JPH04109439A - 光学式ピックアップ - 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、例えば光学式ビデオディスク再生装置及びコ
ンパクトディスク再生装置等に適用して好適な光学式ピ
ックアップに関する。

［発明の概要］ 本発明は、例えば光学式ビデオディスク再生装置及びコ
ンパクトディスク再生装置等に適用して好適な光学式ピ
ックアップに関し、樹脂の塊の中にレーザダイオードを
封入すると共にその樹脂の塊の一端を対物にンズの機能
を有する曲面に形成してなるレンズ部材と、記録又は再
生対象となる光ディスクのフォーカス方向及びトラッキ
ング方向にそのレンズ部材を位置決めする２軸駆動手段
とを有し、そのレーザダイオードの出力光をその対物レ
ンズの機能を有する曲面を介して記録又は再生対象とな
る光ディスクの記録再生面に集束することにより、光学
式ピックアップの構造を簡略化すると共に各光学部品の
位置関係をより安定に維持できるようにしたものである
。

［従来の技術］ 光学式ビデオディスク再生装置、所謂コンパクトディス
ク再生装置及び光磁気ディスク記録再生装置等の光デイ
スク装置においては、情報信号を記録又は再生するため
の光学式ピックアップが使用されている。

第７図は従来の光学式ピックアップの光学系を示し、こ
の第７図において、（２８）は半導体レーザ光源であり
、この半導体レーザ光源（２８）の出力光は回折格子（
２９）、板状のビームスプリンター（３０）。

コリメータレンズ（３１）、光路を直角に変換するため
のプリズム（３２）及び対物レンズ（２６）を介して光
ディスク（３３）に導かれる。この光ディスク（３３）
からの反射光は入射時の光路を逆に進んでビームスプリ
ッタ−（３０）に達する。

このビームスプリッタ−（３０）に対して半導体レーザ
光源（２８）と略対称に受光基板（２７）が配され、光
ディスク（３３）からの反射光の内でこのビームスプリ
ッタ−（３０）を透過した光が凹レンズ（３４）等を介
してその受光基板（２７）に導かれる。その受光基板（
２７）には例えば６個の受光素子が配され、フォーカス
サーボは非点収差法で行われ、トラッキングは３スポツ
ト法で行われる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の光学式ピックアップの光学系にお
いては多数の光学部品が個別に取り付けられており、全
体に大きく構造が複雑であると共に部品点数が多い不都
合がある。更に、各光学部品は夫々取り付は部材で個別
に位置決めされて固定されているため、その光学式ピッ
クアップを使用しているときに振動及び熱の影響等によ
り各光学部品の相互の位置関係が最初の状態から比較的
変化し易く良好な記録又は再生ができなくなる虞がある
不都合がある。

本発明は斯かる点に鑑み、光学式ビックアンプの構造を
簡略化すると共に各光学部品の位置関係をより安定に維
持できるようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明による光学式ピックアップは、例えば第１図に示
す如く、樹脂の塊の中にレーザダイオード（３５）を封
入すると共にその樹脂の塊の一端（２４ａ）を対物レン
ズの機能を有する曲面に形成してなるレンズ部材（２４
）と、記録又は再生対象となる光ディスクのフォーカス
方向及びトラッキング方向に上記レンズ部材（２４）を
位置決めする２軸駆動手段（２２，２３）とを有し、そ
のレーザダイオード（３５）の出力光をその対物レンズ
の機能を有する曲面（２４ａ）を介して記録又は再生対
象となる光ディスクの記録再生面に集束するようにした
ものである。

［作用コ 斯かる本発明によれば、そのレンズ部材（２４）は対物
レンズとしてのみならずそのレーザダイオード（３５）
の保持部材としても作用する。また、その光ディスクの
記録再生面からの反射光は再びその対物レンズの機能を
有する曲面（２４ａ）を介してそのレーザダイオード（
３５）に集束される。従って、例えばレーザダイオード
の自己結合によりそのレーザダイオード（３５）の発振
状態が変化するのを検出することにより、その光ディス
クの記録情報を読み出すことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例につき第１図〜第６図を参照し
て説明しよう。本例は光デイスク再生装置の光学式ピッ
クアップに本発明を適用したものである。

