JP2002250893A - Method for synthesizing light beams, prism for synthesizing light beams, and multibeam light source device - Google Patents
Method for synthesizing light beams, prism for synthesizing light beams, and multibeam light source deviceInfo
- Publication number
- JP2002250893A JP2002250893A JP2001047926A JP2001047926A JP2002250893A JP 2002250893 A JP2002250893 A JP 2002250893A JP 2001047926 A JP2001047926 A JP 2001047926A JP 2001047926 A JP2001047926 A JP 2001047926A JP 2002250893 A JP2002250893 A JP 2002250893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light beam
- prism
- light
- beam combining
- light source
- 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
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光ビーム合成方
法・光ビーム合成プリズム・マルチビーム光源装置に関
する。The present invention relates to a light beam combining method, a light beam combining prism, and a multi-beam light source device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ビーム合成は、２以上の光ビームの光
路を共通化したり、２以上の光ビームを合成光ビーム群
とするために行われる。2. Description of the Related Art Light beam combining is performed to share the optical path of two or more light beams or to make two or more light beams into a combined light beam group.
【０００３】例えば、光情報記録媒体として、記録密度
の低いＣＤ系の媒体と、記録密度の高いＤＶＤ系の媒体
とが実現され、これらに共通に使用できる光ピックアッ
プ装置も実現されている。ＣＤ系の媒体とＤＶＤ系の媒
体とでは使用波長が異なるので、発光波長の異なる２種
の光源からの光ビームを「光情報記録媒体に導光する光
路」を共通化するために光ビーム合成が行われる。For example, as an optical information recording medium, a CD-based medium having a low recording density and a DVD-based medium having a high recording density have been realized, and an optical pickup device which can be commonly used for these media has also been realized. Since the wavelengths used are different between the CD-based medium and the DVD-based medium, the light beams from the two light sources having different emission wavelengths are combined to form a common “optical path for guiding the optical information recording medium”. Is performed.
【０００４】この場合の光ビーム合成には偏光ビームス
プリッタやダイクロイックフィルタを用いるのが一般的
であるが、偏光ビームスプリッタやダイクロイックフィ
ルタは高価であるので、光ピックアップ装置がコスト高
になるという問題がある。In this case, a polarizing beam splitter or a dichroic filter is generally used for synthesizing the light beam. However, since the polarizing beam splitter or the dichroic filter is expensive, the cost of the optical pickup device increases. is there.
【０００５】また近来、光プリンタ等の画像形成装置に
用いられる光走査装置において、一度に複数の走査線を
走査する「マルチビーム走査方式」が提案され、実用化
されつつある。Recently, in an optical scanning device used in an image forming apparatus such as an optical printer, a “multi-beam scanning method” for scanning a plurality of scanning lines at a time has been proposed and is being put to practical use.
【０００６】このようなマルチビーム走査方式で提案さ
れている「偏光分離膜を有するビーム合成プリズム」を
用いる光ビーム合成の場合、ビーム合成プリズムが高価
であるうえに、３以上の光ビームの合成が困難であると
いう問題がある。また、上記偏光分離膜を持つビーム合
成プリズムや「選択透過／反射膜」で、波長の異なる光
ビームを光ビーム合成すると、波長や偏光状態によって
は「合成される光ビームのパワー損失」が数１０％にも
達する場合があり、光利用効率や光パワーの低下が問題
となる。[0006] In the case of light beam combining using a "beam combining prism having a polarization splitting film" proposed in such a multi-beam scanning method, the beam combining prism is expensive and the combining of three or more light beams is performed. There is a problem that is difficult. In addition, when a light beam having different wavelengths is combined with a beam combining prism having the above-mentioned polarization splitting film or a “selective transmission / reflection film”, “power loss of the combined light beam” may be several depending on the wavelength and polarization state. In some cases, it may reach as much as 10%, which causes a problem of reduction in light use efficiency and light power.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
ところに鑑み、波長の異なる複数の光ビームを、高価な
偏光ビームスプリッタやダイクロイックフィルタを用い
ることなく、確実に光ビーム合成することを課題とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, it is an object of the present invention to reliably combine a plurality of light beams having different wavelengths without using an expensive polarizing beam splitter or a dichroic filter. And
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の光ビーム
合成方法は「互いに波長の異なる複数の光ビームの光路
を合成する方法」であって、以下の点を特徴とする。即
ち、透明なプリズムに対し、互いに波長の異なる複数の
光ビームを各々選択的に、所定の方向から所定の位置に
入射させ、プリズムの内部で反射させることなく透過さ
せ、合成された光路に合致させてプリズムから射出させ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a light beam combining method for combining light paths of a plurality of light beams having different wavelengths, and has the following features. That is, a plurality of light beams having different wavelengths from each other are selectively incident on a transparent prism at a predetermined position from a predetermined direction, are transmitted without being reflected inside the prism, and coincide with the synthesized optical path. And let it exit from the prism.
【０００９】「合成された光路」は、複数の光ビームに
共通化された光路である。この光ビーム合成方法では、
互いに波長の異なる複数の光ビームは選択的にプリズム
に入射し、プリズムから射出する光ビームは、波長に拘
わらず同一の光路を辿るので、この方法は前述の「ＣＤ
系媒体とＤＶＤ系媒体に共通化された光ピックアップ装
置」において有効に実施することができる。The “combined optical path” is an optical path shared by a plurality of light beams. In this light beam combining method,
Since a plurality of light beams having different wavelengths selectively enter the prism, and the light beams emitted from the prism follow the same optical path regardless of the wavelength, this method is the same as the above-described “CD”.
And an optical pickup device common to DVD-based media. "
【００１０】請求項２記載の光ビーム合成方法は「互い
に波長の異なる複数の光ビームを合成する方法」であっ
て、以下の点を特徴とする。即ち、透明なプリズムに対
し、互いに波長の異なる複数の光ビームを各々、所定の
方向から所定の位置に入射させ、各々プリズムの内部で
反射させることなく透過させ、合成光ビーム群としてプ
リズムから射出させる。A light beam combining method according to a second aspect is a "method of combining a plurality of light beams having mutually different wavelengths" and is characterized by the following points. That is, a plurality of light beams having different wavelengths from each other are made to enter a predetermined position from a predetermined direction to a transparent prism, transmitted through the prism without being reflected inside the prism, and emitted from the prism as a combined light beam group. Let it.
【００１１】即ち、この方法では、プリズムからは複数
の光ビームが合成光ビーム群として同時に射出すること
になる。従って、この方法はマルチビーム走査方式の光
走査装置において実施することができる。That is, in this method, a plurality of light beams are simultaneously emitted from the prism as a combined light beam group. Therefore, this method can be implemented in a multi-beam scanning type optical scanning device.
【００１２】請求項３記載の光ビーム合成方法は「互い
に波長の異なる複数の光ビームの光路を合成する方法」
であって、以下の点を特徴とする。即ち、透明なプリズ
ムに対し、互いに波長の異なる複数の光ビームを各々選
択的に、所定の方向から所定の位置に入射させ、プリズ
ムの１以上の面により内部反射させたのち「合成された
光路」に合致させて、プリズムから射出させる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a light beam combining method for combining light paths of a plurality of light beams having different wavelengths.
And is characterized by the following points. That is, a plurality of light beams having different wavelengths are selectively made to enter a predetermined position from a predetermined direction with respect to a transparent prism, and are internally reflected by one or more surfaces of the prism. And emit from the prism.
【００１３】この方法においても請求項１記載の方法と
同様に、互いに波長の異なる複数の光ビームは選択的に
プリズムに入射し、プリズムから射出する光ビームは、
波長に拘わらず同一の光路を辿るので、この方法も前記
光ピックアップ装置において有効に実施することができ
る。In this method as well, a plurality of light beams having different wavelengths are selectively incident on the prism, and the light beams emitted from the prism are:
Since the same optical path is traced regardless of the wavelength, this method can also be effectively implemented in the optical pickup device.
【００１４】請求項４記載の光ビーム合成方法は「互い
に波長の異なる複数の光ビームを合成する方法」であっ
て、以下の点を特徴とする。即ち、透明なプリズムに対
し、互いに波長の異なる複数の光ビームを各々、所定の
方向から所定の位置に入射させ、各々プリズムの１以上
の面により内部反射させたのち、合成光ビーム群として
プリズムから射出させる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a light beam combining method for combining a plurality of light beams having different wavelengths from each other. That is, a plurality of light beams having different wavelengths are made to enter a predetermined position from a predetermined direction on a transparent prism, respectively, and are internally reflected by one or more surfaces of the prism. Let out from.
