JPH0728099B2 - Semiconductor laser optical collimator - Google Patents

Semiconductor laser optical collimator

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JPH0728099B2
JPH0728099B2 JP62147420A JP14742087A JPH0728099B2 JP H0728099 B2 JPH0728099 B2 JP H0728099B2 JP 62147420 A JP62147420 A JP 62147420A JP 14742087 A JP14742087 A JP 14742087A JP H0728099 B2 JPH0728099 B2 JP H0728099B2
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semiconductor laser
light
collimating
chromatic aberration
lens
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修 上野
薫 安川
広則 後藤
宏之 堀田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光を利用した光情報処理装置において
使用される半導体レーザ光コリメート装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor laser light collimating device used in an optical information processing device using laser light.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光ディスク装置,レーザビームプリンタ,レーザ読み取
り装置等の光情報処理装置においては、平行光とされた
レーザ光が利用されるが、半導体レーザから出る光は、
10〜30度(半値全幅)程度の放射状の拡がり角を有して
いる。そこで、半導体レーザから出射される発散光を平
行光に変換しなければならず、そのために半導体レーザ
光コリメート装置を必要とする。
Optical information processing devices such as optical disk devices, laser beam printers, and laser reading devices use parallelized laser light, but the light emitted from a semiconductor laser is
It has a radial spread angle of about 10 to 30 degrees (full width at half maximum). Therefore, the divergent light emitted from the semiconductor laser must be converted into parallel light, which requires a semiconductor laser light collimating device.

以下、従来の半導体レーザ光コリメート装置を、レーザ
光を光ディスク等の光学的情報担体に収束させる光ヘッ
ドを例に挙げて説明する。
Hereinafter, a conventional semiconductor laser light collimating device will be described by taking an optical head for focusing laser light on an optical information carrier such as an optical disk as an example.

従来の光ヘッドにおいては、第5図に示すように、半導
体レーザ1を出た光をコリメートレンズ2で平行光に変
換するが、このとき、半導体レーザ1とコリメートレン
ズの間隔を調整することにより、半導体レーザ1からの
発散光が平行光となるようにする。そして、このコリメ
ートレンズ2を出た光を、必要に応じて整形プリズム3
で整形し、偏光ビームスプリング4及び1/4波長板5を
通過させた後に、対物レンズ6により光ディスク7上に
微小なスポットとして収束させている。この光ディスク
7で反射した光は、1/4波長板5及び偏光ビームスプリ
ッタ4により分離させ、例えば、光検出器(図示せず)
上に収束され、情報信号又はサーボエラー信号として使
用される。
In the conventional optical head, as shown in FIG. 5, the light emitted from the semiconductor laser 1 is converted into parallel light by the collimator lens 2. At this time, the distance between the semiconductor laser 1 and the collimator lens is adjusted. , So that the divergent light from the semiconductor laser 1 becomes parallel light. Then, the light emitted from the collimator lens 2 is converted into a shaping prism 3 if necessary.
After being shaped by, the light beam is passed through the polarized beam spring 4 and the quarter-wave plate 5, and then is converged as a minute spot on the optical disk 7 by the objective lens 6. The light reflected by the optical disk 7 is separated by the 1/4 wavelength plate 5 and the polarization beam splitter 4, and for example, a photodetector (not shown)
It is converged on and used as an information signal or a servo error signal.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

