(57)【要約】【課題】光学ヘッドの小型化、軽量化を図る。【解決手段】光ディスクに照射される光ビームを出射するとともに光ディスクからの反射光ビームを受光する固定光学系と、光ディスクの半径方向に移動制御され該固定光学系からの光ビームを光ディスクに収束させる可動光学系とを備えた光学ヘッドにおいて、前記固定光学系から可動光学系に向けて出射された光ビームに対して４５°の角度をなす第１の反射面と、この第１の反射面と９０°の角度をなし、かつ、該第１の反射面で反射された光ビームと４５°の角度をなす第２の反射面を設ける。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに照射される光ビームを出射するとともに光ディスクからの反射光ビームを受光する固定光学系と、光ディスクの半径方向に移動制御され該固定光学系からの光ビームを光ディスクに収束させる可動光学系とを備えた光学ヘッドにおいて、
前記固定光学系から可動光学系に向けて出射された光ビームに対して４５°の角度をなす第１の反射面と、この第１の反射面と９０°の角度をなし、かつ、該第１の反射面で反射された光ビームと４５°の角度をなす第２の反射面を設けたことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
第１の反射面と第２の反射面は三角プリズムによって形成されたものである、請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】
第１の反射面と第２の反射面は平行平板を２枚組み合わせて形成されたものである、請求項１記載の光学ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録、再生を行う光学式記録再生装置に用いられる光学ヘッドに関し、該光学ヘッドの小型、軽量化を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
光学ヘッドは光ディスクに対して高速アクセスを行う必要上、それ自体を小型、軽量化することが望まれている。
【０００３】
このため、従来の光学ヘッドは光源や受光素子等を設けた固定光学系と、この固定光学系からの光束を光ディスクに収束させる対物レンズ等を設けた可動光学系との２要素に分けた構造として比較的軽量な可動光学系を光ディスクの半径方向に移動制御させることで高速アクセスに対応させている。
【０００４】
このような光学ヘッドに関する先行文献としては特開平６−３６３３３号公報、特開平６−２９５４４４号公報等が参照される。
【０００５】
上記公報のうち、前者は、固定光学系から出射された光束が可動光学系に向かう間の光路に、三角プリズムとペンタプリズムとを一体化して形成されかつ光軸に対して直交する方向に移動自在な光路分離部材を配置してその部材の挿入時に生じる位置ずれに対して光軸のずれが生じないようにした構造に係わるものであり、後者は、可動光学系が保持された光学フレームに可動光学系の移動方向と垂直な調整面を設け、固定光学系が配置された光学ブロックを該調整面に当接させた状態で相対移動させて調整面と垂直な方向から固定することで固定光学系と可動光学系のずれを許容範囲に調整するようにした構造に係わるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開平６−３６３３３号公報に開示のものは、固定光学系、可動光学系および光路分離部材をそれぞれ横に並べるように配置するため装置の奥行きが大きくなる不具合がある。
【０００７】
また、特開平６−２９５４４４号公報に開示のものは、上記公報と同様、固定光学系と可動光学系を横に並べる配置となるため奥行きが大きくなるとともに、可動光学系を保持する光学フレームと固定光学系を保持する固定ブロックが必要となるため部品点数の増加を招きコストの上昇が避けられない状況にあった。
【０００８】
本発明の課題は、部品点数の増加やコスト上昇を招くことなしに小型、軽量化できる新規な光学ヘッドを提案するところにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、光ディスクに照射される光ビームを出射するとともに光ディスクからの反射光ビームを受光する固定光学系と、光ディスクの半径方向に移動制御され該固定光学系からの光ビームを光ディスクに収束させる可動光学系とを備えた光学ヘッドにおいて、前記固定光学系から可動光学系に向けて出射された光ビームに対して４５°の角度をなす第１の反射面と、この第１の反射面と９０°の角度をなし、かつ、該第１の反射面で反射された光ビームと４５°の角度をなす第２の反射面を設けたことを特徴とする光学ヘッドである。
