JPH04132622U - 光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学ヘッドを小型化する。 【構成】 光源１２から発した光ビームを対物レンズ１
８を経て光カード１９上に集光する入射光光路と、光カ
ード１９上で反射した光ビームを対物レンズ１８を経て
光検出器１６に導く反射光光路と、対物レンズ１８の中
心光軸上に配設され、前記入射光光路と反射光光路とを
分離するミラーとを具備した光学ヘッドにおいて、前記
入射光光路と反射光光路のそれぞれの少なくとも一部
を、ミラー取付面に対して平行で段違いに形成して、両
光路の一部を共用できるようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、情報を光学的に記録できるカード状の記録媒体である光カードに対 して情報の記録・再生を行う光カード処理装置の光学ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図６及び図７に従来の光カード処理装置に設けられた光ヘッドの光学系を示す 。図６において、光源である半導体レーザ（以下ＬＤと称する）１から発する発 散光束は、コリメートレンズ２により平行光束とされる。この平行光束は整形プ リズム３によりほぼ円形のビームに整形され、回折格子４に入射して回折され、 ０次光及び±１次回折光の３本の平行ビームを生ずる。そして０次光は回折格子 ４への入射光ビームの進行方向と同じ方向に進行する。

【０００３】 図７に示すように、光カード７上の照射スポットからの反射光は対物レンズ６ の左半分側に入射し、対物レンズ６により集束されてほぼ平行光となって、立上 げミラー５の左側の反射面により反射し、図６に示すようにミラー８に入射する 。ミラー８により反射した光ビームは検出レンズ９に入射する。検出レンズ９は 凸レンズ群９ａと凹レンズ群９ｂとの２群から構成されている。そして検出レン ズ９を出た光ビームは光検出器１０に入射し、制御に必要なフォーカスエラー信 号、トラックエラー信号及び情報の再生信号を発生させる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら図６、７に示す従来の光学ヘッドにあっては、立上げミラー５に より光カード７からの反射ビームが検出光学系に導かれる方向は、投光光学系か ら立上げミラー５にビームを入射する方向に対して逆方向となっている。このた め光学ヘッドが大型化して光カード処理装置の小型化を妨げるという問題があっ た。

【０００５】 また、検出光学系に導かれる反射ビームの光軸と、投光光学系から入射するビ ームの光軸とは、光学ヘッド底面に対して平行で同一高さであるため、投光光学 系と検出光学系の光路を共用できず、さらに光学ヘッドの小型化を困難にしてい る。

【０００６】 本考案は上記の点に鑑みてなされたものであり、小型化を実現することのでき る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】

本発明の光学ヘッドは、光源から発した光ビームを対物レンズを経て光カード 上に集光する入射光光路と、光カード上で反射した光ビームを対物レンズを経て 光検出器に導く反射光光路と、対物レンズの中心光軸上に配設され、入射光光路 と反射光光路とを分離するミラーとを具備した光学ヘッドにおいて、入射光光路 と反射光光路のそれぞれの少なくとも一部を、ミラー取付面に対し平行で、かつ ミラー取付面の法線方向に段違いに形成したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

上記構成の光学ヘッドにおいては、入射光光路がミラー上面を通過し、反射光 光路がミラーにより反射されるようにすることができる。従って前記両光路の一 部を互いに干渉することなく共用することができ、光学ヘッドを小型化するこた ができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の光学ヘッドの一実施例を図面を参照して説明する。

【００１０】 図１乃至図３に本考案の一実施例の構成を示す。図１及び図２において、光学 ヘッド本体をなすハウジング１１内には、光源であるＬＤ１２、コリメートレン ズユニット１３、プリズムミラー１４、検出レンズ群１５、光検出器１６が固定 されている。またＬＤ１２及びコリメートレンズユニット１３の中心を結ぶ光軸 上には対物レンズ駆動装置１７によって合焦駆動される対物レンズ１８が設けら れている。さらに対物レンズ１７の焦点位置には光カード１９が配置されている 。

【００１１】 コリメートレンズユニット１３は鏡筒１３ａの両端面にそれぞれコリメートレ ンズ１３ｂと回折格子１３ｃとが接着固定されてなっている。また鏡筒１３ａは 押さえ板ばね１３ｄでハウジング１１の取付面に押圧固定されている。

