JPH0664750B2 - Optical head - Google Patents
Optical headInfo
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- JPH0664750B2 JPH0664750B2 JP62101996A JP10199687A JPH0664750B2 JP H0664750 B2 JPH0664750 B2 JP H0664750B2 JP 62101996 A JP62101996 A JP 62101996A JP 10199687 A JP10199687 A JP 10199687A JP H0664750 B2 JPH0664750 B2 JP H0664750B2
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- prism
- reflected
- lens
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- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、半導体レーザによって光ディスク等の記録・
再生を行うとともに非点収差法によってフォーカスサー
ボを行うようにした光学ヘッドに関する。[Technical Field of the Invention] The present invention relates to recording / recording of an optical disc, etc. by a semiconductor laser.
The present invention relates to an optical head that performs reproduction and performs focus servo by an astigmatism method.
従来、半導体レーザを使用して光ディスクの記録・再生
を行うようにした光学ヘッドとして第2図に示すものが
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, there is an optical head shown in FIG. 2 as an optical head for recording / reproducing an optical disc by using a semiconductor laser.
図において、11はレーザ光を出力する半導体レーザ、12
は半導体レーザ11から放射される発散光を平行光にする
コリメータレンズ、13は平行光にされた光束のビーム整
形を行うプリズムであり、ビーム整形部13aと直角プリ
ズム13bとの接着面で偏光ビームスプリタ(PBS)面P′
が形成されている。In the figure, 11 is a semiconductor laser that outputs a laser beam, and 12
Is a collimator lens that collimates the divergent light emitted from the semiconductor laser 11, and 13 is a prism that shapes the beam of the collimated light beam, and uses a polarization beam splitter at the bonding surface between the beam shaping unit 13a and the right-angle prism 13b. Printer (PBS) surface P '
Are formed.
14は1/4波長板、15はレーザ光をディスクD上に集束
するとともにディスクDからの反射光を集光する対物レ
ンズ、16は非点収差法によるフォーカスサーボを行うた
めに検出光としての上記反射光を集束する集光レンズ、
17は検出光に非点収差を生じさせるためのシリンドカル
レンズ、18は受光素子である。14 is a quarter-wave plate, 15 is an objective lens that focuses the laser light on the disk D and collects the reflected light from the disk D, and 16 is the detection light for performing focus servo by the astigmatism method. A condenser lens that focuses the reflected light,
Reference numeral 17 is a cylindrical lens for producing astigmatism in the detection light, and 18 is a light receiving element.
上記半導体レーザ11から放射される楕円錐状の発散光は
コリメータレンズ12で断面が楕円状の平行光にされ、こ
の楕円状の光束はプリズム13のビーム整形部13aに入射
される。このビーム整形部13aに入射された光束は屈折
するとき楕円の短径方向が拡張されて円形断面の光面に
整形され、反射面P2′で反射されてディスクDの方向
に照射される。このとき、ビーム整形された平行光はPS
面P′と1/4波長板14を透過し、1/4波長板14で円
偏光にされて対物レンズ15によってディスクD上に集束
される。The elliptical cone-shaped divergent light emitted from the semiconductor laser 11 is collimated by the collimator lens 12 into parallel light having an elliptical cross section, and the elliptical light flux is incident on the beam shaping unit 13a of the prism 13. When the light beam incident on the beam shaping unit 13a is refracted, the minor axis direction of the ellipse is expanded to be shaped into a light surface having a circular cross section, reflected by the reflection surface P 2 ′, and emitted toward the disk D. At this time, the beam-shaped parallel light is PS
The light passes through the surface P ′ and the quarter-wave plate 14, is circularly polarized by the quarter-wave plate 14, and is focused on the disk D by the objective lens 15.
ディスクDからの反射光は上記対物レンズ15で集光され
て平行光束として1/4波長板14を透過してPBS面P′
に入射されるが、上記1/4波長板4を透過する際に先
に円偏光にされた光束が直線偏光にされ、BPS面P′で
集光レンズ16側に反射される。The reflected light from the disk D is condensed by the objective lens 15 and is transmitted as a parallel light flux through the quarter-wave plate 14 to form a PBS surface P '.
