JP2003067968A - Optical head - Google Patents

Optical head

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JP2003067968A
JP2003067968A JP2001256368A JP2001256368A JP2003067968A JP 2003067968 A JP2003067968 A JP 2003067968A JP 2001256368 A JP2001256368 A JP 2001256368A JP 2001256368 A JP2001256368 A JP 2001256368A JP 2003067968 A JP2003067968 A JP 2003067968A
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JP
Japan
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prism
light
optical system
semiconductor laser
optical
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Pending
Application number
JP2001256368A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Nakano
治 中野
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head which can always maintain excellent recording/reproducing characteristics in a small and inexpensive configuration by preventing the optical axis from shifting due to dispersion in the prism optical system, and avoiding return light to the semiconductor laser and offsets in the servo signals. SOLUTION: The optical head makes the beam from a semiconductor laser 21 parallel flux using a collimator lens 22, and irradiates the optical recording medium 24 after passing through an objective lens 23 and the prism optical system 30 having a beam forming and splitter functions. The return light is separated by the prism optical system 30 and received by the optical detector 26. The prism optical system 30 is made by cementing a first prism 31 and a second prism 32 of glass materials different each other with the first prism 31 located at the collimator lens 22 side. It is constituted so that the incident angle of the light flux is not 0 degree against any prism surface and the refraction angle of the light flux from the second prism 32 is always kept almost the same for changes in wavelength of the light.

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、光記録媒体に対し
て情報の記録および/または再生を行うのに用いる光ヘ
ッド、特に半導体レーザから出射した光束の形状を整形
するためのビーム整形機能および光記録媒体からの戻り
光を分離するビームスプリッタ機能を有するプリズム光
学系を具える光ヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head used for recording and / or reproducing information on an optical recording medium, and in particular to a beam shaping function for shaping the shape of a light beam emitted from a semiconductor laser. The present invention relates to an optical head including a prism optical system having a beam splitter function for separating return light from an optical recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体レーザから出射される光束は、活
性層に対して水平および垂直方向の広がり角が異なり、
通常2倍以上の楕円比のガウス分布を有した強度ビーム
となっている。このため、半導体レーザを光源として用
いる光ヘッドでは、一般に、半導体レーザからの出射光
をコリメータレンズで平行光にした後、三角プリズム等
からなる整形プリズムでビーム強度を真円に近い状態に
整形して、対物レンズにより光記録媒体上にスポットと
して照射するようにしている。
2. Description of the Related Art A light beam emitted from a semiconductor laser has different divergence angles in the horizontal and vertical directions with respect to an active layer.
Usually, the intensity beam has a Gaussian distribution with an ellipticity of 2 times or more. Therefore, in an optical head that uses a semiconductor laser as a light source, generally, after collimating emitted light from the semiconductor laser with a collimator lens, the beam intensity is shaped into a state close to a perfect circle with a shaping prism such as a triangular prism. The objective lens irradiates the optical recording medium as a spot.

【0003】また、半導体レーザは、例えば出射パワー
が変動すると、出射光の波長も変化する特性がある。こ
のため、上記のように整形プリズムを用いる光ヘッドで
は、高出射パワーでの情報の記録または消去動作から低
出射パワーでの情報の再生動作へ移行する瞬間や、その
逆の動作へ移行する瞬間に、半導体レーザの出射光の波
長変化によって整形プリズムの屈折率が変わり、これが
ため光軸ずれが生じて光記録媒体上に集光されるスポッ
ト位置がずれ、情報の記録再生にエラーが生じることが
懸念される。
Further, the semiconductor laser has a characteristic that the wavelength of emitted light also changes when the emitted power fluctuates. For this reason, in the optical head using the shaping prism as described above, the moment when the recording or erasing operation of the information with the high emission power shifts to the reproducing operation of the information with the low emission power or the opposite moment. In addition, the refractive index of the shaping prism changes due to the change in the wavelength of the emitted light of the semiconductor laser, which causes an optical axis shift and shifts the spot position focused on the optical recording medium, which causes an error in recording and reproducing information. Is concerned.

【0004】このような懸念を解消するものとして、例
えば特開昭60−234247号公報には、コリメータ
レンズと対物レンズとの間に、硝材の異なる2枚の三角
プリズムを貼り合わせて配置して、ビーム整形と波長分
散による光軸ずれの補償とを同時に行うようにした光ヘ
ッドが開示されている。また、特公平6−93044号
公報には、硝材の異なる2枚のプリズムを貼り合わせて
配置して、ビーム整形と波長分散による光軸ずれの補償
とを同時に行う場合の具体的な条件式が開示されてい
る。
In order to solve such a concern, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 60-234247, two triangular prisms made of different glass materials are bonded and arranged between a collimator lens and an objective lens. , An optical head that simultaneously performs beam shaping and compensation of an optical axis shift due to wavelength dispersion is disclosed. Further, Japanese Patent Publication No. 6-93044 discloses a concrete conditional expression in the case where two prisms made of different glass materials are bonded and arranged to simultaneously perform beam shaping and compensation of an optical axis shift due to wavelength dispersion. It is disclosed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
開示されている光ヘッドにあっては、いずれも2枚のプ
リズムを貼り合わせてなるプリズム群の出射面に対し
て、光束を垂直に入射させるようにしている。このた
め、たとえ上記の出射面に反射防止膜をコートしても、
現実には出射面の反射率が0.5%程度あるため、該反
射面での反射光が逆の光路を辿って半導体レーザのチッ
プ位置に結像し、これがため戻り光ノイズが発生して記
録再生特性に悪影響を及ぼすと共に、光記録媒体からの
戻り光を光検出器で受光してサーボ信号等を検出する際
に、サーボ信号にオフセットが生じることが懸念され
る。
However, in each of the optical heads disclosed in the above publications, a light beam is vertically incident on the exit surface of a prism group formed by bonding two prisms together. I am trying to let you. Therefore, even if the emission surface is coated with an antireflection film,
In reality, since the reflectance of the emitting surface is about 0.5%, the reflected light on the reflecting surface follows the reverse optical path to form an image at the chip position of the semiconductor laser, which causes return light noise. There is concern that the recording / reproducing characteristics will be adversely affected and that an offset will occur in the servo signal when the return light from the optical recording medium is received by the photodetector to detect the servo signal or the like.

【0006】特に、上記特開昭60−234247号公
報に開示された光ヘッドにおけるように、2枚の三角プ
リズムの貼り合わせ面にビームスプリッタ機能を持たせ
て光記録媒体からの戻り光を分離し、この分離された戻
り光を光検出器で受光してサーボ信号等を検出する場合
には、ビームスプリッタ面が異なる硝材の貼り合わせ面
からなるために、温度変化による熱膨張差によって波面
収差が劣化し、これがため光検出器に入射する戻り光の
スポットが劣化して、サーボ信号のオフセットを増大さ
せることが懸念される。
Particularly, as in the optical head disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-234247, the bonding surface of two triangular prisms has a beam splitter function to separate the return light from the optical recording medium. However, when the separated return light is received by the photodetector to detect servo signals, etc., since the beam splitter surface is composed of the bonding surfaces of different glass materials, the wavefront aberration is caused by the difference in thermal expansion due to temperature change. Is deteriorated, which deteriorates the spot of the return light incident on the photodetector, which may increase the offset of the servo signal.

【0007】なお、上記のオフセットの発生を防止する
方法として、例えば特許第2832017号公報に開示
されているように、硝材の異なる第1、第2のプリズム
を貼り合わせると共に、第2のプリズムにそれと同じ硝
材の第3のプリズムを貼り合わせてプリズム光学系を構
成し、硝材の異なる第1、第2のプリズムによって波長
分散による光軸ずれを抑え、同じ硝材の第2、第3プリ
ズムの接合面にビームスプリッタ機能を持たせることが
考えられる。
As a method of preventing the occurrence of the above-mentioned offset, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 2832017, first and second prisms made of different glass materials are bonded together and the second prism is formed. A third prism made of the same glass material is bonded to form a prism optical system, and the first and second prisms made of different glass materials suppress the optical axis shift due to wavelength dispersion, and join the second and third prisms made of the same glass material. It is conceivable to give the surface a beam splitter function.

【0008】しかし、この場合には、3枚のプリズムを
要することから、装置全体がコストアップになると共
に、大型化することが懸念される。
However, in this case, since three prisms are required, there is a concern that the cost of the entire apparatus will increase and the size of the apparatus will increase.

【0009】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、小型かつ安価な構成で、プリズム光学系
の分散による光軸ずれを有効に防止できると共に、半導
体レーザへの戻り光の発生およびサーボ信号へのオフセ
ットの発生を有効に防止でき、常に良好な記録再生特性
を維持できる光ヘッドを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention made in view of the above point is that the optical axis shift due to the dispersion of the prism optical system can be effectively prevented with a compact and inexpensive structure, and the generation of return light to the semiconductor laser and An object of the present invention is to provide an optical head which can effectively prevent the occurrence of offset in a servo signal and can always maintain good recording and reproducing characteristics.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項1に係る発明は、半導体レーザと、該半導体レーザか
らの光束を平行光束とするコリメータレンズと、該コリ
メータレンズからの平行光束の形状を整形するビーム整
形機能および光記録媒体からの戻り光を取り出すビーム
スプリッタ機能を有するプリズム光学系と、該プリズム
光学系からの光束を光記録媒体に照射する対物レンズ
と、上記プリズム光学系で取り出された戻り光を受光す
る光検出器とを有する光ヘッドにおいて、上記プリズム
光学系は、硝材の異なる第1プリズムと第2プリズムと
を、上記第1プリズムが上記コリメータレンズ側に位置
するように貼り合せてなり、かついずれのプリズム面に
対する光束の入射角が0度でない角度で、上記第2プリ
ズムから上記対物レンズに向けて出射される光束の屈折
角βが、光の波長変化に対して常にほぼ一定となるよ
うに、下記の(1)式および(2)式をほぼ満足するよ
う構成したことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a semiconductor laser, a collimator lens for collimating a luminous flux from the semiconductor laser, and a shape of the collimated luminous flux from the collimator lens. A prism optical system having a beam shaping function for shaping the light and a beam splitter function for extracting the return light from the optical recording medium, an objective lens for irradiating the optical recording medium with the light flux from the prism optical system, and the prism optical system In the optical head having a photodetector for receiving the returned return light, the prism optical system includes a first prism and a second prism made of different glass materials, and the first prism is located on the collimator lens side. If the incident angle of the light beam on any of the prism surfaces is not 0 degree, the objective lens from the second prism is bonded. Refraction angle beta 2 of the beam emitted toward the figure, always to be substantially constant with respect to wavelength variation of the light, by being configured so as to substantially satisfy the equation (1) and (2) below It is a feature.

【0011】[0011]

【数4】 θ,θ;空気から第1プリズムへの入射角,屈折角 α,α;第1プリズムから第2プリズムへの入射
角,屈折角 β,β;第2プリズムから空気への入射角,屈折角 n,n;第1,第2プリズムの硝材の屈折率 Δn,Δn;第1,第2プリズムの硝材の波長変化
による屈折率変化 M;ビーム整形比
[Equation 4] θ 1 , θ 2 ; incident angle from air to first prism, refraction angles α 1 , α 2 ; incident angle from first prism to second prism, refraction angles β 1 , β 2 ; from second prism to air Angle of incidence, refraction angle n 1 , n 2 ; refractive index Δn 1 , Δn 2 of glass material of the first and second prisms; refractive index change M due to wavelength change of glass material of the first and second prisms; beam shaping ratio

【0012】請求項2に係る発明は、半導体レーザと、
該半導体レーザからの光束を平行光束とするコリメータ
レンズと、該コリメータレンズからの平行光束の形状を
整形するビーム整形機能および光記録媒体からの戻り光
を取り出すビームスプリッタ機能を有するプリズム光学
系と、該プリズム光学系からの光束を光記録媒体に照射
する対物レンズと、上記プリズム光学系で取り出された
戻り光を受光する光検出器とを有する光ヘッドにおい
て、上記プリズム光学系は、第1プリズムと第2プリズ
ムとを、上記第1プリズムが上記コリメータレンズ側に
位置するように独立して配置してなり、かついずれのプ
リズム面に対する光束の入射角が0度でない角度で、上
記第2プリズムから上記対物レンズに向けて出射される
光束の屈折角βが、光の波長変化に対して常にほぼ一
定となるように、下記の(3)式、(4)および(5)
式をほぼ満足するよう構成したことを特徴とするもので
ある。
The invention according to claim 2 is a semiconductor laser,
A collimator lens for collimating the light flux from the semiconductor laser into a parallel light flux; a prism optical system having a beam shaping function for shaping the shape of the parallel light flux from the collimator lens and a beam splitter function for extracting return light from the optical recording medium; In an optical head having an objective lens for irradiating the optical recording medium with the light flux from the prism optical system and a photodetector for receiving the return light extracted by the prism optical system, the prism optical system includes a first prism. And a second prism are arranged independently so that the first prism is located on the collimator lens side, and the angle of incidence of the light flux on any prism surface is not 0 degree, the second prism from refraction angle beta 2 of the beam emitted toward the objective lens is always to be substantially constant with respect to wavelength variation of the light, the lower Of (3), (4) and (5)
It is characterized in that it is configured so as to substantially satisfy the equation.

【0013】[0013]

【数5】 θ,θ;空気から第1プリズムへの入射角,屈折角 γ,γ;第1プリズムから空気への入射角,屈折角 α,α;空気から第2プリズムへの入射角,屈折角 β,β;第2プリズムから空気への入射角,屈折角 n,n;第1,第2プリズムの硝材の屈折率 Δn,Δn;第1,第2プリズムの硝材の波長変化
による屈折率変化 M;ビーム整形比
[Equation 5] θ 1 , θ 2 ; incident angle from air to first prism, refraction angles γ 1 , γ 2 ; incident angle from first prism to air, refraction angles α 1 , α 2 ; incidence from air to second prism Angle, refraction angle β 1 , β 2 ; incident angle from second prism to air, refraction angle n 1 , n 2 ; refractive index Δn 1 , Δn 2 of glass material of first and second prisms; first and second Refractive index change due to wavelength change of prism glass material; beam shaping ratio

【0014】請求項3に係る発明は、請求項1または2
に記載の光ヘッドにおいて、上記第1プリズムの上記半
導体レーザ側のプリズム面に、上記光記録媒体からの戻
り光を取り出すビームスプリッタ機能を持たせたことを
特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the optical head described in (1) above, the prism surface of the first prism on the semiconductor laser side has a beam splitter function for extracting the return light from the optical recording medium.

【0015】請求項4に係る発明は、請求項3に記載の
光ヘッドにおいて、上記半導体レーザから上記コリメー
タレンズを経て上記ビームスプリッタ機能を有するプリ
ズム面に入射する光束のうち、該プリズム面で反射され
る光束を受光する前方モニタ用検出器を設け、該前方モ
ニタ用検出器の出力に基づいて上記半導体レーザの出射
パワーを制御するよう構成したことを特徴とするもので
ある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the optical head according to the third aspect, of the light flux incident on the prism surface having the beam splitter function from the semiconductor laser through the collimator lens, the light is reflected by the prism surface. A front monitor detector for receiving the generated light flux is provided, and the emission power of the semiconductor laser is controlled based on the output of the front monitor detector.

【0016】請求項5に係る発明は、請求項1〜4のい
ずれか一項に記載の光ヘッドにおいて、上記第1,第2
プリズムの温度変化による屈折率変化をΔnτ1,Δn
τ2とするとき、下記の(6)式をほぼ満足するように
上記プリズム光学系を構成したことを特徴とするもので
ある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the optical head according to any one of the first to fourth aspects, the first and second aspects are provided.
The refractive index change due to the temperature change of the prism is expressed as Δn τ1 , Δn
It is characterized in that the prism optical system is configured so as to substantially satisfy the following expression (6) when τ2 is set.

【0017】[0017]

【数6】 [Equation 6]

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明による光ヘッドの実
施の形態について図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of an optical head according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】先ず、全体の構成に先立ち、本発明による
光ヘッドの一実施の形態で用いるプリズム光学系につい
て、図1〜図3を参照して説明する。
First, prior to the overall structure, a prism optical system used in an embodiment of an optical head according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0020】図1〜図3に示すプリズム光学系10は、
硝材の異なる第1プリズム11と第2プリズム12とを
接合面13で貼り合せて構成したもので、図1に各プリ
ズムでの光線の入射角および屈折角を示し、図2に図1
の部分拡大図を示し、図3に各プリズムでの入・出射光
束の径を示す。
The prism optical system 10 shown in FIGS.
The first prism 11 and the second prism 12 made of different glass materials are bonded to each other at the joint surface 13, and FIG. 1 shows the incident angle and the refraction angle of the light beam at each prism.
FIG. 3 shows a partially enlarged view of FIG. 3, and FIG. 3 shows the diameters of the incoming and outgoing light beams at each prism.

【0021】図1に示すように、第1プリズム11、接
合面13、第2プリズム12での入射角、屈折角を
θ、θ;α、α;β、βとし、第1プリズ
ム11の硝材の屈折率をn、第2プリズム12の硝材
の屈折率をnとする。また、光線の波長変化に対する
上記の角度θ、α、α、β、βの変化をそれ
ぞれΔθ、Δα、Δα、Δβ、Δβとし、屈
折率n、nの変化をそれぞれΔn、Δnとす
る。なお、θは不変とする。
As shown in FIG. 1, incident angles and refraction angles of the first prism 11, the cemented surface 13, and the second prism 12 are θ 1 , θ 2 ; α 1 , α 2 ; β 1 , β 2 , respectively. The refractive index of the glass material of the first prism 11 is n 1 , and the refractive index of the glass material of the second prism 12 is n 2 . Further, the changes in the above angles θ 2 , α 1 , α 2 , β 1 , β 2 with respect to the wavelength change of the light beam are respectively Δθ 2 , Δα 1 , Δα 2 , Δβ 1 , Δβ 2 , and the refractive indices n 1 , n The changes of 2 are Δn 1 and Δn 2 , respectively. Note that θ 1 is unchanged.

【0022】かかるプリズム光学系10において、波長
変化に対して光軸ずれが生じないようにするためには、
βが波長変化に対して変化しないようにすればよい。
In the prism optical system 10, in order to prevent the optical axis deviation from occurring with respect to the wavelength change,
It suffices that β 2 does not change with respect to the wavelength change.

【0023】ここで、波長が変化しない場合には、スネ
ルの法則により下式が得られる。
Here, when the wavelength does not change, the following equation is obtained according to Snell's law.

【0024】[0024]

【数7】 [Equation 7]

【0025】また、波長が変化した場合には、(7)式
より、
Further, when the wavelength changes, from equation (7),

【数8】 が得られ、(8)式より、[Equation 8] From equation (8),

【数9】 Δn・sinα+n・cosα・Δα−Δn・sinα =n・cosα・Δα ・・・(11) が得られ、(9)式より、[Formula 9] Δn 1 · sinα 1 + n 1 · cosα 1 · Δα 1 −Δn 2 · sinα 2 = n 2 · cosα 2 · Δα 2 (11) is obtained, and from the formula (9),

【数10】 (n+Δn)・sin(β+Δβ)=sin(β+Δβ)・・・(12) が得られるが、波長変化に対して、Δβ=0となるこ
とが必要であるから、(12)式は、
## EQU10 ## (n 2 + Δn 2 ) .sin (β 1 + Δβ 1 ) = sin (β 2 + Δβ 2 ) ... (12) is obtained, but Δβ 2 = 0 with respect to the wavelength change. Therefore, the equation (12) is

【数11】 (n+Δn)・sin(β+Δβ)=sinβ ・・・(13) となり、この(13)式から、[Equation 11] (n 2 + Δn 2 ) · sin (β 1 + Δβ 1 ) = sin β 2 (13) Thus, from this equation (13),

【数12】 が得られる。[Equation 12] Is obtained.

【0026】また、図2より、Further, from FIG.

【数13】Δθ=−Δα ・・・(15) となり、同様に、## EQU13 ## Δθ 2 = −Δα 1 (15), and similarly,

【数14】Δβ=−Δα ・・・(16) となる。[Expression 14] Δβ 1 = −Δα 2 (16)

【0027】以下に、これらの式を用いて波長が変化し
ても屈折角βが変化しないプリズムの条件式を求め
る。先ず、(15)式を(10)式に代入すると、
A conditional expression for the prism in which the refraction angle β 2 does not change even if the wavelength changes will be obtained using these expressions. First, substituting equation (15) into equation (10),

【数15】 が得られ、(16)式を(14)式に代入すると、[Equation 15] And the equation (16) is substituted into the equation (14),

【数16】 が得られる。[Equation 16] Is obtained.

【0028】したがって、(11)式に(17)式およ
び(18)式を代入すると、
Therefore, substituting the equations (17) and (18) into the equation (11),

【数17】 Δn・sinα+Δn・cosα・tanθ−Δn・sinα =Δn・cosα・tanβ ・・・(19) となる。(19)式に、(8)式から得られるsinα
=(n/n)・sinα を代入して、両辺に1/cos
αを掛けると、
[Equation 17]   Δn1・ Sinα1+ Δn1・ Cos α1・ Tan θTwo-ΔnTwo・ SinαTwo       = ΔnTwo・ Cos αTwo・ Tanβ1  ... (19) Becomes In equation (19), sin α obtained from equation (8)Two
= (N1/ nTwo) ・ Sinα 1And substitute 1 / cos on both sides
α1Multiply by

【数18】 Δn・tanα+Δn・tanθ−(n/n)・Δn・tanα =(cosα/cosα)・Δn・tanβ ・・・(20) となる。[Formula 18] Δn 1 · tanα 1 + Δn 1 · tanθ 2 − (n 1 / n 2 ) · Δn 2 · tanα 1 = (cosα 2 / cosα 1 ) · Δn 2 · tanβ 1 (20) .

【0029】(20)式だと、θを定めても、α
残っているために、αを求めることができない。
According to the equation (20), even if θ 2 is determined, α 1 cannot be obtained because α 2 remains.

【0030】そこで、αを消去するために、ビーム整
形比について考える。図3に示すように、入・出射光束
の径をそれぞれD,D,D,Dとし、ビーム整
形比Mを、M=D/Dと定義し、さらにM
,Mを、M=D/D,M=D/D
=D/Dと定義すると、M=cosθ/cosθ
,M=cosα/cosα,M=cosβ/cosβ
なので、
Therefore, the beam shaping ratio will be considered in order to eliminate α 2 . As shown in FIG. 3, the diameters of the incoming and outgoing luminous fluxes are D 1 , D 2 , D 3 and D 4 , respectively, and the beam shaping ratio M is defined as M = D 4 / D 1 , and M 1 and
M 2 and M 3 are replaced by M 1 = D 2 / D 1 and M 2 = D 3 / D 2 ,
When defined as M 3 = D 4 / D 3 , M 1 = cos θ 2 / cos θ
1 , M 2 = cos α 2 / cos α 1 , M 3 = cos β 2 / cos β 1
So

【数19】 となる。この(21)式から、cosα/cosαを、ビ
ーム整形比で表すと、
[Formula 19] Becomes From this equation (21), when cosα 2 / cosα 1 is represented by a beam shaping ratio,

【数20】 となるので、この(22)式を(20)式に代入すれ
ば、下記の(23)式のようになり、αを消去するこ
とができる。
[Equation 20] Therefore, by substituting the equation (22) into the equation (20), the following equation (23) is obtained, and α 2 can be eliminated.

【数21】 Δn・tanα+Δn・tanθ−(n/n)・Δn・tanα =M・Δn・tanβ ・・・(23)[Formula 21] Δn 1 · tan α 1 + Δn 1 · tan θ 2 − (n 1 / n 2 ) · Δn 2 · tan α 1 = M 2 · Δn 2 · tan β 1 (23)

【0031】この(23)式をさらに整理することによ
り、
By further rearranging this equation (23),

【数22】 が得られる。[Equation 22] Is obtained.

【0032】この(1)式が、波長変化に対して光軸ず
れが生じない条件となる。ただし、Mは(22)式を
満足することが前提となり、かつ、β≠0が第2プリ
ズム12のプリズム面での反射光が光源に戻らない条件
となる。
The expression (1) is a condition that does not cause the optical axis shift with respect to the wavelength change. However, M 2 is premised on satisfying the expression (22), and β 2 ≠ 0 is a condition that the reflected light on the prism surface of the second prism 12 does not return to the light source.

【0033】次に、温度が変化した場合について説明す
る。第1,第2プリズム11,12の温度変化による屈
折率変化をΔnτ1,Δn τ2とすると、(1)式中の
Δn,ΔnをΔnτ1,Δnτ2に置き換えれば、
(1)式はそのまま温度変化に対して光軸ずれが生じな
い条件となる。
Next, the case where the temperature changes will be described.
It The bending of the first and second prisms 11 and 12 due to temperature changes
Folding rate change is Δnτ1, Δn τ2Then, in equation (1)
Δn1, ΔnTwoΔnτ1, Δnτ2If you replace
Equation (1) does not change the optical axis with respect to temperature changes.
It will be a condition.

【0034】すなわち、(1)式は、That is, the equation (1) is

【数23】 と書き換えられるので、光束の波長変化とプリズム光学
系10の温度変化との両方に対して光軸ずれが生じない
条件は、
[Equation 23] Therefore, the condition that the optical axis shift does not occur with respect to both the wavelength change of the light flux and the temperature change of the prism optical system 10 is as follows.

【数24】 となる。[Equation 24] Becomes

【0035】これにより、プリズム光学系10を構成す
る第1プリズム11および第2プリズム12として、波
長変化による屈折率変化の比と、温度変化による屈折率
変化の比とがほぼ等しい材質の組み合わせを選択すれば
良いことがわかる。
As a result, as the first prism 11 and the second prism 12 which compose the prism optical system 10, a combination of materials in which the ratio of change in refractive index due to wavelength change and the ratio of change in refractive index due to temperature change are substantially equal to each other. You can see that you can choose.

【0036】次に、かかるプリズム光学系10の具体的
構成について、中心波長405nmの光を出射する半導
体レーザを用いる場合を例にとって説明する。なお、こ
のように波長の短い光を出射する半導体レーザを用いる
光ヘッドにおいては、使用する光の波長が短くなると硝
材の分散が大きくなるため、特にプリズム光学系10で
は分散による光軸ずれを防止することが重要となる。ま
た、この場合の硝材選定条件としては、厚さ10mmで
の透過率が95%以上である必要がある。
Next, the specific structure of the prism optical system 10 will be described by taking the case of using a semiconductor laser that emits light having a central wavelength of 405 nm as an example. In an optical head that uses a semiconductor laser that emits light with a short wavelength as described above, the dispersion of the glass material increases as the wavelength of the light used decreases, so in particular in the prism optical system 10, the optical axis shift due to dispersion is prevented. It becomes important to do. In addition, as a glass material selection condition in this case, the transmittance at a thickness of 10 mm needs to be 95% or more.

【0037】図4は第1具体例を示すものである。この
プリズム光学系10は、ビーム整形比MをM=2.7に
設定し、第2プリズム12での屈折角βはβ=3°
に設定したものである。また、第1プリズム11は、非
常にポピュラーな硝材であるS−BSL7(株式会社オ
ハラ製)(屈折率n=1.529724)で形成さ
れ、第2プリズム12はBaC4(HOYA株式会社
製)(屈折率n=1.58605)で形成されてい
る。第1プリズム11、接合面13および第2プリズム
12における光線の入射角および屈折角は図4に示す通
りである。
FIG. 4 shows a first specific example. In this prism optical system 10, the beam shaping ratio M is set to M = 2.7, and the refraction angle β 2 at the second prism 12 is β 2 = 3 °.
Is set to. The first prism 11 is formed of S-BSL7 (manufactured by OHARA CORPORATION) (refractive index n 1 = 1.529724) which is a very popular glass material, and the second prism 12 is BaC4 (manufactured by HOYA CORPORATION). (Refractive index n 2 = 1.58605). The incident angle and the refraction angle of the light beam on the first prism 11, the cemented surface 13 and the second prism 12 are as shown in FIG.

【0038】図4に示すプリズム光学系10によると、
例えば半導体レーザの出射パワーが再生パワーから消去
パワーに変化して、プリズム光学系10に入射する光の
波長が405nmから例えば407nmに2nm程度変
化しても、Δn=−0.000254、Δn=−
0.000333であるから、第2プリズム12から出
射する光束の光軸ずれは、2.0×10−6°と、小数
点5桁までゼロとすることができ、情報の記録再生に全
く問題のないレベルにすることができる。また、第2プ
リズム12の屈折角βを3°としているので、従来の
ようにβ=0°とする場合に比べて、該プリズム面で
反射される光が半導体レーザへ戻るのを有効に防止する
ことができる。さらに、β=0°とする場合には、存
在する硝材の種類が限られるうえ、上記のように短波長
で光透過性の良好な硝材は化学特性等が悪い場合が多い
ために、硝材の選択支がさらに減ってしまうが、β
0°とすることで、限られた硝材から容易に光軸ずれを
最小にすることができる。
According to the prism optical system 10 shown in FIG.
For example, even if the emission power of the semiconductor laser changes from the reproducing power to the erasing power and the wavelength of the light entering the prism optical system 10 changes from 405 nm to, for example, 407 nm by about 2 nm, Δn 1 = −0.000254, Δn 2 =-
Because it is 0.000333, the optical axis shift of the light beam emitted from the second prism 12, 2.0 × and 10 -6 °, it is possible to zero to five decimal digits, the information recording and reproducing exactly the problems Can be no level. Further, since the refraction angle β 2 of the second prism 12 is 3 °, it is more effective that the light reflected by the prism surface returns to the semiconductor laser, as compared with the case where β 2 = 0 ° as in the conventional case. Can be prevented. Furthermore, when β 2 = 0 °, the types of glass materials that exist are limited, and as described above, glass materials that have good light transmittance at short wavelengths often have poor chemical properties, etc. However, β 2
By setting the angle to 0 °, the optical axis deviation can be easily minimized from a limited glass material.

【0039】図5は第2具体例を示すものである。この
プリズム光学系10は、第2プリズム12をBaF11
(HOYA株式会社製)(屈折率n=1.69068
9)で形成したもので、その他の構成は図4と同様であ
る。この場合の第1プリズム11、接合面13および第
2プリズム12における光線の入射角および屈折角は図
5に示す通りである。
FIG. 5 shows a second specific example. The prism optical system 10 includes a second prism 12 and a BaF11.
(Manufactured by HOYA Co., Ltd.) (refractive index n 2 = 1.69068
9), and other configurations are the same as those in FIG. The incident angles and refraction angles of the light rays on the first prism 11, the cemented surface 13, and the second prism 12 in this case are as shown in FIG.

