JPH083906B2 - 光ヘツド装置 - Google Patents
光ヘツド装置Info
- Publication number
- JPH083906B2 JPH083906B2 JP61194092A JP19409286A JPH083906B2 JP H083906 B2 JPH083906 B2 JP H083906B2 JP 61194092 A JP61194092 A JP 61194092A JP 19409286 A JP19409286 A JP 19409286A JP H083906 B2 JPH083906 B2 JP H083906B2
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- Japan
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- objective lens
- light
- light beam
- optical
- lens
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、CD,光ビデオディスクや記録再生光ディス
ク等光ディスクと総称されるものの光学系に関するもの
である。
ク等光ディスクと総称されるものの光学系に関するもの
である。
（従来の技術） 従来の光ディスクに用いられている光学系を第２図に
示す。半導体レーザ１から出射した光ビームは、コリメ
ートレンズ２で略平行光線とされ、ウェッジプリズム８
に入射する。ウェッジプリズムは、出射した光ビームの
非点収差をなくし、かつ光分布形状を補正するために用
いられる。第２図では、２つのウェッジプリズムを用い
た例を示す。ウェッジプリズムを透過した光ビームは、
ビームスプリッター９を透過し、対物レンズ４に入射す
る。対物レンズで収束された光ビームは、ディスク５の
基板を透過して情報記録再生層に到達する。情報記録再
生層で反射された光ビームは、往路を逆にたどり、ビー
ムスプリッター９で反射分岐されて、レンズ群６を通過
し、ディテクター７に入射する。レンズ群６を単凸レン
ズ及びシリンドリカルレンズの組合せとすれば、いわゆ
る非点収差方式と呼ばれる一般的なフォーカシングサー
ボ信号を得ることができる。又ディテクター出力を適当
な回路を用いて取り出せばトラッキングサーボ信号を得
ることができる。これらのサーボ信号を用いて対物レン
ズ４を二次元的に駆動し、ディスク５に入射する光ビー
ムを一定のトラック上に収束させるようにサーボを行な
うことができるが、本発明とは直接係わりがないため詳
しい説明は省略する。
示す。半導体レーザ１から出射した光ビームは、コリメ
ートレンズ２で略平行光線とされ、ウェッジプリズム８
に入射する。ウェッジプリズムは、出射した光ビームの
非点収差をなくし、かつ光分布形状を補正するために用
いられる。第２図では、２つのウェッジプリズムを用い
た例を示す。ウェッジプリズムを透過した光ビームは、
ビームスプリッター９を透過し、対物レンズ４に入射す
る。対物レンズで収束された光ビームは、ディスク５の
基板を透過して情報記録再生層に到達する。情報記録再
生層で反射された光ビームは、往路を逆にたどり、ビー
ムスプリッター９で反射分岐されて、レンズ群６を通過
し、ディテクター７に入射する。レンズ群６を単凸レン
ズ及びシリンドリカルレンズの組合せとすれば、いわゆ
る非点収差方式と呼ばれる一般的なフォーカシングサー
ボ信号を得ることができる。又ディテクター出力を適当
な回路を用いて取り出せばトラッキングサーボ信号を得
ることができる。これらのサーボ信号を用いて対物レン
ズ４を二次元的に駆動し、ディスク５に入射する光ビー
ムを一定のトラック上に収束させるようにサーボを行な
うことができるが、本発明とは直接係わりがないため詳
しい説明は省略する。
第３図は、従来例のもう１つの例である。この例で
は、第２図の例のウェッジプリズムとビームスプリッタ
ーをまとめた形で一体化したリトロービームスプリッタ
ー10が使用されている。第３図の例では光学部品点数は
少くなり、光学系の組立性等は第２図の例に比べ格段に
向上していると言える。
は、第２図の例のウェッジプリズムとビームスプリッタ
ーをまとめた形で一体化したリトロービームスプリッタ
ー10が使用されている。第３図の例では光学部品点数は
少くなり、光学系の組立性等は第２図の例に比べ格段に
向上していると言える。
（発明が解決しようとする問題点） 第２図のような従来例では光学部品点数が多くなり、
光軸調整や組立性を考慮すると複雑でかつコストパフォ
ーマンスも悪い。この欠点を補ったのが第３図の従来例
