JPH10255318A - 集積型光学ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 球面収差の補正する平行平板ガラスの移動を
光学系が要求する精度で、かつ小型に構成し集積化に対
応する。 【解決手段】 光ディスク６が基板厚0.6ｍｍの光ディ
スクの場合は平行平板ガラス９ａが光ビームの光軸上に
位置するように電流を駆動コイル１５に流し、光ディス
ク６が基板厚1.2ｍｍの光ディスクの場合は平行平板ガ
ラス９ｂが光ビームの光軸上に位置するように逆向きの
電流を駆動コイル１５に流す。この結果、駆動コイル１
５の発生磁界と永久磁石１７の磁化との相互作用により
ロータ９が回転移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学的に情報を記録
あるいは再生を行う光学的情報記録再生装置に用いられ
る集積型光学ユニットであって、更に詳しくは厚みの異
なるカバーガラスの光ディスクに対する球面収差を補正
する平行平板ガラスや開口絞りなどを光路内に挿脱させ
る集積型光学ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置においては、半導体レー
ザ等の光源から光ビームを光学式情報記録媒体（以下、
光ディスクと記す）に集光させ、情報の記録・再生を行
うが、例えばコンパクトディスク（以下、ＣＤと記す）
の場合は光ディスクのカバーガラスの厚みは1.2ｍｍで
あり、またデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の場合
の光ディスクのカバーガラスの厚みは0.6ｍｍとなって
おり、従来の光ディスク装置の集光光学系ではカバーガ
ラスの厚みが変わると互換性を保つことができない。

【０００３】つまり、例えば光ディスクのカバーガラス
の厚みが1.2ｍｍに対応した集光光学系を備えた光学ヘ
ッドの場合、カバーガラスの厚みが0.6ｍｍの光ディス
クに対しては、負の球面収差が発生し十分な集光性能が
得られず、逆に光ディスクのカバーガラスの厚みが0.6
ｍｍに対応した集光光学系を備えた光学ヘッドの場合、
カバーガラスの厚みが1.2ｍｍの光ディスクに対して
は、正の球面収差が発生しやはり十分な集光性能を得る
ことができないといった問題がある。

【０００４】そこで、例えば特開平５−２４０９５号公
報において、光源と集光光学系の間に平行平板ガラスを
配置し、この平行平板ガラスの厚みを調整することで収
差の補正を行う光学ヘッドが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−２４０９５号公報においては、平行平板ガラス
を本体部にどのようにして組み込むのか具体的な開示は
何等なされておらず、単に平行平板ガラスを光軸に対し
て直角に移動させることで平行平板ガラスの厚みを調整
するとしているが、平行平板ガラスの移動を光学系が要
求する精度、例えば非点収差を抑えるために平行平板ガ
ラスを光軸に対して傾けることなく、かつ近年の光学ヘ
ッドの集積化に対応した状態で小型に構成することが難
しく、実質的に集積型の光学ヘッドでは上記問題を解決
することができないといった問題がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、球面収差を補正する平行平板ガラスの移動を光
学系が要求する精度で、かつ小型に構成し集積化に対応
することのできる集積型光学ユニットを提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の集積型光学ユニ
ットは、 １．ビームを照射する半導体レーザ部と、前記光ビーム
の光軸に対して平行に磁化された永久磁石及び光学特性
を変化させる光学素子を有し、前記光ビームの光軸に対
して直交する方向に移動可能な可動部と、前記永久磁石
に対して電磁作用による吸引力あるいは反発力を生じさ
せ、前記可動部を前記光軸に対して直交する方向に移動
させて前記光学素子を前記光ビームの光軸上に対して挿
脱させる駆動コイルとを備え、前記半導体レーザ部を保
持する保持部分と、前記可動部と接触する接触面とを同
一部材に形成した。

【０００８】また、 ２．光ビームを照射する半導体レーザ部と、前記光ビー
ムの光軸に対して平行に磁化された永久磁石及び光学特
性の異なる複数の光学素子を有し、前記光ビームの光軸
に対して直交する方向に移動可能な可動部と、前記永久
磁石に対して電磁作用による吸引力あるいは反発力を生
じさせ、前記可動部を前記光軸に対して直交する方向に
移動させて前記光学素子の１つを選択的に前記光ビーム
の光軸上に位置させる駆動コイルとを備え、前記半導体
レーザ部を保持する保持部分と、前記可動部と接触する
接触面とを同一部材に形成した。

