(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光をおおよそ平行光束とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを透過したレーザ光を集光する対物レンズと、
これらを保持するケースとで構成され、
前記レーザ光源は、一つの部材からなるホルダによって前記ケースに保持され、
前記ホルダは、前記ケースに設けられた勘合部に固定され位置決めされ保持され、
前記レーザ光源は円形のベースの上に設けられ、前記円形ベースの中心が前記対物レンズの光軸の延長上にあり、且つ、前記レーザ光源からのレーザ光の出射方向が、前記対物レンズの光軸と非平行であり前記対物レンズの光軸と前記コリメートレンズのレーザ側主平面との交点に出射されるように設けられていることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
前記ホルダの中心軸を含む面の断面は内面の一部が凸になっており、
前記凸部で対面する前記レーザ光源の円形ベースの外周円柱面を保持するとともに、
前記レーザ光源は前記円形ベースを傾けて前記レーザ光源の出射方向を調整可能なことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されたレーザ光をおおよそ平行光束とするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズを透過したレーザ光を集光する対物レンズと、
これらを保持するケースとで構成され、
前記レーザ光源は、一つの部材からなるホルダによって前記ケースに保持され、
前記ホルダは、前記ケースに設けられた勘合部に固定され位置決めされ保持され、且つ、円筒形状であり、
前記ホルダの外周部が前記ケースと勘合して前記ホルダの中心軸が前記対物レンズの光軸と一致するように位置が決められるとともに、
前記ホルダの内周部には凸部が設けられ、
前記レーザ光源は円形のベースの上に設けられ、
前記ホルダの前記凸部で前記レーザー光源の前記円形ベースを保持するとともに、
前記円形ベースを傾けることにより前記レーザ光源は出射方向が調整可能であり、
前記レーザ光源からのレーザ光の出射方向が、前記対物レンズの光軸と非平行であり前記対物レンズの光軸と前記コリメートレンズのレーザ側主平面との交点に出射されるように配置されていることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項４】
前記コリメートレンズを少なくともその光軸に直交する面内で調整可能な構成部材を有し、この調整可能な構成部材は、調整後は固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク上にレーザ光を集光して情報の記録または再生を行う光ディスク装置の光学ヘッドに関し、特に光源であるレーザ光源の実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、一般的な、レーザ光源として半導体レーザを用いたパッケージの構成例とレーザ光の様子を示す図である。
半導体レーザ１のレーザチップ２はベース３上に実装されて、窓ガラス付きキャップ４で封止されている。レーザチップ２から出射されるレーザ光５の出射方向（強度分布中心）６は、ベース３の垂線に対して約３°くらいまでのばらつきを持っており、さらにレーザチップ２の発光点２６の位置はベース３の中心線３５に対して８０μｍくらいまでのばらつきを持っている。またレーザ光５の出射方向に直交する平面内の光強度分布７は出射方向（強度分布中心）６に対して対称である。このような半導体レーザのパッケージの構成については例えば「光ディスクストレージの基礎と応用」（平成７年発行、電子情報通信学会）の４８ページに記載されている。
【０００３】
図６は、従来の技術による光学ヘッドの構成の一例である。
ケース８には半導体レーザ１，ビームスプリッター９，コリメートレンズ１０，シリンドリカルレンズ１１，光検出器１２が配置されており、また対物レンズ１３はバネ１４によって移動可能な状態でケース８に支持されている。
