JPS60106038A - Optical device - Google Patents

Optical device

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JPS60106038A
JPS60106038A JP59149442A JP14944284A JPS60106038A JP S60106038 A JPS60106038 A JP S60106038A JP 59149442 A JP59149442 A JP 59149442A JP 14944284 A JP14944284 A JP 14944284A JP S60106038 A JPS60106038 A JP S60106038A
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isotropic
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laser element
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俊夫 杉山
Seiji Yonezawa
米沢 成二
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尾島 正啓
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    • G11B2007/13727Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Abstract

PURPOSE:To produce with high using efficiency a light beam given from a semiconductor laser element having no isotropic expansion angle, by using plural prisms arranged so that the incident angle of an incident light beam is set as a Brewster's angle and also the light beam is radiated vertically. CONSTITUTION:An optical device is set at the following stage of a cemented lens 2, and prisms 7 and 8 are set at Brewster's angles respectively to set the optical loss at zero on the incident surface of the prism. Both prisms expand the horizontal direction of the spread of the beam sent from a semiconductor laser element to obtain the coincidence with the vertical direction and obtains an isotropic intensity distribution for the light delivered from the prisms. These isotropic light beams are turned into isotropic spots 5 on a disk 4 by an objective 3. Thus most of the beams sent from the laser element are irradiated onto the disk. In addition, the pull-in range of automatic focus is increased since the numerical aperture of the lens 2 is increased.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は光学装置、特に半導体レーザのビーム整形用光
学装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an optical device, and particularly to an optical device for beam shaping of a semiconductor laser.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

近年、ガスレーザに代わって、半導体レーザ素子を光源
に用いた光情報処理装置の開発が盛んになっできた。光
ディスクはその一例である。光ディスクとは半導体レー
ザ素子を用いて円盤(ディスク)に記録されている情報
信号を再生したり、又はディスクに情報を高密度に記録
するものである。すなわち、半導体レーザを用いてディ
スク上に情報信号を記録したり再生するためには、半導
体レーザ素子から出た光ビームを光学系を構成する結合
レンズ及び対物レンズを用いてディスク上に直径1μm
程度の微少な光スポットとして形成しなければならない
In recent years, development of optical information processing devices that use semiconductor laser elements as light sources in place of gas lasers has become active. Optical discs are one example. An optical disk is a device that uses a semiconductor laser element to reproduce information signals recorded on a disk (disk) or to record information on the disk at high density. That is, in order to record or reproduce information signals on a disk using a semiconductor laser, a light beam emitted from a semiconductor laser element is directed onto a disk with a diameter of 1 μm using a coupling lens and an objective lens that constitute an optical system.
It must be formed as a very small light spot.

一般に、半導体レーザ素子は、その発光領域の縦・横比
が異なるため、ビームの拡がり角が非等方的である。こ
の半導体レーザビームの拡がり角は、半導体レーザ素子
の構造によって異なっている。即ち、第1図に示す如く
半導体レーザ素子からのビームの遠視野像における出射
光分布の水平方向及び垂直方向のe4での角度をそれぞ
れ0□。
In general, a semiconductor laser device has an anisotropic beam spread angle because its light emitting region has a different aspect ratio. The divergence angle of this semiconductor laser beam differs depending on the structure of the semiconductor laser element. That is, as shown in FIG. 1, the angles e4 in the horizontal and vertical directions of the output light distribution in the far-field image of the beam from the semiconductor laser device are each 0□.

O□とすると、例えば c、 s p型半導体レーザでは θ、=8’ 、θ□=24’及びθ□/θ1=3・・・
(1) となる。またBH型半導体レーザでは、θ、、 =16
’ 、θ、 =32’及びθJ/θ7=2・・・(2) であり、B H型レーザではビーム拡がり角の比は2、
asp型では3になっている。なお、第1図の横軸は広
がり角、その縦軸は光強度である。第2図は上述した半
導体レーザ素子のビーム拡がり角が等方的でない場合に
、ディスク上に直径1μmφ程度の等方的スポットを形
成すめための従来の光情報処理装置の一例を示している
For example, for a c, sp type semiconductor laser, θ=8', θ□=24', and θ□/θ1=3...
(1) becomes. In addition, in the BH type semiconductor laser, θ,, =16
' , θ, = 32' and θJ/θ7 = 2 (2), and in the BH type laser, the beam divergence angle ratio is 2,
It is 3 for asp type. Note that the horizontal axis in FIG. 1 is the spread angle, and the vertical axis is the light intensity. FIG. 2 shows an example of a conventional optical information processing apparatus for forming an isotropic spot with a diameter of about 1 μmφ on a disk when the beam divergence angle of the semiconductor laser device described above is not isotropic.

