JPH0827968B2 - ビーム整形装置と光学ヘッド装置 - Google Patents
ビーム整形装置と光学ヘッド装置Info
- Publication number
- JPH0827968B2 JPH0827968B2 JP63207044A JP20704488A JPH0827968B2 JP H0827968 B2 JPH0827968 B2 JP H0827968B2 JP 63207044 A JP63207044 A JP 63207044A JP 20704488 A JP20704488 A JP 20704488A JP H0827968 B2 JPH0827968 B2 JP H0827968B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- flat plate
- cylindrical lens
- beam shaping
- divergent light
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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、記録・再生型光ヘッドに用いるビーム整形
装置と光学ヘッド装置に関するものである。
装置と光学ヘッド装置に関するものである。
従来の技術 近年、光記録・再生技術は実用化段階に来ている。中
でもビーム整形装置はこの技術において重要な役割を担
っている。
でもビーム整形装置はこの技術において重要な役割を担
っている。
以下、図面を参照しながら、上述した従来のビーム整
形装置の一例について説明する。
形装置の一例について説明する。
第７図，第８図は従来のビーム整形装置の側面図を示
すものである。第７図において、10は半導体レーザーで
ある。20はコリメータレンズで、半導体レーザー10より
発した発散光を平行光にする。30はプリズムである。
すものである。第７図において、10は半導体レーザーで
ある。20はコリメータレンズで、半導体レーザー10より
発した発散光を平行光にする。30はプリズムである。
以上のように構成されたビーム整形装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
半導体レーザー10より出た光の発散角は第８図に示す
ように等方的ではない。例えば、第８図（ａ）のように
上面（Ｘ−Ｚ平面）より見れば発散角はθｘであり、第
８図（ｂ）のように側面（Ｙ−Ｚ平面）から見ればθｙ
である。こうした楕円形状を持つ光束を対物レンズにて
記録媒体上に収束させると、その収束光の断面形状も楕
円となる。収束光が楕円形状になると、記録媒体の記録
密度が低下する。すなわち、記録接線方向にビームが伸
びていれば前後のビット間の間隔をある程度広げねばな
らず、それと直角方向にビームが伸びていれば隣接トラ
ックとの間隔を程度広げねばならない。記録密度を最大
にするためには収束ビームは円形でなければならない。
そのためには対物レンズに入射する光束の形状もほぼ円
形でなければならない。
ように等方的ではない。例えば、第８図（ａ）のように
上面（Ｘ−Ｚ平面）より見れば発散角はθｘであり、第
８図（ｂ）のように側面（Ｙ−Ｚ平面）から見ればθｙ
である。こうした楕円形状を持つ光束を対物レンズにて
記録媒体上に収束させると、その収束光の断面形状も楕
円となる。収束光が楕円形状になると、記録媒体の記録
密度が低下する。すなわち、記録接線方向にビームが伸
びていれば前後のビット間の間隔をある程度広げねばな
らず、それと直角方向にビームが伸びていれば隣接トラ
ックとの間隔を程度広げねばならない。記録密度を最大
にするためには収束ビームは円形でなければならない。
そのためには対物レンズに入射する光束の形状もほぼ円
形でなければならない。
プリズム30はコリメータレンズ20の透過光束の光径を
一方向だけ拡大する機能を持つ。すなわち第５図に示し
てあるように、側面方向の光径を拡大することによりプ
リズム30透過光の断面形状を円形に近づける。（例え
ば、特公昭63−1653号公報） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、光軸がプリズム
30によって曲げられるので、光学部品のアラインメント
が複雑になり、さらに光ヘッドも大型化せざるを得な
い、という問題点を有していた。
一方向だけ拡大する機能を持つ。すなわち第５図に示し
てあるように、側面方向の光径を拡大することによりプ
リズム30透過光の断面形状を円形に近づける。（例え
ば、特公昭63−1653号公報） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、光軸がプリズム
30によって曲げられるので、光学部品のアラインメント
が複雑になり、さらに光ヘッドも大型化せざるを得な
い、という問題点を有していた。
本発明は上記問題点に鑑み、光軸を殆ど曲げることな
く、しかも従来のものよりも小型に構成できるビーム整
形装置を提供するものである。
く、しかも従来のものよりも小型に構成できるビーム整
形装置を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本発明のビーム整形装置
は、半導体レーザーの直ぐ後方に円柱レンズを設け、さ
らに後方に入射面を光軸に対して傾けた透過平板を設け
