JPH0317834A - 光ヘッド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学式記録再生装置の光ヘッド装置に関し、
特に光源、情報検出系を有する固定部と、集光手段を有
する移動部とから構成される分離光学系の光ヘッド装置
において、光軸ずれを修正する機能を備えた光ヘッド装
置に関する。

［従来の技術］ 一般に光学的に情報の記録、再生、消去を行なう装置に
おいては、情報を検索するために要する時間を、可能な
限り短縮することが望まれる。

例えば光ディスク装置においては、高速のランダム・ア
クセスを実現するために、ディスクの半径方向に光ヘッ
ド部を高速度に移動させる必要がある。このために光ヘ
ッド部の小型、軽量化による高速度化が試みられてきた
。

第９図は従来の光ヘッド装置を示すものであり、第１０
図は第９図の装置の光学系を簡略化して示す図である． 第９図において、１０６はキャリッジ、１０７はレンズ
・アクチュエータ、１０８はシャフトである。また１０
０は円盤状の光記録媒体であり、キャリッジ１０６は該
円盤１００の半径方向に、シャフトｌＯ８に沿って移動
する． 第１０図は第９図のキャリッジ１０６の内部の光学系の
概略図であり、 第ｌＯ図において、半導体レーザーなどの光函１０１か
ら放射される光はコリメータ・レンズｌＯ２によって平
行光束となり、偏光プリズム１０３、折り曲げミラー１
０４を経て、対物レンズ１０５により、ディスク盤面１
００に照射される。

上記の一体型光ヘッド装置に対して、追って発明された
従来例を第８図に示す。これは上記の体型光ヘッド装置
の欠点である重量によるアクセス・タイムの制限を解決
するために、集光レンズ系と光源及び情報検出系を分離
させたものである。

第８図において、１０９は半導体レーザー等の光源部及
び情報検出系を配設した固定部であり、該固定部から出
射される平行光束と平行に設けられたガイドシャフト１
０８と、ガイドシャフトｌ０８に対して摺動可能に配さ
れた移動可能なキャリッジ１１０がある。キャリッジ１
１０には固定部１０９から出射された平行光束を、略直
角に折り曲げる折り曲げミラー１０４が配設されており
、さらに対物レンズ１０５が第６図に示したレンズ・ア
クチュエータ１０７と同様の不図示のレンズ・アクチュ
エータにより保持されている。

この様に、移動部分には対物レンズ１０５、折り曲げミ
ラー１０４、キャリッジ１１０からなる集光系だけが構
成されている。

この構成により、移動部質量は半減し、アクセス・タイ
ムの向上に寄与する事が出来た．［発明が解決しようと
する課題］ このように集光系の移動部と光源及び情報検出系の固定
部とを分離した光ヘッド装置は、今後、光記録媒体駆動
装置において、必要不可欠な技術である。しかし、集光
系と光源及び情報検出系を分離することにより、固定部
から出射された平行光束の光軸と移動可能な集光系の光
軸との間に位置ずれ、角度ずれが生じることがある。

これにより■反射光の光量が低減する。

■検出誤差をまねく。

等の問題が発生し、記録再生性能を低下させる要因とな
っている． これらの位置ずれ、角度ずれが生じる要因として、次に
具体的に示す。

光ヘッド装置に組み込む際に、移動集光系をなすキャリ
ッジを支持するスライド軸と、固定光学系からの平行光
束の光軸との取り付け誤差が生じやすい。又、前記スラ
イド軸とキャリツジの軸受けとの間の間隔が大きくなる
と、がたつきによる光軸のずれが生じる。さらに、この
がたつきによるキャリッジの微少振動は、正確な記録再
生性能に大きな悪影響を及ぼしてしまう。

