JPS62234242A - 光学ヘツド装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ＣＤプレーヤ・光デイスクプレーヤー光磁気
ディスクプレーヤ等に用いられる光学的に情報を再生し
、あるいは記録・再生を行う光学ヘッド装置に関する。

従来の技術 光学ヘッド装置は、レーザ光源から照射される光をディ
スクと対向する対物レンズに導き、ディスクに集束させ
る往路光学系と、ディスクからの戻り光を偏光させ光検
出器に導く復路光学系と、対物レンズを支持しフォーカ
スおよびトラッキング方向へのサーボを行う対物レンズ
アクチュエータとで構成されている。往路ならびに復路
光学系と対物レンズアクチュエータを組み込んだ光学ヘ
ッド装置は、リニア送り機構に支持されてディスクのプ
ログラム最内周から最外周に至るストロークをディスク
半径方向にリニア送りされる。

このような光学ヘッド装置は、往路ならびに復路光学系
を構成する光学部品をディスク面と４１行な水平面上に
配設し、４５度ミラーを介して９０゜偏向させ、対物レ
ンズに導く構成が採られている。これによって、光学ヘ
ッド装置の薄型化が図られている。この種の光学ヘッド
装置の中で、より小型、コンパクト化を図るために、往
路光学系の半導体レーザから４５度ミラーに至る水平方
向の光軸に対して対物レンズアクチュエータの水平方向
の中心軸を水平面上でディスク中心方向に１５度〜４５
度程度傾け、光学へｙｌ’装置本体を略く字状に折曲し
たベントタイプのものがある。これによって、光学ヘッ
ド装置の往復移動に伴う移動スペースを小さくシ、ディ
スク面と対応する空間（ディスク半径範囲）外への光学
ヘッド装置の食み出し量を小さくしてプレーヤ本体の小
型化を図ろうとしている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、従来提案されているベントタイプの光学
ヘッド装置では、レーザ光の往路および復路を構成する
光学系と、対物レンズアクチュエータとを対物レンズを
中心にして左右反対側に配設したものであり、往路光学
系もしくは復路光学系の一方が対物レンズ中心における
両者の分岐点から一方に太き（突出した本体形状になっ
ていたそのため、光学ヘッド装置をベントタイプにして
も、一方に突出した部分がディスク駆動モータ等にかか
らないように工夫する必要があり、また、突出部分がデ
ィスク半径範囲やリニア送り系から大きく食み出すこと
になり、その分、光学ヘッド装置の移動スペースが大き
くなり、プレーヤ本体のより小型化を図るには限界があ
った。

更に、光学ヘッド装置には、１ビ一ム方式と３ビ一ム方
式とがあり、その中で３ビ一ム方式は、１ビ一ム方式に
比べると、高いトラッキング特性を有している。しかし
、３ビ一ム方式の光学ヘッド装置では、構造上回折格子
等の部品が必要で、光学系が複雑になり、また、ディス
クからの戻り光を光検出器に導（とき光ビームを分ける
ための拡大光学系を要し、全体の光路長が１ビ一ム方式
に比へて長くなる。したがって、この方式の光学ヘッド
装置では、ベントタイプにして小型化を図ろうとしても
、全体の光路長が長いために限度があり、上記の食み出
し量が更に太き（なる。そのためプレーヤ本体のより小
型化を図る上で大きな制約を受けることになる。したが
って、プレーヤ本体のより小型化を図るためには、光学
ヘッド装置を１ビ一ム方式にし、かつその上でトラッキ
ング特性を改善する必要がある。ところが、従来のヘッ
ド構造では、対物レンズ中心軸と復路光学系の光軸とが
トラッキングサーボ時においてズレ易（、トラッキング
特性が低下する要因となっており、何らかの改善策が必
要となっていた。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、光学ヘッド装
置のより小型化を図り、１ビ一ム方式でありながらトラ
ッキング特性を更に改善することを］ｉ１的としている
。

問題点を解決するための手段 本発明は、上記の目的を達成するために、光学ヘッド装
置の対物レンズアクチュエータを保持する対物レンズホ
ルダーにオプトベースを形成し、このオプトベース上に
復路光学系を構成する光学部品および光検出器を配設し
たことを特徴としている。

