JP2000182267A - Optical recording/reproducing device - Google Patents

Optical recording/reproducing device

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JP2000182267A
JP2000182267A JP10352237A JP35223798A JP2000182267A JP 2000182267 A JP2000182267 A JP 2000182267A JP 10352237 A JP10352237 A JP 10352237A JP 35223798 A JP35223798 A JP 35223798A JP 2000182267 A JP2000182267 A JP 2000182267A
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JP
Japan
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light
optical recording
objective lens
lens
light source
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JP10352237A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadaichirou Oka
禎一郎 岡
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Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical recording/reproducing device having a high utilization rate of light from a light source and having a constitution of being minimized in an optical recording/reproducing device utilizing a triple beams method as a tracking error detecting method. SOLUTION: A dittraction grating is formed on a surface 14a on the one side, a surface 14b on the other side is formed in a convex spherical face, and an optical element of multiple functions to make diverging light from the light source pass through is provided. Spherical aberration generated in the forward passage from the light source 1 just prior to a objective lens 6 is corrected by a combination of the convex spherical face of the optical device 14 of multiple functions and a curved surface formed on a lens 4A provided between a beam splittor 3 and the objective lens 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を用いて
記録または再生を行う光記録再生装置に係り、特にトラ
ッキングエラー検出方法として3ビーム法を用いた光記
録再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording / reproducing apparatus for recording or reproducing using a laser beam, and more particularly to an optical recording / reproducing apparatus using a three-beam method as a tracking error detecting method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5(A)は従来の光記録再生装置の一
例の光学系の構成図である。この光学系の構成を動作と
共に説明すると、光源1から出射した発散光は、回折格
子2を透過し、ビームスプリッタ3を透過し直進した
後、コリメータレンズ4によって平行光とされ、ミラー
5にて上方に立ち上げられ、対物レンズ6で収束光とな
り、光記録媒体7の情報記録面8上に集光する。その
後、情報記録面8上で反射された情報光は対物レンズ
6、ミラー5に戻り、コリメータレンズ4で収束光とさ
れ、ビームスプリッタ3で反射され、アナモフィックレ
ンズ9を透過した後、光検出器10に達し、電気信号に
変換される。また、光源1から光記録媒体7に向かう光
束の一部は、ビームスプリッタ3にて反射され、光源1
の出力制御用の光検出器11において検出される。
2. Description of the Related Art FIG. 5A is a configuration diagram of an optical system as an example of a conventional optical recording / reproducing apparatus. The configuration of this optical system will be described together with the operation. Divergent light emitted from the light source 1 passes through the diffraction grating 2, passes through the beam splitter 3, goes straight, is converted into parallel light by the collimator lens 4, and The light is raised upward, becomes convergent light by the objective lens 6, and is condensed on the information recording surface 8 of the optical recording medium 7. Thereafter, the information light reflected on the information recording surface 8 returns to the objective lens 6 and the mirror 5, is converged by the collimator lens 4, is reflected by the beam splitter 3, passes through the anamorphic lens 9, and then passes through the photodetector. 10 and is converted into an electric signal. A part of the light beam traveling from the light source 1 to the optical recording medium 7 is reflected by the beam splitter 3 and
Is detected by the photodetector 11 for output control.

【0003】前記コリメータレンズ4における前記光源
1より出射される光の利用効率、すなわち結合効率は3
0%程度あればよく、これは前記コリメータレンズの光
源側開口数(NA:Numerical Apertu
re)を0.1から0.2程度とすることで達成され
る。
The use efficiency of light emitted from the light source 1 in the collimator lens 4, that is, the coupling efficiency is 3
It is sufficient that the collimator lens has a numerical aperture on the light source side (NA: Numerical Apertu).
This is achieved by setting re) to about 0.1 to 0.2.

【0004】また、アナモフィックレンズ9は入射側が
シリンドリカル面、出射側が凹面となっている複合レン
ズで、シリンドリカル面を透過する際に光は非点収差が
発生し、この非点収差はフォーカスエラーの検出に用い
られる。このフォーカスエラー検知方式は非点収差法と
称され、一般に広く知られている。アナモフィックレン
ズ9の出射側の凹面は、光検出器10に向かって収束し
た光束が光検出器10の内部の受光面上で最適なプロフ
ァイルとなるように、該アナモフィックレンズ9を光軸
に沿った方向に移動し調整する目的で設けられる。
The anamorphic lens 9 is a compound lens having a cylindrical surface on the entrance side and a concave surface on the exit side. When the light passes through the cylindrical surface, astigmatism is generated. Used for This focus error detection method is called an astigmatism method, and is generally widely known. The concave surface on the emission side of the anamorphic lens 9 is moved along the optical axis such that the light flux converged toward the photodetector 10 has an optimal profile on the light receiving surface inside the photodetector 10. It is provided for the purpose of moving and adjusting in the direction.

【0005】上記光記録再生装置において、トラッキン
グエラー検知方式としては3ビーム法を用いている。図
5(B)、(C)は信号成分としてピットが形成された
高反射率の光記録媒体7における3ビーム法の原理を説
明するものである。図5(B)において、30は光記録
媒体7上のピット、Sは主スポット、S’、S”は主ス
ポットSの前後のスポットであり、図5(C)に示すよ
うに、主スポットSと、これらの前後のスポットS’、
S”の反射光が光検出器10に達した際にそれぞれの対
応する各光検出器10a、10b、10cにおいて電気
信号を生じ、主スポットSに対応する光検出器10aか
らの信号が再生信号RFとなり、また、前後のスポット
S’、S”による光検出器10b、10cの出力信号の
差動を差動増幅器31により取ってトラッキング制御信
号Tとし、これが常に0となるように制御することでト
ラッキングサーボをかけることができる。
In the optical recording / reproducing apparatus, a three-beam method is used as a tracking error detection method. FIGS. 5B and 5C illustrate the principle of the three-beam method in the optical recording medium 7 having a high reflectivity in which pits are formed as signal components. In FIG. 5B, reference numeral 30 denotes a pit on the optical recording medium 7, S denotes a main spot, S ′ and S ″ denote spots before and after the main spot S, and as shown in FIG. S and spots S 'before and after these,
When the reflected light of S ″ reaches the photodetector 10, an electric signal is generated in each of the corresponding photodetectors 10a, 10b and 10c, and the signal from the photodetector 10a corresponding to the main spot S is a reproduction signal. RF, and the difference between the output signals of the photodetectors 10b and 10c due to the front and rear spots S 'and S "is taken by a differential amplifier 31 as a tracking control signal T, which is controlled to always be 0. Can be used to apply tracking servo.

【0006】前記スポットS、S’、S”となる3ビー
ムの発生には回折格子2を用い、該回折格子2を透過す
る際に回折、分離される光のうち、回折されずに透過す
る0次回折光と、回折された+1次回折光および−1次
回折光をもって3ビームとする。
A diffraction grating 2 is used to generate the three beams that become the spots S, S ', and S ". Of the light that is diffracted and separated when transmitted through the diffraction grating 2, it is transmitted without being diffracted. The 0th-order diffracted light, the diffracted + 1st-order diffracted light and the -1st-order diffracted light form three beams.

【0007】ところで、光記録媒体7として、追記また
は書き換えが可能な方式として現在主流になっているの
は、相変化方式もしくは光磁気記録方式である。このう
ち、相変化記録方式の場合、消去用パワーにおいて加
熱、徐冷すると、結晶化(高反射率化)し、より高い記
録用パワーにおいて、加熱、急冷すると非晶質(低反射
率)となる情報記録面8を有する記録媒体7に対し、レ
ーザ光に強弱をつけて照射することで集光スポットの当
たる場所の温度を変えて記録を行う。
[0007] Incidentally, as the optical recording medium 7, the phase change system or the magneto-optical recording system which is currently the mainstream as a system which can be additionally written or rewritten is used. Among these, in the case of the phase change recording method, heating and gradual cooling at erasing power cause crystallization (increase in reflectivity), and heating and quenching at higher recording power result in amorphous (low reflectivity). A recording medium 7 having an information recording surface 8 is irradiated with laser light with different intensities to perform recording while changing the temperature at the position where the condensed spot hits.

【0008】一方、光磁気記録では、例えば磁界変調で
オーバーライトする場合、情報記録層である垂直磁化膜
に磁界を印加しながら、高強度のレーザスポットを照射
して局部的にキュリー点近傍まで昇温し、媒体の保磁力
を下げて印加磁界の方向に磁化させることで記録を行
う。再生は、照射された光ビームの偏光方向が磁化の方
向によって回転する磁気カー効果を利用して行われる。
On the other hand, in magneto-optical recording, for example, when overwriting by magnetic field modulation, a high-intensity laser spot is irradiated while applying a magnetic field to the perpendicular magnetization film as the information recording layer to locally reach the vicinity of the Curie point. Recording is performed by increasing the temperature, lowering the coercive force of the medium, and magnetizing the medium in the direction of the applied magnetic field. Reproduction is performed using the magnetic Kerr effect in which the polarization direction of the irradiated light beam is rotated according to the direction of magnetization.

【0009】よって、相変化記録、光磁気記録のいずれ
においても記録の可能な光記録再生装置には、情報記録
面(層)8を瞬間的に数百度の温度まで昇温するため
に、再生専用の光再生装置に比べて10倍以上の5mW
〜15mWの強度の光ビームを照射できることが要求さ
れる。このような強度で光ビームを照射するには、光源
1として大きな出力を出せるものを用いることは勿論で
あるが、それと併せて、光源1で発生した光の取り込み
量、すなわち光源1側のNAを大きくする手法がとられ
る。
Therefore, in an optical recording / reproducing apparatus capable of performing recording in both phase change recording and magneto-optical recording, the information recording surface (layer) 8 needs to be instantaneously heated to a temperature of several hundred degrees to reproduce. 5mW more than 10 times that of a dedicated optical regenerator
It is required that a light beam having an intensity of 1515 mW can be irradiated. In order to irradiate a light beam with such an intensity, it is a matter of course to use a light source 1 capable of producing a large output, but in addition, the amount of light taken in by the light source 1, that is, the NA of the light source 1 side, Is taken.