【００１０】
また、この発明は第１の反射面と第２の反射面は三角プリズムによって形成されたものを用いるか、平行平板を２枚組み合わせて形成されたものを用いるのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
【００１２】
図１〜図３は本実施例の光学ヘッドの構成をその平面、側面及び底面のそれぞれについて示したものである。
【００１３】
図１〜３において、１は光学フレームである。この光学フレーム１には光ディスクを駆動するスピンドルモータ（図示せず）の取付け穴１ａが設けられている。また、２はベース１の底面（図３参照）に配置された例で示した固定光学系であり、この固定光学系２は半導体レーザの如き光源２ａと波長板２ｂ、コリメートレンズ２ｃ、偏光ビームスプリッタ２ｄ、レーザ出力検出素子２ｅ、波長板２ｆ、集光レンズ２ｇ、ビームスプリッタ２ｈ　、検出素子２ｉ、２ｊにて構成されている。
【００１４】
３は光学フレーム１の表面（図１参照）に配置された例で示した可動光学系である。この可動光学系３は、その具体的構成の一例を図４、５に示すように、対物レンズ３ａ、立ち上げミラー３ｂを有しガイドレール３ｃに移動可能に支持される可動ブロック３ｃと、この可動ブロック３ｃに取付けられるトラッキングコイル３ｄとトラッキングコイル３ｄの中に配置される内ヨーク３ｅと内ヨーク３ｅの上面に配置される外ヨーク３ｆとこの外ヨーク３ｆに接着固定された永久磁石３ｇにて構成されており、トラッキングコイル３ｄに電流を流すことで可動ブロック３ｃがガイドレール３ｃに沿い光ディスクの半径方向に駆動されるものであって、固定光学系２及び可動光学系３は何れにおいても光学フレーム１とともにケース（図示せず）の内部に配置される。
【００１５】
さらに、４は三角プリズムである。この三角プリズム４は図２に示すように固定光学系２から可動光学系３に向けて出射された光ビームに対して４５°の角度をなす第１の反射面４ａとこの第１の反射面４ａと９０°の角度をなし、かつ、該第１の反射面で反射された光ビームと４５°の角度をなす第２の反射面２ｂを有しており、図６（ａ）〜（ｃ）にその詳細を示すように、取付け孔５ｃおよび調整孔５ａ、５ｂをそれぞれ通して光学フレーム１の取付面（固定光学系２から出射された光ビームの光軸に垂直な面）にねじ止めできるプリズムブロック５に接着固定されている。
【００１６】
固定光学系２、可動光学系３を模式的に図７（ａ）（ｂ）に示したように光源２ａから出射された光ビームは波長板２ｂを通りコリメートレンズ２ｃにより平行光とされ偏光ビームスプリッタ２ｄに入射することで反射光と透過光に分けられる。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ２ｄによって分けられた光ビームのうち反射光は光源２ａの出力を検出する検出素子２ｅに入りもう一方の透過光については三角プリズム４によってその進行する向きを１８０°変更して可動光学系３に入射する。
【００１８】
可動光学系３に入射した光ビームは可動ブロック３ｃに配置された立ち上げミラー３ａを経て対物レンズ３ｂを通り光ディスクＤ上に集光する一方、光ディスクＤからの反射光ビームは同一経路をたどって偏光ビームスプリッタ２ｄまで戻ることになる。
【００１９】
偏光ビームスプリッタ２ｄまで戻った反射光ビームは波長板２ｆ、集光レンズ２ｇを通りビームスプリッタ２ｈ　で２つの光路に分けられたのちそれぞれの検出素子２ｉ、２ｊに入射される。
【００２０】
上記の構成になる光学ヘッドにおいて、三角プリズム４の取付け時における光ビームの光軸のずれは以下の要領にしたがって調整する。
【００２１】
まず、図８（ａ）（ｂ）に示すようにプリズムブロック５を光学フレーム１の取付け面に当接させ、その状態を維持したままで該プリズムブロック５を図中のＸ方向に移動させる。そうすると、図９（ａ）に示す如く三角プリズム４からの出射された光ビームＢもＸ方向に移動する。
【００２２】
また、図８（ａ）（ｂ）において、プリズムブロック５を、固定光学系２から出射された光ビームの入射光軸ｒを中心にＹ方向に回転移動させる。そうすると図９（ｂ）に示す如く三角プリズム４からの出射光もＹ方向に移動することになる。該三角プリズム４を上記の如く適宜にＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ個別に動かし対物レンズ３ｂの中心と固定光学系２からの光軸を一致させ、その状態でプリズムブロック５に設けられた調整孔５ａ、５ｂに調整用のピン６を挿入するとともにビスを用いて三角プリズム４をベース１にねじ止め保持する。
【００２３】
プリズムブロック５を光学フレーム１の当接させるに当たっては、図１０に示すように、まず、ピン６の先端円すい部を取付け孔５ａ、５ｂに適合させて該ピン６にてプリズムブロック５を光学フレーム１の取付け面に押し付けておき、この状態を維持してピン６を動かす。これによりプリズムブロック５は光学フレーム１に当接したまま移動することになり、光軸のずれの調整をより一層簡易に行うことができる。
【００２４】
図１１（ａ）（ｂ）、図１２（ａ）（ｂ）は従来構造になる光学ヘッド及び本発明に従う光学ヘッドにつき、その大きさを比較するために示した図である。
【００２５】
図１１、図１２において７はケース、８は光ディスク、９はカートリッジ、１０はドライブ基板である。
【００２６】
図１１（ａ）（ｂ）に示したような従来構造になる光学ヘッドにおいては、ベース１１の末端（光ディスク８の外周側）に固定光学系１２が配置されているため、装置の奥行きが大きくなるのは避けられないが、本発明では、第１の反射面４ａと第２の反射面４ｂを有する三角プリズム４を配置してあるので光学フレーム１の表裏面にそれぞれ固定光学系２、可動光学系３を配置することができるので、装置の奥行きを短縮することができ、その分、装置の小型化が可能であり、また、固定光学系を別途保持する部材が必要ないので装置の軽量化やコストダウンを図ることもできる。
【００２７】
本発明においては、装置の組み立て精度が光軸のずれの許容範囲の中にあればその調整を行う必要はない。
【００２８】
三角プリズム４を取付ける光学フレーム１の取付け面に、図１３（ａ）（ｂ）に示すような段差１ａを設け、この段差１ａの面に三角プリズム４を押し当てて該三角プリズム４をＸ方向に適宜に移動させるだけで光軸のずれを調整することが可能であり、調整用のジグが簡素化できるとともに調整作業も容易になる。
【００２９】
本発明では、調整用のジグ（図示せず）で三角プリズム４を直接挟持して位置決めすることができればプリズムブロック５は不要であり、この場合、図１４（ａ）（ｂ）に示すように三角プリズム４はベース１に接着剤ｓを介して直接接着固定することが可能であり、装置の軽量化、コストダウンに有用である。
【００３０】
図１５（ａ）（ｂ）は光軸のずれ調整用ジグの一例を示したものであり、図中１３はベース、１４はベース１３において回転可能に保持される第１テーブル、１５は第１テーブル１４にスライド可能に保持される第２テーブルである。この第２テーブル１５にピン６を着脱自在に取付けてその先端円すい部を上掲図１０に示したようにプリズムブロック５の取付け孔５ａ、５ｂにそれぞれ適合させ、該ピン６にてプリズムブロック５を光学フレーム１の取付け面に押し付けるとともに第１のテーブル１４をＸ方向に適宜に回転させるとともに第２のテーブル１５をＹ方向に適宜にスライドさせることで光軸のずれのほとんどない位置決めが行える。
【００３１】
図１６（ａ）〜（ｃ）は三角プリズム４に代えて２枚の平行平板１６、１７を組み合わせて第１の反射面１６ａ、第２の反射面１７ａを形成した構造のものであって、このような平行平板１６、１７を用いても固定光学系２から出射された光ビームを装置の大型化を伴うことなしに光ディスクに確実に照射できる。
【００３２】
図１７〜図１９は本発明に従う光学ヘッドの第２の実施例をその平面、側面及び背面について示した図である。
【００３３】
図１７〜１９に示した光学ヘッドは、三角プリズム４の９０°の角度をもつ頂部を削除して台形状のプリズムとしこれをベース１の端部（光ディスクの内周側に対応する端部）に接着剤を介して固定保持した構造のものであり、このような構成を採用すると、光学フレーム１の外側端部（光ディスクの外周側に対応する端部）に設置する必要がないため、装置の奥行きをさらに短縮することが可能になる。
