【書類名】 明細書
【発明の名称】 光学式ヘッドと光記録再生装置と光ビームの強度中心の位置調整方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】光ビームを出射する光源と、
前記光源より出射された光ビームを光記録媒体あるいは光磁気記録媒体へ導く往路光学系と、
前記記録媒体で反射された光を光検出器に導くための復路光学系と、
前記光源、前記光検出器、前記往路光学系および復路光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドであって、 前記往路光学系と前記復路光学系を分離するビームスプリッタによって前記往路光学系が折り曲げられる構成であり、
前記光学ベース上のビームスプリッタ取付け部は、ビームスプリッタを一方向に移動させることにより位置調整して固定する構造を有し、
前記位置調整の方向は、ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に設定される
ことを特徴とする光学式ヘッド。
【請求項２】 請求項１に記載の光学式ヘッドにおいて、
前記光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に前記光源より出射された光ビームの発散度を変換するレンズが設けられている
ことを特徴とする光学式ヘッド。
【請求項３】第1の光ビームを出射する第1の光源と、 前記第1の光源より出射された第１の光ビームを第１の光記録媒体あるいは第１の光磁気記録媒体に導き、該第１の記録媒体で反射された光を第1の光検出器に導く第１の光学系と、
第２の光ビームを出射する第２の光源と、 前記第２の光源より出射された第２の光ビームを第２の光記録媒体あるいは第２の光磁気記録媒体に導き、該第２の記録媒体で反射された光を光検出器に導く第２の光学系と、
前記第１の光学系、第２の光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドであって、 前記第１の光学系と前記第２の光学系を結合または分離するビームスプリッタによって前記第1の光学系が折り曲げられる構成であり、
前記光学ベース上のビームスプリッタ取付け部は、ビームスプリッタを一方向に移動させることにより位置調整して固定する構造を有し、
前記位置調整の方向は、ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に設定される
ことを特徴とする光学式ヘッド。
【請求項４】 請求項３に記載の光学式ヘッドにおいて、
前記第１の光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に前記光源より出射された光ビームの発散度を変換するレンズが設けられている
ことを特徴とする光学式ヘッド。
【請求項５】請求項１から４までのいずれかに記載の光学式ヘッドにおいて、
前記位置調整により、前記光学系において前記記録媒体に対向して配置される対物レンズの絞りまたはその近傍における、前記光ビームの強度中心と前記光学系の光軸との情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれが補正されている
ことを特徴とする光学式ヘッド。
【請求項６】請求項１から５までのいずれかに記載された光学式ヘッドを備える
ことを特徴とする光記録再生装置。
【請求項７】 光ビームを出射する光源と、
前記光源より出射された光ビームを光記録媒体あるいは光磁気記録媒体へ導く往路光学系と、
前記記録媒体で反射された光を光検出器に導くための復路光学系と、
前記光源、前記光検出器、前記往路光学系および復路光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドにおける光ビームの強度中心の位置調整方法であって、 前記往路光学系が折り曲げられると共に、前記往路光学系と前記復路光学系を分離するビームスプリッタの前記光学ベース上の取付け部を、前記ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に位置調整することにより、前記光学系において前記記録媒体に対向して配置される対物レンズの絞りまたはその近傍における、前記光ビームの強度中心と前記光学系の光軸との情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれを補正する
ことを特徴とするビ光ビームの強度中心の位置調整方法。
【請求項８】 第1の光ビームを出射する第1の光源と、 前記第1の光源より出射された第１の光ビームを第１の光記録媒体あるいは第１の光磁気記録媒体に導き、該第１の記録媒体で反射された光を第1の光検出器に導く第１の光学系と、
第２の光ビームを出射する第２の光源と、 前記第２の光源より出射された第２の光ビームを第２の光記録媒体あるいは第２の光磁気記録媒体に導き、該第２の記録媒体で反射された光を光検出器に導く第２の光学系と、
前記第１の光学系、第２の光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドの前記第１の光学系の光ビームの強度中心の位置調整方法であって、 前記第１の光学系と前記第２の光学系を結合または分離するビームスプリッタの前記光学ベース上の取付け位置を、ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に調整することにより、前記光学系において前記記録媒体に対向して配置される対物レンズの絞りまたはその近傍における、前記光ビームの強度中心と前記光学系の光軸との情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれを補正する
ことを特徴とする光ビームの強度中心の位置調整方法。
【請求項９】 請求項７または８に記載の光ビームの強度中心の位置調整方法において、前記ビームスプリッタの取付け位置の調整を治具を用いて行なう
ことを特徴とする光ビームの強度中心の位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を用いて記録または再生を行う光学式ヘッドおよび光記録再生装置に関するものであり、特に、少なくとも１つの往路光学系の光軸がビームスプリッタによって折り曲げられる構造を有する光学式ヘッドおよび光記録再生装置ならびに光学式ヘッドにおける光ビームの強度中心の位置調整方法に関するものである。
【従来の技術】
【０００１】
従来用いられている光学式ヘッドの光学系構成図の一例を図５（Ａ）に示す。この光学系において、光源たる半導体レーザ６１から出射された光ビームはビームスプリッタ６２において反射される。ビームスプリッタ６２で反射された光ビームは、コリメートレンズ６３にて平行光とされた後に立上げミラー６４によって紙面手前側に立ち上げられ、対物レンズ６５によって光記録媒体（図示せず）に入射し情報記録面上に集束される。
【０００２】
ここで矢印６６は、前記情報記録面上に設けられた情報記録トラックの、前記集束点における進行方向で、光ディスクシステムの場合はタンジェンシャル方向と呼ばれる。
【０００３】
その後前記光ビームは、前記情報記録面上で反射され、対物レンズ６５、立上げミラー６４、コリメートレンズ６３を戻り、ビームスプリッタ６２、アナモフィックレンズ６７を透過した後に光検出器６８に達し、電気信号に変換される。
【０００４】
前記アナモフィックレンズ６７は入射側がシリンドリカル面、出射側が凹面となっている複合レンズで、前記凹面は、復路光学系の倍率を最適化すると共に、前記アナモフィックレンズ６７を光軸に沿った方向に移動することで前記情報光が光検出器６８内部の受光面上で適正な大きさで集束するよう調整可能とする目的で設けられており、該アナモフィックレンズ６７は光軸に沿った方向に移動可能なホルダ６９にセットされている。
【０００５】
また前記アナモフィックレンズ６７のシリンドリカル面を透過する際に、前記情報光は非点収差を発生し、この非点収差はフォーカスエラーの検出に用いられる。このフォーカスエラー検知方式は非点収差法と称され、一般に広く用いられている。
【０００６】
一方上記光学式ヘッドにおいてトラッキングエラー検知方式としてはプッシュプル法を用いている。図５（Ｂ）はプッシュプル法の原理を、情報の記録されたトラックが溝状である光記録媒体を追従する場合を一例として、模式的に説明するものである。
【０００７】
図５（Ｂ）において、光記録媒体７１の情報記録トラック７２上に集束した光は、該トラック７２の溝形状によって回折光を生じ、該回折光は回折されない光に対して位相が異なるため、その反射光７３は対物レンズ７４を透過後のファーフィールドにおいて干渉による暗部７５を生ずる。
【０００８】
この反射光７３を、前記トラック７２と平行であり光軸と交差する境界線７６で領域ａと領域ｂに２分割された光検出器７７で受け、各々で発生した電流の差動をとる。
【０００９】
ここで前記トラック７２が光記録媒体７１の偏心によってその進行方向と光軸の両者に対して垂直な方向にシフトした場合、領域ａと領域ｂにおける暗部７５の面積に差が生じ、演算回路７８において光量の差の信号であるトラッキングエラー信号７８が得られる。なお、本明細書において用いられる「光軸」とは、該レンズ系の光学的中心を通る光線であり、対物レンズのホルダに設けられた円形絞りの中心を通る、いわゆる主光線とほぼ同一であると判断して差し支えない。
【００１０】
ところで前記半導体レーザ６１の放射光はその発光点を中心にほぼ同心円（球）状に放射される光ビームであるが、その強度分布を光軸を含む断面で表すと、図３（Ｄ）に示したようなガウス分布に近い形状となることがよく知られている。ここで横軸は光軸を含む面内での放射角度、もしくは光が投射された光軸に垂直な面内での光軸との交点を含む任意の直線であり、縦軸は光ビームの強度である。
