JP2541052Y2 - 光学ヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、情報を光学的に記録で
きるカード状の記録媒体である光カードに対して情報の
記録・再生を行う光カード処理装置の光学ヘッドに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図６及び図７に従来の光カード処理装置
に設けられた光ヘッドの光学系を示す。図６において、
光源である半導体レーザ（以下ＬＤと称する）１から発
する発散光束は、コリメートレンズ２により平行光束と
される。この平行光束は整形プリズム３によりほぼ円形
のビームに整形され、回折格子４に入射して回折され、
０次光及び±１次回折光の３本の平行ビームを生ずる。
そして０次光は回折格子４への入射光ビームの進行方向
と同じ方向に進行する。３本の平行ビームは、立上げミ
ラー５の図中右側の反射面で反射された後、図７の対物
レンズ６の右半分により光カード７上に集束、照射され
る。

【０００３】図７に示すように、光カード７上の照射ス
ポットからの反射光は対物レンズ６の左半分側に入射
し、対物レンズ６により集束されてほぼ平行光となっ
て、立上げミラー５の左側の反射面により反射し、図６
に示すようにミラー８に入射する。ミラー８により反射
した光ビームは検出レンズ９に入射する。検出レンズ９
は凸レンズ群９ａと凹レンズ群９ｂとの２群から構成さ
れている。そして検出レンズ９を出た光ビームは光検出
器１０に入射し、制御に必要なフォーカスエラー信号、
トラックエラー信号及び情報の再生信号を発生させる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら図６、７
に示す従来の光学ヘッドにあっては、立上げミラー５に
より光カード７からの反射ビームが検出光学系に導かれ
る方向は、投光光学系から立上げミラー５にビームを入
射する方向に対して逆方向となっている。このため光学
ヘッドが大型化して光カード処理装置の小型化を妨げる
という問題があった。

【０００５】また、検出光学系に導かれる反射ビームの
光軸と、投光光学系から入射するビームの光軸とは、光
学ヘッド底面に対して平行で同一高さであるため、投光
光学系と検出光学系の光路を共用できず、さらに光学ヘ
ッドの小型化を困難にしている。

【０００６】本考案は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、小型化を実現することのできる光学ヘッドを提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の光学ヘッドは、
光源から発した入射光を光学的記録媒体上に集光すると
共に光学的記録媒体上で反射した反射光をほぼ平行光に
する対物レンズと、入射光と反射光の一方のみを反射す
る反射部材とを含み、反射部材と対物レンズとの間にお
ける入射光の光軸と反射光の光軸とを所定の距離だけ平
行に離間させ、反射部材で反射される方の光の光軸であ
って、反射部材に対して対物レンズ側の光軸とは反射部
材による反射関係にある光軸が、平行に離間された入射
光の光軸と反射光の光軸とを含む平面に垂直で、平行に
離間された入射光の光軸と反射光の光軸とに平行な平面
内に設定されることを特徴とする。 反射部材は、光を反
射する反射面と、平行に離間された入射光の光軸と反射
光の光軸とを含む平面とに垂直な取り付け面を有するプ
リズムミラーとすることができる。

【０００８】

【作用】上記構成の光学ヘッドにおいては、入射光光路
がミラー上面を通過し、反射光光路がミラーにより反射
されるようにすることができる。従って前記両光路の一
部を互いに干渉することなく共用することができ、光学
ヘッドを小型化するこたができる。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の光学ヘッドの一実施例を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１乃至図３に本考案の一実施例の構成を
示す。図１及び図２において、光学ヘッド本体をなすハ
ウジング１１内には、光源であるＬＤ１２、コリメート
レンズユニット１３、プリズムミラー１４、検出レンズ
群１５、光検出器１６が固定されている。またＬＤ１２
及びコリメートレンズユニット１３の中心を結ぶ光軸上
には対物レンズ駆動装置１７によって合焦駆動される対
物レンズ１８が設けられている。さらに対物レンズ１８
の焦点位置には光カード１９が配置されている。

【００１１】コリメートレンズユニット１３は鏡筒１３
ａの両端面にそれぞれコリメートレンズ１３ｂと回折格
子１３ｃとが接着固定されてなっている。また鏡筒１３
ａは押さえ板ばね１３ｄでハウジング１１の取付面に押
圧固定されている。

【００１２】検出レンズ１５は凸レンズユニット２０と
凹レンズユニット２１とから構成されており、ユニット
２０、２１はそれぞれ凸レンズ２０ａ、凹レンズ２１ａ
が鏡筒２０ｂ、２１ｂに接着固定されてなっている。ま
た鏡筒２０ｂ、２１ｂはそれぞれ押さえ板ばね２０ｃ、
２１ｃでハウジング１１の取付面に押圧固定されてい
る。

【００１３】プリズムミラー１４は図３に示すように、
ほぼ正三角形をなす底面（取り付け面）１４ｅと、底面
１４ｅに平行な上面１４ｄと、光カード１９からの反射
光がほぼ垂直に入射する側面１４ａと、プリズムミラー
１４に入射した反射光をさらに反射して検出系に向かわ
せる反射面１４ｃと、反射面１４ｃで反射した反射光が
ほぼ垂直に出射する側面１４ｂとからなっている。

【００１４】また、側面１４ａ、１４ｂには、これらの
面を透過するビームの一部が反射されて、光学系内で迷
光となって検出系の外乱となることを防止するため、反
射防止膜が設けられている。さらに側面１４ａにビーム
がほぼ垂直に入射するとき、ビームは反射面１４ｃに入
射角約６０度で入射するが、プリズムミラー１４を構成
する材料の屈折率がおおよそｎ＝１．５であるため、ス
ネルの法則により反射面１４ｃは全反射面となる。この
ためコーティングなどを施すことなく波長依存性の少な
い良好な反射面を得ることができる。なお、側面１４
ａ、１４ｂ及び反射面１４ｃは研磨により十分に平坦な
面となっているが、上面１４ｄ及び底面１４ｅはビーム
が通過しないため切断面などのままでよい。

【００１５】一方、ハウジング１１の取付面にはほぼ正
三角形状の凹部が所定の方向に形成されており、この凹
部の底面にはプリズムミラー接着面１１ａがハウジング
１１の加工基準面１１ｓに平行に凸状に形成され、凹部
の対向する二辺１１ｂ、１１ｃがプリズムミラー位置決
め基準となっている。そしてプリズムミラー１４の側面
１４ｃ、１４ａをそれぞれ二辺１１ｂ、１１ｃに押し当
てることにより、光カード１９からの反射光が反射面１
４ｃで反射して、検出系に向かうように位置決めされ
る。プリズムミラー１４が位置決めされた後、プリズム
ミラー１４の底面１４ｅが例えば紫外線硬化接着剤で接
着面１１ａに接着される。

【００１６】なお、この接着の際反射防止膜が設けられ
た側面１４ａまたは１４ｂを誤って反射面１４ｃの方向
に位置決めされると反射率が低下するため、この誤りを
防止するためプリズムミラー１４の反射面１４ｃに対向
する頂点に面取り１４ｆが形成されている。この際底面
１４ｅと上面１４ｄとが上下入れ替わっても光学的に全
く問題ない。

【００１７】次に本実施例の作用を説明する。ＬＤ１２
から発したレーザ光はコリメートレンズ１３ｂで平行ビ
ームとなり、さらに回折格子１３ｃで複数のビームに分
割される。回折格子１３ｃを通過したレーザ光は図２に
示すようにプリズムミラー１４の左側を通過し（プリズ
ムミラー１４の内部を通過せず）、対物レンズ１８の図
中左半分に入射し、対物レンズ１８で集光されて光カー
ド１９上の情報記録部に複数のスポットを形成する。光
カード１９上の照射スポットからの反射光は対物レンズ
１８の図中右半分に入射し、対物レンズ１８によってほ
ぼ平行光に戻された後プリズムミラー１４に入射する。
この対物レンズ１８からプリズムミラー１４までの間の
反射光の光軸は、入射光の光軸と平行であり、かつ、所
定の距離だけ離間している。

【００１８】プリズムミラー１４に入射したレーザ光は
反射面１４ｃで、入射光と反射光の光軸が平行である区
間を含む平面（図１において、紙面と垂直な平面であっ
て、ＬＤ１２から対物レンズ１８に向かうレーザ光の光
軸を含む面（底面１４ｅと垂直な面））と垂直な平面
（図１において、紙面と平行な平面）内にて反射し、検
出レンズ１５に導かれる。検出レンズ１５を出た反射光
は光検出器１６に入射し、制御に用いられるフォーカス
エラー信号、トラックエラー信号、情報の再生信号を発
生させる。

【００１９】ここで図４及び図５を参照してそれぞれ光
カード１９の情報記録部及び対物レンズ１８により集光
された光カード情報記録部上のスポットの状態について
説明する。図４において、光カード１９には長手方向に
平行に所定の幅で情報記録部２２が設けられている。情
報記録部２２には複数本の平行のトラックガイド２３に
仕切られた情報記録トラック２４が形成されている。ト
ラックガイド２３は情報記録の際にビームの位置のガイ
ドをする作用を有する。そして情報記録トラック２４上
に対物レンズ１８により集光されたレーザ光によって、
記録ピット２５が記録されている。

【００２０】図５において、回折格子１３ｃにより分離
されたレーザ光のうち、メインビームが対物レンズ１８
によって集光されてメインビームスポット２６が形成さ
れる。また回折格子１３ｃにより分離されたレーザ光の
うち、サブビームが対物レンズ１８によって集光されて
１対のサブビームスポット２７ａ、２７ｂが形成され
る。サブビームスポット２７ａ、２７ｂはメインビーム
スポット２６を情報記録トラック２４の中央に位置決め
するための、トラックエラー信号、フォーカスエラー信
号の生成などに用いられる。またメインビームスポット
２６は、すでに情報記録トラック２４上に記録されてい
るピットの検出と、本記録領域へのピット形成に用いら
れる。

【００２１】ピットの有無検出はスポット２６の反射光
がピットの有無により光量変調を受けるため、反射光の
光量を検出光学系で検出することにより行われる。ま
た、ピットの記録はスポット２６のエネルギ密度を数マ
イクロ秒のオーダで高め、情報記録部２２上に局所的に
熱的不可逆変化を生じさせることにより行われる。さら
に情報の記録は光カード１９が図示しない駆動手段によ
り図５に示す矢印ａ方向に移動しつつ、ＬＤ１２が記録
すべき情報で変調されたパルスで間欠的に大出力発光
し、スポット２６のエネルギ密度を間欠的に高め、光カ
ード１９上にピット列を形成することにより行われる。

【００２２】なお、ＬＤ１２は記録された情報を再生す
る場合、もしくは間欠運動で大出力発光している間に、
フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、情報再生
信号の生成には十分で、かつ情報記録トラック２４を熱
的に破壊しない程度の出力で駆動されている。

【００２３】本実施例によれば、投光光学系光路と検出
光学系光路とのそれぞれの一部を干渉することなく共用
することができるので、光学ヘッドを小型化できる。

【００２４】また、プリズムミラーの高さが低く底面積
が大きく、しかも接着面が正三角形という回転対称な形
状であるため、高／低温環境における動作時にハウジン
グ１１やプリズムミラー１４が熱膨張により伸縮して
も、反射面１１ｃの傾きやプリズムミラー１４の回転な
どを最小限とすることができ、安定した光学特性を得る
ことができる。

【００２５】本実施例では入射光光路がプリズムミラー
１４の上面を通過し、反射光光路がプリズムミラー１４
の反射面１４ｃで反射する場合について説明したが、反
射光がプリズムミラー内を通らず、入射光がプリズムミ
ラー１４内を通るようにしてもよい。

【００２６】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の光学ヘッ
ドによれば、入射光と出射光のそれぞれの光軸が、所定
の距離だけ隔てて平行である区間を含む平面と垂直な平
面内に入射光と反射光を分離するようにしたので、光学
ヘッドを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光学ヘッドの一実施例の構成を示す平
面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】図１のプリズムミラーの固定方法を説明する斜
視図である。

【図４】図１の光カードの情報記録部を拡大して示す平
面図である。

【図５】図４の光カードの情報記録部上のスポットの状
態を示す平面図である。

【図６】従来の光学ヘッドの一例の構成を説明する平面
図である。

【図７】図６の正面図である。

【符号の説明】

１２ ＬＤ（光源） １４ プリズムミラー １６ 光検出器 １８ 対物レンズ １９ 光カード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−283043（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−177731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−9038（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から発した入射光を光学的記録媒体
   上に集光すると共に上記光学的記録媒体上で反射した反
   射光をほぼ平行光にする対物レンズと、 入射光と反射光の一方のみを反射する反射部材とを含
   み、 上記反射部材と対物レンズとの間における入射光の光軸
   と反射光の光軸とを所定の距離だけ平行に離間させ、 上記反射部材で反射される方の光の光軸であって、上記
   反射部材に対して上記対物レンズ側の光軸とは上記反射
   部材による反射関係にある光軸が、上記平行に離間され
   た入射光の光軸と反射光の光軸とを含む平面に垂直で、
   上記平行に離間された入射光の光軸と反射光の光軸とに
   平行な平面内に設定される ことを特徴とする光学ヘッ
   ド。
2. 【請求項２】 上記反射部材が、光を反射する反射面
   と、上記平行に離間された入射光の光軸と反射光の光軸
   とを含む平面とに垂直な取り付け面を有するプリズムミ
   ラーである ことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッ
   ド。