JP2795963B2 - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JP2795963B2
JP2795963B2 JP2104221A JP10422190A JP2795963B2 JP 2795963 B2 JP2795963 B2 JP 2795963B2 JP 2104221 A JP2104221 A JP 2104221A JP 10422190 A JP10422190 A JP 10422190A JP 2795963 B2 JP2795963 B2 JP 2795963B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体レーザ等のレーザ光源より出射され
た光を用いて情報の記録、再生等を行う光ピックアップ
装置に関する。
従来の技術 従来における光ピックアップ装置の構成例を第6図に
基づいて説明する。レーザ光源としての半導体レーザ1
から出射された光はコリメートレンズ2により平行光と
され、ビームスプリッタ3を透過して対物レンズ4によ
り集光され、光情報記録媒体としての光ディスク5の表
面に約1μmの光スポットを形成し、これにより情報の
記録等が行われる。また、光ディスク5からの反射光
は、再び対物レンズ4を通過して平行光となり今度はビ
ームスプリッタ3により反射され、集光レンズ6により
集光されて受光素子7に受光され、これにより情報の再
生や、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号等の
検出が行われる。
この場合、半導体レーザ1から出射された光が受光素
子7に検出されるまでの間に非点収差が発生するが、そ
の主な要因としては、半導体レーザ1の非点隔差、コリ
メートレンズ2の非点収差、対物レンズ4の非点収差等
が考えられる。このような非点収差が発生した光スポッ
トが受光素子7に検出されると、以下に示すような現象
が発生する。
第7図は、対物レンズ4により集光されて形成された
光スポット8の非点収差の様子を示すものである。これ
により、トラックエラー信号が最大となるのはフォーカ
ス位置となる集光点Aであり、データ信号が最大(C/N
が最大)となるのはフォーカス位置となる集光点Bであ
る。この場合、集光点A,Bの間隔(この間隔を非点隔差
という)をΔAsとすると、例としてΔAs=0.5μmの時
のトラックエラー信号Tとデータ信号Dとのデフォーカ
スに対する変化の様子を第8図に示す。トラックエラー
信号Tのピークはトラッキング方向Xの光スポット8が
最も絞れた位置で発生し、データ信号Dのピーク(C/N
のピーク)はジッタ方向Y(トラッキング方向と直交す
る方向)の光スポット8が最も絞れた位置で発生する。
そして、ここでは、トラックエラー信号Tのピーク位置
に対しデータ信号Dのピーク位置は、非点隔差ΔAs=0.
5μm分だけずれていることになる。
発明が解決しようとする課題 上述したような装置において、一般に、対物レンズ4
の焦点深度は約±1.0μmであるから、常にディスク5
の面上の集光点の位置から±1.0μm以内にその光ディ
スク5の記録面がなければならない。また、受光素子7
はトラックエラー信号Tが最大となるように組立てる
か、又は、データ信号DすなわちC/Nが最大となるよう
に組立てを行う。
今、トラックエラー信号Tが最大となるように受光素
子7の位置を調整したとすると、光スポット8に非点隔
差ΔAsがある時、データ信号D(C/Nのピーク)に対し
てはそのΔAs分だけフォーカスずれした状態で組立てる
ことになるため、データ信号Dに対しては焦点深度の範
囲からはずれる可能性があり、これによりC/N低下が著
しく大きくなることがある。また、これとは反対に、デ
ータ信号Dが最大となる位置で受光素子7を組立てたよ
うな場合には、C/Nは向上するがトラックエラー信号T
の検出感度が低下することになる。
課題を解決するための手段 請求項1記載の発明は、半導体レーザと該半導体レー
ザの光を略平行光とするコリメートレンズと該コリメー
トレンズからの光を対物レンズにより光情報記録媒体上
に微小な光スポットに集光して情報の記録再生等を行な
う光ピックアップ装置において、前記光情報記録媒体の
表面に形成される光スポットの非点収差の発生方向をト
ラックの接線方向に対して略45゜となるように前記コリ
メートレンズの非点収差方向を設定したものである。
請求項2記載の発明は、半導体レーザと該半導体レー
ザの光を略平行光とするコリメートレンズと該コリメー
トレンズからの光を対物レンズにより光情報記録媒体上
に微小な光スポットに集光して情報の記録再生等を行な
う光ピックアップ装置において、前記光情報記録媒体の
表面に形成される光スポットの非点収差の発生方向をト
ラックの接線方向に対して略45゜となるように前記対物
レンズの非点収差方向を設定したものである。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明におい
て、対物レンズを保持する保持部材の取付部に前記対物
レンズの光軸を中心として円弧状の長穴を形成したもの
である。
作用 請求項1記載の発明により、コリメートレンズの非点
収差の発生方向をトラックの接線方向に対して略45゜と
なるようにすることによって、非点収差が存在してもト
ラッキング方向及びジッタ方向の光スポットの径は常に
等しくなり、これにより、トラックエラー信号及びデー
タ信号のフォーカス位置を常に略等しくすることができ
るため、信頼性の高いトラッキング制御を行うことがで
きると共に、データ情報を正確に読取ることが可能とな
る。
請求項2記載の発明により、対物レンズの非点収差の
発生方向をトラックの接線方向に対して略45゜となるよ
うにすることによって、非点収差が存在してもトラッキ
ング方向及びジッタ方向の光スポットの径は常に等しく
なり、これにより、トラックエラー信号及びデータ信号
のフォーカス位置を常に略等しくすることができるた
め、信頼性の高いトラッキング制御を行うことができる
と共に、データ情報を正確に読取ることが可能となる。
請求項3記載の発明により、対物レンズをその保持部
材の取付部に形成された長穴に沿って回転させることに
よってその対物レンズに生じる光スポットの非点収差の
方向を光情報記録媒体のトラックの方向に対し略45゜に
回転させることが可能となり、対物レンズ自身の光学特
性により光スポットに非点収差が存在していても、その
トラッキング方向及びジッタ方向の光スポットの径は常
に等しくなり、これにより、トラックエラー信号及びデ
ータ信号のフォーカス位置を常に略等しくすることがで
きるため、対物レンズに非点収差が含まれていてもその
対物レンズを使用することが可能となる。
実施例 本発明の第一の実施例を第1図及び第2図に基づいて
説明する。なお、従来技術(第6図参照)と同一部分に
ついては同一符号を用いる。
本実施例は、半導体レーザ1により出射された光を対
物レンズ4により集光して光スポット8を形成し、光デ
ィスク5の表面に照射することにより情報の記録、再生
等を行う光ピックアップ装置において、第1図に示すよ
うに、光ディスク5の表面に形成される光スポット8の
非点収差の発生方向をトラック9の接線方向に対して略
45゜となるように設定したものである。
第2図(a)〜(c)は、その光ディスク5の表面状
態を示し、光スポット8はグルーブ10間のランド11上に
位置して形成されている。この場合、第2図(a)は、
トラックエラー信号Tとデータ信号D(C/N)とがピー
クとなる位置での光スポット8の状態を示すものであ
り、光スポット8の非点収差の発生方向をトラック9の
接線方向に対して略45゜に回転させたものである。この
ピークとなる位置とは、非点隔差の略中間の最小錯乱円
の近傍に相当する。また、第2図(b)(c)は、±に
デフォーカスした位置において、光スポット8の非点収
差の発生方向をトラック9の接線方向に対して略45゜に
回転させたものである。
上述したように、光スポット8の非点収差の発生方向
をトラック9の接線方向に対して略45゜となるように設
定することによって、非点収差が存在してもトラッキン
グ方向X及びジッタ方向Yの光スポット8の径は常に等
しくなる。従って、これにより、トラックエラー信号T
及びDのフォーカス位置を常に略等しくすることができ
るため、信頼性の高いトラッキング制御を行うことがで
き、しかも、データ情報を正確に読取ることが可能とな
る。
次に、第6図の光ピックアップ装置の構成をもとに、
光スポット8の非点収差の発生方向をトラック9の接線
方向に対して略45゜に設定することにより本実施例を具
体的に実現する一つの方法について述べる。すなわち、
コリメートレンズ2に非点収差が発生しているような場
合には、光スポット8の非点収差の発生方向がトラック
9の接線方向に対して略45゜となるように、コリメート
レンズ2をその光軸を中心として回転させその取付け方
向の調整を行う。
次に、本発明の第二の実施例を第3図及び第4図に基
づいて説明する。第3図は、光ピックアップ光学系12の
一構成例を示すものであり、その光学系の底面13には光
を偏向するガルバノミラー14が載置されており、このガ
ルバノミラー14にはその周囲を上部から覆った形で対物
レンズ保持部材としての対物レンズアクチュエータ15が
取付けられている。この対物レンズアクチュエータ15
は、その上部で対物レンズ4を保持しており、その下部
の外側面にには取付部16が形成されている。この取付部
16には3つの円弧状の長穴17が形成されている。
第4図は、対物レンズアクチュエータ15の取付部16の
様子をその底面側からみたものである。この場合、円弧
状をした長穴17は、対物レンズ4の光軸を中心として略
120゜ずつ3箇所に形成されている。そして、それらの
長穴17にそれぞれ固定用ねじ18を通すことにより対物レ
ンズアクチュエータ15は底面13に安定した状態で取付け
られている。
このような構成において、対物レンズ4の取付け方法
について述べる。対物レンズ4の非点収差の発生方向
は、対物レンズ4の取付け方向により決定される。そこ
で、本実施例においても、前述した実施例(第1図参
照)と同様に、光ディスク5の表面に形成される光スポ
ット8の非点収差の発生方向をトラック9の接線方向に
対し略45゜となるように、対物レンズアクチュエータ15
を対物レンズ4の光軸を中心として回転させ、その位置
で長穴17を介して固定用ねじ18を用いて固定する。
このように対物レンズ4の光軸を中心とした円弧状の
長穴17を形成することにより、対物レンズ4の非点収差
の発生方向がどの方向であってもその対物レンズアクチ
ュエータ15を任意の位置で固定することができるため、
必ず非点収差の発生方向をトラッキング方向X(又は、
ジッタ方向Y)に対して略45゜に設定することができ
る。
従って、対物レンズ4自身の光学特性により光スポッ
ト8に非点収差が存在していても、トラッキング方向X
及びジッタ方向Yの光スポット8の径は常に等しくな
り、トラックエラー信号T及びデータ信号Dのフォーカ
ス位置を常に略等しくすることができ、これにより、対
物レンズ4に非点収差が含まれ不良品と判定されてもそ
の対物レンズ4を使用することが可能となる。
最後に、請求項1乃至請求項3のすべての発明に共通
する事項について述べる。ここでは、光ディスク5の面
上に照射される光スポット8の非点隔差と波面収差(RM
S値)との関係を第5図に基づいて説明する。
波形aは非点隔差がない(理想的な光スポット)状態
を示し、波形bは非点隔差0.4μmの時の状態を示し、
波形cは非点隔差0.8μmの時の状態を示したものであ
る。これにより、非点隔差がない時にはビームウェスト
で波面収差は最小となり、非点隔差がある時には最小錯
乱円で波面収差が最小となる。そして、この場合、合焦
時(デフォーカスの値が0)においては非点隔差が大き
くなれば波面収差も増大するが、しかし、デフォーカス
±1μmの位置においては3つの波形a,b,cの差はほと
んど小さくなっている。
そこで、このような状態で本発明を実施する(光ディ
スク5の表面に形成される光スポット8の非点収差の発
生方向をトラック9の接線方向に対して略45゜となるよ
うに設定する)ことによって、±1μmの位置でのデフ
ォーカスに対して波面収差の値は非点隔差の有無によら
ずほぼ等しくなり、これにより、光スポット8に非点収
差が含まれていてもトラックエラー信号Tのピークとデ
ータ信号D(C/N)のピークのフォーカスずれがなくな
るため、これらの信号は実施範囲内(略±1μm)にお
いては非点収差がない場合と同様に使用することが可能
となる。
発明の効果 請求項1記載の発明は、半導体レーザと該半導体レー
ザの光を略平行光とするコリメートレンズと該コリメー
トレンズからの光を対物レンズにより光情報記録媒体上
に微小な光スポットに集光して情報の記録再生等を行な
う光ピックアップ装置において、前記光情報記録媒体の
表面に形成される光スポットの非点収差の発生方向をト
ラックの接線方向に対して略45゜となるように前記コリ
メートレンズの非点収差方向を設定したので、非点収差
が存在してもトラッキング方向及びジッタ方向の光スポ
ットの径は常に等しくなり、これにより、トラックエラ
ー信号及びデータ信号のフォーカス位置を常に略等しく
することができるため、信頼性の高いトラッキング制御
