JPS59168941A - 光ピツクアツプ - 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】 （技術分野） この発明は、光ピツクアップに関する。

（従来技術） 第１図は、従来知られている光ピツクアップの典型的１
例を示している。この第１図に即して、まず、光ピツク
アップのあらましについて簡単に説明し、あわせて、そ
の問題点をのべる。

まず、図中の符号の主なものについて説明すると、符号
１は、光涙である半導体レーザー、符号２はカップリン
グレンズ、符号３は偏光ビームスプリッタ−１符号４は
１／４波長板、符号５は偏向部材たる偏向プリズム、符
号６は対物レンズ、符号７はディスク、符号８はアクチ
ュエータ、符号９は集光レンズ、符号１０はシリンドリ
カルレンズ、符号１１は受光素子を、それぞれ示してい
る。

光源１から発せられた発散性の光束は、カップリングレ
ンズ２によって平行光束化されて、偏光ビームスプリ、
ター３に入射し、その偏光特性に応じて左方へ反射され
、１／４波長板４、偏向プリズム５、対物レンズ６を介
して、ディスク７に入射するが、その際、対物レンズ６
の作用により、ディスク７の情報面上に集束させられる
。

上記情報面により反射された光は、対物レンズ６に入射
し、偏向プリズム５．１／４波長板４をへて、偏向ビー
ムスプリッタ−３に左方から入射する。この段階で、光
は、１／４波畏板４を往復２回透過しているので、その
偏光面は、光源１から放射された状態から９０度回転し
ている。従って、今度は、偏光ビームスプリッタ−３を
右方向へ直進的に透過して、集光レンズ９に入射し、さ
らに、シリンドリカルレンズ１０を介して、受光素子１
１に入射する。

シリンドリカルレンズ１０ば、図面上下方向には、パワ
ーをもたず、従って、受光素子１１に入射する光は、図
面に′平行な光軸面内では、Ｐ点に集束するように集束
し、図面に直交する光軸面内では、Ｐ′で集束するよう
な光束となる。

この結果、受光素子１１に入射する光束の、素子受光面
上での断面形状は、第２図に示すような円形状Ｘか、あ
るいは楕円形状Ｙ又は２の如きものとなる。

そこで、対物レンズ６による集束光が、正しく、情報面
上に集束しているとき、その反射光は、対物レンズ６に
再入射したのち平行光束となるから、集光レンズ９、シ
リンドリカルレンズ１０、受光素子１１の位置関係を調
整することにより、上記集束光が、正しく、ディスク７
の情報面上に集束しているときの、受光素子１１への入
射光束の断面形状を、受光面上で円形状Ｘとするととが
できる。

すると、情報面と対物レンズ６０間の距離が、対物レン
ズ６の焦点距離ｆよりも大きくなったときは、上記断面
形状は、楕円形状２の如くなり、上記距離が、ｆより小
さくなれば、断面形状は楕円形状Ｙのｐｏ　くなる。

そこで、受光素子１１の受光部を、４部分Ａ、Ｂ。

Ｃ，Ｄに分割し、これらから、それぞれ出力ａ。

ｂ、ｃ、ｄを得゛るものとすれば、 ＦＣ＝（ａ＋ｃ　）　−（ｂ＋ｄ　） なる信号によって、対物レンズ６による集束光の、情報
面への合焦状態を知ることができる。それでこの信号を
フォーカス信号と呼ぶ。

アクチュエータ８（第１図）は、フォーカス信号ＦＣに
応じて、対物レンズ６を、その光軸方向へ微小変位させ
て、上記フＫ・−カス信号を０とするように対物レンズ
６の位置調整を行ない、情報面を照射する光の合焦状態
を確保するためのものである。

なお、受光素子１１の出力ａ、ｂ、ｃ、ｄから、Ｒｆ　
＝　ａ　十ｂ　＋　ｃ　＋　ｄ なる信号を作ると、これは、情報面からの反射光の強度
に対応する。それで、信号Ｍを情報信号とよぶ。

さて、第１図において、プリズム５、アクチュエータ８
、対物レンズ６を含む部分をヘッド部と呼び、これを符
号Ｈで示す。

このヘッド部は、（ａ＋ｂ　）−（ｃ＋ｄ　）＝Ｔｒな
るトラッキング信号に応じて、左右方向へ微小距離変位
させられ、対物レンズ６による集束光の集束位置を情報
面上のトラック上に位置させる。

ところで、このような光ピツクアップの問題点というの
は、以下の如きものである。すなわち、第１に、光デイ
スクファイルを薄型化するために光ピツクアップの薄型
化が意図されている。この目的のためには、光ピツクア
ップのヘッド部Ｈの高さｈを小さくする必要がある。

