JPH03134835A - Optical head - Google Patents
Optical headInfo
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- JPH03134835A JPH03134835A JP1271578A JP27157889A JPH03134835A JP H03134835 A JPH03134835 A JP H03134835A JP 1271578 A JP1271578 A JP 1271578A JP 27157889 A JP27157889 A JP 27157889A JP H03134835 A JPH03134835 A JP H03134835A
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- prism
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体レーザからの光ビームを用いて、情報
記録媒体に対して情報の記録または再生を行う光デイス
ク装置に係り、ビーム整形作用も合わせもつビームスプ
リッタを用いた光学ヘッドに関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an optical disk device that records or reproduces information on an information recording medium using a light beam from a semiconductor laser, and the present invention relates to an optical disk device that records or reproduces information on an information recording medium using a light beam from a semiconductor laser. The present invention also relates to an optical head using a beam splitter.
・ 4 第16図は従来の光学ヘッドを示す構成図である。 ・ 4 FIG. 16 is a configuration diagram showing a conventional optical head.
半導体レーザ1から出射した非等方的な光ビーム2は、
コリーメ1−レンズ3により平行な入射光4に変換され
、ビーム整形用プリズム60の入射面60aに斜めに入
射することによって縦横に等方性を持った光ビーム61
に整形され、ビームスプリッタ62を通過し、第1の出
射光10となり、対物レンズ7により集光されて、ディ
スク(情報記録媒体)8に照射される。反射光は再び対
物レンズ7を介して、ビームスプリッタ62により反射
され、第2の出射光11として垂直に出射し、検出レン
ズ12により検出器16に照射される。ビーム整形用プ
リズム60は、通過するビームの形を楕円から円に変え
、対物レンズ7の集光効率を向上させる効果がある。The anisotropic light beam 2 emitted from the semiconductor laser 1 is
A light beam 61 is converted into parallel incident light 4 by the collimator 1-lens 3, and isotropic in the vertical and horizontal directions by being obliquely incident on the incident surface 60a of the beam shaping prism 60.
It passes through the beam splitter 62, becomes the first emitted light 10, is focused by the objective lens 7, and is irradiated onto the disk (information recording medium) 8. The reflected light passes through the objective lens 7 again, is reflected by the beam splitter 62, and is vertically emitted as second emitted light 11, which is irradiated onto the detector 16 by the detection lens 12. The beam shaping prism 60 has the effect of changing the shape of the passing beam from an ellipse to a circle, thereby improving the light collection efficiency of the objective lens 7.
しかし、この従来技術においては、ビーム整形用にプリ
ズム60を追加する必要があり、光学ヘッドを構成する
部品点数が増加する。However, in this conventional technique, it is necessary to add a prism 60 for beam shaping, which increases the number of parts constituting the optical head.
これに対して、特開昭58−1214.8号公報に記載
されるように、ビーム整形を行うプリズムの入射面をビ
ー11スプリンタ面とする構成が提案されている。この
構成によれば、光学ヘン1への部品点数を増加させるこ
となく、ビーム整形が可能となる。On the other hand, as described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-1214.8, a configuration has been proposed in which the entrance surface of a prism for beam shaping is a Be-11 splinter surface. According to this configuration, beam shaping is possible without increasing the number of parts included in the optical head 1.
しかし、上記従来技術においては、ビームスプリッタあ
るいはビーム整形用プリズムに対する入射光と出射光の
光軸が屈曲する点については配慮されておらず、光学ヘ
ッドの構造か複雑になるという問題があった。これに対
し、ビーム整形プリズムを11個追加して、2個のビー
ts m5形プリズムを適当に配置すれば、入射光と出
射光の光軸を平行にすることが可能である。しかし、こ
の場合には光学ヘッドの部品点数が増加するという問題
がある。However, in the above-described conventional technology, no consideration is given to the fact that the optical axes of the incident light and the outgoing light with respect to the beam splitter or the beam shaping prism are bent, resulting in a problem that the structure of the optical head becomes complicated. On the other hand, by adding 11 beam shaping prisms and appropriately arranging two beam shaping prisms, it is possible to make the optical axes of the incident light and the outgoing light parallel. However, in this case, there is a problem that the number of parts of the optical head increases.
本発明の目的は、光学ヘッドの部品点数を増やすことな
く、半導体レーザの非等方性を補正することのできる光
学八ツ1へを提供することにある。An object of the present invention is to provide an optical head 1 capable of correcting anisotropy of a semiconductor laser without increasing the number of parts of the optical head.
また、本発明の他の目的は、ビームスプリッタあるいは
ビーム整形用プリズムに対する入射光と出射光の光軸を
平行に保ったまま、半導体レーザ6 ・
の非等方性を補正することのできる、ビームスプリッタ
あるいはプリズムを提供することにある。Another object of the present invention is to correct the anisotropy of the semiconductor laser 6 while keeping the optical axes of the incident light and the emitted light parallel to the beam splitter or beam shaping prism. The purpose is to provide a splitter or prism.
」二記目的を達成するために本発明では、以下に示す技
術手段を採用した。In order to achieve the second object, the present invention employs the following technical means.
(1)光学ヘン1〜において、ビームスプリッタを構成
する2個のプリズムの屈折率を異なるものにしてビーム
整形を行うようにした。(1) In the optical parts 1 to 1, the two prisms constituting the beam splitter have different refractive indexes to perform beam shaping.
(2)光学ヘッドにおいて、コリソー1−レンズと、対
物レンズとの間に、屈折率の異なる2個のプリズムで構
成されたビーム整形用プリズムを設けるとともに、これ
を構成する2個のプリズムの屈折4< N HI N
L出射面に対する入射面と境界面との相対角α、βとが
、
N H> N L 。(2) In the optical head, a beam shaping prism composed of two prisms with different refractive indexes is provided between the collisso 1 lens and the objective lens, and the refraction of the two prisms constituting this prism is provided. 4< NHI N
The relative angles α and β between the incident surface and the boundary surface with respect to the L exit surface are N H > N L .
を満たすように設定した。was set to satisfy.
ビームスプリッタを構成する2個のプリズムの屈折率を
異なるものにすることにより、境界面であるビームスプ
リッタ面において、透過光が屈折されるようになる。光
ビームは、ビームスプリッタ面に対して斜めに入射して
屈折されるので、ビームスプリッタの入射面に対しても
斜めに入射して屈折される。したがって、ビームスプリ
ッタ面と入射面との両方でビーム整形される。この構成
によれば、光学ヘン1−の部品点数を増やすことな、く
、ビーム整形が可能となり、半導体レーザ光の非等方性
を補正することができる。By making the two prisms constituting the beam splitter different in refractive index, the transmitted light is refracted at the beam splitter surface, which is the boundary surface. Since the light beam is obliquely incident on the beam splitter surface and refracted, the light beam is also obliquely incident on the beam splitter entrance surface and is refracted. Therefore, the beam is shaped at both the beam splitter surface and the entrance surface. According to this configuration, beam shaping is possible without increasing the number of parts of the optical head 1-, and anisotropy of the semiconductor laser beam can be corrected.
また、ビー11整形用プリズムを構成する2個のブリズ
11の屈折率N1□、Hz、出射面に対する入射面と境
界面との相対角α、βとが、
N H> N L 。Further, the refractive index N1□ of the two brises 11 constituting the prism for shaping the beam 11, Hz, and the relative angles α and β between the incident surface and the boundary surface with respect to the exit surface are N H>N L .
を満たすように設定することにより、入射面による屈折
と境界面による屈折とによって、光軸の屈曲が打ち消し
合い、入射光と出射光の光軸を平行に保ったままビーム
整形が可能となり、半導体レーザのレーザ、光の非等方
性を補正することができる。By setting the conditions such that the refraction at the incident surface and the refraction at the boundary surface cancel out the bending of the optical axis, it becomes possible to shape the beam while keeping the optical axes of the incident light and the output light parallel. The anisotropy of laser light can be corrected.
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明の光学ヘン1−の第1の実施例を示す構
成図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical switch 1- of the present invention.
第1図において、直線偏光光源である゛l’−導体レザ
1から出射した非等方性な光ビーム2は、コリソー1−
レンス3により平行な入射光4に変換される。そして光
ビーム2はビームスプリッタ5の入射面5aに斜めに入
射することによってビーム整形される。ビームスプリッ
タ5を構成する2個のプリズム5b、5dの屈折率を異
なるものにしであるため、境界面であるビームスジリソ
1−面5Gでも透過光は屈折されてビーム整形さAしる
。入射面5aとビームスプリノI・面5Gのビーム整形
作用により、縦横に等方性を持った光ビームに整形され
、出射面5eを通過する。そして、第1の出射光10と
なり、さらにミラー6で反射された後に、対物レンズ7
により絞り込まれて、磁気光学的情報記録媒体であるデ
ィスク8の情報記録面8a」二に照射される。In FIG. 1, an anisotropic light beam 2 emitted from an l'-conductor laser 1, which is a linearly polarized light source, is emitted from a collisor 1-
The lens 3 converts the incident light into parallel incident light 4. The light beam 2 is beam-shaped by obliquely entering the incident surface 5a of the beam splitter 5. Since the two prisms 5b and 5d constituting the beam splitter 5 have different refractive indexes, the transmitted light is refracted even at the beam stripe 1-plane 5G, which is the boundary surface, and is shaped into a beam. Due to the beam shaping action of the incident surface 5a and the beam splinter I/surface 5G, the light beam is shaped into a vertically and horizontally isotropic light beam and passes through the exit surface 5e. Then, it becomes the first emitted light 10, and after being further reflected by the mirror 6, it is reflected by the objective lens 7.
