JPH1083555A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH1083555A
JPH1083555A JP9157246A JP15724697A JPH1083555A JP H1083555 A JPH1083555 A JP H1083555A JP 9157246 A JP9157246 A JP 9157246A JP 15724697 A JP15724697 A JP 15724697A JP H1083555 A JPH1083555 A JP H1083555A
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JP
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light
lens
optical path
pickup device
optical
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JP9157246A
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Tetsuu Ri
哲雨 李
Toko Shin
東鎬 辛
Heiyo Sei
平庸 成
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源から出射された楕円光を円形光に変える
ビーム整形手段と光の非点隔差を補償する非点隔差補正
手段とを具備した光ピックアップ装置を提供する。 【解決手段】 前記ビーム整形手段は、光源とビームス
プリッタとの間に設けられたシリンダ形レンズであっ
て、その断面は凸レンズの形であり、入射光を例えばＸ
軸方向に対して収束させる。前記非点隔差補正手段はシ
リンダ形レンズと光路変換手段との間の光軸上に配置さ
れた非点収差レンズであり、一方向の光は直進通過さ
せ、他方向の光は発散させる凹レンズである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ピックアップ装置
に係り、特に光源から出射された光を円形化させ、光の
非点隔差（astigmatic difference）を補償しうる光ピ
ックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光を用いて記録媒体に情報を記録
及び／又は再生する一般の光ピックアップ装置は、図１
１に示されたように、レーザ光を生成出射する光源１０
と、この光源１０から出射された光を平行光に変えるコ
リメーティングレンズ２０と、入射光の進行経路を選択
的に変換させる光路変換手段３０と、記録媒体１の記録
面に光スポットが形成されるように入射光を収束させる
対物レンズ４０と、前記記録媒体１から反射された光を
受光して情報信号及び誤差信号を検出する光検出器６０
とを含む。
【０００３】また、非点収差法（astigmatism method）
によりフォーカス誤差信号を検出するため光路変換手段
３０と光検出器６０との間の光路上にはセンサーレンズ
５０がさらに含められる。ここで、前記光源１０には、
小型、軽量の端発光レーザダイオードが採用される。し
かし、端発光レーザダイオードは図１２に示されたよう
に、その活性層１１から出射される出射光の形が楕円形
である。これは、出射されるレーザ光の始発点１２ａ，
１２ｂの位置が異なるに起因するが、このような始発点
１２ａ，１２ｂの間の距離差ΔＺは非点隔差で限定され
る。このレーザ光が楕円形であるので、円形の対物レン
ズ４０を透過すると光損失が生じて光効率が劣る。従っ
て、前記光ピックアップ装置の光効率を高めるためには
光を円形化させ、光の非点隔差を補償する必要がある。
【０００４】レーザ光の非点隔差を補償するための従来
の光ピックアップ装置は、図１３及び図１４に示された
ように、焦点距離の相異なる１対の第１及び第２シリン
ダ形レンズ７１，７２をコリメーティングレンズ２０
（図１１参照）と光路変換手段３０との間の光路上に採
用する。ここで、図１３は活性層１１（図１２参照）の
上部、即ちＹ軸方向から見た第１及び第２シリンダ形レ
ンズ７１，７２を示した図面であり、図１４は活性層１
１の側面、即ちＸ軸方向から見た第１及び第２シリンダ
形レンズ７１，７２を示した図面である。
【０００５】Ｘ軸方向から第１シリンダ形レンズ７１の
焦点距離をｆ1とし、第２シリンダ形レンズ７２の焦点
距離をｆ2とすれば、第２シリンダ形レンズ７２を通過
した光の直径Ｗ0は入射される光の直径Ｗiに対して次の
ように限定される。
【数１】 従って、第１及び第２シリンダ形レンズ７１，７２によ
りＸ軸方向のビームの直径を調節してＹ軸方向のビーム
