JPH10116434A - Optical pickup device - Google Patents

Optical pickup device

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JPH10116434A
JPH10116434A JP8268407A JP26840796A JPH10116434A JP H10116434 A JPH10116434 A JP H10116434A JP 8268407 A JP8268407 A JP 8268407A JP 26840796 A JP26840796 A JP 26840796A JP H10116434 A JPH10116434 A JP H10116434A
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JP
Japan
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light beam
pickup device
objective lens
optical pickup
recording medium
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Pending
Application number
JP8268407A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadaichirou Oka
禎一郎 岡
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent fluctuations of wave front aberration amount at the time of a tracking operation from being generated by moving a polarizing filter controlling an effective numerical aperture together with an objective lens at the time of the tracking operation. SOLUTION: Since a polarizing filter 5 and an objective lens 6 are both fixed to an objective lens holder, the polarizing filter 5 is moved together with the objective lens 6 at the time of the tracking operation and a focusing operation. Since polarization directions of these light beams are parallel with the transmission polarization direction of the polarizing filter 5. the light beams are made incident on the objective lens 6 almost without being interrupted by the filter 5 and the incident light beams on the lens 6 are made to be a converged light from parallel beams to form a spot on the recording surface of a recording medium 14. Although, the thickness of a substrate is different normally in a high density recording medium and in a low density recording medium and the amount of spherical aberration is also different, the compensation for aberration is made sufficiently in this device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光学ピックアップ装
置に係り、特に、偏光方向の異なる複数の光ビームで、
同一の対物レンズを共有する光学ピックアップ装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical pickup device, and more particularly, to a plurality of light beams having different polarization directions.
The present invention relates to an optical pickup device sharing the same objective lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光記録媒体の応用範囲の広範化に
伴い、記録密度、基板(保護層)の厚み、基板(保護
層)の材質、記録再生方式、ディスクサイズ等が異なる
多種の光記録媒体が、提供されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as the application range of optical recording media has been widened, various types of light having different recording densities, substrate (protective layer) thicknesses, substrate (protective layer) materials, recording / reproducing methods, disk sizes and the like have been changed. A recording medium is provided.

【0003】そして、これらの記録密度が異なる光記録
媒体を取り扱う光学ピックアップ装置に於いては、光記
録媒体の記録密度に応じて光ビームのスポット(集光ス
ポット)の径(以下、スポット径という。)を変化させ
る必要がある。
In an optical pickup device for handling optical recording media having different recording densities, the diameter of a light beam spot (condensed spot) (hereinafter referred to as a spot diameter) according to the recording density of the optical recording medium. .) Must be changed.

【0004】ここで、上記記録密度は、記録マーク長と
トラックピッチによって規定されるが、最短記録マーク
長が0.8μm程度の低密度記録媒体の場合には、スポ
ットの径を1.4μm程度の大きさに、最短記録マーク
長が0.4μm程度の高密度記録媒体の場合には、スポ
ットの径を0.9μm程度の大きさにする必要がある。
Here, the recording density is defined by the recording mark length and the track pitch. In the case of a low-density recording medium having the shortest recording mark length of about 0.8 μm, the spot diameter is about 1.4 μm. In the case of a high-density recording medium having a minimum recording mark length of about 0.4 μm, the spot diameter needs to be about 0.9 μm.

【0005】又、スポット径Dは、次式で与えられる。The spot diameter D is given by the following equation.

【0006】D=k・λ/NA ここで、kは光束の強度分布や収差等によって決まる比
例定数であり、λは光ビームの波長である。尚、比例定
数は、通常は、 k≒0.82 としている。
D = k · λ / NA Here, k is a proportional constant determined by the intensity distribution and aberration of the light beam, and λ is the wavelength of the light beam. Incidentally, the proportional constant is usually set to k ≒ 0.82.

【0007】又、NAはレンズの開口数であり、次式で
与えられる。
Further, NA is the numerical aperture of the lens and is given by the following equation.

【0008】NA=n×sinθ この式で、nは屈折率であり、θは図7(レンズ35の
開口数を説明するための説明図)に示したように射出瞳
径に張る角度である。
NA = n × sin θ In this equation, n is the refractive index, and θ is the angle spanned by the exit pupil diameter as shown in FIG. 7 (an explanatory diagram for explaining the numerical aperture of the lens 35). .

【0009】これらの式からもわかるように、スポット
径Dを小さくするためには、光ビームの波長λを短くす
るか、又は、レンズの開口数(NA)、つまりθを大き
くする必要がある。
As can be seen from these equations, in order to reduce the spot diameter D, it is necessary to shorten the wavelength λ of the light beam or increase the numerical aperture (NA) of the lens, that is, θ. .

【0010】しかし、レンズの開口数(NA)が大きく
すると、記録媒体の傾きによって生じるコマ収差の量が
著しく増加する。このコマ収差は、数1に示したように
開口数(NA)の3乗と、基板(保護層)の厚みに比例
する。
However, as the numerical aperture (NA) of the lens increases, the amount of coma caused by the inclination of the recording medium increases significantly. This coma aberration is proportional to the cube of the numerical aperture (NA) and the thickness of the substrate (protective layer) as shown in Equation 1.