The light is narrowed down and irradiated onto the information recording surface 8a'2 of the disk 8, which is a magneto-optical information recording medium.
ディスク8からの反射光束9は、対物レンズ7により再
び平行光束10に変換され、ミラー6、ビームスプリッ
タ5を反射する。反射後の平行光束11は、検出レンズ
である凸レンズ12に入射し収束光束14となる。収束
光束14は、検光子である偏光ビームスプリッタ15に
入射する。ここで、収束光束14はP偏光14aとS偏
光14bに偏光分離された後光検出器1Gにそれぞれ入
射する。The reflected light beam 9 from the disk 8 is again converted into a parallel light beam 10 by the objective lens 7, and is reflected by the mirror 6 and beam splitter 5. The reflected parallel light beam 11 enters a convex lens 12, which is a detection lens, and becomes a convergent light beam 14. The convergent beam 14 enters a polarizing beam splitter 15, which is an analyzer. Here, the convergent light beam 14 is polarized into P-polarized light 14a and S-polarized light 14b, and then enters the photodetector 1G.
本実施例によれば、光学ヘッドの部品点数を増加させる
ことなく、ビーム整形が可能であり、半導体レーザ光の
非等方性を補正することができ、かつ偏光ビームスプリ
ッタから光検出器までの距離を短くして光学ヘッドを小
形にてきる。According to this embodiment, beam shaping is possible without increasing the number of parts in the optical head, anisotropy of semiconductor laser light can be corrected, and the number of components from the polarizing beam splitter to the photodetector can be adjusted. By shortening the distance, the optical head can be made smaller.
次に、ビームスプリッタ5の形状とビーム整形作用につ
いて説明する。Next, the shape and beam shaping effect of the beam splitter 5 will be explained.
第2図は本発明のビームスプリッタ5の第1の例を示す
構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a first example of the beam splitter 5 of the present invention.
第2図において、ビームスプリッタ5は一般のキュービ
ック形状のものとは異なり、入射面5a。In FIG. 2, the beam splitter 5 has an incident surface 5a, unlike a general cubic shape.
0 ビームスプリッタ面5cが傾斜した形状どなっている。0 The beam splitter surface 5c has an inclined shape.
出射面50に対する入射面5aの相対角をα、出射面5
eに対するビームスプリッタ面50の相対角をβとし、
入射光4と出射光10とが平行であり、出射光10と出
射面5eとか垂直であるものとする。この場合、入射光
4の入射面5aへの入射角はαとなり、出射光10のビ
ー11スプリツタ面5cからの出射角はβとなる。プリ
ズム5bの屈折率をNL、プリズム5dの屈折率をN。The relative angle of the entrance surface 5a to the exit surface 50 is α, and the exit surface 5
Let β be the relative angle of the beam splitter surface 50 with respect to e,
It is assumed that the incident light 4 and the output light 10 are parallel, and the output light 10 and the output surface 5e are perpendicular. In this case, the angle of incidence of the incident light 4 on the incident surface 5a is α, and the angle of exit of the output light 10 from the splitter surface 5c of the beam 11 is β. The refractive index of the prism 5b is NL, and the refractive index of the prism 5d is N.
、入射面5aからの出射角をα′、ビームスプリッタ面
5cへの入射角β′とすると次の関係が成り立つ。, the output angle from the incident surface 5a is α', and the incident angle to the beam splitter surface 5c is β', the following relationship holds true.
また、入射光4の光束径をd、入射面58通過後の光束
径を1)、ビームスプリッタ面5c通過後の光束径をC
とすると、ビー11整形比mは次のように示される。In addition, the diameter of the light flux of the incident light 4 is d, the diameter of the light flux after passing through the incident surface 58 is 1), and the diameter of the light flux after passing through the beam splitter surface 5c is C.
Then, the Be 11 shaping ratio m is expressed as follows.
例えば、プリズム5b、プリズム5dの硝月をそれぞれ
BK−7,SF−mlとし、ビーム整形比rnが2とな
る場合について計算すると、次のようになる。For example, calculations for the case where the glasses of the prisms 5b and 5d are BK-7 and SF-ml, respectively, and the beam shaping ratio rn is 2, are as follows.
したがって、下記の(4)式が成り立つものである。Therefore, the following formula (4) holds true.
但し、屈折率の大小関係は下記の(5)式で表されるも
のとする。However, the magnitude relationship of the refractive index shall be expressed by the following equation (5).
N4、〈N、。N4, <N,.
(5)
一方出射面5eに対する出射面5fの相対角を(π/2
−γ)どし、出射光10と出射光11とが庫2
直であるものとする。この場合、出射光11の出射面5
fからの出射角はγとなる。出射面5fへの入射角をγ
′ とすると次の関係が成り立つ。(5) On the other hand, the relative angle of the output surface 5f to the output surface 5e is (π/2
-γ) It is assumed that the emitted light 10 and the emitted light 11 are directly connected to the refrigerator 2. In this case, the output surface 5 of the output light 11
The exit angle from f is γ. The angle of incidence on the exit surface 5f is γ
′, the following relationship holds.
したがって、下記の(14)式が成り立つものである。Therefore, the following equation (14) holds true.
前述のBK−7,5F−11を用いた場合について、同
様に数値H1算すると次のようになる。When the above-mentioned BK-7 and 5F-11 are used, the numerical value H1 is calculated as follows.
γ=34−.377(度〕 ・−(15)本例によ
れは、入射光4と出射光10の光軸を平行に保ったまま
、ビーム整形が可能となり、半導体レーザ光の非等方性
を補正することができる。γ=34−. 377 (degrees) - (15) According to this example, beam shaping is possible while keeping the optical axes of the incident light 4 and the output light 10 parallel, and the anisotropy of the semiconductor laser light can be corrected. Can be done.
さらに、本例によれば、出射面5fも傾斜させたことに
より出射光]Oの光軸と出射光11の光軸とを垂直に保
つことができる。Further, according to the present example, since the output surface 5f is also inclined, the optical axis of the output light [O] and the optical axis of the output light 11 can be kept perpendicular.
なお、本例においては、出射面5fが出射面5eに対し
て垂直でない場合について説明したが、これに限るもの
ではなく、垂直にしても良い。In this example, a case has been described in which the exit surface 5f is not perpendicular to the exit surface 5e, but the invention is not limited to this, and the exit surface 5f may be perpendicular.
次に、第3図は本発明のビームスプリッタ5の第2の例
を示す構成図である。Next, FIG. 3 is a configuration diagram showing a second example of the beam splitter 5 of the present invention.
第3図において、プリズム5dの断面形状は一般のキュ
ービック形状のものと同じく直角2等辺三角形である。In FIG. 3, the cross-sectional shape of the prism 5d is a right isosceles triangle like a general cubic shape.
この場合、
γ=O・・ (16)
であるから、(14)式より、
β=π/4=45[度] ・・(17)となる。(
4)式よりαが求まり、さらに(6)式より、1、が求
まる。In this case, γ=O...(16) Therefore, from equation (14), β=π/4=45[degrees]...(17). (
α is found from equation (4), and 1 is found from equation (6).
例えは、プリズム5b、プリズム5dの硝材をそれぞれ
BK−7,5F−11とし、ビーム整形比rnを計算す
ると次のようになる。For example, if the glass materials of the prisms 5b and 5d are BK-7 and 5F-11, respectively, and the beam shaping ratio rn is calculated as follows.
α=30.028 C度〕 中・(18)m =
’J、 、 367 ・・・ (19)
本例によれば、入射光4の光軸と出射光10の光軸とを
平行に保ったまま、ビーム整形が可能となり、半導体レ
ーザのレーザ光の非等方性を補正することができる。α=30.028 C degree] Medium・(18)m=
'J, , 367... (19)
According to this example, beam shaping is possible while keeping the optical axis of the incident light 4 and the optical axis of the output light 10 parallel, and anisotropy of the laser light of the semiconductor laser can be corrected.
さらに、本例によれは、ブリズb 5 dの断面形1:
3
4
状を直角2等辺三角形としたので、出射光11の光軸と
出射光10の光軸とを垂直に保つことができる。Furthermore, according to this example, the cross-sectional shape 1 of the bridge b 5 d:
Since the 3 4 shape is a right-angled isosceles triangle, the optical axis of the emitted light 11 and the optical axis of the emitted light 10 can be kept perpendicular.