【０００９】また、 ３．光ビームを照射する半導体レーザ部と、前記光ビー
ムの光軸に対して平行に磁化された永久磁石及び光学特
性の異なる複数の光学素子を有し、前記光ビームの光軸
に対して直交する方向に移動可能な可動部と、前記永久
磁石に対して電磁作用による吸引力あるいは反発力を生
じさせ、前記可動部を前記光軸に対して直交する方向に
移動させて前記光学素子の１つを選択的に前記光ビーム
の光軸上に位置させる駆動コイルとを備え、前記半導体
レーザ部を保持する保持部と前記可動部を保持する保持
部とを調整部材を介して結合した。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１１】図１ないし図７は本発明の第１の実施の形
態に係わり、図１は光学ヘッドの概念構成を示す概念構
成図、図２は図１の集積型光学ユニットの具体的な構成
を示す構成図、図３は図２の移動板の構成を示す構成
図、図４は図２の集積型光学ユニットから照射される光
ビームと光ディスクのトラックとの関係を説明する説明
図、図５は図２の光検出器によるトラッキング回路の構
成を示す構成図、図６は図２の光検出器の配置を説明す
る説明図、図７は図２の集積型光学ユニットの変形例の
要部の構成を示す構成図である。

【００１２】図１に示すように、光ビームの往復路に球
面収差の補正する平行平板ガラス９ａあるいは９ｂを介
在させる光学ヘッド１は、半導体レーザ２及び光検出器
３を備えた本実施の形態の集積型光学ユニット４と、こ
の集積型光学ユニット４から発散した光ビームを平行光
にするコリメータレンズ５と、コリメータレンズ５から
の平行光を光ディスク６に集光させる対物レンズ７とを
備えて構成される。

【００１３】集積型光学ユニット４は、半導体レーザ２
からの光ビームを、反射プリズム８の反射面によりその
光軸を直角に曲げ対物レンズ７の光軸上に位置させ、ロ
ータ上に取付られた球面収差を補正する補正する厚さの
異なる２枚の平行平板ガラス９ａ、９ｂのうち９ａを透
過させ、光分割素子１０を介してコリメータレンズ５に
出射するようになっている。

【００１４】半導体レーザ２からの光ビームは、光分割
素子１０によりメインビームと２つのサブビームに分離
されてディスク６に照射され、その戻り光は、再び対物
レンズ７及びコリメータレンズ５により集積型光学ユニ
ット４に導かれる。集積型光学ユニット４では、戻り光
は、光分割素子１０及びロータ９上の平行平板ガラス９
ａを介して光検出器３により検出されるようになってい
る。

【００１５】図１の構成では、ロータ９により光ビーム
の光ディスク６への往路のみならず、光ディスク６から
の戻り光の復路においても球面収差の補正を行ってお
り、確実な情報の記録・再生を可能としている。

【００１６】次に、具体的な集積型光学ユニット４の構
成を図２を用いて説明する。図２に示すように、集積型
光学ユニット４は、光検出器３を形成し半導体レーザ２
をマウントしたシリコン基板１１と中央に圧入固定され
た樹脂または金属からなる支軸１２とを備えた樹脂また
は金属からなる円盤状の本体部１３に、平行平板ガラス
９ａ、９ｂを備えた円盤状のロータ９の中央に設けられ
た止めネジ１４により支軸１２の一端に形成されたネジ
部に回転自在に固定されており、ロータ９の内径部と止
めネジ１４の円筒部は嵌合により支軸１２の中心軸を中
心に回転自在になっている。なお、半導体レーザ２の近
傍には半導体レーザ２からの出力をモニタするモニタ用
光検出器３ａが形成されている。

【００１７】検出器３及び半導体レーザ２は、本体部１
３の一方の側（図中右側）に設けられており、ロータ９
の該一方側には平行平板ガラス９ａ、９ｂが配置されて
いる。また、該一方側の反対側には駆動コイル１５が絶
縁シート１６を介して設けられていて、その対向するロ
ータ９の面にはロータ９の厚み方向に磁化された永久磁
石１７が接着剤等により強固に固定されている。そし
て、駆動コイル１５に電流を流しロータ９の厚み方向に
磁界を発生させることで、永久磁石１７を移動させ、ロ
ータ９を支軸１２の中心軸を中心に回転駆動するように
なっている。

【００１８】なお、止めネジ１４には、後述するように
切り欠き部が設けられており、この切り欠き部の面とス
トッパピン１８とが当接することによりロータ９の回転
が規制されるようになっている。

【００１９】また、本体部１３は、円盤状の第１のパッ
ケージ１９に収納されており、この第１のパッケージ１
９の外周には上蓋された円筒状の第２のパッケージ２０
の側壁が嵌合する溝部２１が設けられており、この溝部
２１と第２のパッケージ２０の側壁を嵌合させることで
第１のパッケージ１９と第２のパッケージ２０が一体的
に構成されている。第２のパッケージ２０の上蓋部２２
における検出器３及び半導体レーザ２が設けられている
側（図中右側）には開口部２３が設けられていて、その
開口部２３をふさぐように光分割素子１０が取り付けら
れている。この光分割素子１０の内側にはグレーティン
グ２４が設けられ、その反対側すなわち外側にはホログ
ラム２５が設けられている。