これらの問題点は、組立時に一つ一つ正確に行ない、又
、がたつきを極力抑えることによって軽減することは可
能であるが、生産性、コストの面で不利であり、今後、
光記録媒体を大きく晋及させていくための障害となって
いる． そこで本発明では、上記課題を解決するために、光軸の
角度、位置ずれを検出し、補正する機構を有する光ヘッ
ド装置を提供しようとするものである． ［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、上述
した課題を解決するための手段として、 光源部及び情報検出系とを含む固定部と、集光系及びレ
ンズ・アクチュエータとを含むキャリツジを円盤状情報
記録担体の半径方向に直線的に移動させる可動部とに分
離した光ヘッド装置において、 前記固定部から出射された、平行光束の光軸と、前記キ
ャリツジに設けられた集光系の光軸との角度ずれ及び／
又は平行位置ずれを検出する光軸ずれ検出手段と， 前記固定部と可動部との間に設けられた、前記光軸のず
れを補正する光軸ずれ補正手段と、前記光軸ずれ検出手
段からの検出信号により、前記光軸ずれ補正手段を駆動
する駆動手段とを有することを特徴とする光ヘッド装置
を提供するものである。

また前記光軸ずれ補正手段が、前記固定部と可動部との
間の光軸中に設けられた平行仮ガラス、及び／又はくさ
び状ガラスであり、 前記光軸ずれ検出手段からの平行位置ずれの検出信号に
従って、前記平行板ガラスを微小回転駆動し、 また前記光軸ずれ検出手段からの角度ずれの検出信号に
従って、前記くさび状ガラスを微小回転駆動することに
より、前記光軸の角度ずれ及び／又は平行位置ずれを光
学的に補正することを特徴とする光ヘッド装置により、 また、前記角度ずれを検出する手段として、前記可動部
の光束入射部に設けた凸レンズにより、該光束外周部の
光束を合焦させ、センサにより合焦位置を測定すること
を特徴とする光ヘッド装置により、 また前記平行位置ずれを検出する手段として、前記可動
部の光束入射部に設けた４分割したセンサにより、該光
束外周部の光強度を測定することを特徴とする光ヘッド
装置により、 また前記平行板ガラス、及び／又はくさび状ガラスを微
小回転駆動させる手段として、圧電素子を用いることを
特徴とする光ヘッド装置により、また前記平行板ガラス
、及び／又はくさび状ガラスと前記圧電素子とを連結す
る部材の材質を樹脂性としたことを特徴とする光ヘッド
装置により、 また前記角度ずれを補正する光軸ずれ補正手段として、
光軸の入射面に対して、出射面が、傾いた多面体ガラス
を設け，微小回転駆動することを特徴とする光ヘッド装
置により、前記課題を解決しようとするものである。

本発明は、光軸ずれ量を検出する光軸ずれ検出部と、光
軸ずれを実際に補正する光軸ずれ補正部と、駆動機構と
から構成される。

光軸のずれ量検出には固定光学系から出射される平行光
束の非有効部（光束の外周部）を使用し、複数の無分割
センサ、又は４分割センサにより、位置ずれ量を検出す
る．さらに、凸レンズとセンサとを用いて、合焦位置に
より、角度ずれ量を検出する．補正のための機構として
は，平行仮ガラス、及び／又はくさび状ガラスを光軸周
りに回転駆動する機構とする。以下詳細に図をもって本
発明の手段の作用について、説明する。

第６図は前記機構を上から見た概念図であり、光軸の横
方向の平行ずれと、角度ずれとを説明するものである。

第６図ａは光軸ずれが全く無い状態を示す。１ｌ３は折
り曲げミラーである。第６図ｂは角度ずれを起こした状
態であり、くさび状ガラスＩｌｌを平行光束中に介し、
これを微小回転させて補正している。第６図Ｃは光軸に
対して平行に位置ずれを起こした状態であり、この場合
には平行光束中に介された平行板ガラス１１２を微小回
転駆動することによって補正を行なっている。第６図ｄ
は角度、位置ずれとも生じた場合で、平行板ガラス１１
２、くさび状ガラス１１１の両者を平行光束中に介し、
それらを微小回転駆動することによって補正していると
ころを示している。

このように平行板ガラス、《さび状ガラスを平行光束の
中に設け、それらを回転駆動する事によって、光軸ずれ
を適宜補正することが可能となり、より正確な記録再生
性能を確保することが出来るようになる。

［実施例］ 第１図に本発明の光軸ずれを検出する手段の−実施例を
示す。

半導体レーザーなどの光源からの光は、コリメータ・レ
ンズ、偏光プリズム等（以上不図示〉により平行光束と
して、固定部から出射される。この平行光束は第１図に
おいて、移動可能なキャリッジに配設された折り曲げミ
ラーｌに入り、略直角に反射し、対物レンズ２によって
記録盤面（不図示）上に集光される． 通常、情報の記録再生には光束の外周部のようなレーザ
ー・パワーの安定していない領域は使用していない。そ
こで折り曲げミラー１の光束入射面にセンサ３を設ける
。センサ３の取り付け位置は光束の外周部の有効領域外
かつ非有効領域にかかる位置とし、四隅に配設する。こ
の４つのセンサ３により、差分検出を行ない，光軸の平
行位置ずれを検出する。また、４分割センサな、上記と
同様の光束の外周部に１個配設し、差分検出を行うこと
によっても検出可能である。この平行位置ずれは、平行
板ガラス４を微小回転駆動することによって補正する。

平行板ガラス４の駆動方法については、後に示す． 次に光軸の角度ずれ量を検出する手段の実施例を示す． 第２図は移動部（キャリッジ）に配設された折り曲げミ
ラー１を示す．固定部からの光束のうち非有効領域にあ
たる部分に凸レンズ５、及び前記凸レンズ５の焦点距離
程度の鏡筒６を設ける。凸レンズ５と鏡筒６により非有
効領域の平行光束を合焦させ、さらにその合焦位置にセ
ンサ７（第３図に示す）を配設することによって、折り
曲げミラー１、つまりキャリッジの角度ずれ量を検出す
ることができる。第３図は凸レンズ５とセンサ７を示し
たものであり、角度ずれΔθはセンサ７上でΔＸとして
検出される． 角度ずれの補正は、第４図に示すようなくさび状ガラス
８を微小回転駆動することによって行なう。その駆動方
法は次に示す． 第５図は平行板ガラス４、くさび状ガラス８を駆動する
手段を示す図であり、第５図ａは横から見た図であり、
第５図ｂは上から見た図である。

平行板ガラス４、及びくさび状ガラス８にはピボット運
動用の孔９がそれぞれ設けられており、鋭角なビン１０
によって支持されている。さらに，平行板ガラス４、及
びくさび状ガラス８の先端部には、両者を微小回転駆動
するための圧電素子１１が取り付けられており，圧電素
子１１の他端部はペース（図示しない）に固定されてい
る。

１２は圧電素子１ｌと平行板ガラス４、またはくさび状
ガラス８とを接続する連結部材であり、樹脂等の歪を吸
収する材料（樹脂性の材質）で成形されている． 上述の構成により、圧電素子１ｌに電圧を印加すること
により、平行板ガラス４又はくさび状ガラス８を微小回
転駆動することができる。

尚、微小回転駆動の手段としては、圧電素子に限ること
はなく、モーター等の手段によっても、同様の効果を得
ることができる。

次に本発明の他の実施例について説明する。

上記の実施例は横方向のずれに対しての補正であったが
、場合によっては上下方向のずれも起こり得る。

そこで、前記平行板ガラスを上下左右２方向に回転でき
るように２組のビボット軸により支持することによって
、上下左右方向の位置ずれを補正することができる．ま
た、第７図ａに示すように、２枚の平行板ガラスを、そ
れぞれ、上下又は左右に回転して補正することも出来る
。位置ずれ量は前記４つの無分割センサまたは４分割セ
ンサにより行なう． また、角度ずれに関しては、前記くさび状ガラスに替え
て第７図ｂに示すような、四角柱を斜めに切断したよう
な多面体ガラスを用いて、光軸の出射面を入射面に対し
て、Ｘ軸、２軸まわりに回転させることによっても、同
様に上下左右方向の角度ずれを補正することができる。

角度ずれ量は前述の凸レンズとセンサの組合せにより行
い、前記センサを無分割とし、センサ上の合焦位置から
、傾き角を算出することによって行なう。

以上詳細に渡って説明した様に、固定部光学系の光軸と
移動部光学系の光軸との角度ずれ、及び位置ずれを適格
に検出し、そのエラー信号に従って、圧電素子に電圧を
印加し、平行板ガラスと、くさび状ガラスを微小回転駆
動して、光軸補正を行なう事が可能となり、正確な記録
再生が行える。

