JPH0619125U - 光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハーフミラーで発生したコマ収差を打ち消すた
めの光学素子の光軸方向寸法を小さくすることを可能に
して、光学素子を作りやすく、樹脂成形等で作る場合に
精度を出しやすくし、かつ、光ピックアップの小型化、
光の損失の低減、媒質の不均一性による透過光の劣化を
防止した光ピックアップを得る。 【構成】光源からの光をハーフミラー２４を介して物体
３６に照射し、物体３６からの反射光をハーフミラー２
４を介して光検出器１０に導く光ピックアップ装置であ
って、ハーフミラー２４と光検出器１０との間に、ハー
フミラー２４によって発生するコマ収差を打ち消す楔形
光学素子１８を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光源からの光をハーフミラーを介して物体に照射し、物体からの反 射光を上記ハーフミラーを介して光検出器に導くようにしてなる光ピックアップ 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光ピックアップ装置では、物体に対する対物レンズのフォーカスエラーを検出 するために一定方向に任意の大きさの非点収差を発生させ、合焦位置では光束の 横断面がほぼ円形になることを利用して対物レンズのフォーカス制御を行ってい る。非点収差発生手段としては、光路中にシリンドリカルレンズを配置する方法 やハーフミラーを光軸に対し傾けて配置する方法などが知られている。ハーフミ ラーを光軸に対し傾けて配置する方法の例として特開昭６１−２０２３３９号公 報や特開平１−３０２５４８号公報記載のものがある。ハーフミラーを光軸に対 し傾けて配置すると、非点収差とともにコマ収差が発生するため、上記何れの公 報記載のものも、コマ収差を補正することを目的としている。以下、各公報記載 のものの概略を説明する。

【０００３】 上記特開昭６１−２０２３３９号公報記載のものは、ハーフミラーを光軸に対 し傾けて配置するとともに、他の光学部材を光軸に対し傾けて配置してなるもの である。上記ハーフミラーと他の光学部材との相互作用でコマ収差を補正するも のであり、これらハーフミラーと他の光学部材は、平行平面板、あるいは凹面ま たは凸面からなる。

【０００４】 図３、図４は、前記特開平１−３０２５４８号公報記載のものの概略を示し、 図４は図３における全反射ミラー４を側方より見た側面図である。図３、図４に おいて、レーザ光源１からのレーザ光は回折格子２を通り、ハーフミラー３で反 射され、全反射ミラー４を経て対物レンズ５により対称物体としての光ディスク ６に集束させられる。光ディスク６からの反射光は、対物レンズ５、ミラー４を 通り、ハーフミラー３を透過し、補正レンズ７を透過して受光素子８に達する。 補正レンズ７は、ガラスやプラスチックからなり、ハーフミラー３側と受光素子 ８がわにそれぞれ異方性曲率面Ｒ１，Ｒ２を有している。異方性曲率面Ｒ１は、 光束がハーフミラー３を透過することにより発生した非点収差を打ち消す方向に 非点収差を発生させるシリンドリカル面となっている。他方の異方性曲率面Ｒ２ は、任意の方向に非点収差を発生させるとともに受光素子８の面上の結像倍率を 所定の値にするためのトーリック面またはトロイダル面となっている。そして、 ハーフミラー３で発生するコマ収差の影響を打ち消すために、補正レンズ７の光 軸Ｓ−Ｓを光軸Ｘ−Ｘに対してΦだけ傾斜させている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記特開昭６１−２０２３３９号公報記載のものによれば、光軸に対し傾けて 配置したハーフミラーで発生したコマ収差を、光軸に対し傾けて配置した平行平 板やレンズなどで発生したコマ収差で打ち消すようにしているため、ハーフミラ ーで発生したコマ収差を有効に打ち消すためには、上記平行平板やレンズなど光 学素子を光軸に対して大きく傾ける必要があり、光軸方向の寸法が大きくなって 光学素子が作りにくいという難点があり、上記光学素子は取付け枠に対し大きく 傾ける必要があるため、樹脂成形等で作成する場合に精度が出しにくいというよ うな問題点がある。また、上記光学素子の光軸に対する傾き角度が大きいため、 この光学素子を透過する光の光路が長くなり、光ピックアップ装置の小型化には 不利であるとか、光の損失が大きいとか、媒質の不均一性による透過光の劣化が 大きい、というような問題点もある。

【０００６】 前記特開平１−３０２５４８号公報記載のものも、ハーフミラーで発生するコ マ収差の影響を打ち消すために、補正レンズの曲率に応じて補正レンズの光軸を 傾斜させなければならず、光学系の設計条件によっては、ハーフミラーで発生し たコマ収差を有効に打ち消すためには、上記補正レンズの光軸を大きく傾斜させ る必要があり、上記特開昭６１−２０２３３９号公報記載のものと同様の問題点 を有している。

