JPH025227A - 光情報処理装置 - 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〕 本発明は情報記録媒体に光ビームを照射するための光学
系の位置を検知する手段を有する光学系駆動装置が備え
られている光情報処理装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般にＤＲＡＷ　（Ｄｉｒｓｃｔ　Ｒｅａｄ　Ａｆｔｅ
ｒ　Ｗｒｉｔａ　）型や書き換え可能型の光デイスク装
置では、ディスク上にらせん状のトラッキング用の案内
溝があらかじめ設けられている。案内溝のピッチは１μ
ｍ程度と非常に小さいので、光スポットが照射されると
回折が起り、トラックと垂直方向に回折光が散乱される
。グツシューグル方式のトラッキング装置では、トラッ
キング用ディテクタ上での０次及び±１次回折光の／母
ターンの明暗の変化をトラッキング誤差信号として取シ
出し、トラッキングサーゲを行っている。

ところで、所定のトラック上に微小なスポットを集光す
る対物レンズを、トラッキング用デイテフタに対し相対
的に移動させて、トラッキングサー〆を行う光デイスク
装置では、ディスクに大きな偏心があるとディテクタ上
のスポット中心が移動してしまい、トラッキング誤差信
号にオフセットを生じ正確なトラッキングを行うことが
困難であり九。これについて第４図及び第５図を用いて
簡単に説明する。

第４図では、トラッキングサーボを行うのに必要な光デ
イスク装置の一部が示されている。半導体レーデ（図示
せず）からの光束４０は対物レンズ８３によシ、トラッ
キング案内溝（図示せず）を有するディスク８８の所定
のトラック上に集光される。対物レンズ８３はディスク
の偏心に伴い、対物レンズ駆動装置（図示せず）により
トラッキング方向にトラックを追尾する。ディスク８８
の偏心が極めて小さな場合には対物レンズの光軸とレー
デからの光束の中心はほぼ一致しており、トラックとス
ポットの位置ずれに相当する±１次回折光の非対称性を
含んだ回折光束が再び対物レンズ８３に入射する。そし
てノ・−フミラー４５で反射され九光束は２分割ディテ
クタ４４ｍ、４４ｂ上に到達する。ディテクタ上のスポ
ットは第５Ｎ６）に示す如くに分割線に対し対称に位置
しておシ、４４８及び４４ｂ上の±１次回折光の非対称
性によシトラッキング誤差信号を生ずる。

例えは第４図に示す様にディスク８８に偏心がＤだけあ
るとすると、対物レンズ８３はこれを追尾するのでレー
ザからの光束中心はＤだけ対物レンズ中心とずれて入射
する。そして、これに伴い、ｒイテクタ上のスポットも
第５図（、）又は（ｃ）に示す様に分割線に対し非対称
に入射するので、４４ａ。

４４ｂの差動出力は、同図のグラフに示す様にオフセッ
トδを生ずる。オフセットδを生じ九トラッキング誤差
信号をもとにサー＆ｉ行うと、正しくトラック上に光ビ
ームスポット４１をとどめることができないことになシ
、正確な情報の記録・再生が困難となる。

この問題を解決するための従来例を第６図（ａ）。

（ｂ）に示す。第６図において対物レンズ８３をトラッ
キング方向に駆動する対物レンズ駆動装置はここでは例
えば対物レンズ保持部材８１を回転中心８２を中心とし
て回転させ、フォーカス方向へは対物レンズ保持部材８
１を回転中心８２Ｋａって摺動する形式をとるもので説
明する。第６図−）の従来例では対物レンズ駆動装置外
部の基台などに固定された発光素子８４からの光束を開
口８５を通して成形した後、対物レンズ保持部材８１に
固定され７ｔ２分割ディテクタ８６上へスポット８９と
して照射する。２分割ディテクタ８６の出力を差動増巾
器４２によシ差動検出することによシ。

対物レンズ８３のトラッキング方向の位置を知ることが
できる。また第６図（ｂ）の従来例ではレンズ保持部材
８１に固定てれたスリット８５を用いて、アクチュエー
タ外部に固定された発光素子、８４からの光束ｔ−２分
割ディテクタ８６へスポット８９として照射する。２分
割ディテクタの出力を差動増巾器４２によシ差動検出す
ることによシ、同様にして、対物レンズ８３のトラッキ
ング方向の位置を知ることができる。