この光学系においては、前述したように、半導体レーザ
1から出た光をコリメートレンズ2で平行光にするコリ
メート調整を必要とする。しかし、このコリメート調整
は、光ヘッド組立て時に非常に時間のかかる作業であ
る。特に、記録或いは消去用の光の場合にあっては、大
出力が要求されるため、開口数NAの大きなコリメートレ
ンズが必要となる。しかし、開口数NAが大きくなるにつ
れて焦点深度dが浅くなる。なお、焦点深度dは、波長
をλとしたとき、±d=±λ/{2(NA)2}である。その
ため、たとえば開口数NAが0.5のときには、±d=±1.6
μm(λ=780nm)以下の精度でコリメート調整を行う
ことが要求される。このような高精度の調整は、熟練し
た技術を必要とし、しかも極めて困難な作業である。
In this optical system, as described above, it is necessary to adjust the collimator to make the light emitted from the semiconductor laser 1 into parallel light by the collimator lens 2. However, this collimation adjustment is a very time-consuming operation when assembling the optical head. Particularly, in the case of recording or erasing light, a large output is required, and thus a collimating lens having a large numerical aperture NA is required. However, the depth of focus d becomes shallower as the numerical aperture NA increases. The depth of focus d is ± d = ± λ / {2 (NA) 2 } where λ is the wavelength. Therefore, for example, when the numerical aperture NA is 0.5, ± d = ± 1.6
It is required to perform collimation adjustment with an accuracy of μm (λ = 780 nm) or less. Such highly accurate adjustment requires a skilled technique and is an extremely difficult task.

このような従来技術の問題点を解決する方法として、本
出願人はコリメートレンズに色収差を持たせると共に、
光ディスクからの反射光を一定の割合で半導体レーザに
戻すことを特願昭61-22427号で提案した。
As a method of solving such a problem of the conventional technique, the present applicant makes the collimator lens have chromatic aberration,
It was proposed in Japanese Patent Application No. 61-22427 that the reflected light from the optical disk be returned to the semiconductor laser at a constant rate.

この方法によれば、半導体レーザとコリメートレンズと
の間の距離の変動に対してはある程度対応できるが、光
ディスクの位置が結像位置からずれたり、光ディスクの
反射率が大きく変化すると、半導体レーザへの戻り光量
が大幅に変化するのでコリメート性能に変化を生じる場
合がある。
According to this method, it is possible to cope with a change in the distance between the semiconductor laser and the collimator lens to some extent, but when the position of the optical disc deviates from the image forming position or the reflectance of the optical disc changes significantly, the semiconductor laser is changed. Since the amount of return light of 1 changes greatly, collimation performance may change.

本発明は、上述の問題点を解決するために案出されたも
のであって、半導体レーザへの所定の戻り光量を確保す
ることにより、半導体レーザ光のコリメート調整を大幅
に簡素化すると共に安定したコリメート性能を得ること
を目的とする。
The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and by securing a predetermined amount of light returning to the semiconductor laser, the collimation adjustment of the semiconductor laser light is greatly simplified and stable. The purpose is to obtain the collimating performance.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の半導体レーザ光コリメート装置は、前記目的を
達成するため、単一縦モードの半導体レーザから出射し
た光を平行光に変換するコリメートレンズに色収差を持
たせると共に、前記コリメートレンズを出射した光の一
部を前記半導体レーザへ戻すための反射平面を設けたこ
とを特徴とする。
In order to achieve the above object, the semiconductor laser light collimating device of the present invention provides a collimator lens that converts light emitted from a semiconductor laser of a single longitudinal mode into parallel light with chromatic aberration, and emits light emitted from the collimator lens. Is provided with a reflecting plane for returning a part of the above to the semiconductor laser.

〔作用〕[Action]

本発明においては、半導体レーザの光路に反射平面を設
けてコリメートレンズを出た光の一部を半導体レーザへ
戻している。半導体レーザとコリメートレンズとの間隔
が変動した場合は、半導体レーザへの戻り光が最大とな
るように半導体レーザから出射される光の波長が変化す
る。すなわち、コリメートレンズには色収差を持たせて
いるので波長の変化は焦点距離の変化となり、その結
果、自動的にコリメート調整が行われる。このとき、半
導体レーザへの戻り光量は、前記反射平面により一定量
確保されているので、半導体レーザからの光が照射され
る対象、例えば、光ディスク等の反射状態の変化の影響
を受けない。したがって、安定した状態でコリメート調
整の自動化を実現できる。
In the present invention, a reflecting plane is provided in the optical path of the semiconductor laser to return a part of the light emitted from the collimator lens to the semiconductor laser. When the distance between the semiconductor laser and the collimator lens changes, the wavelength of the light emitted from the semiconductor laser changes so that the return light to the semiconductor laser becomes maximum. That is, since the collimator lens has chromatic aberration, a change in wavelength results in a change in focal length, and as a result, collimate adjustment is automatically performed. At this time, since a certain amount of light returning to the semiconductor laser is secured by the reflection plane, it is not affected by changes in the reflection state of the object irradiated with the light from the semiconductor laser, for example, an optical disk. Therefore, automation of collimation adjustment can be realized in a stable state.

