JPS59227042A - 回動ミラ−の調整自在なマウント及びこのようなマウントを使用した光学的書込み読取りヘツド - 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】 発明の技術的背景 ｌ１発明の分野 本発明は、情報媒体として光学的書込み読取り可能なデ
ィスクが使用されており、情報が輻射線感受層例えば感
熱層の乱れの形状で書込まれるタイプの光学的書込み読
取りシステムに係る。

２従来技術の要約 この種のシステムでは、光線は所謂光学ヘッドなるアセ
ンブリによって整形され、このアセンブリは、ＧａＡｓ
半導体レーザーとコリメータレンズと偏光分離アセンブ
リと四分の一波長板と回動性反射ミラーとディスク上に
焦点を結ぶレンズとディスク上での集束とトラッキング
とを制御するサーボモータアセンブリと記録済ディスク
又は情報記憶後のディスクから読取られた情報を識別す
る光検出セルとを含む。

レーザー源から発射された光ビームは反射ミラーで反射
され、集束レンズによって集束されて情報媒体のトラッ
ク上に光スポットを生じさせる。トラックに対して横方
向にスポットを移動させ得るように反射ミラーはピボッ
トの回りで回動する。これによりスポットがトラック）
ｋ確実に追跡し得る。

しかし乍ら、所与の方向に反射ビームを送出すべく最適
位置にミラーを設置するためには、ミラーのピボットを
極めて高い精度で製造することが必要である。

また、ディスクの書込み読取りを行なうデバイスの光学
ヘッドは、モータによって制御されディスクの半径に沿
って平行移動するヘッド支持デバイスに装着されるか、
又は、ディスク駆動ターンテーブル面の外部に回動の中
心をもつアームの末端に装着されるであろう。

従ってヘッドは、細長い形状を有し且つ並進デバイス即
ち横移動デバイスに沿って配置されるか又はアームの延
長上に配置されるべく構成されるのが有利である。前者
の場合には光学ヘッドの長手方向がトラックの交差方向
に配置され、後者の場合にはトラックに沿って配置され
る。同一ヘッドを前記双方のヘッド支持構造に使用し得
るためには、回動部材によるスポットの仕方向トラッキ
ングに関する課題を解決しなければならない。

発明の要約 本発明は、上記の如き課題を解決し得る光学ヘッドのミ
ラー用マウント、より詳細には。

ミラーのピボットの特に高度な製造精度が不要であり、
小型化された細長い形状を有しており。

調狭し易（また種々のトラッキングデバイス（径方向並
進デバイス又は回転アーム付デバイス）に適応し得る光
学ヘッドのミラー用マウントを提供することである。

本発明は、曲率中心を有する摺動面を備えた揺動形ペー
スと、前記面と等しい曲率を有し前記面と当接している
摺動面を備えた回動シートとを含んでおり、曲率中心が
ミラーの反射面内に存在するように回動シートがミラー
を支持することを特徴とするミラーの調整自在なマウン
トを提供する。

添伺図面に基く以下の記載より本発明が更に十分に理解
され、別の特徴が明らかにされるであろう。

好適具体例の説明 第１図は従来技術のデバイスを示１−・第１図によれば
、レーザー源１が直線偏光された発散ビームＦＡを発射
し、コリメータレンズ６がこのビームドえを受容して平
行光線ピー”ｔ　偏光ビームスプリッタデバイス１５−
１６に送る。２つのプリズム１５と１６とを含むデバイ
ス１５−１６のインタフェース３は、入射面に垂直な平
面内の偏光を反射し入射面内の偏光をビームＦ。とじて
透過するように処理されている。四分の一波長板５は直
線偏光をもつと−ムＦ。を左又は右の円偏光ビームに変
える。

回動ミラー２は波長板５から出たビームをレンズ８に反
射し、レンズ８は情報媒体４上の一点ＴにビームＦを集
束する。

点Ｔに存在する情報のタイプに従ってビームＦが円偏光
ビームとしてレンズ８に反射され得ろ。ミラー２が四分
の一波長板５に光を反射し、波長板５は円偏光ビームを
デバイス１５−１６の方向と交差する直線偏光ビームに
変える。このときインタフェースは、光の入射面に垂直
なｆｆ、１光面をもつビームを受容する。インタフェー
ス３はこのビームを収束レンズ１０に反射し、レンズｌ
Ｏから出たビームＦＢは光検出セル１１から形成された
光検出デバイスに集束される。

