JPH0314326B2

JPH0314326B2 -

Info

Publication number: JPH0314326B2
Application number: JP59162519A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Morishita; Shoichi Kyotani
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1984-07-31
Filing date: 1984-07-31
Publication date: 1991-02-26
Also published as: JPS6141112A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明はコンパクトデイスクプレーヤなどに装
備されている光ピツクアツプに係り、特に、コリ
メートレンズとレーザダイオードの間にビームス
プリツタを介在させた光ピツクアツプ用光学装置
に関する。

〔技術的背景ならびに従来技術の問題点〕

第４図は従来の光ピツクアツプの概略を示した
ものである。

従来の光ピツクアツプ１０では、レーザダイオ
ード２から発せられる発散ビームがコリメートレ
ンズ３ａによつて平行ビームとされ、ビームスプ
リツタ３ｂ、1/4波長板３ｃ、全反射プリズム４
を経て対物レンズ５に至る。対物レンズ５によつ
て平行ビームは収束され、光デイスク１の記録面
１ａにビームスポツトとして照射される。記録面
１ａからの反射ビームは上記経路にて戻り、ビー
ムスプリツタ３ｂによつて90゜方向へ反射される。
反射ビームはさらに集光レンズ３ｄによつて収束
され、シリンドリカルレンズ６を経て受光素子７
にて検知される。この検知光の強度変調によつて
記録面１ａのピツトが検知され、デジタル情報が
読取れるようになつている。

このように従来の光ピツクアツプでは、レーザ
ダイオード２の次にコリメートレンズ３ａを配置
し、ビームを平行光としてからビームスプリツタ
３ｂに送つている。このような配置にしているの
は次の理由による。従来はレーザダイオード２の
出力が小さかつたので、受光素子７による受光光
量を充分に得るためには、光デイスク１からの反
射ビームのほとんどを受光素子７へ反射させる必
要がある。そのため、ビームスプリツタ３ｂとし
て偏光プリズムが用いられていた。この偏光プリ
ズムは入射光が平行光であればほとんどの光量を
反射できるが、収束光の場合にはその光量を減衰
させずに反射させるのが困難であつた。よつて、
ビームスプリツタ３ｂには平行光を送らざるをえ
なかつた。

このように、第４図に示す従来の構成では、光
デイスク１からの反射ビームがビームスプリツタ
３ｂにて平行光のまま90゜反射される。よつて受
光素子７へビームを収束させるためには集光レン
ズ３ｄを設ける必要がある。そのため、光学部材
の構成部品数が多くなり、光ピツクアツプの小型
化を阻止する結果となつていた。

ところが、最近では、レーザダイオード２の出
力が高いものが多くなつたので、ビームスプリツ
タ３ｂとして、無偏光プリズムでも所定のレベル
以上の反射光量が得られるようになつた。また、
偏光プリズムも、発散あるいは収束光を反射でき
るものが開発されてきた。これにより、コリメー
トレンズ３ａをビームスプリツタ３ｂよりもプリ
ズム４側へ配置し、光デイスク１からの反射光を
コリメートレンズ３ａにて収束し、この収束光を
ビームスプリツタ３ｂにて反射させ、そのまま受
光素子７に集光させる構成が開発されてきてい
る。

しかしながら、従来のコリメートレンズ３ａを
そのまま使用して、これとレーザダイオード２と
の間にビームスプリツタ３ｂを介在させた場合に
は、第５図と第６図とで比較するように、光学的
特性に変化が生じ、第５図の使用状態に比べて、
第６図の使用状態では球面収差も大きくなる。第
５図のようにレーザダイオード２との間にビーム
スプリツタ３ｂを介在させない設計に基づくコリ
メートレンズ３ａは、第７図に示す横収差曲線と
なるが、第６図に示すように、これをビームスプ
リツタ３ｂを介在させて使用した場合には第８図
に示すように横収差が大きくなる。なお、第７
図、第８図は横軸に入射光の高さをとり、縦軸に
横収差をとつた線図である。

〔本発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に着目してなされた
ものであり、コリメートレンズとレーザダイオー
ドとの間にビームスプリツタを介在させたものに
おいて、ビームスプリツタが介在されていること
による球面収差をコリメートレンズによつて補正
し、横収差などを最少限にして高精度の読取りが
できるようにした光ピツクアツプ用光学装置を提
供することを目的としている。

〔本発明の構成〕

本発明による光ピツクアツプ用光学装置は、第
１図に示すように、ビームスプリツタ１２がコリ
メートレンズ１１とレーザダイオード２との間に
設けられており、且つコリメートレンズ１１はレ
ーザダイオード２側に平面が向けられた平凸レン
ズ１１ａと、これよりもレーザダイオード２側に
位置し且つレーザダイオード２側に平面が向けら
れた平凹レンズ１１ｂとから成るものであり、ま
たコリメートレンズ１１を形成している平凸レン
ズ１１ａの焦点距離をf₁、平凹レンズ１１ｂの曲
率半径をr₃、平凸レンズ１１ａと平凹レンズ１１
ｂ間の距離をd₂、全体の焦点距離をｆとして、 (a) 0.6＜（f₁／ｆ）＜0.85 (b) −0.3＜（d₂／r₃）＜−0.05 なる条件を満足しているものである。なお、第１
図に示すように、ビームスプリツタ１２は平凹レ
ンズ１１ｂの平面部に密着されている。

上記の条件(a)は、コリメートレンズ１１の開口
数NAを定めるものであり、これが下限を越える
ときは収差の補正が困難になり、上限を越える
と、所定のNAを満足できなくなる。条件(b)は、
球面収差を補正するための条件である。これが下
限を越えるときは補正過剰となり、上限を越える
ときは補正不足となる。

