(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長で発振する第１のレーザー光源と、第２の波長で発振する第２のレーザー光源の少なくとも２個のレーザー光源と、前記第１および第２のレーザー光源から出射された光束の発散角を縮小するために設けられたコリメートレンズと、前記コリメートレンズから出射した第１あるいは第２の波長を有する光束を円盤状情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、前記情報記録媒体からの反射光を前記光検出器の所定位置に導く光検出光学系を有すると共に、
前記対物レンズを保持するレンズホルダーと、前記レンズホルダーを前記対物レンズの光軸方向および前記情報記録媒体の半径方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、前記弾性支持部材を支持する固定部と、前記レンズホルダーを前記光軸方向に駆動するために設けられたフォ−カシングコイルおよび前記半径方向に駆動するために設けられたトラッキングコイルを有する光ヘッドであって、
前記対物レンズに対して、前記固定部の反対側に、空隙部を有する磁性ヨークと少なくとも２個の磁石を配置し、前記磁性ヨークの空隙部に、前記コリメートレンズの少なくとも一部を配置したことを特徴とする光ヘッド
【請求項２】
前記対物レンズの前記固定部に、磁性ヨークと少なくとも２個の磁石を配置したことを特徴とする特許請求範囲第１項に記載の光ヘッド
【請求項３】
前記コリメートレンズは、前記情報記録媒体に略平行な平面を有することを特徴とした特許請求範囲第１項および第２項に記載の光ヘッド
【請求項４】
特許請求範囲第１項から第3項のいずれかに記載された光ヘッドを搭載した光ディスク装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク、磁気光ディスク等の光ディスク装置に用いられる光ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクは、非接触、大容量、低コスト等の特徴を有する情報メディアである。音楽用、コンピュータ用等の様々な用途で広く用いられているコンパクト光ディスク（以下、ＣＤと表記）は、再生専用であるＣＤ−ＲＯＭの他に、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷといった記録可能な光ディスクの普及も急速に進んでいる。
【０００３】
また、近年、ＣＤの約７倍の容量を有するデジタルバーサタイル光ディスク（以下、ＤＶＤと表記）等の大容量光ディスクが登場している。このように、複数の種類の光ディスクが存在する状況下においては、１台の装置でこれら複数の光ディスクに対する再生に対応したＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッド並びに光ディスク装置が強く求められている。
【０００４】
ＤＶＤ−ＲＯＭを再生するためには、波長が６５０ｎｍ帯のレーザー光源が必要であるのに対して、ＣＤ−Ｒを再生するためには、波長が７８０ｎｍ帯のレーザー光源が必要である。これは、ＣＤ−Ｒは波長６５０ｎｍ付近の反射率が低いことに起因する。したがって、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドには、２つのレーザー光源を搭載する必要がある。光ヘッドの小型化、低コスト化のためには、１つの対物レンズにより、前記２波長に対応することが望ましいが、ＤＶＤとＣＤとでは、光ディスク基板厚が異なることも相まって、１つの対物レンズでＤＶＤ／ＣＤ互換を達成することは非常に困難であった。
【０００５】
これに対し、特殊な形状の対物レンズを用いることにより、１つの対物レンズでＤＶＤ／ＣＤ互換を実現した光ヘッドが、Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ 、第２０巻、第３号、１９９８年３月、３１９〜３２２頁（Ｏ ｐｌｕｓ Ｅ、Vol.20、No.3、pp.319〜322）に開示されている。
【０００６】
