JP4039399B2 - ビーム整形素子及び光ピックアップ装置 - Google Patents
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Description
1≦T1/T0≦10 …(1)
0.45≦R1/T0≦1.5 …(3)
0.1≦R1/T1≦0.6 …(4)
ただし、
T1:ビーム整形素子の芯厚、
T0:半導体レーザー光源とビーム整形素子との間の軸上光学距離、
であり、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。
0.05≦R1/R2≦1.1 …(2)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
R2:ビーム整形素子の光出射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。
1≦T1/T0≦3 …(1a)
第5の発明のビーム整形素子は、上記第1〜第4のいずれか1つの発明において、以下の条件式(2a)を満たすことを特徴とする。
0.35≦R1/R2≦1.1 …(2a)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
R2:ビーム整形素子の光出射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。
第6の発明のビーム整形素子は、上記第1〜第5のいずれか1つの発明において、以下の条件式(3a)を満たすことを特徴とする。
0.5≦R1/T0≦1 …(3a)
第7の発明のビーム整形素子は、上記第1〜第6のいずれか1つの発明において、以下の条件式(4a)を満たすことを特徴とする。
0.3≦R1/T1≦0.6 …(4a)
第8の発明のビーム整形素子は、上記第1〜第7のいずれか1つの発明において、前記非円弧シリンドリカル面について、以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする。
-0.45≦AR×fx 3 ≦0.45 …(5)
ただし、
AR:円錐からの4次の変形係数の回転対称成分、
fx:ビーム整形素子の整形方向(すなわちレーザー光の楕円ビーム断面の長軸方向)の焦点距離、
である。
1≦T1/T0≦10 …(1)
ただし、
T1:ビーム整形素子の芯厚、
T0:半導体レーザー光源とビーム整形素子との間の軸上光学距離、
である。
1≦T1/T0≦3 …(1a)
この条件式(1a)は、上記条件式(1)が規定している条件範囲のなかでも、上記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。
0.05≦R1/R2≦1.1 …(2)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
R2:ビーム整形素子の光出射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。
0.35≦R1/R2≦1.1 …(2a)
この条件式(2a)は、上記条件式(2)が規定している条件範囲のなかでも、上記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。
0.45≦R1/T0≦1.5 …(3)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
T0:半導体レーザー光源とビーム整形素子との間の軸上光学距離、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。
0.5≦R1/T0≦1 …(3a)
この条件式(3a)は、上記条件式(3)が規定している条件範囲のなかでも、上記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。
0.1≦R1/T1≦0.6 …(4)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
T1:ビーム整形素子の芯厚、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。
0.3≦R1/T1≦0.6 …(4a)
この条件式(4a)は、上記条件式(4)が規定している条件範囲のなかでも、上記観点等に基づいた更に好ましい条件範囲を規定している。
-0.45≦AR×fx3≦0.45 …(5)
ただし、
AR:円錐からの4次の変形係数の回転対称成分、
fx:ビーム整形素子の整形方向(すなわちレーザー光の楕円ビーム断面の長軸方向)の焦点距離、
である。
Z=(X2/Rx+Y2/Ry)/[1+{1−(1+Kx)・X2/Rx2−(1+Ky)・Y2/Ry2}1/2]+AR・{(1−AP)・X2+(1+AP)・Y2}2+BR・{(1−BP)・X2+(1+BP)・Y2}3+CR・{(1−CP)・X2+(1+CP)・Y2}4+DR・{(1−DP)・X2+(1+DP)・Y2}5 …(AAS)
ただし、
X,Y:光軸AXに対して垂直な平面内での直交座標、
Z:座標(X,Y)の位置での光軸AX方向の変位量(面頂点基準)、
Rx:X方向の近軸曲率半径{=Rxi(i=1,2)}、
Ry:Y方向の近軸曲率半径{=Ryi(i=1,2)}、
Kx:X方向の円錐係数、
Ky:Y方向の円錐係数、
AR,BR,CR,DR:円錐からの4次,6次,8次,10次の変形係数の回転対称成分、
AP,BP,CP,DP:円錐からの4次,6次,8次,10次の変形係数の非回転対称成分、
である。
S1 第1面(光入射側面)
S2 第2面(光出射側面)
1 レーザー光源
AX 光軸
Claims (9)
- 半導体レーザー光源から出射したレーザー光を楕円ビームから円形ビームに変換するビーム整形素子であって、その光入射側面と光出射側面とについて、両面とも楕円ビーム断面の長軸方向にのみ曲率を有し、一方の面が円弧シリンドリカル面であり、他方の面が非円弧シリンドリカル面であり、以下の条件式(1),(3)及び(4)を満たし、前記半導体レーザー光源から発散ビームとして出射し発散状態のまま入射してきたレーザー光を、楕円ビーム断面の長軸方向にビーム径を縮小することにより、楕円ビームから円形ビームに変換することを特徴とするビーム整形素子;
1≦T1/T0≦10 …(1)
0.45≦R1/T0≦1.5 …(3)
0.1≦R1/T1≦0.6 …(4)
ただし、
T1:ビーム整形素子の芯厚、
T0:半導体レーザー光源とビーム整形素子との間の軸上光学距離、
であり、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。 - 以下の条件式(2)を満たすことを特徴とする請求項1記載のビーム整形素子;
0.05≦R1/R2≦1.1 …(2)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
R2:ビーム整形素子の光出射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。 - 楕円ビーム断面の長軸方向に関して、光入射側面が光入射側に凸面を向けた形状になっており、光出射側面が光出射側に凹面を向けた形状になっていることを特徴とする請求項1又は2記載のビーム整形素子。
- 以下の条件式(1a)を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のビーム整形素子。
1≦T1/T0≦3 …(1a) - 以下の条件式(2a)を満たすことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のビーム整形素子;
0.35≦R1/R2≦1.1 …(2a)
ただし、楕円ビーム断面の長軸方向について、
R1:ビーム整形素子の光入射側面の曲率半径、
R2:ビーム整形素子の光出射側面の曲率半径、
であり、光入射側に凸又は光出射側に凹となる面の曲率半径を正とし、光入射側に凹又は光出射側に凸となる面の曲率半径を負とする。 - 以下の条件式(3a)を満たすことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のビーム整形素子。
0.5≦R1/T0≦1 …(3a) - 以下の条件式(4a)を満たすことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のビーム整形素子。
0.3≦R1/T1≦0.6 …(4a) - 前記非円弧シリンドリカル面について、以下の条件式(5)を満たすことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のビーム整形素子;
-0.45≦AR×fx 3 ≦0.45 …(5)
ただし、
AR:円錐からの4次の変形係数の回転対称成分、
fx:ビーム整形素子の整形方向(すなわちレーザー光の楕円ビーム断面の長軸方向)の焦点距離、
である。 - 半導体レーザー光源と、請求項1〜8のいずれか1項に記載のビーム整形素子と、そのビーム整形素子によって整形されたレーザー光を集光する対物レンズと、を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
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