【００１５】この方法でも請求項２記載の方法と同様、
プリズムからは複数の光ビームが合成光ビーム群として
同時に射出するので、この方法も前記マルチビーム走査
方式の光走査装置において実施することができる。[0015] In this method as well, similar to the method described in claim 2,
Since a plurality of light beams are simultaneously emitted from the prism as a combined light beam group, this method can also be carried out in the multi-beam scanning optical scanning device.
【００１６】請求項１〜４記載の光ビーム合成方法を、
前記光ピックアップ装置やマルチビーム走査方式の光走
査装置において実施する場合、光源としては半導体レー
ザが好適である。この場合、複数の光源として「互いに
発光波長の異なる半導体レーザ」が用いられることにな
る。The light beam combining method according to any one of claims 1 to 4,
When the present invention is applied to the optical pickup device or the multi-beam scanning type optical scanning device, a semiconductor laser is suitable as a light source. In this case, "semiconductor lasers having mutually different emission wavelengths" will be used as the plurality of light sources.
【００１７】上記請求項３または４記載の光ビーム合成
方法においては、透明なプリズムに入射した「互いに波
長の異なる複数の光ビーム」を、プリズムの内部で２回
以上反射させるようにすることができる（請求項５）。
この場合、複数の光ビームの一部は２回以上内部反射さ
せ、他の光ビームは１回内部反射させるかあるいは内部
反射させずにプリズムを透過させるようにすることも可
能である。In the light beam combining method according to the third or fourth aspect, the "plurality of light beams having different wavelengths" incident on the transparent prism is reflected at least twice inside the prism. (Claim 5).
In this case, a part of the plurality of light beams may be internally reflected twice or more, and the other light beams may be internally reflected once or transmitted through the prism without being internally reflected.
【００１８】この発明の光ビーム合成方法は、後述する
ように「透明なプリズム」における光の分散、即ち、波
長による屈折率の違いを利用するものである。The light beam combining method of the present invention utilizes the dispersion of light in a "transparent prism", that is, the difference in the refractive index depending on the wavelength, as described later.
【００１９】従って、複数の光ビーム間の波長差が小さ
いときには、光源側からプリズムに入射する複数ビーム
も近接するものになるが、プリズム内部での反射回数を
２回以上とすることにより、プリズム内での各光ビーム
の光路長を増大させて、プリズムに入射する光ビーム間
隔や「光ビームが相互に成す角（挟角）」を拡大するこ
とが可能になる。Therefore, when the wavelength difference between a plurality of light beams is small, the plurality of beams incident on the prism from the light source side are also close to each other. By increasing the optical path length of each light beam within the prism, the interval between the light beams incident on the prism and the “angle (interval) between the light beams” can be increased.
【００２０】上記請求項３または４または５記載の光ビ
ーム合成方法において用いる透明なプリズムの「光ビー
ムを内部反射させる１以上の面の少なくとも一部を曲面
形状とし、この曲面形状により光ビームのビーム形態を
変化させる」ようにすることができる（請求項６）。The transparent prism used in the light beam combining method according to claim 3, wherein at least a part of at least one surface for internally reflecting the light beam has a curved shape, and the curved shape of the light beam is determined by the curved shape. The beam shape is changed "(claim 6).
【００２１】上記請求項３〜６の任意の１に記載の光ビ
ーム合成方法において用いる透明なプリズムの「入射面
および／または射出面の少なくとも一部を曲面形状と
し、この曲面による屈折により光ビームのビーム形態を
変化させる」ようにすることができる（請求項７）。The transparent prism used in the light beam combining method according to any one of claims 3 to 6, wherein at least a part of the entrance surface and / or the exit surface has a curved shape, and the light beam is refracted by the curved surface. To change the beam form ”(Claim 7).
【００２２】請求項６や７の方法を、例えば、マルチビ
ーム走査方式において実施することにより、例えば、ビ
ーム合成された合成光ビーム群の各光ビームを、光偏向
器の偏向反射面位置近傍に「主走査方向に長い線像」と
して結像させるようにすることができる。By carrying out the method of claim 6 or 7 in, for example, a multi-beam scanning system, for example, each light beam of the combined light beam group obtained by beam combining is placed near the position of the deflection reflection surface of the optical deflector. The image can be formed as a “long line image in the main scanning direction”.
【００２３】請求項８記載の光ビーム合成プリズムは
「請求項３〜７の任意の１に記載の光ビーム合成方法に
おいて用いられる光ビーム合成プリズム」であって、以
下の点を特徴とする。即ち、透明なプリズムのプリズム
面のうち、光ビームを内部反射させるべき部分に反射膜
が形成される。The light beam combining prism according to claim 8 is a "light beam combining prism used in the light beam combining method according to any one of claims 3 to 7", and is characterized by the following points. That is, a reflection film is formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected.
【００２４】請求項９記載の光ビーム合成プリズムは
「請求項６記載の光ビーム合成方法において用いられる
光ビーム合成プリズム」であって、以下の点を特徴とす
る。即ち、透明なプリズムのプリズム面のうち、光ビー
ムを内部反射させるべき部分に反射膜が形成され、光ビ
ームを反射させる１以上の面の少なくとも一部が曲面形
状とされている。A light beam combining prism according to a ninth aspect is a "light beam combining prism used in the light beam combining method according to the sixth aspect", and has the following features. That is, a reflection film is formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected, and at least a part of one or more surfaces that reflect the light beam has a curved surface shape.
【００２５】請求項１０記載の光ビーム合成プリズムは
「請求項７記載の光ビーム合成方法において用いられる
光ビーム合成プリズム」であって、以下の点を特徴とす
る。即ち、透明なプリズムのプリズム面のうち、光ビー
ムを内部反射させるべき部分に反射膜が形成され、入射
面および／または射出面の少なくとも一部が曲面形状と
されている。勿論、光ビームを反射させる１以上の面の
少なくとも一部が曲面形状とされていても良い。A light beam combining prism according to a tenth aspect is a "light beam combining prism used in the light beam combining method according to the seventh aspect", and has the following features. That is, a reflection film is formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected, and at least a part of the entrance surface and / or the exit surface has a curved surface shape. Of course, at least a part of one or more surfaces reflecting the light beam may have a curved surface shape.
【００２６】なお、光ビーム合成プリズムにおける内部
反射として「全反射」を利用しても良いことは言うまで
もない。It goes without saying that "total reflection" may be used as internal reflection in the light beam combining prism.
【００２７】この発明のマルチビーム光源装置は、複数
の光源部と、光ビーム合成プリズムとを有する。「複数
の光源部」は、互いに波長の異なる光ビームを放射す
る。各光源部は、例えば半導体レーザとカップリングレ
ンズの組み合わせとして構成できる。「光ビーム合成プ
リズム」は、複数の光源部から射出される各光ビームの
光路を合成する。The multi-beam light source device of the present invention has a plurality of light source units and a light beam combining prism. The “plurality of light sources” emit light beams having different wavelengths. Each light source unit can be configured as, for example, a combination of a semiconductor laser and a coupling lens. The “light beam combining prism” combines the optical paths of the light beams emitted from the plurality of light source units.
【００２８】請求項１１記載のマルチビーム光源装置
は、複数の光源部の個々と光ビーム合成プリズムの相対
的な位置関係が「各光源部から光ビーム合成プリズムに
入射される光ビームが、光ビーム合成プリズムの内部で
反射することなく、光ビーム合成プリズムから、共通の
光路に合致して射出する」ように設定されたことを特徴
とする。In the multi-beam light source device according to the eleventh aspect, the relative positional relationship between each of the plurality of light source units and the light beam combining prism is such that the light beams incident from each light source unit to the light beam combining prism are light beams. The light beam is emitted from the light beam combining prism in accordance with the common optical path without being reflected inside the beam combining prism. "
【００２９】請求項１２記載のマルチビーム光源装置
は、複数の光源部の個々と光ビーム合成プリズムの相対
的な位置関係が「各光源部から光ビーム合成プリズムに
入射される光ビームが、光ビーム合成プリズムの１以上
の面により内部反射したのち、光ビーム合成プリズムか
ら、共通の光路に合致して射出する」ように設定され、
光ビーム合成プリズムが、請求項８〜１０の任意の１に
記載のものであることを特徴とする。According to a twelfth aspect of the present invention, in the multi-beam light source device, the relative positional relationship between each of the plurality of light source units and the light beam combining prism is such that the light beams incident from each light source unit on the light beam combining prism are light beams. After being internally reflected by one or more surfaces of the beam combining prism, the light beam combining prism emits light in accordance with a common optical path. "
The light beam combining prism is the one according to any one of claims 8 to 10.