第2図において、半導体レーザ素子1の一方の端面から
出た等方でない拡がり角をもったビームは結合レンズ2
、対物レンズ3によってディスク4上に光スポット5が
形成される。光検出器6は半導体レーザ素子1の出力の
検出器である。なお、Aは光軸である。第2図において
、結合レンズ2の開口数NAは、半導体レーザ1とレン
ズ2とのなす半画角をθとすると、 N A = sinθ −(3) の関係がある。また半導体レーザ素子1のビーム拡がり
角について、上述したように水平方向及び垂直方向のe
−zでの大きさをθ□及び0□とするとこのような半導
体レーザ素子を用いてディスク4上に等方的なスポット
5を形成するだめには、0≦θ7〈θ1 ・・・(4) となるように結合レンズ2の開口数NAを選ばなければ
ならない。すなわち、結合レンズ2の開口数を小さくし
、軸外の光線を遮断して、光軸A<0=0>付近のみの
ビームを用いて、結合レンズ2から出た光の強度分布を
等方的にさせる必要がある。第1図に示すビームの広が
り角と第(1)、(3)及び(4)式より、csp型レ
ーザではNA=0.1 θ=5.7°(くθ7くθ□) ) ・・・(5)とす
ると、結合レンズ2を通った後のビームはほぼ等方的に
なり、したがって、ディスク4上に等方的なスポット5
が形成される。
In FIG. 2, a beam with a non-isotropic divergence angle emitted from one end face of the semiconductor laser device 1 is transmitted to the coupling lens 2.
, a light spot 5 is formed on the disk 4 by the objective lens 3. The photodetector 6 is a detector for the output of the semiconductor laser element 1. Note that A is the optical axis. In FIG. 2, the numerical aperture NA of the coupling lens 2 has the relationship NA=sinθ−(3), where θ is the half angle of view formed by the semiconductor laser 1 and the lens 2. Regarding the beam divergence angle of the semiconductor laser device 1, as described above, e
If the sizes at -z are θ□ and 0□, in order to form an isotropic spot 5 on the disk 4 using such a semiconductor laser element, 0≦θ7〈θ1...(4 ) The numerical aperture NA of the coupling lens 2 must be selected so that In other words, by reducing the numerical aperture of the coupling lens 2, blocking off-axis rays, and using only the beam near the optical axis A<0=0>, the intensity distribution of the light emitted from the coupling lens 2 is made isotropic. It is necessary to make it a target. From the beam spread angle shown in Figure 1 and equations (1), (3), and (4), for a CSP laser, NA = 0.1 θ = 5.7° ( θ 7 θ □ ) ・・- (5), the beam after passing through the coupling lens 2 becomes almost isotropic, and therefore an isotropic spot 5 is formed on the disk 4.
is formed.

しかし、このような軸外の光線を遮断すると、半導体レ
ーザから放射された光線の一部しかディスク上に照射さ
れないのでは、レーザ素子の光の利用効率が悪いという
点がある。特に記録を行うような場合には、ディスクに
設けられた金属薄膜を溶解し穴を形成しなければならな
いので、再生する場合より、数倍の光量を必要とする。
However, when such off-axis light rays are blocked, only a portion of the light rays emitted from the semiconductor laser is irradiated onto the disk, resulting in poor utilization efficiency of the light from the laser element. In particular, in the case of recording, the metal thin film provided on the disk must be melted to form holes, which requires several times the amount of light than in the case of reproduction.

また。Also.

半導体レーザ素子は、ある一定以−ヒの光量をだすと寿
命が短かくなる。従って、半導体レーザ素子を光源とし
て用いる場合レーザ素子の光利用効率を上げ、できるだ
け光出力を少なくおさえることが、寿命及び信頼性の面
からぜひ必要である。
When a semiconductor laser element emits a certain amount of light beyond a certain level, its lifetime becomes short. Therefore, when using a semiconductor laser element as a light source, it is absolutely necessary to increase the light utilization efficiency of the laser element and to suppress the optical output as much as possible from the viewpoint of lifespan and reliability.