図８は、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドの光学系の一例である。２aは波長６５５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、２bは波長７８５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、4aおよび4bは各々回折格子4c、4dを備えた補助レンズである。5は透過率および反射率が波長選択性を有するプリズム（以下、ダイクロイックプリズムと記す）、6は透過率および反射率が波長選択性を有するハーフミラー（以下、ダイクロイックハーフミラーと記す）、７はコリメートレンズ、14はミラー、8はアクチュエータ、9はＤＶＤ／ＣＤ互換用特殊対物レンズ（以下では、対物レンズと記す）、10は光ディスク、11は検出レンズ、12は光検出器、13はフロントモニターである。なお実際の光ヘッドでは、光束はミラー14で紙面垂直方向に反射されるが、図8では、紙面内左側に反射されるように図示している。
【０００７】
本光学系では、前記のような特殊形状の対物レンズを用いると共に、ＤＶＤ系とＣＤ系において、コリメートレンズを含む検出光学系を共通化することで、光ヘッドの部品点数を大幅に低減し、装置の低コスト化を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
通常、光ヘッドは、アクチュエータを備えており、これにより、対物レンズを保持するレンズホルダーを、対物レンズの光軸方向（以下、Fo方向と表記）および光ディスクの半径方向（以下、Tr方向と表記）に駆動する。現在、アクチュエータとしては、装置を小型かつ安価に製造できるということから、レンズホルダーを弾性支持部材により支持する２軸直交並進タイプが広く用いられている。
【０００９】
図９は、特開平8-50727に開示された２軸直交並進タイプのアクチュエータの構成を示した斜視図である。図9において、9は対物レンズ、16は磁性ヨーク、17は磁石、18はレンズホルダー、41はフォーカシングコイル（以下、Foコイルと表記）、42はトラッキングコイル（以下、Trコイルと表記）、43は弾性支持部材、44は固定部である。また、32はFo方向、33はTr方向、34は光ディスクの接線方向を示している。
【００１０】
本アクチュエータは、小型かつ安価という長所に加え、以下に説明するようにレンズホルダーの剛体モードの固有振動（ローリング、ピッチング、ヨーイング）による悪影響を受けにくいという長所を有する。
【００１１】
図10は、図9に示したアクチュエータの断面を示した概略図である。同図では、対物レンズ9、レンズホルダー18、コイル41、42等により構成されるアクチュエータ可動部の重心位置をＧ、対物レンズ9の主点の位置をＨと表記している。
【００１２】
上記剛体モードの固有振動は、可動部の重心位置ＧとFoコイルの推力中心位置（Foコイルから発生する全推力の合力の作用点）が一致していないという条件下において、Foコイルに推力が働いた場合に発生する（Trコイルについても同様に発生）。
【００１３】
しかし、図9に示したアクチュエータでは、対物レンズの主点Ｈを含む断面Ａ−Ａ'に対して、磁気回路並びに可動部が対称に配置されている。したがって、断面Ｂ−Ｂ'に対して重心Ｇがコイルの推力中心と一致するように、可動部のバランスをとった設計を行うことにより、原理的に上記剛体モードの固有振動の発生を抑えることができる。また、部品の各種誤差や組み立て誤差等が原因となり、上記３点の位置がずれた場合においても、上記振動は重心Ｇを中心として発生するため、重心Ｇから対物レンズの主点Ｈまでの距離が短い本アクチュエータでは、振動の影響が小さい。
【００１４】
以上に説明したように、図９に示したアクチュエータは、小型、安価、かつ高性能な、優れた構成であるといえる。しかし、本アクチュエータを薄型光ヘッドに適用する場合、以下に説明する問題が生じる。
【００１５】
図１１は、図８に示した光学系、および図９に示したアクチュエータを、薄型光ヘッドに適用した場合の概略平面図を示したものである。同図において、点線19は、ノート型パーソナルコンピュータ用光ディスクドライブに用いられる薄型光ヘッドのキャリッジケース外形を示している。
【００１６】
なお、本アクチュエータでは、装置の薄型化に対応するため、磁性ヨーク16に図示せぬ空隙部を設けると共に、磁石17をTr方向について分割配置することにより、レーザービームが通過できるように、その光路を確保している。
【００１７】
本構成においては、対物レンズ9から光検出器12の間に、磁石17および磁性ヨーク16が存在するため、コリメートレンズ7は、対物レンズ9から離して配置せざるを得ない。
【００１８】
そのため、コリメータレンズ7からキャリッジケースの端面19までの距離が短くなり、この間に、ダイクロイックプリズム5、ダイクロイックハーフミラー6、検出レンズ12、光検出器13を配置することができないのである。
【００１９】
上記部品実装の問題を解決するためには、コリメートレンズ7からキャリッジケースの端面19までの距離を広げることが必須である。