第５図は本例の光学式ピックアップを示し、この第５図
において、（１）はベース、（２）及び（３）は夫々そ
のベース（１）の側壁であり、これら側壁（２）及び（
３）の同軸上の貫通孔に夫々ブツシュ（４Ａ）及び（４
Ｂ）を装着し、これらブツシュ（４Ａ）及び（４Ｂ）に
光ディスクの半径方向に延びる案内軸（５）を挿通させ
、それら側壁（２）と側壁（３）との間でその案内軸（
５）上にＬ字形の金具（６）を介してティルトセンサー
（傾斜センサー）（７）を取り付ける。また、それら側
壁（２）及び（３）と反対側に位置する如くベース（１
）にＵ字形の案内部（８）を設ける。その案内軸（５）
の略延長上に光ディスクの回転軸があり、図示省略した
駆動機構でその案内軸（５）に沿ってその光ディスクの
半径方向（Ｒ方向）にその光学式ピックアップを摺動さ
せる。

（９）は第１の取付は板であり、そのベース（１）上に
取付は板（９）を介して対面する如く一対のＵ字形のヨ
ーク（１０）及び（１３）を取り付け、これらヨーク（
１０）及び（１３）の内面に夫々着磁体（１１）及び（
１４）を被着し、これらヨーク（１０）及び（１３）の
磁路を閉じるように夫々逆Ｕ字形の小さなヨーク（１２
）及び（１５）を被せる。

（１６）はコの字形の第２の取付は板であり、その第１
の取付は板（９）の上に一方のヨーク（１３）を挟むよ
うに第２の取付は板（１６）を重ね、これら２枚の取付
は板（９）及び（１６）をねしく１７）でベース（１）
上に固定し、この取付は板（１６）の一端を折り曲げて
取り付けた中継部材（１８）に４枚の平行な板よりなる
板ばね（１９）の一端を取り付ける。そして、この板ば
ね（１９）の自由端にストッパ（２１）を介してボビン
（２０）を取り付け、このボビン（２０）にフォーカス
用のコイル（２２）及びトラッキング用のコイル（２３
）を装着した後に、第６図に示す如く、これらコイル（
２２）及び（２３）が共に着磁体（１１）の前面（ｌｌ
ａ）及び着磁体（１４）の前面（１４ａ）に位置するよ
うにする。

即ち、これら板ばね（１９）及びボビン（２０）等より
２軸アクチユエータが構成されている。

第６図はその２軸アクチユエータの構造を示し、この第
６図において、そのボビン（２０）のフォーカス方向に
貫通孔を穿設し、この貫通孔の内部に後述のレンズ部材
（２４）を装着し、このレンズ部材（２４）が直に光デ
ィスクに衝突するのを避けるために保護カバー（２５）
を被せる。そのボビン（２０）　及びレンズ部材（２４
）はその板ばね（１９）の作用により光ディスクの半径
方向（Ｒ方向）及び軸方向（Ｚ方向）に自由に振ること
ができると共に、コイル（２２）及び（２３）の作用に
よりＲ方向及びＺ方向の所望の座標に位置決めすること
ができる。

また、コイル（２２）及び（２３）を本例の光デイスク
装置の本体部と接続するためにはフレキシブルプリント
基板（ＦＲＰ）（４１）が使用されているが、そのＦ　
ＲＰ　（４１）は板ばね（１９）の４枚の平行な板に沿
って中継部材（１８）を介してその本体部に導かれてい
る。本例のレンズ部材（２４）には発光素子が封入され
ているが、この発光素子とその本体部との接続もそのＦ
　ＲＰ　（４１）を介して行われる。

本例のボビン（２０）の断面図である第１図を参照して
本例のレンズ部材（２４）等の構造につき詳細に説明す
るに、この第１図において、ボビン（２０）の内面（２
０ａ）は円筒状にくり抜き底面側にフランジ（２０ｂ）
を設ける。そのレンズ部材（２４）は光透過性の樹脂を
モールド成形して一端部（２４ａ）を曲面（例えば非球
面のレンズ面）に、また側面部（２４ｂ）を円筒状に形
成して、この側面部（２４ｂ）をボビン（２０）の内面
（２０ａ）に装着する。このレンズ部材（２４）を押さ
えるように保護カバー（２５）をそのボビン（２０）に
接着する。