即ち、情報媒体の点Ｔの性質に従って反射ビームが光検
出セル１１によって検出され得ることが明らかである。

情報媒体４が矢印７の方向に回転駆動されるディスクで
あるから、情報は同心円状トラック又はらせん状トラッ
クの形状で配置され得る。ディスクが矢印７の方向に回
転すると情報が光学ヘッドのレンズ８の下方を通り曹込
み又は読取りが行なわれる。

ミラー２は固定サポート２１に固定されたピボット２０
に関して回動する。ミラーは、ピボットの近傍に図示さ
れた双方向矢印の方向に回動し得る。このようなミラー
の回動によって情報媒体上でのビームＦの集束スポット
が点Ｔの近傍に図示された双方向矢印の方向に移動する
。

従って１図示しない七−夕によりミラー２を適宜方向調
整することによって情報媒体４上での集束スポットを移
動させ集束スポットを常にデータエレメントのトラック
上に維持し、ビームＦによるトラッキングを達成するこ
とが可能である。

更に、セル１１による検出の結果に従ってレンズ８の正
しい集束とミラー２の方向調整との双方を制御するため
に制御デバイス１９が備えられている。

これらのシステムの製造に関して生じる問題は、ミラー
２とピボット２０とサポート２１とをできるだけ正確に
配置しなければならないことである。何故ならピボット
２０を出来るだげ小さくしなければならないためミラー
２の方向調整工ツーが生じ易いからである。トラッキン
グピボット２０がエラストマー材から成る（びれ部分を
もつ形材から形成されているときに特に前記の如き方向
調整エラーが生じる。

次に、第２図に概略的に示した本発明の調整自在なマウ
ントの具体例について説明する。

第２図にも同じく、四分の一波長板５とピボット２０の
付いたミラー２とレンズ８と矢印７の方向に移動するト
ラックとして示された情報媒体４と情報点Ｔとが示され
ている。

本発明によれば、ピボット２０は円柱状摺動面をもづ回
動シート？６に固着されており、該摺動面は、ゆりかご
形状のベース３１と同じ曲率をもつ別の円柱面３０に面
接触している。

シート２６は１面２６上に図示された双方向矢印の方向
の回転運動によって円柱面３０の内部で回動し得る。

ミラー２とピボット２０は１円柱面の軸線がミラー２０
反射面と一致するように回動シート２６に固着されてい
る。更に、ピボット２０は回動シート２６０回動軸に平
行である。

従って、情報媒体４の平面に対するビームＦの軸線の角
偏差を補正するためにミラー２の位置を調整するときは
、ミラー２とピボット２０との中線が軸合せされている
のでシート２６を適宜方向調整するだけでよい。次に回
動シート２６はペース３１内で動かないように固定され
る。トラッキングを行なうには、前記の如（ミラー２を
ピボット２０に関して回動させる。

この惜成の利点は、ビームＦＤの軸方向光線の反射状態
を角偏差以外は変化させないでミラーの方向Ｒ１’ｌｕ
エラーが角度的に補正されることである。従って、レン
ズ８の中心に光を集めることによってミラーの正しい釣
合位置を得ることが可能である。

本発明の変形例では摺動面の有利な形状が球状である。

Ｗ、′Ｌ　３図及び第４図は、球状の回動シート２６を
有する本発明の方向調整システムの１つの具体例の概略
説明図である。

９３３図も同じ（、四分の一波長板５とミラー２とピボ
ット２０と回動シート２６とペース３１の表面３０とレ
ンズ８と情報媒体４とを示す・ 第３図のＡＡ断面を示す第４図によれば１回動シート２
６の摺動面は半径Ｒの球状頭布の形状である。該シート
は、ベース３１の同じ半径Ｐの球状凹部に収容されてい
る。シートは凹部内で２方向に回動し得、更に球状表面
の摺動によってラジアル軸に沿って回転し得る。ミラー
２とピボット２０とは、ペース３１の球状表面３０の中
心Ｏがミラー２の反射面内に位置するよ５にシート２６
の平坦面に装着される。

球状の方向調整システムの利点は、ミラーの中心を本発
明光学系の＠線内に維持した状態で複数の回動軸に沿っ
て回動自在なミラーの位置を調整し得ることである。

更に１回動シート２６と表面３０とが球状であるため、
情報媒体の、トラックの左右方向の走査が可能な状態を
維持してピボット２０を所望の任意の方向に調整し得る
。

第３図では入射ビームの＠線に沿った光線が考察されて
おり点鎖線で示されている。情報媒体に対する光線の入
射面はトラックに垂直である。ピボット２０を釉として
ミラー２の回動が生じると、スポットはトラックに垂直
に移動する。従って、スポットによるトラッキングが達
成される。

第５図では、情報媒体に対する同じ光線の入射面はトラ
ックに平行である。同じトラッキングを確保するため、
従ってスポットをトラックに垂直に移動させるために、
ピボット２０は第３図の位置に対して９０°　回転した
位置に配置されている。このためには回動シート２６を
回転させるだけでよい。

本発明のマウントは、第７図乃至第１０図に基いて説明
する如く種々の用途に使用される。

第７図及び第８図では１本発明の光学ヘッドが、例えば
リニアモータによって制御されるディスクに対して径方
向に平行移動し得るヘッドサポートに取付けて使用され
ている。第７図によれば、光学ヘッドの長手方向がディ
スクの半径に沿って配置されている。第３図の説明に於
いて言及したビームの軸線の入射面は、ディスク４のト
ラックに垂直である。ピボット２０は、読取られるトラ
ックに正接する平面内に含まれている。第８図より、ピ
ボッ）２０を軸としたミラーの回動によってトラッキン
グすなわちトラック追跡が行なわれることが理解されよ
う。

第９図及び第１０図は、第７図及び第８図と同様の光学
ヘッドを示す。これらの図では駆動デバイスが、ディス
クのターンテーブルの外部に存在する軸Ｈに関して回動
する回転アームから形成されている。ビームの軸線の入
射面はディスク４のトラックに実質的に正接している。

ピボット２０は、これらのトラックに実質的に正接する
平面内に含まれている。従って、ミラー２がピボッ）２
００回りで回動するとスポットがトラックに対して横方
向に移動しトラッキングが確保されることが理解されよ
う。

第７図及び第８図の実施態様から第９図及び第１０図の
実施態様に変えるには、揺動形ベース内でミラー２のシ
ートを９０°回転させるだけでよい。従って、光学ヘッ
ドは汎用性である。

第１１図は、前記の如き調整自在なマウントを組込んだ
本発明の光学ヘッドの１つの具体例を示す。

半導体レーザー源は、短軸及び長軸の夫々に沿った寸法
Ｘ及びＹを有する楕円断面の光ビームＦＡを発射する。

このビームは、三角プリズム１３と四角プリズム１８と
四分の一波長板５とを含む屈折光学ブロックの入力面７
０で受容される。四角プリズム１８は直方体プリズムで
あってもよい。プリズム１３は面７０にビームＦＡを斜
めに受容する。ビームＦＡに対する面７０の傾斜は、プ
リズムがアナモルフインク素子の機能を果し直径Ｙの円
形断面をもつビームを送出するように適切に選択されて
いる。また、平行六面体１８との共通面たるプリズム１
３０面１４は適当に処理、されて偏光ビームスプリツク
の機能を果す。入射面に垂直な偏光をもつ光は第１１図
に図示しない方向に反射される。これに反して、入射面
内の偏光は透過され、平行六面体１８を通って面７１に
達する。面７１を交換面（ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｆａｃｅ
ｔ　）と指称する。四分の一波長板５は直線偏光をもつ
光を円偏光をもつ光に変える。出されたビームＦ。はミ
ラー２によってレンズ８に向って反射され、レンズ８は
ディスク４上の点Ｔに光を集束させる。

点Ｔに存在する情報に従ってビームは、レンズ８、ミラ
ー２、四分の一波長板５に向って反射される。四分の一
波長板５は１円偏光をもつ光を入射面に垂直な平面内で
直線偏光をもつ光に変える。ビームは平行六面体１８の
交換面７１を透過する。プリズム１３０面１４はビーム
を平行六面体１８の面１９に反射し、このビームは次に
出力面７２に反射される。収束レンズ１０は光検出デバ
イス１１にビームを集束し。

このデバイスは受容した光の量と分布とを最終的に測定
する。

第１１図のヘッド内に、ミラー２とピボット２０とを支
持する前記の球状回動シート２６が備えられている。回
動シート２６は、ペース３１内の半径Ｂの球状凹部３０
に収容されている。ミラー２とピボット２０とは、球状
面の中心Ｏがミラー２０反射面内に存在するようにシー
ト２６の平坦面に固着されている。

ベース３１は、シート２６と一体的なりランク３４を挿
通移動せしめる開口３２を有する。

クランクのノツチ３５に係合したバネ３３＆工凹部３０
の内壁にシート２６を押圧する。更に。

ミラーの位置調整の際、シート２６をクランク３４によ
って操作し得る。

更に注目すべきは、平行六面体屈折系１８が使用される
ことである。屈折系１８は簡単に即ち調整不要にプリズ
ム１３に結合して、ディスク４から来たビームをレーザ
ー源１０発射ビームＦＡに実質的に平行な方向に反射せ
しめる。

この構成の利点は、ヘッドがいっそう小屋化されること
である。

最後に、図示しない制御デバイスが光検出デバイスつま
りホトデテクタ１１０制御下で動作すべく備えられてお
り、この制御デバイスは、ホトデテクタ１１に於げるビ
ームの七ンタリングと集束とに従って、レンズ８０銀束
デバイス９のｔｔｔ制御とミラー２の方向調整とを行な
う。ミラー２０制御デバイスは、ミラー２に固着された
可動コイル２５と、シート２６と一体的にコイル２５０
両側に配置された３つのフェライトブロック２７，２８
．２９とを含む電気力学的デバイスによって示される。

可動コイルを流れる１ｈ；流がピボット２０に関するミ
ラー２の回動を生遇する。

第１２図は、細長い小型化された形状の光学ヘッドを得
るためのヘッド購成紫子の配置を示す。

光学ヘッドは、平面ｘ　Ｏｚ内に長手方向が軸０□に沿
って配置された細長いフレーム６ｏを有する。レーザー
源つまり光源ｌと、ホトデテクタ１１と、プリズム１３
と平行六面体１８のアセンブリと、調整自在なマウント
上の回動ミラー２と、レンズ８とがフレーム６ｏ上に軸
０２に沿って順次配置されている。

更に、光′＃、１と、プリズム１３と平行六面体】８の
アセンブリと、レンズ１ｏと、ホトデテクタ１１とはデ
ィスク４の平面に平行な平面ｙ○、内に配置されている
、従ってプリズム１３と平行六面体１８との底面は平面
ｘｏ２　内に存在する。

第１２図は更に、光検出セルの集束のための角度と位置
との調整が可能なホトデテクタの取付装置を示す。

固定部材４５はヘッドのフレーム６０に装着されている
。３つの皿頭ネジ４１．４２．４３が部材４５を貫通し
部材４５の別の側に突出している。可動部材４０は、ネ
ジ４１．４２゜４３の先端に接して装着されており１部
材４５に螺合されたネジ４４とバネ４６とによって公知
の点線開法でネジ４１，４２．４３の先端に当接維持さ
れている。検出セル１１は、レンズ１０から見える面が
実質的にレンズ１０の焦点に位置するように可動部材４
０に固着されている。検出セル１１の位置の調整は、ネ
ジ４１゜４２．４３の操作によって容易に１よされる。

このヘッドの光学的動作は第１１図に関する記載と同様
である。第１２図によれば、ヘッドの構造が簡単で小型
化された細長い形状であり、調整が簡単であるという利
点がより明らかに理解されよう。

