JPH0894938A - 共焦点顕微鏡並びに光記録再生装置 - Google Patents
共焦点顕微鏡並びに光記録再生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共焦点走査顕微鏡において、２次元又は３次
元の光情報の高速処理を可能にし、且つ装置の簡便化を
図る。 【構成】 複数個の光結合素子１を共通の基板上に１次
元配列又は２次元配列してなる光結合素子アレイ４２と
対物レンズ４６を備え、光結合素子１は発光部と受光部
とが上記共通の基板上に近接して配置され、発光部から
出射した出射光の対象物体４６からの戻り光を受光部に
よって共焦点位置近傍で受光検出するように形成されて
いる構成とする。
元の光情報の高速処理を可能にし、且つ装置の簡便化を
図る。 【構成】 複数個の光結合素子１を共通の基板上に１次
元配列又は２次元配列してなる光結合素子アレイ４２と
対物レンズ４６を備え、光結合素子１は発光部と受光部
とが上記共通の基板上に近接して配置され、発光部から
出射した出射光の対象物体４６からの戻り光を受光部に
よって共焦点位置近傍で受光検出するように形成されて
いる構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２次元または３次元の
光情報処理を可能にした共焦点顕微鏡、並びに光記録再
生装置に関する。
光情報処理を可能にした共焦点顕微鏡、並びに光記録再
生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１９は、反射型の共焦点走査顕微鏡
（ＣＳＭ：Comfocal Scanning Microscope）の光学系の
原理図を示す。この反射型の共焦点走査顕微鏡１では、
点光源（レーザ）２からの光Ｌがハーフミラー３で反射
され、対物レンズ４によって焦点位置に置かれた対象物
体５に集光照射され、対象物体５によって反射された反
射光が再び対物レンズ４を通り、ハーフミラー３を透過
して点状の光検出器６で検知されるように構成される。
共焦点系を構成するために、点光源２の虚像の位置に点
検出器を置くか、あるいは図示のようにピンホール７を
設け、その後側でピンホール７を通過した光をすべて面
検出器（光検出器７）で検出する。ここで、対象物体５
を３次元に微細に走査し、画像処理を施すこきによっ
て、３次元的な光学顕微鏡像が得られる原理である。共
焦点光学系であることから、高コントラストであるこ
と、コヒーレント雑音がないこと、超高分解能であるこ
と、等の特徴的な像が得られる。
（ＣＳＭ：Comfocal Scanning Microscope）の光学系の
原理図を示す。この反射型の共焦点走査顕微鏡１では、
点光源（レーザ）２からの光Ｌがハーフミラー３で反射
され、対物レンズ４によって焦点位置に置かれた対象物
体５に集光照射され、対象物体５によって反射された反
射光が再び対物レンズ４を通り、ハーフミラー３を透過
して点状の光検出器６で検知されるように構成される。
共焦点系を構成するために、点光源２の虚像の位置に点
検出器を置くか、あるいは図示のようにピンホール７を
設け、その後側でピンホール７を通過した光をすべて面
検出器（光検出器７）で検出する。ここで、対象物体５
を３次元に微細に走査し、画像処理を施すこきによっ
て、３次元的な光学顕微鏡像が得られる原理である。共
焦点光学系であることから、高コントラストであるこ
と、コヒーレント雑音がないこと、超高分解能であるこ
と、等の特徴的な像が得られる。
【０００３】しかしながら、かかる従来の共焦点走査顕
微鏡１は、装置が大掛りであり、且つ測定に長時間と高
速大容量の情報処理を要するため、手軽に測定したり、
変化の激しい対象物体に対しての測定は不可能であっ
た。
微鏡１は、装置が大掛りであり、且つ測定に長時間と高
速大容量の情報処理を要するため、手軽に測定したり、
変化の激しい対象物体に対しての測定は不可能であっ
た。
【０００４】一方、従来、コンパクトディスク（Ｃ
Ｄ）、追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、光磁気
ディスクなどの光ディスクを対象とする光記録再生装置
においては、情報処理の速度、即ち読み取り、書き込み
の転送レートに限界があり、また情報記録密度が２次元
的であるため、情報量に限界があった。
Ｄ）、追記型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ）、光磁気
ディスクなどの光ディスクを対象とする光記録再生装置
においては、情報処理の速度、即ち読み取り、書き込み
の転送レートに限界があり、また情報記録密度が２次元
的であるため、情報量に限界があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の点に
鑑み、２次元または３次元の光情報を高速に並列処理で
き、且つ装置の小型化、光学部品点数の削減及び光学的
な配置設定に際してのアライメントの容易、安定化を可
能にした共焦点顕微鏡を提供するものである。
鑑み、２次元または３次元の光情報を高速に並列処理で
き、且つ装置の小型化、光学部品点数の削減及び光学的
な配置設定に際してのアライメントの容易、安定化を可
能にした共焦点顕微鏡を提供するものである。
【０００６】本発明は、情報処理の高速化を可能に、ま
た光記録媒体における情報量の増大を可能にした光記録
再生装置を提供するものである。
た光記録媒体における情報量の増大を可能にした光記録
再生装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の本発明に係る共焦
点顕微鏡は、複数個の光結合素子１を共通の基板６上に
１次元配列又は２次元配列してなる光結合素子アレイ４
１又は４２と、対物レンズ４６を備え、光結合素子１と
しては発光部４と受光部５とが上記共通の基板６上に近
接して配置され、発光部４から出射した出射光ＬF の対
象物体４７からの戻り光ＬR を受光部５によって共焦点
位置近傍で受光検出して成る構成とする。
点顕微鏡は、複数個の光結合素子１を共通の基板６上に
１次元配列又は２次元配列してなる光結合素子アレイ４
１又は４２と、対物レンズ４６を備え、光結合素子１と
しては発光部４と受光部５とが上記共通の基板６上に近
接して配置され、発光部４から出射した出射光ＬF の対
象物体４７からの戻り光ＬR を受光部５によって共焦点
位置近傍で受光検出して成る構成とする。
【０００８】第２の本発明に係る光記録再生装置は、複
数個の光結合素子１を共通の基板６上に１次元配列又は
２次元配列してなる光結合素子アレイ４１又は４２と、
対物レンズ６２と、光記録媒体６４とを備え、光結合素
子１としては発光部４と受光部５とが上記共通の基板６
上に近接して配置され、発光部４から出射した出射光Ｌ
F の光記録媒体６４からの戻り光ＬR を受光部４によっ
て共焦点位置近傍で受光検出して成る構成とする。
数個の光結合素子１を共通の基板６上に１次元配列又は
２次元配列してなる光結合素子アレイ４１又は４２と、
対物レンズ６２と、光記録媒体６４とを備え、光結合素
子１としては発光部４と受光部５とが上記共通の基板６
上に近接して配置され、発光部４から出射した出射光Ｌ
F の光記録媒体６４からの戻り光ＬR を受光部４によっ
て共焦点位置近傍で受光検出して成る構成とする。
【０００９】
【作用】第１の本発明に係る共焦点顕微鏡においては、
１次元配列又は２次元配列の光結合素子アレイ４１又は
４２を用いることにより、対象物体４７から２次元の光
情報が高速に且つ並列的に得られる。光結合素子アレイ
４１又は４２を対象物体４７に対して相対的に傾けた配
置とするときは、光結合素子アレイ４１又は４２の各光
結合素子１からの光は夫々対象物体４７への深さ方向の
異なる位置で焦点を結ぶことになり、対象物体４７を相
対的に走査させることにより、結果として３次元の光情
報が高速に且つ並列的に得られる。
１次元配列又は２次元配列の光結合素子アレイ４１又は
４２を用いることにより、対象物体４７から２次元の光
情報が高速に且つ並列的に得られる。光結合素子アレイ
４１又は４２を対象物体４７に対して相対的に傾けた配
置とするときは、光結合素子アレイ４１又は４２の各光
結合素子１からの光は夫々対象物体４７への深さ方向の
異なる位置で焦点を結ぶことになり、対象物体４７を相
対的に走査させることにより、結果として３次元の光情
