专利名称：光学头及光盘驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学头及光盘驱动装置的技术领域。具体地说，涉及对盘架上放置的盘状记录介质执行信息信号的记录和重放的光学头及具有该光学头的光盘驱动装置的技术领域。
背景技术：
存在对盘状记录介质执行信息信号的记录和重放的光盘驱动装置，这样的光盘驱动装置具有沿盘架上放置的盘状记录介质的半径方向移动、对该盘状记录介质进行激光照射的光学头。
光学头在沿盘状记录介质的半径方向移动的移动底座上配置了规定的光学组成(光学元件及光学部件)等。光学头中设置有对发光元件发出的激光发挥多功能的复合透镜。
以下，说明具有复合透镜的传统的光学头中配置于移动底座的各光学组成和激光的光路(参照图6)。
光学头的未图示的移动底座中配置有搭载部a。
搭载部a形成一方开口的扁平箱状，具有与外部电气连接的未图示的金属制的铅框。
搭载部a通过称为副支架的支架部c搭载发光元件b。发光元件b是向侧方发出激光的所谓侧面发光型的元件。
搭载部a在发光元件b的侧方搭载反射镜d。反射镜d上形成反射面e。
搭载部a在夹着反射镜d的发光元件b的相反侧的位置上搭载受光元件f。
搭载部a安装有覆盖发光元件b、反射镜d及受光元件f的复合透镜g。复合透镜g由透明树脂材料，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。
复合透镜g的顶面，间隔形成变换透镜部h和光衍射部i，变换透镜部h位于反射镜d的反射面e的上方，光衍射部i位于受光元件f的上方。
复合透镜g的底面，间隔形成衍射元件j和焦点距离变更透镜部k，衍射元件j位于变换透镜部h的下方，焦点距离变更透镜部k位于光衍射部i的下方。
在夹着复合透镜g的搭载部a的相反侧，配置射束分裂器l，该射束分裂器l具有分裂面m。
在射束分裂器l的侧方，配置反射棱镜n。
在夹着射束分裂器l的复合透镜g的相反侧的位置上，依次配置准直透镜o、波片p及物镜q。
若从发光元件b发出直线偏振光的激光，则发出的激光在反射镜d的反射面e反射，入射到复合透镜g。
入射复合透镜g的激光由衍射元件j衍射，分割成3个光束。分割的激光进行由复合透镜g的变换透镜部h变更发散角的所谓NA(Numerical Aperture数值孔径)变换，入射到射束分裂器l。
入射射束分裂器l的激光透射后从分裂面m入射准直透镜o。
入射准直透镜o的激光形成平行光束，入射波片p，由该波片p形成圆偏振光。
由波片p形成圆偏振光的激光入射物镜q，由该物镜q会聚到盘状记录介质r的记录面。
会聚到盘状记录介质r的记录面的激光被该记录面反射，反射光经由物镜q入射波片p，由该波片p再次形成直线偏振光。
形成直线偏振光的激光经由准直透镜o入射射束分裂器l，在分裂面m光路弯曲90°后导向反射棱镜n。
导向反射棱镜n的激光的光路弯曲90°后入射复合透镜g。
入射复合透镜g的激光由光衍射部i衍射，分割成3个光束，由焦点距离变更透镜部k变更焦点距离。
激光从复合透镜g入射受光元件f，进行光电变换后作为电气信号输出，例如，进行盘状记录介质r所记录的信息信号的重放。此时，由衍射元件j分割的3个光束用于跟踪误差信号的检测，由光衍射部i分割的3个光束用于聚焦误差信号的检测。
上述复合透镜g可将对激光发挥的多种功能集成到1个部件，另外，由树脂材料容易一体成形复杂的形状，因而通过采用复合透镜g，可以削减光盘驱动装置的部件个数及降低制造成本。
但是，由于复合透镜g由树脂材料形成，因而温度变化和湿度变化导致的体积和折射率的变化引起特性发生变化，特别是，从发光元件b到盘状记录介质r的激光的通路中的特性变化引起像差的发生和，导致从盘状记录介质r获得的信息信号劣化。