The light beam that has been circularly polarized at the time of passing through the quarter-wave plate 4 is linearly polarized and reflected by the BPS surface P ′ toward the condenser lens 16 side.
そして、このの集光レンズ16に入射する光束は集光レン
ズ16とシリンドリカルレンズ17とによって非点収差を生
じた状態で受光素子18の受光面近傍に収束され、この受
光素子18はフォーカス状態によるスポット形状に応じた
出力をし、この出力に基づいてフォーカス誤差信号が得
られる。Then, the light flux incident on the condenser lens 16 is converged in the vicinity of the light receiving surface of the light receiving element 18 in a state where astigmatism is generated by the condenser lens 16 and the cylindrical lens 17, and the light receiving element 18 is focused. An output according to the spot shape is performed, and a focus error signal is obtained based on this output.
しかしながら、上記のような従来の光学ヘッドにおいて
は、非点収差を発生させるためにシリンドリカルレンズ
を使用しているので部品点数が多く、組立工数が多くな
りり光学系の調整が困難であるとともに小型化にも適し
ていなかった。However, in the conventional optical head as described above, since a cylindrical lens is used to generate astigmatism, the number of parts is large, the number of assembling steps is large, and it is difficult to adjust the optical system and the size is small. It was not suitable for commercialization.
本発明は上記のような従来の問題点を解消し、部品点数
を減らして組立工数を少なくするとともに小型化に適し
た光学ヘッドを提供することを目的をする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above conventional problems, reduce the number of parts, reduce the number of assembling steps, and provide an optical head suitable for miniaturization.
本発明は、コリメータレンズによって平行光にされた半
導体レーザの出力光を第1のプリズムで屈折させて光束
の断面形状を整形し、この光束を1/4波長板を介して
対物レンズで光ディスク上に集束させるとともにこの対
物レンズによって集光して1/4波長板を透過した光デ
ィスクからの反射光を、上記第1のプリズムに第2のプ
リズムを貼り合わせて形成した偏光ビームスプリッタで
反射させて抽出するようにした光学ヘッドであって、光
束の断面形状を整形するために光束を屈折させる第1の
プリズムと、該プリズムに貼り合わせて偏光ビームスプ
リッタを形成するとともに第1のプリズムと屈折率の異
なる第2のプリズムと、上記偏光ビームスプリッタによ
って反射された光束を透過する位置に設けられた第2の
1/4波長板と、この第2の1/4波長板を透過した光
束をこの1/4波長側に反射して収束させる反射レンズ
とを備え、上記偏光ビームスプリッタで反射・抽出され
たディスクからの反射光を上記反射レンズによって反射
・集束するとともに、この反射・集束の前後に上記第2
の1/4波長板を透過させて上記偏光ビームスプリッタ
を透過させて屈折させ、この屈折によって、非点収差法
によるフォーカスサーボを行うために上記反射レンンズ
によって集束される光束に非点収差を生じさせるように
した。According to the present invention, the output light of the semiconductor laser, which is collimated by the collimator lens, is refracted by the first prism to shape the cross-sectional shape of the light flux, and the light flux is passed through the quarter-wave plate on the optical disc by the objective lens. The reflected light from the optical disc which is focused by the objective lens and condensed by the objective lens and transmitted through the quarter-wave plate is reflected by the polarization beam splitter formed by attaching the second prism to the first prism. An optical head configured to extract, a first prism that refracts a light beam to shape the cross-sectional shape of the light beam, and a polarization beam splitter that is attached to the prism to form a polarization beam splitter Different second prisms, and a second quarter-wave plate provided at a position for transmitting the light flux reflected by the polarization beam splitter, And a reflection lens for reflecting and converging the light beam transmitted through the second quarter-wave plate to the quarter-wavelength side, and reflecting the reflected light from the disk reflected and extracted by the polarization beam splitter. It is reflected / focused by a lens, and the above-mentioned second is placed before and after this reflection / focusing.
Of the 1/4 wavelength plate and the polarizing beam splitter to be refracted, and this refraction causes astigmatism in the light beam focused by the reflection lens to perform focus servo by the astigmatism method. I was allowed to.
