(57)【要約】【課題】製造コストおよび組み立てコストの削減を図る。【解決手段】光ヘッド５０Ａはアーム７２に取着され、光ヘッド５０Ａは、対物レンズ２を保持するスライダ７８、スライダ７８をアーム７２に対して保持するサスペンション７３、ＩＣチップ７４、光学部品１０などを有している。光学部品１０は光ファイバ７１を保持する光ファイバ保持部１２と、光ファイバ７１から出射した光ビームを反射させて光ディスク８０に照射すると共に、該光ディスク８０で反射された反射光ビームを通過させ第１、第２光検出器７４０２，７４０４に導くプリズム１４とを備え、光ファイバ保持部１２とプリズム１４は、ガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型されている。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、
前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させ受光素子に導くプリズムと、
を備えた光ピックアップであって、
前記光ファイバ保持部と前記プリズムは、ガラスあるいはプラスチックを用いて型によって光学部品として一体成型されている、
ことを特徴とする光ピックアップ。
【請求項２】
前記光ディスクに対向してアームが設けられ、前記光学部品は前記アームに取着されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項３】
前記光ファイバ保持部は、第１ブロック部と、前記第１ブロック部が前記光ディスクに臨む前記第１ブロック部箇所に前記光ディスクと平行に設けられた平坦面と、前記平坦面に前記光ディスク側に開放状に形成された凹溝とを含んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項４】
前記凹溝は断面がＶ字状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項５】
前記光ファイバはその断面がコアとクラッドを含んで構成され、前記光ファイバ保持部と前記プリズムとの間の前記光学部品箇所には、前記光ファイバの先端の前記クラッドの一部に当接可能な当接面が設けられていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項６】
前記プリズムは、前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させる外面を有し、前記外面は前記光ビームを収束あるいは発散させる自由曲面で形成されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項７】
前記光ディスクの半径方向に移動されるアームが前記光ディスクに対向して設けられ、前記受光素子が設けられた板状のチップが前記アームの先部に取着され、前記光学部品は前記チップ上に取着されていることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ。
【請求項８】
光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、
前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させ受光素子に導くプリズムとを備え、
前記光ファイバ保持部と前記プリズムは、ガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型されている、
ことを特徴とする光学部品。
【請求項９】
前記光ファイバ保持部は、第１ブロック部と、前記第１ブロック部が前記光ディスクに臨む前記第１ブロック部箇所に前記光ディスクと平行に設けられた平坦面と、前記平坦面に前記光ディスク側に開放状に形成された凹溝とを含んで構成されていることを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【請求項１０】
前記凹溝は断面がＶ字状に形成されていることを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【請求項１１】
前記光ファイバはその断面がコアとクラッドを含んで構成され、前記光ファイバ保持部と前記プリズムとの間の前記光学部品箇所には、前記光ファイバの先端の前記クラッドの一部に当接可能な当接面が設けられていることを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【請求項１２】
前記プリズムは、前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させる外面を有し、前記外面は前記光ビームを収束あるいは発散させる自由曲面で形成されていることを特徴とする請求項８記載の光学部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに信号の記録や再生を行う光ディスク装置に用いられる光ピックアップおよび光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）などの光ディスクに対して信号の記録あるいは再生あるいは記録および再生を行う光ピックアップがある。
このような光ピックアップとして、光源からの光を伝達する光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させ受光素子に導くプリズムとを備えたものが提供されている（例えば特許文献１参照）。
このような光ピックアップによれば、発熱源である光源（半導体レーザー）を、プリズムを含む光ピックアップの光学系から離間させることができるので、プリズムを含む光学系に対する熱の影響を防止できプリズムのアライメントずれを防止する上で有利である。
【特許文献１】特開２００１−２２９５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記光ピックアップでは、プリズムを含む光学系に対して光ファイバ保持部を高精度に位置決めして組み付ける必要があり、製造コストを削減する上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は製造コストおよび組み立てコストの削減を図る上で有利な光ピックアップおよび光学部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は、光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させ受光素子に導くプリズムとを備えた光ピックアップであって、前記光ファイバ保持部と前記プリズムは、ガラスあるいはプラスチックを用いて型によって光学部品として一体成型されていることを特徴とする。
また、本発明は、光ファイバを保持する光ファイバ保持部と、前記光ファイバから出射した光ビームを反射させて光ディスクに照射すると共に、該光ディスクで反射された反射光ビームを通過させ受光素子に導くプリズムとを備え、前記光ファイバ保持部と前記プリズムは、ガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、光学部品の光ファイバ保持部とプリズムがガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型されているので、プリズムや対物レンズを含む光学系に対して光ファイバ保持部を高精度に位置決めして組み付ける必要がない。
したがって、従来のように光ファイバ保持部とプリズムを別体としていた場合に比較して部品点数を削減し、光ピックアップの製造コストおよび組み立てコストを削減する上で有利となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、光ピックアップの製造コストおよび組み立てコストの削減を図るという目的を、光学部品の光ファイバ保持部とプリズムがガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型することで実現した。
【実施例１】
【０００７】
以下、本発明による光ピックアップ及び光学部品の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施例１における光ピックアップを組み込んだ光ディスク装置の構成図、図２は、固定部５０Ｂおよび信号処理回路９５の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、光ディスク装置９０は、モータ３０、光ピックアップ５０、信号処理回路９５、シャーシ９９などを有している。
モータ３０は、スピンドルモータで構成され、信号処理回路９５から供給されるモーター駆動信号Ｓｍに基づいて光ディスク８０を所定の回転速度（例えば線速度一定、あるいは、角速度一定）で回転させる。
光ピックアップ５０は、互いに離間して設けられた光ヘッド５０Ａおよび固定部５０Ｂを備えている。
光ヘッド５０Ａは、光ファイバ７１からの光ビームを光ディスク８０に集光すると共に、光ディスク８０で反射した反射光ビームを受光して受光信号Ｓｐを生成し、この受光信号Ｓｐを信号線７９を介して信号処理回路９５に供給する。
光ヘッド５０Ａは、後述するようにアーム７２に取着され、アーム７２がアクチュエータ４５によって動かされることにより光ディスク８０の半径方向（トラッキング方向）に移動される。
固定部５０Ｂは、シャーシ９９に取り付けられて固定され、光ビームを光ファイバ７１を介して光ヘッド５０に供給する。
信号処理回路９５は、信号線７９からの受光信号Ｓｐに基づいて光ディスク８０の記録情報を検出し、当該記録情報を信号Ｓｏとして出力する。
【０００８】
図２に示すように、固定部５０Ｂは、半導体レーザ４と、コリメータレンズ５と、ビーム整形用の光学部品９と、集光レンズ７とを有し、これら半導体レーザ４、コリメータレンズ５、ビーム整形用の光学部品９、集光レンズ７は、印刷基板などの所定の部材を介して、あるいは、専用の固定用部材を介してシャーシ９９に固定されている。
半導体レーザ４は、信号処理回路９５からのレーザ駆動信号ＳＬに基づいて光ビームを生成し、当該光ビームをコリメータレンズ５に供給する。
コリメータレンズ５は、半導体レーザ４からの光ビームを平行光（コリメート光）にして光学部品９に供給する。
ビーム整形用の光学部品９は、コリメータレンズ５からの平行光を、光ファイバ７１に対して効率よくカップリングするために、当該平行光のビーム形状を整形して集光レンズ７に供給する。
この光学部品９は、例えばアナモルフィックプリズム（ａｎａｍｏｒｐｈｉｃ  ｐｒｉｓｍ）により構成してもよい。
【０００９】
集光レンズ７は、光学部品９からの光ビームを光ファイバ７１の端面に集光し、当該光ビームを光ファイバ７１に入射するように構成され、光ファイバ７１に入射された光ビームは光ヘッド５０Ａに供給される。
光ファイバ７１は、可撓性を有し、光ファイバ７１としては、単一モードの光ファイバが好ましい。単一モードの光ファイバは、その光ファイバから放射される光ビームをガウスビーム（Ｇａｕｓｓｉａｎ  ｂｅａｍ）とすることができ、光軸に垂直なビーム断面形状を円形または略円形とすることが可能である。
【００１０】
信号処理回路９５は、モータ駆動回路３５と、補償回路４０と、増幅回路５２と、レーザ駆動回路５５と、生成回路６０と、情報検出回路６５と、これらを制御する例えばマイクロコンピュータなどで構成された制御回路７０とを有する。
レーザ駆動回路５５は、制御回路７０の制御下でレーザ駆動回路ＳＬを生成し、この駆動信号ＳＬにより半導体レーザ４を駆動させ光ビームを出射させる。
レーザ駆動信号ＳＬは、半導体レーザ４が戻り光による悪影響を受けることなく安定して光ビームを出射するように、前記光ビームを所定の周波数（例えば１００ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ）で強度変調させる信号として生成される。
モータ駆動回路３５は、例えばＰＷＭ（Ｐｕｌｓ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御、あるいは、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）制御によりモータ３０の回転を制御する。
増幅回路５２は、信号線７９からの受光信号Ｓｐを増幅して生成回路６０に供給する。
生成回路６０は、増幅回路５２からの増幅された受光信号Ｓｐに基づき、光ビームの反射光量に応じた再生信号ＲＦ、トラッキング誤差信号ＴＥなどの信号を生成する。
補償回路４０は、トラッキング誤差信号ＴＥを補償（位相補償および／または周波数補償）した補償信号Ｓｃを生成し、この補償信号Ｓｃを前記アクチュエータ４５に供給され、アクチュエータ４５の駆動は補償信号Ｓｃに基づいてなされる。
情報検出回路６５は、生成回路６０から再生信号ＲＦが供給され、再生信号ＲＦの復調などを行って光ディスク８０の記録情報を再生し、再生した記録情報を信号Ｓｏとして出力する。
また、情報検出回路６５は、再生信号ＲＦから光ディスク８０のアドレスを検出し、当該アドレスに基づいて記録情報の再生を行う。
【００１１】
図３は光ヘッド５０Ａの構成図、図４は光学部品１０の構成を示す斜視図である。
図３に示すように、光ヘッド５０Ａはアーム７２に取着され、光ヘッド５０Ａは、対物レンズ２を保持するスライダ７８、スライダ７８をアーム７２に対して保持するサスペンション７３、ＩＣチップ７４、光学部品１０などを有している。
アーム７２は、光ディスク８０に対向して光ディスク８０の面と平行する方向に延在している。アーム７２の基端は光ディスク８０の回転中心線と平行する回転軸を中心に揺動可能に設けられ、上述したようにアーム７２はアクチュエータ４５によって動かされることにより光ディスク８０の半径方向（トラッキング方向）に移動される。なお、アーム７２は、アクチュエータ４５によって揺動されることで前記先部が前記トラッキング方向には移動するが、光ディスク８０の厚さ方向であるフォーカス方向には移動しないように構成されている。
スライダ７８は対物レンズ２の半径方向外側で対物レンズ７を囲むように設けられ、その中央部で対物レンズ７を保持し、光ディスク８０の面に対向する対向面７８０２を有している。
【００１２】
サスペンション７３は、弾性を有する部材によって構成されアーム７２とスライダ７８の間を連結している。サスペンション７３は、スライダ７８の対向面７８０２が光ディスク８０の回転により生じる空気流を受けることで、光ディスク８０のフォーカス方向で光ディスク８０から離間する方向の力がスライダ７８に作用した際に、前記力と前記弾性がつりあうことによって、対物レンズ７と光ディスク８０の面とのギャップが所定の寸法となるようにスライダ７８の位置と姿勢を保持するように構成されている。したがって、光ヘッド５０Ａはいわゆるフライングヘッド（浮上型光ヘッド）を構成している。
ＩＣチップ７４はアーム７２の先部に取着されている。ＩＣチップ７４は、均一の厚さを有する板状に形成され、ＩＣチップ７４の表面には前記反射光ビームを受光して前記受光信号Ｓｐを生成する第１、第２光検出器７４０２，７４０４（特許請求の範囲の受光素子に相当）が設けられている。
第１、第２光検出器７４０２，７４０４は、それぞれ３つの受光信号Ｓｐを出力する３分割光検出器として構成されている。したがって、上述した増幅回路５２および生成回路６０は、信号線７９を介して供給されるこれら合計６つの受光信号Ｓｐに基づいて、Ｄ−３ＤＦ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ−３Ｄｅｖｉｄｅｄ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ）によるフォーカス誤差信号ＦＥの生成とプッシュプル法によるトラッキング誤差信号ＴＥの生成を行い、また、合計６つの受光信号Ｓｐの和信号により再生信号ＲＦの生成を行う。なお、増幅回路５２および生成回路６０をＩＣチップ７４に組み込み、フォーカス誤差信号ＦＥ、トラッキング誤差信号ＴＥ、再生信号ＲＦを信号線７９を介して補償回路４０および情報検出回路６５に供給するようにしてもかまわない。
【００１３】
光学部品１０は、アーム７２の先部に取着され、詳細にはＩＣチップ７４の表面に取着されている。
図３、図４に示すように、光学部品１０は光ファイバ７１を保持する光ファイバ保持部１２と、光ファイバ７１から出射した光ビームを反射させて光ディスク８０に照射すると共に、該光ディスク８０で反射された反射光ビームを通過させ第１、第２光検出器７４０２，７４０４に導くプリズム１４とを備え、光ファイバ保持部１２とプリズム１４は、ガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型されている。
具体的に説明すると、光学部品１０は、第１ブロック１０Ａおよび第２ブロック１０Ｂと、これら第１ブロック１０Ａおよび第２ブロック１０Ｂの間を連結する第３ブロック１０Ｃとを有し、第１〜第３ブロック１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃの底面１００２は、第１〜第３ブロック１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃの配列方向に沿った長さを有する長方形状の平坦面として形成され、光学部品１０は底面１００２をＩＣチップ７４の表面に重ね合わせて接着剤を介してＩＣチップ７４に取着されている。
第１ブロック部１０Ａは、光ディスク８０に臨ませて光ディスク８０と平行に設けられた平坦面１００４と、平坦面１００４に前記長さ方向と平行に延在し光ディスク８０側に開放状に形成された凹溝１００６とを含んで構成され、本実施例では、凹溝１００６は断面がＶ字状に形成されている。光ファイバ７１は、凹溝１００６内に挿入され接着剤により凹溝１００６内で保持され、本実施例では、凹溝１００６が光ファイバ保持部１２を構成している。
【００１４】
第２ブロック部１０Ｂは、凹溝１００６に保持された光ファイバ７１の端面に臨む第１面１００８(特許請求の範囲の外面に相当)と、光ディスク８０に臨み底面１００２に平行する第２面１０１２とを含んで構成されている。
第１面１００８は、光ファイバ７１の端面から出射した光ビームを反射させて光ディスク８０に照射すると共に、該光ディスクで８０反射された反射光ビームを通過させるように構成されている。本実施例では第１面１００８は、底面１００２に対して傾斜する平坦面として形成され、第１面１００８には従来公知の技術によりハーフミラー１０１０が形成されている。
第２面１０１２は反射面として構成され、第１面１００８を通過した光ビームは底面１００２を通過して第１光検出器７４０２に導かれるとともに、この第１光検出器７４０２で反射された光ビームが再度底面１００２を通過して第２面１０１２に至り、第２面１０１２で反射されて第２光検出器７４０４に導かれるように構成されている。
本実施例では、第２ブロック部１０Ｂの第１面１００８、第２面１０１２によってプリズム１４が構成されている。
【００１５】
第３ブロック部１０Ｃ、言い換えると、光ファイバ保持部１２と前記プリズム１４との間の光学部品１０箇所には、光ファイバ保持部１２に保持されている光ファイバ７１の先端７１Ａのクラッドの一部に当接可能な当接面１０１４が設けられており、本実施例では、当接面１０１４は光ファイバ７１の長手方向と直交する平面として構成されている。光ファイバ７１は先端７１Ａが当接面１０１４に当接することで先端７１Ａと第１面１００８との間の寸法が正確に位置決めされ、その状態で光ファイバ７１の外周面と溝部１００６の間が接着剤により固定される。
【００１６】
本実施例によれば、光学部品１０の光ファイバ保持部１２とプリズム１４がガラスあるいはプラスチックを用いて型によって一体成型されているので、プリズム１４や対物レンズ２を含む光学系に対して光ファイバ保持部１２を高精度に位置決めして組み付ける必要がない。したがって、従来のように光ファイバ保持部１２とプリズム１４を別体としていた場合に比較して部品点数を削減し、光ピックアップ５０の製造コストおよび組み立てコストを削減する上で有利となる。
また、光学部材１０に当接面１０１４を設けたので、光ファイバ７１の先端７１Ａを当接面１０１４に当接させることで、光ファイバ７１の先端７１Ａとプリズム１４の第１面１００８との間の寸法を正確にかつ簡単に位置決めでき、光ファイバ７１と光学部品７１の組み立てを高精度にかつ容易に行う上で有利となる。
【実施例２】
【００１７】
次に実施例２について説明する。
実施例２が実施例１と異なる点は光学部品の第１面の形状である。
図５は実施例２における光学部品１０′の構成を示す斜視図であり、以下では実施例１と同様の部分には同一の符号を付して説明する。
図５に示すように、プリズム１２′の第１面１００８は光ビームを収束させる自由曲面（例えば凹面）で形成されている。
本実施例によれば、第１面１００８で反射されることで光ビームの発散角を反射前に比較して小さくなるように変換することができる。
したがって、プリズム１４の第１面１００８で光ビームを反射させることによって、プリズム１４と対物レンズ２との間にコリメータレンズなどの光学部品を設けることなく、光ビームを平行光に変換することができる。そのため、部品点数を削減でき、光ピックアップ５０の小型化および軽量化を図ることができ、製造コストの削減、光ピックアップ５０によるアクセスの高速化、光ディスク装置９０の小型化を図る上で有利となる。
【実施例３】
【００１８】
次に実施例３について説明する。
実施例３が実施例１と異なる点は光学部品の第１面の形状である。
図６は実施例３における光学部品１０″の構成を示す斜視図である。
図６に示すように、プリズム１２″の第１面１００８は光ビームを発散させる自由曲面（例えば凸面）で形成されている。
本実施例によれば、第１面１００８で反射されることで光ビームの発散角を反射前に比較して大きくなるように変換することができる。
したがって、プリズム１４の第１面１００８で光ビームを反射させることによって、プリズム１４と対物レンズ２との間にＮＡ（開口数）を変換するＮＡ変換レンズなどの光学部品を設けることなく、ＮＡの変換を行うことができる。そのため、部品点数を削減でき光ピックアップ５０の小型化および軽量化を図ることができ、製造コストの削減、光ピックアップ５０によるアクセスの高速化、光ディスク装置９０の小型化を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１における光ピックアップを組み込んだ光ディスク装置の構成図である。
【図２】固定部５０Ｂおよび信号処理回路９５の構成を示すブロック図である。
【図３】光ヘッド５０Ａの構成図である。
【図４】光学部品１０の構成を示す斜視図である。
【図５】実施例２における光学部品１０′の構成を示す斜視図である。
【図６】実施例３における光学部品１０″の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０……光学部品、１２……光ファイバ保持部、１４……プリズム、５０……光ピックアップ、７１……光ファイバ、９０……光ディスク装置、７４０２……第１光検出器、７４０４……第２光検出器。
【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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