JPH04206046A - 光学ヘッド - 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 本発明は光ディスクの記録再生に利用される光学ヘッド
に関するものである。

従来の技術 近年、光学ヘッドは光デイスクドライブの基本的構成要
素として技術的に最重要視されている。

第６図（ａ）　、　（ｂ）により従来の光学ヘッドにつ
いて説明する。

第６図（ａ）は従来の光学ヘッドの構成を示す正面図で
あり、第６図ω）は側断面図である。同図において、１
は半導体レーザーであり、光ディスクの情報を再生する
ためのレーザー光を出射するものである。２はハーフミ
ラ−であり、半導体レーザー１の出射光を分離して立ち
上げミラー３に向け、立ち上げミラー３からの反射光を
受光素子４に向ける機能を持っている。また、対物レン
ズ５のフォーカス制御に用いるための非点収差を発生す
る役割も果たしている。６は凹レンズであり、ハーフミ
ラ−２で発生した非点収差を拡大して受光素子４に導い
ている。

なお、半導体レーザー１は一般的に、出射方向に長い形
状をしており、半導体レーザー１の出射方向を光デイス
ク面と平行平面上に出射し、立ち上げミラー３で、光デ
ィスクと垂直の方向に光軸を変えて、対物レンズ５ｇ４
へ向けることにより、光学ヘッド自体の薄型化を図って
いる。

上記の光学ヘッドにおける基本的な動作を説明すると、
半導体レーザー１から出射した光の一部は、ハーフミラ
−２を通過した後、立ち上げミラー３により光軸方向を
変えられて対物レンズ５に導かれる。対物レンズ５は半
導体レーザー１からの光を光ディスク（図示せず）に集
光し、光デイスク上のビットによって、光量の変調を受
けた反射光を再び集めて、半導体レーザー１の方向へ返
す役割をしている。対物レンズ５より出射される光ディ
スクの反射光は、立ち上げミラー３によって半導体レー
ザー１の光出射方向を含んで光ディスクと平行な平面内
に光軸を持つ光に変換された後、ハーフミラ−２を通過
して非点収差を起こしながら凹レンズ６に向かう。ノ１
−フミラー２を通過した非点収差を持った光は、凹レン
ズ６で収差が拡大された後、受光素子４で検出される。

受光素子４ではハーフミラ−２で発生した非点収差を用
いて、対物レンズ５を制御するためのフォーカス制御信
号が生成され、光ディスクからのビット信号からトラッ
キング制御信号と光ディスクのデータ信号とが検出され
て光学ピックアップの基本信号を得ることとなる。

第７図もまた従来の光学ヘッドであり、第７図（ａ）は
正面図、第７図（ｂ）は側断面図である。この光学ヘッ
ドは光ディスクのビット信号の時間的な位相差を検出し
て、フォーカス制御の信号を生成するものであり、第６
図（ａ）　、　（ｂ）における厚い／Ｎ−フミラー２や
非点収差を拡大するための凹レンズ６を不要にするもり
である。この光学ヘッドの構成について、第６図（ａ）
、■の光学ヘッドと同一部分は同一番号を付与して説明
すると、１は半導体レーザーであり、７は半導体レーザ
ー１からの出射光を対物レンズ５と受光素子４に分岐す
る／蔦−フミラーである。なお、第６図（ａ）　、　（
ｂ）と異なり、ノ１−フミラー７は、非点収差を発生さ
せる必要がないため薄いもので構成できる。ハーフミラ
−７で分離されたレーザー光は立ち上げミラー３に入射
して、対物レンズ５を通して光ディスク（図示せず）に
集光する。光ディスクのビットの情報を持った反射光は
対物レンズ５を通じて、立ち上げミラー３、及びハーフ
ミラ−７を再び通過して受光素子４に導かれる。受光素
子４では光ディスクのビットの信号からデータ信号、及
びその時間的位相差からフォーカス、トラッキング制御
に用いるための信号を分離、検出する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、第６図（ａ）、（
ｂ）はもちろん、第７図（ａ）　、　（ｂ）の光学ヘッ
ドにおいても、部品点数が多く、小型薄型化に不向きで
あるという課題を有していた。

本発明は上記従来の欠点を除去し、部品点数を削減し小
型薄型化できる光学ヘッドを提供するものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の光学ヘッドは、光量
分離手段により半導体レーザーからの出射光の光軸を対
物レンズの光軸方向に変換するとともに、対物レンズか
らの光ディスクの反射光を光量分離手段を挟んで対物レ
ンズと対向する光学基板上に配置した受光素子で検出す
る構成としたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、光軸の変換を光量分離
手段で行うことで、立ち上げミラー等の光学部品が不要
になり、また、受光素子を対物レンズと平行にして、直
接光学基板に寝かせて配置できるため、部品点数を削減
できるとともに、光学ヘッドの小型薄型化を行うことが
できる。

実施例 以下、本発明の第１の実施例の構成について図面を参照
しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における光学ヘッドの斜
視図を示すものである。