の直径と合わせうる。
【０００６】しかし、このようにシリンダ形レンズ７
１，７２を採用して非点隔差を補償する方法は波面収差
（wavefront aberration）に優れたレンズの製作と光軸
調整とに困るという短所がある。また、コリメーティン
グレンズ２０と対物レンズ４０との間にシリンダ形レン
ズ７１，７２を設けるための空間が必要なので光ピック
アップ装置の小型化に限界がある。
【０００７】非点隔差を補償する別の従来の光ピックア
ップ装置はコリメーティングレンズ２０（図１１参照）
と光路変換手段３０との間に図１５に示された第１及び
第２プリズム８１，８２をさらに具備する。第１プリズ
ム８１において入射光の角をθiとし、出射光の角をθ0
とすれば、第１プリズム８１を通過した出射光の直径ｗ
0は入射光の直径Ｗiに対して次のように限定される。
【数２】
【０００８】従って、光源１０から出射された光の非点
隔差を補償しうる。前記第２プリズム８２は前記第１プ
リズム８１により折られた光軸を元の方向に正す役割を
する。しかし、前記光ピックアップ装置は光源１０（図
１１）と光路変換手段３０との間にコリメーティングレ
ンズ２０と２つのプリズム８１，８２が設けられるの
で、光ピックアップ装置の小型化が難しく、光路のチル
ト又はシフトが発生しうる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点に鑑みて案出されたものであって、レーザ光を円
形化させ、光の非点隔差を補正すると同時に、製品の小
型化が図れる光ピックアップ装置を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の光ピックアップ装置は、光源から出射された
楕円光を円形光に変えるビーム整形手段と、光の非点隔
差を補償する非点隔差補正手段とを具備する。前記光ピ
ックアップ装置の光源から出射されたレーザ光は、光路
変換手段により経路が変換され、コリメーティングレン
ズにより平行光に変換された後、前記光路変換手段と記
録媒体との間に設けられた対物レンズにより記録媒体上
に収束され、前記記録媒体から反射された光は、光検出
器により受光され情報及び誤差信号が検出される。前記
光源と前記コリメーティングレンズとの間の光路上には
前記光源から出射された楕円光を円形光に変えるビーム
整形手段が設けられるが、前記ビーム整形手段はシリン
ダ形レンズが望ましい。また、前記シリンダ形レンズは
前記コリメーティングレンズと一体に形成されうる。ま
た、本発明によれば、ビーム整形手段は、前記光源と前
記光路変換手段との間の光路上に配置され、前記光源か
らの入射光が屈折されるようにその入射面を前記光源に
対して傾けて形成し、その出射面を光軸と垂直に形成し
たプリズムである。この場合、光ピックアップ装置は前
記プリズムを通過した光の光軸が前記光源から出射され
る光の光軸と平行になるように前記プリズムと前記光源
との間に設けられた補助プリズムをさらに含むことが望
ましい。本発明において、前記非点隔差補正手段は前記
ビーム整形手段と前記コリメーティングレンズとの間の
光路上に配置されるが、このような非点隔差補正手段は
非点収差レンズであることが望ましい。前記非点収差レ
ンズは前記シリンダ形レンズを通過した光のうち、一方
向の光は直進通過させ、他方向の光は発散させる凹レン
ズであることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。 〔第１実施形態〕図１及び図２は本発明の第１実施形態
による光ピックアップ装置の光学的配置を示した概略図
である。図示されたように、光ピックアップ装置は、光
源１１０と、光の進行経路を変換する光路変換手段１４
０と、記録媒体１００の記録面に光スポットが形成され
るように入射光を収束させる対物レンズ１６０と、前記
記録媒体１００に向かう光を平行光に変換するコリメー
ティングレンズ１５１と、前記記録媒体１００から反射
され前記光路変換手段１４０を経た光を受光する光検出
器１８０と、光源１１０から出射された楕円光を円形光
に変えるビーム整形手段であるシリンダ形レンズ１２０
と、円形化されたビームの非点隔差を補正するための非
点収差レンズ１３１のような非点隔差補正手段とを含ん
で構成される。
【００１２】前記光源１１０は図１２に示されたような
端発光レーザダイオードである。前記光路変換手段１４
０は前記光源１１０と前記対物レンズ１６０との間の光
路上に配置され、前記光源１１０から出射される光を、
記録媒体１００側に向かうようにし、前記記録媒体１０
０側から入射される光を前記光検出器１８０側に向かう
ように案内する。
【００１３】また、光路変換手段１４０は偏光成分に応
じて入射光を選択的に透過又は反射させる偏光ビームス