【００２０】前述したように、半導体レーザ２からの光
ビームは、反射プリズム８によりその光軸を直角に曲げ
対物レンズ７の光軸上に位置され、球面収差を補正する
平行平板ガラス９ａあるいは９ｂを透過させ、光分割素
子１０に出射される。そして、光ビームは光分割素子１
０により、図３（ａ）に示すように、メインビーム３１
と２つのサブビーム３２、３３となって光ディスク６に
照射される。

【００２１】図３（ａ）はＣＤ等の光ディスク（基板厚
1.2ｍｍ）におけるメインビーム３１及び２つのサブビ
ーム３２、３３とトラック３４との関係を示しており、
メインビーム３１及び２つのサブビーム３２、３３を結
ぶ直線とトラック３４のとの交差角θは所定の角度に固
定されている。ＣＤのトラックピッチは1.6μであっ
て、サブビーム３２、３３をトラック境界に位置させた
場合にメインビーム３１をトラック中央に位置させるこ
とができ、従って、サブビーム３２、３３によりトラッ
キング制御が可能になっている。ところが、高密度記録
用の光ディスク（基板厚0.6ｍｍ）では、図３（ｂ）に
示すように、トラックピッチが0.74μであるため、サブ
ビーム３２、３３をトラック境界に位置させることがで
きず、トラッキング制御が不安定になる。

【００２２】そこで、本実施の形態では、図４に示すよ
うに、検出器３に４つの光検出部を設けている。つま
り、光ディスク６からの戻り光を光分割素子１０のホロ
グラム２５により、±１次光に分割し、ＣＤ等の光ディ
スク（基板厚1.2ｍｍ）に対しては、４分割光検出部３
５でメインビームの＋１次光によりＲＦ信号及びフォー
カスエラー信号（非点収差法あるいはビームサイズ法）
を得、光検出部３６、３７で２つのサブビーム３２、３
３の＋１次光を受光し３ビーム法によりトラッキングエ
ラー信号を得る。また、高密度記録用の光ディスク（基
板厚0.6ｍｍ）に対しては、４分割光検出部３５でメイ
ンビームの＋１次光によりＲＦ信号及びフォーカスエラ
ー信号を得、４分割光検出部３８でメインビームの−１
次光を受光し位相差法やプッシュプル法によりトラッキ
ングエラー信号を得る。

【００２３】そして、トラッキング制御信号に関して
は、例えば情報の再生等により光ディスクの種類を判別
するディスク判別部３９からの判別信号に基づきコント
ローラ４０がスイッチ４１を制御し、ＣＤ等の光ディス
ク（基板厚1.2ｍｍ）の場合は光検出部３６、３７を入
力とした差動増幅器４２を選択し、高密度記録用の光デ
ィスク（基板厚0.6ｍｍ）の場合は４分割光検出部３８
の交差した受光部の出力を入力とした差動増幅器４３を
選択するようになっている。スイッチ４１により選択さ
れたトラック制御信号は、コントローラ４０により制御
されるゲイン制御回路４４により増幅され、位相補償回
路４５により位相補償がなされ、ドライバ４６によりト
ラッキングコイル４７を駆動制御しトラッキング制御は
行われるようになっている。なお、ＲＦ信号及びフォー
カス制御信号に関しては公知であるので、説明は省略す
る。

【００２４】ロータ９は、図２の支軸１２の中心軸上方
より見た図５に示すように、中心角４５度に離されて平
行平板ガラス９ａ、９ｂが配置されており、平行平板ガ
ラス９ａは厚さが1.8ｍｍであって高密度記録用の光デ
ィスク（基板厚0.6ｍｍ）の場合に光ビームの光軸上に
位置し、平行平板ガラス９ｂは厚さが0.13ｍｍであって
ＣＤ等の光ディスク（基板厚1.2ｍｍ）の場合に光ビー
ムの光軸上に位置するようになっている。

【００２５】永久磁石１７は、ロータ９の底面の半周に
わたり複数、例えば中心角が４５度の略扇形の４つに分
割され配置されており、分割されたそれぞれは上述した
ようにロータ９の厚さ方向に磁化されているが、磁化の
向きが交互になっている。また、駆動コイル１５は、４
５度離された中心角が４５度の略扇型の２つのコイルか
らなり、駆動コイル１５に電流を流しロータ９の厚さ方
向に磁界を発生させることで、電磁作用によりロータ９
を回転駆動するようになっている。つまり、駆動コイル
１５に流す電流の向きにより発生磁界の向きを変え、永
久磁石１７の４つに分解された交互に磁化の向きの異な
る磁石部分に対する斥力と吸引力とによりロータ９を回
転移動させるようになっている。なお、駆動コイル１５
に流す電流はコントローラ４０により制御されている。