【００１２】 検出レンズ１５は凸レンズユニット２０と凹レンズユニット２１とから構成さ れており、ユニット２０、２１はそれぞれ凸レンズ２０ａ、凹レンズ２１ａが鏡 筒２０ｂ、２１ｂに接着固定されてなっている。また鏡筒２０ｂ、２１ｂはそれ ぞれ押さえ板ばね２０ｃ、２１ｃでハウジング１１の取付面に押圧固定されてい る。

【００１３】 プリズムミラー１４は図３に示すように、ほぼ正三角形をなす底面１４ｅと、 底面１４ｅに平行な上面１４ｄと、光カード１９からの反射光がほぼ垂直に入射 する側面１４ｄと、プリズムミラー１４に入射した反射光をさらに反射して検出 系に向かわせる反射面１４ｃと、反射面１４ｃで反射した反射光がほぼ垂直に出 射する側面１４ｂとからなっている。

【００１４】 また、側面１４ａ、１４ｂには、これらの面を透過するビームの一部が反射さ れて、光学系内で迷光となって検出系の外乱となることを防止するため、反射防 止膜が設けられている。さらに側面１４ａにビームがほぼ垂直に入射するとき、 ビームは反射面１４ｃに入射角約６０度で入射するが、プリズムミラー１４を構 成する材料の屈折率がおおよそｎ＝１．５であるため、スネルの法則により反射 面１４ｃは全反射面となる。このためコーティングなどを施すことなく波長依存 性の少ない良好な反射面を得ることができる。なお、側面１４ａ、１４ｂ及び反 射面１４ｃは研磨により十分に平坦な面となっているが、上面１４ｄ及び底面１ ４ｅはビームが通過しないため切断面などのままでよい。

【００１５】 一方、ハウジング１１の取付面にはほぼ正三角形状の凹部が所定の方向に形成 されており、この凹部の底面にはプリズムミラー接着面１１ａがハウジング１１ の加工基準面１１ｓに平行に凸状に形成され、凹部の対向する二辺１１ｂ、１１ ｃがプリズムミラー位置決め基準となっている。そしてプリズムミラー１４の側 面１４ｃ、１４ａをそれぞれ二辺１１ｂ、１１ｃに押し当てることにより、光カ ード１９からの反射光が反射面１４ｃで反射して、検出系に向かうように位置決 めされる。プリズムミラー１４が位置決めされた後、プリズムミラー１４の底面 １４ｅが例えば紫外線硬化接着剤で接着面１１ａに接着される。

【００１６】 なお、この接着の際反射防止膜が設けられた側面１４ａまたは１４ｂを誤って 反射面１４ｃの方向に位置決めされると反射率が低下するため、この誤りを防止 するためプリズムミラー１４の反射面１４ｃに対向する頂点に面取り１４ｆが形 成されている。この際底面１４ｅと上面１４ｄとが上下入れ替わっても光学的に 全く問題ない。

【００１７】 次に本実施例の作用を説明する。ＬＤ１２から発したレーザ光はコリメートレ ンズ１３ｂで平行ビームとなり、さらに回折格子１３ｃで複数のビームに分割さ れる。回折格子１３ｃを通過したレーザ光は図２に示すようにプリズムミラー１ ４の上面を通過し、対物レンズ１８の図中左半分に入射し、対物レンズ１５で集 光されて光カード１９上の情報記録部に複数のスポットを形成する。光カード１ ９上の照射スポットからの反射光は対物レンズ１８の図中右半分に入射し、対物 レンズ１８によってほぼ平行光に戻された後プリズムミラー１４に入射する。

【００１８】 プリズムミラー１４に入射したレーザ光は反射面１４ｃで反射し検出レンズ１ ５に導かれる。検出レンズ１５を出た反射光は光検出器１６に入射し、制御に用 いられるフォーカスエラー信号、トラックエラー信号、情報の再生信号を発生さ せる。

【００１９】 ここで図４及び図５を参照してそれぞれ光カード１９の情報記録部及び対物レ ンズ１８により集光された光カード情報記録部上のスポットの状態について説明 する。図４において、光カード１９には長手方向に平行に所定の幅で情報記録部 ２２が設けられている。情報記録部２２には複数本の平行のトラックガイド２３ に仕切られた情報記録トラック２４が形成されている。トラックガイド２３は情 報記録の際にビームの位置のガイドをする作用を有する。そして情報記録トラッ ク２４上に対物レンズ１８により集光されたレーザ光によって、記録ピット２５ が記録されている。

【００２０】 図５において、回折格子１３ｃにより分離されたレーザ光のうち、メインビー ムが対物レンズ１８によって集光されてメインビームスポット２６が形成される 。また回折格子１３ｃにより分離されたレーザ光のうち、サブビームが対物レン ズ１８によって集光されて１対のサブビームスポット２７ａ、２７ｂが形成され る。サブビームスポット２７ａ、２７ｂはメインビームスポット２６を情報記録 トラック２４の中央に位置決めするための、トラックエラー信号、フォーカスエ ラー信号の生成などに用いられる。またメインビームスポット２６は、すでに情 報記録トラック２４上に記録されているピットの検出と、本記録領域へのピット 形成に用いられる。

【００２１】 ピットの有無検出はスポット２６の反射光がピットの有無により光量変調を受 けるため、反射光の光量を検出光学系で検出することにより行われる。また、ピ ットの記録はスポット２６のエネルギ密度を数マイクロ秒のオーダで高め、情報 記録部２２上に局所的に熱的不可逆変化を生じさせることにより行われる。さら に情報の記録は光カード１９が図示しない駆動手段により図５に示す矢印ａ方向 に移動しつつ、ＬＤ１２が記録すべき情報で変調されたパルスで間欠的に大出力 発光し、スポット２６のエネルギ密度を間欠的に高め、光カード１９上にピット 列を形成することにより行われる。

【００２２】 なお、ＬＤ１２は記録された情報を再生する場合、もしくは間欠運動で大出力 発光している間に、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、情報再生信号 の生成には十分で、かつ情報記録トラック２４を熱的に破壊しない程度の出力で 駆動されている。

【００２３】 本実施例によれば、投光光学系光路と検出光学系光路とのそれぞれの一部を干 渉することなく共用することができるので、光学ヘッドを小型化できる。

【００２４】 また、プリズムミラーの高さが低く底面積が大きく、しかも接着面が回転方向 に対して対称であるため、高／低温環境における動作時にハウジング１１やプリ ズムミラー１４が熱膨張により伸縮しても、反射面１１ｃの傾きやプリズムミラ ー１４の回転などを最小限とすることができ、安定した光学特性を得ることがで きる。

【００２５】 本実施例では入射光光路がプリズムミラー１４の上面を通過し、反射光光路が プリズムミラー１４の反射面１４ｃで反射する場合について説明したが、反射面 １４ｃをハーフミラーとすることにより、入射光がプリズムミラー１４内を通る ようにしてもよい。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の光学ヘッドによれば、入射光光路と出射光光路 のそれぞれの少なくとも一部を共用できるようにしたので、光学ヘッドを小型化 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の光学ヘッドの一実施例の構成を示す平
面図である。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】図１のプリズムミラーの固定方法を説明する斜
視図である。

【図４】図１の光カードの情報記録部を拡大して示す平
面図である。

【図５】図４の光カードの情報記録部上のスポットの状
態を示す平面図である。

【図６】従来の光学ヘッドの一例の構成を説明する平面
図である。

【図７】図６の正面図である。

【符号の説明】

１２ ＬＤ（光源） １４ プリズムミラー １６ 光検出器 １８ 対物レンズ １９ 光カード

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から発した光ビームを対物レンズを
   経て光カード上に集光する入射光光路と、前記光カード
   上で反射した光ビームを前記対物レンズを経て光検出器
   に導く反射光光路と、前記対物レンズの中心光軸上に配
   設され、前記入射光光路と反射光光路とを分離するミラ
   ーとを具備した光学ヘッドにおいて、前記入射光光路と
   反射光光路のそれぞれの少なくとも一部を、ミラー取付
   面に対し平行で、かつ前記ミラー取付面の法線方向に段
   違いに形成したことを特徴とする光学ヘッド。