JPH07326065A - 光情報処理装置 - Google Patents
光情報処理装置Info
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- JPH07326065A JPH07326065A JP6115629A JP11562994A JPH07326065A JP H07326065 A JPH07326065 A JP H07326065A JP 6115629 A JP6115629 A JP 6115629A JP 11562994 A JP11562994 A JP 11562994A JP H07326065 A JPH07326065 A JP H07326065A
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1398—Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
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- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の情報記録媒体と互換性を失わずに、光
情報処理装置を薄型化する。 【構成】 コリメートレンズ４と対物レンズ５の間にビ
ーム断面におけるビーム拡大方向が略直交方向となるよ
うに一方向ビーム拡大手段１２、１３を配置し、そのう
ち１つのビーム拡大手段１３は偏向手段を兼ねる。 【効果】 対物レンズ５に入射するビーム１０の径を従
来と変更することなく、装置内を伝搬する伝搬ビーム
８、９の装置厚さ方向の寸法を小さくすることができ、
情報記録媒体面の基板厚さや対物レンズの作動距離など
の互換性を保ったまま、光情報処理装置を薄型化するこ
とができる。
情報処理装置を薄型化する。 【構成】 コリメートレンズ４と対物レンズ５の間にビ
ーム断面におけるビーム拡大方向が略直交方向となるよ
うに一方向ビーム拡大手段１２、１３を配置し、そのう
ち１つのビーム拡大手段１３は偏向手段を兼ねる。 【効果】 対物レンズ５に入射するビーム１０の径を従
来と変更することなく、装置内を伝搬する伝搬ビーム
８、９の装置厚さ方向の寸法を小さくすることができ、
情報記録媒体面の基板厚さや対物レンズの作動距離など
の互換性を保ったまま、光情報処理装置を薄型化するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置、光カ
ード装置、光テープ装置など、情報の書き込み及び／又
は読み出しを光学的手段によって行う光情報処理装置に
関する。
ード装置、光テープ装置など、情報の書き込み及び／又
は読み出しを光学的手段によって行う光情報処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】光情報処理装置は光を用いて情報の記録
や再生を行なう装置であり、光ディスク装置はその一例
である。近年、光ディスク装置を含む光情報処理装置に
対する薄型化の要求が高まっている。光ディスク装置の
薄型化を図るにあたって、問題となるのは装置内を伝搬
する光ビームのビーム径である。
や再生を行なう装置であり、光ディスク装置はその一例
である。近年、光ディスク装置を含む光情報処理装置に
対する薄型化の要求が高まっている。光ディスク装置の
薄型化を図るにあたって、問題となるのは装置内を伝搬
する光ビームのビーム径である。
【０００３】装置を薄くするためには伝搬ビームのビー
ム径を小さくすることが必要であるが、一方、情報記録
媒体面上に良好な微小スポットを得るためには対物レン
ズに入射するビーム径を大きくする必要がある。これ
は、情報記録媒体面上に形成される光スポット径ｓ、対
物レンズ焦点距離ｆ、光ビームの波長λ、対物レンズ有
効径ωの間に、次式〔１〕で示される関係があるからで
ある。 ｓ＝２ｋｆλ／ω 〔１〕 ここでｋは、対物レンズに入射する光ビームの強度分布
や波面精度などに関係する定数である。
ム径を小さくすることが必要であるが、一方、情報記録
媒体面上に良好な微小スポットを得るためには対物レン
ズに入射するビーム径を大きくする必要がある。これ
は、情報記録媒体面上に形成される光スポット径ｓ、対
物レンズ焦点距離ｆ、光ビームの波長λ、対物レンズ有
効径ωの間に、次式〔１〕で示される関係があるからで
ある。 ｓ＝２ｋｆλ／ω 〔１〕 ここでｋは、対物レンズに入射する光ビームの強度分布
や波面精度などに関係する定数である。
【０００４】一般に、装置内の伝搬ビームの最小ビーム
径は対物レンズによって定まる。そこで、光ディスク装
置の装置厚さを薄くするために次のような方法がとられ
ている。第１の方法は、図７に示すように、口径の小さ
な対物レンズを用いる方法である。図７（ａ）は大径の
対物レンズ１０２を用いた光情報処理装置の概略図であ
る。この場合、伝搬ビーム１１１の径はｕ11、対物レン
ズ１０２に入射する光ビームの径はａ11、情報記録媒体
面１０１と対物レンズ１０２間の作動距離はｄ1、装置
厚さはＬ11である。
径は対物レンズによって定まる。そこで、光ディスク装
置の装置厚さを薄くするために次のような方法がとられ
ている。第１の方法は、図７に示すように、口径の小さ
な対物レンズを用いる方法である。図７（ａ）は大径の
対物レンズ１０２を用いた光情報処理装置の概略図であ
る。この場合、伝搬ビーム１１１の径はｕ11、対物レン
ズ１０２に入射する光ビームの径はａ11、情報記録媒体
面１０１と対物レンズ１０２間の作動距離はｄ1、装置
厚さはＬ11である。
【０００５】これに対して、図７（ｂ）のように、小径
で焦点距離の短い対物レンズ１０３を用いると、対物レ
ンズの開口数を同一としスポット径も同一としながら、
情報記録媒体面１０１と対物レンズ１０３間の作動距離
ｄ2 及び対物レンズ１０３に入射する光ビームの径ａ2
を小さくすることができる。それに伴い、情報記録媒体
面に沿って伝搬する伝搬ビーム１１２のビーム径ｕ
12も、図７（ａ）のｕ11より小さくすることができる。
このため、図のように装置厚さもＬ11からＬ12に小さく
することができる。
で焦点距離の短い対物レンズ１０３を用いると、対物レ
ンズの開口数を同一としスポット径も同一としながら、