【0040】図5に示すプリズム光学系10において
も、図4の場合と同様に、例えば半導体レーザの出射パ
ワーが再生パワーから消去パワーに変化して、プリズム
光学系10に入射する光の波長が405nmから例えば
407nmに2nm程度変化しても、Δn=−0.0
00254、Δn=−0.000474であるから、
第2プリズム12から出射する光束の光軸ずれは、1.
3×10−6°と、小数点5桁までゼロとすることがで
き、情報の記録再生に全く問題のないレベルにすること
ができる。
In the prism optical system 10 shown in FIG. 5, as in the case of FIG. 4, for example, the emission power of the semiconductor laser changes from the reproducing power to the erasing power, and the wavelength of the light incident on the prism optical system 10 changes. Even if it changes about 2 nm from 405 nm to 407 nm, Δn 1 = −0.0.
Since 00254 and Δn 2 = −0.000474,
The deviation of the optical axis of the light beam emitted from the second prism 12 is 1.
It can be set to 3 × 10 −6 ° and zero to the fifth digit of the decimal point, and it can be set to a level at which there is no problem in recording and reproducing information.

【0041】また、この場合、第1,第2プリズム1
1,12の硝材温度変化による屈折率変化は、硝材温度
が25℃から55℃まで変化した場合、第1プリズム1
1でははΔnτ1=−0.000113で、第2プリズ
ム12ではΔnτ2=−0.000212であり、上記
の(6)式をほぼ満足するので、波長変化による光軸ず
れをキャンセルして、全体の光軸ずれを0.07秒と性
能に全く影響のないレベルに抑えることができる。
In this case, the first and second prisms 1
When the glass material temperature changes from 25 ° C. to 55 ° C., the first prism 1
1 is Δn τ1 = −0.000113, and the second prism 12 is Δn τ2 = −0.000212. Since the above equation (6) is almost satisfied, the optical axis shift due to the wavelength change is canceled, The total optical axis deviation can be suppressed to 0.07 seconds, which is a level that does not affect the performance at all.

【0042】図6は本発明による光ヘッドの第1実施の
形態の全体の概略構成を示すものである。本実施の形態
では、図5に示したプリズム光学系10を用いる。図6
において、半導体レーザ21から出射される楕円強度分
布を有する発散光束は、コリメータレンズ22で平行光
束に変換した後、プリズム光学系10の第1プリズム1
1のプリズム面11aに入射角θ=71.44808
5°で入射させ、該プリズム面11aを屈折透過する光
束を接合面13および第2プリズム12のプリズム面1
2aを順次屈折透過させることにより、ビーム整形比M
=2.7でビーム整形された光束を屈折角β=3°で
出射させ、この出射光を対物レンズ23により光記録媒
体24に集光させる。
FIG. 6 shows the overall schematic construction of the first embodiment of the optical head according to the present invention. In this embodiment, the prism optical system 10 shown in FIG. 5 is used. Figure 6
In the first prism 1 of the prism optical system 10, the divergent light flux having the elliptic intensity distribution emitted from the semiconductor laser 21 is converted into a parallel light flux by the collimator lens 22.
Angle of incidence θ 1 = 71.44808 on the prism surface 11a of No. 1
A light beam that is incident at 5 ° and is refracted and transmitted through the prism surface 11a is joined to the joint surface 13 and the prism surface 1 of the second prism 12.
By sequentially refracting and transmitting 2a, the beam shaping ratio M
= 2.7, the light beam shaped into a beam is emitted at a refraction angle β 2 = 3 °, and the emitted light is condensed on the optical recording medium 24 by the objective lens 23.

【0043】また、光記録媒体24で反射される光束
は、往路と同じ経路を辿ってプリズム光学系10のプリ
ズム面11aに入射させ、該プリズム面11aで反射さ
れる光記録媒体24からの戻り光を、第1プリズム11
のプリズム面11bから屈折透過させて検出系レンズ2
5を経て、戻り光の光軸に対して傾斜して配置した光検
出器26で受光し、その受光出力に基づいて再生信号お
よびサーボ信号を検出する。
Further, the light beam reflected by the optical recording medium 24 follows the same path as the outward path, is incident on the prism surface 11a of the prism optical system 10, and is returned from the optical recording medium 24 reflected by the prism surface 11a. The light is passed through the first prism 11
The detection system lens 2 by refracting and transmitting from the prism surface 11b of
After passing 5, the light is received by the photodetector 26 which is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the return light, and the reproduction signal and the servo signal are detected based on the light reception output.

【0044】一方、往路において、プリズム光学系10
のプリズム面11aで反射される半導体レーザ21から
の光束は、光軸に対して傾斜して配置したモニタ用光検
出器27で受光し、その受光出力に基づいて半導体レー
ザ21の出射パワーを制御する。
On the other hand, in the outward path, the prism optical system 10
The light flux from the semiconductor laser 21 reflected by the prism surface 11a of the semiconductor laser 21 is received by the monitor photodetector 27 arranged to be inclined with respect to the optical axis, and the emission power of the semiconductor laser 21 is controlled based on the received light output. To do.

【0045】本実施の形態によると、図5で説明した効
果の他、以下の効果がある。すなわち、コリメータレン
ズ22の焦点距離を例えば9mmとすると、往路におい
て第2プリズム12のプリズム面12aで反射される反
射光は、半導体レーザ21のチップ位置に集光すること
なく、発光点から9mm×tan(2.7×3×2)°≒
2.6mm横に離れた位置に集光することになる。した
がって、この往路におけるプリズム面12aでの反射光
は、半導体レーザ21に殆ど悪影響を及ぼすことがない
ので、記録再生特性の劣化を有効に防止することができ
る。
According to this embodiment, in addition to the effect described with reference to FIG. That is, assuming that the focal length of the collimator lens 22 is, for example, 9 mm, the reflected light reflected by the prism surface 12 a of the second prism 12 in the forward path is not focused on the chip position of the semiconductor laser 21, and is 9 mm from the light emitting point. tan (2.7 × 3 × 2) ° ≒
The light will be condensed at a position laterally separated by 2.6 mm. Therefore, the reflected light on the prism surface 12a in this outward path hardly adversely affects the semiconductor laser 21, so that the deterioration of the recording / reproducing characteristics can be effectively prevented.

【0046】また、光記録媒体24からの戻り光に対す
るプリズム光学系10でのビーム整形比はほぼ1倍であ
るから、検出系レンズ25の焦点距離を例えば20mm
とすると、往路におけるプリズム面12aでの反射光
は、光検出器26から20mm×tan(3×2)°≒
2.1mm横に離れた位置に集光することになる。した
がって、光検出器26の受光部分を例えば0.5mm角
とすると、光検出器26から大きく外れるので、サーボ
信号にオフセットが生じることもない。
Since the beam shaping ratio in the prism optical system 10 with respect to the return light from the optical recording medium 24 is almost 1, the focal length of the detection system lens 25 is, for example, 20 mm.
Then, the reflected light on the prism surface 12a in the forward path is 20 mm × tan (3 × 2) ° ≈ from the photodetector 26.
The light will be condensed at a position laterally separated by 2.1 mm. Therefore, if the light receiving portion of the photodetector 26 is, for example, 0.5 mm square, it largely deviates from the photodetector 26, so that there is no offset in the servo signal.

