JP3820016B2

JP3820016B2 - 光学素子の調整取付構造

Info

Publication number: JP3820016B2
Application number: JP33104297A
Authority: JP
Inventors: 博山本
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1997-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2017-11-14
Also published as: JPH11149662A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光学部品の調整取付構造に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
近時、面記録密度が１０Ｇビット／（インチ）²を越える光磁気ディスク装置の開発が進んでいる。この装置では、光磁気ディスクのトラックと交差する方向に例えば回動する粗動用アームの先端部に設けた対物光学系に対するレーザ光束の入射角をガルバノミラー等の偏向手段により微調整して、微動トラッキングを例えば０.３４μmと狭いトラックピッチレベルで正確に行うようなことが考えられている。ところで、このような装置では粗動用アーム内にレーザダイオードやセンサなどの光学素子を精度良く取り付ける必要があり、この要請に合った調整取付構造が望まれていた。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述のような背景に鑑みてなさせたものであり、請求項１の発明は、光学素子を固定した固定板の前記光学素子を挟んだ少なくとも２つの対称な位置に夫々、前記固定板を本体の取付座面に取り付けるためのネジを遊挿する調整孔を設けると共に、これらの調整孔の回りに夫々前記固定板を前記取付座面に対して２次元的に微動調整する調整治具と係合する係合部を設けて、前記固定板を前記取付座面に対して前記調整治具により圧接した状態で調整した後、その圧接状態下で前記調整孔を介してネジにより前記固定板を前記取付座面に取り付けできるようにしたことを特徴とする。
【０００４】
【発明の実施の形態】
まず、近年のコンピューターにまつわるハード，ソフトの進歩に伴う外部記憶装置への要求、特に大記憶容量への要求の高まりに対して提案されたニア・フィールド記録（NFR：near field recording）技術と呼ばれる記録再生方式を用いた光磁気ディスク記録再生装置の概要を図１乃至図５を参照して説明する。
【０００５】
図１はその光ディスク装置の全体概要図である。ディスクドライブ装置１には光ディスク２が図示しないスピンドルモータの回転軸に装着されている。一方、光ディスク２の情報を再生または記録するために回動（粗動）アーム３が光ディスク２の記録面に対して平行になるように取り付けられている。この回動アーム３はボイスコイルモーター４によって回転軸５を回転中心として回動可能となっている。この回動アーム３の光ディスク２に対向する先端には、光学素子を搭載した浮上型光学ヘッド６が搭載されている。また、回動アーム３の回転軸５近傍には光源ユニットおよび受光ユニットを備えた光源モジュール７が配設され、回動アーム３と一体となって駆動する構成となっている。
【０００６】
図２、図３は回動アーム３の先端部を説明するものであり、特に浮上型光学ヘッド６を詳細に説明するものである。浮上型光学ユニット６はフレクシャービーム８に取り付けられており、光ディスク２に対向して配置されている。また、フレクシャービーム８は他端で回動アーム３に固着されており、フレクシャービーム８の弾性力により先端部の浮上光学ユニット６を光ディスク２に接触させる方向に加圧している。
【０００７】
浮上型光学ユニット６は浮上スライダー９，対物レンズ１０，ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）１１，磁気コイル１２から構成されており、光源モジュール７から出射された平行なレーザー光束１３を光ディスク２上に収束させるはたらきをする。また、回動アーム３の先端部には前記レーザー光束１３を浮上型光学ユニット６に導くために立ち上げミラー３１が固着されている。立ち上げミラー３１により対物レンズ１０に入射したレーザー光束１３は、対物レンズ１０の屈折作用により収束される。この集光点近傍にはソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）１１が配置されており、前記収束光を更に微細なエバネッセント光１５として光ディスク２に照射させる。
【０００８】
また、光ディスク２に面したソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）１１の周囲には、光磁気記録方式で記録するための磁気コイル１２が形成されており、記録時には必要な磁界を光ディスク２の記録面上に印加出来るようになっている。
このエバネッセント光１５と磁気コイル１２により、光ディスク２への高密度な記録および再生が可能となる。なお、浮上型光学ユニット６は光ディスク２の回転による空気流により微小量浮上するものであり、光ディスク２の面振れ等に追従する。このため従来の光ディスク装置では必要であった対物レンズの焦点制御（フォーカスサーボ）が不要となっている。
【０００９】
以下、図４，図５を用いて回動アーム３上に搭載された光源モジュール７および浮上型光学ユニット６へ導かれる光束に関し詳細に説明する。回動アーム３は先端部に浮上型光学ユニット６を搭載し、他端にはボイスコイルモーター４を駆動するための駆動コイル１６が固着されている。駆動コイル１６は扁平状のコイルであり、図示せぬ磁気回路内に空隙をおいて挿入配置されている。回転軸５と回動アーム３はベアリング１７，１７により回動自在に締結されており、駆動コイルに電流を印加すると磁気回路との電磁作用により回転軸５を回転中心として回動アーム３を回動させることができる。
【００１０】
回動アーム３上に搭載された光源モジュール７には半導体レーザー１８，レーザー駆動回路１９，コリメートレンズ２０，複合プリズムアッセイ２１，レーザーパワーモニターセンサー２２，反射プリズム２３，データ検出センサー２４，およびトラッキング検出センサー２５が配置されている。半導体レーザー１８から放出された発散光束状態のレーザー光束は、コリメートレンズ２０によって平行光束に変換される。この平行光束の断面形状は半導体レーザー１８の特性から長円状であり、光ビームを光ディスク２上に微小に絞り込むには都合が悪いため略円形断面に変換する必要がある。このためコリメートレンズ２０から出射された断面長円状の平行光束を、複合プリズムアッセイ２１に入射させることにより平行光束の断面形状を整形する。
【００１１】
複合プリズムアッセイ２１の入射面２１ａは入射光軸に対して所定の斜面を形成しており、入射光を屈折させることにより平行光束の断面形状を長円形状から略円形形状に整形することが出来る。整形されたレーザー光束は複合プリズムアッセイ２１内を進み第１のハーフミラー面２１ｂに入射する。第１のハーフミラー面２１ｂは光ディスク２から得られた情報を、データ検出センサー２４，およびトラッキング検出センサー２５に導くために設定されているが、往路においては半導体レーザー１８から出射されたレーザーの出力パワーを検出するためのレーザーパワーモニターセンサー２２への光束を分離する役目を果たす。
【００１２】
レーザーパワーモニターセンサー２２は受光した光の強度に比例した電流を出力するため、図示せぬレーザーパワーコントロール回路にこの出力を帰還させることにより半導体レーザー１８の出力を安定化させることが出来る。複合プリズムアッセイ２１から出射された略円形断面形状をもったレーザー光束１３は偏向ミラー２６に照射され、レーザー光束１３の進行方向が変えられる。この偏向ミラー２６は紙面に垂直な軸を回動中心とするガルバノモーター２７に取り付いており、レーザー光束１３を紙面に平行な方向に微小角度振ることが出来るようになっている。
【００１３】
また、ガルバノモーター２７には偏向ミラー２６の回転角度を検出する偏向ミラー位置検出センサー２８が配設されている。偏向ミラー２６を反射したレーザー光束１３は、第１のリレーレンズ２９および第２のリレーレンズ（イメージングレンズ）３０を経て、立ち上げミラー３１で反射後浮上型光学ユニット６に至る。この第１のリレーレンズ２９および第２のリレーレンズ３０は、偏向ミラー２６の反射面と浮上型光学ユニット６に配置されている対物レンズ１０の瞳面（主平面）との関係を共役関係になるようにするもので、リレーレンズ光学系を形成するものである。すなわち光ディスク２上の集光ビームが所定のトラックから僅かにずれた場合、偏向ミラー２６を僅かに回転させることにより対物レンズ１０に入射させるレーザー光束１３を傾かせ、光ディスク２上の焦点を移動させて補正するものである。しかしながら、この方式で焦点の補正を行う時、偏向ミラー２６と対物レンズ１０の光学的距離が長い場合は、対物レンズ１０へ入射するレーザー光束１３の移動量が大きくなり、対物レンズ１０に入射出来なくなる場合がある。
【００１４】
この様な現象を回避するため、第１のリレーレンズ２９および第２のリレーレンズ３０によって、偏向ミラー２６の反射面と対物レンズ１０の瞳面との関係を共役関係になるように設定し、偏向ミラー２６が回動しても対物レンズ１０に入射するレーザー光束１３は移動せず、正確なトラッキング制御が可能となるようにしている。なお、光ディスク２の内周／外周に渡るアクセス動作は、ボイスコイルモーター４により回動アーム３を回動させて行い、極微小なトラッキング制御のみ偏向ミラー２６を回動させて行う。
【００１５】
光ディスク２から反射されて戻ってきた復路のレーザー光束１３は、往路と逆に進み偏向ミラー２６に反射されて複合プリズムアッセイ２１に入射する。その後第１のハーフミラー面２１ｂで反射され、第２のハーフミラー面２１ｃに向かう。第２のハーフミラー面２１ｃは、トラッキング検出センサー２５へ向かう透過光と、データ検出センサー２４へ向かう反射光を生成し、復路のレーザー光束を分離する。第２のハーフミラー面２１ｃを透過したレーザー光束はトラッキング検出センサー２５へ照射され、トラッキング誤差信号を出力する。
【００１６】
一方、第２のハーフミラー面２１ｃで反射されたレーザー光束はウォラストンプリズム３２により偏光分離され、かつ集光レンズ３３によって収束光に変換後、反射プリズム２３で反射されてデータ検出センサー２４に照射される。データ検出センサー２４は２つの受光領域をもっており、ウォラストンプリズム３２により偏光分離された２つの偏光ビームをそれぞれ受光することにより、光ディスク２に記録されているデータ情報を読みとりデータ信号を出力する。なお、正確には前記トラッキング誤差信号およびデータ信号は図示せぬヘッドアンプ回路によって生成され、制御回路または情報処理回路に送られるものである。
【００１７】
次に、半導体レーザー１８であるレーザーダイオード（以下、単に半導体レーザー１８とする）を取り付けるための構成について説明する。
図６及び図７は、夫々半導体レーザー１８の取り付け部を示す断面図及び斜視図である。図６に示すように、半導体レーザー１８とコリメートレンズ２０（図７）は共通の支持部材であるホルダベース１００に取り付けられ、このホルダベース１００は回動アーム３の外周壁の一部であるユニットベース１１０に取り付けられる。図６に示すように、半導体レーザー１８が固定された固定板１８０は、ネジ１８６・座金１８５によりホルダベース１００に固定される。また、図７に示すように、コリメートレンズ２０はホルダベース１００に設けられた円筒部２０１内に圧入固定されている。
【００１８】
半導体レーザー１８の出射光軸（以下、単に光軸とする）に直交する面内におけるコリメートレンズ２０と半導体レーザー１８との位置合わせは、図示しない調整装置によって行われる。この調整装置は、固定板１８０に形成された一対の円筒突出部１８１の外側に保持部材３０１（図７）をフィットさせ、固定板１８０を光軸に直交する面内で移動させるよう構成されている。位置合わせ完了後、円筒突出部１８１内に設けられたネジ孔にネジ１８６を（座金１８５を介して）螺合させ、固定板１８０をホルダベース１００に固定する。
【００１９】
コリメートレンズ２０はホルダベース１００に設けられた板バネ２０９（図６）によって、外周面を所定の当接面（図示せず）に当てつけた状態で固定されており、光軸方向に移動調節することができる。上述した固定板１８０のホルダベース１００への取付完了後、図示しない位置決め装置により、コリメートレンズ２０とホルダベース１００とを光軸方向に位置決めする。
【００２０】
コリメートレンズ２０と半導体レーザー１８との光軸方向の位置決め完了後、ホルダベース１００をユニットベース１１０に取り付ける。ユニットベース１１０は、ホルダベース１００を当て付ける基準面１１１を有している。図示しない調整装置は、ホルダベース１００に形成された円筒突出部１０１に保持部材３０１をフィットさせ、ホルダベース１００を基準面１１１に当接付勢しながら、ホルダベース１００を光軸方向に直交する面内で移動させる。これにより、半導体レーザー１８及びコリメータレンズ２０と、回動アーム３上に設けられた他の光学素子との光学調整が行われる。調整完了後、円筒突出部１０１内に設けられたネジ孔にネジ１０６を（座金１０５を介して）螺合させ、ホルダベース１００をユニットベース１１０に固定する。
【００２１】
図８は、第２の実施形態を示す断面図である。第２の実施形態では、調整装置の保持部材４０１が、円筒突出部１０１（あるいは１８１）の内周面にフィットするよう構成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２２】
図９は、第１の実施形態による光学素子の取り付け構造を、データ検出センサ２４（図５）などの受光素子に適用したものである。データ検出センサ２４を組み付けたセンサホルダ２４０には、一対の円筒突出部２４１が形成されている。図示しない調整装置の保持部材３０１が円筒突出部２４１の外周に係合し、センサホルダ２４０をその受光光軸に直交する面内で移動させる。これにより、センサホルダ２４０と、回動アーム３上の他の光学素子との光学調整が行われる。調整後、円筒突出部２４１内に設けられたネジ孔にネジ２４６を（座金２４５を介して）螺合させ、センサホルダ２４０をユニットベース１１０に固定する。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学素子の調整取付構造によると、粗動用アーム内にレーザダイオードやセンサなどの光学素子を精度良く取り付けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の光磁気ディスク装置の基本構成を示す図である。
【図２】図１の光磁気ディスク装置の回動アームの先端部を示す図である。
【図３】浮上光学ユニットを示す断面図である。
【図４】回動アームの構成を示す平面図である。
【図５】図４の回動アームの側面図である。
【図６】第１の実施形態による半導体レーザーとコリメートレンズの取付部分を示す分解斜視図である。
【図７】図６の取付部分を示す図である。
【図８】第２の実施形態による半導体レーザーとコリメートレンズの取付部分を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態を受光素子に適用した例を示す断面図である。
【符号の説明】
１８半導体レーザー
２０コリメートレンズ
１００ホルダベース
１０１円筒突出部
１１０ユニットベース
１１１基準面
１８０固定板
１８１円筒突出部
３０１保持部材

Claims

光学素子を固定した固定板の前記光学素子を挟んだ少なくとも２つの対称な位置に夫々、前記固定板を本体の取付座面に取り付けるためのネジを遊挿する調整孔を設けると共に、これらの調整孔の周囲に夫々前記固定板を前記取付座面に対して２次元的に微動調整する調整治具と係合するよう前記取付座面とは反対側に突出する円筒突出部を設けて、前記固定板を前記取付座面に対して前記調整治具により圧接した状態で調整した後、その圧接状態下で前記調整孔を介してネジにより前記固定板を前記取付座面に取り付けできるようにしたことを特徴とする光学部品の調整取付構造。