〔実施例〕〔Example〕

実施例の説明に先立って、光ディスク用光ヘッドで発見
され、本発明の基礎となったセルフフォーカシング現象
について説明する。
Prior to the description of the embodiments, the self-focusing phenomenon found in the optical head for an optical disk and forming the basis of the present invention will be described.

第6図はそのセルフフォーカシング現象を説明する図で
ある。なお、図において斜線を引いたレンズは所定の色
収差を有するレンズである。
FIG. 6 is a diagram for explaining the self-focusing phenomenon. It should be noted that in the figure, the shaded lens is a lens having a predetermined chromatic aberration.

半導体レーザ1から出た光は、コリメートレンズ2によ
り平行光に調整された後、対物レンズ6aにより光ディス
ク7上に収束される。このとき、対物レンズ6aに所定量
の色収差があり、光ディスク7で反射した光の所定量が
半導体レーザ1に戻ると、同図(a)から(b)のよう
に光ディスク7の位置がある範囲でずれてきても、対物
レンズ6aの色収差により半導体レーザ1の発振波長が自
動的にλからλに変化し、対物レンズ6aの焦点距離
がfo1からfo2となり、光ディスク7上に自動的に焦点が
合うという現象がある。
The light emitted from the semiconductor laser 1 is adjusted to parallel light by the collimator lens 2 and then converged on the optical disk 7 by the objective lens 6a. At this time, when the objective lens 6a has a predetermined amount of chromatic aberration and a predetermined amount of the light reflected by the optical disk 7 returns to the semiconductor laser 1, the range of the position of the optical disk 7 as shown in FIGS. Even if it shifts, the oscillation wavelength of the semiconductor laser 1 is automatically changed from λ 1 to λ 2 due to the chromatic aberration of the objective lens 6a, and the focal length of the objective lens 6a is changed from fo 1 to fo 2 and is automatically recorded on the optical disk 7. There is a phenomenon that it is in focus.

これがセルフフォーカシング現象と呼ばれるものであっ
て、この現象自体は第46回応用物理学会学術講演会(19
85年秋)で中村等により報告されている(同講演予稿集
3P-X-9参照)。
This is called the self-focusing phenomenon, and this phenomenon itself is the 46th Annual Meeting of the Japan Society of Applied Physics (19
Reported by Nakamura et al. In Autumn 1985 (Proceedings of the same lecture)
See 3P-X-9).

ここで、波長が自動的に変化する理由は、次のように考
えられる。光ディスク7からの反射光が単一縦モードの
半導体レーザ1に戻ると、発振がマルチモード化する
が、光ディスク7に焦点が合ったときに、戻り光量が最
大となり安定にマルチモード化する。
Here, the reason why the wavelength automatically changes is considered as follows. When the reflected light from the optical disk 7 returns to the semiconductor laser 1 in the single longitudinal mode, the oscillation becomes multimode, but when the optical disk 7 is focused, the amount of returned light becomes maximum and the multimode is stably performed.

