JP3272470B2 - 光学ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに対して記
録および再生を行う光学式記録再生装置に用いられる光
学ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】光学ヘッドは光ディスクに対する光束の
高速アクセスを行う必要上、小型、軽量化する必要があ
る。このため、光源や受光センサなどを設けた固定光学
系と、固定光学系からの光束を光ディスクに集束させる
対物レンズなどの設けた可動光学系との２要素に分け、
軽量な可動光学系を光ディスクの径方向に移動制御し
て、高速アクセスに対応している。

【０００３】このような光学ヘッドとしては従来、特開
平２−２５７４３２号公報の構造が知られている。この
光学ヘッドは光源、センサなどを設けた固定光学系と、
固定光学系からの光束を光ディスクに集束させる可動光
学系と、可動光学系の光ディスクの径方向への移動を案
内するガイド軸と、固定光学系が配置された光学ブロッ
クとを備え、この光学ブロックをガイド軸に対して相対
的に位置規制して固定することにより固定光学系からの
光束を可動光学系の光軸に一致させる構造となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
に照射される光束としては、一般にレーザ光束が使用さ
れている。このレーザ光束は図１８に示すように、レー
ザ光源１００から出射し、コリメータレンズ１１０を通
過して、偏光ビームスプリッタ（図示省略）で反射し、
可動光学系に入射する。かかるレーザ光束においては、
２°の出射光の傾きが許容されているのに対し、上述し
た従来構造ではこの出射光の傾きが考慮されていない。
このため、この傾きを補正する必要がある。すなわち、
図１８に示すように、レーザ光源１００の出射点とコリ
メータレンズ１１０の光軸とを一致させただけでは、レ
ーザ光束に傾きがある場合コリメータレンズに対する光
軸の中心がずれるため、補正を必要とするものである。
例えば、レーザ光束の傾きθが２°、コリメータレンズ
１１０の焦点距離ｆが５ｍｍの場合において、光軸のず
れ量Ａは５×ｔａｎ２°＝０．１７となる。これに加え
て、図１９に示すようにコリメータレンズ１１０の出射
側に整形プリズムからなる偏光ビームスプッタ１２０を
配するが、このビームスプリッタ１２０を反射すること
により、さらにずれ量が大きくなる。例えば、ビームス
プリッタ１２０の整形比Ｎが２．５の場合においては、
理想の光軸の中心と実際の光軸とのずれ量は０．１７×
２．５＝０．４２５に拡大する。

【０００５】実開平３−８０５２３号公報はかかる光軸
のずれを補正するために提案されるものであり、レーザ
光源と可動光学系との間に光軸の調整部材を配してい
る。この光軸の調整部材はレーザ光束の光軸に回転可能
に挿入されており、所定の角度調整を行うことにより、
光軸のずれを補正するものである。しかしながら、この
ような調整部材を上述した光学ヘッドに設ける場合に
は、構造が複雑になると共に、光軸の調整操作が面倒と
なる問題がある。

【０００６】本発明は、このような事情を考慮してなさ
れたものであり、簡単な構造で光軸の傾きに基づいた光
軸ずれを許容範囲内に調整することが可能な機能を備え
た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】上記目的を達成するため
本発明の光学ヘッドは光ディスクに照射される光束を出
射すると共に光学ディスクからの反射光束を受光する固
定光学系と、この固定光学系からの光束と平行な方向に
移動制御され当該固定光学系からの光束を光ディスクに
集束させる可動光学系と、この可動光学系が配置された
光学フレームに支持され可動光学系を固定光学系からの
光束と平行な方向に案内する一対のガイド軸と、前記固
定光学系が配置された光学ブロックと、前記ガイド軸と
垂直となるようにガイド軸の端面または前記光学フレー
ムに形成された調整面と、この調整面に前記光学ブロッ
クが当接した状態で当該調整面と垂直な方向から光学ブ
ロックを調整面に固定する固定部材とを備えていること
を特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成ではガイド軸の端面または光学フレー
ムに形成した調整面に光学ブロックを当接させた状態で
相対移動させることにより固定光学系の光軸と可動光学
系の光軸とを一致させ、固定部材で光学ブロックを固定
することにより光軸のずれを許容範囲内に調整すること
ができる。

【０００９】

【実施例１】図１ないし図３は本発明の実施例１を示
す。本実施例の光学ヘッドは、図１に示すように、レー
ザ光源である半導体レーザ１０などを設けた固定光学系
１と、固定光学系１からのレーザ光束が入射する可動光
学系３との２要素から構成されている。

【００１０】固定光学系１においては半導体レーザ１０
が保持台１９に保持されており、この半導体レーザ１０
の出射光路上にコリメータレンズ１１および偏光ビーム
スプリッタ１２が配設されると共に、偏光ビームスプリ
ッタ１２の第１の面１２ａの反射光路上にレーザ光束の
出射を検出するための検出素子１３が配設されている。
また、光ディスク２（図３参照）から反射された反射光
束を検出するため、１／２波長板１４、集光レンズ１５
およびビームスプリッタ１６が配されており、このビー
ムスプリッタ１６で分割された光路上に検出素子１７，
１８がそれぞれ配されている。

【００１１】このような固定光学系１において、半導体
レーザ１０から出射された光は、コリメータレンズ１１
により平行光とされ、偏光ビームスプリッタ１２の第１
の面１２ａに斜めに入射し反射光と透過光に分けられ
る。２つの分けられた光束のうち１方の反射光は半導体
レーザ１０の出力を検出するための検出素子１３に入射
する。他方の透過光は第１の面１２ａを透過することに
よりビーム形を整形され面１２ｂで可動光学系３方向に
反射される。可動光学系３に入射した光は、図３に示す
ように同光学系３の立ちあげミラー３１により対物レン
ズ３２方向に反射され対物レンズ３２を通り、光ディス
ク２上に集光する。

【００１２】光ディスク２で反射された光束は同一経路
をたどって、第１の面１２ａまで戻り、そこで反射され
た光束は、第３の面１２ｃで反射され、１／２波長板１
４、集光レンズ１５を通りビームスプリッタ１６で２つ
の光線に分けられた後、それぞれの検出素子１７，１８
に入射する。

【００１３】かかる固定光学系１の上述した各構成部品
は光学ブロック４の内部に配設されるものである。この
光学ブロック４は図２に示すように、直方体形状に成形
されており、この直方体形状の前面部分４１が後述する
光学フレーム５の調整面５１に当接し、この状態で光学
ブロック４が光学フレーム５に固定される。かかる固定
は固定部材としての一対のねじ４２を締め付けることに
より行われる。図２において、４３はこのねじ４２が挿
通するため光学ブロック４の背面部分に形成された大径
の貫通孔であり、この貫通孔４３と対向する光学ブロッ
ク４の前面部分にはねじ４２のねじ部が挿入される貫通
孔４４が形成されている。ここで貫通孔４４はねじ４２
のねじ部よりも幾分、大径となっており、且つネジ頭部
の径より小径となっている。こうすることで光学ブロッ
ク４は光学フレーム５に対し、ＸおよびＹ方向に移動す
ることができ、これにより光軸のずれの調整が可能とな
っている。

【００１４】前記可動光学系は光学フレーム５の内部に
設けられ、同フレーム５内でレーザ光束と平行な方向
（すなわち光ディスクの半径方向）に移動可能となって
いる。図１において、３０は図３に示す立ちあげミラー
３１や対物レンズ３２を保持して上述した方向に移動す
る可動ブロックである。この可動ブロック３０を移動さ
せるため、同ブロック３０にコイル３３が取り付けられ
ると共に、このコイル３３と対向した光学フレーム５の
内部には、永久磁石およびヨークからなる磁気回路３４
が配設されている。

【００１５】かかる可動光学系３の移動は一対のガイド
軸５０に案内されて行われる、一対のガイド軸５０は固
定光学系からのレーザ光束と平行となるように、光学フ
レーム５に支承されており、可動光学系３の可動ブロッ
ク３０には、このガイド軸５０と転接するベアリング部
材３５が設けられている。さらに光学フレーム５におけ
る固定光学系１側には上述した調整面５１が形成されて
いる。この調整面５１は光学フレーム５の底面を垂直状
に一体的に立ち上げることにより形成されており、その
両端部にはガイド軸５０の端部を支持する段部５２が形
成されている。また、光学ブロック４の貫通孔４４との
対向部位には、ねじ４２のねじ部が螺合するねじ孔５３
が形成されている。

【００１６】次に本実施例における光軸傾きの調整と、
光軸ずれの調整の操作を説明する。まず、光軸の傾きの
調整は、半導体レーザ１０を保持する保持台１９（図１
参照）を光学ブロック４に対してＸおよび／またはＹ方
向に移動させることにより、半導体レーザ１０の出射点
とコリメータレンズ１１の光軸とを合わせることにより
行う。

【００１７】一方、光軸のずれの調整は、光学ブロック
４の前面部分４１を光学フレーム５から垂直に立ち上が
る調整面５１に当接させた状態で対物レンズ３２の中心
と固定光学系１からの出射光の光軸を一致させるよう
に、光学ブロック４をＸおよびＹ方向に移動させる。そ
して、これらが一致した時点でねじ４２を締め付けて光
学ブロック４を光学フレーム５に固定する。この場合、
図２に示す二叉状の治具６の先端を光学ブロック４の挿
入孔４５に挿入してＸおよびＹの両方向に独立的に光学
ブロック４を移動させることにより、その調整を簡単に
行うことができる。

【００１８】このような調整により本実施例では、傾き
が２〜３°程度有した半導体レーザを使用しても、光軸
の傾き調整およびずれ調整ができるため、簡単な構成で
光軸ずれを許容範囲内とすることができる。なお、本実
施例では光学ブロック４の貫通孔４４を同ブロック４の
外側に形成しても良く、この場合には貫通孔４３が不要
となる。

【００１９】

【実施例２】図４および図５は本発明の実施例２を示
し、実施例１と同一の要素は同一の符号で対応させるこ
とにより、重複する説明を省略する。本実施例において
は、一対のガイド軸５０を光学ブロック４側に幾分、長
く延長すると共に、その端面を垂直状とすることによ
り、光学ブロック４が当接する調整面５４となってい
る。また、この調整面５４には固定部材であるねじ４２
が螺合するねじ孔５５が形成されている。

【００２０】一方、光学ブロック４の前面部分４１には
ガイド軸５０の端部が挿入される凹部４７が形成されて
いる。この凹部４７はガイド軸５０よりも大径となって
おり、これによりガイド軸５０に対して光学ブロック４
が移動し、光軸のずれ調整を行うようになっている。凹
部４７の底面には前面部分４１を貫通する貫通孔４４が
形成されている。

【００２１】このような本実施例ではガイド軸５０を光
学ブロック４の凹部４７に挿入し、これらが当接した状
態で光学ブロック４を移動させることによりずれ調整を
行い、この調整後にねじ４２により光学ブロック４を光
学フレーム５に固定することができる。本実施例では、
ねじ４２が螺合するねじ孔５５を光学フレーム５に形成
する必要がないため、そのためのスペースが不要とな
り、光学フレーム５を小型とすることができると共に、
ガイド軸５０が光学ブロック４の凹部４７に挿入した状
態で調整を行うため、調整時の大まかな位置出しが可能
となるメリットがある。

【００２２】

【実施例３】図６および図７は本発明の実施例３を示
し、実施例１と同一の要素は同一の符号で対応させてあ
る。この実施例では光学ブロック４とねじ４２との間に
スプリングワッシャ４８が設けられている。スプリング
ワッシャ４８はねじ４２を完全に締め付けなくとも光学
ブロック４を光学フレーム５に当て付けるため、調整時
に光学ブロック４を光学フレーム５側に押し付ける必要
がなくなると共に、ねじ４２の締め付け時に光学ブロッ
ク４がずれることがなくなる。本実施例では、かかる作
用を行うためスプリングワッシャ４８以外のワッシャで
も良い。

【００２３】

【実施例４】図８および図９は本実施例４を示す。本実
施例では、ガイド軸５０の光学ブロック４側の端部を幾
分、延設してあり、この延設端部が挿入される長孔４９
が光学ブロック４の前面部分４１に形成されている。長
孔４９はＸ方向に長くなっており、このＸ方向に光学ブ
ロック４を移動させることで光軸のずれ調整を行う。ま
た、本実施例では光学フレーム５の調整面５１の上面と
光学ブロック４の前面部分４１の上面とに切り欠き部６
０，６１が形成されている。この切り欠き部６０，６１
に対し、ドライバーなどの調整具を挿入して回すことに
より、光軸ずれの微調整を行うことができる。

【００２４】本実施例において、Ｙ方向に対して光軸の
ずれ調整が行われないが、偏光ビームスプリッタ１２な
どの整形プリズムにおいて、Ｙ方向のずれはＸ方向の約
１／２．５と小さく、Ｙ方向のずれ量は許容範囲のため
である。この場合においても、光ディスク上での光量変
化は３％以内であり、実質的な許容範囲となっている。
このような本実施例では治具６を使用することなく、光
軸のずれ調整を行うことができる。

【００２５】

【実施例５】図１０および図１１は本発明の実施例５を
示す。本実施例は実施例２および実施例４を組み合わせ
たものであり、これらの実施例と同一の要素は同一の符
号を付して対応させてある。すなわち本実施例では、ガ
イド軸５０にねじ孔５５が形成されると共に、ガイド軸
５０の端部に対してＹ方向に対しては移動が規制され、
Ｘ方向に対しては移動可能にしてある長孔形状の凹部４
７が光学ブロック４の前面部分４１に形成されており、
また、光学フレーム５および光学ブロック４にはドライ
バー等が挿入される切り欠き部６０，６１が形成される
ものである。

【００２６】

【実施例６】図１２および図１３は本発明の実施例６を
示す。この実施例では、一対のガイド軸の内、一方のガ
イド軸５０が光学ブロック４方向に長く延設されてい
る。また、光学ブロック４には、この延設されたガイド
軸５０が挿入される長孔６３および６４が前面部分４１
および前面部分４１と対向する面部分６２に形成されて
いる。

【００２７】この実施例では、長尺側のガイド軸５０が
長孔６３および６４を挿通した状態で、ガイド軸に対す
るδ方向の組み付け精度が向上する。

【００２８】

【実施例７】図１４および図１５は本発明の実施例７を
示す。本実施例は、実施例４と基本的に同じであるが、
光学ブロック４を光学フレーム５に固定する固定部材と
してクリップ７０を使用している。クリップ７０は光学
ブロック４の前面部分４１と光学フレーム５から垂直に
立ち上がる調整面５１とを挟む挟持片７０ａと、光学ブ
ロック４を弾性的に押圧する板ばね部７０ｂとを備えて
いる。このようなクリップ７０を使用することにより、
ねじ４２が不要となるため、組み付けが容易となるメリ
ットがある。

【００２９】なお、以上の実施例４ないし実施例７にお
いて、光学フレーム５と光学ブロック４との位置決めを
ガイド軸５０により行っているが、光学フレーム５にノ
ックピンを設け、このノックピンを位置決めの基準とし
ても良い。

【００３０】

【実施例８】図１６および図１７は本発明の実施例８を
示す。本実施例では、光学ブロック４の前面部分４１に
ノックピン７２を設けると共に、このノックピン７２と
対応した光学フレーム５の調整面５１にノックピン７２
が挿入される長孔７３が形成されている。長孔７３は実
施例４における長孔４９と同様にＸ方向が長くなってお
り、これにより光学ブロック４がＸ方向に移動可能とな
って光軸のずれが調整される。

【００３１】

【発明の効果】以上のとおり本発明は、光束の光軸が２
〜３°傾いていても、その光軸の傾き調整およびずれ調
整ができ、しかも、この調整を簡単な構造で行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の平面図。

【図２】本発明の実施例１の部分斜視図。

【図３】本発明の実施例１の光路図

【図４】本発明の実施例２の平面図。

【図５】本発明の実施例２の部分斜視図。

【図６】本発明の実施例３の平面図。

【図７】本発明の実施例３の部分斜視図。

【図８】本発明の実施例４の平面図。

【図９】本発明の実施例４の部分斜視図。

【図１０】本発明の実施例５の平面図。

【図１１】本発明の実施例５の部分斜視図。

【図１２】本発明の実施例６の平面図。

【図１３】本発明の実施例６の部分斜視図。

【図１４】本発明の実施例７の平面図。

【図１５】本発明の実施例７の部分斜視図。

【図１６】本発明の実施例８の平面図。

【図１７】本発明の実施例８の部分斜視図。

【図１８】光軸のずれを示す光路図

【図１９】ずれの増大を示す光路図。

【符号の説明】

１ 固定光学系 ２ 光ディスク ３ 可動光学系 ４ 光学ブロック ５ 光学フレーム ４２ ねじ ５０ ガイド軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−314493（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−13130（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−225627（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−257431（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−11327（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192038（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−31413（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/08 - 7/085

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに照射される光束を出射する
   と共に光学ディスクからの反射光束を受光する固定光学
   系と、この固定光学系からの光束と平行な方向に移動制
   御され当該固定光学系からの光束を光ディスクに集束さ
   せる可動光学系と、この可動光学系が配置された光学フ
   レームに支持され可動光学系を固定光学系からの光束と
   平行な方向に案内する一対のガイド軸と、前記固定光学
   系が配置された光学ブロックと、前記ガイド軸と垂直と
   なるようにガイド軸の端面または前記光学フレームに形
   成された調整面と、この調整面に前記光学ブロックが当
   接した状態で当該調整面と垂直な方向から光学ブロック
   を調整面に固定する固定部材とを備えていることを特徴
   とする光学ヘッド。
2. 【請求項２】 前記光学ブロックを前記ガイド軸と垂直
   な一方向に移動させる長孔を前記光学ブロックまたは前
   記調整面に形成したことを特徴とする請求項１記載の光
   学ヘッド。