JPH0453008B2 - - Google Patents

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JPH0453008B2
JPH0453008B2 JP60220061A JP22006185A JPH0453008B2 JP H0453008 B2 JPH0453008 B2 JP H0453008B2 JP 60220061 A JP60220061 A JP 60220061A JP 22006185 A JP22006185 A JP 22006185A JP H0453008 B2 JPH0453008 B2 JP H0453008B2
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Japan
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semiconductor laser
light
prism
light beam
coupling lens
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Seiji Yonezawa
Toshio Sugyama
Masahiro Oshima
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光情報処理装置、特に半導体レーザ素
子を光源に用いた光情報処理装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an optical information processing device, and particularly to an optical information processing device using a semiconductor laser element as a light source.

〔従来の背景〕[Traditional background]

近年、ガスレーザに代わつて、半導体レーザ素
子を光源に用いた光情報処理装置の開発が盛んに
なつてきた。光デイスクはその一例である。光デ
イスクとは、半導体レーザ素子を用いて円盤(デ
イスク)に記憶されている情報信号を再生した
り、又はデイクスに情報を高密度に記憶するもの
である。すなわち、半導体レーザを用いてデイス
ク上に情報信号を記録したり再生するためには、
半導体レーザ素子から出たビームを光学系を構成
する結合レンズ及び対物レンズを用いてデイスク
上に直径1μm程度の円形状の光スポツトとして
形成しなければならない。
In recent years, development of optical information processing devices that use semiconductor laser elements as light sources in place of gas lasers has become active. Optical disks are one example. An optical disk uses a semiconductor laser element to reproduce information signals stored on a disk (disk) or to store information in a disk at high density. In other words, in order to record and reproduce information signals on a disk using a semiconductor laser,
The beam emitted from the semiconductor laser element must be formed into a circular light spot with a diameter of about 1 μm on the disk using a coupling lens and an objective lens that constitute an optical system.

一般に、半導体レーザ素子は、その発光領域の
縦、横比が異なるため、ビームの拡がり角が非常
方的である。この半導体レーザビームの拡がり角
は、半導体レーザ素子の構造によつて異なつてい
る。即ち、第1図に示す如く半導体レーザ素子か
らのビームの遠視野像における出射光分布の水平
方向及び垂直方向のe-2での角度をそれぞれθθ
⊥とすると、例えばSCP型半導体レーザでは θ=8°、θ⊥=24°及びθ⊥/θ=3 ……(1) となる。また、BH型半導体レーザでは θ=16°、θ⊥=32°及びθ⊥/θ=2 ……(2) であり、BH型レーザではビームが拡がり角の比
θ⊥/θは2、CSP型レーザでは3となつてい
る。なお、第1図の横軸は広がり角、その縦軸は
光強度である。第2図は上述した半導体レーザ素
子のビーム拡がり角が等方的でない場合に、デイ
スク上に直径1μmφ程度の等方的スポツトを形
成するための従来の光情報処理装置の一例を示し
ている。
In general, semiconductor laser devices have different vertical and horizontal ratios of their light emitting regions, so the beam divergence angle is extremely irregular. The divergence angle of this semiconductor laser beam differs depending on the structure of the semiconductor laser element. That is, as shown in FIG. 1, the angles at e -2 in the horizontal and vertical directions of the output light distribution in the far-field image of the beam from the semiconductor laser device are respectively θθ.
For example, in an SCP type semiconductor laser, θ=8°, θ⊥=24°, and θ⊥/θ=3 (1). In addition, in the BH type semiconductor laser, θ = 16°, θ⊥ = 32°, and θ⊥ / θ = 2 ... (2), and in the BH type laser, the beam divergence angle ratio θ⊥ / θ is 2, and the CSP For type lasers, it is 3. Note that the horizontal axis in FIG. 1 is the spread angle, and the vertical axis is the light intensity. FIG. 2 shows an example of a conventional optical information processing apparatus for forming an isotropic spot with a diameter of about 1 μmφ on a disk when the beam divergence angle of the semiconductor laser device described above is not isotropic.