であるが、しかしこの構成から明らかなように、同一面
を透過及び反射面としているために透過光と反射光を分
離するための手段として蒸着膜を多数形成する必要があ
るなど技術的にも困難な点がある。又リトロービームス
プリッター10の反射面で光ビームのレターデーションが
発生して直線偏光の入射光が一般に楕円偏光となるとい
う欠点を有している。ここで、レターデーション（Reta
rdation）とは、リトロービームスプリッターのような
光学素子はプリズムの接着により構成されているため、
その接着剤の硬化状態や応力歪等によって光弾性や複屈
折が生じ、入射光の偏光状態により位相差が発生するこ
とを言う。従って、位相差が生じるとディテクターへ入
射する光量が変化したり、半導体レーザへの戻り光量が
増加して再生信号品質を劣化させる。このレターデーシ
ョンの発生は、特に光磁気記録再生方式と呼ばれる記録
膜材料のカー効果を利用する技術において著しい信号の
劣化を招く。
光軸調整や組立性を考慮すると複雑でかつコストパフォ
ーマンスも悪い。この欠点を補ったのが第３図の従来例
であるが、しかしこの構成から明らかなように、同一面
を透過及び反射面としているために透過光と反射光を分
離するための手段として蒸着膜を多数形成する必要があ
るなど技術的にも困難な点がある。又リトロービームス
プリッター10の反射面で光ビームのレターデーションが
発生して直線偏光の入射光が一般に楕円偏光となるとい
う欠点を有している。ここで、レターデーション（Reta
rdation）とは、リトロービームスプリッターのような
光学素子はプリズムの接着により構成されているため、
その接着剤の硬化状態や応力歪等によって光弾性や複屈
折が生じ、入射光の偏光状態により位相差が発生するこ
とを言う。従って、位相差が生じるとディテクターへ入
射する光量が変化したり、半導体レーザへの戻り光量が
増加して再生信号品質を劣化させる。このレターデーシ
ョンの発生は、特に光磁気記録再生方式と呼ばれる記録
膜材料のカー効果を利用する技術において著しい信号の
劣化を招く。
本発明では、上述の二方式の欠点を克服し、かつ簡単
でレターデーションの発生しにくい方式を提供する。
でレターデーションの発生しにくい方式を提供する。
（問題点を解決するための手段） 以上のように従来例で見られる問題点を解決するため
に、本発明では、従来のウェッジプリズムとビームスプ
リッターの組合せの代りに一枚のウェッジプリズムを使
用する。この一枚のウェッジプリズムを光ビームが透過
する際に、ビーム形状補正及び非点収差の補正が可能で
ある。又このウェッジプリズムをビームスプリッターと
して利用し、その一面の表面反射光を取り出す。
に、本発明では、従来のウェッジプリズムとビームスプ
リッターの組合せの代りに一枚のウェッジプリズムを使
用する。この一枚のウェッジプリズムを光ビームが透過
する際に、ビーム形状補正及び非点収差の補正が可能で
ある。又このウェッジプリズムをビームスプリッターと
して利用し、その一面の表面反射光を取り出す。
即ち、本発明の光ヘッド装置は、放射光源から出射す
る光ビームを受けて略平行ビームとするコリメートレン
ズと、光ビームを記録担体上に収束させる対物レンズ
と、コリメートレンズと対物レンズの間に配置した非平
行な二面を有する光学素子と、記録担体上で反射し再び
対物レンズを透過した光ビームを、光学素子の対物レン
ズ側の面で反射させ光検出器に入射させる光路とを有
し、光学素子のコリメートレンズ側の入射角をα，対物
レンズ側の入射角をβとするとき、 45°＜β＜α＜75° であり、かつ、光学素子における、入射するビーム径に
対する出射するビーム径の比をｍするとき ｍ＝1.5〜2.0 であることを特徴とするものである。
る光ビームを受けて略平行ビームとするコリメートレン
ズと、光ビームを記録担体上に収束させる対物レンズ
と、コリメートレンズと対物レンズの間に配置した非平
行な二面を有する光学素子と、記録担体上で反射し再び
対物レンズを透過した光ビームを、光学素子の対物レン
ズ側の面で反射させ光検出器に入射させる光路とを有
し、光学素子のコリメートレンズ側の入射角をα，対物
レンズ側の入射角をβとするとき、 45°＜β＜α＜75° であり、かつ、光学素子における、入射するビーム径に
対する出射するビーム径の比をｍするとき ｍ＝1.5〜2.0 であることを特徴とするものである。
（作用） 本発明によれば、光学部品の削減を図り、光ヘッドの
光軸取りや組立性を容易にし、また部品の削減によって
信頼性の向上も図ることができる。ビームスプリッター
として利用するウェッジプリズムは、接着面もなく表面
反射を利用するので、複屈折や光弾性の発生することが
