JPH0528531A - 光デイスク装置の光学系 - Google Patents

光デイスク装置の光学系

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JPH0528531A
JPH0528531A JP3274426A JP27442691A JPH0528531A JP H0528531 A JPH0528531 A JP H0528531A JP 3274426 A JP3274426 A JP 3274426A JP 27442691 A JP27442691 A JP 27442691A JP H0528531 A JPH0528531 A JP H0528531A
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JP
Japan
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anamorphic prism
anamorphic
prism
optical
optical disk
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Pending
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JP3274426A
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English (en)
Inventor
Isao Okuda
功 奥田
Takashi Takishima
俊 滝島
Masahiro Ono
政博 大野
Koichi Maruyama
晃一 丸山
Masato Noguchi
正人 野口
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光源の発振波長が変化した場合であっても、
ディスク上に収束されるスポットの所定ピットからのズ
レを抑制することのできる光ディスク装置の光学系を提
供すること。 【構成】 半導体レーザ1からの発散光束を平行光束と
するコリメータレンズ2と、平行光束の断面形状を整形
するための第1アナモプリズム3と、第1アナモプリズ
ム3とは異なる硝材から形成され、第1アナモプリズム
3と共働して平行光束の断面形状を整形する第2アナモ
プリズム4と、断面形状を整形された平行光束を光ディ
スク8上に収束させる対物レンズ7と、光ディスク8か
らの反射光の一部を分離して受光手段13に導くビーム
スプリッタと、受光手段13により光電変換された信号
を検出する検出手段と、から構成されることを特徴とし
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光源から射出された
発散光束を光ディスク上に収束させると共に、この光デ
ィスクからの反射光を受光して、情報を光学的に記録、
再生する光ディスク装置の光学系の改良に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】光ディスク装置は、一般に光源としてコ
ヒーレントな半導体レーザを用いている。半導体レーザ
から射出される光束は、断面が楕円形の発散光束となっ
ている。この発散光束はコリメータレンズによって平行
光束とされ、対物レンズを介して光ディスク上に収束さ
れる。
【0003】ところで、情報を光ディスクへ記録する時
及び情報を光ディスクから消去する時に光ディスクに収
束させる光束は、高出力である必要があり、半導体レー
ザの射出光量を有効に利用しなければならない。そのた
め、前述のコリメータレンズには、開口数が高い(焦点
距離が短い)ものが用いられる。ところが、このコリメ
ータレンズを通過した半導体レーザからの射出光束の水
平方向の光束幅は対物レンズの絞りより狭くなってしま
い、光ディスク上に十分に絞り込むことができない。そ
のため、一般的に一つ又は二つのアナモプリズムを用い
て平行光束の楕円率を変化させて前記水平方向の光束幅
を拡大して、平行光束が対物レンズの開口を満たし、光
ディスク上の所定ピット(位置)に所望のスポットを得
るようにしている。このアナモプリズムは平行光束の断
面を略円形に整形する機能を有するものであり、二つ用
いられる場合には、これらのアナモプリズムは、一般
に、同一の硝材から製造されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
レーザの発振波長は、その出力や周囲温度等により微妙
に変化するため、上記の従来の光ディスク装置の光学系
においては、その発振波長に変化が生じた場合、アナモ
プリズムからの射出光束の角度が変化するため、スポッ
トが前記所定ピットから外れてしまい、記録時または再
生時の信号の精度の低下を招くおそれがあるという問題
点がある。
【0005】特に、記録・再生の切り換えにおいては、
