JPH087874B2 - Optical information reproducing device - Google Patents

Optical information reproducing device

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JPH087874B2
JPH087874B2 JP61280836A JP28083686A JPH087874B2 JP H087874 B2 JPH087874 B2 JP H087874B2 JP 61280836 A JP61280836 A JP 61280836A JP 28083686 A JP28083686 A JP 28083686A JP H087874 B2 JPH087874 B2 JP H087874B2
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optical
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information recording
recording surface
optical system
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は光学的情報再生装置に関し、特に情報記録担
体の情報記録面の法線方向に対し傾いた方向に光軸を有
する結像光学系により上記情報記録面を光検出器に結像
させて情報の再生を行なう光学的情報再生装置に関す
る。
The present invention relates to an optical information reproducing apparatus, and more particularly to an image forming optical system having an optical axis in a direction inclined with respect to a normal line direction of an information recording surface of an information recording carrier. Thus, the present invention relates to an optical information reproducing apparatus for reproducing information by forming an image on the information recording surface on a photodetector.

[従来の技術] 近年、次第に情報の記録密度の向上が要求される様に
なっており、この要求に応えるものとして光学的な情報
記録再生方式が利用される様になってきている。光学的
情報記録再生方式では光学系を用いて光照射を行なう際
に形成される照射スポットの大きさを情報の単位として
記録できるため記録密度が極めて大きく、また記録再生
手段を記録担体に対して接触させることなしに記録再生
を行なうので該記録担体及び記録再生手段の摩耗劣化が
全くないという利点がある。
[Prior Art] In recent years, there has been a growing demand for improvement in information recording density, and an optical information recording / reproducing system has come to be used in order to meet this demand. In the optical information recording / reproducing system, since the size of the irradiation spot formed when light is irradiated by using the optical system can be recorded as a unit of information, the recording density is extremely high, and the recording / reproducing means is used for the record carrier. Since recording and reproduction are performed without contact, there is an advantage that there is no wear deterioration of the record carrier and the recording and reproduction means.

以上の様な光学的情報記録再生方式において用いられ
る記録担体としてはディスク状のもの、カド状のもの及
びテープ状のもの等があるが、携帯性の点からはカード
状記録担体(以下、光カードと称する)が優れており、
今後ますます利用範囲が拡大するものと考えられる。
The record carrier used in the optical information recording / reproducing system as described above includes a disc-shaped carrier, a pad-shaped carrier, a tape-shaped carrier and the like. Called card) is excellent,
It is expected that the range of use will expand more and more in the future.

この様な光カードには、たとえば磁化の向きにより情
報の記録がなされる繰返し記録、再生及び消去の可能な
タイプのものや、たとえばピット列パターンにより情報
が記録される追加記録及び再生の可能なタイプのもの
や、たとえば光反射率の大小により情報が記録される再
生のみ可能なタイプのものがあり、それぞれの特長を生
かした形態にて使用されている。
Such an optical card is of a type capable of repetitive recording, reproduction and erasing in which information is recorded depending on the direction of magnetization, and additional recording and reproduction in which information is recorded by, for example, a pit row pattern. There are a type and a type in which only information can be reproduced, for example, information is recorded depending on the magnitude of the light reflectance, and they are used in a form that makes the best use of their respective characteristics.

同一の情報の記録されているカードを大量に製造する
場合にはSN比が高く且つ製造の容易な上記再生のみ可能
な再生専用光カード(以下、光ROMカードと称する)が
好適に利用される。
When a large number of cards in which the same information is recorded are manufactured, a read-only optical card (hereinafter referred to as an optical ROM card), which has a high signal-to-noise ratio and is easy to manufacture and which can only be reproduced, is preferably used. .

光ROMカードは、たとえば次の様にして製造される。
即ち、たとえば厚さ数百μm程度のプラスチック製基板
上にTe等の低反射率金属からなる蒸着膜を形成し、該蒸
着膜上に記録情報パターンに対応するマスクを載置し、
その上からCu等の高反射率金属を蒸着し、更に該低反射
率金属膜及びパターン状高反射率金属膜上に厚さ数百μ
m程度の光学的に透明なプラスチックフィルムをラミネ
ートして保護膜を形成する。
The optical ROM card is manufactured, for example, as follows.
That is, for example, a vapor deposition film made of a low-reflectance metal such as Te is formed on a plastic substrate having a thickness of several hundreds of μm, and a mask corresponding to a recording information pattern is placed on the vapor deposition film.
A high-reflectance metal such as Cu is vapor-deposited on the metal layer, and a thickness of several hundred μm is formed on the low-reflectance metal film and the patterned high-reflectance metal film.
A protective film is formed by laminating about m of an optically transparent plastic film.

第7図は以上の様な光ROMカードの記録情報の再生に
用いられる従来の再生装置における光ヘッド部の構成図
である。
FIG. 7 is a block diagram of an optical head unit in the conventional reproducing apparatus used for reproducing the recorded information on the optical ROM card as described above.

第7図において、2は光ROMカードであり、該カード
は基板2a、情報記録面2b及び透明保護層2cを有する。
In FIG. 7, reference numeral 2 denotes an optical ROM card, which has a substrate 2a, an information recording surface 2b and a transparent protective layer 2c.

