JPH033127A - 光学ヘッド - 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〕 本発明は、非点収差を発生させる検出レンズ系を備えた
光学ヘッドに係り、特にコマ収差を少なくするのに好適
な光学ヘッドに関する。

〔従来の技術〕

従来、非点収差法によるフォーカス誤差検出においては
、例えば特開昭５０−９９５６１号公報に記載のように
、光学的情報記録媒体からの反射光束中に、円柱面を有
する円柱レンズを配置し、前記光学的情報記録媒体から
の反射光に非点収差を生じせしめ、光検出器により反射
光の集束形状を検出してフォーカス誤差信号を得るよう
にじていた。また、特開昭５８−１４３４４３号公報に
記載のように、光学的情報記録媒体からの反射光束中に
、透明な平行平板を光軸に対して傾斜させて配置し、そ
の反射光束に非点収差を発生させ、フォーカス誤差信号
を得るようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術において、非点収差を発生させる
ために円柱面を有するレンズを使用する場合にはコスト
高になるという問題があった。これに対して、透明平行
平板を用いて非点収差を発生ぎせれば低コストになるが
、この場合、コマ収差が発生し、光学ヘッドから出力さ
れるフォーカス誤差信号が劣化するという欠点があった
。

本発明の目的は、従来必要であった非点収差発生用の光
学部品を別途設けることなく、上記欠点を解決すること
のできる光学ヘッドを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は焦点距離が正のレ
ンズと焦点距離が負のレンズを互いに光軸に対して逆方
向に傾斜させて検出レンズ系を構成し、この検出レンズ
系を光学的情報記録媒体で反射された反射平行光束中に
配置することにより達成される。

また、上記目的を達成するために０本発明は焦点距離が
負のレンズを光軸に対して傾斜させて配置して成る検出
レンズ系を備える。

〔作用〕

今般、発明者らは種々のレンズを傾斜させ非点収差とコ
マ収差の発生状態を検討した結果、平行光中に焦点距離
が正のレンズ、例えば、平凸レンズを光軸に対して傾斜
させても、透明平行平板や焦点距離が負のレンズである
凹レンズと同様に、非点収差やコマ収差が発生すること
が判明した。

ところで、光検出器上のスポット形状が、最適なフォー
カスの状態時にほぼ円形、デフォーカス時にほぼ楕円形
となる。完全な円形、楕円形とならないのは、コマ収差
のためである。

そこで、このコマ収差を補正するために、焦点距離が負
のレンズである平凸レンズを、光軸に対して傾斜角　θ
、だけ傾斜させた集魚距離が正のレンズである平凸レン
ズと逆方向に、傾斜角　θ２だけ傾斜させることにより
、コマ収差を補正すること力硬来る。つまり、前述した
２つのレンズが互いにそのコマ収差を補正しあうわけで
ある。

また、焦点距離が負のレンズを光軸に対して傾斜させて
成る検出レンズ系は、光学系の他の部分のコマ収差を補
正する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明による光学ヘッドの第１の実施例を示す
斜視図である。

第１図において、直線偏光光源である半導体レーザ素子
１から発射された発散光束２は、コリメータレンズ３に
より平−行光束４となる。平行光束４は、ビームスプリ
ッタ５の反射面５ａを反射し、さらにミラー６で反射さ
れた後、対物レンズ７により集光されて、磁気光学的情
報記録媒体であるディスク８の情報記録面８ａ上に照射
される。

ディスク８からの反射光束９は、対物レンズ７により再
び平行光束１ｏに変換され、ミラー６で反射され、ビー
ムスプリッタ５を透過する。透過後の平行光束１１は、
検出レンズである焦点距離が正のレンズと焦点距離が負
のレンズ１３に入射し収束光束１４となる。ここで、収
束光束１４はレンズ１２，１３によって非点収差が与え
られている。

これについて第２図を用いて詳細に説明する。

平行光束１１中に焦点距離が正のレンズである平凸レン
ズ１２が光軸１００に対して、傾斜角θ、たけ傾斜して
配置されている。このことにより平凸レンズ１２を透過
した収束光束１４ａには、非点収差とコマ収差が生じる
。さらに、収束光束１４ａは、平凸レンズ１２とは逆方
向に光軸１００に対して傾斜角θ２だけ傾斜して配置さ
れている焦点距離が負のレンズである平凹レンズ１３を
透過する。

そして平凸レンズ１２で生じたコマ収差が補正された収
束光束１４となる。非点収差が与えられた収束光束１４
は、検光子である偏光ビームスプリッタ１５に入射し、
偏光分離された後光検出器１６に入射する。

なお、本実施例では、検出レンズである平凸レンズ１２
と平凹レンズ１３を光軸に対して傾斜角度θ８．θ２だ
け傾斜させ、さらに光軸まわりに４５゜回転された状態
（図示せず）に配置した構成をとっている。

