JPS60182526A - 光学式情報処理装置 - Google Patents
光学式情報処理装置Info
- Publication number
- JPS60182526A JPS60182526A JP59037537A JP3753784A JPS60182526A JP S60182526 A JPS60182526 A JP S60182526A JP 59037537 A JP59037537 A JP 59037537A JP 3753784 A JP3753784 A JP 3753784A JP S60182526 A JPS60182526 A JP S60182526A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- information
- grating
- optical
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
- G11B7/08547—Arrangements for positioning the light beam only without moving the head, e.g. using static electro-optical elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、光学式情報処理装置に係り、特に光学式ビデ
オディスクやディ・ゾタルオーディオディスク等のいわ
ゆる元ディスクの情報再生および／または記録に用いら
れるピックアップヘッド部の光学系の改良に関する。
オディスクやディ・ゾタルオーディオディスク等のいわ
ゆる元ディスクの情報再生および／または記録に用いら
れるピックアップヘッド部の光学系の改良に関する。
光ディスクは通常、微細なビットの配列により情報が記
録される。光ディスクの情報読取りを行うピックアップ
ヘッドは、半導体レーザ等の光源とホトダイオード等の
光検出器を備え、光源からの光ビームをコリメータレン
ズにょシ平行ビームに変換して対物レンズによシ光ディ
スクの情報記録面に収束させて走査し、情報記録面から
の反射光ビームを光検出器によυ検出するようになって
いる。このピックアップヘッドの光学系において最も重
要な部品は、光ビームを光ディスクの情報記録面上で直
径１μｍ程度に絞り込むだめの対物レンズである。
録される。光ディスクの情報読取りを行うピックアップ
ヘッドは、半導体レーザ等の光源とホトダイオード等の
光検出器を備え、光源からの光ビームをコリメータレン
ズにょシ平行ビームに変換して対物レンズによシ光ディ
スクの情報記録面に収束させて走査し、情報記録面から
の反射光ビームを光検出器によυ検出するようになって
いる。このピックアップヘッドの光学系において最も重
要な部品は、光ビームを光ディスクの情報記録面上で直
径１μｍ程度に絞り込むだめの対物レンズである。
従来、この対物レンズとしては単レンズを複数枚組合せ
た複合レンズが用いられていた。これは微細な光ビーム
スポットを形成するために、球面収差やコマ収差、非点
収差、像面彎曲、歪曲等の各種レンズ収差を極力なくす
ことが必要だからである。しかしながら、複合レンズに
よってもレンズ収差を完全に零にすることは不可能であ
る。また高性能の複合レンズは、研磨、組立調整が困難
であるため量産が難しく、従って高価であり、更に複数
枚のガラスレンズを用いるためにピックアップヘッドの
重量が大になるといつた欠点があった。
た複合レンズが用いられていた。これは微細な光ビーム
スポットを形成するために、球面収差やコマ収差、非点
収差、像面彎曲、歪曲等の各種レンズ収差を極力なくす
ことが必要だからである。しかしながら、複合レンズに
よってもレンズ収差を完全に零にすることは不可能であ
る。また高性能の複合レンズは、研磨、組立調整が困難
であるため量産が難しく、従って高価であり、更に複数
枚のガラスレンズを用いるためにピックアップヘッドの
重量が大になるといつた欠点があった。
このような問題を解決するため、対物レンズとしてグレ
ーティングレンズを用いることが提案されている。グレ
ーティングレンズは回折格子の一種で、例えばガラス基
板上に同心円状をなし、かつ周辺にいくに従ってピッチ
が゛徐々に狭くなる不等間隔回折格子パターンを形成し
たものである。不等間隔回折格子であるために、各部の
回折角が少しずつ異なる結果、格子ピッチを適当に設定
することによｐ平行光ビームを一点に収束するレンズ作
用をもつ。グレーティングレンズの格子間隔は使用する
光ビームの波長オーダであることが必要であるから、例
えばガラス基板上にレジストを塗布し、これを電子ビー
ム（ＥＢ）描画によってノぐターニングすることが行わ
れる。
ーティングレンズを用いることが提案されている。グレ
ーティングレンズは回折格子の一種で、例えばガラス基
板上に同心円状をなし、かつ周辺にいくに従ってピッチ
が゛徐々に狭くなる不等間隔回折格子パターンを形成し
たものである。不等間隔回折格子であるために、各部の
回折角が少しずつ異なる結果、格子ピッチを適当に設定
