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JP2007115301A - Optical pickup device - Google Patents

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JP2007115301A
JP2007115301A JP2005302878A JP2005302878A JP2007115301A JP 2007115301 A JP2007115301 A JP 2007115301A JP 2005302878 A JP2005302878 A JP 2005302878A JP 2005302878 A JP2005302878 A JP 2005302878A JP 2007115301 A JP2007115301 A JP 2007115301A
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JP
Japan
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optical
light
light receiving
mirror
optical system
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005302878A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kokado
博司 古角
Hisaya Hotta
尚也 堀田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005302878A priority Critical patent/JP2007115301A/en
Publication of JP2007115301A publication Critical patent/JP2007115301A/en
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Abstract

【課題】ハーフミラーで非点収差を発生しても、受光素子の分割線に対して非点収差の方向が45度ずれた状態で光束を入射させることができ、延いては正確なフォーカス制御を行うことができる光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】光源21から出射された光束を光ディスクへ集光させる投光光学系と、光ディスクで反射した光束を受光素子へ結像させる受光光学系と、受光光学系を進行する光束と投光光学系を進行する光束とを分離する平行平板形状のハーフプレートミラー23とを筐体に備えた光ピックアップ装置1において、受光光学系は、ハーフプレートミラー23透過後の光路β上に非点収差を補正する補正板26を備えるとともに、補正板26は、この補正板26へ入射する直前の光軸に対して、少なくとも前記ハーフプレートミラーの厚さに応じて決定される所定の角度δだけ光軸を回転させた状態で配置することにより、ハーフプレートミラー23で発生する非点収差を補正できるように構成している。
【選択図】図2
Even if astigmatism occurs in a half mirror, a light beam can be incident in a state where the direction of astigmatism is deviated by 45 degrees with respect to a dividing line of a light receiving element, and thus accurate focus control is achieved. An optical pickup device capable of performing the above is provided.
A light projecting optical system for condensing a light beam emitted from a light source to an optical disc, a light receiving optical system for forming an image of the light beam reflected by the optical disc on a light receiving element, and a light beam traveling through the light receiving optical system and light projection In the optical pickup device 1 having a parallel plate-shaped half plate mirror 23 that separates a light beam traveling in the optical system in a housing, the light receiving optical system is astigmatism on the optical path β after passing through the half plate mirror 23. The correction plate 26 emits light at a predetermined angle δ determined at least according to the thickness of the half-plate mirror with respect to the optical axis immediately before entering the correction plate 26. By arranging with the shaft rotated, astigmatism generated in the half plate mirror 23 can be corrected.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、光ディスクに対する光学的な情報の記録及び/再生(以下、記録再生という)を行う光ピックアップ装置に関する。   The present invention relates to an optical pickup device that records and / or reproduces optical information on an optical disc (hereinafter referred to as recording and reproduction).

従来、CDやDVDなどのような光ディスクでの光学的な記録再生を行うため、光ピックアップ装置が各種開発されている。この光ピックアップ装置は、対物レンズを用いて、光源からの光を光ディスクに投光するとともに、この光ディスクからの反射光を受光素子に導き、光ディスクに記録された各種情報を読取っている。ところで、この光ピックアップ装置では、光源と受光素子との間に光束分離手段(例えば、ビームスプリッタやハーフプレートミラー)を設け、投光光学系と受光光学系の光路を分離するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, various optical pickup devices have been developed to perform optical recording and reproduction on optical disks such as CDs and DVDs. This optical pickup device uses an objective lens to project light from a light source onto an optical disc, and guides reflected light from the optical disc to a light receiving element to read various information recorded on the optical disc. By the way, in this optical pickup device, there is known a device in which a light beam separating means (for example, a beam splitter or a half plate mirror) is provided between a light source and a light receiving element to separate the light paths of the light projecting optical system and the light receiving optical system. (For example, refer to Patent Document 1).

即ち、この光ピックアップ装置は、例えば図7に示すように、半導体レーザ101、回折格子102、ハーフプレートミラー(以下、「ハーフミラー」とよぶ)103、コリメータ104、立ち上げミラー105、絞り106及び対物レンズ107などからなる投光光学系と、絞り106及び対物レンズ107、立ち上げミラー105、コリメータ104、対物レンズ107で反射した後の反射光の光路を分離させるハーフミラー103、透明平板108、受光素子109などを備えた受光光学系とを備えている。   That is, as shown in FIG. 7, for example, this optical pickup device includes a semiconductor laser 101, a diffraction grating 102, a half plate mirror (hereinafter referred to as “half mirror”) 103, a collimator 104, a rising mirror 105, a diaphragm 106, and A projection optical system including an objective lens 107, a diaphragm 106, an objective lens 107, a rising mirror 105, a collimator 104, a half mirror 103 for separating an optical path of reflected light after being reflected by the objective lens 107, a transparent flat plate 108, And a light receiving optical system including the light receiving element 109 and the like.

このような構成の光ピックアップ装置では、例えば回折格子102でレーザ光を3ビームに分割し、3スポット法や差動プッシュプル法などによりトラッキング制御を行うとともに、非点収差法などにより光ディスクの反射光を用いてフォーカス制御を行うため、前述した透明平板108で非点収差を発生させている。   In the optical pickup device having such a configuration, for example, the laser beam is divided into three beams by the diffraction grating 102 and tracking control is performed by the three-spot method or the differential push-pull method, and the reflection of the optical disk is performed by the astigmatism method. Since the focus control is performed using light, astigmatism is generated on the transparent flat plate 108 described above.

ところで、ハーフミラー103は光ディスクのピット列Pの写像方向Rに対して平行な配置であるので、光ディスクでの反射光は、ハーフミラー103を透過して受光素子109に入射すると、受光素子109を4分割させる分割線の方向と同じ方向に非点収差を生じ、フォーカス制御を行うための誤差信号を生成できない。そこで、特許文献1に記載の光ピックアップ装置では、前述した透明平板108を光軸に対して45度回転させて配置することにより、受光素子109の分割線に対して非点収差の方向を45度ずらすように構成してある。
特開2005−18870号公報
By the way, since the half mirror 103 is arranged in parallel to the mapping direction R of the pit row P of the optical disk, the reflected light from the optical disk passes through the half mirror 103 and enters the light receiving element 109. Astigmatism occurs in the same direction as the direction of the dividing line to be divided into four, and an error signal for performing focus control cannot be generated. Therefore, in the optical pickup device described in Patent Document 1, the above-described transparent flat plate 108 is arranged to be rotated by 45 degrees with respect to the optical axis, whereby the direction of astigmatism with respect to the dividing line of the light receiving element 109 is set to 45. It is structured so as to be shifted.
JP 2005-18870 A

このような構成の光ピックアップ装置では、光ディスクで反射した光束が、コリメータ104を透過後、受光素子109に向けて進行する際に、ハーフミラー103の一面に入射する。このとき、ハーフミラー103はコリメータ104を透過した光束の中心軸に対して傾斜しているため、前述したハーフミラー103を透過後の光束には非点収差が発生する。この場合、ハーフミラー103は、厚さが十分に薄いものであれば、発生する非点収差量は近似的に無視できる微小のものである。   In the optical pickup device having such a configuration, the light beam reflected by the optical disc is incident on one surface of the half mirror 103 when traveling toward the light receiving element 109 after passing through the collimator 104. At this time, since the half mirror 103 is inclined with respect to the central axis of the light beam that has passed through the collimator 104, astigmatism occurs in the light beam that has passed through the half mirror 103 described above. In this case, as long as the half mirror 103 is sufficiently thin, the amount of astigmatism that occurs is very small that can be ignored approximately.

ところが、通常、このハーフミラー103は厚さが有限であるので、非点収差量も無視できない有限値となる。そのため、受光素子109に入射する光束は、ハーフミラー103及び透明平板108でそれぞれ発生する非点収差の方向をベクトル的に合成させた方向に非点収差を発生させてしまうこととなる。従って、透明平板108に入射する直前での光軸に対して、透明平板108の光軸を単純に45度回転させたものでは、受光素子109の分割線に対して非点収差の方向が45度ずれた状態とはならない。   However, since the half mirror 103 normally has a finite thickness, the amount of astigmatism is a finite value that cannot be ignored. For this reason, the light beam incident on the light receiving element 109 causes astigmatism in a direction in which the directions of astigmatism generated in the half mirror 103 and the transparent flat plate 108 are combined in vector. Therefore, when the optical axis of the transparent flat plate 108 is simply rotated 45 degrees with respect to the optical axis immediately before entering the transparent flat plate 108, the direction of astigmatism with respect to the dividing line of the light receiving element 109 is 45. It will not be out of position.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ハーフミラーで非点収差を発生しても、受光素子の分割線に対して、この受光素子に入射する光束の非点収差の方向が45度又は略45度ずれた状態で入射させることができ、延いては光ディスクに対して正確な制御を行うことができる光ピックアップ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances. Even if astigmatism occurs in the half mirror, the astigmatism direction of the light beam incident on the light receiving element with respect to the dividing line of the light receiving element is 45. It is an object of the present invention to provide an optical pickup device that can be incident in a state shifted by approximately 45 degrees or approximately 45 degrees and that can accurately control an optical disc.

本発明の光ピックアップ装置は、光源から出射された光束を光ディスクへ集光させる投光光学系と、前記光ディスクで反射した前記光束を受光素子へ結像させる受光光学系と、前記受光光学系を進行する光束と投光光学系を進行する光束とを分離する平行平板形状のハーフプレートミラーとを筐体に備えた光ピックアップ装置において、受光光学系は、前記受光光学系を進行する光束が前記ハーフプレートミラーを透過した後の光路上に非点収差の方向を補正する補正板を備え、前記補正板は、前記補正板へ入射する直前の前記光束の光軸を回転中心として、少なくとも前記ハーフプレートミラーの厚さに応じて決定される所定の角度δだけ、前記補正板の光学軸を回転させて配置したものである。   An optical pickup device of the present invention includes a light projecting optical system that condenses a light beam emitted from a light source onto an optical disc, a light receiving optical system that forms an image of the light beam reflected by the optical disc on a light receiving element, and the light receiving optical system. In an optical pickup device having a housing with a parallel plate-shaped half plate mirror that separates a traveling light beam and a light beam traveling in a light projecting optical system, the light receiving optical system is configured such that the light beam traveling through the light receiving optical system is A correction plate for correcting the direction of astigmatism is provided on the optical path after passing through the half plate mirror, and the correction plate has at least the half axis with the optical axis of the light beam immediately before entering the correction plate as the rotation center. The optical axis of the correction plate is rotated by a predetermined angle δ determined according to the thickness of the plate mirror.

また、前記受光素子は、略田字形に4分割する分割線を有し、前記補正板は、前記分割線に対して非点収差の方向が45度又は略45度の角度で交差するように配置されたものである。   In addition, the light receiving element has a dividing line that is divided into four substantially in a square shape, and the correction plate has an astigmatism direction that intersects the dividing line at an angle of 45 degrees or approximately 45 degrees. It is arranged.

また、前記ハーフプレートミラーと前記補正板は、光軸に対して傾きの方向が互いに逆向きの配置関係で設置されているものである。   Further, the half plate mirror and the correction plate are installed in an arrangement relationship in which the directions of inclination with respect to the optical axis are opposite to each other.

また、前記受光光学系は、ハーフプレートミラー透過後の光路上に反射ミラーを備え、前記反射ミラーの反射面は、前記筐体の床面から遠い一方の端部の方が床面に近い他方の端部よりも前記補正板に対して近づいた状態で、前記筐体の床面に向けて所定の角度だけ傾斜しているものである。   The light receiving optical system includes a reflecting mirror on the optical path after passing through the half plate mirror, and the reflecting surface of the reflecting mirror is the other end closer to the floor surface of the housing. Inclined by a predetermined angle toward the floor surface of the housing in a state of being closer to the correction plate than the end portion of the housing.

本発明によれば、ハーフミラーで発生する非点収差の影響を受けても、受光素子の分割線に対して非点収差の方向が45度又は略45度ずれた状態で入射させることができ、延いては光ディスクに対して正確な制御などを行うことができる光ピックアップ装置を提供することができる。   According to the present invention, even when affected by the astigmatism generated in the half mirror, the astigmatism can be incident with the direction of the astigmatism deviated by 45 degrees or approximately 45 degrees with respect to the dividing line of the light receiving element. As a result, it is possible to provide an optical pickup device capable of performing accurate control on the optical disk.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明の実施形態にかかる光ピックアップ装置1を示すものであり、この光ピックアップ装置1は、大きく、筐体であるオプトベース2と、対物レンズアクチュエータ3とに分けられる。なお、図中符号Dは光ディスクを示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show an optical pickup device 1 according to an embodiment of the present invention. The optical pickup device 1 is roughly divided into an optobase 2 that is a casing and an objective lens actuator 3. . In the figure, symbol D indicates an optical disk.

オプトベース2は、後述する図示外の絞り部及び対物レンズ31を除く主要な光学系を備えるものであり、具体的には、半導体レーザを用いた光源21と、グレーティング(回折格子)22と、往路と復路とで光路α、βを分離させるための光束分離手段であるハーフミラー23と、平行光を形成するコリメータ24と、光源21から投光されて進行するレーザ光の光路αを光ディスクDに向けて折り曲げる立ち上げミラー25と、光ディスクDで反射して戻るレーザ光が進行する受光光学系の(ハーフミラー23を透過後の)光路β上に配置する反射ミラー26と、AS(Astigmatism;非点収差)の方向を補正する補正板(以下、「AS補正板」とよぶ)27と、受光素子28などを配置している。   The opt base 2 includes a main optical system excluding a diaphragm and an objective lens 31 (not shown), which will be described later. Specifically, a light source 21 using a semiconductor laser, a grating (diffraction grating) 22, A half mirror 23 that is a light beam separating means for separating the optical paths α and β in the forward path and the return path, a collimator 24 that forms parallel light, and an optical path α of the laser light that is projected from the light source 21 and travels. A rising mirror 25 that is bent toward the optical disk D, a reflection mirror 26 that is disposed on the optical path β (after passing through the half mirror 23) of the light receiving optical system in which the laser light reflected and returned by the optical disk D travels, and AS (Astigmatism; A correction plate (hereinafter referred to as “AS correction plate”) 27 for correcting the direction of astigmatism, a light receiving element 28 and the like are arranged.

光源21には、光ディスクDでの読取り又は書き込みのために必要な所定波長のレーザ光を出射する半導体レーザを用いている。回折格子22は、トラッキング用として±1次光を利用するために、回折光を生成させるものである。   As the light source 21, a semiconductor laser that emits laser light having a predetermined wavelength necessary for reading or writing on the optical disk D is used. The diffraction grating 22 generates diffracted light in order to use ± first order light for tracking.

ハーフミラー23は、光源21側から入射するレーザ光を反射させて投光光学系の光路αを90度折り曲げるとともに、光ディスクDで反射するレーザ光を透過させ受光光学系の光路βを投光光学系の光路αから分離するものであり、投光光学系の光路αでの反射面となる表面に誘電体多層膜が成膜されている。   The half mirror 23 reflects the laser light incident from the light source 21 side to bend the optical path α of the light projecting optical system by 90 degrees, and transmits the laser light reflected by the optical disc D to project the optical path β of the light receiving optical system. A dielectric multilayer film is formed on the surface to be a reflection surface on the optical path α of the light projecting optical system.

AS補正板27は、ハーフミラー23で発生する非点収差を補正し受光素子28の受光面に読取光(反射光)を結像させる。本実施形態のAS補正板27は、具体的には、光ディスクDからの反射光の非点収差の方向が、後述する受光素子28の受光面に設けた分割線に対して45度ずれた角度となるように、このAS補正板27に入射する直前の光束の光軸に対して、角度δ(本実施形態では60度であるが、本発明では特にこの角度に限定されるものではない)だけ光学軸を回転させている。なお、このAS補正板27とハーフミラー23との間には、厚さ、レーザ光の入射角、発生する非点収差(AS)の方向、及び非点収差量について一定の関係があり、前記前述したように、AS補正板27での光軸を角度δだけ回転させてあるが、この関係式については後述する。
さらに、このAS補正板27は、反射ミラー26を取り除いたとしたときの光路において、ハーフミラー23とは逆向きの方向に傾斜して設置されており、ハーフミラー23とは逆向きの方向にコマ(Coma)収差を発生させている。これにより、ハーフミラー23で発生するコマ収差をキャンセルさせるようになっている。
The AS correction plate 27 corrects astigmatism generated in the half mirror 23 and forms an image of reading light (reflected light) on the light receiving surface of the light receiving element 28. Specifically, the AS correction plate 27 of the present embodiment is an angle in which the direction of astigmatism of the reflected light from the optical disc D is shifted by 45 degrees with respect to a dividing line provided on a light receiving surface of a light receiving element 28 described later. As shown, the angle δ with respect to the optical axis of the light beam immediately before entering the AS correction plate 27 (60 degrees in this embodiment, but is not particularly limited to this angle in the present invention). Only the optical axis is rotated. Note that there is a fixed relationship between the AS correction plate 27 and the half mirror 23 with respect to the thickness, the incident angle of the laser beam, the direction of the generated astigmatism (AS), and the amount of astigmatism. As described above, the optical axis of the AS correction plate 27 is rotated by an angle δ. This relational expression will be described later.
Further, the AS correction plate 27 is installed in an inclined direction in the opposite direction to the half mirror 23 in the optical path when the reflection mirror 26 is removed, and the coma in the opposite direction to the half mirror 23. (Coma) An aberration is generated. Thereby, the coma aberration generated in the half mirror 23 is canceled.

受光素子28には、光電変換素子であるPINフォトダイオードなどを用いており、例えば、図3に示すように、フォーカス/再生信号用の受光面28A,28Bと、トラッキング用の受光面28C,28Dとを備えている。受光面28A,28Bは、それぞれ、分割線281で対称的に4分割された略田字形の領域からフォーカス信号及び再生信号を生成している。また、受光面28C,28Dは、回折格子22で回折された±1次光を受光してトラック信号を生成する構成としているが、この受光面28C、28Dは、それぞれ分割線282で分割されたものを用いてもよく、あるいは、それぞれ分割されていないものを用いてもよい。   As the light receiving element 28, a PIN photodiode as a photoelectric conversion element or the like is used. For example, as shown in FIG. 3, the light receiving surfaces 28A and 28B for focus / reproduction signals and the light receiving surfaces 28C and 28D for tracking are used. And. The light receiving surfaces 28 </ b> A and 28 </ b> B generate a focus signal and a reproduction signal from a substantially square-shaped region that is symmetrically divided into four by a dividing line 281. The light receiving surfaces 28C and 28D receive the ± first-order light diffracted by the diffraction grating 22 and generate a track signal. The light receiving surfaces 28C and 28D are each divided by a dividing line 282. You may use what is used, or you may use what is not divided | segmented, respectively.

一方、対物レンズアクチュエータ3は、図1、2において、情報の記録読取を行う光ディスクDのトラック(ピット)へレーザ光を集光するための対物レンズ31およびフィルタ手段(空間フィルタ)の一種である図示外の絞り部などを設けている。また、本実施形態の対物レンズアクチュエータ30は、図示しないが、トラッキングサーボをかけるために光ディスクDのラジアル(R)方向に変位可能であるとともにフォーカシングサーボをかけるために光ディスクDの厚さ方向に変位可能な可動部と、この可動部を変位可能な状態で支持するヨーク部とを備えている。このような構成を有することで、トラッキング制御の際に、光源21(半導体レーザ)からの光ビームを光ディスクDのトラックに追従させるための対物レンズ31の微動をサーボ機構で行い、サーボ機構で追従しきれない所定距離以上の移動動作が必要な場合はトラバース機構を利用してオプトベース2を移動させる。   On the other hand, the objective lens actuator 3 is a kind of objective lens 31 and filter means (spatial filter) for condensing a laser beam on a track (pit) of an optical disc D that records and reads information in FIGS. An unillustrated restricting portion or the like is provided. Although not shown, the objective lens actuator 30 of the present embodiment can be displaced in the radial (R) direction of the optical disk D to apply tracking servo, and is displaced in the thickness direction of the optical disk D to apply focusing servo. And a yoke part that supports the movable part in a displaceable state. By having such a configuration, the fine movement of the objective lens 31 for causing the light beam from the light source 21 (semiconductor laser) to follow the track of the optical disk D is performed by the servo mechanism during tracking control, and the servo mechanism follows. In the case where it is necessary to move beyond a predetermined distance, the opt base 2 is moved using a traverse mechanism.

なお、本実施形態では、投光光学系を、光源21と、回折格子22と、ハーフミラー23と、コリメータ24と、立ち上げミラー25と、対物レンズ31および絞り部などで構成している。一方、受光光学系は、対物レンズ31および絞り部と、立ち上げミラー25と、コリメータ24と、ハーフミラー23と、反射ミラー26及びAS(Astigmatism)補正板27と、受光素子28などで構成している。   In the present embodiment, the light projecting optical system includes the light source 21, the diffraction grating 22, the half mirror 23, the collimator 24, the rising mirror 25, the objective lens 31, the diaphragm portion, and the like. On the other hand, the light receiving optical system includes an objective lens 31, a diaphragm, a raising mirror 25, a collimator 24, a half mirror 23, a reflecting mirror 26, an AS (Astigmatism) correction plate 27, a light receiving element 28, and the like. ing.

反射ミラー26は、受光光学系のハーフミラー23の透過後の光路上に設置されている。また、反射ミラー26は、オプトベース2の厚さ方向の寸法を削減するため、図5に示すように、オプトベース2の床面2Aに対して角度εだけ、AS補正板27の方向に向けて傾斜させてある。なお、本実施形態の反射ミラー26の傾斜角度εは、およそ+3度程度に設定してある。   The reflection mirror 26 is installed on the optical path after passing through the half mirror 23 of the light receiving optical system. Further, the reflection mirror 26 is directed toward the AS correction plate 27 by an angle ε with respect to the floor surface 2A of the opto base 2 as shown in FIG. 5 in order to reduce the dimension of the opto base 2 in the thickness direction. And tilted. Note that the inclination angle ε of the reflection mirror 26 of the present embodiment is set to about +3 degrees.

次に、図1から図6を用いて、ハーフミラー23、反射ミラー26及びAS補正板27のオプトベース2(光ピックアップ装置1の筐体を構成する)での取付状態について説明する。   Next, the mounting state of the half mirror 23, the reflection mirror 26, and the AS correction plate 27 on the opt base 2 (which constitutes the casing of the optical pickup device 1) will be described with reference to FIGS.

ハーフミラー23は、本実施形態の場合、図1に示すように、屈折率nのガラスにより、薄板形状を有する平行平板で構成されており、投光光学系でのレーザ光を反射させるとともに、受光光学系のレーザ光を屈折させて透過させるため、表面部分に誘電体多層膜などでコーティングされている。   In the case of the present embodiment, the half mirror 23 is configured by a parallel plate having a thin plate shape with a glass having a refractive index n as shown in FIG. 1, and reflects the laser light in the light projecting optical system, In order to refract and transmit the laser beam of the light receiving optical system, the surface portion is coated with a dielectric multilayer film or the like.

このハーフミラー23は、一定の厚さを有しており、この一面にディスクDからの反射光束が斜入射することにより、透過の際に非点収差を発生する。例えば、本実施形態のハーフミラー23では、図4に示すように、厚さをd、屈折率をn、入射角度(但し、ハーフミラー23への斜入射光が非常に細い収束光の場合)をθとすると、次式で示す非点収差量γを発生する。 The half mirror 23 has a constant thickness, and when the reflected light beam from the disk D is obliquely incident on this surface, astigmatism is generated during transmission. For example, in the half mirror 23 of this embodiment, as shown in FIG. 4, the thickness is d 1 , the refractive index is n 1 , and the incident angle (however, the oblique incident light to the half mirror 23 is a very narrow convergent light. Assuming that θ 1 is θ 1 , an astigmatism amount γ 1 represented by the following equation is generated.

Figure 2007115301
Figure 2007115301

ここで、受光素子28の分割線281に対して45度(又は略45度でもよい)の角度で交差させるために、反射ミラーで反射後の光路β上に非点収差の方向を補正するためのAS補正板27を配設する。すなわち、このAS補正板27についても前述の式(1a)と同様の関係式、   Here, in order to cross the dividing line 281 of the light receiving element 28 at an angle of 45 degrees (or may be substantially 45 degrees), in order to correct the direction of astigmatism on the optical path β after being reflected by the reflecting mirror. An AS correction plate 27 is provided. That is, this AS correction plate 27 also has a relational expression similar to the above-described expression (1a),

Figure 2007115301
Figure 2007115301

によって一義的に決定される非点収差量γのAS補正板27を透過させることで、図6に示すようにγとγとを合成させ、受光素子28で受光するときの光束の非点収差量γを得ることとなる(ここで、図6における方向Sおよび方向Tは、図3における方向Sおよび方向Tと一致する。)。 Is transmitted through the AS correction plate 27 having an astigmatism amount γ 2 that is uniquely determined by the above, so that γ 1 and γ 2 are combined as shown in FIG. Astigmatism amount γ is obtained (here, direction S and direction T in FIG. 6 coincide with direction S and direction T in FIG. 3).

すなわち、合成された非点収差量γは、   That is, the synthesized astigmatism amount γ is

Figure 2007115301
Figure 2007115301

で求めることができる。
さらに、合成された非点収差γが発生する方向とハーフミラー23で発生した非点収差γが発生する方向との成す角度がπ/4であることから
Can be obtained.
Further, the angle formed between the direction in which the synthesized astigmatism γ occurs and the direction in which the astigmatism γ 1 generated in the half mirror 23 occurs is π / 4.

Figure 2007115301
Figure 2007115301

を満たすものであり、これら(1)〜(3)式からδが一義的に決定される。ここで、AS補正板27は、このAS補正板27へ入射する直前の光束の光軸を基準として、AS補正板27の光学軸を所定の角度δだけ回転させた状態にAS補正板27を配置させることで、非点収差を受光素子28の分割線281に対して45度(又は略45度でもよい)の角度で交差することとなる。 And δ is uniquely determined from these equations (1) to (3). Here, the AS correction plate 27 is set in a state in which the optical axis of the AS correction plate 27 is rotated by a predetermined angle δ with reference to the optical axis of the light beam immediately before entering the AS correction plate 27. By arranging, the astigmatism intersects with the dividing line 281 of the light receiving element 28 at an angle of 45 degrees (or may be approximately 45 degrees).

本発明の光ピックアップ装置1では、図3に示す受光素子28に入射する光束の非点収差の方向を、受光素子28の分割線281に対して45度(又は略45度でもよい)の角度で交差させるため、前述のように、AS補正板27は、このAS補正板27へ入射する直前の光束の光軸を基準として、AS補正板27の光学軸を所定の角度δ(本実施形態では60度)だけ回転させた状態で配置している。なお、この角度δの算出方法については、次に説明する。   In the optical pickup device 1 of the present invention, the direction of the astigmatism of the light beam incident on the light receiving element 28 shown in FIG. 3 is an angle of 45 degrees (or approximately 45 degrees) with respect to the dividing line 281 of the light receiving element 28. As described above, the AS correction plate 27 uses the optical axis of the light beam immediately before entering the AS correction plate 27 as a reference, and the optical axis of the AS correction plate 27 is set at a predetermined angle δ (this embodiment). In this case, the arrangement is rotated by 60 degrees. A method for calculating the angle δ will be described next.

受光素子28で受光するときの光束の非点収差量γは、図6に示すように、ハーフミラー23の発生する非点収差量γと、AS補正板27で発生する非点収差量γとをベクトル的に合成することにより生成されるものであり、受光素子28での非点収差の方向とその絶対値(非点収差量γ)は、簡単な初等数学を用いて算出できるものである。
即ち、γ、γ、γ、及び角度δについては、次の(2)、(3)式、
As shown in FIG. 6, the astigmatism amount γ of the light beam when it is received by the light receiving element 28 is astigmatism amount γ 1 generated by the half mirror 23 and the astigmatism amount γ generated by the AS correction plate 27. 2 is generated by combining them in vector, and the direction of astigmatism and its absolute value (astigmatism amount γ) at the light receiving element 28 can be calculated using simple elementary mathematics. It is.
That is, with respect to γ, γ 1 , γ 2 , and angle δ, the following equations (2) and (3):

Figure 2007115301
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を満たす。これにより、(1a)、(1b)、(2)、(3)式を連立させることで、角度δが一意に算出できる。 Meet. As a result, the angle δ can be uniquely calculated by combining the equations (1a), (1b), (2), and (3).

次に、本実施形態の作用について説明する。
図2において、光源21から出射したレーザ光は、断面楕円形状のコヒーレントな発散光として光路α上を進行して回折格子22に入射し、回折格子22で分光(そのうち0次光と1次光を利用する)され、ハーフミラー23で反射されて右方へ向かう光路α上を光ディスクDへ向けて進行する。そして、発散光であるこのレーザ光は、コリメータ24で平行光となり、立ち上げミラー25で光路が90度偏向(折曲)された後、絞り部および対物レンズ31を透過して光ディスクDへ入射する。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In FIG. 2, the laser light emitted from the light source 21 travels on the optical path α as coherent divergent light having an elliptical cross section, enters the diffraction grating 22, and is split by the diffraction grating 22 (of which 0th order light and 1st order light). And travels toward the optical disc D on the optical path α that is reflected by the half mirror 23 and goes to the right. The laser light, which is divergent light, is converted into parallel light by the collimator 24, and the optical path is deflected (bent) by 90 ° by the rising mirror 25, and then passes through the diaphragm and the objective lens 31 and enters the optical disk D. To do.

一方、光ディスクDで反射後の光束(読取光)は、光路αとは逆方向に進行し、コリメータ24へは略平行状態で入射する。また、このコリメータ24を透過した光束は、ハーフミラー23に入射し屈折して透過する。そして、このハーフミラー23で前述の非点収差やコマ収差を発生した読取光は、反射ミラー26で正反射されて光路βが折曲され、AS補正板27に入射する。   On the other hand, the light beam (reading light) reflected by the optical disk D travels in the direction opposite to the optical path α and enters the collimator 24 in a substantially parallel state. Further, the light beam transmitted through the collimator 24 is incident on the half mirror 23, refracted and transmitted. Then, the read light in which the above-mentioned astigmatism and coma aberration are generated by the half mirror 23 is regularly reflected by the reflection mirror 26, the optical path β is bent, and enters the AS correction plate 27.

ここで、AS補正板27は、前述したように、光路βに沿った光軸に対してハーフミラー23の傾き方向とは逆向きの方向に傾斜して設置してある。このため、AS補正板27透過後の反射光は、ハーフミラー23とAS補正板27とを透過の際に互いに逆向きに発生していたコマ収差どうしが打ち消し合う。   Here, as described above, the AS correction plate 27 is installed to be inclined in a direction opposite to the inclination direction of the half mirror 23 with respect to the optical axis along the optical path β. For this reason, the coma aberration generated in the opposite directions when the reflected light transmitted through the AS correction plate 27 passes through the half mirror 23 and the AS correction plate 27 cancels each other.

また、このAS補正板27は、光軸を所定の角度(60度)だけ回転させた状態で配置してあるので、AS補正板27透過後の反射光は、ハーフミラー23で発生していた非点収差の方向が補正され、受光素子28の分割線に対してちょうど45度の角度で交差する状態で、受光素子28に入射する。   Further, since the AS correction plate 27 is arranged with the optical axis rotated by a predetermined angle (60 degrees), the reflected light after passing through the AS correction plate 27 was generated by the half mirror 23. The direction of astigmatism is corrected, and the light enters the light receiving element 28 while intersecting the dividing line of the light receiving element 28 at an angle of exactly 45 degrees.

このように、本実施形態では、ハーフミラー23は厚さがdの有限な厚さであるので、その非点収差量も無視できない有限値γ1を有していることを考慮し、前述の(1a)〜(3)式を同時に満たす角度δを算出し、この角度δだけAS補正板27の光軸を回転させてある。従って、AS補正板27の光学軸を、このAS補正板27に入射する直前の光束の光軸を中心にして角度δだけ回転させることにより、受光素子28の分割線に対して非点収差の方向を45度ずらすことができるので、正確なフォーカス制御を行うことができることとなる。   Thus, in the present embodiment, since the half mirror 23 has a finite thickness of d, the amount of astigmatism is considered to have a finite value γ1 that cannot be ignored. An angle δ that simultaneously satisfies equations 1a) to (3) is calculated, and the optical axis of the AS correction plate 27 is rotated by this angle δ. Therefore, by rotating the optical axis of the AS correction plate 27 about the optical axis of the light beam just before entering the AS correction plate 27 by an angle δ, astigmatism is generated with respect to the dividing line of the light receiving element 28. Since the direction can be shifted by 45 degrees, accurate focus control can be performed.

しかも、ハーフミラー23とAS補正板27は、光軸に対して傾斜方向が互いに逆向きの方向に傾斜して設置されている。このため、有限な厚さdを有するハーフミラー23で発生する無視できない大きさのコマ収差に対して、AS補正板27では、このハーフミラー23で発生するコマ収差とは逆方向にコマ収差を発生させることにより、双方のコマ収差を打ち消し合うこともできる。   In addition, the half mirror 23 and the AS correction plate 27 are installed with the inclination directions inclined in directions opposite to each other with respect to the optical axis. For this reason, coma aberration of a non-negligible size that occurs in the half mirror 23 having a finite thickness d, the AS correction plate 27 causes coma aberration in the opposite direction to the coma aberration that occurs in the half mirror 23. By generating it, both coma aberrations can be canceled out.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.

本発明の光ピックアップ装置は、ハーフミラーで非点収差を発生しても、受光素子の分割線に対して非点収差の方向が45度ずれた状態で入射させることができ、延いては正確なフォーカス制御を行うことができるので、高品質な光ピックアップ装置などを実現できる。   In the optical pickup device of the present invention, even if astigmatism occurs in the half mirror, it can be incident with the astigmatism direction shifted by 45 degrees with respect to the dividing line of the light receiving element. Since focus control can be performed, a high-quality optical pickup device or the like can be realized.

本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the structure of the optical system of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の光学系の配置を示す平面図The top view which shows arrangement | positioning of the optical system of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の受光素子の構成を示す説明図Explanatory drawing which shows the structure of the light receiving element of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置のハーフミラーでの非点収差の関係を示す説明図Explanatory drawing which shows the relationship of the astigmatism in the half mirror of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置の反射ミラー、AS補正板、受光素子の配置状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the arrangement state of the reflective mirror, AS correction board, and light receiving element of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る光ピックアップ装置のハーフミラーとAS補正板とによる非点収差の合成を示す説明図Explanatory drawing which shows the synthesis | combination of astigmatism by the half mirror and AS correction plate of the optical pick-up apparatus which concerns on embodiment of this invention. 従来の光ピックアップ装置の構成を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the conventional optical pick-up apparatus. 従来の光ピックアップ装置の光学系の配置を示す説明図Explanatory drawing which shows arrangement | positioning of the optical system of the conventional optical pick-up apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 ピックアップ装置
2 オプトベース(筐体)
2A 床面(取付け面)
21 半導体レーザ(光源)
22 回折格子
23 ハーフミラー(光束分離手段)
24 コリメータ
25 立ち上げミラー
26 反射ミラー
27 AS補正板
28 受光素子
3 対物レンズアクチュエータ
31 対物レンズ
D 光ディスク
α 投光光学系の光路
β 受光光学系の光路
γ 合成非点収差量
γ ハーフミラーでの非点収差量
γ AS補正板での非点収差量
δ AS補正板の回転角度
ε 反射ミラーの傾斜角度
θ ハーフミラーでの入射角
1 Pickup device 2 Opt-base (housing)
2A Floor surface (mounting surface)
21 Semiconductor laser (light source)
22 Diffraction grating 23 Half mirror (Flux separation means)
24 Collimator 25 Rising mirror 26 Reflecting mirror 27 AS correction plate 28 Light receiving element 3 Objective lens actuator 31 Objective lens D Optical disk α Optical path of the projecting optical system β Optical path of the receiving optical system γ Combined astigmatism amount γ 1 In the half mirror Astigmatism amount γ 2 Astigmatism amount at AS correction plate δ Rotation angle of AS correction plate ε Tilt angle of reflection mirror θ Incident angle at half mirror

Claims (4)

光源から出射された光束を光ディスクへ集光させる投光光学系と、前記光ディスクで反射した前記光束を受光素子へ結像させる受光光学系と、前記受光光学系を進行する光束と投光光学系を進行する光束とを分離する平行平板形状のハーフプレートミラーとを筐体に備えた光ピックアップ装置において、
受光光学系は、前記受光光学系を進行する光束が前記ハーフプレートミラーを透過した後の光路上に非点収差の方向を補正する補正板を備え、
前記補正板は、前記補正板へ入射する直前の前記光束の光軸を回転中心として、少なくとも前記ハーフプレートミラーの厚さに応じて決定される所定の角度δだけ、前記補正板の光学軸を回転させて配置した光ピックアップ装置。
A light projecting optical system for condensing the light beam emitted from the light source onto the optical disc, a light receiving optical system for forming an image of the light beam reflected by the optical disc on a light receiving element, and a light beam traveling through the light receiving optical system and the light projecting optical system In an optical pickup device provided in a housing with a parallel plate-shaped half plate mirror that separates a light beam traveling through
The light receiving optical system includes a correction plate that corrects the direction of astigmatism on the optical path after the light beam traveling through the light receiving optical system passes through the half plate mirror,
The correction plate has the optical axis of the correction plate at a predetermined angle δ determined at least according to the thickness of the half plate mirror, with the optical axis of the light beam immediately before entering the correction plate as the rotation center. An optical pickup device that is rotated.
前記受光素子は、略田字形に4分割する分割線を有し、
前記補正板は、前記分割線に対して非点収差の方向が45度又は略45度の角度で交差するように配置された請求項1に記載の光ピックアップ装置。
The light receiving element has a dividing line that is divided into four substantially in a letter shape,
2. The optical pickup device according to claim 1, wherein the correction plate is arranged so that the direction of astigmatism intersects the dividing line at an angle of 45 degrees or approximately 45 degrees.
前記ハーフプレートミラーと前記補正板は、光軸に対して傾きの方向が互いに逆向きの配置関係で設置されている請求項1又は2に記載の光ピックアップ装置。   3. The optical pickup device according to claim 1, wherein the half plate mirror and the correction plate are disposed in an arrangement relationship in which directions of inclination with respect to the optical axis are opposite to each other. 前記受光光学系は、ハーフプレートミラー透過後の光路上に反射ミラーを備え、
前記反射ミラーの反射面は、前記筐体の床面から遠い一方の端部の方が床面に近い他方の端部よりも前記補正板に対して近づいた状態で、前記筐体の床面に向けて所定の角度だけ傾斜している請求項1から3のいずれか1項に記載の光ピックアップ装置。
The light receiving optical system includes a reflecting mirror on the optical path after passing through the half plate mirror,
The reflection surface of the reflection mirror is such that one end far from the floor surface of the casing is closer to the correction plate than the other end close to the floor surface. The optical pickup device according to claim 1, wherein the optical pickup device is inclined by a predetermined angle toward the head.
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