これにより、復路光学系が対物レンズアクチュエータに
よるサーボと共に対物レンズと一体で、かつその中心軸
と光軸を同軸に保って移動するように構成されている。

作　　　用 本発明によれば、復路光学系が対物レンズアクチュエー
タを保持するレンズホルダー上に設けられているので、
その分注路光学系や復路光学系が対物レンズ中心により
近付けて配置されることになり、ディスク半径範囲やリ
ニア送り系からの食み出しが小さく、移動スペースも小
さくなり、光学ヘッド装置本体が小型化される。

さらに、復路光学系が対物レンズと一体で、中心軸と光
軸を同軸に保って移動されるので、対物レンズの中心軸
と復路光学系の光軸が常に一致して信号の検出が行われ
、レンズ中心軸と光軸のズレによるトラッキング特性の
低下はなくなり、プッシュプル法でも安定したトラッキ
ングサーボをかけることが可能となる。したがって、ｌ
ビーム方式のトラッキング特性が改善される。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図、第２図および第３図は本発明に係る光学ヘッド
装置を示すもので、図中、１０はメインベース、２０は
対物レンズアクチュエータ、３０はレーザダイオード、
３３は対物レンズ、３９は４分割光センサを示している
。

メインベース１０は、中間部で１５度〜４５度の範囲の
中で所定の角度θで折曲したベント状に形成されている
。この角度θは、例えば３０度に設定される。メインベ
ース１０には、一端から他端方向にレーザダイオード３
０、コリメータレンズ３Ｌ４５度ミラー３２がこの順で
配設されている。メインベース１０の他方側には、４５
度ミラー３２と近接する位置に対物レンズ３３を支持す
る対物レンズアクチュエータ２０が配設されている。

対物レンズアクチュエータ２０は、対物レンズ３３を一
端に保持する対物レンズホルダー２１をメインベース上
に上下動および回動自在に支持し、このホルダー２１の
下方に設けたフォーカスおよびトラッキング制御用励磁
コイル２２・２３と、メインベース１０上に設けたヨー
ク体２４と永久磁石２５とからなる磁気回路２６とを組
み合わせて構成されている。ヨーク体２４は、円筒状の
立上がり内壁２４１と、その外側で間隔をおいて対向す
る一対の円弧状の立上がり外壁２４２．２４２とを形成
した環状に形成されている。ヨーク体２４の外壁２４２
．２４２の内側面には、永久磁石２５．２５が取り付け
られている。ヨーク体２４の内壁２４１の外周面と永久
磁石２５．２５との間に一定間隔の隙間が形成されてい
る。ヨーク体２４の内・外壁２４１．２４２．２４２と
永久磁石２５．２５とにより磁気回路が形成されている
。環状のヨーク体２４の中心には、対物レンズホルダー
２１を支持する支持軸２７が立設されている。この支持
軸２７に対物レンズホルダー２１が上下動および回動自
在に装着されている。

対物レンズホルダー２１は、平板状に形成されている。

ホルダー２１の一端には、対物レンズ３３を取り付ける
取付孔２１１が形成されている。

この取付孔２１１に対物レンズ３３が嵌め付けられてい
る。ホルダー２１の下面中心には、円筒状の軸受部２１
２が下方に突出して形成されている。この軸受部２１２
が支持軸２７に上下動可能がつ回動可能に嵌装支持され
ている。ホルダー２１には軸受部２１２を中心とする環
状のコイル取付部２１３が形成されている。この取付部
２１３に円筒状に巻かれたフォーカス制御用励磁コイル
２２が取り付けられている。このフォーカス制御用励磁
コイル２２の外周面に扁平枠状に巻かれた一対のトラッ
キング制御用励磁コイル２３．２３が１８０度の間隔を
おいて取り付けられている。このフォーカスおよびトラ
ッキング制御用励磁コイル２２．２３　（２３）が磁気
回路２６のヨーク体内壁２４１と永久磁石２５．２５間
に形成された隙間に組み込まれる。なお、トラッキング
制御用励磁コイル２３．２３は枠状に巻かれた一方の立
上がり部を含む略半分のみが磁気回路２６の隙間にかか
るように設けられている。さらに、ホルダー２１の他端
には、ピン２１４が下向きに突設されている。この２１
４とメインベース１０の端部に立設したピン１０１との
間に略環状のゴム材等からなるダンパ一部材２８が取り
付けられている。対物レンズホルダー２１は、このダン
パ一部材２８によって常に中立位置に保持されている。