【００２０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、小型、安価かつ高性能のＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドを提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の光ヘッドでは、第１の波長で発振する第１のレーザー光源と、第２の波長で発振する第２のレーザー光源の少なくとも２個のレーザー光源と、前記第１および第２のレーザー光源から出射された光束の発散角を縮小するために設けられたコリメートレンズと、前記コリメートレンズから出射した第１あるいは第２の波長を有する光束を円盤状情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体からの反射光を受光する光検出器と、前記情報記録媒体からの反射光を前記光検出器の所定位置に導く光検出光学系を有すると共に、前記対物レンズを保持するレンズホルダーと、前記レンズホルダーを前記対物レンズの光軸方向および前記情報記録媒体の半径方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、前記弾性支持部材を支持する固定部と、前記レンズホルダーを前記光軸方向に駆動するために設けられたフォ−カシングコイルおよび前記半径方向に駆動するために設けられたトラッキングコイルを有する光ヘッドにおいて、前記対物レンズに対して、前記固定部の反対側に、空隙部を有する磁性ヨークと少なくとも２個の磁石を配置し、前記磁性ヨークの空隙部に、前記コリメートレンズの少なくとも一部を配置する。
【００２２】
また、前記対物レンズの前記固定部にも、磁性ヨークと少なくとも２個の磁石を配置する。
【００２３】
また、前記コリメートレンズの形状として、前記情報記録媒体に略平行な平面を有するコリメートレンズとする。
【００２４】
また、上記記載の光ヘッドを搭載した光ディスク装置とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明による実施例について、以下、図を用いて詳細に説明する。ただし、これまでに示した図における部品と同一の機能を有する部品については、これまでと同じ参照符号を使用するものとする。なお、ここでは、本発明の一例として、ＣＤ―Ｒ記録並びにＣＤおよびＤＶＤを再生可能な光ヘッドについて説明を行う。
【００２６】
図１は、実施例である光ヘッドの部品配置の概略を示した平面図である。
【００２７】
まず、図１を用いてＤＶＤ光学系について説明する。レーザー光源2aからは、波長約６５５ｎｍで偏光方向が、同図紙面に平行な向きの発散光が出射される。前記出射光は、光束を発散させる機能を有する補助レンズ4ａに入射し、その発散角が拡大される。ここでは、前記補助レンズ4cとして平凹レンズを使用しており、その平面側には、回折格子4cを備えている。本回折格子により、補助レンズ4aに入射した光束は３本に分割され、ディファレンシャルプッシュプル方式を用いたトラッキングエラー信号検出を可能としている。ここでは、補助レンズ4aの平面側に直接、回折格子4cを備えることにより、光学系小型化を図っている。
【００２８】
補助レンズ4ａを出射した発散光は、ダイクロイックハーフミラー6により反射された後、ダイクロイックプリズム5を透過し、コリメートレンズ７によって略平行光束となる。なお、本実施例において、ダイクロイックハーフミラー6は、波長約６５５ｎｍの光を約５０％反射し、ダイクロイックプリズム5は、波長約６５５ｎｍの光をほぼ１００％透過する。
【００２９】
コリメートレンズ７を出射した光束は、図示せぬミラーにより紙面垂直方向に反射された後、レンズホルダー18に搭載された前記対物レンズ９により、図示せぬ光ディスクに絞り込まれ、光スポットを形成する。ここでは、光ディスクは基板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤであり、対物レンズ9の絞り込み時、開口数（ＮＡ）は０．６である。
【００３０】
光ディスクからの反射光は、再び対物レンズ9、図示せぬミラー、コリメートレンズ７、ダイクロイックプリズム5を通過し、ダイクロイックハーフミラー6に入射する。前記入射光の内、約５０％はダイクロイックハーフミラー6を透過し、検出レンズ11を通過した後、光検出器12に導かれる。
【００３１】
前記、光検出器12に導かれた光は、フォーカシングエラーおよびトラッキングエラーといった光点制御信号、および光ディスク上に記録されている情報信号の検出に使用される。ここでは、フォーカシングエラー信号を検出するのに、非点収差方式を、トラッキングエラー信号を検出するのに、ＤＶＤ―ＲＯＭ光ディスクを再生する場合には、ディファレンシャルフェイズディテクション方式を、ＤＶＤ―ＲＡＭ光ディスクを再生する場合には、ディファレンシャルプッシュプル方式を使用するものと想定している。
