JPH041940A - Optical head device - Google Patents
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- JPH041940A JPH041940A JP2154564A JP15456490A JPH041940A JP H041940 A JPH041940 A JP H041940A JP 2154564 A JP2154564 A JP 2154564A JP 15456490 A JP15456490 A JP 15456490A JP H041940 A JPH041940 A JP H041940A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、光記録媒体に情報の記録、再生を行うための
光ヘッド装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an optical head device for recording and reproducing information on an optical recording medium.
(従来の技術)
光記録媒体に情報の記録、再生を行うための光ヘッド装
置において、光源の半導体レーザから発散光として出射
する光ビームは、通常p−n接合面に平行な方向の放射
角がp−n接合面に垂直な方向の放射角に比べて狭いと
いう性質を有している。光記録媒体上に直径1pm程度
の微小スポットを形成するためには、この光ビームの断
面形状を略円形に変換して対物レンズに入射させる必要
がある。再生専用型の光ヘッド装置においては、半導体
レーザから出射した光ビームを平行光に変換するコリメ
ータレンズとして開口数の小さいものを用い、光ビーム
の中心部分だけを取り出すことにより断面形状が略円形
の光ビームを得るという方法が一般に用いられている。(Prior Art) In an optical head device for recording and reproducing information on an optical recording medium, a light beam emitted as diverging light from a semiconductor laser as a light source usually has a radiation angle in a direction parallel to the p-n junction surface. is narrower than the radiation angle in the direction perpendicular to the pn junction surface. In order to form a minute spot with a diameter of about 1 pm on an optical recording medium, it is necessary to convert the cross-sectional shape of this light beam into a substantially circular shape and make it incident on the objective lens. In read-only optical head devices, a collimator lens with a small numerical aperture is used to convert the light beam emitted from a semiconductor laser into parallel light. A commonly used method is to obtain a light beam.
しかし、この方法はコリメータレンズでの光量の損失が
大きく、光8己録媒体上で低い光出力しか得られないた
め、光磁気や追記型、相変化型等の記録動作を行う光ヘ
ッド装置には適用できない。これらの光ヘッド装置にお
いては、コリメータレンズでの光量の損失を小さくする
ため、コリメータレンズとして開口数の太きいものが用
いられる。この場合コリメータレンズを透過した光ビー
ムの断面形状は、半導体レーザのp−n接合面に平行な
方向を短軸、p−n接合面に垂直な方向を長軸とする楕
円形になる。従って、この楕円の短軸方向の径を拡大し
て断面形状が略円形の光ビームを得るための手段が必要
になる。このような手段としては、例えば特公昭61−
53775号公報に記載のプリズムが知られている。However, this method suffers from a large loss in the amount of light in the collimator lens, and only a low optical output can be obtained on the optical recording medium. is not applicable. In these optical head devices, a collimator lens with a large numerical aperture is used in order to reduce the loss of light amount in the collimator lens. In this case, the cross-sectional shape of the light beam transmitted through the collimator lens becomes an ellipse whose short axis is parallel to the pn junction surface of the semiconductor laser and whose long axis is perpendicular to the pn junction surface. Therefore, a means is required for enlarging the diameter of this ellipse in the minor axis direction to obtain a light beam having a substantially circular cross-sectional shape. As such means, for example,
A prism described in Japanese Patent No. 53775 is known.
第5図にこのプリズムを用いた従来の光磁気用光ヘッド
装置の構成例を示す。光源の半導体レーザ1から発散光
として出射した光ビームは、コリメータレンズ2で平行
光に変換されたのちプリズム3に入射する。このプリズ
ム3の入射面は半導体レーザ1のp−n接合面に垂直で
あり入射した光ビームが所定の角度だけ屈折されるよう
に設けられ、出射面は入射面で屈折された光ビームが略
垂直に出射するように設けられている。光ビームはこの
プリズム3を透過後、半導体レーザ1のp−n接合面に
平行な方向(第5図において紙面に平行な方向)の径の
み拡大され断面形状が略円形となる。このとき、入射す
る光ヒームの波長に対するプリズム3の屈折率をn、プ
リズム3における光ビームの径のp−n接合面に平行な
方向の拡大率をkとすると、入射面における入射角φお
よび屈折角θ(θはプリズム3の頂角に等しい)は、
を満たすように定めればよい。例えば、光ビームの波長
が780nmで
に=2.0
の場合、プリズム3の材料としてBK7を用いるとする
と、
n=1.510722
であるから
φ=66.6°、θ=37.4゜
となる。プリズム3で断面形状が略円形に変換された光
ビームはビームスプリッタ6および7を透過したのち、
対物レンズ10で収束光に変換されて光磁気記録媒体1
1上に照射される。光磁気記録媒体11からの反射光は
対物レンズ10を逆向きに透過して再び平行光に変換さ
れたのち、一部がビームスプリッタ7で反射され、残り
はビームスプリッタ7を透過する。ビームスプリッタフ
の反射光は1/2波長板18を透過して偏光面が45°
回転したのち、偏光ビームスプリッタ19で透過光と反
