JP2001331967A

JP2001331967A - 光学ヘッド

Info

Publication number: JP2001331967A
Application number: JP2000149354A
Authority: JP
Inventors: Hideki Nakada; 秀輝中田; Hirotoshi Tomita; 浩稔冨田; Hideki Aiko; 秀樹愛甲
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2001-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズシフト時に、レンズホルダの外側を通
過しサーボ信号およびＲＦ信号に混入する迷光を大幅に
低減し光学ヘッドの記録、再生性能を向上させるととも
に、光学ヘッドの小型、薄型、高感度および高性能化を
同時に実現する。【解決手段】対物レンズ１０のシフト量を考慮したコ
リメートレンズ通過後の光束径を規定するアパーチャ３
４を半導体レーザとレンズホルダ１１間に設けるととも
に、対物レンズ近傍のレンズホルダのラジアル方向の外
形を対物レンズのシフト量を考慮した値とすることによ
り、レンズホルダの外側を通過する迷光を減少させ、レ
ンズホルダの小型、軽量化をはかることにより、光学ヘ
ッドの性能を維持した状態で小型化をはかり、小型、薄
型、高性能の光学ヘッドおよびディスク記録再生装置を
実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク状記録媒
体に光スポットを投影して光学的に情報を記録再生する
方式をもつディスク記録再生装置の光学ヘッドに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディスク記録再生装置は、ＤＶ
Ｄ、ＭＤ、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどその用途は年々多様
化すると共に益々高密度、小型、高性能、高品質、高付
加価値化している。特に記録可能な光磁気メディアを利
用したディスク記録再生装置においては、データ用、映
像記録用の需要は大きく増加傾向にあり、より一層の小
型、薄型、高性能、高記録密度化が求められている。

【０００３】従来、光磁気ディスク用光学ヘッドに関す
る技術としては、数多くの報告がなされている。

【０００４】以下、図面を参照しながら、従来のディス
ク記録再生装置の一例として、光磁気ディスク用の光学
ヘッドを説明する。図１４、図１５、図１６、図１７お
よび図１８は従来の光学ヘッドの概略的な構成図および
その動作原理を説明する図である。

【０００５】図１４、図１５、図１６、図１７および図
１８において、１はシリコン基板、２はシリコン基板１
上に固定された半導体レーザ、３はシリコン基板１上に
形成された多分割光検出器、４は樹脂パッケージ、５は
樹脂で成形されたホログラム素子（回折格子）、６はビ
ームスプリッタ６ａ、折り返しミラー６ｂ、偏光分離素
子６ｃより構成された複合素子であり、上記１〜６を一
体構成とした物を集積ユニット７と定義する。

【０００６】９は反射ミラー、１０は対物レンズホルダ
ー１１に固定された対物レンズ、１２は磁気光学効果を
有する光磁気記録媒体、１３は対物レンズを光磁気記録
媒体１２のフォーカスおよびラジアル方向に駆動する対
物レンズ駆動装置、１４は対物レンズ駆動装置１３の構
成要素となるベースである。対物レンズ駆動装置は１
０、１１、１３の部品より構成される。

【０００７】１６は光学台、１７は多分割光検出機３上
に形成されたフォーカス誤差信号検出用の光スポット、
１８は多分割光検出機３上に形成されたトラッキング誤
差信号検出用の光スポット、１９は多分割光検出器３上
に形成されるメインビーム（Ｐ偏光）、２０は多分割光
検出器３上に形成されるメインビーム（Ｓ偏光）、２１
はフォーカス誤差受光領域、２２および２３はトラッキ
ング誤差受光領域、２４は情報信号受光領域、２５は減
算器、２６は加算器、２７および２８はフォーカス誤差
信号検出用の光スポットの焦点、２９は位置決め穴、３
１は接着剤、３２はガイド軸、３３はコリメートレンズ
である。

【０００８】以上のように構成された従来例について図
１５、図１６、図１７においてその動作説明を行う。

【０００９】半導体レーザ２より発せられた光は、ホロ
グラム素子５により異なる複数の光束に分離される。異
なる複数の光束は複合素子６のビームスプリッタ６ａを
透過し、反射ミラー９で反射され対物レンズホルダー１
１に固定された対物レンズ１０により、光磁気記録媒体
１２上に直径１ミクロン程度の光スポット３０として集
光される。

【００１０】また、複合素子６のビームスプリッタ６ａ
により反射された光束はレーザモニタ用受光素子（図示
せず）に入射し半導体レーザ２の駆動電流を制御する。
光磁気記録媒体１２からの反射光は、逆の経路をたど
り、複合素子６のビームスプリッタ６ａにより反射分離
されて、折り返しミラー６ｂ、偏光分離素子６ｃに入射
する。

【００１１】半導体レーザ２は、図４（Ａ）で紙面に平
行な偏光方向となるよう設置されており、入射光は偏光
分離素子６ｃにより、互いに直交する２つの偏光成分の
光束に分離され、情報信号受光領域２４に入射する。

【００１２】また、情報記録媒体１２からの反射光のう
ちビームスプリッタ６ａを透過した光束は回折格子５に
より複数の光束に分離されフォーカス誤差信号受光領域
２１とトラッキング誤差信号受光領域２２および２３へ
集光する。フォーカスサーボはいわゆるＳＳＤ法で行
い、トラッキングサーボはいわゆるプッシュプル法で行
う。

【００１３】さらに、Ｐ偏光からなるメインビーム１９
とＳ偏光からなるメインビーム２０の差を演算すること
により、差動検出法による光磁気ディスク情報信号の検
出が可能となる。さらに、それらの和をとることによ
り、プレピット信号の検出が可能となる。