例如，由上述PMMA形成复合透镜g的场合，在干燥状态和饱和吸水状态之间，折射率最大变化0.05％，厚度最大变化0.04％。由该厚度的变化导致从发光元件b到物镜q的光学距离最大变化0.35％，例如，复合透镜g的光轴方向上的厚度为2mm时，光学距离最大变化7μm。
因而，本发明的光学头及光盘驱动装置可克服上述问题点，防止由温度变化和湿度变化引起的激光的像差，确保激光的良好特性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的光学头及光盘驱动装置包括发光元件，发出激光；物镜，将该发光元件发出的激光会聚到盘状记录介质的记录面；射束分裂器，使上述发光元件发出的激光透射并导向物镜，同时变更由盘状记录介质反射并经由物镜返回的激光的光路；受光元件，接受由该射束分裂器变更光路后的激光；复合透镜，配置在从上述发光元件入射到射束分裂器的激光的光路上及被射束分裂器变更光路并入射到受光元件的激光的光路上，具备衍射激光的光衍射部和对着激光的透镜部，光衍射部及透镜部等的各部分一体形成；通过孔，使从发光元件入射射束分裂器的激光通过该复合透镜。
从而，本发明的光学头及光盘驱动装置中，发光元件向射束分裂器发出的激光不透射由树脂形成的部分。
为了解决上述问题，本发明的另一光学头及光盘驱动装置一体形成以下部分发光元件，发出激光；物镜，将该发光元件发出的激光会聚到盘状记录介质的记录面；射束分裂器，使上述发光元件发出的激光透射并导向物镜，同时变更由盘状记录介质反射并经由物镜返回的激光的光路；受光元件，接受由该射束分裂器变更光路后的激光；复合透镜，配置在从上述发光元件入射到射束分裂器的激光的光路上及被射束分裂器变更光路并入射到受光元件的激光的光路上，具备衍射激光的光衍射部和对着激光的透镜部，光衍射部及透镜部等的各部分一体形成；透射部，使从发光元件入射射束分裂器的激光透射该复合透镜；在该透射部的光轴方向上形成的厚度比复合透镜的其他部分的光轴方向上的厚度薄。
从而，本发明的光学头及光盘驱动装置中，发光元件向射束分裂器发出的激光透射由树脂形成的厚度较薄的部分。
图1与图2至图4共同说明本发明的第1实施例，本图是光盘驱动装置的概略透视图。
图2是光盘驱动装置中设置的各光学组成的概念图。
图3说明第1实施例中的变形例，是光盘驱动装置中设置的各光学组成的概念图。
图4说明第1实施例的其他变形例，是光盘驱动装置中设置的各光学组成的概念图。
图5说明本发明的第2实施例，是光盘驱动装置中设置的各光学组成的概念图。
图6是传统的光盘驱动装置中设置的各光学组成的概念图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明光学头及光盘驱动装置的实施例。
首先，说明第1实施例(参照图1及图2)。
光盘驱动装置1在外框2内配置必要的各部件及各机构(参照图1)，在外框2形成横向的未图示的光盘插入口。
外框2内配置有未图示的底盘，该底盘上安装有主轴马达3。主轴马达3的马达轴中固定盘架4。
底盘上安装有平行导轴5、6并支撑有由未图示的进给马达旋转的未图示的导螺杆。
光学头7具有移动底座8、该移动底座8上设置的必要的各光学组成(光学元件及光学部件)以及移动底座8上支撑的双轴执行器9，移动底座8的两个端部设置有轴承组件8a、8b，分别由导轴5、6可移动地支撑。移动底座8上设置的未图示的螺母部件用导螺杆扭转且由进给马达旋转导螺杆时，螺母部件在对应导螺杆的旋转方向的方向上推进，光学头7沿盘架4上放置的盘状记录介质100的半径方向移动。