第2図において、半導体レーザ素子1の一方の
端面から出た等方でない拡がり角をもつたビーム
は結合レンズ2、対物レンズ3によつてデイスク
4上に光スポツト5が形成される。光検出器6は
半導体レーザ素子1の光出力を検出する手段であ
る。なお、Aは光軸である。第2図において、結
合レンズ2の開口数NAは、半導体レーザ1とレ
ンズ2とのなす半画角をθとすると、 NA=sinθ ……(3) の関係がある。また半導体レーザ素子1のビーム
拡がり角について、上述したように水平方向及び
垂直方向のe-2での大きさをθ及びθ⊥とする
と、このような半導体レーザ素子を用いてデイス
ク4上に等方的なスポツト5を形成するために
は、 θθ<θ⊥= ……(4) となるように結合レンズ2の開口数NAを選ばな
ければならない。すなわち、結合レンズ2の開口
数を小さくし、軸外の光線を遮断して、光軸A
(θ=0)付近のみのビームを用いて、結合レン
ズ2から出た光の強度分布を等方的にさせる必要
がある。第1図に示すビームの広がり角と第(1)、
(3)及び(4)式より、CSP型レーザでは NA=0.1 θ=5.7°(θ<θ⊥) ……(5) とすると、結器レンズ2を通つた後のビームはほ
ぼ等方的になり、したがつて、デイスク4上に等
方的なスポツト5が形成される。
In FIG. 2, a beam having a non-isotropic divergence angle emitted from one end face of the semiconductor laser element 1 is formed into a light spot 5 on a disk 4 by a coupling lens 2 and an objective lens 3. The photodetector 6 is a means for detecting the optical output of the semiconductor laser element 1. Note that A is the optical axis. In FIG. 2, the numerical aperture NA of the coupling lens 2 has the relationship NA=sinθ (3) where θ is the half angle of view formed by the semiconductor laser 1 and the lens 2. Regarding the beam divergence angle of the semiconductor laser element 1, if the magnitudes at e -2 in the horizontal and vertical directions are θ and θ⊥ as described above, then using such a semiconductor laser element In order to form a square spot 5, the numerical aperture NA of the coupling lens 2 must be selected so that θθ<θ⊥= (4). That is, by reducing the numerical aperture of the coupling lens 2 and blocking off-axis rays, the optical axis A is
It is necessary to make the intensity distribution of the light emitted from the coupling lens 2 isotropic by using only the beam around (θ=0). The divergence angle of the beam shown in Fig. 1 and (1),
From equations (3) and (4), for a CSP type laser, NA = 0.1 θ = 5.7° (θ < θ⊥) ...(5), then the beam after passing through the condenser lens 2 is almost isotropic. Therefore, an isotropic spot 5 is formed on the disk 4.

しかし、かかる構成では半導体レーザ素子から
出射された光線の一部しかデイスク上に照射され
ないので、レーザ素子の光利用効率が悪いという
欠点がある。特に、記録を行なうような場合に
は、デイスクに設けられた金属薄膜を溶解し、穴
を形成しなければならないので、再生を行なう場
合より数倍の光量を必要とする。また、半導体レ
ーザ素子は、ある一定以上の光量をだすと寿命が
短かくなる。従つて、半導体レーザ素子を用いた
光情報処理装置においては、レーザ素子の光利用
効率を高め、できるだけ光出力を少なくおさえる
ことが、寿命及び信頼性の面からぜひ必要なので
ある。また、通常、デイスクは約1mm程度の上下
ぶれをしながら回転している。この回転デイスク
の上下ぶれにかかわらず、スポツトの径が変化し
ないためには、焦点ずれの信号を光学的に検出し
て自動焦点を行なう必要がある。
However, in this configuration, only a portion of the light beam emitted from the semiconductor laser element is irradiated onto the disk, so there is a drawback that the light utilization efficiency of the laser element is poor. In particular, in the case of recording, the metal thin film provided on the disk must be dissolved and holes must be formed, which requires several times the amount of light compared to the case of reproduction. Furthermore, when a semiconductor laser element emits a certain amount of light or more, its lifetime becomes short. Therefore, in an optical information processing device using a semiconductor laser element, it is absolutely necessary to increase the light utilization efficiency of the laser element and to suppress the optical output as much as possible from the viewpoint of lifespan and reliability. Further, normally, the disk rotates with a vertical deviation of about 1 mm. In order to prevent the diameter of the spot from changing regardless of the vertical movement of the rotary disk, it is necessary to optically detect a defocus signal and perform automatic focusing.