【００３０】即ち、これら請求項１１、１２記載のマル
チビーム光源装置は前述した「ＣＤ系媒体とＤＶＤ系媒
体に共通化された光ピックアップ装置」のマルチビーム
光源装置として、好適に使用することができる。That is, the multi-beam light source device according to the eleventh and twelfth aspects can be suitably used as the multi-beam light source device of the above-mentioned "optical pickup device common to the CD medium and the DVD medium". it can.
【００３１】請求項１３記載のマルチビーム光源装置
は、複数の光源部の個々と光ビーム合成プリズムの相対
的な位置関係が「複数の光源部から光ビーム合成プリズ
ムに入射される各光ビームが、光ビーム合成プリズムの
内部で反射することなく光ビーム合成プリズムから、所
望の合成光ビーム群として射出する」ように設定された
ことを特徴とする。In the multi-beam light source device according to the thirteenth aspect, the relative positional relationship between each of the plurality of light source units and the light beam synthesizing prism is such that each of the light beams incident on the light beam synthesizing prism from the plurality of light source units. The light beam is emitted from the light beam combining prism as a desired combined light beam group without being reflected inside the light beam combining prism. "
【００３２】請求項１４記載のマルチビーム光源装置
は、複数の光源部の個々と、光ビーム合成プリズムの相
対的な位置関係が「複数の光源部から光ビーム合成プリ
ズムに入射される各光ビームが、光ビーム合成プリズム
の１以上の面により内部反射したのち、所望の合成光ビ
ーム群として射出する」ように設定され、光ビーム合成
プリズムが請求項８〜１０の任意の１に記載のものであ
ることを特徴とする。In the multi-beam light source device according to the fourteenth aspect, the relative positional relationship between each of the plurality of light source units and the light beam combining prism is “each of the light beams incident on the light beam combining prism from the plurality of light source units. Is internally reflected by one or more surfaces of the light beam combining prism, and then is emitted as a desired combined light beam group ". The light beam combining prism is according to any one of claims 8 to 10. It is characterized by being.
【００３３】これら請求項１３、１４記載のマルチビー
ム光源装置は、マルチビーム走査方式の光走査装置の光
源装置として使用することができる。The multi-beam light source device according to the thirteenth and fourteenth aspects can be used as a light source device of a multi-beam scanning type optical scanning device.
【００３４】[0034]
【発明の実施の形態】図１において符号１０は「透明な
プリズム」、符号１１、１３、１５は「半導体レー
ザ」、符号１２、１４、１６は「カップリングレン
ズ」、符号１８は「保持手段」、符号１９は「シリンド
リカルレンズ」を示している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In FIG. 1, reference numeral 10 is a "transparent prism", reference numerals 11, 13, and 15 are "semiconductor lasers", reference numerals 12, 14, and 16 are "coupling lenses", and reference numeral 18 is a "holding means". Reference numeral 19 indicates a “cylindrical lens”.
【００３５】「半導体レーザ１１とカップリングレンズ
１２」、「半導体レーザ１３とカップリングレンズ１
４」、「半導体レーザ１５とカップリングレンズ１６」
は、それぞれ別個の光源部を構成している。半導体レー
ザ１１、１３、１５はそれぞれ、波長：λ１、λ２、λ
３のレーザ光を放射する。"Semiconductor laser 11 and coupling lens 12", "Semiconductor laser 13 and coupling lens 1"
4 "," Semiconductor laser 15 and coupling lens 16 "
Constitute separate light source units. The semiconductor lasers 11 , 13 , and 15 have wavelengths of λ 1 , λ 2 , and λ, respectively.
3 is emitted.
【００３６】半導体レーザ１１、１３、１５から放射さ
れたレーザ光は、それぞれカップリングレンズ１２、１
４、１６により適当なビーム形態に変換されて、光ビー
ムとしてプリズム１０に入射する。The laser beams emitted from the semiconductor lasers 11, 13 and 15 are coupled to the coupling lenses 12 and 1 respectively.
The beam is converted into an appropriate beam form by 4 and 16 and is incident on the prism 10 as a light beam.
【００３７】ここでは説明の具体性のために、各カップ
リングレンズから射出する光ビームは「何れも平行光ビ
ーム」であるとする。即ち、カップリングレンズ１１、
１３、１５の作用は「コリメート作用」である。これら
光ビームはビーム合成されてプリズム１０から射出す
る。Here, for the sake of specificity, it is assumed that the light beams emitted from each coupling lens are "all parallel light beams". That is, the coupling lens 11,
The actions of 13 and 15 are “collimating actions”. These light beams are combined and emitted from the prism 10.
【００３８】１例として、図１の実施の形態において、
各光ビームの光路を合成する場合を説明する。この場
合、各光源部から放射された光ビームは、波長の違いに
拘わらず、プリズム１０から射出するときには同一の光
路にまとめられる。As an example, in the embodiment of FIG.
The case where the optical paths of the respective light beams are combined will be described. In this case, the light beams emitted from the respective light source units are combined on the same optical path when they are emitted from the prism 10 regardless of the difference in wavelength.
【００３９】この発明の原理は以下の通りである。プリ
ズム１０の射出面（図の右側の面）から、波長：λ１、
λ２、λ３の平行光ビームを同一光路に沿って（即ち、
各平行ビームの主光線を合致させて）「０でない入射
角」で入射させた場合を考えてみると、プリズム１０の
材質の分散により、プリズム１０に入射するときとプリ
ズム１０から（図の左方へ）射出するときの屈折角が異
なり、波長の大小関係をλ１＞λ２＞λ３とすると、屈
折角は波長の大きい順に小さくなるので、プリズム１０
から（図の左側へ）射出する光ビームの射出方向は波長
に応じて異なるものになり、光ビームは互いに分離す
る。The principle of the present invention is as follows. From the exit surface of the prism 10 (the surface on the right side of the figure), the wavelength: λ 1 ,
The parallel light beams of λ 2 and λ 3 are transmitted along the same optical path (ie,
Considering the case where the principal rays of each parallel beam are made coincident with each other and the light is incident at a “non-zero incident angle”, the dispersion of the material of the prism 10 causes the light to enter the prism 10 and the light from the prism 10 (left side in the figure). If the refraction angle at the time of emission is different and the magnitude relationship of the wavelengths is λ 1 > λ 2 > λ 3 , the refraction angles become smaller in the order of the wavelength, so that the prism 10
The emission direction of the light beam emitted from (to the left in the figure) differs depending on the wavelength, and the light beams are separated from each other.
【００４０】半導体レーザ１１、１３、１５やカップリ
ングレンズ１２、１４、１６は、このように分離した射
出ビームの光路上に位置するように配置位置を定められ
る。屈折現象や反射現象には「光線逆進の原理」がある
から、上記のように分離した光ビームの進行方向を逆転
すれば（即ち、各光源部から放射された光ビームの光路
を辿れば）、各光ビームは図１に示された光路を左から
右へと辿り、プリズム１０から（右方向へ）射出すると
きには、光路が共通化されることになる。The arrangement positions of the semiconductor lasers 11, 13, 15 and the coupling lenses 12, 14, 16 are determined so as to be located on the optical path of the thus separated emission beam. Since the refraction and reflection phenomena have the principle of ray regression, if the traveling direction of the separated light beam is reversed as described above (that is, if the optical path of the light beam emitted from each light source section is traced, 1), each light beam follows the optical path shown in FIG. 1 from left to right, and when exiting from the prism 10 (to the right), the optical path is shared.
【００４１】従って、上の説明のように各光源部とプリ
ズム１０との位置関係を設定して、各光源部とプリズム
１０とを適宜の保持手段１８で一体的に保持して、マル
チビーム光源装置とすることができる。Accordingly, as described above, the positional relationship between each light source unit and the prism 10 is set, and each light source unit and the prism 10 are integrally held by an appropriate holding means 18 to provide a multi-beam light source. It can be a device.
【００４２】このようなマルチビーム光源装置は、互い
に波長の異なる光ビームを放射する複数の光源部（１１
と１２、１３と１４、１５と１６）と、これら複数の光
源部から射出される各光ビームの光路を合成する光ビー
ム合成プリズム１０とを有し、各光源部から光ビーム合
成プリズム１０に入射される光ビームが、光ビーム合成
プリズム１０の内部で反射することなく光ビーム合成プ
リズム１０から、共通の光路に合致して射出するよう
に、複数の光源部の個々と光ビーム合成プリズムの相対
的な位置関係を設定したもの（請求項１１）である。Such a multi-beam light source device has a plurality of light source units (11) that emit light beams having different wavelengths from each other.