報が高速に且つ並列的に得られる。
【００１０】光結合素子アレイ４１又は４２では、その
各光結合素子１を構成する発光部４と受光部５がいわゆ
るモノリシックに形成され、１つの光学部品として構成
される。従って、共焦点顕微鏡を構成する光学部品を削
減することができると共に、装置全体の構成の簡素化及
び小型化を図ることができ、さらに光学系の配置設定に
際してのアライメントが容易且つ安定する。
各光結合素子１を構成する発光部４と受光部５がいわゆ
るモノリシックに形成され、１つの光学部品として構成
される。従って、共焦点顕微鏡を構成する光学部品を削
減することができると共に、装置全体の構成の簡素化及
び小型化を図ることができ、さらに光学系の配置設定に
際してのアライメントが容易且つ安定する。
【００１１】第２の本発明に係る光記録再生装置におい
ては、１次元配列又は２次元配列の光結合素子アレイ４
１又は４２を用いることにより、光記録媒体６４から２
次元の光情報が高速に且つ並列的に得られる。光結合素
子アレイ４１又は４２を光記録媒体６４に対して相対的
に傾けた配置とするときは、光結合素子アレイ４１又は
４２の各光結合素子１からの光は夫々光記録媒体６４の
深さ方向の異なる位置で焦点を結ぶこととなり、結果と
して３次元の情報が高速に且つ並列的に得られる。従っ
て光記録媒体６４における情報量の増大化が図れる。光
結合素子アレイ４１又は４２では、その各光結合素子１
を構成する発光部４と受光部５がいわゆるモノリシック
に形成され、１つの光学部品として構成される。従っ
て、光記録再生装置を構成する光学部品を削減すること
ができると共に、装置全体の構成の簡素化及び小型化を
図ることができ、さらに光学系の配置設定に際してのア
ライメントが容易且つ安定する。
ては、１次元配列又は２次元配列の光結合素子アレイ４
１又は４２を用いることにより、光記録媒体６４から２
次元の光情報が高速に且つ並列的に得られる。光結合素
子アレイ４１又は４２を光記録媒体６４に対して相対的
に傾けた配置とするときは、光結合素子アレイ４１又は
４２の各光結合素子１からの光は夫々光記録媒体６４の
深さ方向の異なる位置で焦点を結ぶこととなり、結果と
して３次元の情報が高速に且つ並列的に得られる。従っ
て光記録媒体６４における情報量の増大化が図れる。光
結合素子アレイ４１又は４２では、その各光結合素子１
を構成する発光部４と受光部５がいわゆるモノリシック
に形成され、１つの光学部品として構成される。従っ
て、光記録再生装置を構成する光学部品を削減すること
ができると共に、装置全体の構成の簡素化及び小型化を
図ることができ、さらに光学系の配置設定に際してのア
ライメントが容易且つ安定する。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１３】先ず、図１４〜図１６を用いて本発明の基
幹となる新規な光結合素子（以下光学素子と称す）、す
なわちＣＬＣ（コンフォーカルレーザカプラ）デバイス
について説明する。同図において、１は光学素子、２は
被照射部、３は収束手段即ち集光光学レンズを示す。
幹となる新規な光結合素子（以下光学素子と称す）、す
なわちＣＬＣ（コンフォーカルレーザカプラ）デバイス
について説明する。同図において、１は光学素子、２は
被照射部、３は収束手段即ち集光光学レンズを示す。
【００１４】光学素子１は、発光部４と受光部５とが共
通の半導体基板６上に一体化されて成り、発光部４から
の出射光ＬF が、被照射部２に集束照射し、この被照射
部２から反射された戻り光ＬR が収束手段３によって集
光され、収束手段３の共焦点位置（厳密には共焦点位置
近傍）に配置された受光部５に受光されるように構成さ
れる。この構成では発光部４からの光が、被照射部２に
おいて反射される前及び後において、その光軸を鎖線ａ
で示すように、互いに同軸の経路を通過して受光部５に
おいて受光される構成とする。
通の半導体基板６上に一体化されて成り、発光部４から
の出射光ＬF が、被照射部２に集束照射し、この被照射
部２から反射された戻り光ＬR が収束手段３によって集
光され、収束手段３の共焦点位置（厳密には共焦点位置
近傍）に配置された受光部５に受光されるように構成さ
れる。この構成では発光部４からの光が、被照射部２に
おいて反射される前及び後において、その光軸を鎖線ａ
で示すように、互いに同軸の経路を通過して受光部５に
おいて受光される構成とする。
【００１５】この光学素子１では、図１５の拡大図で示
すように、発光部４が水平共振器を有する半導体レーザ
ＬＤ（但し９はそのストライプ電極）、反射鏡７で構成
され、受光部５がフォトダイオード（ＰＤ）で構成され
る。半導体レーザＬＤは、これからの出射光ＬF を反射
鏡によって反射させて被照射部２に向かう経路に一致さ
せている。
すように、発光部４が水平共振器を有する半導体レーザ
ＬＤ（但し９はそのストライプ電極）、反射鏡７で構成
され、受光部５がフォトダイオード（ＰＤ）で構成され
る。半導体レーザＬＤは、これからの出射光ＬF を反射
鏡によって反射させて被照射部２に向かう経路に一致さ
せている。
【００１６】そして、受光部５に向かう戻り光ＬR は、
光回折限界（即ちレンズの回折限界）近傍まで集束させ
るものであり、受光部５はその少なくとも一部の受光面
が、この光回折限界内、すなわち発光部４からの出射光
の波長をλ、収束手段３の開口数をＮＡとするとき、受
光面の配置基準面Ｓを横切る発光部１からの出射光の光
軸ａからの距離が１．２２λ／ＮＡ以内の位置に設けら
れるようにする。
光回折限界（即ちレンズの回折限界）近傍まで集束させ
るものであり、受光部５はその少なくとも一部の受光面
が、この光回折限界内、すなわち発光部４からの出射光
の波長をλ、収束手段３の開口数をＮＡとするとき、受
光面の配置基準面Ｓを横切る発光部１からの出射光の光
軸ａからの距離が１．２２λ／ＮＡ以内の位置に設けら
れるようにする。
【００１７】また、この場合、図１４及び図１６に示す
ように、受光部５の受光面の配置基準面Ｓでの発光部４
の出射光ＬF の直径φs を、上記光回折限界の直径φd
より小とし、受光部５の有効受光面は、発光の直径φs
外に位置するようにする。ここで、受光部４の光源とし
て半導体レーザを用いると、その出射光の直径φs は、
約１〜２μｍ程度とすることができる。一方、収束手段
３の開口数ＮＡが光学素子１側を例えば０．０９〜０．
１、出射光の波長λが７８０ｎｍ程度の場合、回折限界
すなわちφd は１．２２λ／ＮＡ≒１０μｍ程度とな
る。
ように、受光部５の受光面の配置基準面Ｓでの発光部４
の出射光ＬF の直径φs を、上記光回折限界の直径φd
より小とし、受光部５の有効受光面は、発光の直径φs
外に位置するようにする。ここで、受光部４の光源とし
て半導体レーザを用いると、その出射光の直径φs は、
約１〜２μｍ程度とすることができる。一方、収束手段
３の開口数ＮＡが光学素子１側を例えば０．０９〜０．
１、出射光の波長λが７８０ｎｍ程度の場合、回折限界
すなわちφd は１．２２λ／ＮＡ≒１０μｍ程度とな
る。
【００１８】そして、収束手段３の１の焦点位置に発光
部４を配置し、共焦点位置に被照射部２を配置する。発
光部４の半導体レーザＬＤから出射されたレーザ光は反
射鏡７で概略垂直方向へ反射され、収束手段３を通して
被照射部２に照射される。合焦時に、被照射部２から反
射された戻り光、すなわち、被照射部２における情報を
含んで反射した戻り光ＬR は、同じ光路を逆戻りし、再
び収束手段３によって集光され、共焦点位置近傍に配置
された受光部５のフォトダイオードに入射し、この戻り
光ＬR が受光部５で受光検出されるようになる。即ち、
電気信号に変換され信号として取り出される。
部４を配置し、共焦点位置に被照射部２を配置する。発
光部４の半導体レーザＬＤから出射されたレーザ光は反
射鏡７で概略垂直方向へ反射され、収束手段３を通して
被照射部２に照射される。合焦時に、被照射部２から反
射された戻り光、すなわち、被照射部２における情報を
含んで反射した戻り光ＬR は、同じ光路を逆戻りし、再
び収束手段３によって集光され、共焦点位置近傍に配置
された受光部５のフォトダイオードに入射し、この戻り
光ＬR が受光部５で受光検出されるようになる。即ち、
電気信号に変換され信号として取り出される。
【００１９】ここで図１７及び図１８を用いて光学素子
１の製造方法の代表例を説明する。この例は選択的ＭＯ
ＣＶＤによって製造する場合である。図１７Ａに示すよ
うに、第１導電型例えばｎ型の（１００）結晶面を主面
とするＧａＡｓ基板よりなる基板６上に、半導体レーザ
を構成する各半導体層をエピタキシャル成長する。すな
わち、例えば順次基板６と同導電型のＡｌＧａＡｓより
なる第１のクラッド層３１、例えばＧａＡｓよりなる活
性層３２、第１のクラッド層３１と異なる第２導電型例
えばｐ型のＡｌＧａＡｓよりなる第２のクラッド層３３
とを順次ＭＯＣＶＤ等によってエピタキシーした積層半
導体層を構成する。
１の製造方法の代表例を説明する。この例は選択的ＭＯ
ＣＶＤによって製造する場合である。図１７Ａに示すよ
うに、第１導電型例えばｎ型の（１００）結晶面を主面
とするＧａＡｓ基板よりなる基板６上に、半導体レーザ
を構成する各半導体層をエピタキシャル成長する。すな
わち、例えば順次基板６と同導電型のＡｌＧａＡｓより
なる第１のクラッド層３１、例えばＧａＡｓよりなる活
性層３２、第１のクラッド層３１と異なる第２導電型例
えばｐ型のＡｌＧａＡｓよりなる第２のクラッド層３３
とを順次ＭＯＣＶＤ等によってエピタキシーした積層半
導体層を構成する。
【００２０】次に、図１７Ｂに示すように、これらエピ
タキシャル成長した半導体層３３，３２，３１の一部を
半導体レーザＬＤとして残して少なくとも最終的に反射
鏡２４を形成する部分をＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）等によってエッチングする。そして、このエッチン
グ面による半導体層の両端面を夫々共振器面２３Ａ及び
２３Ｂとし、両端面２３Ａ及び２３Ｂ間に半導体レーザ
ＬＤの水平共振器を構成する。この場合、図示しない
が、最終的に半導体レーザＬＤの共振器を構成する領域
を挟むように電流阻止領域を不純物のイオン注入によっ
て形成する。
タキシャル成長した半導体層３３，３２，３１の一部を
半導体レーザＬＤとして残して少なくとも最終的に反射
鏡２４を形成する部分をＲＩＥ（反応性イオンエッチン
グ）等によってエッチングする。そして、このエッチン
グ面による半導体層の両端面を夫々共振器面２３Ａ及び
２３Ｂとし、両端面２３Ａ及び２３Ｂ間に半導体レーザ
ＬＤの水平共振器を構成する。この場合、図示しない
が、最終的に半導体レーザＬＤの共振器を構成する領域
を挟むように電流阻止領域を不純物のイオン注入によっ
て形成する。
【００２１】次いで、図１７Ｃに示すように、基板６上
に残された積層半導体層、即ち半導体レーザＬＤの構成
部を覆うように、選択的ＭＯＣＶＤのマスク層３４例え
ばＳｉＯ2 、ＳｉＮ等の絶縁層を被着形成する。
に残された積層半導体層、即ち半導体レーザＬＤの構成
部を覆うように、選択的ＭＯＣＶＤのマスク層３４例え
ばＳｉＯ2 、ＳｉＮ等の絶縁層を被着形成する。
【００２２】次に、図１８Ｄに示すように、マスク層３
４によって覆われていない基板６上に例えば第１導電型
例えばｎ型のＧａＡｓによる第１の半導体層３５を選択
的にＭＯＣＶＤによって形成する。
４によって覆われていない基板６上に例えば第１導電型
例えばｎ型のＧａＡｓによる第１の半導体層３５を選択
的にＭＯＣＶＤによって形成する。
【００２３】続いて、図１８Ｅに示すように、第２導電
型例えばｐ型のＧａＡｓによる第２の半導体層３６を選
択的にＭＯＣＶＤによって形成し、第１および第２の半
導体層３５および３６によってフォトダイオードＰＤを
形成する。
型例えばｐ型のＧａＡｓによる第２の半導体層３６を選
択的にＭＯＣＶＤによって形成し、第１および第２の半
導体層３５および３６によってフォトダイオードＰＤを
形成する。
【００２４】次に、図１８Ｆに示すように、マスク層３
４をエッチング除去し、半導体レーザＬＤ上と、第２半
導体層３６上の一部とに、半導体レーザＬＤとフォトダ
イオードＰＤの各一方の電極３７および３８を夫々オー
ミックに被着し、基板１６の裏面に共通の電極３９をオ
ーミックに被着する。
４をエッチング除去し、半導体レーザＬＤ上と、第２半
導体層３６上の一部とに、半導体レーザＬＤとフォトダ
イオードＰＤの各一方の電極３７および３８を夫々オー
ミックに被着し、基板１６の裏面に共通の電極３９をオ
ーミックに被着する。
【００２５】この場合、図１８Ｄの基板６上に選択的に
エピタキシャル成長された半導体層、この例では第１半
導体層３５の、共振器端面２３Ａと対向する面３９が特
定された結晶面となる。例えば、半導体レーザの端面２
３Ａ及び２３Ｂ間に形成された半導体レーザの水平共振
器の共振器長方向、即ち図１８Ｆ中、矢印ｂで示す方向
を〔０１１〕結晶軸方向とするときは対向面３９は｛１
１１｝Ａによる斜面として生じ、方向ｂを〔０−１１〕
結晶軸方向とするときは｛１１１｝Ｂによる斜面として
生じ、いずれも基板６の板面とのなす角が５４．７゜と
なる。また、方向ｂを〔１００〕結晶軸方向とするとき
は対向面３９は｛１１０｝として生じ、基板６の面に対
し、４５°をなす。いずれも原子面によるモフォロジー
の良い斜面３９として形成される。
エピタキシャル成長された半導体層、この例では第１半
導体層３５の、共振器端面２３Ａと対向する面３９が特
定された結晶面となる。例えば、半導体レーザの端面２
３Ａ及び２３Ｂ間に形成された半導体レーザの水平共振
器の共振器長方向、即ち図１８Ｆ中、矢印ｂで示す方向
を〔０１１〕結晶軸方向とするときは対向面３９は｛１
１１｝Ａによる斜面として生じ、方向ｂを〔０−１１〕
結晶軸方向とするときは｛１１１｝Ｂによる斜面として
生じ、いずれも基板６の板面とのなす角が５４．７゜と
なる。また、方向ｂを〔１００〕結晶軸方向とするとき
は対向面３９は｛１１０｝として生じ、基板６の面に対
し、４５°をなす。いずれも原子面によるモフォロジー
の良い斜面３９として形成される。
【００２６】したがって、このようにして形成された特
定された結晶面による斜面３９を、図１８Ｆに示すよう
に、半導体レーザＬＤの水平共振器の端面２３Ａからの
出射光ＬF を反射させて所定方向に向ける反射鏡７とす
ることができる。この構成によれば、反射鏡７が、結晶
面によって形成されることから鏡面性にすぐれ、またそ
の傾きの設定が正確に行われる。尚、図示さぜるも、半
導体レーザＬＤ側上にもフォトダイオードＰＤを形成す
ることができる。
定された結晶面による斜面３９を、図１８Ｆに示すよう
に、半導体レーザＬＤの水平共振器の端面２３Ａからの
出射光ＬF を反射させて所定方向に向ける反射鏡７とす
ることができる。この構成によれば、反射鏡７が、結晶
面によって形成されることから鏡面性にすぐれ、またそ
の傾きの設定が正確に行われる。尚、図示さぜるも、半
導体レーザＬＤ側上にもフォトダイオードＰＤを形成す
ることができる。
【００２７】しかして、本実施例においては、図１又は
図２に示すように、上述した光学素子１を複数個、１次
元配列又は２次元配列するように共通の半導体基板６に
モノリシックに形成して１次元光学素子アレイ（即ち１
次元光結合素子アレイ）４１、２次元光学素子アレイ
（即ち２次元光結合素子アレイ）４２を構成する。な
お、この場合、図１及び図２に示す１次元光学素子アレ
イ４１及び２次元光学素子アレイ４２を構成する光学素
子１は、図３に示すように、発光部４を構成する半導体
レーザＬＤをリッジ状のＳＤＨ構成とし、その活性層１
７による水平共振器の光出射端面に対向して反射鏡７を
形成し、半導体レーザＬＤからの出射光ＬF が反射鏡７
によって反射されて被照射部（図示せず）に向かうよう
にして、その周囲に４分割のフォトダイオードＰＤを配
置した構成とする。１次元光学素子アレイ４１及び２次
元光学素子アレイ４２は前述したような製法を採ること
によって、非常に精密かつ高密度に作製できる。
図２に示すように、上述した光学素子１を複数個、１次
元配列又は２次元配列するように共通の半導体基板６に
モノリシックに形成して１次元光学素子アレイ（即ち１
次元光結合素子アレイ）４１、２次元光学素子アレイ
（即ち２次元光結合素子アレイ）４２を構成する。な
お、この場合、図１及び図２に示す１次元光学素子アレ
イ４１及び２次元光学素子アレイ４２を構成する光学素
子１は、図３に示すように、発光部４を構成する半導体
レーザＬＤをリッジ状のＳＤＨ構成とし、その活性層１
７による水平共振器の光出射端面に対向して反射鏡７を
形成し、半導体レーザＬＤからの出射光ＬF が反射鏡７
によって反射されて被照射部（図示せず）に向かうよう
にして、その周囲に４分割のフォトダイオードＰＤを配
置した構成とする。１次元光学素子アレイ４１及び２次
元光学素子アレイ４２は前述したような製法を採ること
によって、非常に精密かつ高密度に作製できる。
【００２８】１次元又は２次元の光学素子アレイ４１又
は４２を構成する各光学素子１は、通常４５°の反射鏡
７による垂直放射であるが、その他、前述した５４．７
°、或は半導体レーザＬＤのストライプ方向の取り方、
または基板６の方向ｂを〔１００〕結晶軸方向からオフ
することで任意の角度の反射鏡７を形成でき、図４に示
すように、任意の光軸角にすることができる。尚、図４
において、ＰＤ1 ，ＰＤ2 は受光部５のフォトダイオー
ド、ＰＤ3 は半導体レーザＬＤのレーザ出力モニタ用の
フォトダイオードである。更に、４５°の反射鏡７を有
する光学素子１においても、光学素子１全体をレンズに
対して傾け、光の広い角の範囲内でチルト構成を取るこ
とができる。
は４２を構成する各光学素子１は、通常４５°の反射鏡
７による垂直放射であるが、その他、前述した５４．７
°、或は半導体レーザＬＤのストライプ方向の取り方、
または基板６の方向ｂを〔１００〕結晶軸方向からオフ
することで任意の角度の反射鏡７を形成でき、図４に示
すように、任意の光軸角にすることができる。尚、図４
において、ＰＤ1 ，ＰＤ2 は受光部５のフォトダイオー
ド、ＰＤ3 は半導体レーザＬＤのレーザ出力モニタ用の
フォトダイオードである。更に、４５°の反射鏡７を有
する光学素子１においても、光学素子１全体をレンズに
対して傾け、光の広い角の範囲内でチルト構成を取るこ
とができる。
【００２９】図５は、本発明に係る共焦点走査顕微鏡の
実施例を示す。本例の共焦点走査顕微鏡４５は、図１に
示した１次元光学素子アレイ４１と、対物レンズ４６を
備え、１次元光学素子アレイ４１を被照射部、即ち対象
物体４７の走査方向ｘと直角方向に配した構成とする。
この場合、１次元光学素子アレイ４１を構成する各光学
素子１のレーザ光は、４５°の反射鏡７による垂直放射
である。１次元光学素子アレイ４１の各光学素子１の間
隔（図４の間隔Ｗを参照）としては、例えば５００μｍ
程度とすることができる。
実施例を示す。本例の共焦点走査顕微鏡４５は、図１に
示した１次元光学素子アレイ４１と、対物レンズ４６を
備え、１次元光学素子アレイ４１を被照射部、即ち対象
物体４７の走査方向ｘと直角方向に配した構成とする。
この場合、１次元光学素子アレイ４１を構成する各光学
素子１のレーザ光は、４５°の反射鏡７による垂直放射
である。１次元光学素子アレイ４１の各光学素子１の間
隔（図４の間隔Ｗを参照）としては、例えば５００μｍ
程度とすることができる。
【００３０】この共焦点走査顕微鏡４５によれば、共焦
点走査顕微鏡４５と対象物体４７とを相対的に走査、例
えば対象物体４７を矢印方向ｘに走査することにより、
各光学素子１の受光部５からの検出信号により、光学素
子数に対応した数の通常のＣＳＭ信号が並列に得られる
ことになる。即ち、１次元光学素子アレイ内の光学素子
１を細分化することによって、光学素子１の個数分だけ
情報読み取りの速度が速くなる。
点走査顕微鏡４５と対象物体４７とを相対的に走査、例
えば対象物体４７を矢印方向ｘに走査することにより、
各光学素子１の受光部５からの検出信号により、光学素
子数に対応した数の通常のＣＳＭ信号が並列に得られる
ことになる。即ち、１次元光学素子アレイ内の光学素子
１を細分化することによって、光学素子１の個数分だけ
情報読み取りの速度が速くなる。
【００３１】ここで、焦点を結ばないところで反射した
戻り光は受光部５上でスポットサイズが大きくなるの
で、この戻り光を隣の光学素子１で受光してしまうこと
が考えられる。即ち、隣の光学素子からの信号がクロス
トークすることが考えられるが、これは微小なノイズ
（＜１０-4）としてしか寄与しない。問題となる場合に
は、隣り合う信号間でパルス変調を行い、その位相差に
よる区別化することでクロストークを防ぐことが可能で
ある。その他、クロストークの低減策としては、隣り合
う光学素子１間でその半導体レーザＬＤの偏光方向を互
に直交するようにし、受光部のフォトダイオードの表面
に偏光性をもたせ、即ち、レーザ光の偏光方向を水平方
向にした光学素子１と垂直方向にした光学素子１を交互
に配列したアレイとし、その各光学素子１の受光部５の
表面に、対応した偏光方向の光のみを透過する偏光選択
膜を形成する方法などがある。光学素子１間の距離は光
学系の収差の許容範囲にあるものとする。
戻り光は受光部５上でスポットサイズが大きくなるの
で、この戻り光を隣の光学素子１で受光してしまうこと
が考えられる。即ち、隣の光学素子からの信号がクロス
トークすることが考えられるが、これは微小なノイズ
（＜１０-4）としてしか寄与しない。問題となる場合に
は、隣り合う信号間でパルス変調を行い、その位相差に
よる区別化することでクロストークを防ぐことが可能で
ある。その他、クロストークの低減策としては、隣り合
う光学素子１間でその半導体レーザＬＤの偏光方向を互
に直交するようにし、受光部のフォトダイオードの表面
に偏光性をもたせ、即ち、レーザ光の偏光方向を水平方
向にした光学素子１と垂直方向にした光学素子１を交互
に配列したアレイとし、その各光学素子１の受光部５の
表面に、対応した偏光方向の光のみを透過する偏光選択
膜を形成する方法などがある。光学素子１間の距離は光
学系の収差の許容範囲にあるものとする。
【００３２】図６は本発明に係る共焦点走査顕微鏡の他
の実施例を示す。本例の共焦点走査顕微鏡４８は、図１
に示した１次元光学素子アレイ（レーザ光が４５°の反
射鏡７による垂直放射である）４１と、対物レンズ４６
を備え、１次元光学素子アレイ４１を対象物体４７の走
査方向ｘと平行にし、且つ走査方向ｘに沿ってアレイ４
１全体が所定角θだけ傾くように、即ち反射鏡７で垂直
方向に反射した光軸を対物レンズ４６の光軸に対し角θ
（例えばθ＝５°）だけチルトさせるように配置した構
成とする。
の実施例を示す。本例の共焦点走査顕微鏡４８は、図１
に示した１次元光学素子アレイ（レーザ光が４５°の反
射鏡７による垂直放射である）４１と、対物レンズ４６
を備え、１次元光学素子アレイ４１を対象物体４７の走
査方向ｘと平行にし、且つ走査方向ｘに沿ってアレイ４
１全体が所定角θだけ傾くように、即ち反射鏡７で垂直
方向に反射した光軸を対物レンズ４６の光軸に対し角θ
（例えばθ＝５°）だけチルトさせるように配置した構
成とする。
【００３３】この共焦点走査顕微鏡４８によれば、相対
的に対象物体４７を走査することにより、１次元光学素
子アレイ４１の各光学素子１の受光部５からの検出信号
で対象物体４７における深さ方向の異なる位置での情
報、すなわち光学素子数に対応した数の情報を並列的に
得ることができる。この場合、１次元光学素子アレイ４
１の光学素子１の間隔Ｗと、１次元光学素子アレイ４１
の傾き角θで（図４を参照）、深さ方向にＷｔａｎθの
距離差ができるため、３次元方向の情報が得られる。
的に対象物体４７を走査することにより、１次元光学素
子アレイ４１の各光学素子１の受光部５からの検出信号
で対象物体４７における深さ方向の異なる位置での情
報、すなわち光学素子数に対応した数の情報を並列的に
得ることができる。この場合、１次元光学素子アレイ４
１の光学素子１の間隔Ｗと、１次元光学素子アレイ４１
の傾き角θで（図４を参照）、深さ方向にＷｔａｎθの
距離差ができるため、３次元方向の情報が得られる。
【００３４】即ち、１次元光学素子アレイ４１を角度θ
だけ傾けることで１つの共通した対物レンズ４６に対し
て各光学素子１と対物レンズ４６間の距離がずれ、各光
学素子１からの光の焦点位置がずれることになる。焦点
深度は非常に浅いので、各光学素子１で夫々の焦点を結
んだ位置、従って、各光学素子においては夫々対象物体
の深さ方向に異なる位置の情報が読み出せる。そして、
１次元光学素子アレイが傾いた状態で、対象物体４７を
相対的に２次元的に走査するので、光学素子１の素子数
に応じた数の断層面の情報が並列的に得られ、結果とし
て３次元情報が得られることになる。クロストークは前
述した場合と同様にキャンセル又は無視することができ
る。
だけ傾けることで１つの共通した対物レンズ４６に対し
て各光学素子１と対物レンズ４６間の距離がずれ、各光
学素子１からの光の焦点位置がずれることになる。焦点
深度は非常に浅いので、各光学素子１で夫々の焦点を結
んだ位置、従って、各光学素子においては夫々対象物体
の深さ方向に異なる位置の情報が読み出せる。そして、
１次元光学素子アレイが傾いた状態で、対象物体４７を
相対的に２次元的に走査するので、光学素子１の素子数
に応じた数の断層面の情報が並列的に得られ、結果とし
て３次元情報が得られることになる。クロストークは前
述した場合と同様にキャンセル又は無視することができ
る。
【００３５】図７は、２次元光学素子アレイを用いた本
発明に係る共焦点走査顕微鏡の他の実施例を示す。本例
の共焦点走査顕微鏡５０は、図２に示す２次元光学素子
アレイ（レーザ光が４５°の反射鏡７による垂直放射で
ある）４２と、対物レンズ４６を備え、２次元光学素子
アレイ４２をその光学素子１の一方の配列方向が対象物
体４７の走査方向ｘに沿うようにし、且つ対象物体４７
の走査方向ｘに沿ってアレイ４２全体が所定角度θだけ
傾くように、即ち反射鏡７で垂直方向に反射した光軸を
対物レンズ４６の光軸に対し角θ（例えばθ＝５°）だ
けチルトさせるように配置した構成とする。
発明に係る共焦点走査顕微鏡の他の実施例を示す。本例
の共焦点走査顕微鏡５０は、図２に示す２次元光学素子
アレイ（レーザ光が４５°の反射鏡７による垂直放射で
ある）４２と、対物レンズ４６を備え、２次元光学素子
アレイ４２をその光学素子１の一方の配列方向が対象物
体４７の走査方向ｘに沿うようにし、且つ対象物体４７
の走査方向ｘに沿ってアレイ４２全体が所定角度θだけ
傾くように、即ち反射鏡７で垂直方向に反射した光軸を
対物レンズ４６の光軸に対し角θ（例えばθ＝５°）だ
けチルトさせるように配置した構成とする。
【００３６】この共焦点走査顕微鏡５０によれば、相対
的に対象物体４７を走査することにより、前述の図５と
図６における情報が同時平行に得られ、３次元の情報が
得られる。この２次元光学素子アレイ４２を用いた場
合、更に高速の情報処理が可能となる。最近の高速計算
機を並列に配置すれば、この種の大容量の情報処理は簡
単に行える。
的に対象物体４７を走査することにより、前述の図５と
図６における情報が同時平行に得られ、３次元の情報が
得られる。この２次元光学素子アレイ４２を用いた場
合、更に高速の情報処理が可能となる。最近の高速計算
機を並列に配置すれば、この種の大容量の情報処理は簡
単に行える。
【００３７】尚、図７において、２次元光学素子アレイ
４２を傾けずに水平に配置した構成とすれば、２次元情
報が同時に得られ、図５の共焦点走査顕微鏡４５に比し
て、更に高速の情報処理が可能になる。
４２を傾けずに水平に配置した構成とすれば、２次元情
報が同時に得られ、図５の共焦点走査顕微鏡４５に比し
て、更に高速の情報処理が可能になる。
【００３８】図８は、１次元光学素子アレイを用いた本
発明に係る共焦点走査顕微鏡の他の実施例を示す。本例
の共焦点走査顕微鏡５２は、図４で示すアレイ、即ち反
射鏡７で反射した出射光ＬF が垂直方向から角θだけ傾
いて放射されるように構成した２次元光学素子アレイ４
１を、その光学素子１の出射光ＬF の光軸Ｃ1 が対物レ
ンズ４６の光軸Ｃ2 と一致するように配置した構成とす
る。この共焦点走査顕微鏡５２によれば、１次元光学素
子アレイ４１の出射光ＬFの光軸Ｃ1 と対物レンズ４６
の光軸Ｃ2 が一致するので、出射光ＬF の光軸Ｃ1と対
物レンズ４６の光軸Ｃ2 が一致しない場合におこる対物
レンズ４６と出射光ＬF との結合効率の低下が無視で
き、より信頼性の高い３次元情報が得られる。
発明に係る共焦点走査顕微鏡の他の実施例を示す。本例
の共焦点走査顕微鏡５２は、図４で示すアレイ、即ち反
射鏡７で反射した出射光ＬF が垂直方向から角θだけ傾
いて放射されるように構成した２次元光学素子アレイ４
１を、その光学素子１の出射光ＬF の光軸Ｃ1 が対物レ
ンズ４６の光軸Ｃ2 と一致するように配置した構成とす
る。この共焦点走査顕微鏡５２によれば、１次元光学素
子アレイ４１の出射光ＬFの光軸Ｃ1 と対物レンズ４６
の光軸Ｃ2 が一致するので、出射光ＬF の光軸Ｃ1と対
物レンズ４６の光軸Ｃ2 が一致しない場合におこる対物
レンズ４６と出射光ＬF との結合効率の低下が無視で
き、より信頼性の高い３次元情報が得られる。
【００３９】尚、図示せざるも、２次元光学素子アレイ
４２を用いた共焦点走査顕微鏡の場合も、図８と同様に
図４の構成の２次元光学素子アレイを用いてその出射光
ＬFの光軸Ｃ1 と対物レンズ４６の光軸Ｃ2 を一致させ
る構成とすることもできる。
４２を用いた共焦点走査顕微鏡の場合も、図８と同様に
図４の構成の２次元光学素子アレイを用いてその出射光
ＬFの光軸Ｃ1 と対物レンズ４６の光軸Ｃ2 を一致させ
る構成とすることもできる。
【００４０】また、上述の実施例において、対物レンズ
４６を光学素子１上に集光させる集光レンズと一体化し
たレンズ構成をとったが、この他、別に集光レンズを設
ける等、種々のレンズ構成をとることが可能である。
４６を光学素子１上に集光させる集光レンズと一体化し
たレンズ構成をとったが、この他、別に集光レンズを設
ける等、種々のレンズ構成をとることが可能である。
【００４１】上述した共焦点走査顕微鏡によれば、２次
元情報又は３次元情報を高速に並列に処理することがで
きる。また、発光部４と受光部５を一体化した光学素子
１による光学素子アレイ４１又は４２を用いることによ
り、光学部品点数が削減され、装置が小型化され、簡便
となる。更に光学部品の配置設定の際のアライメントが
容易かつ安定し、信頼性の高い共焦点走査顕微鏡を提供
できる。
元情報又は３次元情報を高速に並列に処理することがで
きる。また、発光部４と受光部５を一体化した光学素子
１による光学素子アレイ４１又は４２を用いることによ
り、光学部品点数が削減され、装置が小型化され、簡便
となる。更に光学部品の配置設定の際のアライメントが
容易かつ安定し、信頼性の高い共焦点走査顕微鏡を提供
できる。
【００４２】尚、上例では走査型の共焦点顕微鏡につい
て説明したが、走査せずに２次元光学素子アレイを用い
て対象物体のある１つの断層面のみの情報を得ることも
可能である。
て説明したが、走査せずに２次元光学素子アレイを用い
て対象物体のある１つの断層面のみの情報を得ることも
可能である。
【００４３】上述の顕微鏡と同様の光学系において光デ
ィスクを対象にすれば、光ディスクにおける２次元又は
３次元の情報の読み取り、書き込みを高速に処理できる
光記録再生装置が得られる。
ィスクを対象にすれば、光ディスクにおける２次元又は
３次元の情報の読み取り、書き込みを高速に処理できる
光記録再生装置が得られる。
【００４４】図９は、３次元的な光記録再生を可能にし
た本発明に係る光記録再生装置の実施例を示す。本例の
光記録再生装置６１は、図２に示す２次元光学素子アレ
イ４２と、対物レンズ６２と、光記録媒体例えば光ディ
スク６４とを備え、２次元光学素子アレイ４２をその光
学素子１の一方の配列方向が光ディスク６４の回転方向
ｙに沿うようにし、且つ光ディスク６４の回転方向ｙに
沿ってアレイ４２全体が所定角度θだけ傾くように、即
ち出射光ＬF の光軸を対物レンズ６２の光軸から角度θ
だけチルトさせて配置した構成とする。２次元光学素子
アレイ４２と対物レンズ６２で、光学ピックアップ６３
が構成される。
た本発明に係る光記録再生装置の実施例を示す。本例の
光記録再生装置６１は、図２に示す２次元光学素子アレ
イ４２と、対物レンズ６２と、光記録媒体例えば光ディ
スク６４とを備え、２次元光学素子アレイ４２をその光
学素子１の一方の配列方向が光ディスク６４の回転方向
ｙに沿うようにし、且つ光ディスク６４の回転方向ｙに
沿ってアレイ４２全体が所定角度θだけ傾くように、即
ち出射光ＬF の光軸を対物レンズ６２の光軸から角度θ
だけチルトさせて配置した構成とする。２次元光学素子
アレイ４２と対物レンズ６２で、光学ピックアップ６３
が構成される。
【００４５】光ディスク６４は、その記録層材料に適当
な透過性と反射率の変化をもたせた構成とする。例えば
図１２に示すように、再生専用（ＲＯＭ）の光ディスク
の場合、基板７１上に、厚みが均質で光透過性を有し夫
々凹凸による情報７８を記録した複数の記録層７２，７
３，７４，７５を積層して成る光ディスク６４を作製す
る。この場合、１つ置きの記録層７２，７４の屈折率ｎ
1 と他の１つ置きの記録層７３，７５の屈折率ｎ2 を異
ならす（ｎ1 ≠ｎ2 ）。但し、図９で用いる光ディスク