対物レンズホルダー２１には、対物レンズ３３と対応す
る下面にハーフミラ−３４が取り付けられている。ハー
フミラ−３４は、ディスクからの戻り光を対物レンズホ
ルダー２１の回動中心軸線と直交する水平方向に偏光す
るように配設されている。対物レンズホルダー２１の下
面には、往路光学系を構成するレーザダイオード３０、
コリメータレンズ３１と反対方向に４５度ミラー３５、
収束凸レンズ３６、拡大凹レンズ３７、シリンドリカル
レンズ３８．４分割光センサ３９がこの順に配設されて
いる。ハーフミラ−３４，４５度ミラー３５は、板状の
ものを使用し、軽量化を図っている。

対物レンズホルダー２１は、フィルおよび光学部品を取
り付けた状態で重心が回動中心軸上に位置するように形
成され、不要部分を切り欠いて軽ｉＱ化が図られている
。この対物レンズホルダー２１への光学部品やコイル等
の取り付けは、接着剤による接着固定により行われ、よ
り軽量化が図られている。なお、メインフレーム１０へ
のＬＣＩ、の取り付けも接着剤による接着固定により行
われている。

以上のように構成された光学ヘッド装置は、対物レンズ
３３の部位を除いて外部カバー１１によってカバー密閉
されている。カバー１１には、軸受部１２．１２が形成
されている。光学ヘッド装置本体はプレーヤ本体に支持
された一対の平行シャフト１３．１４に摺動可能に装着
されている。

光学ヘッド装置は、図示しないＩＪ　ニア送り系を介し
てシャフト１３．１４に沿うディスク半径方向に往復リ
ニア送りされる。この光学ヘッド装置ニおいて、レーザ
ダイオード３０、コリメータレンズ３１．４５度ミラー
３２から対物レンズ３３の中心に至る往路光学系の光軸
と、対物レンズホルダー２１の回動中心軸と対物レンズ
中心を結ぶ中心軸線とはディスク中心方向に角度θで傾
いている。それに応じて、対物レンズ中心から４５度ミ
ラーを経て、４分割センサ３９に至る復路光学系の光軸
が往路光学系の光軸と角度Ｏでディスク中心方向に傾け
られている。これによって、略“く”の字状に曲げられ
たベントタイプの光学ヘッド装置か構成されている。光
学ヘッド装置は、従来の直交方向に対して角度θで傾い
た方向から往復本体に組み込んだとき、ディスク中心に
より近い位置に配置されることになり、最小の移動スペ
ースで往復リニア送りされることになる。また、プログ
ラム最外周に移動したときのディスク外周からの食み出
し量も最少に小さくなる。

以上のような復路光学系において、トラッキングエラー
の検出はプッシュプル法で、またフォーカスエラーの検
出は非点収差法で行われる。これらのエラー信号と再生
ＲＦ信号の検出は４分割光センサ３９を用いて１つの光
検出器でおこなわれている。

以上のような構成において、電磁駆動系をドライブして
対物レンズアクチュエータ２０を駆動すると、対物レン
ズ３３がディスク半径方向または垂直方向にトラッキン
グサーボされる。これによって、対物レンズ３３からデ
ィスクに照射されるレーザビームのスポットが記録トラ
ックに正しく追従制御される。その際、復路光学部品が
対物レンズホルダー２１上に取り付けられているので、
復路光学系が対物レンズのサーボと同時に一体で移動し
、その先軸が対物レンズ中心と常に一致した状態に保た
れる。したがって、フォーカスサーボ時はもとより、ト
ラッキングサーボ時においても、復路を通る戻り光の光
軸が対物レンズ３３の中心軸と常時一致することになる
。したがって、トラッキングエラー検出をプッシュプル
法で、またフォーカスエラー検出を非点収差法で行う実
施例のような１ビ一ム方式のヘッド構造を採用した場合
においても、拡大光学系を用いた３ビ一ム方式と同等以
上の安定したトラッキング特性が得られる。これにより
、１ビ一ム方式の利点を活かしながら、１ビ一ム方式に
おけるトラッキング特性が改善される。