【００１１】
ところが実際には図３（Ｅ）に示すように、前記半導体レーザより発する放射光の強度中心は、該半導体レーザの取り付け誤差や、該半導体レーザ内部の組み立て誤差によって、光軸に対してずれを持っている。ここで図中Ｄを対物レンズ直近の絞りの直径とすると、図５（Ｂ）における領域ａと領域ｂに照射される全体の光強度そのものが異なるため、前記トラッキングエラー信号７９にオフセットが生じてしまい、正確なトラッキングサーボがかけられなくなる。
【００１２】
またこれとは別に、光記録媒体として情報記録トラックが周期的に蛇行した溝形状をしており、その蛇行周期を読み取ることによって情報記録トラックの進行速度を制御する方式を用いる場合にも、上記プッシュプル法を用いるため、同様のオフセットが発生した結果、ジッタが悪化する。
【００１３】
そこでこの現象への対策として、光軸と強度中心を一致させるために、光ビーム全体を光軸に垂直な方向でシフトさせる方法と、光源を回転させる方法の二通りが考案されており、光学系の倍率、対物レンズの有効径、各エラー信号検出方法に対する光検出器の配置や、レンズ系の特性、光学式ヘッド全体で要求される仕様によって、両者のどちらか適した方法が選択される。
【００１４】
光ビームを光軸に垂直な方向でシフトさせる手段として、特開平11-238243号に記載のものがある。これは、図５（Ａ）において、半導体レーザ６１を矢印８０で示すように、光軸に垂直な面内で移動させることにより、光ビームの強度中心を光軸に合わせるものである。
【００１５】
また、他の手段として、特開平9-17018号には、図５（Ｃ）で略示するように、コリメートレンズ６３と立上げミラー６４との間の光路に平行平板８１を介在させ、該平行平板８１の傾斜角度を調整することにより、光ビームの強度中心を光軸に合わせるように構成したものが開示されている。特開平6-60383号、特開平7-85482号にも同様に平行平板８１を光路中に挿入したものが開示されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５（Ａ）に示す構成では、光源たる半導体レーザ６１には駆動電流の供給等のために光を出射する方向とは反対側に電極が設けられており、通常これにはＦＰＣが半田付けされているが、該ＦＰＣをひねるように光源を移動することに対し反力が働くため、調整が困難であり、なおかつ固定後も残留する応力により、ずれが発生するおそれがあり、製品の信頼性が損なわれてしまう。
【００１７】
また特に高速記録が可能な光学式ヘッドの場合は、光源たる半導体レーザ６１には高出力が要求されるため、半導体レーザ６１からの発熱が大きいが、位置調整後に樹脂で固定した場合には樹脂の熱変形によりずれが発生する可能性もあり、さらに半導体レーザ６１は調整のためのホルダを介して光学ベースに取り付けられているため、熱を光学ベースに逃がしきれずに半導体レーザの温度が上昇し、その寿命を著しく損なう危険性がある。
【００１８】
一方、図５（Ｃ）の構成では、ずれ補正のための平行平板８１を光路中に別途設ける必要があり、また平行平板８１自体を厚いものにして大きく傾けない限り、その補正効果は小さいため、そのためのスペースも必要となる。従って部品点数が増加する上、光学式ヘッドが大型化してしまうという問題点がある。
【００１９】
そこで、本発明は、新たな光学素子を設けて大型化することなく、かつ信頼性を損なわずに、必要な方向の強度中心と光軸とを簡便に一致させる調整手段を有した光学式ヘッドおよび光記録再生装置ならびに光ビームの強度中心の位置調整方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の光学式ヘッドは、光ビームを出射する光源と、 前記光源より出射された光ビームを光記録媒体あるいは光磁気記録媒体へ導く往路光学系と、
前記記録媒体で反射された光を光検出器に導くための復路光学系と、
前記光源、前記光検出器、前記往路光学系および復路光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドであって、 前記往路光学系と前記復路光学系を分離するビームスプリッタによって前記往路光学系が折り曲げられる構成であり、
前記光学ベース上のビームスプリッタ取付け部は、ビームスプリッタを一方向に移動させることにより位置調整して固定する構造を有し、
前記位置調整の方向は、ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に設定される
ことを特徴とする。
【００２１】
このように、ビームスプリッタの位置を調整して固定することにより、光ビームの強度中心を光軸に合わせるようにしたので、安定した制御信号が得られる。また、部品を追加する必要がなく、かつ、光源の位置を調整する場合のような前述した問題、すなわち、ＦＰＣの存在による調整の困難、ＦＰＣの残留応力によるずれの発生とこれに伴う信頼性の低下、位置調整後に樹脂で固定した場合の樹脂の熱変形によるずれ発生の問題、調整構造としたための放熱性能悪化に伴う半導体レーザの寿命の低下の問題が発生しない。
【００２２】
請求項２の光学式ヘッドは、請求項１に記載の光学式ヘッドにおいて、
前記光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に前記光源より出射された光ビームの発散度を変換するレンズが設けられている
ことを特徴とする。
【００２３】
請求項３の光学式ヘッドは、第1の光ビームを出射する第1の光源と、 前記第1の光源より出射された第1の光ビームを第1の光記録媒体あるいは第1の光磁気記録媒体に導き、該第1の記録媒体で反射された光を第1の光検出器に導く第１の光学系と、
第２の光ビームを出射する第２の光源と、 前記第２の光源より出射された第２の光ビームを第２の光記録媒体あるいは第２の光磁気記録媒体に導き、該第２の記録媒体で反射された光を光検出器に導く第２の光学系と、
前記第１の光学系、第２の光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドであって、 前記第１の光学系と前記第２の光学系を結合または分離するビームスプリッタによって前記第１の光学系が折り曲げられる構成であり、
前記光学ベース上のビームスプリッタ取付け部は、ビームスプリッタを一方向に移動させることにより位置調整して固定する構造を有し、
前記位置調整の方向は、ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に設定される
ことを特徴とする。
【００２４】
請求項３においては、第１の光学系において、ビームスプリッタの位置調整によって光ビームの強度中心を光軸に一致させるため、請求項１と同様に従来技術の問題を解決できる。
【００２５】
請求項４の光学式ヘッドは、請求項３に記載の光学式ヘッドにおいて、
前記第１の光源と前記ビームスプリッタとの間の光路中に前記光源より出射された光ビームの発散度を変換するレンズが設けられている
ことを特徴とする。
【００２６】
請求項５の光学式ヘッドは、請求項１から４までのいずれかにおいて、
前記位置調整により、前記光学系において前記記録媒体に対向して配置される対物レンズの絞りまたはその近傍における、前記光ビームの強度中心と前記光学系の光軸との情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれが補正されている
ことを特徴とする。
【００２７】
このように、情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれを補正することにより、トラッキングエラー検知方式や情報記録トラックの進行速度制御方式としてプッシュプル法を用いる場合等におけるオフセットを解消することができる。
【００２８】
請求項６の光記録再生装置は、請求項１から５までのいずれかに記載された光学式ヘッドを備える
ことを特徴とする。
【００２９】
このように、光記録再生装置として、前記光学式ヘッドを備えることにより、前記従来技術の問題を解決した信頼性の高い光記録再生装置を実現することができる。
【００３０】
請求項７の光ビームの強度中心の位置調整方法は、光ビームを出射する光源と、
前記光源より出射された光ビームを光記録媒体あるいは光磁気記録媒体へ導く往路光学系と、
前記記録媒体で反射された光を光検出器に導くための復路光学系と、
前記光源、前記光検出器、前記往路光学系および復路光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドにおける光ビームの強度中心の位置調整方法であって、 前記往路光学系が折り曲げられると共に、前記往路光学系と前記復路光学系を分離するビームスプリッタの前記光学ベース上の取付け部を、前記ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に位置調整することにより、前記光学系において前記記録媒体に対向して配置される対物レンズの絞りまたはその近傍における、前記光ビームの強度中心と前記光学系の光軸との情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれを補正する
ことを特徴とする。
【００３１】
請求項８の光ビームの強度中心の位置調整方法は、第1の光ビームを出射する第1の光源と、 前記第1の光源より出射された第１の光ビームを第１の光記録媒体あるいは第１の光磁気記録媒体に導き、該第１の記録媒体で反射された光を第1の光検出器に導く第１の光学系と、
第２の光ビームを出射する第２の光源と、 前記第２の光源より出射された第２の光ビームを第２の光記録媒体あるいは第２の光磁気記録媒体に導き、該第２の記録媒体で反射された光を光検出器に導く第２の光学系と、
