JPS61148641A

JPS61148641A - 光学装置

Info

Publication number: JPS61148641A
Application number: JP59270458A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamada; 研二山田
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は例えば記録媒体に対して光学的に情報を記録再
生する場合における光学系の非点収差を発生あるいは補
正する光学装置に関する。

〔従来の技術〕

近年光学式ビデオディスク、ディジタルオーディオディ
スク等のディスクにレーザ光等を照射して情報を記録再
生する装置が普及しつつある。斯かる装置における光源
として例えば半導体レーザを用いる場合、温度変化やデ
ィスクからの戻り光等により発生するノイズをできるだ
け小さくする必要があるところから、マルチモードレー
ザが採択されることが多い。しかしながらマルチモード
レーザは一般的に５乃至３０μｍ程度の非点隔差を有す
るので、良質な記録再生信号を得るためには、マルチモ
ードレーザから導出され、ディスクに照射される光束の
非点収差を補正する必要がある。

第７図は斯かる非点収差を補正する場合の構成を表わし
ている。同図において１は半導体レーザ等の光源であり
、光源１より発せられた光は対物レンズ２を介して記録
媒体としてのディスク３上に収束照射されるようになっ
ている。４は光路中に光軸に対して傾斜して配置された
、平行平面を有する例えば透明又は半透明のガラス板等
よりなる平行平面板である。

すなわちこの装置においては、発散又は収束する光束中
に光軸に対して傾斜して平行平面板４を配置すると非点
収差が発生することに鑑み、平行平面板４による非点収
差の大きさが光源１が有する非点収差の大きさと対応す
るようにして、対物レンズ２を介してディスク３に照射
される光の非点収差がより小さくなるように補正してい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら例えば厚さがｌｌｌｌ１１、屈折率が１゜
５の１枚の平行平面板に、開口数が０．１５の収束する
球面波を入射させ、平行平面板の法線の光軸に対する角
度を３０度とした場合、光軸に対して垂直な面内におけ
る光束の断面形状（スポット形状）は、収束点近傍の光
軸方向に離間した３つの位置において、各々第８図乃至
第１０図に示す如くとなる。第８図は水平方向の焦線が
、第１０図は垂直方向の焦線が各々現ねれる位置におけ
るスポット形状を表わしており、第９図は両者の略中間
の位置におけるスポット形状を表わしている。

これらの図から明らかな如く、収束（又は発散）光の光
路中に１枚の平行平面板を光軸に対して傾斜して配置し
た場合、確かに非点収差が発生するが、それ以外にコマ
収差も発生する。

従って第７図に示した装置においては、光源１が発する
光の非点収差は、平行平面板４が発生する非点収差の大
きさを適当に調整することにより補正することができる
が、対物レンズ２を介してディスク３に照射される光に
は、新たにコマ収差が発生し、これが情報の正確な記録
再生の妨げとなっていた。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明を光デイスク記録再生装置の光学系に応
用した場合の構成を表わしており、第７図における場合
と対応する部分には同一の符号を付してあり、その詳述
は省略する。すなわち本発明においては、光源１から発
せられ、対物レンズ２を介してディスク３に照射される
光束の光路中に、平行平面板４の他に、もう１つの平行
平面板１１が挿入されている。そして平行平面板４の法
線と、平行平面板１１の法線と、光軸は略同一の平面内
に含まれるようになされているとともに、平行平面板４
と光軸とがなす角度と平行平面板１１と光軸とがなす角
度は、その絶対値が略等しく、かつその符号が異なる（
反対である）ように設定されている。尚平行平面板４．
１１の少なくともいずれか一方は、グレーティング等の
平行平面を有する他の光学素子と兼用することができる
。

