JPS6374133A - 光学ピツクアツプ装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、光ビームを対物レンズを通じて記録媒体に入
射させ、記録媒体からの反射光ビームを対物レンズを通
じて光検出部に導き、光検出部から読取出力を得る光学
ビックアンプ装置に関する。

（発明の概要） 本発明は、光ビーム発生源からの光ビームを対物レンズ
を通じて記録媒体に集束状態をもって入射させ、記録媒
体からの反射光ビームを対物レンズを通じて光検出部に
導き、光検出部から記録媒体に記録された信号の読取出
力を得る光学ピックアップ装置において、ビーム発生源
と対物レンズとの間の光路上に配される中間レンズを、
一枚構成とされたもとで、ビーム発生源からの光ビーム
を平行光ビームに比して若干集束するものとじて対物レ
ンズに入射させるものとなすことにより、ビーム発生源
からの光ビームを対物レンズに入射させるに要される中
間レンズを比較的容易かつ安価に得られるものとするこ
とができ、しかも、中間レンズ及び対物レンズを通過し
て記録媒体に入射する光ビームの波面収差に起因する光
学特性の劣化が実質的に伴われないようにしたものであ
る。

（従来の技術） ディスク状記録媒体に記録された情報を光学的に再生す
る光学式のディスクプレーヤにおいては、ディスク状記
録媒体に形成された記録トランクから情報を読み取るた
めの光学系を構成する光学ビックアンプ装置が備えられ
る。

このような光学ピックアップ装置の一例は、第３図に簡
略化されて示される如く、半導体レーザ１、対物レンズ
４．光検出器６等を含む装置全体が、１個のユニットを
形成すべく構成されて、螺旋状の記録トランクが形成さ
れたディスクＤの半径方向に沿って移動できるようにさ
れる。そして、半導体レーザ１から発せられるレーザ光
ビームが、偏光ビームスブリフタ２をその光軸方向を変
化させることなく通過してコリメータレンズ３に入射し
、コリメータレンズ３において平行ビーム化されたレー
ザ光ビームが、対物レンズ４を通じて集束状態とされた
もとでディスクＤに入射せしめられる。ディスクＤに入
射せしめられたレーザ光ビームは、ディスクＤに形成さ
れた記録トラックにおける変調を受けて反射され、反射
レーザ光ビームとされる。

ディスクＤからの反射レーザ光ビームは、対物レンズ４
及びコリメータレンズ３を順次通過して戻り、偏光ビー
ムスプリッタ２によりその光軸方向が変化せしめられ、
受光レンズ（凹レンズ）５を経て光検出器６に導かれる
。そして、この光検出器６から得られる検出出力が、図
示されていない信号処理部に供給されて、再生情報信号
が得られ、さらに、フォーカス制御信号及びトラッキン
グ制御信号が形成される。フォーカス制御信号及びトラ
ッキング制御信号は、夫々、対物レンズ４に関連して配
されたフォーカス制御用駆動部７及びトラッキング制御
用駆動部８に供給され、それによって、フォーカス・サ
ーボコントロール及びトラッキング・サーボコントロー
ルが行われる。

斯かる構成において、半導体レーザ１からのレーザ光ビ
ームを平行ビームとして対物レンズ４に入射させるコリ
メータレンズ３は、例えば、凹レンズ３ａと凸レンズ３
ｂとが貼り合されて成る１群２枚構成をとるものとされ
、全体としてレーザ光ビームに与える波面収差が低減せ
しめられようにされる。

また、光学ピックアップ装置の他の例においては、第４
図に簡略化されて示される如く、第３図に示される例に
おけるコリメータレンズ３を別のコリメータレンズ１０
にて置き換えたものに相当する構成がとられる。第４図
において、第３図に示される各部に対応する部分は、第
３図と共通の符号が付されて示されている。この場合、
コリメータレンズ１０は、単一の凸レンズから成る１枚
構成をとるものとされており、レンズ作成にあたっての
簡略化が図られる。