情報記録媒体面１０１と対物レンズ１０３間の作動距離
ｄ2 及び対物レンズ１０３に入射する光ビームの径ａ2
を小さくすることができる。それに伴い、情報記録媒体
面に沿って伝搬する伝搬ビーム１１２のビーム径ｕ
12も、図７（ａ）のｕ11より小さくすることができる。
このため、図のように装置厚さもＬ11からＬ12に小さく
することができる。
【０００６】第２の方法は、図８に示すように、情報記
録媒体の透明基板の厚さを薄くする方法である。いま、
図８（ａ）に示すように透明基板１０５の基板厚さがｔ
1 のとき、所望のスポット径を得るための対物レンズを
組み込むのに必要な装置厚さをＬ21とする。このとき、
図８（ｂ）のように、厚さｔ2 が前記ｔ1 より薄い透明
基板１０６を用いると、それに合わせて他の光学系の大
きさを相似的に小さくすることができる。
録媒体の透明基板の厚さを薄くする方法である。いま、
図８（ａ）に示すように透明基板１０５の基板厚さがｔ
1 のとき、所望のスポット径を得るための対物レンズを
組み込むのに必要な装置厚さをＬ21とする。このとき、
図８（ｂ）のように、厚さｔ2 が前記ｔ1 より薄い透明
基板１０６を用いると、それに合わせて他の光学系の大
きさを相似的に小さくすることができる。
【０００７】例えば、現在よく使われている厚さ１．２
ｍｍの透明基板１０５に代えて半分の厚さ０．６ｍｍの
透明基板１０６を用いると、対物レンズに入射するビー
ム径ａ22もａ21の半分になる。これにより情報記録媒体
面に沿って伝搬する伝搬ビーム１２２のビーム径ｕ22も
伝搬ビーム１２１のビーム径ｕ21の半分にすることがで
き、装置厚さもＬ21からＬ22に小さくできる。
ｍｍの透明基板１０５に代えて半分の厚さ０．６ｍｍの
透明基板１０６を用いると、対物レンズに入射するビー
ム径ａ22もａ21の半分になる。これにより情報記録媒体
面に沿って伝搬する伝搬ビーム１２２のビーム径ｕ22も
伝搬ビーム１２１のビーム径ｕ21の半分にすることがで
き、装置厚さもＬ21からＬ22に小さくできる。
【０００８】また、特開昭６３−１０４２３２号公報の
第１図、特開平３−２０３０４６号公報の第５図、又は
特開平６−６８５１１号公報の第１図に記載された光ヘ
ッドでは、反射型のビーム整形素子を１つ用いて、対物
レンズに入射するビーム径を変えることなく、装置内を
伝搬する伝搬ビームの装置厚さ方向のビーム径を小さく
している。
第１図、特開平３−２０３０４６号公報の第５図、又は
特開平６−６８５１１号公報の第１図に記載された光ヘ
ッドでは、反射型のビーム整形素子を１つ用いて、対物
レンズに入射するビーム径を変えることなく、装置内を
伝搬する伝搬ビームの装置厚さ方向のビーム径を小さく
している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】情報処理装置の薄型化
を目的として、前記のように口径の小さな対物レンズを
用いて作動距離を短くする方法、情報記録媒体の透明基
板の厚さを薄くして光学系を小型化する方法、及び反射
型ビーム整形素子を１つだけ用いる方法には、次のよう
な問題がある。
を目的として、前記のように口径の小さな対物レンズを
用いて作動距離を短くする方法、情報記録媒体の透明基
板の厚さを薄くして光学系を小型化する方法、及び反射
型ビーム整形素子を１つだけ用いる方法には、次のよう
な問題がある。
【００１０】第１に、対物レンズの作動距離を短くして
伝搬ビーム径を小さくすると、対物レンズと情報記録媒
体面が接触し、対物レンズや情報記録媒体面に傷等がつ
く危険性が高くなる。第２に、情報記録媒体の透明基板
厚を薄くして相似的に伝搬ビーム径を小さくする場合、
異なる厚さの透明基板を介して情報記録媒体面上に同等
の光スポットを得るためには設計の異なる光学系が必要
であるため従来の透明基板厚を有する情報記録媒体との
互換性が失われる上、対物レンズの作動距離も相似的に
小さくなり、やはり対物レンズと情報記録媒体面が接触
し、損傷が発生する危険性が高まる。
伝搬ビーム径を小さくすると、対物レンズと情報記録媒
体面が接触し、対物レンズや情報記録媒体面に傷等がつ
く危険性が高くなる。第２に、情報記録媒体の透明基板
厚を薄くして相似的に伝搬ビーム径を小さくする場合、
異なる厚さの透明基板を介して情報記録媒体面上に同等
の光スポットを得るためには設計の異なる光学系が必要
であるため従来の透明基板厚を有する情報記録媒体との
互換性が失われる上、対物レンズの作動距離も相似的に
小さくなり、やはり対物レンズと情報記録媒体面が接触
し、損傷が発生する危険性が高まる。
【００１１】第３に、反射型ビーム整形素子を１つだけ
用いる場合、装置内を伝搬する伝搬ビームの装置厚さ方
向のビーム径は小さくすることができるが、それと垂直
な方向のビーム径は、特開昭６３−１０４２３２号公報
の第１図（ｂ）、特開平３−２０３０４６号公報の第６
図、又は特開平６−６８５１１号公報の第２図に示され
ているように、対物レンズの有効径よりも大きくする必
要がある。
用いる場合、装置内を伝搬する伝搬ビームの装置厚さ方
向のビーム径は小さくすることができるが、それと垂直
な方向のビーム径は、特開昭６３−１０４２３２号公報
の第１図（ｂ）、特開平３−２０３０４６号公報の第６
図、又は特開平６−６８５１１号公報の第２図に示され
ているように、対物レンズの有効径よりも大きくする必
要がある。
【００１２】このため、特開平３−２０３０４６号公報
の第５図、特開平６−６８５１１号公報の第１図に示さ
れているように、回転対称のコリメートレンズを用いる
と、装置厚さ方向のレンズ径が対物レンズの有効径より
も大きくなるので、反射型ビーム整形プリズムを用いて
も装置の薄型化にはあまり寄与しない。また、特開昭６
３−１０４２３２号公報の第５図のように楕円形のコリ
メートレンズを用いれば、装置厚さ方向のレンズ径を小
さくすることができるので、装置を小型化できる。しか
し、楕円状のコリメートレンズは通常の回転対称レンズ
と比較して製作が難しい上、楕円形であるがために光軸
周りの調整が必要となり、調整個所が増加する。これら
のために光情報処理装置のコストが増加するという問題
がある。
の第５図、特開平６−６８５１１号公報の第１図に示さ
れているように、回転対称のコリメートレンズを用いる