することによｐ平行光ビームを一点に収束するレンズ作
用をもつ。グレーティングレンズの格子間隔は使用する
光ビームの波長オーダであることが必要であるから、例
えばガラス基板上にレジストを塗布し、これを電子ビー
ム（ＥＢ）描画によってノぐターニングすることが行わ
れる。
しかしながら、このようなＥＢ描画によるグレーティン
グレンズにも問題がある。第１に、レジストによる不透
過部分と透過部分を交互に配列して回折現象のみを利用
するため、回折効率が２０〜３０チと低い。ｉ２に、−
次回指光を光ビームスポットとして収束させようとする
場合、零次回折光がビーム収束点とその周辺を照らすと
情報読取りに悪影響を与える。このため、−次回指光ビ
ームと入射光ビームが同軸の関係になるインライン型で
は不都合であシ、これらの軸をずらせたオフアクシス屋
としなければならない。そしてオフアクシス歴グレーテ
ィングレ／ズを用いると、光学系の光軸合せが難しくな
る。第３に、現在のＥＢ描画技術では、ビーム走査幅が
２閣程度であシ、必要な径のレンズを得ることは難しい
。描画されるレンズ基板側の走査を組合せれば、勿論必
要な直径のレンズが得られるが、これでは、１μｍ８度
のビームスポットを得るための微細な回折格子パターン
を高精度に作ることはできない。またＥＢ描画によるグ
レーティングレンズは量産性にも欠ける。
グレンズにも問題がある。第１に、レジストによる不透
過部分と透過部分を交互に配列して回折現象のみを利用
するため、回折効率が２０〜３０チと低い。ｉ２に、−
次回指光を光ビームスポットとして収束させようとする
場合、零次回折光がビーム収束点とその周辺を照らすと
情報読取りに悪影響を与える。このため、−次回指光ビ
ームと入射光ビームが同軸の関係になるインライン型で
は不都合であシ、これらの軸をずらせたオフアクシス屋
としなければならない。そしてオフアクシス歴グレーテ
ィングレ／ズを用いると、光学系の光軸合せが難しくな
る。第３に、現在のＥＢ描画技術では、ビーム走査幅が
２閣程度であシ、必要な径のレンズを得ることは難しい
。描画されるレンズ基板側の走査を組合せれば、勿論必
要な直径のレンズが得られるが、これでは、１μｍ８度
のビームスポットを得るための微細な回折格子パターン
を高精度に作ることはできない。またＥＢ描画によるグ
レーティングレンズは量産性にも欠ける。
本発明は上記の点に鑑み、高性能で軽量かつ安価なピッ
クアップヘッドをもつ光学式情報処理装置を提供するこ
とを目的とする。
クアップヘッドをもつ光学式情報処理装置を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、光ディスク等の情報再生および／または記録
を行うピックアップ部の光学系における対物レンズとし
て、全体が透明材料からなるインライン型グレーティン
グレンズを用いる。
を行うピックアップ部の光学系における対物レンズとし
て、全体が透明材料からなるインライン型グレーティン
グレンズを用いる。
このグレーティングレンズは、一方の面が平滑面であυ
、他方の面に断面が鋸歯状をなす同心円状の不等間隔回
折格子・ぐクーンを形成したもので、回折現象によるレ
ンズ作用を主体としながら、屈折によるレンズ作用をも
併用することに特徴がある。またこのグレーティングレ
ンズはその平滑面を光ディスクに対向させ・るように取
付けられる。
、他方の面に断面が鋸歯状をなす同心円状の不等間隔回
折格子・ぐクーンを形成したもので、回折現象によるレ
ンズ作用を主体としながら、屈折によるレンズ作用をも
併用することに特徴がある。またこのグレーティングレ
ンズはその平滑面を光ディスクに対向させ・るように取
付けられる。
本発明によれば、複合レンズを対物レンズとする従来の
装置に比べてピックアップ部をはるかに軽量、かつ安価
に作ることができる。しかも本発明での対物レンズはグ
レーティングレンズであるから、本質的にレンズ収差ｆ
：なくすることができ、微細な光ビームスポットを得る
ことができる。
装置に比べてピックアップ部をはるかに軽量、かつ安価
に作ることができる。しかも本発明での対物レンズはグ
レーティングレンズであるから、本質的にレンズ収差ｆ
：なくすることができ、微細な光ビームスポットを得る
ことができる。
また本発明では、ＥＢ描画によるレジストパターンを用
いたグレーティングレンズと異なシ、グレーティングレ
ンズ全体が透明材料であって回折によるレンズ作用の他
、屈折によるレンズ作用をも併用する結果、等測的に収
束効率はぼ１００％を実現することができる。そしてこ
のグレーティングレンズをインライン型として光学系の
光軸合せも容易に行うことができる。
いたグレーティングレンズと異なシ、グレーティングレ
ンズ全体が透明材料であって回折によるレンズ作用の他
、屈折によるレンズ作用をも併用する結果、等測的に収
束効率はぼ１００％を実現することができる。そしてこ
のグレーティングレンズをインライン型として光学系の
光軸合せも容易に行うことができる。
更に本発明におけるグレーティングレンズは、先端形状
が１００〜２００Ｘのダイヤモンドバイトを用いた最近