さて、第2図に示す構成において、半導体レーザ素子1
にディスク4からの反射光が帰還すると、ディスクから
の反射光の強弱に応じて半導体レーザ1の出力が増減す
るので、ディスク4の情報を光検出器6の出力によって
再生できる。この技術は特開昭49−69008号公報
に記載されている。通常、ディスクは約1鵬程度の上下
ぶれをしながら回転し、対物レンズの焦点深度は2μm
程度であるため、ディスクから信号を再生するためには
、光スポットをディスク上で常に直径1μm程度に保持
するための焦点合せが必要である。
Now, in the configuration shown in FIG.
When the reflected light from the disk 4 returns, the output of the semiconductor laser 1 increases or decreases depending on the strength of the reflected light from the disk, so that the information on the disk 4 can be reproduced by the output of the photodetector 6. This technique is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-69008. Normally, the disk rotates with a vertical vibration of about 1 inch, and the depth of focus of the objective lens is 2 μm.
Therefore, in order to reproduce signals from the disc, focusing is required to keep the optical spot on the disc at a diameter of about 1 μm at all times.

光ビームのディスク上からの焦点のずれを検出するため
、光源あるいはレンズを光軸方向に微小振動させ、レー
ザ出力を同期検波することで、焦点ずれを検出する技術
が特開昭53−17706号公報で提案されている。こ
の技術による自動焦点制御引き込み範囲は狭く、約10
μmであると従来から報告されている(電子材料197
9年2号月、67頁)。
In order to detect the deviation of the focus of the light beam from the disk, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-17706 discloses a technique for detecting the deviation of the focus by slightly vibrating the light source or lens in the optical axis direction and synchronously detecting the laser output. It is proposed in the official gazette. The automatic focus control retraction range with this technique is narrow, approximately 10
μm (Electronic Materials 197
(No. 2, 1999, p. 67).

第3図は結合レンズ2の開口数NA=0.1 のとき、
ディスク4を光軸方向に沿って微少に移動したときの半
導体レーザ素子1からの出力変化を示したものである。
Figure 3 shows when the numerical aperture of the coupling lens 2 is NA=0.1.
It shows the change in the output from the semiconductor laser element 1 when the disk 4 is slightly moved along the optical axis direction.

第3図から明らかなように結合レンズ2の開口数NAが
0.1 と非常に小さいときは、自動焦点引き込み範囲
は10μmしかないことがわかる。半導体レーザ素子に
ディスクからの反射光を帰還させる光情報処理装置では
上述したように引き込み範囲が小さいという欠点をもっ
ている。このため、自動焦点制御が困難であり、上下ぶ
れの大きなディスクから情報再生はできないという問題
があった。
As is clear from FIG. 3, when the numerical aperture NA of the coupling lens 2 is as small as 0.1, the automatic focusing range is only 10 μm. An optical information processing device that returns reflected light from a disk to a semiconductor laser element has the drawback of having a small pull-in range, as described above. Therefore, automatic focus control is difficult, and information cannot be reproduced from a disc with large vertical vibration.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上述した点を解決し、等方的な拡がり角をもた
ない半導体レーザ素子からの光ビームを光の利用効率よ
く整形成することが可能な半導体ビーム整形光学装置を
提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems and provides a semiconductor beam shaping optical device capable of shaping a light beam from a semiconductor laser element that does not have an isotropic divergence angle with high light utilization efficiency. purpose.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、出力光ビームの光軸回りの強度分布が該光軸
に関し非等方である光源と、該光源から出力される光ビ
ームが入射される入射端面と該光ビームが出射される出
射端面とを有する複数個のプリズムとを具え、該プリズ
ムの入射端面が入射光ビームに対しブリュスター角とな
る如く配設されるとともに、該プリズムの出射端面が出
射光ビームに対し垂直となる如く配設されたことを特徴
とする。
The present invention provides a light source in which the intensity distribution of the output light beam around the optical axis is anisotropic with respect to the optical axis; a plurality of prisms having end faces, the entrance end faces of the prisms are arranged so as to form a Brewster angle with respect to the incident light beam, and the exit end faces of the prisms are arranged perpendicular to the output light beam. It is characterized by being arranged.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