【0010】このように、光源1側のNAを大きくした
記録再生の可能な光学系の一例を図6に示す。図6の光
学系は、光源1から出射される発散光の利用効率を高め
る目的で、前記光源1と回折格子2との間に凸レンズで
なる結合レンズ13を介在させたものである。このよう
に結合レンズ13を設けて光源1側のNAを0.3から
0.5程度まで大きくすれば、結合効率を60%以上と
することができる。
FIG. 6 shows an example of an optical system capable of recording and reproducing data by increasing the NA on the light source 1 side. The optical system shown in FIG. 6 has a coupling lens 13 made of a convex lens interposed between the light source 1 and the diffraction grating 2 in order to increase the utilization efficiency of the divergent light emitted from the light source 1. By thus providing the coupling lens 13 and increasing the NA on the light source 1 side from about 0.3 to about 0.5, the coupling efficiency can be increased to 60% or more.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
記録再生装置のように、光源1からの発散光の利用効率
を高めるために結合レンズ13を追加した場合、該結合
レンズ13を挿入するスペースが必要となるため、結合
レンズ13を使用しない再生専用の装置に比べて大型化
してしまう。
However, when a coupling lens 13 is added to increase the efficiency of using the divergent light from the light source 1 as in the optical recording / reproducing apparatus, the space for inserting the coupling lens 13 is limited. Since it is necessary, the size of the apparatus becomes larger than that of a reproduction-only apparatus that does not use the coupling lens 13.

【0012】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
光源からの光の利用効率が高く、しかも小型化できる構
成の光記録再生装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art,
It is an object of the present invention to provide an optical recording / reproducing apparatus having a configuration in which utilization efficiency of light from a light source is high and which can be downsized.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の光記録再生装
置は、トラッキングエラー検出方法として3ビーム法を
用いた光記録再生装置であって、光源と、一方の面に回
折格子が形成され、他方の面が凸球面で形成され、前記
光源からの発散光を透過させる多機能光学素子と、該多
機能光学素子からの光と、光学記録媒体からの反射光を
分離するビームスプリッタと、該ビームスプリッタを経
過した光を光学記録媒体に記録面に収束させる対物レン
ズと、前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの間に
設けたレンズとを備え、前記光源より前記対物レンズ直
前までの往路で生じる球面収差を、前記多機能光学素子
の凸球面と、前記ビームスプリッタと前記対物レンズと
の間に設けたレンズに形成された曲面との組み合わせに
よって補正したことを特徴とする。
An optical recording / reproducing apparatus according to claim 1 is an optical recording / reproducing apparatus using a three-beam method as a tracking error detecting method, wherein a light source and a diffraction grating are formed on one surface. The other surface is formed of a convex spherical surface, a multifunctional optical element that transmits divergent light from the light source, light from the multifunctional optical element, and a beam splitter that separates reflected light from the optical recording medium, An objective lens that converges light that has passed through the beam splitter on a recording surface on an optical recording medium, and a lens provided between the beam splitter and the objective lens, on an outward path from the light source to immediately before the objective lens. The resulting spherical aberration has been corrected by a combination of a convex spherical surface of the multifunctional optical element and a curved surface formed on a lens provided between the beam splitter and the objective lens. The features.

【0014】このように、回折格子と凸球面とを持つ多
機能光学素子を備えることにより、素子の設置スペース
が削減され、小型化が図れると共に、多機能光学素子の
集光機能により、光源の利用効率が高まる。
As described above, by providing the multifunctional optical element having the diffraction grating and the convex spherical surface, the installation space of the element can be reduced, the size can be reduced, and the light condensing function of the multifunctional optical element can be used for the light source. Usage efficiency increases.

【0015】請求項2の光記録再生装置は、請求項1に
おいて、前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの間
に設けたレンズがコリメータレンズでなることを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the lens provided between the beam splitter and the objective lens is a collimator lens.

【0016】請求項3の光記録再生装置は、トラッキン
グエラー検出方法として3ビーム法を用いた光記録再生
装置であって、光源と、一方の面に回折格子が形成さ
れ、他方の面が凸球面で形成され、前記光源からの発散
光を透過させる多機能光学素子と、該多機能光学素子か
らの光と、光記録媒体からの反射光を分離するビームス
プリッタと、該ビームスプリッタを経過した光を光記録
媒体に記録面に収束させる対物レンズとを備え、前記光
源より前記対物レンズ直前までの往路で生じる球面収差
を、前記多機能光学素子の凸球面と、前記対物レンズに
形成された曲面との組み合わせによって補正したことを
特徴とする。
An optical recording / reproducing apparatus according to claim 3 is an optical recording / reproducing apparatus using a three-beam method as a tracking error detecting method, wherein a light source and a diffraction grating are formed on one surface and the other surface is convex. A multi-functional optical element formed of a spherical surface and transmitting divergent light from the light source, a light from the multi-functional optical element, a beam splitter for separating reflected light from an optical recording medium, and passing through the beam splitter. An objective lens for converging light on a recording surface of the optical recording medium, wherein a spherical aberration occurring in a forward path from the light source to immediately before the objective lens is formed on the convex spherical surface of the multifunctional optical element and the objective lens. It is characterized by being corrected by a combination with a curved surface.

【0017】このように、多機能光学素子を含む往路光
学系全体において生じる球面収差を多機能光学素子の凸
球面と対物レンズの曲面の組み合わせで補正することに
より、前記したビームスプリッタと対物レンズとの間の
レンズによる球面収差の補正は不要になる。
As described above, by correcting the spherical aberration occurring in the entire forward optical system including the multifunctional optical element by the combination of the convex spherical surface of the multifunctional optical element and the curved surface of the objective lens, the beam splitter and the objective lens can be used. Correction of spherical aberration by the lens during the period becomes unnecessary.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1(A)は本発明による光記録
再生装置の一実施の形態を示す構成図である。図1
(A)において、1は光源として備えた半導体レーザ、
14は該光源1から出た発散光から3ビームを得、かつ
光源1からの光の発散度を小さくする機能を持たせた多
機能光学素子である。該多機能光学素子14は、図1
(B)の平面図、図1(C)の側面図、図1(D)の背
面図に示すように、光源1側の面14aに複数の平行な
溝からなる回折格子を有し、他方の面14bを凸球面に
形成している。
FIG. 1A is a block diagram showing an embodiment of an optical recording / reproducing apparatus according to the present invention. FIG.
In (A), 1 is a semiconductor laser provided as a light source,
Reference numeral 14 denotes a multifunctional optical element having a function of obtaining three beams from the divergent light emitted from the light source 1 and reducing the degree of divergence of the light from the light source 1. The multifunctional optical element 14 is the same as that shown in FIG.
As shown in the plan view of (B), the side view of FIG. 1 (C), and the rear view of FIG. 1 (D), the surface 14a on the light source 1 side has a diffraction grating composed of a plurality of parallel grooves. Is formed as a convex spherical surface.

【0019】前記多機能光学素子14の出射側に凸球面
14bを設けることにより、光源側のNAを0.3から
0.5程度としている。また、前記多機能光学素子14
は、光軸に垂直な面内で回転できるホルダに、両者の回
転軸が一致するようにマウントされ、前記光記録再生装
置の組立調整時にこれを回転することで、光記録媒体7
の情報記録面8の面内での3ビームのトラックに対する
配置(3ビームのトラックに対する傾き)が最適化され
る。
By providing a convex spherical surface 14b on the emission side of the multifunctional optical element 14, the NA on the light source side is set to about 0.3 to 0.5. Further, the multifunctional optical element 14
Is mounted on a holder rotatable in a plane perpendicular to the optical axis so that both axes of rotation coincide with each other. By rotating the optical recording / reproducing apparatus during assembly adjustment, the optical recording medium 7 is
In the information recording surface 8, the arrangement of the three beams with respect to the track (the inclination of the three beams with respect to the track) is optimized.

【0020】3は該多機能光学素子14からから出た光
ビームを光記録媒体7側に向けて透過させ、かつ光記録
媒体7からの反射光を光検出器10に向けて反射させる
ビームスプリッタである。4Aは対物レンズ5と前記ビ
ームスプリッタ3との間に介在させたコリメータレンズ
である。該コリメータレンズ4Aは、ビームスプリッタ
3から出射した光を平行光にする機能を持つ。
Reference numeral 3 denotes a beam splitter which transmits a light beam emitted from the multifunctional optical element 14 toward the optical recording medium 7 and reflects reflected light from the optical recording medium 7 toward the photodetector 10. It is. 4A is a collimator lens interposed between the objective lens 5 and the beam splitter 3. The collimator lens 4A has a function of converting light emitted from the beam splitter 3 into parallel light.

【0021】前記コリメータレンズ4Aは、光源1より
対物レンズ6直前までの往路光学系全体で生じる球面収
差を、多機能光学素子14の凸球面14bとコリメータ
レンズ4Aの曲面の組み合わせで補正するような曲面の
形状並びに硝種を選択する。場合によっては、コリメー
タレンズ4Aをメニスカスレンズとすること(図では平
凸レンズに描かれている)により、実用上問題のない程
度の大きさにまで球面収差を低減することができる。
The collimator lens 4A corrects spherical aberration occurring in the entire forward optical system from the light source 1 to immediately before the objective lens 6 by a combination of the convex spherical surface 14b of the multifunctional optical element 14 and the curved surface of the collimator lens 4A. Select the shape of the curved surface and the glass type. In some cases, by forming the collimator lens 4A as a meniscus lens (illustrated as a plano-convex lens in the figure), it is possible to reduce spherical aberration to a size that causes no practical problem.

【0022】5は前記コリメータレンズ4Aからの光ビ
ームが光記録媒体7に対物レンズ6を介して直角に入射
されるように反射させる立上げミラーである。9はアナ
モフィックレンズであり、入射側がシリンドリカル側、
出射側が凹面となっている複合レンズである。ビームス
プリッタ3により反射した光はシリンドリカル面を透過
する際に非点収差を生じ、この非点収差はフォーカスエ
ラーの検出に用いられる。アナモフィックレンズ9の出
射側の凹面は、光検出器10に向かって収束した光束が
光検出器10の内部の受光面上で最適なプロファイルと
なるように、該アナモフィックレンズ9を光軸に沿った
方向に移動させて収束位置を調整する目的で設けられ
る。
Reference numeral 5 denotes a rising mirror for reflecting the light beam from the collimator lens 4A so that the light beam enters the optical recording medium 7 via the objective lens 6 at a right angle. Reference numeral 9 denotes an anamorphic lens whose entrance side is a cylindrical side,
This is a composite lens having a concave output side. The light reflected by the beam splitter 3 generates astigmatism when transmitting through the cylindrical surface, and the astigmatism is used for detecting a focus error. The concave surface on the emission side of the anamorphic lens 9 is moved along the optical axis such that the light flux converged toward the photodetector 10 has an optimal profile on the light receiving surface inside the photodetector 10. It is provided for the purpose of adjusting the convergence position by moving in the direction.

【0023】この光記録再生装置は、多機能光学素子1
4に、回折格子としての機能と、発散光の発散度を小さ
くする機能を持たせることにより、図6との対比から分
かるように、部品点数が少なくなり、光記録再生装置の
小型化が達成される。また、後述のように、多機能光学
素子14の凸球面14bは、研磨により精度良く、歩留
まり良く製造されるので、安価に提供できる。また、往
路光学系全体で生じる球面収差は、多機能光学素子14
の凸球面とコリメータレンズ4Aの曲面との組み合わせ
により補正されるので、動作上問題を生じない。
This optical recording / reproducing apparatus has a multifunctional optical element 1
4 has a function as a diffraction grating and a function to reduce the degree of divergence of divergent light. As can be seen from comparison with FIG. 6, the number of parts is reduced, and the optical recording / reproducing apparatus is downsized. Is done. Further, as will be described later, the convex spherical surface 14b of the multifunctional optical element 14 can be manufactured at a low cost because it is manufactured by polishing with high accuracy and high yield. Further, the spherical aberration occurring in the entire forward optical system is caused by the multifunctional optical element 14.
Is corrected by the combination of the convex spherical surface and the curved surface of the collimator lens 4A, so that there is no operational problem.

【0024】図2は前記多機能光学素子14の製造工程
の一例を示す図であり、図2(A)に示すように、光学
ガラス平板20を用意し、その片面に図2(B)に示す
ようにレジスト21を塗布し、その後、図2(C)に示
すように、露光部分を線状に形成したマスク22でレジ
スト塗布面を覆う。その後、露光、洗浄を行い、図2
(D)に示すように、表面にレジスト21を平行線状に
一定ピッチで残す。その後、図2(E)に示すように、
レジスト21形成面上に蒸着などにより二酸化珪素膜等
の回折格子形成用薄膜23を形成する。そしてレジスト
除去により図2(F)に示すように片面に薄膜23が平
行線状に残された光学ガラス平板20を得る。その後、
図2(G)に示すように、縦横の切断線24、25によ
って光学ガラス平板20を切断し、正方形をなす複数の
チップを得る。そして図2(H)に示すように、各チッ
プを円形に研磨し、その後、凸球面14bの研磨を行
い、芯取りにて外径を仕上げた後、無反射コートを施
す。このような研磨により凸球面14bを形成すれば、
成形により回折格子面および凸球面を形成する場合に比
較し、歩留まり良く安価な多機能光学素子14を製造で
きる。
FIG. 2 is a view showing an example of a manufacturing process of the multifunctional optical element 14. As shown in FIG. 2A, an optical glass flat plate 20 is prepared, and one side thereof is shown in FIG. A resist 21 is applied as shown, and thereafter, as shown in FIG. 2C, the resist-coated surface is covered with a mask 22 having an exposed portion formed in a linear shape. After that, exposure and cleaning are performed.
As shown in (D), the resist 21 is left on the surface in parallel lines at a constant pitch. Then, as shown in FIG.
A thin film 23 for forming a diffraction grating such as a silicon dioxide film is formed on the surface on which the resist 21 is formed by vapor deposition or the like. Then, as shown in FIG. 2F, the optical glass flat plate 20 in which the thin film 23 is left in a parallel line shape on one surface is obtained by removing the resist. afterwards,
As shown in FIG. 2G, the optical glass flat plate 20 is cut along vertical and horizontal cutting lines 24 and 25 to obtain a plurality of square chips. Then, as shown in FIG. 2 (H), each chip is polished into a circle, then the convex spherical surface 14b is polished, the outer diameter is finished by centering, and an anti-reflection coating is applied. If the convex spherical surface 14b is formed by such polishing,
An inexpensive multifunctional optical element 14 can be manufactured with a higher yield than when a diffraction grating surface and a convex spherical surface are formed by molding.

【0025】図3は本発明による光記録再生装置の他の
実施の形態を示す構成図である。この例は前記コリメー
タレンズ4Aを持たないことにより、対物レンズ6Aに
入射する光が平行光とならない有限光学系を構成してい
る。対物レンズ6Aは有限光学系用の対物レンズであ
る。この構成においては、多機能光学素子14を含む往
路光学系全体において生じる球面収差を、前記多機能光
学素子14の凸球面14bと、前記対物レンズ6Aに形
成された曲面との組み合わせによって補正する構成とし
ている。
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention. In this example, since the collimator lens 4A is not provided, a finite optical system in which light incident on the objective lens 6A does not become parallel light is configured. The objective lens 6A is an objective lens for a finite optical system. In this configuration, the spherical aberration generated in the entire forward optical system including the multifunctional optical element 14 is corrected by a combination of the convex spherical surface 14b of the multifunctional optical element 14 and the curved surface formed on the objective lens 6A. And

【0026】この実施の形態においては、コリメータレ
ンズ4Aを省略することができ、さらに小型化が促進さ
れるという利点がある。なお、図3においても、多機能
光学素子14の光源側NAは前記と同様に0.3から
0.5とする。また、アナモフィックレンズ9の構成も
前述の通りである。
In this embodiment, there is an advantage that the collimator lens 4A can be omitted, and further downsizing is promoted. Also in FIG. 3, the light source side NA of the multi-function optical element 14 is set to 0.3 to 0.5 in the same manner as described above. Also, the configuration of the anamorphic lens 9 is as described above.

【0027】図4(A)は本発明の他の実施の形態であ
る。この実施の形態においては、図3の場合と同様に、
前記コリメータレンズ4Aを持たないことにより、対物
レンズ6Aに入射する光が平行光とならない有限光学系
を構成している。また、対物レンズ6Aは有限光学系用
の対物レンズである。この構成においては、多機能光学
素子14を含む往路光学系全体において生じる球面収差
を、前記多機能光学素子14の凸球面14bと、前記対
物レンズ6Aに形成された曲面との組み合わせによって
補正する構成としている。
FIG. 4A shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, as in the case of FIG.
By not having the collimator lens 4A, a finite optical system is formed in which light incident on the objective lens 6A does not become parallel light. The objective lens 6A is an objective lens for a finite optical system. In this configuration, the spherical aberration generated in the entire forward optical system including the multifunctional optical element 14 is corrected by a combination of the convex spherical surface 14b of the multifunctional optical element 14 and the curved surface formed on the objective lens 6A. And

【0028】図4(A)の実施の形態においては、図1
や図3の場合と異なり、アナモフィックレンズ9のよう
に、シリンドリカル面と凹面とを対向させて持つレンズ
と異なり、シリンドリカル面のみを持つシリンドリカル
レンズ9Aを用い、そのシリンドリカル面を透過する際
に生じる非点収差を利用した非点収差法を用いている。
In the embodiment of FIG. 4A, FIG.
Unlike the case of FIG. 3 and the anamorphic lens 9, unlike a lens having a cylindrical surface and a concave surface opposed to each other, a cylindrical lens 9A having only a cylindrical surface is used, and non-uniformity generated when transmitting through the cylindrical surface is used. An astigmatism method using astigmatism is used.

【0029】また、図4(A)の光記録再生装置におい
ては、光検出器10に向かって収束した光束が光検出器
10の受光面上で最適なプロファイルとなるように、組
立調整時に行うフォーカス調整は、前記多機能光学素子
14を光軸に沿った方向に移動することで行う。そこ
で、多機能光学素子14は、3ビーム調整用の回転と、
フォーカス調整のために2方向に移動できるホルダにマ
ウントされる。
In the optical recording / reproducing apparatus shown in FIG. 4A, the assembly is adjusted so that the light flux converging toward the photodetector 10 has an optimum profile on the light receiving surface of the photodetector 10. Focus adjustment is performed by moving the multifunctional optical element 14 in a direction along the optical axis. Therefore, the multifunctional optical element 14 is rotated for adjusting three beams,
It is mounted on a holder that can move in two directions for focus adjustment.

【0030】図4(B)はこのような3ビーム調整用の
回転と、フォーカス調整のためにユニット化された前記
光源1と多機能光学素子14の組み合わせ構造を示す図
である。図4(B)において、多機能光学素子14は、
光源1と共に、光軸17に垂直な面内で回転できる円筒
形ホルダ15に、光源1と多機能光学素子14との回転
軸の中心が一致するようにマウントされる。ホルダ15
は所定の精度に形成された円筒形の孔もしくはV字形の
溝を有するハウジング(図示せず)にマウントされる。
この光源1および多機能光学素子14を設けたホルダ1
5は、該ホルダ15に設けたつまみ16をもってをホル
ダ15の軸心を中心に回転させることにより、光記録媒
体7の情報記録面8の面内での3ビームのトラックに対
する傾きが最適化される。
FIG. 4B is a diagram showing a combination structure of the light source 1 and the multifunctional optical element 14 which are unitized for such rotation for three-beam adjustment and focus adjustment. In FIG. 4B, the multifunctional optical element 14 is
The light source 1 and the multifunctional optical element 14 are mounted on a cylindrical holder 15 that can rotate in a plane perpendicular to the optical axis 17 so that the centers of the rotation axes of the light source 1 and the multifunctional optical element 14 coincide with each other. Holder 15
Is mounted on a housing (not shown) having a cylindrical hole or V-shaped groove formed with a predetermined accuracy.
Holder 1 provided with light source 1 and multifunctional optical element 14
Reference numeral 5 denotes that the tilt of the three beams in the information recording surface 8 of the optical recording medium 7 with respect to the track is optimized by rotating the knob 16 provided on the holder 15 around the axis of the holder 15. You.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1、2によれば、3ビーム発生用
回折格子の従来何の機能も有していなかった面を凸球面
とすることで、光記録再生装置における結合レンズを削
減することができる。このため、設置スペースが削減さ
れ、光記録再生装置の小型化が図れる。また、前記多機
能光学素子は、回折格子とレンズの製造工程を組み合わ
せることにより、簡単かつ廉価に作製することが可能で
あり、その結果、部品点数の少ない安価で小型の光記録
再生装置を提供することができる。また、多機能光学素
子を含む往路光学系全体において生じる球面収差は、ビ
ームスプリッタと対物レンズとの間に設けたレンズによ
って実質的な影響がない程度に補正される。
According to the first and second aspects of the present invention, the surface of the diffraction grating for generating three beams, which has no function in the past, is made into a convex spherical surface, so that the number of coupling lenses in the optical recording / reproducing apparatus is reduced. be able to. For this reason, the installation space is reduced, and the size of the optical recording / reproducing apparatus can be reduced. Further, the multifunctional optical element can be easily and inexpensively manufactured by combining the manufacturing steps of the diffraction grating and the lens, and as a result, an inexpensive and small optical recording / reproducing apparatus with a small number of parts is provided. can do. In addition, the spherical aberration generated in the entire forward optical system including the multifunctional optical element is corrected by a lens provided between the beam splitter and the objective lens to such an extent that there is no substantial influence.

【0032】請求項3によれば、前記光源より前記対物
レンズ直前までの往路で生じる球面収差を、前記多機能
光学素子の曲面と、前記対物レンズに形成された曲面と
の組み合わせによって補正したので、コリメータレンズ
等が不要となりさらに光記録再生装置の小型化が促進さ
れる。
According to the third aspect, the spherical aberration generated on the outward path from the light source to immediately before the objective lens is corrected by a combination of the curved surface of the multifunctional optical element and the curved surface formed on the objective lens. This eliminates the need for a collimator lens and the like, and further promotes downsizing of the optical recording / reproducing apparatus.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)は本発明による光記録再生装置の一実施
の形態を示す構成図、(B)、(C)、(D)はそれぞ
れその多機能光学素子の平面図、側面図、背面図であ
る。
FIG. 1A is a configuration diagram showing an embodiment of an optical recording / reproducing apparatus according to the present invention, and FIGS. 1B, 1C, and 1D are a plan view and a side view of the multifunctional optical element, respectively. It is a rear view.

【図2】本実施の形態の多機能光学素子の製造工程の一
例を示す工程図である。
FIG. 2 is a process chart showing an example of a manufacturing process of the multifunctional optical element of the present embodiment.

【図3】本発明による光記録再生装置の他の実施の形態
を示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図4】(A)は本発明による光記録再生装置の他の実
施の形態を示す構成図、(B)は(A)の光源および多
機能光学素子の組み合わせ構造を示す側面図である。
4A is a configuration diagram showing another embodiment of the optical recording / reproducing apparatus according to the present invention, and FIG. 4B is a side view showing a combination structure of the light source and the multifunctional optical element of FIG.

【図5】(A)は従来の光記録再生装置の一例を示す構
成図、(B)は3ビーム法によるトラッキングエラー検
出方式を説明するピットと光スポットとの関係を示す平
面図、(C)はトラッキングエラー検出回路を示す図で
ある。
FIG. 5A is a configuration diagram showing an example of a conventional optical recording / reproducing apparatus, FIG. 5B is a plan view showing a relationship between pits and a light spot for explaining a tracking error detection method by a three-beam method, and FIG. () Is a diagram showing a tracking error detection circuit.

【図6】従来の光記録再生装置の他の例を示す構成図で
ある。
FIG. 6 is a configuration diagram showing another example of a conventional optical recording / reproducing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光源、3:ビームスプリッタ、4A:コリメータレ
ンズ、5:立上げミラー、6、6A:対物レンズ、7:
光記録媒体、8:情報記録面、9:アナモフィックレン
ズ、9A:シリンドリカルレンズ、10:光検出器、1
1:光検出器、14:多機能光学素子、14a:回折格
子形成面、14b:凸球面、15:ホルダ、16:つま
み、17:光軸、20:光学ガラス平板、21:レジス
ト、22:マスク、23:薄膜、24、25:切断線
1: light source, 3: beam splitter, 4A: collimator lens, 5: rising mirror, 6, 6A: objective lens, 7:
Optical recording medium, 8: information recording surface, 9: anamorphic lens, 9A: cylindrical lens, 10: photodetector, 1
1: photodetector, 14: multifunctional optical element, 14a: diffraction grating forming surface, 14b: convex spherical surface, 15: holder, 16: knob, 17: optical axis, 20: optical glass plate, 21: resist, 22: Mask, 23: thin film, 24, 25: cutting line

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トラッキングエラー検出方法として3ビー
ム法を用いた光記録再生装置であって、 光源と、 一方の面に回折格子が形成され、他方の面が凸球面で形
成され、前記光源からの発散光を透過させる多機能光学
素子と、 該多機能光学素子からの光と、光学記録媒体からの反射
光を分離するビームスプリッタと、 該ビームスプリッタを経過した光を光学記録媒体に記録
面に収束させる対物レンズと、 前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの間に設けた
レンズとを備え、 前記光源より前記対物レンズ直前までの往路で生じる球
面収差を、前記多機能光学素子の凸球面と、前記ビーム
スプリッタと前記対物レンズとの間に設けたレンズに形
成された曲面との組み合わせによって補正したことを特
徴とする光記録再生装置。
An optical recording / reproducing apparatus using a three-beam method as a tracking error detection method, comprising: a light source; a diffraction grating formed on one surface; a convex surface on the other surface; A multifunctional optical element that transmits divergent light, a beam splitter that separates light from the multifunctional optical element and light reflected from an optical recording medium, and a light passing through the beam splitter on a recording surface of the optical recording medium. An objective lens that converges to the objective lens, and a lens provided between the beam splitter and the objective lens. The spherical aberration that occurs on the outward path from the light source to immediately before the objective lens is defined as a convex spherical surface of the multifunctional optical element. An optical recording / reproducing apparatus wherein the correction is performed by a combination of a curved surface formed on a lens provided between the beam splitter and the objective lens.
【請求項2】請求項1において、 前記ビームスプリッタと前記対物レンズとの間に設けた
レンズがコリメータレンズでなることを特徴とする光記
録再生装置。
2. The optical recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein a lens provided between the beam splitter and the objective lens is a collimator lens.
【請求項3】トラッキングエラー検出方法として3ビー
ム法を用いた光記録再生装置であって、 光源と、 一方の面に回折格子が形成され、他方の面が凸球面で形
成され、前記光源からの発散光を透過させる多機能光学
素子と、 該多機能光学素子からの光と、光学記録媒体からの反射
光を分離するビームスプリッタと、 該ビームスプリッタを経過した光を光学記録媒体に記録
面に収束させる対物レンズとを備え、 前記光源より前記対物レンズ直前までの往路で生じる球
面収差を、前記多機能光学素子の凸球面と、前記対物レ
ンズに形成された曲面との組み合わせによって補正した
ことを特徴とする光記録再生装置。
3. An optical recording / reproducing apparatus using a three-beam method as a tracking error detection method, comprising: a light source; a diffraction grating formed on one surface; and a convex surface on the other surface. A multifunctional optical element that transmits divergent light, a beam splitter that separates light from the multifunctional optical element and light reflected from an optical recording medium, and a light passing through the beam splitter on a recording surface of the optical recording medium. An objective lens that converges to the objective lens, wherein the spherical aberration occurring on the outward path from the light source to immediately before the objective lens is corrected by a combination of a convex spherical surface of the multifunctional optical element and a curved surface formed on the objective lens. An optical recording / reproducing apparatus characterized by the above-mentioned.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005066947A1 (en) * 2004-01-09 2005-07-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Optical head device
JP2007520108A (en) * 2003-12-18 2007-07-19 アバゴ・テクノロジーズ・ジェネラル・アイピー(シンガポール)プライベート・リミテッド Color image sensor having an image sensor array for forming an image on each area of the sensor element

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