JPH01196742A - 光学式記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、情報を記録もしくは再生する光学機器を含む
システムすべてに利用できる光学式記録再生装置に関す
るものである。

従来の技術 現代は情報化時代といわれており、その中核をなす高密
度大容量メモリーの技術開発が盛んに行なわれている。

メモリーに要求される能力としては、前述の高密度、大
容量に加え、高信頼性、高速アクセス等が挙げられ、そ
れらすべてを満足するものとして光デイスクメモリーが
最も注目されている。光デイスクメモリーは、光学的に
情報を記録媒体に記録するものであり、最近では記録し
た情報の消去も可能な光磁気ディスクに関する研究も数
多く行なわれている。

光デイスクメモリーの光源には、半導体レーザが主とし
て用いられている。

第２図は半導体レーザと半導体レーザからの発散光の遠
視野像を示すものである。第２図において１は半導体レ
ーザである。

半導体レーザ１はレーザチップ接合面に平行な方向と垂
直な方向とでは光の発散の仕方が異なる。

すなわち半導体レーザ１から出る光の遠視野像は、だ円
状となっている。通常の光学系でこの半導体レーザ１の
光を絞ると、その光スポツト形状もやはり、だ円となっ
てしまう。光学式ディジタルオーディオディスクの再生
専用光学系では、それをさけるため、コリメートレンズ
を開口数（Ｎ人）の小さいものを用いる、すなわち半導
体レーザ１のだ円ビームの中央部のみを使用し、他の部
分を捨てることによって、ディスク上に円形光スポット
を得ている。ところが、半導体レーザ１を用いた記録再
生光学系では、前述の方法だと、光パワーの利用効率が
低くなるため不利である。よって従来では以下に述べる
球な方法が利用されてきた。

これらの従来例はよく利用されており、一般的な光学系
の書物に記載されている。

以下、図面を参照しながら上述したような従来の光学式
記録再生装置について説明を行う。

第３図は従来の光学式記録再生装置の一例を示すもので
ある。第３図において、１は半導体レーザ、２はコリメ
ートレンズ、３はミラー、４は屈折プリズムである。

第３図は第２図のＰ矢視図すなわち半導体レーザチップ
接合方向平行側の断面図である。

以上のように構成された従来の光学式記録再生装置の一
例について、以下その動作の説明を行う。

半導体レーザ１からの光はコリメートレンズ２により平
行ビームとされるが、ここではビームの断面形状はだ円
である。（ムー人断面）この平行ビームはミラー３で反
射し、屈折プリズム４に入射する。屈折プリズム４は三
角柱状をしており、コリメートレンズ２からの半導体レ
ーザチップ接合方向平行側のみを屈折させることによっ
て拡大し、略円形ビームに変換している。（断面Ｂ−Ｂ
）発明が解決しようとする課題 しかしながら、第４図に示した従来例の構成では、半導
体レーザ１の出力が変化して、発散ビームの波長が変化
した場合に、初期の光路Ｐ（屈折プリズム４の出射角θ
β２＝ｏ）は、光路Ｑに変化（出射角θβ′２）する。

この出射角変化は、平行ビームが対物レンズに入射して
情報記録媒体上に形成する光スポット（以上図示せず）
に位置変動を生じさせるため、安定した記録・消去・再
生を実現できないという問題を有していた。

この出射角変化について詳しく述べる。例えば、屈折プ
リズム４において、屈折率ｎβ：１．５１゜頂角β−６
９°、入射角θβ１＝５１．１３°、出射角θβ２＝０
°　、波長変化に対する屈折率変化Ｄβ＝−１，５ｘ１
ｏ　　／ｎｍとし、ミラー３において傾き角γ＝２９．
６°、入射角θｍ、　＝　２９．６°とした場合に、半
導体レーザ１の出力が変化して波長変化Δλ＝１０ｎｍ
を生じたとする。このときには、屈折プリズム４の出射
角はθβ′２＝０・００８°に変化し、変化量が略零で
ないため、前述の問題を発生する。

本発明は、上記問題点に鑑み、定数を選定した簡単な素
子構成で、略円形ビームに変換する機能を有し出射角の
変化量を略零とできる光学式記録再生装置を提供するも
のである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の光学式記録再生装
置は、接合面に水平方向に半値全角θ１、垂直方向に半
値全角θ上（＼θ／）の拡がυ角を持ち１強度分布が光
軸に関し非等方な発散ビームを出力する半導体レーザと
、発散ビームを平行ビームに変換するコリメートレンズ
と、垂直方向に平行な２面を有する素子であって、平行
ビームが入射して２回屈折する第１の屈折プリズム（屈
折率ｎα、頂角頂角α射入射角１．出射角ム２．波長変
化に対する屈折率変化Ｄａ　）と、垂直方向に平行な入
射端面、出射端面を持つ素子であって、第１の屈折プリ
ズムからの出射光が入射して屈折され、出射端面が屈折
された光ビームに対して垂直な第２の屈折プリズム（屈
折率ｎβ、頂角頂角β射入射角１．出射角θβ２．波長
変化に対する屈折率変化Ｄβ）と、第２の屈折プリズム
からの出射光が入射し、情報記録媒体に光スポットを形
成する対物レンズとを具備し、半導体レーザの出力が変
化して、発散ビームの波長が変化したことによって、第
１の屈折プリズムの出射角が娠′２に変化し、θα′２
に応じて第２の屈折プリズムへの入射角が牛７１に変化
し、θβ′１に応じて第２の屈折プリズムの出射角がθ
β′２に変化したときに、第２の屈折プリズムの出射角
の変化量θβ２−θβ；が略零となるように、第１の屈
折プリズムの屈折率ｎｃｔ＋　頂角α。

入射角θ、１．出射角θ（ｇ７＋波長変化に対する屈折
率変化ねと、第２の屈折プリズムの屈折率ｎβ。

頂角β、入射角θβ１．出射角θβ２．波長変化に対す
る屈折率変化Ｄβとを選定した構成となっている。

作用 この構成によって、コリメートレンズを経て、断面がだ
円形状をした平行ビームは２個の屈折プリズムを経るこ
とにより、断面が略円形の平行ビームに変換され、かつ
、半導体レーザの出力が変化して、発散ビームの波長が
変化した場合でも、最終出射角の変化量が略零であり、
情報記録媒体上での光スポットの位置変化を生じず、安
定した記録・再生・消去を実現できる。

実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は本発明の一実施例における光学式記録
再生装置を示すものである。第１図は第２図のＰ矢視図
すなわち半導体レーザチップ接合方向平行側の断面図で
ある。第１図において、１は半導体レーザ、２はコリメ
ートレンズ、６は第１の屈折プリズム人、６は第２の屈
折プリズムＢである。

以上の様に構成された光学式記録再生装置について、以
下その動作について説明する。半導体レーザ１からの発
散光はコリメートレンズ２によって平行ビームとされる
が、ここではビームの断面形状はだ円である。（ムー人
断面） この平行ビームは頂角αの屈折プリズムムロの第１面に
入射角θ４１で入射して屈折角θ４３で屈折゛し、第２
面に入射角０．４で入射して反射する。第２面での反射
ビームは再び第１面に入射角θ４５で入射して出射角０
．２で屈折出射する。屈折プリズム人５の出射ビームは
屈折プリズムＢ６に入射角θβ１で入射して屈折角θβ
５で屈折し、出射端面に対して垂直（入射角θβ４＝ｏ
、出射角θβ２＝ｏ）に出射する。（以上図中−点鎖線
の光路Ｐを経る。）この光路Ｐにおいて、だ円断面平行
ビーム（断面人−人）コリメートレンズ２からの半導体
レーザ１のチップ接合方向平行側のみを屈折させること
によって拡大し、略円形断面平行ビーム（断面Ｂ−Ｂ）
に変換している。

半導体レーザ１の出力が変化して、発散ビームの波長が
変化した場合に、光路Ｐは図中破線で示した光路Ｑに変
化（屈折プリズムＢ６の出射角θβ；）する。第３図の
従来例で述べたように最終出射角の変化量θβ２−θβ
５が問題となるが、ここで屈折プリズムム５．屈折プリ
ズムＢ６の定数を以下のように選定する。

例えば屈折プリズムムロにおいて、屈折率ｎ。

＝１．６７、頂角α＝１２．７°、入射角θｃｔ１：６
７．６°、入射角θ、２　＝　８．２°、波長変化に対
する屈折率変化り、　＝−３，９Ｘ１０　　／ｎｍとし
、屈折プリズムＢ６において、屈折率ｎβ＝　１．５１
　。

頂角β＝５５．６°、入射角θβ、　＝　５８．８°、
出射角θβ２＝０°・波長変化に対する屈折率変化Ｄβ
＝−１，８Ｘ１０　　／ｎｍとした場合に、半導体レー
ザ１に波長変化Δλ＝＝１０ｎｍ　を生じたとする。

このときには、屈折プリズム人５の出射角の変化量はθ
。２−θ、’２　＝　ｏ、０１１°　となるが、最終出
射角である屈折プリズムＢ６の出射角の変化量はθβ２
−θβ’２−−３　Ｘ　１０　となり、略零である。

以上のように本実施例によれば、２個の屈折プリズム人
、Ｂを採用し、両プリズムを経た平行ビームの最終出射
角が波長変化した場合でも変化量が略零であるように、
両プリズムの定数を選定したことにより、簡単な素子構
成でだ円断面平行ビームを略円形断面平行ビームに変換
する機能を有し、最終出射角の変化量が略零すなわち、
情報記録媒体上で光スポットの位置変化を発生しない。

安定した記録・再生・消去を実現できる。

発明の効果 本発明は、光源であり接合面に水平方向と垂直方向で異
なる拡がり角の発散光を出力する半導体レーザと、この
発散光を平行光に変換するコリメートレンズと、半導体
レーザの接合面垂直方向に平行な２面を持ち、平行光が
入射して２回屈折して出射される第１の屈折プリズムと
、接合面垂直方向に平行な入射端面、出射端面を持ち、
第１の屈折プリズムからの出射光が入射して屈折され、
出射端面が屈折された光ビームに対して垂直な第２の屈
折プリズムと、この第２の屈折プリズムからの出射光が
入射して情報記録媒体に光スポットを形成する対物レン
ズとを備え、半導体レーザの波長変化が生じた場合でも
、第２の屈折プリズムからの出射角が略零となるように
、第１．第２の屈折プリズムの屈折率、頂角、入射角、
出射角。

波長変化に対する屈折率変化のイ直を選定したことによ
り、簡単な素子構成で、コリメートレンズからのだ円断
面平行ビームを略円形断面平行ビームに変換する機能を
持ち、かつ最終出射角の略零すなわち、情報記録媒体上
で光スポットの位置変化を発生しない、安定した記録・
再生・消去を実現できる優れた光学式記録再生装置を達
成できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学式記録再生装置
を示す概略図、第２図は半導体レーザと半導体レーザか
らの発散光の遠視野像を示す斜視図、第３図は従来の光
学式記録再生装置を示す概略図である。 １・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・コリメー
トレンズ、３・・・・・・ミラー、４，６．６・・・・
・・屈折プリズム。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名（Ｃ
） １−　半導体レーザ 第２図 ／−一一手美（本レーザ ２−　コゾメートレンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 接合面に水平方向に半値全角θ＿１、垂直方向に半値全
   角θ＿⊥（≠θ＿１）の拡がり角を持ち、強度分布が光
   軸に関し非等方な発散ビームを出力する半導体レーザと
   、前記発散ビームを平行ビームに変換するコリメートレ
   ンズと、前記垂直方向に平行な２面を有する素子であっ
   て、前記平行ビームが入射して２回屈折する第１の屈折
   プリズム（屈折率ｎ＿α、頂角α・入射角θ＿α＿１、
   出射角θ＿α＿２、波長変化に対する屈折率変化Ｄ＿α
   ）と、前記垂直方向に平行な入射端面、出射端面を持つ
   素子であって、前記第１の屈折プリズムからの出射光が
   入射して屈折され、出射端面が屈折された光ビームに対
   して垂直な第２の屈折プリズム（屈折率ｎ＿β、頂角β
   、入射角θ＿β＿１、出射角θ＿β＿２、波長変化に対
   する屈折率変化Ｄ＿β）と、前記第２の屈折プリズムか
   らの出射光が入射し、情報記録媒体に光スポットを形成
   する対物レンズとを具備し、前記半導体レーザの出力が
   変化して、発散ビームの波長が変化したことによって、
   前記第１の屈折プリズムの出射角がθ＿α′＿２に変化
   し、θ＿α′＿２に応じて前記第２の屈折プリズムへの
   入射角がθ＿β′＿１に変化し、θ＿β′＿１に応じて
   前記第２の屈折プリズムの出射角がθ＿β′＿２に変化
   したときに、前記第２の屈折プリズムの出射角の変化量
   θ＿β＿２−θ＿β′＿２が略零となるように、前記第
   １の屈折プリズムの屈折率ｎ＿α、頂角α、入射角θ＿
   α＿１、出射角θ＿α＿２、波長変化に対する屈折率変
   化Ｄ＿αと、前記第２の屈折プリズムの屈折率ｎ＿β、
   頂角β、入射角θ＿β＿１、出射角θ＿β＿２、波長変
   化に対する屈折率変化Ｄ＿βとを選定したことを特徴と
   する光学式記録再生装置。