【0011】[0011]

【数1】 (Equation 1)

【0012】従って、記録媒体の高密度化に伴い、対物
レンズの開口数(NA)が大きくする場合には、基板
(保護層)の厚みを薄くする傾向がある。
Therefore, when the numerical aperture (NA) of the objective lens increases with the increase in the density of the recording medium, the thickness of the substrate (protective layer) tends to decrease.

【0013】又、上記のような理由により、基板(保護
層)の厚みを変えた場合、基板(保護層)中で発生する
球面収差も変化する。この球面収差は、数2に示したよ
うに開口数(NA)の4乗と、基板(保護層)の厚みに
比例し、通常は、光学ピックアップ装置の光学系(例え
ば、対物レンズ)でその補正がなされている。
When the thickness of the substrate (protective layer) is changed for the reasons described above, the spherical aberration generated in the substrate (protective layer) also changes. This spherical aberration is proportional to the fourth power of the numerical aperture (NA) and the thickness of the substrate (protective layer) as shown in Expression 2, and is usually caused by the optical system (eg, objective lens) of the optical pickup device. Corrections have been made.

【0014】[0014]

【数2】 (Equation 2)

【0015】従って、基板(保護層)の厚みの異なる記
録媒体を同一の光学系で記録再生する場合には、全ての
記録媒体に対して最適な球面収差の補正を行うことはで
きない。この問題を解決する手段として、対物レンズに
入射する光束を絞ることにより、実効的な開口数を変化
させ球面収差の影響を低減する方法が知られている。
Therefore, when recording media having different thicknesses of substrates (protective layers) are recorded and reproduced by the same optical system, it is not possible to optimally correct spherical aberration for all recording media. As a means for solving this problem, there is known a method of reducing the influence of spherical aberration by changing the effective numerical aperture by narrowing the light beam incident on the objective lens.

【0016】例えば、基板(保護層)の薄い高密度記録
媒体(DVD)と基板(保護層)の厚い低密度記録媒体
(CD)を記録再生する光学ピックアップ装置に於いて
は、光学系をDVD側を優先して構成し、CDを記録再
生するときに実効的な開口数をDVDの場合の(NA
=)0.6から(NA=)0.45に変更し、球面収差
の影響を低減する。
For example, in an optical pickup device for recording / reproducing a high-density recording medium (DVD) having a thin substrate (protective layer) and a low-density recording medium (CD) having a thick substrate (protective layer), the optical system must be a DVD. Side, and the effective numerical aperture when recording / reproducing a CD is (NA
=) 0.6 to (NA =) 0.45 to reduce the effect of spherical aberration.

【0017】次に、液晶フィルタを用いて実効的な開口
数を変化させている光学ピックアップ装置(特開平8ー
102079号公報)について図4を参照して説明す
る。
Next, an optical pickup device (JP-A-8-102079) in which the effective numerical aperture is changed using a liquid crystal filter will be described with reference to FIG.

【0018】この光学ピックアップ装置 に於いては、
半導体レーザ31から出射した光ビームは、回折格子3
2で主ビーム(焦点誤差信号用、記録再生信号用)と副
ビーム(トラッキング誤差信号用)に分離した後、コリ
メータレンズ33に入射する。コリメータレンズ33に
入射した光ビームは、発散光から平行光にされ、ビーム
スプリッタ34に入射する。ビームスプリッタ34に入
射した光ビームは対物レンズ35の方向に反射され、液
晶フィルタ51を介して対物レンズ35に入射する。対
物レンズ35に入射した光ビームは平行光から収束光に
され、光記録媒体36の記録面にスポットを形成する。
In this optical pickup device,
The light beam emitted from the semiconductor laser 31 is
After being separated into a main beam (for a focus error signal and a recording / reproducing signal) and a sub-beam (for a tracking error signal) in 2, it is incident on a collimator lens 33. The light beam that has entered the collimator lens 33 is converted from divergent light into parallel light, and then enters the beam splitter 34. The light beam that has entered the beam splitter 34 is reflected in the direction of the objective lens 35 and enters the objective lens 35 via the liquid crystal filter 51. The light beam incident on the objective lens 35 is changed from parallel light to convergent light, and forms a spot on the recording surface of the optical recording medium 36.

【0019】この光ビームは、記録面で反射され、その
際、記録面の記録情報に応じて変調される。記録面で反
射された光ビームは、対物レンズ35で再び平行光とさ
れ、ビームスプリッタ34に入射する。ビームスプリッ
タ34に入射した光ビームは、ビームスプリッタ34内
を直進し、集光レンズ37に入射する。集光レンズ37
に入射した光ビームは、平行光から収束光にされ、アナ
モフィックレンズ38に入射する。アナモフィックレン
ズ38に入射した光ビームは、焦点誤差信号検出用の非
点収差を発生し、受光素子39に入射する。受光素子3
9に入射した光ビームは、トラッキング誤差信号、焦点
誤差信号、記録再生信号等の電気信号に変換される。
This light beam is reflected by the recording surface, and is modulated at that time in accordance with information recorded on the recording surface. The light beam reflected by the recording surface is converted into parallel light again by the objective lens 35 and enters the beam splitter 34. The light beam that has entered the beam splitter 34 travels straight through the beam splitter 34 and enters the condenser lens 37. Condensing lens 37
Is converted from parallel light into convergent light, and enters the anamorphic lens 38. The light beam that has entered the anamorphic lens 38 generates astigmatism for detecting a focus error signal, and enters the light receiving element 39. Light receiving element 3
The light beam incident on 9 is converted into an electric signal such as a tracking error signal, a focus error signal, and a recording / reproducing signal.