さて、第2図に示す構成において、半導体レー
ザ素子1にデイスク4からの反射光が帰還すると
デイスクからの反射光の強弱に応じて半導体レー
ザ1の出力が増減するので、デイスク4の情報を
光検出器6の出力によつて再生できる。この技術
は特開昭49−69008号公報に記載されている。
Now, in the configuration shown in FIG. 2, when the reflected light from the disk 4 returns to the semiconductor laser element 1, the output of the semiconductor laser 1 increases or decreases depending on the strength of the reflected light from the disk. It can be reproduced by the output of the detector 6. This technique is described in Japanese Patent Application Laid-open No. 49-69008.

一方、光ビームのデイスク上からの焦点のずれ
を検出するため、光源あるいはレンズをその光軸
方向に微小振動させ、レーザ出力を同期検波する
ことで、焦点ずれを検出する技術が特開昭53−
17706号公報で提案されている。しかし、この技
術による自動焦点制御引き込み範囲は狭いという
欠点がある。第3図は第2図に示す構成におい
て、結合レンズ2の開口数NAが0.1のとき、デイ
スク4を光軸方向に沿つて微少に移動したときの
半導体レーザ素子1からの出力変化を示したもの
である。第3図から明らかなように結合レンズ2
の開口数NAが0.1と非常に小さいときは、自動焦
点引き込み範囲は10μmしかないことがわかる。
これはデイスクの変位によつて、レーザ素子端面
附近の反射戻り光スポツト焦点位置が大きく変化
してしまうためである。すなわち、焦点ずれによ
るレーザ素子端面上の反射戻り光スポツトのぼけ
が著しく、このために自動焦点引き込み範囲が
10μmという小さな数になつてしまうのである。
このように半導体レーザ素子にデイスクからの反
射光を帰還させる光情報処理装置では上述したよ
うに引き込み範囲が小さいという欠点をもつてい
る。このため、自動焦点制御が困難であり、上下
ぶれの大きなデイスクからの情報再生はできない
という欠点があつた。
On the other hand, in order to detect the deviation of the focus of the light beam from the disk, a technology was developed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53/1987 that detects the deviation of the focus by slightly vibrating the light source or lens in the direction of its optical axis and synchronously detecting the laser output. −
This is proposed in Publication No. 17706. However, this technique has the disadvantage that the automatic focus control pull-in range is narrow. Figure 3 shows the change in output from the semiconductor laser element 1 when the disk 4 is slightly moved along the optical axis direction in the configuration shown in Figure 2, when the numerical aperture NA of the coupling lens 2 is 0.1. It is something. As is clear from Fig. 3, the coupling lens 2
It can be seen that when the numerical aperture NA is very small at 0.1, the automatic focusing range is only 10 μm.
This is because the focal position of the reflected return light spot near the end face of the laser element changes greatly due to the displacement of the disk. In other words, the reflected return light spot on the end face of the laser element is significantly blurred due to the focus shift, and this causes the automatic focus pull-in range to be limited.
This results in a small number of 10 μm.
The optical information processing apparatus that returns the reflected light from the disk to the semiconductor laser element in this way has the disadvantage that the pull-in range is small, as described above. For this reason, automatic focus control was difficult and information could not be reproduced from a disk with large vertical vibrations.

一方、デイスク上に絞りこんだスポツトを円形
状に近づけるために円筒レンズを用いることが考
えられている。しかし、円筒レンズは工作上の精
度が出にくく、高価であること光学系の配置が複
雑になることの欠点があり、また、光スポツトを
1μmの円形状スポツトに収束することは、円筒
レンズを使用しているために非点収差が大きく影
響して、困難である。
On the other hand, it has been considered to use a cylindrical lens to make the narrowed spot on the disk closer to a circular shape. However, cylindrical lenses have the drawbacks of being difficult to produce accurately, being expensive, and complicating the arrangement of the optical system.
It is difficult to converge to a circular spot of 1 μm because a cylindrical lens is used and astigmatism is greatly affected.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、等方的な拡がり角をもたない半導体
レーザビームを光の利用効率よくデイスク上に等
方的なスツトとして形成することが可能な光情報
処理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical information processing device capable of forming a semiconductor laser beam having no isotropic divergence angle as an isotropic spot on a disk with efficient use of light. .

