JP2728610B2 - 分離型光ピックアップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光磁気ディスク装置等の
光学式情報記録再生装置に装備される光ピックアップに
関し、特に可動光学系と固定光学系の２つに分割され、
固定光学系から出射される平行ビームを可動光学系を通
してディスクに集光し、情報の記録・再生等を行う分離
型光ピックアップに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６および図７は光磁気ディスク装置に
装備される分離型光ピックアップの一従来例を示す。こ
の分離型光ピックアップは、固定光学系４と可動部（可
動光学系）６に２分割され、固定光学系４からの平行ビ
ーム５を可動部６を通してその上方に配置された光磁気
ディスク１に導いて情報の記録・再生等を行う。光磁気
ディスク１はベース２に固定されたスピンドルモータ３
によって回転駆動されている。

【０００３】次に、固定光学系４および可動部６の概略
構成を動作と共に説明する。固定光学系４は、レーザ光
源および検出系を内蔵しており、レーザ光源（半導体レ
ーザ）から出射されたレーザ光はコリメータレンズ１５
（図８参照）により平行光に変換され、その後、平行ビ
ーム５となって可動部６に導かれる。

【０００４】可動部６には立上げ４５度ミラー７が内蔵
されており、平行ビーム５の光路を９０度変更して光磁
気ディスク１に向けて反射する。立上げ４５度ミラー７
と光磁気ディスク１との間には対物レンズ８が設けられ
ている。対物レンズ８は入射平行ビーム５を集光して光
磁気ディスク１に照射する。

【０００５】光磁気ディスク１には情報トラックが形成
されており、平行ビーム５が対物レンズ８によりその情
報トラック上に集光照射されるよう、固定光学系４に搭
載された図示しない検出器によって検出されたトラッキ
ング誤差信号およびフォーカス誤差信号をもとに、図示
しない対物レンズ駆動装置が対物レンズ８を光磁気ディ
スク１の半径方向およびディスクの面振れ方向に駆動制
御する。

【０００６】また、情報トラックは光磁気ディスク１上
に同心円状又はスパイラル状に形成されており、任意の
情報トラックにアクセスするため可動部６は前後一対の
コイル１０ｆ、１０ｒと磁気回路１１ｆ、１１ｒからな
るリニアモータ１２によって光磁気ディスク１の半径方
向に直線的に駆動される。この移動は前後一対のガイド
軸９ｆ、９ｒおよび可動部６に形成された軸受により円
滑に案内される。

【０００７】このような構成の分離型光ピックアップに
おいては、固定光学系４より出射される平行ビーム５は
光磁気ディスク１の半径位置によって立上げ４５度ミラ
ー７に入射する位置が変わらないように可動部６の運動
軸、すなわちガイド軸９ｆ、９ｒと平行である必要があ
る。また、半導体レーザからの出射光の強度はガウス分
布をしているため、光の利用効率を最適にするためには
強度の最大値が対物レンズ８の中心になるように平行ビ
ーム５の位置を調整（光軸調整）する必要がある。

【０００８】以下に平行ビーム５の光軸調整の必要性お
よびその調整原理を説明するが、その前に、図８に従い
対物レンズ８を駆動制御するためのサーボ信号の検出原
理について説明する。

【０００９】ホログラムレーザユニット１３には、ホロ
グラム１４、図示しない検出器（フォーカス誤差信号並
びにトラッキング誤差信号を検出するための検出器であ
り、以下サーボ誤差検出器と呼ぶ）および半導体レーザ
が一体化されており、ホログラムレーザユニット１３か
ら出射したレーザ光はコリメータレンズ１５によって平
行光に変換される。その後、この平行光は固定光学系４
に内蔵された複合プリズム１６に導かれ、平行ビーム５
となって固定光学系４のハウジング１９に開設された出
射窓１９ａを通って可動部６に導かれる。以下上記した
経路を辿って光磁気ディスク１の情報トラックに集光照
射される。

【００１０】一方、光磁気ディスク１からの反射光は、
上記とは逆の経路を辿って複合プリズム１６に導かれ、
続いて複合プリズム１６によって２方向の反射光に分岐
される。一方の反射光は出射時と逆の経路を辿ってホロ
グラムレーザユニット１３に戻り、内部にあるサーボ誤
差検出器に入射し、これでサーボ誤差信号が検出され
る。また、他方の反射光は、ハウジング１９内のホログ
ラムレーザユニット１３の取付位置と異なる位置に配置
されたＲＦ信号検出器１７に入射し、これでＲＦ信号が
検出される。

【００１１】次に、図９（ａ）、（ｂ）に従い上記した
平行ビーム５の調整の必要性およびその調整原理を説明
する。一般に、半導体レーザからの出射ビームの方向に
はばらつきが存在する。このため、図９（ａ）に１点鎖
線Ｄ’で示すように、出射ビームの強度分布の中心が必
ずしもコリメータレンズ１５の主点１５’（図中の×
点）を通らない。その結果、出射ビームは、光源１８と
コリメータレンズ１５の主点１５’を結ぶ直線（光軸
Ｄ）と平行ではあるが、同図に示すように強度分布のず
れ（ずれ量δ）を生じる。

【００１２】一般に、出射方向のバラツキは±３°程度
であり、例えば、焦点距離ｆ＝１０ｍｍのコリメータレ
ンズ１５を使用した場合、強度分布のずれ量δは０．５
２ｍｍと大きな数値となる。このような大きなずれ量δ
は、機構部品の機械精度をいくらあげても吸収すること
ができない。このため、ずれ量δを解消できるような調
整が必要であり、このようなずれδについてはコリメー
タレンズ１５とホログラムレーザユニット１３を一体的
に光軸Ｄに対して直角方向にδだけ動かすことによって
調整できる。

【００１３】また、コリメータレンズ１５の主点１５’
が、図９（ｂ）に示すように、ホログラムレーザユニッ
ト１３の中心線Ｅからεだけずれている場合、出射ビー
ムの出射方向と中心線Ｅのなす角（以下ずれ角という）
θは、下記式で示される。 θ＝ｔａｎ^-1（ε／ｆ）… ここで、一般に光源１８の位置のバラツキは、ホログラ
ムレーザユニット１３の外形に対して±８０μｍ程度で
あり、コリメータレンズ１５の嵌め合い誤差等を考える
と、ずれεは０．１ｍｍ程度になる。従って、上記式
より、この場合のずれ角θは、θ＝ｔａｎ^-1（０．１／
１０）＝０．５７度と大きな値になり、いくら機械精度
を上げたとしても、吸収することは困難である。よっ
て、ずれεの調整も必要になる。このようなずれεにつ
いては、コリメータレンズ１５とホログラムレーザユニ
ット１３との相対位置をずれεを解消できる方向に調整
すればよく、これによりずれ角θを小さくすることがで
きる。

【００１４】従来の分離型光ピックアップでは、上記の
ような原理でコリメータレンズ１５とホログラムレーザ
ユニット１３の位置を調整することによって平行ビーム
５の光軸調整を行っていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では、
光磁気ディスク装置の小型化が要請されており、このよ
うな要請に答えるためには、分離型光ピックアップも小
型化する必要があり、そのためにはコリメータレンズ１
５等の光学部品を小型化しなければならない。

【００１６】しかしながら、コリメータレンズ１５を小
型化すると、その焦点距離ｆが小さくなるため、コリメ
ータレンズ１５とホログラムレーザユニット１３を調整
することによって平行ビーム５の光軸調整を行う上記の
従来方法では、微妙な位置調整でずれ角θが大きく変動
する。このため、調整作業が非常に難しく、時間を要す
るため、分離型光ピックアップ、ひいては光磁気ディス
ク装置のコストアップを招来することになる。

【００１７】本発明はこのような従来技術の問題点を解
決するものであり、光磁気ディスク装置等の小型化に伴
う平行ビームの光軸調整作業の困難性を緩和でき、結果
的に光磁気ディスク装置等の光学式情報記録再生装置の
小型化および低価格化に寄与できる分離型光ピックアッ
プを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の分離型光ピック
アップは、可動光学系と固定光学系の２つに分割され、
該固定光学系から出射される平行ビームを該可動光学系
を通してディスク状記録媒体に集光し、情報の記録・再
生・消去の内の少なくともいずれか一つを行う分離型ピ
ックアップにおいて、該平行ビームの光軸を調整する調
整機構を備え、該調整機構が、該固定光学系のハウジン
グ全体を異なる４方向に回転および移動させて、該平行
ビームの光軸を水平軸回りおよび鉛直軸回りに回転調整
可能にし、かつ水平方向および鉛直方向への並進移動調
整可能になす４方向調整機構であり、そのことにより上
記目的が達成される。

【００１９】好ましくは、前記調整機構が、第１調整
部、第２調整部、第３調整部および第４調整部を有し、
該第１調整部を前記ハウジングを１つの接触点で支持す
る弾性体および該接触点回りに該ハウジングを回転させ
る第１調整ねじで構成し、該第２調整部を該弾性体およ
び該第１調整ねじと異なる位置に設けられ、該接触点回
りに該ハウジングを回転させる第２調整ねじで構成し、
該第３調整部を該ハウジングに固定された固定ピンと、
該固定光学系のベースに設けられ、該固定ピンを該ディ
スク状記録媒体の半径方向に対して水平面内で直交する
方向のみに移動自在になす第１ガイド穴で構成し、且
つ、該第４調整部を該ハウジングに回転自在に支持され
た偏心ピンと、該ベースに設けられ、該偏心ピンを該デ
ィスク状記録媒体の半径方向に対して水平面内で直交す
る方向のみに移動自在になす第２ガイド穴で構成する。

【００２０】また、好ましくは、前記接触点と前記第１
調整ねじを結ぶ直線が該接触点と前記第２調整ねじを結
ぶ直線に対して略直角になるようにする。

【００２１】また、好ましくは、前記接触点を前記ハウ
ジングと前記ベースに保持された鋼球によって形成す
る。

【００２２】また、好ましくは、前記接触点を前記ハウ
ジングと前記ベースから突出させた突起部によって形成
する。

【００２３】

【作用】上記の第１調整部、第２調整部、第３調整部お
よび第４調整部を調整すれば、固定光学系を収納するハ
ウジング全体を４方向に回転および並進移動させること
ができ、これに応じて固定光学系から可動部に向けて出
射される平行ビームの光軸を４方向に移動調整すること
ができる。従って、上記の構成によれば、ハウジング内
に収納されるコリメートレンズとホログラムレーザユニ
ットとを相対的に位置調整することなく平行ビームの光
軸調整を行うことが可能になる。

【００２４】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００２５】図１〜図３は本発明分離型光ピックアップ
の実施例を示す。この分離型光ピックアップの構成は、
平行ビームの光軸調整機構が異なる他は、図６および図
７で示した一般的な分離型光ピックアップの構成と同様
であるので、共通する部分については同一の番号を付し
て簡単に説明し、以下主として異なる部分について説明
する。

【００２６】固定光学系４のハウジング１９は、平面視
前後方向に長い角枠状をなし、図上右側の側壁１９ｂ
は”く”の字状に折り曲げられている。この側壁１９ｂ
の一部には、半導体レーザ、サーボ誤差検出器、ホログ
ラム等が内蔵されたホログラムレーザユニット１３が取
り付けられている。また、ホログラムレーザユニット１
３の出射側にコリメータレンズ（図示せず）が取り付け
られている。

【００２７】ホログラムレーザユニット１３の半導体レ
ーザから出射されたレーザビームは、コリメータレンズ
によって平行光に変換され、その後、複合プリズム１６
に導かれて平行ビーム５になる。この平行ビーム５は、
ハウジング１９の左側の側壁に開設された出射窓１９ａ
を通って図示しない可動部に導かれる。以下上記した経
路を辿って可動部に設けられた対物レンズによって光磁
気ディスクの情報トラックに集光照射される。

【００２８】一方、光磁気ディスクからの反射光は、入
射光と逆の経路を辿って複合プリズム１６に導かれ、こ
の複合プリズムによって２方向に分岐される。一方の反
射光は、ホログラムレーザユニット１３に戻り、サーボ
誤差検出器によってサーボ誤差信号が検出される。この
サーボ誤差信号にもとづき、対物レンズが駆動制御され
る。

【００２９】他方の反射光は、ハウジング１９の前壁１
９ｃの内壁に取り付けられたＲＦ信号検出器１７に入射
し、これでＲＦ信号が検出される。

【００３０】図３に示すように、固定光学系４のハウジ
ング１９は、固定光学系４および可動部を支持するベー
ス２に設けられた凹部２０に嵌め込まれた鋼球２１で支
持されている。より詳しくは、ハウジング１９の前壁１
９ｃの右端部には突起１９ｄが形成されており、この突
起１９ｄの下面がその下方の鋼球２１に接触点Ｐで当接
している。更に、突起１９ｄの上面は、側面視”Ｌ”字
状をなす押え金具２２の一端部により下方に付勢されて
いる。一端部よりも一段下がった押え金具２２の他端部
は、固定ねじ２３によってベース２に固定される。この
ような構造故、押え金具２２は板バネとして機能し、そ
の一端部の付勢力により突起１９ｄが鋼球２１に対して
押し付けられるようになっている。従って、突起１９ｄ
と鋼球２１との係合関係、換言すれば鋼球２１とハウジ
ング１９の係合関係は不測に解除されることがない。

【００３１】加えて、ハウジング１９の前壁１９ｃの左
端部はベース２に対して上下方向（以下Ｚ方向という）
への移動可能に取り付けられている。すなわち、前壁１
９ｃの左端部には下端がベース２に達する調整ねじ２５
が締結され、その中間部にはコイルスプリング２４が装
着されている。このような取り付け構造故、ハウジング
１９は、コイルスプリング２４が発生する伸び力と調整
ねじ２５の頭から受ける反力によって、ベース２との間
に隙間ｇを隔てて支持されている。

【００３２】更に、ハウジング１９の後壁１９ｅの右端
部も同様の調整ねじ２６と図示しないコイルスプリング
によって支持されている。

【００３３】このような構造によれば、突起部１９ｄと
鋼球２１との接触点Ｐを支点にしてハウジング１９がベ
ース２に対して鉛直方向に回転可能に支持される。従っ
て、調整ねじ２５を回転してねじ送りすると、ハウジン
グ１９の前壁１９ｃの左端部がＺ方向に移動するので、
ハウジング１９を接触点Ｐを支点にして、図３に示すＶ
方向（鉛直方向に）に回転することができる。また、調
整ねじ２６を回転してハウジング１９の後壁１９ｅをベ
ース２に対して移動すると、同様にハウジング１９を接
触点Ｐを支点にして、図２に示すＷ方向（鉛直方向）に
回転することができる。

【００３４】ここで、鋼球２１と調整ねじ２５を結ぶ直
線と鋼球２１と調整ねじ２６を結ぶ直線とは互いに略直
角をなしており、２つの調整は独立に行うことができ
る。すなわち、ハウジング１９をＶ方向とＷ方向にそれ
ぞれ独立して回転することができる。

【００３５】ところで、上記の構造において、ホログラ
ムレーザユニット１３の半導体レーザから出射された
後、複合プリズム１６により平行ビーム化される平行ビ
ーム５と鋼球２１は、図１に示すようにハウジング１９
の前後方向に距離Ｌだけ離れている。従って、ハウジン
グ１９を接触点Ｐを支点にして上記のＶ方向又はＷ方向
に回転角度Φだけ回転すると、平行ビーム５のＺ方向の
移動量は、Ｌ×ｔａｎΦとなる。それ故、上記の構造に
よれば、調整ねじ２５、２６の調整量に応じて平行ビー
ム５のＺ方向への移動量を調整することができる。しか
も、２箇所でその調整が可能になるので、微調整が可能
になる利点がある。

【００３６】更に、図１および図２に示すように、ハウ
ジング１９の底面であって、複合プリズム１６の下方に
相当する部分には固定ピン２８が底面から突出して設け
られている。固定ピン２８はベース２に設けた長穴２９
に嵌合している。長穴２９はハウジング１９の前後方
向、すなわち図示するＸ軸方向に長くなっている。従っ
て、接触点Ｐで支持されたハウジング１９は長穴２９の
寸法内でベース２に対してＸ軸方向に相対移動（並進移
動）可能になっている。

【００３７】また、ハウジング１９の底面であって、固
定ピン２８からＸ軸方向に所定量離れた位置、即ちハウ
ジング１９の前壁１９ｃの近傍位置には、偏心ピン３０
がハウジング１９に対して回転自在に嵌合されている。
偏心ピン３０の偏心軸３０ａはハウジング１９の底面か
ら突出し、ベース２に設けられた長穴３１に嵌合してい
る。長穴３１もＸ軸方向に長くなっており、長穴３１の
寸法内でハウジング１９がベース２に対してＸ軸方向に
相対移動可能になっている。更に、偏心ピン３０の近傍
には、偏心ピン３０の頭部を押え付ける偏心ピン固定ね
じ３２が調整後（平行ビーム５の光軸調整後）に締結さ
れるようになっており、これで調整後の固定が行われ
る。

【００３８】また、ハウジング１９の底面であって、長
穴２９の形成位置と長穴３１の形成位置とのＸ軸方向中
間位置には、図４に示される偏心ドライバ１００の大径
の軸部１０１（直径Ｄ１）が挿通される長穴３３が形成
されている。長穴３３はＸ軸方向ち直交する左右方向に
長くなっている。加えて、ベース２には偏心ドライバ１
００の小径の先端軸部１０２（直径Ｄ２）が挿通される
丸穴３４が形成されている。

【００３９】このような構造によれば、次のような調整
が可能になる。すなわち、まず、偏心ピン３０の頭部の
溝部にマイナスドライバを差し込み、偏心ピン３０を所
定量回転させる。これにより、図１に示すように、固定
ピン２８を回転中心にしてハウジング１９が図示するＹ
方向、すなわち水平方向に所定角度回転する。続いて、
偏心ピン固定ねじ３２で偏心ピン３０を固定し、ハウジ
ング１９のＹ軸方向への回転を禁じる。その後、ベース
２に設けた長穴３４に偏心ドライバ１００の軸部１０１
を挿入し、偏心ドライバ１００を回転させる。これによ
り、ハウジング１９は長穴２９、３１と固定ピン２８、
偏心ピン３０によってガイドされ、図１に示すＸ方向に
並進移動する。即ち、ハウジング１９をＸ軸方向に調整
できる。

【００４０】以上のような調整部を備えた調整機構によ
れば、ハウジング１９をＶ方向、Ｗ方向、Ｘ方向および
Ｙ方向の４方向に回転又は並進して動かすことができ
る。従って、このような調整機構によれば、平行ビーム
５をＶ方向、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向に移動調整す
ることが可能になる。即ち、平行ビーム５の光軸調整が
可能になる。

【００４１】しかも、このような調整機構によれば、ハ
ウジング１９全体を回転、並進して平行ビーム５の光軸
調整を行うので、コリメータレンズ１５等の光学部品の
小型化に伴って調整作業が困難になることがない。従っ
て、光磁気ディスク装置等の光学式情報記録再生装置に
小型化に対処することが可能になる。

【００４２】図５は本発明分離型光ピックアップに装備
される光軸調整機構の他の実施例を示す。この実施例で
は、鋼球２１の代わりにベース２に三角形状の突起部３
５を形成し、その頂点部をハウジング１９の突起１９ｄ
に接触させ、これによりハウジング１９を上記同様の接
触点Ｐ’で１点支持する構成をとる。その他の構成につ
いては、上記実施例と同様であり、対応する部分に同一
の番号を付し、具体的な説明については省略する。

【００４３】この実施例によれば、上記実施例同様の効
果を奏することはもちろんこと、プレス加工等により突
起部３５をベース２から容易に連設できるので、部品点
数の削減が図れる利点がある。特に、ベース２がプレス
加工や成形等の量産加工により作製される場合には、併
せて突起部３５を形成できるので、製造効率の向上が図
れ、コストダウンに大いに寄与できる利点がある。

【００４４】

【発明の効果】上記の本発明分離型光ピックアップによ
れば、調整機構により固定光学系を収納するハウジング
全体を４方向に移動可能になし、これにより固定光学系
から可動部に向けて出射される平行ビームを、その光軸
が４方向に調整できるように構成するので、調整作業を
確実に行うことができる。

【００４５】しかも、ハウジング内に収納されるコリメ
ートレンズとホログラムレーザユニットとを相対的に位
置調整して平行ビームの光軸調整を行う上記の従来例と
は異なり、ハウジング全体を移動させて光軸調整を行う
ので、光磁気ディスク装置等の光学式情報記録再生装置
の小型化に対処でき、その低価格化に大いに寄与でき
る。

【００４６】また、特に請求項５記載の分離型光ピック
アップによれば、部品点数の削減が図れ、かつ製造効率
の向上が図れるので、光学式情報記録再生装置のより一
層の低価格に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明分離型光ピックアップの固定光学系を示
す平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線による断面図。

【図３】図１のＢ方向矢視図。

【図４】光軸調整時に使用する偏心ドライバを示す側面
図。

【図５】本発明分離型光ピックアップに装備される光軸
調整機構の他の実施例を示す図３同様の矢視図。

【図６】分離型光ピックアップの一般例を示す平面図。

【図７】図に示す分離型光ピックアップの側面断面図。

【図８】固定光学系の従来例を示す平面断面図。

【図９】従来の光軸調整の原理を示す原理説明図。

【符号の説明】

１ 光磁気ディスク ２ ベース ３ スピンドルモータ ４ 固定光学系 ５ 平行ビーム ６ 可動部 ８ 対物レンズ ９ｆ、９ｒ ガイド軸 １２ リニアモータ １３ ホログラムレーザユニット １５ コリメータレンズ １６ 複合プリズム １９ ハウジング ２１ 鋼球 ２２ 押え金具 ２４ コイルスプリング ２５、２６ 調整ねじ ２８ 固定ピン ３０ 偏心ピン ３２ 偏心ピン固定ねじ ３５ 突起部 １００ 偏心ドライバ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動光学系と固定光学系の２つに分割さ
   れ、該固定光学系から出射される平行ビームを該可動光
   学系を通してディスク状記録媒体に集光し、情報の記録
   ・再生・消去の内の少なくともいずれか一つを行う分離
   型光ピックアップにおいて、 該平行ビームの光軸を調整する調整機構を備え、該調整
   機構が、該固定光学系のハウジング全体を異なる４方向
   に回転および移動させて、該平行ビームの光軸を水平軸
   回りおよび鉛直軸回りに回転調整可能にし、かつ水平方
   向および鉛直方向への並進移動調整可能になす４方向調
   整機構である分離型光ピックアップ。
2. 【請求項２】 前記調整機構が、第１調整部、第２調整
   部、第３調整部および第４調整部を有し、 該第１調整部が前記ハウジングを１つの接触点で支持す
   る弾性体および該接触点回りに該ハウジングを回転させ
   る第１調整ねじで構成され、 該第２調整部が該弾性体および該第１調整ねじと異なる
   位置に設けられ、該接触点回りに該ハウジングを回転さ
   せる第２調整ねじで構成され、 該第３調整部が該ハウジングに固定された固定ピンと、
   該固定光学系のベースに設けられ、該固定ピンを該ディ
   スク状記録媒体の半径方向に対して水平面内で直交する
   方向のみに移動自在になす第１ガイド穴で構成され、 且つ、該第４調整部が該ハウジングに回転自在に支持さ
   れた偏心ピンと、該ベースに設けられ、該偏心ピンを該
   ディスク状記録媒体の半径方向に対して水平面内で直交
   する方向のみに移動自在になす第２ガイド穴で構成され
   ている請求項１記載の分離型光ピックアップ。
3. 【請求項３】 前記接触点と前記第１調整ねじを結ぶ直
   線が該接触点と前記第２調整ねじを結ぶ直線に対して略
   直角になっている請求項２記載の分離型光ピックアッ
   プ。
4. 【請求項４】 前記接触点が前記ハウジングと前記ベー
   スに保持された鋼球によって形成されている請求項２記
   載の分離型光ピックアップ。
5. 【請求項５】 前記接触点が前記ハウジングと前記ベー
   スから突出させた突起部によって形成されている請求項
   ２記載の分離型光ピックアップ。