JPS63291219A - 光ピックアップの光学系 - Google Patents

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】 権皇よム■朋分互 この発明は、半導体レーザー等の非点隔差を有する光源
と、この光源から発する光ビームの非点収差を補正する
ための手段とを備えた光ピックアップの光学系の改良に
関するものである。

丈米勿弦童 コンパクトディスクプレーヤー等に搭載されている光ピ
ックアップには、装置の軽量小型化を図るため、光源と
して一般に半導体レーザーが利用されている。

ところが、半導体レーザーはそれ自体が非点隔差を有し
ているため、これから発する光ビームを簡単なレンズで
集束させると非点収差が生じ、スポット径を小さく絞る
ことができない。

この非点収差は、シリンドリカルレンズを利用するか、
あるいは、平行平面板を光軸に対して傾けて光路中に配
置することによって補正することができ、平行平面板に
よる非点収差補正を行った光ピックアップとしては従来
から第６図に示したようなものが使用されている。

この光ピックアップの光学系においては、半導体レーザ
ー１から発した光ビームが回折格子２、ビームスプリッ
タ−３、コリメートレンズ４、対物レンズ５を介して光
ディスク６上にスポットを結び、この光ディスク６で反
射された戻りビームがビームスプリッタ−３で偏向され
て集光レンズ７、シリンドリカルレンズ８を介して光電
変換素子９上に結像する。

光電変換素子９の出力は図示せぬ回路で処理され、フォ
ーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、再生信号
となる。

この光学系では、半導体レーザー１のカバーガラス１ａ
をレーザー接合面に垂直な軸の回りに回転させ、レーザ
一端面に対して適切な角度を持たせることにより、非点
隔差の補正を図っている。

日が　　しようとする口　占 しかしながら、上記の例のように１枚の平行平面板によ
って非点収差を補正すると、この補正と同時にコマ収差
が発生することが知られている。

コマ収差があると光ディスク６上に高品位のスポットを
形成することができず、これに起因して上記の各信号に
外乱成分が含まれるという問題点があった。

血貝１０１立 この発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであ
り、光源の性質に起因する非点収差を補正すると共に、
この補正の際にコマ収差を生じることがなく、光ディス
ク上に高品位のスポットを形成することのできる光ピッ
クアップの光学系を提供することを目的とする。

Ｗを　　するための この発明は、上記の目的を達成させるため、光源から発
する光ビームの光路中に、第１、第２平行平面板を光源
から光ディスクへ向って順に設け、これらの平行平面板
を、集束された光ビームの非点収差を補正し、かつ、相
互にコマ収差を補正するよう光ビームの光軸に対して傾
斜させたことを特徴とするものである。

ヌ」１匹 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示したものである。

この光ピックアップの光学系は、半導体レーザー１０か
ら光ディスク２０へ向って順に設けられた第１、第２平
行平面板３０．４０を備えており、半導体レーザーＩＯ
から発する光ビームの非点隔差を第１、第２平行平面板
３０．４０によって補正すると共に、第１平行平面板３
０を透過することによって生じたコマ収差を第２平行平
面板４０によって相殺するよう構成されている。

まず、その原理を第２図に基づいて説明する。

第２図に示したように、１枚の平行平面板Ｘを、その法
＠Ｎが集束光の光軸に対して角度ＵＰをなすよう傾けて
配置した場合、集束点における非点隔差Δμは、平行平
面板の屈折率をｎ、平行平面板の厚さをｔとすると、 で表すことができる。

また、同時に発生するコマ収差としての三次のサジタル
コマＣｏ■ａ（３）は。

で表すことができる。但し、Ｕは光ビームの集束角度の
半角である。

次に、２枚の平行平面板を光軸に対して互いに逆方向に
傾けて設けた場合には、■式から明らかなように、この
２枚の平行平面板を透過した光ビームの集束点における
非点隔差はそれぞれの平行平面板によって発生する非点
隔差の和となり、平行平面板によって発生する三次のサ
ジタルコマは。

■式−から明らかなように互いに打ち消し合うこととな
る。

特に、２枚の平行平面板の屈折率、厚さを等しくした場
合には、これらを光軸に対して逆方向へ同一量傾斜させ
ることによってコマ収差をＯとすることができる。

このことを逆に考えれば、非点収差を有する光ビームは
、上記のように配置された２枚の平行平面板を透過させ
ることにより、コマ収差を発生させずにその非点収差を
補正することができることとなる。

そこで、第１図に示した光ピックアップにおいては、第
１平行平面板３０と第２平行平面板４０とを同一の厚さ
、屈折率を有するものとし、光軸に対して互いに逆方向
に同−量傾けて配置すると共に。

半導体レーザーＩＯのｐｎ接合と適切な角度をなすよう
設定し、非点収差及びコマ収差の補正を図っている。

上記の説明からも明らかなように、非点収差、コマ収差
を補正するための条件設定としては、上記の第１図に示
した構成に限定されるものではなく、互いに厚さ、屈折
率等が異なる平行平面板を用いることも当然に可能であ
る。