【００２６】また、支軸１２に回転自在に固定されてい
る止めネジ１４には、切り欠き部１４ａが設けられてお
り、この切り欠き部１４ａの切り欠き面１４ｂにストッ
パピン１８が当接することによりロータ９の回転が規制
されるようになっている。

【００２７】なお、図６は光検出器３の４分割光検出部
３５、光検出部３６、３７及び４分割光検出部３８の具
体的な配置を示している。

【００２８】次に、このように構成された本実施の形態
の作用について説明する。

【００２９】まず、光学ヘッド１を有する光ディスク装
置（図示せず）に光ディスク６が挿入されると、ディス
ク判別部３９により光ディスク６の種類が判別され、コ
ントローラ４０は、光ディスク６が高密度記録用の光デ
ィスク（基板厚0.6ｍｍ）の場合、平行平板ガラス９ａ
が光ビームの光軸上に位置するように電流を駆動コイル
１５に流す。この結果、駆動コイル１５の発生磁界と永
久磁石１７の磁化との相互作用によりロータ９が回転移
動し、切り欠き部１４ａの切り欠き面１４ｂにストッパ
ピン１８が当接することによりロータ９の回転が規制さ
れる。そして、切り欠き部１４ａの切り欠き面１４ｂに
ストッパピン１８が当接しロータ９が停止した後は、駆
動コイル１５に通電し続け、平行平板ガラス９ａを光ビ
ームの光軸上に保持し光ディスク６に対して記録再生を
行う。

【００３０】また、コントローラ４０は、光ディスク６
がＣＤ等の光ディスク（基板厚1.2ｍｍ）の場合、平行
平板ガラス９ｂが光ビームの光軸上に位置するように高
密度記録用の光ディスク（基板厚0.6ｍｍ）の場合とは
逆向きの電流を駆動コイル１５に流す。この結果、駆動
コイル１５の発生磁界と永久磁石１７の磁化との相互作
用によりロータ９が回転移動し、切り欠き部１４ａの切
り欠き面１４ｂにストッパピン１８が当接することによ
りロータ９の回転が規制される。そして、高密度記録用
の光ディスク（基板厚0.6ｍｍ）の場合と同様に、切り
欠き部１４ａの切り欠き面１４ｂにストッパピン１８が
当接しロータ９が停止した後は、駆動コイル１５に通電
し続け、平行平板ガラス９ｂを光ビームの光軸上に保持
し光ディスク６に対して記録再生を行う。

【００３１】このように本実施の形態の集積型光学ユニ
ット４では、球面収差を補正する厚さの異なる２枚の平
行平板ガラス９ａ、９ｂを備えたロータ９を、駆動コイ
ル１５と永久磁石１７との電磁作用により回転移動さ
せ、光ディスク６の種類に応じて平行平板ガラス９ａ、
９ｂを選択的に光ビームの光軸上に位置させると共に、
止めネジ１４を支軸１２に回転自在に固定しロータ９と
本体部１３を一体構造とし、さらに、本体部１３上を介
して、反射プリズム８と半導体レーザ２をマウントした
シリコン基板１１と一体構造としているため、光学系が
要求する精度で集積型光学ユニット４を組み立てること
ができ、また、球面収差を補正する平行平板ガラス９
ａ、９ｂの移動を駆動コイル１５と永久磁石１７により
行っているので、小型に構成することができる。

【００３２】なお、駆動コイル１５に通電した状態を維
持すると第１のパッケージ１９及び第２のパッケージ２
０からなる一体構造の内部の温度が上昇し、シリコン基
板１１と第２のパッケージ２０に熱が伝わり、光分割素
子１０や反射プリズム８等の光学素子に位置ずれが生
じ、シリコン基板１１上の光検出器３からの出力信号の
劣化につながる恐れがある。そこで、駆動コイル１５か
ら発生する熱を効率的に放熱するために本体部１３を金
属性の材質とし、また、本体部１３とシリコン基板１１
を分離し、シリコン基板１１を直接第１のパッケージ１
９に固着するとなおよい。

【００３３】また、上記の実施の形態では、ロータ９に
ＣＤ等の光ディスク（基板厚1.2ｍｍ）用の平行平板ガ
ラスと、高密度記録用の光ディスク（基板厚0.6ｍｍ）
用の平行平板ガラスとをそれぞれ設けるとしたが、例え
ばＣＤ等の光ディスク（基板厚1.2ｍｍ）に対して球面
収差が生じないように光学設計を行うことで、ＣＤ等の
光ディスク（基板厚1.2ｍｍ）用の平行平板ガラスを設
けず単なる開口とし、高密度記録用の光ディスク（基板
厚0.6ｍｍ）用の平行平板ガラスのみを設けるようにし
てもよい。さらに平行平板ガラスの代わりに絞りを用い
てもよい。