これら、従来装置は、第６図（１）の場合には２分割セ
ンサ８６を、第６図６）の場合にはスリット８５を７ク
チユエータの対物レンズ保持部材８１に取シ付けるので
、アクチュエータ可動部の重量が増加するという問題点
がある。また、２分割センナ８６やスリット８５はいず
れも保持部材８１の端部に取シ付けられているので比較
的大きな慣性モーメントを生じ、動的なバランスがとシ
にくいという問題点がある。

そして、アクチュエータ外部に発光素子８４や受光素子
８６ｆ：配置する丸め、空間的に光ヘツド全体が大きく
なってしまうという問題点がある。

さらに第７図（ａ）、伽）　、　（ａ）では受光素子が
円周上を運動するため、又第８図（ａ）　、　（ｂ）で
は発光素子にＬＥＤ等を用いた場合に、一般的に出射光
束が発散してしまい対物レンズ位置信号のりニアリティ
（精確度）が悪化する。

そして、前述した第６図の回動型の対物レンズ駆動装置
がその動的性能を確保する九めに回動軸８２に対して対
物レンズ８３と対称な位置にカウンタウェイト４６を必
要とすることに着目し、対物レンズ位置検出のために必
要な素子（例えば発光素子、スリット・発光素子など）
ｔ−カウンタウェイトのかわシとして、或いはカウンタ
ウェイトの一部として使用する。これにより本従来例で
は（１）対物レンズ保持部相に添付される対物レンズ位
置検出の之めに必要な素子の重量によるアクチュエータ
性能の低下を最小限とする。（２）対物レンズ保持部材
に添付される対物レンズ位置検出のために必要な素子に
よシ発生する慣性モーメントラ動的バランスがとり易い
様にする。（３）光ヘッドをコンパクト化する。（４）
対物レンズ位置出力のりニアリテイを向上させる。

以上の４つの問題点解決を可能とする対物レンズ位置検
出ができる。

この従来例が第７因（島）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）及
び第８図（ａ）。

（ｂ）である。第７図（ａ）、伽）　、　（Ｃ）におい
て、８１は対物レンズ保持部材である。８２は回動中心
である。

８３は対物レンズである。８４は発光素子である。

８５はスリットである。８６は２分割受光素子である。

８７はアクチ、エータ取付基台である。

８８は光ディスクでちる。８９は発光素子８４からスリ
ット８５を経て、２分割受光素子８６に到達する光束で
ある。４０は、半導体レーザ（図示せず）からの光束で
ある。４１は光ビームスポットでおる。４２は差動増巾
器でろる。４３ｉｉ加算増巾器である。第７図（、）は
従来例の平面図である。

第７９（ｂ）は第７図（＆）におけるｘ　−ｘ’の断面
図である。第７図（ｅ）は対物レンズ位置信号を得るた
めの電気的回路図である。図示する様に第６図における
カウンタウェイト４６のかわシに、発光素子８４及び８
４からの光束を制限するスリット８５が配置されている
。発光素子８４からの光束は８５により適当な形状に成
形された後、２分割ディテクタ８６上に到達する。ｒイ
テクタ８６はトラッキング方向に垂直な分割線を有する
。対物レンズ８３の中心と、レーザからの光束４００光
軸が一致する場合（偏心Ｏの場合）に、８６ｍ、８６ｂ
の各ディテクタよυの出力が均等となる様に調整すれば
、対物レンズが、偏心し友場合８６上のスポット８９が
移動し、第１０図に示す様に対物レンズ位置に比例した
出力を発生する。

両ｒイテクタからの和出力全検出し、発光素子８４の光
量をモニターしてＡＰＣ（Ａｕｔｏ　Ｐｏｗ＠ｒＣｏｎ
ｔｒｏｌ　）制御を行えは尚−層、　ＬＥＤの温度変化
による出力変動などを低減でき正確に対物レンズ位置検
出が可能である。

第９図（ａ）、伽）　、　（ｃ）に別の従来例を示す。

第７図及び第８図の従来例の発光素子は一般にＬＥＤで
あるが、ＬＥＤは発散光束を射出する。従って第９図で
は対物レンズ保持部材８１にコリメータレンズ４７をつ
け加え、発光索子８４からの光束８９ｔ″平行光束とし
ている。これによシ対物レンズ位置出力はより一部リニ
アリティーが向上する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、以上説明してきた従来例では、第１１図
、第１２図、第１３図に示すようなＬＥＤを使用してい
た。

第１１図は樹脂モールドタイプを示し、リードピン５４
上にチップ（発光素子）５５１にマウントし、全体を透
光性の樹脂５またとえばエポキシ樹脂等でモールドし友
ものである。

レンズ部５３を形成して、指向性を持たせることはでき
るが、リードピン５４上のチッ７’５５の発光中心とレ
ンズ部５３の光軸中心のズレが大きく±０．３　ｗ程度
であシ、ムラのない−様な平行光が得られにくい点と、
リードピン５４からリード線（不図示）を出す場合、樹
脂端Ａよシ２〜３ｍ程度離した位［Ｈにハンダ付けをし
なければならず、その分小型化が困難である問題点があ
っ九つ第１２図は、セラミクスステムタイプを示し、セ
ラミクスステム６１上にチップ６２をマウントし、透光
性樹脂６３によってコーティングしｔものである。本例
も第１１図と同様にリードピンＧ４を使用しており、小
型化が困難であることに加え、セラミクスを使用するこ
とで軽量化も困難であった。

第１３図は、キャンパッケーゾタイｆｙ２示し〜金属製
ステム７１上にチップ７２をマウントし、窓がつい友キ
ャッグ７３でシールドしたものでおる。７４はり−ドビ
ンでおる。キャッグのガラスレンズ７４の形状によシ指
向性は高く、他の・マツケージと比較すると、耐湿性、
耐熱性、耐腐食性などに優れている。

しかし、ガラス、金属を使用しているため重量化はまぬ
がれず、小型で精度良い部品は作シにくい。

以上のごとく、従来例では、発光素子であるチップを精
度良く位置出めし、発光の指向性も＾く、軽量化、リー
ド線のとシ出しの容易化が困難であるという問題点を有
していた。

〔目的〕

本発明は上述従来技術の問題点に鑑みなされ次ものであ
シ、その目的は対物レンズの位置を検出するのに必要な
種々の光学素子の小型化及び軽量化を可能とし、且つ該
対物レンズの位置検出の精確性を更に向上させることを
可能とする、光情報処理装置を提供することにある。

〔課題を解決する九めの手段〕

上記目的は本発明によれば、対物レンズを保持し次回動
部材を有しておシ、前記可動部材には該７部材に一端が
接続されているフレキシブルプリント基板を有しており
、該グリント基板には発光素子と該発光素子の射出する
光束を平行光束にするコリメータレンズが固着されてお
り、装置内には前記可動部材に対し相対的に固定されて
いる受光素子を有しておシ、前記発光素子から射出され
たコリメータレンズを経た平行光束を前記受光素子で検
出することによシ前記対物レンズの位置を検出する、光
情報処理装置によって達成される。

〔作用〕

上記手段によれば、対物レンズのトラッキング方向を検
知するための発光部における発光素子及び発光素子から
の光束全平行光束とするコリメータを、フレキシブルプ
リント基板上に構成し固着することによシ、キャンパッ
ケージタイプやセラミクスステムタイプのＬＥＤに比べ
軽量化できる。

特にリードピンを使用せず、フレキシブル基板を使用し
ているためリードピンの重さ分の軽量化と、リード線の
ひき回しか容易であるという特長を有する。

又、後述する実施例のごとく、フレキシブルプリント基
板のノ母ターンを目印にコリメータを接着する場合や、
コリメータにフレキシブルプリント基板をはめこみ接着
する場合などいずれもコリメータの光軸中心と発光素子
の発光パターンの中心とを精度良く合わせて接着固定で
きるｔめ、受光部出力はリニアリティーが艮いという効
果を有する。

〔実施例〕

以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて具体的且つ
畦細に説明する。

第１図は本発明の光情報処理装置の一実施例を示すため
の対物レンズ駆動装置の分解斜視図である。

第１図において、対物レンズ保持体ｌは軸受３１を介し
て支持軸１１に挿入される。前記軸受３１の近傍には対
物レンズ２及び重量バランスを保つために該対物レンズ
２とほぼ同等の重量の重＃）１２、さらに上下方向の重
量バランスを保り重量５１が取り付けられている。対物
レンズ保持体１の外周部にはフォーカス用コイル３が巻
回されておシ、その上に略矩形のトラッキング用コイル
４ｍ、４ｂ（不図示４ｃ　、　４ａ）が取シ付けられて
いる。

支持軸１１は強磁性体のヨーク９に直接圧入等で固着さ
れる。またヨーク９にはトラッキング用コイル４ｍ、４
ｂ、（不図示４ｃ、４ｄ）に対向するように、対物レン
ズ保持体ｌの外周部近傍にトラッキング用永久磁石７ａ
と７ｂ、７ｃと７ｄがそれぞれ固着される。

またヨーク９のトラッキング用永久磁石７ａ〜７ｄの下
にはフォーカス用永久磁石６ａ、６ｂがフォーカス用コ
イル３に対向するように固着ちれる。トラッキング用永
久磁石７１〜７ｄ及びフォーカス用永久磁石６　ｍ　＋
　６　ｂの対向磁極として内ヨーク８ｍ　、８ｂが、対
物レンズ保持体１の内周部の近傍で且つ内周部と対向す
るように設けられている。

本実施例による対物レンズ駆動装置は、フォーカス用コ
イル３とトラッキング用コイル４亀。

４ｂは別々に取シ付けられているので、７オーカス用永
久磁石６ｍ、６ｂ及びトラッキング用永久磁石７ａ〜７
ｄと内ヨーク８ａ　、８ｂとの間隔は狭くでき、磁束密
度が増している。

フォーカス用永久磁石６ａ、６ｂ、）ラッキング用永久
磁石７ａ〜７ｄ、内ヨーク８ａ、８ｂ。

は直接ヨーク９に接着剤等で取り付けられる。

内ヨーク８ａ、８ｂの上部にはカバ一部材（不図示）の
位置決めのためのピン１４　ａ　＃　１４　ｂが設けで
ある。

本実施例では支持軸１１には、対物レンズ保持体１の下
方向への摺動範囲を対物レンズ２の焦点位置よシ下方に
約０．８〜１−に制限し、対物レンズ保持体１が直接に
ヨーク９に接触し破損又は摩耗することを防ぎ、又消音
効果を持几せるリミッタ１５が圧入又は接着されている
。

同図の対物し／ズ２の支持軸１１を中心とする対称位置
には本発明による平行光ＬＥＤ　２５が、対物レンズ保
持体ｌの下部で位置決め用穴２６にスリット２２と共に
固着される。平行光ＬＥＤ　２５は。

フレキシブルプリント基板２０と裏打ち板２３、フレキ
シブルプリン）ｍ板２０上（同図下部）に不図示の発光
素子そして、フレキシブルプリント基板２０上に位置決
め固着されるコリメータレンズ２１、より構成される。

この平行光ＬＥＤ　２５は、フレキシブルプリント基板
２０図Ａ部が位置決め穴２６ｔ−通Ｄ　Ａ／部のごとく
対物レンズ保持体ｌの外周部に固着され、この部分には
ランドパターンが設けられここに本発明では少くとも１
本以上よシなるよシ線からなるリード線２４をハンダ付
けしである。該ハンダ付は部には、シリコンゴム等の弾
性部材（不図示）が盛ってｓｂ、対物レンズ保持体１の
上下左右への動きに対してリード線２４が切れるのを防
止する。

第２図は１本発明による平行光ＬＥＤ　２５の分解斜視
図である。ヨーク９側には、受光部である２分割センサ
ー、（不図示）が設けられている。同図より裏打ち板２
３で補強されたフレキシブルプリント基板２０には同心
円状、又はポイントが打つである位置決め用ランド／４
ターン部２６が設けられておシ、このランドパターン部
２６の外周部を目印に、コリメータレンズ２１を位置決
め固着する。父、その前に発光素子２７も位置決め用ラ
ンド／母ターン部２８のみ、又はさらに位置決め用へこ
み部２９を目印として、導通固着される。２４はより線
よ構成るリード線である。

１０１及び１０２は各々７オーカス用コイル３とトラッ
キング用コイル４凰、４ｄをのばしてハンダ付けしであ
る。１０３はランドむき出し部１０４が位置決め穴２６
内面と接触導通して対物レンズ保持体１より静電気を基
台側に逃がすためのランドである。

第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の他の実施例を説明する
ための図である。

発光素子２７のフレキシブルプリント基板１３１への位
置決めＦ′ｉ第２図の例の通シである。

フレキシ１ルグリント基板１３１は裏打ち板１３２で補
強された部分が精度よく円形くカットされている。コリ
メータレンズ１３３は、フレキシブルプリント基板１３
１の円形カット部と嵌合するように成形され、レンズ固
定治具（不図示）に位置決め後、フレキシブルプリント
ｉ［１３１の円形カット部と嵌合固着する。

点線で示し九ようにスリット１２２はコリメータレンズ
１３３と２面と０面又はＥ面で精度良く位置決め固着さ
れる。

本実施例では、対物レンズを駆動するためＫ。

支持軸と軸受という軸受手段を用いて上下摺動左右回動
させる支持方式をとっているが、たとえば少くとも１個
以上の板バネやワイヤー接続による支持方式やヒンジ結
合による支持方式の場合など、対物レンズの駆動方式く
は特に限定されない。