本発明の別の変形例によれはフレーム６０をディスクの
トラックに垂直な平面ｙＯ２に沿って配置し得る。これ
により第１１図のアセンブリと等価のアセンブリが得ら
れる。このときは、種々のヘッド構成素子をフレーム６
０に固着するデバイスを配設するのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知型の光学ヘッドの概略説明図、第２図はミ
ラー支持シートが円柱状を成す本発明の調整自在なマウ
ントの１つの具体例の概略説明図、第３図乃至第６図は
ミラー支持シートが球状を成す本発明の調愁自在なマウ
ントの具体例の概略説明図、第７図及び第８図は径方向
移動するトラッキングデバイスに於いて使用された本発
明の調整目在なマウントを示す概略説明図、第９図及び
第１０図は回転アーム付トラッキングデバイスに於いて
使用された本発明の調整自在なマウントの概略説明図、
第１１図を寡本発明の光学ヘッドの１つの具体例の説明
図。 第１２図は本発明の光学ヘッドの１つの具体例の斜視図
である。 １・・・レーザー源、　　　２・・・ミラー、３・・・
インタフェース、　４・・・情報媒体、５・・・四分の
一波長板、　６・・・コリメータレンズ。 ８・・壷レンズ、　　　　　　１０・・・レンズ、１１
・拳・光検出セル、　　　　１３・・・三角プリズム、
１５−１６・・・偏光ビームスプリツタデノ（イス、１
８・・・平行六面体プリズム、 １９・・・制御デバイス、　　２０・・・ピボット、２
６・・・回動シー）、　　　　３１・・・ベース、３３
・・・バネ、　　　　　　３４・・・クランク。 ６０・・・フレーム、　　　４０・・・可動部材、４１
．４２．４３・・・ネジ、 ６０・・・フレーム、　　　　　７０・・・入力面、７
１・・・交換面、　　　　　　７２・・・出力面。 ２２ ０ ： 匡

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　曲率中心を有する摺動面を備えたゆりかご形
   ベースと、前記面と等しい曲率な有し前記面と当接して
   いる摺動面を備えた回動シートとを含んでおり、曲率中
   心がミラーの反射面内に存在するように回動シートがミ
   ラーを支持することを特徴とする回動ミラー用の調整自
   在なマウント。 （２）前記摺動面が等しい半径を有する同軸円柱であり
   １円柱の軸が前記ミラーの反射面内に存在する特許請求
   の範囲第１項に記載の調整自在なミラー用マウント。 ＋３１　　前記摺動面が等しい半径を有する同心球の一
   部分であり１球の中心がミ２−の反射面内に存在する特
   許請求の範囲第１項に記載の調整自在なミラー用マウン
   ト。 （４）前記回動シートがクランクを有しており、前記ベ
   ースが前記クランクを挿通移動せし゛　める開口を有し
   ており１弾性手段が、前記回動シートを摺動面に当接せ
   しむべ（前記クランクと前記ベースとに作用する特許請
   求の範囲第１項に記載の調整自在なミラー用マウント。 （５）光源と、偏光ビームスプリッタたる屈折性光学ブ
   ロックと、特許請求の範囲第１項に記載の調整自在なマ
   ウントに配置された回動ミラーと、集束レンズと、光検
   出手段とを含み、更に、長手方向で３つのゾーン即ち２
   つの末端ゾーンと１つの中央ゾーンとに分割された細長
   形フレームを含んでおり、前記光源と前記光検出手段は
   フレームの前記末端ゾーンの１つに配置されており、前
   記屈折性光学ブロックは中央ゾーンに配置されており、
   前記回動ミラーとその調整自在なマウントと前記集束レ
   ンズとは別の末端ゾーンに配置されている光学ヘッド、
   （６）　　前記屈折性光学ブロックが、前記光源に而し
   ており前記光源から発射された光ビームを受容する入力
   面と、前記ミラーに面しており前記入力面を透過したビ
   ームを受容して前記ミラーに伝送する交換面と、前記光
   検出手段に面しておりミラーから来るビームを交換面を
   介して受容し前記光検出手段に伝送する出力面とを有す
   る特許請求の範囲第５項に記載の光学ヘッド。。 （７ン　　前記屈折性光学ブロックが、三角形底面をも
   つプリズムと、前記三角形プリズムとの共通面を有する
   四角形底面をもつプリズムとを含んでおり、前記交換面
   と前記出力面とは四角形底面をもつプリズムの２つの対
   向自由面から成り、前記入力面は出力面と共に正二面体
   を形成する三角プリズムの自由面から成る特許請求の範
   囲第６項に記載の光学ヘッド。 （８）前記三角プリズムと前記四角プリズムとの底面が
   前記フレームの１つの面に載置されており、前記光源は
   前記フレーム面にも平行なビームを発射するように構成
   されており、集束レンズの光軸は前記フレーム面に垂直
   である特許請求の範囲第７項に記載の光学ヘッド。 （９）前記光検出手段が、前記入射ビームの方向に対す
   る深度と勾配とを調節するための手段を備えたプラット
   ホームに配置された検出セルを含む特許請求の範囲第８
   項に記載の光学ヘッド。