少なく、従って、偏光状態により位相差（レターデーシ
ョン）が発生することもない。特に微小な偏光状態の差
を利用して情報信号の記録再生を行なう方式において非
常に有利となる。
光軸取りや組立性を容易にし、また部品の削減によって
信頼性の向上も図ることができる。ビームスプリッター
として利用するウェッジプリズムは、接着面もなく表面
反射を利用するので、複屈折や光弾性の発生することが
少なく、従って、偏光状態により位相差（レターデーシ
ョン）が発生することもない。特に微小な偏光状態の差
を利用して情報信号の記録再生を行なう方式において非
常に有利となる。
（実施例） 本発明の一実施例を、第１図を用いて説明する。放射
光源としての半導体レーザ１から出射した光ビームは、
コリメートレンズ２により略平行光線となる。光ビーム
は、ウェッジビームスプリッター３に入射角αで入射す
る。このαの値は、半導体レーザの非点収差距離及び半
導体レーザの接合方向に平行な放射半値全角θ‖と接合
方向に垂直な放射半値全角θ⊥の比である半導体レーザ
の楕円率に依存する。ウェッジプリズムを出射する角度
をβとすると、ウェッジプリズムの前後での光ビームの
楕円率はｍ倍となる。この時ビーム拡大率ｍは で与えられる。ここでｎは屈折率である。この関係ｍは
α＞βであれが常にｍ＞１となる。通常の半導体レーザ
ではθ‖10°θ⊥25°程度であるが、光学系の楕円
補正率は必ずしも光ビームが等方的となるようにする必
要はなく、むしろ光ビームの伝達効率を考えると、ｍ＝
1.5〜2.0程度とする方が望ましい。
光源としての半導体レーザ１から出射した光ビームは、
コリメートレンズ２により略平行光線となる。光ビーム
は、ウェッジビームスプリッター３に入射角αで入射す
る。このαの値は、半導体レーザの非点収差距離及び半
導体レーザの接合方向に平行な放射半値全角θ‖と接合
方向に垂直な放射半値全角θ⊥の比である半導体レーザ
の楕円率に依存する。ウェッジプリズムを出射する角度
をβとすると、ウェッジプリズムの前後での光ビームの
楕円率はｍ倍となる。この時ビーム拡大率ｍは で与えられる。ここでｎは屈折率である。この関係ｍは
α＞βであれが常にｍ＞１となる。通常の半導体レーザ
ではθ‖10°θ⊥25°程度であるが、光学系の楕円
補正率は必ずしも光ビームが等方的となるようにする必
要はなく、むしろ光ビームの伝達効率を考えると、ｍ＝
1.5〜2.0程度とする方が望ましい。
半導体レーザから出射される光ビームは、基本モード
としてガウシアンの分布を有する。光学系の楕円補正率
を2.5倍として光ビームをほぼ等方的にすると、光ビー
ム分布がガウシアン分布よりも平面波分布に近いものと
なる。平面に近い分布の光が対物レンズに入射すると、
対物レンズの焦点面では、Airy Discと呼ばれる光スポ
ットができる。このAiry Discの周辺には１次回折光が
発生し、この１次回折光の最大強度は０次光の約４％程
度となる。この１次回折光が隣接トラック上にあると、
クロストークが発生する。トラックピッチ1.2〜1.6μｍ
で波長770〜800nm、NA0.45〜0.6程度の光ディスク装置
ではちょうど隣接トラック上に１次回折光がくるのでク
ロストークが大きくなる。一方、対物レンズに入射する
と光ビームの分布がガウシアンに近くなり、例えば対物
レンズの周辺での強度が中心強度の1/e2、即ち約13％程
度となるとスポットの半値全幅はAiry Discの半値全幅
に比べ約10％拡大するが、１次回折光強度は1/3程度に
減少する。結果として、隣接トラックからのクロストー
クが減少する。従って、本発明では、１次回折光をおさ
える目的で楕円率の補正を真円となるようにせず、一方
向の補正を1.5〜2.0倍とすると、透過率を比較的大きく
とり、かつ適当なガウシアンビームの分布とすることが
できる。α＞75°においては入射角が大きすぎるため、
無反射コーティングの条件が難しくなる。一方、β＜45
°とすると、補正用のウェッジプリズムの角度が大きく
なり、光学系の構成が複雑となる。
としてガウシアンの分布を有する。光学系の楕円補正率
を2.5倍として光ビームをほぼ等方的にすると、光ビー
ム分布がガウシアン分布よりも平面波分布に近いものと
なる。平面に近い分布の光が対物レンズに入射すると、
対物レンズの焦点面では、Airy Discと呼ばれる光スポ
ットができる。このAiry Discの周辺には１次回折光が
発生し、この１次回折光の最大強度は０次光の約４％程
度となる。この１次回折光が隣接トラック上にあると、
クロストークが発生する。トラックピッチ1.2〜1.6μｍ
で波長770〜800nm、NA0.45〜0.6程度の光ディスク装置
ではちょうど隣接トラック上に１次回折光がくるのでク
ロストークが大きくなる。一方、対物レンズに入射する
と光ビームの分布がガウシアンに近くなり、例えば対物
レンズの周辺での強度が中心強度の1/e2、即ち約13％程
度となるとスポットの半値全幅はAiry Discの半値全幅
に比べ約10％拡大するが、１次回折光強度は1/3程度に
減少する。結果として、隣接トラックからのクロストー
クが減少する。従って、本発明では、１次回折光をおさ
える目的で楕円率の補正を真円となるようにせず、一方
向の補正を1.5〜2.0倍とすると、透過率を比較的大きく
とり、かつ適当なガウシアンビームの分布とすることが
できる。α＞75°においては入射角が大きすぎるため、
無反射コーティングの条件が難しくなる。一方、β＜45
°とすると、補正用のウェッジプリズムの角度が大きく
なり、光学系の構成が複雑となる。
数値例として、β＝45°に固定すると、ｍ＝1.5のと
き、α＝64.8°、ｍ＝2.0のとき、α＝71.9°で、45°
＜β＜α＜72°となる。
き、α＝64.8°、ｍ＝2.0のとき、α＝71.9°で、45°
＜β＜α＜72°となる。
また、α＝75°に固定すると、ｍ＝1.5のとき、β＝6
8.9°、ｍ＝2.0のとき、β＝59.6°で、59°＜β＜α＜
75°となる。
8.9°、ｍ＝2.0のとき、β＝59.6°で、59°＜β＜α＜
75°となる。
従って、本発明においては、45°＜β＜α＜75°で、
かつｍ＝1.5〜2.0を満足するように、α，βを設定すれ
ばよい。
かつｍ＝1.5〜2.0を満足するように、α，βを設定すれ
ばよい。
ウェッジビームスプリッター３を透過した光ビーム
は、対物レンズ４によりディスク５の基板を透過して情
報記録再生層に入射する。情報記録再生層で反射された
光ビームは、再び対物レンズ４を透過してウェッジビー
ムスプリッター３に入射角βで入射する。ウェッジビー
ムスプリッター３で反射された光ビームは、レンズ群６
を通り、ディテクター７に入射する。ディテクター７の
出力より従来例の項で説明したようにフォーカシング及
びトラッキング信号、情報再生信号を得ることができる
が、本発明には他の公知のサーボ信号検出方式を用いる
こともできるので詳細な説明は省略する。
は、対物レンズ４によりディスク５の基板を透過して情
報記録再生層に入射する。情報記録再生層で反射された
光ビームは、再び対物レンズ４を透過してウェッジビー
ムスプリッター３に入射角βで入射する。ウェッジビー
ムスプリッター３で反射された光ビームは、レンズ群６
を通り、ディテクター７に入射する。ディテクター７の
出力より従来例の項で説明したようにフォーカシング及
びトラッキング信号、情報再生信号を得ることができる
が、本発明には他の公知のサーボ信号検出方式を用いる
こともできるので詳細な説明は省略する。
本発明の場合、ウェッジビームスプリッター３のビー
ム拡大率ｍを1.5〜2.0とすることで、ディスク５上の光
ビームの高次回折光を少くし、隣接トラックからのクロ
ストークを軽減させる方向に使用するのが得策である。
即ち第１図で、紙面の上下方向にディスクの半径方向が
くるようにして光学系を設定することにより実用上良好
な再生信号特性を得ることができる。
ム拡大率ｍを1.5〜2.0とすることで、ディスク５上の光
ビームの高次回折光を少くし、隣接トラックからのクロ
ストークを軽減させる方向に使用するのが得策である。
即ち第１図で、紙面の上下方向にディスクの半径方向が
くるようにして光学系を設定することにより実用上良好
な再生信号特性を得ることができる。
（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、光学部品点数を削減
してなお同等以上の性能が得られる。また非平行なウェ
ッジ状のビームスプリッターの表面反射を利用して再生
及びサーボ信号を得るためにレターデーションを少くす
ることができ、特に光磁気等の微少な偏光状態の差を検
出する方式に対して有効となる。本発明を用いると、他
に波及効果として光軸の調整や光ヘッドの組立性を向上
させることができる。これは、例えば第３図のリトロ−
ビームスプリッター10を用いるような場合と比較して
も、反射面を基準とした設計が容易であり、反射光の光
路も幾何学的に単純であり、その効果は従来のものに比
べ大なるものがある。
してなお同等以上の性能が得られる。また非平行なウェ
ッジ状のビームスプリッターの表面反射を利用して再生
及びサーボ信号を得るためにレターデーションを少くす
ることができ、特に光磁気等の微少な偏光状態の差を検
出する方式に対して有効となる。本発明を用いると、他
に波及効果として光軸の調整や光ヘッドの組立性を向上