次に、偏光ビームスプリッタ１５の構成例を第３図に示
す。

第３図に示すように、平行四辺形プリズム１５ｂの片端
（図の右側）には、Ｐ偏光（紙面に平行な振動方向の偏
光）を透過し、Ｓ偏光（紙面に垂直な振動方向の偏光）
を反射する偏光膜１５ａが設けられている。そして、こ
の偏光膜１５ａを平行四辺形プリズム１５ｂと同じ屈折
率の透明な平行平板１５ｃがはさんでいる。

収束光束１４は、平行四辺形プリズム１５ｂの上側より
偏光膜１５ａに入射する。偏光膜１５ａを透過したＰ偏
光１４ｐは、透明平行平板１５ｃの裏側平面１５ｄで反
射して再び偏光膜１５ａを透過し、その後に平行四辺形
プリズム１５ｂ中を左側に進行し、さらに全反射面１５
ｅで全反射し、そして平行四辺形プリズム１５ｂを下側
に向かって進行して光検出器１６に入射する。

一方、偏光膜１５ａで反射されたＳ偏光１４ｓも、Ｐ偏
光１４Ｐと同じ方向に進行し、光検出器１６に入射する
。

光検出器１６は、第４図に示すように、Ｓ偏光１４ｂを
受光する受光領域１６ａと、Ｐ偏光１４ｐを受光する４
分割受光領域１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ。

１６ｅを含み、かつ各受光領域１６ａ〜１６ｅが同一平
面上に一体化して形成された５分割受光素子である。

ここで、第１図乃至第３図に記載された透明な平行平板
１５ｃの厚さを　ｔ□とすると、分離されるＰ偏光１４
ｐとＳ偏光１４ｓの間隔ｄは、ｄ＝　　Ｊ−ｔ。

となる。

受光領域Ｌ６ｂ、１６ｄの出力信号１８と受光領域１６
ｃ、１６ｅの出力信号１７とは、加算器１９により加算
されて、信号？０として加算器１９から出力される。受
光領域１６ａの出力信号２１力信号１７と出力信号１８
とは、減算器２４により減算されて、減算器２４からフ
ォーカス誤差信号２５とルで出力される。さらに、信号
２０と受光領域１６ａの出力信号２１とは、加算器２６
により加算されて、加算器２６から和信号２７として出
力される。

ここで、和信号２７からはトラッキング誤差信号等が検
出されるが、本発明の主旨とは直接関係ないので、その
説明は省略する。

ここで、第１図に示すように偏光ビームスプリッタ１５
と光検出器１６とを収束光束１４の光軸まわりに４５度
回転して配置した。これにより、光学系を小形に保った
まま、検光子に入射する偏光方向を４５度回転すること
が出来る。このため１／２波長板等の旋光子は不要とな
る。

次に、本発明の光学ヘッドの第２の実施例を第５図によ
り説明する。

第５図において、直線偏光光源である半導体レーザ素子
１から発射された発散光束２は、コリメータレンズ３に
より平行光束４となる。平行光束４は、ビームスプリン
タ５の反射面５ａを反射し。

さらにミラー６で反射された後、対物レンズ７により集
光されて、磁気光学的情報記録媒体であるディスク８の
情報記録面８ａ上に照射される。

ディスク８からの反射光束９は、対物レンズ７により再
び平行光束１０に変換され、ミラー６で反射され、ビー
ムスプリッタ５を透過する。透過後の平行光束１１は、
検出レンズである焦点距離が正のレンズ１２と焦点距離
が負のレンズ１３に入射し収束光束１４となる。ここで
、収束光束１４はレンズ１２．１３によって非点収差が
与えられている。非点収差が与えら九た収束光束１４は
、検光子である偏光ビームスプリッタ３３に入射する。

偏光ビームスプリッタ３３に入射した収束光束１４は、
Ｐ偏光１４ｐとＳ偏光１４ｓに偏光分離された後、光検
出器１６に入射する。

ここで、第６図を用いて非点収差発生について詳細に説
明する。

第６図は、第５図で示した光学ヘッドのビームスプリッ
タ５以後の光学系である。

ビームスプリッタ５を透過した平行光束１１中に焦点距
離が正のレンズである平凸レンズ１２が、光軸１００に
対して傾斜せずに配置されている。

このことにより平凸レンズ１２を透過した収束光束１４
ａには非点収差とコマ収差は生じない、そして、収束光
束１４ａは光軸１００に対して傾斜角θ２だけ傾斜して
いる平凹レンズ１３を透過し。

非点収差とコマ収差とが与えられた収束光束１４ｂとな
る。収束光束１４ｂは、偏光ビームスプリッタ３３の平
行四辺形プリズム３３ｂの左側より偏光膜３３ａに入射
する。

偏光膜３３ａを透過した収束光束であるＰ偏光１４ｐは
、プリズム３３ｂの屈折率ｎ工と等しい屈折率ｎ１であ
る透明平行平板３３ｃの裏側平面３３ｄで反射して再度
偏光膜３３ａを透過後、平行四辺形プリズム３３ｂ中を
下側に進行し、反射防止膜３３ｅ、プリズム３３ｂの屈
折率ｎ工と異なる屈折率ｎ３である透明平行平板３３ｆ
を透過し、全反射Ｂｆｉ　３３　ｇで全反射し、透明平
行平板３３ｆの右側に向かって進行し、再び反射防止膜
３３ｅを透過し、平行四辺形プリズム３３ｂを進行する
。このとき平凹レンズ１３で生じたコマ収差が補正され
た収束光束１４ｐとなる。

