JPS62173645A - Pickup head in optical information processor - Google Patents

Pickup head in optical information processor

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Publication number
JPS62173645A
JPS62173645A JP61014838A JP1483886A JPS62173645A JP S62173645 A JPS62173645 A JP S62173645A JP 61014838 A JP61014838 A JP 61014838A JP 1483886 A JP1483886 A JP 1483886A JP S62173645 A JPS62173645 A JP S62173645A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
light
compensating plate
disk
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61014838A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiji Hanada
花田 啓二
Maki Yamashita
山下 牧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Tateisi Electronics Co
Priority to JP61014838A priority Critical patent/JPS62173645A/en
Priority to US06/866,587 priority patent/US5159586A/en
Priority to AT86107143T priority patent/ATE72354T1/en
Priority to EP86107143A priority patent/EP0202689B1/en
Priority to DE8686107143T priority patent/DE3683684D1/en
Publication of JPS62173645A publication Critical patent/JPS62173645A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Head (AREA)

Abstract

PURPOSE:To solve various problems due to aberrations based on the difference in refractive index by providing an aberration compensating plate between a substrate and a disk. CONSTITUTION:An aberration compensating plate 10 is provided on a substrate 1 and is fixed to the substrate 1 by a proper means. Materials having the same refractive index as that of a substrate 21 of an optical disk 20, preferably, the same materials as the substrate 21 are used as materials of the compensating plate 10, and the thickness of the compensating plate 10 is approximately equalized to that of the substrate 21. The light emitted from a lens 2 passes the compensating plate 10 and goes toward the optical disk 20 and reaches pits 24 through the substrate 21 of the optical disk 20, and the light reflected on pits 24 passes the substrate 21 and the compensating plate 10 and is received by a light receiving part 3 on the substrate 1. Aberrations due to the projected light and the reflected light based on the difference in refractive index between air and the substrate 21 are solved by the compensating plate 10.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の要約 ディスクに光を投射する光学系とディスクからの反射光
を受光する受光系とを1つの基板上に備えたピックアッ
プ・ヘッドにおいて、基板とディスクとの間に収差補償
板が設けられている。
Detailed Description of the Invention Summary of the Invention In a pickup head including an optical system for projecting light onto a disk and a light receiving system for receiving reflected light from the disk on one substrate, there is a structure between the substrate and the disk. An aberration compensation plate is provided.

発明の背景 この発明は、半導体レーザなどからのレーザ光を集束し
、光ディスクの情報記録部に照射し、その反射光の強度
変化にもとづいて光ディスクの情報を読取る光ピツクア
ップ装置、または光磁気ディスクにデータを書込むもし
くは読出すための装置で代表される光情報処理装置にお
けるピックアップ書ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION This invention focuses a laser beam from a semiconductor laser or the like, irradiates the information recording section of an optical disk, and reads information on the optical disk based on changes in the intensity of the reflected light. The present invention relates to a pickup write head in an optical information processing device, typically a device for writing or reading data.

この種の光情報処理装置として出願人は既に多くの提案
を行なっている。たとえば、特願昭59−184778
、同59−184777、同59−193662.同6
0−110270〜110275.同60−17318
2などである。これらの光情報処理装置は、基本的には
、基板上に形成された光学系から光を出射させてディス
ク面にその光を斜めまたは垂直に当て、同一基板上に形
成された受光系においてディスク面からの反射光を斜め
または垂直に受光するピックアップ・ヘッドを備えてお
り、受光系から出力される信号に基づいて、ディスクに
記録されていた情報を得たり、フォーカシングおよびト
ラッキングのための制御信号を得る。このピックアップ
・ヘッドは。
The applicant has already made many proposals for this type of optical information processing device. For example, patent application No. 59-184778
, 59-184777, 59-193662. Same 6
0-110270-110275. 60-17318
2 etc. These optical information processing devices basically emit light from an optical system formed on a substrate and apply the light obliquely or perpendicularly to the disk surface, and a light receiving system formed on the same substrate emits light onto the disk surface. It is equipped with a pickup head that receives reflected light from a surface diagonally or vertically, and based on the signal output from the light receiving system, it can obtain information recorded on the disc and control signals for focusing and tracking. get. This pickup head.

フォーカシングおよびトラッキング駆動機構に取付けら
れており、上記の制御信号に基づいて、投射光をディス
ク面上のピット等に正しく集光させるフォーカシング制
御、およびうず巻き状に配列されたピット等に投射光の
焦点スポットを追従させるトラッキング制御が行なわれ
る。
It is attached to the focusing and tracking drive mechanism, and performs focusing control to accurately focus the projected light on pits, etc. on the disk surface based on the above control signals, and focuses the projected light on pits, etc. arranged in a spiral shape. Tracking control is performed to follow the spot.

上述のピックアップ・ヘッドの多くはディスク面に斜め
に入射する光を投射し、ディスク面から斜めに反射する
光を受光する。光は空気中およびディスクの基板内を斜
めに通過することになるので、これらの媒体の屈折率差
によってこれらの投射光2反射光に収差が生じ、とくに
投射光の収差によってスポットがぼけたり、ゆがんだり
するという問題がある。
Many of the above-mentioned pickup heads project light that is obliquely incident on the disk surface and receive light that is obliquely reflected from the disk surface. Since the light passes diagonally through the air and inside the disk substrate, the difference in the refractive index of these media causes aberrations between the projected light and the reflected light.In particular, the aberration of the projected light may cause the spot to become blurred or There is a problem with distortion.

発明の概要 この発明は、上述の屈折率差に基づいて生じる収差によ
って引き起こされる諸問題を解決することを目的とする
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the problems caused by aberrations caused by the above-mentioned refractive index difference.

この発明は、ディスクに光を投射する光学系とディスク
からの反射光を受光する受光系とを1つの基板上に備え
たピックアップ・ヘッドにおいて、基板とディスクとの
間に収差補償板を設けたことを特徴とする。この補償板
はディスク基板の屈折率と同じ値の屈折率をもつもの、
最も望ましくはディスク基板と同一材料で構成すること
が好ましい。
This invention provides a pickup head that includes an optical system for projecting light onto a disk and a light receiving system for receiving reflected light from the disk on one substrate, in which an aberration compensating plate is provided between the substrate and the disk. It is characterized by This compensator has a refractive index that is the same as the refractive index of the disk substrate.
Most preferably, it is made of the same material as the disk substrate.

この収差補償板を設けることによって上述した屈折率差
による収差の発生を小さく抑えることができるようにな
るので、ディスク上に微小なかつはっきりとした投射光
によるスポットを形成することができ、より正確な光情
報処理が可能となる。
By providing this aberration compensation plate, the occurrence of aberration due to the difference in refractive index mentioned above can be suppressed to a minimum, making it possible to form a minute and clear spot of projected light on the disk, making it possible to create a more accurate spot. Optical information processing becomes possible.

実施例の説明 この実施例は、光ディスクの情報記録部にスポット光を
照射し、その反射光の強度変化に基づいて光ディスクの
情報を読取る光ピツクアップ装置のヘッドにこの発明を
適用したものである。簡便のために−ビーム法について
述べる。
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS In this embodiment, the present invention is applied to a head of an optical pickup device that irradiates an information recording portion of an optical disc with a spot light and reads information on the optical disc based on changes in the intensity of the reflected light. For the sake of simplicity, we will discuss the beam method.

第1図はこの光ピツクアップ・ヘッドの断面を示してい
る。
FIG. 1 shows a cross section of this optical pickup head.

基板1は、使用される光に対して透明な材料。The substrate 1 is a material that is transparent to the light used.

