JPS6278743A - 光学ヘツド - Google Patents

光学ヘツド

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JPS6278743A
JPS6278743A JP61206882A JP20688286A JPS6278743A JP S6278743 A JPS6278743 A JP S6278743A JP 61206882 A JP61206882 A JP 61206882A JP 20688286 A JP20688286 A JP 20688286A JP S6278743 A JPS6278743 A JP S6278743A
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JP
Japan
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light
incident
beams
optical
reflected
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JP61206882A
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Masayuki Inoue
雅之 井上
Satoshi Shinada
聡 品田
Yoshihiro Katase
片瀬 順弘
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光学的情報記録、読取装置における光学ヘッ
ドに関するものであり、更に詳しくは、光源として半導
体レーザなどを用いた場合に、発生する光ビームの光軸
に対し直交する面内における光量分布が楕円形状になる
傾向にあるので、これを真円形に整形する光学手段を兼
ねうる偏光ビームスプリッタを用いた光学ヘッドに関す
るものである。
〔従来技術〕
光情報担体(以下ディスク、と略す)に光学的に情報を
記録または再生するための光学へ、ドにおいては、光源
として従来よりヘリウム・ネオンレーザ、アルゴンレー
ザ等のガスレーザが用いられてきたが、近年小型でかつ
直接変調の可能な半導体レーザが用いられるようになっ
てきた。周知のように、一般に半導体レーザは、その光
出力が15〜25mWと従来のガスレーザに比較して小
さく、さらにその光ビームは遠視野像が楕円になるとい
う非等方的なもの(換言すると、半導体レーザからの発
光ビームの断面パターンが真円形でなく楕円形になると
いうこと)が通例である。
このため、レーザ光源として半4体レーザを用いた光学
ヘッドにおいては、レーザ光源から対物レンズに至る光
学系の光利用効率を高めることが必要である。更にディ
スクに高密度で情報を記録するためには、対物レンズに
入射する光ビームを、その縦横比を等しく、等方的な光
ビーム(ビームをその発光方向に対して垂直な方向にお
いて切断したときの断面形状が真円であるような光ビー
ム)に整形することも必要である。
従来より、半導体レーザを用いた光学ヘッドにおいては
、光利用効率を高めるために半導体レーザから出射する
光ビームを開口数の大きなコリメートレンズにより平行
な光ビームに変換するとともに、コリメートレンズと対
物レンズとの光路中に、非等方的な光ビームを等方的な
光ビームに変換するための補正手段を設けるのが通例で
ある。
このため、従来より第1図及び第2図に示すような光学
ヘッドが用いられてきた。
第1図は光ビームの補正手段として整形プリズムを用い
た光学ヘッドの斜視図である。第1図において、半導体
レーザ1から放射状に出射した非等方的な光ビーム11
は、コリメートレンズ2により平行光ビーム12に変換
され、整形プリズム3により縦横に等方性を持った入射
光13に整形される。
入射光13は偏光ビームスプリッタ4の入射面4aに入
射し、偏光面4bを通過した後、第1出射面4cから第
1出射光14として出射する。第1出射光14は4分の
1波長板5を通過し、対物レンズ6により集光されてデ
ィスクに照射される。
ディスク7による反射光は再び対物レンズ6.4分の1
波長板5を通過して偏光ビームスプリッタ4の第1出射
