JPH11232685A - Beam shaping element and optical pickup using the same - Google Patents
Beam shaping element and optical pickup using the sameInfo
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- JPH11232685A JPH11232685A JP10035579A JP3557998A JPH11232685A JP H11232685 A JPH11232685 A JP H11232685A JP 10035579 A JP10035579 A JP 10035579A JP 3557998 A JP3557998 A JP 3557998A JP H11232685 A JPH11232685 A JP H11232685A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 集積型光ピックアップに組み込み可能で、波
長変動に強いビーム整形素子およびそれを用いた光ピッ
クアップを提供することを目的とする。
【解決手段】 非点収差を発生する第1整形素子2とそ
の非点収差を打ち消す第2整形素子3で構成し、第1整
形素子2通過後の非点収差を有する光線の一組の焦線
4,5が光源1の発光点を挟み込む構成とする。
(57) [Problem] To provide a beam shaping element which can be incorporated in an integrated optical pickup and which is resistant to wavelength fluctuation, and an optical pickup using the same. SOLUTION: A first shaping element 2 for generating astigmatism and a second shaping element 3 for canceling the astigmatism, and a set of focuses of a light beam having astigmatism after passing through the first shaping element 2 are provided. The lines 4 and 5 sandwich the light emitting point of the light source 1.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に導かれ
る光の形状を整形するビーム整形素子およびそれを用い
た光ピックアップに関する。The present invention relates to a beam shaping element for shaping the shape of light guided to a recording medium and an optical pickup using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】光ディスクの高密度化に対応して、記録
ビット長を短くし、かつ隣接トラックからのクロストー
クを小さくするために、光ディスクの盤面上のレーザー
光のスポットは、そのスポット径を極力小さくして、そ
の形状をほぼ真円にすることが求められる。一方、デー
タの転送速度の向上のために、光ディスクの線速度が大
きくなってくるので、記録に必要な盤面上のレーザ光の
パワーも大きくすることが求められる。2. Description of the Related Art In order to shorten the recording bit length and reduce crosstalk from adjacent tracks in response to the increase in the density of an optical disk, the spot diameter of the laser beam on the disk surface of the optical disk must be reduced. It is required that the shape be made as small as possible to make the shape almost a perfect circle. On the other hand, since the linear velocity of the optical disk increases in order to improve the data transfer speed, it is necessary to increase the power of the laser beam on the board required for recording.
【0003】盤面上のレーザ光パワーを大きくするため
には、光源として用いられるLD(レーザーダイオー
ド)と光学素子の結合効率を大きくして、LD光の取り
込み量を大きくする必要がある。しかし、LDの放射角
度特性は、接合面に平行な面内では小さく、垂直な面内
では大きく、LD光の遠方での強度分布FFP(ファー
フィールドパターン)は楕円形状になっている。LDと
光学素子の結合効率が小さいときには、LD光の強度の
強い中心部だけを使うので、接合面に平行な方向と垂直
な方向での光量分布の差は小さく、スポット形状はほぼ
円状であるが、LDと光学素子の結合効率を大きくする
と、LD光の周辺部まで使うので、LD光の遠方での強
度分布FFP(ファーフィールドパターン)が楕円形状
になっていることの影響が強く現れて、LD光の周辺部
での接合面に平行な方向の光量と垂直な方向での光量分
布の差が大きく、その結果、盤面上のスポットが楕円状
になってしまう。In order to increase the power of the laser light on the board, it is necessary to increase the coupling efficiency between the LD (laser diode) used as a light source and the optical element to increase the amount of LD light taken in. However, the emission angle characteristics of the LD are small in a plane parallel to the bonding plane and large in a plane perpendicular to the LD, and the intensity distribution FFP (far-field pattern) of the LD light at a distance is elliptical. When the coupling efficiency between the LD and the optical element is small, only the central part where the intensity of the LD light is strong is used, so the difference in the light amount distribution between the direction parallel to the joining surface and the direction perpendicular to the joining surface is small, and the spot shape is almost circular However, when the coupling efficiency between the LD and the optical element is increased, the light is used up to the periphery of the LD light, so that the influence of the elliptical intensity distribution FFP (far field pattern) of the LD light at a long distance appears strongly. Therefore, the difference between the light amount distribution in the direction parallel to the bonding surface and the light amount distribution in the direction perpendicular to the bonding surface at the peripheral portion of the LD light is large, and as a result, the spot on the board surface becomes elliptical.
【0004】上記の問題を解決するために従来技術で
は、往路側のコリメータレンズと対物レンズの間の平行
光中に、ビーム整形プリズムを設けて、一方向に(接合
面に平行な方向に)ビームを拡大して、楕円状のビーム
形状を円形に整形している。従来の技術について以下に
説明する。図6は従来のビーム整形プリズムを一つ用い
た光ピックアップの構成図である。光源1は接合面が紙
面に平行で、光源1の出射光線は、偏光面がほぼ紙面に
平行なP偏光であり、強度分布(FFP)は紙面に垂直
な方向が短軸で、平行な方向が長軸である楕円形をして
いる。光源1の出射光線は、コリメータレンズ62で平
行光に変換された後に、ビーム整形プリズム63の入射
面64に入射して、屈折により進路が曲げられ、光の進
行方向に垂直で紙面に平行な方向にビームが拡大され
て、出射面65へ向かう、ビームの拡大率はプリズムの
頂角θaの大きさとプリズムの屈折率Nで決まり、拡大
率mは m=φb/φa=COSθa/(1−N2SIN2θa)
1/2 で与えられる。出射面65は入射面64で屈折した平行
光線に垂直に配置されており、平行光線は出射面65で
屈折を受けることなく出射面65から出射して、往復分
離用ビームスプリッター66を通過して、対物レンズ4
2により記録媒体43上にスポットを結ぶ。光源1から
の出射光は、当初は、楕円形状の強度分布を有している
が、ビーム整形プリズム63通過後は、楕円形状の強度
分布の短軸側が引き伸ばされて、強度分布はほぼ円状に
なっており、記録媒体上のスポットもほぼ円状をしてい
る。記録媒体で反射した戻り光は往復分離スプリッター
66により、センサー69に導かれて、信号検出が行わ
れるので、戻り光はビーム整形プリズム63を通らず、
センサー上のスポットもほぼ円状である。他にビーム整
形プリズムやシリンドリカルレンズを2つ組み合わせ
て、ビーム整形を行う方法も知られている。In order to solve the above problem, in the prior art, a beam shaping prism is provided in the parallel light between the collimator lens and the objective lens on the outward path, and the beam is shaped in one direction (in a direction parallel to the joining surface). The beam is enlarged to shape the elliptical beam into a circle. The conventional technique will be described below. FIG. 6 is a configuration diagram of an optical pickup using one conventional beam shaping prism. The light source 1 has a joining surface parallel to the paper surface, and the emitted light beam of the light source 1 is P-polarized light whose polarization surface is substantially parallel to the paper surface, and the intensity distribution (FFP) is such that the direction perpendicular to the paper surface is the short axis and the parallel direction. Has an elliptical shape that is the major axis. After the light emitted from the light source 1 is converted into parallel light by the collimator lens 62, it is incident on the incident surface 64 of the beam shaping prism 63, the path is bent by refraction, and is perpendicular to the light traveling direction and parallel to the paper. The beam is expanded in the direction toward the emission surface 65, and the beam expansion rate is determined by the magnitude of the prism vertex angle θa and the prism refractive index N. The expansion rate m is m = φb / φa = COS θa / (1− N 2 SIN 2 θa)
Given by 1/2 . The exit surface 65 is arranged perpendicular to the parallel rays refracted by the entrance surface 64, and the parallel rays exit from the exit surface 65 without being refracted by the exit surface 65 and pass through the reciprocating beam splitter 66. , Objective lens 4
2 connects a spot on the recording medium 43. The light emitted from the light source 1 initially has an elliptical intensity distribution, but after passing through the beam shaping prism 63, the short axis side of the elliptical intensity distribution is elongated, and the intensity distribution becomes substantially circular. And the spot on the recording medium is also substantially circular. The return light reflected by the recording medium is guided to the sensor 69 by the reciprocating separation splitter 66, and signal detection is performed. Therefore, the return light does not pass through the beam shaping prism 63.
The spot on the sensor is also almost circular. In addition, a method of performing beam shaping by combining two beam shaping prisms and cylindrical lenses is also known.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ビーム
整形プリズムを用いたビーム整形素子は、ビーム整形プ
リズムを一つ用いる方式では、光軸の向きがビーム整形
プリズムの前後で変わり、また、ビーム整形プリズムを
2つ用いる方式では、光軸のずれが生じるために、ビー
ム整形素子のみならずその後の光学部材の位置調整が難
しく、更に光軸の変化やずれのため、ビーム整形素子や
それを用いた光ピックアップの幅が大きくなってしま
う。また、プリズム等のビーム整形に用いられる部材そ
のものが大きいので、光ピックアップの小型化が困難で
ある。However, in a beam shaping element using a beam shaping prism, in a system using one beam shaping prism, the direction of the optical axis is changed before and after the beam shaping prism, and the beam shaping prism is used. In the method using two optical heads, displacement of the optical axis occurs, so that it is difficult to adjust the position of not only the beam shaping element but also the subsequent optical members. The width of the optical pickup becomes large. In addition, since a member used for beam shaping such as a prism is large, it is difficult to reduce the size of the optical pickup.
【0006】また、近年、光ピックアップの小型化のた
めに、光源とセンサーを1パッケージに収納した集積型
素子を用いた集積型光ピックアップが提案されている。
集積型光ピックアップでは、光源とセンサーが1パッケ
ージに収納されているので、往路にのみビーム整形プリ
ズムをいれることは不可能で、どうしても復路にもビー
ム整形プリズムが入る構成となる。この構成は特に光磁
気記録では問題になる、すなわち、光磁気記録では記録
媒体からの戻り光のわずかな偏光状態の変化から再生信
号を検出しており、再生信号はセンサーに到達するS偏
光の光量が大きいほど大きくなる。ビーム整形プリズム
はP偏光の透過率は大きいが、S偏光の透過率が小さい
という偏光特性を有しており、復路にビーム整形プリズ
ムがあると、センサーに到達する記録媒体からの戻り光
のS偏光が減少してしまい、再生信号の低下が生じる。
従って、光源と検出センサーを一パッケージ化した光磁
気記録用の集積型光ピックアップでは、ビーム整形の手
段として、ビーム整形プリズムを用いることはできず、
ビーム整形プリズムに代わる効果的なビーム整形の手段
が求められている。In recent years, in order to reduce the size of the optical pickup, an integrated optical pickup using an integrated element in which a light source and a sensor are housed in one package has been proposed.