【００３４】さらに、本実施の形態では、光ビームの往
復路に球面収差の補正する平行平板ガラスを介在させる
としたが、少なくとも光ビームの往路に球面収差の補正
する平行平板ガラスを介在させればよく、例えば図７に
示すように、半導体レーザ２のフランジ部を本体部１３
に嵌合させ、ロータ９、グレーティング２４、偏光ビー
ムスプリッタ４８、コリメータレンズ５及び１／４波長
板４９を介して対物レンズ７により光ビームを光ディス
ク６に照射し、戻り光を対物レンズ７、１／４波長板４
９及びコリメータレンズ５を介して偏光ビームスプリッ
タ４８に導き、偏光ビームスプリッタ４８で反射され光
検出器３で受光されるようにしてもよい。このとき、グ
レーティング２４、偏光ビームスプリッタ４８、コリメ
ータレンズ５、１／４波長板４９、対物レンズ７及び光
検出器３は所定の光学精度を有して第２の本体部５０に
組み込まれており、一方、本体部１３のロータ９と接触
する部分１３ａと半導体レーザ２の嵌合部との直角度を
３０分以内としている。そして第２の本体部５０を本体
部１３に結合ピン５１により結合することで、光学系が
要求する精度で、上記の各光学素子を小型に組み込むこ
とができる。なお、光学系が要求する精度とは、例えば
半導体レーザから照射される発散光束中に平行平板ガラ
スや絞り（開口）を位置させる際に、光ディスク上で非
点収差などの発生や対物レンズの瞳上での光強度分布の
アンバランスを抑制できる程度の精度である。

【００３５】図８及び図９は本発明の第２の実施の形態
に係わり、図８は集積型光学ユニットの構成を示す構成
図、図９は図８の駆動コイルの構成を示す構成図であ
る。

【００３６】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３７】図８（ｂ）に示すように、本実施の形態の
集積型光学ユニット６１では、図示はしないが、グレー
ティング２４及びホログラム２５を備えた光分割素子１
０、半導体レーザ２、光検出器３及び反射プリズム８か
らなるホログラムユニット６２のフランジ部が、ＳＵＳ
３０４またはアルミニウム合金の材質からなる円筒状の
保持部材６３の内面に嵌合され、圧入あるいは紫外線硬
化型の接着剤で固定・保持され、この保持部材６３は図
示しないネジ類により円筒状の調整部材６４に固定され
ている。また、非球面ガラスで焦点距離ｆ、作動距離Ｗ
Ｄのコリメータレンズ６５を接合した円筒上の鏡枠６６
の外面が、円筒状の本体部材６７の内面に光軸方向に移
動可能に嵌合され、コリメータレンズ６５の前側の焦点
位置がホログラムユニット６２の半導体レーザ２（図示
せず）の発光点と一致するように、本体部材６７に設け
られた鏡枠止めネジ６８により鏡枠６６が本体部材６７
に固定されている。

【００３８】図８（ｂ）のＡ−Ａ線断面である図８
（ａ）に示すように、本体部材６７には結合ピン６９が
圧入されて設けられており、調整部材６４に設けられた
図示しない結合孔に結合ピン６９を嵌合させることで、
調整部材６４と本体部材６７とを結合している。また、
本体部材６７の底部には移動板７０が設けられており、
移動板７０は長手側面側が切り欠きされ略Ｓ字形状にな
っている。

【００３９】そして、本体部材６７には略Ｓ字形状の移
動板７０が光軸に直角な一方向に移動を規制するための
移動板７０の厚さよりやや深い凹形状の段差部７１が第
２の本体部６７の底部に形成され、この段差部７１に移
動板７０を移動可能に収納し、段差部７１の内側側面７
１ａと移動板７０の側面とを摺動させることで、移動板
７０の移動方向を規制している。また、移動板７０には
移動量を規制するための長孔７２が設けられ、この長孔
７２を介してガイドピン７３を本体部材６７に嵌合させ
ることで、ガイドピン７３と長孔７２との当接により移
動板７０の移動量を規制している。

【００４０】ホログラムユニット側の移動板７０には、
光学中心がδだけ離れて厚みが1.8ｍｍの第１の平板ガ
ラス部７４と厚みが0.13ｍｍの第２の平板ガラス部７５
とが一体となって平行平板ガラス７６を形成し、平行平
板ガラス７６の第２の平板ガラス部７５の中心からδだ
け離れた位置に厚さ方向に磁化された永久磁石７７が接
着剤により固定され設けられている。

【００４１】図８（ｂ）に戻り、調整部材６４の永久磁
石７７側上面には図示しない絶縁シートを介して駆動コ
イル７８が接着剤により固定して設けられており、図９
に示すように、この駆動コイル７８は渦巻き状に形成さ
れていて、通電により永久磁石７７の磁化方向に磁界を
発生させるようになっている。

【００４２】また、移動板７０の上面と本体部材６７の
底面にはピン７９、８０がそれぞれ設けられていて、ピ
ン７９、８０には引っ張りバネ８１の両端が引っかけら
れており、移動板７０の図中左側への移動を付勢してい
る。つまり、駆動コイル７８の通電により永久磁石７７
との電磁作用の斥力により移動板７０は図中右側に移動
し、平行平板ガラス７６の第２の平板ガラス部７５の光
学中心が光ビームの光軸中心に位置するが、駆動コイル
７８への通電を停止すると、引っ張りバネ８１の付勢力
により移動板７０は図中左側に移動し、平行平板ガラス
７６の第１の平板ガラス部７４の光学中心が光ビームの
光軸中心に位置する（図８（ａ）参照）。

【００４３】この移動は、上述したように段差部７１の
内側側面７１ａと移動板７０の側面の摺動により方向が
規制され、長孔７２とガイドピン７３により移動量が規
制されている。

【００４４】また、上述したように、駆動コイル７８へ
の通電が行われていない状態、すなわち、移動板７０が
図中左側に位置しているときは（初期位置）、平行平板
ガラス７６の第１の平板ガラス部７４が光軸上に位置
し、駆動コイル７８への通電により移動板７０が図中右
側に位置しているときは平行平板ガラス７６の第２の平
板ガラス部７５が光軸上に位置するようになっている。

【００４５】なお、駆動コイル７８への通電による熱を
放熱するために、移動板７０との底面と駆動コイル７８
の表面には0.5ｍｍ程度の隙間が設けられ、さらに空冷
のための窓部８２が設けられている。その他の構成は第
１の実施の形態と同じである。

【００４６】次に、このように構成された本実施の形態
の作用について説明する。

【００４７】ディスク判別部３９により光ディスク６の
種類が判別され、コントローラ４０は、光ディスク６が
高密度記録用の光ディスク（基板厚0.6ｍｍ）の場合、
初期状態では平行平板ガラス７６の第１の平板ガラス部
７４が光軸上に位置しているので、駆動コイル７８への
通電は行わず光ディスク６に対して記録再生を行う。

【００４８】また、コントローラ４０は、光ディスク６
がＣＤ等の光ディスク（基板厚1.2ｍｍ）の場合、平行
平板ガラス７６の第２の平板ガラス部７５が光ビームの
光軸上に位置するように電流を駆動コイル７８に流す。
この結果、駆動コイル７８の発生磁界と永久磁石７７の
磁化との相互作用により移動板７０が移動し、長孔７２
とガイドピン７３により移動量が規制され、駆動コイル
７８に通電し続け、平行平板ガラス７６の第２の平板ガ
ラス部７５を光ビームの光軸上に保持し光ディスク６に
対して記録再生を行う。その他の作用は第１の実施の形
態と同じである。

【００４９】なお、半導体レーザ２の光ビーム発光点に
対して、移動板７０を案内する本体部材６７の段差部７
１の内側側面７１ａの倒れを規制するために、調整部材
６４を介在させ、該調整部材６４の端面をキサゲ加工処
理などの２次加工処理を施することで調整部材としてい
る。

【００５０】光ビームを発光する半導体レーザやホログ
ラムユニットの基準面に対して、内側側面７１ａの傾き
をオートコリメータなどの測定器により容易に測定でき
る。

【００５１】このように本実施の形態においても、第１
の実施の形態と同様に、半導体レーザ２からの発散光束
内に平行平板ガラス９ａ、９ｂを配置させるために、本
体部材６７を調整部材６４を介して保持部材６３に取り
付ける際に、ディスク６上での非点収差の発生が抑制で
き、光学系が要求する精度で集積型光学ユニット６１を
組み立てることができ、また、球面収差の補正する平行
平板ガラスの移動を駆動コイル７８と永久磁石７７によ
り行っているので、小型に構成することができる。

【００５２】なお、集積型光学ユニットは移動板７０の
代わりに第１の実施の形態のロータ９を用いて構成して
もよい。

【００５３】図１０ないし図１２は本発明の第３の実施
の形態に係わり、図１０は集積型光学ユニットの構成を
示す構成図、図１１は図１０の集積型光学ユニットの第
１の変形例の光学系の構成を示す構成図、図１２は図１
０の集積型光学ユニットの第２の変形例の光学系の構成
を示す構成図である。

