(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを発生する半導体レーザと、
該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する非球面の対物レンズと、
前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光検出器と、
前記記録媒体上で反射した光ビームを回折させて前記光検出器へ導くためのホログラム素子とを備えた光学ヘッド装置において、
前記記録媒体面と平行な面と、該面と鋭角を成す斜面を有する台形状の透明基板と、
前記透明基板の斜面に形成され、光ビームを反射させて光路を変更させる反射部と、
光ビームが通る開口に前記対物レンズと前記ホログラム素子を保持した対物レンズホルダとを有し、
前記反射部で反射された光ビームの光路上に前記対物レンズが位置するように、前記対物レンズホルダを前記透明基板における前記記録媒体と平行な面上に接合して、前記ホログラム素子を、その両面を空間にさらした状態で、前記対物レンズ、前記対物レンズホルダ及び前記透明基板により密封したことを特徴とする光学ヘッド装置。
【請求項２】
光ビームを発生する半導体レーザと、
該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する非球面の対物レンズと、
前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光検出器と、
前記記録媒体上で反射した光ビームを回折させて前記光検出器へ導くためのホログラム素子とを備えた光学ヘッド装置において、
前記記録媒体面と平行な面と、該面と互いに鋭角を成す２つの斜面とを有する台形状の透明基板と、
前記透明基板の２つの斜面にそれぞれ形成され、光ビームを反射させて光路を変更させる２つの反射部と、
前記対物レンズ及び前記ホログラム素子を保持した対物レンズホルダと、
前記半導体レーザと光検出器とをパッケージ化した半導体レーザユニットを有し、
前記半導体レーザユニットからの光ビームを前記一方の反射部に入射させ、前記他方の反射部で反射された光ビームの光路上に前記対物レンズが位置するように、前記半導体レーザユニット及び前記対物レンズホルダを前記透明基板における前記記録媒体と平行な面上に接合して、前記ホログラム素子を、その両面を空間にさらした状態で、前記対物レンズ、前記対物レンズホルダ及び前記透明基板により密封したことを特徴とする光学ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は記録媒体に対し光学的に情報の記録または再生を行う情報記録再生装置における光学ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
光ディスク装置等の光学式記録再生装置においては、光ビームにより光学的に情報の記録或いは再生等を行う光学ヘッド装置或いは光学式ピックアップ装置が使用される。例えば、第１の従来例としての特開平５−２３２３２１号公報には、その公報の図９に示すように小型の光学系を構成するために、回折格子２４を反射型として光の入射角度を４５度とし、対向面の斜面にブレーズ化ホログラム面を設けて、レーザダイオードに近接した光検出器があり、記録媒体で反射した光ビームは対物レンズを透過して戻り、ホログラム１０２に入射する。
【０００３】
このホログラムから生ずる復路の＋１次回折光は反射ミラー２５で反射して光検出器７に入射し、光検出器７の出力を演算することによってサーボ信号及び情報信号を得ている。また、第２の従来例としての特開平４−１０２２３９号公報には、その公報の図９（Ａ）に示すように、半導体基板１上に凹レンズ部１６ａを有するコリメータレンズ１６及び偏光ビームスプリッタ１７があり、上記基板上には光検出器１２，１３及びモニタ用光学器１５を設け、半導体レーザ（面発光用）が埋め込まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記第１の従来例の特開平５−２３２３２１号公報においては、以下の問題点が存在する。
（１）半導体基板又は筐体上との接触面又は表面における斜面上にブレーズ化した反射型ホログラムを形成するのは工程上複雑で高価となる。又、ブレーズ化したホログラム素子上に埃が堆積すると回折効率が低下する。
（２）特開平５−２３２３２１号公報の図８に開示されているように対物レンズ４を埋め込み、空気中に含まれている埃が筐体１４内の反射型ホログラム１０５に付着しないように保護されている。しかし、反射型ホログラム１０５に比べて対物レンズ４が小さく、筐体１４の斜面上に反射型ホログラム１０５に位置決め調整後、固着する工程が複雑である。
【０００５】
また、第２の従来例の特開平４−１０２２３９号公報においては、以下の問題点が存在する。偏光ビームスプリッタとホログラムレンズを半導体基板上に形成し又は接合するため部品点数が増え安価な光学ピックアップとならない。