In the integrated optical pickup, since the light source and the sensor are housed in one package, it is impossible to insert the beam shaping prism only in the forward path, and the beam shaping prism is inevitably inserted in the return path. This configuration is particularly problematic in magneto-optical recording. That is, in magneto-optical recording, the reproduced signal is detected from a slight change in the polarization state of the return light from the recording medium. The larger the light amount, the larger. The beam shaping prism has a polarization characteristic in which the transmittance of P-polarized light is large, but the transmittance of S-polarized light is small. The polarization is reduced, and the reproduced signal is reduced.
Therefore, in an integrated optical pickup for magneto-optical recording in which a light source and a detection sensor are integrated into one package, a beam shaping prism cannot be used as a beam shaping means.
There is a need for an effective beam shaping means that can replace the beam shaping prism.
【0007】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、ビーム整形プリズムに代わり、集積型の光ピックア
ップに適用可能で、光ピックアップの小型化を可能にす
るビーム整形素子およびそれを用いた光ピックアップを
提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems. Instead of the beam shaping prism, the present invention is applicable to an integrated optical pickup and uses a beam shaping element which enables downsizing of the optical pickup. It is intended to provide an optical pickup.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、光源から放射された光に非点収差を与え、仮想的な
直交する一組の焦線を有する光とほぼ等価になるように
作用する第1整形素子と、前記第1整形素子を通過した
の光に作用して、前記第1整形素子により与えられた非
点収差を打ち消し、前記の発光点とは異なる仮想的な発
光点から放射された光とほぼ等価になるように作用する
第2整形素子とを備え、光源から放射される光の強度分
布を楕円形状から略円形に整形するようにした。In order to solve the above-mentioned problems, astigmatism is given to light emitted from a light source so that the light becomes substantially equivalent to light having a pair of virtual orthogonal focal lines. A first shaping element that acts, and a light emitting point that acts on light that has passed through the first shaping element to cancel the astigmatism given by the first shaping element and to be a virtual light emitting point different from the light emitting point And a second shaping element that acts so as to be substantially equivalent to the light emitted from the light source, and shapes the intensity distribution of the light emitted from the light source from an elliptical shape to a substantially circular shape.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明のビーム整
形素子では、光源から放射された光に非点収差を与え、
直交する仮想的な一組の焦線を有する光とほぼ等価にな
るように作用する第1整形素子と、前記第1整形素子を
通過した光に作用して、前記第1整形素子により与えら
れた非点収差を打ち消し、光源の発光点とは異なる仮想
発光点から発した光とほぼ等価になるように作用する第
2整形素子とを備え、光源から放射される光の強度分布
を楕円形状から略円形に整形することにより、ビーム整
形素子で発生する収差量を低減しつつ、ビーム整形素子
の小型化が容易になり、また、集積型光ピックアップに
組み込むことが可能になる。In the beam shaping element according to the first aspect of the present invention, the light emitted from the light source is provided with astigmatism,
A first shaping element that operates so as to be substantially equivalent to light having a set of orthogonal virtual focal lines, and a light that passes through the first shaping element and is provided by the first shaping element. A second shaping element that cancels out astigmatism and acts so as to be substantially equivalent to light emitted from a virtual light emitting point different from the light emitting point of the light source, and the intensity distribution of light emitted from the light source is elliptical. By shaping the beam shaping into a substantially circular shape, the size of the beam shaping element can be easily reduced while reducing the amount of aberration generated in the beam shaping element, and it can be incorporated in an integrated optical pickup.
【0010】請求項2に記載の発明は、第1整形素子通
過後の光が第1の仮想焦線と第2の仮想焦線とを有し、
前記第1整形素子から光源の発光点までの光路長L0と
前記第1整形素子から前記第1の仮想焦線までの光路長
L2の比L2/L0が1.1以上で、2.0以下である
ことにより、光源の波長が変動した際にビーム整形素子
に生じる色収差の影響をより小さくすることができる。According to a second aspect of the present invention, the light after passing through the first shaping element has a first virtual focal line and a second virtual focal line,
A ratio L2 / L0 of an optical path length L0 from the first shaping element to the light emitting point of the light source and an optical path length L2 from the first shaping element to the first virtual focal line is 1.1 or more and 2.0 or less. Accordingly, the influence of chromatic aberration generated in the beam shaping element when the wavelength of the light source fluctuates can be further reduced.
【0011】請求項3に記載の発明は、第1の仮想焦線
と第2の仮想焦線とが光源の発光点を挟み込むように位
置し、前記第1の仮想焦線が前記光源の放射方向と反対
方向に位置していることにより、光源の波長が変動した
際にビーム整形素子に生じる色収差をさらに小さくする
ことができる。According to a third aspect of the present invention, the first virtual focal line and the second virtual focal line are positioned so as to sandwich the light emitting point of the light source, and the first virtual focal line is radiated by the light source. By being located in the opposite direction, the chromatic aberration generated in the beam shaping element when the wavelength of the light source fluctuates can be further reduced.
【0012】請求項4に記載の発明は、第1整形素子と
第2整形素子とを有し、非円形の強度分布を有する入射
光の強度分布を略円形に変換するとともに、前記第1整
形素子で増加した収差量を前記第2整形素子で減少させ
ることにより、ビーム整形素子で発生する収差量を減少
させることができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first shaping element and a second shaping element for converting the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution into a substantially circular shape and for performing the first shaping. By reducing the amount of aberration increased by the element by the second shaping element, the amount of aberration generated by the beam shaping element can be reduced.
【0013】請求項5に記載の発明は、入射してきた光
に収差を与える第1整形素子と入射してきた光に収差を
与える第2整形素子とを有し、非円形の強度分布を有す
る入射光の強度分布を略円形に変換するとともに、前記
第1整形素子で与えられる収差と前記第2整形素子で与
えられる収差とがほぼ打ち消し合うように、前記第1整
形素子と前記第2整形素子とを配置したことにより、ビ
ーム整形素子での収差の発生を抑制することができる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first shaping element for giving an aberration to incident light and a second shaping element for giving an aberration to incident light, and an incident light having a non-circular intensity distribution. The first shaping element and the second shaping element such that the light intensity distribution is converted into a substantially circular shape, and that the aberration given by the first shaping element and the aberration given by the second shaping element almost cancel each other. By arranging (1) and (2), occurrence of aberration in the beam shaping element can be suppressed.
【0014】請求項6に記載の発明は、整形素子が透過
型もしくは反射型ホログラム素子であることにより、整
形素子の小型化・薄型化を実現することができる。According to the sixth aspect of the present invention, since the shaping element is a transmission type or reflection type hologram element, the size and thickness of the shaping element can be reduced.
【0015】請求項7に記載の発明は、回折光と0次光
が異なる方向に進むので、0次光のもれ込みによる悪影
響を除くことができる請求項8に記載の発明は、第1整
形素子に対する第2整形素子の位置調整が可能であるこ
とにより、光源の取り付け位置の許容される誤差を大幅
に拡大することが可能になる。According to the seventh aspect of the present invention, since the diffracted light and the zero-order light travel in different directions, it is possible to eliminate the adverse effect due to the leakage of the zero-order light. Since the position of the second shaping element can be adjusted with respect to the shaping element, the allowable error of the mounting position of the light source can be greatly increased.
【0016】請求項9に記載の発明は、第1整形素子と
第2整形素子の間に光分離手段を設けることにより、復
路光が第1整形素子に入射しないようにすることがで
き、復路光に非点収差を与えることができる。According to a ninth aspect of the present invention, by providing a light separating means between the first shaping element and the second shaping element, it is possible to prevent the return light from being incident on the first shaping element. Light can be given astigmatism.
【0017】請求項10に記載の発明では、ビーム整形
素子が略平面に形成されていることにより、曲面で構成
した場合に比べて、ビーム整形素子を薄く形成すること
ができるので、ビーム整形素子を小型化することができ
る。According to the tenth aspect of the present invention, since the beam shaping element is formed on a substantially flat surface, the beam shaping element can be formed thinner than a case where the beam shaping element is formed with a curved surface. Can be reduced in size.
【0018】請求項11に記載の発明は、ビーム整形素
子で発生する収差量を0.03λ(RMS)以下とした
ことにより、光学特性に優れたビーム整形素子を提供す
ることができる。According to the eleventh aspect of the present invention, a beam shaping element having excellent optical characteristics can be provided by setting the amount of aberration generated by the beam shaping element to 0.03λ (RMS) or less.
【0019】請求項12に記載の発明は、ともに略平面
状に形成された第1整形素子及び第2整形素子とを有
し、前記第1整形素子と前記第2整形素子とを用いて、
光源から放射された光の強度分布を略円形に変換するこ
とにより、ビーム整形素子を非常に薄く形成することが
できるので、ビーム整形素子をより小型化することがで
きる。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a first shaping element and a second shaping element, both of which are formed in a substantially planar shape, and using the first shaping element and the second shaping element,
By converting the intensity distribution of the light emitted from the light source into a substantially circular shape, the beam shaping element can be formed very thin, so that the size of the beam shaping element can be further reduced.
【0020】請求項13に記載の発明は、光源と、第1
整形素子と第2整形素子とを有し、前記第1整形素子と
前記第2整形素子とを用いて非円形の強度分布を有する
入射光の強度分布を略円形に変換するビーム整形素子
と、略円形の強度分布に変換された光を記録媒体上に集
光する集光手段と、記録媒体で反射されてきた光を受光
し、電気信号に変換する光検出手段とを備え、前記第1
のビーム整形素子及び前記第2のビーム整形素子の少な
くとも一方において、入射光の光軸と出射光の光軸が略
一直線上に存在することにより、ビーム整形素子やその
他の光学部材間の位置あわせを容易に行うことができ、
更にビーム整形素子をより小さくすることができる。According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a light source, comprising:
A beam shaping element having a shaping element and a second shaping element, and converting the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution into a substantially circular shape using the first shaping element and the second shaping element; A light-condensing means for condensing light converted into a substantially circular intensity distribution on a recording medium, and a light detecting means for receiving light reflected by the recording medium and converting the light into an electric signal;
In at least one of the beam shaping element and the second beam shaping element, since the optical axis of the incident light and the optical axis of the outgoing light are substantially on a straight line, the alignment between the beam shaping element and other optical members is performed. Can be easily performed,
Further, the beam shaping element can be made smaller.