, 12, 13 and 14, 15 and 16) and a light beam combining prism 10 for combining the optical paths of the light beams emitted from the plurality of light source units. Each of the plurality of light source units and the light beam synthesizing prism so that the incident light beam is emitted from the light beam synthesizing prism 10 without being reflected inside the light beam synthesizing prism 10 so as to coincide with a common optical path. A relative positional relationship is set (claim 11).
【００４３】そして、このようなマルチビーム光源装置
を用いると「互いに波長の異なる複数の光ビームの光路
を合成する方法」であって、透明なプリズム１０に対
し、複数の光ビームを各々選択的に、所定の方向から所
定の位置に入射させ、プリズム１０の内部で反射させる
ことなく透過させ、合成された光路に合致させてプリズ
ム１０から射出させる光ビーム合成方法（請求項１）が
実施される。When such a multi-beam light source device is used, a “method of synthesizing the optical paths of a plurality of light beams having different wavelengths from each other” is used. Then, a light beam combining method (Claim 1) in which light is made to enter a predetermined position from a predetermined direction, transmitted without being reflected inside the prism 10, and emitted from the prism 10 in accordance with the combined optical path is implemented. You.
【００４４】このような、マルチビーム光源装置は「使
用波長の異なる複数の光情報記録媒体に対して共通化さ
れた光ピックアップ装置の光源装置」として用いること
ができる。この場合、各使用波長を十分に大きくとれ
ば、複数の光源部を十分に分離することができる。各光
ビームの分離角が小さいときには、プリズム１０と各光
源部との距離を大きくすればよい。従来の偏光ビームス
プリッタを用いる光ビーム合成では「３以上の光ビーム
の光路を合成」するのが困難であるが、図１のマルチビ
ーム光源装置では「互いに波長の異なる３以上の光ビー
ムの光路」を容易に合成することができる。Such a multi-beam light source device can be used as a "light source device of an optical pickup device common to a plurality of optical information recording media having different working wavelengths". In this case, if the wavelengths used are sufficiently large, the plurality of light source units can be sufficiently separated. When the separation angle of each light beam is small, the distance between the prism 10 and each light source section may be increased. It is difficult to “combine the optical paths of three or more light beams” in the light beam combining using the conventional polarization beam splitter, but in the multi-beam light source device of FIG. 1, “the optical paths of three or more light beams having different wavelengths are different from each other. Can be easily synthesized.
【００４５】上には、３つの光源部からの光ビームの光
路を合成する場合を説明したが、図１の実施の形態は、
このような場合のみならず、上記３つの光ビームを「合
成光ビーム群」として合成することができる。Although the case where the optical paths of the light beams from the three light source units are combined has been described above, the embodiment of FIG.
Not only in such a case, the three light beams can be combined as a “combined light beam group”.
【００４６】例えば、各光源部から平行光ビームを放射
する場合であると、各光源部からの光ビームを合成し
て、マルチビーム方式の光走査を行う場合、被走査面上
に形成される光スポットが副走査方向に互いに分離する
ためには、偏向される各光束が少なくとも副走査方向に
おいて「互いに間隔を有するか、挟角を持つ」必要があ
る。For example, when a parallel light beam is emitted from each light source unit, when light beams from the respective light source units are combined to perform multi-beam optical scanning, the light beam is formed on the surface to be scanned. In order for the light spots to be separated from each other in the sub-scanning direction, it is necessary that the light beams to be deflected “have an interval or a narrow angle” at least in the sub-scanning direction.
【００４７】上に説明したところから容易に理解される
ように、図１の例で、各光源部からプリズム１０へ入射
する光ビームの入射方向、入射位置を微調整することに
より、プリズム１０から（右方向へ）射出する各光ビー
ムの主光線の方向や射出位置を微妙に調整することがで
きる。As can be easily understood from the above description, in the example of FIG. 1, by finely adjusting the incident direction and the incident position of the light beam from each light source unit to the prism 10, (To the right) The direction and exit position of the principal ray of each emitted light beam can be finely adjusted.
【００４８】従って、このように、プリズム１０と各光
源部との位置関係を調整することにより、プリズム１０
から射出する光ビーム相互の関係を「マルチビーム方式
の光走査装置の光ビーム間に要求される関係（ビーム間
隔や侠角）」に調整することができる。このようにし
て、複数（図１の例では３）の光ビームを、プリズム１
０から「所望の合成光ビーム群」として射出させること
ができる。Therefore, by adjusting the positional relationship between the prism 10 and each light source section in this way, the prism 10
Can be adjusted to the "relationship required between the light beams of the multi-beam optical scanning device (beam interval and chirality)". In this manner, a plurality of (three in the example of FIG. 1) light beams are
It can be emitted as a “desired combined light beam group” from 0.
【００４９】例えば、図１において、各光源部からの平
行光ビームが、図面に直交する方向（被走査面状におけ
る副走査方向に対応するものとする）において、互いに
微小な角を成すようにすると、プリズム１０から射出す
る３光ビームは何れも平行光ビームで、互いに副走査方
向に微小な角をなすので、これらを図に示すようにシリ
ンドリカルレンズ１９に入射させて、副走査方向に集束
させることにより、回転多面鏡等の光偏向器の偏向反射
面近傍に「互いに副走査方向に分離した、主走査方向に
長い線像」として結像させることができる。For example, in FIG. 1, the parallel light beams from the respective light source sections form small angles with each other in a direction perpendicular to the drawing (corresponding to the sub-scanning direction on the surface to be scanned). Then, all three light beams emitted from the prism 10 are parallel light beams and form a small angle with each other in the sub-scanning direction, so that they are made incident on the cylindrical lens 19 as shown in the figure to be focused in the sub-scanning direction. By doing so, it is possible to form an image near the deflecting reflection surface of an optical deflector such as a rotary polygon mirror as a "line image separated from each other in the sub-scanning direction and long in the main scanning direction".
【００５０】上に説明した「複数光ビームを合成光ビー
ム群として光ビーム合成」する場合、図１のマルチビー
ム光源装置は、互いに波長の異なる光ビームを放射する
複数の光源部（１１と１２、１３と１４、１５と１６）
と、これら複数の光源部から射出される各光ビームを合
成する光ビーム合成プリズム１０とを有し、複数の光源
部から光ビーム合成プリズム１０に入射される各光ビー
ムが、光ビーム合成プリズム１０の内部で反射すること
なく光ビーム合成プリズムから「所望の合成光ビーム
群」として射出するように、複数の光源部の個々と光ビ
ーム合成プリズム１０の相対的な位置関係を設定したも
の（請求項１３）である。In the case of "combining a plurality of light beams as a combined light beam group" as described above, the multi-beam light source device of FIG. 1 uses a plurality of light source units (11 and 12) which emit light beams having different wavelengths from each other. , 13 and 14, 15 and 16)
And a light beam combining prism 10 that combines the light beams emitted from the plurality of light source units. Each light beam incident on the light beam combining prism 10 from the plurality of light source units is a light beam combining prism. The relative positional relationship between each of the plurality of light source units and the light beam combining prism 10 is set such that the light beam combining prism emits the light beam as a “desired combined light beam group” without being reflected inside the light beam combining prism 10 ( Claim 13).
【００５１】そして、このようなマルチビーム光源装置
によれば、互いに波長の異なる複数の光ビームを合成す
る方法であって、透明なプリズム１０に対し、複数の光
ビームを各々、所定の方向から所定の位置に入射させ、
各々プリズム１０の内部で反射させることなく透過さ
せ、合成光ビーム群としてプリズム１０から射出させる
方法（請求項２）が実施されることになる。According to such a multi-beam light source device, there is provided a method of synthesizing a plurality of light beams having different wavelengths from each other. Make it enter the predetermined position,
A method (Claim 2) in which each light is transmitted without being reflected inside the prism 10 and emitted from the prism 10 as a combined light beam group is implemented.
【００５２】図２は、実施の別の形態を示している。な
お、繁雑を避けるため、混同の虞がないと思われるもの
については、図２以下の各図面においても図１における
と同一の符号を用いる。FIG. 2 shows another embodiment. In addition, in order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIG. 1 are used in each of FIGS.
【００５３】半導体レーザ１１、１３、１５からのレー
ザ光は、対応するカップリングレンズ１２、１４、１６
により適宜のビーム形態（例えば平行光ビーム）に変換
され、各光ビームは透明なプリズム２０に、プリズム面
２１から入射する。The laser beams from the semiconductor lasers 11, 13, and 15 are supplied to the corresponding coupling lenses 12, 14, and 16 respectively.
Is converted into an appropriate beam form (for example, a parallel light beam), and each light beam enters a transparent prism 20 from a prism surface 21.
【００５４】透明なプリズム２０は、プリズム面のう
ち、入射側のプリズム面２１に対向する面に反射膜２２
を形成したものである。The transparent prism 20 has a reflecting film 22 on a surface of the prism surface facing the prism surface 21 on the incident side.
Is formed.
【００５５】光源部側から入射した各光ビームは、図の
如く、反射膜２２を形成されたプリズム面で内部反射さ
れ、プリズム面２１から射出する。図１の実施の形態の
場合と同様、プリズム２０と各光源部との位置関係の調
整により、各光ビームの光路を合成し、あるいは各光ビ
ームを「合成光ビーム群」として射出させることができ
る。Each light beam incident from the light source section side is internally reflected by the prism surface on which the reflection film 22 is formed as shown in FIG. As in the case of the embodiment of FIG. 1, by adjusting the positional relationship between the prism 20 and each light source unit, the optical paths of the respective light beams can be combined, or each light beam can be emitted as a “combined light beam group”. it can.
【００５６】図３の実施の形態では、半導体レーザ１
１、１３、１５からのレーザ光は、対応するカップリン
グレンズ１２、１４、１６により適宜のビーム形態（例
えば平行光ビーム）に変換され、各光ビームは透明なプ
リズム３０に、プリズム面３１から入射する。In the embodiment shown in FIG.
The laser light from 1, 13, 15 is converted into an appropriate beam form (for example, a parallel light beam) by the corresponding coupling lens 12, 14, 16, and each light beam is converted into a transparent prism 30 from the prism surface 31. Incident.
【００５７】透明なプリズム３０は、プリズム面のう
ち、入射側のプリズム面３１に対向する面に反射膜３２
を形成し、プリズム面３１の一部にも反射膜３３を形成
したものである。The transparent prism 30 has a reflective film 32 on the surface of the prism surface facing the prism surface 31 on the incident side.
And a reflection film 33 is also formed on a part of the prism surface 31.
【００５８】光源部側から入射した各光ビームは、図の
如く、反射膜３２を形成されたプリズム面で内部反射さ
れ、プリズム面３１に形成された反射膜３３により反射
されたのち、さらに反射膜３２で内部反射され、プリズ
ム面３１から射出する。図１の実施の形態の場合と同
様、プリズム３０と各光源部との位置関係の調整によ
り、各光ビームの光路を合成し、あるいは各光ビームを
「合成光ビーム群」として射出させることができる。Each light beam incident from the light source unit side is internally reflected by the prism surface provided with the reflective film 32, reflected by the reflective film 33 formed on the prism surface 31, and further reflected, as shown in the figure. The light is internally reflected by the film 32 and exits from the prism surface 31. As in the case of the embodiment of FIG. 1, by adjusting the positional relationship between the prism 30 and each light source unit, the optical paths of the respective light beams can be combined, or the respective light beams can be emitted as a “combined light beam group”. it can.
【００５９】図４の実施の形態では、半導体レーザ１
１、１３、１５からのレーザ光は、対応するカップリン
グレンズ１２、１４、１６により適宜のビーム形態（例
えば平行光ビーム）に変換され、各光ビームは透明なプ
リズム４０に、プリズム面４１から入射する。In the embodiment shown in FIG.
The laser beams from 1, 13, and 15 are converted into appropriate beam forms (for example, parallel light beams) by the corresponding coupling lenses 12, 14, and 16, and each light beam is converted into a transparent prism 40 from the prism surface 41. Incident.
【００６０】透明なプリズム４０は、プリズム面のう
ち、入射側のプリズム面４１を除く残りの面に反射膜４
２、４３を形成したものである。光源部側から入射した
各光ビームは、図の如く、反射膜４２を形成されたプリ
ズム面で内部反射され、反射膜４３を形成されたプリズ
ム面により反射されて、プリズム面４１から射出する。The transparent prism 40 has a reflective film 4 on the remaining prism surface except for the prism surface 41 on the incident side.
2, 43 are formed. Each light beam incident from the light source unit side is internally reflected by the prism surface provided with the reflection film 42, reflected by the prism surface provided with the reflection film 43, and emitted from the prism surface 41, as shown in the figure.
【００６１】図１の実施の形態の場合と同様、プリズム
４０と各光源部との位置関係の調整により、各光ビーム
の光路を合成し、あるいは各光ビームを「合成光ビーム
群」として射出させることができる。As in the case of the embodiment of FIG. 1, the optical path of each light beam is synthesized by adjusting the positional relationship between the prism 40 and each light source unit, or each light beam is emitted as a "synthesized light beam group". Can be done.
【００６２】図２〜図４の実施の各形態において、各光
源部とプリズムとを適宜の保持手段により一体化してマ
ルチビーム光源装置とすることができる。In each of the embodiments shown in FIGS. 2 to 4, each light source unit and the prism can be integrated by an appropriate holding means to form a multi-beam light source device.
【００６３】図２、図３、図４の実施の形態におけるプ
リズム２０、３０、４０は「透明なプリズムのプリズム
面のうち、光ビームを内部反射させるべき部分に反射膜
を形成した」もの（請求項８）である。The prisms 20, 30, and 40 in the embodiments shown in FIGS. 2, 3, and 4 have a "reflection film formed on a portion of the prism surface of a transparent prism that is to internally reflect a light beam" ( Claim 8).
【００６４】そして、これら図２〜図４の実施の形態の
マルチビーム光源装置によれば、透明なプリズム２０、
３０、４０に対し、複数の光ビームを各々選択的に、所
定の方向から所定の位置に入射させ、プリズム２０、３
０、４０の１以上の面により内部反射させたのち「合成
された光路」に合致させて、プリズムから射出させる光
ビーム合成方法（請求項３）を実施することができる。According to the multi-beam light source device of the embodiment shown in FIGS.
A plurality of light beams are selectively incident on predetermined positions from predetermined directions with respect to the prisms 30 and 40, respectively.
A light beam combining method in which the light is internally reflected by one or more surfaces of 0 and 40 and then emitted from the prism in accordance with the “combined optical path” can be implemented.
【００６５】また、これら図２〜図４の実施の形態のマ
ルチビーム光源装置によれば、透明なプリズム２０、３
０、４０に対し、複数の光ビームを各々、所定の方向か
ら所定の位置に入射させ、各々プリズム２０、３０、４
０の１以上の面により内部反射させたのち、合成光ビー
ム群としてプリズムから射出させる光ビーム合成方法
（請求項４）を実施することができる。Further, according to the multi-beam light source device of the embodiment shown in FIGS.
A plurality of light beams are made to enter a predetermined position from a predetermined direction with respect to 0 and 40, respectively.
After the light is internally reflected by one or more surfaces of 0, a light beam combining method of emitting the combined light beam group from the prism (claim 4) can be performed.
【００６６】さらに、図３、図４の実施の形態では、透
明なプリズム３０、４０に入射した複数の光ビームを、
プリズム３０、４０の内部で２回以上（図３の実施の形
態では３回、図４の実施の形態では２回）反射させる光
ビーム合成方法（請求項５）を実施することができる。Further, in the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of light beams incident on the transparent prisms 30 and 40 are
A light beam combining method (claim 5) in which the light is reflected twice or more (three times in the embodiment of FIG. 3 and twice in the embodiment of FIG. 4) inside the prisms 30 and 40 can be implemented.
【００６７】図２〜図４の実施の形態を図１の実施の形
態と比較すると、図２〜図４の実施の形態では、光ビー
ムがプリズム内において内部反射するので、プリズム内
の光路が長くなり、光源部側における各光源部相互の分
離が容易である。この効果は、プリズム内における内部
反射の回数が多くなるほど顕著である。When comparing the embodiment shown in FIGS. 2 to 4 with the embodiment shown in FIG. 1, in the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, since the light beam is internally reflected in the prism, the optical path in the prism is reduced. The length of the light source unit is long, and the light source units are easily separated from each other on the light source unit side. This effect becomes more remarkable as the number of internal reflections in the prism increases.
【００６８】図５の実施の形態では、半導体レーザ１
１、１３、１５からのレーザ光は、対応するカップリン
グレンズ１２、１４、１６により適宜のビーム形態（例
えば平行光ビーム）に変換され、各光ビームは透明なプ
リズム５０に、プリズム面５１から入射する。In the embodiment shown in FIG.
The laser beams from 1, 13, and 15 are converted into appropriate beam forms (for example, parallel light beams) by the corresponding coupling lenses 12, 14, and 16; Incident.
【００６９】透明なプリズム５０は、プリズム面のう
ち、入射側のプリズム面５１に対向するプリズム面に反
射膜５２を形成したものである。光源部側から入射した
各光ビームは、図の如く、反射膜５２を形成されたプリ
ズム面で内部反射され、プリズム面５１から射出する。The transparent prism 50 is one in which a reflecting film 52 is formed on a prism surface of the prism surface opposite to the prism surface 51 on the incident side. Each light beam incident from the light source unit side is internally reflected by the prism surface on which the reflective film 52 is formed as shown in FIG.
【００７０】図１の実施の形態の場合と同様、プリズム
５０と各光源部との位置関係の調整により、各光ビーム
の光路を合成し、あるいは各光ビームを「合成光ビーム
群」として射出させることができる。As in the case of the embodiment shown in FIG. 1, by adjusting the positional relationship between the prism 50 and each light source, the optical paths of the respective light beams are combined, or the respective light beams are emitted as a "combined light beam group". Can be done.
【００７１】各光源部とプリズム５０とを適宜の保持手
段により一体化してマルチビーム光源装置とすることが
できる。Each light source unit and the prism 50 can be integrated by an appropriate holding means to form a multi-beam light source device.
【００７２】図５の実施の形態において用いられている
プリズム５０は、光ビーム合成プリズムであって、透明
なプリズム５０のプリズム面のうち、光ビームを内部反
射させるべき部分に反射膜５２を形成してなり、光ビー
ムを反射させる１以上の面の少なくとも一部を曲面形状
としたもの（請求項９）である。The prism 50 used in the embodiment of FIG. 5 is a light beam combining prism, and a reflection film 52 is formed on a portion of the prism surface of the transparent prism 50 where the light beam is to be internally reflected. In this case, at least a part of one or more surfaces for reflecting the light beam has a curved surface shape (claim 9).
【００７３】反射膜５２を形成されたプリズム面は凹面
であり、この凹面はシリンドリカル面としても良いが、
この例では凹の球面である。このため、内部反射は「凸
の反射面」による反射として行われ、各光源部相互の分
離が一段と容易になる。The prism surface on which the reflection film 52 is formed is concave, and this concave surface may be a cylindrical surface.
In this example, it is a concave spherical surface. For this reason, the internal reflection is performed as the reflection by the “convex reflecting surface”, and the separation of the respective light source units is further facilitated.
【００７４】なお、内部反射を行うプリズム面を凹面と
したことに伴ない、内部反射された光ビームは、反射プ
リズム面への入射前に比して発散傾向が与えられること
になる。この場合、プリズム５０から射出する各光ビー
ムのビーム形態を、例えば平行ビームにしたいのであれ
ば、各光源部において、カップリングレンズから射出す
る光ビームのビーム形態を若干集束性に設定しておけば
よい。In addition, since the prism surface that performs internal reflection is concave, the internally reflected light beam has a divergence tendency compared to before the light beam enters the reflecting prism surface. In this case, if it is desired that the beam form of each light beam emitted from the prism 50 be, for example, a parallel beam, the beam form of the light beam emitted from the coupling lens should be set to be slightly convergent in each light source unit. I just need.
【００７５】このようにして、図５の実施の形態によれ
ば、透明なプリズム５０における光ビームを内部反射さ
せる１以上の面の少なくとも一部を曲面形状とし、この
曲面形状により光ビームのビーム形態を変化させること
ができる（請求項６）。As described above, according to the embodiment shown in FIG. 5, at least a part of one or more surfaces of the transparent prism 50 for internally reflecting the light beam is formed into a curved surface, and the beam of the light beam is formed by the curved surface. The form can be changed (claim 6).
【００７６】なお、図５の実施の形態の変形例として、
反射膜５２を形成する面を凸の球面や、図面に直交する
方向を母線方向とする凸のシリンダ面とすることもでき
る。As a modification of the embodiment shown in FIG.
The surface on which the reflective film 52 is formed may be a convex spherical surface or a convex cylinder surface whose direction perpendicular to the drawing is a generatrix direction.
【００７７】光ビーム合成プリズムの他の実施の形態を
２例、図６および図７に示す。図６の形態は、図２に示
した実施の形態における光ビーム合成プリズム２０の変
形例である。即ち、光ビーム合成プリズム２０Ａは、透
明なプリズムのプリズム面のうち、光ビームを内部反射
させるべき部分に反射膜２２Ａを形成してなり、光ビー
ムを反射させる面（反射膜２２Ａを形成された面）を曲
面形状（この例ではシリンドリカル面）としたもの（請
求項９）である。FIGS. 6 and 7 show two other embodiments of the light beam combining prism. 6 is a modification of the light beam combining prism 20 in the embodiment shown in FIG. That is, the light beam combining prism 20A has a reflection film 22A formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected, and a surface for reflecting the light beam (the reflection film 22A is formed). Surface) is a curved surface shape (in this example, a cylindrical surface) (claim 9).
【００７８】この場合、このシリンドリカル面の結像作
用を利用し、合成光ビーム群の各光ビームを副走査方向
に集光させて（請求項６）、偏向反射面位置に「副走査
方向に互いに分離した、主走査方向に長い線像」として
結像させることができる。In this case, utilizing the image forming action of the cylindrical surface, each light beam of the combined light beam group is condensed in the sub-scanning direction (claim 6), and the position of the deflecting reflection surface is changed to "in the sub-scanning direction". The image can be formed as a line image separated from each other and long in the main scanning direction.
【００７９】図７の形態は、図３に示した実施の形態に
おける光ビーム合成プリズム３０の変形例である。即
ち、光ビーム合成プリズム３０Ａは、透明なプリズムの
プリズム面のうち、光ビームを内部反射させるべき部分
に反射膜３２Ａを形成してなり、射出面３１Ａの一部を
曲面形状（この例では凸のシリンドリカル面）としたも
の（請求項１０）である。FIG. 7 shows a modification of the light beam combining prism 30 in the embodiment shown in FIG. That is, the light beam combining prism 30A has a reflection film 32A formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected, and a part of the exit surface 31A is formed into a curved surface (in this example, a convex surface). (Claim 10).
【００８０】この場合、このシリンドリカル面の結像作
用を利用し、合成光ビーム群の各光ビームを副走査方向
に集光させて（請求項７）、偏向反射面位置に「副走査
方向に互いに分離した、主走査方向に長い線像」として
結像させることができる。In this case, utilizing the image forming action of the cylindrical surface, each light beam of the combined light beam group is condensed in the sub-scanning direction (claim 7), and the position of the deflecting reflection surface is changed to "in the sub-scanning direction". The image can be formed as a line image separated from each other and long in the main scanning direction.
【００８１】図２〜図５に実施の形態を示したマルチビ
ーム光源装置や、それらの変形例として図６あるいは図
７に示す光ビーム合成プリズムを用いたものは、互いに
波長の異なる光ビームを放射する複数の光源部と、これ
ら複数の光源部から射出される各光ビームを合成する光
ビーム合成プリズムとを有し、光ビーム合成プリズムに
入射される各光ビームが、光ビーム合成プリズムの１以
上の面により内部反射したのち、共通の光路に合致して
射出するように、あるいは、所望の合成光ビーム群とし
て射出するように、複数の光源部の個々と、光ビーム合
成プリズムの相対的な位置関係が設定されたものであ
り、光ビーム合成プリズムとして請求項８〜１０の任意
の１に記載のものを用いたものである（請求項１２、１
４）。The multi-beam light source device of the embodiment shown in FIGS. 2 to 5 and those using the light beam combining prism shown in FIG. 6 or FIG. It has a plurality of light source units that emit light and a light beam combining prism that combines the light beams emitted from the plurality of light source units, and each light beam incident on the light beam combining prism is a light beam combining prism. After being internally reflected by one or more surfaces, the relative position of each of the plurality of light source units and the light beam combining prism is adjusted so that the light beam is emitted according to a common optical path or as a desired combined light beam group. The positional relationship is set, and the light beam combining prism according to any one of claims 8 to 10 is used (claims 12 and 1).
4).
【００８２】[0082]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光ビーム合成方法・光ビーム合成プリズム・マ
ルチビーム光源装置を実現できる。この発明の光ビーム
合成方法・マルチビーム光源装置は、この発明の光ビー
ム合成プリズムを用いることにより、波長の異なる複数
の光ビームを、高価な偏光ビームスプリッタやダイクロ
イックフィルタを用いることなく、確実に光ビーム合成
することができる。As described above, according to the present invention, a novel light beam combining method, a light beam combining prism, and a multi-beam light source device can be realized. The light beam synthesizing method and the multi-beam light source device of the present invention, by using the light beam synthesizing prism of the present invention, can reliably convert a plurality of light beams having different wavelengths without using an expensive polarizing beam splitter or a dichroic filter. Light beams can be combined.