前記第１の光学系、第２の光学系の構成部品を搭載する光学ベースとを有している光学式ヘッドにおける前記第１の光学系の光ビームの強度中心の位置調整方法であって、 前記第１の光学系と前記第２の光学系を結合または分離するビームスプリッタの前記光学ベース上の取付け位置を、ビームスプリッタのビームスプリッタ面の面内方向以外の方向に調整することにより、前記光学系において前記記録媒体に対向して配置される対物レンズの絞りまたはその近傍における、前記光ビームの強度中心と前記光学系の光軸との情報記録トラックに沿った方向に直交する方向のずれを補正する
ことを特徴とする。
【００３２】
請求項９の光ビームの強度中心の位置調整方法は、請求項７または８に記載の光ビームの強度中心の位置調整方法において、前記ビームスプリッタの取付け位置の調整を治具を用いて行なう
ことを特徴とする。
【００３３】
請求項７〜９の光ビームの強度中心の位置調整方法においては、ビームスプリッタの位置を調整して固定することにより、光ビームの強度中心を光軸に合わせるようにしたので、安定した制御信号が得られる。また、部品を追加する必要がなく、かつ、光源の位置を調整する場合のような前述した問題、すなわち、ＦＰＣの存在による調整の困難、ＦＰＣの残留応力によるずれの発生とこれに伴う信頼性の低下、位置調整後に樹脂で固定した場合の樹脂の熱変形によるずれ発生の問題、調整構造としたための放熱性能悪化に伴う半導体レーザの寿命の低下の問題が発生しない。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係わる光学式ヘッドを適用する光記録再生装置の構成例を示す構成図である。図１において、４１は光記録媒体または光磁気記録媒体からなる記録媒体（光ディスク）、４２は記録媒体４１を回転させるスピンドルモータ、４３は記録媒体４１に対して光ビームを照射して記録、再生を行う光学式ヘッドであり、記録媒体４１の面ぶれ、トラックの振れに対して対物レンズ５を追従させる２軸アクチュエータを搭載する。４４は光学式ヘッド４３を記録媒体４１の半径方向に駆動する粗動モータである。４５は光学式ヘッド４３によって光電変換される電気信号の演算処理を行う信号処理系である。４６は光学式ヘッドの光ビームの出力、出射パルスの制御と、２軸アクチュエータの動作の制御を行う光学式ヘッド制御系である。４７、４８はそれぞれ前記スピンドルモータ４２の駆動制御系、粗動モータ４４の駆動制御系である。４９はメモリ等の記憶手段を有し、装置全体を制御するドライブコントローラ、５０は外部との信号のやりとりを行うインターフェイスである。この光記録再生装置はキャビネットの中に組み込まれる。
【００３５】
図２（Ａ）は本発明にかかる光学式ヘッドの第1の実施の形態における光学系の構成図である。この光学系において、光源たる半導体レーザ１から出射された光ビームはビームスプリッタ２において反射され、コリメートレンズ３にて平行光とされた後に立上げミラー４によって紙面手前側に立ち上げられ、対物レンズ５によって光記録媒体（図示せず）に入射し情報記録面上に集束される。ここで矢印６は、前記情報記録面上に設けられた情報記録トラックの、前記集束点における進行方向で、光ディスクシステムの場合はタンジェンシャル方向と呼ばれる。
【００３６】
その後前記光ビームは、前記情報記録面上で反射され、対物レンズ５、立上げミラー４、コリメートレンズ３を戻り、ビームスプリッタ２、アナモフィックレンズ７を透過した後に光検出器８に達し、電気信号に変換される。
【００３７】
前記アナモフィックレンズ７は入射側がシリンドリカル面、出射側が凹面となっている複合レンズで、前記凹面は、復路光学系の倍率を最適化すると共に、前記アナモフィックレンズ７を光軸に沿った方向に移動することで前記情報光が光検出器８内部の受光面上で適正な大きさで集束するよう調整可能とする目的で設けられており、該アナモフィックレンズ７は光軸に沿った方向に移動可能なホルダ９にセットされている。
【００３８】
また前記アナモフィックレンズ７のシリンドリカル面を透過する際に、前記情報光は非点収差を発生し、この非点収差はフォーカスエラーの検出に用いられる。このフォーカスエラー検知方式は非点収差法と称され、一般に広く用いられている。一方上記光学式ヘッドにおいてトラッキングエラー検知方式としてはプッシュプル法を用いている。
【００３９】
この光学式ヘッドにおいて、ビームスプリッタ２は図中矢印１０で示した方向に移動可能となっており、これにより光ビームをシフトさせ、光の強度中心と光軸を合わせる構造となっている。元々、前記ビームスプリッタ２の周囲には配線や発熱部分は勿論なく、スペースも比較的確保されているので、このような調整機構を設けることには何ら差し支えない。
【００４０】
本発明にかかる光学式ヘッドにおける強度中心位置の調整構造と調整手順を図２（Ｂ）、（Ｃ）により説明する。ここで立上げミラーは説明の便宜上、省略してある。光源である半導体レーザ１を発した光ビームは発散光としてビームスプリッタ２に入射し、その反射面２ａにて反射し、コリメートレンズ３を透過し平行光とされ、対物レンズ５にて収束光に変換され、光記録媒体１８の情報記録トラック１８ａに集光する。
【００４１】
ここで前記半導体レーザ１を発した光ビームの強度中心１９は、光軸２０とは異なる行程を進む光である。このため、情報記録トラック１８ａの進行方向（紙面に垂直）と直交する断面での対物レンズ絞り２１上での光ビームの強度分布は、理想的には図３（Ｄ）に示した形となるが、実際には図３（Ｅ）に示すようになる。ここでＤは対物レンズ絞り２１の直径である。
【００４２】
図２（Ｂ）に示すように、強度中心１９が光軸２０に対して図の右手方向にずれている場合には、ビームスプリッタ２を矢印２２の方向にスライドすればよい。この例においては、図２（Ｃ）に示す位置まで前記ビームスプリッタ２をスライドした結果、対物レンズ絞り２１上において光軸２０と強度中心１９は一致し、図３（Ｄ）に示したような、対物レンズ絞り２１の中心と強度中心が一致した強度分布とすることが出来る。
【００４３】
次にビームスプリッタ２の位置調整の具体的構造を、図２（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）により説明する。図３（Ａ）は図２（Ｂ）のＥ−Ｅ断面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＦ−Ｆ断面図である。図２（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ビームスプリッタ２は、アルミニウム鋳物等からなる光学ベース１１の底面１２に載せ、かつ直線状に設けた段部である受部１３にビームスプリッタ２の１側面を当接させ、位置調整後に紫外線硬化型接着剤により固定する。ビームスプリッタ２は例えば１辺が３ｍｍの立方体として構成されるものであり、位置調整のためのスライド時における転倒を防止するため、調整方向の長さがビームスプリッタ２より長いホルダ１４上にビームスプリッタ２を搭載しているが、このホルダ１４は必ずしも必要ではない。
【００４４】
ビームスプリッタ２の取付けの際には、光学ベース１１上に所定の面精度をもって形成された取付け面１５上にホルダ１４を載せ、ビームスプリッタ２の側面を受部１３に当て、冶具により受部１３に沿って図３（Ｂ）の矢印２３の方向に移動させ、対物レンズ５の絞り２１ないしは対物レンズ５の近傍における光ビームの強度中心が絞り２１より前記光記録媒体１８の側での光ビームの中心に一致したところで前記接着剤の硬化を行い、ビームスプリッタ２を光学ベース１１に固定する。
【００４５】
図３（Ｃ）は従来のビームスプリッタ２の取付け構造を示す平面図であり、従来はビームスプリッタ２の取付け部は、ビームスプリッタ２の２つの側面を当接させる２つの受部１６、１７を有し、接着剤により固定している。従ってビームスプリッタ２の位置調整はできない。
【００４６】
ここで、光ビームの強度分布の観察方法については、対物レンズ５のない状態で調整する場合は、絞り２１と共役な位置に２分割フォトディテクターを配した観察用光学系を組み、光検出器の差動が０となるようにビームスプリッタ２を移動する。対物レンズ５が既に取り付けられている場合は、本来情報記録トラック１８ａ上に結像すべき光ビームのファーフィールドにおける強度分布を、やはり２分割フォトディテクターを配した観察用光学系により検知する。なお、２分割フォトディテクターの代わりにＣＣＤカメラを使用し、画像処理などを駆使して調整を行う場合もありうる。
【００４７】
ところで、図２（Ｃ）において、調整後の光軸２０は各光学素子に対して斜めとなり、いわゆる像高のある光路となっており、像高のない理想的な光軸２４とは異なっているが、光源より情報記録面に至る往路光学系は、ある程度の像高に対しては収差の発生が低く抑えられるように、コリメートレンズ３と対物レンズ５の各曲面（主に非球面）が設計されている。光源たる半導体レーザ１の強度中心出射角度のばらつきは、実際にはほとんどが±２°程度の範囲に入っており、これは全光路長を３０ｍｍとすると、丁度約１ｍｍに相当し、対物レンズ５の焦点距離を３ｍｍとすれば、像高は０．１ｍｍといった程度である。
【００４８】
また上記光軸２０の対物レンズ５に対する傾きに対し、情報光がビームスプリッタ２を透過して以降の復路光学系にもずれが生ずるため、アナモフィックレンズ７の有効径ならびに光検出器８の調整移動範囲にはあらかじめ、上に示した数値より推測できる程度の余裕を持たせておく。
【００４９】
また、本発明の目的である強度中心の調整の方向は対物レンズ絞りを含む平面、あるいは光記録媒体の情報記録面において、情報トラック１８ａの進行方向と直交する方向のみ、すなわち光ディスクの場合はラジアル方向のみとなるが、前述したプッシュプル法の原理からして、必要とされるのはこの方向のみである。
【００５０】
特に半導体レーザを使用した光ディスクシステムにおいては、半導体レーザチップの接合面に水平な方向と垂直な方向で放射角に対する強度分布の広がりが異なるため、一般に、解像度が優先される、情報トラック１８ａに沿った方向すなわちタンジェンシャル方向において強度分布が平坦になるような方向に合わせ、この方向の集束ビーム径が小さくなるように配する。このため情報トラック１８ａと直交する方向、すなわちラジアル方向は、強度分布が急峻に変化する方向となり、プッシュプル法による良好なトラックエラー信号を得るためには、強度中心の調整がより一層必要となるのである。
【００５１】
また図２（Ａ）に示した実施の形態におけるビームスプリッタ２の移動方向は、ビームスプリッタ２と立上げミラー４を結ぶ光軸に直交する方向、すなわち半導体レーザ１からの出射ビームの光軸方向としたが、この移動方向は、ビームスプリッタ２のビームスプリッタ面である反射面２ａと平行な方向でなければ、どの方向でも良い。ちなみにビームスプリッタ２の移動量に対する調整効果はその反射面に垂直な方向で最大、反射面に平行な方向で無限小（０）となる。
【００５２】
ただし、本実施の形態のように、ビームスプリッタ２の調整方向を、半導体レーザ１からの出射ビームの光軸方向とすることにより、ビームスプリッタ２の位置調整によって光ビームがビームスプリッタ２の反射面からのそれが生じるおそれがない。
【００５３】
次に本発明にかかる、第２の実施の形態について、図４（Ａ）を用いて説明する。光記録媒体における情報信号の記録密度が非常に高く、収差による情報記録面上での集光スポットの広がりに対し、記録／再生される情報信号の劣化が著しい場合や、対物レンズのＮＡが非常に大きい場合等、特殊なケースにおいては、本発明に第１の実施の形態で示した調整による光軸の傾きがいささかも許されない場合がありうる。
【００５４】
この場合は図４（Ａ）に示すように、コリメートレンズを、往路光学系用コリメートレンズ３Ａと復路光学系用コリメートレンズ３Ｂとして別々に配置された光学系構成とする。この光学系においては、光源たる半導体レーザ１から出射された光ビームは往路光学系用コリメートレンズ３Ａにて発散度を変換して平行光とされた後にビームスプリッタ２に入射する。ここで、前記半導体レーザを発した段階では傾きすなわち角度ずれである強度中心のずれは、往路光学系用コリメートレンズ３Ａを透過後は光軸に平行な関係にある光ビームでのずれへと変換されるため、ビームスプリッタ２を矢印１０の方向に移動する強度中心ずれ補正を行っても、光軸は傾かない。そして対物レンズ絞り面においては垂直な光軸を保ったまま強度分布が変化するため、調整後も像高は全く生じない。
【００５５】
次に本発明にかかる、第３の実施の形態について、図４（Ｂ）を用いて説明する。この光学式ヘッドは、例えばＤＶＤとＣＤといった、基板厚さと記録密度の異なる２種類の光記録媒体に対応しており、特に高密度光記録媒体に対しては再生、低密度光記録媒体に対しては記録と再生が可能な光学式ヘッドである。
【００５６】
この光学系において、まず、低密度光記録媒体（第１の記録媒体）の記録／再生を行う第１の光学系においては、低密度光記録媒体用の第１の光源および第１の光検出器を含む第１の受発光ユニット２５から出射された光ビームが、発散度を変換するカップリングレンズ２６を透過し、ダイクロイックプリズム２７により反射される。該ダイクロイックプリズム２７は、高密度記録媒体用の短い波長の光に対しては極力透過し、低密度記録媒体用の長い波長の光に対しては極力反射する、ダイクロイック膜を有したビームスプリッタである。
【００５７】
ダイクロイックプリズム２７で反射した光は、コリメートレンズ２８にて略平行光とされた後に立上げミラー４によって紙面手前側に立ち上げられ、開口制限素子（図示せず）により光ビーム径が制限された後、対物レンズ５によって低密度光記録媒体（図示せず）に入射し情報記録面上に集束される。
【００５８】
その後前記光ビームは、前記情報記録面上で反射され、往路と全く同一の経路を戻り、前記受発光ユニット２５に入射する。該受発光ユニット２５内部ではホログラム等の光ビーム分離手段によって、帰還した光ビームが内部の第１の光検出器に導かれ、電気信号に変換される。
【００５９】
第２の記録媒体である高密度光記録媒体の再生を行う第２の光学系においては、高密度光記録媒体用の第２の光源および第２の光検出器を有する第２の受発光ユニット２９から出射された光ビームが、ダイクロイックプリズム２７を透過し、コリメートレンズ２８にて平行光とされた後に立上げミラー４によって紙面手前側に立ち上げられ、開口制限素子（図示せず）を透過後、対物レンズ５によって高密度光記録媒体（図示せず）に入射し情報記録面上に集束される。ここで矢印６は、前記情報記録面上に設けられた情報記録トラックの、前記集束点における進行方向である。
【００６０】
その後前記光ビームは、前記情報記録面上で反射され、往路と全く同一の経路を戻り、前記第２の受発光ユニット２９に入射する。該受発光ユニット２９の内部ではホログラム等の光ビーム分離手段によって、帰還した光ビームが内部の光検出器に導かれ、電気信号に変換される。
【００６１】
この第２の光学系である高密度光記録媒体再生用光学系において、フォーカスエラー検知方式としてはフーコー法を、トラッキングエラー検知方式としては位相差法を用いている。
【００６２】
一方前記第１の光学系である低密度光記録媒体記録／再生用光学系において、フォーカスエラー検知方式としてはフーコー法を、トラッキングエラー検知方式としては差動プッシュプル法を用いている。
【００６３】
またこれとは別に、本光学式ヘッドによる記録が可能な低密度光記録媒体の場合は、情報記録トラック溝の蛇行周期を読み取ることによって情報記録トラックの進行速度を制御する必要があり、これの周期信号読み取りにはプッシュプル法を用いている。
【００６４】
ここで上記の差動プッシュプル法によるトラッキングエラー信号、プッシュプル法による情報記録トラックの進行速度制御信号を正確に十分な出力で得るために、ダイクロイックプリズム２７を矢印３０の方向に移動することによって強度中心を光軸と一致させる調整を行う。
【００６５】
なお、前記受発光ユニット２５、２９はそれぞれ、内部に半導体レーザチップと光検出器を有し、帰還光が該光検出器の適切な位置に達するよう、前記光ビーム分離手段が、該受発光ユニット２５、２９自体の組み立てにおいて調整、固定されているものである。なお、このような２種類の波長の光学系を有する光学式ヘッドの場合、波長フィルタを用いずに、対物レンズ５を各々の光学系に対して用意して機械的に切り換える場合もある。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、往路光学系をビームスプリッタにおいて折り曲げられる系とし、該ビームスプリッタをある一方向にスライドするだけで、強度中心と光軸が一致し、品質が良く安定した各種制御信号を得ることができる。また、光学部品の数が増加することなく、安価で信頼性の高い光学式ヘッドとこれを用いた光記録再生装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる光学式ヘッドを適用する光記録再生装置の構成例を示す構成図である。
【図２】（Ａ）は本発明にかかる光学式ヘッドの第1の実施の形態における光学系に構成図、（Ｂ）、（Ｃ）はビームスプリッタの位置調整構造と手順を説明する図である。
【図３】（Ａ）は図２（Ｂ）のＥ−Ｅ断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ断面図、（Ｃ）は従来のビームスプリッタ２の取付け構造を示す平面図、（Ｃ）は対物レンズの絞りにおける光の理想的な強度分布を示す図、（Ｄ）は同じく光の強度中心が光軸からずれた状態を示す光の強度分布図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施の形態を示す光学系の構成図である。
【図５】（Ａ）、（Ｃ）はそれぞれ従来の光学系と光ビームの強度中心の光軸からのずれの補正手段を説明する光学系の構成図、（Ｂ）はプッシュプル法の説明図である。
【符号の説明】
１：半導体レーザ、２：ビームスプリッタ、３、３Ａ、３Ｂ：コリメートレンズ、４：立上げミラー、５：対物レンズ、６：トラック方向、７：アナモフィックレンズ、８：光検出器、９：ホルダ、１０：位置調整方向、１１：光学ベース、１２：底面、１３：受部、１４：ホルダ、１５：取付け面、１６、１７：受部、１８：光記録媒体、１８ａ：情報記録トラック、１９：光の強度中心、２０：光軸、２１：対物レンズ絞り、２５：第１の受発光ユニット、２６：カップリングレンズ、２７：ダイクロイックプリズム、２８：コリメートレンズ、２９：第２の受発光ユニット、３０：位置調整方向、４１：記録媒体、４２：スピンドルモータ、４３：光学式ヘッド、４４：粗動モータ、４５：信号処理系、４６：光学式ヘッド制御系、４７：スピンドルモータ駆動制御系、４８：粗動モータ駆動制御系、４９：ドライブコントローラ、５０：インターフェイス
[Document name] Specification [Title of invention] Position adjustment method of optical head, optical recording / playback device, and intensity center of optical beam [Claims]
1. A light source that emits a light beam and
An outbound optical system that guides the light beam emitted from the light source to an optical recording medium or a magnetic magnetic recording medium.
A return optical system for guiding the light reflected by the recording medium to the photodetector,
An optical head having the light source, the photodetector, and an optical base on which the components of the outward path optical system and the return path optical system are mounted, and a beam that separates the outward path optical system and the return path optical system. The outbound optical system is bent by a splitter.
The beam splitter mounting portion on the optical base has a structure for adjusting and fixing the position by moving the beam splitter in one direction.
An optical head characterized in that the direction of the position adjustment is set to a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter.
2. The optical head according to claim 1.
A lens that converts the divergence of the light beam emitted from the light source is provided in the optical path between the light source and the beam splitter.
An optical head characterized by this.
3. A first light source that emits a first light beam and a first light beam emitted from the first light source are guided to a first optical recording medium or a first optical magnetic recording medium. , A first optical system that guides the light reflected by the first recording medium to the first photodetector,
A second light source that emits a second light beam and a second light beam emitted from the second light source are guided to a second optical recording medium or a second optical magnetic recording medium, and the second light beam is emitted. A second optical system that guides the light reflected by the recording medium to the light detector,
An optical head having an optical base on which components of the first optical system and the second optical system are mounted, and the first optical system and the second optical system are coupled or separated. The first optical system is bent by the beam splitter.
The beam splitter mounting portion on the optical base has a structure for adjusting and fixing the position by moving the beam splitter in one direction.
An optical head characterized in that the direction of the position adjustment is set to a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter.
4. The optical head according to claim 3.
A lens that converts the divergence of the light beam emitted from the light source is provided in the optical path between the first light source and the beam splitter.
An optical head characterized by this.
5. The optical head according to any one of claims 1 to 4.
Due to the position adjustment, the direction along the information recording track between the intensity center of the light beam and the optical axis of the optical system in or near the diaphragm of the objective lens arranged to face the recording medium in the optical system. An optical head characterized in that the deviation in the direction orthogonal to is corrected.
6. An optical recording / reproducing device including the optical head according to any one of claims 1 to 5.
7. A light source that emits a light beam and
An outbound optical system that guides the light beam emitted from the light source to an optical recording medium or a magnetic magnetic recording medium.
A return optical system for guiding the light reflected by the recording medium to the photodetector,
Said light source, the photodetector, a position adjusting method of the intensity center of the light beam in an optical head and an optical base for mounting the forward optical path and components of the return path optical system, the forward optical By bending the system and adjusting the position of the mounting portion on the optical base of the beam splitter that separates the outward optical system and the return optical system in a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter. , A direction orthogonal to the direction along the information recording track of the intensity center of the light beam and the optical axis of the optical system in or near the aperture of the objective lens arranged to face the recording medium in the optical system. Correct the deviation
A method of adjusting the position of the center of intensity of a bright light beam .
A first light source for emitting 8. The first light beam, directing a first light beam emitted from the first light source to the first optical recording medium or the first magneto-optical recording medium , A first optical system that guides the light reflected by the first recording medium to the first photodetector,
A second light source that emits a second light beam and a second light beam emitted from the second light source are guided to a second optical recording medium or a second optical magnetic recording medium, and the second light beam is emitted. A second optical system that guides the light reflected by the recording medium to the light detector,
A method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam of the first optical system of an optical head having an optical base on which the components of the first optical system and the second optical system are mounted. By adjusting the mounting position of the beam splitter that couples or separates the first optical system and the second optical system on the optical base in a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter. In the optical system, a deviation in a direction orthogonal to the direction along the information recording track between the intensity center of the light beam and the optical axis of the optical system in or near the aperture of the objective lens arranged to face the recording medium. To correct
A method of adjusting the position of the center of intensity of a light beam.
9. In the method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam according to claim 7 or 8, the mounting position of the beam splitter is adjusted by using a jig.
A method of adjusting the position of the center of intensity of a light beam.
Description: TECHNICAL FIELD [Detailed description of the invention]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to an optical head and an optical recording / reproducing device that record or reproduce using laser light, and in particular, an optical head having a structure in which at least one optical axis of an outward optical system is bent by a beam splitter. The present invention relates to a method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam in the optical recording / reproducing device and the optical head.
[Conventional technology]
[0001]
FIG. 5A shows an example of an optical system configuration diagram of a conventionally used optical head. In this optical system, the light beam emitted from the semiconductor laser 61 as a light source is reflected by the beam splitter 62. The light beam reflected by the beam splitter 62 is made parallel light by the collimating lens 63, then is launched toward the front side of the paper surface by the rising mirror 64, and is incident on the optical recording medium (not shown) by the objective lens 65. It is focused on the information recording surface.
0002.
Here, the arrow 66 is the traveling direction of the information recording track provided on the information recording surface at the focusing point, and is called the tangier direction in the case of an optical disk system.
0003
After that, the light beam is reflected on the information recording surface, returns to the objective lens 65, the rising mirror 64, and the collimating lens 63, passes through the beam splitter 62 and the anamorphic lens 67, and then reaches the photodetector 68 to reach an electric signal. Is converted to.
0004
The anamorphic lens 67 is a composite lens having a cylindrical surface on the incident side and a concave surface on the exit side. The concave surface optimizes the magnification of the return optical system and moves the anamorphic lens 67 in a direction along the optical axis. Therefore, the information light is provided for the purpose of being adjustable so as to be focused on the light receiving surface inside the light detector 68 with an appropriate size, and the anamorphic lens 67 can move in a direction along the optical axis. It is set in the holder 69.
0005
Further, when passing through the cylindrical surface of the anamorphic lens 67, the information light generates astigmatism, and this astigmatism is used for detecting a focus error. This focus error detection method is called an astigmatism method and is widely used in general.
0006
On the other hand, in the above optical head, a push-pull method is used as a tracking error detection method. FIG. 5B schematically describes the principle of the push-pull method, taking as an example a case where a track on which information is recorded follows an optical recording medium having a groove shape.
0007
In FIG. 5B, the light focused on the information recording track 72 of the optical recording medium 71 generates diffracted light due to the groove shape of the track 72, and the diffracted light has a different phase from the undiffracted light. The reflected light 73 causes a dark portion 75 due to interference in the far field after passing through the objective lens 74.
0008
The reflected light 73 is received by a photodetector 77 divided into a region a and a region b by a boundary line 76 parallel to the track 72 and intersecting the optical axis, and the currents generated in each are differentiated.
0009
Here, when the track 72 is shifted in a direction perpendicular to both the traveling direction and the optical axis due to the eccentricity of the optical recording medium 71, a difference occurs in the area of the dark portion 75 in the region a and the region b, and the arithmetic circuit 78 The tracking error signal 78, which is a signal of the difference in the amount of light, is obtained. The "optical axis" used in the present specification is a light ray passing through the optical center of the lens system, and is substantially the same as a so-called main light ray passing through the center of a circular diaphragm provided in the holder of the objective lens. You can judge that there is.
0010
By the way, the synchrotron radiation of the semiconductor laser 61 is a light beam radiated in a substantially concentric circle (sphere) around the light emitting point, and the intensity distribution thereof is shown in FIG. 3 (D) in terms of a cross section including an optical axis. It is well known that the shape is close to the Gaussian distribution shown. Here, the horizontal axis is the radiation angle in the plane including the optical axis, or an arbitrary straight line including the intersection with the optical axis in the plane perpendicular to the optical axis on which the light is projected, and the vertical axis is the light beam. It is strength.