【0020】上記光学ピックアップ装置で、正確な電気
信号を得るためには、適正なスポットを記録面に結像す
る必要があり、そのためには球面収差の影響を低く抑え
る必要があり、この光学ピックアップ装置では液晶フィ
ルタ51を用いて球面収差の影響を低減している。
In order to obtain an accurate electric signal in the optical pickup device, it is necessary to form an appropriate spot on the recording surface, and for that purpose, it is necessary to suppress the influence of spherical aberration. The apparatus uses a liquid crystal filter 51 to reduce the influence of spherical aberration.

【0021】図5及び図6は、液晶フィルタ51を用い
て基板(保護層)の薄い高密度記録媒体と基板(保護
層)の厚い低密度記録媒体に記録再生を行う場合を示し
ている。
FIGS. 5 and 6 show a case where recording and reproduction are performed on a high-density recording medium having a thin substrate (protective layer) and a low-density recording medium having a thick substrate (protective layer) by using the liquid crystal filter 51.

【0022】図5((a)液晶フィルタの平面図、
(b)液晶フィルタを透過する光ビームを示した説明
図)は高密度記録媒体を記録再生する場合を示し、液晶
フィルタ51に入射した光ビームは、液晶フィルタ51
中を一様に透過した後、対物レンズ52で収束光とされ
る。又、対物レンズ52を透過する際に、光ビームには
高密度記録媒体の基板(保護層)53aで発生する球面
収差を打ち消す逆向きの球面収差が与えられる(以下、
収差補正という)。このように収差補正がなされた収束
光の光ビームは、基板(保護層)53a中を透過し、記
録面54a上に小さなスポット55aを結像する。
FIG. 5 (a) is a plan view of a liquid crystal filter,
(B) Explanatory diagram showing a light beam transmitted through a liquid crystal filter) shows a case where recording and reproduction are performed on a high-density recording medium.
After passing through the inside uniformly, the light is converged by the objective lens 52. Further, when the light beam passes through the objective lens 52, the light beam is provided with a spherical aberration in the opposite direction to cancel the spherical aberration generated on the substrate (protective layer) 53a of the high-density recording medium (hereinafter, referred to as a “light beam”).
Aberration correction). The convergent light beam thus corrected for aberration passes through the substrate (protective layer) 53a and forms a small spot 55a on the recording surface 54a.

【0023】図6((a)液晶フィルタの平面図、
(b)液晶フィルタを透過する光ビームを示した説明
図)は低密度記録媒体を記録再生する場合を示し、液晶
フィルタ51が光ビームの周辺部を遮断し、中央部の光
ビームのみが対物レンズ52に入射し、対物レンズ52
で収束光とされる。ここで、対物レンズ52を透過する
際に、光ビームには高密度記録媒体の場合と同じ収差補
正がなされる。このように収差補正がなされた収束光の
光ビームは、基板(保護層)53b中を透過し、記録面
54b上にスポット55bを結像するが、θ1>θ2で
あるため実効的な開口数が小さくなり、スポット径は高
密度記録媒体を再生する場合よりも大きくなる。
FIG. 6 (a) is a plan view of a liquid crystal filter,
(B) Explanatory diagram showing a light beam passing through a liquid crystal filter) shows a case of recording / reproducing a low-density recording medium. The light enters the lens 52 and is
Is converged light. Here, when the light beam is transmitted through the objective lens 52, the light beam is subjected to the same aberration correction as in the case of the high-density recording medium. The convergent light beam thus corrected for aberration passes through the substrate (protective layer) 53b and forms a spot 55b on the recording surface 54b. However, since θ1> θ2, an effective numerical aperture is obtained. And the spot diameter becomes larger than in the case of reproducing a high-density recording medium.

【0024】又、低密度記録媒体の基板(保護層)53
bは、高密度記録媒体の基板(保護層)53aより厚い
ので、高密度記録媒体の場合と同じ収差補正では、球面
収差が残留するが、低密度記録媒体の場合には、θ2が
小さいため、つまり開口数が小さいため、その影響は小
さくなる。
A low-density recording medium substrate (protective layer) 53
Since b is thicker than the substrate (protective layer) 53a of the high-density recording medium, spherical aberration remains with the same aberration correction as in the case of the high-density recording medium, but θ2 is small in the case of the low-density recording medium because θ2 is small. That is, since the numerical aperture is small, the influence is small.

