JPH056567A - 光学ヘツド装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、光軸調整が容易であって、
コストのかからない光学ヘッドを提供することにある。 【構成】この発明の光学ヘッド装置では、光路中に配置
された回転可能なくさびプリズムを回転させることで、
光源と光ディスクとの間に規定される光軸と光源から光
ディスクへ向かう光ビ−ムとの整合が容易にできる。一
方、上記光路中にくさびプリズムが挿入されることで生
じやすい、光ビ−ムへの収差は、互いに非平行な屈折面
を有する２個のプリズムを、屈折面の間隔が広がる方向
を逆向きに組合わせることで、確実に除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、情報を記録或いは再
生する装置に係り、特に、集束光を用いて情報記録媒体
から情報を再生する光学ヘッド装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報処理装置、例えば、光学ディスク装
置では、情報記録媒体即ちガラス或いはプラスチック等
の支持体に金属被膜が施され、情報が記録或いは再生さ
れる光ディスク、この光ディスクに対して情報を記録
し、或いは、再生するためにりおうされる光源即ち半導
体レ−ザ素子、及び、光検出器を含み、上記記録媒体に
記録されている情報を再生する信号再生回路を含んでい
る。また、上記レ−ザと上記記録媒体との間及び上記記
録媒体と上記再生回路との間には、レ−ザから記録媒体
に向かうレ−ザビ−ムに対して集束性を与えるととも
に、記録媒体から反射されたレ−ザビ−ムを上記再生回
路に導く光学ヘッドが配置されている。また、上記光学
ヘッドは、光源から発生された光ビ−ムを上記記録媒体
に向かって折返すミラ−、及び、このミラ−を介して折
返された上記光ビ−ムを上記記録媒体上に集束させる対
物レンズを含んでいる。

【０００３】今日、多くの光学ヘッドでは、上記対物レ
ンズ及び折返しミラ−即ちアクチェ−タユニットは、ア
クセス速度を高めるために、上記レ−ザ及び上記再生回
路とは別体に構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記光学ヘッドでは、
上記光ビ−ムは、上記光源、上記アクチェ−タユニット
及び上記光検出器の間に規定される光軸に沿って伝達さ
れることから、上記光軸は、非常に高精度に整合される
必要がある。特に、上記アクチェ−タ（ミラ−）と上記
光検出器との間の光軸と上記アクチェ−タ〜光検出器間
を伝達される光ビ−ムとの間に傾き（角度差）が生じた
場合（上記光検出器に対する上記光ビ−ムの入射角が０
°以外になる場合）には、再生される信号に関する信頼
性が大幅に低下することが知られている。例えば、信号
再生に利用される光ビ−ムの検出方法としてプッシュ−
プル法が利用された場合には、トラックの制御に利用さ
れるトラッキング動作が不正確になる問題がある。その
一方で、上記アクチェ−タ即ちミラ−及び光学レンズに
対する加工精度を徒らに高めることは、ヘッド装置のコ
ストを増大させる問題がある。

【０００５】この発明の目的は、光軸調整が容易であっ
て、コストのかからない光学ヘッドを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、光源と、光源からの光の進行
方向を変化させる反射手段と、この反射手段を介して進
行方向が変化された上記光を集光させるための光学部材
と、互いに非平行に配置され、所望の方向に向かって間
隔が広げられている、対をなす第１及び第２の屈折面
と、互いに非平行に配置され、上記第１及び第２の屈折
面に対して、相補関係が与えられているを間隔を有す
る、対をなす第３及び第４の屈折面と、を含む、光学ヘ
ッド装置を提供するものである。

【０００７】

【作用】この発明の光学ヘッド装置では、光路中に配置
された回転（光ビ−ムの進行方向に対して傾斜）可能な
くさびプリズムを回転させることで、光源と光ディスク
との間に規定される光軸と光源から光ディスクへ向かう
光ビ−ムとの整合が容易にできる。即ち、光路中に配置
されたくさびプリズムによって、光ビ−ムが進行すべき
方向が変化される。

【０００８】一方、上記光路中にくさびプリズムが挿入
されることで生じやすい、光ビ−ムへの収差は、互いに
非平行な屈折面を有する２個のプリズムを、屈折面の間
隔が広がる方向を逆向きに組合わせることで、確実に除
去できる。

【０００９】

【実施例】図１によれば、光学ヘッド装置20は、後述す
る光源からの光ビ−ムＬを情報記録媒体即ち光ディスク
10に向かって伝達させるための可動光学手段30、この可
動光学手段30を移動可能に支持するスライダ34、図示し
ない光源を一体に有し、上記可動光学手段30とは別体に
形成され、上記光ディスク10からの反射光ビ−ムＬを検
出する光検出器40、及び、この光検出器40及び上記スラ
イダ34を保持するベ−ス36を含んでいる。

