JPS61269244A - 光学ヘツド - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、集束光を用い情報記憶媒体から少なくとも情
報を読取ることが可能なもので、例えば、ＤＡＤ用のＣ
Ｄ（コンパクトディスク）やビデオディスクのような再
生専用の情報記憶媒体や、画像ファイル令静止画ファイ
ル・ＤＯＭ　（フンピュウターアウトプットメモリー）
等に用いられ、集束光により記録層に対し穴を開ける等
の状態変化を起こさせて情報の記録を行ない、また、そ
こから再生することができる情報記憶媒体、ざらに消去
可能な情報記憶媒体に対し、少なくとも再生または記録
を行なうときに適用される光学ヘッドに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

上記種の装置においては、情報記憶媒体から情報を読取
ったり、あるいは情報記憶媒体に新たに情報を書き加え
るとき、常に集束光の集光点が情報記憶媒体の記録層も
しくは光反射層の位置と一致していなければならない。

そのため、その装置内には自動焦点ぼけ検出機能および
その補正機能を有している。

しかしながら、この機能は、光軸がずれた場合、焦点ぼ
け検出を行なう光検出器上で焦点ぼけ検出用のスポット
が移動してしまい、あたかも焦点がぼけたものとして誤
検知してしまう。そのため、外部環境の変化（温度変化
、湿度変化、機械的な振動や衝撃等）により、光軸がず
れると焦点がぼけてしまう。特に、温度変化に対しては
影響を受は易い。しかも、光軸ずれによる収差によって
集束光の集束点が絞りきれないと焦点位置がずれたとき
同様正常な動作が行なえなくなる。

そのため、光軸ずれに非常に弱い焦点ぼけ検出法、たと
えば結像点に光検出器を配置して行なう゛ようなものに
ついては、温度、湿度等の外部環境に対して光軸ずれを
生じないような工夫が必要となり、したがって、部品を
減らしたり、構造を変えたりするという操作が非常にや
り難い。そこで、このような光学系では、光源のホール
ド法を工夫しているが、それでも部品点数を減らしたり
コンパクトにしたりすることがやり難い。

すなわち、第９図に示すように、光源としての半導体レ
ーザー１は鉄等よりなるヒートシンク２を介してホルダ
ー３に取付けられている。さらに、このホルダー３は連
結部材４および後述する絶縁スペーサ５を介してヘッド
本体フレーム６に取付けられ、このヘッド本体フレーム
６は接地された図示しないベースに固定されている。こ
こで、通常、ホルダー３は金属で作られていて、それ自
体が電極の役割をしている。また、連結部材４およ０ヘ
ッド本体フレーム６も熱膨張との関係から金禽で作られ
ている。このため、連結部材４とヘッド本体フレーム６
との間に絶縁スペーサ５が介在され、半導体レーザー１
の絶縁が行われている。

なお、７は箆筒、８はカバーガラス、９はコリメータレ
ンズ、１０はコリメータレンズフレームである。

しかしながら、上記絶縁スペーサ５はベーク材等の有機
物で形成されているので、熱膨張率が高く、温度変化に
対して歪みが生じる。したがって、第１０図に示すよう
に、半導体レーザー１が微妙に動いてしまい、光軸ずれ
の原因となり、上述したように焦点ぼけ検出の誤動作が
生じる。また、このような構造では、部品点数が多く複
雑かつ大型となる。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、温度変化に対して光軸がずれ難く、
安定して焦点ぼけ検出等を行なうことができるばかりか
、部品点数が減り簡単かつ小型の構造とすることができ
る光学ヘッドを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、ホルダー、連結
部材、およびヘッド本体フレームは金属で形成し、さら
に、これらホルダー、連結部材、およびヘッド本体フレ
ームのうち、少なくとも１つは絶縁コーティングを施し
たことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照しなが
ら説明する。

第２図は本発明に係る光学ヘッドを用いた情報記録再生
装置を示すもので、この図中２１は光ディスク（情報記
憶媒体）である。この光ディスク２１は、一対の円板状
透明プレート２２．２３を内外スペーサ２４．２５を介
して貼り合せて形成され、その透明プレート２２．２３
のそれぞれの内面上には情報記録層としての光反射層２
６゜２７が蒸着によって形成されている。この光反射層
２６．２７のそれぞれには、ヘリカルにトラッキングガ
イド２８（第３図参照）が形成され、このトラッキング
ガイド２８上にビット２９の形で情報が記録される。ま
た、光ディスク２１の中心には孔が穿けられ、ターンテ
ーブル３０上に光ディスク２１が載置された際に、この
ターンテーブル３０のセンタースピンドル３１が光ディ
スク２１の孔に挿入され、ターンテーブル３０と光ディ
スク２１の回転中心が一致される。ターンテーブル３０
のセンタースピンドル３１には、さらにチャック装置３
２が装着され、このチャック装置３２によって光ディス
ク２１がターンテーブル３０上に固定される。ターンテ
ーブル３０は、回転可能に支持台（図示しない）によっ
て支持され、駆動モータ３３によって一定速度で回転さ
れる。

また、３４はリニアアクチュエータ３５あるいは回転ア
ームによって光ディスク２１の半径方向に移動可能に設
けられた光学ヘッドで、あり、この光学ヘッド３４内に
はレーザービームＬを発生する半導体レーザー（光源）
３６が設けられている。

そして、情報を光ディスク２１に１き込むに際しては、
書き込むべき情報に応じてその光強度が変調されたレー
ザービームＬが半導体レーザ３６から発生され、情報を
光ディスク２１から読み出す際には、一定の光強度を有
するレーザービームＬが半導体レーザー３６から発生さ
れる。半導体レーザー３６から発生された発散性のレー
ザービームＬは、コリメーターレンズ３７によって平行
光束に変換され、偏光ビームスプリッタ３８に向けられ
る。偏光ビームスプリッタ３８で反射した平行レーザー
ビームＬは、１／４波長板３９を通過して対物レンズ４
０に入射され、この対物レンズ４０によって光ディスク
２１の光反射層２６に向けて集束される。対物レンズ４
０は、ボイスコイル４１によってその光軸方向に移動可
能に支持され、対物レンズ４０が所定位置に位置される
と、この対物レンズ４０から発せられた集束性レーザー
ビームＬのビームウェストが光反射層２６の表面上に投
射され、最小ビームスポットが光反射層２６の表面上に
形成される。この状態において、対物レンズ４０は合焦
点状態に保たれ、情報の書き込みおよび読み出しが可能
となる。そして、情報を書き込む際には、光強度変調さ
れたレーザービームＬによって光反射層２６上のトラッ
キングガイド２８にビット２９が形成され、情報を読み
出す際には、一定の光強度を有するレーザービームＬが
、トラッキングガイド２８に形成されたビット２９によ
って光強度変調されて反射される。

光ディスク２１の光反射層２６から反射された発散性の
レーザービームＬは、合焦点時には対物レンズ４０によ
って平行光束に変換され、再び１／４波長板３９を通過
して偏光ビームスプリッタ３８に戻される。レーザービ
ームＬが１７４波長板３９を往復することによってレー
ザービームＬは、偏光ビームスプリッタ３８で反射した
際に比べて偏波面が９０度回転し、この９０ａだけ偏波
面が回転したレーザービームＬは、偏光ビームスプリッ
タ３８で反射されず、この偏光ビームスプリッタ３８を
通過することとなる。偏光ビームスプリッタ３８を通過
したレーザービームＬはハーフミラ−４２によって２系
統に分けられ、その一方は、第１の投射レンズ４３によ
って第１の光検出器４４に照射される。この第１の光検
出器４４で検出された第１の信号は、光ディスク２１に
記録された情報を含み、信号処理装［４５に送られてデ
ジタルデータに変換される。ハーフミラ−４２によって
分けられた他方のレーザービームＬは、遮光板（光抜出
部材）４６によって光軸４７に対し非対称に抜出され、
第２の投射レンズ４８を通過した後第２の光検出器４９
に入射される。第２の光検出器４９で検出された信号は
、フォーカス信号発生器５０で処理され、このフォーカ
ス信号がボイスコイル駆動回路５１に与えられる。ボイ
スフィル駆動回路５１は、フォーカス信号に応じてボイ
スコイル４１を駆動し、対物レンズ４０を合焦点状態に
維持する。

次に、第２図に示した合焦点を検出するための光学系は
、単純化して示すと、第３図のようになり、合焦点検出
に関するレーザービームしの軌跡は、第４図（ａ）（ｂ
）（ｃ）に示すように描かれる。対物レンズ４０が合焦
点状態にある際には、光反射層２６上にビームウェスト
が投射され、最小ビームスポット、すなわちビームウェ
ストスポット５２が光反射層２６上に形成される。通常
、半導体レーザー３６から対物レンズ４０に入射される
レーザービームＬは平行光束であるから、ビームウェス
トは対物レンズ４０の焦点上に形成される。しかしなが
ら、対物レンズ４０に半導体レーザー３６から入射され
るレーザービームＬがわずかに発散域あるいは収束して
いる場合には、ビームウェストは対物レンズ４０の焦点
近傍に形成される。ここで、光検出器４０の受光面は合
焦点状態においてそのビームウェストスポット５２の結
像面に配置されている（なお、結像面近傍に配置しても
よい。）。したがって、合焦点時には、ビームウェスト
スポット５２の像が光検出器４９の受光面の中心に形成
される。

すなわち、第４図（ａ）に示すように、ビームウェスト
スポット５２が光反射層２６上に形成され、この光反射
層２６で反射されたレーザービームＬは対物レンズ４０
によって平行光束に変換されて遮光板４６に向けられる
。そして、遮光板４６によって光軸４７に対し非対称に
抜出され、投射レンズ４Ｂによって収束され、光検出器
４９上で最小に絞られ、ビームウェスト像がその上に形
成される。次に、対物レンズ４０が光反射層２６に向け
て近接すると、ビームウェストは、第４図（ｂ）に示す
ように、レーザービームＬが光反射層２６で反射されて
生ずる。すなわち、ビームウェストは対物レンズ４０と
光反射層２６との間に生ずる。このような非合焦点時に
おいては、ビームウェストは、通常、対物レンズ４０の
焦点距離内に生ずることから、ビームウェストが光点と
して機能すると仮定すれば明らかなように光反射層２６
で反射され、対物レンズ４０から射出されるレーザービ
ームＬは対物レンズ４０によって発散性のレーザービー
ムＬに変換される。遮光板４６を通過したレーザービー
ムＬ成分も同様に発散性であることから、このレーザー
ビームＬ成分が投射レンズ４８によって集束されても光
検出器４９の受光面上で最小に絞られず、光検出器４９
よりも遠い点に向かって集束されることとなる。

したがって、光検出器４９の受光面の中心から図中上方
に向かってレーザービームＬ成分は投射され、その受光
面上にはビームスポット像よりも大きなパターンが形成
される。さらに、第４図（Ｃ）に示すように、対物レン
ズ４０が光反射層２６から離間された場合には、レーザ
ービームＬは、ビームウェストを形成した後、光反射層
２６で反射される。このような非合焦点時には、対物レ
ンズ４０の焦点距離外であって対物レンズ４０と光反射
層２６との間に形成されることから、対物レンズ４０か
ら遮光板４６に向かう反射レーザービームＬは集束性を
有することとなる。したがって、遮光板４６を通過した
レーザービームＬ成分は投射レンズ４８によってさらに
収束され、収束点を形成した後、光検出器４９の受光面
上に投射される。その結果、光検出器４９の受光面上に
はビームウェストスポット５２の像よりも大きなパター
ンが中心から図中下方に形成される。

次に、上記半導体レーザー３６についてさらに説明を加
える。第１図に示すように、半導体レーザー３６は鉄等
よりなるヒートシンク５３を介してホルダー５４に取付
けられている。また、このホルダー５４には筒部５５が
上記半導体レーザー３６を取囲む状態に取付けられ、そ
の先端にはカバーガラス５６が設けられている。また、
このホルダー５４は金属で作られていて、それ自体が電
極の役割をするようになっているとともに、少なくとも
後述する連結部材５８との接触部分（取付は部分）に絶
縁コーティングが施されている。また、このホルダー５
４は絶縁ねじ５７により連結部材５８に取付けられ、こ
の連結部材５８はねじ５９．５９によりヘッド本体フレ
ーム６０に取付けられている。このヘッド本体フレーム
６０はコリメートレンズ３７を保持したコリメートレン
ズフレーム６１等を支持するもので、接地された図示し
ないベースに固定されている。ここで、連結部材５８Ｉ
５よびヘッド本体フレーム６０は上記ホルダー５４同様
金属で作られている。

以上の構成によれば、ホルダー５４、連結部材５８、お
よびヘッド本体フレーム６０を低熱膨張率の金属で形成
したので、温度、湿度等による環境変化に対して半導体
レーザー３６の位置ずれ（光軸ずれ）を生じ難くなり、
光検出器４９による焦点ぼけ検出の誤動作を防止するこ
とができる。

しかも、これらホルダー５４、連結部材５８、およびヘ
ッド本体フレーム６０うち、ホルダー５４に絶縁コーテ
ィングを施したので、連結部材５８とヘッド本体フレー
ム６０との間に絶縁スペーサを介在させることなく半導
体レーザー３６の絶縁が行なえ、したがって部品点数が
減り簡単かつ小型の構造とすることができる。

なお、上記実施例では、ホルダー５４、連結部材５８、
およびヘッド本体フレーム６０のうちホルダー５４に絶
縁コーティングを施したが、本発明はこれに限ることは
なく、たとえば連結部材５８あるいはヘッド本体フレー
ム６０に絶縁コーティングを施してもよく、また、これ
らのうち２つあるいは全てに絶縁コーティングを施して
もよく、要するにホルダー５４、連結部材５８、および
ヘッド本体フレーム６０のうち少なくとも１つに絶縁コ
ーティングを施した構成とすればよい。

また、合焦点時を検出する光学系としては、上記実施例
のものの他に、第５図〜第８図に示すものがあり、本発
明はこのような光学系にも適用でき、また、これら取外
に、光ディスク２１の光反射層２６に対する結像位置あ
るいはその近傍に光検出器４９を配置し、焦点がぼけた
ときスポットの中央が光検出器４９上で移動するように
して焦点ぼけ検出を行なうあらゆる光学系に対して適用
することができる。なお、第５図に示す光学系において
は、レーザービームＬが対物レンズ４０の光軸４７に対
して斜め方向から入射されて光反射層２６に照射されて
いる。この場合においても、対物レンズ４０から投射レ
ンズ４８に破線で示すように収束性のレーザービームＬ
が照射され、光反射層２６が近付くと、対物レンズ４０
から投射レンズ４８に一点鎖線で示すように発散性のレ
ーザービームＬが照射されることとなる。したがって、
投射レンズ４８から光検出器４９に向うレーザービーム
Ｌは焦点ぼけの程度に応じて偏向され、光検出器４９の
受光面上ではスポットパターンの大きさが変化するとと
もにその投射位置が偏位されることとなる。第６図に示
す光学系においては、投射レンズ４日と光検出器４９と
の闇にパイプリズム７１が設けられている。したがって
、レーザービームＬは、合焦点時には実線で示す軌跡を
描き、非合焦点時にはパイプリズム７１によって偏向さ
れる。１７図に示す光学系においては、対物レンズ４０
および投射レンズ４８で定まるビームウェストの結像点
にミラー７２が設けられ、そのミラー７２上の像を光検
出器４９上に結像するレンズ７３がミラー７２と光検出
器４９との間に設けられている。そして、合焦点時には
ミラー７２上に向ってレーザービームＬが実線で示すよ
うに集束されるのに対し、非合焦点時には破線または一
点鎖線で示す集束性または発散性のレーザービームＬが
投・射レンズ４８によって集束されることになり、結果
としてレーザービームＬがミラー７２によって偏向され
ることになる。ざらに、第８図に示す光学系においては
、光軸４７から離間した領域を通り光軸４７に平行にレ
ーザービームＬが対物レンズ４ｏに照射されている。こ
の場合においても、対物レンズ４０と光反射層２６との
間の距離に依存して投射レンズ４８から光検出器４９に
向うレーザービームＬは偏向されることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、光源と、この光源
から発せられた光を情報記憶媒体上に集光するための対
物レンズと、この対物レンズで集光照射された後、上記
情報記憶媒体から反射又は透過した光を検出する光検出
器と、上記光源を支持するホルダーと、このホルダーを
連結部材を介して支持するヘッド本体フレームとを備え
た光学ヘッドにおいて、上記ホルダー、上記連結部材、
および上記ヘッド本体フレームは金属で形成し、さらに
、上記ホルダー、上記連結部材、および上記ヘッド本体
フレームのうち少なくとも１つは絶縁コーティングを施
したから、温度変化に対して光軸がずれ難く、安定して
焦点ぼけ検出等を行なうことができるばかりか、部品点
数が減り簡単かつ小型の構造とすることができる等の優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示すもので、第１
図は半導体レーザ一部分を示す縦断側面図、第２図は情
報記録再生装置を概略的に示すブロック図、第３図は焦
点ぼけ検出用光学系を示す斜視図、第４図（ａ）（ｂ）
（Ｃ）は同光学系の合焦点時および非合焦点時における
レーザービームの軌跡を示す説明図、第５図〜第８図は
他の焦点ぼけ検出用光学系を示す図、第９図および第１
０図は従来例を示すもので、第９図は半導体レーザ一部
分を示す縦断側面図、第１０図は作用説明図である。 ２１・・・情報記憶媒体（光ディスク）、３６・・・光
源（半導体レーザー）、４０・・・対物レンズ、４９・
・・第２の光検出器、５４・・・ホルダー、５８・・・
連結部材、６０・・・ヘッド本体フレーム。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第４図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光学ヘッド ２、特許請求の範囲 光源と、この光源から発せられた光を情報記憶媒体上に
   集光するための対物レンズと、この対物レンズで集光照
   射された後、上記情報記憶媒体から反射又は透過した光
   を検出する光検出器と、上記光源を支持するホルダーと
   、このホルダーを連結部材を介して支持するヘッド本体
   フレームとを備えた光学ヘッドにおいて、上記ホルダー
   、上記連結部材、および上記ヘッド本体フレームは金属
   で形成し、さらに、上記ホルダー、上記連結部材、およ
   び上記ヘッド本体フレームのうち少なくとも１つは絶縁
   コーティングを施したことを特徴とする光学ヘッド。