JPS62266743A - 光デイスクの情報記録・再生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体レーザーから出射されたレーザービー
ムをコリメートレンズにより平行光束に変換するときに
楕円形となった楕円形の平行光束を円形の平行光束に整
形して光ディスクに導く整形用プリズムを、その光ディ
スクに結像させる対物レンズとコリメートレンズとの間
に設け、かつ。

その光ディスクにより反射された反射光束を合焦光学系
を介して光電変換素子に導いて結像させるようにした光
ディスクの情報記録・再生装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来から、光ディスクの情報記録・再生装置には、第４
図に示すように、半導体レーザー２０から出射されたレ
ーザービームをコリメートレンズ２１によって集光して
平行光束に変換したときにその平行光束が楕円形の平行
光束となって、この楕円形の平行光束を、ビームスプリ
ッタ２２．λ／４波長板２３．対物レンズ２４を介して
光ディスク２５に結像させるのでは、所望の光パワーを
得ることが困罵であるため、この楕円形の平行光束を円
形の平行光束に整形するために、コリメートレンズ２１
とビームスプリッタ２２との間に整形用プリズム２６を
設けて、円形の平行光束に整形して対物レンズ２４に導
き、その対物レンズ２４によって光ディスク２５に結像
させ、かつ、その反射光束を対物レンズ２４、λ／４波
長板２３．ビームスプリッタ２２を介して合焦光学系２
７に導き、その合焦光学系２７によって光電変換素子２
８の受光面に結像させて、情報の記録・再生を行なうよ
うにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、この従来の光ディスクの情報記録・再生装置
は、レーザービームの整形を行なうために、その光学系
に、整形用プリズム２６とビームスプリッタ２２とを別
々に設ける構成であるので、光学系の小型化を図るのに
限界があり、また、整形用プリズム２６とビームスプリ
ッタ２２とを別々に調整してこれらをセットしなければ
ならないためにその調整も面倒であり、ひいては光ディ
スクの情報記録・再生装置の装置それ自体のコストが高
くなるという問題点を有している。

（発明の目的） 本発明の目的は、光学系にレーザービームの整形機能を
与えつつも光学部品の構成の簡単化を図ることのできる
光ディスクの情報記録・再生装置を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る光ディスクの情報記録・再生装置の特徴は
、光ディスクに結像させる対物レンズと半導体レーザー
から出射されたレーザービームを平行光束に変換するコ
リメートレンズとの間に設けられて、そのコリメートレ
ンズにより平行光束に変換するときに楕円形となった楕
円形の平行光束を円形の平行光束に整形して光ディスク
に導く整形用プリズム有する光ディスクの情報記録・再
生装置において、そのコリメートレンズに臨む側のビー
ム入射面と協働してプリズム頂角を構成する整形用プリ
ズムのビーム出射面番、光ディスクによって反射された
反射光束を合焦光学系を介して光電変換素子に導く反射
面としたところにある。

（実施例） 以下に９本発明に係る光ディスクの情報記録・再生装置
の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図において、１は半導体レーザー、２はコリメート
レンズ、３は整形用プリズム、４は対物レンズ、５は光
ディスク、６は合焦光学系、７は光電変換素子で、半導
体レーザー１から出射されたレーザービームは、コリメ
ートレンズ２によって平行光束に変換されて、整形用プ
リズム３に導かれる。二の平行光束は、′半導体レーザ
ー１が有する特性に基づいて第２図に示すように、楕円
形の平行光束となる。この第２図において、Ｑｌは楕円
形の平行光束の短軸の長さを示し、Ｑ２はその楕円形の
平行光束の長軸の長さを示している。

整形用プリズム３は、この楕円形の平行光束を円形の平
行光束に整形する機能を有するもので。

第：３図において、８はその楕円形の平行光束が入射す
るビーム入射面であって、そのビーム入射面８はコリメ
ートレンズ２に臨んでおり、９は整形用プリズム３に入
射した平行光束が出射するビーム出射面であって、その
ビーム出射面９は対物レンズ４に臨んでいる。また、θ
はそのビーム入射面８とビーム出射面９とによって形成
されるプリズム頂角、ｎはプリズム屈折率、ｎ□は媒質
の屈折率であって、ビーム入射面８に入射する楕円形の
平行光束Ｐがビーム入射面８に垂直にたてた法線Ｍ１に
対して為す入射角をｉ工、そのときの屈折角をｊｌとす
ると。

ｎｌ・Ｓｉｎ　１１＝ｎ−５ｉｎｊ１ の関係式が成立する。

また、整形用プリズム３の内部を通過してビーム出射面
９に入射される平行光束Ｐ′がビーム出射面９に垂直に
たてた法線Ｍ２に対して為す入射角をｉ７、そのときの
屈折角を、１　ｚとすると、ｎ　−５ｉｎ　ｉ、＝ｎ１
Ｓｉｎ　ｊ。

の関係式が成立する。

なお、、）１−）−１，＝θなる関係がある。

この整形用プリズム３を用いた場合、拡大率Ｍは。

Ｍ＝Ｃｏｓｊｔ・Ｃｏｓ　ｊ　、／Ｃｏｓ　ｉ　、・（
ｏｓｉ２となる。

何故ならば、屈折後の平行光束Ｐ′の短軸方向の長さを
９１．対物レンズ４に出射される平行光束Ｐ１の短軸方
向の長さをり、点Ｙ、Ｙ、の距離をＸ１点Ｙ、Ｙ４の距
離をＸ′とすると、Ｑ１＝Ｘ−３ｉｎ（λ／２　　Ｌ） Ｑ、＝Ｘ−５ｉｎ（λ／２−、Ｌ）＝Ｘ　’　　５ｉｎ
（ｃ／２−ｉ、）ｉ、＝Ｘ’Ｓｉｎ（λ／２　　、Ｌ） という関係式があるから。

拡大率Ｍは。

Ｍ＝ｎ、／ｒｔ、＝　（ａ３／ａ、）／　（Ｑ、／Ｑ、
）＝（Ｘ　’　・Ｃｏ５ｊ、／Ｘ　’　・Ｃｏ５１ｔ）
／（Ｘ−Ｃｏｓｉ１／Ｘ−Ｃｏ５．ｉ　ｔ）によって求
められるのである。

従って、短軸の長さＱ、方向の長さが拡大されるように
整形用プリズム３の設定を行なうことによって楕円形の
平行光束を円形の平行光束とすることができる。たとえ
ば、媒質を空気としてその屈折率ｎ１を１．１１１形用
プリズムの屈折率を１．５゜法線Ｍ、に対する屈折角ｊ
、を４５度、拡大率Ｍを２．５とすると、そのときのプ
リズム頂角θは、６８．４度、入射角ｉ工は７５．８５
度となる。

このようにして円形の平行光束とされて対物レンズ４に
向かって出射された平行光束Ｐ′は、対物レンズ４によ
って光ディスク５に結像されてその光ディスク５によっ
て反射される。その反射光束は、再び整形用プリズム３
のビーム出射面９に戻される。このビーム出射面９に入
射する反射光束の入射角は屈折角ｊ、に等しい。このビ
ーム出射面９に戻ってきた反射光束は、そのビーム出射
面９によって反射されて合焦光学系６に導かれ。

光電変換素子７の受光面に結像されるもので、ビーム出
射面９はその反射光束を合焦光学系６に導く反射面とし
て機能し、このビーム出射面９には、そのビーム出射面
９をハーフミラ−化するためのコーティング処理が施さ
れている。

以上、実施例においては、ビーム出射面９にそのビーム
出射面９を八−フミラー化するためのコーティング処理
を施すことにしたが、ビーム出射面９に、入射角ｉ、で
は透過率力）最大となり、屈折角ｊ、では反射率が最大
となるコーティング処理を施してビーム出射面９に角度
依存性を与え、反射効果を高めるようにしてもよい、さ
らに、そのビーム出射面９に、レーザービームのＰ偏光
成分の透過率を増大させると共に、そのＳ偏光成分の反
射率を増大させる偏光ビームスプリッタとしての機能を
有するビームスブリット膜を形成し。

かつ、整形用プリズム３と対物レンズ４との間には、λ
／４波長板を設けて１反射効果を高めるようにしてもよ
い。

（発明の効果） 本発明に係る光ディスクの情報記録・再生装置は１以上
説明したように、光ディスクに円形の平行光束をスポッ
ト的に結像させる対物レンズと半導体レーザーから出射
されたレーザービームを平行光束に変換するコリメート
レンズとの間に設けられて、そのコリメートレンズによ
り平行光束に変換するときに楕円形となった楕円形の平
行光束を円形の平行光束に整形して光ディスクに導く整
形用プリズム有する光ディスクの情報記録・再生装置に
おいて、そのコリメートレンズに臨む側のビーム入射面
と協働してプリズム頂角を構成する整形用プリズムのビ
ーム出射面を、光ディスクによって反射された反射光束
を合焦光学系を介して光電変換素子に導く反射面とした
から、光学系の部品点数の削減を図ることができ、小型
でかつ調整の容易であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る光ディスクの情報記録・再生装
置の光学系の要部構成図、第２図は半導体レーザーから
出射されるレーザービームをコリメートレンズによって
平行光束に変換したときの光束が楕円形であることを示
す図、第３図は本発明に係る整形用プリズムの作用を説
明するための図。 第４図は従来の光ディスクの情報記録・再生装置の光学
系を示す図である。 １・・・半導体レーザー ２・・・コリメートレンズ ３・・・整形用プリズム ４・・・対物レンズ ５・・・光ディスク ６・・・合焦光学系 ７・・・光電変換素子 ８・・・ビーム入射面 ９・・・ビーム出射面 第１図 第２− １１、　１１２ 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体レーザーから出射されたレーザービームを
   コリメートレンズにより平行光束に変換するときに楕円
   形となった楕円形の平行光束を円形の平行光束に整形し
   て光ディスクに導く整形用プリズムが、前記光ディスク
   に前記円形の平行光束をスポット的に結像させる対物レ
   ンズと前記コリメートレンズとの間に設けられ、かつ、
   前記光ディスクにより反射された反射光束を合焦光学系
   を介して光電変換素子に導いて結像させるようにした光
   ディスクの情報記録・再生装置において、前記整形用プ
   リズムは、前記コリメートレンズに臨む側のビーム入射
   面と協働してプリズム頂角を構成するビーム出射面が、
   前記反射光束を前記合焦光学系に導く反射面とされてい
   ることを特徴とする光ディスクの情報記録・再生装置。
2. （２）前記ビーム出射面に、該ビーム出射面をハーフミ
   ラー化するコーティング処理をしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の光ディスクの情報記録・再
   生装置。
3. （３）前記ビーム出射面に、前記整形プリズム内を通っ
   て該ビーム出射面に入射される入射光束の透過率がその
   入射角度に依存して変化し、かつ、前記光ディスクから
   反射されて前記ビーム出射面に入射する前記反射光束の
   反射率がその入射角度に依存して変化するコーティング
   処理をしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の光ディスクの情報記録・再生装置。
4. （４）前記ビーム出射面に偏光ビームをスプリットさせ
   るコーティング処理をし、前記整形用プリズムと前記対
   物レンズとの間にはλ／４波長板を設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の光ディスクの情報記
   録・再生装置。