【０００６】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、埃の影響を受けることなく、かつ組立てを容易にできる等の特徴を備えた光学ヘッド装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、光ビームを発生する半導体レーザと、該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する非球面の対物レンズと、前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光検出器と、前記記録媒体上で反射した光ビームを回折させて前記光検出器へ導くためのホログラム素子とを備えた光学ヘッド装置において、前記記録媒体面と平行な面と、該面と鋭角を成す斜面を有する台形状の透明基板と、前記透明基板の斜面に形成され、光ビームを反射させて光路を変更させる反射部と、光ビームが通る開口に前記対物レンズと前記ホログラム素子を保持した対物レンズホルダとを有し、前記反射部で反射された光ビームの光路上に前記対物レンズが位置するように、前記対物レンズホルダを前記透明基板における前記記録媒体と平行な面上に接合して、前記ホログラム素子を、その両面を空間にさらした状態で、前記対物レンズ、前記対物レンズホルダ及び前記透明基板により密封することにより、前記ホログラム素子が埃の影響を受けず、かつ前記ホログラム素子の歪みを防止できる構造にしている。
また、請求項２に係る発明は、光ビームを発生する半導体レーザと、該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する非球面の対物レンズと、前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光検出器と、前記記録媒体上で反射した光ビームを回折させて前記光検出器へ導くためのホログラム素子とを備えた光学ヘッド装置において、前記記録媒体面と平行な面と、該面と互いに鋭角を成す２つの斜面とを有する台形状の透明基板と、前記透明基板の２つの斜面にそれぞれ形成され、光ビームを反射させて光路を変更させる２つの反射部と、前記対物レンズ及び前記ホログラム素子を保持した対物レンズホルダと、前記半導体レーザと光検出器とをパッケージ化した半導体レーザユニットを有し、前記半導体レーザユニットからの光ビームを前記一方の反射部に入射させ、前記他方の反射部で反射された光ビームの光路上に前記対物レンズが位置するように、前記半導体レーザユニット及び前記対物レンズホルダを前記透明基板における前記記録媒体と平行な面上に接合して、前記ホログラム素子を、その両面を空間にさらした状態で、前記対物レンズ、前記対物レンズホルダ及び前記透明基板により密封して、前記ホログラム素子が埃の影響を受けず、かつ前記ホログラム素子の歪みを防止できる構造にし、しかも前記透明基板における前記記録媒体と平行な面に前記対物レンズホルダや前記半導体レーザユニットを配置することにより、高精度の位置決めを必要とせず、組立てを容易に行うことができる構造にしている。
【０００８】
【実施例】
図１は本発明の第１実施例の光学ヘッド装置１の構成を示す。この図１に示す光学ヘッド装置１は情報が記録される記録媒体２に対向して配置され、この光学ヘッド装置１は光学ヘッド装置本体（以下、単に本体と略記）３の周囲にアクチュエータ４をユニットホルダ５を介して取り付けている。
【０００９】
このユニットホルダ５の内側の本体３は、上部側に台形状の凹部を、半導体基板又は磁性或いは非磁性の金属からなる基板等の部材で形成し、この凹部にガラスやＰＭＭＡ、又はポリカーボネート等のプラスチック等の透明な部材で形成された台形状の透明基板６が収納され、接着剤等で固着されて（本体３が）形成されている。この透明基板６には本体３の凹部の斜面に対応する斜面部が形成されている。本実施例ではその斜面部の角度θ０を３２．５度に設定している。この台形状の透明基板６の斜面部には誘電体多層膜等からなる第１及び第２のミラー反射部７ａ，７ｂが設けてある。
【００１０】
この透明基板６における長手方向の一方の端部側で、記録媒体２側となる表面には半導体レーザ（以下、ＬＤと略記）８と光検出器９とをパッケージ化したＬＤユニット１１が接着等で固着されており、ＬＤ８から透明基板６に垂直に入射されるレーザ光は対向する第１のミラー反射部７ａで反射されるようにしている。
【００１１】
このＬＤ８の近傍に配置される光検出器９は複数個の光検出素子に分割して形成され、複数個の光検出素子の出力からビームサイズ法又はフーコー法によるフォーカス制御、プッシュプル法によるトラッキング制御を行うことができるようにしている。また、透明基板６における長手方向の他方の端部側で、記録媒体２側となる表面には非球面の対物レンズ１２が固着された対物レンズホルダ（以下、単にレンズホルダと略記）１３が位置決めされて接着剤等で固着されている。このレンズホルダ１３における対物レンズ１２の光軸にその中心が一致するように形成した開口には１／４波長板１４と、記録媒体２で反射された光を光検出器９側に導くように回折機能を有する偏光性ホログラム（あるいは偏光ホログラム）１５とが固着されている。
【００１２】
そして、上記第２のミラー反射部７ｂで反射される光ビームは、このミラー反射部７ｂに対向する対物レンズ１２により集光された記録媒体２に照射されるようにしている。上記偏光性ホログラム１５は例えばＬｉＮｂＯ3 （ニオブ酸リチウム）の基板上にプロトン交換エッチング法により形成され、この偏光性ホログラム１５は入射光の偏光方向に応じて回折する特性を有する。具体的にはＳ偏光の光に対しては回折し、Ｐ偏光の光に対しては透過する。また、この偏光性ホログラム１５等のホログラム素子を用いた時は、その回折格子面と１／４波長板１４とは重ねないようにし、透明基板６上面とは隙間を持たせることで、回折格子の歪みを防止できる。