次に第４図、第５図を用いて信号検出動作の概要につい
て説明する。

再生ＲＦ信号の検出は、４分割光センサ３９の受光部Ａ
、Ｂ、Ｃ１Ｄの検出出力の総和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）によ
って行われる。また、トラッキングエラー信号の検出は
受光部（Ａ十Ｂ）と受光部（Ｃ＋Ｄ）の検出出力の差を
取ることによっ°Ｃ行われる。フォーカスエラー信号の
検出は、４分割センサ３９の対角位置にある受光部Ａ１
Ｄの検出出力の和（Ａ＋Ｄ）と、受光部Ｂ、Ｃの検出出
力の和（Ｂ＋Ｃ）の差を取ることによって行われている
。

なお、トラッキングエラー信号の検出法として、第５図
に示すようにＲＦ倍信号フンバレートしてパルス信号に
変換し、その立上がり、立下がりによって、差動出力に
より得られる信号をスイ、ツチングにより切り換え、夫
々の信号をサンプルホールドして差動出力を取り出すヘ
テロダイア法による信号処理を行うようにしても良い。

発明の詳細 な説明したとおり、本発明の光学ヘッド装置によれば、
ディスクからの戻り光を光検出器に導く復路光学系が対
物レンズホルダーに配設され、対物レンズのサーボと同
時に一体で動かされる。

したがって、対物レンズの中心軸と復路光学系の光軸と
が常に一致しているので、戻り光の光軸にズレが生じず
安定したトラッキングエラー検出を行うことができる。

したがって、１ビ一ム方式による場合でも、３ビ一ム方
式と同等以上の安定したトラッキングサーボが可能とな
り、１ビ一ム方式のトラッキング特性が改善される。

また、復路光学系が対物レンズアクチュエータを保持す
るアクチュエータベースに配設されているので、その分
従来の光学系の構成に比べると装置本体を小型化できる
。しかも、１ビ一ム方式でベントタイプのヘッド構造を
トラッキング特性を低下させるごとな（構成できる。し
たがって、光学ヘッド装置の移動スペースを小さくでき
、プレーヤ本体を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ヘッド装置を示す斜視図、第
２図はその分解斜視図、第３図は本ヘッド装置をプレー
ヤ本体に組み込んだ状態を示す平面図、第４図はその信
号検出動作を示す模式図、第５図はトラッキングエラー
信号の検出法の他の例を示す回路図である。 １０・・・メインベース、 ２０・・・対物レンズアクチュエータ、２１・・・対物
レンズホルダー、 ２２．２３・・・励磁コイル、 ２６・・・磁気回路、 ３０・・・レーザダイオード、 ３３・・番対物レンズ、 ３９＠・・４分割光センサ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光源から照射されるレーザ光をコリメータ
   レンズを通して対物レンズに導く往路光学系と、対物レ
   ンズを介してディスクに収束したレーザ光の戻り光を光
   検出器に導く復路光学系と、前記対物レンズを２軸方向
   に移動自在に支持し電磁的にサーボする対物レンズアク
   チュエータとを備えた光学ヘッド装置において、前記対
   物レンズアクチュエータを保持する対物レンズホルダー
   にオプトベースを形成し、このオプトベース上に復路光
   学系を構成する光学部品および光検出器を配設したこと
   を特徴とする光学ヘッド装置。
2. （２）対物レンズアクチュエータが、対物レンズホルダ
   ーが上下動可能かつ回動可能となるように支持され、中
   心に設けた支持軸回りに略円筒状にフォーカスおよびト
   ラッキングコイルと磁気回路とから成る電磁駆動系を設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   光学ヘッド装置。
3. （３）往路光学系を水平方向に配設し、この往路光学系
   の水平光軸と、対物レンズアクチュエータの水平方向の
   中心軸とを１５°〜４５°の範囲の所定の角度で選んで
   ディスク中心方向に傾けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項または第（２）項記載の光学ヘッド装置
   。
4. （４）前記復路光学系を非点収差法によるフォーカスエ
   ラー検出系と、プッシュプル法によるトラッキングエラ
   ー検出系とによって構成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項に記載
   された光学ヘッド装置。