JPH0492236A - 光ディスク装置の光学系 - Google Patents
光ディスク装置の光学系Info
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- JPH0492236A JPH0492236A JP2208633A JP20863390A JPH0492236A JP H0492236 A JPH0492236 A JP H0492236A JP 2208633 A JP2208633 A JP 2208633A JP 20863390 A JP20863390 A JP 20863390A JP H0492236 A JPH0492236 A JP H0492236A
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
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- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
- G11B7/0909—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only by astigmatic methods
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- G—PHYSICS
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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-
- G—PHYSICS
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- G11B7/13922—Means for controlling the beam wavefront, e.g. for correction of aberration passive
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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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。
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１
この発明は、フォーカシングエラー検出に非点収差法を
用いた光ディスク装置に関するものである。 （従来の技術） この種の光ディスク装置は、レーザー光源からの光束を
記録媒体であるディスク上にスボ・ントとして結像させ
、信号の再生、あるいは記録を行なう構成とされている
。また、信号の記録再生を正確に行なうためには、レー
ザー光をディスク上に回折限界程度のスポット径に絞り
込み、記録トラック上を正確にトレースさせる必要があ
る。このため、光ディスク装置には、フォーカシングエ
ラトラッキングエラーを検出するエラー検出系と、検出
されたエラー信号に基づいてレーザー光のスポット位置
を光学系の光軸方向、そしてディスクの半径方向に駆動
するための駆動装置が設けられている。 フォーカシングエラー検出には、いくつかの方法がある
が、−数的には非点収差法が多く用いられている。非点
収差法は、ディスクからの反射光をシリンドリカルレン
ズ等の非点隔差を有する素子を用いて受光素子上に集光
させ、ディスクとスポットとのズレを受光素子上での光
束断面の形状変化として捉えるものである。 受光素子は、 「田」字状に４分割された受光領域Ａ、
Ｂ、 Ｃ，Ｄを有しており、互いに対向する領域の出
力和の差をとることにより、フォーカシングエラー信号
を検出することができる。 【発明が解決しようとする課題］ ところで、光磁気ディスク等の光ディスク装置では、記
録、再生を行ないたいトラックにアクセスするために、
スポットをトラックを横断させて移動させる場合がある
。 しかしながら、上述の非点収差法によるフォーカシング
エラー検出を行なう場合には、光学系の特性により、デ
ィスク上に結像される光束が波面収差等を持つと、スポ
ットがトラックを横切って移動する際に、フォーカシン
グエラー信号にノイズが乗ってしまうことがある。 このノイズは、波面収差を持つスポットが隣接するトラ
ック間の境界として形成された溝を横切る際に、回折に
より強度分布のムラを生じさせることにより発生する。 本明細書では、このノイズをＦ／Ｔ（フォーカス／トラ
ック）クロストークと定義する。 Ｆ／Ｔクロストークが発生すると、あたかも対物レンズ
が合焦から外れたようなフォーカシングエラー信号が発
生するため、対物レンズが光軸方向に駆動されてしまい
、スポットがトラックを横切る度に対物レンズが不安定
な状態となり、スポットの移動にエラーが生じる虞があ
る。 （発明の目的］ この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
スポットがトラックを横断する際のＦ／Ｔグロストーク
の発生を抑えることができる光ディスク装置を提供する
ことを目的とする。 【課題を解決するための手段１ この発明に係る光学式情報記録再生装置は、光学系全体
により発生するディスク上での光束の波面収差を補正す
るため、全系による波面収差を相殺し得る収差を有する
素子を光学系中に配置し、あるいは既存の光学素子の配
置に際して収差発生方向を互いに異ならせて相殺させる
ことにより、さらには既存の光学素子に故意に波面を乱
