• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1987001466A1
    申请号:PCT/JP1986/000416
    申请日:1986-08-14
    公开日:1987-03-12
    发明作者:Shinsuke; Shikama；Mitsushige; Kondo；Eiichi; Toide
    申请人:Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha；
    IPC主号:G02B6-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称
    [0003] 光学式へ ッ ド装置 技術分野
    [0004] この発明は， 光学式情報記録媒体へ記録 /再生 Z消去 を行 ぅ 光学式へ ッ ド装置にぉぃて， 光学系の有する球面 収差を無 く し， 良好な集光特性が得られる ょ ぅ に球面収 差を補正した光学式へ ッ ド装置に関する も の でぁる。
    [0005] 背景技術
    [0006] 近年， 無収差に近ぃ， ぃゎゅる， 回折限界光学系を利 用した光学装置と して， 光デ ィ スク の書込み， 読出しを 行 ぅ 光学式へ ッ ド装置の開発が活発に行ゎれてぃる。
    [0007] 第 7図（ （b) (c)は この ょ ぅ な光学式へ ッ ド装置の要部の 構成を示した図でぁる。
    [0008] 図にぉぃて， （1)は光源でぁる半導体レ ーザ （ 以下 L D と称す ） ， （2)は集光レ ン ズ ， ）はデ ィ ス ク ， （4)はデ ィ ス ク （3)の情報記録面， （5)は集光レ ン ズ ）の集光点， （6)は L D (1) の光束出射点， （ は L D (1)の 出射光束， （10)は ビ — ム ス プ リ ッ タ ， α は光検知器， （12)は情報記録面 ) に形成さ れた情報 ト ラ ッ ク， tt3)は光検知器上の集光点， は回折 格子， （15)は円筒レ ン ズ でぁる。
    [0009] 次に動作にっぃて説明する。 L D (1)の光束出射点（6) ょ り 発散光束 と して出射した出射光束（7)は， 集光レ ン ズ （2) に ょ り 収束光束に変換され， デ ィ ス ク （3)の表面側の厚さ d の透明基板を介して情報面（4)上の点（5)に集光される。 情報面（4) ょ り 反射された反射光束は， 集光レ ン ズ （2)を 再び透過し， ビ — ム ス プ リ ッ タ do) に ょ り 出射光束 ） と分 離され， 光検知器 tt3に受光され信号が得られる。
    [0010] 集光レ ン ズ （2)に ょ る デ ィ ス ク ）上の集光点（5)は， 常に 情報 ト ラ ッ ク （12)に照射されてぃる必要がぁ り ， このため フ ォ ー カ ス サ一 ボ， ト ラ ッ キ ングサ一 ボ機能を有する。
    [0011] 第 7 図の装置に ぉ ぃては非点収差法 フ ォ — カ スサ―ボ ， ッ ィ ンス ポ ッ ト 法 ト ラ ッ キ ン グサ一 ボを行 ぅ 。 この点 にっぃて簡単に説明をする。
    [0012] 非点収差法は反射光束中に円筒レ ン ズ （15)の ょ ぅ な非点 収差発生手段を配置し， 反射光束に非点収差を与ぇる。 情報 ト ラ ッ ク tta上に正し く 焦点（5)がぁる時， 光検知器 ttl) 上で最小錯乱円（13が照射される ょ ぅ に光検知器（1 を光軸 方向に調整してぉ く 。 光検知器は第 ク図（b)に示す ょ ぅ な 4 分割検知器 （lla)(llb)(llc)(lld)を 有する 。
    [0013] この時， 光デ ィ スク （3)の光軸方向の変位に対し， 光検 知器 ttU上の ス ポ ッ ト 形状は， 最小錯乱円 （ 実線 tt3) ) から 細長ぃ楕円ス ポ ッ ト （ 点線 ） の ょ ぅ に変化する。 こ の ス ポ ッ ト 形状の変化を電気信号 と して得るために， 4 分割 検知器の対角成分の各和出カを差動演算 { (Clla)+(llc))
    [0014] C(iib) + (iid)) } する こ と に ょ り フ ォ 一 カ スェ ラ 一信号 を得て図示しなぃフ ォ 一 カ スァク チュ ェ 一 タ に ょ り 集光 レ ン ズ（2)を動かし集光点（5)の情報面（4)カゝ らの光軸方向の ズ レを補正でき る 。
    [0015] ッ ィ ン ス ポ ッ ト 法にぉぃては， L D (1)の 出射光束 ）中 に配さ れた回折格子 に ょ り ， 光束は 0 次光 と ± 1 次光 の複数に分け られ， 情報 ト ラ ッ ク tt2)上に第 8 図（c)の ょ ぅ に集光される。 0 次光は情報 ト ラ ッ ク の 中央に正 し く 照 射さ れ， 信号の読出 し， 記録に用ぃ られる。 ± 1 次光は ト ラ ッ ク カ ら少 しズ レた位置に置かれ， 3 っの ス ポ ッ ト を結ぶ線は情報 ト ラ ッ ク （12) に対し 少し傾ぃて ぃる 。
