NL1008116C2 - Optisch stelsel voor bundelvorming en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt. - Google Patents

Optisch stelsel voor bundelvorming en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt. Download PDF

Info

Publication number
NL1008116C2
NL1008116C2 NL1008116A NL1008116A NL1008116C2 NL 1008116 C2 NL1008116 C2 NL 1008116C2 NL 1008116 A NL1008116 A NL 1008116A NL 1008116 A NL1008116 A NL 1008116A NL 1008116 C2 NL1008116 C2 NL 1008116C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
light
optical
plates
light source
parallel
Prior art date
Application number
NL1008116A
Other languages
English (en)
Other versions
NL1008116A1 (nl
Inventor
Tae-Kyung Kim
Chul-Woo Lee
Pyong-Yong Seoung
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of NL1008116A1 publication Critical patent/NL1008116A1/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL1008116C2 publication Critical patent/NL1008116C2/nl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372Lenses
    • G11B7/1378Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0085Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with both a detector and a source
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0052Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a laser diode
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938Using specific optical elements
    • G02B27/095Refractive optical elements
    • G02B27/0955Lenses
    • G02B27/0966Cylindrical lenses
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1398Means for shaping the cross-section of the beam, e.g. into circular or elliptical cross-section
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/005Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

Description

VO 1420
Titel: Optisch stelsel voor bundelvorming en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
De uitvinding heeft betrekking op een optisch stelsel voor het vormen van bundels en een optische 5 opneeminrichting die daarvan gebruikt maakt en meer in het bijzonder op een optisch stelsel voor het vormen van een lichtbundeluitgang uit een lichtbron tot een gewenste vorm en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt.
Een optische opneeminrichting voor een optisch 10 opslagmedium zoals een compact disc (CD) en een "digital versatile disk" (DVD) maakt gebruik van een laserbron voor het uitvoeren van een lichtbundel met een elliptische doorsnede. De laserbron voert licht uit dat wordt opgewekt door een actieve laag van een laserdiode in de vorm van een 15 divergerende bundel. Onder verwijzing naar fig. 1 zal nu in het kort het opwekken van het laserlicht worden uiteengezet .
Fig. 1 toont een elliptische lichtbundeluitgang uit een laserdiode. In fig. 1 wordt de richting van het 20 junctieoppervlak in de laserdiode, d.w.z. de richting die parallel is met de actieve laag uitgedrukt als "parallel" en de richting die loodrecht staat op het junctieoppervlak wordt uitgedrukt als "loodrecht". Hierbij valt de richting "loodrecht" samen met de richting van de stroom die vloeit 25 door de actieve laag in de laserdiode. In het geval van een laserdiode (model nr. PS010-00 vervaardigd in Blue Sky Research) heett het actieve laaggebied een afmeting van Ιμτη (richting "loodrecht") x 3μπι (richting "parallel"), gecentreerd in een punt B, dat in fig. 1 is getoond. Het 30 laserlicht wordt opgewekt uit het actieve laaggebied. Daar de lichtuitvoer door het actieve laaggebied begint in twee verschillende punten A en B heeft het uitgangslicht een astigmatische afstand AZ, die de afstand tussen de punten A
1 0 08 1 16 2 en B weergeeft. Een divergentiehoek van het laserlicht is in het algemeen 20 tot 40° in het geval van Θ loodrecht en 8 tot 20° in het geval van Θ parallel, en derhalve heeft de uitgangslichtbundel een elliptische doorsnede met betrek-5 king tot de optische as. In het bijzonder valt de lange as met een grote bundeldiameter samen met de richting "loodrecht" en valt de korte as met een kleine bundeldiameter samen met de richting "parallel" met het junctie-oppervlak.
10 Daar echter een objeetieflens voor een lichtopslag- medium cirkelvormig is, is een lichtbundel met een cirkel-vormige doorsnede nodig om het lichtgebruiksrendement te verhogen. De gebruikelijke bundelvormingswerkwijzen die zijn voorgesteld worden hierna onder verwijzing naar 15 fig. 2A tot 4 beschreven.
Het optisch stelsel dat is getoond dn fig. 2A en 2B omvat twee cilindrische lenzen 11 en 12. Fig. 2A toont de lenzen 11 en 12 gezien vanuit het vlak dat samenvalt met de richting "parallel" en fig. 2B toont de lenzen 11 en 12 20 gezien vanaf het vlak met de richting "loodrecht". De lenzen 11 en 12 hebben respectievelijk een verschillende brandpuntsafstand. De divergerende lichtbundeluitgang uit de laserbron zoals weergegeven in fig. 1 wordt gecollimeerd door een collimatielens (niet getekend) en valt vervolgens 25 op de lens 11. De lens 11 heeft een plano-concave vorm in de richting die samenvalt met de richting "parallel" om dienovereenkomstig het licht dat daarop valt parallel te divergeren met de richting "parallel". De lens 11 draagt het licht over dat parallel invalt met de richting 30 "loodrecht" zonder refractie. De lichtuitgang uit de lens 11 valt op de lens 12. De lens 12 voert het licht dat invalt vanuit de plano-concave lens 11 parallel uit met de richting "parallel" in de vorm van in wezen parallel licht. Het licht dat invalt in de richting parallel met de 35 richting "loodrecht" wordt overgedragen zonder refractie via de lens 12 om in wezen parallel licht te behouden.
p1 008 1 1 6 3
Derhalve wordt in de richting parallel met de richting "parallel" getoond in fig. 2A, het invallende licht met een bundeldiameter Wi veranderd in licht met een grotere bundeldiameter Wo. Dientengevolge wordt de elliptische 5 lichtbundeluitgang uit de laserbron gevormd tot de lichtbundel met een in wezen cirkelvormige doorsnede.
