JPH03198231A - 光学的情報記録再生装置並びに該装置に用いられる光ヘッド - 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、ディスク状記録媒体（以後単にディスクと称
す）面に対し半導体レーザーを照射することにより情報
を記録、再生又は消去する光学式情報記録再生装置に関
し、特にはその様な装置で用いられる光ヘッドに関する
。尚、ここで光学式情報記録再生装置とは、記録のみを
行う装置、再生のみを行う装置及びその両方を行う装置
をすべて含むものである。

〔従来の技術〕

最近、レーザ光等の光ビームを用いて、すなわち光ヘッ
ドを用いて情報を高密度でランダムに記録・再生又は消
去を行う光学式情報記録再生装置が開発されている。

このような装置で用いられる光ヘッドには種々のものが
知られているが、次に光磁気記録の場合を例にした光ヘ
ッドの従来例を図を用いて説明する。

第５図は光磁気記録に用いられる一体型光ヘツドの一例
を示し、図示しない駆動装置によって回転されるディス
クＤには情報トラックＴが形成され、ディスクＤの下方
には対物レンズ４が配置されている。この対物レンズ４
は図面のＸ方向のフォーカシング方向及び図面のＹ方向
のトラッキング方向に移動可能となっている。

半導体レーザー光源１から発射された光ビームは、コリ
メータレンズ２→ビーム整形プリズム１１→偏光ビーム
スプリツタ３→ミラー１２→対物レンズ４を経てディス
クＤの面を照射し、そこで反射した光ビームは対物レン
ズ４→ミラー１２→集光レンズ５を経て偏光ビームスプ
リッタ６により分割され、その一方の光ビームはトーリ
ックレンズ１０を通ってサーボセンサ８に入射し、他方
の光ビームは偏光ビームスブリツタフに入射して更に２
つに分割され、それぞれＲＦセンサ９ａ、９ｂに入射す
る。そして、この２つのＲＦセンサ９ａ、９ｂによって
検出された信号の差を求めることにより、ディスクＤの
面に記録されている情報が読み取られる。尚、このよう
な一体型光ヘッドでは、シーク時等にはヘッド部全体が
可動する。

又、さらに最近では光ヘッドのシークタイム短縮のため
に分離型の光ヘッドが考案されている。

すなわち第６図に示すように光ヘッドの可動部を軽量化
するために最低限可動させる必要のある部分のみをキャ
リッジ部３２とし、固定ヘッド部３１と分離している。

尚、キャリッジ部３２には、はね上げミラー３３と対物
レンズ４及び対物レンズ４を駆動する対物レンズアクチ
ュエータ（不図示）が設けられている。

上記の様な一体型光ヘッド１分離型光ヘッドにおいては
、各光学部品は光ヘッドの基台部材に接着及びビス止め
されている。

尚、可動部における前記基台部材は、装置に固定された
りニアモータと夫々協力してディスクの半径方向に移動
可能なようにリニアモータコイルと一体化されている。

又、前記基台部材は形状が複雑であるため加工コスト低
減の目的で、又、軽量化の目的でＰＰ５（ポリフエンレ
ンサルファイド）を用いてもモールド一体成形されてい
た。

〔発明が解決しようとしている課題〕

しかし、光ヘッドの基台部材の材質である樹脂と、光学
素子の材質であるガラスとの熱膨張率の差が大きい為、
ドライブ装置の昇温に伴なう光学ヘッドの昇温や環境温
度の上昇により、接着面のはがれや光学部品のズレ等が
生じたり、モールド構造部材自身が膨張し、光学部品ど
うしを相対的にずらし、光学調整がズレることにより正
確な光ビームによる情報の記録、再生を行えな（なると
いう欠点があった。

例えば、ＰＰＳは樹脂の中では低熱膨張率ではあるが最
大でａ＝３．０〜４．ＯＸ　１０−’　（１／℃〕ある
。それに対してガラスはα＝０．５〜１．０ｘｌＯ−’
（１／℃）と数分の−である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記問題に鑑み、一体型光ヘッド１分離型光ヘ
ッド夫々において熱的影響を受けても光学部品の基台部
材からのはがれや光学部品同志の相対位置変化を起こす
ことのない従来通りの低加工コスト、軽量な光ヘッドを
提供することを第１の目的とし、また更に、熱的影響を
受けても情報の記録、再生若しくは消去が正確に行うこ
とが可能な光学的情報記録再生装置を提供することを第
２の目的とする。

