JPS63129529A - 光学式ピツクアツプヘツド - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、コンパクトディスクプレーヤのような光学式
記録再生装置に用いられる光学式ピックアップヘッドに
関する。

（従来の技術） 近年、０ＡＩＩ器や音響機器等の電子機器においては、
パルスコードモジュレーシゴン技術を利用したデジタル
記録再生装置が採用されており、その中でも、光情報媒
体である光ディスクの信号をピックアップにより読取る
ように構成された光学式ピックアップ装置が広く用いら
れつつある。

そしてこのような光学式ピックアップ装置のヘッドは、
通常以下に示すような光学系を有している。

すなわち第５図に示すように、従来の光学式ピックアッ
プヘンドはレーザビームを発生させる発光源１と平板型
ビームスプリッタ２と対物レンズ３および光検出器４か
ら成り、発光源１から出た光は、その光軸に対して傾け
て配置された平板型ビームスプリッタ２の表面で反射さ
れ、対物レンズ３により光ディスク５の情報記録面に焦
点を結ぶように収束された後、この面で反射された光は
再び平板型ビームスプリッタ２を透過し光検出器４に到
達するように構成されている。

そしてこのように構成されるピックアップヘッドおいて
は、平板型ビームスプリッタ２を収束反射光が透過する
際に生じる非点収差を利用し、光ディスク５の情報記録
面と対物レンズ３の焦点との間の位置ずれを検出するこ
とが行われている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながらこのようなピックアップヘッドでは、平板
型ビームスプリッタ２を収束光が透過する際に非点収差
ばかりでなくコマ収差も発生するため、光検出器４にお
ける最少錯乱円位置でのビーム形状が非対称になってし
まう。そのため、フォーカスエラー信号とトラッキング
エラー信号とが混じり合い、ピックアツプ性能が大幅に
低下してしまう。

本発明はこのような問題を解決するなめになされたもの
で、非点収差と同時に生じるコマ収差を補正排除するこ
とができる光学式ピックアップヘッドを提供することを
目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の光学式ピックアップヘッドは、レーザビームを
発生させる発光源と、この発光源から発生されたレーザ
ビームの光軸に対して傾けて配置された平板型ビームス
プリッタと、この平板型ビームスプリッタの前方に配置
され該平板型ビームスプリッタの表面で反射された光を
光ディスクの情報記録面に収束させる対物レンズと、前
記平板型ビームスプリッタの後方に前記発光源から発生
されたレーザビームの光軸に対し反対の向きに傾けて配
置された補正板と、光検出器とを備えて成る。

上記補正板は、平板型ビームスプリッタのほぼ同一の厚
さを有しかつ該平板型ビームスプリッタとほぼ同じ屈析
率を有する光学材料からなるものであってもよく、また
上記補正板は、平板型ビームスプリッタのほぼ１／２の
厚さを有しかつ該平板型ビームスプリッタとほぼ同じ屈
析率を有する光学材料からなる反射型のものであっても
よい。

（作用） 一般に、光軸に対して角度θだけ傾けて配置された２面
が平行な平板ご、収束光が透過する場合に発生ずるコマ
収差を表わず係数Ｗ３１と非点収差を表す係数ｗ２２は
それぞれ次式で表される。

２　　　ｎ’ 　　ｎ３ （ただしｔとｎはそれぞれ平板の厚さと屈析率を表わし
、Ｎ＾は収束光の開口数を表わす。）本発明の光学式ピ
ックアップヘッドにおいては、光軸に対して角度θだけ
傾けて配置された平板型ビームスプリッタの後方に、光
軸に対して反対の向きに角度θ（−〇）だけ傾けて補正
板が配置されている。

そして上記補正板が平板型ビームスプリッタのほぼ同一
の厚さを有しかつ該平板型ビームスプリッタとほぼ同じ
屈析率を有する光学材料からなるものであって入射した
光が該補正板中を透過する場合、あるいは平板型ビーム
スプリッタのほぼ１／２の厚さを有しかつ該平板型ビー
ムスプリッタとほぼ同じ屈析率を有する光学材料からな
る反射型のものであって入射した光が該補正板中を２度
透過する場合、補正板により生じるコマ収差の係数Ｗ３
１′および非点収差の係数Ｗ２２′はそれぞれ次式で表
わされる。

Ｗ、、’　＝ −２，１、ｊ　、　ＨニニュＮＡ’　Ｓｉｎ　（−〇）
２２　　ｎｌ ・・・・・・（３） ｗ２２’＝ ２２　　ｎ′ ・・・・・・（４） 一方、平板型ビームスプリッタを光が透過することによ
り生じるコマ収差および非点収差の係数ｗ、、、ｗ２２
は、それぞれ（１）式および（２）式によって表わされ
、両者のコマ収差の係数Ｗ３１とＷ３１′は大きさが等
しく符号が反対になる。

従って、平板型ビームスプリッタを透過し次いで補正板
を透過した光には、コマ収差が現れず非点収差のみが現
れることになる。

また、本発明において反射型の補正板であって特にθ＝
４５°とした場合には、反射された光は発光源と平板型
ビームスプリッタを結ぶ光軸に対して平行になる。その
ため光路を折曲げるためのミラー等の別の光学素子を使
用しなくても、全高が低い横型のピックアップヘッドを
構成することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の光学式ピックアップヘッドの一実施例
の光学系を示す説明図である。

図において、符号１１はレーザビームを発生させる発光
源を示し、その光軸上には平板型ビームスプリッタ１２
が光軸に対して４５°の角度をなすように傾けて配置さ
れている。また、この平板型ビームスプリッタ１２の前
方には、平板型ビームスプリッタ１２と光ディスク１３
とを結ぶ光軸に対して垂直に対物レンズ１４が配置され
ている。

そしてこの対物レンズ１４は、平板型ビームスプリッタ
１２で反射された光が光ディスク１３の情報記、録画上
に焦点を結ぶような位置に配置されている。さらに平板
型ビームスプリッタ１２の後方には、この平板型ビーム
スプリッタ１２と同じ屈析率を有する材料で構成され同
じ厚さを有する平板状の補正板１５が、平板型ビームス
プリッタ１２を透過した光の光軸に対し、平板型ビーム
スプリッタ１２と反対の向きに４５゛傾けて配置されて
いる。またさらに、この補正板１５の裏面の光の光軸上
には光検出器１６が配設されている。

このように構成された実施例の光学式ピックアップヘッ
ドにおいては、発光源１１から照射された光は、まず平
板型ビームスプリッタ１２の表面で反射され対物レンズ
１４によって収束されて光ディスク１３の情報記録面に
焦点を結ぶ６次いでこの面で反射された収束光は、平板
型ビームスプリッタ１２内を透過し、さらに補正板１５
の内部を通ってその裏面に透過し、光検出器１６の検出
部に到達する。

しかして、この実施例の光学式ピックアップヘッドによ
れば、平板型ビームスプリッタ１２を透過することによ
って発生するコマ収差は、補正板１５を透過することに
より補正され、光検出器１６上に達したビームには非点
収差のみが現れる。

そのため、この非点収差を用いて光ディスク１３の情報
記録面と対物レンズ１４の焦点との間の位置ずれを明確
に検出することができる。

次に本発明の変形例を以下に示す。

第２図は本発明の第１の変形例を示すもので、同図に示
すように、平板型ビームスプリッタ１２と対物レンズ１
４との間に光軸に対し４５°傾けたプリズム型あるいは
平板型のミラー１７を介挿したものである。この場合、
光路を水平方向から垂直方向に折曲げることにより、全
高を低くした横型の光学式ピックアップヘッドとするこ
とができる。

第３図は本発明の第２の変形例を示すもので、同図に示
すように、上記した実施例における平板型ビームスプリ
ッタ１２と同じ屈析率を有する材料で構成され同じ厚さ
を有する平板状の補正板１５から平板型ビームスプリッ
タ１２のほぼ１／２の厚さを有しかつ該平板型ビームス
プリッタ１２とほぼ同じ屈析率を有する光学材料からな
る反射型補正板１８に変更したものである。これによれ
ば、平板型ビームスプリッタ１２を透過した光は、反射
型補正板１８を透過し裏面で反射されることにより、反
射型補正板１８内を２度通過しかつ光路が水平方向から
垂直方向に折曲げられることになる。このため、平板型
ビームスプリッタ１２を透過することによって発生する
コマ収差は、反射型補正板１８内で補正され、光検出器
１６上に達したビームには非点収差のみが現れ、かつ発
光源１１と平板型ビームスプリッタ１２とを結ぶ光軸と
平行な軸上に光検出器１６が配設されることになる。し
かしてこの場合、他の光学素子をつけ加えることなしに
、全高が低くそれぞれの要素がコンパクトに横型配置さ
れた光学式ピックアップヘッドを得ることができる。

なおこの場合、第４図に示すように、反射型補正板１８
と光検出器１６とを１つの連結ホルダ１９内の所定の位
置に装着し、この連結ホルダ１９を光軸に対して垂直に
配置するとともに、光軸方向に簡単に移動することがで
きるように構成することができる。しかして、このよう
な構造においては、連結ホルダ１つを光軸方向に移動さ
せるだけで、反射型補正板１８と光検出器１６の相対的
位置はそのままに平板型ビームスプリッタ１２と補正板
１５との間の距離を変えることができ、これにより光検
出器１６上にビームの最少錯乱円かくるように容易に調
整することができるという利点がある。

［発明の効果］ 以上の説明から明らがなように本発明の光学式ピックア
ップヘッドによれば、平板型ビームスプリッタの透過に
よって生じるコマ収差が補正されるので、非点収差法に
より光ディスクの情報記録面と対物レンズの焦点との位
置ずれを明確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光学系を示す説明図、第２
図は本発明の第１の変形例の光学系を示す斜視説明図、
第３図は本発明の第２の変形例の光学系を示す説明図、
第４図は第３図の変形例を示す要部断面図、第５図は従
来の光学式ピックアップヘッドを示す説明図である。 １１・・・・・・・・・発光源 １２・・・・・・・・・平板型ビームスプリッタ１３・
・・・・・・・・光ディスク １４・・・・・・・・・対物レンズ １５・・・・・・・・・補正板 １６・・・・・・・・・光検出器 出願人　　　　　　株式会社　東芝 代理人　弁理士　　須　山　佐　− 第１　図 第２図 第４− 第５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザビームを発生させる発光源と、この発光源
   から発生されたレーザビームの光軸に対して傾けて配置
   された平板型ビームスプリッタと、この平板型ビームス
   プリッタの前方に配置され該平板型ビームスプリッタの
   表面で反射された光を光ディスクの情報記録面に収束さ
   せる対物レンズと、前記平板型ビームスプリッタの後方
   に前記発光源から発生されたレーザビームの光軸に対し
   反対の向きに傾けて配置された補正板と、光検出器とを
   備えて成ることを特徴とする光学式ピックアップヘッド
   。
2. （２）補正板が、平板型ビームスプリッタのほぼ同一の
   厚さを有しかつ該平板型ビームスプリッタとほぼ同じ屈
   析率を有する光学材料からなるものである特許請求の範
   囲第１項記載の光学式ピックアップヘッド。
3. （３）補正板が、平板型ビームスプリッタのほぼ１／２
   の厚さを有しかつ該平板型ビームスプリッタとほぼ同じ
   屈析率を有する光学材料からなる反射型のものである特
   許請求の範囲第１項記載の光学式ピックアップヘッド。
4. （４）補正板が、光軸と４５°の角度をなすように配置
   された特許請求の範囲第３項記載の光学式ピックアップ
   ヘッド。
5. （５）補正板と光検出器とが一つの部材で連結され、か
   つこの連結部材が光軸方向に移動可能に構成された特許
   請求の範囲第３項または第４項記載の光学式ピックアッ
   プヘッド。