［発明の効果］ 以上、詳細に説明したように、本発明による光ヘッド装
置は、光源及び情報検出系を有する固定部光学系と、集
光系を有する移動部光学系とを分離する方式の欠点であ
る、光軸の角度及び位置のずれを検出し、更に、角度ず
れ、位置ずれのエラー信号にしたがって、平行板ガラス
、くさび状ガラスを微小回転駆動することによって、そ
れぞれのずれを補正することが可能となり、常に正確な
記録再生を実施することが可能となった。

又、これにより、キャリッジのスライド軸受けやスライ
ド軸の加工精度を緩和し、組立時の細かな調製が不要と
なる等の生産性の向上、コストの低減がはかれるように
なった。

又、キャリッジのがたつきによる微小振動が発生しても
、本発明の光ヘッド装置によれば、追随して、光軸の補
正が可能となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・本発明の実施例を説明する斜視図。 第２図・・・本発明の角度ずれに関する実施例を示す斜
視図． 第３図・・・本発明の角度ずれ検出に関する実施例． 第４図・・・本発明の角度ずれに関する実施例を示す斜
視図． 第５図・・・本発明の駆動部を示す平面図及び側面図． 第６図・・・本発明の概念図． 第７図・・・本発明の他の実施例の概念図。 第８図・・・従来の分離光学系の光ヘッドを示す斜視図
。 第９図・・・従来の一体型の光ヘッドの例を示す斜視図
。 第ｉｏ図・・・第９図の従来の光学系の概念図。 １１３・・・折り曲げミラー ５・・・対物レンズ ７・・・センサ １１２・・・平行板ガラス ・・鏡筒 １１１・・・くさび状ガラス ｌ・・・圧電素子 ２・・・連結部材 ０１・・・光源 ０８・・・スライド軸 ０６，１１０・・・キャリッジ 第 ６ 図 第 ４ 図 々ウー タジ ５ 図 ｌ○

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源部及び情報検出系とを含む固定部と、集光系
   及びレンズ・アクチュエータとを含むキャリッジを円盤
   状情報記録担体の半径方向に直線的に移動させる可動部
   とに分離した光ヘッド装置において、 前記固定部から出射された、平行光束の光軸と、前記キ
   ャリッジに設けられた集光系の光軸との角度ずれ及び／
   又は平行位置ずれを検出する光軸ずれ検出手段と、 前記固定部と可動部との間に設けられた、前記光軸のず
   れを補正する光軸ずれ補正手段と、前記光軸ずれ検出手
   段からの検出信号により、前記光軸ずれ補正手段を駆動
   する駆動手段とを有することを特徴とする光ヘッド装置
   。
2. （２）前記光軸ずれ補正手段が、前記固定部と可動部と
   の間の光軸中に設けられた平行板ガラス、及び／又はく
   さび状ガラスであり、 前記光軸ずれ検出手段からの平行位置ずれの検出信号に
   従って、前記平行板ガラスを微小回転駆動し、 また前記光軸ずれ検出手段からの角度ずれの検出信号に
   従って、前記くさび状ガラスを微小回転駆動することに
   より、前記光軸の角度ずれ及び／又は平行位置ずれを光
   学的に補正することを特徴とする請求項１に記載の光ヘ
   ッド装置。
3. （３）前記角度ずれを検出する手段として、前記可動部
   の光束入射部に設けた凸レンズにより、該光束外周部の
   光束を合焦させ、センサにより合焦位置を測定すること
   を特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
4. （４）前記平行位置ずれを検出する手段として、前記可
   動部の光束入射部に設けた複数の無分割センサ、又は４
   分割センサにより、該光束外周部の光強度を測定するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド装置。
5. （５）前記光軸ずれ補正手段の駆動手段として、圧電素
   子を用いることを特徴とする請求項１に記載の光ヘッド
   装置。
6. （６）前記光軸ずれ補正手段と前記圧電素子とを連結す
   る部材の材質を樹脂性としたことを特徴とする請求項５
   に記載の光ヘッド装置。
7. （７）前記角度ずれを補正する光軸ずれ補正手段として
   、光軸の入射面に対して、出射面が、傾いた多面体ガラ
   スを設け、微小回転駆動することを特徴とする請求項１
   に記載の光ヘッド装置。