JPH0210529A - 光ヘッド - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオディスク等のようにディスク上に記録さ
れた情報を光学的に読み取る光学的再生装置、あるいは
ディスクに情報を光学的に記録。

再生もしくは消去する装置に用いられる光ヘッドに関す
るものである。

従来の技術 近年、光学的記録再生装置は音響、映像分野からコンピ
ュータ外部記憶媒体に利用されるようになってきた。ま
ず、従来の光学的記録再生装置の一例について説明する
。

第８図は従来の光学的記録再生装置の光学系を示すもの
であシ、１は半導体レーザ、２は半導体レーザから出射
された光を平行光にするコリメートレンズ、３はビーム
整形をして光量損を抑制する整形プリズム、４はディス
クから反射して戻ってきた光束をフォトダイオードへ導
くための偏光ビームスプリッタ、６は偏光ビームスプリ
ッタと組合せてディスク面で反射した光が半導体レーザ
に戻って生じるバックトークを防止する４分の１波長板
、６はディスク上で約１μｍのビームスポットを形成す
る対物レンズである。

以上のように構成された光学的記録再生装置において、
半導体レーザ１から出射された光ビームは、第９図に示
すように遠視野像は回折現象によって決まるビームの拡
がシをもち、接合面に垂直方向の拡がり角θ±の方が、
接合面に平行方向の拡がシ角θｌに比べ約２倍ないし３
倍大きくなる。

このビームの光量損失を少なくして平行光にするように
、コリメートレンズ２を用いる。また、記録再生装置な
どの記録も行なう光デイスク光学系では、光源から記録
面までの光量損が重要な問題となる。また対物レンズ６
に入射する光の強度分布が等方向でないと、ディスク上
でビームスポットが円形に絞れない。したがってビーム
を整形する整形プリズム３と組合せて光量損を抑制する
。

この整形されたビームを対物レンズに入射させる。この
とき式（１）で表現されるガウシアンの強度分布を持つ
入射ビームは、第８図のごとく対物レンズで集光されて
、スポット像を形成する。

！（ｐ）　＝　ｅｘｐ　（−２１２７ｗ２）　　　　−
−−−−・（１）対物レンズが無収差の回折限界レンズ
とすれば、像面でのスポット半径Ｗ０は次式で表わされ
る。

ｗ０＝　Ｋ　＊λ／ＮＡ　　　　　　　　・・・・・・
（２）Ｋ　：レンズの開口形状や入射ビーム の断面の強度分布などで決まる 定数 ＮＡ：対物レンズの開口数 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、次のような問題点
を有している。

光源たとえば半導体レーザから出射されたビームを平行
光に変換した後、楕円ビームの断面形状を円形に整形す
るためのプリズムとビームをディスク側に進む方向を変
える全反射ミラーを有し、光ヘッドの小型化・薄型化に
対して大きな整置となっていた。

本発明は上記問題点に鑑み、小型・軽量・薄型にできる
光学的記録再生装置用の光ヘッドを提供することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明の光ヘッドは、入射
した光ビームを所定の傾斜角に設定した反射面を順次階
段状に形成した光学素子の反射面上で一方向で２以上に
分割して反射させるようにしたことによシ、光ビームの
断面形状の長軸方向と短軸方向の変換比を変えるように
したものである。

作　　用 本発明は、上記した構成によって、楕円等の光ビームの
長軸方向と短軸方向の長さを整形して光量損を抑制する
整形プリズムを廃止でき、従来複雑な構成を持たざるを
得なかった光ヘツド構成を簡単にすることができ、小型
・軽量・薄型化できる。

実施例 以下、本発明の一実施例の光学的記録再生装置用の光ヘ
ッドについて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の第１の実施例における光学的記録再生
装置の光ヘッドを示すものである。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、８は光ビームの
断面形状変換用の光学素子、６は４分の１波長板、６は
対物レンズである。

この光学素子１０は、端面に、反射面として、入射ビー
ムをＹ方向で２以上に分割して反射する階段状の反射面
を形成して、半導体レーザ１からの光ビームをＹ方向の
断面の長さを長くするようにして反射させるようにして
いる。

第２図は光ビームの断面形状変換用の光学素子１ｏのビ
ーム断面形状を変える動作を示す。

第２図に示すように入射した光ビームの断面形状の長軸
方向（Ｘ方向）あるいは短軸方向（Ｙ方向）の長さを 変換比＞７　＝（ａ　ｃｏｓθ十ｂ　）／ｂで拡大する
ことができる。

以上のように本実施例によれば、光源から発光された光
ビームを所定の角度に設定した反射面を順次階段状に形
成した光学素子１０に、一定方向から入射させ、その素
子面上で反射させることによシ、光ビーム断面形状の長
軸方向と短軸方向の変換比を変えることができる。

第３図に本発明の第２の実施例の光ビームの断面形状を
変換する光学素子１ｏを示す。この光学素子１０は、端
面を所定角度にした薄いプレート１１を多数積み重ねて
、端面を階段状にし、その端面に対する入射ビームを分
割して反射することにより反射された光ビームの断面形
状の長袖方向と短軸方向の変換比率を自由に設定できる
。

第４図に本発明の第３の実施例の光ビームの断面形状を
変換する光学素子１０を示す。

この実施例では、端面に所定の角度で反射面を設けた薄
いプレート１１を各々蝶番１２で結合して積重ね、相互
に摺動可能に構成して自由にプレート間の重ね合せ位置
を変える機構１３を設けることによシ、自由に光ビーム
形状の変換率を設定できる。

また第６図に示すように、端面に所定の角度を設けた薄
いグレート１１を積み重ね、棒状のレバー１４　、１５
で、積み重ねたプレート１１０両端面を傾けることによ
って、光ビームの長軸と短軸の長さを所望の比に変換す
ることができる。

第６図は本発明の第４の実施例の光ビームの断面形状を
変換する光学素子１０を示す。この光学素子１０は、−
枚のプレートにＶ型の溝１６を平行に形成し、このプレ
ートを任意の角度に設定して光ビームを入射させること
によシ、光ビーム断面形状を変換できる。

第７図に本発明の第６の実施例を示す。これは、所定の
角度に設定した反射面の高さ、角度あるいは反射面と反
射面の距離をそれぞれ変えることにより、入射ビームの
断面における光強度分布を一方向のみ自由に変えること
ができる。たとえば第７図に示すようにガウシアン分布
で入射した光ビームを方形波に変えて反射させることが
できる。

これによシビームを一方向ではあるが、見かけ上でＮＡ
を大きくすることができ、第１図に示す対物レンズ６を
通過後、ビームスポットを小さく絞ることができる。

発明の効果 以上のように本発明は、光ビーム断面形状を変換する光
学素子を光学的記録再生装置の光ヘッドに用いることに
よシ、小型・軽量・薄型で波長変動による光軸ずれのな
い光ヘッドにすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における光ヘッドの側面
図、第２図はその拡大側面図、第３図〜第７図は本発明
の第２〜第６の実施例の光ヘッドの側面図、第８図は従
来例の光ヘッドの斜視図、第９図はその対物レンズ前後
のビームを示す模式１・・・・・・半導体レーザ、２・
・・・・・コリメートレンズ、３・・・・・・ビーム整
形プリズム、４・・山・偏光ビームスプリッタ、５・・
・・・・４分の１波長板、６・・・・・・対物レンズ、
８・・・・・・光学素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名／−
一一手導俸レーザ 第 図 第 図 ２−−−コリ〆一トレンに ６−−一対物レンス・・ １０−−“光学素子 第 図 纂 図 第 図 第 図 第 図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームを出射する光源と、所定の傾斜角を有し
   、入射ビームをその断面の一方向で２つ以上に分割して
   反射する階段状の反射面を有する光学素子とを備え、前
   記光学素子に前記光源からの前記光ビームを所定の入射
   角で入射させてその入射ビームと出射ビームの断面形状
   の長軸の長さと短軸の長さの比を変換するようにしたこ
   とを特徴とする光ヘッド。
2. （２）光学素子は、薄いプレートを多数積み重ねた積層
   構造とし、各々のプレートの端面を一定の傾斜角をもっ
   た端面として階段状の反射面を形成したものであること
   を特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
3. （３）光学素子は、薄いプレートを多数積み重ねた積層
   構造とし、各々のプレート端面を所定の傾斜角をもった
   端面として階段状の反射面を形成し、前記プレートを相
   互に摺動可能に重ね合せるリンク構造を備えたものであ
   ることを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
4. （４）光学素子は、Ｖ型の溝を表面に複数形成して反射
   面としたものであることを特徴とする請求項１記載の光
   ヘッド。
5. （５）光学素子は、各々の反射面の傾斜角、高さあるい
   は隣接する反射面間の距離を異ならせて反射光ビームの
   断面での光強度分布を所望の光分布に変換するものとし
   たことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。