半導体レーザの発振波長が瞬時に変化するため、記録信
号または再生信号が劣化する。
【0006】この発明は、上記実情を考え合わせなされ
たもので、半導体レーザの発振波長が変化した場合であ
っても、ディスク上に収束されるスポットの所定ピット
からのズレを抑制することのできる光ディスク装置の光
学系を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光ディス
ク装置の光学系は、上記目的を達成するため、光源から
射出される発散光束を平行光束とするコリメータレンズ
と、前記平行光束の断面形状を整形するための第1アナ
モプリズムと、該第1アナモプリズムを形成する硝材と
は異なる硝材から形成され、前記第1アナモプリズムと
共働して前記平行光束の断面形状を整形する第2アナモ
プリズムと、前記断面形状を整形された前記平行光束を
光ディスク上に収束させる対物レンズと、前記光ディス
クからの反射光の一部を分離して受光手段に導くビーム
スプリッタと、前記受光手段により光電変換された信号
を検出する検出手段と、から構成されることを特徴とし
ている。
【0008】
【実施例】以下、この発明に係る光ディスク装置の光学
系の実施例について図面を参照しつつ説明する。
【0009】まず、図2に示すように、屈折率がそれぞ
れn1及びn2の異なる硝材よりなる第1アナモプリズ
ム3と第2アナモプリズム4とを配置して構成されるプ
リズム系を考える。
【0010】この構成は、平行光束のビーム整形を、入
射光の波長により射出角が異なる分散を補正しながら行
なうために最低限必要なもので、光ディスク装置の光学
系への適用にあたっては、後述するように種々の変形が
考えられる。
【0011】図2に示すように、屈折率n0の媒質(空
気)から第1アナモプリズム3の入射端面へ入射する平
行光束の入射角をθ1、この面での屈折角をθ2、第1
アナモプリズム3の射出端面への入射角をθ3、この面
での屈折角をθ4、第2アナモプリズム4の入射端面へ
の入射角をθ5、この面での屈折角をθ6、第2アナモ
プリズム4の射出端面への入射角をθ7、この面での屈
折角をθ8とする。
【0012】アナモプリズムの屈折率は、透過する光の
波長に応じて変化するため、このプリズム系を透過する
光の波長によって、前記の角度θ2ないしθ8は変化す
る。
【0013】一方、後述するように、第2アナモプリズ
ム4の射出端面の後段には、光ディスクの記録面に臨む
対物レンズが設けられており、このプリズム系を透過す
る光は対物レンズを介して光ディスク上にスポットとし
て収束されるが、光の波長の変化によってθ8が変化す
るとスポットの収束位置も変化することとなる。
【0014】対物レンズの焦点距離をf、光の波長の変
化に応じて変化する屈折角θ8の変化量をΔθ8とすれ
ば、スポットの収束位置の変化量(ズレ)Sは、 S=f・tanΔθ8 と表すことができる。
【0015】次に、上記の構成に用いられるアナモプリ
ズムの具体的な設計例を表1に示す。ここに示される組
合せは、光源としての半導体レーザの発振波長変動範囲
をλ=780〜790nmと仮定し、第1及び第2アナ
モプリズムによる総合倍率を2.746としている。
【0016】表中、各アナモプリズムを構成する硝材を
示す記号はいずれも商品名である(以下、同じ)。ま
た、角度の単位はdegreeとする(以下、同じ)。
【0017】記号γ0は第1及び第2アナモプリズムの
角倍率(アナモ倍率)で、以下のように求められるもの
である。すなわち、屈折率αの媒質から屈折率βのアナ
モプリズムの入射端面へ入射する光束の入射角をφ1、
この端面での屈折角をφ2とすると、 γ0=cosφ2/cosφ1 =cosφ2/(1−sinφ1)1/2 =cosφ2/(1−(β/αsinφ2)1/2 但し、α≒1(空気)
【0018】また、記号γ1は各硝材をこの実施例に用
いた場合の角倍率を示している。
【0019】
【表1】
【0020】上述したようなプリズム系を採用すること
により、半導体レーザの発振波長に変化が生じた場合で
も、射出光束の角度が変化せず、ディスク上に収束され
るスポットの所定ピットからのズレを抑制することので
きる。
【0021】また、図3に示すように、屈折率n1の第
1アナモプリズム30と屈折率n2の第2アナモプリズ
ム40とを配置し、第1アナモプリズム30の頂角P1
と、第2アナモプリズム40の入射端面での屈折角θ6
とを、 条件式:0.8 ≦((n1−1)P1)/((n2−1)θ6)≦1.25 …(a) を満足するように規定することにより、入、射出光の光
軸を略平行に揃えることが可能になり、部品配置が容易
にできる。
【0022】さらに、第1、第2アナモプリズム30、
40の共通使用波長近傍における屈折率変化をそれぞれ
Δn1、Δn2とし、第2アナモプリズム40の角倍率
をγとすると、各アナモプリズムの色収差はΔniPi
/ni(i=1、2)に略比例し、両アナモプリズムの