前述したように非等方的な拡がり角をもつ半導体レーザ
素子1を用いて、ディスク4上に等方なスポット5を形
成するためには結合レンズ2の開口数を第(4)、(5
)式に示すように小さくする必要がある。しかしながら
、これでは半導体レーザ素子から放射された光の一部し
かディスク上に照射されないため、レーザ素子の光の利
用効率が悪くなってしまう。しかも、ディスクの変位に
よって、レーザ素子端面付近の反射戻り光スポットの焦
点位置が大きく変化してしまう。すなわち、焦点ずれに
よるレーザ素子端面上の反射戻り光スポットのぼけが著
しく、このために自動焦点引き込み範囲が10μmとい
う小さな数になってしまう。
As mentioned above, in order to form an isotropic spot 5 on the disk 4 using the semiconductor laser element 1 having an anisotropic divergence angle, the numerical aperture of the coupling lens 2 is set to (4) and (5).
) must be reduced as shown in the formula. However, in this case, only a portion of the light emitted from the semiconductor laser element is irradiated onto the disk, resulting in poor utilization efficiency of the light from the laser element. Moreover, the focal position of the reflected return light spot near the end face of the laser element changes greatly due to the displacement of the disk. That is, the reflected return light spot on the end face of the laser element is significantly blurred due to the focal shift, and as a result, the automatic focusing range becomes as small as 10 μm.

本発明者等はディスク4上の光スポット5が等方になる
という結合レンズの条件である第(4)式を無視して、
結合レンズ2の開口数N、Aを大きくしたときの焦点引
き込み範囲を実験的にめてみた。第4図は、開口数N 
A (sin O)の異なる数種の結合レンズについて
、ディスク4を光軸方向に沿って微少に移動したときの
半導体レーザ素子からの出力変化を示したものである。
The inventors ignored equation (4), which is the condition of the coupling lens that the light spot 5 on the disk 4 is isotropic, and
The focusing range was experimentally determined when the numerical apertures N and A of the coupling lens 2 were increased. Figure 4 shows the numerical aperture N
The figure shows changes in the output from the semiconductor laser element when the disk 4 is slightly moved along the optical axis direction for several types of coupling lenses with different A (sin O).

第4図から明らかなように、結合レンズは開口数が大き
ければ大きいほど自動焦点引き込み範囲が大きくなり、
ディスクの上下ぶれに対して完全な自動焦点が実現でき
ることとなる。しかも、結合レンズの開口数が大きくな
ると、半導体レーザ素子からのビームがそれだけ多く結
合レンズに入射され、光の利用効率が高くなる。しかし
、結合レンズの開口数NAがほぼ第1図に示す遠視野像
のe−zでの垂直方向の拡がり角度θ、を満足すれば実
質的に半導体レーザ素子からのビームを殆んど結合レン
ズに入射されることとなる。したがって、実質的には、
θ1〈0≦O□ ・・・(6) を満足すればよいのである。
As is clear from Fig. 4, the larger the numerical aperture of the coupled lens, the larger the automatic focusing range.
This means that complete automatic focusing can be achieved against vertical movement of the disc. Moreover, as the numerical aperture of the coupling lens increases, more beams from the semiconductor laser element are incident on the coupling lens, increasing the light utilization efficiency. However, if the numerical aperture NA of the coupling lens approximately satisfies the vertical spread angle θ in e-z of the far-field pattern shown in FIG. It will be injected into. Therefore, in effect,
It is sufficient to satisfy θ1<0≦O□ (6).

しかし、第(6)式を満足する結合レンズ2を通過した
光ビームは等方的でないので光スポット5も等方的でな
くなってしまう。本発明においては、これを解決するた
めに第5図に示すように、第(6)式を満足する結合レ
ンズ2の後段にプリズム7及び8を配置する。第5図は
本発明の光学装置を用いた光情報処理装置の一例を示す
図である。
However, since the light beam passing through the coupling lens 2 that satisfies Equation (6) is not isotropic, the light spot 5 is also not isotropic. In the present invention, in order to solve this problem, as shown in FIG. 5, prisms 7 and 8 are arranged after the coupling lens 2 that satisfies equation (6). FIG. 5 is a diagram showing an example of an optical information processing device using the optical device of the present invention.

第5図においてはプリズム7.8はその頂角をθよ 、
屈折率をNとする直角プリズムとし、入射角をθ8、入
射ビーム軽重と、屈折ビーム径Oの比(ビーム倍率)を
m=−とすると、これらは、■ それぞれ次式で与えられる。
In Fig. 5, the prism 7.8 has its apex angle θ,
Assuming that the rectangular prism has a refractive index of N, the incident angle is θ8, and the ratio of the weight of the incident beam to the diameter of the refracted beam O (beam magnification) is m=-, these are given by the following equations.

また、P偏光(紙面に平行に振動している偏光)のプリ
ズムの入射面における反射率は次式で与えられる。
Further, the reflectance of P-polarized light (polarized light vibrating parallel to the plane of the paper) at the incident surface of the prism is given by the following equation.

ここでθ、+θべ=90°とすると、R2=0となりプ
リズムの入射面の光の損失はゼロとなる。
Here, when θ, +θbe=90°, R2=0 and the loss of light on the incident surface of the prism becomes zero.

(θ、=Od、の場合は、垂直入射の時なので、プリズ
ムの効果がない、)ここで、R,=Oとなるのは、いわ
ゆるブリュースター角といわれるtanθ。
(If θ, = Od, there is no effect of the prism because it is perpendicular incidence.) Here, R, = O is tan θ, which is called the Brewster angle.

二Nのときである。このとき、第(7)式はそれぞれ次
式の関係になる。
It's time for 2N. At this time, equation (7) has the following relationship.

但し、ビームの倍率mは使用する半導体レーザ素子の構
造によって設定゛される。即ち、プリズムは半導体レー
ザ素子からのビームの拡がりの水平方向を伸長せしめて
、その垂直方向と一致させて、プリズムから出た光の強
度分布を等方的にする。
However, the beam magnification m is set depending on the structure of the semiconductor laser device used. That is, the prism extends the horizontal direction of the spread of the beam from the semiconductor laser element so that it coincides with the vertical direction, thereby making the intensity distribution of the light emitted from the prism isotropic.

したがって、半導体レーザ素子がらのビームを殆んど結
合レンズに入射させた場合、等方的なビームを得るため
には、ビーム倍率mをビームの拡がり角の比0410N
と一致させる必要がある。例えば、QSp型半導体レー
ザ素子を用いる場合は、第(1)式よりビーム倍率mを
3とする。このとき、プリズム7.8の形状は第(9)
式よりとなる。
Therefore, when most of the beam from the semiconductor laser element is incident on the coupling lens, in order to obtain an isotropic beam, the beam magnification m must be set to the ratio of the beam divergence angle to 0410N.
need to match. For example, when using a QSp type semiconductor laser element, the beam magnification m is set to 3 from equation (1). At this time, the shape of the prism 7.8 is the (9th)
From the formula.

したがって、第(1)式で表わされるビーム拡がり角を
もつC8p型半導体レーザについては第(10)式で表
わされるプリズム7,8を第5図において結合レンズ2
の直後に挿入することによって、プリズム7.8によっ
て等方なビームに変換することが可能である。この等方
になった光ビームは対物レンズ3によってディスク4上
に等方なスポット5を得ることが可能となり、レーザ素
子からのビームは殆んどすべてディスク上に照射される
Therefore, for a C8p semiconductor laser having a beam divergence angle expressed by equation (1), the prisms 7 and 8 expressed by equation (10) are replaced by the coupling lens 2 in FIG.
By inserting it directly after the prism 7.8, it is possible to convert it into an isotropic beam. This isotropic light beam makes it possible to obtain an isotropic spot 5 on the disk 4 by the objective lens 3, and almost all of the beam from the laser element is irradiated onto the disk.

しかも結合レンズ2の開口数を大きくしているために、
自制焦点の引込み範囲は拡大されている。
Moreover, since the numerical aperture of the coupling lens 2 is increased,
The retraction range of self-control focus has been expanded.

また、プリズム入射による光の損失がないために光の利
用効率が優れている。
Furthermore, since there is no loss of light due to incidence on the prism, the light utilization efficiency is excellent.

なお、第5図に於いて半導体レーザ素子1からのビーム
は1図の矢印で示すようにP偏光(偏光面が紙面に平行
に振動している)に設定されている。
In FIG. 5, the beam from the semiconductor laser element 1 is set to be P-polarized light (the plane of polarization vibrates parallel to the plane of the paper) as indicated by the arrow in FIG.