【００１４】反射ミラー９は光学台１６に固定される。
また、集積ユニット７は光学台１６に嵌合固定される。
この結果、多分割光検出器３のＹ軸方向（光軸方向）の
位置は、受光面が光スポットの焦点２７および２８の略
中間に位置するように、光学台１６の寸法が規定され
る。

【００１５】以上のように構成される光学ヘッドにおい
て、光磁気記録媒体１２からの反射光により所望の検出
信号を得るために、組立時に半導体レーザ２と対物レン
ズ１０と多分割光検出器３の相対位置調整が行われる。

【００１６】これらの相対位置調整に関して、上記の従
来の装置においては、多分割光検出器３のＹ軸方向（光
軸方向）の位置は、受光面が光スポットの焦点２７およ
び２８の略中間に位置するように光学台１６と集積ユニ
ット７の樹脂パッケージ４との寸法を規定することによ
り決定される。また、フォーカス誤差信号およびトラッ
キング誤差信号の調整は、外部治具（図示せず）により
ベース１４の位置決め穴２９（２ヶ所）を保持し、対物
レンズ駆動装置１３をＹ方向およびＸ方向に移動するこ
とにより、トラッキング誤差信号受光領域２２および２
３の出力が略均一となるように調整される。この調整は
結果的には、図１８において半導体レーザ２の発光軸中
心に対して対物レンズ１０の中心を合わせることとな
る。

【００１７】一方、光磁気記録媒体１２と対物レンズ１
０との相対傾き調整は、外部治具のチャッキングピン
（図示せず）によりベース１４の位置決め穴２９を保持
し、ラジアル方向（Ｙ軸周り）スキュー調整θＲ、タン
ジェンシャル方向（Ｘ軸周り）スキュー調整θＴを行い
調整する。調整後その状態のままベース１４を光学台１
６に接着剤３１（図示せず）を用いて接着固定する。以
上により、フォーカス誤差信号およびトラッキング誤差
信号の調整、スキュー調整が完了する。

【００１８】図１８において、対物レンズ１０に入射す
る対物レンズ入射光束径は対物レンズホルダー１１の入
射側アパーチャ径により規定され、所定の焦点距離に設
定された対物レンズ１０により光磁気記録媒体１２上に
直径約１ミクロンの光スポット３０を形成する。

【００１９】再生または記録時には、対物レンズ１０は
対物レンズ駆動装置１３により光磁気記録媒体１２のラ
ジアル方向（以下ラジアル方向）に駆動される。この対
物レンズ１０のラジアル方向への移動量をシフト量と定
義した時、シフト量は光磁気記録媒体１２の偏芯量と光
ヘッド送り装置（図示せず）の追従残差を加算した値と
なる。このときコリメートレンズ３３において所望のレ
ンズ機能を発揮する有効領域寸法は対物レンズ入射光束
径とシフト量の略２倍を加算した値に設定されている。
また、ホログラム素子５により分離された光束の一部お
よびコリメートレンズ３３の有効領域寸法の外側を通過
した光束の一部は迷光となる。また、有効領域寸法はシ
フト量以外に組立調整マージン等を考慮する場合があ
る。

【００２０】このときコリメートレンズ３３通過後の光
束径はコリメートレンズ３３の有効領域寸法により規定
され、この有効領域寸法はコリメートレンズ３３自身の
レンズ性能より規定される場合もあるが、図１６に破線
で示したようなアパーチャ３４を半導体レーザ２と対物
レンズホルダー１１の間に設けて規定してもよい。

【００２１】従って、コリメートレンズ３３の有効領域
寸法内を通過した光束のうち、対物レンズホルダー１１
の入射側アパーチャ径により対物レンズ１０に入射する
光束径が規定されることになる。このとき、対物レンズ
駆動装置１３の特性を維持するために、可動部となる対
物レンズホルダー１１はできる限り軽量化は要求される
ため、対物レンズ１０近傍の対物レンズホルダー１１の
外形は可能な限り小型化、薄型化の構成としている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、図１８（ｂ）に示すように、光磁気記録
媒体１２の再生または記録時に対物レンズ１０がラジア
ル方向にシフトした時、光磁気記録媒体１２のラジアル
方向において、コリメートレンズ３３を通過した光束の
一部が対物レンズホルダー１１の外形の外側を通過し光
磁気記録媒体１２で反射され、再度対物レンズホルダー
１１の外側を通過し逆の経路をたどって多分割光検出器
３に入射しフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号
あるいはＲＦ信号の迷光となり、フォーカスサーボおよ
びトラッキングサーボのサーボ信号にオフセットを発生
し対物レンズ１０の追従精度が悪化するとともにＲＦ検
出能力が悪化し、再生または記録信号が大幅に劣化す
る。

【００２３】一方、対物レンズホルダー１１の外側を通
過する迷光を減少するために、コリメートレンズ３３の
有効領域通過後の光束径を対物レンズ入射光束径付近ま
で小さくすると、対物レンズシフト時に対物レンズ１０
に入射する光束のパワーがアンバランスになり光磁気記
録媒体１２上に形成される光スポット３０の形状が大幅
に悪化する。

【００２４】一方、図１８の（ａ）に示すように、対物
レンズホルダー１１の対物レンズ１０近傍のラジアル方
向の外形を無条件に大きくした場合は、対物レンズ駆動
装置１３の可動部重量となる対物レンズホルダー１１の
重量が増加することにより加速度感度の低下あるいは消
費電流の増加および磁気回路部の容積の増加を招く。従
って、従来の構成では光学ヘッドの小型化と高性能化の
両立が困難になるという問題を有していた。

【００２５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、シフト
量を考慮したコリメートレンズ３３通過後の光束径を規
定するアパーチャ３４を半導体レーザ２と対物レンズホ
ルダー１１間に設けるとともに、対物レンズ１０近傍の
対物レンズホルダー１１のラジアル方向の外形をシフト
量を考慮した値とすることにより、対物レンズホルダー
１１の外側を通過する迷光を減少させるとともに対物レ
ンズホルダー１１の小型、軽量化をはかることにより、
光学ヘッドの性能を維持した状態で可能な限りの小型化
をはかり、小型、薄型、高性能の光学ヘッドおよびディ
スク記録再生装置を実現することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために以下の構成とする。

【００２７】即ち、本発明の第１の構成にかかる光学ヘ
ッドは、円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源と、前
記円盤状情報記録媒体への光の集光手段である対物レン
ズと、前記対物レンズを固定するとともに前記対物レン
ズに入射する対物レンズ入射光束径を規定する入射側ア
パーチャが形成されたレンズホルダと、前記レンズホル
ダを前記円盤状情報記録媒体のフォーカス方向及びラジ
アル方向に駆動する対物レンズ駆動装置と、前記レンズ
ホルダと前記光源との間に位置し前記光源からの光束を
平行光束に変換するコリメートレンズと、前記コリメー
トレンズの近傍に配置され前記コリメートレンズの出射
有効光束径を規定するアパーチャとを備えた光学ヘッド
であって、前記円盤状情報記録媒体に対する情報の記録
または再生時における前記対物レンズ駆動装置による前
記対物レンズの前記円盤状情報記録媒体に対するラジア
ル方向への変位量をシフト量としたとき、前記アパーチ
ャのラジアル方向の寸法は前記対物レンズ入射光束径に
前記対物レンズシフト量の略２倍もしくはそれ以上を加
算した値とするとともに、前記レンズホルダの外側を通
過する迷光を遮断することを目的とし前記レンズホルダ
の前記対物レンズ近傍におけるラジアル方向の外形寸法
は、前記対物レンズ入射光束径に前記対物レンズシフト
量の略４倍もしくはそれ以上を加算した値とすることを
特徴とする。

【００２８】また、本発明の第２の構成にかかる光学ヘ
ッドは、円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源と、前
記円盤状情報記録媒体に光スポットを形成する対物レン
ズと、前記対物レンズを保持する機能とともに前記対物
レンズに入射する対物レンズ入射光束径を規定する機能
を有するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記円盤
状情報記録媒体のフォーカス方向及びラジアル方向に駆
動する対物レンズ駆動装置と、前記レンズホルダと前記
光源との間に位置し前記光源からの光束を平行光束に変
換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズと前
記レンズホルダーの間に位置し前記光源からの光束の有
効光束径を規定するアパーチャとを備え、前記対物レン
ズ駆動装置または前記光源を移動することにより、前記
光源と前記対物レンズおよび前記光源との相対位置調整
がされてなることを特徴とした光学ヘッドであって、ア
パーチャのラジアル方向の寸法は、前記対物レンズ入射
光束径に前記シフト量の略２倍もしくはそれ以上を加算
するとともに前記光源と前記対物レンズとのラジアル方
向の相対位置調整量の略２倍を加算した値とするととも
に、前記レンズホルダの外側を通過する迷光を遮断する
ことを目的とし、前記レンズホルダの前記対物レンズ近
傍におけるラジアル方向の外形寸法は、前記対物レンズ
入射光束径に前記シフト量の略４倍もしくはそれ以上を
加算するとともに前記光源と前記対物レンズとのラジア
ル方向の相対位置調整量の略２倍を加算した値とするこ
とを特徴とする。

【００２９】上記の第１及び第２の構成において、円盤
状情報記録媒体の再生または記録時に対物レンズ駆動装
置および対物レンズがラジアル方向にシフトした時で
も、前記円盤状情報記録媒体のラジアル方向においては
アパーチャを通過した光束の一部がレンズホルダの外形
で遮光されるためレンズホルダの外形の外側を通過する
ことがなく、円盤状記録媒体で反射され、再度レンズホ
ルダの外側を通過し逆の経路をたどって多分割光検出器
に入射しフォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号あ
るいはＲＦ信号に迷光となりフォーカスサーボおよびト
ラッキングサーボのサーボ信号にオフセットを発生する
ことがないため、対物レンズの追従精度が向上するとと
もにＲＦ検出能力が向上するため、再生または記録信号
が大幅に良化する。

【００３０】また、レンズホルダのラジアル方向の外形
寸法を必要以上に大きくすることがないため光学ヘッド
の記録、再生性能を確保しつつ対物レンズ駆動装置の可
動部重量を軽くすることができ、加速度感度の向上ある
いは消費電流の低減および磁気回路部の容積の小型化を
実現することができるため、光学ヘッドの記録、再生性
能と光学ヘッドの小型、薄型化を両立することが可能と
なる。

【００３１】本発明の第３の構成にかかる光学ヘッド
は、円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源と、前記円
盤状情報記録媒体に光スポットを形成する対物レンズ
と、前記対物レンズを保持する機能とともに前記対物レ
ンズに入射する対物レンズ入射光束径を規定する機能を
有するレンズホルダと、前記レンズホルダを前記円盤状
情報記録媒体のフォーカス方向及びラジアル方向に駆動
する対物レンズ駆動装置と、前記レンズホルダと前記光
源との間に位置し前記光源からの光束を平行光束に変換
するコリメートレンズとを備えた構成であって、前記コ
リメートレンズにおいて所望のレンズ性能を発揮する有
効領域をコリメートレンズ有効領域寸法と定義したと
き、前記円盤状情報記録媒体に対するタンジェンシャル
方向の前記コリメートレンズ有効領域寸法が前記円盤状
情報記録媒体に対するラジアル方向の前記コリメートレ
ンズ有効領域寸法よりも小さいことを特徴とする。

