JP4347719B2 - 光学ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、光学的に情報の記録／再生を行う光学式記録再生装置に設けられる光学ヘッドに関する。

光学式記録再生装置は、技術の進歩によって記録容量が増大している。その手法の１つとして、ＣＤからＤＶＤ、さらに波長４０５ｎｍのレーザ光を使用した方式と、光の波長を短くしている。

このため、新しい装置では、既存のすべてのものを記録再生できることが望ましく、また、装置の低価格のためには、高価な光学ヘッドを１個にすることが望まれる。

このような要望に応え得るものとして、例えば、１個の光学ヘッドに３種類の波長のレーザ光を発する３つのレーザダイオードを搭載し、これらレーザダイオードからのレーザ光を、共通のコリメータレンズを経て対物レンズにより記録媒体に集光するようにして、３種類の記録媒体に対応するようにした多波長光ピックアップヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１８７４９２号公報

上記特許文献１には、光学素子の配置しか開示されていないため、小型な装置に見えるが、実際には、各レーザダイオードを取り付けるためのスペースを要すると共に、各レーザダイオードから発せられるレーザ光の光軸が対物レンズの軸上を通るように、各レーザダイオードの発光点をコリメータレンズの中心に一致させる光軸位置調整を行うためのスペースを要する。

ここで、各レーザダイオードの光軸位置調整は、従来、図１５および図１６に示すように、レーザダイオード１００をイタ１０１に固定し、このイタ１０１を光学ヘッドベース１０２の平面上で直交するＸ、Ｙ方向に動かすことによってのみ行われ、調整後は、イタ１０１に形成されたネジ穴１０１ａ，１０１ｂを通して、光学ヘッドベース１０２に形成されたネジ部１０２ａ，１０２ｂにネジ１０３ａ，１０３ｂを螺合することにより、イタ１０１を光学ヘッドベース１０２にネジ止め固定するようにしている。なお、イタ１０１のネジ穴１０１ａ，１０１ｂは、イタ１０１をＸ、Ｙ方向に動かしても、ネジ部１０２ａ，１０２ｂにネジ１０３ａ，１０３ｂを螺合できるように、調整範囲を考慮してネジ部１０２ａ，１０２ｂよりも大きく形成されている。

このため、上記特許文献１に開示のように３つのレーザダイオードを搭載する場合には、光軸位置調整時に、隣接するレーザダイオードのイタ同士が干渉しないように、調整範囲を考慮して各レーザダイオードを充分離間して配置しなければならないため、装置が大型化し、組立が面倒になると共に、複数回の調整を要したり、複雑な構造の調整装置を要したりして、調整の作業性が悪くなり、コストアップを招くことが懸念される。

このような問題は、３つのレーザダイオードを搭載する場合に限らず、２つあるいは４つ以上のレーザダイオードを搭載する場合にも、同様に生じるものである。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、小型にでき、しかも組立および調整作業も容易にできてコストダウンが図れる複数のレーザダイオードを搭載した光学ヘッドを提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る発明は、異なる記録媒体に対応する波長の異なる光を平行に出射するように、記録媒体面と平行な方向に近接して並んで光学ヘッドベースに取り付けられた第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードを有する少なくとも２個のレーザダイオードと、
上記第２レーザダイオードからの光を反射させる反射素子と、
上記第１レーザダイオードからの光を反射または透過させ、上記反射素子で反射される上記第２レーザダイオードからの光を透過または反射させて、上記第１および第２レーザダイオードからの光の光軸をほぼ同軸上に合成する光軸合成素子と、
上記反射素子および上記光軸合成素子の取り付け位置近傍の上記光学ヘッドベースに形成され、上記反射素子および上記光軸合成素子を記録媒体面と平行な方向に位置調整するための複数の調整用穴と、
を備えることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学ヘッドにおいて、上記第１および第２レーザダイオードは、記録媒体面と平行な方向に光を出射するように、上記光学ヘッドベースの記録媒体面と垂直な面に取り付け、
上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ上記光学ヘッドベースの記録媒体面と平行な面に取り付けたことを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の光学ヘッドにおいて、上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ外形が四角柱形状を有しており、
上記複数の調整用穴は、上記光軸合成素子および上記反射素子の取り付け面に対して垂直方向から見たとき、上記光軸合成素子および上記反射素子のそれぞれ対向する２面と交差する調整用穴を有することを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載の光学ヘッドにおいて、上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ外形が四角柱形状を有しており、
上記複数の調整用穴は、上記光軸合成素子および上記反射素子の取り付け面に対して垂直方向から見たとき、上記光軸合成素子および上記反射素子のそれぞれ４つの角部と交差する調整用穴を有することを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ上記光学ヘッドベースの２つの面に当て付けて取り付けたことを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記第１および第２レーザダイオードは、それぞれ独立して上記光学ヘッドベースの記録媒体面と垂直な２つの面に当て付けて取り付けたことを特徴とするものである。

請求項７に係る発明は、請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記第１および第２レーザダイオードは、同一の保持部材を介して上記光学ヘッドベースの記録媒体面と垂直な面に取り付けたことを特徴とするものである。

請求項８に係る発明は、請求項１に記載の光学ヘッドにおいて、上記第１および第２レーザダイオードは、それぞれ記録媒体面と非平行な方向に光を出射するように上記光学ヘッドベースに固定し、
上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ記録媒体面に対して傾けて上記光学ヘッドベースに取り付けたことを特徴とするものである。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の光学ヘッドにおいて、上記光軸合成素子および上記反射素子は、その各々と上記光学ヘッドベースとの間にスペーサを介して取り付けたことを特徴とするものである。

請求項１０に係る発明は、請求項８に記載の光学ヘッドにおいて、上記光軸合成素子および上記反射素子は、上記光学ヘッドベースに対してそれぞれネジにより記録媒体面と垂直な方向に移動可能な台座に取り付けたことを特徴とするものである。

請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記光軸合成素子は、ダイクロイックプリズムからなることを特徴とするものである。

請求項１２に係る発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記反射素子は、ビームスプリッタからなることを特徴とするものである。

請求項１３に係る発明は、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記第１および第２レーザダイオードとは異なる波長の光を出射する第３レーザダイオードと、
上記光軸合成素子からの光を透過または反射させ、上記第３レーザダイオードからの光を反射または透過させて、上記第１、第２および第３レーザダイオードからの光の光軸をほぼ同軸上に合成する第２の光軸合成素子と、
上記第２の光軸合成素子の取り付け位置近傍の上記光学ヘッドベースに形成され、上記第２の光軸合成素子を記録媒体面と平行な方向に位置調整するための複数の調整用穴と、
をさらに備えることを特徴とするものである。

請求項１４に係る発明は、請求項１３に記載の光学ヘッドにおいて、上記第２の光軸合成素子は、ダイクロイックプリズムからなることを特徴とするものである。

請求項１に係る発明によると、第１、第２レーザダイオードを平行に光を出射するように、記録媒体面と平行な方向に近接して並べて取り付け、光軸合成素子および反射素子を光学ヘッドベースに対して位置調整して取り付けできるので、小型で、組立および光軸位置調整作業も容易にできる安価な光学ヘッドを実現することができる。

請求項２に係る発明によると、第１、第２レーザダイオードは記録媒体面と垂直な面内で位置調整し、光軸合成素子および反射素子は記録媒体面と平行な面内で位置調整して、光軸位置調整を、第１、第２レーザダイオードと光軸合成素子および反射素子とに分担できるので、各々の調整機構として、組立性、小型化、安価な装置を考慮した任意の調整機構を選択することができる。

請求項３〜６に係る各発明によると、より精度の高い光軸位置調整が可能となる。

請求項７に係る発明によると、より小型化および低価格化が図れると共に、光軸位置調整の作業性をより向上することができる。

請求項８，９に係る各発明によると、より小型化、軽量化および低価格化が図れる。

請求項１０に係る発明によると、より小型化、軽量化および低価格化が図れると共に、光軸位置調整の作業性をより向上することができる。

請求項１１，１２に係る各発明によると、より低価格化が図れる。

請求項１３に係る発明によると、第１〜第３レーザダイオードを有する光学ヘッドを小型かつ安価にできると共に、それらの組立および光軸位置調整作業を容易にできる。

請求項１４に係る発明によると、より低価格化が図れる。

以下、本発明による光学ヘッドの実施の形態について、図１〜図１４を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１〜図８は本発明の第１実施の形態を示すもので、図１は光学ヘッドの上面図、図２は側面断面図、図３〜図８は調整固定方法の説明図である。

図１および図２において、対物レンズ１はレンズホルダ２に固定されている。レンズホルダ２の対物レンズ１のＺ−方向には、対物レンズ１と協働して波長７８０ｎｍ、６６０ｎｍ、４０５ｎｍの光を対応する記録媒体に集光させるためのホログラム素子２９も固定されている。また、レンズホルダ２には、これを対物レンズ１およびホログラム素子２９と一体に駆動させるためのフォーカスコイル３、トラッキングコイル４ａ，４ｂが接着固定されている。

また、レンズホルダ２には、例えば直径０．１０ｍｍのベリリウム銅からなる４本のワイヤ５ａ〜５ｄ（５ｂ，５ｄは図示せず）の一端が固定されている。ワイヤ５ａ〜５ｄの他端は、バネウケ７に固定されている。これにより、レンズホルダ２は、４本のワイヤ５ａ〜５ｄを介して図示していないディスク状の記録媒体のほぼ垂直方向（Ｚ方向）およびほぼ半径方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されていることになる。

バネウケ７には、基板８が固定されている。ワイヤ５ａ〜５ｄは、基板８に半田付けされ、さらに図示しないフレキシブル基板を介して外部の電気回路に接続される。バネウケ７は、鉄製のベース９に固定されている。ベース９の曲げ立上げ部１０には、磁界を発生させる磁石１１が固定されている。

以上、ベース９上に組立られたレンズホルダ２を動かすための機構を、レンズアクチュエータ１２と呼ぶ。なお、レンズアクチュエータ１２には、図示をしない保護カバーが取り付けられる。

レンズアクチュエータ１２は、光学ヘッドベース１３に固定される。本実施の形態では、ベース９に形成された球面部１４ａ〜１４ｄ（１４ａ、１４ｂは図示せず）が、光学ヘッドベース１３に形成された球面部１５ａ〜１５ｄ（１５ａ、１５ｂは図示せず）に接するように固定される。

光学ヘッドベース１３には、オイルレスメタルを有する軸受部１６ａ、１６ｂが形成され、これら軸受部１６ａ、１６ｂに軸１７ａが通されている。さらに、光学ヘッドベース１３には、軸受部１８が形成され、この軸受部１８に軸１７ｂが通されている。軸１７ａ、１７ｂは、図示しないデッキベースに記録媒体のほぼ半径方向（Ｘ方向）に固定されている。これにより、光学ヘッドベース１３は、デッキベースに対して記録媒体のほぼ半径方向に移動可能に支持されていることになる。

光学ヘッドベース１３には、第１レーザダイオードであるレーザダイオード１９ａ、第２レーザダイオードであるレーザダイオード１９ｂ、第３レーザダイオードであるレーザダイオード１９ｃが、それぞれイタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介して取り付けられている。レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、異なる波長の記録媒体に対応する波長７８０ｎｍ、６６０ｎｍ、４０５ｎｍのレーザ光を発光する。イタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介するのは、イタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを光軸に対し垂直方向に動かして、レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、１９ｃの位置を調整可能とするためである。

また、光学ヘッドベース１３には、反射素子であるビームスプリッタ２１、光軸合成素子であるダイクロイックプリズム２２ａ、第２の光軸合成素子であるダイクロイックプリズム２２ｂが直接固定されており、コリメータレンズ２３が鏡筒２４を介して固定されている。鏡筒２４には、さらに１／４波長板２５も固定されている。鏡筒２４は、円筒状外形を有し、光学ヘッドベース１３に形成されたＶ字型の溝に当て付けられて、イタバネ２６を介してビス２７ａで固定されるようになっており、これにより鏡筒２４は光軸方向に調整可能となっている。

また、光学ヘッドベース１３には、対物レンズ１のＺ−方向に、記録媒体に対して光路を垂直にするためのミラープリズム２８が固定されており、レーザダイオード１９ｃからの光路上には、回折格子（図示せず）を保持するホルダ３１が固定されている。ホルダ３１は、鏡筒２４と同様に円筒外形を有し、光学ヘッドベース１３のＶ字溝に当て付けられて、イタバネ３２を介してビス２７ｂで固定され、これにより回折格子は光軸に対して回転調整が可能となっている。

レーザダイオード１９ａ、１９ｂから出射される往路の光がダイクロイックプリズム２２ｂで反射され、レーザダイオード１９ｃから出射される往路の光がダイクロイックプリズム２２ｂを透過する位置には、パワーモニタ用光検出器３０がＸＹ平面に対して傾斜させた状態で光学ヘッドベースに固定されて、図示しない外部基板に接続されている。

レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、１９ｃから記録媒体に到達して反射される復路の光が、ダイクロイックプリズム２２ｂ、２２ａ、ビームスプリッタ２１を透過した光路上には、光学ヘッドベース１３に固定されてミラー３３が配置されており、このミラー３３で復路の光は反射されて、記録媒体の水平方向に光路が９０度折り曲げられる。ミラー３３で光路が曲げられた復路の光の光路上には、光学ヘッドベース１３に固定されて、集光レンズ（図示せず）およびシリンドリカルレンズ（図示せず）を保持する鏡筒３６と、光検出器３８とが配置されている。

鏡筒３６は、鏡筒２４と同様に、円筒外形を有し、光学ヘッドベース１３のＶ字溝に当て付けられて、イタバネ３７を介してビス２７ｃで固定され、これにより光軸方向に調整可能となっている。また、光検出器３８は、イタ３９を介して光学ヘッドベース１３に固定されるようになっており、レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、１９ｃと同様に、光軸に垂直な平面で位置調整が可能となっている。

以上、光学ヘッドベース１３に固定された光学系部分を光学系ブロック４０と呼ぶ。

本実施の形態において、レーザダイオード１９ａから出射された波長７８０ｎｍの光（直線偏光）は、ダイクロイックプリズム２２ａにＳ偏光で入射し、ここで反射されてダイクロイックプリズム２２ｂに入射し、その殆どがダイクロイックプリズム２２ｂを透過し、一部が反射される。このダイクロイックプリズム２２ｂで反射された光は、パワーモニタ用光検出器３０で受光され、その出力に基づいてレーザダイオード１９ａの出射光量が制御される。また、ダイクロイックプリズム２２ｂを透過した光は、コリメータレンズ２３で平行光に変換され、さらに１／４波長板２５で円偏光に変換された後、ミラープリズム２８で反射されてホログラム素子２９および対物レンズ１により波長７８０ｎｍの光に対応する記録媒体にスポット状に照射される。

記録媒体で反射される波長７８０ｎｍの光は、往路と同じ経路を辿ってダイクロイックプリズム２２ａに入射する。ここで、ダイクロイックプリズム２２ａに入射する戻り光は、往路と復路とで１／４波長板２５を２回通過することにより、往路とは偏光方向が直交するＰ偏光に変換されて、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１を透過し、さらにミラー３３で反射されて図示しない集光レンズおよびシリンドリカルレンズを経て光検出器３８で受光され、その出力に基づいて公知の方法により情報信号、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーが検出される。

また、レーザダイオード１９ｂから出射された波長６６０ｎｍの光（直線偏光）は、ビームスプリッタ２１にＳ偏光で入射し、ここで反射されてダイクロイックプリズム２２ａを透過してダイクロイックプリズム２２ｂに入射する。このダイクロイックプリズム２２ｂで反射される光は、パワーモニタ用光検出器３０で受光されて、その出力に基づいてレーザダイオード１９ｂの出射光量が制御される。また、ダイクロイックプリズム２２ｂを透過した光は、上記の波長７８０ｎｍの光の場合と同様に、コリメータレンズ２３、１／４波長板２５およびミラープリズム２８を経てホログラム素子２９および対物レンズ１により、波長６６０ｎｍの光に対応する記録媒体にスポット状に照射される。

記録媒体で反射される波長６６０ｎｍの光は、往路と同じ経路を辿って、ダイクロイックプリズム２２ａをＰ偏光で透過してビームスプリッタ２１に入射し、該ビームスプリッタ２１を透過した戻り光は、ミラー３３で反射されて図示しない集光レンズおよびシリンドリカルレンズを経て光検出器３８で受光され、その出力に基づいて公知の方法により情報信号、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーが検出される。

また、レーザダイオード１９ｃから出射された波長４０５ｎｍの光（直線偏光）は、図示しない回折格子で回折されてダイクロイックプリズム２２ｂにＳ偏光で入射し、ここでその殆どが反射され、一部が透過する。このダイクロイックプリズム２２ｂを透過した光は、パワーモニタ用光検出器３０で受光されて、その出力に基づいてレーザダイオード１９ｃの出射光量が制御される。また、ダイクロイックプリズム２２ｂで反射された光は、上記の波長７８０ｎｍおよび波長６６０ｎｍの光の場合と同様に、コリメータレンズ２３、１／４波長板２５およびミラープリズム２８を経てホログラム素子２９および対物レンズ１により、波長４０５ｎｍの光に対応する記録媒体にスポット状に照射される。

記録媒体で反射される波長４０５ｎｍの光は、往路と同じ経路を辿ってダイクロイックプリズム２２ｂにＰ偏光で入射し、該ダイクロイックプリズム２２ｂを透過した後、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１を透過してミラー３３で反射され、さらに図示しない集光レンズおよびシリンドリカルレンズを経て光検出器３８で受光されて、その出力に基づいて公知の方法により情報信号、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーが検出される。

以上の説明から明らかなように、ビームスプリッタ２１は、Ｓ偏光は反射し、Ｐ偏光は透過する偏光分離作用を有しており、ダイクロイックプリズム２２ａは、波長７８０ｎｍのＳ偏光は反射し、波長７８０ｎｍのＰ偏光、波長６６０ｎｍおよび波長４０５ｎｍの光は透過する偏光および波長分離作用を有しており、ダイクロイックプリズム２２ｂは、波長４０５ｎｍのＳ偏光の殆どを反射し、波長４０５ｎｍのＰ偏光、波長７８０ｎｍおよび波長６６０ｎｍの光の殆どは透過する偏光および波長分離作用を有している。

次に、光学系ブロック４０に関する組立および調整方法について説明する。

先ず、図３および図４を参照して、光学系ブロック４０におけるレーザダイオード１９ｃからの光路の組立および位置調整について説明する。先ず、光学ヘッドベース１３にミラープリズム２８を単体で組立装置を用いて固定しておく。次に、光学ヘッドベース１３を図示しない別の組立装置に取り付けて、光学ヘッドベース１３に形成されている穴４２ａ、４２ｂから組立装置に設けられている基準ピン４１ａ、４１ｂ、４１ｃを挿入して、ダイクロイックプリズム２２ｂの貼付け基準を形成する。穴４２ａ、４２ｂは、穴のあいている方向から見て、ダイクロイックプリズム２２ｂの隣り合う２面に交差する（穴から隣り合う２面が見える）ような位置関係に形成しておく。この３本の基準ピン４１ａ、４１ｂ、４１ｃにダイクロイックプリズム２２ｂを当て付けてＺ軸回りの基準とし、Ｘ軸およびＹ軸回りは、光学ヘッドベース１３に形成されたダイクロイックプリズム２２ｂが載る台座５０（図３に破線で示す）を基準とする。

次に、ダイクロイックプリズム２２ｂを固定した光学ヘッドベース１３に、コリメータレンズ２３を保持した鏡筒２４を仮固定すると共に、レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、１９ｃをイタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃを介し仮固定する。

その後、光学ヘッドベース１３を図示しない光軸位置調整装置に取り付けてレーザダイオード１９ｃを発光させ、その光軸４３の位置を光軸位置調整装置の光軸検出機で検出して、レーザダイオード１９ｃと鏡筒２４との位置調整を行う。

ここで、鏡筒２４は、バネ４４で固定されているので、光軸に水平に動かして位置調整し、調整後は固定する。また、レーザダイオード１９ｃは、イタ２０ｃを記録媒体とほぼ垂直な方向（Ｚ方向）およびほぼ水平な方向（Ｙ方向）に動かして位置調整する。このイタ２０ｃでの調整は、図１５および図１６で説明したものと同様である。これにより、光軸４３のＸ方向およびＹ方向の位置調整を行う。

次に、図５〜図７を参照して、ダイクロイックプリズム２２ａ、ビームスプリッタ２１の位置調整と、レーザダイオード１９ｂ、１９ｃの位置調整とについて説明する。先ず、光学ヘッドベース１３を図示しない光軸位置調整装置に取り付ける。光軸位置調整装置には、Ｙ方向に移動可能な４本の基準ピン４５ａ〜４５ｄが設けられており、基準ピン４５ａを光学ヘッドベース１３の穴４２ｂに挿入し、基準ピン４５ｂ、４５ｃを光学ヘッドベース１３の穴４２ｃに挿入し、基準ピン４５ｄを同様に光学ヘッドベース１３の穴４２ｄに挿入する。穴４２ｂ、４２ｃは、ダイクロイックプリズム２２ａの相対する２面に交差する（穴から相対する２面が見える）ような位置関係に形成し、穴４２ｃ、４２ｄはビームスプリッタ２１の相対する２面に交差する（穴から相対する２面が見える）ような位置関係に形成しておく。

その後、ダイクロイックプリズム２２ａを台座４８に載せると共に、ビームスプリッタ２１を台座４９に載せて、ダイクロイックプリズム２２ａを基準ピン４５ａ、４５ｂにより両側を挟まれる形で光学ヘッドベース１３に取り付けると共に、ビームスプリッタ２１を基準ピン４５ｃ、４５ｄに両側を挟まれる形で光学ヘッドベース１３に取り付ける。

これにより、光軸位置調整装置で基準ピン４５ａ、４５ｂをＹ方向に動かすことにより、ダイクロイックプリズム２２ａの光軸方向（Ｙ方向）の位置調整が可能となる、また、基準ピン４５ｃ、４５ｄをＹ方向に動かすことにより、ビームスプリッタ２１の光軸方向（Ｙ方向）の位置調整が可能となる。なお、光学ヘッドベース１３のダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１の取り付け位置近傍には、ＸＹ平面に垂直な基準面４６、４７を形成しておき、これら基準面４６、４７にダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１をそれぞれ当て付けて、Ｚ軸回りの回転を規制する。これにより、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１を、Ｚ軸回りに回転させることなく、そのＹ方向の位置調整が可能となる。なお、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１のＸ軸およびＹ軸回りは、台座４８、４９を基準とする。

また、レーザダイオード１９ａ、１９ｂは、イタ２０ａ、２０ｂを介して光学ヘッドベース１３に仮固定して、イタ２０ａを光学ヘッドベース１３に形成されたＺ軸と平行なＬＤ基準面５１ａに当て付け、イタ２０ｂを同様に光学ヘッドベース１３に形成されたＺ軸と平行なＬＤ基準面５１ｂに当て付けておく。

その後、レーザダイオード１９ａ、１９ｂをそれぞれ発光させて、光軸位置調整装置に設けられた光軸検出機で光軸４３を検出しながら、レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、ダイクロイックプリズム２２ａ、ビームスプリッタ２１の位置調整を行う。なお、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１は、上述した方法でＹ方向の位置調整を行って、光軸４３のＸ方向の位置を調整する。また、レーザダイオード１９ａ、１９ｂは、ＬＤ基準面５１ａ、５１ｂに当て付けて、記録媒体の水平方向（Ｙ方向）の位置を規制した状態で、記録媒体の垂直方向（Ｚ方向）の位置調整を行って、光軸４３のＺ方向の位置を調整する。

以上により、光軸４３のＸ方向とＺ方向との位置調整が終了したら、レーザダイオード１９ａ、１９ｂ、１９ｃは、それぞれのイタ２０ａ、２０ｂ、２０ｃをネジにより光学ヘッドベース１３に締め付け固定し、ダイクロイックプリズム２２ａ、２２ｂ、ビームスプリッタ２１は、それぞれの台座４８、５０、４９に接着固定する。なお、ダイクロイックプリズム２２ａ、２２ｂ、ビームスプリッタ２１と、それぞれの台座４８、５０、４９との間には、予め紫外線硬化型の接着剤を塗布しておき、調整が終了したところで紫外線を照射して接着剤を硬化させて、ダイクロイックプリズム２２ａ、２２ｂ、ビームスプリッタ２１を、それぞれの台座４８、５０、４９に接着固定する。

なお、ダイクロイックプリズム２２ａ、ビームスプリッタ２１のＹ方向の位置調整においては、図８に示すように、光軸位置調整装置にＹ方向に移動可能な７本の基準ピン６１ａ〜６１ｇを設け、基準ピン６１ａ、６１ｂを穴４２ｂに挿入し、基準ピン６１ｃ〜６１ｆを穴４２ｃに挿入し、基準ピン６１ｇを穴４２ｄに挿入して、ダイクロイックプリズム２２ａは、その対向する側面を基準ピン６１ａ、６１ｂと基準ピン６１ｃ、６１ｄとの２本ずつの基準ピンにより挟み、ビームスプリッタ２１は、その対向する側面を基準ピン６１ｅ、６１ｆと基準ピン６１ｇとの合計３本の基準ピンで挟んで、Ｙ方向の位置調整を行うようにしても良い。この場合には、穴４２ｂ、４２ｃを、挿入する基準ピンの数に応じて大きくする。

本実施の形態によれば、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１をＹ方向に位置調整可能として、光軸４３のＸ方向の位置調整を行うようにしたので、レーザダイオード１９ａ、１９ｂをＺ方向にのみ位置調整可能に取り付ければ済むことになる。したがって、レーザダイオード１９ａ、１９ｂを、Ｙ方向に近接して配置することができるので、装置を小型化することができる。

（第２実施の形態）
図９および図１０は本発明の第２実施の形態を示すもので、図９は光学ヘッドの上面図、図１０は調整固定方法を説明するための一部上面図である。

図９に示す光学ヘッドの基本的構成は、第１実施の形態と同じであるので、図１０を参照して詳細を説明する。

本実施の形態において、ダイクロイックプリズム２２ｂおよびレーザダイオード１９ｃの位置調整は、第１実施の形態と同様であるので、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１の位置調整と、レーザダイオード１９ａ、１９ｂの位置調整とについて説明する。

先ず、光学ヘッドベース１３を、図示しない光軸位置調整装置に取り付ける。光学ヘッドベースには、第１実施の形態における穴４２ａの他に、ダイクロイックプリズム２２ｂのダイクロイックプリズム２２ａ側の面およびダイクロイックプリズム２２ａのダイクロイックプリズム２２ｂ側の２つの角部に対応してＸ方向に延在する穴５２ａと、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１の対向する２つの角部に対応してＹ方向に並列して延在する穴５２ｂ、５２ｃと、ビームスプリッタ２１の残りの２つの角部に対応する穴５２ｄ、５２ｅとを、穴５２ａ〜５２ｅが開いている方向から見て、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１の各々４つの角部が見えるように、すなわち４つの角部に交差して形成しておく。また、光軸位置調整装置には、２×４の８本の基準ピン５３ａ〜５３ｈを設けておき、穴５２ａに基準ピン５３ａ、５３ｂを、穴５２ｂに基準ピン５３ｃ、５３ｅを、穴５２ｃに基準ピン５３ｄ、５３ｆを、穴５２ｄに基準ピン５３ｇを、穴５２ｅに基準ピン５３ｈをそれぞれ挿入する。

その後、ダイクロイックプリズム２２ａを第１実施の形態と同様に台座４８（図２参照）に乗せ、ビームスプリッタ２１を台座４９（図２参照）に乗せて、ダイクロイックプリズム２２ａを、その４つの角部を４本の基準ピン５３ａ〜５３ｄでつかむ形で光学ヘッドベース１３に取り付け、ビームスプリッタ２１は、その４つの角部を４本の基準ピン５３ｅ〜５３ｈでつかむ形で光学ヘッドベース１３に取り付ける。

ここで、基準ピン５３ａ〜５３ｄは、第１実施の形態と同様に、Ｙ方向に移動可能になっていると共に、Ｚ軸回りに回転可能になっており、これによりダイクロイックプリズム２２ａをＹ方向とＺ軸回りの回転方向に動かすようになっている。また、基準ピン５３ｅ〜５３ｈも、基準ピン５３ａ〜５３ｄと同様に、Ｙ方向に移動可能で、かつＺ軸回りに回転可能となっており、これによりビームスプリッタ２１はＹ方向とＺ軸回りの回転方向に動かすようになっている。なお、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１のＸ軸、Ｙ軸回りの回転規制は、第１実施の形態と同様に、それぞれの台座に当て付けることにより行うが、Ｚ軸回りについては、第１実施の形態のように光学ヘッドベース１３に基準面４６、４７を設けて規制することなく、Ｚ軸回りの回転位置を調整可能にしている。

レーザダイオード１９ａ、１９ｂは、第１実施の形態と同様に、イタ２０ａ、２０ｂを介して光学ヘッドベース１３に仮固定する。イタ２０ａは、光学ヘッドベース１３に設けられたＺ軸と平行なＬＤ基準面５１ａに当て付けて仮固定し、イタ２０ｂは、光学ヘッドベース１３に設けられたＺ軸と平行なＬＤ基準面５１ｂに当て付けて仮固定する。

その後、レーザダイオード１９ａ、１９ｂをそれぞれ発光させ、光軸位置調整装置に設けられた光軸検出機で光軸４３を検出しながら、ダイクロイックプリズム２２ａ、ビームスプリッタ２１の位置調整を行う。これは、光軸４３の位置では、Ｘ方向の動きとなる。また、レーザダイオード１９ａ、１９ｂは、ＬＤ基準面５１ａ、５１ｂに当て付けながら、記録媒体の垂直方向（Ｚ方向）の位置調整を行う。このように、基準面５１ａ、５１ｂを設けることで、第１実施の形態と同様に、記録媒体の水平方向（Ｙ方向）にずれることなく、記録媒体の垂直方向の位置調整を行うことができる。これは、光軸４３の位置では、Ｚ方向の動きとなる。以上のダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１の位置調整と、レーザダイオード１９ａ、１９ｂの位置調整とにより、光軸４３のＸ方向とＺ方向との位置調整を行う。

本実施の形態によれば、光軸４３のＸ方向の位置調整を、ダイクロイックプリズム２２ａ、ビームスプリッタ２１に担わせるようにしたので、レーザダイオード１９ａ、１９ｂはＺ方向にのみ位置調整すれば済むことになる。したがって、第１実施の形態と同様に、レーザダイオード１９ａ、１９ｂをＹ方向に動かす必要がなく、これらをＹ方向に並べて配置することができるので、装置を小型化することができる。しかも、本実施の形態では、ダイクロイックプリズム２２ａ、ビームスプリッタ２１をＺ軸回りに位置調整できるようにしたので、光軸４３をさらに精度よく位置調整することができる。

（第３実施の形態）
図１１は、本発明の第３実施の形態に係る光学ヘッドの要部説明図である。

本実施の形態では、円筒形状のレーザダイオード１９ａを光学ヘッドベース１３に傾けて形成した円筒形状穴に圧入固定する。すなわち、第１実施の形態および第２の実施例では、レーザダイオード１９ａを光学ヘッドベース１３のＸＹ平面に垂直な面上に取り付けて、レーザダイオード１９ａから光学ヘッドベース１３のＸＹ平面と平行な方向にレーザ光を出射させるようにしたが、本実施の形態では、レーザダイオード１９ａを光学ヘッドベース１３のＸＹ平面に垂直な面に傾けて取り付けて、レーザダイオード１９ａから光学ヘッドベース１３のＸＹ平面と非平行な方向にレーザ光を出射させる。

また、ダイクロイックプリズム２２ａは、光学ヘッドベース１３のＸＹ平面に対し傾けて取り付けて、レーザダイオード１９ａからのレーザ光を、ダイクロイックプリズム２２ａで光学ヘッドベース１３のＸＹ平面と平行な方向に反射させる。このように、レーザダイオード１９ａおよびダイクロイックプリズム２２ａを傾けて取り付けることにより、ダイクロイックプリズム２２ａをＺ方向に位置調整することで、光軸のＺ方向の位置調整が可能となる。

この光軸のＺ方向の位置調整にあたっては、先ず、光軸位置調整装置でダイクロイックプリズム２２ａの位置を仮位置決めし、その後、記録媒体と垂直方向（Ｚ方向）の高さを、予め用意した厚さの異なる数種類のスペーサ５４の中から、仮調整時の高さに合った厚さのスペーサ５４を選択して、これをダイクロイックプリズム２２ａと光学ヘッドベース１３の台座４８との間に入れて接着剤で３部品を固定する。なお、ダイクロイックプリズム２２ａのＺ軸回りについては、光学ヘッドベース１３にＸＹ平面に垂直な基準面６１を設け、この基準面６１にスペーサ５４を当て付けることで回転を規制する。

レーザダイオード１９ｂについても、レーザダイオード１９ａと同様に、光学ヘッドベース１３に圧入固定し、ビームスプリッタ２１についても、ダイクロイックプリズム２２ａと同じ機構で位置調整を行う。その他の組立および調整方法は、第１実施の形態とほぼ同じである。なお、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１のＺ軸回りの位置調整については、第２実施の形態と同様にして、４本の基準ピンで挟んで行うことも可能である。また、スペーサ５４を１種類として、台座４８との間に単純な板状の別のスペーサを挟むようにしてもよい。

本実施の形態によれば、レーザダイオード１９ａ，１９ｂの位置調整を行わないため、調整機構を設けたイタを廃止することができ、その分、小型、軽量化およびコストダウンを図ることができる。

（第４実施の形態）
図１２は、本発明の第４実施の形態に係る光学ヘッドの要部説明図である。
本実施の形態は、第３実施の形態において、ダイクロイックプリズム２２ａを固定する台座４８およびスペーサ５４を設ける代わりに、ネジ５７により記録媒体と垂直方向（Ｚ方向）に移動可能に台座５５を設け、この台座５５にダイクロイックプリズム２２ａを固定して光軸位置調整を行うようにしたものである。

このため、光学ヘッドベース１３には穴５８を形成し、この穴５８に台座５５を挿入して、光学ヘッドベース１３の下部より台座５５をネジ５７で固定すると共に、光学ヘッドベース１３の下部と台座５５との間にはバネ５６を介挿して台座５５をＺ＋方向に付勢する。これにより、ネジ５７を回してバネ５６を圧縮した形で台座５５をＺ方向に移動させて、Ｚ方向の光軸位置調整を行い、調整後は台座５５またはネジ５７を接着剤で固定して、調整がずれないようにする。ビームスプリッタ２１についても、同じ機構で位置調整を行う。なお、ダイクロイックプリズム２２ａおよびビームスプリッタ２１のＺ軸回りの位置調整については、第２実施の形態と同様にして、４本の基準ピンで挟んで行うことも可能である。その他の組立および調整方法は、第１実施の形態とほぼ同じである。

本実施の形態によれば、スペーサを挟む必要がないので、調整作業が容易になると共に、台座５５を機械的に固定できるので、調整後のずれを少なくできる。また、Ｚ方向の調整を無段階にできるので、調整精度をさらに高めることができる。

（第５実施の形態）
図１３および図１４は本発明の第５実施の形態を示すもので、図１３は光学ヘッドの側面図、図１４は要部説明図である。

本実施の形態では、一枚のイタ５９に２種類のレーザダイオード１９ａ、１９ｂを圧入固定する。また、ダイクロイックプリズム２２ａは、第１実施の形態で説明したダイクロイックプリズム２２ｂと同様に、図示しない組立装置にて光学ヘッドベース１３に形成した穴６０、４２ｃから基準ピンを挿入して、その基準ピンに当て付けて固定しておく。なお、穴６０、４２ｃは、穴の開いている方向から見て、ダイクロイックプリズム２２ａの隣り合う２面に交差する（穴から隣り合う２面が見える）ような位置関係に形成する。

ダイクロイックプリズム２２ａを固定したら、光学ヘッドベース１３を図示しない光軸位置調整装置に取り付け、レーザダイオード１９ａ、１９ｂを固定したイタ５９をＹ方向およびＺ方向へ移動させて、レーザダイオード１９ａの光軸位置調整を行う。レーザダイオード１９ａの調整後は、第３実施の形態と同様にして、ビームスプリッタ２１をＹ方向およびＺ方向に動かして、イタ５９に固定されたレーザダイオード１９ｂの光軸位置調整を行う。このビームスプリッタ２１を位置調整するための光学ヘッドベース１３の穴４２ｃ、４２ｄは、ビームスプリッタ２１の相対する２面に交差する（穴から相対する２面が見える）ような位置関係に形成する。

なお、ビームスプリッタ２１の位置調整は、第３実施の形態ではなく、第４実施の形態の方法も用いることができる。また、ビームスプリッタ２１を組立装置で先に固定してから、ダイクロイックプリズム２２ａを調整することも可能であり、それに合わせてイタ５９を動かして、レーザダイオード１９ｂのＹ方向およびＺ方向の位置調整を行うこともできる。その他の組立および調整方法は、第１実施の形態とほぼ同じである。

本実施の形態によれば、レーザダイオード１９ａ、１９ｂの調整機構のイタ５９を一枚にすることにより、調整装置の構成を簡単にでき、作業も容易にできる。さらに、部品点数を削減でき、小型化およびコストダウンが図れる。

なお、上記実施の形態では、３個のレーザダイオード１９ａ〜１９ｃを有する構成としたが、本発明は３個に限らず、任意の複数個のレーザダイオードと共通の１つの対物レンズとを有する光学ヘッドに有効に適用することができる。

本発明の第１実施の形態に係る光学ヘッドの上面図である。 同じく、側面断面図である。 第１実施の形態における光学ヘッドの調整固定方法を説明するための図である。 同じく、調整固定方法を説明するための図である。 同じく、調整固定方法を説明するための図である。 同じく、調整固定方法を説明するための図である。 同じく、調整固定方法を説明するための図である。 第１実施の形態における調整固定方法の変形例を説明するための図である。 本発明の第２実施の形態に係る光学ヘッドの上面図である。 第２実施の形態における光学ヘッドの調整固定方法を説明するための一部上面図である。 本発明の第３実施の形態に係る光学ヘッドの要部説明図である。 同じく、第４実施の形態に係る光学ヘッドの要部説明図である。 同じく、第５実施の形態に係る光学ヘッドの側面図である。 第５実施の形態の要部説明図である。 従来の技術を説明するための図である。 同じく、従来の技術を説明するための図である。

符号の説明

１ 対物レンズ
２ レンズホルダ
３ フォーカスコイル
４ａ，４ｂ トラッキングコイル
５ａ〜５ｄ ワイヤ
７ バネウケ
８ 基板
９ ベース
１０ 曲げ立上げ部
１１ 磁石
１２ レンズアクチュエータ
１３ 光学ヘッドベース
１４ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ 球面部
１６ａ，１６ｂ，１８ 軸受部
１７ａ，１７ｂ 軸
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ レーザダイオード
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ イタ
２１ ビームスプリッタ
２２ａ，２２ｂ ダイクロイックプリズム
２３ コリメータレンズ
２４ 鏡筒
２５ １／４波長板
２６ イタバネ
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ ビス
２８ ミラープリズム
２９ ホログラム素子
３０ パワーモニタ用光検出器
３１ ホルダ
３２ イタバネ
３３ ミラー
３６ 鏡筒
３７ イタバネ
３８ 光検出器
３９ イタ
４０ 光学系ブロック
４１ａ〜４１ｃ，４５ａ〜４５ｄ，５３ａ〜５３ｈ，６１ａ〜６１ｇ 基準ピン
４２ａ〜４２ｄ，５２ａ〜５２ｅ，５８，６０ 穴
４３ 光軸
４４ バネ
４６，４７，６１ 基準面
４８，４９，５０，５５ 台座
５１ａ，５１ｂ ＬＤ基準面
５４ スペーサ
５６ バネ
５７ ネジ
５９ イタ

Claims (14)

1. 異なる記録媒体に対応する波長の異なる光を平行に出射するように、記録媒体面と平行な方向に近接して並んで光学ヘッドベースに取り付けられた第１レーザダイオードおよび第２レーザダイオードを有する少なくとも２個のレーザダイオードと、
   上記第２レーザダイオードからの光を反射させる反射素子と、
   上記第１レーザダイオードからの光を反射または透過させ、上記反射素子で反射される上記第２レーザダイオードからの光を透過または反射させて、上記第１および第２レーザダイオードからの光の光軸をほぼ同軸上に合成する光軸合成素子と、
   上記反射素子および上記光軸合成素子の取り付け位置近傍の上記光学ヘッドベースに形成され、上記反射素子および上記光軸合成素子を記録媒体面と平行な方向に位置調整するための複数の調整用穴と、
   を備えることを特徴とする光学ヘッド。
2. 上記第１および第２レーザダイオードは、記録媒体面と平行な方向に光を出射するように、上記光学ヘッドベースの記録媒体面と垂直な面に取り付け、
   上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ上記光学ヘッドベースの記録媒体面と平行な面に取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
3. 上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ外形が四角柱形状を有しており、
   上記複数の調整用穴は、上記光軸合成素子および上記反射素子の取り付け面に対して垂直方向から見たとき、上記光軸合成素子および上記反射素子のそれぞれ対向する２面と交差する調整用穴を有することを特徴とする請求項２に記載の光学ヘッド。
4. 上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ外形が四角柱形状を有しており、
   上記複数の調整用穴は、上記光軸合成素子および上記反射素子の取り付け面に対して垂直方向から見たとき、上記光軸合成素子および上記反射素子のそれぞれ４つの角部と交差する調整用穴を有することを特徴とする請求項２に記載の光学ヘッド。
5. 上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ上記光学ヘッドベースの２つの面に当て付けて取り付けたことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
6. 上記第１および第２レーザダイオードは、それぞれ独立して上記光学ヘッドベースの記録媒体面と垂直な２つの面に当て付けて取り付けたことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
7. 上記第１および第２レーザダイオードは、同一の保持部材を介して上記光学ヘッドベースの記録媒体面と垂直な面に取り付けたことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
8. 上記第１および第２レーザダイオードは、それぞれ記録媒体面と非平行な方向に光を出射するように上記光学ヘッドベースに固定し、
   上記光軸合成素子および上記反射素子は、それぞれ記録媒体面に対して傾けて上記光学ヘッドベースに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
9. 上記光軸合成素子および上記反射素子は、その各々と上記光学ヘッドベースとの間にスペーサを介して取り付けたことを特徴とする請求項８に記載の光学ヘッド。
10. 上記光軸合成素子および上記反射素子は、上記光学ヘッドベースに対してそれぞれネジにより記録媒体面と垂直な方向に移動可能な台座に取り付けたことを特徴とする請求項８に記載の光学ヘッド。
11. 上記光軸合成素子は、ダイクロイックプリズムからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
12. 上記反射素子は、ビームスプリッタからなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
13. 上記第１および第２レーザダイオードとは異なる波長の光を出射する第３レーザダイオードと、
    上記光軸合成素子からの光を透過または反射させ、上記第３レーザダイオードからの光を反射または透過させて、上記第１、第２および第３レーザダイオードからの光の光軸をほぼ同軸上に合成する第２の光軸合成素子と、
    上記第２の光軸合成素子の取り付け位置近傍の上記光学ヘッドベースに形成され、上記第２の光軸合成素子を記録媒体面と平行な方向に位置調整するための複数の調整用穴と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
14. 上記第２の光軸合成素子は、ダイクロイックプリズムからなることを特徴とする請求項１３に記載の光学ヘッド。

Images