JPH11134657A - 光情報記録再生ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体レーザーとコリメートレンズを粗動用
アームに小型且つシンプルに取り付けること。 【解決手段】 光情報記録再生ヘッドを構成するユニッ
トベースの側壁に半導体レーザーを直接圧入するための
取付貫通孔を設けて、この取付貫通孔に半導体レーザー
をユニットベース外部から圧入すると共に、取付貫通孔
のユニットベース内側に位置する開口面にコリメートレ
ンズを直接取り付ける構造とし、半導体レーザーの取付
貫通孔への圧入量で半導体レーザーとコリメートレンズ
間の相対位置を調整し、コリメートレンズの開口面への
取付位置により出射平行光束の傾角調整をするようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光情報記録再生
ヘッドに関し、特に半導体レーザー及びそのコリメート
レンズの取付構造の改善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１
０Ｇ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ー光束の入
射角をガルバノボ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半導体レーザー及び
そこから出射される発散光束を平行光束に変換するコリ
メートレンズを粗動用アームに取り付けなければならな
い。この場合、両者をアームに対して小型且つシンプル
に、調整可能に取り付けなければならない。

【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、光情報記録再生ヘッドを構成するユニットベースの
側壁に半導体レーザーを直接圧入するための取付貫通孔
を設けて、この取付貫通孔に前記半導体レーザーを前記
ユニットベース外部から圧入すると共に、前記取付貫通
孔の前記ユニットベース内側に位置する開口面に、前記
半導体レーザーから出射されるレーザー光束を平行光束
に変換するコリメートレンズを直接取り付ける構造と
し、前記半導体レーザーの前記取付貫通孔への圧入量で
前記半導体レーザーと前記コリメートレンズ間の相対位
置を調整し、前記コリメートレンズの前記開口面への取
付位置により出射平行光束の傾角調整をするようにした
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 recor
ding） 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（Ｓ
ＩＬ）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１
０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１
５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１
６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２
３，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２
６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。

【００１８】半導体レーザー１８は、ユニットベース１
１０に形成された圧入穴１１３に（回動アーム３の外側
から）圧入され固定されている。また、ユニットベース
１１０は回動アーム３の外周壁よりも内部側に所定量突
出しており、突出端の端面（レンズ接着面１１１）にコ
リメートレンズ２０が接着固定されている。なお、ユニ
ットベース１１０の外側には、半導体レーザー１８を駆
動するための図示しない電装基板及びシールドケースが
取り付けられる。

【００１９】次に、半導体レーザー１８及びコリメート
レンズ２０の組み付け調整プロセスについて、図８及び
図９を参照して説明する。図８に、半導体レーザー１８
の圧入プロセスを示す。ユニットベース１１０は図示し
ない組付装置のワーク保持部（図示せず）により保持さ
れている。そして、圧入部材１２０によって半導体レー
ザー１８の圧入穴１１３への圧入が行われる。ここで、
半導体レーザー１８のケーブル１８ａを逃がすため、圧
入部材１２０の内部は中空になっている。必要な時に半
導体レーザー１８を点灯させることができるよう、ケー
ブル１８ａは図示しない半導体レーザー駆動回路に接続
されている。

【００２０】半導体レーザー１８の圧入時には、コリメ
ートレンズ２０は組付装置のレンズ保持部１６０によっ
て、レンズ接着面１１１に対して付勢された状態で保持
される。そして、半導体レーザー１８を点灯させ、レン
ズ保持部１６０によって仮固定されたコリメートレンズ
２０からの出射光束を光束観測カメラ１４０で確認しな
がら、圧入部材１２０を微少量ずつ押し込む。そして、
コリメートレンズ２０からの出射光束が平行光であるこ
とが確認できた所で圧入作業を完了する。これにより、
半導体レーザー１８の出射光軸方向の位置が決められ
る。

【００２１】図９に、コリメートレンズ２０の固定プロ
セスを示す。ユニットベース１１０のレンズ接着面１１
１には予め接着剤を塗布しておき、レンズ保持部１６０
でコリメートレンズ２０をレンズ接着面１１１に付勢し
た状態で、コリメートレンズ２０の位置調整を行なう。
レンズ保持部１６０は、図示しない駆動機構によりコリ
メートレンズ１６０の光軸に直交する面内で移動するよ
う構成されている。光束観測カメラ１４０でコリメート
レンズ２０からの出射光束を観察しながらレンズ保持部
１６０を移動する。そして、コリメートレンズ２０から
の出射光束の出射方向が所定の角度に対してある許容範
囲内にはいった時点で、ＵＶ照射装置１５０を点灯して
接着剤を硬化し、コリメートレンズ２０の接着作業を完
了する。

【００２２】半導体レーザー１８とコリメートレンズ２
０とを組み付けた後、図示しない電装基板とシールドケ
ースなどをさらに組み付けて、レーザーダイオードユニ
ットのユニットベース１１への組付が完了する。このよ
うに、本実施形態によると、半導体レーザー１８とコリ
メートレンズ２０を回動アーム３に小型且つシンプルに
取り付けることができる。また、回動アーム３の外周壁
に設ける開口部が圧入穴１１３だけで良く、大きな開口
部を設ける必要が無いことから、回動アーム３の剛性を
高めることもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光情報記
録再生ヘッドによると、半導体レーザーとコリメートレ
ンズを粗動用アームに小型且つシンプルに取り付けるこ
とができる。

【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】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７】図６の取付部分を分解して示す図である。

【図８】半導体レーザーの組付調整プロセスを示す断面
図である。

【図９】コリメートレンズの組付調整プロセスを示す断
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 １１０ ユニットベース １１１ レンズ接着面 １１３ 圧入穴 １２０ 押圧部材 １４０ 光束観測カメラ １５０ ＵＶ照射装置 １６０ レンズ保持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光情報記録再生ヘッドを構成するユニット
   ベースの側壁に半導体レーザーを直接圧入するための取
   付貫通孔を設けて、この取付貫通孔に前記半導体レーザ
   ーを前記ユニットベース外部から圧入すると共に、前記
   取付貫通孔の前記ユニットベース内側に位置する開口面
   に、前記半導体レーザーから出射されるレーザー光束を
   平行光束に変換するコリメートレンズを直接取り付ける
   構造とし、前記半導体レーザーの前記取付貫通孔への圧
   入量で前記半導体レーザーと前記コリメートレンズ間の
   相対位置を調整し、前記コリメートレンズの前記開口面
   への取付位置により出射平行光束の傾角調整をするよう
   にしたことを特徴とする光情報記録再生ヘッド。