JP2735137B2 - 光学式情報記録再生装置の光学系 - Google Patents
光学式情報記録再生装置の光学系Info
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- JP2735137B2 JP2735137B2 JP2207578A JP20757890A JP2735137B2 JP 2735137 B2 JP2735137 B2 JP 2735137B2 JP 2207578 A JP2207578 A JP 2207578A JP 20757890 A JP20757890 A JP 20757890A JP 2735137 B2 JP2735137 B2 JP 2735137B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の技術分野） 本発明は光学式情報記録再生装置において、光ディス
クとしての光学的あるいは光磁気的記録媒体に対物レン
ズを介して光を集束するようにした光学系に関する。
クとしての光学的あるいは光磁気的記録媒体に対物レン
ズを介して光を集束するようにした光学系に関する。
（従来の技術） 従来からの光学式情報記録再生装置では光学的あるい
は光磁気的に情報の記録、再生を行うために光学的記録
媒体に対して光を集束する場合、光源に複数の発光点を
有するアレイタイプの半導体レーザを使用すると、光ス
ポットが大きくなると言う問題をかかえている。
は光磁気的に情報の記録、再生を行うために光学的記録
媒体に対して光を集束する場合、光源に複数の発光点を
有するアレイタイプの半導体レーザを使用すると、光ス
ポットが大きくなると言う問題をかかえている。
即ち、この種の光学系、特に往路光学系では第２図に
示すように、アレイLD1から複数の光束をコリメートレ
ンズ２で平行光束とし、その後、整形プリズム３により
上記光束の断面形状を所定の形に整え、且つ変更し、対
物レンズ４へと導いている。この場合、上記複数の平行
光束は複数の発光点の位置に起因した画角を持ち、それ
に従って、上記対物レンズ４に入射する。例えば、発光
点Ａが基準位置（光路中心）であると、発光点Ｂから出
射された光束は光線Ｃと同じ角度で対物レンズ４に入射
する（この時、基準線に対して角度θ３を有する）。そ
して、対物レンズ４に入射した光束は第３図に集光点
Ａ′及びＢ′で示されるように光ディスクなどの記録媒
体６に集光される。上記記録媒体６には第４図に示され
ているように、ランド部７及びグルーブ部８があって、
集光されたスポット（Ａ′及びＢ′）は（ａ）あるいは
（ｂ）のように配置され、これによって、情報の記録再
生を行っている。
示すように、アレイLD1から複数の光束をコリメートレ
ンズ２で平行光束とし、その後、整形プリズム３により
上記光束の断面形状を所定の形に整え、且つ変更し、対
物レンズ４へと導いている。この場合、上記複数の平行
光束は複数の発光点の位置に起因した画角を持ち、それ
に従って、上記対物レンズ４に入射する。例えば、発光
点Ａが基準位置（光路中心）であると、発光点Ｂから出
射された光束は光線Ｃと同じ角度で対物レンズ４に入射
する（この時、基準線に対して角度θ３を有する）。そ
して、対物レンズ４に入射した光束は第３図に集光点
Ａ′及びＢ′で示されるように光ディスクなどの記録媒
体６に集光される。上記記録媒体６には第４図に示され
ているように、ランド部７及びグルーブ部８があって、
集光されたスポット（Ａ′及びＢ′）は（ａ）あるいは
（ｂ）のように配置され、これによって、情報の記録再
生を行っている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、第２図のようなアレイLD1は第５図で
示すようなファーフィールドパターンを有し、発光面11
に垂直に出射した光線がピーク値を取る。この時、コリ
メートレンズ２に対して画角を有する発光点Ｂから出射
された光束のピーク値を有する光線は図中、２点斜線で
示される光路を経て、対物レンズの入射瞳面S4の基準Ｄ
よりｄ′離れた点Ｅに入射する。ところが、対物レンズ
４への入射光束の光量分布は第５図の分布と相似的で通
常ガウシアン分布であり、そのピークがシフトすると、
第６図で示すように、記録媒体６上のスポットの径は大
きくなる。従って、第２図の場合のように、ピーク値を
有する光線が基準Ｄに入射する場合に比べて、発光点Ｂ
からの光束によるスポットは径が大きく、性能が悪化し
た状態で使用されるという不都合があり、例えば、第４
図のスポット（Ａ′およびＢ′）を成るべく同じ品質で
使用したいという一般的な要求に反する。
示すようなファーフィールドパターンを有し、発光面11
に垂直に出射した光線がピーク値を取る。この時、コリ
