JPS59142519A - 光学系 - Google Patents
光学系Info
- Publication number
- JPS59142519A JPS59142519A JP58016157A JP1615783A JPS59142519A JP S59142519 A JPS59142519 A JP S59142519A JP 58016157 A JP58016157 A JP 58016157A JP 1615783 A JP1615783 A JP 1615783A JP S59142519 A JPS59142519 A JP S59142519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light
- prism
- optical system
- parallel
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1359—Single prisms
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、光デイスクシステムの如き、光学的情報記録
−読取装置における光ヘッドとして好適な光学系の改良
に関するものである。
−読取装置における光ヘッドとして好適な光学系の改良
に関するものである。
第１図は半導体レーザとその放射光を示す斜視図である
。同図において、１は半導体レーザ、２は活性傾城、３
は接合面、４は光、５は光軸、である。第１図に示すご
とく、半導体レーザ１は、接合面３に沿った方向に細長
い活性領域２から光４を放射する。このため光４の遠視
野像は接合面３に直交する方向に細長い楕円状をなして
形成されるのが通例である。
。同図において、１は半導体レーザ、２は活性傾城、３
は接合面、４は光、５は光軸、である。第１図に示すご
とく、半導体レーザ１は、接合面３に沿った方向に細長
い活性領域２から光４を放射する。このため光４の遠視
野像は接合面３に直交する方向に細長い楕円状をなして
形成されるのが通例である。
第、２図に、第１図におけるレーザ光４の光強度の、光
軸５を中心とした対色度光強匹分布の一例を示す。ａは
接合面３に平行な面内での分布、ｂは接合面３に垂直な
面のでの分布である。ａ、ｂともに大略ガク２フフ分布
で近似されるが、ビーり強度に対する半値角度θａ、θ
ｂは、大きく異なり、通常、θｂ／θａｌ’ｉ２〜３の
値をもつ。
軸５を中心とした対色度光強匹分布の一例を示す。ａは
接合面３に平行な面内での分布、ｂは接合面３に垂直な
面のでの分布である。ａ、ｂともに大略ガク２フフ分布
で近似されるが、ビーり強度に対する半値角度θａ、θ
ｂは、大きく異なり、通常、θｂ／θａｌ’ｉ２〜３の
値をもつ。
光学的情報記録・詩、取装置の光ヘッドにおいては、こ
のような非等方性のある光４を有限の円形間 生白をもつコリメートレンズにより平行光とし、対物レ
ンズに導ひき、ディスク上に回折限界像を形成せしめる
。このとき、前記した遠視野像の異方性は、対物レンズ
の入射ひとみ上でも保存されているため、ディスク上で
の像は非等方的になる。
のような非等方性のある光４を有限の円形間 生白をもつコリメートレンズにより平行光とし、対物レ
ンズに導ひき、ディスク上に回折限界像を形成せしめる
。このとき、前記した遠視野像の異方性は、対物レンズ
の入射ひとみ上でも保存されているため、ディスク上で
の像は非等方的になる。
ここで、半導体レーザーから出射する光４の利用率を上
けるべく、コリメートレンズの開口数ＮＡを大きくする
と、この非等方性は大きくなり、特に接合面３に平行な
方向では、対物レンズの入射ひとみの、中央部付近にし
か光が入射しないため、この方向のディスク上の像の大
きさは広がってしまい、高密度の記録・再生にとって好
１しくない。
けるべく、コリメートレンズの開口数ＮＡを大きくする
と、この非等方性は大きくなり、特に接合面３に平行な
方向では、対物レンズの入射ひとみの、中央部付近にし
か光が入射しないため、この方向のディスク上の像の大
きさは広がってしまい、高密度の記録・再生にとって好
１しくない。
コリメー トレンズのＵ（」口部＋ Ｎ Ａを小さくす
ると、近似的に、対物レンズの入射ひとみ上で均一分布
の入射光となるが、光利用率が低下するとともに回折限
界像にはエアリ−ディスクが生じ、これも好ましくない
。
ると、近似的に、対物レンズの入射ひとみ上で均一分布
の入射光となるが、光利用率が低下するとともに回折限
界像にはエアリ−ディスクが生じ、これも好ましくない
。
第３図、第４図は、それぞれ上記した技術的欠点を解決
せんとした従来例を示す説明図であり、半導体レーザｌ
の、接合面に平行な面内での光学的構成を示す、第３図
において、半導体レーザｌから出射した光４は、コリメ
ートレンズ６に入射し、平行光束となる、更にこの光４
は、凹円筒レンズ７、凸円筒レンズ８を通過して、紙面
上での光束径のみが拡大され、対物レンズ９に入射する
。
せんとした従来例を示す説明図であり、半導体レーザｌ
の、接合面に平行な面内での光学的構成を示す、第３図
において、半導体レーザｌから出射した光４は、コリメ
ートレンズ６に入射し、平行光束となる、更にこの光４
は、凹円筒レンズ７、凸円筒レンズ８を通過して、紙面
上での光束径のみが拡大され、対物レンズ９に入射する
。
したがって、対物レンズ９の入射ひとみ上での光量分布
は、上記した拡大倍率に応じて、等方向に補正されるた
め、対物レンズ９によりディスクｌＯ等の上に集光され
たスポットは、等方向になる。
は、上記した拡大倍率に応じて、等方向に補正されるた
め、対物レンズ９によりディスクｌＯ等の上に集光され
たスポットは、等方向になる。
しかし、かかる光学系においては、２枚の円筒レンズを
必要とするが、波面を良好に保存するためには、通常、
円筒レンズの焦点距離を十分に長くとる必要があり、光
学系の全長が長くなるとともに、円筒レンズも高精度の
ものを用いざるを得す、実用上好ましくない。
必要とするが、波面を良好に保存するためには、通常、
円筒レンズの焦点距離を十分に長くとる必要があり、光
学系の全長が長くなるとともに、円筒レンズも高精度の
ものを用いざるを得す、実用上好ましくない。
次に第４図を参照する。第４図において、半導体レーザ
ｌから出射した光４はコリメートレンズ６に入射し、平
行光束とｆＪ：、ｖ、くさび形のプリズム１１に入射す
る。プリズム１１に入射した光４は、−足角度だけ屈折
し、対物レンズ９により集光されてディスク１０上に結
ぶ。プリズム１１により屈折をする際、紙面に平行な面
内の光束径のみ拡大されるため、プリズム１１の頂角を
適当に選ぶことにより、２乃至３の拡大率を得ることが
できる。しかし、本従来例においては、プリズム１１に
関し入射光と出射光が平行でないため、精密な加工・調
整が困難であるという欠点がある。
ｌから出射した光４はコリメートレンズ６に入射し、平
行光束とｆＪ：、ｖ、くさび形のプリズム１１に入射す
る。プリズム１１に入射した光４は、−足角度だけ屈折
し、対物レンズ９により集光されてディスク１０上に結
ぶ。プリズム１１により屈折をする際、紙面に平行な面
内の光束径のみ拡大されるため、プリズム１１の頂角を
適当に選ぶことにより、２乃至３の拡大率を得ることが
できる。しかし、本従来例においては、プリズム１１に
関し入射光と出射光が平行でないため、精密な加工・調
整が困難であるという欠点がある。
本発明の目的は、上記した従来ト１１の欠点を解消し、
長焦点の円筒レンズを用いず、光射１１が屈曲せず、一
方向の光束伜のみを、半導体レーザ光の非学方ｉ生を補
正しつる適当な率で変換しうる光学系を提供することに
ある。
長焦点の円筒レンズを用いず、光射１１が屈曲せず、一
方向の光束伜のみを、半導体レーザ光の非学方ｉ生を補
正しつる適当な率で変換しうる光学系を提供することに
ある。
上記した目的を達するため、本発明においては半導体レ
ーザ光の非等方性がおよそ２乃至３にあること、レーザ
光の単色性などに留意し、全反射プリズムと屈折プリズ
ムを一体化して使用することとした。
ーザ光の非等方性がおよそ２乃至３にあること、レーザ
光の単色性などに留意し、全反射プリズムと屈折プリズ
ムを一体化して使用することとした。
以下、本発明を実施例により説明する。第５図は、本発
明による半導体レーザ光学系の、半導体レーザの接合面
に垂直な面内での構成を示す。
明による半導体レーザ光学系の、半導体レーザの接合面
に垂直な面内での構成を示す。
第５図において、半導体レーザ１から出射した光４は、
コリメートレンズ６により平行光束となり、断面が二等
辺三角形をなしたプリズム１２の底辺に垂直に入射する
。プリズム１２に入射した光４は、等辺の一方をなす面
において全反射し、等辺の他方をなす面において屈折を
うけ、出射する。半導体レーザの波長におけるプリズム
１２の屈折率をｎとし、二等辺三角形の半頂角αが式ｆ
ｉ＋をみたすとき、出射光は入射光と平行になる。
コリメートレンズ６により平行光束となり、断面が二等
辺三角形をなしたプリズム１２の底辺に垂直に入射する
。プリズム１２に入射した光４は、等辺の一方をなす面
において全反射し、等辺の他方をなす面において屈折を
うけ、出射する。半導体レーザの波長におけるプリズム
１２の屈折率をｎとし、二等辺三角形の半頂角αが式ｆ
ｉ＋をみたすとき、出射光は入射光と平行になる。
寸た、このとき、紙面に平行な面内における、プリズム
１２による光束の縮少率ｍけ、式（２）であらわされ、
ｎ＝１．５の場合、略２．６７となり、通常の半導体レ
ーザのＩｔ方性、すなわち第２図におけるθｂ／θ８が
２乃至３の値であることから、寅用上適した補正を、平
行光束に与えることができる、該プリズム１２を出射し
た平行光束１３は、対物レンズ９によりディスクｌＯ上
に集光される。
１２による光束の縮少率ｍけ、式（２）であらわされ、
ｎ＝１．５の場合、略２．６７となり、通常の半導体レ
ーザのＩｔ方性、すなわち第２図におけるθｂ／θ８が
２乃至３の値であることから、寅用上適した補正を、平
行光束に与えることができる、該プリズム１２を出射し
た平行光束１３は、対物レンズ９によりディスクｌＯ上
に集光される。
本発明においては、半導体レーザ１の接合面に垂直な方
向の光束径が縮少されるため、縮少後の光束径を対物レ
ンズ９の入射瞳径と略等しくとると、コリメートレンズ
６の開口数ＮＡを対物レンズ９のＮＡと略等しくしても
、対物レンズ９の焦点距離ｆｌと、コリメートレンズｄ
の妨点距Ｑｆｆｌｆ２との比は充分大きくすることが可
能であり、半導体レーザ１の活性領域の回折限界像をデ
ィスク１０上に結ばせたとき、十分な横倍率を得られる
ことは論をまたない。
向の光束径が縮少されるため、縮少後の光束径を対物レ
ンズ９の入射瞳径と略等しくとると、コリメートレンズ
６の開口数ＮＡを対物レンズ９のＮＡと略等しくしても
、対物レンズ９の焦点距離ｆｌと、コリメートレンズｄ
の妨点距Ｑｆｆｌｆ２との比は充分大きくすることが可
能であり、半導体レーザ１の活性領域の回折限界像をデ
ィスク１０上に結ばせたとき、十分な横倍率を得られる
ことは論をまたない。
以上、本発明の詳細な説明したが、本発明によれば、半
２！７１体レーザから対物レンズにいたる光軸が屈曲し
ないため、高精度の加工、調整が可能であること、一つ
の、対称性のあるプリズムにより、一方向のみの光束径
減少が可能であり、光学部品の加工・組立が容易である
こと、充分な横倍率がとれることなどの効果がある。
２！７１体レーザから対物レンズにいたる光軸が屈曲し
ないため、高精度の加工、調整が可能であること、一つ
の、対称性のあるプリズムにより、一方向のみの光束径
減少が可能であり、光学部品の加工・組立が容易である
こと、充分な横倍率がとれることなどの効果がある。
第１図は半導体レーザとその放射光を示す斜視図、第２
図は半導体レーザの放射光の異方性を示す特゛性図、第
３図および第４図はそれぞれ従来の光学系を示す説明図
、第５図は本発明の一実施例を示す説明図、である。 符号説明 １・・半導体レーザ、４・・・光、６・・・コリメート
レンズ、９・・・対物レンズ、１０・・・ディスク、１
２・・・プリズム、１３・・平行光束 代理人 弁理士 並 木 昭 夫
図は半導体レーザの放射光の異方性を示す特゛性図、第
３図および第４図はそれぞれ従来の光学系を示す説明図
、第５図は本発明の一実施例を示す説明図、である。 符号説明 １・・半導体レーザ、４・・・光、６・・・コリメート
レンズ、９・・・対物レンズ、１０・・・ディスク、１
２・・・プリズム、１３・・平行光束 代理人 弁理士 並 木 昭 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）レーザ光源と、該光淵より出射された光を平行光束
に変換する第１のレンズと、該平行光束を集光する第２
のレンズとから成る光学系において、断面が２等辺三角
形をなすプリズムを、前記第１のレンズと第２のレンズ
の間に、該プリズムの底辺部が第１のレンズの側に、頂
部が第２のレンズの側に向くようにして配置したことを
特徴とする光学系。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の光学系において、前
記プリズムの断面を構成する２等辺三角形の底辺部に入
射した前記第１のレンズからの平行光束が、前記２等辺
三角形の一方の辺をなす部分で全反射し、他方の辺をな
す部分から出射したとき、該出射光が前記第１のレンズ
からの平行光束と平行な平行光束として前記第２のレン
ズに入射するように、前記２等辺三角形の頂角が角度設
足されたことを特徴とする光学系、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016157A JPS59142519A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58016157A JPS59142519A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142519A true JPS59142519A (ja) | 1984-08-15 |
Family
ID=11908664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58016157A Pending JPS59142519A (ja) | 1983-02-04 | 1983-02-04 | 光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59142519A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0766237A1 (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-02 | Nec Corporation | Optical head device with lens system for increasing beam diameter of light to be incident on objective lens |
-
1983
- 1983-02-04 JP JP58016157A patent/JPS59142519A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0766237A1 (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-02 | Nec Corporation | Optical head device with lens system for increasing beam diameter of light to be incident on objective lens |
| US5708642A (en) * | 1995-09-29 | 1998-01-13 | Nec Corporation | Optical head device with lens system for increasing beam diameter of light to be incident on objective lens |
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