の超精密旋盤加工により、ＥＢ描画では得られない大き
な直径のものを精度よよく量産したり、レプリカ技術に
より量産することができる。
が１００〜２００Ｘのダイヤモンドバイトを用いた最近
の超精密旋盤加工により、ＥＢ描画では得られない大き
な直径のものを精度よよく量産したり、レプリカ技術に
より量産することができる。
更に本発明では、グレーティングレンズの一方の面は平
滑面としてこれを光ディスクに対向させることにより、
グレーテイング面へのゴミの付着等による対物レンズ性
能の劣化を防止することができる。
滑面としてこれを光ディスクに対向させることにより、
グレーテイング面へのゴミの付着等による対物レンズ性
能の劣化を防止することができる。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図は
一実施例の光学式情報読取装置におけるピックアップ部
の光学的構成を示している。１は光源としての半導体レ
ーザであり、例えば出力３ｍＷ、波長７８０ ｎｍの元
ビームを送出する。半導体レーザ１からの光ビームは直
線グレーティング２によって十−次回指光と零次回折光
の３ビームに分割される。一つのビームは情報読取υ用
であり、他の二つはトラッキング用として用いられる。
一実施例の光学式情報読取装置におけるピックアップ部
の光学的構成を示している。１は光源としての半導体レ
ーザであり、例えば出力３ｍＷ、波長７８０ ｎｍの元
ビームを送出する。半導体レーザ１からの光ビームは直
線グレーティング２によって十−次回指光と零次回折光
の３ビームに分割される。一つのビームは情報読取υ用
であり、他の二つはトラッキング用として用いられる。
このグレーティング２から得られる回折光ビームは偏光
性ビームスプリッタ３を通ってコリメータレンズ４によ
シ平行光ビームに変換される。そしてこの光ビームは、
プリズムミラー５により直角に曲げられ、１／４波長板
６を通って円偏光となって対物レンズ７に入射され、ビ
ーム不ポットとして光ディスク８のピットが配列された
情報記録面に照射−される。
性ビームスプリッタ３を通ってコリメータレンズ４によ
シ平行光ビームに変換される。そしてこの光ビームは、
プリズムミラー５により直角に曲げられ、１／４波長板
６を通って円偏光となって対物レンズ７に入射され、ビ
ーム不ポットとして光ディスク８のピットが配列された
情報記録面に照射−される。
光ディスク８からの情報を含んだ反射光ビームは同じ光
学系を戻る。このとき、１／４波長板６により偏光面が
最初とは９０度回転して偏光性ビームスプリッタ３に入
シ、ここで分離されて凹レンズ、円筒レンズ等を組合せ
たビーム変換系９を介して光検出器としてのホトダイオ
ードアレイ１０に導かれ、画像または音声信号の他、フ
ォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が得られる。
学系を戻る。このとき、１／４波長板６により偏光面が
最初とは９０度回転して偏光性ビームスプリッタ３に入
シ、ここで分離されて凹レンズ、円筒レンズ等を組合せ
たビーム変換系９を介して光検出器としてのホトダイオ
ードアレイ１０に導かれ、画像または音声信号の他、フ
ォーカス誤差信号、トラッキング誤差信号が得られる。
以上のような構成において、対物レンズ７としては第２
図に拡大断面図を示したように、インライン型グレーテ
ィングレンズ７１を用いている。このグレーティングレ
ンズ７、ｔｄ−１全体が透明アクリル等の透明材料によ
シ形成され、光ディスク８に対向する面は平滑面であシ
、筒体７２に保持されて外気にさらされない他方の面に
、フレネルレンズにおけると同様の断面が鋸歯状をなす
同心円状の回折格子パターンが形成されている。この回
折格子ピッチ策は、グレーティングレンズ７１の基板部
および光ディスク８のカバーガラス８□の厚みと屈折率
を考慮した上で、７８０ｎｍの波長に対して焦点距離４
咽として光ビームが情報記録面８１に収束されるように
、不等間隔で精密に設定される。このグレーティングレ
ンズ７１が単なるグレーティングでない点は、いわゆる
通常のグレーティングにおけるような光透過部と遮断部
の組合せではなく、溝と溝の間は一定の曲面をもったテ
ーノやにより透明材料の厚みを連続的に変化させて、屈
折によるレンズ作用をもたせていることである。この屈
折による焦点距離も４問となるように、その鋸歯状部分
の形状が精密に加工されている。
図に拡大断面図を示したように、インライン型グレーテ
ィングレンズ７１を用いている。このグレーティングレ
ンズ７、ｔｄ−１全体が透明アクリル等の透明材料によ
シ形成され、光ディスク８に対向する面は平滑面であシ
、筒体７２に保持されて外気にさらされない他方の面に
、フレネルレンズにおけると同様の断面が鋸歯状をなす
同心円状の回折格子パターンが形成されている。この回
折格子ピッチ策は、グレーティングレンズ７１の基板部
および光ディスク８のカバーガラス８□の厚みと屈折率
を考慮した上で、７８０ｎｍの波長に対して焦点距離４
咽として光ビームが情報記録面８１に収束されるように
、不等間隔で精密に設定される。このグレーティングレ