一方、対物レンズ6aに色収差をつけてあるので波長によ
って結像位置が異なる。結果として、安定なマルチモー
ド発振を行うように、光ディスク7上に焦点の合う波長
の光が自動的に選択されるものと考えられる。
On the other hand, since the objective lens 6a has chromatic aberration, the image forming position differs depending on the wavelength. As a result, it is considered that the light of the wavelength focused on the optical disk 7 is automatically selected so as to perform stable multi-mode oscillation.

本発明は、このセルフフォーカシング現象をコリメート
調整に応用し、コリメート調整を自動化するものであ
る。
The present invention applies this self-focusing phenomenon to collimator adjustment to automate the collimator adjustment.

以下、図面を参照しながら実施例に基づいて本発明の特
徴を具体的に説明する。
Hereinafter, features of the present invention will be specifically described based on embodiments with reference to the drawings.

第1図及び第2図は、本発明に係る半導体レーザ光コリ
メート装置の第1の実施例を示し、それぞれ、半導体レ
ーザとコリメートレンズとの距離が異なっている状態を
示している。
1 and 2 show a first embodiment of a semiconductor laser light collimating device according to the present invention, each showing a state in which the distance between the semiconductor laser and the collimating lens is different.

同図において、1は単一縦モードの半導体レーザ,2aは
所定の色収差を有するコリメートレンズ、8は所定の反
射率を有する反射平面である。なお図において、斜線が
付されたコリメートレンズは色収差を有することを示
し、斜線が付された反射平面は所定の反射率を有するこ
とを示す。
In the figure, 1 is a single longitudinal mode semiconductor laser, 2a is a collimating lens having a predetermined chromatic aberration, and 8 is a reflecting plane having a predetermined reflectance. In the figure, the shaded collimating lens has chromatic aberration, and the shaded reflecting plane has a predetermined reflectance.

本実施例では、前述の第6図に示すセルフフォーカシン
グ現象における対物レンズ6aの代わりにコリメートレン
ズ2aに一定量の色収差を持たせており、同現象における
光ディスク7の代わりに反射平面8を用いて半導体レー
ザ1に光を戻す構成としている。
In this embodiment, the collimator lens 2a is provided with a certain amount of chromatic aberration in place of the objective lens 6a in the self-focusing phenomenon shown in FIG. 6, and the reflection plane 8 is used in place of the optical disc 7 in the same phenomenon. Light is returned to the semiconductor laser 1.

このような構成とすることにより、セルフフォーカシン
グ現象に類似のセルフコリメーティング現象を以下のよ
うに実現する。
With such a configuration, a self-collimating phenomenon similar to the self-focusing phenomenon is realized as follows.

半導体レーザ1を出た光は、コリメートレンズ2aを通過
後、所定の反射率を有する反射平面8を通過して出射す
る。このとき、コリメートレンズ2aに所定の色収差があ
り、反射平面8で反射した光の一定量が半導体レーザ1
に戻るため、第1図から第2図のように半導体レーザ1
の位置がある範囲ずれていても、半導体レーザ1の発振
波長が自動的にλからλに変化し、コリメートレン
ズ2aの焦点距離がfc1からfc2に変化するため、コリメー
トレンズ2aを出た光は自動的に平行光となって出射す
る。
The light emitted from the semiconductor laser 1 passes through the collimator lens 2a and then passes through the reflection plane 8 having a predetermined reflectance and is emitted. At this time, the collimator lens 2a has a predetermined chromatic aberration, and a certain amount of light reflected by the reflection plane 8 is reflected by the semiconductor laser 1
To return to FIG.
Even if the position of is shifted by a certain range, the oscillation wavelength of the semiconductor laser 1 automatically changes from λ 1 to λ 2, and the focal length of the collimator lens 2a changes from fc 1 to fc 2. The emitted light is automatically emitted as parallel light.

ここで、波長が自動的に変化する理由は、次のように考
えられる。
Here, the reason why the wavelength automatically changes is considered as follows.