れさせる収差を与えてこれらを調整することを特徴とし
ている。 【実施例】 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 ［第１実施例コ 第１図は、この発明を光磁気ディスクの情報記録再生装
置に適用した第１実施例を示したものである。 この例では、Ｆ／Ｔクロスドーグの皿回となる光学系全
体の波面収差を相殺し得るような波面収差を発生させる
素子を光学系中に設けることにより、Ｆ／Ｔクロストー
クの発生を防止している。 この光学系は、第１図に示したように、光源部１０、対
物光学系２０、プリズムブロック３０、信号検出光学系
４０を備えている。光源部１（ｌは、発散光束を発生す
る半導体レーザー１１と、発散光束を平行光束とするコ
リメータレンズ１２と、光束断面の形状を整形する２つ
のアナモフィックプリズム１３．１４と、固定ミラー１
５とから構成され、断面円形の平行ビームを発生する。 また、光源部１０とプリズムブロック３０との間には、
非点収差発生素子８０が設けられている。この非点収差
発生素子８０は、第２図〜第４図に示すように板バネ８
１上に接着剤で貼り付けられており、この板バネ８１が
２本のネジ８２．８３によりホルダ８４に固定されてい
る。ホルダ８４は、円柱状の軸部を有し、各光学素子が
固定されるベース８５に設けられた溝内に配置されると
共に、押え板８６によりベース８５に固定されている。 ネジ８２は非点収差発生素子８０の形状歪みを調整する
機能を有しており、ネジ８２を螺進させると板バネ８１
が湾曲すると共に、非点収差発生素子８０の表面が湾曲
し、所定の波面収差が発生する。また、押え板８６を緩
めてホルダ８４を光軸口りに回動させることにより、発
生させた収差の方向性を変えることができる。 このように、非点収差発生素子８０の湾曲度、回動角を
調整することによシバ 光学系全体の波面収差を変化さ
せることができる。 対物光学系２０は、ビームを光磁気ディスクＭＯ，Ｄの
信号記録面に集光させる対物レンズ２１と、ミラー２２
とを備えている。対物レンズ２１とミラー２２とは、光
磁気ディスクＮＯＤのラジアル方向Ｘにスライドされる
図示せぬヘッド内に設けられている。 これに対して光
源部１０、プリズムブロック３０、信号検出光学系４０
は、ディスクの回転中心に対して固定されている。また
、対物レンズ２１は、ヘッド内に設けられたアクチュエ
ータ上に設けられており、その先軸方向２に高周波駆動
される。 プリズムブロック３０は、２つのハーフミラ−面３１ａ
、 ３１ｂを有する第１のブロック３１と、λ／２板３
２を介して第１のブロックに接合され、偏光分離面３３
ａと全反射面３３ｂとを有する第２のブロック３３とか
ら構成されている。 光源部１０からの光束は、一部が第２のハーフミラ−面
３１ｂにより反射され、集光レンズ３４により半導体レ
ーザーの自動出力調整用の受光素子３５上に集光する。 一方、ディスクから反射された光束は、第２のハーフミ
ラ−面３１ｂにより反射され、λ／２板により偏光方向
が４５°回転させられ、Ｐ偏光成分は偏光分離面３３ａ
を透過して集光レンズ４１ａを介して第１の磁気記録信
号検出用の第１の受光素子４２ａ上に集光する。 また、Ｓ偏光成分は、偏光分離面３３ａと全反射面３３
ｂとで反射され、集光レンズ４１ｂを介して磁気記録信
号検出用の第２の受光素子４２ｂ上に集光する。 光磁気ディスクＭＯＤへ入射するレーザー光の偏光方向
は、スポットが結像される位置のディスクの磁化方向に
対応して磁気カー効果により回転するため、これを４５
°回転させてＰ、Ｓ成分に分離し、それぞれ別個の受光
素子４２ａ、 ４２ｂにより検出することにより、その
強度差から記録信号を読み出すことができる。 ディスクからの反射光のうち、第２のハーフミラ−面３
１ａを透過した成分は、第１のハーフミラ−面３１ａに
より反射され、集光レンズ４３を介してシリンドリカル
レンズ４４により非点隔差を与えられ、エラー検出用受
光素子４５上に集光する。 エラー検出用受光素子４５は、 １田」字状に４分割さ
れた受光領域を有しており、互いに対向する領域の出力
和の差をとることにより、フォーカシングエラー信号を
検出することができる。 次に、波面収差について説明する。 光ディスク装置の光学系に存在する波面収差は、非点収
差を例にとると、ディスクのラジアル方向をＸ軸、トラ
ックのタンジエンシャル方向をＹ軸として、Ｘ軸、Ｙ軸
（０” 、９０°）の直交軸上の波面の曲率差と、これ
を４５°回転させた±４５″の直交軸上の波面の曲率差
とに代表して表すことができる。 この明細書では、０″’、９０”の直交軸に関する波面
収差をＡＳＩ、±４５＃の直交軸に関する波面収差をＡ
ｃ１と定義する。 第１図に示したように半導体レーザーの発光光束の形状
を補正するためにアナモフィッグ光学系を用いる場合、
半導体レーザー１１とコリメーターレンズ１２との光軸
方向の距離を調整することによりＡＳＩは補正すること
が可能である。 しかし、ＡＳ２は上記のアナモフィック光学系の調整に
よっては補正することができず、収差として残存してし
まう。光束がＡＳ２を含む場合には、トラック横断の際
、回折により強度分布異常が発生する。このような強度
分布異常により、トラックジャンプ時にフォーカシング
エラー信号ＦＥがＯレベルを保たず、Ｆ／Ｔクロストー
クが発生する。 次に、波面収差の発生と非点収差発生素子８０の作用と
について説明する。 第５図は、ＡＳＩとＡＳ２との関係をベクトルを用いて
示した説明図であり、各軸がＡＳＩ、ＡＳ２の量を示し
ている。符号Ａ１は、非点収差発生素子を除く光学系が
有する波面収差を示したものであり、そのＡＳＩ軸との
なす角度を２０とする。符号Ａ２は、非点収差発生素子
８０が有する波面収差を示しており、そのＡＳＩ軸との
なす角度を２φとする。これらの波面収差をそれぞれＡ
ＳＩ、ＡＳ２成分に分離して合成すると、各成分の量は
以下の式で表される。 ＡＳＩ ＝ ＡＩ−ｃｏｓ２θ＋ Ａ２−ｃｏｓ２
φＡＳ２ ＝ Ａ１・５ｊｎ２θ＋ Ａ２・５ｉｎ
２φＡＳ２を０にするための手段としては、上記の実施
例のように光学系全体の波面収差のＡＳ２成分を打ち消
すことができる波面収差を有する光学素子を光学系中に
新たに挿入する手段と、既存の光学素子の方向性を調整
することによりＡＳ２を打ち消す手段とが考えられる。 なお、ＡＳＬによるトラックジャンプ時の受光素子上で
のスポット内の異常光量分布成分は受光素子の隣接する
受光領域の境界にががるため、演算により相殺されてし
まい、フォーカスエラー信号には影響しない、従って、
Ｆ／Ｔクロストークについては必ずしもＡＳＩを補正す
る必要がない。また、波面収差を完全に補正するのでは
なく、ＡＳ２方向の収差を全てＡＳ１方向へ向けること
ができればＦ／Ｔクロストーク除去という目的は達成さ
れる。 ［第２実施例コ 第６図は、この発明の第２実施例を示したものである。 第２実施例では、光学系の既存の光学素子の配置調整、
あるいは既存の素子の調整により故意に波面の乱れを発
生させることにより、光学系全体の影響によるディスク
上での光束の波面収差を補正するものである。 まず、第６図に示すように、光学系の光路に配置される
光学素子にそれぞれ非点収差の方向を示すマークＰを付
しておき、組立て時に非点収差の方向を交互に直交させ
るよう配置することにより非点収差を相殺し、全体の非
点収差と、これに基づく波面収差とを減少させている。 第１実施例の部品と同一の部品には同一符号を付してい
る。 第７図は、プリズムを加工する際の様子を示す図である
。一般に、小型のプリズムは第７図に示したように複数
個が連続する長尺の状態で研磨され、研磨後に切断され
る方法により製作される。このような加工をすると、短
辺方向に関して面が凹面となり易く、長辺、短辺方向に
関して非点収差が発生する。切り離されたプリズムは、
それぞれほぼ同一の収差を有しているため、この例では
短辺方向の一方にマークＰを付している。 光学素子の配置に際して、第６図に示すようにマークＰ
の方向を交互に直交させることにより、非点収差による
作用を相殺し、全体での波面収差の発生を抑えることが
できる。 第８図は、プリズム等の素子が波面に与える作用を示し
ている。一定の波面の乱れを発生する素子を＃ｔ８図に
示すように組み合わせて互いに逆方向の波面の乱れを発
生させることにより、それぞれの素子の波面に与える影
響を相殺することができる。 次に、ミラー１５．２２の面形状が波面に与える影響に
ついて説明する。 第１に、各ミラー単体で研磨時の変形による歪みの方向
性を測定し、非点収差の大きい軸方向に第６図に示した
ようにマークＰを付しておく。これを組み付は時に互い
に軸が直交するよう配置することにより、面の歪みが波
面に与える影響を低減することができる。 第９図及び第１０図は、ミラーを保持するための機構に
関し、ミラーの面形状、すなわちミラーで発生する波面
収差の量を故意に変更するための機構を示している。 ミラー１５は、細部９ｏを有するホルダー９１に取付バ
ネ９２を介して保持されている。細部９ｏは、第１０図
に示したようにベース９３に設けられた溝９３ａ内に収
納され、図中上方がらベース９３にネジ止めされた板バ
ネ９４により押えられている。 ホルダー９１に螺合する一方のネジ９５は歪み調整ネジ
となっており、ネジ９５を螺進させることによりミラー
１５に対する応力を変化させ、面に歪みを与えることが
できる。また、この調整ネジ９５により発生させ得る歪
みの方向は一定であるため、方向性を変死する際には、
ボルダ−９１自身を回転させる。 第１１図は、ミラー１５をホルダー９１に対して接着固
定する例を示している。この例では、接着行程で接着剤
の盛りを部分的に変化させることにより、面に歪みを発
生させる。 第１２図及び第１３図は、ミラーを裏面側からバネで押
える構成を示している。押圧部１０１．１０２を有する
板バネ１００をベース９３に対してネジ止めし、押圧部
１０１．１０２によりミラーをベース９３に当て付けて
固定している。第１４図はミラー１５を裏面からベース
９３に接着する構成を示している。裏面から押える構成
をとることにより、ミラー１５は、表面側から固定する
構成とは反対方向の応力を受けて否むため、波面に対し
て表面側固定の構成とは反対の作用を与えることとなる
。従って、表面側固定のミラーと、裏面側固定のミラー
とを混在させることにより、収差の累積を避けることが
でき、波面の乱れを抑えることができる。 なお、前述したように、平面は研磨により中央が凹とな
る傾向があるため、研磨面での！！！面反射と裏面反射
とを組み合わせれば、前者が凹面、後者が凸面での反射
となり、一方で発生する非点収差を他方のミラーで相殺
することができる。例えば、ミラー１５を図示した通り
の表面反射とし、ミラー２２に代えて直角プリズムを配
置して斜面での裏面反射とすることにより、ミラー面の
研磨による面形状に基づく波面収差の劣化を抑えること
ができる。 第１５図は、アナモフィックプリズム１３または１４を
保持する機構に関するものである。Ｙ字状に形成された
ベース９３の溝９３ｂに半円柱状のホルダー１１０を介
してプリズム１４が取り付けられている。ホルダー１１
０は、その一方が板バネ１１５により弾力的に固定され
、他方がホルダー１１０に固定された調整板部１１Ｑａ
を介してネジ１１２によりベース９３に固定されている
