JPH0138561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は光学式記録装置に適用して好適であつ
て、平行レーザビームの異方性の補正及び光路の
90゜偏向を可能にした光学素子に関する。

背景技術とその問題点 光学式記録装置の光学系では、光エネルギーの
利用率を向上させるために、コリメータレンズの
NAを大きくするが、レーザ光源として半導体レ
ーザ光源を用いた場合、出射レーザビームに発散
角の異方性があるので、コリメータレンズを出射
した平行ビームに異方性が残存する。

一方、光学式記録装置に於いて、光学系の高さ
を低くするために、レーザビームの光路を90゜偏
向させる必要がある。

そこで、平行レーザビームの異方性を補正する
と共に、その光路を90゜偏向するための光学装置
は従来から種々提案されている。かかる従来の光
学装置の一例について、第１図を参照して説明す
る。３つのプリズム１，２，３を図のように配置
し、コリメータレンズ（図示せず）からの平行レ
ーザビームLBをプリズム１に入射せしめ、その
出射ビームをプリズム１に近接配置されたプリズ
ム２に入射せしめ、その出射ビームを断面が直角
２等辺三角形のプリズム３の一面に垂直に入射せ
しめ、その斜面３ａで反射せしめて光路を90゜偏
向せしめ、その出射ビームを対物レンズ（図示せ
ず）に入射せしめる。尚、プリズム３はミラーに
置換えることができる。

かかる第１図の光学装置は、部品点数が多く、
プリズム２のプリズム１に対する角度調整を必要
とし、且つプリズム１への入射ビームに対しプリ
ズム２からの出射ビームは平行移動している等の
欠点があつた。

次に、従来の光学装置の他の例について、第２
図を参照して説明する。第２図の光学装置では、
第１図の光学装置に於けるプリズム１，２の代り
に１個のプリズム４を設けた場合である。その他
の構成は第１図と同様である。

かかる第２図の光学装置では、部品点数が第１
図の光学装置に比し１個減少するが、プリズム４
の入射ビームとプリズム４からの出射ビームとの
間に０度又は90度以外の角度差があるために、プ
リズム４の加工精度を上げる必要があると共に、
プリズム４，３の配置関係の調整が困難であると
いう欠点があつた。

考案の目的 かかる点に鑑み、本考案は構成簡単、製造容
易、調整不要にして、平行レーザビームの異方性
の補正と、光路の90゜偏向を可能にした光学素子
を提案しようとするものである。

考案の概要 本考案による光学素子は、２組の互いに平行な
２面を有するプリズムから成り、この２組の互い
に平行な２面間の成す角度をｉ、プリズムの屈折
率をｎとするとき、角度ｉを tani＝１／ｎ を満足するように選定して成るものである。

かかる本考案によれば、構成簡単、製造容易、
調整不要にして、平行レーザビームの異方性の補
正と、光路の90゜偏向を可能にした光学素子を得
ることができる。

実施例 以下に、第３図を参照して、本考案を光学式記
録装置に適用した一実施例を詳細に説明する。第
３図に於いて、５が本願考案による光学素子（プ
リズム））を示し、６はこれを補強、安定化すべ
くこれに貼り合せられた補助プリズムである。

プリズム５は２組の互いに平行な面５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄを有する。尚、面５ａは反射防止
処理されている。そして、面５ａ，５ｂと面５
ｃ，５ｄとの成す角度をｉ、プリズム５の屈折率
をｎとするとき、 tani＝１／ｎ ……(1) を満足するように角度ｉを選定する。

しかして、プリズム５の面５ａ，５ｂに平行な
レーザビームLBが面５ｃに、入射角αを以つて
入射し、屈折角i′を以つて屈折したものとする
と、α，ｎ，i′の間には次式のような式が成り立
つ。

sinα＝nsini′ ……(2) 又、ｉ＝π／２−αであるから、 cosi＝cosi′ ……(3) となり、結局 ｉ＝i′ ……(4) となる。

従つて、プリズム５内に入射したレーザビーム
LBの中心ビームがプリズム５の面５ｄに入射し
た点をＯ、その面５ｄで反転し、面５ａ上の出射
点をＡ、面５ａ，５ｄにて構成される稜線上の点
をＢとすると、ΔOABに於いて、ビームの面５
ａとのなす角βは、 β＝π−ｉ−（π／２−i′） ＝π／２ ……(5) となる。即ち、プリズム５の面５ａからの出射ビ
ームは面５ａに対し直角となることが解る。

プリズム５に入射するレーザビームLBの図の
面内に於ける径をh₁、その出射ビームの図の面内
に於ける径をh₂とすると、ビーム径の増幅率h₂／
h₁は、次式のように表わされる。

h₂／h₁＝cosi／sini＝ｎ ……(6) プリズム５の材料として、BK−７のガラスを
用いると、屈折率ｎは1.51であるから、これがビ
ーム径の増幅率h₂／h₁となり、この場合角度ｉは
33.5゜となる。従つて、このプリズム５の面５ｃ
に長径ａ、短径ｂの楕円の断面を有する平行ビー
ムが入射したものとすると、その面５ａからは略
直径がａの円形の断面を有するビームが出射す
る。

補助プリズム６は直角プリズムで、他の一つの
角度がｉに選ばれ、プリズム５，６の各下面が同
一平面を形成するように両者は貼り合わせられ
る。その接合面はハーフミラーとなる。

かかるプリズム５，６の一体化されたものを、
鏡筒７に取り付ける。鏡筒７のプリズム５の面５
ａ側の開口部７ａには対物レンズ８が取付けられ
ている。対物レンズ８に対向して、プリグルーブ
を有する光学式記録媒体９が配され、これに信号
が記録される。

プリズム５に対する入射レーザビームLBは、
半導体レーザ光源１０よりの発散レーザビームが
コリメータレンズ１１によつて平行ビームとさ
れ、偏光ビームスプリツタ１２及び１／４波長板１ ３を通過して到来したビームである。

光学式記録媒体９よりの反対ビームは対物レン
ズ８に入射して平行ビームに戻され、そのうちの
プリズム５，６を通過したビームが鏡筒７の他の
開口部７ｂに取付けられた２分割光検出器１４に
入射し、その差動検出出力が差動増幅器１５に供
給されることによつて、これよりトラツキングエ
ラー信号が得られる。

又、対物レンズ８よりの戻りビームのうち、プ
リズム５の面５ｄで反射したビームは、１／４波長 板１３、偏光ビームスプリツタ１２、凸レンズ１
６及び円柱レンズ１７を通じて田の字形の４分割
光検出器１８に入射し、その検出出力が加減算器
１９に供給されることにより、これよりフオーカ
スエラー信号が得られる。

第４図は本考案の他の実施例で、補助プリズム
を設けず、プリズム５のみにて光学素子を構成し
た場合である。ここでは、プリズム５の面５ｄに
誘電ミラー層５Ｍを蒸着により形成した場合であ
る。ミラー層５Ｍの反射率が低い場合は、対物レ
ンズよりの戻りビームの一部が破線に示す如くプ
リズム５の面５ｄから出射し、その屈折角（出射
角）はαとなる。

上述せる光学素子によれば、構成簡単、製造容
易、調整不要にして、平行レーザビームの異方性
の補正と、光路の90゜偏向を可能にする。

考案の効果 上述せる本考案によれば、構成簡単、製造容
易、調整不要にして、平行レーザビームの異方性
の補正と光路の90゜偏向を可能にした光学素子を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の光学装置を示す配置
図、第３図は本考案による光学素子を適用した光
学式記録装置を示す配置図、第４図は本考案によ
る光学素子の他の実施例を示す側面図である。 ５は光学素子を構成するプリズム、５ａ，５
ｂ，５ｃ，５ｄはその２組の互いに平行な面であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ２組の互いに平行な２面を有するプリズムから
   成り、該２組の互いに平行な２面間の成す角度を
   ｉ、上記プリズムの屈折率をｎとするとき、角度
   ｉを tani＝１／ｎ を満足するように選定して成る光学素子。