第6図は、本発明の他の実施例の構成を示す図であり、
第5図と同一符号は同−又は均等部分を示す。第6図の
実施例では、第5図の実施例と異なり、ビームの拡がり
の垂直方向な縮少し、その水平方向と一致するようにし
た場合であり、プリズム7.8の入射面が、第5図の実
施例とは逆に配置されている。即ち、半導体レーザ素子
1からのビームは1図の黒丸で示す如くS偏光(偏光面
が紙面に垂直に振動している)に設定され、これが−波
長板9によってP偏光に変換されて、プリズム7.8に
入射されるのである。かくすることにより、対物レンズ
3の小型化が可能となる。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention,
The same reference numerals as in FIG. 5 indicate the same or equivalent parts. In the embodiment shown in FIG. 6, unlike the embodiment shown in FIG. The arrangement is opposite to that of the embodiment shown in FIG. That is, the beam from the semiconductor laser element 1 is set as S-polarized light (the plane of polarization vibrates perpendicular to the plane of the paper) as shown by the black circle in FIG. 7.8. By doing so, the objective lens 3 can be made smaller.

第7図は本発明の他の実施例の構成を示す図であり、第
5図に示す実施例の構成において、プリズム8と対物レ
ンズ3との間にプリズム11を配置している。かかる実
施例により、ディスク4がらの反射光の変化を上記プリ
ズム11から検出すす ることか可能となる。なお、10は一波長板、12は光
検出器である。
FIG. 7 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention. In the configuration of the embodiment shown in FIG. 5, a prism 11 is disposed between the prism 8 and the objective lens 3. With this embodiment, it is possible to detect changes in the reflected light from the disk 4 from the prism 11. Note that 10 is a single wavelength plate, and 12 is a photodetector.

また、以上の説明においては、ディスクからの反射光の
光量の変化を半導体レーザの他方向からのレーザ光の変
化として検出する場合について述べたが、反射光の変化
を半導体レーザーの駆動電流の変化として検出する場合
に於いても、本考案が適用できるのは勿論のことである
In addition, in the above explanation, we have described the case where a change in the amount of light reflected from the disk is detected as a change in the laser light from the other direction of the semiconductor laser. Of course, the present invention can also be applied to the case of detecting as follows.

また、RP=OとなるN=7の点付近ならばほとんどR
μツ0である。実際問題としては、プリズム7.8の屈
折率として正確にJにすることはできない場合でも、R
,=Oとなる屈折率N(=↓1)の付近ならば、RPは
ほとんど零なのでその近傍の屈折率ならば充分に使用可
能である。
Also, if near the point N=7 where RP=O, almost R
μtsu is 0. As a practical matter, even if the refractive index of prism 7.8 cannot be exactly J, R
, =O, RP is almost zero, so a refractive index in that vicinity can be used satisfactorily.

第8図にビームの倍率mとプリズムの入射面での反射率
R,の関係を示す。仮に1個のプリズムで構成する場合
には、光の反射率を少なく、ビーム倍率m = 2〜3
を設定すると、プリズムの屈折率Nのかなり大きいもの
が必要となる。図中にBK−7(N=1.51) 、 
S F−11,(N=1.764 )からなるプリズム
を一個用いた場合の関係をそれぞれ一点鎖線、破線で示
す。半導体レーザのビームのθ□と09の比は通常2倍
〜4倍程度はあるため、1個で構成することは、かなり
困難がともなう。本発明のように、2個で構成すると、
1個で構成する場合の上記の欠点をとり除くことが可能
になる。図中にBK−7からなるプリズムを2個用いた
場合の関係を実線で示す。一般に広く知られているBK
−7の場合、波長8000人の付近は屈折率N=1.5
1である。この場合は、m =2.28倍の時がR,=
Oとなる。しかも、m==2.1〜2.5の領域で透過
率は99.9%以上である。
FIG. 8 shows the relationship between the beam magnification m and the reflectance R at the entrance surface of the prism. If it is composed of one prism, the reflectance of light is reduced and the beam magnification m = 2 to 3.
, a prism with a fairly large refractive index N is required. In the figure, BK-7 (N=1.51),
The relationship when one prism consisting of SF-11, (N=1.764) is used is shown by a dashed line and a broken line, respectively. Since the ratio of θ□ to 09 of a semiconductor laser beam is usually about 2 to 4 times, it is quite difficult to configure it with one laser. If it is composed of two pieces as in the present invention,
It becomes possible to eliminate the above-mentioned drawbacks when configuring with one piece. In the figure, the relationship when two prisms made of BK-7 are used is shown by a solid line. BK is widely known to the general public.
-7, the refractive index N=1.5 near the wavelength of 8000 people
It is 1. In this case, when m = 2.28 times R, =
It becomes O. Furthermore, the transmittance is 99.9% or more in the range of m=2.1 to 2.5.