６４の記録層の数は、２次元光学素子アレイ４２の光デ
ィスク回転方向ｙに沿う方向に配列された光学素子１の
素子数に対応する。また、光ディスク６４として、例え
ば図１３に示すように、基板７１上に種々の感光性の材
料を組み合せ、その化学変化で情報７９を記録できる記
録層７６を形成して成る光ディスクを作製する。尚、光
ディスク６４としては、２次元光学素子アレイ４１の光
ディスク６４の回転方向ｙと直交する方向に配列された
光学素子１の素子数に対応した数の記録トラックが並列
してスパイラル状に形成される。
な透過性と反射率の変化をもたせた構成とする。例えば
図１２に示すように、再生専用（ＲＯＭ）の光ディスク
の場合、基板７１上に、厚みが均質で光透過性を有し夫
々凹凸による情報７８を記録した複数の記録層７２，７
３，７４，７５を積層して成る光ディスク６４を作製す
る。この場合、１つ置きの記録層７２，７４の屈折率ｎ
1 と他の１つ置きの記録層７３，７５の屈折率ｎ2 を異
ならす（ｎ1 ≠ｎ2 ）。但し、図９で用いる光ディスク
６４の記録層の数は、２次元光学素子アレイ４２の光デ
ィスク回転方向ｙに沿う方向に配列された光学素子１の
素子数に対応する。また、光ディスク６４として、例え
ば図１３に示すように、基板７１上に種々の感光性の材
料を組み合せ、その化学変化で情報７９を記録できる記
録層７６を形成して成る光ディスクを作製する。尚、光
ディスク６４としては、２次元光学素子アレイ４１の光
ディスク６４の回転方向ｙと直交する方向に配列された
光学素子１の素子数に対応した数の記録トラックが並列
してスパイラル状に形成される。
【００４６】この光記録再生装置６１によれば、２次元
光学素子アレイ４２の中央部の光学素子１だけにサーボ
をかけることで、例えば図１２の光ディスク６４におい
ては２次元光学素子アレイ４２の縦ｎ×横ｍの光学素子
数に対応した数の情報７８が並列に読み出され、且つ積
層された各記録層７２，７３，７４，７５の情報７８を
同時に読み出すことができる。即ち３次元の情報を読み
出すことができる。また、図１３の光ディスク６４を用
いればこの光学ピックアップ６３で光記録を３次元的に
行うと共に、同じ光学系、即ち光学ピックアップ６３で
光記録された情報７９を読み出すことが可能となる。こ
の光記録再生装置６１では、２次元光学素子アレイ４２
を用いることにより、光ディスクにおける３次元の情報
の読みだし、書き込みをより高速処理することができ
る。
光学素子アレイ４２の中央部の光学素子１だけにサーボ
をかけることで、例えば図１２の光ディスク６４におい
ては２次元光学素子アレイ４２の縦ｎ×横ｍの光学素子
数に対応した数の情報７８が並列に読み出され、且つ積
層された各記録層７２，７３，７４，７５の情報７８を
同時に読み出すことができる。即ち３次元の情報を読み
出すことができる。また、図１３の光ディスク６４を用
いればこの光学ピックアップ６３で光記録を３次元的に
行うと共に、同じ光学系、即ち光学ピックアップ６３で
光記録された情報７９を読み出すことが可能となる。こ
の光記録再生装置６１では、２次元光学素子アレイ４２
を用いることにより、光ディスクにおける３次元の情報
の読みだし、書き込みをより高速処理することができ
る。
【００４７】図１０は、本発明に係る光記録再生装置の
他の実施例を示す。この光記録再生装置６６は、図１に
示した１次元光学素子アレイ４１と対物レンズ６２と、
光ディスク６４を備え、１次元光学素子アレイ４１を光
ディスク６４の回転方向ｙに沿い且つアレイ４１全体が
光ディスク回転方向ｙに沿って所定角度θで傾斜するよ
うに配置した構成とする。この図１０で用いる光ディス
ク６４は、例えば図１２、図１３の光ディスクを適用で
きるも、その記録層はアレイ４１の光学素子数に対応す
る。また記録トラックは１本のスパイラル状に形成され
る。
他の実施例を示す。この光記録再生装置６６は、図１に
示した１次元光学素子アレイ４１と対物レンズ６２と、
光ディスク６４を備え、１次元光学素子アレイ４１を光
ディスク６４の回転方向ｙに沿い且つアレイ４１全体が
光ディスク回転方向ｙに沿って所定角度θで傾斜するよ
うに配置した構成とする。この図１０で用いる光ディス
ク６４は、例えば図１２、図１３の光ディスクを適用で
きるも、その記録層はアレイ４１の光学素子数に対応す
る。また記録トラックは１本のスパイラル状に形成され
る。
【００４８】この光記録再生装置６６によれば、１次元
光学素子アレイ４１の光学素子数に対応した数の情報、
即ち光ディスク６４の深さ方向の各記録層に対応した情
報が並列的に読み出され、又は情報の書き込み／読み出
しがなされ、３次元の情報の読み出し、書き込みを高速
処理することができる。
光学素子アレイ４１の光学素子数に対応した数の情報、
即ち光ディスク６４の深さ方向の各記録層に対応した情
報が並列的に読み出され、又は情報の書き込み／読み出
しがなされ、３次元の情報の読み出し、書き込みを高速
処理することができる。
【００４９】図１１は、本発明に係る光記録再生装置の
他の実施例を示す。本例の光記録再生装置６８は、図１
に示した１次元光学素子アレイ４１と、対物レンズ６２
と、光ディスク６４を備え、１次元光学素子アレイ４１
を光ディスク６４の回転方向ｙと直角方向に配置した構
成とする。光ディスク６４としては、１次元光学素子ア
レイ４１の光学素子数に対応した数の記録トラックが並
列にスパイラル状に形成される。この光記録再生装置６
８によれば、１次元光学素子アレイ４１によって光ディ
スク６４の光学素子数に応じた数の情報を並列的に得ら
れ、２次元の情報の読み出し、又は書き込みを高速処理
することができる。
他の実施例を示す。本例の光記録再生装置６８は、図１
に示した１次元光学素子アレイ４１と、対物レンズ６２
と、光ディスク６４を備え、１次元光学素子アレイ４１
を光ディスク６４の回転方向ｙと直角方向に配置した構
成とする。光ディスク６４としては、１次元光学素子ア
レイ４１の光学素子数に対応した数の記録トラックが並
列にスパイラル状に形成される。この光記録再生装置６
８によれば、１次元光学素子アレイ４１によって光ディ
スク６４の光学素子数に応じた数の情報を並列的に得ら
れ、２次元の情報の読み出し、又は書き込みを高速処理
することができる。
【００５０】なお、上述の光記録再生装置においては、
図示せざるも、図４で示す構成の２次元又は１次元の光
学素子アレイ４１又は４２を用いることもできる。
図示せざるも、図４で示す構成の２次元又は１次元の光
学素子アレイ４１又は４２を用いることもできる。
【００５１】上述した光記録再生装置によれば、光ディ
スクの２次元又は３次元の情報を高速に並列に処理する
ことができる。また、発光部４と受光部５を一体化した
光学素子１による光学素子アレイ４１又は４２を用いる
ことにより、光学系の部品点数が削減し、装置の小型
化、簡便化が図られる。更に光学部品の配置設定の際の
アライメントが容易かつ安定し、信頼性の高い光記録再
生装置を提供できる。
スクの２次元又は３次元の情報を高速に並列に処理する
ことができる。また、発光部４と受光部５を一体化した
光学素子１による光学素子アレイ４１又は４２を用いる
ことにより、光学系の部品点数が削減し、装置の小型
化、簡便化が図られる。更に光学部品の配置設定の際の
アライメントが容易かつ安定し、信頼性の高い光記録再
生装置を提供できる。
【００５２】尚、上述の本発明の基幹となる１次元又は
２次元の光学素子アレイ４１又は４２を種々センサーと
して用いることで広く情報処理の基幹部品として活用す
ることができる。
２次元の光学素子アレイ４１又は４２を種々センサーと
して用いることで広く情報処理の基幹部品として活用す
ることができる。
【００５３】
【発明の効果】本発明に係る共焦点顕微鏡によれば、対
象物体からの２次元又は３次元の光情報を高速に並列に
処理することができる。また、装置自体が小型、簡便に
なり、しかも光学系の配置設定の際のアライメントが容
易かつ安定する。従って、信頼性の高い共焦点顕微鏡を
提供できる。
象物体からの２次元又は３次元の光情報を高速に並列に
処理することができる。また、装置自体が小型、簡便に
なり、しかも光学系の配置設定の際のアライメントが容
易かつ安定する。従って、信頼性の高い共焦点顕微鏡を
提供できる。
【００５４】本発明に係る光記録再生装置によれば、光
記録媒体における２次元又は３次元の光記録再生が可能
となり、その光記録再生を高速に並列に処理することが
できる。また、装置自体も小型、簡便になり、光学系の
配置設定の際のアライメントも容易かく安定し、信頼性
の高い光記録再生装置を提供できる。
記録媒体における２次元又は３次元の光記録再生が可能
となり、その光記録再生を高速に並列に処理することが
できる。また、装置自体も小型、簡便になり、光学系の
配置設定の際のアライメントも容易かく安定し、信頼性
の高い光記録再生装置を提供できる。
【図１】本発明に用いられる１次元光学素子アレイの構
成図である。
成図である。
【図２】本発明に用いられる２次元光学素子アレイの構
成図である。
成図である。
【図３】１次元又は２次元光学素子アレイを構成する光
学素子の例を示す構成図である。
学素子の例を示す構成図である。
【図４】１次元又は２次元光学素子アレイの他の例を示
す要部の構成図である。
す要部の構成図である。
【図５】本発明に係る共焦点顕微鏡の実施例を示す構成
図である。
図である。
【図６】本発明に係る共焦点顕微鏡の他の実施例を示す
構成図である。
構成図である。
【図７】本発明に係る共焦点顕微鏡の他の実施例の構成
図である。
図である。
【図８】本発明に係る共焦点顕微鏡の他の実施例の構成
図である。
図である。
【図９】本発明に係る光記録再生装置の実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図１０】本発明に係る光記録再生装置の他の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１１】本発明に係る光記録再生装置の他の実施例を
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１２】本発明に用いられる光ディスクの例を示す断
面図である。
面図である。
【図１３】本発明に用いられる光ディスクの例を示す他
の例の断面図である。
の例の断面図である。
【図１４】本発明に係る光学素子の説明に供する構成図
である。
である。
【図１５】図１４の光学素子の要部の拡大斜視図であ
る。
る。
【図１６】光学素子の説明図である。
【図１７】Ａ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程
図である。 Ｂ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。 Ｃ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。
図である。 Ｂ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。 Ｃ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。
【図１８】Ａ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程
図である。 Ｂ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。 Ｃ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。
図である。 Ｂ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。 Ｃ 光学素子の代表的な製造方法の製造工程図である。
【図１９】従来の共焦点走査顕微鏡の原理図である。
１ 光学素子（光結晶素子） ２ 被照射部 ３ 収束手段 ４ 発光部 ５ 受光部 ６ 基板 ７ 反射鏡 ＬＤ 半導体レーザ ＰＤ フォトダイオード ＬF 出射光 ＬR 戻り光 ４１ １次元光学素子アレイ ４２ ２次元光学素子アレイ ４６，６２ 対物レンズ ４７ 対象物体 ４５，４８，５０，５２ 共焦点走査顕微鏡 ６３ 光学ピックアップ ６４ 光ディスク ６１，６６，６８ 光記録再生装置
Claims (2)
- 【請求項１】 複数個の光結合素子を共通の基板上に１
次元配列又は２次元配列してなる光結合素子アレイと、
対物レンズを備え、前記光結合素子は、発光部と受光部
とが前記共通の基板上に近接して配置され、前記発光部
から出射された出射光の対象物体からの戻り光を前記受
光部によって共焦点位置近傍で受光検出するように構成
されていることを特徴とする共焦点顕微鏡。 - 【請求項２】 複数個の光結合素子を共通の基板上に１
次元配列又は２次元配列してなる光結合素子アレイと、
対物レンズと、光記録媒体とを備え、前記光結合素子
は、発光部と受光部とが前記共通の基板上に近接して配
置され、前記発光部から出射した出射光の前記光記録媒
体からの戻り光を前記受光部によって共焦点位置近傍で
受光検出するように構成されていることを特徴とする光
記録再生装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6227040A JPH0894938A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 共焦点顕微鏡並びに光記録再生装置 |
| US08/532,037 US5801880A (en) | 1994-09-21 | 1995-09-21 | Confocal microscope with optical recording and reproducing apparatus |
| US09/103,993 US6094411A (en) | 1994-09-21 | 1998-06-24 | Confocal microscope with optical recording and reproducing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6227040A JPH0894938A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 共焦点顕微鏡並びに光記録再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894938A true JPH0894938A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16854592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6227040A Pending JPH0894938A (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 共焦点顕微鏡並びに光記録再生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5801880A (ja) |
| JP (1) | JPH0894938A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004514920A (ja) * | 2000-05-03 | 2004-05-20 | ダーク・ソーンクセン | 全自動迅速顕微鏡用スライドスキャナ |
| JP2004528605A (ja) * | 2001-06-05 | 2004-09-16 | カール ツアイス マイクロエレクトロニック システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学機器用オートフォーカス装置 |
| US10876970B2 (en) | 2016-04-12 | 2020-12-29 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Light-sheet microscope with parallelized 3D image acquisition |
| US10989661B2 (en) | 2015-05-01 | 2021-04-27 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Uniform and scalable light-sheets generated by extended focusing |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL125659A (en) | 1998-08-05 | 2002-09-12 | Cadent Ltd | Method and device for three-dimensional simulation of a structure |