4は照明用光源であり、該光源はたとえばLEDや半導
体レーザである。6は照明光学系を構成するコンデンサ
ーレンズであり、6aはその光軸である。該光軸は光ROM
カード2の情報記録面2bの法線12に対し角度θだけ傾い
ている。
Reference numeral 4 denotes an illumination light source, which is, for example, an LED or a semiconductor laser. Reference numeral 6 denotes a condenser lens that constitutes the illumination optical system, and 6a is its optical axis. The optical axis is an optical ROM
It is inclined by an angle θ with respect to the normal 12 of the information recording surface 2b of the card 2.

8は光検出器であり、該検出器はたとえばCCDライン
センサである。10は結像光学系を構成する結像レンズで
あり、10aはその光軸である。該光軸は光ROMカード2の
情報記録面2bの法線12に対し角度θだけ傾いている。そ
して、該光軸10aと上記コンデンサーレンズ6の光軸6a
とは光ROMカード2の情報記録面法線12の方向に関し対
称的である。
8 is a photodetector, which is, for example, a CCD line sensor. Reference numeral 10 is an image forming lens that constitutes an image forming optical system, and 10a is its optical axis. The optical axis is inclined by an angle θ with respect to the normal line 12 of the information recording surface 2b of the optical ROM card 2. The optical axis 10a and the optical axis 6a of the condenser lens 6
Are symmetrical with respect to the direction of the information recording surface normal 12 of the optical ROM card 2.

光源4から発せられた照明光は照明光学系により集束
せしめられて光ROMカード2の保護層2cを透過し、情報
記録面2bの所定の領域を照明する。かくして照明された
情報記録面2bの所定の領域が結像光学系により光検出器
8に結像される。
Illumination light emitted from the light source 4 is focused by an illumination optical system, passes through the protective layer 2c of the optical ROM card 2, and illuminates a predetermined area of the information recording surface 2b. A predetermined area of the illuminated information recording surface 2b is imaged on the photodetector 8 by the imaging optical system.

光ROMカード2の情報記録面2bにおいては、情報単位
である記録ビットがB方向に適宜の数配列されて情報ト
ラックを形成し、該情報トラックがA方向に適宜の数配
列されてバンドを形成し、該バンドがB方向に適宜の数
配列されて情報記録領域全体が形成されている。
On the information recording surface 2b of the optical ROM card 2, a suitable number of recording bits as information units are arranged in the B direction to form an information track, and a suitable number of the information tracks are arranged in the A direction to form a band. Then, an appropriate number of the bands are arranged in the B direction to form the entire information recording area.

光検出器8は受光要素がB方向にライン状に配列され
ており、該検出器には光ROMカード2の情報記録面の少
なくとも1本の情報トラック全体が結像される。情報の
再生時には、不図示の駆動手段により光ROMカード2を
A方向に連続的または間欠的に移動させながら所望のバ
ンド内の情報トラックを順次光検出器8に結像させて情
報の読み出しが行なわれる。別のバンド内の情報を再生
する場合には、不図示の駆動手段により光ROMカード2
をB方向に所定の距離移動させた後に上記と同様にして
A方向に移動させながら情報を読み出す。
In the photodetector 8, light receiving elements are arranged in a line in the B direction, and at least one entire information track on the information recording surface of the optical ROM card 2 is imaged on the detector. At the time of reproducing information, the information tracks in a desired band are sequentially imaged on the photodetector 8 while the optical ROM card 2 is continuously or intermittently moved in the A direction by a driving means (not shown) to read the information. Done. When reproducing information in another band, the optical ROM card 2 is driven by a driving means (not shown).
Is moved in the B direction by a predetermined distance, and then information is read while moving in the A direction in the same manner as described above.

[発明が解決しようとする問題点] 以上の様な情報再生装置によれば、照明光学系の光軸
を光ROMカード2の情報記録面2bの法線の方向とし且つ
該方向に反射する光束をハーフミラー等により分割して
光検出器に結像させる方式の情報再生装置に比べて照明
光量を有効に利用できるという利点がある。特に上記の
様な光ROMカードの再生においては情報記録面のある程
度の広さを有する所定の領域を同時に結像光学系により
光検出器に結像させて情報の読み出しを行なうため、照
明光量の利用効率を高めることは極めて重要なことであ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] According to the information reproducing apparatus as described above, the optical axis of the illumination optical system is set to the direction of the normal line of the information recording surface 2b of the optical ROM card 2 and the light flux reflected in the direction. There is an advantage in that the amount of illumination light can be effectively used as compared with an information reproducing apparatus of a type in which the image is divided by a half mirror or the like to form an image on a photodetector. In particular, when reproducing the optical ROM card as described above, since a predetermined area having a certain size of the information recording surface is simultaneously imaged on the photodetector by the imaging optical system to read the information, the amount of illumination light is changed. Improving utilization efficiency is extremely important.

しかしながら、この様な情報再生装置において、上記
の様な光ROMカードの再生を行なう際には、情報記録面
上の透明保護層が光学系に対して斜めに配置された平行
平板として光学的に作用するために結像に際し非点収差
が生じ、このため焦点深度が極めて浅くなり、合焦制御
が困難になるとともに解像力も低下しやすいという問題
点があった。
However, in such an information reproducing apparatus, when reproducing the optical ROM card as described above, the transparent protective layer on the information recording surface is optically formed as a parallel plate obliquely arranged with respect to the optical system. As a result, astigmatism occurs during image formation, which makes the depth of focus extremely shallow, which makes focusing control difficult and the resolution is likely to decrease.

厚さがdで屈折率がn′の平行平板において光出射角
度i(第7図におけるθに相当する)である場合の非点
隔差をΔpとすると、以下の関係式が成り立つ。
Letting Δp be the astigmatic difference when the light emission angle i (corresponding to θ in FIG. 7) on a parallel plate having a thickness of d and a refractive index of n ′, the following relational expression holds.

Δp=d(1−cos2i/cos2i′)/n′cosi′ ・・・
(1) sini=n′sini′ ・・・(2) 従って、たとえば光ROMカード2で透明保護層2cの厚
さdが400μmで該保護層の屈折率n′が1.6で上記第7
図における角度θが30゜である場合には、i′が18.2゜
で且つ非点隔差Δpが約44μmとなる。
Δp = d (1-cos 2 i / cos 2 i ′) / n′cosi ′ ...
(1) sini = n′sini ′ (2) Therefore, for example, in the optical ROM card 2, the transparent protective layer 2c has a thickness d of 400 μm and the protective layer has a refractive index n ′ of 1.6.
When the angle θ in the figure is 30 °, i ′ is 18.2 ° and the astigmatic difference Δp is about 44 μm.

光ROMカードの再生装置においてはカード搬送時の情
報記録面2bの光軸方向の移動を100μm程度として考慮
に入れているが、この大きさに比較してかなりの非点隔
差量であり、このため焦点深度に及ぼす影響が大きく合
焦制御も困難となり、情報再生の信頼性が低下するので
ある。
In the reproducing apparatus of the optical ROM card, the movement of the information recording surface 2b in the optical axis direction at the time of card transportation is taken into consideration as about 100 μm, but it is a considerable astigmatic difference compared to this size. Therefore, the influence on the depth of focus is great, and the focus control becomes difficult, so that the reliability of information reproduction decreases.

そこで、本発明は、以上の様な従来技術の問題点を解
決し、情報記録面上に透明層を有する光学的情報記録担
体の上記情報記録面に関し上記透明層の側において該情
報記録面の法線方向に対し傾いた方向に光軸を有する結
像光学系により上記情報記録面を光検出器に結像させて
情報の再生を行なう光学的情報再生装置において、上記
透明層により生ずる非点収差を低減させて結像性能を向
上させることにより情報再生の信頼性を高めることを目
的とする。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and relates to the information recording surface of an optical information recording carrier having a transparent layer on the information recording surface, the information recording surface of the information recording surface on the transparent layer side. In an optical information reproducing apparatus for reproducing information by forming an image on the information recording surface on a photodetector by an image forming optical system having an optical axis in a direction inclined with respect to the normal direction, the astigmatism caused by the transparent layer. The objective is to improve reliability of information reproduction by reducing aberrations and improving imaging performance.

[問題点を解決するための手段] 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 情報記録面上に透明層を有する光学的情報記録担体の
前記情報記録面に関し前記透明層の側において前記情報
記録面の法線方向に対し傾いた方向に光軸を有する結像
光学系により前記情報記録面を光検出器に結像させて情
報の再生を行なう光学的情報再生装置において、 前記記録担体透明層により生ずる非点収差を補正する
ための光学素子が、前記結像光学系と前記記録担体との
間及び前記結像光学系と前記光検出器との間のどちらか
一方の発散光束中または集束光束中に配置されているこ
とを特徴とする、光学的情報再生装置、 が提供される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, the transparent layer of the optical information recording carrier of the optical information recording carrier having a transparent layer on the information recording surface is provided. In an optical information reproducing apparatus for reproducing information by forming an image on the information recording surface on a photodetector by an imaging optical system having an optical axis in a direction inclined with respect to the normal direction of the information recording surface on the side, An optical element for correcting astigmatism caused by the transparent layer of the record carrier is provided in either one of the image forming optical system and the record carrier and between the image forming optical system and the photodetector. An optical information reproducing device is provided, which is arranged in a divergent light beam or a focused light beam.

[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。
[Examples] Specific examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図(a),(b)は本発明による光学的情報再生
装置の第1の実施例の要部を示す図である。本実施例で
は光学的情報記録担体として光ROMカードを用いた場合
が示されている。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are views showing the essential parts of a first embodiment of an optical information reproducing apparatus according to the present invention. In this embodiment, an optical ROM card is used as the optical information recording carrier.

第1図において、2は光ROMカードであり、該カード
は基板2a、情報記録面2b及び透明保護層2cを有する。8
は光検出器であり、10は結像光学系を構成する結像レン
ズであり、10aはその光軸である。該光軸は光ROMカード
2の情報記録面2bの法線12に対し角度θだけ傾いてい
る。これらは上記第7図におけると同様である。
In FIG. 1, 2 is an optical ROM card, which has a substrate 2a, an information recording surface 2b, and a transparent protective layer 2c. 8
Is a photodetector, 10 is an imaging lens that constitutes an imaging optical system, and 10a is its optical axis. The optical axis is inclined by an angle θ with respect to the normal line 12 of the information recording surface 2b of the optical ROM card 2. These are the same as in FIG. 7 above.