ンズ７１が単なるグレーティングでない点は、いわゆる
通常のグレーティングにおけるような光透過部と遮断部
の組合せではなく、溝と溝の間は一定の曲面をもったテ
ーノやにより透明材料の厚みを連続的に変化させて、屈
折によるレンズ作用をもたせていることである。この屈
折による焦点距離も４問となるように、その鋸歯状部分
の形状が精密に加工されている。
このようなグレーティングレンズ７１は、超高精密旋盤
加工による金型を用いて量産することができる。
加工による金型を用いて量産することができる。
次に上記−したグレーティ・ングレンズ７□の設計基準
を第３図および第４図を用いて詳細に説明する。第３図
の２軸は光軸であり、グレーティングレンズ７１の屈折
率をｎｓ、厚みをｈ８、光ディスクのカバーガラス８２
の屈折率をｎｃ１厚みをｈいワーキングディスタンスを
ｄとしている。図のＸ軸上の距離で表わされる不等間陥
回折格子のピッチは次のようにしてまる。まず、Ｚ軸上
で、グレーティングレンズ面から光ディスクの情報記録
面８１上のＰ点までの光学路長は、 Ｌ（ｏ）＝ｄ＋ｎＢｂ４＋ｎｃｂ（４−−・−（１）で
表わされる。一方、グレーティングレンズ面で中心から
Ｘの距離の点から、情報記録面上のビーム収束点ＰＡま
での光学路長は、 と表わされる。また距離Ｘは、 である。
を第３図および第４図を用いて詳細に説明する。第３図
の２軸は光軸であり、グレーティングレンズ７１の屈折
率をｎｓ、厚みをｈ８、光ディスクのカバーガラス８２
の屈折率をｎｃ１厚みをｈいワーキングディスタンスを
ｄとしている。図のＸ軸上の距離で表わされる不等間陥
回折格子のピッチは次のようにしてまる。まず、Ｚ軸上
で、グレーティングレンズ面から光ディスクの情報記録
面８１上のＰ点までの光学路長は、 Ｌ（ｏ）＝ｄ＋ｎＢｂ４＋ｎｃｂ（４−−・−（１）で
表わされる。一方、グレーティングレンズ面で中心から
Ｘの距離の点から、情報記録面上のビーム収束点ＰＡま
での光学路長は、 と表わされる。また距離Ｘは、 である。
いま、グレーティングレンズ面の中心からｍ番目の格子
位置をＸｍとしたとき、この位置からの一次回折光が中
心を直進した透過光と情報記録面上のＰ点で同位相で重
なる条件は、使用波長をλとして、 ｔ（Ｘｍ） ＝ ｔ（ｏ） ＋ ｍλ ・・・・・・・
・・（４）と表わされる。そこで（４）式’ｋ（２）式
に代入し、ｘ ＝ ｘｍのときのψ□をめ、このψ□を
（３）式に代入すれば、ｘｍがまる。一方、このｘｍ位
置付近での一次回折光がＰ点で強め合うためには、この
付近での格子ピッチ、は、 ｐ癲ψ□＝ λ 同曲・（ニ） によ請求まる。
位置をＸｍとしたとき、この位置からの一次回折光が中
心を直進した透過光と情報記録面上のＰ点で同位相で重
なる条件は、使用波長をλとして、 ｔ（Ｘｍ） ＝ ｔ（ｏ） ＋ ｍλ ・・・・・・・
・・（４）と表わされる。そこで（４）式’ｋ（２）式
に代入し、ｘ ＝ ｘｍのときのψ□をめ、このψ□を
（３）式に代入すれば、ｘｍがまる。一方、このｘｍ位
置付近での一次回折光がＰ点で強め合うためには、この
付近での格子ピッチ、は、 ｐ癲ψ□＝ λ 同曲・（ニ） によ請求まる。
具体的な数値例を挙げる。グレーティングレンズ７１が
透明アクリルであって、１８＝ｌ、５、ｈｓ ＝２．５
［ｒｍｎ〕、ディスクのカバーガラス８□がｎｃ＝１
．５５、ｈｃ＝ １．２ ［ｎ＋ｍｌとし、ワーキング
ディスタンスがｄ二３ ［ａ〕ａすると、グレーティン
グ本数Ｎ＝８８４Ｃ本〕で最外周溝の半径はＸＮ ＝
２．８ ［ｍ〕となる。また格子ピッチは、中心付近で
３００〔μｍ〕程度で、周辺に行くにつれて徐々に小さ
くなり最外周付近で１．５〔μｍ〕程度とすればよい。
透明アクリルであって、１８＝ｌ、５、ｈｓ ＝２．５
［ｒｍｎ〕、ディスクのカバーガラス８□がｎｃ＝１
．５５、ｈｃ＝ １．２ ［ｎ＋ｍｌとし、ワーキング
ディスタンスがｄ二３ ［ａ〕ａすると、グレーティン
グ本数Ｎ＝８８４Ｃ本〕で最外周溝の半径はＸＮ ＝
２．８ ［ｍ〕となる。また格子ピッチは、中心付近で
３００〔μｍ〕程度で、周辺に行くにつれて徐々に小さ
くなり最外周付近で１．５〔μｍ〕程度とすればよい。
次にグレーテイング面の鋸歯状断面形状について第４図
により説明する。稀１ ＜’ｘ （’ｘｍにおけるグレ
ーティングの高さＴｈ ｆｍ（Ｘ）とするとすると、第
４図において、 ｆ ’（Ｘ） ニー ｔａθ ・・・・・・・・・（５
）ｓｉｎθ −ｎ４ｓｉｎθ、 ’、、、、、、、、、
（６）自ψ ＝ｎ、５ｉ１１ψ８ ・・・・・・・・・
（７）ψ８ ＝ θ−０３・・・・・・・・・（８）で
ある。これらの式を用いて、屈折した光ビームが前述の
情報記録面上のＰ点に収束する／こめのｆｍ（ｘ）は、
次の（９）〜０◇の微分方程式の解としてまる。
により説明する。稀１ ＜’ｘ （’ｘｍにおけるグレ
ーティングの高さＴｈ ｆｍ（Ｘ）とするとすると、第
４図において、 ｆ ’（Ｘ） ニー ｔａθ ・・・・・・・・・（５
）ｓｉｎθ −ｎ４ｓｉｎθ、 ’、、、、、、、、、
（６）自ψ ＝ｎ、５ｉ１１ψ８ ・・・・・・・・・
（７）ψ８ ＝ θ−０３・・・・・・・・・（８）で