【０００４】
半導体レーザ１から出射したレーザ光５はビームスプリッター９を透過し、コリメートレンズ１０で平行光束となって対物レンズ１３によって光ディスク２１上に焦点を結ぶ。
【０００５】
光ディスク２１で反射されたレーザ光５はビームスプリッター９で反射されてシリンドリカルレンズ１１を通って光検出器１２に達し、図示していないシステム回路が光検出器１２の出力によって対物レンズ１３の光ディスク２１に対する位置制御を行うとともに光ディスク２１の信号を再生する。
【０００６】
このような構成の光学ヘッドは例えば「図解コンパクトディスク読本（改訂２版）」（昭和６３年発行，オーム社）の２０３ページに記載されている。
【０００７】
図６の構成においては、半導体レーザ１の出射方向（強度分布中心）６が対物レンズ１３とコリメートレンズ１０の共通の光軸１５に対してずれていると光検出器１２に到達するレーザ光５の強度分布がずれてしまい、光検出器１２の出力信号、特に光検出器１２における光の強度分布変化を利用するトラックずれ信号やフォーカスずれ信号にオフセットが発生するなどの問題が発生しやすい。このため、出射方向（強度分布中心）６を光軸１５に一致させるように調整する構造としている。
【０００８】
ケース８には対物レンズ１３とコリメートレンズ１０の共通の光軸１５に対して垂直に取付け面１６が設けられており、半導体レーザ１はホルダ１７に固定されて、出射方向（強度分布中心）６が取付け面１６に垂直になるようにホルダ１７、ホルダベース１８を用いて調整された状態で取付け面１６に固定されている。ホルダ１７とホルダベース１８にはレーザチップ２を半径中心とする球面座１９が設けられており、ホルダ１７は球面座１９を介して出射方向（強度分布中心）６を取付け面１６に垂直に調整した状態でホルダベース１８に接着固定されている。また、ホルダベース１８はレーザ発光点２６が光軸１５に一致するように取付け面１６の面内で位置を調整してネジ２０によって固定されている。上記のような構成では構造が複雑で精度を出しにくいのでホルダベース１８とケース８に勘合部を設けてもレーザ発光点２６を光軸１５に一致させることが困難なため、位置調整が必要となる。このような半導体レーザとホルダの構成は例えば特開平９−２１９０３３に記載されている。
【０００９】
上記従来技術における組み立て工程の一例を、図７を用いて説明する。まず半導体レーザ１にホルダ１７に圧入し固定する（工程201）。次に治具（図示せず）にホルダベース１８を固定し、ホルダ１７をホルダベース１８の取り付け面に対しレーザ光５の出射方向が直交するように角度を調整し、ホルダ１７をホルダべース１８に固定する（工程２０２）。
【００１０】
一方、光学ヘッドの本体部分は、まずケース８にビームスプリッタ９、シリンドリカルレンズ１１を接着固定する（工程２１１）。これらはケース８に位置決め基準が設けられており、これらの基準に合わせて接着固定される。次に工程２０２で調整されたホルダべース１８をケース８の取り付け面１６に仮止めする（工程２１２）。
【００１１】
次に図示しないＦＰＣの穴に半導体レーザ１の端子を挿入し、半田付けする。前記ＦＰＣの一部には半導体レーザ１を駆動する駆動ＬＳＩが配線パターンに前工程で半田付けされており、駆動ＬＳＩはコネクタを介して上位回路に接続されている。前記駆動ＬＳＩは、上位回路からの信号に従って半導体レーザ１を発光させる。駆動ＬＳＩの出力端子は前記ＦＰＣ上の設けられたパターン配線によって半導体レーザ１の端子に接続される。また、前記ＦＰＣには前工程で光検出器１２が半田付けされている（工程２１３）。前記光検出器１２の出力は前記コネクタを介して上位回路に接続されており、前記レーザ光が、光ディスク２１上を高精度に位置制御し、光ディスク２１に記録されている情報を再生するために用いられる。
【００１２】
次にコリメートレンズ１０をケース８に取付ける。ケース8にはコリメートレンズ１０が光軸に沿って動くように取付け基準面が設けられている。半導体レーザ１を発光させ、コリメートレンズ１０を通過したレーザ光５が、平行光になるようにコリメートレンズ１０の光軸方向位置を調整し、接着固定する（工程２１４）。コリメートレンズ１０を出射したレーザ光５の平行度は、コリメートレンズ１０を出たレーザ光を十分離れた位置に置いたＣＣＤカメラで受光した像の大きさを検出し、その大きさが所定の大きさ以下となるように、コリメートレンズ１０の位置を調整する。次にホルダーベース１８の位置を取り付け面１６上で調整し、コリメートレンズ１０から出射したレーザ光がコリメートレンズ１０の光軸と一致するようにし、ホルダーベース１８を取り付け面１６にネジ２０によって固定する（工程２１５）。
【００１３】
次に図示していない対物レンズアクチュエータをケース８に取り付ける（工程２１６）。このとき対物レンズ１３の光軸がコリメートレンズの光軸と一致するように、対物レンズアクチュエータは勘合部等によってケース８に位置決めされる。次にサーボ信号調整治具に光学ヘッドを取り付け、半導体レーザ１を発光させ、前記治具に取り付けられた光ディスク２１から反射し、前記光検出器１２に入射したレーザ光５による光検出器１２の出力を検出できるようにする。前記光検出器１２の出力から生成したフォーカス信号とトラックずれ信号が所定の特性を満足するように光検出器１２の位置を調整し、光検出器１２を接着し、固定する（工程２１７）。以上が従来技術での光学ヘッドの組み立て工程である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来技術においてはレーザ光源の出射方向（強度分布中心）のばらつきを吸収するために球面座の形成された２つのホルダを用いているので、ホルダの外形が大きくなり構造も複雑なために光学ヘッドの小型化が困難で、またホルダを安価に作成することも難しかった。
【００１５】
本発明の第一の目的は、簡単な構造でレーザ光源の出射方向（強度分布中心）のばらつきを抑えるとともに対物レンズ光軸に対する位置精度を確保して、小型で安価な光学ヘッドを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の第一の目的は、
レーザ光源と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光をおおよそ平行光束とするコリメートレンズと、前記コリメートレンズを透過したレーザ光を光ディスク上に集光する対物レンズと、これらを保持するケースとを備える光学ヘッドにおいて、
レーザ光源の出射方向（強度分布中心）が前記対物レンズの光軸と前記コリメートレンズのレーザ光源側主平面との交点を通過するように調整するにより達成できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を、図１から図５を用いて詳細に説明する。以下の説明において従来の技術のものと基本的に同じ機能をもつものは同じ番号を付与する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例である光学ヘッドの構成を示す図である。光学ヘッド３８は、ケース８、レーザ光源の一実施例である半導体レーザ１、半導体レーザ１のホルダ２２、ビームスプリッタ９、コリメートレンズ１０、対物レンズ１３、対物レンズを駆動するアクチュエータ（図示せず）、シリンドリカルレンズ１１、光検出器１２などから構成されている。前記対物レンズ１３を保持し駆動するアクチュエータには円形のアパーチャ３２が設けられており、アパーチャ３２を通して対物レンズ１３にレーザ光は入射する。対物レンズ１３に対向して光ディスク２１が配置されている。
【００２１】
一般的な光学ヘッドは、対物レンズ１３の光軸が光ディスク２１の面に直交するように設計されており、記録用の光学ヘッドでは半導体レーザ１から出射されたレーザ光がコリメートレンズ１０で対物レンズ１３の光軸に平行な平行光になるように構成される。さらに、対物レンズ１３に入射するレーザ光の強度分布の中心が対物レンズ１３の光軸と一致するように調整をする。
【００２２】
前記の光学的な条件を満足させるために、本発明の光学ヘッド３８は、半導体レーザ１の出射方向６（強度分布中心）が前記対物レンズ１３の光軸と前記コリメートレンズ１０の半導体レーザ側主平面との交点３４を通過するように調整されており、半導体レーザの出射方向６は対物レンズ１３の光軸と必ずしも平行ではない。上記のように調整するのは対物レンズ１３を透過したレーザ光５が対物レンズ１３の軸上に焦点を結ぶようにするためで、このときに対物レンズ１３を透過したレーザ光５の波面収差が最小となることはよく知られている。
【００２３】
詳細な説明を以下に示す。図２は半導体レーザ１がホルダ２２に圧入、調整された状態を示す断面図である。半導体レーザ１のベース３は円板形状で、円筒形状のホルダ２２に圧入されている。ホルダ２２の内周円筒面と外周円筒面は中心が精度良く一致するように加工されている。半導体レーザ１の基準光軸を通る任意の面内において半導体レーザ1は±０．０８ｍｍの発光点２６の位置ばらつきｂと、±３°の出射方向６（強度分布中心）のばらつきθ１を持っているとする。半導体レーザ以外の要素の誤差は無視して半導体レーザ１の傾き調整の角度を見積もることにする。光学ヘッド３８のケース８の勘合部２３にホルダ２２を取りつけた時、前記半導体レーザ１のレーザ光の出射方向６が前記対物レンズ１３の光軸と前記コリメートレンズ１０の半導体レーザ側主平面との交点３４を通過するようにするには、コリメータレンズの焦点距離をＬｃとし、半導体レーザ１の調整傾き角度をθとした時、ビームスプリッタ９を無視し、それぞれの角度は小さいことを考慮すると、次の式が成り立つ。なお、以下の計算においては角度の単位はラジアンである。
【００２４】
ｂ＋ｈ×θ＋Ｌｃ×（θ−θ１）＝０            ・・・・（式１）
上記式１より  θ＝（Ｌｃ×θ１−ｂ）／（ｈ＋Ｌｃ）  となる。
【００２５】
半導体レーザ１はベース３の外周部を円筒形状のホルダ２２に圧入された状態で予め治具を用いてホルダ２２に対して半導体レーザ１を傾けて、調整する。
【００２６】
ケース８には、対物レンズ１３の光軸３１と中心が一致する位置に勘合部２３が形成されており、ホルダ２２は勘合部２３に挿入されてホルダ２２の端面２４を光軸３１と垂直にケース８に形成された取付け面１６に押し付けた状態で接着剤２５によって固定されている。すなわちホルダ２２は外形中心線２７が対物レンズ１３の光軸３１と一致するようにケース８に取付けられている。
【００２７】
コリメートレンズ１０はその光軸３０が対物レンズ１３の光軸３１と平行な状態で、光軸３０の軸上方向および光軸３０と垂直な面内の方向に位置調整が可能であり、コリメートレンズ１０を透過したレーザ光５が対物レンズ１３の光軸３１に平行な光束として進むように位置が調整される。
【００２８】
ケース８にはコリメートレンズ１０の調整に必要なすきまをあけてコリメートレンズ１０を接着固定するための壁３６が設けられており、壁３６とのすき間に紫外線硬化接着剤３７が塗布され、紫外線が照射されることによって硬化し、ケース８に固定される。上記のようにコリメートレンズ１０を調整中は治具で保持し、固定後その治具を外すため、光学ヘッド３８はコリメートレンズ１０を調整するための特別な構造部材を備えていない。
【００２９】
上記した半導体レーザ１のばらつきがあり、図２のｈ寸法が２ｍｍの場合には、出射方向に直交する面内の発光点の位置のばらつきは最大で０．０８＋２×siｎ３°＝０．１８５ｍｍとなる。したがって、コリメートレンズ１０を光軸３０と垂直な面内で位置調整するときのコリメートレンズ１０の調整量は０．１８５ｍｍの確保が必要であり、壁３６とコリメートレンズ１０のすき間も上記の調整量０．１８５ｍｍ以上が必要となる。
【００３０】
次に調整方法について重点をおいて組み立て工程について図５を用いて説明する。まず半導体レーザ１にホルダ２２を圧入する（工程101）。次にホルダ２２を治具（図示せず）に固定し、図９（ｂ）に示すようにホルダ２２の端面２４から距離Ｌだけ離れた位置に直交する２本の直線分割線を持つ４分割ホトダイオードセンサ４６をその分割線の交点がホルダ２２の外形中心２７と一致する位置に配置しておき、半導体レーザ１を発光して図９（ａ）に示す４分割ホトダイオードセンサ４６の４つの素子４６A、４６B、４６C、４６Dの出力がバランスするようにホルダ２２に対して半導体レーザ１を傾ける（工程102）。
【００３１】
この手順によって出射方向（強度分布中心）６を距離Ｌの位置（すなわちコリメートレンズ１０の半導体レーザ側主平面の位置）でホルダ２２の外形中心２７（すなわち対物レンズの光軸）と交差するように調整することができる。上記の方法おいて４分割ホトダイオードセンサの代りにＣＣＤセンサを用いて画像処理により出射方向（強度中心）６を検出することも可能である。なお、上記４分割ホトダイオードセンサあるいはＣＣＤセンサの受光面はコリメートレンズ１０の寸法と同程度である。
【００３２】
寸法の一例としてコリメートレンズ１０の焦点距離が１６ｍｍの場合にはLは１７．３ｍｍになり、ホルダ２２の端面２４から１７．３ｍｍはなれた位置に４分割ホドダイオードセンサを配置した治具を用いて上記の調整を行う。予め上記のように半導体レーザ１が調整された状態のホルダ２２をケース８に取付けるので、ケース８に取付けた後での出射方向（強度中心）６の調整が不要であり作業性もよい。
【００３３】
一方、光学ヘッド３８の本体部分は、まずケース８にビームスプリッタ９、シリンドリカルレンズ１１を接着固定する（工程１１１）。これらはケース８に位置決め基準が設けられており、これらの基準に合わせて接着固定される。次に工程１０２で調整されたホルダ２２をケース８の勘合部２３に挿入し、ホルダ２２の端面２４を取り付け面１６に密着させて接着固定する（工程１１２）。次に図示しないＦＰＣの穴に半導体レーザ１の端子を挿入し、半田付けする。前記ＦＰＣには光検出器１２が半田付けされている（工程１１３）。次にコリメートレンズ１０調整治具に光学ヘッド３８を取り付け、半導体レーザ１を発光させ、コリメートレンズ１０を通過したレーザ光５が、想定された対物レンズ光軸と平行になるようにコリメートレンズの位置を調整し、接着固定する（工程１１４）。この時、コリメートレンズ１０自身の傾きは治具の機械的精度で十分許容範囲内に収めることができる。コリメートレンズ１０を出射したレーザ光５の方向と平行度は、レーザ光を十分離れた位置に置いたＣＣＤカメラで受光した像の大きさ、位置により検出する。
【００３４】
次に図示していない対物レンズアクチュエータをケース８に取り付ける（工程１１５）。対物レンズ１３の光軸がホルダ２２の外形中心線２７と一致するように、対物レンズアクチュエータは勘合部等によってケース８に位置決めされる。次にサーボ信号調整治具に光学ヘッド３８を取り付け、半導体レーザ１を発光させ、治具に取り付けられた光ディスク２１から反射し、前記光検出器１２に入射したレーザ光５による光検出器１２の出力を検出できるようにする。前記光検出器１２の出力から生成したフォーカス信号とトラックずれ信号が所定の特性を満足するように光検出器１２の位置を調整し、光検出器１２を接着し、固定する（工程１１６）。以上が光学ヘッド３８の組み立て工程である。
【００３５】
ここで、調整の必要精度について検討する。図１０を参照して、以下説明をする。図１０は対物レンズ13とコリメータレンズ1０およびレーザ光５の光学的な関係および調整誤差の説明図である。光ディスク上にDVDフォーマットに類するデータを記録する場合、対物レンズの絞り径の５％程度の範囲にレーザ光の強度分布の中心が位置するようにすることが要求される。小形の光ディスク装置では前記絞り径は３mm程度であるので、対物レンズに入射するレーザ光の強度分布中心のばらつき許容量は±0.15ｍｍ程度となる。
【００３６】
対物レンズに入射する光の強度分布中心ずれの要因は次の４つが考えられる。以下の誤差ΔX1、ΔX2、ΔX3については図10に示している。
（１）工程102の調整に用いる検出器の位置ずれと調整誤差。ΔX1
（２）工程114の調整誤差によるコリメータレンズ出射光の光軸からの傾きによるずれ。ΔX2
（３）工程115におけるアクチュエータ取りつけ時の対物レンズ位置ずれ。ΔX3
（４）図示していない立ち上げミラーの角度ずれ。ΔX4
上記（２）から（４）について考える。要因（２）によるずれは、ディスク上のデータを記録や再生する上で、対物レンズの収差を許容範囲に抑えるには対物レンズに入る光の許容角度は0.３°程度と言われており、コリメータレンズからの出射光の角度ずれを0.1°以下にするとして、コリメータレンズと対物レンズの間の距離が15mmとすると、前記角度ずれに起因する対物レンズ絞りの位置での強度分布中心のずれ量は15mm×taｎ0.1°＝0.026mmである。要因（３）によるずれは、調整をしない場合は0.1ｍｍ程度、調整をすれば0.02ｍｍ程度である。要因（４）によるずれは、立ち上げミラーから対物レンズの絞りまでの距離は４mm程度であり、立ち上げミラーによる対物レンズ入射光の角度ずれは0.2°程度であるから、４mm×taｎ0.2°＝0.014mm程度である。
【００３７】
以上のずれを考慮すると、要因（１）に許容される調整誤差は次のように考えられる。まず、それぞれの誤差のランダム性を考慮して、各要因によるずれの２乗和平均が、強度分布中心のばらつき許容量±0.15ｍｍ以下となる条件である。要因（３）のアクチュエータの位置調整をしない場合は、√（0.152−0.0262−0.12−0.0142）＝0.1から、要因（１）の許容ずれは0.11mmである。一方、アクチュエータの位置調整をする場合は、√（0.152−0.0262−0.022−0.0142）＝0.146から、要因（１）の許容ずれは0.146mmである。
【００３８】
次に、最悪条件が重なる場合について計算すると、要因（３）のアクチュエータの位置調整をしない場合は、0.15−0.026−0.1−0.014＝0.01ｍｍとなり、要因（１）の許容ずれは0.01mmである。一方、アクチュエータの位置調整をする場合は、0.15−0.026−0.02−0.014＝0.09ｍｍとなり、要因（１）の許容ずれは0.09mmである。
【００３９】
実際的には２乗和平均が適用できると考えられるので、要因（１）、すなわち工程102の調整に用いる検出器の位置ずれと調整誤差は、アクチュエータの調整を行なえば0.146ｍｍまで許容できることになる。逆に、要因（１）を0.05mmまで抑えることができれば、√（0.152−0.052−0.0262−0.0142）＝0.138より、要因（３）のアクチュエータ取り付け時の対物レンズの位置ずれを0.138mmまで許容できることになる。
【００４０】
上記要因（１）の誤差は主として調整用検出器の位置ずれと、調整の作業ずれあるいは調整器の調整誤差によって生じる。これらの大きさは調整設備や光学ヘッドの設計に依存するが、検出器の位置ずれを0.03mm程度、調整ずれを0.05mm以下にすることは可能であり、２乗和平均の考えに立てば実現性に問題はない。なお、コリメータレンズの焦点距離を16mmとすると、要因（１）の許容ずれ量が0.11mmである時、レーザ光５の方向の許容ばらつきは次の式で近似できtaｎ(0.11／16)≒0.0069ラジアン、すなわち0.4°となる。
【００４１】
以上は記録可能なDVDフォーマット光ディスク装置の場合であるが、再生専用の光ディスク装置では、対物レンズに入射するレーザ光の強度分布中心の許容ずれ量が大きいため、上記の調整に一部を省略できる可能性がある。これから製品化が期待されるDVD以上に高密度な光ディスク装置においては、再生専用の光ディスク装置であっても光学系の許容ずれが小さくなるため、記録型はもちろん、再生専用型においても、本発明を適用することによる効果が期待できる。
【００４２】
上記手順によればコリメートレンズ１０は光軸３０がレーザ発光点２６と一致する位置に調整されており、コリメートレンズ１０を透過したレーザ光５は対物レンズ１３の光軸３１に平行な光束として進み、アパーチャー３２で光束の一部が遮断されて対物レンズ１３の光軸３１を中心とする断面が円形の光束として対物レンズに入射する。
【００４３】
半導体レーザ１は出射方向（強度分布中心）６が対物レンズ１３の光軸３１とコリメートレンズ１０の光源側主平面３３との交点３４を通過するように予め調整した状態でホルダに固定されているので、出射方向（強度分布中心）６は交点３４を通過した後は光軸３１上を進んで対物レンズ１３に入射する。
【００４４】
光ディスク２１で反射され、アパーチャー３２を通過したレーザ光５（点線で表示）は光検出器１２に到達するが、出射方向（強度分布中心）６が光束の中心にあってバランスが取れているので光検出器１２の出力にオフセットが生じるなどの問題が生じにくい。
【００４５】
図３（ａ）はホルダ２２の形状を示す平面図、図３（ｂ）はホルダ２２の断面図である。ホルダ２２は円筒形状でその厚みｄはベース３の厚みより大きい寸法になっており、これはホルダ２２に対してベースを傾けても厚みｄからベース３が突出しないことで光学ヘッドのケースに取付ける際に突出部がじゃまにならない効果がある。またベース３に圧接する部分（凸部２８）の幅ｅはベース３の厚みより小さく凸形状となっており、これはホルダ２２にベース３を圧入した状態でベース３を傾けても傾いた状態を安定して保つ効果がある。
【００４６】
前記圧接する凸部の中心は円筒面同士の接触であるため、一平面上にある。この凸部中心面２９を中心として傾くことになる。幅ｅの両側は圧入しやすいようにテーパー状になっている。またホルダ２２の肉厚ｔは薄い方がベース３を圧入して傾ける際の力が小さくなり作業がやりやすい。寸法の一例として、ベース３の厚みが１.２ｍｍのときにｄ＝１.５ｍｍ、ｅ＝０.５ｍｍ、ｔ＝０.６ｍｍである。ホルダ２２の材質としては半導体レーザ１の放熱性を考えると金属が好ましく、例えば真鍮や銅、アルミニウム、ステンレスなどを用いて旋盤加工で精度良く安価に製作できる。またプレス加工によっても製作することが可能である。
【００４７】
上記の実施例ではホルダ２２はケース８に接着剤２５で固定されているが、ホルダ２２の外周部を勘合部２３に圧入して固定しても良く、またバネやネジを用いて固定しても良い。レーザ１で発生する熱をケース８に効率良く伝導し、レーザ１を冷却するためには、ベース３とホルダ２２の接触面およびホルダ２２と取付け面１６および勘合部２３の接触面を大きく取ることが望ましい。特にホルダ２２の圧入面の幅ｅはベース３を傾ける時のやり易さと、前記熱抵抗のいずれもが成り立つように前記の値を選択した。
【００４８】
上記の実施例によればホルダ２２の一部品で半導体レーザ１の出射方向（強度分布中心）６調整と位置出しを行うことができるので、光学ヘッドの小型化が可能であり信頼性の向上も期待できる。さらには上記の実施例を用いた光学ヘッドを搭載することで光ディスク装置の小型化と信頼性の向上が期待できる。
【００４９】
以下、図８を用いて光学ヘッド３８を用いる光ディスク装置３９の説明をする。以上のように組み立てられた光学ヘッド３８は、ユニットメカ４０のスライド機構４１に取りつけられる。ユニットメカ４０にはスピンドルモータ４２と前記スライド機構４１が含まれる。スピンドルモータ４２は光ディスク２１を回転させ、スライド機構４１は前記光ディスク２１に対物レンズ１３を対向させて、前記光ディスク２１の半径方向に移動させる。前記ユニットメカ４０は前記光ディスク２１をスピンドルモータ４２に取り付け、取り外す機構を備えたローディングメカ４３に取りつけられる。光学ヘッド３８、スピンドルモータ４２、スライド機構４１およびローディングメカ４３のアクチュエータおよびモータは制御回路４４により駆動される。ローディングメカ４３やスピンドルモータは操作者のスイッチ投入により起動されるシーケンスに従って制御される。所定のシーケンスを経て、制御回路は光学ヘッド３８に備えられた図示しないアクチュエータを駆動し、図８には図示しない半導体レーザ１から出射されたレーザ光５が光ディスク２１の記録面上に微小スポット４５を形成するように焦点制御する。
【００５０】
また、制御回路４４は前記微小スポット４５を前記記録面上に形成された情報トラックを追跡するようにトラック制御をする。これら、焦点制御およびトラック制御のための情報として組み立ての説明の際に説明したフォーカス信号およびトラックずれ信号が用いられる。また、光検出器１２の出力の変化から読み出し回路が情報を読み出し、記録可能な光ディスク装置の場合は半導体レーザ１の光強度を変化させて、光ディスク２１の記録面の光学特性を変質させることにより情報を記録する。スライド機構４１は制御回路４４からの指令により光学ヘッド３８を移動させ、光ディスク２１上の所望の場所にあるデータにアクセスできるようにする。このような機能を備えた光ディスク装置３９はパソコン用の記録再生装置やビデオカメラの記録再生装置として使用することができる。
【００５１】