【００３２】この構成により光学ヘッドの厚さをさらに
薄くすることが可能となり、光学ヘッドおよびディスク
記録再生装置のより一層の小型、薄型化が可能となる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。

【００３４】（実施の形態１）以下本発明の実施の形態
１について、図面を参照しながら説明する。

【００３５】図１、図２、図３、図４、図５および図６
において、１はシリコン基板、２はシリコン基板１上に
固定された半導体レーザ、３はシリコン基板１上に形成
された多分割光検出器、４は樹脂パッケージ、５は樹脂
で成形されたホログラム素子（回折格子）、６はビーム
スプリッタ６ａ、折り返しミラー６ｂ、偏光分離素子６
ｃより構成された複合素子であり、集積ユニット７は１
〜６を一体構成したものである。

【００３６】９は反射ミラー、１０は対物レンズホルダ
ー１１に固定された対物レンズ、１２は磁気光学効果を
有する光磁気記録媒体、１３は対物レンズ１０を光磁気
記録媒体１２のフォーカスおよびラジアル方向に駆動す
る対物レンズ駆動装置、１４は対物レンズ駆動装置１３
の構成要素となるベースであり対物レンズ駆動装置１３
は１０、１１、１３、１４より構成される。

【００３７】１６は光学台、１７は多分割光検出機３上
に形成されたフォーカス誤差信号検出用の光スポット、
１８は多分割光検出機３上に形成されたトラッキング誤
差信号検出用の光スポット、１９は多分割光検出器３上
に形成されるメインビーム（Ｐ偏光）、２０は多分割光
検出器３上に形成されるメインビーム（Ｓ偏光）、２１
はフォーカス誤差受光領域、２２および２３はトラッキ
ング誤差受光領域、２４は情報信号受光領域、２５は減
算器、２６は加算器、２７および２８はフォーカス信号
検出用の光スポットの焦点、２９は位置決め穴、３１は
接着剤、３２はガイド軸で３３はコリメートレンズ、３
４はアパーチャでありアパーチャ径によりコリメートレ
ンズ３３通過後の光束径（有効領域寸法）を規定する。

【００３８】尚、本実施の形態ではこのアパーチャ３４
は、コリメートレンズ３３の直後に配置されているが、
半導体レーザ２と対物レンズホルダー１１の間であれば
どこでもよい。ただし発散光束中に配置する場合は別途
換算が必要となる。

【００３９】以上のように構成された本発明の実施の形
態１について、以下図２、図４および図６を参照しその
動作を説明する。

【００４０】半導体レーザ２より発せられた光は、ホロ
グラム素子５により異なる複数の光束に分離される。異
なる複数の光束は複合素子６のビームスプリッタ６ａを
透過し、反射ミラー９で反射され対物レンズホルダー１
１に固定された対物レンズ１０により、光磁気記録媒体
１２上に直径１ミクロン程度の光スポット３０として集
光される。

【００４１】また複合素子６のビームスプリッタ６ａに
より反射された光束はレーザモニタ用受光素子（図示せ
ず）に入射し半導体レーザ２の駆動電流を制御する。

【００４２】光磁気記録媒体１２からの反射光は、逆の
経路をたどり、複合素子６のビームスプリッタ６ａによ
り反射分離されて、折り返しミラー６ｂ、偏光分離素子
６ｃに入射する。

【００４３】半導体レーザ２は、図１６（ａ）で紙面に
平行な偏光方向となるよう設置されており、入射光は偏
光分離素子６ｃにより、互いに直交する２つの偏光成分
の光束に分離され、情報信号受光領域２４に入射する。

【００４４】また光磁気記録媒体１２からの反射光のう
ちビームスプリッタ６ａを透過した光束は回折格子５に
より複数の光束に分離されフォーカス誤差信号受光領域
２１とトラッキング誤差信号受光領域２２および２３へ
集光する。フォーカスサーボはいわゆるＳＳＤ法で行
い、トラッキングサーボはいわゆるプッシュプル法で行
う。

【００４５】さらに、Ｐ偏光からなるメインビーム１９
とＳ偏光からなるメインビーム２０の差を演算すること
により、差動検出法による光磁気ディスク情報信号の検
出が可能となる。さらに、それらの和をとることによ
り、プレピット信号の検出が可能となる。

【００４６】反射ミラー９は光学台１６に固定される。
また、集積ユニット７は光学台１６に嵌合固定される。
この結果、多分割光検出器３のＹ軸方向（光軸方向）の
位置は、受光面が光スポットの焦点２７および２８の略
中間に位置するように、光学台１６の寸法が規定され
る。

【００４７】本実施の形態において、光磁気記録媒体１
２からの反射光により所望の検出信号を得るための半導
体レーザ２と対物レンズ１０と多分割光検出器３の相対
位置調整は以下のようにして行われる。

【００４８】外部治具のチャッキングピン（図示せず）
によりベース１４の位置決め穴２９を保持し、対物レン
ズ１０に入射する光軸と略直行する平面内で、対物レン
ズ駆動装置１３をＸ方向（ラジアル方向）およびＹ方向
（タンジェンシャル方向）に移動して、トラッキング誤
差信号受光領域２２および２３の出力が略均一となるよ
うに調整する。

【００４９】調整後、図５に示すようにその状態のまま
ベース１４を光学台１６に接着剤３１を用いて接着固定
する。以上により、フォーカス誤差信号およびトラッキ
ング誤差信号の調整が完了する。