【００１３】
また、透明基板６における長手方向のほぼ中央位置で、記録媒体２側となる表面にはシール材１６が透明基板６の屈折率より比較的小さい屈折率を有する接着剤等で固着され、この部分に埃が付着するのを防止するようにしている。全反射されるための光が当たる部分の透明基板６表面を避けて、その周囲でシール材１６を接着剤で固着するようにしていも良い。この場合には任意の接着剤を使用できる。
【００１４】
この実施例では本体３に台形状の透明基板６を収納し、この透明基板６の２つの斜面部にミラー反射部７ａ，７ｂを取付け、かつ記録媒体２と殆ど平行となる上面でそれぞれミラー反射部７ａ，７ｂに対向する位置にＬＤユニット１１及びレンズホルダ１３を取付け、かつ透明基板６の上面の光を反射させる部分をシール材１６で覆う構造にしている。つまりミラー反射部７ａ，７ｂを除く光学素子を透明基板６の記録媒体２側の上面に設ける構造にしている。そして、組立て作業を行い易くしていることが特徴の１つとなっている。
【００１５】
また、レンズホルダ１３内にホログラム素子を密封するように収納して、埃の影響を受けないようにしていることも特徴の１つとなっている。なお、図１において、透明基板６の底面から対物レンズ１２の記録媒体２側の凸面までの高さＬ１は例えば５．５ｍｍであり、透明基板６の長手方向の長さＬ２は例えば１６ｍｍである。また、図１の透明基板６の幅（紙面に垂直な方向の長さ）は例えば６．５ｍｍである。
【００１６】
なお、上記構成では本体３は台形状凹部を有する部材に透明基板６を収納し、固着したもので構成されると説明したが、本体３は透明基板６の底部側を単に底板部材などで密封する構造にしても良いし、ミラー反射部７ａ，７ｂが埃の影響を受けない多層膜構造の場合には底部側は開口し、透明基板６の底部側が露出する状態の構造でも良い。
【００１７】
次にこの第１実施例の作用を説明する。ＬＤ８から出射された光ビームは台形状の透明基板６に入射され、この透明基板６の斜面に設けた誘電体多層膜による第１のミラー反射部７ａに入射角θｉ＝３２．５度で入射し、反射され、斜め上方側に進行し、シール材１６で表面が保護された透明基板６の上面で全反射して斜め下方に進行し、透明基板６の斜面に設けた誘電体多層膜による第２のミラー反射部７ｂで反射され、上方側に進行する。
【００１８】
そして、偏光性ホログラム１５には例えばＰ偏光で入射され、この偏光性ホログラム１５を透過した光は１／４波長板１４を透過して円偏光の光ビームになり、対物レンズ１２により集光されて記録媒体２に照射される。この記録媒体２で反射された光ビームは対物レンズ１２を介して１／４波長板１４を透過することにより円偏光の光ビームは直線偏光となり、往路とは偏光方向が９０度変換されるので、偏光性ホログラム１５にはＳ偏光の光ビームで入射される。
【００１９】
前記Ｓ偏光の光ビームは偏光ホログラム１５を透過すると回折され、往路光の光軸とずれてミラー反射部７ｂに入射される。この回折光は透明基板６の斜面の第２のミラー反射部７ｂで反射されて斜め上方に進行し、透明基板６の上面で全反射して斜め下方に進行し、透明基板６の斜面の第１のミラー反射部７ａで反射され、上方側に進行する。
【００２０】
そして、透明基板６を透過し、対向する光検出器９で受光され、記録媒体２に記録された情報信号、制御信号が出力される。この構成ではＬＤ８への戻り光の光量を少なくできるので、ノイズの影響を少なくできる。また、この第１実施例によれば、以下の効果がある。
（１）透明基板６の記録媒体２側の表面に、ミラー反射部７ａ，７ｂを除くすべての光学素子、ＬＤ８及び光検出器９を設けたＬＤホルダ１１、偏光性ホログラム１５及び対物レンズ１２を配置した構成であるので、一方向即ち図１を参照すると上の方向から光学部品を組立てていくことができ、組立てを容易に且つ精度良く行うことができる。
（２）同一面上に光学素子を配置することにより、従来例における斜面に形成された反射型ホログラム面と入射ビームの傾き調整が不要となり、組立てが容易となる。
（３）偏光性ホログラム１５は対物レンズ１２で密封されるので埃の影響を受けない。
（４）透明基板６上の一表面上に偏光性ホログラム１５を配置することによって、偏光プリズムが不要となり、部品点数が削減でき、位置決めが容易となる。
（５）ミラー反射部７ａ，７ｂで２回反射させることにより、ＬＤユニット１１とレンズホルダ１３とを透明基板６の記録媒体２側の一方の面に配置できるので、光学ヘッド装置１を薄型化できる。
（６）ミラー反射部７ａ，７ｂが形成されている透明基板６の斜面の角度θ０を４５度よりも小さくし、透明基板６の上面にて光を一回反射させることで、光路長を大きくすることができ、対物レンズ１２の瞳上での光スポット径を大きくすることができる。また、透明基板６を薄く形成することができ、光学ヘッドの薄型化が可能となる。
【００２１】
例えば、特開平５−２３２３２１号公報に開示の有限系光学ピックアップにおいては、半導体レーザの発光点と対物レンズの瞳までの距離をレンズ口径を満たす光束にしないと媒体上での光スポット径が十分小さくすることができず、光学ヘッドの薄型化を妨げていた。これに対し、この実施例では上記６のように光学ヘッドの薄型化が可能となる。
【００２２】
なお、本実施例では、斜面の角度θ０を４５度よりも小さく（θ０＝３２．５度）し、透明基板６の上面で一回反射させているが、斜面の角度θ０を４５度とし、ミラー反射部７ａで反射した光をミラー反射部７ｂに直接入射させるような構成を採用しても本発明の目的は達成される。