第３図に示すように、この光学装置は、光ピツ
クアツプの中に装備される。すなわち、レーザダ
イオード２の次にビームスプリツタ１２が位置
し、その次にコリメートレンズ１１が配設され
る。コリメートレンズ１１の先には全反射プリズ
ム４が配置され、その上に対物レンズ５が設けら
れ、この対物レンズ５が光デイスク１に対向して
いる。また、ビームスプリツタ１２の側方にはシ
リンドリカルレンズ６を介して受光素子７が設け
られている。

この光ピツクアツプでは、レーザダイオード２
から発せられるビームがビームスプリツタ１２を
通過した後にコリメートレンズ１１によつて平行
ビームにされる。そして、全反射プリズム４から
対物レンズ５に送られる。また光デイスク１から
の反射ビームはコリメートレンズ１１によつて収
束され、この収束状態のままビームスプリツタ１
２にて反射され、シリンドリカルレンズ６を経て
受光素子７に集光される。

〔本発明の実施例〕

以下、上記にて説明した光ピツクアツプ用光学
装置の実施例を示す（各符号は第１図参照）。

（実施例１）ｆ＝１ f₁／ｆ＝0.671 d₂／r₃＝−0.097 r₁＝0.409 d₁＝0.0785 n₁＝1.60955 r₂：平面 d₂＝0.0796 n₂＝１ r₃＝−0.818 d₃＝0.0545 n₃＝1.51143 r₄：平面 d₄＝0.273 n₄＝1.76679 （実施例２）ｆ＝１ f₁／ｆ＝0.635 d₂／r₃＝−0.065 r₁＝0.387 d₁＝0.118 n₁＝1.60955 r₂：平面 d₂＝0.0540 n₂＝１ r₃＝−0.837 d₃＝0.0530 n₃＝1.60955 r₄：平面 d₄＝0.265 n₄＝1.76679 （実施例３）ｆ＝１ f₁／ｆ＝0834 d₂／r₃＝−0.27 r₁＝0.639 d₁＝0.198 n₁＝1.76679 r₂：平面 d₂＝0.198 n₂＝１ r₃＝−0.845 d₃＝0.0793 n₃＝1.51143 r₄：平面 d₄＝0.330 n₄＝1.76679 ただし、d₁，d₂，d₃，d₄は、各レンズおよびビ
ームスプリツタの肉厚ならびに空間距離、r₁，
r₂，r₃，r₄は各レンズの曲率半径、n₁，n₂，n₃，
n₄は各レンズおよびビームスプリツタのλ＝
768.5nmに対する屈折率、ｆは全系の焦点距離、
f₁は平凸レンズ１１ａの焦点距離である。

第２図は、上記各実施例のうち（実施例３）の
光学装置における収差を横収差曲線として示した
ものである。第２図は、横軸に入射光の高さ
（mm）、縦軸に横収差（μｍ）をとり、ｆ＝15.14
mmの場合の横収差曲線を示したものである。第２
図の線図に示すように、横収差は非常に小さく抑
えられている。したがつて、情報の読取り精度は
高くなり、優れた光ピツクアツプを構成できる。

〔本発明の効果〕

以上のように本発明によれば、コリメートレン
ズとレーザダイオードの間にビームスプリツタを
介在させたので、記録媒体からの反射ビームはコ
リメートレンズによつて収束され、そのままビー
ムスプリツタにて反射され、受光素子７にて検知
される。よつて、第４図に示すような受光素子側
の集光レンズ３ｄは不要になり、部品数の削減と
小型化を実現できるようになる。

また、コリメートレンズとして平凸レンズと平
凹レンズを組合せ、また、前記のような条件によ
つてレンズを形成することにより、収差の補正が
最適になされるようになる。

また、ビームスプリツタをコリメートレンズの
平凹レンズの平面部に密着すれば、ビームスプリ
ツタの位置決めが容易になり、組立てが楽にな
る。また、光学装置を小型化できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明を示すものであり、第
１図は光学部材の構成図、第２図は（実施例３）
における収差を示す横収差線図、第３図は光ピツ
クアツプの構成を示す斜視図、第４図は従来の光
ピツクアツプの構成図、第５図、第６図は従来の
問題点を示す光学部材の構成説明図、第７図と第
８図は第５図、第６図に対応する横収差曲線を示
す線図である。１……光デイスク、２……レーザダイオード、
２ａ……レーザダイオードのカバーガラス、７…
…受光素子、１１……コリメートレンズ、１１ａ
……平凸レンズ、１１ｂ……平凹レンズ、１２…
…ビームスプリツタ。

Claims

【特許請求の範囲】１レーザダイオードから発せられるビームを平
行光とするコリメートレンズと、記録媒体から反
射されたビームを受光部材の方向へ反射するビー
ムスプリツタとを備えている光ピツクアツプにお
いて、ビームスプリツタがコリメートレンズとレ
ーザダイオードとの間に設けられており、且つコ
リーメートレンズは、レーザダイオード側に平面
が向けられた平凸レンズと、これよりもレーザダ
イオード側に位置し且つビームスプリツタに平面
が密着する平凹レンズとから成り、平凸レンズの
焦点距離をf₁、平凹レンズの曲率半径をr₃、平凸
レンズと平凹レンズ間の距離をd₂、全体の焦点距
離をｆとして、 (a) 0.6＜（f₁／ｆ）＜0.85 (b) −0.3＜（d₂／r₃）＜−0.05 なる条件を満足していることを特徴とする光ピツ
クアツプ用光学装置。