【0021】請求項14に記載の発明は、光源と、第1
整形素子と第2整形素子とを有し、前記第1整形素子と
前記第2整形素子とを用いて非円形の強度分布を有する
入射光の強度分布を略円形に変換するビーム整形素子
と、略円形の強度分布に変換された光を記録媒体上に集
光する集光手段と、記録媒体で反射されてきた光を受光
し、電気信号に変換する光検出手段とを備え、前記ビー
ム整形素子において、前記第1整形素子を通過した光が
有する収差量を前記第2整形素子で減少させることによ
り、光ピックアップの光学系の光学特性を良好なものと
することができ、特に記録媒体上での光の集光特性を良
好にすることができる。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a light source, comprising:
A beam shaping element having a shaping element and a second shaping element, and converting the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution into a substantially circular shape using the first shaping element and the second shaping element; A light-condensing means for condensing the light converted into the substantially circular intensity distribution on a recording medium; and a light detecting means for receiving the light reflected by the recording medium and converting the light into an electric signal; In the element, by reducing the amount of aberration of light passing through the first shaping element by the second shaping element, it is possible to improve the optical characteristics of the optical system of the optical pickup, and , The light condensing characteristics of the light can be improved.
【0022】請求項15に記載の発明は、光源と、第1
整形素子と第2整形素子とを有し、前記第1整形素子と
前記第2整形素子とを用いて非円形の強度分布を有する
入射光の強度分布を略円形に変換するビーム整形素子
と、略円形の強度分布に変換された光を記録媒体上に集
光する集光手段と、記録媒体で反射されてきた光を受光
し、電気信号に変換する光検出手段と、内部もしくは表
面に複数の光学素子を有し、前記光源から導かれてきた
光を所定の位置に向けて放射するとともに、記録媒体で
反射されてきた光を所定の位置に向けて放射する光学部
材とを備え、前記ビーム整形素子の少なくとも一部を前
記光学部材に形成したことにより、光源からの光を所定
の位置に導く光学部材とビームの強度分布を補整するビ
ーム整形素子の少なくとも一部を一体化することができ
るので、部品点数の削減ができ、位置あわせ等の組立工
程の簡略化を図ることができる。According to a fifteenth aspect of the present invention, a light source and a first light source are provided.
A beam shaping element having a shaping element and a second shaping element, and converting the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution into a substantially circular shape using the first shaping element and the second shaping element; Light collecting means for condensing light converted into a substantially circular intensity distribution on a recording medium; light detecting means for receiving light reflected by the recording medium and converting the light into an electric signal; Having an optical element that emits light guided from the light source toward a predetermined position, and an optical member that emits light reflected by a recording medium toward a predetermined position, By forming at least a part of the beam shaping element in the optical member, it is possible to integrate at least a part of the optical member that guides light from the light source to a predetermined position and the beam shaping element that adjusts the intensity distribution of the beam. Can be It can decrease, it is possible to simplify the assembly process such as positioning.
【0023】(実施の形態1)まず最初に本発明の実施
の形態1について説明する。(Embodiment 1) First, Embodiment 1 of the present invention will be described.
【0024】図1(a)は、本発明の実施の形態1にお
けるビーム整形素子の構成を示す斜視図である。1は光
源で、光源1としては半導体レーザ等の直進性が強く、
コヒーレントなものを用いる場合が多い。また光源1か
ら放出される光の波長は、赤外光領域から可視光,紫外
光の領域までが考えられ、用いられる記録媒体等に応じ
て選択することが好ましい。更に複数の記録媒体に対応
できるように複数の光源を設けても良い。FIG. 1A is a perspective view showing the configuration of the beam shaping element according to Embodiment 1 of the present invention. Reference numeral 1 denotes a light source, and the light source 1 has a strong linearity such as a semiconductor laser,
Often, coherent ones are used. The wavelength of the light emitted from the light source 1 is considered to be in a range from an infrared light region to a visible light region and an ultraviolet light region, and is preferably selected according to a recording medium to be used. Further, a plurality of light sources may be provided so as to support a plurality of recording media.
【0025】2、3はそれぞれ第1整形素子,第2整形
素子で、ビーム整形素子を構成するものである。第1,
2整形素子2,3はともにホログラムや複屈折部材等で
構成することができる。従って第1,2整形素子2,3
は略平面状に形成することができるので第1,2整形素
子2,3の作製がより簡単に行える。また例えば第1,
2整形素子2,3を薄い透光性基板の表面(平面で構
成)に形成すると、従来の屈折光学部材を用いた場合に
比べて、その体積を大幅に小さくできるので、飛躍的に
第1,2整形素子2,3の小型化・薄型化が可能にな
り、小型・薄型のビーム整形手段を実現することができ
る。Reference numerals 2 and 3 denote a first shaping element and a second shaping element, respectively, which constitute a beam shaping element. First
The two shaping elements 2 and 3 can both be composed of a hologram, a birefringent member, or the like. Therefore, the first and second shaping elements 2, 3
Can be formed in a substantially planar shape, so that the first and second shaping elements 2 and 3 can be manufactured more easily. Also, for example,
(2) When the shaping elements 2 and 3 are formed on the surface (formed of a flat surface) of a thin translucent substrate, the volume can be significantly reduced as compared with the case where a conventional refractive optical member is used. , 2 shaping elements 2 and 3 can be reduced in size and thickness, and a small and thin beam shaping means can be realized.
【0026】第1整形素子2と第2整形素子3は、光源
1から放出され、記録媒体に向かう光の経路中のいずれ
かの位置に配置されており、特に光源1のより近くに配
置することが好ましい。この様な配置とすることによ
り、光源1から放出され、拡散しながら記録媒体に導か
れる光の径が大きくなってしまう前に、第1,2整形素
子2,3に光を入射させることができるので、第1,2
整形素子2,3をより小さくすることができ、ひいては
これらの部材を搭載した光ピックアップの小型化を実現
することができる。The first shaping element 2 and the second shaping element 3 are arranged at any position in the path of the light emitted from the light source 1 and directed to the recording medium, and particularly arranged closer to the light source 1. Is preferred. With this arrangement, it is possible to make the light incident on the first and second shaping elements 2 and 3 before the diameter of the light emitted from the light source 1 and guided to the recording medium while diffusing becomes large. Because it is possible,
The shaping elements 2 and 3 can be made smaller, and the size of the optical pickup on which these members are mounted can be reduced.
【0027】なお本実施の形態においては、第1整形素
子2と第2整形素子3は、いずれも透過型のホログラム
で形成している。また本実施の形態では第1,2整形素
子2,3は別々の部材として形成されているが、同一基
板の表裏面に形成しても良いし、複合ホログラムで形成
しても良い。In this embodiment, both the first shaping element 2 and the second shaping element 3 are formed by transmission holograms. Further, in the present embodiment, the first and second shaping elements 2 and 3 are formed as separate members, but may be formed on the front and back surfaces of the same substrate, or may be formed by a composite hologram.
【0028】次に第1,2整形素子2,3の働きについ
て説明する。本実施の形態においては、第1整形素子2
と第2整形素子3は、2つが一組みになって作用し、あ
る一方向に、本実施の形態の場合は、図に示すX方向に
ビームを拡大する働きをする。例えば光源1の接合面が
X−Z面内にある場合、光源1の出射後には、ビームの
遠方での強度分布(FFP)はY軸方向を長軸とする楕
円形状をしているが、第1整形素子2と第2整形素子3
を通過後には、X軸方向にビームが拡大されるので、ほ
ぼ円状の強度分布となる。Next, the operation of the first and second shaping elements 2 and 3 will be described. In the present embodiment, the first shaping element 2
The second shaping element 3 acts as a pair, and functions to expand the beam in one direction, in the case of the present embodiment, in the X direction shown in the drawing. For example, when the bonding surface of the light source 1 is in the XZ plane, after the light source 1 emits, the intensity distribution (FFP) of the beam at a distance has an elliptical shape whose major axis is in the Y-axis direction. First shaping element 2 and second shaping element 3
After passing through, the beam is expanded in the X-axis direction, resulting in a substantially circular intensity distribution.
【0029】この原理について図面を参照しながら説明
する。図1(b)、図1(c)は、ともに本発明の実施
の形態1におけるビーム整形素子の機能を示す図であ
り、図1(b)では光源1を出て第1整形素子2と第2
整形素子3を通過する光線の進路を、Y−Z面内で示し
ており、図1(c)はX−Z面内で示している。光源1
はその接合面がX−Z面内にあるように配置されてお
り、そのFFPはY軸を長軸とする楕円形状をしてい
る。光源1から放射された光線は、第1整形素子2に入
射する。第1整形素子2は、光源1からの光線に非点収
差を与え、第1整形素子通過後の光線が、ほぼ直交する
(正確にはねじれの関係になることが多く、この場合に
は光源1から放射された光の光軸と焦線4とを含む平面
が焦線5とほぼ直交する)仮想的な一組の焦線4,5を
有する光線とほぼ等価になるように作用する。後側焦線
5はX軸に平行であり、前側焦線4はY軸に平行であ
る。Y−Z面内で見ると、光源1を出て、第1整形素子
2に入射した光線は、仮想焦線5を仮想発光点とするよ
うに、第1整形素子2により進路を曲げられる。また、
X−Z面内で見ると、光源1を出て、第1整形素子2に
入射した光線は、仮想焦線4を仮想発光点とするよう
に、第1整形素子2により進路を曲げられる。この結
果、第1整形素子2を通過後は、Y−Z面内の光線に比
べて、X−Z面内の光線の方が光線の発散角が大きくな
るので、光線が第2整形素子3に到達するときには、X
方向にビームが拡大されている。第2整形素子3は、第
1整形素子2が光線に与えた非点収差を打ち消す作用を
する。第1整形素子2により進路を曲げられ、第2整形
素子3に入射した光線は、第2整形素子3により、すべ
ての光線が、一つの仮想発光点6から発した光線である
かのようにその進路を曲げられる。This principle will be described with reference to the drawings. FIGS. 1B and 1C are diagrams showing the function of the beam shaping element according to the first embodiment of the present invention. In FIG. Second
The path of the light beam passing through the shaping element 3 is shown in the YZ plane, and FIG. 1C is shown in the XZ plane. Light source 1
Are arranged such that their joint surfaces are in the XZ plane, and the FFP has an elliptical shape with the Y axis as the major axis. Light rays emitted from the light source 1 enter the first shaping element 2. The first shaping element 2 gives astigmatism to the light beam from the light source 1, and the light beam after passing through the first shaping element is almost orthogonal (accurately, in many cases, a twisted relationship. (The plane including the optical axis of the light emitted from 1 and the focal line 4 is substantially orthogonal to the focal line 5). The rear focal line 5 is parallel to the X axis, and the front focal line 4 is parallel to the Y axis. When viewed in the YZ plane, the light beam that exits the light source 1 and enters the first shaping element 2 is deflected by the first shaping element 2 so that the virtual focal line 5 is set as a virtual light emitting point. Also,
When viewed in the X-Z plane, the light beam that exits the light source 1 and enters the first shaping element 2 is deflected by the first shaping element 2 so that the virtual focal line 4 is set as a virtual light emitting point. As a result, after passing through the first shaping element 2, the divergence angle of the light ray in the XZ plane is larger than that in the YZ plane, so that the light ray is To reach X
The beam is expanded in the direction. The second shaping element 3 functions to cancel the astigmatism given to the light beam by the first shaping element 2. The light beam whose path is bent by the first shaping element 2 and is incident on the second shaping element 3 is as if all the light rays are light rays emitted from one virtual light emitting point 6 by the second shaping element 3. You can bend that course.