【００２３】
図２は本発明の第２実施例の光学ヘッド装置２１を示す。この光学ヘッド装置２１は図１の第１実施例において、１／４波長板１４及びＬｉＮｂＯ3 基板の偏光性ホログラム１５を除去し、この偏光性ホログラム１５が配置された位置にビームスプリッタの機能を有するビームスプリッタ用ホログラム２２を設け、かつ第１のミラー反射部７ａで反射された光ビームが当たる透明基板６の上面に３ビーム用回折格子２３を形成し、その３ビーム用回折格子を覆うようにシール材１６を接着した構成にしている。その他の構成は図１の第１実施例と同様であり、その説明を省略する。次に作用を説明する。ＬＤ８から出射された光ビームは第１のミラー反射部７ａで全反射した後、回折格子２３に入射する。このとき回折格子２３を通過した光ビームは０次、±１次の３本の光ビームになり、第２のミラー反射部７ｂで全反射した後、上方に進行し、ビームスプリッタ用ホログラム２２を通過した光は対物レンズ１２を介して記録媒体２に集光照射される。
【００２４】
記録媒体２で反射された光ビームは対物レンズ１２を介してビームスプリッタ用ホログラム２２に入射される。この３本の光ビームの回折光は第２のミラー反射部７ｂ、透明基板６の上面部及び第１のミラー反射部７ａで全反射された後、複数個に分割された光検出器９で受光され、情報信号及び制御信号が生成される。
【００２５】
この実施例では、回折格子２３によって生成される±１次光であって、記録媒体２からビームスプリッタ用ホログラム２２を介して生成される回折光からトラッキング信号が得られ、回折格子２３によって生成される０次光であって、記録媒体からビームスプリッタ用ホログラム２２を介して生成される回折光からフォーカス制御信号及び情報信号が得られるようになっている。
【００２６】
この第２実施例によれば、以下の効果がある。
（１）透明基板６の記録媒体２側の表面に、ミラー反射部７ａ，７ｂを除く全ての光学素子、ＬＤ８及び光検出器９を設けたＬＤユニット１１、ビームスプリッタ用ホログラム２２及び対物レンズ１２を配置した構成であるので、個々の部品の精度が上がり、高精度の位置決めを必要とせず、組立てが容易に行うことができる。
（２）同一面上に光学素子を配置することにより、従来例における斜面に形成された反射型ホログラム面と入射ビームの傾き調整が不要となり組立てが容易となる。
（３）表面上に形成された回折格子２３などのホログラム素子の埃への影響をうけることがない。
（４）透明基板６上の一表面上に回折格子２３を形成し、ビームスプリッタ用ホログラム２２をレンズホルダ１３に保持することによって、偏光プリズムが不要となり部品点数が削減でき、位置決めが不要となる。
（５）ミラー反射部７ａ，７ｂで２回反射させることにより、ＬＤユニット１１とレンズホルダ１３とを透明基板６の記録媒体２側の一方の面に配置できるので、光学ヘッド装置２１を薄型化できる。
【００２７】
なお、図２の３ビーム用回折格子２３に代えて、偏光性ホログラムを形成し、レンズホルダの開口内に１／４波長板を接着剤で固定し、透明基板６上の偏光性ホログラムを覆うようにＬＤユニットを延ばしたレンズホルダの構造としても良い。
【００２８】
図３（Ａ）は本発明とともに開発した第１参考例における光学ヘッド装置３１の主要部を示す。この第１参考例は第１実施例等を改良したものである。有限光学系の中で対物レンズ１２の近傍にホログラム素子を配置すると、入射角依存性について検討する必要がある。すなわち、ＬＤ８からの光ビームがホログラム素子で回折され、複数の不要な回折光が発生する。対物レンズ１２を透過した収束光は、記録媒体２上に集光する。そして記録媒体２上で反射した光が戻り光となり、迷光としてノイズの発生源になる。
【００２９】
これを解決するために、第１実施例において、１／４波長板１４と偏光性ホログラム１５との間に別のホログラム、例えば入射角依存性の高いホログラムと、入射角依存性の低い偏光性ホログラムとを介装することによって偏光性ホログラムで回折した光ビームは入射角依存性の高いホログラムにより記録媒体２で収束しないようにして迷光の影響を軽減すると良い。以下にその具体例を示す。
【００３０】
この図３（Ａ）に示す第１参考例では、例えば図１の第１実施例におけるレンズホルダ１３の開口に入射角依存性の低い第１ホログラム３２と、入射角依存性の高い第２のホログラム３３、これらの間にコリメータレンズ機能を持った第３のホログラム３４と、１／４波長板１４とを挟み接合し、レンズホルダ１３の開口を対物レンズ１２で密封する（開口の下側は透明基板で密封する）構造であり、入射角依存性の低いホログラム３２を偏光性ホログラムとする。
【００３１】
なお、図３（Ａ）におけるレンズホルダ１３の下側の構成は実際には図１と同様の構成であり、透明基板６等を省略した状態でＬＤ８、光検出器９等を示している。この第１参考例によれば、第１実施例の光ヘッド装置と同様の効果を有すると共に、以下の効果も有する。
【００３２】
偏光性ホログラム３２によって生成される回折光が記録媒体２で収束されず、またその回折光が記録媒体２で反射され対物レンズに戻ってきたとしても、その光量は微量であるので、ＬＤ８への迷光によるノイズの影響を除去することができる。例えば特開平４−１０２２３９号公報では半導体基板にコリメータレンズを形成するには凹凸レンズ部を有することから部品点数、組立工数が増え、コストアップとなっていたが、本実施例ではコリメータレンズ機能を有するホログラム３４をレンズホルダ１３内に他の光学素子と共に配置することによりその機能を果たすようにできるため、組立の工数を削減でき、調整も容易になってコストを下げることが可能になる。
【００３３】
図３（Ｂ）は第１参考例の変形例の光学ヘッド装置３１´を示す。この変形例では図１のレンズホルダ１３の開口に、入射角依存性の低い第１のホログラム３２と、入射角依存性の高い第２のホログラム３３と、１／４波長板１４とを挟み接合し、対物レンズ１２でレンズホルダ１３の開口の上部側を密封する構造であり、入射角依存性の低い第１のホログラムを偏光性ホログラムとする。その他は図１と同様の構成である。また、この変形例の効果は図３（Ａ）と同様の効果を有する。
【００３４】
また、第１のホログラム３２と第２のホログラム３３を組み合わせることなく、第１のホログラム３２を光軸に対して傾けて配置することにより、±１次回折光の集光点を記録媒体２の面上からずらすことでも良い。
【００３５】
図４は本発明の第３実施例の光学ヘッド装置４１を示す。この実施例は光磁気記録媒体４２に対して光磁気的に記録情報を検出（再生）する光学系に使用するものである。この実施例ではレンズホルダ１３に光磁気記録媒体４２に対向して非球面の対物レンズ１２が保持され、さらにこの対物レンズ１２の光束の中央部を回折する偏光性ホログラム４３が保持されている。この偏光性ホログラム４３は、紙面に垂直な偏光成分の例えば８０％以上を反射回折し、２０％以下を透過し、紙面内の偏光成分を１００％透過する。
【００３６】
また、この実施例ではＬＤ８の出射光軸に対して４５度に傾斜した平行平面板４５を台座４６に固定する。この平行平面板４５は楔状の複屈折性の結晶板を張り合わせて形成されたもので、ＬＤ８側の表面には誘電体多層膜４５ａが形成されている。このパッケージ４４には複数の光検出器４７，４８が埋設されており、偏光性ホログラム４３の回折光を受光してＬＤ８の前方光をモニタする光検出器４７と、光磁気信号とフォーカス及びトラックエラー信号を得るための、例えば４分割光検出素子からなる光検出器４８とからなる。そして台座４６にはこれらの光検出器４７，４８へ導くための貫通穴が設けてある。
【００３７】
制御信号は非点収差方式によるフォーカスエラー信号を検出して、光学系全体をアクチュエータによって制御する。光磁気信号は結晶板からの常光と異常光との差信号によって検出される。又、パッケージ４４の高さは図１の透明基板上との接触面にするために結晶板の平行平面板４５の上部よりδだけ飛び出している。
【００３８】
次にこの実施例の作用を説明する。ＬＤ８から出射した紙面に垂直な直線偏光の光ビームは平行平面板４５の表面の誘電体多層膜４５ａ上で反射して、偏光性ホログラム４３の周辺光と、偏光性ホログラム４３内の一部を透過した光ビームが対物レンズ１２で光磁気記録媒体４２へ集光される。
【００３９】
一方、偏光性ホログラム４３で反射回折した回折光はＬＤユニットの光検出器４７で受光され、その出力に基づいて図示されないＡＰＣ（オートパワーコントロール）回路を経てＬＤ８は光量制御される。又、光磁気記録媒体４２で反射した光ビームはカー回転角を含んでおり、対物レンズ１２、偏光性ホログラム４３を透過して結晶板で常光と異常光との３本に分離され、それぞれの光検出器４８で受光されて出力信号を得る。
【００４０】
常光の光ビームは平行平面板を透過して非点収差を持たせる作用になっている。この実施例はＬＤユニット内に検光子として機能する結晶板を配置することで、光学ヘッド装置４１を小型化するこができる。
【００４１】
なお、例えば図１において、例えば光検出器９を透明基板６の上面にほぼ密着させるように取り付けるようにしても良い。また、例えば図１において、透明基板６の記録媒体２側の面は、記録媒体２と平行な平面であるが、例えばレンズホルダ１３或いはＬＤユニット１１が接合などで取り付けられる或いは固着される平面部分を段差を有する面にして、高さＬ１を小さくする（薄型化する）ようにしても良い。
【００４２】
図５は本発明とともに開発した第２参考例における光学ヘッド装置を示す。この光学ヘッド装置５１は斜面部の角度θ０を４５度に設定した台形状の透明基板５６を用いており、その斜面部には第１実施例と同様に誘電体多層膜からなる第１及び第２のミラー反射部７ａ，７ｂが設けられている。尚、アクチュエータは第１実施例と同様なので説明及び図示することを省略している。
【００４３】
この透明基板５６における長手方向の一方の端部側（図中左側）で、記録媒体２側となる表面にはＬＤ８、ビームスプリッタスプリッタ機能と検光子機能を有する楔状のプリズムを２枚張り合わせた平行平面板５５、前方モニタ用光検出器５７及び光検出器５８とをパッケージ５４に収納しパッケージ化したＬＤユニット５３が接着剤等で固着されている。
【００４４】
また、透明基板６における長手方向の他方の端部側（図中右側）で、記録媒体２側となる表面には非球面の対物レンズ１２が位置決めされて接着剤で直接固着されている。次にＬＤユニット５３について説明する。ＬＤユニット５３は上記した通り、パッケージ５４にＬＤ８と平行平面板５５と前方モニタ用光検出器５７と光検出器５８が固着されていることにより構成されている。
【００４５】
ＬＤ８と平行平面板５５は、ＬＤ８からの光ビームが平行平面板５５に対し４５度の角度で入射するようにパッケージ５４に固着される。平行平面板５５におけるＬＤ８と対向する面には誘電体多層膜が、またその裏面には反射防止膜がコーティングされている。また、その裏面には平行平面板５５にて反射せずに透過してくるＬＤからの光ビームをモニタする前方モニタ用光検出器５７が直接固着されている。
【００４６】
パッケージ５４における平行平面板５５の裏面と光学的に対向する部分には開口が形成されており、その開口に光検出器５８が固着された光検出器ホルダ５９が嵌め込まれ、光検出器ホルダ５９のフランジ部分がパッケージ５４の外表面に当て付いた状態で固着されている。このパッケージ５４の外表面はＬＤ８から出射される光ビームの光軸と平行であり、光検出器５８の受光面とも平行に形成されている。尚、光検出器ホルダ５９のフランジ部分がパッケージ５４の外表面に当て付いた状態で、光検出器５８はＬＤ８に対し光学的共役の位置にその受光面が一致するようになっている。
【００４７】
この光検出器５８はＬＤユニット５３が透明基板５６上に固着された後でも位置調整が可能な構成となっている。つまり各光学素子の組付け位置等のばらつき等で光検出器５８へ入射する光ビームの光軸が若干ずれる場合があり、そのような不具合が生じても対処できるように透明基板５６へＬＤユニット５３を固着した後でも光検出器５８を固着した光検出器ホルダ５９のフランジ部をパッケージ５４の外表面上で摺動させることで光検出器５８の位置調整をできるようにしている。
【００４８】
次に本参考例の作用を説明する。ＬＤ８から出射される光ビームは平行平面板５５で反射され、透明基板６に垂直に入射され、対向する第１のミラー反射部７ａで反射され、第１の反射ミラーと光学的に対向する第２の反射ミラーで反射され、対物レンズ１２に入射し集光されて記録媒体２に照射される。
【００４９】
記録媒体２で反射された光ビームはカー回転角を含んでおり、対物レンズ１２を透過し、第２及び第１のミラー反射部７ｂ，７ａで反射され透明基板５６を出射し平行平面板５５に入射する。光ビームはこの平行平面板５５を透過することにより常光及び異常光から構成される３本の光ビームに分割され、それぞれ光検出器５８によって受光され情報信号及び制御信号を出力する。
【００５０】
尚、ＬＤ８から出射された光ビームは平行平面板５５によって全成分が反射されるわけではなく、若干平行平面板５５を透過する成分もあり、この透過した光ビームは前方モニタ用光検出器５７によって受光され、図示しないＡＰＣ回路を経てＬＤの光量制御が行われる。本参考例によれば以下の効果を奏する。
（１）透明基板５６に対し、対物レンズ１２及びＬＤユニット５３を一方向（図５中上側）から組み付けていくことができるので、容易にかつ、高精度に組み付けが行える。
（２）透明基板５６に対し、対物レンズ１２及びＬＤユニット５３を直接固着したので、埃による悪影響を受けにくい。
（３）同一面上に光学素子を配置することにより、従来例における斜面に形成された反射型ホログラム面と入射ビームの傾き調整が不要となり組立てが容易となる。
（４）各光学素子の配置ずれによって引き起こされる光ビームの光軸ずれに対して、光検出器ホルダ５９をパッケージ５４の外表面上を当て付けて摺動させて光検出器５８を位置調整することで、ＬＤユニット５３を透明基板５６に固着したあとでも光軸ずれを吸収することができる。
【００５１】
図６に本発明の第４実施例を示す。尚、図６では透明基板及びミラー反射部を省略している。この実施例では図示しないレンズホルダ（図４のレンズホルダ１３を参考）に光磁気記録媒体２に対向して非球面の対物レンズ１２が保持され、さらにコリメータ機能とビームスプリッタ機能を持たせたホログラムレンズ６３が保持されている。このホログラムレンズ６３は、その中央部が反射型ホログラムレンズになっており、中央部以外は偏光特性を持たないようにしている。
【００５２】
本実施例のＬＤユニットは、パッケージ７２の中にＬＤ８の出射光軸に対して４５度に傾斜した平行平面板６５が台座６６に固定されている。この平行平面板６５は楔状の複屈折性の結晶板を張り合わせて形成されたものである。光検出器６７，６８は光検出器ホルダ７１に埋設されており、光検出器６７はホログラムレンズ６３での反射光を受光しＬＤ８の前方光をモニタするため光検出器であり、光検出器６８は光磁気信号とフォーカス及びトラッキングエラー信号を得るための、例えば６分割光検出素子からなる光検出器である。台座６６にはこれらの光検出器６７，６８へ導くための貫通孔が設けてある。
【００５３】
パッケージ７２の底部には開口６９が形成されており、後述するが光検出器６７，６８の位置調整のために用いられる。また、パッケージ７２の高さは図１の透明基板上との接触面にするために結晶板の平行平面板６５の上部よりδだけ飛び出している。本実施例の作用についてはＬＤ８から出射された発散光がホログラムレンズ６３にて平行光にされて対物レンズ１２に入射される以外、第３実施例と同様なので説明を省略する。
【００５４】
次に光検出器６７，６８の位置調整について説明する。パッケージ７２に形成された開口６９にマニピュレータを挿入し、この開口６９から光検出器ホルダ７１をマニピュレータにて光検出器６７，６８に入射する光ビームの光軸と直交する方向に微動させることによって、光検出器６７，６８の位置の調整を行う。調整が終了したら開口６９から接着剤を投入し、光検出器ホルダ７１を固着する。
【００５５】