なお、第2図と第3図においては、ビームスプリッタS
についてのみ説明したか、本発明をビーム整形プリズム
に使用した場合についても同様であるので、説明は省略
した。In addition, in FIGS. 2 and 3, the beam splitter S
Since the same applies to the case where the present invention is used in a beam shaping prism, the explanation has been omitted.
また、本例では入射光4の光軸と出射光10の光軸とを
平行にする構成についてのみ説明したが、これに限るも
のではない。2つのプリズムの形状、屈折率を適当に設
定して、入射光4の光軸と出射光10の光軸とを任意の
角度に設定することができる。Further, in this example, only a configuration in which the optical axis of the incident light 4 and the optical axis of the output light 10 are made parallel has been described, but the present invention is not limited to this. By appropriately setting the shapes and refractive indices of the two prisms, the optical axis of the incident light 4 and the optical axis of the output light 10 can be set at any angle.
また、ビームスプリッタ5、またはビーム整形プリズム
を構成する2つのプリズムの硝材の屈折率と波長分散と
を所定の関係に設定することにより、色収差を補正する
ことかできる。2つのプリズムの波長分散ΔN41.Δ
NLか、
Al1.“”tan (・i・−′(”−r・β))+
tan (・・・−’(、Fi、s3・・))をなるべ
く満たすように設定する。これにより、光ビームの波長
が変化しても入射光4の光軸と出射光10の光軸とを常
に平行に保つことができる。Further, chromatic aberration can be corrected by setting the refractive index of the glass material of the beam splitter 5 or the two prisms constituting the beam shaping prism and the wavelength dispersion in a predetermined relationship. Wavelength dispersion ΔN41 of the two prisms. Δ
NL or Al1. “”tan (・i・−′(”−r・β))+
tan (...-'(, Fi, s3...)) is set to satisfy as much as possible. Thereby, even if the wavelength of the light beam changes, the optical axis of the incident light 4 and the optical axis of the output light 10 can always be kept parallel.
また、本例で説明したビー11スプリツタ5は半導体レ
ーザのレーザ光の非等方性を補正する場合のみならず、
一般にビーム整形を行う壱合に有効である。Moreover, the beam 11 splitter 5 described in this example is not only used for correcting anisotropy of laser light from a semiconductor laser.
Generally, it is effective for beam shaping.
また、ビームスプリッタ5、またはビー24形プリズム
を収束光中に配置して、非点収差を発生させる場合にも
有効である。It is also effective when the beam splitter 5 or the Bea-24 prism is placed in the convergent light to generate astigmatism.
次に、偏光ビームスプリッタ15の偏光分離作用につい
て第4図を用いて説明する。Next, the polarization separation effect of the polarization beam splitter 15 will be explained using FIG. 4.
偏光ビームスプリッタ15は、第4図に示すように、平
行四辺形プリズム151)の片端(図の右側)はP偏光
(紙面に平行な振動方向の偏光)を透過し、S偏光(紙
面に垂直な振動方向の偏光)を反射する偏光膜15aを
平行四辺形プリズム]、5bと同し屈折率の透明な平行
平板15(]てはさんている。As shown in FIG. 4, the polarizing beam splitter 15 has a parallelogram prism 151) at one end (on the right side of the figure) that transmits P-polarized light (polarized light in the vibration direction parallel to the paper surface) and S-polarized light (perpendicular to the paper surface). A polarizing film 15a that reflects polarized light (in the vibration direction) is sandwiched between a parallelogram prism 15a and a transparent parallel plate 15 having the same refractive index as the parallelogram prism 5b.
一方のノ′1端(図の左側)は、反射防止膜15eを平
5
・ 16
行四辺形プリスムI51〕と異なる屈折率で、かつ全反
射膜15gを有する透明な平行平板ではさんでいる。収
束光束14は、平行四辺形プリズム151)の上側より
偏光膜1.5aに入射する。偏光膜15aを透過したP
偏光14aは、透明平行平板1.5cの裏側平面1.5
clで反射して再度偏光膜15aを透過後、平行四辺形
プリズム1.5b中を左側に進行し、反射防11−膜1
5e、透明平行平板+5fを透過し、全反射膜15gで
全反射し、透明平行平板+5fのF側に向かって進行し
、再び反射防止膜15eを透過し、平行四辺形プリズム
+5bを進行する。このときP偏光14aには非点収差
が与えられる。At one end (on the left side of the figure), an antireflection film 15e is sandwiched between transparent parallel flat plates having a refractive index different from that of the 5-by-16-row quadrilateral prism I51 and having a total reflection film 15g. The convergent light beam 14 enters the polarizing film 1.5a from above the parallelogram prism 151). P transmitted through the polarizing film 15a
The polarized light 14a is directed to the back plane 1.5 of the transparent parallel plate 1.5c.
After being reflected by cl and passing through the polarizing film 15a again, it travels to the left through the parallelogram prism 1.5b, and then passes through the anti-reflection film 11-film 1.
5e, the light passes through the transparent parallel plate +5f, is totally reflected by the total reflection film 15g, travels toward the F side of the transparent parallel plate +5f, passes through the antireflection film 15e again, and travels through the parallelogram prism +5b. At this time, astigmatism is given to the P-polarized light 14a.
一方、偏光膜15a℃反射されたS偏光14bも、P偏
光14aと同し方向に進行し、透明平行平板15fを透
過することで、P偏光14aと同し非点収差が与えられ
た後、光検出器部に入射する。On the other hand, the S-polarized light 14b reflected by the polarizing film 15a degrees Celsius also travels in the same direction as the P-polarized light 14a, and is given the same astigmatism as the P-polarized light 14a by passing through the transparent parallel plate 15f. The light enters the photodetector section.
ここで、P偏光14a、S偏光膜、4bに与えられる非
点収差について第5図を用いて説明する。Here, astigmatism imparted to the P-polarized light 14a, the S-polarized film 4b will be explained using FIG.
第5図において、100は屈折率nz+板厚tの透明平
行平板であり、光軸1.01に苅して傾斜角度Oだけ傾
斜している。また、102a 、 102bは透明平行
平板100と異なる屈折率T)1のプリズムであり、透
明平行平板100を両側からはさみ込んでおり、プリズ
ム102aの面103aとプリズム102bの面103
1)は光軸101に苅して垂直である。この光学部品1
00’を集束光中に配置した場合、その透過屈折光に非
点収差が発生する。第5図の条件で発生する非点隔差Δ
Zは、(20)式で与えられる。In FIG. 5, 100 is a transparent parallel flat plate having a refractive index nz+plate thickness t, which is aligned with the optical axis 1.01 and inclined by an inclination angle O. Further, 102a and 102b are prisms having a refractive index T)1 different from that of the transparent parallel plate 100, and the transparent parallel plate 100 is sandwiched from both sides, and the surface 103a of the prism 102a and the surface 103 of the prism 102b
1) is perpendicular to the optical axis 101. This optical component 1
When 00' is placed in the focused light, astigmatism occurs in the transmitted and refracted light. Astigmatism difference Δ occurring under the conditions shown in Figure 5
Z is given by equation (20).
ここで、N = n 2/ n□である。Here, N=n2/n□.
よって、光学部品100′を、光学式情報記録媒体で反
射された反射光が収束光中である光路中に配置し、反射
光に非点収差を生じせしめ、光検出器によりその反射光
の集束形状を検出してフォーカス誤差信号を得ることが
出来る。Therefore, the optical component 100' is placed in an optical path in which the reflected light reflected by the optical information recording medium is a convergent light, so that astigmatism is produced in the reflected light, and the reflected light is focused by a photodetector. A focus error signal can be obtained by detecting the shape.
ここで、フォーカス誤差信号の検出範囲(フォーカス誤
差信号が最小値から最大値まで変化する時の光学式記録
媒体の変動量)をΔ■〕とした時、平行平板100によ
り発生すべき非点隔差Δ2は、7
8
ΔZ=−2・ ΔDK2 ・ ・ (21)
で表わされる。ここで、Kは光学系の横倍率である。ま
た、2・ΔDとなっているのは光学式記録媒体の変動に
対して、媒体上の光点(虚像)は2倍変動するためであ
る。Here, when the detection range of the focus error signal (the amount of variation of the optical recording medium when the focus error signal changes from the minimum value to the maximum value) is Δ■], the astigmatism difference that should be generated by the parallel plate 100 Δ2 is 7 8 ΔZ=-2・ΔDK2 ・ ・ (21)
It is expressed as Here, K is the lateral magnification of the optical system. Further, the reason why it is 2.DELTA.D is that the light spot (virtual image) on the medium fluctuates twice as much as the optical recording medium fluctuates.
