JPH04263131A - ビーム整形装置 - Google Patents
ビーム整形装置Info
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- JPH04263131A JPH04263131A JP3045895A JP4589591A JPH04263131A JP H04263131 A JPH04263131 A JP H04263131A JP 3045895 A JP3045895 A JP 3045895A JP 4589591 A JP4589591 A JP 4589591A JP H04263131 A JPH04263131 A JP H04263131A
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- diverging
- concave
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- cylindrical lens
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- Pending
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 17
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 10
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- Optical Head (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置、レー
ザプリンタ、バーコードリーダ等のレーザ光源を用いた
機器におけるビーム整形装置に関する。
ザプリンタ、バーコードリーダ等のレーザ光源を用いた
機器におけるビーム整形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の機器ではレーザ光源とし
て半導体レーザが用いられる。ここに、図６に示すよう
に、半導体レーザ１は一般に活性層２の方向に軸を持つ
楕円ビーム３なる発散光を発する。また、わずかではあ
るが、非点隔差Ａｓを持ち、高精度、高効率でカップリ
ングを行なわせるためには、ビーム補正が必要となる。
て半導体レーザが用いられる。ここに、図６に示すよう
に、半導体レーザ１は一般に活性層２の方向に軸を持つ
楕円ビーム３なる発散光を発する。また、わずかではあ
るが、非点隔差Ａｓを持ち、高精度、高効率でカップリ
ングを行なわせるためには、ビーム補正が必要となる。
【０００３】そこで、従来種々のビーム整形方式が報告
・提案されている。例えば、文献「ラジオ技術」（ラジ
オ技術社発行、村山登他著、平成元年２月１０日発行、
ｐ７８〜７９）によれば、プリズムの屈折効果の利用と
して、三角プリズムを１個又は２個用いて一方向の光束
を拡大するようにしたものや、円筒レンズとの組合せと
して、平行光束中に凹凸の円筒レンズを挿入してビーム
整形するようにしたものが示されている。また、特開平
２−４４５３２号公報によれば、プリズムの代りに回折
格子を用いて整形するようにしたものが示されている。
・提案されている。例えば、文献「ラジオ技術」（ラジ
オ技術社発行、村山登他著、平成元年２月１０日発行、
ｐ７８〜７９）によれば、プリズムの屈折効果の利用と
して、三角プリズムを１個又は２個用いて一方向の光束
を拡大するようにしたものや、円筒レンズとの組合せと
して、平行光束中に凹凸の円筒レンズを挿入してビーム
整形するようにしたものが示されている。また、特開平
２−４４５３２号公報によれば、プリズムの代りに回折
格子を用いて整形するようにしたものが示されている。
【０００４】さらに、特開平２−５６７４０号公報によ
れば、発散光の中に円筒レンズと傾けた平行平板とを挿
入して整形するようにしたものが示されている。
れば、発散光の中に円筒レンズと傾けた平行平板とを挿
入して整形するようにしたものが示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の方式
は、何れもカップリングレンズにより半導体レーザから
の発散光束を一旦平行光に変換した後でビーム整形して
いるため、必要スペースの大きな装置となってしまう他
、部品形状も大きくなりコスト高となる。
は、何れもカップリングレンズにより半導体レーザから
の発散光束を一旦平行光に変換した後でビーム整形して
いるため、必要スペースの大きな装置となってしまう他
、部品形状も大きくなりコスト高となる。
【０００６】また、後者の方式では、平行平板によるコ
マ収差の発生、光軸シフトといった新たな問題が発生し
てしまう。
マ収差の発生、光軸シフトといった新たな問題が発生し
てしまう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発散光を発する発光手段
