
これにより、各光学素子を通過しフォーカシングディテ
クタに到達した光は、焦点位置がずれ、フォーカス誤差
信号に誤差を生じるという問題がある。
クタに到達した光は、焦点位置がずれ、フォーカス誤差
信号に誤差を生じるという問題がある。
１旗
本発明の目的は、上記問題点を解消したもので、環境温
度の変ｆヒに伴う半導体レーザの発光点と対物レンズと
の距離の変化が生じても、半導体レー以下本発明につい
て具体的に説明する。
度の変ｆヒに伴う半導体レーザの発光点と対物レンズと
の距離の変化が生じても、半導体レー以下本発明につい
て具体的に説明する。
第５図において（ａ）図は環境温度Ｔの時の半導体レー
ザ１とカップリングレンズ２及び保持部材１０どの位置
関係を示すものであり、半導体レーザ１の発光点０とカ
ップリングレンズ２の主点Ｈとの距Ｍ Ｉ−はカップリ
ングレンズ２の焦点距離と等しくなっている。又同図（
ｂ）は環境温度がＴ＋ΔＴになった時の半導体レーザ１
とカップリングレンズ２及び保持部材１０との位置関係
を示すもので、半導体レーザ１の発光点○とカップリン
グレンズ２の主点Ｈとの距ｒａＬは、保持部材１０の熱
膨張によってＬ＋ΔＬとなる。この関係を第である。さ
らに同図（ｃ）の様に半導体レーザの波長によってカッ
プリングレンズの焦点距離も変化する。ここで、この直
線の傾きはカップリングレンズにおけるレンズの材質の
組み合わせ、すなわちレンズ設計の違いによって異なる
。
ザ１とカップリングレンズ２及び保持部材１０どの位置
関係を示すものであり、半導体レーザ１の発光点０とカ
ップリングレンズ２の主点Ｈとの距Ｍ Ｉ−はカップリ
ングレンズ２の焦点距離と等しくなっている。又同図（
ｂ）は環境温度がＴ＋ΔＴになった時の半導体レーザ１
とカップリングレンズ２及び保持部材１０との位置関係
を示すもので、半導体レーザ１の発光点○とカップリン
グレンズ２の主点Ｈとの距ｒａＬは、保持部材１０の熱
膨張によってＬ＋ΔＬとなる。この関係を第である。さ
らに同図（ｃ）の様に半導体レーザの波長によってカッ
プリングレンズの焦点距離も変化する。ここで、この直
線の傾きはカップリングレンズにおけるレンズの材質の
組み合わせ、すなわちレンズ設計の違いによって異なる
。
第１図（ｂ）及び（ｃ）図より、環境温度とカップリン
グレンズの焦点距離の関係が求まり、同図（ｄ）の様に
示される。
グレンズの焦点距離の関係が求まり、同図（ｄ）の様に
示される。
以上より、環境温度の変化によってカップリングレンズ
２の焦点距離が変化し、又半導体レーザ１の発光点０と
カップリングレンズ２の主点Ｈとの距離も変化する。こ
こで前記環境温度の変化による半導体レーザ１の発光点
０とカップリングレンズ２の主点Ｈとの距離の変化量と
、カップリングレンズ２の焦点距離の変化量とを一致さ
せると、すなわち第１図（ａ）の直線と同図（ｄ）を近
似した直線を一致させる様にカップリングレンズ２のレ
ンズ設計を行なうと、環境温度の変化が発生しても１、
カップリングレンズ２の焦点距離と、半導体レーザ１の
発光点０とカップリングレンズ２過すると平行光となり
、正常なフォーカス誤差信号を検出することができる。
２の焦点距離が変化し、又半導体レーザ１の発光点０と
カップリングレンズ２の主点Ｈとの距離も変化する。こ
こで前記環境温度の変化による半導体レーザ１の発光点
０とカップリングレンズ２の主点Ｈとの距離の変化量と
、カップリングレンズ２の焦点距離の変化量とを一致さ
せると、すなわち第１図（ａ）の直線と同図（ｄ）を近
似した直線を一致させる様にカップリングレンズ２のレ
ンズ設計を行なうと、環境温度の変化が発生しても１、
カップリングレンズ２の焦点距離と、半導体レーザ１の
発光点０とカップリングレンズ２過すると平行光となり
、正常なフォーカス誤差信号を検出することができる。
環境温度がＴの時のカップリングレンズ２の焦点距離を
ｆｃ、対物レンズ５の焦点距離をｆｏ、半導体レーザ１
の発光点Ｏとカップリングレンズ２の主点Ｈとの距離を
Ｌとし、環境温度がＴ＋ΔＴの時のカップリングレンズ
２の焦点距離をＬ＋ΔＬとする。又、半導体レーザ１と
カップリングレンズ２を支持する支持部材１０の線熱膨