と、装置厚さ方向のレンズ径が対物レンズの有効径より
も大きくなるので、反射型ビーム整形プリズムを用いて
も装置の薄型化にはあまり寄与しない。また、特開昭６
３−１０４２３２号公報の第５図のように楕円形のコリ
メートレンズを用いれば、装置厚さ方向のレンズ径を小
さくすることができるので、装置を小型化できる。しか
し、楕円状のコリメートレンズは通常の回転対称レンズ
と比較して製作が難しい上、楕円形であるがために光軸
周りの調整が必要となり、調整個所が増加する。これら
のために光情報処理装置のコストが増加するという問題
がある。
【００１３】本発明の目的は、調整が容易で、コストを
抑制することができ、情報記録媒体面の透明基板厚さや
対物レンズの作動距離などの互換性を保ったまま、薄型
化が可能な光情報処理装置を提供することにある。
抑制することができ、情報記録媒体面の透明基板厚さや
対物レンズの作動距離などの互換性を保ったまま、薄型
化が可能な光情報処理装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光ビームのビーム径を一方向に拡大す
る一方向ビーム拡大手段を複数個組み合わせて用い、そ
の１つは偏向手段と兼用とする。すなわち、本発明で
は、光源と、光源から出射した光ビームを情報記録媒体
面に対して略垂直な方向に偏向する偏向手段と、光ビー
ムを情報記録媒体面上に結像させる対物レンズと、情報
記録媒体面で反射した反射光ビームを検出する光検出器
とを含む光情報処理装置において、光ビームの断面形状
を一方向に拡大する一方向ビーム拡大手段を複数備え、
そのうちの一つを前記偏向手段と兼用する。
に、本発明では、光ビームのビーム径を一方向に拡大す
る一方向ビーム拡大手段を複数個組み合わせて用い、そ
の１つは偏向手段と兼用とする。すなわち、本発明で
は、光源と、光源から出射した光ビームを情報記録媒体
面に対して略垂直な方向に偏向する偏向手段と、光ビー
ムを情報記録媒体面上に結像させる対物レンズと、情報
記録媒体面で反射した反射光ビームを検出する光検出器
とを含む光情報処理装置において、光ビームの断面形状
を一方向に拡大する一方向ビーム拡大手段を複数備え、
そのうちの一つを前記偏向手段と兼用する。
【００１５】複数の一方向ビーム拡大手段は、光ビーム
のビーム径を各々異なる方向に拡大する機能を有するも
のである。偏向手段を兼ねる一方向ビーム拡大手段と他
の一方向ビーム拡大手段は、ビーム断面におけるビーム
拡大方向が略直交方向となるように配置するのが好まし
い。
のビーム径を各々異なる方向に拡大する機能を有するも
のである。偏向手段を兼ねる一方向ビーム拡大手段と他
の一方向ビーム拡大手段は、ビーム断面におけるビーム
拡大方向が略直交方向となるように配置するのが好まし
い。
【００１６】偏向手段を兼ねる一方向ビーム拡大手段を
除く少なくとも１つの一方向ビーム拡大手段は、ビーム
断面におけるビーム拡大方向が前記情報記録媒体面に対
して略平行であるのが好適である。光源として半導体レ
ーザを用いる場合には、半導体レーザから出射した光ビ
ームの遠視野像における楕円状の光強度分布の長軸方向
におけるビーム拡大倍率よりも、短軸方向におけるビー
ム拡大倍率の方を大きくするのが好ましい。
除く少なくとも１つの一方向ビーム拡大手段は、ビーム
断面におけるビーム拡大方向が前記情報記録媒体面に対
して略平行であるのが好適である。光源として半導体レ
ーザを用いる場合には、半導体レーザから出射した光ビ
ームの遠視野像における楕円状の光強度分布の長軸方向
におけるビーム拡大倍率よりも、短軸方向におけるビー
ム拡大倍率の方を大きくするのが好ましい。
【００１７】一方向ビーム拡大手段は、プリズムや回折
格子等の光学素子によって、あるいはそれらの光学素子
を複数個組み合わせて構成することができる。また、組
み合わせるべき複数個の一方向ビーム拡大手段は、同種
の光学素子から構成される同種のビーム拡大手段として
もよいし、異種の光学素子から構成される異種のビーム
拡大手段としてもよい。
格子等の光学素子によって、あるいはそれらの光学素子
を複数個組み合わせて構成することができる。また、組
み合わせるべき複数個の一方向ビーム拡大手段は、同種
の光学素子から構成される同種のビーム拡大手段として
もよいし、異種の光学素子から構成される異種のビーム
拡大手段としてもよい。
【００１８】
【作用】装置内を伝搬する光ビームのビーム径を小と
し、そのビーム径を拡大してのち対物レンズに入射させ
ることにより、情報記録媒体の透明基板厚さや対物レン
ズの作動距離を変えずに互換性を保ったまま、光情報処
理装置を薄型化することが可能となる。その際、一方向
ビーム拡大手段のうちの１つを前記偏向手段と兼用する
ことにより、部品点数を削減することができ、コストの
抑制が可能となる。
し、そのビーム径を拡大してのち対物レンズに入射させ
ることにより、情報記録媒体の透明基板厚さや対物レン
ズの作動距離を変えずに互換性を保ったまま、光情報処
理装置を薄型化することが可能となる。その際、一方向
ビーム拡大手段のうちの１つを前記偏向手段と兼用する
ことにより、部品点数を削減することができ、コストの
抑制が可能となる。
【００１９】複数の一方向ビーム拡大手段を備え、出射
ビームの断面を２方向以上拡大させることにより、情報
記録媒体面の基板厚さや対物レンズの作動距離を変える
ことなく、情報記録媒体面に沿って伝搬する伝搬ビーム
のビーム径を小さくすることができる。これにより、光
学部品を相似的に小さくすることができる。例えば、図
９（ａ）に示すように光源２０１からビーム径がｕ31で
ある大きな伝搬ビーム断面２０４を得る場合と、図９
（ｂ）に示すようにビーム径がｕ32である小さな伝搬ビ
ーム断面２０７を得る場合を比較すると、ビーム径を小
さくするのに応じてコリメートレンズ２０２はコリメー
トレンズ２０５に、ビームスプリッタ２０３はビームス
プリッタ２０６のように素子の大きさを相似的に小さく
することができる。光路長についてもＬ31からＬ32に小
さくすることができ、光情報処理装置の薄型化、小型化
が可能となる。また、コリメータレンズなども回転対称
なレンズを用いることができるので、従来と比較して製
作や調整が困難になることはない。