た、という構成を備えたものである。
は、半導体レーザーの直ぐ後方に円柱レンズを設け、さ
らに後方に入射面を光軸に対して傾けた透過平板を設け
た、という構成を備えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、従来のようにコリメ
ータレンズとプリズムを用いることなくビーム整形を行
って、記録密度を最大にすることが可能となる。
ータレンズとプリズムを用いることなくビーム整形を行
って、記録密度を最大にすることが可能となる。
実施例 以下本発明の一実施例のビーム整形装置について、図
面を参照しながら説明する。
面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるビーム整形装
置の要部構成図を示すものである。第１図においては、
１は半導体レーザーで断面楕円形状の発散光を放射す
る。２は円柱レンズであり、第１図に示されるように、
半導体レーザー１の出射口の近傍に置かれ、上記断面楕
円形状の発散光の一方向の発散角を小さくする働きをす
る。本実施例では円柱レンズ２は凸レンズの機能を持
ち、発散角を弱める働きを成す。３は透過平板であり、
半導体レーザー１の光軸に対し、その入射面が傾くよう
に設置されている。
置の要部構成図を示すものである。第１図においては、
１は半導体レーザーで断面楕円形状の発散光を放射す
る。２は円柱レンズであり、第１図に示されるように、
半導体レーザー１の出射口の近傍に置かれ、上記断面楕
円形状の発散光の一方向の発散角を小さくする働きをす
る。本実施例では円柱レンズ２は凸レンズの機能を持
ち、発散角を弱める働きを成す。３は透過平板であり、
半導体レーザー１の光軸に対し、その入射面が傾くよう
に設置されている。
以上のように構成されたビーム整形装置について、以
下第１図，第２図および第３図を用いてその動作を説明
する。
下第１図，第２図および第３図を用いてその動作を説明
する。
まず、第２図は円柱レンズ２の動作を示したものであ
る。第２図（ａ）は半導体レーザー１および円柱レンズ
２の上面図、第２図（ｂ）はそれらの側面図を表してい
る。半導体レーザー１の上面（Ｘ−Ｚ平面）より見た発
散角はθｘ、側面（Ｙ−Ｚ平面）より見た発散角はθｙ
としている。第２図（ａ），（ｂ）より明らかなよう
に、円柱レンズ２はＸ−Ｚ平面内では凸レンズとして機
能するが、Ｙ−Ｚ平面内ではただの平板としてしか機能
しない。凸レンズは入射光束の発散角を弱める性質を持
つので、その焦点距離や位置を適当に選ぶことにより、
発散角θｘで入射した光を発散角θｙで出射させること
ができる。
る。第２図（ａ）は半導体レーザー１および円柱レンズ
２の上面図、第２図（ｂ）はそれらの側面図を表してい
る。半導体レーザー１の上面（Ｘ−Ｚ平面）より見た発
散角はθｘ、側面（Ｙ−Ｚ平面）より見た発散角はθｙ
としている。第２図（ａ），（ｂ）より明らかなよう
に、円柱レンズ２はＸ−Ｚ平面内では凸レンズとして機
能するが、Ｙ−Ｚ平面内ではただの平板としてしか機能
しない。凸レンズは入射光束の発散角を弱める性質を持
つので、その焦点距離や位置を適当に選ぶことにより、
発散角θｘで入射した光を発散角θｙで出射させること
ができる。
ただし、このとき実質的な発光点は第２図（ａ）に示
したようにδだけ後方にずれることになる。言い換えれ
ば、この時非点収差を発生する。透過平板３はこのとき
生ずる非点収差を相殺するために用いられる。第３図に
その説明図を示す。同図では非点収差を持たない収束光
が光軸に対して傾斜して設けられた透過平板３を透過し
た際に、非点収差が生ずることを説明している。これ
は、透過平板３を透過する光の子午面内（第３図（ａ）
内における光路長Dxと、球欠面内（第３図（ｂ）内にお
ける光路長Dyとが異なるためである。これら２つの結像
点をそれぞれ半導体レーザー１と円柱レンズ２によって
生ずる非点隔差に対応させれば、必然的に透過平板３を
透過する光は非点収差を持たないものとなる。
したようにδだけ後方にずれることになる。言い換えれ
ば、この時非点収差を発生する。透過平板３はこのとき
生ずる非点収差を相殺するために用いられる。第３図に
その説明図を示す。同図では非点収差を持たない収束光
が光軸に対して傾斜して設けられた透過平板３を透過し
た際に、非点収差が生ずることを説明している。これ
は、透過平板３を透過する光の子午面内（第３図（ａ）
内における光路長Dxと、球欠面内（第３図（ｂ）内にお
ける光路長Dyとが異なるためである。これら２つの結像
点をそれぞれ半導体レーザー１と円柱レンズ２によって
生ずる非点隔差に対応させれば、必然的に透過平板３を
透過する光は非点収差を持たないものとなる。
以上のように本実施例によれば、半導体レーザー１と
円柱レンズ２を透過平板３を光軸に沿って配置し、しか
も透過平板３の入射面を上記光軸に対し傾斜させたこと
により、半導体レーザー１より発した光の断面形状を円
形に近づけることができる。
円柱レンズ２を透過平板３を光軸に沿って配置し、しか
も透過平板３の入射面を上記光軸に対し傾斜させたこと
により、半導体レーザー１より発した光の断面形状を円
形に近づけることができる。
尚、本実施例では楕円の長軸を短軸に変換するように
したが、従来例で示したが如く、短軸を長軸に変換する
ようにしても良い。このとき円柱レンズ２は凹レンズに
なる。ただしこの場合は、透過平板３に入射する光の発
散角が大きくなるため、透過平板３で生ずるコマ収差が
問題になることがある。
したが、従来例で示したが如く、短軸を長軸に変換する
ようにしても良い。このとき円柱レンズ２は凹レンズに
なる。ただしこの場合は、透過平板３に入射する光の発
散角が大きくなるため、透過平板３で生ずるコマ収差が
問題になることがある。
ここで、「円柱レンズ」と言う表現は必ずしもその形
状を限定したものでは無い。ことえば、形状は「平板」
であってもその屈折率を一次元方向に変化させた分布屈
折率レンズのように、機能的には「円柱レンズ」である
ものを含む。
状を限定したものでは無い。ことえば、形状は「平板」
であってもその屈折率を一次元方向に変化させた分布屈
折率レンズのように、機能的には「円柱レンズ」である
ものを含む。
以下本発明の第２図の実施例について説明する。第４
図は本発明の第２の実施例におけるビーム整形装置の側
面図である。同図においては、１は半導体レーザー、２
は円柱レンズで、以上は第１図の構成と同様なものであ
る。31は透過平板３の出射面（半導体レーザー１に対し
て反対側の面）上に設けられた半透過膜である。４は半
導体レーザー１から出た光を光記録媒体５の情報記録面
に収束させる対物レンズである。６は光記録媒体５で反
射した光を電気信号に変換する受光手段である。
図は本発明の第２の実施例におけるビーム整形装置の側
面図である。同図においては、１は半導体レーザー、２
は円柱レンズで、以上は第１図の構成と同様なものであ
る。31は透過平板３の出射面（半導体レーザー１に対し
て反対側の面）上に設けられた半透過膜である。４は半
導体レーザー１から出た光を光記録媒体５の情報記録面
に収束させる対物レンズである。６は光記録媒体５で反
射した光を電気信号に変換する受光手段である。
上記のように構成されたビーム整形装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
光軸に対して傾斜して設けられた透過平板３はそのま
まビームスプリッタとして用いることが出来る。すなわ
ち、半導体レーザー出射光の一部を透過させ、光記録媒
体反射光の一部を反射させることにより、光記録媒体５
に記された情報を読み取ることができる。半透過膜31の
透過率および反射率を適当に選べば、再生信号のSN比等
を最適化することができる。
まビームスプリッタとして用いることが出来る。すなわ
ち、半導体レーザー出射光の一部を透過させ、光記録媒
体反射光の一部を反射させることにより、光記録媒体５
に記された情報を読み取ることができる。半透過膜31の
透過率および反射率を適当に選べば、再生信号のSN比等
を最適化することができる。
尚、本実施例では透過平板３の出射面上に半透過膜31
を設けたが、偏光ビームスプリッタでも良い。ただしこ
の場合は透過平板３と対物レンズ４との間に1/4波長板
を必要とする。
を設けたが、偏光ビームスプリッタでも良い。ただしこ
の場合は透過平板３と対物レンズ４との間に1/4波長板
を必要とする。
以上のように、本実施例によれば透過平板３の出射面
上に半透過膜31を設けることによって、光記録媒体５に
記された情報を読み取ることができる。
上に半透過膜31を設けることによって、光記録媒体５に
記された情報を読み取ることができる。
以下本発明の第３の実施例について説明する。第５図
は本発明の第３の実施例におけるビーム整形装置の側面
図である。第５図において透過平板３は回動調整手段32
上に設けられている。
は本発明の第３の実施例におけるビーム整形装置の側面
図である。第５図において透過平板３は回動調整手段32
上に設けられている。
上記のように構成されたビーム整形装置について、以
下その動作を説明する。
下その動作を説明する。
透過平板３は円柱レンズ２で生じた非点収差をキャン
セルする機能を持つことは既に述べた。しかし、実際に
光ヘッドを作る際、許容されうる非点収差の量は極めて
小さい。隔差にして１〜２μｍ程度である。透過平板３
によるキャンセレーションが十分でないと、この程度の
非点収差はゆうに発生する。本実施例では、透過平板３
を回動調整可能にすることにより、非点収差を極限まで
小さくすることを可能にしている。
セルする機能を持つことは既に述べた。しかし、実際に
光ヘッドを作る際、許容されうる非点収差の量は極めて
小さい。隔差にして１〜２μｍ程度である。透過平板３
によるキャンセレーションが十分でないと、この程度の
非点収差はゆうに発生する。本実施例では、透過平板３
を回動調整可能にすることにより、非点収差を極限まで
小さくすることを可能にしている。
以下本発明の第４の実施例について説明する。第６図
は本発明の第４の実施例におけるビーム整形装置の側面
図である。第６図において７はコマ収差補正手段であ
る。発散あるいは収束光の光軸上に傾斜した透過平板を
置くと、そこで非点収差が生じるが、同時にコマ収差も
発生する。コマ収差補正手段７はこのとき生ずるコマ収
差を補正するものである。本実施例では、対称軸心をレ
ーザー光の光軸に対してわざと傾けた凸レンズをコマ収
差補正手段７として用いる。
は本発明の第４の実施例におけるビーム整形装置の側面
図である。第６図において７はコマ収差補正手段であ
る。発散あるいは収束光の光軸上に傾斜した透過平板を
置くと、そこで非点収差が生じるが、同時にコマ収差も
発生する。コマ収差補正手段７はこのとき生ずるコマ収
差を補正するものである。本実施例では、対称軸心をレ
ーザー光の光軸に対してわざと傾けた凸レンズをコマ収
差補正手段７として用いる。
発明の効果 以上のように本発明は、半導体レーザーの後方に円柱
レンズを設け、さらに後方に入射面を光軸に対して傾け
た透過平板を設けたことにより、記録密度を最大にする
ビーム整形装置を従来構成よりも小型な光学系で実現す
ることができる。
レンズを設け、さらに後方に入射面を光軸に対して傾け
た透過平板を設けたことにより、記録密度を最大にする
ビーム整形装置を従来構成よりも小型な光学系で実現す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の要部構成図、第２図はおよ
び第３図はその動作説明図、第４図は本発明の第２の実
施例の構成図、第５図は本発明の第３の実施例の構成
図、第６図は本発明の第４の実施例の構成図、第７図は
従来例の説明図、第８図は第７図の説明図である。 １……半導体レーザー、２……円柱レンズ、３……透過
平板、４……対物レンズ、６……受光手段。
び第３図はその動作説明図、第４図は本発明の第２の実
施例の構成図、第５図は本発明の第３の実施例の構成
図、第６図は本発明の第４の実施例の構成図、第７図は
従来例の説明図、第８図は第７図の説明図である。 １……半導体レーザー、２……円柱レンズ、３……透過
平板、４……対物レンズ、６……受光手段。
Claims (4)
- 【請求項１】発散光を発する発光手段と、上記発散光が
入射する記録媒体との間の光路中に、上記発散光を一次
元的に収束あるいは発散せしめる円柱レンズと、上記円
柱レンズを透過した光軸に対して入射面を傾けて設けら
れた平板とを備えたことを特徴とするビーム整形装置。 - 【請求項２】平板は回動調整可能なように設けられたこ
とを特徴とする請求項（１）記載のビーム整形装置。 - 【請求項３】発散光を発する発光手段と、上記発散光が
入射する記録媒体との間の光路中に、上記発散光を一次
元的に収束あるいは発散せしめる円柱レンズと、上記円
柱レンズを透過した光軸に対して入射面を傾けて設けら
れた平板と、上記発散光を上記記録媒体上に収束させる
対物レンズと、上記記録媒体を反射した光を電気信号に
変換する受光手段とを備えたことを特徴とする光学ヘッ
ド装置。 - 【請求項４】平板上には半透過膜が形成されていること
を特徴とする請求項（３）記載の光学ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207044A JPH0827968B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | ビーム整形装置と光学ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207044A JPH0827968B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | ビーム整形装置と光学ヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0256740A JPH0256740A (ja) | 1990-02-26 |
| JPH0827968B2 true JPH0827968B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16533278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207044A Expired - Lifetime JPH0827968B2 (ja) | 1988-08-19 | 1988-08-19 | ビーム整形装置と光学ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827968B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06290520A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録再生装置 |
| KR100288967B1 (ko) * | 1997-01-28 | 2001-05-02 | 윤종용 | 빔정형을 위한 광학계 및 이를 채용한 광픽업 |
| JP5301293B2 (ja) * | 2009-01-08 | 2013-09-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 欠陥検査装置およびその方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63316328A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Canon Inc | 光学的情報再生装置 |
-
1988
- 1988-08-19 JP JP63207044A patent/JPH0827968B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256740A (ja) | 1990-02-26 |
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