Fig. 3 toont een gebruikelijk bundelvormig prisma.
Een lichtbundel die valt op het prisma van fig. 3 is een lichtbundel die elliptisch wordt uitgevoerd vanuit een 10 laserbron en vervolgens wordt gecollimeerd door een collimatielens zoals in fig. 2A ^n 2B. De gecollimeerde lichtbundel valt op een oppervlak 23 van een prisma 21. In het invalsvlak, getoond in fig. 3 wordt de lichtbundel met de kleine diameterrichting met een invalshoek θ4 gebroken 15 met een brekingshoek 0O door het prisma 21 met een brekingsindex n en wordt vervolgens uitgevoerd vanuit het oppervlak 25. Het prisma 21 verandert de diameter Wi van de lichtbundel die invalt in het invalsvlak van fig. 3 tot een grotere diameter Wo. Het prisma 21 verandert echter niet de 20 bundeldiameter van het licht dat invalt in een ander invalsvlak loodrecht op het invalsvlak. Derhalve wordt de lichtbundeluitgang uit het oppervlak 25 in wezen cirkel-vormig. -
Fig. 4 toont een gebruikelijk optisch stelsel voor ; 25 het vormen van een bundel met gebruikmaking van een microlens. De lichtuitgang uit een actieve laag 41 heeft een elliptische doorsnede zoals in het bovenstaande beschreven onder verwijzing naar fig. 1. Het licht valt in op de microlens 42 die pp een afstand van verscheidene 30 micrometers staat vanaf de actieve laag 41. De microlens 42 heeft een optische eigenschap waarbij het licht dat invalt met betrekking tot de kleine diameterrichting zoals getoond f in fig. 4 en met gestreepte lijnen is weergegeven wordt overgedragen zonder in wezen te zijn gebroken. Met 35 betrekking tot de grote diameterrichting echter, zoals getoond door een ononderbroken lijn, breekt de microlens 42 : »1008116 4 het invallende licht via een convex oppervlak 421 om in wezen parallel licht te worden en divergeert het licht via een oppervlak 423 om in wezen samen te vallen met de bundeldiameter in de richting van de kleine bundeldiameter.
5 Daar het moeilijk is om de in het bovenstaande beschreven cilindrische lenzen met uitstekende golffront-aberratie te vervaardigen en om een optische as in te stellen wordt de werkwijze die gebruik maakt van de cilindrische lenzen zelden gebruikt.
10 Daar in het geval van het prisma een gewenste bundelvormwerking slechts kan worden uitgevoerd wanneer in wezen parallel licht invalt, is een afzonderlijke collimatielens nodig om de divergerende lichtbundeluitgang vanuit de laserbron te collimeren, hetgeen een lange 15 optische baanafstand noodzakelijk maakt en het moeilijk maakt om een compacte optische opneeminrichting te vervaardigen.
In het geval van de werkwijze die gebruik maakt van de microlens, moet de microlens worden gemonteerd in het 20 uitgangsvenster van de laserdiode, hetgeen het moeilijk maakt om de microlens met de laserdiode te monteren wanneer men geen laserdiodefabrikant is en hetgeen de vervaar-digingskosten doet toenemen. Het is ook moeilijk om een microlens te vervaardigen met een uitstekend rendement.
25
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Om de bovengenoemde problemen op te lossen is het een doel van de onderhavige uitvinding om te voorzien in 30 een optisch bundelvormingsstelsel voor het maximaliseren van het 1ichtgebruiksrendement en golffrontaberratie.
Het is een ander doel van de uitvinding om te voorzien in een optisch opneeminrichting die gebruik maakt van het bovengenoemde optische bundelvormingsstelsel.
35 Om het bovengenoemde doel van de uitvinding tot stand te brengen is voorzien in een optisch bundel-
Hl 0 08 1 1 6 5 vormingsstelsel, omvattende: een lichtbron, een aantal platen, en een cilindrische lens die is aangebracht tussen de lichtbron en het aantal platen, waarbij het stelsel een optische eigenschap heeft waarbij de lichtuitgang uit de 5 lichtbron tot een bundel wordt gevormd om een gewenste vorm in de doorsnede van de lichtbundel te hebben.
