CN1205510A

CN1205510A - 光传感头装置

Info

Publication number: CN1205510A
Application number: CN98115494A
Authority: CN
Inventors: 武居勇一; 武田正; 林善雄
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1997-07-16
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 1999-01-20
Anticipated expiration: 2018-07-13
Also published as: CN1109336C; US6151288A; JPH1139697A

Abstract

一种光传感头装置,在全息元件支架上预先对全息元件的位置进行调节,然后只需把全息元件支架安装到支架支承部,即可将在装置光轴L方向的安装位置、在与装置光轴L正交的XY平面上的安装位置以及全息元件支架相对装置光轴L的姿势设定在最佳状态。而且在使全息元件支架围绕其轴线旋转以调节点阵图形的方向时,是使全息元件支架的圆周面沿支架支承部的引导面滑动,故先前设定的状态不会变化。本发明可以简化为使点阵结构体在光程中处于最佳状态而进行的调节作业。

Description

光传感头装置

本发明涉及进行光记录媒体的记录和再现用的光传感头装置。

将CD(激光碟片)或DVD(数字式录影碟片)等光记录媒体再现用的光传感头装置是把来自激光源的激光通过物镜而在光记录媒体的记录面上聚光，再用光检测器将来自该光记录媒体的返回光加以检测，然后根据该光检测器的检测结果再现光记录媒体上记录的信息。作为光传感头装置，有一种如日本发明专利公开1994-302011号公报所公开的，是在激光光源和物镜之间的光程中设置2个点阵结构体(全息元件)，用其中一个点阵结构体把来自激光光源的激光分割成多个激光束，用另一个点阵结构体把来自光记录媒体的返回光从来自激光光源的激光中分离出来后引导到光检测器。还有一种如日本发明专利公开1994-76340号公报中所公开的，是把激光光源、光检测器及2个点阵结构体单元化。

在点阵结构体中，为了得到所需的绕射特性而形成规定图形的点阵，故当点阵结构体相对装置光轴而倾斜，或装置光轴与点阵图形不能满足规定的位置关系时，就不能把来自光记录媒体的返回光有效地引导到光检测器。因此，传统的点阵结构体的安装位置和方向是可任意改变的，可以用肉眼在显微镜下一边确认点阵结构体的点阵的方向等，或是确认光检测器的输出，一边调节点阵结构体的安装位置和方向。

然而，传统的技术虽然可以任意改变点阵结构体的安装位置和方向，但要把点阵结构体的安装位置和方向调节到最佳状态却极为费事。当如上述1994-302011号公报所公开的光传感头装置那样使用2个点阵结构体时，必须分别对各点阵结构体的安装位置进行调节，因此很难在短时间内完成调节作业，作业所需的经费也很高。而一旦如上述1994-76340号公报公开的那样，把激光光源、光检测器和2个点阵结构体单元化，则可以使光学系统小型化，而且便于光学系统的组装，但在进行单元化时调节点阵结构体相对激光光源等的安装位置依然非常费事。

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种光传感头装置，该光传感头装置可以简化为使点阵结构体在光程中处于最佳状态而进行的调节作业。

对附图的简单说明

图1是本发明实施形态1的光传感头装置的概略结构图。

图2是全息单元的立体图。

图3说明把全息单元安装在框架上的状态。

图4说明使全息元件支架沿圆周方向旋转的状态。

图5是本发明实施形态2的光传感头装置的概略结构图。

图6是全息元件支架变形例的剖视图。

以下结合附图说明适用本发明的光传感头装置。

图1表示本发明实施形态1的光传感头装置的概略结构。如图所示，本例的光传感头装置1具有作为激光光源的激光二极管2和光检测器3，从激光二极管2射出的激光Lo通过物镜4而作为微小光点在光记录媒体5的记录面5a上聚光，来自光记录媒体5的返回光Lr则通过全息单元10而在光检测器3的受光面聚光。

激光二极管2及光检测器3在同一底板6上形成，物镜4则支承在透镜支架7上。本例的光传感头装置1是把装有激光二极管2及光检测器3的底板6以及全息单元10直接固定在基座8上。透镜支架7可向物镜4的聚焦方向及跟踪方向移动，通过透镜支架7向各方向的移动进行物镜4的聚焦控制和跟踪控制。

全息单元10设置在激光二极管2和物镜4之间的光程中，装有第1及第2全息元件11、12。在本例中，从激光二极管2一侧起顺序排列着第1全息元件11、第2全息元件12。为了将来自光记录媒体5的返回光Lr引导到光检测器3，对第1全息元件11赋与规定的绕射特性。而为了把来自激光二极管2的激光Lo分割成多个、本例中为3个激光束，对第2全息元件12赋与规定的绕射特性。

在本例的光传感头装置中，从激光二极管2射出的激光Lo被引导到全息单元10，并透过第1全息元件11后射入第2全息元件12。射入第2全息元件12的激光Lo受到该全息元件12的绕射作用而被分割成主光束和2个辅助光束。这些光束经过物镜4而作为光点在光记录媒体5的记录面5a上聚光。

来自光记录媒体5的返回光Lr经过物镜4而再次被引导到全息单元10。被引导到全息单元10的返回光Lr透过第2全息元件12而射入第1全息元件11。射入第1全息元件11的返回光Lr受到第1全息元件11的绕射作用而在光检测器3的受光面聚光。根据该光检测器3的受光量来检测位信号(RF)、聚焦误差(FE)信号及跟踪误差(TE)信号。本例是用公知的象散法及3束法检测聚焦误差及跟踪误差信号。

图2表示全息单元10的详细结构。图3表示全息单元10安装在基座8上时的状态。

如图1和图3所示，全息单元10具有前述的第1及第2全息元件11、12和支承它们的全息元件支架13。各全息元件11、12是矩形的平板状透镜，如前所述，分别被赋与规定的绕射特性。即，各全息元件11、12在其中一方的背面形成规定的点阵图形。

全息元件支架13是中央形成矩形贯通孔131的圆筒状镜筒，其外周面形成沿装置光轴L(见图1)延伸的圆周面134。在该全息元件支架13上，贯通孔131的上下两个开口部132、133作为各全息元件11、12的支承部而分别被嵌入各全息元件11、12。即，在本例中，通过使贯通孔131的形状与各全息元件11、12的外形形状一致，只要把各全息元件11、12嵌入贯通孔131的开口部132、133，即自动规定了全息元件11、12的安装位置。从而，贯通孔131的两个开口部132、133具有元件定位部的功能，可以分别将全息元件11、12定位，以使各全息元件11、12之间的距离及点阵图形的方向自动对准。另外，也可以在贯通孔131的内周侧面形成环状凸起等来作为元件定位部发挥作用。

在基座8上，则以装置光轴L为基准构成经过全息元件支架13而支承各全息元件11、12的支架支承部20。支架支承部20具有规定全息元件支架13在装置光轴L方向的安装位置的支架定位部22、以及在使全息元件支架13围绕轴线旋转时供圆周面134滑动的引导面211。该引导面211如后所述，是规定全息元件支架13的位置和姿势的基准面。

在本例中，支架支承部20是在基座8上构成可供全息元件支架13部分地插入的圆形支架安装孔21，该支架安装孔21的内周面作为前述引导面211(基准面)发挥作用。另外，在支架安装孔21的光程上游一侧(激光光源一侧)从外周向内侧(光轴L一侧)伸出的支架定位部22(环状底部)的内周底面作为定位面221发挥作用。

在本例的光传感头装置1上，只要把全息元件支架13安装到支架安装孔21内，即可使全息元件支架13的靠激光光源一侧的端面与支架定位部22(支架安装孔21的定位面221)抵接而决定全息元件支架13在装置光轴L方向的安装位置。另外，由于全息元件支架13的圆周面134与支架支承部20的引导面211接触，故决定了全息元件支架13在与装置光轴L正交的XY平面上的安装位置，同时也决定了全息元件支架13针对装置光轴L的姿势。

然后，使全息元件11、12的点阵图形的方向与光检测器3等的位置一致。在进行该调节作业时，本形态如图4所示，一旦使全息元件支架13围绕轴线旋转，各全息元件11、12的方向即发生变化，可调节全息元件11、12的点阵图形方向，使之与光检测器3等的位置对准。其间，由于全息元件支架13的圆周面134是沿支架支承部20的引导面211滑动，故全息元件支架13在装置光轴L方向的安装位置、全息元件支架13在与装置光轴L正交的XY平面上的安装位置不会偏离，同时全息元件支架13不会相对装置光轴L而倾斜，另外，由于全息元件11、12固定在全息元件支架13上，故全息元件11、12之间的距离和点阵图形仍保持最初设定的状态，不会发生偏离。

如上所述，在本例的光传感头装置1上，只要把全息元件支架13安装于支架支承部20(支架安装孔21)，即可将全息元件支架13在装置光轴L方向的安装位置、全息元件支架13在与装置光轴L正交的XY平面上的安装位置以及全息元件支架13相对于装置光轴L的姿势校准，而且即使在使全息元件支架13围绕轴线旋转以调节全息元件11、12的点阵图形方向时，这些设定也不会发生偏离。因此，要调节全息元件11、12的安装状态，只要在把全息元件支架13安装于支架支承部20(支架安装孔21)后，使全息元件支架13围绕轴线旋转以调节全息元件11、12的点阵图形方向即可。从而可以在短时间内完成全息元件11、12的调节，且可减少所需的费用，同时可提高调节精度。

另外，在本例中，在对固定有全息元件11、12的全息元件支架13调节了安装位置后，用粘接剂把它固定在支架支承部20上。该安装位置的调节是使各全息元件11、12的点阵图形与光检测器3等的位置对准，可以采用一边确认光检测器3的输出一边使全息元件支架13旋转的活动校准方法、一边用显微镜确认全息元件11、12的点阵图形一边校准的方法、以及预先在全息元件支架13上标上刻度的方法等。

图5表示本发明实施形态2的光传感头装置的概略结构。图5所示的光传感头装置1A是在单元框架25上安装全息单元10、激光二极管2以及光检测器3，并把装有这些光学要素的单元框架25固定在基座8上。另外，透镜支架7可向物镜4的聚焦方向及跟踪方向移动，通过透镜支架7向各方向的移动进行物镜4的聚焦控制和跟踪控制。因此该实施形态2的安装全息元件支架13的支架支承部20是在单元框架25上构成。除此之处，本例的光传感头装置1A与前述的光传感头装置1结构相同，凡相同部分均用同一符号表示且省略对其说明。

在上述结构的光传感头装置1A上，也是先在全息元件支架13上进行全息元件11、12的位置调节，然后只需把全息元件支架13安装在支架支承部20(支架安装孔21)上，即可将装置光轴L方向的安装位置、在与装置光轴L正交的XY平面上的安装位置、以及全息元件支架13相对装置光轴L的姿势设定为最佳状态。而且，在使全息元件支架13围绕其轴线旋转以调节点阵图形的方向时，由于是使全息元件支架13的圆周面134沿支架支承部20的引导面211滑动，故预先设定的全息元件支架13的位置和姿势不会偏离，具有与实施形态1同样的效果。

此外，本例的光传感头装置1A是在单元框架25上安装全息单元10、激光二极管2以及光检测器3，并把这些光学要素单元化。因此，可以实现光传感头装置1A的光学系统的小型化。

还有，作为调节各全息元件11、12的姿势的方法，可以与前述的光传感头装置1同样地采用活动校准方法或使用显微镜的方法等。

图6表示全息元件支架的变形例。该图所示的全息元件支架13A与前述的全息元件支架13同样，是中央形成矩形贯通孔131的镜筒，其外周面作为圆筒面134发挥作用。不过在贯通孔131的一方的开口部形成向半径方向内侧伸出的环状的元件定位部17，用该元件定位部17来规定外径尺寸较小的全息元件11的安装位置。而在另一方的开口部，形成向半径方向的外侧伸出后向上方弯折的元件定位部18，用该元件定位部18来规定外形尺寸较大的全息元件12的安装位置。如上所述，全息元件支架13A是在内侧构成针对外形尺寸较小的全息元件11的元件定位部17、而在外侧构成针对外形尺寸较大的全息元件12的元件定位部18，它与前述的全息元件支架13同样，也能规定各全息元件11、12之间的安装位置。

在上述实施形态1、2中，是在支架支承部20上形成剖面为圆形的支架安装孔21，当然不一定要形成孔，只要用支架支承部20规定全息元件支架13在光轴方向的安装位置并保持这种状态，同时设置支承全息元件支架13且可使其沿圆周方向滑动的引导面(基准面)即可。另外，全息元件支架13也不一定要是筒型，只要能在设在支架支承部20上的引导面(基准面)上滑动即可。不言而喻，也可以不把激光二极管2及光检测器3设置在同一底板6上，而设置在不同的底板上。

如上所述，采用本发明的光传感头装置只要把全息元件支架安装在支架支承部上，即可用支架定位部来规定全息元件支架在装置光轴方向的安装位置。而且由于全息元件支架的圆周面与引导面接触，故该引导面成为基准面，可以将全息元件支架在与装置光轴正交的平面上的安装位置、以及全息元件支架相对于装置光轴的姿势设定在最佳状态。而且在使全息元件支架围绕其轴线旋转以调节点阵图形的方向时，由于是使全息元件支架的外周面沿支架支承部的引导面滑动，故先前设定的全息元件支架的位置不会发生倾斜和偏离。从而，在把全息元件支架安装到支架安装部以后，只要使全息元件支架围绕轴线旋转以将全息元件的点阵图形的方向校准，即可完成对全息元件的全部调节。因此，可以在短时间内完成全息元件的调节，可以减少所需的费用，且提高调节精度。

Claims

1．一种光传感头装置，其特征在于，具有激光光源、把从该激光光源射出的激光在光记录媒体上聚光的物镜、对来自所述光记录媒体的返回光进行检测的光检测器、在所述激光光源和所述物镜之间的光程中支承至少1个全息元件的全息元件支架、经过该全息元件支架而支承所述全息元件的支架支承部，

所述全息元件支架具有沿装置光轴延伸的圆周面，

所述支架支承部具有规定所述全息元件支架在装置光轴方向安装位置的支架定位部、在使所述全息元件支架围绕其轴线旋转时供所述圆周面滑动的引导面。

2．根据权利要求1所述的光传感头装置，其特征在于，所述全息元件支架具有外周面作为所述圆筒面发挥作用的圆筒部，

所述支架支承部具有被所述圆筒部插入，且内周面作为所述引导面发挥作用的支架安装孔。

3．根据权利要求1所述的光传感头装置，其特征在于，所述支架支承部在支承所述物镜、所述激光光源及所述光检测器的基座上构成。

4．根据权利要求3所述的光传感头装置，其特征在于，所述支架支承部以装置光轴L为基准构成。

5．根据权利要求1所述的光传感头装置，其特征在于，所述支架支承部在支承所述激光光源及所述光检测器的框架上构成，该框架与所述物镜一起支承在基座上。

6．根据权利要求5所述的光传感头装置，其特征在于，所述支架支承部以装置光轴L为基准构成。

7．根据权利要求1所述的光传感头装置，其特征在于，所述全息元件支架支承多个所述全息元件，同时具有将该全息元件定位用的元件定位部。

8．根据权利要求7所述的光传感头装置，其特征在于，在针对所述多个全息元件的所述元件定位部中，针对外径尺寸较小的全息元件的元件定位部在所述全息元件支架的内侧构成，针对外径尺寸较大的全息元件的元件定位部在所述全息元件支架的外端面构成。

9．根据权利要求7所述的光传感头装置，其特征在于，在所述全息元件支架上具有沿所述装置光轴方向贯通的贯通孔，在该贯通孔上下两方的开口部形成所述元件定位部。

10．根据权利要求9所述的光传感头装置，其特征在于，在所述贯通孔的开口部形成的所述元件定位部的形状与所述全息元件的外形形状一致，通过把所述全息元件嵌入所述开口部而将所述全息元件定位。

11．根据权利要求9所述的光传感头装置，其特征在于，所述支承部用在所述贯通孔的内周面形成的环状凸起构成。