JPH06101136B2

JPH06101136B2 - 光ヘツド

Info

Publication number: JPH06101136B2
Application number: JP60174320A
Authority: JP
Inventors: 哲夫池亀; 忠夫唐沢
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-08-09
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPS6236752A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、コンパクトディスク、ビデオディスク等の光
ディスクや光磁気ディスクなどの光学式記録媒体に対し
て情報の記録や再生を行うための光ヘッドに関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来の光ヘッドとして、例えば特開昭59-201240号公報
に記載されたものがある。この従来の光ヘッドにおいて
は、レーザダイオードより成る光源、この光源から放射
される光ビームを対物レンズへ導く光学系、対物レンズ
をその光軸方向およびそれとほぼ直交する方向に変位さ
せてフォーカシング制御やトラッキング制御を行うアク
チュエータ、記録媒体から反射された光ビームを対物レ
ンズを介して受光するフォトダイオードより成る受光素
子等を具えている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の光ヘッドにあっては、例えば光源
から放射される光ビームを対物レンズへ導く光学系を構
成するコリメータレンズは保持部材に装着し、この保持
部材を介して光ヘッド本体に固定するようにしているた
め、部品点数および組み立て工数が多くなりコスト高に
なると共に、光学素子とその保持部材との間の取付け誤
差および保持部材と光ヘッド本体との間の取付け誤差が
累積してしまい、光学系の組み立て精度が悪くなるとい
う問題がある。

この発明は、かかる問題点を解決した光ヘッドを提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

この発明は、トラック状に情報が記録された記録媒体の
情報を読み取るに際し、収束光を前記記録媒体に照射
し、その反射光を光検出器に導くようにした光ヘッドに
おいて、少なくとも１個の光学素子とその支持部材とを、プラス
チック系材料からなる一体成形体をもって構成すると共
に、該成形体のうち前記光学素子の光を通過させる光学
面を除く表面を、前記光学面の表面よりも粗く構成した
ことを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図は、この発明に至る過程で開発した光ヘッドの一
例を線図的に示す断面図である。この例では、光源を構
成するレーザタイオード１から放射された光ビームをコ
リメータレンズ２により平行ビームとして偏光プリズム
３に入射させてその偏光膜を透過させ、その透過光を1/
4波長板４を経て反射プリズム５により直角に反射させ
て、アクチュエータ６により光軸方向およびそれと直交
するトラッキング方向に変位可能な対物レンズ７に導い
て光ディスク８上にスポット状に投射する。この例で
は、光ディスク８に記録された情報を再生するものとす
る。この光ディスクでの反射光は、偏光プリズム３まで
は往路と同じ光路を辿ってその偏光膜に入射させるが、
復路においては1/4波長板４の作用によりその偏光方向
が往路の偏光方向に対して直交するため、偏光膜で全て
の戻り光が反射する。この偏光膜で反射される光ディス
クからの戻り光を、第２図に斜視図をも示すように、そ
の中心光線に対してほぼ臨界角に設定した反射面9aを有
する臨界角プリズム９で反射させて４分割した受光領域
を有する光検出器10で受光して、情報信号、フォーカシ
ングエラーおよびトラッキングエラーを検出する。な
お、第１図ではアクチュエータ６の内部構造を示してい
ないが、このアクチュエータ６は例えば特開昭56-94311
号公報に開示されているもので、対物レンズ７はその光
軸方向およびそれと直交する方向に変位可能にばねによ
り支持されており、フォーカシングコイルおよびトラッ
キングコイルにフォーカシングエラーおよびトラキング
エラーに応じた電流を流すことにより、対物レンズ７を
フォーカシング方向およびトラッキング方向に変位させ
ることができるように構成されている。

この例では、コリメータレンズ２とその保持枠11とを透
明なプラスチックの一体成形体をもって構成すると共
に、コリメータレンズ２の入射側周辺に入射光束径を明
確にすると同時に、保持枠11を通してのコリメータレン
ズ２への有害光の侵入を防止するため、金属ワッシャ12
をインサート成形する。この保持枠11は光ヘッド本体13
に装着すると共に、コリメータレンズ２の入射側端部に
はレーザダイオード１を装着する。

また、この例では、光ヘッド本体13をプラスチックの一
体成形体をもって構成して、この光ヘッド本体13に反射
プリズム５を一体に形成すると共に、この反射プリズム
５の周辺に、同様に入射光束径を明確にすると同時に、
反射プリズム５への有害光の侵入を防止するため、金属
ワッシャ14をインサート成形する。

ここで、コリメータレンズ２とその保持枠11とを一体成
形するプラスチック材料としては、光ビームが例えばコ
ンパクトディスク用、ビデオディスク用として用いられ
ている波長780〜800nmの赤外線の場合には、ポリカーボ
ネート、アクリル等を用いることができる。また，反射
プリズム５と光ヘッド本体13とを一体成形するプラスチ
ック材料としては、反射プリズム５にて光ビームが反射
すればよいので、上記の材料の他PPS（ポリ・フェニル
・サルファイド）、PEEK（ポリ・エーテル・エーテル・
ケトン）、PES（ポリエーテル・サルフォン）、PEI（ポ
リ・エーテル・イミド）、エポキシ樹脂等を用いること
ができる。

この例によれば、コリメータレンズ２とその保持枠11、
および反射プリズム５と光ヘッド本体13とをそれぞれプ
ラスチックの一体成形体をもって構成したので、部品点
数および組立工数が減り、したがって安価にできる。ま
た、プラスチックの成形体は型の寸法精度さえ確保して
おけば極めて正確に成形できるので、組立精度も容易に
出すことができる。更に、コリメータレンズ２および反
射プリズム５の入射側周辺にそれぞれ金属ワッシャ12お
よび14をインサート成形したので、これにより入射光束
径を明確にできにと共に有害光の侵入を有効に防止でき
る。したがって、光学的調整が容易にできると共に、フ
ォーカシング制御およびトラッキング制御のサーボを正
確に行うことができ、情報を精度良く記録、再生するこ
とができる。また、プラスチック材料は金属に比べて1/
2〜1/3程度軽量であるので、光ヘッドの重量を軽くする
ことができる。したがって光ヘッドをキヤリッジを介し
て情報トラックと直交する方向、すなわちディスク状記
録媒体の径方向に駆動するための動力源は低出力のもの
で足り、しかも高速に移動することができるのでアクセ
ス時間の短縮を図ることができる。

第１図では、コリメータレンズ２の周辺および反射プリ
ズム５の周辺に、それぞれ金属ワッシャ12および14をイ
ンサート成形して有害光の侵入を防止するようにした
が、例えば、第３図Ｂにコリメータレンズ２およびその
保持枠11の部分断面図を示すように、保持枠11を構成す
るプラスチックとして黒色プラスチックや黒色塗料を混
入したものを用いて、この保持枠11を不透明とする二色
成形体をもって構成したり、あるいはコリメータレンズ
２を除いて保持枠11の内周および／または外周に不透明
コートを施しても同様の効果を得ることができる。

この発明の実施例では、上記の効果を更に簡単かつ安価
な構成で実現するため、第３図Ａに示すように、コリメ
ータレンズ２の光を通過させる光学面を除く表面を、例
えば砂目地15として、光学面の表面よりも粗くする。こ
のように構成すれば、コリメータレンズ２の光学面への
有害光の侵入を抑制することができると共に、上記のよ
うに、金属ワッシャをインサート成形する場合や、二色
成形体とする場合、あるいは不透明コートを施す場合に
比べて、簡単かつ安価にできる利点がある。なお、この
ような構成は、第１図の反射プリズム５の周辺について
も、同様に適用することができる。

第４図は、この発明に至る過程で開発した光ヘッドの他
の例を示す線図的断面図である。この例では、光ビーム
を放射するレーザダイオード20をプラスチック成形体か
ら成る光学系支持本体21に装着し、回折格子22に向けて
光ビームを投射する。回折格子22は、多数の溝が形成さ
れている格子部22aとその保持部材である周囲の環状の
鏡筒部22bとを一体成形した透明プラスチックの成形体
を以って構成され、鏡筒部22bを光学系支持本体21に直
接装着する。

回折格子22を透過した光ビームは３本の光ビームに分岐
され、ビームスプリッタ23のハーフミラー面23aを透過
しコリメータレンズ24に入射する。このコリメータレン
ズも同様にレンズ作用を果すレンズ部24aとその保持部
材である周囲の鏡筒部24bとを一体成形した透明プラス
チックの成形体を以って構成し、光軸方向に調整して鏡
筒部24bを光学系支持体21に直接装着する。コリメータ
レンズ24を出射した３本の光ビームはそれぞれ平行光束
とされ、アクチュエータ25により光軸方向およびそれと
直交するトラッキング方向に変位される対物レンズ26に
入射し、記録媒体27にスポットとして照射される。この
例では記録媒体27に記録された情報を再生するものとす
る。

記録媒体27からの反射光ビームは対物レンズ26で集光さ
れ、再びコリメータレンズ24を通りビームスプリッタ23
のハーフミラー面23aで反射し凹レンズ28に入射する。
凹レンズ28も同様に、凹レンズ部28aとその保持部材で
ある環状の鏡筒部28bとを一体成形した透明プラスチッ
クの成形体を以って構成され、光軸方向に位置調整を行
ってから鏡筒部28bを接着剤によりプラスチク成形体か
ら成る光ヘッド本体29に装着する。凹レンズ28を透過し
た光ビームは、凹レンズ28と同軸に配置されたシリンド
リカルレンズ30に入射する。このシリンドリカルレンズ
30も同様にレンズ作用を有するレンズ部30aとその保持
部材である環状の円筒部30bとを一体成形した透明プラ
スチックの成形体を以って構成する。シリンドリカルレ
ンズ30を透過した光ビームは各ビームに対応する受光領
域を有するフォトダイオード31に入射し、光電変換され
て情報信号とフォーカシングエラー信号およびトラッキ
ングエラー信号が取出される。

この例では、光学素子とその保持部材とをプラスチック
により一体成形した成形体すなわち回折格子22、コリメ
ータレンズ24、凹レンズ28およびシリンドリカルレンズ
30の各々について、光学素子への不所望な有害光の侵入
を防止するため、その一部分に光透過防止処理を施す。
すなわち、回折格子22においては鏡筒部22bの内周に金
属ワッシャ22cをインサートし、コリメータレンズ24に
おいては鏡筒部24bのレンズ部24aを挟む両側の内周に金
属ワッシャ24c,24dをインサートし、凹レンズ28におい
ては鏡筒部28bの入射側端部に凹レンズ部28aを画成する
ように金属ワッシャ28cをインサートし、シリンドリカ
ルレンズ30においては同様に鏡筒部30bの入射側端部に
レンズ部30aを画成するように金属ワッシャ30cをインサ
ートする。

このように構成することにより、第１図におけると同様
の効果が得られる。

第４図に示す光ヘッドにおいても、上述したと同様に、
金属ワッシャに代えて、二色成形や、不透明コートを施
すことによって、有害光の侵入を防止することができる
が、この発明の実施例では、上記の効果をより簡単かつ
安価な構成で実現するために、第４図に示す光ヘッドに
おいて、金属ワッシャに代えて、第３図Ａで説明したと
同様に、光を通過させる光学面を除く表面を、例えば砂
目地として、光学面の表面よりも粗くする。このように
構成することにより、金属ワッシャをインサート成形す
る場合や、二色成形体とする場合、あるいは不透明コー
トを施す場合に比べて、簡単かつ安価にできる。

第５図ＡおよびＢは第４図に示す凹レンズとシリンドリ
カルレンズとを一体成形した光学部品の構成を示す線図
的断面図である。第５図Ａに示す例においては、凹レン
ズ部40aおよびシリンドリカルレンズ部40bの周囲の環状
の鏡筒部40cを相互に結合して一体的化すると共に、入
射側の鏡筒部40cの端部に光透過防止処理として金属ワ
ッシャ40dをインサートしたものである。また、第５図
Ｂに示す例は、凹レンズ部とシリンドリカルレンズ部と
の間の空間を透明プラスチックで充填した例を示すもの
であり、入射側に凹レンズを構成するための凹型の球面
41aを形成すると共に、該球面41aを画成するように光透
過防止用の金属ワッシャ41bをインサートし、出射側に
はシリンドリカルレンズを構成する円筒面41cを形成し
たものである。

このようなプラスチック成形体は高い成形精度を有して
いるから、２個の光学素子を一体成形しても高い精度を
確保でき、光軸方向の調整を不要とすることができる。

なお、光透過防止処理は、上述したと同様に、金属ワッ
シャのインサートに限らず、二色成形や不透明コートを
適用することができるが、この発明の実施例では、第５
図ＡおよびＢにおいて、金属ワッシャ40dおよび41dの部
分を、金属ワッシャ40dおよび41dに代えて砂目地とす
る。

第６図は、この発明の一実施例を示す線図的断面図であ
る。この例では、各光学素子と光学系を支持する光学系
支持本体および光ヘッド本体とをプラスチックの一体成
形体を以って構成したもので、第４図に示す光学系と同
様の光学系を有している。したがって、第４図で用いた
部材と同一の部材には同一符号を付して説明する。この
例では、透明プラスチックの一体成形体50の各部に以下
に示す光を通過させる光学面を設けて光学素子を形成す
る。すなわち、レーザダイオード20の出射面と対向する
面に多数の細条状の溝部50aを設けて回折格子を形成
し、ビームスプリッタ23を経て対物レンズ26に光ビーム
を出射させる面に凸型の球面50bを設けてコリメータレ
ンズを形成する。また、ビームスプリッタ23のハーフミ
ラー面23aで反射した光ビームが入射する面には凹型の
球面50cを設けて凹レンズを形成し、その出射面には円
筒面50dを形成してシリンドリカルレンズを形成する。
このようにして、光学素子の光を通過させる光学面（50
a,50b,50c,50dなどの面）およびビームスプリッタ23の
取付面を除く成形体50の周囲に光透過防止処理として不
透明コート層51を設けることができる。

このように、プラスチックの成形体50の各面に種々の球
面や細条状の溝部を設けるだけで、光学系を構成する各
光学素子、その支持部材および支持部材を支持する光ヘ
ッド本体を構成することができる。

第６図に示す光ヘッドにおいても、上述したと同様に、
不透明コート層51に代えて、二色成形を適用して、有害
光の侵入を防止することができるが、この発明の実施例
では、第６図に示す光ヘッドにおいて、不透明コート層
51の部分を、不透明コート層51に代えて、例えば砂目地
として、光を通過させる光学面の表面よりも粗くする。

この発明は上述した実施例にのみ限定されるものではな
く、幾多の変形または変更が可能である。例えば、光ヘ
ッド本体に装着する光学系および受光素子は種々のもの
があり、またアクチュエータも種々の形式ものがある。
また、対物レンズとその保持部材とをプラスチックの一
体成形体をもって構成した場合にも本発明を有効に適用
することができる。更に上述した実施例では、光ヘッド
本体や光学系支持本体をもプラスチックの一体成形体を
もって構成したが、この発明では光学素子とその保持部
材とをプラスチックで一体成形すると共に、その成形体
のうち光学素子の光を通過させる光学面を除く表面を、
光学面の表面よりも粗く構成すればよいので、光ヘッド
本体や光学系支持本体は金属の形成体をもって構成する
こともできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、トラック状に
情報が記録された記録媒体の情報を読み取るに際し、収
束光を前記記録媒体に照射し、その反射光を光検出器に
導くようにした光ヘッドにおいて、少なくとも１個の光学素子とその支持部材とを、プラス
チック系材料からなる一体成形体をもって構成すると共
に、該成形体のうち前記光学素子の光を通過させる光学
面を除く表面を、前記光学面の表面よりも粗く構成した
ので、従来技術に比較して、部品点数が減少し、組み立
て工数が低減できると共に、安価にでき、かつ有害光の
光透過を抑制できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に至る過程で開発した光ヘッドの一
例を示す線図的断面図、第２図は、第１図の部分斜視図、第３図Ａは、第１図に示す構成の光ヘッドに適用したこ
の発明の実施例を説明するための断面図、第３図Ｂは、第１の変形例を説明するための断面図、第４図は、この発明に至る過程で開発した光ヘッドの他
の例を示す線図的断面図、第５図ＡおよびＢは、第４図の変形例をそれぞれ示す断
面図、第６図は、この発明の光ヘッドの一実施例を示す線図的
断面図である。１…レーザダイオード２…コリメータレンズ３…偏光プリズム４…1/4波長板５…反射プリズム６…アクチュエータ７…対物レンズ８…光ディスク９…臨界角プリズム 10…光検出器 11…保持枠 12,14…金属ワッシャ 13…光ヘッド本体 15…砂目地 20…レーザダイオード 21…光学系支持本体 22…回折格子 23…ビームスプリッタ 24…コリメータレンズ 25…アクチュエータ 26…対物レンズ 27…記録媒体 28…凹レンズ 29…光ヘッド本体 30…シリンドリカルレンズ 31…ホトダイオード 22c,24c,24d,28c,30c,40d,41b…金属ワッシャ 50…成形体 51…不透明コート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラック状に情報が記録された記録媒体の
情報を読み取るに際し、収束光を前記記録媒体に照射
し、その反射光を光検出器に導くようにした光ヘッドに
おいて、少なくとも１個の光学素子とその支持部材とを、プラス
チック系材料からなる一体成形体をもって構成すると共
に、該成形体のうち前記光学素子の光を通過させる光学
面を除く表面を、前記光学面の表面よりも粗く構成した
ことを特徴とする光ヘッド。