JPH0229713A - 光ビーム合成装置 - Google Patents

光ビーム合成装置

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JPH0229713A
JPH0229713A JP63182165A JP18216588A JPH0229713A JP H0229713 A JPH0229713 A JP H0229713A JP 63182165 A JP63182165 A JP 63182165A JP 18216588 A JP18216588 A JP 18216588A JP H0229713 A JPH0229713 A JP H0229713A
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JP
Japan
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dichroic mirror
wavelength
laser light
laser
light
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Application number
JP63182165A
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English (en)
Inventor
Osamu Ueno
修 上野
Nobuo Nishimura
伸郎 西村
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学式情報記録再生装置等において使用され
る光ビーム合成装置に関し、特に、レーザ光の光量損失
を軽減した光ビーム合成装置に関する。
〔従来の技術〕
光ディスク装置!等の光学式情報記録再生装置において
は、記録再生用、ビームの他に消去用ビームが必要とな
る。この記録再生用ビームと消去用ビームの光源は独立
しているが、これらのビームの光軸は一致させる必要が
あるため、光ビーム合成装置が使用される。
第8図は、従来例における光ビーム合成装置の主要部の
模式図である。この光ビーム合成装置は、光源として、
波長λ、を持つ第1の半導体レーザlと、波長λ、を持
つ第2の半導体レーザ2とを備えている。第1の半導体
レーザ1は記録再生用として、第2の半導体レーザ2は
消去用としてそれぞれ使用する。
第8図において、第1の半導体レーザ1から出射された
レーザ光と、第2の半導体レーザ2から出射されたレー
ザ光とは、それぞれコリメートレンズ3.・4により平
行光となり、ダイクロイックミラー5に対し45@の角
度で入射する。ここで、このダイクロイックミラー5は
、波長λ1 の光は透過し、波長λ、の光は反射するよ
うに誘電体多層膜が形成されているので、第1の半導体
レーザ1から出射されたレーザ光と、第2の半導体装置
ザ2から出射されたレーザ光とは、ダイクロイックミラ
ー5により合成される。
なお、ここで言うダイクロイックミラーとは、屈折率の
異なる誘電体の多層膜により、特定の波長域の光を反射
し、他の波長域の光を透過する光学素子を意味するもの
とする。
〔発明が解決しようとする課題〕
このように波長λ1と波長λ2の光を合成するとき、ダ
イクロイックミラー5において波長λ嶌 の光が透過し
、波長λ2の光が反射するようにする必要がある。そこ
で、ダイクロイックミラー5に要求される分光特性は、
第9図(a)、(5)に示す分光特性の何れかとなる。
なお、図においては、波長λ1.λ2は、半導体レーザ
1,2の発振波長が温度によって変化することを考慮に
いれて幅を持たせた形で書いである。また、T+は波長
λ、の光に対する透過率、T2は波長λ2の光に対する
透過率である。
ダイクロイックミラー5を製造する際に、透過率T1を
小さくすること、透過率T、を大きくすること、及び、
分光特性の立ち上がり(立ち下がり)部分の傾きを急峻
にすることは比較的容易である。
しかし、立ち上がり(立ち下がり)部分の中心波長λ、
を、正確に波長λ、と波長λ2の中心位置に制御するこ
とは困難であった。
特に、光デイスク用の半導体レーザでは、波長λ1は7
70〜790n+++、波長λ、は820〜840nm
 というように二つの波長が接近しているために、ダイ
クロイックミラーの中心波長λCに対する許容度は小さ
かった。その結果、製造時のロフトによっては仕様に達
しないものが多く、ビーム合成時の光利用効率の低下、
或いは、仕様を満足した素子を選別するための作業によ
るコスト上昇といった問題が発生していた。
本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたも
のであり、ダイクロイックミラーの分光特性をシフトす
ることにより、選別等によるダイクロイックミラーのコ
スト上昇を招くことなく、互いに異なる波長のレーザ光
を効率よく合成することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の光ビーム合成装置は、この目的を達成するため
に、二つの半導体レーザと、該二つの半導体レーザから
出射されるレーザ光を合成するダイクロイックミラーと
を有する光ビーム合成装置に右いて、少なくとも一方の
半導体レーザから出射されるレーザ光の前記ダイクロイ
ックミラーへの入射角を、前記ダイクロイックミラーを
回転中心として変更する手段を設けたことを特徴とする
〔作用〕
ダイクロイックミラーの誘電体多層膜の分光特性を決定
する一つの要因に膜の光学的厚さ或いは光路差Δと呼ば
れる量がある。これは、膜厚を膜中の光の波長を使って
位相に換算したものであり、入射角が大きくなるとΔは
小さくなり、膜が薄くなったように見える。逆に、換算
の基準となる光の波長で見ると、波長が長くなったのと
等価になる。
このとき、入射角の変化が小さければ他の要因は殆ど変
化しないので、結果として、分光特性は第2図に示すよ
うに殆ど形が変化することなく波長方向ヘシフトする。
すなわち、入射角が大きく(45°十θ)となれば短波
長側にシフトし、入射角が小さり(45°−θ)となれ
ば長波長側にシフトする。
本発明においては、ダイクロイックミラーへのレーザ光
の入射角を変化させることにより、ダイクロイックミラ
ーの誘電体多層膜の光学的厚さが実効的に変化し、それ
に対応して上述のようにダイクロイックミラーの分光特
性が殆ど形が変化することなく波長へシフトする。その
ため、ダイクロイックミラーの分光特性の中心波長のば
らつきをカバーして、互いに異なる波長のレーザ光を効
率よく合成することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の特徴を、図面に示す実施例に基づいて具
体的に説明する。
第1図は、第8図に対応する本実施例の光ビーム合成装
置の主要部の模式図である。グイクロイックミラ−5、
半導体レーザ1とコリメートレンズ3からなる光学部品
A1及び、同じく半導体レーザ2とコリメートレンズ4
からなる光学部品Bは、点Cを中心として3つともそれ
ぞれ回転可能である。このとき、光学部品Aが固定であ
り、光学部品Bの回転角が20とすると、グイクロック
ミラー5の回転角は同方向にθである必要がある。
第1図の実施例においては、反射側の半導体レーザ2の
光学部品Bを反時計回りに20回転させ、かつ、グイク
ロックミラー5を同方向にθ回転させている。しかし、
これとは逆に、透過側の半導体レーザ1の光学部品Aを
時計回りに20回転させるとともにグイクロックミラー
5を同方向にθ回転させるか、あるいは、ダイクロイッ
クミラー5を回転させずに光学部品Aを時計回りにθ回
転させるとともに光学部品Bを反時計回りにθ回転させ
ても相対的には同じことである。
ここで、半導体レーザ2から出射される波長λ。
のレーザ光のグイクロックミラー5への入射角が、第1
図に示すように45°から(45°−θ)に変化したと
すれば、ダイクロイックミラー5の分光特性は、第2図
に示すように長波長側にシフトし、逆方向に回転させれ
ば逆に短波長側にシフトする。
これは、ダイクロイックミラー5にコーティングされた
誘電体多層膜の光学的厚さΔが実効的に変化するからで
ある。
このように、本実施例によれば、ダイクロイックミラー
5の分光特性がばらついた場合でも、グイクロックミラ
ー5を回転することにより、分光特性の立ち上がり(立
ち下がり)部分の中心波長λC(第9図参照)を、正確
に波長λ、と波長λ2の中心位置に制御することができ
、波長λ、の透過率及び波長λ2の反射率は一定値以上
確保される。
第3図は、本発明の光ビーム合成装置を光デイスク装置
の光ヘッドに応用した実施例である。
半導体レーザ6から出射された波長λ璽のレーザ光は、
コリメートレンズ7で平行光とされた後、プリズム8で
そのファーフィールドパターンを楕円形から円形に整形
され、ダイクロイックミラー9に入射する。一方、半導
体レーザ10から出た波長λコのレーザ光も、コリメー
トレンズ11で平行光とされた後、シリンドリカルレン
ズ12で同じくそのファーフィールドパターンを楕円形
から円形に整形され、1/2波長板13を通過した後、
ダイクロイックミラー9に入射する。これら波長λ。
とλ2の2つのレーザ光は、ダイクロイックミラー9に
より合成され、偏光ビームスプリッタ14及び1/4波
長板15を通過した後に、対物レンズ16により、光デ
イスク17上に微小なスポットとして収束される。この
光デイスク17上で反射したレーザ光は、対物レンズ1
6及び1/4波長板15を通過した後、偏光ビームスブ
リフタ14により分離され、バンドパスフィルタ18側
に導かれる。このバンドパスフィルタ18で、波長λ2
のレーザ光は遮断され、波長λ1のレーザ光のみがビー
ムスプリッタ19に入射し、ここで2方向に分離される
。そして、透過光は、シリンドリカルレンズ20.21
を通過した後、4分割光検出器22に照射され、この4
分割光検出器22よりサーボエラー信号が得られる。ま
た、反射光は、ミラー23で更に反射され、集束レンズ
24を通過した後、光検出器25に照射され、この光検
出器25より再生信号が得られる。
前記半導体レーザ10.コリメートレンズ11.シリン
ドリカルレンズ12.1/2波長板13からなる光学部
品及び前記ダイクロイックミラー9は、後述する回転機
構りにより、それぞれ独立にあるいは連動して回動可能
となっている。この回転機構りにより前記光学部品及び
ダイクロイックミラー9の角度を調整することにより、
前述し、たように波長λ1のレーザ光と波長λ雪のレー
ザ光とを効率よく合成することができる。
第4図は、本実施例で用いたグイクロックミラー9の、
45°入射時の分光特性を示す図である。
ここでは、グイクロックミラー9は、入射角1’の変化
に対し、分光特性が約4nm シフトするものを用い、
半導体レーザの波長はλ、 =820〜840rlll
l。
λ、=770〜790nmのものを用いた。
したがって、従来の45°入射では、λ1の透過率は8
5%以上確保できるものの、λ2の反射率は55%以上
しか確保できなかった。
これに対し、本実施例の光ビーム合成装置によリ、ダイ
クロイックミラー9への入射角を約40゜にすることに
より、λ1の透過率を約85%以上、λ2の反射率を約
95%以上とすることができ、光量損失が少なくなった
第5図は、本実施例で用いた回転機構りを示す図である
回転機構りは、ダイクロイックミラー9が固定されたダ
イクロイックミラー回転台2Gを、微調整ねじ27と弾
性ストッパ28によって、点Eを中心として回転させる
ことにより、グイクロイックミラ−90角度を調整する
。また、光学部品回転台29を、微調整ねじ30と弾性
ストッパ31とによって、同じく点Eを中心として回転
させることにより、半導体レーザ10を含む光学部品を
回転調整する。
半導体レーザ1(lは極めて小型であるので、半導体レ
ーザ10を含む光学部品を光学部品回転台29上に配置
して、これを回転して調整することは容易に実現できる
第6図は、回転機構りの他の例を示す図である。
これは、ダイクロイックミラー9が固定されたダイクロ
イックミラー回転台32と、光学部品回転台33を、微
調整ねじ342弾性弾性ストッパ35遊星ギア機構をに
よって点Fを中心として、使用した同時に回転させるこ
とができるようにしたものである。その機構を第7図に
示す。
図に示されるように、光学部品回転台33のギア36の
半径rに対してダイクロイックミラー回転台32のギア
37の半径は2rとなっており、その半径が2倍となっ
ているため、光学部品回転台33が角度20回転すると
、ダイクロイックミラー回転台32は、ギア38を介し
て角度θだけ同方向に回転する。
なお、ダイクロイックミラー9に対して、その回転軸と
直交する方向のあおり機構を付は加えれば、光デイスク
17上での2つのレーザ光の位置調整も可能である。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、二つの半導
体レーザから出、射された互いに異なる波長のレーザ光
のダイクロイックミラーへの入射角を変化させることに
より、ダイクロイックミラーの分光特性が、形状を殆ど
変えずに波長方向にシフトする。そのため、ロフトによ
るダイクロイックミラーの分光特性のばらつきをカバー
して、両波長のレーザ光を効率よ(合成することができ
る。
したがって、特性の揃ったダイクロイックミラーを選別
する必要がなくなり、この選別作業に起因するコストの
上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明実施例の光ビーム合成装置の原理を説明
するための模式図、第2図は入射角と分光特性の関係を
説明するためのグラフ、第3図は本発明の光ビーム合成
装置を光デイスク装置の光ヘッドに応用した実施例を示
す図、第4図は実施例で用いたダイクロイックミラーの
分光特性を示すグラフ、第5図は本実施例で使用した回
転機構の第1の例を示す図、第6図は同回転機構の第2
の実施例を示す図、第7図は第6図に示す回転機構のギ
ア部の構成を示す図、第8図は従来例における光ビーム
合成装置の主要部の模式図、第9図はダイクロイックミ
ラーの分光特性を示すグラフである。 1、2.6.10 :半導体レーザ 3、4.7.11 :コリメートレンズ5.9=ダイク
ロイツクミラー 8ニブリズム 12、20.21 ニジリントリカルレンズ13:1/
2波長板 14:偏光ビームスプリッタ 15:1/4波長板   16二対物レンズ17:光テ
ィスフ    18:バンドパスフィルタ19:ビーム
スプリッタ 22:4分割光検出器23:ミラー   
   24:集束レンズ25:光検出器 26.32:ダイクロイックミラー回転台27、30.
34 :微調整ねじ 28.31.35 :弾性ストッ
パ29.33:光学部品回転台36.37.38 :ギ
アA、 B :光学部品   C,E、 F :点D=
同回転機 構許出願人     富士ゼロックス株式会社代 理 
人     小 堀  益(ほか2名)第 図 第 図 第 図 波長(nm) 第 図 第 図 第 図 第 第 図 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、二つの半導体レーザと、該二つの半導体レーザから
    出射されるレーザ光を合成するダイクロイックミラーと
    を有する光ビーム合成装置において、少なくとも一方の
    半導体レーザから出射されるレーザ光の前記ダイクロイ
    ックミラーへの入射角を、前記ダイクロイックミラーを
    回転中心として変更する手段を設けたことを特徴とする
    光ビーム合成装置。
JP63182165A 1988-07-20 1988-07-20 光ビーム合成装置 Pending JPH0229713A (ja)

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JP63182165A JPH0229713A (ja) 1988-07-20 1988-07-20 光ビーム合成装置

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JP63182165A JPH0229713A (ja) 1988-07-20 1988-07-20 光ビーム合成装置

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ID=16113489

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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