【０００７】 本考案は、このような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、ハ ーフミラーによって発生したコマ収差を打ち消すための光学素子の光軸方向の寸 法を小さくすることを可能にし、もって、光学素子を作りやすくするとともに、 樹脂成形等で作る場合に精度を出しやすくし、さらに、上記光学素子の透過光の 光路を短くすることを可能にして、光ピックアップの小型化、光の損失の低減、 媒質の不均一性による透過光の劣化を防止することができる光ピックアップを提 供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、光源からの光をハーフミラーを介して 物体に照射し、物体からの反射光をハーフミラーを介して光検出器に導くように してなる光ピックアップ装置において、ハーフミラーと光検出器との間に、ハー フミラーによって発生するコマ収差を打ち消す楔形光学素子を設けた。楔形光学 素子には、楔形状とシリンドリカル形状との組み合わせ面を設けてもよい。

【０００９】

【作用】

光がハーフミラーを透過することによって非点収差が発生するとともにコマ収 差が発生する。非点収差はフォーカス制御に利用することができる。コマ収差は フォーカス制御およびトラッキング制御に有害なもので、楔形光学素子によって 打ち消される。楔形光学素子は、その面の傾き角度が僅かであってもコマ収差発 生量が大きいため、楔形光学素子の面の傾き角度が小さくても、ハーフミラーで 発生したコマ収差を効果的に打ち消すことができる。

【００１０】

【実施例】

以下、図１、図２を参照しながら本考案にかかる光ピックアップ装置の実施例 について説明する。 図１において、符号２４はハーフミラーを示しており、このハーフミラー２４ は互いに平行な平面２６，２８を有し、これらの平面２６，２８が図においてほ ぼ４５度傾くように斜設されている。ハーフミラー２４の一方の平面２８は半透 過面をなしていて、この半透過面は、図示されないレーザ光源からの光を左側方 に反射するようになっている。ハーフミラー２４の平面２８で反射された光は、 非球面３２，３４を有してなる対物レンズ３０を通ることにより、物体としての 光ディスク３６の表面３８を透過し、光ディスク３６の記録トラック４０上に集 束させられる。

【００１１】 光ディスク３６の記録トラック４０によって反射された光は、対物レンズ３０ を逆行し、ハーフミラー２４を透過して楔形光学素子１８に至る。楔形光学素子 １８は互いに楔形をなす二つの平面２２，２０を有している。これらの平面２２ ，２０のうちハーフミラー２４側の平面２２が光軸に対してθ２だけ、かつ、ハ ーフミラー２４の傾き方向に対して正反対方向に傾いており、反対側の平面２０ は光軸に対して直角になっている。このように構成された楔形光学素子１８を有 している点がこの実施例の特徴である。楔形光学素子１８を透過した光は、平行 平面１６，１４を有するカバーガラス１２を透過して光検出器１０に至るように なっている。カバーガラス１２は例えばエポキシ樹脂などからなる。光検出器１ ０は周知のとおり４分割された受光面を有し、各受光面の受光量によってフォー カス信号およびトラッキング信号を出力する。

【００１２】 上記実施例において、ハーフミラー２４は、光軸に対しほぼ４５°傾けて配置 されている。これにより光検出器１０の各受光面の分割線に対してほぼ４５°方 向に非点収差が発生し、光検出器１０の検出出力をフォーカス制御に供すること ができるようになっている。ハーフミラー２４を斜設することにより、上記のよ うに非点収差が発生するが、これとともにコマ収差も発生する。コマ収差が発生 してそのまま光検出器１０に入射すると、光検出器１０に入射する光の横断面形 状が崩れ、フォーカス制御およびトラッキング制御の精度が低下するが、図示の 実施例では、ハーフミラー２４と光検出器１０との間に配置された楔形光学素子 １８によって上記コマ収差が打ち消される。より具体的には、楔形光学素子１８ のハーフミラー２４側の平面２２が光軸に対してθ２だけ、かつ、ハーフミラー ２４の傾き方向に対して正反対方向に傾いているため、この平面２２が、ハーフ ミラー２４で発生したコマ収差の向きと正反対の向きのコマ収差を発生させ、ハ ーフミラー２４で発生したコマ収差を打ち消す。このようにして、光検出器１０ に入射する光の横断面形状は正常に保たれるため、フォーカス制御およびトラッ キング制御の精度を高く維持することができる。

【００１３】 上記実施例において、ハーフミラー２４によって発生したコマ収差を打ち消す ための楔形光学素子１８の平面２２の傾斜角度θ２は、例えば８°程度と極めて 小さな角度でよい。そのため、楔形光学素子１８の光軸方向の寸法を小さくする ことができ、楔形光学素子１８が作りやすいという利点があり、また、楔形光学 素子１８は取付け枠に対して垂直に近くなるため、小型化が可能であるし、樹脂 成形等で作る場合に精度を出しやすいという利点もある。さらに、上記平面２２ の傾斜角度が小さいため、透過光の光路が短くなり、光ピックアップの小型化に 有利であるとか、光の損失が少ないとか、媒質の不均一性による透過光の劣化が 少ないというような利点もある。

