JPH02144526A - 光集光素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 光を所定の一点に収束する集光素子に関し、軽星かつ簡
易構造でしかも高精度の集光素子を提供することを目的
とし、 半導体レーザ光源と、該半導体レーザ光源からの光を受
光する位相共役鏡と、位相共役鏡からの反射位相共役波
の一部を所定の方向に取り出し半導体レーザ光源に対応
する所定の一点に集束せしめるハーフミラ−とを有して
構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は光源からの光を所定の一点に収束する集光素子
に関し、特に位相共役波を利用した集光素子に関する。

〔従来の技術〕

従来から集光素子として光学ガラスレンズが多用されて
いる。

これを例えば光ディスク等において用いる場合には、レ
ーザ光源からのレーザ光を１−程度のビームスボットに
絞る必要があるが、−枚の集光レンズ（球面レンズ）で
はそのような微細な径に絞れないため複数枚の球面レン
ズを組み合わせて最終的に所定の径のビームスポットを
得るようにしている。また、これとは別に、非球面レン
ズを用いれば、−枚のレンズで微細ビームスポットを得
ることが出来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、上記の如き集光素子においては、球面レンズ
の場合には複数枚のレンズを必要とするためにその位置
合わせや支持構造が複雑となり、また重量が重くなるた
めに位置合わせ等のためのアクチエエータのアクセス時
間がかかるという問題があった。

また、非球面レンズを用いた集光光学系においては、レ
ンズは一枚で済むが、球面レンズに比較しその製作が複
雑、高価になるという固有の問題がある。

本発明の目的はこのような従来技術の問題点に鑑み、複
数枚のレンズを用いることなく、あるいは非球面レンズ
等の特殊なレンズを用いることなく、軽量且つ簡易構造
にしてしかも集光精度の高い集光素子を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る先染光素子は
、半導体レーザ光源と、該半導体レーザ光源からの光を
受光する位相共役鏡と、位相共役鏡からの反射位相共役
波の一部を所定の方向に取り出し半導体レーザ光源に対
応する所定の一点に築東せしめるハーフミラ−とを有す
ることを構成上の特徴とする。

〔作　用〕

位相共役鏡（非線型光学媒質）に成る波面を入射すると
、それと全く同一の波面が（恰も時間を逆行する状態で
）面対称的に出射されるという性質がある。従って、半
導体レーザ光源からの光は位相共役鏡により反射され半
導体レーザ光源に対称的に結像（収束）する。本発明に
おいては、位相共役鏡による反射位相共役波の一部は半
導体レーザ光源と位相共役鏡との間に配置したハーフミ
ラ−により光軸外に取り出され、半導体レーザ光源に対
応する位置に結像する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の原理を示すもので、同図においては第
２図に示す如き位相共役鏡（非線型光学課り１３が用い
られる。位相共役鏡１３は周知の如く、これに入射する
入射光り、の位相共役波Ｌ−（Ｌｉの光波と共役な光波
）を出射する（第２図）。ここで位相共役鏡１３を励起
するため入射光り、と同一の波長の光を別途入射せしめ
る必要があるが、図示省略している。

位相共役鏡を構成する非線型光学媒質（非線型光学結晶
）としては例えば、Ｂｊ＋ｔｓｉ０２゜（ＢＳＯ）　。

ＲＧＯ、ＢａＴｉ０ｚ等が用いられる。

第１図において、半導体レーザ光源（ＬＤ）１１と位相
共役鏡１３との間にはハーフミラ−１５が設けられ、従
って、半導体レーザ光源１１からのレーザ光はハーフミ
ラ−１５を通り位相共役鏡１３に入射する。位相共役鏡
１５により反射された位相共役波は入射光と全く同一の
波面が恰も戻ってくるように出射される。従って、一部
はハーフミラ−１５を透過してそのまま半導体レーザ光
源１１に戻る。また、他の一部はハーフミラ−１５によ
り所定の方向に偏向される。ハーフミラ−１５により光
軸の外部に取り出された光は半導体レーザ光源１１に対
応する一点Ｐに結像（収束）する。つまり、ハーフミラ
−１５の面に対し、半導体レーザ光′ｒＸ１１と収束点
Ｐとは面対称に位置する（光学的に等距離）、点Ｐはハ
ーフミラ−１５の光軸に対する傾斜角度θにより任意に
選ぶことが出来る。

かくして、半導体レーザ１１から出射される光と全く同
一の光がハーフミラ−１５を介して出射されることにな
る。

光ディスクにおけるが如く、ビームスポットを走査（振
る）する必要がある場合には、ハーフミラ−１５を光軸
方向Ａに平行移動したり（第３図の１５と１５’）、あ
るいは光軸上の回転中心０を中心として回転させればよ
い（第４図の１５と１５’）、即ち、第３図によれば、
光スポットを直線走査（但し、その直線は光軸に平行と
はならない）することが出来、また、第４図によれば、
光軸と略平行に（正確には点Ｏを中心とする円弧軌跡）
走査することが出来る。つまり、光スポットのアクチュ
エータはハーフミラ−１５を作動するだけで実現出来る
。このようにハーフミラ・−のみを動かすのはアクチュ
エータが非常に軽量で済むという利点がある。

第５，６図は本発明の別の実施例を示す。第５図は光デ
ィスク２０の表面部を拡大して示すもので、光ディスク
ではガラス基板２１のカバー層２３（例、ＰＭＭＡ　”
）の下面（ガラス基板の上面）でビームを絞ることが必
要である。そこで、本実施例では、第６図に示すように
、半導体レーザ光源１１とハーフミラ−１５との間に光
ディスク２０のカバー層２３と同等または等価の材料（
例、ＰＭＭＡ　：ポリメチルメタクリレート）２７を介
在させている。何故なら、位相共役鏡１３を用いること
により、第６図においてハーフミラ−１３の入射側（左
側）の波面がハーフミラ−の右側で対称的に再現される
から、入射側で介在材料２７により屈折された波面は出
射側で吸収され、結局、カバー層２３による屈折の影響
を相殺することが出来る。

尚、介在材料２７の厚みＴは光ディスク２０のカバー層
２３の厚みＴと等しくすることが必要である。

第７図は本発明の更に別の実施例を示すものである。同
図においては、位相共役鏡１３の縦寸法（光軸に垂直な
方向）を小さくするために、ハーフミラ−１５と位相共
役鏡１３との間に収束用光学レンズ３１を配置したもの
である。即ち、ハーフミラ−１５を透過した拡散光を受
けるには位相共役鏡１３が小さすぎる場合、あるいは位
相共役鏡１３を小さくしたい場合には、ハーフミラ−１
５の後方に収束レンズ３１を配置するだけで、拡散光を
ある程度、位相共役鏡１３に向かって収束することが出
来るので位相共役鏡１３の寸法を小さくすることが出来
る。

〔発明の効果〕

以上に記載した通り、本発明によれば、単一の位相共役
鏡を用いることにより、従来の如き複数枚の球面レンズ
を用いることもあるいは非球面レンズ等の特殊レンズを
用いることも必要なく、従って、軽量、簡単な光学素子
（集光素子）が実現出来る。そのため、この光学素子の
サーボ系も簡単にすることが出来、結果としてその精度
を向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る集光素子の原理を示す図解図、第
２図は位相共役鏡の原理を示す図解図、第３図及び第４
図は第２図におけるビームスポットの２つの調節方法を
示す図解図、第５図は本発明を適用可能な光ディスクの
部分拡大図、第６図は本発明を光ディスクに適用した場
合の実施例を示す図解図、第７図は本発明の更に別の実
施例を示す図解図。 １１・・・半導体レーザ光源、 １３・・・位相共役鏡、　　１５・・・ハーフミラ−本
発明の原理 嶋１図 位相共役鏡の原理 第２図 焦点の調節 第 図 横移動 桑 図 光ディスクの説明図 第５図 ■ ハーフミラ− 光ディスクへの応用 第６２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体レーザ光源（１１）と、該半導体レーザ光源
   からの光を受光する位相共役鏡（１３）と、位相共役鏡
   からの反射位相共役波の一部を所定の方向に取り出し半
   導体レーザ光源に対応する所定の一点に集束せしめるハ
   ーフミラー（１５）とを有することを特徴とする光集光
   素子。