プリッタ１４１と、入射光の位相を遅延させる遅延板１
４２とを含む。前記偏光ビームスプリッタ１４１は入射
光中、一偏光方向の光は透過させ、残りの偏光方向の光
は反射させる。前記遅延板１４２は入射光の位相を９０
°遅延させるλ／４遅延板であることが望ましい。
【００１４】従って、前記光源１１０から出射された光
と偏光ビームスプリッタ１４１の偏光方向とを一致させ
ると、前記光源１１０から出射された光は光損失がほと
んどなく、前記偏光ビームスプリッタ１４１、対物レン
ズ１６０、及び記録媒体１００を経て前記光検出器１８
０に到達しうる。また、光路変換手段１４０としては入
射光を所定光量比に応じて分割して透過及び反射させる
ビームスプリッタを採用しうる。
【００１５】前記コリメーティングレンズ１５１は、前
記光路変換手段１４０と対物レンズ１６０との間に配置
され、前記光源１１０から出射される光を平行光に変え
る。前記シリンダ形レンズ１２０は、Ｙ軸方向から見た
断面が、図１に示されたように凸レンズ状であり、Ｘ軸
方向から見た断面が、図２に示されたように長方形の一
方向凸レンズである。
【００１６】従って、前記光源１１０から出射された光
は前記シリンダ形レンズ１２０を通過しながらＸ軸方向
に対しては収束され、Ｙ軸方向に対しては収束なく通過
される。従って、前記光源１１０から出射された楕円状
の光は前記シリンダ形レンズ１２０を通過しながら円形
光に補正される。しかし、前記円形光のＸ軸方向とＹ軸
方向とに対する焦点位置は相異なるので、前記シリンダ
形レンズ１２０を通過した円形光は依然として非点隔差
が存在して前記記録媒体１００に楕円状にフォーカシン
グされる。
【００１７】これは前記シリンダ形レンズ１２０と光路
変換手段１４０との間の光軸上に配置された非点収差レ
ンズ１３１のような非点隔差補正手段により補正されう
る。前記非点収差レンズ１３１は図１に示されたように
Ｙ軸方向から見た断面は凹み、図２に示されたようにＸ
軸方向から見た断面は長方形の一方向凹レンズであるの
で、Ｘ軸方向に対しては入射光を発散させ、Ｙ軸方向に
対しては直進通過させる。
【００１８】また、非点収差方式を用いて前記光検出器
１８０からフォーカスエラー信号を検出するため、前記
光路変換手段１４０と前記光検出器１８０との間の光路
上にセンサーレンズ１７０をさらに具備することが望ま
しい。前記光検出器１８０は各々独立的に光を受光して
電気信号に変換しうる多数の分割板よりなる。この光検
出器１８０は広く知られているため、その詳しい説明は
略す。
【００１９】〔第２実施形態〕本発明の第２実施形態に
よる光ピックアップ装置の光学的構成が図３及び図４に
示されている。ここで、前の図面と同一の部材番号は同
一の部材を示す。本実施形態の光ピックアップ装置によ
れば、非点収差レンズ１３２とコリメーティングレンズ
１５２とが一体に形成されている。よって、光学部品数
が減らせるため光ピックアップ装置の小型化が容易であ
る。前記非点収差レンズ１３２の入射面は、図３に示さ
れたようにＹ軸方向から見た形は凹んでいるためＸ軸方
向の入射光は発散させ、図４に示されたように前記Ｘ軸
方向から見た形は平らなのでＹ軸方向への光は直進通過
させる。
【００２０】〔第３実施形態〕図５及び図６は、本発明
の第３実施形態による光ピックアップ装置の光学的配置
を示した概略図である。ここで、前の図面と同一の部材
番号は同一の部材を示す。本実施形態の特徴としては、
ビーム整形手段としてプリズム１２３を採用している点
である。
【００２１】前記プリズム１２３は光源１１０と光路変
換手段１４０との間の光路上に配置され、前記光源１１
０側から入射される光が屈折されるようにその入射面が
前記光源１１０に対して傾いており、その出射面が光軸
に対して垂直に形成され、入射される楕円光を円形光に
変える。即ち、前記プリズム１２３は図５に示されたよ
うに、Ｙ軸方向から見た断面は光源１１０側に傾いた直
角三角形を成すためＸ軸方向には入射光の形を変え、図
６に示されたように、前記Ｘ軸方向から見た断面は長方
形であるためＹ軸方向には入射光を直進通過させる。
【００２２】〔第４実施形態〕図７及び図８は本発明の
第４実施形態による光ピックアップ装置の光学的配置を
示した概略図である。ここで、前の図面と同一の部材番
号は同一の部材を示す。本実施形態によれば、非点収差
レンズ１３２は図３及び図４と同様に、コリメーティン
グレンズ１５２と一体に形成される。また、光源１１０
と光路変換手段１４０との間の光路上に図５及び図６と
同一なプリズム１２３が配置される。
【００２３】〔第５実施形態〕図９及び図１０は本発明
の第５実施形態による光ピックアップ装置の光学的配置
を示した概略図である。ここで、前の図面と同一の部材
番号は同一の部材を示す。本実施形態の光ピックアップ
装置は光源１１０とプリズム１２３との間に設けられた
補助プリズム１２５をさらに含む。前記補助プリズム１
２５は前記光源１１０から出射された光の光軸と、プリ
ズム１２３を通過してから記録媒体１００に向かう光の
光軸を相互平行にする。前記補助プリズム１２５の入射
面は前記光源１１０に対して傾いており、その出射面は
前記補助プリズム１２５を通過した光の光軸に垂直とな
るようにする。
【００２４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の光ピッ
クアップ装置は、非点隔差の補正及びビームの円形化が
達成できるため、光源から出射された光の効率を高めう
るという効果がある。また、通常前記光源と光路変換手
段との間に位置されたコリメーティングレンズを前記光
路変換手段と対物レンズとの間の光路上に配置させるこ
とにより、最適の光学的配置が実現できて光ピックアッ
プ装置の小型化及びその組立を容易にしうるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｙ軸方向から
見た図面である。
【図２】 本発明の第１実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｘ軸方向から
見た図面である。
【図３】 本発明の第２実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｙ軸方向から
見た図面である。
【図４】 本発明の第２実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｘ軸方向から
見た図面である。
【図５】 本発明の第３実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｙ軸方向から
見た図面である。
【図６】 本発明の第３実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｙ軸方向から
見た図面である。
【図７】 本発明の第４実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｙ軸方向から
見た断面図である。
【図８】 本発明の第４実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｘ軸方向から
見た断面図である。
【図９】 本発明の第５実施形態による光ピックアップ
装置の光学的構成を示したものであって、Ｙ軸方向から
見た断面図である。
【図１０】 本発明の第５実施形態による光ピックアッ
プ装置の光学的構成を示したものであって、Ｘ軸方向か
ら見た断面図である。
【図１１】 一般的な光ピックアップ装置の光学的構成
を示した図面である。
【図１２】 図１１の光源として採用された端発光レー
ザダイオードを示した概略的な斜視図である。
【図１３】 レーザの非点隔差を補償するため従来の光
ピックアップ装置に採用された第１及び第２シリンダ形
レンズを示した図面であって、Ｙ軸方向から見た断面図
である。
【図１４】 レーザの非点隔差を補償するため従来の光
ピックアップ装置に採用された第１及び第２シリンダ形
レンズを示した図面であって、Ｘ軸方向から見た断面図
である。
【図１５】 レーザの非点隔差の補償のため従来の光ピ
ックアップ装置に採用された第1及び第２プリズムを示
した概略図である。
【符号の説明】
１００ 記録媒体 １１０ 光源 １２０ シリンダ形レンズ １２３ プリズム １２３ 補助プリズム １３１，１３２ 非点収差レンズ（非点隔差補正手
段） １４０ 光路変換手段 １４１ 偏光ビームスプリッタ １４２ 遅延板 １５１，１５２ コリメーティングレンズ １６０ 対物レンズ １７０ センサーレンズ １８０ 光検出器

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 レーザ光を出射する光源と、 光軸上に配置され入射光の進行経路を変換する光路変換
    手段と、 前記光路変換手段と記録媒体との間の光路上に配置さ
    れ、前記記録媒体に光スポットが形成されるように入射
    光を収束させる対物レンズと、 前記光路変換手段と前記対物レンズとの間の光路上に配
    置され、前記記録媒体に向かう光を平行光に変換するコ
    リメーティングレンズと、 前記光源と前記コリメーティングレンズとの間に配置さ
    れ、前記光源から出射された楕円光を円形光に変えるシ
    リンダ形レンズと、 前記シリンダ形レンズと前記コリメーティングレンズと
    の間の光路上に配置され、前記光の非点隔差を補正する
    非点隔差補正手段と、 前記記録媒体から反射された光を受光して、情報及び誤
    差信号を検出する光検出器とを含んでなることを特徴と
    する光ピックアップ装置。
  2. 【請求項２】 前記非点隔差補正手段は、非点収差レン
    ズであることを特徴とする請求項１記載の光ピックアッ
    プ装置。
  3. 【請求項３】 前記非点収差レンズは、前記シリンダ形
    レンズを通過した光のうち、一方向の光は直進通過さ
    せ、他方向の光は発散させる一方向凹レンズであること
    を特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
  4. 【請求項４】 前記シリンダ形レンズは、前記コリメー
    ティングレンズと一体化されたことを特徴とする請求項
    ３記載の光ピックアップ装置。
  5. 【請求項５】 前記光路変換手段は、入射光中、一偏光
    方向の光は透過させ、残りの偏光方向の光は反射させる
    偏光ビームスプリッタと、 前記偏光ビームスプリッタと前記対物レンズとの間の光
    路上に配置され、入射される光の位相を遅延する遅延板
    とを含んでなることを特徴とする請求項１記載の光ピッ
    クアップ装置。
  6. 【請求項６】 前記遅延板は、入射光の位相を９０°遅
    延するλ／４波長板であることを特徴とする請求項５記
    載の光ピックアップ装置。
  7. 【請求項７】 前記光路変換手段と前記光検出器との間
    の光路上には、非点収差法によりフォーカスエラー信号
    を検出するためのセンサーレンズがさらに具備されたこ
    とを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
  8. 【請求項８】 レーザ光を出射する光源と、 光軸上に配置され入射光の進行経路を変換する光路変換
    手段と、 前記光路変換手段と記録媒体との間の光路上に配置さ
    れ、前記記録媒体に光スポットが形成されるように入射
    光を収束させる対物レンズと、 前記光路変換手段と前記対物レンズとの間の光路上に配
    置され、前記記録媒体に向かう光を平行光に変換するコ
    リメーティングレンズと、 前記光源と前記光路変換手段との間の光路上に配置さ
    れ、前記光源からの入射光が屈折されるようにその入射
    面を前記光源の光軸に対して傾けて形成し、その出射面
    を光軸と垂直に形成したプリズムと、 前記プリズムと前記コリメーティングレンズレンズとの
    間の光路上に配置され、光の非点隔差を補正する非点隔
    差補正手段と、 前記記録媒体から反射された光を受光して情報及び誤差
    信号を検出する光検出器とを含んでなることを特徴とす
    る光ピックアップ装置。
  9. 【請求項９】 前記プリズムを通過した光の光軸が前記
    光源から出射される光の光軸と平行になるように前記プ
    リズムと前記光源との間に設けられた補助プリズムをさ
    らに含むことを特徴とする請求項８記載の光ピックアッ
    プ装置。
  10. 【請求項１０】 前記非点隔差補正手段は、非点収差レ
    ンズであることを特徴とする請求項９記載の光ピックア
    ップ装置。
  11. 【請求項１１】 前記非点収差レンズは、前記プリズム
    を通過した光のうち、一方向の光は直進通過させ、他方
    向の光は発散させる一方向凹レンズであることを特徴と
    する請求項１０記載の光ピックアップ装置。
  12. 【請求項１２】 前記非点収差レンズは、前記コリメー
    ティングレンズと一体化されたことを特徴とする請求項
    １１記載の光ピックアップ装置。
  13. 【請求項１３】 前記光路変換手段は、入射光中、一偏
    光方向の光は透過させ、残り偏光方向の光は反射させる
    偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタと
    前記対物レンズとの間の光路上に配置され入射される光
    の位相を遅延する遅延板を含んでなることを特徴とする
    請求項８記載の光ピックアップ装置。
  14. 【請求項１４】 前記遅延板は、入射光の位相を９０°
    遅延するλ／４波長板であることを特徴とする請求項１
    ３記載の光ピックアップ装置。
  15. 【請求項１５】 前記光路変換手段と前記光検出器との
    間の光路上には、非点収差法によりフォーカスエラー信
    号を検出するためのセンサーレンズがさらに具備された
    ことを特徴とする請求項８記載の光ピックアップ装置。
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