【００１４】 以上説明した実施例では、コマ収差補正用の楔形光学素子の両面が平面で構成 されていた。上記楔形光学素子が、ハーフミラーで発生したコマ収差を補正する だけのものあれば上記実施例のような構成のものでよい。しかし、コマ収差補正 機能以外にほかの機能をもたせるために、楔形光学素子に、楔形状とシリンドリ カル形状との組み合わせ面を形成してもよい。

【００１５】 図２は、このような楔形光学素子の変形例を示すもので、図１の実施例におけ る楔形光学素子１８と代替することができるものである。図２において、楔形光 学素子１８Ａは、前記ハーフミラー２４側の面が凹の円筒面２２Ａで、光検出器 １０側の面も凹の円筒面２０Ａになっている。ただし、上記円筒面２２Ａの中心 点Ｏ２は光軸からずれた位置にあり、これによって円筒面２２Ａは角度θ２がつ いた楔形状とシリンドリカル形状とを組み合わせた面となっている。また、円筒 面２２Ａは、図２において紙面に垂直方向は曲率無限大となっている。ハーフミ ラー２４で発生した非点収差は円筒面２２Ａによって打ち消され、ハーフミラー ２４で発生したコマ収差は円筒面２２Ａの傾斜各θ２によって補正される。

【００１６】 一方、上記円筒面２０Ａの中心点Ｏ１は光軸上にあり、かつ、円筒面２０Ａは 紙面に垂直方向の面内において紙面垂直方向より４５°回転している。これによ り、ハーフミラー２４で発生した非点収差方向に対し４５°回転した方向にフォ ーカスエラー検出用の非点収差を発生させるようになっている。

【００１７】 図２に示すような楔形状とシリンドリカル形状との組み合わせ面を有する楔形 光学素子１８Ａを用いれば、ハーフミラー２４で発生した非点収差を円筒面２２ Ａによって打ち消すことができるとともに、ハーフミラー２４で発生したコマ収 差を円筒面２２Ａの傾斜角θ２によって補正することができるし、楔形光学素子 １８Ａの反対側の円筒面２０Ａを光軸に対して傾けることにより、フォーカスエ ラー検出により適合した非点収差を新たに発生させることができる。

【００１８】

【考案の効果】

請求項１記載の考案によれば、ハーフミラーと光検出器との間に、ハーフミラ ーによって発生するコマ収差を打ち消す楔形光学素子を設けたため、ハーフミラ ーによって発生したコマ収差を打ち消すための楔形光学素子の面の傾斜角度は極 めて小さな角度でよく、もって、楔形光学素子の光軸方向の寸法を小さくするこ とができるとか、楔形光学素子が作りやすいという利点があり、また、楔形光学 素子は取付け枠に対して垂直に近くなるため、小型化が可能であるし、樹脂成形 等で作る場合に精度を出しやすいという利点もある。さらに、楔形光学素子の面 の傾斜角度が小さいため、透過光の光路が短くなり、光ピックアップの小型化に 有利であるとか、光の損失が少ないとか、媒質の不均一性による透過光の劣化が 少ないというような利点もある。

【００１９】 請求項２記載の考案によれば、楔形状とシリンドリカル形状との組み合わせ面 を有する楔形光学素子を用いることにより、ハーフミラーで発生した非点収差を シリンドリカル形状によって打ち消すことができるとともに、ハーフミラーで発 生したコマ収差を楔形状によって補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案にかかる光ピックアップ装置の実施例を
示す光学配置図。

【図２】本考案にかかる光ピックアップ装置に適用可能
な楔形光学素子の変形例を示す側面図。

【図３】従来の光ピックアップの例を示す光学配置図。

【図４】同上従来例の対物レンズ周辺の光学配置図。

【符号の説明】

１０ 光検出器 １８ 楔形光学素子 ２４ ハーフミラー ３６ 物体 １８Ａ 楔形光学素子

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光をハーフミラーを介して物
   体に照射し、物体からの反射光を上記ハーフミラーを介
   して光検出器に導くようにしてなる光ピックアップ装置
   において、 上記ハーフミラーと光検出器との間に、上記ハーフミラ
   ーによって発生するコマ収差を打ち消す楔形光学素子を
   設けてなる光ピックアップ装置。
2. 【請求項２】 楔形光学素子は、楔形状とシリンドリカ
   ル形状との組み合わせ面を有する請求項１記載の光ピッ
   クアップ装置。