【0030】上記のように2つの整形素子を組み合わせ
て構成されたビーム整形素子におけるビーム拡大率m
は、第1整形素子2から光源1までの光路長をL0と
し、第1整形素子2から前側焦点4までの光路長をL1
とし、第1整形素子2から後側焦点5までの光路長をL
2とし、第1整形素子2から第2整形素子3までの光路
長をL3とすると、 m=((L1+L3)/L1)・(L2/(L2+L
3)) で与えられる。The beam expansion rate m in the beam shaping element configured by combining the two shaping elements as described above.
Is the optical path length from the first shaping element 2 to the light source 1 is L0, and the optical path length from the first shaping element 2 to the front focal point 4 is L1.
And the optical path length from the first shaping element 2 to the rear focal point 5 is L
2, and the optical path length from the first shaping element 2 to the second shaping element 3 is L3: m = ((L1 + L3) / L1) · (L2 / (L2 + L)
3)) given by
【0031】次に光源1の波長変動に伴って発生する収
差について検討する。図2は、本発明の実施の形態1に
おける波長変動と収差量の整形素子位置依存性を示す図
である。詳しくは第1整形素子2からLDの発光点1ま
での光路長L0と前記第1整形素子2から仮想焦線5ま
での光路長L2の比L2/L0とLDの波長が設計波長
から10nm変化した場合のビーム整形素子通過後の光
束の波面収差の増加量との関係を示している。Next, the aberration generated due to the wavelength fluctuation of the light source 1 will be examined. FIG. 2 is a diagram illustrating the dependence of the wavelength variation and the aberration amount on the position of the shaping element according to the first embodiment of the present invention. Specifically, the ratio L2 / L0 of the optical path length L0 from the first shaping element 2 to the light emitting point 1 of the LD and the optical path length L2 from the first shaping element 2 to the virtual focal line 5, and the wavelength of the LD changes by 10 nm from the design wavelength. 6 shows the relationship with the increase amount of the wavefront aberration of the light beam after passing through the beam shaping element in the case of the above.
【0032】一般にホログラムを用いた光学系は波長変
動に弱く、温度変化等により光源の波長が変動すると大
きな収差が発生する問題がある。In general, an optical system using a hologram is vulnerable to wavelength fluctuation, and there is a problem that a large aberration occurs when the wavelength of the light source fluctuates due to a temperature change or the like.
【0033】光ピックアップの光学系において許容され
る収差量は用いられる光源1の波長や記憶媒体上におけ
るスポット径等の違いにより一概にどれだけとは言えな
いが、要求される最低限のレベル2を考えると、ビーム
整形素子において発生する波面収差量の許容される範囲
は、0.03λ(rms)以下程度にすることが必要で
ある。この範囲内に波面収差量が収まっていれば、記録
媒体上での光の収束状態を良好なものにすることがで
き、従って隣接するトラックやピットの影響等を受ける
ことなく記録媒体に記録されている情報を正確に再生す
ることができるとともに、記録媒体上での光量を増大さ
せることができ、記録媒体への情報の記録も正確に行う
ことができる信頼性の高い光ピックアップとすることが
できる。The amount of aberration allowed in the optical system of the optical pickup is not absolutely certain due to differences in the wavelength of the light source 1 used, the spot diameter on the storage medium, and the like. In consideration of the above, the allowable range of the amount of wavefront aberration generated in the beam shaping element needs to be about 0.03λ (rms) or less. If the amount of wavefront aberration falls within this range, the convergence state of light on the recording medium can be improved, so that the light can be recorded on the recording medium without being affected by adjacent tracks or pits. Information can be accurately reproduced, the amount of light on the recording medium can be increased, and a highly reliable optical pickup capable of accurately recording information on the recording medium can be provided. it can.
【0034】図2からわかるように、第1整形素子2か
らLDの発光点1までの光路長L0と第1整形素子2か
ら仮想焦線5までの光路長L2の比L2/L0を1.1
から2.0の範囲にすれば、ビーム整形素子の波長変動
による波面収差の増加量を0.03λ(rms)以下に
できることがわかる。As can be seen from FIG. 2, the ratio L2 / L0 of the optical path length L0 from the first shaping element 2 to the light emitting point 1 of the LD and the optical path length L2 from the first shaping element 2 to the virtual focal line 5 is 1. 1
It can be seen that when the wavelength is in the range from 2.0 to 2.0, the amount of increase in wavefront aberration due to wavelength fluctuation of the beam shaping element can be made 0.03λ (rms) or less.
【0035】L2/L0を上記の範囲にすることによ
り、波長変動による波面収差の発生量が小さくなる理由
は、この条件を満たすことにより、第1整形素子2の波
長変動による波面収差の変化と第2整形素子3の波長変
動による波面収差の変化がちょうど打ち消し合う関係に
なり、光源の波長が変動した際にビーム整形素子に生じ
る色収差を小さくすることができるからであると考えら
れる。When L2 / L0 is in the above range, the amount of generation of the wavefront aberration due to the wavelength variation becomes small because the condition of the first shaping element 2 is changed by the change of the wavefront aberration due to the wavelength variation of the first shaping element 2. This is considered to be because the change in the wavefront aberration due to the wavelength fluctuation of the second shaping element 3 is exactly canceled out, and the chromatic aberration generated in the beam shaping element when the wavelength of the light source fluctuates can be reduced.
【0036】なお本実施の形態においては組み合わせる
整形素子の数を2つとしていたが、3つ組み合わせても
良いし、4つ以上組み合わせても構わない。但し組み合
わせる数が少なければ少ないほど、市場のニーズである
光ピックアップの小型化を実現しやすくなるので好まし
い。また光源1,第1整形素子2,第2整形素子3は連
続して設けられていたが、これらの部材間に他の光学部
材を設けても良い。In this embodiment, the number of shaping elements to be combined is two. However, three shaping elements may be combined, or four or more shaping elements may be combined. However, the smaller the number of combinations is, the easier it is to realize the miniaturization of the optical pickup which is a market need, which is preferable. Further, although the light source 1, the first shaping element 2, and the second shaping element 3 are provided continuously, another optical member may be provided between these members.
【0037】以上示してきたように、本実施の形態にお
けるビーム整形素子では、FFPが楕円である光源1か
ら放出された光を、あたかも光源1から放出された光の
光軸が形成する直線上にあって、かつ、光源1とは異な
る仮想発光点6から放出された、FFPが略円形の光で
あるかのように変換することができるので、光源1から
放出された光の光軸が偏向したり、ずれたりしないの
で、ビーム整形素子のみならず、光ピックアップを構成
する各光学部材の位置調整を簡単に行うことができ、光
ピックアップの生産性を向上させることができるととも
に、ビーム整形素子を小型化することができるので、こ
れを搭載した光ピックアップの小型化も実現することが
できる。As described above, in the beam shaping element according to the present embodiment, the light emitted from the light source 1 having an elliptical FFP is formed on a straight line formed by the optical axis of the light emitted from the light source 1. In addition, since the FFP emitted from the virtual light emitting point 6 different from the light source 1 can be converted as if the FFP is substantially circular light, the optical axis of the light emitted from the light source 1 is Since it is not deflected or displaced, not only the beam shaping element but also the position of each optical member constituting the optical pickup can be easily adjusted, and the productivity of the optical pickup can be improved and the beam shaping can be performed. Since the element can be miniaturized, the miniaturization of the optical pickup equipped with the element can also be realized.
【0038】またホログラム等を用いることにより、透
光性基板の表面に第1,2整形素子2,3を形成できる
ので、第1の整形素子2及び第2の整形素子3を非常に
薄く・小さく形成することができるので、従来の屈折光
学系を用いたビーム整形素子に比べて、ビーム整形素子
の大きさを格段に小さくすることができるので、引いて
は市場のニーズである小型で、かつ、記録媒体上での光
量が大きい光ピックアップを容易に実現することができ
る。By using a hologram or the like, the first and second shaping elements 2 and 3 can be formed on the surface of the translucent substrate, so that the first shaping element 2 and the second shaping element 3 are extremely thin. Since it can be formed small, the size of the beam shaping element can be significantly reduced as compared with a beam shaping element using a conventional refractive optical system. In addition, it is possible to easily realize an optical pickup having a large light amount on a recording medium.
【0039】更に複数の整形素子を組み合わせて、それ
ぞれの整形素子で発生する収差を打ち消す様に構成した
ことにより、ビーム整形素子で発生する収差量を大幅に
抑制することができるので、光学特性に優れた光ピック
アップを実現することができる。Further, by combining a plurality of shaping elements and canceling out the aberrations generated by each shaping element, the amount of aberrations generated by the beam shaping element can be greatly suppressed. An excellent optical pickup can be realized.
