JPH02192044A - マルチビーム分離装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はマルチビーム分離装置に係り、より詳細には
複数の光ビームを対象物上に照射し、そこから出射され
た光ビームを各光ビームに分離するマルチビーム分離装
置に関する。

（従来の技術） 近年、文書などの画像情報を記録し、必要に応じてその
画像情報を検索してハードコピー或いはソフトコピーと
して再生し得る光デイスク装置のような画像情報記録再
生装置が開発されている。

光デイスク装置においては、集束性の光ビームが円盤状
記録媒体、即ち光ディスクに向けて照射されて情報が記
録又は再生される。即ち、記録時においては、光ビーム
が照射されることによって記録面上には状態変化が起こ
され、その結果情報は例えばピットとして光ディスクに
記録される。また再生時においては、通常光ビームが情
報記録媒体上に照射され、記録情報に応じて光ビームは
ピットで強度変調される。変調された光ビームが処理さ
れて情報が再生される。記録及び再生の際、光ディスク
が線速一定に回転され、光ビームを光ディスクに向ける
ための光学ヘッドが光デイスク上の半径方向に直線移動
される。

波長の異なる複数の光ビームを利用して情報の記録する
又は再生する情報記録再生装置には、第４図に示される
ようなの光学ヘッドが利用されている。

光源８からは発散性の光ビームＬ１が出射されコリメー
タレンズ６で平行ビームにされてダイクロイックやプリ
ズム４に入射される。他方の光源９からは発散性の光ビ
ームＬ２が出射されコリメータレンズ７で平行ビームに
されてダイクリイック・プリズム４に入射される。ダイ
クロイックプリズム４に入射された光ビームＬ１及び光
ビムＬ２は、各々その異なる入射面を透過されて接合面
で合成され、同一の出射面から出射される。

即ち、一方の光ビームＬ１がダイクロイックプリズム４
の接合面を透過され、他方の光ビームＬ２がその接合面
で反射されることによって合成される。ダイクロイック
・プリズム４ から出射された光ビームＬ１、Ｌ２はビームスプリッタ
３で反射されて対物レンズ２に入射され、光ディスク１
の記録膜上の隣接した領域に照射される。光ディスクｌ
の記録膜上の隣接した領域に照射された光ビームＬ１、
Ｌ２は情報の記録、再生及び消去の為に利用されて再び
対物レンズ２に向けて反射される。反射された光ビーム
Ｌ１、Ｌ２は対物レンズ２及びビームスプリッタ３を透
過されてダイクロイック・プリズム５に入射される。ダ
イクロイックプリズム５に入射された光ビムは再び光ビ
ームＬ１、Ｌ２に分離される。即ち、ダイクロイックプ
リズム５に入射された光ビームＬ１、Ｌ２のうち、一方
の光ビームＬ１はその接合面で反射され、検出レンズ１
３を介して光検出器上に照射される。また他方の光ビー
ムＬ２は透過されて、検出レンズ１２を介して光検出器
上に照射される。

（発明が解決しようとする課題） 波長の異なる複数の光ビームを合成又は分離するために
設けられたダイクロイック・プリズムは、所望の波長の
光ビームが透過又は反射されるようにその特性が予め設
定されている。すなわち、ダイクロイック・プリズムの
各表面及びその接合面には波長依存特性を有するコーテ
ィングが施され、このコーティングの特性が利用される
べき一方の光ビームの波長が透過され、他方の光ビーム
が反射されるように選択されている。このようにダイク
リイック・プリズムは、所望の光学特性を得るために特
別のコーティングが施さなければならない。そのため光
学部品の製造が複雑となり非常に高価となる。

（課題を解決するための手段） この発明のマルチビーム分離装置は、波長の異なる複数
の光ビームを出射する複数の光源手段と、光源手段から
出射された複数の光ビームを波長毎に偏向させて合成す
る手段と、合成手段で合成された光ビームを対象物に集
光するための手段と、対象物からの前記合成された光ビ
ームを異なる波長毎に偏向させて分離する手段を備える
。

（作用） この発明によれば、構造がより簡単でコストの低いマル
チビーム分離手段が提供される。

（実施例） 第１図にはこの発明の一実施例のマルチビーム分離手段
を備えたマルチビーム光学ヘッドが示されている。

第１図において、第１及び第２の光源８．９には発振波
長の異なるレーザダイオードのような半導体レーザがそ
れぞれ利用される。例えば第１光源８から出射される光
ビームＬ１の波長λＩは第２光源９から出射される光ビ
ームＬ２の波長λ２よりも長く設定されている。第１の
光源８から出射された発散性の光ビームはＬｌはコリメ
ータレンズ６でコリメートされ、入射された複数の光ビ
ムを各々偏向して合成するための光透過性光学部材２３
の入射面２３Ａに入射される。一方第２の光源８から出
射された発散性の光ビームＬ２は、コリメータレンズ６
でコリメートされ、第１の光ビームＬ１の入射されるべ
き同一の光透過性光学部材２３の同一の入射面２３Ａに
異なる角度で入射される。互いに異なる角度で入射され
た波長の異なる光ビームＬ１、Ｌ２は、光透過性部材２
３で各々は波長毎に異なる角度で偏向されて合成され、
互いに平行な光ビームに変換される。合成された光ビー
ムＬ１、Ｌ２はビームスプリッタ３で反射されて集光手
段としての対物レンズ２に入射される。対物レンズ２に
入射された光ビームＬ１、Ｌ２はそれぞれ集束されて光
デイスク１上の記録膜上の隣接した所望の記録領域に照
射される。照射される光ビームによって情報の記録、再
生及び消去が可能となる。即ち記録時には強度変調され
た光ビームが照射されて記録膜にピット等の状態変化が
起こされ、再生時には一定の低強度のレザビームが照射
され、トラック内のビット等で形成された記録領域で強
度変調されて反射される。

更にまた光磁気ディスクのように消去可能な装置におい
ては、高強度のレーザビームを記録領域に照射すること
によって情報が消去される。

光デイスク上に照射された光ビームは、その記録膜で反
射され、反射された発散性の光ビームＬ１、Ｌ２は、そ
れぞれ対物レンズ２を経て再びビームスプリッタ３に戻
される。ビームスプリッタ３に戻された各光ビームＬ１
、Ｌ２は透過されて検出レンズ１２に入射される。尚検
出レンズ１２は好ましくは分散能の大きな材料で構成さ
れた凸レンズで構成され、光ビームを集光する機能を有
するともに、波長の異なる複数の光ビームの集光点をそ
の波長毎に光軸方向にずらす機能を有する。検出レンズ
１２を透過された光ビームＬ１、Ｌ２は、次第に集光さ
れながら光透過性光学部材２３に入射される。光透過性
光学部材２３に入射された光ビームは、光透過性光学部
材２３を構成する光学ガラスの分散能に応じて波長毎に
異なる角度で偏向され、互いに個々の光ビームＬ１、Ｌ
２に再び分離される。分離された一方の光ビームＬ１は
集束されて光検出器１７内に設けられた光検出領域１７
Ａに照射される。他方の光ビームＬ２もまた集束されて
光検出器１７内の光検出領域１７Ａに隣接して設けられ
た光検出領域１７Ｂ上に照射される。光検出領域１７Ａ
、１７Ｂ上に照射される各光ビームの強度信号は電気信
号に変換されて所定の方法で処理される。例えば光検出
器で検出された信号は信号処理回路で処理されて情報再
生信号として利用される。

第２図乃至第３図にはこの発明のマルチビーム分離装置
に設けられている主要な光学部品の構造及び特性が示さ
れてい色。

第２図及び第３図には、波長の異なる複数の光ビームを
波長毎に異なる角度で偏向して合成又は分離するこの発
明の一実施例の光透過性光学部材２３．２４に対応する
三角プリズム１６が示されている。光透過性光学部材２
３．２４は好ましくは同一の材料及び形状で形成され、
光透過性光学部材は入射される光ビームの状態に応じて
合成又は分離の機能を有している。第２図には波長の異
なる複数の光ビームが合成されて入射された場合の実施
例が記載される。光透過性光学部材２４は、好ましくは
分散能の大きいガラスで構成され、好ましくは分散能の
逆数であるアツベ数が５０以下のフリント系ガラスで構
成される。また光透過性光学部材２３．２４の形状は、
好ましくは第２図に示されるようにプリズム形状に成型
される。換言すると、光透過性光学部材２４の形状は複
数の波長の異なる光ビームがそこを通過されるとき、そ
の波長に応じて異なる角度で偏向されて合成又は分離さ
れるように設計される。

例えば波長の異なる３つの光ビームＬ１（λ１）　、Ｌ
２　（λ２）　、Ｌ３　（λ３）で構成される合成され
た光ビームが一定の入射角でプリズム１６の入射面に入
射されると、光ビームはその波長に応じて異なる方向に
偏向される。即ち、例えば入射される光ビームの波長に
λ１〉λ２〉λ３の関係があるとする。このときプリズ
ムに入射された光ビームは、短波長の光ビームの屈折角
が長波長の光ビームの屈折角よりも大きいため波長の長
さに応じて３つの光ビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３に分離され
る。このとき光ビームの分離はプリズムを構成する光学
材料の分散能が大きく、及び光ビームの波長の差が大き
いほど明白に分離される。なお第２図に記載された光路
に対して光ビムＬｌ、Ｌ２、Ｌ３が逆方向から入射され
た場合は全く同一の光路を辿って互いに合成される。

このことを利用することによって、発振波長の異なる複
数の光源から出射される光ビームは光透過性光学部材で
合成される。

第３図には第２図に示されるプリズム１６の特性を利用
した発明の一実施例が示されている。例えば特定のビー
ム断面を有して同一方向がら互いに合成されて入射され
る波長の異なる光ビームは、プリズム１６で波長に応じ
て異なる角度で偏向されて２つの光ビームＬｌ、Ｌ２に
分離される。分離された各光ビームＬ１、Ｌ２は凸レン
ズなどの検出レンズ１２で集光され、光ビームＬ１は光
検出器の検出領域１７Ａに入射され、他方のビームＬ２
は光検出器の検出領域１７Ｂに入射される。

各検出領域１７Ａ、１７Ｂに入射された光ビームはその
強度に応じて電気信号に変化されて所定の方法で処理さ
れる。

第１図及び第２図に示されるように、この発明のマルチ
ビーム分離装置には波長の異なる複数の光ビームを波長
毎に異なる角度で偏向して合成するため又は波長の異な
る複数の光ビームの合成された光ビームを波長毎に異な
る角度で偏向して分離するために光透過性光学部材が備
えられている。

この実施例に記載されるマルチビーム分離装置において
は、光ビームを波長毎に異なる角度で偏向して合成又は
分離するためにプリズムが利用されている。しかしなが
ら、プリズムと交換に同一の機能を有する他の光透過性
光学部材が利用されてもよい。

（発明の効果） この発明によれば、構造がより簡単でコストのの低いマ
ルチビーム分離装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のマルチビーム分離装置を備えたマル
チビーム光学ヘッドの正面図、第２図は第１図の光透過
性光学部材の特性を示す波長の異なる光ビームの光路図
、第３図は第２図の光透過性光学部材の特性を利用した
この発明の要部を示す図、第４図は従来のマルチビーム
光学ヘッドの正面図である。 １・・・光ディスク、２・・・対物レンズ、３・・・ビ
ームスプリッタ、４・・・ダイクロイック・プリズム、
５・・・ダイクロイック・プリズム、６・・・コリメー
タレンズ、７・・・コリメータレンズ、８・・・光源、
９・・・光源、１２・・・検出レンズ、１３・・・検出
レンズ、１４・・・光検出器、１５・・・光検出器、１
７・・・光検出器、１７Ａ、１７Ｂ・・・光検出領域、
２３・・・光透過性光学部材、２４・・・光透過性光学
部材、Ｌｌ、Ｌ２、Ｌ３・・・光ビーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）波長の異なる複数の光ビームを出射する複数の光
   源手段と、 前記光源手段から出射された複数の光ビームを波長毎に
   偏向させて合成する手段と、 前記合成手段で合成された光ビームを対象物に集光する
   ための手段と、 前記対象物からの前記合成された光ビームを前記異なる
   波長毎に偏向させて分離する手段を備えることを特徴と
   するマルチビーム分離装置。