JP3854809B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク、磁気ディスク等の光ディスク装置に用いられる光ヘッドにに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、非接触、大容量、低コスト等の特徴を有する情報メディアである。音楽用、コンピュータ用等の様々な用途で広く用いられているコンパクトディスク（以下、ＣＤと表記）は、再生専用であるＣＤ−ＲＯＭの他に、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷといった記録可能なディスクの普及も急速に進んでいる。
【０００３】
一方、近年、ＣＤの約７倍の容量を有するデジタルバーサタイルディスク（以下、ＤＶＤと表記）等の大容量ディスクが登場している。このように、複数の種類の光ディスクが存在する状況下においては、１台の装置でこれら複数の光ディスクに対する記録および再生に対応したＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッド装置が強く求められている。
【０００４】
ＤＶＤ−ＲＯＭを再生するためには、波長が６５０ｎｍ帯のレーザー光源が必要であるのに対して、ＣＤ−Ｒを再生するためには、波長が７８０ｎｍ帯のレーザー光源が必要である。これは、ＣＤ−Ｒは波長６５０ｎｍ付近の反射率が低いことに起因する。したがって、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドには、２つのレーザー光源を搭載する必要がある。
【０００５】
光ヘッドの小型化、低コスト化のためには、1つのプリズムで2つの波長を合成する、あるいは情報記録媒体への往路の光束と、光検出器への復路の光束を分ける反射面を有するプリズムが必須で、またその取付けには位置精度を確保し場合によっては調整が必要な場合があった。従来例としては特開2000-82226号公報、特開2000-163787号公報などに開示されているが、該プリズムの位置だし固定法に関する形状については論じられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、プリズム組立時に容易に位置精度を確保できる光ヘッド装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光ヘッドでは、第１の波長の光ビームを出射する第１のレーザー光源と、第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第２のレーザー光源と、第１のレーザー光源または第２のレーザー光源から出射された光ビームを反射または透過することにより情報記録媒体に導く光学部品と、光ビームを情報記録媒体に集光する対物レンズと、対物レンズを駆動するアクチュエータと、情報記録媒体で反射された光ビームを受光する光検出器と、光学部品を保持する保持部材と、を備える。光学部品は、第１の三角プリズムと、第２の三角プリズムと、互いに平行な２面の反射面を備えるプリズムと、を有しており、プリズムの２面の反射面のうち、レーザー光源に近い側の第１の反射面は第１の波長の光ビームを透過し第２の波長の光ビームを反射してそれぞれの光ビームの光路を合成する面であり、他方の第２の反射面は光路を通過したそれぞれの光ビームを反射して情報記録媒体に導く面であり、プリズムの第１の反射面と第１の三角プリズムとが接合されるとともにプリズムの第２の反射面と第２の三角プリズムとが接合されており、プリズムの第１の反射面の一部が露出され、第１の反射面の露出部を保持部材に当接させ、かつ、第１の反射面と４５度の角度をなす面を保持部材に当接させることで前記光学部品が位置決めされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施例について、図を用いて詳細に説明する。なお、ここでは、実施例として、ＣＤ―Ｒ記録並びにＣＤおよびＤＶＤを再生可能な光ヘッド装置について説明を行う。図１は、光ヘッド装置を示した斜視図で一部分解図である。図２は、標準的なプリズムの構成と光軸の説明図、図３は実際のプリズムのばらつきを考慮した場合の光軸変化の説明図、図４は本発明の実施例、図５は互いに平行な２面の反射面を備えると共に該反射面の一部が露出したプリズムの実施例を示す。
【０００９】
図１において、光ヘッド用ケース１には、２ａは波長６５５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、２ｂは波長７８５ｎｍ付近で発振するレーザー光源が装着されている。３および４は補助レンズである。５は透過率および反射率が波長選択性を有するプリズム（以下、ダイクロイックプリズムと記す）、６は透過率および反射率が波長選択性を有するハーフミラー（以下、ダイクロイックハーフミラーと記す）、７はコリメートレンズで、ケース１に固定されている。８は立ち上げミラー、 ９はアクチュエータ、１０ＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズ（以下では、対物レンズと記す）、１１は光ディスク、１２は検出レンズ、１３は光検出器、１４はフロントモニターである。アクチュエータ９は、フォーカスコイル用ワイヤー１５とトラッキングコイル用ワイヤー１６で合計４本の線を装着するワイヤー支持部１７と、ワイヤー支持部１７と反対側に対物レンズ９とフォーカスコイル１８とトラッキングコイル１９などを固定したレンズ−コイルホルダ２０と、ケース１に固定されるヨークプレート２１とからなっている。
【００１０】
ケース１は亜鉛ダイカスト、マグネシウムあるいはガラス繊維強化プラスチックなどの材質で形成してもなんら問題ないが、本実施例は亜鉛ダイカストである。またレーザー光源２ａはＤＶＤ用集積回路３１で駆動され高周波が重畳されている。レーザー光源２ｂはＣＤ−Ｒ用集積回路３３で駆動され高周波が重畳されている。なお、レーザー光源２ａ，２ｂとＤＶＤ用集積回路３１、ＣＤ−Ｒ用集積回路３３、光検出器１３、および、フロントモニター１４は図示していないが信号入出力導線２８に接続されている。
【００１１】
次に動作について説明する。発振波長６５５ｎｍの光束について、即ち、ＤＶＤを再生する光学系について説明する。レーザー光源２ａからは、波長約６５５ｎｍで偏光方向が、図中、Ｙ軸に平行な向きの発散光が出射される。前記出射光は、光束を発散させる機能を有する補助レンズ３に入射し、補助レンズ３を出射した発散光は、ダイクロイックプリズム５およびダイクロイックハーフミラー６により反射された後、コリメートレンズ７によって略平行光束となる。
【００１２】
なお、本実施例において、ダイクロイックプリズム５は、波長約６５５ｎｍの光をほぼ１００％反射し、ダイクロイックハーフミラー６は、波長約６５５ｎｍの光を約５０％反射する。コリメートレンズ７を出射した光束は、立ち上げミラー８で反射され、対物レンズ１０により、光ディスク１１に絞り込まれ、光スポットを形成する。光ディスク１１からの反射光は、再び対物レンズ１０、および、立ち上げミラー８、コリメートレンズ７を通過し、ダイクロイックハーフミラー６に入射する。前記入射光の内、約５０％はダイクロイックハーフミラー６を透過し、検出レンズ１２を通過した後、光検出器１３に導かれる。
【００１３】
次に、発振波長７８５ｎｍの光束について、即ち、ＣＤ系について説明する。レーザー光源２ｂからは、波長約７８５ｎｍで偏光方向が、図中、Ｘ軸に平行な向きの発散光が出射される。ここでは、前記補助レンズ４として平凸レンズを使用しており、その平面側には、回折格子を備えている。補助レンズ４を出射した発散光は、ダイクロイックプリズム５を透過し、ダイクロイックハーフミラー６により反射された後、コリメートレンズ７によって略平行光束となる。なお、本実施例において、ダイクロイックプリズム５は、波長約７８５ｎｍの光をほぼ１００％透過し、ダイクロイックハーフミラー６は、波長約７８５ｎｍの光を約９０％反射する。ダイクロイックハーフミラー６に入射した光の内、約１０％はダイクロイックハーフミラー６を透過し、フロントモニター１４に入射する。フロントモニター１４はＣＤ−Ｒディスクに信号を記録する際、レーザー光強度の変化を検出するために設けられている。コリメートレンズ７を出射した光束は、立ち上げミラー８で反射され、対物レンズ１０により、光ディスク１１に絞り込まれ、光スポットを形成する。 光ディスク１１からの反射光は、再び対物レンズ１０、立ち上げミラー８、および、コリメートレンズ７を通過し、ダイクロイックハーフミラー６に入射する。入射光の内、約１０％はダイクロイックハーフミラー６を透過し、検出レンズ１２を通過した後、光検出器１３に導かれる。上述の光検出器１３に導かれた光はフォーカスエラーおよびトラックエラーといった光点制御信号、および光ディスク１１上に記録されている情報信号検出に使用される。
【００１４】
図１のダイクロイックプリズム５を、図２、図３を用いて詳細に説明する。ダイクロイックプリズム５は図２においては左側の三角プリズム４４と右側の三角プリズム４５で構成され、その接合面にダイクロイック膜を生成させ前述のごとくDVDレーザー２ａを反射、ＣＤ−Ｒレーザー２ｂの光を透過させている。図中一点鎖線の矢印は各レーザーから出た光の光軸である。また三角プリズム４４と三角プリズム４５は貼り合わせて一体となり、保持部材４１、４２、４３によって図示しないケース１に位置決めされる。この三角プリズム４４と三角プリズム４５が貼りズレした場合、図３のごとくなる。即ち元々プリズム４６とカット部４７は一体の三角形であった。またプリズム４８とカット部４９も一体の三角形であった。図３のような貼りズレがある場合には形状は四角だが本来の寸法Ｌに対し、ΔＬだけ寸法が大きくなり、保持部材に当接させると反射面が図３の左側に移動する。一方図示しないレーザー光源２ａから出た光軸位置は同じであるため結果的には図中の左側に行く光軸が下側にずれる。接合面の角度が４５度の時は、この変化量はΔＬに等しい。
【００１５】
図４に本発明のひとつの実施例をしめす。即ちダイクロイックプリズム５を三角プリズム５０と三角プリズム５１で構成し、三角プリズム５０の接合面の一部を保持部材４３で位置だし可能なごとく露出させる。保持部材４１、４２、４３は図４の配置とし三角プリズム５０を右側に押し付けると楔効果で精密位置決めが可能となる。また三角プリズム５１の貼りズレがあっても一部品のみで位置決めされるので位置だしばらつきがはるかに少なくなる。具体的には該接合面が４５度をなし、角度ばらつきが0.1度の場合、保持部材間隔が４ｍｍスパンと想定すると、先述のΔLは0.005ｍｍ以下となる。一方図３の場合の貼りズレによるΔLは0.1ｍｍ程度と想定され１／２００に大幅に改善できる。また三角プリズム５１は三角プリズム５０に比べ相対的に小さくする必要があるがレーザー光源に近いほど光束が小さく本発明の適用が容易になる。図中の破線矢印、一点鎖線矢印は光束、光軸をしめす。
【００１６】
図５は本発明の実施例を示す。図４は三角プリズム５０および三角プリズム５１を接合して、ダイクロイックハーフミラー６とは別々にケース１に配置しているが、図５では一体にして２つの反射面を有し、三角５２、平行平板５３、三角プリズム５４からなる複合構成にした実施例である。かかる方法では保持部材５５、５６の間隔を長く取れるため位置だし精度が向上し、また平行平板５３の精度のみで２つの反射面の平行度が決まるなど利点が多い。なお、保持部材５５，５６，５７の配置と、該ダイクロイックプリズムを押し付ける方向は図４と同じである。
【００１７】
なお、保持部材５５，５６，５７はケース１に構成せず、治具などに設けても良い。
以上述べたように、以上の実施例では、光学部品の一部にプリズムを含む光ヘッドであって、該プリズムの接合面の一部が露出していることによりプリズムの接合面、即ち反射面を該プリズムの高精度位置だしに直接使用可能なため、小型で高性能の光ヘッド装置を得ることができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、プリズム組立時に容易に位置精度を確保できる光ヘッド装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における光学系の構成を示した図である
【図２】標準的なプリズムの構成と光軸の説明図
【図３】実際のプリズムのばらつきを考慮した場合の光軸変化の説明図
【図４】本発明の実施例
【図５】互いに平行な２面の反射面を備えると共に該反射面の一部が露出したプリズムの実施例
【符号の説明】
１…ケース、２ａ、２ｂ…レーザー光源、９…アクチュエータ、１０…対物レンズ、
１７…ワイヤー支持部、２０…コイル・レンズホルダ部、２２…外周側壁、２３…内周側壁、２４…開口部、２５…補強側壁、２６…切り欠き、２７…取り出し口、２８…信号入出力導線、２９…導線、３０…隙間、４４…三角プリズム、４５…三角プリズム、５０…三角プリズム、５１…三角プリズム、５２…三角プリズム、５３…平行平板、５４…三角プリズム

Claims (1)

1. 第１の波長の光ビームを出射する第１のレーザー光源と、
   前記第１の波長とは異なる第２の波長の光ビームを出射する第２のレーザー光源と、
   前記第１のレーザー光源または前記第２のレーザー光源から出射された光ビームを反射または透過することにより情報記録媒体に導く光学部品と、
   前記光ビームを情報記録媒体に集光する対物レンズと、
   前記対物レンズを駆動するアクチュエータと、
   前記情報記録媒体で反射された光ビームを受光する光検出器と、
   前記光学部品を保持する保持部材と、を備え、
   前記光学部品は、第１の三角プリズムと、第２の三角プリズムと、互いに平行な２面の反射面を備えるプリズムと、を有しており、
   前記プリズムの２面の反射面のうち、レーザー光源に近い側の第１の反射面は前記第１の波長の光ビームを透過し前記第２の波長の光ビームを反射してそれぞれの光ビームの光路を合成する面であり、他方の第２の反射面は前記光路を通過したそれぞれの光ビームを反射して前記情報記録媒体に導く面であり、
   前記プリズムの第１の反射面と前記第１の三角プリズムとが接合されるとともに前記プリズムの第２の反射面と前記第２の三角プリズムとが接合されており、
   前記プリズムの第１の反射面の一部が露出され、前記第１の反射面の露出部を保持部材に当接させ、かつ、前記第１の反射面と４５度の角度をなす面を保持部材に当接させることで前記光学部品が位置決めされることを特徴とする光ヘッド装置。

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