色収差を互いに打ち消し合う傾向に働くようにプリズム
を配置した場合、第1アナモプリズム30による色収差
は第2アナモプリズム40によって1/γに圧縮される
ので、第1アナモプリズム30が第2アナモプリズム4
0に比べてγ倍だけ大きな色収差を有するときに、全光
学系での色収差を補正することができる。以下に示す条
件式はこのことより導かれるものである。
【0023】 条件式:0.8 ≦(Δn1P1/n1)/(Δn2θ6γ/n2)≦1.2 5
【0024】次に、上述の条件(a)を満足する具体的
な設計例を表2〜表5に示す。
【0025】ここに示される組合せは、半導体レーザの
発振波長変動範囲をλ=780〜790nmと仮定して
いる。
【0026】なお、表3〜表5に示した設計例において
は、第2アナモプリズムがビームスプリッタの反射光分
離機能を兼ね備えているタイプのものである。
【0027】また、図3示すように、記号P1及びP2
は、それぞれ第1及び第2アナモプリズムの頂角を示
し、記号θ1は第1アナモプリズム30の入射端面への
入射角、θ2はその入射端面での屈折角、θ3は第1ア
ナモプリズム30の射出端面への入射角、θ4はその射
出端面での屈折角、θ5は第2アナモプリズム40の入
射端面への入射角、θ6はその入射端面での屈折角を、
それぞれ示している。
【0028】
【表2】
【0029】
【表3】
【0030】
【表4】
【0031】
【表5】
【0032】次に、図1に基づいて、上述したプリズム
系を含む光ディスク装置の光学系の具体的な構成例を説
明する。
【0033】符号1は光源としての半導体レーザで、こ
の半導体レーザ1からの発散光束は、コリメータレンズ
2によって平行光束とされる。このとき、この平行光束
の断面形状は楕円形状となっている。この平行光束は、
整形プリズムとしての第1アナモプリズム3、第2アナ
モプリズム4によってその楕円形状の断面を円形状とさ
れる。断面形状を円形状とされた平行光束は、ルーチン
プリズム5、立上げルーチンプリズム6、対物レンズ7
を介して光ディスク8上に収束される。対物レンズ7と
立上げルーチンプリズム6とは光ディスク8のラジアル
方向Xにスライドされるヘッド(図示せず)内に設けら
れており、その他の部品は固定されている。また、対物
レンズ7はヘッド内に設けられたアクチュエータ(図示
せず)に搭載されており、その光軸方向Zに駆動され
る。
【0034】第2アナモプリズム4の反射面には、ハー
フミラープリズム9が貼り付けられている。ハーフミラ
ープリズム9には、λ/2板10が貼り付けられてい
る。
【0035】光ディスク8から反射された光束は、一部
がハーフミラープリズム9の反射面9aにより反射さ
れ、λ/2板10により偏光方向が45゜回転される。
λ/2板10を通過した光束は、集光レンズ11により
偏光ビームスプリッタ12に導かれる。偏光ビームスプ
リッタ12に導かれた光束のうちのp偏光成分は、偏光
分離面12aを透過して第1の記録信号検出用の第1の
受光素子13上に集光される。また、偏光ビームスプリ
ッタ12に導かれた光束のうちのs偏光成分は、偏光分
離面12aと全反射面12bとで反射され、第2の記録
信号検出用の受光素子14に集光する。
【0036】この光学系に含まれる第1アナモプリズム
3と第2アナモプリズム4とは共働して、コリメータレ
ンズ2からの平行光束を整形するものである。また、第
1アナモプリズム3と第2アナモプリズム4とは、それ
ぞれ異なる硝材から構成されている。
【0037】第1アナモプリズム3は、図4(A)に示
すように、アナモプリズムベース20に固定されてい
る。アナモプリズムベース20には、一対の案内係止溝
21、21と一対の位置決孔22、22とが設けられて
いる。アナモプリズムベース20は、案内係止溝21、
21を挿通する一対のビス23、23により光学系取付
ベース24に取り付けられる。光学系取付ベース24に
は、起立する調整ガイド面24aが設けられている。こ
の調整ガイド面24aは、アナモプリズムベース20の
一方の立壁面20aが面当接可能とされている。第1ア
ナモプリズム3は、図5中矢印で示す方向に、調整ガイ
ド面24aに沿って移動可能とされ、光束の光軸Kをシ
フト可能とされている。この光軸Kシフト時には、図4
(B)に示すように、位置決孔22、22に挿通可能と
されている一対の調整ピン26、26を介して位置決め
調整を行い、所定の位置でビス23、23を締結するよ
うになっている。
【0038】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明に係る
光ディスク装置の光学系によれば、半導体レーザの出力
の変化や周囲の温度変化等によって、半導体レーザの発
振波長が変化した場合であっても、アナモプリズムの色
収差を補正してディスク上に収束されるスポットの所定
ピットからのズレを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る光ディスク装置の光学