99%まで許容するならばm中1.8〜3まで使用でき
る。
If it is allowed up to 99%, it can be used up to 1.8 to 3 in m.

このように本発明によれば、屈折率Nの小さいプリズム
で反射損失少なくビームの倍率を大きくできるとともに
、その使用範囲も拡大することができる。よって、通常
の光学ガラスで、光の利用効率の優れた、ビーム成形を
行うことができる長所を持つ。
As described above, according to the present invention, it is possible to increase the beam magnification with a small reflection loss using a prism having a small refractive index N, and the range of use thereof can also be expanded. Therefore, it has the advantage of being able to perform beam shaping with excellent light utilization efficiency using ordinary optical glass.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した如く本発明によれば入射光ビームの入射角
がブリュスター角となる如く配設されるとともに、該光
ビームが垂直出射する如く配設された複数個のプリズム
を使用することにより、等方的な拡がり角をもたない半
導体レーザ素子からの光ビームを光利用効率よく成形す
ることができる。
As explained above, according to the present invention, by using a plurality of prisms arranged so that the angle of incidence of the incident light beam becomes Brewster's angle, and arranged so that the light beam exits vertically, A light beam from a semiconductor laser element that does not have an isotropic divergence angle can be shaped with high light utilization efficiency.

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

第1図は、半導体レーザ光の遠視野像を示す図、第2図
は、従来の光情報処理装置を説明するための図、第3図
は、従来の自動焦点の引き込み範囲を説明する図、第4
図は、本発明による自動焦点の引き込み範囲を説明する
図、第5図、第6図。 及び第7図は本発明の光学装置を用いた光情報処理装置
の構成を示す図、第8図は、プリズムの入射面での反射
率とビーム倍率の関係を示す図である。 1・・・半導体レーザ、2・・・結合レンズ、3・・・
対物し鴇 3 図 一デイスクイ装置 第4図 第5図 第6図 11 10 第8図 ヒ゛−ム号をf7rL
FIG. 1 is a diagram showing a far-field image of a semiconductor laser beam, FIG. 2 is a diagram for explaining a conventional optical information processing device, and FIG. 3 is a diagram for explaining a conventional autofocus pull-in range. , 4th
The figures are diagrams illustrating the automatic focusing range according to the present invention, FIGS. 5 and 6. and FIG. 7 is a diagram showing the configuration of an optical information processing device using the optical device of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the reflectance at the entrance surface of the prism and the beam magnification. 1... Semiconductor laser, 2... Coupling lens, 3...
Objective 3 Figure 1 Disk device Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 11 10 Figure 8 The frame number is f7rL

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、出力光ビームの光軸回りの強度分が該光軸に関し非
等方である光源と、該光源から出力される光ビームが入
射される入射端面と該光ビームが出射される出射端面と
を有・する複数個のプリズムとを具え、該プリズムの入
射端面が上記光源の出力光ビームに対しブリュスター角
となる如く配設されるとともに、上記プリズムの上記出
射端面が該プリズムで屈折された光ビームに対し垂直と
なる如く配設されてなる、上記光源からの上記出力光ビ
ームの上記強度分布の整形を行う光学装置。
1. A light source in which the intensity of the output light beam around the optical axis is anisotropic with respect to the optical axis, an input end face into which the light beam output from the light source is incident, and an output end face from which the light beam is emitted. a plurality of prisms having a plurality of prisms, each of which is arranged such that an incident end face of the prism forms a Brewster angle with respect to the output light beam of the light source, and the outgoing end face of the prism is refracted by the prism. an optical device for shaping the intensity distribution of the output light beam from the light source, the optical device being arranged perpendicular to the output light beam;
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