光検出器６７，６８の位置調整は図示しない透明基板（図１に記載の透明基板と同様）にＬＤユニット及び図示しないレンズホルダを固着してから行う。これは対物レンズ１２、ホログラムレンズ６３、平行平面板６５、ＬＤ８などの光学素子の組付け精度のばらつきから生じる光ビームの光軸ずれを除去するためであって、これらの光学素子が組み付けられた状態で光検出器６７，６８の位置を調整することでより有効に光ビームの光軸ずれを除去することが可能となる。 尚、本実施例のホログラムレンズ６３を用いることで光磁気記録媒体面に照射される光ビームの収差が少なくできる。
【００５６】
次に本発明とともに開発した光学ヘッド装置の第３参考例を図７を参照して説明する。本参考例は第２参考例の変形例であって、透明基板は台形状のプリズムではなく直角２等辺三角形状のプリズム（以下、単に三角プリズムと呼ぶ）としている。尚、第２参考例と説明が重複する部分は省略する。また、第２参考例と同一部材には同じ符号を付してある。
【００５７】
三角プリズム６´の上面には対物レンズ１２が、側面にはＬＤユニット５３がそれぞれ接着剤で固着されている。本参考例によれば、第２参考例のように透明基板６の同一面上に対物レンズ１２及びＬＤユニット５３を固着していないので、第２参考例と比較し組立性や位置決め精度については若干劣るかもしれないが、透明基板６を三角プリズム６´とすることで光学ヘッド装置を小型に形成するといった効果を奏する。
【００５８】
次に本発明とともに開発した光学ヘッド装置の第４参考例を図８を参照して説明する。本参考例では透明基板を大きさが異なる２つの三角プリズムを接合させて段差を有する台形状にしている。ＬＤユニットは対物レンズに対し高さ方向の寸法が大きい。そこで透明基板のＬＤユニットが配置される側の高さ方向の寸法を小さくすることが考えられるが、台形状のプリズムに対し、その上面に段差を形成すると製作コストが上がってしまう。その問題点を解消したのが本参考例である。以下、詳細に説明する。
【００５９】
三角プリズム６ａ，６ｂは両方共に直角２等辺三角形状のプリズムであり、三角プリズム６ｂが６ａよりも相対的に大きい。台形プリズム８６は、面６ｂ４を面６ｂ３と平行になるように大きい三角プリズム６ｂの４５度の角部分が切り落とされ、大きい三角プリズム６ｂの接合面６ｂ２に、面６ｂ４の一端に面６ａ１の一端が一致されて小さい三角プリズム６ａの接合面６ａ２が接合されることで形成される。
【００６０】
上面は面６ａ３及び面６ｂ３によって、面６ａ３側が面６ｂ３側に対し低い段差部が形成される。このようにしてできた台形プリズム８６に対し、面６ａ１，６ｂ１にはミラー反射部７ａ（第１のミラー反射部），７ｂ（第２のミラー反射部）がそれぞれ形成されている。また面６ａ３には反射防止膜が設けられる。
【００６１】
さらに、面６ａ３には第２参考例とほぼ同様なＬＤユニットが直接接着されて配置され、面６ｂ３には対物レンズ１２が直接接着されて配置されている。本参考例の作用については第２参考例と同様なのでその説明を省略する。このように本参考例によれば、第２参考例の効果に加え、大きさの異なる２つの三角プリズムを貼り合わせることで、透明基板の上面に段差部を形成することができ、低い方の上面に高さ方向の寸法が大きいＬＤユニットを配置すれば、光学ヘッド装置全体の高さ方向の寸法を小さくでき、薄型化を更に推進できる。
【００６２】
次に図９について説明する。図９は第１実施例で説明した光学ヘッド装置をアクチュエータに組み込んだ状態を示す斜視図である。光学ヘッド装置１はホルダ１０１の中央に直接埋設されている。ホルダ１０１のタンジェンシャル方向において光学ヘッド装置１の両側にはフォーカス方向に沿って貫通穴１０２が形成されている。ホルダ１の外周にはフォーカスコイル１０３が巻回されており、またタンジェンシャル方向における外周には巻回されたトラッキングコイル１０４が固着されている。
【００６３】
尚、ホルダ１０１の下面側中央にはバランサが設けられており、フォーカシング駆動及びトラッキング駆動の際の駆動作用線とホルダ１０１の重心を一致させる作用をなしている。ホルダ１０１のトラッキング方向両側には凸部が形成され、ワイヤ１０５の一端が接着固定されている。このワイヤ１０５はフォーカスコイル１０３とトラッキングコイル１０４に半田付けされ、電気的に導通がとられている。ワイヤ１０５の他端はバネ受け１０６に固着されている。これによりホルダ１０１はワイヤ１０５により図示しない記録媒体面に対し垂直の方向（Ｆｏ：フォーカス方向）及び半径方向（Ｔｒ：トラッキング方向）に移動可能に支持される。バネ受け１０６には図示しないが電気基板が固定されており、電気基板はワイヤ１０５と半田付けされ電気的に導通されている。図示していないが、電気基板からはフレキシブル基板が出ており、本体（図示せず）の電気回路と接続されている。即ち、本体の電気回路とフォーカスコイル１０３、トラッキングコイル１０４とは電気的に接続されている。
【００６４】
またＬＤユニット１１内のＬＤ８への駆動信号、及び光検出器９からの出力信号については図示しないフレキシブルプリント基板によって本体の駆動回路及び制御回路と接続されることで伝達可能とされている。ベース１０７からは外ヨーク１０８及び内ヨーク１０９が植設されており、外ヨーク１０８の内ヨーク１０９と対向する面に永久磁石１１０が固着されている。
【００６５】
バネ受け１０６はベース１０７に対しネジでもって固定され、ホルダ１０１の貫通穴１０２に内ヨーク１０９が挿通され、また、フォーカシングコイル１０３及びトラッキングコイル１０４には永久磁石１１０が対向するように位置づけられる。ベース１０７は図示しない駆動手段により記録媒体の半径方向に移動可能とされている。
【００６６】
尚、動作ついては第１実施例で説明した部分と重複する部分は省略する。記録媒体から反射して戻ってきた光ビームは光検出器９によって受光され、情報信号及びフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号の検出が行われる。フォーカシングエラーが検出された場合には、これを補正するようにフォーカスコイル１０３に所定の駆動電流を印加させてホルダ１０１をフォーカシング方向に移動させる。またトラッキングエラーが検出された場合には、これを補正するようにトラッキングコイル１０４に所定の駆動電流を印加させてホルダ１０１をトラッキング方向に移動させる。このようにフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う。
【００６７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、光ビームを発生する半導体レーザと、該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する非球面の対物レンズと、前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光検出器と、前記記録媒体上で反射した光ビームを回折させて前記光検出器へ導くためのホログラム素子とを備えた光学ヘッド装置において、前記記録媒体面と平行な面と、該面と鋭角を成す斜面を有する台形状の透明基板と、前記透明基板の斜面に形成され、光ビームを反射させて光路を変更させる反射部と、光ビームが通る開口に前記対物レンズと前記ホログラム素子を保持した対物レンズホルダとを有し、前記反射部で反射された光ビームの光路上に前記対物レンズが位置するように、前記対物レンズホルダを前記透明基板における前記記録媒体と平行な面上に接合して、前記ホログラム素子を、その両面を空間にさらした状態で、前記対物レンズ、前記対物レンズホルダ及び前記透明基板により密封したので、前記ホログラム素子が埃の影響を受けることがないと共に、前記ホログラム素子の歪みを防止できる。
【００６８】
また、光ビームを発生する半導体レーザと、該半導体レーザからの光ビームを記録媒体上に集光する非球面の対物レンズと、前記記録媒体上で反射した光ビームを受光するための光検出器と、前記記録媒体上で反射した光ビームを回折させて前記光検出器へ導くためのホログラム素子とを備えた光学ヘッド装置において、前記記録媒体面と平行な面と、該面と互いに鋭角を成す２つの斜面とを有する台形状の透明基板と、前記透明基板の２つの斜面にそれぞれ形成され、光ビームを反射させて光路を変更させる２つの反射部と、前記対物レンズ及び前記ホログラム素子を保持した対物レンズホルダと、前記半導体レーザと光検出器とをパッケージ化した半導体レーザユニットを有し、前記半導体レーザユニットからの光ビームを前記一方の反射部に入射させ、前記他方の反射部で反射された光ビームの光路上に前記対物レンズが位置するように、前記半導体レーザユニット及び前記対物レンズホルダを前記透明基板における前記記録媒体と平行な面上に接合して、前記ホログラム素子を、その両面を空間にさらした状態で、前記対物レンズ、前記対物レンズホルダ及び前記透明基板により密封したので、前記ホログラム素子が埃の影響を受けず、かつ前記ホログラム素子の歪みを防止できる効果に加え、前記透明基板における前記記録媒体と平行な面に前記対物レンズホルダや前記半導体レーザユニットを配置することにより、組み立てを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の光学ヘッド装置の概略の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の光学ヘッド装置の概略の構成を示す断面図である。
【図３】本発明とともに開発した光学ヘッド装置の第１参考例の主要部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施例の光学ヘッド装置の概略の構成を示す断面図である。
【図５】本発明とともに開発した光学ヘッド装置の第２参考例の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施例の光学ヘッド装置の主要部の構成を示す図である。
【図７】本発明とともに開発した光学ヘッド装置の第３参考例の概略構成を示す断面図である。
【図８】同じく、第４参考例の主要部の構成を示す図である。
【図９】本発明の第１実施例の光学ヘッド装置をアクチュエータに組み込んだ状態の斜視図である。
【符号の説明】
１  光学ヘッド装置
２  記録媒体
３  本体
４  アクチュエータ
５  ユニットホルダ
６  透明基板
７ａ，７ｂ  ミラー反射部
８  半導体レーザ（レーザダイオード）
９  光検出器
１１  ＬＤユニット
１２  対物レンズ
１３  レンズホルダ
１４１／４  波長板
１５  偏光性ホログラム
１６  シール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003607741.tif 000007
【図７】
0003607741.tif 000008
【図８】
0003607741.tif 000009
【図９】
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