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

かかる目的を達成するために、本発明において
は、デイスク上の光スポツトが等方形状になると
いう結合レンズの条件である第(4)式を無視して、
結合レンズの開口数を大きくすることによつて半
導体レーザ素子からの非等方形状のビームを殆ん
どすべて結合レンズに入射させると共に、結合レ
ンズの後段にプリズムを配置することにより、結
合レンズを通過した等方的でないビームを等方的
形状のビームに変換せしめるものである。また、
本発明では、半導体レーザ光が接合面に平行な方
向に偏光していることに着目してこのレーザ光が
入射面内で偏光するようプリズムを配設すること
により、該プリズムへの入出射に際ての反射損失
をほとんどなくし、光の利用効率を高めたもので
ある。
In order to achieve this objective, the present invention ignores equation (4), which is the condition of the coupling lens that the light spot on the disk has an isotropic shape, and
By increasing the numerical aperture of the coupling lens, almost all of the anisotropic beam from the semiconductor laser element enters the coupling lens, and by placing a prism after the coupling lens, the coupling lens can be This converts the non-isotropic beam that has passed through the beam into an isotropic beam. Also,
In the present invention, focusing on the fact that semiconductor laser light is polarized in a direction parallel to the cemented surface, by arranging a prism so that this laser light is polarized within the incident plane, the input and output from the prism is controlled. It almost eliminates reflection loss and increases the efficiency of light use.

〔発明の実施例〕 第4図は、デイスクの位置と光出力との関係を
示す図である。即ち、第2図に示した構成におい
て、デイスク4上の光スポツト5が等方形状にな
るという結合レンズの条件である第(4)式を無視し
て、結合レンズ2の開口数NAを大きく(NA=
0.5)し、デイスク4を光軸方向に沿つて微小に
移動したときの半導体レーザ素子からの光出力の
変化を示したものである。第4図から明らかなよ
うに引き込み範囲は100μmとなつている。
[Embodiment of the Invention] FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the position of the disk and the optical output. That is, in the configuration shown in FIG. 2, the numerical aperture NA of the coupling lens 2 is increased by ignoring equation (4), which is the condition for the coupling lens that the optical spot 5 on the disk 4 has an isotropic shape. (NA=
0.5) and shows the change in the optical output from the semiconductor laser element when the disk 4 is slightly moved along the optical axis direction. As is clear from FIG. 4, the pull-in range is 100 μm.

即ち、結合レンズの開口数を大きくすることに
より、デイスクの変位による反射戻り光スポツト
焦点位置の変化が小さくなり、自動焦点の引き込
み範囲が、拡大されていのである。
That is, by increasing the numerical aperture of the coupling lens, the change in the focal position of the reflected return light spot due to the displacement of the disk is reduced, and the automatic focusing range is expanded.

而して、結合レンズは、開口数が大きいほど自
動焦点引き込み範囲が大きくなり、デイスクの上
下ぶれに対して完全な自動焦点が実現できること
となる。しかも、結合レンズの開口数が大きくな
ると、半導体レーザ素子からのビームがそれだけ
多く結合レンズに入射されるので、レーザ素子の
光の利用効率が高くなる。しかし、結合レンズの
開口数NAがほぼ第1図に示す遠視野像のe-2で
垂直方向の拡がり角度θ⊥を満足すれば実質的に
半導体レーザ素子からのビームを殆んど結合レン
ズに入射させることとなる。したがつて、実質的
には、 θ<θ≦θ⊥ ……(6) を満足すればよいのである。
Thus, the larger the numerical aperture of the coupling lens, the wider the automatic focus pull-in range, and complete automatic focus can be achieved against vertical movement of the disk. Furthermore, as the numerical aperture of the coupling lens increases, more beams from the semiconductor laser element are incident on the coupling lens, and the efficiency of using light from the laser element increases. However, if the numerical aperture NA of the coupling lens satisfies the vertical spread angle θ⊥ at approximately e -2 of the far-field pattern shown in Figure 1, most of the beam from the semiconductor laser element can be effectively transferred to the coupling lens. It will be made incident. Therefore, in reality, it is sufficient to satisfy θ<θ≦θ⊥ (6).

しかし、第(6)式を満足する結合レンズ2を通過
した光ビームは等方的でないので光スポツト5も
等方的でなくなつてしまう。そこで、本発明にお
いてはこれを解決するために、第5図に示すよう
に、結合レンズ2の後段にプリズム7を配置す
る。第9図は上記プリズム7の形状を示す。第9
図において、プリズムはその頂角をθα、屈折率
をNとする直角プリズムとし、入射角θi、入射ビ
ーム径Iと、屈折ビーム径Oの比をm=O/Iと
すると、これらは、それぞれ次式で与えられる。
However, since the light beam passing through the coupling lens 2 that satisfies equation (6) is not isotropic, the light spot 5 is also not isotropic. Therefore, in the present invention, in order to solve this problem, a prism 7 is arranged after the coupling lens 2, as shown in FIG. FIG. 9 shows the shape of the prism 7 mentioned above. 9th
In the figure, the prism is a right-angled prism with an apex angle of θα and a refractive index of N, and if the incident angle θi and the ratio of the incident beam diameter I to the refracted beam diameter O are m=O/I, these are respectively It is given by the following formula.

cosθi=N2−1 N2m2−1 cosθα=mN2−1 N2m2−1 m=cosθα cosθi R11=tan2(θi−θα) tan2(θi+θα) ……(7) ここでR11はプリズムの入射面における反射率
である。プリズム7は半導体レーザ素子からのビ
ームの拡がりの水平方向を伸長せしめてその垂直
方向と一致させて、等方的なビームに変換する。
したがつて、半導体レーザ素子からのビームを殆
んど結合レンズに入射させた場合等方的なビーム
を得るためには、mをビームの拡がり角の比θ⊥
θと一致させる必要がある。例えば、BH型半
導体レーザ素子を用いる場合は第(2)式によりm=
2である。プリズムの屈折率N=1.7636とする
と、反射率R11ができるだけ小さくなるようにθi、
θαを選ぶと式(7)式より m=2.03 N=1.7636 θα=30.935° θi=65° R11=0.05 ……(8) したがつて、第(2)式で表わされるビーム拡がり
角をもつBH型半導体レーザについては第(8)式で
表わされるプリズム7を第5図において、結合レ
ンズ2の直後に挿入することによつて、等方的な
ビームに変換することが可能となる。この等方に
なつた光ビームは対物レンズ3によつてデイスク
4上に等方なスポツトとして照射される。しかし
て、縦、横比の異なる発光領域を有する半導体レ
ーザ素子からのビームの一部を遮断することな
く、デイスク上に等方的なスポツトとして照射す
ることが可能となる。しかもプリズムを使用して
いるために、収差が生じない。本実施例の如く半
導体レーザ素子1の一方の端面から出たビームを
デイスクで反射させて、その反射光を上記端面に
帰還させる構成においては、結合レンズ2の開口
数を第(6)式にしたがつて大きくしている為に第4
図に示すように自動焦点の引き込み範囲は拡大さ
れている。
cosθ i =N 2 −1 N 2 m 2 −1 cosθα=mN 2 −1 N 2 m 2 −1 m=cosθα cosθ i R 11 = tan 2 (θ i −θα) tan 2 (θ i +θα) ... (7) Here, R 11 is the reflectance at the entrance surface of the prism. The prism 7 extends the horizontal direction of the spread of the beam from the semiconductor laser element so that it coincides with the vertical direction, thereby converting the beam into an isotropic beam.
Therefore, in order to obtain an isotropic beam when most of the beam from the semiconductor laser device is incident on the coupling lens, m must be set as the ratio of the beam divergence angle θ⊥
It is necessary to match θ. For example, when using a BH type semiconductor laser device, m=
It is 2. Assuming that the refractive index of the prism N=1.7636, θ i , so that the reflectance R 11 is as small as possible
If θα is selected, from equation (7) m = 2.03 N = 1.7636 θα = 30.935° θ i = 65° R 11 = 0.05 ... (8) Therefore, the beam divergence angle expressed by equation (2) is By inserting a prism 7 expressed by equation (8) immediately after the coupling lens 2 in FIG. 5, it is possible to convert a BH type semiconductor laser into an isotropic beam. This isotropic light beam is irradiated onto the disk 4 by the objective lens 3 as an isotropic spot. Therefore, it becomes possible to irradiate a beam as an isotropic spot onto the disk without blocking a portion of the beam from the semiconductor laser device having light emitting regions with different vertical and horizontal ratios. Moreover, since a prism is used, no aberration occurs. In a configuration in which the beam emitted from one end face of the semiconductor laser device 1 is reflected by a disk and the reflected light is returned to the end face as in this embodiment, the numerical aperture of the coupling lens 2 is determined by equation (6). Therefore, in order to make it larger, the fourth
As shown in the figure, the autofocus pull-in range has been expanded.

なお、第5図において、半導体レーザ素子1か
らのビームは、図の矢印で示すようにP偏光(偏
光面が紙面に平行に振動している)に設定されて
いる。
In FIG. 5, the beam from the semiconductor laser element 1 is set to be P-polarized light (the plane of polarization vibrates parallel to the plane of the paper) as indicated by the arrow in the figure.

第6図は、本発明の他の実施例の構成を示す図
であり、第5図と同一符号は同一又は均等部分を
示す。第6図の実施例では、第5図の実施例と異
なり、ビームの拡がりの垂直方向を縮少して、そ
の水平方向と一致するようにした場合であり、プ
リズム7の入射面が、第5図の実施例とは逆に配
置されている。即ち、半導体レーザ素子1からの
ビームは、図の黒丸で示す如くS偏光(偏光面が
紙面に垂直に振動している)に設定され、これが
1/2波長板11によつてP偏光に変換されて、プ
リズム7に入射されるのである。かくすることに
より、対物レンズ3の小型化が可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 5 indicate the same or equivalent parts. In the embodiment shown in FIG. 6, unlike the embodiment shown in FIG. The arrangement is opposite to that of the illustrated embodiment. That is, the beam from the semiconductor laser element 1 is set to S-polarized light (the plane of polarization vibrates perpendicular to the plane of the paper) as shown by the black circle in the figure, and this is converted to P-polarized light by the half-wave plate 11. The light is then incident on the prism 7. By doing so, the objective lens 3 can be made smaller.

以上のことから、ビームの偏光は、第7図に示
す如く、垂直方向ではS偏光であり、水平方向で
はP偏光である。
From the above, the polarization of the beam is S-polarized in the vertical direction and P-polarized in the horizontal direction, as shown in FIG.

以上の説明においては、半導体レーザ素子の一
方の端面から出たビームをデイスクで反射させて
その反射光を上記端面に帰還させることにより、
所定情報を記録・再生する光情報処理装置につい
てのみ説明したが、本発明はかかる光情報処理装
置に限定されるものではなく、半導体レーザ素子
からのビームをデイスクに導く光学系中にプリズ
ムを設け、このプリズムでデイスクからの反射光
を取り出し、その反射光の変化を光検出器で検出
することにより、所定情報を記録・再生する光情
報処理装置にも適用できる。
In the above explanation, by reflecting the beam emitted from one end face of the semiconductor laser element on the disk and returning the reflected light to the end face,
Although only an optical information processing device for recording and reproducing predetermined information has been described, the present invention is not limited to such an optical information processing device. The present invention can also be applied to optical information processing devices that record and reproduce predetermined information by extracting reflected light from a disk using this prism and detecting changes in the reflected light using a photodetector.

第8図は、かかる光情報処理装置に本発明を適
用した場合の一実施例の構成を示す図である。本
実施例では、第5図に示す実施例の構成におい
て、プリズム7と対物レンズ3との間にプリズム
9及び一波長板8を配置している。かかる構成に
よりデイスク4からの反射光を上記プリズム9で
取り出し、その反射光の変化を光検出器10で検
出することが可能となる。なお、第8図の実施例
において、光検出器6はレーザ光出力を一定に保
つ、所謂光出力安定化自動制御のためのレーザ光
出力モニターとして用いられる。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of an embodiment in which the present invention is applied to such an optical information processing device. In this embodiment, a prism 9 and a single wavelength plate 8 are arranged between the prism 7 and the objective lens 3 in the configuration of the embodiment shown in FIG. With this configuration, it becomes possible to extract the reflected light from the disk 4 using the prism 9 and detect changes in the reflected light using the photodetector 10. In the embodiment shown in FIG. 8, the photodetector 6 is used as a laser light output monitor for so-called automatic light output stabilization control to keep the laser light output constant.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した如く、本発明によれば光源として
等分的な拡がり角をもたない半導体レーザ素子を
用いても、デイスクに等方的な(円形状)スポツ
トを簡単な光学系で形成でき、しかも半導体レー
ザビームはプリズムへP偏光で入射するので、プ
リズムへの入出射に際して反射損失がほとんどな
く光の利用効率を高めることができる。
As explained above, according to the present invention, an isotropic (circular) spot can be formed on a disk with a simple optical system even if a semiconductor laser element that does not have an equal divergence angle is used as a light source. Moreover, since the semiconductor laser beam enters the prism as P-polarized light, there is almost no reflection loss when entering and exiting the prism, and the efficiency of light utilization can be increased.

なお、上述の説明においては、デイスクからの
反射光の光量を半導体レーザの他方向からのレー
ザ光の変化として検出する場合について述べた
が、反射光の変化を半導体レーザ1の駆動電流の
変化として検出する場合に於ても、本発明が適用
できるのは勿論のことである。
In the above explanation, the case where the amount of reflected light from the disk is detected as a change in the laser light from the other direction of the semiconductor laser is described, but the change in the reflected light is detected as a change in the driving current of the semiconductor laser 1. Of course, the present invention can also be applied to detection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、半導体レーザ光の遠視野像を示す
図、第2図は、従来の光情報処理装置を説明する
ための図、第3図は従来の自動焦点の引込み範囲
を説明する図、第4図は、本発明による自動焦点
の引き込み範囲を説明する図、第5図及び第6図
は、本発明の一実施例の構成を示す図、第7図
は、本発明の動作を説明する図、第8図は、本発
明の他の実施例の構成を示す図、第9図は、本発
明を説明するための図である。
FIG. 1 is a diagram showing a far-field image of a semiconductor laser beam, FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional optical information processing device, and FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional autofocus pull-in range. FIG. 4 is a diagram explaining the automatic focusing range according to the present invention, FIGS. 5 and 6 are diagrams showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram explaining the operation of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram for explaining the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光軸回りの強度分布が該光軸に関し非等方な
光を放射する半導体レーザと、情報記録媒体と、
上記半導体レーザからの光ビームを平行化する回
転対称な結合レンズと、平行化された光ビームを
拡大または縮小するプリズムと、該プリズムから
の光を上記媒体上に収束させる光学系と、上記媒
体からの光ビームの光量変化を検出する手段とか
らなる光情報処理装置において、上記回転対称な
結合レンズは、以下の条件を満足することを特徴
とする光情報処理装置。 条件:θ‖<θ≦θ⊥ NA=sinθ (ただし、上記半導体レーザからの光ビームの遠
視野像における出射光分布の水平方向及び垂直方
向のe-2での角度をそれぞれθ‖、θ⊥とし、上記
結合レンズの開口数をNAとする。) 2 上記半導体レーザは非等方分布の短軸方向に
偏光された光ビームを出力する半導体レーザ素子
であり、上記光学系は上記レーザ素子からの光ビ
ームが入射面内で偏光するように配設されたプリ
ズムを有することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の光情報処理装置。 3 上記プリズムと上記レーザ素子の間の光路中
に1/2波長板を設けると共に、該波長板からの光
ビームが垂直に入射するよう上記プリズムが配設
されたことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の光情報処理装置。
[Claims] 1. A semiconductor laser that emits light whose intensity distribution around an optical axis is anisotropic with respect to the optical axis, and an information recording medium;
a rotationally symmetric coupling lens that collimates the light beam from the semiconductor laser; a prism that expands or contracts the collimated light beam; an optical system that converges the light from the prism onto the medium; and a means for detecting a change in the amount of light of a light beam from the optical information processing apparatus, wherein the rotationally symmetrical coupling lens satisfies the following conditions. Conditions: θ‖<θ≦θ⊥ NA=sinθ (However, the angles at e -2 in the horizontal and vertical directions of the output light distribution in the far-field image of the light beam from the semiconductor laser above are θ‖ and θ⊥, respectively. and the numerical aperture of the coupling lens is NA.) 2 The semiconductor laser is a semiconductor laser element that outputs a light beam polarized in the minor axis direction of an anisotropic distribution, and the optical system 2. The optical information processing device according to claim 1, further comprising a prism disposed so that the light beam of the prism is polarized within an incident plane. 3. A 1/2 wavelength plate is provided in the optical path between the prism and the laser element, and the prism is arranged so that the light beam from the wavelength plate enters perpendicularly. Optical information processing device according to scope 2.
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