上記目的は、ＰＰＳ等の樹脂からなる光ヘッドの基台部
材上に、それと一体的に、それより熱膨張率の小さい部
材（セラミックス、アルミ等）を設け、その部材上に光
学部品を接着及び固定することにより、またそのような
構成からなる光ヘッドを備えた光学的情報記録再生装置
により達成さね、る。

【実施例Ｊ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の光学的情報記録再生装置を示す図で
ある。

第１図において、１３５は、光磁気ディスク如き記録媒
体、１３６は、前記記録媒体１３５を記録、再生、消去
時に所定回転数にて回転せしめるスピンドルモータ、１
３７は、前記スピンドルモータ１３６をコントロールす
るスピンドルサーボ回路、１３８はレーザ発生源等を有
する光ヘッド（詳しくは後述する）、１３９は、前記光
ヘッド１３８にてレーザ光を用いて光学的に検出された
再生ＲＦ信号を信号処理するヘッドアンプ、１４０は、
前記光ヘッド１３Ｂにてレーザ光を用いて光学的に検出
されたフォーカシングエラー信号に基づき前記光ヘッド
の対物レンズアクチュエータ（不図示）を前記記録媒体
のフォーカシング方向に駆動制御するフォーカシングサ
ーボ回路、１４１は、前記前記光ヘッド１３８にてレー
ザ光を用いて光学的に検出されたトラッキングエラー信
号に基づき前記光ヘッドの対物レンズアクチュエータ（
不図示）を前記記録媒体のトラッキング方向に駆動制御
するトラッキングサーボ回路である。

このような構成において情報の記録、再生及び消去が行
われる。

次に第１図示の光ヘッドの詳細を第２図、第３図（ａ）
、（ｂ）、第４図を用いて、一体型光ヘッド、分離型光
ヘッド夫々の場合について説明する。

先ず第２図を用いて一体型光ヘッドの場合について説明
する。

１０２は本体カバー　１０３は光学的情報記録媒体であ
るところのディスク、１０４はレーザ光等の光ビームを
前記ディスク上に集光せしめる対物レンズ、前記対物レ
ンズ１０４は図示しない対物レンズ駆動装置（アクチュ
エータ）によって、ディスク１０３に対してオーカス方
向及びトラッキング方向に移動可能に支持されていう。

・〜゛＼ （卑下余白） 又、ディスク１０３は 図示しない回転駆動手段によって回転可能に支持されて
いる。又、図示する様に光ヘッドには、半導体レーザー
１１１及びコリメータレンズ１０９を有してなるレーザ
ーユニット１１０が取り付けられている。該半導体レー
ザーより放射されたビーム光は、コリメータレンズ１０
９を介して平行光にされる。更に、該平行光は光ヘツド
内に設けられたビーム整形プリズム１０８及び偏光ビー
ムスプリッタ−１０７を経て、図示しないアクチュエー
タによりフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可
能に支持されている対物レンズ１０４によって、ディス
ク１０３上にてスポット状に照射される。

ディスク１０３にて反射されたビーム光は対物レンズ１
０４を経て、偏光ビームスプリッタ−１０７により直角
方向に反射され、集光レンズ１１２を経て、ハーフミラ
−１１３に入射する。

該ハーフミラ−に入射したビーム光は、図示する２方向
に分別され、一方が検光子１１４ａを介してディテクタ
１１５ａに入射し、他方が検光子１１４ｂを介してディ
テクタ１１５ｂに入射する。ディテクタ１１５ａ、１１
５ｂに分けて検出された信号は、一方がフォーカス方向
及び他方がトラッキング方向の信号として検出される。

そして、検出された信号は前述のアクチュエータにフィ
ードバックされ、該信号に基づいて対物レンズのオート
フォーカス及びオートトラッキング制御を行う。又、デ
ィスク１０３に記録されている情報は、ディテクタ１１
５ａ、１１５ｂのどちらから検出しても良い。

以上の光学部品は、第１構造部材（材質ニアルミ、セラ
ミック等の熱膨張率の低い材質）１０５にすべて接着、
固定される。また、この第１構造部材１０５は、前記デ
ィスク１０３面への光ビームを第２図に示すＡ−＋Ｂ力
方向ディスク半径方向）に移動するための手段であるリ
ニアモーターコイル１１７及びレール１１８，１１９と
の摺動ガイド部を構成する第２構造部材（ｐｐｓポリフ
ェニレンサルファイド樹脂）１０６に一体的にインサー
ト成形されている。

但し、上記光学部品は一体成形された後に第１構造部材
１０５に接着、固定されても良いし、成形前に固定され
ても良い。またインサート成形後に第１構造部材１０５
の一部を２次加工して精度をあげてから光学部材を取り
付けても良い。

尚、この第２構造部材に対して、第１構造部材は光学部
品が接着される位置若しくは、その近傍を含む範囲でイ
ンサート成形されて設けられている。

第１構造部材１０５の材質としては、例えば鉄鋼（α＝
１〜１，２ｘ　１０−’　（１／’Ｃ））セラミックス
（α＝０．１〜１．０ＸＩＯ（１／℃）） 等が考えられる。ガラスの熱膨張率が前述したようにα
＝０．５〜１．０ｘｌＯ−’［１／℃）であるため、上
記の材料を用いればほぼ同等の熱膨張率にすることが出
来る。従って、光学部品と第１構造部材とで大きな伸縮
差が生ぜず接着のはがれ等が防げる。アルミニウム（α
＝２．３６Ｘ１０−’　［１／℃））、マグネシウム（
α＝２．７１ｘ　１０−’　［１／℃））等でも性能改
善は可能である。

鉄鋼を用いる場合には対物レンズのアクチュエータのヨ
ークと第１構造部材１０５を一体部品とすれば部品点数
の削減にもなる。

次に他の実施例として、分離型光ヘッドの場合について
説明をする。

第４図は、分離型光ヘッドのキャリッジ（可動ヘッド）
部の斜視図である。尚、半導体レーザやディテクターを
備えた固定ヘッド部に関しては不図示である。

１２０はキャリッジでこのキャリッジ１２０は大きく分
けると第１構造部材１２１と第２構造部材１２２により
構成されている。第１構造部材１２１には不図示の固定
ヘッド部からのレーザビームＬを上方に反射するはね上
げミラー１２３と対物レンズアクチュエータ１２４が固
定されている。はね上げミラーは第１構造部材１２１に
接着固定されている。対物レンズアクチュエータ１２４
はヨーク１２５．マグネット１２６．摺動軸１２７から
なる固定部と、ポビン１２８．対物レンズ１２９．軸受
１３０から成る可動部に分けられる。ポビン１２８には
フォーカスコイル１３１、　　トラッキングコイル１３
２が設けられ、ディスクからの反射光に基づいてこれら
に電流を流すことによって各々フォーカス方向、トラッ
キング方向に対物レンズ１２９を移動させることができ
る。軸受１３０は摺動軸１２７に嵌合しているため、ポ
ビン１２８は摺動軸１２７に沿っても移動可能であり、
摺動軸１２７を中心に回動可能である。

第２構造部材１２２は樹脂製（例えばＰ、Ｐ。

Ｓ）で両側に不図示のガイドレールに係合する軸受１３
３，１３４を有する。また図示していないが、このキャ
リッジ１２０全体を駆動するためのりニアモータポビン
もこの第２構造部材１２３に一体的に設けられる。

第１構造部材は第２構造部材の成形時にインサート成形
される。この時はね上げミラー１２３、対物レンズアク
チュエータは成形前に固定されてもよいし、成形後でも
よい。またインサート成形後に第１構造部材１２１の一
部を２次加工して精度をあげてからはね上げミラー１２
３、対物レンズアクチュエータ１２４を取り付けても良
い。

第１構造部材１２１の材質としては、例えば鉄鋼（α＝
１〜１．２ｘ　１０−１ｌ（１／’Ｃ〕）セラミックス
（α＝０．１〜１．０ｘｌＯ（１／℃）） 等が考えられる。ガラスの熱膨張率が前述したようＪニ
ーミニ０．５〜１．０ＸＩＯ−’（１／℃）　であるた
め、上記の材料を用いればほぼ同等の熱膨張率にするこ
とが出来る。アルミニウム（α＝２、　３６　ｘ　１０
−’　［１／℃］　）　、マグネシウム（α＝２．７１
　ｘ　１０−’　（１／℃）　）等でも性能改善は可能
である。