たとえばガラスやプラスチックでつくられており、その
中央で屈曲している。これは後述する出射光がレンズ2
から基板1の面に対して垂直に出射し、光ディスク20
からの反射光が受光部3に垂直に入射するようにするた
めである。この基板1は適当な基台上に固定され、この
基台がフォーカシングおよびトラッキング駆動機構(い
ずれも図示路)に取付けられている。
They are made of glass or plastic, for example, and are bent in the middle. This means that the emitted light, which will be described later, is from the lens 2.
is emitted perpendicularly to the surface of the substrate 1, and the optical disc 20
This is to allow the reflected light from to enter the light receiving section 3 perpendicularly. This substrate 1 is fixed on a suitable base, and this base is attached to a focusing and tracking drive mechanism (both paths shown).

よく知られているように、光ディスク20は円盤状の透
明基板21に、記録すべき情報を表わすきわめて多数の
ピット24がうず巻き状に配列されてなるものであり、
その上にアルミニウムの蒸着膜22が形成され、これが
さらに保護膜23で覆われてなる。
As is well known, the optical disc 20 is made up of a disk-shaped transparent substrate 21 in which a large number of pits 24 representing information to be recorded are arranged in a spiral shape.
A vapor deposited aluminum film 22 is formed thereon, and this is further covered with a protective film 23.

基板1上の一部にはマイクロφレンズたとえばマイクロ
・フレネル会レンズ2が形成されており、その下方に光
ファイバ4の一端がのぞいている。光ファイバ4には半
導体レーザ等の光源からの光が導かれ、この光は光ファ
イバ4の上記一端から出射して広がりながら基板1を透
過してレンズ2に向う。この光はレンズ2を通して空中
に出射し、レンズ2によって集光されることにより微小
な(たとえば1μm径程度)スポットを形成する。この
スポットが光ディスク20のピット24に丁度位置する
ように、光ディスク20と基板1との配置関係が定めら
れる。
A micro φ lens, such as a micro Fresnel lens 2, is formed on a part of the substrate 1, and one end of an optical fiber 4 is peeked out below. Light from a light source such as a semiconductor laser is guided to the optical fiber 4, and this light is emitted from the one end of the optical fiber 4, spreads, and passes through the substrate 1 toward the lens 2. This light is emitted into the air through the lens 2 and is condensed by the lens 2 to form a minute spot (for example, about 1 μm in diameter). The positional relationship between the optical disc 20 and the substrate 1 is determined so that this spot is exactly located at the pit 24 of the optical disc 20.

光ファイバ4は、たとえば基板1の下面にあらかじめあ
けられた孔にその一端部が挿入されかつ接着剤で基板1
に固定される。マイクロ・レンズ2は、たとえば電子ビ
ームφリソグラフィにより作製することができる。すな
わち、基板1上に導電性膜を形成しその上に電子ビーム
・レジストを一様に塗布する。そして、コンピュータに
より制御された電子ビーム描画装置により所定の干渉縞
パターンをレジスト上に描画する。この後、レジストを
現像すればレジストの一部が残り、上記干渉縞パターン
の凹凸(コルゲーション)をもつレンズ構造ができる。
For example, one end of the optical fiber 4 is inserted into a hole pre-drilled on the bottom surface of the substrate 1, and the optical fiber 4 is attached to the substrate 1 with adhesive.
Fixed. The microlens 2 can be manufactured, for example, by electron beam φ lithography. That is, a conductive film is formed on the substrate 1, and an electron beam resist is uniformly applied thereon. Then, a predetermined interference fringe pattern is drawn on the resist using an electron beam drawing device controlled by a computer. Thereafter, when the resist is developed, a portion of the resist remains, resulting in a lens structure having corrugations of the interference fringe pattern.