第２には、フォーカス信号ＦＣによる焦点検出すなわち
、対物レンズ６による集束光が、ディスク７の情報面上
に正しく集束しているかどうかの検出の問題である。

今、対物レンズ６とディスク７どの間の距離をＳとする
と、これが次第に大きくなると、第１図に示すＰ点は、
第１図において次第に左方へ移動する。この集束点Ｐの
位置が、このように移動して、シリンドリカルレンズ１
０の位置になると、同レンズ１０による光は発散光とな
って、集束点Ｐ′を得ることができず、焦点検出が不可
能となる。このように、焦点検出ができなくなるときの
Ｓの値をＳｍａｘとすると、Ｓｍａｘ　−ｆなる距離が
大きいほど、焦点検出範囲が大きくなる訳であり、この
焦点検出範囲をなんとか大きくしたい訳であるが、この
目的のためには、対物レンズ６と集光レンズ９との間の
光路長を、なるべく短かくするのがよい。

この目的のために、改良案として、第３図に示すように
、対物レンズ６と、偏向プリズム５との間の距離を短か
くして、ヘッド部を構成するという、方式が提案された
。この第３図において、符号８′は、アクチュエータの
ボビン、符号８Ｄは、このボビンの駆動部である。この
方式では、確かに、対物レンズ６と、第３図に図示され
ない集光レンズとの間の光路長は短かくなり、焦点検出
範囲は拡大される。

しかし、アクチュエータの駆動部８Ｄと偏向プリズム５
と、対物レンズ６とをつみあげた構造のため、ヘッド部
の高さｈ′は、第１図に示す例におけるヘッド部Ｈの高
さｈと殆ど変らず、光ピツクアップの薄型化には、殆ど
何の効果も得られない。

（目　　的） そこで、本発明は、光ピツクアップを薄型化でき、焦点
検出範囲も拡大でき、なおかつ安定した信号検出を行な
いうる、新規な構成の光ピツクアップの提供を目的とす
る。

（構　成） 以下、本発明を説明する。

本発明の特徴部分は、光ピツクアップのヘッド部にある
。

このヘッド部は、対物レンズ、偏向部材およびアクチー
エータを含む。

アクチュエータは、ボビンと、複数のコイルと、複数の
磁気回路部材と、保持体と、弾性手段とを有する。

ボビンは、対物レンズを保持する。複数のコイルは、ボ
ビンの側面に、ボビンと一体化して設置される。複数の
磁気回路部材は、それぞれが、閉じた磁気回路を形成す
るが、各磁気回路は、それぞれエアギャップを有し、各
エアギャップに、上記複数のコイルのひとつひとつが位
置するように構成されている。保埒体は、これらの磁気
回路部材を保持する。また、弾性手段は、ボビンを、上
記保持体に連結し、保持させるが、その弾性によって、
対物レンズには、その光軸方向への変位の自由度が保証
される。

アクチュエータの一部は、対物レンズの光軸に直交する
方向において開放されており、偏向部材はアクチュエー
タ内部に固定的に配備され、アクチュエータの開放部か
ら、偏向部材を介して、対物レンズへ光を入射させるこ
とができる。また、各コイルと各磁気回路部材とによる
駆動部は、対物レンズの光軸方向において、偏向部材と
略同じ高さにある。ただし、ここにいう高さは、通常の
空間における上下方向の高さとは必らずしも関係がない
。ろくまでも、対物レンズの光軸方向におけるものであ
る。

また、ボビンは、複数のコイルとともに、対物レンズの
光軸に関して線対称的な形状を有し、その結果、その重
心、すなわち、ボビン、対物レンズ、複数のコイルから
なる系の重心が、対物レンズの光軸上にある。さらに、
複数の磁気回路部材は、対物レンズの光軸に関して線対
称的に配備されている。

以下、具体的な実施例に即して説明する。

第４図は、本発明の一実施例を、部分断面図によって、
説明図として示している。

図中、符号２０は対物レンズ、符号２１は偏向部材とし
ての偏向プリズム、符号２２はボビン、符号２３．２３
’、２４．２４’、２６．２６’はヨーク、符号２５．
２５’は磁石、符号２７は保持体、符号２８　、２８’
はコイル、符号２９．２９’は弾性手段としての板ばね
を、それぞれ示している。

ボビン２２は、対物レンズ２０を保持し、その各側面部
２２Ａ、　　２２Ｂに、コイル２８．２８’を一体的に
形成されている。そして、このボビン２２は、弾性手段
たる板ばね２９，２９’により、保持体２７に連結され
保持されているが、板ばね２９，２９’の弾性により、
対物レンズ２０の光軸バの方向、すなわち、第４図の上
下方向へ、上記板ばね２９，２９’の変形の許す範囲内
で変位が可能である。

ヨーク２３．　２４．　２６および磁石２５は、保持体
２７に固装されて、一方の磁気回路部材を構成するが、
ヨーク２３．２６とヨーク２４との間にエアギャップが
形成されている。

同様に、ヨーク２３’、　　２４’、　　２６’および
磁石２５′は、保持体２７に固装されていて、他方の磁
気回路部材を構成し、ヨーク、２３’、　　２６’とヨ
ーク２４′との間にエアギャップが形成されている。

第５図は、第４図に示すヘッド部のＭ−Ｍ断面を示して
いる。

図から明らかなように、各磁気回路部材は、保持体２７
の、直線状の側壁の内側部に固定的に装備されている。

又、ボビン２２の側面部２２Ａ、　　２２Ｂは、第４．
第５図から明らかなように、平板状であって、これら側
面部の一方２２Ａは一方の磁気回路部材のエアギャップ
部に入ｐ込み、他方２２Ｂは他方の磁気回路部材のエア
ギャップ部に入り込んでいる。

又、ボビン２２の側面、すなわち側面部２２Ａの表面に
は、コイル２８が、第６図に示すように、側面部２２Ａ
と一体的に設けられている。

コイル２８は、第４図に示すように、一方の磁気回路部
材のエアギヤ、プ部に配置されるが、そのさい、コイル
の上側の部分ＣＵ（第６図）は、ヨーク２３．２４の間
の間隙部に位置し、下側の部分ＣＬ（第６図）は、ヨー
ク２４．２６の間隙部に位置する。他方の側面部２２Ｂ
上のコイル２８′と、他方の磁気回路部材との関係も同
様である。

コイル２８等を、ボビン２２の側面に一体化する方向と
しては、ボビン２２の各側面部に直接にコイルを固定的
に巻装してもよいし、フレキシブルなペース上にプリン
ト印刷で形成し、このベースを、ボビン２２の側面に張
９つけるなどしてもよい。

コイルのこのような構造のため、コイル２８等に通電し
たとき、コイルに流れる電流の方向は、コイル部分ＣＵ
とＣＤとで逆の方向になるが、各コイル部分が位置して
いるエアギャップにおける磁界の向きも互いに逆なので
、コイル２８等に通電したときに、各コイル部分に発生
する電磁力の方向は同じ向きである。なお、第６図で符
号ＬＨで示す領域は、磁気回路部材による磁界の作用す
る領域を示している。

さて、第５図に示すように、アクチュエータは、ヨーク
２４．２４’間が、第５図で上下方向に開放されている
。従って、この開放部から、光りを、偏向プリズム２１
に入射させ、その反射光を、対物レンズ２０（第４図）
に入射させるととができる。

偏向部材たる偏向プリズム２１は、アクチュエータ内部
、すなわち、アクチュエータを構成する、ボビンと保持
体とによシ囲繞された空間において、保持体２７に固定
して設けられている。また、第４図から明らかなように
、コイル２８等と磁気回路部材とによる駆動部と、偏向
プリズム２１とは、対物レンズ２０の光軸バの方向に関
し、略同じ高さにある。このような構造のため、ヘッド
部の高さを低くできる。

さて、各磁気回路部材は、それぞれの位置において、閉
じた磁気回路を形成するが、これら、磁気回路による磁
界は、各エアギヤ、ブ部において、コイルを横切るよう
に作用するから、コイル２８゜２８′に同時に通電する
ことにより、発生する電磁力で、ボビン２２、従って、
それに保持される対物レンズ２０を、その光軸方向へ変
位させることができ、コイルに流す電流の向きによって
、対物レンズの変位方向を制御できる。このように、コ
イル２８．２８’とそれぞれに対応する磁気回路部材と
は駆動部をなすが、先にものべたようにこの駆動部は、
対物レンズ２０の光軸に関して偏向部材たるプリズム２
１と同じ高さに位置している。

偏向部材としての偏向プリズム２１は、その斜面が反射
面であって、第４図、第５図においては、この反射面が
見えている。

ところで、第４図、第５図から明らかなように、ボビン
２２は、これと一体化されたコイル２８　、２８’とも
ども、対物レンズ２０の光軸バに対し、線対称的な形状
を有する。乙のため、ボビン２２、コイル２８．２８’
の系の質量分布も、上記光軸ＡＸに関して線対称的とな
シ、その結果、対物レンズ２０、ボビン２２、コイル２
８．２８’の合成系の重心は、光軸バ上にある。

又、各磁気回路部材も、光軸バに関して線対称的に配備
されているから、上述の駆動部の配位も光軸■に対して
線対称的であり、従って、コイル２８．２８’に通電し
たときに発生する電磁力も、光軸バに関して線対称的で
ある。その結果、この電磁力の合力の作用線は方向も含
めて光軸バＪ合致することとなる。ボビン、コイル対物
レンズの合成系の重心は前述の通り、光軸バ上にあるか
ら、上記合力は、上記重心を通って作用することとなり
、電磁力の作用で、ボビン２２、従って対物レンズ２０
を変位させるとき、これらを、光軸に対して傾ける原因
となる回転力は全く作用しない。従って、対物レンズ２
０の光軸の傾きに起因するトラブルは全くなく、安定し
た信号検出が行なわれうる。

対比のために、第３図の例を見ると、この例では、アク
チーエータのボビン８′の一部が切欠かれ開放部となっ
ているので、その質量分布が、対物レンズ６の光軸に対
して線対称的とならず、そのため、アクチュエータのボ
ビン８の重心が、対物レンズ６の光軸からずれている。

又、電磁力自体の合力は上記光軸に一致しているので、
対物レンズ６を駆動する際に、光軸が本来の方向から傾
くような回転力が発生し、そのため、信号検出の不安定
等の問題が生ずるのである。

上記実施例では、コイル、磁気回路部材の数は２であっ
たが、コイル、磁気回路部材の数は、２より大きくても
良い。又、ボビンの形状、磁気回路部材の配置は、線対
称の要請を満すものであれば、任意である。

（効　果） 以上、本発明によれば新規な光ピツクアップを提供する
ことができる。

本発明によれば、偏向部材がアクチュエータ内部に設け
られ、且つ、アクチュエータが、対物レンズの光軸方向
に直交する方向において開放しており、この開放部から
、偏向部材を介して対物レンズに光を入射させうるよう
罠なっており且つ、磁気回路部材とコイルとによるボビ
ンの駆動部が、対物レンズ光軸方向において偏向部材と
略同じ高さに位置しているため、ヘッド部の高さを、有
効に縮小でき、光ピックアップを薄型化することが可能
である。

又、偏向部材がアクチュエータの内部に設けられるので
、偏向部材と対物レンズとが近接し、このため、対物レ
ンズと信号検出系との間の光路長を短かくでき、焦点検
出範囲も拡大しうる。。

さらに、ボビン形状、磁気回路部材の配置が、対物レン
ズの光軸に関して線対称的であるので、駆動力たる電磁
力の合力の作用線が、ボビン等可動部の重心を通ること
になり、対物レンズの光軸を傾かせることなく、安定し
た信号検出あるいは書込みが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、従来技術とその問題点を説明する
ための図、第４図は、本発明を実施した光ピツクアップ
のへ、ド部を、一部断面図によって示す説明図、第５図
は、第４図のＭ−Ｍ断面図、第６図は、ボビンの側面に
一体化されたコイルの状態を示す説明図である。 ２０・・・対物レンズ、２１・・・偏向プリズム（偏向
部材）、２２・・・ボビン、２３．２３’、２４．２４
’、２６゜２６′・・・ヨーク、２５．２５’・・・磁
石、２７・・・保持体、２９゜２９′・・・弾性手段と
しての板ばね、２８．　２８’・・・コイルＯ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 対物レンズ、偏向部材、アクチュエータを含むヘッド部
   を有する光ピツクアップであって、上記アクチュエータ
   は、 上記対物レンズを保持するボビンと、 このボビンの側面に一体化された複数のコイルと、 エアギャップを有する閉じた磁気回路を複数形成し、各
   エアギャップに上記複数のコイルをひとつづつ位置させ
   るように構成された複数の磁気回路部材と、 これら磁気回路部材を保持する保持体と、上記ボビンを
   、上記対物レンズの光軸方向へ変位可能であるように、
   上記保持体に連結し、保持させる弾性手段と、を有し、 上記アクチュエータが、上記対物レンズの光軸と直交す
   る方向に開放部を有し、 上記偏向部材がアクチュエータ内部に固定的に設けられ
   、 上記複数のコイルと磁気回路部材とによる駆動部が、上
   記対物レンズの光軸方向において、上記偏向部材と略同
   じ高さにあり、 かつ、上記ボビンが上記複数のコイルとともに、対物レ
   ンズの光軸に関して線対称的な形状を有することにより
   、その重心を、上記光軸上に有し、複数の磁気回路部材
   は、上記光軸に関して線対称的に配備されており、 上記アクチーエータの開放部から、上記偏向部材を介し
   て、対物レンズへ光を入射させつるようにしたことを特
   徴とする、光ピツクアップ。