JP4184621B2 - 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−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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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