射光に分離される。FIG. 5 shows an example of the configuration of a conventional magneto-optical optical head device using this prism. A light beam emitted as diverging light from a semiconductor laser 1 as a light source is converted into parallel light by a collimator lens 2, and then enters a prism 3. The entrance surface of this prism 3 is perpendicular to the p-n junction surface of the semiconductor laser 1, and is provided so that the incident light beam is refracted by a predetermined angle, and the exit surface is such that the light beam refracted by the entrance surface is approximately It is installed so that it emits vertically. After passing through the prism 3, the light beam is enlarged only in its diameter in the direction parallel to the pn junction surface of the semiconductor laser 1 (in the direction parallel to the plane of the paper in FIG. 5), and its cross-sectional shape becomes approximately circular. At this time, if the refractive index of the prism 3 with respect to the wavelength of the incident optical beam is n, and the magnification rate of the diameter of the optical beam in the prism 3 in the direction parallel to the p-n junction surface is k, then the incident angle φ on the incident surface and The refraction angle θ (θ is equal to the apex angle of the prism 3) may be determined to satisfy the following. For example, if the wavelength of the light beam is 780 nm and 2.0, and if BK7 is used as the material for the prism 3, then n=1.510722, so φ=66.6° and θ=37.4°. Become. The light beam whose cross-sectional shape has been converted into a substantially circular shape by the prism 3 passes through the beam splitters 6 and 7, and then
It is converted into convergent light by the objective lens 10, and the magneto-optical recording medium 1
1. The reflected light from the magneto-optical recording medium 11 passes through the objective lens 10 in the opposite direction and is converted into parallel light again. A part of the light is reflected by the beam splitter 7 and the rest passes through the beam splitter 7. The reflected light from the beam splitter passes through the 1/2 wavelength plate 18 and the plane of polarization becomes 45°.
After rotation, the polarizing beam splitter 19 separates the light into transmitted light and reflected light.
偏光ビームスプリッタ19の透過光および反射光は、そ
れぞれ収束レンズ20および21で収束光に変換された
のち、光検出器22および23で受光される。光検出器
22および23からの出力の差をとることにより、光磁
気記録媒体11に記録された情報が再生される。一方、
ビームスプリッタ7の透過光は一部がビームスプリッタ
6で反射される。ビームスプリッタ6の反射光は収束レ
ンズ13で収束光に変換されたのち、ハーフミラ−14
で透過光と反射光に分離される。ハーフミラ−14の反
射光はナイフエツジ15を介して2分割光検出器16で
受光される。The transmitted light and reflected light of the polarizing beam splitter 19 are converted into convergent light by converging lenses 20 and 21, respectively, and then received by photodetectors 22 and 23. Information recorded on the magneto-optical recording medium 11 is reproduced by taking the difference between the outputs from the photodetectors 22 and 23. on the other hand,
A portion of the light transmitted through the beam splitter 7 is reflected by the beam splitter 6. The reflected light from the beam splitter 6 is converted into convergent light by a converging lens 13, and then converted to a convergent light by a half mirror 14.
The light is separated into transmitted light and reflected light. The reflected light from the half mirror 14 is received by a two-split photodetector 16 via a knife edge 15.
2分割光検出器16の二つの受光面からの出力の差をと
ることにより、公知のナイフェツジ法の原理を用いてフ
ォーカスエラー信号が検出される。ハーフミラ−14の
透過光は直接2分割光検出器17で受光される。2分割
光検出器17の二つの受光面からの出力の差をとること
により、公知のプッシュプル法の原理を用いてトラック
エラー信号が検出される。By taking the difference between the outputs from the two light-receiving surfaces of the two-split photodetector 16, a focus error signal is detected using the principle of the known Knifezi method. The transmitted light of the half mirror 14 is directly received by the two-split photodetector 17. By taking the difference between the outputs from the two light-receiving surfaces of the two-split photodetector 17, a track error signal is detected using the principle of the known push-pull method.