レンズ・パターンのレジスト上から基板1をドライ・エ
ツチングしてレジスト・パターンを基板1に転写するよ
うにしてもよい。もちろん、このようなコルゲーション
によるレンズではなく、半球面状の凸部または四部を形
成してこれをレンズ2としてもよい。また、基板1とと
もにレンズ2を射出成形によって一体につくることもで
きる。
The resist pattern may be transferred to the substrate 1 by dry etching the substrate 1 from above the lens pattern resist. Of course, the lens 2 may be formed by forming a hemispherical convex portion or four portions instead of using such a corrugated lens. Further, the lens 2 and the substrate 1 can be integrally made by injection molding.

基板1上にはまた受光部3が形成されている。A light receiving section 3 is also formed on the substrate 1.

この受光部3は、光ディスク20の情報記録面からの反
射光を受光するためのものであり、上述の出射光による
スポーツトの位置から斜め下方に反射してくる光を受光
できる位置に設けられている。受光部3は、いくつかの
独立した受光素子からなり、これらの受光素子は、たと
えばアモルファスSiを基板1上に蒸着することにより
つくられる。1つの受光素子からの出力信号、またはい
くつかの受光素子の出力信号の和信号が光ディスク20
からの記録情報の読取り信号となり、またいくつかの受
光素子の出力信号はフォーカシング・エラーやトラッキ
ング・エラーの検出のために用いられる。
This light receiving section 3 is for receiving the reflected light from the information recording surface of the optical disc 20, and is provided at a position where it can receive the light reflected diagonally downward from the spot position of the above-mentioned emitted light. ing. The light-receiving section 3 is composed of several independent light-receiving elements, and these light-receiving elements are made by, for example, depositing amorphous Si on the substrate 1. The output signal from one light receiving element or the sum signal of the output signals of several light receiving elements is transmitted to the optical disc 20.
The output signals of some light receiving elements are used to detect focusing errors and tracking errors.

受光素子としてはアモルファスSiの他に。In addition to amorphous Si, the light-receiving element can also be used as a light-receiving element.

CdTeやCdSなどを用いることもできるし。CdTe, CdS, etc. can also be used.

Siチップ上にいくつかのPN接合(フォトダイオード
)をつくり、このSiチップを基板1」二に接着してこ
れを受光部としてもよい。
Several PN junctions (photodiodes) may be formed on a Si chip, and this Si chip may be bonded to the substrate 1''2 to serve as a light receiving section.

このようなピックアップ・ヘッドの基本構成。This is the basic configuration of a pickup head.

たとえば受光部3の受光素子の配置、上記の各種エラー
の検出等、ならびにフォーカシングおよびトラッキング
駆動機構の詳細は、上述した出願人の先願に充分に開示
されている。
For example, the arrangement of the light receiving elements of the light receiving section 3, the detection of the various errors mentioned above, and the details of the focusing and tracking drive mechanisms are fully disclosed in the applicant's earlier application mentioned above.

さて、このような基板1の上には収差補償板10が設け
られ、かつ適当な手段によって基板1に固定されている
。この補11flOの材料としては、光ディスク20の
基板21と同じ屈折率をもつもの、望ましくは同じ材料
を用いる。また、厚さも基板21のそれと同程度がよい
Now, an aberration compensating plate 10 is provided on such a substrate 1, and is fixed to the substrate 1 by appropriate means. The material for this supplementary material 11flO has the same refractive index as the substrate 21 of the optical disk 20, preferably the same material. Further, the thickness is preferably about the same as that of the substrate 21.

レンズ2から出射する光はこの補償板lOを通って光デ
ィスク20に向い、光ディスク20の基板21を通って
ビット24に達する。このビット24で反射した光は、
同じように基板21および補償板10を通過して基板1
上の受光部3に受光される。空気と基板21との間の屈
折率差に基づく上記投射光や反射光に生じる収差がこの
補償板10によってほぼ解消される。
The light emitted from the lens 2 passes through the compensating plate 1O to the optical disk 20, passes through the substrate 21 of the optical disk 20, and reaches the bit 24. The light reflected by this bit 24 is
Similarly, the substrate 1 passes through the substrate 21 and the compensation plate 10.
The light is received by the upper light receiving section 3. The compensator 10 substantially eliminates aberrations caused in the projected light and reflected light due to the difference in refractive index between the air and the substrate 21.