本実施例では、コリメータレンズの材質は、たとえば第
１４図の表に示すような特性をもつスチレン系特殊重合
タイプの熱可塑性成形用樹脂を用い、これはデリカーゲ
ネート樹脂に次ぐ高い耐熱性、アクリル樹脂に匹敵する
透明性を有し、また成形加工性にも優れるものであるが
、本発明はこれに限定されることはなく、ボリカーゲネ
ート樹脂など耐熱性、透明性、成形加工性に優れるもの
であればよい。

スリットも光を遮断できる樹脂たとえば液晶高分子？リ
マー、４リカーゴネート、工Ｉキシ等材質は％蹟限定さ
れない。

フレキシブル／リント基板もよυ線のリード線をハンダ
付けしているが、たとえばフレキシブル／リント基板を
延ばしていき、直接だ基台（不図示）と電気的接続を行
なってもよい。

又、スリット部材を別部材と限らず、コリメータレンズ
を２色成形したり、スリット状に残して他を塗料で塗り
つぶす等の方法も本発明は可能である。

フレキシブルプリント基板へのコリメータレンズの位置
決めは、他に、フレキシブル／リント基板に位置決め用
穴又は溝を設け、コリメータレンズ側にピン状又は凸部
を設け、嵌合位置決めＫより固着する方法も考えられる
。

尚上記の逆で１位置決め用穴又は溝をコリメータレンズ
側に設け、ピン状又は凸部を７レキシグルゾリント側に
設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した様に、対物レンズのトラッキング方
向を検知するための発光部における発光素子及び発光素
子からの光束を平行光束とするコリメータレンズを、フ
レキシブルプリント基板上に構成し固着することにより
、キャン・母ツケージタイプやセラミツスジステムタイ
プのＬＥＤに比べ軽量化できる。特にリードピｙを使用
せず、フレキシブル基板を使用している丸めリードビン
の重さ分の軽量化と、小型化、リード線のひき回しか容
易であるという効果を有する。

フレキシブルプリント基板の／母ターンを目印にコリメ
ータレンズを接着する場合や、コリメータレンズにフレ
キシブルプリント基板をはめこみ接着する場合など、い
ずれもコリメータレンズの光軸中心と発光素子の発光ノ
９ターンの中心とを精度良く合わせて接着固定できるた
め、受光部出力のリニアリティー（精確度）が向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光情報処理装置の一実施例を示すため
の対物レンズ駆動装置の分解斜視図、第２図は本発明に
よる平行光ＬＥＤ　２５の分解斜視図、第３図（Ａ）　
、　ｔｂ＞は本発明の平行光ＬＥＤの他の実施例を示す
図、第４図はトラッキングサー？を行う光ディス“り装
置の概略図、第５図（ａ）　＝　（ｂｌ　＊　（ｃｌは
各々ディテクタ上のスポットを示す図及びその差動出力
を示すグラフ、第６図（ａ）　＊　（ｂｌは従来例を示
す図。 第７図（ａ）　ｅ　（ｂ）　＊　（ｃｌは従来例を示す
図、第８図（ａ）。 ｔｂ＋は従来例を示す図、第９図ｔａ）　ｅ　ｔｂ）　
−（ｅ）は従来例を示す図、第１０図は対物レンズ位置
と出力との関係を示すグラフ、第１１図、第１２図、第
１３図は各々従来のＬＥＤを示す断面図、第１４図は熱
ｑｆ塑性成形用樹脂の特性を示す表である。 １・・・対物レンズ保持体、２・・・対物レンズ、２０
・・・フレキシブルプリント基板、２１・・・コリメー
タレンズ、２２・・・スリット％２５・・・ＬＥＤ。 第１図 ぼ１２ 代理人　弁理士　山　下　穣　平 偏ｌｔ： 十〇 第 図 第 図 一〇 一〇 第 図 （Ｃ） 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズを保持した可動部材を有しており、前
   記可動部材には該部材に一端が接続されているフレキシ
   ブルプリント基板を有しており、該プリント基板には発
   光素子と該発光素子の射出する光束を平行光束にするコ
   リメータレンズが固着されており、装置内には前記可動
   部材に対し相対的に固定されている受光素子を有してお
   り、前記発光素子から射出されたコリメータレンズを経
   た平行光束を前記受光素子で検出することにより前記対
   物レンズの位置を検出する、光情報処理装置。