反射平面8で反射した光が半導体レーザ1に戻ると、発
振はマルチモード化するが、コリメートレンズ2aを出た
光が平行光束となるときに半導体レーザ1への戻り光量
が最大となり、最も安定にマルチモード化する。一方、
コリメートレンズ2aに色収差をつけてあるため、平行光
束となるときの光源の位置が波長によって異なってい
る。結果として、安定なマルチモード発振を行うよう
に、平行光束となる波長の光が自動的に選択されるもの
と考えられる。
When the light reflected by the reflection plane 8 returns to the semiconductor laser 1, the oscillation becomes multi-mode, but when the light emitted from the collimator lens 2a becomes a parallel light flux, the amount of light returned to the semiconductor laser 1 becomes the maximum and is the most stable. To multi-mode. on the other hand,
Since the collimator lens 2a is provided with chromatic aberration, the position of the light source when forming a parallel light flux differs depending on the wavelength. As a result, it is considered that the light of the wavelength that becomes the parallel light flux is automatically selected so as to perform stable multimode oscillation.

次に、このようなコリメート装置を用いたときに、コリ
メート調整の精度がどの程度緩和されるかを測定した結
果を一例として示す。
Next, the result of measuring how much the accuracy of the collimation adjustment is relaxed when using such a collimator is shown as an example.

開口数NAが0.5で、物点の色収差量が1μm/nmのコリメ
ートレンズ2aを用い、半導体レーザ1から出た光の8%
を反射平面8から半導体レーザ1に戻した。その結果、
半導体レーザ1とコリメートレンズ2aとの距離を最適位
置から±10μmずらしても、コリメート装置を出た光は
平行光とみなすことができた。これに対して従来構成の
コリメート装置では、前述のように±1.6μmの範囲し
か平行光と見なすことはできなかった。
8% of the light emitted from the semiconductor laser 1 using a collimating lens 2a with a numerical aperture NA of 0.5 and an amount of chromatic aberration of an object point of 1 μm / nm
Was returned to the semiconductor laser 1 from the reflection plane 8. as a result,
Even if the distance between the semiconductor laser 1 and the collimator lens 2a is shifted ± 10 μm from the optimum position, the light emitted from the collimator can be regarded as parallel light. On the other hand, in the conventional collimator, only parallel light of ± 1.6 μm can be regarded as parallel light as described above.

この対比から明らかなように、本実施例によるとき、コ
リメート調整に必要とされる位置決め精度が大幅に緩和
された。
As is clear from this comparison, according to the present embodiment, the positioning accuracy required for the collimator adjustment was greatly relaxed.

なお、先に述べたように、セルフコリメーティング現象
を実現するために、コリメートレンズ2aに色収差のある
ことが必要である。しかし、色収差量が大きすぎると、
逆に色収差のために、コリメートレンズ2aを出た光が色
分解してしまい、全体として平行光が得られない。ここ
で、焦点深度2d以内のずれに相当する光は、平行光と見
做すことができるから、色収差は2d/Δλ以下であれば
よい。但し、Δλは戻り光によってマルチモード化した
レーザ光の発振スペクトルの包絡線の半値幅である。
As described above, in order to realize the self-collimating phenomenon, it is necessary that the collimator lens 2a have chromatic aberration. However, if the amount of chromatic aberration is too large,
On the contrary, due to chromatic aberration, the light emitted from the collimator lens 2a undergoes color separation, and parallel light cannot be obtained as a whole. Here, the light corresponding to the shift within the depth of focus of 2d can be regarded as parallel light, and therefore the chromatic aberration may be 2d / Δλ or less. However, Δλ is the half-width of the envelope of the oscillation spectrum of the laser light multimoded by the return light.

また、本実施例において、反射平面8からの戻り光量を
変えながらコリメート調整に必要とされる精度の測定を
行った。その結果、充分な効果を得るためには、半導体
レーザ1の出射光量を基準として0.1%以上を反射平面
8から半導体レーザ1へ戻す必要があることが判った。
但し、反射光量を過大にすると本来のレーザ光の利用効
率が低下するため、上限を30%程度とすることが実用的
である。
Further, in this example, the accuracy required for collimation adjustment was measured while changing the amount of light returning from the reflecting plane 8. As a result, it was found that in order to obtain a sufficient effect, 0.1% or more of the emitted light amount of the semiconductor laser 1 needs to be returned from the reflecting plane 8 to the semiconductor laser 1.
However, if the amount of reflected light is excessively large, the original utilization efficiency of the laser light is reduced, so it is practical to set the upper limit to about 30%.

第3図は本発明の半導体レーザ光コリメート装置を光ヘ
ッドに適用した第2の実施例を示す。なお、同図におい
て、第5図で示した部品等に対応するものは同一の符番
で指示した。
FIG. 3 shows a second embodiment in which the semiconductor laser light collimating device of the present invention is applied to an optical head. In the figure, parts corresponding to the parts shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.

第3図において、半導体レーザ1を出た光は、所定の色
収差を有するコリメートレンズ2a及び整形プリズム3を
通過して所定の反射率を有する反射平板8aに入射する。
反射平板8aによって光の一部は半導体レーザ1に戻り、
残りは偏光ビームスプリッタ4,1/4波長板5及び対物レ
ンズ6を通過後、光ディスク7上に収束する。なお、反
射平板8aは、たとえば、ガラスの表面に反射膜をコーテ
ィングして形成することができる。
In FIG. 3, the light emitted from the semiconductor laser 1 passes through a collimating lens 2a having a predetermined chromatic aberration and a shaping prism 3 and is incident on a reflecting flat plate 8a having a predetermined reflectance.
Part of the light returns to the semiconductor laser 1 by the reflecting flat plate 8a,
The rest passes through the polarization beam splitter 4, the quarter-wave plate 5 and the objective lens 6, and then converges on the optical disc 7. The reflection plate 8a can be formed, for example, by coating the surface of glass with a reflection film.

上述の構成とすることにより、第1図及び第2図に示す
実施例と同様に、半導体レーザ1,色収差を有するコリメ
ートレンズ2a及び反射平板8aによって前述のセルフコリ
メーティング現象を実現することができる。
With the above-described configuration, the self-collimating phenomenon described above can be realized by the semiconductor laser 1, the collimating lens 2a having chromatic aberration, and the reflecting flat plate 8a as in the embodiment shown in FIGS. it can.

また、偏光ビームスプリッタ4と1/4波長板5とから構
成される光束分離手段によって、光ディスク7からの反
射光がセルフコリメーティング現象に外乱として影響す
ることを防止している。すなわち、光ディスク7からの
反射光は、半導体レーザ1には戻らないので、光ディス
ク7の位置がフォーカス位置からずれたり、光ディスク
7の反射率が大きく変化した場合でもその影響はない。
Further, the light beam splitting means composed of the polarization beam splitter 4 and the quarter-wave plate 5 prevents the reflected light from the optical disk 7 from affecting the self-collimating phenomenon as a disturbance. That is, since the reflected light from the optical disk 7 does not return to the semiconductor laser 1, even if the position of the optical disk 7 deviates from the focus position or the reflectance of the optical disk 7 largely changes, there is no effect.

したがって、第3図(a),(b)のように半導体レー
ザ1とコリメートレンズ2aとの距離がある範囲で異なっ
ていても、コリメートレンズ2aの焦点距離がfc1からfc2
に変化するため、コリメートレンズ2aから出た光は自動
的に平行光となる。また、この作用は光ディスク7の影
響を受けない。
Therefore, even if the distance between the semiconductor laser 1 and the collimator lens 2a is different within a certain range as shown in FIGS. 3A and 3B, the focal length of the collimator lens 2a is from fc 1 to fc 2
Therefore, the light emitted from the collimator lens 2a automatically becomes parallel light. Further, this action is not affected by the optical disc 7.

次に、このようなコリメート装置を用いたときに、コリ
メート調整の精度がどの程度緩和されるかを測定した結
果を一例として示す。
Next, the result of measuring how much the accuracy of the collimation adjustment is relaxed when using such a collimator is shown as an example.

開口数NAが0.5で物点の色収差量が1μm/nmのコリメー
トレンズ2aを用い、半導体レーザ1から出た光の7%を
反射平板8aから半導体レーザ1に戻した。なお、反射平
板8aの反射率は10%である。その結果、半導体レーザ1
とコリメートレンズ2aとの距離を最適位置から±10μm
ずらしても、コリメート装置を出た光を平行光とみなす
ことができた。
Using a collimator lens 2a having a numerical aperture NA of 0.5 and an amount of chromatic aberration of an object point of 1 μm / nm, 7% of the light emitted from the semiconductor laser 1 was returned from the reflecting plate 8a to the semiconductor laser 1. The reflectance of the reflecting flat plate 8a is 10%. As a result, the semiconductor laser 1
Distance from the collimating lens 2a to ± 10 μm from the optimum position
Even if it was shifted, the light emitted from the collimator could be regarded as parallel light.

本実施例においても、色収差量を大きくする程調整精度
が緩やかになること、また、充分な効果を得るために
は、色収差量として0.5μm/nm以上必要であることが判
った。また、充分な効果を得るためには、半導体レーザ
1の出射光量を基準として0.1%以上を反射平板8aから
半導体レーザ1へ戻す必要があることが判った。
Also in this example, it was found that the adjustment accuracy becomes gentle as the amount of chromatic aberration increases and that the amount of chromatic aberration needs to be 0.5 μm / nm or more in order to obtain a sufficient effect. Further, it was found that 0.1% or more of the emitted light amount of the semiconductor laser 1 should be returned from the reflecting flat plate 8a to the semiconductor laser 1 in order to obtain a sufficient effect.

第4図は、本発明の第3の実施例を示す。FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention.

本実施例が第2の実施例と異なる点は、独立の反射平板
8aを設けるのではなく、偏光ビームスプリッタ4aの入射
端面を反射平面8としたことである。なお、これは偏光
ビームスプリッタ4aの入射端面に対して、ハーフミラー
と同様なコーティングを行うことにより容易に実現でき
る。
This embodiment is different from the second embodiment in that it is an independent reflecting flat plate.
8a is not provided, but the incident end face of the polarization beam splitter 4a is the reflecting plane 8. This can be easily realized by applying the same coating as that of the half mirror to the incident end surface of the polarization beam splitter 4a.

本実施例によれば、第6図に示す従来の光ヘッドに対し
て部品点数を増やすことなくセルフコリメーティングの
効果を得ることができる。
According to this embodiment, the effect of self-collimating can be obtained without increasing the number of parts as compared with the conventional optical head shown in FIG.

なお、反射平面の形成手段は上述の実施例に限られるも
のではなく、例えば、ビーム整形プリズム3の出射端面
を利用して反射平面を形成してもよい。
The means for forming the reflection plane is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, the emission plane of the beam shaping prism 3 may be used to form the reflection plane.

また、光束分離手段として、ビームスプリッタ,ハーフ
ミラー等を使用してもよい。
Further, a beam splitter, a half mirror, or the like may be used as the light beam separating means.

〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、コリメートレンズ
からの光の一部を反射平面で反射させ、色収差を有する
コリメートレンズを通過して半導体レーザに戻している
ので、戻り光量は反射平面により安定に確保される。し
たがって、レーザ光が照射される光情報担体、例えば、
光ディスクからの反射光の影響を受けることなく、半導
体レーザからのレーザ光が常に平行光となるように半導
体レーザの波長が制御される。これにより、半導体レー
ザとコリメートレンズとの間のコリメート調整に必要と
される精度が大幅に緩和され、機械精度によるコリメー
ト調整が可能となった。また、自動的にコリメート調整
される範囲が広くなり、使用中に熱膨張や振動によって
部品位置が微妙に変化しても信頼性の高いコリメート光
が得られる。更に、自動的にコリメート調整が行われる
ため、従来の人手に頼ったコリメート調整と比べて、信
頼性の高いコリメート光が得られる。
As described above, according to the present invention, a part of the light from the collimator lens is reflected by the reflecting plane, passes through the collimator lens having chromatic aberration, and is returned to the semiconductor laser. The amount of light is stably secured by the reflection plane. Therefore, an optical information carrier irradiated with laser light, for example,
The wavelength of the semiconductor laser is controlled so that the laser light from the semiconductor laser is always parallel light without being affected by the reflected light from the optical disc. As a result, the accuracy required for the collimating adjustment between the semiconductor laser and the collimating lens is greatly relaxed, and the collimating adjustment based on the mechanical accuracy becomes possible. In addition, the range in which the collimator is automatically adjusted is widened, and highly reliable collimated light can be obtained even if the position of the component is slightly changed due to thermal expansion or vibration during use. Further, since the collimate adjustment is automatically performed, highly reliable collimated light can be obtained as compared with the conventional collimate adjustment that relies on manual labor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例である半導体レーザ光コ
リメート装置の構成図、第2図は半導体レーザとコリメ
ートレンズの間隔が変わった場合を示し、第3図は本発
明を光ヘッドに適用した第2の実施例の構成図、第4図
は本発明を光ヘッドに適用した第3の実施例の構成図、
第5図は従来の光ヘッドを示す構成図、第6図は本発明
の基礎となったセルフフォーカシング現象の原理を説明
する図である。 1:半導体レーザ、2,2a:コリメートレンズ 3:整形プリズム、4,4a:偏光ビームスプリッタ 5:1/4波長板,6,6a:対物レンズ 7:光ディスク、8:反射平面 8a:反射平板
FIG. 1 is a block diagram of a semiconductor laser light collimating device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a case where the distance between a semiconductor laser and a collimating lens is changed, and FIG. 3 shows the present invention as an optical head. FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment applied to the present invention, FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment where the present invention is applied to an optical head,
FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional optical head, and FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the self-focusing phenomenon which is the basis of the present invention. 1: Semiconductor laser, 2, 2a: Collimating lens 3: Shaping prism, 4, 4a: Polarization beam splitter 5: 1/4 wave plate, 6, 6a: Objective lens 7: Optical disk, 8: Reflection plane 8a: Reflection plate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単一縦モードの半導体レーザから出射した
光を平行光に変換するコリメートレンズに色収差を持た
せると共に、前記コリメートレンズを出射した光の一部
を前記半導体レーザへ戻すための反射平面を設けたこと
を特徴とする半導体レーザ光コリメート装置。
1. A collimating lens for converting light emitted from a semiconductor laser in a single longitudinal mode into parallel light has chromatic aberration, and a part of light emitted from the collimating lens is reflected back to the semiconductor laser. A semiconductor laser light collimating device having a flat surface.
【請求項2】前記コリメートレンズは、物点の色収差量
が2d/Δλ以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の半導体レーザ光コリメート装置。 但し、d:焦点深度 Δλ:戻り光によってマルチモード化したレーザ光の発
振スペクトルの包絡線の半値幅
2. The semiconductor laser light collimating device according to claim 1, wherein the collimating lens has an amount of chromatic aberration of an object point of 2d / Δλ or less. Where d: depth of focus Δλ: half-width of envelope of oscillation spectrum of laser light multimode by return light
【請求項3】前記反射平面から前記半導体レーザへ戻る
光の量が、前記半導体レーザの出射光量に対して0.1%
以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の半導体レーザ光コリメート装置。
3. The amount of light returning from the reflecting plane to the semiconductor laser is 0.1% with respect to the emitted light amount of the semiconductor laser.
The semiconductor laser light collimating device according to claim 1, wherein the above is the case.
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