JPH0677331B2

JPH0677331B2 - 光ヘツド

Info

Publication number: JPH0677331B2
Application number: JP61220718A
Authority: JP
Inventors: 雅之加藤; 文雄山岸; 弘之池田; 雄史稲垣
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS6374134A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕対物レンズおよびアクチュエータを避けた位置に、光ビ
ームを入射するプリズム部を配置し、該プリズム部から
対物レンズにビームをガイドする導光板と光ディスク媒
体との間に対物レンズとアクチュエータが位置するよう
に構成することで、光ヘッドの小型化、薄型化を実現す
る。

〔産業上の利用分野〕

光ディスク装置の小型化、薄型化を図るため、光ヘッド
の小型化、薄型化が各社で検討されているが、本発明は
このように小型・薄型化が要求される光ヘッドに関す
る。

〔従来の技術〕

第12図は従来の光ヘッドの概要を示す側面図である。Ｄ
が光ディスク媒体であり、光学系１から出射したコヒー
レント光２が、光ディスク媒体面と平行に進行し、プリ
ズムミラー３で光ディスク媒体Ｄ側に反射され、対物レ
ンズ４を介して、光ディスク媒体Ｄに集束される。また
フォーカシングおよびトラッキングのために、電磁石か
ら成るアクチュエータ５によって、対物レンズ４が上下
左右に駆動される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来は、対物レンズ４のアクチュエータ部５の構造を工
夫することにより、光ヘッドの薄型化を進めてきたが、
第12図に示したように、光ディスク媒体面に平行なビー
ム２を光ディスク媒体Ｄ側に導くには、プリズムミラー
３や対物レンズ４、レンズアクチュエータ５が不可欠で
ある。そしてこれらの厚みの合計で、厚さが規定されて
しまい、薄型化に限界がきている。

本発明の技術的課題は、このような問題を解消し、さら
に薄型化を可能とすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明による光ヘッドの基本原理を説明する側
面図である。６は光ガイドであり、少なくとも導光板７
とプリズム部８とを有している。

そして、該導光板７と光ディスク媒体Ｄとの間に、対物
レンズ４が配置され、該プリズム部８は、該対物レンズ
４の光軸方向において、該対物レンズ４と重ならない位
置に配置されている。

さらに、該プリズム部８の、光ディスク媒体Ｄの面と垂
直となる側面に、光ビーム入射用のホログラムH1を有
し、該導光板７の光ディスク媒体Ｄ側の面に、該対物レ
ンズ４と対向して、光ビーム出射用のホログラムH2を有
している。

〔作用〕

プリズム部８は、光ディスク媒体Ｄの面と平行方向から
入射して来る光ビーム10を、導光板７にガイドするもの
であり、導光板７にガイドされて来た光ビームは、ホロ
グラムH2によって、導光板７から対物レンズ４側に取り
出される。そして対物レンズ４を介して、光ディスク媒
体Ｄに照射される。

第１図からも明らかなように、光ヘッドの薄型化の妨げ
となっている対物レンズ４やアクチュエータ５の領域に
は、薄い導光板７が存在しているのみであり、光ディス
ク媒体Ｄの面と垂直方向のスペースを要するプリズム部
８は、対物レンズ４やアクチュエータ５を避けた位置に
配置される。そのため、第12図の従来構造に較べると、
寸法ｄで示される如く大幅に薄型化される。

〔実施例〕

次に本発明による光ヘッドが実際上どのように具体化さ
れるかを実施例で説明する。第２図は本発明による光ヘ
ッドの第１実施例を示す斜視図である。光ガイド６は、
透明多面体（例えばBK7のような光学ガラス）から成
り、厚さが１〜2mmの導光板７と45度のプリズム部８と
を有している。そしてプリズム部８の、光ディスク媒体
Ｄの面と垂直の側壁11に、入射用のホログラムH1を有し
ている。導光板７の光ディスク媒体Ｄ側の面S₃には、出
射用のホログラムH2を有している。２枚のホログラムH
1、H2の格子縞の方向は、入射用ホログラムH1はｚ方
向、出射用ホログラムH2はｙ方向である。光ディスク媒
体Ｄの面は、x,y平面に平行である。入射用ホログラムH
1に垂直に入射した平面波は、該ホログラムH1で回折さ
れ、プリズム部８中に入る。そしてまず、プリズムの斜
面S₁で全反射され、底面S₂へ向かう。次に底面S₂で全反
射され、導光板７上面S₃上の出射用ホログラムH2に入射
し、回折したのちｚ軸方向に出射する。導光板７のｘ方
向の長さｌによっては、全反射回数を変えてもよい。

以上の光路のみを抜き出して示すと、第３図のようにな
る。そしてこの光路を展開すると、第４図に示したよう
になる。このように展開した状態では、ホログラムH1、
H2は互いに平行である。通常ホログラム素子を用いた場
合、光源の波長が変動すると、回折角が変わり、対物レ
ンズで光を絞ったときの焦点が移動する。ところが本実
施例では、両ホログラムH1、H2の空間周波数を同一にし
てあり、かつ両ホログラムは互いに平行になっている。
そのため、光源の波長変動が生じて、入射ホログラムH1
における回折角θが鎖線で示す方向に変化したとして
も、出射ホログラムH2でも同じ角度θだけ逆向きに回折
し、相殺されるため、対物レンズに対する平行光の入射
条件は変わらない。したがって、半導体レーザのモード
が単一、マルチのいずれでも、またモードホップの有無
にかかわらず、常に良好なビームスポットが維持でき
る。

第５図は第２の実施例であり、ホログラムH1、H2に対す
る平面波の入出射角を変えた場合を示している。すなわ
ち両ホログラムH1、H2の格子の膜厚方向の傾きは、第２
図に比べて第５図の場合の方が垂直に近いので、ホログ
ラムとしては作成し易くなっている。何故ならば第２図
では、ホログラムH1に対し光ビーム10が垂直に入射する
ため、該ホログラムH1を作製するには、第６図（ａ）の
ように、ホログラムH1に垂直に入射する光13と、ホログ
ラムH1から面S1に進行するビーム14と同じ方向の光15と
を干渉させるため、両作製光13、15の入射角に差が生
じ、回折効率の高いホログラムが作製しにくい。これに
対し、第５図のように入射ビーム10も作製光15も同じ角
度となるように、入射面11aを傾けると、第６図（ｂ）
のように、２つの作製光13、15の入射角が等しくなり、
回折効率の高いホログラムの作製が容易になる。

第５図に示すように、出射用ホログラムH2も、入射用ホ
ログラムH1と同じ角度だけ傾けて設けてあるため、入射
光ビーム10から出射光ビーム12に至る光路を展開する
と、第７図のとおりであり、入射ホログラムH1と出射ホ
ログラムH2とは互いに平行になる。

第８図は本発明による光ヘッドの第３の実施例を示す側
面図、第９図は同実施例の斜視図である。この実施例で
は、プリズム部８と導光板７との間に、PBS膜16が、光
ディスク媒体Ｄの面と垂直に配置されている。また出射
用ホログラムH2と対物レンズ４との間に、λ/4板17が配
設され、導光板７の端面にホログラムレンズ18が配設さ
れている。

この実施例でいま、コリメート光10は、入射用ホログラ
ム（平面波グレーティング）H1で回折し、プリズム状透
明体８内へ入射する。斜面S1で全反射した光は、光ディ
スク面と垂直に配置されたPBS膜16を透過し、導光板７
底面S4で全反射したあと、出射用ホログラム（平面波グ
レーティング）H2で回折され、光ディスク媒体Ｄに垂直
なビームとなる。以上は光路〜で示される。そして
さらにλ/4板17および対物レンズ４を透過して光ディス
ク媒体Ｄに集束する。光ディスク媒体Ｄからの反射信号
光は、→→の往路を戻るが、λ/4板17で偏光面が
回転しているため、PBS膜16で反射され、→〜の
ように導光板７の上面S3、底面S4で全反射した後、ホロ
グラムレンズ18によって光検知器19に導かれる。

この実施例でも、反射による光路の折れ曲がりを展開す
ると、２つのホログラムH1、H2は、互いに平行になって
いる。その結果、前記のように光源の波長変動が生じて
も、対物レンズ４に対する入射角が変化することはな
い。一方、信号光集束用のホログラムレンズ18には、フ
ォーカス、トラックエラー検知機能を持たせる。この場
合、光源の波長変動により、集束点は移動するが、検知
器の分割法等を工夫することにより影響を抑えることが
できる。以上のようにこの実施例は、光検知器19が可動
部に組込まれているので、可動部の移動精度に余裕が出
る。

ホログラムレンズ18は、第10図（ａ）のような集光作用
をするが、このホログラムレンズ18の代わりに、第10図
（ｂ）に示したように、平面波グレーティングと光学レ
ンズ20を組合せて集光系を構成することも可能である。
また前記PBS16の代わりに、偏光依存性の小さいビーム
スプリッタを用いることもできる。

第11図は、以上の各実施例を基にして作製した光ヘッド
の外観を示す斜視図である。本発明による光ガイド６や
対物レンズ４、そのアクチュエータ５等は、共通の基板
に搭載されることで可動部22を構成し、矢印ａ方向にト
ラッキング（粗）動作する。また第９図の実施例におけ
るプリズム部８の入射用ホログラムH1の上にプリズム21
を付加することで、可動部22全体のトラッキング（粗）
方向と光源固定部１からのコリメート光10の方向を一致
させ、可動部が移動することで光ビーム10の入射角や入
射位置が変動するのを防止している。そしてフォーカシ
ングを対物レンズ４の上下動で行ない、トラッキング
（微調）をアクチュエータ５の回転力で行なう。

なお本発明における各ホログラムは、光ガイドに直接形
成してもよく、別に作製したホログラムを光ガイドに貼
り付けてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、光ディスク媒体面に平行
な光ビーム10を、入射ホログラムH1でプリズム部８中に
入射し、プリズム部８から導光板７への全反射によっ
て、導光板７内を対物レンズ４の近くまで導き、出射用
ホログラムH2により取り出す構造となっている。そのた
め、厚さ方向の寸法の大きいプリズム部８は、対物レン
ズ４やアクチュエータ５を避け、偏平な導光板７のみを
対物レンズ４およびアクチュエータ５側に配置すること
で、光ヘッドの薄型化、小型化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光ヘッドの基本原理を説明する側
面図、第２図は本発明の第１実施例の斜視図、第３図は
同実施例における光路を示す斜視図、第４図は同光路を
展開した図、第５図は本発明の第２実施例を示す斜視
図、第６図は入射用ホログラムの作製方法を示す図、第
７図は第５図の実施例における光路を展開して示す図、
第８図は本発明の第３実施例を示す側面図、第９図は同
実施例の斜視図、第10図は検知器への集光系を例示する
側面図、第11図は光ヘッドの完成状態を示す斜視図、第
12図は従来の光ヘッドの側面図である。図において、Ｄは光ディスク媒体、１は光学系、４は対
物レンズ、５はアクチュエータ、６は光ガイド、７は導
光板、８はプリズム部、10は入射光ビーム、H1は入射用
ホログラム、H2は出射用ホログラムをそれぞれ示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導光板（７）とプリズム部（８）とを有す
る光ガイド（６）を備え、該導光板（７）と光ディスク
媒体（Ｄ）との間に、対物レンズ（４）が配置され、該
プリズム部（８）は、該対物レンズ（４）の光軸方向に
おいて、該対物レンズ（４）と重ならない位置に配置さ
れており、該プリズム部（８）の、光ディスク媒体（Ｄ）の面と垂
直となる側面に、光ビーム入射用のホログラム（H1）を
有し、該導光板（７）の光ディスク媒体（Ｄ）側の面
に、該対物レンズ（４）と対向して、光ビーム出射用の
ホログラム（H2）を有していることを特徴とする光ヘッ
ド。
【請求項２】光軸が光ディスク媒体面と平行である平面
波を、前記入射ホログラム（H1）から前記光ガイド
（６）に入射して伝播させ、前記出射ホログラム（H2）
から光軸が光ディスク媒体面と垂直になるようにして前
記対物レンズ（４）に入射させるように構成されたこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光ヘッ
ド。
【請求項３】前記２枚のホログラム（H1）（H2）は同一
の空間周波数を有し、格子間隔がホログラム全体にわた
って等しく、かつ格子縞が直線であることを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の光ヘッド。
【請求項４】前記光ガイド（６）の内部での反射面ごと
に光路の鏡映を考え、等価的に光路を直線化したとき
に、前記２枚のホログラム面が平行となるように構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光
ヘッド。
【請求項５】前記の入射用ホログラム（H1）から出射用
ホログラム（H2）へ向かう光路の途中に、偏光分離機能
を有する薄膜（PBS）（16）を配設し、出射用ホログラ
ム（H2）の表または裏側にλ/4板（17）を設け、かつ導
光板（７）の一端にレンズ手段（18）を設けることによ
り、光ディスク媒体（Ｄ）からの反射信号光を前記PBS
（16）で分離し、同分離光を導光板（７）における全反
射により導光板の一端へ導き、レンズ手段（18）で光検
知器（19）へ集束させる構成としたことを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載の光ヘッド。