なお、第１図に示した第２平行平面板４０の光ディスク
側の面４１にはハーフミラ−コートが施、されており、
光ディスク２０で反射された戻りビームは。

このハーフミラ−面４１で偏向されて後述の集光レンズ
８０に入射する。

次に、この光ピックアップの作用を上記以外の光学部品
と共に説明する。

半導体レーザー１０から発した光ビームは、まず。

回折格子５０に入射し、３ビーム法によるトラッキング
エラー検出を行うために３本の光ビームに分割されると
共に、第１．第２平行平面板３０．４０によって非点収
差を補正されてコリメートレンズ６０に入射する。

そして、このコリメートレンズ６０によって平行光束と
され、対物レンズ７０によって光ディスク３０上に集束
され、非点収差及びコマ収差を包含しない高品位のスポ
ットを形成する。

光ディスク３０で反射された戻りビームは第２平行平面
板４０のハーフミラ−コート面４１で反射されて集光レ
ンズ８０を透過し、非点収差法によるフォーカシングエ
ラー検出を行うためのシリンドリカルレンズ９０を透過
して、光電変換素子１００上に集束する。

光電変換素子１００は、例えば第３図に示したような６
分割フォトダイオードであり１図示せぬ信号処理回路は
、このフォトダイオードの両側の受光部１０１，１０２
の出力を引算することによってトラッキングエラーを検
出し、中央の４つの受光部１０３．１０４，１０５，１
０６の出力を引算、加算することによってフォーカシン
グエラー信号及び再生信号を検出する。

なお、対物レンズ７０は、この対物レンズ７０を光ディ
スク２０と離反、接近する方向、及び光ディスク２０の
トラックと垂直な方向へ駆動するアクチュエータ（図示
せず）に組み付けられており、このアクチュエータは上
記の各エラー信号に従ってこれらのエラーを相殺するよ
う対物レンズ７０を駆動する。

次に、上記実施例より部品点数を削減した変形例を第４
図及び第５図に示す。但し、上記の実施例と同一の部材
には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

第４図に示した光学系では、第１平行平面板３０の半導
体レーザーＩＯに臨む面３１に回折格子の特性を有する
コ二トが施されているため、別個に回折格子５０を設け
ていない点と、戻りビームに非点収差を発生させるため
の手段として上記のシリンドリカルレンズ９０に代えて
第３平行平面板１１０を設けている点とが前記の実施例
と異なる。

なお１回折格子の特性を有するコートを施す面は上記の
面３１だけに限定されず、第１平行平面板３０の光ディ
スク２０側の面３２、あるいは第２平行平面板４０の半
導体レーザー１０側の面４２に施すこともできる。

また、第５図に示した例では、カバーガラス１２１が傾
けて設けられた半導体レーザー１２０を光源として利用
しており、更に、このカバーガラス１２１に回折格子の
特性を持たせている。

なお、この例で示した半導体レーザー１２００カバーガ
ラス１２１は、第２平行平面板４０と協働して非点収差
を補正する構成とされているため、カバーガラス単独で
非点収差を補正する従来の半導体レーザー１のカバーガ
ラスｌａ（第６図参照）とは傾き、厚さ等の特性が異な
るものである。

象困 以上、説明してきたようにこの発明によれば、光ビーム
の非点収差を、コマ収差を発生させずに補正することが
でき、光ディスク上に高品位のスポットを形成すること
ができる。

また、従来使用できなかったようなかなり大きい非点隔
差を有する光源も使用できるようになるため、光源の使
用範囲が広がり、より安価なものをも使用できるように
なる。

更に、平行平面板にハーフミラ−コート、回折格子の特
性を有するコートを施すことによって部品点数を減少さ
せ、コストの低減を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る光ピックアップの光学系の第１
実施例を示す構成図、第２図は記号関係を示す説明図、
第３図は光電変換素子の受光面を示す平面図、第４図及
び第５図はこの発明の第２゜第３実施例を示す構成図、
第６図は従来の光ピックアップの光学系を示す構成図で
ある。 、１０・・・半導体レーザー（光源） ２０・・・光ディスク ３０・・・第１平行平面板 ４０・・・第２平行平面板 ４１・・・ハーフミラ−面 １ｒＩＡ 第　２図 第　３　図 第４図 第５図 第６図 （２）同書第６頁第１行の 「　　　　　ｔ　　　　ｆｎ２・ｃｏｓ２ＵＰ＼手　　
続　　補　　正　　書

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）非点隔差を有する光源からの光ビームを光ディス
   ク上に集束してスポットを形成する光ピックアップの光
   学系において、 前記光ビームの光路中に、第１、第２平行平面板を前記
   光源から前記光ディスクへ向って順に設け、これらの平
   行平面板を、集束された光ビームの非点収差を補正し、
   かつ、相互にコマ収差を補正するよう前記光ビームの光
   軸に対して傾斜させたことを特徴とする光ピックアップ
   の光学系。
2. （２）前記第２平行平面板の前記光ディスクに近い側の
   面に、該光ディスクで反射された光ビームを受光光学系
   に導くハーフミラーコートを施したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の光ピックアップの光学系。
3. （３）前記第１、第２平行平面板のいずれかの平行面に
   、前記光源から発する光ビームを３本の光束に分割する
   回折格子の特性を有するコートを施したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の光ピックアップの光学
   系。