第6図には、第5図と同様のプリズムを2個用いた従来
の光磁気用光ヘッド装置の構成例を示す。ここでは第5
図におけるプリズム3が、同じ材料、同じ形状の第一の
プリズム4および第二のプリズム5に置き換えられてい
る。第一のプリズム4および第二のプリズム5の入射面
は共に半導体レーザ1のp−n接合面に垂直であり入射
した光ビームが互いに逆向きに所定の角度だけ屈折され
るように設けられ、出射面は共に入射面で屈折された光
ビームが略垂直に出射するように設けられている。入射
する光ビームの波長に対する第一のプリズム4および第
二のプリズム5の屈折率をそれぞれnl、n2、第一の
プリズム4および第二のプリズム5における光ビームの
径のp−n接合面に平行な方向の拡大率をそれぞれに1
、k2とすると、第一のプリズム4の入射面における入
射角φ□および屈折角θ0、第二のプリズム5の入射面
における入射角Φ2および屈折角θ2(θ1、θ2はそ
れぞれ第一のプリズム4および第二のプリズム5の頂角
に等しい)は、
を満たすように定めればよい。例えば、光ビームの波長
が780nmで
に1に2=2.0、k1=に2
の場合、第一のプリズム4および第二のプリズム5の材
料として共にBK7を用いるとすると、n1=n2=1
.510722
であるから
φ1=Φ2=53.2°、θ1=θ2:32.0゜とな
る。この場合、第一のプリズム4に入射する光ビームと
第二のプリズム5がら出射する光ビームは略平行になる
ため、第5図に比べて光ヘッド装置の設計が容易になる
。他の部分の構成は第5図と同一であるので説明は省略
する。FIG. 6 shows an example of the configuration of a conventional magneto-optical optical head device using two prisms similar to those shown in FIG. Here the fifth
The prism 3 in the figure has been replaced by a first prism 4 and a second prism 5 of the same material and shape. The entrance surfaces of the first prism 4 and the second prism 5 are both perpendicular to the pn junction surface of the semiconductor laser 1, and are provided so that the incident light beams are refracted by a predetermined angle in opposite directions, The exit surfaces are both provided so that the light beam refracted by the entrance surface exits substantially perpendicularly. The refractive indices of the first prism 4 and the second prism 5 with respect to the wavelength of the incident light beam are nl and n2, respectively, and the p-n junction surface of the diameter of the light beam in the first prism 4 and the second prism 5. The magnification factor in the parallel direction is 1 for each
, k2, the incident angle φ□ and the refraction angle θ0 at the entrance surface of the first prism 4, the incidence angle Φ2 and the refraction angle θ2 at the entrance surface of the second prism 5 (θ1 and θ2 are respectively the first prism 4 and the apex angle of the second prism 5) may be determined to satisfy the following. For example, if the wavelength of the light beam is 780 nm, 1 = 2.0, k1 = 2, and if BK7 is used as the material for both the first prism 4 and the second prism 5, then n1 = n2 = 1
.. 510722, so φ1=φ2=53.2° and θ1=θ2: 32.0°. In this case, the light beam that enters the first prism 4 and the light beam that exits from the second prism 5 are approximately parallel, making the design of the optical head device easier than in FIG. 5. The configuration of other parts is the same as that in FIG. 5, so the explanation will be omitted.
(発明が解決しようとする課題)
以上に述べた従来の光ヘッド装置においては、プリズム
に入射する光ビームの波長が周囲温度等により変化した
場合、それに伴ってプリズムの屈折率も変化する。従っ
て、プリズムから出射する光ビームに角度ずれが生じ、
それに伴って光記録媒体上に形成される光スポットに位
置ずれが生じるという問題がある。半導体レーザのp−
n接合面に平行な方向が光記録媒体のトラックに直交す
る方向の場合、光スポットの位置ずれはトラックオフセ
ットとして観測される。この場合の位置ずれの許容量は
±0.1pm程度と比較的大きい。一方、半導体レーザ
のp−n接合面に平行な方向が光記録媒体のトラックに
平行な方向の場合、光スポットの位置ずれは再生信号の
ジッタとして観測される。この場合の位置ずれの許容量
はかなり小さい。例えば、5.25インチの光記録媒体
に2−7変調で記録を行う場合、最内周における最短ピ
ット長は0.7611mとなる。再生信号のジッタの許
容値をこの±2%とすると、光スポットの位置ずれの許
容量は±0.015μmとなる。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional optical head device described above, when the wavelength of the light beam incident on the prism changes due to ambient temperature or the like, the refractive index of the prism also changes accordingly. Therefore, an angular deviation occurs in the light beam emitted from the prism,
Accordingly, there is a problem in that a positional shift occurs in the light spot formed on the optical recording medium. p- of semiconductor laser
When the direction parallel to the n-junction plane is perpendicular to the track of the optical recording medium, the positional shift of the optical spot is observed as a track offset. In this case, the allowable amount of positional deviation is relatively large, about ±0.1 pm. On the other hand, when the direction parallel to the pn junction plane of the semiconductor laser is parallel to the track of the optical recording medium, the positional shift of the optical spot is observed as jitter of the reproduced signal. The tolerance for positional deviation in this case is quite small. For example, when recording is performed on a 5.25-inch optical recording medium with 2-7 modulation, the shortest pit length at the innermost circumference is 0.7611 m. If the tolerance for the jitter of the reproduced signal is ±2%, the tolerance for the positional deviation of the optical spot is ±0.015 μm.
第3図には第5図の光ヘッド装置のプリズム3における
、光ビームの波長変化に伴うプリズム出射時の角度ずれ
の様子を示す。光ビームの波長が中心波長の近傍で1n
m増加したときのプリズム3の屈折率の増加量をΔn、
そのときのプリズム出射時の角度ずれ量をαとすると、
a= lΔntanθ1
が成り立つ。FIG. 3 shows how the prism 3 of the optical head device shown in FIG. 5 changes in angle when it is emitted from the prism due to a change in the wavelength of the light beam. When the wavelength of the light beam is 1n near the center wavelength
The amount of increase in the refractive index of the prism 3 when m increases is Δn,
If the amount of angular deviation at the time of prism emission at that time is α, then a=lΔntanθ1 holds true.