【００３２】
ただし、フォーカシングおよびトラッキングエラー信号の検出方式として、従来公知の各種方式を用いてもよく、光検出器12は特定の形状に限定されるものではない。
【００３３】
なお、本実施例における対物レンズ9の焦点距離は2.4mm（λ＝655nm）、コリメートレンズ7の焦点距離は14.0mm（λ＝655nm）、コリメートレンズ7と補助レンズ4aの合成焦点距離は16.8mm（λ＝655nm）である。
【００３４】
次に、ＣＤ光学系について説明を行う。レーザー光源２bからは、波長約７８５ｎｍで偏光方向が、同図紙面に平行な向きの発散光が出射される。前記出射光は、光束を収束させる機能を有する補助レンズ4bに入射し、その発散角が縮小される。ここでは、前記補助レンズ4bとして平凸レンズを使用しており、その平面側には、回折格子4dを備えている。本回折格子により、補助レンズ4bに入射した光束は３本に分割され、３スポット方式あるいはディファレンシャルプッシュプル方式を用いたトラッキングエラー信号検出を可能としている。ここでは、補助レンズ4bの平面側に直接、回折格子4dを備えることにより、光学系の小型化を図っている。
【００３５】
補助レンズ4bを出射した発散光は、ダイクロイックプリズム5により反射された後、コリメートレンズ７によって略平行光束となる。なお、本実施例において、ダイクロイックプリズム5は、波長約７８５ｎｍの光を約８０％反射する。
【００３６】
ダイクロイックプリズム5に入射した光の内、約２０％はダイクロイックプリズム5を透過し、フロントモニター13に入射する。前記フロントモニター13はＣＤ−Ｒ光ディスクに信号を記録する際、レーザー光強度の変化を検出するために設けられており、レーザー光源２bの出射光量を一定にするために、フロントモニター13の出力をレーザー光源２bの駆動回路にフィードバックしている。
【００３７】
コリメートレンズ７を出射した光束は、図示せぬミラーにより紙面垂直方向に反射された後、レンズホルダー18に搭載された前記対物レンズ９により、図示せぬ光ディスクに絞り込まれ、光スポットを形成する。ここで、光ディスクは基板厚さ１．２ｍｍのＣＤである。また、対物レンズ9は、従来例で示したような特殊対物レンズであり、対物レンズ9の絞り込み時、開口数（ＮＡ）は０．５である。
【００３８】
光ディスクからの反射光は、再び対物レンズ9、図示せぬミラーおよび、コリメートレンズ７を通過し、ダイクロイックプリズム5に入射する。前記入射光の内、約２０％はダイクロイックプリズム5を透過し、ダイクロイックハーフミラー6、検出レンズ11を通過した後、光検出器12に導かれる。なお、本実施例において、ダイクロイックハーフミラー6は、波長約７８５ｎｍの光を約５０％透過する。
【００３９】
前記光検出器12に導かれた光は、フォーカシングエラーおよびトラッキングエラーといった光点制御信号、および光ディスク上に記録されている情報信号の検出に使用される。ここでは、フォーカシングエラー信号を検出するのに、非点収差方式を、トラッキングエラー信号を検出するのに、３スポット方式、あるいは、ディファレンシャルプッシュプル方式を使用するものと想定している。
【００４０】
ただし、ＤＶＤ系の場合同様、前記エラー信号の検出方式としては従来公知の各種方式を用いることができ、光検出器12は特定の形状に限定されるものではない。
【００４１】
なお、本実施例における対物レンズ9の焦点距離は2.42mm（λ＝785nm）、コリメートレンズ7の焦点距離は14.1mm（λ＝785nm）、コリメートレンズ7と補助レンズ4bの合成焦点距離は9.68mm（λ＝785nm）である。
【００４２】
次に、本実施例におけるアクチュエータついて説明する。
【００４３】
図２は、本実施例におけるアクチュエータの構成を示した斜視図である。
【００４４】
レンズホルダー18には、対物レンズ9、Foコイル41、Trコイル42が組み付けられ、アクチュエータ可動部を形成している。一方、磁性ヨ−ク16には、計4個の磁石17が組み付けられており、本アクチュエータの磁気回路を構成している。本アクチュエータは、光ディスクのトラック方向34について、対物レンズ9の両側に磁気回路を配置しており、図9に示した従来アクチュエータ同様、剛体モードの固有振動（ローリング、ピッチング、ヨーイング）に対して影響を受けにくい構成となっている。
【００４５】
レンズホルダー18は、４本の弾性支持部材43により支持されており、これによりレンズホルダー18は、その姿勢を維持してFo方向32およびTr方向33への移動が可能となっている。また、磁性ヨ−ク16には、上記弾性支持部材43の他端が固定された固定部44が組み付けられている。