ある。これらの式を用いて、屈折した光ビームが前述の
情報記録面上のＰ点に収束する／こめのｆｍ（ｘ）は、
次の（９）〜０◇の微分方程式の解としてまる。
ただし、境界条件は、ｘ＝ｘｍでｆｍ（Ｘ） ＝ Ｏで
ある。
ある。
以上の式からまる曲面をもった鋸歯状断面とすることに
よって、回折作用の他、屈折によるレンズ作用を併せ持
たせ、波長７８０ ｎｍの光ビームに対して焦点距離が
４Ｍ、開口数が約０．４７で、実効的に収束効率約１０
０％のグレーティングレンズが得られる。
よって、回折作用の他、屈折によるレンズ作用を併せ持
たせ、波長７８０ ｎｍの光ビームに対して焦点距離が
４Ｍ、開口数が約０．４７で、実効的に収束効率約１０
０％のグレーティングレンズが得られる。
以上において対物レンズ７の詳細を説明したが、第１図
の光学系のうちコリメータレンズ４にも、第５図に示す
ようなインライン型グレーティングレンズを用いること
ができる。この場合にも、全体が透明材料からなり、一
方の面に断面が鋸歯状をなす不等間隔回折格子ｉ４ター
ンが形成されたものとする。ただし回折格子パターンは
、第５図から明らかなように楕円状とする点で対物レン
ズの場合と異なる。これは、通常のストライプ構造半導
体レーザがら放射される光ビームが、基板と平行な方向
の放射角より垂直方向の放射角が太きく、断面が楕円状
のビームとなっており、これを均一径の平行光ビームに
変換するためである。このコリメータレンズとしてのグ
レーティングレンズも対物ビンズと同様に超高精密旋盤
加工により形成することができる。
の光学系のうちコリメータレンズ４にも、第５図に示す
ようなインライン型グレーティングレンズを用いること
ができる。この場合にも、全体が透明材料からなり、一
方の面に断面が鋸歯状をなす不等間隔回折格子ｉ４ター
ンが形成されたものとする。ただし回折格子パターンは
、第５図から明らかなように楕円状とする点で対物レン
ズの場合と異なる。これは、通常のストライプ構造半導
体レーザがら放射される光ビームが、基板と平行な方向
の放射角より垂直方向の放射角が太きく、断面が楕円状
のビームとなっており、これを均一径の平行光ビームに
変換するためである。このコリメータレンズとしてのグ
レーティングレンズも対物ビンズと同様に超高精密旋盤
加工により形成することができる。
以上説明したように本実施例では、機械加工により得ら
れるインライン型グレーティングレンズを対物レンズと
して用いてオリ、従来の複合レンズを用いた装置に比べ
てピックアップ部を軽量とし、かつレプリカ作成技術に
よシ安価にすることができる。しかもこのグレーティン
グレンズは本質的に回折を利用しているためレンズ収差
を殆んどなくすることができ、かつ回折現象の他屈折に
よるレンズ作用をも併用して実効的に収束効率約１００
チが得られ、ピックアップ部の高性能化が可能でちる。
れるインライン型グレーティングレンズを対物レンズと
して用いてオリ、従来の複合レンズを用いた装置に比べ
てピックアップ部を軽量とし、かつレプリカ作成技術に
よシ安価にすることができる。しかもこのグレーティン
グレンズは本質的に回折を利用しているためレンズ収差
を殆んどなくすることができ、かつ回折現象の他屈折に
よるレンズ作用をも併用して実効的に収束効率約１００
チが得られ、ピックアップ部の高性能化が可能でちる。
また機械加工によシ得られるため研磨工程や組立て工程
が不要−なので量産性にも優れている。またグレーティ
ングレンズの一方の平滑な面を光ディスクに対向させ、
グレーテイング面は光学鏡筒内に収めることによって、
ゴミやホコリの付着によるレンズ性能の劣化を防止する
ことが可能である。
が不要−なので量産性にも優れている。またグレーティ
ングレンズの一方の平滑な面を光ディスクに対向させ、
グレーテイング面は光学鏡筒内に収めることによって、
ゴミやホコリの付着によるレンズ性能の劣化を防止する
ことが可能である。
なお実施例では、情報再生についてのみ説明したが、本
発明は同じ光学系を用いて光学的に情報記録を行うよう
にした装置にも勿論適用することができる。また本発明
の装置は、ビデオディスク、オーディオディスクに限ら
ず、同様の原理による光学的メモリの情報処理にも適用
することができる。
発明は同じ光学系を用いて光学的に情報記録を行うよう
にした装置にも勿論適用することができる。また本発明
の装置は、ビデオディスク、オーディオディスクに限ら
ず、同様の原理による光学的メモリの情報処理にも適用
することができる。
また、グレーティングレンズの平滑面は、平面でなくて
もよく、例えば第６図のようにゆるい一定の曲率をもっ
た球面としてもよい。更に、実施例ではグレーテイング
面の断面が鋸歯状となる面をフレネルレンズにおけると
同様な曲面としたが、鄭７図に示すように平面で近似し
ても一定の性能が得られる。
もよく、例えば第６図のようにゆるい一定の曲率をもっ
た球面としてもよい。更に、実施例ではグレーテイング
面の断面が鋸歯状となる面をフレネルレンズにおけると
同様な曲面としたが、鄭７図に示すように平面で近似し
ても一定の性能が得られる。
また光学系として、偏光性ビームスプリッタの代シに通
常のビームスプリッタを用い、１７４波長板を省いた構
成のものを用いた場合にも本発明は有効である。
常のビームスプリッタを用い、１７４波長板を省いた構
成のものを用いた場合にも本発明は有効である。
第１図は本発明の一実施例の光学的情報読取装置におけ
るピックアップ部の光学的構成を示す図、第２図はその
対物レンズ部の拡大断面図、第３図および第４図は対物
レンズとしてのグレーティングレンズの設計基準を説明
するための図、第５図は上記ピックアップ部のコリメー
タレンズの構成例を示す図、第６図および第７図は対物
レンズおよび／またはコリメータレンズニ用いるグレー
ティングレンズの変形例を示す図である。 １・・・半導体レーデ（光源）、２・・・グレーティン
グ（等間隔直線状）、３・−・偏光性ビームスシリツタ
、４・・・コリメータレンズ、５・・・プリズムミラー
、６・・・１／４波長板、７・・・対物レンズ、７□・
・・インライン型グレーティングレンズ、７２・・・筒
体、８・・・光ディスク、８□・・・情報記録面、８□
・・・カバーガラス、９・・・ビーム変換系、１０・・
・ホトダイオードアレイ（光検出器）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 １
るピックアップ部の光学的構成を示す図、第２図はその
対物レンズ部の拡大断面図、第３図および第４図は対物
レンズとしてのグレーティングレンズの設計基準を説明
するための図、第５図は上記ピックアップ部のコリメー
タレンズの構成例を示す図、第６図および第７図は対物
レンズおよび／またはコリメータレンズニ用いるグレー
ティングレンズの変形例を示す図である。 １・・・半導体レーデ（光源）、２・・・グレーティン
グ（等間隔直線状）、３・−・偏光性ビームスシリツタ
、４・・・コリメータレンズ、５・・・プリズムミラー
、６・・・１／４波長板、７・・・対物レンズ、７□・
・・インライン型グレーティングレンズ、７２・・・筒
体、８・・・光ディスク、８□・・・情報記録面、８□
・・・カバーガラス、９・・・ビーム変換系、１０・・
・ホトダイオードアレイ（光検出器）。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 第２図 １
Claims (4)
- （１）光ビーム走査によシ読取られる情報が記録される
記録媒体に情報再生および／ま′ｆｃは記録用の光ビー
ムを送出する光源と、この光源からの光ビームをが■比
記録媒体の情報記録面に収束させるためのコリメータレ
ンズと対物レンズを含む光学系と、前記情報記針、面か
ら得られグと情＠を含む光ビームを検出するｙＣ検出器
とを備えた光学式情報処理装ｆ１又において、１１１記
光学系の対物レンズとして、前記記録媒体に対向する面
が平滑面であり、他方の面に断面が鋸歯状をなす同心円
状の不等間隔回折格子パターンが形成さノＬだ、全体が
透明利料からなるインライン型グレーティングレンズを
用いたことを特徴とする光学式情報処理装置。 - （２） 前記光学系のコリメータレンズとしてインライ
ン型グレーティングレンズを用いた特許請求の範囲第１
項記載の光学式情報処理装置。 - （３） 前記光学系は、コリメータレンズと対物レンズ
の他、コリメータレンズと前記光源の間に偏光性ビーム
スプリッタ、コリメータレンズと対物レンズの間に１／
４波長板を有し、前記記録媒体の情報記録面からの情報
を含んだ反射光ビームが前記偏光性ビームスプリッタに
より分離されて前記光検出器に導かれる特許請求の範囲
第１項記載の光学式情報処理装置。 - （４） 前記光学系は、前記コリメータレンズと光源と
の間にビームスプリ、夕を有し、前記記録媒体の情報記
録面からの情報を含んだ反射光ビームが前記ビームスプ
リッタにより分離されて前記光検出器に導かれる特許請
求の範囲第１項記載の光学式情報処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037537A JPH0721873B2 (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 光学式情報処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037537A JPH0721873B2 (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 光学式情報処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60182526A true JPS60182526A (ja) | 1985-09-18 |
| JPH0721873B2 JPH0721873B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=12500272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59037537A Expired - Lifetime JPH0721873B2 (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 光学式情報処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0721873B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61175941A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-07 | Seiko Epson Corp | 光学情報記録再生機構 |
| JPS6397904A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-28 | Omron Tateisi Electronics Co | 光学装置 |
| US5111448A (en) * | 1988-06-09 | 1992-05-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup head having a hologram-associated objective lens and optical information processing apparatus using the same |
| US5648951A (en) * | 1990-04-12 | 1997-07-15 | Matsushita Electic Industrial Co. Ltd. | Movable optical head integrally incorporated with objective lens and hologram element |
| US6114689A (en) * | 1998-04-27 | 2000-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup device |
| JP2001060336A (ja) * | 1998-10-28 | 2001-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド |
| WO2001041271A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, method for producing the same, and optical disk device |
| JP4730095B2 (ja) * | 2003-05-12 | 2011-07-20 | 日本精工株式会社 | ころ軸受用保持器 |
| JP2016133905A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 富士通株式会社 | 照明装置及び生体認証装置 |
| CN109084686A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | 株式会社基恩士 | 共焦位移传感器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933636A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピツクアツプ |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP59037537A patent/JPH0721873B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933636A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-23 | Mitsubishi Electric Corp | 光ピツクアツプ |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61175941A (ja) * | 1985-01-30 | 1986-08-07 | Seiko Epson Corp | 光学情報記録再生機構 |
| JPS6397904A (ja) * | 1986-10-15 | 1988-04-28 | Omron Tateisi Electronics Co | 光学装置 |
| US5111448A (en) * | 1988-06-09 | 1992-05-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup head having a hologram-associated objective lens and optical information processing apparatus using the same |
| US5648951A (en) * | 1990-04-12 | 1997-07-15 | Matsushita Electic Industrial Co. Ltd. | Movable optical head integrally incorporated with objective lens and hologram element |
| US6114689A (en) * | 1998-04-27 | 2000-09-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Optical pickup device |
| JP2001060336A (ja) * | 1998-10-28 | 2001-03-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学ヘッド |
| WO2001041271A1 (en) * | 1999-11-30 | 2001-06-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, method for producing the same, and optical disk device |
| US6798811B1 (en) | 1999-11-30 | 2004-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, method for fabricating the same, and optical disk apparatus |
| US7292615B2 (en) | 1999-11-30 | 2007-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor laser device, method for fabricating the same, and optical disk apparatus |
| JP4730095B2 (ja) * | 2003-05-12 | 2011-07-20 | 日本精工株式会社 | ころ軸受用保持器 |
| JP2016133905A (ja) * | 2015-01-16 | 2016-07-25 | 富士通株式会社 | 照明装置及び生体認証装置 |
| CN109084686A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | 株式会社基恩士 | 共焦位移传感器 |
| JP2019002722A (ja) * | 2017-06-13 | 2019-01-10 | 株式会社キーエンス | 共焦点変位計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0721873B2 (ja) | 1995-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5777803A (en) | Objective lens for optical pick-up head of optical disk drive | |
| US5029255A (en) | Optical scanning device including mirror objective having two windows at least one having an aspherical surface | |
| HK1041090A1 (zh) | 可兼容不同厚度光记录介质的光拾取装置 | |
| JPS62132247A (ja) | 光学ヘツド装置 | |
| US7602561B2 (en) | Optical head apparatus and optical information recording and reproduction apparatus | |
| US5745304A (en) | Integrated optical pickup system capable of reading optical disks of different thickness | |
| JPH0630164B2 (ja) | 光ヘツド装置 | |
| JPH0721873B2 (ja) | 光学式情報処理装置 | |
| EP0236503B1 (en) | Optical head device | |
| US5708641A (en) | Multiple focus optical pickup system | |
| JP4161439B2 (ja) | 光ヘッド | |
| JPS62229203A (ja) | グレ−テイングレンズ | |
| JP3477928B2 (ja) | 光ピックアップヘッド装置 | |
| KR100562338B1 (ko) | 광픽업 장치 | |
| JPH04209335A (ja) | 発光部材 | |
| JPS6161240A (ja) | 光学式信号再生装置 | |
| KR0167930B1 (ko) | 초소형 듀얼 포커스 광 픽-업장치 | |
| HK1032473B (en) | Optical pickup |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |