JPS6313142A - 光学式記録再生装置 - 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、情報を記録もしくは再生する機器を含むシス
テムすべてに利用できる光学式記録再生装置に関するも
のである。

従来の技術 現代は情報化時代といわれており、その中核をなす高密
度大容量メモリーの技術開発が盛んに行なわれている。

メモリーに要求される能力としては、前述の高密度、大
容量に加え、高信頼性、高速アクセス等が挙げられ、そ
れらすべてを満足するも′のとして光デイスクメモリー
が最も注目されている。光デイスクメモリーは、光学的
に情報を記録媒体に記録するものであり、最近では記録
した情報の消去も可能な光磁気ディスクに関する研究も
数多く行なわれている。

光デイスクメモリーの光源には、半導体レーザが主とし
て用いられている。

第６図は半導体レーザと半導体レーザからの発散光の遠
視野像を示すものである。第６図において１は半導体レ
ーザである。半導体レーザはレーザチップ接合面に平行
な方向と垂直な方向とでは光の発散の仕方が異なる。す
なわち半導体レーザから出る光の遠視野像は、略だ円状
となっている。

通常の光学系でこの半導体レーザの光を絞ると、その光
スポツト形状もやはり、略だ円状となってしまう。光学
式ディジタルオーディオディスクの再生専用光学系では
、それをさけるため、コリメートレンズを開口数（ＨＡ
）の小さいものを用いる、すなわち半導体レーザのだ円
ビームの中央部のみを使用し、他の部分を捨てることに
よって、ディスク上に円形光スポットを得ている。とこ
ろが、半導体レーザを用いた記録再生光学系では、前述
の方法だと、光パワーの利用効率が低くなるため不利で
ある。したがって、光学式記録再生装置におけるビーム
整形手段として、通常は、特開昭５８−４１号公報等に
記載の方法が従来は用いられてきた。

以下、図面を参照しながら上述したような従来の光学式
記録再生装置について説明を行なう。

第６図は従来の光学式記録再生装置の一例を示すもので
ある。第６図において、１は半導体レーザ、２はコリメ
ートレンズ、３は凹シリンドリカルレンズ、４は凸シリ
ンドリカルレンズである。

第６図ａは第６図のＰ矢視図すなわち半導体レーザチッ
プ接合方向平行側、第６図すは垂直側であり第６図のＱ
矢視図すなわち第６図！Ｌを光軸中心に９０４回転した
図である。

以上のように構成された従来の光学式記録再生装置の一
例について、以下その動作の説明を行う。

第６図において半導体レーザ１からの光はコリメートレ
ンズ２により平行光とされるが、ここではビームの断面
形状は略だ円状である。それが凹シリンドリカルレンズ
３および凸シリンドリカルレンズ４を通過することによ
り、ム図平行側のみ拡大され略円形状の平行光束となる
。

第７図ａ、ｂ、ｃは従来の光学式記録再生装置の第２の
例を示すものである。第７図において、１は半導体レー
ザ、２はコリメートレンズ、５はプリズムである。

以上のように構成された従来の光学式記録再生装置の第
二の例について、以下その動作の説明を行う。

第６図と同様に、コリメートレンズ２による平行光の断
面形状はムーム断面に示すように略だ円状である。この
平行光が入射するプリズム６は三角柱状をしており、コ
リメートレンズ２からの半導体レーザチップ接合方向平
行側のみを屈折透過させることによって拡大し、断面Ｂ
−Ｂに示すような略円形状平行光束に変換している。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第６図に示した一例の構成では、平行な
略円形ビームを得るためにコリメートレンズ２．凹シリ
ンドリカルレンズ３．凸シリンドリカルレンズ４という
３個の光学素子が必要であり、かつ各々の位置調整が複
雑になる。さらに第７図に示した第二の例の構成では、
コリメートレンズ２、プリズム６の２個の光学素子で平
行な略円形ビームを得ることができるため、構成、調整
は比較的簡単であるが、プリズム５を境として、光軸が
一定の角度で傾くため、光学系形状が複雑なものとなり
、また、プリズム５は光入射面、出射面とも高精度なも
のが要求され、コストアンプになるという２つの問題点
を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、簡単な構成と調整により、
光軸を半導体レーザ出射光軸に対し、ある程度任意の角
度で設定でき、また、量産時において大幅なコストダウ
ンが可能なビーム整形手段を有する光学式記録再生装置
を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の光学式記録再生装置
におけるビーム整形手段は、半導体レーザおよびコリメ
ートレンズにより形成された平行光の入射角に対し、異
なる出射角の平行光として出射させるためのブレーズ角
を有する回折格子により構成されている。

作用 本発明は上記した構成により、ビーム整形手段である回
折格子のブレーズ角を最適に選ぶことにより、断面形状
が略だ円状であるコリメートレンズの出射光強度分布を
略円形状に変換する。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。

第１図は本発明の一実施例における光学式記録再生装置
の概略図を示すものである。なお、本発明は、光学式記
録再生装置におけるビーム整形手段に関するものであり
、その他の光学素子に関しては、省略している。

第１図において、１は半導体レーザ、２はコリメートレ
ンズ、６は反射型ビーム整形素子であり、第１図は第６
図におけるＰ矢視図であり、半導体レーザチップ接合方
向平行側を示している。

以上のように構成された光学式記録再生装置について以
下その動作について説明を行なう。

半導体レーザ１からの光強度分布が略だ円状をした発散
光は、コリメートレンズ２により、平行光に変換される
。その平行光はＡ−ム断面に示したように、短軸２１Ｌ
、長軸２ｂの略だ円状をしており、反射型ビーム整形素
子６へ、θｉの角度で入射し、θ。の角度で回折・反射
させる。

第２図は反射型ビーム整形素子６を拡大図示したもので
あり、幅２ａの入射光束が幅２ｂの光束に拡大されてい
る様子を示１．ている。反射型ビーム整形素子６はθｂ
のブレーズ角を有する反射型回折格子であり、ミゾ斜面
における入射角θ４　。

反射角θ４なる正反射の向きと、回折角の向きが一致す
るようミゾピッチρを決定しである。このとき、θ１，
０゜およびθｂには、 θ　＝θ・−２θｂ Ｏ１ の関係がある。また、光束の幅に関しては２ｂ　＝　２
ａ　ｘ　（ｃｏｓθ。／ＣＯ５θｉ）の関係がある。以
上のように本実施例によればθｉ、θ。およびθｂ等を
選べば、ビーム拡大比ｂ／ａを自由に設定ができ、光強
度分布が光軸に対して対称な平行光束を得ることが可能
でかつ、入射光軸と出射光軸のなす角、すなわち（θ、
十〇。）を例えば９０°のように、光学系設計上都合の
良い角度に設定できるので、有利である。また、反射型
ビーム整形素子６は、回折格子であるため、基本的に、
レプリカ等により複製が容易であり、大量生産によるロ
ーコスト化が可能であるという利点がある。

次に、本発明の他の実施例について図面を参照しながら
説明する。第３図および第４図は本発明の他の実施例に
おける光学式記録再生装置のビーム整形手段のみを図示
したものである。

第３図は本発明における第２の実施例であり、第１図の
場合とは逆に、第６図におけるＱ矢視図であり、半導体
レーザテップ接合方向垂直側を示している。この場合は
、ムー人断面に示したように幅２ｂの略だ円ビームの長
軸を反射型ビーム整形素子６により幅２１Ｌに縮小する
ことにより、Ｂ−Ｂ断面に示したように光軸に対して対
称な略円形の平行光束を得ることが可能である。このと
きビーム整形素子６は第１図の場合とは逆の向きから光
を入射させれば良い。第３図に示した第２の実施例にお
いても、第１図の場合と同様の効果を得ることが可能で
ある。

第４図は本発明における第３の実施例である。

第３図はビーム整形手段として、透過型ビーム整形素子
７を用いた場合であり、第５図におけるＰ矢視図すなわ
ち半導体レーザチップ接合方向平行側を示した図である
。透過型ビーム整形素子７は屈接方向と回折方向が等し
くなるようブレーズ角を設定しである透過型回折格子で
あり、入射角。

出射角を選ぶことにより、第１図、第２図、第３図で示
した反射型ビーム整形素子６を用いた場合と同様に、断
面形状が略円形の平行光束を得ることができる。

以上述べた第３の実施例においては、透過型ビーム整形
素子７を境にして傾く光軸の傾き角の設定範囲は限られ
るが、基本的に反射型ビーム整形素子６の場合と同じく
、量産性に富みローコスト化が可能であるという利点を
有する。

発明の効果 本発明は、光学式記録再生装置のビーム整形手段として
、半導体レーザおよびコリメートレンズにより形成され
た光強度分布が略だ円状の平行光の入射角に対し、異な
る出射角の平行光として出射させるためのブレーズ角を
有する回折格子を用いることにより、簡単な構成で、光
強度分布が略円形状の平行光を得ることができ、回折格
子の入射光軸と出射光軸のなす角を光学系設計上都合の
良い角度に設定することが可能である。さらに、ビーム
整形手段として、プリズム等を用いた場合に比較して、
回折格子はレプリカ等により複製が容易で大量生産によ
る大幅なローコスト化が可能であるという利点を有する
すぐれた光学式記録再生装置を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例における光学式記録再生装
置の概略構成を示す側面図、第１図すは四Ｂ−Ｂ断面図
、第１図Ｃは同人−入断面図、第２図はその要部の動作
説明のための概略構成を示す側面図、第３図ａは他の実
施例の要部の概略構成を示す側面図、第３図すは同Ｂ−
Ｂ断面図、第３図Ｃは同人−入断面図、第４図ａはその
他の実施例の要部を示す側面図、第４図すは同Ｂ−Ｂ断
面図、第４図Ｃは同人−Ａ断面図、第６図は半導体レー
ザの発光状態を示す斜視図、第６図ａは従来の光学式記
録再生装置の概略構成を示す上面図、第６図すは同側面
図、第７図ａは他の従来の光学式記録再生装置の概略構
成を示す側面図、第７図すは同Ｂ−Ｂ断面図、第７図Ｃ
は同人−入断面図である。 １・・・・・・半導体レーザ、２・・・・・・コリメー
トレンズ、６・・・・・・反射型ビーム整形素子、７・
・・・・・透過型ビーム整形素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 Ｒ ｉ５　４　　図 ロ　５Ｉ７１ Ｐ 第６図 ＥＳＺ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 半導体レーザと、前記半導体レーザの発散光を平行光に
   変換するコリメートレンズと、前記コリメートレンズに
   より形成された平行光の強度分布を、前記平行光光軸に
   対し略軸対称に変換するビーム整形手段と、前記ビーム
   整形手段の出力光を情報記録媒体上に集光させる対物レ
   ンズ等の光学素子とを具備し、前記ビーム整形手段は、
   前記コリメートレンズにより形成された平行光の入射角
   に対し、異なる出射角の平行光として出射させるための
   ブレーズ角を有する回折格子で構成されていることを特
   徴とする光学式記録再生装置。