【0040】また、光源1の波長変動によって発生する
収差も、この構成で打ち消すことができるので、光源1
に発生する波長変動の影響を最小限に抑制でき、たとえ
光源1に波長変動が発生したとしても、正確に情報の記
録もしくは再生を行うことができる信頼性の高い光ピッ
クアップとなっている。Also, aberrations caused by wavelength fluctuations of the light source 1 can be canceled by this configuration.
The optical pickup has a highly reliable optical pickup capable of minimizing the influence of the wavelength fluctuation occurring in the light source 1 and capable of accurately recording or reproducing information even if the wavelength fluctuation occurs in the light source 1.
【0041】(実施の形態2)次に本発明の実施の形態
2について説明する。(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention will be described.
【0042】図3は、本発明の実施の形態2におけるビ
ーム整形素子の構成を示す斜視図である。本実施の形態
においては、第1整形素子2が反射型ホログラムで、第
2整形素子3が透過型ホログラムで構成されており、実
施の形態1での考え方を応用したものである。FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a beam shaping element according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, the first shaping element 2 is a reflection type hologram, and the second shaping element 3 is a transmission type hologram, and the concept of the first embodiment is applied.
【0043】30は集積プリズムで、集積プリズム30
は、光源1の光放出面に対して傾いた複数の斜面30
a,30b,30cをその内部に包含する様に、複数の
透光性基板から形成されており、各基板の端面には、所
定の位置に所定の機能を有する光学素子が予め形成され
ている。なお集積プリズム30内の斜面の数は、2つで
も3つでもそれ以上でも良く、形成する光学素子の数や
位置関係等によって決定される。またその斜面の角度は
30°〜60°とすることが同じ作用を及ぼす様に設計
した場合に集積プリズム30をより小型化できるので好
ましく。その中でも特に略45°とすることにより、光
軸の偏向角度を略90°とすることができ、最も効率よ
く光を導くことができるとともに、集積プリズム30の
設計の自由度も大きく取ることができるので、特に好ま
しい。Reference numeral 30 denotes an integrating prism,
Are a plurality of inclined surfaces 30 inclined with respect to the light emitting surface of the light source 1.
a, 30b, and 30c are formed from a plurality of light-transmitting substrates so as to be included therein, and an optical element having a predetermined function is previously formed at a predetermined position on an end surface of each substrate. . The number of slopes in the integrated prism 30 may be two, three, or more, and is determined by the number of optical elements to be formed, the positional relationship, and the like. In addition, it is preferable that the angle of the inclined surface be 30 ° to 60 °, since it is possible to further reduce the size of the integrating prism 30 when the same effect is achieved. Among them, in particular, by setting the angle to approximately 45 °, the deflection angle of the optical axis can be set to approximately 90 °, light can be guided most efficiently, and the degree of freedom in designing the integrated prism 30 can be increased. It is particularly preferable because it is possible.
【0044】また集積プリズム30を形成する透光性基
板としては、光学ガラスや光の透過率の高い樹脂等が用
いられる場合が多い。As the light-transmitting substrate on which the integrated prism 30 is formed, an optical glass or a resin having a high light transmittance is often used.
【0045】以下集積プリズム30中に形成されている
光学素子について説明する。集積プリズム30の第2の
斜面30bには、第1整形素子2が反射型ホログラムと
して設けられており、光源1から放射された光線に非点
収差を与え、第1整形素子2において回折された光のう
ち、1次回折光が仮想的な直交する一組の焦線4および
5を有する光線と等価になるように作用し、更に第1整
形素子2は、その一次回折光による焦線4および5が光
源1の発光点を挟み込む位置に配置されている。第1整
形素子2は、透光性基板に直接形成しても良いし、透光
性基板上にSiO2膜等を形成して、そこに形成しても
良い。またホログラムの形状は、鋸の波状にでも良い
し、階段状に形成しても良い。Hereinafter, the optical element formed in the integration prism 30 will be described. The first shaping element 2 is provided as a reflection hologram on the second inclined surface 30 b of the integrating prism 30, which gives astigmatism to the light beam emitted from the light source 1 and is diffracted by the first shaping element 2. Of the light, the first-order diffracted light acts so as to be equivalent to a light beam having a virtual orthogonal set of focal lines 4 and 5, and further, the first shaping element 2 causes the focal lines 4 and 5 is disposed at a position sandwiching the light emitting point of the light source 1. The first shaping element 2 may be formed directly on the translucent substrate, or may be formed on a translucent substrate by forming an SiO 2 film or the like thereon. Further, the shape of the hologram may be a sawtooth wave shape or a step shape.
【0046】また集積プリズム30の斜面30a,30
bには入射してきた光を反射する反射素子7a,7bが
それぞれ形成されている。反射素子7は主にAl,Ag
等の反射率の高い金属材料やSiO2やTiO2等の屈折
率の異なる誘電体材料を交互に組み合わせることにより
形成されることが多い。The inclined surfaces 30a, 30 of the integrating prism 30
In b, reflecting elements 7a and 7b that reflect incident light are formed, respectively. The reflection element 7 is mainly made of Al, Ag
And the like, or a dielectric material having a different refractive index such as SiO 2 or TiO 2 is alternately combined.
【0047】次に第2整形素子3は、集積プリズム30
とは別体で、集積プリズム30より記録媒体寄りに設け
られた基板44上に透過型ホログラム素子として設けら
れている。Next, the second shaping element 3 includes an integrated prism 30
Separately from this, it is provided as a transmission hologram element on a substrate 44 provided closer to the recording medium than the integrating prism 30.
【0048】ここで第1整形素子2と反射素子7a,7
bとは1つの透光性基板の両端面に形成されているが、
基板の境界の影響、特に基板間を接合する接合材の影響
を受けることなく光を導くことができるので好ましい構
成である。特に記録媒体に向かう光では、記録媒体上に
形成するビームスポットの大きさが情報の再生記録品質
に大きく寄与するので、光学特性に悪影響を及ぼす可能
性が高い境界を透過する回数はできるだけ少ない方が良
い。Here, the first shaping element 2 and the reflecting elements 7a, 7
b is formed on both end faces of one translucent substrate,
This is a preferable configuration because the light can be guided without being affected by the boundary of the substrates, particularly the bonding material for bonding between the substrates. Particularly, in the case of light traveling toward the recording medium, the size of the beam spot formed on the recording medium greatly contributes to the reproduction and recording quality of information. Is good.
【0049】この様な構成を持つビーム整形素子では、
第1整形素子2の1次回折光の有する仮想的な直交する
一組の焦線4および5と光源1の発光点とがそれぞれ接
近しており、本実施の形態のビーム整形素子を光ディス
ク装置の光ピックアップに用いた場合、記録媒体上で、
第1整形素子2の0次光による結像スポットと1次回折
光による本来の結像スポットが非常に接近してしまい、
0次光の漏れ込みにより信号品質が劣化する可能性があ
る。In the beam shaping element having such a configuration,
A pair of virtual orthogonal focal lines 4 and 5 of the first-order diffracted light of the first shaping element 2 and the light emitting point of the light source 1 are close to each other. When used for an optical pickup, on a recording medium,
The imaging spot of the first shaping element 2 due to the zero-order light and the original imaging spot due to the first-order diffracted light are very close to each other,
The signal quality may be degraded due to the leakage of the zero-order light.
【0050】そこで本実施の形態では、この問題の発生
を防ぐために、第1整形素子2は、光源1からの入射光
の光軸に対する最適な傾斜角である45度から1度程度
傾け、その1次回折光が、入射してきた光に所定の非点
収差を与えて、第2整形素子3に向けて出射するように
設計されている。一方第1整形素子2の0次反射光は、
第1整形素子素子2が入射光の光軸に対して45度から
1度前後傾いて配置されているので、1次回折光の進行
方向とは異なる方向に進行する。従ってこの様に設計さ
れたビーム整形素子を光ピックアップに用いた場合、第
1整形素子2の0次光線による結像スポットは1次回折
光による本来の結像スポットから離れた位置に結像する
ので、1次回折光による本来の結像スポットに悪影響を
及ぼすことがない。Therefore, in the present embodiment, in order to prevent this problem from occurring, the first shaping element 2 is inclined by about 1 degree from 45 degrees, which is the optimum inclination angle of the incident light from the light source 1 with respect to the optical axis. The first-order diffracted light is designed so as to give a predetermined astigmatism to the incident light and emit the light toward the second shaping element 3. On the other hand, the 0-order reflected light of the first shaping element 2 is
Since the first shaping element 2 is arranged at an angle of about 45 ° to 1 ° with respect to the optical axis of the incident light, it travels in a direction different from the traveling direction of the first-order diffracted light. Therefore, when a beam shaping element designed in this manner is used for an optical pickup, an image spot formed by the 0th-order light beam of the first shaping element 2 is formed at a position distant from an original image spot formed by the first-order diffracted light. 1. There is no adverse effect on the original imaging spot due to the first-order diffracted light.
【0051】なお本実施の形態においては、第2整形素
子3は別部材で設けられた基板44に設けられていた
が、集積プリズム30の端面30dに形成しても良い。
また第1整形素子2を集積プリズム30の入射端面30
eに設けても良い。さらに第1整形素子2を光源1と集
積プリズム30との間に形成し、第2整形素子3を集積
プリズム30の表面やその内部に設けても良い。In the present embodiment, the second shaping element 3 is provided on the substrate 44 provided as a separate member. However, the second shaping element 3 may be formed on the end face 30d of the integrated prism 30.
Further, the first shaping element 2 is connected to the incident end face 30 of the integrated prism 30.
e. Further, the first shaping element 2 may be formed between the light source 1 and the integrating prism 30, and the second shaping element 3 may be provided on the surface of the integrating prism 30 or inside thereof.
【0052】更に第1整形素子2と第2整形素子3とを
いずれも反射型ホログラムで形成し、集積プリズム30
の表面もしくは内部に形成してもよい。なお両方を集積
プリズム30に形成することにより、部品点数の削減を
図ることができるので、各部品間の位置あわせ等の組立
工程を簡略化することができる。Further, both the first shaping element 2 and the second shaping element 3 are formed by reflection holograms,
May be formed on the surface or inside. By forming both of them on the integrated prism 30, the number of components can be reduced, so that an assembly process such as alignment between components can be simplified.
【0053】以上示してきたように、本実施の形態のビ
ーム整形素子は、近年実用化されつつある集積プリズム
30を用いた光学系に簡単に組み込むことができるの
で、光学系の大きさを格段に小さくしつつ、光の強度分
布を略円形に変換することができ、更に光学系で発生す
る収差量も小さく抑制することができる優れた光学特性
を有する光学系を実現することができる。As described above, the beam shaping element according to the present embodiment can be easily incorporated into an optical system using the integrated prism 30 which has been put into practical use in recent years. It is possible to realize an optical system having excellent optical characteristics that can convert the light intensity distribution into a substantially circular shape while minimizing the aberration, and can also suppress the amount of aberration generated in the optical system to a small value.
【0054】特に第1整形素子2を反射型のホログラム
で形成し、第2整形素子3を透過型のホログラムで形成
したことにより、ビーム整形素子の一部を集積プリズム
30の中に設けることができる。また透過型整形素子は
反射型に比べて、誤差に対する公差が大きいので、第2
整形素子3の第1整形素子2に対する許容組立誤差を大
きくすることができ、ビーム整形素子の歩留まりを向上
させることができる。In particular, since the first shaping element 2 is formed of a reflection type hologram and the second shaping element 3 is formed of a transmission type hologram, a part of the beam shaping element can be provided in the integrated prism 30. it can. Also, since the transmission type shaping element has a larger tolerance for error than the reflection type shaping element,
The allowable assembly error of the shaping element 3 with respect to the first shaping element 2 can be increased, and the yield of the beam shaping element can be improved.
【0055】以上のように本実施の形態のビーム整形素
子によれば、各種光学素子の集積化を容易に行うことが
でき、集積化した各種光学素子の位置精度を向上させる
ことができる。As described above, according to the beam shaping element of this embodiment, various optical elements can be easily integrated, and the positional accuracy of the integrated various optical elements can be improved.
【0056】(実施の形態3)次に本発明の実施の形態
3について説明する。(Embodiment 3) Next, Embodiment 3 of the present invention will be described.
【0057】図4は、本発明の実施の形態3における光
ピックアップの構成を示す図であり、第1整形素子2が
透過型ホログラムで、第2整形素子3が透過型ホログラ
ムで構成されており、双方とも集積プリズム50の外部
に形成されており、実施の形態1での考え方を応用した
ものである。第1,2整形素子2,3をともに透過型ホ
ログラムとすることにより、組立公差をより大きくとる
ことができるので、ビーム整形素子の歩留まりを向上さ
せることができるとともに、これを用いた光ピックアッ
プの公差も大きくできるので、光ピックアップの歩留ま
りも向上させることができる。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to Embodiment 3 of the present invention, wherein the first shaping element 2 is a transmission hologram and the second shaping element 3 is a transmission hologram. , Both are formed outside the integrated prism 50, and apply the concept of the first embodiment. By using transmission holograms for both the first and second shaping elements 2 and 3, it is possible to increase the assembly tolerance, so that the yield of the beam shaping elements can be improved and the optical pickup using the same can be improved. Since the tolerance can be increased, the yield of the optical pickup can be improved.
【0058】本実施の形態の光ピックアップでは、光源
1と複数の斜面(傾斜角は45度)50a,50b,5
0cを有する集積プリズム50と、複数の受光部を有す
る光検出センサー20とが一つのパッケージ40に収め
られており、更にパッケージ40の内部は窒素ガス,ア
ルゴンガス等の不活性ガスや乾燥空気等が封入されるこ
とが、光源1や光検出センサー20の劣化を防止するこ
とができるので好ましい。In the optical pickup of this embodiment, the light source 1 and the plurality of inclined surfaces (the inclination angle is 45 degrees) 50a, 50b, 5
An integrated prism 50 having a light receiving portion 0c and a light detection sensor 20 having a plurality of light receiving portions are housed in a single package 40. Further, the inside of the package 40 includes an inert gas such as a nitrogen gas or an argon gas, dry air, or the like. Is preferable because deterioration of the light source 1 and the light detection sensor 20 can be prevented.
【0059】パッケージ40は金属,樹脂,セラミック
ス等で形成されており、ここではとくに外部からのノイ
ズを遮断することができ、光源1の出力や光検出センサ
ー20からの信号特性を安定で良好なものとすることが
できる金属製のものを用いることが好ましい。The package 40 is formed of metal, resin, ceramics, or the like. In this case, it is possible to cut off external noise, and to improve the output of the light source 1 and the signal characteristics from the light detection sensor 20 with good stability. It is preferable to use a metal material that can be used.
【0060】またパッケージ40の外側の記録媒体より
の位置には第2整形素子3が基板44に設けられてお
り、基板44は位置調節装置45に取り付けられてい
る。そしてこの位置調節装置45を用いることにより、
第2整形素子3の光源1に対する位置調整が容易に行え
る構成になっている。これによりたとえ光源1の取付位
置にずれがあった場合にも、第2整形素子3の設置位置
をかえることができ、光学系の最適化を行うことができ
るので、品質のバラツキが少ない、良好な光学特性を持
つ光ピックアップを実現することができる。The second shaping element 3 is provided on the substrate 44 at a position outside the package 40 from the recording medium, and the substrate 44 is attached to the position adjusting device 45. And by using this position adjusting device 45,
The position of the second shaping element 3 with respect to the light source 1 can be easily adjusted. Accordingly, even if the mounting position of the light source 1 is displaced, the installation position of the second shaping element 3 can be changed, and the optical system can be optimized. An optical pickup having excellent optical characteristics can be realized.
【0061】集積プリズム50は、斜面50a,50
b,50cを有しており、斜面50aには反射素子7a
が、斜面50bには反射素子7b,第1のビームスプリ
ッタ8及び非点収差発生手段10が、斜面50cには第
2のビームスプリッタ9が形成されている。The integrating prism 50 has inclined surfaces 50a and 50a.
b, 50c, and the reflection element 7a on the slope 50a.
However, the reflecting element 7b, the first beam splitter 8, and the astigmatism generating means 10 are formed on the slope 50b, and the second beam splitter 9 is formed on the slope 50c.
【0062】光源1から出射された光は、集積プリズム
50に入射して、反射素子7a及び反射素子7bでそれ
ぞれ反射され、さらに第1のビームスプリッター8で反
射されて、集積プリズム50の端面50dに形成された
第1整形素子2で回折・通過して、さらに、パッケージ
40の開口部を塞ぐ透光性部材41を透過して、第2整
形素子3で、回折・通過する。光源1の出射後のLD光
線の強度分布は楕円形状をしているが、第1整形素子2
と第2整形素子3を通過することにより、ほぼ円形に整
形されている。The light emitted from the light source 1 enters the integration prism 50, is reflected by the reflection elements 7a and 7b, respectively, is further reflected by the first beam splitter 8, and has an end face 50d of the integration prism 50. The light is diffracted and passed by the first shaping element 2 formed in the above, further passes through the translucent member 41 closing the opening of the package 40, and is diffracted and passed by the second shaping element 3. Although the intensity distribution of the LD light beam emitted from the light source 1 is elliptical, the first shaping element 2
And the light passes through the second shaping element 3 to be shaped substantially circularly.
【0063】第2整形素子3を通過した光線は、対物レ
ンズ42により記録媒体43のデータ面上に集光され、
ほぼ円形のスポット形状となる。記録媒体43で反射さ
れた光線は、上記と逆の経路を通過して第2整形素子3
と第1整形素子2を通過して集積プリズム50に入射
し、第1のビームスプリッター8を透過した光は、第2
のビームスプリッター9で2つのビームに分離され、一
方はそのまま光検出センサー20に到達して、光検出セ
ンサー20によってRF再生信号が検出され、もう一方
は、非点収差発生手段10で反射された後に光検出セン
サー20に到達し、フォーカス誤差信号とトラック誤差
信号を形成するのに用いられる。なお本実施の形態にお
いては、非点収差法によりフォーカス誤差信号がまたプ
ッシュプル法によりトラック誤差信号が得られる。The light beam that has passed through the second shaping element 3 is focused on the data surface of the recording medium 43 by the objective lens 42,
The spot has a substantially circular shape. The light beam reflected by the recording medium 43 passes through a path opposite to the above and passes through the second shaping element 3.
The light that has passed through the first beam splitter 8 passes through the first beam splitter 8 and enters the integrated prism 50 through the first shaping element 2.
Are split into two beams by the beam splitter 9, one of which reaches the light detection sensor 20 as it is, the RF reproduction signal is detected by the light detection sensor 20, and the other is reflected by the astigmatism generation means 10. Later, the light reaches the light detection sensor 20 and is used to form a focus error signal and a track error signal. In this embodiment, a focus error signal is obtained by the astigmatism method, and a track error signal is obtained by the push-pull method.
【0064】以上のように、本実施の形態の光ピックア
ップでは、ビーム整形を行うことにより、良好な光学特
性を実現しつつ、光ピックアップの小型化を実現でき
る。従って市場のニーズである記録媒体上での光量の確
保と装置の小型化の両方を満たすことができる優れた光
ピックアップとなっている。As described above, in the optical pickup of this embodiment, by performing beam shaping, it is possible to realize a small optical pickup while realizing good optical characteristics. Therefore, it is an excellent optical pickup that can satisfy both the needs of the market for securing the amount of light on the recording medium and miniaturization of the apparatus.
【0065】なお本実施の形態においては、透光性部材
41でパッケージ40の開口部を塞いで、基板44とは
別々に設けられていたが、基板44でパッケージ40の
開口部を塞いでも良い。In the present embodiment, the opening of the package 40 is closed by the translucent member 41 and is provided separately from the substrate 44. However, the opening of the package 40 may be closed by the substrate 44. .
【0066】(実施の形態4)図5は本発明の実施の形
態4における光ピックアップの構成を示す図であり、第
1整形素子2が反射型ホログラムで、第2整形素子3が
透過型ホログラムで構成されており、実施の形態2での
考え方を応用したものである。(Embodiment 4) FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to Embodiment 4 of the present invention, wherein the first shaping element 2 is a reflection hologram and the second shaping element 3 is a transmission hologram. This is an application of the concept of the second embodiment.
【0067】本実施の形態の光ピックアップは、光源1
と複数の45度斜面を有する集積プリズム60と光検出
センサー20が一つのパッケージ40に収められてい
る。そして本実施の形態では第1整形2は集積プリズム
60に設けられており、第2整形素子3がパッケージ4
0の外部の記録媒体43寄りに設けられ、位置調整装置
45を調整することにより、第2整形素子3の位置調整
が行える構成になっている。The optical pickup of the present embodiment has a light source 1
The integrated prism 60 having a plurality of 45-degree slopes and the light detection sensor 20 are housed in one package 40. In the present embodiment, the first shaping 2 is provided on the integrated prism 60, and the second shaping element 3 is
The position of the second shaping element 3 can be adjusted by adjusting the position adjusting device 45, which is provided near the recording medium 43 external to the recording medium 43.
【0068】集積プリズム60は、斜面60a,60
b,60cを有しており、斜面60aには反射素子7
が、斜面60bには第1のビームスプリッタ8及び第1
整形素子2が、斜面60cには第2のビームスプリッタ
9がそれぞれ形成されている。The integrating prism 60 has inclined surfaces 60a and 60a.
b, 60c, and the reflective element 7 is provided on the slope 60a.
However, the first beam splitter 8 and the first beam splitter 8
The shaping element 2 has a second beam splitter 9 formed on the slope 60c.
【0069】光源1から出射された光は集積プリズム6
0に入射して、第1の反射型ホログラム素子2で回折・
反射され、反射素子7で反射され、さらに第1のビーム
スプリッター8で反射されて、パッケージ40の開口部
を塞ぐ透光性部材41を透過して、第2整形素子3を通
過する、光源1の出射後の光線の強度分布は楕円形状を
しているが、第1整形素子2と第2整形素子3を通過す
ることにより、ほぼ円形に整形されている。第2整形素
子3を通過した光線は、対物レンズ42により記録媒体
43のデータ面上に集光され、ほぼ円形のスポット形状
となる。The light emitted from the light source 1 is
0, and diffracted by the first reflection type hologram element 2.
The light source 1 is reflected, reflected by the reflecting element 7, further reflected by the first beam splitter 8, transmitted through the translucent member 41 closing the opening of the package 40, and passing through the second shaping element 3. Has an elliptical shape after passing through the first shaping element 2 and the second shaping element 3, and is shaped into a substantially circular shape. The light beam that has passed through the second shaping element 3 is condensed on the data surface of the recording medium 43 by the objective lens 42, and has a substantially circular spot shape.
【0070】記録媒体43で反射された光は、上記と逆
の経路を通過して、第2整形素子3を通過して、集積プ
リズム60に入射して、第1のビームスプリッター8を
透過して、光検出センサー20に到達して、光検出セン
サー20によってRF再生信号およびサーボ信号が検出
される。本実施の形態のように第1整形素子2と第2整
形素子3の間に往路光と復路光の分離機構(第1のビー
ムスプリッタ8)を有する構成では、集積プリズム60
への戻り光線は、第2整形素子3を通過するが第1整形
素子2は通過しないので、集積プリズム60への戻り光
線には第2整形素子3で発生する非点収差が残ってい
る。この集積プリズム60への戻り光線に残存する非点
収差を用いて、非点収差法によりフォーカス誤差信号の
検出を行うことが可能であり、このような構成にすれ
ば、集積プリズム60の中に非点収差発生手段を設ける
必要が無くなり、集積プリズム60の構造を簡略化する
ことができ、集積プリズム60の生産性を向上させるこ
とができる。なお反射素子7の代わりに第2整形素子3
を反射型ホログラムで形成しても良い。この様にするこ
とにより、ビーム整形素子を完全に集積プリズム60の
内部に設けることができるので、光ピックアップの更な
る小型化が可能になるとともに、光ピックアップの組み
立て工程も部品点数が減少するので簡略化することがで
きる。The light reflected by the recording medium 43 passes through the reverse path, passes through the second shaping element 3, enters the integrating prism 60, and passes through the first beam splitter 8. Then, the light reaches the light detection sensor 20, and the RF reproduction signal and the servo signal are detected by the light detection sensor 20. In a configuration having a separating mechanism (first beam splitter 8) for forward light and backward light between the first shaping element 2 and the second shaping element 3 as in the present embodiment, the integrated prism 60
Since the return light to pass through the second shaping element 3 but does not pass through the first shaping element 2, the astigmatism generated in the second shaping element 3 remains in the return light to the integration prism 60. The focus error signal can be detected by the astigmatism method using the astigmatism remaining in the returning light beam to the integrating prism 60. There is no need to provide astigmatism generating means, so that the structure of the integrating prism 60 can be simplified, and the productivity of the integrating prism 60 can be improved. Note that the second shaping element 3 is used instead of the reflecting element 7
May be formed by a reflection hologram. By doing so, the beam shaping element can be completely provided inside the integrated prism 60, so that the size of the optical pickup can be further reduced, and the number of parts in the assembly process of the optical pickup can be reduced. It can be simplified.
【0071】[0071]
【発明の効果】以上示してきたように本発明によれば、
FFPが楕円である光源1から放出された光を、あたか
も光源1から放出された光の光軸が形成する直線上にあ
って、かつ、光源とは異なる仮想発光点から放出され
た、FFPが略円形の光であるかのように変換すること
ができるので、光源から放出された光の光軸が偏向した
り、ずれたりしないので、ビーム整形素子のみならず、
光ピックアップを構成する各光学部材の位置調整を簡単
に行うことができ、光ピックアップの生産性を向上させ
ることができるとともに、ビーム整形素子を小型化する
ことができるので、これを搭載した光ピックアップの小
型化も実現することができる。As described above, according to the present invention,
The light emitted from the light source 1 having an elliptical FFP is assumed to be on a straight line formed by the optical axis of the light emitted from the light source 1 and emitted from a virtual light emitting point different from the light source. Since it can be converted as if it were substantially circular light, the optical axis of the light emitted from the light source does not deflect or shift, so not only the beam shaping element,
Since the position of each optical member constituting the optical pickup can be easily adjusted, the productivity of the optical pickup can be improved, and the beam shaping element can be downsized. Can also be reduced in size.
【0072】またホログラム等を用いることにより、透
光性基板の表面に整形素子を形成できるので、第1整形
素子及び第2整形素子を非常に薄く・小さく形成するこ
とができるので、従来の屈折光学系を用いたビーム整形
素子に比べて、ビーム整形素子の大きさを格段に小さく
することができるので、引いては市場のニーズである小
型で、かつ、記録媒体上での光量が大きい光ピックアッ
プを容易に実現することができる。Also, by using a hologram or the like, a shaping element can be formed on the surface of the translucent substrate, and the first shaping element and the second shaping element can be formed very thin and small. Compared to a beam shaping element using an optical system, the size of the beam shaping element can be remarkably reduced. Pickup can be easily realized.
【0073】更に複数の整形素子を組み合わせて、それ
ぞれの整形素子で発生する収差を打ち消す様に構成した
ことにより、ビーム整形素子で発生する収差量を大幅に
抑制することができるので、光学特性に優れた光ピック
アップを実現することができる。Further, by combining a plurality of shaping elements and canceling out the aberrations generated in each shaping element, the amount of aberrations generated in the beam shaping element can be greatly suppressed. An excellent optical pickup can be realized.
【0074】また、光源の波長変動によって発生する収
差も、この構成で打ち消すことができるので、光源に発
生する波長変動の影響を最小限に抑制でき、たとえ光源
に波長変動が発生したとしても、正確に情報の記録もし
くは再生を行うことができる信頼性の高い光ピックアッ
プとなっている。Also, aberrations caused by the wavelength fluctuation of the light source can be canceled by this configuration, so that the influence of the wavelength fluctuation generated in the light source can be minimized. Even if the wavelength fluctuation occurs in the light source, This is a highly reliable optical pickup capable of accurately recording or reproducing information.
【0075】また、第1整形素子通過後の光線の有する
仮想的な直交する一組の焦線が光源の発光点を挟み込む
位置に配置され、第1整形素子から光源の発光点までの
光路長L0と第1整形素子から仮想的な直交する一組の
焦線のうち光源の発光点の後方にある仮想焦線までの光
路長L2の比L2/L0が1.1以上で、2.0以下で
あることにより、第1整形素子の波長変動による波面収
差の変化と第2整形素子の波長変動による波面収差の変
化がちょうど打ち消し合う関係になり、光源の波長が変
動した際にビーム整形素子に生じる色収差を小さくする
ことができる。Also, a pair of virtual orthogonal focal lines of the light beam after passing through the first shaping element is arranged at a position sandwiching the light emitting point of the light source, and the optical path length from the first shaping element to the light emitting point of the light source. The ratio L2 / L0 of the optical path length L2 from L0 to the virtual focal line behind the light emitting point of the light source among a pair of virtual orthogonal focal lines from the first shaping element is 1.1 or more and 2.0 By the following, the change of the wavefront aberration due to the wavelength variation of the first shaping element and the change of the wavefront aberration due to the wavelength variation of the second shaping element have a relationship to cancel each other out. Can be reduced.
【0076】また、第1整形素子の回折光と回折を受け
なかった0次光の進行方向が異なっているので、0次光
のもれ込みによる悪影響を除くことができるさらに第1
整形素子に対する第2整形素子の位置調整が可能で、光
源の取り付け位置の公差を大幅に広げることが可能にな
る。Further, since the traveling directions of the diffracted light of the first shaping element and the zero-order light that has not been diffracted are different, the first-order element can eliminate the adverse effect due to the leakage of the zero-order light.
The position of the second shaping element with respect to the shaping element can be adjusted, and the tolerance of the mounting position of the light source can be greatly increased.
【0077】また、第1整形素子と第2整形素子の間に
光分離手段を設けることにより、センサーへ入射する復
路光が、当初から非点収差を有しているので、非点収差
法によるフォーカス誤差信号の検出が容易に行うことが
でき、集積型光ピックアップの構造を簡略化することが
可能になる。Further, by providing the light separating means between the first shaping element and the second shaping element, since the return light incident on the sensor has astigmatism from the beginning, the astigmatism method is used. The focus error signal can be easily detected, and the structure of the integrated optical pickup can be simplified.
【図1】(a)本発明の実施の形態1におけるビーム整
形素子の構成を示す図 (b)本発明の実施の形態1におけるビーム整形素子の
機能を示す図 (c)本発明の実施の形態1におけるビーム整形素子の
機能を示す図FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration of a beam shaping element according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1B is a diagram illustrating a function of the beam shaping element according to the first embodiment of the present invention. The figure which shows the function of the beam shaping element in Embodiment 1.
【図2】本発明の実施の形態1における波長変動と収差
量の整形素子位置依存性を示す図FIG. 2 is a diagram showing the wavelength fluctuation and the amount of aberration depending on the position of a shaping element according to the first embodiment of the present invention;
【図3】本発明の実施の形態2におけるビーム整形素子
の構成を示す斜視図FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a beam shaping element according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態3における光ピックアップ
の構成を示す図FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態4における光ピックアップ
の構成を示す図FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical pickup according to a fourth embodiment of the present invention.
【図6】従来のビーム整形プリズムを一つ用いた光ピッ
クアップの構成図FIG. 6 is a configuration diagram of an optical pickup using one conventional beam shaping prism.
1 光源 2 第1整形素子 3 第2整形素子 4 焦線 5 焦線 6 仮想発光点 7 反射素子 8 ビームスプリッター 9 ビームスプリッター 10 非点収差発生手段 20 光検出センサー 30 集積プリズム 30a,30b 斜面 40 パッケージ 41 透光性部材 42 対物レンズ 43 記録媒体 50 集積プリズム 50a,50b,50c 斜面 60 集積プリズム 60a,60b,60c 斜面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 1st shaping element 3 2nd shaping element 4 Focal line 5 Focal line 6 Virtual light emitting point 7 Reflective element 8 Beam splitter 9 Beam splitter 10 Astigmatism generation means 20 Light detection sensor 30 Integrated prism 30a, 30b Slope 40 Package 41 Translucent member 42 Objective lens 43 Recording medium 50 Integrated prism 50a, 50b, 50c Slope 60 Integrated prism 60a, 60b, 60c Slope
Claims (15)
直交する仮想的な一組の焦線を有する光とほぼ等価にな
るように作用する第1整形素子と、前記第1整形素子を
通過した光に作用して、前記第1整形素子により与えら
れた非点収差を打ち消し、前記光源の発光点とは異なる
仮想発光点から放射された光とほぼ等価になるように作
用する第2整形素子とを備え、前記光源から放射された
光の強度分布を略円形に整形することを特徴とするビー
ム整形素子。(1) Astigmatism is given to light emitted from a light source,
A first shaping element that operates so as to be substantially equivalent to light having a set of orthogonal virtual focal lines, and a light that passes through the first shaping element and is provided by the first shaping element. And a second shaping element that acts to cancel out astigmatism and become substantially equivalent to light emitted from a virtual light emitting point different from the light emitting point of the light source, and an intensity distribution of light emitted from the light source. A beam shaping element for shaping the beam into a substantially circular shape.
と第2の仮想焦線とを有し、前記第1整形素子から光源
の発光点までの光路長L0と前記第1整形素子から前記
第1の仮想焦線までの光路長L2の比L2/L0が1.
1以上で、2.0以下であることを特徴とする請求項1
に記載のビーム整形素子。2. The light after passing through the first shaping element has a first virtual focal line and a second virtual focal line, and an optical path length L0 from the first shaping element to a light emitting point of a light source and the second virtual focal line. The ratio L2 / L0 of the optical path length L2 from the first shaping element to the first virtual focal line is 1.
2. The structure according to claim 1, wherein the value is not less than 1 and not more than 2.0.
3. A beam shaping element according to claim 1.
の発光点を挟み込むように位置し、前記第1の仮想焦線
が前記光源の放射方向と反対方向に位置していることを
特徴とする請求項2記載のビーム整形素子。3. A first virtual focal line and a second virtual focal line are located so as to sandwich a light emitting point of the light source, and the first virtual focal line is located in a direction opposite to a radiation direction of the light source. 3. The beam shaping element according to claim 2, wherein:
記第1整形素子と前記第2整形素子とを用いて、非円形
の強度分布を有する入射光の強度分布を略円形に変換す
るとともに、前記第1整形素子を透過した光において増
加した収差量を前記第2整形素子で減少させることを特
徴とするビーム整形素子。4. A method according to claim 1, further comprising a first shaping element and a second shaping element, wherein the first shaping element and the second shaping element are used to reduce the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution. And a second shaping element that reduces an increased amount of aberration in light transmitted through the first shaping element.
子と入射してきた光に収差を与える第2整形素子とを有
し、非円形の強度分布を有する入射光の強度分布を略円
形に変換するとともに、前記第1整形素子で与えられる
収差と前記第2整形素子で与えられる収差とがほぼ打ち
消し合うように、前記第1整形素子と前記第2整形素子
とを配置したことを特徴とするビーム整形素子5. A non-circular intensity distribution of an incident light having a first shaping element for giving an aberration to incident light and a second shaping element for giving an aberration to incident light, wherein the intensity distribution of the incident light is substantially circular. And the first shaping element and the second shaping element are arranged such that the aberration given by the first shaping element and the aberration given by the second shaping element almost cancel each other. Beam shaping element
ラム素子であることを特徴とする請求項4,5いずれか
記載のビーム整形素子。6. The beam shaping element according to claim 4, wherein the shaping element is a transmission type or reflection type hologram element.
光)の進行方向が異なっていることを特徴とする請求項
6記載のビーム整形素子。7. The beam shaping element according to claim 6, wherein the traveling directions of the diffracted light and the undiffracted light (zero-order light) of the first shaping element are different.
調整が可能なことを特徴とする請求項4,5いずれか1
記載のビーム整形素子。8. The method according to claim 4, wherein the position of the second shaping element with respect to the first shaping element can be adjusted.
The beam shaping element as described.
手段を有することを特徴とする請求項4,5いずれか1
記載の光ピックアップ。9. The method according to claim 4, further comprising a light separating means between the first shaping element and the second shaping element.
Optical pickup as described.
ることを特徴とする請求項4,5いずれか1記載のビー
ム整形素子。10. The beam shaping element according to claim 4, wherein the beam shaping element is formed substantially in a plane.
03λ(RMS)以下としたことを特徴とする請求項
4,5いずれか1記載のビーム整形素子。11. The amount of aberration generated by the beam shaping element is set to 0.1.
The beam shaping element according to claim 4, wherein the beam shaping element is equal to or smaller than 03λ (RMS).
子及び第2整形素子とを有し、前記第1整形素子と前記
第2整形素子とを用いて、光源から放射された光の強度
分布を略円形に変換することを特徴とするビーム整形素
子。12. A light-emitting device comprising a first shaping element and a second shaping element, both of which are formed in a substantially planar shape, and using the first shaping element and the second shaping element, light emitted from a light source. A beam shaping element for converting an intensity distribution into a substantially circular shape.
を有し、前記第1整形素子と前記第2整形素子とを用い
て非円形の強度分布を有する入射光の強度分布を略円形
に変換するビーム整形素子と、略円形の強度分布に変換
された光を記録媒体上に集光する集光手段と、記録媒体
で反射されてきた光を受光し、電気信号に変換する光検
出手段とを備え、前記第1のビーム整形素子及び前記第
2のビーム整形素子の少なくとも一方において、入射光
の光軸と出射光の光軸が略一直線上に存在することを特
徴とする光ピックアップ。13. A light source, a first shaping element and a second shaping element, wherein the first shaping element and the second shaping element are used to calculate the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution. A beam shaping element for converting the light into a substantially circular shape, a light condensing means for condensing the light converted to a substantially circular intensity distribution on a recording medium, and receiving the light reflected by the recording medium and converting the light into an electric signal Light detecting means, wherein at least one of the first beam shaping element and the second beam shaping element has an optical axis of incident light and an optical axis of outgoing light existing substantially on a straight line. Optical pickup.
を有し、前記第1整形素子と前記第2整形素子とを用い
て非円形の強度分布を有する入射光の強度分布を略円形
に変換するビーム整形素子と、略円形の強度分布に変換
された光を記録媒体上に集光する集光手段と、記録媒体
で反射されてきた光を受光し、電気信号に変換する光検
出手段とを備え、前記ビーム整形素子において、前記第
1のビーム整形素子を通過した光が有する収差量を前記
第2のビーム整形素子で減少させることを特徴とする光
ピックアップ。14. A light source, a first shaping element and a second shaping element, wherein the first shaping element and the second shaping element are used to reduce the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution. A beam shaping element for converting the light into a substantially circular shape, a light condensing means for condensing the light converted to a substantially circular intensity distribution on a recording medium, and receiving the light reflected by the recording medium and converting the light into an electric signal An optical pickup comprising: a light detecting means; wherein the second beam shaping element reduces an amount of aberration of light passing through the first beam shaping element in the beam shaping element.
を有し、前記第1整形素子と前記第2整形素子とを用い
て非円形の強度分布を有する入射光の強度分布を略円形
に変換するビーム整形素子と、略円形の強度分布に変換
された光を記録媒体上に集光する集光手段と、記録媒体
で反射されてきた光を受光し、電気信号に変換する光検
出手段と、内部もしくは表面に複数の光学素子を有し、
前記光源から導かれてきた光を所定の位置に向けて放射
するとともに、記録媒体で反射されてきた光を所定の位
置に向けて放射する光学部材とを備え、前記ビーム整形
素子の少なくとも一部を前記光学部材に形成したことを
特徴とする光ピックアップ。15. A light source, a first shaping element and a second shaping element, wherein the first shaping element and the second shaping element are used to reduce the intensity distribution of incident light having a non-circular intensity distribution. A beam shaping element for converting the light into a substantially circular shape, a light condensing means for condensing the light converted to a substantially circular intensity distribution on a recording medium, and receiving the light reflected by the recording medium and converting the light into an electric signal Light detection means, having a plurality of optical elements inside or on the surface,
An optical member that emits light guided from the light source toward a predetermined position and emits light reflected by a recording medium toward a predetermined position, at least a part of the beam shaping element Is formed on the optical member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035579A JPH11232685A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Beam shaping element and optical pickup using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035579A JPH11232685A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Beam shaping element and optical pickup using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11232685A true JPH11232685A (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=12445690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10035579A Pending JPH11232685A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Beam shaping element and optical pickup using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11232685A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6898010B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Beam-shaping device, optical disc device, and fabrication method of beam-shaping device |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP10035579A patent/JPH11232685A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6898010B2 (en) | 2001-09-13 | 2005-05-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Beam-shaping device, optical disc device, and fabrication method of beam-shaping device |
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