JPS6069614A - 集光装置、及この装置を利用した光学式情報記録、または再生装置 - Google Patents
集光装置、及この装置を利用した光学式情報記録、または再生装置Info
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- JPS6069614A JPS6069614A JP58178485A JP17848583A JPS6069614A JP S6069614 A JPS6069614 A JP S6069614A JP 58178485 A JP58178485 A JP 58178485A JP 17848583 A JP17848583 A JP 17848583A JP S6069614 A JPS6069614 A JP S6069614A
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- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発８Ａは、光をミクロン（μｍン程度の極く微小に
集光する集光装置に関するものでおる。
集光する集光装置に関するものでおる。
従来この種の集光装置としては、第１図に示すものがあ
った。第１図は従来の集光装置ｔ示す概略構成図である
。図に示す様に、半導体レーザなどの点状の発光中心を
持つ光源１が設けられ、この光源１から出射光２が出さ
れる。出射光２を集光する対物レンズ群３が設けられ、
この対物レンズ群３は構成レンズ４３，４ｂ、４ｃと鏡
筒５よル構成される。出射光２は対物レンズ群３にょシ
集光されて光スポット６が形成される。
った。第１図は従来の集光装置ｔ示す概略構成図である
。図に示す様に、半導体レーザなどの点状の発光中心を
持つ光源１が設けられ、この光源１から出射光２が出さ
れる。出射光２を集光する対物レンズ群３が設けられ、
この対物レンズ群３は構成レンズ４３，４ｂ、４ｃと鏡
筒５よル構成される。出射光２は対物レンズ群３にょシ
集光されて光スポット６が形成される。
次に、上記第１図に示す従来の集光装置の機能について
説明する。上記した様な構成の集光装置は、ビデオディ
スク、オーディオディスク等の光この様な光学式情報記
録再生装置に応用される集光装置では、光スポット６を
ミクロン（／１ｍ）程度に集光する必要かある。このた
め、対物レンズ群３μ、回折限界の近くまで光スポツト
６金集光できる程度に収差を少なくする必要があり、そ
のためには、対物レンズ群３が複数枚の構成レンズ４ａ
〜４ｃで構成されている、光源１からの出射光２は対物
レンズ群３に入射し、この対物レンズ群３の構成レンズ
４ａ〜４ｃにより光スポット６に集光される。、なおそ
の際に、構成し／ズ４ａ〜４Ｃで発生する収差を、対物
レンズ群３全体で見た場合、収差が打ち消し合って小さ
くなる様にそれぞれの＃ｌ尻レンズ４ａ〜４ｃは設計さ
れている。
説明する。上記した様な構成の集光装置は、ビデオディ
スク、オーディオディスク等の光この様な光学式情報記
録再生装置に応用される集光装置では、光スポット６を
ミクロン（／１ｍ）程度に集光する必要かある。このた
め、対物レンズ群３μ、回折限界の近くまで光スポツト
６金集光できる程度に収差を少なくする必要があり、そ
のためには、対物レンズ群３が複数枚の構成レンズ４ａ
〜４ｃで構成されている、光源１からの出射光２は対物
レンズ群３に入射し、この対物レンズ群３の構成レンズ
４ａ〜４ｃにより光スポット６に集光される。、なおそ
の際に、構成し／ズ４ａ〜４Ｃで発生する収差を、対物
レンズ群３全体で見た場合、収差が打ち消し合って小さ
くなる様にそれぞれの＃ｌ尻レンズ４ａ〜４ｃは設計さ
れている。
しかして、従来の集光装置では、上記した様に対物レン
ズ群３の収差を小さくするために、複数枚の球面レンズ
から成る構成レンズ４ａ〜４ｃを必要としておシ、その
ため研！面の数も多（なセ、結果として対物レンズ群３
が非常に高価なものになるという欠点があった。
ズ群３の収差を小さくするために、複数枚の球面レンズ
から成る構成レンズ４ａ〜４ｃを必要としておシ、その
ため研！面の数も多（なセ、結果として対物レンズ群３
が非常に高価なものになるという欠点があった。
この発明は、上記の様な従来のものの欠点を改善する目
的でなされたもので、構成レンズとして球面レンズを用
いずに、球面ミラーとビームスプリッタと球面との組み
合わせによシ集光光学系を形成して成シ、研磨面を少な
くすることにより、低価格で構成することかできる集光
装置ｉｔを提供するものでおる。
的でなされたもので、構成レンズとして球面レンズを用
いずに、球面ミラーとビームスプリッタと球面との組み
合わせによシ集光光学系を形成して成シ、研磨面を少な
くすることにより、低価格で構成することかできる集光
装置ｉｔを提供するものでおる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第２図はこの発明の一実施例である集光装置を示す概略
構成図、第３崗及び第４囚は、第２囚の集光装置の作用
、動作原理を示す説明図である。第２図に示す様に、半
導体レーザなどの光源ｌからの出射光２と反射光束８を
分離する分離面９を持ったビームスプリッタ７が設けら
れている。ビームスプリッタ７には、曲率中心が光源１
の出射光点（光源１の位ｉｔ）となる球面１０、及び曲
率中心が反射光束８の集光点１２となる球面１１が形成
される。また、ビームスプリッタ７に接して球面ミラー
１３が設けられ、この球面ミラー１３は、その曲率中心
が光源１の出射光点と一致する様に置かれ、ビームスプ
リッタ７と同じ屈折率を持った平凸レンズの曲面がミラ
ーになる形状をしている。球面ミラー１３には反射面１
４が形成され、出射光２を光源１側へ反射させる働きを
する。
構成図、第３崗及び第４囚は、第２囚の集光装置の作用
、動作原理を示す説明図である。第２図に示す様に、半
導体レーザなどの光源ｌからの出射光２と反射光束８を
分離する分離面９を持ったビームスプリッタ７が設けら
れている。ビームスプリッタ７には、曲率中心が光源１
の出射光点（光源１の位ｉｔ）となる球面１０、及び曲
率中心が反射光束８の集光点１２となる球面１１が形成
される。また、ビームスプリッタ７に接して球面ミラー
１３が設けられ、この球面ミラー１３は、その曲率中心
が光源１の出射光点と一致する様に置かれ、ビームスプ
リッタ７と同じ屈折率を持った平凸レンズの曲面がミラ
ーになる形状をしている。球面ミラー１３には反射面１
４が形成され、出射光２を光源１側へ反射させる働きを
する。
次に、上記Ｔ４ＴＪ２図に示すこの発明の集光装置の機
能について説明する。光源１かもの光射光２は反射面１
４で反射され、その反射光に光源１に向う収束光となる
。この場合、第３図に承す様に、ガラス体から構成され
るビームスプリッタ１６に接して設けられる球面ミラー
１７と、球面工８のそれぞれの曲率中心に胤がれた点状
の光源１５がらの出射光は、球面ミラー１７と球面工８
の各接平面に直交する様に球面ミラー１７と球面１８へ
入射するので、再び元の光路ヲ通シ正確にもどる。
能について説明する。光源１かもの光射光２は反射面１
４で反射され、その反射光に光源１に向う収束光となる
。この場合、第３図に承す様に、ガラス体から構成され
るビームスプリッタ１６に接して設けられる球面ミラー
１７と、球面工８のそれぞれの曲率中心に胤がれた点状
の光源１５がらの出射光は、球面ミラー１７と球面工８
の各接平面に直交する様に球面ミラー１７と球面１８へ
入射するので、再び元の光路ヲ通シ正確にもどる。
このため、反射光は全くの無収差で集光できることにな
る。ところが、第３図に示す様な構成では一収束光とな
る反射光は元の光源１５に再入射するので利用すること
ができない。そこで、第４図に示す様に、分離面２０と
球面２１ｔ−持ったビームスプリッタ１９ｉ置き、上記
球面ミラー１７と球面１８のそれぞれの曲率中心金点状
の光源１５の位置とし、さらに、分離面２ｏによって分
離され２ｈ反射光束の集光点１２が球面２１の曲率中心
とすると、分離面２０によつ゛Ｃ分離された反射光束は
無収差で集光点１２に集光できる。これによシ、反射元
金、光源１５とほぼ９０°異なる方向へ分離することが
可能となる。
る。ところが、第３図に示す様な構成では一収束光とな
る反射光は元の光源１５に再入射するので利用すること
ができない。そこで、第４図に示す様に、分離面２０と
球面２１ｔ−持ったビームスプリッタ１９ｉ置き、上記
球面ミラー１７と球面１８のそれぞれの曲率中心金点状
の光源１５の位置とし、さらに、分離面２ｏによって分
離され２ｈ反射光束の集光点１２が球面２１の曲率中心
とすると、分離面２０によつ゛Ｃ分離された反射光束は
無収差で集光点１２に集光できる。これによシ、反射元
金、光源１５とほぼ９０°異なる方向へ分離することが
可能となる。
なお、上記第２図に示す実施例では、ビームスプリッタ
７と球面ミラー１３とは互いに別体にて構成したものを
示しているが、第４図に示す機知両者を一体に構成して
も良い。また、第５図に示す様に、立方体形状のビーム
スプリッタ２２と、２枚の平凹レンズ２３と、球面ミラ
ー１３と全相互に組み合わせて構成しても良い。また、
第６図に示す様に、ビームスプリッタとして偏光ビーム
スプリッタ２４を用い、このビームスプリッタ２４と球
面ミラー１３との間、及びビームスプリッタ２４と平凹
レンズ２３との間にそれぞれ１／４波長７図に示す様に
、球面２７が形成さノ１、たビームスブリツタ２６の端
面に接して、光源１を配置しても良い。また、第８図に
示す様に、ビームスフリツタ２８を構成し、反射面３１
により反射された収束光を、分離面３０によって光源１
とほぼ１８０゜異なる反対方向に分離して反射させ、集
光点１２に集光しても良い。ここで、球面２９と反射面
３１の曲率中心が光源１の出射光点となる様に構成し、
また、球面３２の曲率中心が集光点１２になる様に構成
されている。
７と球面ミラー１３とは互いに別体にて構成したものを
示しているが、第４図に示す機知両者を一体に構成して
も良い。また、第５図に示す様に、立方体形状のビーム
スプリッタ２２と、２枚の平凹レンズ２３と、球面ミラ
ー１３と全相互に組み合わせて構成しても良い。また、
第６図に示す様に、ビームスプリッタとして偏光ビーム
スプリッタ２４を用い、このビームスプリッタ２４と球
面ミラー１３との間、及びビームスプリッタ２４と平凹
レンズ２３との間にそれぞれ１／４波長７図に示す様に
、球面２７が形成さノ１、たビームスブリツタ２６の端
面に接して、光源１を配置しても良い。また、第８図に
示す様に、ビームスフリツタ２８を構成し、反射面３１
により反射された収束光を、分離面３０によって光源１
とほぼ１８０゜異なる反対方向に分離して反射させ、集
光点１２に集光しても良い。ここで、球面２９と反射面
３１の曲率中心が光源１の出射光点となる様に構成し、
また、球面３２の曲率中心が集光点１２になる様に構成
されている。
第９図はこの発明の集光装置を光学式情報６己録再生装
置に用いた応用例を示す概略構成図である。
置に用いた応用例を示す概略構成図である。
図に示す様に、ビームスプリッタ７と平行に、かつ集光
点１２の近辺に配置されたビデオディスク４０を、モー
タ４２によシ公知の態様で回転する様に構成し、この時
、ビデオディスク４０の情報記録面４１μ集光点１２に
一致する様な位置関係に設定される。このビデオディス
ク４０はディジタルオーディオディスクその他の光学式
情報記録坦体であっても良い。情報記録面４１によって
反射された光がビームスプリッタ７を透過した反対側に
は凸レンズ５０が設けられ、これにより、拡散する反射
光が収束光にされる。凸レンズ５０の後にはプリズム５
１が設けられ、このプリズム５１を通る反射光は２つの
収束光に分けられて各領域ｒ、ｎ、ｍ、■ｔ−持つ光検
知器５２に入る。光検知器５２の各領域Ｉ〜■は、情報
記録担体からの情報読み取シや、オートフォーカシング
、オートトラッキングなどのアクチュエータのための信
号を得る様に位置が選定される。その結果、ビデオディ
スク４０の情報記録面４１の記録情報が光検知器５２で
検知される。
点１２の近辺に配置されたビデオディスク４０を、モー
タ４２によシ公知の態様で回転する様に構成し、この時
、ビデオディスク４０の情報記録面４１μ集光点１２に
一致する様な位置関係に設定される。このビデオディス
ク４０はディジタルオーディオディスクその他の光学式
情報記録坦体であっても良い。情報記録面４１によって
反射された光がビームスプリッタ７を透過した反対側に
は凸レンズ５０が設けられ、これにより、拡散する反射
光が収束光にされる。凸レンズ５０の後にはプリズム５
１が設けられ、このプリズム５１を通る反射光は２つの
収束光に分けられて各領域ｒ、ｎ、ｍ、■ｔ−持つ光検
知器５２に入る。光検知器５２の各領域Ｉ〜■は、情報
記録担体からの情報読み取シや、オートフォーカシング
、オートトラッキングなどのアクチュエータのための信
号を得る様に位置が選定される。その結果、ビデオディ
スク４０の情報記録面４１の記録情報が光検知器５２で
検知される。
この発明は以上説明した様に、集光装置において、球面
ミラーとビームスプリッタと球面との組み合わせで集光
光学系を構成したので、従来のこの種の集光装置におけ
る球面レンズのめんどうな研磨面が非常に少な（なシ、
このため、収差の少ない集光装置が安価に得られるとい
う優れた効果金臭するものである。
ミラーとビームスプリッタと球面との組み合わせで集光
光学系を構成したので、従来のこの種の集光装置におけ
る球面レンズのめんどうな研磨面が非常に少な（なシ、
このため、収差の少ない集光装置が安価に得られるとい
う優れた効果金臭するものである。
第１図に従来の集光装置を示す概略構成図、第２図はこ
の発明の一実廁例である集光装置を示す概略構成図、第
３図及び第４図は、第２図の集光装置の作用、動作原理
を示す説明図、第５ない１−第８図はこの発明の他の実
施例である集光装置を示す各概略構成図、第９図（−１
，この発明の集光装置を光学式情報記録再生装置に用い
た応用例を示す概略構成図である。 図において、１．１５・・・光源、２・・・出射光、３
・−・対物レンズ群、４８〜４Ｃ・・・構成レンズ、５
・鏡筒、６・・・光スポット、７，１６．１９．２２
゜２６．２８・・・ビームスプリッタ、８・・−反射光
束、９．２０．３０・・・分離面、１０，１１，１８，
２１゜２７．２９．３２・・・球面、１２・−・集光点
、１３゜１７・・・球面ミラー、１４．３１・・・反射
面、２３・・・平凹し／ズ、２４・・・偏光ビームスプ
リッタ、２５・・・１／４波長位相板、４０・・・ビデ
オディスク、４１・・・情報記録面、４２・・・モータ
、５０・−・凸し／ズ、５１・・・プリズム、５２・・
・光検知器である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 旦 第３図 ｄ 第４図 第５図 第７図 第９図 ζ２ 手続補正書（自発） １、事件の表示 特願昭 ５８−１７８４８５号２ 発
明の名称 集光装置 ８′３ 補止をする者 事ｆ’ｌとの関係 特許、１慣（１人 住 所 東京都千代ぼＩ区丸の内型Ｊ−目２番３ｇ名
称 （６０１）三菱電機株式会社 代表省片山仁八部 、１代理人 住 所 東京都七代ｒＨ区九の内型丁目２番３号５補正
の対象 図面、 補正の内容 ■）添付図面の第５図、を別紙のとおりに補市する。
の発明の一実廁例である集光装置を示す概略構成図、第
３図及び第４図は、第２図の集光装置の作用、動作原理
を示す説明図、第５ない１−第８図はこの発明の他の実
施例である集光装置を示す各概略構成図、第９図（−１
，この発明の集光装置を光学式情報記録再生装置に用い
た応用例を示す概略構成図である。 図において、１．１５・・・光源、２・・・出射光、３
・−・対物レンズ群、４８〜４Ｃ・・・構成レンズ、５
・鏡筒、６・・・光スポット、７，１６．１９．２２
゜２６．２８・・・ビームスプリッタ、８・・−反射光
束、９．２０．３０・・・分離面、１０，１１，１８，
２１゜２７．２９．３２・・・球面、１２・−・集光点
、１３゜１７・・・球面ミラー、１４．３１・・・反射
面、２３・・・平凹し／ズ、２４・・・偏光ビームスプ
リッタ、２５・・・１／４波長位相板、４０・・・ビデ
オディスク、４１・・・情報記録面、４２・・・モータ
、５０・−・凸し／ズ、５１・・・プリズム、５２・・
・光検知器である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 旦 第３図 ｄ 第４図 第５図 第７図 第９図 ζ２ 手続補正書（自発） １、事件の表示 特願昭 ５８−１７８４８５号２ 発
明の名称 集光装置 ８′３ 補止をする者 事ｆ’ｌとの関係 特許、１慣（１人 住 所 東京都千代ぼＩ区丸の内型Ｊ−目２番３ｇ名
称 （６０１）三菱電機株式会社 代表省片山仁八部 、１代理人 住 所 東京都七代ｒＨ区九の内型丁目２番３号５補正
の対象 図面、 補正の内容 ■）添付図面の第５図、を別紙のとおりに補市する。
Claims (9)
- （１） 曲率中心が光源の位置と同一になる様に置かれ
た球面ミラーと、この球面ミラーと前記光源との間に置
かれ、この光源からの出射光が前記球面ミラーによシ反
射されて収束光となった反射光を、前記光源とは異なる
方向・＼分離するビームスプリッタと、このビームスプ
リッタによシ分離された前記反射光の集光点が曲率中心
となる様に構成された球面とを備えて成ることを特徴と
する集光装置。 - （２） 前記光源と前記球面ミラーとの間に、曲率中心
が前記光源の位置になる様に置かれた第２の球面を備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の集光装
置。 - （３） 前記ビームスプリッタの端面に接して、前記光
源を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の集光装置。 - （４） 前記ビームスプリッタと前記球面ミラーとは、
一体に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第３項記載の集光装置。 - （５） 前記ビームスプリッタと前記球面とは、一体に
構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
第４項記載の集光装置。 - （６） 前記ビームスプリッタと前記第２の球面とは、
一体に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
、第２項、第４項、第５項記載の集光装置。 - （７） 前記反射光を、前記光源とほぼ９０°異なる方
向へ分離する前記ビームスプリッタヲ備えたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第６項記載の集光装
置。 - （８）前記反射光を、前記光源とほぼ１８０°異なル方
向へ分離する前記ビームスプリッタを陥えたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項ないし第６項記載の集光装
置。 - （９）＠記集光装置は、情報記録坦体の情報を光学的に
読み出した。！１ｌｌ−あるいは前記情報記録坦体に情
報を光学的に書き込む光学式情報記録再生装置に用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第８項記
載の集光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178485A JPS6069614A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 集光装置、及この装置を利用した光学式情報記録、または再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58178485A JPS6069614A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 集光装置、及この装置を利用した光学式情報記録、または再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6069614A true JPS6069614A (ja) | 1985-04-20 |
| JPS6334446B2 JPS6334446B2 (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=16049285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58178485A Granted JPS6069614A (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 集光装置、及この装置を利用した光学式情報記録、または再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6069614A (ja) |
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| JPH04235516A (ja) * | 1990-07-11 | 1992-08-24 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | リレーレンズ |
| US9678277B2 (en) | 2013-05-27 | 2017-06-13 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Filter, method for producing filter, and laser wavelength monitoring apparatus |
| KR102058205B1 (ko) * | 2019-01-16 | 2020-02-07 | 한국광기술원 | 증강현실 구현을 위한 광학계 및 이를 포함한 장치 |
| US11550145B2 (en) | 2019-01-16 | 2023-01-10 | Korea Photonics Technology Institute | Optical system for implementing augmented reality and device including the same |
Families Citing this family (2)
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-
1983
- 1983-09-27 JP JP58178485A patent/JPS6069614A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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Also Published As
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