JPS6289244A - 光ヘツド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンパクトディスク、ビデオディスク等の光デ
ィスクや光磁気ディスクなどの光学式記録媒体に対して
情報の記録や再生を行うための光ヘッドに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の光ヘッドにおいては、レーザダイオードより成る
光源、この光源から放射される光ビームを対物レンズへ
導く光学系、対物レンズをその光軸方向およびそれとほ
ぼ直交する方向に変位させてフォーカフレンズ制御やト
ラッキング制御を行うアクチュエータ、記録媒体から反
射された光ビームを対物レンズを介して受光するフォト
ダイオードより成る受光素子等を支持する光ヘッド本体
は、アルミや亜鉛等の金属の成形体を以って構成されて
いる。

上述した従来の光ヘッドにおいては、光ヘッド本体に装
着される各種の部品の位置関係を所望のものとするため
に光ヘッド本体の面精度および寸法精度を出す必要があ
り、このため成形後、切削加工が必要となり、工程数が
増え、コスト高となる欠点がある。

また、金属成形体を以って構成される光ヘッド本体の重
量は、例えば約３０ｇと重く、光ヘッド全体の重量は約
６０ｇとなっている。これに伴ってイナーシャが増大し
、光ヘッドを、記録媒体のトラックと直交する方向、す
なわちディスク状記録媒体の径方向に駆動する動力源と
して出力の大きなものが必要となるとともに高速送りが
困難となり、光ヘッドを所望のトラック位置に移動する
までのアクセス時間が長くなる欠点がある。

通常、対物レンズを駆動するアクチュエータにはコイル
が設けられており、このコイルに電流を流して対物レン
ズを光軸方向やトラッキング方向に駆動しているが、金
属成形体より成る光ヘッド本体では熱伝導率が大きいた
め、コイルで発生された熱が光ヘッド本体を経て光源の
レーザダイオードに伝達され、レーザダイオードの寿命
が短くなる欠点がある。このレーザダイオードの温度上
昇は約３６Ｃ以下に抑えるのが望ましく、この要求を満
たすためにアクチュエータのコイルへ流す駆動電流の大
きさが制限され、光ヘッド設計上の制約の一つとなって
いた。

上述した種々の欠点を除去するため、光ヘッド本体を一
体成形可能なプラスチックにより構成して、面精度およ
び寸法精度を出すと共に軽量化を達成した光ヘッドが提
案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したプラスチック成形体により光ヘ
ッド本体を構成したものにおいては、一体成形によりプ
ラスチック成形体を形成しているため、その内部は中実
のモールド品であり、温度や湿度等の光ヘッドが曝され
る雰囲気の変化により光ヘッドに歪みや捩れが発生して
光ヘッドの性能を著しく損なう欠点があった。さらに、
強度をもたすために光ヘッド本体を厚くすると、軽量化
が十分にできない欠点があった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、中実のプラ
スチック成形体による歪みや捩れを減少させると共に、
軽量かつ高強度の光ヘッド本体を有する光ヘッドを提供
しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光ヘッドは、光源、この光源から放射される光
ビームを記録媒体上にスポットとして投射する対物レン
ズ、この対物レンズを光軸方向及びそれとほぼ直交する
方向に駆動するアクチュエータおよび光学系等を支持す
る光ヘッド本体を多孔性構造を有する高分子材料を以っ
て構成したことを特徴とするものである。

更に詳しく説明すると、かかる材料は多数の微少結節が
微細繊維（フィブリン）によって互に結合された多孔性
微細構造を有する結晶性高分子材料であって、これらの
微少結節と微細繊維の間に多数の空隙が形成され、全体
として、連続気孔性の多孔構造を有するものである。こ
の結晶性高分子材料の高分子物質の例としては、弗素樹
脂、ポリオレフィンなどが好適であり、弗素樹脂の具体
例としては、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）が
ポリオレフィンの具体例としてポリプロピレンがある。

光ヘッド本体をこれらの材料を以って構成するので、光
ヘッド本体の歪みや涙れを減少させることができると共
に両性を持たすことができ、光ヘッドの性能を損なうこ
とはない。また、光ヘッド本体を多孔性構造の高分子材
料の成形体なり、製造が容易となり、安価となる。また
、多孔性高分子材料より成る光ヘッド本体の重量はきわ
めて軽量となる。したがってイナーシャが小さくなり、
低出力の動力源によって高速で移動させることができ、
アクセス時間が短くなる。さらに多孔性高分子材料は特
に熱伝導率が低いのでアクチュエータのコイルで発生さ
れる熱がレーザダイオードに伝達されることがなくなり
、レーザの寿命が延びるとともに駆動電流に対する制約
がなくなるので設計の自由度が増大する。