一方、偏光膜３３ａで反射された収束光束であるＳ偏光
１４ｓも、Ｐ偏光１４ｐと同じ方向に進行し、透明平行
平板３３ｆを通過することで、Ｐ偏光１４ｐと同様、平
凹レンズ１３で生じたコマ収差が補正された収束光束１
４ｇとなる。そして、非点収差が与えられた収束光束１
４ｐと収束光束１４ｇは光検出器にそれぞれ入射する。

光検出器に入射した後の信号処理については、第１の実
施例と同じなので省略する。

以上、本実施例によれば、光学的情報記録媒体で発射さ
れた反射光に非点収差を生じさせることができ、かつコ
マ収差を少なくすることができるので、光検出器により
反射光を検出してフォーカス誤差信号を得ることが出来
る。

なお、上記した実施例では、平凸レンズ、平凹レンズを
用いて説明したが凸レンズ、凹レンズでも良い。平凸レ
ンズ、平凹レンズはその製作と精度の点で利点がある。

また、検出系だけに設ける場合について説明したが、レ
ーザ照射系に用いても効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、非点収差発生用の光学部品を使用する
ことなく、焦点距離が正のレンズと焦点距離が負のレン
ズを互いに光軸に対して逆方向に傾斜させて検出レンズ
系を構成し、この検出レンズ系を光学的情報記録媒体で
反射された平行光束中に配置することにより、反射光束
に非点収差を与えることが出来る。これにより部品点数
が削減して低価格化、小形化され、かつ、コマ収差を少
なくすることのできる光学ヘッドを提供できる。

また、焦点距離が負のレンズを光軸に対して傾斜させて
配置して成る検出レンズ系を術えるので、コマ収差を少
なくすることのできる光学ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学ヘッドの第１の実施例を示す斜視
図、第２図は本発明の詳細な説明するための模式図、第
３図は第１の実施例の光学ヘッドの偏光ビームスプリッ
タの動作を説明するための模式図、第４図は光検出器の
動作を説明するための模式図、第５図は本発明の光学ヘ
ッドの第２の実施例を示す斜視図、第６図は本発明の光
学ヘッドの第２の実施例を示す側面図である。 １・・・半導体レーザ素子、　７・・・対物レンズ、８
・・・ディスク、 １２．１３・・・検出レンズ、 １５・・・偏光ビームスプリッタ、 ５０・・・透明平行平板、 １６・・・光検出器、 ２９・・・１／４波長板。 男２区 ／２ ５ ｎ、／３−；＄ナレンス。 第ｂｉ ／４Ｓ−５煽九 発４区 久朗斗村斗祇 ５６口 第ｇ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、半導体レーザ素子と、 該半導体レーザ素子から発射されたレーザの光束を集光
   して光学的情報記録媒体の情報記録面上に導くための対
   物レンズと、 該情報記録面からの反射光束を検出する光検出器とを備
   える光学ヘッドにおいて、 焦点距離が正のレンズと焦点距離が負のレンズとを互い
   に光軸に対して逆方向に傾斜させて成る検出レンズ系を
   備え、 該検出レンズ系は前記光学的情報記録媒体で反射された
   反射平行光中に配置されることを特徴とする光学ヘッド
   。 ２、半導体レーザ素子と、 該半導体レーザ素子から発射されたレーザの光束を集光
   して磁気光学的情報記録媒体の情報記録面上に導くため
   の対物レンズと、 光の強弱を検出する検出器と、 平行四辺形プリズムと、該平行四辺形プリズムの第１の
   傾斜面に設けられ前記情報記録面からの反射光束を検出
   するためのＰ偏光（またはＳ偏光）を透過しＳ偏光（ま
   たはＰ偏光）を反射する偏光膜と、該偏光膜に接して設
   けられ前記平行四辺形プリズムと同じ屈折率を有する透
   明平行平板と、前記平行四辺形プリズムの第２の傾斜面
   に接して設けられ前記平行四辺形プリズムと異なる屈折
   率を有するとともに全反射面を有する透明平行平板とを
   一体に設けられた偏光ビームスプリッタの機能を有する
   検光子とを備え、 該検光子が前記磁気光学的情報記録媒体で反射された反
   射収束光中に光軸まわりに４５度回転して配置される光
   学ヘッドにおいて、 焦点距離が負のレンズを光軸に対して傾斜させて配置し
   て成る検出レンズ系を備え、 該検出レンズ系は前記光学的情報記録媒体で反射された
   反射光に非点収差を生じせしめ、前記光検出器は前記検
   出レンズ系を介して前記反射光を検出することを特徴と
   する光学ヘッド。