〔作用〕

しかして例えば共に厚さが１＋ｎｏ＋、屈折率が１゜５
である２枚の平行平面板を、一方はその法線が光軸に対
して３０度になるように配置し、他方はその法線が光軸
に対して同一平面内において一３０度になるように配置
して、開口数が０．１５の収束する球面波を入射させた
場合、収束点近傍における３つの位置のスポット形状は
第２図乃至第４図に示す如くとなる。第２図は第８図に
、第３図は第９図に、また第４図は第１０図に各々対応
した位置のスポット形状を表わしている。第２図の水平
方向の焦線及び第４図の垂直方向の焦線は共に水平及び
垂直軸に対して略対称となっており、また第３図の円も
略真円となっており、コマ収差が殆ど発生していないこ
とが判る。

２枚の平行平面板により発生する非点収差の大きさは、
それらの厚さｔ、屈折率ｎ、及び法線と光軸のなす角度
θ（絶対値）の３つをパラメータとし、それらの値を適
当に設定することにより増減させることができる。第５
図は２枚の平行平面板を共にその厚さｔを０．５ｍ、屈
折率ｎを１゜５とし、入射光束の開口数を０．１５とし
た場合において、法線と光軸との角度θを変化させたと
きの非点隔差の大きさを表わしている。同図より明らか
な如く、角度θを大きくするとそれに対応して非点隔差
は増大する。また屈折率ｎと角度θの値を一定とし、厚
さｔを変化させた場合は、非点隔差は厚さｔに略比例す
る。さらに角度θと厚さｔを一定とし、屈折率ｎを変化
させることによっても非点隔差の大きさを変化させるこ
とができる。３組のパラメータの値は各々が多少異なっ
ていても等しい場合に近い効果を奏することができるが
、その２組が相互に等しく、１組が異なっている場合は
、その１組の値の差が小さい程発生するコマ収差は小さ
くなる。３組のパラメータのうち２組以上が相互に等し
くない場合は、２枚の平行平面板各々によって発生する
コマ収差が略等しく、相互に相殺するように各位を設定
すれば、全体として発生するコマ収差を抑制することが
できる。

尚２枚の平行平面板の少なくともいずれか一方は、各々
の厚さｔを合計した値を一定としつつ、さらに２以上に
分割することができ、この場合も上記場合と同様の効果
を奏することができる。さらに発生させる（補正する）
非点収差の大きさが一定でなく、変化させたい場合は、
３つのパラメータのうち少なくともいずれか１つ、例え
ば角度θを電磁的あるいは機械的駆動手段により駆動し
、調整制御することもできる。

従って第１図に示した光学系において、例えば２枚の平
行平面板４．１１を、その法線が光源１としての半導体
レーザの接合面内に共に含まれるように配置することに
より、半導体レーザの非点収差を補正することができ、
非点収差のみならずコマ収差をも殆ど有しない光を対物
レンズ２を介してディスク３に照射させることが可能と
なる。

〔実施例〕

第６図は本発明の他の実施例の構成を表わしている。同
図においても第１図における場合と対応する部分には同
一の符号を付してあり、その詳述は省略する。第１図に
おいては、光源１が有する非点収差を２枚の平行平面板
４．１１が発生する非点収差により補正し、総合的に非
点収差を除去する場合を示したが、第６図は、総合的に
非点収差を発生させ、それを利用して対物レンズ２をフ
ォーカス制御する場合を示している。同図において２１
は、平行平面板４の一方の面に形成された、例えば金属
又は誘電体の蒸着膜よりなる偏光面、２２は１／４波長
板であり、それらにより偏光面２１においてディスク３
への入射光は反射されるが、ディスク３からの反射光は
透過するように光分割器が形成されている。換言すれば
平行平面板４はビームスプリッタとしての機能をも併せ
持っている。２３は例えば４分割された受光素子である
。光源１として非点収差が充分小さいものを用いるか、
あるいは第１図に示した如き別の２枚の平行平面板を非
点収差を有する光源１と平行平面板４との間に挿入する
ようにすれば、ディスク３に照射される光の非点収差を
小さくすることができる。そして受光素子２３の前に挿
入された２枚の平行平面板４．１１によって第２図乃至
第４図に示した如きコマ収差が殆ど無い非点収差を有す
る光を受光素子２３に入射させるようにすれば、受光素
子２３から対物レンズ２のディスク３に対する光軸方向
の位置をフォーカス制御するフォーカス制御信号を得る
ことができる。斯かる非点収差を利用したフォーカス制
御の原理は公知であるでその詳述は省略する。