0011
However, in reality, as shown in FIG. 3 (E), the intensity center of the synchrotron radiation emitted from the semiconductor laser is displaced with respect to the optical axis due to the mounting error of the semiconductor laser and the assembly error inside the semiconductor laser. have. Here, assuming that D in the drawing is the diameter of the diaphragm closest to the objective lens, the tracking error signal 79 is offset because the overall light intensity itself irradiated to the region a and the region b in FIG. 5B is different. Therefore, accurate tracking servo cannot be applied.
0012
Separately from this, when the information recording track has a groove shape that meanders periodically as an optical recording medium and a method of controlling the traveling speed of the information recording track by reading the meandering period is used, the above is also performed. Since the push-pull method is used, the jitter becomes worse as a result of the occurrence of the same offset.
0013
Therefore, as a countermeasure against this phenomenon, two methods have been devised, one is to shift the entire light beam in the direction perpendicular to the optical axis and the other is to rotate the light source in order to align the optical axis with the center of intensity. Either method is selected depending on the magnification of the system, the effective diameter of the objective lens, the arrangement of the optical detector for each error signal detection method, the characteristics of the lens system, and the specifications required for the entire optical head. ..
0014.
As a means for shifting the light beam in the direction perpendicular to the optical axis, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-238243. This is to align the intensity center of the light beam with the optical axis by moving the semiconductor laser 61 in a plane perpendicular to the optical axis as shown by the arrow 80 in FIG. 5 (A).
0015.
As another means, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-17018, as shown in FIG. 5C, a parallel flat plate 81 is interposed in the optical path between the collimating lens 63 and the rising mirror 64. A structure is disclosed in which the center of intensity of the light beam is aligned with the optical axis by adjusting the inclination angle of the parallel plate 81. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-60383 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-85482 also disclose a parallel flat plate 81 inserted in an optical path.
0016.
[Problems to be Solved by the Invention]
However, in the configuration shown in FIG. 5A, the semiconductor laser 61 as a light source is provided with an electrode on the side opposite to the direction in which light is emitted for supplying a driving current or the like, and an FPC is usually used for this. Although it is soldered, it is difficult to adjust because a reaction force acts against moving the light source so as to twist the FPC, and there is a possibility that displacement may occur due to the stress remaining after fixing. The reliability of the is impaired.
[0017]
Further, particularly in the case of an optical head capable of high-speed recording, the semiconductor laser 61 as a light source is required to have a high output, so that the semiconductor laser 61 generates a large amount of heat. Since the semiconductor laser 61 is attached to the optical base via a holder for adjustment, the temperature of the semiconductor laser rises because the heat cannot be completely dissipated to the optical base. However, there is a risk that its life will be significantly impaired.
0018
On the other hand, in the configuration of FIG. 5C, it is necessary to separately provide a parallel flat plate 81 for deviation correction in the optical path, and the correction effect is small unless the parallel flat plate 81 itself is made thick and greatly tilted. , Space for that is also required. Therefore, there is a problem that the number of parts increases and the optical head becomes large.
0019
Therefore, the present invention has an optical head having an adjusting means for easily matching the intensity center in a required direction with the optical axis without providing a new optical element to increase the size and without impairing reliability. An object of the present invention is to provide an optical recording / reproduction device and a method for adjusting the position of the intensity center of an optical beam.
0020
[Means for solving problems]
The optical head according to claim 1 includes a light source that emits a light beam, and an outward optical system that guides the light beam emitted from the light source to an optical recording medium or a magnetic magnetic recording medium.
A return optical system for guiding the light reflected by the recording medium to the photodetector,
An optical head having the light source, the photodetector, and an optical base on which the components of the outward path optical system and the return path optical system are mounted, and a beam that separates the outward path optical system and the return path optical system. The outbound optical system is bent by a splitter.
The beam splitter mounting portion on the optical base has a structure for adjusting and fixing the position by moving the beam splitter in one direction.
The direction of the position adjustment is set to a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter.
0021.
By adjusting and fixing the position of the beam splitter in this way, the center of intensity of the light beam is aligned with the optical axis, so that a stable control signal can be obtained. In addition, there is no need to add parts, and the above-mentioned problems such as when adjusting the position of the light source, that is, difficulty in adjustment due to the presence of FPC, occurrence of deviation due to residual stress of FPC, and reliability associated therewith. There is no problem of deterioration due to thermal deformation of the resin when it is fixed with resin after position adjustment, and problem of shortening of the life of the semiconductor laser due to deterioration of heat dissipation performance due to the adjusted structure.
0022.
The optical head according to claim 2 is the optical head according to claim 1.
A lens that converts the divergence of the light beam emitted from the light source is provided in the optical path between the light source and the beam splitter.
It is characterized by that.
[0023]
The optical head according to claim 3 uses a first light source that emits a first light beam and a first light beam emitted from the first light source as a first optical recording medium or a first photomagnetism. A first optical system that guides the light to the recording medium and guides the light reflected by the first recording medium to the first light detector.
A second light source that emits a second light beam and a second light beam emitted from the second light source are guided to a second optical recording medium or a second optical magnetic recording medium, and the second light beam is emitted. A second optical system that guides the light reflected by the recording medium to the light detector,
An optical head having an optical base on which components of the first optical system and the second optical system are mounted, and the first optical system and the second optical system are coupled or separated. The first optical system is bent by the beam splitter.
The beam splitter mounting portion on the optical base has a structure for adjusting and fixing the position by moving the beam splitter in one direction.
The direction of the position adjustment is set to a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter.
0024
In claim 3 , in the first optical system, since the center of intensity of the light beam is aligned with the optical axis by adjusting the position of the beam splitter, the problem of the prior art can be solved as in claim 1.
0025
The optical head according to claim 4 is the optical head according to claim 3.
A lens that converts the divergence of the light beam emitted from the light source is provided in the optical path between the first light source and the beam splitter.
It is characterized by that.
0026
Optical head according to claim 5, Oite to any one of claims 1 to 4,
Due to the position adjustment, the direction along the information recording track between the intensity center of the light beam and the optical axis of the optical system in or near the diaphragm of the objective lens arranged to face the recording medium in the optical system. The feature is that the deviation in the direction orthogonal to is corrected.
[0027]
In this way, by correcting the deviation in the direction orthogonal to the direction along the information recording track, the offset in the case of using the push-pull method as the tracking error detection method or the traveling speed control method of the information recording track is eliminated. Can be done.
[0028]
The optical recording / reproducing device according to claim 6 is provided with the optical head according to any one of claims 1 to 5.
[0029]
As described above, by providing the optical head as the optical recording / reproducing device, it is possible to realize a highly reliable optical recording / reproducing device that solves the problems of the prior art.
[0030]
The method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam according to claim 7 is to use a light source that emits the light beam and a light source.
An outbound optical system that guides the light beam emitted from the light source to an optical recording medium or a magnetic magnetic recording medium.
A return optical system for guiding the light reflected by the recording medium to the photodetector,
Said light source, the photodetector, a position adjusting method of the intensity center of the light beam in an optical head and an optical base for mounting the forward optical path and components of the return path optical system, the forward optical By bending the system and adjusting the position of the mounting portion on the optical base of the beam splitter that separates the outward optical system and the return optical system in a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter. , A direction orthogonal to the direction along the information recording track of the intensity center of the light beam and the optical axis of the optical system in or near the aperture of the objective lens arranged to face the recording medium in the optical system. Correct the deviation
It is characterized by that .
0031
The method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam according to claim 8 is to use a first light source that emits a first light beam and a first light beam emitted from the first light source as a first optical recording medium. Alternatively, a first optical system that guides the light to the first photomagnetic recording medium and guides the light reflected by the first recording medium to the first light detector.
A second light source that emits a second light beam and a second light beam emitted from the second light source are guided to a second optical recording medium or a second optical magnetic recording medium, and the second light beam is emitted. A second optical system that guides the light reflected by the recording medium to the light detector,
A method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam of the first optical system in an optical head having an optical base on which the components of the first optical system and the second optical system are mounted. By adjusting the mounting position of the beam splitter that couples or separates the first optical system and the second optical system on the optical base in a direction other than the in-plane direction of the beam splitter surface of the beam splitter. In the optical system, a deviation in a direction orthogonal to the direction along the information recording track between the intensity center of the light beam and the optical axis of the optical system in or near the aperture of the objective lens arranged to face the recording medium. To correct
It is characterized by that.
[0032]
The method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam according to claim 9 is the method for adjusting the position of the center of intensity of the light beam according to claim 7 or 8, wherein the mounting position of the beam splitter is adjusted by using a jig.
It is characterized by that.