柔性印刷配线板10的一端连接到移动底座8，该柔性印刷配线板10的另一端与外框2内设置的未图示的驱动控制电路基板连接。从而，光学头7的双轴执行器9、各光学元件等的电源的供给、各种信号的收发等通过柔性印刷配线板10进行。
移动底座8中配置有必要的各光学组成(参照图2)。
作为光学组成，发光元件11、反射镜12、受光元件13、复合透镜14、射束分裂器15、反射棱镜16、准直透镜17、波片18、双轴执行器9的物镜9a等配置在规定的各个位置。
发光元件11、反射镜12及受光元件13搭载在搭载部19。搭载部19形成上方开口的扁平箱状，平板状的元件配置部20和该元件配置部20的外周边设立的侧壁部21一体形成。元件配置部20在其内面形成搭载面20a，该搭载面20a中配置未图示的金属制的铅框。
发光元件11通过称为副支架的支架部22搭载在搭载部19的搭载面20a上。作为发光元件11，例如，采用向侧方发出激光的侧面发光型的激光二极管。设置支架部22的目的是为了防止发光元件11发出的激光在搭载面20a反射形成噪声，使发光元件11在离开搭载面20a的位置上配置。
反射镜12和受光元件13同样与发光元件11搭载在搭载部19的搭载面20a，发光元件11和受光元件13夹着反射镜12，位于相对侧。
反射镜12上形成倾斜面，该倾斜面作为反射面12a形成。反射面12a由例如通过涂装反射膜形成。反射面12a与发光元件11发出的激光的光路成例如45°倾斜。
复合透镜14由透明树脂材料，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)一体形成，形成长方形状。复合透镜14安装在搭载部19的侧壁部21的顶面，由复合透镜14覆盖发光元件11、反射镜12及受光元件13。
在复合透镜14的顶面14a，例如，形成由衍射光栅形成的光衍射部23，该光衍射部23位于受光元件13的上方。在复合透镜14的底面14b形成焦点距离变更透镜部24，该焦点距离变更透镜部24位于光衍射部23的下方。
复合透镜14中，在位于反射镜12的反射面12a的上方的部分，形成上下贯通的通过孔14c。
射束分裂器15配置在搭载部19的相反侧，将复合透镜14夹于其间，底面15a以与复合透镜14的顶面14a相对的状态固定于复合透镜14。射束分裂器15具有分裂面15b，该分裂面15b位于复合透镜14的通过孔14c的上方。
反射棱镜16配置于射束分裂器15的侧方中复合透镜14的上侧。反射棱镜16具有反射面16a。
准直透镜17、波片18及双轴执行器9的物镜9a配置于复合透镜14的相反侧，将射束分裂器15夹于其间。
上述反射镜12的反射面12a中形成例如由衍射光栅组成的衍射元件25。
发光元件11若发出直线偏振光的激光，则发出的激光在反射镜12的反射面12a反射，导向复合透镜14。此时，激光由在反射镜12的反射面12a形成的衍射元件25衍射，分割成3个光束。
分割的激光通过复合透镜14的通过孔14c，入射到射束分裂器15。入射射束分裂器15的激光透射后从分裂面15b入射准直透镜17。
入射准直透镜17的激光形成平行光束，入射波片18，由该波片18形成圆偏振光。
由波片18形成圆偏振光的激光入射物镜9a，由该物镜9a会聚到盘状记录介质100的记录面。
会聚到盘状记录介质100的记录面的激光在该记录面反射，反射光经由物镜9a入射波片18，由该波片18再次形成直线偏振光。
形成直线偏振光的激光经由准直透镜17入射射束分裂器15，在分裂面15b，光路弯曲90°并导向反射棱镜16。
导向反射棱镜16的激光光路被反射面16a弯曲90°，入射到复合透镜14。
入射复合透镜14的激光由光衍射部23衍射，分割成3个光束，由焦点距离变更透镜部24变更焦点距离。
激光从复合透镜14入射到受光元件13，进行光电变换并作为电气信号输出，例如，进行盘状记录介质100上记录的信息信号的重放。此时，由衍射元件25分割的3个光束用于跟踪误差信号的检测，由光衍射部23分割的3个光束用于聚焦误差信号的检测。
另外，发光元件11发出的激光通常进行为了变更发散角的所谓NA变换，但是光学头7中未设置用于NA变换的变换透镜部，而是通过物镜9a的焦点距离的变更和受光元件13的位置的变更进行处理。
如上所述，由于光盘驱动装置1中，形成使激光通过复合透镜14的通过孔14c，因而，从发光元件11向盘状记录介质100发出的激光不易发生基于温度变化和湿度变化的像差，可防止从盘状记录介质100获得的信息信号的劣化。
另外，由于复合透镜14中的通过孔14c的开口面积比射束分裂器15的底面15a的面积小，因而可以在15复合透镜14的顶面14a固定射束分裂器，由于通过孔14c的形成，可无障碍地将射束分裂器15固定到复合透镜14。
另外，由于在反射镜12形成衍射元件25，因而不需要形成衍射元件25的专用光学部件，可以不增加部件个数，抑制制造成本的增大。
接着，说明第1实施例的变形例(参照图3)。
另外，该变形例中的光学头7A与上述光学头7比较，其不同仅仅在于不是在反射镜或射束分裂器上形成衍射元件，而是设置形成有衍射元件的衍射部件，因而仅仅详细说明与光学头7不同的部分，其他部分附上与光学头7中的同样部分的符号相同的符号，省略其说明。
在光学头7A中的复合透镜14的顶面14a上安装衍射部件26，以使通过孔14c闭塞。衍射部件26由例如透明玻璃材料形成平板状，其顶面或底面上形成衍射元件27。
射束分裂器15配置在衍射部件26上。
发光元件11若发出直线偏振光的激光，则发出的激光在反射镜12的反射面12a反射，导向复合透镜14，通过该复合透镜14的通过孔14c入射衍射部件26。
入射衍射部件26的激光由衍射元件27衍射，分割成3个光束并入射射束分裂器15。
如上所述，由于光学头7A中形成使激光通过复合透镜14的通过孔14c，因而，从发光元件11向盘状记录介质100发出的激光中不易发生基于温度变化和湿度变化的像差，可防止从盘状记录介质100获得的信息信号的劣化。
另外，通过配置衍射部件26，可确保激光的良好光学特性。
接着，说明第1实施例的其他变形例(参照图4)。
另外，该其他变形例中的光学头7B与上述光学头7比较其不同仅仅在于不是在反射镜或射束分裂器中形成衍射元件，而是设置形成有衍射元件的透射部件，因而仅仅详细说明与光学头7不同的部分，其他部分附上与光学头7中的同样部分的符号相同的符号，省略其说明。
在光学头7B中的复合透镜14的通过孔14c中插入透射部件28。透射部件28由透明玻璃材料组成，光轴方向上的厚度与复合透镜14大致相同。透射部件28中，在其顶面28a形成变换透镜部29，在底面28b形成衍射元件30。
发光元件11若发出直线偏振光的激光，则发出的激光在反射镜12的反射面12a反射后，入射透射部件28。
入射透射部件28的激光由衍射元件30衍射，分割成3个光束。分割的激光进行由透射部件28的变换透镜部29变更发散角的NA变换后，入射射束分裂器15。
如上所述，光学头7B中，由于被反射镜12弯曲光路的激光透射由玻璃材料组成的透射部件28，因而在从发光元件11向盘状记录介质100发出的激光中不易发生基于温度变化和湿度变化的像差，可防止从盘状记录介质100获得的信息信号的劣化。
另外，光学头7B中，在复合透镜14的通过孔14c插入透射部件28，因而可减小该部分的尺寸。
而且，由于在透射部件28形成衍射元件30，因而不需要形成衍射元件30的专用的光学部件必要，不会增加部件个数，可抑制制造成本的增大。
接着，说明第2实施例(参照图5)。
另外，该第2实施例中的光学头7C与上述光学头7比较，其不同仅仅在于取代通过孔，在成为复合透镜的激光的光路(去路)的部分一体形成透射部，因而仅仅详细说明与光学头7不同的部分，其他部分附上与光学头7中的同样部分的符号相同的符号，省略其说明。
光学头7C中的复合透镜14C由透明树脂材料，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)一体形成，形成长方形状。复合透镜14C安装在搭载部19的侧壁部21的顶面，由复合透镜14C覆盖发光元件11、反射镜12及受光元件13。
复合透镜14C中，与复合透镜14同样，形成光衍射部23和焦点距离变更透镜部24。
复合透镜14位于反射镜12的反射面12a的上方的部分形成上方开口的通过凹部14d。复合透镜14C的通过凹部14d的下侧的部分作为透射部31与其他部分一体形成。
透射部31与复合透镜14C的其他部分比较，光轴方向上的厚度较薄。在透射部31的顶面31a形成变换透镜部32，在底面31b形成衍射元件33。
发光元件11若发出直线偏振光的激光，则发出的激光在反射镜12的反射面12a反射后，入射复合透镜14C的透射部31。
入射透射部31的激光由衍射元件33衍射，分割成3个光束。分割的激光进行由变换透镜部32变更发散角的NA变换后，入射射束分裂器15。
如上所述，光学头7C中，由于被反射镜12弯曲光路的激光透射光轴方向上的厚度较薄的透射部31，因而从发光元件11向盘状记录介质100发出的激光中基于温度变化和湿度变化的像差极小，可防止从盘状记录介质100获得的信息信号的劣化。
另外，形成复合透镜，使光轴方向上的全体厚度变薄时，成形时发生的树脂材料的流动使双折射易于发生，但是在光学头7C中，由于仅仅复合透镜14C的透射部31在光轴方向上的厚度变薄，因而可防止双折射，防止激光的像差的发生。
而且，由于在复合透镜14C的透射部31形成衍射元件33，因而不需要形成衍射元件33的专用光学部件，不会增加部件个数，可抑制制造成本的增大。
另外，上述中，作为发光元件11，说明了采用侧面发光型的元件的示例，但是也可以采用使激光向上方发出的所谓面发光型的元件，该场合不需要反射镜。
另外，上述光学头7、7A、7B、7C中，从盘状记录介质100返回的光的光路即归路中，激光透射由树脂材料形成的复合透镜14、14C，因而归路中激光易发生像差，但是由于入射受光元件13的激光不需要会聚，因而即使发生像差，从盘状记录介质100获得的信息信号也不会劣化。
上述各实施例中说明的各部分的具体形状及构造仅仅是对实施本发明的具体例，而不是对本发明的技术范围进行限定。
工业上的利用可能性本发明的光学头中，从发光元件向射束分裂器发出的激光不透射由树脂形成的部分，因而从发光元件向盘状记录介质发出的激光不易发生基于温度变化和湿度变化的像差，可防止从盘状记录介质获得的信息信号的劣化。
另外，不需要形成衍射元件的专用的光学部件，不会增加光学头的部件个数，可抑制制造成本的增大，而且可确保激光的良好光学特性，而且，由于在复合透镜的通过孔配置由玻璃材料组成的使激光透射的透射部件，因而通过将透射部件插入通过孔，可实现光学头的小型化。
本发明的另一光学头中，发光元件向射束分裂器发出的激光透射由树脂形成的厚度较薄的部分，因而从发光元件向盘状记录介质发出的激光中基于温度变化和湿度变化的像差极小，可防止从盘状记录介质获得的信息信号的劣化，另外，不需要形成衍射元件的专用的光学部件，不会增加光学头的部件个数，可抑制制造成本的增大。
本发明的光盘驱动装置中，从发光元件向射束分裂器发出的激光不透射由树脂形成的部分，因而从发光元件向盘状记录介质发出的激光不易发生基于温度变化和湿度变化的像差，可防止从盘状记录介质获得的信息信号的劣化。
另外，不需要形成衍射元件的专用的光学部件，不会增加光学头的部件个数，可抑制制造成本的增大，而且可确保激光的良好光学特性。
而且，由于在上述复合透镜的通过孔配置由玻璃材料组成的使激光透射的透射部件，因而通过将透射部件插入通过孔，可实现光学头的小型化。
本发明的另一光盘驱动装置中，发光元件向射束分裂器发出的激光透射由树脂形成的厚度较薄的部分，因而从发光元件向盘状记录介质发出的激光中基于温度变化和湿度变化的像差极小，可防止从盘状记录介质获得的信息信号的劣化，另外，不需要形成衍射元件的专用的光学部件，不会增加光学头的部件个数，可抑制制造成本的增大。
权利要求
1.一种光学头，具备沿盘架上放置的盘状记录介质的半径方向移动的移动底座和该移动底座上配置的规定的光学元件及光学部件，其特征在于一体形成以下部分发光元件，发出激光；物镜，将该发光元件发出的激光会聚到盘状记录介质的记录面；射束分裂器，使上述发光元件发出的激光透射并导向物镜，同时变更由盘状记录介质反射并经由物镜返回的激光的光路；受光元件，接受由该射束分裂器变更光路后的激光；复合透镜，配置在从上述发光元件入射到射束分裂器的激光的光路上及被射束分裂器变更光路并入射到受光元件的激光的光路上，具备衍射激光的光衍射部和对激光发挥规定功能的透镜部，光衍射部及透镜部等的各部分一体形成；透射部，使从发光元件入射射束分裂器的激光透射该复合透镜，在该透射部的光轴方向上形成的厚度比复合透镜的其他部分的光轴方向上的厚度薄。
2.权利要求1所述的光学头，其特征在于设有衍射元件，使从上述发光元件入射物镜的激光衍射，该衍射元件在复合透镜的透射部形成。
3.一种光盘驱动装置，具备光学头，该光学头具有放置盘状记录介质并使之旋转的盘架、沿该盘架上放置的盘状记录介质的半径方向移动的移动底座以及该移动底座上配置的规定的光学元件及光学部件，其特征在于上述光学头一体形成以下部分发光元件，发出激光；物镜，将该发光元件发出的激光会聚到盘状记录介质的记录面；射束分裂器，使上述发光元件发出的激光透射并导向物镜，同时变更由盘状记录介质反射并经由物镜返回的激光的光路；受光元件，接受由该射束分裂器变更光路后的激光；复合透镜，配置在从上述发光元件入射到射束分裂器的激光的光路上及被射束分裂器变更光路并入射到受光元件的激光的光路上，具备衍射激光的光衍射部和对激光发挥规定功能的透镜部，光衍射部及透镜部等的各部分一体形成；透射部，使从发光元件入射射束分裂器的激光透射该复合透镜，在该透射部的光轴方向上形成的厚度比复合透镜的其他部分的光轴方向上的厚度薄。
4.权利要求3所述的光盘驱动装置，其特征在于设有衍射元件，使从上述发光元件入射物镜的激光衍射，该衍射元件在复合透镜的透射部形成。
全文摘要
本发明是一种光学头及光盘驱动装置，可防止温度变化和湿度变化导致的激光的像差的发生，确保激光的良好特性。其中形成有复合透镜(14)，配置在从发光元件(11)向射束分裂器(15)入射的激光的光路上及从射束分裂器向受光元件(13)入射的激光的光路上，具备衍射激光的光衍射部(23)和对激光发挥规定功能的透镜部(24)，光衍射部及透镜部等的各部分一体形成；通过孔(14c)，使从发光元件向射束分裂器入射的激光通过该复合透镜。
文档编号G11B7/09GK1722254SQ20051007588
公开日2006年1月18日 申请日期2003年2月20日 优先权日2002年2月25日
发明者小林高志, 谷口正 申请人:索尼公司