【００５４】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００５５】上記の第１及び第２の実施の形態では、無
限光学系における集積型光学ユニットについて説明した
が、本実施の形態では有限光学系における集積型光学ユ
ニットについて説明する。

【００５６】図１０に示すように、本実施の形態の集積
型光学ユニット９１は、グレーティング２４及びホログ
ラム２５を備えた光分割素子１０と、半導体レーザ２及
び光検出器３からなるレーザ光学系９２とからなるホロ
グラムユニット９３のフランジ部が円筒状の第１の本体
部９４の内面に嵌合され、圧入あるいは紫外線硬化型の
接着剤で固定・保持され、この第１の本体部９４は結合
ピン９５により円筒状の第２の本体部９６に固定されて
いる。また、第１の本体部９４の内側側面９４ａには、
必要に応じて機械的な２次加工が施されており、第１の
実施の形態のロータ９が止めネジ１４により回転自在に
固定され、駆動コイル１７及び永久磁石１５の空冷等の
ため窓部９７が設けられている。

【００５７】なお、図示された状態を駆動コイル１７に
電流を流さないで保持するために、図示はしないが、駆
動コイル１７の周辺の第１の本体部９４の所定に位置に
磁性材を埋め込み、永久磁石１５との吸引力により、常
に初期位置に復元するように構成してもよい。

【００５８】ここで、有限光学系ではロータ９に設けら
れている平行平板ガラス９ａ、９ｂの厚さは第１の実施
の形態の無限光学系に比べやや厚くなっている。また、
ロータ９の第１の本体部９４への取り付けの際は、例え
ばディスク６上で発生する非点収差を抑制するために平
行平板ガラス９ａ、９ｂの傾きを３０分以内にしてい
る。そのため、ホログラムユニット９３のフランジ部と
嵌合する第１の本体部９４の内面に対して、第１の本体
部９４におけるロータ９と接触する面９４ａとの直角度
の精度は３０分以内に加工されている（なお、ロータ９
の材質の反り及びロータ９に平行平板ガラス９ａ、９ｂ
を接合する際の傾きも含む）。

【００５９】一方、第２の本体部９６には、光ビームを
貫通させる貫通孔９８が形成され、光ディスク６に光ビ
ームを集光させる対物レンズ９９を備えフォーカス及び
トラッキング制御のために対物レンズ９９を駆動する対
物レンズ駆動装置１００が上面に設けられ、この対物レ
ンズ駆動装置１００は、光ディスク６に対して傾きを調
整する圧縮バネ１０１を介してスキュー補正ネジ１０２
により球面部１０３が貫通孔９８の開口部に面接触で支
持されている。

【００６０】なお、集積型光学ユニット９１をより薄型
にするためにロータ９（平行平板ガラス９ａ，９ｂ）と
対物レンズ９９との間に反射ミラー１０５を設けてもよ
く、この場合は、図１１に示すように、反射ミラー１０
５によりホログラムユニット９３からの光軸を対物レン
ズ９９の光軸に曲げることにより、集積型光学ユニット
９１を薄型にすることが可能となる。

【００６１】このように有限光学系に適用した本実施の
形態においても、第１及び第２の実施の形態の無限光学
系と同様な効果を得ることができる。

【００６２】なお、ディスク６が記録可能な媒体（例え
ば、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ）の場合、図１２に示
すように、例えば反射ミラー１０５からの戻り光を１／
４波長板１０６を介して偏光ビームスプリッタ１０７に
より光軸を直角に曲げハーフミラー１０８により、絞り
１０９を介した４分割光検出部３５と、光検出部３６、
３７及び４分割光検出部３８とで分離して検出するよう
にしてもよい。

【００６３】また、ハーフミラー１０５により反射され
た戻り光による検出を行う４分割光検出部３８に代え、
６分割光検出器（図示せず）によりプッシュプル法によ
るトラッキングエラー検出及びビームサイズ法によるフ
ォーカスエラー検出を行う。

【００６４】さらに、図１２における実施の形態を、例
えば開口数の異なる１対の対物レンズを切り換えること
のできる２レンズアクチュエータや、対物レンズの入射
面にホログラムを形成した２焦点対物レンズ等に置き換
えても同様な効果を得ることができる。

【００６５】［付記］ （付記項１） 前記半導体レーザ部はシリコン基板上に
載置され、前記シリコン基板と前記同一部材とを接合し
たことを特徴とする請求項１乃至３に記載の集積型光学
ユニット。

【００６６】（付記項２） 前記半導体レーザ部は、半
導体レーザ、回折格子、光検出器及びホログラムからな
るホログラムユニットのパッケージであって、前記パッ
ケージの円筒部と前記同一部材とを接合したことを特徴
とする請求項１乃至３に記載の集積型光学ユニット。

【００６７】（付記項３） 前記可動部とコリメータレ
ンズとを前記同一部材上で保持し、前記駆動コイルを前
記調整部材に配置したことを特徴とする請求項３に記載
の集積型光学ユニット。

【００６８】（付記項４） 前記光学素子は、平行平板
ガラスまたは絞りであって、往路及び復路において前記
光ビームを透過させることを特徴とする請求項１乃至３
に記載の集積型光学ユニット。

【００６９】（付記項５） 前記可動部の接触面は、前
記同一部材における他の部材との結合面よりも突出して
いることを特徴とする請求項１または２に記載の集積型
光学ユニット。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の集積型光学
ユニットによれば、駆動コイルにより永久磁石に対して
電磁作用により斥力を生じさせ、可動部を光軸に対して
直角に移動させて光学素子の１つを選択的に光ビームの
光軸上に位置させると共に、半導体レーザ部と駆動コイ
ルを同一部材で結合しているので、球面収差の補正する
平行平板ガラスの移動を光学系が要求する精度で、かつ
小型に構成し集積化に対応することができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光学ヘッドの
概念構成を示す概念構成図

【図２】図１の集積型光学ユニットの具体的な構成を示
す構成図

【図３】図２の集積型光学ユニットから照射される光ビ
ームと光ディスクのトラックとの関係を説明する説明図

【図４】図２の光検出器によるトラッキング回路の構成
を示す構成図

【図５】図２の移動板の構成を示す構成図

【図６】図２の光検出器の配置を説明する説明図

【図７】図２の集積型光学ユニットの変形例の要部の構
成を示す構成図

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る集積型光学ユ
ニットの構成を示す構成図

【図９】図８の駆動コイルの構成を示す構成図

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る集積型光学
ユニットの構成を示す構成図

【図１１】図１０の集積型光学ユニットの第１の変形例
の光学系の構成を示す構成図

【図１２】図１０の集積型光学ユニットの第２の変形例
の光学系の構成を示す構成図

【符号の説明】

１…光学ヘッド ２…半導体レーザ ３…光検出器 ４…集積型光学ユニット ５…コリメータレンズ ６…光ディスク ７…対物レンズ ８…反射プリズム ９…ロータ ９ａ、９ｂ…平行平板ガラス １０…回折格子 １１…シリコン基板 １２…支軸 １３…本体部 １４…止めネジ １５…駆動コイル １６…絶縁シート １７…永久磁石 １８…ストッパピン １９…第１のパッケージ ２０…第２のパッケージ ２１…溝部 ２２…上蓋部 ２３…開口部 ２４…グレーティング ２５…ホログラム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを照射する半導体レーザ部と、 前記光ビームの光軸に対して平行に磁化された永久磁石
   及び光学特性を変化させる光学素子を有し、前記光ビー
   ムの光軸に対して直交する方向に移動可能な可動部と、 前記永久磁石に対して電磁作用による吸引力あるいは反
   発力を生じさせ、前記可動部を前記光軸に対して直交す
   る方向に移動させて前記光学素子を前記光ビームの光軸
   上に対して挿脱させる駆動コイルとを備え、 前記半導体レーザ部を保持する保持部分と、前記可動部
   と接触する接触面とを同一部材に形成したことを特徴と
   する集積型光学ユニット。
2. 【請求項２】 光ビームを照射する半導体レーザ部と、 前記光ビームの光軸に対して平行に磁化された永久磁石
   及び光学特性の異なる複数の光学素子を有し、前記光ビ
   ームの光軸に対して直交する方向に移動可能な可動部
   と、 前記永久磁石に対して電磁作用による吸引力あるいは反
   発力を生じさせ、前記可動部を前記光軸に対して直交す
   る方向に移動させて前記光学素子の１つを選択的に前記
   光ビームの光軸上に位置させる駆動コイルとを備え、 前記半導体レーザ部を保持する保持部分と、前記可動部
   と接触する接触面とを同一部材に形成したことを特徴と
   する集積型光学ユニット。
3. 【請求項３】光ビームを照射する半導体レーザ部と、 前記光ビームの光軸に対して平行に磁化された永久磁石
   及び光学特性の異なる複数の光学素子を有し、前記光ビ
   ームの光軸に対して直交する方向に移動可能な可動部
   と、 前記永久磁石に対して電磁作用による吸引力あるいは反
   発力を生じさせ、前記可動部を前記光軸に対して直交す
   る方向に移動させて前記光学素子の１つを選択的に前記
   光ビームの光軸上に位置させる駆動コイルとを備え、 前記半導体レーザ部を保持する保持部と前記可動部を保
   持する保持部とを調整部材を介して結合したことを特徴
   とする集積型光学ユニット。