【００３４】
本発明の実施例では、光源（半導体レーザ）２ａは１ビーム形式のものを例として示したが、例えばカバーガラスの厚さが１．２ｍｍあるいは、０．６ｍｍの媒体にそれぞれ記録再生する分離型光学系のものにも適用する場合には、２光源がパッケージ化された２ビーム半導体レーザ装置（例えば特開平５−６７８４０号公報）を用いることができ、これにより、部品点数の削減、組み立て作業の簡便化が可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、固定光学系と可動光学系をそれぞれ単一の光学フレームの表裏に配置することができるため装置の奥行きの短縮により装置の小型化、軽量化が可能であり、さらには装置にかかるコストの軽減を図り得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例として示した光学ヘッドの平面を示した図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図１の底面図である。
【図４】図１に示した光学ヘッドの可動光学系の外観斜視図である。
【図５】図４に示した可動光学系の可動ブロックの断面を示した図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は三角プリズムとそれを保持するプリズムブロックを示した図である。
【図７】（ａ）（ｂ）は本発明に従う光学ヘッドの固定光学系、可動光学系を模式的に示した図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は光軸のずれの調整要領を説明した図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は光軸のずれの調整要領を説明した図である。
【図１０】三角プリズムの移動のさせかたを示した図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は従来構造になる光学ヘッドの側面、底面を示した図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は本発明に従う光学ヘッドの側面、底面を示した図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）は三角プリズムの取付け要領の説明図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）は三角プリズムの他の取付け態様を示した図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は光軸のずれ調整用ジグの一例を示した図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は平行平板の組み合わせ構造を示した図である。
【図１７】本発明に従う光学ヘッドの第２の実施例の平面図である。
【図１８】図１７に示した光学ヘッドの側面図である。
【図１９】図１７に示した光学ヘッドの背面図である。
【符号の説明】
１　光学フレーム
１ａ　取付け穴
２　固定光学系
２ａ　光源
２ｂ　波長板
２ｃ　コリメートレンズ
２ｄ　偏光ビームスプリッタ
２ｅ　レーザ出力検出素子
２ｆ　波長板
２ｇ　集光レンズ
２ｈ　　ビームスプリッタ
２ｉ　検出素子
２ｊ　検出素子
３　可動光学系
３ａ　対物レンズ
３ｂ　立ち上げミラー
３ｃ　可動ブロック
３ｄ　トラッキングコイル
３ｅ　内ヨーク
３ｆ　外ヨーク
３ｇ　永久磁石
４　三角プリズム
４ａ　第１の反射面
４ｂ　第２の反射面
５　プリズムブロック
５ａ　調整孔
５ｂ　調整孔
５ｃ　取付け孔
６　ピン
７　ケース
８　光ディスク
９　カートリッジ
１０　ドライブ基板
１１　ベース
１２　固定光学系
１３　ベース
１４　第１テーブル
１５　第２テーブル
１６　平行平板
１６ａ　反射面
１７　平行平板
１７ａ　反射面
ｒ　入射光軸
ｓ　接着剤
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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