【００４６】
本アクチュエータでは、Foコイル41およびTrコイル42に電流を供給することにより、上記磁気回路により発生する磁束との間に電磁力を発生させ、対物レンズ9並びにレンズホルダー18をＡo方向32およびTr方向33に駆動するように構成している。
【００４７】
実施例である光ヘッドでは、磁性ヨーク16に空隙部45が設けられており、図３に示すように、本空隙部45内にコリメートレンズ7の一部を配置する構成としている。これにより、コリメートレンズ7からキャリッジケース端面19までの距離を伸ばし、この間にダイクロイックプリズム5、ダイクロイックハーフミラー6、検出レンズ12、光検出器13を実装可能にしている。
【００４８】
なお、本実施例におけるコリメートレンズ7からキャリッジケース端面19までの距離は17ｍｍである。
【００４９】
本磁性ヨーク16ではヨークの上側がつながっている構造をしているが、Tr方向について分割されていても構わない。
【００５０】
また、ここではコリメートレンズ7の上面および下面に平面部46を設けることにより、光ヘッドの薄型化に対応している。
【００５１】
図４は、実施例である光ヘッドにおける磁気回路とコリメートレンズ7の大きさの関係を示したものである。Tr方向33について、２個の磁石の間隔をＬmag、磁性ヨーク16の空隙部の長さをＬyoke、コリメートレンズ7の長さを、Ｌcp1、Ｌcp2とした時、図４(a)に示すように、
Ｌmag＜Ｌcp1＜Ｌyoke＜Ｌcp2
となるように構成し、コリメートレンズ7の一部が磁性ヨーク16の空隙部内に配置可能にしている。
【００５２】
なお、図４(b)に示すように、
Ｌcp＜Ｌyoke＝Ｌmag
となるように構成し、コリメートレンズ7を磁石17の間に配置してもよい。
【００５３】
図5は、コリメートレンズ7を磁石17の間に配置した場合における実施例である光ヘッドの部品配置の概略を示した平面図である。本光ヘッドでは、図１に示した光ヘッドと比較して、磁石17の体積が減少するためアクチュエータの感度が低下するという短所がある反面、コリメートレンズ7からキャリッジケースの端面19までの距離をより大きくとることができるため、部品実装が容易であるという長所を有する。
【００５４】
以上に説明したように、実施例の光ヘッドでは、安価な光ディスクリート光学系と、小型、安価、且つ、高性能なアクチュエータを組み合わせることにより、小型、安価、且つ、高性能なＣＤ−Ｒ記録対応、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドを実現している。
【００５５】
なお、以上ではＣＤ−Ｒ記録対応、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドを例にとり、本発明の実施例の説明を行ったが、ＣＤ−Ｒ記録に対応していない光ヘッドであっても本発明が有効であることはいうまでもない。この場合、フロントモニター13は不要である。
【００５６】
また、光学系において、２枚の補助レンズ4a、4bを使用した場合を例にとり説明を行ったが、補助レンズを２枚使用していない光ヘッドであっても本発明は有効である。回折格子4c、4dについても同様であり、回折格子を２つ使用していない光ヘッドであっても本発明は有効である。
【００５７】
次に、図６を用いて、本発明による上記とは別の実施例を詳細に説明する。ただし、前記実施例と同じ種類の光学部品については、図１と同一の参照符号を付けた。
【００５８】
図６は、本発明の実施例の光ヘッドの部品配置の概略を示した平面図である。図６において、２aは波長６５５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、２bは波長７８５ｎｍ付近で発振するレーザー光源、3aは波長６５５ｎｍに対する１／４波長板、3ｂは波長７８５ｎｍに対する１／４波長板、4aおよび4bは補助レンズ、4cおよび4dは回折格子である。15は複合プリズム、15aは透過率および反射率が波長選択性を有する複合プリズムの第１面、15bは透過率および反射率が波長選択性を有する複合プリズムの第２面である。７はコリメートレンズ、9は対物レンズ、11は検出レンズ、12は光検出器、13はフロントモニターである。16は磁性ヨーク、17は磁石、18はレンズホルダー、19はキャリッジケースの外形である。
【００５９】