Ook is voorzien in een optische opneeminrichting voor een opslagmedium, omvattende: een laserbron voor het uitvoeren van licht met een in wezen elliptische doorsnede 10 in de vorm van een divergerende bundel, een aantal platen, een cilindrische lens die is aangebracht tussen de laserbron en het aantal platen, en een objectieflens voor het focusseren van het licht dat invalt uit een aantal platen in het optische opslagmedium, waarbij het stelsel een 15 optische eigenschap heeft waarbij de lichtuitvoer uit de lichtbron tot een bundel wordt gevoerd om een in wezen cirkelvormige vorm te hebben in de doorsnede van de lichtbundel.
2 0 KORTE BESCHRIJVING! VAN DE TEKENINGEN
De voorkeursuitvoeringsvormen zullen nu worden beschreven onder verwijzing naar de tekeningen, waarbij: fig. 1 een aanzicht is voor het uiteenzetten van een ; 25 laserbron voor het uitvoeren van een elliptische lichtbundel bij een gebruikelijk stelsel; fig. 2A en 2B aanzichten zijn voor het uiteenzetten van een gebruikelijk optisch stelsel voor het vormen van een bundel met gebruikmaking van een cilindrische lens; 30 fig. 3 een gebruikelijk bundelvormingsprisma toont; fig. 4 een gebruikelijk optisch stelsel toont voor ; het vormen van een bundel met gebruikmaking van een microlens; fig.5A en 5B een optisch bundelvormingsstelsel 35 volgens een uitvoering van de onderhavige uitvoering tonen, waarbij fig. 5A het optische stelsel toont dat wordt gezien 1 0081 16 6 volgens de richting van de grote bundeldiameter van de lichtuitvoer uit een laserbron, en Eig. 5 het optische stelsel toont gezien volgens de richting van de kleine bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de laserbron; en 5 fig· 6 een aanzicht is dat een optisch stelsel volgens een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding toont.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURS-10 UITVOERINGSVORM
Een optisch stelsel en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maken volgens de onderhavige uitvinding, zullen nu in detail worden beschreven onder 15 verwijzing naar de tekeningen.
Fig. 5A en 5B zijn verscl illende aannzichten die een optisch stelsel volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding tonen. Fig. 5A toont een optisch stelsel gezien langs de richting van de grote 20 bundeldiameter van de lichtuitgang uit een laserbron en fig. 5B toont het optisch stelsel gezien langs de richting van de kleine bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de laserbron. De richting van de grote bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de laserbron valt samen met de richting 25 "loodrecht" die is beschreven onder verwijzing naar fig. 1, terwijl de richting van de kleine bundeldiameter van de lichtuitgang uit de laserbron samenvalt met de richting "parallel" ervan. In optische stelsels volgens de onderhavige uitvinding wordt de elliptische lichtbundel-30 uitgang uit de laserbron ten slotte gevormd tot een in wezen cirkelvormige bundel. Derhalve worden de richtingen "loodrecht" en "parallel" gebruikt voor weergave van de richtingen van de grote bundeldiameter en de kleine bundeldiameter van de lichtuitgang uit de laserbron.
35 Het optisch stelsel omvat een cilindrische lens 53, twee platen 55 en 57 en een colximatielens 59. Een pil 0 08 1 1 6 7 laserdiode 51 voert laserlicht uit met een in wezen elliptische doorsnede in de vorm van een divergerende bundel. Het laserlicht valt op de cilindrische lens 53. De cilindrische lens 53 omvat oppervlakken 533 en 535 waarvan 5 de as parallel is met de richting "parallel". De cilindrische lens 53 wordt vervaardigd met een oppervlak 533 met een negatief optisch vermogen ten opzichte van de richting "loodrecht" en het oppervlak 535 met een positief optisch vermogen met betrekking hiertoe. Vervolgens heeft 10 het optisch vermogen van het oppervlak 533 een betrekkelijk kleine grootte vergeleken met het optisch vermogen van het oppervlak 535. Daar de specifieke vorm en oriëntatie van de cilindrische lens 53 de uitvinding niet beperken is het mogelijk om de cilindrische lens 53 te modificeren met een 15 as parallel met de richting "parallel" en oppervlakken respectievelijk met een bi-convexe vorm met betrekking tot de richting "loodrecht".
Wanneer licht invalt uit de laserdiode 51 breekt de cilindrische lens 53 met de bovengenoemde configuratie het 20 invallende licht om de lichtbundeldivergentie zoals getoond in fig. 5A met betrekking tot de richting "loodrecht" te reduceren. De cilindrische lens 53 voert echter het invallende licht uit zoals getoond in fig. 5 met betrekking tot de richting "parallel". Derhalve wordt de divergentie 25 met betrekking tot de richting "loodrecht" enigszins gereduceerd in de lichtuitvoer uit de cilindrische lens 53 en de divergentie met betrekking tot de richting "parallel" wordt in wezen in dezelfde vorm gehandhaafd als de uitvoer uit de laserdiode 51.__________ 30 Een eerste plaat 55 die het licht ontvangt uit de cilindrische lens 53 is een plan-parallelle plaat waarvan de oppervlakken 553 en 555 parallel met elkaar zijn. De eerste plaat 55 heeft _een inclinatiehoek 0 op de basis van de lijn parallel met de optische as van de laserdiode 51.
35 In het geval dat de refractie van het licht door de cilindrische lens 53 gefixeerd is, kunnen de bundeldiameter met Η 0 08 t 1 6 8 betrekking tot de richting "loodrecht" en de bundeldiameter met betrekking tot de richting "parallel" hetzelfde worden gemaakt door het instellen van de inclinatiehoek Θ van de eerste plaat 55. Wanneer echter, zoals bekend, de eerste 5 plaat 55 schuin is aangebracht in een baan van het divergente of convergente licht, treedt coma of astigmatisme op.
De coma kan worden gecorrigeerd met gebruikmaking van platen die zijn aangebracht in kruisvorm op verschil-10 lende posities langs de lichtbaan. Derhalve wordt gebruik gemaakt van een tweede plaat 57 die een oppervlak 573 bevat dat is gericht naar het oppervlak 555 van de eerste plaat 55. De tweede plaat 57 is ook een plan-parallelle plaat waarbij het oppervlak 573 parallel is met het oppervlak '15 575. De platen 55 en 57 zijn aangebracht met een oppervlakte-symmetrische betrekking ten opzichte van het oppervlak dat loodrecht staat op de optische as. De oppervlakte-symmetrische betrekking is getoond in fig. 5A. Wanneer derhalve de eerste plaat 55 gekanteld is met de 20 hoek Θ op de basis van de lijn parallel met de optische as van de laserdiode 51, wordt de tweede plaat 57 gekanteld met een hoek van -Θ. De platen 55 en 57 worden vervaardigd met gebruikmaking van een optische inrichting met dezelfde brekingsindex zoals bijvoorbeeld glas. Het astigmatisme dat 25 wordt voortgebracht door het inbrengen van de platen 55 en 57 wordt gecompenseerd door de cilindrische lens 53 die in het optische stelsel wordt gebruikt. De cilindrische lens 53 compenseert ook een astigmatisch verschil dat beschreven is onder verwijzing naar fig. 1, dat wil zeggen 30 een astigmatisch verschil dat optreedt en te wijten is aan de verschillende beginpunten op het actieve laaggebied van de lichtuitvoer uit de laserdiode.
De eerste plaat 55 breekt het licht dat invalt vanuit de cilindrische lens 53 via de plaatoppervlakte 553 35 naar de richting "loodrecht" van fig. 5A en draagt het licht over zonder in wezen te worden gebroken naar de »1 0 08 1 16 9 richting "parallel" van fig. 5B. De tweede plaat 57 voert ook dezelfde functie uit als die van de plaat 55. Dat wil zeggen dat de tweede plaat 57 het licht breekt dat invalt vanuit het plaatoppervlak 555 van de eerste plaat 55 via de 5 plaatoppervlakte 573 naar de richting "loodrecht" van fig. 5A en draagt het licht over zonder dat dit in wezen wordt gebroken naar de richting "parallel" van fig. 5B.
Derhalve wordt het licht dat wordt overgedragen door de eerste en tweede platen 55 en 57 een cirkelvormige 10 lichtbundel waarin de bundeldoorsnede van de richting "loodrecht" in wezen hetzelfde is als die van de richting "parallel", zoals men kan zien in fig. 5A en 5B. Daar ook de bundelvorming hetzelfde is als de kleine bundeldiameter en niet een grote bundeldiameter, kan de afmeting van een 15 optische vlek die wordt gevormd op een signaalregistratie-oppervlak van een optisch registratiemedium door het bundelvormige licht worden gereduceerd. Een collimatielens 59 die gericht is naar het plaatoppervlak 575 van de tweede plaat 57 collimeert de divergerende lichtuitgang uit de 20 plaat 57. Indien derhalve een objectieflens wordt aangebracht in het achtereinde van de collimatielens 59 wordt een volledig optisch stelsel dat kan worden gebruikt in een optische opneeminrichting vervaardigd.
De in het bovenstaande beschreven uitvoeringsvormen 25 onder verwijzing naar fig. 5A en 5B zijn beschreven met betrekking tot een laserbron die een lichtbundel uitvoert met een in wezen elliptische doorsnede. Er zijn echter verschillende lichtbundels, die een bundelvorming vereisen die wit licht of natuurlijk licht omvat. Derhalve zal het 30 duidelijk zijn aan deskundigen dat verschillende modificaties voor het vormen van dergelijke lichtbundels ; mogelijk zijn binnen het..kader van de onderhavige uitvinding. -
Als modificatie wordt de bovenbeschreven laserdiode 35 51 vervangen door een lichtbron die een lichtbundel met een cirkelvormige doorsnede uitvoert. In dit geval wordt de 10081 16 10 lichtbundel met de cirkelvormige doorsnede gevormd tot een lichtbundel met een elliptische doorsnede met een lange as-bundeldiameter en een korte as-bundeldiameter, waarvan één hetzelfde kan zijn als de bundeldiameter van het uitgangs-5 licht.
Als verdere modificatie wordt een lichtbron die een lichtbundel met een elliptische doorsnede uitvoert geplaatst in de positie van de collimatielens 59. In dit geval wordt de lichtbundel met een elliptische doorsnede 10 gevormd tot een lichtbundel met een cirkelvormige doorsnede die hetzelfde is als één van de lange as-bundeldiameter en de korte as-bundeldiameter van de elliptische doorsnede.
Daar deze modificaties duidelijk zullen zijn aan deskundigen zal worden afgezien van een verdere uiteen-15 zetting van deze modificaties.
Fig. 6 is een aanzicht dat een optisch stelsel toont dat gebruik maakt van de in het bovenstaande beschreven uitvoeringsvormen onder verwijzing naar fig. 5A en 5B. In fig. 6 worden een laserdiode 51, een cilindrische lens 53 20 en een tweede plaat 57 op dezelfde wijze opgesteld als in fig. 5A en voeren dezelfde functies uit. Het plaatoppervlak 555 van de eerste plaat 55 draagt echter de lichtuitgang uit de plaatoppervlakte 553 over en reflecteert de lichtuitgang uit het plaatoppervlak 573 van de tweede plaat 57, 25 hetgeen verschillend is van de beschrijving van fig. 5A.
Dat wil zeggen dat het plaatoppervlak 555 de bekende optische eigenschap van een bundelsplitser heeft. Derhalve wordt het licht dat invalt vanuit het tweede plaatoppervlak 573 gereflecteerd door het plaatoppervlak 555.
30 De optische opneeminrichting die is getoond in fig. 6 omvat voorts een reflectiespiegel 58, een objectieflens 60 en een fotodetector 63 behalve de in het bovenstaande beschreven optische inrichtingen. De optische opneeminrichting van fig. 6 is zodanig opgesteld dat de 35 optische as van de laserdiode 51 niet parallel is met die van de objectieflens 60 voor het focusseren van het b1 0 08 1 1 8 11 invallende licht op het signaalregistratieoppervlak van een optisch registratiemedium. Ook is de reflectiespiegel 58 zodanig aangebracht dat het licht dat invalt vanuit de tweede plaat 57 wordt gereflecteerd naar de collimatielens 5 59. Derhalve staat de optische as van de laserdiode 51 loodrecht op die van de objectieflens 60, waardoor de optische opneeminrichting compact kan worden vervaardigd.
Het licht dat wordt gereflecteerd vanuit het signaalregistratieoppervlak van het optische registratie-10 medium 61 wordt overgedragen door de objectieflens 60 en de collimatielens 59 en valt vervol^jns op de reflectiespiegel 58. Het licht dat invalt op de reflectiespiegel 58 heeft een convergerende vorm en wordt geconvergeerd door de collimatielens 59. Derhalve heeft het licht dat wordt 15 gereflecteerd door de reflectiespiegel 58 en vervolgens wordt gebroken door de tweede plaat 57, een convergente vorm. Derhalve gaat het licht dat wordt gereflecteerd door de plaatoppervlakte 555 in convergente vorm en heeft ook astigmatisme. Dit is het geval omdat het convergerende 20 licht dat wordt gereflecteerd door het plaatoppervlak 555 licht is dat slechts door één plaat 57 wordt overgedragen hetgeen verschillend is van het licht dat wordt gefocusseerd op het signaalregistratieoppervlak van het optisch registratiemedium 61. Om gebruik te maken van het 25 astigmatisme van het licht dat wordt gereflecteerd door de plaatoppervlakte 555 in een focusseringsservo maakt de uitvoering gebruik van. een fotodetector 53 met een structuur die geschikt is om gebruik te maken van een bekende astigmatische„._we_rkwi j ze .
30 Zoals in het bovenstaande beschreven maken optische stelsels volgens de uitvoeringsvormen van de uitvinding gebruik van een cilindrische lens en platen voor het vormen van een bundel om daardoor de elliptische of cirkelvormige lichtuitvoer uit de lichtbron tegen lage kosten tot een 35 bundel te vormen. Bovendien wordt de bundelvorming met betrekking tot de richting van de grote bundeldiameter »1 0 081 16 12 uitgevoerd op een zodanige wijze dat deze samenvalt met die van de kleine bundeldiameter ten opzichte van de elliptische lichtuitvoer uit de lichtbron waardoor het gebruiksrendement en de golffrontabberatie van het 5 laserlicht worden gemaximaliseerd. Daar ook de lichtuitvoer uit het optische bundelvormingsstelsel wordt gedivergeerd en het optische stelsel gebruik maakt van een aantal platen, wordt het licht dat wordt gereflecteerd door het optische registratiemedium geconvergeerd en heeft 10 astigmatisme. Dientengevolge kan een focusseringsservo worden gebruikt met gebruikmaking van de astigmatische werkwijze en is er geen behoefte aan het gebruik van een afzonderlijke licht-ontvangende lens om het licht naar de fotodetector te convergeren. Daar voorts de optische as van 15 de laserbron loodrecht staat op de optische as van de objeetieflens kan een compacte optische opneeminrichting tot stand worden gebracht.
Hoewel slechts enkele uitvoeringen van de uitvinding op specifieke wijze hier zijn beschreven zal het aan 20 deskundigen duidelijk zijn dat verschillende modificaties kunnen worden aangebracht zonder het kader en de beschermingsomvang van de uitvinding te boven te gaan.
P1 0 081 1 6

Claims (30)

1. Een optisch bundelvormingsstelsel omvattende: een lichtbron; een aantal platen; en een cilindrische lens die is aangebracht tussen de 5 lichtbron en het aantal platen, waarbij het stelsel een optische eigenschap heeft waarbij de lichtuitgang uit de lichtbron tot een bundel wordt gevormd met een gewenste vorm in de doorsnede van de lichtbundel.
2. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal platen en de cilindrische lens een bundel van een uitvoerlicht zodanig vormen dat een bundel met een lange as-diameter en een korte as-diameter van het bundelvormige licht met een in wezen elliptische 15 doorsnede, hetzelfde is als de bundeldiameter van de lichtuitvoer uit een lichtbron, wanneer licht met een in ; wezen cirkelvormige bundeldoorsnede wordt uitgevoerd uit de lichtbron.
3. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal platen en de cilindrische lens de bundel van de lichtuitvoer uit de lichtbron zodanig vormen dat de bundeldiameter van het bundelvormige licht met een in wezen cirkelvormige bundeldoorsnede hetzelfde is 25 als de bundel met de lange as-diameter en de korte as- diameter van de lichtuitvoer uit de lichtbron wanneer licht ; met een in wezen elliptische bundeldoorsnede wordt uitgevoerd uit de lichtbron.
4. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 3, ξ met het kenmerk, dat het aantal platen een divergentie heeft van de lichtbundel op een eerste referentievlak dat Dl 0 08 'I 1 P kleiner is dan die op een tweede referentievlak, waarbij het eerste referentievlak parallel is met een grote bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de lichtbron en het tweede referentievlak parallel is met een kleine bundel-5 diameter van de lichtuitvoer uit de lichtbron.
5. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elke plaat een plan-parallelle plaat is met een optische eigenschap die het invallende licht 10 breekt.
6. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het aantal platen twee platen omvat die een symmetrische betrekking van de vlakken met 15 betrekking tot het vlak loodrecht op de optische as van de lichtbron hebben en het invallende licht overdragen.
7. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de cilindrische lens een cilindrisch 20 oppervlak heeft, waarvan de lange as een as is die parallel is met het tweede referentievlak en gericht is naar het aantal platen en dat het cilindrisch oppervlak een positief optisch vermogen heeft.
8. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de cilindrische lens een cilindrisch oppervlak heeft waarvan de lange as een as is die parallel is met het tweede referentievlak en gericht is naar de lichtbron en dat het cilindrisch oppervlak een negatief 30 optisch vermogen heeft.
9. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het negatieve optisch vermogen een betrekkelijk kleine grootte heeft in vergelijking met het 35 positieve optisch vermogen. 1 0 08 1 1 6
10. Optische opneeminrichting voor een optisch opslagmedium, omvattende: een laserlichtbron voor het uitvoeren van licht met een in wezen elliptische doorsnede in de vorm van een 5 divergerende bundel; een aantal platen; een cilindrische lens die is aangebracht tussen de laserbron en het aantal platen; en een objeetieflens voor het focusseren van het licht 10 dat invalt uit het aantal platen in het optische opslagmedium, waarbij het stelsel een optische eigenschap heeft waarbij de lichtuitvoer uit de lichtbron bundelvormig is met een in wezen cirkelvormige vorm in de doorsnede van de lichtbundel.
11. Optische opneeminrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het aantal platen en de cilindrische lens de lichtbundel met een in wezen elliptische doorsnede vormen met een bundeldiameter die in wezen hetzelfde is als 20 de korte as-diameter van de in wezen elliptische lichtbundel .
12. Optische opneeminrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het aantal platen de divergentie van de 25 lichtbundel geven op een eerste referentievlak dat kleiner is dan die op een twee referentievlak, waarbij het eerste referentievlak parallel is met een grote bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de lichtbron en het tweede referentievlak parallel is met een kleine bundeldiameter van de 30 lichtuitvoer uit de lichtbron.
13. Optische opneeminrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het aantal platen bestaat uit plan-parallelle platen met een optische eigenschap die het 35 invallende licht breekt. *1 0 08 J } g
14. Optische opneeminrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het aantal platen bestaat uit twee platen die een plan-symmetrische betrekking met betrekking tot het vlak dat loodrecht staat op de optische as van de lichtbron 5 hebben en het invallende licht overdragen.
15. Optische opneeminrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat een fotodetector aanwezig is waarbij een eerste plaat dichtbij de fotodetector is geplaatst en het 10 licht reflecteert dat invalt vanuit een tweede plaat die geplaatst is op afstand van de fotodetector naar de fotodetector.
16. Optische opneeminrichting volgens conclusie 15, met 15 het kenmerk, dat de fotodetector een structuur heeft die geschikt is om licht te detecteren volgens een astigmatische werkwijze.
17. Optische opneeminrichting volgens conclusie 16, met 20 het kenmerk, dat het plaatoppervlak van de eerste plaat die geplaatst is dichtbij de fotodetector, het licht reflecteert dat invalt vanuit de tweede plaat naar de fotodetector.
18. Optische opneeminrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de optische as van de laserbron niet parallel is met die van de objectieflens en dat de optische opneeminrichting voorts omvat een reflectiespiegel die het licht reflecteert dat invalt vanuit de tweede plaat naar de 30 objectieflens.
19. Optische opneeminrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de optische as van de laserbron loodrecht is aangebracht op die van de objectieflens. 35 1 008 1 1 6
20. Optische opneeminrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de cilindrische lens een cilindrisch oppervlak heeft waarvan de lange as een as is die parallel is met het tweede referentievlak en gericht is naar het 5 aantal platen en dat het cilindrische oppervlak een positief optisch vermogen heeft.
21. Optische opneeminrichting volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de cilindrische lens een cilindrisch 10 oppervlak heeft waarvan de lange as een as is die parallel is met het tweede referentievlak en gericht is raar de lichtbron en dat het cilindrische oppervlak een negatief optisch vermogen heeft.
22. Optische opneeminrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat het negatief optisch vermogen een betrekkelijk kleine grootte heeft vergeleken met het positieve optisch vermogen.
23. Optische opneeminrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat een collimatielens aanwezig is voor het collimeren van licht dat invalt via het aantal platen en het licht overdraagt naar de objectieflens.
24. Optisch bundelvormingsstelsel voor het vormen van een lichtbundel die een uitgang is uit een lichtbron en een elliptische bundeldoorsnede heeft tot een lichtbundel met cirkelvormige doorsneden, met het kenmerk, dat het optisch stelsel omvat: ___ 30 een cilindrische lens voor het ontvangen van een lichtbundel met een elliptische doorsnede en het uitvoeren van de lichtbundel in de vorm waarin de bundeldiameter in de lange as-richting wordt gereduceerd en de bundeldiameter in de korte as-richting in wezen onveranderd is, en 35 een aantal platen voor het corrigeren van astigmatisme van de lichtbundel die wordt uitgevoerd uit de M 0081 1 6 cilindrische lens met een in wezen cirkelvormige bundel-doorsnede.
25. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 24, 5 met het kenmerk, dat de cilindrische lens een cilindrisch oppervlak heeft waarvan de lange as een as is die parallel is met een korte as-richting van de elliptische lichtbundel en gericht is naar het aantal platen, waarbij het cilindrische oppervlak een positief optisch vermogen heeft. 10
26. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 25, met het kenmerk, dat de cilindrische lens een cilindrisch oppervlak heeft waarvan de lange as een as is die parallel is met een korte as-richting van de elliptische lichtbundel 15 die gericht is naar de lichtbron, waarbij het cilindrische oppervlak een negatief optisch vermogen heeft.
27. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 26, met het kenmerk, dat het negatieve optisch vermogen een 20 zeer kleine grootte heeft in vergelijking met het positieve optisch vermogen.
28. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat het aantal platen divergentie van de 25 lichtbundel teweegbrengt op een vlak dat parallel is aan een grote bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de lichtbron en kleiner is dan die van het lichtbundel-oppervlak dat parallel is aan de kleine bundeldiameter van de lichtuitvoer uit de lichtbron. 30
29. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 28, met het kenmerk, dat elke plaat een plan-parallelle plaat is met een optische eigenschap die het invallende licht breekt. 35 *1 0 08 1 1 6
30. Optisch bundelvormingsstelsel volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat het aantal platen twee platen omvat die een vlakke symmetrische betrekking hebben met betrekking tot het vlak loodrecht op de optische as van de 5 lichtbron en het invallende licht overdragen. ^*1 0 08 1 1 6
NL1008116A 1997-01-28 1998-01-23 Optisch stelsel voor bundelvorming en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt. NL1008116C2 (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19970002498 1997-01-28
KR1019970002498A KR100288967B1 (ko) 1997-01-28 1997-01-28 빔정형을 위한 광학계 및 이를 채용한 광픽업

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1008116A1 NL1008116A1 (nl) 1998-07-29
NL1008116C2 true NL1008116C2 (nl) 2000-07-13

Family

ID=19495768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1008116A NL1008116C2 (nl) 1997-01-28 1998-01-23 Optisch stelsel voor bundelvorming en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt.

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPH10208291A (nl)
KR (1) KR100288967B1 (nl)
CN (1) CN1156722C (nl)
DE (1) DE19802389B4 (nl)
GB (1) GB2322455B (nl)
HK (1) HK1009876A1 (nl)
MY (1) MY118337A (nl)
NL (1) NL1008116C2 (nl)
RU (1) RU2176097C2 (nl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3347676B2 (ja) 1998-10-29 2002-11-20 キヤノン株式会社 照明装置およびそれを用いた投射型表示装置
KR20010054955A (ko) * 1999-12-08 2001-07-02 구자홍 광픽업 장치
DE10117402A1 (de) * 2001-04-06 2002-10-10 Thomson Brandt Gmbh Strahlformungsmittel
DE10248769B3 (de) * 2002-10-18 2004-07-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optische Anordnung zur geometrischen Strahlformung eines Strahlprofils und Verfahren zur Herstellung derselben
EP2828575B1 (en) 2012-03-18 2016-11-23 Robe Lighting, Inc A multisource beam shaping system
US10551038B2 (en) 2012-03-18 2020-02-04 Robe Lighting S.R.O. Modular multisource beam shaping system
CN103279005B (zh) * 2013-05-13 2015-08-19 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 激光光源、波长转换光源、合光光源及投影系统
CN104836114B (zh) * 2015-05-27 2018-04-06 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种半导体激光器的快慢轴光束质量匀化装置
CN111939304A (zh) * 2020-10-19 2020-11-17 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种基于光束整形及折反控制的激光杀毒装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0256740A (ja) * 1988-08-19 1990-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ビーム整形装置と光学ヘッド装置
JPH0289384A (ja) * 1988-09-27 1990-03-29 Sony Corp 半導体レーザ装置
EP0429243A2 (en) * 1989-11-17 1991-05-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Beam shaping system using diffraction
US5251060A (en) * 1991-09-30 1993-10-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light-source unit
US5255115A (en) * 1991-03-18 1993-10-19 Hitachi, Ltd. Optical scanning apparatus and recording apparatus using the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1204199A (en) * 1982-02-19 1986-05-06 Shigeo Kubota Optical apparatus
JPS60241013A (ja) * 1984-05-16 1985-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピツクアツプ
EP0310711B1 (en) * 1987-10-05 1993-09-01 Hitachi, Ltd. Optical device with phase-locked diodelaser array
JPH01211332A (ja) * 1988-02-19 1989-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘッド
US5237457A (en) * 1990-10-04 1993-08-17 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for adjusting an optical axis including a laser beam source and a beam shaping prism

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0256740A (ja) * 1988-08-19 1990-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd ビーム整形装置と光学ヘッド装置
JPH0289384A (ja) * 1988-09-27 1990-03-29 Sony Corp 半導体レーザ装置
EP0429243A2 (en) * 1989-11-17 1991-05-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Beam shaping system using diffraction
US5255115A (en) * 1991-03-18 1993-10-19 Hitachi, Ltd. Optical scanning apparatus and recording apparatus using the same
US5251060A (en) * 1991-09-30 1993-10-05 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Light-source unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 233 (P - 1049) 17 May 1990 (1990-05-17) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 282 (E - 0942) 19 June 1990 (1990-06-19) *

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980066783A (ko) 1998-10-15
KR100288967B1 (ko) 2001-05-02
GB9707538D0 (en) 1997-06-04
CN1189669A (zh) 1998-08-05
GB2322455B (en) 1999-01-13
JPH10208291A (ja) 1998-08-07
NL1008116A1 (nl) 1998-07-29
MY118337A (en) 2004-10-30
GB2322455A (en) 1998-08-26
DE19802389A1 (de) 1998-08-20
HK1009876A1 (en) 1999-06-11
RU2176097C2 (ru) 2001-11-20
DE19802389B4 (de) 2005-06-02
CN1156722C (zh) 2004-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960013802B1 (ko) 레이저 다이오드의 빔을 정형한 비구면 시준기렌즈
NL8501857A (nl) Optische lezer.
EP1130582A2 (en) Semiconductor laser device and optical pickup device using the same
KR100765741B1 (ko) 일 매의 렌즈로 된 고개구수의 대물렌즈 및 이를 채용한광픽업장치
NL1008116C2 (nl) Optisch stelsel voor bundelvorming en een optische opneeminrichting die daarvan gebruik maakt.
US6088170A (en) Optical system for shaping light beams and an optical pickup employing the same
EP1256945B1 (en) Many-sided reflection prism and optical pickup
US5289313A (en) Optical head using semiconductor laser array as light source
EP0594952B1 (en) Focus error detecting element and optical head using the same
KR20030014855A (ko) 광픽업장치 및 이에 적용되는 기록매체
US6661765B2 (en) Optical pickup apparatus
CN101197155A (zh) 光学拾取装置
JPH02311816A (ja) ビーム変換装置
KR101061324B1 (ko) 광원 장치 및 광픽업 장치
NL1007368C2 (nl) Optisch opneemstelsel.
US8477573B2 (en) Optical pickup head
CN101197154A (zh) 光学拾取装置
US7298688B2 (en) Light emitting module and optical pickup apparatus and method employing the same
KR100850701B1 (ko) 다면 반사프리즘 및 광픽업장치
NL1007172C2 (nl) Optisch opneemstelsel.
KR100252944B1 (ko) 광픽업장치
KR100455478B1 (ko) 전반사형 집광렌즈를 이용한 광픽업 장치
US20040105169A1 (en) Object lens system and optical pick-up apparatus
US7450476B2 (en) Light emitting module and optical pickup apparatus and method employing the same
KR0134842B1 (ko) 재생전용 광픽업 광학계

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2A Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (for advice)
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20100801