系の全体構成図である。
【図2】 本発明の第1実施例に係るプリズム系の配置
図である。
【図3】 本発明の第2実施例に係るプリズム系の配置
図である。
【図4】 本発明の第3実施例に係る第1アナモプリズ
ムの取付を示す図である。
【図5】 本発明の第3実施例に係る第1アナモプリズ
ムの偏心移動を示す図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ(光源) 2 コリメータレンズ 3、30 第1アナモプリズム(ビーム整形プリズム) 4、40 第2アナモプリズム(ビーム整形プリズム) 7 対物レンズ 8 光ディスク 13 受光素子(受光手段) 14 受光素子(受光手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 晃一 東京都板橋区前野町2丁目36番9号旭光学 工業株式会社内 (72)発明者 野口 正人 東京都板橋区前野町2丁目36番9号旭光学 工業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源から射出される発散光束を平行光束
    とするコリメータレンズと、前記平行光束の断面形状を
    整形するための第1アナモプリズムと、該第1アナモプ
    リズムを形成する硝材とは異なる硝材から形成され、前
    記第1アナモプリズムと共働して前記平行光束の断面形
    状を整形する第2アナモプリズムと、前記断面形状を整
    形された前記平行光束を光ディスク上に収束させる対物
    レンズと、前記光ディスクからの反射光の一部を分離し
    て受光手段に導くビームスプリッタと、前記受光手段に
    より光電変換された信号を検出する検出手段と、から構
    成されることを特徴とする光ディスク装置の光学系。
  2. 【請求項2】 前記第2アナモプリズムは前記ビームス
    プリッタの反射光分離機能を兼ね備えていることを特徴
    とする請求項1に記載の光ディスク装置の光学系。
  3. 【請求項3】 前記第1アナモプリズムは、前記平行光
    束の光軸を偏心可能に前記装置に取り付けられているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置の光学
    系。
  4. 【請求項4】 前記第1,第2アナモプリズムの屈折率
    をそれぞれn1、n2とし、前記第1アナモプリズムの
    頂角をP1とし、前記第2アナモプリズムの入射端面で
    の屈折角をθ6として、 0.8 ≦((n1−1)P1)/((n2−1)θ6) ≦1.25 の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の光
    ディスク装置の光学系。
  5. 【請求項5】 前記第1、第2アナモプリズムの屈折率
    をそれぞれn1、n2とし、前記第1アナモプリズムの
    頂角をP1とし、前記第2アナモプリズムの入射端面で
    の屈折角をθ6とし、前記第1、第2アナモプリズムの
    共通使用波長近傍における屈折率変化をそれぞれΔn
    1、Δn2とし、前記第2アナモプリズムの角倍率をγ
    として、 0.8≦(Δn1P1/n1)/(Δn2θ
    6γ/n2)≦1.25の条件を略満足することを特徴
    とする請求項1に記載の光ディスク装置の光学系。
JP3274426A 1991-07-24 1991-07-24 光デイスク装置の光学系 Pending JPH0528531A (ja)

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JP3274426A JPH0528531A (ja) 1991-07-24 1991-07-24 光デイスク装置の光学系
US07/917,324 US5477386A (en) 1991-07-24 1992-07-23 Optical system for optical disc apparatus including anamorphic prisms

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JP3274426A JPH0528531A (ja) 1991-07-24 1991-07-24 光デイスク装置の光学系

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100421045B1 (ko) * 2001-07-10 2004-03-04 삼성전자주식회사 박형 광픽업장치
CN104375257A (zh) * 2014-12-09 2015-02-25 张毅 一种折射光学镜头

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