また、本発明においては、後述する実施例から明らかな
ように、光ヘッド本体のみを多孔性高分子材料の成形体
を以って構成することに限定されるものではなく、軸受
部、ランク部、ガイド部等をも一体的に成形することも
できる。

〔実施例〕

第１図は本発明による光ヘッドの一実施例の構成を示す
ものであり、第１図Ａは内部に配置したレーザダイオー
ド、フォトダイオード、光学系の配置を示す線図であり
、第１図Ｂ〜Ｅは光ヘッド本体の平面図、正面図、右側
面図、裏面図、第１図Ｆは光ヘッド全体の構成を示す斜
視図である。

第１図Ａに示すように、光源を構成するレーザダイオー
ド１から放射された光ビームはコリメータレンズ２によ
り平行ビームに集束され、偏光膜３ａを有する偏光プリ
ズム３に入射する。入射光ビームはこの偏光膜３ａで反
射され、１７４波長板４を経てアクチュエータ５により
光軸方向並びにそれと直交するトラッキング方向に変位
される対物レンズ６に入射し、記録媒体７上にスポット
として照射される。本例では記録媒体７に記録された情
報トラックを再生するものとする。この情報トラック７
の情報で変調を受けた記録媒体７からの反射光ビームは
対物レンズ６で集光され、再び１／４波長板４を通り偏
光プリズム３に入射する。

この光ビームは１７４波長板４を２回透過しているので
偏光面９０６回転し、偏光膜３ａを透過し、反射面８ａ
が入射光の光軸に対してほぼ臨界角に設定された検出プ
リズム８に入射する。この反射面８ａで反射した光束を
４分割した受光領域を有する受光素子を構成するフォト
ダイオード９に入射させる。第１図Ａでは図面を明瞭と
するためにアクチュエータ５の内部構造を示していない
が、対物レンズ６はその光軸方向およびそれと直交する
方向に変位可能に板ばねにより支持されており、フォー
カシングコイルおよびトラッキングコイルにフォーカシ
ングエラーおよびトラッキングエラーに応じた電流を流
すことにより対物レンズ６を光軸方向およびトラッキン
グ方向に変位させることができるように構成されている
。このようなアクチュエータの詳細な構成は、例えば特
開昭５６−９４３１１号公報に開示されているとともに
本発明の要部ではないのでこれ以上詳細な説明は省略す
る。

また、反射面８ａをほぼ臨界角に設定した検出プリズム
８と４分割した受光素子９を含むフォーカシングエラー
およびトラッキングエラーを検出機構についても、例え
ば特開昭５７−６６５３３号公報に開示されているので
、これ以上詳細な説明は省略する。

本実施例においては、レーザダイオード１と、コリメー
タレンズ２と、偏光プリズム３と、１７４波長板４およ
び検出プリズム８を一体に構成した光学系と、アクチュ
エータ５およびフォトダイオード９を支持する光ヘッド
本体１０を多孔性高分子材料を以って構成する。

第１図Ｂ−Ｅは本発明の光ヘッド本体１０の構成を示す
ものである。この本体１０は、前述したポリテトラフロ
ロエチレン又はポリオレフィンの多孔性高分子材料の一
体成形体を以って構成する。

このような多孔性の高分子材料の成形体は、型の寸法精
度さえ確保しておけば、きわめて正確に成形することが
できるので、従来の金属成形体より成る光ヘッド本体の
場合のように成形後、切削加工を施して寸法精度を出す
必要はない。したがって製造工程から切削工程を省くこ
とができ、製造コストを低減することができる。さらに
、多孔性高分子材料は金属に比べて１７２〜１７３程度
軽量であるので、光ヘッドの重量を軽くすることができ
る。したがって光ヘッドの情報トラックと直交する方向
、すなわちディスク状記録媒体の径方向に駆動するため
の動力源は低出力のもので足り、しかも高速に移動する
ことができるのでアクセス時間の短縮を図ることができ
る。さらに、高分子材料は金属に比べて熱伝導率が低く
また本実施例では多孔性に基づく空気の断熱層があるた
めアクチュエータ５のコイルで発生した熱が光ヘッド本
体１０を伝わってレーザダイオード１に到達しにくくな
り、レーザダイオードの温度上昇を有効に抑えることが
でき、レーザダイオードの寿命を延長することができる
。