させることができる。これは、例えば第３図のリトロ−
ビームスプリッター10を用いるような場合と比較して
も、反射面を基準とした設計が容易であり、反射光の光
路も幾何学的に単純であり、その効果は従来のものに比
べ大なるものがある。
第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図は、第１
の従来例でウェッジプリズムとビームスプリッターを組
合せた最も基本的な構成を示す図、第３図は、第２の従
来例で、リトロービームスプリッター10を使用した構成
を示す図である。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、３……
ウェッジビームプリッター、４……対物レンズ、５……
ディスク、６……レンズ群、７……ディテクター。
の従来例でウェッジプリズムとビームスプリッターを組
合せた最も基本的な構成を示す図、第３図は、第２の従
来例で、リトロービームスプリッター10を使用した構成
を示す図である。 １……半導体レーザ、２……コリメートレンズ、３……
ウェッジビームプリッター、４……対物レンズ、５……
ディスク、６……レンズ群、７……ディテクター。
Claims (1)
- 【請求項１】放射光源から出射する光ビームを受けて略
平行ビームとするコリメートレンズと、光ビームを記録
担体上に収束させる対物レンズと、前記コリメートレン
ズと対物レンズの間に配置した非平行な二面を有する光
学素子と、前記記録担体上で反射し再び前記対物レンズ
を透過した光ビームを、前記光学素子の前記対物レンズ
側の面で反射させ光検出器に入射させる光路とを有し、
前記光学素子の前記コリメートレンズ側の入射角をα、
前記対物レンズ側の入射角をβとするとき 45°＜β＜α＜75° かつ、前記光学素子における、入射するビーム径に対す
る出射するビーム径の比をｍするとき ｍ＝1.5〜2.0 であることを特徴とする光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61194092A JPH083906B2 (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 光ヘツド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61194092A JPH083906B2 (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 光ヘツド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352341A JPS6352341A (ja) | 1988-03-05 |
| JPH083906B2 true JPH083906B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16318816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61194092A Expired - Lifetime JPH083906B2 (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 光ヘツド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083906B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2904422B2 (ja) * | 1989-07-19 | 1999-06-14 | パイオニア株式会社 | 光ヘッド |
| JP3304053B2 (ja) * | 1997-05-30 | 2002-07-22 | 松下電器産業株式会社 | 光ヘッドおよび光ディスク装置 |
| KR100606689B1 (ko) * | 1999-02-09 | 2006-07-31 | 엘지전자 주식회사 | 비점수차 보정 기능을 갖는 광픽업장치 |
| KR100348883B1 (ko) * | 1999-09-03 | 2002-08-17 | 엘지전자주식회사 | 비점수차 방지 광픽업 장치 |
-
1986
- 1986-08-21 JP JP61194092A patent/JPH083906B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6352341A (ja) | 1988-03-05 |
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