例えば、光ビームの中心波長が780nm、プリズム3
の材料がBK7、入射角および屈折角がΦ=66.6°
、θ=37.4゜
の場合、
Δn= −2,09X10=
であるため
α=1.60X10−5
となる。ここで、光ビームの波長の変化量を5nm、対
物レンズ10の焦点距離を3.0mmとすると、光記録
媒体上での光スポットの位置ずれ量は0.2411mと
なり、許容量を大きく上回る。For example, if the center wavelength of the light beam is 780 nm, the prism 3
The material is BK7, the angle of incidence and angle of refraction are Φ = 66.6°
, when θ=37.4°, Δn=−2,09X10=, so α=1.60X10−5. Here, assuming that the amount of change in the wavelength of the light beam is 5 nm and the focal length of the objective lens 10 is 3.0 mm, the amount of positional deviation of the light spot on the optical recording medium is 0.2411 m, which greatly exceeds the allowable amount.
第4図には第6図の光ヘッド装置の第一のプリズム4お
よび第二のプリズム5における、光ビームの波長変化に
伴うプリズム出射時の角度ずれの様子を示す。光ビーム
の波長が中心波長の近傍で1nm増加したときの第一の
プリズム4および第二のプリズム5の屈折率の増加量を
それぞれΔn0、Δ−1そのときのプリズム出射時の角
度ずれ量をαとすると、が成り立つ。FIG. 4 shows the angular deviation in the first prism 4 and second prism 5 of the optical head device shown in FIG. 6 when the prisms are emitted due to a change in the wavelength of the light beam. The amount of increase in the refractive index of the first prism 4 and the second prism 5 when the wavelength of the light beam increases by 1 nm near the center wavelength is Δn0, Δ-1, respectively, and the amount of angular shift when the prism exits at that time is If α, then holds true.
例えば、光ビームの中心波長が780nm、第一のプリ
ズム4および第二のプリズム5の材料が共にBK7、入
射角および屈折角が
φ□=Φ2=53.2°、θ1=θ2:32.0゜の場
合、
Δn1=Δn2=−2.09刈0−5
であるため
α=3.83X10−6
となる。ここで同様に、光ビームの波長の変化量を5n
m、対物レンズ10の焦点距離を3.0mmとすると、
光記録媒体上での光スポットの位置ずれ量は0.057
pmとなる。このように、プリズムを2個にすることに
より位置ずれ量はかなり小さくすることができるが、そ
れでもまだ許容値を上回る。For example, the center wavelength of the light beam is 780 nm, the materials of the first prism 4 and the second prism 5 are both BK7, the incident angle and the refraction angle are φ□=φ2=53.2°, θ1=θ2:32.0 In the case of .DELTA.n1=.DELTA.n2=-2.09 0-5, α=3.83X10-6. Here, similarly, the amount of change in the wavelength of the light beam is set to 5n
m, and the focal length of the objective lens 10 is 3.0 mm,
The amount of positional deviation of the light spot on the optical recording medium is 0.057
It becomes pm. In this way, by using two prisms, the amount of positional deviation can be made considerably smaller, but it still exceeds the allowable value.
本発明の目的は、このような従来の課題を解決し、光ビ
ームの波長変化に伴うプリズム出射時の角度ずれ量が小
さく、その結果として光記録媒体上での光スポットの位
置ずれ量が許容値以下と小さい光ヘッド装置を提供する
ことにある。The purpose of the present invention is to solve such conventional problems, and to reduce the amount of angular deviation when the light beam is emitted from the prism due to wavelength changes, and as a result, the amount of positional deviation of the light spot on the optical recording medium is tolerable. The object of the present invention is to provide an optical head device that is small in size or less.
(課題を解決するための手段)
本発明の光ヘッド装置は、半導体レーザと、該半導体レ
ーザから発散光として出射した光ビームを平行光に変換
するコリメータレンズと、該コリメータレンズで平行光
に変換された光ビームが入射する第一の入射面と前記光
ビームが出射する第一の出射面を有する第一のプリズム
であって、前記第一の入射面は前記半導体レーザのp−
n接合面に垂直であり入射した光ビームが所定の角度だ
け屈折されるように設けられ、かつ前記第一の出射面は
前記第一の入射面で屈折された光ビームが略垂直に出射
するように設けられた第一のプリズムと、該第一のプリ
ズムから出射した光ビームが入射する第二の入射面と前
記光ビームが出射する第二の出射面を有する第二のプリ
ズムであって、前記第二の入射面は前記半導体レーザの
p−n接合面に垂直であり入射した光ビームが前記第一
の入射面とは逆向きに所定の角度だけ屈折されるように
設けられ、かつ前記第二の出射面は前記第二の入射面で
屈折された光ビームが略垂直に出射するように設けられ
た第二のプリズムと、該第二のプリズムから出射した光
ビームを収束光に変換して光記録媒体上に照射する対物
レンズと、前記光記録媒体から反射した光ビームを受光
する光検出器を有する光ヘッド装置であって、前記光ビ
ームの前記第一の入射面における入射角、屈折角をそれ
ぞれΦ1、θ1、前記第二の入射面における入射角、屈
折角をそれぞれΦ2、θ2とし、前記光ビームの波長が
中心波長の近傍で1nm増加したときの前記第一のプリ
ズムおよび前記第二のプリズムの屈折率の増加量をそれ
ぞれΔn1、Δn2とするとき、
φ1−01=φ2−02
および
を満足することを特徴とする。(Means for Solving the Problems) An optical head device of the present invention includes a semiconductor laser, a collimator lens that converts a light beam emitted from the semiconductor laser as a diverging light into parallel light, and a collimator lens that converts the light beam into parallel light. a first prism having a first entrance surface into which the light beam is incident and a first exit surface from which the light beam exits, the first entrance surface being the p-
The first exit surface is perpendicular to the n-junction surface and is provided so that the incident light beam is refracted by a predetermined angle, and the first exit surface allows the light beam refracted by the first entrance surface to exit approximately perpendicularly. a second prism having a first prism provided as shown in FIG. , the second incident surface is perpendicular to the p-n junction surface of the semiconductor laser and is provided so that the incident light beam is refracted by a predetermined angle in the opposite direction to the first incident surface, and The second exit surface includes a second prism provided so that the light beam refracted by the second entrance surface exits substantially perpendicularly, and a second prism that converts the light beam emitted from the second prism into convergent light. An optical head device comprising: an objective lens that converts and irradiates onto an optical recording medium; and a photodetector that receives a light beam reflected from the optical recording medium, the optical head device comprising: The first prism when the angle and refraction angle are Φ1 and θ1, respectively, the incidence angle and refraction angle at the second incident surface are Φ2 and θ2, respectively, and the wavelength of the light beam increases by 1 nm in the vicinity of the center wavelength. When the amount of increase in the refractive index of the second prism is Δn1 and Δn2, respectively, the following is satisfied.
(作用)
本発明の光ヘッド装置は
の条件を満足させることにより、光ビームの波長の変化
量を5nm、対物レンズの焦点距離を3.0mmとする
と、光記録媒体上での光スポットの位置ずれ量は0.0
15pmとなり、許容値以下に抑えることができる。さ
らに、
φ1−θ1=Φ2−θ2
の条件を満足させることにより第一のプリズムに入射す
る光ビームと第二のプリズムから出射する光ビームは略
平行になるため、第6図の場合と同様に光ヘッド装置の
設計は容易である。(Function) By satisfying the following conditions, the optical head device of the present invention can change the position of the light spot on the optical recording medium, assuming that the amount of change in the wavelength of the light beam is 5 nm and the focal length of the objective lens is 3.0 mm. The amount of deviation is 0.0
15 pm, which can be kept below the allowable value. Furthermore, by satisfying the condition φ1-θ1=Φ2-θ2, the light beam entering the first prism and the light beam exiting from the second prism become approximately parallel, so as in the case of Fig. 6, Designing an optical head device is easy.
(実施例) 以下に図面を参照して本発明の実施例につき説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に本発明の光磁気用光ヘッド装置の実施例の構成
を示す。第一のプリズム4および第二のプリズム5以外
の部分の構成は第6図と同一であるので説明は省略−す
る。第1図において、例えば光ビームの波長が780n
mで
に1に2=2.0
の場合、第一のプリズム4の材料としてBaSF4、第
二のプリズム5の材料としてBK7を用いれば、n1=
1.640350、n、=1.510722であるか
ら
Φ、=49.9°、Φ2=54.9°、θ1=27.8
°、θ2=32.8゜とすればよい。このとき
Δn1=−3.74刈O1Δn2==−2,09刈0−
5であるため、プリズム出射時の角度ずれ量はα=1.
25刈0−8
と全0−
8るいは、第一のプリズム4の材料としてF8、第二の
プリズム5の材料としてBK7を用いれば、nl =
1.585694、n2=1.510722であるから
Φ1=51゜1°、Φ2=54.3°、θ1=29.4
°、θ2=32.5’とすればよい。このとき
Δn1=−3,38×10、Δn2:== 2−09
X 10−5であるため、プリズム出射時の角度ずれ量
はα=1.26X10−7
となる。FIG. 1 shows the structure of an embodiment of a magneto-optical optical head device of the present invention. The configuration of the parts other than the first prism 4 and the second prism 5 is the same as that shown in FIG. 6, so a description thereof will be omitted. In Figure 1, for example, the wavelength of the light beam is 780n.
In the case where m is 1 and 2 = 2.0, if BaSF4 is used as the material for the first prism 4 and BK7 is used as the material for the second prism 5, n1 =
1.640350, n = 1.510722, so Φ = 49.9°, Φ2 = 54.9°, θ1 = 27.8
°, θ2=32.8°. At this time Δn1=-3.74 mowing O1 Δn2==-2,09 mowing 0-
5, the amount of angular deviation at the time of prism output is α=1.
25 cut 0-8 and total 0-8 Rui, if F8 is used as the material of the first prism 4 and BK7 is used as the material of the second prism 5, nl =
1.585694, n2=1.510722, so Φ1=51°1°, Φ2=54.3°, θ1=29.4
°, θ2=32.5'. At this time Δn1=-3, 38×10, Δn2:== 2-09
Since it is X10-5, the amount of angular deviation at the time of prism output is α=1.26X10-7.
BaSF4には一般にあまり使われないため値段がやや
高価になるという問題があるが、F8にはそのような問
題はない。BaSF4 has the problem of being a little expensive because it is not commonly used, but F8 does not have that problem.
また、例えば光ビームの波長が780nmでに1に2=
2.5
の場合、第一のプリズム4の材料として8F9、第二の
プリズム5の材料としてBK7を用いれば、n1= 1
.642089、n2:=: 1−510722である
から
φ1=55.2°、φ2=60.3°、θ□=30.0
°、θ2=35.1゜とすればよい。このとき
ム、=−4,19X10 、嶋=−2,09X10−5
であるため、プリズム出射時の角度ずれ量はα=4.1
2X10−8
となる。Also, for example, when the wavelength of the light beam is 780 nm, 1 = 2 =
2.5, if 8F9 is used as the material of the first prism 4 and BK7 is used as the material of the second prism 5, n1=1
.. 642089, n2:=: 1-510722, so φ1=55.2°, φ2=60.3°, θ□=30.0
°, θ2=35.1°. At this time, M=-4,19X10, Shima=-2,09X10-5
Therefore, the amount of angular deviation at the time of prism exit is α = 4.1
It becomes 2X10-8.
また、例えば光ビームの波長が830nmでに1に2=
2.0
の場合、第一のプリズム4の材料としてF3、第二のプ
リズム5の材料としてBK7を用いれば、n□= 1.
600638、−=1.509744であるから
φ、=50.7°、φ2=54.4°、θ=28.9°
、θ2=32.6゜とすればよい。このとき
ム、= −3,10X10 、嶋=−1,84X10
−5であるため、プリズム出射時の角度ずれ量はα=4
.88xlO−8
となる。Also, for example, when the wavelength of the light beam is 830 nm, 1 = 2 =
2.0, if F3 is used as the material for the first prism 4 and BK7 is used as the material for the second prism 5, n□=1.
600638, -=1.509744, so φ, = 50.7°, φ2 = 54.4°, θ = 28.9°
, θ2=32.6°. At this time, M=-3,10X10, Shima=-1,84X10
-5, the amount of angular deviation at the time of prism exit is α = 4
.. It becomes 88xlO-8.
また、例えば光ビームの波長が830nmでに1に2=
2.5
の場合、第一のプリズム4の材料としてSF5、第二の
プリズム5の材料としてBK7を用いれば、n1= 1
.657424、−= 1.509744であるから
φ1=55.0°、φ2=60.5°、θ1=29.6
°、θ2=35.2゜とすればよい。このとき
社、: −3,76X10 、嶋= −1,84X10
−5であるため、プリズム出射時の角度ずれ量はα=1
.04xlO−7
となる。Also, for example, when the wavelength of the light beam is 830 nm, 1 = 2 =
2.5, if SF5 is used as the material of the first prism 4 and BK7 is used as the material of the second prism 5, n1=1
.. 657424, -= 1.509744, so φ1=55.0°, φ2=60.5°, θ1=29.6
°, θ2=35.2°. At this time,: -3,76X10, Shima = -1,84X10
-5, the amount of angular deviation at the time of prism exit is α = 1
.. 04xlO-7.
第2図には本発明の追記型または相変化型光ヘッド装置
の実施例の構成を示す。第一のプリズム4および第二の
プリズム5には第1図と同じものが用いられている。第
一のプリズム4および第二のプリズム5で断面形状が略
円形に変換された光ビームは偏光ビームスプリッタ8お
よび1/4波長板9を透過したのち、対物レンズ10で
収束光に変換されて追記型または相変化型の光記録媒体
12上に照射される。FIG. 2 shows the structure of an embodiment of the write once type or phase change type optical head device of the present invention. The first prism 4 and the second prism 5 are the same as those shown in FIG. 1. The light beam whose cross-sectional shape has been converted into a substantially circular shape by the first prism 4 and the second prism 5 passes through the polarizing beam splitter 8 and the quarter-wave plate 9, and then is converted into convergent light by the objective lens 10. The light is irradiated onto a write-once type or phase change type optical recording medium 12.
光記録媒体12からの反射光は対物レンズ10を逆向き
に透過して再び平行光に変換され、1/4波長板9を透
過したのち偏光ビームスプリッタ8で全て反射される。The reflected light from the optical recording medium 12 passes through the objective lens 10 in the opposite direction, is converted into parallel light again, passes through the quarter-wave plate 9, and is then completely reflected by the polarizing beam splitter 8.
偏光ビームスプリッタ8の反射光は収束レンズ13で収
束光に変換されたのち、ハーフミラ−14で透過光と反
射光に分離される。ハーフミラ−14の反射光はナイフ
ェツジ15を介して2分割光検出器16で受光される。The reflected light from the polarizing beam splitter 8 is converted into convergent light by a converging lens 13, and then separated into transmitted light and reflected light by a half mirror 14. The reflected light from the half mirror 14 is received by a two-split photodetector 16 via a knife 15.
2分割光検出器16の二つの受光面からの出力の差をと
ることにより、公知のナイフェツジ法の原理を用いてフ
ォーカスエラー信号が検出される。ハーフミラ−14の
透過光は直接2分割光検出器17で受光される。2分割
光検出器17の二つの受光面からの出力の差をとること
により、公知のプッシュプル法の原理を用いてトラック
エラー信号が検出される。また、2分割光検出器17の
二つの受光面からの出力の和をとることにより、光記録
媒体12に記録された情報が再生される。By taking the difference between the outputs from the two light-receiving surfaces of the two-split photodetector 16, a focus error signal is detected using the principle of the known Knifezi method. The transmitted light of the half mirror 14 is directly received by the two-split photodetector 17. By taking the difference between the outputs from the two light-receiving surfaces of the two-split photodetector 17, a track error signal is detected using the principle of the known push-pull method. Furthermore, by summing the outputs from the two light-receiving surfaces of the two-split photodetector 17, information recorded on the optical recording medium 12 is reproduced.
以上に述べた実施例においては、第二のプリズム5の材
料としてBK7が用いられているため、第1図のビーム
スプリッタ6や第2図の偏光ビームスプリッタ8の材料
がBK7であれば、第二のプリズム5とこれらを一体化
することも可能である。もちろん、第二のプリズム5の
材料としてはBK7以外のものを用いても構わない。In the embodiments described above, BK7 is used as the material of the second prism 5, so if the material of the beam splitter 6 in FIG. 1 and the polarizing beam splitter 8 in FIG. It is also possible to integrate these with the second prism 5. Of course, materials other than BK7 may be used as the material for the second prism 5.
(発明の効果)
以上に述べたように、本発明によれば、光ビームの波長
変化に伴うプリズム出射時の角度ずれ量が小さく、その
結果として光記録媒体上での光スポットの位置ずれ量を
許容値以下に抑えることができると共に、第一のプリズ
ムに入射する光ビームと第二のプリズムから出射する光
ビームが略平行になるため設計が容易な光ヘッド装置を
実現することができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the amount of angular deviation when the light beam is emitted from the prism due to the wavelength change is small, and as a result, the amount of positional deviation of the light spot on the optical recording medium is small. can be suppressed to below a permissible value, and since the light beam incident on the first prism and the light beam emitted from the second prism are substantially parallel, it is possible to realize an optical head device that is easy to design.
第1図は本発明の光磁気用光ヘッド装置の実施例の構成
を示す図、第2図は本発明の追記型または相変化型光ヘ
ッド装置の実施例の構成を示す図、第3図は第5図の光
ヘッド装置のプリズムにおける、光ビームの波長変化に
伴うプリズム出射時の角度ずれの様子を示す図、第4図
は第6図の光ヘッド装置の第一のプリズムおよび第二の
プリズムにおける、光ビームの波長変化に伴うプリズム
出射時の角度ずれの様子を示す図、第5図はプリズムを
用いた従来の光磁気用光ヘッド装置の構成例を示す図、
第6図はプリズムを2個用いた従来の光磁気用光ヘッド
装置の構成例を示す図である。
図において、
11.・半導体レーザ、2・・・コリメータレンズ、3
・・・プリズム、4・・・第一のプリズム、5・・・第
二のプリズム、6,7・・・ビームスプリッタ、8・・
・偏光ビームスプリッタ、9・・・174波長板、10
・・・対物レンズ、11・・・光磁気記録媒体、12・
・・光記録媒体、13・・・収束レンズ、14・・・ハ
ーフミラ−115・・・ナイフェツジ、16、17・・
・2分割光検出器、18・・・172波長板、19・・
・偏光ビームスプリッタ、
20、21・・・収束レンズ、22.23・・・光検出
器である。
第1図
1、半導体レーザ
2:コリメータレンズ
4、第一のプリズム(BaSF4)
10、対物レンズ
11:光磁気記録媒体FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a magneto-optical optical head device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an embodiment of a write-once type or phase change type optical head device of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the angular deviation when the prism is emitted due to a change in the wavelength of the light beam in the prism of the optical head device shown in FIG. 5, and FIG. Fig. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional magneto-optical optical head device using a prism;
FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional magneto-optical optical head device using two prisms. In the figure, 11.・Semiconductor laser, 2...Collimator lens, 3
... Prism, 4... First prism, 5... Second prism, 6, 7... Beam splitter, 8...