    [0016] この時の 士 1 次光の回折反射光束を光検知器（lie) (11 f) で受光 し ， その差信号 （（lie)— (1 If))を ト ラ ッ キ ン グ ェ ラ ー信号 と し て得て図示し な ぃ ト ラ ッ キ ン グァ ク チ ュ ェ 一 タ に ょ り 集光 レ ン ズ ）を動かし集光点（5)の情報 ト ラ ッ ク d2)カゝ ら の面内ズ レを補正する 。
    [0017] 上記の ょ ぅ な光学式へ ッ ド装置におぃては， 記録媒体 上に蓄積さ れる情報密度は可能な限 り 高め， 大容量情報 媒体 と し て利用す る ために， ピ ッ ト 長及び ト ラ ッ ク 間隔 は， L D (1) ょ り 集光 レ ン ズ （2) に至る集光系が回折限界状 態に ぁ る場合に信号を読み得る ほ ど小さ く な っ て ぃ る。
    [0018] すなゎち， 回圻限界の集光ス ポ ッ ト （5) を情報 ト ラ ッ ク (13 に照射す る ために， 情報面（4) に入射す る 収束光束は無 収差でなければな ら な ぃ。 こ の時， 回折 :S界 と し て許容 さ れる 波面収差の標準偏差は 0.0 7ス （ Marecha l 限界 ） で 。
    [0019] と こ ろ で， 上述の ょ ぅ に， 厚さ d の透明基板デ ィ ス ク を介しての集光が行ゎれる場合， 4 次球面収差と して d N2 -
    [0020] W40 = sin (1)
    [0021] 8 なる式で与ぇ られる ょ ぅ な， 波面収差が発生する こ とが 知られてぃる
    [0022] 光デ ィ ス ク用へ ッ ドでは ， 無収差に近ぃ集光が必要で ぁるカ ら， 集光レ ン ズ （2)は設計の段階でぁ らかじめ球面 収差を W4Q だけ補正不足にしてぉき， 光束がデ ィ ス ク 基 板を通った時に発生する収差と打ち消し合ぃ， パ ラ ン ス カ とれる ょ ぅ な レ ンズ設計上の配慮が払ゎれてぃ o ま た， 第 8 図は光学式へ ッ ド装置 ( 第 7 図 ） にぉける 集光光学系だけを抜.き 出した-図でぁ り ， 図にぉ ぃて , & , 2 は集光レ ン ズの主面 H及び H'か ら光源出射点 (6)， 集 光点（5)への距離でぁ り ， この距離 . 1 ， 2は光ディ ス ク 用 へ ッ ドの設計状態に ぉ ぃ て， 光源の出射点（6) と デ ィ ス ク (3)上の集光点 (5)が近軸光線に関 して共役関係 とな る ょ ぅ に設定される
    [0023] すなゎち， 集光レ ン ズ （2) の焦点距離を； f。とする と なる関係が成立する ょ ぅ にな っ てぃる。
    [0024] ま た， 上記式（ を満足する ょ ぅ な位置闋係にぉぃて， 集光光束の波面の乱れ， すなゎち， 波面収差ができ るだ け小さ く な る ょ ぅ に ， 集光レ ン ズ （2) の パ ラ メ ー タ 〔 レ ン ズ形状， 厚みな ど ） が設定される。
    [0025] と ころが上記の ょ ぅ な光学式へ ッ ド装置ではぃ く っか の波面収差の発生要因が り ， 記録 再生特性を劣化さ せる要因 と な ってぃる。 こ こで波面収差成分の 1 っ と し て球面収差 にっぃて考察する
    [0026] 0
    [0027] その発生要因 と して， ①デ ィ ス ク の厚み誤差， ②デ ィ ス ク の屈折率のば らっき， ③集光レ ン ズ の屈折面形状の 設計値か らのずれ， ④集光レ ン ズの厚み誤差， ⑤集光レ ンズの屈折率ば らっきな どが挙げ られる。
    [0028] 例ぇば屈折率 N = 1.5 5 の ^ リ カ ー ボネ ィ ト 基板のデ ィ ス ク では， 集光レ ン ズ の集光ビー ム の関 ロ数（ N A ) と して sin e2 = 0.5 を用レ、る と， 波長 0. 7 8 m の光に対し , デ ィ ス ク の厚みの設計中心カゝ らのずれを 5 0 m と し た 場合， 前記（1)式を用ぃて rms 波面収差の変化分と して 0.0 14ス が得られる。 すなゎち， この程度の微小な厚み 誤産に ょ って も ， 前述の許容 rms 波面収差 0.0 7 スの 20 % に も達するのでぁる。
    [0029] その他， 前述の②〜⑤のぃずれの要因 も光軸に対称な 4 次球面収差を発生する原因 と な り ， 各収差要因の重ね 合ゎせはゃは り 光軸に対して対称な収差成分 と なるか ら ， ト — タ ル と して 4 次球面収差が残存する こ と にな り ， ひ とみの規格化された半径 に対し， 波面収差は 4 · 〔 伹し 0 < く 1 ) の形で表ゎす こ とができ る。 こ の ょ ぅ な球面収差が存在する結果として， .集光点 （ 集光ス ポ ッ ト ） （5)の中心強度が低下 し， 結果的に集光点 径が大き く なる こ とは ょ く 知られた事実でぁる。 光へ ッ ドにぉぃて， 集光点（5)の径の増加は， 光学系の 0 T F の 劣化にっなが り ， その結果， 光デ ィ ス ク 用へ ッ ドの記録 Z読出しの高密度性が失なゎれ， 性能劣化にっながる と ぃ ぅ 問題点がぁ った。
    [0030] 発明の開示
    [0031] この発明は上記の ょ ぅ な問題点を解消するためになさ れた も ので， 非常に簡単な部品の位置調整に ょ り ， 球面 収差を極カ小さ く した光学式へ ッ ド装置を得る こ とを 目 的 と する。
    [0032] こ の発明に係る光学式へ ッ ド装置は， L D と集光 レ ン ズの間の光軸方向距離を変化させ， 該変化に ょ って発生 する球面収差と も と の光学系の欠陥 と しての球面収差成 分を ぅ ま く パ ラ ン ス さ せて， 集光光束に含ま れる波面収 差を減少させる ょ .ぅ に調整する こ と に ょ り ， 収差特性を 改善し， 集光系の集光性能を改善した も の でぁる。
    [0033] また， この発明に係る光学式へ ッ ド装置は， 光源， ビ ー ム ス プ リ ッ タ ， 光検知器が互ぃの相対距離を固定した ュニ ッ ト と して構成され， このュニ ッ ト を集光レ ンズの 光軸方向へ調節する こ と に ょ り 球面収差を補正する ょ ぅ 構成し， 光検知器上の集光ス ボ ッ ト が動 く こ と な く 集光 光学系の球面収差を補正でき る ょ ぅ にして， 設計どぉ り の フ ォ 一 カ ス セ ン サ 一特性， ト ラ ッ キ ン グ セ ン サ一特性 を維持したま ま回折限界の無収差集光系を得られる ょ ぅ にする こ とを も ぅ ひ とっの 目的 とする。
    [0034] 図面の簡単な説明
    [0035] 第 1 図は この発明の一実施例に ょ る光学式へ ッ ド装置 を示す構成図， 第 2 図は この発明の第 2 実施例を示す構 成図， 第 3 図（a)， 第 3 図（b)， 第 3 図（c)は L D の位置移動 に ょ る収差発生を解折した図， 第 4 図は この発明の第 3 実施例を説明するための構成図， 第 5 図（a)， 第 5 図（b)は 光学式へ ッ ド装置における取付調整状態を示す構成図， 第 6 図（a) , 第 6 図（b)は この発明の実施例の内部構成を詳 細に示した断面図， 第 7 図（a) > ( ） ( C ) はー般に用ぃ ら れてぃる光学式へ ッ ド装置の構成図， 第 8 図は一般に用 ぃ られてぃる光学式へ ッ ド装置の集光光学系構成図でぁ る o - 発明を実施する ための最良の形態
    [0036] 以下， この発明の第 1 実施例を前記第 7 図及び第 8 図 と 同ー部分に同一符号を付して表ゎした第 1 図にっぃて 説明する。 第 1 図にぉぃて， （8)は L D (1)の光軸方向 （ 矢 示の Z 方向 ） に¾って正， 負の方向へ変位させる調整手 段でぁる。
    [0037] 調整手段（8)で L D の位置を光軸方向に ¾ って正規の位 置， すなゎち， L D (1) と， 有限共役型対物レ ン ズ ょ り 成 る集光レ ン ズ （2)間の正規の距離 か らず らすこ とができ る。 集光レ ンズ ）のパ ラ メ ー タは図中の L D (1 から集光 レ ン ズ （2)の第 1 主面 H ま での距離 1 , 第 2 主面 H'か らデ ィ スク （3)の情報面ま での距離 2と した場合に最適 と なる ょ ぅ に設計さ れてぃる。
    [0038] ょ っ て， L D (1)の位置を変位させる こ と に ょ り ， L D (1)カゝ ら第 1 主面 H ま での距離が か ら 1 + Δ に変化した とする と， 最適設計状態か らずれるので球面収差が発生 する。
    [0039] 第 3 図（a)は， ぁる集光レ ン ズを例 と して 1 の変位量 に対する球面収差発生量の関係を計算したグラ フ， 第 3 (b) , (c)は J = ± 1 靈 の時の収差図形を示す も の で， 第 3 図（b)は 舰 ， 第 3 図（c)は ί = + 1 丽の場合でぁ る。
    [0040] こ の ょ ぅ に , L D (1) の位置を集光レ ン ズ （2)か ら遠ざけ た り ， 近づけた り する こ と に ょ り ， 集光レ ン ズは正， 負 の球面収差を発生する も の で， も と の光学系に前述した ょ ぅ な欠陥に ょ り 球面収差が存在した とする と， 前記 L D (1)の位置を調整する こ と に ょ り 互ぃの球面収差を打消 し合 ぅ こ と ができ る 。 こ の例の場合， L D (1)を土 1 職動 かす こ と にょ り ， 球面収差を約士 ス ノ 4 も調整する こ と がで き る。
    [0041] 第 2 図は この発明 の第 2 実施例を示す図でぁ り ， 第 2 図 にぉぃて， 集光レ ン ズ (2)に光軸方向の位置調整手段（9) が付加されてぉ り ， L D (1) と集光レ ン ズ （2)の距離調整を 該集光 レ ンズ側で行って ぃるのカ ， 前記第 1 実施例と の 違ぃでぁる。 この第 2 実施例も球面収差の原因 と なる波 面収差を減少させる原理自 体は， 単に L D と集光レ ンズ と の間の距離の変化に依存するの で， 何ら， 第 1 実施例 と相違する こ と な く ， 波面収差の減少が可能 となる も の
    [0042] —し ¾) O
    [0043] なぉ， 調整手段（8) ま たは同（9)は必ずし も連続的可動で な く て も ょ く ， ぃ く っかの離散的な位置を決める マ ゥ ン ト の ょ ぅ な も のを入れ替ぇる こ と に ょ り ， 最 も波面収差 の小さ ぃ位置を近似的に与ぇる ょ ぅ な装置で も 波面収差 の低減には有効でぁる こ とはぃ ぅ ま でも なぃ。 また， こ の発明の集光光学装置に ょ る収差補正は， 必ずし も光デ ィ ス ク用へ ッ ドの集光光学系の み に限定される こ と な く , 回折限界に近ぃ光学性能を ·要求される光学系の球面収 差補正に も 同 ^に適用可能でぁ る。
    [0044] 以上の ょ ぅ に， この発明の第 1 図及び第 2 図に示した 実施例に ょれば， L D と集光レ ン ズの間の距離を変化す る調整手段を付加 し たの で， L D と集光 レ ン ズ の間の距 離を変化させて集光光学系が も って ぃた球面収差に起因 する波面収差を大幅に低減する ょ ぅ に調整でき， 集光光 学系の性能を回折限界内に収める のに極めて有効で ぁる 。 こ の結果， この光学式へ ッ ド装置を光へ ッ ド光学系の 集光光学系に適用 し た場合には集光点径の小径化改善に ょ る光学系の O T F 向上に伴なぃ， 書込み Z読出 し特性 の球面収差にょ る劣化を大き く 改善でき， 光学へ ッ ドの 収差.成分の ぅ ち， 球面収差の許容量を拡大する こ と が可 能 となる も の でぁる。
    [0045] と ころで， 上述した 2 っの実施例にぉぃて も次の ょ ぅ な問題の ぁる こ とが判明 した。
    [0046] 以下 この問題点にっぃて， 第 4 図を用ぃて説明する。 第 4 図は上述の第 1 実施例 〔 第 1 図 ） に ょ る光学式へ ッ ド装置を示し， 第 2 図にぉける構成要素 と同ー又は相 当する部分には同ー符号を付して示して ぃる。
    [0047] 図にぉぃて Uは L D (1)の発光点（6)カゝら共役点でぁる光 デ ィ ス ク 上集光点（5) ま での距離， b は ビ — 厶 ス プ リ ッ タ ま での距離， は回折格子ま での距離， b'は ビ ー ム ス プ リ ッ タ カゝら も ぅ ーっの共役点でぁる光検知器 上の集光 点 α3)ま での距離でぁる。
    [0048] 球面収差を補正するため に L D (1)の調整手段（8) に ょ り 光軸方向（Ζ)に L D (1)を変位し， 対物レ ン ズ ）ま での距離 を△だけ変化させ 1 +△ と な った と き， ビ 一 ム ス プ リ ッ タ ま での距離 も b +△ と変化する。
    [0049] したがって共役点でぁる（13)の位置も変化し b'が変化し て し ま ぅ 。
    [0050] この結果， 光検知器（11)に最小錯乱円（13)を照射するため には， 光検知器 ttU も し く は光軸調整用レ ン ズ （ 図示しな ぃが例ぇば円筒レ ン ズ （15)の位置に配する レ ン ズ ） を動カ し調整しなければな らなぃ。 この ょ ぅ に調整範囲が広 く 必要な上， 円筒レ ン ズ （15) に 入射する反射光束の集光位置が異なる こ と に ょ り 非点隔 差が変化し， フ ォ — カス セ ンサー特性が設計値と変ゎっ て し ま ぅ と ぃ ぅ 重大な問題が生じ る。 又， 光源発光点（6) と 回折格子 の距離 ^ も Δ変化する。
    [0051] この時第 7 図（c) にぉけるス ポ ッ ト 間隔 P は△に比例し て変化し， 第 7 図（b)にぉける光検知器上ス ポ ッ ト 間隔 P も ほぼ厶に比例して変化する。 この こ とは所定の位置に 形成された光検知器 （l i e ) ( 1 1 f ) に照射されなぃ恐れがぁ るばかリか Pが小さ く なる場合には 0 次光に干渉し フ ォ — カ ス セ ン サ —特性， ト ラ ッ キ ン グ セ ン サ —特性両方に影 響を与ぇる問題がぁる。
    [0052] 次に上述した第 2 の実施例に ょ る光学式へ ッ ド装置の 問題点を述べる。
    [0053] 集光レ ン ズ （2)を動かし を i +△ とする こ と に ょ り ， 上記（2)式に従ぃ集光レ ン ズ（2)か らデ ィ ス ク ま での距離 2 も変化して し ま ぅ 。 したがって， 情報面（4)に集光点（5)を 形成するためには， 光デ ィ ス ク （3)を光軸方向に動かさ な ければな らなぃ。 こ の こ とはプ レーャ に光学式へ ッ ド装 置を搭載する際に， 大がか り な調節機構が必要と な る こ と を意味し， 実用上好ま し く なぃ。
    [0054] ー方， 上述の第 1 実施例では， L D (1)だけを変位させ る ため， 光学式へ ッ ド装置に適用 した場合に上述した問 題が生ずる のでぁ って， 光デ ィ ス ク に対する光学式へ ッ ド装置全体の位置を調整すれば， b ， g- ( 第 4 図 ） の距 離は変らず問題が生じな く なる可能性がぁる。
    [0055] っま り ， 第 1 実施例では， の距離を変ぇる こ と に ょ って球面収差を調整する の でぁ り ， こ の こ とは光点 ) と 光デ ィ ス ク上の集光点 ）の共役点間距離 ϋを変ぇる こ と にぼかな らなぃ。
    [0056] そ こで， 球面収差補正のための別の実施例と して第 5 図（a) (b)に示す ょ ぅ な も の が考ぇ られる。
    [0057] 第 5 図（a)にぉぃて， Uは光源の発光点（6) と光デ ィ ス ク 上集光点（5)ま での距離でぁる。 （16)は光学式へ ッ ド装置， Aは光学式へ ッ ド装置 (16) の取付基準面を示して り ， t は取付基準面 Aから光デ ィ ス ク （3)ま での距離でぁる。
    [0058] 第 5 図（a)は球面収差補正前の基準状態の光デ ィ ス ク と の相対配置関係を示してぉ り ， 第 5 図（b)は光学式へ ッ ド 装置 (16)全体を Δだけ Z方向 に移動させた時の相対的位置 関係を示してぃる。
    [0059] 第 5 図（b)にぉ ぃては， 光源発光点（6)か らデ ィ スク上集 光点（5)ま での距離は U +△ と な り ， 球面収差はその微小 移動厶 に ょ り 補正される。
    [0060] しかし なが ら， 第 5 図（a) (b)の実施例に ぃては， 取付 基準面 Aか ら光デ ィ ス ク （3)に至る距雜 t t +△に変ゎ る ので， この光学式へ ッ ド装置をブレ―ャ に適用する際 には， 光学式へ ッ ド装置 の取 り 付け高さ を変ぇる機構 が必要で ¾る上， ブ レーャ内の他の部品 との ス ぺース配 分の問題が生じ る こ と と な り ， ゃは り好ま しレ、 も のでは なぃ。
    [0061] この発明は上記の ょ ぅ な問題点を解消するためのさ ら に別の実施例 （ 第 3 の実施例 ） を含んで り ， 光源 と対 物 レ ンズ間距離を調整する手段を有し， かっフ ォ — カ ス セ ン サ ー特性， ト ラ ッ キ ン グ セ ン サー特性を基準設計ど ぉ り に維持し， 無収差の集光光学系を構成でき る光学式 へ ッ ド装 ¾にっぃて以下詳述する。
    [0062] 第 3 の実施例は第 4 図を用ぃて説明されるカ 第 4 図 に示されてぃる調整手段（8)は使用 しなぃの で， 以下の説 明では調整手段（8)が無ぃ も の とする。 本実施例での フ ォ — カ ス サ ー ボ， ト ラ ッ キ ン グ サ ー ボ方式 . 球面収差補正 法原理は上述した も の と全 く 同 じでぁるので， これ らに 関する説明は省略する。
    [0063] 本実施例におぃては ^ , b ， b ' の距離は固定されてぃ る。 したがって， 球面収差を補正するためには調節手段 (17) に ょ って L D (1)， 回折格子（14) ， ビ ー ム ス プ リ ッ タ （10)， 円筒 レ ン ズ ' :15)， 光検知器 を全体的に光軸方向 （ Z 方向 ) に動かすこ と に ょ り の距離を調整する。 この結果先 に述べた ょ ぅ に球面叹差を補正でき る。
    [0064] しカ し， L D (1) と ビ一 ム ス プ リ ッ タ の距離 b は不変な ので， L D (1)の発光点（6) と共役関係にぁる光デ ィ ス クカ らの反射光束の集光点 tt3) と ビ ー ム ス プ リ ッ タ の距離も不 変でぁ り b 'に等し ぃ。 したがって集光点 は光検知器 tl に照射されたま ま でぁる。
    [0065] 当然非点隔差 も変 らなぃので フ ォ — カ ス セ ン サー特性 は基準状態 （ 設計螭 ） と ほとん ど変ゎ らなぃ。 又本実施 例では L D (1)， 回折格子（14)間距離 ^ も不変なので先に述 べた ょ ぅ に第 2 図（b)にぉぃ て ス ボ ッ ト 間隔 P 'が変化せず ト ラ ッ キ ン グ セ ン サ 一特性， フ ォ ー カ ス セ ン サ ー特性共 に変化せず良好なサ—ボ特性を維持でき る。
    [0066] 近年， 対物レ ンズ と して， 低コ ス ト ， 輊量を 目 的 と し た プ ラ ス チ ッ ク 成型 レ ン ズ ， も し く は ガ ラ ス モ 一 ル ド （ ブ レ ス ) レ ン ズ， グ レ ー テ ィ ン グ レ ン ズ， フ レ ネ ノレ レ ン ズ等の射出成型， ブ レ ス成型の レ ン ズが考案され， ー部 実用化されて ぃる。 この ょ ぅ な レ ンズは大量生産が容易 でぁ る反面， 成型時の製造誤差， 金型自体の設計か らの 誤差に ょ り 収差が発生する。 しかし 同ー成型ロ ッ ト の レ ンズ間には収差のパ ラ ッ キが比較的小さ く ， ぁるー定の 収差特性を持っ こ と が知られてぃる。 そこで本発明第 4 の実施例 と して ぁる成型ロ ッ ト の多数 の レ ン ズ の波面収 差量， た と ぇば球面叹差の平均値を把握してぉけば， 光 学式へ ッ ド装置 1 台ごと に第 3 実施例の ょ ぅ な球面収差 補正手段 (17)を用ぃる こ とはな く ， ぁ らカゝ じめ， 1の異な る数種の光学鏡筒を用意 してぉき， 前記球面収差の平均 値を打ち消すにぁた り 最 も 近ぃ鏡筒を選択すれば， 同ー ロ ッ ト の レ ン ズ に対しては同一種の鏡筒を用ぃる こ と に ょ り ， かな り 球面収差を補正でぎる。 第 6 図（a) (b)にぉぃてさ らに詳し く 説明する。 図にぉぃ て， （1 は光学鏡筒， （19は フ ォ ー カ ス及び ト ラ ッ キ ン グ用 ァク チ ュ ェ 一 タ でぁる。 第 6 図（a)にぉぃては， L D (1)の 発光点（6)か ら集光レ ンズ（2)の主面 H ま での距離が a と な ってぉ り ， また第 6 図（b)では b と な る鏡筒 (1 を用ぃ た光学式へ ッ ド装置でぁ り ， 第 6 図（a) , (b)図 と も ^ ， b ， b 'の距離は等し ぃ。
    [0067] 又， Aは光デ ィ ス ク の基準位置ま での距離が一定値 t でぁる光学式へ ッ ド装置の基準取付位置でぁ り ， （ ， (b) 図 と も に光デ ィ スク カ ら等しぃ位置 t にぁる。
    [0068] 例ぇばぁる ロ ッ ト カゝ ら得られた多数の対物 レ ンズには 統計的にぁるー定の球面収差を持っ こ とが分 って ぃる と
    [0069] ， この球面収差値に対しては a の距離と なる第 6 図（ ） の鏡筒 US)を用ぃた場合， 第 6 図（b)の鏡筒 （IS')の場合ょ り 球面収差補正効果が大き ぃ と き には ， こ の ロ ッ ト の レ ン ズ に関しては全て（a)図の鏡筒（IS)に搭載すれば良ぃ。 この ょ ぅ にして の値が少しずっ異なる数種の鏡筒 US)を用意 し てぉけば， かな り 情度良 く 球面収差を補正でき る。 こ の場合， 第 1 の実施洌の ょ ぅ な調整手段を持たずに済む ので低コ ス ト な光学式へ ッ ド装置を搆成でき， かっ本発 ^の主旨でぁる b ， ^ ， b 'を一定にする条件を満すので 第ーの実施例 と 同等な効果が得 られる。 さ らに， 第 3 の 実施例にぉぃては取付面 Aか らデ ィ スク に至る距離 t を ー定に保て るの で， 光学式へ ッ ド装置を プ レーャで使用 する際に， 何らデ ィ スク取付位置ゃ光学式へ ッ ド装置取 付位置を変ぇずに済むので都合が ょ ぃ。 尚本実施例では 非点収差法フ ォ ー カ ス サ — ボ， ッ ィ ンス ボ ッ ト法 ト ラ ッ クサ一ボを用ぃたカ ， フ 一 コ 一法， ナィ フ ェ ッ ヂ法， 臨 界角法， へテ ロ ダィ ン法， プシュ ブル法な どのサ—ボ方 式に も適用で き ， 要する にセ ン サ系への反射光束と光源 カ らの 出射光束を ビ ー ム ス プ リ ッ タ で分けてぃる光学系 にぉ ぃて ， 光源， ビ ― ム ス プ リ ッ タ ， 光検知器の相対位 置を変ぇずに光源か ら対物レ ン ズ ま での距離を変ぇる こ とで本発明の 目 的が達成でき る。
    [0070] 以上の ょ ぅ に こ の発明は光源， ビ ー ム ス プ リ ッ タ ， 光 検知器を互ぃの相対ズ立置を変ぇる こ と な く ， 集光レ ン ズ に対し光軸方向 に調節する ょ ぅ にし たので， フ ォ ー カ ス , ト ラ ッ キ ン グ特性が変ゎる こ と な く 集光光学系球面収 差を補正し回折限界集光系を構成する こ とが で き る。 産業上の利用可能性
    [0071] こ の発明は光デ ィ ス ク ， コ ンパ ク ト デ ィ ス ク な どに用 ぃ られる光学式へ ッ ド に適用でき る。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    (1) 半導体 レ ーザか ら出射する光束を集光する集光 レ ン ズを有する半導体レーザの集光光学装置にぉぃて， 前 記集光レ ン ズを通じて集束さ れる光束の波面収差が減 少する ょ ぅ に該集光レ ンズ と前記半導体レ—ザの間の 光軸方向距離を変化させる調節手段を備ぇた こ とを特 徵とする光学式へ ッ ド装置。
    (2) 調節手段が半導体 レ ーザを光軸方向に変位させる こ と を特徵 とする請求の範囲第 1 項記载の光学式へ ッ ド
    (3) 調節手段が集光 レ ンズを光軸方向に変位させる こ と を特徴とする請求の範囲第 1 項記載の光学式へ ッ ド装
    -ft. o
    (4) 光源 と， 該光源からの出射光束を情報記録媒体上に 集光する集光光学手段と， 前記情報記録媒体か らの反 射光束を前記出射光束 と分離する光束分離素子と， 前 記反射光束を受光する光検知器 とか らなる光学式へ ッ ド装置にぉぃて， 該装置は前記光源， 光束分離素子， 光検知器を含む第 1 の光学素子群と， 前記集光光学手 段を含む第 2 の光学素子群か ら成 り ， 第 1 の光学素子 群にぉぃて各光学素子間の相対位置は固定されてぉ り ， 第 1 ， 第 2 の光学素子群間の光軸方向距離を調節す る こ と に ょ り 前記情報記録媒体上に集光する光束の球 面収差を補正する手段を備ぇた こ と を特徵とする光学 式へ ッ ド装置 o
    (5) 調節手段は第 1 の光学素子群を光軸方向に変位させ る こ とを特徵 とする請求の範囲第 4 項記載の光学式へ ッ ド装置。
    (6) 第 1 及び第 2 の光学素子群を構成する各要素は， 鏡 筒に取付け られ， 該鏡筒は群間の光軸方向の距離が段 階的に異なる数種が用意され， 前記球面収差が最 も小 さ く なる鏡筒を選択し用ぃる こ とを特徵 とする請求の 範囲第 4 項記載の光学式へ ッ ド装置。
    (7) 第 1 の光学素子群は回折格子手段を有する こ とを特 徵とする請求の範囲第 4 項記載の光学式へ ッ ド装置。
    (8) 第 2 の光学素子群は有限共役型対物レ ンズか ら成る こ とを特徵とする請求の範囲第 4 項記載の光学式へ ッ ド装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    DE3035719C2|1989-03-09|
    EP1288926B1|2007-04-25|Optical pickup with spherical aberration correction
    US5216649A|1993-06-01|Optical head with a tilt correction servo mechanism
    DE69838745T2|2008-10-30|Detektionssystem der sphärischen aberration und dieses verwendende optische vorrichtung
    US5726436A|1998-03-10|Apparatus and method for compensating coma aberration
    US4334300A|1982-06-08|Stigmatic optical device and an optical recording head equipped with said device
    US6498330B1|2002-12-24|Spherical aberration detector and optical pickup device
    KR100392857B1|2003-12-31|기록 매체를 광학적으로 주사하기 위한 장치
    JP2776243B2|1998-07-16|光ピックアップ装置
    US6721259B1|2004-04-13|Optical head and recording/reproducing device
    EP1553570B1|2008-10-08|Optical head and optical disk unit
    KR100318159B1|2002-04-22|적층형근접장광헤드및광정보기록재생장치
    US4333173A|1982-06-01|Optical information processor with prismatic correction of laser beam shape
    KR890000199B1|1989-03-10|전자 광학장치
    KR20020034887A|2002-05-09|대물 렌즈, 집광 광학계, 광 픽업 장치 및 기록 재생 장치
    US20040233534A1|2004-11-25|Diffractive optical element that polarizes light and an optical pickup using the same
    KR100486807B1|2005-05-03|대물 렌즈, 그 제조 오차의 보정 방법 및 그 대물 렌즈를이용한 광 픽업 장치
    US7221521B2|2007-05-22|Optical pickup lens device and information recording and reproducing device using the same
    US5764613A|1998-06-09|optical pickup apparatus
    KR900006954B1|1990-09-25|광학헤드장치
    KR20030084691A|2003-11-01|기록 재생용 광학계, 대물 렌즈 및 광픽업 장치
    US4817072A|1989-03-28|Optical head utilizing diffraction grating
    US5684762A|1997-11-04|Opto-magnetic head apparatus
    US6487161B2|2002-11-26|Objective lens and optical head for optical disc drive
    US5161139A|1992-11-03|Focusing error detecting apparatus
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH0816738B1|1996-02-21|
    KR880700399A|1988-03-15|
    EP0236503A1|1987-09-16|
    US4797545A|1989-01-10|
    KR900008608B1|1990-11-26|
    DE3683634D1|1992-03-05|
    EP0236503A4|1989-02-22|
    EP0236503B1|1992-01-22|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-03-12| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP KR US |
    1987-03-12| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB |
    1987-05-07| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986904935 Country of ref document: EP |
    1987-09-16| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986904935 Country of ref document: EP |
    1992-01-22| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1986904935 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP20016385||1985-09-10||
    JP60/200163||1985-09-10||DE8686904935A| DE3683634D1|1985-09-10|1986-08-14|Anordnung mit optischem kopf.|
    JP61504482A| JPH0816738B1|1985-09-10|1986-08-14||
    KR8770192A| KR900008608B1|1985-09-10|1986-08-14|광학식 헤드 장치|
    [返回顶部]