| AU2001288228A1 (en) * | 2000-07-27 | 2002-02-13 | Zetetic Institute | Multiple-source arrays for confocal and near-field microscopy |
| WO2002075370A2 (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-26 | Weinstein Ronald S | Miniaturized microscope array digital slide scanner |
| US6961291B2 (en) * | 2002-04-03 | 2005-11-01 | Plasmon Lms, Inc. | System for enhanced astigmatic focus signal detection |
| US7023622B2 (en) * | 2002-08-06 | 2006-04-04 | Dmetrix, Inc. | Miniature microscope objective lens |
| US7113651B2 (en) * | 2002-11-20 | 2006-09-26 | Dmetrix, Inc. | Multi-spectral miniature microscope array |
| US20050111082A1 (en) * | 2003-11-20 | 2005-05-26 | Accretech (Israel) Ltd. | Confocal microscopy arrangement without beam splitter |
| JP4414771B2 (ja) * | 2004-01-08 | 2010-02-10 | オリンパス株式会社 | 共焦点顕微分光装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5647933A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-30 | Sony Corp | Optical signal head |
| JPS5723292A (en) * | 1980-07-16 | 1982-02-06 | Sony Corp | Semiconductor laser device and manufacture thereof |
| JPS6195591A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Sony Corp | 半導体レ−ザ |
| JPH0419819Y2 (ja) * | 1985-03-23 | 1992-05-06 | ||
| FR2639150B1 (fr) * | 1988-11-15 | 1991-01-25 | Thomson Hybrides Microondes | Dispositif optoelectronique de puissance et son procede de realisation |
| JPH02271586A (ja) * | 1989-04-12 | 1990-11-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体レーザ装置 |
| US5446719A (en) * | 1992-02-05 | 1995-08-29 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical information reproducing apparatus |
| JPH07114746A (ja) * | 1993-08-25 | 1995-05-02 | Sony Corp | 光学装置 |
| IL107181A0 (en) * | 1993-10-04 | 1994-01-25 | Nogatech Ltd | Optical disk reader |
| US5479426A (en) * | 1994-03-04 | 1995-12-26 | Matsushita Electronics Corporation | Semiconductor laser device with integrated reflector on a (511) tilted lattice plane silicon substrate |
| JP3541416B2 (ja) * | 1994-03-08 | 2004-07-14 | ソニー株式会社 | 光学装置 |
| JP3537881B2 (ja) * | 1994-03-29 | 2004-06-14 | 株式会社リコー | Ｌｅｄアレイヘッド |
| JPH07296441A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Sony Corp | 光学装置 |
| US5598394A (en) * | 1994-05-19 | 1997-01-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Optical pick-up |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP6227040A patent/JPH0894938A/ja active Pending
-
1995
- 1995-09-21 US US08/532,037 patent/US5801880A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-24 US US09/103,993 patent/US6094411A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2011232762A (ja) * | 2000-05-03 | 2011-11-17 | Aperio Technologies Inc | 全自動迅速顕微鏡用スライドスキャナ |
| US9386211B2 (en) | 2000-05-03 | 2016-07-05 | Leica Biosystems Imaging, Inc. | Fully automatic rapid microscope slide scanner |
| US9851550B2 (en) | 2000-05-03 | 2017-12-26 | Leica Biosystems Imaging, Inc. | Fully automatic rapid microscope slide scanner |
| JP2004528605A (ja) * | 2001-06-05 | 2004-09-16 | カール ツアイス マイクロエレクトロニック システムズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 光学機器用オートフォーカス装置 |
| US10989661B2 (en) | 2015-05-01 | 2021-04-27 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Uniform and scalable light-sheets generated by extended focusing |
| US10876970B2 (en) | 2016-04-12 | 2020-12-29 | The Board Of Regents Of The University Of Texas System | Light-sheet microscope with parallelized 3D image acquisition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5801880A (en) | 1998-09-01 |
| US6094411A (en) | 2000-07-25 |
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