JP3754895B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の記録、再生に用いられる光ヘッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤなどの光記録媒体の記録、再生を行う光ヘッド装置は、図４に示すように、レーザ光源２と、対物レンズ３を保持するレンズホルダ１０Ａと、このレンズホルダ１０Ａを複数本の線状弾性支持部材２１、２２、２３、２４を介して支持する固定部材４と、レーザ光源２から出射されたレーザ光Ｌを対物レンズ３に導く導光系３０と、光記録媒体からの戻り光を検出する受光素子５と、レンズホルダ１０Ａをフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動する磁気駆動回路（図５を参照）とを有しており、これらの構成要素は、フレーム７上に搭載されている。
【０００３】
導光系３０は、レーザ光源２から出射されたレーザ光Ｌを直角に部分反射するビームスプリッタ３１と、このビームスプリッタ３１で反射してきたレーザ光Ｌを上方に全反射して対物レンズ３に導く立ち上げミラー３２とを備えている。従って、光記録媒体で反射してきた戻り光は、立ち上げミラー３２でビームスプリッタ３１に向けて反射された後、このビームスプリッタ３１を透過して受光素子５に向かうことになる。また、フレーム７に対しては、その両端部に係合して、このフレーム７を光記録ディスクの半径方向に案内する一対のガイド軸８１、８２が平行に配置され、レーザ光源２は、これらのガイド軸８１、８２に対して平行にレーザ光Ｌを出射する。なお、レーザ光源２と受光素子５とは、その位置が入れ替えられる場合があり、この場合、レーザ光源２は、これらのガイド軸８１、８２に対して垂直な方向にレーザ光Ｌを出射する。
【０００４】
このように構成した光ヘッド装置１Ａにおいて、磁気駆動回路は、図５に示すように、レンズホルダ１０Ａの周りに巻回されたフォーカシング駆動コイル６０Ａと、レンズホルダ１０Ａの両端面においてフォーカシング駆動コイル６０Ａ上に固着されたトラッキング駆動コイル６５Ａと、これらの駆動コイル６０Ａ、６５Ａに対して交差する磁束を発生させる駆動マグネット（図示せず）とから構成されている。レンズホルダ１０Ａは、駆動コイル６０Ａ、６５Ａが構成された本体部分１０１Ａと、この本体部分１０１Ａからレーザ光源２の方に向けて張り出したレンズ保持部１０２Ａとから構成されている。従って、立ち上げミラー３２は、レンズホルダ１０Ａの本体部分１０１Ａから張り出したレンズ保持部１０２Ａの下方位置に配置されることになる。
【０００５】
しかしながら、図４および図５に示す光ヘッド装置１Ａにおいて、レンズホルダ１０Ａは、駆動コイル６０Ａ、６５Ａが配置された本体部分１０１Ａからレンズ保持部１０２Ａが張り出した構造になっているため、レンズホルダ１０Ａのサイズが大きく、光ヘッド装置１Ａを小型化を妨げているという問題点がある。また、レンズホルダ１０Ａが大きいため、剛性不足になりやすいとともに、駆動時の応答性が低いという問題点もある。さらに、従来の光ヘッド装置１Ａでは、レンズホルダ１０Ａの本体部分１０１Ａを駆動中心にして磁気駆動回路がレンズホルダ１０Ａをフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動するのに対して、対物レンズ３は、レンズホルダ１０の張り出し部分（レンズ保持部１０２Ａ）に配置され、対物レンズ３の光軸３Ｌが磁気駆動回路の駆動中心からずれた位置に配置されているため、サーボが不安定になるおそれがある。
【０００６】
