JP2002208172A - 光学ヘッド装置及びその駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立てが容易にできると共に、埃の影響を
受け難くした光学ヘッド装置及びその駆動装置を提供す
る。 【解決手段】 半導体レーザ８と、半導体レーザ８から
の光ビームを記録媒体２上に集光する対物レンズ１２
と、その戻り光を受光する光検出器９と、戻り光を光検
出器９へ導くための光分割素子１５とを備えた光学ヘッ
ド装置１において、記録媒体２と平行な面及び該面と鋭
角を成す斜面を有する台形状の透明基板６と、その斜面
に形成された反射部７ｂと、対物レンズ１２を保持する
対物レンズホルダ１３と、対物レンズ１２に関して記録
媒体２側とは反対側に位置するように対物レンズホルダ
１３に保持した１／４波長板１４とを有し、反射部７ｂ
で反射された光ビームの光路上に対物レンズ１２及び１
／４波長板１４が位置するように、対物レンズホルダ１
３を透明基板６の記録媒体２と平行な面上に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に対し光
学的に情報の記録または再生を行う情報記録再生装置に
おける光学ヘッド装置及びその駆動装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】光ディスク装置等の光学式記録再生装置に
おいては、光ビームにより光学的に情報の記録或いは再
生等を行う光学ヘッド装置或いは光学式ピックアップが
使用される。例えば、特開平５−２３２３２１号公報に
は、放射光源からの光ビームを３ビーム用回折素子で反
射させて０次回折光と±１次回折光との３本の光ビーム
を得、これら３本の光ビームを反射型ブレーズ化ホログ
ラムで反射させた後、対物レンズを経て情報媒体に集光
させ、それらの反射光を対物レンズを経て反射型ブレー
ズ化ホログラムで反射させた後、反射ミラーで反射させ
て光検出器で受光するようにした光学ヘッド装置が開示
されている。

【０００３】また、上記公報には、光学ヘッド装置の薄
型化を図るために、放射光源、光検出器、反射型ブレー
ズ化ホログラム、対物レンズなどの全ての光学部品をア
ルミ筐体などの全光学系保持手段によって一体化して一
体駆動するようにした光学ヘッド駆動装置が示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術を応用して、例えば記録媒体に円偏光を照射して情報
を読み出す場合には、反射型ブレーズ化ホログラムと対
物レンズとの間に１／４波長板を配置する必要がある。

【０００５】しかしながら、１／４波長板を含む光学部
品の全てを全光学系保持手段に保持するには、その組み
立て作業が困難であると共に、全光学系保持手段は密封
構造とできないために、例えば１／４波長板上に埃が堆
積すると、記録媒体に照射する光量の低下を招き、記録
または再生ができなくなるおそれがある。

【０００６】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、組み立てが容易にできると共に、埃の影
響を受け難くした光学ヘッド装置及びその駆動装置を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に係る発明は、光ビームを発生する半導体レーザ
と、該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光
する対物レンズと、前記記録媒体上で反射した光ビーム
を受光するための光検出器と、前記記録媒体上で反射し
た光ビームを前記光検出器へ導くための光分割素子とを
備えた光学ヘッド装置において、前記記録媒体と平行な
面及び該面と鋭角を成す斜面を有する台形状の透明基板
と、前記透明基板の斜面に形成され、光ビームの光路を
変更する反射部と、前記対物レンズを保持する対物レン
ズホルダと、前記対物レンズに関して前記記録媒体側と
は反対側に位置するように前記対物レンズホルダに保持
した１／４波長板とを有し、前記反射部で反射された光
ビームの光路上に前記対物レンズ及び前記１／４波長板
が位置するように、前記対物レンズホルダを前記透明基
板の前記記録媒体と平行な面上に配置したことを特徴と
するものである。

【０００８】請求項１に係る光学ヘッド装置によると、
１／４波長板は、対物レンズとともに対物レンズホルダ
に保持されているので、組み立てが容易にできると共
に、対物レンズホルダ、対物レンズ及び透明基板で密封
されるので、埃の影響を受け難く、長期間に亘って安定
した記録または再生が可能となる。

【０００９】さらに、上記目的を達成する請求項２に係
る発明は、請求項１に記載の光学ヘッド装置を駆動する
光学ヘッド駆動装置であって、非磁性体からなる可動部
と、該可動部に取り付けたフォーカシングコイル及びト
ラッキングコイルと、一端が前記可動部に固着され、他
端が固定部に固着されて前記可動部を記録媒体に対する
フォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持
する支持部材と、前記フォーカシングコイル及び前記ト
ラッキングコイルに磁界を印加する磁界発生部材とを有
し、前記可動部の記録媒体面側に凹部を形成して、該凹
部に前記光学ヘッド装置を保持したことを特徴とするも
のである。

【００１０】請求項２に係る光学ヘッド駆動装置による
と、フォーカス方向及びトラッキング方向に駆動可能な
可動部の記録媒体面側に凹部を形成し、この凹部に光学
ヘッド装置を保持するので、容易に組み立てることが可
能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施の形態の
光学ヘッド装置の概略構成を示すものである。この光学
ヘッド装置１は、情報が記録される記録媒体２に対向し
て配置されるもので、光学ヘッド装置本体（以下、単に
本体とも言う）３はユニットホルダ５に保持され、この
ユニットホルダ５の周囲にアクチュエータ４が取り付け
られている。

【００１２】ユニットホルダ５の内側の本体３は、上部
側に台形状の凹部を、半導体基板又は磁性或いは非磁性
の金属からなる基板等の部材で形成し、この凹部にガラ
スやＰＭＭＡ、又はポリカーボネート等のプラスチック
等の透明な部材で形成された台形状の透明基板６が収納
され、接着剤等で固着されて（本体３が）形成されてい
る。透明基板６には本体３の凹部の斜面に対応する斜面
部が形成されている。本実施の形態ではその斜面部の角
度θ０を３２．５度に設定している。この台形状の透明
基板６の斜面部には誘電体多層膜等からなる第１及び第
２のミラー反射部７ａ，７ｂが設けてある。

【００１３】透明基板６における長手方向の一方の端部
側で、記録媒体２側となる表面には半導体レーザ（以
下、ＬＤと略記）８と光検出器９とをパッケージ化した
ＬＤユニット１１が接着等で固着されており、ＬＤ８か
ら透明基板６に垂直に入射されるレーザ光を対向する第
１のミラー反射部７ａで反射させるようにしている。

【００１４】ＬＤ８の近傍に配置される光検出器９は複
数個の光検出素子に分割して形成され、複数個の光検出
素子の出力からビームサイズ法又はフーコー法によるフ
ォーカス制御、プッシュプル法によるトラッキング制御
を行うことができるようにしている。また、透明基板６
における長手方向の他方の端部側で、記録媒体２側とな
る表面には非球面の対物レンズ１２が固着された対物レ
ンズホルダ（以下、単にレンズホルダと略記）１３が位
置決めされて接着剤等で固着されている。

【００１５】また、レンズホルダ１３には、対物レンズ
１２の光軸に中心が一致するように１／４波長板１４
と、記録媒体２で反射された光を光検出器９側に導く回
折機能を有する偏光性ホログラム（あるいは偏光ホログ
ラム）１５とが、対物レンズ１２と偏光性ホログラム１
５との間に１／４波長板１４が位置するように固着され
ている。

【００１６】そして、上記第２のミラー反射部７ｂで反
射される光ビームは、このミラー反射部７ｂに対向する
対物レンズ１２により集光されて記録媒体２に照射され
るようになっている。上記偏光性ホログラム１５は、入
射光の偏光方向に応じて回折する特性を有し、例えばＬ
ｉＮｂＯ₃ （ニオブ酸リチウム）の基板上にプロトン交
換エッチング法により形成される。この偏光性ホログラ
ム１５は、具体的にはＳ偏光の光に対しては回折し、Ｐ
偏光の光に対しては透過する。

【００１７】また、透明基板６における長手方向ほぼ中
央の記録媒体２側の表面で、全反射させるための光が当
たる部分には、この部分に埃が付着するのを防止するた
めに透明基板６の屈折率よりも小さい屈折率を有するシ
ール材１６が接着剤等で固着されている。なお、このシ
ール材１６は、全反射されるための光が当たる表面部分
での接着を避け、その周囲で接着剤で固着するようにし
ても良い。この場合には任意の接着剤を使用することが
できる。

【００１８】本実施の形態では、本体３に台形状の透明
基板６を収納し、この透明基板６の２つの斜面部にミラ
ー反射部７ａ，７ｂを取付け、かつ記録媒体２と殆ど平
行となる上面でそれぞれミラー反射部７ａ，７ｂに対向
する位置にＬＤユニット１１及びレンズホルダ１３を取
付け、かつ透明基板６の上面の光を反射させる部分をシ
ール材１６で覆う構造にしている。つまり、本実施の形
態の光学ヘッド装置１は、ミラー反射部７ａ，７ｂを除
く光学素子を透明基板６の記録媒体２側の上面に設ける
構造とすることで、組立て作業を行い易くしていること
が特徴の１つとなっている。

【００１９】また、レンズホルダ１３内に１／４波長板
１４及び偏光性ホログラム１５を密封するように収納し
て、埃の影響を受けないようにしていることも特徴の１
つとなっている。なお、図１において、透明基板６の底
面から対物レンズ１２の記録媒体２側の凸面までの高さ
Ｌ１は例えば５．５ｍｍであり、透明基板６の長手方向
の長さＬ２は例えば１６ｍｍである。また、図１の透明
基板６の幅（紙面に垂直な方向の長さ）は例えば６．５
ｍｍである。

【００２０】なお、上記本体３は台形状凹部を有する部
材に透明基板６を収納し、固着したもので構成されると
説明したが、本体３は透明基板６の底部側を単に底板部
材などで密封する構造にしても良いし、ミラー反射部７
ａ，７ｂが埃の影響を受けない多層膜構造の場合には底
部側は開口し、透明基板６の底部側が露出する状態の構
造でも良い。

【００２１】次に本実施の形態の作用を説明する。ＬＤ
８から出射された光ビームは台形状の透明基板６に入射
され、この透明基板６の斜面に設けた誘電体多層膜によ
る第１のミラー反射部７ａに入射角θｉ＝３２．５度で
入射し、反射され、斜め上方側に進行し、シール材１６
で表面が保護された透明基板６の上面で全反射して斜め
下方に進行し、透明基板６の斜面に設けた誘電体多層膜
による第２のミラー反射部７ｂて反射され、上方側に進
行する。

【００２２】そして、偏光性ホログラム１５には例えば
Ｐ偏光で入射され、この偏光性ホログラム１５を透過し
た光は１／４波長板１４を透過して円偏光の光ビームに
なり、対物レンズ１２により集光されて記録媒体２に照
射される。この記録媒体２で反射された光ビームは対物
レンズ１２を介して１／４波長板１４を透過することに
より円偏光の光ビームは直線偏光となり、往路とは偏光
方向が９０度変換されるので、偏光性ホログラム１５に
はＳ偏光の光ビームで入射される。

【００２３】このＳ偏光の光ビームは偏光性ホログラム
１５を透過すると回折され、往路光の光軸とずれてミラ
ー反射部７ｂに入射される。この回折光は透明基板６の
斜面の第２のミラー反射部７ｂで反射されて斜め上方に
進行し、透明基板６の上面で全反射して斜め下方に進行
し、透明基板６の斜面の第１のミラー反射部７ａで反射
され、上方側に進行する。

【００２４】そして、透明基板６を透過し、対向する光
検出器９で受光され、記録媒体２に記録された情報信
号、制御信号が検出される。この構成ではＬＤ８への戻
り光の光量を少なくできるので、ノイズの影響を少なく
できる。また、本実施の形態によれば、以下の効果があ
る。 （１）透明基板６の記録媒体２側の表面に、ミラー反射
部７ａ，７ｂを除くすべての光学素子、即ちＬＤ８及び
光検出器９を設けたＬＤホルダ１１と、対物レンズ１
２、１／４波長板１４及び偏光性ホログラム１５を設け
たレンズホルダ１３とを配置する構成であるので、一方
向即ち図１を参照すると上の方向から光学部品を組立て
ていくことができ、組立てを容易に且つ精度良く行うこ
とができる。 （２）同一面上に光学素子を配置することにより、従来
例における斜面に形成された反射型ホログラム面と入射
ビームの傾き調整が不要となり、組立てが容易となる。 （３）１／４波長板１４及び偏光性ホログラム１５は対
物レンズ１２と透明基板６とで密封されるので埃の影響
を受けない。 （４）ミラー反射部７ａ，７ｂで２回反射させることに
より、ＬＤユニット１１とレンズホルダ１３とを透明基
板６の記録媒体２側の一方の面に配置できるので、光学
ヘッド装置１を薄型化できる。 （５）ミラー反射部７ａ，７ｂが形成されている透明基
板６の斜面の角度θ０を４５度よりも小さくし、透明基
板６の上面にて光を一回反射させることで、光路長を大
きくすることができ、対物レンズ１２の瞳上での光スポ
ット径を大きくすることができる。また、透明基板６を
薄く形成することができ、光学ヘッド装置１の薄型化が
可能となる。

【００２５】図２は本発明の第２実施の形態の光学ヘッ
ド駆動装置の概略構成を示すもので、第１実施の形態で
説明した光学ヘッド装置本体３をアクチュエータに組み
込んだ状態を斜視図で示してある。光学ヘッド装置本体
３は、ホルダ１０１の中央に形成された凹部に直接埋設
されている。ホルダ１０１のタンジェンシャル方向にお
いて、光学ヘッド装置本体３の両側にはフォーカス方向
に沿って貫通穴１０２が形成されている。ホルダ１０１
の外周にはフォーカスコイル１０３が巻回されており、
またタンジェンシャル方向における側面には巻回された
トラッキングコイル１０４が固着されている。

【００２６】尚、ホルダ１０１の下面側中央にはバラン
サが設けられており、フォーカシング駆動及びトラッキ
ング駆動の際の駆動作用線とホルダ１０１の重心とを一
致させるようになっている。ホルダ１０１のトラッキン
グ方向両側には凸部が形成され、ワイヤ１０５の一端が
接着固定されている。このワイヤ１０５はフォーカスコ
イル１０３とトラッキングコイル１０４に半田付けさ
れ、電気的に導通がとられている。ワイヤ１０５の他端
はバネ受け１０６に固着されている。これによりホルダ
１０１はワイヤ１０５により図示しない記録媒体面に対
し垂直の方向（Ｆｏ：フォーカス方向）及び半径方向
（Ｔｒ：トラッキング方向）に移動可能に支持される。
バネ受け１０６には図示しないが電気基板が固定されて
おり、電気基板はワイヤ１０５と半田付けされ電気的に
導通されている。図示していないが、電気基板からはフ
レキシブル基板が出ており、本体（図示せず）の電気回
路と接続されている。即ち、本体の電気回路とフォーカ
スコイル１０３、トラッキングコイル１０４とは電気的
に接続されている。

【００２７】また、ＬＤユニット１１内のＬＤ８への駆
動信号、及び光検出器９からの出力信号については、図
示しないフレキシブルプリント基板によって本体の駆動
回路及び制御回路と接続されることで伝達可能とされて
いる。ベース１０７には外ヨーク１０８及び内ヨーク１
０９が植設されており、外ヨーク１０８の内ヨーク１０
９と対向する面に永久磁石１１０が固着されている。

【００２８】バネ受け１０６は、ベース１０７に対しネ
ジでもって固定され、ホルダ１０１の貫通穴１０２に内
ヨーク１０９が挿通されて、フォーカシングコイル１０
３及びトラッキングコイル１０４が永久磁石１１０と対
向するように位置づけられる。ベース１０７は、図示し
ない駆動手段により記録媒体の半径方向に移動可能とさ
れている。

【００２９】本実施の形態の光学ヘッド駆動装置におい
て、光学ヘッド装置本体３からは第１実施の形態で説明
したように記録媒体に光ビームが照射され、その戻り光
が光学ヘッド装置１の光検出器９で受光されて、情報信
号及びフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー
信号が検出される。ここで、フォーカシングエラーが検
出された場合には、これを補正するようにフォーカスコ
イル１０３に所要の駆動電流を給電してホルダ１０１を
フォーカシング方向に移動させる。またトラッキングエ
ラーが検出された場合には、これを補正するようにトラ
ッキングコイル１０４に所要の駆動電流を給電してホル
ダ１０１をトラッキング方向に移動させる。このように
して、フォーカシング制御及びトラッキング制御を行う
ことができる。

【００３０】なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定
されるものではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、第１実施の形態の光学ヘッド装置本体３で
は、斜面の角度θ０を４５度よりも小さく（θ０＝３
２．５度）し、透明基板６の上面で一回反射させている
が、斜面の角度θ０を４５度とし、ミラー反射部７ａで
反射した光をミラー反射部７ｂに直接入射させるように
構成することもできる。また、上述した光学ヘッド装置
本体３では、偏光性ホログラム１５をレンズホルダ１３
に保持するようにしたが、この偏光性ホログラム１５は
透明基板６の上面に直接形成することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の光学ヘッド装
置によれば、光ビームを発生する半導体レーザと、該半
導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する対物
レンズと、前記記録媒体上で反射した光ビームを受光す
るための光検出器と、前記記録媒体上で反射した光ビー
ムを前記光検出器へ導くための光分割素子とを備えた光
学ヘッド装置において、前記記録媒体と平行な面及び該
面と鋭角を成す斜面を有する台形状の透明基板と、前記
透明基板の斜面に形成され、光ビームの光路を変更する
反射部と、前記対物レンズを保持する対物レンズホルダ
と、前記対物レンズに関して前記記録媒体側とは反対側
に位置するように前記対物レンズホルダに保持した１／
４波長板とを有し、前記反射部で反射された光ビームの
光路上に前記対物レンズ及び前記１／４波長板が位置す
るように、前記対物レンズホルダを前記透明基板の前記
記録媒体と平行な面上に配置したので、組み立てが容易
にできると共に、１／４波長板は、対物レンズホルダ、
対物レンズ及び透明基板で密封されるので、埃の影響を
受け難くなり、長期間に亘って安定して記録または再生
を行なうことができる。

【００３２】また、本発明の光学ヘッド駆動装置によれ
ば、フォーカス方向及びトラッキング方向に駆動可能な
可動部の記録媒体面側に凹部を形成し、この凹部に上記
の光学ヘッド装置を保持するようにしたので、組み立て
を容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例の光学ヘッド装置の概略
の構成を示す断面図である。

【図２】 本発明の第２実施例の光学ヘッド駆動装置の
概略の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 光学ヘッド装置 ２ 記録媒体 ３ 本体 ４ アクチュエータ ５ ユニットホルダ ６ 透明基板 ７ａ，７ｂ ミラー反射部 ８ 半導体レーザ ９ 光検出器 １１ ＬＤユニット １２ 対物レンズ １３ レンズホルダ １４ １／４ 波長板 １５ 偏光性ホログラム １６ シール材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを発生する半導体レーザと、 該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する
   対物レンズと、 前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光
   検出器と、 前記記録媒体上で反射した光ビームを前記光検出器へ導
   くための光分割素子とを備えた光学ヘッド装置におい
   て、 前記記録媒体と平行な面及び該面と鋭角を成す斜面を有
   する台形状の透明基板と、 前記透明基板の斜面に形成され、光ビームの光路を変更
   する反射部と、 前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、 前記対物レンズに関して前記記録媒体側とは反対側に位
   置するように前記対物レンズホルダに保持した１／４波
   長板とを有し、 前記反射部で反射された光ビームの光路上に前記１／４
   波長板及び前記対物レンズが位置するように、前記対物
   レンズホルダを前記透明基板の前記記録媒体と平行な面
   上に配置したことを特徴とする光学ヘッド装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学ヘッド装置を駆動
   する光学ヘッド駆動装置であって、 非磁性体からなる可動部と、 該可動部に取り付けたフォーカシングコイル及びトラッ
   キングコイルと、 一端が前記可動部に固着され、他端が固定部に固着され
   て前記可動部を記録媒体に対するフォーカス方向及びト
   ラッキング方向に移動可能に支持する支持部材と、 前記フォーカシングコイル及び前記トラッキングコイル
   に磁界を印加する磁界発生部材とを有し、 前記可動部の記録媒体面側に凹部を形成して、該凹部に
   前記光学ヘッド装置を保持したことを特徴とする光学ヘ
   ッド駆動装置。