（発明が解決しようとする問題点） 上述の如くの従来提案されている光学ピックアップ装置
において、第３図に示される例の如くに１群２枚構成の
コリメータレンズ３が用いられる場合には、コリメータ
レンズ３に起因するレーザ光ビームについての波面収差
は低減されたものとされるが、反面、コリメータレンズ
３の作成に際して、凹レンズ３ａの両面と凸レンズ３ｂ
の両面との相異なる４面の研磨、凹レンズ３ａと凸レン
ズ３ｂとの夫々の外周加工、及び、凹レンズ３ａと凸レ
ンズ３ｂとの高精度をもって位置設定したもとでの貼合
せ等の手間のかかる諸作業が必要とされ、そのため、コ
リメータレンズ３の製作コス　−トが嵩むことになる不
都合がある。

一方、第４図に示される例の如くに１枚構成のコリメー
タレンズ１０が用いられる場合には、コリメータレンズ
１０の作成が比較的容易となり、また、その製作コスト
が低減されることになるが、コリメータレンズ１０を通
過して平行ビーム化されたレーザ光ビームが比較的大な
る波面収差を生じたものとなってしまう欠点がある。例
えば、第５図は、コリメータレンズ１０の主面から半導
体レーザ１の発光位１までの光路長Ｌ（横軸）とディス
クＤの記録トラック面におけるスポット上でのレーザ光
ビームの波面収差Ａｂ（ｌ軸）との関係を示し、Ｌｆは
コリメータレンズ１０の焦点距離を表す。これよりして
、半導体レーザ１からのレーザ光ビームを平行ビーム化
すべく、コリメータレンズ１０を、その主面が半導体レ
ーザ１の発光位置から焦点距離Ｌｆだけ光路に沿って離
隔したものとなる位置、即ち、光路長しが焦点路ｆｉＬ
ｆに合致する位置に配すると、波面収差Ａｂが比較的大
となることが分かる。このように、ディスクＤの記録ト
ラック面におけるスポット上でのレーザ光ビームの波面
収差Ａｂが比較的大とされると、斯かるコリメータレン
ズｌＯを備える光学ビックアンプ装置は、その情報読取
性能等の光学特性が低下したものとなってしまう。

斯かる点に鑑み、本発明は、光ビーム発生源からの光ビ
ームを対物レンズに入射させて、光ビームが対物レンズ
により適正に集束せしめられた状態をもってディスク等
の記録媒体に入射せしめられるようになす、光ビーム発
生源と対物レンズとの間の光路上に配される中間レンズ
を、その作成が比較的容易で安価に得られるものとでき
、しかも、中間レンズ及び対物レンズを通過して記録媒
体に入射せしめられる光ビームにおける波面収差が低減
され、従って、情報読取性能等の光学特性の低下を伴わ
ないものとされた光学ピックアップ装置を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係る光学ピックアッ
プ装置は、光ビーム発生源と、光ビーム発生源からの光
ビームを記録媒体に集束状態をもって入射させるととも
に記録媒体からの反射光ビームを受ける対物レンズと、
光ビーム発生源からの光ビームを対物レンズに導くとと
もに対物レンズを経た反射光ビームを受ける中間レンズ
と、光ビーム発生源から中間レンズに入射する光ビーム
と対物レンズを経た後中間レンズを通過した反射光ビー
ムとを分離するビームスプリッタと、ビームスプリッタ
を経た反射光ビームを検出する光検出部とを備えて構成
され、中間レンズが、１枚構成をとるものとされるとと
もに、光ビーム発生源からの光ビームを平行光ビームに
比して若干集束するものとして対物レンズに入射させる
ものとされる。

（作　用） 斯かる構成がとられる本発明に係る光学ビックアンプ装
置においては、半導体レーザ等で形成される光ビーム発
生源と対物レンズとの間の光路上に、ビームスプリッタ
と１枚構成の中間レンズとが配され、光ビーム発生源か
らの光ビームが、ビームスプリッタを経た後、中間レン
ズにより平行ビームに比して若干集束するものとされた
状態で対物レンズに入射せしめられ、さらに、対物レン
ズによって充分に集束せしめられたもとで記録媒体に入
射せしめられる。その際、対物レンズに入射する光ビー
ムの中間レンズによる若干の集束状態は、対物レンズに
より実質的に平行ビームと同等の集束作用を受ける程度
とされ、従って、対物レンズに入射する光ビームが若干
の集束状態とされることは、情報読取性能等の光学特性
に実質的な弊害を生じるものとはならない。