このような問題点を解消可能な構成として、図６に示すように、レンズホルダ１０Ｂの胴部にフォーカシング駆動コイル６０Ｂを巻回する一方、その上面部分に対物レンズ３を搭載することが考えられる。このような構成によれば、レンズホルダ１０Ｂを小型化できる。また、対物レンズ３の光軸３Ｌに磁気駆動回路の駆動中心を一致させることができるので、安定したサーボが得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すレンズホルダ１０Ｂでは、対物レンズ３の下方側にフォーカシング駆動コイル６０Ｂを巻回したため、レンズホルダ１０Ｂの内側にレーザ光Ｌを入射させて対物レンズ３に向かわせることができない。このため、レンズホルダ１０Ｂの下方位置に立ち上げミラー３２を配置せざるを得ないので、光ヘッド装置の低背化を図れないという問題点がある。また、図５および図６に示すいずれの構成でも、図４に示すように、レーザ光Ｌがガイド軸８１、８２に対して平行あるいは垂直に進むようなレイアウトを採用したとき、光路の長さがフレーム７の長さ寸法および幅寸法に直接、影響を及ぼすため、大きなフレーム７を使用せざるを得ない。それ故、光ヘッド装置１をこれ以上、小型化できないという問題点がある。
【０００８】
そこで、特開平１１−１６７７３６号公報には、図７に示すように、レンズホルダ１０Ｃの両端部にフォーカシング駆動コイル６０Ｃおよびトラッキング駆動コイル６５Ｃを配置するとともに、レンズホルダ１０Ｃの側方から内側にレーザ光Ｌが入射可能な構成が開示されている。これに開示の構成によれば、レンズホルダ１０Ｃの内側に立ち上げミラー３２を配置できる。
【０００９】
しかしながら、これに開示の構成でも、レーザ光Ｌをレンズホルダ１０Ｃの真正面から内側に入射させる必要があるため、図４を参照して説明したようなレイアウトを採用せざるを得ず、光ヘッド装置１の小型化を図れないという問題を解消することができない。
【００１０】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、対物レンズの光軸に磁気駆動回路の駆動中心を一致させることによりサーボの安定化を図るとともに、小型化を図ることもできる光ヘッド装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、レーザ光源と、対物レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを複数本の線状弾性支持部材を介して支持する固定部材と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記対物レンズに導く導光系と、前記レンズホルダをフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動する磁気駆動回路とを有する光ヘッド装置において、前記磁気駆動回路は、前記レンズホルダのトラッキング方向側に位置する両端部に構成されたフォーカシング駆動コイルおよびトラッキング駆動コイルと、これらの駆動コイルに対して交差する磁束を発生させる駆動マグネットとを備え、前記レンズホルダは、前記対物レンズに向かうレーザ光が当該レンズホルダの両端部に配置された前記駆動コイルの間に向けてトラッキング方向に対して斜め方向から当該レンズホルダの内側に入射可能とする開口を側面部に備え、前記レンズホルダの平面形状は、該レンズホルダの内側にレーザ光が入射してくる方向と略平行な斜辺を備える平行四辺形（ひし形も含む）であり、前記斜辺に相当する位置に前記フォーカシング駆動コイルおよび／または前記トラッキング駆動コイルが配置されており、前記導光系は、前記レンズホルダの内側に、前記開口から入射したレーザ光を前記対物レンズに導く立ち上げミラーを備えていることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、対物レンズの光軸に磁気駆動回路の駆動中心を略一致させて安定したサーボを得るにあたって、レンズホルダの両端部に駆動コイルを配置したため、レンズホルダの側方から内側にレーザ光が入射させることができる。従って、レンズホルダの内側に立ち上げミラーを配置できるので、光ヘッド装置の高さ寸法を低く抑えることができる。さらに、レンズホルダは、レーザ光が斜め方向から入射可能な構成になっているため、レーザ光源からレンズホルダ（対物レンズ）までの光路をガイド軸に対して斜めに設定できる。
【００１３】
すなわち、前記立ち上げミラーに対してレーザ光は、前記レーザ光源、前記固定部材、および前記導光系が搭載されたフレームの両端部に係合して当該フレームを光記録ディスクの半径方向に案内する一対のガイド軸に対して斜め方向から入射するように構成することができる。このように、両端部がガイド軸に係合しているフレーム上において、光路を斜めに設定すれば、光路の長さがフレームの長さ寸法および幅寸法に直接、影響を及ぼさないので、フレーム全体を有効利用でき、光ヘッド装置を小型化できる。また、同一寸法の光ヘッド装置であれば、設計的に高い自由度をもって導光系などを配置でき、複数の光源を配置することも容易である。
【００１５】
本発明において、前記斜辺に相当する位置には、少なくとも前記フォーカシング駆動コイルが配置されており、前記フォーカシング駆動コイルは、例えば、概ね直角三角形の平面形状を備え、該直角三角形の斜辺に相当する面が前記レンズホルダの斜辺に相当する面に固着されている。このように構成すると、レンズホルダに駆動コイルを装着した状態で、その全体は略矩形の平面形状となる。
【００１６】
本発明において、前記フォーカシング駆動コイルは、例えば、概ね直角三角形の平面形状を備える筒状であり、該フォーカシング駆動コイルの直角な角部分の周りに前記トラッキング駆動コイルが重ねて巻回されている。
【００１７】
本発明において、前記フォーカシング駆動コイルの各端面のうち、フォーカシング方向とトラッキング方向とによって規定される仮想平面に対して平行なコイル端面に対向するように、フォーカシング駆動およびトラッキング駆動兼用の前記駆動マグネットが配置されていることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明を適用した光ヘッド装置の要部のレイアウトを示す概略平面図である。図２および図３はそれぞれ、この光ヘッド装置に用いたレンズホルダ周囲の構成を示す斜視図、および平面図である。
【００２０】
図１において、本形態の光ヘッド装置１は、レーザ光源２と、対物レンズ３を保持するレンズホルダ１０と、このレンズホルダ１０を４本の線状弾性支持部材２１、２２、２３、２４を介して支持する固定部材４と、レーザ光源２から出射されたレーザ光Ｌを対物レンズ３に導く導光系３０と、光記録媒体からの戻り光を検出する受光素子５と、レンズホルダ１０をフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動する磁気駆動回路６とを有しており、これらの構成要素は、フレーム７上に搭載されている。
【００２１】
導光系３０は、レーザ光源２から出射されたレーザ光Ｌを直角に部分反射するビームスプリッタ３１と、このビームスプリッタ３１で反射してきたレーザ光Ｌを上方に全反射して対物レンズ３に導く立ち上げミラー３２とを備えている。従って、光記録媒体で反射してきた戻り光は、立ち上げミラー３２でビームスプリッタ３１に向けて反射された後、このビームスプリッタ３１を透過して受光素子５に向かう。
【００２２】
フレーム７に対しては、その両端部に係合して、このフレーム７を光記録ディスクの半径方向に案内する一対のガイド軸８１、８２が平行に配置されている。
【００２３】
本形態において、レーザ光Ｌの光路は、これらのガイド軸８１、８２に対して斜めに構成されている。すなわち、レーザ光源２は、レーザ光Ｌをガイド軸８１、８２に対して斜め方向に出射するため、レーザ光源２からビームスプリッタ３１を経て立ち上げミラー３２に至る光路は、ガイド軸８１、８２に対して斜め方向に設定されている。また、光記録媒体から立ち上げミラー３２およびビームスプリッタ３１を経て受光素子５に至る戻り光の光路も、ガイド軸８１、８２に対して斜め方向に設定されている。
【００２４】
本形態において、レンズホルダ１０は、図２および図３に示すように、縦断面がコの字形状になっている。また、レンズホルダ１０は、平行四辺形の平面形状を有しているが、レンズホルダ１０において平行四辺形の一対の平行な辺がガイド軸８１、８２に平行となるように配置されている。ここで、レンズホルダ１０は、平行四辺形の上面部１０１が対物レンズ保持部とされ、そのトラッキング方向（矢印Ｔで示す）の縁部分（平行四辺形の斜辺に相当する部分）から下方に、互いに平行な一対の側面部１０２、１０３が延びている。このため、図１を参照して説明したように、レーザ光源２からビームスプリッタ３１を経て立ち上げミラー３２に至る光路がガイド軸８１、８２に対して斜め方向に設定されていても、レンズホルダ１０には、対物レンズ３に向かうレーザ光Ｌがトラッキング方向に対して斜め方向からレンズホルダ１０の内側に入射可能な開口１０５が側面部に形成されている。このため、立ち上げミラー３２は、レンズホルダ１０の内側に配置されている。
【００２５】
このようなレンズホルダ１０の形状に対応して、磁気駆動回路６は、概ね直角三角形の平面形状を備える筒状のフォーカシング駆動コイル６０と、このフォーカシング駆動コイル６０の直角な角部分の周りに重ねて固着された角錐台形状のトラッキング駆動コイル６５と、駆動マグネット６９とを備えている。ここで、フォーカシング駆動コイル６０は、直角三角形の斜辺に相当する面がレンズホルダ１０の両斜辺に相当する面に固着されている。このため、レンズホルダ１０に駆動コイル６０、６５を装着した状態で、その全体は略矩形の平面形状となる。
【００２６】
このような駆動コイル６０、６５の構成に対応して、駆動マグネット６９は、レンズホルダ１０に対して、トラッキング方向に対し直交する側において、駆動コイル６０、６５に対向するように１つずつ配置され、フォーカシング駆動コイル６０およびトラッキング駆動コイル６５の双方に対して交差する磁束を発生させる。すなわち、駆動コイル６０、６５の各端面のうち、フォーカシング方向とトラッキング方向とによって規定される仮想平面に対して平行なコイル端面に対向するように、フォーカシング駆動およびトラッキング駆動兼用の駆動マグネット６９が配置されていることが好ましい。
【００２７】
このように、本形態の光ヘッド装置１において、駆動コイル６０、６５および駆動マグネット６９は、対物レンズ３の光軸３Ｌに対して点対称に配置されているので、磁気駆動回路６の駆動中心は、対物レンズ３の光軸３Ｌと一致している。また、駆動コイル６０、６５は、レンズホルダ１０においてトラッキング方向側に位置する両端部（側面部１０２、１０３）に装着されているため、対物レンズ３に向かうレーザ光Ｌは、レンズホルダ１０の開口１０５を介して、レンズホルダ１０の両端部に配置された駆動コイル６０、６５の間に向けてトラッキング方向に対して斜め方向からレンズホルダ１０の内側に入射した後、立ち上げミラー３２で対物レンズ３に向けて反射し、この対物レンズ３で収束された状態で光記録媒体に向かう。また、光記録媒体で反射したレーザ光Ｌ（戻り光）は、対物レンズ３を通った後、立ち上げミラー３２でレンズホルダ１０の開口に向けて斜めに反射され、この開口からビームスプリッタ３１に向かう。
【００２８】
以上説明したように、本形態の光ヘッド装置１では、対物レンズ３の光軸３Ｌに磁気駆動回路６の駆動中心を一致させてあるので、安定したサーボが得られる。また、レンズホルダ１０の両端部に駆動コイル６０、６５を配置したため、レンズホルダ１０の側方から内側にレーザ光Ｌが入射させることができる。従って、レンズホルダ１０の内側に立ち上げミラー３２を配置できるので、光ヘッド装置１の高さ寸法を低く抑えることができる。
【００２９】
さらに、レンズホルダ１０は、レーザ光Ｌが斜め方向から入射可能な構成になっているため、レーザ光源２からレンズホルダ１０（対物レンズ３）までの光路、およびレンズホルダ１０（対物レンズ３）から受光素子５までの光路をガイド軸８１、８２に対して斜めに設定できる。従って、レーザ光Ｌの光路の長さがフレーム７の長さ寸法および幅寸法に直接、影響を及ぼさないので、フレーム７全体を有効利用できる。それ故、光ヘッド装置１を小型化でき、同一寸法の光ヘッド装置１であれば、設計的に高い自由度をもって導光系３０などを配置でき、複数の光源を配置することも容易である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、対物レンズの光軸に磁気駆動回路の駆動中心を一致させてあるので、安定したサーボが得られる。また、レンズホルダの両端部に駆動コイルを配置したため、レンズホルダの側方から内側にレーザ光が入射させることができる。従って、レンズホルダの内側に立ち上げミラーを配置できるので、光ヘッド装置の高さ寸法を低く抑えることができる。さらに、レンズホルダは、レーザ光が斜め方向から入射可能な構成になっているため、レーザ光源からレンズホルダ（対物レンズ）までの光路をガイド軸に対して斜めに設定できる。従って、レーザ光の光路の長さがフレームの長さ寸法および幅寸法に直接、影響を及ぼさず、フレーム上を有効利用できるので、光ヘッド装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した光ヘッド装置の要部のレイアウトを示す概略平面図である。
【図２】図１に示す光ヘッド装置に用いたレンズホルダ周囲の構成を示す斜視図である。
【図３】図２に示すレンズホルダ周囲の平面図である。
【図４】従来の光ヘッド装置の要部のレイアウトを示す概略平面図である。
【図５】図４に示す従来の光ヘッド装置に用いたレンズホルダの構成を示す斜視図である。
【図６】従来の別の光ヘッド装置に用いたレンズホルダの構成を示す斜視図である。
【図７】従来のさらに別の光ヘッド装置に用いたレンズホルダの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 光ヘッド装置
２ レーザ光源
３ 対物レンズ
３Ｌ 対物レンズの光軸
４ 固定部材
５ 受光素子
６ 磁気駆動回路
７ フレーム
１０ レンズホルダ
２１、２２、２３、２４ 線状弾性支持部材
３０ 導光系
３１ ビームスプリッタ
３２ 立ち上げミラー
８１、８２ ガイド軸
１０１ レンズホルダの上面部（対物レンズ保持部）
１０２、１０３ レンズホルダの側面部
１０５ レンズホルダの開口
Ｌ レーザ光

Claims (5)

1. レーザ光源と、対物レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダを複数本の線状弾性支持部材を介して支持する固定部材と、前記レーザ光源から出射されたレーザ光を前記対物レンズに導く導光系と、前記レンズホルダをフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆動する磁気駆動回路とを有する光ヘッド装置において、
   前記磁気駆動回路は、前記レンズホルダのトラッキング方向に位置する両端部に構成されたフォーカシング駆動コイルおよびトラッキング駆動コイルと、これらの駆動コイルに対して交差する磁束を発生させる駆動マグネットとを備え、
   前記レンズホルダは、前記対物レンズに向かうレーザ光が当該レンズホルダの両端部に配置された前記駆動コイルの間に向けてトラッキング方向に対して斜め方向から当該レンズホルダの内側に入射可能とする開口を側面部に備え、前記レンズホルダの平面形状は、該レンズホルダの内側にレーザ光が入射してくる方向と略平行な斜辺を備える平行四辺形であり、前記斜辺に相当する位置に前記フォーカシング駆動コイルおよび／または前記トラッキング駆動コイルが配置されており、
   前記導光系は、前記レンズホルダの内側に、前記開口から入射したレーザ光を前記対物レンズに導く立ち上げミラーを備えていることを特徴とする光ヘッド装置。
2. 請求項１において、前記立ち上げミラーに対してレーザ光は、前記レーザ光源、前記固定部材、および前記導光系が搭載されたフレームの両端部に係合して当該フレームを光記録ディスクの半径方向に案内する一対のガイド軸に対して斜め方向から入射することを特徴とする光ヘッド装置。
3. 請求項１または２において、前記斜辺に相当する位置には、少なくとも前記フォーカシング駆動コイルが配置されており、
   当該フォーカシング駆動コイルは概ね直角三角形の平面形状を備え、該直角三角形の斜辺に相当する面が前記レンズホルダの斜辺に相当する面に固着されていることを特徴とする光ヘッド装置。
4. 請求項３において、前記フォーカシング駆動コイルは筒状であり、
   該フォーカシング駆動コイルの直角な角部分の周りに前記トラッキング駆動コイルが重ねて巻回されていることを特徴とする光ヘッド装置。
5. 請求項３または４において、前記フォーカシング駆動コイルの各端面のうち、フォーカシング方向とトラッキング方向とによって規定される仮想平面に対して平行なコイル端面に対向するように、フォーカシング駆動およびトラッキング駆動兼用の前記駆動マグネットが配置されていることを特徴とする光ヘッド装置。

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