JP2001110081A - 非点収差防止光ピックアップ装置 - Google Patents

非点収差防止光ピックアップ装置

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JP2001110081A
JP2001110081A JP2000267833A JP2000267833A JP2001110081A JP 2001110081 A JP2001110081 A JP 2001110081A JP 2000267833 A JP2000267833 A JP 2000267833A JP 2000267833 A JP2000267833 A JP 2000267833A JP 2001110081 A JP2001110081 A JP 2001110081A
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optical
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Hyoung Jae Lee
ヒョン チェ リ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレートタイプのビームスプリッタを使用し
ても、非点収差がない安定された光スポットが光ディス
ク上に形成される光ピックアップ装置の実現。 【解決手段】 光ピックアップ装置を、一つ以上の光源
10,11 と、光源から発光される光経路上に位置して、入
射光を投射及び反射させるが、光が入射される入射面と
投射される投射面とが非平行するように形成された光分
離手段12とを含んで構成することで、非点収差がない安
定された光スポットが光ディスク1 上に形成される。光
分離手段12は、光源から出射された光が入射される入射
面の傾斜が、投射面の傾斜よりさらに大きくなるように
形成されたくさび型プレートである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ピックアップ装
置の非点収差を防止する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、ＣＤ（Compact Disc）また
は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）のような光ディ
スクから記録されたデータを読み出したり、または記録
するための光ピックアップ装置には、レーザーダイオー
ド（ＬＤ：Laser Diode ）から発光される光経路とフォ
トダイオード（ＰＤ：Photo Diode ）により受光される
光経路とが分離されるようにしたり、またはＤＶＤ用発
／受光経路とＣＤ用発／受光経路とが分離または、合成
されるようにするためのビームスプリッター（BeamSpli
tter ）を用いているが、前記ビームスプリッターに
は、通常的にプリズムタイプ（Prism Type）のビームス
プリッターとプレートタイプ（Plate Type）ビームスプ
リッターとが用いられている。
【０００３】まず、前記プリズムタイプのビームスプリ
ッターは、図１の（ａ）及び（ｂ）に示したように、一
定角度、例えば４５度傾斜面を有する同一な形状のプリ
ズムを相互対向されるように近接付着して、前記近接付
着される４５度傾斜面には入射光を選択的に透過また
は、反射させる偏光膜をコーティング処理して、相異な
る角度の入射光Ｂ１，Ｂ２を同一な方向に合成出力Ｂ３
したり、または同一な角度の入射光Ｂ１を相異なる方向
に分離出力Ｂ２，Ｂ３するようになる。
【０００４】一方、前記プレートタイプのビームスプリ
ッターは、図２の（ａ）及び（ｂ）に示したように、所
定の厚さを有する一つのプレートを任意の所定角度で傾
斜するように配置して、前記傾斜配置されたプレートの
一側断面に偏光膜をコーティング処理して、前述したの
と同じく、相異なる角度の入射光Ｂ１，Ｂ２を同一な方
向に合成出力Ｂ３したり、または同一な角度の入射光Ｂ
１を相異なる方向に分離出力Ｂ２，Ｂ３するようになる
が、前記プレートタイプのビームスプリッターは、図３
に示したように、入射面が入射光に対して正確に回転対
称されていないので、投射光の経路が歪曲される。
【０００５】これにより、非点収差（Astigmatism ）す
なわち、入射面の曲率が均一でないため正焦点が形成さ
れなくなる非点収差が生じるようになるので、正焦点が
要求される光ディスクへの発光経路上には前記非点収差
が発生されるプレートタイプのビームスプリッターを使
用できなくなる。すなわち、光ディスクへの発光経路上
には非点収差が発生されるプレートタイプのビームスプ
リッターの代わりにプリズムタイプのビームスプリッタ
ーが用いられており、正焦点が要求されない受光経路上
には、前記非点収差を意図的に利用するためにプレート
タイプのビームスプリッターを用いることもあるが、以
下添付された図面を参照して前記非点収差発生に対して
詳細に説明すると次のようである。
【０００６】図４は、通常の光ピックアップ装置から光
ディスクへの発光経路上にプレートタイプのビームスプ
リッターを用いる場合の光特性を示す図であり、図４の
（ａ）は、組立精度によるＷＦＥ（Wave Front Error）
特性を示し、図４の（ｂ）は、干渉図形（Interferogra
m ）を示し、正常的にはＷＦＥ特性値が少なくとも±２
°の範囲で０．０７λ内に入るべきであるが、図４の
（ａ）に示したように前記ＷＦＥ特性値の範囲すなわ
ち、ＷＦＥ特性値が±２°の範囲で０．０７λを外れる
ようになり、また図４の（ｂ）に示したように、前記干
渉図形の形状が直線形状でなくて、かなり歪曲された形
状を有するようになり、光ディスクへの発光経路上には
プレートタイプのビームスプリッターを使用できなくな
る。
【０００７】一方、図５は、通常の光ピックアップ装置
から光ディスクへの発光経路上にプリズムタイプのビー
ムスプリッターを用いる場合の光特性を示す図であり、
図５の（ａ）及び図５の（ｂ）に各々示したように、接
線（Tangential）の方向と放射状（Radial）の方向との
ＷＦＥ曲線がほとんど一致して、ＷＦＥ特性値が±２°
の範囲で０．０７λを外れなくなり、前記干渉図形の形
状が直線形状を有するようになり、光ディスクへの発光
経路上にプリズムタイプのビームスプリッターを使用で
きるようになる。
【０００８】しかし、前記プリズムタイプのビームスプ
リッターは、プレートタイプのビームスプリッターに比
べて、約１０倍以上の高価格光学素子であり、また複数
のプリズム接合使用による接合面が存在して、製造する
のが難しくて、この接合面により性能が低下される問題
点があった。すなわち、少なくとも一つ以上のプリズム
タイプビームスプリッターを用いている光ピックアップ
装置、例えば、ＤＶＤ用光ピックアップ装置の製造費用
を上昇させて、また品質を低下させる結果をもたらすよ
うになる問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、前記のような問題点を解決するために創作された発
明であり、非点収差が発生されないようにくさび形状の
入射面を有するくさび（Wedge ）型プレートを発光経路
上に設けて、非点収差がない安定された光スポットが光
ディスク上に形成されるようにする非点収差防止光ピッ
クアップ装置を提供することに、その目的がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る非点収差防止光ピックアップ装置は、一
つ以上の光源と、前記光源から出射される光経路上に位
置して、入射光を投射及び反射させるが、前記光が入射
される入射面と投射される投射面とが非平行するように
形成された光分離手段とを含んで構成されることで、前
記光分離手段は、前記光源から出射された光が入射され
る入射面の傾斜が、前記投射面の傾斜よりさらに大きく
なるように形成されたくさび（Wedge ）型プレート（Pl
ate ）であることを特徴とする。
【００１１】また、本発明に係る非点収差防止光ピック
アップ装置は、一つ以上の光源と、前記光源から光ディ
スクまでの光経路上に発生される非点収差（Astigmatis
m ）を補償するためのくさび（Wedge ）形状の光分離手
段とを含んで構成されることで、前記光分離手段は、前
記光源と光ディスクとの間の任意の位置に備わって、前
記光源から入射された入射光を光ディスク方向に投射し
て、前記光ディスクからの反射される反射光を光検出手
段に投射することを特徴とする。
【００１２】また、本発明に係る非点収差防止光ピック
アップ装置は、一つ以上の光源と、前記光源から出射さ
れて入射される光が相異なる屈折角を有するようにする
くさび（Wedge ）形状の光分離手段とを含んで構成され
ることを特徴とする。また、本発明に係る非点収差防止
光ピックアップ装置は、所定角度を有する相異なる位置
に配置される複数の光源と、前記複数の光源から出射さ
れる光が会う経路上に位置されて、前記光源から出射さ
れて入射される光が相異なる屈折角を有するようにする
くさび形状の光分離手段と、前記光分離手段を透過した
光を光ディスク上に集光させるための光集光手段とを含
んで構成されることを特徴とする。
【００１３】また、本発明に係る非点収差防止光ピック
アップ装置は、所定角度を有する相異なる位置に配置さ
れる発光手段及び受光手段と、前記発光手段及び受光手
段の光経路上に位置されて、前記発光手段から出射され
て入射される光が相異なる屈折角を有するようにするく
さび形状の第１光分離手段と、前記第１光分離手段を透
過した光経路と所定角度を有する相異なる位置に配置さ
れるまた他の光源と、前記光源から出射される光と、前
記第１光分離手段を透過した光が会う経路上に位置され
て、入射される光が相異なる屈折角を有するようにする
くさび形状の第２光分離手段と、前記第２光分離手段を
透過した光を光ディスク上に集光させるための光集光手
段とを含んで構成されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る非点収差防止
光ピックアップ装置の望ましい実施例に対して、添付さ
れた図面を参照して詳細に説明する。図６は、本発明に
係る非点収差防止光ピックアップ装置に用いられるくさ
び型プレート（Wedge Type Plate）の形状及び傾斜角シ
ミュレーション（Simulation）結果を示した図であり、
前記くさび型プレートは、図６の（ａ）に示したよう
に、通常的な従来のプレートタイプビームスプリッター
とは別に、レーザーダイオード（ＬＤ）のような光源か
ら発光される光が入射される入射面が投射面より所定傾
斜角θだけさらに傾斜するようにしたくさび形状を有す
るようになるが、前記傾斜角θは、光ピックアップ装置
が用いられる光ディスク装置またはシステムにより、最
適の傾斜角を有するようにするために、図６の（ｂ）に
示したように、プレートの厚さｔ及び光の入射角φを考
慮したシミュレーション（Simulation）過程を通して設
定する。
【００１５】一方、図７の（ａ）及び（ｂ）は、前記シ
ミュレーション結果により設定された所定の傾斜角θを
有するくさび型プレートをレーザーダイオード（ＬＤ）
の発光経路上に設けた場合、ＷＦＥ特性値及び干渉図形
形状を示した図で、図５に示した前述のプリズムタイプ
ビームスプリッターを用いる場合のＷＦＥ特性値及び干
渉図形形状と、ほとんど同一な特性値及び干渉図形形状
とが得られることを図示している。
【００１６】図８及び図９は、本発明に係るくさび型プ
レートが用いられる非点収差防止光ピックアップ装置の
多様な実施例を示した図で、まず図８に示した非点収差
防止光ピックアップ装置は、レーザーダイオード（Ｌ
Ｄ）のような発光素子とフォトダイオード（ＰＤ）のよ
うな受光素子とが一体で備わったＣＤ用ホログラムピッ
クアップモジュール（ＨＰＭ：Hologram Pick-up Modul
e ）１０と、前記ＣＤ用ＨＰＭ１０と直交される位置に
備わったＤＶＤ用ホログラムピックアップモジュール
（ＨＰＭ）１１と、前記ＣＤ用ＨＰＭ１０及びＤＶＤ用
ＨＰＭ１１から発光される光を分離または、合成出射す
るくさび型プレートであるビームスプリッター１２と、
前記くさび型プレートであるビームスプリッター１２か
ら出射される発散光を平行光に変換出射するコリメータ
ーレンズ（Collimator Lens ）１３と、前記変換出射さ
れる平行光を光ディスク１の記録面に集光させる対物レ
ンズ（Objective Lens）１４とを含んで構成される。以
上のように構成される本発明に係る非点収差防止光ピッ
クアップ装置の動作を説明すると次のようである。
【００１７】まず、図６の（ｂ）に示したシミュレーシ
ョン結果すなわち、プレートの厚さｔ及び入射角φを考
慮して、最適の傾斜角θ、すなわち、１．３°を有する
くさび型プレートを前記ビームスプリッターとして用い
る場合、前記ＣＤ用ＨＰＭ１０から発光された光は、前
記くさび型プレートであるビームスプリッター１２の傾
斜面に入射された後、そのまま出射されて、前記コリメ
ーターレンズ１３に入射されるが、この際前記くさび型
プレートであるビームスプリッター１２をそのまま透過
するようになる光は、前記傾斜角θにより非点収差が大
きく抑制された状態で出射される。
【００１８】以後、前記ビームスプリッター１２を通過
した光は、前記コリメーターレンズ１３を通過しながら
発散光から平行光に変換されて、前記対物レンズ１４に
より光ディスク１記録面に集光されて、正焦点の反射光
で再び反射され、前記反射される反射光は、前記入射経
路と反対される光経路で反射されて、前記くさび型プレ
ートであるビームスプリッター１２の投射面に入射され
た後、やはりそのまま出射されて、前記ＣＤ用ＨＰＭ１
０に入射されることにより、前記ＣＤ用ＨＰＭ１０に備
わったフォトダイオード（ＰＤ）のような受光素子によ
り電気信号に変換される。
【００１９】一方、前記ＤＶＤ用ＨＰＭ１１から発光さ
れた光は、前記くさび型プレートであるビームスプリッ
ター１２の投射面すなわち、前記傾斜角θが形成されて
いないビームスプリッターの断面により９０度で反射さ
れて、前記コリメーターレンズ１３に入射されて、対物
レンズ１４により前記光ディスク１記録面に集光され
て、正焦点の反射光で再び反射される一方、前記反射さ
れる反射光は、前記入射経路と反対される光経路で反射
されて、前記くさび型プレートであるビームスプリッタ
ー１２の投射面に入射される。
【００２０】以後、前記入射された反射光は、前記投射
面により９０度反射されて、前記ＤＶＤ用ＨＰＭ１１に
入射されるので、前記ＤＶＤ用ＨＰＭ１１に備わったフ
ォトダイオード（ＰＤ）のような受光素子により電気信
号に変換される。このように、プレートの厚さｔ及び入
射角φを考慮したシミュレーション過程を通して、非点
収差発生を最少化させることができる所定の傾斜角θを
設定して、前記設定された傾斜角θを有するくさび型プ
レートを、光ピックアップ装置に用いることにより、非
点収差により発生される光ディスクからのデータ読出し
誤謬または、記録誤謬を防止できるようになることであ
る。本発明では、傾斜角θ＝１．３°であることを中心
に説明したが、実験的にθを１．２°〜１．５°の範囲
で選択することが可能であり、望ましくはθを１．２５
°〜１．４５°の範囲で選択することが良い。
【００２１】一方、図９には、図８を参照して説明した
ＣＤ用ＨＰＭ１０の代わりにＣＤ用レーザーダイオード
（ＬＤ）とフォトダイオード（ＰＤ）とがまた他のくさ
び型プレートであるビームスプリッターを基準に９０度
対向されるように設けられている実施例を示している
が、このように前記くさび型プレートは、図９に示した
のと同じく、多様な構成の光ピックアップ装置に拡大適
用が可能である。
【００２２】
【発明の効果】前記のような、本発明に係る非点収差防
止光ピックアップ装置は、くさび形状の入射面を有する
くさび（Wedge ）型プレートを発光経路上に設けて、非
点収差がない安定された光スポットが光ディスク上に形
成されるようにすることにより、高価格光学素子である
プリズムタイプのビームスプリッターを置き換えられる
ので、一つ以上のプリズムタイプビームスプリッターを
用いている光ピックアップ装置、例えば、ＤＶＤ用光ピ
ックアップ装置の製造費用上昇及びプリズム接合使用に
よる品質低下を根本的に防止できるようにする非常に有
用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なプリズムタイプのビームスプリッター
による光分離／合成を示した図である。
【図２】一般的なプレートタイプのビームスプリッター
による光分離／合成を示した図である。
【図３】一般的なプレートタイプのビームスプリッター
による投射光を示した図である。
【図４】一般的なプレートタイプのビームスプリッター
使用による光特性を示した図である。
【図５】一般的なプリズムタイプのビームスプリッター
使用による光特性を示した図である。
【図６】本発明に係る非点収差防止光ピックアップ装置
に用いられるくさび型プレート（Wedge Type Plate）及
びその傾斜角シミュレーション結果を示した図である。
【図７】本発明に係るくさび型プレート使用による光特
性を示した図である。
【図８】本発明に係る非点収差防止光ピックアップ装置
に対する構成を示した図である。
【図９】本発明に係る非点収差防止光ピックアップ装置
に対するまた他の構成を示した図である。
【符号の説明】
１０…ＣＤ用ホログラムピックアップモジュール １１…ＤＶＤ用ホログラムピックアップモジュール １２…くさび（Wedge ）型プレート １３…コリメーターレンズ １４…対物レンズ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 一個以上の光源と、前記光源から出射さ
    れる光経路上に位置して、入射光を投射及び反射させる
    が、前記光が入射される入射面と投射される投射面とが
    非平行するように形成された光分離手段とを含んで構成
    されることを特徴とする非点収差防止光ピックアップ装
    置。
  2. 【請求項２】 前記光分離手段は、前記光源から出射さ
    れた光が入射される入射面の光軸に対する傾斜が、前記
    投射面の傾斜よりさらに大きくなるように形成されたく
    さび型プレートであることを特徴とする請求項１に記載
    の非点収差防止光ピックアップ装置。
  3. 【請求項３】 前記光分離手段は、前記入射面と投射面
    との光軸に対する傾斜の差が１．２°〜１．５°の範囲
    であることを特徴とする請求項１に記載の非点収差防止
    光ピックアップ装置。
  4. 【請求項４】 前記傾斜の差が１．２５°〜１．４５°
    の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の非点収
    差防止光ピックアップ装置。
  5. 【請求項５】 一個以上の光源と、前記光源から光ディ
    スクまでの光経路上に発生される非点収差を補償するた
    めのくさび形状の光分離手段とを含んで構成されること
    を特徴とする非点収差防止光ピックアップ装置。
  6. 【請求項６】 前記光分離手段は、前記光源と光ディス
    クとの間の任意の位置に備わって、前記光源から入射さ
    れた入射光を光ディスク方向に投射して、前記光ディス
    クからの反射される反射光を光検出手段に投射すること
    を特徴とする請求項５に記載の非点収差防止光ピックア
    ップ装置。
  7. 【請求項７】 前記光分離手段は、前記光源から出射さ
    れた光が入射される前記入射面と投射面との光軸に対す
    る傾斜の差が１．２°〜１．５°の範囲であることを特
    徴とする請求項５に記載の非点収差防止光ピックアップ
    装置。
  8. 【請求項８】 前記傾斜の差が１．２５°〜１．４５°
    の範囲であることを特徴とする請求項７に記載の非点収
    差防止光ピックアップ装置。
  9. 【請求項９】 複数個の光源と、前記光源から出射され
    て入射される光の入射方向によって相異なる屈折角を有
    するようにするくさび形状の光分離手段とを含んで構成
    されることを特徴とする非点収差防止光ピックアップ装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記光分離手段は、光が入射される入
    射面と投射面との光軸に対する傾斜の差が１．２°〜
    １．５°の範囲であることを特徴とする請求項９に記載
    の非点収差防止光ピックアップ装置。
  11. 【請求項１１】 前記傾斜の差が１．２５°〜１．４５
    °の範囲であることを特徴とする請求項１０に記載の非
    点収差防止光ピックアップ装置。
  12. 【請求項１２】 相異なる位置に配置される複数の光源
    と、前記複数の光源から出射される光が会う経路上に位
    置されて、前記光源から出射されて入射される光が相異
    なる屈折角を有するようにするくさび形状の光分離手段
    と、前記光分離手段を透過した光を光ディスク上に集光
    させるための光集光手段とを含んで構成されることを特
    徴とする非点収差防止光ピックアップ装置。
  13. 【請求項１３】 前記光分離手段は、光が入射される入
    射面と投射面との光軸に対する傾斜の差が１．２°〜
    １．５°の範囲であることを特徴とする請求項１２に記
    載の非点収差防止光ピックアップ装置。
  14. 【請求項１４】 前記傾斜の差が１．２５°〜１．４５
    °の範囲であることを特徴とする請求項１３に記載の非
    点収差防止光ピックアップ装置。
  15. 【請求項１５】 相異なる位置に配置される発光手段及
    び受光手段と、前記発光手段及び受光手段の光経路上に
    位置されて、前記発光手段から出射されて入射される光
    と光ディスクから反射された光とに対して相異なる屈折
    角を有するくさび形状の第１光分離手段と、前記発光手
    段と相異なる位置に配置されるまた他の光源と、前記光
    源から出射される光と、前記第１光分離手段を透過した
    光が会う経路上に位置されて、入射される光が相異なる
    屈折角を有するようにするくさび形状の第２光分離手段
    と、前記第２光分離手段を透過した光を光ディスク上に
    集光させるための光集光手段とを含んで構成されること
    を特徴とする非点収差防止光ピックアップ装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１光分離手段と第２光分離手段
    とは、光が入射される入射面と投射面との光軸に対する
    傾斜の差が１．２°〜１．５°の範囲であることを特徴
    とする請求項１５に記載の非点収差防止光ピックアップ
    装置。
  17. 【請求項１７】 前記傾斜の差が１．２５°〜１．４５
    °の範囲であることを特徴とする請求項１６に記載の非
    点収差防止光ピックアップ装置。
JP2000267833A 1999-09-03 2000-09-04 非点収差防止光ピックアップ装置 Withdrawn JP2001110081A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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KR37245/1999 1999-09-03
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