ビームの断面を２方向以上拡大させることにより、情報
記録媒体面の基板厚さや対物レンズの作動距離を変える
ことなく、情報記録媒体面に沿って伝搬する伝搬ビーム
のビーム径を小さくすることができる。これにより、光
学部品を相似的に小さくすることができる。例えば、図
９（ａ）に示すように光源２０１からビーム径がｕ31で
ある大きな伝搬ビーム断面２０４を得る場合と、図９
（ｂ）に示すようにビーム径がｕ32である小さな伝搬ビ
ーム断面２０７を得る場合を比較すると、ビーム径を小
さくするのに応じてコリメートレンズ２０２はコリメー
トレンズ２０５に、ビームスプリッタ２０３はビームス
プリッタ２０６のように素子の大きさを相似的に小さく
することができる。光路長についてもＬ31からＬ32に小
さくすることができ、光情報処理装置の薄型化、小型化
が可能となる。また、コリメータレンズなども回転対称
なレンズを用いることができるので、従来と比較して製
作や調整が困難になることはない。
【００２０】複数の一方向ビーム拡大手段（そのうちの
１つは偏向手段を兼ねる）をビーム断面におけるビーム
拡大方向が略直交となるように配置することにより、効
率よくビームを拡大することができ、必要なビーム拡大
手段の個数を最小限にすることができる。例えば、図１
０に示すように小径の円形ビーム断面３０１から大径の
円形ビーム断面３０２に拡大する場合、図のようにｘ方
向とｙ方向について１回ずつ拡大すればよい。
１つは偏向手段を兼ねる）をビーム断面におけるビーム
拡大方向が略直交となるように配置することにより、効
率よくビームを拡大することができ、必要なビーム拡大
手段の個数を最小限にすることができる。例えば、図１
０に示すように小径の円形ビーム断面３０１から大径の
円形ビーム断面３０２に拡大する場合、図のようにｘ方
向とｙ方向について１回ずつ拡大すればよい。
【００２１】そして、偏向手段を兼ねる一方向ビーム拡
大手段を除く少なくとも１つの一方向ビーム拡大手段
は、ビーム断面におけるビーム拡大方向を情報記録媒体
面に対して略平行とすることにより、ビーム拡大方向を
情報記録媒体面に対して略垂直方向、すなわち装置厚さ
方向とする場合に比べて、ビーム拡大手段の高さを低く
できる。例えば、ビーム径がｕ41であるようなビームを
一方向にｍ倍する場合、図１１（ａ）、（ｂ）に示すよ
うにビーム拡大手段の高さをビーム拡大手段４０１のｈ
11からビーム拡大手段４０２のｈ12に小さくすることが
できる。これにより、光情報処理装置の厚さを薄くする
ことができる。
大手段を除く少なくとも１つの一方向ビーム拡大手段
は、ビーム断面におけるビーム拡大方向を情報記録媒体
面に対して略平行とすることにより、ビーム拡大方向を
情報記録媒体面に対して略垂直方向、すなわち装置厚さ
方向とする場合に比べて、ビーム拡大手段の高さを低く
できる。例えば、ビーム径がｕ41であるようなビームを
一方向にｍ倍する場合、図１１（ａ）、（ｂ）に示すよ
うにビーム拡大手段の高さをビーム拡大手段４０１のｈ
11からビーム拡大手段４０２のｈ12に小さくすることが
できる。これにより、光情報処理装置の厚さを薄くする
ことができる。
【００２２】また、半導体レーザからの遠視野像におけ
る楕円状の強度分布の長軸方向における複数のビーム拡
大手段によるビーム拡大倍率よりも、短軸方向における
複数のビームのビーム拡大手段によるビーム拡大倍率の
方を大きくすることにより、対物レンズに入射するビー
ムの強度分布を光軸中心に対し、より等方的な強度分布
にすることができる。例えば、図１２（ａ）に示すよう
な半導体レーザの遠視野像における楕円状の強度分布の
場合、ｙ方向のビーム拡大倍率よりもｘ方向のビーム拡
大倍率を大きくすることにより、図１２（ｂ）に示すよ
うな光軸中心に対し、等方的な強度分布にすることがで
きる。これにより、情報記録媒体面上でより等方的な微
小スポットを得ることができる。
る楕円状の強度分布の長軸方向における複数のビーム拡
大手段によるビーム拡大倍率よりも、短軸方向における
複数のビームのビーム拡大手段によるビーム拡大倍率の
方を大きくすることにより、対物レンズに入射するビー
ムの強度分布を光軸中心に対し、より等方的な強度分布
にすることができる。例えば、図１２（ａ）に示すよう
な半導体レーザの遠視野像における楕円状の強度分布の
場合、ｙ方向のビーム拡大倍率よりもｘ方向のビーム拡
大倍率を大きくすることにより、図１２（ｂ）に示すよ
うな光軸中心に対し、等方的な強度分布にすることがで
きる。これにより、情報記録媒体面上でより等方的な微
小スポットを得ることができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 〔実施例１〕図１は、本発明による光情報処理装置の基
本構成を示す斜視図である。半導体レーザ１から出射し
た出射ビーム７は、ビームスプリッタ３を透過し、コリ
メートレンズ４により平行光となり、断面が略円形のビ
ーム８となる。円形ビーム８は一方向ビーム拡大手段１
２により一方向、すなわち情報記録媒体６の表面に平行
な方向に拡大され、楕円ビーム９となる。このとき、円
形ビーム８と楕円ビーム９において装置厚さの方向のビ
ーム寸法には変化がない。楕円ビーム９は、偏向素子を
兼ねる一方向ビーム拡大手段１３により拡大されて、記
録媒体６の表面に略垂直な拡大ビーム１０となる。この
とき、ビーム拡大手段１２のビーム拡大方向とビーム拡
大手段１３のビーム拡大方向はビーム断面において略直
交方向である。
て説明する。 〔実施例１〕図１は、本発明による光情報処理装置の基
本構成を示す斜視図である。半導体レーザ１から出射し
た出射ビーム７は、ビームスプリッタ３を透過し、コリ
メートレンズ４により平行光となり、断面が略円形のビ
ーム８となる。円形ビーム８は一方向ビーム拡大手段１
２により一方向、すなわち情報記録媒体６の表面に平行
な方向に拡大され、楕円ビーム９となる。このとき、円
形ビーム８と楕円ビーム９において装置厚さの方向のビ
ーム寸法には変化がない。楕円ビーム９は、偏向素子を
兼ねる一方向ビーム拡大手段１３により拡大されて、記
録媒体６の表面に略垂直な拡大ビーム１０となる。この
とき、ビーム拡大手段１２のビーム拡大方向とビーム拡
大手段１３のビーム拡大方向はビーム断面において略直
交方向である。