本発明では、(20) 、 (21)式から得られる
関係式
%式%
を満足するように各変数を設定する。例えば、ΔD=1
1μm
K=6.25
n□=1.765
n2=1..5]
O−45゜
とすると、
t=1..26mm
となり、−射的に入手が可能な厚さ1mm程度のガラス
平行平板が使用可能である。In the present invention, each variable is set so as to satisfy the relational expressions obtained from equations (20) and (21). For example, ΔD=1
1μm K=6.25 n□=1.765 n2=1. .. 5] If O-45°, t=1. .. 26 mm, and a glass parallel flat plate with a thickness of about 1 mm, which is available from a radiographic source, can be used.
また、第6図に記載されるように、平行平板100を屈
折率の異なるプリズム104に接着し、反射屈折光に非
点収差を発生させる光学部品104では、収束光は平行
平板100を2回透過するため、第2図で示される透過
の場合の2倍の非点隔差が発生する。In addition, as shown in FIG. 6, in an optical component 104 in which a parallel plate 100 is bonded to a prism 104 having a different refractive index to generate astigmatism in catadioptric light, convergent light passes through the parallel plate 100 twice. Because of the transmission, an astigmatism difference that is twice as large as that in the transmission case shown in FIG. 2 occurs.
例えば、上記の第5図の構成で得られる非点隔差ΔZを
、第6図の構成では1/2t (=0.53mm)の平
行平板で得ることが出来る。For example, the astigmatic difference ΔZ obtained with the configuration shown in FIG. 5 above can be obtained with a parallel flat plate of 1/2t (=0.53 mm) in the configuration shown in FIG.
以上より、P偏光1.4a、S偏光14bに与えられる
非点収差は、(20)〜(22)式に従って任意に設定
することが可能である。From the above, the astigmatism given to the P polarized light 1.4a and the S polarized light 14b can be arbitrarily set according to equations (20) to (22).
例えば、平行四辺形プリズム]、5bを5FII(屈折
率n 、 = 1..765) 、透明平行平板15f
をBK7(屈折率n2= 1.5]) 、板厚t2を0
.63mm、検出レンズの焦点距離f DE工(凸レン
ズ12の焦点距離)を25 m m、対物レンズの焦点
距離fobjを4+nmとすれば、カス検出範囲ΔDが
11μmとなる非点隔差ΔZ#860μmがP偏光]、
4a、S偏光1/lbにそれぞれ与]9
0
えられる。For example, parallelogram prism], 5b is 5FII (refractive index n, = 1..765), transparent parallel plate 15f
is BK7 (refractive index n2 = 1.5]), plate thickness t2 is 0
.. 63 mm, the focal length f DE of the detection lens (focal length of the convex lens 12) is 25 mm, and the focal length fobj of the objective lens is 4 + nm, then the astigmatism difference ΔZ#860 μm that makes the debris detection range ΔD 11 μm is P Polarization],
4a and S polarized light 1/lb]90 respectively.
この例では、平行四辺形プリズム15bをSF4.1゜
透明平行平板15fをBK7としたが、平行四辺形プリ
ズム15bをBK7.透明平行平板1.5fを5F11
と逆にしてもよく、または他の材料としてもよい。要す
るに、光を透過し屈折率の異なる材料の組合せであれば
よい。In this example, the parallelogram prism 15b is SF4.1°, and the transparent parallel plate 15f is BK7, but the parallelogram prism 15b is BK7. Transparent parallel plate 1.5f 5F11
It may be reversed or other materials may be used. In short, any combination of materials that transmit light and have different refractive indexes may be used.
また、透明平行平板]、5cの裏面への入射角は全反射
の臨界角よりも大きくすることができので、全反射のた
めのコーティングが不要となる。透明平行平板15cの
屈折″$n、とすれば、臨界角Daは、
である。収束光光軸の入射角が45度において、全反射
コーティングが不要となる収束光の入射角αの範囲は、
α1≦45度−〇〇 ・・ (24)である
。例えば、透明平行平板15cに光学ガラスBK7を用
いた場合には、
となる。光学ガラス5FIIを用いた場合には、となる
。この関係は透明平行平板]、5fについても同様であ
る。Furthermore, since the angle of incidence on the back surface of the transparent parallel plate 5c can be made larger than the critical angle for total reflection, no coating for total reflection is required. If the refraction of the transparent parallel plate 15c is "$n," then the critical angle Da is as follows.When the incident angle of the optical axis of the convergent light is 45 degrees, the range of the incident angle α of the convergent light that does not require total internal reflection coating is as follows. , α1≦45 degrees −〇〇 (24).For example, when optical glass BK7 is used as the transparent parallel flat plate 15c, the following formula is obtained.When optical glass 5FII is used, the following formula is obtained. The relationship is the same for transparent parallel plates] and 5f.
次に、第7図は、第1図の矢印Aの方向から見た、光検
出器16を示す図である。Next, FIG. 7 is a diagram showing the photodetector 16 as seen from the direction of arrow A in FIG.
光検出器16は、第7図に示すように、はぼ長方形の透
明プラスチックパッケージ+6f内に受光面]、6gを
有している。受光面16gは、第8図に示すように、S
偏光14bを受光する16+1と、P偏光14aを受光
する田の字状の4分割受光領域]、6b、16c 、
16d 、 16eとを含み、かつ各受光領域168〜
16eが同一平面上に一体的に形成された5分割受光素
子である。As shown in FIG. 7, the photodetector 16 has a light-receiving surface 6g inside a rectangular transparent plastic package 6f. The light receiving surface 16g is S as shown in FIG.
16+1 which receives the polarized light 14b and a square-shaped four-part light receiving area which receives the P polarized light 14a], 6b, 16c,
16d and 16e, and each light receiving area 168~
16e is a 5-divided light receiving element integrally formed on the same plane.
ここで、透明な平行平板15cの厚さをL□とす1
22・
ると、分離されるP偏光14aとS偏光14bの間隔d
は、
d=4−tl ・・ (27)となる。Here, if the thickness of the transparent parallel plate 15c is L□, then the distance d between the P polarized light 14a and the S polarized light 14b to be separated is
becomes d=4-tl (27).
例えば、P偏光14aとS偏光]、4bの間隔dが、
d ’= 0 、36mm −(28
)の時は、(8)式より透明平行平板]、5cの厚さt
。For example, the distance d between the P-polarized light 14a and the S-polarized light 14a and 4b is d'=0, 36mm - (28
), from equation (8), the thickness t of transparent parallel plate], 5c
.
を、
LlL:0.25mm −−(29)
に設定すれば良い。, LlL: 0.25mm --(29)
You can set it to .
受光領域16b、1.6dの出力信号17と受光領域1
6c、+6eの出力信号18は、加算器19により加算
され信号20となる。受光領域16aの出力信号21と
信号20は、減算器22により減算され差動再生法によ
る再生信号23が検出される。一方、出力信号17と出
力信号18は、減算器24により減算されフォーカス誤
差信号25が検出される。さらに、信号20と出力信号
21は、加算器26により加算され、和信号27が検出
される。和信号27からは、1〜ラッキング誤誤差量等
が検出されるが、本発明の主旨とは直接関係ないので説
明は省略する。Output signals 17 of light receiving areas 16b and 1.6d and light receiving area 1
The output signals 18 of 6c and +6e are added together by an adder 19 to become a signal 20. The output signal 21 and signal 20 of the light receiving area 16a are subtracted by a subtracter 22, and a reproduced signal 23 by the differential reproduction method is detected. On the other hand, the output signal 17 and the output signal 18 are subtracted by a subtracter 24, and a focus error signal 25 is detected. Further, the signal 20 and the output signal 21 are added by an adder 26, and a sum signal 27 is detected. From the sum signal 27, the amount of 1 to racking error, etc. is detected, but since it is not directly related to the gist of the present invention, the explanation will be omitted.
ここで、偏光ビームスプリッタ旦は、収束光束14の光
軸まわりに45度回転して配置される。また、4分割受
光領域]、6b 、 1.6c 、 16d 、 16
eを、パッケージ16fの一辺16hに対して平行な境
界線16iと垂直な境界線16jとで等分割されている
。また、受光領域16aは、この4分割受光領域16b
、 16c 。Here, the polarizing beam splitter is arranged to be rotated by 45 degrees around the optical axis of the convergent beam 14. In addition, 4 divided light receiving areas], 6b, 1.6c, 16d, 16
e is equally divided by a boundary line 16i parallel to one side 16h of the package 16f and a boundary line 16j perpendicular to it. Further, the light receiving area 16a is divided into four parts, such as the light receiving area 16b.
, 16c.
16 d 、 1.6 eに対して45度の方向に配置
されている。16 d and 1.6 e are oriented at 45 degrees.
以上の構成により、光学系を小形に保ったまま、検光子
に入射する偏光方向を45度に回転させることできるの
で、1/2波長板等の旋光子は不要となる。With the above configuration, the direction of polarization incident on the analyzer can be rotated by 45 degrees while keeping the optical system small, so an optical rotator such as a 1/2 wavelength plate is not required.
また、光検出器には収束光束が入射し、光検出器直前の
光束径は微小であるから、小形の偏光ビームスプリッタ
を光検出器直前に配置することができる。Furthermore, since a convergent beam enters the photodetector and the diameter of the beam just before the photodetector is minute, a small polarizing beam splitter can be placed just before the photodetector.
さらに、偏光ビームスプリッタと光検出器とを一体的に
平行移動および回転調整可能に構成することもできる。Furthermore, the polarizing beam splitter and the photodetector can be configured to be able to be integrally adjusted in translation and rotation.
3
4
形の時に、S偏光14bのスポット形状が若干楕円状に
なる。これは、■〕偏偏光、4alJ′XS偏光14b
に比べて、透明平行平板15c中を進行する分たけ光路
の長さが長いためである。よって、これによる焦点ずれ
の影響、すなわちS偏光14bの4分割受光領域へのも
れ込みを考慮し、第8図に示すように、S偏光14bの
長円スポy1〜の長手方向150が、P偏光1.4aと
S偏光14bの2つのスポットの並び方向151ど垂直
な関係になるようにしである。3 4 , the spot shape of the S-polarized light 14b becomes slightly elliptical. This is ■] polarized light, 4alJ'XS polarized light 14b
This is because the length of the optical path traveling through the transparent parallel plate 15c is longer than that of the transparent parallel plate 15c. Therefore, considering the influence of the defocus caused by this, that is, the leakage of the S-polarized light 14b into the four-division light-receiving area, as shown in FIG. The arrangement direction 151 of the two spots of P polarized light 1.4a and S polarized light 14b is arranged in a perpendicular relationship.
以上詳細に説明したように、第1−の実施例によれば、
光学ヘッドの部品手数を増加させることなく、ビーム整
形が可能であり、かつ従来において非点収差を発生させ
るために、空気中で光軸に対して平行平板を傾斜させた
のに比べて、偏光ビームスプリッタ15の傾斜面に−・
体的に設ける(実際には接着する。)ことにより取り付
けが簡単な構成にすることができる。As explained in detail above, according to the first embodiment,
Beam shaping is possible without increasing the number of parts for the optical head, and compared to the conventional method of tilting a parallel plate with respect to the optical axis in air to generate astigmatism, polarization On the inclined surface of the beam splitter 15 -
By physically providing it (actually, by adhering it), it is possible to achieve a structure that is easy to attach.
ここで、接着層の厚さは、平行平板等に比べ十分に薄く
、また、接着層の屈折率を透明平行平板とほぼ等しくす
ることなどにより、影響を無視し得る。また、厚さその
ものを利用してもよい。Here, the thickness of the adhesive layer is sufficiently thinner than that of a parallel flat plate, and the influence can be ignored by making the refractive index of the adhesive layer approximately equal to that of a transparent parallel flat plate. Alternatively, the thickness itself may be used.
次に、本発明の第2の実施例による光学ヘットを第9図
を用いて説明する。本実施例では、検光子として偏光ビ
ームスプリッタU−の代りに、複屈折を示す2個の結晶
体より成るウオラス1ヘンプリズム髪、収束光軸まわり
に45度回転させて配置する。Next, an optical head according to a second embodiment of the present invention will be explained using FIG. 9. In this embodiment, instead of the polarizing beam splitter U-- as an analyzer, a Walrus 1-hem prism consisting of two crystals exhibiting birefringence is arranged and rotated by 45 degrees around the convergent optical axis.
第9図において、第1図と同一符号は同一部品を示す。In FIG. 9, the same symbols as in FIG. 1 indicate the same parts.
直線偏光光源である半導体レーザ素子1から出射した非
等方的な光ビー112は、コリメートレンズ3により平
行な入射光4に変換される。An anisotropic light beam 112 emitted from the semiconductor laser device 1, which is a linearly polarized light source, is converted into parallel incident light 4 by the collimating lens 3.
そして光ビーA 2はビームスプリッタ5の入射面5a
に斜めに入射することによってビーム整形される。ビー
ムスプリッタ5を構成する2個のプリズム5b、5dの
屈折率を異なるものにしであるため、境界面であるビー
ムスブリット面5Cても透過光は屈折されてビーム整形
される。入射面5aとビームスプリン1〜面5Cのビー
ム整形作用により、縦横に等方性を持った光ビームに整
形され、出射面5eを通過する。そして、第1−の出射
光106
となり、さらにミラー6で反射された後に、対物レンズ
7により絞り込まれて、磁気光学的情報記録媒体である
ディスク8の情報記録面8a上に照射される。The light beam A2 is the incident surface 5a of the beam splitter 5.
The beam is shaped by making it obliquely incident on the beam. Since the two prisms 5b and 5d constituting the beam splitter 5 have different refractive indexes, the transmitted light is refracted and beam-shaped even at the beam splitting surface 5C, which is the boundary surface. Due to the beam shaping action of the incident surface 5a and the beam springs 1 to 5C, the light beam is shaped into a vertically and horizontally isotropic light beam and passes through the exit surface 5e. The light then becomes the first output light 106, which is further reflected by the mirror 6, focused by the objective lens 7, and irradiated onto the information recording surface 8a of the disk 8, which is a magneto-optical information recording medium.
ディスク8からの反射光束9は、対物レンズ7により再
び平行光束10に変換され、ミラー6、ビームスプリッ
タ5を反射する。反射後の平行光束11は、検出レンズ
である凸レンズ12に入射し収束光束14となる。収束
光束14は、円柱レンズ13を透過し非点収差が与えら
れ、ウォラストンプリズム29に入射する。ウォラスト
ンプリズム29は、結晶体29bの光学軸30bは紙面
に平行で収束光束14の光軸に垂直方向であり、結晶体
29aの光学軸30aは紙面に垂直で、両者は直交する
。このウォラストンプリズム29に入射した収束光束1
4は、P偏光14aおよびS偏光14bに偏光分離され
、その進行方向は収束光束14の光軸に対して対象方向
に進み、それぞれ光検出器16に入射する。The reflected light beam 9 from the disk 8 is again converted into a parallel light beam 10 by the objective lens 7, and is reflected by the mirror 6 and beam splitter 5. The reflected parallel light beam 11 enters a convex lens 12, which is a detection lens, and becomes a convergent light beam 14. The convergent light beam 14 passes through the cylindrical lens 13, is given astigmatism, and enters the Wollaston prism 29. In the Wollaston prism 29, the optical axis 30b of the crystal body 29b is parallel to the plane of the paper and perpendicular to the optical axis of the convergent light beam 14, and the optical axis 30a of the crystal body 29a is perpendicular to the plane of the paper, and the two are perpendicular to each other. Convergent light beam 1 incident on this Wollaston prism 29
4 is polarized and separated into P-polarized light 14a and S-polarized light 14b, whose traveling direction is symmetrical with respect to the optical axis of the convergent light beam 14, and each enters the photodetector 16.
なお、本実施例の信号検出法、およびフォーカス誤差信
号などの項目は、第7図と第8図で示される光検出器J
6を用いた第1の実施例と共通であるので説明は省略す
る。Note that items such as the signal detection method and focus error signal in this embodiment are based on the photodetector J shown in FIGS. 7 and 8.
Since this is the same as the first embodiment using 6, the explanation will be omitted.
ここで、ウォラス1ヘンブリス1329は、収束光束1
4の光軸まわりに45度回転して配置されている。Here, Wallas 1 Hembris 1329 is the convergent luminous flux 1
4 and rotated by 45 degrees around the optical axis.
この構成により、光学系を小形に保ったまま、検光子に
入射する偏光方向を45度に回転させることができるの
で、1/2波長板等の旋光子は不要となる。With this configuration, the direction of polarization incident on the analyzer can be rotated by 45 degrees while keeping the optical system small, so an optical rotator such as a 1/2 wavelength plate is not required.
また、本実施例における検光子の代わりに第4図に示し
た偏光ビームスプリッタ15の透明平行平板+5fを取
り除いた構成の検光子(特願昭621、68667に記
載)を用いてもよい。Furthermore, instead of the analyzer in this embodiment, an analyzer (described in Japanese Patent Application No. 621/1986) having a configuration in which the transparent parallel plate +5f of the polarizing beam splitter 15 shown in FIG. 4 is removed may be used.
次に、本発明の第3の実施例の光学ヘッドを第10図を
用いて説明する。本実施例は、第9図に示される第2の
実施例の光学ヘッドにおけるウォラストンプリズム29
に非点収差機能を茶畑させた構成である。Next, an optical head according to a third embodiment of the present invention will be explained using FIG. 10. This embodiment is based on the Wollaston prism 29 in the optical head of the second embodiment shown in FIG.
It has a tea garden configuration with astigmatism function.
第10図において、第9図と同一符号は同一部分を示す
。平行光束11が検出レンズである凸レンズ12に入射
して収束光束14どなるまでは第1,2の7
28・
実施例と同じである。収束光束14は、検光子であるウ
ォラストンプリズム31に入射する。ウォラストンプリ
ズム31は、結晶体3+、bの光学軸30bが紙面に垂
直方向で、結晶体3]aの光学軸30aか紙面に垂直で
あり、光学軸30bと光学軸30aは直交している。そ
して入射面31cは収束光束14の光軸に対して垂直な
のに対して、出射面31dは傾斜している。このウォラ
ス1ヘン31に入射した収束光束14は、P偏光+4a
およびS偏光14bに偏光分離され、それぞれ任意の非
点収差が与えられた後光検出器16に入射する。In FIG. 10, the same symbols as in FIG. 9 indicate the same parts. The process until the parallel light beam 11 enters the convex lens 12 which is a detection lens and becomes the convergent light beam 14 is the same as in the first and second embodiments. The convergent light beam 14 enters a Wollaston prism 31, which is an analyzer. In the Wollaston prism 31, the optical axis 30b of the crystal body 3+,b is perpendicular to the paper surface, the optical axis 30a of the crystal body 3]a is perpendicular to the paper surface, and the optical axis 30b and the optical axis 30a are perpendicular to each other. . The entrance surface 31c is perpendicular to the optical axis of the convergent beam 14, whereas the exit surface 31d is inclined. The convergent light beam 14 incident on this Wallas 1hen 31 is P polarized light +4a
and S-polarized light 14b, each of which is given an arbitrary astigmatism, and then enters the photodetector 16.
なお、本実施例の信号検出法、およびフォーカス誤差信
号などの項1]は、第7図と第8図で示される光検出器
16を用いた第1.第2の実施例と共通であるので説明
は省略する。Note that the signal detection method and the focus error signal, etc. in this embodiment are described in Section 1] using the photodetector 16 shown in FIGS. 7 and 8. Since this is the same as the second embodiment, the explanation will be omitted.
ここで、ウォラストンプリズム31は、収束光束14の
光軸まわりに45度回転して配置されている。Here, the Wollaston prism 31 is arranged to be rotated by 45 degrees around the optical axis of the convergent light beam 14.
この構成により、光学系を小形に保ったまま、検光子に
入射する偏光方向を45度に回転させることができるの
で、1/2波長板等の旋光子は不要となる。With this configuration, the direction of polarization incident on the analyzer can be rotated by 45 degrees while keeping the optical system small, so an optical rotator such as a 1/2 wavelength plate is not required.
また、本実施例ではウォラストンプリズム31の出射面
3]、dのみ収束光束14の光軸に対して傾斜した構成
により非点収差を得ているが、入射面3]、cも傾斜し
た構成でも当然非点収差を得ることが可能である。Furthermore, in this embodiment, astigmatism is obtained by having only the exit surface 3 and d of the Wollaston prism 31 tilted with respect to the optical axis of the convergent beam 14, but the entrance surface 3 and c are also tilted. However, it is of course possible to obtain astigmatism.
次に、本発明の第4の実施例の光学ヘッドを第11図を
用いて説明する。本実施例は、第10図に示される第3
の実施例の光学ヘッドにおける非点収差機能を持つウォ
ラストンプリズム31の代わりに複屈折を示す2個の結
晶体より成るサバール板に非点収差機能を付加させた検
光子を用いた構成である。Next, an optical head according to a fourth embodiment of the present invention will be explained using FIG. 11. In this embodiment, the third
Instead of the Wollaston prism 31 having an astigmatism function in the optical head of the embodiment, an analyzer is used in which an astigmatism function is added to a Savard plate made of two crystals exhibiting birefringence. .
第11図において、第10図と同一符号は同一部分を示
す。平行光束11が検出レンズである凹しンス12に入
射して収束光束14となるまでは第1〜第3の実施例と
同しである。収束光束14は、検光子であるサバール板
32に入射する。サバール板32は、第12図に示すよ
うに入射光束14の光軸に対しては傾斜し、互いに直交
する光学軸30aおよび30bを9
0
有する2枚の粘品体32a、32bより成り、かつ入射
面32cは入射光束14の光軸に対して垂直であり、出
射面32dは垂直でない形状を有している。このサバー
ル板32に入射した収束光束14は、それぞれ非点収差
が与えられたr)偏光14aとS偏光14bに偏光分離
された後、入射光束14に互いに平行でかつ一定間隔d
だけ離れて出射し、それぞれ光検出器16に入射する。In FIG. 11, the same reference numerals as in FIG. 10 indicate the same parts. The process until the parallel light beam 11 enters the concave lens 12, which is a detection lens, and becomes the convergent light beam 14 is the same as in the first to third embodiments. The convergent light beam 14 enters a Savard plate 32, which is an analyzer. As shown in FIG. 12, the Savart plate 32 is composed of two viscous bodies 32a and 32b having optical axes 30a and 30b which are inclined with respect to the optical axis of the incident light beam 14 and are orthogonal to each other. The entrance surface 32c is perpendicular to the optical axis of the incident light beam 14, and the exit surface 32d has a non-perpendicular shape. The convergent light beam 14 that has entered the Savart plate 32 is polarized into r) polarized light 14a and S-polarized light 14b, each of which is given astigmatism.
The light beams are emitted from each other at a distance of 1.5 mm, and each enters a photodetector 16.
ここで、サバール板32を出射したP偏光14aとS偏
光+4bの間隔dを使用する光検出器のP偏光14aと
S偏光14bを受光する2個の領域間隔に一致させるよ
うにする。Here, the distance d between the P-polarized light 14a and the S-polarized light +4b emitted from the Savart plate 32 is made to match the distance between the two regions of the photodetector that receives the P-polarized light 14a and the S-polarized light 14b.
なお、本実施例の信号検出法、およびフォーカス誤差信
号などの項目は、第7図と第8図で示される光検出器1
6を用いた第1〜第3の実施例と共通であるので説明は
省略する。Note that items such as the signal detection method and focus error signal of this embodiment are based on the photodetector 1 shown in FIGS. 7 and 8.
Since this is the same as the first to third embodiments using 6, the explanation will be omitted.
ここて、サバール板32は、収束光束14の光軸まわり
に45度回転して配置されている。この構成により、光
学系を小形に保ったまま、検光子に入射する偏光方向を
45度に回転させることができるので、1/2波長板等
の旋光子は不要となる。Here, the Savart plate 32 is arranged to be rotated by 45 degrees around the optical axis of the convergent light beam 14. With this configuration, the direction of polarization incident on the analyzer can be rotated by 45 degrees while keeping the optical system small, so an optical rotator such as a 1/2 wavelength plate is not required.
また、本実施例ではサバール板昇の出射面32dのみ収
束光束14の光軸に対して傾斜させて非点収差を得てい
るが、入射面32cを傾斜させるか、または入射面32
cと出射面32dをそれぞれ傾斜させても当然非点収差
を得ることが可能である。Further, in this embodiment, only the exit surface 32d of the Savard board is tilted with respect to the optical axis of the convergent light beam 14 to obtain astigmatism, but the entrance surface 32c is tilted or the entrance surface 32
Naturally, it is possible to obtain astigmatism even if the exit surface 32d and the exit surface 32d are respectively inclined.
第1〜第4の実施例において、再生信号の他にフォーカ
ス誤差信号をも検出するために、非点収差発生手段と4
分割受光領域を設けたが、これに限るものではない。In the first to fourth embodiments, in order to detect a focus error signal in addition to the reproduced signal, the astigmatism generating means and the
Although the divided light receiving areas are provided, the present invention is not limited to this.
第13図は、本発明の第5の実施例の光学ヘッドである
。本実施例は、第9図に示される第2の実施例の光学ヘ
ッドの変形例である。FIG. 13 shows an optical head according to a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is a modification of the optical head of the second embodiment shown in FIG.
第13図において、第9図と同一符号は同一部分を示す
。平行光束11が検出レンズである凸レンズ12に入射
して収束光束14となるまでは第1〜第4の実施例と同
じである。収束光束14は、光束14の左半分の光束5
0 (図示せず)収束光束14の半分まで挿入されたフ
ーコープリズム33により光束50′。In FIG. 13, the same symbols as in FIG. 9 indicate the same parts. The process is the same as in the first to fourth embodiments until the parallel light beam 11 enters the convex lens 12, which is a detection lens, and becomes a convergent light beam 14. The convergent light flux 14 is the left half of the light flux 5 of the light flux 14.
0 (not shown) A light beam 50' is formed by the Foucault prism 33 inserted halfway into the converging light beam 14.
5Ql+ (図示せず)偏向され検光子であるウオラス
2
I・ンプリズム29に入射する。一方、ユーコーブリス
ム33が挿入されていない収束光束14の右半分の光束
5](図示せず)はそのまま直進してウォラストンプリ
ズム29に入射する。ウォラストンプリズ1329に入
射した光束JO’ + 50” g 51はP偏光50
’ a 。5Ql+ (not shown) is deflected and enters the 2-I prism 29, which is an analyzer. On the other hand, the right half of the convergent light beam 5] (not shown) in which the Eucobism 33 is not inserted continues straight and enters the Wollaston prism 29. The luminous flux JO' + 50" g 51 incident on Wollaston Priz 1329 is P polarized light 50
'a.