本発明を適用した光学ヘッドは、携帯用のノートパソコン用の光ディスク装置や、携帯型のディスクカメラ用の光ディスク装置に用いると小形化に適しているため特に有効である。半導体レーザおよびコリメートレンズまわりの調整が容易であるので、小形化を要求しない装置の光学ヘッドにも有効である。本発明をこれらに適用する場合において、上記した光学ヘッドの構造とし、上記した調整方法を実施することを除けば一般の光学ヘッドと同様であり、特に特別な技術を必要としない。
【００５２】
上記説明は光ディスク装置に用いる光学ヘッドについて説明したが、本発明の有効な分野は必ずしも光ディスクに限定されるものではなく、半導体レーザを用いた位置センサなどでも有効である。
なお、上記説明において用いた直交や平行等の用語は工学的な許容誤差を含んだ意味で用いている。
上記のように本実施例では、レーザ光源１の出射方向（強度分布中心）が光学的に望ましい条件を満たすように予め調整した前記レーザ光源のホルダ２２をケース８の勘合部に勘合させてレーザ光の位置だしをする構造なので光学ヘッドの小型化と信頼性の向上が可能であり、またホルダを安価に作成することができる。
【００５３】
【発明の効果】
簡単な構造でレーザ光源の出射方向（強度分布中心）のばらつきを抑えるとともに対物レンズ光軸に対する位置精度を確保して、小型で安価な光学ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施例である光学ヘッドの構成図。
【図２】第一の実施例の半導体レーザとホルダの断面図。
【図３】第一の実施例のホルダ形状を示す平面図と断面図。
【図４】半導体レーザのパッケージの構成例とレーザ光の様子を示す一般的な図。
【図５】第一の実施例の光学ヘッド組み立て手順の一例。
【図６】従来の技術による光学ヘッドの構成の一例。
【図７】従来の技術による光学ヘッドの組み立て手順の一例。
【図８】本発明の一実施例の光学ヘッドを用いた光ディスク装置の説明図。
【図９】本発明の一実施例の光学ヘッド調整における４分割センサの位置と４分割センサの形状説明図。
【図１０】本発明の一実施例の光学ヘッド調整における調整誤差説明図
【符号の説明】
１…半導体レーザ、                  ２…レーザチップ、
３…ベース、                        ４…キャップ、
５…レーザ光、                      ６…出射方向（強度分布中心）、
７…強度分布、                      ８…ケース、
９…ビームスプリッター、            １０…コリメートレンズ、
１１…シリンドリカルレンズ、        １２…光検出器、
１３…対物レンズ、                  １４…バネ、
１５…光軸、                        １６…取付け面、
１７…ホルダ、                      １８…ホルダベース、
１９…球面座、                      ２０…ネジ、
２１…光ディスク、                  ２２…ホルダ、
２３…勘合部、                      ２４…端面、
２５…接着剤、                      ２６…レーザ発光点、
２７…外形中心線、                  ２８…凸部、
２９…凸部中心、                    ３０、３１…光軸、
３２…アパーチャー、                ３３…主平面、
３４…交点、                        ３５…中心線、
３６…壁、                          ３７…紫外線硬化接着剤、
３８…光学ヘッド、                  ３９…光ディスク装置、
４０…ユニットメカ、                ４１…スライド機構、
４２…スピンドルモータ、            ４３…ローディングメカ、
４４…制御回路、                    ４５…焦点
４６…４分割センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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