【００８３】また、光ビーム合成プリズムは、硝材の研
磨や、適した光学特性を持つプラスチックを材料とした
樹脂成形により作成できる。特に、金型を用いる樹脂生
産では所望の光学面を持つ光ビーム合成プリズムを安価
に大量生産できるので、マルチビーム光源装置ひいては
光ピックアップ装置やマルチビーム走査装置のコストを
低減化できる。The light beam combining prism can be formed by polishing a glass material or molding a resin using a plastic material having suitable optical characteristics. In particular, in the production of a resin using a mold, a light beam combining prism having a desired optical surface can be mass-produced at low cost, so that the cost of a multi-beam light source device, and furthermore, an optical pickup device and a multi-beam scanning device can be reduced.
【図１】マルチビーム光源装置の実施の１形態を説明す
るための図である。FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment of a multi-beam light source device.
【図２】マルチビーム光源装置の実施の別形態を説明す
るための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining another embodiment of the multi-beam light source device.
【図３】マルチビーム光源装置の実施の他の形態を説明
するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the multi-beam light source device.
【図４】マルチビーム光源装置の実施の他の形態を説明
するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment of the multi-beam light source device.
【図５】マルチビーム光源装置の実施の他の形態を説明
するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining another embodiment of the multi-beam light source device.
【図６】光ビーム合成プリズムの１例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a light beam combining prism.
【図７】光ビーム合成プリズムの別例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the light beam combining prism.
１０ 透明なプリズム １１、１３、１５ 半導体レーザ １２、１４、１６ カップリングレンズ 10 Transparent prism 11, 13, 15 Semiconductor laser 12, 14, 16 Coupling lens
Claims (14)
を合成する方法であって、 透明なプリズムに対し、上記複数の光ビームを各々選択
的に、所定の方向から所定の位置に入射させ、上記プリ
ズムの内部で反射させることなく透過させ、合成された
光路に合致させて上記プリズムから射出させることを特
徴とする光ビーム合成方法。1. A method for synthesizing optical paths of a plurality of light beams having different wavelengths, wherein said plurality of light beams are selectively incident on a transparent prism at predetermined positions from predetermined directions. A light beam transmitting method, wherein the light beam is transmitted without being reflected inside the prism, and emitted from the prism in accordance with the synthesized optical path.
する方法であって、 透明なプリズムに対し、上記複数の光ビームを各々、所
定の方向から所定の位置に入射させ、各々上記プリズム
の内部で反射させることなく透過させ、合成光ビーム群
として、上記プリズムから射出させることを特徴とする
光ビーム合成方法。2. A method for synthesizing a plurality of light beams having different wavelengths from each other, comprising: causing a plurality of light beams to enter a predetermined position from a predetermined direction on a transparent prism; A light beam synthesizing method, wherein the light beam is transmitted without being internally reflected and emitted from the prism as a synthetic light beam group.
を合成する方法であって、 透明なプリズムに対し、上記複数の光ビームを各々選択
的に、所定の方向から所定の位置に入射させ、上記プリ
ズムの１以上の面により内部反射させたのち、合成され
た光路に合致させて、上記プリズムから射出させること
を特徴とする光ビーム合成方法。3. A method for synthesizing optical paths of a plurality of light beams having different wavelengths, wherein said plurality of light beams are selectively made to enter a predetermined position from a predetermined direction with respect to a transparent prism. A light beam combining method, wherein the light is internally reflected by one or more surfaces of the prism, and then emitted from the prism in accordance with the combined optical path.
する方法であって、 透明なプリズムに対し、上記複数の光ビームを各々、所
定の方向から所定の位置に入射させ、各々上記プリズム
の１以上の面により内部反射させたのち、合成光ビーム
群として上記プリズムから射出させることを特徴とする
光ビーム合成方法。4. A method of combining a plurality of light beams having different wavelengths from each other, wherein the plurality of light beams are respectively made to enter a predetermined position from a predetermined direction on a transparent prism, and each of the plurality of light beams is emitted from the prism. A light beam synthesizing method, wherein the light is internally reflected by one or more surfaces and then emitted from the prism as a synthetic light beam group.
において、 透明なプリズムに入射した、互いに波長の異なる複数の
光ビームを、上記プリズムの内部で２回以上反射させる
ことを特徴とする光ビーム合成方法。5. The light beam combining method according to claim 3, wherein a plurality of light beams having different wavelengths, which are incident on the transparent prism, are reflected at least twice inside the prism. Light beam combining method.
合成方法において、 透明なプリズムにおける光ビームを内部反射させる１以
上の面の少なくとも一部を曲面形状とし、この曲面形状
により光ビームのビーム形態を変化させることを特徴と
する光ビーム合成方法。6. A method for synthesizing a light beam according to claim 3, wherein at least a part of one or more surfaces of the transparent prism for internally reflecting the light beam has a curved shape, and the curved surface shape is used for the light beam. A light beam combining method characterized by changing a beam form.
合成方法において、 透明なプリズムにおける入射面および／または射出面の
少なくとも一部を曲面形状とし、この曲面による屈折に
より光ビームのビーム形態を変化させることを特徴とす
る光ビーム合成方法。7. The light beam combining method according to claim 3, wherein at least a part of the entrance surface and / or the exit surface of the transparent prism has a curved shape, and the light beam is refracted by the curved surface. A light beam combining method characterized by changing a beam form of the light beam.
合成方法において用いられる光ビーム合成プリズムであ
って、 透明なプリズムのプリズム面のうち、光ビームを内部反
射させるべき部分に反射膜を形成したことを特徴とする
光ビーム合成プリズム。8. A light beam combining prism used in the light beam combining method according to any one of claims 3 to 7, wherein a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected is provided. A light beam combining prism having a reflective film formed thereon.
用いられる光ビーム合成プリズムであって、 透明なプリズムのプリズム面のうち、光ビームを内部反
射させるべき部分に反射膜を形成してなり、光ビームを
反射させる１以上の面の少なくとも一部を曲面形状とし
たことを特徴とする光ビーム合成プリズム。9. A light beam combining prism used in the light beam combining method according to claim 6, wherein a reflecting film is formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected. A light beam combining prism, wherein at least a part of one or more surfaces for reflecting the light beam has a curved surface shape.
て用いられる光ビーム合成プリズムであって、 透明なプリズムのプリズム面のうち、光ビームを内部反
射させるべき部分に反射膜を形成してなり、入射面およ
び／または射出面の少なくとも一部を曲面形状としたこ
とを特徴とする光ビーム合成プリズム。10. A light beam combining prism used in the light beam combining method according to claim 7, wherein a reflection film is formed on a portion of the prism surface of the transparent prism where the light beam is to be internally reflected. A light beam combining prism, wherein at least a part of the entrance surface and / or the exit surface has a curved surface shape.
複数の光源部と、 これら複数の光源部から射出される各光ビームの光路を
合成する光ビーム合成プリズムとを有し、 上記各光源部から光ビーム合成プリズムに入射される光
ビームが、上記光ビーム合成プリズムの内部で反射する
ことなく光ビーム合成プリズムから、共通の光路に合致
して射出するように、上記複数の光源部の個々と、光ビ
ーム合成プリズムの相対的な位置関係を設定したことを
特徴とするマルチビーム光源装置。11. A light source unit comprising: a plurality of light source units for emitting light beams having different wavelengths from each other; and a light beam combining prism for combining optical paths of light beams emitted from the plurality of light source units. The light beams incident on the light beam combining prism from the light beam combining prisms are emitted from the light beam combining prism without being reflected inside the light beam combining prism so as to coincide with a common optical path. And a relative positional relationship between the light beam combining prism and the light beam combining prism.
複数の光源部と、 これら複数の光源部から射出される各光ビームの光路を
合成する光ビーム合成プリズムとを有し、 上記各光源部から光ビーム合成プリズムに入射される光
ビームが、上記光ビーム合成プリズムの１以上の面によ
り内部反射したのち、上記光ビーム合成プリズムから、
共通の光路に合致して射出するように、上記複数の光源
部の個々と、光ビーム合成プリズムの相対的な位置関係
が設定され、 上記光ビーム合成プリズムが、請求項８〜１０の任意の
１に記載のものであることを特徴とするマルチビーム光
源装置。12. A light source unit comprising: a plurality of light source units for emitting light beams having different wavelengths from each other; and a light beam combining prism for combining optical paths of light beams emitted from the plurality of light source units. After the light beam incident on the light beam combining prism from is internally reflected by at least one surface of the light beam combining prism,
The relative positional relationship between each of the plurality of light source units and the light beam combining prism is set so as to be emitted in accordance with a common optical path, and the light beam combining prism is any one of claims 8 to 10. 2. A multi-beam light source device according to claim 1.
複数の光源部と、 これら複数の光源部から射出される各光ビームを合成す
る光ビーム合成プリズムとを有し、 上記複数の光源部から光ビーム合成プリズムに入射され
る各光ビームが、上記光ビーム合成プリズムの内部で反
射することなく光ビーム合成プリズムから、所望の合成
光ビーム群として射出するように、上記複数の光源部の
個々と、光ビーム合成プリズムの相対的な位置関係を設
定したことを特徴とするマルチビーム光源装置。13. A light source unit for emitting light beams having different wavelengths from each other, and a light beam combining prism for combining light beams emitted from the plurality of light source units. Each of the plurality of light source units is so arranged that each light beam incident on the light beam combining prism is emitted as a desired combined light beam group from the light beam combining prism without being reflected inside the light beam combining prism. And a relative positional relationship between the light beam combining prism and the light beam combining prism.
複数の光源部と、 これら複数の光源部から射出される各光ビームを合成す
る光ビーム合成プリズムとを有し、 上記複数の光源部から光ビーム合成プリズムに入射され
る各光ビームが、上記光ビーム合成プリズムの１以上の
面により内部反射したのち、所望の合成光ビーム群とし
て射出するように、上記複数の光源部の個々と、光ビー
ム合成プリズムの相対的な位置関係が設定され、 上記光ビーム合成プリズムが、請求項８〜１０の任意の
１に記載のものであることを特徴とするマルチビーム光
源装置。14. A light source unit for emitting light beams having different wavelengths from each other, and a light beam combining prism for combining light beams emitted from the plurality of light source units. After each light beam incident on the light beam combining prism is internally reflected by at least one surface of the light beam combining prism, each of the plurality of light source units is emitted as a desired combined light beam group. A multi-beam light source device, wherein a relative positional relationship of a light beam combining prism is set, and the light beam combining prism is one according to any one of claims 8 to 10.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047926A JP2002250893A (en) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | Method for synthesizing light beams, prism for synthesizing light beams, and multibeam light source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047926A JP2002250893A (en) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | Method for synthesizing light beams, prism for synthesizing light beams, and multibeam light source device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002250893A true JP2002250893A (en) | 2002-09-06 |
Family
ID=18909270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001047926A Pending JP2002250893A (en) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | Method for synthesizing light beams, prism for synthesizing light beams, and multibeam light source device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002250893A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008033042A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Sony Corp | Projection type display device |
| JP2012204673A (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | Series connection solar cell and solar cell system |
| CN106999165A (en) * | 2014-11-13 | 2017-08-01 | 株式会社理光 | Optical sensor, optical test equipment and optical characteristics detection method |
| EP3236308A1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-25 | LIMO Patentverwaltung GmbH & Co. KG | Laser device |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106061A (en) * | 1977-02-26 | 1978-09-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching filter |
| JPS5557804A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical branching and coupling device |
| US4294508A (en) * | 1979-08-22 | 1981-10-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optical multiplexer/demultiplexer |
| JPS62245120A (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Hitachi Ltd | Cars spectroscopic apparatus |
| JPS63264701A (en) * | 1988-03-07 | 1988-11-01 | Showa Koki Seizo Kk | Light receiving optical device |
| JPH01245780A (en) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Nec Home Electron Ltd | Projection type receiver |
| JPH0341410A (en) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Light beam scanning device |
| JPH052147A (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Nikon Corp | Optical path composition optical system |
| JPH05145151A (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Sony Corp | Solid state laser |
| JPH05145150A (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Sony Corp | Solid state laser |
| WO1999020996A1 (en) * | 1997-10-21 | 1999-04-29 | Trustee's Of Princeton University | Optical resonator for cavity ring-down spectroscopy with prism retroreflectors |
| JPH11133216A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | Reflection type prism and reflection type prism forming die |
| JP2000106466A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Suzuki Motor Corp | Laser beam mixer |
-
2001
- 2001-02-23 JP JP2001047926A patent/JP2002250893A/en active Pending
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53106061A (en) * | 1977-02-26 | 1978-09-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Optical branching filter |
| JPS5557804A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical branching and coupling device |
| US4294508A (en) * | 1979-08-22 | 1981-10-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Optical multiplexer/demultiplexer |
| JPS62245120A (en) * | 1986-04-18 | 1987-10-26 | Hitachi Ltd | Cars spectroscopic apparatus |
| JPS63264701A (en) * | 1988-03-07 | 1988-11-01 | Showa Koki Seizo Kk | Light receiving optical device |
| JPH01245780A (en) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Nec Home Electron Ltd | Projection type receiver |
| JPH0341410A (en) * | 1989-07-07 | 1991-02-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | Light beam scanning device |
| JPH052147A (en) * | 1991-06-24 | 1993-01-08 | Nikon Corp | Optical path composition optical system |
| JPH05145151A (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Sony Corp | Solid state laser |
| JPH05145150A (en) * | 1991-11-19 | 1993-06-11 | Sony Corp | Solid state laser |
| WO1999020996A1 (en) * | 1997-10-21 | 1999-04-29 | Trustee's Of Princeton University | Optical resonator for cavity ring-down spectroscopy with prism retroreflectors |
| JPH11133216A (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | Reflection type prism and reflection type prism forming die |
| JP2000106466A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Suzuki Motor Corp | Laser beam mixer |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008033042A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Sony Corp | Projection type display device |
| JP2012204673A (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Tokyo Univ Of Agriculture & Technology | Series connection solar cell and solar cell system |
| CN106999165A (en) * | 2014-11-13 | 2017-08-01 | 株式会社理光 | Optical sensor, optical test equipment and optical characteristics detection method |
| EP3217886A4 (en) * | 2014-11-13 | 2017-11-15 | Ricoh Company, Ltd. | Optical sensor, optical testing apparatus, and optical characteristics detection method |
| US10175169B2 (en) | 2014-11-13 | 2019-01-08 | Ricoh Company, Ltd. | Optical sensor, optical testing apparatus, and optical characteristics detection method |
| CN106999165B (en) * | 2014-11-13 | 2020-02-28 | 株式会社理光 | Optical sensor, optical test apparatus, and optical characteristic detection method |
| EP3236308A1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-25 | LIMO Patentverwaltung GmbH & Co. KG | Laser device |
| CN107306007A (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-31 | Limo专利管理有限及两合公司 | Laser aid |
| RU2654993C1 (en) * | 2016-04-19 | 2018-05-23 | Лимо Патентфервальтунг Гмбх Унд Ко. Кг | Laser device |
| US10254552B2 (en) | 2016-04-19 | 2019-04-09 | LIMO GmbH | Laser array |
| CN107306007B (en) * | 2016-04-19 | 2019-09-20 | Limo有限责任公司 | Laser aid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4796961A (en) | Multi-beam scanning optical system | |
| US7050381B2 (en) | Optical system having a convex surface for accessing a storage medium | |
| US6966707B2 (en) | Optical pickup | |
| US6724951B1 (en) | Using fibers as shifting elements in optical interconnection devices based on the white cell | |
| US6266174B1 (en) | Multi-beam scanning apparatus with controlled scan line bow | |
| JPH0693044B2 (en) | Prism optical system and information device using the same | |
| JP2002250893A (en) | Method for synthesizing light beams, prism for synthesizing light beams, and multibeam light source device | |
| US6912234B2 (en) | Optical pickup apparatus and laser diode chip | |
| JP2004013021A (en) | Light source device, light source module, optical scanner, and image forming device | |
| US7450801B2 (en) | Apparatus for free-space switching between planar lightwave circuits | |
| JP2000292721A (en) | Optical scanner and mult-beam optical scanner | |
| US5153768A (en) | Multiple wavelength, multiple diode laser ROS | |
| JP4651830B2 (en) | Beam synthesis method, light source device for multi-beam scanning, multi-beam scanning device | |
| JPH06222295A (en) | Light source device and optical scanning device | |
| JPH11109269A (en) | Multibeam scanning optical device | |
| JP3527385B2 (en) | Multi-beam scanner | |
| JPH04111381A (en) | Semiconductor laser apparatus | |
| US5835253A (en) | Raster output scanning system with a super-elliptic laser beam source | |
| JPH04273206A (en) | Semiconductor laser array module | |
| JP3689746B2 (en) | Beam synthesizing device, multi-beam light source device, and multi-beam scanning device | |
| JPH11352426A (en) | Multi-beam scanning device | |
| JP4558969B2 (en) | Light beam synthesis method, lens for synthesized light beam, multi-beam light source device | |
| WO2024074254A1 (en) | Optoelectronic light source and data glasses | |
| JPH052147A (en) | Optical path composition optical system | |
| JP2983666B2 (en) | Multiple wavelength, multiple diode laser ROS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20080222 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101130 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20101130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20110125 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20120221 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120626 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |