JPH01298541A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は光学式情報記録再生装置、特にその光ピツク
アップに使用する対物レンズに関するものである。

［従来の技術］ 第３図（Ａ）は従来の光学式情報記録再生装置に用いら
れる光ピツクアップの構成の概略を示す側断面図で、図
において（１）は半導体レーザ等の光源、（２）は光源
（１）からの出射光束を３本に分割するための回折格子
、（３）は回折格子（２）からの光束を反射させ、帰っ
てきた反射光束を通過させるビームスプリッタ、（４）
はビームスプリッタ（３）からの光束を平行光束とする
コリメートレンズ、（５）は平行光束を光デイスク上に
集光させるための対物レンズで、後述するように回折格
子の原理を応用したプレートレンズを用いである。（６
）は光ディスク、（７）は光ディスク（６）を駆動させ
るためのモータ、（８）はシリンドリカルレンズ、（９
）は光検知器、（１０）はフォーカシングアクチュエー
タ、（１１）はトラッキングアクチュエータである。

従来の光ピツクアップは第３図（Ａ）に示すように構成
されており、光源（１）から出射したレーザビーム（光
束）は回折格子（２）を通ってビームスプリッタ（３）
で反射し、コリメートレンズ（４）。

対物レンズ（５）を通して光ディスク（６）上のビット
に光スポットを形成する。この光ディスク（６）に収束
した光スポットは、光ディスク（６）上に記録された情
報の内容により反射光強度を異にして反射し、この反射
光が再び対物レンズ（５）、コリメートレンズ（４）、
ビームスプリッタ（３）、シリンドトリカルレンズ（８
）を通って光検知器（９）へ入射され、光電変換されて
電気信号となり、光ディスク（６）に記録された情報の
内容が読み出される。

第３図（Ｂ）は、対物レンズ（５）の形状を説明するた
めの平面図で、図に示すようにレンズの厚みを軽減する
ために、透明なガラス板等に半径が中心から数えた番号
の平方根に比例する多数の同心円の溝を描ル）て回折格
子としたプレートレンズが用いられ、回折格子の原理に
従って、単色光に対し正の焦点距離を持つ結合素子とし
て働くようになっている。

次に、モータ（７）によって回転する光ディスク（６）
上で、正確な位置に光スポットを形成するためのトラッ
キングサーボ及びフォーカシングサーボについて述べる
。

第４図（Ａ）は光ディスク〈６）上の光スポットの位置
を示し、図において（１２）は光デイスク上の情報トラ
ック、（１３）はビット、（１４）は光スポットを示す
０図に示すように、回折格子（２）で３分割されたレー
ザビームは、ビット（１３）列に対して、やや斜めに３
つの光スポット（１４）を形成するように、回折格子（
２）を調整しである。また第４図（Ｂ）は光検知器（９
）の構成を示す図で、図において（１５）はそれぞれフ
ォトダイオード、（１６）。

（１７）はそれぞれ作動増幅器、（１８）は加算器を示
す、第４図（Ｂ）において、作動増幅器（１６）の出力
はトラッキング方向のズレを検出し、例えば第５図に示
すように、トラッキング方向にズレを生じてなく、第４
図（Ｂ）に示すような状態にある場合には、作動増幅器
（１６）の出力は「０」となり、これと反対にトラッキ
ング方向のズレを生じている場合には、フォトダイオー
ド（１５ａ）と（１５ｃ）とに出力の差を生じ、作動増
幅器（１６）の出力が「＋」又は「−」となることによ
ってトラッキング方向のズレを検出し、トラッキングア
クチュエータ（１１）を動作させて調整している。

またフォーカシング方向のズレは以下のように調整する
。即ち、シリンドリカルレンズ（８）を経て光検知器（
９）に集光した光束は、焦点上以外では非点収差を生じ
る。即ち、第６図に示すように、フォトダイオード（１
５ｂ）に集光する光は、フォーカスがズしている場合に
は円形のスポットとならず、縦方向あるいは横方向の楕
円状となる。またフォトダイオード（１５ｂ）は第４図
（Ｂ）に示すように、シリンドリカルレンズ（８）のレ
ンズ中心を結ぶ線に対して４５度の傾斜で４分割して構
成されており、それぞれの出力が図に示すように作動増
幅器（１７）に接続されている。従ってフォーカス方向
にズレを生じた場合、第６図に示すように、作動増幅器
（１７）の出力が「Ｏ」とはならず、「＋」又は「−ノ
となる。このことによりフォーカシング方向のズレを検
出して、フォーカシングアクチュエータ（ｌＯ）を動作
させて調整している。

なお、第４図（Ｂ）における加算器（１８）の出力は、
記録された情報の内容を再生するための信号として用い
られる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の光学式情報記録再生装置では、以上
のように光ピツクアップ用の対物レンズ（５）には、そ
の厚みを軽減させるために格子回折を応用したプレート
レンズを用いているが、このレンズは設計波長からのズ
レに対して球面収差の発生が大きいという光学的な特性
を持っている。

一方、光源（１）に用いられている半導体レーザは環境
温度が上昇すると、その発振波長が長波長側に変、化す
ることがよく知られており、従って環境温度の変化によ
って球面収差が発生し、光ディスク（６）上に記録され
た情報の再性能力や、フォーカシング及びトラッキング
サーボを安定して行う能力が劣化してしまうという問題
点があった。

