JP4184621B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光−磁気ディスクを含む光ディスクを装着して駆動する光ディスク装置に用いられる光ヘッド装置に係り、特にDVDやCDのように種類の異なる複数の光ディスクに記録、再生が可能な光ヘッド装置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、低コスト等の特長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(CD)は、再生専用であるCD−ROMの他に、CD−RやCD−RWといった記録可能な光ディスクの普及も急速に進んでいる。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(DVD)等の大容量ディスクが登場している。
【0003】
このように、複数種類の光ディスクが存在する状況下において、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互換形で、かつ、ノート型パソコン用途として薄型で小型で高倍速の記録再生可能な光ヘッド装置が強く求められている。
【0004】
また、CD−RやCD−RWのディスク規格において、ディスクの最内周トラック半径はCDやCD−ROMのそれの半径と異なり、ディスクの中心側に近い位置にある。即ち、CD−RやCD−RWを記録再生するには、従来のCD、CD−ROM、DVD−ROM用よりさらに対物レンズをディスク中心に近い内周に寄せた小型の光ヘッド装置が必要である。また、光ヘッドの外周側のサイズも、ノート型パソコン等のトレイのサイズより制約され、大きくできない状況にある。
【0005】
これに対して従来技術は、対物レンズをディスク中心に近い側に寄せるために、アクチュエータのコイルを小さくすることでケースを小さくして光ヘッドの幅を詰め、対物レンズを内周に寄せるものがある。しかし、この構造はアクチュエータのコイルが小さくなるため、大きな駆動力が取れず高倍速での記録再生には不向きとなってきている。
【0006】
そこでアクチュエータのコイルを小さくしない構造、即ち、大きな駆動力を得る構造のアクチュエータを使用するために、光ヘッド装置の各部品を取り付けているケースの側壁を切り欠くことで、ディスクに対する半径方向に寸法を小さくする構造がある。この構造では、さらにアクチュエータのサイズが大きいので、アクチュエータに駆動用の導線を通すためにケースの外周側壁を切り欠いている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、駆動力が大きいアクチュエータを使用できるため、高倍速での記録再生には適しているが、ケースの外周と内周の2個所の側壁を切り欠くため、ケースの曲げの固有周波数は900Hz程度になり、曲げ強度が著しく低下する。また、光ディスクは振動共振点が1.7kHzと、800Hzから1kHz付近にあるので、周波数が近く、光ディスクとケースが共振し、アクチュエータの制御に問題が発生する虞があった。また、強度が小さいため、僅かな外力によりケースが変形し、光学部品の位置がずれる欠点があった。
【0008】
なお、光ヘッドの構造は、特許第2897090号などに開示されているが、これは薄型で小型のCD−R、CD−RWを提供するものではない。
【0009】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、光ディスクとの共振を起こし難く、高剛性で変形し難い薄型で小型の光ヘッド装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、レーザー光源と、そのレーザー光源から出射される光束の光路を形成する例えば補助レンズ、ダイクロイックプリズム、ダイクロイックハーフミラー、コリメートレンズなどからなる光学部品と、前記光束を光ディスク上に集光する対物レンズと、その対物レンズを駆動するアクチュエータとをケースに装着した光ヘッド装置を対象とするものである。
【0011】
そして本発明の第1の手段は、その光ヘッド装置において、前記ケースは長手方向に延びた内周側壁と外周側壁を有し、
前記対物レンズと、その対物レンズを駆動する前記アクチュエータのコイルを固定したレンズ−コイルホルダが光ディスクの内周側へ移動したときに前記内周側壁と接触しないように前記内周側壁に開口部が設けられ、
前記外周側壁の内側で、かつ前記レンズ−コイルホルダが光ディスクの外周側へ移動しても接触しない位置に補強側壁が隙間を設けて外周側壁と略平行に形成され、その補強側壁と外周側壁が一体に連結されていることを特徴とするものである。
【0012】
本発明の第2の手段は前記第1の手段において、記補強側壁にアクチュエータのワイヤー支持部を固定したことを特徴とするものである。
【0013】
本発明の第3の手段は前記第1の手段または第2の手段において、前記ケースが金属で構成されていることを特徴とするものである。
本発明の第4の手段は前記第1の手段または第3の手段において、前記アクチュエータを駆動する導線を、前記外周側壁と補強側壁で囲まれる隙間に通したことを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による実施形態について、図を用いて詳細に説明する。なおここでは、実施形態の一例として、CD−Rの記録ならびにCDおよびDVDの再生が可能な光ヘッド装置について説明を行う。図1は光ヘッド装置の分解斜視図、図2はその光ヘッド装置におけるケースの拡大斜視図である。
【0015】
図1に示すように光ヘッド用ケース1には、波長655nm付近で発振するレーザー光源2a、波長785nm付近で発振するレーザー光源2bが装着されている。3と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表記)、6は透過率及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表記)、7はコリメートレンズで、それぞれケース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、10はDVD/CD互換用特殊対物レンズ(以下、対物レンズと表記)、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。
【0016】
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の対で合計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10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。
【0017】
ケース1は、亜鉛ダイカストやマグネシウムあるいはガラス繊維や炭素繊維などのフィラー入り強化プラスチックなど(本実施形態は亜鉛ダイカスト)で成形されている。ケース1には、長手方向に延びた外周側壁22と内周側壁23が連設されている。内周側壁23には、レンズ−コイルホルダ20が光ディスク11の内周側へ移動したとき内周側壁23と接触しないように、略U字形の開口部24を設けてある。
【0018】
外周側壁22の内側近傍で、かつレンズ−コイルホルダ20が光ディスク11の外周側方向へ移動してもそれと接触しない位置に、外周側壁22と略平行に補強側壁25が設けられている。外周側壁22と補強側壁25の間に形成された隙間30の幅は、本実施形態の場合、外周側壁22に肉厚の2倍以内となっている。外周側壁22と補強側壁25は、隙間30の底面部33で連結されているとともに、外周側壁22と補強側壁25の間で底面部33より一段高い連結部34により連結されている。補強側壁25の外周側壁22と略平行の延びている長さLは外周側壁22の高さH以上(本実施形態はL≒H)になっている。
【0019】
補強側壁25の外周側壁22と対向する端部には、略U字形あるいは略コ字形の底面部33を有する切り込み26が形成されている。図1に示すように前記連結部34上の取り出し口27に、フレキシブル基板からなる光ヘッド用信号入出力導線28が設置されている。信号入出力導線28の一部であるアクチュエータ9の駆動用導線29は、外周側壁22と補強側壁25の間の隙間30に挿入され、切り欠き26を通り、さらに外周側壁22の内面に沿って配線され、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と、ワイヤー支持部17に半田付けで接続される。
【0020】
ワイヤー支持部17は、外周側壁22と内周側壁23と補強側壁25で囲まれた内側の貫通部35に嵌合され、ワイヤー支持部17と内周側壁23の間ならびにワイヤー支持部17と補強側壁25の間が接着剤で固定される。
【0021】
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32で駆動され、高周波が重畳されている。レーザー光源2a,2b、DVD用集積回路31、CD−R用集積回路32、光検出器13、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(図を簡略化するため、信号入出力導線28は一部しか描いていない)。
【0022】
次に光ヘッド装置の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、図中の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とダイクロイックハーフミラー6で反射された後、コリメートレンズ7により略平行光束となる。本実施形態において、ダイクロイックプリズム5は波長約655nmの光を略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。
【0023】
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上に絞り込まれて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、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。
【0024】
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、図中の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により略平行光束となる。本実施形態において、ダイクロイックプリズム5は波長約785nmの光を略100%透過し、ダイクロイックハーフミラー6は波長約785nmの光を略90%反射する。
【0025】
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てられている。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上に絞り込まれて光スポットを形成する。
【0026】
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。
【0027】
本実施形態によれば、対物レンズ10が内周側に移動する場合、レンズ−コイルホルダ20は開口部24に入り込むので、ケース1のサイズが小さくでき、その分ケース1の幅を小さくできる。
【0028】
また、強度の面では、補強側壁25と外周側壁22の二重壁構造とすることで、開口部24や切り欠き26の強度低下を補うことができるので、ケース1の曲げ1次共振周波数は、2.2kHz程度に高くでき、ケース1の強度も十分あり、共振や変形が防止できる。
【0029】
さらに従来技術では、レーザー光源は通常、高周波を重畳をしているので、この高周波が導線から不要輻射となり易く、導線部をシールドカバーで被う必要があったが、本実施形態によれば、ケース1の材質を金属で構成し、隙間30に導線29を通すことで不要輻射が低減でき、シールドカバーを無くすことができので、安価になるという経済効果がある。
【0030】
【発明の効果】
以上述べたように請求項1記載の本発明は、レンズ−コイルホルダが光ディスクの内周側へ移動したときに、それが開口部に入り込み、レンズ−コイルホルダの移動に支障をきたさないため、光ヘッド用ケースの幅が小さくできる。
また光ヘッド用ケースの外周側壁と略平行に内側に補強側壁を設けて二重壁構造とし、補強側壁と外周側壁を一体に連結してあるので、前記開口部の形成による強度低下を補うことができるので、光ヘッド用ケースの曲げ1次共振周波数を2倍以上高くでき、光ディスクとの共振が防止でき、曲げ剛性も大きくできる。
【0031】
請求項2記載の本発明は、アクチュエータのワイヤ支持部を補強側壁に一体に固定したので、前記二重壁構造により強固な支持が可能で、不要な振動を防止できる。
【0032】
請求項3記載の本発明は、光ヘッド用ケースを金属で構成することにより、不要輻射が低減でき、シールドカバーを無くすことができ、安価になる。
請求項4記載の本発明は、導線を補強側壁と外周側壁との隙間に通すことで、ケース強度低下することなく導線の引回しが簡素にでき、薄型で小型の光ヘッド装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る光ヘッド装置の分解斜視図である。
【図2】その光ヘッド装置におけるケース部分の拡大斜視図である。
【符号の説明】
1 ケース
2a、2b レーザ光源
3、4 補助レンズ
5 ダイクロイックプリズム
6 ダイクロイックハーフミラー
7 コリメートレンズ
8 立ち上げミラー
9 アクチュエータ
10 対物レンズ
11 光ディスク
12 検出レンズ
13 光検出器
14 フロントモニター
15 フォーカスコイル用ワイヤー
16 トラッキングコイル用ワイヤー
17 ワイヤー支持部
18 フォーカスコイル
19 トラッキングコイル
20 レンズ−コイルホルダ
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
33 隙間の底面部
34 連結部
35 貫通部
Claims (4)
- レーザー光源と、そのレーザー光源から出射される光束の光路を形成する光学部品と、前記光束を光ディスク上に集光する対物レンズと、その対物レンズを駆動するアクチュエータとをケースに装着した光ヘッド装置において、
前記ケースは長手方向に延びた内周側壁と外周側壁を有し、
前記対物レンズと、その対物レンズを駆動する前記アクチュエータのコイルを固定したレンズ−コイルホルダが光ディスクの内周側へ移動したときに前記内周側壁と接触しないように前記内周側壁に開口部が設けられ、
前記外周側壁の内側で、かつ前記レンズ−コイルホルダが光ディスクの外周側へ移動しても接触しない位置に補強側壁が隙間を設けて外周側壁と略平行に形成され、その補強側壁と外周側壁が一体に連結されていることを特徴とする光ヘッド装置。 - 請求項1記載の光ヘッド装置において、前記補強側壁にアクチュエータのワイヤー支持部を固定したことを特徴とする光ヘッド装置。
- 請求項1または請求項2記載の光ヘッド装置において、前記ケースが金属で構成されていることを特徴とする光ヘッド装置。
- 請求項1または請求項3記載の光ヘッド装置において、前記アクチュエータを駆動する導線を、前記外周側壁と補強側壁で囲まれる隙間に通したことを特徴とする光ヘッド装置。
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