JPH05134105A

JPH05134105A - 薄型偏向プリズム構造

Info

Publication number: JPH05134105A
Application number: JP32633291A
Authority: JP
Inventors: Itsuo Takeuchi; 逸雄竹内; Hiroaki Nishikuma; 弘明西隈; Akio Shibusaka; 明男渋坂
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1993-05-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】入射光を９０°偏向することが可能な小型の
偏向プリズム構造を提供する。また、入射光の光軸に対
する出射光の光軸の平行移動量を縮小／拡大することが
可能な偏向プリズム構造を提供する。【構成】入射面と出射面とが同一面であり、かつ内部
に前記入出射面と角度θ₁をなす反射面を有するプリズ
ム体を、入射角及び出射角のうちのいずれか大きな角を
θ₂として、【数１】となる位置に配置することにより、光の光軸を９０°偏
向するための通常のミラーなどに比較して薄型化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光を所望の方向に偏向す
るためのプリズムに関し、特に入射光の光軸を９０°偏
向して出射する偏向プリズムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば光ディスクなどの光学
記録媒体に対してデータの授受を行う光学記録装置に於
ては、媒体の記録面の延在方向と平行に光源からレーザ
光を照射し、これをミラーなどで直角に偏向して上記記
録面に照射し、更にその反射光を再び偏向して、或いは
更に所望の方向に偏向して受光し、媒体に記録されたデ
ータを読取るようにしている。ここで、光の光軸を直角
に偏向するためにはその偏向する前の光軸及び偏向後の
光軸に対して上記ミラーを４５°傾斜させて配置する必
要がある。また、上記光ディスクなどの場合、記録面に
対して光を照射する位置がシーク範囲即ち概ね半径方向
に移動することから、記録面に対向する対物レンズと上
記偏向ミラーとを一体的に可動部として設け、可動部の
移動に伴い常に対物レンズと固定光学系との間の光を偏
向していた。

【０００３】しかしながら、上記偏向ミラーは、可動部
にとっては比較的重いことから、ヘッドを駆動する際の
負荷となり光学ヘッドの応答性が損なわれる問題があっ
た。

【０００４】そこで、この偏向ミラーを光学ヘッドの可
動範囲全域に亘り反射可能な大きさとし、固定とするこ
とが考えられるが、シーク方向と直交する方向、即ち記
録面と直交する方向のかさがシーク長とほぼ等しくな
り、装置全体が大型化する問題がある。また、固定光学
系に対する入出射光がシーク範囲で平行移動することか
ら固定光学系に光学ヘッドのシーク動作と同期して変位
または回転する別の偏向部材を設けなければならず、部
品点数が増加する問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その
主な目的は、入射光を９０°偏向することが可能な小型
の偏向プリズム構造を提供することにある。また、入射
光の光軸に対する出射光の光軸の平行移動量を縮小／拡
大することが可能な偏向プリズム構造を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的は本発明に
よれば、入射光の光軸を９０°偏向して出射するための
薄型偏向プリズム構造であって、入射面と出射面とが同
一面であり、かつ内部に前記入出射面と角度θ₁をなす
反射面を有する屈折率ｎのプリズム体を、入射角及び出
射角のうちのいずれか大きな角をθ₂として、

【０００７】

【数２】

【０００８】となる位置に配置したことを特徴とする薄
型偏向プリズム構造を提供することにより達成される。

【０００９】

【作用】このように、入射面と出射面とが同一面であ
り、かつ内部に前記入出射面と角度θ₁をなす反射面を
有するプリズム体を、入射角及び出射角のうちのいずれ
か大きな角をθ₂として、

【００１０】

【数３】

【００１１】となる位置に配置することにより、入射光
を常に９０°偏向することが可能となる。この際、上記
入出射面に対してより鈍角をなす側の入出射光の光軸の
平行移動量に対して他方の入出射光の光軸の平行移動量
が比例的に縮小される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。

【００１３】図１は、本発明が適用された第１の実施例
に於ける光ディスク装置の要部構成を示す側断面図であ
る。

【００１４】この光ディスク装置は、光学記録媒体とし
ての光ディスク１をホルダ２をもって保持して回転させ
るスピンドルモータ３と、保持された光ディスク１の記
録面１ａに対してデータの授受を行うための光学ヘッド
４とを有している。この光学ヘッド４は図示されない信
号処理ユニットや該ヘッドの可動部等を駆動制御するた
めの制御ユニットに接続されている。

【００１５】光学ヘッド４は、光ディスク１に対するシ
ーク方向、即ち図１に於ける紙面と平行な左右方向に移
動可能な可動部５と、該可動部５に取付けられた対物レ
ンズ６と、光ディスク１の記録面１ａにレーザ光を照射
するためのレーザ光源８及び光ディスク１側からの反射
光を受光するための受光素子９を内蔵する固定の光学系
７と、固定光学系７と対物レンズ６との間の光の偏向手
段として、可動部５が移動可能な範囲の全域に亘り後記
する入出射面１０ａが延在する薄型プリズム体１０とを
有している。ここで、固定光学系７に対して出入射する
光の光軸と、対物レンズ６を通過する光の光軸とは互い
に直交するように配置されている。即ち、固定光学系７
に対して出入射する光の光軸は光ディスク１の記録面１
ａと平行に延在し、対物レンズ６を通過する光の光軸は
記録面１ａと垂直に延在している。

【００１６】固定光学系７内には、レーザ光源８側から
偏向ビームスプリッタ１２と、λ／４板１３と、後記す
るラジアル方向駆動部１４とが配設され、レーザ光源８
からの光を透過して光ディスク１に向けて供給すると共
に該ディスク１からの反射光を受光素子９に向けて偏向
するようになっている。

【００１７】可動部５には対物レンズ６をフォーカシン
グ方向即ち図１に於ける上下方向に駆動するためのフォ
ーカシング駆動部１５が設けられている。また、この可
動部５は図示されないアクチュエータにより上記シーク
方向に駆動されるようになっている。

【００１８】図２に良く示すように、薄型プリズム体１
０は、その光の入射面と出射面とが同一となっており、
更に、入出射面１０ａと角度θ₁をなす反射面１０ｂを
有している。また、この薄型プリズム体１０は、上記し
た入出射面１０ａが、固定光学系７から出射される光若
しくはこの固定光学系７に入射する光の光軸の入射角が
角度θ₂をなすように配置されている。ここで、対物レ
ンズ６の光軸と固定光学系７の入出射光の光軸とのなす
角は９０°と設定されていることから、上記した入出射
面１０ａと反射面１０ｂとのなす角度θ₁と、固定光学
系７からの光の光軸の入出射面１０ａに対する入射角θ
₂と、その屈折角θ₃との関係は、薄型プリズム体１０の
屈折率をｎとして、

【００１９】

【数４】

【００２０】であって、かつ

【００２１】

【数５】

【００２２】となる。上記数５の式を展開すると、

【００２３】

【数６】

【００２４】となる。ここで、

【００２５】

【数７】

【００２６】であるから、更に数６の式に数４及び数７
の式を代入してθ₃を消去すると、

【００２７】

【数８】

【００２８】となる。これを整理して、

【００２９】

【数９】

【００３０】となり、更に、角度θ₂は通常のミラーに
対する優位性を考慮して、

【００３１】

【数１０】

【００３２】として、この数９及び数１０の式を満足す
る位置に上記薄型プリズム体１０を配置することによ
り、上記各光軸が互いに直交するようになり、例えば通
常のミラーを各光軸に対して４５゜となるように配置す
る場合に比較して、記録装置本体の記録面１ａと直交す
る方向のかさが小さくなり、装置が薄型化、小型化され
る。ここで、薄型プリズム体１０の入出射面１０ａが傾
斜していることにより、可動部５がシーク方向に移動す
るとその位置に応じて対物レンズ６の光軸が平行移動
し、固定光学系７の入出射光の光軸と一致しなくなるこ
とが考えられるが、本実施例では固定光学系７内のラジ
アル方向駆動部１４によりこれを調整している。即ち、
透明な板材を可動部５の位置に応じて回転させ、固定光
学系７に対する入出射光の光軸を平行移動させるように
なっている。

【００３３】実際に光ディスク１に対してシーク動作を
行う場合、図示されない制御系の命令により可動部５が
シーク方向に移動し、それに伴いラジアル方向駆動部１
４が可動部５の位置に応じて回転し、レーザ光源８から
発せられたレーザ光が偏向ビームスプリッタ１２、λ／
４板１３、ラジアル方向駆動部１４、薄型プリズム体１
０及び対物レンズ６を介して記録面１ａにスポット照射
され、その反射光が同様な経路をもって固定光学系７に
入射し、偏向ビームスプリッタ１２により反射されて受
光素子９に受光される。

【００３４】従って、本実施例に於ては実際にシーク動
作に伴い可動部５には対物レンズ６及びそのフォーカス
方向駆動部１５のみが搭載されていることから、軽量化
されシーク動作を従来に比較して高速に行うことが可能
となっている。

【００３５】図３は、本発明が適用された第２の実施例
を示す図１と同様の図であり、第１の実施例と同様な部
分には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施例では、可動部として浮動型光学ヘッドを採用し
ている。即ち、光ディスク１の回転に伴う空気流により
浮上する浮動基板２１に対物レンズ６が保持されてい
る。また、この浮動基板２１は板バネ状アーム部材２２
によりフォーカシング方向即ち図３に於ける上下方向に
移動可能に支持されている。そして、アーム部材２２は
ボイスコイルモータ２３によりシーク方向に駆動される
ようになっている。

【００３６】一方、固定光学系２７内にあっては、第１
の実施例と同様なラジアル方向駆動部１４とλ／４板１
３との間に微細フォーカシング駆動部２５が設けられて
いる。これは、浮動型光学ヘッドに於けるフォーカシン
グ誤差を微調整するべく配設されたレンズ及びその駆動
部とからなるものである。本実施例では、第１の実施例
に比較してフォーカシング駆動部が省略されている分だ
け可動部が軽量化され、シーク方向への移動時の応答性
が一層向上し、アクセス速度が向上している。それ以外
の構成は第１の実施例と同様である。

【００３７】尚、上記実施例に於て、光源８から出射さ
れるレーザ光を偏向手段により偏向した際に可動部の移
動範囲全域に亘り同時に光が供給されるように、レーザ
光の輪郭を整形プリズムなどで長楕円形などに整形すれ
ば、ラジアル方向駆動部を省略して対物レンズ６を通過
するレーザ光のみを使用するような構成が可能となり、
部品点数が削減されると共に制御が容易になる。但し、
この場合光源の出力を大きくする必要があることは云う
までもない。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による薄型偏向プリズム構造によれば、光の光軸を９
０°偏向するための通常のミラーなどに比較して薄型化
することが可能となるばかりでなく、入射光及び出射光
のいずれか一方の光軸が平行移動した場合に他方の光軸
を殆ど偏向させずに処理可能に配置できることから、例
えば光学記録装置の光ヘッドに於ける可動部のシーク動
作に対して固定光学系にて光軸調整を殆ど行うことなく
処理できるようになる。以上のことから本発明の効果は
大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された第１の実施例に於ける光学
記録装置の要部構成を示す側断面図である。

【図２】図１の偏向手段の構成及び配置を説明するため
の拡大側断面図である。

【図３】本発明が適用された第２の実施例を示す図１と
同様の側断面図である。

【符号の説明】

１光ディスク１ａ記録面２ホルダ３スピンドルモータ４光学ヘッド５可動部６対物レンズ７固定光学系８光源９受光素子１０薄型プリズム体１０ａ入出射面１０ｂ反射面１２偏向ビームスプリッタ１３ λ／４板１４ラジアル方向駆動部１５フォーカシング駆動部２１浮動基板２２アーム部材２３ボイスコイルモータ２５微細フォーカシング駆動部２７固定光学系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光の光軸を９０°偏向して出射す
るための薄型偏向プリズム構造であって、入射面と出射面とが同一面であり、かつ内部に前記入出
射面と角度θ₁をなす反射面を有する屈折率ｎのプリズ
ム体を、入射角及び出射角のうちのいずれか大きな角を
θ₂として、【数１】となる位置に配置することを特徴とする薄型偏向プリズ
ム構造。