メートレンズ２に対して画角を有する発光点Ｂから出射
された光束のピーク値を有する光線は図中、２点斜線で
示される光路を経て、対物レンズの入射瞳面S4の基準Ｄ
よりｄ′離れた点Ｅに入射する。ところが、対物レンズ
４への入射光束の光量分布は第５図の分布と相似的で通
常ガウシアン分布であり、そのピークがシフトすると、
第６図で示すように、記録媒体６上のスポットの径は大
きくなる。従って、第２図の場合のように、ピーク値を
有する光線が基準Ｄに入射する場合に比べて、発光点Ｂ
からの光束によるスポットは径が大きく、性能が悪化し
た状態で使用されるという不都合があり、例えば、第４
図のスポット（Ａ′およびＢ′）を成るべく同じ品質で
使用したいという一般的な要求に反する。
（発明の目的） 本発明は上記事情に基いてなされたもので、光源とし
て、複数の発光点を有するアレイタイプの半導体レーザ
を用いても、記録媒体上の光スポットを小さくすること
ができるように改善した光学式情報記録再生装置の光学
系を提供しようとするものである。
て、複数の発光点を有するアレイタイプの半導体レーザ
を用いても、記録媒体上の光スポットを小さくすること
ができるように改善した光学式情報記録再生装置の光学
系を提供しようとするものである。
（課題を解決するための手段） このため、本発明では光学的あるいは光磁気的に情報
の記録、再生を行うために光学的記録媒体に対物レンズ
を介して光を収束する時、光源からコリメートレンズ、
整形プリズム及び対物レンズを介して記録媒体の記録面
に集光するように往路光学系を構成した光学式情報記録
再生装置の光学系において、上記光源に、複数の発光点
を有するアレイタイプ半導体レーザを用い、且つ、その
往路光学系を 関係式 ｆ＝l1＋l/M2 但し、f:コリメートレンズ焦点距離 l1:コリメートレンズ射出瞳と整形プリズム入射
屈折面との間の換算面間隔 l:整形プリズム入射屈折面と対物レンズ入射瞳面
との間の換算面間隔またはその平均値 M:整形プリズムの整形倍率 が、ほぼ成立するように構成する。
の記録、再生を行うために光学的記録媒体に対物レンズ
を介して光を収束する時、光源からコリメートレンズ、
整形プリズム及び対物レンズを介して記録媒体の記録面
に集光するように往路光学系を構成した光学式情報記録
再生装置の光学系において、上記光源に、複数の発光点
を有するアレイタイプ半導体レーザを用い、且つ、その
往路光学系を 関係式 ｆ＝l1＋l/M2 但し、f:コリメートレンズ焦点距離 l1:コリメートレンズ射出瞳と整形プリズム入射
屈折面との間の換算面間隔 l:整形プリズム入射屈折面と対物レンズ入射瞳面
との間の換算面間隔またはその平均値 M:整形プリズムの整形倍率 が、ほぼ成立するように構成する。
（作 用） 従って、上記往路光学系の構成によって、記録媒体上
の光スポットを小さくでき、最良の記録再生における品
質を確保できる。
の光スポットを小さくでき、最良の記録再生における品
質を確保できる。
（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図を参照して具体的に
説明する。ここでは、光源１からコリメートレンズ２、
整形プリズム３及び対物レンズ４を介して記録媒体の記
録面へ光を集束する往路光学系が次の条件を満足するよ
うに配置される。
説明する。ここでは、光源１からコリメートレンズ２、
整形プリズム３及び対物レンズ４を介して記録媒体の記
録面へ光を集束する往路光学系が次の条件を満足するよ
うに配置される。
即ち、ここではコリメートレンズの焦点距離をｆ、整
形プリズムの整形倍率をＭ、コリメートレンズの射出瞳
面と整形プリムズの入射瞳面の間の換算面間隔をｌ（こ
の間隔が可変の時はその平均値がｌ）とした時、関係
式； f1＝l1＋l/M2 が概略、成立するように諸ファクターを設定するのであ
る。これにより、アレイLD1の複数の発光点からのピー
ク強度を有する光線が対物レンズ入射瞳面のほぼ中心へ
入射することができる。
形プリズムの整形倍率をＭ、コリメートレンズの射出瞳
面と整形プリムズの入射瞳面の間の換算面間隔をｌ（こ
の間隔が可変の時はその平均値がｌ）とした時、関係
式； f1＝l1＋l/M2 が概略、成立するように諸ファクターを設定するのであ
る。これにより、アレイLD1の複数の発光点からのピー
ク強度を有する光線が対物レンズ入射瞳面のほぼ中心へ
入射することができる。
例えば、アレイLD1の複数の発光点から光束を焦点距
離（ｆ）が8mmのコリメートレンズ２で平行光束とし、
その後、コリメートレンズの射出瞳面（９）からその屈
折面までの間隔（l1）が4.96mmであり、整形倍率（Ｍ）
が2.5倍である整形プリズム３の屈折面で上記光束を整
形し、偏向し、屈折率（Ｍ）が1.51、屈折面と出射端面
間距離（l3）が6mmである整形プリズム３を透過し、整
形プリズムの出射端面11から対物レンズ入射瞳面（S4）
までの間隔（l3）が15mmである対物レンズ４に導く光学
的配置とする。
離（ｆ）が8mmのコリメートレンズ２で平行光束とし、
その後、コリメートレンズの射出瞳面（９）からその屈
折面までの間隔（l1）が4.96mmであり、整形倍率（Ｍ）
が2.5倍である整形プリズム３の屈折面で上記光束を整
形し、偏向し、屈折率（Ｍ）が1.51、屈折面と出射端面
間距離（l3）が6mmである整形プリズム３を透過し、整
形プリズムの出射端面11から対物レンズ入射瞳面（S4）
までの間隔（l3）が15mmである対物レンズ４に導く光学
的配置とする。
以下、基準から発光点までの距離がｄである発光点Ｂ
から出射した光線のピーク強度（図中、２点鎖線）につ
いて説明する。上記発光点Ｂから出射してコリメートレ
ンズ２の中心を通過する光線は符号Ｃで表わしてあり、
この光線Ｃに対して上記ピーク強度を有する光線は、コ
リメートレンズ射出瞳面（９）の上では第７図に示すよ
うに基準からｄの距離にある。これをビーム整形後に換
算するとＭ倍されたことになり、その値はMdとなる。ま
た、上記ピーク強度を有する光線は、光線Ｃと整形プリ
ズム屈折面10の交点にあり、上記こうせんＣの垂直な仮
想的な面14の上では、基準に対してd/fの角度を有する
ので、ピークの移動はdl1/fとなる。それをビーム整形
後に換算すると、Ｍ倍されて、Mdl1/fとなる。また、ビ
ーム整形後について考えると、整形プリズム３の屈折率
がｎであるから、面15から面S4までの換算面間隔はl2/n
＋l3、一方、発光点Ｂからの光束が対物レンズ４に入射
する角度はＭ倍に圧縮されて、（1/M）×（d/f）であ
る。
から出射した光線のピーク強度（図中、２点鎖線）につ
いて説明する。上記発光点Ｂから出射してコリメートレ
ンズ２の中心を通過する光線は符号Ｃで表わしてあり、
この光線Ｃに対して上記ピーク強度を有する光線は、コ
リメートレンズ射出瞳面（９）の上では第７図に示すよ
うに基準からｄの距離にある。これをビーム整形後に換
算するとＭ倍されたことになり、その値はMdとなる。ま
た、上記ピーク強度を有する光線は、光線Ｃと整形プリ
ズム屈折面10の交点にあり、上記こうせんＣの垂直な仮
想的な面14の上では、基準に対してd/fの角度を有する
ので、ピークの移動はdl1/fとなる。それをビーム整形
後に換算すると、Ｍ倍されて、Mdl1/fとなる。また、ビ
ーム整形後について考えると、整形プリズム３の屈折率
がｎであるから、面15から面S4までの換算面間隔はl2/n
＋l3、一方、発光点Ｂからの光束が対物レンズ４に入射
する角度はＭ倍に圧縮されて、（1/M）×（d/f）であ
る。
従って、この間のピークの移動はほぼ（1/M）×（d/
f）×（l2/n＋l3）となる。以上より、ピーク強度を有
する光線の対物レンズ入射瞳面S4の上での位置と基準Ｄ
との距離（ｄ′）は ｄ′Md−Ｍ×l1×d/f−（1/M） ×（d/f）×（l2/n＋l3） ……（１） ここで、（１）式の右辺＝０となる条件を考えると、 ｆ＝l1＋（1/M2）×（l2/n＋l3） ……（２） 面15から面S4まで換算面間隔をｌとすると、（２）式
は ｆ＝l1＋l/M2 ……（３） となる。
f）×（l2/n＋l3）となる。以上より、ピーク強度を有
する光線の対物レンズ入射瞳面S4の上での位置と基準Ｄ
との距離（ｄ′）は ｄ′Md−Ｍ×l1×d/f−（1/M） ×（d/f）×（l2/n＋l3） ……（１） ここで、（１）式の右辺＝０となる条件を考えると、 ｆ＝l1＋（1/M2）×（l2/n＋l3） ……（２） 面15から面S4まで換算面間隔をｌとすると、（２）式
は ｆ＝l1＋l/M2 ……（３） となる。
本実施例では概略（３）式が成り立つ。（３）式はｄ
の値に無関係なので、本実施例ではアレイLD1上の全て
の発光点からのピーク強度を有する光線が対物レンズ入
射瞳面S4のほぼ中心に位置し、対物レンズ４で集光され
るスポットは最良のものが期待できる。
の値に無関係なので、本実施例ではアレイLD1上の全て
の発光点からのピーク強度を有する光線が対物レンズ入
射瞳面S4のほぼ中心に位置し、対物レンズ４で集光され
るスポットは最良のものが期待できる。
ここで、第４図（ｂ）のようなスポット配置の場合、
複数の発光点は第１図における紙面内から少々ずれるこ
ととなるが、その角度はＡ′Ｂ′が15〜20μｍ程度であ
るから、５゜〜６゜であり、cos6゜＝0.995≒１の値で
あることより無視できる。また、アレイLD1の複数の発
光点が紙面垂直方向に並ぶ場合、整形プリズム３を用い
ない場合は（３）式でＭ＝１とすれば良い。
複数の発光点は第１図における紙面内から少々ずれるこ
ととなるが、その角度はＡ′Ｂ′が15〜20μｍ程度であ
るから、５゜〜６゜であり、cos6゜＝0.995≒１の値で
あることより無視できる。また、アレイLD1の複数の発
光点が紙面垂直方向に並ぶ場合、整形プリズム３を用い
ない場合は（３）式でＭ＝１とすれば良い。
（発明の効果） 本発明は以上詳述したようになり、アレイタイプの半
導体レーザを光源として用いるとき、その往路光学系に
おいて、関数式 ｆ＝l1＋l/M2を満足するように光学系
を配置設定することで記録媒体上に集光される複数のス
ポットに対して最良の品質を期待できる。
導体レーザを光源として用いるとき、その往路光学系に
おいて、関数式 ｆ＝l1＋l/M2を満足するように光学系
を配置設定することで記録媒体上に集光される複数のス
ポットに対して最良の品質を期待できる。
第１図は本発明の一実施例を示す往路光学系の光路図、
第２図は従来例の光路図、第３図は対物レンズによる集
光の様子を示す図、第４図は記録媒体上のスポットの有
り様を示す図、第５図はアレイLDのファーフィールドを
示す図、第６図はピークの移動とスポット径の関係を示
す図、第７図はコリメートレンズ射出瞳面上でのピーク
位置を説明する図である。 １……アレイLD ２……コリメートレンズ ３……整形プリズム ４……対物レンズ ９……コリメートレンズ射出瞳面 10……整形プリズム屈折面 11……整形プリズム出射端面 S4……対物レンズ入射瞳面
第２図は従来例の光路図、第３図は対物レンズによる集
光の様子を示す図、第４図は記録媒体上のスポットの有
り様を示す図、第５図はアレイLDのファーフィールドを
示す図、第６図はピークの移動とスポット径の関係を示
す図、第７図はコリメートレンズ射出瞳面上でのピーク
位置を説明する図である。 １……アレイLD ２……コリメートレンズ ３……整形プリズム ４……対物レンズ ９……コリメートレンズ射出瞳面 10……整形プリズム屈折面 11……整形プリズム出射端面 S4……対物レンズ入射瞳面
Claims (1)
- 【請求項１】光学的あるいは光磁気的に情報の記録、再
生を行うために光学的記録媒体に対物レンズを介して光
を収束する時、光源からコリメートレンズ、整形プリズ
ム及び対物レンズを介して記録媒体の記録面に集光する
ように往路光学系を構成した光学式情報記録再生装置の
光学系において、上記光源に、複数の発光点を有するア
レイタイプ半導体レーザを用い、且つ、その往路光学系
を 関係式 ｆ＝l1＋l/M2 但し、f:コリメートレンズ焦点距離 l1:コリメートレンズ射出瞳と整形プリズム入射屈折面
との間の換算面間隔 l:整形プリズム入射屈折面と対物レンズ入射瞳面との間
の換算面間隔またはその平均値 M:整形プリズムの整形倍率 が、ほぼ成立するように構成することを特徴とする光学
式情報記録再生装置の光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207578A JP2735137B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光学式情報記録再生装置の光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2207578A JP2735137B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光学式情報記録再生装置の光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492228A JPH0492228A (ja) | 1992-03-25 |
| JP2735137B2 true JP2735137B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=16542079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2207578A Expired - Fee Related JP2735137B2 (ja) | 1990-08-07 | 1990-08-07 | 光学式情報記録再生装置の光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735137B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-07 JP JP2207578A patent/JP2735137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0492228A (ja) | 1992-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |