JPS5880139A - 光学ヘツド - Google Patents

光学ヘツド

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JPS5880139A
JPS5880139A JP56176749A JP17674981A JPS5880139A JP S5880139 A JPS5880139 A JP S5880139A JP 56176749 A JP56176749 A JP 56176749A JP 17674981 A JP17674981 A JP 17674981A JP S5880139 A JPS5880139 A JP S5880139A
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JP
Japan
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hologram
optical head
spherical wave
lens
point
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Application number
JP56176749A
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English (en)
Inventor
Yutaka Oki
裕 大木
Chiaki Kojima
千秋 小島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1353Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
    • GPHYSICS
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/16Beam splitting or combining systems used as aids for focusing
    • GPHYSICS
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    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/093Electromechanical actuators for lens positioning for focusing and tracking
    • GPHYSICS
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    • G11B7/0925Electromechanical actuators for lens positioning
    • G11B7/0937Piezo-electric actuators

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】 本発明は、光学式ディスク再生装置などに用いる光学ヘ
ッドに関する。
この種の光学ヘッドとして、従来、第1図に示スヨウな
、いわゆるペンシル型のものがある。。
これは、tつの鏡筒l内に、半導体V−ザーコ、偏光ビ
ームスプリッタ−3、コリメータ−レンズリ、1711
波長板S、対物レンズ6及び光検出器gが収納されたも
ので、この場合、フォーカスのエラー検出のために、例
えば、偏光ビームスプリッタ−3のディスクの記録面9
からの読取り光が出射する面が鈍角をなす2つの矩形の
面からなる屈折面とされて、偏光ビームスプリッタ−3
にプリズム7が一体に形成されるとともに、光検出器g
が光斡とプリズム7の頂角の稜線の双方に垂直な方向に
V分割されている。
しかし、この従来の光学ヘッドは、鏡筒l内にコリ、メ
ータ’ −Vンズダと対物レンズ乙の2つのレンズが収
納されるために、ヘッド全体が長くかつ重いものになる
。実際上、コリメーターVンズダ及び対物レンズ6が夫
々充分な性能と動作距離をもちには、各々が1lrrr
n以上の長さとVOOmg以上の重さが必要であるため
、へイド全体の長さ全35m以下、重さkkg以下にす
ることは不可能である、 このため、この従来の光学ヘッドは、全体を二軸の駆動
装置に装着してフォーカスサーボとトラッキングサーボ
を一緒にかけることが難かしく、対物レンズ6だけを鏡
筒l内で上下に動かしてフォーカスサーボをかけ、ヘッ
ド全体をセグメントモーターで左右に動かしてトラッキ
ングサーボをかけるしかなく、その為、サーボの帯域が
とれず、衝撃に弱いという欠点がある3、 なお、コリメーターレンズと対物レンズヲー緒にして半
導体レーザーからのV−ザー光を一気にtμぐらいまで
絞る対物レンズ全作ることもできるが、長くかつ・重い
ものになってしまうとともに、複数のレンズを鏡筒内に
順次落し込む方法では洋本発明は、以上の点に鑑み、小
型かつ軽量で、全体を二軸の駆動装置に装着してフォー
カスサーボとトラッキングサーボを一緒(かけることの
できる、新規な光学ヘッドを提供するものである4、本
発明では、コリメーターレンズと対物レンズを用いない
で、一点から発散する球面波を別の点に収束する球面波
に変換するホログラムを、用いる、。
第2図は本発明の光学ヘッドの一例で、1つの鏡筒//
内に、半導体V−ザーlコ、偏光ビームスプリッタ−/
−3,//’I波長板波長板t−1ホログラムt6検出
器/gが収納されたもので゛、この場合、やはり、偏光
ビームスプリッタ−13にプリズム17が一体に形成さ
れるとともに、光検出器/−gがψ分割されている1 ホログラム16は、一点から発散する球面波を別の点・
に収束する球面波に変換するレンズ作用を有している。
このような−ホログラム16は、第3図に示すように、
゛対物レンズ2tの光路上に補助のホログラム22とホ
ログラム16となるべきダイクロメ−ラム22による開
口数がsinθtの収束球面波と対物レンズ21による
開口数がsinθ2の発散球面波を薄膜lAa上で干渉
させて作ることができる。即ち、これによれば、薄膜/
4aは1点F/から発散する開口数がsinθlの球面
波を点F2に収束する゛開口数がsinθ2の球面波に
変換するレンズ作用を有するホログラム/Aになる。な
お、補助のホログラム22は、第V図に示すように、対
物レンズ23の光路上に補助のホ、0グラム22となる
べき薄膜コ2at−配し、平面波と対物レンズ23によ
る開口数がsinθlの発散球面波を薄膜22a上で干
渉させて作ることができる。
このようにホログラム/Aが一点から発散する球面波を
別の点に収束する球面波に変換するレンズ作用を有する
ので、第2図に示すように、コリメーターレンズと対物
レンズがなくても、半導体ノーザーlコか、ら発散する
レーザー光をディスクの記録面9上で、収束させること
ができ、信号の読取りを行なうことができる。
そして、この本発明の光学ヘッドtoは著しく小型かつ
軽量にできる。例えば、ホログラムl乙のレンズ部分の
半径を2m1開口数sinθコを0.5とすれば、ホロ
グラム16とディスクの記録面9との距離は、?、LI
Arrrmになり、厚みが/、2rrrnのディスクの
裏側から読取るとすれば、ホログラム16とディスクと
の距離はコ、21.rrrmになる、そして、開口数s
inθlを0./夕とすれば、ホログラム16と半導体
レーザーlコとの距離は/3.11mmとかなり短かく
なり、ヘッドは著しく小型になる、また、例えば、ホロ
グラムt6f9mm平方で/ 、 2Mnの厚みにすれ
ばその重さは270mgぐらいになり、偏光ビームスプ
リッタ−13が5mm角で3WOmg、半−導体レーザ
ー12がりθOmg、光検出器igがLIoomgぐら
いで、鏡筒//もアルミニウムなどを用いることにより
−7g以下にできるので、ヘッド全体の重さも3g以下
になシ、著しく軽量になる。1なお、通常−のガラスレ
ンズの場合には、レンズの開口を円修にしかできないが
、上述のホログラム16の場合には、第5図に示すよう
に、マスク2’lを配してこのマスク2vの形状を適宜
選ぶことにより、レンズ部分の開口を楕円゛、正方形、
長方形など、任意の形状にすることができる。そして、
楕円や長方形にすれば、半導体レーザー12からのレー
ザー光の異方性に対し、7ンズ部分内に光をとらえる効
率がよくなり、光の利用効率が高くなるので、その分生
導体ノーザー12のパワーを下げることができ、V−ザ
ー12の寿命を延ばすことができる1、 本発明の光学ヘッドlOは、小型かつ軽量なので、全体
を二軸の駆動装置に装着してフォーカスサーボとトラッ
キングサーボを一緒にかけること、ができ、サーボの帯
域が広くなり、衝撃に強くな第6図及、び第7図はその
駆動装置の一列で、ボビム3□の支柱部の内側に第、コ
図の光学ペッド10が取り付けられ、第3図にも示すよ
′うにボビン3tの円筒部の外側にフォーカスの制御コ
イル32とト・ラツキ、ングの制御コイル33が巻装さ
れ。
左右にヨーク、IA及びavBj−マグネット33’A
及び35Bからなる一気回路が配され、ボビン31の支
柱部の上端と光学、ヘッド10の鏡筒//の上端側面が
ダンパー36A及び34Bにてヨーク、?FA及び31
1Bの上端に支持され、ボビン31の支柱部の下端がダ
ンパー37にてヨークjuA及び3LIf3の下部に支
持されて、光学ヘッドIOがボビン31と一体に第7図
の上下方向及び前後方向に動きつるようになっている。
上述のように光学ヘッドlOの長さf’/3mm以下に
できるの゛で、装置全体は1.ボビン31の円筒部の外
径を22m、第7図の土工の長さf2kmm、左右の長
さを31.Trrnぐらいにでき、光学ヘッド10の重
さは3g以下であるので、フォーカスサの帯域f 3 
kl(zまで夫々確保する′ことができる1第6°図及
び第7図のよう矧光学ヘッド10を磁気回路の中に押し
込める場合には装、置全体を最も戸ンパクトにできるが
、第9図のように光学ヘッドt’o2磁気回路の上方に
配置てもよい1 ・即ち、第り図の場合は、光学・ヘッ
ドIQの鏡筒//が下方に延長されて、その延長部にボ
ビンvtが一体に形成され、ボビンI1.t ニフォー
カスの制御コイルリ2が巻装され、また鏡筒//の延長
部の周囲にヨークup及びG’5とマグネットv6から
なる磁気回路が配され、一方、ヨークppの上側に環状
の支柱す7が取シ付けられ、この支柱V7の内側の互い
に対向する荷置にトラッキングの制御コイル’13A及
びL12.f3が取り付けられ、また光学ヘッドlθの
側面のコイル&JA及びt13f3と対向する位置に支
持体すgA及びygB k介してマグネットIl?A及
びG(9Bが取り付けられ、鏡筒llがダンパーSOに
て支柱17に支持され、ダンパーStにて支柱5コに支
持されている1第70図は本発明の光学ヘッドの別のし
11で2、偏光ビームスプリッタ−とt/y波長板を用
いず、半導体V−−!’−72:自体を光検出器として
用いる、いわゆるスクープ型に構成した場合τある、ホ
ログラム16はデ、イスクの記録1面9からの反射光を
光源であ、る半一体レーザーlユに戻す性質が強いので
゛、これはホログラムの特徴を最も生かしたものである
“。
この例によれば、第2図のPiのように側面に突出部を
形成する必要がなく、完全な円柱型にでき間軸サーボも
一緒にb・けることができる。
第1’ 7図はその駆動装置の一例で、第1’Q図の光
学ヘッド10を第9図と同様に磁気回路の上方に配した
場合であるが、支柱17の内側の左右の位置にトラッキ
ングの制御コイルタ3A及びV3f3が、前後の位置に
時間軸の制御コイル53A、及び’13j3が、夫々取
り付けられ、光学ヘッドlθの側面に矩形の支持体LI
gが取り付けられて、この支持体vgのらイルFJA及
び’13Bと対向する面にマグネット、F9A及びll
9Bが、コイル!;3A及び33Bと対°向する面にマ
ーグネツ)5?A及び夕yBが、夫々取り付けられて、
光学ヘッド/、0が上下方向1前後方向及び左若方向に
動きうるよ、うになって伐る。
この場合、サーボのエラー検出は、フォーカスについて
は、第1θ図に示すように鏡筒llの底部と半導体レー
ザー12との間に圧電素子4/i介し、これにウオブリ
ング用の電圧を与えて、圧電素子61のたて効果で半導
体レーザー/2f上下に振動させるウオブリング法を用
いればよい。
あるいは、ウオブリング法゛を用いることなく、半導体
ノーザー゛lコに設けられるリヤーモニター光検出器/
 9 i’利用してエラー検出を行なうこともできる、
一方、トラッキングについては、第1θ図に示すように
鏡筒//とホログラム/Aとの間に圧電素子−62を介
し、これにウオブリング用の電圧を与えて、圧電素子6
2の厚みすべり振動を利用してホログラム16を左右に
振動させ、図示し−ないが反射光を左右・の光検出器で
検出する方法を用いればよい、
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光学ヘッドの一例の断面図、第2図は本
発明の光学ヘッドの一例の断面図、第3図〜第s図は本
発明の光学ヘッドに用いるホログラムの作り方の説明の
ための図、′第6図は、駆動装置の一11FIの平面図
、第7図はその■−■線上の断面図、第3図はそのボビ
ンの斜視図、第9図は駆動装置の他の例の断面図、第1
O図は本発明の光学ヘッドの他の例の断面図、第1/図
はその駆動装置の一例の平面図である。 図中、lθは本発明の光学ヘッド、//はその鏡筒、1
2はその半導体レーザー、16はそのホログラム、1g
はその光検出器である1、第1図 第2図 22  24 °第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1つの鏡筒に、半導体レーザーと、一点から発散する球
    面波を別の点に収束する球面波に変換するホログラムと
    、上記半導体レーザーと兼用ないし別の光検出器が取り
    付けられてなる光学ヘッド。
JP56176749A 1981-11-04 1981-11-04 光学ヘツド Pending JPS5880139A (ja)

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AU (1) AU556305B2 (ja)
CA (1) CA1177165A (ja)
DE (1) DE3240734C2 (ja)
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KR840002561A (ko) 1984-07-02

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