0033
In the method for adjusting the position of the intensity center of the light beam according to claims 7 to 9, the position of the beam splitter is adjusted and fixed so that the intensity center of the light beam is aligned with the optical axis, so that a stable control signal is obtained. Is obtained. In addition, there is no need to add parts, and the above-mentioned problems such as when adjusting the position of the light source, that is, difficulty in adjustment due to the presence of FPC, occurrence of deviation due to residual stress of FPC, and reliability associated therewith. There is no problem of deterioration due to thermal deformation of the resin when it is fixed with resin after position adjustment, and problem of shortening of the life of the semiconductor laser due to deterioration of heat dissipation performance due to the adjusted structure.
0034
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of an optical recording / reproduction device to which the optical head according to the present invention is applied. In FIG. 1, 41 is a recording medium (optical disc) made of an optical recording medium or an optical magnetic recording medium, 42 is a spindle motor for rotating the recording medium 41, and 43 is a recording medium 41 that is irradiated with an optical beam for recording and reproduction. This is an optical head for performing the above, and is equipped with a biaxial actuator that makes the objective lens 5 follow the surface runout of the recording medium 41 and the runout of the track. Reference numeral 44 denotes a coarse-moving motor that drives the optical head 43 in the radial direction of the recording medium 41. Reference numeral 45 denotes a signal processing system that performs arithmetic processing of an electric signal photoelectrically converted by the optical head 43. Reference numeral 46 denotes an optical head control system that controls the output and emission pulses of the optical beam of the optical head and controls the operation of the biaxial actuator. Reference numerals 47 and 48 are a drive control system for the spindle motor 42 and a drive control system for the coarse motor 44, respectively. Reference numeral 49 denotes a drive controller having a storage means such as a memory and controlling the entire device, and reference numeral 50 denotes an interface for exchanging signals with the outside. This optical recording / playback device is incorporated in a cabinet.
0035.
FIG. 2A is a configuration diagram of an optical system according to a first embodiment of the optical head according to the present invention. In this optical system, the light beam emitted from the semiconductor laser 1 as a light source is reflected by the beam splitter 2 and converted into parallel light by the collimating lens 3, and then launched by the rising mirror 4 to the front side of the paper surface to be an objective lens. 5 is incident on an optical recording medium (not shown) and focused on an information recording surface. Here, the arrow 6 is the traveling direction of the information recording track provided on the information recording surface at the focusing point, and is called the tangier direction in the case of an optical disk system.
0036
After that, the light beam is reflected on the information recording surface, returns to the objective lens 5, the rising mirror 4, and the collimating lens 3, passes through the beam splitter 2 and the anamorphic lens 7, and then reaches the photodetector 8 to reach an electric signal. Is converted to.
0037
The anamorphic lens 7 is a composite lens having a cylindrical surface on the incident side and a concave surface on the exit side. The concave surface optimizes the magnification of the return optical system and moves the anamorphic lens 7 in a direction along the optical axis. Therefore, the information light is provided for the purpose of being adjustable so as to be focused on the light receiving surface inside the light detector 8 with an appropriate size, and the anamorphic lens 7 can move in a direction along the optical axis. It is set in the holder 9.
[0038]
Further, when passing through the cylindrical surface of the anamorphic lens 7, the information light generates astigmatism, and this astigmatism is used for detecting a focus error. This focus error detection method is called an astigmatism method and is widely used in general. On the other hand, in the above optical head, a push-pull method is used as a tracking error detection method.
[0039]
In this optical head, the beam splitter 2 is movable in the direction indicated by the arrow 10 in the drawing, thereby shifting the light beam and aligning the center of light intensity with the optical axis. Originally, there are no wiring or heat generating portions around the beam splitter 2, and a relatively large space is secured. Therefore, there is no problem in providing such an adjusting mechanism.
0040
The adjustment structure and the adjustment procedure of the intensity center position in the optical head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (B) and 2 (C). Here, the rising mirror is omitted for convenience of explanation. The light beam emitted from the semiconductor laser 1 as a light source is incident on the beam splitter 2 as divergent light, is reflected by the reflecting surface 2a, is transmitted through the collimating lens 3 to be parallel light, and is converted into convergent light by the objective lens 5. It is converted and focused on the information recording track 18a of the optical recording medium 18.
[0041]
Here, the intensity center 19 of the light beam emitted from the semiconductor laser 1 is light that travels in a process different from that of the optical axis 20. Therefore, the intensity distribution of the light beam on the objective lens diaphragm 21 in the cross section orthogonal to the traveling direction (perpendicular to the paper surface) of the information recording track 18a is ideally in the shape shown in FIG. 3 (D). However, it is actually as shown in FIG. 3 (E). Here, D is the diameter of the objective lens diaphragm 21.
[0042]
As shown in FIG. 2B, when the intensity center 19 is deviated from the optical axis 20 in the right-hand direction of the drawing, the beam splitter 2 may be slidable in the direction of arrow 22. In this example, as a result of sliding the beam splitter 2 to the position shown in FIG. 2C, the optical axis 20 and the intensity center 19 coincide with each other on the objective lens diaphragm 21, as shown in FIG. 3D. The intensity distribution can be such that the center of the objective lens diaphragm 21 and the intensity center coincide with each other.
[0043]
Next, the specific structure of the position adjustment of the beam splitter 2 will be described with reference to FIGS. 2 (B), 3 (A), and (B). 3 (A) is a sectional view taken along the line EE of FIG. 2 (B), and FIG. 3 (B) is a sectional view taken along the line FF of FIG. 3 (A). As shown in FIGS. 2 (B), 3 (A), and (B), the beam splitter 2 is a receiver which is placed on the bottom surface 12 of an optical base 11 made of an aluminum casting or the like and is provided linearly. One side surface of the beam splitter 2 is brought into contact with the portion 13, and after adjusting the position, the beam splitter 2 is fixed with an ultraviolet curable adhesive. The beam splitter 2 is configured as a cube having a side of 3 mm, for example, and the beam splitter 2 is placed on a holder 14 whose length in the adjustment direction is longer than that of the beam splitter 2 in order to prevent the beam splitter 2 from tipping over during sliding for position adjustment. Although 2 is mounted, this holder 14 is not always necessary.
[0044]
When mounting the beam splitter 2, the holder 14 is placed on a mounting surface 15 formed on the optical base 11 with a predetermined surface accuracy, the side surface of the beam splitter 2 is applied to the receiving portion 13, and the receiving portion 13 is used by a jig. In the direction of the arrow 23 in FIG. 3B, the intensity center of the light beam in the vicinity of the diaphragm 21 or the objective lens 5 of the objective lens 5 is closer to the optical recording medium 18 than the diaphragm 21. The adhesive is cured when it coincides with the center of the beam splitter 2, and the beam splitter 2 is fixed to the optical base 11.
0045
FIG. 3C is a plan view showing a conventional beam splitter 2 mounting structure. Conventionally, the beam splitter 2 mounting portion includes two receiving portions 16 and 17 that bring the two side surfaces of the beam splitter 2 into contact with each other. It has and is fixed with an adhesive. Therefore, the position of the beam splitter 2 cannot be adjusted.
[0046]
Here, regarding the method of observing the intensity distribution of the light beam, when adjusting without the objective lens 5, an observation optical system in which a two-splitting photodetector is arranged at a position conjugate with the aperture 21 is assembled and a photodetector is used. The beam splitter 2 is moved so that the differential of is 0. When the objective lens 5 is already attached, the intensity distribution of the light beam that should be imaged on the information recording track 18a in the far field is detected by the observation optical system also provided with the two-segment photodetector. It should be noted that a CCD camera may be used instead of the two-division photo detector, and adjustment may be performed by making full use of image processing or the like.
[0047]
By the way, in FIG. 2C, the adjusted optical axis 20 is slanted with respect to each optical element, forming a so-called optical path having an image height, which is different from the ideal optical axis 24 having no image height. However, in the outward optical system from the light source to the information recording surface, the curved surfaces (mainly aspherical surfaces) of the collimating lens 3 and the objective lens 5 are provided so that the occurrence of aberrations can be suppressed low for a certain image height. It is designed. Most of the variations in the intensity center emission angle of the semiconductor laser 1 as a light source are actually within the range of about ± 2 °, which corresponds to exactly about 1 mm when the total optical path length is 30 mm, and the objective lens 5 If the focal length of the lens is 3 mm, the image height is about 0.1 mm.
0048
Further, with respect to the inclination of the optical axis 20 with respect to the objective lens 5, the information light passes through the beam splitter 2 and the return optical system is also displaced. Therefore, the effective diameter of the anamorphic lens 7 and the adjustment movement of the photodetector 8 The range should have a margin that can be estimated from the values shown above.
[0049]
Further, the direction of adjusting the intensity center, which is the object of the present invention, is only in the direction orthogonal to the traveling direction of the information track 18a on the plane including the objective lens diaphragm or the information recording surface of the optical recording medium, that is, radial in the case of an optical disk. Only the direction is required, but from the principle of the push-pull method described above, only this direction is required.