の発散光路内に、前記発散光を一次元的に収束・発散さ
せる１組の凹凸円筒レンズ、又は、表裏両面の曲率半径
の中心を各々の面の同じ側とした単レンズを配設した。
の発散光路内に、前記発散光を一次元的に収束・発散さ
せる１組の凹凸円筒レンズ、又は、表裏両面の曲率半径
の中心を各々の面の同じ側とした単レンズを配設した。
【０００８】
【作用】１組の凹凸円筒レンズ又は単レンズにより、発
光手段から発せられた発散光について一方向の発散角だ
けを変更し、かつ、他の方向との非点隔差を無くすよう
に設計・配置することは容易であり、コンパクトな構成
で、かつ、光軸シフト等を伴わず、ビーム整形が行なわ
れる。
光手段から発せられた発散光について一方向の発散角だ
けを変更し、かつ、他の方向との非点隔差を無くすよう
に設計・配置することは容易であり、コンパクトな構成
で、かつ、光軸シフト等を伴わず、ビーム整形が行なわ
れる。
【０００９】
【実施例】請求項１記載の発明の第一の実施例を図１及
び図２に基づいて説明する。まず、発光手段となる半導
体レーザ１が設けられている。この半導体レーザ１は図
６に示したように楕円ビーム３を発散光として発するも
ので、便宜上、活性層２に平行な方向をθＰ で示し、
垂直な方向をθＴ で示す。このような半導体レーザ１
の発散光路中に位置させて凸円筒レンズ４と凹円筒レン
ズ５とを組合せた１組の凹凸円筒レンズ６が設けられて
いる。この凹凸円筒レンズ６は発散光を一次元的に収束
・発散させる機能を持つ。即ち、半導体レーザ１から発
せられた発散光束は凸円筒レンズ４により一旦収束集光
された後、凹円筒レンズ５により再び発散される。この
時の発散角θＴ′ は両レンズ４，５の焦点距離、間隔
等により、活性層２に平行な方向の発散角θＰ と等し
くなるように設計・調整されている。また、θＴ′ 方
向の発光点ＰＴ をθＰ 方向の発光点ＰＰ と一致さ
せるように設計・調整されており、半導体レーザ１の非
点隔差Ａｓをキャンセルできる。
び図２に基づいて説明する。まず、発光手段となる半導
体レーザ１が設けられている。この半導体レーザ１は図
６に示したように楕円ビーム３を発散光として発するも
ので、便宜上、活性層２に平行な方向をθＰ で示し、
垂直な方向をθＴ で示す。このような半導体レーザ１
の発散光路中に位置させて凸円筒レンズ４と凹円筒レン
ズ５とを組合せた１組の凹凸円筒レンズ６が設けられて
いる。この凹凸円筒レンズ６は発散光を一次元的に収束
・発散させる機能を持つ。即ち、半導体レーザ１から発
せられた発散光束は凸円筒レンズ４により一旦収束集光
された後、凹円筒レンズ５により再び発散される。この
時の発散角θＴ′ は両レンズ４，５の焦点距離、間隔
等により、活性層２に平行な方向の発散角θＰ と等し
くなるように設計・調整されている。また、θＴ′ 方
向の発光点ＰＴ をθＰ 方向の発光点ＰＰ と一致さ
せるように設計・調整されており、半導体レーザ１の非
点隔差Ａｓをキャンセルできる。
【００１０】このように、本実施例によれば、半導体レ
ーザ１の発散光路中に１組の凹凸円筒レンズ６を直に配
設したので、一方向の発散角θＴ′ だけを半導体レー
ザ１１自身の発散角θＰ に一致するように変更し、か
つ、他の方向との非点隔差を無くすように設計すればよ
く、コンパクトな構成にして光軸の角度やシフト変更を
伴わずして、高精度にビーム整形できる。
ーザ１の発散光路中に１組の凹凸円筒レンズ６を直に配
設したので、一方向の発散角θＴ′ だけを半導体レー
ザ１１自身の発散角θＰ に一致するように変更し、か
つ、他の方向との非点隔差を無くすように設計すればよ
く、コンパクトな構成にして光軸の角度やシフト変更を
伴わずして、高精度にビーム整形できる。
【００１１】図２は、このようなビーム整形装置を光デ
ィスク装置に適用した例を示すものである。即ち、半導
体レーザ１から発せられた楕円ビーム３は凹凸円筒レン
ズ６により円形にビーム整形された後、カップリングレ
ンズ７により平行化される。この平行光はビームスプリ
ッタ８、三角プリズム９及び対物レンズ１０を通り、光
ディスク１１面上に集光される。光ディスク１１からの
反射光は再び対物レンズ１０、三角プリズム９を通った
後、ビームスプリッタ８により反射され、信号検出ユニ
ット１２に入射し、信号が読取られる。凹凸円筒レンズ
６によるビーム整形が半導体レーザ１の発散光路中で行
なわれるので、この凹凸円筒レンズ６が他のレンズ７等
より十分小さなものとすることができる。
ィスク装置に適用した例を示すものである。即ち、半導
体レーザ１から発せられた楕円ビーム３は凹凸円筒レン
ズ６により円形にビーム整形された後、カップリングレ
ンズ７により平行化される。この平行光はビームスプリ
ッタ８、三角プリズム９及び対物レンズ１０を通り、光
ディスク１１面上に集光される。光ディスク１１からの
反射光は再び対物レンズ１０、三角プリズム９を通った
後、ビームスプリッタ８により反射され、信号検出ユニ
ット１２に入射し、信号が読取られる。凹凸円筒レンズ
６によるビーム整形が半導体レーザ１の発散光路中で行
なわれるので、この凹凸円筒レンズ６が他のレンズ７等
より十分小さなものとすることができる。
【００１２】つづいて、請求項１記載の発明の第二の実
施例を図３により説明する。本実施例は、凸円筒レンズ
４と凹円筒レンズ５との順番を入換えた１組の凹凸円筒
レンズ６としたものである。即ち、半導体レーザ１から
の発散光を凹円筒レンズ５によりθＰ 方向に広げて発
散角θＰ′ ＝θＴ となるようにする。このような構
成によれば、前記実施例に比して後でカップリングレン
ズにより同一ビーム径の平行光を得る場合に、半導体レ
ーザ１とカップリングレンズとの間隔をより短縮させる
ことができる。
施例を図３により説明する。本実施例は、凸円筒レンズ
４と凹円筒レンズ５との順番を入換えた１組の凹凸円筒
レンズ６としたものである。即ち、半導体レーザ１から
の発散光を凹円筒レンズ５によりθＰ 方向に広げて発
散角θＰ′ ＝θＴ となるようにする。このような構
成によれば、前記実施例に比して後でカップリングレン
ズにより同一ビーム径の平行光を得る場合に、半導体レ
ーザ１とカップリングレンズとの間隔をより短縮させる
ことができる。
【００１３】さらに、請求項２記載の発明の第一の実施
例を図４により説明する。本実施例は、表裏両面の曲率
半径の中心を同一側、ここでは半導体レーザ１側に設定
した形状の１つの凹凸円筒レンズ（メニスカスレンズ＝
単レンズ）１３を半導体レーザ１とカップリングレンズ
７との間の発散光路中に配設させたものである。凹凸円
筒レンズ１３の両面の曲率半径を適当に設計することに
より、非点収差を無くし、カップリングレンズ７によっ
て円形ビームを得ることができる。
例を図４により説明する。本実施例は、表裏両面の曲率
半径の中心を同一側、ここでは半導体レーザ１側に設定
した形状の１つの凹凸円筒レンズ（メニスカスレンズ＝
単レンズ）１３を半導体レーザ１とカップリングレンズ
７との間の発散光路中に配設させたものである。凹凸円
筒レンズ１３の両面の曲率半径を適当に設計することに
より、非点収差を無くし、カップリングレンズ７によっ
て円形ビームを得ることができる。
【００１４】また、請求項２記載の発明の第二の実施例
を図５により説明する。本実施例は、前記実施例とは逆
に、表裏両面の曲率半径の中心をともにカップリングレ
ンズ７側に設定した形状の１つの凹凸円筒レンズ１４を
半導体レーザ１とカップリングレンズ７との間の発散光
路中に配設させたものである。この場合も、凹凸円筒レ
ンズ１４の両面の曲率半径を適当に設計することにより
、非点収差を無くし、カップリングレンズ７によって円
形ビームを得ることができる。
を図５により説明する。本実施例は、前記実施例とは逆
に、表裏両面の曲率半径の中心をともにカップリングレ
ンズ７側に設定した形状の１つの凹凸円筒レンズ１４を
半導体レーザ１とカップリングレンズ７との間の発散光
路中に配設させたものである。この場合も、凹凸円筒レ
ンズ１４の両面の曲率半径を適当に設計することにより
、非点収差を無くし、カップリングレンズ７によって円
形ビームを得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】発散光を発する発光手段の発散光路内に
、前記発散光を一次元的に収束・発散させる１組の凹凸
円筒レンズ、又は、表裏両面の曲率半径の中心を各々の
面の同じ側とした単レンズを配設したので、１組の凹凸
円筒レンズ又は単レンズにより、発光手段から発せられ
た発散光について一方向の発散角だけを変更し、かつ、
他の方向との非点隔差を無くすように設計・配置するこ
とは容易であり、コンパクトな構成で、かつ、光軸シフ
ト等を伴わず、高精度のビーム整形を行なうことが可能
となる。
、前記発散光を一次元的に収束・発散させる１組の凹凸
円筒レンズ、又は、表裏両面の曲率半径の中心を各々の
面の同じ側とした単レンズを配設したので、１組の凹凸
円筒レンズ又は単レンズにより、発光手段から発せられ
た発散光について一方向の発散角だけを変更し、かつ、
他の方向との非点隔差を無くすように設計・配置するこ
とは容易であり、コンパクトな構成で、かつ、光軸シフ
ト等を伴わず、高精度のビーム整形を行なうことが可能
となる。
【図１】請求項１記載の発明の第一の実施例を示すもの
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】光ディスク装置への適用例を示す光学系構成図
である。
である。
【図３】請求項１記載の発明の第二の実施例を示すもの
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】請求項２記載の発明の第一の実施例を示すもの
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図５】請求項２記載の発明の第二の実施例を示すもの
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
で、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図６】一般的な半導体レーザの発光の様子を示す斜視
図である。
図である。
１ 発光手段
６ 凹凸円筒レンズ１３，１４
単レンズ
単レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 発散光を発する発光手段の発散光路内
に、前記発散光を一次元的に収束・発散させる１組の凹
凸円筒レンズを配設したことを特徴とするビーム整形装
置。 - 【請求項２】 発散光を発する発光手段の発散光路内
に、表裏両面の曲率半径の中心を各々の面の同じ側とし
た単レンズを配設したことを特徴とするビーム整形装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045895A JPH04263131A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | ビーム整形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3045895A JPH04263131A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | ビーム整形装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263131A true JPH04263131A (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=12731982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3045895A Pending JPH04263131A (ja) | 1991-02-18 | 1991-02-18 | ビーム整形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04263131A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998050913A1 (fr) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Sony Corporation | Dispositif de lecture optique |
| WO2005091041A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Konica Minolta Opto, Inc. | ビーム整形素子及びそれを用いた光ピックアップ装置 |
| JP2006047763A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Opcell Co Ltd | ビームホモジナイザ |
| CN100437189C (zh) * | 2004-03-24 | 2008-11-26 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 光束整形元件及使用了该光束整形元件的光拾波装置 |
-
1991
- 1991-02-18 JP JP3045895A patent/JPH04263131A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998050913A1 (fr) * | 1997-05-07 | 1998-11-12 | Sony Corporation | Dispositif de lecture optique |
| US6252686B1 (en) | 1997-05-07 | 2001-06-26 | Sony Corporation | Optical pickup device |
| WO2005091041A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Konica Minolta Opto, Inc. | ビーム整形素子及びそれを用いた光ピックアップ装置 |
| US7116493B2 (en) | 2004-03-24 | 2006-10-03 | Konica Minolta Opto, Inc. | Beam shaping device |
| CN100437189C (zh) * | 2004-03-24 | 2008-11-26 | 柯尼卡美能达精密光学株式会社 | 光束整形元件及使用了该光束整形元件的光拾波装置 |
| JP2006047763A (ja) * | 2004-08-05 | 2006-02-16 | Opcell Co Ltd | ビームホモジナイザ |
| JP4693027B2 (ja) * | 2004-08-05 | 2011-06-01 | 株式会社オプセル | ビームホモジナイザ |
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