〔効果〕

以上の如く本発明においては１発散又は収束する光束中
に少なくとも２枚の平行平面板を配置し、その厚さ、屈
折率及び角度の３つをパラメータとして、総合的にコマ
収差を実質的に伴わない非点収差が発生するように各位
を設定したので、非点収差を有する光束の補正や、非点
収差を利用したフォーカス制御等を簡単な構成でかつ安
価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学装置の模式的側断面図、第２図乃
至第４図はそのスポットの形状図、第５図はその特性図
、第６図はその他の実施例の模式的側面図、第７図は従
来の光学装置の模式的側断面図、第８図乃至第１０図は
そのスポットの形状図である。１・・・光［２・・・対物レンズ３・・・ディスク　　４．１１・・・平行平面板２１・
・・偏光面　　２２・・・１７４波長板２３・・・受光
素子以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発散又は収束する光線の光路中に配置され、該光
線を透過する第１の平行平面板と第２の平行平面板とを
備え、該第１の平行平面板は第１の厚さと第１の屈折率
を有し、該第２の平行平面板は第２の厚さと第２の屈折
率を有し、該第１の平行平面板の法線と該光線の光軸と
を含む平面は、該第２の平行平面板の法線と該光軸とを
含む平面と略同一の平面内にあり、該第１の平行平面板
の法線と該光軸とは第１の角度をなし、該第２の平行平
面板の法線と該光軸とは第２の角度をなし、該第１と第
２の厚さ、屈折率並びに角度を各々３組のパラメータと
し、該第１の平行平面板と該第２の平行平面板の両方を
透過した該光線のコマ収差が総合的に充分小さくなるよ
うに各パラメータを所定値に設定することを特徴とする
光学装置。
（２）該第１の角度と該第２の角度は相互に絶対値が略
等しく、符号が異なることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の光学装置。
（３）該第１の厚さと第１の屈折率は各々該第２の厚さ
と第２の屈折率に略等しいことを特徴とする特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の光学装置。
（４）該パラメータのうち２組以上が相互に異なり、該
第１の平行平面板により発生するコマ収差と、該第２の
平行平面板により発生するコマ収差とは大きさが略等し
く、相互に相殺するように、該パラメータの各値が設定
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項記載の光学装置。
（５）該第１及び第２の角度は駆動手段により調整制御
可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
第４項のいずれかに記載の光学装置。
（６）該第１及び第２の平行平面板の少なくともいずれ
か一方は２つ以上に分割されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の光学
装置。
（７）該光学装置は半導体レーザより発せられた光線の
光路中に配置され、該第１及び第２の平行平面板の該法
線は、該半導体レーザの接合面に含まれることを特徴と
する特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載
の光学装置。
（８）該光学装置は半導体レーザより発せられた光線を
ディスクに照射し、その反射光を４分割された受光素子
で受光し、該受光素子の出力からフォーカス制御信号を
生成する光学系の該反射光の光路中に配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第７項のいず
れかに記載の光学装置。
（９）該第１及び該第２の平行平面板の少なくともいず
れか一方は、グレーティング等平行平面を有する他の光
学素子と兼用されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項乃至第８項のいずれかに記載の光学装置。
（１０）該第１及び該第２の平行平面板の少なくともい
ずれか一方は、一方又は両方の面に金属又は誘電体の蒸
着膜を形成し、光分割器としての機能をも備えることを
特徴とする特許請求の範囲第９項記載の光学装置。