第１図において、１０はコ字状の光学基板であり、本発
明の光学ヘッドの部品を支えるものである。１１はこの
光学基板１０の一辺に取付けられた半導体レーザーでレ
ーザー光を出射する。１２は光量分離手段としてのハー
フミラ−で、半導体レーザー１１からの出射光の一部を
対物レンズ１３に向けるとともに、対物レンズ１３から
の入射してくる光ディスクの反射光を受光素子１４に導
く作用を持っており、半導体レーザー１１の光軸に対し
てほぼ４５度に傾斜するように光学基板１１上に配置さ
れている。受光素子１４は、ハーフミラ−１２を挟んで
対物レンズ１３に対向するように光学基板１０上に配置
されている。

以上のように構成された光学ヘッドについて、その動作
を説明する。

半導体レーザー１１を出射したレーザー光は、光軸に対
してほぼ４５度傾いたハーフミラ−１２で光量の一部が
反射し、反射した光は対物レンズ１３の光軸方向に向け
られる。対物レンズ１３に入射した光は対物レンズ１３
を通過後、光ディスク（図示せず）に集光される。その
反射光は、光ディスクのビットにより光量変調を受けて
ふたたび対物レンズ１３に入射してハーフミラ−１２に
戻ってくる。

ハーフミラ−１２では、一部の光が透過して光学基板１
０上に取付けられた受光素子１４に入射する。受光素子
１４は光ディスクのビットの変調を受けた光を検出する
ので、ビット変調の信号の時間的位相差からフォーカス
制御信号、トラッキング制御信号、及びビット変調信号
の和信号から光ディスクのデータ信号を生成できること
となる。

ここで、受光素子１４とハーフミラ−１２は、近接して
いるために、半導体レーザー１１の出射光の一部は、受
光素子１４に直接入射することになり、受光素子１４で
検出する光量は、半導体レーザー１１から直接入射する
光量の直流成分と、光ディスクのビットの変調を受けた
光量の交流成分との和になる。しかし、制御信号を時間
的な位相差で検出を行えば制御信号を検出でき直流成分
の情報を使わなくても光学ヘッドとしての機能を果たす
ことができる。

上記構成によって、受光素子１４を対物レンズ１３とハ
ーフミラ−１２を挟んで対向の位置の光学基板１０上に
配置することにより、面積の大きい受光素子でも、光学
基板１０上に寝がせて配置できるので光学ヘッドが薄（
でき、ハーフミラ−１２で対物レンズ１３に半導体レー
ザー１１がらの光を導（ために立ち上げミラー等の部品
が不要になるものである。

さらに、第２図により、本発明の光学ヘッドの他の実施
例を説明する。なお、第１図と同一部分は、同一番号を
付与して説明する。

まず第２図は、本発明の他の実施例の構成を示す斜視図
であり、同図において、１１は半導体レーザー、１４は
受光体素子であり、１５はこの受光体素子１４を封入し
た封入体で、この封入体１５の表面は、斜面状に形成さ
れており、斜面になった表面に、ハーフミラ−のコーテ
ィングを行ったものである。

半導体レーザー１１がらの出射光の一部を封入体１５の
ハーフミラ−コーティングした斜面で反射させて対物レ
ンズ１３に導いている。

対物レンズ１３から入射してくる光ディスクの反射光は
、一部封入体１５の内部に透過して入り、受光素子１４
へ入射するので、光ディスクのビットによって変調を受
けた信号を再生することができ光学ヘッドとしての基本
的な信号を得ることができる。

以上のように、半導体レーザー１１の出射光をハーフミ
ラ−コーティングした封入体１５の表面の反射で、対物
レンズ１３に導（ことにより、ハーフミラ−が不要にな
り、さらなる部品点数の削減となり、光学ヘッドを薄（
構成できるものである。また、封入体１５内に進入する
半導体レーザー１１からの直接光は、封入体１５の屈折
により、受光素子１４で検出されに（いので光量の直流
成分が少なく信号検出の回路が簡単に構成できる。

第３図は本発明の他の実施例の構成を示す構成図である
。

第３図において、１１は半導体レーザーでありレーザー
光線を出射する。１４は受光素子であり、半導体レーザ
ー１１の出射光を封入ケース１６の窓１７を蓋する対物
レンズ１３に導くように半導体レーザー１１に対してほ
ぼ４５度傾けて封入ケース１６内に一体封入しである。

封入ケース１６の窓１７を蓋する対物レンズ１３は、封
入ケース１６の窓１７からの出射光を光ディスク（図示
せず）に集光し、光ディスクのビットの変調を受けた反
射光を集光し、封入ケース１６の窓１７に再入射させ、
受光素子１４に戻す役目を果たすものである。

第４図に半導体レーザー１１及び、受光素子１４の配置
の斜視図を示す。

第４図において受光素子１４は、半導体レーザー１１の
出射光の出射光量をモニターする光量モニタ一部Ｂと、
チップ表面で、半導体レーザー１１からの光の一部を対
物レンズ１３へ向けて出射し、対物レンズ１３から封入
ケース１６へ再入射した光ディスクのビットの変調を受
けた反射光を検出する検出部Ａからなっている。