まず、ＤＶＤ光学系について説明する。レーザー光源2aからは、波長約６５５ｎｍで偏光方向が紙面に平行な向きの発散光が出射される。前記出射光は、レーザー光源２ａに貼り付けられた１／４波長板3aにより、円偏光に変換される。なお、本光学系で、１／４波長板3aを配置しているのは、レーザー光源２ａへの戻り光によるレーザーノイズを低減するためである。即ち、１／４波長板3aにより、レーザー光源２ａからの出射光の偏光方向に対して、レーザー光源２ａへの戻り光の偏光方向を約９０°回転させることにより、レーザーノイズを低減している。なお、このような１／４波長板を用いたレーザー戻り光ノイズの低減方法については、既に特開平１１−２６１１７１号公報などで開示されているので、詳細な説明は省略する。
【００６０】
１／４波長板3aを出射した光束は、光束を発散させる機能を有する補助レンズ4aによってその発散角が拡大される。ここでは、前記補助レンズ4aとして平凹レンズを使用しており、その平面側には、回折格子4cを備えている。本回折格子4cにより、補助レンズ4aに入射した光束は３本に分割され、ディファレンシャルプッシュプル方式を用いたトラッキングエラー信号検出を可能としている。ここでは、補助レンズ4cの平面側に直接、回折格子を備えることにより、光学系小型化を図っている。
【００６１】
補助レンズ4aを出射した発散光は、複合プリズム15の第１面15aおよび第２面15bで反射された後、コリメートレンズ７によって略平行光束となる。なお、本実施例において、複合プリズム15の第１面15aは、波長：約６５５ｎｍの光をほぼ１００％反射し、第２面15bは、波長：約６５５ｎｍの光を約５０％反射する。
【００６２】
コリメートレンズ７を出射した光束は、図示せぬミラーにより紙面垂直方向に反射された後、レンズホルダー18に搭載された前記対物レンズ９により、図示せぬ光ディスクに絞り込まれ、光スポットを形成する。ここでは、光ディスクは基板厚さ０．６ｍｍのＤＶＤであり、対物レンズ9の絞り込み時、開口数（ＮＡ）は０．６である。
【００６３】
光ディスクからの反射光は、再び対物レンズ9、および、コリメートレンズ７を通過し、複合プリズム15に入射する。前記入射光の内、約５０％は複合プリズム15を透過し、検出レンズ11を通過した後、光検出器12に導かれる。
【００６４】
前記、光検出器12に導かれた光は、フォーカシングエラーおよびトラッキングエラーといった光点制御信号、および光ディスク上に記録されている情報信号の検出に使用される。ここでは、フォーカシングエラー信号を検出するのに、非点収差方式を、トラッキングエラー信号を検出するのに、ＤＶＤ―ＲＯＭ光ディスクを再生する場合には、ディファレンシャルフェイズディテクション方式を、ＤＶＤ―ＲＡＭ光ディスクを再生する場合には、ディファレンシャルプッシュプル方式を使用するものと想定している。
【００６５】
ただし、フォーカシングおよびトラッキングエラー信号の検出方式として、従来公知の各種方式を用いてもよく、光検出器12は特定の形状に限定されるものではない。
【００６６】
次に、ＣＤ光学系について説明する。レーザー光源２bからは、波長約７８５ｎｍで偏光方向が、紙面に平行な向きの発散光が出射される。前記出射光は、レーザー光源２bに貼り付けられた１／４波長板3bにより、円偏光に変換される。なお、本光学系で、波長板3bを配置している理由はＤＶＤ系と同じである。
【００６７】
１／４波長板3bを出射した光束は、光束を収束させる機能を有する補助レンズ4bによってその発散角が縮小される。ここでは、前記補助レンズ4bとして平凸レンズを使用しており、その平面側には、回折格子4dを備えている。本回折格子4dにより、補助レンズ4bに入射した光束は３本に分割され、３スポット方式あるいはディファレンシャルプッシュプル方式を用いたトラッキングエラー信号検出を可能としている。ここでは、補助レンズ4bの平面側に直接、回折格子を備えることにより、光学系の小型化を図っている。
【００６８】
補助レンズ4bを出射した発散光は、複合プリズム15の第１面15aを透過し、第２面15bにより反射された後、コリメートレンズ７によって略平行光束となる。なお、本実施例において、複合プリズム15の第１面15aは、波長約７８５ｎｍの光をほぼ１００％透過し、第２面15bは、波長約７８５ｎｍの光を約８０％反射する。
【００６９】
複合プリズム15の第２面15bに入射した光の内、約２０％は第２面15bを透過し、フロントモニター13に入射する。前記フロントモニター13はＣＤ−Ｒ光ディスクに信号を記録する際、レーザー光強度の変化を検出するために設けられており、レーザー光源２bの出射光量を一定にするために、フロントモニター13の出力をレーザー光源２bの駆動回路にフィードバックしている。
【００７０】