張率をβ、フォーカスエラーをＦとする。
ｆｃ、対物レンズ５の焦点距離をｆｏ、半導体レーザ１
の発光点Ｏとカップリングレンズ２の主点Ｈとの距離を
Ｌとし、環境温度がＴ＋ΔＴの時のカップリングレンズ
２の焦点距離をＬ＋ΔＬとする。又、半導体レーザ１と
カップリングレンズ２を支持する支持部材１０の線熱膨
張率をβ、フォーカスエラーをＦとする。
支持部材１０の線熱膨張率βは
β＝１／Ｌ・ （ΔＬ／ΔＴ）
で表わされる。したがって、環境温度変化ヒによる半導
体レーザＩの発光点Ｏとカップリングレンズプリングレ
ンズ２の焦点距離の変化量Δｆｃが上貫己ΔＬに等しく
なればよいが、このΔｆｃにはある程度の誤差が許され
る為、この誤差を±へＣとすると、焦点比はの変化量Δ
ｆｃは Δｆｃ＝β・Ｌ・ΔＴ±ΔＣ したがって、 ±ΔＣ＝Δｆｃ−β・Ｌ・ΔＴ となる。ここでフォーカスエラーＦは、Ｆ＝１／２ ・
（ｆｃ／ｆｏ）” ・ΔＣで表わされる６一般に環
境温度の変化によるフォーカスエラーＦは、±２．ＯＸ
１０−３ｍｍまで許容可能であるので。
体レーザＩの発光点Ｏとカップリングレンズプリングレ
ンズ２の焦点距離の変化量Δｆｃが上貫己ΔＬに等しく
なればよいが、このΔｆｃにはある程度の誤差が許され
る為、この誤差を±へＣとすると、焦点比はの変化量Δ
ｆｃは Δｆｃ＝β・Ｌ・ΔＴ±ΔＣ したがって、 ±ΔＣ＝Δｆｃ−β・Ｌ・ΔＴ となる。ここでフォーカスエラーＦは、Ｆ＝１／２ ・
（ｆｃ／ｆｏ）” ・ΔＣで表わされる６一般に環
境温度の変化によるフォーカスエラーＦは、±２．ＯＸ
１０−３ｍｍまで許容可能であるので。
ΔＧ＜０ 、４ （、ｆｃ／ ｆｏ） ” Ｘ １０−
３ｍｎとなる。以上より。
３ｍｎとなる。以上より。
１Δｒｅ−β−Ｌ−ΔＴ１
＜０．４ （ｒｅ −ｆｏ）２Ｘ １０−３ｍとなる。
よって、環境温度がΔＴ変化した時にカップリングレン
ズの焦点距離の変化量Δｆｃが上式を満足するカップリ
ングレンズを使用すると、正常なフォーカス誤差信号が
検出できる。
ズの焦点距離の変化量Δｆｃが上式を満足するカップリ
ングレンズを使用すると、正常なフォーカス誤差信号が
検出できる。
ざらに具体的数値を用いて説明する。
環境温度Ｔ＝２５℃の時のカップリングレンズ２０とカ
ップリングレンズ２の主点Ｈとの距離Ｌ＝１２．０ｍｗ
ｎとする。又、支持部材１０の線熱膨張率β＝２３．２
Ｘ１０−’ ＋＋ｎ／℃とする。ここで環境温度がΔＴ
＝２０℃だけ上昇したとすると、１Δｆｃ−β・Ｌ・Δ
Ｔ１ ＜０．４ （ｆｃ／ ｆｏ）” Ｘ ｌ Ｏ−’より、
上記数値を代入すると、 １Δｆｃ−２３，２ｘＬＯ−’ ｘ２０ｘＬ２１＜０．
４ｘ （１２／４．５） ２ｘｌＯ°３上式を整理する
と、 １Δｆｃ−５，５７ＸｌＯリ １ ＜２．８４Ｘ１０−’ よって ＝２５℃）から２０℃環境温度が上昇した時のカップリ
ングレンズの焦点距離の変化量を２．７３Ｘ１０−３ｍ
から８．１４ＸＩＯ−’ｗｏの範囲になる様にカップリ
ングレンズのレンズ設計を行なう。
ップリングレンズ２の主点Ｈとの距離Ｌ＝１２．０ｍｗ
ｎとする。又、支持部材１０の線熱膨張率β＝２３．２
Ｘ１０−’ ＋＋ｎ／℃とする。ここで環境温度がΔＴ
＝２０℃だけ上昇したとすると、１Δｆｃ−β・Ｌ・Δ
Ｔ１ ＜０．４ （ｆｃ／ ｆｏ）” Ｘ ｌ Ｏ−’より、
上記数値を代入すると、 １Δｆｃ−２３，２ｘＬＯ−’ ｘ２０ｘＬ２１＜０．
４ｘ （１２／４．５） ２ｘｌＯ°３上式を整理する
と、 １Δｆｃ−５，５７ＸｌＯリ １ ＜２．８４Ｘ１０−’ よって ＝２５℃）から２０℃環境温度が上昇した時のカップリ
ングレンズの焦点距離の変化量を２．７３Ｘ１０−３ｍ
から８．１４ＸＩＯ−’ｗｏの範囲になる様にカップリ
ングレンズのレンズ設計を行なう。
ここで前述したごとく、環境温度変化によるカップリン
グレンズの焦点距離の変化は環境温度変化による半導体
レーザの波長の変化によるものであるから、基準温度（
Ｔ＝２５℃）の時の半導体レーザの波長を７８０ｍｍ、
基準温度よりΔＴだけ上昇した時の環境′ＥＡ度（Ｔ＋
ΔＴ＝４５°Ｃ）での半導体レーザの波長を７８５ｍｍ
とすると、上記式より、半導体レーザの波長が７８０ｍ
ｍから７８５旧１１に変化した時に第２図（ｂ）に示す
ごとくカツプリングレンズの焦点距離の変化を２．７３
Ｘ１０−”ｎ。
グレンズの焦点距離の変化は環境温度変化による半導体
レーザの波長の変化によるものであるから、基準温度（
Ｔ＝２５℃）の時の半導体レーザの波長を７８０ｍｍ、
基準温度よりΔＴだけ上昇した時の環境′ＥＡ度（Ｔ＋
ΔＴ＝４５°Ｃ）での半導体レーザの波長を７８５ｍｍ
とすると、上記式より、半導体レーザの波長が７８０ｍ
ｍから７８５旧１１に変化した時に第２図（ｂ）に示す
ごとくカツプリングレンズの焦点距離の変化を２．７３
Ｘ１０−”ｎ。
から８．４１Ｘ１０−３ｍｎの範囲に入いる係にカップ
リングレンズのレンズ設計を行なう。
リングレンズのレンズ設計を行なう。
仇釆
以上の様に本発明では、環境温度の変化によって生じる
半導体レーザ光の波長の変化によるカップリングレンズ
の焦点距離の変化量と、環境温度変化によって生じる半
導体レーザとカップリングレンズとの距離の変化量を一
致させることにより。
半導体レーザ光の波長の変化によるカップリングレンズ
の焦点距離の変化量と、環境温度変化によって生じる半
導体レーザとカップリングレンズとの距離の変化量を一
致させることにより。
第１図（ａ）は環境温度と、カップリングレンズの主点
と半導体レーザ発光点の距離との関係図。 同図（ｂ）は環境温度と半導体レーザ波長との関係図、
同図（ｃ）は半導体レーザ波長とカップリングレンズの
焦点距離との関係図、同図（ｄ）は環境温度とカップリ
ングレンズの焦点距離との関係図、第２図（ａ）は本発
明の環境温度変化に対するカップリングレンズの焦点距
離の許容範囲を表わす図、同図（ｂ）は本発明の半導体
レーザ波長の変化に対するカップリングレズの焦点距離
の許容範囲を表わす図、第３図は従来の光ピックアップ
装置の原理を示す概略構成図、第４図はフォーカス誤差
信号検出方法を示す図、第５図（ａ）は基準温度での半
導体し”−ザ、カップ１）ングレンズ及び光束の関係を
示す図、同図（ｂ）は環境温度が上昇した時の゛１６導
体レーザ、カップリングレンズ及び光束の関係を示す図
である。 １・・・半導体レーザ、２・・・カップリングレンズ、
３・・・１／４波長板、４・・・偏光ビームスプリンタ
、５・・・対物レンズ、６・・・情報記録担体（ａ）
（ｉ））半導体レーザ
波長 環境温度（（）
（（ｊ）第１図 Ｓ晩１度 （ｃｌ） 半導体レーザ波長 （ｂ） 第２図 （，１） 第５図
と半導体レーザ発光点の距離との関係図。 同図（ｂ）は環境温度と半導体レーザ波長との関係図、
同図（ｃ）は半導体レーザ波長とカップリングレンズの
焦点距離との関係図、同図（ｄ）は環境温度とカップリ
ングレンズの焦点距離との関係図、第２図（ａ）は本発
明の環境温度変化に対するカップリングレンズの焦点距
離の許容範囲を表わす図、同図（ｂ）は本発明の半導体
レーザ波長の変化に対するカップリングレズの焦点距離
の許容範囲を表わす図、第３図は従来の光ピックアップ
装置の原理を示す概略構成図、第４図はフォーカス誤差
信号検出方法を示す図、第５図（ａ）は基準温度での半
導体し”−ザ、カップ１）ングレンズ及び光束の関係を
示す図、同図（ｂ）は環境温度が上昇した時の゛１６導
体レーザ、カップリングレンズ及び光束の関係を示す図
である。 １・・・半導体レーザ、２・・・カップリングレンズ、
３・・・１／４波長板、４・・・偏光ビームスプリンタ
、５・・・対物レンズ、６・・・情報記録担体（ａ）
（ｉ））半導体レーザ
波長 環境温度（（）
（（ｊ）第１図 Ｓ晩１度 （ｃｌ） 半導体レーザ波長 （ｂ） 第２図 （，１） 第５図
Claims (1)
- （１）半導体レーザより出射した光束を、カップリング
レンズにより平行光とし、１／４波長板及び偏光ビーム
スプリッタを介し、対物レンズにより集光し、情報記録
担体上に微小なスポットを形成して、その反射光により
情報の記録・再生を行なう光ピックアップ装置において
、 環境温度の変化によって生じる半導体レーザ光の波長の
変化による該カップリングレンズの焦点距離の変化量と
、前記環境温度の変化によつて生じる該半導体レーザと
該カップリングレンズとの距離の変化量とを、略一致さ
せることを特徴とする光ピックアップ装置。（２）上記
カップリングレンズは、不等式 ｜Δｆｃ−ΔＴ・β・Ｌ｜ ＜０．４（ｆｃ／ｆｏ）＾２×１０＾−＾３を満足する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光ピック
アップ装置。 Δｆｃ：環境温度変化によって生じる半導体レーザ波長
の変化によるカップリングレンズ焦点距離の変化量 ΔＴ：環境温度の変化量 β：半導体レーザとカップリングレンズ支持部材の線熱
膨張率 Ｌ：半導体レーザ発光点とカップリングレンズ主点との
距離 ｆｃ：カップリングレンズの焦点距離 ｆｏ：対物レンズの焦点距離
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031640A JPH0664749B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 光ピツクアツプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61031640A JPH0664749B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 光ピツクアツプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62189632A true JPS62189632A (ja) | 1987-08-19 |
| JPH0664749B2 JPH0664749B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=12336804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61031640A Expired - Fee Related JPH0664749B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 光ピツクアツプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664749B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0323248U (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-11 | ||
| JP2013257473A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Ricoh Co Ltd | 検出装置及び画像形成装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195348A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘツド |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP61031640A patent/JPH0664749B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59195348A (ja) * | 1983-04-20 | 1984-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘツド |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0323248U (ja) * | 1989-07-18 | 1991-03-11 | ||
| JP2013257473A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Ricoh Co Ltd | 検出装置及び画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664749B2 (ja) | 1994-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |