JP2572030B2 - 光ヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンパクトディスク、ビデオディスク等の光
ディスクや光磁気ディスクなどの光学式記録媒体に対し
て情報の記録や再生を行うための光ヘッドに関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の光ヘッドにおいては、レーザダイオードより成
る光源、この光源から放射される光ビームを対物レンズ
へ導く光学系、対物レンズをその光軸方向およびそれと
ほぼ直交する方向に変位させてフォーカッシング制御や
トラッキング制御を行うアクチュエータ、記録媒体から
反射された光ビームを対物レンズを介して受光するフォ
トダイオードより成る受光素子等を支持する光ヘッド本
体は、アルミや亜鉛等の金属の成形体を以って構成され
ている。

この従来の光ヘッドにおいては、光ヘッド本体に装着
される各種の部品の位置関係を所望のものとするために
光ヘッド本体の面精度および寸法精度を出す必要があ
り、このため成形後、切削加工が必要となり、工程数が
増え、コスト高となる欠点がある。

また金属成形体を以って構成される光ヘッド本体の重
量は、例えば約30gと重く、光ヘッド全体の重量は約60g
となっている。これに伴ってイナーシャが増大し、光ヘ
ッドを、記録媒体のトラックと直交する方向、すなわち
ディスク状記録媒体の径方向に駆動する動力源として出
力の大きなものが必要となるとともに高速送りが困難と
なり、光ヘッドを所望のトラック位置に移動するまでの
アクセス時間が長くなる欠点がある。

このような欠点を解決するものとして光ヘッド本体や
各種の部材を軽量なプラスチックの成形体を以って構成
する方法が考えられる。光ヘッド本体や各種の部材をプ
ラスチックの成形体で構成すれば、面積度や寸法精度を
出すための切削加工が不要となるばかりでなく、光ヘッ
ドの軽量化を図ることができ、慣性による不具合を解決
できる大きな利点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように光ヘッド本体をはじめとする種々の部
材をプラスチックを以って構成すれば、光ヘッドの軽量
化、作業の効率等の種々の効果を達成することができ
る。

しかしながら、プラスチックで構成した光ヘッド本体
にレーザダイオード支持基板やフォトダイオード支持基
板等の部材をネジ止めして装着する場合も多く、このよ
うな場合製造コストを安価にするためタッピングネジを
用いてネジ止めすることが望まれるが、タッピングネジ
を用いてネジ止めするとネジ止め部の周囲にプラスチッ
クの盛り上がりが生じてしまい、取付け誤差が生じて光
ヘッドを高精度に組立てられない欠点がある。

従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、プラ
スチックを以って構成した部材に対して取付け誤差を生
じることなく高精度にネジ止めできる光ヘッドを提供す
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による光ヘッドは、光学式記録媒体に向けて光
ビームをスポットとして投射して情報の記録及び／また
は再生を行なう光ヘッドにおいて、互いにネジ止めして
連結される２個の部材の少なくとも一方の部材をプラス
チックを以って構成し、このプラスチックで構成した部
材が、他方の部材が取り付けられる取付基準面と、この
取付基準面に形成した開口部と、この開口部より内方に
インサート成形されたタッピングンネジ用のタッピング
スリーブ又は雌ネジスリーブを有することを特徴とする
ものである。

〔作 用〕

本発明においては、互いにネジ止めして連結される２
個の部材の少なくとも一方の部材をプラスチックで構成
し、プラスチックで構成した部材が、他方の部材を取り
付けるための取付面と、この取付面に形成した開口部
と、この開口部の内方側にインサート成形によって設け
られたタッピングネジ用のタッピングスリープ又は雌ネ
ジスリーブを有しているから、光ヘッドの軽量化及び製
造コストと低減を図ることができ、取付面を高精度に維
持することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明による光ヘッドの一実施例の構成を示
すものであり、第１図Ａは内部に配置したレーザダイオ
ード、フォトダイオード、光学系の配置を示す線図であ
り、第１図Ｂは軸受ブロックを取り除いて示す部分分解
斜視図である。

第１図Ａに示すように、光源を構成するレーザダイオ
ード１から放射された光ビームなコリメータレンズ２に
より平行ビームに集束され、偏光膜3aを有する偏光プリ
ズム３に入射する。入射光ビームはこの偏光膜3aで反射
され、1/4波長板４を経てアクチュエータ５により光軸
方向並びにそれと直交するトラッキング方向に変位され
る対物レンズ６に入射し、記録媒体７上にスポットとし
て照射される。本例では記録媒体７に記録された情報ト
ラックを再生するものとする。この情報トラック７の情
報で変調を受けた記録媒体７からの反射光ビームは対物
レンズ６で集光され、再び1/4波長板４を通り偏光プリ
ズム３に入射する。この光ビームは1/4波長板４を２回
透過しているので偏光面が90゜回転し、偏光膜3aを透過
し、反射面8aが入射光の光軸に対してほぼ臨界角に設定
された検出プリズム８に入射する。この反射面8aで反射
した光束を、４分割した受光領域を有する受光素子を構
成するフォトダイオード９に入射させる。第１図Ａでは
図面を明瞭とするためにアクチュエータ５の内部構造を
示していないが、対物レンズ６はその光軸方向およびそ
れと直交する方向に変位可能に板ばねにより支持されて
おり、フォーカシングコイルおよびトラッキングコイル
にフォーカシングエラーおよびトラッキングエラーに応
じた電流を流すことにより対物レンズ６を光軸方向およ
びトラッキング方向に変位させることができるように構
成されている。このようなアクチュエータの詳細な構成
は、例えば特開昭56−94311号公報に開示されいてると
ともに本発明の要部ではないのでこれ以上詳細な説明は
省略する。また、反射面8aをほぼ臨界角に設定した検出
プリズム８と４分割した受光素子９を含むフォーカシン
グエラーおよびトラッキングエラー検出機構について
も、例えば特開昭57−66533号公報に開示されているの
で、これ以上詳細な説明は省略する。

本実施例においては、レーザダイオード１と、コリメ
ータレンズ２と、偏光プリズム３と、1/4波長板４およ
び検出プリズム８を一体に構成した光学系と、アクチュ
エータ５およびフォトダイオード９を支持する光ヘッド
本体10をプラスチックの一体成形体を以って構成する。

この本体10は、PPS（ポリ・フェニル・サルファイ
ド）、PEEK（ポリ・エーテル・エーテル・ケトン）、PE
S（ポリ・エーテル・サルフォン）、PEI（ポリ・エーテ
ル・イミド）、PC（ポリカーボネート）、エポキシ樹脂
等のプラスチックまたはこれらの材料にカーボンファイ
バやガラスファイバ等の繊維を混合して強度を増したプ
ラスチックの一体成形体を以って構成する。このような
プスラチック材料の成形体は、型の寸法精度さえ確保し
ておけば、きわめて正確に成形することができるので、
従来の金属成形体より成る光ヘッド本体の場合のように
成形後、切削加工を施して寸法精度を出す必要はない。
したがって製造工程から切削工程を省くことができ、製
造コストを低減することができる。さらに、プラスチッ
ク材料は金属に比べて1/2〜1/3程度軽量であるので、光
ヘッドを重量を軽くすることができる。したがって光ヘ
ッドを情報トラックと直交する方向、すなわちディスク
状記録媒体の径方向に駆動するための動力源は低出力の
もので足り、しかも高速に移動することができるのでア
クセス時間の短縮を図ることができる。さらに、プラス
チック材料は金属に比べて熱伝導率が低いのでアクチュ
エータ５のコイルで発生した熱が光ヘッド本体10を伝わ
ってレーザダイオード１に到達しにくくなり、レーザダ
イオードの温度上昇を有効に抑えることができ、レーザ
ダイオードの寿命を延長することができる。

光ヘッド本体10は全体として箱形をしており、底部は
開放している。上面にはほぼ円形の孔が形成され、この
孔に第１図Ｂに示すようにアクチュエータ５の下端部を
嵌合してネジ11により固定する。第１図Ｂに示すように
光ヘッド本体10の一方の側壁に凹部10aを形成すると共
にこの凹部10a内には偏光プリズム３、1/4波長板４及び
検出プリズム８を一体的に結合した光学素子組立体12を
光路内に挿入するための貫通孔10bを形成する。光学素
子組立体12は光学系支持部材13に装着され、この光学系
支持部材13のフランジ部に２個の貫通孔13a及び13bを形
成する。光ヘッド本体１の凹部10a内には光学系支持部
材13の２個の貫通孔13a及び13bと対応する位置にタッピ
ングネジ用のタッピングスリーブ14a及び14bがそれぞれ
インサートされ、２本のタッピングネジ15a及び15bによ
り光学支持部材13を光ヘッド本体10の凹部10a内にネジ
止めする。また、光ヘッド本体10の一側にはフォトダイ
オード９へ光ビームを導くための切り欠き部10cを形成
する。フォトダイオード９を支持する支持基板16に２個
の貫通孔16a及び16bを形成し、光ヘッド本体10側には２
個の貫通孔16a及び16bと対応す位置に２個のタッピング
ネジ用のタッピングスリーブ17a及び17bを形成し、２本
のタッピングネジ18a及び18bによって支持基板16を光ヘ
ッド本体10にネジ止めする。光学系支持部材13及びフォ
トダイオードの支持基板16は共に調整後は取りはずすこ
とがなく、しかも機械的な力が作用することもないため
２本のタッピングネジによって十分なネジ止め強度を得
ることができる。更に光ヘッド本体10の底面には裏蓋19
をネジ20により固定し、裏蓋19の他端を軸受ブロック21
によって押さえる。アルミ製の軸受ブロック21はネジ22
及び23によって光ヘッド本体10に固定し、この軸受ブロ
ック21には軸受24を設け、この軸受24にガイドシャフト
25を摺動自在に挿入する。さらに軸受ブロック21の上面
にはプレート26が固着されており、このプレートの側面
にはラック26aが形成されている。このラック26aをモー
タ27により駆動されるピニオン28と噛合させ、光ヘッド
全体をディスク状記録媒体７の径方向に所定の範囲に亘
って移動できるように構成する。例えばコンパクトディ
スクプレーヤに用いる場合には、この移動範囲は約40mm
であり、したがってラック26aの長さも約40mである。

光ヘッド本体10の一側にはガイド部10dを一体的に形
成し、第１図Ａに示すように、このガイド部10dを挟む
ようにねじ29aおよび29bを有する軸受ブロック30を設
け、この軸受ブロック30には軸受31を取り付け、この軸
受31にガイドシャフト32を摺動自在に挿通する。本例で
はねじ29aおよび29bを調整することにより光ヘッド本体
10をガイドシャフト25を中心として第１図Ａの紙面の平
面内で回動させることができ、これにより対物レンズ６
の光軸を情報トラックの接線方向に調整することができ
る。

第２図はフォトダイオード支持基板を光ヘッド本体に
ネジ止めするためのタッピングスリーブの構成を示す断
面図である。タッピングネジを螺着するためのタッピン
グスリーブ17はアルミのような比較的柔らかい金属材料
から成る円筒状スリーブを以って構成され、その外周の
中央部には固定用の環状溝17cが形成されている。この
タッピング用スリーブ17をプラスチックで構成した光ヘ
ッド本体10内にインサート成形し、光ヘッド本体10のス
リーブ17の孔と対応する部分にタッピングネジ挿入用の
開口部10eを一体成形によって形成すると共に、光ヘッ
ド本体10の表面10fを取付用基準面とする。スリーブ17
の外径は、開口部10eの径より大きくなるように形成す
る。そしてネジ止めすべきフォトダイオードの支持基板
16に形成した２個の貫通孔16a及び16bをタッピングネジ
の径よりも大きいバカ穴とし、支持基板16を孔ヘッド本
体10の取付け基準面10fに当接して取付け位置を調整し
てから２本のタッピングネジ18a及び18bを締め付けてフ
ォトダイオード支持基板16を光ヘッド本体10にネジ止め
する。このように、一体成形により取付基準面に開口部
10eを形成し、この開口部10eよりも内方にスリーブ17を
インサート成形により位置させることにより、光ヘッド
本体10にタッピングネジを螺合しても取付用基準面に盛
り上がりが発生せず高い取付け精度を確保できる。

第３図は本発明による光ヘッドの変形例の構成を示す
断面図である。本例ではタッピングネジ用のタッピング
スリーブの代りに雌ネジスリーブ40を光ヘッド本体10に
インサート成形する。雌ネジスリーブ40をインサート成
形する場合でも雌ネジスリーブ40の上側端面を光ヘッド
本体10の表面より開口部10hを介して若干内方に位置す
るようにインサート成形し、光ヘッド本体10の表面10g
を取付用基準面とする。開口部10hは一体成形によって
形成されており、雌ネジスリーブ40の外径はこの開口部
10hの径より大きくする。

このように、光ヘッド本体の取付基準面に一体成形に
よって形成した開口部の内方に雌ネジスリーブをインサ
ート成形によって位置させているので、特に面精度の高
いプラスチック成形体の表面を取付基準面とすることが
できる。

本発明は上述した実施例だけに限定されるものではな
く種々の変形が可能である。例えば上述した実施例では
プラスチックで構成した光ヘッド本体にフォトダイオー
ド支持基板や光学系支持部材をネジ止めする例を以って
説明したが、レーザダイオード支持基板又はアクチュエ
ータ等をプラスチックの光ヘッド本体にネジ止めする場
合にも適用できる。

また、本発明は種々の構成の光ヘッドについても適用
でき、例えば光源として３本の光ビームを放射するスリ
ービーム方式の光ヘッドにも適用でき、またフォーカシ
ングエラー情報を検出するものとしてシリンドリカルレ
ンズを用いる非点収差法によってフォーカシングエラー
を検出する方式の光ヘッドにも適用できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、互いにネジ止め
して連結される２個の部材の少なくとも一方の部材をプ
ラスチックを以って構成し、プラスチックで構成した部
材が、取付基準面と、この取付基準面に形成した開口部
と、この開口部より内方にインサート成形されたタッピ
ングスリーブ又は雌ネジスリーブを有しているから、ネ
ジ止めする際にプラスチック表面が盛り上がることがな
く、寸法精度を維持できる。また、光ヘッドの軽量化及
び製造コストの低減を図ることができると共に、面精度
の高いプラスチック成形体の表面を取付基準面とするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ及びＢは本発明による光ヘッドの一例の構成を
示す線図的断面図及び部分分解斜視図、 第２図はタッピングスリーブの構成を示す断面図、 第３図は雌ネジスリーブをインサート成形した例を示す
断面図、 １……レーザダイオード ２……コリメータレンズ ３……偏光プリズム、４……1/4波長板 ５……アクチュエータ、６……対物レンズ ７……記録媒体、８……検出プリズム ９……フォトダイオード 10……光ヘッド本体、12……光素子組立体 13……光学系支持部材 16……支持基板、17……タッピングスリーブ 40……雌ネジスリーブ 41……植込みボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−33445（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−31245（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−5275（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−194709（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学式記録媒体に向けて光ビームをスポッ
   トとして投射して情報の記録及び／または再生を行なう
   光ヘッドにおいて、互いにネジ止めして連結される２個
   の部材の少なくとも一方の部材をプラスチックを以って
   構成し、このプラスチックで構成した部材が、他方の部
   材が取り付けられる取付基準面と、この取付基準面に形
   成した開口部と、この開口部より内方にインサート成形
   されたタッピングネジ用のタッピングスリーブ又は雌ネ
   ジスリーブを有することを特徴とする光ヘッド。