。このネジ１１２を回転調整することにより、ベース９
３の溝９３ｂ内をホルダー１１０が摺接しながら回動し
、プリズム１４を光軸回り方向ψに回動させ、更に半導
体レーザー１１とコリメーターレンズ１２との距離を変
えることにより、前記回転方向の非点収差を補正するこ
とができる。 次に、レンズ系が波面に与える影響を抑えるための構成
を説明する。 対物レンズ２１は、−数的に他の光学素子と比較して非
点収差の発生量が大きくなる傾向にあるため、対物レン
ズの方向を単独で調整することにより、他の光学素子に
より発生した非点収差を相殺して波面収差の発生を抑え
ることもできる。調整は、各光学素子を組み付けた状態
でトラックジャンプ時のフォーカシングエラー信号を観
察し、Ｆ／Ｔクロストークが最小となるよう対物レンズ
を回転させながら行う。 また、対物レンズの次に大きな非点収差を持ち得るコリ
メートレンズ１２と対物レンズ２１との非点収差を予め
調べて第６図に示したようにマーグ万を付しておき、組
み付は時にこれらのマークが直交する方向に位置するよ
う各レンズを配置する。これら対物レンズ２１とコリメ
ートレンズ１２との関係を調整することにより、全系の
波面収差の劣化をかなり抑えることができる。 【効果］ 以上説明したように、この発明の光ディスク装置の光学
系は、光学系全体により発生するディスク上での光束の
波面収差を補正することができ、ディスク上での光束の
波面の乱れを抑えることができる。 特に、光ディスクのラジアル、ダンジェンシャル方向の
座標を４５６回転させた座標内での波面の乱れ（ＡＳ２
）を補正した場合には、非点収差法によるフォーカシン
グエラー検出を行う場合にも、いわゆるＦ／Ｔクロスト
ークの発生を抑えて正確なフォーカスサーボを実現する
ことができる。
用いた光ディスク装置に関するものである。 （従来の技術） この種の光ディスク装置は、レーザー光源からの光束を
記録媒体であるディスク上にスボ・ントとして結像させ
、信号の再生、あるいは記録を行なう構成とされている
。また、信号の記録再生を正確に行なうためには、レー
ザー光をディスク上に回折限界程度のスポット径に絞り
込み、記録トラック上を正確にトレースさせる必要があ
る。このため、光ディスク装置には、フォーカシングエ
ラトラッキングエラーを検出するエラー検出系と、検出
されたエラー信号に基づいてレーザー光のスポット位置
を光学系の光軸方向、そしてディスクの半径方向に駆動
するための駆動装置が設けられている。 フォーカシングエラー検出には、いくつかの方法がある
が、−数的には非点収差法が多く用いられている。非点
収差法は、ディスクからの反射光をシリンドリカルレン
ズ等の非点隔差を有する素子を用いて受光素子上に集光
させ、ディスクとスポットとのズレを受光素子上での光
束断面の形状変化として捉えるものである。 受光素子は、 「田」字状に４分割された受光領域Ａ、
Ｂ、 Ｃ，Ｄを有しており、互いに対向する領域の出
力和の差をとることにより、フォーカシングエラー信号
を検出することができる。 【発明が解決しようとする課題］ ところで、光磁気ディスク等の光ディスク装置では、記
録、再生を行ないたいトラックにアクセスするために、
スポットをトラックを横断させて移動させる場合がある
。 しかしながら、上述の非点収差法によるフォーカシング
エラー検出を行なう場合には、光学系の特性により、デ
ィスク上に結像される光束が波面収差等を持つと、スポ
ットがトラックを横切って移動する際に、フォーカシン
グエラー信号にノイズが乗ってしまうことがある。 このノイズは、波面収差を持つスポットが隣接するトラ
ック間の境界として形成された溝を横切る際に、回折に
より強度分布のムラを生じさせることにより発生する。 本明細書では、このノイズをＦ／Ｔ（フォーカス／トラ
ック）クロストークと定義する。 Ｆ／Ｔクロストークが発生すると、あたかも対物レンズ
が合焦から外れたようなフォーカシングエラー信号が発
生するため、対物レンズが光軸方向に駆動されてしまい
、スポットがトラックを横切る度に対物レンズが不安定
な状態となり、スポットの移動にエラーが生じる虞があ
る。 （発明の目的］ この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、
スポットがトラックを横断する際のＦ／Ｔグロストーク
の発生を抑えることができる光ディスク装置を提供する
ことを目的とする。 【課題を解決するための手段１ この発明に係る光学式情報記録再生装置は、光学系全体
により発生するディスク上での光束の波面収差を補正す
るため、全系による波面収差を相殺し得る収差を有する
素子を光学系中に配置し、あるいは既存の光学素子の配
置に際して収差発生方向を互いに異ならせて相殺させる
ことにより、さらには既存の光学素子に故意に波面を乱
れさせる収差を与えてこれらを調整することを特徴とし
ている。 【実施例】 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 ［第１実施例コ 第１図は、この発明を光磁気ディスクの情報記録再生装
置に適用した第１実施例を示したものである。 この例では、Ｆ／Ｔクロスドーグの皿回となる光学系全
体の波面収差を相殺し得るような波面収差を発生させる
素子を光学系中に設けることにより、Ｆ／Ｔクロストー
クの発生を防止している。 この光学系は、第１図に示したように、光源部１０、対
物光学系２０、プリズムブロック３０、信号検出光学系
４０を備えている。光源部１（ｌは、発散光束を発生す
る半導体レーザー１１と、発散光束を平行光束とするコ
リメータレンズ１２と、光束断面の形状を整形する２つ
のアナモフィックプリズム１３．１４と、固定ミラー１
５とから構成され、断面円形の平行ビームを発生する。 また、光源部１０とプリズムブロック３０との間には、
非点収差発生素子８０が設けられている。この非点収差
発生素子８０は、第２図〜第４図に示すように板バネ８
１上に接着剤で貼り付けられており、この板バネ８１が
２本のネジ８２．８３によりホルダ８４に固定されてい
る。ホルダ８４は、円柱状の軸部を有し、各光学素子が
固定されるベース８５に設けられた溝内に配置されると
共に、押え板８６によりベース８５に固定されている。 ネジ８２は非点収差発生素子８０の形状歪みを調整する
機能を有しており、ネジ８２を螺進させると板バネ８１
が湾曲すると共に、非点収差発生素子８０の表面が湾曲
し、所定の波面収差が発生する。また、押え板８６を緩
めてホルダ８４を光軸口りに回動させることにより、発
生させた収差の方向性を変えることができる。 このように、非点収差発生素子８０の湾曲度、回動角を
調整することによシバ 光学系全体の波面収差を変化さ
せることができる。 対物光学系２０は、ビームを光磁気ディスクＭＯ，Ｄの
信号記録面に集光させる対物レンズ２１と、ミラー２２
とを備えている。対物レンズ２１とミラー２２とは、光
磁気ディスクＮＯＤのラジアル方向Ｘにスライドされる
図示せぬヘッド内に設けられている。 これに対して光
源部１０、プリズムブロック３０、信号検出光学系４０
は、ディスクの回転中心に対して固定されている。また
、対物レンズ２１は、ヘッド内に設けられたアクチュエ
ータ上に設けられており、その先軸方向２に高周波駆動
される。 プリズムブロック３０は、２つのハーフミラ−面３１ａ
、 ３１ｂを有する第１のブロック３１と、λ／２板３
２を介して第１のブロックに接合され、偏光分離面３３
ａと全反射面３３ｂとを有する第２のブロック３３とか
ら構成されている。 光源部１０からの光束は、一部が第２のハーフミラ−面
３１ｂにより反射され、集光レンズ３４により半導体レ
ーザーの自動出力調整用の受光素子３５上に集光する。 一方、ディスクから反射された光束は、第２のハーフミ
ラ−面３１ｂにより反射され、λ／２板により偏光方向
が４５°回転させられ、Ｐ偏光成分は偏光分離面３３ａ
を透過して集光レンズ４１ａを介して第１の磁気記録信
号検出用の第１の受光素子４２ａ上に集光する。 また、Ｓ偏光成分は、偏光分離面３３ａと全反射面３３
ｂとで反射され、集光レンズ４１ｂを介して磁気記録信
号検出用の第２の受光素子４２ｂ上に集光する。 光磁気ディスクＭＯＤへ入射するレーザー光の偏光方向
は、スポットが結像される位置のディスクの磁化方向に
対応して磁気カー効果により回転するため、これを４５
°回転させてＰ、Ｓ成分に分離し、それぞれ別個の受光
素子４２ａ、 ４２ｂにより検出することにより、その
強度差から記録信号を読み出すことができる。 ディスクからの反射光のうち、第２のハーフミラ−面３
１ａを透過した成分は、第１のハーフミラ−面３１ａに
より反射され、集光レンズ４３を介してシリンドリカル
レンズ４４により非点隔差を与えられ、エラー検出用受
光素子４５上に集光する。 エラー検出用受光素子４５は、 １田」字状に４分割さ
れた受光領域を有しており、互いに対向する領域の出力
和の差をとることにより、フォーカシングエラー信号を
検出することができる。 次に、波面収差について説明する。 光ディスク装置の光学系に存在する波面収差は、非点収
差を例にとると、ディスクのラジアル方向をＸ軸、トラ
ックのタンジエンシャル方向をＹ軸として、Ｘ軸、Ｙ軸
（０” 、９０°）の直交軸上の波面の曲率差と、これ
を４５°回転させた±４５″の直交軸上の波面の曲率差
とに代表して表すことができる。 この明細書では、０″’、９０”の直交軸に関する波面
収差をＡＳＩ、±４５＃の直交軸に関する波面収差をＡ
ｃ１と定義する。 第１図に示したように半導体レーザーの発光光束の形状
を補正するためにアナモフィッグ光学系を用いる場合、
半導体レーザー１１とコリメーターレンズ１２との光軸
方向の距離を調整することによりＡＳＩは補正すること
が可能である。 しかし、ＡＳ２は上記のアナモフィック光学系の調整に
よっては補正することができず、収差として残存してし
まう。光束がＡＳ２を含む場合には、トラック横断の際
、回折により強度分布異常が発生する。このような強度
分布異常により、トラックジャンプ時にフォーカシング
エラー信号ＦＥがＯレベルを保たず、Ｆ／Ｔクロストー
クが発生する。 次に、波面収差の発生と非点収差発生素子８０の作用と
について説明する。 第５図は、ＡＳＩとＡＳ２との関係をベクトルを用いて
示した説明図であり、各軸がＡＳＩ、ＡＳ２の量を示し
ている。符号Ａ１は、非点収差発生素子を除く光学系が
有する波面収差を示したものであり、そのＡＳＩ軸との
なす角度を２０とする。符号Ａ２は、非点収差発生素子
８０が有する波面収差を示しており、そのＡＳＩ軸との
なす角度を２φとする。これらの波面収差をそれぞれＡ
ＳＩ、ＡＳ２成分に分離して合成すると、各成分の量は
以下の式で表される。 ＡＳＩ ＝ ＡＩ−ｃｏｓ２θ＋ Ａ２−ｃｏｓ２
φＡＳ２ ＝ Ａ１・５ｊｎ２θ＋ Ａ２・５ｉｎ
２φＡＳ２を０にするための手段としては、上記の実施
例のように光学系全体の波面収差のＡＳ２成分を打ち消
すことができる波面収差を有する光学素子を光学系中に
新たに挿入する手段と、既存の光学素子の方向性を調整
することによりＡＳ２を打ち消す手段とが考えられる。 なお、ＡＳＬによるトラックジャンプ時の受光素子上で
のスポット内の異常光量分布成分は受光素子の隣接する
受光領域の境界にががるため、演算により相殺されてし
まい、フォーカスエラー信号には影響しない、従って、
Ｆ／Ｔクロストークについては必ずしもＡＳＩを補正す
る必要がない。また、波面収差を完全に補正するのでは
なく、ＡＳ２方向の収差を全てＡＳ１方向へ向けること
ができればＦ／Ｔクロストーク除去という目的は達成さ
れる。 ［第２実施例コ 第６図は、この発明の第２実施例を示したものである。 第２実施例では、光学系の既存の光学素子の配置調整、
あるいは既存の素子の調整により故意に波面の乱れを発
生させることにより、光学系全体の影響によるディスク
上での光束の波面収差を補正するものである。 まず、第６図に示すように、光学系の光路に配置される
光学素子にそれぞれ非点収差の方向を示すマークＰを付
しておき、組立て時に非点収差の方向を交互に直交させ
るよう配置することにより非点収差を相殺し、全体の非
点収差と、これに基づく波面収差とを減少させている。 第１実施例の部品と同一の部品には同一符号を付してい
る。 第７図は、プリズムを加工する際の様子を示す図である
。一般に、小型のプリズムは第７図に示したように複数
個が連続する長尺の状態で研磨され、研磨後に切断され
る方法により製作される。このような加工をすると、短
辺方向に関して面が凹面となり易く、長辺、短辺方向に
関して非点収差が発生する。切り離されたプリズムは、
それぞれほぼ同一の収差を有しているため、この例では
短辺方向の一方にマークＰを付している。 光学素子の配置に際して、第６図に示すようにマークＰ
の方向を交互に直交させることにより、非点収差による
作用を相殺し、全体での波面収差の発生を抑えることが
できる。 第８図は、プリズム等の素子が波面に与える作用を示し
ている。一定の波面の乱れを発生する素子を＃ｔ８図に
示すように組み合わせて互いに逆方向の波面の乱れを発
生させることにより、それぞれの素子の波面に与える影
響を相殺することができる。 次に、ミラー１５．２２の面形状が波面に与える影響に
ついて説明する。 第１に、各ミラー単体で研磨時の変形による歪みの方向
性を測定し、非点収差の大きい軸方向に第６図に示した
ようにマークＰを付しておく。これを組み付は時に互い
に軸が直交するよう配置することにより、面の歪みが波
面に与える影響を低減することができる。 第９図及び第１０図は、ミラーを保持するための機構に
関し、ミラーの面形状、すなわちミラーで発生する波面
収差の量を故意に変更するための機構を示している。 ミラー１５は、細部９ｏを有するホルダー９１に取付バ
ネ９２を介して保持されている。細部９ｏは、第１０図
に示したようにベース９３に設けられた溝９３ａ内に収
納され、図中上方がらベース９３にネジ止めされた板バ
ネ９４により押えられている。 ホルダー９１に螺合する一方のネジ９５は歪み調整ネジ
となっており、ネジ９５を螺進させることによりミラー
１５に対する応力を変化させ、面に歪みを与えることが
できる。また、この調整ネジ９５により発生させ得る歪
みの方向は一定であるため、方向性を変死する際には、
ボルダ−９１自身を回転させる。 第１１図は、ミラー１５をホルダー９１に対して接着固
定する例を示している。この例では、接着行程で接着剤
の盛りを部分的に変化させることにより、面に歪みを発
生させる。 第１２図及び第１３図は、ミラーを裏面側からバネで押
える構成を示している。押圧部１０１．１０２を有する
板バネ１００をベース９３に対してネジ止めし、押圧部
１０１．１０２によりミラーをベース９３に当て付けて
固定している。第１４図はミラー１５を裏面からベース
９３に接着する構成を示している。裏面から押える構成
をとることにより、ミラー１５は、表面側から固定する
構成とは反対方向の応力を受けて否むため、波面に対し
て表面側固定の構成とは反対の作用を与えることとなる
。従って、表面側固定のミラーと、裏面側固定のミラー
とを混在させることにより、収差の累積を避けることが
でき、波面の乱れを抑えることができる。 なお、前述したように、平面は研磨により中央が凹とな
る傾向があるため、研磨面での！！！面反射と裏面反射
とを組み合わせれば、前者が凹面、後者が凸面での反射
となり、一方で発生する非点収差を他方のミラーで相殺
することができる。例えば、ミラー１５を図示した通り
の表面反射とし、ミラー２２に代えて直角プリズムを配
置して斜面での裏面反射とすることにより、ミラー面の
研磨による面形状に基づく波面収差の劣化を抑えること
ができる。 第１５図は、アナモフィックプリズム１３または１４を
保持する機構に関するものである。Ｙ字状に形成された
ベース９３の溝９３ｂに半円柱状のホルダー１１０を介
してプリズム１４が取り付けられている。ホルダー１１
０は、その一方が板バネ１１５により弾力的に固定され
、他方がホルダー１１０に固定された調整板部１１Ｑａ
を介してネジ１１２によりベース９３に固定されている
。このネジ１１２を回転調整することにより、ベース９
３の溝９３ｂ内をホルダー１１０が摺接しながら回動し
、プリズム１４を光軸回り方向ψに回動させ、更に半導
体レーザー１１とコリメーターレンズ１２との距離を変
えることにより、前記回転方向の非点収差を補正するこ
とができる。 次に、レンズ系が波面に与える影響を抑えるための構成
を説明する。 対物レンズ２１は、−数的に他の光学素子と比較して非
点収差の発生量が大きくなる傾向にあるため、対物レン
ズの方向を単独で調整することにより、他の光学素子に
より発生した非点収差を相殺して波面収差の発生を抑え
ることもできる。調整は、各光学素子を組み付けた状態
でトラックジャンプ時のフォーカシングエラー信号を観
察し、Ｆ／Ｔクロストークが最小となるよう対物レンズ
を回転させながら行う。 また、対物レンズの次に大きな非点収差を持ち得るコリ
メートレンズ１２と対物レンズ２１との非点収差を予め
調べて第６図に示したようにマーグ万を付しておき、組
み付は時にこれらのマークが直交する方向に位置するよ
う各レンズを配置する。これら対物レンズ２１とコリメ
ートレンズ１２との関係を調整することにより、全系の
波面収差の劣化をかなり抑えることができる。 【効果］ 以上説明したように、この発明の光ディスク装置の光学
系は、光学系全体により発生するディスク上での光束の
波面収差を補正することができ、ディスク上での光束の
波面の乱れを抑えることができる。 特に、光ディスクのラジアル、ダンジェンシャル方向の
座標を４５６回転させた座標内での波面の乱れ（ＡＳ２
）を補正した場合には、非点収差法によるフォーカシン
グエラー検出を行う場合にも、いわゆるＦ／Ｔクロスト
ークの発生を抑えて正確なフォーカスサーボを実現する
ことができる。
第１図はこの発明の第１実施例の光学素子の配置を示す
斜視図、第２図は非点収差発生素子の組み付は構造を示
す正面図、第３図は第２図の■−ｍ線に沿う断面図、第
４図は第３図の■−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は波面
収差補正の原理を示す説明図、第６図はこの発明の第２
実施例の光学素子の配置を示す斜視図、第７図はプリズ
ムの加工時の形状を示す説明図、第８図は各光学素子が
光束に与える影響を模式的に示した説明図、第９図はミ
ラーの組み付は例を示す断面図、第１０図は第９図のＸ
−Ｘ線に沿う断面図、第１２図〜第１４図はミラー組付
けの他の例を示す平面図、第１５図はプリズムの保持機
構を示す断面図である。 ８０・・・非点収差発生素子 ＭＯＤ・・・光磁気ディスク 工業株式会社 ？二 西脇民雄二・−２ と−一二二 第２図 Ｅ 第３図 第４図 手続補正書（方式） 平成２年１１月５日
斜視図、第２図は非点収差発生素子の組み付は構造を示
す正面図、第３図は第２図の■−ｍ線に沿う断面図、第
４図は第３図の■−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は波面
収差補正の原理を示す説明図、第６図はこの発明の第２
実施例の光学素子の配置を示す斜視図、第７図はプリズ
ムの加工時の形状を示す説明図、第８図は各光学素子が
光束に与える影響を模式的に示した説明図、第９図はミ
ラーの組み付は例を示す断面図、第１０図は第９図のＸ
−Ｘ線に沿う断面図、第１２図〜第１４図はミラー組付
けの他の例を示す平面図、第１５図はプリズムの保持機
構を示す断面図である。 ８０・・・非点収差発生素子 ＭＯＤ・・・光磁気ディスク 工業株式会社 ？二 西脇民雄二・−２ と−一二二 第２図 Ｅ 第３図 第４図 手続補正書（方式） 平成２年１１月５日
Claims (5)
- （１）レーザー光源からの光束を光ディスクに結像させ
る結像光学系と、 前記レーザー光源から前記光ディスクに至る光路中に設
けられ、前記結像光学系により前記光ディスク上に結像
されるレーザー光束の波面収差を相殺する収差補正素子
とを有することを特徴とする光ディスク装置の光学系。 - （２）レーザー光源からの光束を光ディスクに結像させ
るために複数の光学素子を備える光ディスク装置の光学
系において、 該光学系により前記光ディスク上に結像されるレーザー
光束の波面収差を相殺するよう前記各光学素子が配列さ
れていることを特徴とする光ディスク装置の光学系。 - （３）レーザー光源からの光束を光ディスクに結像させ
るために複数の光学素子を備える結像光学系と、 該結像光学系により前記光ディスク上に結像されるレー
ザー光束の波面収差を相殺するよう前記各光学素子を調
整自在に支持する調整機構とを備えることを特徴とする
光ディスク装置の光学系。 - （４）レーザー光源からの光束を光ディスクに結像させ
るために対物レンズを含む複数の光学素子を備える結像
光学系と、 前記光ディスクから導かれる光束に基づいて非点収差法
によるフォーカシングエラー検出を行い、前記対物レン
ズを光軸方向に駆動するフォーカシングエラー補正部と
、 前記レーザー光源から前記光ディスクに至る光路中に設
けられ、前記結像光学系により前記光ディスク上に結像
されるレーザー光束の波面収差を相殺する収差補正素子
とを有することを特徴とする光ディスク装置の光学系。 - （５）前記収差補正素子は、前記光ディスクのラジアル
、ダンジェンシャル方向の座標を４５゜回転させた座標
内での波面の乱れを補正することを特徴とする請求項４
に記載の光ディスク装置の光学系。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208633A JPH0492236A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光ディスク装置の光学系 |
| US07/741,620 US5280464A (en) | 1990-08-07 | 1991-08-07 | Optical disk apparatus having a focusing error correcting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208633A JPH0492236A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光ディスク装置の光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492236A true JPH0492236A (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=16559465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208633A Pending JPH0492236A (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光ディスク装置の光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5280464A (ja) |
| JP (1) | JPH0492236A (ja) |
Cited By (3)
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| JP2008282476A (ja) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Hoya Corp | 光ピックアップ光学系組付方法 |
| JP2008305504A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 光ピックアップ装置及び光学素子 |
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| US6038089A (en) | 1996-05-14 | 2000-03-14 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Beam shaping optical system |
| JP2004342145A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Funai Electric Co Ltd | 光ピックアップ移動体および光ディスク装置ならびに光ディスク装置の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS61109015A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-05-27 | Asahi Optical Co Ltd | レ−ザ−光用結像光学系 |
| JPS61236035A (ja) * | 1985-04-09 | 1986-10-21 | Sony Corp | 光学ヘツド |
| JPH0792925B2 (ja) * | 1986-03-24 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | 光デイスク装置の光ヘツド |
| EP0255305B1 (en) * | 1986-07-28 | 1993-01-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Focusing error detecting device and method of manufacturing the same |
| JPH0514334Y2 (ja) * | 1986-10-01 | 1993-04-16 | ||
| DE3787285T2 (de) * | 1987-10-19 | 1994-03-31 | Hitachi Ltd | Optischer Aufbau mit einer phasenstarr gekoppelten Laserdiodenzeile. |
| DE68924303T2 (de) * | 1988-06-14 | 1996-02-29 | Nippon Electric Co | Optische Kopfanordnung. |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2208633A patent/JPH0492236A/ja active Pending
-
1991
- 1991-08-07 US US07/741,620 patent/US5280464A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2006035950A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Sony Corporation | 光ピックアップ、光ディスク装置及び光ピックアップの製造方法 |
| JPWO2006035950A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2008-05-15 | ソニー株式会社 | 光ピックアップ、光ディスク装置及び光ピックアップの製造方法 |
| US7626897B2 (en) | 2004-09-27 | 2009-12-01 | Sony Corporation | Optical pickup, optical disc device and method for manufacturing optical pickup |
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| JP2008305504A (ja) * | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 光ピックアップ装置及び光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5280464A (en) | 1994-01-18 |
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