JPH04271027A - Multibeam optical head - Google Patents

Multibeam optical head

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Publication number
JPH04271027A
JPH04271027A JP3032723A JP3272391A JPH04271027A JP H04271027 A JPH04271027 A JP H04271027A JP 3032723 A JP3032723 A JP 3032723A JP 3272391 A JP3272391 A JP 3272391A JP H04271027 A JPH04271027 A JP H04271027A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
objective lens
beams
optical head
lens
optical axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3032723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinori Watabe
昭憲 渡部
Yuji Mabe
雄二 間辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
NTT Inc
Original Assignee
Nikon Corp
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP3032723A priority Critical patent/JPH04271027A/en
Publication of JPH04271027A publication Critical patent/JPH04271027A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は2つのビームを用いた光
ディスクの光学ヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head for an optical disk using two beams.

【0002】0002

【従来の技術】従来の2ビーム光ディスク装置では、異
なる2波長のビームに対して共通の対物レンズを用いて
いる。そのような装置では、2つのビームの一方を信号
の記録専用として用い、もう一方は再生専用として用い
ている。その構成の概略は次のとおりである。ある波長
の光ビームが第1の半導体レーザーから射出され、コリ
メータレンズ、ダイクロイックミラー、対物レンズ、を
通って光ディスクの記録面上に光スポットを形成する。 一方、第1の半導体レーザーとは異なる波長の光ビーム
が第2の半導体レーザーから射出され、コリメーターレ
ンズを通過した後、ダイクロイックミラーで反射され、
対物レンズを通って光ディスクの記録面上に光スポット
を形成する。
2. Description of the Related Art A conventional two-beam optical disk device uses a common objective lens for beams of two different wavelengths. In such devices, one of the two beams is used exclusively for signal recording, and the other is used only for reproduction. The outline of its configuration is as follows. A light beam of a certain wavelength is emitted from a first semiconductor laser, passes through a collimator lens, a dichroic mirror, and an objective lens to form a light spot on the recording surface of an optical disk. On the other hand, a light beam having a wavelength different from that of the first semiconductor laser is emitted from the second semiconductor laser, passes through a collimator lens, and is reflected by a dichroic mirror.
A light spot is formed on the recording surface of an optical disk through an objective lens.

【0003】記録に際しては、記録用ビームを先行させ
、そのすぐ後に再生用ビームを追尾させて記録を読み取
ることにより、書き込み直後に記録状態のチェックを行
なう。したがってディスク上で2つのビームのスポット
位置をわずかにずらす必要があり、通常2つのビームが
互いにわずかに傾くように構成する。現在採用されてい
る例としては、図4に示すように、2つのビームを対物
レンズ14の光軸に対して互いに同じ角度の傾きを持つ
ように調整する。ここで15は光ディスク、一点鎖線は
対物レンズの光軸であり、破線と実線は2つのビームの
照射方向を示している。
[0003] During recording, the recording state is checked immediately after writing by leading the recording beam and immediately following it with the reproducing beam to read the recording. Therefore, it is necessary to slightly shift the spot positions of the two beams on the disk, and the two beams are usually configured to be slightly inclined relative to each other. As shown in FIG. 4, the currently adopted example is to adjust the two beams so that they have the same angle of inclination with respect to the optical axis of the objective lens 14. Here, 15 is an optical disk, the dashed line is the optical axis of the objective lens, and the broken line and solid line indicate the irradiation directions of the two beams.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上に述べたようなマル
チビーム光ヘッドにおいては、異なる波長のビームを用
いているので色収差、すなわち2つのビームの焦点位置
の差が生ずる。そのため対物レンズとして色収差を補正
する色消しレンズを用いている。その際、記録面に垂直
な方向における2つのビームの焦点位置の差は、0.3
 − 0.2 μm 以下にする必要がある。なぜなら
フォーカスサーボ残差などを考慮すると、これ以上の差
が生ずると記録情報の記録洩れ、読み取り洩れ等の信号
記録、再生性能の劣化が生ずるおそれがあるからである
In the multi-beam optical head as described above, since beams of different wavelengths are used, chromatic aberration, that is, a difference in the focal position of the two beams, occurs. Therefore, an achromatic lens that corrects chromatic aberration is used as the objective lens. At this time, the difference in the focal positions of the two beams in the direction perpendicular to the recording surface is 0.3
- Must be 0.2 μm or less. This is because, taking into account focus servo residuals and the like, if a difference larger than this occurs, there is a risk that signal recording and reproduction performance will deteriorate, such as omissions in recording and reading of recorded information.

【0005】ところが、たとえば波長 830 nm 
と 780 nmの2つのビームに対して、レンズによ
り十分な色消しを行なおうとすると、対物レンズの構成
枚数が多くなってしまい、レンズの重量増加を招く。こ
れは対物レンズ光学系を駆動するフォーカスアクチュエ
ータに対する負担を増大させる。それに対して、レンズ
の軽量化を図ってたとえば2枚玉でレンズを設計する場
合、色収差を抑えつつ、かつ他の収差も抑えるには、使
用されるガラス材料も限定され、また複雑な非球面を採
用しなければならない。これらは製造上、またコスト上
問題となる。
However, for example, if the wavelength is 830 nm
If an attempt is made to sufficiently achromatize the two beams of 780 nm and 780 nm using a lens, the number of objective lenses will increase, resulting in an increase in the weight of the lens. This increases the burden on the focus actuator that drives the objective lens optical system. On the other hand, when designing a lens with two lenses, for example, in order to reduce the weight of the lens, in order to suppress chromatic aberration and other aberrations, the glass materials that can be used are limited, and complicated aspherical surfaces are required. must be adopted. These pose problems in terms of manufacturing and cost.

【0006】本発明は以上のような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、簡単な構成で、比較的ゆるやか
な色消し性能のレンズを用いても、記録面に垂直な方向
における2つのビームの焦点位置に差が生じないマルチ
ビーム光ヘッドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and even if a lens with a simple structure and relatively mild achromatic performance is used, the two-dimensional image in the direction perpendicular to the recording surface An object of the present invention is to provide a multi-beam optical head in which there is no difference in focal position of two beams.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的のために、本
発明は波長の異なる2つの光ビームに対して共通の対物
レンズを用いるマルチビーム光ヘッドにおいて、記録面
に垂直な方向において生ずる前記2つのビームの焦点位
置の差を対物レンズの像面湾曲を利用して打ち消すよう
な構成とした。すなわち、前記焦点位置の差が像面湾曲
によって打ち消されるように、2つのビームが対物レン
ズ光軸に対してなす照射角を互いに異なる角度とする構
成としたことを特徴とするマルチビーム光ヘッドを提供
する。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, the present invention provides a multi-beam optical head that uses a common objective lens for two light beams having different wavelengths. The structure is such that the difference in the focal positions of the two beams is canceled out using the field curvature of the objective lens. That is, the multi-beam optical head is characterized in that the two beams have different irradiation angles with respect to the objective lens optical axis so that the difference in focal position is canceled out by field curvature. provide.

【0008】[0008]

【作用】本発明の作用を以下において説明する。図3は
2つのビーム波長における像面の形状の一例を示してい
る。ここで横軸は対物レンズ光軸から垂直に測った距離
(像高)、縦軸はディスクの記録面に垂直な方向でディ
スク面から対物レンズに向かう向きに測った高さを表し
ている。図3において、実線は一方のビーム(仮にビー
ムAと称する)の像面、破線は他方のビーム(ビームB
と称する)の像面である。δは対物レンズ光軸上におけ
る、色収差による焦点位置の差である。今、ビームAの
照射方向を対物レンズ光軸に対して平行に設定すると、
ビームAの光スポットは図3のA点に結像する。ビーム
Bの光スポットをA点と同じ高さに結像させるためには
、ビームBの光スポットがビームBの像面上で点Aと同
じ高さの点、すなわち図のB点に来るようにすればよい
。そのために、ビームBを対物レンズ光軸に対して傾け
、B点に結像するようにする。このようにすることによ
り、2つのビームのディスク記録面に垂直な方向におけ
る焦点位置の差を補正することが出来る。
[Operation] The operation of the present invention will be explained below. FIG. 3 shows an example of the shape of the image plane at two beam wavelengths. Here, the horizontal axis represents the distance (image height) measured perpendicularly from the optical axis of the objective lens, and the vertical axis represents the height measured from the disk surface toward the objective lens in a direction perpendicular to the recording surface of the disk. In FIG. 3, the solid line is the image plane of one beam (tentatively referred to as beam A), and the broken line is the image plane of the other beam (beam B).
). δ is the difference in focal position due to chromatic aberration on the optical axis of the objective lens. Now, if the irradiation direction of beam A is set parallel to the objective lens optical axis,
The light spot of beam A is focused on point A in FIG. In order to image the light spot of beam B at the same height as point A, the light spot of beam B should be positioned at the same height as point A on the image plane of beam B, that is, point B in the figure. Just do it. For this purpose, beam B is tilted with respect to the optical axis of the objective lens so that it is focused on point B. By doing this, it is possible to correct the difference in the focal positions of the two beams in the direction perpendicular to the disk recording surface.

【0009】一般的なレンズの特性上、レンズ中央部を
用いるのが有利であるので、ここでは一方のビームをレ
ンズ光軸に対して平行とした場合について述べた。しか
し本発明のマルチビーム光ヘッドの本質は、2つのビー
ムそれぞれの焦点位置が、図3に示したように対物レン
ズにおける像面湾曲により湾曲したそれぞれの像面上で
、記録面と平行な同一平面上に略位置するように、両ビ
ームの照射角を対物レンズ光軸に対して互いに異なる角
度とすることにあるので、両ビーム共に対物レンズ光軸
に対して傾けてもよい。その場合、たとえば図3におい
てビームAがC点に結像し、ビームBがD点に結像する
ようにそれぞれのビームを傾け、ディスク記録面を線分
CDを含む位置に置けばよい。また、ここでは記録面を
対物レンズ光軸に対して垂直にした場合に例を取って説
明したが、ディスク面を傾けることも可能である。
[0009] Due to the characteristics of general lenses, it is advantageous to use the central part of the lens, so here we have described the case where one beam is parallel to the optical axis of the lens. However, the essence of the multi-beam optical head of the present invention is that, as shown in FIG. Since the irradiation angles of both beams are set to different angles with respect to the optical axis of the objective lens so that they are substantially located on a plane, both beams may be tilted with respect to the optical axis of the objective lens. In that case, for example, in FIG. 3, the beams may be tilted so that beam A is imaged at point C and beam B is imaged at point D, and the disk recording surface is placed at a position that includes the line segment CD. Further, although an example has been described in which the recording surface is perpendicular to the optical axis of the objective lens, it is also possible to tilt the disk surface.

【0010】0010

【実施例】以下において図1、図2を参照して本発明の
一実施例を説明する。図1は本発明にかかるマルチビー
ム光ヘッドの基本構成を概略的に示す説明図である。図
において第1の半導体レーザー1から出た光は、コリメ
ータレンズ2、ダイクロイックミラー3、対物レンズ4
、を通って光ディスク5の記録面上に光スポットを形成
する。一方、第1の半導体レーザーとは異なる波長の第
2の半導体レーザー6から出た光は、コリメーターレン
ズ7を通過した後、ダイクロイックミラー3で反射され
、対物レンズ4を通って光ディスク5の記録面上に光ス
ポットを形成する。図2は図1の対物レンズ4および光
ディスク5周辺の詳細を示す。この図において、破線は
波長780nmのビーム、実線は830nmのビームを
表している。本実施例における条件は次のとおりである
。 対物レンズ焦点距離:  4mm 像面湾曲量        :  240h2(μm 
)ビーム波長        :  780nm , 
 830nm残存色収差量      :  波長78
0nmのビーム光において、波長830nmのビーム光
の焦点位置に対して、対物レンズから遠ざかる側に0.
5 μmここでhは像高(mm)である。本例において
は、波長830nmのビームは対物レンズ光軸に対して
平行に設定されている。上記のようにこの系の残存色収
差、換言すると対物レンズ光軸方向における2つのビー
ムの焦点位置の差は0.5μmであるので、240h2
 =0.5  で与えられる像高hの位置に結像するよ
うに、波長780nmのビームを傾ければよい。この系
においては、そのような傾きの角度は約0°39’とな
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the basic configuration of a multi-beam optical head according to the present invention. In the figure, the light emitted from the first semiconductor laser 1 is transmitted through a collimator lens 2, a dichroic mirror 3, and an objective lens 4.
, to form a light spot on the recording surface of the optical disc 5. On the other hand, the light emitted from the second semiconductor laser 6 having a wavelength different from that of the first semiconductor laser passes through the collimator lens 7, is reflected by the dichroic mirror 3, passes through the objective lens 4, and is used for recording on the optical disc 5. Form a light spot on the surface. FIG. 2 shows details around the objective lens 4 and optical disk 5 in FIG. 1. In this figure, the broken line represents a beam with a wavelength of 780 nm, and the solid line represents a beam with a wavelength of 830 nm. The conditions in this example are as follows. Objective lens focal length: 4mm Field curvature: 240h2 (μm
) Beam wavelength: 780nm,
830nm residual chromatic aberration: wavelength 78
In the beam light of 0 nm, the focal position of the beam light of wavelength 830 nm is 0.0 nm on the side moving away from the objective lens.
5 μm where h is the image height (mm). In this example, the beam with a wavelength of 830 nm is set parallel to the optical axis of the objective lens. As mentioned above, the residual chromatic aberration of this system, in other words, the difference between the focal positions of the two beams in the optical axis direction of the objective lens is 0.5 μm, so 240h2
It is sufficient to tilt the beam having a wavelength of 780 nm so that the image is formed at the position of the image height h given by =0.5. In this system, the angle of such tilt would be approximately 0°39'.

【0011】なお本実施例の系においては、2つのビー
ムのうち波長の短いほうのビームの焦点距離のほうが長
くなったが、光学系の構成によっては、波長と焦点距離
の大小関係が逆になることもある。またここでは、レン
ズ性能上対物レンズ中央部を利用するのが好適であるの
で、一方のビームを対物レンズ光軸に平行に導く例を説
明したが、両方のビームを共に傾けてもよい。
In the system of this example, the focal length of the shorter wavelength of the two beams is longer, but depending on the configuration of the optical system, the relationship between wavelength and focal length may be reversed. It may happen. Further, here, since it is preferable to use the central portion of the objective lens in terms of lens performance, an example has been described in which one beam is guided parallel to the optical axis of the objective lens, but both beams may be tilted together.

【0012】0012

【発明の効果】以上のように、本発明によれば像面湾曲
を利用することにより、高性能に色収差が補正されたレ
ンズを用いることなく、2ビーム間での焦点位置の差を
キャンセルすることが出来る。したがって、対物レンズ
を小型化、軽量化できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, by utilizing field curvature, the difference in focal position between two beams can be canceled without using a lens with high performance chromatic aberration correction. I can do it. Therefore, the objective lens can be made smaller and lighter.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の実施例のマルチビーム光ヘッドの基本
構成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the basic configuration of a multi-beam optical head according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部の詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of a portion of FIG. 1;

【図3】本発明の作用の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the present invention.

【図4】従来例のマルチビーム光ヘッドのビーム照射方
向の配置図である。
FIG. 4 is a layout diagram of a conventional multi-beam optical head in a beam irradiation direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,6  半導体レーザー 2,7  コリメーターレンズ 3      ダイクロイックミラー 4      対物レンズ 5      光ディスク 1,6 Semiconductor laser 2,7 Collimator lens 3 Dichroic mirror 4 Objective lens 5 Optical disc

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  波長の異なる2つの光ビームに対して
共通の対物レンズを用いるマルチビーム光ヘッドにおい
て、記録面に垂直な方向において生ずる前記2つのビー
ムの焦点位置の差を対物レンズの像面湾曲によって打ち
消すように、両ビームが対物レンズ光軸に対してなす照
射角を互いに異なる角度とする構成としたことを特徴と
するマルチビーム光ヘッド。
1. In a multi-beam optical head that uses a common objective lens for two light beams with different wavelengths, the difference in focal position of the two beams that occurs in the direction perpendicular to the recording surface is calculated from the image plane of the objective lens. A multi-beam optical head characterized in that the two beams have different irradiation angles with respect to the optical axis of an objective lens so as to cancel each other due to curvature.
【請求項2】請求項1記載のマルチビーム光ヘッドにお
いて、前記2つのビームのうち、前記対物レンズにおけ
る焦点距離が短いほうのビームを対物レンズの光軸と平
行に導くことを特徴とするマルチビーム光ヘッド。
2. The multi-beam optical head according to claim 1, wherein of the two beams, the beam having a shorter focal length at the objective lens is guided parallel to the optical axis of the objective lens. beam light head.
JP3032723A 1991-02-27 1991-02-27 Multibeam optical head Pending JPH04271027A (en)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19990407