そして、記録媒体からの反射光ビームが、対物レンズ及
び中間レンズを経てビームスプリッタに入射し、ビーム
スプリッタにより光検出部に導かれて、光検出部から読
取出力が得られる。

このような本発明に係る光学ピックアップ装置は、中間
レンズが１枚構成とされることにより、中間レンズを比
較的容易に、かつ、安価に作成できるものとされる。し
かも、光ビーム発生源からの光ビームが平行ビームに比
して若干集束するものとされた状態で対物レンズに入射
せしめられることにより、中間レンズが１枚構成とされ
るにもかかわらず、中間レンズ及び対物レンズをｉ１Ｎ
過して記録媒体に入射せしめられる光ビームにおける波
面収差が低減され、従って、情報読取性能等の光学特性
の低下が伴われないものとされる。

（実施例） 第１図は、本発明に係る光学ピックアップ装置の一例を
示す。

この例は、前述された第３図に示される光学ピックアッ
プ装置におけるコリメータレンズ３を、中間レンズ２０
にて置き換えたものに相当するものとして構成されてい
る。そして、第１図において、中間レンズ２０を除く、
第３図に示される各部に対応する部分には、第３図と共
通の符号が付され示されており、それらについての重複
説明は省略される。

斯かる例において、偏光ビームスプリッタ２と対物レン
ズ４との間の光路上に配され、半導体レーザ１から発し
て偏光ビームスプリッタ２を通過したレーザ光ビームを
対物レンズ４に導く中間レンズ２０は、単一の凸レンズ
から成る１枚構成をとるものとされている。また、中間
レンズ２０は、その主面から半導体レーザ１の発光位置
までの光路長がその焦点距離より若干大である距離Ｌｘ
となる位置に配されている。従って、半導体レーザ１か
ら発し、偏光ビームスプリッタ２を通過して中間レンズ
２０に入射したレーザ光ビームは、中間レンズ２０によ
り、第１図において一点鎖線で仮想的にあられされる平
行ビームに比して、若干、例えば、平行ビームに対して
微小角αをなすべく集束され、斯かる若干集束する状態
をもって、対物レンズ４に入射せしめられる。そして、
さらに、対物レンズ４により、適正に集束された状態と
されて、ディスクＤの記録トラック面に入射せしめられ
る。ここで、中間レンズ２０から対物レンズ４に入射す
るレーザ光ビームの若干の集束状態は、対物レンズによ
る集束作用との関連においては、そのレーザ光ビームが
対物レンズ４において実質的に平行ビームと同等の集束
作用を受ける程度のものとされる。

このように、中間レンズ２０が、その主面が半導体レー
ザ１の発光位置からその焦点距離より若干大である距Ｗ
ＩＬｘだけ光路に沿って離隔することになる位置に配さ
れ、それにより、半導体レーザ１からのレーザ光ビーム
を、例えば、平行ビームに対して微小角αをなすものと
すべく若干集束させて対物レンズ４に入射せしめるもの
とされることにより、中間レンズ２０及び対物レンズ４
を経てディスクＤの記録トラック面に入射せしめられる
レーザ光ビームは、中間レンズ２０が単一の凸レンズか
ら成る１枚構成をとるものであるにもかかわらず、波面
収差が低減されたものとされ、その様子は、例えば、第
２図に示される。第２図は、中間レンズ２０の主面から
半導体レーザ１の発光位置までの光路長Ｌｏ（横軸）と
ディスクＤの記録トランク面におけるスポット上でのレ
ーザ光ビームの波面収差Ａｂ（縦軸）との関係を示し、
Ｌｆｏは中間レンズ２０の焦点距離をあられす。

この第２図に示される関係から、光路長ＬＯがＬｘに合
致せしめられるとき、従って、中間レンズ２０が、その
主面から半導体レーザ１の発光位置からその焦点距離よ
り若干大である距離Ｌｘだけ光路に沿って離隔すること
になる位置に配されるとき、ディスクＤの記録トランク
面におけるスポット上でのレーザ光ビームの波面収差Ａ
ｂが略最小とされることが分かる。即ち、斯かる場合に
、中間レンズ２０及び対物レンズ４を経てディスクＤの
記録トラック面に入射せしめられるレーザ光ビームの波
面収差が、充分に低減されるのである。

一方、このようにして中間レンズ２０により生ゼしめら
れる、対物レンズ４に入射するレーザ光ビームの若干の
集束状態は、対物レンズ４による集束作用との関連にお
いては、そのレーザ光ビームが対物レンズ４において実
質的に平行ビームと同等の集束作用を受ける程度のもの
とされるので、中間レンズ２０から対物レンズ４に入射
するレーザ光ビームが若干の集束状態とされることは、
光学ピックアップ装置における情報読取性能等の光学特
性に実質的な弊害を生じるものとはならない。

上述の如くにして、ディスクＤの記録トランク面に入射
したレーザ光ビームは、ディスクＤに形成された記録ト
ラックにおける変調を受けて反射され、反射レーザ光ビ
ームとされる。このディスクＤからの反射レーザ光ビー
ムは、対物レンズ４を通過し、さらに、中間レンズ２０
を通過して戻り、偏光ビームスプリッタ２によりその光
軸方向が変化せしめられて、受光レンズ５を経て光検出
器６に導かれる。そして、この光検出器６から得られる
検出出力が、図示されていない信号処理部に供給され、
ディスクＤからの再生情報信号、さらには、フォーカス
制御信号及びトラッキング制御信号が得られる。

なお、中間レンズ２０は、その形状において第１図に示
される例に限られるものではなく、両面が凸面とされた
もの等、種々の形態を有する凸レンズとされ得るもので
ある。

（発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係る光学ピック
アップ装置によれば、光ビーム発生源と対物レンズとの
間の光路上に配されて、光ビーム発生源からの光ビーム
を対物レンズに導（中間レンズが、単一の凸レンズから
成る１枚構成をとるものとされるので、中間レンズを、
複数の手間のかかる作業工程を重ねることなく比較的容
易に作成でき、従って、中間レンズの製作コストの低減
を図ることができる。しかも、中間レンズが１枚構成と
されるにもかかわらず、光ビーム発生源からの光ビーム
が、中間レンズにより、平行ビームに比して若干集束す
るものとされた状態で対物レンズに入射せしめられるこ
とにより、対物レンズにおける集束作用に実質的な弊害
を及ぼすことな（、中間レンズ及び対物レンズを通過し
て記録媒体に入射せしめられる光ビームにおける波面収
差が低減され、従って、情報読取性能等の光学特性の低
下を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る光学ピックアップ装置の一例を簡
略化して示す構成図、第２図は第１図に示される例の光
学特性の説明に供される特性図、第３図及び第４図は夫
々従来提案されている光学ピックアップ装置の例を簡略
化して示す構成図、第５図は第４図に示される光学ピッ
クアップ装置の光学特性の説明に供される特性図である
。 図中、１は半導体レーザ、２は偏光ビームスプリッタ、
４は対物レンズ、６は光検出器、２０は中間レンズ、Ｄ
はディスクである。 ディスクＤ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビーム発生源と、 該光ビーム発生源からの光ビームを記録媒体に集束状態
   をもって入射させるとともに上記記録媒体からの反射光
   ビームを受ける対物レンズと、上記光ビーム発生源から
   の光ビームを平行光ビームに比して若干集束するものと
   して上記対物レンズに入射させるとともに、上記対物レ
   ンズを経た反射光ビームを受ける、一枚構成とされた中
   間レンズと、 上記光ビーム発生源から上記中間レンズに入射する光ビ
   ームと上記対物レンズを経た後上記中間レンズを通過し
   た反射光ビームとを分離するビームスプリッタと、 該ビームスプリッタを経た反射光ビームを検出する光検
   出部と、 を備えて構成される光学ピックアップ装置。