第2図は他の実施例を示している。ここでは。FIG. 2 shows another embodiment. here.

光ファイバ4に代えて、光源である半導体レーザ5が直
接に基板1に設けられている。すなわち。
Instead of the optical fiber 4, a semiconductor laser 5 serving as a light source is provided directly on the substrate 1. Namely.

基板1の下面に凹所が形成され、この凹所内に半導体レ
ーザ5が挿入されかつ固定、たとえば接着固定されてい
る。補償板10は、屈曲した基板1の上面に沿うように
断面略三角形状に形成されており、この補償板2の下面
にレンズ2が形成されている。
A recess is formed in the lower surface of the substrate 1, and a semiconductor laser 5 is inserted into the recess and fixed, for example, by adhesive. The compensating plate 10 has a substantially triangular cross section along the bent upper surface of the substrate 1, and a lens 2 is formed on the lower surface of the compensating plate 2.

このように、補償板の形状等については、収差が最もよ
く解消されるように設定すればよい。
In this way, the shape of the compensating plate etc. may be set so that aberrations are best eliminated.

3つの光ビームを投射する三ビーム法にもこの発明は適
用可能であるのはいうまでもない。
Needless to say, the present invention is also applicable to a three-beam method in which three light beams are projected.

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

第1図はこの発明の実施例を示すもので、光ピツクアッ
プ・ヘッドの断面図であり、第2図は食形例を示す光ピ
ツクアップ・ヘッドの断面図である。 1・・・基板、   2・・・レンズ、   3・・・
受光部。 10・・・収差補償板、20・・・光ディスク。 以     −に 特許出願人  立石電機株式会ン1− 代  理  人   弁理士  牛  久  健  司
外1名 第1図 1g2図
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of an optical pickup head, and FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical pickup head showing an example of the shape. 1...Substrate, 2...Lens, 3...
Light receiving section. 10... Aberration compensation plate, 20... Optical disc. Patent applicant: Tateishi Electric Co., Ltd. 1 Agent: Ken Tsukasa Ushiku and 1 other person Figure 1, Figure 1g2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ディスクに光を投射する光学系とディスクからの反射光
を受光する受光系とを1つの基板上に備えたものにおい
て、基板とディスクとの間に収差補償板を設けたことを
特徴とする光情報処理装置におけるピックアップ・ヘッ
ド。
An optical system comprising an optical system for projecting light onto a disk and a light receiving system for receiving reflected light from the disk on one substrate, characterized in that an aberration compensation plate is provided between the substrate and the disk. A pickup head in an information processing device.
JP61014838A 1985-05-24 1986-01-28 Pickup head in optical information processor Pending JPS62173645A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61014838A JPS62173645A (en) 1986-01-28 1986-01-28 Pickup head in optical information processor
US06/866,587 US5159586A (en) 1985-05-24 1986-05-23 Device for processing optical data
AT86107143T ATE72354T1 (en) 1985-05-24 1986-05-26 DEVICE FOR PROCESSING OPTICAL DATA.
EP86107143A EP0202689B1 (en) 1985-05-24 1986-05-26 Device for processing optical data
DE8686107143T DE3683684D1 (en) 1985-05-24 1986-05-26 DEVICE FOR PROCESSING OPTICAL DATA.

Applications Claiming Priority (1)

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JP61014838A JPS62173645A (en) 1986-01-28 1986-01-28 Pickup head in optical information processor

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5774721A (en) * 1980-08-29 1982-05-11 Philips Nv Optical information processor
JPS6059547A (en) * 1983-09-12 1985-04-05 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical head

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