JPS63197902A - Beam forming prism - Google Patents
Beam forming prismInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光デイスク装置等で特に2ビ一ム方式のもの
に用いられる半導体レーザのビーム成形プリズムに関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a beam shaping prism for a semiconductor laser used in an optical disk device or the like, particularly a two-beam system.
一般に二つの光源を用いた2ビ一ム方式の光デイスク装
置の光学系は第6図に示すような構成である。尚第6図
の)は第6図囚を矢印B方向よシみた図である。この図
において11は書き込み読み出しビーム用の半導体レー
ザ、12は消去ビーム用の半導体レーザ、13.14は
夫々コリメートレンズ1.15は4分割ディティフタ、
16はビーム成形プリズム、17は偏光ビームスプリッ
タ、18は7波長板、19は対物レンズ、20はダイク
ロイックミラー、21は集光レンズ、22はシリンドリ
カルレンズである。Generally, the optical system of a two-beam type optical disk device using two light sources has a configuration as shown in FIG. 6) is a view of the prisoner in FIG. 6 as seen in the direction of arrow B. In this figure, 11 is a semiconductor laser for writing and reading beams, 12 is a semiconductor laser for erasing beams, 13 and 14 are collimating lenses, respectively. 15 is a four-division deflector,
16 is a beam shaping prism, 17 is a polarizing beam splitter, 18 is a 7-wave plate, 19 is an objective lens, 20 is a dichroic mirror, 21 is a condensing lens, and 22 is a cylindrical lens.
このような光デイスク装置において一方の光源11より
の書き込み読み出し用ビームは、コリメ−トレンズ13
を通りビーム成形プリズム16にて断面が円形のビーム
に変えられ偏光ビームスプリッタ17にて反射されてS
偏光成分の直線偏光になシ、7波長板18を通シ円偏光
になる。その後、対物レンズ19にてディスク23上に
集光される。ディスク23によシ反射されたビームは、
対物レンズ19によシ平行光線となって戻され、7波長
板18によシ直線偏光になシ偏光ビームスプリッタ17
へはP偏光成分の直線偏光として入射する。偏光ビーム
スプリッタ17を通過したビームは、ダイクロイックミ
ラー20にて反射され集光レンズz1とシリンドリカル
レンズ22によ#)4分割ディティフタ15上に集光さ
れる。ディティフタ15の出力にもとづいて既知の非点
収差法やプッシュプル法によって対物しンズ19のフォ
ーカスやトラックの調整が行なわれる。In such an optical disk device, a writing/reading beam from one light source 11 is transmitted through a collimating lens 13.
The S
The polarized light component becomes linearly polarized light and becomes circularly polarized light through the seven-wavelength plate 18. Thereafter, the light is focused onto the disk 23 by the objective lens 19. The beam reflected by the disk 23 is
The objective lens 19 returns the beam as parallel light, and the 7-wave plate 18 converts it into linearly polarized light.Polarizing beam splitter 17
is incident on the P-polarized light component as linearly polarized light. The beam that has passed through the polarizing beam splitter 17 is reflected by a dichroic mirror 20 and focused onto a four-division detifter 15 by a condenser lens z1 and a cylindrical lens 22. Based on the output of the deflector 15, the focus and track of the objective lens 19 are adjusted by the known astigmatism method or push-pull method.
一方消去ビーム用の半導体レーザ12よシの光ビームは
、コリメートレンズ14によりコリメートされダイクロ
イックミラー20を通過して偏光ビームスプリッタ17
にP偏光で入射し半導体レーザ11よシの光ビームと同
様にディスク23上に集光される。On the other hand, the light beam from the semiconductor laser 12 for erasing beam is collimated by the collimating lens 14, passes through the dichroic mirror 20, and passes through the polarizing beam splitter 17.
The light beam enters as P-polarized light and is focused on the disk 23 in the same way as the light beam from the semiconductor laser 11.
この光デイスク装置において半導体レーザよシの光ビー
ムの射出パターンは、2〜3:1の楕円形である。その
ため書き込み読み出し用の半導体レーザ11は、光エネ
ルギーを有効に利用するために射出パターンを軸対称(
円形)にする必要がある。そのためにビーム成形プリズ
ム16が用いられる。In this optical disk device, the light beam emitted from the semiconductor laser has an elliptical pattern with a ratio of 2 to 3:1. Therefore, the semiconductor laser 11 for writing and reading has an axially symmetrical emission pattern (
It needs to be circular. A beam shaping prism 16 is used for this purpose.
しかし半導体レーザは、温度や射出出力によって波長が
変化する。又プリズムの材料であるガラスの屈折率は波
長によって異なシ、温度によって変化する。したがって
温度が変化すると半導体レーザよシのビームの波長の変
化と、ガラスの屈折率の変化によってビーム成形プリズ
ム16の屈折角が変化する。例えば半導体レーザの温度
による変化はぐ約0.25 ”%eg、ガラスの屈折率
の波長依存性は約−2X 10−”/nm (但しλ=
7oo〜9o。However, the wavelength of semiconductor lasers changes depending on temperature and emission output. Furthermore, the refractive index of glass, which is the material of the prism, varies depending on the wavelength and changes depending on the temperature. Therefore, when the temperature changes, the refraction angle of the beam shaping prism 16 changes due to a change in the wavelength of the beam from the semiconductor laser and a change in the refractive index of the glass. For example, the change due to temperature of a semiconductor laser is about 0.25"%eg, and the wavelength dependence of the refractive index of glass is about -2X 10-"/nm (however, λ=
7oo~9o.
nm)である。したがって半導体レーザの温度変化によ
る波長変化のために生ずる屈折率の変化は、5 X 1
0−’/degとなる。又温度上、昇によるガラス自身
の屈折率変化は、ガラスがBK7の場合的+2.7X1
02゜Jある。したがって温度変化のために生ずる屈折
率の変化は、約−2,3X 10−’/degである。nm). Therefore, the change in refractive index caused by the wavelength change due to temperature change of the semiconductor laser is 5 x 1
0-'/deg. In addition, the refractive index change of the glass itself due to temperature increase is +2.7X1 when the glass is BK7.
There is 02°J. Therefore, the change in refractive index that occurs due to temperature changes is approximately -2,3X 10-'/deg.
従来例の光デイスク装置におけるビーム成形プリズム1
6による楕円形パターンを円形パターンにする時の補正
率を2.5、ビーム成形プリズム16の屈折率を1.5
1とすると上記の温度変化による屈折角の変化は、7.
lX10づdegとなシ、プリズムから射出する時はn
倍(nはプリズムの屈折率)され、約1. I X 1
0−’degである。これは対物レンズの焦点距離を4
鴎とすると、ディスク上のスポットは1°Cの変化で約
0.0077μm移動することになる。Beam shaping prism 1 in conventional optical disk device
6, the correction factor when converting an elliptical pattern into a circular pattern is 2.5, and the refractive index of the beam shaping prism 16 is 1.5.
1, the change in refraction angle due to the above temperature change is 7.
lx10deg and n when ejecting from the prism
(n is the refractive index of the prism), approximately 1. IX1
It is 0-'deg. This sets the focal length of the objective lens to 4
In the case of a seagull, the spot on the disk will move approximately 0.0077 μm with a change of 1°C.
又消去用光ビームの射出パターンは、ディスク半径方向
の長い楕円のまま対物レンズ19に入射するので対物レ
ンズの実質NAはディスク半径方向には大きく円周方向
には小さくなシ、ディスク上のスポットは、ディスク円
周方向に長い長円形になる。In addition, since the emission pattern of the erasing light beam enters the objective lens 19 as a long ellipse in the disk radial direction, the actual NA of the objective lens is large in the disk radial direction and small in the circumferential direction. is an oval shape that is elongated in the circumferential direction of the disk.
ディスク上のスポットは、第7図に示すように同じグル
ープ上に消去ビームEが書き込み読み出しビームWRに
先行するように調整さ°れている。The spots on the disk are adjusted so that the erase beam E precedes the write and read beam WR on the same group as shown in FIG.
この時の消去ビームの位置は半径方向に厳しく、この方
向に0.1μmずれても消去が完全でなくなる。At this time, the position of the erasing beam is strict in the radial direction, and even if it deviates by 0.1 μm in this direction, erasing will not be complete.
しかし前述のように書き込み読み出しビームがディスク
半径方向にずれると、この書き込み読み出しビームがグ
ループ上にサーボがかけられるので結局、消去ビームが
相対的にずれることになる。However, as described above, if the write/read beam shifts in the disk radial direction, the write/read beam will be servoed on the group, resulting in a relative shift of the erase beam.
そしてその量は、装置全体が15°上昇するとビームは
約0.1μmずれるので満足な消去が出来なくなる。If the entire device rises by 15 degrees, the beam will shift by about 0.1 μm, making it impossible to perform satisfactory erasure.
本発明が解決しようとする問題点は、光デイスク装置に
用いられるビーム成形プリズムで、レーザ光源の温度変
化等による波長の変化やプリズムの屈折率の変化が生じ
ても前記プリズムよシのビームの射出角が変動しないよ
うにし、光ディスク装置における書き込み読み出しビー
ムと消去ビームとの相対的なずれが生ずることがないよ
うにしたビーム成形プリズムを提供することにある。The problem to be solved by the present invention is a beam shaping prism used in an optical disk device, and even if the wavelength changes or the refractive index of the prism changes due to changes in the temperature of the laser light source, the beam shaping prism of the prism It is an object of the present invention to provide a beam shaping prism which prevents the emission angle from changing and prevents relative deviation between a write/read beam and an erase beam in an optical disk device.
本発明のビーム成形プリズムは、前記の問題点を解決す
るために、夫々屈折率がnl + n2の異種の材質よ
りなる第1のプリズムと第2のプリズムとを接合したも
のであって、空気等の屈折率がnoの媒質から第1のプ
リズムへ入射角θにて入射し屈折角φにて屈折し、第1
のプリズムから第2のプリズムへ入射角αにて入射し屈
折角βにて屈折し、第2のプリズムから他の媒質へ入射
角O0にて射出する時に次の条件をほぼ満足するように
構成したものである。In order to solve the above-mentioned problems, the beam shaping prism of the present invention is made by joining a first prism and a second prism made of different materials each having a refractive index of nl + n2. is incident on the first prism at an incident angle θ from a medium with a refractive index of no, and is refracted at a refraction angle φ.
The structure is such that the following conditions are approximately satisfied when the light enters the second prism from the prism at an incident angle α, is refracted at a refraction angle β, and exits from the second prism to another medium at an incident angle O0. This is what I did.
化による波長の変動をも含めての媒質の屈折率変化を示
している。つまり温度変化による半導体レーザの波長の
変化妊が一定であるとした時の温度変化のために生ずる
波長の変動にもとづく媒質の屈折率変化と温度変化によ
る媒質自体の屈折率変化との全体の変化を示している。It shows the change in the refractive index of the medium, including the change in wavelength due to change in wavelength. In other words, the total change in the refractive index of the medium due to the wavelength fluctuation caused by temperature change and the refractive index change of the medium itself due to temperature change, assuming that the change in wavelength of the semiconductor laser due to temperature change is constant. It shows.
したがって、である。Therefore, it is.
本発明のビーム成形プリズムは前記のように構成するこ
とによって半導体レーザビーム等のビーム断面形状を補
正してほぼ円形にするプリズムであって、その温度変化
によるプリズムの屈折率の変化による射出角の変動がな
いようにしたものである。The beam shaping prism of the present invention is configured as described above to correct the beam cross-sectional shape of a semiconductor laser beam or the like to make it approximately circular, and the exit angle is changed by changing the refractive index of the prism due to temperature changes. This is to ensure that there is no fluctuation.
次に上記の構成の本発明のビーム成形プリズムが、発明
の目的2作用効果を奏するものであることを明らかにす
るために、本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be described in detail in order to clarify that the beam shaping prism of the present invention having the above-mentioned configuration achieves the second objective of the invention.
第1図は本発明の原理を示す図である。この図に示すよ
うに、夫々面S+ 、S2 、Ssを境界としている屈
折率が夫々no + nt l n2 r nsの四つ
の媒質中をビームが通過する場合を考える。即ち、ビー
ムは各境界面で屈折して4 、 t2 、 As 、
4のように進み、その時の各境界面での入射角および屈
折角を夫々図示するようにθ、φ;α、β;γ、εとす
る。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention. As shown in this figure, consider the case where a beam passes through four media whose refractive indexes are no + nt l n2 r ns and whose boundaries are surfaces S+, S2, and Ss, respectively. That is, the beam is refracted at each interface and becomes 4, t2, As,
4, and the angle of incidence and angle of refraction at each interface at that time are set as θ, φ; α, β; γ, ε, respectively, as shown in the figure.
まずビームt、が境界面S1で屈折してt、のように進
む時、スネルの法則から次の関係が成立つ。First, when the beam t is refracted at the boundary surface S1 and travels as t, the following relationship holds from Snell's law.
nomθ= nl sinφ
この関係からn+’ = ”とすると次の式(1)が求
めn。nomθ=nl sinφ From this relationship, if n+' = ", the following equation (1) is obtained.
られる。It will be done.
邸θdθ” sinφ・dn+’+1’部φdφ
・・・・・・・・・(1)同様にして境界面S2 、
Ssでの屈折に関して、夫々n+sinα=nzsi
nβおよびn2sinγ=n3s’mεの関係から次の
式(2) 、 (3)が求められる。House θdθ” sinφ・dn+'+1' partφdφ
・・・・・・・・・(1) Similarly, the boundary surface S2,
For refraction at Ss, respectively n+sinα=nzsi
The following equations (2) and (3) can be obtained from the relationships nβ and n2sinγ=n3s'mε.
sinα* dn+’ + nl’cosα* dα”
sinβdnz’ + n2’ cosβ・dβ
−、・・・・・(2)廁γdn2’ + n2’
cos70dγ= sinεdns’ + ns’
ayst d t −−−(3)ただし
nt r n3−一である。sinα* dn+' + nl'cosα* dα”
sinβdnz' + n2' cosβ・dβ
-, ... (2) Liao γdn2' + n2'
cos70dγ= sinεdns' + ns'
ayst d t---(3) However, nt r n3-1.
no n。no n.
ここで入射角θが一定であシ、更に屈折角εが一定であ
るとするとdθ=dε=0であり、又dφ=−dαであ
るから式(1)は次の式(4)のようになる。Here, if the angle of incidence θ is constant and the angle of refraction ε is constant, then dθ=dε=0 and dφ=−dα, so equation (1) becomes the following equation (4). become.
dn+’
dα= tanφ・=°°°゛°°゛°(4)nl
文武(3)は、dγ=−dβから次の式(5)のように
な式(4) 、 (5)を式(2)に代入すれば次の条
件式(6)が導かれる。dn+' dα= tanφ・=°°°゛°°゛°(4)nl Bunmu (3) is as follows from dγ=-dβ, and formulas (4) and (5) are By substituting into (2), the following conditional expression (6) is derived.
(5irIa + ca;a・tanφ)dnl’・・
・−・・・・・(6)
この条件式(6)が屈折率が変化した時、θが一定でε
が一定であるための条件式である。(5irIa + ca; a・tanφ)dnl'...
・−・・・・・・(6) This conditional expression (6) means that when the refractive index changes, θ is constant and ε
This is a conditional expression for keeping constant.
ここで第4の媒質を第1の媒質と同じにするとn3=n
oであるからdns’ = Oである。したがってこの
場合は式(6)は次のようになる。If the fourth medium is the same as the first medium, n3=n
o, so dns' = O. Therefore, in this case, equation (6) becomes as follows.
(sinα+cmαtanφ) dn+’ = (=β
十菌β・tanγ)dn2’・・・・・・・・・(7)
一方断面楕円形のビームを断面円形のビームに補正する
時の補正率mは次のように表わされる。(sinα+cmαtanφ) dn+' = (=β
On the other hand, the correction factor m when correcting a beam with an elliptical cross section to a beam with a circular cross section is expressed as follows.
ここでAtはi面での入射角、Biはi面での屈折角で
ある。Here, At is the incident angle on the i-plane, and Bi is the refraction angle on the i-plane.
第3の媒質(n2)から第4の媒質(ns = no)
へ透過する場合、つまシビームt3が境界面t3で屈折
してビームt4のように進む場合、一般に12> na
=noになることが多いので、その時はε〉γとなり
補正率を小さくすることになるので一般にγ=ε=08
にすることが多い。したがって条件式(7)は次のよう
になる。Third medium (n2) to fourth medium (ns = no)
If the beam t3 is refracted at the boundary surface t3 and proceeds as a beam t4, generally 12> na
= no, in that case ε>γ and the correction factor will be reduced, so generally γ=ε=08
I often do this. Therefore, conditional expression (7) becomes as follows.
(mα+cosα・tanφ) dn、’ = gtn
βdnz’これから次の条件式(8)が導かれる。(mα+cosα・tanφ) dn,' = gtn
βdnz' From this, the following conditional expression (8) is derived.
したがって屈折率変化dnt’ l tin2’に対し
て条件式(8)が成立つようにθ(したがってφ)、α
を選べば温度や波長変動等によシ屈折率が変化してもプ
リズムから出るビームは変動しない。Therefore, θ (therefore φ), α so that conditional expression (8) holds true for the refractive index change dnt' l tin2'
If you choose , the beam emitted from the prism will not change even if the refractive index changes due to changes in temperature or wavelength.
半導体レーザの発振波長は、温度変化に伴って変化する
のでこれを考慮しなければならない。つまシ媒質の屈折
率の変化は、光源の温度変化による波長の変化旦による
ものも含めて考えなけれT
ばならない。The oscillation wavelength of a semiconductor laser changes with temperature change, so this must be taken into consideration. Changes in the refractive index of the pick medium must be considered, including changes in wavelength due to changes in the temperature of the light source.
一般には半導体レーザは、温度の上昇によシーdλ
定割合で長波長側ヘシフトする。したがって…が一定(
=C)であるとすると波長の変化を含めキー
た温度による屈折率変化 は次の式(9)にて与えら
れる。Generally, in a semiconductor laser, the seed dλ shifts toward longer wavelengths at a constant rate as the temperature increases. Therefore... is constant (
= C), the change in refractive index due to key temperature, including the change in wavelength, is given by the following equation (9).
したがうて条件式(8)における屈折率の変化dn、’
即ち上記の式をほぼ満足するようにθ(したがつてφ)
、αを選べば、温度変化による光源の波長変動をも含め
て補正プリズムより射出するビームの変動をさけること
が出来る。Therefore, the change in refractive index dn,' in conditional expression (8)
In other words, θ (and therefore φ) is set so that the above formula is approximately satisfied.
, α, it is possible to avoid variations in the beam emitted from the correction prism, including variations in the wavelength of the light source due to temperature changes.
今、第2図に示すような第1のプリズム1と第2のプリ
ズム2とからなるビーム成形プリズムについて考える。Now, consider a beam shaping prism consisting of a first prism 1 and a second prism 2 as shown in FIG.
ここで第1のプリズム1のガラス材質としてBK4、第
2のプリズム2のガラス材質としてBK7を用いるとす
ると、波長λ=830荘の光に対する温度20°Cにお
けるBK4.BK7の特性は次の通シである。Here, if BK4 is used as the glass material of the first prism 1 and BK7 is used as the glass material of the second prism 2, BK4. The characteristics of BK7 are as follows.
nt dn7.、、 dn7.λBK4 1
.494 3.74X10−’ −1,88X10−
’BK7 1.510 2.52X10−’ −1,
95X10−’一方、半導体レーザの発振波長は、温度
の上昇によ)長波長側にシフトし、その割合は0.25
nm/degである。したがって半導体レーザとガラス
材料が均等に温度変化すると、前記プリズム2(BK4
)とプリズム3(BK7)における温度変化による屈
折率変化は、波長の変化によるものも含めて考えねばな
らず見掛は上次のようになる。ntdn7. ,,dn7. λBK4 1
.. 494 3.74X10-' -1,88X10-
'BK7 1.510 2.52X10-' -1,
95
It is nm/deg. Therefore, if the temperature of the semiconductor laser and the glass material change evenly, the prism 2 (BK4
) and prism 3 (BK7) due to temperature changes must be considered including changes in wavelength, and the appearance is as follows.
BK4 史短= −0,96X10=T
BK7 且= −2,355X10−’T
上記の値を式(8)に代入し、θ=72°とするとφ=
39.538°となシ、α=30.’045°、β=2
9.694゜となる。そしてこの時のビーム成形補正率
mは下記の通シである。BK4 Short History = -0,96X10=T BK7 And= -2,355X10-'T Substituting the above value into equation (8) and setting θ=72°, φ=
39.538° and α=30. '045°, β=2
It becomes 9.694°. The beam shaping correction factor m at this time is as follows.
第2図にもとづく以上の説明は一例であっ′て、一般に
は2種類のガラス媒質を選びその半導体レーザの温度上
昇による波長変化と、材料自体の屈dn’ dn’
折率変化による見掛は上の下、nによシ必要なビーム成
形補正率となるθ、φ、α、βを決めれば良い。The above explanation based on Fig. 2 is just an example; in general, two types of glass media are selected, and the apparent change is caused by the wavelength change due to temperature rise of the semiconductor laser and the refractive index change of the material itself. Above and below, θ, φ, α, and β, which are the necessary beam shaping correction factors, can be determined depending on n.
次に本発明のビーム成形プリズムの実施例について述べ
る。Next, examples of the beam shaping prism of the present invention will be described.
第3図は第2図と同じ構成のビーム成形ブリズムを第6
図に示す2ビ一ム方式の光デイスク装置に適用した場合
の光デイスク装置の構成を示す図である。この図におい
て符号10にて示したのが本発明のビーム成形プリズム
で異なった材質の第1のプリズム1と第2のプリズム2
とを接合したものである。Figure 3 shows a beam shaping prism with the same configuration as in Figure 2.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of an optical disc device when applied to the two-beam type optical disc device shown in the figure. In this figure, reference numeral 10 indicates a beam shaping prism according to the present invention, and a first prism 1 and a second prism 2 are made of different materials.
It is a combination of
この実施例において半導体レーザ11よりの書き込み読
み出し用ビームは、このビーム成形プリズムにてパター
ンが円形にされると共に前述の原理によシ、温度変化が
生じても射出角のずれが補正され常に同じ方向に射出さ
れる。したがって半導体レーザ12よシの消去用ビーム
とのディスク上の相対的位置ずれが生ずるおそれがない
。In this embodiment, the writing/reading beam from the semiconductor laser 11 is shaped into a circular pattern by the beam shaping prism, and according to the above-mentioned principle, even if a temperature change occurs, the deviation in the emission angle is corrected and the pattern remains the same. is ejected in the direction. Therefore, there is no risk of relative positional deviation on the disk between the erasing beam of the semiconductor laser 12 and the like.
第4図は本発明のビーム成形プリズムの他の第2の実施
例で第4図[F])は第4図囚を矢印B方向よシみた図
である。この第2の実施例は、第2のプリズム2を偏光
ビームスプリッタ17に接合して一体にしたもので、第
1のプリズム1と第2のプリズム2を接合したビーム成
形プリズム10の構成は第2図と実質上同じである。FIG. 4 shows another second embodiment of the beam shaping prism of the present invention, and FIG. 4 [F]) is a view of FIG. 4 taken in the direction of arrow B. In this second embodiment, a second prism 2 is joined to a polarizing beam splitter 17 and integrated, and the configuration of the beam shaping prism 10 in which the first prism 1 and the second prism 2 are joined is as follows. It is substantially the same as Figure 2.
第5図は本発明のビーム成形プリズムの第3の実施例で
ある。この実施例はビーム成形のプリズムと偏光ビーム
スプリッタとを一体としたものである。即ちこの第3の
実施例における第2のプリズム2′は、途中にビームに
対して45°傾斜させた半透過面2’aを設けたもので
、これによって第2のプリズムとビームスプリッタを兼
用したものである。したがってビーム成形プリズムへ入
射したビームは、第1のプリズム1および第2のプリズ
ム2を透過(半透過面2’aを透過)した後ダイクロイ
ックミラー20にて反射し、更に半透過面2′aにて反
射して射出面2’bよシ射出する。そしてこのプリズム
2′と第1のプリズム1とで第1図。FIG. 5 shows a third embodiment of the beam shaping prism of the present invention. This embodiment integrates a beam shaping prism and a polarizing beam splitter. That is, the second prism 2' in this third embodiment is provided with a semi-transparent surface 2'a that is inclined at 45 degrees with respect to the beam, and thereby serves both as a second prism and a beam splitter. This is what I did. Therefore, the beam incident on the beam shaping prism passes through the first prism 1 and the second prism 2 (transmits through the semi-transparent surface 2'a), is reflected by the dichroic mirror 20, and then passes through the semi-transparent surface 2'a. The light is reflected at the exit surface 2'b and exits from the exit surface 2'b. FIG. 1 shows this prism 2' and the first prism 1.
第2図にて説明した原理にもとづくように構成すれば温
度変化による影響を除去できる。If the configuration is based on the principle explained in FIG. 2, the influence of temperature changes can be eliminated.
尚第5図に示す本発明の第3の実施例のビーム成形プリ
ズムを用いた光デイスク装置は、書き込み消去用の半導
体レーザ11よシのビームはコリメートレンズ13にて
平行光線とした後前述のようにビーム成形プリズム1o
を通シ対物レンズ19に集光される。その反射光はビー
ムスプリッタ(第2のプリズム)2′を通過しダイクロ
イックミラー24を通シ、集光レンズ21とシリンドリ
カル1/ンズ22により4分割ディティフタ15にて検
出される。一方読み出し用の半導体レーザ12よシのビ
ームはNAの小さいコリメートレンズ14により平行に
、かつ円形パターンにされ、ビームスプリッタ2′の半
透過面2’aにて反射され対物レンズ19によシディス
ク23上に集光される。ここで反射された光はビームス
プリッタ2′の面2’aを透過しダイクロイックミラー
24にて反射され集光レンズ21′にてディティフタ1
5′に集光され検出される。In the optical disk device using the beam shaping prism of the third embodiment of the present invention shown in FIG. Beam shaping prism 1o
The light is focused through the objective lens 19. The reflected light passes through a beam splitter (second prism) 2', passes through a dichroic mirror 24, and is detected by a four-division detifter 15 using a condenser lens 21 and a cylindrical 1/lens 22. On the other hand, the beam from the semiconductor laser 12 for readout is collimated into a circular pattern by a collimating lens 14 with a small NA, is reflected by a semi-transparent surface 2'a of a beam splitter 2', and is reflected by an objective lens 19 into a disk. The light is focused on 23. The light reflected here passes through the surface 2'a of the beam splitter 2', is reflected by the dichroic mirror 24, and then passes through the condenser lens 21' to the deflector 1.
The light is focused on 5' and detected.
以上の実施例のように異なる種類の材質からなる第1の
プリズムと第2のプリズムを接合し前述の要件を満足す
るビーム成形プリズムは、いずれもビームを真円に補正
するとともに温度変化が生−ムの相対位置ずれを生ずる
ことがない。A beam shaping prism that satisfies the above-mentioned requirements by bonding a first prism and a second prism made of different materials as in the above embodiment corrects the beam to a perfect circle and also prevents temperature changes. - There is no possibility of relative positional deviation between the arms.
本発明の光デイスク装置における半導体レーザのビーム
成形プリズムは、前述のような構成にすることによって
、温度変化による半導体レーザの波長のずれやプリズム
の屈折率の変化による射出角の変化を除去することによ
り、射出するビームの射出角が温度変化により変化する
ことがない。By having the beam shaping prism for the semiconductor laser in the optical disk device of the present invention configured as described above, it is possible to eliminate a shift in the wavelength of the semiconductor laser due to a temperature change and a change in the emission angle due to a change in the refractive index of the prism. Therefore, the exit angle of the emitted beam does not change due to temperature changes.
したがってこれを例えば2ビ一ム方式の光デイスク装置
に用いた場合、書き込み読み出しビームと消去ビームの
位置ずれや、書き込み消去ビームと読み出しビームの位
置すれかなく、完全な消去や読み出しが可能である等の
効果を有するものである。Therefore, when this is used in a 2-beam type optical disk device, for example, there is no positional deviation between the writing/reading beam and the erasing beam, or only the positioning of the writing/erasing beam and the reading beam, and complete erasing and reading are possible. It has the following effects.
第1図、第2図は本発明のビーム成形プリズムの原理を
示す図、第3図は、本発明の第1の実施例のビーム成形
プリズムを用いた光デイスク装置の構成を示す図、第4
図は本発明の第2の実施例の構成を示す図、第5図は本
発明の第3の実施例のビーム成形プリズムを用いた光デ
イスク装置の構成を示す図、第6図は従来のビーム成形
プリズムを用いた光デイスク装置の構成を示す図、第7
図は光デイスク装置におけるディスク上の書き込み読み
出しビームと消去ビームの相対的位置関係を示す図であ
る。
1・・・第1のプリズム、 2・・・第2のプリズム、
10・・・ビーム成形プリズム。1 and 2 are diagrams showing the principle of the beam shaping prism of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an optical disk device using the beam shaping prism of the first embodiment of the present invention. 4
The figure shows the configuration of a second embodiment of the present invention, FIG. 5 shows the configuration of an optical disk device using a beam shaping prism of the third embodiment of the present invention, and FIG. Seventh diagram showing the configuration of an optical disk device using a beam shaping prism
The figure shows the relative positional relationship between a write/read beam and an erase beam on a disk in an optical disk device. 1...First prism, 2...Second prism,
10... Beam shaping prism.
Claims (1)
ムで、夫々屈折率がn_1,n_2の異種の材質よりな
る第1および第2のプリズムを接合してなるもので、空
気等の屈折率n_0の媒質中から第1のプリズムへ入射
角θで入射して屈折角φで屈折し、更に第2のプリズム
へ入射角αで入射し屈折角βで屈折し、第2のプリズム
から別の媒質に入射角0°にて射出する時、次の関係を
ほぼ満足するようにしたことを特徴とするビーム成形プ
リズム。 (tanφ+tanα)/n_1′・dn_1′(t)
/dT=tanα/n_2′・dn_2′(t)/dT
ただしTは温度、又dn_1′/dT・dn_2′(t
)/dTは夫々n_1′=n_1/n_0,n_2′=
n_2/n_0,半導体レーザの温度変化に対する波長
変化dλ/dT=Cとした時に、 dn_1′(t)/dT=C×(dn_1′/dλ)+
(dn_1′/dT),dn_2(t)/dT=C×(
dn_2′/dλ)+(dn_2′/dT)にて表わさ
れる値である。(1) A prism that corrects the cross-sectional shape of a semiconductor laser beam, and is made by joining a first and second prism made of different materials with refractive indexes of n_1 and n_2, respectively, and a refractive index of n_0 such as air. The light enters the first prism from the medium at an incident angle θ, is refracted at a refraction angle φ, then enters the second prism at an incidence angle α, is refracted at a refraction angle β, and is transferred from the second prism to another medium. A beam shaping prism is characterized in that the following relationship is substantially satisfied when emitting light at an incident angle of 0°. (tanφ+tanα)/n_1'・dn_1'(t)
/dT=tanα/n_2'・dn_2'(t)/dT
However, T is the temperature, and dn_1'/dT・dn_2'(t
)/dT are respectively n_1'=n_1/n_0, n_2'=
When n_2/n_0, wavelength change due to temperature change of semiconductor laser dλ/dT=C, dn_1'(t)/dT=C×(dn_1'/dλ)+
(dn_1'/dT), dn_2(t)/dT=C×(
The value is expressed by dn_2'/dλ)+(dn_2'/dT).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029986A JPH0827401B2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Beam shaping prism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62029986A JPH0827401B2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Beam shaping prism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63197902A true JPS63197902A (en) | 1988-08-16 |
| JPH0827401B2 JPH0827401B2 (en) | 1996-03-21 |
Family
ID=12291280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62029986A Expired - Fee Related JPH0827401B2 (en) | 1987-02-12 | 1987-02-12 | Beam shaping prism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827401B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293501A (en) * | 1988-09-30 | 1990-04-04 | Canon Inc | Optical information processing device |
| JP2007101824A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nikon Corp | Prism and spectroscope |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189702A (en) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | Hitachi Ltd | Information device using prism optical system |
| JPS61217002A (en) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Hitachi Ltd | Prism optical system and information device using it |
-
1987
- 1987-02-12 JP JP62029986A patent/JPH0827401B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60189702A (en) * | 1984-03-09 | 1985-09-27 | Hitachi Ltd | Information device using prism optical system |
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| JP2007101824A (en) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Nikon Corp | Prism and spectroscope |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0827401B2 (en) | 1996-03-21 |
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