検出部Ａでは、光ディスクからのビットの変調を受けた
光を検出し、光量の交流成分からデータ信号、フォーカ
ス制御信号、トラッキング制御信号を検出している。半
導体レーザー１１の光量をモニターする光量モニタ一部
Ｂには、表面に反射防止膜１８を形成しており、光量モ
ニタ一部Ｂから反射された光が光量モニタ一部Ｂに再び
戻って、半導体レーザー１１の光量モニターの精度が悪
くなるのを防いでいる。

第５図は、かかる光学ヘッドを光ディスクのフォーカス
制御、トラッキング制御に用いる時の可動支持体の構成
図である。第５図において、１９は第３図の光学ヘッド
であり、弾性のワイヤー２０を通じて、固定部材２１に
固定されており、対物レンズ１３の水平方向及び、垂直
方向（図中の矢印の方向）に自由度をもって駆動される
構成となっている。

以上のように、半導体レーザー１１と、表面の反射で半
導体レーザー１１の出射光を曲げるとともに信号を検出
する役割を備えた受光素子１４を同一の封入ケース１６
に封入し、対物レンズ１３で蓋をし、光学ヘッド全体を
弾性ワイヤー２０で駆動することにより光学ヘッドの基
本的な役割を果たすことができ、光学ヘッドの小型・薄
型化が可能となる。

さらに、受光素子１４の光量モニタ一部Ｂに、反射防止
膜１８を形成することにより、対物レンズ１３からの再
入射光が光量モニタ一部Ｂに入射するのを防止でき、精
度の良い光量モニターが可能である。

発明の効果 以上のように本発明は光量分離手段により、半導体レー
ザーからの出射光の光軸を対物レンズの光軸方向に変換
し、受光素子を光量手段を挟んで対物レンズと対向する
位置の光学基板上に配置する構成としたので、小型・薄
型の光学ヘッドが提供できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学ヘッドの第１の実施例の斜視図、
第２図は第２の実施例の斜視図、第３図は第３の実施例
の断面図、第４図は第３の実施例の要部の斜視図、第５
図は第３の実施例の説明図、第６図（ａ）　、　（ｂ）
は従来の光学ヘッドの正面図と側断面図、第７図（ａ）
　、　（ｂ）は他の従来例の正面図と側断面図である。 １０・・・・・・光学基板、１１・・・・・・半導体レ
ーザー、１２・・・・・・ハーフミラ−１１３・・・・
・・対物レンズ、１４・・・・・・受光素子、１５・・
・・・・封入体、１６・・・・・・封入ケース、１７・
・・・・・窓、１８・・・・・・反射防止膜。 代理人の氏名　弁理士小蝦治明　ほか２名第１図 ７７７−＝−光学基板 第２図 第３図 Ｏ 第４図 第６図 （ａン（ｂ） り 第７図 Ｉ（２＞　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）り

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学基板に取付けた半導体レーザーと、前記半導
   体レーザーの出射光を光ディスクに集光し前記光ディス
   クからの反射光を集める対物レンズと、前記半導体レー
   ザーの光量の一部を前記対物レンズに向ける光学分離手
   段と、前記光学基板上で前記光学分離手段を挟んで前記
   対物レンズと対向する位置に配置され前記対物レンズか
   ら戻る光ディスクの反射光の一部を受光する受光素子と
   を備えた光学ヘッド。
2. （２）光学基板と、半導体レーザーと、前記半導体レー
   ザーの出射光を光ディスクに集光し、前記光ディスクか
   らの反射光を集める対物レンズと受光素子を封入した封
   入体の表面を斜面状に形成し、前記斜面状に形成された
   封入体の表面で、前記半導体レーザーの光量の一部を前
   記対物レンズに向け、前記対物レンズから戻る光ディス
   クの反射光の一部を前記封入体の内部の受光素子で受光
   するように構成した光学ヘッド。
3. （３）半導体レーザーと、前記半導体レーザーの出射光
   の一部を表面で反射させて対物レンズで蓋された封入ケ
   ースの窓へ導くとともに、前記対物レンズで蓋された封
   入ケースの窓からの入射光の光量を検出する受光素子と
   を前記封入ケース内に封入してなる光学ヘッド。
4. （４）半導体レーザーと、前記半導体レーザーの出射光
   の一部を表面で反射させて封入ケースの窓へ導くととも
   に、前記封入ケースの窓からの入射光の光量を検出する
   作用を持ち入射光の反射を一部に遮るための反射防止膜
   を表面に形成した受光素子とを前記封入ケース内に封入
   してなる光学ヘッド。
5. （５）入射光の一部を遮るための反射防止膜は半導体レ
   ーザーの光量をモニターする受光部分に選択的に形成し
   てなる請求項４記載の光学ヘッド。