JPH0397128A - 結像位置可変光学装置 - 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〕 本発明は光情報記録再生装置における光学系に係り、特
に、光源からの光束を所望の物体表面に光点として結像
せしめる装置に関する．〔従来の技術〕 光ディスク装置のような光学情報処理装置において情報
の記録、再生もしくは消去を行なうためには，適宜の光
源から得た光束を、回折で制限された解像度での微小な
光点として情報記録媒体となる物体表面の所定の位置に
精度良く集束，結倣させなければならない． ところで、上記光ディスクのような光点を結像させるべ
き情報記録媒体面は、光点を結像させる光学系の焦点深
度よりもかなり大きい範囲で揺動する．従って、光点の
結像位置は、上記揺動する記録媒体面の変位に追随する
ように変位させなければならない． 現在用いられている光ディスク装置における光点の結像
位置を変位せしめる手段としては、通常、集束レンズを
機械的に動かす、機械的アクチュエータがよく用いられ
ている． 光学系の機械的駆動を必要とせずに光点の結像位置を調
整するための方法としては、大きな色収差を有するレン
ズを集束レンズとして用い、記録媒体からの反射光の一
部を光源にフィードバックして、光源の放射する光の波
長を変化させ、これにより焦点位置を調整しようとする
試みもなされている。

光学系の機械的關動を必要とせずに光点の結像位置を調
整するための他の方法として、複屈折レンズおよび偏光
スイッチを利用した方法も提案されている（特願平１−
１２４３１７）　，〔発明が解決しようとするａ！ｇ） しかし、上記従来技術において、集束レンズを機械的に
可動にした場合，様々な欠点が伴う．その一つは集束レ
ンズが可動であるために，振動や衝撃の影響を受けやす
くなることである。その第２は機械的な動作は比較的低
速であり、かつ故障を起こしやすいということである． また、＊屈折レンズおよび偏光スイッチを利用した従来
方法によっても、集束エラーが全面的に補償されるわけ
ではない．さらに光源がレーザである場合，レーザに光
学的なフィードバックをかけることによってレーザノイ
ズを生じ、検出信号のＳ／Ｎを低下させる欠点もあった
． 複屈折レンズおよび偏光スイッチを利用した方法では、
現在の半波長スイッチはキロボルト範囲での駆動電圧を
必要としているという欠点がある。

その上，複屈折レンズは連続的に結像位置をｂＪ蛮とす
るものではなく、二つの離散的な焦点を与えるものであ
る．従って記録媒体の大きな揺動範囲に渡って光点の結
像位置を追随させようとすると、ある微少な２点間で結
像位置を変化させる半波長スイッチを複数段組み合わせ
て必要な変位幅を確保しなければならず、装置が大型化
するという欠点を有していた。

本発明は，上記従来技術の欠点を解消し、機械的駆動な
しで、光点を結像させるべき血の変動に追随させて容易
に光点を集束，Ｍ像せしめることができる装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の装置は，放射する光の波長を変化させることが
できる光源と、その集束特性が上記波長に依存して変化
する偏向光学系とからなることを特徴とする．例えば、
上記光源として発振波長が可変のレーザダイオードを用
い、偏向光学系としては，波長に依存して焦点距離が変
化する、いわいることができる。

〔作用〕

本発明の構成によれば，記録媒体上の結倣エラー情報を
レーザ発振波長の制御情報として発振波長を盆化させる
ことにより、偏向光学系の結像位置を色収差を有する集
束レンズの特性にしたがって変化させ、記録媒体血の変
動に追随させることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例の結像位置可変光学装置を第１図に示
す． 図において、ＬＤはレーザダイオード、ＣＤはコリメー
タレンズ、ＢＳはビームスプリツタ、Ｍは平曲鏡、Ｆ　
Ｌは集束レンズ、Ｄは光ディスク、ＬＢは光束、ＬＳは
結像された光点である．この装置は光ディスクＤの情報
読み取り用のピックアップ部を構成している． レーザダイオードＬ１）から放射された光はコリメータ
レンズＣＬによって平行な光束Ｌ｝Ｓとされ、ビームス
プリツタＢＳに入射し．＊ＭによってデイスクＤの表面
に向けて偏向され、かつ集束レンズＦＬに入射される．
この集束レンズＦＬによって平行光ＬＢはディスクＤ上
で光点ＬＳに集束される。

本発明にしたがって、レーザダイオードＬＤの発振する
光の波長λは変化させることが可能である。集束レンズ
ト゛Ｌは球血収差に関して十分に補正されたものを用い
ることが望ましい。そうすることによってディスクＤ上
に結像させる光点ＬＳを、回折による限界まで分解度を
高めた微小スポットに集束せしめることができる． また、この集束レンズＦＬは色収差に関しては補正され
ておらず，むしろ比較的大きな色収差を有しているもの
を用いる． 集束レンズＦＬによって微小な光点ＬＳとしてディスク
Ｄ上に照射された光の少なくとも一部はディスクＤ表面
で反射され、更にその反射光の一部はビームスプリツタ
ＢＳで反射され、検出光学系に入射する．検出光学系（
図示略）では、光電変換により、データ信号，トラッキ
ングエラー信号および集束エラー信号が検出される．レ
ーザダイオードＬＤによって放射される光の波長λは、
上記集束エラー信号にしたがってΔλだけ変化せしめら
れる．すると集束レンズＦＬによる光点ＬＳの結像位置
はその色収差にともなってΔｆだけ変化する．より具体
的に述べると、土記レーザダイオードＬＬ）のは、光点
ＬＳの結像位置がディスク面の手前に形成されていると
きは，集束レンズＦＬの焦点距離を長くするように、発
光波長λを長くし、逆に光点ＬＳの結像位置がディスク
面の後方に形威されているときは、集束レンズＦＬの焦
点距離を短くするように、発光波長λを短くするように
制御される。

回折による限界まで分解度を高めた微小スポットに集束
せしめることができ、かつ比較的大きな色収差を有する
レンズを得るための製造プロセスは周知であるのでここ
では説明を省略する。

レーザダイオードの発光波長を変調するための方法とし
て３点の方法が挙げられる。

第↓は、レーザダイオードの接合の温度が一定に保たれ
る場合、その駆動電流を変化させることによって発振波
長を変化させることが出来る。しかし、この方法は、レ
ーザダイオードの出力が一定でなくてもよい場合に限っ
て利用できる。

第２の方法は、出力を一定に保持した状態で、レーザダ
イオードの接合部の温度を変化させることである． これら二つの方法にかかわる特性は、多くのレーザダイ
オードの通常のデータシ一トから容易に得ることができ
る． 第３の方法は、内部の電流分配を盆化させることが出来
るレーザダイオードを用い，上記電流分配を変化させる
方法である．この場合、レーザダイオードの発振波長λ
は、出力を一定に保持したまま１μＳで変化させること
が出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、従来技術の欠点を解消し、機械的駆動
なしで、容易に、光点を結像させるべき面の変動に追随
させて光点を集束，結像せしめることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光ディスク用ピックアップ
の要部断面図である． Ｌ’Ｄ・・・レーザダイオード、ＣＤ・・・コリメータ
レンズ、ＢＳ・・・ビームスプリツタ、Ｍ・・・平血鏡
、Ｆ’　Ｌ・・・集束レンズ，Ｄ・・・光ディスク、Ｌ
Ｂ・・・光束，ｔ，Ｓ・・・光点．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源と、光源から放射された光を所望の物体の所望
   とする面上に光点として結像させる偏向光学系を有する
   装置において、光点の結像位置を光学系の機械的動作な
   しに連続的に可変とする手段を設けたことを特徴とする
   結像位置可変光学装置。 ２、上記結像位置を可変とする手段は、放射する光の波
   長を可変とする光源と、光の波長に依存して結像位置が
   変化する偏向光学系とからなることを特徴とする請求項
   １記載の結像位置可変光学装置。 ３、上記光源はレーザからなることを特徴とする請求項
   １もしくは２のいずれかに記載の結像位置可変光学装置
   。 ４、上記光源はレーザダイオードからなることを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれかに記載の結像位置可変
   光学装置。 ５、上記レーザダイオードの発振する光の波長は、レー
   ザダイオードの駆動電流を変化させることによつて変化
   せしめられることを特徴とする請求項４記載の結像位置
   可変光学装置。 ６、上記レーザダイオードの発振する光の波長は、発振
   光の出力の変化なしになされることを特徴とする請求項
   ４記載の結像位置可変光学装置。 ７、上記レーザダイオードの発振する光の波長は、レー
   ザダイオードの周囲温度を変化せしめることによって変
   化せしめられることを特徴とする請求項４もしくは６の
   いずれかに記載の結像位置可変光学装置。 ８、上記レーザダイオードの発振する光の波長は、レー
   ザダイオードの電流分配を変化せしめることによって変
   化せしめられることを特徴とする請求項４もしくは６の
   いずれかに記載の結像位置可変光学装置。 ９、光点の合焦結像位置を、機械的駆動を伴うことなく
   、光学系の光軸に沿って連続的に可変とする偏向光学系
   を設けたことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の
   結像位置可変光学装置。 １０、上記偏向光学系は、色収差を有する少なくとも一
   つのレンズを含むことを特徴とする請求項１、２もしく
   は９のいずれかに記載の結像位置可変光学装置。 １１、光点の合焦結像位置を、機械的駆動を伴うことな
   く、光学系の光軸に垂直な方向に連続的に可変とする偏
   向光学系を設けたことを特徴とする請求項１もしくは２
   に記載の結像位置可変光学装置。 １２、上記偏向光学系は、少なくとも一つの、入射光の
   波長に依存して偏向角が変化するプリズムを含むことを
   特徴とする請求項１、２もしくは１１のいずれかに記載
   の結像位置可変光学装置。 １３、上記請求項１ないし１２のいずれかに記載の結像
   位置可変光学装置を有してなることを特徴とするレーザ
   プリンタ。 １４、上記請求項１ないし１２のいずれかに記載の結像
   位置可変光学装置を有してなることを特徴とする光情報
   記録再生装置。 １５、上記請求項１ないし１２のいずれかに記載の結像
   位置可変光学装置を有してなることを特徴とする光ディ
   スク装置。 １６、上記請求項１ないし１２のいずれかに記載の結像
   位置可変光学装置を有してなることを特徴とする光テー
   プ装置。 １７、上記請求項１ないし１２のいずれかに記載の結像
   位置可変光学装置を有してなることを特徴とする光ドラ
   ム装置。