【0025】つまり、球面収差の発生量は、光ビーム
(光束)の周辺部では大きく、光ビーム(光束)の中央
部では極めて小さいため、周辺部の光ビームを遮断すれ
ば、収差補正が不十分であっても球面収差はほとんど問
題にならない。
In other words, the amount of spherical aberration generated is large at the periphery of the light beam (light beam) and extremely small at the center of the light beam (light beam). Even if sufficient, spherical aberration hardly matters.

【0026】以上のように、液晶フィルタ51を用いた
光学ピックアップ装置では、対物レンズに入射する光ビ
ームの径(実効的な開口数)を制御することにより、低
密度記録媒体と高密度記録媒体の場合のスポット径を変
更すると共に、球面収差の影響を低減していた。
As described above, in the optical pickup device using the liquid crystal filter 51, by controlling the diameter (effective numerical aperture) of the light beam incident on the objective lens, the low-density recording medium and the high-density recording medium are controlled. In this case, the spot diameter was changed, and the influence of spherical aberration was reduced.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】ところで光学ピックア
ップ装置では、記録再生時に対物レンズがフォーカス方
向(記録媒体の記録面に垂直な方向)やトラッキング方
向(記録媒体の記録面に平行かつトラックと直交する方
向)に移動するが、特開平8ー102079号公報に記
載されている液晶フィルタを用いた光学ピックアップ装
置では、トラッキング動作の際に液晶フィルタと対物レ
ンズの中心軸に位置ずれが生じ、その結果、波面収差量
に変動が生じる。又、トラッキング動作時に対物レンズ
と共に移動する部材に、液晶フィルタを設置すると良好
なトラッキング動作を行うことが困難になる。
By the way, in the optical pickup device, at the time of recording / reproducing, the objective lens has a focus direction (a direction perpendicular to the recording surface of the recording medium) and a tracking direction (parallel to the recording surface of the recording medium and perpendicular to the track). Direction), the optical pickup device using the liquid crystal filter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-102079 causes a displacement between the liquid crystal filter and the central axis of the objective lens during the tracking operation. , The amount of wavefront aberration varies. Further, if a liquid crystal filter is provided on a member that moves together with the objective lens during the tracking operation, it becomes difficult to perform a good tracking operation.

【0028】そこで、本発明は、実効的な開口数を簡素
な方法で制御する光学素子が、トラッキング動作やフォ
ーカシング動作の支障とならずに対物レンズと共に移動
するようにし、トラッキング動作時の波面収差量の変動
を低減させた光学ピックアップ装置を提供することを目
的とする。
Accordingly, the present invention provides an optical element that controls the effective numerical aperture in a simple manner, so that the optical element moves together with the objective lens without hindering the tracking operation and the focusing operation, and the wavefront aberration during the tracking operation is reduced. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device in which the amount of fluctuation is reduced.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の光学ピッ
クアップ装置は、光ビームを発生する光源を有し、該光
源より出射した光ビームを光記録媒体に導くための光学
手段を有している光学ピックアップ装置に於いて、トラ
ッキング動作時に、光ビームの偏光方向によって透過率
分布が変化する光学素子が、対物レンズと共に移動する
ことを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical pickup device having a light source for generating a light beam, and an optical means for guiding the light beam emitted from the light source to an optical recording medium. In an optical pickup device, an optical element whose transmittance distribution changes depending on the polarization direction of a light beam moves during a tracking operation together with an objective lens.

【0030】請求項2記載の光学ピックアップ装置は、
請求項1記載の光学ピックアップ装置に於いて、上記光
ビームの偏光方向によって透過率分布が変化する光学素
子が、光ビームの偏光方向によって実効的な開口数が変
化する光学素子であることを特徴とするものである。
The optical pickup device according to claim 2 is
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is an optical element whose effective numerical aperture changes according to the polarization direction of the light beam. It is assumed that.

【0031】請求項3記載の光学ピックアップ装置は、
請求項1又は2記載の光学ピックアップ装置に於いて、
上記光ビームの偏光方向によって透過率分布が変化する
光学素子が、偏光フィルタであることを特徴とするもの
である。
The optical pickup device according to claim 3 is
The optical pickup device according to claim 1 or 2,
The optical element whose transmittance distribution changes depending on the polarization direction of the light beam is a polarization filter.

【0032】請求項4記載の光学ピックアップ装置は、
請求項1乃至3記載のいずれかの光学ピックアップ装置
に於いて、上記光ビームの偏光方向によって透過率分布
が変化する光学素子が、対物レンズの縁に固定されてい
ることを特徴とするものである。
The optical pickup device according to claim 4 is
4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is fixed to an edge of the objective lens. is there.

【0033】請求項5記載の光学ピックアップ装置は、
請求項1乃至3記載のいずれかの光学ピックアップ装置
に於いて、上記光ビームの偏光方向によって透過率分布
が変化する光学素子が、対物レンズホルダに固定されて
いることを特徴とするものである。
The optical pickup device according to claim 5 is
4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is fixed to an objective lens holder. .