そのレンズ部材（２４）の樹脂としては光透過性で屈折
率が安定し、且つ材質的に均一化し易いモールド材であ
るアクリル系モールド材（屈折率ｎ＝１．４９）及びエ
ポキシ系モールド材（屈折率ｎ＝１．５４）等を使用す
ることができる。そのレンズ部材（２４）の大きさとし
ては例えば直径は６ｍｍ、長さは１０ｍｍ程度のものが
考えられる。また、そのレンズ部材（２４）の一端部（
２４ａ）の先端から光ディスク（３３）の表面までの間
隔は例えば２１１１ｆｆ１程度である。

（３５）はレーザダイオード、（３６）はこのレーザダ
イオード（３５）のＮ側電極が被着された第１の電極板
、（３７）はこのレーザダイオード（３５）のＰ側電極
にリード線等で接続された第２の電極板を示し、これら
電極板（３６）、　（３７）の先端部及びレーザダイオ
ード（３５）をそのレンズ部材（２４）の他端部（２４
ｃ）に封入する。この場合、そのレーザダイオード（３
５）の出力光がそのレンズ部材（２４）の曲面の一端部
（２４ａ）により光ディスク（３３）のビット面に集束
するようにする。これはその光ディスク（３３）のビッ
ト面からの反射光はその一端部（２４ａ）の曲面を介し
て再びレーザダイオード（３５）に戻ることを意味し、
この戻り光の強弱により所謂レーザダイオードの自己結
合によりそのビット面の情報を読み取ることができる。

第２図を参照してそのレンズ部材（２４）の製造工程の
一例につき説明するに、この第２図において、（３８）
はＵ字形の金属板よりなるリードフレームを示し、この
リードフレーム（３８）の破線（３９）の上の２個の板
が夫々第１図の第１の電極板（３６）及び第２の電極板
（３７）になる。本例では先ずそのリードフレーム（３
８）の一方の電極板（３６）にレーザダイオード（３５
）のＮ側電極を半田付けし、他方の電極板（３７）にそ
のレーザダイオード（３５）のＰ　（Ｐｌ電極をワイヤ
ーボンディングによって接続する。

そして、レンズ部材（２４）の一端部（２４ａ）及び側
面部（２４ｂ）用の金型とレンズ部材（２４）の他端部
（２４ｃ）の金型とを接合すると共に、その他端部の金
型の所定の貫通孔から第２図のレーザダイオード（３５
）が被着されたリードフレーム（３８）を挿入してその
レーザダイオード（３５）とそのレンズ部材（２４）の
一端部（２４ａ）との距離を調整して固定する。

その後モールド材をそれら２個の金型の間に注入するこ
とによりレーザダイオード（３５）が封入されたレンズ
部材（２４）を形成する。最後にリードフレーム（３８
）の破線（３９）以下の部分を切り落とすことによりレ
ンズ部材（２４）が完成する。

本例ではレーザダイオード（３５）の自己結合により光
ディスク（３３）に記録された情報を再生する（読み取
る）ようにしているが、本例の再生回路について説明す
る。

第３図は本例の再生回路を示し、この第３図において、
（４０）はそのレーザダイオード（３５）に所定レベル
の電流を供給する電流供給回路、（４１）は端子電圧検
出回路を示し、この端子電圧検出回路（４１）はそのレ
ーザダイオード（３５）のＰ側電極のＮ側電極に対する
電圧（端子電圧）の変化を検出する。一般にレーザダイ
オード（３５）に対する戻り光の強弱によりその端子電
圧が変化するので、その端子電圧をモニターすることに
よりその光ディスク（３３）に記録されている情報を再
生することができる。