鉄鋼を用いる場合にはアクチュエータのヨークと第１構
造部材１２１を一体部品とすれば部品点数の削減にもな
る。

〔発明の効果〕

以上の様に、光ヘッドにおいて、光学部品を接着及び固
定する部材と、リニアモーターコイル、軸受部等を構成
する部材とを別部材とし、前者に熱膨張率のより小さい
アルミ、セラミックス等を用い、後者に従来と同様のＰ
ＰＳ樹脂等を用いることにより、光ヘッドの昇温に伴う
光学部品間のズレや接着ハガレ等の不良がなくなり、耐
環境特性に優れた、そして、また従来通り軽量で且加工
容易な光ヘッドの提供を可能とした。また、そのような
光ヘッドを用いて情報の記録、再生、及び消去を行うこ
とにより耐環境特性に優れた光学的情報記録再生装置の
提供を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報記録再生装置を示すブロッ
ク図、 第２図は本発明に光ヘッドの一実施例を示す断面図、 第３図（ａ）、（ｂ）は第二図示の光ヘッドの上面図と
側面図、 第４図は本発明の光ヘッドの他の実施例を示す図、 第５図は従来の一体型光ヘッドを示す図、第６図は従来
の分離型光ヘッドを示す図。 １０４・・・対物レンズ １０５．１２１・・・第１構造部材 １０６．１２２・・・第２構造部材 １１１・・・レーザ源 弔２０ （Ｃ−Ｃか１０ 熟３ ｔｌｓｂ　刊チクター （ＩＩＩ　Ｌ　−１７−

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報記録媒体に対し光ビームを照射することによ
   り、情報の記録及び再生をする光ヘッドにおいて、光源
   と該光源より出射する光ビームを前記媒体面に導く、光
   整形、偏光、集光用光学部品と、媒体面から反射した光
   ビームを検知するセンサーユニットとを支持する第１構
   造部材と、前記第１構造部材及び前記光ヘッドを移動さ
   せる移動手段及び前記移動を案内する案内機構を支持す
   る第２構造部材を有し、 前記第１構造部材の材質と前記光学部品の材質とは熱膨
   張率が略同一であり、前記第２構造部材の熱膨張率はそ
   れより高いことを特徴とする光ヘッド。
2. （２）請求項１の光ヘッドにおいて、 前記第１構造部材はセラミックス又は金属である。
3. （３）情報記録媒体に対して光ビームを照射することに
   より情報の記録及び再生を行う光ヘッドにおいて、 前記光ヘッドは前記媒体上に光ビームを集光させる対物
   レンズを含む光学部品を備える可動部と、 前記光ビームを発生する光ビーム源と、前記媒体からの
   反射光を検出する検出器を備える固定部とからなると共
   に、 前記可動部は、前記光学部品を支持する第１構造部材と
   、前記第１構造部材及び前記可動部を移動させる移動手
   段及び前記移動を案内する案内機構を支持する第２構造
   部材とを有し、前記第１構造部材の材質と前記光学部品
   の材質とは熱膨張率が略同一であり、前記第２構造部材
   の熱膨張率はそれより高いことを特徴とする光ヘッド。
4. （４）請求項３の光ヘッドにおいて 前記第１構造部材はセラミックス又は金属である。
5. （５）情報記録媒体に対し光ビームを照射することによ
   り、情報の記録及び再生をする光学的情報記録再生装置
   において、光源と前記光源より出射する光ビームを前記
   媒体面に導く、光整形、偏向、集光用光学部品と、媒体
   面から反射した光ビームを検知するセンサーユニットと
   を支持する、前記光学部品の材質と略同一な熱膨張率を
   有する材質からなる第１構造部材と、前記第１構造部材
   及び前記第１構造部材を移動させる移動手段及び前記移
   動を案内する案内機構を支持する、前記第１構造部材の
   材質より高い熱膨張率を有する材質からなる第２構造部
   材とからなる光ヘッドを有することを特徴とする光学的
   情報記録再生装置。
6. （６）請求項５の光学的情報記録再生装置において、前
   記第１構造部材はセラミックスまたは金属である。
7. （７）情報記録媒体に対して光ビームを照射することに
   より情報の記録及び再生を行う光学的情報記録再生装置
   において、前記媒体上に光ビームを集光させる対物レン
   ズを含む複数の光学部品を支持する、前記光学部品の材
   質と略同一な熱膨張率を有する材質からなる第１構造部
   材と、前記第１構造部材及び前記第１構造部材を移動さ
   せる移動手段及び前記移動を案内する案内機構を支持す
   る、前記第１構造部材の材質より高い熱膨張率を有する
   材質からなる第２構造部材とからなる可動部と、 前記光ビームを発生する光ビーム源と、前記媒体からの
   反射光を検出する検出器を備える固定部とからなる光ヘ
   ッドを有することを特徴とする光学的情報記録再生装置
   。
8. （８）請求項７の光学的情報記録再生装置において、前
   記第１構造部材はセラミックスまたは金属である。