50” a 、 51 thとS偏光50’ b 、
50’″b、51bに偏光分離された後、光検出器去り
にそれぞれ入射する。50''a, 51th and S polarized light 50'b,
After the light is polarized and separated into 50'''b and 51b, it enters the photodetector, respectively.
次に、第14図は、光検出器現−を示す図である。Next, FIG. 14 is a diagram showing the current state of the photodetector.
光検出器34の受光面341は、S偏光50’ b 、
50”bを受光する34a、34bと、S偏光511
)を受光する2分割受光領域34c、34dと、P偏光
50’ a 、 50”aを受光する34e、34fと
、P偏光51.aを受光する2分割受光領域34g、3
4hとを含み、かつ各受光領域34a〜34hが同一平
面上に一体的に形成された8分割受光素子である。The light receiving surface 341 of the photodetector 34 receives S polarized light 50' b ,
34a and 34b that receive 50”b and S polarized light 511
), 34e, 34f that receive P polarized light 50'a, 50''a, and 2 divided light receiving regions 34g, 3 that receive P polarized light 51.a.
4h, and each light receiving area 34a to 34h is an eight-divided light receiving element integrally formed on the same plane.
受光領域34gの出力信号35と受光領域34hの出力
信号36は、減算器37により減算されフォーカス誤差
信号25が検出される。受光領域34aの出力信号38
.受光領域34eの出力信号39.受光領域34bの出
力信号40.受光領域34fの出力信号41は、減算器
で減算(出力信号38と39の和から出力信号40と4
1の和を減算)されトラッキング誤差信号43が検出さ
れる。一方、出力信号38.受光領域34cの出力信号
44.受光領域34dの出力信号45.出力信号40の
4つの出力信号と、出力信号39.35.36゜41の
4つの出力信号は減算器46により減算され差動再生法
による再生信号23が検出される。さらに、出力信号3
5.36.38.39.40.41.44.45は、加
算器47により加算され、和信号27が検出される。The output signal 35 of the light receiving area 34g and the output signal 36 of the light receiving area 34h are subtracted by a subtracter 37, and a focus error signal 25 is detected. Output signal 38 of light receiving area 34a
.. Output signal 39 of light receiving area 34e. Output signal 40 of light receiving area 34b. The output signal 41 of the light receiving area 34f is subtracted by a subtracter (output signals 40 and 4 are obtained from the sum of output signals 38 and 39).
1) and a tracking error signal 43 is detected. On the other hand, the output signal 38. Output signal 44 of light receiving area 34c. Output signal 45 of light receiving area 34d. The four output signals 40 and the four output signals 39, 35, 36° 41 are subtracted by a subtracter 46, and a reproduced signal 23 is detected by the differential reproduction method. Furthermore, output signal 3
5.36.38.39.40.41.44.45 are added by an adder 47, and a sum signal 27 is detected.
ここで、ウォラストン29は、第1〜第4の実施例と同
様に、収束光束14の光軸まわりに45度回転して配置
される。また、受光領域34e 、 34f 、 34
g、3/lhは、受光領域34a 、 34b 、 3
4c 、 34dに対して45度の方向に配置されてい
る。Here, the Wollaston 29 is arranged rotated by 45 degrees around the optical axis of the convergent light beam 14, similarly to the first to fourth embodiments. Moreover, the light receiving areas 34e, 34f, 34
g, 3/lh are light receiving areas 34a, 34b, 3
4c and 34d.
以上の構成により、光学系を小形に保ったまま、検光子
に入射する偏光方向を45度に回転させることができる
ので、1/2波長板等の旋光子は不要となる。With the above configuration, the direction of polarization incident on the analyzer can be rotated by 45 degrees while keeping the optical system small, so an optical rotator such as a 1/2 wavelength plate is not required.
第15図は、第14図で示した光検出器34の変形例を
示したものである。第15図に示すように本光検3
・ 34 ゛
出塁35の受光面35〕は、S偏光50’b、 50”
bを受光する34a、34bとS偏光51bを受光する
2分割受光領域34c、34dと、P偏光50’a、
50”a、 51 aを受光する35aとを含み、かつ
各受光領域34a〜34dと35aが同一平面」二に一
体的に形成された5分割受光素子である。FIG. 15 shows a modification of the photodetector 34 shown in FIG. 14. As shown in FIG. 15, the main optical detection 3 and 34 [light receiving surface 35 of the on base 35] are S-polarized light 50'b, 50''.
34a, 34b that receives the light beam b, two divided light receiving areas 34c, 34d that receive the S polarized light 51b, and the P polarized light 50'a,
50''a, 35a for receiving light 51a, and each light receiving area 34a to 34d and 35a are integrally formed on the same plane.
受光領域34cの出力信号44と受光領域34dの出力
信号45は、減算器37により減算されフォーカス誤差
信号25が検出される。受光領域34aの出力信号38
と受光領域34bの出力信号40は、減算器49で減算
されトラッキング誤差信号43が検出される。The output signal 44 of the light receiving area 34c and the output signal 45 of the light receiving area 34d are subtracted by a subtracter 37, and a focus error signal 25 is detected. Output signal 38 of light receiving area 34a
The output signal 40 of the light receiving area 34b is subtracted by a subtracter 49, and a tracking error signal 43 is detected.
一方、出力信号40.44.45.38の4つの出力信
号と、受光領域35aの出力信号48は、減算器50に
より減算され差動再生法による再生信号23が検出され
る。さらに、出力信号40.44.45.38.48は
、加算器51により加算され、和信号27が検出される
。On the other hand, the four output signals 40, 44, 45, 38 and the output signal 48 of the light receiving area 35a are subtracted by a subtracter 50, and a reproduced signal 23 by the differential reproduction method is detected. Furthermore, the output signals 40.44.45.38.48 are added by an adder 51, and a sum signal 27 is detected.
以上説明したように、本発明によれば、光学ヘッドの部
品点数を増加させることなく、ビーム整形が可能であり
、半導体レーザ光の非等方性を補正することができ、か
つ従来必要であった]/2波長板等の旋光子を使うこと
なく検光子から光検出器までの距離を短くして光学ヘッ
ドを小形にできる。As explained above, according to the present invention, beam shaping is possible without increasing the number of parts of the optical head, and anisotropy of semiconductor laser light can be corrected, which is not necessary in the past. The optical head can be made smaller by shortening the distance from the analyzer to the photodetector without using an optical rotator such as a /2-wavelength plate.
以」二説明したように、本発明によれば、ビームスプリ
ッタを構成する2個のプリズムの屈折率を異なるものに
して、ビーム整形を行うようにしたので、光学ヘッドの
部品点数を増やすことなく、半導体レーザのレーザ光の
非等方性を補正することができる。As explained above, according to the present invention, the two prisms constituting the beam splitter have different refractive indexes to perform beam shaping, without increasing the number of parts in the optical head. , it is possible to correct anisotropy of laser light from a semiconductor laser.
また、2個のプリズムの屈折率N、、N、、、入射面と
出射面との相対角α、境界面と出射面との相対角βが、
を満たすように設定したので、入射光と出射光とを平行
に保ったまま、半導体レーザのレーザ光の非等方性を補
正することができる。In addition, the refractive index of the two prisms N, , N, , the relative angle α between the entrance surface and the exit surface, and the relative angle β between the boundary surface and the exit surface are set to satisfy the following, so that the incident light and The anisotropy of the laser beam of the semiconductor laser can be corrected while keeping the emitted light parallel to the output beam.
第1図は本発明による光学ヘラ1−の第1の実施例を示
す構成図、第2図は第」の実施例の光学へ5
ラドのビームスプリッタの第1の実施例を示す構成図、
第3図は第1の実施例の光学ヘッドのビームスプリッタ
の第2の例を示す構成図、第4図は第1図に示す偏光ビ
ームスプリッタを示す構成図、第5図、第6図は第4図
の偏光ビームスプリッタの作用を説明するための模式図
、第7図、第8図は第1図に示された光検出器を説明す
るための模式図、第9図は本発明による光学ヘッドの第
2の実施例を示す構成図、第10図は本発明による光学
ヘッドの第3の実施例を示す構成図、第11図は本発明
による光学ヘットの第4の実施例を示す構成図、第12
図は第11図に示されたサーハル板を説明するための模
式図、第13図は本発明による光学ヘッドの第5の実施
例を示す構成図、第14図は第13図に記載の光検出器
を説明するための模式図、第15図は第14図の光検出
器の変形例を示す図、第16図は従来の光学ヘッドを示
す構成図である。
1 半導体レーザ、 2・・光ビーム、3・コリツ
ー1−レンズ、4 入射光、5 ・ビームスプリッタ、
6・−ミラー・ 36・
7・・対物レンズ、 8 ディスク、10.1.
1・・・出射光、
15・偏光ビームスプリッタ、
+6.34.35・・光検出器、NL、NH・・屈折率
、α、β・・・相対角。
7
38・
()
−へ η晒1 トQ1り
ン1
−り;
289−
第
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図
陥
図
革
特開平3
134835 (13)
菓
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図
了−半導体し一ザ゛
2−光ピ゛−へ
3−〜−]リメートしン又パ
ツ一対物じズ
δ−−−湾スフ
10−−−プリズム
乙2−−−ピ′−4乙、スプリツタFIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of an optical spatula 1- according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of a 5 rad beam splitter according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a second example of the beam splitter of the optical head of the first embodiment, FIG. 4 is a block diagram showing the polarizing beam splitter shown in FIG. 1, and FIGS. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the action of the polarizing beam splitter, FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams for explaining the photodetector shown in FIG. 1, and FIG. 9 is a diagram according to the present invention. FIG. 10 is a block diagram showing a second embodiment of the optical head, FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of the optical head according to the present invention, and FIG. 11 is a block diagram showing a fourth embodiment of the optical head according to the present invention. Configuration diagram, 12th
11 is a schematic diagram for explaining the Sahar plate shown in FIG. 11, FIG. 13 is a configuration diagram showing a fifth embodiment of the optical head according to the present invention, and FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the optical head shown in FIG. FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the detector, FIG. 15 is a diagram showing a modification of the photodetector shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a configuration diagram showing a conventional optical head. 1 Semiconductor laser, 2. Light beam, 3. Coritsu 1-lens, 4 Incident light, 5. Beam splitter,
6.-Mirror 36. 7.Objective lens, 8 Disk, 10.1.
1...Emission light, 15.Polarizing beam splitter, +6.34.35...Photodetector, NL, NH...Refractive index, α, β...Relative angle. 7 38. 3-~-]Remating Shinmata Patsu 1 object δ---Bay Sufu 10---Prism O2---Pi'-4 Otsu, splitter
Claims (1)
された発散光である第1の光ビームを平行な第2の光ビ
ームに変換するコリメートレンズと、該第2の光ビーム
を集光して磁気光学的情報記録媒体の情報記録面に導く
対物レンズと、前記第2の光ビームを該対物レンズへ導
くと同時に該情報記録面からの反射光束を前記半導体レ
ーザ素子からの光路から分離するためのビームスプリッ
タと、該分離された光束を集光させる検出レンズと、該
分離された光束を検波する第1の検光子と、該第1の検
光子で検波された光を検出する光検出器を有する光学ヘ
ッドにおいて、 前記ビームスプリッタは、前記第2の光ビームが入射す
る側に配置された第1のプリズムと、該第1のプリズム
とは異なる屈折率をもち、第1のプリズムの出射側に配
置された第2のプリズムとにより構成され、前記第1の
検光子は、前記情報記録面からの反射光束または透過光
束を検波するためのP偏光(またはS偏光)を透過しS
偏光(またはP偏光)を反射する偏光膜と、該偏光膜に
接して設けられた該偏光膜に対して平行な全反射面を有
する平行四辺形プリズムと、該平行四辺形プリズムと同
じ屈折率を有するとともに全反射面を有する第1の透明
平行平板と、前記平行四辺形プリズムの第2の傾斜面に
接して設けられ前記平行四辺形プリズムと異なる屈折率
を有するとともに全反射面を有する第2の透明平行平板
とが一体的に設けられて構成され、前記検出レンズと前
記光検出器との間の収束光中に入射光軸まわりに45度
の角度だけ回転させて配置されたことを特徴とする光学
ヘッド。 2、前記ビームスプリッタは、該ビームスプリッタを構
成する前記2個のプリズムの屈折率N_H、N_L、出
射面に対する入射面と境界面との相対角α、βがN_H
>N_L、 α+β=sin^−^1[(1/N_L)sinα]+
sin^−^1[(N_H/N_L)sinβ]を満た
すように設定したことを特徴とする請求項1に記載の光
学ヘッド。 3、前記ビームスプリッタは、光ビームが出射する側を
構成する前記第2のプリズムの形状が2等辺三角形をな
すことを特徴とする請求項1、2に記載の光学ヘッド。 4、前記第1の検光子に代えて、複屈折を示す2個の結
晶体で構成される第2の検光子を備えたことを特徴とす
る請求項1〜3に記載の光学ヘッド。 5、前記第2の検光子は、該第2の検光子の入射面と出
射面のうち少なくとも1つが、入射光軸に対して傾斜し
ていることを特徴とする請求項4に記載の光学ヘッド。 6、前記ビームスプリッタと前記第2の検光子との光路
中に新たに、フーコープリズムを設けたことを特徴とす
る請求項4に記載の光学ヘッド。 7、前記光検出器は、フォーカス誤差信号用の2分割受
光領域と、該2分割受光領域の分割線方向に該2分割受
光領域をはさむように位置するトラッキング誤差信号用
の受光領域郡を2個互いに45度の方向に同一平面上に
有していることを特徴とする請求項6に記載の光学ヘッ
ド。 8、前記光検出器は、フォーカス誤差信号用の2分割受
光領域と、該2分割受光領域の分割線方向に該2分割受
光領域をはさむように位置するトラッキング誤差信号用
の受光領域と、該受光領域郡の横にもう1つの受光領域
を同一平面上に有していること特徴とする請求項6に記
載の光学ヘッド。[Claims] 1. A semiconductor laser device, a collimating lens that converts a first light beam, which is a diverging light emitted from the semiconductor laser device, into a parallel second light beam, and the second light beam. an objective lens that condenses the beam and guides it to the information recording surface of the magneto-optical information recording medium; and an objective lens that guides the second light beam to the objective lens, and at the same time directs the reflected light beam from the information recording surface from the semiconductor laser element. a beam splitter for separating the beam from an optical path; a detection lens for condensing the separated beam; a first analyzer for detecting the separated beam; and a beam detected by the first analyzer. In an optical head having a photodetector for detecting, the beam splitter has a first prism arranged on a side where the second light beam is incident, and a refractive index different from that of the first prism, and a second prism disposed on the output side of the first prism, and the first analyzer is configured to detect P-polarized light (or S-polarized light) for detecting the reflected light flux or the transmitted light flux from the information recording surface. ) through S
A polarizing film that reflects polarized light (or P-polarized light), a parallelogram prism having a total reflection surface parallel to the polarizing film provided in contact with the polarizing film, and the same refractive index as the parallelogram prism. a first transparent parallel plate having a total reflection surface and having a total reflection surface, and a second transparent parallel plate provided in contact with the second inclined surface of the parallelogram prism and having a refractive index different from that of the parallelogram prism and having a total reflection surface. 2 transparent parallel flat plates are integrally provided, and are rotated by an angle of 45 degrees around the incident optical axis into the convergent light between the detection lens and the photodetector. Features an optical head. 2. The beam splitter has refractive indexes N_H and N_L of the two prisms constituting the beam splitter, and relative angles α and β between the incident surface and the boundary surface with respect to the exit surface are N_H.
>N_L, α+β=sin^-^1[(1/N_L)sinα]+
The optical head according to claim 1, wherein the optical head is set to satisfy sin^-^1 [(N_H/N_L) sin β]. 3. The optical head according to claim 1, wherein in the beam splitter, the second prism constituting the side from which the light beam exits has an isosceles triangle shape. 4. The optical head according to claim 1, further comprising, in place of the first analyzer, a second analyzer composed of two crystals exhibiting birefringence. 5. The optical system according to claim 4, wherein in the second analyzer, at least one of an incident surface and an exit surface of the second analyzer is inclined with respect to the incident optical axis. head. 6. The optical head according to claim 4, wherein a Foucault prism is newly provided in the optical path between the beam splitter and the second analyzer. 7. The photodetector has two light-receiving areas for focus error signals and two groups of light-receiving areas for tracking error signals located on both sides of the two-part light-receiving area in the direction of the dividing line of the two-part light-receiving area. 7. The optical head according to claim 6, wherein the optical heads are arranged on the same plane in directions at 45 degrees from each other. 8. The photodetector includes a two-part light-receiving area for a focus error signal, a light-receiving area for a tracking error signal, which is positioned to sandwich the two-part light-receiving area in the direction of the dividing line of the two-part light-receiving area; 7. The optical head according to claim 6, further comprising another light receiving area on the same plane next to the group of light receiving areas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1271578A JPH03134835A (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Optical head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1271578A JPH03134835A (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Optical head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03134835A true JPH03134835A (en) | 1991-06-07 |
Family
ID=17502032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1271578A Pending JPH03134835A (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Optical head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03134835A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100433775B1 (en) * | 1999-03-31 | 2004-06-04 | 샤프 가부시키가이샤 | Optical pickup |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP1271578A patent/JPH03134835A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100433775B1 (en) * | 1999-03-31 | 2004-06-04 | 샤프 가부시키가이샤 | Optical pickup |
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