JPH02139726A - 光学式記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光デイスク等光学的に情報を記録・再生する
光学式記録再生装置に関するものである。

従来の技術 現代は情報化時代と言われ、その中核をなす高密度大容
量メモリの技術開発が盛んに行われている。メモリに要
求される能力としては、前述の高密度・大容量に加え、
高信鎖性・高速アクセス等が挙げられ、それら全てを満
足するものとして、光ディスク′メモリが最も注目され
ている。光デイスクメモリは光学的に情報を記録媒体上
に記録・再生するものであり、最近では記録した情報の
消去も可能な光磁気ディスクに関する研究も数多く行わ
れている。光デイスクメモリは非接触記録再生方式であ
るため、情報記録媒体を傷つけないというところが大き
な特長であるが、そのために光学式記録再生装置におい
ては光学ヘッドにより情報記録媒体上に微少な光スポッ
トを形成している。

光学ヘッドには、半導体レーザの発散光を平行光に変換
するコリメートレンズ、情報記録媒体に微小光スポット
を形成する対物レンズ、情報検出機能、情報記録媒体と
対物レンズとのフォーカス誤差、トラッキング誤差を検
出する機能、対物レンズを駆動してフォーカスサーボ・
トラッキングサーボを行うための対物レンズアクチュエ
ータが必要である。

この光学ヘッドは、外部環境の変化（温度変化、湿度変
化、機械的な振動や衝撃など）があった場合、平行光の
光軸が傾いたり、平行状態が変化して、光束集光能力、
情報検出、フォーカスおよびトラッキング誤差検出に大
きな誤差を生じることになる。特に温度変化に対しては
敏感に影響を受けやすい。

以下、図面を参照しながら、上述した従来の光学ヘッド
について説明を行う。

第２図は、従来の光学ヘッドの概略的な構成図である。

第２図において、１はアルミニウム製光学ブロック、２
は半導体レーザ、３はコリメートレンズ、４はハーフミ
ラ−１５は対物レンズ、６は情報記録媒体、７はミラー
、８は検出手段、９は光検出器である。

以上のように構成された従来の光学ヘッドについて、以
下その動作について説明を行う。

半導体レーザ２からの発散光はコリメートレンズ３によ
って平行光に変換され、ハーフミラ−４を経て対物レン
ズ５に入射し、情報記録媒体６上に微小の光スポットを
形成する。情報記録媒体６からの反射光は、対物レンズ
５を経てハーフミラ−４、ミラー７で反射され、検出手
段８を経て光検出器９に入射する。

尚、検出手段８は、信号検出、フォーカス誤差検出、ト
ラッキング誤差検出を兼ねた検出手段である。

−ａ的には、光学ブロック１はアルミニウムで形成され
、さらに半導体レーザ２やコリメートレンズ３、情報検
出手段８、光検出器９などを光学ブロック１に固定する
ためのホルダについても、アルミニウムにより形成され
ている。

ここで、上述したように材質がアルミニウムである光学
ブロック１上に固定された、半導体レーザ、コリメート
レンズホルダ、検出手段用ホルダ、光検出器ホルダもア
ルミニウムで形成され光学ブロックと同一材質のため、
外界の温度変化に対し光軸に垂直な面内では等しい熱膨
張・収縮がおこり、各光軸の間に光軸の垂直面内方向の
歪・ずれは生じない。

したがって、光軸の歪・ずれによって生じるコリメート
レンズ３からの平行の傾き・ずれおよび光検出器９に入
射する光束の傾き・ずれは生じない。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、外界の温度変化による各光軸の垂直面内
方向の歪み・ずれ等は生じないが、アルミニウム製光学
ブロックｌの線膨張係数αの値は比較的大きな値であり
（アルミニウムの場合、α＝２５ｘ１０４／”ｃ程度）
、半導体レーザ２とコリメートレンズ３の距Ｎａと、検
出手段８と光検出器９の間の距離すは外界の温度変化に
よる熱膨張・収縮の影響を受け、（例えばａ＝１０ｍ。

ｂ−３０鵬の場合、４０’Ｃの温度変化があった時膨張
・収縮量はΔａ＝１０μｍ、Δｂ＝３０μｍ）ａ、ｂの
値が変化し光束の光軸方向の距離に相対位置ずれが発生
する。このためコリメートレンズ３による平行光束の状
態が変化し、情報記録媒体６上に光スポットが安定して
得られず、さらに検出手段８から光検出器９に入射する
光束が焦点ずれを起こし、検出が安定して得られないと
言う課題を有している。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、外界に温度
変化を生じても光源である半導体レーザと平行光変換手
段であるコリメートレンズの間の光束の光軸方向の相対
位置かつ、検出手段と光検出器との間の光束の光軸方向
の相対位置が許容値以上に変化せず、各光軸の傾き、ず
れをも生じないことを可能にするものである。したがっ
て情報記録媒体上の光スポット及び光検出器による信号
の検出を安定して得ることのできる光学式記録再生装置
を提供するものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明の光学式記録再生装置の
光学ブロックは、半導体レーザから出射される発光光束
の光軸方向のみ、もしくは半導体レーザから出射される
発光光束の光軸方向、及び半導体レーザの光軸に平行な
光軸を持って検出手段より検出器に入射する光束の光軸
方向とに線膨張係数が略零であり、かつこれらの光軸の
垂直面内においては、半導体レーザ、コリメートレンズ
。

