JPS6038738A

JPS6038738A - 光ヘツド

Info

Publication number: JPS6038738A
Application number: JP14717683A
Authority: JP
Inventors: Norio Shimizu; 徳生清水; Tetsuo Komino; 小美野　鉄男
Original assignee: Olympus Corp; Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1985-02-28

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】本発明はオーディオ・ディスク、ビデオ書ディスク、デ
ータ・ディスク等の元ディスクの１ｇ号の記録、再生に
使用、する元ヘッドに、関するものである。

元ヘッドは従来檎々のものが提案されており、例えば第
１図に示すものがある。このう°Ｃヘッドはフォーカス
エラー信号を臨界角法により検出するようにしたもので
ある。半番体レーザ１かもの直線偏光した光は、コリメ
ータレンズ２で平行う′Ｃ束として偏光プリズム３に入
射させ、その偏元腕４で反射させてから反射面５で全反
射させた後λ／４板６を経て対物レンズ１により収束し
て元ディスク８上に直径約１μｍの元スポットとして結
像させる。対物レンズ７はマグネット、ヨーク、コイル
等を具える対物レンズアクチュエータ９内に、光軸およ
び光軸と直光する元ディスク８のラジアル方向の２軸方
回に移動可能に支持され、この対物レンズアクチュエー
タ９により上記２　ｉｎＩ方ＩｊｉＪ　Ｋ　Ｍｌ動され
て元スポットが元ディスク８のトラックの中央にフォー
カス状態で追従するようにフォーカスサーボおよびラジ
アルサーボが行なわれる。元スポットの元ディスク８で
の反射光は、偏光層４までは往路と同じプし路なたどる
が、復路においてはλ／４板６の作用によりその偏光方
向か往路の仙元方向に対して直交するため偏光膜４ン透
過する。

第１図では、この偏光膜４を透過するう℃ディスク８か
らの戻り光を臨界角プリズム１０を経て光検出器１１に
入射させる。

臨界角プリズム１０は、元ディスク８かもの戻り元の元
軸に対する入射角かほば臨界角となるように設定して２
個の対向する光学面１Ｑａ、１０ｂを有し、これら光学
面で戻り元を合計３回反射させることによりフォーカス
エラーの検出感度を高めて光検出器１１に゛入射させて
いる。また、光検出器１１は元ディスク８のラジアル方
向Ｘおよびタンジエンシャル方向Ｙにそれぞれ２分した
４つの受光領域１１ａ〜Ｉｌｄを壱し、これら受光領Ｍ
１１ａ〜１１ｄの出力に基いてデータ信号、フォーカス
エラー信号およびラジアルエラー信号を得ている。

すなわち、第１図に示す光ヘッドにおいて元ディスク８
か対物レンズＩの合焦状態にあるときは、臨界角プリズ
ム１０に入射するブＣディスク８からの仄９元は平行光
束となり、その光学面ＩＬｌａ。

１０ｂに対する入射角は全ての光線についてほば臨界角
となるから、第２図Ａに示すように全ての光線が全反射
して光検出器１１０４つの受光領域１１ａ〜１１ｄに一
様に入射する。これに対し、光デイスク８カー合焦状態
からずれて、臨界角プリズム１０に入射する戻りうＣが
第２図Ｂに示すように収束うｔあるいは第２図Ｃに示す
ように発散）シになると、ｙＣ年面１Ｑａ、１０ｂに対
する戻り元の入射角はその元軸を辿る入射面と直父する
面を境として一方の側では臨界角よりも大きく、他方の
側ではそれよりも小さくなるから、光検出器１１上でタ
ンジエンシャル方向Ｙに明ａｌｔが生じる。この光検出
器１１上でのタンジエンシャル方向Ｙの明暗は、光学面
１０ａ、１０ｂにおける戻り元の元軸を通る入射面と直
父する而を境とする両ｇｌｌの光源の入射角の関係が、
収束元と発数）°０との場合で逆転するから、第２図Ｂ
およびＣではその明暗が逆転する。したがつ℃、受光饋
域１１ａ〜１１ｄの各出力をａ、ｂ、ｃおよびｄとする
と、（ａ＋ｂ）−（ｃ＋ｄ）によりフォーカスエラー信
Ｍ’　Ｙ　ｆｊること炉できる。なお、ラジアルエラー
信号は（ａ＋ｃ）−（ｂ＋ｄ）により、またデータ信号
は（ａ＋ｂｆｃ＋ｄ）によりそれぞれ得ることができる
。

一方、第１図に示した元ヘッドにおいて、良好な光孕性
能′？：得るためには、■半棉体レーザ１はその出射元
が＋ｉ円ビームで短径方向に直＋ｌ？ｎ偏元しており、
ＭＴＦＹ上げるには対物レンズ７へ入射′１−る積用ビ
ームの長径方向をタンジエンシャル方向Ｙとすること、
■フォーカスエラーの検出感度ン上げるには、臨界角プ
リズム１０への入射光をＰ偏プ℃とすること、■フォー
カスエラー信号がピットによるプッシュプルノイズの影
響を覚げないように、臨界角プリズム１００元手面１０
ａ、１０ｂニ対−ｙｏる入射面の方向をタンジエンシャ
ル方向Ｙとすること、■元スポットヲ元ディスク８上に
ｋｉ像させる元手系における収差の発生を極力抑制する
こと１等の条件が要求される。第１図に示した元ヘッド
においては、上記■、■および■の条件は満たすこと炉
できるが、■の条件については結像光学系において２回
の反射を行なっているため、収差の発生を抑制すること
が困難となる欠点がある。その理由は、波面収差の発生
を抑制するための反射面の而）Ｎ度は、透過面のそれに
比べて侠求水準が数倍厳しくなるからである。

上述したように、第１図に示した元ヘッドは。

結像光学系の収差の点を除けば性能的には艮９Ｊ・であ
る。しかしながら、第１図に示した元ヘッドにおいては
、対物レンズ１が対物レンズアクチュエータ９内に支持
され、この対物レンズアクチュエータ９が元ディスク８
と偏光プリズム３０反射面５との間のスペースを占用す
ること、半ηを体レーザ１およびコリメータレンズ２を
元ディスク８にヌリして垂直方向に配置していること、
臨界角プリズム１０内で元ディスク８からの戻り元な値
数回反射させるために臨界角プリズム１υン人きく１°
る必要があること、等の理由により几ディスク８の垂直
方向に薄形化することが１択１である０このため、かか
るｙΩヘッドを用いて例えはディスク祥か１２ｃＩＩＬ
のコンパクトディスクプレーヤ’ｉｔ：　ｆｉｊｔ　Ｉ
Ｉする場合に、これをコンパクトディスクに見合った大
きさとすることができず、そこで小形で薄形の元ヘッド
か要望されている。

本発明の目的は適切にイ）幻戊配置した機械性能、光学
性能か良好で、かつ薄形で小形の９”０ヘツドを提供す
るものである。

以下図面を診照して本発明を吐１１０に説明１−る。

第３図は本発明の元うラドの狭部の一例の構成を示′ｆ
斜視図である。本例では半得体レーザ２１かもの直線ｔ
ｌｌ１元したブＣ゛ヲコリメータレンズ２２により平行
光束として偏光プリズム２３に入射させてその偏光ＰＭ
２４′１２ｒ：透過させ、その透過光を反射プリズム２
５により直角に全反射させた後λ／４板２６を社て１１
１円ビームの長径方向がｙ０ディスク（図示ぜず）のタ
ンジエンシャル方向となるように対物レンズ２７に導い
てツムディスク上にスポット状に投射する。元ディスク
での反射光は、偏光プリズム２３までは往路と同じ光路
をたどって偏光膜２４に入射させるか、核路においては
λ／４板２６の作用によりその偏光方向か往路の偏光方
向に対して直交するため、偏光膜２４で全一この戻りプ
゛仁ルー反射する。この偏光膜２４で反射されるブＣデ
ィスクからの戻り元を臨界角プリズム２８の元手面２８
ａで１回反射させて、第１図の場合と同様に先ディスク
のラジアル方向およびタンジエンジｒル方同にそれぞれ
２分した４つの受ｊ’ｅ　値域２９ａ〜２９ｄを准する
元検出器２９に入射させることにより、これら受光領域
２９ａ〜２９ｄの出力から第１図において説明したと同
様にしてデータイｇ号、フォーカスエラー信号およびラ
ジアルシェラ−信号ケ得る。

臨界角プリズム２８のｙＬ学圃面２８ａ、８１１図の場
合と四４＞Ｕ元ディスクからの戻りつ”Ｃσ）元軸にメ
ｌする入射角がほぼ臨界角となるようにｔｆｉ定するカ
ー、本例ではこの元手曲２Ｂａで尿り光’Ｙ１回反射さ
せるだけで基５１図の場合の３回反射と同和、の侠出感
Ｉｆを得る１こめ、特開昭５７−１２２４１０−ｉｔ公
ルにム己載されているように光学１＝　２８　ａに多）
＠　１１！嶋σ）反射防止コーティングを施す。まｔこ
、臨界角プリズム２８への入射光かＰ偏光で、かつ光学
ｍ２８ａに対する入射面がタンジエンシャル方向となる
ように偏光プリズム２３０偏光）！Ａ２４忙おける入射
面と臨界角プリズム２８の光学面２８ａにおける入射面
とを直交する交叉形にすると共に、これら入射面の温！
変動による熱膨張、収縮等による狂いを少なくするため
に、偏光プリズム２３および臨界角プリズム２８を接漸
等により一体化スる。

一方、対物レンズ２７はその光軸と直交する方向に延在
するアーム３ｏの一端部に保持し、このアーム３０の他
端部な半番体レーザ２１かも反射プリズム２５に至る光
路の延長線上に配置値した対物レンズアクチュエータ３
１に連結する。対物レンズアクチュエータ３１は１本例
ではアーム３０の他！１′１Ａ　ｊｉＢが連結され、外
周にフォーカスコイル３２およびラジアルコイル３３を
巻装したボビンを、対物レンズ２？の元軸方向に摺動可
能でかつ元軸と直交する平面内で回転可能にシャフト３
４に軸受けし、フォーカスコイル３２およびラジアルコ
イル３３に流れる電流の方向と直交する方向に磁束ン発
生させることにより、ボビンおよびアーム３（ｌ介して
対物レンズ２７Ｙうし軸方向に＠腕状に変位させると共
に、元軸とｐ、交する平面内で円弧状に変位させ℃、九
スポットが元ディスクσ）トラック中央にフォーカス状
態で追従するようにフォーカスサーボおよびラジアルサ
ーボを行なうようにする。

第４図ＡおよびＢは第３図に示した元ヘッドの具体的構
成を示ｊ断面図才６よび平面図である。半与体レーザ２
１は内枠４１に保持し、この内枠４１をビームの射出方
向における位置ｓｌｙ　整ρ−できるように外枠４２に
はね４３を介してねじ４４により固定１−る。この外枠
４２には半尋体レーザ２１からのビームヶ絞る叙り４５
乞設けると共に、七〇）ビーム乞平行元束にするコリメ
ータレンズ２２乞保持する外枠４２暑基板４６にねじ４
１により固定する。また、一体化した偏う′じプリズム
２３および臨界角プリズム２８は、第４図ＡおよびＢに
も示すように、臨界角プリズム２８の光学面２８ａにお
ける元ディスクからの戻り元の元軸に対する入射角を洲
整し得るように、基板４６に対して回動ムＪ能に設けた
回動部材４８に保持する。更に、反射プリズム２５およ
びλ／４板２６は接着等により一体化して基板４６に固
定し、また光検出器２９は臨界角プリズム２８の出射面
と対向して、基板４６に取付けた保持部材４９にねじ５
０により取付ける。

一方、対物レンズアクチュエータ３１乞構成する外周に
フォーカスコイル３２およびラジアルコイル３３を巻装
したボビン５１は、対物レンズ２７乞保持するアーム３
０と対物レンズ２７とアーム３０による不釣合モーメン
トな除去するためのバランスウェイ）７２’ａ＝取付げ
るための天板７４の突出部７４ａ’ｒニ一体に形成し、
このボビン５１をシャフト固定つば７０乞介して基板４
６に設置したシャフト３４に、回動可能でかつ該シャフ
ト３４の延在方向Ｊなわち対物レンズ２１の元軸方向に
摺動可能に軸受けすると共に、突出部７４ａの下部にピ
ン７３ン介してダンパ７５を回動可能に支持し、このダ
ンパ７５と基板４６上でシャフト３４０周ｌ］に設けた
磁性材よりなるリング状の外側ヨーり５３の底板上にね
じ７１’介して固定した板７７’ａ’ピン８１を介して
、これらボビン５１およびアーム３０の一体構造Ｖ″５
！：その変位に支ｌｉ１．ｔ１Ｊ″−ないように基板４
６に支持する。また、基板４６上でシャフト３４の周囲
に設けた磁性材より成るリング状のヨーク５３に連結し
てボビン５１の内周側に円筒状の内側ヨーク５４乞設け
ると共に、外周側に一対の永久磁石５５ａ、５５ｂＹそ
れぞれ外側ヨーク５３ａ、５３ｂに固定した状態で対向
して配置して、一対の永久磁石５５ａ、５５ｂと内側ヨ
ーク５４とのそれぞれの間で、フォーカスコイル３２お
よびラジアルコイル３３を横切る磁束欠ヴ６生させ、こ
の磁束とフォーカスコイル３２゜ラジアルコイル３３に
流す電流の大きさおよびその方向によって、ボビン５１
をシャフト３４に清って変位させ℃フォーカスサーボ欠
、またシャフト３４乞中心に回動させ℃ラジアルサーボ
を行なうようにする。更に、対物レンズ２１を除く他の
部分はケース５６で憶う。

上述した実施例によれば、半畳体レーザ２１から反射プ
リズム２５まで７直線上に配して対物レンズアクチュエ
ータ３１χその直線延長上に配し。

この対９勿し／ズアクチュエータ３１からアーム３０′
ｌＬ：突出させてその先端に対物レンズ２７Ｙ保持し、
また偏光プリズム２３と臨界角プリズム２８とを交叉形
としたから、結像光学系における収差の発生もより有効
に抑制した良好な光学性能娑有する薄形でかつ幅狭形の
元ヘッドを得ることができる。

例えば、第６図ＡおよびＢに示すように、コンパクトデ
ィスク６０の垂直方向にみて、元ヘッド６１の晶さをＨ
１ｌｂンＷ、長さをＬとするとぎ、第１図の従来例の構
成では）１３８力ＸＷ２７ｍＸＬ７２肱くらいであった
か、同等の仕様、性能ン有するツｅヘッド６１’ａ’第
３図〜抛５図に示した本実施例の４１？トノ戊とすれは
、Ｈ１９間×〜Ｖ２０藺×Ｌ７７関くらいとなり、特に
尚さ方向に太−に博くすることができるので、薄形かつ
小形のコンパクトディスクに見合ったプレーヤを実現す
ることができる。

−４５図は第４図に示す光ヘッドの作１ＪＪＪＪ都の展
開図７示すものである。

第４．５図に示す通り、外側ヨーク５３、永久磁石５５
　ａ、５５　ｂ、ボビン５１、内１１１ｊヨーク５４が
同心軸上に皇ね合わされ、中央の軸３４を中心として回
動可能に支承されている。

ヨーク５３はシャフト固定つば１０に献金したブツシュ
３４ａ用の孔乞廟する有底円筒彫の両軸壁部ケ切り欠い
て、ボビン５１のアーム３０及びボビン５１の天板７４
の突出部７４ａのための妖合割絖５３ｃ、５３ｄと、ヨ
ーク５３ａ、５３ｂケ形成している。

ボビン５１は、二Ｍｉ′ｆＪｉになっており、外側に駆
動コイルを設け、二重１ｉ１の外ｍ１ｌｌ中を部に第４
図のようにヨーク５４を包み込むように妖合し、内側の
中空部には、シャフト３４が固定されている。

ボビン５１のアーム３υと反対側に設けられている天板
７４の突出部７４ａには、アーム３０及び対物レンズ２
７による不釣合モーメントラ除去するために黄銅製のバ
ランスウェイト７２＃″−ビン７３により取付けられて
いる。

天板１４の突出ｉｌｌ　７４　ａ下部には、ダンパ１５
がピン押え１６によって回動可能に支持されている。ダ
ンパ７５は、ピン７３の貫通孔８１Ｊａと、配腺月Ｊ士
（δり腺の固定用切り欠き部８５ａ、８５ｂをイｊする
突出部７５ａと腺押え８３の取付孔８０を弔する枠体か
ら１ｋｌ成されている。

−外１１１０ヨーク５３の底板には、板７７、基板７８
が止めねじ７９によって取伺けられる。基板７８は、止
めねじ１９用の２つの孔と、ダンパ７５の取イζ」ピン
８１用の貫通孔７８ａ’ｒ：”Ｍし、その表面には軍気
回路がプリント配線されている。

しかして、ダンハフ５は、ピン８１によって外事リョー
ク５３の）氏板上の板７Ｔに回動可能に枢着され、その
先端突出部７５ａで、対物レンズ支持アーム３０ｖ有す
るポビン５１乞片持式に支持するのであるが、ボビン５
１．内１ｉ１１ヨーク５４及び外側ヨーク５３の中心軸
と同心的に配置し、ボビン５１にはバランスウェイト７
２を設はダンハフ５（’）　４Ｖｓ　＋Ｉｄ’ｔ　対物
し／ズ、ボビン及びバランスウェイトの中心ｙ１１′結
ぶ直線上に配置することにより、不均衡な捩れ力の作用
が防止できる。

また、Ａ基板１８の端子に半田イ；ｊけされた４木の撚
り線８２ば、へ基板上に支持した線押え８３の切り欠き
８４ｙ！−通って上方に延長し、ダンパ７５の切り欠き
８５　ａ、８５　ｂを通ってＢ基板８６の底面の端子に
半田付けされ、フォーク状アーム８６ａＶｃ設けられた
１ｌｌ１１面端子には、ボビン５１の、鳴動用コイルが
接線される。

ダンパ７５の切り欠き８５　ａ　＋　１１５１３は、４
１体り綴を通すことにより、配線の安定化２図るもので
ある。

なお、ＩＬＣ気的な不用信号による影ＩＩ！！ｆ防止″
′ｌ−る手段とし℃は、ラジアルコイル３３０．）　Ｍ
：方向の大きさに比較して永久磁石５５ａ、５５ｂの太
きさを太き（１−ることによって、ラジアルコイルにフ
ォーカス方向の駆動力が作用しても、その影什Ｖ小谷く
することができ、また、逆にラジアルコイル３３の大き
さに比較して永久磁石５５ａ、５！ｒｂｙ、−小さクシ
１こ場合も、これによってラジアルコイル３３は、フォ
ーカス方向の駆動力が作用しないようにすることかでき
る。

なお、本発明は上述した例にのみ限定されるものではな
く幾多の髪形または変更か可能である。

例えば上述した例では対物レンズアクチュエータによる
フォーカスサーボ’ｉ　ＪｆＪ　？Ｍｂ形、ラジアルサ
ーボ２回動形としたか、半２！Ｉ休レーザ２１かも反射
プリズム２５までを結ぶ直線上に配置された対物レンズ
アクチュエータであって、そこからアーム３０が突出し
てその先端に対９勿レンズ２７ｐ′−仙ｌ持されている
ような有シ厄であれば、板）くネなどによる対物レンズ
支持方法でもよい。また個プ゛Ｃプリズム２３を半透プ
リズムに変更してλ／４扱２６を除いてもよい。更に、
反射プリズム２５０代わりにミラーを用いてもよい。

υ上説明したように、本発明の元年ヘッドはアクチュエ
ータに設け１こ対物レンズアームと平行に配りした元の
から対物レンズの直下で上方にう・Ｃを反射して記録体
をハｄ射するようにしたので、従来の）゛０ヘッドに比
較して、その茜さ方向において。

より一層薄形で厩性Ｎｕの元ヘッドを得ることかできる
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の元ヘッドの構成を示す斜視図、第２図Ａ
−Ｃは臨界角法によるフォーカスエラーを説明するため
の憇図、第３図は本発明の９°Ｃヘッドの要部の一例の
構成を示す斜視図、８ｉ＜　４１図ＡおよびＢは第３図
に示す元ヘッドの具体的イ１々ｈｙ、圀を示すｒυ［面
図および平面図、第５図は’、；、１．４１ｇｌの）°
１ヘッドの作動都の展開図、第６図Ａおよび１３は本発
明の効果を説明するための正囲図および底面１ツ１であ
る。２１・・・半専体レーザ２２・・・コリメータレンズ２３・・―偏光プリズム２４・・・Ｃ−量６元ＩＮ□ ２５・・・反射プリズム２ｔｉ・・・λ／４板２７・・・対物レンズ２８・・・臨界角プリズム２８ａ・・＠元手面２９・・・元検出器２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、　２９６＊−；受光領域３０
・・争アーム３１・・・対物レンズアクチュエータ３２・０フオーカスコイル３３−−−ラジアルコイル３４・・・シャフト４１・・・内枠４２・・舎外枠４３・・φはね４４−・・ねじ４５・・・絞り４６・φ・基板４７−−・ねじ４８・・・回ｍＪ部材４９φ・φ保持部材５００拳ねじ５１−・・ピン５３０・ヨーク５３ａ、５３ｂ＊＊＊外１ｉｌｓ−り５４・・・内側ヨーク５５ａ、５５ｂ・・・永久磁石５６・・・ケース５１拳・・シャフト固定つげ６０・・・コンパクトディスク６１−・・元ヘッド７２・・・バランスウェイト／３．Ｅｌｌ・・・ビン７５・・拳ダンパ１７・・・板７８．８Ｇ・・・基板８２・・・撚り心８４、ｔ１５・・・切り欠き！１ヶ訂　出願　人　オリンパスブ０学工業株式会社第
１図第２図２３第　５　図７り第６図（Ａ）０（Ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対物レンズと、この対物レンズの元軸と直角方向
に配置された光源からの元をその対物レンズを経て記録
媒体に照射し、その反射光を該対物レンズを介して光検
出器に等く光学系と、前記対物レンズの元軸と直交する
方向に処在し、一端部に該対物レンズを保持するアーム
と、このアームの他端部に連結され、該アーム馨介して
前記対物レンズｔその光軸方向および元軸とはぼ直交す
る方向に変位させる対物レンズアクチュエータ今とを具
えたことを％徴とする元ヘッド。