0050
In particular, in an optical disk system using a semiconductor laser, the spread of the intensity distribution with respect to the radiation angle differs between the direction horizontal to the joint surface of the semiconductor laser chip and the direction perpendicular to the junction surface. Therefore, in general, resolution is prioritized along the information track 18a. The intensity distribution is adjusted to be flat in the vertical direction, that is, the tangential direction, and the focused beam diameter in this direction is arranged so as to be small. Therefore, the direction orthogonal to the information track 18a, that is, the radial direction, is a direction in which the intensity distribution changes sharply, and in order to obtain a good track error signal by the push-pull method, it is necessary to further adjust the intensity center. It is.
0051
Further, the moving direction of the beam splitter 2 in the embodiment shown in FIG. 2A is a direction orthogonal to the optical axis connecting the beam splitter 2 and the rising mirror 4, that is, the optical axis direction of the beam emitted from the semiconductor laser 1. However, the moving direction may be any direction as long as it is not parallel to the reflecting surface 2a which is the beam splitter surface of the beam splitter 2. Incidentally, the adjusting effect on the moving amount of the beam splitter 2 is maximum in the direction perpendicular to the reflection surface and infinitesimal (0) in the direction parallel to the reflection surface.
[0052]
However, as in the present embodiment, by setting the adjusting direction of the beam splitter 2 to the optical axis direction of the beam emitted from the semiconductor laser 1, the light beam is split into the reflecting surface of the beam splitter 2 by adjusting the position of the beam splitter 2. There is no risk of it occurring from.
[0053]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 4 (A). The recording density of the information signal on the optical recording medium is very high, and the recorded / reproduced information signal is significantly deteriorated due to the spread of the focused spot on the information recording surface due to aberration, or the NA of the objective lens is extremely high. In a special case such as a large case, the tilt of the optical axis due to the adjustment shown in the first embodiment of the present invention may not be allowed at all.
0054
In this case, as shown in FIG. 4A, the collimating lens has an optical system configuration in which the collimating lens 3A for the outward optical system and the collimating lens 3B for the returning optical system are separately arranged. In this optical system, the light beam emitted from the semiconductor laser 1 as a light source is incident on the beam splitter 2 after being converted into parallel light by converting the divergence degree by the collimating lens 3A for the outward optical system. Here, the deviation of the intensity center, which is an inclination, that is, an angular deviation at the stage where the semiconductor laser is emitted, is converted into a deviation by a light beam which is parallel to the optical axis after passing through the collimating lens 3A for the outward optical system. Therefore, even if the intensity center deviation correction for moving the beam splitter 2 in the direction of the arrow 10 is performed, the optical axis does not tilt. Since the intensity distribution changes on the aperture surface of the objective lens while maintaining the vertical optical axis, the image height does not occur at all even after the adjustment.
0055
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 4 (B). This optical head is compatible with two types of optical recording media having different substrate thickness and recording density, such as DVD and CD, and is particularly suitable for high-density optical recording media and for reproduction and low-density optical recording media. It is an optical head that can record and play back.
0056
In this optical system, first, in the first optical system for recording / reproducing a low-density optical recording medium (first recording medium), a first light source for a low-density optical recording medium and a first light detection The light beam emitted from the first light receiving / emitting unit 25 including the device passes through the coupling lens 26 that converts the degree of divergence and is reflected by the dichroic prism 27. The dichroic prism 27 is a beam splitter having a dichroic film that transmits light of a short wavelength for a high-density recording medium as much as possible and reflects light of a long wavelength for a low-density recording medium as much as possible. is there.
[0057]
The light reflected by the dichroic prism 27 was made substantially parallel by the collimated lens 28 and then raised toward the front side of the paper surface by the rising mirror 4, and the light beam diameter was limited by the aperture limiting element (not shown). After that, it is incident on a low-density optical recording medium (not shown) by the objective lens 5 and focused on the information recording surface.
0058.
After that, the light beam is reflected on the information recording surface, returns to the same path as the outward path, and is incident on the light receiving / receiving unit 25. Inside the light receiving / receiving unit 25, the returned light beam is guided to the first photodetector inside by a light beam separating means such as a hologram and converted into an electric signal.
[0059]
In the second optical system for reproducing the high-density optical recording medium, which is the second recording medium, a second light receiving / receiving unit having a second light source for the high-density optical recording medium and a second light detector. The light beam emitted from the 29 passes through the dichroic prism 27, becomes parallel light by the collimating lens 28, and then is raised toward the front side of the paper surface by the rising mirror 4 and passes through the opening limiting element (not shown). After that, it is incident on a high-density optical recording medium (not shown) by the objective lens 5 and focused on the information recording surface. Here, the arrow 6 is the traveling direction of the information recording track provided on the information recording surface at the focusing point.
[0060]
After that, the light beam is reflected on the information recording surface, returns to the same path as the outward path, and is incident on the second light receiving / receiving unit 29. Inside the light receiving / receiving unit 29, the returned light beam is guided to an internal photodetector by a light beam separating means such as a hologram and converted into an electric signal.
[0061]
In the high-density optical recording medium reproduction optical system, which is the second optical system, the Foucault method is used as the focus error detection method, and the phase difference method is used as the tracking error detection method.
[0062]
On the other hand, in the low-density optical recording medium recording / reproduction optical system which is the first optical system, the Foucault method is used as the focus error detection method and the differential push-pull method is used as the tracking error detection method.
[0063]
Apart from this, in the case of a low-density optical recording medium capable of recording with this optical head, it is necessary to control the traveling speed of the information recording track by reading the meandering period of the information recording track groove. The push-pull method is used to read the periodic signal.
[0064]
Here, in order to obtain the tracking error signal by the differential push-pull method and the traveling speed control signal of the information recording track by the push-pull method with an accurate and sufficient output, the dichroic prism 27 is moved in the direction of the arrow 30. Adjust so that the center of intensity is aligned with the optical axis.
[0065]
Each of the light receiving and emitting units 25 and 29 has a semiconductor laser chip and a photodetector inside, and the light beam separating means receives and emits light so that the feedback light reaches an appropriate position of the photodetector. It is adjusted and fixed in the assembly of the units 25 and 29 themselves. In the case of an optical head having such two types of wavelength optical systems, an objective lens 5 may be prepared for each optical system and mechanically switched without using a wavelength filter.
[0066]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, the outbound optical system is a system that can be bent by a beam splitter, and simply by sliding the beam splitter in a certain direction, the intensity center and the optical axis match, and the quality is good and stable. Various control signals can be obtained. Further, it is possible to provide an inexpensive and highly reliable optical head and an optical recording / reproduction device using the optical head without increasing the number of optical components.
[Simple explanation of drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of an optical recording / reproduction device to which the optical head according to the present invention is applied.
FIG. 2A is a configuration diagram of an optical system according to a first embodiment of the optical head according to the present invention, and FIGS. 2B and 2C are diagrams illustrating a beam splitter position adjusting structure and procedure. is there.
3A is a sectional view taken along line EE of FIG. 2B, FIG. 3B is a sectional view taken along line FF of FIG. 2A, and FIG. 3C is a plan view showing a mounting structure of a conventional beam splitter 2. , (C) is a diagram showing an ideal light intensity distribution at the diaphragm of the objective lens, and (D) is a light intensity distribution diagram showing a state in which the center of light intensity is also deviated from the optical axis.
4 (A) and 4 (B) are block diagrams of an optical system showing another embodiment of the present invention, respectively.
5 (A) and 5 (C) are a block diagram of an optical system for explaining a conventional optical system and a means for correcting deviation from the optical axis of the intensity center of the light beam, respectively, and FIG. 5 (B) is an explanation of a push-pull method. It is a figure.
[Explanation of symbols]
1: Semiconductor laser, 2: Beam splitter, 3, 3A, 3B: Collimating lens, 4: Rise mirror, 5: Objective lens, 6: Track direction, 7: Anamorphic lens, 8: Optical detector, 9: Holder, 10: Position adjustment direction, 11: Optical base, 12: Bottom surface, 13: Receiving part, 14: Holder, 15: Mounting surface, 16, 17: Receiving part, 18: Optical recording medium, 18a: Information recording track, 19: Center of light intensity, 20: optical axis, 21: objective lens aperture, 25: first light receiving / emitting unit, 26: coupling lens, 27: dichroic prism, 28: collimating lens, 29: second light receiving / emitting unit, 30: Position adjustment direction, 41: Recording medium, 42: Spindle motor, 43: Optical head, 44: Coarse motor, 45: Signal processing system, 46: Optical head control system, 47: Spindle motor drive control system, 48: Coarse motor drive control system, 49: Drive controller, 50: Interface