【００５０】本実施の形態では、相対位置調整は対物レ
ンズ１０の中心と半導体レーザ２の発光軸中心を一致さ
せるように調整することとなる。

【００５１】対物レンズ駆動装置１３を対物レンズ１０
に入射する光軸と略直行する平面内での調整する際に、
同時に光磁気記録媒体１２と対物レンズ１０との相対角
度を調整するために、対物レンズ駆動装置１３のスキュ
ー調整を行うことができる。即ち、上記と同一治具を用
いて、外部治具を回転させることにより、対物レンズ駆
動装置１３を、ラジアル方向θＲ及びタンジェンシャル
方向θＴにそれぞれ回転調整する。

【００５２】図１に示すように、対物レンズ１０に入射
する対物レンズ入射光束径は対物レンズホルダー１１の
入射側アパーチャ径により規定され、所定の焦点距離に
設定された対物レンズ１０により円盤状情報記録媒体１
２上に直径約１ミクロンの光スポット３０を形成する。

【００５３】再生または記録時には、対物レンズ１０は
対物レンズ駆動装置１３により光磁気記録媒体１２のラ
ジアル方向に駆動される。このとき対物レンズ１０のラ
ジアル方向移動量をシフト量と定義した時、シフト量は
光磁気記録媒体１２の偏芯量と光学ヘッド送り装置（図
示せず）の追従残差を加算した値となる。

【００５４】アパーチャ３４のラジアル方向の寸法とな
るアパーチャ径は、対物レンズ入射光束径とシフト量の
略２倍を加算した値に設定されており、アパーチャ３４
によりコリメートレンズ３３を通過した光束の有効光束
径を規定しその有効光束径のうち対物レンズホルダー１
１の入射側アパーチャにより対物レンズ１０に入射する
光束径が規定されることになる。

【００５５】また、対物レンズ１０近傍の対物レンズホ
ルダー１１のラジアル方向の寸法は、対物レンズ入射光
束径とシフト量の略２倍と、半導体レーザ２と対物レン
ズ１０のラジアル方向の相対位置調整量の略２倍を加算
した値とすることにより、対物レンズホルダー１１の外
側を通過する光束を遮断することができるとともに、対
物レンズ駆動装置１３の可動部となる対物レンズホルダ
ー１１の小型、薄型化が可能となり大幅な軽量化を実現
できる。

【００５６】以上のように実施の形態１によれば、ラジ
アル方向のアパーチャ径と対物レンズ１０近傍の対物レ
ンズホルダー１１の外形のラジアル方向の値を、対物レ
ンズ入射光束径とシフト量とラジアル方向の相対位置調
整量を考慮して規定することにより、対物レンズホルダ
ー１１の外側を通過し、円盤状記録媒体１２で反射さ
れ、再度対物レンズホルダー１１の外側を通過し、逆の
経路をたどって多分割光検出器３に入射し、フォーカス
誤差信号、トラッキング誤差信号あるいはＲＦ信号に入
射する、いわゆるレンズ外迷光が大幅に低減され、フォ
ーカスサーボおよびトラッキングサーボのサーボ信号発
生するオフセットを、大幅に低減することにより、対物
レンズ１０の追従精度が大幅に向上するとともにＲＦ検
出能力が向上するため、対物レンズ駆動装置の小型化と
再生または記録信号の大幅に良化を両立させることが可
能となる。

【００５７】従って、光学ヘッド全高を大幅に低減する
ことが可能となり、小型、薄型の光学ヘッドおよび高性
能なディスク記録再生装置を実現することができる。

【００５８】尚、図１に示す実施の形態１においてタン
ジェンシャル方向のアパーチャ径は規定していないが、
対物レンズ入射光束径より大きくラジアル方向のアパー
チャ径以下であればいくらでもよい。このときアパーチ
ャ３４の内径形状は円または楕円となる。

【００５９】さらに、図１に示すように実施の形態１に
おいて対物レンズホルダー１１のタンジェンシャル方向
の寸法は規定していないが、図１（ｂ）に示すタンジェ
ンシャル方向のアパーチャ径より大きければ問題はな
い。

【００６０】本実施の形態ではコリメートレンズ３３通
過後の光束径はアパーチャ３４の内径により規定される
としたが、アパーチャ３４を廃止し、コリメートレンズ
３３自身のレンズ性能より規定される有効領域寸法（コ
リメートレンズ３３の所望の性能を発揮する寸法）のみ
で決定される構成としてもよい。ただし、このとき有効
領域寸法はアパーチャ３３の内径と略同等であるとし、
有効領域寸法の外側を通過する光束は迷光となる。

【００６１】さらに、本実施の形態ではコリメートレン
ズ３３通過後の光束径を規定する方法としてアパーチャ
３４を用いたが、コリメートレンズ３３通過後の光束径
を規定できる方法であれば反射ミラー９にアパーチャ機
能と同等の円状または楕円状の光吸収膜等を塗布するよ
うな構成であっても良いし、他のどのような方法であっ
てもよい。

【００６２】（実施の形態２）次に実施の形態２につい
て、図７、図８、図９および図１０を参照しながら説明
する。

【００６３】本実施の形態が実施の形態１と相違する点
は、実施の形態１ではいわゆるコリメートレンズ３３を
有する無限系の光学構成であったが、実施の形態２では
コリメートレンズ３３がない、いわゆる有限系の光学構
成とし、ラジアル方向のアパーチャ３４の内径および対
物レンズホルダー１１の外形を規定する構成としたこと
である。

【００６４】このとき、アパーチャ３４のラジアル方向
の内径であるアパーチャ径は、対物レンズ入射光束径を
規定する位置（図中レンズホルダ位置）の寸法に換算し
て、対物レンズ入射光束径とシフト量の略２倍と相対位
置調整量の略２倍とを加算した値とするとともに、対物
レンズホルダー１１の外側を通過する迷光を遮断するこ
とを目的として、対物レンズホルダー１１の対物レンズ
１０近傍におけるラジアル方向の外形寸法は、対物レン
ズ入射光束径にシフト量の略４倍と相対位置調整量の略
２倍を加算し寸法とする。

【００６５】このときレンズホルダ位置での寸法をアパ
ーチャ位置に換算するには図７に示すようにＢ／Ａにて
算出すればよい。この構成により、有限系の光学構成に
おいても、ラジアル方向のレンズ外迷光を遮断しつつ対
物レンズホルダの外形を最小まで小さくすることが可能
となるため、より一層光学ヘッドの小型、薄型化を実現
することが可能となる。

【００６６】尚、このときのタンジェンシャル方向のア
パーチャ径は、アパーチャ位置に換算した対物レンズ入
射光束径よりも大きくかつレンズホルダ外形よりも小さ
い寸法であれば問題ない。

【００６７】また、タンジェンシャル方向のレンズホル
ダ外形はレンズホルダ位置に換算したアパーチャ径以上
であれば問題ない。

【００６８】さらに、ラジアル方向において、対物レン
ズホルダー１１の外側を通過する迷光が遮断できるので
あればアパーチャ径は、対物レンズ入射光束径を規定す
る位置（図１０レンズホルダ位置）の寸法に換算して、
対物レンズ入射光束径とシフト量の略２倍以上を加算し
た値とするとともに、対物レンズホルダー１１の対物レ
ンズ１０近傍におけるラジアル方向の外形寸法は、対物
レンズ入射光束径にシフト量の略４倍以上を加算した寸
法としてもよい。

【００６９】また、本実施の形態では、アパーチャ３４
を用いアパーチャ３４通過後のレンズホルダ位置におけ
る光束を規定したが、レンズホルダ位置の光束径を規定
できる方法であればミラー９にアパーチャ機能と同等の
円状または楕円状の光吸収膜等を塗布するような構成で
あっても良いし、他のどのような方法であってもよい。

【００７０】一方、実施の形態１は無限系の光学構成
で、実施の形態２では有限径の光学構成としたが、コリ
メートレンズ３３を通過後の光束が完全な平行光束とな
らない、いわゆる疑似有限径の光学構成においても本寸
法関係構成が成立することは言うまでもない。

【００７１】（実施の形態３）次に実施の形態３につい
て、図１１を参照しながら説明する。

【００７２】本実施の形態が実施の形態１と相違する点
は、コリメートレンズ３３において所望のレンズ性能は
発揮する領域を有効領域寸法と定義したとき、ラジアル
方向の有効領域寸法に対してタンジェンシャル方向の有
効領域寸法を小さな値とし、コリメートレンズ３３のラ
ジアル方向の有効領域寸法に比べ、タンジェンシャル方
向の有効領域寸法が小さいことに加え、コリメートレン
ズ３３の外形もラジアル方向に比べタンジェンシャル方
向を小さくしたことである。

【００７３】このとき外形形状は楕円型、小判型、Ｄカ
ット型等がある。また有効領域寸法は、コリメートレン
ズ３３の外形と同等またはコリメートレンズ３３の外形
以下となる。

【００７４】コリメートレンズ３３の外形をラジアル方
向に対しタンジェンシャル方向を小さくすることによ
り、光学ヘッドの厚みをより一層薄くすることが可能と
なり、光学ヘッドおよびディスク記録再生装置の小型、
薄型化が可能となる。

【００７５】尚、本実施の形態において、コリメートレ
ンズ３３のラジアル方向の有効領域寸法は対物レンズ入
射光束径（図１参照）に加えシフト量および相対位置調
整量を考慮し加算した値とし、タンジェンシャル方向の
有効領域寸法は対物レンズ入射光束径と相対位置調整量
を考慮した値としてもよいことは言うまでもない。

【００７６】また、実施の形態３ではコリメートレンズ
３３の形状は、最外周部分にレンズ性能を有しないコバ
部がない形状としたが、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うなコバを有する外形形状とし有効領域寸法は外形より
も小さい構成としてもよい。

【００７７】（実施の形態４）次に実施の形態４につい
て、図１３を参照しながら説明する。

【００７８】本実施の形態が実施の形態１と相違する点
は、対物レンズホルダー１１は対物レンズ１０を固定す
る機能とともに前記対物レンズ１０に入射する対物レン
ズ入射光束径を規定する入射側アパーチャが形成され、
かつ、対物レンズホルダー１１に固定され光磁気記録媒
体１２と対物レンズ１０の間に位置し、前記対物レンズ
１０からの対物レンズ出射光束に接触することなく、か
つ、入射側アパーチャ径より小さい径を有する出射側ア
パーチャ３５とを備えたことである。

【００７９】この構成により、対物レンズ１０を通過し
光磁気記録媒体１２上に形成される光スポット３０では
なく、対物レンズ１０を通過し光磁気記録媒体上１２で
反射される迷光（図中破線）を出射側アパーチャ３５で
遮断することができる。この構成により、光磁気記録媒
体１２で反射され、再度対物レンズ１０を通過し逆の経
路をたどって多分割光検出器３に入射し、フォーカス誤
差信号、トラッキング誤差信号あるいはＲＦ信号に入射
するいわゆるレンズ内迷光が大幅に低減され、フォーカ
スサーボおよびトラッキングサーボのサーボ信号発生す
るオフセットを大幅に低減することにより対物レンズ１
０の光磁気記録媒体１２に対する追従精度が大幅に向上
するとともにＲＦ検出能力が向上し、より一層高性能な
光学ヘッドおよびディスク記録再生装置を実現すること
ができる。

【００８０】尚、本実施の形態において出射側アパーチ
ャ３５は対物レンズホルダー１１と別体で構成され、対
物レンズ１０を対物レンズホルダー１１に搭載後、出射
側アパーチャ３５を対物レンズホルダー１１に接着固定
する構成としたが、出射側アパーチャ３５を対物レンズ
ホルダー１１と一体構成として、対物レンズホルダー１
１に対物レンズ１０を搭載後に入射側アパーチャを接着
固定する方式としても問題はない。

【００８１】また、本発明は光ディスク、光磁気ディス
ク等の円盤状記録媒体を用いて説明したがカード状やテ
ープ状、ドラム状等の記録媒体にも適用できるものであ
り、その場合には本願請求項のラジアル方向とはトラッ
キング方向と読み替えるものとする。

【００８２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、対物レン
ズ１０のシフト量を考慮したアパーチャ径にするととも
に、対物レンズ１０近傍の対物レンズホルダー１１のラ
ジアル方向の外形をシフト量を考慮した値とすることに
より、対物レンズ駆動装置１３の可動部となる対物レン
ズホルダー１１の可能な限りの小型、軽量化を可能にし
ながら、対物レンズホルダー１１の外側を通過する迷光
を遮断することができるので、光学ヘッドの高性能化と
小型化を両立することができ、小型、薄型、高性能の光
学ヘッドおよびディスク記録再生装置を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る光学ヘッドの光路
図の略図を示した部分断面図

【図２】本発明の実施の形態１に係る光学ヘッドの光路
図の略図

【図３】本発明の実施の形態１に係る光学ヘッドの構成
の概略を示した分解斜視図

【図４】本発明の実施の形態１に係る光学ヘッドの斜視
図

【図５】本発明の実施の形態１に係る光学ヘッドの完成
図の斜視図

【図６】本発明の実施の形態１に係る光学ヘッドの受発
光素子の概略図

【図７】本発明の実施の形態２に係る光学ヘッドの光路
図の略図

【図８】本発明の実施の形態２に係る光学ヘッドの斜視
図

【図９】本発明の実施の形態２に係る光学ヘッドの光路
図の略図

【図１０】本発明の実施の形態２に係る光学ヘッドの光
路図の略図を示した部分断面図

【図１１】本発明の実施の形態３に係るコリメートレン
ズの外形形状の略図を示した図

【図１２】本発明の実施の形態３に係るコリメートレン
ズの外形形状と有効領域寸法の略図を示した図

【図１３】本発明の実施の形態４に係る光学ヘッドの光
路図の略図を示した部分断面図

【図１４】従来の光学ヘッドの分解斜視図

【図１５】従来の光学ヘッドの斜視図

【図１６】従来の光学ヘッドの光路図を示した部分断面
図

【図１７】従来の光学ヘッドの受発光素子の概略図

【図１８】従来の光学ヘッドの光路図の略図を示した部
分断面図

【符号の説明】

１シリコン基板２半導体レーザ３多分割光検出器４樹脂パッケージ５ホログラム素子６複合素子６ａビームスプリッタ６ｂ折り返しミラー６ｃ偏光分離素子７集積ユニット８ホルダ９反射ミラー１０対物レンズ１１対物レンズホルダー１２光磁気記録媒体１３対物レンズ駆動装置１４ベース１５アオリネジ１６光学台１７光スポット１８光スポット１９メインビーム（Ｐ偏光）２０メインビーム（Ｓ偏光）２１フォーカス誤差信号受光領域２２トラッキング誤差信号受光領域２３トラッキング誤差信号受光領域２４情報信号受光領域２５減算器２６加算器２７光スポットの焦点２８光スポットの焦点２９位置決め穴３０光スポット３１接着剤３２ガイド軸３３コリメートレンズ３４アパーチャ３５出射側アパーチャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１Ｇ１１Ｂ 11/105 ５５１Ｌ (72)発明者愛甲秀樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 AA01 AA09 AA31 2H044 AD01 5D075 CD17 CD18 5D119 AA20 BA01 CA09 EA02 EA03 FA05 JA02 JA14 JA25 JA43 JC05 KA02 LB07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源
と、前記円盤状情報記録媒体への光の集光手段である対
物レンズと、前記対物レンズを固定するとともに前記対
物レンズに入射する対物レンズ入射光束径を規定する入
射側アパーチャが形成されたレンズホルダと、前記レン
ズホルダを前記円盤状情報記録媒体のフォーカス方向及
びラジアル方向に駆動する対物レンズ駆動装置と、前記
レンズホルダと前記光源との間に位置し前記光源からの
光束を平行光束に変換するコリメートレンズと、前記コ
リメートレンズの近傍に配置され前記コリメートレンズ
の出射有効光束径を規定するアパーチャとを備え、前記
円盤状情報記録媒体に対する情報の記録または再生時に
おける前記対物レンズ駆動装置による前記対物レンズの
前記円盤状情報記録媒体に対するラジアル方向への変位
量をシフト量としたとき、前記アパーチャのラジアル方
向の寸法は前記対物レンズ入射光束径に前記シフト量の
略２倍もしくはそれ以上を加算した値とするとともに、
前記レンズホルダの前記対物レンズ近傍におけるラジア
ル方向の外形寸法は、前記対物レンズ入射光束径に前記
シフト量の略４倍もしくはそれ以上を加算した値とし、
前記対物レンズホルダの外側を通過する迷光を遮断する
ことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】アパーチャのラジアル方向の寸法は、前記
対物レンズ入射光束径に前記シフト量の略２倍もしくは
それ以上を加算するとともに前記光源と前記対物レンズ
とのラジアル方向の相対位置調整量の略２倍を加算した
値とするとともに、前記レンズホルダの前記対物レンズ
近傍におけるラジアル方向の外形寸法は、前記対物レン
ズ入射光束径に前記シフト量の略４倍もしくはそれ以上
を加算するとともに前記光源と前記対物レンズとのラジ
アル方向の相対位置調整量の略２倍を加算した値とする
ことを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源
と、前記円盤状情報記録媒体への光の集光手段である対
物レンズと、前記対物レンズを固定するとともに前記対
物レンズに入射する対物レンズ入射光束径を規定する入
射側アパーチャが形成されたレンズホルダと、前記レンズホルダを前記円盤状情報記録媒体のフォーカ
ス方向及びラジアル方向に駆動する対物レンズ駆動装置
と、前記光源と前記レンズホルダの間に位置し前記光源
からの光束の有効光束径を規定するアパーチャとで構成
され、情報の記録または再生時における前記対物レンズ駆動装
置による前記対物レンズおよび前記レンズホルダの前記
円盤状情報記録媒体に対するラジアル方向への変位量を
シフト量としたとき前記アパーチャのラジアル方向の寸
法は、前記光源から発散光束において前記光源からの光軸上の
距離の比で換算される対物レンズ入射光束径を規定する
面上の寸法で、前記対物レンズ入射光束径と前記シフト
量の略２倍もしくはそれ以上を加算した値とするととも
に、前記レンズホルダの前記対物レンズ近傍におけるラ
ジアル方向の外形寸法は、前記レンズホルダのラジアル方向の外形寸法は、前記対
物レンズ入射光束径に前記対物レンズシフト量の略４倍
もしくはそれ以上を加算した値とし、前記対物レンズホ
ルダの外側を通過する迷光を遮断することを特徴とする
光学ヘッド。
【請求項４】アパーチャのラジアル方向の寸法は、光源からの発散光束において前記光源からの光軸上の距
離の比で換算される対物レンズ入射光束径を規定する面
上の寸法で、前記対物レンズ入射光束径と前記対物レン
ズシフト量の略２倍もしくはそれ以上を加算するととも
に前記光源と前記対物レンズとの相対位置調整量の略２
倍を加算した値とするとともに、前記レンズホルダの前
記対物レンズ近傍におけるラジアル方向の外形寸法は、前記対物レンズ入射光束径に前記対物レンズシフト量の
略４倍もしくはそれ以上を加算するとともに前記光源と
前記対物レンズとの相対位置調整量の略２倍を加算した
値とすることを特徴とする請求項３記載の光学ヘッド。
【請求項５】円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源
と、前記円盤状情報記録媒体に光スポットを形成する対
物レンズと、前記対物レンズを保持する機能とともに前
記対物レンズに入射する対物レンズ入射光束径を規定す
る機能を有するレンズホルダと、前記レンズホルダを前
記円盤状情報記録媒体のフォーカス方向及びラジアル方
向に駆動する対物レンズ駆動装置と、前記レンズホルダ
と前記光源との間に位置し前記光源からの光束を平行光
束に変換するコリメートレンズとを備え、前記コリメートレンズにおいて所望のレンズ性能を発揮
する有効領域をコリメートレンズ有効領域寸法と定義し
たとき、前記円盤状情報記録媒体に対するタンジェンシ
ャル方向の前記コリメートレンズ有効領域寸法が前記円
盤状情報記録媒体に対するラジアル方向の前記コリメー
トレンズ有効領域寸法よりも小さいことを特徴とする光
学ヘッド。
【請求項６】対物レンズ入射光束径とシフト量の略２倍
を加算した値をコリメートレンズ有効光束寸法と定義し
たとき、円盤状情報記録媒体に対するラジアル方向の前記コリメ
ートレンズ有効領域は前記コリメートレンズ有効光束寸
法と略同一とし、前記円盤状情報記録媒体に対するタンジェンシャル方向
の前記コリメートレンズ有効領域寸法は、前記コリメー
トレンズ有効光束寸法より小さく対物レンズ入射光束径
以上としたことを特徴とする請求項５記載の光学ヘッ
ド。
【請求項７】コリメートレンズはガラスまたは樹脂を原
料としたものであり前記コリメートレンズの外形は、円
盤状情報記録媒体に対するラジアル方向の外形に対し、
前記円盤状情報記録媒体に対するタンジェンシャル方向
の外形が小さい非円形形状としたことを特徴とする請求
項５または請求項６記載の光学ヘッド。
【請求項８】円盤状情報記録媒体と、光学台と、光源
と、前記円盤状情報記録媒体への光の集光手段である対
物レンズと、前記対物レンズを固定するとともに前記対物レンズに入
射する対物レンズ入射光束径を規定する入射側アパーチ
ャが形成されたレンズホルダと、前記対物レンズを前記円盤状情報記録媒体のフォーカス
方向及びラジアル方向に駆動する対物レンズ駆動装置
と、前記レンズホルダに固定され前記円盤状情報記録媒
体と前記対物レンズ間に位置し前記対物レンズからの出
射光束に接触することなくかつ前記入射側アパーチャ径
より小さい径を有する出射側アパーチャとを備えたこと
を特徴とする光学ヘッド。
【請求項９】入射側アパーチャを有する部材または出射
側アパーチャを有する部材のいずれか一方がレンズホル
ダと一体で構成されていることを特徴とする請求項８記
載の光学ヘッド。