を行うことができると共に、データ情報を正確に読取る
ことが可能となるという効果を有する。
請求項2記載の発明は、半導体レーザと該半導体レー
ザの光を略平行光とするコリメートレンズと該コリメー
トレンズからの光を対物レンズにより光情報記録媒体上
に微小な光スポットに集光して情報の記録再生等を行な
う光ピックアップ装置において、前記光情報記録媒体の
表面に形成される光スポットの非点収差の発生方向をト
ラックの接線方向に対して略45゜となるように前記対物
レンズの非点収差方向を設定したので、非点収差が存在
してもトラッキング方向及びジッタ方向の光スポットの
径は常に等しくなり、これにより、トラックエラー信号
及びデータ信号のフォーカス位置を常に略等しくするこ
とができるため、信頼性の高いトラッキング制御を行う
ことができると共に、データ情報を正確に読取ることが
可能となるという効果を有する。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明におい
て、対物レンズを保持する保持部材の取付部に前記対物
レンズの光軸を中心とした円弧状の長穴を形成したの
で、対物レンズに生じる光スポットの非点収差の方向を
光情報記録媒体のトラックの方向に対し略45゜に回転さ
せることが可能となり、対物レンズ自身の光学特性によ
り光スポットに非点収差が存在していても、そのトラッ
キング方向及びジッタ方向の光スポットの径は常に等し
くなり、これにより、トラックエラー信号及びデータ信
号のフォーカス位置を常に略等しくすることができるた
め、対物レンズに非点収差が含まれていてもその対物レ
ンズを使用することが可能となるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一の実施例を示す説明図、第2図は
その光ディスク面上における光スポットの非点収差の発
生方向をトラックの接線方向に対して略45゜となるよう
にした場合におけるスポット状態を示す説明図、第3図
は本発明の第二の実施例を示す斜視図、第4図はその対
物レンズを保持する保持部材の底面図、第5図はデフォ
ーカスに対する波面収差と非点隔差との関係を示す波形
図、第6図は従来における光ピックアップ装置の一例を
示す構成図、第7図は対物レンズにより集光された光ス
ポットの状態を示す説明図、第8図はデフォーカスに対
するトラックエラー信号とデータ信号との関係を示す波
形図である。 1……レーザ光源、4……対物レンズ、5……光情報記
録媒体、8……光スポット、9……トラック、15……保
持部材、16……取付部、17……長穴

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体レーザと該半導体レーザの光を略平
    行光とするコリメートレンズと該コリメートレンズから
    の光を対物レンズにより光情報記録媒体上に微小な光ス
    ポットに集光して情報の記録再生等を行なう光ピックア
    ップ装置において、前記光情報記録媒体の表面に形成さ
    れる光スポットの非点収差の発生方向をトラックの接線
    方向に対して略45゜となるように前記コリメートレンズ
    の非点収差方向を設定したことを特徴とする光ピックア
    ップ装置。
  2. 【請求項2】半導体レーザと該半導体レーザの光を略平
    行光とするコリメートレンズと該コリメートレンズから
    の光を対物レンズにより光情報記録媒体上に微小な光ス
    ポットに集光して情報の記録再生等を行なう光ピックア
    ップ装置において、前記光情報記録媒体の表面に形成さ
    れる光スポットの非点収差の発生方向をトラックの接線
    方向に対して略45゜となるように前記対物レンズの非点
    収差方向を設定したことを特徴とする光ピックアップ装
    置。
  3. 【請求項3】対物レンズを保持する保持部材の取付部に
    前記対物レンズの光軸を中心として円弧状の長穴を形成
    したことを特徴とする請求項2記載の光ピックアップ装
    置。
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JPH02195532A (ja) * 1989-01-23 1990-08-02 Mitsubishi Electric Corp 光学ヘッド装置

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