【0034】請求項6記載の光学ピックアップ装置は、
請求項1乃至5記載のいずれかの光学ピックアップ装置
に於いて、該光学ピックアップ装置が複数の光源を有す
ることを特徴とするものである。
The optical pickup device according to claim 6 is
The optical pickup device according to any one of claims 1 to 5, wherein the optical pickup device has a plurality of light sources.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の光学ピックアッ
プ装置を図面を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An optical pickup device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0036】まず、図1に示した光学ピックアップ装置
について、低密度記録媒体を記録再生する場合と、高密
度記録媒体を記録再生する場合とに分けて説明する。
First, the optical pickup device shown in FIG. 1 will be described separately for the case of recording / reproducing a low density recording medium and the case of recording / reproducing a high density recording medium.

【0037】低密度記録媒体の場合には、LD/PDユ
ニット1から出力された発振波長780nmの光ビーム
は、コリメータレンズ2に入射し、発散光から平行光に
され、偏光ビームスプリッタ3にS波として入射する。
S波として偏光ビームスプリッタ3に入射した光ビーム
は、立ち上げミラー4の方向に反射され、立ち上げミラ
ー4で反射された後に、中心部が除去された環状の偏光
フィルタ5に入射する。この光ビームの偏光方向は、偏
光フィルタ5の透過偏光方向(偏光フィルタを透過する
直線偏光の偏光方向)と直交する方向なので、偏光フィ
ルタ5の除去部(中心部)の光束のみが透過し、ビーム
径が小さくなった光ビームが対物レンズ6に入射する。
対物レンズ6に入射した光ビームは、平行光から収束光
にされ、記録媒体14の記録面にスポットを形成する。
In the case of a low-density recording medium, a light beam having an oscillation wavelength of 780 nm output from the LD / PD unit 1 enters the collimator lens 2, is converted from divergent light into parallel light, and is transmitted to the polarizing beam splitter 3. Incident as waves.
The light beam that has entered the polarization beam splitter 3 as an S-wave is reflected in the direction of the rising mirror 4, reflected by the rising mirror 4, and then enters the annular polarizing filter 5 whose central portion has been removed. Since the polarization direction of the light beam is orthogonal to the transmission polarization direction of the polarization filter 5 (the polarization direction of the linearly polarized light transmitted through the polarization filter), only the light flux of the removed part (center part) of the polarization filter 5 is transmitted. The light beam having a reduced beam diameter enters the objective lens 6.
The light beam incident on the objective lens 6 is changed from parallel light to convergent light, and forms a spot on the recording surface of the recording medium 14.

【0038】尚、偏光フィルタ5と対物レンズ6は、共
に対物レンズホルダに固定されているため、偏光フィル
タ5はトラッキング動作やフォーカシング動作のとき
に、対物レンズと共に移動する。
Since the polarizing filter 5 and the objective lens 6 are both fixed to the objective lens holder, the polarizing filter 5 moves together with the objective lens during a tracking operation or a focusing operation.

【0039】その後、記録媒体14の記録面で反射した
光ビームは、上記と逆の経路、つまり、対物レンズ6、
偏光フィルタ5、立ち上げミラー4、偏光ビームスプリ
ッタ3、コリメータレンズ2を介してLD/PDユニッ
ト1に入射する。
Thereafter, the light beam reflected by the recording surface of the recording medium 14 passes through the reverse path, that is, the objective lens 6,
The light enters the LD / PD unit 1 via the polarizing filter 5, the rising mirror 4, the polarizing beam splitter 3, and the collimator lens 2.

【0040】尚、上記LD/PDユニット1は、光源
(レーザーダイオード)と受光素子(フォトディテク
タ)を光学的に調整し一体化した光学ユニットであり、
フーコー法によりフォーカス誤差信号を、プッシュプル
法によりトラック誤差信号を検出している。
The LD / PD unit 1 is an optical unit in which a light source (laser diode) and a light receiving element (photodetector) are optically adjusted and integrated.
The focus error signal is detected by the Foucault method, and the track error signal is detected by the push-pull method.