【００２４】拡大ビーム１０は対物レンズ５により情報
記録媒体６上に絞り込まれる。情報記録媒体面から反射
した光ビームは入射経路と逆の経路をたどり、ビームス
プリッタ３により分離されて検出ビーム１１となり、光
検出器２で検出される。本実施例の一方向ビーム拡大手
段１２、１３は、図４に示すような楔型プリズム２１か
ら成る。楔型プリズム２１の頂角はαであり、楔型プリ
ズム２１は光が透過する入出射面２２と光を反射する反
射面２３を具備している。いま図４に示すように、楔型
プリズム２１に、例えば長軸の長さがｂで短軸の長さが
ａである楕円形の断面形状２５を有する光ビーム２４が
入射すると、直径ｂの円形断面形状２６を有する光ビー
ムとなって出射する。つまり、ビーム２４は楔型プリズ
ム２１によって一方向に拡大される。
記録媒体６上に絞り込まれる。情報記録媒体面から反射
した光ビームは入射経路と逆の経路をたどり、ビームス
プリッタ３により分離されて検出ビーム１１となり、光
検出器２で検出される。本実施例の一方向ビーム拡大手
段１２、１３は、図４に示すような楔型プリズム２１か
ら成る。楔型プリズム２１の頂角はαであり、楔型プリ
ズム２１は光が透過する入出射面２２と光を反射する反
射面２３を具備している。いま図４に示すように、楔型
プリズム２１に、例えば長軸の長さがｂで短軸の長さが
ａである楕円形の断面形状２５を有する光ビーム２４が
入射すると、直径ｂの円形断面形状２６を有する光ビー
ムとなって出射する。つまり、ビーム２４は楔型プリズ
ム２１によって一方向に拡大される。
【００２５】ここでａとｂの比ｍを次式〔２〕のように
定義すると、楔型プリズム２１がビームの断面形状をビ
ーム断面２５からビーム断面２６に変換するとき、楔型
プリズム２１をビーム拡大倍率ｍのビーム拡大手段と見
なすことができる。 ｍ＝ｂ／ａ 〔２〕 また、ｍはビームの入射角と出射角により次式〔３〕の
ように表わされる。ただし、θ1 、θ2 、θ3 、θ4 、
θ5 及びαの間には次式〔４〕〜〔７〕のような関係が
ある。ここでｎは楔型プリズム２１を構成する材質の屈
折率であり、空気の屈折率は１とした。
定義すると、楔型プリズム２１がビームの断面形状をビ
ーム断面２５からビーム断面２６に変換するとき、楔型
プリズム２１をビーム拡大倍率ｍのビーム拡大手段と見
なすことができる。 ｍ＝ｂ／ａ 〔２〕 また、ｍはビームの入射角と出射角により次式〔３〕の
ように表わされる。ただし、θ1 、θ2 、θ3 、θ4 、
θ5 及びαの間には次式〔４〕〜〔７〕のような関係が
ある。ここでｎは楔型プリズム２１を構成する材質の屈
折率であり、空気の屈折率は１とした。
【００２６】 ｍ＝cosθ2cosθ5／cosθ1cosθ4 〔３〕 sinθ1＝ｎsinθ2 〔４〕 sinθ5＝ｎsinθ4 〔５〕 θ3＝θ2−α 〔６〕 θ4＝θ3−α 〔７〕 このように、ビーム径を一方向について拡大する２つの
一方向ビーム拡大手段を、各々の拡大方向がビーム断面
において略直交方向となるように配置することにより、
対物レンズ５に入射するビーム１０の径を従来と変更す
ることなく、装置内を伝搬する伝搬ビーム８、９の装置
厚さ方向の寸法を小さくすることができる。これによ
り、情報記録媒体の透明基板厚さや対物レンズの作動距
離などの互換性を保ったまま、光情報処理装置を薄型化
することができる。
一方向ビーム拡大手段を、各々の拡大方向がビーム断面
において略直交方向となるように配置することにより、
対物レンズ５に入射するビーム１０の径を従来と変更す
ることなく、装置内を伝搬する伝搬ビーム８、９の装置
厚さ方向の寸法を小さくすることができる。これによ
り、情報記録媒体の透明基板厚さや対物レンズの作動距
離などの互換性を保ったまま、光情報処理装置を薄型化
することができる。
【００２７】〔実施例２〕図２は、本発明の他の実施例
の基本構成を示す斜視図である。図２において、図１と
同じ番号の部分は同じ作用を行う。ビームスプリッタ３
を透過し、コリメートレンズ４により平行光とされた断
面形状略円形の光ビーム８は、一方向ビーム拡大手段１
４により情報記録媒体６の表面に平行な方向にのみ拡大
されて楕円形の断面形状を有するビーム９となる。楕円
ビーム９は、偏向素子を兼ねる一方向ビーム拡大手段１
３によりビーム断面でみて一方向ビーム拡大手段１４に
よる拡大方向と略直交する方向に拡大されて、記録媒体
６の表面に略垂直な円形断面の拡大ビーム１０となる。
の基本構成を示す斜視図である。図２において、図１と
同じ番号の部分は同じ作用を行う。ビームスプリッタ３
を透過し、コリメートレンズ４により平行光とされた断
面形状略円形の光ビーム８は、一方向ビーム拡大手段１
４により情報記録媒体６の表面に平行な方向にのみ拡大
されて楕円形の断面形状を有するビーム９となる。楕円
ビーム９は、偏向素子を兼ねる一方向ビーム拡大手段１
３によりビーム断面でみて一方向ビーム拡大手段１４に
よる拡大方向と略直交する方向に拡大されて、記録媒体
６の表面に略垂直な円形断面の拡大ビーム１０となる。
【００２８】一方向ビーム拡大手段１４は、図５に示す
ような２つの三角プリズム３１及び３２から成る。図５
の三角プリズム３１及び３２は、図４の楔型プリズム２
１と同様に、長軸の長さがｂで短軸の長さがａである楕
円形の断面形状３３を有する光ビーム２４を、直径ｂの
円形断面形状３４を有する光ビームに変換することがで
きる。
ような２つの三角プリズム３１及び３２から成る。図５
の三角プリズム３１及び３２は、図４の楔型プリズム２
１と同様に、長軸の長さがｂで短軸の長さがａである楕
円形の断面形状３３を有する光ビーム２４を、直径ｂの
円形断面形状３４を有する光ビームに変換することがで
きる。
【００２９】本実施例によっても、対物レンズ５に入射
する光ビーム１０の径を従来と変更することなく、装置
内を伝搬する伝搬ビーム８、９の装置厚さ方向の寸法を
小さくすることができ、情報記録媒体の透明基板厚さや
対物レンズの作動距離などの互換性を保ったまま、光情
報処理装置を薄型化することができる。
する光ビーム１０の径を従来と変更することなく、装置
内を伝搬する伝搬ビーム８、９の装置厚さ方向の寸法を
小さくすることができ、情報記録媒体の透明基板厚さや
対物レンズの作動距離などの互換性を保ったまま、光情