本実施例においては、上記結像レンズ10と光検出器8
との間に透明平行平板14が配置されている。該平行平板
は、結像レンズ1の光軸10aに関し情報記録面2bが傾い
ている方向(即ちx−z面内方向)と直交する方向(即
ちy−z面内方向)に該光軸10aに対し傾いて配置され
ている。即ち、透明平行平板14は、結像レンズ10の光軸
10aの方向に見て該結像レンズ光軸10aに対し情報記録面
2bが傾いている方向と直交する方向に、結像レンズ光軸
10aに対し傾いて配置されている。
In this embodiment, the imaging lens 10 and the photodetector 8 are used.
A transparent parallel flat plate 14 is arranged between and. The parallel plate is in the direction orthogonal to the direction in which the information recording surface 2b is inclined with respect to the optical axis 10a of the imaging lens 1 (that is, in the xz plane) (that is, in the yz plane). It is arranged to be inclined with respect to. That is, the transparent parallel plate 14 is the optical axis of the imaging lens 10.
Information recording surface with respect to the optical axis 10a of the imaging lens when viewed in the direction of 10a
In the direction orthogonal to the direction in which 2b is tilted, the imaging lens optical axis
It is placed at an angle to 10a.

第1図において、z軸は結像レンズ10の光軸10aの方
向であり、x軸は該光軸と光ROMカード2の情報記録面2
bの法線とがつくる平面内においてz軸と直交する方向
であり、y軸は上記x軸及びz軸の双方に直交する方向
である。
In FIG. 1, the z-axis is the direction of the optical axis 10a of the imaging lens 10, and the x-axis is the optical axis and the information recording surface 2 of the optical ROM card 2.
In the plane formed by the normal line of b, it is a direction orthogonal to the z axis, and the y axis is a direction orthogonal to both the x axis and the z axis.

情報記録面2bにおいて、情報トラックはy方向に形成
されており、光検出器8の受光要素並び方向もy方向で
ある。所定位置にある1本の情報トラック16が光検出器
8に結像され、情報読み出しが行なわれる。
On the information recording surface 2b, the information track is formed in the y direction, and the arrangement direction of the light receiving elements of the photodetector 8 is also the y direction. One information track 16 at a predetermined position is imaged on the photodetector 8 and information is read out.

尚、本実施例においては、上記第7図におけると同様
にして光ROMカード2の情報記録面2bの所定領域が照明
される。
In the present embodiment, the predetermined area of the information recording surface 2b of the optical ROM card 2 is illuminated in the same manner as in FIG.

本実施例においては、上記の様に、結像レンズ10の光
軸10aに関し(即ち光軸10の方向に見て)、光ROMカード
2の情報記録面2bの傾き方向と平行平板14の傾き方向と
が直交しているので、光ROMカード2の透明保護層2cに
より生ずる非点収差が補正される。
In this embodiment, as described above, with respect to the optical axis 10a of the imaging lens 10 (that is, when viewed in the direction of the optical axis 10), the tilt direction of the information recording surface 2b of the optical ROM card 2 and the tilt of the parallel plate 14 are described. Since the directions are orthogonal to each other, the astigmatism caused by the transparent protective layer 2c of the optical ROM card 2 is corrected.

結像レンズ10の縦倍率をαとし横倍率をβとすると、
透明保護層2cにより生ずる非点隔差Δpは光検出器8側
ではα倍に拡大されるので、該保護層による光検出器8
側の非点隔差Δp′は次式で表される。
If the vertical magnification of the imaging lens 10 is α and the horizontal magnification is β,
Since the astigmatic difference Δp generated by the transparent protective layer 2c is magnified α times on the photodetector 8 side, the photodetector 8 by the protective layer 8c.
The astigmatic difference Δp ′ on the side is expressed by the following equation.

Δp′=αΔp=−βΔp ・・・(3) この非点隔差を上記平行平板14で補正すればよく、そ
の特性は上記式(1),(2)により決定すればよい。
たとえば、上記具体例の非点隔差Δp=44μmを補正す
るためには、β=5程度であるとして、上記式(3)か
らΔp′=−1.1mmとなり、この非点隔差量を補正する
ためには、上記補正用平行平板14の屈折率n′が1.6で
該平行平板の傾き角度iが45゜であるとすれば、上記式
(2)よりi′が26.2゜となり、従って上記式(1)よ
りdが約4.2mmとなる。即ち、屈折率1.6で厚さ4.2mmの
平行平板14を角度45゜傾けて配置すれば透明保護層2cに
より生ずる非点収差を打ち消すことができる。
Δp '= αΔp = -β 2 Δp ··· (3) may be corrected this astigmatism in the parallel plate 14, the characteristics of the above formula (1) may be determined by (2).
For example, in order to correct the astigmatic difference Δp = 44 μm in the above-described specific example, assuming that β = 5, Δp ′ = − 1.1 mm is obtained from the above equation (3), and this astigmatic difference is corrected. If the refractive index n'of the correcting parallel plate 14 is 1.6 and the inclination angle i of the parallel plate is 45 °, then i'is 26.2 ° from the above formula (2), and therefore the above formula (2) From 1), d becomes about 4.2 mm. That is, if the parallel plate 14 having a refractive index of 1.6 and a thickness of 4.2 mm is inclined at an angle of 45 °, the astigmatism caused by the transparent protective layer 2c can be canceled.

本実施例によれば、結像系の焦点深度が深くなり、解
像力が大幅に向上し、従って情報再生の信頼性が向上す
る。
According to the present embodiment, the depth of focus of the image forming system is deepened, the resolving power is greatly improved, and therefore the reliability of information reproduction is improved.

尚、上記式(1),(2)から明らかな様に、平行平
板14の面法線と光軸10aとのなす角度を大きくする程補
正量が大きくなり、更に平行平板14の屈折率を大きくす
る程補正量が大きくなるので、これにより平行平板14の
厚さを薄くすることができる。たとえば、上記具体例で
角度iを60゜とすると、厚さdは約2.3mmでよいことに
なる。
As is clear from the above equations (1) and (2), the correction amount increases as the angle formed by the surface normal of the parallel plate 14 and the optical axis 10a increases, and the refractive index of the parallel plate 14 increases. The larger the correction amount is, the larger the correction amount is. Therefore, the thickness of the parallel plate 14 can be reduced. For example, if the angle i is 60 ° in the above embodiment, the thickness d may be about 2.3 mm.

また、平行平板14の傾き角度を調節することにより補
正量を調整することができ、装置の組立調整時に傾きを
調節して最終調整を行なうことができる。更には、光RO
Mカード2の種類により保護層2cの厚さや屈折率等に差
がある場合に、該カードの種類を判別した上で該種類に
対応して平行平板14の傾き角度を自動的に設定し非点収
差を補正することも可能となる。
Further, the correction amount can be adjusted by adjusting the inclination angle of the parallel flat plate 14, and the final adjustment can be performed by adjusting the inclination when the device is assembled and adjusted. Furthermore, optical RO
When there is a difference in the thickness and the refractive index of the protective layer 2c depending on the type of the M card 2, the type of the card is discriminated and the tilt angle of the parallel plate 14 is automatically set according to the type. It is also possible to correct the point aberration.

本実施例において、平行平板14の光軸10a上の位置は
結像レンズ10と光検出器8との間であればどこでもよ
い。
In this embodiment, the position of the parallel plate 14 on the optical axis 10a may be anywhere between the imaging lens 10 and the photodetector 8.

尚、上記平行平板14を配置することにより、結像位置
がy方向に移動することになり、その移動量Δyは次式
で表される。
By disposing the parallel plate 14, the image forming position moves in the y direction, and the amount of movement Δy is expressed by the following equation.

Δy=dcosi(tani−tani′) ・・・(4) たとえば、上記具体例ではΔyは約1.5mm、約1.2mmと
なるが、これは光学系設計の際に予め考慮に入れておけ
ば特に問題とはならない。
Δy = dcosi (tani−tani ′) (4) For example, Δy is about 1.5 mm and about 1.2 mm in the above-mentioned specific example, which is particularly important if it is taken into consideration when designing the optical system. It doesn't matter.

第2図(a),(b),(c)は本発明による光学的
情報再生装置の第2の実施例の要部を示す図である。第
2図(a)は斜視図であり、第2図(b),(c)はそ
れぞれ上記第1図(a),(b)と同様の図である。但
し第2図(b)においては一部展開されて図示されてい
る。
2 (a), (b), and (c) are diagrams showing the essential parts of a second embodiment of the optical information reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 2 (a) is a perspective view, and FIGS. 2 (b) and 2 (c) are views similar to FIGS. 1 (a) and 1 (b), respectively. However, in FIG. 2 (b), it is shown partially expanded.

本実施例は、非点収差を補正するための素子として透
明平行平板の代わりに透明平行平板の裏面に反射面を有
する裏面鏡18を用いている点のみ上記第1実施例と異な
る。本実施例では第2図(c)に示される様に光束は裏
面鏡18の平行平板を2回通過することになるので、上記
第1実施例の平行平板の厚さの1/2の厚さで同一の効果
が得られ、装置をより軽量化することができる。
This embodiment differs from the first embodiment only in that a rear surface mirror 18 having a reflecting surface on the back surface of the transparent parallel plate is used instead of the transparent parallel plate as an element for correcting astigmatism. In this embodiment, as shown in FIG. 2 (c), since the light beam passes through the parallel plate of the rear surface mirror 18 twice, it has a thickness half that of the parallel plate of the first embodiment. Therefore, the same effect can be obtained, and the device can be made lighter.

本実施例においては、裏面鏡18により結像光束を折り
曲げているので、光ヘッドを薄型化することができると
いう効果もあり、この点からも総合的に光ヘッドをより
小型軽量薄型化できるという利点がある。
In this embodiment, since the image forming light beam is bent by the back mirror 18, there is also an effect that the optical head can be made thin. From this point as well, it is possible to make the optical head smaller, lighter and thinner overall. There are advantages.

第3図は本発明による光学的情報再生装置の第3の実
施例の要部を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the essential parts of a third embodiment of the optical information reproducing apparatus according to the present invention.

本実施例には、非点収差を補正するための素子として
クサビ型プリズム20が用いられている点のみ上記第1実
施例と異なる。該プリズムは有効面の面法線がx−z面
内にある様に配置されており、従って該プリズム20を通
過する光束はx−z面内方向にのみ偏向せしめられる。
This embodiment differs from the first embodiment only in that the wedge prism 20 is used as an element for correcting astigmatism. The prism is arranged so that the surface normal of the effective surface is in the xz plane, so that the light flux passing through the prism 20 is deflected only in the xz plane.

プリズム20の屈折率がn′で光軸10a上の該プリズム
の厚さがdで該プリズムにより生ずる非点隔差をΔp′
とすれば、以下の関係式が成り立つ。
The refractive index of the prism 20 is n ', the thickness of the prism on the optical axis 10a is d, and the astigmatic difference caused by the prism is Δp'.
Then, the following relational expression holds.

Δp′=d(1−cos2i2/cos2i2′)/n′ +p1(1−cos2i1・cos2i2/cos2i1・cos2i2′ ・・・
(5) sini1=n′sini1′ ・・・(6) n′sini2=sini2′ ・・・(7) ここでp1はプリズム20がない場合の結像点とプリズム
20の射出側の屈折点との間の距離であり、i1はプリズム
の射出角であり、i2′はその入射角である。また、プリ
ズムの頂角σ及び偏角εは次式で与えられる。
Δp ′ = d (1-cos 2 i 2 / cos 2 i 2 ′) / n ′ + p 1 (1-cos 2 i 1 · cos 2 i 2 / cos 2 i 1 · cos 2 i 2 ′ ...
(5) sini 1 = n'sini 1 '... (6) n'sini 2 = sini 2 ' ... (7) where p 1 is the image formation point and prism without prism 20
I is the exit angle of the prism and i 2 ′ is its entrance angle. The apex angle σ and the deviation angle ε of the prism are given by the following equations.

σ=i2′+i1 ・・・(8) ε=(i2+i′) ・・・(9) 本実施例においては、プリズム20を最小偏角の位置に
配置している。この場合、i2=i1′、i2=i1であるの
で、上記第1実施例での具体例の非点隔差Δp=44μm
を補正するには、n′=1.6、i1=i2=30゜、d=8.7m
m、σ=36.4゜、ε=23.6゜の特性をもつプリズム20を
配置すればよい。
σ = i 2 ′ + i 1 (8) ε = (i 2 + i ′) (9) In this embodiment, the prism 20 is arranged at the minimum deviation angle position. In this case, i 2 = i 1 ′ and i 2 = i 1 , so that the astigmatic difference Δp = 44 μm of the specific example of the first embodiment.
To compensate for the, n '= 1.6, i 1 = i 2 = 30 °, d = 8.7 m
The prism 20 having the characteristics of m, σ = 36.4 ° and ε = 23.6 ° may be arranged.

第4図は本発明による光学的情報再生装置の第4の実
施例の要部を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the essential parts of a fourth embodiment of the optical information reproducing apparatus according to the present invention.

本実施例は、プリズム20からの光束の射出角i1を0゜
とした点のみ上記第3実施例と異なる。従って、i1′も
0゜である。
This embodiment differs from the third embodiment in that the exit angle i 1 of the light beam from the prism 20 is 0 °. Therefore, i 1 ′ is also 0 °.

本実施例において、上記第1実施例での具体例の非点
隔差Δp=44μmを補正するには、n′=1.6,p1=1m
m、i2=30゜、d=7.1mm、σ=18.2゜、ε=11.8゜の特
性をもつプリズム20を配置すればよい。
In this embodiment, in order to correct the astigmatic difference Δp = 44 μm of the specific example of the first embodiment, n ′ = 1.6, p 1 = 1m
The prism 20 having the characteristics of m, i 2 = 30 °, d = 7.1 mm, σ = 18.2 °, ε = 11.8 ° may be arranged.

第5図は本発明による光学的情報再生装置の第5の実
施例の要部を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the essential parts of a fifth embodiment of the optical information reproducing apparatus according to the present invention.

本実施例は、プリズム20が結像光束を光ROMカード2
の面と平行の方向に向けて射出している点が上記第3実
施例及び上記第4実施例と異なる。
In this embodiment, the prism 20 transmits the image-forming light flux to the optical ROM card 2
It is different from the third and fourth embodiments in that the light is emitted in a direction parallel to the surface of the.

本実施例において、上記第1実施例での具体例の非点
隔差Δp=44μmを補正するには、n′=1.6,p1=20m
m、i1=68゜、i2′=60.3゜、d=7.7mm、σ=68.3゜′
ε=60゜の特性をもつプリズム20を配置すればよい。
In this embodiment, in order to correct the astigmatic difference Δp = 44 μm of the specific example of the first embodiment, n ′ = 1.6, p 1 = 20 m
m, i 1 = 68 °, i 2 '= 60.3 °, d = 7.7mm, σ = 68.3 °'
The prism 20 having the characteristic of ε = 60 ° may be arranged.

本実施例においては、プリズム20により結像光束を光
ROMカード2の表面と平行の方向に折り曲げているの
で、光ヘッドを薄型化することができるという効果があ
る。
In this embodiment, the prism 20 converts the image-forming light beam into a light beam.
Since it is bent in a direction parallel to the surface of the ROM card 2, the optical head can be made thinner.

本発明においては、上記第1実施例及び第3〜5実施
例における非点収差補正光学素子を光検出器のパッケー
ジを構成する受光用窓と兼用することも可能である。即
ち、一般に光検出器は前面に光検出器面と平行に受光用
窓となるガラス板を備えたパッケージの形で利用される
ことが多く、該ガラス板の代わりに上記実施例の平行平
板14やプリズム20を用いるのである。
In the present invention, the astigmatism correction optical element in the first embodiment and the third to fifth embodiments may be used also as the light receiving window which constitutes the package of the photodetector. That is, in general, the photodetector is often used in the form of a package provided with a glass plate serving as a light receiving window in parallel with the front surface of the photodetector, and instead of the glass plate, the parallel plate 14 of the above embodiment is used. And the prism 20 is used.

第6図は以上の様な光検出器のパッケージの一実施例
を示す断面図である。第6図において、22はパッケージ
本体であり、該本体的に光検出器8が固定配置されてお
り、受光用窓として光検出器8に対し所定の位置関係に
て上記プリズム20が取付けられている。該プリズムの代
わりに上記平行平板14を用いてもよい。特に、上記第4
図に示される様な第4実施例の場合には従来のパッケー
ジのガラス板に代えて単にプリズム20を取付けるだけで
よいので好都合である。
FIG. 6 is a sectional view showing an embodiment of the package of the photodetector as described above. In FIG. 6, reference numeral 22 denotes a package main body, in which the photodetector 8 is fixedly arranged, and the prism 20 is attached to the photodetector 8 as a light receiving window in a predetermined positional relationship. There is. The parallel plate 14 may be used instead of the prism. In particular, the fourth
In the case of the fourth embodiment as shown in the drawing, it is convenient that the prism 20 is simply attached instead of the glass plate of the conventional package.

この様に光検出器のパッケージと非点収差補正光学素
子とを一体化することにより、組立調整が容易になり低
価格性及び量産性が向上する。
By integrating the photodetector package and the astigmatism correction optical element in this manner, assembly and adjustment are facilitated, and low cost and mass productivity are improved.

以上の実施例においては非点収差補正光学素子として
平行平板、裏面鏡及びプリズムが示されているが、本発
明においては非点収差補正光学素子としてもその他の適
宜の光学素子を用いることもできる。
Although a parallel plate, a back surface mirror and a prism are shown as the astigmatism correction optical element in the above-mentioned embodiments, other suitable optical elements may be used as the astigmatism correction optical element in the present invention. .

また、本発明においては非点収差補正光学素子として
複数の異種及び/または同種の非点収差補正光学素子を
組合せて用いることもできる。
Further, in the present invention, a plurality of different and / or the same type of astigmatism correction optical elements may be used in combination as the astigmatism correction optical element.

更に、本発明においては非点収差補正光学素子は必ず
しも上記実施例の様に結像レンズ10と光検出器8との間
に配置する必要はなく、光学的情報記録担体と結像レン
ズとの間に配置してもよい。但し、情報記録面2bを光検
出器8上に拡大して結像させる場合には、結像レンズ10
と光検出器8との間の方が光路長が大きいので光学素子
を設置するためのスペースに余裕があり設置しやすい。
また、非点隔差が数十μm程度という非点収差を補正す
るので、拡大側即ち光検出器側に補正のための光学素子
を配置した方が素子及びその配置の精度がゆるやかにな
り補正しやすい。
Further, in the present invention, the astigmatism correction optical element does not necessarily have to be arranged between the image forming lens 10 and the photodetector 8 as in the above-mentioned embodiment, and the optical information recording carrier and the image forming lens are not necessarily arranged. You may arrange in between. However, when the information recording surface 2b is enlarged and imaged on the photodetector 8, the imaging lens 10
Since the optical path length between the photodetector 8 and the photodetector 8 is longer, there is more space for installing the optical element, and the optical element can be easily installed.
Also, since astigmatism with an astigmatic difference of several tens of μm is corrected, it is preferable to dispose an optical element for correction on the magnifying side, that is, the photodetector side because the accuracy of the element and its arrangement becomes gentler. Cheap.

更に、本発明は情報記録担体の情報トラックが結像光
学系の光軸の方向に対しいかなる方向であっても同様に
有効であることはもちろんである。
Furthermore, it goes without saying that the present invention is equally effective regardless of the direction of the information track of the information record carrier with respect to the direction of the optical axis of the imaging optical system.

上記実施例では光学的情報記録担体が光ROMカードで
ある場合が示されているが、本発明は光学的情報記録担
体がその他の光カードや光ディスクや光テープその他の
ものである場合においても同様に適用することができ
る。
In the above embodiment, the case where the optical information recording carrier is an optical ROM card is shown, but the present invention is the same when the optical information recording carrier is another optical card, an optical disk, an optical tape or the like. Can be applied to.

[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、情報記録担体表面の透明
層により生ずる非点収差を低減させて結像性能を向上さ
せることができ、かくして情報再生の信頼性を高めるこ
とが可能となる。また、本発明によれば、非点収差を低
減させることにより焦点深度を深くすることができるの
で、光学的情報記録担体の反りやうねりに対する精度な
らびに記録担体の保持機構及び搬送機構の精度を緩和す
ることができ、更に合焦制御の精度も緩和することがで
き、かくして光学的情報記録担体及びその再生装置の低
価格化を実現することが可能となる。
[Advantages of the Invention] According to the present invention as described above, astigmatism caused by the transparent layer on the surface of the information recording carrier can be reduced to improve the imaging performance, thus enhancing the reliability of information reproduction. Is possible. Further, according to the present invention, since the depth of focus can be increased by reducing the astigmatism, the accuracy of the optical information record carrier with respect to warpage and undulation, and the accuracy of the record carrier holding mechanism and the transport mechanism are alleviated. In addition, the accuracy of focusing control can be relaxed, and thus the cost of the optical information record carrier and its reproducing apparatus can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a),(b)は本発明による光学的情報再生装
置の要部を示す図である。 第2図(a),(b),(c)は本発明による光学的情
報再生装置の要部を示す図である。 第3図、第4図及び第5図はいづれも本発明による光学
的情報再生装置の要部を示す図である。 第6図は光検出器のパッケージを示す断面図である。 第7図は光ROMカードの記録情報の再生に用いられる従
来の再生装置における光ヘッド部の構成図である。 2:光ROMカード、2a:基板、 2b:情報記録面、2c:透明保護層、 4:光源、6:コンデンサーレンズ、 8:光検出器、10:結像レンズ、 10a:光軸、14:透明平行平板 16:情報トラック、18:裏面鏡、 20:プリズム、22:パッケージ。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are views showing a main part of an optical information reproducing apparatus according to the present invention. 2 (a), (b) and (c) are views showing the main part of the optical information reproducing apparatus according to the present invention. 3, FIG. 4 and FIG. 5 are views showing the essential parts of the optical information reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 6 is a sectional view showing the package of the photodetector. FIG. 7 is a block diagram of an optical head unit in a conventional reproducing apparatus used for reproducing recorded information on an optical ROM card. 2: Optical ROM card, 2a: Substrate, 2b: Information recording surface, 2c: Transparent protective layer, 4: Light source, 6: Condenser lens, 8: Photodetector, 10: Imaging lens, 10a: Optical axis, 14: Transparent parallel plate 16: Information track, 18: Rear surface mirror, 20: Prism, 22: Package.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】情報記録面上に透明層を有する光学的情報
記録担体の前記情報記録面に関し前記透明層の側におい
て前記情報記録面の法線方向に対し傾いた方向に光軸を
有する結像光学系により前記情報記録面を光検出器に結
像させて情報の再生を行なう光学的情報再生装置におい
て、 前記記録担体透明層により生ずる非点収差を補正するた
めの光学素子が、前記結像光学系と前記記録担体との間
及び前記結像光学系と前記光検出器との間のどちらか一
方の発散光束中または集束光束中に配置されていること
を特徴とする、光学的情報再生装置。
1. An optical information recording carrier having a transparent layer on the information recording surface, the optical recording medium having an optical axis in a direction inclined with respect to the normal line direction of the information recording surface on the transparent layer side with respect to the information recording surface. In an optical information reproducing apparatus for reproducing information by forming an image on the information recording surface on a photodetector by an image optical system, an optical element for correcting astigmatism generated by the transparent layer of the record carrier is provided with the above-mentioned structure. The optical information is arranged in either a divergent light beam or a focused light beam between the image optical system and the record carrier and between the image forming optical system and the photodetector. Playback device.
【請求項2】非点収差補正光学素子が、前記結像光学系
の光軸の方向に見て該結像光学系の光軸に対し前記情報
記録面が傾いている方向と直交する方向に、前記結像光
学系の光軸に対し傾いて配置されている透明平行平板で
ある、特許請求の範囲第1項の光学的情報再生装置。
2. An astigmatism correction optical element is arranged in a direction orthogonal to a direction in which the information recording surface is inclined with respect to the optical axis of the imaging optical system when viewed in the direction of the optical axis of the imaging optical system. The optical information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the optical information reproducing apparatus is a transparent parallel plate that is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the image forming optical system.
【請求項3】非点収差補正光学素子が、前記結像光学系
の光軸の方向に見て該結像光学系の光軸に対し前記情報
記録面が傾いている方向と直交する方向に、前記結像光
学系の光軸に対し傾いて配置されている裏面鏡である、
特許請求の範囲第1項の光学的情報再生装置。
3. An astigmatism correction optical element is arranged in a direction orthogonal to a direction in which the information recording surface is inclined with respect to the optical axis of the imaging optical system when viewed in the direction of the optical axis of the imaging optical system. A rear-view mirror arranged at an angle with respect to the optical axis of the imaging optical system,
The optical information reproducing device according to claim 1.
【請求項4】非点収差補正光学素子が、前記結像光学系
の光軸の方向に見て該結像光学系の光軸に対し前記情報
記録面が傾いている方向と直交する方向に、光偏向作用
有するクサビ型プリズムである、特許請求の範囲第1項
の光学的情報再生装置。
4. An astigmatism correction optical element in a direction orthogonal to a direction in which the information recording surface is inclined with respect to the optical axis of the imaging optical system when viewed in the direction of the optical axis of the imaging optical system. The optical information reproducing device according to claim 1, wherein the optical information reproducing device is a wedge type prism having a light deflecting action.
【請求項5】非点収差補正光学素子が光検出器のパッケ
ージと一体化されている、特許請求の範囲第1項の光学
的情報再生装置。
5. The optical information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the astigmatism correction optical element is integrated with a photodetector package.
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