JPH0386937A - 光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差補正方法及び測定装置 - Google Patents
光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差補正方法及び測定装置Info
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- JPH0386937A JPH0386937A JP1225625A JP22562589A JPH0386937A JP H0386937 A JPH0386937 A JP H0386937A JP 1225625 A JP1225625 A JP 1225625A JP 22562589 A JP22562589 A JP 22562589A JP H0386937 A JPH0386937 A JP H0386937A
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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。
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、レーザダイオード等から出射されたレーザ光
束を利用して光磁気ディスク等の記憶媒体に対して、情
報の記録及び再生等を行う光学式情報記録再生装置用光
学系の波面収差補正方法及び測定装置に関するものであ
る。
束を利用して光磁気ディスク等の記憶媒体に対して、情
報の記録及び再生等を行う光学式情報記録再生装置用光
学系の波面収差補正方法及び測定装置に関するものであ
る。
[従来の技術]
光学式情報記録再生装置用光学系の光源としては、一般
にレーザダイオードが用いられるが、そこから出射され
るレーザ光束は楕円形状に拡がる。
にレーザダイオードが用いられるが、そこから出射され
るレーザ光束は楕円形状に拡がる。
そのため、光学式情報記録再生装置用光学系は、そのレ
ーザ光束をコリメータレンズを通して平行光にした後、
アナモフィック光学系を通して円形断面の光束に変換し
て対物レンズに入射させるように構成されている。
ーザ光束をコリメータレンズを通して平行光にした後、
アナモフィック光学系を通して円形断面の光束に変換し
て対物レンズに入射させるように構成されている。
ところで、光学式情報記録再生装置用光学系において、
記憶媒体から情報の読み出しや書き込みを正確に行うた
めには、レーザ光束を記憶媒体上にできるだけ小さく集
束させなければならない。
記憶媒体から情報の読み出しや書き込みを正確に行うた
めには、レーザ光束を記憶媒体上にできるだけ小さく集
束させなければならない。
そのためには、非点収差を極力小さいものにする必要が
ある。しかし、レーザダイオードから出射されたレーザ
光束の波面は非点収差をもっている。
ある。しかし、レーザダイオードから出射されたレーザ
光束の波面は非点収差をもっている。
そこで従来は、非点収差量が極力小さいレーザダイオー
ドを使用したり、レーザ光束がアナモフィック光学系を
通過した位置において、レーザ光束の非点収差がゼロに
なるように補正していた。
ドを使用したり、レーザ光束がアナモフィック光学系を
通過した位置において、レーザ光束の非点収差がゼロに
なるように補正していた。
(例えば特開昭61−109015号公報)[発明が解
決しようとする課題] しかし、従来のようにアナモフィック光学系を通過した
位置におけるレーザ光束の非点収差をゼロに補正しただ
けでは、アナモフィック光学系直後の位置から記憶媒体
までの光路上に配置された後段の光学系によって発生す
る非点収差を除去することができない。したがって、レ
ーザ光束を記憶媒体上に最小限の径に集束させることは
困難であった。
決しようとする課題] しかし、従来のようにアナモフィック光学系を通過した
位置におけるレーザ光束の非点収差をゼロに補正しただ
けでは、アナモフィック光学系直後の位置から記憶媒体
までの光路上に配置された後段の光学系によって発生す
る非点収差を除去することができない。したがって、レ
ーザ光束を記憶媒体上に最小限の径に集束させることは
困難であった。
そして、後段の光学系の非点収差を最小限に押さえるた
めに、その後段の光学系を構成する光学素子を極めて高
い精度で製造しなければならず、製造コストが著しく高
くなってしまう欠点があった。特に反射ミラーの平面性
が悪いと非点収差の発生に直結するので、後段の光学系
中の反射ミラーの平面加工精度には、特に高精度を必要
としていた。
めに、その後段の光学系を構成する光学素子を極めて高
い精度で製造しなければならず、製造コストが著しく高
くなってしまう欠点があった。特に反射ミラーの平面性
が悪いと非点収差の発生に直結するので、後段の光学系
中の反射ミラーの平面加工精度には、特に高精度を必要
としていた。
本発明は、そのような従来の欠点を解消し、記憶媒体に
集束する光束の非点収差を完全に除去することができ、
しかも光学素子の加工精度をゆるくして、コストを低く
することができる光学式情報記録再生装置用光学系の波
面収差補正方法及びその方法に用いられる波面収差測定
装置を提供することを目的とする。
集束する光束の非点収差を完全に除去することができ、
しかも光学素子の加工精度をゆるくして、コストを低く
することができる光学式情報記録再生装置用光学系の波
面収差補正方法及びその方法に用いられる波面収差測定
装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記の目的を達成するため、本発明の光学式情報記録再
生装置用光学系の波面収差補正方法は、楕円形状に拡が
る光束を出射する光源から出射された光束をコリメータ
光学系により平行光束にして、次いでアナモフィック光
学系により光束の形状を整形し、その光束をさらに後段
の光学系により記憶媒体上に集束させる光学式情報記録
再生装置用光学系において、上記光アナモフィック光学
系から出た位置における上記光束の有する非点収差が、
上記後段の光学系で発生する非点収差を相殺する量にな
るように、上記光源と上記コリメータ光学系との間隔を
調整することを特徴とする。
生装置用光学系の波面収差補正方法は、楕円形状に拡が
る光束を出射する光源から出射された光束をコリメータ
光学系により平行光束にして、次いでアナモフィック光
学系により光束の形状を整形し、その光束をさらに後段
の光学系により記憶媒体上に集束させる光学式情報記録
再生装置用光学系において、上記光アナモフィック光学
系から出た位置における上記光束の有する非点収差が、
上記後段の光学系で発生する非点収差を相殺する量にな
るように、上記光源と上記コリメータ光学系との間隔を
調整することを特徴とする。
また、本発明の光学式情報記録再生装置用光学系の波面
収差測定装置は、レーザダイオードから出射された光束
をコリメータ光学系により平行光束にして、次いでアナ
モフィック光学系によって整形した後、その光束を記憶
媒体上に集束させるための対物光学系に入射させるよう
にした光学式情報記録再生装置用光学系の、上記対物光
学系の直前の位置に、上記光束を複数に分けるためのビ
ームスプリッタと、上記ビームスプリッタで分けられた
光束を相対的に光軸中心に略90度回転させる像回転手
段と、上記回転された光束を互いに干渉させて干渉縞を
発生させる干渉手段とを設けたことを特徴とする。
収差測定装置は、レーザダイオードから出射された光束
をコリメータ光学系により平行光束にして、次いでアナ
モフィック光学系によって整形した後、その光束を記憶
媒体上に集束させるための対物光学系に入射させるよう
にした光学式情報記録再生装置用光学系の、上記対物光
学系の直前の位置に、上記光束を複数に分けるためのビ
ームスプリッタと、上記ビームスプリッタで分けられた
光束を相対的に光軸中心に略90度回転させる像回転手
段と、上記回転された光束を互いに干渉させて干渉縞を
発生させる干渉手段とを設けたことを特徴とする。
[作用]
光源とコリメータ光学系の間隔を調整することによって
、アナモフィック光学系から光束が出た位置における非
点収差の量が変化する。そこで、アナモフィック光学系
から出た位置での非点収差が、後段の光学系で発生する
非点収差を相殺する量になるように、光源とコリメータ
光学系との間隔を調整する。これによって、記憶媒体に
集束する光束の非点収差をほとんどゼロにすることがで
きる。
、アナモフィック光学系から光束が出た位置における非
点収差の量が変化する。そこで、アナモフィック光学系
から出た位置での非点収差が、後段の光学系で発生する
非点収差を相殺する量になるように、光源とコリメータ
光学系との間隔を調整する。これによって、記憶媒体に
集束する光束の非点収差をほとんどゼロにすることがで
きる。
このような調整を行うには、対物光学系に入射する直前
の光束をビームスプリッタによって複数に分け、この分
けられた光束を像回転手段によって相対的に光軸中心に
略90度回転させて、干渉手段によって干渉縞を発生さ
せる。そして、この干渉縞を観測することによって、対
物光学系に入射する光束の非点収差を測定することがで
きる。
の光束をビームスプリッタによって複数に分け、この分
けられた光束を像回転手段によって相対的に光軸中心に
略90度回転させて、干渉手段によって干渉縞を発生さ
せる。そして、この干渉縞を観測することによって、対
物光学系に入射する光束の非点収差を測定することがで
きる。
そして、ここでの非点収差が無くなるように上記の調整
を行えば、アナモフィック光学系から光束が出た位置に
おける非点収差が、それより後段の対物光学系との間の
光学系で発生する非点収差と相殺されていることになる
。
を行えば、アナモフィック光学系から光束が出た位置に
おける非点収差が、それより後段の対物光学系との間の
光学系で発生する非点収差と相殺されていることになる
。
[実施例]
図面を参照して実施例を説明する。
第1図は、光学式情報記録再生装置用光学系を示してい
る。図中1は、情報の記憶媒体となる光磁気ディスクで
あり、紬2を中心として回転するように設けられている
。そして、第1図において光磁気ディスクIの上面側に
形成された磁性薄膜Iaにレーザ光束を照射して、その
照射スポット(ビット)部分だけ磁性薄膜1aの磁性の
方向を変えることによって、ディジタル情報を記憶する
ものである。
る。図中1は、情報の記憶媒体となる光磁気ディスクで
あり、紬2を中心として回転するように設けられている
。そして、第1図において光磁気ディスクIの上面側に
形成された磁性薄膜Iaにレーザ光束を照射して、その
照射スポット(ビット)部分だけ磁性薄膜1aの磁性の
方向を変えることによって、ディジタル情報を記憶する
ものである。
この情報は、容易に書き込み及び読み出しをすることが
できるが、それを正確に行うためには、光磁気ディスク
lの磁性薄膜1aに、レーザ光束のスポットをlam程
度の直径で正確に集束させる必要がある。
できるが、それを正確に行うためには、光磁気ディスク
lの磁性薄膜1aに、レーザ光束のスポットをlam程
度の直径で正確に集束させる必要がある。
11は、レーザ光束を発生するレーザダイオード(LD
)であり、そこから出射されるレーザ光束は、楕円形状
に拡がる。即ち、レーザダイオード11の接合面に水平
な方向へのレーザ光束の拡がりは、その方向と垂直な方
向への拡がりに比べて例えば3分の1程度と小さい。
)であり、そこから出射されるレーザ光束は、楕円形状
に拡がる。即ち、レーザダイオード11の接合面に水平
な方向へのレーザ光束の拡がりは、その方向と垂直な方
向への拡がりに比べて例えば3分の1程度と小さい。
12は、レーザダイオード11から発射されたレーザ光
束を平行光束にするためのコリメータレンズであり、こ
のコリメータレンズ12の焦点位置付近にレーザダイオ
ード11の発光点が配置されている。ただし、レーザダ
イオード11とコリメータレンズ12との間隔は任意に
変化させることができる。
束を平行光束にするためのコリメータレンズであり、こ
のコリメータレンズ12の焦点位置付近にレーザダイオ
ード11の発光点が配置されている。ただし、レーザダ
イオード11とコリメータレンズ12との間隔は任意に
変化させることができる。
13はアナモフィックプリズムであり、楕円形断面で入
射するレーザ光束を、接合面に水平な方向(第1図の紙
面方向)にだけ屈折、拡大して円形断面の光束に整形し
て出射する。
射するレーザ光束を、接合面に水平な方向(第1図の紙
面方向)にだけ屈折、拡大して円形断面の光束に整形し
て出射する。
15は、固定ミラー I6は可動ミラーであり、両ミラ
ーはあい対向して配置されている。そして、アナモフィ
ックプリズム13を通過したレーザ光束は、固定ミラー
15で直角に反射された後、可動ミラー16で直角に反
射され、対物レンズ17を通ることによって光磁気ディ
スクIの磁性薄膜la面に集束する。
ーはあい対向して配置されている。そして、アナモフィ
ックプリズム13を通過したレーザ光束は、固定ミラー
15で直角に反射された後、可動ミラー16で直角に反
射され、対物レンズ17を通ることによって光磁気ディ
スクIの磁性薄膜la面に集束する。
本実施例においては、可動ミラー16と対物レンズ17
とは一体に設けられていて、矢印A方向、即ち両ミラー
15.16間の光軸方向に移動することによって、光磁
気ディスク1に記憶された情報に対するアクセスを行う
ことができる。
とは一体に設けられていて、矢印A方向、即ち両ミラー
15.16間の光軸方向に移動することによって、光磁
気ディスク1に記憶された情報に対するアクセスを行う
ことができる。
20は、固定ミラー15と可動ミラー16との間に固設
されたビームスプリッタである。ここでは、まず固定ミ
ラー15側から入射した光束が分けられ、第1の集光レ
ンズ21を通ってレーザ出力モニタ用の第1の光電素子
22に集束する。
されたビームスプリッタである。ここでは、まず固定ミ
ラー15側から入射した光束が分けられ、第1の集光レ
ンズ21を通ってレーザ出力モニタ用の第1の光電素子
22に集束する。
ビームスプリッタ20を通過して光磁気ディスクlから
反射してきた反射光束は、再びビームスプリッタ20へ
戻る。ここで分けられた光束は、2分の1波長板25を
通過して偏光面の方向が45度回転する。そして、さら
に副ビームスプリッタ26によって、偏光方向と45度
をなす偏光反射面によって分けられ、第2及び第3の集
光レンズ27.28を通って、S偏光強度検出用とP偏
光強度検出用の第2及び第3の光電素子29,30に集
束する。この第2及び第3の光電素子29゜30の出力
信号によって、情報の読み取りが行われる。
反射してきた反射光束は、再びビームスプリッタ20へ
戻る。ここで分けられた光束は、2分の1波長板25を
通過して偏光面の方向が45度回転する。そして、さら
に副ビームスプリッタ26によって、偏光方向と45度
をなす偏光反射面によって分けられ、第2及び第3の集
光レンズ27.28を通って、S偏光強度検出用とP偏
光強度検出用の第2及び第3の光電素子29,30に集
束する。この第2及び第3の光電素子29゜30の出力
信号によって、情報の読み取りが行われる。
ビームスプリッタ20におけるもう一ケ所の半透面で分
けられた光磁気ディスク1からの反射光束は、第4の集
光レンズ34とシリンドリカルレンズ35とを通過して
、フォーカス及びトラッキングを行うためのサーボ信号
を出力するための第4の光電素子36に集束する。
けられた光磁気ディスク1からの反射光束は、第4の集
光レンズ34とシリンドリカルレンズ35とを通過して
、フォーカス及びトラッキングを行うためのサーボ信号
を出力するための第4の光電素子36に集束する。
フォーカスサーボは対物レンズ17をB方向、即ち光磁
気ディスク1面に対して垂直の方向に微動させて、レー
ザ光束の最小スポットを光磁気ディスクlの磁性薄膜l
a面に集束させる。トラッキングサーボは、対物レンズ
17と可動ミラー16とを一体にして六方向、即ち、光
ディスクlの情報記録用トラックに対して垂直方向に微
動させ、レーザ光束をトラックからはみ出さないように
制御するものである。本実施例では、第4の光電素子3
6は、受光面が例えば4以上に分割されており、その各
部からの出力信号を組み合わせることによって、フォー
カスサーボ及びトラッキングサーボ用の信号を得ること
ができる。
気ディスク1面に対して垂直の方向に微動させて、レー
ザ光束の最小スポットを光磁気ディスクlの磁性薄膜l
a面に集束させる。トラッキングサーボは、対物レンズ
17と可動ミラー16とを一体にして六方向、即ち、光
ディスクlの情報記録用トラックに対して垂直方向に微
動させ、レーザ光束をトラックからはみ出さないように
制御するものである。本実施例では、第4の光電素子3
6は、受光面が例えば4以上に分割されており、その各
部からの出力信号を組み合わせることによって、フォー
カスサーボ及びトラッキングサーボ用の信号を得ること
ができる。
次に第1図とその部分拡大図である第2図を参照して、
本発明の非点収差補正方法について説明する。
本発明の非点収差補正方法について説明する。
第2図に示されるHは、レーザダイオード11の接合面
に水平な方向の発光点(以下、「水平発光点」という)
であり、■は、接合面と垂直な方向の発光点(以下「垂
直発光点」という)である。
に水平な方向の発光点(以下、「水平発光点」という)
であり、■は、接合面と垂直な方向の発光点(以下「垂
直発光点」という)である。
2つの発光点H,V間の距離、即ちレーザダイオード1
1の非点隔差をΔZとし、垂直発光点Vとコリメータし
・ンズ12の焦点位置Fとの間隔をZとし、接合面に垂
直な方向でコリメータレンズ12に入射するレーザ光束
の開口数をNA (NA=sinθv)、アナモ倍率を
M (M=D 2/D I )とすると、アナモフィッ
クプリズム13から円形断面のレーザ光束が出た位置に
おける、接合面に水平な方向と接合面と垂直な方向での
デフォーカス量ΔWh、ΔWvはそれぞれ、 ΔWh= (Z+ΔZ)(NA)”/ (2M2)ΔW
v = Z (NA)”/ 2 で表わされる。したがって、その位置で発生する非点収
差ΔWasは、 ΔWas=Δwh−ΔWv = (ΔZ+Z(1−M2) ) (NA)2
/ (2M’)であり、M=1でなければ、接合面に
水平な方向と垂直な方向との間に、Zの関数で表わされ
る非点収差量が発生する。
1の非点隔差をΔZとし、垂直発光点Vとコリメータし
・ンズ12の焦点位置Fとの間隔をZとし、接合面に垂
直な方向でコリメータレンズ12に入射するレーザ光束
の開口数をNA (NA=sinθv)、アナモ倍率を
M (M=D 2/D I )とすると、アナモフィッ
クプリズム13から円形断面のレーザ光束が出た位置に
おける、接合面に水平な方向と接合面と垂直な方向での
デフォーカス量ΔWh、ΔWvはそれぞれ、 ΔWh= (Z+ΔZ)(NA)”/ (2M2)ΔW
v = Z (NA)”/ 2 で表わされる。したがって、その位置で発生する非点収
差ΔWasは、 ΔWas=Δwh−ΔWv = (ΔZ+Z(1−M2) ) (NA)2
/ (2M’)であり、M=1でなければ、接合面に
水平な方向と垂直な方向との間に、Zの関数で表わされ
る非点収差量が発生する。
したがって、レーザダイオードitとコリメータレンズ
12の間隔Zを変えることによって、アナモフィックプ
リズム13を出た位置における非点収差ΔWasを変え
ることができる。
12の間隔Zを変えることによって、アナモフィックプ
リズム13を出た位置における非点収差ΔWasを変え
ることができる。
そこで、本発明では、レーザダイオード11とコリメー
タレンズ12の間隔2を変えることによって、アナモフ
ィックプリズム13を出た位置において、アナモフィッ
クプリズム!3より後段の光学系の有する非点収差を相
殺する量の非点収差を積極的に発生させるようにしたも
のである。
タレンズ12の間隔2を変えることによって、アナモフ
ィックプリズム13を出た位置において、アナモフィッ
クプリズム!3より後段の光学系の有する非点収差を相
殺する量の非点収差を積極的に発生させるようにしたも
のである。
第1図においては、アナモフィックプリズム13より後
段の光学系には、固定ミラー15、ビームスプリッタ2
0、可動ミラー16及び対物レンズ17が配置されてい
る。これら後段の光学系によって発生する非点収差をα
とすれば、ΔWasモーα が成立するようなレーザダイオードifとコリメータレ
ンズ12の間隔2が存在する。したがって、レーザダイ
オード11とコリメータレンズ12の間隔をその間隔Z
に調整することによって、後段の光学系により発生する
非点収差αを、アナモフィックプリズム13を出た位置
における非点収差ΔWasで相殺し、光磁気ディスク1
に集束する光束の非点収差をゼロに補正することができ
る。
段の光学系には、固定ミラー15、ビームスプリッタ2
0、可動ミラー16及び対物レンズ17が配置されてい
る。これら後段の光学系によって発生する非点収差をα
とすれば、ΔWasモーα が成立するようなレーザダイオードifとコリメータレ
ンズ12の間隔2が存在する。したがって、レーザダイ
オード11とコリメータレンズ12の間隔をその間隔Z
に調整することによって、後段の光学系により発生する
非点収差αを、アナモフィックプリズム13を出た位置
における非点収差ΔWasで相殺し、光磁気ディスク1
に集束する光束の非点収差をゼロに補正することができ
る。
なお、ΔWasを、アナモフィックプリズム13より後
段のすべての光学素子で発生する非点収差と相殺させれ
ば理想的である。しかし、対物レンズ17で発生する非
点収差は一般に微々たるものなので、ΔWasを、対物
レンズ17の入り口までの光学素子で発生する非点収差
と相殺させる等、後段の光学素子の一部で発生する非点
収差と相殺させてもよい。
段のすべての光学素子で発生する非点収差と相殺させれ
ば理想的である。しかし、対物レンズ17で発生する非
点収差は一般に微々たるものなので、ΔWasを、対物
レンズ17の入り口までの光学素子で発生する非点収差
と相殺させる等、後段の光学素子の一部で発生する非点
収差と相殺させてもよい。
レーザダイオード11とコリメータレンズ12の間隔を
調整するには、例えば第7図と第8図とに図示した機構
を用いる。即ち、図中190は、レーザダイオード11
とコリメータレンズ12を内蔵するレーザペン本体であ
り、これに形成された孔190aの基端部にはレーザダ
イオード11が固定されており、コリメータレンズ12
を内蔵したコリメータレンズ枠192が光軸方向に移動
自在に、孔190a内に嵌入されている。また、コリメ
ータレンズ枠192の外周には光軸回りの方向に溝19
2aが形成されている。195は、コリメータレンズ枠
192をレーザペン本体190に固定するための押え板
であり、固定ねじ196によってレーザペン本体190
に固定されている。この押え板195には、間隔調整棒
194を回転自在に嵌合するための調整孔195aが穿
設されている。
調整するには、例えば第7図と第8図とに図示した機構
を用いる。即ち、図中190は、レーザダイオード11
とコリメータレンズ12を内蔵するレーザペン本体であ
り、これに形成された孔190aの基端部にはレーザダ
イオード11が固定されており、コリメータレンズ12
を内蔵したコリメータレンズ枠192が光軸方向に移動
自在に、孔190a内に嵌入されている。また、コリメ
ータレンズ枠192の外周には光軸回りの方向に溝19
2aが形成されている。195は、コリメータレンズ枠
192をレーザペン本体190に固定するための押え板
であり、固定ねじ196によってレーザペン本体190
に固定されている。この押え板195には、間隔調整棒
194を回転自在に嵌合するための調整孔195aが穿
設されている。
このような機構において、固定ねじ196を少し緩めて
おいて、間隔調整棒194の突起を溝192aに差し込
んで間隔調整棒194を調整用孔195aに嵌合させ、
間隔調整棒194を軸中心に回転させることによってコ
リメータレンズ枠192が光軸方向に移動して、レーザ
ダイオードllとコリメータレンズ12との間隔を調整
することができる。調整した後は固定ねじ196を締め
込んでコリメータレンズ枠192を固定する。
おいて、間隔調整棒194の突起を溝192aに差し込
んで間隔調整棒194を調整用孔195aに嵌合させ、
間隔調整棒194を軸中心に回転させることによってコ
リメータレンズ枠192が光軸方向に移動して、レーザ
ダイオードllとコリメータレンズ12との間隔を調整
することができる。調整した後は固定ねじ196を締め
込んでコリメータレンズ枠192を固定する。
なお、この波面収差補正方法によると、対物レンズ17
に入射するレーザ光束には、デフォーカスが残るが、入
射光束のデフォーカスによって発生する対物レンズ17
の球面収差等の収差量は非常に小さく、デフォーカスが
残っても実用上はほとんど問題がない。また、光電素子
36を介してフォーカスサーボが働き、対物レンズ17
を出た位置でのデフォーカスは自動的に補正されるので
、デフォーカスについては実用上は問題が生じない。
に入射するレーザ光束には、デフォーカスが残るが、入
射光束のデフォーカスによって発生する対物レンズ17
の球面収差等の収差量は非常に小さく、デフォーカスが
残っても実用上はほとんど問題がない。また、光電素子
36を介してフォーカスサーボが働き、対物レンズ17
を出た位置でのデフォーカスは自動的に補正されるので
、デフォーカスについては実用上は問題が生じない。
また、本実施例では、非点隔差Δ2があるレーザダイオ
ードllを用いて波面収差補正方法について説明してい
るが、本発明によれば、非点隔差の有無に関係なく光磁
気ディスクlに集束する光束の非点収差をゼロに補正す
ることができる。なお、アナモフィックプリズム13が
、レーザ光束を一方向にだけ屈折、拡大するものである
ため、その方向とそれに垂直な方向に発生する非点収差
だけが補正されるが、もともとその2方向に非点収差が
多く発生するので、実用上は問題がない。
ードllを用いて波面収差補正方法について説明してい
るが、本発明によれば、非点隔差の有無に関係なく光磁
気ディスクlに集束する光束の非点収差をゼロに補正す
ることができる。なお、アナモフィックプリズム13が
、レーザ光束を一方向にだけ屈折、拡大するものである
ため、その方向とそれに垂直な方向に発生する非点収差
だけが補正されるが、もともとその2方向に非点収差が
多く発生するので、実用上は問題がない。
第3図は、上記波面収差補正方法によって非点収差を補
正する際に用いられる波面収差測定装置を示している。
正する際に用いられる波面収差測定装置を示している。
図中、3は光学系本体ユニットであり、第1図に示され
る光学式情報記録再生装置用光学系から対物レンズ17
を取り外した、残りの光学系が配置されたユニットであ
る。
る光学式情報記録再生装置用光学系から対物レンズ17
を取り外した、残りの光学系が配置されたユニットであ
る。
100は、対物レンズ17へ入射するレーザ光束の径を
制限するための絞りである。102及び103は、レー
ザ光束の偏光状態と偏光面を所定の状態に調整するため
に、互いに独立して軸中心に回転自在に設けられた4分
の1波長板及び2分の1波長板である。
制限するための絞りである。102及び103は、レー
ザ光束の偏光状態と偏光面を所定の状態に調整するため
に、互いに独立して軸中心に回転自在に設けられた4分
の1波長板及び2分の1波長板である。
105はビームスプリッタであり、入射光束の光軸に対
して、垂直な方向と45度の方向を有する半透面が形成
されている。このビームスプリッタ105により、光学
系本体ユニット3から入射するレーザ光束は、まっすぐ
に透過する光束と、直角に反射される光束の2光束に分
けられる。
して、垂直な方向と45度の方向を有する半透面が形成
されている。このビームスプリッタ105により、光学
系本体ユニット3から入射するレーザ光束は、まっすぐ
に透過する光束と、直角に反射される光束の2光束に分
けられる。
106.107は、ビームスプリッタ105で分けられ
た2光束を、光軸中心に回転させるためのイメージロー
テータであり、本実施例では2つのダブプリズムを使用
している。そして、この2つのイメージローテータ10
6,107によって2つの光束が相対的に略90度回転
させられる。
た2光束を、光軸中心に回転させるためのイメージロー
テータであり、本実施例では2つのダブプリズムを使用
している。そして、この2つのイメージローテータ10
6,107によって2つの光束が相対的に略90度回転
させられる。
この2つのイメージローテータ106,107は、ビー
ムスプリッタ105で分けられた2光束の光路長を同じ
にして干渉性を良くするために、全く同じ形状、特性を
有するものが用いられる。なお、良好な干渉性が確保で
きれば、イメージローテータは一方だけ設けてもよい。
ムスプリッタ105で分けられた2光束の光路長を同じ
にして干渉性を良くするために、全く同じ形状、特性を
有するものが用いられる。なお、良好な干渉性が確保で
きれば、イメージローテータは一方だけ設けてもよい。
108.109はイメージローテータ106゜107を
通過した光束を180度反転した方向に平行に反射させ
るための直角プリズムであり、光路長を同じにして干渉
性を良くするために、全く同じ形状、特性を有したもの
が用いられ、さらに少なくとも一方の直角プリズム10
8.109は光軸方向に移動自在となっている。この直
角プリズム108,109により反射された光束はビー
ムスプリッタ105の半透面で重なり合って干渉し、ビ
ームスプリッタ105から出射したのち、反射板110
によって方向が変えられる。
通過した光束を180度反転した方向に平行に反射させ
るための直角プリズムであり、光路長を同じにして干渉
性を良くするために、全く同じ形状、特性を有したもの
が用いられ、さらに少なくとも一方の直角プリズム10
8.109は光軸方向に移動自在となっている。この直
角プリズム108,109により反射された光束はビー
ムスプリッタ105の半透面で重なり合って干渉し、ビ
ームスプリッタ105から出射したのち、反射板110
によって方向が変えられる。
111は結像レンズであり、例えば固体撮像素子の撮像
面112上に絞り100の像を結像するように配置され
ている。そして、CRTモニタ(図示せず)等によって
、対物レンズ17へ入射する直前の波面収差を干渉縞と
して観測することができる。また、結像レンズ111と
撮像面112との間の光路上には、互いに独立して軸中
心に回転自在な偏光フィルタ113が2枚配置されてお
り、偏光フィルタ113を回転することによって撮像面
112に入射するレーザ光束の強度を調整することがで
きる。なお、偏光フィルタは1枚であっても、強度調整
をある程度行うことができる。また、NDフィルタを使
用してもよい。
面112上に絞り100の像を結像するように配置され
ている。そして、CRTモニタ(図示せず)等によって
、対物レンズ17へ入射する直前の波面収差を干渉縞と
して観測することができる。また、結像レンズ111と
撮像面112との間の光路上には、互いに独立して軸中
心に回転自在な偏光フィルタ113が2枚配置されてお
り、偏光フィルタ113を回転することによって撮像面
112に入射するレーザ光束の強度を調整することがで
きる。なお、偏光フィルタは1枚であっても、強度調整
をある程度行うことができる。また、NDフィルタを使
用してもよい。
次に、上記波面収差測定装置の動作について説明する。
まず、光学系本体ユニット3を波面収差測定装置の所定
の位置に取付ける。そして、レーザダイオードtiから
レーザ光束を出射させ、可動ミラー16によってレーザ
光束を波面収差測定装置内に反射させる。
の位置に取付ける。そして、レーザダイオードtiから
レーザ光束を出射させ、可動ミラー16によってレーザ
光束を波面収差測定装置内に反射させる。
波面収差測定装置内に入射したレーザ光束は、4分の1
波長板102及び2分の1波長板103によって偏光面
の方向を調整されて、ビームスプリッタ105によって
2光束に分割される。そして、2光束に分割されたレー
ザ光束は、イメージローテータ106,107によって
相対的に光軸中心に略90度回転され、直角プリズム1
08゜109によってビームスプリッタ105の半透面
の方向に反射されてビームスプリッタ105の半透面で
重なり合って干渉する。この重なり合って干渉している
レーザ光束は、反射板110によって方向が変えられ、
結像レンズ111によって結像面112上に導かれ、C
RTモニター(図示せず)等によって干渉縞が観測され
る。
波長板102及び2分の1波長板103によって偏光面
の方向を調整されて、ビームスプリッタ105によって
2光束に分割される。そして、2光束に分割されたレー
ザ光束は、イメージローテータ106,107によって
相対的に光軸中心に略90度回転され、直角プリズム1
08゜109によってビームスプリッタ105の半透面
の方向に反射されてビームスプリッタ105の半透面で
重なり合って干渉する。この重なり合って干渉している
レーザ光束は、反射板110によって方向が変えられ、
結像レンズ111によって結像面112上に導かれ、C
RTモニター(図示せず)等によって干渉縞が観測され
る。
このとき、例えば波面収差測定装置に対して光学系本体
ユニット3を少し傾けることで、例えば2ないし4本捏
度のチルト干渉縞が観測されるようにする。
ユニット3を少し傾けることで、例えば2ないし4本捏
度のチルト干渉縞が観測されるようにする。
このようにして観測される干渉縞には、2つに分けられ
た光束の波面が、イメージローテータ106.107に
よって光軸中心に相対的に略90度回転されているので
、光軸に対して非対称な成分である非点収差やコマ収差
などは検出されるが、光軸に対して対称な成分であるデ
フォーカスなどは検出されない。従って、コリメータレ
ンズ12とレーザダイオード11との間隔を変化させて
もデフォーカスは検出されず、非点収差のみ検出され、
波面収差補正を容易に行うことができる。そして本発明
では、2つに分けた光束を相対的に略90度回転させて
干渉させているので、第4図に示されるように、非点収
差成分が略2倍の感度で干渉縞に表われる。
た光束の波面が、イメージローテータ106.107に
よって光軸中心に相対的に略90度回転されているので
、光軸に対して非対称な成分である非点収差やコマ収差
などは検出されるが、光軸に対して対称な成分であるデ
フォーカスなどは検出されない。従って、コリメータレ
ンズ12とレーザダイオード11との間隔を変化させて
もデフォーカスは検出されず、非点収差のみ検出され、
波面収差補正を容易に行うことができる。そして本発明
では、2つに分けた光束を相対的に略90度回転させて
干渉させているので、第4図に示されるように、非点収
差成分が略2倍の感度で干渉縞に表われる。
これを図で説明すると、第5A図の180a及び第5B
図の180bは、それぞれイメージローデータ106.
10フ通過後の波面のデフォーカス成分を示しており、
相対的に略90度回転された関係にあるデフォーカス成
分180aと180bとは全く同じであり、第5C図の
1800に示されるように、これらの差である成分は平
面状になる。従って、干渉縞にはデフォーカス成分は検
出されない。
図の180bは、それぞれイメージローデータ106.
10フ通過後の波面のデフォーカス成分を示しており、
相対的に略90度回転された関係にあるデフォーカス成
分180aと180bとは全く同じであり、第5C図の
1800に示されるように、これらの差である成分は平
面状になる。従って、干渉縞にはデフォーカス成分は検
出されない。
また、第6A図の181a及び第6B図の18tbは、
上述と同様にして、それぞれイメージローデータ106
,10フ通過後の波面の非点収差成分を示しており、相
対的に略90度回転された関係にある非点収差成分18
1aと181bとの差をとると、第6C図の181cに
示されるように、直交する2方向において互いに逆側に
湾曲する成分が得られる。従って、干渉縞には非点収差
成分は2倍の感度で検出される。このようにして、波面
収差測定装置に入射したレーザ光束に非点収差がない場
合には、まっすぐで平行な干渉縞が観測され、非点収差
がある場合には、曲がった干渉縞が観測される。
上述と同様にして、それぞれイメージローデータ106
,10フ通過後の波面の非点収差成分を示しており、相
対的に略90度回転された関係にある非点収差成分18
1aと181bとの差をとると、第6C図の181cに
示されるように、直交する2方向において互いに逆側に
湾曲する成分が得られる。従って、干渉縞には非点収差
成分は2倍の感度で検出される。このようにして、波面
収差測定装置に入射したレーザ光束に非点収差がない場
合には、まっすぐで平行な干渉縞が観測され、非点収差
がある場合には、曲がった干渉縞が観測される。
干渉縞が曲って観測された場合、本発明の波面収差補正
方法によって、レーザダイオード11とコリメータレン
ズ12との間隔を調整して、干渉縞をまっすぐにする。
方法によって、レーザダイオード11とコリメータレン
ズ12との間隔を調整して、干渉縞をまっすぐにする。
こうして干渉縞がまっすぐになったとき、光学式情報記
録再生装置用光学系においては、固定ミラー15、ビー
ムスプリッタ20及び可動ミラー16によって発生する
非点収差を相殺する量の非点収差が、アナモフィックプ
リズム13を出た位置で発生し、対物レンズ17に入射
する直前のレーザ光束の非点収差がゼロに補正されたこ
とになる。
録再生装置用光学系においては、固定ミラー15、ビー
ムスプリッタ20及び可動ミラー16によって発生する
非点収差を相殺する量の非点収差が、アナモフィックプ
リズム13を出た位置で発生し、対物レンズ17に入射
する直前のレーザ光束の非点収差がゼロに補正されたこ
とになる。
なお、本波面収差測定装置を用いた場合、上述のように
対物レンズ17は測定対象から除かれている。しかし、
アナモフィックプリズム13、両ミラー15.16など
を含む大多数の光学素子によって発生する非点収差は補
正されており、対物レンズ17によって少量の非点収差
が発生しても、実用上は全く問題ない。
対物レンズ17は測定対象から除かれている。しかし、
アナモフィックプリズム13、両ミラー15.16など
を含む大多数の光学素子によって発生する非点収差は補
正されており、対物レンズ17によって少量の非点収差
が発生しても、実用上は全く問題ない。
また、対物レンズ17を含めて非点収差を補正する場合
は、波面収差測定装置に対物レンズ17からの収束光を
平行光束に変換する手段を設ければよい。
は、波面収差測定装置に対物レンズ17からの収束光を
平行光束に変換する手段を設ければよい。
[発明の効果]
本発明の光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差補
正方法によると、アナモフィック光学系から光束が出た
位置において、その位置より後段の光学系が発生させる
非点収差を相殺する量の非点収差を発生させることがで
きるので、その後段の光学系によって非点収差が発生し
ても、記憶媒体に集束する光束の非点収差を無くすこと
ができ、記憶媒体上でのスポットを小さくして、読み書
き性能を著しく向上させることができる。
正方法によると、アナモフィック光学系から光束が出た
位置において、その位置より後段の光学系が発生させる
非点収差を相殺する量の非点収差を発生させることがで
きるので、その後段の光学系によって非点収差が発生し
ても、記憶媒体に集束する光束の非点収差を無くすこと
ができ、記憶媒体上でのスポットを小さくして、読み書
き性能を著しく向上させることができる。
しかも、後段の光学系によって発生する非点収差は相殺
されて、記憶媒体上では非点収差が除去されてしまうの
で、後段の光学系の各光学素子の加工精度をゆるめて、
製造コストを大幅に低くすることができる。
されて、記憶媒体上では非点収差が除去されてしまうの
で、後段の光学系の各光学素子の加工精度をゆるめて、
製造コストを大幅に低くすることができる。
さらに、本発明の波面収差測定装置は、対物光学系に入
射する直前の光束の非点収差を観測することができるの
で、上記波面収差補正方法による調整を容易に行うこと
ができる。
射する直前の光束の非点収差を観測することができるの
で、上記波面収差補正方法による調整を容易に行うこと
ができる。
第1図は光学式情報記録再生装置用光学系の略示図、
第2図は第1図の部分拡大図、
第3図は光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差測
定装置を示す略示図、 第4図は2つの光束の相対的回転角度と干渉縞による非
点収差測定感度との関係を示す特性線図、第5A図ない
し第5C図は波面のデフォーカス成分を示す略示図、 第6八図ないし第6C図は波面の非点収差成分を示す略
示図、 第7図はレーザペンの正面図、 第8図はその■−■線切断面図である。 l・・・光磁気ディスク、11・・・レーザダイオード
、12・・・コリメータレンズ、13・・・アナモフィ
ックプリズム、16・・・可動ミラー 105・・・ビームスプリッタ、l メージローテータ、108.1 ム、tti結像レンズ。 17・・・対物レンズ、 06.107・−・イ 09・−・直角ブリズ
定装置を示す略示図、 第4図は2つの光束の相対的回転角度と干渉縞による非
点収差測定感度との関係を示す特性線図、第5A図ない
し第5C図は波面のデフォーカス成分を示す略示図、 第6八図ないし第6C図は波面の非点収差成分を示す略
示図、 第7図はレーザペンの正面図、 第8図はその■−■線切断面図である。 l・・・光磁気ディスク、11・・・レーザダイオード
、12・・・コリメータレンズ、13・・・アナモフィ
ックプリズム、16・・・可動ミラー 105・・・ビームスプリッタ、l メージローテータ、108.1 ム、tti結像レンズ。 17・・・対物レンズ、 06.107・−・イ 09・−・直角ブリズ
Claims (2)
- (1)楕円形状に拡がる光束を出射する光源から出射さ
れた光束をコリメータ光学系により平行光束にして、次
いでアナモフィック光学系により光束の形状を整形し、
その光束をさらに後段の光学系により記憶媒体上に集束
させる光学式情報記録再生装置用光学系において、 上記アナモフィック光学系から出た位置における上記光
束の有する非点収差が、上記後段の光学系で発生する非
点収差を相殺する量になるように、上記光源と上記コリ
メータ光学系との間隔を調整することを特徴とする光学
式情報記録再生装置用光学系の波面収差補正方法。 - (2)レーザダイオードから出射された光束をコリメー
タ光学系により平行光束にして、次いでアナモフィック
光学系によって整形した後、その光束を記憶媒体上に集
束させるための対物光学系に入射させるようにした光学
式情報記録再生装置用光学系の、上記対物光学系の直前
の位置に、上記光束を複数に分けるためのビームスプリ
ッタと、 上記ビームスプリッタで分けられた光束を相対的に光軸
中心に略90度回転させる像回転手段と、上記回転され
た光束を互いに干渉させて干渉縞を発生させる干渉手段
と を設けたことを特徴とする光学式情報記録再生装置用光
学系の波面収差測定装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1225625A JP2933325B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差測定装置 |
US07/574,071 US5157459A (en) | 1989-08-29 | 1990-08-29 | Wave front aberration measuring apparatus |
US07/920,924 US5317144A (en) | 1989-08-29 | 1992-07-28 | Wave front aberration measuring apparatus having means for adjusting position of collimator lens |
US08/142,047 US5410532A (en) | 1989-08-29 | 1993-10-28 | Method for a adjusting a beam splitter in an optical recording and reproducing apparatus |
US08/370,656 US5557598A (en) | 1989-08-29 | 1995-01-10 | Beam splitter inspection apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1225625A JP2933325B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0386937A true JPH0386937A (ja) | 1991-04-11 |
JP2933325B2 JP2933325B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16832243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1225625A Expired - Fee Related JP2933325B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 光学式情報記録再生装置用光学系の波面収差測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2933325B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6781945B2 (en) | 2000-10-13 | 2004-08-24 | Matsushita Electric Industrial Co,. Ltd. | Optical head and optical disc apparatus for focusing a collimated laser beam |
JP2006164375A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Pioneer Electronic Corp | 光ピックアップの出射光測定装置、及び測定方法 |
JP2008261097A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 軒樋吊り具及びその取り付け構造 |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPS60149941A (ja) * | 1984-01-05 | 1985-08-07 | Mitsubishi Electric Corp | 光ヘツドの出射光波面収差検知方法および装置 |
JPS60229007A (ja) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 非等方的光スポツト形成方法 |
JPH02250024A (ja) * | 1989-03-23 | 1990-10-05 | Alps Electric Co Ltd | 半導体レーザを使用した光学装置 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1225625A patent/JP2933325B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US7151737B2 (en) | 2000-10-13 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical head and optical disc apparatus for focusing a collimated laser beam |
JP2006164375A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-06-22 | Pioneer Electronic Corp | 光ピックアップの出射光測定装置、及び測定方法 |
JP2008261097A (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-30 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 軒樋吊り具及びその取り付け構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2933325B2 (ja) | 1999-08-09 |
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