【００１０】上記可動光学手段30は、上記光源から発生
された光ビ−ムＬを光ディスク10に向かって反射させる
ミラ−面32、このミラ−32面によって反射された上記光
ビ−ムＬを上記光ディスク10に集束させる集束レンズ2
2、及び、上記光ビ−ムＬに対して所望の角度に傾斜可
能であって、上記光源から上記光ディスク10へ向かう光
ビ−ムＬと上記光検出器40と上記光ディスク10との間に
規定される光軸とを整合させるためのくさびプリズム24
を有している。尚、上記ミラ−面32は、概ね３角形に形
成された台座ガラス28と三角プリズム26との接合面に配
置されている。

【００１１】図示しない光源（通常、後述する検出器40
と一体に組立てられている）から発生された光ビ−ムＬ
は、くさびプリズム24を介してミラ−面32に導かれる。
このミラ−32面へ導かれた光ビ−ムＬは、概ね９０°折
曲げられ、対物レンズ22へ入射される。対物レンズ22へ
入射された上記光ビ−ムＬは、上記光ディスク10に集束
される。この光ディスク10から反射された光ビ−ムＬ
は、再び、対物レンズ22へ戻され、ミラ−面32を介して
光検出器40に向かって反射される。

【００１２】尚、上記可動光学手段30（即ち対物レンズ
22、三角プリズム26、ミラ−面32及びくさびプリズム2
4）は、上記スライダ34上に固定されている。その一方
で、上記スライダ34は、上記ベ−ス36上を任意に移動可
能であって、上記光ディスク10における記録領域に沿っ
て移動される。尚、上記ベ−ス36は、例えば、シャフト
及びブッシュ、或いは、シャフト及びベアリングであっ
てもよい。

【００１３】ところで、上記光源から上記光ディスク10
へ向かう光ビ−ムＬ或いは上記光ディスク10から上記光
検出器40へ戻される光ビ−ムＬに対して、上記光源（光
検出器40）と上記光ディスク10との間に規定される光軸
とは、高精度に整合されなければならない。この場合、
例えば、上記スライダ34と上記ベ−ス36との間の傾き
（隙間即ちギャップ）、上記スライダ34における上記可
動光学部材30が配置される面の面精度（面倒れ）、上記
スライダ34と上記可動光学部材30の間の傾き（ギャッ
プ）、上記可動光学部材30における上記台座ガラス28及
び上記三角プリズム26に関する面精度（面倒れ）、上記
上記三角プリズム26と上記台座ガラス28との組立て精度
即ち上記ミラ−面32に関する面精度（面倒れ）など、多
くの部材について高精度に加工されなければならない問
題がある。

【００１４】図１に示されている光学ヘッド装置では、
上記スライダ34の基準面（上記可動光学部材30が配置さ
れる面）と上記ベ−ス36の基準面とは、機械加工によっ
て比較的容易に平行度が得られる。この状態で、上記光
検出器40を上記ベ−ス36に固定する。ここで、上記光源
（光検出器40）から上記光ディスク10へ向かう光ビ−ム
Ｌ及び上記光ディスク10から上記光検出器40（光源）へ
戻される光ビ−ムＬに関する光路偏角を９０°に維持さ
せるための（図示しない）組立調整用基準ミラ−を利用
して、上記光ビ−ムＬの光路を上記光源（光検出器40）
と上記可動光学部材30との間に規定されている光軸に一
致させる。このことは、例えば、上記光ディスク10から
反射された光ビ−ムＬと上記ベ−ス36との角度をモニタ
しつつ、図示しないコリメ−トレンズ（上記光検出器40
即ち光源に含まれている）の位置調整することで容易で
ある。従って、上記可動光学部材30におけるミラ−面32
と上記光源（光検出器40）との間に規定される光軸と上
記光源から上記光ディスク10へ向かう（上記光ディスク
10から上記光検出器40へ戻る）光ビ−ムＬとが高精度で
一致される。

【００１５】その一方で、図２或いは図３に示されてい
るように、上記スライダ34における基準面（上記可動光
学部材30が配置される面）が上記ベ−ス36の基準面に対
して傾いている場合、或いは、上記ミラ−面32に関する
加工精度が低い場合には、互いに非平行な関係にある第
１及び第２屈折面24ａ及び24ｂを有する上記くさびプリ
ズム24を上記光ビ−ムＬに対して傾斜させる（それぞ
れ、矢印の方向に回転させる）ことで、上記光ビ−ムＬ
と上記光軸とを容易に一致させることができる。このこ
とは、くさびプリズム24を通過された光ビ−ムＬは、く
さびプリズム24における傾斜角に応じて入射方向と出射
方向が変化されるという光学的原理に基づいている。
尚、上記くさびプリズム24を光ビ−ムＬの入射角に対し
て傾斜させた場合には、図４に示されているように、く
さびプリズム24に入射される光ビ−ムＬの方向に応じて
光ビ−ムＬの到達位置（集束位置）が変化する（非点収
差が増大する）ことが知られている。このことは、図１
乃至図３における光検出器40に戻される上記光ビ−ムＬ
のスポットサイズを変化させることから、トラッキング
に際して、トラック検出信号にオフセットを生じるさせ
る虞れがある。

【００１６】図４には、上記非点収差に関して詳細に開
示されている。

【００１７】即ち、上記図２及び図３に示されているよ
うに、上記光軸と上記光ビ−ムＬとを一致させるため
に、上記くさびプリズム24が回転された場合には、光源
42から発生された光ビ−ムＬがくさびプリズム24に入射
される方向に応じて、ビ−ム断面形状が異なる比率で変
化されることから、対物レンズ22を介して最終的に集束
される位置（集束位置）が同一にならない。例えば、プ
リズム24に対して平面図に示されている方向から入射さ
れた発散角αを有する非平行光ビ−ムＬは、第１の集束
点γに、プリズム24に対して正面図に示されている方向
から入射された発散角βを有する非平行光ビ−ムＬは、
第２の集束点εに、それぞれ、集束されることから、大
きさδを有する非点収差が生じてしまう。ここで、プリ
ズム24を通過した光ビ−ムＬの発散角βは、発散角αと
は異なる値（図４の場合にはβ＜αとなる）に規定され
る。

【００１８】一方、図１乃至図３によれば、ではミラ−
面32のの周囲には、第３の屈折面26ａ及び第４の屈折面
26ｂが形成されている。即ち、ミラ−面32が配置されて
いる台座ガラス28に対して三角プリズム26が接合されて
いる。

【００１９】ここで、上記三角プリズム26における上記
第３及び第４の屈折面26ａ及び26ｂと、上記くさびプリ
ズム24における第１及び第２の屈折面24ａ及び24ｂとを
相補的に配置することで、上記光ビ−ムＬに関するビ−
ムスポットの変化を相殺できる。即ち、図１乃至図３に
示されている光学ヘッド装置では、上記くさびプリズム
24における第１及び第２の屈折面24ａ及び24ｂが有する
角度と上記三角プリズムにおける第３及び第４の屈折面
26ａ及び26ｂが有する角度は、上記光ビ−ムＬの進行方
向に対して互いに逆になるよう形成されている。換言す
れば、互いに非平行の関係にある第１の屈折面24ａ及び
第２の屈折面24ｂと、互いに非平行の関係にある第３の
屈折面26ａ及び第４の屈折面26ｂとは、この第１の屈折
面24ａと第２の屈折面24ｂとの間の間隔が広がる方向
と、上記第３の屈折面26ａと第４の屈折面26ｂとの間の
間隔が広がる方向とが逆の関係に配置される。

【００２０】従って、例えば、図１に示されている光ビ
−ムＬが上記くさびプリズム24を通過する際に、上記光
ディスク10に直交する方向の集束点が図４に示されてい
るように距離δだけシフトされた場合であっても、さら
に、三角プリズム26を通過することで、上記距離δ分逆
向きにシフトされることから、上記光源からの光ビ−ム
Ｌは、ビ−ムスポットに対して上記非点収差が含まれる
ことなく、上記光ディスク10へ導かれる。また、上記光
ディスク10で反射された上記光ビ−ムＬは、同様に、上
記光検出器40に戻される。

【００２１】このようにして、光源から光ディスク10へ
向かう光ビ−ムＬ及びこの光ディスク10で反射され上記
光検出器40へ戻される光ビ−ムＬと、上記光源（光検出
器）と上記光ディスク10との間に規定される光軸とが容
易に一致できるともに、光ビ−ムＬのビ−ムスポットに
含まれやすい収差も除去できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、光源から対物レンズを経由して光ディスクへ向かう
光ビ−ム及び光ディスクから対物レンズを経由して光検
出器に戻される光ビ−ムと、上記光源（光検出器）と上
記光ディスクとの間に規定される光軸とは、くさびプリ
ズムの傾き角度が調整されることで容易に一致される。
一方、くさびプリズムを傾けることによって生じる非点
収差は、非平行の関係に屈折面を有する第一及び第二の
プリズムが互いに相補的に組合わせらることで確実に除
去される。

【００２３】このことから、光学部品の加工コストを抑
えつつ、光ビ−ムと光軸との整合性の高い光学ヘッドが
提供される。また、高い組立て精度が容易に得られるこ
とから、光学ヘッド全体のコストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施例である光学ヘッドを
示す概略図。

【図２】図２は、図１に示されている光学ヘッドによっ
て、光ビ−ムと光軸とが整合される状態を示す概略図。

【図３】図３は、図１に示されている光学ヘッドによっ
て、光ビ−ムと光軸とが整合される別の状態を示す概略
図。

【図４】図４は、図１〜図３に示されている光学ヘッド
に組込まれる２個のプリズムによって、非点収差が除去
される原理を示す特性図。

【符号の説明】

10…光ディスク、20…光学ヘッド、22…対物レンズ、24
…くさびプリズム、26…三角プリズム、28…台座ガラ
ス、30…可動光学手段、32…ミラ−面、34…スライダ、
36…ベ−ス、40…光検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】光源と、光源からの光の進行方向を変化さ
   せる反射手段と、この反射手段を介して進行方向が変化
   された上記光を集光させるための光学部材と、互いに非
   平行に配置され、所望の方向に向かって間隔が広げられ
   ている、対をなす第１及び第２の屈折面と、互いに非平
   行に配置され、上記第１及び第２の屈折面に対して、相
   補関係が与えられているを間隔を有する、対をなす第３
   及び第４の屈折面と、を含む、光学ヘッド装置。