報処理装置を薄型化することができる。
【００３０】〔実施例３〕図３は本発明の他の実施例の
基本構成を示す斜視図である。図３において、図１と同
じ番号の部分は同じ作用を行う。本実施例の一方向ビー
ム拡大手段１５及び１６は、図６に示すような反射型回
折格子４１から成る。反射型回折格子４１は、図４の楔
型プリズム２１と同様に、長軸の長さがｂで短軸の長さ
がａである楕円形断面４２を有する光ビーム２４を、直
径ｂの円形断面４３を有する光ビームに変換する。
基本構成を示す斜視図である。図３において、図１と同
じ番号の部分は同じ作用を行う。本実施例の一方向ビー
ム拡大手段１５及び１６は、図６に示すような反射型回
折格子４１から成る。反射型回折格子４１は、図４の楔
型プリズム２１と同様に、長軸の長さがｂで短軸の長さ
がａである楕円形断面４２を有する光ビーム２４を、直
径ｂの円形断面４３を有する光ビームに変換する。
【００３１】回折光はゼロ次光以外の任意の次数の回折
光を利用することができるが、光利用効率を考慮すると
１次の回折光を利用するのが有利である。なお、反射型
回折格子はその表面で光ビームを回折させるものであ
り、図４に示す楔形プリズムのように素子内部への光ビ
ームの入り込みがないため素子を薄くすることができ、
偏向手段を兼ねるビーム拡大手段として利用すると、装
置の薄型化を図る上で有利である。
光を利用することができるが、光利用効率を考慮すると
１次の回折光を利用するのが有利である。なお、反射型
回折格子はその表面で光ビームを回折させるものであ
り、図４に示す楔形プリズムのように素子内部への光ビ
ームの入り込みがないため素子を薄くすることができ、
偏向手段を兼ねるビーム拡大手段として利用すると、装
置の薄型化を図る上で有利である。
【００３２】反射型回折格子４１の他の作用については
楔形プリズム２１の作用と同様であるので詳細な説明を
省略する。以上説明したように本発明によると、従来の
ように対物レンズ５と情報記録媒体６の間の作動距離を
変える必要がないので、対物レンズ５と情報記録媒体面
６が接触して傷等がつく危険性が小さい。また、情報記
録媒体の透明基板厚さを従来のものと変える必要がない
ので、互換性が保たれるという利点がある。次に、反射
型ビーム素子を１つだけ用いる場合と比較すると、伝搬
ビームを２方向以上拡大して対物レンズに入射できるの
で、細い伝搬ビームを用いることができ、ビームスプリ
ッタ３やコリメートレンズ４を３次元的に小さくでき、
装置の一層の小型化や薄型化が図れるという点で優れて
いる。また、コリメートレンズ４も回転対称なレンズを
用いることができるので、レンズの製作と調整が容易で
あるという点において従来より優れている。
楔形プリズム２１の作用と同様であるので詳細な説明を
省略する。以上説明したように本発明によると、従来の
ように対物レンズ５と情報記録媒体６の間の作動距離を
変える必要がないので、対物レンズ５と情報記録媒体面
６が接触して傷等がつく危険性が小さい。また、情報記
録媒体の透明基板厚さを従来のものと変える必要がない
ので、互換性が保たれるという利点がある。次に、反射
型ビーム素子を１つだけ用いる場合と比較すると、伝搬
ビームを２方向以上拡大して対物レンズに入射できるの
で、細い伝搬ビームを用いることができ、ビームスプリ
ッタ３やコリメートレンズ４を３次元的に小さくでき、
装置の一層の小型化や薄型化が図れるという点で優れて
いる。また、コリメートレンズ４も回転対称なレンズを
用いることができるので、レンズの製作と調整が容易で
あるという点において従来より優れている。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、調整が容易で、コスト
を抑制することができ、情報記録媒体面の基板厚さや対
物レンズの作動距離などの互換性を有する、薄型の光情
報処理装置が実現できる。
を抑制することができ、情報記録媒体面の基板厚さや対
物レンズの作動距離などの互換性を有する、薄型の光情
報処理装置が実現できる。
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示す概略構成図。
【図３】本発明の他の実施例を示す概略構成図。
【図４】楔型プリズムによるビームの拡大を説明する
図。
図。
【図５】三角プリズムによるビームの拡大を説明する
図。
図。
【図６】反射型回折格子によるビームの拡大を説明する
図。
図。
【図７】作動距離と装置厚さの関係を示す図。
【図８】基板厚さと装置厚さの関係を示す図。
【図９】伝搬ビーム径と光学素子の寸法の関係を示す
図。
図。
【図１０】ビーム断面の拡大の様子を示す図。
【図１１】ビーム断面の拡大方向とビーム拡大手段の高
さの関係を示す図。
さの関係を示す図。
【図１２】ビーム断面の強度分布を示す図。
１…半導体レーザ ２…光検出器 ３，２０３，２０６…ビームスプリッタ ４，２０２，２０５…コリメートレンズ ５，１０２，１０３…対物レンズ ６，１０１…情報記録媒体 ７…出射ビーム ８…円形ビーム ９…楕円ビーム １０…拡大ビーム １１…検出ビーム １２，１３，１４，１５，１６，４０１，４０２…一方
向ビーム拡大手段 ２１…楔型プリズム ２２…入出射面 ２３…反射面 ２４…ビーム ２５，２６，３３，３４，４２，４３，３０１，３０２
…ビーム断面 ３１，３２…三角プリズム ４１…反射型回折格子 １０５，１０６…透明基板 １１１，１１２，１２１，１２２…伝搬ビーム ２０４，２０７…伝搬ビーム断面
向ビーム拡大手段 ２１…楔型プリズム ２２…入出射面 ２３…反射面 ２４…ビーム ２５，２６，３３，３４，４２，４３，３０１，３０２
…ビーム断面 ３１，３２…三角プリズム ４１…反射型回折格子 １０５，１０６…透明基板 １１１，１１２，１２１，１２２…伝搬ビーム ２０４，２０７…伝搬ビーム断面
Claims (6)
- 【請求項１】 光源と、前記光源から出射した光ビーム
を情報記録媒体面に対して略垂直な方向に偏向する偏向
手段と、前記光ビームを前記情報記録媒体面上に結像さ
せる対物レンズと、前記情報記録媒体面で反射した反射
光ビームを検出する光検出器とを含む光情報処理装置に
おいて、 光ビームの断面形状を一方向に拡大する一方向ビーム拡
大手段を複数備え、前記複数の一方向ビーム拡大手段の
うちの一つが前記偏向手段を兼ねていることを特徴とす
る光情報処理装置。 - 【請求項２】 前記複数の一方向ビーム拡大手段は、光
ビームのビーム径を各々異なる方向に拡大するものであ
ることを特徴とする請求項１記載の光情報処理装置。 - 【請求項３】 前記偏向手段を兼ねる一方向ビーム拡大
手段を含む少なくとも２つの一方向ビーム拡大手段は、
ビーム断面におけるビーム拡大方向が略直交方向となる
ように配置されていることを特徴とする請求項２記載の
光情報処理装置。 - 【請求項４】 前記偏向手段を兼ねる一方向ビーム拡大
手段を除く少なくとも１つの一方向ビーム拡大手段は、
ビーム断面におけるビーム拡大方向が前記情報記録媒体
面に対して略平行であることを特徴とする請求項３記載
の光情報処理装置。 - 【請求項５】 前記光源は半導体レーザであり、該半導
体レーザから出射した光ビームの遠視野像における楕円
状の光強度分布の長軸方向における前記ビーム拡大手段
によるビーム拡大倍率よりも、短軸方向における前記ビ
ーム拡大手段によるビーム拡大倍率の方が大きいことを
特徴とする請求項２記載の光情報処理装置。 - 【請求項６】 光源と、前記光源から出射した光ビーム
を情報記録媒体面に対して略垂直な方向に偏向する偏向
手段と、前記光ビームを前記情報記録媒体面上に結像さ
せる対物レンズと、前記情報記録媒体面で反射した反射
光ビームを検出する光検出器とを含む光情報処理装置に
おいて、 前記光源と前記偏向手段の間の光路中に光ビームの断面
形状を前記情報記録媒体面と略平行な方向に拡大する一
方向ビーム拡大手段を設け、前記偏向手段は前記一方向
ビーム拡大手段による光ビームの断面形状の拡大方向と
略直交する方向に光ビームの断面形状を拡大する機能を
有することを特徴とする光情報処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6115629A JPH07326065A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 光情報処理装置 |
| US08/447,777 US5761177A (en) | 1994-05-27 | 1995-05-23 | Optical information processing apparatus having small optical system using a plurality of beam expanding elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6115629A JPH07326065A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 光情報処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326065A true JPH07326065A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14667385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6115629A Pending JPH07326065A (ja) | 1994-05-27 | 1994-05-27 | 光情報処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5761177A (ja) |
| JP (1) | JPH07326065A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007220166A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Sony Corp | 光ピックアップ、光ディスク装置及び立上プリズム |
| JP2010192009A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Panasonic Corp | 光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置 |
| JP2010192008A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Panasonic Corp | 光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6716580B2 (en) * | 1990-06-11 | 2004-04-06 | Somalogic, Inc. | Method for the automated generation of nucleic acid ligands |
| US6014361A (en) * | 1997-04-11 | 2000-01-11 | Matushita Electric Industrial Co., Ltd. | Beam expander to change an elliptical light beam emitted from a laser source to a circular light beam |
| US6434105B1 (en) * | 1998-12-25 | 2002-08-13 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical pickup device |
| JP3659089B2 (ja) * | 1999-10-25 | 2005-06-15 | 株式会社日立製作所 | 光ヘッド及びそれを用いた光学的情報媒体記録再生装置 |
| US8071740B2 (en) | 2000-11-17 | 2011-12-06 | Vascular Biogenics Ltd. | Promoters exhibiting endothelial cell specificity and methods of using same for regulation of angiogenesis |
| AU2003222427B8 (en) * | 2000-11-17 | 2010-04-29 | Vascular Biogenics Ltd. | Promoters exhibiting endothelial cell specificity and methods of using same |
| US6838452B2 (en) * | 2000-11-24 | 2005-01-04 | Vascular Biogenics Ltd. | Methods employing and compositions containing defined oxidized phospholipids for prevention and treatment of atherosclerosis |
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| EP1436313B1 (en) | 2001-10-19 | 2010-09-22 | Vascular Biogenics Ltd. | Polynucleotide constructs, pharmaceutical compositions and methods for targeted downregulation of angiogenesis and anticancer therapy |
| US7205960B2 (en) | 2003-02-19 | 2007-04-17 | Mirage Innovations Ltd. | Chromatic planar optic display system |
| US7492512B2 (en) | 2004-07-23 | 2009-02-17 | Mirage International Ltd. | Wide field-of-view binocular device, system and kit |
| US7499216B2 (en) * | 2004-07-23 | 2009-03-03 | Mirage Innovations Ltd. | Wide field-of-view binocular device |
| US7573640B2 (en) * | 2005-04-04 | 2009-08-11 | Mirage Innovations Ltd. | Multi-plane optical apparatus |
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| EP1932050A2 (en) * | 2005-09-14 | 2008-06-18 | Mirage Innovations Ltd. | Diffractive optical device and system |
| EP1943556B1 (en) * | 2005-11-03 | 2009-02-11 | Mirage Innovations Ltd. | Binocular optical relay device |
| WO2008023375A1 (en) * | 2006-08-23 | 2008-02-28 | Mirage Innovations Ltd. | Diffractive optical relay device with improved color uniformity |
| US20100302644A1 (en) * | 2007-09-18 | 2010-12-02 | Mirage Innovations Ltd | Slanted optical device |
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| JPS6251046A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-05 | Nec Home Electronics Ltd | 光記録再生装置用光ヘツド |
| JPS62159354A (ja) * | 1986-01-08 | 1987-07-15 | Victor Co Of Japan Ltd | 光学的情報信号記録再生装置における光ピツクアツプ |
| JPS62246149A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-27 | Pioneer Electronic Corp | 光学式情報記録再生装置におけるピツクアツプ装置 |
| JPH0752522B2 (ja) * | 1986-10-21 | 1995-06-05 | 三菱電機株式会社 | 光学ヘッド装置 |
| US5105410A (en) * | 1987-12-28 | 1992-04-14 | Ricoh Company, Ltd. | Multi-beam optical pick-up |
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- 1994-05-27 JP JP6115629A patent/JPH07326065A/ja active Pending
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1995
- 1995-05-23 US US08/447,777 patent/US5761177A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2010192009A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Panasonic Corp | 光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置 |
| JP2010192008A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Panasonic Corp | 光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5761177A (en) | 1998-06-02 |
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