【0041】高密度記録媒体の場合には、半導体レーザ
7から出力された発振波長650nmの光ビームは、回
折格子8に入射し、主ビーム(焦点誤差信号用、記録再
生信号用)と副ビーム(トラッキング誤差信号用)に分
離した後、コリメータレンズ9に入射する。コリメータ
レンズ9に入射した光ビームは、発散光から平行光とさ
れ、ハーフミラー10に入射する。ハーフミラー10に
入射した光ビームは、偏光ビームスプリッタ3の方向に
反射され、偏光ビームスプリッタ3にP波として入射す
る。P波として偏光ビームスプリッタ3に入射した光ビ
ームは、立ち上げミラー4の方向に透過し、立ち上げミ
ラー4で反射された後に、中心部が除去された環状の偏
光フィルタ5に入射する。この光ビームの偏光方向は、
偏光フィルタ5の透過偏光方向(偏光フィルタを透過す
る直線偏光の偏光方向)と平行な方向なので、光ビーム
は偏光フィルタ5にほとんど遮断されることなく、対物
レンズ6に入射する。対物レンズ6に入射した光ビーム
は、平行光から収束光にされ、記録媒体14の記録面に
スポットを形成する。
In the case of a high-density recording medium, a light beam having an oscillation wavelength of 650 nm output from the semiconductor laser 7 is incident on the diffraction grating 8, and includes a main beam (for a focus error signal and a recording / reproducing signal) and a sub beam. After being separated into (for a tracking error signal), the light enters the collimator lens 9. The light beam that has entered the collimator lens 9 is converted from divergent light into parallel light, and enters the half mirror 10. The light beam that has entered the half mirror 10 is reflected in the direction of the polarization beam splitter 3 and enters the polarization beam splitter 3 as a P-wave. The light beam that has entered the polarization beam splitter 3 as a P-wave is transmitted in the direction of the rising mirror 4, reflected by the rising mirror 4, and then enters the annular polarizing filter 5 from which the center has been removed. The polarization direction of this light beam is
Since the direction is parallel to the transmission polarization direction of the polarization filter 5 (the polarization direction of linearly polarized light transmitted through the polarization filter), the light beam is incident on the objective lens 6 without being substantially blocked by the polarization filter 5. The light beam incident on the objective lens 6 is changed from parallel light to convergent light, and forms a spot on the recording surface of the recording medium 14.

【0042】その後、記録媒体14の記録面で反射した
光ビームは、上記と逆の経路、つまり、対物レンズ6、
偏光フィルタ5、立ち上げミラー4、偏光ビームスプリ
ッタ3を介して、ハーフミラー10に入射する。ハーフ
ミラー10に入射した光ビームは、これを透過し、集光
レンズ11に入射する。集光レンズ11に入射した光ビ
ームは、平行光から収束光にされ、アナモフィックレン
ズ12に入射する。アナモフィックレンズ12に入射し
た光ビームは、フォーカス誤差信号を検出するための非
点収差が与えられ、受光素子13上に集光する。
Thereafter, the light beam reflected on the recording surface of the recording medium 14 travels in the reverse path, that is, the objective lens 6,
The light enters the half mirror 10 via the polarizing filter 5, the rising mirror 4, and the polarizing beam splitter 3. The light beam that has entered the half mirror 10 passes through the half mirror 10 and enters the condenser lens 11. The light beam that has entered the condenser lens 11 is converted from parallel light into convergent light, and enters the anamorphic lens 12. The light beam incident on the anamorphic lens 12 is given astigmatism for detecting a focus error signal, and is condensed on the light receiving element 13.

【0043】尚、高密度記録媒体の場合には、非点収差
法によりフォーカス誤差信号を、3ビーム法によりトラ
ック誤差信号を検出している。
In the case of a high-density recording medium, a focus error signal is detected by an astigmatism method, and a track error signal is detected by a three-beam method.

【0044】上記光学ピックアップ装置に於いては、中
心部が除去された環状の偏光フィルタ5に入射する波長
650nmの光ビームと、波長780nmの光ビームは
偏光方向が直交しており、波長650nmの光ビームの
偏光方向は偏光フィルタ5の透過偏光方向に、波長78
0nmの光ビームの偏光方向は偏光フィルタ5の透過偏
光方向と直交する方向に設定されている。この様に設定
したことによって、波長780nmの光ビームと波長6
50nmの光ビームとで、対物レンズ8の実効的な開口
数(対物レンズ6に入射する光ビームに対する実質的な
開口数)が変化し、その開口数は、波長650nmの光
ビームの場合に大きく、波長780nmの光ビームの場
合に小さくなる。
In the above optical pickup device, the light beam having a wavelength of 650 nm and the light beam having a wavelength of 780 nm incident on the annular polarizing filter 5 from which the central portion has been removed have the polarization directions orthogonal to each other. The polarization direction of the light beam is the transmission polarization direction of the polarization filter 5 and the wavelength 78.
The polarization direction of the 0 nm light beam is set to a direction orthogonal to the transmission polarization direction of the polarization filter 5. With this setting, a light beam having a wavelength of 780 nm and a wavelength of 6
The effective numerical aperture of the objective lens 8 (substantial numerical aperture with respect to the light beam incident on the objective lens 6) changes with the light beam of 50 nm, and the numerical aperture is large when the light beam has a wavelength of 650 nm. , 780 nm.

【0045】従って、高密度記録媒体を再生する場合に
は、記録面に小さなスポットが形成され、低密度記録媒
体を再生する場合には、記録面に比較的大きなスポット
が形成される。
Therefore, when reproducing a high-density recording medium, a small spot is formed on the recording surface, and when reproducing a low-density recording medium, a relatively large spot is formed on the recording surface.

【0046】上記光学ピックアップ装置では、実効的な
開口数を偏光フィルタ5によって制御している。図2
は、この偏光フィルタとその透過特性を示したものであ
る。同図の(a)斜視図と(b)断面図((a)に示し
たAA’断面)に示したようにこの偏光フィルタ5は、
フィルムの中心部が除去されている。
In the above optical pickup device, the effective numerical aperture is controlled by the polarizing filter 5. FIG.
Shows this polarization filter and its transmission characteristics. As shown in (a) perspective view and (b) cross-sectional view (AA 'cross section shown in (a)) of FIG.
The center of the film has been removed.

【0047】そして、この偏光フィルタのAA’断面に
沿った透過率分布は、波長650nmの光ビームについ
ては図2(c)、波長780nmの光ビームについては
図2(d)のようになる。ここで、波長650nmの光
ビームの偏光方向は偏光フィルタ5の透過偏光方向に、
波長780nmの光ビームの偏光方向は偏光フィルタ5
の透過偏光方向と直交する方向に設定されているため、
波長780nmの光ビームの場合だけ、光束の外周部が
偏光フィルタによって遮断される。
The transmittance distribution along the section AA ′ of this polarizing filter is as shown in FIG. 2C for a light beam having a wavelength of 650 nm, and as shown in FIG. 2D for a light beam having a wavelength of 780 nm. Here, the polarization direction of the light beam having a wavelength of 650 nm is the transmission polarization direction of the polarization filter 5,
The polarization direction of the light beam having a wavelength of 780 nm is determined by the polarization filter 5.
Because it is set in the direction orthogonal to the transmission polarization direction of
Only in the case of a light beam having a wavelength of 780 nm, the outer periphery of the light beam is blocked by the polarizing filter.

【0048】尚、上記波長650nmの光ビームと波長
780nmの光ビームは、偏光方向が直交する光ビーム
であれば、波長が同一であってもよい。又、同一の光源
から出力された光ビームを、2分の1波長板、液晶素子
等を用いて、透過偏光方向と平行な直線偏光と、直交す
る直線偏光とに切り換えてもよい。
The light beam having a wavelength of 650 nm and the light beam having a wavelength of 780 nm may have the same wavelength as long as the light beams have polarization directions orthogonal to each other. Also, the light beam output from the same light source may be switched between linearly polarized light parallel to the transmitted polarization direction and linearly polarized light orthogonal to the transmission polarization direction by using a half-wave plate, a liquid crystal element, or the like.

【0049】又、高密度記録媒体と低密度記録媒体とで
は、通常、基板(保護層)の厚みが異なる(通常、低密
度記録媒体の方が基板(保護層)が厚い)ため、基板
(保護層)で発生する球面収差の量も異なるが、上記光
学ピックアップ装置に於いては、高密度記録媒体に対し
て十分な収差補正が、対物レンズ又はその他の光学素子
でなされるように設定されている。
Further, the substrate (protective layer) usually differs in thickness between the high-density recording medium and the low-density recording medium (normally, the low-density recording medium has a thicker substrate (protective layer)). Although the amount of spherical aberration generated in the protective layer differs, the above-described optical pickup device is set so that sufficient aberration correction for a high-density recording medium is performed by an objective lens or other optical elements. ing.

【0050】従って、低密度記録媒体の場合には、収差
が残留するが、発生する球面収差が小さい対物レンズ中
央部の光線のみが結像に寄与するので、やはり回折限界
近くまで光ビームを絞り込むことができ、使用上問題と
なることはない。
Therefore, in the case of a low-density recording medium, although the aberration remains, only the light beam at the central portion of the objective lens where the generated spherical aberration is small contributes to the image formation. It can be used without any problem.

【0051】尚、この光学ピックアップ装置では、高密
度記録媒体の基板(保護層)の厚みを0.6mm、低密
度記録媒体の基板(保護層)の厚みを1.2mmとし、
高密度記録媒体再生時の対物レンズの開口数を0.6、
低密度記録媒体再生時の対物レンズの実質的な開口数を
0.45とした。
In this optical pickup device, the thickness of the substrate (protective layer) of the high-density recording medium is 0.6 mm, and the thickness of the substrate (protective layer) of the low-density recording medium is 1.2 mm.
When reproducing the high-density recording medium, the numerical aperture of the objective lens is 0.6,
The substantial numerical aperture of the objective lens during reproduction of the low-density recording medium was set to 0.45.

【0052】又、本発明に於いて、実効的な開口数を制
御している偏光フィルタを、図3に示したように対物レ
ンズ6の縁6aに直接接着してもよい。このようにすれ
ば、実効的な開口数を制御している偏光フィルタを対物
レンズ8に容易に固定することができる。
In the present invention, a polarizing filter for controlling the effective numerical aperture may be directly bonded to the edge 6a of the objective lens 6, as shown in FIG. In this way, the polarizing filter for controlling the effective numerical aperture can be easily fixed to the objective lens 8.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上に説明したように本発明の光学ピッ
クアップ装置によれば、トラッキング動作時に、実効的
な開口数を制御する偏光フィルタが、対物レンズと共に
移動するようにしたので、トラッキング動作時に波面収
差量の変動がほとんど発生しない。
As described above, according to the optical pickup device of the present invention, the polarization filter for controlling the effective numerical aperture moves together with the objective lens during the tracking operation. Fluctuation in the amount of wavefront aberration hardly occurs.