また、本例においては多分割フォトダイオードが使用さ
れていないので、フォーカスサーボとして非点収差法を
使用することができず、トラッキングサーボとしてプッ
シュプル法等を使用することができない。しかしながら
、例えばウオブリング（ｗｏｂｂｌ　ｉｎｇ　）法によ
りフォーカスサーボ及び１−ラッキングサーボを作動さ
せることができる。即ち、フォーカスサーボについては
フォーカスコイル（２２）に所定の疑似信号を混入して
そのボビン（２０）をフォーカス方向に振動させると、
再生信号の変化が極値を有するときがベストフォーカス
である。同様にトラッキングコイル（２３）に所定の疑
似信号を混入してそのボビン（２０）をトラッキング方
向に振動させると、再生信号の変化が極値を有するとき
がオントラック状態である。

上述のように本例によれば、そのレンズ部材（２４）は
対物レンズとして作用するだけでなく、そのレーザダイ
オード（３５）の保持部材としても作用しているので、
光学式ピックアップの構造が簡略化され部品点数が減少
する利益がある。また、経年変化及び温度の影響等によ
り部品相互間の位置関係が変化しにくくなり、常に安定
した再生を行うことができる利益がある。

特に本例ではそのレーザダイオード（３５）が受光素子
を兼用しているので光学式ピックアップの構造が極めて
簡略化されている。

上述実施例ではレーザダイオード（３５）が受光素子を
兼用しているが別途受光素子を配する構成も考えられる
。第４図は受光素子としてフォトダイオードを使用する
場合の光学式ピンクアンプの要部を示し、この第４図に
おいて、（４２）はステム、（４３）はキャップ、（４
４）は窓であり、そのステム（４２）に放熱板（４５）
を介してレーザダイオード（３５）を固定する。また、
そのステム（４２）の中央部の底板（４６）上にそのレ
ーザダイオード（３５）の光軸から少し傾けるようにフ
ォトダイオード（４７）を固定する。

そして、第４図の構成のキャンタイプのレーザダイオー
ド（３５）の容器を第１図のレンズ部材（２４）の中に
封入する。この第４図例の容器を使用する場合には、そ
のレーザダイオード（３５）の一方の面から出力される
光が光ディスク（３３）に集束すると共に、その光ディ
スク（３３）からの戻り光の強弱に応じてそのレーザダ
イオード（３５）の他方の面から出力される光、即ちそ
のフォトダイオード（４７）の受光量が変化する。従っ
て、このフォトダイオード（４７）の検出信号から光デ
ィスク（３３）に記録された情報を再生することができ
る。

尚、本発明は上述実施例に限定されず本発明の要旨を逸
脱しない範囲で種々の構成を採り得ることば勿論である
。

［発明の効果１ 本発明によれば、レンズ部材が対物レンズ及びレーザダ
イオードの支持部材として兼用されるので、光学式ピッ
クアップの構造を簡略化できると共に各光学部品の位置
関係をより安定に維持できる実用上の利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のボビンの断面図、第２図は
実施例のレンズ部材の製造工程の説明図、第３図は実施
例の再生回路を示す回路図、第４図は受光素子を使用す
る場合の実施例の要部を示す一部を切り欠いた斜視図、
第５図はその実施例の光学式ピックアップを示す斜視図
、第６図は第５図例の２軸アクチユエータを示す分解斜
視図、第７図は従来の光学式ピックアップの光学部品の
配置の一例を示す斜視図である。 （１，１）、　（１４）は夫々着磁体、（１９）は板ば
ね、（２０）はボヒン、（２２）はフォーカスコイル、
（２３）はトラッキングコイル、（２４）はレンズ部材
、（３５）はレーザダイオード、（４７）はフォトダイ
オードである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂の塊の中にレーザダイオードを封入すると共に上記
   樹脂の塊の一端を対物レンズの機能を有する曲面に形成
   してなるレンズ部材と、 記録又は再生対象となる光ディスクのフォーカス方向及
   びトラッキング方向に上記レンズ部材を位置決めする２
   軸駆動手段とを有し、 上記レーザダイオードの出力光を上記対物レンズの機能
   を有する曲面を介して記録又は再生対象となる光ディス
   クの記録再生面に集束するようにしたことを特徴とする
   光学式ピックアップ。