コリメートレンズ７を出射した光束は、図示せぬミラーにより紙面垂直方向に反射された後、レンズホルダー18に搭載された前記対物レンズ９により、図示せぬ光ディスクに絞り込まれ、光スポットを形成する。ここで、光ディスクは基板厚さ１．２ｍｍのＣＤである。また、対物レンズ9は、従来例で示したような特殊対物レンズであり、対物レンズ9の絞り込み時、開口数（ＮＡ）は０．５である。
【００７１】
光ディスクからの反射光は、再び対物レンズ9、および、コリメートレンズ７を通過し、複合プリズム15に入射する。前記入射光の内、約２０％は複合プリズム14を透過し、検出レンズ11を通過した後、光検出器12に導かれる。
【００７２】
前記、光検出器12に導かれた光は、フォーカシングエラーおよびトラッキングエラーといった光点制御信号、および光ディスク上に記録されている情報信号の検出に使用される。ここでは、フォーカシングエラー信号を検出するのに、非点収差方式を、トラッキングエラー信号を検出するのに、３スポット方式あるいはディファレンシャルプッシュプル方式を使用するものと想定している。
【００７３】
ただし、ＤＶＤ系の場合同様、前記エラー信号の検出方式としては従来公知の各種方式を用いることができ、光検出器12は特定の形状に限定されるものではない。
【００７４】
本実施例では、ＤＶＤ系光束およびＣＤ系光束の光路を合成する光学部品として、互いに平行な２面の反射面を備えた複合プリズム15を使用することにより、部品の実装を容易にしている。また、複合プリズム15を使用することにより、上記２面の反射面を光路中に配置したＤＶＤ系においては、複合プリズムの位置が変位した場合に生じる光検出器12上のスポットの位置ずれ量が小さくなるという長所がある。
【００７５】
本実施例において使用するアクチュエータは、図２に示したアクチュエータと同様である。
【００７６】
本構成においても、コリメートレンズ7を磁性ヨーク16の内側に配置することにより、以下に説明する利点が生まれる。
【００７７】
本構成においては、屈折率n=1.5の複合プリズム15を使用するため、コリメートレンズ7からDVD用レーザー光源2aまでの換算面間隔が短くなる。このため、DVD用レーザー光源2aをキャリッジ内に配置するためには、コリメートレンズ7の焦点距離を短くしなければならない。コリメートレンズ7の有効半径をｒ（ｍｍ）、焦点距離をｆcp（ｍｍ）とすると、コリメートレンズへの入射光の広がり角度は、Tan（ｒ/ｆcp）（°）となる。コリメートレンズ7への入射光の広がり角度が広ければ、コリメートレンズ7および補助レンズ4a、4bの像高特性が悪化する。また、複合プリズム15の反射率および透過率は、光束の入射角に依存するため、所定の透過率、反射率が得られなくなる。このように、焦点距離が短いコリメートレンズ7を使用すると、光学部品の特性が劣化する。
【００７８】
それに対して、本実施例光ヘッドでは、コリメートレンズ7からDVD用レーザー光源2aまでの距離を長くすることができるため、焦点距離の長いコリメートレンズ7が使用可能になる。これにより、上記光学部品の特性劣化が低減される。
【００７９】
また、部品の実装スペースが大きくなることから、部品実装が容易になることはいうまでもない。
【００８０】
以上に説明したように、本実施例による光ヘッドにおいても、安価な光ディスクリート光学系と、小型、安価、且つ、高性能なアクチュエータを組み合わせることにより、小型、安価、且つ、高性能なＣＤ−Ｒ記録対応、ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドを実現している。
【００８１】
次に、これまでに説明した本発明の光ヘッドを搭載した、光ディスク装置の実施例について説明する。
【００８２】
図７は、光ディスク装置の実施例の概略斜視図である。
【００８３】
同図において、１は光ヘッド、８はアクチュエータ、10は光ディスク、21はアクチュエータ可動部、22はキャリッジ、23はターンテーブル、24は光ディスクトレイ、25はクランパー、26はクランパーホルダー、27はユニットメカシャーシ、28はメカベース、29は防振脚、30はボトムカバー、31はトップカバーである。
【００８４】
本実施例においては、キャリッジ22上に、光ヘッド１、即ち、対物レンズ等の光学部品、対物レンズ、コイル等よりなる可動部21、可動部21を光ディスク10のFo方向32およびTr方向33に駆動するアクチュエータ8、等が配置されている。キャリッジ22は、ユニットメカシャ−シ27に搭載されたキャリッジ送り機構によって光ディスク10の半径方向33に移動可能となっている。
【００８５】
本実施例の光ディスク装置は、光ディスクトレイ24上に置かれた光ディスク10を、図示せぬ光ディスクロ−ディング機構により、装置内に送る、あるいは装置外に出す、という動作を行う。また、装置内に送られた光ディスク10は、スピンドルモ−タ−の回転軸に一体に構成されたタ−ンテ−ブル23に搭置され、クランパ−ホルダ−26に取り付けられているクランパ−25によって吸引固定される。