【0047】さらに、第1プリズム11のプリズム面1
1aにビーム分離機能を持たせることで、温度変化によ
る第1プリズム11と第2プリズム12との線膨張差に
よる歪みの影響を抑えることができるので、光検出器2
6での受光出力に基づいて検出する再生信号およびサー
ボ信号の品質を確保することができる。
Further, the prism surface 1 of the first prism 11
By providing 1a with a beam separation function, it is possible to suppress the influence of distortion due to a difference in linear expansion between the first prism 11 and the second prism 12 due to a temperature change.
It is possible to ensure the quality of the reproduction signal and the servo signal detected based on the light reception output at 6.

【0048】また、第1プリズム11のプリズム面11
aのビーム分離機能を利用し、該プリズム面11aで分
離される半導体レーザ21からの光束をモニタ用光検出
器27で受光して、半導体レーザ21のパワー制御を行
なうことができるので、部品点数の削減、装置の小型化
を図ることができると共に、従来のように接合面を有す
るビームスプリッタで光束を分離してモニタ光を得る場
合と比較して、接合面での接着剤の影響等を受けること
がないので、安定したパワー制御が可能となる。さら
に、半導体レーザ21、プリズム光学系10、検出器2
6,27間で互いの反射光を完全に避ける配置構成を容
易にとることができる。
Further, the prism surface 11 of the first prism 11
Since the light beam from the semiconductor laser 21 separated by the prism surface 11a can be received by the monitor photodetector 27 and the power of the semiconductor laser 21 can be controlled by using the beam separation function of a, the number of parts is reduced. It is possible to reduce the size of the device and reduce the size of the device, and to reduce the influence of the adhesive on the bonding surface as compared with the conventional case where a light beam is separated by a beam splitter having a bonding surface to obtain monitor light. Since it is not received, stable power control becomes possible. Further, the semiconductor laser 21, the prism optical system 10, the detector 2
It is possible to easily take an arrangement configuration in which the reflected lights of 6 and 27 are completely avoided from each other.

【0049】次に、本発明による光ヘッドの他の実施の
形態で用いるプリズム光学系について、図7および図8
を参照して説明する。
Next, a prism optical system used in another embodiment of the optical head according to the present invention will be described with reference to FIGS.
Will be described with reference to.

【0050】図7および図8に示すプリズム光学系30
は、分離して配置された硝材の異なる第1プリズム31
と第2プリズム32とを有するもので、図7は各プリズ
ムでの光線の入射角および屈折角を示し、図8は各プリ
ズムでの入・出射光束の径を示している。
The prism optical system 30 shown in FIGS. 7 and 8.
Is a first prism 31 of a different glass material that is separately arranged.
7 shows the incident angle and refraction angle of the light beam in each prism, and FIG. 8 shows the diameters of the incoming and outgoing light beams in each prism.

【0051】図7に示すように、空気から第1プリズム
31への入射角、屈折角をθ、θ 、第1プリズム3
1から空気への入射角、屈折角をγ、γ、空気から
第2プリズム32への入射角、屈折角をα、α、第
2プリズム32から空気への入射角、屈折角をβ、β
とし、第1プリズム31の硝材の屈折率をn、第2
プリズム32の硝材の屈折率をnとする。また、プリ
ズム光学系30によるビーム整形比をM、光線の波長変
化に対する上記の屈折率n、nの変化をそれぞれΔ
、Δnとする。なお、θは不変とする。
As shown in FIG. 7, from the air the first prism
The incident angle to 31 and the refraction angle are θ1, Θ Two, The first prism 3
The incident angle and the refraction angle from 1 to air are γ1, ΓTwoFrom the air
The incident angle and the refraction angle to the second prism 32 are α1, ΑTwo, First
2 The incident angle and the refraction angle from the prism 32 to the air are β1, Β
TwoAnd the refractive index of the glass material of the first prism 31 is n.1, Second
The refractive index of the glass material of the prism 32 is nTwoAnd Also, the pre
The beam shaping ratio by the optical system 30 is M and the wavelength of the light beam is changed.
The above refractive index n with respect to1, NTwoChange of Δ
n1, ΔnTwoAnd Note that θ1Is immutable.

【0052】ここで、ビーム整形比Mを、M=D/D
と定義し、さらにM,M,M ,Mを、M
/D,M=D/D,M=D/D,M
=D/Dと定義すると、M=cosθ/cos
θ,M=cosγ/cosγ,M=cosα/cosα
,M=cosβ/cosβなので、
Here, the beam shaping ratio M is M = D5/ D
1And M1, MTwo, M Three, MFourTo M1=
DTwo/ D1, MTwo= DThree/ DTwo, MThree= DFour/ DThree, M
Four= D5/ DFourIs defined as M1= Cos θTwo/ Cos
θ1, MTwo= CosγTwo/ Cosγ1, MThree= Cos αTwo/ Cos α
1, MFour= CosβTwo/ Cos β1So

【数25】 となる。[Equation 25] Becomes

【0053】かかるプリズム光学系30において、波長
変化に対して光軸ずれが生じないようにするためには、
βが波長変化に対して変化しないようにすればよい。
In the prism optical system 30, in order to prevent the optical axis deviation from occurring with respect to the wavelength change,
It suffices that β 2 does not change with respect to the wavelength change.

【0054】そこで、このプリズム光学系30において
は、下記の(3)〜(5)式を満足するように構成す
る。
Therefore, the prism optical system 30 is constructed so as to satisfy the following expressions (3) to (5).

【0055】[0055]

【数26】 [Equation 26]

【0056】図9は本発明による光ヘッドの第2実施の
形態の全体の概略構成を示すものである。本実施の形態
では、図7に示したプリズム光学系30を用い、その第
1プリズム31をLaC13(HOYA株式会社製)
(屈折率n=1.71548)で形成し、第2プリズ
ム32をS−BSL7(株式会社オハラ製)(屈折率n
=1.529724)で形成する。また、プリズム光
学系30によるビーム整形比M=2.7とし、第1,第
2プリズム31,32の各プリズム面に対する入射角・
屈折角は図示の通りに設定する。
FIG. 9 shows a second embodiment of the optical head according to the present invention.
It shows a schematic configuration of the entire form. This embodiment
Then, using the prism optical system 30 shown in FIG.
1 prism 31 is LaC13 (manufactured by HOYA Co., Ltd.)
(Refractive index n1= 1.71548), the second prism
S-BSL7 (manufactured by OHARA CORPORATION) (refractive index n
Two= 1.529724). Also, prism light
The beam shaping ratio M = 2.7 according to the academic system 30,
Incident angle of each prism face of the two prisms 31 and 32
The refraction angle is set as shown.

【0057】図9において、半導体レーザ41から出射
される楕円強度分布を有する発散光束は、コリメータレ
ンズ42で平行光束に変換した後、プリズム光学系30
の第1プリズム31のプリズム面31aに入射角θ
59.33671°で入射させて、該第1プリズム31
のプリズム面31bから屈折角γ=3°で出射させ、
この出射光を第2プリズム32のプリズム面32aに入
射角α1=−58.6374°で入射させて、該第2プ
リズム32のプリズム面32bから屈折角β=3°で
出射させ、この出射光を対物レンズ43により光記録媒
体44に集光させる。
In FIG. 9, a divergent light beam having an elliptic intensity distribution emitted from the semiconductor laser 41 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 42, and then the prism optical system 30.
Incident angle θ 1 on the prism surface 31a of the first prism 31 of
The first prism 31 is made to enter at 59.333671 °.
From the prism surface 31b of No. 2 with a refraction angle γ 2 = 3 °,
The emitted light is incident at an incident angle α1 = -58.6374 ° prism surface 32a of the second prism 32, is emitted at angle of refraction beta 2 = 3 ° from the prism surface 32b of the second prism 32, the output The emitted light is focused on the optical recording medium 44 by the objective lens 43.

【0058】また、光記録媒体44で反射される光束
は、往路と同じ経路を辿って第1プリズム31のプリズ
ム面31aに入射させ、該プリズム面31aで反射され
る光記録媒体44からの戻り光を、第1プリズム31の
プリズム面31cから屈折透過させて検出系レンズ45
を経て、戻り光の光軸に対して傾斜して配置した光検出
器46で受光し、その受光出力に基づいて再生信号およ
びサーボ信号を検出する。
Further, the light beam reflected by the optical recording medium 44 follows the same path as the outward path, is incident on the prism surface 31a of the first prism 31, and is returned from the optical recording medium 44 reflected by the prism surface 31a. The light is refracted and transmitted from the prism surface 31c of the first prism 31, and the detection system lens 45
After that, the photodetector 46 arranged to be inclined with respect to the optical axis of the return light receives the light, and the reproduction signal and the servo signal are detected based on the light reception output.

【0059】一方、往路において、第1プリズム31の
プリズム面31aで反射される半導体レーザ41からの
光束は、整形プリズム47および集光レンズ48を経て
光軸に対して傾斜して配置したモニタ用光検出器49で
受光し、その受光出力に基づいて半導体レーザ41の出
射パワーを制御する。
On the other hand, in the forward path, the light flux from the semiconductor laser 41 reflected by the prism surface 31a of the first prism 31 passes through the shaping prism 47 and the condenser lens 48 and is arranged for the monitor to be inclined with respect to the optical axis. Light is received by the photodetector 49, and the emission power of the semiconductor laser 41 is controlled based on the received light output.

【0060】本実施の形態によれば、例えば半導体レー
ザ41の出射パワーが再生パワーから消去パワーに変化
して、プリズム光学系30に入射する光の波長が405
nmから例えば407nmに2nm程度変化しても、Δ
=−0.000423、Δn=−0.00025
4であるから、第2プリズム32から出射する光束の光
軸ずれは、−2.3×10−6°と、小数点5桁までゼ
ロとすることができ、情報の記録再生に全く問題のない
レベルにすることができる。
According to the present embodiment, for example, the emission power of the semiconductor laser 41 changes from the reproducing power to the erasing power, and the wavelength of light incident on the prism optical system 30 is 405.
Even if it changes about 2 nm from nm to 407 nm, Δ
n 1 = -0.000423, Δn 2 = -0.00025
Therefore, the deviation of the optical axis of the light beam emitted from the second prism 32 can be set to -2.3 × 10 −6 °, which is zero up to the fifth digit of the decimal point, and there is no problem in recording and reproducing information. Can be level.

【0061】また、第1プリズム31および第2プリズ
ム32が接着剤で接着されることなく分離して配置され
るので、接着剤による光の吸収や接着剤の化学変化が生
じることがなく、したがって初期および経年変化による
記録再生特性の劣化を防止することができる。さらに、
第1プリズム31から空気への入射角が光軸ずれのパラ
メータとして増えることで、設計の自由度が増え、信号
検出系の構成等に自由度を増すことができる。
Further, since the first prism 31 and the second prism 32 are separately arranged without being adhered by the adhesive, the absorption of light by the adhesive and the chemical change of the adhesive do not occur. It is possible to prevent deterioration of the recording / reproducing characteristics due to initial and secular changes. further,
By increasing the incident angle from the first prism 31 to the air as a parameter of the optical axis shift, the degree of freedom in design is increased, and the degree of freedom in the configuration of the signal detection system can be increased.

【0062】本発明の第3実施の形態では、図9に示す
構成において、プリズム光学系30を構成する第1プリ
ズム31および第2プリズム32をそれぞれS−BSL
7で形成し、ビーム整形比M=2.7とする。また、γ
=β=−6°、θ=67.2132°,θ=3
7.06293°,α=−42.7989°,α
−26.36900°とする。
In the third embodiment of the present invention, in the configuration shown in FIG. 9, the first prism 31 and the second prism 32 constituting the prism optical system 30 are respectively S-BSL.
And the beam shaping ratio M = 2.7. Also, γ
2 = β 2 = -6 °, θ 1 = 67.2132 °, θ 2 = 3
7.06293 °, α 1 = −42.7989 °, α 2 =
-26.36900 °.

【0063】かかる構成によれば、半導体レーザ41の
出射光の波長が405nmから例えば2nm程度変化し
ても、Δn=Δn=−0.000254であるか
ら、第2プリズム32から出射する光束の光軸ずれは、
−1.1×10−6°と、小数点5桁までゼロとするこ
とができ、上記実施の形態と同様に情報の記録再生に全
く問題のないレベルにすることができる。
According to this structure, even if the wavelength of the emitted light of the semiconductor laser 41 changes from 405 nm to, for example, about 2 nm, Δn 1 = Δn 2 = −0.000254, so the light flux emitted from the second prism 32. The optical axis deviation of
It is possible to set zero to −1.1 × 10 −6 degrees up to five decimal places, and it is possible to attain a level at which there is no problem in recording and reproducing information as in the above embodiment.

【0064】また、プリズム光学系30を、安価で吸収
も殆どなく、耐化学変化に優れたS−BSL7を用いて
構成しているので、安価で高信頼性の光ヘッドを実現で
きると共に、第1,第2プリズム31,32の硝材が同
じであることから、温度変化による屈折率変化が同じに
なり、したがって温度による光軸ずれが原理的に発生し
ないという利点がある。
Further, since the prism optical system 30 is composed of S-BSL7 which is inexpensive, has almost no absorption, and is excellent in chemical resistance, it is possible to realize an inexpensive and highly reliable optical head and Since the glass materials of the first and second prisms 31 and 32 are the same, there is an advantage that the refractive index changes due to temperature changes are the same, and therefore the optical axis shift due to temperature does not occur in principle.

【0065】[0065]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、小型か
つ安価な構成で、半導体レーザの波長変化に基づくプリ
ズム光学系の分散による光軸ずれを有効に防止できると
共に、半導体レーザへの戻り光の発生およびサーボ信号
へのオフセットの発生を有効に防止でき、常に良好な記
録再生特性を維持することができる。
As described above, according to the present invention, the optical axis shift due to the dispersion of the prism optical system due to the wavelength change of the semiconductor laser can be effectively prevented with a compact and inexpensive structure, and the semiconductor laser can be effectively prevented. It is possible to effectively prevent the generation of return light and the offset to the servo signal, and it is possible to always maintain good recording and reproducing characteristics.

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

【図1】 本発明による光ヘッドの一実施の形態で用い
るプリズム光学系を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a prism optical system used in an embodiment of an optical head according to the present invention.

【図2】 図1の部分拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG.

【図3】 図1に示すプリズム光学系での入・出射光束
の径を示す図である。
3 is a diagram showing the diameters of incoming and outgoing light beams in the prism optical system shown in FIG.

【図4】 図1に示すプリズム光学系の第1具体例を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a first specific example of the prism optical system shown in FIG.

【図5】 同じく、第2具体例を示す図である。FIG. 5 is likewise a diagram showing a second specific example.

【図6】 本発明による光ヘッドの第1実施の形態の全
体の概略構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an overall schematic configuration of an optical head according to a first embodiment of the invention.

【図7】 本発明による光ヘッドの他の実施の形態で用
いるプリズム光学系を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a prism optical system used in another embodiment of the optical head according to the present invention.

【図8】 図7に示すプリズム光学系での入・出射光束
の径を示す図である。
8 is a diagram showing the diameters of incoming and outgoing light beams in the prism optical system shown in FIG.

【図9】 本発明による光ヘッドの第2実施の形態の全
体の概略構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an overall schematic configuration of a second embodiment of an optical head according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 プリズム光学系 11 第1プリズム 11a,11b プリズム面 12 第2プリズム 12a プリズム面 13 接合面 21 半導体レーザ 22 コリメータレンズ 23 対物レンズ 24 光記録媒体 25 検出系レンズ 26 光検出器 27 モニタ用光検出器 30 プリズム光学系 31 第1プリズム 32 第2プリズム 41 半導体レーザ 42 コリメータレンズ 31a,31b,31c プリズム面 32a,32b プリズム面 43 対物レンズ 44 光記録媒体 45 検出系レンズ 46 光検出器 47 整形プリズム 48 集光レンズ 49 モニタ用光検出器 10 Prism optical system 11 First prism 11a, 11b Prism surface 12 Second prism 12a prism surface 13 Bonding surface 21 Semiconductor laser 22 Collimator lens 23 Objective lens 24 Optical recording medium 25 Detection system lens 26 Photodetector 27 Monitor photodetector 30 prism optical system 31 first prism 32 Second prism 41 Semiconductor laser 42 Collimator lens 31a, 31b, 31c Prism surface 32a, 32b Prism surface 43 Objective lens 44 Optical recording medium 45 Detection system lens 46 Photodetector 47 Shaped prism 48 condenser lens 49 Monitor photodetector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 7/125 G11B 7/125 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G11B 7/125 G11B 7/125 C

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体レーザと、該半導体レーザからの
光束を平行光束とするコリメータレンズと、該コリメー
タレンズからの平行光束の形状を整形するビーム整形機
能および光記録媒体からの戻り光を取り出すビームスプ
リッタ機能を有するプリズム光学系と、該プリズム光学
系からの光束を光記録媒体に照射する対物レンズと、上
記プリズム光学系で取り出された戻り光を受光する光検
出器とを有する光ヘッドにおいて、 上記プリズム光学系は、硝材の異なる第1プリズムと第
2プリズムとを、上記第1プリズムが上記コリメータレ
ンズ側に位置するように貼り合せてなり、かついずれの
プリズム面に対する光束の入射角が0度でない角度で、
上記第2プリズムから上記対物レンズに向けて出射され
る光束の屈折角βが、光の波長変化に対して常にほぼ
一定となるように、下記の(1)式および(2)式をほ
ぼ満足するよう構成したことを特徴とする光ヘッド。 【数1】 θ,θ;空気から第1プリズムへの入射角,屈折角 α,α;第1プリズムから第2プリズムへの入射
角,屈折角 β,β;第2プリズムから空気への入射角,屈折角 n,n;第1,第2プリズムの硝材の屈折率 Δn,Δn;第1,第2プリズムの硝材の波長変化
による屈折率変化 M;ビーム整形比
1. A semiconductor laser, a collimator lens for collimating the light flux from the semiconductor laser, a beam shaping function for shaping the shape of the collimated light flux from the collimator lens, and a beam for extracting return light from an optical recording medium. In an optical head having a prism optical system having a splitter function, an objective lens for irradiating an optical recording medium with a light flux from the prism optical system, and a photodetector for receiving return light extracted by the prism optical system, In the prism optical system, a first prism and a second prism made of different glass materials are attached so that the first prism is located on the collimator lens side, and an incident angle of a light beam on any prism surface is 0. At an angle that is not degrees,
In order that the refraction angle β 2 of the light beam emitted from the second prism toward the objective lens is always substantially constant with respect to the change of the wavelength of the light, the following formulas (1) and (2) are almost calculated. An optical head characterized by being configured to satisfy. [Equation 1] θ 1 , θ 2 ; incident angle from air to first prism, refraction angles α 1 , α 2 ; incident angle from first prism to second prism, refraction angles β 1 , β 2 ; from second prism to air Angle of incidence, refraction angle n 1 , n 2 ; refractive index Δn 1 , Δn 2 of glass material of the first and second prisms; refractive index change M due to wavelength change of glass material of the first and second prisms; beam shaping ratio
【請求項2】 半導体レーザと、該半導体レーザからの
光束を平行光束とするコリメータレンズと、該コリメー
タレンズからの平行光束の形状を整形するビーム整形機
能および光記録媒体からの戻り光を取り出すビームスプ
リッタ機能を有するプリズム光学系と、該プリズム光学
系からの光束を光記録媒体に照射する対物レンズと、上
記プリズム光学系で取り出された戻り光を受光する光検
出器とを有する光ヘッドにおいて、 上記プリズム光学系は、第1プリズムと第2プリズムと
を、上記第1プリズムが上記コリメータレンズ側に位置
するように独立して配置してなり、かついずれのプリズ
ム面に対する光束の入射角が0度でない角度で、上記第
2プリズムから上記対物レンズに向けて出射される光束
の屈折角βが、光の波長変化に対して常にほぼ一定と
なるように、下記の(3)式、(4)および(5)式を
ほぼ満足するよう構成したことを特徴とする光ヘッド。 【数2】 θ,θ;空気から第1プリズムへの入射角,屈折角 γ,γ;第1プリズムから空気への入射角,屈折角 α,α;空気から第2プリズムへの入射角,屈折角 β,β;第2プリズムから空気への入射角,屈折角 n,n;第1,第2プリズムの硝材の屈折率 Δn,Δn;第1,第2プリズムの硝材の波長変化
による屈折率変化 M;ビーム整形比
2. A semiconductor laser, a collimator lens for collimating the light flux from the semiconductor laser, a beam shaping function for shaping the shape of the collimated light flux from the collimator lens, and a beam for extracting return light from the optical recording medium. In an optical head having a prism optical system having a splitter function, an objective lens for irradiating an optical recording medium with a light flux from the prism optical system, and a photodetector for receiving return light extracted by the prism optical system, In the prism optical system, a first prism and a second prism are independently arranged so that the first prism is located on the collimator lens side, and an incident angle of a light beam on any prism surface is 0. in not angular degrees, the refractive angle beta 2 of the beam emitted toward the objective lens from the second prism, the wavelength change of light Always to be substantially constant, (3) below, (4) and (5) the optical head is characterized by being configured so that substantially satisfied equation. [Equation 2] θ 1 , θ 2 ; incident angle from air to first prism, refraction angles γ 1 , γ 2 ; incident angle from first prism to air, refraction angles α 1 , α 2 ; incidence from air to second prism Angle, refraction angle β 1 , β 2 ; incident angle from second prism to air, refraction angle n 1 , n 2 ; refractive index Δn 1 , Δn 2 of glass material of first and second prisms; first and second Refractive index change due to wavelength change of prism glass material; beam shaping ratio
【請求項3】 上記第1プリズムの上記半導体レーザ側
のプリズム面に、上記光記録媒体からの戻り光を取り出
すビームスプリッタ機能を持たせたことを特徴とする請
求項1または2に記載の光ヘッド。
3. The light according to claim 1, wherein the prism surface of the first prism on the semiconductor laser side is provided with a beam splitter function for extracting return light from the optical recording medium. head.
【請求項4】 上記半導体レーザから上記コリメータレ
ンズを経て上記ビームスプリッタ機能を有するプリズム
面に入射する光束のうち、該プリズム面で反射される光
束を受光する前方モニタ用検出器を設け、該前方モニタ
用検出器の出力に基づいて上記半導体レーザの出射パワ
ーを制御するよう構成したことを特徴とする請求項3に
記載の光ヘッド。
4. A front monitor detector for receiving a light beam reflected from the semiconductor laser from the semiconductor laser beam passing through the collimator lens and incident on the prism surface having the beam splitter function is provided. 4. The optical head according to claim 3, wherein the emission power of the semiconductor laser is controlled based on the output of the monitor detector.
【請求項5】 上記第1,第2プリズムの温度変化によ
る屈折率変化をΔnτ1,Δnτ2とするとき、下記の
(6)式をほぼ満足するように上記プリズム光学系を構
成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に
記載の光ヘッド。 【数3】
5. When the refractive index changes due to temperature changes of the first and second prisms are Δn τ1 and Δn τ2 , the prism optical system is configured to substantially satisfy the following expression (6). The optical head according to any one of claims 1 to 4, which is characterized. [Equation 3]
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