即ち、第７図（Ａ）に示すように、この対物レンズはそ
の回折角（レンズの屈折角に相当する）がθ−５ｉｎ−
’　　（λ／ｄ）で定まり、この回折格子の間隔ｄをレ
ンズの中心に向かうほど大きく取ることにより、レンズ
のどの位置から入射した平行光線も一点に収束させる（
焦点距離を持つ）ものであるが、波長λがズレることに
よって一点に収束しなくなる０例えば、波長λが半導体
レーザの温度上昇により長波長側にズレなとすると、レ
ンズ周辺部に入射する光線の方が、レンズ中心部に入射
する光線に比べて、より屈折することになり、球面収差
を生じて一点に収束しなくなる。この状態を第７図（Ｂ
）に示す。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、環境温度が変化しても、性能が劣化することのない光
学式情報記録再生装置を得ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる光学式情報記録再生装置は、その光ピ
ツクアップに使用するプレート状の対物レンズを、レン
ズ部と、このレンズ部より熱膨張率の低い透明平板とを
貼り合わせて構成することとした。

［作用］ この発明においては、光ピツクアップに使用するプレー
ト状の対物レンズを、レンズ部と、このレンズ部より熱
膨張率の低い透明平板とを貼り合わせて構成することと
したので、環境温度の変化によって光源の発振波長が変
化しても、球面収差の発生を防止できる。

［実施例コ 以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図はこの発明における光ピツクアップの構成の概略
を示す側断面図で、図において第３図と同一符号は同一
部分を示し、（５０）はこの発明による対物レンズで、
この対物レンズ（５０）は透明平板（５１）とレンズ部
（５２〉とを貼り合わせて構成してあり、レンズ部（５
２〉は透明平板（５１）に比べ熱膨張率の大きい材質を
用いて形成しである。

次に、この発明の動作について説明する。環境温度が高
くなると、半導体レーザである光源（１）から出射する
光の波長は長波長側に変化する。−方、対物レンズ（５
０）は第１図に示すように、熱膨張率の異なる透明平板
（５１）とレンズ部（５２）とを貼り合わせて構成しで
あるので、レンズ部（５２）の材質の方が、透明平板（
５１）の材質に比べて熱膨張率が大きいので、温度が高
くなるに比例して、第２図に示すように入射光側に中点
を有する円弧状に湾曲する。対物レンズ（５０）が第２
図に示すように湾曲することで、この対物レンズ（５０
）に入射する平行光線は、周辺部に入射する平行光線は
ど回折角θが小さくなる。従って、この熱膨張による回
折角θの変化量と、発振波長λの変化量とを一致させる
ように熱膨張率の異なる材質で透明平板（５１）とレン
ズ部（５２）とを構成すれば、球面収差の発生を防ぐこ
とができる。逆に環境温度が低くなり過ぎる場合には、
一般に光源（１）である半導体レーザの発振波長は短波
長側にズレるが、このときは対物レンズ（５０）は第２
図と反対側の方角に湾曲し、レンズ周辺部に至るに比例
して回折角θを大きくするので、同様に球面収差の発生
を防ぐことができる。

なお上記実施例では、光ピツクアップとして半導体レー
ザ（１）と対物レンズ（５０）との間にコリメートレン
ズ（４）を挿入しているが、第８図に示すようにコリメ
ートレンズと対物レンズを一体化した構成としてもよい
。

また対物レンズ（５０）は、第１図に示すように透明平
板（５１）とレンズ部（５２）とを貼り合わせた構成の
ものに限定されることはなく、例えば第９図（Ａ）に示
すような、フレネルゾーンプレートを応用したものや、
第９図（Ｂ）に示すようなフレネルレンズを用いたもの
に透明平板を貼り合わせたものであっても、同様に実施
することができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、光ピツクアップに使用
する対物レンズを、レンズ部と、このレンズ部より熱膨
張率の低い透明平板とを貼り合わせて構成することとし
たので、環境温度の変化によって光源の発振波長が変化
しても、球面収差の発生を防止することができ、情報の
再性能力を劣化させず、フォーカシング及びトラッキン
グサーボを安定して行うことができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における光ピツクアップの構成を示す
図、第２図はこの発明における対物レンズの特性を示す
図、第３図〜第７図は従来の装置を説明するための図、
第８図〜第９図はこの発明の他の実施例を説明するため
の図。 〈１）は光源、（６）は光ディスク、（７）はモータ、
（８）はシリンドリカルレンズ、（９）は光検知器、（
１０）はフォーカシングアクチュエータ、（１１）はト
ラッキングアクチュエータ、（５０）はこの発明による
対物レンズ、（５１）は透明平板、（５２）はレンズ部
。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示すものと
する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光を光源とし、このレーザ光を情報が記録された
   記録媒体に対物レンズで集光させて照射し、その反射光
   を光検知器に受けて上記記録媒体に記録された情報の再
   生を行う光学式情報記録再生装置において、 対物レンズを、厚みを持たないプレート状のレンズ部と
   透明平板とを貼り合わせて形成する手段、上記レンズ部
   の材質を上記透明平板の材質より高い熱膨張率を持つ材
   質で形成し、環境温度の変化に従つて上記対物レンズを
   湾曲させる手段、を備えたことを特徴とする光学式情報
   記録再生装置。