【0054】又、実効的な開口数を制御する偏光フィル
タが、トラッキング動作やフォーカシング動作の負担に
なることもほとんどない。
Further, a polarizing filter for controlling the effective numerical aperture hardly burdens the tracking operation and the focusing operation.

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

【図1】本発明の光学ピックアップ装置の構成を示した
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical pickup device of the present invention.

【図2】(a)、(b)は、実効的な開口数を制御する
偏光フィルタを示した斜視図と断面図(AA’断面図)
である。(c)、(d)は、AA’断面に沿った透過率
分布である。
FIGS. 2A and 2B are a perspective view and a cross-sectional view (AA ′ cross-sectional view) showing a polarizing filter for controlling an effective numerical aperture.
It is. (C) and (d) are transmittance distributions along the AA ′ section.

【図3】偏光フィルタを、対物レンズの縁に貼り付けた
場合を示した断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a case where a polarizing filter is attached to an edge of an objective lens.

【図4】従来の光学ピックアップ装置の構成を示した説
明図である(液晶フィルタを用いた場合)。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional optical pickup device (when a liquid crystal filter is used).

【図5】液晶フィルタの平面図と液晶フィルタを透過す
る光ビームを示した説明図である(高密度記録媒体を再
生するの場合)。
FIG. 5 is an explanatory view showing a plan view of a liquid crystal filter and a light beam transmitted through the liquid crystal filter (when reproducing a high-density recording medium).

【図6】液晶フィルタの平面図と液晶フィルタを透過す
る光ビームを示した説明図である(低密度記録媒体を再
生するの場合)。
FIG. 6 is an explanatory view showing a plan view of a liquid crystal filter and a light beam transmitted through the liquid crystal filter (when reproducing a low-density recording medium).

【図7】開口数を説明するための説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a numerical aperture.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LD/PDユニット 2、9 コリメータレンズ 3 偏光ビームスプリッタ 4 立ち上げミラー 5 偏光フィルタ 6 対物レンズ 6a 縁 7 半導体レーザ 8 回折格子 10 ハーフミラー 11 集光レンズ 12 アナモフィックレンズ 13 受光素子 14 記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 LD / PD unit 2, 9 Collimator lens 3 Polarization beam splitter 4 Starting mirror 5 Polarization filter 6 Objective lens 6a Edge 7 Semiconductor laser 8 Diffraction grating 10 Half mirror 11 Condensing lens 12 Anamorphic lens 13 Light receiving element 14 Recording medium

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光ビームを発生する光源を有し、該光源
より出射した光ビームを光記録媒体に導くための光学手
段を有している光学ピックアップ装置に於いて、トラッ
キング動作時に、光ビームの偏光方向によって透過率分
布が変化する光学素子が、対物レンズと共に移動するこ
とを特徴とする光学ピックアップ装置。
1. An optical pickup device having a light source for generating a light beam and having optical means for guiding the light beam emitted from the light source to an optical recording medium, wherein the light beam is emitted during a tracking operation. An optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the optical pickup moves together with the objective lens.
【請求項2】 請求項1記載の光学ピックアップ装置に
於いて、上記光ビームの偏光方向によって透過率分布が
変化する光学素子が、光ビームの偏光方向によって実効
的な開口数が変化する光学素子であることを特徴とする
光学ピックアップ装置。
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is an optical element whose effective numerical aperture changes according to the polarization direction of the light beam. An optical pickup device, characterized in that:
【請求項3】 請求項1又は2記載の光学ピックアップ
装置に於いて、上記光ビームの偏光方向によって透過率
分布が変化する光学素子が、偏光フィルタであることを
特徴とする光学ピックアップ装置。
3. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is a polarization filter.
【請求項4】 請求項1乃至3記載のいずれかの光学ピ
ックアップ装置に於いて、上記光ビームの偏光方向によ
って透過率分布が変化する光学素子が、対物レンズの縁
に固定されていることを特徴とする光学ピックアップ装
置。
4. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is fixed to an edge of the objective lens. An optical pickup device characterized by the following.
【請求項5】 請求項1乃至3記載のいずれかの光学ピ
ックアップ装置に於いて、上記光ビームの偏光方向によ
って透過率分布が変化する光学素子が、対物レンズホル
ダに固定されていることを特徴とする光学ピックアップ
装置。
5. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical element whose transmittance distribution changes according to the polarization direction of the light beam is fixed to an objective lens holder. Optical pickup device.
【請求項6】 請求項1乃至5記載のいずれかの光学ピ
ックアップ装置に於いて、該光学ピックアップ装置が複
数の光源を有することを特徴とする光学ピックアップ装
置。
6. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device has a plurality of light sources.
JP8268407A 1996-10-09 1996-10-09 Optical pickup device Pending JPH10116434A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6798731B1 (en) 2000-01-06 2004-09-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup for and method of correcting aberration due to thickness variations of optical media

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US6798731B1 (en) 2000-01-06 2004-09-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup for and method of correcting aberration due to thickness variations of optical media
US7092347B2 (en) 2000-01-06 2006-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Optical pickup apparatus having disk thickness deviation correction and method therefor

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