第1図は本発明の実施例のの光学ヘッドの光学系を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing an optical system of an optical head according to an embodiment of the present invention.
図において、1はレーザ光を出力する半導体レーザ、2
は半導体レーザ1から放射される散光を平行光にするコ
リメータレンズである。In the figure, 1 is a semiconductor laser that outputs a laser beam, 2
Is a collimator lens for converting scattered light emitted from the semiconductor laser 1 into parallel light.
3は平行光にされた光束にビーム整形を施すとともに検
出光を抽出するビームスプリタを兼ねた整形用プリズム
であり、屈折率の異なる材質からなる2種類のプリズ
ム、すなわち、第1のプリズム3aと第2のプリズムとし
ての直角プリズム3bとが接着されて形成されており、こ
の接着面において偏光ビームスプリタ(PBS)面Pが形
成されている。Reference numeral 3 denotes a shaping prism that also serves as a beam splitter for performing beam shaping on the collimated light beam and extracting the detection light. Two types of prisms made of materials having different refractive indexes, that is, a first prism 3a and A right-angled prism 3b as a second prism is bonded and formed, and a polarization beam splitter (PBS) surface P is formed on this bonded surface.
4は検出光が上記PBS面Pで反射されるようにするため
の第1の1/4波長板であり、5は光束をディスクD上
に集束するとともにディスクDからの反射光を集光して
平行光にする対物レンズである。Reference numeral 4 is a first quarter-wave plate for allowing the detection light to be reflected on the PBS surface P, and 5 is for focusing the light flux on the disk D and for converging the reflected light from the disk D. It is an objective lens that collimates light into parallel light.
6は第2の1/4波長板、7は反射レンズであり、この
第2の1/4波長板6と反射レンズ7は上記プリズム3
の直角プリズム3bに接着され、上記PBS面Pで反射され
て入射されるディスクDからの検出光を反射レンズ7で
収束するとともに上記PBS面Pに折り返し、このとき収
束された検出光がPBS面Pを透過するようにする。6 is a second quarter-wave plate, and 7 is a reflecting lens. The second quarter-wave plate 6 and the reflecting lens 7 are the prism 3
The detection light from the disk D, which is adhered to the right-angled prism 3b, is reflected by the PBS surface P and is incident, is converged by the reflection lens 7 and is returned to the PBS surface P. At this time, the converged detection light is the PBS surface. Make P transparent.
8は非点収差の生じた検出光のスポット形状に応じた出
力を行う受光素子であり、この受光素子8の出力に基づ
いてフォーカス誤差信号が得られる。Reference numeral 8 denotes a light receiving element that outputs according to the spot shape of the detection light having astigmatism, and a focus error signal is obtained based on the output of this light receiving element 8.
上記半導体レーザ1は、半導体素子のpn接合面に平行な
方向の放射角度が最小でpn接合面に垂直な方向の放射角
度が最大であるような楕円錐形の光錐であるとともに主
にpn接合面に垂直な方向に偏光したレーザ光を出力す
る。The semiconductor laser 1 is an elliptical cone having a minimum emission angle in a direction parallel to the pn junction surface of the semiconductor element and a maximum emission angle in a direction perpendicular to the pn junction surface, and is mainly composed of pn. The laser light polarized in the direction perpendicular to the bonding surface is output.
この半導体レーザ1から放射されたレーザ光はコリメー
トレンズ2によって平行光にされるが、その光束の断面
は、図において紙面に直角な方向が長径であるような楕
円形の形状になっており、整形用プリズム3の面P1に
入射して屈折したとき楕円の短径方向が拡張されて円形
断面の光束にビーム整形される。そして、このビーム整
形された光束は第1のプリズム3aの反射面P2で反射さ
れPBS面Pに入射される。The laser light emitted from the semiconductor laser 1 is collimated by the collimator lens 2, and the cross section of the light flux has an elliptical shape whose major axis is in the direction perpendicular to the plane of the drawing. When incident on the surface P 1 of the shaping prism 3 and refracted, the minor axis direction of the ellipse is expanded and shaped into a light beam having a circular cross section. Then, the beam-shaped light beam is reflected by the reflecting surface P 2 of the first prism 3a and is incident on the PBS surface P.
ビーム整形された平行光は上記PBS面Pと1/4波長板
4を透過し、図の紙面に平行な方向に偏光した直線偏光
がこの1/4波長板で円偏光にされて対物レンズ5でデ
ィスクD上に収束される。The beam-shaped parallel light passes through the PBS surface P and the quarter-wave plate 4, and the linearly polarized light polarized in the direction parallel to the plane of the drawing is circularly polarized by the quarter-wave plate and the objective lens 5 Is converged on the disk D.
ディスクDからの反射光は対物レンズ5で集光されて平
行光束として1/4波長板4を透過してPBS面Pに入射
されるが、この1/4波長板4を透過する際に先に円偏
光にされた光束は紙面に直角な方向に偏光した直線偏光
にされる。The reflected light from the disc D is condensed by the objective lens 5 and is transmitted as a parallel light flux through the quarter wavelength plate 4 and is incident on the PBS surface P. The circularly polarized light flux is linearly polarized in the direction perpendicular to the plane of the paper.
したがって、上記光束はPBS面Pにおいて第2の1/4
波長板6側に反射され、この1/4波長板6を透過して
反射レンンズ7に入射される。そして光束は、この反射
レンズ7で集束されるとともにさらに上記1/4波長板
6を透過して図の紙面に平行な方向に偏光した直線偏光
にされ、直角プリズム3bかからPBS面Pを透過して第1
のプリズム3aに入射される。Therefore, the above-mentioned luminous flux is the second 1/4 on the PBS surface P.
The light is reflected to the side of the wave plate 6, passes through the quarter wave plate 6, and enters the reflecting lens 7. Then, the light flux is converged by the reflecting lens 7 and further transmitted through the quarter-wave plate 6 to be linearly polarized light which is polarized in a direction parallel to the plane of the drawing, and transmitted from the right-angle prism 3b through the PBS surface P. Then first
Is incident on the prism 3a.
このとき集束された光束の光軸はPBS面Pに対して傾斜
した状態で入射され、さらに、上記直角プリズム3bの屈
折率は第1のプリズム3aの屈折率より小さいため、光束
は上記PBS面Pを透過するとき入射角より小さな屈折角
で屈折されるとともに非点収差が生じるようになる。At this time, the optical axis of the focused light beam is incident on the PBS surface P in an inclined state, and the light flux of the right angle prism 3b is smaller than that of the first prism 3a. When passing through P, the light is refracted at a refraction angle smaller than the incident angle and astigmatism occurs.
このようにして、非点収差を有する光束が受光素子88の
受光面近傍にに集束され、この受光素子8の出力に応じ
てフォーカスサーボが行われる。In this way, the light flux having astigmatism is focused near the light receiving surface of the light receiving element 88, and the focus servo is performed according to the output of the light receiving element 8.
したがって、上記のようにビーム整形用のプリズムを使
用することにより、従来のようなシリンドリカルレンズ
などを使用する必要がなくなり、部品数を減らすことが
できる。Therefore, by using the beam shaping prism as described above, it is not necessary to use a conventional cylindrical lens or the like, and the number of parts can be reduced.
なお、第1のプリズムで屈折・反射された光束はPBS面
を透過するときにも屈折されるが、ビーム整形はこれら
第1,第2の屈折によって行われる。The light beam refracted / reflected by the first prism is also refracted when passing through the PBS surface, but the beam shaping is performed by these first and second refractions.
また、非点収差を発生された光束が第1のプリズムから
出射される角度はこの実施例では90゜にされているが、
この角度を適宜選択するようにしてもよい。Further, the angle at which the astigmatic light beam is emitted from the first prism is 90 ° in this embodiment,
You may make it select this angle suitably.
以上説明したように本発明によれば、屈折率の異なる2
つのプリズムを貼り合わせて偏光ビームスプリッタを形
成した整形用のプリズムを使用し、上記偏光ビームスプ
リッタによって反射されたディスクからの反射光を1/
4波長板を透過させるとともに反射レンズによって反射
・集束させ、この集束された光束を上記偏光ビームスプ
リッタ面で屈折させてフォーカスサーボを行うための非
点収差を生じさせるようにしたので、部品数を減らすこ
とができ、組立工数を減らすとともに小型化に適した光
学ヘッドを実現することができる。As described above, according to the present invention, 2 having different refractive indexes
A prism for shaping in which two prisms are bonded together to form a polarization beam splitter is used, and the reflected light from the disk reflected by the polarization beam splitter is 1 /
The four-wave plate is transmitted and is reflected / focused by a reflection lens, and the focused light beam is refracted by the polarization beam splitter surface to generate astigmatism for performing focus servo. The number of assembling steps can be reduced, and an optical head suitable for downsizing can be realized.
第1図は本発明の実施例の光学系を示す図、 第2図は従来の光学ヘッドを示す図である。 3……整形用プリズム、6……1/4波長板、7……反
射レンズ。FIG. 1 is a diagram showing an optical system of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a conventional optical head. 3 ... Shaping prism, 6 ... Quarter wave plate, 7 ... Reflective lens.
Claims (1)
半導体レーザの出力光を第1のプリズムで屈折させて光
束の断面形状を整形し、この光束を1/4波長板を介し
て対物レンズで光ディスク上に収束させ、上記対物レン
ズによって集光されるとともに上記1/4波長板を透過
した光ディスクからの反射光を、上記第1のプリズムに
第2のプリズムを貼り合わせて形成した偏光ビームスプ
リッタで反射させて抽出するようにした光学ヘッドであ
って、 光束の断面形状を整形するために光束を屈折させる第1
のプリズムと、該プリズムに貼り合わせて偏光ビームス
プリッタを形成するとともに第1のプリズムと屈折率の
異なる第2のプリズムと、上記偏光ビームスプリッタに
よって反射された光束が透過する位置に設けられた第2
の1/4波長板と、この第2の1/4波長板を透過した
光束をこの1/4波長板側に反射して集束させる反射レ
ンズとを備え、 上記偏光ビームスプリッタで反射・抽出されたディスク
からの反射光を上記反射レンズによって反射・集束する
とともに、この反射・集束の前後に上記第2の1/4波
長板を透過させて上記偏光ビームスプリッタを透過させ
て屈折させ、この屈折によって、非点収差法によるフォ
ーカスサーボを行うために上記反射レンズによって集束
された光束に非点収差を生じさせるようにしたことを特
徴とする光学ヘッド。1. A first prism prism refracts the output light of a semiconductor laser collimated by a collimator lens to shape the cross-sectional shape of a light beam, and the light beam is passed through a quarter-wave plate to an optical disk by an objective lens. The reflected light from the optical disc which is converged upward, condensed by the objective lens and transmitted through the quarter wavelength plate is formed by a polarization beam splitter formed by bonding a second prism to the first prism. An optical head for reflecting and extracting light, which refracts a light beam in order to shape the cross-sectional shape of the light beam.
And a second prism having a refractive index different from that of the first prism and a second prism having a refractive index different from that of the first prism, and a prism provided at a position where the light beam reflected by the polarization beam splitter is transmitted. Two
Of the 1/4 wavelength plate and a reflection lens that reflects and focuses the light flux transmitted through the second 1/4 wavelength plate to the 1/4 wavelength plate side, and is reflected / extracted by the polarization beam splitter. The reflected light from the disk is reflected / focused by the reflective lens, and before and after the reflection / focus, the second quarter-wave plate is transmitted and the polarizing beam splitter is transmitted to be refracted. The optical head is characterized in that the astigmatism is generated in the light beam focused by the reflecting lens in order to perform the focus servo by the astigmatism method.
Priority Applications (1)
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JP62101996A JPH0664750B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Optical head |
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JP62101996A JPH0664750B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Optical head |
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JPS63269325A JPS63269325A (en) | 1988-11-07 |
JPH0664750B2 true JPH0664750B2 (en) | 1994-08-22 |
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JP62101996A Expired - Fee Related JPH0664750B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Optical head |
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JP2001201615A (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-27 | Sony Corp | Optical element and optical pickup |
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- 1987-04-27 JP JP62101996A patent/JPH0664750B2/en not_active Expired - Fee Related
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