光ヘッド本体１０は全体として箱形をしており、底部は
開放している。第１図Ｂに示すように上面にはほぼ円形
の孔１０ａが形成されており、この孔に第１図Ｆに示す
ようにアクチュエータ５の下端部が嵌合するようになっ
ている。また、アクチュエータ５を固定するためのねじ
１１が螺合するねじ孔１０ｂ〜１０ｅが上面に形成され
ている。また、光ヘッド本体１０の内壁には第１図Ｅに
示すように段部１０ｆが形成されており、この段部の表
面には、レーザダイオード１およびコリメータレンズ２
を支持する鏡胴１２（第１図Ａ）を固定するためのねじ
孔１０ｇおよび１０ｈが形成されている。第１図Ｄに示
すように光ヘッド本体１０の右側壁には矩形の切込み１
０ｉが形成されており、この切込みからフォトダイオー
ド９を本体１０の内部に臨ませるようになっている。こ
の右側壁にはフォトダイオード９を支持するプレート１
３をねじ１８により固定するためのねじ孔１０ｊおよび
１０ｋが形成されている。

さらに第１図ＢおよびＣに示すように、光ヘッド本体１
０の正面の壁には、レーザダイオード１、アクチュエー
タ５のコイルおよびフォトダイオード９に接続されたリ
ード線の端子板（図示せず）をねじ止めするためのねじ
孔１０１および１０ｍが突起Ｉｏｎおよび１００の端面
にそれぞれ形成されている。

また、これらのリード線を本体１０の内部へ導くための
切欠きｔｏｐが底縁に形成されている。さらに第１図Ｅ
に示すように底面には裏Ｍ１４をねじ１５によって固定
するためのねし孔１０ｑが形成されている。この裏蓋１
４の他端は軸受ブロック１６によって押さえるが、この
軸受ブロックをねじ１７により本体１０に固定するため
のねじ孔１０ｒおよび１０ｓが形成されている。軸受は
ブロック１６には軸受１９が設けられており、この軸受
１９にガイドシャフト２０を摺動自在に挿入する。さら
に軸受はブロック】６の上面にはプレート２１が固着さ
れており、このプレートの側面にはラック２１ａが形成
されている。このラック２１ａをモータ２２により駆動
されるピニオン２３と噛合させ、光ヘッド全体をディス
ク状記録媒体７の径方向に所定の範囲に亘って移動でき
るように構成する。例えばコンパクトディスクプレーヤ
に用いる場合には、この移動範囲は約４０ｍｍであり、
したがってラック２１ａの長さも約４０１である。

光ヘッド本体１０の一側にはガイド部１０ｔを一体的に
形成し、第１図Ａに示すように、このガイド部１０ｔを
挟むようにねじ２４ａおよび２４ｂを有する軸受ブロッ
ク２５を設け、この軸受ブロック２５には軸受２６を取
付け、この軸受２６にガイドシャフト２７を摺動自在に
挿通する。本例ではねし２４ａおよび２４ｂを調整する
ことにより光ヘッド本体１０をガイドシャフト２０を中
心として第１図Ａの紙面の平面内で回動させることがで
き、これにより対物レンズ６の光軸を情報トラックの接
線方向に調整することができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の光ヘッドにおいては光ヘッド本体を多孔性の高分子材
料の成形体を以って構成したため、光へノド本体の歪み
や撲れを減少させることができると共に剛性を持たすこ
とができ、どのような条件下においてもその性能を損な
うことのない光ヘッドを得ることができる。さらに、高
分子材料の成形体は面精度や寸法精度がよいため成形後
の切削加工は不要となり、製造工程数が減り、製造コス
トが安価となる。また、多孔性高分子材料の成形体は肉
厚を厚くして機械的強度を高くしても重量が軽いため光
ヘッド全体の重量も軽くなり、イナーシャが小さくなる
。したがって光ヘッドをディスク状記録媒体の径方向へ
駆動する動力源の出力は小さなもので足り、しかも高速
の移動ができるのでアクセス時間が短くなるとともにア
クセス精度も向上することになる。さらに高分子材料は
金属に比べて熱伝導率が低いため、アクチュエータのコ
イルで発生する熱が光へノド本体を伝わってレーザダイ
オードに伝達されないので、レーザダイオードの温度上
昇を抑えることができ、レーザダイオードの寿命が長く
なる。また、これによってアクチュエータのコイルに大
電流が流せるようになり、光ヘッド設計上の制約も著し
く緩和される利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｆは本発明による光ヘッドの一実施例の構成
を示す図である。 １・・・レーザダイオード ２・・・コリメータレンズ ３・・・偏光プリズム　　４・・・１７４波長板５・・
・アクチュエータ　６・・・対物レンズ７・・・記録媒
体　　　　８・・・検出プリズム９・・・フォトダイオ
ード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光源、この光源から放射される光ビームを記録媒体
   上にスポットとして投射する対物レンズ、この対物レン
   ズを光軸方向及びそれとほぼ直交する方向に駆動するア
   クチュエータおよび光学系等を支持する光ヘッド本体を
   多孔性の高分子材料成形体を以って構成したことを特徴
   とする光ヘッド。