・Polarizing beam splitter, 9...174 wavelength plate, 10
...Objective lens, 11...Magneto-optical recording medium, 12.
... Optical recording medium, 13... Converging lens, 14... Half mirror 115... Naifetsuji, 16, 17...
・2-split photodetector, 18...172 wavelength plate, 19...
- Polarizing beam splitter, 20, 21... Converging lens, 22.23... Photodetector. FIG. 1 1. Semiconductor laser 2: collimator lens 4, first prism (BaSF4) 10. objective lens 11: magneto-optical recording medium
Claims (1)
した光ビームを平行光に変換するコリメータレンズと、
該コリメータレンズで平行光に変換された光ビームが入
射する第一の入射面と前記光ビームが出射する第一の出
射面を有する第一のプリズムであって、前記第一の入射
面は前記半導体レーザのp−n接合面に垂直であり入射
した光ビームが所定の角度だけ屈折されるように設けら
れ、かつ前記第一の出射面は前記第一の入射面で屈折さ
れた光ビームが略垂直に出射するように設けられた第一
のプリズムと、該第一のプリズムから出射した光ビーム
が入射する第二の入射面と前記光ビームが出射する第二
の出射面を有する第二のプリズムであって、前記第二の
入射面は前記半導体レーザのp−n接合面に垂直であり
入射した光ビームが前記第一の入射面とは逆向きに所定
の角度だけ屈折されるように設けられ、かつ前記第二の
出射面は前記第二の入射面で屈折された光ビームが略垂
直に出射するように設けられた第二のプリズムと、該第
二のプリズムから出射した光ビームを収束光に変換して
光記録媒体上に照射する対物レンズと、前記光記録媒体
から反射した光ビームを受光する光検出器を有する光ヘ
ッド装置において、前記光ビームの前記第一の入射面に
おける入射角、屈折角をそれぞれΦ_1、Θ_1、前記
第二の入射面における入射角、屈折角をそれぞれΦ_2
、Θ_2とし、前記光ビームの波長が中心波長の近傍で
1nm増加したときの前記第一のプリズムおよび前記第
二のプリズムの屈折率の増加量をそれぞれΔn_1、Δ
n_2とするとき、 Φ_1−Θ_1=Φ_2−Θ_2 および |Δn_2tanΘ_2−Δn_1tanΘ_1(co
sΦ_2/cosΘ_2)|<10^−^6を満足する
ことを特徴とする光ヘッド装置。[Claims] A semiconductor laser, a collimator lens that converts a light beam emitted from the semiconductor laser as diverging light into parallel light,
A first prism having a first entrance surface into which the light beam converted into parallel light by the collimator lens enters, and a first exit surface through which the light beam exits, the first entrance surface being the The first exit surface is perpendicular to the p-n junction surface of the semiconductor laser and is provided so that the incident light beam is refracted by a predetermined angle, and the first exit surface is provided so that the light beam refracted by the first entrance surface is a second prism having a first prism provided to emit light approximately perpendicularly; a second incident surface into which the light beam emitted from the first prism enters; and a second exit surface from which the light beam exits. The prism is such that the second incident surface is perpendicular to the p-n junction surface of the semiconductor laser, and the incident light beam is refracted by a predetermined angle in the opposite direction to the first incident surface. a second prism provided at the second prism, and the second exit surface is provided so that the light beam refracted by the second entrance surface exits substantially perpendicularly; and the light emitted from the second prism. In an optical head device including an objective lens that converts a beam into a convergent light and irradiates it onto an optical recording medium, and a photodetector that receives a light beam reflected from the optical recording medium, the first incident of the light beam The incident angle and refraction angle on the surface are Φ_1 and Θ_1, respectively, and the incidence angle and refraction angle on the second incidence surface are Φ_2, respectively.
, Θ_2, and when the wavelength of the light beam increases by 1 nm near the center wavelength, the amount of increase in the refractive index of the first prism and the second prism is Δn_1 and Δn_1, respectively.
n_2, Φ_1-Θ_1=Φ_2-Θ_2 and |Δn_2tanΘ_2-Δn_1tanΘ_1(co
An optical head device characterized by satisfying sΦ_2/cosΘ_2)|<10^-^6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2154564A JPH041940A (en) | 1990-04-18 | 1990-06-13 | Optical head device |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2-102436 | 1990-04-18 | ||
JP10243690 | 1990-04-18 | ||
JP2154564A JPH041940A (en) | 1990-04-18 | 1990-06-13 | Optical head device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH041940A true JPH041940A (en) | 1992-01-07 |
Family
ID=26443158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2154564A Pending JPH041940A (en) | 1990-04-18 | 1990-06-13 | Optical head device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH041940A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998013556A1 (en) | 1996-09-27 | 1998-04-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of production of large tank, system using such large tank and submerged tunneling method using the tank |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2154564A patent/JPH041940A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998013556A1 (en) | 1996-09-27 | 1998-04-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of production of large tank, system using such large tank and submerged tunneling method using the tank |
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