検出手段、光検出器等を光学ブロックに固定するための
固定部材の材質の線膨張係数に略等しい特性の樹脂によ
り構成されている。

また各固定部材の材質を光学ブロックを形成する樹脂と
同一にする構成も可能である。

作用 本発明は上記の構成によって、まず半導体レーザとコリ
メートレンズの距離ａと、検出手段と光検出器の距離す
は光学ブロック自体の線膨張係数が光束の光軸方向に略
零となるため、外界の温度変化があった場合にも各光軸
方向距離の相対位置ずれは生じない。

また、固定部材としての半導体レーザ固定ホルダ、コリ
メートレンズ固定ホルダ、検出手段固定ホルダ、光検出
器固定ホルダはアルミニウム製であるが、光学ブロック
の材質の線膨張係数は、光束の光軸の垂直面内方向にお
いてアルミニウムの線膨張係数に略等しい樹脂により形
成されているため、光束の光軸の垂直面内方向では路間
等の膨張・収縮が起り、傾き、ずれ等は生じない。

各ホルダ自体の光束の光軸方向の膨張・収縮に関しては
、半導体レーザとコリメートレンズの距離ａと、検出手
段と光検出器の距離すの値に比ベホルダ自体は小さく、
膨張・収縮も微小で許容値の範囲内であり、さらに半導
体レーザ、コリメートレンズ、検出手段、光検出器等自
体の熱膨張・収縮に伴う、焦点距離、ワーキンディスタ
ンスの変化についても許容範囲内である。

さらに、各ホルダを上記特性を持つ樹脂により形成する
と、各ホルダの光軸方向の膨張・収縮はほぼ零となり、
光軸の垂直面内方向においてもまったく等しい線膨張係
数であるため安定性がより優位となる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。

第１図は、本発明の一実施例における光学式記録再生装
置の概略構成を示す図である。

第１１１ｆｆｌにおいて、２は半導体レーザ、３はコリ
メートレンズ、４はハーフミラ−１５は対物レンズ、６
は情報記録媒体、７はミラー、８は検出手段、９は光検
出器、１０は樹脂製光学ブロックである。

なお、１０の樹脂製の光学ブロックを除いた２の半導体
レーザ、３のコリメートレンズ、４のハーフミラ−２５
の対物レンズ、６の情報記録媒体、７のミラー、８の検
出手段、９の光検出器については従来例の構成と同じも
のである。

以上のように構成された光学式記録再生装置について、
以下その動作について説明を行う。

まず半導体レーザ２から出射された発散光は、コリメー
トレンズ３によって平行光に変換され、つぎにハーフミ
ラ−４を経て対物レンズ５に入射し、情報記録媒体６上
に微小の光スポットを形成する。情報記録媒体６からの
反射光は対物レンズ５を経てハーフミラ−４，ミラー７
によって反射され、検出手段８を経て光検出器９に入射
する。

ここで検出手段８は、信号検出、フォーカス誤差検出、
トラッキング誤差検出を兼ねたものとする。

以上のように本実施例によれば、線膨張係数が方向性を
も２樹脂、例えばポリフェニレンサルファイド樹脂では
流れ方向の線膨張係数β１＝３×１０■／℃，流れに垂
直面内方向の線膨張係数β２＝３０ｘｌＯ’／”ｃで、
従来の光学ヘッドおよび各ホルダに使用されているアル
ミニウムの線膨張係数αと比較すると、アルミニウムの
線膨張係数α＝２５Ｘ１０■／℃であることから、ポリ
フェニレンサルファイドの流れ方向に垂直面内方向の線
膨張係数β２と略等しく、流れ方向の線膨張係数β１は
アルミニウムの線膨張係数αに比べ約ｌ／１０であり、
β１は略零であるとすることができる。

したがって光束の光軸方向に樹脂の流れ方向を合わせて
光学ブロックを形成することにより、上記理由から光軸
の光束方向の線膨張係数は略零となり、光束の光軸方向
、に垂直な面内方向では固定部材である半導体レーザ固
定ホルダ、コリメートレンズ固定ホルダ等を形成するア
ルミニウムの線膨張係数と略等しくなる。

これにより半導体レーザとコリメートレンズの距離ａ及
び検出手段と光検出器の距離すについて外界の温度変化
による各相対位置ずれは生じない。

かつ光学ブロックの材質の線膨張係数は、光束の光軸の
垂直面内においてアルミニウムの線膨張係数に略等しい
樹脂により形成されているため、光束の光軸方向に同等
の膨張・収縮が起り、傾きずれ等は生じない。

例えば、外界の温度が４０°Ｃ上昇した時、半導体レー
ザとコリメートレンズの距離ａ＝１０ｍｍとすると、上
記樹脂により形成された光学ブロックの伸びΔａ　＝１
．２μｍとなり、従来例のΔａ＝１０ｐｍに比べて約１
／１０となる。

さらに各固定ホルダをも上記線膨張係数を持つポリフェ
ニレンサルファイドにより形成することにより、光軸方
向の各相対位置ずれ及び光軸方向に垂直面内方向の傾き
、ずれ等はより抑えることができ、光学ブロックのみを
ポリフェニレンサルファイドにより形成した場合以上の
安定した情報記録媒体上の光スポット及び光検出器での
検出信号が得られる。

ここで、半導体レーザ２、コリメートレンズ３、検出手
段８、光検出器９を光学ブロックに固定するための各ホ
ルダについては、図示していない。

発明の効果 以上のように本発明は、光学式記録再生装置の光学ブロ
ックを、半導体レーザから出射される発光光束の光軸方
向のみ、もしくは半導体レーザから出射される発光光束
の光軸方向、及び半導体レーザから出射される光束光軸
に平行な光軸を持つて検出手段から検出器に入射する光
束の光軸方向とに線膨張係数が略零であり、かつこれら
の光束光軸の垂直面内においては、半導体レーザを光学
ブロックに固定するホルダ、及び光検出器を光学ブロッ
クに固定するホルダなどの固定部材の材質の線膨張係数
に略等しい特性を持つ樹脂により構成することにより、
外界に温度変化を生しても光源である半導体レーザとコ
リメートレンズの相対位置かつ、検出手段と光検出器の
相対位置が許容値以上に変化せず、各光軸の傾き、ずれ
をも生じないことを可能にし、したがって情報記録媒体
上の光スポット及び光検出器による検出信号が安定して
得ることができる。

さらに、半導体レーザなどの固定部材も、光学ブロック
を形成する樹脂で形成すれば、光軸方向の各相対位置ず
れおよび光軸方向に垂直面内方向の傾き、ずれ等は、よ
り大きな効果を持って、抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学式記録再生装置
の概略構成図、第２図は従来の光学式記録再生装置の概
略構成図である。 １・・・・・・アルミニウム製光学ブロック、２・・・
・・・半導体レーザ、３・・・・・・コリメートレンズ
、４・・・・・・ハーフミラ−２５・・・・・・対物レ
ンズ、６・・・・・・情報記録媒体、７・・・・・・ミ
ラー、８・・・・・・検出手段、９・・・・・・光検出
器、ｌＯ・・・・・・樹脂製光学ブロック。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源である半導体レーザと、前記半導体レーザか
   らの発散光を平行光に変換するコリメートレンズと、前
   記コリメートレンズによって得られた平行光を情報記録
   媒体上に集光させ微小光スポットを形成させる対物レン
   ズと、前記情報記録媒体からの反射光により情報信号を
   検出する手段、フォーカス誤差信号を検出する手段、ト
   ラッキング誤差信号を検出する手段とを有し、前記対物
   レンズを除く全ての構成要素を内蔵した光学ブロックで
   あって、前記光学ブロックは前記半導体レーザから出射
   される発光光束の光軸方向のみ、もしくは前記半導体レ
   ーザから出射される発光光束の光軸方向、及び前記検出
   手段の内少なくとも一つの検出手段に入射する光束の光
   軸方向に線膨張係数が略零であり、かつ前記各光束の光
   軸に垂直面方向の線膨張係数は、前記半導体レーザなど
   の構成部品を前記光学ブロックに固定するための固定部
   材の線膨張係数に前記各光束の光軸に垂直面方向におい
   て略等しい特性を持つ樹脂により形成されたことを特徴
   とする光学式記録再生装置。
2. （２）半導体レーザ等の構成部品を光学ブロックに固定
   する固定部材は請求項（１）記載の光学ブロックを形成
   する樹脂と同一の樹脂により形成したことを特徴とする
   請求項（１）記載の光学式記録再生装置。
3. （３）光学ブロックを形成する樹脂を、流れ方向の線膨
   張係数が３×１０＾■／℃であり、かつ流れ方向に垂直
   方向の線膨張係数が３０×１０＾■／℃の特性を持つポ
   リフェニレンサルファイドにより形成したことを特徴と
   する請求項（１）記載の光学式記録再生装置。
4. （４）光学ブロックおよび半導体レーザ等の構成部品を
   光学ブロックに固定部材とを、請求項（３）記載のポリ
   フェニレンサルファイドにより形成したことを特徴とす
   る請求項（２）記載の光学式記録再生装置。