面4Cに入射し、偏光面4bにより反射されて第2出射
而4dから第2出射光15として出射する。第2出射光
15は集光レンズ8により集束されて円筒レンズ9を通
過した後、検出素子10に照射される。
上記の構成において、第1出射光14と第2出射光15
とは直交するものの、整形プリズム3に入射する光ビー
ム12は上記した第1出射光14及び第2出射光15と
互いに斜交するために、半導体レーザ1及びコリメート
レンズ2を、第1図に示したその他の光学部品に対して
斜交させて配置する必要がある。このため、各光学部品
を高精度で組立てることが難しいという欠点がある。
更に、偏光ビームスプリッタ4の入射面4a?こ入射す
る入射光13は、はとんどが偏光面4bを通過して、第
1出射面4cから出射するものの、半導体レーザlから
出射する光ビーム11が完全な直線偏光ではないために
、入射光13の一部は、偏光面4bで反射され、更に而
4eで反射され、再び偏光面4bで反射されることによ
って、入射面4aから出射し、入射光I3と同じ光軸を
逆に辿って、半導体レーザlに帰還する。レーザの出射
光が再びレーザに帰還することは、1、ヤに′4丘導体
レーザにおいては、レーザ光に雑音が発生するという欠
点となる。
第2図は光ビームの整形手段として、第1図における整
形プリズムの代りに、2枚の円柱レンズを用いるように
した従来の光学ヘッドの平面図である。なお、記載され
ていない光学部品は第1図に示したものと同様のものを
用いる。
第2図において、半導体レーザ1がら放射状に出射した
非等方的な光ビーム11は、コリメートレンズ2により
、平行光ビーム12に変換され、円柱レンズ20.21
により、縦横に等方性を持った入射光13に整形される
。入射光13は偏光ビームスプリッタ4の入射面4aに
入射し、偏光面4bを通過した後、第1出射面4Cから
出射する。この第1出射光14と同じ光軸を逆に戻って
きたディスクからの反射光は再び偏光ビームスプリッタ
4の第1出射面4Cに入射し、偏光面4bにより反射さ
れて第2出射面4dから第2出射光15として出射する
。第2図の構成においては、光ビーム12の光軸と入射
光13の光軸とが一致しているため、半導体レーザl及
びコリメートレンズ2を光学ヘッドを構成するその他の
光学部品に対して斜交させて配置する必要がないが、部
品点数が増えるとともに、境界面の増加により光量が減
少し、さらに迷光の発生が増加するという欠点がある。
更に、コリメートレンズ2、円筒レンズ20.21の光
軸を正確に一致させ、かつ相互の位置を正確に配置する
ためには、組立、調整が複雑になるという欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、半
導体レーザ光の非等方性を補正できるとともに、偏光ビ
ームスプリッタへの入射光軸と、互いに直交する2つの
出射光軸のうちの何れか一方とが互いに平行であり、偏
光ビームスプリンクの偏光面からの反射光に起因する迷
光が半導体レーザに帰還せず、しかも部品点数の少ない
光学ヘッドを提供することにある。
〔発明の概要〕
上記した目的を達成するために、本発明による光学ヘッ
ドにおいては、非等方性の光ビームを等方性のビームに
補正するためのプリズムと偏光ビームスプリッタとを一
体化するとともに、このようにして出来上った新たな偏
光ビームスプリッタ内部において、プリズム部分で補正
された光ビームをスプリッタ部分に導くための光反射面
を形成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細を図に示す実施例により説明する。
第3図は、本発明による光学ヘッドの第1の実施例を示
す斜視図である。
第3図において、半導体レーザlから放射状に出射した
非等方的な光ビーム11は、コリメートレンズ2により
平行光ビームである入射光12に変換され、偏光ビーム
スプリッタ30の入射面30aに斜めに入射することに
よって縦横に等方性を持った光ビーム13に整形され、
偏光ビームスプリツタ30内部の反射面30bにより反
射されて、入射光ビーム12の光軸と直交する光ビーム
16となり、偏光面30cを通過し、第1出射光14と
して第1出射面30dより垂直に出射する。
第1出射光14は4分の1波長板5を通過し、対物レン
ズ6により集光されて、ディスク7に照射される。ディ
スク7による反射光は再び対物レンズ6.4分の1波長
板5を通過し、偏光ビームスプリッタ30の第1出射面
30dに垂直に入射し、偏光面30cにより反射され、
第2出射面3 Oeから第2出射光15として水平に出
射する。
第2出射光15は集光レンズ8により収束光ビーム16
となり、円筒レンズ9を通過した後、検出素子10に照
射される。
第4図は、第3図における偏光ビームスプリッタ30の
みを第3図に示す矢印A方向から見た平面図である。
第4図の構成において、半導体レーザの波長における偏
光ビームスプリンタ30の光屈折率をnとし、光ビーム
の非等方性を補正するための紙面に平行な面内における
光ビーム12の拡大率をmとすると、スプリッタ30に
おける図示の角θ。
は次の式(1)、角θ2は同じく式(2)で表わされる
角度となる。
θ1 =ψl  + 45”            
(1)θz =(9)2−y+)/2 +906(2)
但し 9’z = 5in−’(5in(+7+)/n ) 
      (4)なお、上記の構成においては、角θ
3=04=45″、入射面30aに対する入射光12の
入射角はT1であり、入射光ビーム12は紙面に平行な
方向よりも紙面に垂直な方向に長い断面形状を成してい
るものとする。
例えばプリズムの屈折率n=1.51のとき、拡大率m
=2.40とすると、θ、=116.056、θz”’
73.87°にずれば縦:横−1:2.40の非等方性
のある光ビーム12の偏光ビームスプリ7り30への入
射光軸と、互いに直交する2つの出射光軸14,15、
のうちの一方である出射光軸15とが互いに平行になり
、かつ等方性のある光ビーム13を得ることができる。
以上説明した如き構成による偏光ビームスプリッタ30
では、光ビーム16の一部は偏光面30Cで反射するも
のの、該反射光は入射面30aへは、光ビーム13と異
なった角度で入射するために、半導体レーザ1に帰還す
ることはない。
また平行光ビーム12、出射光ビーム15はディスク7
と並行になるため薄型な光学ヘッドの構成が可能となる
。しかも、光ビームの通過または反射する境界面の数は
、第1図に示した従来の光学ヘッドの同等の機能を果た
す部分よりも1つ凍り、また第2図に示す従来の光学へ
ノドよりも3つ減っているので、迷光の問題も軽減され
、さらに反射面30bに反射コーティングを施すことに
より、光利用率も向上する。
また、第5図は本発明による光学ヘッドの第2の実施例
の主要部を示す平面図である。基本的な構成は第4図に
示した偏光ビームスプリッタと同じであり、変更箇所は
第1出射光14と第1出射面30dが直交せず、また同
様に第2出射光15と第2出射面30eが直交しない様
に、角度θ1゜θ2.θ3.θ4の値を第4図に示した
偏光ビームスプリッタの各角度よりも幾分変えであるこ
とである。
以上の構成によって光ビーム16の第1出射面30dに
よる反射光が存在しても、該反射光は光ビーム16と同
じ光軸を逆に辿ることはなくなる。
また、以上の事柄は第2出射面30eについても同様で
ある。
さらに、第6図・第7図は、本発明による光学ヘッドに
おいて偏光ビームスプリ・ツタの光ビームを等方向なも
のに補正する必要が無い場合のそれぞれ第3.第4の実
施例の主要部を示す平面図である。
第6図、第7図において、入射光13は入射面40aに
斜めに入射し、偏光面40bを通過し、第1出射光14
として第1出射面40Cから斜めに出射する。ディスク
による反射光は第1出射面40Cに斜めに入射し、偏光
面40bによって反射され、第2出射光15として、第
2出射而40dから斜めに入射する。ただし、θ、−0
6−θ7−90’、  θ、<90°、θ9>90”、
θ1゜=θ、く90’、  θI2<90’テアル。
以上の構成によって、入射面、第1出射面、第2出射面
を通過する光ビームの反1・1光が入射光軸と一致する
ことがないようにしたために偏光ビームスプリンタの各
面における反射光が半導体レーザに帰還することはない
〔発明の効果〕
以上説明したように、従来の光学ヘッドにおいては・偏
光ビームスプリ・ツタの偏光面力)らの反11光が半導
体レーザに帰還してノイズが発生するとともに、非等方
的な光ビームの補正にプリズムを用いた場合は入射光軸
と出射光軸とが斜交して光学部品を高精度で組立てるこ
とが困難であり、また2個の円筒レンズにより光ビーム
を補正した場合は、入射光と出射光とは直交または平行
であるものの、光学部品の数が増加するとともに、各光
学部品の組立てに更に高い精度が要求されるという欠点
があったが、本発明による光学ヘッドにおいては、非等
方性の光ビームを補正するためのプリズムと偏光ビーム
スプリッタとを一体化して新たな偏光ビームスプリッタ
とし、そのプリズム部分で補正された光ビームをスプリ
ッタ部分へ恵(ための反射面(第4図30b)を設ける
とともに、入射光軸と入射面とを適当に斜交させること
により、入射光軸と相互に直交する2つの出射光軸のう
ちの一方とが直交、他方とが平行となり、かつ偏光面か
らの反射光が半導体レーザに帰還することかないために
、上記した従来技術の欠点を解決し得たものである。さ
らに補正用プリズムとスプリッタとの一体化により、光
ビームの通過する境界面数が少なくなるため、光利用率
も向上し、また光学ヘッド部分を薄型化できるという効
果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は光学ヘッドの従来例を示す斜視図、第2図は同
じく他の従来例を示す説明図、第3図は本発明による光
学ヘッドの第1の実施例を示す斜視図、第4図は第3図
における偏光ビームスプリッタ30を矢印A方向から見
た平面図、第5図は本発明の第2の実施例の主要部を示
す平面図、第6図及び第7図はそれぞれ本発明のさらに
他の実施例の主要部を示す平面図、である。 符号説明 1・・・半導体レーザ、2・・・コリメートレンズ、5
・・・A波長板、6・・・対物レンズ、7・・・ディス
ク、8・・・集光レンズ、9・・・円柱レンズ、10・
・・検出素子、30・・・偏光ビームスプリッタ wi 1 図 112I!l 冨 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、半導体レーザ光源と、半導体レーザから出射したレ
    ーザ光を光情報担体上に集光するための対物レンズと、
    光情報担体からの反射光を半導体レーザから対物レンズ
    に至る光路から分離するための偏光ビームスプリッタと
    、偏光ビームスプリッタにより分離された反射光を検出
    するための検出手段とを少なくとも備えた光学ヘッドに
    おいて、 入射面と第1および第2の各出射面をもつほか、内部に
    少なくとも偏光反射面をもち、入射面から光ビームが入
    射されるのに応じて、前記第1および第2の各出射面か
    ら、その出射光軸が相互に直交する如き第1および第2
    の各光ビームを出射するとともに、前記入射面への入射
    光軸と前記第1および第2の各出射光軸が同一平面内に
    位置し、かつ前記入射光軸は入射面に対して斜交すると
    ともに、前記第1および第2の各出射光軸の何れか一方
    と平行になるように、前記各面間の相対的角度を定めて
    なる偏光ビームスプリッタを用いたことを特徴とする光
    学ヘッド。 2、その内部に、前記偏光反射面のほかに、入射光ビー
    ムを該偏光反射面へ導くための少なくとも一つの反射面
    を有し、該反射面の存在により、前記入射光軸の入射面
    に対する斜交角に、前記入射光ビームを非等方性ビーム
    から等方性ビームに整形するに足る角度をもたせること
    を可能にした偏光ビームスプリツタを用いたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載する光学ヘッド。
JP61206882A 1986-09-04 1986-09-04 光学ヘツド Granted JPS6278743A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0244535A (ja) * 1988-08-04 1990-02-14 Mitsubishi Electric Corp 光ヘッド装置

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