【００８６】
スピンドルモ−タ−により、光ディスク10は回転し、光ディスク10上への信号の書き込み、あるいは、光ディスク10上に記録された信号の読み出しを、光ヘッド1によって行う。
【００８７】
ユニットメカシャ−シ27は、弾性部材で構成した防振脚29を介して、メカベ−ス28に取り付けられている。また、装置全体にはボトムカバ−30とトップカバ−31が取り付けられている。
【００８８】
以上が、本発明を適用した光ディスク装置の実施例の構成であり、本発明の実施例の光ヘッドを搭載することにより、小型、安価、且つ、高性能のＣＤ−Ｒ記録対応ＤＶＤ／ＣＤ互換光ディスク装置を実現している。
【００８９】
ただし、光ディスク10としてカートリッジを用いた場合でもかまわない。また、光ディスク10をトレイに載せて挿入する方式以外に、光ディスク10あるいはカートリッジそれ自体を自動あるいは手動によって挿入する方式等、従来公知の各種方式を用いることができる。さらに、キャリッジ移動機構としては、ギア、スクリューねじ、ステップモータ、リニアモータ等従来公知の各種方式いずれを使用してもかまわない。
【００９０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明では、磁性ヨークに空隙部を設けると共に、前記空隙部にコリメートレンズを配置することにより、キャリッジケース内における光学部品の実装スペースを拡大している。これにより、薄型光ヘッドにおいて、安価な光ディスクリート光学系と、小型、安価、且つ、高性能なアクチュエータを組み合わせることが可能となり、小型、安価、且つ、高性能なＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドを実現している。 また、本発明光ヘッドを搭載することにより、小型、安価、且つ、高性能のＤＶＤ／ＣＤ互換光ディスク装置を実現している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１の実施例における部品配置を示した平面図
【図２】光ヘッドにおけるアクチュエータの構成を示した斜視図
【図３】光ヘッドにおける磁性ヨークとコリメートレンズの形状を示した斜視図
【図４】光ヘッドにおける磁気回路とコリメートレンズの関係を示した平面図
【図５】本発明第１の実施例と異なる実施例における部品配置を示した平面図
【図６】本発明第２の実施例における部品配置を示した平面図
【図７】本発明光ディスク装置の実施例を示した概略斜視図
【図８】ＤＶＤ／ＣＤ互換光ヘッドの光学系の一例を示した概略図
【図９】従来の２軸直交並進タイプアクチュエータの構成を示した斜視図
【図１０】従来の２軸直交並進タイプアクチュエータの断面図
【図１１】従来技術により薄型光ヘッドを構成した場合における部品の配置を示した平面図
【符号の説明】
１…本発明光ヘッド、２a、2b…レーザー光源、3a、3b…１／４波長板、4a、4b、4c…補助レンズ、4c、4d…回折格子、5…ダイクロイックプリズム、6…ダイクロイックハーフミラー、７…コリメートレンズ、8…アクチュエータ、9…対物レンズ、10…光ディスク、11…検出レンズ、12…光検出器、13…フロントモニター、14…ミラー、15…複合プリズム、15a…複合プリズム第１面、15b…複合プリズム第２面、16…磁性ヨーク、17…磁石、18…レンズホルダー、19…キャリッジケース外形、21…アクチュエータ可動部、22…キャリッジ、23…ターンテーブル、24…光ディスクトレイ、25…クランパー、26…クランパーホルダー、27…ユニットメカシャーシ、28…メカベース、29…防振脚、30…ボトムカバー、31…トップカバー、32…フォーカシング方向、33…トラッキング方向、34…光ディスクの接線方向、41…フォーカシングコイル、42…トラッキングコイル、43…弾性支持部材、44…固定部、45…磁性ヨーク空隙部、46…コリメートレンズ平面部
【図１】
0003709348.tif 000002
【図２】
0003709348.tif 000003
【図３】
0003709348.tif 000004
【図４】
0003709348.tif 000005
【図５】
0003709348.tif 000006
【図６】
0003709348.tif 000007
【図７】
0003709348.tif 000008
【図８】
0003709348.tif 000009
【図９】
0003709348.tif 000010
【図１０】
0003709348.tif 000011
【図１１】
0003709348.tif 000012